畢業(yè)設(shè)計(jì)---10kv10kv無人值班降壓變電站的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力系統(tǒng)的供電可靠性和穩(wěn)定性的要求日益提高。變電站是連接電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電能。變電站的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)至關(guān)重要。</p><p>　　本文主要進(jìn)行110kv/10kv無人值班降壓變電站的設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)和選擇、短路電流

2、的計(jì)算、主變壓器和電器設(shè)備的選擇。其中電器設(shè)備的選擇主要包括：斷路器、隔離開關(guān)、PT、CT、支柱絕緣子、套管、母線導(dǎo)體、避雷器、電抗器、高壓熔斷器等。</p><p>　　本文簡(jiǎn)單介紹了采用綜合自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)變電站無人值班。</p><p>　　附件包括：變電站電氣主接線圖、變電站平面布置圖、110kv側(cè)進(jìn)線間隔斷面圖</p><p>　　關(guān)鍵詞：降壓變電站、電氣部

3、分設(shè)計(jì)、無人值班、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the continuous developing of agriculture and industry in our country,every walk of life’s demand of reliability and stab

4、ility towards electric power system .They are used to connect the power supplies ascengd or descend the electric voltage ,or distribute electric power .It’s very important to power system that the substation works safely

5、 .</p><p>　　This paper main focus on the designing of primary power system in 110/10kv unmanned and step-down substation .The main contents are as follows :the designing and selecting main electrical connect

6、ion of substation ,calculation of short-circuit current ,selecting of main transformer and electrical equipments primarily includes :circuit-breaker ,disconnecting switch ,potential transformer ,current transformer ,post

7、-type insulator ,busbar conductor ,lighting arrestor etc .</p><p>　　This paper also contains the designing of intergrated automation based unmanned substation .</p><p>　　Affix main contains main

8、 electrical connection drawing ,general layout drawing of substation ,fracture surface of 110kv drawing .</p><p>　　Keywords: step-down substation、electrical connection、design unmanned、intergrated automatio

9、n system</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　第一章前言5</b></p><p>　　1.1 無人值班變電站的發(fā)展過

10、程、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則5</p><p>　　1.2 基本概念5</p><p>　　第二章 變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 原始材料分析及主變的選擇7</p><p>　　2.2 電氣主接線設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.3 所用電設(shè)計(jì)及功率因數(shù)的補(bǔ)償10</p>

11、<p>　　2.4 短路電流的計(jì)算10</p><p>　　2.5 電氣設(shè)備的選擇12</p><p>　　2.5.1 高壓斷路器的選擇12</p><p>　　2.5.2 隔離開關(guān)的選擇13</p><p>　　2.5.3 電流互感器的選擇14</p><p>　　2.5.4 電壓互感

12、器的選擇15</p><p>　　2.5.5 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇16</p><p>　　2.5.6 母線導(dǎo)體的選擇16</p><p>　　2.5.7 避雷器的選擇17</p><p>　　2.5.8 電抗器的選擇18</p><p>　　2.6 高低壓配電裝置的設(shè)計(jì)19</p&g

13、t;<p>　　第三章 變電所二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.1 繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.2 變電所調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.3 RCS—9700綜合自動(dòng)化系統(tǒng)22</p><p>　　第四章 計(jì)算書28</p><p&g

14、t;　　4.1 短路電流計(jì)算28</p><p>　　4.2 電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)29</p><p>　　4.2.1 高壓斷路器的選擇校驗(yàn)29</p><p>　　4.2.2 隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)：30</p><p>　　4.2.3 電流互感器的選擇校驗(yàn)31</p><p>　　4.2.4 支柱絕

15、緣子的選擇校驗(yàn)31</p><p>　　4.2.5 10KV穿墻套管的選擇31</p><p>　　4.2.6 母線導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)：32</p><p><b>　　工作總結(jié)34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p>　　參考資料

16、及文獻(xiàn)36</p><p><b>　　附 錄37</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　1.1 無人值班變電站的發(fā)展過程、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1.1.1 無人值班變電站的發(fā)展過程</p><p>　　變電站無人值班運(yùn)

17、行管理，早在50年代末60年代初，許多供電局就進(jìn)行了無人值班的試點(diǎn)，當(dāng)時(shí)采用的是從原蘇聯(lián)引進(jìn)的有接點(diǎn)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)，型號(hào)是SF-58,但由于技術(shù)手段不完善，管理體制不適應(yīng)，認(rèn)識(shí)上的種種原因，除上海、鄭州等少數(shù)地區(qū)外都沒有堅(jiān)持。80年代以來，自動(dòng)化技術(shù)的完善，特別是人們對(duì)變電站無人值班認(rèn)識(shí)的提高，鄭州、深圳、大連、廣東出現(xiàn)無人值班，1996年底全國(guó)有60余座，97年底有1000余座。</p><p>　　1.1.2

18、特點(diǎn)</p><p>　　增強(qiáng)了設(shè)備可靠性：無論是正常操作或事故處理，均通過自動(dòng)化系統(tǒng)，減少了人為失誤，降低了出差錯(cuò)的概率，及時(shí)準(zhǔn)確可靠；</p><p>　　簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)：以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)和自動(dòng)化為基礎(chǔ)，人到自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變使生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)得以解放；</p><p>　　降低了電力建設(shè)造價(jià)：采用先進(jìn)的遠(yuǎn)動(dòng)及自動(dòng)化設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備可用空間，減少占地面積和生產(chǎn)輔助

19、設(shè)備及生活設(shè)施，降低工程造價(jià)；</p><p>　　推進(jìn)供電網(wǎng)絡(luò)科學(xué)化管理；在供電網(wǎng)絡(luò)中，降壓變電站進(jìn)線由地區(qū)電網(wǎng)接入降至配電電壓與用戶連接，將降壓變電站、開關(guān)站及相關(guān)饋線綜合考慮實(shí)行自動(dòng)化管理，增強(qiáng)供電可靠性，提高科學(xué)管理水平。</p><p>　　1.1.3 設(shè)計(jì)原則</p><p>　　結(jié)合本地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃和通信規(guī)劃，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變

20、電站地理環(huán)境、交通、消防條件、站地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況，因地制宜地制定設(shè)計(jì)方案；</p><p>　　除按照電網(wǎng)規(guī)劃中規(guī)定的變電站在電網(wǎng)中地位和作用考慮其控制方式外，其與電網(wǎng)配合、繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置等均應(yīng)能滿足運(yùn)行方式的要求；</p><p>　　自動(dòng)化技術(shù)裝備上要堅(jiān)持安全、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、正確地處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合；</p><p>　　節(jié)約用電

21、，減少建筑面積，既降低電網(wǎng)造價(jià)，又滿足了電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；</p><p>　　對(duì)一、二次設(shè)備及土建進(jìn)行必要簡(jiǎn)化，取消不必要措施；</p><p>　　應(yīng)滿足備用電源自投、無功功率和電壓調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　1.2 基本概念</b></p><p>　　1.2.1 按突然中斷供電造成的損失程度分為：一

22、級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡和將在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失，如造成重大設(shè)備損壞，打亂重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)次序并需要長(zhǎng)時(shí)間的恢復(fù)，重要鐵路樞紐無法工作，經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的場(chǎng)所的負(fù)荷。</p><p>　　1.2.2 一級(jí)負(fù)荷供電可靠性要求高，一般要求有一個(gè)以上的供電電源（來自不同的變電所或發(fā)電廠，或雖來自同一變電所，但故障時(shí)不相互影響不同母線段供電）。</p><p>

23、;　　1.2.3 同時(shí)率----各用戶負(fù)荷最大值不可能在同一時(shí)刻出現(xiàn)，一般同時(shí)率大小與電力用戶多少、各用戶的用電特點(diǎn)有關(guān)。</p><p>　　對(duì)所建變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用和用戶的分析，變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為以下幾類：</p><p>　　1.2.4 樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)的高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330--500kv的變

24、電所，成為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)的癱瘓。</p><p>　　1.2.5 中間變電所：高壓側(cè)以交流潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或是長(zhǎng)距離輸電線路分段，一般匯集2-3個(gè)電源，電壓為220-330kv，同時(shí)降壓供當(dāng)?shù)厥褂茫@樣的變電所主要起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后將引起區(qū)電網(wǎng)瓦解。</p><p>　　1.2.6 地區(qū)變電所：高壓側(cè)一般為110-220k

25、v，向當(dāng)?shù)赜脩艄╇姙橹鞯淖冸娝?，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。</p><p>　　1.2.7 終端變電所：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)多為110kv經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所。全所停電后僅使用戶中斷供電。</p><p>　　第二章 變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 原始材料分析及主變的選擇<

26、;/p><p>　　由原始資料知，新建變電站位于市工業(yè)區(qū)，臨近負(fù)荷中心，用于工業(yè)和城市生活用電。且該新建變電站有110kv及10kv兩個(gè)電壓等級(jí)，110kv有兩回線路，10kv有十回線路，可知該變電所為一地區(qū)變電所。</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》的要求，并結(jié)合本變電站的具體情況及相關(guān)要求，選用兩臺(tái)同樣型號(hào)的無勵(lì)磁調(diào)壓的兩繞組變壓器。</p><p>

27、　　2.1.1 主變?nèi)萘康拇_定</p><p>　　主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要變動(dòng)所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電。</p><p>　　對(duì)于裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量Sn通常按下式進(jìn)行初選：</p><p>

28、;<b>　　Sn>=Simp</b></p><p>　　式中：Simp—變電所全部重要負(fù)荷容量</p><p>　　變電所某一級(jí)電壓的最大計(jì)算負(fù)荷為：Smax=Kt∑Pmax(1+α)/cosα</p><p>　　式中Kt—同時(shí)率； Pmax、cosα各用戶的最大有功和功率因數(shù)</p><p>　　α—該電

29、壓級(jí)電網(wǎng)的線損率</p><p><b>　　計(jì)算如下：</b></p><p>　　Pimp=7.5*80%+2*75%+6*80%+2*80%+3*40%+3.5*80%+4.6*70%+3.4*50%=22.82MW</p><p>　　Simp=0.85*22.82*（1+5%）/0.8=25.46MVA</p><

30、p>　　考慮到同一重要負(fù)荷不在同一時(shí)刻出現(xiàn)，應(yīng)考慮同時(shí)率Kt=0.85</p><p>　　2.1.2 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　　為保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，以免一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)中斷供電?？紤]近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃，經(jīng)上述分析，擬選用SF7-40000/110型變壓器。</p><p>　　2.1.3 變壓器相數(shù)的選擇</p&g

31、t;<p>　　對(duì)于330kv及以下的變電所，在設(shè)備運(yùn)輸不受條件限制時(shí)，應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　2.1.4 主變繞組數(shù)量的選擇</p><p>　　對(duì)接入負(fù)荷中心具有直接從高壓降為低壓供電的變電所，為簡(jiǎn)化電壓等級(jí)和避免重復(fù)容量，一般采用雙繞組變壓器。</p><p>　　2.1.5 繞組聯(lián)結(jié)方式</p><p>

32、　　我國(guó)110kv級(jí)以上的電壓變壓器繞組都采用“Y”連接，35kv及以下電壓等級(jí)，變壓器都采用“Y-Δ”連接，故選擇YN，D11連接。</p><p>　　2.1.6 結(jié)論 根據(jù)電壓允許波動(dòng)范圍為5%以內(nèi)，結(jié)合本站實(shí)際選擇兩臺(tái)同樣型號(hào)的雙繞組無勵(lì)磁電力變壓器SF7-40000/110。</p><p>　　2.2 電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　電氣主接線

33、是發(fā)電廠、變電站的設(shè)計(jì)主體。采用何種形式的接線，與電力系統(tǒng)原始資料，發(fā)電廠、變電站本身的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)電力系統(tǒng)、發(fā)電廠或變電站的具體情況，全面分析，正確地處理好各方面的關(guān)系，合理地選擇主接線方案。</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則:電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建

34、設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。</p><p>　　主接線設(shè)計(jì)的基本要求： 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠、運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。</p><p><b>　　可靠性&l

35、t;/b></p><p>　　斷路器檢修時(shí)不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；</p><p>　　線路、斷路器、母線發(fā)生故障或母線檢修時(shí)，應(yīng)保證對(duì)重要用戶的供電。</p><p><b>　　靈活性</b></p><p>　　調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能；靈活地投入（或切除）某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在

36、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求；</p><p>　　檢修安全：應(yīng)能方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電；</p><p>　　擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴(kuò)建過渡時(shí)，一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。</p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)性</b></p>

37、<p>　　投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；</p><p>　　占地面積少：電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用；</p><p>　　電能損耗少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的型式、容量

38、和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　　2.2.1 110kv側(cè)接線</p><p>　　這里主要介紹有匯流母線接線中的單母線接線、單母分段接線和無匯流母線的橋型接線。</p><p>　　單母線接線具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。但可靠性、靈活性較差，這種接線只適用于6-220KV系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，

39、且出線回路數(shù)又不多的中、小型發(fā)電廠或變電所，它不能滿足一、二類用戶的要求。</p><p>　　單母分段接線對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋線回路，由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電。這種接線廣泛用于中小容量發(fā)電廠的6-10KV接線和6-220KV變電所中。</p><p>　　橋型接線的特點(diǎn)：一般當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和

40、兩條輸電線路時(shí)，采用橋型接線。高壓斷路器數(shù)量少，是比較經(jīng)濟(jì)的接線，四個(gè)元件只需要三臺(tái)斷路器，線路的投入和切除操作方便，線路故障是僅將故障線路斷路器斷開，其它線路和變壓器不受影響?，F(xiàn)將內(nèi)橋接線和外橋接線作以比較。</p><p>　　2.2.1.1 內(nèi)橋</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)元件只需要三臺(tái)斷路器</p><p>　　缺點(diǎn)：1）變壓器切除投

41、入較復(fù)雜，需操作兩臺(tái)斷路器并影響一回路暫時(shí)停電。</p><p>　　2) 連接橋斷路器檢修時(shí)兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。</p><p>　　3）出現(xiàn)斷路器檢修時(shí)，出線在此期間停運(yùn)。</p><p>　　適用范圍：容量較小的發(fā)電廠或變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)、故障率較高</p><p>　　2.2.1.2 外橋</p>

42、<p>　　優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)元件只需要三臺(tái)斷路器</p><p>　　缺點(diǎn)：1）線路切除投入較復(fù)雜，需要操作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；</p><p>　　2) 連接橋斷路器檢修時(shí)兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；</p><p>　　3）變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)。</p><p>　　適用范圍：容量較小的發(fā)電廠或變

43、電所，并且變壓器切換較頻繁或線路較短，故障率較小的情況，線路有穿越功率時(shí)采用此接線，因?yàn)榇┰焦β手涣鬟^一個(gè)斷路器，斷路器檢修時(shí)對(duì)此功率影響小。</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，110kv有兩回路進(jìn)線，有穿越功率流過，110kv側(cè)選用外橋型接線。</p><p>　　2.2.2 10kv側(cè)電氣主接線的選擇</p><p>　　10kv側(cè)出線有十回，故考慮單母接線和

44、單母分段，優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： </p><p>　　表1 10kv主接線的選擇方案比較</p><p>　　10kv側(cè)出線有十回，按照規(guī)程規(guī)定：?jiǎn)文阜侄渭染哂袉文附泳€簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)方便的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，對(duì)重要用戶從不同段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源，提高了供電可靠性，220kv及以下變電所供應(yīng)當(dāng)?shù)氐?-10kv配電裝置，由于采用了制造廠制造的成套開關(guān)柜，地區(qū)電網(wǎng)成

45、環(huán)網(wǎng)運(yùn)行檢修水平的迅速提高，采用單母分段一般能滿足要求。</p><p><b>　　不設(shè)旁路的原因：</b></p><p>　?。?）6-10kv回路供電負(fù)荷小，供電距離短，并一般可在網(wǎng)絡(luò)中取得備用電源；</p><p>　?。?）向工業(yè)供電回路一般比較多，企業(yè)內(nèi)有備用電源，允許一回路停電；</p><p>　　（3

46、）6-10kv大多為電纜出線，事故跳閘次數(shù)少。</p><p>　　綜合考慮以上因素：本變電站位于市區(qū)，減少配電裝置占地和占用空間，消除火災(zāi)隱患及環(huán)保要求，此接線不帶有旁路。</p><p>　　2.2.3 結(jié)論：110kv采用外橋型接線，10kv采用單母分段接線。</p><p>　　2.3 所用電設(shè)計(jì)及功率因數(shù)的補(bǔ)償</p><p>

47、　　2.3.1 所用電的設(shè)計(jì)</p><p>　　確定所用變壓器的參數(shù)，一般的變電所，均裝設(shè)有兩臺(tái)變壓器，以滿足整流操作電源，強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器，無人值班的要求；</p><p>　　確定所用變壓器容量：根據(jù)所用負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，選用合適的變壓器容量；</p><p>　　確定變壓器電源引接方式。當(dāng)變電所內(nèi)有較低的電壓母線時(shí)，一般從這類母線引接電源，這種引線具有經(jīng)濟(jì)、

48、可靠的優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　選擇結(jié)果</b></p><p>　　所用電的引接：為了保證供電的可靠性，所用電分別從10kv母線上引接，為了節(jié)省投資，所用變采用隔離開關(guān)加高壓熔斷器與母線連接。</p><p>　　所用電容量：這里選用兩臺(tái)S9-M-50型，參數(shù)如下：</p><p>　　表2 所用變壓

49、器數(shù)據(jù)表</p><p>　　2.3.2 功率因數(shù)的補(bǔ)償</p><p>　　P Σ=（7.5+2+6+2+2.4+3+3.5+4.6+3.4+3.6）*0.85=32.3MW</p><p>　　原來的功率因數(shù)是0.8，要求補(bǔ)償?shù)?.9以上，采用在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的方法：</p><p>　　cosΨ=0.8 Ψ=36.87o

50、 cosΨ´=0.9 Ψ´=25.84o</p><p>　　要求補(bǔ)償?shù)臒o功容量為：</p><p>　　Qc=P*(tanΨ´-tanΨ)=32.3*(tan36.87o- tan25.84o)=8.58Mvar</p><p>　　每相補(bǔ)償?shù)碾娙葜礐= Qc/3ωμ2=8.58*106/（3*314*10*103）=91.08

51、μf</p><p>　　電容值選擇數(shù)值至少為91.08μf，每相裝設(shè)一個(gè)電容器。</p><p>　　2.4 短路電流的計(jì)算</p><p>　　2.4.1 計(jì)算的目的和內(nèi)容</p><p>　　為了選擇斷路器等電器設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；</p><p>　　評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案；</p>&

52、lt;p>　　研究限制短路電流的措施；</p><p>　　為繼電保護(hù)整定和調(diào)試提供數(shù)據(jù)；</p><p>　　分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響。</p><p>　　在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算應(yīng)按照遠(yuǎn)景規(guī)劃水平考慮，遠(yuǎn)景規(guī)劃水平一般按建成后5-10年。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí)各樞紐點(diǎn)的三相短路電流。工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算均采用實(shí)用計(jì)算法。所謂實(shí)

53、用計(jì)算法是指在一定的假設(shè)條件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量，而不是用微分方程求解短路電流的完整表達(dá)式。</p><p>　　2.4.2 計(jì)算的假設(shè)條件</p><p>　　故障前為空載，即負(fù)荷略去不計(jì)，只計(jì)算短路電流的故障分量；</p><p>　　故障前所有電壓均等于平均額定電壓，其標(biāo)幺值等于1；</p><p>　　系統(tǒng)各個(gè)元件電阻略去不計(jì)（

54、1kv及以上的高壓電網(wǎng)）；</p><p>　　只計(jì)算短路電流的基頻分量。</p><p>　　2.4.3 各元件參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　選取基準(zhǔn)電壓Ub=Uav=115，Sb=100，則等值圖中各計(jì)算值為：線路X b =0.4Ω/KM，只計(jì)算三相短路電流</p><p>　　XS1*=XS1*Sb /Sj=0.6*100/1250

55、=0.048</p><p>　　XS2*=XS2*Sb /Sj =0.8*100/350=0.029</p><p>　　X11*=x1l1*SB/U2av=0.4*10*100/1152=0.03</p><p>　　X12*=x1l2*SB/U2av =0.4*14*100/1152=0.042</p><p>　　X13*=x1l3*

56、SB/U2av =0.4*6*100/1152=0.018</p><p>　　X14*=x1l4*SB/U2av =0.4*20*100/1152=0.06</p><p>　　主變的計(jì)算：Xt*=Uk(%)*SB/(100* SN)=10.5*100/(100*40)=0.2625</p><p>　　短路電流的計(jì)算分為次暫態(tài)電流----短路電流周期分量的有效值

57、和短路沖擊電流，前者用于檢驗(yàn)斷路器開端容量和繼電保護(hù)的整定熱穩(wěn)定計(jì)算，后者用于動(dòng)穩(wěn)定的計(jì)算。</p><p>　　2.4.4 短路電流的計(jì)算步驟</p><p>　　短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值Ub= Uav=115kv, Sb=100MVA;</p><p>　　計(jì)算各元件參數(shù)的標(biāo)幺值，做出等值電路；</p><p>　　進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化，求出電源點(diǎn)

58、與短路點(diǎn)之間的電抗，此電抗稱為入端電抗；</p><p>　　求出短路電流標(biāo)幺值，進(jìn)而求出短路電流有名值;</p><p>　　計(jì)算沖擊電流有效值。</p><p>　　2.4.5 系統(tǒng)等值圖</p><p>　　圖1 系統(tǒng)等值圖</p><p>　　計(jì)算結(jié)果如下列表：（計(jì)算過程見計(jì)算書）</p>

59、<p>　　表3 各短路點(diǎn)計(jì)算結(jié)果</p><p>　　2.5 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　正確地選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)

60、進(jìn)行校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。電氣設(shè)備選擇的一般要求如下：</p><p>　　應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢驗(yàn)、短路和過電壓情況的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p><p>　　應(yīng)按照當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（如海拔、大氣污染程度和環(huán)境污染程度等）校驗(yàn)；</p><p>　　應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和合理；</p><p>　　與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；</p>&

61、lt;p>　　同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　選擇的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。</p><p>　　2.5.1 高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器的主要功能：正常運(yùn)行時(shí)，用來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)設(shè)備中功能最為完善的一種，其最大特點(diǎn)是能斷開負(fù)荷電流和短路電流

62、。</p><p>　　1）斷路器種類和型式的選擇： 除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)方便。一般6-35kv采用真空斷路器，35-500kv采用SF6斷路器。</p><p>　　2) 額定電壓的選擇：</p><p>　　UN>= UNS UNS-----電網(wǎng)額定電壓</p><p>　　3）額定電流的選

63、擇：</p><p>　　IN>= IMAX IMAX------各種合理方式下最大持續(xù)工作電流</p><p>　　4）開斷短路電流的選擇</p><p>　　INbr>= IPT（或I"）</p><p>　　IPT為實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量，開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故斷路器的開

64、斷計(jì)算時(shí)間t應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間和斷路器固有分閘時(shí)間之和。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　I2t*t>= QK</p><p>　　It、t-----電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間 QK----短路電流熱穩(wěn)定效應(yīng)</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b&

65、gt;</p><p>　　Ies>= Ish </p><p>　　Ies、 Ish-----短路沖擊電流幅值和電器允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值</p><p>　　7）110kv側(cè)高壓斷路器選擇結(jié)果如下</p><p>　　表4 列出的斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器的參數(shù)比較如下</p><p>　　由選擇可

66、知其結(jié)果正確，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足要求，故110KV側(cè)選用SW6—110型斷路器。</p><p>　　8）10kv側(cè)高壓斷路器選擇結(jié)果如下</p><p>　　表5 列出的斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器的參數(shù)比較如下</p><p>　　由選擇可知其結(jié)果正確，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足要求，故10KV側(cè)選用SN10—10Ⅲ型斷路器。</p><p>　　

67、2.5.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所的常用電器，它需要與斷路器配套使用。但是隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流、短路電流，其主要用途是：</p><p><b>　　隔離電壓</b></p><p><b>　　倒閘操作</b></p><p>&l

68、t;b>　　分合小電流</b></p><p>　　隔離開關(guān)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。其選擇的具體方法與斷路器的1）2）3）4）5）6）相同，不再重復(fù)。根據(jù)對(duì)隔離開關(guān)操作控制的要求，還應(yīng)選擇其配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。屋內(nèi)式80000A以下的隔離開關(guān)一般采用手動(dòng)的操作機(jī)構(gòu)；220KV及以上高位布置的隔離開關(guān)宜采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)。</p>

69、<p>　　將以上各個(gè)選擇條件與短路電流的計(jì)算結(jié)果相比較，經(jīng)過計(jì)算后，設(shè)備選型如下</p><p>　　表6 隔離開關(guān)選擇結(jié)果</p><p><b>　　隔離開關(guān)的校驗(yàn)：</b></p><p>　　隔離開關(guān)的校驗(yàn)的具體方法與斷路器的1）2）3）4）5）相同，不再重復(fù)。查表得：110KV采用GW5-110/630型

70、，10KV采用GN2-10/3000型。</p><p>　　2.5.3 電流互感器的選擇</p><p>　　電流互感器（CT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：</p><p>　　● 將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏鳎?A或1A），使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)

71、構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝；</p><p>　　● 使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。</p><p><b>　　1）型式選擇</b></p><p>　　根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條件，選擇電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油浸式），安裝方式（戶內(nèi)式、戶外式、裝入式、穿墻式），結(jié)構(gòu)形式（多匝式、單匝

72、式、母線式），測(cè)量特性（測(cè)量用、保護(hù)用、具有測(cè)量暫態(tài)特性等）。</p><p>　　一般常用型式為：低壓配電屏和配電裝置中，采用LQ線圈式和LM母線式：6-20KV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常用的LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式：35KV及以上電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省占地和投資。</p><p>　　2）額定電壓

73、和額定電流的選擇：</p><p>　　UN1>= UNS IN1>= IMAX </p><p>　　式中UN1、 IN1-----電流互感器的一次額定電壓和額定電流</p><p>　　3）二次額定電流的選擇</p><p>　　CT二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A。當(dāng)配電裝

74、置（例如超高壓）距離控制系統(tǒng)室較遠(yuǎn)時(shí)，為了能使CT能多帶二次負(fù)荷或減少電纜截面，提高準(zhǔn)確級(jí)，應(yīng)盡量采用1A。</p><p><b>　　4）按準(zhǔn)確度級(jí)選擇</b></p><p>　　CT的準(zhǔn)確度應(yīng)符合二次測(cè)量、繼電保護(hù)等的要求，用于電能計(jì)量的CT，準(zhǔn)確度級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)，用于繼電保護(hù)的CT誤差應(yīng)在一定的限值內(nèi)，以保證過電流測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。</p>

75、<p>　　5）檢驗(yàn)二次負(fù)荷的容量</p><p>　　為保證CT工作準(zhǔn)確度要求，CT的二次負(fù)荷不超過允許的最大負(fù)荷，CT的二次負(fù)荷包括測(cè)量?jī)x表、繼電器電流線圈，二次電纜和接觸電阻等電阻；檢驗(yàn)二次負(fù)荷的公式：</p><p>　　按容量檢驗(yàn)：S2>= SN2</p><p>　　按阻抗檢驗(yàn)：Z2>= ZN2</p><p&

76、gt;　　式中 S2-----CT的二次最大一相負(fù)荷，VA；</p><p>　　SN2------CT的二次額定負(fù)荷，VA；</p><p>　　Z2----CT的二次最大一相阻抗，Ω；</p><p>　　ZN2-----CT的二次額定阻抗，Ω。</p><p><b>　　6）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></

77、p><p>　　CT的內(nèi)部熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等于互感器1s熱穩(wěn)定電流與一次額定電流IN1之比，</p><p>　　故熱穩(wěn)定條件為： （Kr* IN1）2*1>= QK 式中QK-----短路熱效應(yīng)</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　CT

78、的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力用動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd表示, Kd等于CT內(nèi)部允許通過的極限電流（峰值）與Kd倍一次額定電流IN1之比，</p><p>　　故：CT的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件為： （Kd*1.414*IN1）>= im</p><p>　　式中im------通過二次側(cè)繞組的最大沖擊電流</p><p>　　綜上，經(jīng)過計(jì)算，設(shè)備選型如下（計(jì)算過程詳見計(jì)算書）</p

79、><p>　　表7 CT的選擇結(jié)果</p><p>　　2.5.4 電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器（PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：</p><p>　　● 將一次回路的高電壓變?yōu)槎位芈返牡碗妷?，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并

80、使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝：</p><p>　　● 使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。</p><p><b>　　1）型式選擇：</b></p><p>　　根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條件，選擇電壓互感器絕緣結(jié)構(gòu)和安裝方式，一般6-20KV戶內(nèi)配電裝置多用油浸式或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；35

81、KV配電裝置選用電磁式電壓互感器；110KV及其以上的配電裝置中盡可能地選用電容式電壓互感器。</p><p>　　2）按額定電壓選擇：</p><p>　　為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%-110%之間。</p><p>　　PT二次額定電壓應(yīng)滿足測(cè)量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。通常，一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓

82、應(yīng)選為100/1.732v。當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/1.732v；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/3v。</p><p>　　3）按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇：</p><p>　　PT按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇與CT相似，要求互感器二次最大一相負(fù)荷S2應(yīng)該不超過設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確度級(jí)的額定二次負(fù)荷SN2，而且S2應(yīng)該盡量最接近S

83、N2，因S2過小也會(huì)使誤差增大，PT的二次負(fù)荷S2計(jì)算式為：</p><p>　　S2=[(ΣP0)2+（ΣQ0)2）]1/2</p><p>　　式中P0 、Q0----同一相一表和繼電器電壓線圈的有功功率、無功功率。</p><p>　　4）PT不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定</p><p>　　5）經(jīng)過計(jì)算，選擇結(jié)果如下：</p>

84、<p>　　表8 PT的選擇結(jié)果</p><p>　　備注：YDR—110 Y---電壓互感器 D---單相 R----電容式</p><p>　　JDZJ—10 J---電壓互感器 D---單相 Z---環(huán)氧澆注絕緣 J---接地保護(hù)用</p><p>　　2.5.5 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇</p>

85、<p>　　支柱絕緣子額定電壓和類型選擇，進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。穿墻套管按額定電壓、額定電流和類型選擇，按短路電流條件進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　1）按額定電壓選擇支柱絕緣子和穿墻套管：</p><p>　　支柱絕緣子和穿墻套管的額定電壓應(yīng)大于等于電網(wǎng)額定電壓即 UN>= UNS ；</p><p>　　2）按額定電流選擇穿墻套管

86、：</p><p>　　穿墻套管額定電流IN大于等于回路最大持續(xù)工作電流IMAX，即IMAX<=KIN</p><p>　　K------溫度修正系數(shù)</p><p>　　3) 支柱絕緣子、套管種類和型式的選擇： </p><p>　　根據(jù)裝置地點(diǎn)、環(huán)境、屋內(nèi)、屋外或防污式滿足要求的產(chǎn)品格式。</p><p>　

87、　4) 穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　套管耐受短路電流的熱效應(yīng)I2t*t大于等于短路電流通過套管產(chǎn)生的熱效應(yīng)QK。即</p><p>　　I2t*t>= QK</p><p>　　5）支柱絕緣子和套管的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　要求：FMAX<=0.6Fg</p><p>　　Fg -

88、---絕緣子抗破壞負(fù)荷； FMAX---在短路時(shí)作用于絕緣子或穿墻套管的力（不同母線有不同的布置方式和計(jì)算公式）</p><p>　　6）經(jīng)計(jì)算支柱絕緣子選擇如下:</p><p>　　表9 支柱絕緣子選擇結(jié)果</p><p>　　7）經(jīng)計(jì)算10KV選用CMWF2—20母線套管</p><p>　　2.5.6 母線導(dǎo)體的選擇&l

89、t;/p><p>　　110KV側(cè)采用外橋型接線，10KV采用單母分段接線，所以只對(duì)10KV側(cè)母線進(jìn)行選擇，一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體有硬母線和軟母線兩種形式。</p><p>　　型式： 一般采用鋁材，只有當(dāng)持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的場(chǎng)所，或者腐蝕嚴(yán)重的場(chǎng)所，才選用銅材，20KV及以下且正常工作電流不大于4000A，首選矩形導(dǎo)體；在4000A-8000A時(shí)

90、，一般用槽型導(dǎo)體；8000A以上工作電流選管型導(dǎo)體或銅芯鋁絞線構(gòu)成的組合導(dǎo)線。</p><p>　　按最大持續(xù)工作電流： 導(dǎo)線界面應(yīng)滿足</p><p>　　Iy>= IMAX 式中Iy-----導(dǎo)線的長(zhǎng)期允許載流量，A</p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：</p><p>　　Sj= IMAX/J (mm2)</

91、p><p>　　4) 熱穩(wěn)定檢驗(yàn)應(yīng)滿足條件：Smin= Q1/2K/C</p><p>　　式中 C---母線的熱穩(wěn)定系數(shù) QK---短路電流熱效應(yīng) (KA)2*s</p><p>　　Smin -----滿足熱穩(wěn)定最小截面，mm2</p><p>　　5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足條件： δMAX<=δy </p&

92、gt;<p>　　式中 δy ------母線材料的允許應(yīng)力，鋁為500-700kg/cm</p><p>　　δMAX -----母線材料的最大應(yīng)力</p><p>　　δMAX= 1.732I2sh*L*10-7/a</p><p>　　6） 經(jīng)過計(jì)算：10KV側(cè)選擇的匯流母線參數(shù)如下：</p><p>　　63*1

93、0 (mm2) 三天平放矩形導(dǎo)體，集膚效應(yīng)系數(shù)KS=1.2</p><p>　　2.5.7 避雷器的選擇</p><p>　　電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避雷器來限制，即選用設(shè)備的絕緣水平取決于避雷器保護(hù)性能。</p><p><b>　　型式的選擇：</b></p><

94、;p>　　普通閥型避雷器由FS和FZ兩種。FS型主要用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型主要用于發(fā)電廠和變電所，金屬氧化鋅避雷器比普通的閥型避雷器具有無序流，流通量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　額定電壓：</b></p><p>　　避雷器的額定電壓必須與安裝處的電力系統(tǒng)等級(jí)相同。</p><p><b>　　滅弧電

95、壓：</b></p><p>　　滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻持續(xù)電流第一次經(jīng)過零點(diǎn)零值時(shí)，根據(jù)滅弧條件與允許限制避雷器最高工頻電壓。 </p><p><b>　　4） 放電電壓：</b></p><p>　　在工頻放電電壓要規(guī)定其上下限，如果太高意味著放電電壓也高，將使其保護(hù)性能變壞；太低意味著滅弧電壓降低，將會(huì)造成不能可靠

96、地切斷工頻續(xù)流。</p><p><b>　　5） 殘壓：</b></p><p>　　在防雷設(shè)計(jì)中以5KV以下的電壓作為避雷器的最大殘壓。</p><p><b>　　6） 保護(hù)比：</b></p><p>　　保護(hù)比等于殘壓與滅弧電壓之比，它是說明避雷器保護(hù)性能的參數(shù)，越小表明保護(hù)性能高。&l

97、t;/p><p>　　7） 直流電壓下的電導(dǎo)電流：</p><p>　　運(yùn)行中的避雷器通常用于測(cè)量直流電壓下的電導(dǎo)電流方法來判斷分路電阻的性能。它必須在規(guī)定范圍內(nèi)。</p><p>　　8） 綜上所述： 110KV側(cè)采用FCZ-110型避雷器</p><p>　　10KV側(cè)采用FZ-10型避雷器</p><p><b

98、>　　避雷器配置原則：</b></p><p>　　配電裝置每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；</p><p>　　220KV及以下的變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一臺(tái)避雷器；</p><p>　　以下情況中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：</p><p>　　A： 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分級(jí)絕緣，且裝設(shè)有隔離

99、開關(guān)時(shí)；</p><p>　　B： 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)；</p><p>　　C： 不接地或經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。</p><p>　　110KV，220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。</p><p><b>　　結(jié)果如下</b><

100、/p><p>　　表10 避雷器選擇結(jié)果</p><p>　　2.5.8 電抗器的選擇</p><p>　　普通電抗器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓，額定電流，電抗百分值和有功功率損耗等。正常工作時(shí)，電抗器的電壓降落稱為電抗器的電壓損失。為了保證供電電壓質(zhì)量，一般要求正常工作時(shí)電抗電壓損失的百分值不大于5％。</p><p>　　按額定電

101、壓選擇： 電抗器的額定電壓不小于裝設(shè)電抗器回路所在電網(wǎng)的額定電壓。</p><p>　　按額定電流選擇： 電抗器的額定電流不小于裝設(shè)電抗器回路的最大持續(xù)工作電流。</p><p>　　確定電抗器的百分值： 首先按照限制短路電流的要求初步選擇電抗器的百分值，然后進(jìn)行電壓損失和殘余電壓校驗(yàn)，在滿足以上條件下確定電抗器的百分值。</p><p>　　XL%>=（IB

102、/ I″-X*）IBL* UB*100%/(UNL* IB)</p><p>　　式中 UB-------基準(zhǔn)電壓，KV； IB-------基準(zhǔn)電流，KA；</p><p>　　X*-----以UB、IB為基準(zhǔn)，從電源計(jì)算到所選用電抗器前的電抗標(biāo)幺值；</p><p>　　UNL------電抗器額定電壓，KV；INL------電抗器額定電流，KA；

103、</p><p>　　I″-----電抗器后短路的次暫態(tài)電流，KA。</p><p>　　電壓損失校驗(yàn)：△U%=△U*100%/UNL= XL%*IMAX*sinΦ/INL<=5%</p><p>　　殘余電壓校驗(yàn)：Urem%= XL%* I″/INL>=60%</p><p>　　校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： 電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流ies不小于通過

104、電抗器的最大三相短路電流ish,即 ies>=ish</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電抗器允許的最大短路熱效應(yīng)I2t*t 不小于電抗器實(shí)際的最大短路熱效應(yīng)QK,即 I2t*t>=QK</p><p>　　電抗器選擇如下： （主要用于10KV饋線電纜線路）</p><p>　　表11 電抗器選擇結(jié)果</p><

105、p>　　2.5.9 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所常用于保護(hù)電力電容器，配電線路和變壓器，而在電廠多用于電壓互感器。</p><p>　　額定電壓選擇：UN>= UNS </p><p><b>　　額定電流選擇：</b><

106、/p><p>　　按熔管額定電流選擇：INFT>=INFS</p><p>　　為了保證熔斷器不被損壞，高壓熔斷器的熔斷額定電流應(yīng)大于等于熔體的額定電流。熔體額定電流選擇INFS=KImax</p><p>　　式中 K-------可靠系數(shù)，K=1.1～1.3</p><p>　　Imax-----電力變壓器回路最大工作電流<

107、/p><p>　　熔斷器開斷電流校驗(yàn)：INbr>=Ish</p><p>　　對(duì)于保護(hù)PT的高壓熔斷器，只按額定電壓及按開斷電流容量來選擇</p><p><b>　　高壓熔斷器選擇結(jié)果</b></p><p>　　表12 高壓熔斷器選擇結(jié)果</p><p>　　5) 最大開斷容量50

108、0MVA>40MVA滿足要求。</p><p>　　2.5.10 接地刀閘的選擇</p><p>　　為保證電器和母線的檢修安全，每段母線裝設(shè)1－2組接地刀閘，63KV及以上斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀。</p><p>　　對(duì)于35KV及以上隔離開關(guān)的接地刀，應(yīng)根據(jù)其安裝處的短路電流進(jìn)行動(dòng)，熱穩(wěn)定校驗(yàn)。計(jì)算方法同110KV,10KV

109、隔離開關(guān)相同，這里不再贅述。</p><p>　　表13 接地刀閘選擇結(jié)果</p><p>　　2.6 高低壓配電裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　配電裝置是發(fā)電場(chǎng)和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必備輔助設(shè)備組建而成，用來接收和分配電能的裝置。</p><p>　　配電裝置按裝設(shè)地點(diǎn)

110、不同分為屋內(nèi)式和屋外式，按組裝方式分為裝配式和成套式。其型式選擇因考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行要求及檢修確定，一般35KV及以下配電裝置采用屋內(nèi)式；110KV及以上采用屋外式，配電裝置應(yīng)滿足以下要求：</p><p>　　必須符合國(guó)家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策和電力工程設(shè)計(jì)的規(guī)范要求；</p><p><b>　　保證運(yùn)行可靠； </b><

111、;/p><p>　　便于檢修、巡視、操作；</p><p>　　在保證安全的前提下，布置緊湊，節(jié)約材料和造價(jià)；</p><p><b>　　安裝和擴(kuò)建方便。</b></p><p>　　2.6.1 設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器形式、出線多少和方式、有無電抗器、地形、環(huán)境

112、 條件選擇配電裝置型式；</p><p>　　擬定配電裝置的配置圖；</p><p>　　按照所選擇設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修巡視的安全和方便等要求，遵守《配 電裝置技術(shù)規(guī)定》的有關(guān)規(guī)定，并參考各種配電裝置的典型設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)計(jì)并繪制配電裝置的平斷面圖。</p><p>　　2.6.2 選擇結(jié)果：</p><p>　　外橋

113、式接線的110KV配電裝置采用屋外中型布置，10KV的單母分段接線采用屋內(nèi)成套開關(guān)柜JYN-10型手車式開關(guān)柜單層布置。</p><p>　　第三章 變電所二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 變壓器的保護(hù)配置</p><p>　　變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電氣設(shè)備。它

114、的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運(yùn)行，特別是大容量變壓器，一旦因故障而破壞造成的損失更大。根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的要求，并考慮微機(jī)保護(hù)的具體情況，采用雙主雙后的配置方式。</p><p><b>　　主保護(hù)： </b></p><p>　　瓦斯保護(hù) 、 差動(dòng)保護(hù)</p><p><b>　　后備保護(hù)：</

115、b></p><p>　　110KV復(fù)合電壓閉鎖過流</p><p><b>　　110KV零序方向</b></p><p>　　110KV中性點(diǎn)間隙保護(hù)</p><p>　　10KV復(fù)合電壓閉鎖過流</p><p><b>　　10KV過負(fù)荷保護(hù)</b></p&

116、gt;<p><b>　　對(duì)主保護(hù)解釋如下：</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)：當(dāng)變壓器內(nèi)產(chǎn)生輕微的瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬間動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)變壓器產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于變壓器的各側(cè)斷路器。</p><p>　　差動(dòng)保護(hù)：正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，兩個(gè)CT構(gòu)成橋臂流過電流大小相等，方向相同；內(nèi)部故障時(shí)，流過CT二次側(cè)電流大小將不相等，使差動(dòng)回路繼電器動(dòng)作

117、。</p><p>　　3.1.2輸電線路保護(hù)：</p><p>　　3.1.2.1 110KV側(cè)：由于110KV是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)電網(wǎng)，線路的相間短路及單相接地短路均應(yīng)動(dòng)作于斷路器跳閘，110-220KV線路保護(hù)配置的原則：</p><p>　　反映階梯短路的保護(hù)配置：</p><p>　　對(duì)110KV線路，如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)，則可裝

118、設(shè)階段式反時(shí)限零序電流保護(hù)作為階梯短路的主保護(hù)；也可采用接地距離作為主保護(hù)及后備保護(hù)。</p><p>　　反映相間短路的保護(hù)配置：</p><p>　　對(duì)于單側(cè)電源單回110-220KV線路，可裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。</p><p>　　距離保護(hù)是根據(jù)電力保護(hù)裝置的距離遠(yuǎn)近來確定保護(hù)動(dòng)作與否，較少受運(yùn)行方式的影響。</p>&

119、lt;p>　　綜上所述：110KV選用相間距離保護(hù)，接地距離、零序方向保護(hù)。</p><p>　　3.1.2.2 10KV側(cè)35KV及以下中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中線路保護(hù)配置原則：</p><p>　　35KV及以下中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的相間短路保護(hù)必須動(dòng)作于斷路器跳閘，單相接地時(shí)，由于接地電流小，三相電壓仍能保持平衡，對(duì)用戶沒有很大的影響，因此單相接地一般動(dòng)作于信號(hào)，但單相接地時(shí)