110kV变电站电气一次部分初步设计毕业设计（论文)word格式

110kV变电站电气一次部分初步 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 毕业设计（ 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 )word格式 华 北 电 力 大 学 函 授 毕 业 设 计 年级、专业 99电力 层 次 本 科 姓 名 石 磊 学 号 99101036 2005年 3 月 30 日 - 1 - 教 研 室 教研室主任 华 北 电 力 大 学 批准日期 毕 业 设 计（论文）任 务 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 电力工程 系 电力系统及其自动化 专业 电气 班 学生 石磊 一、毕业设计（论文）课题 110kV变电站电气一次部分初步设计 二、毕业设计（论文）工作自2004年12月1日起至2005年3月30日 三、毕业设计（论文）进行地点： 华北电力大学 四、毕业设计（论文）的内容要求、原始资料数据和参考资料 （一）.毕业设计的内容要求 1. 分析原始资料，选择电气主接线；（2-3个 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 比较） 2. 短路电流计算； 3. 主要电气设备的选择及校验； 4. 变压器台数及容量选择； 5. 屋、内外配电装置的确定； 6. 防雷保护设计。 （二）.参考资料 1. 发电厂电气部分课程设计参考资料，天津大学； 2. 发电厂电气部分，四川联合大学； 3. 电力工程设计手册，西北、东北电力设计院 负责指导教师 指 导 教 师 接受设计论文任务开始执行日期 学生签名 - 2 - 上篇：设计说明书……………………………………………………………………5 第一章 总体部分要求…………………………………………………………………5 第一节 毕业设计课题及原始资料………………………………………………5 第二节 建设的必要性……………………………………………………………5 第二章 变电站电气主接线方案的设想与论证………………………………………5 第一节 基本要求和设计原则……………………………………………………5 第二节 变电站主要变压器的选择………………………………………………5 第三节 选择主接线方案…………………………………………………………6 第四节 方案的技术性和经济性比较……………………………………………7 第五节 主接线方案的最后确定…………………………………………………9 第三章 短路电流的计算说明…………………………………………………………9 第一节 短路电流计算的目的和规定……………………………………………9 第二节 系统最大运行方式和短路点的确定……………………………………9 第三节 电路元件参数的计算说明………………………………………………10 第四章 电气设备的选择及校验………………………………………………………11 第一节 主要电气设备选择校验表………………………………………………11 第二节 站用变的设置……………………………………………………………14 第五章 配电装置的设计………………………………………………………………14 第一节 概述………………………………………………………………………14 第二节 配电装置的设计…………………………………………………………15 第六章 防雷保护和接地保护装置的设计……………………………………………15 第一节 防雷保护…………………………………………………………………15 第二节 接地装置…………………………………………………………………17 第七章 无功补偿………………………………………………………………………17 第八章 结束语…………………………………………………………………………17 下篇：设计说明书……………………………………………………………………18 第一章 短路电流计算…………………………………………………………………18 第一节 原始资料和主接线图……………………………………………………18 - 3 - 第二节 主接线的等值电路图及各元件参数的计算……………………………19 第三节 短路点的短路电流计算…………………………………………………20 第二章 电气设备的选择及校验………………………………………………………22 第一节 电气设备选择的原则及校验要求………………………………………22 第二节 断路器及隔离开关的选择及校验………………………………………22 第三节 母线及电缆的选择与校验………………………………………………26 第四节 绝缘子和穿墙套管的选择………………………………………………29 第五节 高压熔断器的选择………………………………………………………30 第六节 电压互感器的选择………………………………………………………31 第七节 电流互感器的选择………………………………………………………32 第三章 防雷保护与接地装置…………………………………………………………32 第一节 直击雷过电压的保护……………………………………………………34 第二节 避雷针的选择与校验……………………………………………………34 第三节 避雷器的选择……………………………………………………………35 第四节 接地装置的计算…………………………………………………………36 第四章 综合造价和运行费用……………………………………………………… 37 - 4 - 第一节 毕业设计课题及原始资料 课题:110kv变电站设计 原始资料: 1、110kv进线两回，?回线长24km，?回线长20km，系统容量10000MVA， 系统短路电抗Xs=0.15Ω 2、二台主变,二次出线为35kv及10kv,最高负荷35750kvA 3、35kv出线6回,10kv出线16回,无一级负荷。 4、 地理环境条件:变电站所属地区地势平均,海拔120m,交通方便,有公路经过本 站附近,最高气温达到+45?，最低气温-20?，年平均气温25?，最大风速 25m/s,覆冰厚度10mm,地壤电阻率为砂质粘土100n/m,雷电 30d,?类污秽区, 冻土厚度0.8m,主导风向夏季南风,冬季西北风。 第二节 建站的必要性 一、供电电压低，严重影响用电设备运行：该地区是工农业比较集中的地区，绝大 部分处在各个变电所的末端，供电距离较远，末端电压低劣，电压质量不合格， 电能损耗也很大，严重影响设备的使用寿命。 二、电力不足制约着当地经济的发展：随着国家改革开放的腾飞，本地工农业有了 长足的发展，由于负荷增长较快，对电力的需求已迫在眉睫。 第一节 基本要求和设计原则 一、对电气主接线的基本要求 1、保证必要的供电可靠性和电能质量 2、具有一定的灵活性和方便性 3、具有经济性 4、具有发展和扩建的可能性 5、接线简单、清晰、操作方便 二、 电气主接线的设计原则： 1、主接线在设计在设计时，应考虑变电所在电力系统中的地位和作用。 2、考虑近期和远期的发展规模 3、考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线影响 4、考虑主变台数对主接线的影响 5、考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响 第二节 变电所电站主变压器的选择 一、为保证供电的可靠性，变电所一般根据1-10年规划，一般装设两台变压器，以 满足供电可靠性及降低设备造价 二、主变压器容量的选择：当停用一台变压器时，另一台应保证全部负荷的60%， - 5 - 本所最高负荷为35750kva，无一级负荷，所选变压器容量应为： Sn=35750*60%=21450(kva)，所以应选用两台容量分别为Sn=31.5mva的三绕组 变压器,容量、型号、接线组别均相同 三、调压方式的选择： 有载调压变压器能在额定容量范围内带负荷调整电压，调压范围大，可以减小 和避免电压大幅度波动 无载调压变压器只能在停电时改变分接头位置，影响供电可靠性，输出电能质 量较差 综上考虑，本所采用有载调压方式 四、通过对以上各项的选择，最终确定变压器的型号为：SFSZ7-31500/110，接线组 别：Yo/Y/?-12-11,调压范围:110?8*1.5%/38.5?5%/10.5,各绕组容量 比:31500/31500/31500 第三节 选择主接线方案 一、110KV进线与变压器连接形式 1、主接线方案：本站110KV双回线路从系统受电，进线回路少，从运行接线 简单、可靠、经济等方面分析，有以下几个方案： 方案?:内桥接线 110KV 方案?:单母线带旁路母线 方案III：单母线分段 ： - 6 - 方案?:3/2接线 2、四种方案的特点： ?：连接桥断路器接在线路断路器的内侧，线路的投入和切除比较方便，当线 路发生故障时，仅线路侧断路器断开，不影响其他回路运行，当变压器发 生故障时，与该台变压器连接的两台断路器断开，影响一回未故障线路的 运行，由于变压器上少故障元件，一般不经常切换，当出线断路器检修时， 线路需较长时间停运，因此加装了正常断开运行的跨条，为了轮流检修任 一组隔离开关，又加装了两组隔离开关，桥形接线用的高压断路器，节省 了占地面积，所以它适用于线路较长，回数少，故障机率较高的接线中。 ?：变压器投切方便，进线断路器检修时，可由旁路断路器可靠供电，向A 对侧变电站转供功率时，可通过B侧进线断路器或旁路断路器实现，转 换期间若本站与A对侧变电站之间的线路发生故障时，切由转供断路器 切除，本站不受影响，另有在一次侧容易增设进出线数目。 ?：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，由两个 电源供电，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常 段母线不间断供电，变压器投切比较方便，在一次侧可进行转供功率，还 可增加进出线数目，当线路故障或出线断路器和某一段母线需检修时，相 应段的出线需停止运行，即灵活性低。 ?：3/2接线方式具有较高的供电可靠性和运行调度灵活性，隔离开关不作为 操作电器，可减少误操作，检修任一台断路器时可不停电，但这种接线使 设备较多，投资较大，二次控制接线和继电保护配置比较复杂。 二、35KV母线和10KV母线连接方式 根据本站实际情况：没有一级负荷，只要满足二、三级大部分负荷的要求即可。 本站35KV侧出线6回，采用单母线分段接线，其优点是：当某一段母线或母线 断路器出现故障时，由分段断路器把故障隔离，保证完好段母线向用户继续供电， 可减少停电范围。 10KV侧出线16回，为了减少母线故障的影响，决定采用单母线分段接线，其 优点同上。 第四节 方案的技术性和经济性比较 在上一节中，已经对35KV母线和10KV母线的接线方式进行了分析确定，下 面仅对110KV主接线的四种方案进行技术性和经济性比较： 三、 技术性比较 从方案?、?、?各自的特点可以看出，它们对本站的供电而言，都具有接线 简单，使用断路器最少，满足可靠性、灵活性、经济性，综观它们的优缺点，考虑 到本站负荷情况，变压器切换操作次数不多，因此从技术上考虑选择方案?比较理 想，如对本站发展规划进一步研究，方案?、?也可以考虑，方案?接线复杂，使 - 7 - 用断路器及隔离开关较多，虽供电可靠性最高，但很不经济故不予考虑。 二、方案的经济性比较 1、 配电装置的初步选择： 选择条件：In?Igmax Igmax最大持续工作电流 Un?Ug Ug:电网工作电压 (1) 110KV配电设备的选择: 考虑当一条线路运行时,设备将承担二台主变的容量,所以: Igmax=2*31500/110* =331(A) (2) 35KV配电设备的选择: (3) 10KV配电设备的选择: 根据以上结果,初步选择设备如表一： 表一： 设备名称 型号 单价（万元） LW29-126/3150-40 23 110KV断路器 GW4-126ПDW/1250-31.5 110KV隔离开关 1．1 因35KV、10KV接线方式确定，故不在比较范围内 2、 综合造价的计算 Z=Zo(1+a/100)元 式中:Z为综合造价 Zo为主体设备投资 a为不明显的附加比例系 数,110KV取90 对于方案?： 对于方案?，它比方案?多2台110KV断路器，2台110KV隔离开关，总 投资多48.2万元，=128.2万元，=243.58万元 对于方案?，比方案?多2台110KV断路器，总投资多46万元，=126万 元，=239.4万元 因此35KV、10KV母线及其它装置的费用不影响选择方案，故不予考虑 3、 运行费用U的计算 主要包括一年中变压器的电能损耗费及检修、维护、折旧费等，按投资百分 率计算： 式中； ------检修维护费，取0.032 ------折旧费，取0.058 ------电能损失折算系数，取7分/度 ------变压器电能损失 以上各项仅有 随 而变化，其余各项均相同 名 称 数 量 单价（万元） 合价（万元） 3 23 69 110KV断路器 10 11 110KV隔离开关 1．1 80 合 计 第五节 :主接线方案的最后确定 - 8 - 一、将综合造价Z和运行费用U进行比较可以看出方案的费用比其它两方案要低， 因此从经济上讲应选方案?，从本站的实际情况和技术性比较来看，选择方案 ?比较理解 二、主接线的最后确定 本变电站的接线方式确定为：110KV侧采用内桥接线，35KV侧采用单母线分段， 10KV侧为单母线分段（见图01） 第一节 短路电流计算的目的和规定 一、 短路电流计算的目的： 在变电所的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节，其计算目的有以 下几个方面： （1） 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否采取限 制短路电流 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 等均需进行必要的短路电流计算 （2） 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠 地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算 （3） 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地距 离 （4） 接地装置的设计也需用短路电流 二、 短路电流计算的一般规定 1、计算情况 （1） 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行 （2） 短路发生在短路电流为最大值的瞬间 （3） 所有电源的电动势相位角相同 （4） 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电孤电阻 2、接线方式： 计算短路时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式 （即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式 3、计算容量 应按本工程设计规划容量计算 4、短路计算点： 上在正常运行的接线方式下，通过电气设备的短路电流为最大的地点 5、短路种类 一般按三相短路计算 第二节 系统最大运行方式及短路点的确定 本站最大运行方式是两台变压器并列运行，考虑到短路点应为可能流过各电气 设备的最大短路电流的地方，根据本站系统图知道： 见下图所示： - 9 - D1 I 110kv D2 35kv II D3 10kv 我们选择了三个短路点的位置。 第三节 电路元件参数的计算说明 一、基准的选择与计算 高压短路电流计算一般只计及各元件的电抗，采用标么值计算。为了方便计算， 通常取基准容量Sj=100MVA，基准电压Uj为各级的平均电压，即Uj=Up=1.05Ue Up: 平均电压；Ue:额定电压 则基准电流为： Ij=Sj/Uj* 二、各元件参数标么值的计算： 线路标么值的计算公式：Xl*=X*Sj/Uj 其中：X: 线路的有效电抗( ) Sj: 基准容量(KVA) Uj: 本线路的 基准电压(KV) 变压器阻抗电压： Us1%=1/2(Us(1-2)%+Us(3-1)%-Us(2-3)%) Us2%=1/2(Us(1-2)%+Us(2-3)%-Us(3-1)%) Us3%=1/2(Us(2-3)%+Us(3-1)%-Us(1-2)%) 变压器电抗标么值计算公式： Xb*=Ud%/100*S/Sb 其中： Ud%：变压器短路电压百分数 Sb：变压器绕组的最大额容量 系统电抗标么值：由于系统容量为无限大，所以Xc*=0 三、无限大电源供给的短路电流的计算： 在短路计算中，当供电电源为无穷大时，可以认为短路电流的周期分量在整个 短路过程中保持不变，即短路电流不衰减 Iz*=I*=I*=1/X Iz=Iz*Ij Sd=Iz*Sj 其中：Iz*：:短路电流周期分量的标么值 Iz： 短路电流周期分量的有效值 Ix： 短路电流同期分量的标么值 I：时间为的短路电流周期分量的标么值 Xz*： 电源对短路点的等值电抗 S： 短路容量（ MVA ）Sj： 基准容量（MVA ）: 四、通过以上方法计算（过程见计算书），将数据列表如下： 最大冲击电流短路容短路点 标么值 有名值（KA） （KA） （MVA） d 30.37 15.25 38.81 3037 d 5 7.5 19.09 500 d 3.25 17.06 43.42 325 d 2.68 4.02 10.23 268 d 1.715 9 22.9 171.5 - 10 - 第一节 主要电气设备选择校验表 一、 电气设备选择原则 本设计选择设备时，在满足要求的前提下，尽可能选择先进的、操作灵活的、 体积小，造价低的产品，在同一电压等级下尽量用同一型号设备，便于安装调 试及维修 表一、 应力（ Pa ） 距离（ m ） 热稳定允许最允许电名称 型号 小截面计算允许绝缘子流（A） 相距 （mm ） 值 值 距 LMY-80*11427 0.9 69 0.5 1.8 35KV母线 30．7 0 LMY-100*1820 10 69 0.3 1.2 10KV母线 96．6 10 LMY-120*1905 9.78 69 0.3 1.4 10KV母线96．6 10 桥 表二: 按工作电流经济密度选电晕电压选按短路热稳软导线 型号 选Ix?择择Ulj?Ug 定选择 Igmax S=Igmax/J LGJ-185 515>198 172.2 185>60 110KV软无 导线 LGJ-300 700>472 314 206>35 300>34.8 35KV软导 线 表三 冲击电流最大断路断流容量 热稳定校验 值 工作工作器安型号 电压电流设备计算设备计算装地(KV) (A) 参数值参数值点 MVA (MVA) (KA) (KA) 110KV 110 1600 6000 3037 80 38.81 2977 32.6 侧 35KV 35 1250 970 500 40 19.09 512 10.95 主进 线 - 11 - 35KV 35 630 485 268 20 10.66 128 3.145 出线 10KV 10 2500 692 325 100 43.42 6400 79.8 主进 线 10KV 10 630 277 171.6 40 24.07 1602 12.5 出线 表四: 冲击电流最大值 热稳定校验 隔离开工作电工作电关安装型号 设备参最大值压(KV) 流(KA) 地点 数(KA) (KA) 110KV 110 620 50 38.81 2500 32.6 侧 35KV 35 600 80 19.09 900 10.95 侧 表五: 过压主感器 最大容型号 变化 连接组别 准确级 安装位置 量 2000 0.2/3 110KV母线桥 1000 0.2/3/3 35KV母线 400 0.2/3/3 10KV母线 表六: 热稳定校电流额动稳定校验 验 互感定 器安型号 变化 准确级 计负设备设备计算装位算荷参数 参数 值 置 (A) 值 110KVLCWB3-110W 0.2D/B1/B2/B3 50 252.8 32.6 91.6 134.4 2× 进线300/5 及桥 上 35KVLCZ-35 1000/5 D/3 20 42 11 23.44 166.7 主进 35KVLCZ-35 600/5 0.2/1 20 1296 11 23.44 150 主进 - 12 - 35KVLCZ-35 2*600/5 0.5/3 20 1521 3.14 12.6 150 分段 35KVLCZ-35 75/5 0.2 50 22.3 3.14 100.5 150 出线 35KVLCZ-35 300/5 0.5 20 380.3 3.14 25 150 出线 10KVLDJ-10 2000/5 D/3 0.4 主进 10KVLDJ-10 1000/5 0.2/0.5 0.4 主进 10KVLDJ-10 1000/5 0.5/3 0.4 分段 10KVLDJ-10 100/5 D/0.5 0.6 出线 0KVLDJ-10 150/5 D/0.5 0.6 出线 10KVLDJ-10 200/5 D/0.5 0.6 出线 表七: 名称 型号 额定电压额定电流热稳定动稳定(N) (KV) (A) ( ) CWL-35/600 35 600 720 35KV穿墙2.4×104 套管 CWL-10/2000 10 2000 8000 10KV穿墙4.8×105 套管 ZD-20F 20 10KV支持1.2×104 绝缘子 表八: 高压熔断器安装型号 额定电压(KV) 开断电流(KA) 断流容量 (MVA) 处 RW10-35/2 35 19.89 1000 35KV站用变 RN3-10/5 10 12 600 10KV站用变 10KVPT RN2-35/0.5 35 17 1000 10KVPT RN2-10/0.5 10 50 1000 - 13 - 表九: 序号 选用型号 避雷器安装地点 数量 1 Y5W-110/260 2 110母线 2 FZ-35 4 35KV母线及35KV主线 3 FZ-10 2 10KV母线 4 FS3-10 2 10KV主进 5 Y1W-55/151 2 主变中性点 第二节 站用变的设置 变电站的主要站用负荷一般都不大,主要是变压器冷却装置,蓄电池的充放电装置和硅整流设备,照明油处理高备,检修工具用电及供水水泵等,规程规定一般110KV变电站应装设两台用变压器,接在不同的电源上或独立供电,我们考虑站用变的可靠性决定采用三台,10KV分段母线上各设一台,35KV线路出线设一台,这是为了防止10KV侧出事故,全站站用电失去电源后,由35KV出线反送,根据《电力工程设计手册》的要求,110KV变电站站用容量50KVA,因此我们设的所用变容量为50KVA,连接组别Y/Y0-12,为了得到380/220低电压配电网络,得到两个不同的电压而采取的中性点,直接接地的三相四线制。 表十: 安装地点 型号 额定容量 一次额定电二次额定电连接组别 压KV 压KV SL7-50/35 50 0.4 Y/Y0-12 35KV出线 35?5% SG3-50/10 50 0.4 Y/Y0-12 10KV?母 10.5?5% 第一节 概述 一、 配电装置的设计应满足以下基本要求:： 1、 配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策。 2、 保证运行可靠，按照系统和自然条件，合理选择设备，在布置上力求整齐、 清晰、保证具有足够的安全距离。 3、 便于检修，巡视和操作 4、 在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料的降低造价。 5、 安装和扩建方便 三、 大中型发电厂和变电所中，35KV及以下的配电装置多采用屋内配电装置， 110KV及以上多为屋外配置，但110-220KV装置，当有特殊要求（如战备或深 入城市中心）或处于严重污秽地区（如海边或化工区）时，经过经济技术比较， - 14 - 也可采用屋内式布置。 1、屋内配电装置的特点：（1）由于允许安全净距小和可以分屋布置，故占地面 较小（2）维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响（3）外界污秽空气 对电气设备影响较小，可减少维护工作量（4）房屋建筑投资较较大 2、屋外配电装置的特点：（1）土建工程量的费用较小，建设周期短（2）扩建比 较方便（3）相邻设备之间距离较大，便于带电作业（4）占地面积大（5）受 外界空气影响响，设备运行条件较差，须加强绝缘（6）外界气象变化对设备 维修和操作有影响 第二节 配电装置的设计 一、 根据电气设备的高度，屋外配电装置采用中型配电装置：所有电器都安装在 同一水平面内，并装在一定高长的基础上，使带电部分对地保持必要的高度， 变压器基础为双梁形并辅以铁轨，下面设置贮油池，其尺寸比设备外廓大1M，池内辅设厚度不小于0.25M的卵石层，两台变压器净距12M，断路器、隔离开关，电流电压互感器均式布置，其支柱绝缘子最低裙边对地距离为2.7M（见图05） 中型配电装置采用的有关尺寸：（M） 弧垂 相间距离 线路架构高度 架构宽度 1 8 2．2 7．3 二、房内配电装置的布置型式为单层，二通道、单母线分段，采用成套开关柜，柜 间有绝缘套管隔离，35KV为JYN1-35手车式交流金属封闭型移开式开关柜， 10KV为KYN1-10系列户内交流铠装移开式开关柜，体积小，油量少，重量轻， 占地面积小等优点，配有备用手车开关，在检修时可替换使用，减少停电时间 母线为水平布置，35KV相间距离为500MM，10KV为300MM，两段母线间以垂直的隔墙分开，这样，当一组母线故障不会影响另一组母线，并可以安全检 修。装置正面配有2.5-2.8M操练通道，背面有1M的维护通道（见图03、04、06、07） 第一节 防雷保护 一、 避雷器的配置 电气设备在运行中承受工作电压外，还常常会遭到过电压的作用，如雷电引起 的过电压，其数值远远超过工作电压，如不采取措施，将使绝缘受到破坏，缩 短设备使用寿命。 配电装置的每组母线上应装设避雷器，直接接地系统中变压器中性点为分级绝 缘且装设避雷器 二、避雷器的选择 选用避雷器，应使用避雷器的额定电压与安装该避雷器的电力系统电压等级相 同，并且使避雷器的灭弧电压大于其安装处工作母线可能出现的最高工频电压， 避雷器的工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍，在目前的电力系统中，常选用 氧化锌避雷器 氧化锌避雷器具有以下优点：（1）无间隙（2）无续流（3）电气设备所受过电压可以降低（4）通流容量大（5）伏安特性平坦、残压低，不产生截流 - 15 - 三、 变压器中性点保护： 对于中性点接地的系统，由于继电保护的要求，其中一部分变压器中性点是不 接地的，而这些系统中的变压器是分级绝缘的，即变压器中性点绝缘水平要比 相线端低得多，110K变压器中性点绝缘等级为35KV电压等级，所以中性点应 加装避雷器或保护间隙保护之 对中性点避雷器应满足下列要求： （1） 其冲击放电电压应低于变压器中性点的冲击耐压 （2） 其灭弧电压应大于电网单相接地而引起的中性点电位升高的稳压值U （U=0.6UXG） 四、 本设计中选用避雷器的型号：（第四章表九） 五、 中性点保护隔离开关选择与作用： 当接地失去后，中性点绝缘水平按35KV设计的，凭经验，中性点电流约为 100-200A，选用GW-60W/400是合适的 对中性点接地系统，由于继电保护的要求，其中一部分变压器中性点是不接地 的，所以用隔离开关，另外在开断和接入变压器时，先将变压器中性点直接接 地，待操作完毕后，再用隔离开关将中性点拉开 六、 避雷针的设置 1、根据《电力设备过电压保护设计技术规程》，对避雷针有如下几个方面的要求： （1） 独立避雷针与配电装置带电部分，变压所电力设施接地部分、架构 接地部分之间的空气中距离应符合下式要求： SK?0.3RCH+0.1H 式中：SK------空气中距离 REH-----独立避雷针的冲击接地电阻 H------避雷针校验点的高度（米） （2）独立避雷针的接地装置与变电所接地网的地中距离应符合下式要求： SD?0.3RCH 式中：SD为地中距离 除上述要求外，对避雷会还有：SK不宜不于5米、SD不宜小于3米 （3） 独立避雷针宜设独立接地装置 （4） 独立避雷针不宜设在人经常通过的地方，避雷针及其接地装置与路 边或出入口等的距离不宜小于3米 2、根据各项事宜，为保护变电所电气设备免受直击雷的侵害，本站设计装设两 支29米等高的独立避雷针及两支26米等高的独立避雷针，且采用独立接地 装置，通过计算，此设计满足防雷要求（具体过程见计算书）见图08 第二节 接地装置 为保证人身和设备安全，电气设备宜接地或接零，为了将各种不同电压的电气 设备接地，应使用一个总的接地装置，电气设备的人工接地体应尽可能使电气设备 所在地点附近对地电压分布均匀，在接地短路电流的电气设备，一定要装设环形接 地体，并加装均压带 对变压器、电器的底座和外壳、互感器二次绕组、屋外配电装置的金属和钢筋混 凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门等都是接地范围 本设计对接地装置布置为： - 16 - （1） 接地装置系由L50×5、长2.5M的角钢作为垂直接地体和-60×6扁钢作 为水平接地体构成接地装置，埋设深庶0.8米 （2） 接地棒每隔6M埋设一根，并用一60×6扁钢连成环状 （3） 杆塔、金属架构、电气设备金属外壳等，操作机构、电气设备工作接地 等处均需接地，其分支引线除工作接地外，均采用￠16圆钢引出地面， 其引出位置应按距离接地设备最近处设置 （4） 地下电缆沟的接地线采用一60×6扁钢与电缆支架连接，中间及端头与 主接地网相连接，户外地上电缆支架用￠16圆钢与接地网连接 （5） 接地装置总接地电阻应不超过0.5，否则增加接地棒，至总接地电阻不 大于0.5为止 （6） 变压器采用一60×6扁钢两处可靠接地见图09 为了提高系统运行中的电能质量，减小有功损耗，提高功率因数，需要对系统进 行补偿、调节 根据规程规定，并联电容补偿装置一般设在10KV侧，其容量可按主变额定容量 的10%-30%考虑，在选择时，选用容量为3600KVAR补偿装置两台，按星形 接线分成两组，分别接在10KV?、?段母线上。型号为TBB1-3600。 本设计根据华北电力大学成人教育学院指定课题,参照衡水供电公司设计拟定 在设计过程中,对一些原始资料进行分析,阅读一些书籍和参考资料,并对衡水供电公司所管辖同类型变电站进行了解,在华电老师指导下。按照“多供少损，安全经 济”的八字方针进行了110kv变电站一次部分初步设计。 通过这次设计,巩固和扩大了专业理论知识,在实践中得到了灵活运用,同时使我认识到毕业设计这一课的重要目的和意义,为今后的工作打下良好的基础。由于本人 专业水平有限，在本次设计中一定有很多不足和错误，敬请老师批评指正。 - 17 - 第一节 原始资料和主接线图 一、原始资料 1、110kv双回线从系统受电，?回线长24km，?回线长20km; 2、35kv负荷出线6回：最高负荷为35750MVA，无一级负荷。 3、10kv负荷出线16回，无一级负荷。 二、电气主接线图： 10kv 110kv 35kv 第二节 主接线的等值电路图及各元件参数的计算 一、各元件参数标幺值计算： 1、各元件参数： X系统： =0.15Ω S 线路： =0.4Ω/KM X XX =0.4×24=9.6Ω =0.4×20=8Ω LIILI 变压器：两台主变容量、型号相同，参数一样。 UU %=10.5% %=6.5% s(1,2)s(2,3) U %=17.5% s(3,1) - 18 - 1UUUU=（%＋%－%） s(1,2)s(3,1)s(2,3)s12 1=（10.5%＋17.5－6.5%）=10.75% 2 1U=（10.5%＋6.5%－17.5%）=－0.25% s22 1U=（6.5%＋17.5%－10.5%）=6.75% s32 2、各元件参数标幺值的计算： USU取基准容量：=100MVA 基准电压： = jjp X?是以系统容量为基准的标幺值： S S 设系统=0.85，则系统容量=8500/0.85=10000MVA cos,s S故系统电抗标幺值（以=100MVA）： j SjXX =?=0.15×100/10000=0.0015 SS*Ss X 由于小于短路回路总电抗的10%，可以认为该系统为无穷大系统。 S* 22XX?=9.6×100/=0.073 =8×100/=0.06 115115LI*LII* ?两台变压器相同侧绕组的标幺值用成一个符号表示： 22USX =（/100）×（/）=（10.75/100）×（/31.5） 115Us1N2j=45.13Ω 22USX =（/100）×（/）=（－0.25/100）×（/31.5） 115Us2N4j X =－1.04Ω，取=0 4 22XUS =（/100）×（/）=（6.75/100）×（115/31.5） U6s3Nj =28.34Ω Sj100XX=×=45.13×=0.34 2*222115Uj Sj100X =×=0×=0 X44*22115Uj Sj100XX=×=28.34× =0.21 6*622115Uj - 19 - 二、主接线的等值电路图： 110kv d1 35kv d4 d2 d3 10kv 第三节 短路点的短路电流计算 本电站短路故障最严重的情况是发生在110KV内桥，35KV母线和10KV母线 DD及其附近，故设五个短路计算点D、D、、D、。如图 9-2： 35124 1、D点发生三相短路： 1 XXX =//=0.073//0.06=0.0329 lI*,I*,II* 11II= ===30.37 z*,*0.0329X,I* Sj100(3)III= =?=30.37×=15.25kA *,z3，1153Uj ，KI最大冲击电流： =2?=2×1.8×15.25=38.81kA Iinp,cj S100j短路容量：S===3037MVA 0.0329X,I* D2、点发生三相短路： 2 XXXX =＋（＋）/2=0.0329＋（0.034＋0）/2=0.20 ,I*2*,*4* 1II = ==5 z*,*0.20 100II = =5×=7.5kA ,z3，38.5 ，KI22最大冲击电流： =?=×1.8×7.5=19.09kA Iinp,cj S100j短路容量：S===500MVA 0.2X,I* - 20 - D 3、点发生三相短路： 3 X X=X＋（X＋）/2=0.0329＋（0.34＋0.12）/2=0.308 6*,I*2*,* 1 = ==3.25 IIz*,*0.308 100 I= I=3.25×=17.06kA ,z3，11 ，K最大冲击电流： =?I=×1.8×17.06=43.42kA 22Iinp,cj S100j短路容量：S===325MVA 0.38X,I*D4、点发生短路： 4 X=X＋X＋X=0.0329＋0.34＋0=0.373 ,I*2*,*4* 1 I=I==2.68 z*,*0.373 100II = =2.68×=4.02kA ,z3，38.5 ，KI最大冲击电流： =2?=2×1.8×4.02=10.23kA Iinp,cj S100j短路容量：S===268MVA 0.373X,I*D5、点发生短路： 5 XXXX =＋＋=0.0329＋0.34＋0.21=0.583 6*,I*2*,* 1II ===1.715 z*,*0.583 100II = =1.715×=9kA ,z3，11 ，KI22最大冲击电流： =?=×1.8×9=22.9kA Iinp,cj S100j短路容量：S===171.5MVA 0.583X,I* 6、计算结果列表： - 21 - 短路点标幺值有效值（kA）最大冲击电流（kA）短路容量（MVA） D130.3715.2538.813037 D257.519.09500 D33.2517.0643.42325 D42.684.0210.23268 第一节 电气设备选择的原则及要求 电气设备是按正常工作电压和额定电流选择，按短路电流条件进行热稳定和动稳 定效验。 短路电流发热时间，本设计不考虑保护的整定，经向有关人员和指导老师请取主 tt保护动作时间为0.05s，=＋，系统容量无限大，三相短路电流周期分量假想时tfd主 ,,Ittttt间等于实际短路延续时间，冲击系数β==1 ，=＋0.05=＋＋0.05，在jfdfd主I, 110kv侧取0.04s，35kv侧0.08s，10kv侧取0.15s。 第二节 断路器及隔离开关的选择及效验 一、110kv断路器及隔离开关的选择 1、断路器 UIIU ?按额定电流及额定电压选择，要求?，?wnnmaxn 考虑当一条线路故障，将承担全部负荷，最大长期工作电流为： 2，31500II=1.05=1.05×=1.05×331=347.6A gmaxg3，110 LW选用—110/1600型断路器，参数如表3 11 ii ?动稳定效验：要求? cjdw iD 点短路： =38.81kA＜80 kA， 满足要求。 cj1 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eq ttt =＋＋0.05=0.05＋0.04＋0.05=0.145 eqfd主 2222tIss ?=15.25×0.14=32.6kA?＜2977kA?，满足要求。 ,eq S ?断流容量的效验：要求＞S brn - 22 - SS ：断路器额定断流容量，=6000MVA brnbrn S：短路容量， S=3237MVA S ＞S ， 满足要求。 brn 2、隔离开关： I ?按额定电流及额定电压选择=347.6A，选择隔离开关为： wmax I GW—110GDW/620，参数见表4，=620A＞347.6A，满足要求。 n4 ii ?动稳定效验： 要求? cjdw iiii =50kA，=38.81kA，＜，满足要求。 cjcjdwdw 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eq 222222ItItsIsI ?=2500?，?=32.6?，?＞?，满足要求。 kAkAtttt,,eqeq 二、35kv断路器及隔离开关的选择 1、主进断路器： II ?按额定电流及额定电压选择：要求? gmaxn Sj31500I =1.05×=1.05×=496A gmax3，38.53Uj I 选择型号为ZN—35/1250手车柜开关，参数见表3，=1250A n II ＞，满足要求。 gmaxn ii ?动稳定效验：要求? cjdw iiii =40kA，=19.09kA，＜，满足要求。 cjcjdwdw 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eqttt =＋＋0.05=0.05＋0.08＋0.05=0.18s eqfd主 2222222tIItIssI ?=7.8×0.18=10.95kA?，?=512kA?，?＞?满足要求。 tttt,,eqeq S ?断流容量的效验：要求＞S brn SS ：断路器额定断流容量，=970MVA brnbrn S：短路容量， S=500MVA - 23 - S ＞S ， 满足要求。 brn 2、出线断路器： ?按额定电流及额定电压选择： 按每母线最大负荷75A考虑 选择型号为ZN—35/630手车柜开关，参数见表3。 ii?动稳定效验：要求? cjdw iiii =20kA，=10.23kA，＜，满足要求。 cjcjdwdw 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eq 2222222tIItIssI ?=×0.18=2.9?，?=128?，?＞?满足要求。 4.02kAkAtttt,,eqeq S ?断流容量的效验：要求＞S brn SS ：断路器额定断流容量，=485MVA brnbrn S：短路容量， S=268MVA S ＞S ， 满足要求。 brn 3、隔离开关 I ?按额定电流及额定电压选择：=75A，选择隔离开关为： gmax IGW —35GDW/600，参数见表4，=600A，满足要求。 n4 ii ?动稳定效验： 要求? cjdw iiii =80kA，=19.09kA，＜，满足要求。 cjcjdwdw 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eq22222ItsIs?=900kA?，?=19.09×0.18=10.95kA?， tt,eq 22ItI?＞?，满足要求。 tt,eq 三、10kv断路器及的选择 1、主进断路器： ?按额定电流及额定电压选择：每回线按最大负荷考虑 Sj31500I =1.05×=1.05×=1736A gmax3，113Uj I 选择型号为ZN—10/2500手车柜开关，参数见表3，=2500A n - 24 - I I＞，满足要求。 gmaxn ?动稳定效验： iiii =100kA，=43.42kA，＜，满足要求。 cjcjdwdw 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eq ttt =＋＋0.05=0.05＋0.15＋0.05=0.25s eqfd主 2222222tIItIIss ?=×0.25=72.8?，?=6400?，?＞?满足要求。 17.06kAkAtttt,,eqeq S ?断流容量的效验：要求＞S brn SS ：断路器额定断流容量，=692MVA brnbrn S：短路容量， S=325MVA S ＞S ， 满足要求。 brn 2、出线断路器： ?按额定电流及额定电压选择： I 按每母线最大负荷考虑，=200A gmax 选择型号为ZN—10/630手车柜开关，参数见表3。 ii?动稳定效验：要求? cjdw iiii =40kA，=22.9kA，＜，满足要求。 cjcjdwdw 22ItI?热稳定效验：要求??? tt,eq 2222222tIItIIss ?=×0.25=20.25?，?=1600?，?＞?满足要求。 9kAkAtttt,,eqeq S ?断流容量的效验：要求＞S brn SS ：断路器额定断流容量，=277MVA brnbrn S：短路容量， S=171.5MVA S＞S ， 满足要求。 brn 第三节 母线及电缆的选择及效验 一、110kv母线的选择及效验： 110kv侧最大工作电流按一条进线带全站60%负荷考虑，计算允许电流，进线都选 择同一型号，按上述规定按经济电流密度选择，年最大负荷利用小时称为3000—5000， - 25 - AJ=1.15， 2mm I198.4gmax2，315002I=0.6×=198.4A S===172 mmgmaxJ1.153，110 I1、选用LJG—185导线，铜芯铝绞线，栽流量=515A p II ＞，满足要求。 pgmax 2、电晕电压效验： 根据规程规定：110kv使用大于LJG—70导线，可不进行电晕效验，本站选用 LJG—185型导线满足电晕条件。 I,3、热稳定效验：要求S? t，kmineqfC k 其中：导线材料及发热温度系数C=97，集肤效应系数=1.04 f 15250I22,0.14，1.04 t，k==59.1＜S=185，满足要求。 mmmmeqfC97 二、35kv母线的选择及效验： 1、主变到35kv主导线侧导线的选择： 31500SI ?持续工作电流选择：===472A gmax3U3，18.5e Igmax4722?按经济电流密度选择：S===314 mmJ1.5 I 选用LGJ—300型导线，允许载流量=700A p II ＞，满足要求。 pgmax UU ?电晕效验：规定? ljg 0.301aU =84k?mr?δ?r?(1＋)? lgljr,，r 式中： k：排列系数，取0.96 mr：导线表面粗糙系数，取0.85 δ：空气相对密度，取1 a：相间距离，取120cm r:导线半径，取11.75mm - 26 - 1200.301U =84×0.96×0.85×1×1.175×(1＋)?=206kv lglj1.1751，1.175 UU ＞ 满足要求。 ljg kt ?热稳定效验：查得：C=97 =1.04 =0.18 fj I750022,0.18，1.04 S===33.5＜S=300，满足要求。 t，kmmmmmineqfC97 2、35kv主母线的选择及效验： 31500I?=1.05×=496A 查得J=1.15 gmax3，38.5 I472gmax2 S===431.3 mmJ1.15 2 选用单条LMY—8×10矩型铝导线，允许载流量为25?时1427A mm 满足对持续电流的要求。 ?热稳定效验： I75002,0.14，1.04S =t，k==29.5＜S，满足要求。 mmmineqfC97 ?电晕电压效验：对于110kv以下的不进行电晕效验。 ?动稳定效验：相间距离a=0.5m,绝缘子间距1.82m m=b×h×r=0.01×0.08×2700=2.16kg/m 22,53bhW ==0.01××1/6=1.07× 0.0810mx6 33,73bhI ==0.01××1/12=4.27× 0.0810mx12 9,7N3.56，，，7104.2710EIf 母线自振频率：=?=?=126Hz 122mL1.822.16对应动应力系数：β=1.2 1,72f母线相间应力：=1.73××10×β× ixcja 1,72N =1.73××10×1.5×19890=164 m0.5 ,5,53W母线截面系数：W=3=3×1.07×10=3.21×10m x - 27 - 22，164，1.82fl6, ===1.69×p 10xja,510w10，3.21，10 6,p查表铝导体最大允许应力=69×，满足要求。 10xa三、10kv母线的选择与效验： 1、10kv母线桥的选择： 绝缘子跨距L=1.4m，相间距离0.3m ?按经济电流密度选择 查得J=1.15 31500I=1.05×=1736A gmax3，11 I1736gmax2 S===1509.6 mmJ1.15 选用单条120×10矩型铝导线平放，允许载流量为25?时1905A 满足对持续电流的要求。 k?热稳定效验：=1.1 C=97 f 17060I2,0.25，1.1S =t，k==92.2＜S，满足要求。 mmmineqfC97 ?动稳定效验： 3Wr 查得=24 =3.468 cmxi r3.4682if，,自振频率：=112?=112?=307Hz＞135 Hz ，1.55，10m22l140 1,72f母线相间应力：=1.73××× 10ixcja 1,72N =1.73×××=1288 1043420m0.3 22，1088，1.4fl66,pp ===8.88×10＜69×10，满足要求。 xjaa,510w10，24，10 ?电晕电压效验：对于110kv以下的不进行电晕效验。 2、10kv汇流母线的选择与效验： 31500I?=1.05×=1736A gmax3，11 I1736gmax2 S===1509mm J1.15 - 28 - 2 选用单条100×10矩型母线，允许载流量为25?时1882A mm 满足对持续电流的要求。 ?热稳定效验同上。 ?动稳定效验同上。 第四节 绝缘子和穿墙套管的选择 一、35kv穿墙套管的选择： 选择CWL—35/600型，户外铝导电板式穿墙套管 1、按额定电压选择：35kv IIII2、按额定电流选择：=600A =496A ＞ gmaxgmaxee 22ItI3、热稳定效验：要求??? tt,eq 2222222tIItIssI ?=×0.18=10.125?，?=720?，?＞?满足要求。 7.5kAkAtttt,,eqeq 4、动稳定效验： ll，1.82，1.0332,7,7212f(19.09，10) =1.73×××=1.73×××=194.2 1010imaxcj2a2，0.5 34f0.6=0.6×400×=2.4× 1010y ff0.6＞，满足要求。 ymax 二、10kv穿墙套管的选择： 选择CWL—10/2000型户外铝导电板式穿墙套管 1、按额定电压选择：10kv IIII2、按工作电流选择：=2000A =1736A ＞，满足要求。 gmaxgmaxee 22ItI3、热稳定效验：要求??? tt,eq 22222222tIItIssI ?=17.06×0.25=79.8kA?，?=40×5=8000kA?，?＞? 满足tttt,,eqeq 要求。 4、动稳定效验： ll，0.6，1.4,7,7212f =1.73×0.5×××=1.73×0.5××1010imaxcja0.3 32(43.42，10)=1197.8 35f0.6=0.6×800×10=4.8×10 y ff0.6＞，满足要求。 ymax - 29 - 三、10kv母线桥户外支持绝缘子的选择： 选择ZD—20F型户内外胶装支持绝缘子 1、按额定电压选择：20kv＞10kv 2、动稳定效验： h10 H =H＋B＋=315＋12＋=332mm 122 H3321 K===1.05 H315 ll，1.4，1.4,7,7212f =1.73×K×××=1.73×1.05×××1010imaxcja2，0.3 23(43420)=17.6× 10 34f0.6=0.6×20×=1.2× 1010y ff0.6＞，满足要求。 ymax 第五节 高压熔断器的选择 一、110kv以上电压互感器结构采用单相串级绝缘，裕度大，另外110kv引线采 用硬连接，相间距离较大，引起相间故障的可能性小，再加上110kv系统为中性点直 接接地系统，每相电压互感器不可能长期承受线电压运行，因此110kv以上的电压互 感器一次不装设保险。 二、35kv站用变熔断器选择： 选用RW10—35/2型 1、额定电压：35kv 50SI2、额定电流：=1.05×=1.05×=0.866A gmax3，U3，35 II 熔体额定电流： =K=1.6×0.866=1.38A gmaxert II 熔体额定电流： =2A＞ ergert iI3、开断电流效验：查得 =19.89kA ，=4.02 kA cjekd iI ＞，满足要求。 cjekd 三、35kvPT熔断器选择： RN选用—35/0.5型 2 1、额定电压：35kv S2、断流容量效验：=1000MVA kd - 30 - S S==3，35，10.23=718.95MVA，＞S，满足要求。 3UIkdch 四、10kv站用变熔断器选择： 选用—30/5型 RN2 1、额0定电压：10kv 50SI2、额定电流：=1.05×=1.05×=3.03A gmax3，U3，10 II 熔体额定电流： =K=1.6×3.03=4.85A gmaxert II 熔体额定电流： =5A＞ ergert iI3、开断电流效验：查得 =12kA ，=9 kA cjekd iI ＞，满足要求。 cjekd 五、10kvPT熔断器选择： 选用RN—10/0.5型 2 1、额定电压：35kv S2、断流容量效验：=1000MVA kd S3，10，45.57 S===789.2MVA，＞S，满足要求。 3UIkdch 第六节 电压互感器的选择 一、有关要求规定： 1、电压互感器的额定电压不低于安装地点电网额定电压。 2、所选型式必须与安装地点相符（户内式、户外式）。 3、结构式 4、根据负荷要求，确定电压互感器的准确级，根据计算结果选准确级下的允许伏 安数。 二、把选择结果根据选择要求，所选电压互感器的型号见表5。 第七节 电流互感器的选择 有关要求： UUUU 1、?，式中：CT安装处工作电压，：CT处允许最大工作电压。 ppee - 31 - III2、?，式中：CT安装处原边最大长期工作电流， emaxemax1n I ：CT原边电流， 1n 3、所选形式要求和安装地点相符。 4、进行动稳定和热稳定效验。 一、110kv侧CT选择： Sj31500I1、=1.05×=1.05×=173.6A emax3，1103，Uj LCWB 选用—110W型 3 型 号 额定变准确级 动稳倍数 热稳倍数 比 LCWB2，3000.2PBB—31235134.4 53 110W (3)i38.81ch2、动稳定效验：==91.6＜134.4，满足要求。 2，0.32I1e 223、热稳定效验：==32.6 15.25，0.14I，t,j 22(Ik)(0.3，53) ×1=×1=252.8 1et 22(Ik) ＜×1，满足要求。 I，t1et,j 二、35kv电流互感器的选择： ?35kv主进电流互感器的选择： 选用LCZ—35型变比1000/5，准确级D/3 选用LCZ—35型变比600/5，准确级0.2/1 1、LCZ—35型变比1000/5，准确级D/3 141400k 查手册动稳定倍数：==166.7 dw2，600 k 1分钟热稳定倍数：=70 t 3(3)i19.89，10chk 动稳定效验：==23.43＜，满足要求。 dw2I2，6001e 22 热稳定效验：=7.8，0.18=11 I，t,j 22(Ik)(0.6，70) ==1764 1et 22(Ik) ＜，满足要求。 I，t1et,j - 32 - 2、LCZ—35型变比600/5，准确级0.2/1 127300k 查手册动稳定倍数：==150 dw2，600 k 1分钟热稳定倍数：=60 t 3(3)i19.89，10chk 动稳定效验：==23.43＜，满足要求。 dw2I2，6001e 22 热稳定效验：==11 7.8，0.18I，t,j 22(Ik)(0.6，60) ==1296 1et 22(Ik) ＜，满足要求。 I，t1et,j ?35kv分段电流互感器的选择： 选用LCZ—35型变比2×600/5，准确级0.5/3 127300k 查手册动稳定倍数：==150 dw2，600 k 1分钟热稳定倍数：=65 t 3(3)i10.23，10chk 动稳定效验：==12.6＜，满足要求。 dw2I2，6001e 2 热稳定效验：==3.14 I，t4.18，0.18,j 22(Ik)(0.6，60) ×1=×1=1521 1et 22(Ik) ＜×1，满足要求。 I，t1et,j ?35kv出线电流互感器的选择： 选用LCZ—35型变比75/5，准确级0.2 1600k 查手册动稳定倍数：==151 dw2，600 k 1分钟热稳定倍数：=65 t 3(3)i10.23，10chk 动稳定效验：==100.5＜，满足要求。 dw2I2，751e 第一节直击雷过电压的保护 - 33 - 根据《电气设备过电压的保护设计技术规程》规定，变电站直击雷过电压保护可 采用避雷针或避雷线，本站采用室外中型布置，最高设备不高于11米，站内全部设备站地长为76.8米，宽为64.9米，拟用三跟独立避雷针作为全部直击雷过电压保护， 按照规程规定，避雷针的接地网分别埋设，每支避雷针距电气设备不小于5米，地下接地线与设备接地相距不小于3米。 第二节 避雷针的选择与效验 1、避雷针高度的确定： phbph 当D=7时，保护范围一侧最小宽度=0，所以要求D?7，当h?axa 104Dh30m,p=1,,D按较长的针距取为D=104m，则避雷针有效高度===14.8米，已a7p7，1 hhh知最高设备=11米，所以避雷针高度h=＋=11＋14.8=25.8米，取避雷针高度xax 为30米。 DDD拟定三针之间的距离：=90m, =104m, =74m 1,32,31,2 2、避雷针相对位置及距离如图： 3、防雷保护计算： 将3支等高避雷针分为三组，然后分别按两支等高避雷针进行计算和效验，如果 b各边范围的一侧最小宽度＞0，则全部面积受到保护 x hh计算公式：h=＋ ax Dh =h－ （p=1） 07p hhrh ?时=（－）p hxxx2 hhrh ＜时=（1.5－2）p hxxx2 bhh =1.5（－） x0x - 34 - 式中：h：保护范围的水平高度 x h：避雷针高度 p：高度影响系数 D：两针间距离 h ：两针间保护范围上部边缘最低点的高度 0 bh ：高度为的水平保护范围一侧宽度 xx rh ：高度为的水平保护范围半径 xx 4、计算结果如下： h－0hhrhb D xax0xh x 5 25 35 12.2 18 7 23 31 10.2 15.3 NN ==30m 128 22 29 17.2 9.2 13.8 D=90m 1,210 20 25 7.2 10.8 12 18 21 5.2 7.8 5 25 35 10 15 7 23 31 8 12 NN ==30m 128 22 29 15 7 10.5 D=104m 1,310 20 25 5 7.5 12 18 21 3 4.5 5 25 35 14.4 21.6 7 23 31 12.4 18.6 NN ==30m 128 22 29 19.4 11.4 17.1 D=74m 2,310 20 25 9.4 14.1 12 18 21 7.4 11 b经效验，各边保护范围的一侧最小宽度均大于零，则全部面积受到保护。 x 第三节 避雷器的选择 1、选择要求： ?型式选择时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。 ?避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。 ?避雷器灭弧电压在中性点直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压， 在中性点直接接地的电网中，应取设备最高运行线电压的80% ?避雷器的额定放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。 ?冲击放电电压和残压，一般国产阀型避雷器的保护特性与各种电器的绝缘均 可配合，故此项效验从略。 2、避雷器的选型及参数如下表： - 35 - 额定电压灭弧电压工频放电电型号 安装地点 （kv） （kv） 压（kv） 100Y,5w260100 / 合格 110kv母线 55Y,主变110kv绕组1w15155 / 合格 中性点 35kv绕组中性 35 41 84＜U＜104 点，主变母线，35kv FZ,35 母线 10 12.7 26＜U＜31 10kv母线 FZ,10 主变10kv进线FZ,10 10 1.27 26＜U＜31 3上 第四节 接地装置计算 根据设计规程和任务书要求，本站的接地网采用棒形和接地体联合组成的环形接 地装置。 取土壤电阻率ρ=100Ω?m 垂直接地体材料选?50×5角钢，L=205 m 水平接地体材料选—60×6扁钢 垂直接地体的间距D=6 m 6D所以环形排列的接地棒利用系数==2.4 L2.5 由公式得单跟垂直电阻计算： 当L＞＞D时 ,4L504，2.5R =?=?=17.4Ω LnLnc2,l0.8462，3.14，2.50.846 Rcn利用简化公式：n?0.9 ，其中：接地体利用系数。 cr,nc n假设n=80根，查手册得=0.6 c 0.9，17.4n＞=52根 0.5，0.6 0.9，17.4假如n取70根，验算接地电阻：R==0.37Ω 70，0.6 围绕配电装置接地回路总长约为500米，则a=500/7=7.14 a7.14则==2.8＞2.4 L2.5 n由手册查得=0.62＞0.6，故选70根即可满足要求。 c - 36 - 电气设备价格表如下。 单价（万数合价（万设备名称 型号 元） 量 元） 110 LW,110kv断路器 23 3 69 111600 110kv隔离开1110GDW GW,1.1 11 4620关 0 35kv主进断路35 ZN,9 2 18 1250器 35kv进线断路35 ZN,9 7 63 630器 35GDW GW,35kv隔离开关 0.6 4 2.4 5600 10kv主进断路10 ZN,6 2 12 2500器 10kv出线断路110 ZN,6 102 630器 7 10kv隔离开关 / / / / 31500 SFSZ7,主变 400 2 800 110 JCC,110W 110kvPT 3 2 6 3(3) JDJJ,35 35kvPT 0.2 2 0.4 2 JDZJ,10 10kvPT 0.25 2 0.5 6 LCWB,110W 110kvCT 0.4 3 1.2 3 35kvCT 0.4 9 3.6 LCZ,35 110kvCT 0.4 7.6 LDJ,109 TBB,3600 电容器 12.5 2 25 10 1避雷器 / / 9 4 50，SL,735站变 0.5 3 1.5 50SG, 310 总投资费用：1132.2万元，其中不包括电力设备附属件、安装费用等。 1、综合造价 - 37 - a90 P=Z?（1＋）=1132.2?（1＋）=2151.18万元 1001002、年运行费用的计算： ?主变电能损失计算： ,A ,p,p主要参数：型号：SFSZ7—31500/110，=38kw，=175kw ko T,p =? ,Amaxmax TT 式中：最大负荷损耗小时数，由=0.85得=3500h COS,maxmax ,p ：最大负荷功率损耗 max 计算三卷变压器三个绕组的最大负荷时的功率损耗时，近似认为中、低压侧的 最大负荷同时出现 22SSNmax,ppp 由R=?，=? 得 maxkk122UUNN 22S35.75max,pp =?=×175=225.4kw maxk2231.5UN 两台主变并列运行，每台主变承担总负荷的二分之一，而变电站变压器电能损 耗为两台变压器电能损耗，所以： 22S35.75max,pp =?=×175=112.7kw maxk222，31.52UN ,AT,p =?=3500×112.7=394450kw?h kmaxmax T,A,p =?=8000×38=304000 kw?h oo运行 ,A,A =＋=304000＋394450=698450 kw?h ,Aok ?年运行费用C的计算： ,CCC=＋＋ ,A21 ,6 =7×10×698450＋2151.18×（0.032＋0.58） =4.89＋193.6 =198.5万元 - 38 -