[工学]发电厂电气主系统课程设计

[工学]发电厂电气主系统课程 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 课 程 设 计 用 纸 目 录 教师批阅 前言???????????????????????????????????????????????????????????????4 第一篇 设计说明书????????????????????????????????????????????????6 第一章 电气主接线选择????????????????????????????????????????????6 1.1 概述???????????????????????????????????????????????????????????6 1.2 主接线的接线方式选择???????????????????????????????????????????7 第二章 主接线比较 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 选择??????????????????????????????????????10 2.1 方案一?????????????????????????????????????????????????????????10 2.2 方案二????????????????????????????????????????????????????????10 2.3 方案三????????????????????????????????????????????????????????11 第三章 主变压器容量、台数及形式的选择????????????????????????14 概述??????????????????????????????????????????????????????????14 3.1 3.2 主变压器台数的选择????????????????????????????????????????????14 3.3 主变压器容量的选择 ???????????????????????????????????????????15 3.4 主变压器形式的选择????????????????????????????????????????????15 第四章 短路电流计算?????????????????????????????????????????????19 4.1 概述??????????????????????????????????????????????????????????19 4.2 短路计算的目的及假设??????????????????????????????????????????19 第五章 电气设备的选择??????????????????????????????????????????22 5.1 概述??????????????????????????????????????????????????????????22 5.2 断路器的选择??????????????????????????????????????????????????24 5.3 隔离开关的选择 ???????????????????????????????????????????????25 5.4 高压熔断器的选择??????????????????????????????????????????????25 5.5 互感器的选择??????????????????????????????????????????????????27 5.6 母线的选择????????????????????????????????????????????????????30 第1页 课 程 设 计 用 纸 5.7 支持绝缘子及穿墙套管的选择????????????????????????????????????32 教师批阅 5.8 限流电抗器????????????????????????????????????????????????????33 第六章 电气总平面布置及配电装置的选择????????????????????????35 6.1 概述??????????????????????????????????????????????????????????35 6.2 高压配电装置的选择????????????????????????????????????????????36 第七章 继电保护配置规划????????????????????????????????????????41 7.1 系统继电保护及自动装置????????????????????????????????????????41 7.2 继电保护装置原则??????????????????????????????????????????????41 7.3 220KV系统?????????????????????????????????????????????????????41 7.4 110KV系统?????????????????????????????????????????????????????41 7.5 主变压器保护??????????????????????????????????????????????????41 第八章 防雷设计规划????????????????????????????????????????????43 8.1 概述??????????????????????????????????????????????????????????43 8.2 防雷保护的设计????????????????????????????????????????????????43 8.3 主变中性点放电间隙保护????????????????????????????????????????45 第九章 各级电压中性点运行方式的确定??????????????????????????46 9.1 220KV及以上电网???????????????????????????????????????????????46 9.2 110-154KV电网?????????????????????????????????????????????????46 9.3 3-63KV电网????????????????????????????????????????????????????46 第十章 继电保护规划设计????????????????????????????????????????47 10.1 变电所主变保护的配置?????????????????????????????????????????47 10.2 220KV、110KV、10KV线路保护部分???????????????????????????????48 第二篇 设计计算书???????????????????????????????????????????????49 第一章 主变容量的确定计算??????????????????????????????????????49 1.1 110KV侧负荷容量???????????????????????????????????????????????49 第2页 课 程 设 计 用 纸 1.2 10KV侧负荷容量????????????????????????????????????????????????49 教师批阅 1.3 变压器的技术参数??????????????????????????????????????????????50 第二章 短路计算??????????????????????????????????????????????????51 2.1 拟建变电所电路图??????????????????????????????????????????????51 2.2 等值电路图????????????????????????????????????????????????????52 2.3 各短路点短路计算??????????????????????????????????????????????54 第三章 电气设备选择计算????????????????????????????????????????58 3.1 断路器选择计算????????????????????????????????????????????????58 3.2 隔离开关选择计算??????????????????????????????????????????????60 3.3 220KV、110KV主母线及主变低压侧母线桥形接线选择计算????????????63 3.4 10KV最大一回负荷出线电缆计算??????????????????????????????????66 3.5 支持绝缘子及穿墙套管的计算选择????????????????????????????????67 3.6 限流电抗器计算????????????????????????????????????????????????68 3.7 10KV出线电流互感器选择计算????????????????????????????????????69 3.8 10KV电压互感器选择计算????????????????????????????????????????70 第四章 避雷器参数计算与选择????????????????????????????????????71 4.1 220KV避雷器???????????????????????????????????????????????????71 4.2 110KV避雷器???????????????????????????????????????????????????71 4.3 10KV避雷器????????????????????????????????????????????????????71 课程设计 心得体会 决胜全面小康心得体会学党史心得下载党史学习心得下载军训心得免费下载党史学习心得下载 ????????????????????????????????????????????????73 参考文献??????????????????????????????????????????????????????????74 附录 电器主接线图???????????????????????????????????????????????76 第3页 课 程 设 计 用 纸 前 言 教师批阅 一)设计内容: 根据所给定的设计资料设计一个220kv变电所的电气一次部分。 变电所电气主接线的设计主要内容: 1、 本变电所在系统中的作用和地位、负荷情况及其分析; 2、 确定供电方式、主变压器容量、形式和台数的选择; 3、 各级电压的接线方式、配电容量的确定; 4、 各级电压中性点运行方式的确定; 5、 所用电接线、变压器台数、容量及联接点的确定; 6、 发展过渡方案的考虑。 二)设计要求及交付的成果 1、编写设计技术说明书，包括: 1)主接线设计(含所用电设计说明); 2)负荷计算及主变压器台数及容量的确定; 3)各支路最大负荷电流及有关短路电流计算结果表; 专业: 电气工程及其自动化 4)主要电气设备选择说明及结果表。 姓名: 蔡桂潮 2、编写技术设计计算书，包括: 1)短路电流设计计算书; 2)主要电气设备选择计算书。 三、绘制图纸，包括: 1)电气主接线简图一张; 2)户外(或户内)配电装置图一张。 第4页 课 程 设 计 用 纸 四、总体要求: 教师批阅 1)设计说明书:设计思想、设计观点明晰;设计步骤清楚;方案比较、叙述论证有说服力;计算结果及电气设备选择正确;文字简洁通顺;技术用语表述准确;叙述逻辑性和系统性强; 2)所有计算应采用计算机编程来计算; 3)图纸应采用CAD绘图。 五、参考资料与书刊: 1、电力工程设计手册1-3册 2、发电厂变电所电气接线和布置 西北电力设计院编 3、变电站设计规程 熊信银主编 4、发电厂电气部分 范锡普主编 5、高电压技术 周泽存主编 6、高压配电装置设计技术规程 7、电力设备过电压保护设计规程 8、变电所设计 辽宁科学技术出版社 9、有关图纸及资料 第5页 课 程 设 计 用 纸 教师批阅 第一篇 设计说明书 第一章 电气主接线选择 1.1 概述 主接线是变电所电气设计的首要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系。 我国《变电所设计技术规程》SDJ-79规定:变电所的主接线应根2 据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。 1.1.1、可靠性:安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。 1、主接线可靠性的具体要求: (1)断路器检修时，不宜影响对系统的供电; (2)断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电; (3)尽量避免变电所全部停运的可靠性。 1.1.2、灵活性:主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。 (1)为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求; (2)为了检修的目的:可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电; (3)为了扩建的目的:可以容易地从初期过渡到其最终接线，使 第6页 课 程 设 计 用 纸 在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。 教师批阅 1.1.3、经济性:主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。 (1)投资省:主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资;要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器;在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器; (2)占地面积小，主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。 (3)电能损失少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。 1.2 主接线的接线方式选择 电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时(一般超过四回)为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回，采用有母线连接。 1.2.1、单母线接线 单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任一元件(母线及母线隔离开关)等故障或检修时，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电，并且电压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。 单母接线适用于: 110,200KV配电装置的出线回路数不超过两回，35,63KV，配电装置的出线回路数不超过3回，6,10KV配电装置的出线回路数不超过5回，才采用单母线接线方式，故不选择单母接线。 1.2.2、单母分段 第7页 课 程 设 计 用 纸 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 教师批阅 路;有两个电源供电。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和不致使重要用户停电。但是，一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建，单母分段适用于: 110KV,220KV配电装置的出线回路数为3,4回，35,63KV配电装置的出线回路数为4,8回，6,10KV配电装置出线为6回及以上，则采用单母分段接线。 1.2.3、单母分段带旁路母线 这种接线方式:适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35,110KV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。 1.2.4、桥形接线 当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥式接线，所用断路器数目最少，它可分为内桥和外桥接线。 内桥接线:适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除时，采用内桥式接线。当变压器故障时，需停相应的线路。 外桥接线:适合于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率，较为适宜。为检修断路器LD，不致引起系统开环，有时增设并联旁路隔离开关以供检修LD时使用。当线路故障时需停相应的变压器。 所以，桥式接线，可靠性较差，虽然它有:使用断路器少、布置简单、造价低等优点，但是一般系统把具有良好的可靠性放在首位，故不选用桥式接线。 1.2.5、一个半断路器(3/2)接线 两个元件引线用三台断路器接往两组母上组成一个半断路器，它具有较高的供电可靠性和运行灵活性，任一母线故障或检修均不致停电，但是它使用的设备较多，占地面积较大，增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性，且投资大。 1.2.6、双母接线 它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时， 第8页 课 程 设 计 用 纸 不装设“跨条”，则该回路在检修期需要停电。对于，110K,220KV输 教师批阅 送功率较多，送电距离较远，其断路器或母线检修时，需要停电，而断路器检修时间较长，停电影响较大，一般规程规定，110KV,220KV双母线接线的配电装置中，当出线回路数达7回，(110KV)或5回220KV)时，一般应装设专用旁路母线。 ( 1.2.7、双母线分段接线 双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。 为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时(包括其保护装置和检修及调试)，不中断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。 当110KV出线为7回及以上，220KV出线在4回以下时，可用母联断路器兼旁路断路器用，这样节省了断路器及配电装置间隔。 第9页 课 程 设 计 用 纸 教师批阅 第二章 主接线比较选择 2.1 方案一 220KV采用双母线接线方式，110KV采用双母带旁路母线接线，并且设计专用的旁路断路器。 10kV出线12回(其中备用2回)，可采用单母接线方式。 方案一的接线特点: 1)220KV采用双母接线方式，它具有供电可靠，调度灵活，扩建方便等特点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路短路器时，装设“跨条”， 可通过“跨条”来向用户供电。 2)110KV采用双母带旁路接线方式，并且设置专用旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。 3)10KV侧如采用单母接线时，接线简单清晰，设备少，操作方便等优点。 以上接线的缺点: 220KV采用双母接线方式检修某线路短路器时，不装设“跨条”，则该回路在检修期需要停电。 10KV采用单母线运行时，操作灵活性差、供电可靠性不高，任一元件故障或检修，均需使整个配电装置停电，此设计中，10kv侧有?、?类负荷，且一类负荷比重较大，不可采用此方式。 2.2 方案二 220KV侧采用一台半断路器接线，又称3/2接线，每一回路经一台断路器接至母线，两回路间设联络断路器形成一串。运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成环状供电，具有较高的供电可靠性和运行灵活性。 110KV出线8回(其中备用2回)，可采用双母线接线方式，出线断路器检修时，可通过“跨条”来向用户供电。而任一母线故障时， 第10页 课 程 设 计 用 纸 可通另一母线供电。但由于双母线故障机率较小，故不考虑。 教师批阅 10KV采用单母线分段，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，可靠性较高。 方案二的接线的特点: 1)220KV采用3/2接线方式时，任一母线故障或检修，均不致停电，除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其它任何断路器故障或检修都不会中断供电，甚至两组母线同时故障(或一组检修时，另一组故障)的极端情况下，功率仍能继续输送。 2)110KV采用双母线接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不致中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电。 3)10KV采用单母线分段方式，可保证所用电及重要负荷的供电可以从不同分段出线上取得，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。 比较:方案一中220KV采用双母线接线，110KV采用双母带旁路接线，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响供电可靠性。可靠性高于方案二，但方案一中10KV采用单母线运行时，操作灵活性差、供电可靠性不高，任一元件故障或检修，均使整个配电装置停电。其可靠性不如方案二。因此，这两种方案在本次任务设计中均略显不适。 2.3 方案三 220KV、110KV均采用双母接线方式。(一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段) 10KV采用单母线分段，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，可靠性较高。 方案三接线的特点: 1)双母线接线，供电可靠，调度灵活，扩建方便等特点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路短路器时，装设“跨条”， 可通过“跨条”来向用户供电。但考虑由于现在的系统联系比较紧密，供电可靠性能达到要求，固不装设专用旁 第11页 课 程 设 计 用 纸 路来提高设计成本，对于不跟系统联系不紧密的变电所，也应该尽量 教师批阅 提高与系统联系的紧密性，而不是提高接线的可靠性。 2)10KV侧采用单母线分段接线，可以使重要负荷及所用电的供电从不同的母线分段取得。当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。 综观以上几种主接线的优缺点，根据设计任务书的原始资料可知该变电所220KV和110KV等级应采用双母线接线方式，10KV等级采用单母线分段接线方式。 双 220KV母 母线 线 接 线 110KV双 母线 母 线 接 线 第12页 课 程 设 计 用 纸 教师批阅 10KV单 母线 母 线 分 段 第13页 课 程 设 计 用 纸 第三章 主变压器容量、台数及形式的选择 教师批阅 3.1 概述 在各级电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5,10年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益;若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。 在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。 选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。 3.2 主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次所设计的变电所是市郊区220KV降压变电所，它是以220KV受功率为主。把所受的功率通过主变传输至110KV及10KV母线上。若全所停电后，将引起下一级变电所与地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积，和配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。考虑到两台主变同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长 第14页 课 程 设 计 用 纸 以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承 教师批阅 担70%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。 3.3 主变压器容量的选择 主变容量一般按变电所建成近期负荷，5,10年规划负荷选择，并适当考虑远期10,20年的负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合，该所近期和远期负荷都给定，所以应按近期和远期总负荷来选择主变的容量，根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力后允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的70%,80%。该变电所是按70%全部负荷来选择。因此，装设两台变压器变电所的总装容量为:?se = 2(0.7PM) = 1.4PM。 当一台变压器停运时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证98%负荷供电，而高压侧220KV母线的负荷不需要通过主变倒送，因为，该变电所的电源引进线是220KV侧引进。其中，中压侧及低压侧全部负荷需经主变压器传输至各母线上。因此主变压器的容量为:Se = 0.7(S?+S?)。 3.4 主变压器型式的选择 3.4.1主变压器相数的选择 当不受运输条件限制时，在330KV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。 单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。 本次设计的变电所，位于市郊区，稻田、丘陵，交通便利，不受运输的条件限制，而应尽量少占用稻田、丘陵，故本次设计的变电所 第15页 课 程 设 计 用 纸 选用三相变压器。 教师批阅 3.4.2、绕组数的选择 在具有三种电压等级的变电所，如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。 一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，而且本次所设计的变电所具有三种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素，该所选择三绕组变压器。 在生产及制造中三绕组变压器有:自耦变、分裂变以及普通三绕组变压器。 3.4.2.1自耦变压器，它的短路阻抗较小，系统发生短路时，短路电流增大，以及干扰继电保护和通讯，并且它的最大传输功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器，具有磁的联系外，还有电的联系，所以，当高压侧发生过电压时，它有可能通过串联绕组进入公共绕组，使其它绝缘受到危害，如果在中压侧电网发生过电压波时，它同样进入串联绕组，产生很高的感应过电压。 由于自耦变压器高压侧与中压侧有电的联系，有共同的接地中性点，并直接接地。因此自耦变压器的零序保护的装设与普通变压器不同。自耦变压器，高中压侧的零序电流保护，应接于各侧套管电流互感器组成零序电流过滤器上。由于本次所设计的变电所所需装设两台变压器并列运行。电网电压波动范围较大，如果选择自耦变压器，其两台自耦变压器的高、中压侧都需直接接地，这样就会影响调度的灵活性和零序保护的可靠性。而自耦变压器的变化较小，由原始资料可知，该所的电压波动为?8%，故不选择自耦变压器。 3.4.2.2分裂变压器: 分裂变压器约比同容量的普通变压器贵20%，分裂变压器，虽然它的短路阻抗较大，当低压侧绕组产生接地故障时，很大的电流向一侧绕组流去，在分裂变压器铁芯中失去磁势平衡，在轴向上产生巨大的短路机械应力。分裂变压器中对两端低压母线供电时，如果两端负荷不相等，两端母线上的电压也不相等，损耗也就增大，所以分裂变压器适用两端供电负荷均衡，又需限制短路电流的供电系统。由于本 第16页 课 程 设 计 用 纸 次所设计的变电所，受功率端的负荷大小不等，而且电压波动范围大， 教师批阅 故不选择分裂变压器。 3.4.2.3普通三绕组变压器:价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需求。又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统中的电压波动。它的供电可靠性也高。所以，本次设计的变电所，选择普通三绕组变压器。 3.4.3、主变调压方式的选择 为了满足用户的用电质量和供电的可靠性，220KV及以上网络电压应符合以下标准: 3.4.3.1枢纽变电所二次侧母线的运行电压控制水平应根据枢纽变电所的位置及电网电压降而定，可为电网额定电压的1,1.3倍，在日负荷最大、最小的情况下，其运行电压控制在水平的波动范围不超过10%，事故后不应低于电网额定电压的95%。 3.4.3.2电网任一点的运行电压，在任何情况下严禁超过电网最高电压，变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%,100%。 调压方式分为两种，不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在?5%以内，另一种是带负荷切换称为有载调压，调整范围可达30%。 由于该变电所的电压波动较大，故选择有载调压方式，才能满足要求。 3.4.4、连接组别的选择 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。 3.4.5、容量比的选择 由原始资料可知，110KV中压侧为主要受功率绕组，而10KV侧主要用于所用电以及无功补偿装置，所以容量比选择为:100/100/50。 3.4.6、主变压器冷却方式的选择 主变压器一般采用的冷却方式有:自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。 第17页 课 程 设 计 用 纸 自然风冷却:一般只适用于小容量变压器。 教师批阅 强迫油循环水冷却，虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点。但是它要有一套水冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。所以，选择强迫油循环风冷却。 第18页 课 程 设 计 用 纸 第四章 短路电流计算 教师批阅 4.1 概述 在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。 短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地系统)发生通路的情况。 在三相系统中，可能发生的短路有:三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。 4.2 短路计算的目的及假设 4.2.1、短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。 其计算目的是: 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需要采取限制短路电流的措施等，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，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。 4)在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 5)按接地装置的设计，也需用短路电流。 4.2.2、短路电流计算的一般规定 第19页 课 程 设 计 用 纸 1)验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路 教师批阅 电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成后5,10年)。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 2)选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 3)选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。 4)导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。 4.2.3、短路计算基本假设 1)正常工作时，三相系统对称运行; 2)所有电源的电动势相位角相同; 3)电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化; 4)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流; 5)元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响; 6)系统短路时是金属性短路。 4.2.4、基准值 高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值: 基准容量:Sj = 100MVA 基准电压:Vg(KV) 10.5 115 230 4.2.5、短路电流计算的步骤 1)计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下; 2)给系统制订等值网络图; 3)选择短路点; 4)对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。 第20页 课 程 设 计 用 纸 1 标幺值:Id = *教师批阅 X*di 有名值:Idi = Id*Ij )计算短路容量，短路电流冲击值 5 短路容量:S = 3 VjI? cj = 2.55I? 短路电流冲击值:I )列出短路电流计算结果 6 具体短路电流计算具体见计算说明书。 第21页 课 程 设 计 用 纸 第五章 电气设备的选择 教师批阅 5.1 概述 导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。 电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。 电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 5.1.1、一般原则 1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要; 2)应按当地环境条件校核; 3)应力求技术先进和经济合理; 4)选择导体时应尽量减少品种; 5)扩建工程应尽量使新老电器的型号一致; 6)选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 5.1.2、技术条件 5.1.2.1、按正常工作条件选择导体和电气 5.1.2.1.1 电压: 所选电器和电缆允许最高工作电压Vymax不得低于回路所接电网的最高运行电压Vgmax 即 Vymax?Vgmax 一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在220KV及以下时为1.15Ve，而实际电网运行的Vgmax一般不超过1.1Ve。 5.1.2.1.2 电流 导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q下，导体和电 0器的长期允许电流Iy应不小于该回路的最大持续工作电流Igmax 第22页 课 程 设 计 用 纸 即 Iy?Igmax 教师批阅 由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Igmax = 1.05Ie(Ie为电器额定电流)。 3)按当地环境条件校核 当周围环境温度Q和导体额定环境温度Q不等时，其长期允许电 0 流Iy Q可按下式修正 θy-θ Iy Q = Iy = Kiy -θ。θy 基中K —修正系数 Q y—导体或电气设备正常发热允许最高温度 我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q。= 40?，裸导体的额定环境温度为+25?。 5.1.2.2、按短路情况校验 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。 1)短路热稳定校验 Qd?Qr 满足热稳定条件为 22 Irtdz?Irt Qd —短路电流产生的热效应 Qr —短路时导体和电器允许的热效应 Ir —t秒内允许通过的短时热电流 验算热稳定所用的计算时间:tdz = tb+toL tb —断电保护动作时间 110KV以下导体和电缆一般采用主保护时间 110KV以上导体电器和充油电缆采用后备保护动作时间 toL —相应断路器的全开断时间 2)短路的动稳定校验 满足动稳定条件为: ich?idf 第23页 课 程 设 计 用 纸 Ich?Idf 教师批阅 Ich — 短路冲击直流峰值 (KA) Ich — 短路冲击电流有效值 (KA) idf、Idf —电器允许的极限通过电流峰值及有效值(KA) 5.2 断路器的选择 变电所中，高压断路器是重要的电气设备之一，它具有完善的灭弧性能，正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在某所电气主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，故障时，断路器通常继电保护的配合使用，断开短路电流，切除故障线路，保证非故障线路的正常供电及系统的稳定性。 高压断路器应根据断路器安装地点，环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式，由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故35,220KV一般采用SF6断路器。真空断路器只适应于10KV电压等级，10KV采用真空断路器。 5.2.1、按开断电流选择 高压断路器的额定开断电流Iekd应不小于其触头开始分离瞬间(td)的短路电流的有效值Ie(td) 即:Iekd?Iz(KA) Iekd — 高压断路器额定开断电流(KA) Iz — 短路电流的有效值(KA) 5.2.2、短路关合电流的选择 在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过(预击穿)，更易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏，且断路器在关合短路电流时，不可避免地接通后又自动跳闸，此时要求能切断短路电流，为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器额定关合电流ieg 不应小于短路电流最大冲击值。 即:ieg?icj 或 idw?icj ieg — 断路器额定关合电流 第24页 课 程 设 计 用 纸 idw — 额定动稳定电流 教师批阅 icj — 短路冲击电流 5.2.3、关于开合时间的选择 对于110KV及以上的电网，当电力系统稳定要求快速切除故障时，分闸时间不宜大于0.045s，用于电气制动回路的断路器，其合闸时间大于0.04 ~ 0.06s。 其选择具体过程见计算说明书 5.3 隔离开关的选择 隔离开关，配制在主接线上时，保证了线路及设备检修形成明显的断口，与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵循倒闸操作顺序。 5.3.1隔离开关的配置: 1)断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口，与电源侧隔离; 2)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地; 3)接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母上宜装设1—2组接地刀闸或接地器。63KV及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关; 4)按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关; 5)当馈电线的用户侧设有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关，但如费用不大，为了防止雷电产生的过电压，也可以装设。 5.4 高压熔断器的选择 熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，也可常用于保护电压互感器。 5.4.1、按额定电压选择 第25页 课 程 设 计 用 纸 对一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网额定电压。 教师批阅 另外对于充填石英砂有限流作用的熔断器，只能用于等于其额定电压电网中。 5.4.2、按额定电流选择 (1)熔管额定电流选择:为了保证熔断器壳不致损坏，高压熔断器的熔管额定电流Ierg应大于熔化的额定电流Iert 即:Ierg?Iert (2)熔体额定电流选择:为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路可按下式选择 即:Iert = kIgmax 用于保护电力电容的高压熔断器熔体: 即:Iert = kIec k—可靠系数(一台电力电容时k =1.5~2.0，一组电力电容器时k =1.3~1.8)。 Iec—电力电容器回路的额定电流。 5.4.3、熔断器开断电流校验:Iekd?Icj(或Iz?) 对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流量来选择。 选择的高压断路器、隔离开关、熔断器校验项目 额定电额定电开断电关合电动稳项 目 热 稳 定 压 流 流 流 定 高压熔Ve?Ie?Iekd?— — — 断器 Vew Imax Iij 高压断Iekd?igh? igh?I8 路器 Ig icj Ve?Ie?idw? tdzVew Igmax icj 隔离开 — — t关 第26页 课 程 设 计 用 纸 5.5 互感器的选择 教师批阅 5.5.1互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次 系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和 电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作 用有: 1)将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量 仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。 2)使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。 5.5.1.1电流互感器的特点: 1)一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷，而与二次电流大小无关; 2)电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。 5.5.1.2电压互感器的特点: 1)容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数; 2)二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态运行，即开路状态。 互感器的配置: 1)为满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器; 2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如:发电机和变压器的中性点; 3)对直接接地系统，一般按三相配制。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制; 4)6,220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器; 5)当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 5.5.2、电流互感器的选择 第27页 课 程 设 计 用 纸 5.5.2.1、电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响: 教师批阅 使一次电流I与-I′在数值和相位上都有差异，即测量结果有误差，12 所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。 5.5.2.2、电流互感器10%误差曲线: lQ)电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不是对保护级(B 同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过-10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数入与电流互感器允许最大二次负载阻抗Zf关系曲线。 2 5.5.2.3、额定容量 为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷S应不大于该准确级2 所规定的额定容量Se。 2 2即:Se?S = Iezf 2 222 zf = Vy + Vj + Vd + Vc(Ω) 2 Vy — 测量仪表电流线圈电阻 Vj — 继电器电阻 Vd — 连接导线电阻 Vc — 接触电阻一般取0.1Ω 5.5.2.4、按一次回路额定电压和电流选择 电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足:Ve?Vew Ie?Igmax，为了确保1 所供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流 Vew — 电流互感器所在电网的额定电压 Ve Ie — 电流互感器的一次额定电压和电流 1 Igmax — 电流互感器一次回路最大工作电流 5.5.2.5、种类和型式的选择 选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点(屋内、屋外)和安装方式(穿墙、支持式、装入式等)来选择。 第28页 课 程 设 计 用 纸 5.5.2.6、热稳定检验 教师批阅 电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流Ie的倍数1 22Kr来表示，即:(Kr Ie) ? Itdz(或?Qd) 1 5.5.2.7、动稳定校验 电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值( 2 Ie)的倍数1kd—动稳定电流倍数，表示其内部动稳定能力，故内部动稳定可用下式校验: 2 Iekd?icj 1 短路电流不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于其邻相之间电流的相互作用使绝缘帽上受到外力的作用。因此需要外部动稳定校验，即: L2-7Fy?0.5×1.73icy× ×10N α 对于瓷绝缘的母线型电流互感器(如LMC型)可按下式校验 Ljs2-7Fy?1.73×iy ×10 N α 在满足额定容量的条件下，选择二次连接导线的允许最小截面为: PLjs2S? m Ze2-(Vy+Vj+Vc) 5.5.3、电压互感器的选择 5.5.3.1、电压互感器的准确级和容量 电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值。 由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。 5.5.3.2、按一次回路电压选择 为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在(1.1~0.9)Ve范围内变动，即应满足: 1.1Ve>V>0.9Ve 111 5.5.3.3、按二次回路电压选择 第29页 课 程 设 计 用 纸 电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的 教师批阅 要求，电压互感器二次侧额定电压可按下表选择 接成开口三接 线 电网电压 二次绕组电型 式 角形辅助绕型 式 (KV) 压(V) 组电压IV 一台PT不 完全符形3~35 单相式 100 无此绕组 接线方式 110J~500单相式 100 100/3 J Yo/ Yo/? 3~60 单相式 100/3 100/3 三相五柱3~15 100 100/3(相) 式 5.5.3.4、电压互感器及型式的选择 电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在6,35KV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110,220KV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。220KV及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。 5.5.3.5、按容量的选择 互感器的额定二次容量(对应于所要求的准确级)，Se应不小于2互感器的二次负荷S，即: 2 Se?S 22 22S = (?p)+ (?Q) 2oo P、Q — 仪表的有功功率和无功功率 oo 5.6 母线的选择 母线在电力系统中主要担任传输功率的重要任务，电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分散电功率，在发电厂、变电所及输电线路中，所用导体有裸导体，硬铝母线及电力电缆等，由于电压等级及要求不同，所使用导体的类型也不相同。 第30页 课 程 设 计 用 纸 敞露母线一般按导体材料、类型和敷设方式、导体截面、电晕、 教师批阅 短路稳定、共振频率等各项进行选择和校验。 5.6.1、裸导体应根据具体使用情况按下列条件选择和校验 (1)型式:载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机，变压器出线端部，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。 回路正常工作电流在400A及以下时，一般选用矩形导体。在400,8000A时，一般选用槽形导体。 (2)配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导体的截面和导体的结构型式。 (3)当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择导线的截面积，对220KV及以下配电装置，电晕对选择导体一般不起决定作用，故可采用负荷电流选择导体截面。 5.6.2、母线及电缆截面的选择 除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外，其余导体截面，一般按经济电流密度选择。 5.6.2.1按导体长期发热允许电流选择，导体能在电路中最大持续工作电流Igmax应不大于导体长期发热的允许电流Iy 即:Igmax?kIy 5.6.2.2按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数Tmax将有一个年计算费用最低的电流密度—经济电流密度(J)，导体的经济截面可由下式: Igmax2S = J取0.9A/MM J 5.6.2.3热稳定校验:按上述情况选择的导体截面S，还应校验其在短路条件下的热稳定。 I?2S?Smm = tdz (mm) C C — 热稳定系数 取 I? — 稳态短路电流(KA) tdz — 短路等值时间S 第31页 课 程 设 计 用 纸 5.6.2.4动稳定校验:动稳定必须满足下列条件 教师批阅 即:δmax?δy 6δy — 母线材料的允许应力(硬铅δy为69×10P?硬铜137×6610Pa，铜为157×10Pa)提供电源，以获得较高的可靠性。 5.7 支持绝缘子及穿墙套管的选择 5.7.1(型式选择 根据装置地点、环境，选择屋内、屋外或防污式及满足使用要求的产品型式。一般屋外采用联合胶装多棱式，屋外采用棒式，需要倒装时，采用悬挂式。 5.7.2(额定电压选择 无论支持绝缘子或套管均要负荷产品额定电压大于或等于所在电网电压要求 5.7.3(穿墙套管的额定电流选择与窗口尺寸配合 I 具有倒替的穿墙套管额定电流应大于或等于回路中最大持续工N ,I,,作电流，当环境温度为，导体温度为，额定环境温度为，maxal0 I25?，应按照一下公式修正 N ,,,al I,INmax,,,al0 母线型穿墙套管，只需保证套管的型式与穿过母线的窗口尺寸配合即可。 5.7.4(动热稳定校验 4.7.4.1穿墙套管的热稳定校验。 具有导体的套管，应对导体校验 2It热稳定，其套管的热稳定能力，应大于或等于短路电流通过套管所t 2It,QQ产生的热效应，即 tkk 母线型穿墙套管无需热稳定校验。 5.7.4.2动稳定校验。 无论是支持绝缘子或套管均要进行动稳定校验。布置在同一平面内三相导体，在发生短路时，支持绝缘子(或套管)所受的力为该绝缘子相邻跨导体上电动力的平均值。例如某一 F绝缘子所受电动力为 max LF，F2,7c12F,,1.73i，10 (N) maxsh2a 第32页 课 程 设 计 用 纸 式中:i——冲击电流， ——相邻线路距离 ash教师批阅 L——计算跨距(m),， 与是绝缘子与相邻L,(L，L)2LLcc1212 绝缘子(或套管)的距离，对于套管L,L(套管长度) 2ca HF 支持绝缘子的抗弯破坏强度是按作用在绝缘子高度处给de F定的，而电动力是作用在导体截面中心线上，折算到绝缘子帽Hmax1 上的计算系数为，则应满足: HH1 H1F,0.6F maxdeH 式中:0.6——裕度系数，是计及绝缘材料性能的分散性; ——绝缘子底部导体水平中心线的高度(mm)，H1 ，而b是导体支持器下片厚度，一般竖放矩形导体b,H,H，b，h21 18mm，平放矩形导体及槽形导体b,12mm，h为导体中心到支持器距离。 5.8 限流电抗器的选择 为了选择10KV侧各配电装置，因短路电流过大，很难选择轻型设备，往往需要加大设备型号，这不仅增强投资，甚至会因断流容量不足而选不到合乎要求的电器，选择应采取限制短路电流，即在10KV侧需加装设电抗器。一般按照额定电压、额定电流、电抗百分数、动稳定和热稳定来进行选择和检验。 5.8.1、额定电压和额定电流的选择应满足 Vek?Vew Iek?Igmax Vek、Iek — 电抗器的额定电压和额定电流 Vew、Igmax — 电网额定电压和电抗器最大持续工作电流 5.8.2、电抗器百分数的选择 5.8.2.1电抗器的电报百分数按短路电流限制到一定数值的要求来选择，设要求短路电流限制到Iz，则电源至短路点的总电抗标么值X′?为 X?,Ij/iz Ij — 基准电流 XK,X?—X′? X′?— 电源至电抗器前系统电抗标么值 电抗器在其额定参数下的百分电抗 第33页 课 程 设 计 用 纸 IjIekVj Xk%,( — X′?) ×100% 教师批阅 I′zIjvek 5.8.2.2电压损失检验:普通电核器在运行时，电抗器的电压损 Igmax 失不大于额定电压的5%，即:?V%?Xk% U??5% Iek ? — 负荷功率因数角一般U = 0.8 5.8.2.3母线残压检验，为减轻短路对其他用户的影响，当线路 电抗器后短路时，母线残压不能于电网额定值的60,70% IZ 即:?Vcy = Xk% ?60~70% Iek 5.8.3、热稳定和动稳定检验应满足下式 Irt ?I?tdz idw?icj Icj、I? — 电抗器后短路冲击电流和稳态电流 Idw、Ir — 电抗器的动稳定电流和短时热电流(t = Is) 第34页 课 程 设 计 用 纸 第六章 电气总平面布置及配电装置的选择 教师批阅 6.1 概述 6.1.1配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分:它是按主接线的要求，由开关设备，保护和测量电器，母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能。 配电装置按电气设备装置地点不同，可分为屋内和屋外配电装置。按其组装方式，又可分为:由电气设备在现场组装的配电装置，称为配式配电装置和成套配电装置。 6.1.1.1屋内配电装置的特点:?由于允许安全净距小可以分层布置，故占地面积较小;?维修、巡视和操作在室内进行，不受气侯影响;?外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量;?房屋建筑投资大。 6.1.1.2屋外配电装置的特点:?土建工程量和费用较小，建设周期短;?扩建比较方便;?相邻设备之间距离较大，便于带电作业;?占地面积大;?受外界空气影响，设备运行条件较差，顺加绝缘;?外界气象变化对设备维修和操作有影响。 6.1.1.3成套配电装置的特点:?电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小;?所有电器元件已在工厂组装成一整体，大大减小现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬运;?运行可靠性高，维护方便;?耗用钢材较多，造价较高。 6.1.1.4配电装置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，力求节约材料和降低造价; 5)安装和扩建方便。 配电装置的设计原则: 第35页 课 程 设 计 用 纸 1)节约用地; 教师批阅 2)运行安全和操作巡视方便; 3)考虑检修和安装条件; 4)保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行; )节约三材，降低造价; 5 6)安装和扩建方便。 6.2 高压配电装置的选择 配电装置的整个结构天寸，是综合考虑到设备外形尺寸，检修维护和搬运的安全距离，电气绝缘距离等因素而决定，对于敞露在空气中的配电装置，在各种间距中，最基本的是带电部分对地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论为正常最高工作电压或出现内外过电压时，都不致使空气间隙击穿。 6.2.1 屋外配电装置的安全净距(mm) 额定电压(KV) 3符图15适用范围 -1111223350号 号 -235 63 10J 0 0J 0J 0J 0 0 1、带电部分至接地部10-分之间 21 3040659010182538A1 2、网状遮栏向上延伸010-0 0 0 0 10 00 00 00 线距地2.5m处与遮栏0 2 上方带电部分之间 1、不同相的带电部分10-之间 21 3040651011202843A2 2、断路器和隔离开关010-0 0 0 00 00 00 00 00 的断口两侧引线带电0 3 部分之间 第36页 课 程 设 计 用 纸 1、设备运输时，其外教师批阅 部至无遮栏带电部分 之间 10 2、交叉的不同时停电-1 检修的无遮栏带电部10951011141617253245B1 分之间 -2 0 50 50 00 50 50 50 50 50 3、栅状遮栏至绝缘体10 和带电部分之间 -3 4、带电作业时的带电 部分至接地部分之间 31、网状遮栏至带电部10-4050751011192639B2 0分之间 2 0 0 0 00 00 00 00 00 0 1、无遮栏裸导体至地10-2 面之间 2 72829313435435075C 2、无遮栏裸体至建筑10-000 00 00 00 00 00 00 00 物、构筑物之间 3 0 1、平行的不同时停电 检修的无遮栏带电部10-2 分之间 1 22324262930384558D 2、带电部分与建筑10-000 00 00 00 00 00 00 00 物、构筑物的边沿部2 0 分之间 第37页 课 程 设 计 用 纸 6.2.2 教师批阅 屋内配电装置的安全净距(mm) 额 定 电 压(KV) 符图适用范围 111122号 号 3 6 10 15 20 35 63 0J 0 0J 1、带电部分至接 地部分之间 2、网状和极状遮10101215183055859518A1 栏向上延伸线距75 -4 0 5 0 0 0 0 0 0 00 地2.3m处当遮栏 上方带电部分之 间 1、不同相的带电 部分之间 10101215183055901020A2 2、断路器和隔离75 -4 0 5 0 0 0 0 0 00 00 开关的断口两侧 带电部分之间 1、栅状遮栏至带 电部分之间 1082858790931013161725B1 2、交叉的不同时-4 5 0 5 0 0 50 00 00 00 50 停电检修的无遮 栏带电部分之间 网状遮栏至带电1017202225284065951019B2 部分之间 -5 5 0 5 0 0 0 0 0 50 00 无遮栏裸导体至1023242424242628313241C 地(楼)面之间 -4 75 00 25 50 80 00 50 50 50 00 平行的不同时停1018191919192123262736D 电检修的无遮栏-4 75 00 25 50 80 00 50 50 50 00 裸导体之间 第38页 课 程 设 计 用 纸 通向屋外的出线1040404040404045505055教师批阅 E 套管至屋外通道-4 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 的路面 注:110J、22J、330J、500J系指中性点直接接地网 以上表中所列出各种间隔距离中最基本的最小安全净距，《高压配电装置设计技术规程》中所规定的A值，它表明带电部分至接地部分或相间的最小安全净距，保持这一距离时，无论正常或过电压的情况下，都不致发生空气绝缘的电击穿。其余的B、C、D值是在A值的基础上，加上运行维护、搬运和检修工具活动范围及 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 误差等尺寸而确定的。 本变电所三个电压等级:即220KV、110KV、10KV根据《电力工程电气设计手册》规定，110KV及以上多为屋外配电装置，35KV及以下的配电装置多采用屋内配电装置，故本所220KV及110KV采用屋外配电装置，10KV采用屋内配电装置。 根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、中高型和高型等。 6.2.3、中型配电装置:中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作售货员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是:布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大，此种配电装置用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高地区建用。这种布置是我国屋外配电装置普遍采用的一种方式，而且运行方面和安装抢修方面积累了比较丰富的经验。 6.2.4、半高型配电装置，它是将母线及母线隔离开关抬高将断路器，电压互感器等电气设备布置在母线下面，具有布置紧凑、清晰、占地少等特点，其钢材消耗与普通中型相近，优点有: ?占地面积约在中型布置减少30%; ?节省了用地，减少高层检修工作量; ?旁路母线与主母线采用不等高布置实理进出线均带旁路很方便。缺点:上层隔离开关下方未设置检修平台，检修不够方便。 第39页 课 程 设 计 用 纸 6.2.5、高型配电装置，它是将母线和隔离开关上下 布置，母 教师批阅 线下面没有电气设备。该型配电装置的断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔，因此可大大缩小占地面积，约为普通中型的5%，但其耗钢 多，安装检修及运行中条件均较差，一般适用下列情况: )配电装置设在高产农田或地少人多的地区; 1 2)原有配电装置需要扩速，而场地受到限制; 3)场地狭窄或需要大量开挖。 本次所设计的变电站位于市郊区，地质条件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以该变电所220KV及110KV电压等级均采用普通中型，配电装置，而本变电所采用的是软导线，采用普通中型布置，具有运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修，方面都积累了比较丰富的经验。 若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。选择配电装置，首先考虑可靠性、灵活性及经济性，所以，本次设计的变电所，适用普通中型屋外配电装置，该变电所是最合适的。 第40页 课 程 设 计 用 纸 教师批阅 第七章 继电保护配置规划 7.1、系统继电保护及自动装置 继电保护是电力系统安全稳定运行的重要屏障，在此设计变电站继电保护结合我国目前继电保护现状突出继电保护的选择性，可靠性、快速性、灵敏性、运用微机继电保护装置及微机监控系统提高变电站综合自动化水平。 7.2、继电保护配置原则 根据GB14285《继电保护和安全自动装置技术规程》中有关条款《继电保护二十五项反事故措施要点》、《电力系统继电保护》教材。 7.3、220千伏系统 220千伏线路配置高频距离保护，要求能快速反应相间及接地故障。 对于220千伏双母线接线，配置一套能快速有选择性切除故障的母线保护。 每条线路配置功能齐全，性能良好的故障录波装置。 7.4、110千伏系统 110千伏线路配置阶段式距离保护，要求能反应相间及接地故障。 对于110千伏双母线接线，配置一套能快速有选择性切除故障的母线保护。 每条线路配置功能齐全，性能良好的故障录波装置。 7.5、主变压器保护 电力变压器是电力系统中大量使用的重要的电气设备,它的故障将对供电可靠性和系统正常运行带来严重的后果,同时大容量变压器也是非常贵重的设备, ,因此必须根据变压器的保护的容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的保护。 第41页 课 程 设 计 用 纸 变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障包括 教师批阅 相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路;油箱外部故障包括引线及套管处会产生各种相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要由外部短路或过负荷引起的过电流、油面降低。 对于上述故障和不正常工作状态变压器应装设如下保护: 7.5.1、为反应变压器油箱内部各种短路和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器,应装设瓦斯保护。 7.5.2、为反应变压器绕组和引线的相间短路,以及中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路及绕组匝间短路,应装设纵差保护或电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器, 以及6.3MVA及以上的所用变压器,应装设纵差保护。 7.5.3、为反应变压器外部相间短路引起的过电流和同时作为瓦斯、纵差保护(或电流速断保护)的后备应装设过电流保护.例如,复合电压起动过电流保护或负序过电流保护。 7.5.4、为反应大接地电流系统外部接地短路,应装设零序电流保护。 7.5.5、为反应过负荷应装设过负荷保护 第42页 课 程 设 计 用 纸 教师批阅 第八章 防雷设计规划 8.1 概述 电气设备在运行中承受的过电压，有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时电磁能量产生振满和积聚而引起的内部过电压两种类型。按其产生原因，它们又可分为以下几类: 直击雷过电压 雷电过电压 感应雷过电压 侵入雷电流过电压 长线电容效应 工频过电压 不对称接地故障 甩负荷 消弧线圈补偿网络的线性谐振 过电压 暂时过电压 线性谐振 传递过电压 线路断线 谐振过电压 铁磁谐振 电磁式电压互感器饱和 参数谐振—发电机同步或异步自励磁 内过 开断电容器组过电压 电压 操作电容负荷过电压 开断空载长线过电压 关合(重合)空载长线过电压 开断空载变压器过电压 操作过电压 操作电感负荷过电压 开断并联电抗器过电压 开断高压电动机过电压 过电压 间歇电弧过电压 8.2 防雷保护的设计 变电所是电力系统的中心环节，是电能供应的来源，一旦发生雷击事故，将造成大面积的停电，而且电气设备的内绝缘会受到损坏，绝大多数不能自行恢复会严重影响国民经济和人民生活，因此，要采 第43页 课 程 设 计 用 纸 取有效的防雷措施，保证电气设备的安全运行。 教师批阅 变电所的雷害来自两个方面，一是雷直击变电所，二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入，对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线，使所有设备都处于避雷针(线)的保护范围之内，此外还应采取措施，防止雷击避雷针时不致发生反击。 对侵入波防护的主要措施是变电所内装设阀型避雷器，以限制侵入变电所的雷电波的幅值，防止设备上的过电压不超过其耐压值，同时在距变电所适当距离内装设可靠的进线保护。 避雷针的作用:将雷电流吸引到其本身并安全地将雷电流引入大地，从而保护设备，避雷针必须高于被保护物体，可根据不同情况或装设在配电构架上，或独立装设，避雷线主要用于保护线路，一般不用于保护变电所。 避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备，它实质是一个放电器，与被保护的电气设备并联，当作用电压超过一定幅值时，避雷器先放电，限制了过电压，保护了其它电气设备。 8.2.1、避雷针的配置原则: 1)电压110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上，但在土壤电阻率大于1000n米的地区，宜装设独立的避雷针。 2、独立避雷针(线)宜设独立的接地装置，其工频接地电阻不超过10n。 3、35KV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击。 4、在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线，因为门形架距变压器较近，装设避雷针后，构架的集中接地装置，距变压器金属外壳接地点在装置中距离很难达到不小于15M的要求。 8.2.2、避雷器的配置原则 1)配电装置的每组母线上，应装设避雷器。 2)旁路母线上是否应装设避雷器，应看旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。 3)220KV以下变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并尽可能靠近设备本体。 第44页 课 程 设 计 用 纸 4)220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在 教师批阅 变压器附近增设一组避雷器。 5)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 6)110KV—220KV线路侧一般不装设避雷器。 8.3 主变中性点放电间隙保护 为了保护变压器中性点，尤其是不接地高压器中性点的绝缘，通常在变压器中性点上装设避雷器外，还需装设放电间隙，直接接地运行时零序电流保护起作用，动作 接地变压器，避雷器作后备;变压器不接地时，放电间隙和零序过电压起保护作用，大气过电压时，线路避雷器动作，工程过电压时，间隙保护动作。因氧化锌避雷器残压低，无法与放电间隙无法配合，故选用阀型避雷器。 第45页 课 程 设 计 用 纸 第九章 各级电压中性点运行方式的确定 教师批阅 9.1、 220KV及以上电网 在这类电网中，降低过电压与绝缘水平的考虑占首要地位，因为它对设备价格和整个系统建设投资的影响甚大，而且这类电网的单相接地电流具有很大的有功分量，恶化了消弧线圈的消弧效果。所以，目前世界各国在这类电网中都无例外地采用中性点直接接地或经低阻3.抗接地方式。 9.2、 110,154KV电网 对这类电网的电压等级而言，上述几个因素都对选择中性点接地方式有影响。各国、各地区因具体条件和对上述几个因素考虑的侧重点不同，所采用的接地方式也不同。在我国，110KV电网大部分采用直接接地方式;必要时，也有经电阻、电抗或消弧线圈接地。例如，在雷电活动强烈的地区或没有装设避雷线的地区，采用经消弧线圈接地的方式，可以大大减少雷击跳闸率，提高供电可靠性。 9.3、 3,63KV电网 这种电力网一般来说线路不太长，网络结构不太复杂，电压也不算很高，绝缘水平对电网建设费用和设备投资的影响不如110KV及以上电网显著。另外，这种电网一般不装设或不是沿全线装设避雷线，所以，通常总是从供电可靠性与故障后果出发选择中性点接地方式。当单相接地电流不大于规定数值时，宜采用不接地方式，否则可采用经消弧线圈接地的方式。但也有例外。 城市或企业内部以电缆为主的6~35KV系统(不包括发电厂厂用电及煤炭企业用电系统)，单相接地电流较大时，可采用经低值电阻接地方式(单相接地故障瞬时时跳闸)。 以架空线路为主的6~10KV系统，单相接地电流较小时，为防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害，可采用经高值电阻接地方式。 第46页 课 程 设 计 用 纸 第十章 继电保护规划设计 教师批阅 10.1 变电所主变保护的配置 电力变压器是电力系统的重要电气设备之一，它的安全运行直接关系到电力系统的连续稳定运行，特别是大型电力变压器，由于其造价昂贵，结构复杂，一旦因故障而遭到损坏，其修复难度大，时间也很长，必然造成很大的经济损失。所以，本设计中主变保护配置如下: 10.1.1 主变压器的主保护 10.1.1.1、瓦斯保护 对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。 10.1.1.2、差动保护 对变压器绕组和引出线上发生故障，以及发生匝间短路时，其保护瞬时动作，跳开各侧电源断路器。 10.1.2 主变压器的后备保护 10.1.2.1、过流保护 为了反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，所以需装设过电流保护。 而本次所设计的变电所，电源侧为220KV和110KV，主要负荷在10KV侧，即可装设两套过电流保护，一套装在中压侧110KV侧并装设方向元件，电源侧220KV侧装设一套，并设有两个时限ts和t?，时限 定原侧为t??t?+?t，用U切除三侧全部断路器。 10.1.2.2、过负荷保护 变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此只需装设单相式过负荷保护，过负荷保护一般经追时动作于信号，而且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。 D)变压器的零序过流保护 对于大接地电流的电力变压器，一般应装设零序电流保护，用作变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护，一般变电所内 第47页 课 程 设 计 用 纸 只有部分变压器中性点接地运行，因此，每台变压器上需要装设两套 教师批阅 零序电流保护，一套用于中性点接地运行方式，另一套用于中性点不接地运行方式。 2.2.1. 基准值 在短路计算的基本假设前提下，选取Sj = 100MVA，V 为各级电压B平均值(230，115，10.5kv) 2.2.2. 系统电抗 由原始材料可知，在Sj=100MVA下 Xs1,0.38 Xs2,0.42 12.2.3. 计算变压器各绕组电抗 阻抗电压, 高,中 高,低 中,低 12 22 8 各绕组等值电抗 Ut(1-2),,12,，Ut(1-3),,22,，Ut(2-3),,8, 第48页 课 程 设 计 用 纸 (x，x')(x'，x')c1L1*L2*L3* x,，x',0.1131*L2*教师批阅 (x，x')，(x'，x')c1L1*L2*L3* 1x,x，x,0.5452*c3L4*2 x,x1*2* x,,0.0941*dx，x1*2* 则短路电流 11 I,,,10.64d1*x0.094d1* 换算到220KV短路电流有名值 S100B I,I,,10.64,,2.67kAdd11*3U3，230b 根据《电力工程电气设计手册》的相关规定 取电流冲击系数Kch = 1.8 当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值 2I',1，2(K,1)I,1.5，2.67,4.03kA ch1chd1 当 x,x，x,0.072，0,0.0724*12tt x,x'，x',0.072，0,0.072 5*12tt x,x0.072，0.0724*5*x,,,0.0366*x，x0.072，0.0724*5* 第49页 课 程 设 计 用 纸 x,x，x,0.036，0.094,0.13 d2*6*d1* 教师批阅 则短路电流 11 I,,,7.69d2*x0.13d2* 换算到110KV短路电流有名值 S100B I,I,,7.69,,3.86kAdd22*3U3，115b 根据《电力工程电气设计手册》的相关规定 取电流冲击系数Kch = 1.8 当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值 2I',1，2(K,1)I,1.5，3.86,5.79kA ch2chd2 当不计周期分量衰减时 I,2KI,2，1.8，3.86,9.826kA冲击电流 ch2chd2 S,3UI,3，115，3.86,768.83MVA短路容量 2Bd2 2.3.3 d3点短路 等值电路图可化简为图三 第50页 课 程 设 计 用 纸 x,x，x,0.072，0.1,0.1727*13tt 教师批阅 x,x'，x',0.072，0.1,0.172 8*13tt x,x0.172，0.1727*8*x,,,0.0866*x，x0.172，0.1727*8* x,x，x,0.086，0.094,0.18 d3*8*d1* 则短路电流 11 I,,,5.56d3*x0.18d3* 换算到110KV短路电流有名值 S100B I,I,,5.56,,30.57kAdd33*3U3，10.5b 根据《电力工程电气设计手册》的相关规定 取电流冲击系数Kch = 1.8 d2 768.115 0.5 0.5 7.69 3.86 7.69 3.86 5.79 9.826 83 d3 30.530.545.8577.81555.10.5 5.5 5.5 5.56 5.56 7 7 5 9 95 第三章 电气设备选择计算 3.1 断路器选择计算 本设计任务中考虑到检修、维护方便，220KV及110KV均选同型产品 3.1.1 220KV侧断路器 VVKVKV,,，,2201.152533.1.1.1 额定电压选择: maxg II,3.1.1.2 额定电流选择: egmax 考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应回路的 ，，21801.05即:IKA,, 0.9915g.max，3220 第51页 课 程 设 计 用 纸 3.1.1.5 校验热稳定:取后备保护为0.15S 教师批阅 tttS,，,，,0.040.050.09dkdb tttS,，,，,0.090.150.24dzolb 222QIdKAS,，,，,4.030.243.89 dz VKV,，,1.15110126.5 gmax II,)额定电流: 2ygmax 21.05S，1.052180，，e; IKA,,,1.9845.maxg33110，，VV ii,,,9.826100 满足要求 cjdw 所以上计算表明选择SW2,110III高压六氟化硫断路器能满足要 求。 3.2 隔离开关选择计算 隔离开关 VVKV,,，,1.15110126.51)额定电压: ygmaxmax GW4,110KV 126KV 1000A 80KA 21.5KA 110D 3.2.3、检验热稳定，同110KV侧扩路器相同 即 3.3 220kV、110kV主母线及主变低压侧母线桥形接线选择计算 3.3.1、220KV侧母线的选择 ″短路计算求得:I=4.03KA 即能满足要求 设备 LMY 第52页 课 程 设 计 用 纸 项目 产品数据 计算数据 教师批阅 Igmax?KIy2400A 992A 25? 22S?Smin 1260 mm 18.97 mm ′22II θ=θ + (θy–θ)(/) =40+(70-40)(1984/2317.44) 00gmaxy =61.99?<70? 22S?Smin 1495 mm 28.45 mm 3.3.3、10KV侧桥形接线选择 ″短路计算求得:I=58.176KA，则10kv侧桥导体三相短路电流应为 58.176KA。 (2)根据此侧Tmax,4000h/y及经济电流密度表，选择经济电流密 取主保护时间为2S 断路器的开断时间为0.06S 绝缘子，型号为ZS-220/10K,技术参数为额定电压220kv，干耐受工频试验电压不低于495Kv, 湿耐受工频试验电压不低于395Kv，全波冲击试验电压幅值电压不低于950kv，抗弯10KN,抗扭4KN。 H1F,0.6F maxdeH 满足要求 3.6 限流电抗器计算 3.6.1、选择限流电抗器 10KV最大一回负荷出线正常工作时 1.05max1.052500，，S Imax=242.49A ,, 3310，，Ve 短路时，由前面短路计算可知 Ik=45.855KA 如果不加装电抗器，将无法选择断路器，因此，在10kv侧出线需加装电抗器。 第53页 课 程 设 计 用 纸 根据10kv侧出线的额定电压和最大负荷电流，选定断路器型号为 教师批阅 SN10-10?,其技术参数为，额定电压10kv，额定电流630A,额定开断电流16KA,额定断流容量300MVA，固有分闸时间0.06S,燃弧时间0.05s，(则断路器全分闸时间为0.11S),出线保护时间1s， 则电抗器限制短路电流到I’=16KA,取Id,5.5KA,Ud,10.5KV,Sd,100MVA，系统归算到电抗器前的总电抗为X=0.18, , 初选型号NKL-10-400电抗器，Un,10kv，In,400A, 5.5400，10.5kIdInUd()100%,，X(,0.18)，100%则XL(%)==,,IIdUn'1610000，5.5k1.25, 3.6.2 选用限流电抗器型号为NKL-10-400-3,其参数如下 额定电额定电额定电通过容1s热稳定电动稳定电压KV 流A 抗, 量KVA 流峰值 流峰值 10 400 3 3*2310 22.25A 26 (2)避雷器的工频放电电压: V,4，12.65/3,29.2KVgfxVgfx V,2KV,42KV(3) 避雷器的残压: bcbhmi V,0.95V,40KV(4) 避雷器的冲击放电电压: chfsbc 根据以上计算数据选取FZ-10型阀型避雷器能满足要求。 以上选择各级电压等级避雷器参数如下表: 课程设计心得体会 [1].电力工程电气设计手册(电气一次部分)[M]. 北京:水利电力部 西北电力设计院，中国水利电力出版社，1989. 第54页 课 程 设 计 用 纸 [2]郑忠 主编.新编工厂电气设备手册[M].北京:兵器工业出版社， 教师批阅 1996 [3]高电压配电装置设计技术规程SDJ5-85[S].北京:水利电力出版 社，1986 [4]导体和电器选择设计技术规定SDJ14-86[S].北京:水利电力出版社,1986 [5]范锡普主编.发电厂电气部分(第二版)[M].北京:中国电力出 版社,1998 [6]于永源主编.电力系统分析[M]. 北京:水利电力出版社,1987 [7]山东省电力工业局.电力系统继电保护.北京:电力工业出版社，1981 [8] 电力工业部电力规划设计总院.电力系统手册.北京:中国水利 电力出版社，2005 [9]中华人民共和国能源部.35-110KV变电所设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 .北京:中国计 划出版社，1993 [10]清华大学等.电力系统计算.北京:中国水利电力出版社，1978 第55页 课 程 设 计 用 纸 [11]国家发展和改革委员会.高压配电装置设计技术规程.北京:中 教师批阅 国电力出版社，2007 第56页