【正文】 壓的基準(zhǔn)值。 容量的額定標(biāo)麼值： S*=S/SN 電壓的額定標(biāo)麼值： UN*=U/UN 電抗的額定標(biāo)麼值： X*=X/XN=X*SN/U2N 電流的額定標(biāo)麼值： I*=I/IN=√ 3UNI/SN 短路電流的計(jì)算 （詳細(xì)計(jì)算步驟見計(jì)算書） 本次設(shè)計(jì)的變電所距負(fù)荷較近，配電線路較短， 10KV 側(cè)各配電線路末端的短路電流值與變電所二次母線上的短路電流值相差無幾，故只計(jì)算出變壓器一次與二次母線的短路電流既可滿足要求（系統(tǒng)圖如圖 2） 60KV 側(cè)母線短路電流計(jì)算（如圖 K1 點(diǎn)短路） 經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算 K1 點(diǎn)短路時(shí)短路電 流為 (計(jì)算過程詳見計(jì)算書 ) iim= I= 10KV 側(cè)母線短路電流計(jì)算（如圖 K2 點(diǎn)短路） 經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算 K2 點(diǎn)短路時(shí)短路電流為 (計(jì)算過程詳見計(jì)算書 ) 1 主變 1 主變66 KV Ⅱ段母線66 KV Ⅰ段母線10 KV Ⅰ段母線 10 KV Ⅱ段母線負(fù)荷負(fù)荷K1K3K4K2 K5K6 圖 2 最大運(yùn)行方式下： iim= I= 短路容量 Skt=3UavIk= 穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik= 最小運(yùn)行方式下： iim=√ 2KimI= Iim=I√ 1+2(Kim1)= 短路容量 Skt=3UavIk= MVA 穩(wěn)態(tài)短路電流 Ik= 第六章 變電所設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 高壓電器選擇的一般要求 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣部分設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 ⑴長(zhǎng)期工作條件： 電壓：選用的電器在允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug 即： Umax≥ Ug 電流：選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路各種可能運(yùn)行方式的持續(xù)工作電流 Ig 即： Ie≥ Ig 由于變壓器短路時(shí)過載能力很大，雙回路出現(xiàn)的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 ⑵短路穩(wěn)定條件： 檢校 的一般原則： Ⅰ、電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 電器 的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備響應(yīng)的保護(hù)水平，確定當(dāng)所送電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。 選擇電器時(shí)用的最大風(fēng)速，可去高地 10m 高， 30 年一遇的 10 m 平均最大風(fēng)速，陣風(fēng)對(duì)外電器及電瓷產(chǎn)品的影響，已由制造廠考慮，不作為選擇條件。 隔離開關(guān)的破冰厚度一般為 10mm，在冰雪區(qū)，所選擇隔離開關(guān)的破冰厚度，應(yīng)大于安裝場(chǎng)所的最大覆冰厚度。 增大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或選用利于防污的電瓷造型，如果用半導(dǎo)體、大小傘、大傾角、鐘罩式等制造絕緣子。 本設(shè)計(jì)變電所不屬高原地區(qū)，因而不考慮此項(xiàng)因素。 ： 選用電器尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響，根據(jù)周圍環(huán)境的控制標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)制造部 門提出必要的技術(shù)要求。選擇低壓（ 10KV 側(cè)）電氣設(shè)備以點(diǎn)短路電流為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器，是高壓系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一，高壓斷路器能在負(fù)荷的情況下接通或斷開電路，在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)迅速切斷短路電流 高壓斷路器的額定電壓 Ue 應(yīng)大于 或等于所在電網(wǎng)的額定電壓 Uew Ue≥ Uew 高壓斷路器的額定電流 Ie 應(yīng)大于它的最大持續(xù)工作電流Igmax Ie≥ Igmax 在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的開斷電流 Iekd 應(yīng)滿足 Iekd ≥ Ixt 式 Ixt斷路器實(shí)際開斷時(shí)間 tk秒的短路電流周期分量的有效值 斷路器實(shí)際開斷時(shí)間 tk 等于繼電保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器的固有分閘時(shí)間之和 斷路器的額定關(guān)合電流 ieg應(yīng)不小于最大短路電流沖擊值 ici ieg≥ ici 高壓斷路器的極限通過電流峰值 idw 應(yīng)不小于三相短路時(shí)通過斷路器的沖擊電流 ici 即 idw≥ ici 高壓斷路器的短時(shí)允許發(fā)熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量 據(jù)上述參數(shù)選擇高壓斷路器型號(hào)為： LW966/ SF6 斷路器 參數(shù)如下表： 額定電壓 最高工作電壓 額定電流 額定短路開斷電流 額定短路關(guān)合電流 額定短路持續(xù)時(shí)間 額定峰值耐受電流 66KV V 2500A 80KA 4S 80KA 廠家：瓦房店高壓開關(guān)廠 高壓隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)應(yīng)根據(jù)下列條件選擇： 型式和種類；額定電壓；額定電流；動(dòng)穩(wěn)定；熱穩(wěn)定 選擇隔離開關(guān)型號(hào)為： GW5— 60Ⅱ D 6 組 GW560Ⅱ 8 組 參數(shù)如下表： 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 單相接地開關(guān) 所配機(jī)構(gòu) 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 隔離開關(guān) 接地開關(guān) 66KV 630A 50KA 20KA/4S 50KA 20KA/4S CS17G CS17G 廠家：沈陽(yáng)高壓開關(guān)有限公司 電流互感 器的選擇 電流互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 35KV 以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器 610KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜或比較狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu) 為了考慮本變電所的動(dòng)力和照明負(fù)荷等需要，本變電所設(shè)計(jì)兩臺(tái)變壓器，一臺(tái)工作，另一臺(tái)作備用。 容量為 800KVA 及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。容量為 6300KVA 以上的并列運(yùn)行的變壓器、10000KVA 以上的單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、以及 20xxKVA 及以上應(yīng)電力速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 ⑵分段斷路器保護(hù)：出線斷路器如不能按切除負(fù)荷回路的短路條件選擇時(shí)，分段斷路器上通常裝設(shè)兩相式瞬時(shí)電流速斷裝置和過電流保護(hù)。當(dāng)在單側(cè)電源放射狀串聯(lián)線路上發(fā)生短路時(shí)，如果非選擇性瞬時(shí)電流速斷保護(hù)有可能是靠近電源側(cè)的非故障線路先切除，則在故障線路保護(hù)的出口回路上要考慮自保持的措施，以保證保護(hù)可靠動(dòng)作。下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置： ，包括組合導(dǎo)線和母線廊道 、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物 油處理室、燃油泵房、露天氫氣罐、大型變壓器修理間等 雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置 、避雷線的裝設(shè)原則及接地裝置的要求 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。 獨(dú)立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠、變電所接地網(wǎng)間的地中距離應(yīng)符合下式要求： Sd＞ Sd 地 中距離（ M） Rch獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算（兩只等高避雷針保護(hù)范圍） 單支避雷針的保護(hù)范圍 當(dāng) HX≥ 1/2 時(shí) rx=(hhx)p 式中 rx 避雷針在水平面上的保護(hù)半徑 h 避雷針的高度 hx 被保護(hù)物的高度 p 避雷針高度影響系數(shù)，當(dāng) h≤ 30m 時(shí) p=1 兩支等高避雷針保護(hù)范圍，應(yīng)按下列方法確定： ⑴兩針外側(cè)的保護(hù)范圍按單支避雷針的計(jì)算方法確定； ⑵兩針間的保護(hù)最低點(diǎn)高度 ho 按下式計(jì)算： ho=hD/7p ho— 兩針間保護(hù)最低點(diǎn)的高度（ m）； D— 兩針間的距離（ m） 3— 10KV 配電裝置的過電壓保護(hù) ： 變電所的 3— 10KV 配電裝置，應(yīng)在每組母線和每路架空進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器 FZ 或氧化鋅避雷器，有電纜段的架空線路，避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和電纜金屬外皮相連。 據(jù)上述要求以及現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)變電所選用兩個(gè)獨(dú)立避雷針，高度為 25M ，實(shí)際安裝位置見平面布置圖 變壓器中性點(diǎn)避雷器型號(hào)為： H5W90/220 10KV 配電裝置避雷器型號(hào)為： YH5WS17/50 其參數(shù)如下表： 避雷器額定 電壓 KV （有效值） 系統(tǒng)額定電壓 KV （有效值） 避雷器持續(xù) 運(yùn)行電壓 KV（有效值） 8/20us 5KA殘壓 KV（峰值） 泄露電流 uA 不大于 17 10 50 30 第二部分 計(jì)算書 第一章 主變壓器的選擇 變電所的負(fù)荷情況 變電所的負(fù)荷情況如表 所示。 變電所總視在負(fù)荷為： ∑ S= 22 QP ??? =27600 KV? A 則，單臺(tái)變壓器的容量為： eS =（ 1+5%） 70% 22 QP ??? =18200kvA。 2*%/11 空載損耗 22KW 短路損耗 123KW 額定電流 空載電流 % 阻抗電壓 % 油重 噸 總重 外行尺寸 5140*3620*4560 軌距 1435MM 聯(lián)接組別 Y0/△ 11 器身重 噸 第二章 短路電流計(jì)算 取功率基準(zhǔn)值 SB=100MVA；電壓基準(zhǔn)值 avrb UU ? 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 . 等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖 所示。 型號(hào) 額定電壓 (KV) 最高工作電壓(KV) 額定電流(A) 額定短路開斷電流(KA) 額定關(guān)合電流 (KA) 動(dòng)穩(wěn)定電流(KA) 熱穩(wěn)定電流(KA) SW263 63 1600 80 80 : 斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流 dwi 應(yīng)不小于短路沖擊電流 imi : iim = I(0) = = KA 所以滿足動(dòng)穩(wěn)定的要求 . : 高 壓斷路器的額定短時(shí)耐受熱量 rrtI2 應(yīng)不小于短路時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) dQ ，即： rrtI2 ? dQ . rrtI2 SKA39 2 ???? 其中 : 2RI — 斷路器的額定短路開斷電流 rt — 短路時(shí)間 1 . 8 2222d ?????? rrtI2 ? dQ ,所以滿足熱穩(wěn)定的要求 . 計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器參數(shù)對(duì)照表 故所選斷路器合格 . . 60KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 : : 隔離開關(guān)的額定電壓 eU 應(yīng)不小于安裝點(diǎn)的電網(wǎng)電壓 ewU ,即 : eU ? ewU =60KV : 計(jì)算數(shù)據(jù) SW263 額定參數(shù) ewU 60KV eU 63KV maxgI eI 1600A imi dwi 80KA dQ 2?S rrtI2 3969KA 隔離開關(guān)的額定電流 eI 應(yīng)不小于流過它的最大持續(xù)工作電流 maxgI即 : eI ? )( a x AUSI a v reg ?????? 故選型號(hào)為 : GW5— 60Ⅱ D 隔離開關(guān) ,主要參數(shù)見下表 : 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 單相接地開關(guān) 所配機(jī)構(gòu) 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 隔離開關(guān) 接地開關(guān) 66KV 630A 50KA 20KA/4S 50KA 20KA/4S CS17G CS17G : 隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流 dwi 應(yīng)不小于短路沖擊電流 imi : iim = I(0) = = KA : 壓斷路器的額定短時(shí)耐受熱量 rrtI2 應(yīng)不小于短路時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) dQ ， rrtI2 = 202 4 = 1600 KA2S 即 : rrtI2 ? dQ 其中 : 2rI — 斷路器的額定短路開斷電流 rt — 短路時(shí)間 1 . 8 2222d ?????? 可見 , rrtI2 ? dQ ,所以滿足熱穩(wěn)定的要求 . 計(jì)算數(shù)據(jù)與所選隔離開關(guān)參數(shù)對(duì)照表 : 所選 GW5— 60Ⅱ D 型隔離開關(guān)合格 . 電流互感器的選擇 : 60KV 電流互感器的選擇： 1．按安裝處的電網(wǎng)電壓選擇： 電流互感器的額定工作電壓 eU 應(yīng)不小于安裝處的電網(wǎng)電壓 ewU ，即： eU ? ewU =60KV 2. 按電流互感器一次最大工作電流選 擇： 電流互感器的額定電流應(yīng)該不小于安裝處一次回路的最大長(zhǎng)期工作電流，即： )( 0 0 0 a x AII ge ????? ： 電磁式電流互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境和產(chǎn)品情況來選擇。 5. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 電流互感器流的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)可以下式校驗(yàn)： elelim KIi 2? elK 電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) KAiKAKI imelel ???????? 額定電流比 二次組合 準(zhǔn)