【正文】 側(cè)母線的選擇 同 110kV 的選擇原理， ==。 選擇戶外式絕緣子可以增長(zhǎng)沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。 110kV側(cè) CT 的選擇： 根據(jù)《設(shè)計(jì)手冊(cè)》 35kV 及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器常用 L(C)系列。 35kV側(cè) CT 可根據(jù)安裝地點(diǎn)和最大長(zhǎng)期工作電流選 LCZ35 系列 CT 電流互感器型號(hào)如表 63 所示： 表 53 電流互感器型號(hào)表 電壓等級(jí) 型號(hào) 110kV LCWB6110 35kV LCZ35 10kV ZSW10/500 電壓互感器的配置和選擇 參數(shù)選擇 (1)正常工作條件 —— 一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，機(jī)械負(fù)荷。 ～ 110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 表 54 110kV側(cè)電壓互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓（ V） 二次繞組額定輸出（ VA） 電容量 載 波耦 合電 容 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 級(jí) 1 級(jí) 高壓 電容 中壓 電容 YDR110 110000/3 100/3 100 150VA 300VA 50 10 電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。 PT 與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)， PT 本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 電壓在 110kV 及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置架構(gòu)上。在避雷針的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω。裝設(shè)獨(dú)立避雷針時(shí)，避雷針與配電裝置部分 在地中和空氣中應(yīng)有一定的距離。在任何情況下， Sk不得小于 5m。 110kV 系統(tǒng)采用氧化鋅避雷器作為限制操作過電壓和雷電侵入波的措施，并以避雷器 10kA 雷電沖擊殘壓作為絕緣配合的依據(jù)。如變壓器中性點(diǎn)接地。 （ 1）主接地網(wǎng)采用棒形Ф 50 鋼管，長(zhǎng) 米鍍鋅接地棒，其間以 60 6 的鍍鋅 (熱鍍 )扁鋼連接成環(huán)形，鋼管上端埋入深度為 米。 （ 3）接地網(wǎng)施工完畢后應(yīng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，接地電阻 Rd≤ 歐姆。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 28 7 消防通風(fēng)通信及監(jiān)控 消防 消防間內(nèi)配置推車式消防車 2 臺(tái)，干粉滅火器 10 臺(tái)。 （ 3）對(duì)電纜豎井、電纜溝及屏、柜、箱底部采用封、堵、隔、涂等縮小火災(zāi)范圍的措施。 經(jīng)主變壓器安裝檢修地通往 二次室電纜，在引出場(chǎng)地處的電纜溝中設(shè)防火隔墻。 10kV 配電室下部裝百頁(yè)窗，上部安裝低噪音防爆軸 通訊 由于該站為無人值班變電站，采用微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控，信息傳輸量大。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 29 、閉路監(jiān)控系統(tǒng) 要求本變電站安裝 5 臺(tái)攝像機(jī)，攝像機(jī)要求是彩色攝像機(jī)。為了提高可靠性。 該系統(tǒng)能全自動(dòng)或通過報(bào)警觸發(fā)器，啟動(dòng)并以數(shù)字化方式錄入所有攝像機(jī)所捕獲的圖像內(nèi)容。 為確保該站與調(diào)度的通信聯(lián) 絡(luò)，在該站內(nèi)安裝一部市話。 GIS 組合電器一次、二次電纜在進(jìn)出電纜隧道、電纜溝入口處采用防水材料封堵。在電纜夾層中備有足夠的照明和消防器材。微機(jī)室、二次室內(nèi)配置二氧化碳 或四氯化碳自動(dòng)滅火器。 本章小結(jié)： 往往惡劣的環(huán)境下會(huì)對(duì)變電站設(shè)備有影響，比如雷電。 （ 2）戶外接地扁鋼與主接網(wǎng)可靠焊接，要三面焊牢，其焊接長(zhǎng)度為扁鋼寬度的三倍。 （ 3）保護(hù)接地，是一切正常時(shí)不帶電的電氣設(shè)備外殼、配電裝置的金屬結(jié)構(gòu)（構(gòu)架）接地。在變電站的北圍墻內(nèi)、南、北兩端各設(shè)一只為 25m的獨(dú)立避雷針，作為直雷的保護(hù)裝置。 主控制樓及屋內(nèi)配電裝置對(duì)直擊雷的防雷措施如下： （ 1）若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地； （ 2）若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地； （ 3）若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體的屋頂時(shí)，采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)絡(luò)為 8～ 10m，每隔 10～ 20m設(shè)引下線接地。在任何情況下， Sdi不得小于 3m。在變壓器門型架構(gòu)上，不得裝置避雷針。如需要將避雷針裝在架構(gòu)上時(shí)，配電裝置接地網(wǎng)的接地電阻，不得大于下列數(shù)值： 35kV配電裝置為 1Ω， 60kV配電裝置為 2Ω。 電壓等級(jí) 電氣設(shè)備 110kV 35kV 10kV 高壓 斷路器 LW36126 ZN1235 ZN1210 隔離開關(guān) GW4110G GW435 GN1910 電流互感器 LCWB6110 LCZ35 LMC10 電壓互感器 YDR110 TDJJ35 TSJW10 絕緣子 ZSW110 ZSW35/400 ZSW10/500 母線 LGJ150 LJX630/61 LMY80 10 主變壓器 SFSZ1163000/110 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 26 6 過壓保護(hù)及接地 過電壓保護(hù) 變電所范圍內(nèi)雷擊目的物可以分為 A 類、 B— I 類、 B— Ⅱ類、 B— Ⅲ類和 C 類 5 種。 35kV 母線 PT 選擇 3511kV配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 型式選擇 ～ 20kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量、時(shí)，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的1/3 左右以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作、并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。 110kV,35kV和 10kV側(cè)絕緣子型號(hào)如下表 62 所示： 表 52 絕緣子型號(hào)表 電壓等級(jí) 型號(hào) 110kV ZSW110 35kV ZSW35/400 10kV LMC10 電流互感器的配置和選擇 參數(shù)選擇 （ 1）正常工作條件 — 一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)， （ 2）短路穩(wěn)定性 — 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù) （ 3）承受過電壓能力 — 絕緣水平，泄露比 所處自然條件： 年最高氣溫： 45℃ 年最底氣溫： 5℃ 年平均氣溫 ： 18℃ 最熱 月平均最高溫度： 30℃ 土壤溫度： 25℃ 土壤電阻率： 7000Ω .cm 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 23 型式選擇 35kV 以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：采用三排水平排列，則 W=bh2/6=? 106 相鄰 支柱間跨距取 L= 相間母線中心距離取 a= MP aMP aaWLi sh 22m a x ????? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發(fā)電廠變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實(shí)現(xiàn)的。 35kV 側(cè)母線的選擇 同 110kV 的選擇原理， ==。 （ 5）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。 選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1）隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。故在 110kV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問題。 （ 2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。 高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要 求。 短路的熱穩(wěn)定條件 QdIrt?2 ? ?tdtdtdd III 222 2/1012 ????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 19 dtQ —— 在計(jì)算時(shí)間 t 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ A2S） It—— t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ A2S） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 Ts 按下式計(jì)算 Ts=td +tkd 式中 td—— 繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（ s） tkd—— 斷路的全分閘時(shí)間（ s） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。 （ 6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 （ 2）應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。對(duì)后面的設(shè)備選型和校驗(yàn)運(yùn)行可靠性提供了可靠的數(shù)據(jù)，有利于選擇 經(jīng)濟(jì)又可靠的各項(xiàng)電氣設(shè)備。 最大運(yùn)行方式：計(jì)算短路電流是所用的接線方式是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 (及最大運(yùn)行方式 )，而不能用僅在切換過程中的能并列的接線方式。 （ 3）短路電流為最大值的瞬間。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，其相與相之間，中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線與相線之間，都是通過符合或 阻抗連接的。 系統(tǒng)阻抗 SSSSX bkdbC ??* Skd 為與系統(tǒng)連接的斷路器的開斷容量； S為已知系統(tǒng)短路容量。* N jdd PXX ?? Xd“ %為發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗的百分值。 表 42 各電氣元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算公式 元件名稱 標(biāo)幺值 備注 發(fā)電機(jī) ?c osS100 %39。 基準(zhǔn)值的選擇 為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量 Sj＝ 100MVA； 基準(zhǔn)電壓 Uj 取各級(jí)電壓的平均電壓，即： 基準(zhǔn)電壓： Uj＝ Up＝ （ 41） 基準(zhǔn)電流： jjj USI 3? （ 42） 基準(zhǔn)電抗： jjjjj SUIUX 23 ?? （ 43） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 常用基準(zhǔn)值如表 41 所示。 （ 3）在系統(tǒng)中三相除不對(duì)稱故障處以外，都認(rèn)為是三相對(duì)稱的。本設(shè)計(jì)題目中，變電站的最小運(yùn)行方式為，變壓器單臺(tái)投入時(shí)的運(yùn)行方式即 QF QF2 都在打開狀態(tài)。為了方便變壓器河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 縱聯(lián)差動(dòng)的整定計(jì)算，在變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路點(diǎn)的電流應(yīng)為支路電流。 最大運(yùn)行方式 根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的要求，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行（全部或絕大部分投入運(yùn)行），以及所有線路和規(guī)定的中性點(diǎn)全部投入運(yùn)行的方式稱為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式即 QF QF2 都在閉合的狀態(tài)。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的計(jì)算。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的按線方式。 （ 6）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。 （ 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線時(shí)，確定是否需要采用限制短路電流的措施等，都需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。另外，對(duì)于電氣設(shè)備的規(guī)格選擇，繼電保護(hù)的調(diào)整整定，對(duì)載流導(dǎo)體發(fā)熱和電動(dòng)力的核算，都需要對(duì)系統(tǒng)短路故障進(jìn)行計(jì)算。站用電方面也預(yù)備了足夠的容量，確保了檢修時(shí)站用電關(guān)鍵區(qū)的可靠運(yùn)行。 根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則，本次 110kV 變電站設(shè)計(jì)所采用的變壓器確定為三繞組有載調(diào)壓變壓器，相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 型號(hào)： SFSZ1163000/110 額定容量： 63/63/63MVA 額定電壓： 115? 8? %/37 ??2 %/ 高壓側(cè)調(diào)壓范圍： 110177。 變壓器冷卻方式的確定： 油浸式電力變壓器的冷卻方式隨其型式和容量的不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻等。無勵(lì)磁調(diào)壓的調(diào)整范圍通常在177。 繞組連接組號(hào)的確定： 變壓器三相繞組的連接組號(hào)必須和電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 結(jié)合所給資料可知，該變電站應(yīng)選用兩臺(tái)一樣，并且容量都為 63MVA 的主變壓器，其中一臺(tái)為備用。 變壓器臺(tái)數(shù)與電壓等級(jí)、接線形式、傳輸容量及與系統(tǒng)聯(lián)系緊密有關(guān)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 9 3 主變壓器的選擇 變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定 首先確定主變壓器的容量。 圖 21 和圖 22 分別為所選用的單母線分段接線和雙母線接線形式。 缺點(diǎn)：（ 1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 （ 2）調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。 10kV 主接線設(shè)計(jì) 該變電站低壓 10kV 側(cè)計(jì)劃出線 14 回，其中 4 回備用， 2 回接站用變壓器。 適用范圍： 3563kV配電裝置的出線回路數(shù)為 48 回時(shí)。其負(fù)荷情況如下表 21 所示： 表 21 35kV母線側(cè)所帶負(fù)荷 負(fù)荷名稱 有功功率（ MW） 功率因數(shù) 拾橋鎮(zhèn)變 5 十里鋪鎮(zhèn)變 蛟鎮(zhèn)變 管珰鎮(zhèn)變 古泵鎮(zhèn)變 5 毛李鎮(zhèn)變 參考 35kV負(fù)荷情況，考慮以下兩種優(yōu)化方案： 方案 I：采用單母線分段接線 優(yōu)點(diǎn)：（