【正文】 、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第一部分 設(shè)計(jì)說明書1對(duì)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用、及用戶的分析待建變電所在城市近郊，在變電所附近有地區(qū)負(fù)荷，110KV由2回線路；中壓側(cè)35KV送出4回線路；在低壓側(cè)10KV送出10回線路，為近區(qū)負(fù)荷，該變電所的所址，地勢(shì)平坦，交通方便，可知，該所為樞紐變電所。8%177。主接線的基本要求,可靠性、靈活性、接線簡單清晰、經(jīng)濟(jì)性、考慮將來的發(fā)展。圖12 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（1）電氣主接線的技術(shù)比較，主要是比較各方案的供電可靠性和運(yùn)行靈活性。② 變電所全部停運(yùn)的可能性。以下為技術(shù)比較：方案一 使用范圍：610kv配電裝置的出線不超過5回時(shí)，3560kv配電裝置的出線不超過3回時(shí)，110220kv配電裝置的出線不超過2回時(shí)。方案二 使用范圍：610KV級(jí)為6回以上；3560KV級(jí)為48回；110220KV級(jí)為4回。缺點(diǎn)：是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線段上的所有回路都要長時(shí)間的停電，所以其連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。 （2）在充分研究原始資料的基礎(chǔ)上，先提出若干個(gè)基本可行的主接線方案，經(jīng)分析評(píng)價(jià)逐漸淘汰，最后仍有兩個(gè)方案都能滿足技術(shù)要求時(shí)，需進(jìn)一步作方案的經(jīng)濟(jì)比較。（3） 化簡等值網(wǎng)絡(luò)：將等值網(wǎng)絡(luò)圖化簡為統(tǒng)以短路點(diǎn)為中心的輻射型等值網(wǎng)絡(luò)圖，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。（1）主變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)： 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯和油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作與斷開變壓器各側(cè)斷路器。瓦斯保護(hù)繼電器的選擇：DX8J型信號(hào)繼電器，DZ32B型中間繼電器。當(dāng)在遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，過電流保護(hù)動(dòng)作要保證選擇性。若為變壓器本身的內(nèi)部故障，35kV側(cè)斷路器跳開后，故障點(diǎn)沒有被切除，過電流保護(hù)的測量元件不返回，必須經(jīng)過較長的時(shí)間t1的延時(shí)再跳開電源側(cè)的斷路器，保證了選擇性，將故障變壓器從電源上切除，不損壞上級(jí)設(shè)備。電流繼電器的選擇選DL31型電流繼電器，JSMJ電子式時(shí)間繼電器。電流繼電器的選擇因此，查手冊(cè)選擇DL7型電流繼電器，人為延時(shí)是零。變壓器零序保護(hù)選用DL33型電流繼電器，JSJ1A/D時(shí)間繼電器，LY31電壓繼電器。母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)配置分析計(jì)算：① 完全電流差動(dòng)母線保護(hù) ② 電壓差動(dòng)母線保護(hù) ③ 具有比率制動(dòng)特性的電流差動(dòng)母線保護(hù) ④ 斷路器的失靈保護(hù)分析選擇（1）、110KV 母線的保護(hù)。35KV及以下中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中線路保護(hù)配置，相間短路必須動(dòng)作與斷路器跳閘，單相接地對(duì)用戶影響不大。8 防雷規(guī)劃保護(hù)設(shè)計(jì)(1) 直擊雷和感應(yīng)雷保護(hù)： 防雷保護(hù)裝置：避雷針的設(shè)計(jì)：根據(jù)總平面裝設(shè)避雷針并確定位置和高度。如圖16所示。 50％沖擊放電電壓表138電壓等級(jí)絕緣子50％沖擊放電電壓（正極性，kV）110kV7 (x—)6（x—7） 700侵入配電裝置的雷電波陡度與進(jìn)線保護(hù)段的長度有關(guān)。：表140 Y10W108/268型避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)[8]型號(hào)系統(tǒng)額定電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）雷電沖擊殘壓（KV）4/10us沖擊電流（KA）Y10W108/26811010873268100表141 Y5W42/134型避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)[8]型號(hào)系統(tǒng)額定電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）雷電沖擊殘壓（KV）4/10us沖擊電流（KA）Y5W42/1343542134150同理：35kV側(cè)出線與35KV側(cè)相同表142 Y5WZ—[8]型號(hào)系統(tǒng)額定電壓（KV）壁壘器額定電壓（KV）持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）雷電沖擊殘壓（KV）4/10us沖擊電流（KA）104540同理：10kV側(cè)出線與10KV側(cè)相同進(jìn)線保護(hù)接線圖如圖17所示。9 110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)配電裝置的布置，電氣設(shè)備的屋外配電裝置：由于本變所為戶外型，則可以只對(duì)其屋外配電裝置進(jìn)行布局。斷路器的布置：根據(jù)布置條件，選擇高式布置，安裝在高約2米的的混凝土基礎(chǔ)上。電纜溝和通道：屋外配電裝置中，電纜溝布置應(yīng)使電纜走的路徑最短，所區(qū)內(nèi)道路寬廣，大門正對(duì)道路，運(yùn)輸設(shè)備方便，其它道路寬為3米，電氣設(shè)備附近電纜溝鋪設(shè)水泥板，配電裝置巡視小道。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：（1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 110kv側(cè)K1處短路計(jì)算基準(zhǔn)值 =100MVA ,U =U，系統(tǒng)線路阻抗=（1） 各元件參數(shù)：如下圖21，圖22，圖23=== == =1/4== 1/4 == =++==+= （2） 轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)化為計(jì)算電抗：（3） 計(jì)算電源供給的短路電流：① 發(fā)電機(jī)供給的短路電流==，查0s曲線，對(duì)應(yīng)x=，=， ==，對(duì)應(yīng)x=，=， ==，對(duì)應(yīng)x=，=， ==② 系統(tǒng)供給的短路電流== 查0s曲線，對(duì)應(yīng)x=， =， ==，對(duì)應(yīng)x=， =， == s曲線，對(duì)應(yīng)x=， =， ==（4） 短路點(diǎn)總的三相短路電流=+==+==+=（5） 短路容量：（6） 三相短路沖擊電流：=（） 35kv側(cè)K2處短路計(jì)算=100MVA ，U =U，變壓器電壓百分?jǐn)?shù)： ,（1） 各元件參數(shù)：如下圖24，圖25，圖26= , （2） 星形變?nèi)切危篨40連接兩個(gè)電源，已經(jīng)與短路點(diǎn)的短路電流無關(guān)，不必計(jì)算了。需考慮諸多因素，如發(fā)熱計(jì)算：分析計(jì)算高溫升對(duì)電氣設(shè)備的影響，電氣設(shè)備的絕緣壽命導(dǎo)體接觸部分的導(dǎo)電性能降低機(jī)械導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度。電氣設(shè)備的分析和選擇：①按正常工作條件選擇：類型和形式額定電壓額定電流。 110kV斷路器的選擇及校驗(yàn)(1)、 按額定電流和額定電壓選擇≥式中 —斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為110kV,所以選為 110kV≥===(A) 選擇SW3110G/1200型高壓少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)[8]表21型號(hào)額定電壓（KV）額定電 流（A）斷流容量（MVA）6KV額定斷流量（KA）根限通過電流熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）峰值有效值5秒SW3110G/12001101200300041()4s (2)、 開斷校驗(yàn)==＜I=(A)所以滿足額定開斷電流的要求1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路計(jì)算時(shí)間=++=++=(s)＜ 1S ，故計(jì)短路非周期電流熱效應(yīng)短路周期電流熱效應(yīng)：（++）= 短路非周期電流熱效應(yīng)：= KA2S110kV側(cè)短路時(shí)短路發(fā)熱量為 KA2S + KA2S＜It2t=4= KA2S，故滿足熱穩(wěn)定要求2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)極限通過電流 =41(kA)＞=(kA)，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 35kV斷路器的選擇及校驗(yàn)(1) 按額定電流和額定電壓選擇≥式中 —斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為35kV,所以選為 35kV≥===(A)選擇SW335/600型高壓戶外少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)[8]表22 型號(hào)額定電壓（KV）額定電 流（A）斷流容量（MVA）額定斷流量（KA）根限通過電流熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）峰值有效值5秒SW3353560040017(4)秒 (2) 校驗(yàn)==＜Ibr=(A)所以滿足額定開斷電流的要求=++=++=(s)＜ 1S ，故計(jì)短路非周期電流熱效應(yīng)35kV側(cè)短路時(shí)短路發(fā)熱量為(計(jì)算同上)， + KA2S＜It2t=4= KA2S同理：滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)=17(kA)＞= kA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求35kV出線上斷路器的選擇與35kV側(cè)斷路器的選擇相同 10kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)≥(1) 按額定電流和額定電壓選擇式中 —斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為10kV,所以選為 10kV≥===(A)選擇ZN510/1250型高壓戶內(nèi)真空斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)[8]表23型號(hào)額定電壓（KV）額定電 流（A）斷流容量（MVA）6KV額定斷流量（KA）根限通過電流熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時(shí)間（s）合閘時(shí)間（s）峰值有效值5秒ZN5101012501800256325(2)秒 (2) 校驗(yàn)==＜I=25k(A)所以滿足額定開斷電流的要求=++=++=(s)＜ 1S ，故計(jì)短路非周期電流熱效應(yīng)10kV側(cè)短路時(shí)短路發(fā)熱量為(計(jì)算同上)，+ KA2S ＜It2t=2522=1250 KA2S滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)=63(kA)（極限峰值）＞=滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》得技術(shù)特性如表26 GW535GD/600 的技術(shù)數(shù)據(jù)[7]，表26型號(hào)額定電壓額定電流極限通過電流5s熱穩(wěn)定電流峰值有效值GW535GD/60035KV600A29KA14KA同理：經(jīng)校驗(yàn)符合動(dòng)熱穩(wěn)定要求。 110kV側(cè)電流互感器的選擇根據(jù)額定電壓等級(jí)及最大長期工作電流，選擇LB1—110型電流互感器。 10kV側(cè)出線電流互感器的選擇根據(jù)額定電壓等級(jí)及最大長期工作電流。而副邊負(fù)荷是在確定二次回路方案以后計(jì)算的。JDZX710型戶內(nèi)式電壓互感器參數(shù)，[4]表216型號(hào)額定電壓（V）二次額定容量（VA）剩余電壓繞組二次極限容量（VA）型號(hào)一 次繞 組二 次繞 組剩 余電 壓1級(jí)3級(jí)準(zhǔn)確級(jí)額定輸出JDZX71050802006P40400 電力電容的選擇為了降低線路的功率損耗，由電力電容進(jìn)行功率補(bǔ)償。 熔斷器的選擇與校驗(yàn) (1)、 保護(hù)35kV側(cè)電壓互感器的熔斷器的選擇短路容量：==35=128MVA所以選擇RW1035/，技術(shù)數(shù)據(jù)見表224所示RW1035/[7]表224型 號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）切斷電流（kA）切斷容量RW10–35/3528400同理：滿足額定電流選擇的條件。 RN1–10型戶內(nèi)管形熔斷器參數(shù)[7]表226型 號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）切斷電流（kA）切斷容量（MVA）RN1–101010012200額定電流為 =100AI=同理：滿足額定電流選擇的條件。 RN110型戶內(nèi)高壓熔斷器[7]表227型 號(hào)額定電壓（kV）開斷電流（kA）額定電流（A）切斷容量（MVA）RN1101040250200熔斷器的額定電流=250A= 所用變的選擇對(duì)于110kV終端變電所，從可靠性角度來說，應(yīng)選擇一臺(tái)所用變。[4]10kV所用變的選擇由所用變的容量和所用變壓器的特點(diǎn)選擇S950/10型少油變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)見表228所示。（2）、放置形式：水平放置 相間距離： a= l= (3)、 按經(jīng)濟(jì)電流密度法來選擇母線截面積 110kV側(cè)母線選擇（1）、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面： 式中： 經(jīng)濟(jì)截面 ，：正常工作情況下電路中的最大長期工作電流A J：經(jīng)濟(jì)電流密度 ，A/最大長期工用電流=====(A)因?yàn)樽畲罄眯r(shí)數(shù)：(h/a)4000h/a取J=106A/mm2=== (mm2)查有關(guān)手冊(cè)： (mm2)，LGJ185鋼芯鋁絞線 。 LGJ型鋼芯鋁絞線參數(shù)表[1]表230標(biāo)稱截面（mm2）結(jié)構(gòu)尺寸（mm）計(jì)算截面（mm2）計(jì)算外徑（mm）鋁股鋼芯鋁股鋼芯電線鋼芯4002819室溫下母線允許最大電流 =800A實(shí)際環(huán)境溫度為35℃時(shí)母線允許的電流=K=800=校驗(yàn)同110kV側(cè)母線校驗(yàn)相同= ==19所以鋼芯鋁絞線LGJ400滿足熱穩(wěn)定性的要求 10kV母線選擇及校驗(yàn)(1)、 ===(A)因?yàn)樽畲罄眯r(shí)數(shù)：(h/a)3000h/a取J=106A/mm2=== (mm2)查有關(guān)手冊(cè)：選擇2(808)(mm2)=1280mm2的鋁母線=1858A溫度修正系數(shù)為：同理：校驗(yàn)與110kV校驗(yàn)相同(2) 有以上斷路器計(jì)算可得，短路全電流熱效應(yīng)= =(mm2)1280(mm2),滿足熱穩(wěn)定性的要求（3）、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)(計(jì)算同上),不考慮母線共振