【正文】 護(hù)、高電壓技術(shù)等課程的內(nèi)容，查閱了電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)，在次基礎(chǔ)上擬定了電氣主接線，進(jìn)行了短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇，進(jìn)行了繼電保護(hù)的整定計(jì)算，最后根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪出 110KV 變電所主接線圖和保護(hù)配置圖。C，最熱平均氣溫 35186。 110KV 采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 1 目 錄 摘要 前言 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 第一章 主接線的確定????????????????????????? 2 第一節(jié) 電氣主接線的擬訂?????????????????????? 2 第二節(jié) 對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較???????????????? 5 第三節(jié) 變壓器的選擇???????????????????????? 6 第二章 短路電流計(jì)算????????????????????????? 9 第一節(jié) 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件?????????????????? 9 第二節(jié) 不對(duì)稱(chēng)短路電流的計(jì)算?????????????????? ?? 20 第三章 電氣設(shè)備的選擇???????????????????????? 26 第一節(jié) 斷路器的選擇???????????????????????? 26 第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇??????????????????????? 30 第三節(jié) 母線的選擇????????????????????????? 33 第四節(jié) 互感器的選擇???????????????????????? 38 第五節(jié) 避雷器的選擇???????????????????????? 42 第六節(jié) 熔斷器的選擇???????????????????????? 44 第四章 變電站主變壓器 的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)????????????????? 47 第一節(jié) 瓦斯保護(hù)的整定??????????????????????? 47 第二節(jié) 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)?????????????????????? 47 第三節(jié) 變壓器的電流保護(hù)?????????????????????? 48 第四節(jié) 變壓器的零序保護(hù)?????????????????????? 48 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 2 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì) 110KV 變電所電氣部分的初步設(shè)計(jì)，說(shuō)明書(shū)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為擬訂電氣主接線方案并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、最大和最小運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算、電氣設(shè) 備的選擇、配置主變壓器繼電保護(hù)并進(jìn)行整定計(jì)算。 35KV、 10KV 采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。C，絕對(duì)最高氣溫為 40186。 這次設(shè)計(jì)檢驗(yàn)了我在大學(xué)四年里 所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)習(xí)期間所獲得的生產(chǎn)知識(shí)。 8 回 35KV 出線，主要供電給煤礦（一類(lèi)負(fù)荷），最大負(fù)荷為 ，其中重要負(fù)荷占 60%，最大一回負(fù)荷為 6MVA， COSФ=， Tmax=5000h。C，最熱月土壤溫度為 18186。一般系統(tǒng)樞紐變電所匯集多個(gè)大電源，進(jìn)行系統(tǒng)功率交換和以中壓供電，電壓為330~500KV；地區(qū)重要變電所，電壓為 220~330KV，一般變電所為終端和分支變電所，電壓為 110KV；但也有 220KV。設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)充分考慮這個(gè)因素。 （三） 經(jīng)濟(jì)性 主接線在滿(mǎn)足可靠性、靈敏性的要求下做到經(jīng)濟(jì)合理。 一、變壓器容量的確定 （ 1）主變壓器容量一般按變電所建成 5~10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到運(yùn)期10~20 年負(fù)荷發(fā)展。 5） 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)。 1 ????? ?? XIU C 3 23238 ???? ? ???? XXIXXX LDLD 4 1 6 in29 ???? ?XXXX S 且 )1(X + )2(X 同三相 對(duì)稱(chēng)計(jì)算的 X )0(T =X1 +X3 = 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 19 X man1 = 二、 制定短路點(diǎn)各序網(wǎng)絡(luò) 三、 1． ?1 點(diǎn)短路時(shí) x1(tmax) + － X1 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 24 第三章 電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 斷路器的選擇 由于各種電氣設(shè)備的具體工作條件并不完全相同，所以它們選擇的具體方法也不完全相同，但基本要求相同，即保證電氣設(shè)備可靠的工作。 NP 為最大負(fù)荷之和： )( M V AP N ??? 10KV 母線的最大持續(xù)工作電流為： )( a x KAUPI NNg ?????? ? 根據(jù)最大持續(xù)工作電流查《發(fā)電廠電氣部分》 P490 附表 216 可得到：選擇型號(hào)為ZN1210 型斷路器 ，參數(shù)見(jiàn)表 33。 表 36 10KV 隔 離開(kāi)關(guān)參數(shù)表： 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ KA） 4 秒熱穩(wěn)定電流（ KA） 備注 GW3010/1250 10 1250 100 40 2．?dāng)嗦菲餍ｒ?yàn) （ 1）額定電壓校驗(yàn) KVUKVU eWe 1010 ??? 滿(mǎn)足要求 ewU — 斷路器額定電壓 ewU — 電網(wǎng)額定電壓 （ 2）額定電流校驗(yàn) AIAI ge 1 0 9 11 2 5 0 m a x ??? 滿(mǎn)足要求 eI — 斷路器額定電流 maxgI — 最大持續(xù)工作電流 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 32 （ 3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) KAIKAI es ????? esI — 動(dòng)穩(wěn)定額定電流 I? — 短路沖擊電流 （ 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) KAttIKAI jt ????? ? tI — 熱穩(wěn)定電流， KAIt 40? ?I — 最 大穩(wěn)定短路電流， KAI ?? jt — 短路電流假想時(shí)間， Stj ? t — 熱穩(wěn)定允許作用時(shí)間， St 4? 第三節(jié) 母線的選擇 根據(jù)矩形、槽形和管形母線的使用范圍、母線的截面形狀，應(yīng)該保證集膚效應(yīng)系數(shù)盡可能低、散熱良好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝簡(jiǎn)便和連接方便以及變電所的周?chē)h(huán)境和實(shí)際情況母線的選擇 一、 110KV 母線的選擇 1．母線型號(hào)選擇 原則應(yīng)該按照母線上可能出現(xiàn)的最大持續(xù)工作電流考慮。 )( a x KAUPI NNg ?????? ? 依據(jù)最大持續(xù)工作電流和經(jīng)濟(jì)電流密度 JIS g /max? 查《電力工程手冊(cè)（ 1）》 P227 表426，選擇母線型號(hào)見(jiàn)表 38。 表 39 110KV 母線參數(shù) D（ mm） 截面 )( 2mm 載流量 )(A 重量 )( mKg 電阻 )/10( 4 m?? 集膚效應(yīng)系數(shù) fK 截面系數(shù) )( 3cmW 慣性半徑 )(2 cmR 35 1370 選擇具體依據(jù)如下： maxgyv KII ? ，當(dāng)溫度不是 25186。 ???? a x Nar IPI 由于電流互感器為不完全星型，所以連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度為 SLC ? 導(dǎo)線截面面積為： )()( 22 mmrrZLS CarNC ?????????? ? 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 39 所以，可選擇截面面積為 16mm2的銅導(dǎo)線 2．設(shè)備的校驗(yàn) （ 1）額定電流的校驗(yàn) AIAI ge 2 26 0 0 m a x ??? ( KV110 ) AIAI ge 1 81 0 0 0 m a x ??? ( KV35 ) AIAI ge 1 0 9 11 2 5 0 m a x ??? ( KV10 ) eI — 各電壓等級(jí)下的電流互感器的額定電流 maxgI — 各電壓等級(jí)下的最大持續(xù)工作電流 （ 2）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)： ① ∵ SKAIK Nt ???? 222 )(1764)()( SKAIII ???????????? 222224222 )()(124)( ∴ SKAIIISKAIKNt ?????????? 22422222 )()()(1764)( 滿(mǎn)足要求 ② ∵ SKAIK Nt ???? 222 )(4225)()( SKAIII ???????????? 222224222 )()(124)( ∴ SKAIIISKAIKNt ?????????? 22422222 )()()(4225)( 滿(mǎn)足要求 ③ ∵ SKAIK Nt ???? 222 )(22500)275()( SKAIII ???????????? 222224222 )()(124)( ∴ SKAIIISKAIKNt ?????????? 22422222 )()()(22500)( 滿(mǎn)足要求 其中： tK — 熱穩(wěn)定倍數(shù) NI — 一次額定電流 I? — 短路點(diǎn)次暫態(tài)電流 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 40 （ 3）動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn) ① ∵ KAKI esN ???? KAI ????? ∴ KAIKAKI esN ????? 滿(mǎn)足要求 ② ∵ KAKI esN ???? KAI ????? ∴ KAIKAKI esN 1 22 ????? 滿(mǎn)足要求 ③ ∵ NFal 3250? NIL shC 6 )2 3 2 6 ( 727 ???????? ?? ∴ NILNF shCal 27 ????? ? NI — 一次額定電流 I? — 短路點(diǎn)次暫態(tài)電流 esK — 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) alF — 絕緣子的允許應(yīng)力 CL — 計(jì) 算跨距一般取 a — 相間距一般取 二、電壓互感器的選擇 1．電壓互感器型號(hào)選擇 電壓互感器是將電力系統(tǒng)的一次電壓按照一定的比例縮小為要求的二次電壓，向測(cè)量表計(jì)和繼電器供電。 表 316 10KV 熔斷器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ KA） 最大開(kāi)斷容量（ MVA） RW1010F 10 1600 200 2．熔斷器的選擇校驗(yàn) （ 1）額定電壓的校驗(yàn) KVUKVU NSN 1010 ??? 滿(mǎn)足要求 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 45 NU — 熔斷器的額定電壓 NSU — 電網(wǎng)額定電壓 （ 2）額定電流的校驗(yàn)（條件： maxgNS KII ? ） AKIAI gNS m a x ????? 滿(mǎn)足要求 NSI — 熔斷器的熔斷電流 K — 可靠系數(shù)，考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)?。?K=~） maxgI — 最大持續(xù)工作電流 （ 3）額定開(kāi)斷電流的校驗(yàn)（條件： shNbr II )~(? ） 根據(jù)最大開(kāi)斷容量求： KAUSI NN b rN b r ???? KAKAI N b r ???? 滿(mǎn)足要求 NbrI — 最大開(kāi)斷電流 NbrS — 最大開(kāi)斷容量（ MVA） shI — 短路時(shí)的沖擊電流 二、 35KV 熔斷器選擇 1．型號(hào)選擇 根據(jù)額定電壓和最大持續(xù)電流 maxgI 并考慮電力變壓器側(cè)和電壓互感器一次側(cè)，所以可選用同一型號(hào)的熔斷器，查《發(fā)電廠電氣部分》 P494 表 220， 10KV 熔斷器型號(hào)、參數(shù)見(jiàn)表 317。 一、 35KV 閥型避雷器的選擇 1．避雷器型號(hào)選擇 根據(jù)電壓等級(jí)，查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 3）》 P1441 表 282，避雷器型號(hào)選擇見(jiàn)表314 表 314 35KV 避雷器參數(shù)： 型號(hào) 額定電壓（ KV） 滅弧電壓（ KV） 工頻放電電壓（ KV） 沖擊放電電壓（ KV） 沖擊電流殘壓波形（ KV） 有效 值 峰值 FZ35 35 41 84 104 134 134 148 2．校驗(yàn) （ 1） 滅弧電壓校驗(yàn) KVUKVU xyn ???? nU — 滅弧電壓 xyU — 系統(tǒng)最高相電壓 （ 2） 工頻放電電壓下限 gfxU ，上限 gfsU (條件 xygfx UU ? y； gsgfs UU ? ） KVUKVU xyg f x ???? KVUKVU gsg f s 1 0 4 ????? 滿(mǎn)足要求 110KV 變電所電氣部分 設(shè)計(jì) 43 gfxU — 工頻放電電壓下限 gfsU — 工頻放電電壓上限 gsU — 變壓器內(nèi)部絕緣工頻試驗(yàn)電壓 35KV 下一般取（ 90~100KV）