【正文】 ............................................................. 28 110kV 側(cè) ....................................................................................................................... 29 10kV 側(cè) ............................................................. 33 第八章 電氣設(shè)備選擇計(jì)算 ............................................... 35 斷路器的選擇與校驗(yàn) ................................................... 35 220kV 側(cè)斷路器選 擇與校驗(yàn) ............................................................................................... 35 110kV 側(cè)斷路器選擇與校驗(yàn) ............................................................................................... 36 10kV 側(cè)斷路器選擇與校驗(yàn) ............................................................................................... 38 隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) ................................................. 39 220kV 側(cè) 隔離開關(guān) 選擇與校驗(yàn) ........................................................................................... 39 110kV 側(cè) 隔離開關(guān) 選擇與校驗(yàn) ........................................................................................... 40 10kV 側(cè) 隔離開關(guān) 選擇與校驗(yàn) ........................................................................................... 41 10kV 母線選擇與校驗(yàn) ................................................... 42 致謝 ................................................................. 45 參考文獻(xiàn)（ References） ................................................ 46 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 1 第一章 前言 本設(shè)計(jì)為 東南大學(xué)成賢學(xué)院 20xx 級(jí)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的電力系統(tǒng) 方向的畢業(yè) 設(shè)計(jì)，設(shè) 計(jì)題目為：220kV 猇亭 變電所電氣部分設(shè)計(jì) 。為保證正常的供配電要求，各地都在興建一系列的供配電裝置。第二個(gè)部分是 變電所主變的選擇。它決定著變電所的功能、建設(shè)投資、運(yùn)行質(zhì)量、維護(hù)條件和供電可靠性。 該地區(qū)年最高氣溫 40℃ ， 最熱月 平均最高氣溫 30℃ 。主接線屬于可修復(fù)系統(tǒng)，可靠性用可靠度表示，即主接線無故障工作時(shí)間所占的比例。 三、經(jīng)濟(jì)性 采用簡(jiǎn)單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。 電氣主接線形式的選擇 變電所 的電氣主接線由各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的 重要 組成部分。 它具有供電可靠、運(yùn)行方式靈活、擴(kuò)建方便及可完成一些特殊的功能等優(yōu)點(diǎn)，而且， 檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。它的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外，主要取決于輸送功率的大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運(yùn)行方式及負(fù)荷的增長(zhǎng)速度等因素，并應(yīng)考慮 5~10 年的發(fā)展需要。 同時(shí)該變電所在系統(tǒng)中的地位屬于地區(qū)變電所，是沒有必要裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上的主變的。 因?yàn)橐慌_(tái)三相式較同容量的三臺(tái)單相式投資少、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。又能滿足調(diào)度的 靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。 2 ％ ），且分接頭必須在停電的情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變壓器分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá) 30％ ，且分接頭可在帶負(fù)荷的情況下調(diào)節(jié)，但其結(jié)果復(fù)雜、價(jià)格貴，在下述情況下采用較為合理。 強(qiáng)迫空氣冷卻：簡(jiǎn)稱風(fēng)冷式，在冷卻器間加裝數(shù)臺(tái)電風(fēng)扇，使油迅速冷卻，額定容量在 8000kVA 及以上。 短路是電力系統(tǒng) 中 嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 二、 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 ： 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按 本 工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10 年）。 注： 高壓斷路器的全分閘時(shí)間計(jì)為 。 一 、長(zhǎng)期工作條件 電壓：電氣設(shè)備的允許最高工作電壓 almU 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 smU ； 電纜和一般電器， almU 較 NU 高 10%~15%，即 almU =（ ~） NU ； 對(duì)于 電網(wǎng)，電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 smU 通常不超過電網(wǎng)額定電壓 NsU 的 10%； 電流： 選用導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流（應(yīng)考慮各種可能的運(yùn)行方式）； 機(jī)械允許荷載：在正常運(yùn)行和短路時(shí)，電器引信的最大作用力不應(yīng)大于電器端子的荷載； 二 、短路穩(wěn)定條件 校驗(yàn)的一般原則： （ 1） 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。kQs??短 路 電 流 通 過 電 器 時(shí) 所 產(chǎn) 生 的 熱 效 應(yīng) ， （ kA) 短路動(dòng)穩(wěn)定條件見式： ch dfch dfiiII??????? （ 53）式中： shi — 短路沖擊電流峰值， kA； dfi — 短路全電流有效值， kA； chI — 電器允許的極限通過電流峰值， kA； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值， kA； 電氣設(shè)備 環(huán)境條件 我國(guó)規(guī)定電氣設(shè)備的一般額定環(huán)境條件為：額定環(huán)境溫度（又稱計(jì)算溫度或基準(zhǔn)溫度） N? ，裸導(dǎo)體和電纜的 N? 為 25℃ ，斷路器、隔離開關(guān)、穿墻套管、電流互感器、電抗器等電器的 N? 為 40℃ ；無日照；海拔高度不超過 1000m。 高壓斷路器按滅弧介質(zhì)及滅弧原理可分為六氟化硫（ SF6）斷路器、真空斷路器、油斷路器（又分多油、少油斷路器）、空氣斷路器。 一、種類和型式的選擇 高壓斷路器 種類及型式 的選擇， 應(yīng)根據(jù)環(huán)境 條件、使用技術(shù)條件及各種斷路器的不同特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 注意：為了確保人在接觸測(cè)量?jī)x表和繼電器時(shí)的安全，互感器二次繞組必須接地 。應(yīng)滿足 ? ?22NS S VA? （ 518） 而 22 2 21NS I Z? , 22 2 2N N NS I Z? 即應(yīng)滿足 ? ?22lNZZ?? （ 519） 由于儀表和繼電器的電流線圈及連接導(dǎo)線的電抗很小，可以忽略，只需計(jì)及電阻，即 ? ?21l ar cZ r r r? ? ? ? （ 520）式中： arr — 二次側(cè)負(fù)荷最大相的 儀表和繼電器電流線圈的電阻 ? ， 可由其功率 maxP 求得，即 2max 2ar Nr P I? ， ? ； 1r — 儀表和繼電器 至互感器 連接導(dǎo)線的電阻 ， ? ； cr — 接觸電阻， 由于不能準(zhǔn)確測(cè)量， 一般取 ? 。 （ 2） 有的產(chǎn)品目錄未標(biāo)明允許力，而只給出 esK 。 列表統(tǒng)計(jì)其二次側(cè)“各相間（或相）負(fù)荷分配”， 據(jù)各儀表 （或繼電器） 的技術(shù)數(shù)據(jù)（ 0S 、 0cos? ）及接線情況，算出 其在 各相間（或 相）的 有功功率 00cosS ? 和 無功功率 00sinS ? ，并 求出各相間（或 相）的總 有功功率 00sinS ?? 和總 無功功率 00cosS ?? 。 保護(hù)用電流互感器的配置應(yīng)盡量消除保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)。 主變壓器回路。根據(jù)本所設(shè)計(jì)條件，本所應(yīng)采用鋁母線。如果僅計(jì)及環(huán)境溫度修正，當(dāng) al? =+70℃并且不計(jì)日照時(shí)， ??? 。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 22 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，首先應(yīng)計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面，即 2m a x )(mmJIS j ? （ 2A/ mmJ取 ） (531) 式中： jS — 經(jīng)濟(jì)截面， 2m ； J— 經(jīng)濟(jì)電流密度， A/ 2m ； maxI — 正常工作情況下電路中的最大長(zhǎng)期工作電流， A； 計(jì)算 jS 以后，按此選擇母線標(biāo)準(zhǔn)截面 S，使其盡量接近經(jīng)濟(jì)截面 jS 。 未知絕緣子跨距 L 時(shí)，令 1f =1600Hz(這時(shí) ? ≈ 1，即不必考慮共振的影響 )，按式 )(21 HzmEJLNf f?計(jì)算導(dǎo)體不共振 所允許的最大絕緣子跨距 maxL ，即 )(1m a xmmEJfNL f? （ 533） 當(dāng)選擇絕緣子實(shí)際跨距 L≤ maxL 時(shí)，必有 1f ≥ 160Hz，即 ? ≈ 1，滿足不共振的要求。 110kV 負(fù)荷： 煉鋼廠 55000 c os 0. 95PS k VA?? ? ?； 10 kV負(fù)荷： 礦機(jī)廠 k V APS 7 3 6 6 0 0co s ??? ?； 機(jī)械 廠 k V APS s ??? ?； 汽車廠 k V APS 9 1 4 8 0 0co s ??? ?； 電機(jī)廠 k V APS 4 2 1 3 0 0co s ??? ?； 煉油廠 k V APS 8 2 6 6 0 0co s ??? ?； 飼料廠 k V APS s ??? ?； 已知 同時(shí)率 K=，主變臺(tái)數(shù) n=2， 變電所最大負(fù)荷： 121 1 0 1 0(K K S )m k V k VS K S K S? ? ??? 側(cè) 側(cè) ? ?0 . 9 5 7 8 9 4 . 7 4 1 0 . 9 2 7 3 6 . 8 4 1 1 1 1 . 1 1 1 9 1 4 . 8 9 2 4 2 1 . 0 5 2 8 2 6 . 0 9 1 0 5 8 . 8 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? 每臺(tái)主變的容量： k V AnSS mN 3 3 1 1 8 8 )1/( ????? 因此 選定 變電所 主變 型號(hào)為 SFPSL63000/220，其 技術(shù)參數(shù) 如下 ： 表 選定主變技術(shù)參數(shù) 型號(hào) SFPSL63000/220 聯(lián)接組標(biāo)號(hào) YN， yn0， d11 空載電流 （ %） 空載損耗 (kW) 94 短路損耗 (kW) 高 — 中 高 — 低 中 — 低 額定電壓 (kV) 高壓 中壓 低壓 220 121 11 容量比（ %） 110 110 50 短路 電壓 百分?jǐn)?shù)（ ％ ） 高 －中 高－低 中－低 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 25 第 七 章 短路電流計(jì)算 元件參數(shù) 取 100BS MVA? ， B avnUU?? ，線路電抗取 1 km??（ 1kV及以上的電網(wǎng)，元件的電阻都略去不計(jì)；輸電線路的電納及變壓器的導(dǎo)納也略去不計(jì)）。 當(dāng)已知絕緣子跨距 L 時(shí)，按式 )(21 HzmEJLNf f? 計(jì)算導(dǎo)體的一階固有頻率 1f 。當(dāng)導(dǎo)體具有某一截面時(shí)，年運(yùn)行費(fèi)為最底，與此相應(yīng)的截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。 根據(jù)本所設(shè)計(jì)實(shí)際情況應(yīng)選擇三相水平布置，相間距 a=，絕緣子間跨距 L=1m。 敞露母線一般按導(dǎo)體材料、 截面形狀 、 布置方式、 電暈 電壓 、 熱穩(wěn)定 、共振頻率等各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 6～ 220kV母線在三相上裝設(shè)。 測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置一般均由單獨(dú)的電流互感器供電或接于不同