【正文】 .................................. 47 附錄 1 .................................................................................................... 48 1 1 第 1 章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 某 110kV降壓變電站電氣部分初步設(shè)計 110kV 變電站坐 落在一個工業(yè)園，有 2 回線與系統(tǒng)相連，變電站與系統(tǒng)的架空線長度 50km，系統(tǒng)最大方式容量為 3000MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為 ，系統(tǒng)最小方式容量為 2500MVA,系統(tǒng)電抗為 （以系統(tǒng)容量及電壓為基準的標幺值）。 2）設(shè)計說明書一份（包括短路電流計算的過程及等值電路圖 ） 。 主變壓器臺數(shù)的選擇 根據(jù)原始資料可知，本次所設(shè)的變電站是 110kV降壓變電站，所設(shè)計變電站的電壓等級為三個等級，分別為 110kV、 35kV、 10kV，供電負荷大，一類二類負荷占大部分，屬于有一類負荷的重要變電站。 如果受到制造、運輸條件等條件的限制時，可選用單相變壓器組。 本待建變壓器有一、二類負荷， 當調(diào) 整 電壓時，需要帶負荷調(diào) 整 。即可確定本 110kV降壓變電站所選擇變壓器繞組接線方式為 110n dyY n 接線。采用潛油泵強迫油循環(huán)，并用水對油管進行冷卻，額定容量在 120200kVA及以上。 靈活性。 適用于不重要負荷和中、小容量 的水電站和變電站中。 單母線分段帶旁路母線接線 與單母線分段相比，唯一的好處是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。 （ 1）檢修出線斷路器時該支路仍然會停電。（ 2） 電壓為 6～ 10kV進出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸出功率較大、短路電流較大的裝置。 跨條跨條QSQSQSQS QFQFQFQFQFQF 圖 32 方案 1內(nèi)橋接線 圖 33 方案 2 外橋接線 方案 1內(nèi)橋接線特點： (1)線路操作方便。如線路檢修或故障時，需斷開兩臺斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，造成變壓器短時停電。兩段接線可提高供電可靠性。 技術(shù)比較 可靠性 較好 較差 高 靈活性 較好 較差 較好 維護性 較好 較差 較好 二次保護 一般 簡單 復(fù)雜 經(jīng)濟比較 略有增加 投資少 投資大 結(jié)論 通過以上的比較，單母線分段接線方式與單母線接線方式在可靠性和靈活性方面比單母線較好，維護方便性好。 選擇電氣設(shè)備時，通常用三相短路電流；校驗繼電保護動作靈敏度時用兩相短路、單相短路電流或或單相接地電流。確定短路電流計算時，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行的接線方式。 元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 ??B 短路周期分量的有效值： ? ?AU SB NBf ????????? 短路沖擊電流： ? ?kAi Mk f ??????? 短路最大有效值： ? ?kAI fk 7 ????? 短路容量： M V AIU fB 1 3 06 7 1 533f ?????? T= 時。 同類設(shè)備盡量同一型號，便于設(shè)備的維護，訂貨和相互備用 考慮近期 5 年發(fā)展的要求 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。 （ 2）動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力。為了提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和供電可靠性，線路保護多采用自動重合閘方式。 故 LW24126 的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求 35kV 側(cè)斷路器選擇 35kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 ? ?AUSI NN 3m a x ?? ???? 式中 NS 指變電站 35kV 側(cè)總負荷的容量 ， MVA。 25 25 根據(jù)電流值查附表初步選型號為 ZN1112的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表 53所示 ： 表 53 10kV側(cè)的斷路器參數(shù)表 型號 額定電壓(kV) 最高工作電壓(kV) 額定電流（ A） 額定開斷電流（ kA） 額定短時耐受電流 kA（ 4s） 額定峰值耐受流 （ kA） 額定關(guān)合電流（ kA） 額定合閘時 （ s） 全開斷時間 （ s） ZN1212 10 12 1250 80 80 （ 1）斷路器最高工作電壓 12kV大于系統(tǒng)額定電壓 10kV； （ 2）斷路 器額定電流 AIN 1250? ﹥最大持續(xù)持續(xù)工作 AI ax ? ； （ 3）斷路器額定開斷電流 AI ? ﹥?nèi)喽搪分芷诜至坑行е礎(chǔ)If ? ； （ 4）動穩(wěn)定校驗：額定峰值耐受電流 kAi 80max ? ，短路沖擊電流最大值A(chǔ)im ? ，即 mii ?max 滿足要求。 110kV 側(cè)三相 短路電流 周期分量有效值 ?fI kA， 沖擊電流 ?mi kA。 10kV側(cè)隔離開關(guān)選擇 10kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 ? ?AUSNNax 3m ?? ???? 式中 NS 指變電站 10kV 側(cè)總負荷的容量， MVA。測量儀表和繼電器的線圈與互感器的二次線圈相連，互感器的二次線圈應(yīng)有可靠的接地。 10kV 側(cè) 三相 短路電流 周期分量有效值 kAIf ? ， 沖擊電流 kAim ? 根據(jù)電流值查附表初步選型號為 LMC10／ 1500 的電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下表 515所示 ： 34 34 表 515 10kV側(cè)的電 流互感器參數(shù)表 型號 額定電 流 (A) 級別組合 準確度等級 10%倍數(shù) 1s 熱穩(wěn)定試驗電流kA 1s 動穩(wěn)定電流 kA LBJ10／ 1500 1500/5 (4)熱穩(wěn)定校驗 ? ? ? ? ? ?sk5 6 2 222 ?????? ?? A 22fk2k ?????? kt ? ?s2?kA ? ?2???? k2kt? 符合要求 (5) 動穩(wěn)定校驗 ? ? 9 es ?????? ? ? ?kAik ? es2 ??? ki 符合要求 通過以上校驗可知，選擇 LBJ10／ 1500 電流互感器符合要求 . 電壓互感器選擇 （ 1）一次回路額定電壓 ?U 應(yīng)滿足： NsN UUU ?? ， 其中 kVUS 110? （ 2）戶外， 110kV一般采用竄級 式電磁式電壓互感器 （ 3）準確度（先不考慮容量 ) （ 4）單相式 根據(jù)以上要求及參照電壓互感器生產(chǎn)規(guī)格選定 TV， 其技術(shù)參數(shù)如下表 516所示 ： 35 35 表 516 110kV側(cè)的電壓互感器參數(shù)表 型號 額定變比 在下列準確度等級下額定容量（ VA) 最大容量（ VA） 1級 3 級 2020 JCC1110 500 1000 側(cè)電壓互感器的選擇 （ 1）一次回路額定電壓 ?U 應(yīng)滿足： NsN UUU ?? ， 其中 VUS k35? （ 2）戶內(nèi)， 35kV一般采用竄級式電磁式電壓互感器 （ 3）準確度（先不考慮容量 ) （ 4） 單相式 根據(jù)以上要求及參照電壓互感器生產(chǎn)規(guī)格選定 TV， 其技術(shù)參數(shù)如下表 517所示 ： 表 517 35kV 側(cè)的電壓互感器參數(shù)表 型號 額定變比 在下列準確度等級下額定容量（ VA) 最大容量（ VA） 級 1級 3 級 1000 JDX7。 . 電流互感器選擇 在 110kV側(cè)每條進線路上和變壓器 110kV側(cè)與斷路器之間裝設(shè)四組三相電流互感器，一組用于測量，一組用于計量，一組用于保護，另一組備用。 （ 4）熱穩(wěn)定校驗 設(shè) ste 4? ,其中 0ttt re ?? (rt 為保護動作時間， 0t 為斷路器分閘時間。 其技術(shù)參數(shù)如下表 57所示 ： 表 57 110kV 側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表 型號 額定電壓 (kV) 最高工作電壓(kV) 額定電流（ A） 動穩(wěn)定電流 （ kA） 熱穩(wěn)定試驗電流 kA（ 4s） GW5110D／ 630 110 126 630 50 20 （ 1）隔離開關(guān)額定電壓 110kV 等于系統(tǒng)額定電壓 110kV； （ 2）隔離開關(guān)額定電流 AIN 630? ﹥最大持續(xù)持續(xù)工作 AI ax ? ； 28 28 （ 3）動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定電流 kAi 50max ? ，短路沖擊電流最大值 Aim ? ，即 mii ?max 滿足要求。 選擇校驗結(jié)果列表如下 26 26 表 54 110kV側(cè)斷路器 校驗項目 計算參數(shù) 選擇 LW24126 校驗結(jié)果 工作電壓 kV 系統(tǒng)電壓 110 額定電壓 110 合格 最大持續(xù)工作電流 A 最大持續(xù)工作電流 額定電流 1250 合格 動穩(wěn)定校驗 kA 短路沖擊電流最大值 額定峰值耐受電流 80 合格 熱 穩(wěn)定校 ? ?sk?A 短路電流的熱效應(yīng) kQ tI2t 3969 合格 額定開斷電流 （ kA） 三相短路周期分量有效值 額定開斷電流 合格 表 55 35kV側(cè)斷路器 校驗項目 計算參數(shù) 選擇 校驗結(jié)果 工作電壓 kV 系統(tǒng)電壓 35 額定電壓 35 合格 最大持續(xù)工作電流 A 最大持續(xù)工作電流 額定電流 1250 合格 動穩(wěn)定校驗 kA 短路沖擊電流最大值 額定峰值耐受電流 63 合格 熱穩(wěn)定校 ? ?sk?A 短路電流的熱效應(yīng) kQ tI2t 2500 合格 額定開斷電流 （ kA） 三相短路周期分量有效值 額定開斷電流 25 合格 表 56 10kV側(cè)斷路器 校驗項目 計算參數(shù) 選擇 ZN1212 校驗結(jié)果 工作電壓 （ kV） 系統(tǒng)電壓 10 額定電壓 10 合格 最大持續(xù)工作電流A 最大持續(xù)工作電流 額定電流 1250 合格 動穩(wěn)定校驗 kA 短路沖擊電流最大值 額定峰值耐受電流 80 合格 熱穩(wěn)定校 ? ?sk?A 短路電流的熱效應(yīng) kQ tI2t 3969 合格 額定開斷電流 （ kA） 三相短路周期分量有效值 額定開斷電流 合格 27 27 隔離開關(guān)的作用 高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進行電氣隔離的設(shè) 備；其作用如下： （ 1）隔離電源、保證安全，利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其它帶電部分可靠隔離。 24 24 根據(jù)電流值查附表初步選型號為 的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表52所示： 表 52 35kV側(cè)的斷路器參數(shù)表 型號 額定電壓(kV) 最高工作電壓(kV) 額定電流（ A） 額定開斷電流（ kA） 額定短時耐受電流 kA（ 4s） 額定峰值耐受電流（ kA） 額定關(guān)合電流（ kA） 額定合閘時間（ s） 全開斷時間 （ s） 35 1250 25 25 63 63 （ 1）斷路器最高工作電壓 大于系統(tǒng)額定電壓 35kV； （ 2）斷路器額定電流 AIN 1250? ﹥最大持續(xù)持續(xù)工作 AI ax ? （ 3）斷路器額定開斷電流 AI k25ke ? ﹥?nèi)喽搪分芷诜至坑行е?AIf ? （ 4）動穩(wěn)定校驗 額定峰值耐受電流 kAi 63max ? ，短路沖擊電流最大值 kAim ? ，即mii ?max 滿足要求。在滿足安全、可靠的同時，還考慮到經(jīng)濟性，故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡單、尺寸小、重量輕、價格合理。 式中 shsh Ii 、 短路沖擊電流幅值及其有效值； eses Ii 、 電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值及其有效值。 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （ 1）額定電壓 通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 ～ 倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓波動，一般不超過電網(wǎng)的額定電壓的 倍。 21 21 第 5 章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。 每個元件電氣量的標幺值的基準值都可