【正文】 ............................................................................... 20 三、電氣設備選擇及校驗計算 ............................................................... 25 高壓斷路器的選擇及校驗 ............................................................... 26 隔離開關(guān)的選擇及校驗 ................................................................... 29 電流、電壓互感器的選擇及校驗 ................................................... 31 高壓熔斷器的選擇及校驗 ............................................................... 33 母線選擇及校驗 ............................................................................... 34 電纜選擇及校驗 ............................................................................... 37 四、防雷保護計算 ....................................................................................... 37 結(jié)束語 .................................................................................... 39 3 第一部分 變電站（所）電氣一次部分設計說明書 一、原始資料 （一） （二）建站規(guī)模 電壓 負荷 名稱 每回最大負荷（ KW） 功率因數(shù) 回路數(shù) 供電方式 線路長度 （ km） 35KV 鄉(xiāng)鎮(zhèn)變 1 6000 1 架空 15 汽車廠 4300 2 架空 7 磚廠 5000 1 架空 11 鎮(zhèn)變 2 6000 1 架空 10 備用 2 10KV 體育館 20xx 1 架空 5 紡織廠 1 10000 1 電纜 3 醫(yī)院 500 2 架空 7 化肥廠 1000 1 架空 5 塑料廠 1200 1 架空 10 材料廠 800 2 架空 2 備用 2 待設變電所 2 30km（ LGJ120） 110KV 架空線 歐 /km 4 （三）環(huán)境條件 變電所位于某城市， 地勢平坦，交通便利，空氣較清潔，區(qū)平均海拔 300 米，最高氣溫 40℃，最低氣溫 5℃，年平均氣溫 23℃。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。所以，在設計主接線時，應留有余地，應能 容易 地從初期過度到終期接線 ， 使在擴建時，無論一次和二次設備改造量 最小。 3）占地面積小。 2. 初步方案設計 根據(jù)原始資料，此變電站有三個電壓等級： 110/35/10KV ，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進線，為保證供電可靠性，可裝設兩臺主變 壓器。 在初步設計的兩種方案中， 方案一： 35KV 側(cè) 采用單母分段接線；方案二： 35KV 側(cè)采用雙母線接線。 8 （一） 主變壓器臺數(shù)的選擇 為保證供電可靠性，變電站一般裝設兩臺主變，當只有一個電源或變電站可 由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負荷供電時，可裝設一臺。我國110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用星接， 35KV 也采用星接，其中性點多通過消弧線圈接地。根據(jù)我國當前制造情況，電壓 6－ 220kV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓 110－ 330kV 電網(wǎng)，可選 用 SF6或空氣斷路器，大容量機組釆用封閉母線時， 如果需要裝設斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。 （ 1）斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： ① 電壓： ng UU ?)(電網(wǎng)工作電壓 ② 電流： ng II ?? )(m a x 最大持續(xù)工作電壓 ③ 動穩(wěn)定： maxiich? ④ 熱穩(wěn)定： tItI tdz 22 ?? 110KV 母線側(cè)與進線側(cè)選出 隔離開關(guān) GW4－ 110/600 型，其參數(shù)如下表所示： 表 7 型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 動穩(wěn)定電流 (KA) 熱穩(wěn)定電流 (s)(KA) GW4－ 110 110 600 50 16(5) 35KV 母線側(cè)選出隔離開關(guān)型號為 GW235/1000 型，其參數(shù)如下表所示： 表 8 型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 動穩(wěn)定電流 (KA) 熱穩(wěn)定電流 (s)(KA) GW235 35 1000 50 10(10) 35KV 出線側(cè) 選出 隔離開關(guān)型號為 GW4－ 35/600 型，其參數(shù)如下表所示： 表 9 型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 動穩(wěn)定電流 (KA) 熱穩(wěn)定電流 (s)(KA) GW4－ 35 35 600 50 16(5) 12 10KV 母線側(cè)選隔離開關(guān)型號為 GW210/20xx 型，其參數(shù)如下表所示： 表 10 型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 動穩(wěn)定電流 (KA) 熱穩(wěn)定電流 (s)(KA) GW210 10 20xx 85 51（ 5) 10KV 出線側(cè)選出隔離開關(guān)型號為 GN110/400 型 ,其參數(shù)如下表所示： 表 11 型號 額定電壓 (KV) 額定電流 (A) 動穩(wěn)定電流 (KA) 熱穩(wěn)定電流 (s)(KA) GNI10 10 400 50 14（ 5) （三）電流互感器的選擇及校驗 電流互感器的型式應根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 13 ① 一次側(cè)額定電壓： Un≥ Ug Ug為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓， Un為電流互感器額定電壓。熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設備免受過載電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔 斷器在變電所中常用于保護電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護電壓互感器。 槽形導體：機械強度好，載流量大，集膚效應系數(shù)較小。一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導體和支撐絕緣兩部分。用于線路作為防雷保護。 (1) 計算的基本情況 1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行。 (2) 畫等值網(wǎng)絡圖。 21 (6) 計算無限大容量（或 3?jsX ）的電源供給的短路電流周期分量。t 27 18. 928 58. 928 5 ????II? t=2+=(t 為后備保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和 ) 因為 tz=1s 所以 tdz=tz= 因為 I∞ 178。tdz≤ It178。t 1 ?? ?II? t=3+= 因為 tz=1s 所以 tdz=tz= 因為 I∞ 178。t=162 2=512 所以 I∞ 178。t 2） 110KV 進線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗 ① 電壓：因為 Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26 得： = KA＝ 選出 隔離開關(guān) 型號為 GW4－ 110/600 型 。t 4)35KV 出線側(cè)隔離 開關(guān)的選擇及校驗 ① 電壓：因為 Ug=35KV Un=35KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26 得： = KA＝ 選出 隔離開關(guān)型號為 GW4－ 35/600 型，其參數(shù)見表 9 所示： 因為 In=600A = 所以 In ③ 動穩(wěn)定： ich≤ imax 因為 ich = imax=50KA 所以 ichimax ④ 熱穩(wěn)定： I∞ 178。t 前面校驗斷路器時已算出 I∞ 178。t=142 5=980 所以 I∞ 178。t dz= (ImKt)2=( 56)2= 所以 I∞ 178。t dz(ImKt)2 （四）電壓互感器的選擇及校驗 （ 1） 110KV母線電壓互感器的選擇 1）一次電壓 U1： U1 U1=110KV Un=110KV 2）二次電壓 U2n： U2n=100/ 3 3）準確等級： 1 級 選擇 JCC－ 110 型 （ 2） 35KV 母線電壓互感器的選擇 1）一次電壓 U1： U1 U1=35KV Un=35KV 2）二次電壓 U2n： U2n=100 3）準確等級： 1 級 選擇 JDJJ－ 35 型 (3)10KV 電壓 互感器的選擇 1）一次電壓 U1： U1 U1=10KV Un=10KV 2）二次電壓 U2n： U2n=100 3）準確等級： 1 級 選擇 JDZ－ 10 型 （五） 高壓熔斷器的選擇及校驗 34 35KV 選熔斷器 RW935 型 10KV 選熔斷器 RN210 型 校驗： ① 10KV 母線短路容量 S″ ＝ ＜ SD＝ 1000MVA ② 35KV 母線 短路容量 S″ ＝ ＜ SD＝ 20xxMVA （六）母線選擇及校驗 1） 110KV 母線的選擇及校驗 ① 110KV 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導線。r(1+r??)lgr? =84 1 (1+ ?) lg = (式中， r 為導線半徑； k 為三相導線等邊三角布置時為 1； mr為導線表面粗糙系數(shù)；多股導線 mr=～ ； δ 為空氣相對密度， δ=) 所以 Ulj=Ug=110KV 2） 35KV 母線的選擇及校驗 35 ① 按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面 35KV 最大持續(xù)工作電流查表 5 得， = KA=546A 按 Tmax=4500h/a，查 145 頁表 518，可得經(jīng)濟電流密度 J= 則母線經(jīng)濟截面為： S= 選用 (100 8)型單條矩形鋁母線，平放時長期允許載流量為 1542A，取綜合校正系數(shù) K=，則實際載流量為 I=1542 = 可滿足長期發(fā)熱要求。 ③ 動穩(wěn)定校驗 振動系數(shù)的確定： ɑ=； l=；ε = 104；β =1 ?? ????? ? chph ilf 1)102 1 . 4 8 1 2(0 . 237 ?????? ? )( mN? )( 3522 mbhW ph ?????? )(105 . 5 7 11 1 4 . 0 410 5522 PaW lf phphph ???? ??? ?? 查資料知硬鋁線最大應力為 69 106 Pa ， 滿足動穩(wěn)定要求。 按 Tmax=5000h/a 可得經(jīng)濟電流密度 J= 則母線經(jīng)濟截面為 Sj= 選 LGJ185 型 在 Qy=70℃ ,Q0=25℃時， Iy=510A 綜合校正系數(shù) K0＝ K0Iy= 510= 所以 K0Iy ③ 按電暈電壓校驗： Ulj=Ug Ulj=84K 5） 10KV 出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗 ① 電壓：因為 Ug=10KV Un=10KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26 得： = KA＝ 選電流互感器型號為 LA10/300/5 型，其參數(shù)見表 14 所示 因為 I1n=400A = 所以 I1n ③ 動穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因為 2 ImKdw= 2 400 150=84853A= ich= 所以 ich 2 ImKdw ④ 熱穩(wěn)定： I∞ 178。t （三）電 流互感器的選擇及校驗 1) 110KV 進線電流互感器的選擇及校驗 ① 電壓：因為 Ug=110KV Un=110KV 所以 Ug= Un ② 電流：查表 26 得： = KA＝ 選電流互感器型號為 LB110/2? 600/5 型，其參數(shù)見表 12 所示 因為 I1n=2 600=1200A = 所以 I1n ③ 動穩(wěn)