【正文】 A(0 0 9 1 ????? ksh Ii 短路電流的最大有效值： )kA( ???? fsh II 短路容量： AMVAMVXSS BK . 2 1 2 3 1 0 01*1 ??? ? 110KV母線短路時(shí)的短路電流計(jì)算 圖 110kV 母線短路系統(tǒng)等效電路圖 基準(zhǔn)電流： )kA(11531003 22 ???? BBB USI K2 點(diǎn)的總等效電抗標(biāo)幺值： 0 5 0 2 2 9 2 3 * 2 ?????X 短路電流： ）（ kA1 2 0 . 0 5 511 22*2 ???? ? Bk IXI 沖擊電流： 2 ????? ksh Ii （ kA） 短路電流的最大有效值： )(7 8 2 2 KAII ksh ???? 短路容量： ).( 81 8.0 1 00* 22 AMVAMVXSS BK ??? ? 13 10KV母線短路時(shí)的短路電流計(jì)算 圖 10kV 母線短路系統(tǒng)電路圖 基準(zhǔn)電流： )( 1003 33 kAUSI BBB ???? K3 點(diǎn)的總等效電抗標(biāo)幺值： 07 1 8 9 3 * ?????X 短路電流： ）（ 9 24 9 0 1 8 11 33*3 ???? ? Bk IXI 沖擊電流： 4 9 3 ????? ksh Ii （ kA） 短路電流的最大有效 值： )( 4 9 3 KAII ksh ???? 短路容量： ).( 3 9 4.0 7 1 1 0 03*3 AMVAMVXSS BK ??? ? 短路電流計(jì)算結(jié)果表 所示。 2 %；中壓： 121 ；低壓： 11； 容量比： 100/100/50； 聯(lián)結(jié)組別號(hào)： YN/yn0/d11； 空載損耗 (kW)： 187；負(fù)載損耗（ kW）： 800； 短路電壓百分值（％）： 高 中： 12～ 14；高 低： 22～ 24；中 低： 7～ 9； 空載電流百分值（％）： 。 綜上所述本變電所有三種電壓等級(jí)，即 220kV、 110kV和 10kV，主變宜采用三繞組變壓器。為此，要經(jīng)過經(jīng)濟(jì)論證，來確定是選用單相還是三相變壓器。 ⑵對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型專用供電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 ⑵根據(jù)變電所的負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。 a— 為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) ,一般 220 取 70％ ,110取 90％ . 主體設(shè)備的綜合投資如下 綜合考慮兩種電氣主接線方案的可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合實(shí)際情況，確定第一種方案為設(shè)計(jì)的最終采用方案。 側(cè) 方案一采用單母分段，方案二則采用單母帶旁路母線的接線方式，方案二的投資 略高于方案一，但其可靠性較高。供電對象為 工農(nóng)業(yè)負(fù)荷等重要用戶。一般使用雙母分段的原則：當(dāng)出線回路數(shù)為 10～ 14 回時(shí)在一組母線上分段；當(dāng)出線回路數(shù)多于等于 15 時(shí)在兩組母線上分段；在雙母分段接線中均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器；為了限制 220kV 母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可使用母線分段。 一般適用于 6～ 10kV 配電裝置不超過 5回； 35～ 63kV 配電裝置出線回路不超過 3 回； 110～ 220kV 配電裝置出線回路不超過兩回。主接線的可靠性不是絕對的，得聯(lián)系具體實(shí)際來確定，如變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、符合的性質(zhì)和類別、設(shè)備的制造水平以及長期運(yùn)行的的經(jīng)驗(yàn)。 （ 2）系統(tǒng)用 4 條 150km長的 220KV線路向本所供電，系統(tǒng)等值電抗為 。但是，舊中國的電力工業(yè)落后，無法將其利用。 4．終端變電站 在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓多為 110kV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電站。 電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。 equipment selection 1 1 緒論 設(shè)計(jì)背景 電是能量的一種表現(xiàn)形式，電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用到一切生產(chǎn)部門和日常生活方面。 變電站作為電能傳輸與控制的樞紐必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢。論文包括選擇變電所的主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和形式，選擇待設(shè)計(jì)變電所所含有的各種電氣設(shè)備及其各項(xiàng)參數(shù)，并且通過計(jì)算，詳細(xì)的校驗(yàn)了各種不同設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定 ,并對其選擇進(jìn)行了詳盡的說明。另外，許多生產(chǎn)部門用電進(jìn)行控制，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。全站停電后，將會(huì)引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防提供不可少的動(dòng)力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。不僅如此，目前我國的電力 工業(yè)已開始進(jìn)入“大電網(wǎng)”、“大機(jī)組”、“超高壓交、直流輸電”等新技術(shù)發(fā)展的新階段，一些世界水平的先進(jìn)的高新技術(shù)，已在我國電力系統(tǒng)中得到了相應(yīng)的應(yīng)用。 （ 4） 10KV 電壓等級(jí)： 15km 電纜出線 10 回，每回平均輸送容量 ；最大負(fù)荷 25MW，最小負(fù)荷 15MW，最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間 Tmax=5000h，cos φ =，一、二類負(fù)荷占 55%。 2 ⑶經(jīng)濟(jì)性是在保證可靠性及靈活性為前提的情況下的經(jīng)濟(jì)。 這種 接線方式一般用于：小容量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配電裝置，每段母線上所接 發(fā)電容量為 12MW 左右出線不超過 5 回；變電站有兩臺(tái)主變是的 6～ 10kV 配電裝置； 35～ 63kV 配電裝置出線 4～ 8 回； 110～ 220kV配電裝置出線 3～ 4 回。 主接線方案選擇 初定方案 由原始資料可知本變電站有兩臺(tái)三相變壓器，各側(cè)電壓等級(jí)分別為： 2 1 10kV。 由于 220kV 側(cè)最大輸入功率為 205MW,110kV側(cè)最大負(fù)荷為 180MW，最小負(fù)荷為 150MW。只有技術(shù)和 經(jīng)濟(jì)上兩個(gè)方面都合理的設(shè)計(jì)方案，才能實(shí)施。 各側(cè)都達(dá)到了可靠性要求 、調(diào)試比較靈活； 于擴(kuò)建和發(fā)展。 ⑷本變電所主變壓器容量的確定。特別是大型變壓器更是要考慮其運(yùn)輸?shù)目夏苄?。因此要給予 限制，一般兩種升高電壓等級(jí)的三繞組變壓器不超過兩臺(tái)。 我國 110kV 及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接； 35KV 亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。 系統(tǒng)電抗計(jì)算，樞紐變電站站的功率因素一般很高，超過 ，這里計(jì)算系統(tǒng)電抗功率因素按 1估算。所以在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。各種高壓設(shè)備的一般技術(shù)條件如表 所示： ⑴電壓 選取電器允許的最高工作電壓 maxU 不低于最高工作電壓 gU ，即 gmax U U? () ⑵ 電流 選用的電器額定電流 kI 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式的持續(xù)工作電流 gI ，即 : gk II ? () 表 高壓電器技術(shù)條件 序號(hào) 電器名稱 額定電 壓（ kA） 額定電 流 (A） 額定 容 量 (kVA) 機(jī)械荷 載 (N) 額定開斷電流(kA) 短路穩(wěn)定性 絕緣水 平 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 1 斷路 器 √ √ √ √ √ √ √ 2 隔離開關(guān) √ √ √ √ √ √ 3 組合電器 √ √ √ √ √ √ 4 負(fù)荷開關(guān) √ √ √ √ √ √ 5 熔斷器 √ √ √ √ √ √ 15 6 電流互感器 √ √ √ √ √ √ 7 電壓互感器 √ √ √ 8 電抗器 √ √ √ √ √ √ 9 消弧線圈 √ √ √ √ √ 10 避雷器 √ √ √ √ 11 封閉電器 √ √ √ √ √ √ √ 12 穿墻套管 √ √ √ √ √ √ 13 絕緣子 √ √ √ √ ⑶機(jī)械負(fù)荷 所選電器端子的允許機(jī)械負(fù)荷應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 斷路器選擇的一般原則 16 斷路器的選擇一般從其種類和形式、額定電壓、額定電流、開斷電流、動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)幾方面入手。所以選用 LW1—220/2020 型戶外六氟化硫斷路器。 10kV側(cè)斷路器的選擇 1. 主變 10kV 側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn) 10kV 側(cè)最大容量為 25MVA，故流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： 具體選擇及校驗(yàn)過程如下： ? ?AI 1 4 4 3 . 3m a x ????? （ 1）額定電壓選擇： )(10 kVUU SNN ?? （ 2）額定電流選擇： )(1 4 4 3 .4m a x AII N ?? （ 3）額定開斷電流選擇： )( 9 2 kAII kN br ??? 選擇 SN4— 10G/6000型斷路器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 ： 表 技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號(hào) 額定 電壓 (kV) 額定電流（ A） 額定開斷電流（ kA） 額定關(guān)合電流（峰值）（ kA） 1s 熱穩(wěn)定電流（ kA） 固有分閘時(shí)間 (s) SN410G/6000 10 6000 105 300 173 ≤ （ 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Kt QtI ?2 ])[(299291173 222 skAtI t ???? 設(shè)主保護(hù)和后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 0s 和 ，電弧持續(xù)時(shí)間取 ， 故熱穩(wěn)定時(shí)間： kt =++= ])[(1 3 8 5 8 2 . 222 skAtIQ eqk ????? 所以， Kt QtI ?2 ，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 其具體參數(shù)如表 ： ： 由上表可知 GW4— 220/2020滿足出線隔離開關(guān)的選擇，其動(dòng)、熱穩(wěn)定的計(jì)算與主變側(cè)相同。 (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi shes 4 58 0 0 ??? 所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 電流互感器選擇方法 電流互感器的選擇主要考慮以下幾點(diǎn)：參數(shù)選擇、型式選擇、一次額定電流選擇、短路穩(wěn)定校驗(yàn)、準(zhǔn)確等級(jí)確定。 3．一次回路電流電壓的選擇 一次回路電壓和電流應(yīng)滿足： 測量用電流互感器，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中正常工作電流大 1/3 左右，以保證測量儀器的最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘? 4．準(zhǔn)確級(jí)和額 定容量的選擇 為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級(jí)。 根據(jù)以上三項(xiàng)，選 LCW220戶外獨(dú)立式電流互感器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 ： 表 LCW220 參數(shù) 型 號(hào) 額 定電流比（ A/A） 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí) 次 二次負(fù)荷 10%倍數(shù) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 級(jí) 1 級(jí) 二次負(fù)荷 倍數(shù) LCW220 4 300/5 D/D D 30 60 60 D/ 2 4 2 20 (3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) ? ? k21t QIK N ? () ])[( 1 215 9 ])[(5 1 8 ( 222221t skAQskAIK KN ????????? ）（） 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) shesN iKI ?12 即： 滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 選擇 LBJ10/6000型電流互感器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 ： 表 技術(shù)數(shù)據(jù)表 型 號(hào) 額定電流比 （ A/A） 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 1S 熱穩(wěn)定電流（ kA有效值） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA 峰值） 1 3 LBJ10/6000 6000/5 50 90 1D (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) : shesN iKI ?12 即： )( . 9 2 82 kAiKA sh ????? ）（ 滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 三相式電壓互感器投資較少，但僅 20kV 以下才有三相式產(chǎn)品。 額定變比： 表 電壓互感器額定電壓選擇 型式 一次電壓（ V） 二次電壓（ V） 第三繞組電壓（ V） 單相 接于一次線電壓上（如V/V 接法） xU 100 —— 接于一次相電壓上 3/xU 3/100 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng) 100/3, 3/100 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 100 三相 xU 100 100/3 110kV側(cè)母線電壓互感器選擇 ⑴型式