【正文】 變電所主體設(shè)備型號一覽表 ..................................................................................... 58 110kv 變電站設(shè)計 1 1 緒論 選 題背景 電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學(xué)合理的使用及分配電力，必須從工程的設(shè)計來提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和運行效率，從而達到降低成本，提高經(jīng)濟效 益的目的。同時和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性 。 ： 35kV、 10kV 側(cè) 負荷情況見下表。 方案 二 （接線圖見：附錄 A） 1． 110kv 側(cè)采用橋形接線， 35kv 側(cè)和 10kv 側(cè)采用單母分段的接線。并應(yīng)考慮變壓器正常運行和事故過負荷能力，以變壓器正常的過負荷能力來承擔(dān)變壓器遭受的短時高峰負荷，過負荷值以不縮短變壓器的壽命為限。 ： 考慮變壓器有 倍事故過負荷能力，則 *=78%，即退出一臺時，可以滿足78%的最大負荷。接地裝置的設(shè)計，也需要短路電流。 11．計算短路電流沖 擊值。 6．選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，在特殊情況下，用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。t=2125=2205 所以 I? 178。tdz==， It178。t=4=3969 所以 I? 178。tdzIt178。隔離開關(guān)的斷開點的動靜觸頭之間，必須有足夠的絕緣距離，使其在過電壓或相間閃絡(luò)情況下，也不會被擊穿而危及工作人員的安全。t 前面校驗斷路器時已算出 I? 178。t 前面校驗斷路器時已算出 I? 178。tdz = It178。t=36210=12960 所以 I? 178。tdIt178。 110kv 變電站設(shè)計 27 ③ 取得零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護裝置使用。有條件時，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。tdz≤(ImKt)2 由斷路器校驗時已算出 I? 178。tdz≤(ImKt)2 由斷路器校驗時已算出 I? 178。tdz≤(ImKt)2 由斷路器校驗時已算出 I? 178。 3．電壓互感器的接線形式 電壓互感器的接線方式很多，較常見的有以下幾種： 110kv 變電站設(shè)計 33 （ 1） 用一臺單相電壓互感器測某一相間和相對地電壓的接線方式。目前以較少使用。 電壓互感器原邊應(yīng)設(shè)隔離開關(guān)以便電壓互感器檢修。 35KV 母線接避雷器的選擇及校驗 由 Ug=35KV， 選 FZ35 型，如表 ： 表 35KV 母線接避雷器參數(shù)表 型號 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ35 2FZ15 35 41 84 104 檢驗 ： 1． 滅弧電壓： Umi≥kUxg 因為 kUxg=135/ 3 =， Umi= Umi kUxg 2． 工頻放電電壓下限： Ugfx≥ 因為 Ugfx=84KV， =35/ 3 = 所以 Ugfx 經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。 2．按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面： 查表 得， ==496A。 母線的選擇及校驗 載流導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線為矩形、槽形和管形。 35kV 及以下互感器原邊也裝設(shè)熔斷器，該熔斷器的熔體按機械強度來選取，其額定電流比互感器額定電流許多倍，電壓互感器過負荷由裝在低壓側(cè)的熔斷器來實現(xiàn)。此種電壓互感器為磁系統(tǒng)具有 5 個磁柱的三相三繞組電壓互感器。特點是：只用兩個單相電壓互感器即可測得 3 個相線 電壓，但不能測相電壓。tdz (ImKt)2 經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。tdz (ImKt)2 經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。tdz (ImKt)2 型號 額定電流比 (A) 級次組合 準(zhǔn)確級次 二次負荷 (Ω) 10%倍數(shù) 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動穩(wěn)定倍數(shù) 重量 (kg) 價格(元 ) 1 級 3 級 二次負荷(Ω) 倍數(shù) 油 總重 LCWD110 (50～ 100)～ (300～600)/5 1D D 2 30 75 150 125 500 4300 1 4 15 110kv 變電站設(shè)計 29 經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。 （ 1）一次額定電流的選擇： 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3 左右，以保證測量儀表有最佳工作，并在過負荷時，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。此原則同于開關(guān)電器的配置原則，因此往往有斷路器與電流互感器緊鄰布置。 互感器的選擇及校驗 互感器是發(fā)電廠和變電所的主要設(shè)備之一，它是變換電壓、電流的電氣設(shè)備，它的主要功能是向二次系統(tǒng)提供電壓、電流信號以反應(yīng)一次系統(tǒng)的工作狀況，前者稱為電壓互感器，后者稱為電流互感器。t 經(jīng)以上校驗此隔離開關(guān)滿足各項要求。tdz It178。t=1425=980 所以 I? 178。t=1425=980 所以 I? 178。隔離開關(guān)在運行中，經(jīng)常受到短路電流的作用，必須能夠承受短路電流熱效應(yīng)和電動力沖擊，尤其是不能因電動力作用而自動斷開，否則將引起嚴重事故。 隔離開關(guān)的選擇及校驗 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因為沒有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負荷電流和短路電流。t 經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。tdzIt178。t 經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。 各回路最大持續(xù)工作電流 表 最大持續(xù)工作電流表 回路名稱 計算公式及結(jié)果 110KV 母線 = 1103 ?????nnUS= KA 110KV 進線 = 032/)8035(co s3 2/ ?? ???nUP= KA 35KV 母線 = 353 ?????nnUS= KA 110kv 變電站設(shè)計 18 35KV 出線 = 6c o s3 ????nUP= KA 10KV 母線 = 103 ?????nnUS= KA 10KV 出線 = 033co s3 ????nUP= KA 主設(shè)備選擇及校驗 斷路器的選擇及校驗 斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。 13．繪制短路電流計算結(jié)果表。 2．短路點的確定，根據(jù)以上原則，選擇了 4 個短路點。在兩小時內(nèi)進行調(diào)度，使主要負荷減至正常水平。 Sn＝ 。 主接線方案比較 綜上所述，由于方案二采用橋形接線， 使 用的斷路器比 方案 一少 ， 主變臺數(shù)、型號、參數(shù)均相同，同時又不降低用電和供電可靠性，又符合現(xiàn)場實際和設(shè)計規(guī)程的要求，從經(jīng)濟角度考慮選擇方案二比較合適，達到了工程造價較低，同時考慮了變電站隨著負荷的增加，進行擴建和增容的可能性，因為橋式接線在負荷增加時，可很方便的改造為單母線分段， 以適應(yīng)負荷增加和供電可靠性的要求。 2． 35110kv 線路為兩回以下時，宜采用橋形，線路變壓器組線路分支接線。通過對 110KV 降壓變電所電氣部分 的 設(shè)計，使我明白其目的在于使我們通 過這次畢業(yè)設(shè)計，能夠得到各方面的充分訓(xùn)練，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計任務(wù)加深 對所學(xué)知識內(nèi)在聯(lián)系的理解，并能靈活的運用。電氣主接線是 發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置方式的確定，對電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行起著決定的作用。 摘要 電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學(xué)合理的使用及分配電力，必須從工程的設(shè)計來提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和運行效率，從而達到降低成本 、 提高經(jīng)濟效益的目的。變電站是電力系統(tǒng)配電傳輸不可缺少的重要組成部分，它直接影響整個電力網(wǎng)絡(luò)的安全和電力運行的經(jīng)濟成本，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。 本設(shè)計針對變電站進行設(shè)計 ， 設(shè)計內(nèi)容包括：變壓器臺數(shù)和容量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計算、主要電器設(shè)備的選擇和校驗、繼電保護及變電站防雷等。 表 負荷情況表 電壓等級 負荷級別 最大負荷（ MW） 合計負荷（ MW） 35kV I 8 20 II 8 III 4 10kV I 7 16 II 5 III 4 110kv 變電站設(shè)計 3 站用電 I ： 110kV：架空線， 170 公里 35kV：架空線， 76 公里 10kV：架空線， 27 公里 110kv 變電站設(shè)計 4 2 電氣主接線設(shè)計 及短路電流計算 電氣主接線設(shè)計及主變壓器容量選擇 根據(jù) GB5005992《 35110kv 變電站設(shè)計規(guī)范》 ， 設(shè)計任務(wù)書中站給資料中要求，變電站的主接線，應(yīng)根據(jù)變電站在電力網(wǎng)中的地位，出線回路數(shù)，設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠，運行靈活，操作檢修方便，節(jié)約投資和便于擴建，同時應(yīng)滿足以下條件： 1．當(dāng)能滿足運行要求時，變電站高壓側(cè)宜采用 斷路器較少或不用斷路器的接線。 2． 主變?nèi)萘考芭_數(shù)的選擇： 2 臺主變?nèi)萘?相同 。通常每 臺變壓器容量應(yīng) 是 在當(dāng)一臺變壓器停用時，另一臺容量至少保證對 60%負荷的供電，并考慮事故過負荷能力選擇變壓器容量，亦即短路時可承擔(dān) 100%的負荷。本站主要負荷占 60%，在短路時（ 2 小時）帶全部主要負荷和一半左右 Ⅰ 類負荷。 110kv 變電站設(shè)計 7 短路電流的計算目 的 1．電氣主設(shè)備的選擇和比較 2．電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇和校驗 3．繼電保護整定計算 短路電流計算點的確定 1．確定原則：計算短路電流時，短路點的選擇，應(yīng)使站選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體通過可能最大的短路電流。 12．計算異步電動機攻擊的短路電流。 校核電器的基本使用條件 1．在正常運行條件下，各回路的持續(xù)工作電流 ； 2．按短路電流的有關(guān)規(guī)定來驗算導(dǎo)體和電器設(shè)備； 3．驗算 110kv 以下電纜短路熱穩(wěn)定時，所用的計算時間，一般采用主保護的動作時間加相應(yīng)的斷路器全分閘時間，斷路器全分閘時間和電弧燃燒。tdzIt178。t=4=128 所以 I? 178。tdzIt178。t 經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。 ③ 具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。tdz = It178。tdz = It178。t=5= 所以 I? 178。tdzIt178。t 經(jīng)以上校驗此隔離開關(guān)滿足各項要求。 電流互感器的配置原則 （ 1)每條支路的電源側(cè)均應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供該支路的測量、保護使用。 電流互感器的二次側(cè)額定電流有 5A 和 1A 兩種，一般弱電系統(tǒng)用 1A，強電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠時，亦可考慮用 1A。tdz = (ImKt)2=（ 75） 2= 所以 I? 178。tdz = (ImKt)2=（ 75） 2=2025 所以 I? 178。tdz = (ImKt)2=（ 275） 2=22500A= 所以 I? 178。 （ 2） 兩臺單相電壓互感器接成 V V 形接線，此種接線又稱不完全接線，用于測量各相間電壓。 （ 5） 三相五柱式電壓互感器接線形式。檢修時還需拔除副邊熔斷器，以免其它低壓經(jīng)二次回路串入電壓互感器后經(jīng)電壓互感器至原邊傷人。 10KV 母線接避雷器的選擇及校驗 由 Ug=10KV， 選 FZ10 型，如表 ： 表 10KV 母線接避雷器參數(shù)表 型號 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ10 單獨 元件 10 26 31 檢驗： 1． 滅弧電壓： Umi≥kUxg 110kv 變電站設(shè)計 37 因為 Uxg=10/ 3 =， Umi= Umi Uxg 2． 工頻放電電壓下限： Ugfx≥ 因為 Ugfx=26KV， =10/ 3 = 所以 Ugfx 經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。 按 Tmax=6000h/a， 可得 ： 經(jīng)濟電流密度 J=， 則母線經(jīng)濟截面為 Sj=選 LGJ185 型，如表 ： 表 110KV 母線參數(shù)表 長期允許截流量 (A) +70 +80 LGJ185 510 531 LGJ185，在 Qy=70℃ ,Q0=25℃ 時， Iy=510A 導(dǎo) 體 最 高 允 許 溫 度 ℃ 導(dǎo) 線 型 號 110kv 變電站設(shè)計 38 綜合校正系數(shù) K0＝ K0Iy=510= 所以 K0Iy 3．熱穩(wěn)定校驗： S≥Smin= dztCI? （ 36） tdz 為主保護動作時間加斷路器全分閘時間 即 tdz=+= 其中熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為 : Smin= dztCI? = = mm2 （ 37） S=185 mm2≥Smin= mm2 35KV 母線的