【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 末端的短路容量為：33581kVA。所以X3=SB/S=，X4 =SB/S=。2主變的電抗標(biāo)幺值：Us（12）%=%，Us（13）%=18%，Us（23）%=%Us1%=1/2（Us（12）+ Us（13） Us（23） ）=（+）%=11%；Us2%=1/2（Us（12）+ Us（23） Us（13） ）=（+）%=%；Us3%=1/2（Us（13）+ Us（23） Us（12） ）=（18+）%=7%；新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １７ 又由 ，所以，NBsSUX%?XS1*=11%30/20=，X S2* =，X S3* =%30/20=。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)，最大運(yùn)行方式下，計(jì)算 110kV 母線、35kV 母線、10kV 母線短路時(shí)的電流，計(jì)算如下：① D1 點(diǎn)短路，X17=X7||X8=（+）=；X18=（X 11+X14）||（X 12+X15）||（X 13+X16）=；X19=X2||X5=； X 20=X3||X6=； X 21=X9||X10=；X22=X1+X19=； X 23=X4||X20=； X 24=X22||（X 23+X17）=；X∑ =X18||（X 21+X24）=；I*=1/ X∑ =；所以，短路電流有名值為：(a) (b) (c) (d) (e)∑ (f)I＇ =I*Sj/ Uav=沖擊電流：ich= =新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １８ 最大電流有效值：Ich==短路容量：S＇ = 115=② D2 點(diǎn)短路，X17=X7||X8=（+）=；X18=（X 11+X14）||（X 12+X15）||（X 13+X16）=；X19=X2||X5=； X 20=X3||X6=； X 21=X9||X10=；X22=X4||X20+X17=；X∑ =X19+X22||（X 18+X21）=；I*=1/ X∑ = (a) (b) ∑(c) (d) (e)所以，短路電流有名值為：I＇ =I*Sj/ Uav=沖擊電流：ich= =最大電流有效值：Ich==短路容量：S＇ = 37=③ D3 電短路，X17=X7||X8=（+）=；新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) １９ X18=（X 11+X14）||（X 12+X15）||（X 13+X16）=；X19=X2||X5=； X 20=X3||X6=； X 21=X9||X10=；X22=（X 1+X19）||（X 18+X21）=X∑ =X4||（X 22+X20）=I*=1/ X∑ =(a) (b) (c) (d) ∑ (e)所以，短路電流有名值為：I＇ =I*Sj/ Uav=沖擊電流：ich= =最大電流有效值：Ich==短路容量：S＇ = 11=新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２０ 6 主要電氣設(shè)備選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用個(gè)工作條件不一樣，具體的選擇方法也不完全相同。但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。（1）按正常工作條件選擇電氣設(shè)備：① 額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。按規(guī)定，一般電氣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(yùn)行電壓波動(dòng)，不能超過電網(wǎng)額定電壓的 倍。因此，在選擇過程中，電氣設(shè)備的額定電壓 UN 不得低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 UNs，即：UN?UNs。② 額定電流電氣設(shè)備的額定電流 IN 是指在額定環(huán)境溫度 0 下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許?電流。且 IN 不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即： IN?Imax。由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，所以其相應(yīng)回路的 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行，Imax 要按過負(fù)荷確定（ 倍變壓器額定電流） ；母聯(lián)斷路器回路一般取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax；出線回路的 Imax 還必須在此基礎(chǔ)上另外考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來(lái)的負(fù)荷。③ 設(shè)備選擇注意的環(huán)境條件電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件如溫度、風(fēng)速、污染等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等，當(dāng)其超過一般電氣設(shè)備的使用條件時(shí)，要在選擇時(shí)加以考慮或采取適當(dāng)措施。對(duì)于 110kV 及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔 2022m 以下使用。我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度 0=+40℃。此外，還應(yīng)按?電氣設(shè)備裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)電器進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式（防污型、防爆型、濕熱型等）選擇。（2）校驗(yàn)的一般原則：① 電氣設(shè)備在選定后按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。② 用熔斷器保護(hù)的電器、采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的、裝設(shè)在電壓互感器回路的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。③ 短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn) （61）drtQI?2 （62）)10(2/239。 DdTtdd IQ??新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２１ Qdt——在計(jì)算時(shí)間 ts 內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kAS）It——t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA*S）T——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 Ts 按下式計(jì)算 t=td+tkd式中 td ——繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間（S） tkd——斷路的全分閘時(shí)間（s）④ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： 或eschi?eschI上式中 ich 、 Ich——短路沖擊電流幅值及其有效值 ies、 I es——允許通過動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值（3）絕緣在電氣設(shè)備正常工作時(shí)，設(shè)備的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 高壓斷路器的選擇高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起著保護(hù)作用。本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號(hào)斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：① 在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。② 在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。③ 應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間。④ 應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。 （1）斷路器種類和型式的選擇斷路器按照所采用的滅弧介質(zhì)可分為：油斷路器（多油、少油） 、壓縮空氣斷路器、SF 6斷路器、真空斷路器等。在選擇中，考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無(wú)由化目標(biāo)，且由于 SF6 斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在 110KV 側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２２ 開斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于 35kV 及以下的電壓等級(jí)中。所以，35kV 側(cè)和 10kV 側(cè)采用真空斷路器。 （2）額定電壓和電流的選擇UN?UNs, IN?Imax式中 U N、U Ns——分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓，kVIN、I max——分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流，A。（3） 開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流 Inbr，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量 Ipt,即：I nbr?Ipt。 （4）短路關(guān)合電流的選擇在斷路器合閘前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中會(huì)有巨大的短路電流，容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞；且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)，就要求斷路器能夠切斷短路電流。為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流iNcl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 ish，即 iNcl?ish（5） 短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)式為 I2tt?Qk ies?ish表 61 各電壓等級(jí)斷路器選擇電壓等級(jí) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 tIr2動(dòng)穩(wěn)電流110kV LW35126 126kV 630A 35kV LW835A（T） 35kV 630A 25kA10kV ZN1212 10kV 1250A 25kA計(jì)算過程：（1）110kV 母線分段斷路器：?NUSIIg=Imax=+183=Ug=110=115ich=iimρ =Id″(3) ==t=3+= β=I ″ /I∞ =1查曲線 teq=∴斷路器選 LW35126 型。其參數(shù) UZd=126kV＞U g=115A Ie=630A＞I g=I∞ =＜I =2123ip=idf=52～65KA＞i ch=新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２３ （2）110kV 主變壓器進(jìn)線斷路器：Ig=Imax=Ug=110=115kVich=iimρ =Id″(3) = =t=3+=β=I ″ /I∞ =1查曲線 teq=∴斷路器選 LW35126 型。UZd=126kV＞U g=115kVIe=630A＞I g=ip=idf=52～65KA＞i ch=I∞ =＜I et2（3）110kV 側(cè)所有出線回路斷路器：三條出線均選用同一型號(hào)的斷路器。Ig最大的為 183A Ug=110=115kV其他參數(shù)同上。∴斷路器選 LW35126 型。校驗(yàn)同上。（4）35kV 母線分段斷路器：Ig是最大負(fù)荷時(shí)流過母聯(lián)斷路器的電流為 159AUg=35kVich=Id″(3) ==t=+=β=I ″ /I∞ =1查曲線 teq=∴斷路器選 LW835A（T）型。其參數(shù) UZd=35kV≥U g=35kVIe=630A＞I g=159Aip=idf=～＞i ch=I∞ =＜I = （5）35kV 主變壓器出線斷路器的選擇：Ig=Ug=35kVich=t=+=β=I ″ /I∞ =1查曲線 teq=∴斷路器選用 LW835A（T）型。其參數(shù) UZd=35kV≥U g=35kVIe=630A＞I g=ip=idf=～＞i ch=I∞ =＜I =（6）10kV 母線分段斷路器：Ig是最大負(fù)荷母線段電流為 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２４ Ug=10kVich= Id3″(3) ==t=+=，β=1查曲線 teq=∴斷路器選 ZN1212。其參數(shù) UZd=12kV＞U g=10kVIe=1250A＞I g=ip=idf＞i ch==＞I ∞ =（7）10kV 主變壓器出線斷路器：Ig=Imax=Ug=10kVich=t=+=β=1查曲線 teq=∴斷路器選用 ZN1212。其參數(shù) UZd=12kV＞U g=10kVIe=3150A＞I g=ip=idf=80kA＞i ch==＞I ∞ =（8）10kV 各出線斷路器：10kV 各出線斷路器均選用 ZN1212。其參數(shù)、校驗(yàn)同上。 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來(lái)隔離電源，進(jìn)行倒閘操作