【導讀】所設計的基本過程和基本方法。第一章概括介紹了國內外電力工業(yè)研究及。發(fā)展現狀和沙河變電所的基本情況，為后幾章提供所需的基本資料。接線方案，確定主變壓器的容量和型號。擇和布置繼電保護和控制方式等都有較大的影響。第三章對變電所一次系。統(tǒng)做了短路電流計算，為后面設備的選型提供了依據。第四章是一次系統(tǒng)。也是對前幾章內容的綜合概括。濟、合理的運行，滿足人們對電能的基本需求。

　　

【正文】 組中的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關 。 ② 電流互感器的二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以，正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。 一、 110kV側 進線 電流互感器的選擇 根據經濟和技術條件選用 LB7— 110W 型電流互感器： 型號： LB7— 110W 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 33 額定電壓： 110 kV 額定一次電流： 2 300 A 額定二次電流： 5 A 動穩(wěn)定倍數 ： 135 1S 熱穩(wěn)定電流： 75 kA 級次組合 ： 10P25/10P25/10P25/ (1)按正常情況進行校驗： ① 對于一次回路電壓情況： UN1 =110kV? UNS=110 kV 符合條件 ②對于一次回路電流情況： 110kV母線上的最大長時間持續(xù)電流為 AUSI NT a x ????? 則： 1NI =2 300A? maxI = 符合條件 電流互感 器用于強電系統(tǒng)，因此二次額定電流選用 5A。 ③ 根據現場的實際情況，電流互感器安裝在戶外，采用支持式安裝方式，因此采用套管型電流互感器。 ④ 為了保證測量儀表的準確度，互感器的準確等級不得低于所供測量儀表的準確級。對測量精度要求較高的變壓器、系統(tǒng)干線和 110kV 級宜采用 級。 (2)按短路情況進行校驗 ①動穩(wěn)定校驗 電流互感器內部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的動穩(wěn)定能力 sei 或一次額定電流最大值 1( 2 )NI 的倍數 Kes— 動穩(wěn)定 電流倍數表示，故內部動穩(wěn)定用下式校驗 : ies ≥ ish 或 12NI Kes ≥ KQ 互感器的動穩(wěn)定倍數 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 34 ?esK 135 三相短路時通過互感器的沖擊電流 ?ski 51kA 則 AKI esN 11453413560022 ???? ＞ 51kA 符合條件 電流互感器不用校驗外部動穩(wěn)定 。 ②熱穩(wěn)定校驗 電流互感器的熱穩(wěn)定校驗只對本身帶有一次回 路導體的電流互感器進行，電流互感器熱穩(wěn)定能力以 1s 允許通過的熱穩(wěn)定電流 tI 或一次額定電流 1NI 的倍數 tK 來表示，故熱穩(wěn)定電流應按下式校驗： 2tI ≥ KQ 或 21()tNKI ≥ KQ （ t=1S） 經計算 2tI =18225 2()kA S? ≥ KQ =400 2()kA S? 符合條件 二、 35kV側 出線 電流互感器的選擇 35kV側電流互感器選擇了 LZZBJ2— 型電流互感器 ,參數如下 : 型號： LZZBJ2— 額定電壓： kV 額定一次電流： 800A 額定二次電流： 5 A 動穩(wěn)定倍數： 100 1S 熱穩(wěn)定電流： 65 kA 級次組合： 10P25/10P25/10P25/ 校驗同 110kV電流互感器相同 ,符合校驗 . 三、 10kV側 出線 電流互感器的選擇 10kV側電流互感器選擇了 LZZBJ— 10 型電流互感器 ,參數如下 : 型號： LZZBJ— 10 額定電壓： 10 kV 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 35 額定一次電流： 400A 額定二次電流： 5 A 動穩(wěn)定電流 ： 60kA 1S 熱穩(wěn)定電流： 24 kA 級次組合： 校驗同 110kV電流互感器相同 ,符合校驗 . 電壓互感器 的選擇 電壓互 感器的特點 ： ① 容量很小，類似一臺小容量變壓器，但結構上要求有較高的安全系數 。 ② 二次側所接測量儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，互感器在近于空載狀態(tài)下運行。 對與 110kV側 ,35kV側 ,10kV側電壓互感器分別選用了電容式 YDR—110 型 ,JDZXF25— 35W2 型 ,JDZX— 10型 . 參數如下 : ① 型號 YDR— 110 額定變比 100/3100/3110000V 容量 1200VA ② 型號 JDZXF25— 35W2 額定變比 KV ③ 型號 JDZX— 10 額定變比 KV 容量 120VA 經過校驗以上的電壓互感器符合校驗 . 避雷器 的選擇 大氣過電壓在供電中所形成的雷電沖擊電流，其幅值可高達幾十萬安，而產生的雷電沖擊電壓幅值經常為幾十萬伏，甚至高達可達百萬伏，河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 36 其破壞性極大。因此，雷電對電力系統(tǒng)而言，是一種極大的威脅，因此需要在發(fā)電廠線路上安裝避雷器。 避雷器是防護雷電入侵波對電氣設備產生危害的防護裝置 ， 是專設的放電電壓低于所有被保護設備正常耐壓值的保護設備。由于它具有良好的接地，故雷電 波到來時，避雷器首先被擊穿并對地放電，從而使其他電氣設備受到保護。當過電壓消失后，避雷器又能自動恢復到起始狀態(tài)。 在此選擇了 Y10W1108型合成絕緣無間隙氧化鋅避雷器，適用于 110kV發(fā)電廠作為輸變電設備的大氣過電壓保護，也可作為電氣設備的操作過電壓保護。（其中 Y— 氧化鋅避雷器； 108— 標稱該型號避雷器額定電壓108kV； W— 無間隙結構；） 氧化鋅閥片的保護性能遠比 FZ— 35 型中的炭化硅閥片好。該避雷器的電氣性能優(yōu)良、穩(wěn)定，無放電延時，無截波，能耐受多重雷擊和強雷擊，能抑制操作過電壓，對高倍數工頻過電壓 時間要比國家標準 GB11032— 89高 1～ 3個數量級。 該避雷器體積小、重量輕，僅為瓷套型的 1/3～ 1/10，采用軟質合成橡膠外套可防止惡性爆炸事故。由于無間隙，故密封性高，使用壽命不少于 20 年，且在使用周期內不需維修，是近代性能最好的變電所用避雷器之一。 其具體參數如下： 型號規(guī)格 ： Y10W1108 型 額定電壓： 108 kV 系統(tǒng)額定電壓： 110 kV 滅弧電壓： 100 kV 持續(xù)運行電壓： 84 kV 陡波沖擊殘壓： 3165 kV 雷電沖擊電壓： 281 kV 操作沖擊電壓： 239 kV 標稱放電電流： 10 kA 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 37 進出線和 母線的選擇 110kV 主變進線和母線的選擇 110kV導線按經濟電流密度選擇，按長時允許電流進行校驗，并應校驗其電壓損失是否合乎要求該變電所為兩回 35kV高壓架空線路供電。 (1)按經濟電流密度進行選擇 對應不同種類的導體和不同的最大符合利用小時數 maxT ，將有一個年計算費用最低的電流密度，成為經濟電流密度 ecJ 。對于全年負荷利用小時數高，母線較長，傳輸容量較大的回路，均應按經濟電流密度選擇 母線截面，按經濟電流密度選擇的導體截面可使年計算費用最低。 其計算公式如下所示： ecS =eccaJI ， 2mm 式中： caI — 線路正常運行時最大工作電流 則實際選擇中，應選取等于或者稍小于 ecS 的標準截面 S。 （ 1）按經濟電流密度選擇 本變電所的最大負荷年利用小時數 hT 4500max ? 查表得對應的鋼芯鋁絞線的經濟電流密度 ?ecJ 。 110kV側長期 最大工作電流為 ?maxI ?av ???1103 。 ecS ＝ ?ecJImax mm? 查選型表可選擇 LGJ_240/30,長期允許電流為 655A. 按長時允許電流校驗 選擇導線截面 應使線路長時最大工作電流 caI （包括故障情況）不大于導線的長時允許電流 acI ， 即： acI ? caI 而一般決定導線允許載流量時，周圍環(huán)境溫度均取為 25C? 作為標準，當周圍空氣溫度不為 25 C? ，而是 39。0? 時，導線的長時允許電流應按下式進河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 38 行修正： alI = acI039。0?? ?? ??mm 式中 alI — 環(huán)境溫度為 39。0? 時的長時允許電流， A； acI — 環(huán)境溫度為 0? 時的長時允許電流， A； 39。0? — 實際環(huán)境溫度， C? ； 0? — 標準環(huán)境溫度，一般為 25 C? ； m? — 導線最高允許溫度（環(huán)境溫度為 25 C? 時，導線最高允 許溫度為 70 C? ）。 由于該地區(qū)室外最熱月的環(huán)境溫度為 39。0? =42 C? ，所以要對導線的長時最大允許電流進行修正 ， 修正系數 4070039。0 ??????? ?? ??? mmK 修正后的電流為 AKII alal 3 5 539。 ????? ? ＞ 符合要求 ② 按短路條件校驗熱穩(wěn)定 母線的熱穩(wěn)定性按照最小熱穩(wěn)定截面進行校驗，即： S? minS = kI Cti 式中 ： S— 母線截面， 2mm ； minS — 最小熱穩(wěn)定截面， 2mm ； kI — 穩(wěn)態(tài)短路電流， kA； it — 假想時間，取 it =； C— 母線材料的熱穩(wěn)定系數， C=97 則 minS = kI Cti = ??? 2mm ＜ 2mm 符合條件 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 39 35kV 母線及主變壓器進線的選擇 (1)按經濟電流密度選擇 本變電所的最大負荷年利用小時數 hT 4500max ? 查表得對應的鋼芯鋁絞線的經濟電流密度 ?ecJ 。 35kV側長期工作電流為 : ?maxI ?av ??? 353 。 計算截面 ecS ＝ ?ecJImax mm? 查選型表可選擇 LGJ_400,長期允許電流為 898A. (2)按長時允許電流校驗 修正系數 4070039。0 ??????? ?? ??? mmK 修正后的電流為 AKII alal 3 9 839。 ????? ? ＞ 符合要求 (3)按短路條件校驗熱穩(wěn)定 母線的熱穩(wěn)定性按 照最小熱穩(wěn)定截面進行校驗，即： S? minS = kI Cti 式中 ： S— 母線截面， 2mm ； minS — 最小熱穩(wěn)定截面， 2mm ； kI — 穩(wěn)態(tài)短路電流， kA； it — 假想時間，取 it =； C— 母線材料的熱穩(wěn)定系數， C=93 則 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 40 minS = kI Cti = ??? 2mm ＜ 400 2mm 符合條件 35kV 側進出線的選擇 35kV 出線有 4 回，為架空線，按經濟電 流密度選擇，按其他條件校驗。 (1)按經濟電流密度選擇 本變電所的最大負荷年利用小時數 hT 4500max ? 查表得對應的鋼芯鋁絞線的經濟電流密度 ?ecJ 。 35kV側各出線的最大長期工作電流分別為 : 化肥廠 ： ?1maxI ?av ??? ? 。 汽配廠 ： ?2maxI ?av ??? ? 。 糖廠： ?3maxI ?av ??? ? 。 鋼廠： ?4maxI ?av ??? ? 。 選擇的截面分別為 : 1ecS ＝ ?ecJI 1max mm? 2ecS ＝ ?ecJI 2max mm? 3ecS ＝ ?ecJI 3max mm? 4ecS ＝ ?ecJI 4max mm? 查選型表可選擇 LGJ_150, LGJ_150, LGJ_150,LGJ_240 長時允許電流為 463A,463A,463A,655A (2)按長時允許電流校驗 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 41 修正系數 2570 4070039。0 ??????? ?? ??? mmK 修正后的電流為分別為： AKII alal 39。 1 ????? ? ＞ ?1maxI AKII alal 39。 2 ????? ? ＞ ?2maxI AKII alal 39。 3 ????? ? ＞ ?3maxI AKII alal 39。 4 ????? ? ＞ ?4maxI 符合要求 (1)按電壓損失校驗 線路允許的電壓損失為 35kV ＝ ① 1 1 1 10 25 5R r L? ? ? ? ? ?, 1 1 1 0X x L? ? ? 1 6P MW? 1 MVar? ② 2 2 2 21 28 8R r L? ? ? ? ? ?, 2 2 2 0X x L? ? ? 2 5P MW? 2 MVar? ③ 3 3 3 0 .2 1 0 3 0 6 .3R r L? ? ? ? ? ?, 3 3 3 0X x L? ? ? 3 6P MW? 3 MVar? ④ 4 4 4 32 r L? ? ? ? ? ?, 4 4 4 0X x L? ? 4 10P MW? 4 MVar? 則電壓損失為 : 1 1 1 11 0 6 5 .2 5 0 .935NP R Q XU K VU? ??? ? ? ?? 2 2 2 22 5 . 8 5