【導讀】設計題目：110kV變電站電氣設計。指導老師（簽名）————————————————年月日

　　

【正文】 30 即 : ??? axJIS j290 (mm2 ) 即選擇的導線為 LGJ300 導線截面面積 （ 1）按允許載流量條件校驗導線截面積 : Iy 為環(huán)境溫度為 +200C 時導體長期允許載流量，由相關資料查出：LGJ— 300 導線在導體最高允許溫度 +700c 時 Iy=735A，在導體最高允許溫度+800C 時 Iy=742A， Kθ 為溫度修正系數，在導體最高允許溫度 +800C、實際環(huán)境溫度為 200C、海拔高度 1000 米及以下時 ， Kθ =1, Kθ Iy = 1 742= 742 A Kθ Iy ＞ Igmax 所選擇的導線截面滿足最大工作電流的要求 . （ 2）按電暈條件效驗 :因為此變電站所在地海拔高度為 720m,當海拔不超過 1000m 時 ,在常用的相間距離情況下 ,導線截面積大于等于 70 mm2 時不進行電暈校驗。 （ 3）按機械強度條件效驗 母線的選擇 本設計的 110kV、 35kV 為屋外配電裝置，故母線采用鋼芯鋁絞線 LGJ，而 10kV 采用屋內配電裝置，故采用硬 母線 。 （ 1） 35kV 母線型式。一般采用鋁線。 只有當持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的場所，或者腐蝕嚴重的場所，才選銅線 。 20kV 及以下且正常工作電流不大于 4000A 時宜選用矩形導體；在40008000A 時，一般選用槽型導體； 8000A 以上的工作電流選管型導體或鋼芯鋁絞線構成的組合導線。 （ 2）按最大持續(xù)工作電流選擇。導體截面應滿足 31 maxIIy ? = eUS3 = 373 ? =655A 式中 yI — 導體的長期允許載流量， A （ 3）按經濟電流密度選擇。在選擇截面時，除配電裝置的匯流母線外，長度在 20m 以上的導體，其截面一般按經濟電流密度選擇，先求出經濟截面即 ： )( 2max mmJISj ? 式中 J— 經濟電流密度， 2mmA ， 假設 110KV 線路的最大負荷利用小時數 maxT 為 6000 小時，則可以查出軟導線經濟電流密度 J=／ mm2 S= IgmaxJ == 母線選用矩形鋁導線 S=1250 mm2 yI 25℃=2063A maxgI = 655 A （ 4）熱穩(wěn)定校驗應滿足條件 )( 2m in mmCQS k? 式中 C— 母線的熱穩(wěn)定系數，可由下表查出； kQ — 短路電流的熱效應， skA?2 ； minS — 滿足熱穩(wěn)定的最小截面， 2mm （ 5）動穩(wěn)定校驗應滿足條件 ： y?? ?max 式中 y? — 母線材料的允許應力； max? — 母線材料的所受的最大應力。 在計算中，常認為 y?? ?max ，反求出此時的跨距 L，即為滿足動穩(wěn)定要 32 求的最大跨距。 若沒相采用多條矩形母線時，其母線導線所受的最大應力應為相間最大應力與條間最大應力之和。 （ 6）電暈電壓校驗。 110kV 及以上的母線應進行電暈電壓校驗。 電纜的選擇 （ 1）型式。根據用途、敷設方式和使用條件選擇。 35kV 及以下，常選鋁芯 ， 直埋地下敷設時，一般選用鋼帶鎧裝電纜；在潮濕或腐蝕性土壤的地區(qū)，應帶有塑料外護層。 所以 10KV 線路采用直埋方式， 即 選用鋁芯鋼帶鎧裝電纜。 （ 2）額定電壓的選擇為 ： NSN UU ? =10kV （ 3） 按經濟電流密度和最大持續(xù)工作電流選擇截面 S ，這里選容量為 的輸往 市政用電 的線路的負荷作為參考計算值 Igmax = eUS3醫(yī)院 = ? = 55 A 當 最大負荷利用小時數 maxT 為 4500 小時，則可以查出軟導線經濟電流密度 J 即 J=／ mm2 ??? axJISj46 (mm2 ) 即 纜芯截面為 50 mm2 （ 4）熱穩(wěn)定校驗應滿 足 )( 2m in mmCQSS k?? 式中 C— 電纜的熱穩(wěn)定系數，可由有關手冊查出。 C = 95 dzt —— 短路電流發(fā)熱等值時間，只考慮速動保護動作，設斷路器跳閘時間為 、保護動作時間為 ； 33 ∴ t = + = 秒， β = 1,查參考資料圖 5— 2 得： tz = 秒 , ∴ dzt = zt + = 秒； 取 d3點短路電流值： ?I =(KA)； sinS = = （ 5）電壓損失校驗。對于三相交流，計算公式為 U rrLIU )s i nc os(173%m a x ?? ??? 式中 U、 L— 線路工作電壓（線電壓）和長度； cos? — 功率因數； r、 x— 電纜單位長度的電阻和電抗。 校驗器電壓損失 %U? 。 一般應滿足 %5%??U 。 對供電距離較遠、容量較大的電纜線路，才進行此項校驗。 在此也可不校驗。 34 第六 章 主設備的繼電保護配置 電網繼電保護配置的原則是首先滿足繼電保護的 四項基本要求，即滿足選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。然后各類保護的工作原理、性能結合電網的電壓等級、網絡結構、接線方式等特點進行選擇，使之能夠有機配合起來，構成完善的電網保護。 變壓器的繼電保護配置 瓦斯保護：作為變壓器的主保護，反應變壓器油箱內部故障，包括繞組的相間短路，接地短路，匝間短路以及鐵芯燒損，油面降低等。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于斷開變壓器各側斷路器。 縱差保護：作為主變壓器的主保護，反應變壓器繞組、套管和引出線上的相間短路，大電流接地系統(tǒng)側繞組和引出線的單相接地、短路以及 繞組匝間短路，采用三相電流互感器分別裝于主變三側四點上用專用的電流互感器。 過流保護：是瓦斯保護、縱差保護的后備保護， 反映不對稱短路故障的負序電流元件和反映對稱短路故障的單相式低壓過電流保護組成。 零序電流保護： 反映中性點直接接地電網中的變壓器外部接地短路 過負荷保護：反應變壓器對稱過負荷，保護接于一相電流上，常延時動作于信號。 母線保護 母線保護方式 :一種是利用供電元件的保護兼故障的保護 ,另一種是采用專用母線保護。 母線保護種類 :完全電流差動母線保護 ,電壓差動母線保護。 35 110kV 繼電保護配置 110kV— 220kV 電網中母線保護應用較多的是母聯相位比較差動保護，故在本設計中 110kV 母線保護母采用聯相位比較差動保護。 對于 110kV 線路設有距離保護，后備保護為三段零序電流保護。距離保護是反映故障點至保護安裝處之間的距離，并根據該距離的大小確定動作時限的繼電保護裝置。一般有有距離Ⅰ段，保護本段線路的 70%85%的范圍；距離Ⅱ段保護本段線路全長；距離Ⅲ段保護本段線路和下異端線路的全長。 35kV、 10kV 繼電保護配置 35kV， 10kV 采用的都是單 母分段連線， 35kV， 10kV 單母分段連線，一般采用低阻抗的電流差動母線保護，故在本設計中 35kV， 10kV 母線保護采用低阻抗的電流差動母線保護。 線路的繼電保護配置 110kV 側繼電保護配置 :對 110kV ,裝設全線速動保護。 ：裝設相間短路后備保護（相間距離保護）和輔助保護（電流速斷保護） 的，較少受運行方式的影響，在 110— 220kV 電網中得到廣泛的應用。 故 在本設計中，采用三段式階梯時限特性的距離保護。距離保護的第一段保護范圍為本線路長度的 80％ 85％， T1 約為 ，第二段的保護范圍為本線路全長并延伸至下一線路的一部分， T11 約為 — ，距離第一段和第二段構成線路的主保護。距離保護的第三段作為相鄰線路保護和斷 36 路器拒動的遠后備保護，和本線路第一段和第二斷保護的近后備。 110kV 以上電壓等級的電網通常均為中性點直接接地電網，在中性點直接接地電網中，當線路發(fā)生單相接地故障時，形成單相接地短路，將出線很大的短路電流，所以要裝設接地保護。 35kV、 10kV側繼電保護配置 從《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》中查得，在 35kV、 10kV側無時限和帶時限電流速斷保護配合，可作為本線路的主保護，但它不能起遠后備保護的作用，為了能對線路起到近后備和對相鄰線路起到運后備作用，還必須裝設第三套電流保護，即定時限過電流保護。 37 第七 章 參考資料 1 《 電力工程電氣設計手冊 》 (一次、二次部分 ) 水利電力出版社 2 《 電力工程電氣設備手冊 》 (一次、二次部分 ) 水利電力出版社 3 《 發(fā)電廠變電所 電氣接線和布置 》 (西北電力設計院 ) 水利電力出版社 4 《 發(fā)電廠電氣部分 》 王士政、馮金光 編 水利電力出版社 5 《 發(fā)電廠及變電站電氣設備 》 吳靚、謝珍貴 編 水利電力出版社 6 《 電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南電力系統(tǒng)分冊 》 陳躍 編 水利電力出版社 7 《 電力工程電氣設計 200 例 》 卓樂友 編 水利電力出版社 8 《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》 電力工業(yè)出版社 9 《電力系統(tǒng)繼電保護》 沈陽電專 李駿年編 10 《 35— 110KV 變電所設計規(guī)范》 11 《 3— 110KV 高壓配電裝置設計規(guī)范》