【正文】 第四節(jié) 電壓互感器的選擇 一． 110kV 側(cè)電壓互 感器的選擇： 選取 WVB11020H 戶(hù)外 ； 額定變比：； 級(jí)： 150VA 級(jí)： 150VA 3P 級(jí)： 100VA 二． 10kV 側(cè) PT選擇 ： 選取 JDZX10 戶(hù)外 ； 額定變比： ； 級(jí)： 100VA 3P 級(jí)： 100VA 6P 級(jí)： 100VA 第五節(jié) 母線(xiàn)的選擇 一． 110KV 母線(xiàn)選擇 (硬母線(xiàn) ) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)載面 S 年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5000h 以上時(shí)，經(jīng)濟(jì)電流密度 ecj = A/mm2 ? ?2204 2 2 6 .70 .9 0cecIS m mJ? ? ? 所以預(yù)選 LMY50? 6 型硬母線(xiàn)，平放 校驗(yàn)： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： m inS?選S ? ?32m i n 3 . 86 . 0 9 1 0 1 3 687im ak TS I m mC? ? ? ? ? S 選 =50 6mm2Smin=136mm2 滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 ②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： σ c≤σ al 110000 100: :1003310010000 :100 : 3 45 ? ? ? ?23727 3 1 5 .5 2 1 0 1 .1 1 03 1 0 1 5 2 .9 70 .3shC ilFNa?? ? ? ? ??? ? ? ? ?1 5 2 . 9 7 1 . 1 1 6 . 8 21 0 1 0CFlM N m?? ? ? ? ?22 5 06 1066bhWm ??? ? ? ? 61 6 . 8 2 6 . 7 2 a2 . 5 1 0c M MPW? ?? ? ?? aalc MP70?? ?? 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求 通過(guò)以上校驗(yàn) LMY— 50 6 平放，符合要求。 ④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ： 10kV 母線(xiàn)短路三相沖擊電流： ish =(kA) GW910/1250 隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流 Igf=40(kA) ish Igf 符合動(dòng)穩(wěn)定要求 ⑤熱穩(wěn)定校驗(yàn)： β //=Ish /kI =查曲線(xiàn)： tep＝ 4 秒 10kV 母線(xiàn)三相短路熱容量： Qdt=kI 2tep=(kA2S) 42 GW910/1250 隔離開(kāi)關(guān)的 4 秒熱穩(wěn)定電流： It=20(kA) It2t=202 4=1600(kA2S) kI2tepIt2t 符合熱穩(wěn)定要求 ⑥溫度校驗(yàn)： GW910/1250 隔離開(kāi)關(guān)允許使用環(huán)境溫度： 40℃～ 40℃ 本變電站地區(qū)氣溫： 22℃～ 40℃，所以符合要求。 三． 10kV 進(jìn)線(xiàn)及母線(xiàn)分段隔離開(kāi)關(guān)的選擇 （ 1）額定電壓： Ue=10kV （ 2）額定電流： Ie10kv 母線(xiàn)最大長(zhǎng)期工作電流 Igmax 40 g m a x 23019 13293 3 1 0NSIAU? ? ?? (3)根據(jù)有關(guān)資料選擇隔離開(kāi)關(guān)如表 127 表 127 10kV 進(jìn)線(xiàn)及母線(xiàn)分段隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定電流 (kA) 4 秒熱穩(wěn)定電流 (kA) GW410/20xx 6 80 40 （ 4）校驗(yàn)： ① Ue=10kV=UN ② I=20xxAIgmax=1329A ③額定開(kāi)斷電流校驗(yàn)： 10kV 母線(xiàn)三相穩(wěn)態(tài)短路電流 kI = GW410/20xx 隔離開(kāi)關(guān)的額定開(kāi)斷電流＝ 40KA 符合要求。 校驗(yàn)可知， 110kV 進(jìn)線(xiàn)側(cè)及母線(xiàn)分段所選 GW5110/1250 隔離開(kāi)關(guān)完全符合要求。 ④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ： 10kV 母線(xiàn)短路三相沖擊電流： ish =(kA) ZW110/1000 斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流 Igf=40(kA) ish Igf 符合動(dòng)穩(wěn)定要求 ⑤熱穩(wěn)定校驗(yàn)： β //=Ish /kI = 37 查曲線(xiàn)： tep＝ 4 秒 10kV 母線(xiàn)三相短路熱容量： Qdt=kI 2tep=(kA2S) ZW110/1000 斷路器的 4秒熱穩(wěn)定電流： It=16(kA) It2t=162 4=1024(kA2S) kI2tepIt2t 符合熱穩(wěn)定要求 ⑥溫度校驗(yàn)： ZW110/1000 斷路器允許使用環(huán)境溫度： 40℃～ 40℃ 本變電站地區(qū)氣溫： 22℃～ 40℃，所以符合要求。 35 三． 10kV 進(jìn)線(xiàn)及母線(xiàn)分段斷路器的選擇 （ 1）額定電壓： Ue=10kV （ 2）額定電流： Ie10kv 母線(xiàn)最大長(zhǎng)期工作電流 Igmax g m a x 23019 13293 3 1 0NSIAU? ? ?? （ 3）查電氣設(shè)備手冊(cè)選擇斷路器型號(hào)及參數(shù)如表 123 表 123 10kV 進(jìn)線(xiàn)及母線(xiàn)分段斷路器 型號(hào)及參數(shù)如表 型號(hào) 數(shù)量 技術(shù)參數(shù) 額定電流I（ A） 額定開(kāi)斷電流（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流 (kA) 4 秒熱穩(wěn)定電流(kA) ZW1210/20xx 3 20xx 80 （ 4）校驗(yàn)： ① Ue=10kV=UN ② I=20xxAIgmax=1329A ③額定開(kāi)斷電流校驗(yàn)： 10kV 母線(xiàn)三相穩(wěn)態(tài)短路電流 kI = ZW1210/20xx 斷路器的額定開(kāi)斷電流＝ 符合要求。 通過(guò)以上校驗(yàn)可知， 110kV 側(cè)所選 LW25110/1000 斷路器完全符合要求。雖然 10kA雷電流下的殘壓值兩種避雷器相同，但閥型避雷器只在串聯(lián)間隙放電后才可將電流泄放，而金屬氧化物避雷器在整個(gè)過(guò)電壓過(guò)程中都有電流流過(guò)，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過(guò)電壓。一是無(wú)間隙。 (3) 應(yīng)首先采用高新技術(shù)產(chǎn)品，并有一定可靠運(yùn)行記錄的新產(chǎn)品。 22 二．防雷電波設(shè)計(jì)和設(shè)備的選擇 根據(jù)《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，變電站的每組母線(xiàn)上，都應(yīng)安裝避雷器，作為防止高壓雷電波沿架空線(xiàn)路、設(shè)備侵入變電站的最主要措施。 (1) 單支避雷針在地面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下式計(jì)算： r= (8— 1) 式中 r保護(hù)半徑， m (2) 單支避雷針在被保護(hù)物高度 hx水平上的保護(hù)半徑應(yīng)接下式計(jì)算： ①當(dāng) hx≥ h/2 時(shí)， rx=(hhx) p=hap (8— 2) 式中 rx避雷針在 hx水平面上的保護(hù)半徑， m ha避雷針的有效高度， m ②當(dāng) hx＜ h/2 時(shí)， rx=() p (8— 3) (3) 兩支等高避雷針保護(hù)范圍確定方法： 兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按下式計(jì)算： ho=hD/7p (8— 4) 式中 ho兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的高度， m； D兩支避雷針間的距離， m 兩針間 hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度按下式計(jì)算： bx=(hohx) (8— 5) 式中 bx保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度， m 當(dāng) D=7haP時(shí)， bx=0。變電站裝設(shè)避雷針時(shí)，應(yīng)該使所有設(shè)備都處于避雷針保護(hù)范圍之內(nèi)， 避雷針由接閃器和引下線(xiàn)、接地裝置等組成。因此要求變電站的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動(dòng)作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，在此前提下，力求經(jīng)濟(jì)合理的原則。 （ 2）主控制室益有較好的朝向 ,炎熱地區(qū)宜面向夏季盛行風(fēng)向 ,避免日曬。 (1)所外道路應(yīng)利用已有道路或現(xiàn)成道路。 降壓變電所主要由屋內(nèi)、外 配電裝置、主變壓器、主控制室及輔助設(shè)施等組成。但耗用鋼材多，檢修運(yùn)行不及中型方便。 屋外配電裝置的型式除與主接線(xiàn)有關(guān)，還與場(chǎng)地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受材料供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制。 按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外；按組裝方式，又可分為裝配式和成套式。 二 . 檢驗(yàn)?zāi)妇€(xiàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定 對(duì) 35kV 以上母線(xiàn)，應(yīng)檢 驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；對(duì)于重要母線(xiàn)和大電流母線(xiàn)，由于電力網(wǎng)母線(xiàn)振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€(xiàn)自振頻率。 （ 2）選擇母線(xiàn)截面的大小。 2） .35～ 110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 一．電流互感器的 選擇 Ie=Igmax／ 110%確定 CT一次額定電壓 CT用途，確定其級(jí)次組別及接線(xiàn)方式 線(xiàn)路側(cè)設(shè)置差動(dòng)、過(guò)電流、測(cè)量三組 CT，接成三相星形 10kV 主變出口設(shè)置差動(dòng)、計(jì)量、測(cè)量及電流保護(hù)三組 CT，接成三相星形 15 10kV 負(fù)荷出線(xiàn)處設(shè)置計(jì)量、測(cè)量及電流保護(hù)二組 CT，接成二相星形 選定型號(hào)，根據(jù)短路情況校驗(yàn)熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定 二．電壓互感器的選擇 正常工作條件：一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，機(jī)械負(fù)荷；承受過(guò)電壓能力：絕緣水平，泄露比距。 第四節(jié) 互感器的選擇 互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器。其主要功用為： ：在檢修電氣設(shè) 備時(shí)，用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)與電源電壓隔離， 以確保檢修的安全。所以 10KV 側(cè)采用真空斷路器。 二．?dāng)嗦菲鞣N類(lèi)選擇 考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)且由于 SF6 斷路器已成為高壓和超高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。 一．選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求： ，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)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。計(jì)算回路的 Imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低 5％時(shí)出力保持不變，所以 Imax＝ In。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則： 1.按正常工作狀態(tài)選擇； 。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。短路計(jì)算點(diǎn)的選擇要使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 短路電流計(jì)算點(diǎn)如圖 所示 1 1 0 k v 1 0 k v 0 .4 k vK 1 K 2K 3 圖 系統(tǒng)短路等效電路圖 12 第四節(jié) 短路計(jì)算的方法和步驟 在本設(shè)計(jì)中將系統(tǒng)看成無(wú)窮大容量，采用 標(biāo)幺值法 進(jìn)行短路電流計(jì)算。 Ish 三相短路穩(wěn)態(tài)有效值，用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線(xiàn)的熱穩(wěn)定。 第二節(jié) 短路電流計(jì)算目的 計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 三相交流系統(tǒng)的短路種類(lèi)主要有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相接地短路。它具有有功損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、補(bǔ)償容量增減方便、 10 個(gè)別電容器損壞不影響整體使用等特點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。這種方法只能通過(guò)選擇功率因數(shù)高的電氣設(shè)備來(lái)做到，但不能達(dá)到完全補(bǔ)償。故提出單母線(xiàn)分段接線(xiàn)和單母線(xiàn)接線(xiàn)兩種方案，因兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。 二． 10kV 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 6～ 10kV 配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)目為 6回及以上時(shí)，可采用單母線(xiàn)接線(xiàn)，單母 9 線(xiàn)分段接線(xiàn)。 第三節(jié) 主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)變電 站在電力系統(tǒng)中得地位，負(fù)荷性質(zhì)，出線(xiàn)回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)，周?chē)h(huán)境及變電站得規(guī)劃容量等條件和具體情況，并滿(mǎn)足供電可靠性，運(yùn)行靈活，操作方便，節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。但接線(xiàn)過(guò)于簡(jiǎn)單，可能又不能滿(mǎn)足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。 主接線(xiàn)正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。有母線(xiàn)接線(xiàn)分為單母線(xiàn)接線(xiàn)和雙母線(xiàn)接線(xiàn)；無(wú)母線(xiàn)接線(xiàn)分為單元式接線(xiàn)、橋式接線(xiàn)和多角形接線(xiàn)。站用變壓器 型號(hào)及參數(shù)如 表 22 表 22 10kv 級(jí)三相雙繞組站用變技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定容量 (KW) 連接組標(biāo)號(hào) 額定電壓 (KV) 損耗 (W) 阻抗電壓 (%) 空載電流 高壓 低壓 空載 負(fù)載 S980/10 80 Yyn0 240 1250 4 6 第三章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 電氣主接線(xiàn)的基本知識(shí) 電氣主接線(xiàn)是發(fā)電廠(chǎng)和變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。每臺(tái)工作變壓器在不滿(mǎn)載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái)