【正文】 表 46 10kV各出線電流值 名 稱 礦機(jī)廠 機(jī)械廠 汽車廠 電機(jī)廠 煉油廠 飼料廠 電流值（ A） 122 71 143 149 109 27 I= %3N NSPU? = ( ) 50% 3 10 3 10? ? ? ? ?????= 主變和分段間隔 CT 選 600/5 出線 CT 選 200/5 型號(hào)選擇 LBJ— 10 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 主變 2 IN1Kes = 2 90kA = kA 出線 2 IN1Kes= 2 215kA = kA 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 由于 tk1s，故不計(jì)非周期。 S Qk = kA2 S 動(dòng)熱穩(wěn)定滿足要求 110kV 電流互感器的選擇 負(fù)荷電流 主變 110kV側(cè) I= Se/ 3 Ue=226 A 選擇型號(hào) LCWD— 110 額定電流比 300/5 級(jí)次組合 D1/D2/ 級(jí) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2 IN1Kes = 2 125kA = kA 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 由于 tk1s，故不計(jì)非周期熱效應(yīng) Qk = Q p = (I2 +1022 ktI +I2 tk) tk12 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 33 = (+10 +) = kA2 S (IN1Kt)2 = ( 90)2 = 6516 kA2 電流互感器的選擇 電流互感器選擇的具體技術(shù)條件 一次額定電壓： UN1≥ UNS1 一次額定電流 IN1≥ I1max 二次電流 5A 額定容量校驗(yàn) SN2≥ S2=I2 N2 Z21 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ies≥ iM 熱穩(wěn)定校驗(yàn) I2 t t≥ Qk 220KV 電流互感器的選擇（不校負(fù)荷） 負(fù)荷電流 主變 I= 3NNSU= 3 220?= 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 32 選擇型號(hào) 主變選用 LCWB2220W/200,額定變比 900／ 5，準(zhǔn)確度級(jí) 級(jí) ． 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2 IN1Kes= 2 80 101 .8 A k A? ? ? ? 所以動(dòng)穩(wěn)定滿足。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 表 45 110kV隔離開關(guān)的選擇結(jié)果 選 型 : GW5110/630 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) 技 術(shù) 數(shù) 據(jù) UN（ kV） 110 UN（ kV） 110 Igmax(A) 226 IN(A) 630 ich(kA) ies(kA) 50 Qk（ kA2s） I2Nbr． t（ kA2s） 1600 備 注 屋外型 電流電壓互感器的選擇 互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反應(yīng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。 表 44 220kV隔離開關(guān)的選擇結(jié)果 選 型 : GW10220/1600 計(jì) 算 數(shù) 據(jù) 技 術(shù) 數(shù) 據(jù) UN（ kV） 220 UN（ kV） 220 Igmax(A) 113 IN(A) 1600 ich(kA) ies(kA) 100 Qk（ kA2s） I2Nbr． t（ kA2s） 4800 備 注 戶外型 110kV 隔離開關(guān) 形式：室外 額定電壓： UN≥ UNS 額定電流： IN≥ Im 式中 UN 和 UNS分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓， kV； IN 和 Im 分別是電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流， A。 220kV 隔離開關(guān) 形式：室外 額定電壓： UN≥ UNS 額定電流： IN≥ Im 式中 UN 和 UNS分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓， kV； IN 和 Im 分別是電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流， A。 表 43 10kV斷路器的選擇結(jié)果 設(shè)備選型 計(jì)算數(shù)據(jù) 技術(shù)數(shù)據(jù) UN (kV) Igmax (A) I″ (kA) ish (kA) QK (kA2S) UN (kV) IN (A) Inbr (kA) ies (kA) I2tt (kA2S） ZN1210/1600 10 1241 281 10 1600 80 2977 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中的常用電器，它需與斷路器配套使用，但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 按一臺(tái)主變最大持續(xù)工作電流考慮及遠(yuǎn)期考慮 Im= Se/ 3 Ue= 31500/10 3 =1241 A 式中 為開斷系數(shù)； 根據(jù)以上條件 ,選擇 ZN101600 型真空斷路器 額定開斷電流校驗(yàn) INbr=＞ I＂ = 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 因 kt =1s，故不計(jì)非周期熱效應(yīng) Qk= kt ［ I＂ 2+10 （ I2kt ）（ I2kt ） + （ Ikt ）（ Ikt ）］ /12 = (+10 +)/12 =281kA2s 3= kA2S 式中 I為短路電流值； I2kt 、 Ikt 為差短路電流曲線表得到。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 極限通過峰值電流 ies=80＞ 故選擇 SFM110110/2021 型 6SF 斷路器能滿足要求，選擇結(jié)果如表 42。 S 3=2977 kA2 表 41 220kV斷路器的選擇結(jié)果 設(shè)備選型 計(jì)算數(shù)據(jù) 技術(shù)數(shù)據(jù) UN (kV) Igmax (A) I″ (kA) ish (kA) QK (kA2S) UN (kV) IN (A) Inbr (kA) ies (kA) I2tt (kA2S LW1220/2021 220 113 39． 01 99． 46 1738． 77 220 2021 40 100 6400 110kV 斷路器 形式：室外 6SF 額定電壓： UN≥ UNS 額定電流： IN≥ Im 式中 UN 和 UNS分別為 電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓， kV； IN和 Im 分別是電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流， A。 S 式中 I為短路電流值； I2kt、 Ikt 為差短路電流曲線表得到。 Im= Se/ 3 Ue= 31500/220 3 =113 A 式中 為開斷系數(shù)； 根據(jù)以上條件 ,選擇 LW1220/2021 型 6SF 斷路器 額定開斷電流校驗(yàn) INbr=40＞ I＂ = 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 由于 tk=1，故不計(jì)非周期熱效應(yīng) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 Qk = (I2 +10 2I2kt+I2 tk) tk12 = (+10 +) = kA2 10kV 為避免外界的 影響，故選戶內(nèi)型，且為保證供電可靠性及運(yùn)行維護(hù)檢修的方便，同時(shí)為減少占地面積，因此， 220kV及 110kV 選用 6SF開關(guān)， 10kV選用真空 開關(guān)。 斷路器的選擇 高壓斷路器的主要功能是正常運(yùn)行時(shí)用來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路和退出運(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，保證無故障部分正常運(yùn)行起保護(hù)作用。 系統(tǒng)的等值電抗圖和短路點(diǎn)的選擇 在圖 31中，短路點(diǎn) d1選在 220kV 母線上， d2 選在 110kV 母線橋上，兩臺(tái)主變壓器分列運(yùn)行， d3 選在 110kV 線路出口，兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行， d4 選在 10kV 母線上，兩臺(tái)主變壓器分列運(yùn)行， d5 選在 10kV 線 路出口，兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行。 (5) 不計(jì)負(fù)荷對短路點(diǎn)的影響，不計(jì)回路各處（線路、設(shè)備等接觸處，短路點(diǎn)電?。╇娮?，不計(jì)線路電納和變壓器導(dǎo)納，即只計(jì)及電抗的影響。 (3) 短路電流的計(jì)算采用標(biāo)幺值進(jìn)行的實(shí)用計(jì)算法。 有關(guān)本變電所短路電流計(jì)算的說明 (1) 計(jì)算短路電流的接線方式采用發(fā)生最大短路電流的正常接線方式短路電流周期分量即是該方式下的最大三相短路電流 I，短路發(fā)生在短路電流最大的瞬間。 (3) 研究限制短路電流的措施，為線路裝設(shè)限流電抗器等提供依據(jù)。 短路電路計(jì)算的目的和說明 短路電流計(jì)算 (1) 電氣主接線型式的比較和選擇。 根據(jù)本變電所電源側(cè) 5～ 10 年的發(fā)展規(guī)劃，計(jì)算出系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的短路電流。繼電保護(hù)裝置的整定和電氣設(shè)備的選擇均需要短路電流數(shù)據(jù)。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 變電所電氣主接線圖 圖 24 電氣主接線圖 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 3 短路電流計(jì)算 為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電器設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以 保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。 圖 23 內(nèi) 橋 式 接 線 10kV 配電裝置主接線選 擇 10kV 出線共 11 回，按照規(guī)程要求，采用單母線分段接線，對重要回路，均以雙回線路供電，保證供電的可靠性?？紤]到主變不會(huì)經(jīng)常投切和對線路操作及檢修的方便性，110kV 配電裝置采用內(nèi)橋式接線。 圖 22 雙母線接線 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 110kV 配電裝置主接線選擇 110kV 出線僅為兩回，按照規(guī)程要求，宜采用橋式接線。又由于 每個(gè)電源點(diǎn)都有兩回線路，一回線路停運(yùn)時(shí)，仍滿足 N1 原則。兩臺(tái)主變分別接在不同母線上，負(fù)荷分配均勻，調(diào)度靈活方便，運(yùn)行可靠性高，任一條母線或母線上的設(shè)備檢修，均不需停掉線路。 220kV 配電裝置主接線選擇 根據(jù) SDJ288《 220～ 500kV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，“ 220kV 配電裝置出線在 4 回及以上時(shí)，宜采用雙母線及其他接線”。 8 %kV，主要參數(shù)如表 21。 由 K1= 及過負(fù)荷小時(shí)數(shù) T=2 查“變壓器正常過負(fù)荷曲線”得過負(fù)荷倍數(shù) K2= 得變壓器的正常過載能力 S2= 31500=39690＞39240,故所選主變?nèi)萘繚M足大于等于 70％的全部負(fù)荷要求。 過負(fù)荷能力校驗(yàn) 經(jīng)計(jì)算一臺(tái)主變應(yīng)接帶的負(fù)荷為 38157 kVA，單單選擇一臺(tái)主變無法滿足要求，先選用兩臺(tái) 31500 kVA 的變壓器進(jìn)行正常過負(fù)荷能力校驗(yàn)。 若要選擇的變壓器符合要求必須滿足 70％負(fù)荷容量大于全部重要負(fù)荷容量，即 Se＞ Si 應(yīng)根據(jù) Se 選擇主變?nèi)萘俊? 70％負(fù)荷容量為 Se=∑ Pm/cosφ = (44000/+8280/) =38158 kVA 式中 為負(fù)荷同時(shí)率； 為考慮線損的系數(shù)； Pm 為最大負(fù)荷。 對于具有兩臺(tái)主變的變電所，其中一臺(tái)主變的容量應(yīng)大于等于 70％河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 的全部負(fù)荷或全部重要負(fù)荷，兩者中，取最大值作為確定主變?nèi)萘康囊罁?jù)。 110kV 重要負(fù)荷 1iP = iK P= 44000=28600kW 其中，因?yàn)橹匾?fù)荷百分?jǐn)?shù)是 65%，所以系數(shù) iK 取 10kV 最大負(fù)荷為 2mP = 0K ∑ kP = (1800+1100+2100+2200+1600+400) =8280kW 因?yàn)樗泄S不一定同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以同時(shí)率 0K 取 ； ∑ P為 10kV所有用戶的總負(fù)荷。 主變?nèi)萘康倪x擇 該設(shè)計(jì)是由 220kV 經(jīng)變電站變?yōu)?110kV 和 10kV 兩個(gè)電壓等級(jí)，由于最大負(fù)荷、重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)和同時(shí)率各有不同，必須各個(gè)計(jì)算。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 2 變壓器和主接線 主變壓器的選擇 變電所主變壓器容量的選擇按變電所建成 510 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn) 期 1020年的負(fù)荷發(fā)展對城郊變電所，主變壓器容量與城市規(guī)劃相結(jié)合。 表 12 10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 序號(hào) 用戶名稱 最大負(fù)荷（ kW） cosΦ 回路數(shù) 重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)（％） 1 礦機(jī)廠 （ D） 1800 0． 85 2 50 2 機(jī)械廠 （ E） 1100 2 45 3 汽車廠 （ F） 2100 2 72 4 電機(jī)廠 （ G） 2200 2 36 5 煉油廠 （ H） 1600 2 76 6 飼料廠 （ I） 400 1 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax=5256h，同