【正文】 110kV 斷路器的選擇及校驗(yàn) (1)、 按額定電流和額定電壓選擇 NU ≥ NSU 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 40 頁(yè) 式中 NSU — 斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為 110kV,所以選 eU 為 110kV NI ≥ gzdI gzdI =NNUS?? = 1103 ?? =(A) 選擇 SW3110G/1200 型高壓少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù) [8] 表 21 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電 流（ A） 斷流容量（ MVA） 6KV 額定斷流量（ KA） 根限通過電流 熱穩(wěn)定電流（ KA） 固有分閘時(shí)間（ s） 合閘時(shí)間（ s） 峰值 有效值 5秒 SW3110G/1200 110 1200 3000 41 ()4s (2)、 開斷 校驗(yàn) ktI =I? =＜ Ibr =(A) 所以滿足額定開斷電流的要求 1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路計(jì)算時(shí)間 t =bt +gt +hut =++=(s)＜ 1S ， 故計(jì) 短路非周期電流熱效應(yīng) npQ 短路周期電流熱效應(yīng)： ??????? ???? 2//2//22// 1012 ttP IIItQ （ ++） =2S 短路非周期電流熱效應(yīng) npQ ： ??? 2//ITQ anp ? = KA2S 110kV側(cè)短路時(shí)短路發(fā)熱量為 ??? npPK Q KA2S + KA2S＜ It2 t= 4= KA2S， 故滿足熱穩(wěn)定要求 2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 極限通過電流 jI =41(kA)＞ chI =(kA)， 。③按環(huán)境條件校驗(yàn)：選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，（查表 ） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)。 電氣設(shè)備的分析和選擇：①按正常工作條件選擇： 類型和形式 額定電壓 額定電流。 短路時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱校驗(yàn)。 需考慮諸多因素，如發(fā)熱計(jì)算：分析計(jì)算高溫升對(duì)電氣設(shè)備的影響， 電氣設(shè)備的絕緣壽命 導(dǎo)體接觸部分的導(dǎo)電性能 降低機(jī)械導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度。I =caX1 =1/177= 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 39 頁(yè) 所以： //0I = = // = = // = = （ 5） 短路點(diǎn)總的三相短路電流 //0kI = // = // =+= （ 6） 短路容量： ?? 3//KS //kI ?? NU （ 7） 三 相短路沖擊電流： ?????? //IKI SHsh = 2 電氣設(shè)備的選擇 根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按正常運(yùn)行情況選擇設(shè)備，按短路情況校驗(yàn)設(shè)備。 （ 3） 轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)化為 計(jì)算電抗： )G(ca ?????? ?dGSSXX )S(ca ????? dSSGXX （ 4） 計(jì)算電源供給的短路電流： ① 發(fā)電機(jī)供給的短路電流 max1dI =ddUS?3 = ??? ， 當(dāng) Xca〉 時(shí) ， 39。I =， // = = ② 系統(tǒng)供給的短路電流 max2dI =ddUS?3 = ?? 當(dāng) Xca〉 時(shí) ， 39。I =， //0I = = 查 曲線，對(duì)應(yīng) x= 時(shí) ， 39。KI ?? NU （ 6） 三相短路沖擊電流： ?????? //0kSHsh IKI =（ ?SHK ） 35kv 側(cè) K2處短路計(jì)算 dS =100MVA ， Ud =Uav ， 變壓器電壓百分?jǐn)?shù)： ? ? %21 ??KU , ? ? 17%31 ??KU , ? ? %32 ??KU （ 1） 各元件參數(shù)：如下圖 24，圖 25，圖 26 12524 LXXX ?? = 4 6 0 221 ??????ddUSLX 2213130 ????????? LXXXX SLSL ? ? ? ? ? ?? ? % 3231211 ???? ??? KKKK UUUU, ?????NdKT SSUXXX 100 00112826 ?? ? ? ? ? ? ?? ? 000000021% 3132212 ???? ??? KKKK UUUU, 010 0 00222927 ?????NdKT SSUXXX ? ? ? ? ? ?? ? % 2132313 ???? ??? KKKK UUUU 00334847 ?????NdKT SSUXXX 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 32 頁(yè) 系 統(tǒng) 系 統(tǒng)圖 24 131 ???? ?LXX 23032 ???????? ? XXX S 2 62 2633 ????? XX 002121 2734 ????? XX 圖 2 5系統(tǒng) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 33 頁(yè) 0 6 8 8 7 5 1 ??????? XXXX ????? XXX 21343337 ??????? TT XXXXX 圖 26系統(tǒng) （ 2） 星形變?nèi)切危? 圖 2 7系統(tǒng)1234 3735373538 ????? X XXXXX 3736373639 ????? X XXXXX 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 34 頁(yè) X40連接兩個(gè)電源 ，已經(jīng)與短路點(diǎn)的短路電流無關(guān)，不必計(jì)算了。I =， // = = 查 s曲線，對(duì)應(yīng) x= 時(shí)， 39。I =， // = = ② 系統(tǒng) 供給的短路電流 max2dI =ddUS?3 = ?? 查 0s 曲線，對(duì)應(yīng) x= 時(shí)， 39。I =， //0I = = 查 曲線，對(duì)應(yīng) x= 時(shí)， 39。對(duì)于本設(shè)計(jì) 的內(nèi)容， 雙電源供電， 在三相短 路電流最大處的 三個(gè) 匯流 母線上選擇短路點(diǎn)， 符合技術(shù)規(guī)程的要求 。 （ 5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 （ 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。 （ 2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要 進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 28 頁(yè) 第二部分 計(jì)算書 1 短路電流的計(jì)算 在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 110kv 配電裝置的有關(guān)尺寸 弧垂：母線 米 線間距離：門型母線架 米 出線 米 出線 米 構(gòu)架高度：母線 米 構(gòu)架寬度：門型母線架 米 出線 出線 米 變電所的平面布置情況 全所占地面積為 100? 50=5000 2M 新建所外 10 米沙石道路，場(chǎng)內(nèi)道路 95延米水泥路， 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 27 頁(yè) 住廠房為一層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積 100 平方米，設(shè)置高壓室、主控室、所長(zhǎng)室、辦公室、值班室、檢修間及鍋爐房，在所區(qū)適當(dāng)位置設(shè)置防火設(shè)備，在所內(nèi)打一口機(jī)井作為引用水，挖一口滲水 井 作為排水，以及設(shè)置室外廁所。電容器采用低式布置，為了人身安全，應(yīng)裝設(shè)圍欄，桿臺(tái)上的電容器組，其臺(tái)架底部對(duì)地高度為 米。隔離開關(guān)和電流互感器均可采用高式布置，其支架高度在 米之間。 [8] 主變壓器的布置：變壓器外殼不帶電，故采用落地式，安裝在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，主變壓器與建筑物的距離不小于 ，且距離變壓器 5米以上建筑物，在變壓器部高度以下外廊兩側(cè)米的范圍內(nèi)，不應(yīng)有門窗和通風(fēng)口，變壓器油超過 2500kg 以上的，兩臺(tái)變壓器之間火凈距不應(yīng)小于 510 米。 35kV、 110kV 側(cè)配電裝置均采用戶外式，東側(cè)進(jìn)線，西側(cè)出線，本著節(jié)約占地，少占農(nóng)田的原則，并為了進(jìn)行維護(hù)、安裝的方便及各種安全，此屋外配電裝置采用 普通中型 布置方式，這種布置方式整齊清晰 ， 不易誤操作 ，運(yùn)行可靠， 巡視 、維修 特別方便， 110Kv,35Kv 側(cè)母線，以及 35Kv,出線均采用門型構(gòu)造兩層布置。因此雷電波的保護(hù)設(shè)計(jì)除考慮在配電裝置內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器外，還必須對(duì)線路的進(jìn)線保護(hù)措施提出要求。 圖 17 進(jìn)線保護(hù)接線圖 進(jìn)線保護(hù)： 對(duì)于沿全線裝設(shè)避雷線的 110kV 架空線路，在本變電所的進(jìn)線 1— 2 km 長(zhǎng)度內(nèi)，進(jìn)行直擊雷保護(hù)。 [2] 進(jìn)線段保護(hù) 對(duì) 110kV側(cè)避雷器選用 Y10W108/268型， 35kv側(cè)選用 Y5W42/134型 ,10kv側(cè)選用 Y5WZ— ，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表 140， 141， 142 所示。雷電波侵入計(jì)算陡度見表 139 表 139 雷電波侵入計(jì)算陡度 kV/m 雷電波侵入計(jì)算陡度 kV/m 1km進(jìn)線保護(hù)段 2km進(jìn)線保護(hù)段 雷電侵入波保護(hù)是利用閥型避雷器以及與閥型避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段。 保護(hù)措施： 50％沖擊放電電壓見表 138所示 。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 24 頁(yè) 圖 16 防雷保護(hù)接線圖 （ 2）配電裝置對(duì)侵入雷電波的保護(hù)： 雷擊線路的機(jī)會(huì)比雷擊變電所多，所以沿線路侵入變電所的雷電過電壓行波很常見。 對(duì)角 避雷針間距： 222221 ????? aaD 避雷針的有效高度 ah , 由 a8hD? 求出， ??? Dh 避雷針的高度 ： ????? hhh 式中 xh — 變電所高度， m13 在 h 高度上的保護(hù)半徑為： 1 1 . 6 3 m1 3 / 2 4 . 1 8 )1 1 . 1 8 ) / ( 11 . 6()/) / ( 1( 1 . 6 xax ??????? hhhr 又因?yàn)? ??ha ， ??hh 查文獻(xiàn)曲線得： ???b 再因?yàn)椋? ??ha 查文獻(xiàn)曲線 [2]得： ???b 可見全所皆在保護(hù)范圍之內(nèi)，所設(shè)置四根高為 ?h 的避雷針。本所主要設(shè)備在 40 70 m2 的范圍內(nèi)可裝設(shè)四個(gè)等高避雷針 . 為避免反擊，避雷針應(yīng)距變電所 5m。 設(shè)置兩段式電流保護(hù)。 ① 相間短路的電流和電壓保護(hù) 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 23 頁(yè) 的配置 ② 單相接地零序電流保護(hù)的配置和整定計(jì)算。 （ 2）、 35KV 母線的保護(hù)。 110KV 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路的保護(hù)配置，線路的相間短路和單相接地短路保護(hù)均應(yīng)動(dòng)作于斷路器跳閘，可裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù) ① 反映接地短路的保護(hù)配置 ② 反映相間短路的保護(hù)配置。母線保護(hù)大多采用差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成，動(dòng)作后跳開連接在該母線上的所有斷路器。 圖 15 零序保護(hù)原理接線圖 母線保護(hù) 要求：必須快速有選 擇的切除故障母線；應(yīng)能可靠地適應(yīng)母線運(yùn)行型方式的變化；接線盡量簡(jiǎn)化。整定計(jì)算按避開正常運(yùn)行時(shí)變壓器中性點(diǎn)上流過的最大不平衡電流整定。 （ 6）變壓器的零序電流保護(hù)：對(duì)于大接地電流系統(tǒng)的變壓器，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器接地故障主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件或線路接地故障的后備保護(hù)。它 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 共 68 頁(yè) 第 22 頁(yè) 只能保護(hù)變壓器的部分，一般能保護(hù)變壓器的原繞組。 圖 14 過負(fù)荷保護(hù)接線原理圖 （ 5） 變壓器的電流速斷保護(hù)：原理：變壓器的電流速斷保護(hù)是反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)裝置只采用一個(gè)電流繼電器接于一項(xiàng)電流回路中，經(jīng)過較長(zhǎng)的延時(shí)后發(fā)出信號(hào)。電流繼電器的選擇，因此，查手冊(cè)選 DL34型電流繼電器 （ 4） 變壓器的過負(fù)荷保護(hù)： 變壓器過負(fù)荷電流三相對(duì)稱，對(duì)于三繞組變壓器，變壓器的三側(cè)都安裝有過負(fù)荷起動(dòng)元件。保護(hù)的測(cè)量元件動(dòng)作后起動(dòng)兩個(gè)時(shí)間繼電器，