【正文】 YH5WZ— 17/45 35kV出線 10 45 24 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》 —— 西北、東北電力設(shè)計(jì)院編 《發(fā)電廠變電所電氣接線和布置》 —— 西北電力設(shè)計(jì)院編 《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 《 10220kV變電所設(shè)計(jì)》 —— 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 有關(guān)教材《發(fā)電廠電氣部分》《電力系統(tǒng)分析》等 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 23 附錄 第一部分 計(jì)算書 主變?nèi)萘亢团_數(shù)選擇計(jì)算 1. 60KV側(cè)： 其出線回路數(shù)為 7回， Kt=,結(jié)合“ 1. 2變電站的負(fù)荷分析” 35kv負(fù)荷情況分析表 1－ 1知： ＝ 2. 35KV側(cè)： 由于其出線回路數(shù)共 10回，故可取 Kt=,結(jié)合 35kv負(fù)荷情況分析可知： ＝ ??（ 10+10+6+4+4+3+3+2） ＝ 則三繞組變壓器的計(jì)算容量： 因此，選擇兩臺 75MVA的變壓器。其絕緣水平為 35kV等級，需在中性點(diǎn)上裝避雷器。范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在l0Ω左右，以保證大多數(shù)雷電波只在此線段外出現(xiàn)，即設(shè)置進(jìn)線段保護(hù)。 二、雷電侵入波的過電壓保護(hù) 對入侵波防護(hù)的主要措施： 變電所內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷 電波入侵時的過電壓，在 ll0kV、 35kV 靠近變電所 l2kM的進(jìn)線上架設(shè)避雷線，其耐雷水平分別不應(yīng)低于 30kA和 75kA 保護(hù)角在 25176。 ? 主變壓器裝設(shè)獨(dú)立避雷針 ? 各電壓等級母線橋：裝設(shè)獨(dú)立避雷針。 一、直擊雷的過電壓保護(hù)： 裝設(shè)獨(dú)立避雷針，為防止雷直擊 變電設(shè)備及其架構(gòu)、電工建筑物，其沖擊接地電阻不宜超過 10歐，為防止避雷針落雷引起的反擊事故，獨(dú)立避雷針與配電裝置架構(gòu)之間的空氣中的距離 SK不宜小于 5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離 Sd應(yīng)大于 3m。 8） 1600 2298A 雙片矩形室內(nèi)外混裝 輸電線路 LGJ— 150 150 470A 架空線 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 20 第 5 章 變電所的防雷保護(hù)規(guī)劃 避雷針、避雷器是變電所屋外配電裝置和所區(qū)電工建筑物防護(hù)直擊雷過電壓的主要措施。 電壓等級 型號 截面積（ mm） 載流量 備注 110KV 輸電線路及母線 LGJ400 400 898A 敝露式裝設(shè) 主變進(jìn)線 LGJ240 240 610A 架空線 60KV 母線及母變連接線 LMY100179。 8 雙條矩形鋁母線動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定此前校驗(yàn)過，滿足要求。 8）條矩形鋁母線平放時，長期允許載流量為 2298A，取綜合校正系數(shù) K=，則實(shí)際載 流量為 IXR =2298179。 2) 主變 35KV側(cè)至 35KV母線連線的選擇 )( 2min mmtCISS dz???y?? ?max110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 19 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)定一般選矩形鋁母線做變壓器至母線的連接線， Igmax=1819A 按經(jīng)濟(jì)電流密度選設(shè) Tmax=4000h，查有關(guān)資料得， J=，經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊得：試選用 2179。 3) 60KV側(cè)輸電線路的選擇，應(yīng)按其最大負(fù)荷 電流選擇導(dǎo)體截面。= ＞ Igmax， 100179。 2) 主變 60KV側(cè)至 60KV母線連線的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)定一般選矩形鋁母線做變壓器至母線的連接線， Igmax =496A按經(jīng)濟(jì)電流密度選設(shè) Tmax=4500h，查有關(guān)資料得， J=，經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊得：試選用 100179。 3) 110KV母線選擇可按照單回最大 110KV出線選擇，也選擇 LGJ400 型鋼芯鋁絞線。故主變 110KV側(cè)的引出線，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇軟導(dǎo)體。 ⑶ 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ⑷ 動穩(wěn)定校驗(yàn) ? y母線材料的允許應(yīng)力 ? max作用在母線上的最在計(jì)算應(yīng)力 各電壓等級負(fù)荷，最大負(fù)荷利用率為： 110KV側(cè)： Tmax=5000 小時 35KV側(cè)： Tmax=4500 小時 10KV側(cè)： Tmax =4000 小時 110KV 母線及引出 線的選擇 1) 主變 110KV側(cè)的引出線的選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)資料可知 110KV 及以上的配電裝置蔽露布置時、不宜采用硬導(dǎo)體。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面的允許電流還必 須滿足 Igmax≤ kIal ⑵電暈電壓校驗(yàn) 當(dāng) 110KV所選導(dǎo)線截面積大于 70mm2時，可不作電暈電壓校驗(yàn)。 ⑴按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。矩形母線用于 35KV及以下，電流在 4000A 及以下配電裝置。載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料， 110KV 及以上配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。 35KV電壓互感器 選用 RN2—— 35型高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)： Ue=35KV， Le=， Sde=1000MVA。 1500/5 1 秒熱穩(wěn)定倍數(shù) 45/15 65/15 75/15 動穩(wěn)定倍數(shù) 125 90 次級組合 D/D/D/ 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中工作電流大 1/3左右，以保證測量儀表最佳工作，并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 16 隔離開關(guān)選擇結(jié)果如下 ： 110KV選 GW4— 110型： 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4110 U(KV) 110 Ue（ KV） 110 Igmax(A) 174 Ie(A) 1250 I(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 80 二、高壓開關(guān)柜的選擇： 根據(jù)所選擇的形式，所選開關(guān)柜的型號如下： 10KV： KYN28— 12 35KV： KYN61— 三、電流互感器的選擇： 選擇：根據(jù)電網(wǎng)額定電壓等其他條件，查《常用設(shè)備手冊》選電流互感器型號如下： LH選擇： 技術(shù)特性 型號 LVQB110 LZZBJ35 LZZBJ10 額定電壓（ KV） 110 35 10 額定電流（ A） 2179。4 I2∞ tdz 2179。 Ir2t 252179。 Ir2t 179。 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 15 一、斷路器及隔離開關(guān)的選擇： 選擇： （ 1）按正常工作條件選擇： a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓 Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Uymax。滿足動穩(wěn)定條件為： ies≥ ish 式中 ies—— 短路沖擊電流幅值 ish—— 電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值 短路計(jì)算時間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，必須合理地確定短路計(jì)算時間。 t2≥ Qk 式中： Qk—— 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。 第二、按短路情況校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時，電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 ；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大臺發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax。 額定電流 電網(wǎng)的額定電流 IN 是指在額定周圍環(huán)境溫度 ? 0 下，電器的長期允許電流。 一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在 220KV 及以下時為 ；額定電壓為 330500kv時為 。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相 同。 短路電流計(jì)算結(jié)果如下表： I（ KA） (KA） I? （ KA） shI （ KA） 110kv 2 60Kkv 35Kkv 短路電流計(jì)算結(jié)果表 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 14 第 4 章 主要電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 ? 在簡化系統(tǒng)阻抗時，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并 ,兩個容量相差很大的電源不能夠合并。有關(guān)感應(yīng)電動機(jī)對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動機(jī)正在運(yùn)行時，在母線上發(fā)生三 110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 13 相短路，短路點(diǎn)的電壓立即降低。 ? 計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件 X/3R 時，可以略去電阻的影響。 ? 每一個電壓級采用平均電壓，這個規(guī)定在計(jì)算短路電流時，所造成的誤差很小。 ? 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處 于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。 （ 6） 短路后 ：用來校驗(yàn)斷路器的遮斷容量。 （ 4） 短路后 ：用來校驗(yàn)斷路器的斷 流量。 （ 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動穩(wěn)定。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，其衰減時間常數(shù)為 。短路電流隨時間變化，最后達(dá)到穩(wěn)定值。除三相短路外的其他短路都是不對稱性短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。 短路的種類有以下幾種：三相短路 ,兩相短路 ,兩相短路接地 ,單相短路（接地）。短路事故威脅著電 網(wǎng)的正常運(yùn)行中，并有可能損壞電氣設(shè)備。 由以上可知，在本設(shè)計(jì)中采用第一種接線，即 110KV 側(cè)采用單母分段的連接方式， 60KV 側(cè)采用單母分段連線， 35KV側(cè)采用單母分段連接。 兩種方案比較： 方案一 110KV側(cè)采用單母分段的連接方式，供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便， 35KV、 10KV采用單110KV 降壓變電 所 設(shè)計(jì) 11 母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可 靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。 故 35KV采用單母分段連接 主接 線方案的比較選擇 由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案 方案一： 110KV 側(cè)采用單母分段的連接方式， 60KV 側(cè)采用單母分段連接， 35KV 側(cè)采用單母分段連接。 故 35KV采用單母線分段連接。 故 110KV側(cè)采用單母分段的連接方式。 110KV側(cè)配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。當(dāng)線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。 （ 2）外橋形接線 1）優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線 2）缺點(diǎn)： ? 變壓器的切除和較復(fù)雜，需操作兩臺斷路器并影響一回線路暫時停運(yùn)； ? 連接橋斷路器檢修時，兩個回路 需解列運(yùn)行； ? 出線斷路器檢修時，線路要在此期間停運(yùn)。 2）缺點(diǎn)： ? 變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需操作兩臺斷路器并影響一回路暫時停運(yùn)； ? 連接橋斷路器檢修時，兩個回路需解列運(yùn)行； ? 出線斷路器檢修時，線路要在此期間停運(yùn)。連接橋斷路器裝于靠近主變壓器側(cè)，成內(nèi)橋形接線；連接橋斷 路器裝于靠近出線側(cè)，稱外橋形接線。 （ 3）適用范圍：只有一臺變壓器和回線路時；當(dāng)發(fā)電廠不設(shè)高壓配電裝置、直接將電能送至樞紐變電所時。 二、無匯流母線的電氣主接線 變壓器一線路單元連接 （ 1）優(yōu)點(diǎn)：接線最簡單，設(shè)備最少，不需高壓配電裝置。檢修斷路器時，不需要帶旁路的倒操作。 （ 3）操作檢修方便。 （ 2）運(yùn)行調(diào)度靈活性。每回路由兩臺斷路器供電，發(fā)生母線故障時，只跑開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。 增設(shè)旁路母線 為保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置在進(jìn)出線段路器檢修時 不中斷對用戶的供電，可增設(shè)旁路母線。 （ 3）適用范圍： 3563KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回時； ② 110220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2 回 單母線分段接線 （ 1）優(yōu)點(diǎn)： ? 用短路器把母線分段后，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，由兩個電源供電； ? 當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，分段短路器能自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電； （ 2）缺點(diǎn)： ? 當(dāng)以段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都 要在檢修期間內(nèi)停電； ? 當(dāng)出現(xiàn)為雙路時，常使架空線出現(xiàn)交叉穿越； ? 擴(kuò)建時需要向兩個方向均衡擴(kuò)建； （ 3）適用范圍：