某地區(qū)某地區(qū) 110kv35kv10kv110kv35kv10kv 降壓變電所的設(shè)計(jì)降壓變電所的設(shè)計(jì) 摘摘 要要 隨著工業(yè)時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn) 固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的 合理設(shè)計(jì)和配置。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、 擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮，本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)降壓變電站,此變電站有三個(gè)電 壓等級：高壓側(cè)電壓為 110kv,有一回線路；中壓側(cè)電壓為 35kv,有四回出線；四回 出線都是雙回路供電。低壓側(cè)電壓為 10kv,有八回出線,其中有六回是雙回路供電。 同時(shí)對于變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。本設(shè)計(jì)選擇選擇一臺(tái) sfszl-31500/110 主變壓器，其他設(shè)備如站用變，斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，高壓熔斷器，電 壓互感器，無功補(bǔ)償裝置和等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn) 行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活 性。使其更加貼合實(shí)際，更具現(xiàn)實(shí)意義。 關(guān)鍵詞：變電站；主接線； 變壓器 abstract with the development of the industry times, people bring up higher requests to the electric power supply, especially to the stability、reliability and endurance .but the stability 、reliability and endurance of the electrical network often rely on the transformer substations rationality and disposition. one typical transformer substation requests the equipments in it work reliably, operate nimbly, being carried on reasonably and easy to be expended .refer to these several reasons, in this article we devise a transformer substation for abasing voltage, which has three voltage rates: the high voltage rate is 110kv,which has one routes; the middle voltage rate is 35kv, which has four routes and four of them have double routes; the low voltage rate is 10kv, which has eight routes and six of them have double routes. in the same time ,we select the main equipments for the transformer substation .this article select one main transformer (sfszl-31500/110) and other equipments, for example : transformer used for substation ,breaker , isolator ,current transformer, voltage transformer, high voltage fuse , idle work compensator ,the protecting equipments and so on are also selected ,devised and disposed according to the actual fact. whats more, we try our best to mange to make the substation work reliably, operate nimbly, be carried on reasonably and easy to be expended. so that it can close the fact more. key words：transformer substation ；main connection；transformer 目目 錄錄 摘 要.i abstract.ii 1 概 述 .1 1.1 總的部分.1 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容：.1 1.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料.1 2 變壓器的選擇 .2 2.1 主變壓器的選擇.2 2.2 站用變壓器的選擇.4 3 電氣主接線的設(shè)計(jì) .5 3.1 110kv 電氣主接線.6 3.2 35kv 電氣主接線 .7 3.3 10kv電氣主接線 .8 3.5 站用電接線.9 4 短路電流計(jì)算書 .12 4.1 計(jì)算各回路電抗.12 4.2 計(jì)算各點(diǎn)短路點(diǎn)的最大短路電流.13 4.2.1 110kv 側(cè)短路電流的計(jì)算 .13 4.2.2 35kv 側(cè)短路電流的計(jì)算 .14 4.2.3 10kv 側(cè)短路電流的計(jì)算 .15 5 配電裝置及主要電氣設(shè)備的配置與選擇 .16 5.1 高壓配電裝置的配置.16 5.1.1 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則與要求 .16 5.1.2 高壓配電裝置的配置 .16 5.2 高壓斷路器的選擇.17 5.2.1 高壓斷路器的配置與選擇 .17 5.2.2 110kv 側(cè)斷路器的選擇 .17 5.2.3 35kv 側(cè)斷路器的選擇 .19 5.2.4 10kv 側(cè)斷路器的選擇 .20 5.3 隔離開關(guān)的選擇.21 5.3.1 隔離開關(guān)的配置與選擇 .21 5.3.2 110kv 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 .21 5.3.3 35kv 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 .22 5.3.4 10kv 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 .22 5.4 導(dǎo)線的選擇.22 5.4.1 110kv 母線的選擇與校驗(yàn) .23 5.4.2 35kv 側(cè)母線的選擇與校驗(yàn) .23 5.4.3 10kv 側(cè)母線的選擇與校驗(yàn) .23 5.5 互感器的選擇.24 5.5.1 電壓互感器的選擇 .24 5.5.2 電流互感器的選擇 .24 5.6 避雷器的選擇.25 5.7 接地刀閘的配置.26 5.8 10kv配電裝置 .26 6 其他配電裝置 .26 6.1 無功補(bǔ)償裝置.26 6.2 各級電壓中性點(diǎn)接地方式.26 6.3 過電壓保護(hù)及接地.27 參 考 文 獻(xiàn) .28 附 錄 一 .29 1.站用電原理接線圖.29 2.電氣主接線圖.30 3. 電氣裝置斷面圖.31 致 謝 .37 1 1 概概 述述 1.1 1 總的部分總的部分 110kv 降壓變電站的設(shè)計(jì)是按系統(tǒng)規(guī)劃并帶有擴(kuò)建功能，為滿足地方負(fù)荷的需要 而建設(shè)的終端變電站，110kv 側(cè)采用常規(guī)電氣設(shè)備戶外高型布置，35kv 采用戶內(nèi)布 置架空和電纜混合出線，10kv 采用戶內(nèi)布置全部電纜出線，主變壓器本期 140mva，終期 240mva 三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，每臺(tái)變壓器配置二組 3.0mvar 的 10kv 電容器。其各則電壓等級出線形式為： 110kv 出線：本期 1 回，終期 2 回，采用 lgjq-300 的鋼絞鋁線架空出線； 35kv 出線：本期 4 回，終期 8 回，采用 lgj500 的剛絞鋁線架空和電纜混合出 線； 10kv 出線：本期 8 回，終期 16 回，采用 h63b10 單條矩形硬母線出線。 1.21.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容： 本設(shè)計(jì)只做電氣部分的初步設(shè)計(jì)，不作施工設(shè)計(jì)和土建設(shè)計(jì)。 （1）主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷的大小、類型，選擇主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型式、 電壓等級、調(diào)壓方式等。 （2）電氣主接線設(shè)計(jì)：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。 （3）短路電流計(jì)算：不同運(yùn)行方式（大、小、主） 、短路點(diǎn)與短路類型。 （4）主要電氣設(shè)備的選擇：斷路器、隔離開關(guān)、母線及支撐絕緣子、限流電抗器、 電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、消弧線圈、避雷器 （5）繪制電氣主接線圖。 1.31.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 1、本變電所是按系統(tǒng)規(guī)劃，為滿足地方負(fù)荷需要而建設(shè)的 110kv 降壓中間變電站， 電壓等級為 110kv/35kv/10kv。 2、所址地理和氣象條件 本變電站的電壓等級為 110/35/10。變電站由兩個(gè)系統(tǒng)供電建于城郊，距城區(qū)約 7.5km，該地區(qū)自然條件為年最高氣溫 40，年最低氣溫 3，最熱月平均最高氣溫 35，最冷月平均最低氣溫 2，地震動(dòng)峰值加速度 0.10g，設(shè)計(jì)風(fēng)速 30m/s。當(dāng)?shù)?海拔高度 600m，雷暴日 12 日/年，出線方向 110kv 向北，35kv 向西，10kv 向東。其 設(shè)計(jì)的地理模式位置如下： 單 單 單 單 單 110kv 35kv單 單 單 35kv 單 單 單 20km 80km 110kv單 單 單 單 單 單 單 圖 1-1 110kv 變電站設(shè)計(jì)的位置圖 3、負(fù)荷概況 本變電所近期有 8 回 10kv 出線，其中一類負(fù)荷 1 回；遠(yuǎn)期共有 16 回 10kv 出線， 其中二類負(fù)荷 2 回，每回負(fù)荷約 1600kw ，cos=0.95,tmax=4500h。35kv 側(cè)近期有 4 回出線，其中一類負(fù)荷 1 回；遠(yuǎn)期 8 回出線，其中二類負(fù)荷 2 回，每回負(fù)荷 4500kva， ，cos=0.85,tmax=4500h。 4、供電范圍 110kv 線路最長為 100km，最短 50km；35kv 線路最長為 60km，最短 20km；10kv 低壓饋線最長為 30km，最短為 10km 5、系統(tǒng)情況 系統(tǒng)至本變電所 110kv 母線的標(biāo)么電抗（sd=100mva）為：最大運(yùn)行方式時(shí) 0.25；最小運(yùn)行方式時(shí) 0.35；主運(yùn)行方式時(shí) 0.3；每臺(tái)變壓器配置 10kv 電容器 2 組 容量為 23.0mvar. 110kv 短路電流 31.5ka，35kv 短路電流 25ka,10kv 短路電流 25ka，110kv 采用軟母線半高型布置，35kv 采用戶內(nèi)單列布置，10kv 采用戶內(nèi)雙列 布置。 2 2 變壓器的選擇變壓器的選擇 2.1 主變壓器的選擇主變壓器的選擇 變壓器是變電所中關(guān)鍵的設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的 合理輸送、分配和使用。設(shè)計(jì)的變電所中，35kv 側(cè)負(fù)荷每回容量 4500kva,cos=0.85；10kv 側(cè)負(fù)荷每回容量 1600kw，cos=0.95。本期系統(tǒng)負(fù)荷總 量和類型統(tǒng)計(jì)如下： 35kv 側(cè)的總負(fù)荷： 35 s4500 4/0.85kva21176kva 10kv 側(cè)的總負(fù)荷： 10 s1600 8/0.95kva13473.68kva 近期的總負(fù)荷： s 3510 s s s34649.68kva 其中一類負(fù)荷： 1 s4500/0.85kva1600/0.956978kva 其中二類負(fù)荷為： 2 s4500/0.85 2kva1600/0.95 2 kva 13956kva 遠(yuǎn)期的總負(fù)荷： s =24000+4500/0.853+1600/0.954=53900kva 其中一類負(fù)荷： 1 s6978kva 其中二類負(fù)荷： 2 s13956kva 一二類總負(fù)荷： 1 2 s139566978 kva 20934kva 35kv 側(cè)的總負(fù)荷： 35 s4500 /0.85kva37059kva 10kv 側(cè)的總負(fù)荷： 10 s1600 10/0.95kva16842kva 所以應(yīng)選用型式為三相三繞組自冷有載調(diào)壓變壓器，容量為 31.5mva；額定電壓 為 11081.25%/38.522.5%/10.5kv，阻抗電壓：， k1 2 u%10.5 ,;接線組別： ynyn0d11;容量比：100/100/100 k1 3 u%1718 k2 3 u%6.5 35kv 側(cè)負(fù)荷較大，故將零阻抗置于該側(cè)。主變壓器中性點(diǎn)應(yīng)該留有經(jīng)消弧線圈 接地。第一期工程的主變壓器的負(fù)荷率為 78.2%。因負(fù)荷中含大量一二類負(fù)荷，對 供電可靠性要求高，必須保證變壓器檢修時(shí)一二類供電不間斷，故采用兩臺(tái)變壓器， 以使一臺(tái)檢修時(shí)單臺(tái)短時(shí)超負(fù)荷運(yùn)行容量大于一二類總負(fù)荷;單臺(tái)運(yùn)行容量大于 0.64 倍總負(fù)荷?？紤]到遠(yuǎn)期規(guī)化，利用率暫時(shí)不必太高，以保證對一二類負(fù)荷供電 的可靠性。 遠(yuǎn)期采用三臺(tái)同型號變壓器運(yùn)行，其中兩臺(tái)工作使用，一臺(tái)作為檢修時(shí)備用。 第二期工程的主變壓器的負(fù)荷率為 69.5%，在可能的情況下還可以日后繼續(xù)增加負(fù)荷。 若一臺(tái)變壓器停運(yùn)檢修，另兩臺(tái)要完全承擔(dān)負(fù)荷，能同時(shí)負(fù)擔(dān)一二類負(fù)荷，其負(fù)荷 率為 52.3%，在負(fù)荷小的季節(jié)還能夠停止一臺(tái)變壓器的運(yùn)行。遠(yuǎn)期主變壓器的負(fù)荷率 為 89.8%，在可能的情況下還可以日后繼續(xù)增加負(fù)荷。若發(fā)生故障兩臺(tái)停運(yùn)，能保證 對一類負(fù)荷供電。 2.2 站用變壓器的選擇站用變壓器的選擇 1. 站用變臺(tái)數(shù)的確定 對大中型變電站，通常裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器。因站用負(fù)荷較重要，考慮到該變 電站具有兩臺(tái)主變壓器和兩段 10kv 母線，為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝 設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，并采用暗備用的方式。 2. 站用變?nèi)萘康拇_定 站用變壓器 容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用?？紤]到兩臺(tái)站用變壓器為采用暗備用方式， 正常情況下為單臺(tái)變壓器運(yùn)行。每臺(tái)工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運(yùn)行，當(dāng)任意一臺(tái) 變壓器因故障被斷開后，其站用負(fù)荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。 s96.075/ 1 10% 106kva 站 3. 站用變形式的選擇 考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備逐步向無油化過渡 的目標(biāo)，可選用干式變壓器。因本站有許多無功負(fù)荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止 無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性， 應(yīng)進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償。 故站用變參數(shù)如下： 采用干式三相站用變 110kv/10kv，高壓為 110.5kv，高壓分接范圍為5%，低 壓為 0.4kv，連接組標(biāo)號為 y,yn0，空載損耗為 0.48，負(fù)載損耗為 2.6，空載電流 1.3ka，阻抗電壓 4 的站用變壓器。 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范自然功率應(yīng)未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置， 電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負(fù)荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點(diǎn)不接 地的星型接線。 電力工程電力設(shè)計(jì)手冊規(guī)定“對于 35-110kv 變電所，可按主變壓器額定容 量的 10-30%作為所有需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點(diǎn)接近的 變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所，取較低者，地 區(qū)無功缺額較多或距離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)的變電所取較高者。 3 3 電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì) 配電變電站多為終端或分支變電站，降壓供給附近用戶或一個(gè)企業(yè)，其接線應(yīng) 盡可能采用斷路器數(shù)目較少的接線，以節(jié)省投資和減少占地面積。隨著出線數(shù)的不 同，可采用橋形、單母分段等。低壓側(cè)可采用單母線或單母線分段。可按一下幾個(gè) 原則來選： 1 運(yùn)行的可靠 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電 時(shí)間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 2 具有一定的靈活性 接線正常運(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。切除故障停電時(shí)間最短、影響 范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。 3 操作應(yīng)盡可能簡單、方便 主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。 復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線 過于簡單，可能又不能滿足運(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。 4 經(jīng)濟(jì)上合理 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小， 占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 5 應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要 考慮到具有擴(kuò)建的可能性。 變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù) 荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。 3.1 110kv 電氣主接線電氣主接線 由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長而擬建的。那么其負(fù)荷 為地區(qū)性負(fù)荷，可用線路變壓器組和單母線分段帶旁母線接線，其方案圖如下： 方案一：線路變壓器組接線（如圖 3-1） a b c 110kv 10kv 35kv a b c ab c 圖 3-1 線路變壓器接線 方案二，單母線分段帶旁母接線（如圖 3-2） a bc 110kv 110kv a 35kv abc 10kv 110kv b c 圖 3-2 單母線分段帶旁母接線 對圖 3-1 及圖 3-2 所示方案一、二綜合比較，見表 3-1。 表 3-1 主接線方案比較表 項(xiàng)目 方案 方案一方案二 技 術(shù) 簡單清晰、操 作方便、易于發(fā)展 可靠性、靈活 性差 運(yùn)行可靠、運(yùn)行方式靈活、便 于事故處理、易擴(kuò)建 母聯(lián)斷路器可代替需檢修的出 線斷路器工作 倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng) 濟(jì) 設(shè)備少、投資 小 直接用線路連 接變壓器節(jié)省投資 占地大、設(shè)備多、投資大 母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié) 省投資 在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第二方案明顯合理，且在經(jīng)濟(jì)上不占優(yōu)勢，占地 大、設(shè)備多投資大容易誤操作，簽于此選用方案一比較合理，具體接線請?jiān)斠?附錄一中的電氣主接線圖。 3.2 35kv 電氣主接線電氣主接線 電壓等級為 35kv60kv，出線為 48 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙 母線接線。根據(jù)以上分析，篩選出一下兩種方案，如圖 3-3 及 3-4 所示 方案一，單母線分段接線（如圖 3-3） ab c 35kv 35kv ab c 35kv ab c 35kv ab c 35kv 35kv 圖 3-3 單母線分段接線 方案二，雙母線接線（如圖 3-4） abc 35kv abc 35kv abc 35kv abc 35kv 圖 3-4 雙母線接線 對圖 3-3 及圖 3-4 所示方案一、二綜合比較見表 3-2 表 3- 2 接線方案比較 項(xiàng)目 方案方案一單方案二雙 技 術(shù) 簡單清晰、操作方便、 易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路器節(jié)省 投資 設(shè)備多、配電裝置 復(fù)雜 投資和占地面大 經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案可靠性、靈活性不如方案 ，但其具有良好的經(jīng)濟(jì)性。鑒于此電壓等級不高，可選用投資小的方案，具體 接線請?jiān)斠姼戒浺恢械碾姎庵鹘泳€圖。 3.3 10kv 電氣主接線電氣主接線 610kv 配電裝置出線回路數(shù)目為 6 回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙 母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性 較高的場合,兩種方案如下。 方案一，單母線分段接線（如圖 3-5） ab cab cab cab cab cab cab cab c 10kv 10kv 10kv10kv 10kv10kv 10kv10kv 10kv 10kv 圖 3-5 單母線分段接線圖 方案二，雙母線接線（如圖 3-6） 圖 3-6 雙母線接線圖 表 3-3 主接線方案比較 項(xiàng)目 方案方案一單分方案二雙 技 術(shù) 不會(huì)造成全所停電 調(diào)度靈活 保證對重要用戶的 供電 任一斷路器檢修， 該回路必須停止工作 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) 占地少 設(shè)備少 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面大 經(jīng)過綜合比較方案在經(jīng)濟(jì)性上比方案好，且調(diào)度靈活也可保證供電的可靠性。所以選用 方案，具體接線請?jiān)斠姼戒浺恢械碾姎庵鹘泳€圖。 3.5 站用電接線站用電接線 一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線和 單母線接線兩種方案。 方案一，單母線分段接線： 1號站用變 10kvi母線 10kvii母線 2號站用變 i母線380/220v i母線380/220v a b cabc 圖 3-7 單母線分段接線 方案二，單母線接線： 1號站用變 10kvi母線 10kvii母線 2號站用變 i母線380/220v i母線380/220v a b ca b c 圖 3-8 單母線接線 對圖 3-7 及圖 3-7 所示方案一、二綜合比較， 見表 3-4 表 3-4 主接線方案比較 經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟(jì)性相差不大，所以選用可靠性和靈活性較高的方案，具體接線請?jiān)斠?附錄一中的站用電主接線。 項(xiàng)目 方案 方案單分方案單 技 術(shù) 不會(huì)造成全所停電 調(diào)度靈活 保證對重要用戶的供電 任一斷路器檢修，該回路 必須停止工作 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡 發(fā)展 簡單清晰、操作方便、 易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 經(jīng)濟(jì)占地少 設(shè)備少設(shè)備少、投資小 4 4 短路電流計(jì)算書短路電流計(jì)算書 4.1 計(jì)算各回路電抗計(jì)算各回路電抗 計(jì)算各回路電抗（取基準(zhǔn)功率 sd = 100mva ud=uav） 110kv x1 x3 x4 x5 x9x10x11 10kv 線路 高壓側(cè) 110kv線路低壓側(cè) 中壓側(cè) 火電廠 變壓器 35kv線路 火電廠 汽輪機(jī) 圖 4-1 計(jì)算各回路電抗等效電路圖 根據(jù)前所選擇變壓器各參數(shù)得 1 22 100 x0.4 63.370.4 63.370.192 115 d av s u 3123123 1 (%) 200 1100 (17.5 10.56.5)0.341 20031.5 d kkk n s xuuu s 4122331 1 (%) 200 1100 (17.56.5 10.5)0.214 20031.5 d kkk n s xuuu s 5233112 1 (%) 200 1100 (6.5 10.5 17.5)0.00790 20031.5 d kkk n s xuuu s 9 22 100 0.4 120.4 370.355 37 d av s x u 查火電廠設(shè)備有關(guān)資料電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料可得 變壓器： nk s16mvau % 8； 汽輪機(jī)（qf2122）：；cos0.8； n s12mw 0.1133 d 2 10 2 %8100 0.50 10010018 knd nav uus x su 11 100 0.11330.76 12/ d d n s xx scos 等值電路圖可化簡為如圖所示： 圖 4-2 計(jì)算各回路電抗簡化電路圖 121 xx0.19 133 xx0.341 144 xx0.214 1591011 xxxx0.3550.50.761.615 4.2 計(jì)算各點(diǎn)短路點(diǎn)的最大短路電流計(jì)算各點(diǎn)短路點(diǎn)的最大短路電流 4.2.1 110kv 側(cè)短路電流的計(jì)算側(cè)短路電流的計(jì)算 (1)、對于 110kv 系統(tǒng)電源（無窮大容量） 12 x *x0.19 s* i *i 1x1 0.195.3 短路次暫態(tài)電流： ssd 100 iii *i5.32.66ka 1153 （） 短路沖擊電流： sh.ss i2.55 i2.55 2.666.785ka（） (2)、對于火電廠側(cè)電源 131415 xxxx0.3410.2141.6152.17 * 12/0.8 xca*x *2.170.3255 100 d n s s 查短路電流運(yùn)算曲線(一) t=0，得 i*3.8 g 12/8 ii*3.80.286ka 31153 n av s u a（） 短路沖擊電流： sh.gg i2.55 i2.55 0.2860.729ka（） (3)、由此可得 k1 點(diǎn) 總次暫態(tài)電流： sg iii2.660.2862.945ka （） 總沖擊電流： shsh.ssh.g iii6.7850.7297.514ka ） 4.2.2 35kv 側(cè)短路電流的計(jì)算側(cè)短路電流的計(jì)算 (1)、對于 110kv 系統(tǒng)電源（無窮大容量） 121314 x *xxx0.190.3410.2140.754 s * i*i 1x1 0.7541.33 短路次暫態(tài)電流： sss *d 100 iiii1.332.075ka 373 （） 短路沖擊電流： sh.ss i2.55 i2.55 2.0755.292ka（） (2)、對于火電廠側(cè)電源 15 xx1.615 * ca 12/0.8 xx *1.6150.242 100 n d s s * 查短路電流運(yùn)算曲線(一) t=0，得 i*4.6 g 12/0.8 ii*4.61.076ka 3373 n av s u （） 短路沖擊電流： sh.gg i2.55 i2.55 1.0764.41ka（） (3)、由此可得 k2 點(diǎn) 總次暫態(tài)電流： s g iii2.0751.0763.151ka （） 總沖擊電流： shsh.ssh.g iii5.2924.419.702ka （） 4.2.3 10kv 側(cè)短路電流的計(jì)算側(cè)短路電流的計(jì)算 (1)、對于 110kv 系統(tǒng)電源（無窮大容量） 1213 xxx0.190.3410.531 * s i*i 1x1 0.5311.883 * 短路次暫態(tài)電流： sss d 100 iii *i1.88310.354ka 10.53 （） 短路沖擊電流： sh.ss i2.55 i2.55 10.35426.403ka（） (2)、對于火電廠側(cè)電源 1415 xxx0.2141.6151.829 * ca 12/0.8 xx *1.8290.274 100 d n s s * 查短路電流運(yùn)算曲線(一) t=0，得 i*4.2 g 12/0.8 ii*4.23.464ka 310.53 n av s u （） 短路沖擊電流： sh.gg i2.55 i2.55 3.4648.833ka（） (3)、由此可得 k3 點(diǎn) 總次暫態(tài)電流： sg iii10.3543.46413.818ka （） 總沖擊電流： shsh.ssh.g iii26.4038.83335.236ka （） 5 5 配電裝置及主要電氣設(shè)備的配置與選擇配電裝置及主要電氣設(shè)備的配置與選擇 5.1 高壓配電裝置的配置高壓配電裝置的配置 5.1.1 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則與要求高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則與要求 （1）總的原則 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級頒布的有關(guān)規(guī)程、 規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修，施工方面的要 求，合理制定布置方案和使用設(shè)備，積極慎重地選用親布置新設(shè)備、新材料、新結(jié) 構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 火力發(fā)電廠及變電所的配置型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件， 因地制宜，節(jié)約用地并結(jié)合運(yùn)行檢修和安裝要求通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定，在確 定配電裝置形式時(shí)，必需滿足下列 4 點(diǎn)要求。 a、節(jié)約用地 b、運(yùn)行安全和操作巡視方便。 c、便于檢修和安裝。 d、節(jié)約材料、降低造價(jià)。 （2） 、設(shè)計(jì)要求 a、滿足安全凈距要求。 b、施工、運(yùn)行和檢修要求。 c、噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施。 d、靜電感應(yīng)的場強(qiáng)水平和限制措施。 e、電暈條件無線電干擾的特性和控制。 5.1.2 高壓配電裝置的配置高壓配電裝置的配置 1、35 kv、110 kv 配電裝置采用屋外普通中型配電裝置，其優(yōu)點(diǎn)是：布置比較清 晰，不易誤操作；運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便；構(gòu)架高度較低，所用鋼材較 少，造價(jià)低。 2、10 kv 配電裝置，采用單層屋內(nèi)成套配電裝置，即用制造廠成套供應(yīng)的高壓開 關(guān)柜，高壓開關(guān)柜為單列獨(dú)立式布置、電氣主接線為單母線分段接線，共有 8 組出 線。 5.2 高壓斷路器的選擇高壓斷路器的選擇 5.2.1 高壓斷路器的配置與選擇高壓斷路器的配置與選擇 1高壓斷路器的配置 （1）110kv 側(cè)由于采用變壓器組接線，故選用一臺(tái)斷路器。 （2） 、35 kv、10 kv 側(cè)的變壓器至每一條母線均分別安裝一臺(tái)斷路器。 （3） 、35 kv、10 kv 側(cè)每條出線均安裝一臺(tái)斷路器。 2、高壓斷路器按下列條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn) （1） 、選擇高壓斷路器的類型，按照我國目前斷路器的生產(chǎn)情況，少油斷路器的構(gòu) 造簡單、價(jià)格便宜、維護(hù)工作量少，6-220kv 一般選用少油斷路器。 （2） 、按照安裝地點(diǎn)選擇戶外式或者戶內(nèi)式。 （3） 、斷路器的額定電壓不少于裝設(shè)電所所在電網(wǎng)的額定電壓。 （4） 、斷路器的額定電流不少于通過斷路器的最大持續(xù)電流。 （5） 、校核斷路器的斷流能力，一般可按斷路器的額定開斷電流大于或等于斷路器 觸頭剛分開時(shí)實(shí)際開斷的短路電流周期分量有效值來進(jìn)行選擇，當(dāng)斷路器的額定開 斷電流比系統(tǒng)的短路電流大得多的時(shí)，為了簡化計(jì)算也可用次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選 擇。 （6） 、按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng)滿足條件是：斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊 電流 ish ，一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動(dòng)穩(wěn)定電流。 （7） 、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是：短路沖擊電流應(yīng)小于斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流，一 般在產(chǎn)品目錄是給出的極限過電流峰值。 （8） 、熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是：短路的熱效應(yīng)小于斷路器在 tk 時(shí)間內(nèi)的允許 熱效應(yīng)。 （9） 、根據(jù)對斷路器操作控制要求、選擇與斷路器配用的操作機(jī)構(gòu)。 按上述原則選擇和校驗(yàn)斷路器 5.2.2 110kv 側(cè)斷路器的選擇側(cè)斷路器的選擇 1、該回路為 110 kv 電壓等級，故可選用少油斷路器。 2、斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。 3、回路額定電壓 ue110kv 的斷路器，且斷路器的額定電流不得小于通過斷路器的 最大持續(xù)電流 max 48.12 i1.050.253ka 1153 （） 4、為方便運(yùn)行管理及維護(hù)，選取 1 臺(tái) 110kv 少油斷路器產(chǎn)品，初選為 sf6-110g 少 油斷路器，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 表 5-1 110kv 斷路器參數(shù)表 對所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn) （1）斷流能力校驗(yàn) 因?yàn)槿喽搪冯?