1、變電站電氣系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書題目 110kV降壓變電站電氣系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 任鐵強(qiáng)指導(dǎo)教師一、原始資料1、待建變電站的建設(shè)規(guī)模 變電站類型：110 kV降壓變電站 三個(gè)電壓等級：110 kV、_25 kV、_J0_ kV110 kV : 近期進(jìn)線2_回，出線2_回；遠(yuǎn)期進(jìn)線 衛(wèi)回，出線3_回35 kV :出線近期 2回； 遠(yuǎn)期4回10 kV :出線近期4回；遠(yuǎn)期8回2、電力系統(tǒng)與待建變電站的連接情況變電站在系統(tǒng)中地位：地區(qū) 變電站變電站僅采用110 kV的電壓與電力系統(tǒng)相連，為變電站的電源電力系統(tǒng)至本變電站高壓母線的標(biāo)么電抗(Sd=100MVA)為：最大運(yùn)行方式時(shí)0.28；最小運(yùn)行方式時(shí)0

2、.35；主運(yùn)行方式時(shí)0.30 上級變電站后備保護(hù)動作時(shí)間為2.5 s3、待建變電站負(fù)荷110 kV出線：負(fù)荷每回容量 10000 kVA ,COS = 0.9, T max= 4000 h35 kV負(fù)荷每回容量 5000 kVA ,cos = 0.85, Tmax= 4000 h ；其中，一類負(fù)荷 0回；二類負(fù)荷2回低壓負(fù)荷每回容量1500 kW , cos = 0.95, Tmax= 4200 h ；其中，一類負(fù)荷0_回；二類負(fù)荷_2回(4) 負(fù)荷同時(shí)率 0.784、環(huán)境條件 當(dāng)?shù)啬曜罡邭鉁?00C,年最低氣溫-200C,最熱月平均最高氣溫 350C，年最低氣溫 -50C當(dāng)?shù)睾０胃叨龋?00

3、m雷暴日衛(wèi)日/年5、其它 變電站地理位置：城郊，距城區(qū)約 J0km 變電站供電范圍：110 kV線路：最長100 km，最短50_km ；35 kV線路：最長 60 km，最短20 km ；10 kV低壓饋線：最長 30km，最短10km ；未盡事宜按照設(shè)計(jì)常規(guī)假設(shè)。6、設(shè)計(jì)任務(wù)本課程設(shè)計(jì)只作電氣系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，不作施工設(shè)計(jì)和土建設(shè)計(jì)。（1）設(shè)計(jì)的最低要求（最高成績?yōu)榧案瘢┦牵?、通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定電氣主接線；2、短路電流計(jì)算；3、主變壓器選擇；4、斷路器和隔離開關(guān)選擇；5、導(dǎo)線（母線及出線）選擇；6、限流電抗器的選擇（必要時(shí)）。（2）設(shè)計(jì)的較高要求（最高成績?yōu)閮?yōu)）是：1、完成上述設(shè)計(jì)的最

4、低要求；2、選擇電壓互感器；3、選擇電流互感器；4、選擇高壓熔斷器（必要時(shí)）；5、選擇支持絕緣子和穿墻套管；6、選擇消弧線圈（必要時(shí)）；7、選擇避雷器。7、設(shè)計(jì)成果1、設(shè)計(jì)說明書（含計(jì)算過程和結(jié)果）2、電氣主接線圖（用標(biāo)準(zhǔn) 2號圖紙按照工程制圖要求繪制）8、設(shè)計(jì)時(shí)間2011年5月23日- 2011年6月10日二、電氣部分設(shè)計(jì)說明1、主接線的選擇設(shè)計(jì)原則：應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠和變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先應(yīng)滿足電 力系統(tǒng)可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓登記、進(jìn)出線回?cái)?shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性 能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件

5、確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性 要求。主接線的選擇必須要保證向用戶供給符合質(zhì)量的電能，而且能夠適應(yīng)各種的運(yùn) 行方式（包括正常，事故和檢修運(yùn)行方式）并能夠通過操作來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式的變化 而且在某一基本回路檢修時(shí)不影響其它回路的繼續(xù)運(yùn)行。其次，主接線還應(yīng)該簡明 清晰，運(yùn)行維護(hù)方便，在滿足上述要求的前提下，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)簡單，投資少， 運(yùn)行管理費(fèi)用低，一般情況下，應(yīng)考慮節(jié)約電能和有色金屬的消耗量。即考慮安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性原則，按照以上原則對主接線進(jìn)行選擇。（1）110kV側(cè)接線的選擇方案一：采用單母分段接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好，在一段母線發(fā)生故障或者 檢修的時(shí)候另一段仍然可

6、以繼續(xù)運(yùn)行。由于接線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能 性就要小。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，當(dāng)要一路母線檢修或者出現(xiàn)故障時(shí)，該母線上的負(fù)荷會 停電。方案二：采用雙母線方式接線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，可以不停電而輪流檢修每一組母線，一組母線故障后能夠通 過隔離開關(guān)的輪換操作來迅速恢復(fù)供電。當(dāng)個(gè)別線路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將其 接至備用母線，不直接影響工作母線的正常運(yùn)行。）各電源和回路的負(fù)荷可以任意的 分配到某一組母線上，可以靈活的調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化。缺點(diǎn)：投資較大，由于線路較為復(fù)雜，在隔離開關(guān)的倒換操作中很容易出現(xiàn)誤 操作，還需在隔離開關(guān)與斷路器之間加裝連鎖裝置，增加投資比較結(jié)論：經(jīng)過比較，在保

7、證供電可靠性前提下，就必須適當(dāng)?shù)脑黾油顿Y。采 用方案一的供電可靠性太差，一旦發(fā)生故障，有可能導(dǎo)致全網(wǎng)停電。故選擇雙母線接線，即保證供電可靠性，同時(shí)投資也有一定的加大，但是在可以承受的范圍之內(nèi)。（2）35kV側(cè)接線的選擇和 10kV側(cè)接線的選擇方案一：采用單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好。由于接線簡單，操作人員發(fā) 生誤操作的可能性就要小。缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差。當(dāng)電源線路，母線或者母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或者檢 修的時(shí)候全部回路停止供電，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。方案二：選擇單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止供電，非故障母線仍可繼續(xù)工作，縮 小母線故障影響范圍。對于雙

8、回路線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母 線段上，保證重要用戶的供電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，必須斷開在此段的所有回路減少了系統(tǒng)的供電量，并使該回路的用戶停電。方案三：選擇單母分段加旁路母線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，可以不停電而輪流檢修每一組進(jìn)出線，一組母線故障后能夠 通過隔離開關(guān)的輪換操作來迅速恢復(fù)供電。當(dāng)個(gè)別線路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將 其接至備用母線，不直接影響工作母線的正常運(yùn)行。缺點(diǎn)：投資大，由于線路較為復(fù)雜。在隔離開關(guān)的倒換操作中很容易出現(xiàn)誤操 作，還需在隔離開關(guān)與斷路器之間加裝連鎖裝置，增加投資。比較結(jié)論：由于該兩個(gè)電壓電壓等級側(cè)沒有一類負(fù)荷，2回路的二類負(fù)荷，選擇方案一可靠性太

9、差，故采用方案二雙母線接線。比較結(jié)論：經(jīng)過比較，一方面要保證可靠性，另一方面要考慮到投資的多少，所以35kV母線采用選擇單母分段加旁路母線接線方式，而10kV母線采用單母線分段接線方式。注：35kV側(cè)和10kV側(cè)的二類負(fù)荷均由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，其來自不同的變電站。2、主變壓器的選擇變壓器是變電站主要電氣設(shè)備之一，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。從電工學(xué)中知道，輸電線路中流過的電流越大，損失 的功率就越大。所以采用高壓輸電減少線路的功率損耗，故將發(fā)電廠發(fā)出的電力經(jīng) 變壓器升壓后輸送，送到供電地區(qū)后經(jīng)降壓變壓器變換成低電壓供用戶使用。設(shè)計(jì)的變電所中，35kV側(cè)負(fù)荷每

10、回容量 3000kVA,cos $ =0.85, Tmax=3500h ；0kV 側(cè)負(fù)荷每回容量 800KW , cos$ =0.95 , Tmax=3500h。近期系統(tǒng)負(fù)荷總量和類型統(tǒng)計(jì)如下：35kV側(cè)的總負(fù)荷S35=5000 X 2kVA=10 000 kV A10kV側(cè)的總負(fù)荷S10= (1500X 4) /0.95kVA=6 316 kVA近期的總負(fù)荷S =0.78X( S35 +S10) =12 726 kVA遠(yuǎn)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S35=5000 X 4kVA=20 000 kV A10kV側(cè)的總負(fù)荷S10= (1300X 8) /0.95kVA=12

11、632 kVA遠(yuǎn)期的總負(fù)荷S = 0.78X( S35 +S10)=25 453 kVA擬選用三臺(近期兩臺、遠(yuǎn)期增加一臺)SFSL7-10000/110型三繞組變壓器，其容量比為：100/100/50 ;電壓比為 110± 2X 2.5%/38.5 ± 2X 2.5%/11kV ;接線方 式為 YN,y0,d11，阻抗電壓為： Ud2%=10.5%,U13%=18%,U3%=6.5% 第一期工程的主變壓器的負(fù)荷率：P = 12726kVA = 63 63%。20000kVAc 25453kVA30000kVA 遠(yuǎn)期工程的主變壓器的負(fù)荷率：-二25453kVA = 84,8

12、4 001)2)事故情況下變壓器過載能力的校驗(yàn)三臺主變，停一臺，應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的70%- 80%遠(yuǎn)期時(shí)，三臺主變，停一臺，應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷的70%- 80%此變電站一臺出現(xiàn)故障時(shí)承擔(dān)全部負(fù)荷為20000kVA 衛(wèi)治。25453kVA三繞組變壓器各側(cè)容量選擇：要求：各側(cè)容量均應(yīng)15%遠(yuǎn)期）110kV： 25453 30000 二 84.84%選Sn35kV： 20000 30000 二 66.67%選Sn10kV：12632 30000 =42.11%選 0.5Sn變壓器容量比100100 50接地方式：110kV：直接接地；35kV :不接地；10kV:不接地所以不考慮自耦變壓器三、短路電流以及

13、工作電流計(jì)算1、主變壓器各側(cè)阻抗的百分值：Uk1 %=(10.5+18-6.5)/2=11%Uk2 %=(10.5+6.5-18)/2=0其標(biāo)幺值：Uk3 %=(18+6.5-10.5)/2=7%(Sd=100 000kVA=100MV A)11 衛(wèi)=1110100=0X100尊0.710各個(gè)電壓等級基準(zhǔn)電流:1100kv 側(cè):I d1Sd.3 Ud 1100 MVA.3 115kV= 0.502KA35kv 側(cè)：M 二Sd= 100MVA -/KA3 Ud 23 37kV10kv 側(cè):= 5.5KA心 Sd 二 100MVA中§xUd3 v'3x10.5kV2、三相短路電流

14、的計(jì)算(遠(yuǎn)期)：(1)、三臺主變同時(shí)運(yùn)行的情況4/Q.7/ 5/0.71QkV憶A K1點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式11短路電流：|k|di0.502kA = 1.79kAX *10.28沖擊電流：ish = 2.551 k =2.55 1.79kA = 4.56kA11短路功率：SkSd100MVA =357MVAX * 10.28正常工作時(shí)運(yùn)行方式下:短路電流：1 1IkIdi0.502kA = 1.67kAX *10.30沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 1.67kA =4.27kA短路功率：1 1SkSd100MVA =333.3MVAX*10.30最小運(yùn)行方式下:短路

15、電流：1 1I kIdi0.502kA =1.43kAX* 10.35沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 1.43kA =3.66kA短路功率：1 1SkSd100MVA =285.7MVAX *10.35B K2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式短路電流：1 1I kIdi1.56kA = 2.41kAX *10.28+1.1/3沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 2.41kA =6.14kA短路功率：1 1SkSd100 MVA =154.64 MVAX * 10.28+1.1/3正常工作時(shí)運(yùn)行方式下:短路電流：1 1I kIdI1.56kA = 2.34kAX *10

16、.30+1.1/3沖擊電流：ish 二 2.551 k = 2.55 2.34kA 二 5.97kA短路功率：1 1SkSd100MVA -150.0MVAX * 10.30+1.1/3最小運(yùn)行方式下:短路電流：1 1IkIdi1.56kA =2.17kAX *10.35+1.1/3沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 2.17kA =5.55kA短路功率：1 1SkSd100MVA =139.5MVAX * 10.35+1.1/3C K3點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式短路電流：1 1I kIdi5.499kA 二 6.25kAX* 10.28 +(1.1 +0.7)/3沖擊電流：i

17、sh =2.551 k =2.55 6.25kA =15.9kA短路功率：1 1SkSd100MVA =113.64 MVAX*10.28+(1.1+ 0.7)/3正常工作時(shí)運(yùn)行方式下:短路電流：1 1I kIdI5.499kA = 6.11kAX* 10.30 +(1.1 +0.7)/3沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 6.11kA =15.58kA短路功率：1 1SkSd100MVA =111.1MVAX *10.30+(1.1+ 0.7)/3最小運(yùn)行方式下:短路電流：1 1I kIdI5.499kA = 5.79kAX* 10.35 +(1.1 +0.7)/3沖擊電流：is

18、h 二 2.551 k =2.55 5.79kA =14.76kA短路功率：1 1SkSd100MVA - 105.3MVAX *10.35+(1.1+0.7)/3三臺變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)最大運(yùn)行方式下的短路電流如下表一所示:三臺變壓器同時(shí)工作時(shí)短路電流短路點(diǎn)運(yùn)行方式短路容量短路電流計(jì)算值(kA)(MVAI" kI ooI shK1最大方式357.01.791.794.56主運(yùn)行方式333.31.671.674.27最小方式285.71.431.433.66K2最大方式154.62.412.416.14主運(yùn)行方式150.02.342.345.97最小方式139.52.172.175.55

19、K3最大方式113.66.256.2515.90主運(yùn)行方式111.16.116.1115.58最小方式105.35.795.7914.76(2 )、一臺主變停運(yùn)情況A K1點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式短路電流：” 1 1I k同0.502kA=1.79kAX *10.28沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 1.79kA =4.56kA短路功率：1 1SkSd100MVA =357MVAX * i0.28正常工作時(shí)運(yùn)行方式下:短路電流：1 1IkIdi0.502kA = 1.67kAX *10.30沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 1.67kA =4.27kA短路功率

20、：1 1SkSd100MVA =333.3MVAX*10.30最小運(yùn)行方式下:短路電流：1 1I kIdi0.502kA =1.43kAX* 10.35沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 1.43kA =3.66kA短路功率：1 1SkSd100MVA =285.7MVAX *10.35B K2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式短路電流：1 1I kIdi1.56kA =1.88kAX *10.28+1.1/2沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 2.41kA =4.79kA短路功率：1 1SkSd100MVA =120.5MVAX * 10.28+1.1/3正常工作時(shí)運(yùn)行方

21、式下:短路電流：1 1I kIdI1.56kA =1.84kAX *10.30+1.1/2沖擊電流：ish 二 2.551 k =2.55 2.34kA = 4.69kA短路功率：1 1SkSd100MVA - 117.6MVAX*10.30+1.1/2最小運(yùn)行方式下:短路電流：1 1IkIdi1.56kA =1.73kAX *10.35+1.1/2沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 2.17kA = 4.41kA短路功率：1 1SkSd100MVA =111.1MVAX * 10.35+1.1/2C K3點(diǎn)三相短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式短路電流：1 1I kIdi5.499kA =

22、 4.66kAX *10.28 +(1.1 +0.7)/2沖擊電流：ish =2.551 k =2.55 6.25kA =11.88kA短路功率：1 1SkSd100MVA =84.7MVAX * 10.28 + (1.1 +0.7)/2正常工作時(shí)運(yùn)行方式下:短路電流：1 1I kIdI5.499kA =4.58kAX *10.30 +(1.1 +0.7)/2沖擊電流：ish = 2.551 k =2.55 6.11kA = 11.68kA短路功率：1 1SkSd100MVA =83.3MVAX * 10.30 + (1.1 +0.7)/2最小運(yùn)行方式下:短路電流：1 1I kIdI5.499

23、kA = 4.40kAX *10.35 +(1.1 +0.7)/2沖擊電流：ish = 2.551 k =2.55 5.79kA =11.22kA短路功率：1 1SkSd100 MVA - 80 MVAX * 10.35 + (1.1 +0.7)/2停運(yùn)一臺變壓器時(shí)最大運(yùn)行方式下的短路電流如下表二所示:表二:停運(yùn)一臺變壓器是短路電流短路點(diǎn)運(yùn)行方式短路容量（MVA短路電流計(jì)算值（kA)I" kI OOI sh最大方式357.01.791.794.56K1主運(yùn)行方式333.31.671.674.26最小方式285.71.431.433.65最大方式120.51.881.884.79K2主

24、運(yùn)行方式150.01.841.844.69最小方式139.51.731.734.41最大方式84.74.664.6611.88K3主運(yùn)行方式83.34.584.5811.68最小方式80.04.44.411.22由以上數(shù)據(jù)可以得出最大運(yùn)行方式下的短路電流，如下表三所示: 表三：最大運(yùn)行方式下的短路電流短路點(diǎn)編號運(yùn)行方式短路容量（MVA短路電流計(jì)算值（kA）I" kI COI sh110kV母 線K1停運(yùn)一臺357.01.791.794.56三臺同時(shí)運(yùn)行357.01.791.794.5635kV母 線K2K2停運(yùn)一臺120.51.881.884.79三臺同時(shí)運(yùn)行154.62.412.4

25、16.1410kV母 線K3停運(yùn)一臺84.74.664.6611.88三臺同時(shí)運(yùn)行113.66.256.2515.903、熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間等于三部分等效時(shí)間之和，即繼電保護(hù)動作時(shí)間+繼電器固有分閘時(shí)間+斷路器滅弧時(shí)間。系統(tǒng)中各處的熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間計(jì)算如下：10kV 出線：0.5S+ 0.2S + 0.05S= 0.75S10kV 母聯(lián)：1S+ 0.2S+ 0.05S= 1.25S主變 10kV 側(cè)：1.5S+ 0.2S+ 0.05S = 1.75S35kV 出線：1.0S+ 0.15S + 0.05S = 1.20S35kV 母聯(lián)：1.5S+ 0.15S + 0.0

26、5S = 1.70S主變 35kV 側(cè)：2.5S+ 0.15S+ 0.05S= 2.70S110kV 出線：2S+ 0.1S+ 0.05S= 2.15S主變 110kV 側(cè)：2S+ 0.1S+ 0.05S= 2.15S110kV 進(jìn)線：3S+ 0.1S+ 0.05S= 3.15S結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表二。表二：熱穩(wěn)定等效時(shí)間（S）如表四所示表四:類別繼電保護(hù)動作時(shí)間斷路器分?jǐn)鄷r(shí)間滅弧時(shí)間等效時(shí)間10kV出線0.50.20.050.7510kV母聯(lián)10.20.051.25主變10kV側(cè)1.50.20.051.7535kV出線1.00.150.051.2035kV母聯(lián)1.50.150.051.70主變35k

27、V側(cè)2.50.150.052.70110kV出線20.10.052.15主變110kV側(cè)20.10.052.15110kV進(jìn)線30.10.053.154、回路的工作電流計(jì)算:主變壓器110KV 側(cè):1，1.0510000kVA"5.1A如 110KV主變壓器35KV側(cè): 1.0510000kVA=157.5AV3 X38.5KV主變壓器10KV側(cè): a 5000kVA= 275.6A<311KV3 110KV110KV出線：10000kVAI552.4A.3 110KV110KV進(jìn)線:|435KV出線:10KV出線:_1500 kW73 0.95 10KV= 91.2A3 10

28、0004 50008 1500/0.95 kVA=328.7 A5000kVA =82.5A3 35KV10kV母線分段開關(guān)按10kV側(cè)的總負(fù)荷的60%計(jì)算，分段開關(guān)流過的電流:8I500KVW|8： 60% =473.5A£3 漢 0.95 漢 10KV35kV母線分段開關(guān)按35kV側(cè)的總負(fù)荷的60%計(jì)算，分段開關(guān)流過的電流:4 5000 KVA,3 35KV60% =197.9A110KV母線分段開關(guān)按總負(fù)荷和穿越功率和的60%,分段開關(guān)流過的電流:60% =197.2A103 100004 50008 1500/0.95KVA3 110KV四、設(shè)備選擇:1、開關(guān)電器的選擇:（選

29、擇條件來源參見各短路點(diǎn)計(jì)算）高壓斷路器是變電站的重要設(shè)備之一。正常情況下，斷路器用來開斷和關(guān)合電 路；故障時(shí)通過繼電保護(hù)動作來斷開故障電路，以保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行；同時(shí)， 斷路器又能完成自動重合閘任務(wù)，以提高供電可靠性。為此，對高壓斷路器要求： 在正常情況下能開斷和關(guān)合電路。能開斷和關(guān)合負(fù)載電流，能開斷和關(guān)合空載長線路或電容器組等電容性負(fù)荷電流，以及能開斷空載變壓器或高壓電動機(jī)等電 感性小負(fù)載電流。 在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障從電網(wǎng)上切除。盡可能縮短斷路器故障切除時(shí)間，以減輕電力設(shè)備的損壞，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。 能配合自動重合閘裝置進(jìn)行單重、綜重的動作。電力系統(tǒng)應(yīng)在有電壓無負(fù)荷電流的情況下，應(yīng)用隔離

30、開關(guān)分、合閘電路，達(dá)到安全隔離的目的，因此隔離開關(guān)是高壓電器中應(yīng)用最多的一種電器。在選用時(shí)應(yīng)考 慮的主要因素有以下幾點(diǎn)： 隔離開關(guān)一般不需要專門的滅弧裝置。隔離開關(guān)在分閘狀態(tài)下應(yīng)有足夠大的斷口，同時(shí)不論隔離開關(guān)高壓線端電壓是否正常，均要滿足安全隔離的目的。隔離開關(guān)在合閘狀態(tài)時(shí)應(yīng)能耐受負(fù)荷電流和短路電流。 在使用環(huán)境方面，戶外隔離開關(guān)應(yīng)能耐受大氣污染并應(yīng)考慮溫度突變、雨、 霧、覆冰等因素的影響。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，需考慮機(jī)械應(yīng)力、風(fēng)力、地震力與操作力的聯(lián)合作用，其中 包括隔離開關(guān)高壓接線端在三個(gè)方面耐受有機(jī)械力，以及支持絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度要 求。此外，對垂直伸縮式隔離開關(guān)，還需考慮靜觸頭接觸范圍的要求。

31、隔離開關(guān)應(yīng)具備手動、電動操動機(jī)構(gòu)，信號及位置指示器與閉鎖裝置等附屬 裝置。 隔離開關(guān)亦應(yīng)配備接地刀閘，以保證線路或其他電氣設(shè)備檢修時(shí)的安全。 應(yīng)考慮配電裝置尺寸的要求及引線位置與形式來選用合適的隔離開關(guān)。（1） 變壓器110KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：1. 設(shè)備選型。根據(jù)設(shè)備參數(shù)列表， 擬選用SW3-110G/1200型斷路器， GW4-110/600型 隔離開關(guān)。該兩種型號的斷路器和隔離開關(guān)的額定電流電壓均可以滿足要求。2. 校核動穩(wěn)定性。斷路器：鼻=41kA（汽=4.564kA 隔離開關(guān)：.；：.：=50kA 畑=4.564kA3. 校核熱穩(wěn)定性。斷路器：廉 X T=15.8* 4KA*S：=

32、1.793 2X 2.15 kA*S隔離開關(guān)：監(jiān) X T=142X 5KA"*S 睛* -=1.793 2 X 2.15 kX*S4. 校核開斷能力。農(nóng)=15.8KA>1.793KA有關(guān)參數(shù)如表五、六所示：表五：斷路器：SW3-110G/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A55.1A開斷電流15.8KA1.793KA熱穩(wěn)定15.8 2 X 4KA*S1.793 2X 2.15 KA2*S動穩(wěn)定41KA4.564KA操動機(jī)構(gòu)CD5 - XG表六：隔離開關(guān)：GW/110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A55

33、.1A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA*S2 21.793 X 2.15 KA*S動穩(wěn)定50KA4.564 KA操動機(jī)構(gòu)CS-14其他參數(shù)如下所示：(2)110kV進(jìn)線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表七，表八表七 斷路器：SW3-110G/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110 KV額定電流1200A328.7/3 =109.3A開斷電流15.8KA1.793 KA熱穩(wěn)定2 215.8 X 4KA*S2 21.793 X 3.15 KA*S動穩(wěn)定41KA4.564 KA表八 隔離開關(guān)：GW/110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A328.7/3 =

34、109.3A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA*S2 21.793 X 3.15 KA*S動穩(wěn)定50KA4.564 KA操動機(jī)構(gòu)CS-14(3)110kV出線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表九，表十表九 斷路器：SW3-110G/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A52.4A開斷電流15.8KA1.793熱穩(wěn)定2 215.8 X 4KA*S2 21.793 X 2.15KA *S動穩(wěn)定41KA4.564 KA操動機(jī)構(gòu)CD5 XG表卜 隔離開關(guān)：GWA110/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A52.4A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA

35、*S2 21.793 X 2.15KA *S動穩(wěn)定50KA4.564 KA操動機(jī)構(gòu)CS-14(4)110kV母線斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表，表十-二二表十-斷路器：SW3-110G/1200項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流1200A197.2A開斷電流15.8KA1.793KA熱穩(wěn)定2 215.8 X 4KA*S2 21.793 X 2.15KA*S動穩(wěn)定41KA4.564 KA操動機(jī)構(gòu)CD5 - XG表十二 隔離開關(guān)：GVWI10/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓110KV110KV額定電流600A197.2A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA*S2 21.793 X

36、 2.15 KA*S動穩(wěn)定50KA4.564 KA操動機(jī)構(gòu)CS-14(5 )主變壓器35kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十三，表十四表十三斷路器：SV3A35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A157.5A開斷電流16.5KA1.21KA熱穩(wěn)定6.6 2X 4KA*S2 21.21 X 2.70 KA*S動穩(wěn)定41KA2.395KA操動機(jī)構(gòu)CD3 -x表十四隔離開關(guān)：GW35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A157.5A熱穩(wěn)定142X 5KX*S1.21 2X 2.7 OKA*S動穩(wěn)定50KA2.395KA操動機(jī)構(gòu)CS8 -

37、 3(6)35KV出線斷路器和隔離開關(guān)表十五丄幾丄ZE 士衣十口十【亠-T7十【 、*:設(shè)備選擇如表十五，表十八.斷路器：SWA35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A82.5A開斷電流16.5KA2.41KA熱穩(wěn)定6.62 X 4KA*S2.41 2X 1.20KA2*S動穩(wěn)定41KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)CD3 - X表十/六 隔離開關(guān)：GW/35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A82.5A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA*S2 22.41 X 1.20KA*S動穩(wěn)定50KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)CS& -3(7) 35KV

38、雙母線連接母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表十七，表十八表十七斷路器：SV3A35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A197.9A開斷電流16.5KA2.41KA熱穩(wěn)定2 26.6 X 4KA*S2 22.41 X 1.7KA *S動穩(wěn)定41KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)CD3 - X表十八 隔離開關(guān)：隔離開關(guān)：GW35/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓35KV35KV額定電流600A197.9A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA*S2 22.41 X 1.7KA*S動穩(wěn)定50KA6.14KA操動機(jī)構(gòu)CS 8 - 3(8 )主變壓器10KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表

39、十九，表二十表十九 斷路器：SN10-10H /1000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A275.6A開斷電流29KA2.33KA熱穩(wěn)定2 228.9 X 4KA*S2 22.33 X 1.75 KA*S動穩(wěn)定74KA5.94KA操動機(jī)構(gòu)CD10-1表二十 隔離開關(guān)：GN8-10T/400 操動機(jī)構(gòu)：CS6-2項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流400A275.6A熱穩(wěn)定2 214 X 5KA*S2 22.33 X 1.75 KA*S動穩(wěn)定40KA5.94KA操動機(jī)構(gòu)CS6 仃(9) 10KV出線側(cè)斷路器和隔離開關(guān)：設(shè)備選擇如表二一，表二十二表二十一

40、 斷路器：S2-10/600項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流600A91.2A開斷電流11.6KA6.25KA熱穩(wěn)定11.62X 4KA*S6.25 2X 0.75 KA2*S動穩(wěn)定33KA15.90KA表二十二 隔離開關(guān)：GN8-10/1000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A91.2A熱穩(wěn)定2 230 X 5KA*S2 26.25 X 0.75 KA*S動穩(wěn)定75KA15.90KA操動機(jī)構(gòu)CS-1T(10 ) 10KV分段母線連接：設(shè)備選擇如表二十三，表二十四表二十三 斷路器：SNo-io n /10000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV

41、10KV額定電流1000A473.5kA開斷電流29KA6.25kA熱穩(wěn)定292 X 4KA2*S6.25 2X 1.25KA2*S動穩(wěn)定74KA15.90KA表二十四 隔離開關(guān)：GN-10T/1000項(xiàng)目設(shè)備參數(shù)使用條件額定電壓10KV10KV額定電流1000A473.5kA熱穩(wěn)定2 230 X 5KA*S2 26.25 X 1.25KA *S動穩(wěn)定75KA15.90KA操動機(jī)構(gòu)CS6-1T2、導(dǎo)線(硬、軟母線及出線)選擇：選擇原則：按周圍環(huán)境溫度校正后的允許載流量不小于最大工作電流，只有 長線路才按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；校驗(yàn)熱穩(wěn)定性時(shí)，按公式S _ S min 二取 c=87。c在本變電站。3

42、5kV以及10kV母線采用硬母線系統(tǒng)。其余各段線路采用軟母線 系統(tǒng)。(1) 10kV硬母線選擇： 選擇60x 8mm的矩形鋁排。母線平置，絕緣子間距L=2.5m，相間中心間距 s=0.4m。A導(dǎo)體的材料，截面的形狀，敷設(shè)的方式：導(dǎo)體的材料有銅、鋁和鋁合金，銅只用于持續(xù)工作電流大，布置位置狹窄和對鋁有嚴(yán)重 腐蝕的場所。根據(jù)設(shè)計(jì)書的要求，本變電站的條件比較常規(guī)，所以采用鋁母線可以滿足要求。矩型母線散熱條件好， 便于固定和連接， 可以用于電流在 4000A及以下和電壓在35kV 及以下的配電裝置中，所以本電壓等級的母線采用矩形母線。絕緣子間的跨距為2.5m，母線之間的相距為 0.4m。B導(dǎo)線截面選擇

43、 根據(jù)最大允許載流量來選擇導(dǎo)線的截面：8X1500/0.95母線的長期持續(xù)工作電流：山心,二 -=729.3A可以選擇80X 6 mm2矩形鋁母線，25C時(shí)載流量量I =1076.4A考慮溫度帶來的影響，可以得進(jìn)行修正：變電站最熱月平均最氣溫為35 C。得到修正系數(shù)為：70一3570 - 25=0.88二al為長期發(fā)熱允許溫度，對于鋁導(dǎo)線，取70 C；二為實(shí)際環(huán)境溫度取變電站最熱月平均最氣溫；v 0=25 Co修正以后的載流量為:=-X K = 1076.4 X 0.88 = 947.2A>729.3A一C校驗(yàn)熱穩(wěn)定：Smin =蟲歷=625KA 胡.25 =80.3 mmi<48

44、0mrnc87D動穩(wěn)定校驗(yàn)：b b h 880.63導(dǎo)體截面系數(shù)：W6.4 cm6 6L2 5短路時(shí)的最大電動力：F =1 73i2匯一x0 1 =1 7315 92匯漢0 1 = 273 4Nsh s'0.4Fl 273 4 x 25022母線排受的最大應(yīng)力：c max FL74 250 =1068.0 N/cm <6860N/ cm 校驗(yàn)合格。10W106.4(2) 35kV硬母線選擇：A導(dǎo)體的材料，截面的形狀，敷設(shè)的方式：矩型母線散熱條件好， 便于固定和連接， 可以用于電流在 4000A及以下和電壓在35kV及以下的配電裝置中，所以本電壓等級的母線采用矩形母線。絕緣子間的跨

45、距為2.5m，母線之間的相距為 0.4m。B導(dǎo)線截面選擇根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面，同時(shí)對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗(yàn)：由Tmax=4000可得導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度為：J=0.9A/mm2?？傻脤?dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積為' = =346.8 mm2J 0.9可以選擇60X 6 mm2矩形鋁母線, 考慮溫度帶來的影響，可以得進(jìn)行修正,25 C時(shí)載流量量I =836A修正以后的載流量為：.X K = 836 X 0.88 = 735.7A>312.1AC校驗(yàn)熱穩(wěn)定:|oO廠 S mint3241 10 A.1.7 =36.12 mm2< 360mm87D動穩(wěn)定校驗(yàn):導(dǎo)體截面系數(shù)：w=

46、AJ=6 6 °.6= 3.6cm36 6短路時(shí)的最大電動力：L2 5F =1.73i2.漢X 0.1 =1.73x 6 152 漢'x0.1=40.9Nsh s'0.4母線排受的最大應(yīng)力：FL40 9x25022二 max284 N/cm <6860N/ cm 校驗(yàn)合格。10W103.6(3) 110KV軟母線的選擇A導(dǎo)線截面選擇按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時(shí)對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗(yàn)。查表可知在最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在4000h時(shí)，軟母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.22A/mm2。=269.4 mm2110kV母線的正常工作電流是Imax =328.7A故經(jīng)

47、濟(jì)截面積:可以選擇LGJ-300型導(dǎo)線，其長期允許載流量為700A，引入修正系數(shù) K=0.88，得長期允許載流量為616A。大于正常工作電流328.7A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗(yàn)熱穩(wěn)定:I*1 7Q q 仃 o a 熱穩(wěn)定最小面積為：Smin =*"2.15 =30.2 mm< 300mmc87滿足要求。(4) 110kV進(jìn)線端導(dǎo)線選擇A導(dǎo)線截面選擇按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時(shí)對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗(yàn)。查表可知在最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在4000h時(shí)，110kV進(jìn)線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.22A/mm2。110kV進(jìn)線的正常工作電流是Imax =328.7 - 3=10

48、9.57A故經(jīng)濟(jì)截面積:Imax 109.57=89.8 mm21 1.22可以選擇LGJ-95型導(dǎo)線，其長期允許載流量為335A，引入修正系數(shù) K=0.88，得長期允許載流量為294.8A。大于正常工作電流 109.57A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗(yàn)熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：31： .1.79 10 A22S mint3.15 18.3 mm < 95mmc87 X 2滿足要求。(5)主變 110kVA導(dǎo)線截面選擇：側(cè)軟導(dǎo)線的選擇：主變110kV軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax =52.5Aq max 52,5故經(jīng)濟(jì)截面積：- =43 mm2J 1-22可以選擇LGJ-50型導(dǎo)線，其長期

49、允許載流量為220A，引入修正系數(shù) K=0.88，得長期允許載流量為193.6A。大于正常工作電流 52.5A?？梢娸d流量滿足要求。B校驗(yàn)熱穩(wěn)定：31也1 79x10 A 22熱穩(wěn)定最小面積為：Smin 二 t 二2.15 =30.2 mm2< 50mrnc87滿足要求。(6) 110kV出線側(cè)軟導(dǎo)線選擇：A導(dǎo)線截面選擇：110kV出線軟導(dǎo)線的正常工作電流是Imax =52.5A” C ImaxJ J 1-22可以選擇LGJ-50型導(dǎo)線，其長期允許載流量為220A，引入修正系數(shù) K=0.88，得長期允許載流量為193.6A。大于正常工作電流 52.5A。可見載流量滿足要求。B校驗(yàn)熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定最小面積為：Smin = I . t = 1.79 10 A . 2.15 =30.2 mnf< 50m c87滿足要求。(7) 35kV出線軟導(dǎo)線選擇：按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積。同時(shí)對導(dǎo)線允許的最大載流量進(jìn)行校驗(yàn)。查表可知在最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在4000h時(shí)，軟母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.22A/mm2。A導(dǎo)線截面選擇：35kV軟出線