1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題題 目：目：_ _ _入入 學(xué)學(xué) 年年 月月_姓姓 名名_學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào)_專專 業(yè)業(yè)_聯(lián)聯(lián) 系系 方方 式式_學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 中中 心心_指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師師_ _完成時(shí)間完成時(shí)間_年年_月月_日日目目 錄錄摘 要.1關(guān)鍵詞.1前 言.2第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書.21.概 述.21.1 ZY1 市郊區(qū)變電站地理位置如下圖.21.2 張果屯鄉(xiāng)基本概況.22設(shè)計(jì)依據(jù).22.1 原始資料要求：.22.2 設(shè)計(jì)規(guī)模.33 電氣主接線.43.1 主變壓器選擇.43.2 110kV 接線.43.3 35kV 接線.53.4 10kV 接線.63.5 電氣主接線方式.63.6 無(wú)功

2、補(bǔ)償.73.7 中性點(diǎn)設(shè)備.74 短路電流計(jì)算.75 主要設(shè)備選擇.85.1 斷路器.85.2 隔離開(kāi)關(guān).85.3 10kV 并聯(lián)電容器.95.4 導(dǎo)體.95.5 絕緣子.105.6 互感器.106 電氣設(shè)備布置及配電裝置.116.1 電氣總布置.116.2 配電裝置.116.3 互感器的配置.127 防雷規(guī)劃.128繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì).138.1 主變壓器保護(hù).138.2 110kV 的保護(hù).148.3 35kV 保護(hù).148.4 10kV 保護(hù).158.5 電力電容器組保護(hù).15第二部分 計(jì)算書.151 短路電流計(jì)算.151.1 各元件參數(shù)計(jì)算.151.2 短路電流計(jì)算.172設(shè)備選擇.21

3、2.1 110kV 斷路器選型和校驗(yàn).212.2 110kV 隔離開(kāi)關(guān)選型.232.3 35kV 斷路器選型和校驗(yàn).232.4 35kV 隔離開(kāi)關(guān)選型.252.5 10kV 斷路器選型和校驗(yàn).252.6 10kV 隔離開(kāi)關(guān)選型.282.7 母線的選擇.302.8 電流互感器的選擇.372.9 電壓互感器的選擇.413. 低壓側(cè) 10kV 無(wú)功補(bǔ)償.43參考文獻(xiàn)：.45致 謝.46摘摘 要要本文主要是結(jié)合市區(qū)工業(yè)、生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)用戶供電電網(wǎng)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行了論述，從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了 ZY1 市郊區(qū)建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，

4、安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了 110kV，10kV 以及站用電的主接線，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開(kāi)關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了 110kV 電氣一次部分的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞110KV變電站、建設(shè)、負(fù)荷前前 言言 為了適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，解決電力供需矛盾，根據(jù)本縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際，通過(guò)對(duì) ZY1 市郊區(qū)自然概況、ZY1 市郊區(qū)電網(wǎng)狀況、市區(qū)工業(yè)、生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)用戶供電區(qū)基本概況、電網(wǎng)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，

5、初步確定了 ZY1 市郊區(qū)變電站建設(shè)的可行性。第一部分第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.1.概概 述述1.1 ZY1 市郊區(qū)變電站地理位置如下圖1.2 ZY1 市郊區(qū)建變電站基本概況ZY1 市郊區(qū)變電站市區(qū)東南部，總面積 32 平方公里，轄 15 個(gè)行政村，總?cè)丝?2.8萬(wàn)，總耕地面積.萬(wàn)畝。 1.3 負(fù)荷資料表最大負(fù)荷(MW)穿越功率(MW)負(fù)荷組成（%）電壓等級(jí)負(fù)荷名稱近期遠(yuǎn)景近期遠(yuǎn)景一級(jí)二級(jí)功率因數(shù)Tmax(h)線長(zhǎng)(km)市系線101810市甲線101810備用 110110kV備用 212棉紡廠 12320400.7555003.5棉紡廠 22320400.7555003.5印染廠

6、12430400.7850004.5印染廠 22430400.7850004.5毛紡廠2320400.7550002.5針織廠1220400.7545001.5柴油機(jī)廠13425400.840003柴油機(jī)廠23425400.840003橡膠廠1230400.7245003市區(qū) 11220400.825002市區(qū) 21220400.825002食品廠1215300.840001.5備用 12備用 22備用 32備用 42備用 5210kV備用 622 2設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 原始資料 1.電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖如圖 1 所示。圖中有系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)；有電網(wǎng)線路數(shù)據(jù)以及變電站的初步信息。圖 1 電力系統(tǒng)接

7、線簡(jiǎn)圖 注：圖中系統(tǒng)容量、系統(tǒng)阻抗均為最大運(yùn)行方式的數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，S1=1300MVA，XS1=0.65；S=150MVA，XSII=0.8。2.2 變電站資料 1.建站目的。本變電站位于 ZY1 市郊區(qū)，向市區(qū)工業(yè)、生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)與農(nóng)業(yè)用戶供電，為新建變電站。 2.110kV 母線主接線形式為單母線分段，110kV 出線 2 回,見(jiàn)圖 1 中所示； 3.主變壓器 2 臺(tái)，總?cè)萘?250MVA，自然油循環(huán)風(fēng)冷，有載調(diào)壓變壓器； 4.10kV 母線主接線形式為單母線分段，10kV 出線 14 回，每回線路長(zhǎng)度 5km，導(dǎo)線LGJ-240，負(fù)荷 5000kVA。 5. 所址地理位

8、置及環(huán)境條件。站址地區(qū)海拔高度 200m,地勢(shì)平坦，地震烈度 6 度。年最高氣溫40，年最低氣溫-20，最熱月平均最高溫度+30，最大復(fù)冰厚度10mm，最大風(fēng)速 25m/s，土壤熱阻率t=100cm/W，土壤溫度 20，地下水位較低,水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。2.3 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.變電站總體分析； 2.負(fù)荷分析計(jì)算； 3.主變壓器選擇； 4.電氣主接線設(shè)計(jì)； 5.短路電流計(jì)算； 6.電氣設(shè)備選擇； 7.配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計(jì)； 8.防雷保護(hù)設(shè)計(jì)(選)。2.4 設(shè)計(jì)成品 1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（20-30 頁(yè)）； 2.圖紙 1)電氣主接線圖(#3 圖)； 2)電氣總平面布置圖(#3 圖)； 3)11

9、0kV 配電裝置平面布置圖(#3 圖)； 4)110kV 進(jìn)出線間隔斷面圖(#3 圖)； 5)變電站避雷針平面布置及保護(hù)范圍圖(#3 圖，選作)。3 3 電氣主接線電氣主接線3.1 主變壓器選擇本變電所主變壓器容量為 250MVA，為便于維護(hù)管理，兩臺(tái)主變壓器選用三相油浸風(fēng)冷型三繞組銅線有載調(diào)壓電力變壓器，所選型號(hào)為 SFSZ7-50000/110，電壓等級(jí)11081.25%/38.522.5%/11、10.5、6.6、6.3kV，接線組別YN，yn0，d11；U12=10.5%，U13=17%，U23=6.5%。變壓器的選擇：型號(hào)容量電壓組合及分接范圍短路阻抗電壓高壓中壓低壓高低高中中低空載

10、電流容量比連接組別SFSZ7-50000/11050MVA 11081.25%38.52*2.5%6.6,10.5,6.3,1117-1810.56.51.2100/100/50YN.yn0.d113.2 110kV 接線 具體對(duì)電氣主接線的基本要求為：具有適當(dāng)?shù)目煽啃裕休^好的靈活性（操作、調(diào)度、擴(kuò)建），簡(jiǎn)單清晰，便于操作，經(jīng)濟(jì)性好。本變電所在 110KV 電網(wǎng)中，具有很大的重要性，根據(jù)背景材料要求初選主接線方案是單母線分段帶旁路。其示意接線圖如下：3.3 35kV 接線 電壓等級(jí)為 35KV60KV，出線 48 回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線，為保證斷路器檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶供

11、電，單母線分段可增設(shè)旁路，但本變電所采用 SF6斷路器，不需要檢修，故不需設(shè)旁路。初選兩種方案：方案一是單母線分段，方案二是雙母線。 項(xiàng)目單母線分段優(yōu)點(diǎn)1、兩母線段可以分裂運(yùn)行，也可以并列運(yùn)行。2、重要用戶可用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電。3、任意母線或隔離開(kāi)關(guān)檢修，只停該段，其余段可繼續(xù)供電，減少了停電范圍。缺點(diǎn)1、分段的單母線增加了分段部分的投資和占地面積。2、某段母線故障或檢修時(shí)，仍有停電情況。3、某回路斷路器檢修時(shí)，該回路停電。4、擴(kuò)建時(shí)需向兩端均衡擴(kuò)建。方案一圖方案二圖兩種方案的比較：項(xiàng)目方案一方案二技術(shù)1、簡(jiǎn)單清晰調(diào)度靈活2、不會(huì)造成全所停電，保證重要用戶的供電1、供電可靠

12、，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于試驗(yàn)2、易誤操作經(jīng)濟(jì)1、設(shè)備少 2、投資小3、占地少1、設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜2、投資和占地面機(jī)大鑒于電壓等級(jí)不高，在一定的安全與靈活性的基礎(chǔ)上要求較好的經(jīng)濟(jì)性，故選用投資較小的方案一。3.4 10kV 接線 考慮到 10KV 電壓等級(jí)八回出線，不是很高等級(jí)的用戶負(fù)荷，發(fā)生故障時(shí)短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)用戶造成重大損失，10KV 采用投資較低、占地小的單母線分段為主接線。3.5 電氣主接線方式綜合三個(gè)電壓等級(jí)選用的接線方式，確定以下接線方式為最終備選方式：110kV 母線采用雙母線，35kV 母線采用單母線分段的接線方式，10kV 母線采用單母線分段的接線方式。其示意接線圖如下：

13、3.6 無(wú)功補(bǔ)償裝于 10kV 母線側(cè)，最終容量按 210MVar 配置，1 段、2 段分別裝設(shè)一組。型號(hào)為：BFF11/-1000-3W,額定容量:10Mar33.7 中性點(diǎn)設(shè)備主變壓器 110kV 側(cè)中性點(diǎn)采用避雷器加保護(hù)間隙保護(hù)，也可經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地。主變壓器 35kV 側(cè)中性點(diǎn)采用避雷器加保護(hù)間隙保護(hù)。4 4 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算包括 110kV、35kV 和 10kV 母線出現(xiàn)最大短路電流方式下 0 秒、1.5秒、2.0 秒、3.0 秒、4 秒和沖擊電流的計(jì)算。110kV 母線的最大短路電流是 110KV 母線三相短路的情況，35kV 母線的最大短路電流是分段斷路器閉合

14、運(yùn)行時(shí)分段斷路器一側(cè)三相短路的情況。10kV 母線的最大短路電流是分段斷路器閉合運(yùn)行時(shí)分段斷路器一側(cè)三相短路的情況。2系統(tǒng)1102000=0.04(=100)2 81035110所以短路電流計(jì)算是對(duì)以上三點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算的。在考慮主變并列運(yùn)行的情況下，短路電流計(jì)算結(jié)果如下：表 1：短路電流計(jì)算結(jié)果表：短路點(diǎn)0S1.5S2.0S3.0S4.0S沖擊電流 ish110kV 母線側(cè)三相短路電流（kA）4.3804.110_4.143_11.15035kV 母線側(cè)三相短路電流（kA）6.264_6.463_6.48115.94510kV 母線側(cè)三相短路電流（kA）27.582_26.877_27.83470

15、.2125 5 主要設(shè)備選擇主要設(shè)備選擇5.1 斷路器5.1.1 110kV 斷路器110kV 斷路器選用 LW6-110/1600 型 SF6斷路器，額定電流 1600A，額定開(kāi)斷電流40kA ,動(dòng)穩(wěn)定電流 80 kA，熱穩(wěn)定電流 31.4KA（3s）。5.1.2 35kV 斷路器35kV 斷路器選用 LW16-35/1600 型 SF6斷路器，額定電流 1600A，額定開(kāi)斷電流25kA，動(dòng)穩(wěn)定電流 63kA，熱穩(wěn)定電流 25KA（4s）。5.1.3 10kV 開(kāi)關(guān)柜和斷路器10kV 開(kāi)關(guān)柜選用 XGN-10 型固定式開(kāi)關(guān)柜。柜中配：母線斷路器 SN10-10III/2000型斷路器，額定電

16、流為 2000A，額定開(kāi)斷電流 43.3kA，動(dòng)穩(wěn)定電流 130 kA，熱穩(wěn)定電流 43.34KA（4s）；出線斷路器 SN10-10II/1000 型斷路器，額定電流為 1000A，額定開(kāi)斷電流 31.5kA，動(dòng)穩(wěn)定電流 80 kA，熱穩(wěn)定電流 31.5KA（2s）5.2 隔離開(kāi)關(guān)5.2.1 110kV 隔離開(kāi)關(guān)110kV 隔離開(kāi)關(guān)選用 GW5-110GD 型隔離開(kāi)關(guān)。額定電流 1000A。5.2.2 35kV 隔離開(kāi)關(guān)35kV 隔離開(kāi)關(guān)選用 GN2-35T 型隔離開(kāi)關(guān)。額定電流 1000A。5.2.3 10kV 隔離開(kāi)關(guān)10kV 母線隔離開(kāi)關(guān)選用 GN10-10T 型隔離開(kāi)關(guān)，額定電流 3

17、000A。10kV 出線隔離開(kāi)關(guān)選用 GN6-10T 型隔離開(kāi)關(guān)，額定電流 1000A。表 2：110kV 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表項(xiàng)目LW-110GW5-110GDUN110(kV)UN110(kV)110(kV)Igmax347(A)IN1600(A)1000(A)I4.380(kA)Ibr40(kA) ish11.150(kA)imax80(kA)83(kA)Qk51(kA2s)It2t31.523=2976.7(kA2s) 2524=2500(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果表 3： 35kV 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表表 4：10kV 母線斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表項(xiàng)目ZN28-10/200

18、0GN30-10/2000UN10(kV)UN10(kV)10(kV)Imax1819(A)IN2000(A)1000(A)I27.582(kA)Ibr43.3(kA) ish70.212(kA)imax130(kA)160(kA)Qk2918.7(kA2s)It2t7499.6(kA2s)28125(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果表 5：10kV 出線斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表5.3 10kV 并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器組布置在 10kV 配電裝置附近，選用密集型電容器組成套裝置，戶外布置。5.4 導(dǎo)體110kV 主變進(jìn)線最大工作電流為 347A，導(dǎo)線選用硬母線 LF-21Y80/72；主變壓器 35kV

19、 側(cè)最大工作電流電流為為 992A，導(dǎo)線選用軟導(dǎo)體 LGJ-800/70；主變壓器項(xiàng)目LW16-35/1600GW5-35/1000UN35(kV)UN35(kV)35(kV)Igmax992(A)IN1600(A)1000(A)I6.264(kA)Ibr25(kA) ish15.945(kA)imax63(kA)70(kA)Qk166(kA2s) It2t2524=2500(kA2s)3781(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目SN10-10II/1000GN6-10T/1000UN10(kV)UN10(kV)10(kV)Imax320.7(A)IN1000(A)1000(A)I27.582(kA)

20、Ibr31.5(kA) ish70.212(kA)imax80(kA)75(kA)Qk2918.7(kA2s)It2t3749.7(kA2s)4500(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果10kV 側(cè)最大工作電流電流電流為 1819A，10kV 母線選用硬母線：三條矩形鋁導(dǎo)體125*10。表 6：母線的選擇結(jié)果表S(mm2)放置方式 Iy(A)(33)(106Pa)Igmax(A) Smin(mm2) (106Pa)110kV硬母線 80/70管型鋁錳合金 水平放80.0910kV硬母線12510矩形鋁排水平放置400070181927981.78335KV軟導(dǎo)體800/70132

21、9A(30)992148.23選擇結(jié)果設(shè)備名稱計(jì)算結(jié)果5.5 絕緣子根據(jù)電壓等級(jí)和安裝地點(diǎn)選擇絕緣子。表 7：絕緣子選擇情況：安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓110kV 戶外式配電裝置ZS-110110kV35kV 戶外式配電裝置SGX-70/3535kV10kV 戶內(nèi)式配電裝置ZNB-1010kV5.6 互感器互感器既是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，同時(shí)也是隔離元件。他們將一次系統(tǒng)中的高電壓、大電流，轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷?，小電流，供測(cè)量、監(jiān)視、控制及繼電保護(hù)使用。互感器的具體作用：（1）將一次系統(tǒng)各級(jí)電壓均變成 100V（或?qū)Φ?100V/）3以下的低壓，將一次系統(tǒng)各回路電流均變成 5A（或 1A、

22、0.5A）以下的小電流，以便于測(cè)量?jī)x表及繼電器的小型化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化。（2）將一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)在電氣方面隔離，同時(shí)互感器二次側(cè)必須有一點(diǎn)可靠接地，從而保證了二次設(shè)備及人員的安全。表 8：互感器選擇情況列表：設(shè)備名稱型號(hào)YDR-110 0.5/1.0/3P 級(jí)YDR-110 0.5/1.0/3P 級(jí)JDZX8-35 0.5/1.0/3P 級(jí)JSW-10 0.5/1.0/3P 級(jí)線路保護(hù)LCWB6-110B 5P/5P/1.0/0.5主變保護(hù)LCWB6-110B 5P/5P/1.0/0.5LCWB6-110B 5P/5P/1.0/0.5 LCWB-35 5P/5P/1.0/0.5 LCWB-3

23、5 5P/5P/1.0/0.5 LMC-10 5P/3P/1.0/0.5 LMC-10 /3P/1.0/0.5安裝地點(diǎn)35kV母線10kV母線110kV線路110kV線路110kV母線電壓互感器電流互感器110kV母聯(lián)35kV線路35kV母聯(lián)10kV母聯(lián)10kV出線6 6 電氣設(shè)備布置及配電裝置電氣設(shè)備布置及配電裝置6.1 電氣總布置本變電所主變壓器，35kV、110kV 配電裝置，并聯(lián)電容器組均為戶外布置，10kV高壓開(kāi)關(guān)柜等電氣設(shè)備布置在屋內(nèi)，35kV、110kV 均為架空出線，10kV 為電纜引至圍墻外電桿架空出線。6.2 配電裝置6.2.1 110kV 配電裝置110kV 配電裝置為戶

24、外普通中型布置，采用敞開(kāi)式電器。70 年代以來(lái),管形母線普通中型布置在 110KV 電力系統(tǒng)配電裝置中廣泛應(yīng)用,這種布置本身具有許多優(yōu)點(diǎn).因?yàn)槟妇€采用鋁錳合金管,以棒形支柱絕緣子支撐,其弧垂很小,沒(méi)有電動(dòng)力和風(fēng)力引起的搖擺,可以壓縮相間和相對(duì)地 的距離,同時(shí)又采用了合并構(gòu)架,從而減少占地面積.6.2.2 35kV 配電裝置35kV 配電裝置為戶外普通中型布置，采用敞開(kāi)式電器。6.2.3 10kV 配電裝置10kV 配電裝置采用戶內(nèi)布置，為了節(jié)省占地面積,減少維護(hù)量,檢修方便,10KV 配電裝置采用成套配電裝置,本工程采用單層高壓開(kāi)關(guān)柜布置,選型為 XGN-10 固定高壓開(kāi)關(guān)柜,它由斷路器室、母

25、線室電纜室、和儀表室組成。主變 10kV 經(jīng)母線橋直接引入開(kāi)關(guān)柜，開(kāi)關(guān)柜二次電纜均敷設(shè)在盤前的電纜溝內(nèi)，一次電纜穿管敷設(shè)至室外電纜溝。10kV 并聯(lián)電容器布置在 10kV 配電裝置的附近。6.3 互感器的配置為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證供電質(zhì)量，且在短路故障時(shí)能迅速地將故障元件切除，不致造成故障范圍擴(kuò)大，必須通過(guò)二次設(shè)備以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、監(jiān)控及保護(hù)，二次設(shè)備信號(hào)由互感器取得。電力系統(tǒng)中必須合理地配置互感器。6.3.1 電壓互感器的配置電壓互感器的配置應(yīng)該根據(jù)測(cè)量、同期、保護(hù)等需要，分別裝設(shè)相應(yīng)的互感器：母線工作母線和備用母線都應(yīng)裝設(shè)一組三繞組電壓互感器，母線如分段，應(yīng)在各段母線上各裝設(shè)一組三繞組電壓互

26、感器。110kV 及以上線路為了節(jié)約投資和占地面積，載波通信和電壓測(cè)量可共用耦合電容，故一般裝設(shè)電容分壓電壓互感器。6.3.2 電流互感器的配置電流互感器的配置 所有支路均應(yīng)按測(cè)量、計(jì)能、繼電保護(hù)要求裝設(shè)相應(yīng)的電流互感器。變壓器、110kV 及以上大接地電力系統(tǒng)各賄賂中，一般應(yīng)三相均裝設(shè)電流互感器，以滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求，以保證供電可靠性。7 7 防雷規(guī)劃防雷規(guī)劃變電所是多條輸電線路的交匯點(diǎn)和電力系統(tǒng)的樞紐，變電所的雷害事故往往導(dǎo)致大面積停電，變電設(shè)備(最主要的是電力變壓器)的內(nèi)部絕緣水平往往低于線路絕緣水平，且不具有自動(dòng)恢復(fù)功能，一旦雷電過(guò)電壓擊穿，后果十分嚴(yán)重。所以，變電所必須

27、設(shè)置防雷保護(hù)。直擊雷防護(hù) 本變電所采用 110KV 配電裝置構(gòu)架設(shè)避雷針，35KV 及 10KV 配電裝置由于絕緣水平不高，雷擊構(gòu)架避雷針時(shí)，容易導(dǎo)致絕緣逆閃絡(luò)（反擊），故設(shè)置獨(dú)立避雷針，它又自己專有的支座和接地裝置，其接地電阻不超過(guò) 10 歐。入侵雷電過(guò)電壓波防護(hù) 對(duì)于入侵波的防護(hù)一般采用閥式避雷器，它的作用是限制過(guò)電壓波的幅值，避雷器的選擇：在 110KV 和 35KV 電力系統(tǒng)中，選擇閥式避雷器中氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器沒(méi)有串聯(lián)放電間隙，主要由氧化鋅非線性電阻組裝而成，具有良好非線性，且動(dòng)作迅速，殘壓低，通容量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，維護(hù)方便，沒(méi)有工頻續(xù)流、滅弧等問(wèn)題，所以選氧化鋅避雷

28、器防護(hù)雷電過(guò)電壓波入侵。由于金屬氧化物避雷器沒(méi)有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓長(zhǎng)期施加在金屬氧化物電阻片上，為了保證使用壽命，長(zhǎng)期施加于避雷器上的運(yùn)行電壓不可超過(guò)它允許的持續(xù)運(yùn)行電壓。10kV 電力系統(tǒng)一般采用普通閥型避雷器。表 8：避雷器選擇如下： 設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)型號(hào)110kV 母線Y10W5-100/248110kV 進(jìn)線側(cè)Y10W5-100/24835kV 母線Y5W-4235kV 出線側(cè)Y5W-4210kV 母線FS-1010kV 出線側(cè)FS-10避雷器主變壓器中性點(diǎn)FS-40 間隙保護(hù)8 8繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)，

29、繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇性地從電力系統(tǒng)切除故障，使故障元件免受繼續(xù)遭到破壞，保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行；反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行。8.1 主變壓器保護(hù)110kV 變電所的電力變壓器每組容量在 6090000MVA，屬于大型變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備。電力變壓器的故障對(duì)電力系統(tǒng)和用戶影響都很大。因此，必須對(duì)大型電力變壓器配備完善的保護(hù)裝置，在出現(xiàn)危及變壓器安全的不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能及早地發(fā)出報(bào)警信號(hào)或切除變壓器，防止故障的發(fā)生。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，能盡快地切除變壓器，使故障造成的

30、損失減到最小，使故障后的變壓器更容易修復(fù)。故安裝安全可靠地繼電保護(hù)裝置。本設(shè)計(jì)采用雙主雙后的配置方式：差動(dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、零序過(guò)電流保護(hù)及瓦斯、油溫、油位、壓力釋放等非電量保護(hù)。 主保護(hù)：差動(dòng)保護(hù)變壓器重瓦斯保護(hù)后備保護(hù)：復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)零序過(guò)流保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)非電量保護(hù)差動(dòng)保護(hù) 適用于 6.3MVA 及以上的廠用變壓器和并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，以及10MVA 及以上的廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器。它是變壓器的主保護(hù)。變壓器重瓦斯保護(hù) 適用于油浸式變壓器，它反應(yīng)油箱內(nèi)的故障。當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器。相間短路的后備保護(hù) 對(duì)降壓變壓器宜采用過(guò)電

31、流保護(hù)；當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí)，應(yīng)采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，后備保護(hù)均帶時(shí)限動(dòng)作于相應(yīng)的斷路器跳。零序過(guò)流保護(hù) 對(duì)中性點(diǎn)自接接地電力網(wǎng)內(nèi)，外部接地短路引起過(guò)電流時(shí)，變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)零序過(guò)流保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù) 對(duì)于 400KVA 以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能負(fù)荷情況安裝過(guò)負(fù)荷保護(hù)，8.2 110kV 的保護(hù)線路保護(hù) 裝設(shè)高頻距離保護(hù)作為主保護(hù) 電流保護(hù)作為后備保護(hù) 母線保護(hù) 完全電流差動(dòng)母線保護(hù)為主保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)為后備保護(hù)8.3 35kV 保護(hù)線路保護(hù) 裝設(shè)距離保護(hù)作為主保護(hù)，電流保護(hù)作為后備。三段式過(guò)流保護(hù)（帶方向、電壓閉鎖）單相接地保護(hù)自動(dòng)重合閘裝置母線保護(hù) 完全電

32、流差動(dòng)母線保護(hù)為主保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)為后備保護(hù) 斷路器失靈保護(hù)8.4 10kV 保護(hù)線路保護(hù) 三段式過(guò)流保護(hù)單相接地選線自動(dòng)重合閘裝置母線保護(hù) 完全電流差動(dòng)母線保護(hù)為主保護(hù) 過(guò)電流保護(hù)為后備保護(hù)8.5 電力電容器組保護(hù)限時(shí)速斷保護(hù)過(guò)流保護(hù)電流閉鎖失壓保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)為了改善供電質(zhì)量，提高功率因數(shù)，常在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器組，并進(jìn)行保護(hù)。電容器組與斷路器之間連線短路各種故障保護(hù)，宜裝設(shè)帶延時(shí)地過(guò)流保護(hù)，動(dòng)作于跳閘。當(dāng)系統(tǒng)電壓及高次諧波引起電容過(guò)負(fù)荷，故應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)母線電壓穩(wěn)升地過(guò)電壓保護(hù)。第二部分第二部分 計(jì)算書計(jì)算書1 1 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算1.1 各元件參數(shù)計(jì)算由題目已知條件，系統(tǒng)接線

33、圖見(jiàn)圖 1：2系統(tǒng)1102000=0.04(=100)2 81035110圖 1 系統(tǒng)連線圖發(fā)電廠 G1、G2、G3、G4 電抗計(jì)算：取， ，MVASB100avBUU529.2385. 020GS， 605. 085. 0201001423. 04321 NBdSSXXXXX75. 02410010018100%8765NdkSSUXXXX250kM 線路等效電抗：1512. 0115100504 . 022109dBiUSlXXX280kM 線路等效電抗：2419. 0115100604 . 0221312ddiUSlXXX變壓器電抗計(jì)算：5 .105 . 6175 .1021%1kU5

34、. 65 .105 . 61721%2kU0175 . 65 .1021%3kU1667. 0631001005 .10100%11614NBkSSUXX1037. 0631001005 . 6100%21715NBkSSUXX0631001000100% 3NBkSSUXX系統(tǒng)連線圖的電抗圖如下： 等效電路圖1.2 短路電流計(jì)算1.2.1 110kV 母線三相短路，短路電流計(jì)算當(dāng) 110kV 母線發(fā)生三相短路，即 K1 點(diǎn)發(fā)生三相短路，原圖化簡(jiǎn)為336. 0)(514118XXX0756. 092119XX1609. 011122120XXX各電源的計(jì)算電抗：219. 31002000160

35、9. 0ScaX3876. 01004529.234118. 0GcaX查運(yùn)算曲線可得各時(shí)刻短路電流的標(biāo)么值：， (各時(shí)刻短路電流相等)219. 3SCaX311.SI， t=0s 時(shí)刻 9184. 0GCaX662. 2GIt=1.5s 時(shí)刻 09. 2GIt=3.0 s 時(shí)刻 16. 2GI各時(shí)刻短路電流有名值： kA380. 411534529.23662. 211532000311. 0 I kA110. 411534529.2309. 211532000311. 0)5 . 1(I kA143. 411534529.2316. 211532000311. 0)0 . 3(IKA150

36、.118 . 12 Iish1.2.2 35kV 母線三相短路，短路電流計(jì)算當(dāng) 35kV 母線發(fā)生三相短路，即 K2 點(diǎn)發(fā)生三相短路，原圖化簡(jiǎn)為：1352. 0)(15142122XXX8930. 0212220222023XXXXXX3490. 0202221222124XXXXXX各電源的計(jì)算電抗：98. 61002000.3940. 0SCaX8426. 01004529.238930. 0GCaX查運(yùn)算曲線可得各時(shí)刻短路電流的標(biāo)么值：， (各時(shí)刻短路電流相等)98. 6SCaX1432. 098. 61SI， t=0s 時(shí)刻 8426. 0GCaX22. 1GIt=2.0s 時(shí)刻 35

37、8. 1GI t =4s 時(shí)刻 370. 1GI各時(shí)刻的短路電流的有名值： kA264. 63734529.23222. 137320001432. 0 I kA210. 63734529.23358. 137320001432. 0)0 . 2(I kA481. 63734529.23370. 137320001432. 0)0 . 4(IKA945.158 . 12 Iish1.2.3 10kV 母線三相短路，短路電流計(jì)算當(dāng) 10kV 母線發(fā)生三相短路，即 K3 點(diǎn)發(fā)生三相短路，原圖化簡(jiǎn)為：7084. 0212520252026XXXXXX2768. 0202521252127XXXXXX

38、各電源的計(jì)算電抗：536. 510020002768. 0SCaX6667. 01004529.237084. 0GCaX查運(yùn)算曲線可得各時(shí)刻短路電流的標(biāo)么值：， (各時(shí)刻短路電流相等)536. 5SCaX1806. 0536. 51SI， t=0s 時(shí)刻 6667. 0GCaX492. 1GIt=2.0s 時(shí)刻 549. 1GI t =4s 時(shí)刻 734. 1GI各時(shí)刻的短路電流的有名值： kA582.275 .1034529.23492. 15 .10320001806. 0 I Ka877.275 .1034529.23549. 15 .10320001806. 0)0 . 2(IkA8

39、34.285 .1034529.23734. 15 .10320001806. 0)0 . 4(IKA212.708 . 12 Iish各短路點(diǎn)各時(shí)刻短路電流如下：短路點(diǎn)0S1.5S2.0S3.0S4.0S沖擊電流 ish110kV 母線側(cè)三相短路電流（kA）4.3804.110_4.143_11.15035kV 母線側(cè)三相短路電流（kA）6.264_6.463_6.48115.94510kV 母線側(cè)三相短路電流（kA）27.582_26.877_27.83470.2122 2設(shè)備選擇設(shè)備選擇2.1 110kV 斷路器選型和校驗(yàn)（1）110kV 斷路器選型初選斷路器型號(hào)：主變壓器 110KV

40、側(cè)系統(tǒng)最大長(zhǎng)期工作電流由公式：kA347. 011036305. 1305. 1maxNNgUSI根據(jù) UN=110 kV，Igmax=0.347 kA 及屋外布置的要求,查表初選型號(hào)為 LW-110 型SF6斷路器。其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為： UN=110 kV， IN=1600 A， 額定開(kāi)斷電流為： Ibr=40kA，動(dòng)穩(wěn)定電流： imax=80 kA，熱穩(wěn)定電流（及時(shí)間）： It=31.5 kA（3s），固有分閘時(shí)間： tgf=0.06 s，燃弧時(shí)間： th=0.04s選后備保護(hù)時(shí)間：tb2=2.9s短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：tk=2.9+0.06+0.04=3.0(s), 斷路切斷計(jì)算時(shí)間： t1

41、=0.06+0.06=0.12(s)電源至短路點(diǎn)的短路電流由前面的短路電流計(jì)算結(jié)果可得：I=4.380 kA，ish=11.150 kA（2）110kV 斷路器設(shè)備校驗(yàn)校驗(yàn)開(kāi)斷能力因 t1=0.12s0.1s（非周期分量衰減到 20%，對(duì) It影響很小，可以不考慮）I=4.380 kA40kA滿足要求校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=11.150 kA80 kA 滿足要求 校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=3.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 325 . 1210121 0 . 3143. 4110. 410380. 4121222 =51.317 kA2s31.524=2976.75kA2s滿足

42、要求由以上計(jì)算表明，選擇 LW-110 型 SF6斷路器可滿足要求。2.2 110kV 隔離開(kāi)關(guān)選型（1）110kV 隔離開(kāi)關(guān)選型由已知條件 UN=110 kV，Igmax=347A，初選 GW5-110GD 隔離開(kāi)關(guān)其額定參數(shù)為：額定電壓： UN=110 kV額定電流： IN=1000 A，熱穩(wěn)定電流：It=25kA（4s），動(dòng)穩(wěn)定電流：imax=83kA，（2）110kV 隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=11.150 kA83 kA 滿足要求校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=3.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 325 . 1210121 0 . 3143. 4110. 4103

43、80. 4121222 =51.317 kA2s2524=2500kA2s滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇的 GW5-110GD 型隔離開(kāi)關(guān)可滿足要求。110kV 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表項(xiàng)目LW-110GW5-110GDUN110(kV)UN110(kV)110(kV)Igmax347(A)IN1600(A)1000(A)I4.380(kA)Ibr40(kA) ish11.150(kA)imax80(kA)83(kA)Qk51(kA2s)It2t31.523=2976.7(kA2s) 2524=2500(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果2.3 35kV 斷路器選型和校驗(yàn)（1）35kV 斷路器選型：初選斷

44、路器型號(hào)：主變壓器 35KV 側(cè)系統(tǒng)最大長(zhǎng)期工作電流由公式：A9925 .3836305. 1305. 1maxNNgUSI根據(jù) UN=35 kV，Igmax=992A 及屋外布置的要求,查表初選型號(hào)為 LW16-35 型 SF6斷路器。其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為： UN=35 kV， IN=1600 A， 額定開(kāi)斷電流為： Ibr=25kA，動(dòng)穩(wěn)定電流： imax=63kA，熱穩(wěn)定電流（及時(shí)間）： It=25 kA（4s），固有分閘時(shí)間： tgf=0.06 s，燃弧時(shí)間： th=0.04s選后備保護(hù)時(shí)間：tb2=3.9s短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：tk=3.9+0.06+0.04=4.0(s), 斷路切斷計(jì)算

45、時(shí)間： t1=0.06+0.06=0.12(s)電源至短路點(diǎn)的短路電流由前面的短路電流計(jì)算結(jié)果可得：I=6.264 kA，ish=15.945 kA（2）35kV 斷路器設(shè)備校驗(yàn)：校驗(yàn)開(kāi)斷能力因 t1=0.12s0.1s（非周期分量衰減到 20%，對(duì) It影響很小，可以不考慮）I=6.264 kA25kA滿足要求校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=15.945 kA63 kA 滿足要求 校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=4.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 420 . 2210121 0 . 4481. 6463. 610264. 6121222 =166.315 kA2s2524=2500kA2s

46、滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇 LW16-35 型 SF6斷路器可滿足要求。2.4 35kV 隔離開(kāi)關(guān)選型（1）35kV 隔離開(kāi)關(guān)選型由已知條件 UN=35 kV，Igmax=992A，初選 GN2-35T 隔離開(kāi)關(guān)其額定參數(shù)為：額定電壓： UN=35 kV額定電流： IN=1000 A，熱穩(wěn)定電流：It=27.5kA（5s），動(dòng)穩(wěn)定電流：imax=70kA，（2）35kV 隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=15.945kA70 kA 滿足要求校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=5.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 420 . 2210121 0 . 4481. 6463. 610264.

47、 6121222 =166.315 kA2s27.525=3781.25kA2s滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇的 GN2-35T 型隔離開(kāi)關(guān)可滿足要求。35kV 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表2.5 10kV 斷路器選型和校驗(yàn)2.5.1 10kV 母線斷路器選型和校驗(yàn)（1）10kV 母線斷路器選型：項(xiàng)目LW16-35/1600GW5-35/1000UN35(kV)UN35(kV)35(kV)Igmax992(A)IN1600(A)1000(A)I6.264(kA)Ibr25(kA) ish15.945(kA)imax63(kA)70(kA)Qk166(kA2s) It2t2524=2500(kA2s

48、)3781(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果初選斷路器型號(hào)：主變壓器 10KV 側(cè)系統(tǒng)最大長(zhǎng)期工作電流由公式：A18195 .10326305. 1305. 1maxNNgUSI根據(jù) UN=10kV，Igmax=1819A 及屋內(nèi)布置的要求,查表初選型號(hào)為 SN10-10II 型斷路器。其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為： UN=10 kV， IN=2000A， 額定開(kāi)斷電流為： Ibr=43.3kA，動(dòng)穩(wěn)定電流： imax=130kA，熱穩(wěn)定電流（及時(shí)間）： It=43.3 kA（4s），固有分閘時(shí)間： tgf=0.06 s，燃弧時(shí)間： th=0.04s選后備保護(hù)時(shí)間：tb2=3.9s短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：tk=3.9+

49、0.06+0.04=4.0(s), 斷路切斷計(jì)算時(shí)間： t1=0.06+0.06=0.12(s)電源至短路點(diǎn)的短路電流由前面的短路電流計(jì)算結(jié)果可得：I=27.582 kA，ish=70.212 kA（2）10kV 母線斷路器設(shè)備校驗(yàn)：校驗(yàn)開(kāi)斷能力因 t1=0.12s0.1s（非周期分量衰減到 20%，對(duì) It影響很小，可以不考慮）I=27.582 kA43.3kA滿足要求校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=70.212 kA130 kA 滿足要求校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=4.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 420 . 2210121 0 . 4834.27781.2610582.27121

50、222 =2918.668 kA2s43.324=7499.56kA2s滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇 SN10-10II 型斷路器可滿足要求。2.5.2 10kV 出線斷路器選型和校驗(yàn)（1）10kV 出線斷路器選型：初選斷路器型號(hào)：主變壓器 10KV 側(cè)系統(tǒng)最大長(zhǎng)期工作電流由公式：A7 .3207 . 05 .103405. 1cos305. 1maxNgUPI根據(jù) UN=10kV，Igmax=320.7A 及屋內(nèi)布置的要求,查表初選型號(hào)為 SN10-10III 型斷路器。其額定技術(shù)數(shù)據(jù)為： UN=10 kV， IN=1000A， 額定開(kāi)斷電流為： Ibr=31.5kA，動(dòng)穩(wěn)定電流： imax

51、=80kA，熱穩(wěn)定電流（及時(shí)間）： It=31.5 kA（2s），固有分閘時(shí)間： tgf=0.06 s，燃弧時(shí)間： th=0.04s選后備保護(hù)時(shí)間：tb2=1.9s短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：tk=1.9+0.06+0.04=2.0(s), 斷路切斷計(jì)算時(shí)間： t1=0.06+0.06=0.12(s)電源至短路點(diǎn)的短路電流由前面的短路電流計(jì)算結(jié)果可得：I=27.582 kA，ish=70.212 kA（2）10kV 出線斷路器校驗(yàn)：校驗(yàn)開(kāi)斷能力因 t1=0.12s0.1s（非周期分量衰減到 20%，對(duì) It影響很小，可以不考慮）I=27.582 kA31.5kA滿足要求校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=70.212

52、kA80 kA 滿足要求校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=2.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響 0 . 28 .269 .2610582.27121222 =1452.5 kA2s31.522=1984.5kA2s滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇 SN10-10III 型斷路器可滿足要求。2.6 10kV 隔離開(kāi)關(guān)選型2.6.1 10kV 母線隔離開(kāi)關(guān)選型（1）10kV 母線隔離開(kāi)關(guān)選型由已知條件 UN=10 kV，Igmax=1819A，初選 GN10-10T 隔離開(kāi)關(guān)其額定參數(shù)為：額定電壓： UN=10 kV額定電流： IN=3000 A，熱穩(wěn)定電流：It=75kA（5s），動(dòng)穩(wěn)定電流：imax=160

53、kA，（2）10kV 母線隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=70.212kA160 kA 滿足要求校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=5.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 420 . 2210121 0 . 4834.27781.2610582.27121222 =2918.668 kA2s7525=28125kA2s滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇的 GN10-10T 型隔離開(kāi)關(guān)可滿足要求。kktIIIQ20 . 220 . 1210121 2.6.2 10kV 出線隔離開(kāi)關(guān)選型（1）10kV 出線隔離開(kāi)關(guān)選型由已知條件 UN=10 kV，Igmax=320.7A，初選 GN6-10T 隔

54、離開(kāi)關(guān)其額定參數(shù)為：額定電壓： UN=10 kV額定電流： IN=1000 A，熱穩(wěn)定電流：It=30kA（5s），動(dòng)穩(wěn)定電流：imax=75kA，（2）10kV 出線隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定ish=70.212kA75 kA 滿足要求校驗(yàn)熱穩(wěn)定tk=5.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 420 . 2210121 0 . 4834.27781.2610582.27121222 =2918.668 kA2s3025=4500kA2s滿足要求由以上計(jì)算表明，選擇的 GN6-10T 型隔離開(kāi)關(guān)可滿足要求。 10kV 母線斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表項(xiàng)目ZN28-10/20

55、00GN30-10/2000UN10(kV)UN10(kV)10(kV)Imax1819(A)IN2000(A)1000(A)I27.582(kA)Ibr43.3(kA) ish70.212(kA)imax130(kA)160(kA)Qk2918.7(kA2s)It2t7499.6(kA2s)28125(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果 10kV 出線斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表項(xiàng)目ZN28-10/2000GN30-10/2000UN10(kV)UN10(kV)10(kV)Imax320.7(A)IN1000(A)1000(A)I27.582(kA)Ibr31.5(kA) ish70.212(kA)ima

56、x80(kA)75(kA)Qk2918.7(kA2s)It2t3749.7(kA2s)4500(kA2s)電流計(jì)算結(jié)果2.7 母線的選擇母線選擇的內(nèi)容包括：確定母線的材料、截面形狀、布置方式；選擇母線的截面積；校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；對(duì)于 110kV 及以上的母線，還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)芊癜l(fā)生電暈。2.7.1 110kV 母線的選擇母線的選擇2.7.1.1 母線的材料常用的母線材料有銅、鋁和鋁合金三種。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，110kV 側(cè)母線最大持續(xù)工作電流 Igmax=347 kA，母線的持續(xù)工作電流不大，布置尺寸不受限制，母線周圍污穢等級(jí)不高，又因鋁相對(duì)于銅易加工，安裝方便，價(jià)格便宜。所以選擇鋁錳合

57、金作為母線材料。2.7.1.2 母線的結(jié)構(gòu)母線的結(jié)構(gòu)母線的結(jié)構(gòu)和截面形狀決定于母線的工作特點(diǎn)。為了有利于散熱和保證短路時(shí)母線的動(dòng)穩(wěn)定，本工程 110kV 母線選擇硬裸母線，管型母線的集膚效應(yīng)系數(shù)最小，機(jī)械強(qiáng)度也比較高。因此本工程選用鋁錳合金管型母線作為 110kV 母線。2.7.1.3 母線的布置形式母線的布置形式考慮到母線的散熱，機(jī)械強(qiáng)度與母線的載流量，以及配電裝置布置尺寸。選用三相水平布置（母線豎放）方式。這種布置方式散熱性好，母線在流量大。2.7.1.4 校驗(yàn)?zāi)妇€的電暈問(wèn)題校驗(yàn)?zāi)妇€的電暈問(wèn)題電暈起始電壓公式：rDrmkmUmcrlg3 .4921三相導(dǎo)體水平布置，取三相導(dǎo)體布置方式系數(shù)

58、k=0.96；管型母線，取導(dǎo)體表面狀況系數(shù)=0.98；1m好天氣，取天氣系數(shù)=0.8；2m海拔在 1000 米以下，取空氣相對(duì)密度 =1；導(dǎo)體半徑為 r=4cm，三相導(dǎo)體的相間距離為 200cm。(發(fā)電廠電氣部分表 83)得：Ucr=49.30.960.980.814(200/4)=252.162 kV kVUcr11063.533NU本母線選擇滿足防止電暈的要求。2.7.1.5 母線截面積選擇母線截面積選擇母線的選擇有兩種方式，第一種按長(zhǎng)期工作電流選擇，第二種按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，一般年平均負(fù)荷較大，回路較長(zhǎng)的導(dǎo)線用第二種方式選擇。考慮到本變電所年平均負(fù)荷較大，選用按經(jīng)濟(jì)電流密度的選擇方式。母

59、線材料定為鋁錳合金，最大負(fù)荷年利用小時(shí) Tmax=6500 h，查表得出經(jīng)濟(jì)電流密度 J=0.64。由母線經(jīng)濟(jì)截面積公式得：Se=347A/0.64=533.8mm2母線半徑公式；13.04mm，直徑 =13.042=26.08mmeSr所以選用 LF-21Y80/72 作為母線。2.7.1.6 母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路切除時(shí)間tk=2.9+0.06+0.04=3.0(s) ， 0.5 tk =1.5(s)短路全電流效應(yīng)tk =3.0s1s 所以可不計(jì)非周期分量的發(fā)熱影響kktIIIQ20 . 325 . 1210121 0 . 3143. 4110. 410380. 412122

60、2 =51.317 kA2s 查發(fā)電廠電氣部分表 32：短路前，材料的長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度 70代替短路前導(dǎo)體的實(shí)際溫度 故 70，查表得 C=87按照熱穩(wěn)定要求的母線最小截面積公式：)(12minmmQKCSkf27. 110317.5197116fkKQC=92.80 (mm2)所選用母線截面 S=945mm292.80mm2滿足熱穩(wěn)定要求。2.7.1.7 母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)在三相短路沖擊電流作用下，中間相母線所受的最大電動(dòng)力，由式 :(N) aLiKFshx2173. 0式中 ish三相短路沖擊電流，kA；L兩支持絕緣子間的每一段母線長(zhǎng)度，即跨距，m；a相鄰兩相導(dǎo)體的匯總中心距