00220kV(jiànɡyā)變電站電氣局部初步設(shè)計(jì)書(yuánshǐ)資料及分析一、原始(yuánshǐ)資料及分析依據(jù)電力系統(tǒng)(diànlìxìtǒnɡ)規(guī)劃需建一座220kV區(qū)域(qūyù)110kV220kV120MVA220kV220kV、110kV10kV220kV6110kV810kV12110kV220kV4.110kV40MVA，其他作為一些地區(qū)變電所進(jìn)線，10kV30MVA603000kVA。各級電壓側(cè)功率因數(shù)和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為：max220kV側(cè) cosφ=0.9 T =3800小時(shí)/年maxmax110kV側(cè) cosφ=0.9 T =4200小時(shí)/年maxmax10kV側(cè) cosφ=0.85 T =4500小時(shí)/年max系統(tǒng)阻抗：220kV220kV0.32(S=100MVA)，110kVj1000MVA110kV0.64〔SMVA〕。

=100j328℃，16℃，確定4018153m。該變電所位于(wèiyú)市郊生荒土地上，地勢平坦、交通便利、環(huán)境無污染。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容(nèiróng)及要求：1．主接線設(shè)計(jì)：分析原始資料，依據(jù)任務(wù)書的要求擬出各級(ɡèjí)電壓母線接線方式，選擇變壓器型號(hào)及連接方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇主接線最優(yōu)方案。短路電流計(jì)算：依據(jù)所確定的主接線方案(fāngàn)，選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算短路點(diǎn)計(jì)算短路電流并列表表示出短路電流計(jì)算結(jié)果。主要(zhǔyào)電氣設(shè)備選擇：220kV110kV開關(guān)。10kV、110kV10kV回路及出線側(cè)的電流互感器。220kV、110kV、10kV10kV4．其它設(shè)計(jì)配電裝置設(shè)計(jì)防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)。5．設(shè)計(jì)成果編制設(shè)計(jì)說明書。編制設(shè)計(jì)計(jì)算書。繪制工程設(shè)計(jì)圖紙。其次章主變壓器及所用變的選擇第一節(jié)概述(ɡàishù)在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)當(dāng)著向用戶輸送功率，或兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長狀況，并依據(jù)電力5～10技術(shù)上的不合理。假設(shè)主變壓器容量造的過大，臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會(huì)增加損耗，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；假設(shè)容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響(yǐngxiǎng)主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全牢靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，要依據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足牢靠性的前提(qiántí)下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮(kǎolǜ)到該變電所以后的擴(kuò)建狀況來選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。(xuǎnzé)由原始資料可知，我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是市郊區(qū)220KV110KV10KV上。假設(shè)全所停電后，將引起下一級變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的牢靠性。為了保證供電牢靠性，避開一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的牢靠性雖然有所高，但接線網(wǎng)絡(luò)較簡單，且投資增大，同時(shí)增大了占用面積，不能充分發(fā)揮設(shè)備效益，并增加運(yùn)行和檢修的工作量。考慮到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。應(yīng)選擇兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的牢靠性。(róngliàng)的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，5～1010～20變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃(chénɡshìɡuīhuà)相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，依據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)構(gòu)造來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷力量后允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其70%～8070%全部負(fù)荷來選擇。60%負(fù)荷的供電(ɡònɡdiàn)，4098%負(fù)荷220KV220KV全部負(fù)荷需經(jīng)主變壓器傳輸至各母線上。S

=0.7〔S+S〕。N Ⅱ Ⅲ第四節(jié)變壓器型式和構(gòu)造(jiégòu)的選擇一、相數(shù)330kV器，由于一臺(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資此小，占地小，運(yùn)行損耗小，同時(shí)配電裝置構(gòu)造簡潔，運(yùn)行維護(hù)較便利，假設(shè)受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件〔如橋梁負(fù)重，隧道尺寸等〕500kV電所中，應(yīng)按其容量、牢靠性要求、制造水平、運(yùn)輸條件、負(fù)荷和系統(tǒng)狀況等技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，承受單相變壓器組。二、繞組(ràozǔ)數(shù)與構(gòu)造電力變壓器按每相的繞組數(shù)分為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式，按電磁構(gòu)造分為一般雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式，當(dāng)只有一種上升電壓向用戶供電(ɡònɡdiàn)或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有兩種電壓的變電所時(shí)，可承受雙繞組變壓器；當(dāng)有兩種上升電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及有三種電壓的變電所時(shí)，可以承受雙繞組變壓器或三繞組變壓器。三、繞組(ràozǔ)接線組別變壓器三相繞組(ràozǔ)的連接方式必需使其線電壓與系統(tǒng)線電壓相位全都，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)變壓器承受的繞組連接方式有星形和三角形兩種。因此，主變壓器三相繞組的連接方式可依據(jù)具體工程來確定。四、調(diào)壓方式(fāngshì)變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而轉(zhuǎn)變其變比來實(shí)現(xiàn)的，無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有 ，且分接頭必需在停電的狀況下才能調(diào)整，有載調(diào)壓變壓器的分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá) ，且分接頭可在帶負(fù)荷的狀況下調(diào)整，但其構(gòu)造簡單，價(jià)格貴，在下述狀況下承受較合理。出力變化大，或發(fā)電機(jī)常常在低功率因數(shù)運(yùn)行的發(fā)電廠的主變壓器。4具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器。220KV110KV五、冷卻(lěngquè)方式電力變壓器的冷卻方式，隨其型式(xínɡshì)和容量的不同而異，一般冷卻方式有以下幾種類型。自然風(fēng)冷卻(lěngquè)。2)強(qiáng)迫(qiǎngpò)風(fēng)冷卻。3)強(qiáng)迫油循環(huán)(xúnhuán)風(fēng)冷卻。4)強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。水內(nèi)冷。六、主變壓器的選擇結(jié)果依據(jù)上述原則，結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際主變壓器選用兩臺(tái)三120MVA,聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號(hào)YN/yn0/d11,220kV110kV避雷器、放電間隙及電流互感器接地。主變壓器參數(shù)列表：額定電壓〔KV〕額定電壓〔KV〕阻抗電壓〔%〕空載型號(hào)高壓中壓低壓高-中中-低高-低電流〔％〕容量比SFPSZ7-120230/220220±8×1.25%12110.514.523.27.20.8100:100:50變壓器型號(hào)字母的意義：相數(shù)：三相{S}冷卻方式：風(fēng)冷卻{F}，強(qiáng)迫油循環(huán){P}繞組數(shù)：三繞組{S}調(diào)壓方式：有載調(diào)壓{Z}5第五節(jié)所用(suǒyònɡ)變的選擇變壓器臺(tái)數(shù)的選擇220KV壓側(cè)分別引接兩臺(tái)容量一樣、互為備用、分裂運(yùn)行的所用工作變壓器，每臺(tái)工作變壓器按全所計(jì)算負(fù)荷選擇。依據(jù)本次設(shè)計(jì)(shèjì)的狀況，選用兩臺(tái)容量一樣的站用變壓器。(róngliàng)的選擇所用(suǒyònɡ)變?nèi)萘浚核米儔浩饔?jì)算容量〔KVA〕的公式為：式中—所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取0.85、、—所用動(dòng)力、電熱、照明負(fù)荷之和，KW。本次設(shè)計(jì)的變電站動(dòng)力負(fù)荷取P=400kVA，電熱取1P=200kVA，照明取P2

=90kVA，630kW，所以，依據(jù)經(jīng)濟(jì)性、牢靠性、敏捷性，選擇=630KVA依據(jù)以上分析計(jì)算，查表，本次設(shè)計(jì)所用變選用型號(hào)為S9—630∕10參數(shù)如下：型號(hào)

(KV)

連接 損耗〔KW〕

阻抗電高壓低壓空載高壓低壓空載短路630100.4Yyn01.236.01.24.5S9-630∕10610(ɡàishù)主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要局部，它是由高壓電器設(shè)備通過連接線組成的承受和安排電能的電路，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線確實(shí)定對電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的牢靠性、敏捷性和經(jīng)濟(jì)性親熱相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置、繼電保護(hù)和掌握方式的擬定(nǐdìng)有較大影響。對電氣主接線的根本(jīběn)要求:一、牢靠性發(fā)、供電的安全牢靠，是電力生產(chǎn)的第一要求，主接線必需(bìxū)首先賜予滿足。事故停電不僅給電力企業(yè)造成損失，更嚴(yán)峻的是會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)造成更大的損失。主接線牢靠性可以(kěyǐ)從以下幾方面考慮：斷路器檢修時(shí)，是否影響供電。斷路器、母線或線路故障以及母線或母線側(cè)隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)的回路數(shù)目的多少和停運(yùn)時(shí)間的長短，以及能否保證對一級負(fù)荷全部和大局部二級負(fù)荷的供電。盡量避開變電所全部停運(yùn)的可能性。二、敏捷性主接線的敏捷性主要表達(dá)在正常運(yùn)行或故障的狀況下都能快速轉(zhuǎn)變接線方式，具體要求如下：調(diào)度敏捷、操作便利。依據(jù)需求，能便利、敏捷的投入或切除某些變壓器、線路及無功補(bǔ)償裝置，使電力系統(tǒng)處于最經(jīng)濟(jì)、最安全的運(yùn)行狀態(tài)。檢修敏捷。可以便利地停運(yùn)各種電器設(shè)備，進(jìn)展安全檢修或更換，而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停頓對用戶的供電；擴(kuò)建敏捷?？梢?kěyǐ)簡潔地從初期接線過渡到其最終接線，使在擴(kuò)建過渡過程中，停電范圍最小，停停電時(shí)間最短，并在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。事故處理敏捷。變電所內(nèi)部或系統(tǒng)發(fā)生故障后，能快速隔離(gélí)故障，盡快恢復(fù)供電，保證電網(wǎng)穩(wěn)定。三、經(jīng)濟(jì)性主接線(jiēxiàn)在滿足牢靠性、敏捷性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。投資(tóuzī)省。主接線應(yīng)簡潔清楚，少用設(shè)備以削減投資，適當(dāng)實(shí)行限制短路電流的措施，以便選擇價(jià)格合理的輕型電氣設(shè)備和小截面電纜，降低投資。年運(yùn)行費(fèi)用(fèiyong)小。包括電能損消耗、折舊費(fèi)及檢修費(fèi)用，應(yīng)合理選擇設(shè)備型式及參數(shù)。占地面積小。在選取接線方式時(shí)，要考慮設(shè)備布置的占地面積大小，力求削減占地。主接線的牢靠性、敏捷性、經(jīng)濟(jì)性應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，依據(jù)不同的狀況具體分析，選擇正確的側(cè)重點(diǎn)。其次節(jié)主接線的接線方式選擇一、常用的接線方式及特點(diǎn)單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡潔清楚、投資省、操作便利、便于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：牢靠性和敏捷性差，任一元件故障或檢修，在故障消退之前，整個(gè)配電裝置必需停電。使用范圍：一般適應(yīng)一臺(tái)主變且出線回?cái)?shù)不多的小型發(fā)電廠或變電所，其具體適用范圍如下：①6～10KV5②35～63KV3③110KV～220KV2單母分段(fēnduàn)接線優(yōu)點(diǎn)：母線分段(fēnduàn)后，對主要用戶可從不同段供電，保證供電的牢靠性，另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不連續(xù)供電。缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，該段母線的回路(huílù)都要停電。當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，整個(gè)配電裝置會(huì)全停。具體適用范圍如下：①(pèidiànzhuānɡzhì)的出線回路數(shù)6②(pèidiànzhuānɡzhì)的出線回路4～8③110KV～220KV3～4單母分段帶旁路母線這種接線方式解決了單母分段接線檢修出線斷路器時(shí)，需將此線路停電的問題，適用于進(jìn)出線不多、容量不大的中小型電35～110KV性。4.1)2)

雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：具有較高的供電牢靠性，敏捷性，擴(kuò)建便利，缺點(diǎn)：設(shè)備較多，配電裝置簡單，投資和占地面積增大，易誤操作。適用范圍：①6～10KV器時(shí)。②35～63KV8③110KV～220KV5雙母線分段接線1)2)3)

優(yōu)點(diǎn)：有較高的牢靠性和敏捷性，縮小了母線故障的缺點(diǎn)：占地面積大，增加投資。適用范圍：用于進(jìn)出線回路數(shù)較多的配電裝置。一般220KV10-14(jiēxiàn)15雙母線(mǔxiàn)分段帶旁母接線優(yōu)點(diǎn)：出線回路數(shù)較多時(shí)，提高(tígāo)了雙母線工作的牢靠性和敏捷性。缺點(diǎn)(quēdiǎn)：占地面積大，增加投資。適用范圍：110KV6220KV4回以上時(shí)，宜承受帶專用旁路QF較高的SF6(kěbù)設(shè)置旁路母線。橋形接線優(yōu)點(diǎn)：使用斷路器少、布置簡潔、造價(jià)低等缺點(diǎn)：牢靠性較差適用范圍：內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長，故障機(jī)率較多而變壓器又不需常常切除時(shí)，承受內(nèi)橋式接線。當(dāng)變壓器故障時(shí)，需停故障相應(yīng)的線路。外橋接線：適合于出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需常常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。一個(gè)半斷路器〔3/2〕接線優(yōu)點(diǎn)：具有較高的供電牢靠性和運(yùn)行敏捷性，任一母線故障或檢修均不致停電缺點(diǎn)：使用的設(shè)備較多，占地面積較大，增加了二次掌握回路的接線和繼電保護(hù)的簡單性，且投資大。適用范圍：廣泛用于大型發(fā)電廠和變電所的超高壓配電裝置中。二、電氣主接線的選擇220kVfāngàn)比照：

方案I 雙母線接線復(fù)工作。合母聯(lián)斷路器運(yùn)行，雙母同時(shí)工作。

II雙母帶旁母接線雙母線的牢靠性更高。且不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值守。經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性較好，便于擴(kuò)建。 投資增加，占地面積大。結(jié)論：由于(yóuyú)近年來220kV多承受 斷路器，設(shè)備牢靠性高，根本可以不考慮(kǎolǜ)檢修斷路器的狀況，旁母已漸漸失去作用，應(yīng)選擇方案Ⅰ。110kVfāngàn)比照：

方案I 雙母線接線復(fù)工作。

II雙母帶旁母接線雙母線的牢靠性更高。以斷開運(yùn)行，一組母敏捷性 母線備用。也可以閉作。經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性較好，便于擴(kuò)建。

且不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值守。投資增加，占地面積大。12結(jié)論(jiélùn)：由于近年來110kV多承受 斷路器，斷路器設(shè)備牢靠性高，根本可以不考慮檢修斷路器的狀況，旁母已漸漸失去(shīqù)作用，應(yīng)選擇方案Ⅰ。10kV(fāngàn)比照：工程 方案牢靠性 分段斷路器自動(dòng)將故供電。

II單母分段帶旁母接線供電牢靠性。倒閘操作簡單，易產(chǎn)生誤操作，敏捷性 接線簡潔清楚，設(shè)備少，操作便利 且不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值守。經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性較好，便于擴(kuò)建。 投資增加，占地面積大。10kV(zhēnkōng)斷路器，斷路器設(shè)備牢靠性高，開斷力量好，可以不考慮檢修斷路器的狀況，旁母已漸漸失去作用，應(yīng)選擇方案Ⅰ。1315(diànliú)的計(jì)算第一節(jié)概述(ɡàishù)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行時(shí)都必需考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危急的故障是發(fā)生各種型式的短路(duǎnlù)，由于它們會(huì)遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)常見的、格外嚴(yán)峻的故障(gùzhàng)。所謂“短路(duǎnlù)”，是指一切發(fā)生在相與相或相與地〔對于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)〕之間的非正常的連接狀況。系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路電流猛烈增大，可到達(dá)正常電流的幾倍或幾十倍，產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)，對載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備造成很大的沖擊和損壞。一、短路電流計(jì)算的目的電氣主接線的選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇。繼電保護(hù)裝置的選擇和整定計(jì)算。驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓。系統(tǒng)運(yùn)行和故障的分析等。二、短路計(jì)算根本假設(shè)系統(tǒng)正常工作時(shí)，三相對稱運(yùn)行；電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和；元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，變壓器勵(lì)磁電流略去不計(jì)，不考慮負(fù)荷的影響系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的相位，頻率都相等；不考慮短路點(diǎn)的電弧(diànhú)阻抗；系統(tǒng)(xìtǒng)中的電動(dòng)機(jī)均為抱負(fù)電動(dòng)機(jī)；系統(tǒng)(xìtǒng)短路時(shí)是金屬性短路。三、短路電流計(jì)算(jìsuàn)的一般規(guī)定1．驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景進(jìn)展規(guī)劃〔5～10〕。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生(fāshēng)最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2．選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反響作用的異步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。四、基準(zhǔn)值高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，承受標(biāo)幺值進(jìn)展計(jì)算，為了計(jì)算便利選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量：Sj=100MVAB

〔KV〕:10.5115230av五、短路電流計(jì)算的步驟1〕計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下；給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；選擇短路點(diǎn)；對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期重量的衰減求出電流對短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、知名值。5〕短路電流沖擊值：I=sh

I?=2.55I?6〕列出短路(duǎnlù)電流計(jì)算結(jié)果

短路電流沖擊〔KV〕d1 220d2 110d3 10

f1.142.120.12

I(KA)sh2.95.3451.23短路電流(diànliú)的具體計(jì)算過程見計(jì)算書。16第五章電氣設(shè)備的選擇(xuǎnzé)(ɡàishù)電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必需(bìxū)執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全牢靠、運(yùn)行便利和適當(dāng)?shù)牧粲羞M(jìn)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。電氣設(shè)備要能牢靠的工作，必需按正常工作條件進(jìn)展選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流(diànliú)的狀況下保持正常運(yùn)行。一、一般(yībān)原則：應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓狀況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景進(jìn)展的需要；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量削減品種；擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使老電器的型號(hào)全都；選用的品，均應(yīng)具有牢靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特別狀況下，選用未經(jīng)鑒定的產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。二、技術(shù)條件按長期工作條件選擇額定電壓：所選電氣設(shè)備各種電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。一般可依據(jù)電氣設(shè)備的額定電壓U不低N于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNS額定電流

的條件選擇。即17Iyǔnxǔ)電N流I，應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作al(gōngzuò)I

，即：max環(huán)境條件對設(shè)備選擇(xuǎnzé)的影響當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件〔如溫度、風(fēng)速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰度等〕超過一般(yībān)電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)實(shí)行措施。按短路狀態(tài)(zhuàngtài)校驗(yàn)校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)展動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，假設(shè)發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)峻時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)峻狀況校驗(yàn)。用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值。即應(yīng)滿足：

或—短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)KQ—電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體允許的熱效應(yīng)alIt—電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定的電流和時(shí)間t動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的力量，也稱動(dòng)穩(wěn)定?！瞐〕電氣設(shè)備滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：或式中：ish

和I—三相短路沖擊電流幅值和有效值sh18i和Ies

—電氣設(shè)備允許(yǔnxǔ)通過的動(dòng)穩(wěn)定電流es幅值和有效值(b)硬導(dǎo)體滿足(mǎnzú)動(dòng)穩(wěn)定的條件為:≥式中：al—導(dǎo)體材料(cáiliào)最大允許應(yīng)力；max—導(dǎo)體最大計(jì)算(jìsuàn)應(yīng)力。短路(duǎnlù)計(jì)算時(shí)間驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr

和相應(yīng)斷路器的全分閘時(shí)間t之和，即：t=t+tab pr abt一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間pr變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某所電氣主接線中，還擔(dān)當(dāng)轉(zhuǎn)變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常繼電保護(hù)的協(xié)作使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高壓斷路器應(yīng)依據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6路器，牢靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到35～220KVSF610KV10KV一、斷路器的選擇原則：1、選擇高壓斷路器的類型〔依據(jù)斷路器承受的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為多油斷路器，少油斷路器，壓縮空氣斷路器，SF6〕。2、依據(jù)安裝地點(diǎn)選擇屋外式或屋內(nèi)式。193、斷路器的額定電壓(diànyā)不小于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)的額定電壓。4、斷路器經(jīng)校正后的額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)(chíxù)工作電流。5、校驗(yàn)斷路器的斷流力量，一般可按斷路器的額定開斷電流(diànliú)，大于或等于斷路器觸頭分別實(shí)際開斷的短路電流周期重量有效值來選擇，即應(yīng)滿足條件： 6、按短路關(guān)合(ɡuānhé)電流選擇： 。7、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：短路沖擊(chōngjī)電流應(yīng)不大于斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定電流，即i i 。sh es8、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路熱效應(yīng)應(yīng)不大于斷路器在時(shí)間t許的熱效應(yīng)，即： 。二、斷路器的選擇結(jié)果：電壓等級220KV110KV10KV型號(hào)LW10-252LW35-126ZN63－12額定電壓〔KV〕25212612額定電流〔A〕31503150630額定開斷電流〔KA〕5031.531.5額定關(guān)合電流〔KA〕12510080動(dòng)穩(wěn)定電流〔KA〕12510080熱穩(wěn)定電流〔KA〕50(3S)40(3S)31.5(4S)其具體選擇過程見計(jì)算書。隔離開關(guān)，配制在主接線上時(shí)，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電局部隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷力量低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必需遵循倒閘操作挨次。201、依據(jù)配電裝置布置(bùzhì)的特點(diǎn)，選擇隔離開關(guān)的類型〔單柱式、雙柱式和三相五柱式〕。2、依據(jù)安裝(ānzhuāng)地點(diǎn)選用戶內(nèi)式或戶外式。3、隔離(gélí)開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝設(shè)處電路坐在電網(wǎng)的額定電壓。4、隔離開關(guān)經(jīng)校正(jiàozhèng)后的額定電流應(yīng)大于裝設(shè)電路的最大持續(xù)工作電流；5、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)(xiàoyàn)應(yīng)滿足的條件為： 。t Qt 7、依據(jù)對隔離開關(guān)操作掌握的要求，選擇配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。二、隔離開關(guān)的選取結(jié)果電壓等級220KV 110KV10KV型號(hào)GW4—220(D) GW5—110Ⅱ(D)GN3—10額定電壓〔KV〕220 11010額定電流〔A〕1000 10004000動(dòng)穩(wěn)定電流〔KA〕80 100200熱穩(wěn)定電流〔KA〕31.5(4s) 31.5(4s)120(5s)互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障狀況，其作用有：21將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表(yíbiǎo)和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其構(gòu)造輕松、價(jià)格廉價(jià)，便于屏內(nèi)安裝。使二次設(shè)備與高電壓局部隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身(rénshēn)的安全。一、電流互感器的選擇(xuǎnzé)原則：電流(diànliú)互感器種類和形式的選擇應(yīng)依據(jù)安裝(ānzhuāng)地點(diǎn)〔如屋內(nèi)、屋外〕、安裝方式〔如穿墻式、支持式、裝入式等〕及產(chǎn)品狀況來選擇電流互感器種類和形式。一次回路額定電壓和電流的選擇，應(yīng)滿足：U≥U I=KI≥IN NS

al

max額定二次電流的選擇：5A1A1A,強(qiáng)電5A。當(dāng)配電裝置距掌握室較遠(yuǎn)時(shí)，為能使電流互感器能多帶二次負(fù)荷或減小電纜截面，提高準(zhǔn)確級，應(yīng)盡量承受1A。電流互感器的準(zhǔn)確級和額定容量的選擇準(zhǔn)確級是依據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮。互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供儀表的準(zhǔn)確級；當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時(shí)，應(yīng)按其中要求準(zhǔn)確級最高的儀表來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。為了保證電流互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次測所接負(fù)荷S2不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量S，即N2熱穩(wěn)定校驗(yàn)1sItI對一次額定電流I

的倍數(shù)K

〔K=I/I〕表示，故按下式校驗(yàn)t N1

t t N1或〔KI2≥Qt K〔6〕動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

tN1 K22電流互感器的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定力量，常以允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流i或ies

對一次額定電流最大值的倍數(shù)K[es

]表示，故按下式校驗(yàn)： 或選取(xuǎnqǔ)結(jié)果：額定電流 1S熱穩(wěn)定倍動(dòng)穩(wěn)定倍電壓等級型號(hào)比〔A〕準(zhǔn)確級數(shù)數(shù)220KVLCW—2204×300/50.56060110KVLCWD2—1102×600/50.5352.5×3510KVLRJ—104000/50.5509010KVLFZD2—10400/50.580160二、電壓(diànyā)互感器的選擇按安裝(ānzhuāng)地點(diǎn)和使用條件選擇電壓互感器的裝置種類(zhǒnglèi)和型式應(yīng)依據(jù)安裝地點(diǎn)3～20KV絕緣構(gòu)造，也可承受樹脂澆注絕緣構(gòu)造的電壓互感器；110KV以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度級滿足要求時(shí)，宜承受電容式電壓互感器。按一次回路(huílù)電壓選擇為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次側(cè)額定電壓U

,應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)額定電壓UN1 按二次回路電壓選擇電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，可按下表選擇接線型式電網(wǎng)電壓〔KV〕型式根本二次繞組電壓〔V〕關(guān)心二次繞組電壓〔V〕Yy3～35單相式100無此繞組110J～500J單相式100/3100YNynd3～60單相式100/3100/33～15三相五柱式100100/3〔相〕23注：J—是指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)電壓互感器的準(zhǔn)確(zhǔnquè)級和容量電壓互感器的準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍(fànwéi)內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差最大值。規(guī)程規(guī)定，用于變壓器，所用饋線，出線等回路中的電度0.5行監(jiān)視估算電能(diànnéng)的電度表，功率表和電壓繼電器等，1幾種不同型式用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求等級高的儀表，確定為電壓互感器工的最高準(zhǔn)確等級。互感器的額定二次容量〔對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級〕，SN2S S 。2 N2

應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷(fùhè)S2選取(xuǎnqǔ)結(jié)果：電壓等級 型號(hào)220KV TYD220／

額定電壓比〔KV〕／

Y0/Y0/110KV TYD110／3—0.015 ／0.1／0.13

Y0/Y0/10KV JDZJ1—10 ／ ／ Y0/Y0/電力電纜的選擇原則24構(gòu)造類型的選擇明敷的電纜，不應(yīng)有黃麻外絕緣護(hù)層，一般選用裸鋼帶鎧裝式或塑料外層電纜，在易受腐蝕的區(qū)域應(yīng)選用塑料外護(hù)層電纜。直埋時(shí)，一般選用鋼帶鎧裝電纜，在潮濕或腐蝕性土壤地區(qū)，應(yīng)帶有塑料(sùliào)外護(hù)層，其他地區(qū)可選用黃麻外護(hù)層電纜。三相(sānxiānɡ)溝通系統(tǒng)的單芯電纜，要求金山湖曾實(shí)行一端接地時(shí)，在潮濕地區(qū)，外護(hù)層宜選用塑料擠包的型式。電力電纜除了充油電纜外，一般承受鋁芯電纜。額定(édìng)電壓的選擇：U UN NS截面選擇：對于(duìyú)20m5000h長期工作電流選擇。電纜的長期許用電流應(yīng)依據(jù)環(huán)境溫度和敷設(shè)條件進(jìn)展校正。熱穩(wěn)定校驗(yàn)(xiàoyàn)：電纜截面S按電壓損失校驗(yàn)電纜截面：對供電距離較遠(yuǎn)，容量較大的電纜線路，應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失 ﹪ ﹪選取結(jié)果：YJLV22-10-3×400一、母線的選擇原則母線材料及截面外形的選擇載流導(dǎo)體一般選用鋁質(zhì)材料。對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部，或?qū)Τ惺苡蹭X導(dǎo)體穿墻套管有困難，以及對鋁有較嚴(yán)峻腐蝕的場所才承受銅導(dǎo)體。常用的硬導(dǎo)體截面有矩形、槽形和管形。矩形導(dǎo)體一般只35KV4000A25機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于4000～8000A110V8000A母線截面的選擇按長期工作(gōngzuò)電流選擇時(shí)，所選母線截面的長期允許電流應(yīng)大于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流，即：式中I

—基準(zhǔn)環(huán)境條件(tiáojiàn)下的長期允許電流NK—綜合(zōnghé)校正系數(shù)熱穩(wěn)定校驗(yàn)(xiàoyàn)：所選母線截面S，熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件為：C—熱穩(wěn)定(wěndìng)系數(shù)，S—所選母線截面， 依據(jù)熱穩(wěn)定打算的最小允許截面動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：—作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力—母線上的最大允許應(yīng)力二、選取結(jié)果：2〔125×55×65〕，其額定參數(shù)為：S=2740 。

=4620A，=9.5 ，2635第六章配電裝置(pèidiànzhuānɡzhì)的選擇第一節(jié)概述(ɡàishù)配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成局部。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測量(cèliáng)電器，母線裝置和必要的關(guān)心設(shè)備構(gòu)成，用來承受和安排電能。一、配電裝置的類型(lèixíng)及特點(diǎn)配電裝置(pèidiànzhuānɡzhì)按電氣設(shè)備裝置地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：①由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較小；②修理、巡察和操作在室內(nèi)進(jìn)展，不受氣侯影響；③外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響較小，可削減維護(hù)工作量；④房屋建筑投資大。屋外配電裝置的特點(diǎn)：①土建工程量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；②擴(kuò)建比較便利；③相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；④占地面積大；⑤受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，順加絕緣；⑥外界氣象變化對設(shè)備修理和操作有影響。成套配電裝置的特點(diǎn)：①電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，構(gòu)造緊湊，占地面積?。虎谌侩娖髟言诠S組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬運(yùn)；③運(yùn)行牢靠性高，維護(hù)便利；④耗用鋼材較多，造價(jià)較高。二、配電裝置的設(shè)計(jì)要求〔一〕總體要求1〕節(jié)約用地；2〕保證運(yùn)行安全，工作牢靠和操作巡察便利；3〕便于(biànyú)檢修和安裝；在保證上述條件要求下，實(shí)行有效措施節(jié)約(jiéyuē)材料，削減投資?！捕尘唧w(jùtǐ)要求〔三〕滿足(mǎnzú)安全凈距的要求壓〔KV〕3563110J110220壓〔KV〕3563110J110220J30055085095018003005509001002000 01051300 0160017002550D平行的不同時(shí)停電檢修187190192195198210235的無遮欄裸導(dǎo)體之間 5 0 5 0 0 0 0265027503600E通向屋外的出線套管至400400400400400400450屋外通道的路面 0 0 0 0 0 0 0500050005500符號(hào)適用范圍額定電36101520之間A12、網(wǎng)狀和極狀遮欄向75100125150180上延長線距地2.3m處當(dāng)1、不同相的帶電局部之間A22、斷路器和隔離開關(guān)75100125150180的斷口兩側(cè)帶電局部之間之間B12、穿插的不同時(shí)停電825850875900930檢修的無遮欄帶電局部之間B2網(wǎng)狀遮欄至帶電局部之間17520022525028040065095010501900C無遮欄裸導(dǎo)體至地〔樓〕面之間2375240024252450248026002850315032504100屋外配電裝置的的要求：間10A12.5m200300400650局部之間1、不同相的帶電局部之間A22、斷路器和隔離開關(guān)的斷200300400650口兩側(cè)引線帶電局部之間無遮欄帶電局部之間2、穿插的不同時(shí)停電檢修3、柵狀遮欄至絕緣體和帶0000電局部之間4、帶電作業(yè)時(shí)的帶電局部至接地局部之間符號(hào)額定電壓〔KV〕適用范圍3-符號(hào)額定電壓〔KV〕適用范圍3-3563110J110220J330J500J90010101800250038001000 110020002800 4300B1的無遮欄帶電局部之間950105011501401651750255 3254550B2C間間構(gòu)筑物之間30040050075010011001900 0260039002700 2800290031003400 350043005000 75001、平行的不同時(shí)停電檢修D(zhuǎn)的無遮欄帶電局部之間筑物的邊沿局部之間2200 2300240026002903000038004500 5800其次節(jié)配電裝置(pèidiànzhuānɡzhì)的選擇一、屋外配電裝置(pèidiànzhuānɡzhì)kěyǐ)分為中型、中高型和高型等。1、中型配電裝置：中型配電裝置的全部電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在肯定高度的根底上，使帶電局部對地保持必要的高度，以便工作人員能在地面安全地活動(dòng)，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清楚，不易誤操作，運(yùn)行牢靠，施工和修理都比較便利，構(gòu)架(ɡòujià)高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布置是我國屋外配電裝置普遍承受的一種方式，而且運(yùn)行方面和安裝搶修方面積存了比較豐富的閱歷。2、半高型配電裝置，它是將母線及母線隔離開關(guān)抬高將斷路器，電壓互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面，具有布置緊湊、清楚、占地少等特點(diǎn)，其鋼材(gāngcái)消耗與一般中型相近，優(yōu)點(diǎn)有：①占地面積約在中型布置(bùzhì)30%；②節(jié)約(jiéshěng)了用地，削減高層檢修工作量；③旁路母線與主母線承受不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很便利。缺點(diǎn)：上層隔離開關(guān)(kāiguān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái)，檢修不夠便利。3、高型配電裝置，它是將母線和隔離開關(guān)上下布置，母線下面沒有電氣設(shè)備。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積，約為一般中型的50%，但其耗鋼多，安裝檢修及運(yùn)行中條件均較差，一般適用以下狀況：配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)；原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場地受到限制；場地狹窄或需要大量開挖。二、屋內(nèi)配電裝置的選擇6～35kv關(guān)(yǒuguān)。目前，無出線電抗器的配電裝置多為單層式，有出線電抗器的配電裝置多為兩層式。110～220kV(fángzhǐ)空氣污染和節(jié)約占地的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)論：本次(běncì)所設(shè)計(jì)的變電站位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所220KV110KV型布置，具有運(yùn)行維護(hù)、檢修且造價(jià)低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清楚，運(yùn)行牢靠，不易誤操作。10kV內(nèi)單層配電裝置。假設(shè)承受半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多，不符合(fúhé)配置原則。第七章防雷保護(hù)(bǎohù)的配置第一節(jié)概述(ɡàishù)變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是電能供給的來源，一旦發(fā)生雷擊事故(shìgù)，將造成大面積的停電，而且電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣會(huì)受到損壞，絕大多數(shù)不能自行恢復(fù)會(huì)嚴(yán)峻影響國民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此，要實(shí)行有效的防雷措施，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。變電所的雷害來自兩個(gè)方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電所侵入，對直擊雷的保護(hù)，一般承受避雷針和避雷線，使全部設(shè)備都處于避雷針〔線〕的保護(hù)范圍之內(nèi)，此外還應(yīng)實(shí)行措施，防止雷擊避雷針時(shí)不致(bùzhì)發(fā)生還擊。對侵入波防護(hù)的主要措施是變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電所的雷電波的幅值，防止設(shè)備上的過電壓不超過其耐壓值，同時(shí)在距變電所適當(dāng)距離(jùlí)內(nèi)裝設(shè)牢靠的進(jìn)線保護(hù)。避雷針的作用(zuòyòng)：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備，避雷針必需高于被保護(hù)物體，可依據(jù)不同狀況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨(dú)立裝設(shè)，避雷線主要用于保護(hù)線路，一般不用于保護(hù)變電所。避雷器是特地用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過肯定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。一、避雷針的配置原則110KV(yǐshàng)的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000Ω/M的地區(qū)(dìqū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。獨(dú)立避雷針〔線〕宜設(shè)獨(dú)立的接地(jiēdì)裝置，其工頻10Ω。3．35KV(bùyí)裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)易引起還擊。4．在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，由于門形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架(ɡòujià)的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在裝置中距離很難到達(dá)不小15M二、避雷針選擇結(jié)果35.2m三、避雷器的配置原則1．配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器。2．旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)看旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。3．220KV盡可能靠近設(shè)備本體。4．220KV時(shí)，應(yīng)在變壓器四周增設(shè)一組避雷器。5．三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。系統(tǒng)額定電壓避雷器型號(hào)避雷器額定電壓避雷器持續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)額定電壓避雷器型號(hào)避雷器額定電壓避雷器持續(xù)運(yùn)行〔KV〕〔KV〕電壓〔KV〕220Y10W-200∕520200156110Y10W-96∕250967510Y5WZ-17∕451713.6第八章繼電保護(hù)(jìdiànbǎohù)的配置第一節(jié)概述(ɡàishù)一、繼電保護(hù)(jìdiànbǎohù)裝置的作用自動(dòng)(zìdòng)快速有選擇地將故障元件切除，保證其他非故障元件快速恢復(fù)正常運(yùn)行。反映電氣元件(yuánjiàn)的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并依據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，動(dòng)作于發(fā)信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘，此時(shí)一般不需要保護(hù)快速動(dòng)作，而且依據(jù)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度有肯定延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作或由于干擾引起的誤動(dòng)作。二、對繼電保護(hù)的根本(jīběn)要求：①選擇性；②速動(dòng)性；③靈敏性；④牢靠性。電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，特別是大型電力變壓器，由于其造價(jià)昂貴，構(gòu)造簡單，一旦因故障而遭到損壞，其修復(fù)難度大，時(shí)間也很長，必定造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，本設(shè)計(jì)中主變保護(hù)配置如下：1、瓦斯保護(hù)對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反響于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。2、差動(dòng)保護(hù)對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時(shí)，其保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開各側(cè)電源斷路器。保護(hù)1．過流保護(hù)(bǎohù)為了反響(fǎnyìng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，所以需裝設(shè)過電流保護(hù)。220KV110KV，主要負(fù)10KV(diànliú)保護(hù)，一套裝在中110KV220KV有兩個(gè)時(shí)限tS

和t(xiàndìng)原側(cè)為ttⅢ Ⅲ

ⅡU過負(fù)荷保護(hù)變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)狀況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng)追時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，而且三繞組變壓器各側(cè)過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)同一個(gè)時(shí)間繼電器。變壓器的零序過流保護(hù)對于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，用作變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)，一般變電所內(nèi)只有局部變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，因此，每臺(tái)變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護(hù)，一套用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式，另一套用于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。一、220KV線路保護(hù)220KV220KV光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)距離保護(hù)零序過流保護(hù)過電流保護(hù)二、110KV線路保護(hù)110kV一些(yīxiē)地區(qū)變電所進(jìn)線，所以穩(wěn)定性要求較高，所以，110KV距離(jùlí)保護(hù)2．零序方向(fāngxiàng)保護(hù)3．過電流(diànliú)保護(hù)三、10KV母線(mǔxiàn)保護(hù)10KV要有：過流保護(hù)，帶時(shí)限跳分段開關(guān)，并利用裝在變壓器，斷路器的后備保護(hù)來切除故障。四、10KV出線保護(hù)1．電流保護(hù)：線路故障瞬時(shí)跳開所在線路的斷路器過電流保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)其次篇計(jì)算(jìsuàn)書第一章短路(duǎnlù)電流的計(jì)算(cānshù)的計(jì)算(ràozǔ)電抗的計(jì)算：取S=100MVA，U=UB查閱(cháyuè)SFPSZ7—120230/220參數(shù)，主變阻抗電壓〔%〕：， ，計(jì)算各繞組電抗：二、系統(tǒng)化簡圖如下：39X3

S2Xs2

220 XT2/2

0.32XT3/2d310K

X2 d2Xs1S1

110

0.64(duǎnlù)電流的計(jì)算一、220kV側(cè)短路(duǎnlù)計(jì)算：即短路發(fā)生在短路點(diǎn)d1時(shí)，10KV母線側(cè)沒有(méiyǒu)電220KV側(cè)供給短路電流，即可略去不計(jì)，可將系統(tǒng)圖連續(xù)化簡為：0.32 S S1 2XT1/2XT2/20.64

X10.32

X20.7由于(yóuyú)S1

為無限大容量電源(diànyuán)，所以：40計(jì)算(jìsuàn)電抗：由于(yóuyú) ﹥3.0，可近似認(rèn)為短路電流周期重量已不隨時(shí)間，變化(biànhuà)按無窮大容量計(jì)算。D1(duǎnlù)電流為：電流(diànliú)沖擊取系數(shù) =1.8沖擊電流： =2×1.8×1.14=2.9〔KA〕d1點(diǎn)短路4X0.38 X430.64化簡圖由于S1到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算電抗 ﹥3.0，按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算：d2當(dāng)不計(jì)周期重量衰減時(shí)沖擊電流ish

2K If=2×1.8×2.13=5.34〔KA〕sh三、10kV側(cè)短路計(jì)算41S2

S1 S1S2X=0.646X

X=0.3845X X7 83d3 d3X=X/2=0.66/2=0.333 T3

0.64+0.033+0.384+0.033+

=0.728=0.437由于(yóuyú)為無限大容量電源(diànyuán)，所以計(jì)算(jìsuàn)電抗： ﹥3.0，可近似(jìnsì)認(rèn)為短路電流周期重量已不隨時(shí)間變化，按無限大容量計(jì)算?！唷郿3(duǎnlù)電流為：沖擊電流 =2×1.8×20.12=51.23〔KA〕一、主變壓器回路220kV側(cè)：I

=1.05×

=330.67A

=1.05×S

=1.05×

=601.23ANmax 3UNN42

=1.05×S

=1.05× =3464.2ANmax 3UNN二、10kV出線電纜最大持續(xù)(chíxù)工作電流10kV單回路最大持續(xù)(chíxù)工作電流：雙回路最大持續(xù)工作(gōngzuò)電流：10kV側(cè)雙回路最大持續(xù)工作電流為〔1.2~2〕倍回路的正常負(fù)荷電流。Imax

=2× =173.2A43其次章電氣設(shè)備的選擇(xuǎnzé)第一節(jié)斷路器的選擇(xuǎnzé)一、220KV側(cè)斷路器的選擇(xuǎnzé)：變壓器回路的最大持續(xù)工作(gōngzuò)電流I初選用(xuǎnyòng)LW10-252

max

=330.7A校驗(yàn)：(1)額定電壓選擇：件額定電流選擇：件開斷電流選擇：(4)額定關(guān)合電流:i

≥ ，252＞220〔kV〕，滿足條> ,3150＞330.66〔A〕，滿足條>，50＞1.14〔kA〕，滿足條件≥i,125KA＞2.9KA,滿足條t= ·S1.5S，0.1S，即短路電流持續(xù)時(shí)間為：t=t+t=1.5+0.1=1.6S周期重量熱效應(yīng)計(jì)算為：Q=t=1.14×1.6=2.1( ·S)k由于t﹥1S,則短路電流熱效應(yīng)為：2.1(kA2·S)I2t＞Q滿足條件t K動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):i≥i

,125KA>2.9KA,滿足條件。sh二、110KV側(cè)斷路器的選擇：變壓器回路的最大持續(xù)工作電流I初選用LW35—126校驗(yàn):

=601.23Amax額定電壓:U≥U,126KV＞110KV,滿足條件。額定電流:I≥I

,3150A>633A,滿足條件。max44額定(édìng)開斷電流:I件。

≥I,31.5A>2.13A,滿足條額定(édìng)關(guān)合電流:i件。

Ncl

≥i,100KA>5.42KA,滿足條sht5．熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗(yàn):I2t=402×3=4800(kA2·S)6．由于(yīnwèi)t﹥1S,則短路(duǎnlù)電流熱效應(yīng)為：t2.12×1.6=7.06kA2·S),即I2t＞Qt k滿足條件。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):ies

≥i,100KA>5.34KA,滿足條件sh三、10KV出線斷路器的選擇：出線回路的最大持續(xù)工作電流IZN63-12

=173.2Amax校驗(yàn)：(1)額定電壓:UN:I

≥U,12KV＞10KV,滿足條件。Ns≥I,630A>173.2A,滿足條件。al

max≥INbr≥i

,31.5A>20.12A,滿足條件。f,80KA>51.23KA,滿足條件。Ncl sht(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn):I2t=31.52×4=3969(kA)2·S,t由于t﹥1S,則短路電流熱效應(yīng)為：QkQz20.122×1.6=647.7(kA2·S),I2t＞Qt k滿足條件。(6)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):ies

≥i,80KA>51.23KA,滿足條件。sh一、220KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇：GW4—220〔D〕型校驗(yàn)：〔1〕額定電壓:UN

≥U，220KV=220KV，滿足條件Ns:Ial

≥Imax

，1000A﹥330A，滿足條件45:t≥QkQ=2.1(KA)2S，滿足條件k

，I2t=31.52×4=3969(KA)2S﹥t動(dòng)穩(wěn)定(wěndìng)校驗(yàn):ies足條件

≥i，80KA﹥2.9KA，滿sh二、110KV側(cè)隔離開關(guān)(kāiguān)的選擇：初選用(xuǎnyòng)GW5—110Ⅱ(D)型校驗(yàn)：〔1〕額定(édìng)電壓:UN件

≥U，110KV=110KV，滿足條Ns:Ial

≥Imax

，1000A﹥633A，滿足條件。

2t≥Q，I2t=31.52×t k t4=3969(KA)2S﹥Qk

=7.06[(KA)2S]，滿足條件動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):ies

≥i，80KA﹥5.24KA，滿足條件sh三、10KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇：初選用GN3—10校驗(yàn)：〔1〕額定電壓:UN

≥U，10KV=10KV，滿足條件Ns:Ial

=KIN

≥Imax

，4000A>3464.2A,滿足條件

2t≥Qt

，I2t=1202×5=72023(KA)2S﹥tQ=647.7(KA)2S，滿足條件k:ies

≥i，200KA﹥51.23KA，滿足條件sh第三節(jié)互感器的選擇一、電流互感器的選擇1、220kV按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流：電流互感器的一次回路額定電壓和電流必需滿足：46電流互感器種類和型式選擇承受油浸瓷箱式絕緣構(gòu)造的獨(dú)立式電流互感器，安裝地點(diǎn)是屋外。準(zhǔn)確級的選擇作電流、電能測量(cèliáng)及繼電保護(hù)用，準(zhǔn)確級選擇0.5初選(chūxuǎn)LCW-220

2t≥Q，t k

722×1=5184(KA)2S﹥2.1(KA)2S，滿足條件。(wěndìng)校驗(yàn):滿足條件。2、110kV(diànliú)互感器的選擇按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流：電流互感器的一次回路額定電壓和電流必需滿足：電流互感器種類和型式選擇承受油浸瓷箱式絕緣構(gòu)造的獨(dú)立式電流互感器，安裝地點(diǎn)是屋外。準(zhǔn)確級的選擇0.5初選初選LCWD2—110熱穩(wěn)定校驗(yàn):(KI

)2t≥Qk，(KI

)2t(1.2×35)2tN1 tN1×1=1764(KA)2S﹥7.06(KA)2S，滿足條件。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。473、10kV1〕按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流：電流互感器的一次回路額定電壓和電流必需滿足：電流互感器種類(zhǒnglèi)和型式選擇承受瓷絕緣式或樹脂(shùzhī)澆注絕緣構(gòu)造電流互感器，屋內(nèi)安裝準(zhǔn)確(zhǔnquè)級的選擇作電流(diànliú)、電能測量及繼電保護(hù)用，準(zhǔn)確級選擇級。初選(chūxuǎn)初選LRJ—10熱穩(wěn)定校驗(yàn):(KI

)2t≥Qk，(KI

)2t(4×50)2×tN1 tN11=40000(KA)2S﹥647.7(KA)2S，滿足條件。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。4、10kV1〕按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流：電流互感器的一次回路額定電壓和電流必需滿足：U U 10KVN NW電流互感器種類和型式選擇承受瓷絕緣式或樹脂澆注絕緣構(gòu)造電流互感器，屋內(nèi)安裝準(zhǔn)確級的選擇0.5初選初選LFZD—1048熱穩(wěn)定校驗(yàn):(KI

)2t≥Qk，(KI

)2t(32)2×tN1 tN11=1024(KA)2S﹥647.7(KA)2S，滿足條件。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。二、電壓互感器的選擇1、220kV型式：承受電容式電壓互感器，作電能(diànnéng)測量及保護(hù)作用額定(édìng)電壓U=U=220/N1 NW準(zhǔn)確度級選取(xuǎnqǔ)0.5

kV，U=100/3VN2選取(xuǎnqǔ)型號(hào)為：TYD—220/3—0.00752、110(diànyā)互感器選擇型式：承受電容式電壓互感器，作電能測量及保護(hù)作用額定電壓U=U=110/3kV，U=100/3VN1 NW N20.5TYD—110/3—0.0153、10型式：承受單相澆注式電壓互感器，作電能測量及保護(hù)作用額定電壓U

=U=

kV，U= VN1 NW N20.5選取型號(hào)為：JDZJ1—10第四節(jié)10KV10KV10KV10KV一條電纜故障時(shí)，另一條電纜能供全部負(fù)荷，用戶