畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)電氣與電子工程系〔院〕函授吉安供電管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕題目某110KV區(qū)域變電所電氣局部初步設(shè)計(jì)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：某110kV區(qū)域變電所電氣局部初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1、根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃需新建一座110kV區(qū)域變電所。該所建成后與110kV電網(wǎng)相連，并供給近區(qū)用戶。該變電站主要用于豐水季節(jié)區(qū)域小水電電力外送主網(wǎng)。〔小局部就地消化外〕2、工程遠(yuǎn)期〔最終〕建設(shè)規(guī)模為：〔主接線遠(yuǎn)期局部為虛線〕1〕主變壓器1×31.5MVA+1×31.5MVA。2〕電壓等級(jí)采用110KV/35KV/10KV。3〕110kV出線2回。4〕35kV出線8回。5〕10kV出線14回。6〕不考慮無功補(bǔ)償。3、工程本期建設(shè)規(guī)模為：〔主接線為實(shí)線〕1〕主變壓器1×31.5MVA。2〕110kV出線1回；3〕35kV線路6回，其中3回專線由用戶出資建設(shè)；4〕10kV線路7回，其中3回專線由用戶出資建設(shè)；5〕110kV出線取最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為Tzd=4500h；6〕水電站上網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)附表4、設(shè)計(jì)水平年設(shè)計(jì)水平年為2006年，現(xiàn)狀為2007年，遠(yuǎn)景水平年為2021年。5、設(shè)計(jì)范圍1〕所區(qū)總平面及所外150米以內(nèi)的進(jìn)所道路；2〕所內(nèi)各級(jí)電壓配電裝置和主變壓器的一、二次接線，繼電保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)裝置。6、系統(tǒng)阻抗：110kV側(cè)電源容量為1000MVA，歸算至本所110kV母線側(cè)阻抗為0.32。{S1=100MVA}7、該地區(qū)歷年最高溫度為39.5℃，歷年最低溫度為-9.5℃，年平均氣溫16.2℃，最高內(nèi)澇水位2.3米。8、該變電所位于鎮(zhèn)郊，地勢(shì)平坦，交通便利，無環(huán)境污染。設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：1、主接線設(shè)計(jì)：(2.5周)分析原始資料，根據(jù)任務(wù)書的要求擬出各級(jí)電壓母線的接線方式，選擇變壓器型式及接線方式，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬選擇主接線最優(yōu)方案2、短路電流計(jì)算：〔1周〕根據(jù)所確定的主接線方案，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的計(jì)算結(jié)果3、主要電氣設(shè)備選擇〔1.5周〕4、所用電設(shè)計(jì)〔0.5周〕1〕根據(jù)要求計(jì)算所用電負(fù)荷2〕選擇所用變壓器型式、臺(tái)數(shù)及容量3〕設(shè)計(jì)所用電接線5、主變保護(hù)配置〔0.5周〕6、編制設(shè)計(jì)成果〔1周〕1〕編制設(shè)計(jì)說明書2〕編制設(shè)計(jì)計(jì)算書3〕繪制變電站主接線圖紙1張〔A2圖紙〕4〕繪制主變?nèi)齻?cè)交流〔電流、電壓〕回路展開圖3張〔A2圖紙〕5〕繪制主變?nèi)齻?cè)保護(hù)、控制回路展開圖1張〔A2圖紙〕6〕繪制110kV、35kV、10kV出線保護(hù)、控制回路展開圖3張〔A2圖紙〕7〕繪制10kV配電裝置配置圖1張〔A2圖紙〕要參考資料：1、?電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)?第一冊(cè)、第二冊(cè)上?？萍汲霭嫔?、?發(fā)電廠電氣局部?華中工學(xué)院范錫普3、?短路電流實(shí)用計(jì)算?中國(guó)電力出版社李瑞榮4、?電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè)?中國(guó)水利電力出版社陳躍5、?電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊(cè)?中國(guó)水利電力出版社韓笑電氣與電子工程系函授吉安供電管理專業(yè)2006級(jí)供電班學(xué)生：日期：自2021年4月1日至2021年10月10日指導(dǎo)教師：助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的局部)：教研室：電氣工程教研室主任：

某區(qū)水電上網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)表單位:kW(負(fù)荷)萬kWH(電量)上網(wǎng)負(fù)荷/年份2005年2006年2007年2021年2021年2021年2021年2021年35kV營(yíng)盤圩線0026002600260026002600260035kV興水嶺線6500650065006500650065006500650035kV上灣線2460246024602460246024602460246035kV利民線0034003400340034003400340035kV立新線0000002000200035kV燕子崖線0000040004000400010kV阡陌線1050105010501050105010501050105010kV雙山線2900290029002900290029002900290010kV營(yíng)盤圩線1700170017001700170017001700170010kV滁洲線0015901590159015901590159010kV清秀線0001000100010001000100010kV川桃線0000120012001200120010kV營(yíng)盤鄉(xiāng)線0030003000300030003000300035kV河下線00180001800018000180001800018000裝機(jī)容量合計(jì)1461014610432004420045400494005140051400上網(wǎng)容量合計(jì)1168811688345603536036320395204112041120上網(wǎng)電量合計(jì)56625662166361701617454190861983819838某區(qū)水電上網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)表單位:kW10kV上網(wǎng)容量5650565010240112401244012440124401244035kV上網(wǎng)容量89608960329603296032960369603896038960裝機(jī)容量合計(jì)1461014610432004420045400494005140051400上網(wǎng)容量合計(jì)1168811688345603536036320395204112041120用電負(fù)荷151181.2217.4260.9313.1375.7450.9541.1變電容量合計(jì)1153711507343433509936007391444066940579計(jì)算容載比1.41.41.41.41.41.41.41.4需110kV變電容量(kVA)1615216110480804913950410548025693756811已有110kV變電容量(kVA)00400004000040000400008000080000應(yīng)增110kV變電容量(kVA)1615216110808091391041014802－23063－23189實(shí)增110kV變電容量(kVA)0040000000400000實(shí)際容載比001.1651.141.1111.0221.9671.971目錄TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 9第一章主變壓器選型 111.1概述 111.2主變臺(tái)數(shù)的選擇 111.3主變壓器容量確實(shí)定 111.3.1110KV側(cè)負(fù)荷 121.3.235KV側(cè)負(fù)荷 121.3.310KV側(cè)負(fù)荷 121.3.4上網(wǎng)容量計(jì)算 131.3.5主變壓器容量確實(shí)定 132.4主變壓器形式的選擇 13主變相數(shù)的選擇 13繞組的選擇 14主變調(diào)壓方式的選擇 15連接組別的選擇 15容量比的選擇 15主變冷卻方式的選擇 15第二章電氣主接線的選擇 172.1概述 172.2各種主接線接線方式的特點(diǎn) 18單母線接線 182.2.2單母線分段接線 182.2.3單母分段帶旁路母線 182.2.4橋型接線 182.2.5角形接線 192.2.6一臺(tái)半斷路器接線 192.2.7雙母線接線 192.2.8雙母線分段接線 202.3主接線接線方式選擇 202.3.1110kV側(cè)主接線方式選擇 20第三章短路電流計(jì)算目的、條件及一般規(guī)定 223.1短路電流計(jì)算的目的和條件 223.1.1短路電流計(jì)算的目的 22短路電流計(jì)算條件 223.1一般規(guī)定 223.2短路電流計(jì)算 233.2.1線路阻抗計(jì)算 23變壓器阻抗計(jì)算 243.2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖 243.2.4110KV側(cè)母線短路計(jì)算 253.2.535KV側(cè)母線短路計(jì)算 283.2.610KV母線短路計(jì)算 30第四章電氣設(shè)備的選擇 324.1導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件 33一般原那么 33技術(shù)條件 334.1.3環(huán)境條件 344.2斷路器的選擇 344.2.1110KV側(cè)斷路器 354.2.235KV側(cè)斷路器 364.3隔離開關(guān)的選擇 374.3.1110KV隔離開關(guān)的選擇 384.3.235KV側(cè)隔離開關(guān) 394.4高壓熔斷器的選擇 394.5互感器的選擇 404.5.1互感器的作用 404.5.2電流互感器的特點(diǎn) 404.5.3電壓互感器的特點(diǎn) 404.5.4電流互感器的選擇 414.5.4.1110KV側(cè) 424.5.4.235kV側(cè) 434.5.5電壓互感器的選擇 434.5.5.1110KV側(cè)電壓互感器 444.5.5.235KV側(cè)電壓互感器 444.5.5.310KV側(cè)電壓互感器 444.6所用變壓器的選擇 444.7母線的選擇 454.7.1110KV側(cè)母線 454.7.235KV側(cè)母線 464.7.310KV側(cè)母線 464.810KV高壓開關(guān)柜的選擇 474.8.1進(jìn)線回路開關(guān)柜的選擇 474.8.1.1斷路器的選擇 47隔離開關(guān)的選擇 48電流互感器的選擇 494.8.1.410KV側(cè)電壓互感器 494.8.2出線回路開關(guān)柜的選擇 49第五章主變壓器的保護(hù) 505.1主變壓器的主保護(hù) 515.1.1瓦斯保護(hù) 515.1.2差動(dòng)保護(hù) 515.1.3主變壓器的后備保護(hù) 525.1.4主變壓器的過負(fù)荷保護(hù) 525.2主變壓器主保護(hù)的整定計(jì)算 525.2.1差動(dòng)保護(hù)計(jì)算 52第六章變電站的接地設(shè)計(jì) 556.1變電站接地裝置的設(shè)計(jì)原那么 556.2接地設(shè)計(jì)一般程序 576.3變電站的接地裝置 57附圖 60結(jié)語 61參考資料 62致謝 63摘要本次設(shè)計(jì)的課題是一個(gè)110KV變電站初步電氣設(shè)計(jì)，該站建成后與110KV電網(wǎng)相連，具有110KV、35KV、10KV等三個(gè)電壓等級(jí)，35KV、10KV線路以接受區(qū)域小水電電力為主，區(qū)域小水電電力大局部向110KV主網(wǎng)輸送，小局部就地消化。本站位于鎮(zhèn)郊，地勢(shì)平坦，交通便利，無環(huán)境污染，站址工程地質(zhì)良好。由于該站主要用于豐水季節(jié)區(qū)域小水電電力外送主網(wǎng)，停電對(duì)小水電電力生產(chǎn)及整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成重大影響，因此，本次設(shè)計(jì)的變電站主變采用一臺(tái)SFSZ10-31500/110KV型三繞組有載調(diào)壓變壓器，容量比為100/100/100，兩臺(tái)互為備用，即使有一臺(tái)主變停電后，也可由另一臺(tái)主變帶全部外送電力的70%以上，提高了供電的可靠性。遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)的變電站主變采用兩臺(tái)SFSZ10-31500/110KV型三繞組有載調(diào)壓變壓器，容量比為100/100/100，兩臺(tái)互為備用。110KV側(cè)主接線最后采用單母線接線，35KV側(cè)采用單母線分段接線，10KV側(cè)也采用單母線分段接線。工程本期建設(shè)，110KV出線1回，預(yù)留1回110KV出線位置。35KV電源進(jìn)線5回，分別為營(yíng)盤圩線、興水嶺線、上灣線、利民線、河下線。預(yù)留2回35KV電源進(jìn)線位置，即：立新線、燕子崖線。10KV電源進(jìn)線5回，分別為阡陌線、雙山線、營(yíng)盤圩線、滁洲線、營(yíng)盤鄉(xiāng)線。預(yù)留2回10KV電源進(jìn)線位置，即：清秀線、川桃線。10KV負(fù)荷出線2回。35KV、10KV線路側(cè)電源進(jìn)線及負(fù)荷出線將大致均勻地分布于各分段母線上。10KV側(cè)裝設(shè)兩臺(tái)站用變壓器，分別接于兩分段母線上，平時(shí)兩臺(tái)站用變壓器分列運(yùn)行，當(dāng)一臺(tái)站用變出現(xiàn)故障，分段斷路器由自投裝置動(dòng)作合閘，實(shí)現(xiàn)備用。由于本站35KV、10KV線路所接的機(jī)組大局部為同步電機(jī)，具有調(diào)相功能，故不考慮無功補(bǔ)償問題。本變電站配電裝置采用普通中型配電裝置，110KV及35KV采用斷路器單列布置，將隔離開關(guān)放置母線下，使其與另一組隔離開關(guān)電器距離增大，縮短配電裝置的縱向距離。主變中性點(diǎn)及出線均裝設(shè)避雷器，中性點(diǎn)經(jīng)隔離開關(guān)直接接地，并裝設(shè)有兩段零序保護(hù)及放電間隙保護(hù)。本變電站110KV配電裝置〔朝向〕，35KV配電裝置〔朝向〕，主變位于于二者之間，其間有行車大道，環(huán)形小道，電纜溝蓋板作為巡視小道。110KV配電裝置有間隔，35KV配電裝置有間隔。本次設(shè)計(jì)論文是以我國(guó)現(xiàn)行的各有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。此設(shè)計(jì)是一個(gè)初步設(shè)計(jì)，主要根據(jù)任務(wù)書提供的原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對(duì)各種方案進(jìn)行比擬而得出的。第一章主變壓器選型1.1概述變壓器是變電所中的主要電器設(shè)備之一，它的主要作用是變換電壓以利于功率的傳輸，電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，到達(dá)遠(yuǎn)距離送電的目的。而降壓變壓器那么將高電壓降低為用戶所需的各級(jí)低電壓，以滿足用戶的需要。主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。因此，主變的選擇除依據(jù)根底資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)的緊密程度，同時(shí)兼顧負(fù)荷的增長(zhǎng)速度等方面，并根據(jù)電力系統(tǒng)5—10年開展規(guī)劃，綜合分析，合理選擇，否那么，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如主變?nèi)萘窟x擇得過大，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)容量選擇得過小，可能使變壓器長(zhǎng)期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響變壓器的使用壽命,同時(shí)還限制了變電所負(fù)荷的需要，顯然技術(shù)上是不合理的。在生產(chǎn)上電力變壓器有制成單相，三相，雙繞組，三繞組，自耦，分裂變壓器等。在選擇變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和所設(shè)計(jì)的變電站的自身特點(diǎn)，在滿足變壓器可靠性的前提下，充分考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。1.2主變臺(tái)數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次設(shè)計(jì)的變電站是一個(gè)位于鎮(zhèn)郊區(qū)的110kV升壓變電站，主要是接受35kV和10kV線路的電能，通過主變向110kV電網(wǎng)輸送，是一個(gè)較為重要的區(qū)域性升壓變電站。由于35KV、10KV進(jìn)線回路多，會(huì)聚到變電站的容量大，停電后對(duì)小水電電力生產(chǎn)及整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成重大影響。因此，選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。為了提高供電的可靠性，防止因一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電站的供電，變電站中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，互為備用，可以防止因主變檢修或故障而造成對(duì)用戶的停電。假設(shè)變電站裝設(shè)三臺(tái)主變，雖然供電可靠性有所提高，但是投資較大，接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，增大了占地面積和配電設(shè)備及繼電保護(hù)的復(fù)雜性，并帶來維護(hù)和倒閘操作的許多復(fù)雜化，并且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選用輕型設(shè)備?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障的幾率較小，適合遠(yuǎn)期小水電電力供給的增長(zhǎng)和擴(kuò)建的需要，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)由另一臺(tái)主變壓器可輸送全部小水電電力的65%以上〔遠(yuǎn)期為55%以上〕，能保證正常供電，故可選擇兩臺(tái)主變壓器。1.3主變壓器容量確實(shí)定主變壓器容量一般按變電所建成后5—10年規(guī)劃負(fù)荷選擇，該變電站近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都已給定，所以，應(yīng)接近近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變?nèi)萘俊８鶕?jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停用時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性變電站當(dāng)一臺(tái)主變壓器停用時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70—80%。該變電所的主變壓器是按全部負(fù)荷的70%來選擇，因此裝設(shè)兩臺(tái)變壓器后的總的容量Se=2×0.7×Pm=1.4Pm。當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí),可保證對(duì)70%負(fù)荷的供電?？紤]到變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，那么可保證98%負(fù)荷供電。該區(qū)域小水電電力經(jīng)變電站35kV和10KV側(cè)進(jìn)線引進(jìn)，經(jīng)高壓側(cè)110kV母線外送至主網(wǎng)，因此，主變壓器的容量為Se=0.7〔S35+S10-S近區(qū)負(fù)荷〕。〔S35+S10為考慮了上網(wǎng)同時(shí)率后３５kＶ、１０kＶ側(cè)的總的上網(wǎng)變電容量，S近區(qū)負(fù)荷為近區(qū)用電負(fù)荷與計(jì)算容載比的積〕。1.3.1110KV側(cè)負(fù)荷110KV側(cè)電源容量為1000MVA1.3.235KV側(cè)負(fù)荷2007年投入水電裝機(jī)容量：營(yíng)盤圩進(jìn)線：P1=2600KW興水嶺進(jìn)線:P2=6500KW上灣進(jìn)線:P3=2460KW利民進(jìn)線:P4=3400KW河下進(jìn)線:P5=18000KW2021年投入水電裝機(jī)容量：立新進(jìn)線:P6=2000KW燕子崖進(jìn)線:P7=4000KW1.3.310KV側(cè)負(fù)荷2007年投入水電裝機(jī)容量：阡陌進(jìn)線：P8=1050KW雙山進(jìn)線:P9=2900KW營(yíng)盤圩進(jìn)線:P10=1700KW滁洲進(jìn)線:P11=1590KW營(yíng)盤鄉(xiāng)進(jìn)線:P12=3000KW2021年投入裝機(jī)容量：清秀進(jìn)線:P13=1000KW川桃進(jìn)線:P14=1200KW1.3.4上網(wǎng)容量計(jì)算2007年用電負(fù)荷217.4KW,2021年用電負(fù)荷增至450.9KW〔該局部用電負(fù)荷不經(jīng)過主變〕。上網(wǎng)同時(shí)率取值為0.8，那么2007年水電上網(wǎng)總?cè)萘繛椋篜2007∑=(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P8+P9+P10+P11+P12)×=(2600+6500+2460+3400+18000+1050+2900+1700+1590+3000)×=34.3426(MW)2021年水電上網(wǎng)總?cè)萘繛椋篜2021∑=(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+P12+P13+P14)×=(2600+6500+2460+3400+18000+2000+4000+1050+2900+1700+1590+3000+1000+1200)×0.8-450.9=40.669(MW)1.3.5主變壓器容量確實(shí)定主變?nèi)萘堪?5KV、10KV側(cè)總的上網(wǎng)容量的70%來選擇,計(jì)算容載比取值為1.4:本期S=P2007∑×1.4×0.7=34.3426×1.4×0.7=33.656(MVA)故本期主變?nèi)萘繛?1500KVA。2)遠(yuǎn)期S=P2021∑×1.4×0.7=40.669×1.4×0.7=39.856(MVA)故遠(yuǎn)期主變?nèi)萘繛?0000KVA?？紤]到遠(yuǎn)期兩臺(tái)主變同時(shí)投入運(yùn)行的時(shí)間較多，僅在故障或檢修時(shí)一臺(tái)主變運(yùn)行，可輸送全部負(fù)荷的55%，而主變的故障率是很低的，主變檢修時(shí)間可合理安排在平水或枯水季節(jié)，故側(cè)重于經(jīng)濟(jì)上節(jié)省投資的原那么，最后確定主變壓器的容量為31500KVA。2.4主變壓器形式的選擇2.4.1主變相數(shù)的選擇主變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件，可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素，尤其是大型變壓器需要考慮其運(yùn)輸可能性，確保運(yùn)輸尺寸不超過隧洞、涵洞、橋洞的允許通過限額，運(yùn)輸重量不超過橋梁、車輛、船舶等運(yùn)輸工具的允許承載能力，當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器。本次設(shè)計(jì)變電站是一個(gè)110KV升壓變電站，位于鎮(zhèn)郊，交通便利，不受運(yùn)輸條件限制，故可選三相變壓器。選三相變壓器相對(duì)于單相變壓器而言，不僅減少了土地占用面積，而且投資小，占地少，運(yùn)行損耗小，同時(shí)配電裝置以及繼電保護(hù)和二次接線比擬簡(jiǎn)單，減少了維護(hù)及倒閘操作的工作量。綜上所述，本次設(shè)計(jì)的主變壓器相數(shù)確定為三相。2.4.2繞組的選擇在具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如通過變壓器各側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制電器和輔助設(shè)備，比相對(duì)應(yīng)的兩臺(tái)雙繞組變壓器的少。本次設(shè)計(jì)的變電站具有三種電壓等級(jí)，中、低壓側(cè)上網(wǎng)容量均為主變壓器的15%以上，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量，及占地面積等因素，因此，選擇三相三繞組變壓器。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有自耦變壓器、分裂變壓器以及普通三繞組變壓器。自耦變壓器與同容量的普通變壓器相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，阻抗小，對(duì)改善系統(tǒng)穩(wěn)定性有一定作用，但也存在一些缺點(diǎn)。由于自耦變壓器公共繞組的容量最大只能等于電磁容量，因此在某此運(yùn)行方式下，自耦變壓器的傳輸容量不能充分利用，而在另外一些運(yùn)行方式下，又會(huì)發(fā)現(xiàn)過負(fù)荷，由于自耦變壓器高、中壓繞組的自耦聯(lián)系，其阻抗比普通變壓器小，它的中性點(diǎn)要直接接地，所以使單相和三相短路電流急劇增加，有時(shí)單相短路電流會(huì)超過三相短路電流，造成選擇高壓電氣設(shè)備的困難和對(duì)通訊線路的危險(xiǎn)干擾。同時(shí)，自耦變壓器零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器的高、中壓兩側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成的零序電流過流器上，并根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。自耦變壓器中的沖擊過電壓比普通變壓器要嚴(yán)重得多，其原因是高、中壓繞組有電的聯(lián)系，高壓側(cè)出現(xiàn)的過電壓波能直接傳到中壓側(cè)。另一個(gè)原因是從高壓側(cè)繞組上進(jìn)入的沖擊波加在自耦變壓器的串聯(lián)繞組上，而串聯(lián)繞組的匝數(shù)通常比公共繞組的匝數(shù)少得多，因此在公共繞組中感應(yīng)出來的過電壓大大超過侵入波幅值普通變壓器，當(dāng)一次電壓波動(dòng)時(shí)，為了得到穩(wěn)定的二次電壓，一次繞組匝數(shù)作相應(yīng)調(diào)整，以維持每匝電勢(shì)不變，以及維護(hù)鐵芯磁通密度不變，如高壓側(cè)電壓升高那么應(yīng)增加高壓繞組，而中性點(diǎn)調(diào)壓的自耦變壓器那么要減少匝數(shù)，亦維持二次電壓不變，這就導(dǎo)致每匝電勢(shì)增加，亦即導(dǎo)致鐵芯更加飽和。當(dāng)中、低壓側(cè)負(fù)荷都較大時(shí)，不宜采用自耦變壓器。分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%。分裂變壓器雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，鐵芯中失去磁勢(shì)平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力，在分裂變壓器中對(duì)兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也應(yīng)增大。普通三繞組變壓器價(jià)格在自耦變壓器和分裂變壓器之間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的要求，又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)，它的供電可靠性也高。綜上分析，本次設(shè)計(jì)的變電所選擇普通三繞組變壓器。2.4.3主變調(diào)壓方式的選擇主變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種：一是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍常在±5%以內(nèi)，二是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。本次設(shè)計(jì)的變壓器采用有載調(diào)壓方式。2.4.4連接組別的選擇變壓器繞組的連接方式和系統(tǒng)電壓相位一致，否那么不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和Δ。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y連接，35KV電壓采用Y連接，其中中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。10KV電壓如采用Y連接，雖有利于并網(wǎng)時(shí)相位一致，而且零序阻抗較大，對(duì)限制單相短路電流有利，也便于接入消弧線圈，但是由于Y連接三次諧波無通路，因此將引起正弦波電壓的畸變，并對(duì)通訊設(shè)備產(chǎn)生干擾，繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均受影響。如果影響較大，還必須綜合考慮系統(tǒng)開展才能選用。采用Δ接線可以消除三次諧波的影響。故本次變電站設(shè)計(jì)的三個(gè)電壓等級(jí)分別為：110KV、35KV和10KV，所以選用主變的接線組別為YN，yn0，d11。2.4.5容量比的選擇根據(jù)原始資料計(jì)算可知，35KV和10KV側(cè)上網(wǎng)容量都比擬大，所以容量比選擇為100/100/100。2.4.6主變冷卻方式的選擇主變壓器一般采用冷卻方式有自然風(fēng)冷卻、油浸風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采用油浸風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。在水源充足，且占地面積緊張的情況下，大容量變壓器也有采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式散熱效率高，節(jié)約材料，減少變壓器本體尺寸，其缺點(diǎn)是這種冷卻方式增加了一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量大。本次設(shè)計(jì)的變電站位于鎮(zhèn)郊，對(duì)占地要求不高，主變冷卻方式采用油浸風(fēng)冷卻。綜上所述，應(yīng)選擇主變型號(hào)SFSZ10-31500/110型三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，其參數(shù)如下：額定電壓：高壓：110±8×1.25%KV中壓:35KV低壓:10.5KV阻抗電壓:高-中:17.50%高-低:10.50%中-低:6.50%容量比為:100/100/100連接組別:YN，yn0，d11第二章電氣主接線的選擇2.1概述電氣主接線是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要局部，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(duì)電力系統(tǒng)整體及變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時(shí)，應(yīng)以以下各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)根本要求。一、可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。主接線可靠性的具體要求：1、斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。2、斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或局部二級(jí)負(fù)荷的供電。3、盡量防止發(fā)電廠，變電所全部停運(yùn)。二、靈活性。主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。１、調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。２、檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行平安檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。３、擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過度到最終接線，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下投入新設(shè)備并且對(duì)一次和二次局部的改建工作量最少。三、經(jīng)濟(jì)性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。１、投資省①主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。②要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備控制電纜。③要能限制短路電流、以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電纜。④如能滿足系統(tǒng)平安運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)單電器。２、占地面積小，主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。３、電能損失少，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類〔比方繞組、三繞組、自耦變壓器〕，容量、數(shù)量，要防止兩次變壓而增加電能損失。2.2各種主接線接線方式的特點(diǎn)電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電站具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線較多時(shí)〔一般超出4回〕，為便于電能的聚集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。本次所設(shè)計(jì)的變電所110kV出線有2回，35kV進(jìn)出線有7回，10kV進(jìn)出線有9回，所以采用有母線的連接。2.2.1單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件〔母線或母線隔離開關(guān)等〕故障時(shí)檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障母線的供電。適用范圍：６～１０kＶ配電裝置的出線回路數(shù)不超過５回；３５～６３kＶ配電裝置出線回路數(shù)不超過３回；１１０～２２０kＶ配電裝置的出線回路數(shù)不超過２回。2.2.2單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立電源，提高了供電的可靠性，可對(duì)重要用戶供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線繼續(xù)工作。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，必須斷開接在該段母線上的所有支路，使之停止工作。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：１〕６～１０kＶ配電裝置出線回路數(shù)為６回及以上時(shí)；2〕35kV配電裝置出線回路數(shù)為4~8回時(shí)；3〕110~220kV配電裝置出線回路數(shù)為3~4回時(shí)。2.2.3單母分段帶旁路母線這種接線方式在進(jìn)出線不多，容量不大的中小型電壓等級(jí)為35~110kV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。2.2.4橋型接線１、內(nèi)橋形接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)；橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。２、外橋形接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。高壓側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況。2.2.5角形接線優(yōu)點(diǎn)：投資省，平均每回路只需裝設(shè)一臺(tái)斷路器。設(shè)有匯流母線，在接線的任一段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響小。接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性、靈活性較高，每回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一臺(tái)斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施，隔離開關(guān)只作為檢修時(shí)隔離之用，以減少誤操作可能性。占地面積小。缺點(diǎn)：任一臺(tái)斷路器檢修，都成開環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù)量不能多，即進(jìn)出線回路數(shù)要受到限制。每一進(jìn)出線回路都連接著兩臺(tái)斷路器，每一臺(tái)斷路器又連接兩個(gè)回路，從而使繼電保護(hù)和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。適用范圍：適用于最終進(jìn)出線為3~5回的110kV及以上配電裝置。不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā)電廠變電所中。2.2.6一臺(tái)半斷路器接線有高度可靠性，每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，發(fā)生母線故障時(shí)，只跳開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。在事故與檢修相重合情況下的停電回路不會(huì)多于兩回；運(yùn)行調(diào)度靈活，操作檢修方便，隔離開關(guān)僅作檢修時(shí)用，防止了將隔離開關(guān)作操作時(shí)的倒閘操作。檢修任一斷路器或母線時(shí)，回路不需要切換。由于一個(gè)回路連接著兩臺(tái)斷路器，一臺(tái)中間斷路器連接著兩個(gè)回路，使繼電保護(hù)及二次回路復(fù)雜，投資較大。這種接線方式一般用于進(jìn)出線數(shù)在6回及以上的超高壓配電裝置中。2.2.7雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：1、供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷：一組母線故障時(shí)，能迅速恢復(fù)供電：檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。2、調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。3、擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任何的一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。4、便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：1、增加一組母線和使每回線路需要增加一組母線隔離開關(guān)。2、當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了防止隔離開關(guān)誤操作，需要隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：6~10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器；35KV配電裝電裝置，當(dāng)出線回路超過8回時(shí)，或連接的電源較多、負(fù)荷較大時(shí)；110~220kV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或110~220kV配電裝置在系統(tǒng)中占重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。2.2.8雙母線分段接線雙母線分段可以分段運(yùn)行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分別接到不同的母線上，對(duì)大容量且相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的。由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面都不會(huì)發(fā)生問題，而較容易實(shí)現(xiàn)分階段的擴(kuò)建優(yōu)點(diǎn)，但容易受到母線故障的影響，斷路器檢修時(shí)需要停運(yùn)線路。占地面積較大。一般當(dāng)連接的進(jìn)出線回路數(shù)在11回及以下時(shí)，母線不分段。2.3主接線接線方式選擇2.3.1110kV側(cè)主接線方式選擇一、110KV側(cè)。110kV側(cè)出線2回，選用單母線不分段接線。二、35kV側(cè)。35kV側(cè)進(jìn)出線7回〔進(jìn)線7回〕，選用以下幾種接線方案：１、單母線分段接線。這種接線方式接線簡(jiǎn)單、清晰，投資少，但當(dāng)任一段母線故障、檢修時(shí)，該母線上的進(jìn)出線均要停電；任一出線斷路器故障、檢修，該回路也需停電。這種接線方式經(jīng)濟(jì)性好，可靠性高，靈活性較差。２、單母線分段帶旁路母線，分段斷路器兼旁路斷路器接線。此接線方式比單項(xiàng)母線分段接線可靠性強(qiáng)，任一出線斷路器故障、檢修時(shí)，該回路不需要停電。３、單母線分段帶旁路母線，旁路斷路器兼作分段斷路器。這種接線方式在進(jìn)出線不多，容量不大的中小型電壓等級(jí)為35~110kV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。由于兩段母線同時(shí)發(fā)生故障的幾率很低，母線側(cè)、線路側(cè)斷路器均采用六氟化硫斷路器，故障的幾率也很低，因此采用單母線分段接線亦可滿足供電可靠性的要求，且節(jié)約了投資。因此，35kV側(cè)選用單母線分段接線。三、10kV側(cè)。10kV側(cè)進(jìn)出線9回〔進(jìn)線7回，出線2回〕，選用以下幾種接線方案：１、單母線分段接線，它投資少，在10kV配電裝置中它根本可以滿足可靠性要求。２、單母線分段帶旁路母線，這種接線方式雖然提高了供電可靠性，但增大了投資。由于進(jìn)出線回路大致均勻地接于兩段母線上，而兩段母線同時(shí)發(fā)生故障的幾率很低，因此，采用單母線分段接線亦可滿足供電可靠性的要求，且節(jié)約了投資，因此，10kV側(cè)采用單母線分段接線。第三章短路電流計(jì)算目的、條件及一般規(guī)定在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間〔對(duì)于大接地系統(tǒng)〕發(fā)生金屬性連接的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的有對(duì)稱的三相短路和不對(duì)稱的兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最嚴(yán)重。因此，我們采取三相短路〔對(duì)稱短路〕來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。3.1短路電流計(jì)算的目的和條件3.1.1短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其計(jì)算的目的有以下幾個(gè)方面：①電氣主接線的比擬。②選擇導(dǎo)體和電器。③在設(shè)計(jì)戶外高壓配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的平安距離。④在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路電流為依據(jù)。⑤接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要用短路電流。3.1.2短路電流計(jì)算條件根本假定：①正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。②所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位相角相同。③電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行。④短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。⑤不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的激磁電流。⑥除去短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。⑦元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。⑧輸電線路的電容忽略不計(jì)。3.1一般規(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沿用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮遠(yuǎn)景的開展方案。2、選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反響作用的異步電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3、選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。4、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。3.2短路電流計(jì)算3.2.1線路阻抗計(jì)算由原始資料可知：①110KV側(cè)電源容量為1000MVA，歸算至本所110KV母線側(cè)阻抗為0.32，Sj=100MVA。②35KV側(cè)電源進(jìn)線有7回(其中本期5回,遠(yuǎn)期2回)，歸算至本所110KV母線側(cè)的轉(zhuǎn)移電抗分別為6.54、2.62、6.91、5.00、8.50、4.25、0.94。〔見附表1〕③10KV側(cè)電源進(jìn)線有7回(其中本期5回，遠(yuǎn)期2回)，歸算至本站110KV母線側(cè)阻抗分別為16.19、5.86、10、10.69、17.00、14.17、5.67?！惨姼奖?〕35KV側(cè)各進(jìn)線同步發(fā)電機(jī)阻抗計(jì)算表〔附表1〕線路名稱次暫態(tài)電抗額定標(biāo)么值X"d*e裝機(jī)容量Pe(MW)假定功率因素COSφ基準(zhǔn)功率Sj(MVA)轉(zhuǎn)移電抗X*j營(yíng)盤圩線0.22.60.851006.54興水嶺線0.26.50.851002.62上灣線0.22.460.851006.91利民線0.23.40.851005.00立新線0.220.851008.50燕子崖線0.240.851004.25河下線0.2180.851000.9410KV側(cè)各進(jìn)線同步電機(jī)阻抗計(jì)算表〔附表2〕線路名稱次暫態(tài)電抗額定標(biāo)么值X"d*e裝機(jī)容量Pe(MW)假定功率因素COSφ基準(zhǔn)功率Sj(MVA)轉(zhuǎn)移電抗X*j阡陌線0.21.050.8510016.19雙山線0.22.90.851005.86營(yíng)盤圩線0.21.70.8510010.00滁洲線0.21.590.8510010.69清秀線0.210.8510017.00川桃線0.21.20.8510014.17營(yíng)盤鄉(xiāng)線0.230.851005.67說明:1、所有電源進(jìn)線的同步電機(jī)的次暫態(tài)電抗標(biāo)么值取0.2。2、X*j=X"d*eSjCOSφ/Pe3.2.2變壓器阻抗計(jì)算由變壓器參數(shù)可知：Us〔Ⅰ-Ⅱ〕%=17.50Us〔Ⅰ-Ⅲ〕%=10.50Us〔Ⅱ-Ⅲ〕%=6.5UsⅠ%=(Us〔Ⅰ-Ⅱ〕%+Us〔Ⅰ-Ⅲ〕%-Us〔Ⅱ-Ⅲ〕%)/200=(17.5+10.5-6.5)/200=10.75UsⅡ%=(Us〔Ⅰ-Ⅱ〕%+Us〔Ⅱ-Ⅲ〕%-Us〔Ⅰ-Ⅲ〕%)/200=(17.5+6.5-10.5)/200=6.75UsⅢ%=(Us〔Ⅱ-Ⅲ〕%+Us〔Ⅰ-Ⅲ〕%-Us〔Ⅰ-Ⅱ〕%)/200=(6.5+10.5-17.5)/200=-0.25各繞組電抗的標(biāo)么值為:XⅠ=X2=X3=(UsⅠ%/100)×(Sj/Sn)=(10.75/100)×(100/31.5)=0.341XⅡ=X4=X5=(UsⅡ%/100)×(Sj/Sn)=(6.75/100)×(100/31.5)=0.214XⅢ=X6=X7=(UsⅢ%/100)×(Sj/Sn)=(-0.25/100)×(100/31.5)≈03.2.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖做系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如下：圖13.2.4110KV側(cè)母線短路計(jì)算當(dāng)在110KV母線上發(fā)生三相短路時(shí)，既d1點(diǎn)短路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化如下：1)X22=1/(1/X2+1/X3)=0.1705X23=1/(1/X4+1/X5)=0.107簡(jiǎn)化后見圖22)X24=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X8·X23=8.142X25=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X9·X23=3.257X26=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X10·X23=8.605X27=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X11·X23=6.226X28=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X12·X23=10.584X29=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X13·X23=5.292X30=(1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23)·X14·X23=1.176簡(jiǎn)化后見圖3圖2圖33)∑Y1=1/X15+1/X16+1/X17+1/X18+1/X19+1/X20+1/X21+1/X22+1/X24+1/X25+1/X26+1/X27+1/X28+1/X29+1/X30X31=∑Y1X22X24=11.71X32=∑Y1X22X25=4.69X33=∑Y1X22X26=12.38X34=∑Y1X22X27=8.96X35=∑Y1X22X28=15.23X36=∑Y1X22X29=7.61X37=∑Y1X22X30=1.69X38=∑Y1X22X15=23.3X39=∑Y1X22X16=8.4X40=∑Y1X22X17=14.4X41=∑Y1X22X18=15.4X42=∑Y1X22X19=24.5X43=∑Y1X22X20=20.4X44=∑Y1X22X21=8.2簡(jiǎn)化后見圖4圖44)X45=1/(1/X31+1/X32+1/X33+1/X34+1/X35+1/X36+1/X37)=0.782X46=1/(1/X38+1/X39+1/X40+1/X41+1/X42+1/X43+1/X44)=1.966簡(jiǎn)化見圖5圖5短路電流標(biāo)么值：Id1*=1/X1+1/X45+1/X46=1/0.32+1/0.782+1/1.966=4.913在d1點(diǎn)三相短路時(shí)，短路電流有名值：Id1=Id1*×Sj/〔Uj〕=4.913×100/(×115)=2.47(KA)因短路發(fā)生在變電站110KV側(cè)母線上，故取Kch=1.8,那么短路沖擊電流有效值：Ich1=Id1×(1+2(Kch-1)2)1/2=1.51Id1=1.52×2.47=3.725(KA)短路電流沖擊值:ih1=KchId1=×1.8×2.47=6.278(KA)短路容量:Sd1=×Uj×Id1=×115×2.47=491.30(MVA)3.2.535KV側(cè)母線短路計(jì)算當(dāng)在35KV母線上發(fā)生三相短路時(shí)，即d2點(diǎn)短路，網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化如下：1〕X47=X1+X22=0.4905X48=1/〔1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14〕=0.436∑Y2=1/X15+1/X16+1/X17+1/X18+1/X19+1/X20+1/X21+1/X23+1/X47X49=∑Y2X23X47=0.64X50=∑Y2X23X15=20.99X51=∑Y2X23X16=7.60X52=∑Y2X23X17=12.96X53=∑Y2X23X18=13.86X54=∑Y2X23X19=22.04X55=∑Y2X23X19=18.37X56=∑Y2X23X19=7.35見附圖6、圖7圖6圖7X57=1/〔1/X50+1/X51+1/X52+1/X53+1/X54+1/X55+1/X56〕=1.77見附圖8圖8短路電流標(biāo)么值：I*d2=1/X48+1/X49+1/X57=1/0.436+1/0.64+1/1.77=4.429在d2點(diǎn)三相短路時(shí)，短路電流有名值：Id2=I*d2×Sj/〔Uj〕=4.429×100/(×37)=6.91(KA)取Kch=1.8，短路沖擊電流有效值Ich2：Ich2=Id2×(1+2(Kch-1)2)0.5=1.51Id2=1.52×6.91=10.435(KA)短路電流沖擊值ich2:ich2=KchId2=×1.8×6.91=17.59(KA)短路容量:Sd2=×Uj×Id2=×37×6.91=442.88(MVA)3.2.610KV母線短路計(jì)算當(dāng)在10KV母線上發(fā)生三相短路時(shí)，即d3點(diǎn)短路，網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化如下：圖91)∑Y3=1/X8+1/X9+1/X10+1/X11+1/X12+1/X13+1/X14+1/X23X24=∑Y3X23X8=8.124X25=∑Y3X23X9=3.257X26=∑Y3X23X10=8.605X27=∑Y3X23X11=6.226X28=∑Y3X23X12=10.584X29=∑Y3X23X13=5.292X30=∑Y3X23X14=1.176見附圖10圖10X59=1/〔1/X24+1/X25+1/X26+1/X27+1/X28+1/X29+1/X30〕=0.54見附圖11圖11短路電流標(biāo)么值：Id3*=1/X47+1/X58+1/X59=1/0.4905+1/1.37+1/0.54=4.6在d3點(diǎn)三相短路時(shí)，短路電流有名值：Id3=Id3*×Sj/〔Uj〕=4.6×100/(×10.5)=25.35(KA)取Kch=1.8，短路沖擊電流有效值Ich3：Ich3=Id3×(1+2(Kch-1)2)0.5=1.51Id3=1.52×25.35=38.285(KA)短路電流沖擊值ich3ich3=KchId3=×1.8×25.35=64.532(KA)短路容量:Sd3=×Uj×Id3=×10.5×25.35=461.10(MVA)短路點(diǎn)Uav〔kV〕短路電流I*Id〔kA〕短路沖擊電流有效值Ich〔kA〕短路電流沖擊值ich〔kA〕短路容量Sd〔MVA〕d11154.92.473.7256.278491.30d2374.4296.9110.43517.590442.88d310.54.625.3538.28564.532461.10短路計(jì)算成果表如下表3.2所示。表3.2短路計(jì)算成果表第四章電氣設(shè)備的選擇4.1導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置到達(dá)平安、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證平安、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇適宜的電氣設(shè)備。4.1.1一般原那么1、應(yīng)滿足正常運(yùn)行機(jī)制、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景開展的需要。2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。3、選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。4、擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號(hào)一致。5、選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。4.1.2技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。各種高壓電器的一般技術(shù)條件如表4-1所示。一、長(zhǎng)期工作條件1、電壓選用電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即Umax≥Ug式4-12、電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即Ie≥Ig式4-2由于變壓器短時(shí)過載能力很大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。二、短路穩(wěn)定條件1、校驗(yàn)的一般原那么電器在選定后按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(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。用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。短路的熱穩(wěn)定條件I2tjs≥Qdt式4-3式中：Qdt——在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)(kA2?S)I——tjs秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值〔KA〕tjs——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間〔s〕校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)時(shí)間按下式計(jì)算：tjs=tb+td式4-4式中：tb——繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間〔s〕td——斷路器全分閘時(shí)間〔s〕④短路動(dòng)穩(wěn)定條件ich≤idf式4-5Ich≤Idf式4-6式中：ich、Ich——短路沖擊電流幅值、有效值〔KA〕idf、Idf——允許通過穩(wěn)定電流的幅值、有效值〔KA〕絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。4.1.3環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、溫度、污穢、海拔、地震。由于設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促，所以在設(shè)計(jì)中主要考慮溫度條件。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40℃時(shí)，允許按照額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40℃時(shí)，每增加1℃建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40℃時(shí)，每降低1℃，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。4.2斷路器的選擇電力系統(tǒng)中，高壓斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電器主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器還常在繼電保護(hù)的配合使用下，斷開短路電流，切斷故障局部，保證非故障局部的正常運(yùn)行。由于SF6斷路器滅弧性能好，維護(hù)工作量小，故110kV一般采用SF6短路器。１、按開斷電流選擇。高壓斷路器的額定開斷電流Iekd≥Iz〔高壓斷路器觸頭實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值〕。２、短路關(guān)合電流的選擇。斷路器的額定關(guān)合電流ieg應(yīng)不小于短路電流最大沖擊值icj。即ieg≥icj３、關(guān)合時(shí)間的選擇。關(guān)合分閘時(shí)間，對(duì)于110kV以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障，分閘時(shí)間不宜大于0.040.06s。4.2.1110KV側(cè)斷路器1〕額定電壓選擇：Uymax≥Ugmax=1.15Un=1.15×110=126.5(KV)Uymax——為最高允許工作電壓Ugmax——為電網(wǎng)最高允許運(yùn)行電壓2〕額定電流的選擇：Ie≥Igmax=1.05InIe——斷路器的額定電流Igmax——最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故相應(yīng)回路的，Igmax=1.05In，根椐給定的某區(qū)水電上網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)表可知,2021年最大的上網(wǎng)容量為51400KW〔不考慮近區(qū)用電負(fù)荷〕，設(shè)額定功率因素為0.85，那么：Ie=3500A≥Igmax=1.05In=1.05×51400/〔×110×0.85〕=333.3(A)3)按開斷電流選擇Iedk≥Id1=2.47KAIedk——斷路器的額定開斷電流4〕按斷路器的短路關(guān)合電流選擇ieg≥ich1=6.278KAieg——斷路器額定短路關(guān)合電流ich1——d1點(diǎn)短路時(shí)短路電流沖擊值據(jù)以上數(shù)據(jù),可以初步選擇LW35-126型六氟化硫斷路器，參數(shù)如下：額定電壓：126KV最高工作電壓：126KV額定電流：3150A額定開斷電流：40KA動(dòng)穩(wěn)定電流：100KA熱穩(wěn)定電流〔4s〕：40KA額定開合電流〔峰值〕：100KA全開斷時(shí)間：≤50ms5〕校驗(yàn)熱穩(wěn)定Td=tkd+tbTd——計(jì)算時(shí)間tkd——斷路器的斷開時(shí)間tb——繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，取后備保護(hù)時(shí)間為5s故：tb=0.05+5=5.05(s)因Td＞1s導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，那么： Qd=I∞2t=2.472×5.05=30.81(KA2.s)Qr=Ir2t=402×4=4800(KA2.s)即:Qr＜Qd滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ich=6.278KA＜100KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求應(yīng)選擇LW35-126型六氟化硫斷路器能滿足要求,由上述設(shè)計(jì)可以列表:設(shè)備項(xiàng)目LW35—126產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Uymax126kV126.5KVUe126kV110kVIe≥Igmax3150A333.3AIdw≥icj100kA6.278kAIedk≥Idi40kA2.47kAieg≥icj100kA6.278kAQr＞Qd4800kA2S30.81kA2S4.2.235KV側(cè)斷路器1〕額定電壓選擇：Uymax≥Ugmax=1.15Un=1.15×35=40.25(KV)Uymax——為最高允許工作電壓Ugmax——為電網(wǎng)最高允許運(yùn)行電壓2〕額定電流的選擇：Ie≥Igmax=1.05InIe——斷路器的額定電流Igmax——最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故相應(yīng)回路的Igmax=1.05In，根椐給定的某區(qū)域小水電上網(wǎng)容量預(yù)測(cè)表可知,2021年最大的上網(wǎng)容量為38960KW，設(shè)額定功率因素為0.85，那么：Ie≥Igmax=1.05In=1.05×38960/〔×35×0.85〕=794(A)3)按開斷電流選擇Iedk≥Id2=6.91KAIedk——斷路器的額定開斷電流4〕按斷路器的短路關(guān)合電流選擇ieg≥ich2=10.435KAieg——斷路器額定短路關(guān)合電流ich2——d2點(diǎn)短路時(shí)短路電流沖擊值據(jù)以上數(shù)據(jù),可以初步選擇LW8-35型戶外式六氟化硫斷路器，參數(shù)如下：額定電壓：35KV最高工作電壓：40.5KV額定電流：2000A額定開斷電流：25KA動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)：63KA熱穩(wěn)定電流〔4s〕：25KA額定開合電流〔峰值〕：63KA全開斷時(shí)間：≤60ms5〕校驗(yàn)熱穩(wěn)定Td=tkd+tbTd——計(jì)算時(shí)間tkd——斷路器的斷開時(shí)間tb——繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，取后備保護(hù)時(shí)間為5s故：tb=0.06+5=5.06(s)因Td＞1s導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，那么： Qd=I∞2t=6.912×5.06=241.06(KA2.s)Qr=Ir2t=252×4=2500(KA2.s)即:Qr＜Qd滿足熱穩(wěn)定要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ich=17.59KA＜63KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求應(yīng)選擇LW8-35型六氟化硫斷路器能滿足要求,由上述設(shè)計(jì)可以列表:設(shè)備項(xiàng)目LW8—35產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Uymax40.5kV40.25KVUe35kV35kVIe≥Igmax2000A794AIdw≥icj63kA10.435kAIedk≥Idi25kA6.91kAieg≥icj63kA10.435kAQr＞Qd2500kA2S241.06kA2S4.3隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)配置在主接線上，保證了線路及設(shè)備檢修時(shí)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能力低，所以操作隔離開關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序，即送電時(shí)，首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電那么于上述相反。隔離開關(guān)的配置：１、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口與電源隔離。２、中性點(diǎn)直接接地的普通變壓器，均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。３、在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)，保證電器和母線的檢修平安，每段母線上宜裝設(shè)1-2組接地刀閘。４、接在變壓器引出線或中性點(diǎn)的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。５、當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設(shè)。4.3.1110KV隔離開關(guān)的選擇1〕額定電流Ue≥Uew=110KV2〕額定電流Ie≥Igmax=1.05IN=1.05×〔∑P35+∑P10〕/〔×110×COSφ〕=1.05×〔38.96+12.44〕/〔×110×0.85〕=0.3333(KA)據(jù)上述數(shù)據(jù),可初步選擇GW4-110型戶外隔離開關(guān),其技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓：110KV動(dòng)穩(wěn)定電流峰值：50KA額定電流：630A熱穩(wěn)定電流〔4s〕：20KA3〕熱穩(wěn)定校驗(yàn)td=5.05sQd=30.73(KA2.S)Qr=Ir2t=202×4=1600(KA2.S)即：Qr>Qd滿足熱穩(wěn)定要求。4〕動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)ich1=6.278KA<idw=50KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。應(yīng)選擇GW4—110型戶外獨(dú)立式隔離開關(guān)能滿足要求，由上述設(shè)計(jì)可列表：設(shè)備項(xiàng)目GW4110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Ue≥Uew110KV110KVIe≥Igmax630A333AIdw≥icj50KA6.278KAQr>Qd1600KA2S30.73KA2S4.3.235KV側(cè)隔離開關(guān)1〕額定電壓Ue≥uew=35KV2〕額定電流Ie≥Igmax=1.05IN==0.2526〔KA〕根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇GW4-35型戶外隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓：35KV動(dòng)穩(wěn)定電流峰值：80KA額定電流：1250A熱穩(wěn)定電流〔4s〕：31.5KA3〕熱穩(wěn)定校驗(yàn)td=5.06sQd=241.6(KA2.S)Qr=Ir2t=31.52×4=3969(KA2.S)即：Qr>Qd滿足熱穩(wěn)定要求。4〕動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)icj=17.59KA<idw=80KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求應(yīng)選擇GW4—35型戶外獨(dú)立式隔離開關(guān)能滿足要求，由上述設(shè)計(jì)可列表：設(shè)備項(xiàng)目GW4—35產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)Ue≥Uew35kV35kVIe≥Igmax1250A252.6AIdw≥icj80kA17.59kAQr>Qd3969kA2S241.6kA2S4.4高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器。它用來保護(hù)電器免受過載和短路電流的損害。戶內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電器、配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。１、額定電壓選擇。對(duì)于一般高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，另外，對(duì)于填充石英砂有限流作用的熔斷器，那么只能用于等于其額定電壓的電網(wǎng)中，因?yàn)檫@種類型的熔斷器能在電流到達(dá)最大值之前將電流截?cái)?，致使熔斷器熔斷時(shí)產(chǎn)生過電壓。２、額定電流選擇。熔斷器的額定電流選擇，包括熔斷器熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。①熔管額定電流的選擇。為了保證熔斷器殼體不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流，應(yīng)大于或等于熔體的額定電流：Ierg≥Iert式4-7②熔體額定電流選擇。為了防止熔體在通過變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)35KV以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按式〔9-54〕選擇：Iert≥KIgmax式4-8式中K——可靠系數(shù)，不計(jì)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，K=1.1～1.3，考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，K=1.5～2.0；Igmax——電力變壓器回路最大工作電流。３、熔斷器開斷電流檢驗(yàn)。Iekd≥Icj式4-9對(duì)于保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器只需按規(guī)定電壓及斷流量來選擇。4.5互感器的選擇互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備。它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，分別向二次回路提供電壓、電流信號(hào)以反映一次系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。4.5.1互感器的作用1、一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流。2、二次設(shè)備和高壓局部隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身平安。4.5.2電流互感器的特點(diǎn)1、電流繞組串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少，故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無關(guān)。2、二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以在正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。4.5.3電壓互感器的特點(diǎn)1、電壓互感器容量很小，結(jié)構(gòu)上要求有較高的平安系數(shù)。2、二次側(cè)所接儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，互感器在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。電壓互感器的配置原那么：應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓，同期兩側(cè)都能方便的取壓。電壓互感器的配置原那么：每條支路的電源都應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電壓互感器，供支路測(cè)量、保護(hù)使用。4.5.4電流互感器的選擇1、電流互感器由于本身存在勵(lì)磁損耗和磁飽和等影響，使一次電流I1與二次電流I2在數(shù)值和相位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器，應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和標(biāo)準(zhǔn)度來選擇。2、額定容量。保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，互感器二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量Se2，即Se2≥S2=I2e2Z2f式4-10Z2f=rg+rj+rd+re(Ω)式4-11式中：—測(cè)量?jī)x表電流線圈電阻、rj——繼電器電阻、rd——連接導(dǎo)線電阻、re——接觸電阻，一般取0.1Ω3、按一次回路額定電壓和電流選擇當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表得到最正確工作，并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽ｋ娏骰ジ衅鞯囊淮晤~定電流和電壓必須滿足：Ue≥Uew式4-11Iel≥Igmax式4-12式中：Uew——電流互感器的一次所在的電網(wǎng)額定電壓Ue、Ie1——分別電流互感器的一次回路額定電壓和額定電流Igmax——電流互感器一次回路最大工作電流為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的工作電流應(yīng)盡量接近此額定電流。4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1S允許通過一次額定電流Iel倍數(shù)Kr來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)〔IelKr〕2≥I2∞tdz〔或Qd〕式4-135、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值的倍數(shù)Kd〔稱為動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)〕，表示其內(nèi)部穩(wěn)定能力，故內(nèi)部穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：IelKd≥ich式4-14短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其相鄰之間電流的相互作用使絕緣瓷帽受到力的作用，因此對(duì)于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗(yàn)瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度。瓷套上的作用力可由一般電動(dòng)力公式計(jì)算，故外部動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足Fy≥0.5×1.73ich2×l/a×10-7(N)式4-15式中Fy——作用于電流互感器器帽端部的允許力；l——電流互感器出線端至最近一個(gè)母線支柱絕緣子之間的跨距；系數(shù)0.5表示互感器瓷套端部承受該跨上電動(dòng)力的一半。4.5.4.1110KV側(cè)=1\*GB3①額定電壓Ue≥Uew=110KV=2\*GB3②額定電流Ie≥1.05I