1、前言電能是能源的一種，電力已成為工農(nóng)業(yè)不可缺少的動力，電能的開發(fā)和應用，是人類征服自然過程中所取得的具有劃時代意義的光輝成就。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，用電客戶對供電性能要求也日益提高，供電可靠性成為電能的重要指標。在此次設(shè)計中，本著可靠、安全、經(jīng)濟靈活的原則，認真執(zhí)行國家現(xiàn)有的方針政策、技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。合理，科學的設(shè)計方案是機組能長期穩(wěn)定、可靠運行的條件。通過對原始數(shù)據(jù)的分析計算，設(shè)計出了該火力電廠的電氣主接線圖；選擇恰當?shù)亩搪伏c并計算短路電流；并根據(jù)計算結(jié)果選擇合適的電氣設(shè)備。摘要 隨著工業(yè)時代的不斷發(fā)展，人們對電力供應的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性

2、和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計和配置。一個典型的變電站要求變電設(shè)備運行可靠、操作靈活、經(jīng)濟合理、擴建方便。出于這幾方面的考慮，本論文設(shè)計了一個降壓變電站,此變電站有三個電壓等級：高壓側(cè)電壓為110kv,有二回線路；中壓側(cè)電壓為35kv,有六回出線；其中有四回出線是雙回路供電。低壓側(cè)電壓為10kv,有十回出線,其中有六回是雙回路供電。同時對于變電站內(nèi)的主設(shè)備進行合理的選型。本設(shè)計選擇選擇兩臺SFSZL-31500/110主變壓器，其他設(shè)備如站用變，斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，高壓熔斷器，電壓互感器，無功補償裝置和繼電保護裝置等等也按照具體要求進行選型、設(shè)計和配置，力求做到運行可靠，操作簡單

3、、方便，經(jīng)濟合理，具有擴建的可能性和改變運行方式時的靈活性。使其更加貼合實際，更具現(xiàn)實意義。關(guān)鍵字： 變電站 設(shè)計 電氣主接線 短路電流 電氣設(shè)備 With the continuous development of the industrial age, people on the power supply requirements more and more high, especially the stability of the power supply, the reliability and continuity. But the stability of the power gr

4、id, reliability and persistent often depends on the reasonable design of transformer substation and configuration. A typical substation for the substation equipment operation reliable, flexible operation, reasonable economy, expansion convenient. Out of the consideration of several aspects, this pap

5、er designed a step-down transformer substation, the substation has three voltage level: high side voltage for 110 kv, there are two back line; Medium pressure side voltage 35 kv, there are six back line; There are four back line is double circuit power supply. Low voltage side voltage to 10 kv, ther

6、e are ten back line, of which there are six back is double circuit power supply. At the same time for substation main equipment within the reasonable selection. This design selection choose two table SFSZL - 31500/110 main transformer, other equipment such as standing by variable, circuit breaker, d

7、isconnecting switch, current transformer, high voltage fuse, voltage transformer, reactive power compensation device and relay protection device and so on also in accordance with the specific requirements of type selection, design and configuration, and strive to do reliable operation, the operation

8、 is simple, convenient, economic and reasonable, with the possibility of expansion and change the mode of operation flexibility. Make it more joint actual, more practical significance. Key word:substation ，design ，The main electrical wiring, short circuit current, electrical equipment目 錄第一章 電氣主接線的設(shè)計

9、61.1 課程任務設(shè)計書和原始資料分析61.2.主接線的設(shè)計61.3.主變壓器的確定11第二章 短路電流計算13第三章 電氣設(shè)備的選擇143.1斷路器的選擇143.2隔離開關(guān)的選擇153.3電流互感器的選擇163.4電壓互感器的選擇163.5 母線與電纜的選擇及校驗173.6避雷器的選擇183.7無功補償裝置18第四章 配電裝置23 第五章 繼電保護裝置255.1變壓器保護255.2母線保護26 5.3線路保護275.4自動裝置27第六章總結(jié)31第一章 電氣主接線的設(shè)計1.1課程任務設(shè)計書和原始資料分析發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計任務書課程設(shè)計的目的： 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計是在學習電力系統(tǒng)基礎(chǔ)課程

10、后的一次綜合性訓練，通過課程設(shè)計的實踐達到： （1）鞏固“發(fā)電廠電氣部分”、“電力系統(tǒng)分析”等課程的理論知識。 （2）熟悉國家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)定、導則等。 （3）掌握發(fā)電廠（或變電所）電氣部分設(shè)計的基本方法和內(nèi)容。 （4）學習工程設(shè)計說明書的撰寫。 （5）培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的工作能力和實際工程設(shè)計的基本技能。課程設(shè)計的任務要求： （1）分析原始資料 （2）設(shè)計主接線 （3）計算短路電流 （4）電氣設(shè)備選擇設(shè)計成果： （1）完整的主接線圖一張 （2）設(shè)計說明書一份 1.1.2原始資料110/35/10KV降壓變電所電氣部分設(shè)計1.2.1、變電所的建設(shè)規(guī)模本變電所是中型

11、降壓變電所，一次建成。1.2.2、變電所與電力系統(tǒng)連接情況（1）變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用本所位于某市郊小工業(yè)區(qū)中心，交通便利，地質(zhì)條件好，進出線方便，供當?shù)爻鞘小⒐S及農(nóng)村用電。（2）變電所電壓等級為110KV、35KV及10KV，系統(tǒng)以兩回線向本所供電，35KV有6回出線，10KV有10回出線。1.2.3、負荷資料35KV側(cè)最大負荷為38.5MVA，其中重要負荷占60%，最大的一回負荷為7.5MVA，平均功率因素為0.85，Tmax=6000h，35kv用戶除本所外無其它電源。10KV側(cè)最大負荷為25MVA，最大一回為3.2MVA，平均功率因素為0.8，Tmax=4300h，所用負荷按

12、變電所最大負荷的0.5%計算。1.2.4、最小運行方式：變電所停運一臺變壓器，同時與變電所連接的發(fā)電廠中停用一臺容量最大的發(fā)電機組。1.2.5、環(huán)境條件：變電所地處平原，年平均氣溫17，最熱月平均30，絕對最高氣溫39，最熱日平均氣溫為35，最低氣溫-13，最熱月地下0.8米處土壤平均溫度18。當?shù)睾０胃叨?00米，雷暴日數(shù)29.5日/年；無空氣污染。土壤電阻率=200m。1.2主接線的設(shè)計1.2.1主接線方案的確定 主接線的設(shè)計原則考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它

13、們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模變電站主接線設(shè)計應根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度及地區(qū)網(wǎng)絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回數(shù)。考慮負荷的重要性分級和出線回路多少對主接線的影響對一、二級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一、二級負荷不間斷供電；三級負荷一般只需一個電源供電。 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響變電站主變的容量和臺數(shù)，對變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電站，由于其傳輸容量大，對供電可靠性高，

14、因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。考慮備用量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應負荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應急要求。電氣主接線的設(shè)計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 主接線設(shè)計的基本要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應綜合考慮供電可靠性、運行靈活、操作檢修方便

15、、投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求。1 可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和二次設(shè)備）在運行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。評價主接線可靠性的標志如下：1) 斷路器檢修時是否影響供電；2) 線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；3) 變電站全部停電的

16、可能性。2 靈活性主接線的靈活性有以下幾方面的要求：1)調(diào)度靈活，操作方便。可靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。2)檢修安全。可方便的停運斷路器、母線及其繼電器保護設(shè)備，進行安全檢修，且不影響對用戶的供電。3)擴建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。所以，在設(shè)計主接線時，應留有余地，應能容易地從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。3 經(jīng)濟性可靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可

17、能導致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。1)投資省。主接線應簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護方式不過于復雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應推廣采用直降式（110/610kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。2)年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。3)占地面積小。電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件

18、，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應采用三相變壓器。4)在可能的情況下，應采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 主接線的設(shè)計 主接線方案的擬定根據(jù)原始資料，此變電站有三個電壓等級：110/35/10KV ，故可初選三相三繞組變壓器，變電站有兩條進線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺主變壓器。為保證設(shè)計出最優(yōu)的接線方案，初步設(shè)計以下兩種接線方案供最優(yōu)方案的選擇。方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線，35KV側(cè)采用單母分段接線，10KV側(cè)采用單母分段接線。35KV側(cè)接所用電接線。方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線，35KV側(cè)采用雙母線接線，10KV側(cè)

19、采用單母分段接線。35KV側(cè)接所用電接線。兩種方案接線形式如下：圖圖2.1方案圖2.2方案1.2.2 主接線方案評定表1.1 方案與方案的比較 方案項目可靠性110KV側(cè)采用雙母線，可靠性較高35KV側(cè)采用單母線分段，可靠性較差110KV側(cè)采用單母線分段，可靠性較差35KV側(cè)采用雙母線，可靠性較高靈活性110KV側(cè)采用雙母線，靈活性較差35KV側(cè)采用單母線分段，靈活性較高110KV側(cè)采用單母線分段，靈活性較高35KV側(cè)采用雙母線，靈活性較差經(jīng)濟性110KV側(cè)采用雙母線，設(shè)備較多，費用較大35KV側(cè)采用單母線分段，設(shè)備少，費用小110KV側(cè)采用單母線分段，設(shè)備少，費用小35KV側(cè)采用雙母線，設(shè)備

20、較多，費用較大對兩個方案整體分析，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費用上，在運行靈活性上110KV、10KV側(cè)單母線接線比雙母線接線有很大的靈活性。由原始材料可知，35KV側(cè)有重要負荷，且接有所有電，所以必須保證其的可靠性，所以采用雙母線較單母線分段有更高的可靠性。 由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案二，即110KV側(cè)為采用單母線接線，35KV側(cè)為雙母線形接線，10KV側(cè)為單母分段接線。其接線圖見以上方案二。 1.3.主變壓器的確定在各種電壓等級的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔負著變換網(wǎng)絡電壓，進行電力傳輸?shù)闹匾蝿铡４_定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡經(jīng)

21、濟運行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟容量，提高網(wǎng)絡的經(jīng)濟運行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟意義。1.3.1 主變壓器臺數(shù)的選擇為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺主變，當只有一個電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負荷供電時，可裝設(shè)一臺。本設(shè)計變電站有兩回電源進線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進線取得，故選擇兩臺主變壓器。1.3.2主變壓器型式的選擇(1) 相數(shù)的確定在330kv及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資小、等條件限制時，可選用兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，也可選用占地少、損耗小，同時配電裝置

22、結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護較方便。如果受到制造、運輸單相變壓器。4) 繞組數(shù)的確定在有三種電壓等級的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達到變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負荷，但需要在該側(cè)裝無功補償設(shè)備時，宜采用三繞組變壓器。5) 繞組連接方式的確定變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。6) 結(jié)構(gòu)型式的選擇三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本

23、型式,根據(jù)題目要求選擇降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯低壓繞組中壓繞組高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠、阻抗較大、傳輸功率時損耗較大。應根據(jù)功率傳輸方向來選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。7) 調(diào)壓方式的確定變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實現(xiàn)。無勵磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭較多，調(diào)壓范圍可達30%，且分接頭可帶負荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運行，因為有載分接開關(guān)的切換不能保證同步工作。根據(jù)

24、變電所變壓器配置，應選用無載調(diào)壓變壓器。 1.3.3主變壓器容量的選擇變電站主變壓器容量一般按建站后510年的規(guī)劃負荷考慮，并按其中一臺停用時其余變壓器能滿足變電站最大負荷的50%70%（35110KV變電站為60%），或全部重要負荷（當、類負荷超過上述比例時）選擇。即 式中 n變壓器主變臺數(shù)1.3.4主變壓器型號的選擇由所給材料可知：35KV側(cè) 10KV側(cè) 變電站用電負荷為：所以變電站最大負荷為： 則：由以上計算，查資料選擇主變壓器型號如下：表1.2 主變壓器型號及參數(shù)型號及容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載短路高中高低中低高中低SFSZ9-50

25、000/11011081.25%38.522.5%10.5YN,yn0,d1136.6189.010.517.56.50.36其容量比為：50000/50000/50000。第二章 短路電流計算短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以下幾方面：(1) 在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校

26、驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相相對地的安全距離。短路計算的一般規(guī)定(1) 計算的基本情況1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負載下運行。2) 所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）。3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值時的瞬間。4) 所有電源的電動勢相位角相等。5) 應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。(2)接線方式計算短路電流

27、時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。短路計算過程計算步驟(1) 選擇計算短路點。(2)畫等值網(wǎng)絡圖。(3)首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。(4)選取基準容量和基準電壓（一般取各級的平均電壓）。(5)將各元件的電抗換算為同一基準值的標幺值的標幺電抗。(6)繪制等值網(wǎng)絡圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號。(7)化簡等值網(wǎng)絡：為計算不同短路點的短路值，需將等值網(wǎng)絡分別化簡為以短路點為中心的輻射形等值網(wǎng)絡，并求出各電源與短路點之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。(8)求計算電抗。(9)由運算曲線查出各電源供給的短路電流周

28、期分量標幺值（運算曲線只作到）。(10)計算無限大容量（或）的電源供給的短路電流周期分量。(11)計算短路電流周期分量有名值和短路容量。變壓器參數(shù)的計算基準值的選取：，取各側(cè)平均額定電壓(1) 主變壓器參數(shù)計算由表1.2查明可知： 電抗標幺值為：(2)站用變壓器參數(shù)計算由表1.2查明：(3)系統(tǒng)等值電抗短路點的確定此變電站設(shè)計中，電壓等級有四個，在選擇的短路點中，其中110KV進線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級下只需選擇一個短路點；在另外三個電壓等級下，同理也只需各選一個短路點。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點選擇，網(wǎng)絡等值圖如下： 短路點d-1的短路計

29、算(110KV母線)網(wǎng)絡化簡如圖2.2所示： 圖2.2 d-1點短路等值圖因為 所以 短路點d-2的短路計算(35KV母線)網(wǎng)絡化簡為：圖2.3 d-2點短路等值圖 短路點d-3的短路計算(10KV母線)網(wǎng)絡化簡為：圖2.4 d-3點短路等值圖 繪制短路電流計算結(jié)果表總結(jié)以上各短路點短路計算，得如下短路電流結(jié)果表： 表2.1 短路電流計算結(jié)果表短路點編號基值電壓基值電流支路名稱支路計算電抗額定電流0S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流0.2短路電流短路電流沖擊值全電流有效值短路容量標幺值有名值標幺值有名值標幺值有名值公式2.552.71.521.62d-11150.502110kv1.975.020

30、.2902.550.2902.550.2902.556.53.876485.826d-2371.5635kv3.0215.60.3315.1640.3315.1640.3315.16413.1687.849313.051d-310.55.510kv3.72550.26914.7950.26914.7950.26914.79537.72722.488256.257各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表表2.2回路名稱計算公式及結(jié)果110KV母線Ig.max=110KV進線Ig.max=35KV母線Ig.max=35KV出線Ig.max=10KV母線Ig.max=10KV出線Ig.max=第三章 電氣設(shè)備的選擇

31、 3.1 斷路器的選擇與校驗斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當前制造情況，電壓6220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器， 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：電壓： 電流： 開斷電流： 式中：斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量；斷路器的額定開斷電流。動穩(wěn)定： 式中： 斷路器極限通過電流峰值；三相短路電流沖擊值。熱穩(wěn)定： 式中：穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計算時間t，查短路電流周期分量等值時間t,從而計算出。斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：電流：，各回路的見表各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表3.1

32、斷路器的型號及參數(shù) 性能指標位置 型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷開電流（KA）動穩(wěn)定電 流（KA）熱穩(wěn)定電 流（KA）固有分閘時間（s）合閘時間（s）110KV側(cè)OFPI-110110125031.58031.5(3)<0.03變壓器35KV側(cè)HB35361250258025(3)0.060.0635KV出線側(cè)HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10KV側(cè)HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2斷路器的校驗1) 校驗110KV側(cè)斷路器 開斷電流： 動穩(wěn)

33、定： 熱穩(wěn)定：查表 得：則：經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。2) 校驗變壓器35KV側(cè)斷路器 開斷電流： 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：查表 得：則：經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。3) 校驗35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35KV變壓器側(cè)斷路器型號相同，且短路電流與校驗35KV變壓器側(cè)斷路器為同一短路電流，則：校驗過程與校驗35KV變壓器側(cè)斷路器相同。4) 校驗變壓器10KV側(cè)斷路器 開斷電流： 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：查表、 得：則：經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。5) 校驗10KV出線側(cè)斷路器 開斷電流： 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：查表 得：則：經(jīng)以上校驗此斷路器滿足各項要求。3.2隔離開關(guān)的選擇及校驗隔離開關(guān)是高

34、壓開關(guān)的一種，因為沒有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，應根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件相同。(1) 隔離開關(guān)的選擇根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表：表3.2 隔離開關(guān)的型號及參數(shù)開關(guān)編號型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)110KV側(cè)GW2-1101106005014(5)35KV變壓器側(cè)GW4-35

35、3510008023.7(4)35KV出線側(cè)GW8-3535400155.6(5)隔離開關(guān)的校驗110KV側(cè)隔離開關(guān)的校驗 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此隔離開關(guān)滿足各項要求。35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此隔離開關(guān)滿足各項要求。35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的校驗 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此隔離開關(guān)滿足各項要求。3.3電流互感器的選擇及校驗電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：一次回路電壓： 式中：電流互感器安裝處一次回路工作電壓； 電流互感器額定電壓。一次回路電流： 式中：電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；

36、電流互感器原邊額定電流。當電流互感器使用地點環(huán)境溫度不等于時，應對進行修正。修正的方法與斷路器的修正方法相同。準確級準等級是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮。互感器的準等級不得低于所供儀表的準確級；當所供儀表要求不同準確級時，應按其中要求準確級最高的儀表來確定電流互感器的準確級。 與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下要求：與儀表相配合分流器、變壓器的準確級為0.5級，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級為0.5。儀表的準確級為1.5時，與儀表相配合分流器、變壓器的準確級0.5，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級0.5。儀表的準確級為2.5時，與儀表相配合分流器、變壓器的

37、準確級0.5與儀表相配合的互感器與中間互感器的準確級1.0。 用于電能測量的互感器準確級：0.5級有功電度表應配用0.2級互感器；1.0級有功電度表應配用0.5級互感級，2.0級無功電度表也應配用0.5級互感器；2.0級有功電度表及3.0級無功電度表，可配用1.0級級互感器。 一般保護用的電流互感器可選用3級，差動距離及高頻保護用的電流互感器宜選用D級，零序接地保護可釆用專用的電流互感器，保護用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進行校驗計算。動穩(wěn)定校驗： 式中：短路電流沖擊值； 電流互感器原邊額定電流；電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定校驗： 式中：穩(wěn)態(tài)三相短路電流； 短路電流發(fā)熱等值時間； 電流互感器

38、原邊額定電流。t秒時的熱穩(wěn)定倍數(shù)。電流互感器的選擇根據(jù)如下條件選擇電流互感器：一次回路電壓：一次回路電流：見表3.2。各電流互感器的選擇結(jié)果見下表：表3.3 電流互感器的型號及參數(shù)參數(shù)位置型號額定電流比(A)級次組合準確級次二次負荷()10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)0.5級1級二次負荷()倍數(shù)110KV進線側(cè)LB-1102300/50.5/BB/B0.5B2.02.01570183變壓器35KV側(cè)LCW-3515-1000/50.5/30.5/3242286510035KV出線側(cè)LB-35300/50.5/B1/B20.5/0.5/B2B2/B2/B20.5B1B22.02.0155514

39、0變壓器10KV側(cè)LBJ-101000/50.5/D1/DD/D0.51D0.5<10509010KV出線側(cè)LA-10300/50.5/31/30.5130.41075135電流互感器的校驗110KV進線側(cè)電流互感器 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。變壓器35KV側(cè)電流互感器 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。35KV出線側(cè)電流互感器 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。 變壓器10KV側(cè)電流互感器 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。10

40、KV出線側(cè)電流互感器 動穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定：由校驗斷路器可知：經(jīng)以上校驗此電流互感器滿足各項要求。3.4電壓互感器的選擇及校驗(1) 電壓互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：一次電壓： 式中：電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動范圍為二次電壓：電壓互感器二次電壓，應根據(jù)使用情況，按參考表選擇。準確等級：電壓互感器應在那一準確等級下工作，需根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動裝置等設(shè)備對準確等級的要求確定。二次負荷： 式中：二次負荷； 對應于在測量儀表所要求的最高準確等級下，電壓互感器的額定容量。電壓互感器的選擇由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況：110KV側(cè)：35KV側(cè)： 10KV側(cè)：三側(cè)電壓互感器準

41、確等級：1級參考資料，三側(cè)電壓互感器選擇如下表所示：表3.4 電壓互感器型號及參數(shù)型式額定變比在下列準確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級1級3級單相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/10080150300500 3.5母線與電纜的選擇及校驗(1) 35KV母線的選擇按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面，35KV最大持續(xù)工作電流查得，采用鋁母線，查得時，經(jīng)濟電流密度則母線經(jīng)濟截面為： 選擇35KV母線為：（）型矩形鋁母線，平放，允許載流量。因?qū)嶋H環(huán)境溫度，綜合修正系數(shù)，故 可滿足長期發(fā)熱要求。10KV

42、母線的選擇及校驗按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面10KV最大持續(xù)工作電流查表得，采用鋁母線，查得時，經(jīng)濟電流密度則母線經(jīng)濟截面為：選用每相2條矩形鋁導體，平方時，集膚效應系數(shù)因?qū)嶋H環(huán)境溫度，查表得綜合修正系數(shù)，故時允許電流為：可滿足長期發(fā)熱的要求。熱穩(wěn)定校驗由校驗短路器可知，短路電流周期分量母線正常運行最高溫度為： 查得：，則母線最小截面為： 滿足熱穩(wěn)定。動穩(wěn)定校驗由短路電流計算結(jié)果表查得，短路沖擊電流為：相間距離取 由、，參考書上得：同相條間應力為： ,即每跨內(nèi)滿足動穩(wěn)定所必須的最少襯墊數(shù)為2個。實際襯墊距為：滿足動穩(wěn)定的要求。10KV出線電纜的選擇及校驗按額定電壓：按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積

43、S，查得：查表選擇電纜，時，、。溫度修正系數(shù) 其中為土壤溫度得土壤熱阻修正系數(shù),直埋兩根并列敷設(shè)系數(shù)。允許載流量 滿足長期發(fā)熱要求。 3.6避雷器選擇及校驗 根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應裝設(shè)避雷器；變壓器中心點接地必須裝設(shè)避雷器，并應接在變壓器與斷路器之間；110、35KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。本工程采用110KV、35KV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針；10KV配電裝置設(shè)獨立避雷針進行直接雷保護。 為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。采用避雷器來防止雷電侵入波對電器設(shè)備絕緣造成危害。避雷器的選擇，考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián)間

44、隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程110KV和35KV系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓要長期施加在金屬氧化物電阻片上，為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上的運行電壓不可超過避雷器允許的持續(xù)運行電壓。避雷器選擇情況見下表：表3.5型 號安裝地點額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放電電壓（KV）不大于不小于不大于FCZ-110110KV側(cè)110126255290365FZ-3535KV側(cè)354184104148FZ-110J變壓器110KV中性點110100224268364FZ-40變壓器35KV中性點405098

45、121154FZ-1010KV母線1012.7263145FS-1010KV出線1012.72631453.7無功補償裝置由于負荷的變化明顯，波動性大，對線路末端的用戶極為不利，特別在負荷高峰期電壓太低，在低谷期電壓有明顯偏高，使電壓質(zhì)量下降，站內(nèi)的調(diào)壓裝置有有載調(diào)壓裝置，但單純地依靠有載調(diào)壓進行調(diào)壓效果也不是很理想，尤其在出線無功缺額，功率因數(shù)較低的情況下。再者頻繁調(diào)節(jié)有載調(diào)壓對該裝置的壽命影響很大。考慮到上述因素，在10kV母線處加裝幾組電容進行無功補償。根據(jù)電容容量的選擇原則： 6.3MVar9.45MVar（功率因數(shù)偏低時用30）選用型號為的電容器額定電壓：額定容量：334組數(shù)： （考

46、慮站端功率因數(shù)為0.85）取28組別接法：采用星型接法，每段母線各帶14組電容器第四章 配電裝置 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。 配電裝置按電器裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置的特點是：1、 由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小；2、 維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣候影響；3、 外界污穢空氣對電器影響較小，可減少維護工作量；4、 房屋建筑投資較大。屋外配電裝置的特點是：1、 土建工作量和費用較小，建設(shè)周期短；2、 擴建比較方便；3、 相鄰

47、設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；4、 占地面積大；5、 受外界環(huán)境影響，設(shè)備運行條件較差，須加強絕緣；6、 不良氣候?qū)υO(shè)備維修和操作有影響。配電裝置的型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié)約用地，并結(jié)合運行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多位屋外式。當在污穢地區(qū)或市區(qū)建110KV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價相近時，宜采用屋內(nèi)型，在上述地區(qū)若技術(shù)經(jīng)濟合理時，220KV配電裝置也可采用屋內(nèi)型。發(fā)電廠和變電所中610KV的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分為三層、二層和單層式。三層式是

48、將所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安全、可靠性高，占地面積少等特點，但其結(jié)構(gòu)復雜，施工時間長，造價較高，檢修和運行不大方便。二層式是將斷路器和電抗器布置在底層。與三層式相比，它的造價較低，運行和檢修較方便，但占地面積有所增加。三層式和二層式均用于出線有電抗器的情況。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜，以減少占地面積。屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)外，還與場地位置、面積、地址、地形條件及總體不知有關(guān)，并受到設(shè)備材料的供應、施工、運行和檢修要求等因素的影響和限制。普通中型配電裝置，國內(nèi)采用較多，已有豐富的經(jīng)驗，施工、檢修和運行都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。缺點是

49、占地面積較大。中型配電裝置廣泛應用于110500KV電壓級。高型配電裝置的最大優(yōu)點是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約50%左右。但耗用鋼材較多，檢修運行不及中型方便。半高型布置節(jié)約占地面積不如高型顯著，但運行、施工條件稍有改善，所用鋼材比高型少。一般高型適用于220KV配電裝置，而半高型宜于110KV配電裝置。根據(jù)以上原則，選擇配電裝置如下：110KV屋外中型配電裝置35KV屋外中型配電裝置10KV屋內(nèi)單層配電裝置 第五章 繼電保護裝置5.1變壓器的繼電保護變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來研總的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好，工作可靠的繼電保護裝置。 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負荷引起的過電流油面降低和過勵磁等。 對于上述故障和不正當工作狀態(tài)，根據(jù)DL400-91繼