35kv变电站毕业设计论文.doc

目录前言5内容提要6第一篇电气一次部分初步设计7一、总体分析7二、负荷分析8第一章变压器选择8一、负荷计算8二、所用变压器台数、容量和型式的确定9第二章电气主接线设计10一、主接线应满足的三项基本要求10二、35KV主接线设计11三、站用电接线12第三章短路电流的计算13一、计算短路电流的目的13二、短路类型说明14三、短路计算数据说明14四、规定说明14五、短路计算点的选择14六、短路计算方法14第四章主要电气设备的选择14一、一般原则15二、技术条件15三、环境条件16四、环境保护16第一节高压断路器的选择16一、参数选择16二、型式选择16三、关于开关能力的几个问题17第二节隔离开关的选择17一、隔离开关的配置17二、型式选择18三、操作机构选择18四、机械荷载19五、关于开断小电流19第三节母线的选择19一、硬导体的选择19二、常用导体形式20三、导体截面的选择和校验21第四节避雷器的选择22一、直击雷的过电压保护23二、雷电侵入波的过电压保护23三、避雷器的配置23第五节电流互感器的配置和选择23一、电流互感器的配置原则23二、电流互感器的选择24第六节电压互感器的配置和选择26一、电压互感器的配置原则26二、电压互感器的选择26第七节各主要电气设备选择结果一览表29一、断路器选择结果29二、隔离开关选择结果29三、电压互感器选择结果30四、电流互感器选择结果30五、母线选择结果31六、避雷器选择结果31第五章配电装置设计31一、总的原则32二、设计要求32三、分类及特点32四、配电装置的型式选择33五、布置及安装设计的具体要求33第二篇主要电气设备选择计算书36第一章主变压器容量的选择36一、变压器容量的选择36第二章短路电流计算37第三章电气设备的选择39第一节高压断路器的选择39第二节高压隔离开关的选择42第三节电压互感器的选择44第四节电流互感器的选择45第五节母线的选择47小结50参考文献51前言毕业设计是电力系统及其自动化专业教学计划中的很重要的环节。本次毕业设计的目的是通过变电站设计，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为今后的实际工作奠定坚实的基础。通过本次设计，培养了自己查找、阅读有关资料，以及分析和运用这些资料解决工程中实际问题的能力，并且培养了自己绘图、计算、编写工程报告等技巧。内容提要本次设计的主要任务是35KV变电站一次部分初步设计，分为两部分第一部分是设计说明书，主要有变电站资料总体分析、电气主接线设计、变压器选择、短路电流计算、主要电气设备选择、配电装置设计，变电站的防雷设计；第二部分是设计计算书，主要有短路电流计算书，主要电器选择计算书高压断路器的选择计算，隔离开关的选择计算，母线的选择计算，电压互感器的选择计算，电流互感器的计算。本次设计得到了老师的耐心辅导和帮助，在此表示感谢,由于水平有限,请老师在阅后指正。第一篇电气一次部分初步设计总则本设计根据毕业设计任务书拟订的任务进行设计。本设计依据有关设计规程，参照“任务书”及设计手册等有关资料，通过对该变电站性质，规模以及在系统中的地位等总体分析，进行合理的设计。正确的设计主接线，合理地选择主变压器和其它电器设备，努力使本设计达到安全、可靠、经济的目的。一、总体分析变电所的基本情况（1）系统接线图（见附图）（2）如图所示，本变电所通过一条15KM长的线路，在系统变电所A的35KV母线上与系统连接。系统变电所A内有两台SFSLZ120000/110变压器，其短路电压百分数为UD105（3）图中系统为无限大容量系统，其电抗按零计。（4）本变电所有8条10KV出线给用户供电，每条线路输送容量为800KW。10KV母线的功率因数经补偿后为COS09（5）本变电所的最高环境温度为40度。二、负荷分析负荷分析是变电站全面分析的基础工作，对于确定变电站的布局位置，主接线的设计起着决定性的作用，直接影响到变电站的技术、经济性能。（1）35KV电压级35KV侧进线1条，35KV与电力系统连接，接受系统输送的功率；（2）10KV电压级架空线8回，可能出现的最大总负荷为7111MVA；（3）站用电负荷按主变压器容量的（0510），选择所用变压器总负荷为50KW。经过对原始资料的分析，所设计的变电站为终端小型变电站，向该地区10KV电压等级供电。其总负荷为7111MVA，而系统总容量为无限大容量系统。如果该站停电也只会影响本地区的供电，不会给系统带来大的危害。35KV级的接线为电源进线，所以供电可靠性一定要保证，这直接影响本所供电的需要；10KV电压级出线8回，回路较多，所以在保证可靠性的前提下，要着重考虑接线的灵活性和经济性。第一章变压器选择一、负荷计算10KV电压级可能出现的最大总负荷为7111MVA站用电负荷总负荷为50KW。二、主变台数、容量和型式的确定1主变压器选择的有关规定及原则正确合理地选择主变台数、容量和类型是变电站主接线设计的一个主要问题，容量过大不经济，若太小会封锁负荷。主变压器台数的确定要求根据电力系统设计技术规范，为了保证供电可靠性，变电所以装设两台主变压器为宜。故选用两台主变压器。主变压器容量的确定要求主变压器容量一般按变电站建成后5101年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。根据变电站2带负荷的性质和电网结构来确定主变压器容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，有余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的7080。2本设计主变压器选择待设变电所10KV侧的最大负荷为7111MVA。按照主变压器容量的确定原则，单台主变压器容量应大于5000KVA故主变压器选择如下型号SL75000/35额定容量5000KVA额定电压高压35225额定电压低压105KV连接组别YN,D11空载损耗6750KW短路损耗36700KW空载电流09阻抗电压7二、所用变压器台数、容量和型式的确定站用变压器容量的选择原则要求站用变压器的容量应能满足经常的负荷需要和留有10左右的裕度，以备加接临时负荷之用。本站站用电源由一台S950变压器提供，接与35KV母线上，10KV配电室，通讯室采用日光照明灯，控制室采用日光灯和白帜灯混合照明，电容器室采用防爆灯照明，屋外采用高压水银灯照明。故所用变压器选择如下型号S950/35额定容量50KVA额定电压高压35KV额定电压低压04KV连接组别Y,YN0空载损耗250KW短路损耗1180KW空载电流20阻抗电压65第二章电气主接线设计电力主接线的确定对电力系统的安全、稳定和灵活经济运行，以及对变电站电器设备的选择，配电装置的布局，继电保护和控制方式的拟订都有着密切的关系。它的设计好坏不仅影响到电力系统和变电站本身，同时也影响到工农业生产和人民群众的生活。一、主接线应满足的三项基本要求（一）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。（二）灵活性主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。（三）经济性主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。1、投资省主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等一次设备。要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。如能满足系统安全运行及继电保护要求。2、占地面积小主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积减少。3、电能损失少经济合理地选择主变压器的种类、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。4、此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，发电厂、变电站接入系统的电压等级一般不超过两种。二、35KV主接线设计方案I采用单母线接线优点接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。适用范围一般适用于一台发电机或一台变压器的3563KV配电装置的出线回路数不超过3回。方案II采用单母线分段接线优点1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。3）扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围3563KV配电装置的出线回路数为48回时。经过以上论证，决定采用单母线分段接线。三、站用电接线变电所的主要所用负荷是变压器有载调压装置、直流系统中的充放电装置和整流装置以及采暖、通风、照明、供水等负荷，这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需04KV一级，采用动力与照明混合供电方式。变电所所用电属于确保供电负荷，提高所用电供电可靠性的措施如下对于容量在60MVA及以上或枢纽变电所采用两台所用变供电。两台所用变分别接至变电所最低一级电压母线或独立电源上，并装设备用电源自接装置。对于采用复式整流、电容储能等整流电源代替蓄电池时，其交流供电电源由两种不同电压等级取得电源，并装设备用电源自接装置。能可靠地利用所外380V电源备用时，需2台所变的变电所可装一台所变。采用强迫油循环水冷却主变或调相机，变电所装设两台所用变。对于310KV有旁路母线且变电所只有一台所用变压器时，该变压器与旁路断路器分别接至两段母线上。对无人值班的变电所，一般采用两台能够自动接入的所用变。对中小型变电所及有人值班的变电所，一般采用一台所用变，其容量一般为20KVA。第二章短路电流的计算基本假定短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则（1）正常工作时，三相系统对称运行（2）所有电源的电动势相位角相同（3）电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中50负荷接在高压母线上，50负荷接在系统侧（4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间（5）考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流（6）除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计（7）元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围一、计算短路电流的目的计算短路电流的目的主要是为了选择断路器等电器设备或对这些提出技术要求；评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施；为继电保护设计与调试提供依据；分析计算送电线路对通讯设施的影响。二、短路类型说明本设计短路类型采用三相短路三、短路计算数据说明ICH1冲击电流有效值ICH1冲击电流瞬时值IF短路电流周期分量I次暂态短路电流的有效值四、规定说明A验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流时，所有的短路电流应按本设计规划容量计算，并考虑电力系统远景规划。B确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的接线方式选择。五、短路计算点的选择在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点，选为短路计算点。本设计选择两个短路计算点，分别在35KV母线上、10KV母线上。系统等值电路图如下图所示六、短路计算方法本设计利用分布系数法进行网络化简，求出转移电抗,再求出相应的计算电抗，分别查汽轮发电机计算曲线数字表,求出各时电流的标幺值,并化成有名值。计算时取SB100MVA、基准电压VBVAV第四章主要电气设备的选择电器选择的一般要求有以下几点一、一般原则（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；（2）应按当地环境条件校验；（3）应力求技术先进和经济合理；（4）与整个工程的建设标准应协调一致；（5）同类设备应尽量减少品种。（6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。二、技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。各种高压电器的一般技术条件如下表示。各种高压电器的一般技术条件（一）长期工作条件电压、电流、机械荷载（二）短路稳定条件短路稳定性序号电器名称额定电压（KV）额定电流（A）机械负荷（N）额定开断电流（KA）热稳定动稳定绝缘水平1高压断路器2隔离开关3电压互感器4电流互感器5避雷器热稳定条件、动稳定条件（三）绝缘水平三、环境条件温度、日照、风速、冰雪、湿度、污秽、海拔、地震四、环境保护电磁干扰、噪音第一节高压断路器的选择一、参数选择断路器及其操动机构应按表所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。断路器参数选择项目参数正常工作条件电压、电流、频率、机械荷载短路稳定性动稳定电流、热稳定电流和持续时间承受过电压能力对地和断口间的绝缘水平、泄漏比距技术条件操作性能开断电流、短路关合电流、操作循环、操作次数、操作相数、分合闸时间及同期性、对过电压的限制、某些特需的开断电流、操动机构环境环境温度、日温差、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度环境条件环境保护噪音、电磁干扰二、型式选择断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定。选择原则如下表所示。断路器的选型安装使用场所可选择的主要型式需注意的技术特点六氟化硫断路器真空断路器配电装置35KV及以下多油断路器用量大，注意经济实用性，多用于屋内或成套高压开关柜内，采用多油老型号断路器需注意产品质量和重合闸影响。电缆线路开断应无重燃三、关于开关能力的几个问题在校核断路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量。一般取断路器实际开断时间的短路电流作为校验条件。考虑到可靠性、经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无油化目标，35KV侧采用六氟化硫断路器、10KV侧采用真空断路器。断路器规范的选择按照电力工程设计手册（1册）第259页的表46确定。项目按工作电压选择按工作电流选择按额定开断电流或断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验断路器UEUGIIEGMAXIDNIDT或SDNSDTIGFICHIT2TI2TJ第二节隔离开关的选择一、隔离开关的配置1、接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。2、断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。隔离开关及其操作机构应按表中所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。隔离开关参数选择项目参数正常工作条件电压、电流、频率、机械荷载短路稳定性动稳定电流、热稳定电流和持续时间承受过电压能力对地和端口间的绝缘水平、泄漏比距技术条件操作性能分合小电流、旁路电流和母线环流、单柱式隔离开关的接触区、操作机构环境环境温度、最大风速、覆冰厚度、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度环境条件环境保护电磁干扰二、型式选择隔离开关的型式，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技术经济比较后确定。三、操作机构选择1、屋内式8000A以下隔离开关一般采用手动操作机构；8000A及以上，宜采用电动机构。2、屋外式220KV及以下隔离开关和接地刀闸一般采用手动操作机构。四、机械荷载机械荷载应考虑母线（或引下线）的自重、张力、风力和冰雪等施加于接线端的最大水平静拉力。当引下线采用软导线时，接线端机械荷载不需再计入短路电流产生的电动力。但对采用硬导体分裂导线或扩径空心导线的设备间连线，则应考虑短路电动力。五、关于开断小电流选用的隔离开关应具有一定的切合电感、电容性小电流的能力，并应能可靠切断断路器的旁路电流及母线环流。对于35KV及以上隔离开关的接地闸刀，应根据起安装处的短路电流进行动、热稳定校验。接地闸刀允许通过的热稳定电流，不一定与主闸刀的额定热稳定电流相同。隔离开关型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，应根据配电装置特点和使用要求等因素，进行综合技术比较后确定。隔离开关规范的选择按照下表确定35KV隔离开关。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验隔离开关UEUGIIEGMAXIGFICHIT2TI2TJ第三节母线的选择一、硬导体的选择（一）导体选型载流导体一般使用铝或铝合金材料。纯铝的成型导体一般为矩形、槽形和管形。由于纯铝的管形导体强度稍低，110KV及以上配电装置敞露布置时不宜采用。铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种，形状均为管形。铝锰合金导体载流量大，但强度较差，采用一定的补强措施后可广泛使用；铝镁合金导体机械强度大，但载流量小，主要缺点是焊接困难，因此使用受到限制。（二）导体型式及适用范围1、导体形状应满足的要求导体除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要求（1）电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低）（2）机械强度高（3）散热良好（与导体放置方式和形状有关）（4）有利于提高电晕起始电压（5）安装、检修简单，连接方便。二、常用导体形式我国目前常用的硬导体型式有矩形、槽形和管形等。1矩形导体单片矩形导体具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点，一般适用于工作电流2000A的回路中。多片矩形导体集肤效应系数比单片导体的大，所以附加损耗增大。因此载流量不是随导体片数增加而成倍增加的，尤其是每相超过三片以上时，导体的集肤效应系数显著增大。在工程实用中多片矩形导体适用于工作电流I4000A的回路中。当工作电流为4000A以上时，导体则应选用有利于交流电流分布的槽形或圆管形的成型导体。2槽形导体槽形导体的电流分布比较均匀，与同截面的矩形导体相比，其优点是散热条件好、机械强度高、安装也比较方便。尤其是在垂直方向开有通风孔的双槽形导体比不开孔的方管形导体的载流能力约大910；比同截面的矩形导体载流能力约大35。因此在回路持续工作电流为4000A8000A时，一般可选用双槽形导体，大于上述电流值时，由于会引起钢结构严重发热，故不推荐使用。3管形导体管形导体是空心导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压。户外配电装置使用管形导体，具有占地面积小、架构简明、布置清晰等优点。但导体与设备端子连接较复杂，用于户外时易产生微风振动。经过比较，确定本设计可选用单条，矩形硬铝母线。三、导体截面的选择和校验1、一般要求裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验（1）工作电流（2）经济电流密度（3）电晕（4）动稳定或机械强度（5）热稳定裸导体应按下列使用环境条件校验（1）环境温度（2）日照（3）风速（4）海拔高度2、按回路持续工作电流选择3、按经济电流密度选择除配电装置的汇流母线外，对于全面负荷利用小时数较大，母线较长（长度超过20M），传输容量较大的回路，均应按经济电流密度选择导体截面。4、导体截面的校验（1）按短路热稳定校验（2）按短路动稳定校验导体短路时产生的机械应力一般均按三相短路验算。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验隔离开关IXUIMAXGXUSMINS第四节避雷器的选择避雷针、避雷器是变电所屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电所借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共同组成的保护网来实现，主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。一、直击雷的过电压保护装设独立避雷针，为防止雷直击变电设备及其架构、电工建筑物，其冲击接地电阻不宜超过10欧，为防止避雷针落雷引起的反击事故，独立避雷针与配电装置架构之间的空气中的距离SK不宜小于5M，独立避雷针的接地装置与接地网之间的地中距离SD应大于3M。35KV、LL0KV配电装置在架构上装设独立避雷针，将架构支柱主钢筋作引下线接地。主变压器装设独立避雷针各电压等级母线桥装设独立避雷针。主控制楼屋内配电装置钢筋焊接组成接地网，并可靠接地。二、雷电侵入波的过电压保护对入侵波防护的主要措施变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，在LL0KV、35KV靠近变电所L2KM的进线上架设避雷线，其耐雷水平分别不应低于30KA和75KA保护角在25和30范围内，冲击接地电阻在L0左右，以保证大多数雷电波只在此线段外出现，即设置进线段保护。对于三绕组变压器，应在低压侧任一相绕组对地加装一个避雷器，对于变压器中性点保护，因中性点为直接接地，变压器为分级绝缘。其绝缘水平为35KV等级，需在中性点上装避雷器。三、避雷器的配置1进出线设备外侧；2所有母线上；3变压器高压侧，尽量靠近变压器；4变压器低压侧为时，只装在B相；5主变压器中性点，按其绝缘水平等级选设；第五节电流互感器的配置和选择一、电流互感器的配置原则为了满足测量和保护装置的需要，变压器、馈出线、电容器等上配置电流互感器。该站属于中性点非直接接地系统，按两相或三相配置。二、电流互感器的选择（一）参数选择电流互感器应按表中所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。电流互感器的参数选择项目参数正常工作条件一次回路电压、一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、准确度等级、暂态特性、二次级数量、机械荷载短路稳定性动稳定倍数、热稳定倍数技术条件承受过电压能力绝缘水平、泄漏比距环境条件环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度（二）型式选择用于35KV及以下电路的电流互感器，通常采用户内式的，根据安装使用条件及产品情况，过去多采用瓷绝缘结构,现在多采用树脂浇注绝缘结构。一般常用的型式有1安装在低压配电屏和配电设备中的有LQ线圈式，LM母线式；2620KV屋内配电装置和高压开关柜中的有LD单匝贯穿式，LF复匝贯穿式；35KV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，常用L（C）系列。树脂浇注绝缘的LZ系列只适用于35KV屋内配电装置。在有条件时，如回路中有变压器套管、穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资、减少占地。选用母线式电流互感器时，应注意校核窗口允许穿过的母线尺寸。测量仪表与继电保护共用一个互感器时，一般应选用具有两个二次绕组的电流互感器，以分别满足各自的需要。（三）一次额定电流选择当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表的最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。中性点非直接接地系统中的零序电流互感器，在发生单相接地故障时，通过的零序电流较中性点直接接地系统的小得多。为保证保护装置可靠动作，应按二次电流及保护灵敏度来校验零序电流互感器的变比。（四）短路稳定校验1动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验，对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器（LMZ型）可不校验动稳定。2热稳定校验则是校验电流互感器承受短路电流发热的能力。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验电流互感器UEUGIIEGMAXI1EKDICH2I1EKT2I2TJ3提高短路稳定度的措施当动、热稳定不够时，例如有时由于回路中的工作电流较小，互感器按工作电流选择后不能满足系统短路时的动、热稳定要求，则可选择额定电流较大的电流互感器，增大变流比。4关于准确度和暂态特性电流互感器的准确等级，同样取决于二次负荷要求。用于连接电力变压器，自用电及出线等电路的电度表及其它用于计算电费的电度表的互感器，其准确等级应为05级；用于电流电压测量的，准确度不应低于1级，非重要回路可使用3级。用于继电保护的电流互感器，应用“D”（或“B”）级，同时按校验额定10倍数，以保证过电流时的误差不超过规定值。第六节电压互感器的配置和选择一、电压互感器的配置原则1、母线除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同步、测量仪表和保护装置。2、线路35KV及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压，进行同步和设置重合闸，装有一台单相电压互感器。3、变压器变压器低压侧有时为了继电保护的要求，设有一组电压互感器。二、电压互感器的选择（一）参数选择电压互感器按下表中所列技术条件选择，并按表中环境条件校验。电压互感器参数选择项目参数技术条件正常工作条件一次回路电压、一次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷载承受过电压能力绝缘水平、泄漏比距环境条件环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度（二）型式选择通常，35KV及以上的电压互感器采用户外式的；而35KV及以下的电压互感器采用户内式的。35KV及以上的多选用串级式结构或电容分压式电压互感器；35KV及以下的可采用油浸式结构或浇注式结构。1、620KV配电装置一般采用油浸绝缘结构；在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相五柱电压互感器。2、35110KV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。（三）接线方式选择在满足二次电压和负荷要求的条件下，电压互感器应尽量采用简单接线。本设计为初步设计，可不计算其二次负荷。当需要测量线电压和相电压，还需监视电网绝缘状况时，35KV及以下的可选用三相五柱式电压互感器，也可选用三只单相电压互感器，互感器需带有附加二次绕组，接成Y0Y0接线。35KV及以上通常选用三只单相电压互感器，接成Y0Y0接线。（四）电压选择电压互感器的额定电压按表中数据选择。附加二次绕组的额定电压与中性点运行方式有关，本设计应取为100/3伏。电压互感器的额定电压选择型式一次电压（V）二次电压（V）第三绕组电压（V）接于一次线电压上（如V/V接法）UX100中性点非直接接地系统100/3、单相接于一次相电压上中性点直接接地系统三相UX100100/3其中，UX系统额定电压（五）准确度及二次负荷电压互感器的准确等级取决于二次仪表或继电保护的要求。用于电度计量，准确度不应低于05级；用于电压测量，不应低于1级；用于继电保护不应低于3级。本设计选取的等级为05级。（六）铁磁谐振特性和防谐措施电磁式电压互感器安装在中性点非直接接地系统中，且当系统运行状态发生突变时，有可能发生并联谐振。为防止此类型铁磁谐振发生，可在电压互感器上装设消谐器，亦可在开口三角端子上接入电阻或白帜灯泡。短路电流不通过电压互感器，故不需校验动稳定和热稳定。第七节各主要电气设备选择结果一览表一、断路器选择结果电压等级（KV）型号额定电压（KV）最高工作电压（KV）额定电流（A）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA）35LN235I354051250401610ZN9101011512506325二、隔离开关选择结果电压等级（KV）型号额定电压（KV）额定电流（A）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA）35CN1935/63035630502010CN1910/125010125010040项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验电流互感器ULEUG三、电压互感器选择结果二次绕组准确级及相应的额定容量（VA）电压等级型号额定一次电压（V）额定二次电压（V）02级05级1级二次绕组极限容量（VA）35JDZ35350001004510020010JSJB1010000100120200960四、电流互感器选择结果准确级及相应的额定输出（VA）电压等级型号额定一次电流（A）02级05级热稳定电流（KA）动稳定电流（KA）35LCZ35600305065IE141IE10LDJ10Q1250203080IE130IE五、母线选择结果安装地点母线型号母线类型截面面积（MM）2允许载流量（A）10KV主母线LMY806单条矩形硬铝母线H80B6947六、避雷器选择结果系统标称电压避雷器额定电压工频放电电压有效值,KV12/50S冲击放电电压峰值,KV型号有效值,KV不小于不大于不大于FCZ335L35467890134FZ21010127263145第五章配电装置设计配电装置是按主接线要求由开关设备、保护电器、测量仪表、母线和必要的辅助设备等组成。它的主要作用是接受电能，并把电能分配给用户。一、总的原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。配电装置是变电所的重要组成部分，配电装置形式的选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。为了保证电力系统安全经济的运行，配电装置应满足以下基本要求1节约用地；2运行安全和操作、巡视方便；3便于检修和安装；4节约三材、降低造价；二、设计要求1满足安全净距要求；2施工、运行和检修的要求；3噪声的允许标准及限制措施；4静电感应的场强水平和限制措施；5电晕无线电干扰的特性和控制。三、分类及特点按电气设备安装地点不同，配电装置可分为屋内式和屋外式。按其组装方式又可分为，装配式配电装置和成套式配电装置。屋内式配电装置的特点占地面积小；不受气候影响；外界污秽空气对电气设备影响小；房屋建筑投资大。屋外式配电装置的特点土建量和费用小，建设周期短；扩建方便；相邻设备间距较大，便于带电作业；占地面积大；受外界气候影响，设备运行条件差；外界气象变化影响设备的维修和操作。四、配电装置的型式选择大中型变电所中35千伏及以下的配电装置，多采用屋内配电装置；110千伏及以上多为屋外配电装置。在特殊情况下，如当大气中含有腐蚀性气体或处于严重污秽地区的35110千伏也可采用屋内配电装置。10KV配电装置一般均为屋内布置。当出线不带电抗器时，一般采用成套开关柜布置；当出线带电抗器时，一般采用三层或两层装配式布置或两层装配与成套混合式布置。综上所述，为了缩小占地面积，减少设计和安装工作量，便于扩建和检修维护等，本变电所设计10KV部分可考虑采用屋内式成套高压配电装置。五、布置及安装设计的具体要求1、屋内配电装置部分1）相邻间隔均为架空出线时，必须考虑当一回带电、另一回检修时的安全措施，如将出线悬挂点偏移，两回出线间加隔板等。2）隔离开关操动机构的安装高度，摇式一般为09M，上臂板式一般为105M。3）隔离开关传动系统的设计，必须防止出现操作死点。4）安装带放油阀的油浸式电压互感器的基础，要求高出地面不小于01M，以便于放油取样。5）矩形母线的布线应尽量减少母线的弯曲，尤其是多片母线的立弯。2、运行要求1）各级电压配电装置之间，以及它们和各种建（构）筑物之间的距离和相对位置，应按最终规模统筹规划，充分考虑运行的安全和便利。屋内配电装置应考虑设备搬运的方便，如在墙上或楼板上设搬运孔等，搬运孔尺寸一般按设备外形加03M考虑。搬运设备通道的宽度，一般可比最大设备的宽度加04M，对于电抗器加05M。工艺布置设计应考虑土建施工误差，确保电气安全距离的要求，一般不宜选用规程规定的最小值，而应留有适当裕度（5CM左右）。配电装置的方位应由下列因素综合考虑确定（A）进出线方向（B）避免或减少各级电压架空出线的交叉（C）缩短主变压器各侧引线的长度，避免交叉，并注意平面布置的整体性。2）配电装置的布置应该做到整齐清晰，各个间隔之间要有明显的界限，对同一用途的同类设备，尽可能布置在同一中心线上（屋外），或处于同一标高（屋内）。3）架空出线间隔的排列应根据出线走廊规划的要求，尽量避免线路交叉，并与终端塔的位置相配合。当配电装置为单列布置时，应考虑尽可能不在两个以上相邻间隔同时引出架空线。4）各级电压配电装置各回路的相序排列应尽量一致。一般为面对出线,电流流出方向自左至右、由远到近、从上到下按A、B、C相顺序排列。对硬导体应涂色，色别为A相黄色，B相绿色，C相红色。对绞线一般只标明相别。5）配电装置内应设有供操作、巡视用的通道。屋内配电装置各种通道的最小宽度（净距），不应小于下表所示。6）配电装置中电气设备的栅栏高度不应低于12M，栅栏最低栏杆至地面的净距不应大于200MM。配电装置电气设备的遮拦高度不应低于17M，遮拦网孔不应大于4040MM。围栏门应装锁。7）当屋内配电装置长度超过60M时，应在两侧操作通道之间设置联络通道，以便于运行人员巡视和处理事故。联络通道的位置可结合配电装置室的中部出口及伸缩缝一并考虑。对于两层配电装置，尚需在中部设置楼梯。8）屋内外配电装置均应装设闭锁装置及联锁装置，以防止带负荷拉合隔离开关，带接地合闸，带电挂接地线，误拉合断路器，误入屋内有电间隔等电气误操作事故。第二篇主要电气设备选择计算书第一章主变压器容量的选择一、变压器容量的选择根据已知条件88006400KW功率因数为COS09P满足最大负荷的变压器的容量为SP/COS6400/097111KVAM变压器额定容量为S06S0611142666KVAE能够满足一、二级重要负荷。本变电所所选变压器容量为5000KVA4266KVA,所以满足设计要求。按主变压器容量的0510，选择所用变压器50001050KVA故主变压器选择如下型号SL75000/35额定容量5000KVA额定电压高压35225额定电压低压105KV联结组YN,D11空载损耗6750KW短路损耗36700KW空载电流09阻抗电压7所用变压器选择如下型号S950/35额定容量50KVA额定电压高压35KV额定电压低压04KV联结组Y,YN0空载损耗250KW短路损耗1180KW空载电流20阻抗电压65第二章短路电流计算一、系统等值网络图取SB100MVA，UBUAVB，求得等值电路图中各阻抗标幺值如下电源GXC0110KV线路2条XL110XL400400612UBS1215035KV线路XL35XL150404382UBS2371020MVA变压器2台XTA0262510DNTBS210521所选变压器2台XT0710DUNTBS21075得等值网络图二、35KV高压侧三相短路时，电源G对短路点的等值转移电抗为1DXS1XCXL110XTAXL35006102625043807615电源G按无限大容量电源来计算，短路电流周期分量的标么值和有效值为ISG1/XSG1/076151313ISGISGIS12049KAUPSB33710因为电源G按无限大容量电源计算，所以短路周期电流幅值不随时间改变。短路冲击电流有效值I152A1CH1短路冲击电流瞬时值I255I25520495225KA三、10KV高压侧三相短路时，电源G对短路点的等值转移电抗为2DXS1XCXL110XTAXL3500610262504380714615电源G按无限大容量电源来计算，短路电流周期分量的标么值和有效值为ISG1/XSG1/146150684ISGISGIS13761KAUPSB35103因为电源G按无限大容量电源计算，所以短路周期电流幅值不随时间改变。短路冲击电流有效值I152A1CH1短路冲击电流瞬时值I255I25537619951KA第三章电气设备的选择第一节高压断路器的选择135KV侧断路器的选择与校验（1）按额定电压选择安装地点断路器的工作电压UG35KV，所以所选断路器的最高工作电压UE405KV。UEUG满足要求（2）按额定电流选择I1051050087KAGMAXES335所选断路器的额定电流I1250A。EII满足要求EGMAX（3）按额定开断电流选择由于系统为无限大容量电源，故IDT可取为相应短路点的I”，即不计非周期电流。通过断路器的短路电流有效值IDT2049KA。所选断路器的额定开断电流IDN16KAIDNIDT满足要求（4）按短路情况校验动稳定通过断路器的最大短路冲击电流ICH5225KA所选断路器的极限通过电流IGF40KAIGFICH满足要求（5）按短路情况校验热稳定下列式中IT断路器的4秒热稳定电流有效值，IT16KA。I通过断路器的稳态短路电流，I3114KA。TJ短路电流的假想时间秒。假想时间包括周期电流假想时间TJZ和非周期电流时间TJF,即TJTJZTJF。由于系统为无限大容量电源，故TJZ即为短路电流的持续时间T，而TTBTF。TB即为保护动作时间TB02S,TF为断路器的分闸时间。TF又有两部分组成，既TFTGTH,其中TG即为前述的断路器固有分闸时间，而TH为电弧持续时间。取TG为006S，TH为005S。非周期分量假想时间可用公式TJF005”2计算，其中”I”/I。本设计中”1，TJF005。TJTJZTJF031005036当T4S1S时，可不计非周期电流的发热。IT2T16241024I2TJ31142036349IT2TI2TJ满足要求210KV侧断路器的选择与校验（1）按额定电压选择安装地点断路器的工作电压UG10KV，所以所选断路器的最高工作电压UE115KV。UEUG满足要求（2）按额定电流选择I1051050303KAGMAXES31035所选断路器的额定电流I1250A。EII满足要求EGMAX（3）按额定开断电流选择由于系统为无限大容量电源，故IDT可取为相应短路点的I”，即不计非周期电流。通过断路器的短路电流有效值IDT3761KA。所选断路器的额定开断电流IDN25KAIDNIDT满足要求（4）按短路情况校验动稳定通过断路器的最大短路冲击电流ICH9951KA所选断路器的极限通过电流IGF63KAIGFICH满足要求（5）按短路情况校验热稳定下列式中IT断路器的4秒热稳定电流有效值，IT25KA。I通过断路器的稳态短路电流，I5717KA。TJ短路电流的假想时间秒。假想时间包括周期电流假想时间TJZ和非周期电流时间TJF,即TJTJZTJF。由于系统为无限大容量电源，故TJZ即为短路电流的持续时间T，而TTBTF。TB即为保护动作时间TB02S,TF为断路器的分闸时间。TF又有两部分组成，既TFTGTH,其中TG即为前述的断路器固有分闸时间，而TH为电弧持续时间。取TG为006S，TH为005S。非周期分量假想时间可用公式TJF005”2计算，其中”I”/I。本设计中”1，TJF005。TJTJZTJF031005036当T4S1S时，可不计非周期电流的发热。IT2T25242500I2TJ5717203611766IT2TI2TJ满足要求第二节高压隔离开关的选择135KV侧隔离开关的选择与校验（1）按额定电压选择安装地点隔离开关的工作电压UG35KV，所以所选隔离开关的最高工作电压UE405KV。UEUG满足要求（2）按额定电流选择I1051050087KAGMAXEUS335所选隔离开关的额定电流I630A。EII满足要求EGMAX（3）按短路情况校验动稳定通过隔离开关的最大短路冲击电流ICH5225KA所选隔离开关的极限通过电流IGF50KAIGFICH满足要求（4）按短路情况校验热稳定下列式中IT隔离开关的2秒热稳定电流有效值，IT20KA。I通过隔离开关的稳态短路电流，I3114KA。TJ短路电流的假想时间秒。假想时间包括周期电流假想时间TJZ和非周期电流时间TJF,即TJTJZTJF036。计算方法与断路器相同。当T2S1S时，可不计非周期电流的发热。IT2T2022800I2TJ31142036349IT2TI2TJ满足要求210KV侧隔离开关的选择与校验（1）按额定电压选择安装地点隔离开关的工作电压UG10KV，所以所选隔离开关的最高工作电压UE115KV。UEUG满足要求（2）按额定电流选择I1051050303KAGMAXEUS31035所选隔离开关的额定电流I1250A。EII满足要求EGMAX（3）按短路情况校验动稳定通过隔离开关的最大短路冲击电流ICH9951KA所选隔离开关的极限通过电流IGF100KAIGFICH满足要求（4）按短路情况校验热稳定下列式中IT隔离开关的2秒热稳定电流有效值，IT40KA。I通过隔离开关的稳态短路电流，I5717KA。TJ短路电流的假想时间秒。假想时间包括周期电流假想时间TJZ和非周期电流时间TJF,即TJTJZTJF036。计算方法与断路器相同。当T2S1S时，可不计非周期电流的发热。IT2T40223200I2TJ5717203611766IT2TI2TJ满足要求第三节电压互感器的选择短路电流不通过电压互感器，故不需校验动稳定和热稳定。135KV侧电压互感器的选择（1）按额定电压选择安装电压互感器电网的额定电压UG35KV，所以所选电压互感器一次绕组的额定电压ULE405KV。ULEUG满足要求210KV侧电压互感器的选择（1）按额定电压选择安装电压互感器电网的额定电压UG10KV，所以所选电压互感器一次绕组的额定电压ULE115KV。ULEUG满足要求第四节电流互感器的选择135KV侧电流互感器的选择与校验（1）按额定电压选择安装电流互感器的工作电压UG35KV，所以所选电流互感器的最高工作电压UE405KV。UEUG满足要求（2）按额定电流选择I1051050087KAGMAXES335所选电流互感器的额定电流I600A。EII满足要求EGMAX（3）按短路情况校验动稳定式中KD互感器的动稳定倍数，等于其极限通过电流IGH与一次额定电流峰值之比，即KDIGH/ILE，可从目录中查到。2ICH通过电流互感器的最大短路冲击电流千安。通过电流互感器的最大短路冲击电流ICH5225KA查设备选型表得互感器的动稳定倍数KD141I1EKD0614111962KA2I1EKDICH满足要求（4）按短路情况校验热稳定式中KT互感器1秒热稳定电流与一次额定电流之比值，称为热稳定倍数，可从目录中查到。TJ短路电流的假象时间秒,其确定方法见断路器的热稳定校验。假想时间包括周期电流假想时间TJZ和非周期电流时间TJF,即TJTJZTJF036。计算方法与断路器相同。I2TJ31142036349KA查设备选型表得互感器的动稳定倍数KT65I1EKT2（0665）21521KAI1EKT2I2TJ满足要求210KV侧电流互感器的选择与校验（1）按额定电压选择安装电流互感器的工作电压UG10KV，所以所选电流互感器的最高工作电压UE115KV。UEUG满足要求（2）按额定电流选择I1051050303KAGMAXEUS3103