110kv地区变电所毕业设计.doc

110kv 地地区区变变电电所所毕毕业业设设计计 目 录 摘要 1 绪论 2 第一章 变压器选择 3 1 1 主变压器台数和容量的选择 3 1 2 主变压器型式的选择 3 第二章 主接线选择 5 2 1 变电站主接线设计的基本要求 5 2 2 变电所电气主接线的具体要求 5 2 3 选择电压主接线形式 6 2 4 变电所一次主接线图 1O 第三章 短路电流计算书 11 3 1 短路计算的目的 11 3 2 短路计算的一般规定 11 3 3 计算步骤 12 3 4 变电所网络化简 13 第四章 电气主设备的选择及校验 19 4 1 各回路最大持续工作电流一览表 19 4 2 断路器的选择及校验 19 4 3 离开关的选择及校验 24 4 4 电流互感器的选择及校验 27 4 5 电压互感器的选择及校验 32 46 母线及电缆旳选择与校验 34 4 7 熔断器的选择 38 第五章 防雷保护 39 5 1 避雷针保护 39 5 2 避雷器保护 40 5 3 变电站进线段保护 42 结束语 43 致谢 44 参考文献 45 附录 1 设备清单一览表 摘 要 随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起 供电系统的设计越来越全面 系统 工厂用电量迅速增长 对电能质量 技术经济状况 供电的可靠性指标 也日益提高 因此对供电设计也有了更高 更完善的要求 设计是否合理 不 仅直接影响基建投资 运行费用和有色金属的消耗量 也会反映在供电的可靠 性和安全生产方面 它和企业的经济效益 设备人身安全密切相关 变电站是电力系统的一个重要组成部分 由电器设备及配电网络按一定的接 线方式所构成 他从电力系统取得电能 通过其变换 分配 输送与保护等功 能 然后将电能安全 可靠 经济的输送到每一个用电设备的转设场所 作为 电能传输与控制的枢纽 变电站必须改变传统的设计和控制模式 才能适应现 代电力系统 现代化工业生产和社会生活的发展趋势 随着计算机技术 现代 通讯和网络技术的发展 为目前变电站的监视 控制 保护和计量装置及系统 分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础 本论文设计了一个 110KV 变电站 此变电站有三个电压等级 一个是 110kV 一个是 35kV 还一个 10kv 主要用了双母线接线和单母线分段接线 同时对于变电站内的主设备进行合理 的选型 本设计选择选择两台主变压器 其他设备如断路器 隔离开关 电流 互感器 电压互感器 熔断器 避雷器和避雷针等等也按照具体要求进行选型 设计和配置 力求做到运行可靠 操作简单 方便 经济合理 具有扩建的可 能性和改变运行方式时的灵活性 随着电力技术高新化 复杂化的迅速发展 电力系统在从发电到供电的所有 领域中 通过新技术的使用 都在不断的发生变化 变电所作为电力系统中一 个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展 关键词关键词 变电站 输电系统 配电系统 高压网络 1 绪论 电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业 它是一 种将煤 石油 天然气 水能 核能 风能等一次能源转换成电能这个二次能 源的工业 它为国民经济的其他各部门快速 稳定发展提供足够的动力 其发 展水平是反映国家经济发展水平的重要标志 由于电能在工业及国民经济的重要性 电能的输送和分配是电能应用于这 些领域不可缺少的组成部分 所以输送和分配电能是十分重要的一环 变电站 使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷 是电能输送的核心部分 其功能运行情况 容量大小直接影响下级负荷的供电 进而影响工业生产及生 活用电 若变电站系统中某一环节发生故障 系统保护环节将动作 可能造成 停电等事故 给生产生活带来很大不利 因此 变电站在整个电力系统中对于 保护供电的可靠性 灵敏性等指标十分重要 变电站是联系发电厂和用户的中间环节 起着变换和分配电能的作用 这 就要求变电所的一次部分经济合理 二次部分安全可靠 只有这样变电所才能 正常的运行工作 为国民经济服务 变电站是汇集电源 升降电压和分配电力场所 是联系发电厂和用户的中 间环节 变电站有升压变电站和降压变电站两大类 升压变电站通常是发电厂 升压站部分 紧靠发电厂 将压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心 这里 所设计得就是 110KV 降压变电站 它通常有高压配电室 变压器室 低压配电 室等组成 变电站内的高压配电室 变压器室 低压配电室等都装设有各种保护装置 这些保护装置是根据下级负荷地短路 最大负荷等情况来整定配置的 因此 在发生类似故障是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护 并且 现 在的跳闸保护整定时间已经很短 在故障解除后 系统内的自动重合闸装置会 迅速和闸恢复供电 这对于保护下级各负荷是十分有利的 这样不仅保护了各 负荷设备的安全利于延长是使用寿命 降低设备投资 而且提高了供电的可靠 性 这对于 提高工农业生产效率是十分有效的 工业产品的效率提高也就意味着产品成本 的降低 市场竞争力增大 进而可以使企业效益提高 为国民经济的发展做出 更大的贡献 生活用电等领域的供电可靠性 可以提高人民生活质量 改善生 活条件等 可见 变电站的设计是工业效率提高及国民经济发展的必然条件 2 第一章 变压器选择 1 1 主变压器台数和容量的选择 1 主变压器的台数和容量 应根据地区供电条件 负荷性质 用电容量和运 行方式等综合考虑确定 2 主变压器容量一般按变电所 建成后 5 10 年的规划负荷选择 并适当考 虑到远期的负荷发展 对于城网变电所 主变压器容量应与城市规划相结合 3 在有一 二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器 当技术经济比较合理 时 可装设两台以上主变压器 如变电所可由中 低压侧电力网取得跔容量的 备用电源时 可装设一台主变压器 4 装有两台及以上主变压器的变电所 当断开一台时 其余主变压器的容量 不应小于 60 的全部负荷 并应保证用户的一 二级负荷 1 2 主变压器型式的选择 1 110kV 及 10kV 主变压器一般均应选用三相双绕组变压器 2 具有三种电压的变电所 如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器 容量的 15 以上 主变压器宜采用三相三绕组变压器 3 110kV 及以上电压的变压器绕组一般均为 YN 连接 35kV 采用 YN 连接或 D 连接 采用 YN 连接时 其中性点都通过消弧线圈接地 1 2 1 根据以上规定下面为我选的方案 1 方案一 110KV 侧 35KV 侧和 10KV 侧均采用单母分段带旁路母线的接线方式 主变容量及台数的选择 2 台主变容量同方案一 2 方案二 110KV 侧采用桥形接线 35KV 侧和 10KV 侧采用单母分段带旁路母线 3 主变容量及台数的选择 2 台主变容量同方案一 3 方案三 110KV 侧接线方式 110KV 侧采用桥形接线 35KV 侧和 10KV 侧采用 双母线 主变容量及台数的选择 2 台主变容量同方案一 而且设备瑾和参数均 选为一致 便于进行经济技术比较 4 方案四 110KV 侧 35KV 侧 10KV 侧均采用双母线接线方式 两台主变压器 主变台数的选择 1 运行主变压器的容量应根据电力系统 10 20 年的发展规划进行选择 由于任务书给定的是一个三个电压等级的变电站 而且每个电压等级 的负荷均较大 故采用三绕组变压器 2 台 运行主变压器的容量应根 据电力系统 10 20 年的发展规划进行选择 并应考虑变压器正常运行 和事故过负荷能力 以变压器正常的过负荷能力来承担变压器遭受的 短时高峰负荷 过负荷值以不缩短变压器的寿命为限 通常每台变压 器容量应当在当一台变压器停用时 另一台容量至少保证对 60 负荷 的供电 2 主变容量选择 Sn 0 6Sm Sm为变电站最大负荷 3 两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站代负荷的供电要 两台求 4 运行方式灵活 可靠 方便 3 主变压器形式的选择 相数的确定 为了提高电压质量最好选择有载调压变压器 绕组的确定 本站具有三种电压等级 且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的 15 以上 故选三绕组变压器 缓缓的连接方式 考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响 本站主变压器绕组连接方 4 式选用 Y0Y0 11 采用 接线的目的就是为三次谐波电流提供通路 保证主磁通和相电 势接近正弦波 附加损耗和局过热的情况大为改善 同时限制谐波向高压侧转 移 主变压器型号与台数 阻抗电压 主变型号容量 KVA 额定电压 KV 高 中 低 空载电 流 高低 中低 台数 SFPS 7 63000 110 6300011035101010 5172 SFPSZ 7 75000 110 7500011035101022 5132 第二章 主接线选择 2 1 变电站主接线设计的基本要求 1 可靠性 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求 电气主接线的设计必须满足这个 要求 因为电能的发送及使用必须在同一时间进行 所以电力系统中任何一个 环节故障 都将影响到整体 供电可靠性的客观衡量标准是运行实践 评估某 个主接线图的可靠性时 应充分考虑长期运行经验 我国现行设计规程中的各 项规定 就是对运行实践经验的总结 设计时应该予以遵循 2 灵活性 电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改变运行方式 达到调度的目的 而且在各种事故或设备检修时 能尽快的退出设备 切除故 障 使停电时间最短 影响范围最小 并在检修设备时能保证检修人员的安全 3 操作应尽可能简单 方便 电气主接线应简单清晰 操作方便 尽可能使操作步骤简单 便于运行人 员掌握 复杂的接线不仅不便于操作 还往往会造成运行人员的误操作而发生 事故 但接线过于简单 可能又不能满足运行方式的需要 而且也会给运行造 成不便 或造成不必要的停电 4 经济性 主接线在保证安全可靠 操作灵活方便的基础上 还应使投资和年运行 费用最小 占地面积最少 使变电站尽快的发挥经济效益 5 应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展 电力负荷增加很快 因此 在选择主接线时 应考虑到有扩建的可能性 5 2 2 对变电所电气主接线的具体要求 1 按变电所在电力系统的地位和作用选择 2 考虑变电所近期和远期的发展规划 3 按负荷性质和大小选择 4 按变电所主变压器台数和容量选择 5 当变电所中出现三级电压且低压侧负荷超过变压器额定容量 15 时 通常 采用三绕组变压器 6 电力系统中无功功率需要分层次分地区进行平衡 变电所中常需装设无功 补偿装置 7 当母线电压变化比较大而且不能用增加无功补偿容量来调整电压时 为了 保证电压质量 则采用有载调压变压器 8 如果不受运输条件的限制 变压器采用三相式 否则选用单相变压器 9 对 220kv 及以上的联络变压器通常采用自耦变 10 各级电压的规划短路电流不能超过所采用断路器的额定开断容量 11 各级电压的架空线包括同一级电压的架空出线应尽量避免交叉 2 3 选择电压主接线形式 1 110KV 侧主接线方案 A 方案 单母线分段接线 B 方案 双母线接线 图 2 1 单母线分段接线 图 2 2 双母线接线 6 分析 A 方案的主要优缺点 1 当母线发生故障时 仅故障母线停止工作 另一母线仍继续工作 2 对双回路供电的重要用户 可将双回路分别接于不同母线分段上 以保证 对重要用户的供电 3 一段母线发生故障或检修时 必须断开在该段母线上的全部电源和引出 线 这样减少了系统的发电量 并使该段单回线路供电的用户停电 4 任一出线的开关检修时 该回线路必须停止工作 5 当出线为双回线路时 会使架空线出现交叉跨越 6 110kV 为高电压等级 一旦停电 影响下 级电压等级供电 其重要性 较高 因此本变电站设计不宜采用单母线分段接线 B 方案的主要优缺点 1 检修母线时 电源和出线可以继续工作 不会中断对用户的供电 2 检修任一母线隔离开关时 只需断开该回路 3 工作母线发生故障后 所有回路能迅速恢复供电 4 可利用母联开关代替出线开关 5 便于扩建 6 双母线接线设备较多 配电装置复杂 投资 占地面积较大 运行中需要 隔离开关切断电路 容易引起误操作 7 经济性差 结论 A 方案一般适用于 110KV 出线为 3 4 回的装置中 B 方案一般适用于 110KV 出线为 5 回及以上或者在系统中居重要位置 出线 4 回及以上的装置中 综合比较 A B 两方案 并考虑本变电站 110KV 进出线共 6 回 且在系统中地 位比较重要 所以选择 B 方案双母线接线为 110KV 侧主接线方案 2 35KV 侧主接线方案 A 方案 单母线接线 图 2 3 单母线接线 7 B 方案 单母线分段接线 分析 A 方案的主要优缺点 1 接线简单 清晰 设备少 投资小 运行操作方便且利于扩建 但可 靠性和灵活性较差 2 当母线或母线隔离开关发生故障或检修时 各回路必须在检修或故障 消除前的全部时间内停止工作 3 出线开关检修时 该回路停止工作 B 方案的主要优缺点 1 当母线发生故障时 仅故障母线停止工作 另一母线仍继续工作 2 对双回路供电的重要用户 可将双回路分别接于不同母线分段上 以 保证对重要用户的供电 图 2 4 单母线分段接线 8 3 当一段母线发生故障或检修时 必须断开在该段母线上的全部电源和 引出线 这样减少了系统的发电量 并使该段单回线路供电的用户停电 4 任一出线的开关检修时 该回线路必须停止工作 5 当出线为双回线时 会使架空线出现交叉跨越 结论 B 方案一般速用于 35KV 出线为 4 8 回的装置中 综合比较 A B 两 方案 并考虑本变电站 35KV 出线为 8 回 所以选择 B 方案单母线分段接线为 35KV 侧主接线方案 3 10KV 侧主接线方案 A 方案 单母线接线 见图 2 3 B 方案 单母线分段接线 见图 2 4 分析 A 方案的主要优缺点 1 接线简单 清晰 设备少 投资小 运行操作方便且利于扩建 但可靠 性和灵活性较差 2 当母线或母线隔离开关发生故障或检修时 各回路必须在检修或故障消 除前的全部时间内停止工作 3 出线开关检修时 该回路停止工作 B 方案的主要优缺点 1 母线发生故障时 仅故障母线停止工作 另一母线仍继续工作 2 对双回路供电的重要用户 可将双回路分别接于不同母线分段上 以保 证对重要用户的供电 3 当一段母线发生故障或检修时 必须断开在该段母线上的全部电源和引 出线 样减少了系统的发电量 并使该段单回线路供电的用户停电 4 任一出线的开关检修时 该回线路必须停止工作 5 当出线为双回线时 会使架空线出现交叉跨越 结论 B 方案一般适用于 10KV 出线为 6 回及以上的装置中 综合比较 A B 两方案 并考虑本变电站 10KV 出线为 6 回 所以选择 B 方案单母线分段 接线为 10KV 侧主接线方案 9 2 4 变电所一次主接线图 10 第三章第三章 短路电流计算书短路电流计算书 11 3 3 1 1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的 在发电厂和变电所的电气设计中 短路电流计算是其中的一个重要环节 其计算的目的主要有以下几方面 1 在选择电气主接线时 为了比较各种接线方案 或确定某一接线是 否需要采取限制短路电流的措施等 均需进行必要的短路电流计算 2 在选择电气设备时 为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安 全 可靠地工作 同时又力求节约资金 这就需要进行全面的短路电流计算 例如 计算某一时刻的短路电流有效值 用以校验开关设备的开断能力和确定 电抗器的电抗值 计算短路后较长时间短路电流有效值 用以校验设备的热稳 定 计算短路电流冲击值 用以校验设备动稳定 3 在设计屋外高压配电装置时 需按短路条件校验软导线的相间和相 相对地的安全距离 4 在选择继电保护方式和进行整定计算时 需以各种短路时的短路电 流为依据 5 接地装置的设计 也需用短路电流 3 2 短路电流计算的一般规定 1 计算的基本情况 电力系统中所有电源均在额定负载下运行 所有同步电机都具有自动调整励磁装置 包括强行励磁 短路发生在短路电流为最大值时的瞬间 所有电源的电动势相位角相等 应考虑对短路电流值有影响的所有元件 但不考虑短路点的电弧电 阻 对异步电动机的作用 仅在确定短路电流冲击值和最大全电流 有效值时才予以考虑 2 接线方式 计算短路电流时所用的接线方式 应是可能发生最大短路电流的正常接 线方式 即最大运行方式 不能用仅在切换过程中可能并列运行的接 线方式 3 计算容量 应按本工程设计规划容量计算 考虑电力系统的远景发展规划 一般考 12 虑工程建成后 5 10 年 4 短路种类 一般按三相短路计算 若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统 及自耦变压器等回路中单相 或两相 接地短路较三相短路情况严重时 则应该按严重情况的进行校验 5 短路计算点 在正常接线方式中 通过电器设备的短路电流为最大的地点 称为短 路计算点 对于带电抗器的 6 10KV 出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之 间的引线 套管时 短路计算点应该取电抗器前 选择其导体和电器时 短路计算点一般取在电抗器后 3 3 计算步骤 1 选择计算短路点 2 画等值网络 次暂态网络 图 首先去掉系统中的所有负荷分支 线路电容 各元件的电阻 发电机电 抗用次暂态电抗 Xd 选取基准容量 Sb和基准电压 Ub 一般取后级的平均电压 将各元件电抗换算为同一基准值的标么值 给出等值网络图 并将各元件电抗统一编号 3 求计算电抗 Xjs 4 由运算曲线查出 各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作 到 Xjs 3 5 5 计算短路电流周期分量有名值和标幺值 6 计算短路电流冲击值 7 计算全电流最大有效值 8 计算短路容量 9 绘制短路电流计算结果表 3 4 变电所网络化简 13 依据本变电站选定的接线方式及设备参数 进行网络化简如下 系统最大运行方式时 归算到 Sb 100MVA 的等值电抗 Xs 0 5 3 4 1 短路点 d 1 的短路计算 110 母线 网络化简如图 3 2 所示 Xs 0 5 X Xjs Xmd 5 100 1000 5 0 b n S S 因为 Xjs 5 3 所以 I 1 5 0 2 Z I I js X 1 14 Ib 0 502 1153 100 3 b b U S In Ib 0 452KA 100 90 502 0 b n S S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 2 0 452 0 090kA I ich 2 55I 2 55 0 090 0 231 kA ioh 1 52I 1 52 0 090 0 137 kA S I Un 0 090 110 17 147MVA33 3 4 2 短路点 d 2 的短路计算 35KV 母线 网络化简如图 3 3 所示 X4 X1 X2 0 119 0 069 0 188 X4 X1 X2 0 119 0 069 0 188 X5 X4 X4 0 188 2 0 094 X6 Xs X5 0 5 0 094 0 594 因为 Xjs 5 94 3 所以 I 1 5 94 0 168 Z I I js X 1 Ib 1 56 373 100 3 b b U S 15 In Ib 1 404KA 100 90 56 1 b n S S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 168 1 404 0 236kA I ich 2 55I 2 55 0 236 0 603 kA ioh 1 52I 1 52 0 236 0 359 kA S I Un 0 236 35 14 307MVA33 3 4 3 短路点 d 3 计算与短路点 d 2 计算完全相同 结果也完全相同 故这里 不做重复计算 35KV 出线 3 2 4 短路点 d 4 的短路计算 10KV 母线 网络化简如图 3 7 所示 X7 X1 X3 0 119 0 003 0 116 X8 X1 X3 0 119 0 003 0 116 X9 X7 X8 0 116 2 0 058 X10 Xs X9 0 5 0 058 0 558 Xjs X10 5 59 100 1000 559 0 b n S S 因为 Xjs 5 59 3 16 所以 I 1 5 59 0 179 Z I I js X 1 Ib 5 5 5 103 100 3 b b U S In Ib 4 95KA 100 90 5 5 b n S S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 179 4 95 0 886kA I ich 2 55I 2 55 0 886 2 29 kA ioh 1 52I 1 52 0 886 1 347 kA S I Un 0 886 10 15 346MVA33 3 4 5 短路点 d 5 的短路计算 10KV 出线 网络化简只需在图 3 10 上加电抗器的电抗标幺值即可 如图 3 12 所示 X11 X10 Xk 0 558 0 836 1 394 Xjs X11 13 94 100 1000 395 1 b n S S 因为 Xjs 13 94 3 所以 I 1 13 94 0 072 Z I I js X 1 In Ib 4 95KA 100 90 5 5 b n S S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 072 4 95 0 355kA I 17 ich 2 55I 2 55 0 355 0 905 kA ioh 1 52I 1 52 0 355 0 540 kA S I Un 0 355 10 6 149MVA33 3 4 6 短路点 d 6 的短路计算 网络化简只需在图 3 10 上加站用变电的电抗标幺值即可 如图 3 14 所示 X17 X15 Xz 0 558 8 8 558 Xjs X17 85 58 100 1000 558 8 b n S S 因为 Xjs 85 58 3 所以 I 1 85 58 0 012 Z I I js X 1 Ib 144 34KA 4 03 100 3 b b U S In Ib 129 904KA 100 90 34 144 b n S S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 012 129 904 1 559kA I ich 2 55I 2 55 1 559 3 975 kA ioh 1 52I 1 52 1 559 2 370 kA S I Un 1 559 0 4 1 080MVA33 18 3 33 3 短路电流计算结果表短路电流计算结果表 0s 短路电流短路电流 周期分量周期分量 稳态短路电流稳态短路电流0 2s 短路电流短路电流 短短 路路 点点 编编 号号 基基 值值 电电 压压 Ub kV 基基 值值 电电 流流 Ib kA 支路支路 名称名称 支支 路路 计计 算算 电电 抗抗 Xjs 标幺值标幺值 额定电流额定电流 In kA 标标 幺幺 值值 I 有有 名名 值值 I kA 标 幺 值 I 有有 名名 值值 I kA 标标 幺幺 值值 I0 2 有有 名名 值值 I0 2 kA 短路电流短路电流 冲击值冲击值 ich kA 全电流最全电流最 大有效值大有效值 Ioh kA 短路容量短路容量 S MVA 公式 b b U S 3 b n b S S I I I In nI I In n I0 2 I In n 2 55 2 7 I 1 52 1 62 I I U Un n 3 d 11150 502 110k v 50 4520 20 0900 20 0900 2 0 090 0 2310 13717 147 d 2371 5635kv5 941 404 0 168 0 2360 1680 2360 168 0 236 0 6030 35914 307 d 3371 5635kv5 941 404 0 168 0 2360 1680 2360 168 0 236 0 6030 35914 307 d 410 55 510kv5 594 950 179 0 8860 1790 8860 179 0 886 2 2591 34715 346 d 510 55 510kv 13 954 950 072 0 3550 0720 3550 072 0 355 0 9050 5406 149 d 60 4144 34 0 4kv 85 59 129 9040 012 1 5590 0121 5590 012 1 559 3 9752 3701 080 19 第四章 电气主设备的选择及校验 4 1 各回路最大持续工作电流一览表 表 4 1 回路名称回路名称计算公式及结果计算公式及结果 110KV 母线 Ig max 0 496KA 1103 9005 1 3 05 1 n n U S 110KV 进线 Ig max 0 710KA 85 0 1103 2 8035 2 cos3 2 2 n U P 35KV 母线 Ig max 1 475KA 353 9005 1 3 05 1 n n U S 35KV 出线 Ig max 0 311KA 85 0 353 10 802 cos3 10 2 n U P 10KV 母线 Ig max 5 456KA 103 9005 1 3 05 1 n n U S 10KV 出线 Ig max 0 475KA 85 0 103 10 352 cos3 10 2 n U P 4 2 断路器的选择及校验 断路器型式的选择 除需满足各项技术条件和环境条件外 还考虑便于安 装调试和运行维护 并经技术经济比较后才能确定 根据我国当前制造情况 电压 6 220kV 的电网一般选用少油断路器 电压 110 330kV 电网 可选 用 SF6或空气断路器 大容量机组釆用封闭母线时 如果需要装设断路器 宜选用 发电机专用断路器 断路器服选择的具体技术条件如下 1 电压 Ug Un Ug 电网工作电压 2 电流 Ig max In Ig max 最大持续工作电流 20 3 开断电流 Ip t Inbr Ipt 断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量 Inbr 断路器额定开断电流 4 动稳定 ich imax imax 断路器极限通过电流峰值 ich 三相短路电流冲击值 5 热稳定 I tdz It t I 稳态三相短路电流 tdz 短路电流发热等值时间 It 断路器 t 秒热稳定电流 其中 tdz tz 0 05 由 I I 和短路电流计算时间 t 可从 发电厂电气部分课 程设计参考资料 P112 图 5 1 查出短路电流周期分量等值时间 从而可计 算出 tdz 4 2 1 110kv 母线断路器的选择及校验 1 电压 因为 Ug 110KVUn 110KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 496KA 496A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW4 110 1000 型如下表 电压电压 KV 断开容量断开容量 MVA 极限通过电极限通过电 流流 KA 热稳定电流热稳定电流 KA 重合性能重合性能 型号型号 额额 定定 最最 大大 额定电额定电 流流 A 额定断额定断 开开 电流电流 KA 额定额定 重新重新 最大最大 有效有效 1S 2S 3S 4S 合闸时合闸时 间间 s 固有分闸固有分闸 时间时间 s 电流休止电流休止 时间时间 s 重合时重合时 间间 s SW4 110 110 126100018 43500 3000553232 15 8 21 14 80 250 060 30 4 因为 In 1000AIg max 496A 所以 Ig max In 3 开断电流 Idt Ikd 因为 Idt 0 090KAIkd 18 4KA所以 Idt Ikd 4 动稳定 ich imax 因为 ich 0 231KAimax 55KA所以 ich1s 所以 tdz tz 1 85 因为 I tdz 0 0902 1 85 0 015It t 322 1 1024 所以 I tdz It t 经以上校验此断路器满足各项要求 4 2 2 110kv 进线断路器的选择及校验 1 电压 因为 Ug 110KVUn 110KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 710KA 710A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW4 110 1000 型 故 Ig max In 此断路器型号与断路器 101 型号一样 故这里不做重复检验 4 2 3 35kv 母线断路器的选择及检验 1 电压 因为 Ug 35KVUn 35KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 1 475KA 147 5A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW2 35 1500 小车式 型 如下 表 电压电压 KV 极限通过电流极限通过电流 KA 型号型号 额额 定定 最最 大大 额定电额定电 流流 A 额定断开额定断开 电流电流 KA 额定断开额定断开 容量容量 MVA 最大最大有效有效 4s 热稳热稳 定电流定电流 KA 合闸时合闸时 间间 s 固有分闸时固有分闸时 间间 s SW2 35 小车式 35 40 5150024 8150063 439 224 80 40 06 因为 In 1000AIg max 496A 所以 Ig max In 3 开断电流 Idt Ikd 因为 Idt 0 236KAIkd 24 8KA所以 Idt Ikd 4 动稳定 ich imax 因为 ich 0 603KAimax 63 4KA所以 ich1s 所以 tdz tz 2 25s 因为 I tdz 0 2362 2 25 0 125It t 24 82 4 2460 16 所以 I tdz It t 4 2 4 35kv 进线断路器的选择及校验 1 电压 因为 Ug 35KVUn 35KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 311KA 311A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW3 35 600 型 如下表 断开容量断开容量 MVA 极限通过电极限通过电 流流 KA 重合性能重合性能 型号型号 额定电额定电 流流 A 额定断额定断 开开 电流电流 KA 额定额定 重新重新 最大最大有效有效 4s 热稳定电热稳定电 流流 KA 合闸时合闸时 间间 s 固有分闸时固有分闸时 间间 s 电流休止电流休止 时间时间 s 重合时重合时 间间 s SW3 356006 61500179 86 60 120 060 50 12 因为 In 600AIg max 311A所以 Ig max In 3 开断电流 Idt Ikd 因为 Idt 0 236KAIkd 6 6KA所以 Idt Ikd 4 动稳定 ich imax 因为 ich 0 603KAimax 17KA所以 ich1s 所以 tdz tz 2 25s 因为 I tdz 0 2362 2 25 0 125It t 6 62 4 177 24 所以 I tdz It t 4 2 5 10kv 母线断路器的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KVUn 10KV所以 Ug Un 23 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 5 456KA 5456A 查书 156 页表 5 25 选出断路器型号为 SN4 10G 6000 型 如下表 极限通过电流极限通过电流 KA 热稳定电流热稳定电流 KA 型号型号 额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 额定断开额定断开 电流电流 KA 额定断开容额定断开容 量量 MVA 最大最大有效有效1s5s10s 合闸时间合闸时间 s 固有分闸时固有分闸时 间间 s SN4 10G1060001051800300173173 120850 650 15 因为 In 6000AIg max 5456A所以 Ig max In 3 开断电流 Idt Ikd 因为 Idt 0 886KAIkd 105KA所以 Idt Ikd 4 动稳定 ich imax 因为 ich 2 259KAimax 300KA所以 ich1s 故 tdz tz 2 6s 因为 I tdz 0 8862 2 6 2 041It t 1732 1 29929 所以 I tdz It t 4 2 6 10kv 进线断路器的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KVUn 10KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 475KA 475A 查书 156 页表 5 25 选出断路器型号为 SN1 10 600 型 如下表所示 极限通过电流极限通过电流 KA 热稳定电流热稳定电流 KA 型号型号 额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 额定断开额定断开 电流电流 KA 额定断开容额定断开容 量量 MVA 最大最大有效有效1s5s10s 合闸时间合闸时间 s 固有分闸时固有分闸时 间间 s SN1 101060011 620052303020140 230 1 因为 In 600AIg max 475A所以 Ig max In 3 开断电流 Idt Ikd 24 因为 Idt 0 355KAIkd 11 6KA所以 Idt Ikd 4 动稳定 ich imax 因为 ich 0 905KAimax 52KA所以 ich1s 故 tdz tz 2 55s 因为 I tdz 0 3552 2 55 0 321It t 302 1 900 所以 I tdz It t 4 3 隔离开关的选择及校验 隔离开关形式的选择 应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素 进 行比较然后确定 参数的选择要综合考虑技术条件和环境条件 4 3 1 110kv 母线隔离开关的选择及检验 1 电压 因为 Ug 110KVUn 110KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 496KA 496A 查书 165 页表 5 33 选出 GW2 110 600 型 如下表所示 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GW2 11 0 1106005014 5 因为 In 600AIg max 496A所以 Ig max In 3 动稳定 ich imax 因为 ich 0 231KAimax 50KA所以 ich imax 4 热稳定 I tdz It t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 015 It t 142 5 980 25 所以 I tdz It t 4 3 2 110kv 进线隔离开关的选择及校验 1 电压 因为 Ug 110KVUn 110KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 710KA 710A 查书 165 页表 5 33 选出 GW4 110 1000 型 如下表所示 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GW4 11 0 11010008014 5 因为 In 1000AIg max 710A所以 Ig max In 3 动稳定 ich imax 因为 ich 0 231KAimax 80KA所以 ich imax 4 热稳定 I tdz It t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 015 It t 23 72 4 94 8 所以 I tdz It t 4 3 3 35kv 母线隔离开关的选择及检验 1 电压 因为 Ug 35KVUn 35KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 1 475KA 1475A 查书 165 页表 5 33 选出 GW4 35 2000 型 如下表所示 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GW4 3535200010446 4 因为 In 2000AIg max 1475A所以 Ig max In 3 动稳定 ich imax 因为 ich 0 603KAimax 104KA所以 ich imax 4 热稳定 I tdz It t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 125 It t 462 4 8664 所以 I tdz It t 4 3 4 35kv 进线隔离开关的选择及校验 26 1 电压 因为 Ug 35KVUn 35KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 311KA 311A 查书 165 页表 5 33 选出 GW2 35 600 型 如下表所示 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GW2 35356005014 5 因为 In 600AIg max 311A所以 Ig max In 3 动稳定 ich imax 因为 ich 0 603KAimax 50KA所以 ich imax 4 热稳定 I tdz It t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 128 It t 142 5 980 所以 I tdz It t 4 3 5 10kv 母线隔离开关的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KVUn 10KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 5 456KA 5456A 查书 164 页表 5 32 选出 GN10 10T 6000 型 如下表所示 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GN10 10T106000200105 5 因为 In 6000AIg max 5456A所以 Ig max In 3 动稳定 ich imax 因为 ich 2 259KAimax 200KA所以 ich imax 4 热稳定 I tdz It t 前面校验断路器时已算出 I tdz 2 080 It t 1052 5 55125 所以 I tdz It t 4 3 6 10kv 进线隔离开关的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KVUn 10KV所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 Ig max 0 475KA 475A 查书 164 页表 5 32 选出 GN1 10 600 型 如下表所示 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GN1 10106006020 5 27 因为 In 600AIg max 475A所以 Ig max In 3 动稳定 ich imax 因为 ich 0 905KAimax 60KA所以 ich imax 4 热稳定 I tdz It t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 321 It t 202 5 2000 所以 I tdz It t 4 3 7 隔离开关型号一览表 型号型号额定电压额定电压 KV 额定电流额定电流 A 动稳定电流动稳定电流 KA 热稳定电流热稳定电流 s KA GW2 1101106005014 5 GW4 11011010008014 5 GW4 3535200010446 4 GW2 35356005014 5 GN10 10T106000200105 5 GN1 10106006020 5 4 4 电流互感器的选择及校验 电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择 对于6 20KV屋内 配电装置 可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器 对于35KV及 以上配电装置 一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器 有条件时 应 尽量釆用套管式电流互感器 电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种 一般弱电系统用1A 强电系 统用5A 当配电装置距离控制室较远时 亦可考虑用1A A 一次额定电流的选择 当电流互感器用于测量时 其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作 电流大1 3左右 以保证测量仪表有最佳工作 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 电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆 28 当保护和测量仪表共用一组电流互感器时 只能选用相同的一次电流 B 准确级的选择 与仪表连接接分流器 变送器 互感器 中间互感器不 低于以下要求 1 用于电能测量的互感器准确级 2 0 5功电度表应配用0 2级互感器 1 0级有功电度表应配用0 5级互感级 2 0级无功电度表也应配用0 5级互感器 2 0级有功电度表及3 0级无功 电度表 可配用1 0级级互感器 一般保护用的电流互感器可选用3级 差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级 零序接地保护可釆用 专用的电流互感器 保护用电流互感器一般按10 倍数曲线进行校验计 算 2 电流互感器校验 A 一次侧额定电压 Un Ug Ug为电流互感器安装处一次回路的工作电压 Un为电流互感器额定电压 B 热稳定校验 电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流I1n来校验 I1n Kt I tdz Kt为CT的1s热稳定倍数 C 动稳定校验 内部动稳定可用下式校验 I1nKdw ich2 I1n 电流互感器的一次绕组额定电流 A ich 短路冲击电流的瞬时值 KA Kdw CT 的 1s 动稳定倍数 4 4 1 110KV 进线电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 110KVUn 110KV所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 Ig max 0 710KA 710A 查书 195 页表 选 LCWD 110 2 50 2 600 5 型 如下表所示 重量重量 kg 型号型号 额定电流额定电流 比比 A 级次组合级次组合 准确级次准确级次 二次负荷二次负荷 0 5 级级 1s 热稳定热稳定 倍数倍数 动稳定倍动稳定倍 数数油油总重总重 价格价格 元元 LCWD 110 2 50 2 600 55 0 21 DD 0 51 234601305004300 29 因为 I1n 2 50 2 600 AIg max 710A所以 Ig max I1n 3 动稳定 ich ImKdw2 因为ImKdw 2 600 60 14000A ich 231A22 所以 ich ImKdw2 4 热稳定 I tdz ImKt 2 由断路器校验时已算出 I tdz 0 015 ImKt 2 2 0 6 34 2 1664 64 所以 I tdz ImKt 2 4 4 2 变压器 110KV 侧电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 110KVUn 110KV所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 Ig max 0 496KA 496A 查书 194 页表 选 LCW 110 50 100 300 600 5 型 如下表所示 二次负荷二次负荷 10 倍数倍数重量重量 kg 型号型号 额定电流额定电流 比比 A 级次级次 组合组合 准确准确