变电站论文.doc

浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 1 摘要摘要 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 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 这次的设计主要针对一次设 计 关键词关键词 电力系统 电气设备 主接线 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 2 Abstract Economic development and the rapid rise of modern industrial building power supply system design more comprehensive systematic rapid growth in electricity plants power quality technical and economic conditions supply reliability is also increasing so for Electrical design has also been higher and more comprehensive requirements Design is reasonable not only directly affect the infrastructure investment operating costs and the consumption of non ferrous metals will also be reflected in the power supply reliability and security of production it and the economic efficiency of enterprises is closely related to personal safety equipment Electricity substation is an important component of the system from electrical equipment and distribution network at a certain wiring posed he obtained power from the power system and then power is safe reliable And economical delivery of electrical equipment to switch to each place setting As the hub of power transmission and control substation design and must change the traditional control mode to adapt to the modern power system modernization of industrial production and social life trends With computer technology modern communication and network technology for the current substation monitoring control protection and measuring devices and systems provide a separate state of optimal combination and system integration technology base Key words power system electrical equipment main connection 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 3 目录目录 摘要 1 关键词 1 ABSTRACT 2 KEY WORDS 2 目录 3 引言 4 1 变电所总体分析 5 2 负荷分析与主变选择 6 2 1 有功分析 6 2 2 主变选择 7 3 电气主接线方案设计 8 3 1 设计原则 8 3 2 主接线方案选择 9 3 3 所用变设计 11 4 电气设备的选择及校验 14 4 1 电气设备选择的一般原则 14 4 2 导体与电器设备选择 14 总结 17 参考文献 18 附录一 短路电流计算 19 附录二 电气设备的选择及效验 23 附录三 电气主接线图 31 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 4 引言引言 变电站是电力系统中不可缺少的重要环节 对电网的安全和经济运行起着举 足轻重的作用 如果仍然依靠原来的人工抄表 记录 人工操作为主 将无法满 足现代电力系统管理模式的需求 同时用于变电站的监视 控制 保护 包括故 障录波 紧急控制装置 不能充分利用微机数据处理的大功能和速度 经济上也 是一种资源浪费 而且社会经济的发展 依赖高质量和高可靠性的电能供应 建 国以来 我国的电力事业已经获得了长足的发展 随着电网规模的不断扩大 电 力分配的日益复杂和用户对电能的质量的要求进一不提高 电网自动化就显得极 为重要 近年来我国计算机和通信技术的发展及自动化技术的成熟 发展配电网 调度与管理自动化以具备了条件 变电站在配电网中的地位十分重要 它担负着 电能转换和电能重新分配的繁重任务 对电网的安全和经济运行起着举足轻重的 作用 因此 变电站自动化既是实现自动化的重要基础之一 也是满足现代化供 用电的实时 可靠 安全 经济运行管理的需要 更是电力系统自动化 EMS 和 DMS 的基础 变电站综合自动化是将变电站二次设备 包括控制 信号 测量 保护 自 动装置及远动装置等 利用计算机技术和现代通信技术 经过功能组合和优化设 计 对变电站执行自动监视 测量 控制和调节的一种综合性的自动化系统 它 是变电站的一种现代化技术装备 是自动化和计算机 通信技术在变电站领域的 综合应用 它可以收集较齐全的数据和信息 它具有功能综合化 设备 操作 监视微机化 结构分布分层化 通信网 络光缆化及运输管理智能化等特征 变电站的综合自动化为变电站小型化 智能 化 扩大监视范围及变电站的安全 可靠 优质 经济地运行提供了现代化手段 和基础保证 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 5 1 变电所总体分析 本所为处 TF 矿区负荷中心的新建变电所 除供给本矿区工业及生活用电外 向周围乡镇工业企业及农业供电 电压等级 110KV 近期 2 回 远景发展 2 回 6KV 近期 10 回 远景发展 2 回 电力系统接线图如下 图 1 1 电力系统接线图 S1 S2 分别是电力系统的两个电源 它们的容量和阻抗如下 最大运行方式时 S1 无穷大系统 XS1 0 S2 700MVA XS2 0 371 最小运行方式时 S1 无穷大系统 XS1 0 S2 200MVA XS2 0 428 图中线路上的数字 400 300 等代表钢芯铝绞线的截面 90 20 80 等是 该线路的长度 图 1 2 地理位置示意 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 6 2 负荷分析与主变选择 2 1 有功分析 110KV 侧的 S1 S2 两回联络线路电源 向所设计变电所提供电能 其中 S2 最大运行方式时 S2 700MVA 最小运行方式时 S2 200MVA S1 为无穷大系 统 其网络为环网结构开环运行方式 故正常运行时仅有一回联络线路供电 S1 S2 通过本站的穿越功率近期各为 15MW 远景各为 25MW 同时远景还有 两回备用线路 10KV 负荷 10KV 负荷的同时率 Kt 为 0 8 如表 2 1 表 2 1 10KV 负荷 最大负荷 MW 最大穿越功率 MW 负荷组成 电压 等级 负荷名 称 近期远景近期远景 一级 二级 三级 自然 力率 Tma x 小时 线 长 km 矿系 1 线 15250 9 矿系 2 线 15250 9 备用一150 9 110k V 备用二150 9 甲矿 122 540 40 0 855002 甲矿 222 540 40 0 855002 乙矿 122 540 40 0 855004 乙矿 222 540 40 0 855004 丙矿 11 5240 40 0 855006 丙矿 21 5240 40 0 855006 冶炼厂3440 25 0 860002 机修厂11 510 40 0 840001 生活区2320 40 0 825002 10kV 农 业11 510 25 0 820003 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 7 备用 120 85 备用 220 85 本变电所总负荷为 S110 即变电所的综合最大负荷 Sjs 安设计规程考虑 5 10 的发展计划 此处考虑 5 年发展计划 计算公式如下 2 1 5 1 110 51tcosmax n i i PikkS 总 近期最大总负荷 Pmax 18MW Smax 22 5MVA S110max 28MV8 0cos 0 8 1 5 0 8 1 5 0 8 3 0 65 1 0 28 028 028 02max IP 5 2 0 6 1 0 35 12 8MW MVA8 0cos 168 0 812cos maxmax PSI 远景最大总负荷 Pmax 28MW Smax 35MVA8 0cos 0 8 1 5 0 8 1 5 0 8 2 0 8 5 28 05 28 05 28 05 2max IP 2 0 8 4 0 65 1 5 0 5 3 0 6 1 5 0 35 16 875MW MVA8 0cos 9375 0218 0 75 816cos maxmax PSI 2 2 主变选择 主变压器容量一般按变电站建成后 5 10 年的规划负荷选择 并适当考虑远 期 10 20 年的负荷发展 一般装设两台变压器 以满足供电可靠性及降低设备造 价 当停用一台变压器时 另一台应保证全部负荷的 70 Sjs Smax Kt 22 5 0 8 1 055 22 97Mva 所选变压器容量应为 Sn 22 97 70 16 079 Mva Sjs 2 20MVA 所以应选用两台容量分别为 Sn 20MVA 的双绕组变压器 容量 型号 接线组别均应相同 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 8 3 电气主接线方案设计 3 1 设计原则 3 1 1 安全性 高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧 必须装设高压隔离开关 低 压断路器 自动开关 的电源侧及可能反馈电能的另一侧 必须设低压刀开关 装设高压熔断器 负荷开关的出线柜母线侧 必须装设高压隔离开关 变配电所 高压母线上及架空线路末端 必须装设避雷器 装于母线上的避雷器宜与电压互 感器共用一组隔离开关 线路上避雷器前不必装隔离开关 3 1 2 可靠性 断路器检修时 不宜影响对系统的供电 断路器或母线故障以及母线检修时 尽量减少停运的回路数和停运时间 并要保证对一级负荷及全部大部分二级负荷 的供电 尽量避免发电厂 变电所全部停运的可能性 大机组超高压电气主接线 应满足可靠的特殊要求 采用综合自动化 优化变电所设计 国内变电所自动化 发展进程分为三个阶段 第一阶段由集中配屏以装置为核心的方式 向分散下放 到开关柜以系统为核心的方式发展 第二阶段由单一功能 相互独立向多功能 一体化过渡 第三阶段由传统的一次 二次设备相对分立向相互融合方式发展 变电所综合自动化就是在第二阶段 3 1 3 灵活性 变配电所的高低压母线 一般宜采用单母线或单母线分段接线 两路电源进 线 装有两台主变压器的变电所 当两路电源同时供电时 两台主变压器一般分 列运行 当只一路电源供电 另一路电源备用时 则两台主变压器并列运行 带 负荷切换主变压器的变电所 高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关 主接线 方案应与主变压器经济运行的要求相适应 3 1 4 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 经济合理主要体 现在投资省 占地面积小 电能损失少 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 9 3 2 主接线方案选择 3 2 1 接线方式设计原则 电气主接线要求必须满足电力系统和电力用户对供电可靠性和电能质量的要 求 1 断路器检修时 能正常向系统供电 2 尽量避免发电厂 变电所全部停运的可能性 3 断路器或母线故障以及母线检修时 使停运的回路数和停运时间最小化 并要保证一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电 4 具有一定的灵活性 5 操作力求简单 方便 具有发展和扩建的可能性 6 经济合理 主接线在满足可靠性 灵活性要求的前提下做到经济合理 7 在经济允许或采用无人值班 少人职守变电所 站 宜采用 GIS 设备或 HGIS 设备 3 2 2 110KV 进线与变压器连接形式分析 主接线方案 本站 110KV 双回线路从系统受电 进线回路少 从 110KV 接 线设计指导方案中 有以下几个方案可选 如图 3 1 内桥接线 如图 3 2 单母线带旁路母线 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 10 如图 3 3 单母线分段 如图 3 4 3 2 接线 内桥接线是将联络断路器接在线路断路器的内侧 便于线路的正常投入和退 出操作以及切除路上的短路故障 而当投入和退出变压器运行时 则需要操作两 台断路器及相应的隔离开关 所以 这种接线适用于变压器不经常切换 输电线 路较长 线路故障断开几率较高 穿越功率小的场合 单母线分段带旁路母线的接线方式具有相当高的供电可靠性和运行灵活性 广泛适用于出线回路不多 但负荷较为重要的中小型发电厂及 35 110KV 的变电 所中 分段的单母线可以有各母线段并列或各母线段分列两种运行方式 而且便于 分别对各母线段进行检修 减少了母线检修时的停电范围 3 2 接线方式具有较高的供电可靠性和运行调度灵活性 隔离开关不作为操 作电器 可减少误操作 检修任一台断路器时可不停电 但这种接线使设备较多 投资较大 二次控制接线和继电保护配置比较复杂 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 11 3 2 3 10KV 侧及出线连接方式 表 3 1 10KV 侧及出线连接方式 方案 比较项目 方案 单母线分段方案 单母线 灵活性 操作方便 简单 不易出操作 故障 但出线断路器检修时 该回路供电停止 运行方式不 够灵活 同方案 可靠性 用分段断路器 FD 将母线分成两 段 在 FD 上装有继电保护装置 某一分段母线上发生故障时 FD 在保护作用下首先自动跳开 保证非故障分段母线正常运行 可避免全站全部停电 减少故 障停电范围 对重要用户可以 从不同分段上引接双回路供电 保证母线检修或该回路断路器 检修时对该用户供电 具有一 定可靠性 但单回路供电用户 断路器检修时其供电停止 其接线简单 所用的设备少 使节省投资 操作方便配电 装置造价地 但其只有一种 运行方式 对运行的变化能 力差 且当任一断路器检修 时其所在回路必须推出运行 可扩展性可向两个方向扩展 同方案 经济性 所用断路器 隔离开关及母线 等设备少 投资少 经济性好 同方案 3 3 所用变设计 变电所的所用电是变电所的重要负荷 因此 在所用电设计时应按照运行可 靠 检修和维护方便的要求 考虑变电所发展规划 妥善解决分期建设引起的问 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 12 题 积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备 使设计达到经济合理 技术先 进 保证变电所安全 经济的运行 3 3 1 所用变台数的确定 一般变电所装设一台所用变压器 对于枢纽变电所 装有两台以上主变压器 的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器 互为备用 如果能从变电所外引 入一个可靠的低压备用电源时 也可装设一台所用变压器 在本设计中电站不属 于枢纽变电所 但其拥有大量重要负荷 但不能从近区引入电源 故在本站中选 用两台相同型号的所用变压器 分别挂在两段 10KV 母线上 互为备用 3 3 2 所用变压器的容量的确定 所用变压器的容量应按所用负荷选择 计算负荷可按照下列公式近似计算 照明负荷 其余负荷 0 8 kVA KVAPPS 照明 85 0 所用变压器的容量 SSe 根据任务书给出的所用负荷计算 如下表 3 2 表 3 2 所用负荷 设备名称数量每台容量性 质 主变风扇 2 16 0 15 kw经常连续运行 生活消防供水泵15kw经常而断续运行 屋内配电装置风机11 1kw经常连续运行 电焊1 台7 5kw不经常断续运行 生产综合楼空调2 台1 25kw经常而断续运行 UPS 电源11kw 经常连续运行 主控制室交流电源13kw经常连续运行 全所照明10kw经常连续运行 设备加热器101kw不经常断续运行 直流屏110 5kw经常连续运行 S 照明负荷 其余负荷 0 8 KVA 10 0 15 2 16 1 5 1 1 1 1 7 5 2 1 25 1 1 1 3 10 1 1 10 5 0 8 45 73KVA 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 13 根据容量选择所用电变压器如表 3 3 表 3 3 电变压器 额定电压损耗型号 高压低压 联接组 标号空载负载 空载电 流 阻抗电 压 SC9 80 1010 5 5 0 4 D yn11 0 804 301 04 3 3 3 所用变压器低压侧接线方式 所用电系统采用 380 220V 中性点直接接地的三相四线制 动力与照明合用 一个电源 采用单母分段形式 两台所用变压器各接一段母线 正常运行情况下 可分列运行 分段开关设有自动投入装置 每台所用变压器应能担负本段负荷的 正常供电 在另一台所用变压器故障或检修停电时 工作着的所用变压器还能担 负另一段母线上的重要负荷 以保证变电所正常运行 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 14 4 电气设备的选择及校验 4 1 电气设备选择的一般原则 1 按正常的工作条件选择 2 选择导线时应尽是减少品种 4 应与工程的建设标准一致 使新老型号一致 5 应考虑远景发展 6 按短路状态校验及动稳定和热稳定 7 必须在正常运行和短路时都能可靠地工作 4 2 导体与电器设备选择 短路计算结果见下 表 4 1 主变高压 110KV 侧短路计算 短路点情况 I IKA IKA ch iKA 合上内桥 63 30832 7832 7883 59 断开内桥 8 4962 4652 46510 88 表 4 2 主变低压 10KV 侧短路计算 短路点情况 I IKA IKA ch iKA 断开母联开关 8 25145 36745 367115 687 合上母联开关 14 7581 181 1206 805 短路计算过程详见附录 断路器选择结果表 4 3 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 15 表 4 3 断路器选择 冲击电流最大值热稳定校验 断路器安 装地点 型号 工作 电压 KV 工作 电流 A 设备 参数 KA 计算值 KA 设备 参数 计算值 10KV 主进线VDT 12102000120115 6876400514 54 10KV 母联开 关 VDT 12102000120115 6876400514 54 10KV 线路出 线 ZN 10 1250 1012508068 3161984 5394 74 母线选择结果表 4 4 表 4 4 母线选择 安装地型号 10KV 汇流主母线 2LMY 80 10 竖放 主变高压侧引出线 2LMY 100 10 平放 互感器选择结果表 4 5 表 4 5 电压互感器选择 隔离开关选择结果表 4 6 表 4 6 隔离开关选择 安装地型号备注数量 10KV 侧 JD9X 12 3 1 0 3 1 0 3 1 0 3 10 Y Y 开口 8 安装地型号数量 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 16 电流互感器选择结果表 表 4 7 电流互感器选择 避雷器选择结果表 4 8 表 4 8 避雷器选择 型号 额定 电压 kv 灭弧 电压 kv 工频放电电 压 kv 安装地点 安装 数量 Y10W5 100 126W 100 合格110kv 母线 6 HY15W5 73 176W 73 合格 主变 110kv 绕组中性点 2 HT10W5 17 45101 2726 U 31 主变 10kv 进线上 6 详细选择过程见计算书附录二 110KV 主变中性点单级 GW13 63 630A 2 安装地型号变比级次组别数量 10KV 进线侧LB6 110 2000 510P2010 10KV 侧出线 LZZBJ9 12 800 5 400 5 0 5 10P2024 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 17 总结总结 本次设计的主要内容是进行 110KV 变电站电气设计 本次设计的主要内容 是主接线 短路计算 电气设备的选择与校验 无功补偿等 通过此次设计 使 我明白了变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 主接线的确 定 对电力系统的安全 稳定 灵活 经济运行及变电站电气设备的选择 配电 装置的布置等的拟定将会产生直接的影响 通过短路电流的计算来对系统的各种 故障进行分析 并以此来校验各种电气设备的选择是否符合要求 此外 通过无 功补偿的设计 满足了用户电能质量的要求 同时为了整个变电站的安全运行进 行了主变保护设计 因为它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行 在设计的过程中发现自己对专业知识的掌握还很欠缺 独立解决问题的能力 也很有限 但通过指导老师的帮助和个人的努力 设计要求的任务完成 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 18 参考文献 1 苏文成 工厂供电 M 第 1 版 机械工业出版社 1981 2 刘介才 工厂供电 M 第 3 版 机械工业出版社 1997 3 苏文成 工厂供电 M 第 2 版 机械工业出版社 1999 9 4 罗云霞 李燕 电力系统基础 M 黄河水利出版社 2009 5 魏涤非 戴源生 电机技术 M 中国水利水电出版社 2008 6 卢文鹏 吴佩熊 发电厂变电所电气设备 M 中国电力出版社 2005 7 谷水清 李凤荣 电力系统继电保护 M 中国电力出版社 2005 8 电力工业部西北电力设计院 电气工程设计手册电气一次部分 M 中国电力出 版社 1998 9 上海超高压输变电公司 常用中高压断路器及其运用 中国电力出版社 2004 10 刘吉来 黄瑞梅 高电压技术 M 中国水利水电出版社 2004 11 陈庆红 变电运行 M 中国电力出版社 2005 12 水利电力部西北电力设计院 电气工程设计手册电气一次部分 M 中国电力 出版社 1989 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 19 附录一 短路电流计算 1 110kv 双回线从系统受电 回长 20km 回长 80km 2 10kv 负荷近期出线 10 回 远近 2 回 电气主接线图 如图 1 1 电气主接线图 系统最大运行方式 X1 0 371 最小运行方式 X2 0 428 minXsXsman X 1 0 371 100 700 0 053 smim X S X s j S S X 2 0 428 100 200 0 214 smam X S X s j S S 110KV 线路 两路进线架空线路阻抗均为 0 107 KM X3 0 107 20 2 14 X4 0 107 80 8 56 LI X LII X X 3 2 1 2 2 14 100 1150 0162 ll XX X 4 2 1 2 8 56 100 1150 0647 ll XX 由于两路线路为独立运行 由内桥连接 高压 110KV 侧可折算为成两路并联 运行可得 最小运行方式 X s1 s2 2 0 0265 smim X 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 20 最大运行方式 X s1 s2 2 0 107 smam X 线路等效阻抗 X L X 3 X 4 2 0 04045 1 主变标么值 X T1 X T2 UK 100 0 105 如图 1 2 等值电路 系统最大运行方式 X1 0 6 最小运行方式 X2 0 8 minXsXsman X 1 0 6 100 1000 0 06 smim X S X s j S S X 2 0 8 100 600 0 133 smam X S X s j S S 110KV 线路 两路进线架空线路阻抗均为 0 4 KM X3 0 4 10 4 X4 0 4 10 4 LI X LII X X 3 03025 0 115 100 4 2 2 1 ll XX X 4 03025 0 115 100 4 2 2 1 ll XX 由于两路线路为独立运行 由内桥连接 高压 110KV 侧可折算为成两路并 联运行可得 最小运行方式 X s1 s2 2 0 03 smim X 最大运行方式 X s1 s2 2 0 067 smam X 线路等效阻抗 X L X 3 X 4 2 0 015123 主变标么值 X T1 X T2 UK 100 0 175 网路参数如下图 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 21 最大运行方式时 合上内桥联络线 X7 x1 x3 x2 x4 0 09025 0 03025 0 09025 0 03025 0 02266 138 44 0 02266 11 7 1 X I d KA 16 20 1153 100 138 44 3 1 1 1 j j dbdd U S IIII 508 5616 2055 2 55 2 1 KAIi dch 最小运行方式时 断开内桥联络线 X8 x1 x3 0 09025 11 08 0 09025 11 8 1 X I d KA 563 5 1153 100 08 11 3 1 1 1 j j dbdd U S IIII 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 22 186 14563 5 55 2 55 2 1 KAIi dch 最大运行方式下 母联开关断开 d2 侧将出现最大短路电流 计算如下 X9 X2 X4 X6 0 0 03025 0 175 0 20525 4 872 0 20525 11 9 2 X I d KA 79 26 5 103 100 872 4 3 2 2 j j dd U S II 316 6879 2655 2 55 2 2 KAIi dch 最小运行方式下 合上母联开关 d2 侧将出现最大短路电流 计算如下 X10 x1 x3 x2 x4 X5 X6 0 02266 0 0875 0 11016 078 9 0 11016 11 9 2 X I d KA 31 5KA92 49 5 103 100 078 9 3 2 2 j j dd U S II 2855 12792 4955 2 55 2 2 KAIi dch 经以上计算 10KV 侧短路电流过大 应考虑使用分裂电抗器等限流措施 短路电流计算结果 主变高压 110KV 侧短路计算结果如表 1 1 表 1 1 主变高压 110KV 侧短路计算 短路点情况 I IKA IKA ch iKA 合上内桥 44 13820 1620 1656 508 断开内桥 11 085 5635 56314 186 主变低压 10KV 侧短路计算结果如表 1 2 表 1 2 主变低压 10KV 侧短路计算 短路点情况 I IKA IKA ch iKA 断开母联开关 4 87226 7926 7968 316 合上母联开关 8 07849 4249 42127 2855 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 23 附录二 电气设备的选择及效验 2 1 电气设备选择的原则及要求 电气设备是按正常工作电压和额定电流选择 按短路电流条件进行热稳定和 动稳定效验 短路电流发热时间 本设计不考虑保护的整定 经向有关人员和指导老师请 取主保护动作时间为 0 05s 系统容量无限大 三相短路电流周期分 t主 t fd t 量假想时间等于实际短路延续时间 冲击系数 1 I I 0 05 0 05 在 110kv 侧取 0 05s 10kv 侧取 0 15s j tt 主 t fd t fd t 2 2 断路器及隔离开关的选择及效验 2 2 1 主断路器 按额定电流及额定电压选择 每回线按最大负荷考虑 1 05 1 05 577 35A maxg I j j U S 3 5 103 10000 选择型号为 VDT 12 手车柜开关 2000A n I 满足要求 n I maxg I 动稳定效验 120kA 115 687kA 满足要求 dw i cj i cj i dw i 热稳定效验 要求 2 t It 2 I eq t 0 05 0 05 0 15 0 05 0 25s eq t 主 t fd t 2 45 367 0 25 514 54 6400 2 I eq t 2 kAs 2 t It 2 kA 2 t It 2 I eq t 满足要求 2 2 2 对于 10KV 侧母线分断断路器的选择与校验 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 24 按额定电流及额定电压选择 按其中一台变压器切除 母联开关合上最大工作负荷时考虑 1 05 1 05 577 35A maxg I j j U S 3 5 103 10000 选择型号为 VDT 12 手车柜开关 2000A n I 满足要求 n I maxg I 动稳定效验 120kA 115 687kA 满足要求 dw i cj i cj i dw i 热稳定效验 要求 2 t It 2 I eq t 0 05 0 05 0 15 0 05 0 25s eq t 主 t fd t 2 45 367 0 25 514 54 6400 2 I eq t 2 kAs 2 t It 2 kAs 2 t It 2 I eq t 满足要求 2 2 3 对于 10KV 侧出线分断断路器的选择与校验 按额定电流及额定电压选择 最大负荷线路是 5MW 的生活用电线路 1 05 1 05 360 85A 生活gg II max j U S 3 生活 5 103 5000 考虑到 10 5KV 侧出线各处的最大持续工作电流相对教小 故统一选择 ZN 10 1250 轻型断路器 由于 10KV 出线生活区用电线路负荷最大 线路最近 线路阻抗最小 故只要满足生活区线路技术要求 即可满足其他线路参数要 求 因 满足要求 n I maxg I 满足开断电流选择条件 KAIKAI79 26 5 31 额定开断电流 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 25 动稳定校验 KAIKAIich80316 6879 26 55 255 2 额定动稳固电流 热稳定效验 2s 稳固电流为 31 5KA sttt fbj 55 0 05 0 5 0 SKAtI j 74 39455 0 79 26 22 2 SKAtISKAtI jt 74 394 5 19842 5 31 2 2 22 2 满足要求 2s 稳固电流为 31 5KA sttt fbj 55 0 05 0 5 0 SKAtI j 74 39455 0 79 26 22 2 SKAtISKAtI jt 74 394 5 19842 5 31 2 2 22 2 满足要求 断流容量的效验 要求 S brn S 断路器额定断流容量 543MVA brn S brn S S 短路容量 S MVA21 487 0 20525 100 I j X S S 满足要求 brn S 断路器参数如表 2 1 表 2 1 断路器参数 冲击电流最大值热稳定校验 断路器安装地点型号 工作 电压 KV 工作 电流 A 设备 参数 KA 计算值 KA 设备 参数 计算值 10KV 主进线VDT 12102000120115 6876400514 54 10KV 母联开关VDT 12102000120115 6876400514 54 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 26 10KV 线路出线 ZN 10 1250 1012508068 3161984 5394 74 2 3 母线及电缆的选择及效验 2 3 1 110kv 母线的选择及效验 110KV 侧母线由 GIS 设备内置 无需选择及校验 2 3 2 10KV 侧汇流主母线的选择与校验 对于 10KV 侧的汇流主母线一般采用矩形铝导体 其结构简单 安装施 工方便且散热良好 有一定的机械强度 按照导线长期发热允许电流来选择 即 maxg I xu I maxg I Ue Se 3 05 1 A35 577 5 10 3 10000 05 1 初步选择硬铝母线 LMY 80 10 且双条竖放 按基准环境温度 25 户内最 高允许温度 70 其户内长期允许载流量为 2175A 则按长期发热条件 在实际 最热月平均温度为 32 5 情况下 max 37 71 18182175 2570 3770 g exug xug Cxu IAIeI o 故所选导体满足长期工作发热条件要求 热稳定性校验 短路持续时间 Sttt bfdd 12 0 02 0 05 0 05 0 由于系统无穷大 1 I I II 查周期分量等值时间曲线 得 由于Stjz1 0 Std1 0 则Stjf05 005 0 2 即等效发热时间Sttt jfjzj 2 005 0 15 0 C I I xu g xu 0 2 2 2 2 max 00max 17 40 56 1862 35 577 3770 37 浙江水利水电专科学校毕业论文 设计 27 查导体热稳定系数 C 值表的 C 90 热稳定性最小截面 取 45 jf tK C I S min 1 f K 则 2 3 min 96 872 0 45 1 90 10 7 14 mmS 实际截面 满足热稳定性要求 min 2 1600SmmS 动稳定校验 所选导体为矩形铝导体 且为双条平放 故其机械应力为 2 2 2 10 73 1 aw l ich xx 对于双条平放 322 33 218 1 3 1 3 1 cmbhw 相间 a 25cm 跨距 L 120cm 则68 316731 222 2 28 218010 33 21 25 120 cmN 相间允许应力按铝导体 2 6860cmN xu 同时 取 a 2b 则125 0 120 80 h b 11 0 1080 1020 bh ba 查矩形铝导体形状曲线表得 11 0 125 0 3 0 12 bh ba h b K N b ichkfb86 131710 01 0 1 493 37 493 37 3 0 5 210 1 5 2 222 12 m f h bL b xxxu b 7538 0 86 1317 10 28 2180686008 0 2 01 0 2 4 实际衬垫间距为 m L l6 0