35KV变电站设计毕业设计论文.doc

昆明理工大学成人高等教育昆明理工大学成人高等教育 毕毕 业业 设设 计 论文 计 论文 姓姓 名 名 学学 号 号 专专 业 业 电气工程及自动化电气工程及自动化 年年 级 级 学习形式 函学习形式 函 授授 夜夜 大大 脱脱 产产 学习层次 高起本学习层次 高起本 专升本专升本 高起专高起专 函函 授授 站 站 昆明站昆明站 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 1 页 共 53 页 昆明理工大学成教学院 毕业设计 论文 任务书 学习形式 函授 专 业 电气工程及其自动化 年 级 电气工程及自动化 学生姓名 张三 毕业设计 论文 题目 35KV 变电所电气部分设计 毕业设计 论文 内容 总降压站供电系统简况 主接线的设计 供电系统各处三相短路电流计算 主变压器继电保护及整定计算 10kV 系统单相接地保护装置 10kV 各出线继 电保护及整定计算 变电所防雷保护规划设计 中央信号装置的设计 专题 子课题 题目 变压器保护设计 内容 原理分析 方案选择 整定计算 设备选型 设计 论文 指导教师 签字 主管教学院长 签字 年 月 日 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 2 页 共 53 页 题目 题目 3 35 5k kV V 变变电电所所电电气气部部分分初初步步设设计计 设计作者设计作者 学学 校 校 昆明理工大学昆明理工大学 班班 次 次 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 20092009 级级 姓姓 名 名 张三张三 指导教师 指导教师 单单 位 位 昆明理工大学昆明理工大学 姓姓 名 名 职职 称 称 高高 级级 工工 程程 师师 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 3 页 共 53 页 目录 摘要摘要 5 5 前言前言 6 6 毕业设计目的和意义 6 设计任务要求 原始资料分析 6 第一章第一章 总降压变电系统简况总降压变电系统简况 8 8 第二章第二章 变压器型号和参数选择变压器型号和参数选择 9 9 第 2 1 节 主变压器容量 台数的选择原则 9 第 2 2 节 变压器型式的选择原则 11 第 2 3 节 主变压器和所用变压器的确定 12 第三章第三章 电气主接线设计电气主接线设计 1313 第 3 1 节 电气主接线的设计原则 13 第 3 2 节 主接线的设计方案 14 第四章第四章 短路电流计算短路电流计算 1717 第 4 1 节 短路电流计算的概述 17 第 4 2 节 变压器及线路等值电抗计算 19 第 4 3 节 短路点的确定 20 第 4 4 节 各短路点三相短路电流计算 22 第 4 5 节 短路电流汇总表 30 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 4 页 共 53 页 第五章第五章 高压电气设备选择高压电气设备选择 3030 第 5 1 节 高压电气选择的一般标准 30 第 5 2 节 35KV 侧断路器和隔离开关的选择和校验 31 第 5 3 节 高压熔断器的选择 34 第 5 4 节 高压电器选择成果汇总表 35 第六章第六章 主变压器继电保护及整定计算主变压器继电保护及整定计算 3535 第 6 1 节 变压器继电保护 35 第 6 2 节 短路电流计算结果表 37 第 6 3 节 主变继电保护整定计算及继电器选择 37 第 6 4 节 过电流保护 40 第 6 5 节 过负荷保护 41 第 6 6 节 冷却风扇自起动 41 第七章第七章 10KV10KV 系统单相接地保护系统单相接地保护 4141 第 7 1 节 10KV 中性点不直接接地系统的特点 41 第 7 2 节单相接地保护装置工作原理 42 第 7 3 节 单相接地保护绝缘监察装置选择 42 第八章第八章 10KV10KV 各出线继电保护选择及整定计算各出线继电保护选择及整定计算 4343 第 8 1 节 10KV 线路保护选择 43 第 8 2 节 10KV 线路继电保护整定计算 45 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 5 页 共 53 页 第九章第九章 变电所防雷保护规划设计变电所防雷保护规划设计 4747 第 9 1 节 变电所过电压及防护分析 47 第 9 2 节 变电所避雷器的配置规划与选择 47 第 9 3 节 变电所接地设计 48 第十章第十章 中央信号装置设计中央信号装置设计 4949 总结与体会总结与体会 5050 谢辞谢辞 5151 参考文献参考文献 5252 附录 1 变电所电气主接线图 A3 LJJ001 04 01 2 主变压器继电保护图 A3 LJJ001 04 02 3 10KV 出线继电保护图 A3 LJJ001 04 03 4 中央信号装置接线图 A3 LJJ001 04 04 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 6 页 共 53 页 摘要摘要 本设计以 10KV 站为主要设计对象 分为任务书和说明书两部分 同时附有 电气主接线图 主变压器继电保护图 10KV 出线继电保护图和中央信号装置接 线图进行说明 该电所设有一台主变 站内主接线分为 35KV 和 10KV 两个电压 等级 两个电压等级均采用单母线的接线方式 本次设计中进行了电气主接线的论证 短路电流计算 主要电气设备的选 择及校验 包括断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 关键词 变电所 短路电流 继电保护 电气主接线 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 7 页 共 53 页 前言前言 毕业设计目的和意义 毕业设计是培养综合素质和工程实践能力的教育过程 对自己思想品德 工作态度 工作作风和独立工作能力具有深远的影响 毕业设计的目的 意义 是 1 通过毕业设计的训练 使自己进一步巩固加深所学的基础理论 基本技 能和专业知识 使之系统化 综合化 2 培养独立工作 独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能 力 结合课题的需要可培养独立获取新知识的能力 3 通过毕业设计加强对文献检索与翻译 计算 绘图 实验方法 数据处 理 编辑设计文件 使用规范化手册 规程等最基本的工作实践能力的培养 4 通过学习毕业设计的训练 使自己树立起具有符合国情和生产实际的正 确的设计思想和观点 树立起严谨 负责 实事求是 刻苦钻研 勇于探索并 具有创新意识及与他人合作的工作作风 设计任务要求 原始资料分析 1 设计任务要求 1 设计内容 包括变电所总降压站供电系统简况 电气主接线优化设计 绘制电气主接线图 供电系统各处三相短路电流计算 主变压器继电保护及整 定计算 10kV 系统单相接地保护装置 10kV 各出线继电保护及整定计算 变 电所防雷保护规划设计 中央信号装置的设计 2 要求绘制电气主接线图 主变压器继电保护图 10KV 出线继电保护 图和中央信号装置接线图 2 设计原始资料分析 1 设计参数 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 8 页 共 53 页 系统电源距总降压站 25km 采用 35kV LGJ 70 架空线 线间几何均距 apj 3 5m 对总降压站输电 系统电源 35kV 最大三相短路容量 Sxmax 1000MVA 最小三相短路容量 Sxmin 500MVA 总降压站采用 SFL1 10000 35 主变一台 10kV 有 6 路架空线 对数个工 厂供电 线间几何均距为 ajp 1 5m 有关数据如下 编号导线型号长度最大负荷电流 L 1LGJ 5010km80A L 2LGJ 508km70A L 3LGJ 7010km95A L 4LGJ 7015km90A L 5LGJ 355km50A L 6LGJ 359km60A 2 设计自然条件 海拔 1200m 污秽等级 2 地震裂度 6 级 最高气 温 35 C 最低气温 5 C 平均温度 19 C 最大风速 18m s 其他条件不限 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 9 页 共 53 页 第一章第一章 总降压变电系统简况总降压变电系统简况 1 变电站类型 35KV 地方降压变电站 2 电压等级 35KV 10KV 3 负荷情况 6 条 10KV 出线的最大负荷分别为 80A 70A 95A 90A 50A 60A 4 进 出线情况 35KV 侧 1 回进线 10KV 侧 6 回出线 5 系统情况 1 35KV 侧基准值 MVA KV100 j S37 j U KA56 1 373 100 3 j j j U S I 2 10KV 侧基准值 MVA KV100 j S5 10 j U KA5 5 5 103 100 3 j j j U S I 6 线路参数 35KV 线路为 LGJ 70 长度 25km 其参数为 kmx 358 0 0 输电线路标幺值 654 0 37 100 25358 0 22 0 j j U S LxX 7 电源电抗标幺值计算 1 0 1000 100 max max S S X j 2 0 500 100 min min S S X j 8 气象条件 最热平均气温 30 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 10 页 共 53 页 第二章第二章 变压器型号和参数选择变压器型号和参数选择 第 2 1 节 主变压器容量 台数的选择原则 主变压器容量 台数直接影响主接线的的形式和配电装置的结构 它的确 定应综合各种因素进行分析 做出合理的选择 2 1 1 主变压器台数的确定 1 应满足用电负荷对供电可靠性的要求 对供电有大量一 二级负荷的 变电所 应采用两台变压器 以便当一台变压器发生故障或检修时 另一台变 压器能对一 二级负荷继续供电 对只有二级而无一级负荷的变电所 也可以 只采用一台变压器 但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用 电源 或另有自备电源 2 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所 也可以考虑采用两台变压器 3 除上述两种情况外 一般车间变电所宜采用一台变压器 但是负荷集 中且容量相当大的变电所 虽为三级负荷 也可以采用两台或多台变压器 4 在确定变电所主变压器台数时 应适当考虑负荷的发展 留有一定的 余地 5 对城市郊区的一次变电所 在中 低压侧已构成环网的情况下 变电 所以装设两台主变压器为宜 6 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所 可考虑装设 3 台 主变压器 7 对不重要的较低电压等级的变电所 可以只装设一台主变压器 本变电所属于以三级负荷为主的较低电压等级变电所 选择安装一台主变 压器 2 1 2 主变压器容量的确定 变压器容量和它所在电网功能相适应 一般情况下单位容量 MVA 费用 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 11 页 共 53 页 系统短路容量 运输条件等都是影响选择变压器容量时的因素 具体选择时 可遵循以下原则 1 只装一台主变压器的变电所 主变压器容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要 即 TN S 30 S 30 SS TN 2 装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量应满足以下几个条件 TN S 任一台变压器单独运行时 宜满足计算负荷的大约 60 70 的需要 即 30 S 30 7 06 0 SS TN 任一台变压器单独运行时 应满足全部一 二级负荷的需要 即 30 SS TN 适当考虑今后 5 10 年电力负荷的增长 留有一定的余地 干式变压器的过负 荷能力较小 更宜留有较大的裕量 电力变压器额定容量是在一定温度条 TN S 件下 例如户外安装 年平均气温为 20 的持续最大输出容量 出力 如 果安装地点的年平均气温 时 则年平均气温每升高 1 变压器容20 0 av 量相应地减少 1 因此户外电力变压器的实际容量 出力 为 TN av T SS 100 20 1 因此户内电力变压器的实际容量 出力 为 TN av T SS 100 20 8 01 本变电所只有一台变压器 6 条出线的最大总负荷电流为 80 70 95 90 50 60 355A KVA61483551033 30 UIS 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 12 页 共 53 页 考虑到今后发展的需要 选择容量为 10000KVA 的变压器 第 2 2 节 变压器型式的选择原则 2 2 1 相数的确定 电力变压器按相数可分为单相变压器和三相变压器两类 三相变压器与同 容量的单相变压器组相比较 价格低 占地面积小 而且运行损耗减少 12 15 因此 在 330kV 及以下电力系统中 一般都选用三相变压器 2 2 2 绕组数的确定 变压器按其绕组数可分为双绕组普通式 三绕组式 自耦式以及低压绕组 分裂式等型式 当发电厂只升高一级电压时或 35kV 及以下电压的变电所 可 选用双绕组普通式变压器 当发电厂有两级升高电压时 常使用三绕组变压器作为联络变压器 其主 要作用是实现高 中压的联络 其低压绕组接成三角形抵消三次谐波分量 110kV 及以上电压等级的变电所中 也经常使用三绕组变压器作联络变压 器 当中压为中性点不直接接地电网时 只能选用普通三绕组变压器 2 2 3 调压方式的确定 为了保证供电质量可通过切换变压器的分接头开关 改变变压器高压绕组 的匝数 从而改变其变比 实现电压调整 切换方式有两种 一种是不带电压 切换 称为无激磁调压 调整范围通常在 2 2 5 以内 另一种是带负荷切换 称为有载调压 调整范围可达 30 其结构复杂 价格较贵 变电所在以下情况时 宜选用有载调压变压器 1 地方变电所 工厂 企业的自用变电所经常出现日负荷变化幅度很大 的情况时 又要求满足电能质量往往需要装设有载调压变压器 2 330kV 及以上变电站 为了维持中 低压电压水平需要装设有载调压 变压器 3 110kV 及以下的无人值班变电站 为了满足遥调的需要应装设有载调 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 13 页 共 53 页 压变压器 2 2 4 绕组接线组别的确定 我国 110kV 及以上电压 变压器三相绕组都采用 YN 联接 35kV 采用 Y 联接 其中性点多通过消弧线圈接地 35kV 以下高压电压 变压器三相绕组都 采用 D 联接 因此 普通双绕组一般选用 YN d11 接线 三绕组变压器一般 接成 YN y d11 或 YN yn d11 等形式 近年来 也有采用全星形接线组别 的变压器 即变压器高 中 低三侧均接成星形 这种接线零序组抗大 有利 于限制短路电流 也便于在中性点处连接消弧线圈 缺点是正弦波电压波形发 生畸变 并对通信设备产生干扰 同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有 影响 2 2 5 冷却方式的选择 变压器的冷却方式主要有自然风冷却 强迫空气冷却 强迫油循环水冷却 强迫油循环风冷却 强迫油循环导向冷却 水内冷变压器 SF6 充气式变压器 等 综上所述 本变电所采用两绕组的三相变压器 无激磁调压 调整范围在 2 2 5 以内 YN d11 接线 强迫风冷 第 2 3 节 主变压器和所用变压器的确定 2 3 1 根据对原始资料的分析 该变电所以工厂生产用电的三类负荷为 主 考虑到负荷对供电可靠性的要求 供电质量的要求 决定采用一台主变压 器 2 3 2 根据各线路负荷情况和变压器形式选择原则分析 最终决定选用 一台 S9 10000 35 型双绕组风冷式变压器 此变压器的参数为 额定高压侧 低压侧 10KV 连接组别为 YN d11 阻抗电压百分比 5 2235 5 7 K UKWPK 3 48 2 3 3 所用变压器容量一般选择所用电负荷容量的 10 为保证变电所内 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 14 页 共 53 页 部全部停电情况下 有可靠的操作和检修电源 所用变压器装于 35kV 进线隔离 开关前面 故所用变压器选择 SC9 50 35 0 4kV 型干式变压器一台 作所用微 机装置及二次保护电源 同时作照明及检查 试验电源 第三章第三章 电气主接线设计电气主接线设计 变电所电气主接线根据变电所电能输送和分配的要求 表示主要电气设备 相互之间的连接关系 以及本变电所与电力系统的电气连接关系 通常以单线 图表示 电气主接线中表示的主要电气设备有 电力变压器 断路器 隔离开 关 电压互感器 电流互感器 避雷器 母线 接地装置以及各种无功补偿装 置等 主接线对变电所主要设备选择和布置 运行的可靠性和经济性 继电保 护和控制方式都有密切关系 所以电气主接线设计是变电所设计的重要环节 电气主接线通常是根据变电所在电力系统中的地位和作用 首先满足电力 系统的安全运行与经济调度的要求 然后根据规划容量 供电负荷 电力系统 短路容量 线路回路数以及电气设备特点等条件确定 并具有相应的可靠性 灵活性和经济性 第 3 1 节 电气主接线的设计原则 3 1 1电气主接线的基本要求 可靠性 灵活性 经济性 扩建性 3 1 2 运行的可靠性 断路器检修时是否影响供电 设备和线路故障检修时 停电数目的多少和 停电时间的长短 以及能否保证对重要用户的供电 3 1 3具有一定的灵活性 主接线正常运行时可以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 能尽快地退出设备 切除故障停电时间 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 15 页 共 53 页 最短 影响范围最小 并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全 3 1 4 操作应尽可能简单 方便 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 3 1 5 经济上合理 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 用小 占地面积最少 使其尽地发挥经济效益 3 1 6 应具有扩建的可能性 电力负荷增加很快 因此 在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性 变电站电气主接线的选择 主要决定于变电站在电力系统中的地位 环境 负 荷的性质 出线数目的多少 电网的结构等 第 3 2 节 主接线的设计方案 3 2 1 电气主接线设计的基本要求 我们在比较各种电气主接线的优劣时 主要考虑其可靠性 灵活性 经济性 三个方面 我们可以遵循以下原则来满足其可靠性 灵活性及经济性 首先 在比较主接线可靠性的时候 应从以下几个方面考虑 1 断路器检修时 能否不影响供电 2 线路 断路器或母线故障时以及母线或隔离开关检修时 停运出线回 路数的多少和停电时间的长短 以及能否保证对 类用户的供电 3 变电站全部停电的可能性 其次 电气主接线在满足可靠性与灵活性的前提下做到经济合理 应主要 从以下几个方面考虑 来满足其经济性 1 投资省 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 16 页 共 53 页 2 占地面积小 3 电能损耗少 4 扩建和扩展的可能性 3 2 2 主接线方式设计 结合本变电站的实际情况 35 KV 无出线回路 10KV 侧有 6 回出线 该变 电站主要是给负荷等级较低的工厂供电 故可对各电压等级侧主接线设计方案 作以下处理 3 2 2 1 方案拟定 方案 35KV10KV 主变台数 方案一双母线单母线分段 2 方案二单母线单母线 1 1 单母线分段接线优点 单母线接线用断路器把母线分段 对重要用户可从不同段引出两个回路 由 两个电源供电 当一回线路故障时 分段断路器自动将故障段隔离 保证正常段 母线不间断供电 不致使重要用户停电 缺点 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时 接在该段母线上的电源 和出线 在检修期间必须全部停电 任一回路的断路器检修时 该回路必须停 止工作 2 双母线接线优点 供电可靠 通过两组母线隔离开关的倒换操作 可以 轮流检修一组母线而不致使供电中断 一组母线故障后 可以迅速恢复供电 其次是调度灵活 各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上 能 灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要 通过倒换操作可 以组成各种运行方式 最后就是扩建方便 向双母线左右任何方向扩建 均不 会影响两组母线的负荷自由组合分配 在施工中也不会造成原有回路停电 缺点 接线复杂 设备多 母线故障有短时停电 3 2 2 2 电气化主接线方案的经济技术比较 主接线方案比较表 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 17 页 共 53 页 方案 要求 方案一方案二 可靠性可靠性高 可靠性低 灵活性调度灵活性好 各电压等 级都有利于扩建和发展 调度灵活性差 不利于扩 建和发展 经济性设备相对较多 投资大 占地面积大 设备相对较少 投资少 造价低 3 2 2 3 最优电气主接线方案的确定 比较可以看出 两种接线方式从技术角度来看主要的区别是 在可靠性方面 双母线比单母线可靠性高 单母线分段比单母线可靠性更高 在经济性方面 单母线接线简单 投资较少 根据变电所负荷情况 考虑到经济 技术 可靠 性 确定选择第二种方案 即 35KV 进线采用一回路输电线路 10KV 采用单母 线供电 3 2 3 主接线设计图 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 18 页 共 53 页 第四章第四章 短路电流计算短路电流计算 第 4 1 节 短路电流计算的概述 4 1 1 短路计算的目的 1 选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备 2 为了合理配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数 必须对电力 网发生的各种短路进行计算和分析 3 在设计和选择电力系统和电气主接线时 为了比较各种不同方案的接线 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 19 页 共 53 页 图 确定是否采取限制短路电流的措施等 都要进行必要的短路计算 4 进行电力系统暂态稳定计算 研究短路时用电客户工作的影响等 也包 含一部分短路计算 5 对已发生的故障进行分析 进行短路计算 4 1 2短路计算的原则 1 对于 3 35kV 级电网中短路电流的计算 可以认为 110kV 及以上的系统 的容量为无限大 只要计算 35kV 及以下网络元件的阻抗 2 在计算高压电器中的短路电流时 只需考虑发电机 变压器 电抗器的 电抗 而忽略其电阻 对于架空线和电缆 只有当其电阻大于电抗 1 3 时才需计入 电阻 一般也只计电抗而忽略电阻 3 短路电流计算公式或计算图表中 都以三相短路为计算条件 因为单相 短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流 能够分断三相短路电流的 电器 一定能够分断单相短路电流或二相短路电流 4 根据给定的电力系统 首先确定是用标幺值的方法计算短路电流 还 是用实际的方法 一般在有两个及以上的电压等级用标么值的方法较为用实际 值方法简便 因此本设计中采用标幺值法计算短路电流 4 1 2 短路电流的计算依据 4 1 2 1 原始数据 通过前面的一系列计算及对原始资料的分析 可知 安装变压器型号为 S9 10000 35 型 容量为 10000kVA 电压为 35 阻抗电压UK 7 5 35kV 2 5 3 电源进线 25km 采用 LGJ 70 型导线 系统基准容量 100MVA 最大运行方式电抗 标幺值Xmin 0 1 最小运行方式电抗标幺值Xmax 0 2 4 2 2短路计算假设条件 短路从起始状态到短路稳态 其短路电流受各种因素的影响 变化过程是 复杂的 短路电流实用计算方法 就是在满足工程准确等级要求的前提下 采 用了一些必要的假设条件 将短路电流的数值较简单地计算出来 其假设条件 如下 1 假设电力系统中在正常工作时 三相是对称的 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 20 页 共 53 页 2 在大的电力网中 对于末端负荷线路在短路电流计算中 不计负荷电 流的影响 在小的电网中 如小水电 小火电的电力网中 则应计负荷的影响 在短路电流计算中 可按综合负荷考虑 3 假设变压器的铁芯在短路过程中均来饱和 它们的电抗值与电流大小 无关 4 输电线路的电容电路略去不计 5 在被计算的电力系统中 其综合电阻R 若小于综合电抗X 的 则 3 1 R 略去不计 即R X 这样就把复杂的复数运算变成了简单的代数运算 3 1 第 4 2 节 变压器及线路等值电抗计算 4 2 1 电源阻抗标幺值计算 1 0 1000 100 max max S S X B 2 0 500 100 min min S S X B 4 2 2 35KV 线路阻抗标幺值计算 查相关资料 得 35kV LGJ 70 型导线每千米电抗值 0 358 则 25km 线路x 电抗标幺值为 0 358 25 0 654 j j U S lxXL 2 37 100 4 2 3 变压器等值电抗标幺值计算 75 0 10 100 100 5 7 100 e j d T S S U X 4 2 4 210KV 出线负荷电抗标幺值计算 10kV 有 6 路架空线 对数个工厂供电 线间几何均距为 ajp 1 5m 有关数 据如下 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 21 页 共 53 页 编号导线型号长度最大负荷电流导线每 km 电抗值 查表得 L 1LGJ 5010km80A0 368 L 2LGJ 508km70A0 368 L 3LGJ 7010km95A0 358 L 4LGJ 7015km90A0 358 L 5LGJ 355km50A0 380 L 6LGJ 359km60A0 380 各出线线路电抗标幺值计算为 34 3 5 10 100 10368 0 22 11 1 j j L U S lxX 67 2 5 10 100 8368 0 22 22 2 j j L U S lxX 25 3 5 10 100 10358 0 22 33 3 j j L U S lxX 87 4 5 10 100 15358 0 22 44 4 j j L U S lxX 72 1 5 10 100 538 0 22 55 5 j j L U S lxX 10 3 5 10 100 938 0 22 66 6 j j L U S lxX 第 4 3 节 短路点的确定 在正常的接线方式下 通过电气设备的短路电流为最大的地点称为短路计 算点 比较断路器的前后短路点的计算值 比较选取计算值最大处为实际每段 线路上的短路点 在高压电路的短路计算中 通常总电抗远比总阻抗大 所以 一般只计电抗 不计阻抗 根据原始资料知系统基准容量为 100MVA 考虑系统 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 22 页 共 53 页 最大运行和最小运行方式时短路电流计算 设 35KV 母线短路点为 K1 10KV 母 线短路点为 K2 10KV 负荷出线端短路点分别为 K3 K3 K5 K6 K7 K8 详 细短路点见下图 等值电路图如下 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 23 页 共 53 页 第 4 4 节 各短路点三相短路电流计算 最大运行方式计算公式 min max d L XX E I 4 1 B B max d 3 maxd 3U S II 4 2 3 maxdch 55 2 II 4 3 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 24 页 共 53 页 3 maxd 2 maxd 2 3 II 4 4 最小运行方式计算公式 Lmax min d XX E I 4 5 B min d 3 mind 3U S II B 4 6 3 mindch 55 2 II 4 7 3 mind 2 mind 2 3 II 4 8 4 4 1 K1 点短路电流计算 最大方式运行 由式 4 1 得 K1 点三相短路电流周期分量标幺值 即 33 1 654 01 0 1 max 1d I 由式 4 2 得 K1 点三相短路电流周期分量有效值 即 kA08 2 373 100 33 1 3 max1d I 由式 4 3 得 K1 点三相短路全电流冲击值为 kA29 5 08 2 55 2 1ch I 由式 4 4 得 K1 点两相短路全电流冲击值 即 kA80 108 2 2 3 2 max1d I 最小方式运行 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 25 页 共 53 页 由式 4 5 得 K1 点三相短路电流周期分量标幺值 即 17 1 654 0 2 0 1 min 1d I 由式 4 6 得 K1 点三相短路电流周期分量标幺值 即 kA83 1 373 100 17 1 3 min1d I 由式 4 7 得 K1 点三相短路全电流冲击值为 kA66 483 1 55 2 1ch I 由式 4 8 得 K1 点两相短路全电流冲击值 即 kA 59 1 83 1 2 3 2 min1d I 4 4 2 K2 点短路电流计算 最大方式运行 由式 4 1 得 K2 点三相短路电流周期分量标幺值 即 67 0 75 0654 01 0 1 max 2d I 由式 4 2 得 K2 点三相短路电流周期分量有效值 即 kA68 3 5 103 100 67 0 3 max2d I 由式 4 3 得 K2 点三相短路全电流冲击值为 kA39 9 68 3 55 2 2ch I 由式 4 4 得 K2 点两相短路全电流冲击值 即 kA19 3 68 3 2 3 2 max2d I 最小方式运行 由式 4 5 得 K2 点三相短路电流周期分量标幺值 即 62 0 75 0 654 02 0 1 min 2d I 由式 4 6 得 K2 点三相短路电流周期分量标幺值 即 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 26 页 共 53 页 kA41 3 5 103 100 62 0 3 min2d I 由式 4 7 得 K2 点三相短路全电流冲击值为 kA69 8 41 3 55 2 2ch I 由式 4 8 得 K2 点两相短路全电流冲击值 即 kA 95 2 41 3 2 3 2 min2d I 4 4 3 K3 点短路电流计算 最大方式运行 K3 点三相短路电流周期分量标幺值 21 0 34 3 75 0 654 01 0 1 max 3d I K3 点三相短路电流周期分量有效值 kA16 1 5 103 100 21 0 3 max3d I K3 点三相短路全电流冲击值 kA96 2 16 1 55 2 3ch I K3 点两相短路全电流冲击值 kA0 116 1 2 3 2 max3d I 最小方式运行 K3 点三相短路电流周期分量标幺值 kA 20 0 34 3 75 0 654 02 0 1 min 3d I K3 点三相短路电流周期分量标幺值 kA10 1 5 103 100 20 0 3 min3d I K3 点三相短路全电流冲击值 kA80 2 10 155 2 3ch I 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 27 页 共 53 页 K3 点两相短路全电流冲击值 kA 95 0 10 1 2 3 2 min3d I 4 4 4 K4 点短路电流计算 最大方式运行 K4 点三相短路电流周期分量标幺值 24 0 67 2 75 0654 0 1 0 1 max 4d I K4 点三相短路电流周期分量有效值 kA32 1 5 103 100 24 0 3 max4d I K4 点三相短路全电流冲击值 kA37 3 32 1 55 2 4ch I K4 点两相短路全电流冲击值 kA14 132 1 2 3 2 max4d I 最小方式运行 K4 点三相短路电流周期分量标幺值 23 0 67 275 0 654 02 0 1 min 4d I K4 点三相短路电流周期分量标幺值 kA27 1 5 103 100 23 0 3 min4d I K4 点三相短路全电流冲击值 kA23 327 1 55 2 4ch I K4 点两相短路全电流冲击值 kA 10 1 27 1 2 3 2 min4d I 4 4 5 K5 点短路电流计算 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 28 页 共 53 页 最大方式运行 K5 点三相短路电流周期分量标幺值 21 0 25 3 75 0 654 01 0 1 max 5d I K5 点三相短路电流周期分量有效值 kA16 1 5 103 100 21 0 3 max5d I K5 点三相短路全电流冲击值 kA96 2 16 1 55 2 5ch I K5 点两相短路全电流冲击值 kA0 116 1 2 3 2 max5d I 最小方式运行 K5 点三相短路电流周期分量标幺值 206 0 25 3 75 0 654 0 2 0 1 min5d I K5 点三相短路电流周期分量标幺值 kA13 1 5 103 100 206 0 3 min5d I K5 点三相短路全电流冲击值 kA89 2 13 155 2 5ch I K5 点两相短路全电流冲击值 kA 98 0 13 1 2 3 2 min5d I 4 4 6 K6 点短路电流计算 最大方式运行 K6 点三相短路电流周期分量标幺值 16 0 87 4 75 0654 0 1 0 1 max 6d I K6 点三相短路电流周期分量有效值 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 29 页 共 53 页 kA88 0 5 103 100 16 0 3 max6d I K6 点三相短路全电流冲击值 kA24 2 88 0 55 2 6ch I K6 点两相短路全电流冲击值 kA76 088 0 2 3 2 max6d I 最小方式运行 K6 点三相短路电流周期分量标幺值 15 0 87 4 75 0 654 0 2 0 1 min 6d I K6 点三相短路电流周期分量标幺值 kA85 0 5 103 100 15 0 3 min6d I K6 点三相短路全电流冲击值 kA17 2 85 055 2 6ch I K6 点两相短路全电流冲击值 kA 74 0 85 0 2 3 2 min6d I 4 4 7 K7 点短路电流计算 最大方式运行 K3 点三相短路电流周期分量标幺值 31 0 72 1 75 0654 01 0 1 max 7d I K7 点三相短路电流周期分量有效值 kA71 1 5 103 100 31 0 3 max7d I K7 点三相短路全电流冲击值 kA35 4 71 1 55 2 7ch I 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 30 页 共 53 页 K7 点两相短路全电流冲击值 kA48 1 71 1 2 3 2 max3d7 I 最小方式运行 K7 点三相短路电流周期分量标幺值 30 0 72 1 75 0 654 02 0 1 min 7d I K7 点三相短路电流周期分量标幺值 kA65 1 5 103 100 30 0 3 min7d I K7 点三相短路全电流冲击值 kA22 4 65 155 2 7ch I K7 点两相短路全电流冲击值 kA 43 1 65 1 2 3 2 min7d I 4 4 8 K8 点短路电流计算 最大方式运行 K3 点三相短路电流周期分量标幺值 22 0 1 375 0 654 0 1 0 1 max 8d I K8 点三相短路电流周期分量有效值 kA19 1 5 103 100 22 0 3 max8d I K8 点三相短路全电流冲击值 kA05 319 1 55 2 8ch I K8 点两相短路全电流冲击值 kA03 1 19 1 2 3 2 max8d I 最小方式运行 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 31 页 共 53 页 K8 点三相短路电流周期分量标幺值 21 0 1 375 0 654 02 0 1 min 8d I K8 点三相短路电流周期分量标幺值 kA16 1 5 103 100 21 0 3 min8d I K8 点三相短路全电流冲击值 kA99 2 16 155 2 8ch I K8 点两相短路全电流冲击值 kA 0 116 1 2 3 2 min8d I 第 4 5 节 短路电流汇总表 35 10kV35 10kV 变电所个短路点短路电流计算表 最大运行方式最小运行方式 短路点 短路点额定 电压UN kV 短路基准 电压 UB kV k 3 d I A k 2 d I A k ch I A k 3 d I A k 2 d I A k ch I A K1 3537 2 081 805 291 831 594 66 K2 1010 5 3 683 199 393 412 958 69 K3 1010 5 1 161 02 961 100 952 80 K4 1010 5 1 321 143 371 271 103 23 K5 1010 5 1 161 02 961 130 982 89 K6 1010 5 0 880 762 240 850 742 17 K7 1010 5 1 711 484 351 651 434 22 K8 1010 5 1 191 033 051 161 02 99 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 32 页 共 53 页 第五章第五章 高压电气设备选择高压电气设备选择 第 5 1 节 高压电气选择的一般标准 导体和电器的选择设计 必须执行国家的有关技术 经济政策 应做到技 术先进 安全可靠 运行方便和适当的留有余地 以满足电力系统安全经济运 行的需求 1 应满足正常运行 检修 短路和过电压情况下的需求 并考虑到远景发 展需要 2 按当地环境条件校核 3 应力求技术先进和经济合理 4 扩建工程应尽量使新老电器型号一致 5 选用新产品 均应具有可靠的试验数据 并经正式鉴定合格 第 5 2 节 35KV 侧断路器和隔离开关的选择和校验 5 2 1 开关电器的选择及校验原则 1 电压 1Ne UU 2 电流 max IKIe 3 按断开电流选择 ztkNbr III 4 按短路关合电流来选择 IIII tzshNc 55 2 55 2 1 5 按热稳定来选择 k QtI 2 注 Fzt III 5 2 2 35KV 侧断路器及隔离开关的选择 MVASN10 KVUN35 1 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 33 页 共 53 页 A U S I N N N 165 353 1010 3 3 1 1 在此系统中统一取过负荷系数为 1 5 则最大电流 AI2471655 1 max 最热平均气温 30 综合修正系数 K 1 05 SKAtIQ jzK 268 7 68 1 08 2 222 35KV 侧电器选择表 断路器型号及参数隔离开关型号及参数 计算数据 35 3 SW GW4 35 600 U KV 35Ue35Ue35 IMAX A 247Ie1000Ie600 Izt IF1 KA 2 08INbr16 5 Qk7 268 tIt 2 10894 5 16 2 tIt 2 9805142 INcl25 Ish 2 55Izt KA 5 29 Ies42Ies50 5 2 3 主变压器 10KV 侧少油断路器 隔离开关选择 MVASN10 KVUN10 2 A U S I N N N 7 363 103 1010 3 3 2 2 在此系统中统一取过负荷系数为 1 5 则最大电流 AI 6 545 7 3635 1 max 最热平均气温 30 综合修正系数 K 1 05 SKAtIQ jzK 93 1625 1 68 3 222 10KV 侧电器选择表 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 34 页 共 53 页 断路器型号及参数隔离开关型号及参数 计算数据 101 SN GN2 10 600 U KV 10Ue10Ue10 IMAX A 545 6Ie1000Ie600 Izt IF1 KA 3 68INbr20 Qk16 93 tIt 2 16004202 tIt 2 20005202 INcl30 Ich 2 55Izt KA 9 39 Ies52Ies60 5 2 4 电流互感器选择 5 2 4 1 主变 35KV 侧电流互感器 AaxAIal 5 2471655 1Im 100015 准确级 0 5AIN5 2 选择 LCW 35 型电流互感器 5 2 4 2 主变 10KV 侧电流互感器 AaxAIal 6 545 7 3635 1Im1000 准确级 0 5AIN5 2 选择 LMC 10 型电流互感器 5 2 4 3 10KV 引出线电流互感器选择 编号导线型号长度最大负荷电流 L 1LGJ 5010km80A L 2LGJ 508km70A L 3LGJ 7010km95A L 4LGJ 7015km90A L 5LGJ 355km50A L 6LGJ 359km60A 昆明理工大学成人高等教育设计说明书昆明理工大学成人高等教育设计说明书 09 电自函授专升本 张三 第 35 页 共 53 页 根据最大负荷电流值 选择 LB 10 型电流互感器 5 2 5 电压互感器选择 5 2 5 1 主