某35kV变电站电气设计

摘摘 要要 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 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 变电所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 变电所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 35kV 变电所属于高压网络 该地区变电所所涉及方面多 考虑问题多 分析变电所 担负的任务及用户负荷等情况 利用用户数据进行负荷计算 确定用户无功功率补偿装 置 同时进行各种变压器的选择 从而确定变电所的接线方式 再进行短路电流计算 选择送配电网络及导线 进行短路电流计算 选择变电所高低压电气设备 为变电所平 面及剖面图提供依据 本变电所的初步设计包括了 1 总体方案的确定 2 负荷分 析 3 短路电流的计算 4 高低压配电系统设计与系统接线方案选择 5 防雷与 接地保护等内容 关键词 变电所关键词 变电所 负荷负荷 输电系统输电系统 配电系统配电系统 0 目 录 摘 要 II 第 1 章 变电所原始资料及负荷统计 1 1 1 原始数据 1 1 2 10kV 负荷统计 2 第 2 章 主接线的设计 3 2 1 电气主接线的设计原则 3 2 2 对主接线设计的基本要求 3 2 3 待建变电所的主接线方式 4 2 4 方案比较 6 2 5 主变压器的选择 6 第 3 章 短路电流的计算 8 3 1 短路计算的基本知识和目的 8 3 2 短路电流计算 9 第 4 章 电气设备的选择与校验 12 4 1 电气设备选择的一般原则与技术条件 12 4 2 导体的选择和检验 14 4 3 断路器的选择 17 4 4 隔离开关的选择 19 4 5 互感器的选择 22 4 6 电气设备选择一览表 24 主要参考文献资料 25 1 致 谢 26 附 录 27 附录 1 电气主接线图 0 第第 1 1 章章 变电所原始资料及负荷统计变电所原始资料及负荷统计 1 11 1 原始数据原始数据 1 1 11 1 1 电力系统部分电力系统部分 本变电所通过一回 10km 的 35kV 线路 和与电力系统相连接的另一变电所 35kV 电压级侧相连 并由其供电 另一回 35kV 向工厂供电 线路长度 5km 最 大负荷 10MVA 1 1 21 1 2 系统对本变电所的技术要求系统对本变电所的技术要求 1 主变容量 2 31 5MVA 本期 1 31 5MVA 2 电压等级 35 10 5kV 3 主变型式 三相双绕组电力变压器 调压范围 35 4 1 25 10 5kV 4 进出线回路数 35kV 两回 10kV 本期 4 回 远期 8 回 5 主变中性点不直接接地 1 1 31 1 3 电能部分电能部分 1 供电方式 35kV 侧共有两回进线 由系统转另一变电所供电 10kV 侧本期 4 回 远期 8 回 2 符合资料 1 全区用电负荷本期为 28MW 4 回 每回按 7MW 记 远期 60MW 8 回 每 回按 7 5MW 最小负荷按 70 计算 供电距离 3km 2 负荷同时率取 0 85 cos 0 8 年最大利用小时数 T 4000 小时 年 3 所用电率取 1 1 1 41 1 4 地形资料地形资料 海拔 23 8m 所址出于砂质粘土的丘陵 地势平坦开阔 土壤电阻率 1 104 cm 土壤地下深处 0 8m 温度 28 1 1 1 51 1 5 气象资料气象资料 1 最热月最高气温月平均值 32 2 7 月份 2 最冷月最低气温月平均值 10 3 1 月份 3 年平均温度 21 07 4 年最高温度 38 4 5 年最低温度 2 02 6 主导风向 东南风 7 雷暴日数 62 3 日 年 1 21 2 10kV10kV 负荷统计负荷统计 考虑负荷同时率取 0 85 cos 0 8 10kV 计算负荷如下 本期 S 28 0 85 0 8 29 7MVA 远期 S 60 0 85 0 8 63 7MVA 2 第第 2 2 章章 主接线的设计主接线的设计 2 12 1 电气主接线的设计原则电气主接线的设计原则 电气主接线设计的基本原则为 以下达的设计任务书为依据 根据国家现 行的 安全可靠 经济适用 符合国情 的电力建设与发展的方针 严格按照 技术规定和标准 结合工程实际的具体特点 准确地掌握原始资料 保证设计 方案的可靠性 灵活性和经济性 2 22 2 对主接线设计的基本要求对主接线设计的基本要求 电气主接线主要是指在发电厂 变电所 电力系统中 为满足预定的功率传送 和运行等要求而设计的 表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路 电路中的高压电气设备包括发电机 变压器 母线 断路器 隔离刀闸 线路等 它 们的连接方式对供电可靠性 运行灵活性及经济合理性 发展性等起着决定性作 用 一般在研究主接线方案和运行方式时 为了清晰和方便 通常将三相电路图描 绘成单线图 在绘制主接线全图时 将互感器 避雷器 电容器 中性点设备以及载 波通信用的通道加工元件 也称高频阻波器 等也表示出来 主接线应满足可靠性 灵活性 经济性和发展性等四方面的要求 1 可靠性 为了向用户供应持续 优质的电力 主接线首先必须满足这一 可靠性的要求 主接线的可靠性的衡量标准是运行实践 要充分地做好调研工 作 力求避免决策事物 鉴于进行可靠性的定量计算分析的基础数据尚不完善 的情况 充分地作好调查研究工作显得尤为重要 主接线的可靠性不仅包括开关 母线等一次设备 而且包括相对的继电保 护 自动装置等二次设备 为了提高主接线的可靠性 选用运行可靠性高的设 备是条捷径 这就要兼顾可靠性和经济性两方面 做出切合实际的决定 2 灵活性 电气主接线的设计 应适合在运行 热备用 冷备用和检修等 各种方式下的运行要求 在调度时 可以灵活地投入或切除发电机 变压器和 线路等元件 合理调配电源和负荷 在检修时 可以方便地停运断路器 母线 及二次设备 并方便地设置安全措施 不影响电网的正常运行和对其他用户的 供电 3 经济性 方案的经济性体现在以下几个方面 1 投资省 主接线要力求简单 以节省一次设备的使用数量 继电保护和 二次回路在满足技术要求的前提下 简化配置 优化控制电缆的走向 以节省 二次设备和控制电缆的长度 采取措施 限制短路电流 得以选用价廉的轻型 3 设备 节省开支 2 占地面积小 主接线的选型和布置方式 直接影响到整个配电装置的占 地面积 3 电能损耗小 经济合理地选择变压器的类型 双绕组 三绕组 自耦变 有载调压等 容量 数量和电压等级 4 发展性 主接线可以容易地从初期接线方式过度到最终接线 在不影响 连续供电或停电时间短的情况下 完成过度期的改扩建 且对一次和二次部分 的改动工作量最少 2 32 3 待建变电所的主接线方式待建变电所的主接线方式 拟定可行的主接线方案 3 种 内容包括主变的形式 台数以及各级电压配 电装置的接线方式等 并依据对主接线的基本要求 从技术经济上论证各方案 的优缺点 淘汰差的方案 保留较好的方案 2 3 12 3 1 方案方案 一一 单母分段接线单母分段接线 优点 1 用断路器把母线分段后 对重要负荷可以从不同段引出两个回路 有两 个电源供电 2 当一段母线故障时 分段断路器自动将故障隔离 保证了正常段母线不 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 常使架空线路出现交叉跨越 3 扩建时 需要向两个方向均衡扩建 4 图 2 3 2 单母分段接线 2 3 22 3 2 方案方案 二二 单母接线单母接线 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设备 缺点 不够灵活可靠 任一单元 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母线分开后才能恢复非故障段的 供电 图 2 3 3 单母接线 2 3 32 3 3 方案方案 三三 内桥接线内桥接线 优点 断路器数量少 四个回路只需要三台断路器 缺点 变压器的切除和投入较复杂 需要动作两台断路器 影响一回线路的暂时 停运 2 桥断路器检修时 两个回路需解列运行 3 出线断路器检修时 线路需较长期停运 5 图 2 3 4 内桥接线 2 42 4 方案比较方案比较 本变电所 35kV 侧 2 回进线 1 回接上级电源 另一回转供电给另外一个 35kV 变电所 即 35kV 有穿越功率 该变电所属于一个区域变电所 由于进出 线少不考虑双母 而内桥不适用于有穿越功率的场合 所以 35kV 侧采用可靠性 较高的单母接线 10kV 侧 单分段母线比单母线 具有更高可靠性和灵活性 可以防止母线 故障扩大化 分段可以使两台变压器分列运行 降低了短路电流 故 10kV 主接 线采用单母分段接线 图 2 4 变电所主接线 2 52 5 主变压器的选择主变压器的选择 主变压器是发电厂和变电所中最主要的设备之一 它在电气设备的投资中所 占的比例较大 同时与之相配的电气装置的投资也与之密切相关 因此 对变压 器的台数 容量和型式的选择是至关重要的 它对发电厂变电所的技术经济影 响很大时 它也是主接线方案确定的基础 一 主变台数的确定 本期工程负荷总量较大 为提高供电可靠性 设主变两台 互为备用 二 主变压器容量的选择 6 容量选择的要求 站用变电所的容量应满足正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 主变压器容量的确定 1 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 10 20 年的负荷发展 对于城郊变电所 主变压器容量应于城市规划相结 合 2 同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多 应从全网出发 推行系 列化 标准化 为了提高变电所运行的稳定性和可靠性 应选用 2 台变压器 对于一般的 变电所 当一台主变压器停运时 其余变压器容量应能满足全部 类负荷 或者全部负荷的 50 60 则变压器总容量应选择为 S 63 731 8VAM 50 所以单台主变变压器的容量为 31500kVA 根据容量以及查阅相关的规程选择 SZ9 31500 35 型号的变压器 变压器的 选择如表 2 5 表 2 5 主变压器参数 型号及容量 kVA 连接组别容量比空载电流 SZ9 31500 35Y 100 1001 1 电压组合及分接范围 kV 损耗 kW 阻抗电压 高压低压空载短路 35 4 1 25 10 59 8542 75 7 5 7 第第 3 3 章章 短路电流的计算短路电流的计算 3 13 1 短路计算的基本知识短路计算的基本知识和目的和目的 3 1 13 1 1 短路计算的基本知识短路计算的基本知识 所谓短路 就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超 出规定值的大电流 供电系统应该正常的不间断地可靠供电 以保证生产和生活的正常进行 电力系统正常运行方式的破坏 多数是由短路故障引起的 系统中将出现比正 常运行时的额定电流大许多倍的短路电流 其数值可达几万甚至几十万安培 变电所设计中不能不全面地考虑短路故障的各种影响 变电所中的各种电气设备必须能承受短路电流的作用 不致因过热或电动 力的影响造成设备损坏 例如 断路器必须能断开可能通过的最大短路电流 电流互感器应有足够的过电流倍数 母线要校验短路时承受的最大应力 接地 装置的选择也与短路电流大小有关等 短路电流的大小也是比较主接线方案 分析运行方式时必须考虑的因素 系统短路时还会出现电压降低 靠近短路点处尤为严重 这将直接危害用户供 电的安全性及可靠性 为限制故障范围 保护设备安全 继电保护装置整定必 须在主回路通过短路电流时准确动作 由于上述原因 短路电流计算成为变电所电气部分设计的基础 选择电气 设备时 通常用三相短路电流 校验继电保护动作灵敏度时用两相短路 单相 短路电流或或单相接地电流 工程设计中主要计算三相短路电流 3 1 23 1 2 计算短路电流的目的计算短路电流的目的 短路故障对电力系统的正常运行影响很大 所造成的后果也十分严重 因 此在系统的设计 设备的选择以及系统运行中 都应该着眼于防止短路故障的 发生 以及在短路故障发生后腰尽量限制所影响的范围 短路的问题一直是电 力技术的基本问题之一 无论从设计 制造 安装 运行和维护检修等各方面 来说 都必须了解短路电流的产生和变化规律 掌握分析计算短路电流的方法 短路电流计算具体目的是 选择电气设备 电气设备 如开关电气 母线 绝缘子 电缆等 必须具 有充分的电动力稳定性和热稳定性 而电气设备的电动力稳定性和热稳定性的 8 效验是以短路电流计算结果为依据的 1 继电保护的配置和整定 系统中影配置哪些继电保护以及继电保护装置 的参数整定 都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析 而且不 仅要计算短路点的短路电流 还要计算短路电流在网络各支路中的分布 并要作多种运行方式的短路计算 2 电气主接线方案的比较和选择 在发电厂和变电所的主接线设计中 往 往遇到这样的情况 有的接线方案由于短路电流太大以致要选用贵重的 电气设备 使该方案的投资太高而不合理 但如果适当改变接线或采取 限制短路电流的措施就可能得到即可靠又经济的方案 因此 在比较和 评价方案时 短路电流计算是必不可少的内容 3 通信干扰 在设计 110KV 及以上电压等级的架空输电线时 要计算短路 电流 以确定电力线对临近架设的通信线是否存在危险及干扰影响 4 确定分裂导线间隔棒的间距 在 500KV 配电装置中 普遍采用分裂导线 做软导线 当发生短路故障时 分裂导线在巨大的短路电流作用下 同 相次导线间的电磁力很大 使导线产生很大的张力和偏移 在严重情况 下 该张力值可达故障前初始张力的几倍甚至几十倍 对导线 绝缘子 架构等的受力影响很大 因此 为了合理的限制架构受力 工程上要按 最大可能出现的短路电流确定分裂导线间隔的安装距离 5 短路电流计算还有很多其他目的 如确定中性点的接地方式 验算接地 装置的接触电压和跨步电压 计算软导线的短路摇摆 输电线路分裂导 线间隔棒所承受的向心压力等 3 23 2 短路电流计算短路电流计算 3 2 13 2 1 系统接线图与系统阻抗图系统接线图与系统阻抗图 与待设计变电所连接的对侧电源母线视为无穷大电源系统 最大运行方式 按终期两台主变并列运行 系统等值电路图如下图所示 9 图 3 2 1 系统阻抗图 3 2 23 2 2 短路电流计算短路电流计算 31500 N SkVA d j S S S X 2 1 0 U S lXX j L N j K T S S U X 100 MVASj100 1 2 7 5U 35 100 1 56 3 37 JIkA 10 100 5 50 3 10 5 JIkA 3 2 2 1 各参数标幺值 线路 线路阻抗 0 292 1 22 1 100 0 4 10 37 j L S XX L U 待设计变电所 变压器 0 238 1 2 1 2 100 7 5 100 31 5 TTBN XXUSS 3 2 2 235kV 侧三相短路 当在 D1 处发生三相短路时 电源点和短路点之间的阻抗即为线路阻抗 0 292 d1LXX 短路电流周期分量的有名值 5 34kA 35 d1 1 56 0 292 JI I X 10 冲击电流 12 02kA 2 252 25 5 34 imp iI 短路全电流最大有效值 8 06kA 1 511 51 5 34 imp II 短路容量算法 342MVAd13 37 5 34NSU I 3 3 2 2 3 10kV 侧三相短路 当在 D2 处发生三相短路时 电源点和短路点之间的阻抗为线路阻抗 2 台主变阻抗的并联 电源至短路点的总电抗的标么值为 0 411d2d1 12 0 2920 238 0 238 TT XXXX 短路电流周期分量的有名值 13 38kA 10 d2 5 50 0 411 JI I X 冲击电流 30 11kA 2 252 25 13 38 imp iI 短路全电流最大有效值 20 20kA 1 511 51 13 38 imp II 短路容量算法 243MVA d2 3 10 5 13 38NSU I 3 表 3 2 2 短路电流计算结果表 电压 等级 短路点 短路电流周期分 量有名值 kA I 冲击电流 kA imp i 全电流 kA imp I 短路容量 S MVA 35kVD15 3412 028 06342 10kVD213 3830 1120 20243 11 第第 4 4 章章 电气设备的选择与校验电气设备的选择与校验 本次设计中电器选择的主要任务 1 导体和绝缘子 导体的选择主要有 各电压等级的汇流母线 主变引下 线 出线以及各电压级的绝缘子 2 电气设备 电气设备包括各电压等级的出线断路器 旁路断路器 分段 断路器 以及相应的隔离开关 熔断器等 用于保护和测量用的电流互感器 包括穿墙套管 开关柜的选择及其一次接线的编号 国家电力部有关 高压配电装置设计规程 SDJ5 85 规定 第 3 0 1 条 选用导体和电器 其允许的最高工作电压不得低于该回路的 最高运行电压 其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电流 第 3 0 5 条 验算裸导体短路热效应的计算时间 宜采用主保护动作时间 加相应的断路器全分闸时间 如主保护有死区时 则采用能对该死区起作用的 后备保护动作时间并采用相应的短路电流值 第 3 0 5 条 除配电装置的汇流母线外 较长导体的截面应按经济电流密 度选择 4 14 1 电气设备选择的一般原则与技术条件电气设备选择的一般原则与技术条件 4 4 1 1 1 1 电气设备选择的一般原则电气设备选择的一般原则 1 应力求安全使用 技术先进 质量合格和经济合理 2 应满足正常运行 检修 短路和过电压状态下的要求 并考虑远景发展 3 应按当地环境条件长期工作条件下选择 按短路条件下校验 保证任何 过电压情况下能正常运行 4 应与整个工程的建设标准协调一致 5 选择同类设备的品种不宜过多 6 选用新产品应积极慎重 新产品应具有可靠的实验数据 并经过正式鉴 定合格 4 4 1 2 1 2 电气设备选择的一般技术条件电气设备选择的一般技术条件 4 1 2 1 按正常工作条件选择电气设备 1 额定电压 电器允许最高工作电压 不得低于所接电网的最高运行电压 alm U Sm U 即 一般情况下 可按电器的额定电压 不低于装设地点电网 alm U Sm U N U 12 额定电压 的条件选择 即 NS U N U NS U 2 额定电流 电气设备的额定电流 即在额定周围温度 下的长期允许电流 N I 0 考虑实际温度后 应不小于回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 即 max I 或 N KI max I al KI max I 式中 综合校正系数 K 以下列出主要回路的最大持续工作电流的计算公式 变压器回路 max 1 051 05 3 TNTNTN IISU 母线回路 中低压母线 取母线上最大一台主变的最大持续工作电流 高压母线 max 3 TNN InSSSU 穿越高压负荷 出线回路 单回线 maxmax 3cos 1 N IPU 远 双回线 maxmax 0 83cos 1 N IPU 远 分段回路 max 0 50 8 TN II 母联回路 取母线上最大一台主变的最大持续工作电流 3 按当地环境条件校验 海拔条件 海拔在 1000m 以下时 可不考虑海拔条件 海拔在 1000m 及以 上时 需考虑海拔对电气设备选择的影响 温度条件 我国电气设备使用的额定环境温度分别为 40 和 25 不同 安装地区有不同的实际温度 表 4 1 列出了电气设备环境温度的确定方法 后 面数据是本所实际环境温度 表 4 1 电气设备在不同安装场所的实际环境温度 电气设备安装场所 实际环境温度 0 本所对应数值 屋外最热月平均最高温度 30 裸导体 屋内 最热月平均最高温度 5 35 屋外年最高温度 40 电器 屋内 最热月平均最高温度 5 35 其它条件 电气设备的选择中 有些设备还要考虑到日照 风速 冰雪 污秽等环境条件的影响 4 1 2 2 按短路情况校验 1 短路热稳定校验 13 导体热稳定校验条件 S minKS SQ KC 式中 导体的实际截面 允许最小截面 mm2 S min S 短路热效应 kA 2 s k Q 导体集肤效应系数 S K 热稳定系数 C 电器热稳定校验条件 2 t It K Q 式中 t 秒时的短路电流 kA t I 2 短路动稳定校验 导体动稳定校验条件 或 es i sh i es I sh I 式中 动稳定电流峰值 有效值 kA es i es I 短路冲击电流峰值 有效值 kA sh i sh I 电器动稳定校验条件 al max 式中 导体允许应力 最大应力 Pa al max 3 短路计算时间 导体热稳定校验的计算时间 应为主保护动作时间 和断路器 K t 1pr t 全开断动作时间 之和 即 ab t 1Kprab ttt 电器热稳定校验的计算时间 为后备保护动作时间 和断路器 K t 2pr t 全开断动作时间 之和 即 ab t 2Kprab ttt 4 其它方面校验 除以上各方面的校验外 电器还应进行绝缘水平方面的校验 导体还应进 行共振 硬导体特有 电晕等方面的校验 4 24 2 导体的选择和检验导体的选择和检验 载流导体一般采用铝质材料比较经济 110kV 及以上高压配电装置一般采 14 用软导线 当负荷电流较大时 应根据负荷电流选用较大截面的导线 矩形导 线一般只用于 35kV 及以下 电流在 5000A 及以下时 槽形导体一般用于 5000 8000A 的配电装置中 管形导体用于 8000A 以上的大电流母线 1 按回路最大持续工作电流选择 Ixu Ig max 其中 Ig max 导体回路持续工作电流 A Ixu 相应于导体在某一运行温度 环境条件下长期允许工作电流 A 若导体所处环境条件与规定载流量计算条件不同时 载流量应乘以相 应的修正系数 2 按经济电流密度选择 Sj Ig max j 其中 Sj 按经济电流密度计算得到体截面 mm2 j 经济电流密度 A mm2 以下分别对各电压等级的导线进行计算选择 4 2 14 2 1 汇流母线汇流母线 35kV 主母线 1 选型 1139A N N U SSS I 3 n 35 gmax 穿 2 31 5 100 3 37 由于最大负荷年利用小时数 t 4000 查铝排的的经济电流密度表 电力 工程电气设计手册 第 377 页 得 j 0 92 A mm2 所以 Sj Ig max J 1139 0 92 1238 mm2 2 查表得选择单条铝排竖放 LYM 125 10 型导线 长期允许最大载流量 2177A 满足要求 3 校验 热稳定校验 应满足 S Smin 其中 C 为热稳定系数 铝母线时 C 87 为短路电流发热等值时间 取 2s k t I 为稳态三相短路电流 由以上算得 I 5 34kA Smin 86 8mm2 5 34 10002 0 87 Smin S 热稳定校验符合要求 10kV 母线 1 选型 1817A N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 10 5 由于 t 4000 查铝排的经济电流密度表 电力工程电气设计手册 第 15 337 页 得 j 0 78 A mm2 所以 Sj Igmax J 1817 0 78 2329mm2 查表得选择两条铝排竖放 2 LYM 125 10 型导线 长期允许最大载流量 3232A 满足要求 2 校验 热稳定校验 应满足 S Smin 其中 C 为热稳定系数 铝母线时 C 87 为短路电流发热等值时间 取 2 0s k t I 为稳态三相短路电流 由以上算得 I 13 38kA Smin 109mm2 13 38 10002 0 87 Smin S 热稳定校验符合要求 4 2 24 2 2 分段回路分段回路 10kV 分段 1 选型 1817A N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 10 5 由于 t 4000 查铝排的经济电流密度表 电力工程电气设计手册 第 337 页 得 j 0 78 A mm2 所以 Sj Igmax J 1817 0 78 2329mm2 查表得选择两条铝排竖放 2 LYM 125 10 型导线 长期允许最大载流量 3232A 满足要求 2 校验 热稳定校验 应满足 S Smin 其中 C 为热稳定系数 铝母线时 C 87 为短路电流发热等值时间 取 2 0s k t I 为稳态三相短路电流 由以上算得 I 13 38kA Smin 109mm2 13 38 10002 0 87 Smin S 热稳定校验符合要求 4 2 34 2 3 主变引下线主变引下线 主变 35kV 引下线 1 选型 16 516A N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 37 由于 t 4000 查 LGJ 钢芯铝绞线的经济电流密度表 电力工程电气设计 手册 第 377 页 得 j 1 1 A mm2 所以 Sj Ig max J 516 1 1 469 mm2 查表得 LGJ 500 型导线 长期允许最大载流量 937A 满足要求 2 校验 热稳定校验 应满足 S Smin 其中 C 为热稳定系数 铝母线时 C 87 为短路电流发热等值时间 取 2s k t I 为稳态三相短路电流 由以上算得 I 5 34kA Smin 86 8mm2 5 34 10002 0 87 Smin S 热稳定校验符合要求 主变 10kV 引下线 1 选型 1817A N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 10 5 由于 t 4000 查铝排的经济电流密度表 电力工程电气设计手册 第 337 页 得 j 0 78 A mm2 所以 Sj Igmax J 1817 0 78 2329mm2 查表得选择两条铝排竖放 2 LYM 125 10 型导线 长期允许最大载流量 3232A 满足要求 2 校验 热稳定校验 应满足 S Smin 其中 C 为热稳定系数 铝母线时 C 87 为短路电流发热等值时间 取 2 0s k t I 为稳态三相短路电流 由以上算得 I 13 38kA Smin 109mm2 13 38 10002 0 87 Smin S 热稳定校验符合要求 4 34 3 断路器的选择断路器的选择 一般 10kV 侧配电装置采用 XGN2 6 交流金属封闭固定式开关柜 配备真空 断路器 具有 五防功能 35 500kV 宜选用 SF6 断路器 本变电所设计中 35kV 采用 SF6 断路器 SF6 高压断路器具有安全可靠 开断电流性能好 结构简单 17 尽寸小 质量轻 检修维护方便等优点 4 3 14 3 1 3535kVkV 侧断路器的选择侧断路器的选择 1 预选 LW36 40 5 1250 的断路器 表 4 3 1 LW36 40 5 1250 断路器参数 LW36 40 5 型号 项目计算数据技术参数 额定电压 kV 3540 5 额定电流 A 1139 516 1250 动稳定电流 kA 12 0280 热稳定电流 kA 5 34 2S 31 5 3S 额定开断电流 kA 5 3431 5 2 额定电压的选择为 40 5k35k eew UVUV 3 35kV 电源进线额定电流的选择为 1139A 故 N N U SSS I 3 n 35 gmax 穿 2 31 5 100 3 37 12501139 e IAA 主变 35kV 引下线额定电流的选择为 516A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 37 1250516 e IAA 4 额定开断电流的检验条件为 It I 5 34k31 5k ek AIA 5 动稳定的校验条件 kA12 0280 chdw ii 6 热稳定的校验 短路电流发热等值时间 2s 35kV 侧短路电流热稳定电流为 22 5 34257 03dt ima QIt 2 kAs 29773 5 31 22 tIQtr 2 kAs 故 sKAQr 2 2977 2 57 03kdtQAs LW36 40 5 1250 的断路器 可满足技术条件要求 4 3 24 3 2 10kV10kV 侧断路器的选择侧断路器的选择 1 预选 VBD1 12 的断路器 表 4 3 2 VBD1 12 真空断路器参数 18 VBD1 12 型号 项目计算数据技术参数 额定电压 kV 1012 额定电流 A 1817 433 2500 动稳定电流 KA 30 1180 热稳定电流 KA 13 38 2S 31 5 4S 额定开断电流 KA 13 3831 5 2 额定电压的选择为 1210 eew UkVUkV 3 主变10kV引下线额定电流的选择为 1817A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 10 5 25001817 e IAA 10kV出线额定电流的选择为 433A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 7500 1 05 3 10 5 2500433 e IAA 4 额定开断电流的检验条件为 It I 13 3831 5 ek kAIkA 5 动稳定的校验条件 kA30 1180 chdw ii 6 热稳定的校验 短路电流发热等值时间2s 10kV则短路电流热稳定电流为 22 13 382358dt ima QIt 2 kAs 39694 5 31 22 tIQtr 2 kAs 故 2 3969rQkAs 2 358dtQkAs VBD1 12的断路器 可满足技术条件要求 4 4 4 4 隔离开关的选择隔离开关的选择 隔离开关的主要用途 1 隔离电压 在检修电气设备时 用隔离开关将被检修的设备与电源电 压隔离 以确保检修的安全 2 倒闸操作 投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时 常用隔离 开关配合断路器 协同操作来完成 3 分 合小电流 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 合的技术 经济比较 再根据其校验计算结果后确定 隔离开关选择的技术条件 19 1 电压 Ug Ue 2 电流 IgMAX Ie 3 动稳定 ich iMAX 4 热稳定 I tdz It2t 4 4 4 4 1 1 3535kVkV 侧隔离开关的选择侧隔离开关的选择 1 35kV 隔离开关的工作条件如下表所示 表 4 4 1 1 35kV 隔离开关工作条件 序号项目内容符号单位数值 备 注 1 电网工作电压 UgkV35 2 最大工作电流 IgMAXA 1139 516 3 最大暂态短路电流 IdtkA5 34 4 动稳定电流 ichkA12 02 5 热稳定电流 I kA5 34 2 预选 GW4 40 5D 1250 的隔离开关 表 4 4 1 2 GW4 40 5D 1250 的隔离开关参数 GW4 40 5D 1250 型号 项目 计算数据技术参数 额定电压 kV 3540 5 额定电流 A 1139 516 1250 动稳定电 kA 12 02 80 热稳定 kA 5 34 2s 31 5 3S 2 额定电压的选择为 40 5k35k eew UVUV 3 主变 35kV 引下线额定电流的选择为 35kV 电源进线额定电流的选择为 1139A 故 N N U SSS I 3 n 35 gmax 穿 2 31 5 100 3 37 12501139 e IAA 主变 35kV 引下线额定电流的选择为 516A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 37 1250516 e IAA 4 动稳定的校验条件 kA12 0280 chdw ii 5 热稳定的校验 短路电流发热等值时间 2s 35kV 侧短路电流热稳定电流为 20 22 5 34257 03dt ima QIt 2 kAs 29773 5 31 22 tIQtr 2 kAs 故 sKAQr 2 2977 2 57 03kdtQAs 根据上述计算 35kV 可选用 GW4 40 5D 1250 的隔离开关 可满足技术条 件要求 4 4 4 4 2 2 10kV10kV 侧隔离开关的选择侧隔离开关的选择 1 10kV 隔离开关的工作条件如下表所示 表 4 4 2 1 10kV 隔离开关工作条件 序 号 项目内容符号单位数值备 注 1 电网工作电压 UgkV6 2 最大工作电流 IgMAXA 1817 433 3 最大暂态短路电流 IdtkA13 38 4 动稳定电流 ichkA30 11 5 热稳定电流 I kA13 38 2 预选 GN10 10T 隔离开关 表 4 4 2 2 GN10 10T 户内隔离开关参数 GN10 10T 隔离开关型号 项目 计算数据技术参数 额定电压 kV 612 额定电流 A 1817 433 2500 动稳定电流 kA 30 1180 热稳定 kA 13 38 2s 31 5 4s 2 额定电压的选择为 12k10k eew UVUV 3 主变10kV引下线额定电流的选择为 1817A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 10 5 25001817 e IAA 10kV出线额定电流的选择为 433A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 7500 1 05 3 10 5 2500433 e IAA 21 4 动稳定的校验条件 kA30 1180 chdw ii 5 热稳定的校验 短路电流发热等值时间2s 10kV则短路电流热稳定电流为 22 13 382358dt ima QIt 2 kAs 39694 5 31 22 tIQtr 2 kAs 故 2 3969rQkAs 2 358dtQkAs 根据上述计算10kV可选用 GN10 10T隔离开关 可满足技术条件要求 4 54 5 互感器的选择互感器的选择 4 5 14 5 1 电压互感器的选择电压互感器的选择 1 一次电压 U1 1 1Un U1 0 9Un Un 电压互感器额定一次线电压 1 1 和 0 9 是允许的一次电压的波动范围 即为 10 Un 2 二次电压 U2 电压互感器在高压侧接入方式接入相电压 因此 所选 电压互感器副绕组二次额定电压为 100 3 35kV 10kV 电压互感器辅助绕 组二次额定电压为 100 3 V 依据以上条件 所选各电压等级电压互感器如下表 型号额定电压 kV 原绕组副绕组辅助绕组 JDJJ 35 35 3 0 1 3 0 1 3 JDZX9 10 10 3 0 1 3 0 1 3 4 5 4 5 2 2 电流互感器的选择电流互感器的选择 4 5 2 14 5 2 1 3535kVkV 进线互感器选择进线互感器选择 表 4 5 2 1 预选 LZZBJ9 35 型号 额定一次电流 A 额定电压 KV 4s 热稳定电流 有效值 kA 动稳定电流 峰值 kA 125040 531 580 LZZBJ9 35 型号的电流互感器的额定二次负载准确限值系数 22 额定电流比准确级次额定二次负载准确限值系数 1250 50 55020 1 额定电压的选择为 40 5k35k eew UVUV 2 额定电流的选择为 主变 35kV 引下线额定电流的选择为 35kV 电源进线额定电流的选择为 1139A 故 N N U SSS I 3 n 35 gmax 穿 2 31 5 100 3 37 12501139 e IAA 主变 35kV 引下线额定电流的选择为 516A 故 N N U S I 3 05 1 gmax 31500 1 05 3 37 1250516 e IAA 3 动稳定的校验条件 kA12 0280 chdw ii 4 热稳定的校验 短路电流发热等值时间 2s 35kV