1103510kv变电站电气部分初步设计说明书

（本科毕业设计说明书学校代码10128学号题目110/35/10KV变电站电气部分初步设计内蒙古工业大学本科毕业设计说明书I毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名日期指导教师签名日期使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名日期内蒙古工业大学本科毕业设计说明书II摘要本次毕业设计的题目是110/35/10KV变电站电气部分初步设计。根据设计的要求，在设计的过程中，根据变电站的地理环境、容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线，并选择各变压器的型号；进行参数计算、画等值网络图，并计算各电压等级侧的短路电流，列出短路电流结果表；计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备，并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备；为了保证电力系统供电和稳定运行，进行了无功补偿、主变保护的设计；最后为了把所选设备有一个合理的布局，进行了配电装置的设计。通过本次设计，学习了设计的基本方法，巩固四年以来学过的知识，培养独立分析问题的能力，而且加深对变电站的全面了解。关键词主接线；短路电流；电气设备；主变保护；配电装置内蒙古工业大学本科毕业设计说明书IIIABSTRACTTHISGRSDUATEDESIGNENTITLED”INITIALELECTRICITYDESIGNFORSUBSTATIONOF110/35/10KV”ACCORDINGTOREQUIREMENTS,THESEITEMSSHOULDBECOMPLETEDDURINGTHEPROCESSOFDESIGNFRISTLY,ONTHEBASISOFGEOGRAPHICALENVIRONMENT,THECAPACIRTYANDCIRCUITNUMBER,ELECTRICITYWIRINGFORSUBSTIONANDELECTRICALPOWERWIRINGISSETTLEDTHENCHOOSETHETYPEOFTRANSFORMERSSECONDLY,CALCULATEPARAMETERSSNDFIGUREEQUIVALENTNETWORKALSOCALCULATECIRCUITCURRENTOFEACHVOLTAGELEVEL,THENLISTTHESHOURCIRRCUITCURRENTTABLENEXT,CALCULATECONTINUINGWORKCURRENTOFTHECIRCUITANDTHENACCORDINGTOTHECURRENT,ALLKINDSOFHIGHVOLTAGEEQUIPMENTISCHOSEN,INTHESAMETIMETESTHIGHVOLTAGEEQUIPMENTWHICHHASBEENCHOSEN,INORDERTOMAKESUERTHATELECTRICPOWERSYSTEMSERREELECTRICITYSECURELYANDOPERATESTABLY,THEDESIGNFORREACTIVECOMPENSATIONANDMAINTRANSFORMERPROTECTIONHASBEENDONEATLAST,DESIGNTHEDISTRIBUTIONEQUIPMENTFORASUITABELEOVERALLARRANGEMENTTHROUGHTHISDESIGN,IACQUIRETHEBASICMETHODFORDESIGN,ANDSTRENGTHENTHEKNOWLEDGELEARNEDINTHEFOURYEARSMOREOVER,THISDESIGNHELPSMEDEVELOPMYABILITYFOANALYINGINDEPENDENTLYALSO,IHAVEAOVERALLUNDERSTANDINGKEYWORDSMAINWIRINGSHORTCIRCUITCURRENTELECTRICALFACILITIESMAINTRANSFORMERPROTECTION；DISTRIBUTIONEQUIPMENT内蒙古工业大学本科毕业设计说明书IV目录引言1第一章变电站电气主接线设计及主变压器的选择211主接线的设计原则和要求2111主接线的设计原则2112主接线设计的基本要求212主接线的设计4121设计步骤4122初步方案设计4123最优方案确定713主变压器的选择7131主变压器台数的选择7132主变压器型式的选择8133主变压器容量的选择9134主变压器型号的选择9135负荷率计算9第二章站用电设计1121站用电设计的要求及接线形式设计11211设计要求11212站用主接线设计1122站用变压器的选择11221站用变压器的选择的基本原则11222站用变压器型号的选择12第三章短路电流计算1331短路计算的目的、规定与步骤13311短路电流计算的目的13312短路计算的一般规定13313计算步骤1432变压器的参数计算及短路点的确定14321变压器参数的计算14内蒙古工业大学本科毕业设计说明书V322短路点的确定1533各短路点的短路计算15331短路点D1的短路计算110KV母线15332短路点D2的短路计算35KV母线16333短路点D3的短路计算10KV母线17334短路点D4的短路计算1834绘制短路电流计算结果表19第四章电气设备选择与校验2041电气设备选择的一般规定20411一般原则20412有关的几项规定2042各回路持续工作电流的计算2143高压电气设备选择21431断路器的选择与校验21432隔离开关的选择及校验25433电流互感器的选择及校验27434电压互感器的选择及校验31435避雷器的选择及检验32436母线与电缆的选择及校验34437熔断器的选择37第五章无功补偿设计3951无功补偿的原则与基本要求39511无功补偿的原则39512无功补偿的基本要求3952补偿装置选择及容量确定40521补偿装置的确定40522补偿装置容量的选择40第六章主变保护设计4261概述4262各种变压器保护介绍42621纵差保护42内蒙古工业大学本科毕业设计说明书VI622瓦斯保护42633复合电压起动的电流保护4363变压器保护的配置原则45631瓦斯保护45632纵差动保护45633后备保护4564本站主变保护的设计46第七章变电站配电装置的设计4771概述47711屋内配电装置的特点47712屋外配电装置的特点47713成套配电装置的特点4772配电装置的基本要求及设计步骤48721配电装置应满足以下基本要求48722配电装置设计的基本步骤4873屋内配电装置48731概述48732屋内配电装置的若干问题4974屋外配电装置51741屋外配电装置的分类51742屋外高压配电装置的若干问题51743屋外配电装置安全净距5375本变电所的配电装置53结论55参考文献56附录57谢辞61内蒙古工业大学本科毕业设计说明书VII符号说明DU基值电压N额定电压G电网工作电压DI基值电流N额定电流“I0S短路电流周期分量02S短路电流周期分量20稳态短路电流周期分量ICHI短路电流冲击值O全电流最大有效值“S短路容量N变压器额定容量最大持续工作电流MAXGI断路器额定开断电流KD断路器极限通过电流峰值CHI三相短路电流冲击值。MAX稳态三相短路电流I短路电流发热等值时间；DZT断路器T秒热稳定电流TI断路器T秒热稳定电流DTKCT的1S动稳定倍数XGU系统最高相电压有效值J经济电流密度X电抗转移电抗FNJS计算电抗电流互感器原边额定电流MI内蒙古工业大学本科毕业设计说明书1引言电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计，是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求，设计出比较合理变电站。根据设计要求的任务，在本次设计中主要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选择与校验、无功补偿、主变保护和配电装置部分的设计，使我对四年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用资料的能力，又可以总结四年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚实的基础。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书2第一章变电站电气主接线设计及主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。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、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。11主接线的设计原则和要求111主接线的设计原则1考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。2考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。3考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一个电源供电。4考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。5考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。112主接线设计的基本要求内蒙古工业大学本科毕业设计说明书3根据有关规定变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。1可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下1断路器检修时是否影响供电；2线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；3变电站全部停电的可能性。2灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求1调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。2检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。3扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。3经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。1投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/610KV）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书42年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。3占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。4在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。12主接线的设计121设计步骤电气主接线设计，一般分以下几步1拟定可行的主接线方案根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的优、缺点，淘汰一些较差的方案，保留2个技术上相当的较好方案。2对2个技术上比较好的方案进行经济计算。3对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。4绘制最优方案电气主接线图。122初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级110/35/10KV，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下四种接线方案供最优方案的选择。方案一110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段接线。方案二110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段。方案三110KV侧采用内桥形接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用双母线接线。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书5方案四110KV侧采用内桥形接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段接线。四种方案接线形式如下方案一方案二内蒙古工业大学本科毕业设计说明书6方案三方案四内蒙古工业大学本科毕业设计说明书7123最优方案确定1技术比较在初步设计的四种方案中，110KV侧有两种接线形式，分别为单母分段和内桥接线，这两种方案都可实现两条进线的并列运行或分裂运行，当在此侧有一回进线检修时，两种接线形式都是只停该段线路；估在这四种方案中110KV侧在技术上都满足要求；而35KV、10KV两侧都有两种接线，分别为单母分段和双母线接线，在35KV侧，出线回路数为8回以上,采用单母分段接线形式稳定性差，所以在以上两种方案中优选双母线接线，这样可以保证在35KV侧的供电稳定，可靠性；在10KV电压等级比较低，且负荷不大、出线回路数少，选择双母线比较浪费。综合以上分析，在以上四种方案中保留方案一，方案四进行最优方案的确定。2经济比较在保留的两中方案（方案一、方案四）中，35KV、10KV侧的接线形式相同，只是在110KV侧的接线形式不同，故在经济比较上只需比较110KV侧即可。在方案一、方案四110KV侧的电气主接线形式中，方案一在110KV侧为单母线的接线形式，方案四在110KV为内桥形接线形式。经过比较内桥形接线比单母线接线形式少一组断路器，110KV处为两回进线，两回出线，该变电所应用两台降压变压器，宜选用内桥形接线，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上，桥形接线比单母线形接线有很大的灵活性，所以经过技术及经济上的比较，桥形接线的优势大于单母线的接线形式。由以上分析，最优方案可选择为方案四，即110KV侧为内桥接线，35KV侧为双母线接线，10KV侧为单母分段接线。其接线图见以上方案四。13主变压器的选择在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。131主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电内蒙古工业大学本科毕业设计说明书8源进线，且低压侧电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。1132主变压器型式的选择1相数的确定在330KV及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。2绕组数的确定在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。3绕组连接方式的确定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。4结构型式的选择三绕组变压器在结构上有两种基本型式。1升压型。升压型的绕组排列为铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。2降压型。降压型的绕组排列为铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。3应根据功率传输方向来选择其结构型式。变电站的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。5调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器分接头较少，且必须在停电情况下才能调节；有载调压变分接头较多，调压范围可达30，且分接头可带负荷调节，但有载调压变压器不能并联运行，因为有载分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压器配置，应选用无载调压变压器。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书9133主变压器容量的选择变电站主变压器容量一般按建站后510年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷的5070（35110KV变电站为60），MAXS或全部重要负荷（当、类负荷超过上述比例时）选择。即（11MVANN160AX）式中N变压器主变台数134主变压器型号的选择由所给材料可知10KV侧MWPL15MINPL20MAX35KV侧23I35高压侧L0IN变电站站用（站用率02）则站用电负荷为ZPLZ1520MAX所以变电站最大负荷为SMVASZ84615COSAXMAX则MVANN9381284600AX由以上计算，查发电厂电气部分第481页，选择主变压器型号如下表11主变压器型号及参数损耗KW阻抗电压额定电压KV型号及容量KVA高中低连接组空载短路高中高低中低空载电流SFSZ740000/1101108125385225105YN,YN0,D1160221010517186513其容量比为100/100/50。135负荷率计算内蒙古工业大学本科毕业设计说明书101负荷率的计算公式（12）NS式中实际负荷S变压器容量N此变电站中，有两台主变压器且并列运行，在校验负荷率时，取两台变NS压器容量和。2110KV侧最大、最小负荷率的计算9805423MAXNS1IN335KV侧最大、最小负荷率的计算580423MAXNSIN410KV侧最大、最小负荷率的计算8502MAXNS14IN由以上计算，各电压等级下的负荷率均达到变压器各侧绕组的15以上，因此所选的变压器满足要求。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书11第二章站用电设计21站用电设计的要求及接线形式设计211设计要求站用电接线应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外，尚应满足下列特殊要求1尽量缩小站用电系统懂得故障影响范围，并应尽量避免引起全站停电事故；2充分考虑变电站正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求；3分期扩建或连续施工，对公用负荷的供电，要结合远景规划统筹安排。212站用主接线设计参考发电厂电气部分第210页，35110KV变电站，有两台及以上主变压器时，宜装设两台容量相同、可互为备用的站用工作变压器，每台工作变压器按全站计算负荷选择，两台站用变压器可分别由变压器最低电压级的不同母线段引接。对于本站站用电源的接线形式可设计为图21站用电接线为提高站用电的稳定性，装设的两台站用变，一台运行，另一台作为备用，当其中一台检修时，不会影响整个变电站的用电。22站用变压器的选择221站用变压器的选择的基本原则1变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应；内蒙古工业大学本科毕业设计说明书122阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的；503变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。222站用变压器型号的选择由主变压器选择计算可知MWPZ10则KVAPSZ4298501COS3参考发电厂电气部分第475页，选择站用变压器如下表21站用变压器型号及参数损耗W型号额定容量KVA额定电压KV连接组空载短路阻抗电压空载电流SC10160/10160105/04Y,YN04801860413内蒙古工业大学本科毕业设计说明书13第三章短路电流计算31短路计算的目的、规定与步骤311短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，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。312短路计算的一般规定1计算的基本情况1电力系统中所有电源均在额定负载下运行。2所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。3短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。4所有电源的电动势相位角相等。5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计算容量内蒙古工业大学本科毕业设计说明书14应按本工程设计计划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后510年）。313计算步骤1选择计算短路点。2画等值网络图。1首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。2选取基准容量和基准电压（一般取各级的平均电压）。BSBU3将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。4绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。3化简等值网络为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。NDX4求计算电抗。JSX5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）。53JS6计算无限大容量（或）的电源供给的短路电流周期分量。3JS7计算短路电流周期分量有名值和短路容量。8计算短路电流冲击值。9绘制短路电流计算结果表。32变压器的参数计算及短路点的确定321变压器参数的计算基准值的选取，取各侧平均额定电压MVASB10BU1主变压器参数计算由表11查明可知512173562310050231U1312256752333U电抗标幺值为63041501NBSX内蒙古工业大学本科毕业设计说明书1502X163041563NBSU2站用变压器参数计算由表21查明D25160104NBSX3系统等值电抗35S322短路点的确定此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下图31系统等值网络图33各短路点的短路计算331短路点D1的短路计算110KV母线内蒙古工业大学本科毕业设计说明书16网络化简如图32所示图32D1点短路等值图34501SFX453101BNFJ因为JS所以29453120JSXII3KAUBB021502SINN4561029KAIINNN73462KAIICH21515O403MVUISN332短路点D2的短路计算35KV母线网络化简为图33D2点短路等值图内蒙古工业大学本科毕业设计说明书17470263/03450/21212XXSF74702BNFJ因为3JS所以210741220JSXII5637KAUBB101SINN276315202020KAIINNN3548765KAIICH91O613MVUISN333短路点D3的短路计算10KV母线网络化简为图34D3点短路等值图58016320/16320345/1313XXSF80583BNFJ因为JS内蒙古工业大学本科毕业设计说明书18所以1790581320JSXII3KAUSBB105INN8459170220KAIINNN5849KAIICH651O17033MVUISN334短路点D4的短路计算网络化简只需在图34上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示图35D4点短路等值图5825804FX582104BNFJS因为33J所以391582420JSXII13KAUSBB30INN6451309220KAIINNN14655KAIICH781O内蒙古工业大学本科毕业设计说明书1971538064533MVAUISN34绘制短路电流计算结果表总结以上各短路点短路计算，得如下短路电流结果表表31短路电流计算结果表0S短路电流周期分量稳态短路电流02短路电流短路点编号基值电压KVUB基值电流AIB支路名称支路计算电抗JSX额定电流标幺值I有名值KA标幺值I有名值K标幺值20I有名值KA短路电流冲击值ICH全电流有效值KAOH短路容量MVS公式BS3BNSNNNI2025527152162INUI3D11150502110KV345502029014560290145602901456371322132774D23715635KV4771560210327602103276021032768353498019860D31055510KV55855017998450179984501799845251051496417052D4041443404KV25558144340003915644000391564400039156441439285793715内蒙古工业大学本科毕业设计说明书20第四章电气设备选择与校验导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。41电气设备选择的一般规定411一般原则1应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。2应按当地环境条件校核。3应力求技术先进和经济合理。4选择导体时应尽量减少品种。5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。412有关的几项规定导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条校核电器的基本使用条件。1在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。表41各回路持续工作电流回路名称计算公式变压器回路NNGUSII3051MAX馈电回路COPN32注等都为设备本身的额定值。NIUP,各标量的单位为I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。2验算导体和电器时，所用短路电流见短路电流计算结果表。3验算导体和110KV以下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。4环境条件。选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书2142各回路持续工作电流的计算依据表41，各回路持续工作电流计算结果见下表表42各回路持续工作电流结果表回路名称计算公式及结果110KV母线IGMAX22044A10345301NUS110KV进线IGMAX33962A852/2COS/3NP35KV母线IGMAX69282A345301S35KV出线IGMAX15094A809/12COS/3NU10KV母线IGMAX121244A5301S10KV出线IGMAX38813A80137/2COS/23NP04KV母线IGMAX25525A65301US43高压电气设备选择431断路器的选择与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6220KV的电网一般选用少油断路器，电压110330KV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。1断路器选择的具体技术条件如下1电压（41）NGUU电网工作电压2电流（42）NGIIMAX最大持续工作电压3开断电流内蒙古工业大学本科毕业设计说明书22（43）KDTI式中断路器实际开断时间T秒的短路电流周期分量；DTI断路器的额定开断电流。K4动稳定（44）MAXICH式中断路器极限通过电流峰值；CHI三相短路电流冲击值。MAX5热稳定（45）TITDZ2式中稳态三相短路电流；I短路电流发热等值时间；DZT断路器T秒热稳定电流。TI其中，由和短路电流计算时间T，可从发电厂205ZDI电气部分课程设计参考资料第112页，图51中查出短路电流周期分量等值时间T,从而计算出。DZT2断路器的选择根据如下条件选择断路器电压NGUU电网工作电压电流，各回路的见表42。IIMAX最大持续工作电流MAXGI各断路器的选择结果见下表表43断路器的型号及参数性能指标位置型号额定电压（KV）额定电流（A）额定断开电流（KA）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA）固有分闸时间（S）合闸时间（S）110KV侧OFPI1101101250315803153003120变压器35KV侧HB35361250258025300600635KV出线侧HB353612502580253006006变压器10KV侧HB10101250401004353006006内蒙古工业大学本科毕业设计说明书2310KV出线侧ZN410C10600173294173400502站用DW5400380400400其中OFPI110号断路器见发电厂电气部分第491页；HB35号断路器见发电厂电气部分第490页；HB10号断路器见发电厂电气部分第489页；ZN410C号断路器见电力工程电气设备手册电气一次部分第649页。3断路器的校验1校验110KV侧断路器开断电流KDTI4561KAIDT3KDTI动稳定MAXICH713KAICH80MAXICH热稳定TITDZ21456I032ST查发电厂电气部分课程设计参考资料第112页得651STZ7015615STZD4370422KAI293T则TIDZ2经以上校验此断路器满足各项要求。2校验变压器35KV侧断路器开断电流KDTI2763KAIDT5K内蒙古工业大学本科毕业设计说明书24KDTI动稳定MAXICH3548KAICH0MAXICH热稳定TITDZ21763I02ST查发电厂电气部分课程设计参考资料第112页得651STZ7015615STZD932702322KAI8T则TIDZ2经以上校验此断路器满足各项要求。3校验35KV出线侧断路器此断路器与35KV变压器侧断路器型号相同，且短路电流与校验35KV变压器侧断路器为同一短路电流，则校验过程与校验35KV变压器侧断路器相同。4校验变压器10KV侧断路器开断电流KDTI8459KAIDT0KDTI动稳定MAXICH1052KAICHMAXICH热稳定TITDZ218459I062ST内蒙古工业大学本科毕业设计说明书25查发电厂电气部分课程设计参考资料第112页得651STZ70156105STZD47849222KAI3T则TIDZ2经以上校验此断路器满足各项要求。5校验10KV出线侧断路器开断电流KDTI8459KAIDT317KDTI动稳定MAXICH1052KAICH49MAXICH热稳定TITDZ218459I032ST查发电厂电气部分课程设计参考资料第112页得651STZ7015615STZD470849222KAI3T则TIDZ2经以上校验此断路器满足各项要求。432隔离开关的选择及校验隔离开关是高压开关的一种，因为没有专门的灭弧装置，所以不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，通常与断路器配合使用。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书26隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相同，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，然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。1隔离开关的选择根据如下条件选择隔离开关电压NGUU电网工作电压电流，各回路的见表42。IIMAX最大持续工作电流MAXGI各隔离开关的选择结果见下表表44隔离开关的型号及参数开关编号型号额定电压KV额定电流A动稳定电流KA热稳定电流SKA110KV侧GW21101106005014535KV变压器侧GW43535100080237435KV出线侧GW8353540015565其中GW2110型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；GW435型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；GW835型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；2隔离开关的校验1110KV侧隔离开关的校验动稳定MAXICH713KAICH50MAXICH热稳定TITDZ2由校验断路器可知604371452SKAZ98051422SKATITDZ经以上校验此隔离开关满足各项要求。235KV变压器侧隔离开关的校验动稳定MAXICH内蒙古工业大学本科毕业设计说明书273548KAICH0MAXICH热稳定TITDZ2由校验断路器可知1973207632SKAZ473222SKATITDZ经以上校验此隔离开关满足各项要求。335KV出线侧隔离开关的校验动稳定MAXICH3548KAICH1MAXICH热稳定TITDZ2由校验断路器可知1973207632SKAZ815622SKATITDZ经以上校验此隔离开关满足各项要求。433电流互感器的选择及校验3电流互感器选择的具体技术条件如下1一次回路电压（46）NGU式中电流互感器安装处一次回路工作电压；GU电流互感器额定电压。N2一次回路电流（47）NGIMAX式中电流互感器安装处的一次回路最大工作电流；MAXGI电流互感器原边额定电流。N当电流互感器使用地点环境温度不等于时，应对进行修正。修C40NI正的方法与断路器的修正方法相同。NI内蒙古工业大学本科毕业设计说明书283准确级准等级是根据所供仪表和继电器的用途考虑。互感器的准等级不得低于所供仪表的准确级；当所供仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。与仪表连接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于下要求与仪表相配合分流器、变压器的准确级为05级，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级为05。仪表的准确级为15时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级05，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级05。仪表的准确级为25时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级05与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级10。用于电能测量的互感器准确级05级有功电度表应配用02级互感器；10级有功电度表应配用05级互感级，20级无功电度表也应配用05级互感器；20级有功电度表及30级无功电度表，可配用10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。4动稳定校验（48）DMCHKII2式中短路电流冲击值；CHI电流互感器原边额定电流；M电流互感器动稳定倍数。DK5热稳定校验（49）22TMDZKIT式中稳态三相短路电流；I短路电流发热等值时间；DZT电流互感器原边额定电流。MIT秒时的热稳定倍数。TK4电流互感器的选择根据如下条件选择电流互感器一次回路电压NGUU电网工作电压一次回路电流IIMAX最大持续工作电流内蒙古工业大学本科毕业设计说明书29见表42。MAXGI各电流互感器的选择结果见下表表45电流互感器的型号及参数二次负荷10倍数参数位置型号额定电流比A级次组合准确级次05级1级二次负荷倍数1S热稳定倍数动稳定倍数110KV进线侧LB1102300/505/BB/B05B20201570183变压器35KV侧LCW35151000/505/305/3242286510035KV出线侧LB35300/505/B1/B205/05/B2B2/B2/B205B1B220201555140变压器10KV侧LBJ1010001500/505/D1/DD/D051D0510509010KV出线侧LA10300400/505/31/30513041075135其中LB110型号电流互感器见发电厂电气部分第498页；LCW35型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第194页；LB35型号电流互感器见发电厂电气部分第498页；LBJ10型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第187页；内蒙古工业大学本科毕业设计说明书30LA10型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第186页。5电流互感器的校验1110KV进线侧电流互感器动稳定DMCHKII2371AICH152800AIDMCHI2热稳定2TMDZKIT由校验断路器可知604371452SKDZ03222SAITMTDZ经以上校验此电流互感器满足各项要求。2变压器35KV侧电流互感器动稳定DMCHKII28354AICH16427010AIDMCHI2热稳定2TMDZKIT由校验断路器可知1973207632SKDZ456122SAITMTDZ经以上校验此电流互感器满足各项要求。335KV出线侧电流互感器动稳定DMCHKII28354AICH93710IDMCHI2热稳定2TMDZKIT由校验断路器可知1973207632SKADZ5022SITMTDZ内蒙古工业大学本科毕业设计说明书31经以上校验此电流互感器满足各项要求。4变压器10KV侧电流互感器动稳定DMCHKII2510AICH190279AIDMCHI2热稳定2TMDZKIT由校验断路器可知7164084592SKDZ0122AITMTDZ经以上校验此电流互感器满足各项要求。510KV出线侧电流互感器动稳定DMCHKII2510AICH763852343AIDMCHI2热稳定2TMDZKIT由校验断路器可知7164084592SKDZ9270322AITMTDZ经以上校验此电流互感器满足各项要求。434电压互感器的选择及校验1电压互感器选择的具体技术条件如下1一次电压1U（410）NNU9011式中电压互感器额定一次线电压，其允许波动范围为NNU102二次电压电压互感器二次电压，应根据使用情况，按发电厂电气N2部分课程设计参考资料第118页、表58进行选择。3准确等级电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定。4二次负荷2S内蒙古工业大学本科毕业设计说明书32（411）NS2式中二次负荷；2S对应于在测量仪表所要求的最高准确等级下，电压互感器的额定N容量。2电压互感器的选择由电压互感器选择的技术条件及各侧使用情况1110KV侧10KVUN3/2235KV侧5N102V310KV侧KUN102三侧电压互感器准确等级1级参考发电