110kV变电所毕业设计方案说明书(1)

1、110kV变电所毕业设计方案说明书（1）110kV 变电所毕业设计说明书目录、乙前言第一章电气主接线选择第二章变压器的选择第三章短路电流计算第四章电气设施选择第五章所用电的选择第六章防雷规划第七章直流系统第八章继电保护配置第九章电缆基础设施第十章工程投资估计第十一章参照文件第十二章英文资料翻译附图1：电气主接线图附图2：继电保护配置图前言本毕业设计为兰州理工大学二。二级电力系统及自动化专业（专科）毕业设计，设计题目为：110KV变电站（电气部分）设计。此设计任务旨在表现我们小组对本专业各科知识的掌握程度， 培养我们小组各成员对本专业各科知识进行综合运用的能力， 同时检验本专业学习四年以来的学习

2、结果。第一依照任务书上所给系统与线路及全部负荷的参数，剖析负荷发展趋向。从负荷增加方面说了然建站的必要性， 今后经过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并经过对负荷资料的剖析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了 110kV， 35kV， 10kV 以及站用电的主接线，今后又经过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数， 容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号， 最后， 依照最大连续工作电流及短路计算的计算结果， 对高压熔断器， 隔走开关， 母线， 绝缘子和穿墙套管， 电压互感器，电流互感器进行了选型，进而完成了 110kV 电气一次部分的设计。设计小组共有 19 人组成， 在设计过程中，

3、 各成员进行了分工共同学习，分工协作，查阅大量相关技术资料，经多次更正，形成设计稿。小组设计学员有：。一、主要设计技术原则本次110KV变电站的设计，经过四年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上， 认识了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向， 依照现代电力系统设计要求， 确定设计一个110KV综合自动化变电站，采用减少设施运行微机监控技术及微机保护，一次设施选择增强自动化程度，保护工作量，突出无油化，免保护型设施，采用当前较为先进的一、二次设施。将此变电站做为一个枢纽变电站考虑，三个电压等级，即 110KV/35KV/10KV 。设计中依照变电所总布署设计技术规程、交流高压断路器参数采

4、用导则、交流高压断路器订货技术条件、交流电气装置的过电压保护和绝缘配合、火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程、高压配电装置设计技术规程、110KV-330KV变电所计算机监控系统设计技术规程及本专业各教材。二、设计任务：随着公民经济的发展， 工农业生产的增加需要， 迫切要求增加供电容量，拟新建武南变电所。1. 实测待建的变电所各电压级负荷数据，回路数，同时率见表4，武南变电所每年负荷增加率5%，需考虑五年近期发展计划。变电所总负荷：S110=Ki （S35+S10）（1+5%） 52. 电力系统各厂、所、输电线等主设施的技术参数见表1 、 2 、 3 、 5。三、其余原始资料：所址地形地势平

5、坦，土石方开挖较少，土壤电阻率为 1.5X104欧姆.厘米，地处海拔1600 米，高于百年一遇最高洪水位。该地区天气，平均气温15 °C最高气温35,最低气温-20 0Co交通，新建武南变电所西侧有一条国家二级公路，进所公路为 0.4 公里。水源：新建武南变电所周边有河流，供水方便，水量充足。1 、 设计内容：a） 变电所接入系统及用户供电线路设计：依照待建变电所供用电用户总负荷、 用电用户对变电所供电可靠性要求与系统接入点的距离，确定待建变电所接入系统的方式、线路电压等级、回路数、导线规格。剖析各用户对供电不中断可靠性的要求，确定各用户供电线路方案：回路数、导线规格。b） 变电所电

6、气主接线和所用电设计制定满足供电可靠性， 运行灵便性要求的主变比较， 确定待建变电所的主变方案。对技术上满足要求的主变方案经过经济比较， 确定待建变电所的主变、*方案。依照所确定的主变方案和进出线回路数，经过技术比较，论证，确定待建变电所各电压等级的主接线方式。确定待建变电所所用电方案所用变压器台数、 型号、 容量和所用电接线方式（所用电负荷按0.1%变电所容量计）。2、短路电流计算（ 1） 为保证变电所所采用的电器设施， 在短路故障状态时的安全，采用三相短路时的电流进行校验。（ 2） 三相短路电流的计算，采用标幺值和运算曲线，分别计算0秒、 0.1 秒、 4 秒时的值，并进而计算短路电流的最

7、大值ich 、 0.1 秒短 路容量Sd（0.1s）和4秒短路容量Qd（4s）作为电气设施动牢固、切断容量、 热牢固的校验。3、选择变电所电气设施选择变电所110KV、 35KV、 10KV 的断路器、隔走开关、母线、电流互感器、电压互感器避雷器及中性点接地设施。4、配置变电所保护方式。四、设计要求1 设计及计算说明书（ 1） 明书要求书写整齐，井井有条，表达正确、语言正确。（ 2） 算书内容：为各设计内容最后成就的确定供应依照进行的技术剖析、论证和定量计算，如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设施选择、及继电保护的配置等。（ 3） 算书要求：计算无误，剖析论证过程简单了然，各设计内容列

8、表汇总。2图纸（ 4） 绘制变电所电气主接图一张（A1 纸）和变电所继电保护配置图 2 张（ A4 纸）。（ 5） 图纸要求：用标准符号绘制，部署平均，设施符号大小合适，清楚雅观。110kV变电所毕业设计方案说明书（1）表1发电机主要参数厂名机号型号P0 (MVVU0 (KSCOS)Xd*南宫火电站#1-2QFS-50-25010.50.80.226刘沛火电站#1-2QFQ-50-25010.50.80.199大河火电站#1-2QFS-50-25010.50.80.226系统表2(a)主变压器主要技术参数厂所名台 数型号容量比(MVA)短路电压百分比空载 电流 (%)Ui - n(%)Ui -

9、 m(%)Un - m(%)南宫火电站2SSPL1-60/1106010.50.85凉州变1SSPLQ1-60/11060/60/3017.510.56.50.8发放变2OSFPSL-120/220120/120/608.42918.40.178刘沛火电站2SSPL1-60/1106010.50.8r武威变2SSPL-60/11060/60/3017.510.56.50.8大河火电站2SSPL1-60/1106010.50.85:黄羊变1SSPL1-60/11060/60/3017.510.56.50.8武国义2自选表2(b)主变压器主要技术参数厂所名称耗费(Kvy110KV 侧空载高-低中-

10、低高-低总计最大负荷最小负 荷南宫火电站130310是最大 负荷的80%凉州变5335025530050+j24发放变130. 746525827690+j75刘沛火电站130310武威变5335025530090+j72大河火电站130310黄羊变5335025530045+j35表3主变压器高压侧实质电压发电厂名称110KV侧实质电压UmaxUmin南宫火电站115110刘沛火电站115110大河火电站113112系统（发放变220KV）230220表4待建武南变电所各电压级负荷数据电压 等级线路 牌最大负荷（MW功率 因数负荷 级别甲乙丙丁35KVA所15141314. 50.852同时

11、率K1=0.9Tmax=5000 小时B所11.51211120.82C所1010870.82造纸厂88. 5890.81化工厂151511100.81医院11.512450.85110KV站甲21 . 3220.91同时率K1=0.85Tmax=3500 小时站乙1. 51 . 92. 31.70.92毛纺厂10. 80. 91.10.92水泥厂1. 210. 91.30.92纺织厂0. 80. 80. 80.90.92水厂21 . 51 . 92.20.91方案 分配方案1234567835KV甲乙丙丁甲乙丙丁10KV甲乙丙丁丁丙乙甲表5线路参数起址厂所长度（Km型号黄-大70LGJ-24

12、0黄-城50城-凉60城-发50凉-南50LGJ-150凉-发55LGJ-240发-武60LGJ-185武-刘80LGJQ-300发-系统100LGJ-400第一章电气主接线选择现代电力系统是一个巨大的、严实的整体。各种发电厂、变电站分 工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的利害不仅 影响到发电厂、变电站和电力系统自己，同时也影响到工农业生产和人 民平时生活。因此，发电厂、变电站主接线应合理。一、主接线的设计依照：1. .变电所在电力系统中的地位和作用。2. 变电所的分期和最后建设规模。3. 负荷的大小和重要性，一级负荷必定设两个独立电源供电；二级负荷一般也设两个独立电源供电；

13、三级负荷一般只设一个电源供 电。4. 系统备用容量大小。5. 系统专业对电气主接线供应的详尽资料。接线方式2 主变压器的选择。3 断路器的设置。三、主接线设计的基本要求：1 运行的可靠断路器检修时可否影响供电；设施和线路故障检修时，停电数量的多少和停电时间的长短，以及可否保证对重要用户的供电。2 拥有必定的灵便性主接线正常运行时能够依照调换的要求灵便的改变运行方式，达到调换的目的，而且在各种事故或设施检修时，能赶忙地退出设施。切除故障停电时间最短、影响范围最小，而且再检修在检修时能够保证检修人员的安全。3 操作应尽可能简单、方便主接线应简单清楚、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握

14、。复杂的接线不仅不便于操作，还经常会造成运行人员的误操作而发惹祸故。 但接线过于简单， 可能又不能够够满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不用要的停电。4 经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵便方便的基础上，还应使投资和年运行开销小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。5 应拥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，在选择主接线时还要考虑到拥有扩建的可能性。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、出线数量的多少、电网的结构等。四、高压配电装置的基本接线及合用范围1 单母接线的优缺点：优点：接线简单清楚、设施少、操作方便

15、、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵便可靠，任意元件故障或检修，均须使整个配电装置停电。单母线可用隔走开关分段，但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔走开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。合用范围：一般只合用于一台发电机和一台主变压器以下三种况：1）、 6-10KV 配电装置的出线回路数不高出 5 回；2 ）、 35-63KV 配电装置的出线回路数不高出 3 回；3）、110-220KV 配电装置的出线回路数不高出 2 回。2、单母分段接线的优缺点：优点：1）、用断路器把母线分段后，对重要用户能够从不一样样断引出两个回路由两个电源供电。2）、当一段母线发生故障，分开

16、母联断路器，自动将故障间隔，保证正常段母线不中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走开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。2）、当出现为双回路时，常使架空线路出现交错超越。3）、扩建时需向两个方向均衡扩建。合用范围：1）、 6-10KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时。2）、35-63KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。3）、110-220KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。3、双母线接线优缺点：优点：1）、供电可靠。经过两组母线隔走开关获取换操作，能够轮流检修一组母线而不致使供电一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔走开关

17、，只停该回路。2）、调换灵便。各个电源和各回路负荷能够任意分配到某一组母线上，能灵便地适应系统中各种运行方式调换和潮流变化的需要。3）、扩建方便。向双母线的任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷平均分配，不会引起原有回路的停电。当有双架空线路时，能够序次部署，致使连接不一样样的母线段时，不会如单母分段那样致使出线交错超越。4）、便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路断开，单独接至一组母线上。缺点：1）、增加一组母线时每回路就需要增加一组母线隔走开关。2）、当母线故障或检修时，隔走开关作为倒换操作电器，简单误操作。 为了防范隔走开关误操作， 需在隔走开关和断路器之间装设连锁装

18、置。合用范围： 当出线回路数和母线上的电源很多、 输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设施检修时不相同意影响对用户的供电、系统运行调换对接线的灵便性有必定要求时采用，各级电压采用的详尽条件以下：1 ） 610KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。2 ） 3563 KV配电装置，当出线回路数高出8回时；或连接的电源很多、负荷较大时。3 ） 110220 KV配电装置出线回路数为 5回及以上时；或当110220KV 配电装置在系统中居重要地位，出线回路数为 4 回及以上时。4 带旁路母线的单母线分段接线优缺点：当检修短路器时，将迫使用户停电。特别是电压为35KV

19、以上的线路输入电功率较大，短路器检修需要时间较长，会带来较大的经济损失，为此可增设旁路母线，能够保证重要用户的供电。合用范围：当110KV出现在6回及以上时，220KV在4回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线，在不相同意停电检修断路器的殊殊场合下设置旁路母线。五经济技术剖析依照以上经济技术剖析：(1) 110KV母线选择双母线接线。由于所共35KV和10KV都为I、II类负荷供电要求高，为了保证供电的可靠性和矫捷性因此选择双母线接线 形式；(2) 35KV选择单母分段接线。关于35KV电压侧，由于待建变电所 35KV有I、n类负荷。I类负荷 50% n类负荷50%供电可靠性要求很高，

20、同时全部采用双回线供电，为满足供电的可靠性和灵便性，应选择单母分段接线形式；(3) 10KV选择单母线分段接线。由于待建变电所 10KV出线有I、n 类负荷。I类负荷33% n类负荷67%供电可靠性要求较高，同时负荷 采用双回线供电且采用手车式开关柜，因此单母分段接线能够满足要求，为满足供电的可靠性和灵便性，应选择单母分段接线形式。依照设计资料供应白电力系统接图 1,选择由发放变接引110KV两回 主供线路供电，同时由110KV黄羊变和110KV凉州变分别接引110KV备用 线路一回。当发放变故障时可投入 110KV黄羊变或110KV凉州变线路，进 而提高本变电站的供电可靠性。第二章 变压器的

21、选择一、 主变压器选择1 选择原则1) 为保证供电可靠性，在变电所中，一般装设两台主变压器；2) 为满足运行的矫捷性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组变压器，采用三绕组变压器占的面积小，运行及保护工作量110kV变电所毕业设计方案说明书(1)少，价格低于四台双绕组变压器，因此三绕组变压器的选择大大优于四台 双绕组变压器；3) 装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故后其余主变压器的容量应保证iI?所全部负荷的 70姒上，并保证用户的一级和二级全 部负荷的供电。2 .变电所主变压器台数的确定主变台数确定的要求：1) .对大城市郊区的一次变电站， 在中、低压侧已组成环网的情况下，

22、 变电站以装设两台主变压器为宜。2) .对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应试虑装设三台主变压器的可能性。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系亲密，且在一次主接线中已考虑采用双母线接线的方式。应采用两台主变压器，并列运行且 容量相等。3 .变电所主变压器容量的确定主变压器容量确定的要求：1) .主变压器容量一般按变电站建成后 510年的规划负荷选择，并 合适考虑到远期1020年的负荷发展。35KV系统10KV系统S甲二=86.81MVAS甲二=9.44MVAS乙:=87.47MVAS乙:=8.11MVAS丙二=67.51MVAS丙二=9.78MVAS 丁 = 70.41

23、MVAS 丁 = 13.43MVA故35 KV选择S丙方案，10KV选择S乙方案。变电所总负荷：Siio= Ki (S35+ S10) X (1+5% 5=(0.9 X 67.5+0.85 X8.11 ) X ( 1+5%) 5 =86.57MVA主变容量：S 总=86.57 X 70%=60.6MVA2) .依照变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。 关于有重要负荷的变电站，应试虑当一台主变压器停运时，其余变压器容 量在设计及过负荷能力后的同意时间内，应保证用户的一级和二级负荷： 对一般性变电站停运时， 其余变压器容量就能保证全部负荷的6070% S总=60.6MVA由于上述条

24、件所限制。应选两台63000KVA的主变压器即可满足 负荷需求。4 .变电站主变压器型式的选择拥有三种电压等级的变电站中， 如经过主变压器各侧绕组的功率均达 到该变压器容量的15%上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功 补偿设施时，主变压器采用三饶组。而有载调压较简单牢固电压，减少电 压颠簸因此选择有载调压方式，且规程上规定对电力系一致般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器采用有载三圈变 压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用 Y0连接；35kV采用Y。连 接，其中性点多经过消弧线圈接地。35kV以下电压变压器绕组都采用连接。故主变参数以下：型号及容量(K

25、VA)额定电压高/中/低(KV)连接组别耗费(KW)阻抗电压U(%)空载电流(%)重量(t)空载短路高中高低中低高中高低中低SFSZ7-63110± 8XY0/ Y0/0001.25%/38.5/11A -12-1184.735030025510.517.56.51.240.5第三章短路电流计算短路是电力系统中最常有的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会损坏电力系统的牢固性，并损坏电气设施。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必定对短路电流进行计算。短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行相关的校验。按

26、三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有3个，即110KV母线短路(K1点)，35KV母线短路(K2)点，10KV母线短路(K 3点)。110KV短路电流计算110kV变电所毕业设计方案说明书（1）X1* = Xd* (Sj/PN)COS (J)X2* = X3* = (UK1%/100) X (Sj/SN)=(10.5 + 100)X(100 +60) = 0.175X4* = X5* = 0.4L X (Sj/Uj2)=0.4 X 80X(100/1152) = 0.242X6* = 0.4L X (Sj/Uj2)=0.4 X 60X(100/1152) = 0.1

27、81X7* = Xd* (Sj/PN)COS 力=0.226 X (100 X 0.8)/100 = 0.181X8* = X9* = (UK1%/100) X (Sj/SN)=(10.5 +100)X(100 +60)= 0.175X10* = X11* = 0.4L (Sj/Uj2)=0.4 X 50X(100 +1152) = 0.151X12* = 0.4L (Sj/Uj2)=0.4 X 55X(100 + 1152) = 0.166X13* = X14* = 0.4L (Sj/Uj2)=0.4 X 100X(100 +2302) = 0.0756X15* = 1/200 x(UdI-

28、 n + UdI-mUdn- m) x 100/120=1/200 X(8.4 +29-18.4) = 0.0792X16* = 1/200 x(UdI- n + Udn - m- UdI- m) x 100/120=1/200 X (8.4 + 18.5 - 29) X 100/120 = 0X17* = X18* = 0.4L1 (Sj/Uj2)=0.4 X 50X(100 + 1152) = 0.151110kV变电所毕业设计方案说明书(1)X19* = X20* = 1/200 X (UdI- m + Udn - m - Udi- n ) X 100/63=1/200 X (17.5+

29、6.5-10.5) X 100/63 = 0.107X21* = X22* = 1/200 X (Udi- n + Udi-IIIUdn - m) X 100/63=1/200 X (17.5+10.5-6.5) X 100/63 = 0.1706X23* = X24* = 1/200 X (Ud I- n + Udn - m Udi- m ) X 100/63=1/200 X (10.5+6.5-17.5) X 100/63 = 0XE 1*= X1* + X2* / X3* +X4* / X5*+X6*=0.1592+0.175/2+0.242/2+0.181 = 0.5487XE 2*=

30、 X7* + X8* / X9* +X10* / X11*+X6*=0.181+0.175/2+0.151/2+0.166 = 0.51XE 3* = X13* /X14* +X15*=0.0756/2+0.0792 = 0.117XE 4* = X17* /X18*=0.151/2 = 0.0755XE* ' = XE1* / XE2*=0.5487 X 0.51/(0.5487+0.51) = 0.264XE*" = XE* ' + XE4*+ XE*Z x XE4*/ X E3*=0.264+0.0755+0.264 X 0.0755/0.1117 = 0.51

31、XE* = X E3*+XE4*+ X E3* XXE4*/ X £*，=0.117+0.0755+0.117 X 0.0755/0.264= 0.226110KV当d1点短路时：(1) . X系统短路计算ffI * = 1/X js = 1/X E*=1/0,226=4.42KAffffI = I oo= I * Ij = 1/X Eg*x(Sj/V3 Uj )= 4.42 X (100/ V3X115)= 2.22KA(2) .有限系统：将转移电抗变为计算电抗Rs*Xis* =Xe* x( ESn/Sj)=0.51 X(2 X 100/100 X0.8)=1.28由Rs*查运算曲

32、线，电流为标幺值：I * (。，)= 0.81 ;I *(0.1 ,)= 0.77 ;I * (4,)= 0.85ch短路时的总电流： ff_I" d(o')= I + I * (o,)x ( ESn/ V3 Uj )= 2.22 + 0.81 X (2 X 100/ V3X 115X CO)= 2.22 + 0.81 X (2 X 100/ V3X 115X 0.8)=3.237KAd (0,1 ' ) =| + I* (0.1 ') x (ESN/V3 Uj)= 2.22 + 0.77 X(2 X 100/V3X115X CO)= 2.22 + 0.77

33、X(2 X 100/V3X115X 0.8)= 3.186KAI d(4')= I +1 *(4')X (ESN/V3 Uj )=2.22 +0.85 X (2 X 100/，3X 115XCOS)=2.22 +0.85 X (2 X 100/V3X 115X0.8)= 3.287KA0 秒时的冲击电流：i ch(0' ) =，2 x Kchx I '' d(0)=V2X 1.8 X 3.327=8.24(KA)0 1 秒时的短路容量：Sd (0.1，)= V3 Uj I d (0.1 ')=，3 X 115 X 3.186=634.6(MVA)

34、4 秒时的短路热容量：Qd(4)= Qp+ QNp=t k/12(I d2+ 10 I d2 (0.1 ' ) + I d2 (4' ) ) +TX I =4/12 (3.2372+ 10X 3.1862+3.287 2) + 0.1 X 2.237 2= 40.91 1.048= 41.96 KA 2.S二.35KV短路电流计算110kV变电所毕业设计方案说明书(1)35KV当d2点短路时：Xa* = X2i*/2=0.1706/2=0.0855Xb* = X23*/2=0/2=0Xc* = X19*/2=0.107/2=0.0535Xab*= X a* + Xa*=0.08

35、55 +0=0.0855Xf* = X±* + X ab* + X±* XXab* / X E*=0.51+0.0855+0.51 X 0.0855/0.226 =0.7884X±g* = Xe* + Xab* + Xe* X Xab*/ X £*"=0.226+0.0855+0.226 X 0.0855/0.51= 0.3494(1) . 00系统短路计算:1 * = 1/X js = 1/ X g*= 1/0.3494 = 2.862KAI = I oo = I * I j=1/ X g*x(Sj/，3 Uj )=2.862 X(100/

36、V3X37) = 4.466KA(2) . 有限系统：将转移电抗变为计算电抗Xjs*Xs* = Xf*X(ESN/Sj)=0.7884 X (2 X 100/100 X 0.8) = 1.971由 Xjs* 查运算曲线，电流为标幺值：I * (0' ) = 0.52 ;I *(0.r)= 0.49;I * (4')= 0.53d1 短路时的总电流：I d(0')= I + I*(0')x (!2SW，3 Uj )=4.466 + 0.52 X (2 X 100/，3 X 37 X COS)=4.466 +0.52 X(2 X 100/，3 X 37X 0.8)=

37、 6.495KA110kV变电所毕业设计方案说明书(1)I d (0.1，)= I +I *(0.1 7)x ( ESnZ V3 Uj )=4.466 + 0.53 X (2 X 100/，3 X 37 X CQSb )=2.22 + 0.77 X (2 X 100/V3X 37X0.8)=6.378KAI d(4')= I +1 *(4')x (!2SW，3 Uj )=4.466 +0.53 X(2 X100/，3X 37XCQS)=4.466 +0.53 X(2 X 100/，3X 37X 0.8) = 6.534KA0秒时的冲击电流：i ch(0' )=，2XKc

38、hX I d (0)=V2X 1.8 X 6.495 = 13.466KA0. 1秒时的短路容量：Sd(0.)=V3 Uj I d(0.1 ')=，3 X 37 X 6.378 = 408.73(MVA)4秒时的短路热容量：Q (4 ) = Qp+CNP=t k/12(I d2+10 I d2(0.1,)+I d2(4')+TX I =4/12 (6.4952+10X6.3782 + 6.5342) + 0.1 X 6.495 2=163.889 +4.22 =168.11 KA2.S110kV变电所毕业设计方案说明书(1)10KV短路电流计算:10KV当d3点短路时：Xac*

39、 = Xa* + Xc*=0.0855 +0.0535 = 0,139Xnf = x £*'' + Xac* +X汇* X Xac* / X 汇*=0.51 + 0.139 + 0.51 X 0.139/0.226=0.963Xn* =X£* + Xsc* +XE* X Xac*/ X 于=0.226 +0.139 +0.226 X 0.139/0.51=0.427(1). X系统短路计算I* = 1/X js = 1/ X n*=1/0,427 = 2.342KAI = I 8 = I * . I j = 1/ X Eg*x(Sj/V3 Uj )=2.34

40、2 X (100/ V3X 10.5) = 12.878KA(2),有限系统：将转移电抗变为计算电抗Xs*Xjs* = Xm*X (ESN/Sj)=0.963 x (2 x 100/100 x 0.8)=2.41由Xs*查运算曲线，电流为标幺值：I *(0，)= 0.42 ;I * (0.1 ' ) =0.41 ;I* (4,)=0.52d1短路时的总电流：I d(0')= I + I *(0')x(Z2Sn，3 Uj )=12.878 + 0.42 X (2 X 100/，3X 10.5 X COS)=12.878 +0.42 X (2 X 100/，3X 10.5

41、X0.8)=18.65KAI d(0,1 ') = I + I *(0.1 ')x ( ESN/，3 Uj )=12.878 + 0.41 X(2 X100/V3X10.5 X COSb)=12.878 + 0.41 X(2 X100/V3X10.5 X 0.8)=18.51KAI d (4，)= I +1 * q)x ( ESn/ V3 Uj )=12.878 +0.42 X(2 X 100/V3X 10.5 X COS )=12.878 +0.42 X(2 X 100/V3X 10.5 X 0.8)=18.65KA0秒时的冲击电流：ich(0，)=，2XKchxI d (0

42、，)=V2X 1.8 X 18.65=47.47KA0. 1秒时的短路容量：Sd (0.1 ' ) =V3 Uj I " d (0.1，)=，3X 10.5 X 18.51=336.63(MVA)4秒时的短路热容量：Qd (4 ) = Qp+QNP=t k/12(I d2+ 10 I d2 (0.)+ I d2 q )十 TX I =4/12 (18.652+10X18.51 2+18.652) + 0.1 X 18.652=1373.95 + 34.78=1408.73 KA2.S110KV变电所两台变压器并列运行时母线发生三相短路参数短支路名基准短路电抗（标幺值）I &#

43、39;' dI '' dSdSdQd (4 )I ch路称电压无量大系有限系统 )(0.1 ")(0.1 ')(0.1 ')(KA.S)(KA)占八、(KV)统(Xjs)(KA)(KA)(MVA)(MVA)110kV变电所毕业设计方案说明书（1）di110KV1150.2260.513.2373.1863.287634.641.968.24d235KV370.34940.78846.4956.3786.534408.73168.1113.47d310KV10.50.4270.13918.6518.5118.65336.631408.7347.4

44、7第四章电气设施选择一、电气设施选择的一般原则由于电气设施和载流导体得用途及工作条件各异，因此它们的选择校验项目和方法也都圆满不一样样。但是，电气设施和载留导体在正常运行和短路时都必定可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设施选择的一般原则为：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。2 .应满足安装地址和当地环境条件校核。3 .应力求技术先进和经济合理。4 .同类设施应尽量减少品种。5 .与整个工程的建设标准协调一致。6 .采用的新产品均应拥有可靠的试验数据并经正式签订合格的特别情况下采用未经正式判断的新产品应经上级同意。技术条件：选择的高压电器，应能在长

45、远工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1 .电压采用的电器同意最高工作电压 Uma射得低于该回路的最高运行电压Ug,即，Umax>Ug2 . 电流采用的电器额定电流Ie 不得低于 所在回路在各种可能运行方式下的连续工作电流Ig ，即 Ie>Ig校验的一般原则：1. 电器在选定后应按最大可能经过的短路电流进行动热牢固校验， 校 验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。2. 用熔断器保护的电器可不校验热牢固。3. 短路的热牢固条件Qdt在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2SIt t 秒内设施同意经过的热牢固电流有效值（KA2S）T设施同意经过的热牢固电流时间（s）

46、校验短路热牢固所用的计算时间 Ts 按下式计算t=td+tkd 式中 td 继电保护装置动作时间内（S）tkd 断路的全分闸时间（ s ）4. 动牢固校验电动力牢固是导体和电器承受短时电流机械效应的能力， 称动牢固。满足动牢固的条件是：上式中 短路冲击电流幅值及其有效值同意经过动牢固电流的幅值和有效值在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设施相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应依照实质需要确定。高压电器没有明确的过载能力，因此在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下

47、回路连续工作电流的要求。二、按正常工作条件选择导体和电器1 .按工作电压选择 :采用的电器同意最高工作电压不能够够低于该回路的最高运行电压,即:Umax > Ug式中：Umax 电器同意最高工作电压；Ug 回路的最高运行工作电压；一般电器同意的最高工作电压：当额定电压在220KV及以下时为1.15 UN;额定电压在330500KV时为1.1Un。而实质电网的最高运行电压 Un 一般不高出1.1 U NS应选择电器时，一般可依照电器的额定电压 UN不低于 装置地址电网额定电压 UNS的条件选择。即:Un > Uns2 . 按工作电流选择110kV变电所毕业设计方案说明书（1）采用导体

48、的长远同意电流不得小于该回路的连续工作电流。由于高压电器没有连续过载能力，在选择其额定电流In时，应不小于在各种合理运行方式下该回路的最大连续工作电流Imax即:Imax Ig三、电气设施的选择原则1. 高压断路器的选择高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用， 是高压电路中最重要的电器设施。型式选择：本次在选择断路器， 考虑了产品的系列化， 既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设施的运行和检修。选择断路器时应满足以下基本要求：1） . 在合闸运行时应为良导体，不但好长远经过负荷电流，即使通很短路电流，也应该拥有足够的热牢固性和动牢固性。2） . 在跳闸状态下应拥有优异的绝

49、缘性。3） . 应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。4） . 应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体小、重量轻、安装保护方便。断路器选择的详尽技术条件：1）、电压：Ug （电网工作电压） Un;2）、电流：Ig max （最大连续工作电流） In ;由于高压开断器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路连续工作电流的要求，及取最大连续工作电流Ig max.。3）、开断电流（开断容量）：Id t & Ibr（或 Sd t < Sbr）式中：Id t 一断路器实质开断时间t秒的短路电流周期重量；Ibr 断路器 t 秒的开断容量；Sd t

50、一断路器的额定开断电流；Sbr 断路器额定开断容量。4）、动牢固i ch & i max式中： i ch 三相短路电流冲击值i max 断路器极限经过电流峰值。5）、热牢固I 002t dz < I 12t式中：I oo 一稳态三相短路电流；t dz 短路电流发热等值时间（又称假想时间）；I t 断路器 t 秒热牢固电流。2. 隔走开关的选择隔走开关是高压开关设施的一种， 它主若是用来间隔电源， 进行倒闸操作的，还可以够够拉、合小电流电路。选择隔走开关时应满足以下基本要求：1） . 隔走开关分开后应拥有明显的断开点， 易于鉴别设施可否与电网分开。2） . 隔走开关断开点之间应有足

51、够的绝缘距离， 以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。3） . 隔走开关应拥有足够的热牢固性、动牢固性、机械强度和绝缘强度。4） . 隔走开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最正确的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。5） . 隔走开关的结构简单，动作要可靠。6） . 带有接地刀闸的隔走开关，必定装设连锁机构，以保证隔走开关的正确操作。隔走开关选择的详尽技术条件1）、电压：Ug （电网工作电压） Un2）、电流：Ig max （最大连续工作电流） In由于高压开断器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路连续工作电流的要求，及取最大连

52、续工作电流Ig max.3）、动牢固i ch W i max式中： i ch 三相短路电流冲击值i max 断路器极限经过电流峰值4）、热牢固I 002t dz & I 12t式中：Ioo 一稳态三相短路电流；t dz 短路电流发热等值时间（又称假想时间）；It 断路器 t 秒热牢固电流3. 各级电压母线的选择选择配电装置中各级电压母线，主要应试虑以下内容：1）、选择母线的资料，结构和排列方式；2）、选择母线截面的大小；3）、检验母线短路时的热牢固和动牢固；4）、对35kV 以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下可否发生电晕；5）、关于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为防范共振，应校验母线自振频率。裸导体选择的详尽技术条件：1）型式：载流导体一般采用铝质资料。关于连续工作电流较大且地址特别狭窄的发电机、 变压器出线端部， 或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有较严重的腐化场所，可采用铜质资料的硬导体。回路正常工作电流在40008000A时，一般采用槽型导体。110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。2 ）按最大连续工作电流选择导线截面SI g - max & K 0 I y110kV变电所毕业设计方案说明书（1）式