论文--110kV变电站设计上海电力学院

1、-. z.本科毕业论文发电厂设计电力学院 施春迎第一章 主变及所用变的选择第一节 主变压器的选择一、负荷统计分析35kV侧Q1ma*=Q2ma*=Q3ma* =Q4ma* =Q5ma* =P1ma*+P2ma*+P3ma*+P4ma*+P5ma*=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW)=Q1ma*+Q2ma*+Q3ma*+Q4ma*+Q5ma*=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35KVarS35MA*=45548.66KVA=0.83考虑到负荷的同时率，35kV侧最大负荷应为：S35MA*=S35MA*=4554

2、8.660.85=38716.36(KVA)10kV侧:Q1ma*=Q2ma* =Q3ma* =Q4ma* =Q5ma* =Q6ma* =Q7ma* =Q8ma* =Q9ma* =Q10ma* =P1ma*+P2ma*+P3ma*+P4ma*+P5ma*+ P6ma*+P7ma*+P8ma*+P9ma*+P10ma*=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+150016000KW= Q1ma*+Q2ma*+Q3ma*+Q4ma*+Q5ma*+Q6ma*+Q7ma*+Q8ma*+Q9ma*+Q10ma*=1549.36+1239.49+1125+

3、1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7KVarS10MA*=19246.84KVA=0.83考虑到负荷的同时率，10kV侧最大负荷应为：=S10MA*=19246.840.85=16359.81(KVA)3、110kV侧:S110MA*=55076(KVA)考虑到负荷的同时率，110kV侧最大负荷应为：= S110MA*=550760.85=46815(KVA)二、主变台数确实定根据35-110kV变电所设计规3.1.2条规定在有一、二级负荷的变电所宜装设两台及以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台

4、主变压器。三、主变容量确实定：根据35-110kV变电所设计规3.1.3条规定装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。故本设计满足两个条件：1、两台总容量S2、S6075本变电所按建成后5年进展规划，预计负荷年增长率为5%，因此：S1+mt=468151+0.055=59749(KVA)式中t为规划年限，m为增长率 S=60%S0.659749=35849.4(KVA)查产品目录，选择两台变压器容量一样，每台容量为40000KVA。四、主变型式优先考虑选三相变压器依设计原则，只要不受运输条件限制，应优先考虑三相变压器。

5、该变电所主变压器为110kV降压变，单台容量不大40000KVA，不会受到运输条件限制，应选用三相变压器。2、具有三个电压等级/38716.36/468150.830.15/16359.81/468150.350.15根据35-110kV变电所设计规3.1.4条规定具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达该变压器容量的15以上，主变压器宜采用三线圈变压器。上述两式均大于15，应选择主变为三圈变压器3、本设计110kV主网电压采用中性点直接接地方式大电流接地系统，而中压电网为35kV采用小电流接地系统由于中性点具有不同的接地方式，而自耦变压器上下压侧之间有电的直接联系，要求高、低压

6、绕组的中性点运行方式须一致，所以本所不宜采用自耦变压器，选择普通的三绕组变压器。4、容量比由上述计算可知：主变压器额定为40000KVA，35kV侧负荷占主变容量的97，大于50，为满足35kV侧负荷的要求与需要，故35kV侧容量取100的额定容量。10kV侧负荷占额定容量的41，小于50，故10kV侧绕组容量取50。从以上分析得出主变压器各绕组的容量比为100/100/50。5、调压方式的选择根据35-110kV变电所设计规3.1.5条规定变压器的有载调压是改善电压质量，减少电压波动的有效手段，对电力系统，一般要求110kV及以下变电所至少采用一级有载调压变压器。而本设计110kV变电所11

7、0kV及35kV侧负有化工厂、变电所、医院等重要负荷，对电能的质量和可靠性的要求较高，为保证连续供电和满足对电能质量的要求，并能随时调压，扩大调压幅度而不引起电网的波动，故应采用有有载调压方式的变压器，以满足供电要求。6、中性点接地方式确实定中性点直接接地系统主要优点是发生三相短路时，未故障相对地电压不升高，因此，电网中设备各相对地绝缘水平取决于相电压，使电网的造价在绝缘方面的投资越低，当电压越高，其经济效益越明显，因此我国规定电压大于或等于110kV的系统采用中性点直接接地。本变电站为终端变，中性点是否接地，由系统决定，所以在中性点加隔离刀闸接地。6.1 35kV系统：Ic=26(A)由电气

8、专业资料可知：当35kV系统对地电容电流大于等于10A，应采用中性点经消弧线圈接地，所以本所35kV系统中性点采用经消弧线圈接地。6.2 10kV系统架空线：Ic1=5.2(A)电缆线：Ic20.1UN2=0.110(102+5+102)=45(A)Ic1+Ic2=5.2+45=50.2(A)由于30A，由电气专业资料可知：当10kV系统对地电容电流大于30A，中性点必须接地，本所10kV系统对地电容电流大于30A，因此中性点需采用经接地变压器接地。6.3 接地变选择： SU Ic1050.2869.49KVA 因此选择接地变压器为S1000KVAY/Yn11型号额定容量电压组合联结标号阻抗电

9、压()空载电流()空载损耗KW负载损耗KW高压低压S91000/101000KVA10kV0.4kV,yn114.50.71.7010.307、接线组别电气设计手册规定：变压器绕组的连接方式必须与系统电压相位一致，否则不能并列运行。由于110kV系统采用中性点直接接地，35kV系统采用中性点经消弧线圈接地，10kV系统采用中性点经接地变压器接地，故主变的接线方式采用Y0/Yn0118、绕组排列方式由原始资料可知，变电所主要是从高压侧向中压侧供电为主，向低压侧供电为辅。因此选择降压构造，能够满足降压要求，主要根据的依据的电力系统分析，其绕组排列方式如下列图所示：低 中 高根据以上分析结果，最终选

10、择型号如下：SFSZ740000/110，其型号意义及技术参数如下：S F S Z 7 40000 / 110高压绕组额定电压等级：110kV额定容量：40000KVA性能水平代号有载调压方式绕组数：三绕组冷却方式：风冷相数：三相外形尺寸：818050506160mm 总重量：86.5吨参考价格：100.3万元第二节 所用变选择为保证所用电的可靠性，采用两台所用变互为备用，分别接于两台主变的两组10kV母线上，互为暗备用。一般选主变容量的0.10.5为其容量，考虑到用电负荷不大，本设计以0.1来选择，采用Y/Yn0接线组别单台所用变容量S所N=0.1SN0.18000080KVA查产品目录，选

11、所用变型号为980/10，装于室其主要技术参数如下：型号额定容量电压组合联结标号阻抗电压()空载电流()空载损耗KW负载损耗KW高压低压S980/1080KVA10kV0.4kV,yn041.80.241.25外形尺寸：12107001370 mm 总重量：0.595吨 参考价格:1.173万元第三节 消弧线圈的选择一、经上述计算，35kV中性点电容电流26A10A，采用中性点经消弧线圈接地1、根据额定电压选：UN=35kV2、补偿容量：Q709.3KVA3、安装位置选择：按设计规程：在选择安装位置时，在任何形式下，大局部电网不得失去消弧线圈的补偿，应尽量防止整个电网只装一台消弧线圈，并且不应

12、将多台消弧线圈集中安装在一处。本设计选择一台*DJ275/35及一台*DJ550/35消弧线圈，两台消弧线圈并联在主变35kV侧中性点侧。4、调谐值和分接头选定消弧线圈各分接头补偿电流值如表：消弧线圈型号分接头序 号12345*DJ550/35实际补偿电流A12.514.917.72125*DJ275/356.27.38.710.512.5550KVar的消弧线圈选III档，实际补偿电流为17.7A275KVar的消弧线圈选IV档，实际补偿电流为10.5A总补偿电流IL17.7+10.528.2A26A脱谐度0.0858.5%，其10，满足要求中性点位移电压U08.11%15%式中：消弧线圈投

13、入前电网的不对称电压，一般为0.8%；d 阻尼率，35kV及以下架空线取0.05；脱谐度因此选择上述分接头是适宜的。二、无功补偿电容的选择35kV采用分散补偿，电容装在下一级线路10kV采用集中补偿，为了实现无功分压，就地平衡的原则，改善电网的功率因数，保证10kV侧电压正常，所以需在本所10kV母线上装设电容补偿装置，以补偿无功，并把功率因数提高到，其负荷所需补偿的最大容性无功量为QP1016000(arcCos0.831)(arcCos0.9)3002.9KVar式中P10母线上最大有功负荷补偿前的最大功率因数补偿后的最小功率因数10kV电容器一般接成星形，查常用上下压电器手册，选用BGF

14、-11/-100-1型电容器，其型号意义如下：B G F 11 / - 100 - 1单相额定容量：100 KVar额定电压：UN=11/kV纸膜复合介质浸渍剂：G表示苯甲根底油并联电容器其额定容量为100KVar,UN=11/kV，标算电容C7.89，则每相并联个数n，故并联10只BGF-11/-100-1型电容器，分别接于10kvI、II段母线上，即每段母线每相并联5只电容器。第二章 电气主接线确实定电气主接线选择主接线设计依据：35-110kV变电所设计规有以下几条规定第3.2.1条：变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠

15、、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。第3.2.2条当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。第3.2.3条 35110kV线路为两回及以下时，宜采用挢形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大挢形、单母线的接线。3563kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。 在采用单母线、分段单母线或双母线的35110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。一、110kV主接线的选择：从原始资料可知，110kV母线有2回进线，2回出线。根据设计规第3.2.3条规定，主接线假设采用双母线，

16、必然供电可靠性较高，但占地大、投资大、操作易出过失，故不考虑；外桥接线虽然设备少，但线路没有跨越功率，倒闸操作很不方便，亦不考虑。现采用以下二种主接线进展比拟：即桥接线、单母线分段，分析表如下页。从以下分析可知,1、虽然桥接线经济性优于单母分段，但可靠性、灵活性均不如单母线分段。从原始资料可知，本变电所是终端变，两回进线，只有两回出线，且110kV侧为双电源双回线供电，采用分段单母线接线其供电可靠性根本能满足要求，为了倒闸操作方便，同时提高本设计的经济性，考虑长期开展，应以单母线分段接线能根本满足要求。本变电所回路不多，且电源侧为双回路供电，不用增设旁路母线。其接线简图如下页：桥接线单母线分段

17、可靠性当出线开关检修时，线路需要较长时间停电，影响线路供电运行方式改变，对桥开关的继电保护整定不利桥开关检修时，两个回路解列运行当一段母线发生故障时，分断断路器自动将故障切除，保证正常母线不连续供电当出线开关检修，该回路停电继电保护简化，动作可靠性高灵活性线路停电时，操作简单，主变停电时，操作复杂，需动作两台开关，影响一回路的暂时运行可以扩建，扩建后接线型式发生变化任一台开关检修或故障，操作都较简单，且操作过程不影响其它出线正常运行扩建裕度大，容易扩建经济性共用三台开关，10台隔离刀闸，投资较小占地面积较小共用五台开关，10台隔离刀闸，投资较大倒闸操作变压器停电检修时，如1主变检修，需断开DL

18、1及DL3，拉开G1，1变才能检修，需要线路投入，则配合上DL1及DL3主变检修时，断开相应的DL及拉开相应刀闸即可，不会影响线路的运行110kV主接线图如下：进线出线#1主变进线出线110kVM110KV II分段DL#2主变二、35kV母线接线的选择35kV共有5回出线，有三路负荷采用双回路供电，依设计规第3.2.3条规定，可采用双母线或单母分段式接线，35kV出线双回出线较多，变电所C、变电所D应有其它进线，假设采用双母线设备多，投资大，继电保护复杂，倒闸操作易出现误操作，故单母线分段已满足要求，而重要负荷已有双回路供电，故不用增设旁路母线。接线简图如下：35kVM35kVM变电所D变电

19、所B变电所C变电所D变电所A#1主变#2主变分段DL变电所C化工厂化工厂三、10kV母线接线选择10kV侧通常采用单母线或单母线分段接线，单母线虽使用设备少，经济性好，但可靠性差，本变电所10kV有化工厂等重要负荷，且出线多，故采用单母线分段接线，可靠性较好，操作方便，重要负荷已有双回线，故不考虑设置旁路母线，综上所述：本变电所最终选用单母分段。接线简图如下：炼油厂化工厂炼油厂化工厂配电站A配电站A医院宾馆的配电站E剧院配电站C医院宾馆配电站E配电站B配电站D10kVM10kVM分段DL#2主变#1主变变电站主接线简图如下：出线进线进线出线35kVM变电所A110kVM110kVM变电所C 变

20、电所D I分段DL化工厂I#2主变#1主变分段DL变电所B变电所C变电所D化工厂35kVM10kVM10kVM分段DL宾馆配电站EII剧院配电站C配电站AII炼油厂II炼油厂化工厂医院宾馆配电站EI配电站D化工厂配电站B配电站AI医院第三章 短路电流计算第一节 短路电流计算的目的及一般规定一、短路电流计算目的1、选择电气主接线时，为了比拟各种接线方案，确定*接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进展必要的短路电流计算。2、在选择电气设备时，为了保证各种电器设备和导体在正常运行和故障情况下都能保证平安、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进展校验。3、在设计屋外高压配电装置时，

21、需按短路条件校验软导线的相间和相对地平安距离。4、在选择继电保护方式和进展整定计算时，需以各种短路时短路电流为依据。二、短路电流计算的一般规定1、验算导体和电器的动、热稳定及电器开断电流所用的短路电流、应按工程的设计手册规划的容量计算、并考虑电力系统510年的开展。2、接线方式应按可能发生最大短路电流和正常接线方式，而不能按切换中可能出现的运行方式。3、选择导体和电器中的短路电流，在电气连接的电网中，应考虑电容补偿装置的充放电电流的影响。4、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点应选择在正常接线方式时，Id最大的点，对带电抗器的610kV出线应计算两点，电抗器前和电抗器后的Id。短路时

22、，导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流一般按三相电流验算，假设有更严重的按更严重的条件计算。三、短路电流计算方法：实用短路电流计算法运算曲线法假设： = 1 * GB3 正常工作时，三相系统对称运行； = 2 * GB3 所有电源的电动势相位角一样； = 3 * GB3 系统中的同步和异步电机均为理想电机； = 4 * GB3 电力系统中各元件磁路不饱和； = 5 * GB3 短路发生在短路电流为最大值瞬间； = 6 * GB3 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； = 7 * GB3 除计算短路电流的衰减时间常数外，元件的电阻不考虑； = 8 * GB3 元件的计算参数均取其额定值

23、，不考虑参数误差和调整围； = 9 * GB3输电线路电容略去不计。计算说明书一、短路电流计算短路点选择短路点选择只选择六点1、最大运行方式时，在110kV母线上发生三相短路d12、最大运行方式时，在35kV母线上发生三相短路d23、最大运行方式时，在10kV母线上发生三相短路d34、最大运行方式时，在10kV配电站B线路末端发生三相短路d45、最小运行方式时，在10kV配电站B线路末端发生两相短路d56、最小运行方式时，在10kV配电站B线路首端发生两相短路d6二、短路点选择示意图详见后面一页图三、绘制次暂态等值电路，用标么值计算，选择基准值j100MVA，jav，1、125发电机组：F12

24、5/0.85147.06KVA*3*=0.122、150变压器：2*4*0.073、100KM长线路：5*6*0.34、80KM长线路：7*8*0.245、U*1发电机：最大运行方式 9*0.05最小运行方式 10*=0.06短路点选择示意图SDma*=2000MVASDmIN=1800MVACGG2125MW*=13.8KVcos=0.85*d=0.18U*=1*=2150MVAUK%=10.513.8/121T T100KM 110kv80KMd1(3)110kV35kVd2(3)d3(3)10kVd6(3)d4(3)d5(2)Pma*=2000KW cos=0.85 L=15KM配电站B

25、将计算结果标注于等值电路图中CGG 9 0.06 3 0.12 1 0.12 4 0.07 2 0.07 T T 6 0.3 5 0.3 8 0.24 7 0.24d1(3)110kVd2(3) 13 0.26 11 0.26 14 0.16 12 0.1635kVd.3(3)10kVd6(3) 30 5.44d4(3)d5(2)配电站B本设计选40000KVA40MVA，则* I % = (+)=(17+10.56.5)=10.5 * II % = (+)=(6.5+10.517)=0 * III % = (+)=(17+6.510.5)=6.57、主变110kV侧计算电抗11*13*0.2

26、6主变10kV侧计算电抗12*14*0.16最大运行方式：两台发电机组满载，110kV线路双回运行，主变并列运行最小运行方式：，125MW发电机组、150MVA变压器各停一台,100KM线路单回线运行用运算曲线法：一最大运行方式下，在110kV母线上发生d1点三相短路时， Cd1点三相短路的等值简化网络如图abC：GCGGCG 9 0.05 3 0.12 1 0.12 16 0.05 15 0.25 4 0.07 2 0.07 19 0.19 18 0.94 5 0.3 6 0.3 17 0.12 8 0.24 7 0.24d1d1d1(c)(b)(a)*15*+2*+5*/3*+4*+6*0

27、.12+0.07+0.3/0.12+0.07+0.3=0.25*16*8*0.05*17*7*/8*0.24/0.240.12则：*18*15*+*17*+*15*0.25+0.12+0.250.94*19*16*+*17*+*16*0.05+0.12+0.050.191、发电厂对110kV侧短路电流求计算电抗*js.18*0.942.76查汽轮发电机运算曲线，由t=0s,t=4s和*js.18*2.76得*0s0.39 则次暂态短路电流0.390.576KA*4s0.392 则0.3920.579KA2、等值系统侧对110kV母线短路电流*js.19*0.192000/1003.83.452

28、.64KA3、d1点短路电流0.576+2.643.216KA0.579+2.643.219KA二最大运行方式下，在35kV母线上发生d2点三相短路时，d2点三相短路的等值简化网络如图abcd：GCCCGGGCG 9 0.05 1 0.12 3 0.12 16 0.05 15 0.25 16 0.05 15 0.25 4 0.07 2 0.07 5 0.3 6 0.3 25 0.35 24 1.75 17 0.12 8 0.24 7 0.24 23 0.25 22 0.13 13 0.26 11 0.26d2d2d2d2(d)(c)(b)(a)主变35kV侧计算电抗20*21*0*22*11*

29、/13*0.26/0.260.13*23*17*+*22*0.12+0.130.25则*24*15*+ *23*+*15*0.25+0.25+0.251.75*25*16*+ *23*+*16*0.05+0.25+0.050.351、发电厂对35kV侧短路电流求计算电抗*js.24*1.755.153.45=0.303KA2、等值系统侧对35kV母线短路电流*js.25*0.352000/10073.454.46KA3、d2点短路电流0.303+4.464.763KA三最大运行方式下，在10kV母线上发生d3点三相短路时，CGd3点三相短路的等值简化网络如图abcd：CCGGGCG 28 2.

30、23 29 0.446 3 0.12 1 0.12 9 0.05 16 0.05 15 0.25 16 0.05 15 0.25 4 0.07 2 0.07 6 0.3 5 0.3 23 0.25 8 0.24 7 0.24 27 0.33 13 0.26 11 0.26 26 0.08 14 0.16 12 0.16(d)(c)(b)(a)d3d3d3d3*26*12*/14*0.16/0.160.08*27*23*+26*0.25+0.080.33则：*28*15*+*27*+ *15*0.25+0.33+0.252.23*29*16*+*27*+*16*0.05+0.33+0.050.4

31、461、发电厂对10kV侧短路电流求计算电抗*js.28*2.236.563.45=2.466KA2、等值系统侧对10kV母线短路电流*js.29*0.4462000/1008.923.4512.33KA3、d3点短路电流=2.466+12.3314.8KA四最大运行方式下，在10kV侧配电站B线路末端发生d4点三相短路时，d4点三相短路的等值简化网络如图abc： 15 0.25 16 0.05 27 0.33 30 5.44d4 15 0.25 16 0.05 315.77d4 32 34.87 33 6.97GCd4(a)(b)(c)GGCC配电站B线路电抗：30*5.44*31*27*+

32、30*0.33+5.44=5.77则*32*15*+*31*+ *15*0.25+5.77+0.2534.87*33*16*+*31*+*16*0.05+5.77+0.056.971、发电厂对d4点短路电流次暂态短路电流0.16KA2、等值系统侧对d4点短路电流0.79KA3、d4点短路电流0.16+0.790.95KA五最小运行方式下，在10kV侧配电站B线路末端发生d5点两相短路时，最小运行方式为：，125MW发电机组、150MVA变压器各停一台，d5点两相短路的等值简化网络如图abc：CCGGCG 10 0.067 1 0.12 34 0.06 35 0.49 3 0.07 5 0.3

33、37 56.41 38 6.91 36 6.1 7 0.24 11 0.26 12 0.16d5 30 5.44d5d5(c)(b)(a)*34*10*=0.06*35*1*+3*+5*0.12+0.07+0.3=0.49*36*7*+11*+12*+30*0.24+0.26+0.16+5.44=6.1则*37*35*+*36*+ *35*0.49+6.1+0.4956.41*38*34*+*36*+*34*0.06+6.1+0.066.911、发电厂对d5点短路电流次暂态短路电流0.08KA2、等值系统侧对d5点短路电流0.69KA3、d5点短路电流0.08+0.690.77KA六最小运行方

34、式下，在10kV侧配电站B线路首端发生d6点两相短路时，最小运行方式为：，125MW发电机组、150MVA变压器各停一台，d6点两相短路的等值简化网络如图abc： 35 0.49 340.06 7 0.24 11 0.26 120.16d6 35 0.49 34 0.06 390.66d6 40 6.54 41 0.8GCd6(a)(b)(c)GGCC*39*7*+11*+12*0.24+0.26+0.16=0.66则*40*35*+*39*+ *35*0.49+0.66+0.496.54*41*34*+*39*+*34*0.06+0.66+0.060.81、发电厂对d6点三相短路电流求计算电

35、抗*js.40*6.549.623.450.84KA2、等值系统侧对d6点三相短路电流*js.41*0.818.83.456.87KA3、d6点两相短路电流0.84+6.876.68KA第四章 电气设备选择第一节 10kV系统电气设备选择电气设备一般是按正常工作条件选择，按最严重的短路情况校验，为方便安装、运行、维护及备品的储藏，同一电压等级的设备应尽量选择同一型号。10kV侧各断路器及隔离开关采用同一种型号主变回路：=1429.63A母线分段回路： A10kV出线： A选主变回路来进展选择校验。1最大长期工作电流计算=1429.63A因为10kV配电装置为户配置，按正常工作条件，查表选择SN

36、1010/2000断路器及GN210/2000隔离开关,其参数列表如下：型 号(kV)(A)开断电流KA极限通过电流KA热稳定电流KA固有合闸时间固有分闸时间有 效值峰 值4S10SSN101010200043.313043.30.20.06GN210/2000102000508536计算值1429.6314.814.8KA由上表可知：断路器 2000A=1429.63A=43.3KA14.8KA隔离开关 2000A=1429.63A2按短路条件校验动稳定校验断路器2.5514.837.74KA 130KA隔离开关2.5514.837.74KA 85KA动稳定满足要求热稳定校验 断路器固有分闸

37、时间为0.06S，燃弧时间取平均值0.05S，假设10kV末端有变压器，其过流保护整定为1S，10kV线路过流保护整定为1.5S，10kV母联开关整定为2S，则主变10kV侧过流保护整定为2.5S，所以保护动作时间t=2.5S。短路存在时间：2.5+0.06+0.052.61S1 查等值时间曲线得2.2S， +2.2S, t1S，可不计，则14.822.2481.88KA2S断路器允许热脉冲 43.3247499.56KA2S隔离开关允许热脉冲3621012960KA2S热稳定满足要求所以选择SN1010断路器及GN210/2000隔离开关是适宜的。2、10kV母线的选择IW.ma*=1429

38、.63A，最热月平均最高温度：35母线的安装采用单条平放，根据安装条件及查手册选择100*8单条铝母线平放，其中1547A1， 2.2S温度校验系数0.82=1743.45(A)1热稳定校验：2.2S，S=1008800(mm2)，Ks1.01253.6mm2S800mm2所以热稳定满足要求2动稳定校验37.74KA，b100mm0.1m，h8mm0.008m，p69*106帕并且取相间距a0.5m，绝缘子跨距选择L1.5m则1.038iimp21071.03837.7410321078.313106(帕)即69106帕故动稳定满足要求通过以上的计算及校验可知10kV母线选择单条100*8铝母

39、线平放是可以的3、10kV绝缘子及穿墙套管选择110kV绝缘子户型选ZNB10，户外型选ZS10其抗受破坏负荷分别为7509.8=7350N和5009.84900N1.751.75747.76N即户：0.64410N747.76N 满足户外：0.62940N747.76N 满足210kV穿墙套管：采用铝导体穿墙套管 10kV，安装环境温度40，不需要进展温度修正，即要求套管IPIw.ma*选型号为CLD10，2000A，机械负荷2000N校验：热稳定校验14.822.2481.9KA2S40258000KA2S即，满足要求动稳定校验套管帽所受力为套管到第一个支持绝缘子所受力的一半369.6N2

40、000N， 0.60.620001200N故，满足要求通过以上计算及校验，上述所选型号满足要求。4、10kV电压互感器的选择(1)电压互感器的配置a.除旁母外,所有母线均设置一组PT,采用Y/Y/，用于同期、测量仪表和保护装置。b.35kV及以上线路当对端有电源时，为了同期的需要和设置重合闸，加一台单相PT根据配置原则，本变电所10kV、35kV、110kV每段母线上均装一组PTc.准确度等级和二次负荷计费用的电度表0.5级本次选用监视用的功率表、继电器需1级估测用需3级根据安装地点电网使用条件，选择PT的额定电压、构造方式、准确级、最后验算PT最大一相副线圈所供的伏安数应满足所选准确级和允许

41、伏安数，本设计不对所选PT全部验算，仅对10kV母线PT进展校验210kVPT的选择：仪表名称型号电压线圈线圈相数仪表数目只线圈电压V每相功率损耗VACOS有功功率表16D1W1000.6122无功功率表16D1Var1000.6121电压表16T1-V1000.2114三相有功电度表DS11001.50.3828三相无功电度表D*11001.50.3828根据负荷平均分配的原则，10kV16回线路平均分在I、II段母线上各8回，每段母线上还有一回主变分支，一回电容器，一回站用变。其中站用变的计量装在低压侧。其它回线表计配置如下，以I段母线为例，主变分支配有有功功率表、无功功率表、有功电度表、

42、无功电度表各一只。8回10kV线路配有有功电度表、无功电度表各一只，电容器分支装有无功电度表一只，测量母线的电压表一只，装在A、C相间，三个测量相对地电压的绝缘监视电压表。所配表计型号及数量列表如下：ACBabc2W1VAR8Wh8VARh4V即PT二次侧每相所带负载为(Var)=则+12.07W7.95=11.02W=22.14()=0W=14.31()由以上计算可知：B相负荷最大，即查手册选用三个单相PT，其型号为JDZJ110，其技术参数如下：型号数量只额定电压kV额定容量VA最大容量VA0.5级1级3级JDZJ110610/0.1/0.1/35080200400由上表可知，所选用的PT

43、每相额定容量0.5级50VA249.46VA由于PT一次侧额定电流极小毫安级，高压侧的熔断器，只能由机械强度能允许的最小截面来选，选用专用于保护电压互感器的RN210型熔断器，其额定电流为0.5A，最大切断电流为50KA，大于母线短路电流，能满足要求。5、10kV电流互感器的选择1电流互感器的配置a只要有DL，就要有CT，以满足测量和保护装置的需要，一般装设在远离母线侧。b一般情况下大接地电流系统三相配置，35kV及以下可三相也可以两相2电流互感器的选择CT应按正常工作条件选择，按短路条件校验。本次设计仅对10kV馈线(配电站B Pma*=2000KW)进展校验。10kV线路属小电流接地系统，

44、无特殊要求，故采用不完全星形接线，装于A、C两相，其二次侧接有计费用电度表、监视用电流表、保护用的电流继电器线圈，控制屏、保护屏、仪表屏距CT约40m。CT相间距离，电流互感器至最近一个绝缘子的距离。a.因考虑到5年开展，该线路最大负荷电流=224.2A则根据的原则，初步选定LFC10L电流互感器，F复匝，C瓷绝缘屋型电流互感器，300/5的CT，变比为300/5，供应测量、计费用的选0.5级，保护回路选用D或B级。其参数如下表：(户复匝瓷绝缘式)型号额定电流比二次负荷1s热稳定倍数动稳定倍数(N)0.5级D级LFC10300/50.67516573610kV线路CT采用两相不完全星形接线，装

45、在A、C相b.CT的二次负载列于下表仪表电流线圈名称A相C相电流表46L1A0.6功率表46D1W0.60.6电度表DS10.50.5总计1.71.1选择CT连接导线截面设导线为铜材料，长度为40m，不完全星形接线，则接线系数K时，连接导线的截面积为选导线截面为4的铜导线校验：1热稳定校验1 ，查等值时间曲线得teq1.2S16213故热稳定满足要求2动稳定校验部动稳定：70KA满足要求外部动稳定：设相间距a0.5m，互感器至第一个绝缘子距离L1m，绝缘子允许应力为736N，则246.4N736N故满足要求即10kV所有馈线电流互感器选用LFC10型，变比为300/5。主变10kV侧CT及10

46、kV母联CT的选择：主变最大工作电流=1429.63A，可选用LFZJ10型户绝缘浇注式CT，变比为1500/5，0.5/D。6、10kV馈线电缆选择：不需校验动稳定以剧院为例，考虑5年开展，则并L=5km，5500h因为500h，按经济电流密度选取。经济截面查电力工程设计手册的最大负荷利用小时5500h5000h时，则查表得10kV交联聚乙烯绝缘，三芯电缆直埋地下，S185mm2时325A，根据原始资料提供的最热月平均温度，则10kV电缆缆心最高允许温度所以选YJV10，Sp=185mm2的电缆，交联聚乙烯绝缘，聚氧乙烯护层，采用直埋方式。热稳定校验：对单根无中间接头头电缆应按末端短路校验。

47、由于电缆，10kV线路最长的电缆长度为5 km，其，归算至110kV侧的电抗标么值为，其值很小，对于短路发生在10kV线路首端还是末端，其短路电流值相差不大，故按10kV线路首端短路电流值进展校验。1，短路存在时间=t0+t1+t2=1.6s，由些查得等值时间曲线1.2s截面即Sp，热稳定满足要求。第二节 35kV系统电气设备选择本设计只对10kV侧的电气设备进展校验，35kV侧对断路器及隔离开关设备进展选择校验，其它设备只做选择不做校验。一、35kV侧断路器及隔离开关的选择主变回路：=线路：A选主变侧回路最大长期工作电流：=由于35kV侧开关操作不频繁，为节省投资，拟定采用少油开关。查手册选

48、择户少油开关SN1035，IN1000A由于IN1000A，大于其主变最大工作电流，本设计拟定少油开关选用SN1035/1000，隔离开关选用GN235T/1000，各参数如下表：设备技术数据SN1035GN235T计算数据UN(kV)353535IN(A)10001000779.8额定开断电流(KA)16允许通过极限电流(KA)4070热稳定电流(KA)16(4s)27.55s热脉冲Qp=It2*tKA2S10243781.254.763KA，4.763KA由上表可知：断路器 IN1000A=779.8A=16KA4.763KA隔离开关 IN1000A=779.8A按短路条件校验：动稳定校验

49、：断路器2.554.76312.15KA 40KA隔离开关2.554.76312.15KA 70KA动稳定满足要求热稳定校验 断路器固有分闸时间为0.06S，燃弧时间取平均值0.05S，假设35kV侧过流保护整定为4S，所以保护动作时间t=4S。短路存在时间：4+0.06+0.054.11S，查等值时间曲线得3.5S， +3.5S,t1S，可不计tea，则4.76323.579.4KA2S断路器允许热脉冲 16241024KA2S隔离开关允许热脉冲27.5253781.25KA2S热稳定满足要求所以选择SN1035/1000断路器及GN235T/1000隔离开关是适宜的。二、35kV母线的选择

50、=，最热月平均最高温度：35母线的安装采用单条平放，根据安装条件及查手册选择80*8单条铝母线平放，其中Ip1249A温度校验系数0.82=1046.07 (A)三、35kV侧绝缘子及穿墙套管选择135kV绝缘子户型选ZB35，户外型选ZS35其抗受破坏负荷分别为7509.8=7350N和6009.85880N235kV穿墙套管：采用户外铝导体穿墙套管 35kV，选型号为CLB35，1500A四、35kV侧电压互感器的选择1、35kV系统为小电流接地系统，PT除供测量外，还作电网绝缘监视用，查手册，选用JDZJ35，环氧树脂浇注式绝缘PT。接线方式 ，额定电压为，0.5级对应的额定容量为150

51、VA，选用专用于保护电压互感器的RN210型熔断器，其额定电流为0.5A，断开容量为1000MVA，由于35kVPT要配置一刀闸2.474A，查手册选用GN235T/300型，IN400A，=52KA2、由于35kV线路为馈线，无需装设同期装置，不设线路PT。五、35kV侧电流互感器的选择1、35kV侧为中性点不接地系统，故其出线CT可只配置A、C相，但主变为满足差动要求，按三相配置。2、各回路出线CT按5年开展来考虑选择LDZB35B，变比为300/5，0.5/B，额定动稳定电流为140KA3、主变及母联回路CT选择LDZB835B，变比为1000/5，0.5/B第三节 110kV系统电气设

52、备选择本设计只对10kV侧的电气设备进展校验，110kV侧对断路器及隔离开关设备进展选择校验，其它设备只做选择不做校验。一、110kV侧断路器及隔离开关的选择1、主变侧回路最大长期工作电流：=2、母联回路最大长期工作电流：=272.93A3、进线最大长期工作电流：查手册选择户外少油开关SW7110和隔离开关选用GW4110D/600，各参数如下表：设备技术数据SW7110GW4110D/600计算数据UN(kV)353535IN(A)1200600419.9额定开断电流(KA)15.8允许通过极限电流(KA)5550热稳定电流(KA)21(4s)145s热脉冲Qp=It2*tKA2S17649

53、803.216KA，3.219KA由上表可知：断路器：IN1200A=419.9A=15.8KA3.216KA 隔离开关 IN600A=419.9A 按短路条件校验动稳定校验：断路器2.553.2168.2KA 55KA隔离开关2.553.2198.21KA 50KA动稳定满足要求热稳定校验：断路器固有分闸时间为0.06S，燃弧时间取平均值0.05S，假设110kV侧过流保护整定为4S，所以保护动作时间t=4S。短路存在时间：4+0.06+0.054.11S，查等值时间曲线得3.5S，+3.5S,t1S，可不计tea，则3.21923.536.3KA2S断路器允许热脉冲 21241764KA2

54、S隔离开关允许热脉冲1425980KA2S所以热稳定满足要求所以选择SW7110断路器和GW4110D/600隔离开关是适宜的。4、110kVPT及避雷器隔离开关：选用GW4110D/600型5、110kV主变中性点隔离开关：选用GW4110D/600型二、110kV母线的选择1、采用软导线2、选用单条LGJ240型钢芯铝绞线，Ie610A70由于该设计所处最高温度为400.816，则0.816610498A，故满足要求。三、110kV电压互感器的选择出线PT：选用电容式PT，型号为YDR110，其，最大容量为1200VA，二次绕组与相应的额定输出准确级0.513额定容量VA150220440

55、2、母线PT：选择型号为JCC2110型，其，最大容量为2000VA，接线方式为，由于110kVPT要配置一刀闸10.5A，查手册选用GW4110D/600型，IN600A，=50KA四、110kV电流互感器的选择1、110kV侧为大电流接地系统，CT应按三相配置2、各侧CT按最大工作电流并考虑5年开展系统侧及母联侧CT：选用LCWB6110型，其K400/5主变回路CT：选用LRL110B110型，其K300/5第五章 防雷保护规划一、变电所的防直雷保护1、110kV出线全线架设双避雷线，防雷击于线路上2、在变电所安装根避雷针，使变电所所有设备与建筑都在其保护围二、变电所侵入波保护由于线路落

56、雷频繁，这样雷电波会沿着架空线侵入变电所，入侵的雷电波会受到线路绝缘的限制其峰值可能超过电气设备的冲击绝缘水平，故应装设避雷器来限制雷电波电压峰值，保护设备平安。1、在110KVI、II段母线上各安装一组FZ110J型阀型避雷器2、在35KVI、II段母线上各安装一组FZ35型避雷器3、在10KVI、II段母线上各安装一组HY5WS12.7/50型避雷器。三、主变防雷保护1、为了防止当低压绕组开路运行时，高压或中压侧有雷电波作用会在低压绕组上感应静电藕合电压，危及低压绕组绝缘，在低压侧出线上各装一台FZ10阀型避雷器，一般装相。2、110kV侧变压器中性点为分级绝缘构造，有可能不接地运行，故在

57、主变110kV中性点安装一台FZ40型阀型避雷器。3、35kV中性点为全绝缘构造，但为保护消弧线圈，则应装FZ15及FZ10两台避雷器。四、变电所进线段保护虽然变电所110kV出线采用全线保护，但为了减少临近变电所12KM雷电的绕击和还击，应考虑变电所的进线段保护，在进线段装设管型避雷器。管型避雷器作用：DL在开断状态，又有雷电波入侵时，由于还击电压上升到2%，使断路器或隔离开关绝缘对地放电而引起短路。对10kV电缆出线采取电缆外壳接地，架空线路在进线上装设一组FS10型避雷器。第六章 变电所的总体布置简图变电所的总体布置应根据所处的地理位置等外部条件决定，根据35-110kV变电所设计规中关

58、于节约用地，不占或少占耕地，变电所总体平面布置应紧凑合理。的规定，拟定本设计变电所35kV配电装置和10kV配电装置采用室布置，110kV假设采用双层构造，这样110kV配电室造价较高，从投资利益上考虑，110kV拟定户外布置。大门传达室10KV配电装置主控楼110KV配电装置35KV配电装置第七章 继电保护及自动装置规划及校验第一节 继电保护的配置一、继电保护装置是一种能反映电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号的自动装置，它的任务是1发生故障时，自动、迅速、有选择性地将故障设备从系统切除，以保证非故障设备继续正常运行，此外，防止故障设备继续遭到破坏。2反映电气设备的

59、不正常工作状态，根据不正常工作状态的种类和设备运行维持的条件，动作于发出信号，减负荷或跳闸，反映不正常工作状态的继电保护，允许带一定的延时动作。继电保护装置应满足四个根本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。二、110kV保护配置1、110kV进线保护配置1双回线电源侧主保护：电流方向横差保护零序电流方向横差保护后备保护：阶段式距离保护阶段式零序电流方向保护阶段式接地距离ZCH：检无压同期三相自动重合闸2单回线三段式距离保护三段式零序电流方向保护ZCH：检无压同期三相自动重合闸2、110kV母线采用电流相位比拟式母线差动保护即使两段母线分列运行时，也能有选择性动作三、35kV侧保护配置1、变电

60、所A、变电所B两线路保护配置采用二段式电流保护电流速断保护+定时限过电流保护+三相一次ZCH2、变电所C、变电所D、化工厂三线路保护配置主保护：电流方向横差保护后备保护：二段式电流保护三相一次ZCH3、35kV母线设有绝缘监察装置，不设专用母线保护，用主变过电流保护兼作母线保护四、10kV保护配置1、10kV出线回路保护配置1采用二段式电流保护相间短路I段：电流速断保护，保护线路全长80%II段：定时限过电流保护2线路出线线路装设三相一次自动重合闸3电缆出线装设过负荷保护，动作于信号2、10kV母线设有绝缘监察装置，不设专用母线保护，用主变过电流保护兼作母线保护五、主变保护配置1、瓦斯保护1重