kv变电站设计毕业设计论文

目录前言第一章电气主接线设计1.1110kV电气主接线1.235kV电气主接线1.310kV电气主接线1.4站用电接线1.5变电站电气主接线最终方案第二章主变压器选择第三章变电所所用变压器及自用电接线的选择3.1变电所所用变压器的选择3.2变电所自用电接线的选择第四章短路电流的计算第五章导体及主要主要电气设备选择5.1各侧导体的选择5.2断路器及隔离开关的选择5.3高压熔断器的选择5.4电压互感器的选择5.5电流互感器的选择5.6仪表及继电保护的规划5.7变电所防雷保护及接地装置第六章110kV变电所设计计算书6.1短路电流计算6.2导体和电气设备的选择设计6.3断路器和隔离开关的选择设计结束语参考文献附录1变电所电气主接线图附录2变电所所用电接线图前言本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，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，然后又通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，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，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,从而完成了110kV电气一次部分的设计。关键词：变电站变压器接线第一章电气主接线设计现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。1运行的可靠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。2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。4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。5应具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。1.1110kV电气主接线由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。变电站110kV侧和10kV侧，均为单母线分段接线。110kV～220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置。在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图1.1及图1.2所示。图1.1单母线分段带旁母接线图1.2双母线带旁路母线接线对图1.1及图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-1。表1-1主接线方案比较表项目方案案方案Ⅰ方案Ⅱ技术简单清晰、操作方方便、易于发发展可靠性、灵活性差差旁路断路器还可以以代替出线断断路器，进行行不停电检修修出线断路器器，保证重要要用户供电运行可靠、运行方方式灵活、便便于事故处理理、易扩建母联断路器可代替替需检修的出出线断路器工工作倒闸操作复杂，容容易误操作经济设备少、投资小用母线分段断路器器兼作旁路断断路器节省投投资占地大、设备多、投投资大母联断路器兼作旁旁路断路器节节省投资在技术上（可靠性、灵活性）第Ⅱ种方案明显合理，在经济上则是方案Ⅰ占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析，决定选择第Ⅱ种方案为设计的最终方案。1.235kV电气主接线电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限（35kV～60kV出线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天。）所以，35kV～60kV采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。据上述分析、组合，筛选出以下两种方案。如图1.3及图1.4所示。图1.3单母线分段带旁母接线图1.4双母线接线对图1.3及图1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。见表1-2表1-2主接线方案比较项目方案案方案Ⅰ单方案Ⅱ双技术①简单清晰、操作方方便、易于发发展②可靠性、灵活性差差③旁路断路器还可以以代替出线断断路器，进行行不停电检修修出线断路器器，保证重要要用户供电供电可靠调度灵活扩建方便便于试验易误操作经济①设备少、投资小②用母线分段断路器器兼作旁路断断路器节省投投资设备多、配电装置置复杂投资和占地面大经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案Ⅰ。1.310kV电气主接线6～10kV配电装置的出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。上述两种方案如图1.5及图1.6所示。图1.5单母线分段接线图1.6双母线接线对图1.5及图1.6所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-3表1-3主接线方案比较项目方案案方案Ⅰ单分方案Ⅱ双技术不会造成全所停电电调度灵活保证对重要用户的的供电任一断路器检修，该该回路必须停停止工作①供电可靠②调度灵活③扩建方便④便于试验⑤易误操作经济占地少设备少①设备多、配电装置置复杂②投资和占地面大经过综合比较方案Ⅰ在经济性上比方案Ⅱ好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。所以选用方案Ⅰ。1.4站用电接线一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。上述两种方案如图1.7及图1.8所示。图1.7单母线分段接线图1.8单母线接线对图1.7及图1.8所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表1-4。表1-4主接线方案比较项目方案案方案Ⅰ单分方案Ⅱ单技术①不会造成全所停电电②调度灵活证对重要用户的供供电④任意断路器检修，该该回路必须停停止工作⑤扩建时需向两个方方向均衡发展展简单清晰、操作方方便、易于发发展可靠性、灵活性差差经济①占地少②设备少备少、投资小经比较两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的方案Ⅰ。1.5变电站电气主接线最终方案110kV侧采用双母线带旁路母线接线35kV侧采用单母线分段带旁母接线10kV侧采用单母线分段接线站用电接线采用单母线分段接线第二章主变压器选择根据已知条件，变电所不装调相机、电容器无功设备。35KV电网电容电流小，不装消弧线圈，待设计变电所是连接110KV系统和35KV系统的重要枢纽变电所，对电压质量要求较高，故选择主变压器为三绕组的有载调相变压器，主变参数如下型号及容量（mvva）额定电压（KV))连接组别空载损耗（KW）负载损耗（KW）空载电流（%）阻抗电压U（%）高中高低中低SFSZ7-400000/110110±8*1..25%/338±2*2.55%/11Yn，Yn0，d1135.81251.517.510.56.5第三章变电所所用变压器及自用电接线的选择3.1变电所所用变压器的选择根据题意，所用负荷中主变通风、浮充电机、载波通信电源为经常连续负荷，供电可靠性要求较高，故站用电接线选用供电可靠性较高，接线简单且投资小的单母线分段接线方式，采用两台所用变压器，分别接于10KV的两段母线上，正常运行情况下分列运行，分段开关设有备用电源自动投入装置，每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器停电时，工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要符合，容量选择如下：所用计算负荷=照明负荷+其余*0.85Ssj=(5.2+4.5)+(20+4.5+0.15*32+2.7+15+1+4.5*2+1.5)=59.425KVA根据«变电所设计技术规范»规定：所用变额定容量必须大于变电所实际容量，即Sc≥Ssj，如有两台所用变压器，单台变压器容量必须达到变电所实际容量的80%，因此，所用变压器容量Sc≥Ssj总容量Se≥59.425（KVA)≈63(KVA)单台容量：63KVA*0.8≈50(KVA)根据发电厂和变电所电气部分毕业设计指导附录规定，选择SL7-50/10型变压器两台，其技术数据见表2-1表2-1型号电压组合连接组标号空载损耗（W)负载损耗（W)空载电流（%）阻抗电压U（%）高压高压调压范围低压SL7-50/11010±5%0.4Y,yn019011502.843.2变电所自用电接线的选择所用电接线如图3-14544598+97844短路电流计算短路是电力系统中最常见的且很严重的故障，短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，他不仅会影响用户的正常用电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须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，并进行有关校验，按三相短路进行短路电流进行计算，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（d1点），35KV母线短路（d2点），10KV母线短路（d3点）。为计算各短路点的短路电流，必须将电路中各元件电抗换算为同一基值的标幺电抗。取基值Sj=100MVA，Uj=Up其中：110KV侧母线Up=115KV35KV侧母线Up=37KV10KV侧母线Up=10.5KV计算电路如图d1、d2、d3点短路电流计算结果见表短路点支路名称短路暂态电流两相短路电流冲击电流全电流最大有效值值短路容量Sd(KA)(KA)(KA)Ioh（KA)（MVA）d1110KV母线4.2913.71610.9426.522854.7d235KV母线1.5641.3543.9882.37786.778d310KV母线26.11622.61666.59639.696474.96注：*I''(3)=I∞(3)=I0.2(3)=I0.4(3)第五章导体及主要电气设备的选择导体及电气设备选择基本原则如下应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。应按当地环境的建设条件校核应与整个工程的建设标准协调一致，尽量使新老电器型号一致选择导线时应尽量减少品种选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的实验数据，并经主管部门鉴定合格。导体和电气设备按正常运行情况选择，按短路条件校验其动稳定和热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件。5.1各侧导体的选择结果见表5-1表5-1线路位置导体选择型号110KV进线侧侧LGJ-240110KV出线侧侧LGJ-95主变110KV侧LGJ-24035KV母线侧LGJQ-5000主变35KV侧LGJQ-500035KV进出线侧侧LGJ-9510KV母线侧2*125*100主变10KV侧2*125*10010KV架空出线线侧LGJ-15010KV电缆出线线侧ZLQ-120//105.2断路器和隔离开关选择校验结果见表5-2表5-2型号额定电压KV额定电流KA开断电流KA开断容量MVA极限通过电流KAA热稳定电流KA固有分闸时间S安装地点数量个SW4-110GW4-110GW8-6011011060100060040018.435005572154S-15084S-23.70.06110KV系统主主变中性点9282SW3-35GW4-35GW4-35D3510006001000600100060016.56.616.56.616.56.610004001000400100040017425080508016.56.623.715.823.715.80.0635KV系统3646463AFGN22-10GN2-101025002500100025-31.5545.863-8025-31.50.0610KV系统13285.3高压熔断器的选择变电所35KV、10KV电压互感器都用高压熔断器进行保护，保护电压互感器的熔断器需按额定电压和开断容量来选择。查附表35KV电压互感器选用RW9-35型高压限流熔断器：Uc=35KV,Ic=0.5ASJC=2000MVA10KV电压互感器选用RN2-10型高压熔断器Uc=10KV,Sdc=1000MVA,Ic=0.5A高压熔断器选择结果见表5-3表5-3安装地点型号额定电压(KV))额定电流(A)断流容量(MVAA)最大开断断流（KKA)数量35KV电压互感感器RW9-35350.5200060210KV电压互感感器RN2-10100.51000506所用变RN2-10100.510005025.4电压互感器的选择型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择6-20KV室内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器，35-110KV配电装置，一般采用油浸绝缘结构的电压互感器。一次电压U1:1.1Un>U1>0.9Un1.1和0.9式一次电压允许的波动范围，即为了±10%Un二次电压U2n：根据接线方式选择电压互感器两端装有熔断器，故不需要校验。安装地点电压等级型号额定变比最大容量110KV进线及及主变侧110KVJCC2-1100型串级式瓷瓷绝缘11000//1100//1100200035KV进线及主主变侧35KVJDJ-35型单单相油浸式35000/1000120010KV进线及主主变侧10KVJDZ-10型单单相环氧浇注注式10000/1004005.5电流互感器的选择和校验互感器是一次系统和二次系统的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。一、互感器的作用：1.将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧，价格便宜和便于屏内安装。2.使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均需可靠接地，从而保证了设备和人身的安全。二、互感器的型式：电流互感器的型式应根据使用环境和产品情况选择。6-20KV室内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，35KV及以上的配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。1.一次回路电压：UUg≤UnUg-电流互感感器安装处一一次回路工作作电压。Un-电流互感感器额定电压压一次回路电流：IIgmax≤I1nIgmmax-电流互感器器安装处一次次回路最大工工作电流I1n-电流互感感器原边额定定电流3.热稳定校校验：I12t≥Qk或（K1I1n）2≥QK(T==1)Kt-----11秒稳定倍数数It--------1秒热稳定电电流KA4.动稳定校校验：ich≤I1NKddN或idw≥ichKdw-电流互感感器动稳定倍倍数110KV进进线的最大负负荷电流：Igmaxx=1.055*800000/（*110）=440..89A110KV出出线的最大负负荷电流：Igmaxx=1.055*100000/（*110）=55.111A主变110KV侧最大大负荷电流：：Igmaxx=1.055*400000/（*110）=220..44A35KV进线线的最大负荷荷电流：Igmax=1..05*144000/（*35）=242..49A主变35KV侧最大负负荷电流：Igmaxx=1.055*400000/（*35）=692..82A10KV架空空出线最大负负荷电流为：：Igmaxx==1211.25A10KV电缆缆出线的最大大负荷电流为为：Igmax==1.05**1500//(*10))=90.993A主变10KV侧的最大大负荷电流：：Igmax==1.05**4000//(*10))=24244.86根据正常使用条件件，选择各级级电压回路的的电流互感器器如下安装地点型号额定电流比级次组合二次负荷（Ω）1S热稳定电流倍数动稳定倍数数量（个）0.5级1级D级110KV进线侧侧110KV出线侧侧110KV主变侧侧LCWD-1100600/5200/5400/5D/11.21.27515020主变中性点LRD-35400/50.82主变35KV侧LCWD-35800/50.5/D22751352主变10KV侧LDZL-102500/50.5/D1.21.61.26590235KV出线侧LCWD-35200/50.5/D2275135435KV母线分段段LCWD-35400/50.5/D2275135110KV母线分段段LDZL-102500/50.5/D1.21.61.26590110KV出线侧LAJ-10150/5112.4751351210KV电缆出线线LAJ-10150/5112.475135810KV电缆LJ-Z电缆式零序电流互互感器45.6仪表及及继电保护规规划变电所的仪表规划划：为保证电力系统运运行，对变电电所一次电气气进行测量，监监察及满足继继电保护和自自动装置的要要求，在主控控室需要配置置的仪表和设设备见下表名称及数量安装位位置电压等级交流电压表V交流电流表A有功功率表W无功功率表VARR记录或功率表W有功电度表WH无功电度表频率表HZ直流电压表V直流电流表A刻录或无功电度表表VAR备注主变压器各侧110KV35KV10KV31111111111主变装温度计引出线回路110KV35KV10KV311111母线110KV35KV10KV133由三个电压表组成成绝缘监察装装置分段断路器110KV35KV10KV1111所用变压器10KV380/2201111继电保护的配置为了反映变电所及及电力系统故故障和不正常常工作状态，保保证变电站及及电力系统安安全经济的运运行，根据设设计任务书和和继电保护设设计技术规程程的要求，在在变电站各主主要元件上应应装设以下机机电保护和自自动装置。主变压器保护：主变本体瓦斯和调调压瓦斯保护护：重瓦斯动动作于跳闸，轻轻瓦斯动作于于信号纵联差动保护后备保护：高、中中压侧装设复复合电压起动动的过电流保保护；低压侧侧装设过电流流保护变压器中性点装设设零序过电流流保护在高、中压侧绕组组装设过负荷荷保护、动作作于信号保护装置采采用微机保护护二、110KV线路保保护1.三段式高频频闭锁距离保保护2.阶段式零序序电流保护3.断路器失灵灵保护4.自动重合闸闸选用PZC-111A/Z型装置5.110KVV回路故障录录波器；选用用PGL-112型装置三、110KV母线保保护采用电流相位比较较式保护四、35KV线路保护护1.电压闭锁的的电流速断保保护2.定时限过电电流保护3.自动重合闸闸五、10KV线路保护护：电流速断保护定时限过电流保护护自动重合闸10KV的电缆线线，需装设电电流速断保护护、过电流保保护。过电流流保护和速断断保护采用LAJ-110型电流互感感器接成不完完全星形，继继电器选用GL-111/0型，动作时时间因需考虑虑与低压空气气开关配合，故故选为0.5S。接地保护LJ-10型电缆式零零序电流互感感器，动于接接地信号。母线分段断路器的的保护母线分段断路器装装设过电流带带时限保护，装装设两个电流流互感器接成成不完全星形形，继电器采采用DL-11型其动作时时限比馈线大大Δt，即t=1S.除过电流保保护外，尚需需装设两相式式电流速断装装置。5.7变电站站防雷保护及及接地装置根据设计任务书和和《电力设备备过电压保护护设计技术规规程》的要求求，配置防雷雷和接地设施施如下：直击雷过电压保护护为了防止雷电直击击变电设备及及架构，电工工建筑物等，变变电所需装设设独立避雷针针和构架避雷雷针共同组成成的保护网来来实现，其冲冲击接地不宜宜超过101Ω。为防止避避雷针落雷引引起的反击事事故，独立避避雷针与配电电装置构架之之间的空气中中的距离Sk不宜小于5米，独立避避雷针的接地地装置与接地地网之间的地地中距离Sd应大于3米。在变电所110kkv及以上配电电装置的架构构上可以装设设架构型避雷雷针。主控制制室和配电装装置室的屋顶顶上一般不允允许装设直击击雷保护装置置，经过经济济技术比较，以以其最合理的的方案作为变变电所直击雷雷保护方案。雷电侵入波的过电电压保护：为了防止雷雷电侵入波损损坏电气设备备，应从两个个方面采用保保护措施：1.在变电所所各级电压母母线上安装阀阀型避雷器2.在距变电电所1-2KM的110KV和35KV架空线路上上装可靠地进进线保护1）、阀型型避雷器的选选择和校验避雷器器是变电所防防护雷电侵入入波的主要设设施，应根据据被保护设备备的绝缘水平平和使用条件件，选择避雷雷器的型式、额额定电压等，并并按照使用情情况校验所选选避雷器的灭灭弧电压和工工频放电电压压等，避雷器器选择结果见见下表：（1）110kv母线选选FCZ-1110J磁吹避雷器器，查表，其其技术参数：：Umh=1000KVUgf=1170~1995kvUch=UUc（5）=265kkv校验灭弧电压：Umh≥1.115*1.7732Usgg*80%==101kvv校验工频放电电压压Ugf>1.8UUmh=1..8*1000=180kkv所选FCZ-110JJ型避雷器满满足要求主变压器110kkv中性点绝缘缘等级35kv，工频试验验电压为85kv冲击试验电电压为180kv保护中性点点绝缘的避雷雷器FZ-40型，查表，其其技术参数：：Umh=50kvv，Ugf==98~1221kv，Uch==154kvvUcc（5）=160kkv。现进行灭弧电压、工工频放电电压压的校验Umh>0.6UUxg=0..6*1100/1.7332=38kkvUgf>1.8UUmh=1..8*50==90kvUc（5）<Uch=1800kv所选FZ-40型避雷雷器满足要求求（2）35kv避雷器的的选择和校验验在中性点不接地的的35kv电力系统中中，所选FZ-35型避雷器的的灭弧电压应应大于系统最最大线电压即Umh≥1.155*1.7332Uxg==1.15**35=400.25kvv在中性点不接地系系统中，避雷雷器的工频放放电电压一般般应大于最大大运行电压的的3.5倍，且工频频放电电压还还应大于灭弧弧电压的1.8倍即Ugf>3.5**1.15UUxg=3.5*1.115*=811.34kvv且Ugf>Umh==1.8*440.25==72.455kv所选FZ-35型避雷雷器完全满足足要求（3）10kv避雷器的的选择和校验验校验灭弧电压：在在中性点不接接地的10kv电力网中，其其灭弧电压应应大于电网最最大线电压的的1.1倍即Umh≥1.155*1.7332Uxg**1.1=11.15*110*1.11=12.665kv校验工频电压：Ugf≥3.5**1.15UUxg=3..5*1.115*=233.24kvvUgf>1.8UUmh=1..8*12..56=222.77kvvFZ-10型避雷雷器满足要求求避雷器选择结果表表序号型号技术参数kv数量安装地点灭弧电压Umh工频放电电压Uggf冲击放电电压Ucch残压Uc1FCZ-110JJ100170-1952652652组110kv系统侧侧2FZ-405098-1211541602个主变110kv中性点点3FZ-354184-1041341342组35kv侧4FZ-1012.726-3145452个2组主变低压组10KKV母线上2）母线避雷器与变变压器之间最最大电气距离离变电所防护雷侵入入波过电压的的第二个措施施是设进线段段保护及在变变电所一到两两千米的进线线架设避雷线线防止或减少少近区雷击闪闪络降低雷电电侵入波的陡陡度。限制雷雷电流的幅值值，保证变电电所安全运行行。110KV架空送电线线路全线有避避雷线，在两两千米进线段段保护范围内内的杆塔耐雷雷水平应为75KA以上。保护护角不宜超过过三十度，避避雷线的接地地要求少于10欧姆。未沿全线架设避雷雷线的35kv架空送电线线路，应在变变电所1-2km的进线段架架设避雷线，其其耐雷水平不不应低于30ka，保护角在25°-330°范围内，冲冲击接地电阻阻10Ω左右。对变电所110kkv出线，避雷雷器Uc=2665kv，ha=100m，A==0.62kkv/m对变电所35kvv出线，避雷雷器Uc(5))=134kkv,hd==8.8ma=1/（1500/134++2.4/88.8）×2=0..36（kv/m）布置在平线上的避避雷器至主变变压器之间最最大允许范围围Lm按下列公式式计算lm≦×K对110kv母线上上可能出现有有1回线路运行行的情况，此此时K=1,变压器的Uj=4880KV，lm≦×K=1773m由于其他设备的冲冲击耐压值比比变压器高，他他们距离避雷雷器的最大电电气距离分别别为上述距离离的1.3倍，即Lm=1..3×1733=225mm对35KV母线，可可能出现只有有一回线路运运行的情况，此此时K=1,变压器的U=2200kvlm≦×K=×11=92m此时，35kv其其他设备Lm=1..3×92==120m如果母线上的避雷雷器至主变压压器的电气距距离超过上述述计算的允许许值时，应在在主变压器附附近增设一组组避雷器。防雷接地雷保护设备的接地地对保护作用用发挥着有直直接的影响，其其接地值的大大小对电力系系统的安全运运行有着密切切的关系。设待设计的变电所所地处雷电日日为15.4日/年的中雷区区，变电所接接地采用环形形，用直径Ф=500MMM，长L=2500cm的钢管作接接地体，深埋埋0.5M用扁钢连接接，保证接地地不大于4Ω。为了保证变变电所安全运运行，可将独独立避雷针的的集中接地装装置在地中与与变电所的共共同接地网连连接，但为避避免雷击避雷雷针式，主接接地网点为升升高太多造成成反击，应保保证连接点至至35KV及以下设备备的接地线的的入地点沿接接地的中心距距离应大于15m。第六章1100kv变电站设计计计划书6.1短路电流计计算一，计算电路图（如如图6-1）二，等值电路图：：三，电抗标幺值：：Sj=1000MVAUj=UppUkⅠ-ⅠⅠⅠ％=17.55UkⅠ-ⅠⅠⅠ％=10.55kⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％=6.5X1=0.13X22=0.299X3=X4=((1/2000)×(kUUⅠ-ⅠⅠ％+UkⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％)Sj/SSt=(1//200)××(17.55+10.55-6.5))100/440=0.22688X5=X6=((1/2000)×(kUUⅠ-ⅠⅠ％+UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠ-ⅠⅠⅠ％)Sj/SSt=(1//200)××(17.55+6.5--10.5))100/440=0.11688X7=X8=(11/200))×(kUⅠ-ⅠⅠⅠ％+UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠ-ⅠⅠ％)Sj/SSt(11/200))×(10..5+6.55-17.55)100//40≈0四，等值电路简化化1，对短路点d1（3）的简化（如如图6-2）X9=X3/22=0.26688/2==0.13444X10=X5//2=0.11688/22=0.08844X11=X2++X10+XX9=0.995+0.11344+00.08444=1.16688故d1（3）的转移电抗为：：Xd1=X1///X11==0.13///1.16688=0..1172，对短路点d2（3）的简化（如如图6-3）X12=X1++X9+X110=0.113+0.11344+00.08444=0.34488故d2（3）的转移电抗为::Xd2=X2///X12==0.95///0.34488=0..99773，对短路点d3（3）的简化（如如图6-4）X13=X1++X9=0..13+0..1344==0.26444X14=X2++X10=00.95+00.08444=1.03344故d3（3）的转移电抗为::Xd3=X133//X144=0.26644//11.03444=0.21106五，短路电流计算算d1（3）点短路：Ij=Sj//（Uj）=100/（×115）=0.5002KAd1点短路电流：：I1=I"=Ij/XXd1=0..502/00.117==4.2911KAd1点短路电流：：I=0.8666I==0.8666×4.2991=3.7716KA短路功率：S"==UpI"=×115××4.2911=854..7MVA三相冲击电流icch=2.555I"=2.555×4.2991=10..942KAA全电流最大有效值值Ich=11.52I""=1.522×4.2991=6.5522KAd2（3）点短路：Ij=Sj//（Up）=100/（×37）=1.566KAd2点短路电流：：I2=I"=Ij/XXd2=1..56/0..9977==1.5644d2点短路电流：：I=0.8666I==0.8666×4.633=1.3554KA短路功率：S"==UpI"=×37×11.564==86.7778MVA三相冲击电流icch=2.555I"=2.555×1.5664=3.9988KA全电流最大有效值值Ich=11.52I""=1.522×1.5664=2.3377KAd1（3）点短路：Ij=Sj//（Uj）=100/（×10.5）=5.5KKAd3点短路电流：：I1=I"=Ij/XXd3=5..5/0.22106=226.1166KAd3点短路电流：：I=0.8666I==0.8666×26.1116=222.616KKA短路功率：S"==UpI"=×10.55×26.1116=4774.96MMVA三相冲击电流icch=2.555I"=2.555×26.1116=666.596KKA全电流最大有效值值Ich=11.52I""=1.522×26.1116=399.696KKA6.2导体和电电气设备的选选择设计一，110KV侧侧导体的选择择1，110KKV进线及母线线软导体的选选择应按最大负荷电流流选择110KV进线及母线线软导体的截截面S，并按d1（3）短路电流流进行热稳定定的校验。最最大运行方式式下最大持续续工作电流为为：110KV进线及及母线的最大大负荷为2×440000==800000KVA,故最大持续续工作电流为为Igmaxx=1.055×800000/（×110）=400..89A查表：试选择LGGJ-2400钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为610A,取综合校正正系数为0.95实际允许载载流量为：I=0.955×610AA=579..5A>Immax校验d1（3）点短路条件下的的热稳定：满足热稳定最小截截面要求：Smax==查表得：热稳定系系数C=87，d1点的三相相稳态短路电电流I∞=4.2991KA，设保护动作时间为为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.15秒则，则短短路计算时间间t=0.005+0.115=0.22秒β=I"/I∞=11查图5-7得tz=00.2秒tdz=tz=00.05β"=0.2++0.05==0.25秒Smin==244.66（mm）因此，选择LGJJ-240型钢芯铝绞绞线满足热稳稳定要求，因因大于可不进进行电晕校验验的最小导体体LGJ-770，故不必进进行电晕校验验。110KV出线的的最大负荷为为100000KVA，故最大持持续工作电流流为Igmaxx=1.055×100000/(×1110)=555.11（A）查表：选择LHJJ-16钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为105A,但不满足电电晕要求，为为了在当地气气象条件下晴晴天不出现局局部和全面电电晕，应以选选择LGJ-995型钢芯铝绞绞线，长期允允许载流量为为330A，考虑综合合校正系数后后也满足最大大持续工作电电流，并且远远大于热稳定定的最小截面面24.666mm2，110KV主变引引线的选择：：应按经济电电流密度选择择导线截面，并并按d1（3）点短路条条件进行热稳稳定校验。主变引线的的最大负荷为为400000KVA，最大持续续工作电流为为Igmax=11.05×440000//(×1100)=2200.442（A）Tmax=50000h，查表的钢钢芯铝绞线的的经济电流密密度为J=1.11A/mm则：Smin=Igmmax/J==220.4442/1..1=2000.04mmm查表：选择主变引引线选LHJ-2240钢芯铝绞线线长期允许载载流量为610A，大于可不不进行电晕校校验的最小导导体LGJ-770，故不必进进行电晕校验验。考虑综合合校正系数后后也满足最大大持续工作电电流220.4442A，并且远大大于热稳定的的最小截面24.666mm，故选选此导线合格格。二35KV侧导线的的选择1，35KV母线软导导体的选择应按最大负负荷电流选择择，并按d2（3）短路电流流进行热稳定定的校验。最最大运行方式式下35KV引线的最大大持续工作电电流按1.05倍变压器额额定电流计算算Igmax=1..05×Iee=1.055Se/（Ue）=1.055×400000(×35）=629..82A35KV出线的最最大负荷为140000KVA，故最大持持续工作电流流为Igmaxx=1.055×140000/(×335)=2442.49（A）最大运行方式下335KV最大持续工工作电流Igmaxx=692..82+2442.49==935.331A查表得：试选择LLGJQ-5500钢芯铝绞线,在最高允许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为945A,,热稳定校验：校验在d2（3）的的短路条件下下的热稳定，按按裸导线热稳稳定的校验公公式，求满足足热稳定的最最小截面，查表：C=87d2（3）点的三相相稳态短路电电流I∞=1.5664KA，设保护动作时间为为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.15秒则，则短短路计算时间间t=0.005+0.115=0.22秒β=I"/I∞=11查图5-7得tz=00.2秒tdz=tz=00.05β"=0.2++0.05==0.25秒Smin==8..99（mm）因此，选择LGJJQ-5000型钢芯铝绞绞线满足热稳稳定要求，对对于35KV不必进行电电晕校验。2,355KV主变引线软软导体的选择择：应按经经济电流密度度选择导线截截面，并按d2（3）点短路条条件进行热稳稳定校验。最大持续工作电流流为Igmax=11.05×440000//(×35）=629..82（A）Tmax=40000h，查表的钢钢芯铝绞线的的经济电流密密度为J=1.228A/mmm则：Smin=Igmmax/J==629.882/1.228=5411.27mmm查表：选择主变引引线选LHJQ--500钢芯铝绞线线长期允许载载流量为954A，大于Igmax，并且大于于可不进行电电晕校验的最最小导体LGJ-770，故不必进进行电晕校验验。考虑综合合校正系数后后也满足最大大持续工作电电流541.227A，并且远大大于热稳定的的最小截面8.99mmm，故选此此导线合格。3,35KKV进线的最大大负荷为140000KVA，最大持续续工作电流为为Igmax=11.05×114000//(×35))=242..49（A）查表：选择LGJJ-95钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为330A,取综合校正正系数为0.95实际允许载载流量为：I=0.955×330AA=313..5A>Immax最大持续工工作电流242.449A，并且远大大于热稳定的的最小截面26.611mm，4，35KV出线线最大负荷为为7000KKVA，故最大持持续工作电流流为Igmax=11.05×77000/((×35)==121.224（A）查表：选择LGJJ-95钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为330A,取综合校正正系数为0.95实际允许载载流量为：I=0.955×330AA=313..5A>Immax最大持续工工作电流121.661A，并且远大大于热稳定的的最小截面26.611mm，三10KV侧导导体的选择1,10KV侧侧母线应按最最大负荷电流流选择硬铝母母线，并按d3（3）点短路条条件下进行热热稳定，动稳稳定校验。最最大持续工作作电流按一台台变压器的持持续工作电流流计算，即Igmax=1..05×400000/((×10)==2424..87（A）查表得：选1255×10双片矩形母母线，平放时时长期允许载载流量为3005A，竖放时长长期允许载流流量为332822A，温度修正正系数为0.94，I,=33282×00.94=33085.008A>Iggmax按d3（3）点短路条件下进进行热稳定校校验：设保护动作时间为为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.35秒β=I"/I∞=11tdz=0.055+0.3665=0.44秒d3（3）点的三相稳态电电流，I∞=26.1116KA所以Smiin==1889.85（mm）矩形母线2×1225×10==2500mmm>1899.85mmm故满足热稳稳定的要求，动稳定校验：取LL=1m，a=225cm=00.25m，β"=1Qmax=QФ++QsQФ==｛[1.73×（666.5966×10）×1×1]｝/[0.225×1800×10]××10=1880.5×110（pa）Qs===4022.99×110（pa）Qmax=QФ++Qs=1880.5×110+4022.99×110=5.773×10（pa）式中截面系数W==1.44hhb=1.444×1255×10×（10×100）=180××10（m）Fs=2.5kii×10=2..5×1.005×（66.5996×10）×10=1..164×110（N/m）Ls=10003×0.001×=10003×0..01×=22.942××10（m）硬铝的最大允许应应为Qy=699×10（pa）>5.733×10（pa），故满足足动稳定的要要求，导线最最大截面也大大于热稳定的的最小截面89.855mm，故选选择此导线合合格。2，主变至母线的引线线按经济电流密度选选择硬母线的的截面，并按按d3（3）点短路条条件下进行热热稳定校验，最最大工作负荷荷电流为：Igmmax=1..05×400000/((×10)==2424..87（A）Tmaax=40000h查图得经济济密度为J=0.991A/mmm则：Smiin=Igmmax/J==2424..87/0..91=26664.699mm查表的：选1255×10双片矩形母母线，平放时时长期允许载载流量为3005A，竖放时长长期允许载流流量为332822A，温度修正正系数为0.94，I=30005×0..94=28824.7AA>Igmaax3,100KV架空出线的的选择和校验验10KV架空出出线的最大负负荷为2000KKVA,故最大持续续工作电流：：Igmmax=1..05×20000/(××10)=1121.255（A）查表：试选选择LGJ-225钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为130取综合校正正系数为0.94实际允许载载流量为：I=0.955×130AA=122..2A>Immax热稳定校验验：取C=87设保护动作作时间为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.35秒β=I"/I∞=11tdz=00.25秒d3（3）点的三相稳态电电流，I∞=26.1116KA所以Smiin==1550（mm）所选LGJ-25型导导线不满足热热稳定的要求求，应选LGJ-1150的钢芯铝绞绞线。4,110KV电缆出线的的选择与校验验按经济电流密度选选择电缆的截截面S，并按d3（3）点短路条条件下进行热热稳定校验：：Igmaxx=1.055×15000/(×10）=90.993（A）Tmax=40000h，查表的钢钢芯铝绞线的的经济电流密密度为J=0.888A/mmm则：Smin=I/JJ=90.993/0.888=1033.33mmm查表得：试选择110KV普通粘性侵侵泽纸绝缘三三芯铝电力电电缆，电缆截截面120mmm，ZLQ-1120直埋敷设长长期允许载流流量为215（A)取温度修正正系数为0.94，I=0.94××215A==202.11A>Imaax=900.93（A）按d3（3）点短路条件下进进行热稳定校校验：设保护动作时间为为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.35秒β=I"/I∞=11C=880I∞=26.1116KA所以Smiin==74（mm）选择ZLQ-120的10KV普通粘性侵侵泽纸绝缘三三芯铝电力电电缆直埋敷设设，均满足动动热稳定校验验，故选择此此导线合格。5，各册导线的选择结结果线路位置导线选择型号110KV进线侧侧LGJ-240110KV出线侧侧LGJ-95主变110KV侧LGJ-24035KV母线侧LGJQ-5000主变35KV侧LGJQ-500035KV进出线侧侧LGJ-9510KV母线侧2×125×100主变10KV侧2×125×10010KV架空出线线侧LGJ-15010KV电缆出线线侧ZLQ-120//106.3断路器和隔隔离开关的选选择设计一，110KV侧断断路器和隔离离开关的选择择：Igmax=1..05×800000/((×110）=440..89（A）d3（3）短路路参数：I"=4..291KAA,icch（3）=10.9942KA,,S=8854.7MMVA1，110KV断断路器的选择择和校验按正常运运行条件选择择，并按d3（3)短路条件校校验其热稳定定和动稳定根据电网工作电压压和最大持续续工作电流查查表：试试选SW4-1110断路器，其其参数为Ue=1100KV，Ie==1000AA，idmmax=555KV,Ie=118.4KAA,See=35000MVA,故有分闸时时间为0.06S，5S热稳定电流流为21KV热稳定校验：1）额定电压压：U=110KKV2）额定电流流：I=10000A>Imaax=4440.89（A）3)开断容容量：Se=35500MVAA>S=8854.7MMVA4）动稳定校校验：iesm==55KA>>ich=110.9422KA5)热稳定定校验：取断电保护动作时时间0.05SS,则t=0.005+0.006=0.111S，查表得ts=0..1S，则tdz=00.1+0...05=00.15S，所以Itdz=44.291××0.15==2.76KKA,S<<15.8××4所选SW4-110型型少油断路器器完全满足要要求。2，110KV隔隔离开关选择择和校验：110KV隔隔离开关选择择GW4-1110型，其参数数为：Ue=1110KV，Ie=6600A。动稳定电电流为50KA，4秒热稳定电电流15.8KKA校验：1）Ue=UUg=1100KV2)Iee=600((A>)Immax=4440.899（A）3)ieesm=555KA>icch=10..942KAA4)Itddz=4.2291×0..15=2..76KA,,S<155.8×4==998.556KA.S所选SW4-110//600型隔离开关关完全满足动动稳定和热稳稳定的要求主变中性点选单极极隔离开关GW8-660型。其参数为：Ue=600KVIe=4400(A))动稳定电流流：idmaxx=15KAA,10SS热稳定电流4KA二，35KV侧断路路器和隔离开开关的选择：：按正常运行行条件选择，并并按d3（3)短路条件校校验其热稳定定和动稳定开开断电流。Igmax=1..05Ie==0.15SSe/（×Ue）=1.055×400000/（×35）=692..82（A)d2（3）点的短路参数：：S"(3)==86.7778MVA,,I"((3)=I∞∞(3)=1556.4KAA,icch(3)==3.9888KA1,35KV断断路器的选择择和校验查表：试选选SW3-1110断路器，其其参数为Ue=35KKV，Ie==1000AA，Immax=177KA,Se=10000MVAA,故有分闸时时间为0.06S，4S热稳定电流流为16.5KKV取继电保护动作时时间为0.05S，则t=0.115Sβ"=1查表tdz=0.2SS校验：1）额定电压压：U=35KVV2）额定电流流：I=10000A>Imaax=6992.82（A）3)开断容容量：Se=10000MVAA>S=886.7788MVA4）动稳定校校验：iesm==17KA>>ich=33.988KKA5)热稳定定校验：Itdz=11.564××0.2=00.489KKA,S<<6.6×44所选SW3-35型少少油断路器完完全满足d2（3）带你短路路条件的开断断容量.动稳定.热稳定要求求。2，隔离开关选择和校校验：查表择GW3-35D型型，其参数为为：Ue=355KV，idmaax=50KKAIIe=1000A。，4秒热稳定电电流23.7KKA校验：1）Ue=UUg=35KKV2)Iee=10000(A)>IImax==692.882（A）3)ieesm=500KA>icch=3.9988KA4)Itddz=1.5564×0..2=40889KA,S<23..7×4所选SW4-35D//1000型隔离开关关完全满足d2（3）点短路条条件下的开断断容量.动稳定.热稳定要求求。三，10KV断路器器，隔离开关关的选择和校校验1，10KV断路器器的选择及校校验最大负荷电电流按主变容容量计算Igmax=11.05×440000//（×10）=24244.86（A)d3（3）点的短路参数：：S"=4744.96MVVA,II"(3)==I∞(3)=266.116KKA,iich(3))=66.5596KA查表：试选选3AF型