畢業(yè)設(shè)計(jì)--10kv變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　題 目: 10KV變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè): 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) </p><p>　　班 級(jí): 電力904班 </p><p>　　學(xué)

2、 號(hào): </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指導(dǎo)老師: </p><p>　　2011年11月18日</p><p><b>　　前 言</b

3、></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工程教育最重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是由我們獨(dú)立完成的一項(xiàng)綜合性、創(chuàng)造性、設(shè)計(jì)性的大型作業(yè)。開展畢業(yè)設(shè)計(jì)課題至關(guān)重要并具有深遠(yuǎn)的意義，不僅培養(yǎng)我們分析和解決各種實(shí)際問題的能力，也進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展所學(xué)的理論知識(shí)。 </p><p>　　我們這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)某110kV降壓變電站的電氣部分進(jìn)行初步設(shè)計(jì),包括了：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析

4、、主變的選擇、電氣主接線方案選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、防雷設(shè)施以及繼電保護(hù)的選擇等內(nèi)容。</p><p>　　經(jīng)過五個(gè)星期的努力，我終于完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此過程中，我從對(duì)變電站的生疏，到了解，再到深入研究， 我有了不少的收獲： </p><p>　　鞏固了以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并在以前的基礎(chǔ)上理解的更加透徹，掌握的更加熟練；鍛煉了

5、自己的實(shí)際應(yīng)用能力，將課本上學(xué)到的理論知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系了起來；增強(qiáng)了自己獨(dú)立解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神，培養(yǎng)實(shí)事求是、全面科學(xué)、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)，為今后從事本專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)牢固的基礎(chǔ)。</p><p>　　但由于時(shí)間和水平的局限，設(shè)計(jì)中難免會(huì)有不妥之處，敬請(qǐng)老師多批評(píng)指導(dǎo)。</p><p>　　2011年11月18日</p><p><b>　　

6、目 錄</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　第1章 原始材料1</p><p>　　1.1 變電站基本資料1</p><p>　　1.2 變電站負(fù)荷情況1</p><p>　　2.1 負(fù)荷的概述1</p><

7、p>　　2.1.1 負(fù)荷分類2</p><p>　　第2章 主變壓器的選擇3</p><p><b>　　2.1 概述3</b></p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的原則及選擇3</p><p>　　2.3 主變壓器容量的選擇4</p><p>　　2.3 主變壓

8、器形式的選擇5</p><p>　　第3章 電氣主接線選擇6</p><p><b>　　3.1 概述6</b></p><p>　　3.2 電氣主接線的基本要求6</p><p>　　3.3 變電站主接線基本接線方式7</p><p>　　3.4 變電站主接線選擇8<

9、/p><p>　　3.4.1 110kV側(cè)主接線選擇方案8</p><p>　　3.4.2 35kV側(cè)主接線方案選擇9</p><p>　　3.4.3 10kV側(cè)主接線方案選擇10</p><p>　　3.4.4 變電站主接線圖10</p><p>　　3.4.5 變電站的站用電11</p>

10、<p>　　3.4.6 最終電氣主接線方案12</p><p>　　第4章 短路電流的計(jì)算13</p><p>　　4.1 概述13</p><p>　　4.2 目的13</p><p>　　4.3 方法13</p><p>　　4.4 基本假定14</p><

11、p>　　4.5 短路電流的計(jì)算步驟14</p><p>　　4.5.1 短路點(diǎn)的選擇14</p><p>　　4.5.2 元件電抗15</p><p>　　4.5.3 三相短路電流計(jì)算16</p><p>　　第5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)21</p><p>　　5.1 電氣選擇的一般條件

12、21</p><p>　　5.2 斷路器的選擇和校驗(yàn)22</p><p>　　5.2.1 對(duì)斷路器的基本要求22</p><p>　　5.6.2 斷路器選擇22</p><p>　　5.3 隔離開關(guān)的選擇25</p><p>　　5.3.1 隔離開關(guān)的作用25</p><p>

13、;　　5.3.2 隔離開關(guān)的選擇26</p><p>　　5.4 熔斷器的選擇28</p><p>　　5.5 高壓開關(guān)柜的選擇29</p><p>　　5.6 架空導(dǎo)線、母線和電纜的選擇30</p><p>　　5.6.1 選擇原則30</p><p>　　5.6.2110kV架空導(dǎo)線選擇31

14、</p><p>　　5.6.3 10kV側(cè)母線的選擇32</p><p>　　5.6.4 10kV側(cè)電纜的選擇33</p><p>　　5.7 電氣設(shè)備匯總表34</p><p>　　第6章 互感器配置34</p><p>　　6.1 概述34</p><p>　　6.2

15、 互感器的配置要求35</p><p>　　6.3 電流互感器配置原則35</p><p>　　6.4 電壓互感器配置原則35</p><p>　　6.5 配置的結(jié)果36</p><p>　　6.5.1 電流互感器36</p><p>　　6.5.2 電壓互感器36</p><

16、p>　　第7章 變電站的防雷保護(hù)36</p><p>　　7.1 防雷保護(hù)的必要36</p><p>　　7.2 變電站的直擊雷保護(hù)37</p><p>　　7.3 變電站入侵波的保護(hù)37</p><p>　　7.4 變電站的進(jìn)線段保護(hù)38</p><p>　　第8章 繼電保護(hù)的配置38&

17、lt;/p><p>　　8.1 概述38</p><p>　　8.2 繼電保護(hù)的重要性38</p><p>　　8.3 繼電保護(hù)的基本要求39</p><p>　　8.4 本變電站的保護(hù)配置39</p><p>　　8.4.1 變壓器保護(hù)配置39</p><p>　　8.4.2

18、 母線保護(hù)40</p><p>　　8.5 輸電線路的保護(hù)裝置41</p><p>　　8.6 自動(dòng)裝置41</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)43</b></p><p><b>　　致 謝44</b></p><p>　　附錄1 變電站主接線圖45&

19、lt;/p><p><b>　　第1章 原始材料</b></p><p>　　1.1 變電站基本資料</p><p>　　本變電所建成后主要向本地用戶供電，預(yù)計(jì)變電所今后不再擴(kuò)建；</p><p>　　本變電所與電力系統(tǒng)連接情況：</p><p>　　本變電所需設(shè)110/35/10KV三個(gè)電壓等級(jí)

20、。</p><p>　　（1）110KV側(cè)：設(shè)有兩回架空線路與110KV系統(tǒng)相連；110KV系統(tǒng)可以視為無限大電源。</p><p>　?。?）35KV側(cè)：共有四回架空線路，其中兩回線路連至35KV側(cè)系統(tǒng)，35KV系統(tǒng)總裝機(jī)容量為87MVA，最大等值阻抗為4.9Ω，最小等值阻抗為3.7Ω（均已歸算至110KV），35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)主要為水輪發(fā)電機(jī)。</p><p>

21、　　環(huán)境情況：本變電站位于工業(yè)園區(qū)，地勢(shì)平坦，年最高溫度為38.5℃，年最低氣溫為—2.8℃；海拔高度為80.6米；年平均雷暴日數(shù)位77.5日/年。</p><p>　　變電所在系統(tǒng)中的地理位置如圖所示：</p><p>　　1.2 變電站負(fù)荷情況</p><p>　　1、35KV側(cè)有兩回架空線路給某城鎮(zhèn)變電站供電，最大負(fù)荷為12.5MW，且該變電站無其他電源。&

22、lt;/p><p>　　2、10KV側(cè)有26回電纜出線，電纜長(zhǎng)度為170km，最大綜合用電負(fù)荷為35MW。</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)，預(yù)計(jì)有穿越功率最小為10MW，最大為13MW，由110KV系統(tǒng)送入 35KV電網(wǎng)。</p><p>　　2.1 負(fù)荷的概述</p><p>　　由于電能的生產(chǎn)、輸送和使用本身所固有的特

23、點(diǎn)，以及保證連續(xù)不斷地為用戶提供電能。對(duì)用戶的分析及計(jì)算是必要的，是選擇變壓器、電氣主接線、計(jì)算短路電流等提供依據(jù)。</p><p>　　2.1.1 負(fù)荷分析</p><p>　　表2-1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　注：以上負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)是根據(jù)第一章的原始資料來匯總。</p><p><b>　　負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析：</b>

24、;</p><p>　　根據(jù)以上的得出結(jié)果，若中斷供電，可能影響人身或設(shè)備安全，使變電站無法正常運(yùn)行或發(fā)電量大幅度下降，必須保證用戶供電可靠性，所以要求有兩個(gè)及兩個(gè)以上獨(dú)立電源供電，當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部負(fù)荷不間斷供電。</p><p>　　第2章 主變壓器的選擇</p><p><b>　　2.1概述</b></p>

25、<p>　　主變壓器的選擇與變壓器的臺(tái)數(shù)、形式、連接組別、電壓等級(jí)、調(diào)壓等級(jí)、冷卻方式、運(yùn)輸條件以及變電站的容量有關(guān)。它的確定除了依據(jù)基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃，輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。根據(jù)變電站所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。</p><p>　　在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電站的自身特點(diǎn)

26、，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇變壓器。</p><p>　　選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該變電站的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。</p><p>　　2.2主變壓器臺(tái)數(shù)的原則及選擇</p><p><b>　　1、選擇原則</b></p><p>　?。?）對(duì)于供電負(fù)荷較大的城市變電站或有一類負(fù)荷

27、的變電站，應(yīng)選用兩臺(tái)相同容量的主變壓器。</p><p>　　（2）對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，如果中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)為宜，對(duì)于地方性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性；對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電站，其變壓器的基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1～2級(jí)設(shè)計(jì)。</p><p>　　2、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p>&

28、lt;p>　　根據(jù)原始資料，有兩回架空線路與110KV系統(tǒng)相連，還有兩回架空線路與35KV系統(tǒng)相連，所以選擇兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　2.3主變壓器容量的選擇</p><p><b>　　變壓器容量選擇原則</b></p><p>　　（1）只有一臺(tái)主變壓器的變電站，選擇主變?nèi)萘縎NT應(yīng)大于總視在計(jì)算容量，即ST≥S∑。</

29、p><p>　?。?）對(duì)裝有兩臺(tái)主變壓器的變電站，任一臺(tái)主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，即ST=0.7S∑。</p><p>　　2、主變壓器容量的確定</p><p>　?。?）主變壓器容量一般按變電站內(nèi)建成后5-10年的發(fā)展規(guī)劃負(fù)荷選擇，本變電站主變壓器容量應(yīng)留有10%的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。</p><p>　　（2

30、）容量計(jì)算過程：</p><p>　　式中 ——變電站計(jì)算負(fù)荷(kw)；</p><p>　　——平均功率因數(shù)，取0.85。</p><p>　?。ㄟx自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》，P315頁）</p><p>　　考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有10%的裕度，則有</p><p>　　任一臺(tái)主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部總計(jì)算負(fù)荷7

31、0%的需要</p><p>　　按單臺(tái)變壓器容量選擇為ST=63MVA</p><p><b>　　驗(yàn)證：</b></p><p>　　因?yàn)榇俗冸娬局髯冞x擇是兩臺(tái)變壓器,單臺(tái)變壓器容量按一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量不應(yīng)小于70%的全部負(fù)荷或全部重要負(fù)荷大于,滿足了任一臺(tái)主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，則單臺(tái)變壓器容量的選

32、擇為63MVA。</p><p>　　2.4主變壓器形式的選擇</p><p><b>　　1、主變相數(shù)的選擇</b></p><p>　　當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電站，考慮運(yùn)輸

33、的條件和占地面積，選用三相變壓器。</p><p>　　2、主變繞組數(shù)的選擇</p><p>　　在具有三種電壓等級(jí)的變電站，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上的主變宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　本次所涉及的變電站具有三種電壓等級(jí)，且通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，所以選用三繞組變壓器。</p&

34、gt;<p>　　3、主變調(diào)壓方式的選擇 </p><p>　　為了保證變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過變壓器的分接頭開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)變壓調(diào)整。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴。</p><p>　　對(duì)于11

35、0kV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式，所以本變電站采用有載調(diào)壓方式。</p><p>　　4、主變連接組別的選擇</p><p>　　變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星型和三角型。我國(guó)110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用星型連接；35kV亦采用星型連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地，故本變電站110kV側(cè)

36、采用星型接線，35kV側(cè)采用星型連接，10kV側(cè)采用三角型接線。即可確定本110kV降壓變電站所選擇變壓器繞組接線方式為Ynyn0d11接線。</p><p>　　5、主變冷卻方式的選擇</p><p>　　自然風(fēng)冷卻，一般適用于7500kVA以下小容量變壓器。</p><p>　?。?）強(qiáng)迫風(fēng)冷卻，適用于容量大于等于8000kVA的變壓器。</p>

37、<p>　　（3）強(qiáng)迫油循環(huán)水（風(fēng)）冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)，但是它要有一套冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。</p><p>　?。?）油浸風(fēng)冷，適用于容量在8000kVA以上的變壓器。</p><p>　　根據(jù)待設(shè)計(jì)變電站主變的容量為63000kVA，為使主變的冷卻方式既能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，又簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，所以選用油浸風(fēng)

38、冷卻方式。</p><p>　　綜上可得該變電站的主變壓器型號(hào)及相關(guān)參數(shù)如下表所示</p><p>　　表3-1 主變壓器型號(hào)及相關(guān)參數(shù)</p><p>　　(選自《電力系統(tǒng)》P269附表B-4）</p><p>　　注：該型號(hào)變壓器為三繞組有載調(diào)壓變壓器，在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，它能在負(fù)荷運(yùn)行條件下自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)壓，保持輸出電壓的穩(wěn)定，從而提高供

39、電質(zhì)量。</p><p>　　第3章 電氣主接線及設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　發(fā)電廠、變電站的電氣主接線是由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等一次設(shè)備按其功能要求，通過連接線連接而成的用于表示電能的生產(chǎn)、匯集和分配的電路，通常也稱之為一次接線或電氣主系統(tǒng)。電氣主接線中一次設(shè)備的數(shù)量、類型、電壓等級(jí)、設(shè)備之間

40、的相互連接方式，以及電力系統(tǒng)的連接情況，反應(yīng)出該電廠或變電站的規(guī)模和在電力系統(tǒng)中的地位。電氣主接線直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　3.2 電氣主接線的基本要求</p><p>　　電氣主接線應(yīng)滿足一下基本要求：</p><p>　　保證必要的供電可靠性。</p><p><b>　　具有一定的靈活性

41、。</b></p><p>　　保證維修及檢修似的安全、方便。</p><p>　　盡量減少一次投資和降低年運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　必要時(shí)能滿足擴(kuò)建的要求。</p><p>　　3.3變電站主接線基本接線方式</p><p>　　表4-1 主接線常用基本接線方式</p><p

42、>　?。▍⒄铡栋l(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》。）</p><p>　　3.4 變電站主接線選擇</p><p>　　3.4.1 110kV側(cè)主接線選擇方案</p><p>　　當(dāng)有兩臺(tái)主變壓器和兩回線路時(shí)可采用橋式接，橋式接線可分為內(nèi)橋接線和外橋接線，以后隨著發(fā)展，過渡到單母線分段和雙母線接線。本變電站110kV側(cè)有兩回進(jìn)線，初步擬定方案為橋式接線,即有內(nèi)橋和外橋接線

43、兩種方案。</p><p>　　圖4-1 方案1內(nèi)橋接線 圖4-2 方案2 外橋接線</p><p>　　方案1內(nèi)橋接線特點(diǎn)：</p><p>　　(1)線路操作方便。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。</p><p>　　(2)正常運(yùn)行時(shí)變壓器操作復(fù)

44、雜。</p><p>　　(3)橋回路故障或檢修時(shí)全廠分裂為兩部分，使兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系；同時(shí)，出現(xiàn)斷路器故障或檢修時(shí)，造成該回路停電。為此，在實(shí)際接線中可采用設(shè)外跨條來提高運(yùn)行靈活性。</p><p>　　內(nèi)橋接線使用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長(zhǎng)、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換的運(yùn)行方式的變電站中。</p><p>　　方案2外橋接線特點(diǎn)：</p&g

45、t;<p><b>　　變壓器操作方便。</b></p><p>　　線路投入與切除時(shí)，操作復(fù)雜。如線路檢修或故障時(shí)，需斷開兩臺(tái)斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運(yùn)行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，造成變壓器短時(shí)停電。</p><p>　　橋回路故障或檢修時(shí)兩個(gè)單元之間失去聯(lián)系，出線側(cè)斷路器故障或檢修時(shí)，造成該側(cè)變壓器停電，在實(shí)際接線中可采用設(shè)內(nèi)跨條來解決這個(gè)問題

46、。</p><p>　　外橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的變電站中。</p><p>　　兩種方案均具有接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、造價(jià)低、易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線，為了節(jié)省投資，變電站建設(shè)初期，可先采用橋形接線，并預(yù)留位置，隨著發(fā)展逐步建成單母線分段或雙母線接線。</p><p>　　根據(jù)綜上所述

47、，110kV側(cè)采用方案2外橋接線方式。</p><p>　　3.4.2 35kV側(cè)主接線方案選擇</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況初步擬定三種方案，如下各圖所示：</p><p>　　表4-2 主接線方案比較</p><p>　　通過以上的比較，單母線分段接線方式與單母線接線方式在可靠性和靈活性方面比單母線較好，維護(hù)方便性好。經(jīng)濟(jì)方面有

48、點(diǎn)增加，但不起主導(dǎo)地位；單母線分段接線方式與單母分段帶旁路接線相比，在可靠性、靈活性和維護(hù)方面都差不多，但是單母分段帶旁路接線增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。所以綜合考慮，選擇單母線分段接線（方案1）較為合理。</p><p>　　3.4.3 10kV側(cè)主接線方案選擇</p><p>　　10kV側(cè)主接線方案選擇的分析過程同35kV側(cè)主接線方案選擇相同，故選擇單母線分

49、段接線比較合理。</p><p>　　3.4.4 變電站主接線圖</p><p>　　根據(jù)以上分析結(jié)果得出變電站主接線圖4-6所示:</p><p>　　第4章 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與

50、相之間或相與地(或中性線）之間的非正常連接。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。</p><p>　　選擇電氣設(shè)備時(shí)，通常用三相短路電流；校驗(yàn)繼電保護(hù)動(dòng)作靈敏度時(shí)用兩相短路、單相短路電流或或單相接地電流。工程設(shè)計(jì)中主要計(jì)算三相短路電流。</p><p><b>　　4.2 目的</b></p><p&g

51、t;　　短路電流計(jì)算主要是為了解決以下幾個(gè)問題：</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇。電力系統(tǒng)中的設(shè)備在短路電流的作用下會(huì)發(fā)熱，會(huì)受到電動(dòng)力的沖擊，為此必須計(jì)算短路電流，以校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性，并保證所選擇的設(shè)備在短路電流熱效應(yīng)和力效應(yīng)作用下不受到損壞。</p><p>　　繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定。電力系統(tǒng)中應(yīng)配置什么樣的保護(hù)，以及這些保護(hù)裝置應(yīng)如何整定，都需要對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行

52、分析和計(jì)算。在這些計(jì)算中要知道故障支路的短路電流值，還要知道短路電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時(shí)還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。</p><p>　　接線方案的比較和選擇。在設(shè)計(jì)電力網(wǎng)的接線圖和發(fā)電廠以及變電所的電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否增加限制短路電流的設(shè)備等，都必須進(jìn)行短路電流計(jì)算。</p><p>　　此外，在分析輸電線路對(duì)通信線路的干擾時(shí)，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算

53、。</p><p><b>　　4.3 方法</b></p><p><b>　　1、有名值法</b></p><p><b>　　2、標(biāo)幺值法</b></p><p><b>　　3、短路功率法</b></p><p>　　結(jié)合本

54、設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算較為方便，即標(biāo)幺值=實(shí)際有名值／基準(zhǔn)值（與實(shí)際有名值同相量）。</p><p><b>　　4.4 基本假定</b></p><p>　　短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：</p><p>　　1、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。</p><p>　　2、所有的電源的電動(dòng)勢(shì)相位

55、角相同。</p><p>　　3、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。</p><p>　　4、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　5、元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。</p><p>　　6、輸電線路的電容略去不計(jì)。</p><p>　　4.5 短路電流的計(jì)算步驟&

56、lt;/p><p>　　4.5.1短路點(diǎn)的選擇</p><p>　　一般發(fā)生在母線上的短路電流較大，故短路點(diǎn)選擇在各側(cè)的母線上。然而當(dāng)母連開關(guān)閉合時(shí)短路電流最大，如圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 標(biāo)幺值等效電路圖</p><p><b>　　4.5.2元件電抗</b></p><p>

57、　　1、求各元件的電抗標(biāo)幺值： </p><p>　　變電站與110KV系統(tǒng)的架空線長(zhǎng)度為55km，110KV側(cè)為無限大電源;與35KV系統(tǒng)的架空線長(zhǎng)度為47km，總裝機(jī)容量為87MVA,最大等值阻抗為4.9Ω，最小等值阻抗為3.7Ω。</p><p>　　由于選擇的變壓器型號(hào)為SFSZ9—63000/110,查表可得：</p><p>　　110KV線路電抗

58、：</p><p>　　(《電力系統(tǒng)》P41)</p><p><b>　　變壓器高壓側(cè)電抗：</b></p><p><b>　　變壓器中壓側(cè)電抗：</b></p><p><b>　　變壓器低壓側(cè)電抗：</b></p><p><b>　　

59、35KV線路電抗：</b></p><p>　　2、求各短路點(diǎn)在t等于零和無窮大時(shí)的短路電流、短路沖擊電流等值。</p><p>　　（1）當(dāng)短路點(diǎn)發(fā)生在K1時(shí)，如圖5—2所示：</p><p>　　圖5—2 K1的短路點(diǎn)</p><p>　　35KV系統(tǒng)本身電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　（《電力系

60、統(tǒng)》P36頁）</p><p><b>　　110KV側(cè)：</b></p><p><b>　　35KV側(cè)：</b></p><p>　　因?yàn)?10KV系統(tǒng)可視為無限大電源，35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)主要為水輪發(fā)電機(jī)，由《電力系統(tǒng)》P22表圖D—8可查t=0時(shí),</p><p>　　當(dāng)時(shí)，由表圖D—9可查，

61、</p><p>　　當(dāng)t=0時(shí)，穩(wěn)態(tài)短路電流</p><p><b>　　短路沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，穩(wěn)態(tài)短路電流</b></

62、p><p><b>　　短路沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　?。?）當(dāng)短路點(diǎn)發(fā)生在K2時(shí)，如圖5—3所示：</p><p>　　圖5—3 K2的短路點(diǎn)</p><

63、p><b>　　110KV側(cè)：</b></p><p><b>　　35KV側(cè)：</b></p><p>　　因?yàn)?10KV系統(tǒng)可視為無限大電源，35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)主要為水輪發(fā)電機(jī)，由《電力系統(tǒng)》P277圖D—8可查。當(dāng)t=0時(shí)，。</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，。</b></p>

64、;<p>　　當(dāng)t=0時(shí),穩(wěn)態(tài)短路電流</p><p><b>　　短路沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)，穩(wěn)態(tài)短路電流。</p><p><b>　　

65、短路沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　?。?）當(dāng)短路點(diǎn)發(fā)生在K3時(shí)，如圖5—4所示：</p><p>　　圖5—4 K3的短路點(diǎn)</p><p><b>　　110KV側(cè)：<

66、/b></p><p><b>　　35KV側(cè)：</b></p><p>　　因?yàn)?10KV側(cè)可視為無限大電源，35KV系統(tǒng)發(fā)電機(jī)為水輪發(fā)電機(jī)，由《電力系統(tǒng)》P275圖D—9可查，當(dāng)t=0時(shí)，。</p><p>　　當(dāng)時(shí),由表D—6可查。</p><p>　　當(dāng)t=0時(shí)，穩(wěn)態(tài)短路電流</p><

67、p><b>　　短路沖擊電流：</b></p><p>　　短路電流最大有效值:</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí),穩(wěn)態(tài)短路電流</b></p><p><b>　　短路沖擊電流：</b></p&

68、gt;<p>　　短路電流最大有效值：</p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　綜上所得三相短路電流計(jì)算結(jié)果如下</p><p>　　表5-1 三相短路電流計(jì)算值</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過以

69、上表格的對(duì)比，從中可得當(dāng)時(shí)三相短路電流值最大，所以根據(jù)時(shí)的三相短路電流值來選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備。</p><p>　　第5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　5.1 電氣選擇的一般條件</p><p>　　正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技

70、術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　按正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p><b>　　(1)額定電壓；</b></p><p><b>　?。?）額定電流。</b></p><p><b>　　按短路狀態(tài)校驗(yàn)</b></p><

71、;p>　?。?）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)；</p><p><b>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。</b></p><p>　　5.2斷路器的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　5.2.1 對(duì)斷路器的基本要求</p><p>　　1、工作可靠。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運(yùn)行條件下長(zhǎng)期可靠地工作，并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無誤的完成關(guān)合和開斷電

72、路的指令，其拒動(dòng)或誤動(dòng)都將造成嚴(yán)重的后果。</p><p>　　2、具有足夠的開斷能力。斷路器的開斷能力是只能夠安全切斷最大短路電流的能力，它主要決定于斷路器的滅弧性能，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　3、具有自動(dòng)重合閘性能、輸電線路的短路故障大多都是臨時(shí)性的。為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性，線路保護(hù)多采用自動(dòng)重合閘方式。</p><p&

73、gt;　　4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)合理。在滿足安全、可靠的同時(shí)，還考慮到經(jīng)濟(jì)性，故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、價(jià)格合理。</p><p>　　5.2.2 斷路器選擇</p><p>　　1、110KV側(cè)最大持續(xù)工作電流</p><p>　　110kV側(cè)電壓等級(jí)下的三相短路電流周期分量有效值為，沖擊電流最大值為 。</p><p>　

74、　根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為L(zhǎng)W25-126的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表：</p><p>　　表6-1 110kV側(cè)的斷路器參數(shù)表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P333頁）</p><p>　　（1）斷路器最高工作電壓126kV大于系統(tǒng)額定電壓110kV；</p><p>　　（2）斷路器額定電流IN=1250A﹥最大持續(xù)持續(xù)工作；</p><

75、p>　?。?）斷路器額定開斷電流﹥?nèi)喽搪分芷诜至坑行е?lt;/p><p><b>　　（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　額定峰值耐受電流 ，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　設(shè),其中(為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，t0為斷

76、路器分閘時(shí)間。)</p><p>　　時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值，則有</p><p>　　It2t= Ike2t=31.52×4=3969(kA2·s)</p><p>　　時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)</p><p>　　則It2t ﹥，即滿足要求。</p><p>　　故LW25-12

77、6的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求。</p><p>　　2、 35kV側(cè)斷路器選擇</p><p>　　35kV側(cè)最大持續(xù)工作電流</p><p>　　35kV側(cè)電壓等級(jí)下的三相短路電流周期分量有效值為，沖擊電流最大值為。</p><p>　　根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為L(zhǎng)W8-40.5的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下:</p><

78、p>　　表6-2 35kV側(cè)的斷路器參數(shù)表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P333頁）</p><p>　　斷路器最高工作電壓40.5kV大于系統(tǒng)額定電壓35kV；</p><p>　?。?）斷路器額定電流IN=1600A﹥最大持續(xù)持續(xù)工作；</p><p>　?。?）斷路器額定開斷電流﹥?nèi)喽搪分芷诜至坑行е?lt;/p><p><b

79、>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　額定峰值耐受電流 ，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。</p><p><b>　　（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　設(shè),其中(為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，t0為斷路器分閘時(shí)間。)</p><p>　　時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值</p

80、><p>　　，時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)</p><p>　　則It2t ﹥，即滿足要求。</p><p>　　故LW8-40.5的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求。</p><p>　　3、10kV側(cè)斷路器選擇</p><p>　　10kV側(cè)最大持續(xù)工作電流</p><p>　　10kV側(cè)電壓等級(jí)下的三相

81、短路電流周期分量有效值為，沖擊電流最大值為 。</p><p>　　根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為ZN18-12的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表:</p><p>　　表6-3 10kV側(cè)的斷路器參數(shù)表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P334頁）</p><p>　?。?）斷路器最高工作電壓12kV大于系統(tǒng)額定電壓10kV；</p><p>　?。?

82、）斷路器額定電流IN=1250A﹥最大持續(xù)持續(xù)工作；</p><p>　　（3）斷路器額定開斷電流﹥?nèi)喽搪分芷诜至坑行е担?lt;/p><p>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：額定峰值耐受電流 ，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。</p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè),其中(為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，t0為斷路器分閘時(shí)間)</p><p>　　時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備允許

83、通過的熱穩(wěn)定電流有效值It2t= Ike2t=31.52×4=3969(kA2·s)；</p><p>　　時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)。</p><p>　　則It2t ﹥，即滿足要求，故ZN18-12的斷路器符合要求。</p><p>　　5.3 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　5.3.1隔離開關(guān)的作用</p>

84、;<p><b>　　隔離電源。</b></p><p><b>　　倒換線路或母線。</b></p><p>　　關(guān)和與開斷小電流電路。</p><p>　　12KV的隔離開關(guān)，容許關(guān)和和開斷5km以下的空載架空線路；40.5KV的隔離開關(guān)，容許關(guān)合和開斷10km以下空載架空線路和110KVA以下的空載變壓

85、器；126KV的隔離開關(guān)，容許關(guān)合和開斷320KVA以下的空載變壓器。</p><p>　　5.3.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　1、110kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　110kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值，沖擊電流。</p><p>　　根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為GW5-110D(W)的隔離開關(guān)。</p>

86、;<p><b>　　其技術(shù)參數(shù)如下表：</b></p><p>　　表6-4 110kV側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P335頁）</p><p>　　（1）隔離開關(guān)額定電壓110kV等于系統(tǒng)額定電壓110kV；</p><p>　?。?）隔離開關(guān)額定電流IN=630A﹥最大持續(xù)持續(xù)工作；</p>

87、<p><b>　　（3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定電流 ，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。</p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè),其中(為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，t0為斷路器分閘時(shí)間)時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值；時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)。</p><p>　　則It2t ﹥，即滿足要求，故GW5—110

88、D(W)的斷路器符合要求。</p><p>　　2、 35kV側(cè)隔離開關(guān)選擇</p><p>　　35kV側(cè)最大持續(xù)工作電流</p><p>　　35kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值，沖擊電流</p><p>　　根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為GW4-35的隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表：</p><p>　　表6-5 35

89、kV側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P335頁）</p><p>　?。?）隔離開關(guān)額定電壓35kV等于系統(tǒng)額定電壓35kV；</p><p>　?。?）隔離開關(guān)額定電流IN=630A﹥最大持續(xù)持續(xù)工作；</p><p><b>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定電流 ，短路沖擊電流

90、最大值，即滿足要求。</p><p>　　（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè),其中(為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，t0為斷路器分閘時(shí)間)時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值；時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)。則It2t ﹥，即滿足要求，故GW4—35的斷路器符合要求。</p><p>　　3、10kV側(cè)隔離開關(guān)選擇</p><p>　　10kV側(cè)最大持續(xù)工作電流</p><p&g

91、t;　　10kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值，沖擊電流。</p><p>　　根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為GN22—10的隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表：</p><p>　　表6-6 10kV側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P335頁）</p><p>　?。?）隔離開關(guān)額定電壓10kV等于系統(tǒng)額定電壓10kV；</p><p&g

92、t;　?。?）隔離開關(guān)額定電流IN=2000A﹥最大持續(xù)持續(xù)工作；</p><p><b>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定電流 ，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè),其中(為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，t0為斷路器分閘時(shí)間)時(shí)間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值；時(shí)間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)。則It2t

93、 ﹥，即滿足要求，故GW22—10的斷路器符合要求。</p><p><b>　　5.4熔斷器的選擇</b></p><p>　　高壓熔斷器按額定電壓、額定電流、額定開斷電流和選擇性等項(xiàng)來選擇和校驗(yàn)。</p><p>　　1、額定電壓的選擇:額定電壓必須大于等于電網(wǎng)的額定電壓UNS</p><p>　　2、額定電流的選擇

94、:熔斷器開斷電流校驗(yàn): </p><p>　　3、熔斷器選擇性校驗(yàn)：對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量?jī)身?xiàng)來選擇。</p><p>　　表6-7 高壓熔斷器選擇結(jié)果表(選自《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》P336頁）</p><p>　　3、高壓熔斷器的校驗(yàn)</p><p>　?。?）開斷電流的校驗(yàn)</p>&

95、lt;p><b>　　1) 35kV側(cè)</b></p><p>　　沖擊電流的有效值=14.59(KA),熔斷器開斷電流 所以,滿足條件。</p><p><b>　　2)10kV側(cè)</b></p><p>　　沖擊電流的有效值=12.102（kA）熔斷器開斷電流所以，滿足條件。</p><p&g

96、t;　　5.5高壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　1、高壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　對(duì)于110kV變電站，其10kV側(cè)通常采用室內(nèi)布置形式。在這里選用了GFC-10型手車式開關(guān)柜，操作方便，斷路器維修方便，具有一定的限制故障擴(kuò)大的能力。</p><p>　　開關(guān)柜配裝ZN18真空斷路器，與之前所選的10kV側(cè)斷路器型號(hào)匹配，其技術(shù)參數(shù)如下表：</p&

97、gt;<p>　　表6-8 開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　2、高壓開關(guān)柜的校驗(yàn)</p><p>　　由于對(duì)10kV測(cè)高壓開關(guān)柜只對(duì)斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，其情況如下：</p><p>　?。?）對(duì)電壓：最高工作電壓；12kV>10kV 符合條件；</p><p>　?。?）對(duì)電流：最大持續(xù)工作</p>

98、<p>　　額定電流；即2000A>1060.88A ，符合條件；</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定電流</b></p><p>　??；額定開斷電流, 符合條件。</p><p>　　故選用了GFC—10型固定式開關(guān)柜。</p><p>　　5.6 架空導(dǎo)線、母線和電纜的選擇</p>

99、<p>　　5.6.1 選擇原則</p><p>　　1、母線及電纜的選擇</p><p>　　敞露母線一般按下列各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方法；導(dǎo)體截面；機(jī)械強(qiáng)度；電暈；熱穩(wěn)定；動(dòng)穩(wěn)定。電纜則按額定電壓、電暈導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方法、導(dǎo)體截面及允許的電壓降選擇和校驗(yàn)。</p><p>　　2、敞母線及電纜的選擇</p>&l

100、t;p>　　35kV及以下，一般用三相鋁芯電纜；110kV及以上采用單相充油電纜；直埋地下，一般選用鋼帶鎧裝電纜；敷設(shè)在高差較大地點(diǎn)，應(yīng)采用不滴流或塑料電纜。</p><p>　　3、 母線及電纜截面的選擇</p><p>　　除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)線按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。部分導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度,見下表:</p><p

101、>　　表6-9 導(dǎo)線、母線及電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度（）</p><p>　　表6-10 溫度校正系數(shù)K值</p><p>　　表6-11 母線、電纜線、導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C值（A／mm2）</p><p>　　注：以上表格出自《變電所及電力網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》---中國(guó)電力出版社</p><p>　　導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面由決定，——正常工作是的最大

102、持續(xù)工作電流。</p><p>　　110kV架空導(dǎo)線選擇</p><p>　　110kV進(jìn)線為雙回路，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇其截面：</p><p>　　式中 --指變電站總負(fù)荷容量，MVA。</p><p>　　根據(jù)本變電站負(fù)荷的性質(zhì)，經(jīng)查閱《電力系統(tǒng)》P68頁可得變電站最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000h以上，經(jīng)查表6-9得導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度J，即

103、 J=0.9A／mm。</p><p>　　經(jīng)查《電氣系統(tǒng)》P266頁，可知選擇LGJ-240，正常環(huán)境溫度為+25℃時(shí)的安全電流為610A，該變電所的歷年平均最高氣溫為38.5℃。經(jīng)查《電力系統(tǒng)》附表266頁得電流修正系數(shù)表得修正系數(shù)K=0.81，事故系數(shù)K1=1.2(溫度最高為90℃)，則安全電流為:</p><p>　　(1)機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)：，滿足要求；</p><

104、;p>　?。?）發(fā)熱條件的校驗(yàn)：，滿足要求；</p><p>　?。?）電暈損耗的條件：240mm2﹥50mm2,晴天下不會(huì)發(fā)生全面電暈（《電力系統(tǒng)》P24頁；</p><p>　?。?）電壓損耗的校驗(yàn)：不必校驗(yàn)。</p><p>　　故110kV進(jìn)線選LGJ-240，滿足要求。</p><p>　　5.6.3 35kV側(cè)母線的選擇&l

105、t;/p><p>　　5.6.4 10kV側(cè)電纜的選擇</p><p>　　5.7 電氣設(shè)備匯總表</p><p>　　根據(jù)以上選擇結(jié)果，匯總得出所選設(shè)備總表如下：</p><p>　　表6-18 高壓電氣設(shè)備選擇一覽表</p><p>　　第6章 互感器配置</p><p>　　6.1互感器的

106、配置要求</p><p>　　1、為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器；</p><p>　　2、在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)；</p><p>　　3、對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對(duì)三相不直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制；</p><p>　

107、　4、6－220kV電壓等級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器；</p><p>　　5、當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。</p><p>　　6.2 電流互感器配置原則</p><p>　　1、為了滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器，旁路斷路器等回路中均沒有電流互感器，對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般

108、按三相配置；對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依具體情況二相或三相配置。</p><p>　　2、保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)低點(diǎn)應(yīng)按分量消除主保護(hù)裝置的死區(qū)來設(shè)置。如有兩組電流互感器，應(yīng)盡可能設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中。</p><p>　　3、為了防止電流互感器套管閃絡(luò)造成的母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)，即盡可能不在緊靠母線側(cè)裝設(shè)電流互感器。</p&g

109、t;<p>　　6.2.1 電流互感器</p><p>　　在110kV側(cè)每條進(jìn)線路上和變壓器110kV側(cè)與斷路器之間裝設(shè)四組三相電流互感器，一組用于測(cè)量，一組用于計(jì)量，一組用于保護(hù)，另一組備用。在變壓器35kV側(cè)及其每條出線路上和母聯(lián)斷路器分別裝設(shè)三組電流互感器，一組用于測(cè)量，一組用于保護(hù)，另一組計(jì)量。在變壓器10kV側(cè)及其每條線路和母聯(lián)斷路器上分別裝設(shè)兩組電流互感器，只裝在線路的A、C相上，在不

110、同的線路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，可統(tǒng)計(jì)2/3的幾率只切除一條線路，另一條線路可繼續(xù)運(yùn)行，提高供電可靠性，而且比三相都安裝電流互感器簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，廣泛采用兩只在A、C相上安裝電流互感器的形式。</p><p>　　6.3電壓互感器配置原則</p><p>　　1、母線。隙旁路母線外,一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器,用于同步測(cè)量?jī)x保護(hù)裝置。</p>&l

111、t;p>　　2、線路。35kV及以上輸電線路,當(dāng)對(duì)端有電源時(shí),為了監(jiān)視線路有無電壓,進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘,裝有一臺(tái)單相電壓互感器。</p><p>　　3、發(fā)電機(jī)。一般裝2-3組電壓互感器.一組供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置.另一組供測(cè)量?jī)x表,同期和保護(hù)裝置使用.該互感器采用三相五柱式三只單相接地專用互感器,其開口三角形繞組供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否有接地故障相.當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí),可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器,

112、專供測(cè)量?jī)x表使用,大、中型的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于10%定子接地保護(hù)。</p><p>　　4、變壓器。變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器，電流互感器配置。</p><p>　　6.3.1電壓互感器</p><p>　　在110kV側(cè)兩條進(jìn)線上裝設(shè)三相五柱式電壓互感器，用于同步測(cè)量?jī)x保護(hù)裝置。在35kV 側(cè)和10kV側(cè)I

113、段母線、II段母線上裝有三相五柱式電壓互感器，用于測(cè)量線電壓和相電壓，還用于不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察。</p><p>　　第7章 變電站的防雷保護(hù)</p><p>　　7.1變電站的直擊雷保護(hù)</p><p>　　1、避雷針裝設(shè)的基本原則</p><p>　?。?）被保護(hù)設(shè)備包括露天配置及變電所中一些重要的隔離設(shè)備和建筑物。所有的被保護(hù)物都應(yīng)

114、該處在避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，使其免遭直擊雷。</p><p>　?。?）在主控制室配電裝置的房頂上不宜裝設(shè)避雷針，主要原因是在這些建筑物上裝設(shè)避雷針后，防止反擊雷有很大困難。</p><p>　?。?）在由爆炸危險(xiǎn)的建筑物上，嚴(yán)謹(jǐn)裝設(shè)避雷針。</p><p><b>　　2、配置結(jié)果</b></p><p>　　避雷針按

115、安裝方式避雷針可分為獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針。</p><p>　?。?）獨(dú)立避雷針適用于（35kV及以下的配電裝置）</p><p>　　對(duì)于35kV及以下的配電裝置，由于絕緣水平低，為了避免反擊的危害，應(yīng)架設(shè)獨(dú)立避雷器，其接地裝置與主接地網(wǎng)分開埋設(shè)。獨(dú)立避雷器與相鄰配電裝置構(gòu)架及其接地裝置在空氣中及地下應(yīng)保持足夠的距離。</p><p>　　本變電站為防止直擊雷的

116、危害，35kV和10kV的配電裝置采用獨(dú)立避雷針，其接地裝置與主接地網(wǎng)分開埋設(shè)。獨(dú)立避雷器與相鄰配電裝置構(gòu)架及其接地裝置在空氣中及地下應(yīng)保持足夠的距離。</p><p>　?。?）構(gòu)架避雷針（適用于110kV及以上的配電裝置）</p><p>　　對(duì)于110kV及以上的配電裝置，可以將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上,為了確保變電站中最重要而絕緣又較弱的設(shè)備---主變壓器的絕緣免受反擊的威脅，

117、要求在裝設(shè)避雷針的構(gòu)架附近埋設(shè)輔助集中接地裝置，且長(zhǎng)度不得小于15mm。</p><p>　　本變電站為防止直擊雷的危害，110kV側(cè)配電裝置將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。</p><p>　　7.2變電站入侵波的保護(hù)</p><p>　　變電站中限制雷電入侵波過電壓的主要措施是裝設(shè)避雷器。雷電波入侵(高電位侵入)是指架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響,在線路上形成沿

118、線路傳播的高電壓行波.此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過電壓。據(jù)統(tǒng)計(jì)城市中雷擊事故的50%- 70%是由于這種雷電波侵入造成的。為防止線路侵入雷電波的過電壓，在110kV及35kV和10kV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。</p><p>　　為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，本變電站在主變110kV、35kV側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。在110kV進(jìn)線及35kV和10kV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。35kV

119、和10kV出線根據(jù)規(guī)定裝設(shè)氧化鋅避雷器保護(hù)。</p><p>　　7.3變電站的進(jìn)線段保護(hù)</p><p>　　當(dāng)雷擊35kV及以上變電站附近的線路，產(chǎn)生向變電站入侵的雷擊過電壓波時(shí)，流過避雷器的雷擊電流可能超過5kA，因此對(duì)靠近變電站1～2km的一段線路（進(jìn)線段）必須加強(qiáng)防雷保護(hù)。具體做法是:對(duì)未沿全線架設(shè)避雷線的35～110kV線路，在進(jìn)線段內(nèi)架設(shè)避雷線；對(duì)全線裝有避雷線的線路，也將靠

120、近變電站1～2km的線段列為進(jìn)線段保護(hù)。</p><p>　　對(duì)于本變電站35～110kV線路未沿全線裝設(shè)避雷線，在進(jìn)線段內(nèi)架設(shè)避雷線加強(qiáng)防雷保護(hù)。</p><p>　　第8章 繼電保護(hù)的配置</p><p>　　8.1 繼電保護(hù)的重要性及基本要求</p><p>　　電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，很常見同時(shí)也是很危

121、險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的后果：</p><p>　　1、通過故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。</p><p>　　2、短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，使其損壞或縮短其使用壽命。</p><p>　　3、電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低．破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。</p>

122、<p>　　4、破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。</p><p>　　則電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線路應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)以及必要的輔助保護(hù)。</p><p>　　基本要求：靈敏性、可靠性、速動(dòng)性、選擇性。</p><p>　　8.2 本變電站的保護(hù)配置</p><p>　　8.2.1變壓器保護(hù)配置&l

123、t;/p><p>　　1、變壓器裝設(shè)的保護(hù)種類 </p><p>　　(1)氣體保護(hù)又稱瓦斯保護(hù)。反映變壓器內(nèi)部氣體上升、油溫下降，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)作用于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。</p><p>　　(2)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)，反映變壓器繞組和引出線相間短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。</p><p&