變電站課程設(shè)計--11010kv變電所電氣部分課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目 110/10kV變電所電氣部分課程設(shè)計 </p><p>　　課 程 名 稱 發(fā)電廠電氣部分 </p><p>　　院 (系、部、中心) 電力工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 繼 電 保

2、 護 </p><p>　　班 級 繼 保 081 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><

3、p>　　設(shè)計起止時間： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、對待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分 析 ................................................1</p><p>　　二、選擇待設(shè)計變電

4、所主變的臺數(shù)、容量、型式.........1</p><p>　　三、分析確定高、低壓側(cè)主接線及配電裝置型式.........3</p><p>　　四、分析確定所用電接線方式.........................6</p><p>　　五、進行互感器配置.................................6</p><

5、p>　　六.短路計算........................................9</p><p>　　七、選擇變電所高、低壓側(cè)及10kV饋線的斷路器、隔離開關(guān)................................................10</p><p>　　八、選擇10kV硬母線...............................

6、13</p><p>　　一、對待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分析</p><p>　　1.1、待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　1.1.1 變電所的分類</p><p>　　樞紐變電所、中間變電所、地區(qū)變電所、終端變電所</p><p>　　1.1.2 設(shè)計的C變電所類型</p

7、><p>　　根據(jù)任務(wù)書的要求，從圖中看，我設(shè)計的C變電所屬于終端變電所。</p><p>　　1.1.3 在系統(tǒng)中的作用</p><p>　　終端變電所，接近負荷點，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，不承擔(dān)功率轉(zhuǎn)送任務(wù)。電壓為110kV及以下。全所停電時，僅使其所供用戶中斷供電。</p><p>　　1.2、所供用戶的分析</p><

8、p>　　1.2.1 電力用戶分類、對供電可靠性及電源要求</p><p>　?。?）I類負荷。I類負荷是指短時（手動切換恢復(fù)供電所需的時間）停電也可能影響人身或設(shè)備安全，使生產(chǎn)停頓或發(fā)電量大量下降的負荷。I類負荷任何時間都不能停電。對接有I類負荷的高、低壓廠用母線，應(yīng)有兩個獨立電源，即應(yīng)設(shè)置工作電源和備用電源，并應(yīng)能自動切換；I類負荷通常裝有兩套或多套設(shè)備；I類負荷的電動機必須保證能自啟動。</p&g

9、t;<p>　?。?）II類負荷。II類負荷指允許短時停電，但較長時間停電有可能損壞設(shè)備或影響機組正常運行的負荷。II類負荷僅在必要時可短時（幾分鐘到幾十分鐘）停電。對接有II類負荷的廠用母線，應(yīng)有兩個獨立電源供電，一般采用手動切換。</p><p>　　I類、II類負荷均要求有兩個獨立電源供電，即其中一個電源因故停止供電時，不影響另一個電源連續(xù)供電。例如，具備下列條件的不同母線段屬獨立電源：①每段

10、母線接于不同的發(fā)電機或變壓器；②母線段間無聯(lián)系，或雖然有聯(lián)系，但其中一段故障時能自動斷開聯(lián)系，不影響其他段供電。所以，每個I類、II類負荷均應(yīng)由兩回接于不同母線段的饋線供電。</p><p>　　（3）III類負荷。III類負荷指較長時間（幾小時或更長時間）停電也不致直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便的負荷。III類負荷停電不會造成大的影響，必要時可長時間停電。III類負荷對供電可靠性無特殊要求，一般由一個電源供

11、電，即一回饋線供電。</p><p>　　1.2.2 估算C變電所的回路數(shù)目</p><p>　　根據(jù)上述要求，重要負荷（I類、II類）比例是55%，重要負荷需用雙回線，每回10kV饋線輸送功率1.5~2MW，經(jīng)計算，高壓側(cè)回路數(shù)為2，低壓側(cè)回路數(shù)為18÷1.5=12。</p><p>　　二、選擇待設(shè)計變電所主變的臺數(shù)、容量、型式</p>

12、<p>　　2.1、C變電所主變的臺數(shù)</p><p>　　裝設(shè)兩臺主變，以保證供電可靠性，變電所C有四回電源進線，考慮到發(fā)展，主變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的規(guī)劃負荷來選，避免一臺主變故障或檢修時影響供電，故選擇兩臺主變壓器。</p><p>　　2.2 C變電所主變的容量</p><p>　　2.2.1 每臺變壓器容量</p><p>

13、　　根據(jù)5~10年發(fā)展規(guī)劃選擇，當(dāng)一臺因故退出時，另一臺應(yīng)能保證60%--70%的負荷，同時應(yīng)保證全部重要負荷。C變電所的重要負荷比例為55%，比例小于60%，不需按重要負荷的比例計算Sm。 </p><p>　　2.2.2 據(jù)Sm’選擇接近的標(biāo)準(zhǔn)容量SN (計算過程見計算書P15)</p><p>　　已知實際負荷曲線A為以變電所C的最大有功負荷Pm為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。</p>

14、<p>　　我選擇的標(biāo)準(zhǔn)容量SN=10MVA，為偏小選擇，在一臺退出時出現(xiàn)過負荷，需要作過負荷校驗。當(dāng) 時，為過負荷段SN/Sm’=10/12=0.833,故在負荷曲線9~12h為過負荷，T=3。計算得出欠、過負荷系數(shù)。由K1查找自然油循環(huán)變壓器的正常過負荷曲線圖，得允許的K2，與計算得出的K2比較。查找的自然油循環(huán)的過負荷系數(shù)K2=1.25大于計算得出的K2=1.2，因此，滿足正常過負荷需要。</p><

15、;p>　　2.3、C變電所主變的型式（主變選擇戶外型）</p><p>　　2.3.1 相數(shù)、繞組、連接方式的確定</p><p><b>　?。?）相數(shù)的確定</b></p><p>　　在330kV及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資少、占地面積小、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單

16、，運行維護較方便。</p><p><b>　?。?）繞組數(shù)的確定</b></p><p>　　C變電所為110/10kV的地區(qū)變電所，有兩個電壓等級，為充分利用繞組，采用雙繞組變壓器。結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護方便，費用低，比起自耦變有更多的優(yōu)點，故C變電所采用雙繞組變壓器。</p><p>　　（3）繞組連接方式的確定</p>&l

17、t;p>　　變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。</p><p>　　C變電所采用Yn,d11連接組。高壓側(cè)110kV用星形接法，中性點直接接地，低壓側(cè)10k

18、V用三角形接法，正序分量三角形側(cè)電壓較星形側(cè)超前30°（11點鐘）。</p><p>　?。?）調(diào)壓方式的確定</p><p>　　主變選用普通調(diào)壓方式。</p><p>　?。?）額定電壓的選擇</p><p><b>　　一次側(cè)：110kV</b></p><p>　　二次側(cè)：額定電

19、壓按高于線路額定電壓的5%整定，即10.5kV。</p><p>　　2.3.2 主變的型號</p><p>　　查《發(fā)電廠電氣部分》第452頁，選擇主變壓器型號如下：</p><p>　　表2-1 主變壓器型號及參數(shù)</p><p>　　其額定容量（kVA）為：10000kVA。</p>

20、;<p>　　三、分析確定高、低壓側(cè)主接線及配電裝置型式</p><p>　　3.1、分析確定高、低壓側(cè)主接線</p><p>　　3.1.1 主接線基本要求</p><p><b>　　（1）可靠性</b></p><p>　?、贁嗦菲鳈z修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。</p><p>

21、;　?、跀嗦菲骰蚰妇€故障，以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，盡量減少停運出線的回路數(shù)和停運時間，并保證對Ⅰ、II類負荷的供電。</p><p>　?、郾M量避免發(fā)電廠或變電所全部停運的可能性。</p><p>　?、軐ρb有大型機組的發(fā)電廠及超高壓變電所，應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。</p><p><b>　　（2）靈活性</b></p>

22、<p>　?、僬{(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　?、跈z修安全?？煞奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電器保護設(shè)備，進行安全檢修，且不影響對用戶的供電。</p><p>　?、蹟U建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。所以

23、，在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p><b>　?。?）經(jīng)濟性</b></p><p>　　可靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。</p&g

24、t;<p>　?、偻顿Y省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。</p><p>　?、谀赀\行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。其中

25、電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。</p><p>　?、壅嫉孛娣e小。電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　④在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。</p><

26、p>　　3.1.2 限制短路電流的措施</p><p>　?。?）采用計算阻抗大的接線和減少并聯(lián)設(shè)備、并聯(lián)支路的運行方式，雙回路用戶線路分開。</p><p>　?。?）加裝限流電抗器。</p><p>　?。?）采用低壓分裂繞組變壓器。</p><p>　　3.1.3 單母分段接線</p><p>　?。?）優(yōu)

27、點：提高可靠性和靈活性。</p><p>　?、賰赡妇€段可并列運行，也可以分裂運行。</p><p>　　②重要用戶可以用雙回路接于不同母線段，保證不間斷供電。</p><p>　　③任一段母線或母線隔離開關(guān)檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小停電范圍。</p><p>　?、苡梅謹鄶嗦菲鱍Fd分段，如果QFd在正常運行時接通，當(dāng)某段母線故

28、障時，繼電保護使QFd及故障段電源的斷路器自動斷開，只停該段；如果QFd在正常運行時斷開，當(dāng)某段電源回路故障而使其斷路器斷開時，備用電源自動投入裝置使QFd自動接通，可保證全部出線繼續(xù)供電。</p><p>　?。?）缺點：分段的單母線接線增加了分段設(shè)備的投資和占地面積；某段母線故障或檢修仍有停電問題；某回路的斷路器檢修，該回路停電；擴建時，需向兩端均衡擴建。</p><p>　?。?）適

29、用范圍：①6~10kV配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上；</p><p>　?、?5~63kV配電裝置，出線回路數(shù)為4~8回；</p><p>　　③110kV配電裝置，出線回路數(shù)為3~4回。</p><p>　　3.1.4 橋形接線</p><p><b>　　（1）內(nèi)橋接線</b></p><p&

30、gt;　?、賰?yōu)點：其中一回線路檢修或故障時，其余部分不受影響，操作較簡單。</p><p>　?、谌秉c：變壓器切除、投入或故障時，有一回路短時停運，操作較復(fù)雜；線路側(cè)斷路器檢修時，線路需較長時間停運；斷路器故障和檢修的幾率大。</p><p>　?、圻m用范圍：輸電線路較長（則檢修和故障幾率大）或變壓器不需經(jīng)常投、切及穿越功率不大的小容量配電裝置中。</p><p>

31、<b>　?。?）外僑接線</b></p><p>　　①優(yōu)點：變壓器切除、投入或故障時，不影響其余部分的聯(lián)系，操作較簡單；斷路器故障和檢修的幾率小。</p><p>　?、谌秉c：其中一回線路檢修或故障時，有一臺變壓器短時停運，操作較復(fù)雜；變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。</p><p>　?、圯旊娋€路較短或變壓器需經(jīng)常投、切及穿越

32、功率較大的小容量配電裝置中。</p><p>　　高壓側(cè)（110kV）：兩回路進線，2臺主變壓器，用內(nèi)橋型接線</p><p>　　低壓側(cè)（10kV）： 單母分段接線</p><p>　　3.2、配電裝置型式</p><p>　　3.2.1 配電裝置設(shè)計原則</p><p>　?。?）配電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本

33、建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟政策；</p><p>　　（2）保證運行可靠，按照系統(tǒng)自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離；</p><p>　?。?）便于檢修、巡視和操作；</p><p>　?。?）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價；</p><p>　　（5）安裝和擴建方便。</p>

34、<p>　　3.2.2 配電裝置的基本要求</p><p><b>　　（1）節(jié)約用地；</b></p><p>　?。?）運行安全和操作巡視方便；</p><p>　　（3）考慮檢修和安裝條件；</p><p>　?。?）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運行；</p><p&

35、gt;　　（5）節(jié)約材料，降低造價；</p><p>　?。?）安裝和擴建方便。</p><p>　　3.2.3 布置特點</p><p>　?。?）屋內(nèi)配電裝置的特點：</p><p>　?、?由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較??；</p><p>　?、?維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣候影響；<

36、/p><p>　?、?外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響較小，可減少維護工作量；</p><p>　?、?房屋建筑投資大。</p><p>　?。?）屋外配電裝置的特點：</p><p>　　① 土建工程量和費用較小，建設(shè)周期短；</p><p><b>　　② 擴建比較方便；</b></p>

37、<p>　?、?相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；</p><p><b>　　④ 占地面積大；</b></p><p>　　⑤ 受外界空氣影響，設(shè)備運行條件較差，順加絕緣；</p><p>　?、?外界氣象變化對設(shè)備維修和操作有影響。</p><p>　?。?）成套配電裝置的特點：</p>&

38、lt;p>　?、?電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。?lt;/p><p>　?、?所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬運；</p><p>　?、?運行可靠性高，維護方便；</p><p>　　④ 耗用鋼材較多，造價較高。</p><p&

39、gt;　?。?）屋內(nèi)配電裝置布置型式分為如下3種：</p><p><b>　?、偃龑邮?lt;/b></p><p>　　優(yōu)點：安全，可靠性高，占地面積小。</p><p>　　缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時間長，造價高，運行、檢修不大方便。</p><p><b>　?、诙邮?lt;/b></p>

40、<p>　　優(yōu)點：造價較低，運行、檢修較方便</p><p>　　缺點：占地面積有所增加</p><p><b>　?、蹎螌邮?lt;/b></p><p>　　優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，施工時間長，造價低，運行、檢修方便</p><p><b>　　缺點：占地面積大</b></p><

41、;p>　?。?）屋外配電裝置布置型式分為如下3種：</p><p>　?、僦行团潆娧b置，其中又分為普通中型配電裝置和分相中型配電裝置。</p><p>　　a.普通中型配電裝置：</p><p>　　優(yōu)點：布置清晰，不易誤操作，運行可靠；構(gòu)架高度較低，抗振性較好；檢修施工運行方便；所用鋼材少，造價較低。</p><p><b>

42、;　　缺點：占地面積較大</b></p><p>　　b.分相中型配電裝置：</p><p>　　優(yōu)點：布置清晰美觀，減少絕緣子串和母線的數(shù)量；采用硬母線時，可降低構(gòu)架高度，縮小母線相間距離，進一步縮小縱向尺寸；占地少。</p><p>　　缺點：施工較復(fù)雜；柱式絕緣子防污抗振能力差。</p><p><b>　?、诟咝?/p>

43、配電裝置</b></p><p>　　優(yōu)點：充分利用空間位置，布置最緊湊，縱向尺寸最??；占地面積較普通的要小，母線絕緣子串及控制電纜用量也較普通中型配電裝置少。</p><p>　　缺點：耗用鋼材較中型配電裝置多15%~60%；操作條件比中型配電裝置差；檢修上層設(shè)備不方便；抗振能力比中型配電裝置差。</p><p><b>　　③半高型配電裝置

44、</b></p><p>　　優(yōu)點：布置較中型緊湊，縱向尺寸較中型小；占地約為普通中型的50%~70%；施工檢修運行條件比高型好；母線不等高布置，實現(xiàn)進出線都帶旁路較方便。</p><p>　　缺點：與高型配電裝置相似，但程度較輕。</p><p>　　3.3 配電裝置選型</p><p>　　B變電所為地區(qū)變電所，一般位于市郊區(qū)

45、，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，可以采用中型或半高型。變電所采用的是軟導(dǎo)線，所有電器安裝在一定高度的同一水平面上，母線稍高于電器所在的水平面。采用普通中型布置，運行維護、檢修且造價低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運行可靠，不易誤操作，各級電業(yè)部門無論在運行維護還是安裝檢修方面，都積累了比較豐富的經(jīng)驗。若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。</p><p>

46、　　綜上所述，我設(shè)計的C變電所，110kV按屋外布置考慮，用普通中型屋外配電裝置；10kV采用屋內(nèi)配電裝置，當(dāng)出線不帶電抗器時，用屋內(nèi)成套開關(guān)柜JYN-10型手車式開關(guān)柜單層布置。 </p><p>　　四、分析確定所用電接線方式</p><p>　　4.1、所用變臺數(shù)的選擇</p><p>　　據(jù)GB50059-1992《35~110kV變電所設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“3

47、5~110kV變電所，有兩臺及以上主變壓器時，宜裝設(shè)兩臺容量相同、可互為備用的所用工作變壓器?！盉變電所有兩臺主變，故應(yīng)選擇2臺相同的所用變。</p><p>　　4.2、所用變?nèi)萘康倪x擇</p><p>　　無具體數(shù)據(jù)，統(tǒng)一選擇125kVA，高壓側(cè)電壓為10kV，型號為SC10-125/10。</p><p>　　4.3、所用變電源的接線方式</p>

48、<p>　　按規(guī)定，樞紐變電所、總?cè)萘?0MVA及以上的變電所、裝有水冷卻或強迫循環(huán)冷卻的主變及裝有同步調(diào)相機的變電所、采用整流操作電源或無人值班的變電所，均裝設(shè)2臺所用變，并分別由不同電壓級的電源或獨立電源引接。</p><p>　　C變電所雖然容量不大，但考慮到110kV及以下變電所均發(fā)展為無人值班，所用電源要求較高的可靠性，故亦設(shè)2臺所用變，容量有幾十千伏安；所用系統(tǒng)采用380/220V中性點直

49、接接地的三相四線制，動力與照明合用；選用Y,yn0接線的干式變壓器。若直流操作電源為蓄電池組，則2臺所用變可分別經(jīng)高壓熔斷器接于10kV的兩個母線分段上。若采用整流操作電源，則應(yīng)有1臺所用變接于110kV進線斷路器的線路側(cè)，否則，全所停電時進線無合閘電源。</p><p>　　低壓側(cè)（380/220V側(cè)），采用單母線分段接線，將所用負荷均分在兩個分段上，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性；分段一般不設(shè)備

50、用電源自動投入裝置，采用手動切換方式。</p><p><b>　　五、進行互感器配置</b></p><p><b>　　5.1、配置原則</b></p><p>　　5.1.1 電壓互感器配置</p><p>　?。?）母線 一般各段工作母線及備用母線上各裝有一組電壓互感器，用于供給給母線、主

51、變和出線的測量儀表、保護、同步設(shè)備和保護裝置。</p><p>　　6~220kV母線在三相上裝設(shè)。其中，6~20kV母線的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式；35~220kV母線的電壓互感器，一般由三臺單相三繞組電壓互感器構(gòu)成，110kV為電容式或電磁式（為避免鐵磁諧振，以電容式為主）。</p><p>　?。?）線路 當(dāng)對端有電源時，在出線側(cè)上裝設(shè)一組電壓互感器，供監(jiān)視線路有無電壓、

52、進行同步和設(shè)置重合閘，35~220kV線路在一相上裝設(shè)電壓互感器。</p><p>　?。?）發(fā)電機 一般裝2—3組電壓互感器。一組(三只單相、雙繞組)供自動調(diào)節(jié)勵磁裝置。另一組供測量儀表、同步和保護裝置使用，該互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機在未并列之前檢查是否接地之用。當(dāng)互感器負荷較大時，可增設(shè)一組不完全星形連接的互感器，專供測量儀表使用。</p><p

53、>　　（4）變壓器 變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同步或繼電保護的要求，設(shè)有一組電壓互感器。</p><p>　　5.1.2 電流互感器的配置</p><p>　　（1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，電流互感器裝在斷路器與出線側(cè)刀閘之間，不能放在母線側(cè)。在發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機-雙繞組變壓器單元的發(fā)電機出口，也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、繼電保護和自動裝置要求

54、。</p><p>　?。?）測量儀表、繼電保護和自動裝置一般均由單獨的電流互感器供電或接于不同的二次繞組，因為其準(zhǔn)確度級要求不同，同時為了防止儀表開路時引起保護的不正確動作。</p><p>　?。?）110kV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，一般應(yīng)按三相配置；35kV及以下小接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，據(jù)具體要求按兩相或三相配置。</p><p>　?。?）

55、保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護范圍之中。</p><p>　?。?）為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。</p><p>　?。?）為了減輕內(nèi)部故障時發(fā)電機的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)。為了

56、便于分折和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側(cè)。</p><p>　　5.1.3 避雷器的配置</p><p>　　根據(jù)DL/T620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》的有關(guān)規(guī)定，主要有以下要求。</p><p>　?。?）母線 配電裝置的每組母線上，應(yīng)各裝設(shè)一組避雷器，但進出線都裝設(shè)避雷器時（如一臺半斷路器接

57、線）除外。</p><p>　?。?）變壓器 220KV及以下主變壓器到母線避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在主變壓器附近增設(shè)一組避雷器。發(fā)電廠的雙繞組變壓器，當(dāng)發(fā)電機斷開時由高壓側(cè)倒送廠用電時，變壓器的低壓繞組三相出線上應(yīng)裝設(shè)避雷器。在直接接地系統(tǒng)中，若變壓器中性點為分級絕緣且未裝設(shè)保護間諜；或變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時，變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)避雷器。</p><

58、;p>　　（3）發(fā)電機及調(diào)相機 單元接線中的發(fā)電機出口宜裝設(shè)一組避雷器。接在發(fā)電機電壓母線上的發(fā)電機，即與直配線連接的發(fā)電機，容量為25MW以下，應(yīng)盡量將母線上的避雷器靠近電機裝設(shè)或裝在電機出線上。如直配線發(fā)電機中性點能引出且未直接接地，應(yīng)在中性點裝設(shè)一臺避雷器。連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機出線處應(yīng)裝設(shè)一組避雷器。</p><p>　　（4）線路 35~220KV配電裝置，在雷季，如線路的隔離開關(guān)或斷路器

59、可能經(jīng)常斷路運行，同時線路側(cè)又帶電，應(yīng)在靠近隔離開關(guān)或斷路器處裝設(shè)一組避雷器。發(fā)電廠、變電所的35KV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器，其接地端應(yīng)與電纜金屬外皮連接。3~10KV配電裝置的架空線上，一般裝設(shè)一組避雷器，有電纜段的架空線，避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近。SF全封閉組合電器（GIS）的架空線路必須裝設(shè)避雷器。</p><p>　　5.2、電壓互感器配置的選擇</p><

60、;p>　　5.2.1 型式的選擇</p><p>　　一般6~20kV戶內(nèi)配電裝置中多采用油浸或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；110kV的配電裝置中盡可能選用電容式電壓互感器。</p><p>　　5.2.2 按額定電壓選擇</p><p>　　為保證測量準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%~110%間。</p><

61、;p>　　電壓互感器二次額定電壓應(yīng)滿足測量、繼電保護和自動裝置的要求。一次繞組接于電網(wǎng)線電壓時，二次繞組額定電壓選為100V；一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時，二次繞組額定電壓選為。當(dāng)電網(wǎng)為中性點直接接地系統(tǒng)時，互感器輔助副繞組額定電壓選為；當(dāng)電網(wǎng)為中性點非直接接地系統(tǒng)時，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/3V。</p><p>　　5.2.3 按容量和準(zhǔn)確度級選擇</p><p>　　電

62、壓互感器按容量和準(zhǔn)確度級選擇的原則，要求互感器二次最大一相的負荷S2，不超過設(shè)計要求準(zhǔn)確度級的額定二次負荷S2，而且S2應(yīng)盡量接近SN2 ，因S2過小也會使誤差增大。</p><p>　　電壓互感器的選擇不需進行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗。</p><p>　　注意事項：電壓互感器二次側(cè)繞組不允許短路，目的是為了防止過電壓引起的絕緣擊穿。</p><p>　　5.2.4 B

63、變電所電壓互感器的配置</p><p>　　綜上所述，B變電所電壓互感器的配置為：各工作母線各裝一組電壓互感器，供電給測量儀表和保護裝置的電壓線圈，使測量儀表和保護裝置標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。110kV母線為電容式電壓互感器TYD110/-0.02，10kV母線為電磁型三相五柱式電壓互感器JSJW-10。</p><p>　　5.3、電流互感器配置的選擇</p><p>　

64、　5.3.1 型式的選擇</p><p>　　6~20kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常用LD單匝貫穿式和復(fù)匝貫穿式；35kV及以上的電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管式，優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省占地和減小投資。</p><p>　　5.3.2 按額定電壓選擇</p><p>　　電流互感器的額定電壓不小于裝設(shè)回路所在電網(wǎng)

65、的額定電壓。</p><p>　　5.3.3 按額定電流選擇</p><p>　　電流互感器的一次額定電流不小于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流，電流互感器二次額定電流，可根據(jù)二次負荷的要求分別選擇5A或1A等，為了保證測量儀表的最佳工作狀態(tài)，并且在過負荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?，?dāng)TA用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右。</p><p>

66、　　5.3.4 按準(zhǔn)確度級選擇</p><p>　　電流互感器的準(zhǔn)確度級應(yīng)符合其二次測量儀表、繼電保護等的要求，用于電能計量的電流互感器，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級。用于繼電保護的電流互感器，誤差應(yīng)在一定的限值之內(nèi)，以保證過電流時的測量準(zhǔn)確度的要求。</p><p>　　注意事項：電流互感器二次側(cè)嚴禁開路。</p><p>　　5.3.5 B變電所電流互感器的配置<

67、;/p><p>　　綜上所述，B變電所電流互感器的配置為：110kV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個回路一般按三相配置，主變高、低壓側(cè)及分段母線按三相配置；10kV分段、出線，按兩相配置，供電給測量儀表和保護裝置的電流線圈。故110kV側(cè)選擇LCWB6-110B/300；10kV側(cè)選擇LZZJB6-10。</p><p><b>　　六.短路計算</b></p>

68、<p>　　6.1、短路計算的一般規(guī)定</p><p>　　6.1.1 計算的基本情況</p><p>　　（1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行</p><p>　?。?）所有同步電機都具體自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）</p><p>　　（3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間</p><p>

69、　?。?）所有電源的電動勢相位角相同</p><p>　?。?）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻，對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值的最大全電流有效值時才予以考慮。</p><p>　　6.1.2 接線方式</p><p>　　計算短路電流所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過

70、程中可能并列運行的接線方式。</p><p>　　6.1.3 短路種類--按三相短路計算</p><p>　　6.1.4 短路計算點</p><p>　　在正常接線方式時，通過設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。</p><p>　　6.2、主接線后備保護動作時間</p><p>　　10kV出線：1s ，0k

71、V分段：1.5s，主變：2s， 110kV分段：3s110kV進線：2.5s</p><p>　　6.3、短路電流的計算</p><p>　　6.3.1 短路電流計算條件</p><p>　?。?）選擇通過導(dǎo)體或電器的為最大短路點及運行方式。</p><p>　?。?）采用個別變化法，即分別計算系統(tǒng)（假定無窮大）和電廠供給的。</p&g

72、t;<p>　?。?）每個短路計算點均需計算校驗導(dǎo)體或電器所需的三個短路電流，即。</p><p>　?。?）短路電流持續(xù)時間。</p><p>　　6.3.2 短路計算等值電路圖，進行元件電抗標(biāo)幺值計算。</p><p>　　6.3.3 短路計算點</p><p>　　6.3.4 短路計算結(jié)果（計算過程見計算書P16）<

73、/p><p>　　七、選擇變電所高、低壓側(cè)及10kV饋線的斷路器、隔離開關(guān)</p><p>　　7.1、電氣設(shè)備選擇的一般要求</p><p>　?。?）應(yīng)滿足各種運行、檢修、短路和過電壓情況的運行要求，并考慮遠景發(fā)展。</p><p>　?。?）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（如海拔、大氣污染程度和環(huán)境溫度等）校核。</p><p>

74、　　（3）應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。</p><p>　?。?）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　?。?）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種，以減少備品備件，方便運行管理。</p><p>　　7.2、斷路器的選擇</p><p>　　斷路器是性能最完善的高壓開關(guān)，它能在各種情況下迅速而可靠地熄滅電弧，它的最繁重的任務(wù)是開斷短路電流，為

75、此，它有不同的滅弧裝置，它的觸頭被滅弧室包圍，一般看不到斷口。在開關(guān)電器中，它結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，地位最重要，它的制造水平往往反映電力系統(tǒng)發(fā)展水平。</p><p>　　7.2.1 斷路器選擇的基本要求</p><p>　?。?）在合閘運行時應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）在跳閘狀態(tài)下，應(yīng)具有良

76、好的絕緣。</p><p>　?。?）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分斷時間。</p><p>　?。?）應(yīng)有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，安裝維護方便。</p><p>　　7.2.2 選擇的基本條件</p><p>　　（1）型式： 高壓側(cè)（110kV）：戶外SF6斷路器</p><p

77、>　　低壓側(cè)（10kV）： 戶內(nèi)真空斷路器</p><p>　?。?）額定電壓： UN ≥ UNS（工作電壓）</p><p>　?。?）額定電流： IN ≥ Imax（最大持續(xù)工作電流）</p><p>　　（4）額定開斷電流： INbr ≥ It（或I”）</p><p>　?。?）額定關(guān)合電流： INc

78、l ≥ ish</p><p>　　（6）動穩(wěn)定校驗： ies ≥ ish</p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗： It²?t ≥ Qk</p><p>　　7.2.3 斷路器選擇的結(jié)果 （計算過程見計算書P22）</p><p>　　7.3、隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)是發(fā)電廠和

79、變電所中常用的開關(guān)電器，它是一種最簡單的開關(guān)，它的主要用途是保證高壓裝置檢修工作的安全，用隔離開關(guān)構(gòu)成明顯的斷開點，將需要檢修的高壓設(shè)備與帶點部分可靠地斷開隔離。</p><p>　　7.3.1 隔離開關(guān)選擇的基本要求</p><p>　?。?）隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。</p><p>　　（2）隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣

80、距離。以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。</p><p>　　（3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。</p><p>　　（4）隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。</p><p>　?。?）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。</p><p

81、>　?。?）帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。</p><p>　　7.3.2 選擇的基本條件</p><p>　?。?）型式： 高壓側(cè)（110kV）：GW4 或 GW5</p><p>　　低壓側(cè)（10kV）： JYN-10成套開關(guān)柜式</p><p>　　（2）額定電壓： UN ≥

82、UNS（工作電壓）</p><p>　?。?）額定電流： IN ≥ Imax（最大持續(xù)工作電流）</p><p>　　（4）動穩(wěn)定校驗： </p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗： It²?t ≥ Qk</p><p>　　7.3.3 隔離開關(guān)選擇的結(jié)果 （計算過程見計算書P24）</p>&

83、lt;p>　　八、選擇10kV硬母線</p><p>　　8.1、母線材料的選擇</p><p>　　一般情況下，我們采用鋁母線；在持續(xù)工作電流較大，且位置特別狹窄的發(fā)電機、變壓器出口處，以及污穢對鋁腐蝕嚴重而對銅腐蝕輕的場所，采用銅母線。</p><p>　　8.2、母線截面形狀的選擇</p><p>　　在35kV及以下，持續(xù)電流在

84、4000A以下的屋內(nèi)配置中，一般采用矩形母線；35kV及以上的屋外配電裝置，可采用鋼芯鋁絞線。</p><p>　　8.3、母線布置的方式</p><p><b>　?。?）三相水平布置</b></p><p>　　其建筑部分簡單，可降低建筑物高度，安裝比較容易。</p><p><b>　?。?）三相垂直布置

85、</b></p><p>　　其間距可取得較大，無需增加間隙深度，便于觀察。</p><p>　　8.4、母線截面的選擇</p><p>　?。?）按最大持續(xù)工作電流選擇</p><p>　　一般均按所在回路的最大持續(xù)工作電流選擇：</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗</b>

86、</p><p><b>　　C—熱穩(wěn)定系數(shù)</b></p><p>　　當(dāng)選用的，滿足熱穩(wěn)定。</p><p><b>　?。?）共振校驗</b></p><p>　　已知絕緣子跨距 L=0.84m，</p><p>　　Nf:頻率系數(shù),取3.56</p>&

87、lt;p>　　L:絕緣子跨距（m）</p><p>　　E:導(dǎo)體材料彈性模量</p><p>　　J:導(dǎo)體截面的慣性矩</p><p>　　M:導(dǎo)體單位長度的質(zhì)量</p><p>　　計算出不發(fā)生共振的絕緣子最大跨距，查《發(fā)電廠電氣部分》P45頁圖2--21，當(dāng)時，β≈1，即滿足不共振的要求。</p><p>&

88、lt;b>　?。?）動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　求出的滿足，滿足動穩(wěn)定校驗。</p><p>　　8.5、10kV硬母線的選擇結(jié)果 （計算過程見計算書P25）</p><p>　　10kV硬母線為鋁導(dǎo)體LMY,導(dǎo)體尺寸（h×b）為63mm×6.3mm，IN = 872A，Ks = 1.02，單條矩形，三相水平布置平放