1、課程設(shè)計(jì)目錄前 言5第一章主變壓器的選擇61.1 變電所主變壓器的選擇61.2 站用變壓器的選擇6第二章 電氣主接線設(shè)計(jì)72.1 方案設(shè)計(jì)72.2 接線方案設(shè)計(jì)72.3 初選方案82.4 接線方案經(jīng)濟(jì)比較9第三章 短路電流計(jì)算93.1 短路電流計(jì)算概述93.2 短路電流計(jì)算過(guò)程113.2.2 短路電流結(jié)果表14第四章導(dǎo)體設(shè)備和電器的選擇144.2 導(dǎo)體的選擇設(shè)計(jì)154.2.1 110kV側(cè)導(dǎo)線的選擇154.2.2 35kV側(cè)母線的選擇164.2.3 35kV側(cè)母線選擇174.3 主要設(shè)備的選擇194.3.3 電流互感器的選擇274.3.3.1 110kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇：274.3.3

2、.2 35kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇284.3.3.3 10kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇294.3.4 110kV側(cè)電壓互感器選擇304.3.4.1 35kV配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。304.3.4.2 10kV配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。314.4 避雷器的選擇32參考文獻(xiàn)33附錄34附1 短路計(jì)算等值電路圖34附2 預(yù)選方案主接線圖34關(guān)鍵詞：變電所主變壓器 電器主接線 單母線分段接線 內(nèi)橋接線 雙母線接線 潮流計(jì)算 短路計(jì)算 斷路器 隔離開關(guān) 沖擊電流 電壓互感器 電流互感器 設(shè)備選型前 言本次課程設(shè)計(jì)的目的在于通過(guò)對(duì)變電站電器一次部分主接線形

3、式選擇與繪制、經(jīng)濟(jì)比較、短路計(jì)算、設(shè)備選型等幾個(gè)方面的練習(xí)進(jìn)一步熟悉電力系統(tǒng)，掌握一般小型變電站的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)中需要不斷翻閱課本和相關(guān)資料有利于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，另一方面通過(guò)翻閱課外圖書增加了學(xué)生視野有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)在于等值電路的繪制與短路電流的計(jì)算。正確的短路計(jì)算是電力系統(tǒng)能夠正常、安全運(yùn)行的必要條件，另一方面短路計(jì)算以設(shè)備選擇密切相關(guān)，是能否經(jīng)濟(jì)恰當(dāng)?shù)倪x擇電力設(shè)備的關(guān)鍵因素。短路計(jì)算是每一個(gè)從事電力事業(yè)的工作者所必需掌握的基本技能。110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、是變電站電氣部分投資大小的

4、決定性因素。通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的場(chǎng)所。電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，熟練掌握電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備是每一個(gè)從事電力事業(yè)者的基本要求。通過(guò)本次設(shè)計(jì)需要掌握電力系統(tǒng)常用設(shè)備如：主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、架空線、避雷器、無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇方法。第一章 主變壓器的選擇1.1 變電所主變壓器的選擇1. 本次課程設(shè)計(jì)采用兩個(gè)電源供電電壓等級(jí)為：110kV/35kV/10kV, 且35 kV側(cè)、10 kV側(cè)繞組的功率分別達(dá)到該變壓器容量的65%、35%，從電力工程

5、電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得，在具有三種電壓的變電所中，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。򖶽2. 按照電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分規(guī)定知道裝設(shè)兩臺(tái)變壓器時(shí)當(dāng)其中一臺(tái)變壓器退出運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)能承擔(dān)70%容量，所以每臺(tái)變壓器的容量為： MVA因該系統(tǒng)三電壓等級(jí)固定變比輸送和分配電力，根據(jù)電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)選擇110kV三繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器：表1 110kV三繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器型號(hào)容量比額定電壓（kV）X1-2X1-3X2-3高壓中壓低壓Ux1-2%X*1-2Ux1-3%X*1-3Ux2-3

6、%X*2-3SFPSL140000100/100/1001211.2 站用變壓器的選擇站用變壓器可以按照變送容量的0.2%0.5%來(lái)進(jìn)行選取，考慮到變電站3%的負(fù)荷增長(zhǎng)率。，本次變電站設(shè)計(jì)考慮使用變送容量的0.5%來(lái)選擇站用變壓器則：通過(guò)電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（電氣一次部分）查得型號(hào)為:型號(hào)繞組形式額定電壓（kV）阻抗電壓（%）空載電流（%）高壓低壓S7-400/10Y，yn04004第二章 電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 方案設(shè)計(jì)因?yàn)?，進(jìn)線為2回，另外由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得當(dāng)負(fù)荷類型為級(jí)時(shí)一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分級(jí)負(fù)荷的供電。 接線方案設(shè)計(jì)

7、a、主接線選擇要求：b、對(duì)變電所電氣主接線的具體要求：1按變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用選擇。2.考慮變電所近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)劃。3.按負(fù)荷性質(zhì)和大小選擇。4.按變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇。5.當(dāng)變電所中出現(xiàn)三級(jí)電壓且低壓側(cè)負(fù)荷超過(guò)變壓器額定容量15%時(shí)，通常采用三繞組變壓器。6.電力系統(tǒng)中無(wú)功功率需要分層次分地區(qū)進(jìn)行平衡，變電所中常需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置。7.當(dāng)母線電壓變化比較大而且不能用增加無(wú)功補(bǔ)償容量來(lái)調(diào)整電壓時(shí)，為了保證電壓質(zhì)量，則采用有載調(diào)壓變壓器。8.如果不受運(yùn)輸條件的限制，變壓器采用三相式，否則選用單相變壓器。9.對(duì)220kv及以上的聯(lián)絡(luò)變壓器通常采用自耦變。10.各級(jí)電壓的規(guī)劃短路

8、電流不能超過(guò)所采用斷路器的額定開斷容量。11.各級(jí)電壓的架空線包括同一級(jí)電壓的架空出線應(yīng)盡量避免交叉。2.3 初選方案方案1：110kV側(cè)進(jìn)線采用橋型接線，內(nèi)橋接線穿越功率將通過(guò)3臺(tái)斷路器，繼電保護(hù)配置復(fù)雜，并且其中一臺(tái)斷路器斷開時(shí)都將使穿越功率無(wú)法通過(guò)，或使環(huán)形電網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行，但考慮到進(jìn)線距離不會(huì)較短且變壓器不經(jīng)常切換不選擇外橋接線所以選擇內(nèi)橋接線；35kV側(cè)為級(jí)負(fù)荷且建設(shè)一期有6回出線，二期建設(shè)完出線將達(dá)到8回出線，負(fù)荷比例達(dá)到65%，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得3563kV配電裝置出線回路8回及以上且負(fù)荷較大時(shí)采用雙母線接線；10kV側(cè)建設(shè)完成后出線回?cái)?shù)達(dá)到14回，一期有

9、10回出線，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得610kV配電裝置出線回?cái)?shù)為6回及以上時(shí)采用單母分段接線。方案2：110kV側(cè)進(jìn)為了保證當(dāng)任何一個(gè)電源失去后能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電線采用單母線分段接線；35kV側(cè)為級(jí)負(fù)荷且建設(shè)一期有6回出線，二期建設(shè)完出線將達(dá)到8回出線，負(fù)荷比例達(dá)到65%，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得3563kV配電裝置出線回路8回及以上且負(fù)荷較大時(shí)采用雙母線接線；10kV側(cè)建設(shè)完成后出線回?cái)?shù)達(dá)到14回，一期有10回出線，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得610kV配電裝置出線回?cái)?shù)為6回及以上時(shí)采用單母分段接線。方案3：110k

10、V側(cè)進(jìn)線采用直接接入兩會(huì)進(jìn)線；35kV側(cè)為級(jí)負(fù)荷且建設(shè)一期有6回出線，二期建設(shè)完出線將達(dá)到8回出線，負(fù)荷比例達(dá)到65%，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得3563kV配電裝置出線回路8回及以上且負(fù)荷較大時(shí)采用雙母線接線；10kV側(cè)建設(shè)完成后出線回?cái)?shù)達(dá)到14回，一期有10回出線，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（一）電氣一次部分上查得610kV配電裝置出線回?cái)?shù)為6回及以上時(shí)采用單母分段接線。2.4 接線方案經(jīng)濟(jì)比較a以上三個(gè)方案出110kV側(cè)接入形式不同外其他條件均相同，均能夠?qū)崿F(xiàn)供電及可靠方面的需求，都是可行的。比較兩個(gè)方案所使用的斷路器數(shù)目相同都為3個(gè)；但是方案1 110kV沒有使用母線而

11、方案2 110kV側(cè)使用了單母接線，從擴(kuò)建上來(lái)看方案1方案2都便于擴(kuò)建，從經(jīng)濟(jì)上看方案1顯得更經(jīng)濟(jì)。方案3進(jìn)線比較簡(jiǎn)單，而且所使用的斷路器、隔離開關(guān)也比較少，但是不便于以后擴(kuò)建，因而不予以考慮。b方案1接線簡(jiǎn)單、清晰，使用開關(guān)量相對(duì)較少。具有一定的 可靠性和靈活性。相比較而言方案2 110kV側(cè)采用單母線接線；優(yōu)點(diǎn)：母線分段后，對(duì)重要用戶，可以重不同段供電。另外，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能夠自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電，但是選用的母線顯得不夠經(jīng)濟(jì)，且當(dāng)母線故障時(shí)，該母線上的回路都要停電，而且擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建，即兩段母線負(fù)荷容量要對(duì)稱。采用方案1更便于建設(shè)及其運(yùn)行

12、操作，更加經(jīng)濟(jì)。方案確定方案1進(jìn)行變電所的設(shè)計(jì)。第三章 短路電流計(jì)算3.1 短路電流計(jì)算概述短路：短路是電力系統(tǒng)常見的，并且對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生重要影響的故障。1、電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路主要有:三相短路、兩相短路、和單相短路。一般情況下三相短路電流大于兩相和單相短路電流。三相短路時(shí)，由于短路回路中各相的阻抗相等，盡管三相的短路電流比正常時(shí)的電流大，幅度增大，電壓也比正常時(shí)急劇降低，但三相仍然保持對(duì)稱，故稱之為對(duì)抗短路。在計(jì)算短路電流時(shí)，通常把電源容量視為無(wú)窮大的電力系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)某處發(fā)生短路時(shí)，電源電壓維持不變，即短路電流周期分量在整個(gè)短路過(guò)程中不衰減，為了選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，載流導(dǎo)

13、體，一般應(yīng)計(jì)算下列短路電流。（短路電流周期分量有效值）、（穩(wěn)態(tài)短路電流有效值）（短路全電流最大瞬時(shí)沖擊值）、（短路全電流最大有效值）、（短路容量）2.短路的危害及預(yù)防：短路的原因：主要是電氣設(shè)備載流部分之間的絕緣被損壞，引起絕緣損壞的原因有過(guò)電壓，絕緣的自然老化和污穢，運(yùn)行人員維護(hù)不同及機(jī)械損傷。危害： a、電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的電流急劇增大這個(gè)急劇增大的電流稱為短路電流，短路電流可能達(dá)到正常負(fù)荷電流的十幾倍甚至幾十倍，數(shù)值不能達(dá)到幾十千安甚至幾百千安，嚴(yán)重使導(dǎo)體發(fā)熱損壞設(shè)備。b、短路時(shí)往往伴隨有電弧的產(chǎn)生，能量極大，溫度極高的電弧不僅可能燒壞故障元件本身，還可能燒壞周圍設(shè)備危害人身安

14、全。c、電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，由于短路電流來(lái)勢(shì)迅猛，電路中的阻抗主要是感性的。因此，短路電流基本上是感性的，它所產(chǎn)生的去磁的電樞反映使發(fā)電機(jī)端電壓下降，同時(shí)巨大的短路電流會(huì)增大電力系統(tǒng)中各元件的電壓損失，使系統(tǒng)電壓大幅下降，嚴(yán)重時(shí)，可能造成電力系統(tǒng)電壓崩潰直至系統(tǒng)瓦解，出現(xiàn)大面積停電的嚴(yán)重事故。d、短路時(shí)電力系統(tǒng)中功率分布的突然變化和電壓嚴(yán)重下降，可能破壞各發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，使整個(gè)系統(tǒng)分裂成不同運(yùn)行的幾個(gè)部分。這時(shí)某些發(fā)電機(jī)可能過(guò)負(fù)荷，因此必須切除部分負(fù)荷，另一些發(fā)電機(jī)可能由于功率送不出去，而被迫減少出力，短路時(shí)，電壓下降得越多，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性受到破壞的可能性越大。3.

15、短路計(jì)算的目的： 1.在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，為了比較各種方案，確定某種接線方式是否有必要采取限制短路電流的措施等。 2.在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇時(shí)，以保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體的正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠的工作，需要根據(jù)短路電流對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。 3.在選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，必須以各種不同類型短路時(shí)的短路電流作依據(jù)。 4.屋外配電裝置時(shí)，要按短路條件校驗(yàn)，軟導(dǎo)線的相間，相對(duì)地安全距離 5.設(shè)計(jì)接地裝置。 6.進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行及故障分析等。4.短路計(jì)算的一般原則。 1.計(jì)算短路電流用于驗(yàn)算電氣和導(dǎo)體的開斷電流，動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容計(jì)算。一般應(yīng)

16、以最大運(yùn)行方式下的三相短路電流為依據(jù)。 2.計(jì)算短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行。短路點(diǎn)應(yīng)選擇在短路電流最大地點(diǎn)。 3.導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器的開斷電流。一般按三相短路電流驗(yàn)算。 5.短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)。 1.系統(tǒng)正常運(yùn)行，短路前，三項(xiàng)是對(duì)稱的。2.因?yàn)槎搪窌r(shí)，各元件磁路不飽和，也就是各元件的電抗與電流大小無(wú)關(guān)，因此可用疊加原理。 3.系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)的相位在短路過(guò)程中相等，頻率與正常時(shí)相同。4.變壓器的勵(lì)磁電流忽略不計(jì)，相當(dāng)于勵(lì)磁開放，可以簡(jiǎn)化變壓器等值電路 5.輸電線路的分布忽略不計(jì)。3.2 短路電流計(jì)算過(guò)程短路電流計(jì)算=4500MVA =0

17、.5kV =1.56kV =kV 計(jì)算各元件的參數(shù)標(biāo)么值： 線路：變壓器： 由公式 帶入相關(guān)數(shù)據(jù)后可得：進(jìn)行Y-變換后電抗為：當(dāng)在K1處發(fā)生三相短路時(shí)： 短路電流周期分量的有名值:沖擊電流短路全電流最大有效值當(dāng)在K2處發(fā)生三相短路時(shí)： 設(shè)35kV側(cè)短路容量為3000MVA電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)么值為：短路電流周期分量的有名值：沖擊電流短路全電流最大有效值當(dāng)在K3處發(fā)生三相短路時(shí)：電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)么值為：短路電流的有名值沖擊電流短路全電流最大有效值短路容量:3.2.2 短路電流結(jié)果表短路點(diǎn)短路電流周期分量有名值（KA）沖擊電流（kA）全電流（kA）短路容量S（MVA）K14500K23

18、000K31487第四章 導(dǎo)體設(shè)備和電器的選擇電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(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)行電氣設(shè)備選擇時(shí)必須符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場(chǎng)的自然條件要求。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：1.按正常工作狀態(tài)選擇、2.按短路狀態(tài)校驗(yàn)。按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件：e。所以一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓Ue不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓Uew: UeUew2.額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流Ie不得

19、低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流Imax: IeImax。計(jì)算回路的Imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低5時(shí)出力保持不變，所以Imax1.05 Iet;母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的Imax；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的Imax。按短路狀態(tài)校驗(yàn)的具體條件：1.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過(guò)所選的電氣設(shè)備時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過(guò)允許值：QyQd2.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：所選電氣設(shè)備通過(guò)最大短路電流值時(shí)，不應(yīng)因短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)而造成變形或損壞：ichidw3選擇設(shè)備的基本原則a、設(shè)備按照主接線形式進(jìn)行配置b、按裝置位置及系統(tǒng)正常運(yùn)行情況進(jìn)行選擇，按短路情況進(jìn)

20、行校驗(yàn)c、所選擇設(shè)備在系統(tǒng)中最惡劣運(yùn)行方式下仍能可靠工作，動(dòng)作。d、同類設(shè)備盡量同一型號(hào)，便于設(shè)備的維護(hù)，訂貨和相互備用e. 考慮近期5年發(fā)展的要求4.2 導(dǎo)體的選擇設(shè)計(jì)導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，而配電裝置的匯流母線通常按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流來(lái)選擇。4.2.1 110kV側(cè)導(dǎo)線的選擇110kV進(jìn)線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面：設(shè)置環(huán)境溫度為，查表不同溫度裸導(dǎo)體的C值,得C=99，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，由公式：由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得選擇導(dǎo)體LGJ-400/25型熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(取T=3s，

21、所以滿足條件。4.2.2 35kV側(cè)母線的選擇設(shè)置環(huán)境溫度為取得修正系數(shù)K=0.91，查表不同溫度裸導(dǎo)體的C值,得C=99，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得35kV側(cè)按經(jīng)濟(jì)電流密度:由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得選擇導(dǎo)體LGJ-800/55型導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(取T=4s，所以滿足條件。35kV側(cè)出線側(cè)即接用戶端按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇由公式：因?yàn)橛?期有6回出線所以取由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得選擇導(dǎo)體LGJ-120/7型熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(取T=4s，所以滿足條件。4.2.3 35kV側(cè)母線選擇有上面的短路計(jì)算已知35kV側(cè)的沖擊電流為：123.72kA，母線固定間距取l=1200mm,相間距a=300mm計(jì)算母線

22、受到的電動(dòng)力計(jì)算母線受到彎曲力矩母線水平放置截面為125則b=8mm，h=125mm，計(jì)算截面系數(shù),計(jì)算母線受到最大應(yīng)力小于鋁母線極限應(yīng)力6860Pa滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，熱穩(wěn)定要求最小截面滿足熱穩(wěn)定要求，故選擇LMY-125型母線。4.2.4 10kV側(cè)母線的選擇設(shè)置環(huán)境溫度為取得修正系數(shù)K=0.91，查表不同溫度裸導(dǎo)體的C值,得C=99，由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。10kV側(cè)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得選擇導(dǎo)體型導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(取T=4s，所以滿足條件。10kV出線按經(jīng)濟(jì)電流密度，由公式：因?yàn)橛?期有10回出線所以取由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)查得選擇導(dǎo)體LGJ-95/55型熱穩(wěn)

23、定校驗(yàn)：(取T=4s，所以滿足條件。10kV側(cè)母線選擇有上面的短路計(jì)算已知10kV側(cè)的沖擊電流為：214.68kA，母線固定間距取l=1200mm,相間距a=300mm計(jì)算母線受到的電動(dòng)力計(jì)算母線受到彎曲力矩母線水平放置截面為125則b=10mm，h=125mm，計(jì)算截面系數(shù),計(jì)算母線受到最大應(yīng)力小于銅母線極限應(yīng)力13720Pa滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，熱穩(wěn)定要求最小截面滿足熱穩(wěn)定要求，故選擇LMY-125型母線。導(dǎo)體選擇結(jié)果表：110kV主變進(jìn)線LGJ-400/2535 kV主變進(jìn)線LGJ-800/535 kV出線LGJ-120/710kV主變進(jìn)線10kV出線LGJ-95/5535kV母線LMY-12

24、510kV母線LMY-1254.3 主要設(shè)備的選擇高壓斷路器和隔離開關(guān)是發(fā)電廠與變電站中主要系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。高壓斷路器主要功能是：a. 正常運(yùn)行時(shí)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運(yùn)行，其控制作用；b. 當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)能快速切除故障回路、保證無(wú)故障回路的正常運(yùn)行，其保護(hù)作用；高壓斷路器最大的特點(diǎn)是能夠斷開電氣設(shè)備中負(fù)荷電流和短路電流，而高壓隔離開關(guān)的主要功能是保證高壓電氣設(shè)備及其裝置在檢修工作時(shí)的安全，不能用于切斷、投入負(fù)荷電流或開端短路電流，僅可允許用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作。斷路器的弧隙恢復(fù)電壓與線路參數(shù)和開端瞬間工頻恢復(fù)電壓有直接關(guān)系，從而不同短路類型對(duì)高壓斷路器

25、開斷能力有不同影響：a. 開斷中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的單相短路電路。當(dāng)電流過(guò)零，工頻恢復(fù)電壓瞬時(shí)值為：通常短路時(shí)，功率因數(shù)很低，一般所以。此時(shí),即起始工頻恢復(fù)電壓，近似等于電源電壓最大值。b. 開斷中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的三相短路電路。三相交流電路中，各相電流過(guò)零時(shí)間不同，因此，斷路器在開斷三相電路時(shí)，電弧電流過(guò)零便有先后。一般635kV 選用真空斷路器，10kV側(cè)的斷路器都采用真空的斷路器，35500kV宜選用SF6斷路器，本變電站設(shè)計(jì)中110kV和35kV斷路器均采用SF6斷路器，SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷電流性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡寸小，質(zhì)量輕，檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。高壓斷路器的選擇方法：1

26、. 斷路器種類和型式的選擇。2. 額定電壓和電流選擇。3. 開斷電流選擇。4. 短路關(guān)合電流的選擇。5. 短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。6. 發(fā)電機(jī)斷路器有特殊要求。發(fā)電機(jī)斷路器與一般的輸配電高壓斷路器相比，由于在電網(wǎng)中處的特殊位置及開斷保護(hù)的對(duì)象的特殊性，對(duì)發(fā)電機(jī)斷路器的要求如下：a.發(fā)電機(jī)斷路器要求承載的額定電流特別高，開端電流大。b.開斷非對(duì)稱短路電流的能力，其直流分量衰減時(shí)間可達(dá)133ms，還應(yīng)具有關(guān)合額定短路電流的能力，該電流峰值為額定短路開斷電流有效值的2.74倍，以及具有開斷失步電流的能力。110kV側(cè)斷路器的選擇（1）預(yù)選SF6的LW11-110型斷路器表5-1LW11-110斷路器

27、參數(shù)型號(hào)項(xiàng)目LW11-110計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）110110額定電流（A）4791600動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）80熱穩(wěn)定電流（KA）23.62(0.63S)31.5(3S)額定開斷電流（KA）（2）額定電壓的選擇為：（3）額定電流的選擇為：=479A,故:（4）額定開斷電流的檢驗(yàn)條件為： It= I=(5)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA(6)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故： SFM110-110/2000的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求35kV側(cè)斷路器的選擇型號(hào)項(xiàng)目CKGKL-35-280/10

28、50-5電抗器限流后LW8-35計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）353535額定電流（A）102310231600動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）63熱穩(wěn)定（kA）49.48 (0.63S)525(3S）（1）由于熱穩(wěn)定電流和動(dòng)穩(wěn)定電流都過(guò)大，需裝設(shè)電抗器進(jìn)行限流，預(yù)選電抗器表5-1 LW8-35斷路器（2）額定電壓的選擇為：（3）額定電流的選擇為：=1.023 KA,故:額定開斷電流（KA）525(4)由于熱穩(wěn)定電流和動(dòng)穩(wěn)定電流都過(guò)大，需裝設(shè)電抗器進(jìn)行限流： Id=1.56KA， Ud=38.5KV, X=0.029022, 令由電抗器百分?jǐn)?shù)的公式得：通過(guò)在電氣工程手冊(cè)中查表，最后選用干式空芯串聯(lián)

29、電抗器，CKGKL-35-280/1050-5型電抗器，IN=266.7A，5%（5）額定開斷電流的檢驗(yàn)條件為： It= I=(6)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA(7)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故：LW8-35的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求10kV側(cè)斷路器的選擇（1）由于熱穩(wěn)定電流和動(dòng)穩(wěn)定電流都過(guò)大，需裝設(shè)電抗器進(jìn)行限流，預(yù)選電抗器，最后選得10KV真空斷路器表5-1 ZN-10/3150-40斷路器參數(shù)型號(hào)項(xiàng)目計(jì)算數(shù)據(jù)ZN-10/3150-40計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）101010額定電流（

30、A）130613063150動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）100熱穩(wěn)定電流（KA）85.87（0.63S）840（2S）額定開斷電流（KA）840（2）額定電壓的選擇為：（3）額定電流的選擇為：=1306A,故:(4)由于熱穩(wěn)定電流和動(dòng)穩(wěn)定電流都過(guò)大，需裝設(shè)電抗器進(jìn)行限流： Id=5.5KA， Ud=10.5KV, X=0.064, 令由電抗器百分?jǐn)?shù)的公式得：通過(guò)在電氣工程手冊(cè)中查表，最后選用干式空芯串聯(lián)電抗器，CKGKL-10-150/317.6-5型電抗器，IN=472A，5%（5）額定開斷電流的檢驗(yàn)條件為： It= I=(6)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA（7）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間

31、tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故：ZN-10/3150-40的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電氣設(shè)備，一般配有電動(dòng)及其手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，單相或三相操作，它需要與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)的用途：（1）倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來(lái)完成。（2）隔離電壓，在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。（3）分、合小電流。隔離開關(guān)的型式應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等

32、因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，再根據(jù)其校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果后確定。110kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）預(yù)選GW41102000的隔離開關(guān)GW41102000的隔離開關(guān)參數(shù)型號(hào)GW41102000計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）110110額定電流（A）4792000動(dòng)穩(wěn)定電(kA)100熱穩(wěn)定（kA）23.62(0.63S)40(4S)（2）額定電壓的選擇為：（3）額定電流的選擇為：=479A,故:（4）額定開斷電流的檢驗(yàn)條件為： It= I=(5)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA(6)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間為：to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電

33、流為： 故： SFM110-110/2000的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求根據(jù)上述計(jì)算110kV可選用：GW41102000的隔離開關(guān)，可滿足技術(shù)條件要求。35kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）預(yù)選GW4-351250的隔離開關(guān)型號(hào)項(xiàng)目GW4-352000計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）3535額定電流（A）10232000動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）64熱穩(wěn)定（kA）5(0.63S)25(4S)（2）額定電壓的選擇為：（3）額定電流的選擇為：=1.023 KA,故: (4)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA(5)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路

34、電流熱穩(wěn)定電流為： 根據(jù)上述計(jì)算35kV可選用：GW4-352000的隔離開關(guān)，可滿足技術(shù)條件要求。10kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇（1）預(yù)選GN2-102000的隔離開關(guān)GN2-102000的隔離開關(guān)參數(shù)型號(hào)GN10-10T3000計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）1010額定電流（A）13063000動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）160熱穩(wěn)定（kA）8(0.63S)75(5s)（2）額定電壓的選擇為：（3）額定電流的選擇為：=1306A,故:（4）額定開斷電流的檢驗(yàn)條件為： It= I=(5)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA6)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,

35、則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故：根據(jù)上述計(jì)算35kV可選用：GN10-10T3000的隔離開關(guān)，可滿足技術(shù)條件要求。4.3.3 電流互感器的選擇互感器是電力系統(tǒng)中的測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（100、100/V）和小電流（5、1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)裝置等。電流互感器的選擇：1. 種類和型式的選擇。2. 一次回路額定電壓和電流的選擇。3. 準(zhǔn)確等級(jí)和額定容量的選擇4.3.3.1 110kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇：預(yù)選LB-110型號(hào)額定一次電流（A）額定電壓（KV）3s熱穩(wěn)定電流（

36、有效值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值，kA）200011040100LB-110型號(hào)的電流互感器的額定二次負(fù)載準(zhǔn)確限值系數(shù)：額定電流比準(zhǔn)確級(jí)次額定二次負(fù)載2000/140（1）額定電壓的選擇為：經(jīng)校驗(yàn)所選的電流互感器附合要求。（2）額定電流的選擇為：=479A,故: (3)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA(4)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故：經(jīng)校驗(yàn)所選的電流互感器附合要求。4.3.3.2 35kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇預(yù)選LB-35型號(hào)額定一次電流（A）1s熱穩(wěn)定電流（有效值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值，kA）1

37、5002155LB7-110型號(hào)的電流互感器的額定二次負(fù)載準(zhǔn)確限值系數(shù)：額定電流比準(zhǔn)確級(jí)次額定二次負(fù)載1500/540（1）額定電壓的選擇為：（2）額定電流的選擇為：=1.023 KA,故:(3)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA(4)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故：經(jīng)校驗(yàn)所選的電流互感器附合要求。4.3.3.3 10kV進(jìn)線及母聯(lián)電流互感器選擇預(yù)選LDJ-10型號(hào)額定一次電流（A）2s熱穩(wěn)定電流（有效值kA）動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值，kA）300040100LDJ-10型號(hào)的電流互感器的額定二次負(fù)載準(zhǔn)確限值系

38、數(shù)：額定電流比準(zhǔn)確級(jí)次額定二次負(fù)載3000/540（1）額定電壓的選擇為：（2）額定電流的選擇為：=1306A,故:(3)動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)條件：KA（4）熱穩(wěn)定的校驗(yàn)取繼電保護(hù)保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tr=0.6s,斷路器分間時(shí)間to=0.03s,則110KV則短路電流熱穩(wěn)定電流為： 故：經(jīng)校驗(yàn)所選的電流互感器附合要求。4.3.4 110kV側(cè)電壓互感器選擇電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)248頁(yè)，35-110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35kV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是

39、單相的出線側(cè)PT是當(dāng)首端有電源時(shí)，為監(jiān)視線路有無(wú)電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。型號(hào)額定電壓（KV）二次繞組額定輸出（VA）電 容 量載 波耦 合電 容(PF)一次繞組二次繞組剩余電壓繞組1級(jí)高壓電容中壓電容TYD110/110/150VA300VA5010圖6.7 110kV側(cè)電壓互感器參數(shù)表準(zhǔn)確度為:電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。所以選用TYD110/型電容式電壓互感器。6.7.2 35kV母線選擇35kV配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。選四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式JDX-35型型號(hào)額定電壓(kV)二次繞組額定輸出（VA）一次繞組二次繞

40、組剩余電壓繞組保護(hù)繞組準(zhǔn)確級(jí)剩余電壓繞組準(zhǔn)確級(jí)JDX-3535/3100VA150VA圖6.8 35kV側(cè)電壓互感器參數(shù)表準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編級(jí)。4.3.4.2 10kV配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。選四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式JDX-35型型號(hào)額定電壓(kV)二次繞組額定輸出（VA）一次繞組二次繞組剩余電壓繞組保護(hù)繞組準(zhǔn)確級(jí)剩余電壓繞組準(zhǔn)確級(jí)JDX-1010/3100VA100VA圖6.8 35kV側(cè)電壓互感器參數(shù)表準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編級(jí)熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所常用于保護(hù)電力電容器，配電線路和變壓器，而在電廠多用于電壓互感器。1. 額定電壓選擇：UN>= UNS 2. 額定電流選擇：按熔管額定電流選擇：INFT>=INFS為了保證熔斷器不被損壞，高壓熔斷器的熔斷額定電流應(yīng)大于等于熔體的額定電流。熔體額定電流選擇INFS=KImax式中：K（）、 Imax（電力變壓器回路最大工作電流