1、220kV終端變電站電氣一次主接線及配電裝置設計目錄目錄 4摘要 5前言 6第一章 變電站主接線設計 7第二章 短路電流計算 19第三章電器設備及導體的選擇 27第四章配電裝置設計 54第五章防雷保護59第六章保護裝置 68結論 72總結與體會 73謝 辭 74參考文獻 75摘要220K終端變電所工程電氣一次初步設計，主要包括以下容：在對 各種電氣主接線比較后確定本站的電氣主接線，主變壓器和廠用變壓器 的選擇，再進行短路電流計算，根據短路計算結果表選擇導體和一次主 要設備，畫出主接線圖，剖面圖、防雷配置圖和保護配置圖。關鍵詞： 主接線 短路計算 設備選擇 防雷保護、八 前言一 設計目的意義畢業

2、設計是在完成全部專業課程的基礎上的最后一個理論與實踐相聯系的一個重要教學環節；是全面運用所學基礎理論、專業知識和基 本技能，對實際問題進行設計的綜合訓練；是培養學生綜合素質和實踐 能力的過程。對培養工作態度、作風和獨立能力具有深遠的影響。通過 畢業設計， 可以培養我們運用所學知識解決實際問題的能力和創新精神。本次所設計的課題是某220KV變電所電氣初步設計，該變電所是一 個地區性終端變電電所，它主要擔任110KV及 35KV兩電壓等級功率輸送， 把接受功率全部送往110KV側和35KV則線路。系統容量Sxt=3500MVA系 統電抗Xxt=0.45 ;與系統連接的線路長度 65km ； COS

3、 =0.85; 110KVH 線4條；總負荷65WM最大設備利用小時Tmax=6000h 35KV則出線有6條, 總負荷為30 WM同時35KV則作為站用電源接兩臺變，互為備用，110KV 到負荷地的距離為50KM 35KV到負荷地的距離為20KMI纜。接題目后，先審題，然后根據題目的要求查了大量的資料。第一步， 擬訂初步的主接線圖，列出可能的主接線形式，各種方案進行比較，最 后確定兩個最有可能的主接線形式，再做經濟性比較，最終確定方案。 第二步，經過精確的計算，然后選擇了主變壓器和廠用變壓器。第三步， 短路計算和做短路計算結果表。第四步，導體和設備的選擇及其校驗， 做設備結果表。第五步，繼電

4、保護，配電裝置和防雷接地的布置，通過 這次設計將理論與實踐結合，更好的理解電氣一次部分的設計原理。通過畢業設計應達到以下要求：熟悉國家能源開發的方針政策和有 關技術規程、規定、導則等，樹立工程設計必須安全、可靠、經濟的觀 點；鞏固并充實所學基礎理論和專業知識，能夠靈活應用，解決實際問 題；初步掌握電氣工程專業工程的設計流程和方法，獨立完成工程設計、 工程計算、工程繪圖、編寫工程技術文件等相關設計 任務，并能通過答辯；培養嚴肅認真、實事求是和刻苦鉆研的作風。二 設計原始資料分析本次的設計任務是：設計一座 220/ 110/35KV終端變電站的電氣主接線和配電裝置，防雷保護和接地裝置、繼電保護的配

5、置規劃。設計的重 點是對變電站電主接線的擬定以及配電裝置的布置。設計的容包括' :1、電氣主接線方案的設計； 2、短路電流計算； 3、導體、電氣設備選擇 及校驗； 4、設計配電裝置； 5、設計防雷保護和接地裝置 6、繼電保護的 配置規劃； 7、按設計方案繪制電氣一次主接線圖、配電裝置的平面布置 圖、斷面圖以及防雷圖 （圖紙見附頁 ）；8、寫設計說明書一份。本次設計已知的基本條件：變電站的設計題目：設計一座 110/35/10KV通過變電站的電氣一次部分。110KVB線有4回出線（末端無電 源），其總負荷為65MW，35kV出線6回，總負荷為30MW1、系統容量：Sxt=3500MVA

6、2、系統電抗：Xxt=0.45 ； 3、與系統 連接的線路長度 65km； 4、最大設備利用小時 Tmax=6000h； 5、站址海拔： <1000m； 6、地震烈度： 7度以下； 7、本地污穢等級： 2級； 8、年最高氣 溫38C；年平均氣溫15C ;月平均最低氣溫-2 C； 9、風速：2.5m/s ; 10、功率因數為： 0.85通過對變電所原始資料的分析，根據設計任務書的要、要求，利用 相關論文和參考資料，并結合設計工具書進行了電氣主接線方案的論證 與技術經濟比較，同時對可能引起系統故障的短路情況進行了計算；另 外由電氣設備的選擇校驗技術條件和設計要求， 用短路電流的計算結果， 選

7、擇并校驗了導體和電氣設備；并根據變電站的類型和總體布置對選定 的主接線方案進行高壓配電裝置設計，進一步查閱電測量儀表技術 規程，對儀表規劃設計，對主設備進行保護規劃配置設計，進行避雷器 的選擇，接地網的設計。最終對本次設計的相關部分展開專題綜述。編 制了設計說明書，計算書，繪制了主接線圖，平面圖和斷面圖。第一章電氣一次主接線設計一. 主接線的方案初步設計（一）原始資料分析已知待設計變電站：系統容量Sxt=3500MVA系統電抗Xxt=0.6 ;與系統 連接的線路長度35km ; COS =0.85; 110KV出線4條；總負荷65WM最大 設備利用小時Tma>=6000h。35K側出線有

8、6條，總負荷為30 WM同時35KV 側作為廠用電源接兩臺廠用變，互為暗備用，變電站不受場地限制，按 標準狀態設計。通過對原始資的分析，查閱相關設計手冊，依據設計任 務書提供的技術參數，進行主接線方案的初步比較。據以上資料分析，該變電站屬地區通過變電站，對所屬電網的供電可靠與否有十分重要的作用，全站停電后，將引起區域電網解列。依據發電廠電氣部分P21頁，對重要變電站，應考慮當一臺主變壓器停運 時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間，應滿足 I類和II類負荷 的供電；對一般性變電站，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應 滿足全部負荷的70%-80%通過對原始資料的分析，查閱相關設計手冊，

9、結合該站供電負荷情況，220KV系統電源進線選擇兩條。依據設計任務書 提供的技術參數，進行主接線方案的初步比較。（二）主接線方案的初步比較。1、220kV側主接線選擇（表-1）方案名稱優點缺點適用圍備注1、單母線接線 接線簡單清 晰、設備少， 投資小、 運行操作方 便，有利 擴建和采用成套設備可靠性、靈活性較 差，不利于設備檢 修，不能滿足對I、 H類負荷供電可靠性 的要求岀線回路少的中小型變電站母線故障時全站失壓，無法滿足該站可靠性要求。2、雙母線接線供電可靠調度靈 活擴建方便便于 擴建。輪流檢修母線 時，不會停止對用戶 的供電，工作 母線發生故 障時，能利 用備用母線 使無故障電 路迅速恢

10、復正常工作。增加一組母線每回 路就需增加母線隔離 開關。當母 線故障檢修，隔離開 關作為倒換操作電 器，易誤操 作，為避免誤操作， 需在隔離開關和斷路 器間裝設連鎖裝置。岀線斷路器檢修或 故障時，線路無法供 電。適用于大中型變電站、110220KV配電裝置出線回路數為5回及以上岀線。不適用于本站。4、單母線用斷路器把母線分段后，重要用戶可以當一段母線或母線隔離開關故障或檢修適用于岀線回路適于本站分段從不同段進行供電，時，該段母線的回路數為34回的中即兩個電源供電任都要在檢修期停。型容量變電站。意母線故障，分段斷當岀線為雙回路時，路器自動切除故障回常使架空線路岀現交路，保證正常段母線叉跨越。擴建

11、時需不間斷供電，不致重向兩個方向均衡要用戶停電。擴建。2、110KV側主接線選擇110KVB線4條，負荷65MW表-2)方案名稱優點缺點適用圍備注1、單斷路器把母線分段數多故障停電適用于可靠性段，對重要用戶可從圍就小，但斷路器多110220KV能滿母線不同段進行供電，即且供電容量較小，配配電裝置中，足本站。分段兩個電源供電當電裝置增多，運行復線路為3 4一母線段發生故障，雜當一母線段或回路。分段斷路器自動切其隔離開關故障檢除故障段，保證正常修時，該段母線的回段母線繼續間斷，不路在檢修期間停。使重要用戶停電，由當岀線為雙回路時，此提高供電的可靠架空線路常岀現交性和靈叉跨越。擴建時需活性。向兩個方

12、向均衡擴建。2、雙供電可靠，輪流檢使用設備多，配電裝適用于110KV不適用于母線修母線時，不會停止置復雜，投資較多，出線為5回及本站岀線。接線對用戶的供電，工作易發生誤操作，設備以上變電站。母線發生故障時，能 利用備用母線使無 故障電路迅速恢復 正常工作。調度靈 活便于擴建。檢修期間可靠性有 所降低。3、母節約專用盤路斷路整定復雜，增加母聯適用于110KV不適用于聯兼器和配電裝置間隔斷路器的負擔和隔及以上大中本站岀線。作旁離開關切換工作量。型但本廠可路斷當電站為系統的主變電站5回及不裝設旁路器要連接點時，有可能 減弱其聯系，占地面 積大、投資大。以下岀線。路4、雙加裝旁路母線則6回以上岀線必裝

13、設適用于110KV不適用于母線可避免檢修斷路器一臺專用旁路斷路及以上大中本站岀線。帶旁時造成短時停電，器，增加了投資和配型但本廠可路接運行操作方便，不影電裝置的占地面積。變電站5回及不裝設旁線響雙母線正常運行以上岀線。路3、35KV側主接線選擇方案名稱優點缺點適用圍備注單母線接 線形式接線簡單清 晰，設備少， 投資小，運行 操作方便，有 利于擴建和采 用成套設備。可靠性，靈活 性差，不利于 設備檢修，不 能滿足對I， n類負荷供 電可靠性的 要求。適用于岀線 回路少，并 且沒有重要 負荷的變電 站。當母線故 障時，全 站停電， 無法滿足 該站可靠性要求。單母 線分 段接 線對重要用戶可以 從不

14、同段進行供 電，任意母線故 障時，分段斷路 器將自動切除故單一段母線或隔離開關故障或檢修時，該母線上的回 路都將停電。擴建廣泛用于中小容量的變電站的6該接線形 式能滿足 可靠性要 求。條負荷數，總負荷為65MWV35kV側有6條負荷數，總負荷為30MVV由負荷數可以確定該變電所主接線采用以下兩種方案：萬案一220kV采用單母分段接線方式，當變壓器發生故障或運行需要切除時，只需要斷開本回路的斷路器，單母分段接線使用與于線路較短，變壓器按經濟運行需要經常切 換且有穿越功率經過的變電所的功能。110kV母線上近期負荷為4回出線，采用單母接線形式，根據發電廠電氣部分可知，3560KVE電裝置中，當線路

15、為3回以上的，一般采用單母線或單母線分段接線 若連接電源較多，出線較多，負荷較大時，可采用雙母接線形式。35kV采用單母分段接線方式，根據電力工程電氣設計手冊第一冊可知，在1035KV 配電裝置中， 線路在6回及以上時， 一般采用單母分段的接線方式， 當短路電流較大， 出線回數較多，功率較大等情況時，可采用雙母分段接線形式。通常，不設旁路斷路 器。其接線特點：1) 110kV采用外橋接線方式，當變壓器發生故障或運行需要切除時， 只需要斷開本 回路的斷路器， 外橋接線使用與于線路較短， 變壓器按經濟運行需要經常切換且有穿 越功率經過的變電所。2) 35kV采用單母接線形式，供電可靠，輪流檢修母線

16、時，會停止對用戶的供 電，工作母線發生故障時，能利用備用母線使無故障電路迅速恢復正常工作。3) 10kV出線比較多，所以也采用單母分段形式。單母線分段，可以分段運行， 系統構成方式的自由度大， 兩個元件可完全分別接到相同的母線上， 對大容量且在需 相互聯系的系統是有利的， 由于這種母線接線方式是常用傳統技術的一種延伸， 因此 在繼電保護方式和操作運行方面都不會發生問題。而較容易實現分階段的擴建等優 點，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時要停運線路，占地面積大，一般當連 接的進出線回路數在 11回及以上時，一般采用分段接線形式。LL LL110kV采用橋接線方式，當變壓器發生故障或運行需要切

17、除時，只需要斷開本回路的 斷路器，橋接線使用與于線路較短，變壓器按經濟運行需要經常切換且有穿越功率經 過的變電所。35kV母線上近期負荷為6回出線，易采用雙母接線形式，根據電力工程電氣 設計手冊第一冊可知，3560kV配電裝置中，當線路為3回以上的，一般采用單母線 或單母線分段接線。若連接電源較多，出線較多，負荷較大時，可采用雙母接線形式。 10kV可采用單母分段接線方式，根據電力工程電氣設計手冊第一冊可知，在 610kV配電裝置中，線路在6回以上時，一般采用單母分段的接線方式。其接線特點：1) 110kV采用外橋接線方式，當變壓器發生故障或運行需要切除時，只需要斷 開本回路的斷路器，外橋接線

18、使用與于線路較短，變壓器按經濟運行需要經常切換且 有穿越功率經過的變電所。2) 35kV采用雙母接線形式，供電可靠，輪流檢修母線時，不會停止對用戶的供 電，工作母線發生故障時，能利用備用母線使無故障電路迅速恢復正常工作。3) 35kV則采用單母線分段的接線形式，用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路；有兩個電源供電。當一段母線發生故障，分段斷路器自動 將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 但是，一段母線或 母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電，而出線為雙回時， 常使架空線路出現交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建。二方案的經濟比較：

19、可靠性：兩種接線形式110kV和35kV則接線方式是一樣的，區別就在10kV側上，第一 種方案采用雙母線分段接線形式，可靠性比較高，檢修一母線時，不會停止對用戶連 續供電，而且還可以分段運行，系統構成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到 不同的母線上，對大容量且在需相互聯系的系統是有利的。 靈活性：兩種方案擴建都 比較的方便，且操作比較的簡便。經濟性：第二種方案經濟性要好點，因為只有一條母線，節省了投資，還少了隔離開關，間隔的布置和繼電保護的配置都簡單。總結：因為首先要保證可靠性，綜上所述變電站的主接線圖在220kVM、110kV則、35kV側都采用單母分段的方案。三 最優電氣主接線圖繪制（

20、詳見220kV變電站主接線圖）四 主變壓器和廠用變壓器的選擇1.主變臺數由原始資料可知，我們本次所設計的變電所是市郊區220kV通過變電所，它是 以220kV受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至 110kV及35kV母線上。若全 所停電后，將引起下一級變電所與地區電網瓦解， 影響整個市區的供電，因此選擇主 變臺數時，要確保供電的可靠性。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設兩臺主變壓器。 當裝設三臺及三臺以上時，變電 所的可靠性雖然有所提高，但接線網絡較復雜，且投資增大，同時增大了占用面積， 和配電設備及用電保護的復雜性，以及帶來維護和倒閘操作等許多復雜化

21、。 而且會造 成中壓側短路容量過大，不宜選擇輕型設備。考慮到兩臺主變同時發生故障機率較小。 適用遠期負荷的增長以及擴建，而當一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器 可承擔 70%的負荷保證全變電所的正常供電。 故選擇兩臺主變壓器互為備用， 提高供 電的可靠性。 在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側繞組的功率均 達到該變壓器容量的 15%以上，或低壓側雖無負荷， 但在變電所需裝設無功補償設備， 主變宜采用三繞組變壓器。 一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設備， 比相 對的兩臺雙繞組變壓器都較少， 而且本次所設計的變電所具有三種電壓等級， 考慮到 運行維護和操作的工作量及占地

22、面積等因素， 該所選擇三繞組變壓器， 確定該站主變 臺數為 2臺。 根據前述和變電站電氣主接線，確定該站主變臺數為 2臺。2、容量 根據設計任務書所給的出線負荷和所選的接線方式，選擇容量及型號相同的 2 臺主變，容量按如下公式確定：主變容量 Sn三 Sjs 0.8 (R F2)0.8 (65 30)0.8 95 76(MVA)來確定所要選則的主變容量Sjs ：按 0.8 倍的經驗公式計算容量Pi： 110kV供出有功負荷F2: 35kV 供出有功負荷3、根據電力工程電氣設計手冊電氣一次部份第 1 冊第 272 頁，因所給條件 沒有說明運輸的特別限制，按正常運輸條件選則，故選擇三相電力變壓器。4

23、、繞組數的確定在電力系統中， 三個及以上不同電壓等級需要互相連接時， 或具有三種電壓的降 壓變電站， 需要由高壓向中壓和低壓供電， 或高壓和中壓向低壓供電時， 應選用三繞 組變壓器，故選用三繞組變壓器。5、連接組別的確定變壓器三相的接線組別必須和電力系統的相位一致， 否則，不允許并列運行。 我 國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“ Yn”連接。根據系統和或機組的同步 并列要求及限制三次諧波對電源的影響因數，所以，該站主變連接組別選定為：YN，yn ， d11726 kVA6根據以上分析條件，查電力工程電氣設計手冊電氣一次部份1上冊P240選擇：SSPS-90000/220型變壓器，參

24、數如下：額定容量（kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%90000/90000/90000高壓中壓低壓高-中高-低中-低220 i8X1.2512138.514247.5空載損耗（kW88接線組別YN，yn，du短路損耗（kW280 （咼一中）質量（噸）油重40空載電流（%0.8器身74.3參考價格（萬兀）120運輸重量129外形尺寸14426 X3080X7205總質量1519軌距（橫向/縱向）2000 >2/1435變壓器廠、站用變的選擇:(65 30)0.85該站站用變考慮室外布置,則站用變壓器容量的選擇條件為:SNSjs =726KfKt 1.04 0.97344( kVA)式中：

25、Sn站用變容量（kVA）2、站用變壓器容量按下式確定:式中：Sjs廠用變計算負荷（MVAP1中壓側負荷（MWP2 低壓側負荷（MWcos 變電站平均功率因數Sjs （P P2）站用電率cosSjs0.65%0.726 MVAKt 溫度校正系數，室外布置時取0.97，室布置時取0.99查電力工程電氣設計手冊電氣一次部份 1上冊P399頁選用S9-800型標準變 壓器兩臺，額定容量800kVA高壓側電壓38.5 ±%kV低壓側電壓0.4kV，聯接組別 為Yyn0,其相關電氣技術參數列表如下：額定容量（kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%8800高壓低壓空載損耗（W38.50.4短路損耗（

26、W接線組別Y，yn0質量油重685公斤空載電流（%器身1615公斤外形尺寸2310 X1215X2662總質量2525公斤第二章短路電流計算1.各元件參數計算作如下圖所示等值電路圖，取基準容量 SB 100MVA,UB Uav，導線平均電阻取R= 0.4 Q/km，按已知條件作各元件的阻抗計算:系統阻抗：XdXd0.45衛00.0129d Ss3500電源線路阻抗：XL1 0.4 L1SbuB0.4 65 (230)20.0491 主變三側阻抗:由主變參數可知:U1 2%25.5；U1 3%14.9;U2 3%9.1 ，貝UU1%1 2 %U1 3%U23%)1 (25.5214.99.1)1

27、5.6511U2%1 2 %U 2 3%U1 3%)(3.1225.514.9)9.85U3%2(u1 3 %U2 3%U1 2%)-(9.1214.925.5)0.75X1u1%SB15.651000.174100SN110090X2U2%SB9.851000.109100Sn210090U3%Sb0.75100X30.00830100Sn 310090110kV出線阻抗:XL2 0.4 L2 -bt 0.4 500.151UB(115)35kV出線阻抗:SB100XL3 0.4 L3B2 0.4 202 0.584U B(37)站用變電抗：XU% 魚 100 10T100sN 100 0.

28、80.06430.242-0.0198d4-30.13892rd0.1662、各點短路電流的計算:di點短路：1轉移電抗：Xd1 Xd XL1 0.0129 0.0245 0.14150.1789SS3500計算電抗：Xq Xd1S 0.03741.309 V 3JSB100查電力工程電氣設計手冊電氣一次部份1上冊P135表I。*0.793丨1*0.8310*I 0*Ss 3UB0.79335003 2306.49( kA)，11* I B1I1Ss0.83135001.732 2307.301(kA)II1* IB1I1* 丿一 0.836V3U35001.732 2307.345( kA)

29、I2*0.836 則有名值:沖擊電流：ish 2.55 I12.55 6.4915.54(kA)短路容量：Sd,3UnI 、3 220 6.49 2472.94(MVA)全電流最大值：Ich 1.5111.51 6.49 9.79(kA)d2點短路：11轉移電抗：Xd2 Xd1 -( X1 X2)0.0129 0.0245 (0.1740.109)0.178922計算電抗：XjsXd2 SSS B35000.1789 -1006.262 > 3此時可將系統等效為無限大系統，短路電流不衰減I*12 丨41 1Xd20.17895.5891 B25.589SB5.589100.3 1211.

30、403( kA)0.0643沖擊電流：ish 2.55 I0.2422.55 1.4033.578( kA)短路容量：Sd ,3UnI、3 230 1.403 534.59(MVA)-0.0198全電流最大值：Ich 1.5111.51 1.4032.12(kA)d3點短路:1轉移電抗：Xd3 Xd1 2（X1X3）0.0129 0.14150.0245 0.1789此時可將系統等效為無限大系統，, , , , 1 1短路電流不衰減5.589* 1 24Xd3 0.17891SB100 1.561( kA)、3 371 B3v3U B3112 I41* IB3 5.589 1.5618.72(

31、kA)計算電抗：XjS Xd3盞O.1789熬6262 >30.06430.2420.1389d 3沖擊電流：ish 2.55 I 2.55 8.72 22.24(kA)短路容量：Sd, 3UnI .3 35 8.72 528.6(MVA)全電流最大值：Ich 1.5111.51 8.72 13.17(kA)d4點短路:轉移電抗：Xd4Xd2 XL2 10.1789計算電抗：XjS Xd4 -Ss 10.1789 3500356.26 >3Sb100此時可將系統等效為無限大系統，短路電流不衰減I*12140.098210.17891 B4SB 3U B2100.3 0.4144.3

32、4( kA)I I214 I* I b3 0.0982 144.3414.19(kA)沖擊電流:ish 2.55 I 2.55 14.1936.18( kA)0.06430.242-0.01980.166全電流最大值：Ich 1.5111.51 14.1921.42( kA)短路容量：Sd, 3U NI 3 0.4 14.19 9.82(MVA)d s點短路:轉移電抗：Xd5Xd3 XL3 0.1789 0.5840.7629計算電抗：XjSXd5 魚 0.7629 350026.7 > 3SB100此時可將系統等效為無限大系統，短路電流不衰減I*12141Xd510.76291.31(

33、kA)d51 B5SB沖擊電流：ish2.55 I2.55 2.045.2(kA)短路容量：Sd,3UnI.3 35 2.04123.66(MVA)全電流最大值：Ich 1.51111.51 2.043.08(kA)d6點短路：轉移電抗：Xd6Xd3Xt 0.3299計算電抗：XjsssXd6嚴0.3299 350011.55 >31 2I4I* IB3 1.31 1.562.04(kA)SB100此時可將系統等效為無限大系統，短路電流不衰減I* J 丨41Xd63.0310.3299I4Sb、3Ub43.3011003 1151.52(kA)沖擊電流:ish 2.55 I 2.55 1

34、.523.88(kA)短路容量：Sd 3UnI 3 110 1.52 289.59(MVA)全電流最大值：Ich 1.51I1.51 1.52 2.29(kA)三、短路電流熱效應計算（采用辛卜生公式計算）:1、辛卜生公式短路電流帶來的發熱量：Qk Qp QnP （kA2）Qp：周期分量帶來的發熱量（kA2）Qp ±(1(2 10It2lt2)(KA2S)辛卜生公式12邁2 2QnpI T(KA S)tk 短路校驗時間tk tj tdtj繼電保護動作時間td 斷路器全開斷時間因為本設計為220kV通過變，所以取tk=4S,而規程規定tk> 1S時，可不計Qnp , 此時Qk Qp

35、，完全采用辛卜生公式進行計算。2、各短路電流發熱量的計算：QK1 如(I10ltk if) (6.492 10 7.3012 7.3452) 104.83( KA2S)12212從前面的計算中可看知d2、d3、d4、d5、d6點的Xjs都大于3, I * I4 ,貝U：2QK I tk 0Qk2 I 2tk3.94( kA2S)22Qk3 I tk 152.08(kA S)22Qk4 I tk 402.7(kA S)22Qk5 I tk 8.32( kA S)Qk6 I 2tk 4.62( kA2S)一、制作短路計算結果表：短路點 計算值、did2dad4dsd6UN220110350. 43

36、5115Xd0.03740.1780.178910.1780.76290.3299Xs1.3096.2626.262356.2626.70211.55I (kA)6.491.4038.7214.192.041.52I i(kA)7.3011.4038.7214.192.041.52I 2(kA)7.3451.4038.7214.192.041.52i sh(kA)6.5493.87822.2436.185.23.88I ch(kA)9.7992.1213.1721.423.082.29Sd(MVA)2472.949534.59528.69.83123.66289.592Q(kA S)104.8

37、33.94152.08402.78.324.62第三章電器設備及導體的選擇§3-1電器設備及導體選擇的一般要求斷路器最主要的作用是正常時用來接通或斷開電路中的負荷電流，故障時用 來切斷短路電流，起到控制和保護的作用。因此，斷路器的開斷能力是表明其性能的 基本指標。斷路器按其滅弧介質和滅弧方式，分為多油斷路器、少油斷路器、壓縮空 氣斷路、SF6斷路器、真空斷路器等。SF6斷路器雖然價格相對較高，但因其運行噪 音低、維護工作量小、不檢修間隔期長，運行穩定、安全可靠，目前在電力系統被廣 泛應用。§3-2 最大長期工作電流的計算為了能按正常工作情況選擇電氣設備，首先必須進行各選擇點

38、最大長期工作電流的計算。1、因為在主接線中220kV采用單母線分段，所以進線通過電流Imaxi按下公式計算，其中k=1.5，n為進線回路數2：P P265 30maxiK°S1.5 =0.85175.98(A)3 5 n,3 220 22、橋通過最大長期工作電流I max2I max2Snk 3Un1.2 90000”3 220283.43(A)3、主變220kV側通過最大長期工作電流I max3I max3Imax2 283.43(A)4、主變110kV側通過最大長期工作電流I max4max4Snk 3Un21.2_900003 110566.87( A)(k1.2)5、主變35

39、kV側通過最大長期工作電流I max5max5Snk -3Una1.2 90000.,3 351781.59(A)(k1.2)6、110kV母線通過最大長期工作電流I max61 max6 1 max4 566.87(A)7、35kV母線通過最大長期工作電流Imax7I8 Imax5 1781.59(A)& 110kV出線通過最大長期工作電流|max8max7R cos65 0.853 U n2 n .3 110 4120.41(A)9、35kV出線通過最大長期工作電流Imax9max9%COS 30 °85116.44(A)3 Un3 n .3 35 610、35kV站用變

40、引流線通過最大長期工作電流I max10max111.05 Sn 站V3Un31.05_800_3 3513.85(A)11、站用變400V出線通過最大長期工作電流I max11max101.05&站1.058003 0.41212.47(A)12、繪制最大長期工作電流分布圖:§-3導體的選擇與校驗一、220kV導體的選擇：1、因220kV采用的是單母線接線，均為非匯流母線，按經濟電流密度選擇:Imaxi Imax2 Imax3 248 A 1000A二采用軟導體由發電廠電氣部分P114圖4-26查得，Tmax 6000h時，LGJ LGJQ型鋼芯鋁絞線的經濟電流密度J=0.

41、92A/ mN下同）S計算1 max1175.980.942187.21(mm2)查電力工程電氣設計手冊上冊P412附表8-4得導體型號LGJ-210/10的鋼芯鋁絞線,，+70C時，冷為577A。2、熱穩定校驗：I 2175 982工乍溫度0 (al0)肯25 (70 25)訂邊代)軟導體取集膚效應系數KS=1由發電廠電氣部分P115頁表4-6查得，B =20.110C時，熱穩定系數C=99SminQk1 1000/C 、1一104.83 1000/99 103.42(mm2) S選 210(mm2)熱穩定校驗合格4、動穩定校驗：軟導體不進行動穩定校驗所以220kV導體均選擇為LGJ-210

42、/10的鋼芯鋁絞線。二、主變35kV側引流導體選擇：1、導體選擇：因是匯流母線，不按經濟電流密度選擇Imax5 1781.59A 1000A選擇硬鋁矩形導體單條平放,由發電廠電氣部分P114圖4-26查得，Tmax 6000h時，查電力工程電氣設計手冊上冊 P334表8-3，選擇鋁材矩形導體，參數如下:截面尺寸(mm雙槽導 體截面(mm)集膚效 應系數KS導體載流量(A)截面系數3Wy0 (cm)慣性半 徑ryo(cm)hb125810001.0819202、電暈校驗：電壓等級低于110kV,且硬導體截面遠大于70口命可不進行電暈校驗3、熱穩定校驗:(al0)max52al25 (70 25)

43、21781.591920262.35(0C)由發電廠電氣部分P115頁表4-6查得，B =62。350C時，熱穩定系數C=89Smin,ks Qk3 1000/C . 1.08 152.08 1000/89 144.04(mm2) S 選 1000mm2熱穩定校驗合格4、動穩定校驗:自振頻率：r8fm112£11221.5510420.63(Hz)L21802一為慣性半徑L為導體支柱絕緣子間的跨距，取1.8m為材料系數,鋁取1.55 104f m不在3560 Hz的圍,所選矩形導體振動系數B =1條間應力 2| 2 4.16 hwy10 94.162 2171481.80.1 58

44、10 610 94.1689.53 1075 23.71056.83 10 (Pa)單位長度上的電動力(下式中,a為導體的相間距離，取1m)1.73 1027 Ich1.7310 717.1482 106150.09( N / m)相間應力Ph10WY250.9 1.810 58 102.84 105(Pa)總應力 maxb ph 2.84 105 6.83 105 9.67 105(Pa) 70 106Pa(硬鋁的最大允許應力為70 106Pa)動穩定校驗合格再用求最大跨距法校驗：相間允許應力：phal al b (700 6.83) 1066.93 107(Pa)矩形導體截面系數W=2W絕

45、緣子間最大跨距：Lmax,10 phalW/fph、10 6.93 107 2 58 10 6/50.9 39.7(m) > 1.8 米動穩定校驗也合格所以，所選導體合格。2. 35kV站用變的400V出線導體選擇導體選擇：因為非匯流母線，按經濟電流密度選擇Imax5 1212.47A 1000 A選擇硬鋁矩形導體單條平放,由發電廠電氣部分P114圖4-26查得，Tmax 6000h時,查電力工程電氣設計手冊上冊 P334表8-3，選擇鋁材矩形導體，參數如下:截面尺寸（mm矩形導 體截面（mm）集膚效 應系數KS導體載流量（A）截面系數VY0 （cm!）慣性半 徑ry0（cm）hb808

46、6401.0412492、電暈校驗：電壓等級低于110kV,且硬導體截面遠大于70mm可不進行電暈校驗。3、熱穩定校驗：0(al0)max5al15 (70 15)1212.472124966.7(0C)由發電廠電氣部分P115頁表4-6查得，B =62。350C時，熱穩定系數C=87Sminks Qk3 1000/C ,1.04 402.7 1000/87 235.2(mm2) S 選 640 mm2熱穩定校驗合格4、動穩定校驗:自振頻率：rfm 112店11212021.55 1046.77(Hz)一為慣性半徑L為導體支柱絕緣子間的跨距,取1.2m為材料系數,鋁取1.55 104f m不在

47、3560 Hz的圍,所選矩形導體振動系數B =1條間應力2 2 ich L 4.16 衛-hWy10 9361802 1.22°16 0TE 109.53 1084.161075 23.76.83 105(Pa)單位長度上的電動力(下式中,a為導體的相間距離，取1m)1.73 1027 ich1.7310 717.1482 106150.09( N / m)相間應力fPhL210WY總應力 max509 匹 2.84 105(Pa)10 58 106b ph 2.84 105 6.83 105 9.67 105(Pa) 70 106Pa(硬鋁的最大允許應力為70 106Pa)動穩定校

48、驗合格再用求最大跨距法校驗：相間允許應力：phalalb (7006.83) 1066.93 107(Pa)矩形導體截面系數W=2W絕緣子間最大跨距：Lmax10phalW/fph.10 6.9310? 2 58 10 6/50.939.7(m) > 1.2 米動穩定校驗也合格所以，所選導體合格。§3-4電器設備的選擇與校驗一、斷路器的選擇：斷斷路器的選擇必須滿足以下五個條件:(1) 、額定電壓：Un Uns(2) 、額定電流：In I max ；(3) 、額定開斷電流： 扁 l"；(4) 、熱穩定校驗：l：t Qk ；(5) 、通過電流極值：les ich。按以上五

49、個條件，采用表格直接進行各斷路器的選擇和校驗：1、220kV側高壓進線、分段和出線斷路器的選擇：查常用高低壓電器手冊P524頁得220/1200 型斷路器的相關參數:計算值設備參數UNs(kV)220UN(kV)220kV1 max1 ( A)175. 98In (A)1200Al''(kA)6.491 Nbr (kA)21kA2Qk1(kA S)104.832 2It t(kA S)12002 >2 (KA2 S)ich(kA)16.54les(kA)55 (kA)2、110kV母聯和主變壓器斷路器選擇：查電力工程電器設備手冊P673頁得.SW4- 110/1000斷路器的相關參數:計算值設備參數UNs(kV)110UN(kV)110kV1 max 4 ( A)566.87In(A)1000 (A)l''(kA)1.4031 Nbr (kA)18.42Qk2(kA S)534.592 2lt t(kA S)18.4 >=2976.75 ( KA2 S)ich(kA)3.578les(kA)55 (kA)3、