第一章：畢業設計任務書一、設計題目110KVXXX降壓變電站部分的設計二、所址大概1、地理地址及地理條件的簡述變電所位于某城市，地勢平坦，交通便利，空氣污染略微，站區平均海拔200米，最高氣溫40°C，最低氣溫-5°C，年平均氣溫14°C，最熱月平均最高氣溫30°C，土壤溫度25°C。三、系統情況以以以下列圖220KVXc=0.04Sj=1000MVA2X120MVAcosW=0.06Xd〃=0.167110KV10KV4X240MVA4X200MW(1X200MW)2X30km待設變電所注：括號內為最小運行方式三、負荷情況：220KVXc=0.04Sj=1000MVA2X120MVAcosW=0.06Xd〃=0.167110KV10KV4X240MVA4X200MW(1X200MW)2X30km待設變電所電壓負荷名稱每回最大負荷(KW)功率因數回路數供電方式線路長度(km)35KV鄉鎮變160000.91架空15鄉鎮變270000.921架空8汽車廠43000.882架空7磚廠45000.851架空1110KV鄉區變10000.93架空5紡織廠17000.891電纜3紡織廠28000.882架空7紡織廠36000.881架空4加工廠7000.91架空5資料廠8000.92架空2五、設計任務1、負荷剖析及主變壓器的選擇。2、電氣主接線的設計。3、變壓器的運行方式以及中性點的接地方式。4、無功補償裝置的形式及容量確定。5、短路電流計算（包括三相、兩相、單相短路）6、各級電壓配電裝置設計。7、各種電氣設備選擇。8、繼電保護規劃。9、主變壓器的繼電保護整定計算。六、設計目的整體目標：培養學生綜合運用所學各科知識，獨立剖析各解決實質工程問題的能力。七、設計成就1、設計說明書：說明設計思想，方案比較及最后結果，并附有必要的圖表。2、設計計算書：設計參數采用的依照、計算公式、計算過程、計算結果、結論。3、圖紙：（共七張）（1）全部設計圖均采用2或3號圖；可用CAD出圖；（2）電氣主結線圖部分3張，其中主接線圖一張、變電所平面部署圖一張、立面圖一張;（3）二次部分要求：選作發電機保護的必定有一張保戶配置圖和一張主保護原理圖；選作變壓器保護的必定有一張保戶配置圖和一張主保護原理圖；選作輸電線路保護的必定有一張保戶配置圖和一張主保護原理圖；（4）自動化設計部分要求：選做自動重合閘裝置的必定有一張重合閘工作原理圖；選做自動準同期裝置的必定有一張重合閘工作原理圖；選做備用電源自動投入裝置的必定有一張重合閘工作原理圖；（5）發電廠變電所防雷設計要求一張防雷平面部署圖和一張立面圖。八、參照文件列出10篇以上（格式以下）1《電氣工程電氣設備手冊》上冊下冊電力工業部西北電力設計院編2《繼電保護和自動裝置》王秀英編3《電力系統繼電保護》沈陽電專李駿年編4《發電廠電氣設備》鄭州電力高等?？茖W校于長順編第二章：負荷剖析一、負荷分類及定義1、一級負荷：中止供電將造成人身傷亡或重要設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經濟損失者屬于一級負荷。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。2、二級負荷：中止供電將造成設計局部損壞或生產流程紛雜，且較長時間才能修復或大量產品報廢，重要產品大量減產，屬于二級負荷。二級負荷應由兩回線供電。但當兩回線路有困難時(如邊遠地區)，同意有一回專用架空線路供電。3、三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特別要求，同意較長時間停電，可用單回線路供電。二、本設計中的負荷剖析市鎮變1、2：市鎮變擔負著對所轄區的電力供應，若中止供電將會帶來大面積停電，所以應屬于一級負荷。煤礦變：煤礦變負責向煤礦供電，煤礦大部分是井下作業，比方：煤礦工人從礦井中的進出等等，若煤礦變一旦停電即可能造成人身死亡，所以應屬一級負荷?；蕪S：化肥廠的生產過程陪同著很多化學反響過程，一旦電力供應中止了就會造成產品報廢，造成極大的經濟損失，所以應屬于一級負荷。磚廠：磚廠的生產過程與電的聯系不是特別親密，若停止電力供應，只會造成局部損壞，生產流程紛雜，所以應屬于三級負荷。鎮區變：鎮區變擔負著對所轄地區的電力供應，若中止鎮區變的電力供應，將會帶來大面積停電，帶來極大的政治、經濟損失，所以應屬于一級負荷。機械廠：機械廠的生產過程與電聯系不是特別親密，若中止供電，不會帶來太大的損失，所以應屬于二級負荷。紡織廠1、2：若中止紡織廠的電力供應，就會引起跳線，打結，從而使產品不合格，所以應屬于二級負荷。農藥廠：農藥廠的生產過程伴有化學反響，若停電就會造成產品報廢，應屬于一級負荷。面粉廠：若中止供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。耐火資料廠：若中止供電，影響不大，所以應屬于三級負荷。三、35KV及10KV各側負荷的大小1、35KV側：SPi=6000+7000+4500*2+4300*2+5000=35600KWNQi=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+5000*0.62=19186Kvar2、10KV側：￡P2=1000*3+800*2+700+800*2+600+700+800*2=9800KWNQ=1000*3*0.48+700*0.512+800*0.512*2+800*0.54*2+2600*0.54+700*0.48+800*0.48*2=4909.6Kvar￡P=￡P1+￡P2=35600KW+9800KW=45400KW￡Q=￡Q1+￡Q2=19186+4909.6=24095.6Kvar所以：￡S=(454002+24095.62)1/2=51398KVA考慮線損、同時系數時的容量：￡S2=51398*0.8*1.05=43174.3KVA第三章主變壓器的選擇第三章主變壓器的選擇(參照資料：《電力工程電氣設計手冊》電器一次部分，第五章：主變壓器選擇)一、主變臺數的確定對于大城市郊區的一次變電所，在中、低壓側已組成環網的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。此設計中的變電所切合此情況，故主變設為兩臺。二、主變容量的確定1、主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規劃負荷選擇，并合適考慮到遠期10-20年負荷發展。對城郊變電所，主變壓器容量應與城市規劃相結合。2、依照變電所所帶負荷的性質和電網結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應試慮到當一臺主變壓器停運時，其他變壓器容量在計及過負荷能力后的同意時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其他變壓器容量應能保證全部負荷的70%-80%。此變電所是一般性變電所。有以上規程可知，此變電所單臺主變的容量為：S=NS2*0.8=43174.3*0.8=34539.48KVA所以應選容量為40000KVA的主變壓器。三、主變相數選擇1、主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。2、當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的發電廠和變電所，均應采用三相變壓器。社會日異月新，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸等等已不能夠問題，故有以上規程可知，此變電所的主變應采用三相變壓器。四、主變繞組數量、在擁有三種電壓的變電所中，如經過主變壓器各側的功率均達到該變壓器容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所內需裝設無功補償裝備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。依照以上規程，計算主變各側的功率與該主變容量的比值：高壓側：K1=(35600+9800)*0.8/40000=0.9>0.15中壓側：K「35600*0.8/4000=0.7〉0.15低壓側：K3=9800*0.8/40000=0.2〉0.15由以上可知此變電所中的主變應采用三繞組。五、主變繞組連接方式變壓器的連接方式必定和系統電壓相位一致，否則不能夠并列運行。電力系統采用的繞組連接方式只有y和△，高、中、低三側繞組如何要依照詳盡情況來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接；35KV亦采用Y連接，其中性點多經過消弧線接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用△連接。有以上知，此變電站110KV側采用Y0接線35KV側采用Y連接，10KV側采用△接線主變中性點的接地方式：選擇電力網中性點接送地方式是一個綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關，直接影響電網的絕緣水平、系統供電的可靠性和連續性、變壓器和發電機的運行安全以及對通訊線路的攪亂。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和直接接地。電力網中性點的接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。電力網中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。35KV系統，IC<=10A；10KV系統；IC<=30A(采用中性點不接地的運行方式)35KV：Ic=UL/350=35*(15+8+10*2+7*2+11)/350=6.8A<10A10KV：Ic=10*(5*3+7*2+4+5+7*2)/350+10*(2*2+3)/10=8.2A<30A所以在本設計中110KV采用中性點直接接地方式35、10KV采用中性點不接地方式六、主變的調壓方式《電力工程電氣設計手冊》（電器一次部分）第五章第三節規定：調壓方式變壓器的電壓調整是用分解開關切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器比來實現的。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵磁調壓，調壓范圍平時魚5%以內，另一種是帶負荷切換，稱為有栽調壓，調壓范圍可達到土30%。對于110KV及以下的變壓器，以考慮最稀有一級電壓的變壓器采用有載調壓。由以上知，此變電所的主變壓器采用有載調壓方式。七、變壓器冷卻方式選擇參照《電力工程電氣設計手冊》（電器一次部分）第五章第四節主變一般的冷卻方式有：自然風冷卻；強迫有循環風冷卻；強迫油循環水冷卻；強迫、導向油循環冷卻。小容量變壓器一般采用自然風冷卻。大容量變壓器一般采用強迫油循環風冷卻方式。故此變電所中的主變采用強迫油循環風冷卻方式。附：主變型號的表示方法第一段：漢語拼音組合表示變壓器型號及資料第一部分：相數S----三相；D------單相第二部分：冷卻方式J----油浸自冷；F----油浸風冷；S----油浸水冷；G----干式；N----氮氣冷卻；FP----強迫油循環風冷卻；SP----強迫油循環水冷卻本設計中主變的型號是：SFPSL-40000/110第四章無功補償裝置的選擇一、補償裝置的意義無功補償能夠保證電壓質量、減少網絡中的有功功率的耗費和電壓耗費，同時對增強系統的牢固性有重要意義。二、無功補償裝置種類的選擇（參照資料：教材----《電力系統》第五章第四節：《電力工程電器設計手冊》電器一次部分第九章）1、無功補償裝置的種類無功補償裝置可分為兩大類：串連補償裝置和并聯補償裝置。目前常用的補償裝置有：靜止補償器、同步伐相機、并聯電容器。2、常用的三種補償裝置的比較及選擇這三種無功補償裝置都是直接也許經過變壓器并接于需要補償無功的變配電所的母線上。同步伐相機：同步伐相機相當于空載運行的同步電動機在過勵磁時運行，它向系統供應無功功率而起到無功電源的作用，可提高系統電壓。裝有自動勵磁調治裝置的同步伐相機，能依照裝設地址電壓的數值圓滑地改變輸出或汲取的無功功率，進行電壓調治。特別是有強行勵磁裝置時，在系統故障情況下，還能夠調整系統的電壓，有利于提高系統的牢固性。但是同步伐相機是旋轉機械，運行保護比較復雜。它的有功功率耗費較大。小容量的調相機每千伏安容量的投入開支也較大。故同步伐相機宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不裝設。在我國，同步伐相機常安裝在樞紐變電所，以便圓滑調治電壓和提高系統牢固性。靜止補償器：靜止補償器由電力電容器與可調電抗并聯組成。電容器可發出無功功率，電抗器可汲取無功功率，依照調壓需要，經過可調電抗器汲取電容器組中的無功功率，來調治靜止補償其輸出的無功功率的大小和方向。靜止補償器是一種技術先進、調治性能、使用方便、經紀性能優異的動向無功功率補償裝置。靜止補償器能快速圓滑地調治無功功率，以滿足無功補償裝置的要求。這樣就戰勝了電容器作為無功補償裝置只能做電源不能夠做負荷，且調治不能夠連續的缺點。與同步伐相機比較，靜止補償器運行保護簡單，功率耗費小，能做到分相補償以適應不平衡負荷的變化，對沖擊負荷也有較強的適應性，所以在電力系統獲取越來越廣泛的應用。（但此設備造價太高，不在本設計中不宜采用）。電力電容器：電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所供應的無功功率值與所節點的電壓成正比。電力電容器的裝設容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分別裝設來接地供應無功率，運行時功率耗費亦較小。其他，由于它沒有旋轉部件，保護也較方便。為了在運行中調治電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，依照負荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無功補償裝置后，選擇并聯電容器作為無功補償裝置。三、無功補償裝置容量的確定（依照現場經驗）現場經驗一般按主變容量的10%--30%來確定無功補償裝置的容量。此設計中主變容量為40000KVA故并聯電容器的容量為：4000KVA—12000KVA為宜，在此設計中取12000KVA。四、并聯電容器裝置的分組（參照資料：《電力工程電氣設計手冊》電氣一次部分第九章第四節）1、分組原則1）、并聯電容器裝置的分組主要有系統專業依照電壓顛簸、負荷變化、諧波含量等因素確定。2）、對于單獨補償的某臺設備，比方電動機、小容量變壓器等用的并聯電容器裝置，不用分組，可直接與設備相聯接，并與該設備同時投切。對于110KV—220KV、主變代有載調壓裝置的變電所，應按有載調壓分組，并按電壓或功率的要求實行自動投切。3）、終端變電所的并聯電容器設備，主若是為了提高電壓和補償變壓器的無功耗費。此時，各組應能隨電壓顛簸實行自動投切。投切任一組電容器時引起的電壓顛簸不應高出2.5%。2、分組方式1）、并聯電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數容量分組。2）、各種分組方式比較a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級數關系，從而使并聯電容器裝置可按不一樣樣投切方式獲取多種容量組合。既可用比等容量分組方式少的分組數量，達到更多種容量組合的要求，從而節約了回路設備數。但會在改變容量組合的操作過程中，會引起無功補償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻頻操作，斷路器的檢修間隔時間縮短，從而使電容器組退出運行的可能性增加。所以應用范圍有限。b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數容量分組，當某一并聯電容器組因短路故障而切除時，將造成整個并聯電容器裝置退出運行。c、等容量分作方式，是應用很多的分作方式。綜上所述，在本設計中，無功補償裝置分作方式采用等容量分組方式。五、并聯電容器裝置的接線并聯電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（△）兩種。經常使用的還有由星形派生出來的雙星形，在某種場合下，也采用有由三角形派生出來的雙三角形。從《電氣工程電氣設計手冊》（一次部分）P502頁表9-17中比較得，應采用雙星形接線。由于雙星形接線更簡單，而且可靠性、矯捷性都高，對電網通訊不會造成攪亂，適用于10KV及以上的大容量并聯電容器組。中性點接地方式：對該變電所進行無功補償，主若是補償主變和負荷的無功功率，所以并聯電容器裝置裝設在變電所低壓側，故采用中性點不接地方式。六、并聯電容器對10KV系統單相接地電流的影響10KV系統的中性點是不接地的，該變電站采用的并聯電容器組的中性點也是不接地的，當發生單相接地故障時，構不能夠零序電流回路，所以不會對10KV系統造成影響。第五章電氣主接線的初步設計及方案選擇參照資料：1、《發電廠電氣設備》（于長順主編）第十章2、《電力工程電氣設計手冊》（一次部分）第二章一、電氣主接線的大概1、發電廠和變電所中的一次設備、按必定要求溫序次連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能齊集起來，并分給各用戶。它表示各種一次設備的數量和作用，設備間的連接方式，以及與電力系統的連接情況。所以電氣主接線是發電廠和變電所電氣部分的主體，對發電廠和變電所以及電力系統的安全、可靠、經濟運行起重視要作用，并對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的制定有較大影響。2、在選擇電氣主接線時的設計依照1）、發電廠、變電所所在電力系統中的地位和作用2）發電廠、變電所的分期和最后建設規模3）、負荷大小和重要性4）系統備用容量大小5）系統專業對電氣主接線供應的詳盡資料3、主接線設計的基本要求1）、可靠性2）、靈便性3）、經濟性4、6-220KV高壓配電裝置的基本接線有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設旁母線或旁路隔走開關等。無匯流母線的接線：變壓器-線路單元接線、橋形接線、角形接線等。6-220KV高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數。二、110KV側主接線的設計110KV側初期設計回路數為2，最后為4回由《電力工程電氣設計手冊》第二章第二節中的規定可知：110KV側配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。110KV側采用單母線分段的接線方式，有以下優點：（1）供電可靠性：當一組母線停電或故障時，不影響另一組母線供電；（2）調換靈便，任一電源消失時，可用另一電源帶兩段母線：（3）擴建方便；（4）在保證可靠性和靈便性的基礎上，較經濟。故110KV側采用單母分段的連接方式。三、35KV側主接線的設計35KV側出線回路數為7回由《電力工程電氣設計手冊》第二章第二節中的規定可知：當35-63KV配電裝置出線回路數為4—8回，采用單母分段連接，當連接的電源很多，負荷較大時也可采用雙母線接線。故35KV可采用單母分段連接也可采用雙母線連接。四、10KV側主接線的設計10KV側出線回路數為12回由《電力工程電氣設計手冊》第二章第二節中的規定可知：當6-10KV配電裝置出線回路數為6回及以上時采用單母分段連接故10KV采用單母分段連接五、主接線方案的比較選擇由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案方案一：110KV側采用單母分段的連接方式，35KV側采用單母分段連接，10KV側采用單母分段連接。方案二：110KV側采用單母分段的連接方式，35KV側采用雙母線連接，10KV側采用單母分段連接。此兩種方案的比較方案一110KV側采用單母分段的連接方式，供電可靠、調換靈便、擴建方便，35KV、10KV采用單母分段連線，對重要用戶可從不一樣樣段引出兩個回路，當一段母線發生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線供電不中止，所以此方案同時兼顧了可靠性，靈便性，經濟性的要求。方案二雖供電更可靠，調換更靈便，但與方案一比較較，設備增加，配電裝置部署復雜，投資和占地面增大，而且，當母線故障或檢修時，隔走開關作為操作電器使用，簡單誤操作。由以上可知，在本設計中采用第一種接線，即110KV側采用單母分段的連接方式，35KV側采用單母分段連線，10KV側采用單母分段連接。六、主接線中的設備配置1、隔走開關的配置（1）中小型發電機出口一般應裝設隔走開關:容量為220MW及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時，其出口不裝設隔走開關，但應有可拆連接點。（2）在出線上裝設電抗器的6-10KV配電裝置中，當向不一樣樣用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時，每回線上應各裝設一組出線隔走開關。（3）接在發電機、變壓器因出線或中性點上的避雷器不能夠裝設隔走開關。（4）中性點直接接地的一般型變壓器均應經過隔走開關接地；自藕變壓器的中性點則不用裝設隔走開關。2、接地刀閘或接地器的配置（1）為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上每段母線依照長度宜裝設1—2組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應盡量保持適中。母線的接地刀閘宜裝設在母線電壓互感器的隔走開關和母聯隔走開關上，也可裝于其他回路母線隔走開關的基座上。必要時可設置獨立式母線接地器。（2）63KV及以上配電裝置的斷路器兩側隔走開關和線路隔走開關的線路宜配置接地刀閘。3、電壓互感器的配置（1）電壓互感器的數量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側都能提取到電壓。（2）6—220KV電壓等級的每組母線的三相上應裝設電壓互感器。旁路母線上可否需要裝設電壓互感器，應視各回出線外側裝設電壓互感器的情況和需要確定。（3）當需要監察和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。（4）當需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。（5）發電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置需要。當發電機配有雙套自動電壓調整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。4、電流互感器的配置（1）凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器其數量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。（2）在未設斷路器的以下地址也應裝設電流互感器：發電機和變壓器的中性點、發電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。（3）對直接接地系統，一般按三相當置。對非直接接地系統，依詳盡要求按兩相或三相當置。（4）一臺半斷路器接線中，線路一線路串可裝設四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器。線路一變壓器串，當變壓器的套管電流互感器能夠利用時，可裝設三組電流互感器。5、避雷器的裝置（1）配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器時除外。（2）旁路母線上可否需要裝設避雷器，應視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離可否滿足要求而定。（3）220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離高出同意值時，應在變壓器周邊增設一組避雷器。（4）三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。（5）以下情況的變壓器中性點應裝設避雷器1）直接接地系統中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔走開關時。2）直接接地系統中，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。3）接地和經消弧線圈接地系統中，多雷區的單進線變壓器中性點上。（6）發電廠變電所35KV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設避雷器。（7）SF6全封閉電器的架空線路側必定裝設避雷器。（8）110—220KV線路側一般不裝設避雷器。第六章各級配電裝置的配置（參照資料：《發電廠電氣設備》于長順主編）發電廠和變電站主接線中，所裝開關電器、載留導體以及保護和測量電器等設備，按必定要求建設而成的電工建筑物，稱為配電裝置。它的作用是接受電能和分配電能，所以它是發電廠和變電所的重要組成部分。一、配電裝置的要求（1）配電裝置的設計和建設，應認真貫徹國家的技術經濟政策和有關規程的要求，特別注意應節約用地，爭取不占或少占良田。（2）保證運行安全和工作可靠。設備要注意合理選型，部署應力求整齊、清楚。（3）便于檢修、操作和巡視。（4）便于擴建和安裝。（5）在保證上述條件下，應節約資料，減少投資。二、配電裝置的分類及使用范圍配電裝置按電氣設備裝置的地址，可分為屋內配電裝置和屋外配電裝置；按組裝的方式，可分為在現場組裝而成的裝置式配電裝置，以及在制造廠將開關電器等按接線要求組裝成套后運至現場安裝用的成套配電裝置。屋內配電裝置是將電氣設備安裝在屋內，它的特點是占地面積小，運行保護和操作條件較好，電氣設備受污穢平和候條件影響較小；但需建筑房屋，投資較大。屋外配電裝置是將電氣設備裝置在屋外，它的特點是土建工程量小，投資小，建筑工程短，易擴建，但占地面積大，運行保護條件較差，易受污穢平和候條件影響。在發電廠和變電所中，一般35KV及以下的配電裝置采用屋內配電裝置，110KV及以上的配電裝置多采用屋外配電裝置。但110KV及以上的配電裝置，在嚴重污穢地區，如海邊和化工廠區或大城市中心，當技術經濟合理時，也可采用屋內配電裝置。成套配電裝置一般部署在屋內，特點是結構精良，占地面積小，建設期短，運行可靠，保護方便，但耗用鋼材很多，造價較高。目前我國生產的3-35KV各種成套配電裝置，在發電機和變電站中已廣泛應用。由以上各種方案比較得：在本設計中，10KV采用屋內配電裝置，手車式高壓開關柜35KV采用屋內配電裝置，手車式高壓開關柜110KV采用屋外半高型配電裝置第七章短路電流的目的及結果一、短路電流計算的目的在變電所和發電廠的電氣設計中，短路電流計算是一個重要環節。計算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案：選擇電氣設備，校驗設備供應依照，為繼電保護整定計算供應依照等。四、計算結果五、\短路電壓\d⑶d(2)d(1.1)d⑴I〃(KA)ich(KA)I〃(KA)ich(KA)I〃(KA)ich(KA)I〃(KA)ich(KA)110kv2.706.882.3355.9432.9037.3883.0367.27235kv3.4348.741——_10kv8.77922.349第八章電氣設備選擇一、電氣設備選擇的歸納1、選擇的原則1）、應滿足正常運行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展。2）、應按當地環境條件校核。3）、應力求技術先進和經濟合理4）、與整個工程的建設標準應協調一致。5）、同類設備應盡量減少種類。6）、采用的新產品均應擁有可靠的實驗數據。2、設備的選擇和校驗。

1、電氣設備和載流導體選擇的一般條件(1)按正常工作條件選擇A.額定電壓：所選電氣設備和電纜的最高同意工作電壓，不得低于裝設回路的最高運行電壓UeNUew.B.額定電流：所選電氣設備的額定電流IO,B.額定電流：所選電氣設備的額定電流IO,工作電流I或載流導體的長遠同意電流Iy,不得低于裝設回路的最大連續max計算回路的最大連續工作電流Imax時，應試慮回路在各種運行方式下的連續工作電流，采用最大者。(2)按短路狀態校驗熱牢固校驗：當短路電流經過被選擇的電氣設備和載流導體時，其熱效應不應高出同意值，QdWQy，QdWI2rt，t=tb+tdf校驗電氣設備及電纜(3?6KV廠用饋線電纜除外)熱穩準時，短路連續時間一般采用后備保護動作時間加斷路器全分閘時間。動牢固校驗：iWi，IWI，，，chdwchdw用熔斷器保護的電氣設備和載流導體，可不校驗熱牢固；電纜不校驗動牢固；短路校驗時短路電流的計算條件所用短路電流其容量應按詳盡工程的設計規劃容量計算，并應試慮電力系統的遠景發展規劃；計算電路應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應按嚴重情況校驗。二、110KV側斷路器的選擇在本設計中110KV側斷路器采用SF6高壓斷路器，由于與傳統的斷路器比較SF6高壓斷路器擁有安全可靠，開斷性能好，結構簡單，尺寸小，質量輕，操作噪音小，檢修保護方便等優點，已在電力系統的各電壓等級獲取廣泛的應用。110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。從《電氣工程電器設備手冊》(上冊)中比較各種110KVSF6高壓斷路器的應采用LW11-110型號的斷路器。校驗：LW11-110斷路器的詳盡技術參數以下：額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流動牢固電流110KV123(145)KV1600315031.54080100熱牢固電流(3S)額定關合電流固有分閘時間分閘時間31.5KA(3S)40kv80KA100KAW40msW135ms由上表知：斷路器的額定電壓為110KV，不小于裝設斷路器所在電網的額定電壓該斷路器的最大連續工作電流：I=1.05I=1.05S/(31/2U)=1.05*40000/(31/2*110)=220.4maxnnn'該斷路器的額定電流為1600(最小的)，大于經過該斷路器的最大連續工作電流220.4。校驗斷路器的斷流能力此斷路器的額定開斷電流Iekd=31.5KA短路電流周期重量：Izk=3.036KAIekd>Izk此斷路器的額定關合電流Ieg=80KAIch=7.74KAIe>Ich動牢固校驗egc動牢固電流：idw=80KAich=7-74KAidw>Lh熱牢固效應：Qd=[(I\\2+10I2z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(3.0362+10*3.0362+3.0362)/12]*3=27.65KA2SIr2t=31.52*3=2976.75>Q,d操作機構，采用氣動草操動機構；由《電氣工程電氣設備手冊》(上冊)查得應采用CQA-1型電氣操動機構。三、110KV隔走開關的選擇應采用戶外型隔走開關參照《電氣工程電氣手冊》(上冊)，可知應采用GW5-110G高壓隔走開關。此隔走開關技術數據以下：額定電壓額定電流動牢固電流值動牢固電流值操動機構110KV600A50KA72KA16(4S)40(5S)CS17-G校驗：經過隔走開關的最大連續工作電流為220.4KA隔走開關的額定電流為600A，大于經過隔走開關的最大連續工作電流。動牢固校驗：動牢固電流：idw=50KAich=7-74KAidw>ich熱牢固效應：Qd=[(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(3.0362+10*3.0362+3.0362)/12]*5=44.4KA2SIr2t=142*5=980>Qd操動機構：CS17—G四、敞露母線選擇(參照資料：《發電廠電氣設備》于長順主編)硬母線一般是指配電裝置中的匯流母線和電氣設備之間連接用的裸硬導體。硬母線分為敞露式和封閉式兩類。線資料和截面形狀的選擇：目前母線資料廣泛采用鋁材，由于鋁電阻率較低，有必定的機械強度，質量輕、價格較低，我國鋁材的儲量豐富。鋼雖有較好的性能，但價格貴，我國儲備不多。所以只有在一些特別場合，如工作電流較大，地址特別狹窄，環境對鋁材有嚴重腐化的情況下才用鋁材。綜上所述，在本設計中母線資料才用鋁。硬母線截面積形狀一般有矩形、槽型、和管型。矩形母線散熱條件好，有必定的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應較大，矩形母線一般只用于35KV及以上，電流在4000A級以下的配電裝置中。槽形母線的機械性能強度較好，集膚效應較小，在4000-8000A時一般才用槽形母線。管形母線集膚效應較小，機械強度高，管內可用水或風冷卻，所以可用于800A及以上的大電流母線。其他，管形母線表面圓滑，電暈放電電壓高，所以，110KV以上配電裝置中多才用管形母線。由以上剖析知：在本設計中110KV才用槽形母線，35KV、10KV才用矩形母線。管形母線在支柱絕緣子上放置方式有兩種：豎放和平放。平放比豎放散熱條件差，同意電流小。三相母線的部署方式有水平部署和垂直部署，水平部署母線豎放時，機械強度差，散熱條件好。垂直部署母線豎放時，機械強度和散熱條件都較好，但增加了配電裝置的高度。

綜上，矩形母線在支柱絕緣子上采用水平部署母線豎放。母線截面積選擇：本設計中母線的截面按長遠同意電流選擇。按長遠同意電流選擇時，所選母線截面積的長遠同意電流應大于裝設回路中最大連續工作電流即，IyN【maxIy=kIyeIy指基準環境條件下的長遠同意電流K指綜合校正系數110KV母線截面選擇：Imax=1.05Ie=210.8從《電力工程電氣手冊》第八章第一節表8-3中查的應采用載流量為2280(人)的雙槽形母線，其參數以下：h(mm):75，b(mm)：35，t(mm)：4，r(mm)：6雙槽形導體截面積S(mm2)：1040，集膚效應系數:1.012。35KV母線截面選擇：Imax=1.05Ie=1.05*[40000/(31/2*37.5)]=646.5(A)10kv母線截面選擇：Imax=1.05Ie=1.05*[40000/(31/2*10.5)]=2309.47(A)從《電力工程電氣手冊》第八章第一節表8-3中查得應采用載流量為692(A)單條豎放的導體，導體尺寸：h*b=50*5(mm*mm)五、110KV電流互感器選擇由《電氣工程電氣設備手冊》(上冊)中比較剖析得，在本設計中宜采用LCWB-110(W)型號的電流互感器，技術數據以下：額定電流二次組合正確級準短時熱牢固電流動牢固電流10%倍數二次負荷110KV600A0.515.8-31.6(KA)40-80(KA)P/P/P/0.5此電流互感器為多匝油浸式瓷絕緣電流互感器，其性能切合國際和IEC的有關標準，擁有結構嚴實，絕緣強度高，介質耗費率和局部放電量低，可靠性高以及運行保護簡單方便等特點。Imax=1.05In=1.05Sn/(31/2Un)=1.05*40000/(31/2*110)=220.4KAIe1=300A,Ie1>Imax熱牢固效驗：LH的熱牢固能力用熱牢固倍數Kr表示。熱牢固倍數Kr等于1S內同意經過的熱牢固電流與一次額定電流之比。Ie1=300A,Ie1>Imax(KrIe1)2*t^Qd(KrIe)2*t=(I熱nin/Ie*Ie)2*t=(15.8)2*1=249.64AQd=27.65...(KrIe；)2>tQd切合要求動牢固效驗：LH的動牢固能力用動牢固倍數Kr表示。Kd等于內部同意經過極限電流的峰值與一次額定電流之比。(Kd21/2Ie1)^I(3)ch(Kd21/2Ie1)=21/2*40=56.56KA(按最小動牢固電流計算)ich=7.74KA.?.(Kd21/2Ie1)>ich切合要求六、電壓互感器的選擇從《電氣工程設備手冊》(電氣一次部分)中比較各種電壓互感器后選擇JCC系列的電壓互感器。該系列電壓互感器為單相、三繞組、串及絕緣，戶外安裝互感器，適用于交流50HZ電力系統，作電壓、電能測量和繼電保護用。型號含義：J:電壓互感器，C:串級絕緣，C:瓷箱式。七、高壓開關柜的選擇近來幾年來高壓開關柜（簡稱開關柜）的開發和制造發展的步伐比較快。額定電壓有3、6、10、35KV等多種，額定電流可達到3150A，開斷電流可達到50KA。高壓開關柜應實現電器和機械的“五防閉鎖”，防范誤操作，提高安全可靠性，“五防”的詳盡要求是：防范誤合、誤分斷路器。防范帶負荷分、合隔走開關。防范帶電掛接地線。防范帶接地線合閘。防范誤入帶電間隔。（一）、35KV側高壓開關柜的選擇從《電氣工程電氣設備手冊》（電氣一次部分）第11章中比較各開關柜選擇GBC-35型手車式高壓開關柜。GBC-35型手車式高壓開關柜系三相交流50HZ單母線系統的戶內保護型成套裝置。作為接受和分配35KV的網絡電能之用。該開關柜為手車結構，采用空氣絕緣為主。各相帶電體之間絕緣距離不小于30mm，只有個別部位相間不足時才設置極間障。開關柜主母線采用矩形鋁母線，水平架空裝于柜頂，前后能夠觀察。聯系母線一般采用中50*5鋁管，呈三角形部署在柜的下部。除柜后用鋼網遮攔以便觀察外，開關柜的下面，柜間及柜的兩側，均采用鋼板門或封板中以保護。GBC-35型手車式高壓開關柜技術數據名稱參數名稱參數額定電壓35KV最大關合電流42KA最高工作電壓40.5KV極限經過電流42KA最大額定電流1000A2S熱牢固電流16KA額定斷開電流16KA額定斷流容量1000MVA35KV變壓器出線開關柜方案選擇：ImaX=1.05Ie=4000/31/2*38.5=629.8A電流互感器選擇210號方案（詳盡見一次主接線圖）主要設備：LCZ—35型電流互感器ZN—35/1000A—12.5KA型真空斷路器CD10I型電磁操作機構35KV出線開關柜方案選擇：Imax=S/31/2U=7000*（1+5%）/0.92*31/2*37=124A一次線路選擇09號方案主要設備：LCZ—35型電流互感器避雷器選擇89號方案（詳盡見一次主接線圖）主要設備：F2-35型避雷器、JS-2型放電記錄器電壓互感器選擇65號方案（詳盡見一次主接線圖）主要設備：JDJJ2-35型電壓互感器、RN2-35形熔斷器有關設備校驗：ZN—35/1000A—12.5KA型真空斷路器ZN—35/1000A—12.5KA型真空斷路器的技術參數以下:資料參照《電氣工程電氣設備手冊》表4-3-3額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流動牢固電流35KV40.5KV630A8KA20KA

熱牢固電流(2S)額定關合電流固有分閘時間生產廠家8KA12.5KA20KA32KAW0.06S西安電器設備廠1000A12.5KA1000A12.5KA32KA1000A12.5KA32KA此斷路器的額定關合電流Ieg=20KAIch=7.74KAIe>Ich動牢固校驗S動牢固電流：idw=20KA,ich"74KA,idw>ich熱牢固效應：Qd=(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12*t=(3.0362+10*3.0362+3.0362)/12*2=18.4KA2SIr2t=82*2=128>Q.d校驗合格LCZ-35型電流互感器的校驗從《電氣工程電氣設備手冊》表3-1-1查得參數額定電流比正確級準短時熱牢固電流動牢固電流20-1000/50.53(B)13(1S)(KA)42.4(KA)上表中的動牢固電流、短時熱熱牢固電流實在額定電流為200KA的情況下取的熱牢固校驗：LH的熱牢固能力用熱牢固倍數Kr表示。熱牢固倍數Kr等于1S內同意經過的熱牢固電流與一次額定電流之比。(KrIe1)2*t^Qd(KrIe)2*t=[(I熱min/Ie)*Ie]2*t=(32)2*2=2048A2SQd=[(I\\2+10I；+I2zt)/12]*t=[(3.0362+10*3.0362+3.0362)*/12]*2=18.4KA2S?..(KrIe1)2>tQd'切合要求動牢固校驗：LH的動牢固能力用動牢固倍數Kd表示。Kd等于內部同意經過極限電流的峰值與一次額定電流之比。(Kd21/2Ie1)^i(3)ch(Kd21/2Ie1)=21/2*80=113.12KA(按最小動牢固電流計算)ich=7.74KA.?.(Kd21/2Ie1)>ich切合要求(二)、10KV側高壓開關柜的選擇從《電氣工程電氣設備手冊》(電氣一次部分)第11章中比較各開關柜選擇GBC-10型手車式高壓開關柜。技術數據以下:名稱參數名稱參數額定電壓3/6/10KV額定電流630/1000/2500A母線系統單母線最高工作電壓3.67.211.510KV變壓器出線開關柜方案選擇：一次線路選擇14號方案(詳盡見一次主接線圖)主要設備：LFS—10型電流互感器ZN3—10型真空斷路器10KV線路出線開關柜方案選擇：Imax=S/(31/2U)=1000*(1+5%)/(0.92*31/2*11)=64.15A一次線路選擇81和53號方案(詳盡見一次主接線圖)主要設備：LFS—10型電流互感器ZN3—10型真空斷路器FS3型避雷器JDZ型電壓互感器RN2型熔斷器有關設備校驗：ZN3—10型真空斷路器ZN3—10型真空斷路器的技術參數以下：資料參照《電氣工程電氣設備手冊》表4-3-3額定電壓額定電流開斷電流動牢固電流10KV630A1000A20KA50KA熱牢固電流(2S)合閘時間固有分閘時間生產廠家20KAW0.1SW0.05S四川電器廠此斷路器的額定開斷電流Ieg=20KAIch=7.74KAIe>Ich5、動牢固校驗建C動牢固電流：idw=5°KA,ir7.74KA,idw>Lh熱牢固效應：Qd=(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12*t=(3.0362+10*3.0362+3.0362)/12*2=18.4KA2SIr2t=202*2=800KA2S>Qd校驗合格LFS-10型電流互感器的校驗從《電氣工程電氣設備手冊》表3-1-1查得參數額定電流比正確級準熱牢固電流動牢固電流5-1000/50.53B32(KA)(2S)80KA上表中的動牢固電流、短時熱牢固電流實在額定電流為200KA的情況下取的.熱牢固校驗：LH的熱牢固能力用熱牢固倍數Kr表示。熱牢固倍數Kr等于1S內同意經過的熱牢固電流與一次額定電流之比。(Kr"2*問(KrIe)2*t=[(IBun/Ie)*Ie]2*t=(32)2*2=2048A2SQd=[(I\\2+10I；+I2zt)/12]*t=[(3.0362+10*3.0362+3.0362)*/12]*2=18.4KA2S?..(KrIe1)2>tQd'切合要求動牢固校驗：LH的動牢固能力用動牢固倍數Kd表示。Kd等于內部同意經過極限電流的峰值與一次額定電流之比。(Kd21/2Ie1)^i(3)ch(Kd21/2Ie1)=21/2*80=113.12KA(按最小動牢固電流計算)ich=7.74KA.?.(Kd21/2Ie1)>ich切合要求第九章繼電保護規劃及整定一、主變壓器保護規劃與整定現代生產的變壓器，誠然結構可靠，故障時機較少，但實質運行中仍有可能發生各種種類故障和異常運行。為了保證電力系統安全連續地運行，并將故障和異常運行對電力系統的影響限制到最小范圍，必定依照變壓器容量的大小、電壓變壓器保護的配置原則。變壓器一般應裝設以下保護：變壓器油箱內部故障和油面降低的瓦斯保護。短路保護。后備保護。中性點直接接地電網中的變壓器外面接地短路時的零序電流保護。過負荷保護。一、瓦斯保護容量為800KVA級以上的油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護，當有內部故障時產生經微瓦斯后油面下降時保護應瞬時動作于信號，當產生大量瓦斯時，瓦斯保應動作與斷開變壓器各電源側斷路器。瓦斯保護裝置及整定：瓦斯繼電器又稱氣體繼電器，瓦斯繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接收道中，油箱內的氣體經過瓦斯繼電器流向油枕。目前，國內采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和張口杯式兩種型式。在本設計中采用張口杯式。瓦斯保護的整定：（1）、一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250—300m，變壓器容量在10000KVA以上時，一般正常整定值為250cm2，氣體容積值是利用調治重錘的地址來改變。（2）、重瓦斯保護油流速度的整定重瓦斯保護動作的油流速度整定范圍為0.6—1.5m/s，在整定流速時均以導油管中的流速為準，而不依照繼電器處的流速。依照運行經驗，管中油速度整定為0.6—1.5時，保護反響變壓器內部故障是相當矯捷的。但是，在變壓器外面故障時，由于穿越性故障電流的影響，在導油管中油流速度約為0.4—0.5。所以，本設計中，為了防范穿越性故障時瓦斯保護誤動作，可將油流速度整定在1S左右。二、縱聯差動保護瓦斯保護只能反響變壓器油箱內部的故障，而不能夠反響油箱外絕緣套管及引出線的故障，所以，瓦斯保護不能夠作為變壓器唯一的主保護，對容量較小的變壓器能夠在電源側裝設電流速斷保護。但是電流速斷保護不能夠保護變壓器的全部，故當其矯捷度不能夠滿足要求時，就必定采用快速動作并能保護變壓器的全部繞組，絕緣套管及引出線上各種故障的縱聯差動保護。瓦斯保護職能反響變壓器油箱內部的故障，而不能夠反響油箱外絕緣套管及引出線的故障，所以，瓦斯保護不能夠作為變壓器唯一的主保護，對容量較小的變壓器可在電源側裝設電流速斷保護，但是電流速斷保護不能夠保護變壓器的全部，故當矯捷度不能夠滿足要求時，就必定采用快速動作并能保護變壓器全部繞組，絕緣套管及引出線上各種故障的縱差動保護。在本設計中，采用由BCH-2繼電器起動的縱聯差動保護。變壓器縱聯動保護參數計算結果名稱各側數值額定電壓110KV38.5KV11KV額定電流40000/(31/2*110)=209.95KA40000/(31/2*38.5)=599.7KA40000/(31/2*11)=2099.5KA電流互感器的接線方式電流互感器?次電流計算值31/2*209.95=363.6KA31/2*599.86=1038.96KA31/2*2099.5=3636.36KA確定保護的動作電流:（1）、躲過勵磁涌流IDZ=Kk*Ie=1.3*209.95=272.94A(2)、躲過外面短路時的最大不平衡電流L7=K*I=K*(KKK.+AU+Af)*LDZkbpmaxk'tXfzqiza,dmax=1.3*(1*1*0.1+0.05+0.05)*8790=2285.4A折算至高壓側得：2285.4*(11/110)=228.5A、躲過電流互感器二次回路斷線的最大負荷電流：1=1.3*>1.3*2°9.95=272.94人綜上保護基本側的動作電流為：272.94A為了防范外面短路引起的過電流和作為變壓器差動保護、瓦斯保護的后備，變壓器應裝設后備保護。后備保護的方案有過電流保護、負荷電壓起動的過流保護、負序過電流保護和低阻抗保護等。目前，已廣泛采用復合電壓起動的過流保護作為變壓器的后備保護。故在本設計也采用復合電壓起動的過流保護。整定計算：電流繼電器：電流繼電器一次動作電流按躲過變壓器額定電流整定：Kk=1.2Kh=0.85IDZ=(Kk/Kh)*IBe=1.2/0.85*209.95=296.4A低電壓繼電器對于降壓變電站低壓繼電器一次動作電壓，應按最低工作電壓整定。UDZ=Ugmin/KkKh=09*110/1.2*1.15=71.74A負序電壓繼電器負序電壓繼電器的一次動作電壓，應按躲過正常運行時的不平衡電流整定取UDZ=0.06UE=6.6KV變壓器的接地保護：在中性點直接接地的變壓器上，一般應裝設反響接地短路的保護作為變壓器的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護。若是變壓器中性點直接接地運行，其接地保護一般采用零序電流保護，保護接于中性點引出線的電流互感器上。所以在本設計中變壓器的接地保護采用零序電流保護。變壓器的過負荷保護：過負荷保護反響變壓器對稱負荷引起的過流保護。保護用一個電流繼電器接于一相電流上，經延時動作于信號。對于兩側有電源的三繞組降壓變壓器，三側均應裝設保護。過負荷保護的動作電流按躲過變壓器額定電流整定，即IDZ=Kk/Kk*IeB式中Kk取1.05、取0.85..?高壓側：IDZ=(1.05/0.85)*40000/(31/2*115)=259.35KA中壓側：IDZ=(1.05/0.85)*40000/(31/2*37.5)=1411.76KA低壓側：IDZ=(1.05/0.85)*40000/(31/2*10.5)=2852.87KA二、線路保護的規劃：110KV側：距離保護是依照故障點距離保護裝置處的距離來確定其動作電流的，較少受運行方式的影響，在110—220KV電網中獲取廣泛的應用。故在本設計中，采用三段式階梯時限特點的距離保護。距離保護的第一段保護范圍為本線路長度的80%--85%，T1約為0.1S，第二段的保護范圍為本線路全長并延伸至下一線路的一部分，T11約為0.5—0.6S，距離第一段和第二段組成線路的主保護。距離保護的第三段作為相鄰線路保護和斷路器拒動的遠后備保護，和本線路第一段和第二斷保護的近后備。110KV以上電壓等級的電網平時均為中性點直接接地電網，在中性點直接接地電網中，當線路發生單相接地故障時，形成單相接地短路，將出線很大的短路電流，所以要裝設接地保護。35KV、10KV側保護的采用從《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》中查得，在35KV、10KV側無時限和帶時限電流速斷保護配合，可作為本線路的主保護，但它不能夠起遠后備保護的作用，為了能對線路起到近后備和對相鄰線路起到運后備作用，還必定裝設第三套電流保護，即準時限過電流保護。三、母線保護規劃110KV母線保護規劃110KV—220KV電網中母線保護應用很多的是母聯相位比較差動保護，故在本設計中110KV母線保護母采用聯相位比較差動保護。35KV，10KV母線保護規劃35KV，10KV采用的都是單母分段連線，35KV，10KV單母分段連線，一般采用低阻抗的電流差動母線保護，故在本設計中35KV，10KV母線保護采用低阻抗的電流差動母線保護。第十章變電所的所用電變電所的所用負荷很少，主要負荷時變壓器的冷卻設備以及其他一些用電負荷。如：強迫油循環冷卻裝置的油泵，水泵風扇等，采暖通風照明及檢修用電等。故一般變電所，所用變壓器的容量為50—135KVA，中小型變電所所用20KVA即能滿足要求。變電所所用接線很簡單，一般用一臺所用變壓器，自變電所中最低以及電壓母線引接電源，副邊采用380/220中性點直接接地的三相四線制系統，用單母線接線。大容量變電所，所用電很多，一般裝設兩臺所用變壓器，兩臺所用變壓器分別接在變電所最低一級電壓母線的不一樣樣分段上。在本設計中，在10KV側，分別裝設兩臺50KVA的所用變壓器。第二部分計算說明書第一章短路電路計算在變電所和發電廠的電氣設計中，短路電流計算是一個重要環節。計算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案；選擇電氣設備，校驗設備供應依照；為繼電保護整定計算供應依照等。一、三相短路計算解：1.計算各阻抗標值查222KV及三相雙繞組電力變壓器技術數據查不到容量為240MVA變壓器的參數查260MVA變壓器的技術數據得：Ud%=14容量為120MVA的變壓器(額定容量為：12000/12000/6000)的阻抗電壓(%)：Ud12%=24.7,Ud23%=8.8,Ud31%=14.7200MW的發電機的電抗標值：X]*=Xd"*(S./Se)=0.167*〔(100*0.86)/800〕=0.0184*240MVA的變壓器：X2*=(Ud%/100)*(S./Sd)=(14/100)*〔100/(260*4)〕=0.013575Km線路：X3*=X0L*(S./U2p)=0.4*75*(100/2302)=0.05780Km線路：X4*=X0L*(S./U2p)=0.4*80*(100/2302)=0.06容量為1000MVA的發電機X5*=Xd"*(S./Se)=0.04*(100/1000)=0.0042*120MVA的變壓器：Ud1%=1/2(Ud12%+Ud31%-Ud23%)=1/2(24.7+14.7-8.8)=15.3Ud2%=1/2(Ud12%+Ud23%-Ud31%)=1/2(24.7+8.8-14.7)=9.4

Ud3%=1/2(Ud23%+Ud31%-Ud12%)=1/2(8.8+14.7-24.7)=-0.6^0...X6*=X7*=(Ud1%/100)*(S./SB)=(15.3/100)*(100/120)=0.1275X8*=X9*=(Ud2%/100)*(S./SB)=(9.4/100)*(100/120)=0.07830km線路：X10*=X11*=X0L*(S./U2p)=0.4*30*(100/1152)=0.091SFPSL-40000/110的技術參數：Ud12%=10.5,Ud23%=17.5,Ud31%=6.5Ud1%=1/2(Ud12%+Ud31%-Ud23%)=1/2(10.5+17.5-6.5)=10.75Ud2%=1/2(Ud12%+Ud23%-Ud31%)=1/2(10.5+6.5-17.5)=-0.25^0Ud3%=1/2(Ud23%+Ud3i%-Udi2%)=1/2(17.5+6.5-10.5)=6.75...X12*=(Ud1%/100)*(Sj/SB)=(10.75/100)*(100/40)=0.269X14*=(Ud3%/100)*(S./SB)=(6.75/100)*(100/40)=0.169X13*=0TOC\o"1-5"\h\z等值電路圖：J4/0.063/0.057Zr1<2/0.01355/0.004：46/0.1275°7/0.1275、||?1/0.018o<8/0.078?9/0.078[S10/0.091j11/0.091令12/0.26914%169."3/010KV35KV\o"CurrentDocument"220KV110KV18/0.269AI35KV7110KV19/0.43817/0.1482515/0.064c、廣—◎—16/0.0885圖2簡化得2圖(如上)其中：X15*=X4*+X5*=0.06+0.004=0.064X16*=X1*+X2*+X3*=0.057+0.0135+0.018=0.0885X17*=(X6*+X8*+X10*)/2=(0.1275+0.078+0.091)/2=0.014825X18*=X12*+X13*=0.269X19*=X12*+X14*=0.269+0.169=0.438220KV15/0.064

o。2、110KV側發生三相短路：17/0.14825220KV15/0.064

o。S1S216/0.0885O———

等值電路以下:解：Y—△轉變，得:X2o*=Xi5*+X17*X[(X17*+X15*)/X16*]=0.064+[0.148(0.064+0.148)/0.0885]=0.319X21*=X16*+X17S216/0.0885O———等值電路以下:解：Y—△轉變，得:X2o*=Xi5*+X17*X[(X17*+X15*)/X16*]=0.064+[0.148(0.064+0.148)/0.0885]=0.319X21*=X16*+X17*X[(X16*+X17*)/X15*]=0.0885+0.148[(0.0855+0.0148)/0.064]=0.44Y—△轉變后的電路以下：220KVS1S2圖4電抗的計算:Xjs1*=Xs1*X(Ses/S.)=0.319X(1000/100)=3.19>3Xjs2*=Xs2*X(Ses/Sj)=0.44X[800/(100X0.86)]=4.1>3.?:按無量大電源容量計算：Ii*=1/Xe1*=1/0.319=3.13I2*=1/Xe2*=1/0.44=2.27I廣玲XI.=3.13X[100/(31/2X115)]=1.57Az11*jI=1XI.=2.27X[100/(31/2X115)]=1.14Az22*jIz=Iz1+Iz2=1.57+1.14=2.71?.?沖擊電流：Ich=2.25XIz=2.55X2.71=6.9A3、35KV側發生三相短路時的計算：電路圖以下：220KV15/0.064S1O、*'、110KV16/0.0885S2O、、卜—簡化電路得:17/0.14825

―、Q——①—

18/0.269S1S2-35KV220KV15/0.064O516/0.0885OV—22/0.417—W—-35KV22*Y—△轉變以下：

220KV23/0.783S1O⑦X23*=X15*+X22*[(X15*XX22*)/X16*]=0.064+0.417[(0.064X0.417)/0.0885]=0.783X24*=X16*+X22*[(X16*XX22*)/X15*]=0.0885+0.417[(0.0885X0.417)/0.064]=1.082Xjs1*=Xs1*X(Ses/S.)=0.783X(1000/100)=7.83>3Xjs2*=Xs2*X(Ses/S.)=1.802X[800/(100220KV23/0.783S1O⑦24/1.082S2QIi*=1/X￡i*=1/0.783=1.277I2*=1/Xe2*=1/1.082=0.92I廣玲XI.=1.277X[100/(31/2X37.5)]=1.99Az11*jI=IXI=0.92X[100/(31/2X37.5)]=1.44Az22*jIz=Iz1+Iz2T.99+1.44=3.43A?.?沖擊電流：Ich=2.25XIz=2.55X3.43=8.75A4、10KV側發生三相短路時的計算：電路圖以下：S1S2220KV15/0.064o516/0.0885O110KV17/0.14825一9—圖8-1-%19/0.438S115/0.064O4S2220KV16/0.0885O7^—25/0.586S1S2220KV15/0.064o516/0.0885O110KV17/0.14825一9—圖8-1-%19/0.438S115/0.064O4S2220KV16/0.0885O7^—25/0.586一?—10KV簡化電路如(8-2)：Xg=0.14825+0.438=0.58625*Y—△轉變以下：X26*=X15*+X25*[(X15*XX25*)/X16*]=0.064+0.586[(0.064X0.586)/0.0885]=1.074X27*=X16*+X25*[(X16*XX25*)/X]引=0.0885+0.586[(0.0885X0.586)/0.064]=1.485圖8-2S1220KV_26/1.074Oyf''1—S227/1.485O、■/'—10KVXjs1*=Xs1*X(Ses/Sj)=1.074X(1000/100)=10.74>3Xjs2*=Xs2*X(Ses/Sj)=1.485X[800/(100X0.86)]=13.8>3.?:按無量大電流容量計算：I1*=1/Xs1*=1/1.074=0.93I2*=1/Xs2*=1/1.485=0.67I=IXI.=0.93X[100/(31/2X10.5)]=5.11Az11*jI尸I”XI=0.67X[100/(31/2X10.5)]=3.68Az22*jIz=Iz1+Iz2=5.11+3.68=8.79A?.?沖擊電流：Ich=2.25XIz=2.55X8.79=22.4ACZ二.不對稱短路電流計算第一應計算出個元件序電抗的標值，制定序網絡圖。依照短路種類求得附加電抗Xa*(n)，今后在正—蜀1/0.#18『3/0.057Z—/—9/0.078蠟8/0.078廣EcEc5/0.0044/0.06序網路尾端接入附加電抗X^*(n)，今后按發生三項短路計算三項短路電流。此三相短路電流就是短路點短路電流的正序重量。將此正序重量乘以110KV母線側發生接地短路正、負、零序網絡圖。5/0.00417/0.18—小―02/0.013518/0.171八13/0.039上八W^.Of4^1^/0.13712/0.269/、+19/0OUd0>20/0.69圖12零序網路圖一、各元件的序電抗正序電抗三相短路是對稱短路，短路電流只能正序重量。所以，計算三相