PAGEPAGEI220KV變電站的電氣設備的選擇與校驗計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u19973220KV變電站的電氣設備的選擇與校驗計算案例 1270191.1電氣設備的技術條件 1283241.2斷路器的選擇與校驗 1261861.2.1220kV側斷路器的選擇與校驗 11841.2.2110kV側斷路器的選擇及校驗 3109411.2.310kV斷路器的選擇及校驗 421641.3隔離開關的選擇及校驗 6176461.3.1220kV隔離開關的選擇及校驗 650711.3.2110kV隔離開關的選擇及校驗 7191121.3.310kV隔離開關的選擇及校驗 8272261.6導體的選擇及校驗 10293141.6.1220kV母線的選擇及校驗 10185681.6.2110kV母線的選擇及校驗 13200751.6.310kV母線和連接導體的選擇及校驗 16電氣設備是變電站設計中的重要組成部分，變電站的變電、輸電、配電功能都要依托電氣設備實現，因此電氣設備的選擇閉關重要。本設計要選擇技術成熟、功能齊全的電氣設備，還要充分考慮經濟性，通過選擇經濟合理的電氣設備降低變電站投資[9]。進而推動整個電力系統的有效運行[10]。1.1電氣設備的技術條件（1）電氣設備選擇的技術條件如下：主要包括額定電壓選擇和額定電流選擇。（2）電氣設備校驗的技術條件：主要包括熱穩定性和動穩定性。1.2斷路器的選擇與校驗本設計采用LW6型SF6斷路器，作為220kV和110kV的斷路器，一方面這類斷路器具有開斷能力強、滅弧穩定等優點，另一方面具有技術穩定、價格低廉等特點，非常適用變電站。1.2.1220kV側斷路器的選擇與校驗首先計算其最大持續工作電流：=根據電氣設備的技術條件，可以知道斷路器至少要滿足：（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）進行校驗：1.對設備的熱穩定性進行校驗：根據題目可知，后備保護時間為3s，，短路電流周期分量的熱效應Qp為：由于短路電流切除時間，此時非周期分量的影響可略去不急，可得：將兩者進行比較得到：＞通過上述公式得出校驗結論：合格。2.對設備的動穩定性進行校驗：經過計算：經過比較可以得到：通過上述公式得出校驗結論：合格。3.開斷能力校驗。根據：其中：通過上述校驗，結果如表5-1：表5-1技術參數1.2.2110kV側斷路器的選擇及校驗最大持續工作電流：=根據電氣設備的技術條件，可以知道斷路器至少要滿足：（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）進行校驗：1.對設備的熱穩定性進行校驗：根據題目可知，后備保護時間為3s，，短路電流周期分量的熱效應Qp為：由于短路電流切除時間，此時非周期分量的影響可略去不急，可得：將兩者進行比較得到：＞通過上述公式得出校驗結論：合格。2.對設備的動穩定性進行校驗：經過計算：經過比較可以得到：通過上述公式得出校驗結論：合格。3.開斷能力校驗。根據：其中：通過上述校驗，結果如表5-2：表5-2技術參數1.2.310kV斷路器的選擇及校驗10kV側總負荷為31.29MVA，則最大工作電流：=根據電氣設備的技術條件，可以知道斷路器至少要滿足：（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）進行校驗：1.對設備的熱穩定性進行校驗：根據題目可知，后備保護時間為3s，，短路電流周期分量的熱效應Qp為：由于短路電流切除時間，此時非周期分量的影響可略去不急，可得：將兩者進行比較得到：＞通過上述公式得出校驗結論：合格。2.對設備的動穩定性進行校驗：經過計算：經過比較可以得到：通過上述公式得出校驗結論：合格。3.開斷能力校驗。根據：其中：通過上述校驗，結果如表5-3：表5-3技術參數1.3隔離開關的選擇及校驗隔離開關雖然可以切斷電流，但是無法帶載進行切斷，這主要是因為隔離開關沒有滅弧裝置。在操作時，如果帶載分、合隔離開關，將產生嚴重的安全后果，因此為了保證人身安全，在變電所電氣設計中需要嚴格遵守安全操作規程[11]。1.3.1220kV隔離開關的選擇及校驗首先計算其最大持續工作電流：=根據電氣設備的技術條件，可以知道斷路器至少要滿足：（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）進行校驗：1.對設備的熱穩定性進行校驗：根據題目可知，后備保護時間為3s，，短路電流周期分量的熱效應Qp為：由于短路電流切除時間，此時非周期分量的影響可略去不急，可得：將兩者進行比較得到：＞通過上述公式得出校驗結論：合格。2.對設備的動穩定性進行校驗：經過計算：經過比較可以得到：通過上述公式得出校驗結論：合格。通過上述校驗，結果如表5-4：表5-4技術參數1.3.2110kV隔離開關的選擇及校驗最大持續工作電流：=根據電氣設備的技術條件，可以知道斷路器至少要滿足：（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）進行校驗：1.對設備的熱穩定性進行校驗：根據題目可知，后備保護時間為3s，，短路電流周期分量的熱效應Qp為：由于短路電流切除時間，此時非周期分量的影響可略去不急，可得：將兩者進行比較得到：＞通過上述公式得出校驗結論：合格。2.對設備的動穩定性進行校驗：經過計算：經過比較可以得到：通過上述公式得出校驗結論：合格。通過上述校驗，結果如表5-5：表5-5技術參數1.3.310kV隔離開關的選擇及校驗10kV側總負荷為31.29MVA，則最大工作電流：=根據電氣設備的技術條件，可以知道斷路器至少要滿足：（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）進行校驗：1.對設備的熱穩定性進行校驗：根據題目可知，后備保護時間為3s，，短路電流周期分量的熱效應Qp為：由于短路電流切除時間，此時非周期分量的影響可略去不急，可得：將兩者進行比較得到：＞通過上述公式得出校驗結論：合格。2.對設備的動穩定性進行校驗：經過計算：經過比較可以得到：通過上述公式得出校驗結論：合格。通過上述校驗，結果如表5-6：表5-6技術參數1.6導體的選擇及校驗導體是承載電流的載體，用于電流的傳輸，本設計中為了考慮到標準化和統一性，導體材質均為同一型號[12]。1.6.1220kV母線的選擇及校驗（1）連接導體（經濟電流密度）。，可得則導體的截面積為：選擇單條63x6.3平方的矩形鋁導體，校驗熱穩定性。結論：符合熱穩定要求。（2）母線。1.溫度為35℃時，導體最高允許溫度為70℃時：則按長期發熱允許電流校驗：2.熱穩定性校驗：結論：符合熱穩定要求。3.動穩定性校驗。（1）氣象條件：最大風速，內壓風速。最高氣溫﹢35℃，最低氣溫﹣30℃。（2）三相短路電流峰值（3）結構尺寸，跨距，支持金距0.5m，計算跨距。相間距離，導體材料膨脹系數，彈性模數最大彎矩彎曲應力的計算：（1）母線自重產生的垂直彎矩：（2）集中載荷產生的垂直彎矩：（3）最大風速產生的水平彎矩：取風速不均勻系數為1.1，空氣動力系統，則風壓：（1）正常狀態母線所承受的最大彎矩及應力為：小于材料允許應力，滿足要求。（2）短路狀態母線所承受的最大彎矩及應力的計算。1.短路電動力產生的水平彎矩Msd及短路電動力fd：2.在內過電壓情況下的風速產生的水平彎矩M’sf及短路電動力f’v：短路狀態時母線所承受的最大彎矩及應力：3.地震時母線所承受的最大彎矩及應力4.撓度的校驗。（1）母線自重撓度：（2）集中載荷產生的撓度：（3）合成撓度：滿足要求。1.6.2110kV母線的選擇及校驗（1）連接導體。，可以得到則導體的截面積為：選擇雙條63x6.3平方的矩形鋁導體校驗熱穩定性。結論：符合熱穩定要求。（2）母線。1.溫度為35℃時，導體最高允許溫度為70℃時：則按長期發熱允許電流校驗：2.熱穩定性校驗： 結論：符合熱穩定要求。3.動穩定性校驗。（1）氣象條件：最大風速，內壓風速。最高氣溫﹢38℃，最低氣溫﹣27℃。（2）三相短路電流峰值（3）結構尺寸，跨距，支持金距0.8m，計算跨距。相間距離，導體材料膨脹系數，彈性模數最大彎矩彎曲應力的計算：（1）母線自重產生的垂直彎矩：（2）集中載荷產生的垂直彎矩：（3）最大風速產生的水平彎矩：取風速不均勻系數為1.12，空氣動力系統，則風壓：（1）正常狀態母線所承受的最大彎矩及應力為：小于材料允許應力，滿足要求。（2）短路狀態母線所承受的最大彎矩及應力的計算。1.短路電動力產生的水平彎矩Msd及短路電動力fd：