35kv變電所設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

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1、35kv 變電所設(shè)計(jì) 1 前 言 . 2 內(nèi)容提要 . 3 35KV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) . 3 一、總體分析 . 3 二、負(fù)荷分析 . 4 第一章 變壓器選擇 . 5 一、負(fù)荷計(jì)算 . 5 二、主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確 定 . 5 三、所用變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 . 6 第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) . 7 一、主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足的三項(xiàng)基本要求 . 7 二、 35KV主接線(xiàn)設(shè)計(jì) . 8 三、站用電接線(xiàn) . 9 第二章 短路電流的計(jì)算 . 10 一、計(jì)算短路電流的目的 . 11 二、短路類(lèi)型說(shuō)明 . 11 三、短路計(jì)算數(shù)據(jù)說(shuō)明 . 11 四、規(guī)定說(shuō)明 . 11 五、短路計(jì)算點(diǎn)的選擇 . 11

2、六、短路計(jì)算方法 . 12 第四章 主要電氣設(shè)備的選擇 . 12 一、一般原則 . 12 二、技術(shù)條件 . 12 三、環(huán)境條件 . 13 四、環(huán)境保護(hù) . 13 第一節(jié) 高壓斷路器的選擇 . 14 一、參數(shù)選擇 . 14 二、型式選擇 . 14 三、關(guān)于開(kāi)關(guān)能力的幾個(gè)問(wèn)題 . 15 第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 . 16 一、隔離開(kāi)關(guān)的配置： . 16 二、型式選擇 . 17 三、操作機(jī)構(gòu)選擇 . 17 四、機(jī)械荷載 . 17 五、關(guān)于開(kāi)斷小電流 . 17 第三節(jié) 母線(xiàn)的選擇 . 18 一、硬導(dǎo)體的選擇 . 18 二、常用導(dǎo)體形式 . 19 三、導(dǎo)體截面的選擇和校驗(yàn) . 20 第四節(jié) 避雷器的選擇

3、. 21 一、直擊雷的過(guò)電壓保護(hù)： . 21 二、雷電侵入波的過(guò)電壓保護(hù) . 21 三、避雷器的配置： . 22 第五節(jié) 電流互感器的配置和選擇 . 22 35kv 變電所設(shè)計(jì) 2 一、 電流互感器的配置原則： . 22 二、電流互感器的選擇 . 22 第六節(jié) 電壓互感器的配置和選擇 . 25 一 、 電壓互感器的配置原則： . 25 二、電壓互感器的選擇 . 25 第七節(jié) 各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表 . 28 一、斷路器選擇結(jié)果 . 28 二、隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果 . 29 三、電壓互感器選擇結(jié)果 . 29 四、電流互感器選擇結(jié)果 . 30 五、母線(xiàn)選擇結(jié)果 . 30 六、 避雷器選擇結(jié)果 .

4、 30 第五章 配電裝置設(shè)計(jì) . 30 一、總的原則 . 31 二、設(shè)計(jì)要求 . 31 三、分類(lèi)及特點(diǎn) . 32 四、配電裝置的型式選擇 . 32 五、布置及安裝設(shè)計(jì)的具體要求 . 32 小 結(jié) . 35 參考文獻(xiàn) : . 36 第二篇 主要電氣設(shè)備選擇計(jì)算書(shū) . 37 第一章 主變壓器容量的選擇 . 37 一、變壓器容量的選擇 . 37 第二章 短路電流計(jì)算 . 38 第三章 電氣設(shè)備的選擇 . 40 第一節(jié) 高壓斷路器的選擇 . 40 第二節(jié) 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇 . 44 第三節(jié) 電壓互感器的選擇 . 46 第四節(jié) 電流互感器的選擇 . 46 第五節(jié) 母線(xiàn)的選擇 . 49 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)

5、是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的很重要的環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)變電站設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)有關(guān)方針 政策，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為今后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了自己查找、閱讀有關(guān)資料，以及分析和運(yùn)用這些資料解決工程中實(shí)際問(wèn)題的能力，并且培養(yǎng)了自己繪圖、計(jì)算、35kv 變電所設(shè)計(jì) 3 編寫(xiě)工程報(bào)告等技巧。 內(nèi)容提要 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 35KV 變電站一次部分初步設(shè)計(jì)，分為兩部分： 第一部分是設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，主要有變電站資料總體分析、電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)、變壓器選擇、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇、配電裝置設(shè)計(jì)，變

6、電站的防雷設(shè)計(jì)； 第二部分是設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，主要有短路電流 計(jì)算書(shū)，主要電器選擇計(jì)算書(shū)：高壓斷路器的選擇計(jì)算，隔離開(kāi)關(guān)的選擇計(jì)算，母線(xiàn)的選擇計(jì)算，電壓互感器的選擇計(jì)算，電流互感器的計(jì)算。 本次設(shè)計(jì)得到了老師的耐心輔導(dǎo)和幫助，在此表示感謝 ,由于水平有限 ,請(qǐng)老師在閱后指正。 35KV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 總 則 本設(shè)計(jì)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)擬訂的任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)依據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程，參照“任務(wù)書(shū)”及設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)資料，通過(guò)對(duì)該變電站性質(zhì)，規(guī)模以及在系統(tǒng)中的地位等總體分析，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。正確的設(shè)計(jì)主接線(xiàn)，合理地選擇主變壓器和其它電器設(shè)備，努力使本設(shè)計(jì)達(dá)到安全、 可靠、經(jīng)濟(jì)的目的。 一、總體分析

7、 變電所的基本情況 （ 1）系統(tǒng)接線(xiàn)圖（見(jiàn)附圖） 35kv 變電所設(shè)計(jì) 4 （ 2）如圖所示，本變電所通過(guò)一條 15KM 長(zhǎng)的線(xiàn)路，在系統(tǒng)變電所 A 的 35KV 母線(xiàn) 上與系統(tǒng)連接。系統(tǒng)變電所 A 內(nèi)有兩臺(tái) SFSLZ120000/110 變壓器，其短路電壓百分?jǐn)?shù)為 Ud%=10.5%. （ 3）圖中系統(tǒng)為無(wú)限大容量系統(tǒng)， 其電抗按零計(jì)。 （ 4）本變電所有 8 條 10KV 出線(xiàn)給用戶(hù)供電，每條線(xiàn)路輸送容量為 800KW。 10KV母線(xiàn)的功率因數(shù)經(jīng)補(bǔ)償后為 cos =0.9. （ 5）本變電所的最高環(huán)境溫度為 40 度。 二、負(fù)荷分析 負(fù)荷分析是變電站全面分析的基礎(chǔ)工作，對(duì)于確定變電站的布

8、局位置，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用，直接影響到變電站的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能。 （ 1） 35KV 電壓級(jí)： 35KV 側(cè)進(jìn)線(xiàn) 1 條， 35KV 與電力系統(tǒng)連接，接受系統(tǒng)輸送的功率； （ 2） 10KV 電壓級(jí)：架空線(xiàn) 8 回，可能出現(xiàn)的最大總負(fù)荷為7.111MVA； 35kv 變電所設(shè)計(jì) 5 （ 3）站用電負(fù)荷：按主變 壓器容量的（ 0.5-1.0） %，選擇所用變壓器總負(fù)荷為 50KW。 經(jīng)過(guò)對(duì)原始資料的分析，所設(shè)計(jì)的變電站為終端小型變電站，向該地區(qū) 10KV電壓等級(jí)供電。其總負(fù)荷為 7.111MVA，而系統(tǒng)總?cè)萘繛闊o(wú)限大容量系統(tǒng)。如果該站停電也只會(huì)影響本地區(qū)的供電，不會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)大的危害。

9、35KV 級(jí)的接線(xiàn)為電源進(jìn)線(xiàn)，所以供電可靠性一定要保證，這直接影響本所供電的需要； 10KV 電壓級(jí)出線(xiàn) 8 回，回路較多，所以在保證可靠性的前提下，要著重考慮接線(xiàn)的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 第一章 變壓器選擇 一、負(fù)荷計(jì)算 10KV 電壓級(jí)可能出現(xiàn)的最大總負(fù)荷為 7.111MVA；站用電負(fù)荷總負(fù)荷為 50KW。 二、主變臺(tái)數(shù)、容量和型式的確 定 1.主變壓器選擇的有關(guān)規(guī)定及原則： 正確合理地選擇主變臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型是變電站主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要問(wèn)題，容量過(guò)大不經(jīng)濟(jì)，若太小會(huì)封鎖負(fù)荷。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定要求：根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，為了保證供電可靠性，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。故選用兩臺(tái)主變壓器

10、。 主變壓器容量的確定要求： 1 主變壓器容量一 般按變電站建成后510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展。 2 根據(jù)變電站帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器容量。對(duì)于有重要35kv 變電所設(shè)計(jì) 6 負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，有余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證 全部負(fù)荷的 70%-80%。 2.本設(shè)計(jì)主變壓器選擇 待設(shè)變電所 10 KV 側(cè)的最大負(fù)荷為 7.111MVA。按照主變壓器容量的確定原則，單臺(tái)主變壓器容量應(yīng)大于 5000KVA. 故主變壓器

11、選擇如下： 型號(hào)： SL7-5000/35 額定容量： 5000KVA 額定電壓高壓： 35 2 2.5% 額定電壓低壓： 10.5kv 連接 組 別 ： YN,d11 空載損耗： 6750kw 短路損耗： 36700kw 空載電流： 0.9 阻抗電壓： 7 三、所用變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型式的確定 站用變壓器容量的選擇原則要求：站用變壓器的容量應(yīng)能滿(mǎn)足經(jīng)常的負(fù)荷需要和留有 10%左右的裕度，以備加接臨時(shí)負(fù)荷之用。本站站用電源由一臺(tái) S9-50變壓器提供，接與 35KV 母線(xiàn)上， 10KV 配電室，通訊室采用日光照明燈，控 制室采用日光燈和白幟燈混合照明，電容35kv 變電所設(shè)計(jì) 7 器室采用防爆

12、燈照明，屋外采用高壓水銀燈照明。 故 所用 變壓器選擇如下： 型號(hào)： S9-50/35 額定容量： 50KVA 額定電壓高壓： 35kv 額定電壓低壓： 0.4kv 連接 組 別 ： Y, yn0 空載損耗： 250kw 短路損耗： 1180kw 空載電流： 2.0 阻抗電壓： 6.5 第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 電力主接線(xiàn)的確定對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和靈活經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以及對(duì)變電站電器設(shè)備的選擇，配電裝置的布局，繼電保護(hù)和控制方式的擬訂都有著密切的關(guān)系。它的設(shè)計(jì)好壞不僅影響到電力系統(tǒng)和變 電站本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生活。 一、主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足的三項(xiàng)基本要求 （一）可靠性 供電可靠性是電

13、力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線(xiàn)首先應(yīng)滿(mǎn)足這個(gè)要求。 （二）靈活性 35kv 變電所設(shè)計(jì) 8 主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 （三）經(jīng)濟(jì)性 主接線(xiàn)在滿(mǎn)足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 1、投資?。褐鹘泳€(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。如能滿(mǎn)足系 統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求。 2、占地面積?。褐鹘泳€(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 3、電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類(lèi)、容量、數(shù)量，要避免因兩次

14、變壓而增加電能損失。 4、此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡(jiǎn)化主接線(xiàn)，發(fā)電廠(chǎng)、變電站接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)兩種。 二、 35KV 主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 方案 I：采用單母線(xiàn)接線(xiàn) 優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線(xiàn)及母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停 電。單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 9 適用范圍：一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)變壓器的 35-63KV 配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò) 3回。

15、方案 II：采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn) 優(yōu)點(diǎn)： 1）用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。 2）當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。 缺點(diǎn)： 1）當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線(xiàn)的回路都要在檢修期間 內(nèi)停電。 2）當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，常使架空線(xiàn)路出線(xiàn)交叉跨越。 3）擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 適用范圍： 35-63KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)為 4-8 回時(shí)。 經(jīng)過(guò)以上論證，決定采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。 三、站用電接線(xiàn) 變電所的主要所用負(fù)荷是變壓器有載調(diào)壓裝置、直流系統(tǒng)中的充放電裝置和整流裝置以及采暖、

16、通風(fēng)、照明、供水等負(fù)荷，這些負(fù)荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需 0.4KV 一級(jí)，采用動(dòng)力與照明混合供電方式。 變電所所用電屬于確保供電負(fù)荷，提高所用電供電可靠性的措施如下： 對(duì)于容量在 60MVA 及以上或樞紐變電 所采用兩臺(tái)所用變供電。 兩臺(tái)所用變分別接至變電所最低一級(jí)電壓母線(xiàn)或獨(dú)立電源上，35kv 變電所設(shè)計(jì) 10 并裝設(shè)備用電源自接裝置。 對(duì)于采用復(fù)式整流、電容儲(chǔ)能等整流電源代替蓄電池時(shí)，其交流供電電源由兩種不同電壓等級(jí)取得電源，并裝設(shè)備用電源自接裝置。 能可靠地利用所外 380V 電源備用時(shí)，需 2 臺(tái)所變的變電所可裝一臺(tái)所變。 采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻主變或調(diào)相機(jī)，變電所裝設(shè)兩

17、臺(tái)所用變。 對(duì)于 3 10kV 有旁路母線(xiàn)且變電所只有一臺(tái)所用變壓器時(shí)，該變壓器與旁路斷路器分別接至兩段母線(xiàn)上。 對(duì)無(wú)人值班的變電所，一般采用兩臺(tái)能夠自動(dòng)接入的所用變 。 對(duì)中小型變電所及有人值班的變電所，一般采用一臺(tái)所用變，其容量一般為 20kVA。 第二章 短路電流的計(jì)算 基本假定：短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則： （ 1） 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行 ； （ 2） 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同 ； （ 3） 電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中 50%負(fù)荷接在高壓母線(xiàn)上， 50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè) ； （ 4） 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 ； （ 5） 考慮短路點(diǎn)的電

18、弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 ； （ 6） 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì) ； （ 7） 元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參 數(shù)的誤差和調(diào)整范35kv 變電所設(shè)計(jì) 11 圍 ； 一、計(jì)算短路電流的目的 計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電器設(shè)備或?qū)@些提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線(xiàn)路對(duì)通訊設(shè)施的影響。 二、短路類(lèi)型說(shuō)明 本設(shè)計(jì)短路類(lèi)型采用三相短路 三、短路計(jì)算數(shù)據(jù)說(shuō)明 Ich1:沖擊電流有效值 Ich1:沖擊電流瞬時(shí)值 If:短路電流周期分量 I :次暫態(tài)短路電流的有效值 四、

19、規(guī)定說(shuō)明 a 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流時(shí) ，所有的短路電流應(yīng)按本設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景規(guī)劃。 b 確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的接線(xiàn)方式選擇。 五、短路計(jì)算點(diǎn)的選擇 在正常接線(xiàn)方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，選為短路計(jì)算點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選擇兩個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，分別在 35KV母線(xiàn)上、 10KV母線(xiàn)上。系統(tǒng)等值電路圖如下圖所示 : 35kv 變電所設(shè)計(jì) 12 六、短路計(jì)算方法 本設(shè)計(jì)利用分布系數(shù)法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求出轉(zhuǎn)移電抗 ,再求出相應(yīng)的計(jì)算電抗，分別查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表 ,求出各時(shí)電流的標(biāo)幺值 ,并化成有名值。 計(jì)算 時(shí)取 SB=100

20、MVA、 基準(zhǔn)電壓 VB=Vav 第四章 主要電氣設(shè)備的選擇 電器選擇的一般要求有以下幾點(diǎn)： 一、一般原則 （ 1）應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； （ 2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)； （ 3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （ 4）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； （ 5）同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 （ 6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn) 。 二、技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、 過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。各種高壓電器的一般技術(shù)條件如下表示。 各種高壓電器的一般技

21、術(shù)條件 35kv 變電所設(shè)計(jì) 13 序號(hào) 電器名稱(chēng) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 機(jī)械負(fù)荷（ N） 額定開(kāi)斷電流（ kA） 短路穩(wěn)定性 絕緣水平 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 1 高壓斷路器 2 隔離開(kāi)關(guān) 3 電壓互感器 4 電流互感器 5 避雷器 （一）長(zhǎng)期工作條件 電壓、電流、機(jī)械荷載 （二）短路穩(wěn)定條件 熱穩(wěn) 定條件、動(dòng)穩(wěn)定條件 （三）絕緣水平 三、環(huán)境條件 溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、濕度、污穢、海拔、地震 四、環(huán)境保護(hù) 電磁干擾、噪音 35kv 變電所設(shè)計(jì) 14 第一節(jié) 高壓斷路器的選擇 一、參數(shù)選擇 斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)按表所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 斷路器參數(shù)選擇 項(xiàng)目

22、參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時(shí)間 承受過(guò)電壓能力 對(duì)地和斷口間的絕緣水平、泄漏比距 操作性能 開(kāi)斷電流、短路關(guān)合電流、操作循環(huán)、操作次數(shù)、操作相數(shù)、分合閘時(shí)間及同期性 、對(duì)過(guò)電壓的限制、某些特需的開(kāi)斷電流、操動(dòng)機(jī)構(gòu) 環(huán)境條件 環(huán)境 環(huán)境溫度、日溫差、最大風(fēng)速、相對(duì)濕度、污穢、海拔高度、地震烈度 環(huán)境保護(hù) 噪音、電磁干擾 二、型式選擇 斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。選擇原則如下表所示。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 15 斷路器的選型 安裝使用場(chǎng)所 可選擇的

23、主要型式 需注意的技術(shù)特點(diǎn) 配電裝置 35kV 及以下 六氟化硫斷路器 用量大，注意經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，多用于屋內(nèi)或成套高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，采用多油老型號(hào)斷路器需注意產(chǎn)品質(zhì)量和重合閘影 響。電纜線(xiàn)路開(kāi)斷應(yīng)無(wú)重燃 真空斷路器 多油斷路器 三、關(guān)于開(kāi)關(guān)能力的幾個(gè)問(wèn)題 在校核斷路器的斷流能力時(shí)，應(yīng)用開(kāi)斷電流代替斷流容量。一般取斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間的短路電流作為校驗(yàn)條件。 考慮到可靠性、經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無(wú)油化目標(biāo)， 35kV 側(cè)采用六氟化硫斷路器、 10kV 側(cè)采用真空斷路器。斷路器規(guī)范的選擇按照電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 1 冊(cè)）第 259 頁(yè)的表 4-6確定。 項(xiàng)目 按 工 作電 壓 選擇 按工作電

24、流選擇 按額定開(kāi)斷電流或斷流容量選擇 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 按熱 穩(wěn)定校驗(yàn) 斷路器 Ue Ug Ie Ig.maxIdn Idt 或 Sdn Sdt Igf Ich It2t I 2tj 35kv 變電所設(shè)計(jì) 16 第二節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 一、隔離開(kāi)關(guān)的配置： 1、接在母線(xiàn)上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)。 2、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。 隔離開(kāi)關(guān)及其操作機(jī)構(gòu)應(yīng)按表中所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇 項(xiàng)目 參數(shù) 術(shù)技術(shù)條件 正常工作條件 電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時(shí)間 承受過(guò)電壓能力 對(duì)地和

25、端口間的絕緣水平、泄漏比距 操作性能 分合小電流、旁路電流和母線(xiàn)環(huán)流、單柱式隔離開(kāi)關(guān)的接觸區(qū)、操作機(jī)構(gòu) 環(huán)環(huán)境條件 環(huán)境 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、覆冰厚度、相對(duì)濕度、污穢、海拔高度、地震烈度 環(huán)境保護(hù) 電磁干擾 35kv 變電所設(shè)計(jì) 17 二、型式選擇 隔離開(kāi)關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 三、操作機(jī)構(gòu)選擇 1、屋內(nèi)式 8000A 以下隔離開(kāi)關(guān)一般采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)； 8000A 及以 上，宜采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)。 2、屋外式 220kV 及以下隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘一般采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。 四、機(jī)械荷載 機(jī)械荷載應(yīng)考慮母線(xiàn)（或引下線(xiàn)）的自重、張力、風(fēng)力和冰雪等施

26、加于接線(xiàn)端的最大水平靜拉力。當(dāng)引下線(xiàn)采用軟導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，接線(xiàn)端機(jī)械荷載不需再計(jì)入短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力。但對(duì)采用硬導(dǎo)體分裂導(dǎo)線(xiàn)或擴(kuò)徑空心導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)備間連線(xiàn)，則應(yīng)考慮短路電動(dòng)力。 五、關(guān)于開(kāi)斷小電流 選用的隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有一定的切合電感、電容性小電流的能力，并應(yīng)能可靠切斷斷路器的旁路電流及母線(xiàn)環(huán)流。 對(duì)于 35kV 及以上隔離開(kāi)關(guān)的接地閘刀，應(yīng)根據(jù)起安裝處的短路電流 進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。接地閘刀允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流，不一定與主閘刀的額定熱穩(wěn)定電流相同 。 隔離開(kāi)關(guān)型式的選擇，除應(yīng)滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)比較后確定。隔離開(kāi)關(guān)規(guī)范的選擇按照下表確定 35kV

27、 隔離開(kāi)關(guān)。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 18 項(xiàng)目 按工作電壓選擇 按工作電流選擇 按斷流容量選擇 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) 隔離開(kāi) 關(guān) Ue Ug Ie I g.max Igf Ich It2t I 2tj 第三 節(jié) 母線(xiàn)的選擇 一、硬導(dǎo)體的選擇 （一）導(dǎo)體選型 載流導(dǎo)體一般使用鋁或鋁合金材料。純鋁的成型導(dǎo)體一般為矩形、槽形和管形。由于純鋁的管形導(dǎo)體強(qiáng)度稍低， 110kV 及以上配電裝置敞露布置時(shí)不宜采用。 鋁合金導(dǎo)體有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種，形狀均為管形。鋁錳合金導(dǎo)體載流量大，但強(qiáng)度較差，采用一定的補(bǔ)強(qiáng)措施后可廣泛使用；鋁鎂合金導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度大，但載流量小，主要缺點(diǎn)是焊接困難，因此使用受到限制

28、。 （二）導(dǎo)體型式及適用范圍 1、導(dǎo)體形狀應(yīng)滿(mǎn)足的要求 導(dǎo)體除滿(mǎn)足工作電流、機(jī)械強(qiáng)度和電暈要求外，導(dǎo)體形狀還應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： （ 1）電流分布均勻（即集膚效應(yīng)系數(shù)盡可能低） （ 2）機(jī)械強(qiáng)度高 （ 3）散熱良好（與導(dǎo)體放置方式和形狀有關(guān)） （ 4）有利于提高電暈起始電壓 （ 5）安裝、檢修簡(jiǎn)單，連接方便。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 19 二、常用導(dǎo)體形式 我國(guó)目前常用的硬導(dǎo)體型式有矩形、槽形和管形等。 1. 矩形導(dǎo)體 單片矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)系數(shù)小、散熱條件好、安裝簡(jiǎn)單、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，一般適用于工作電流 2000A的回路中。 多片矩形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)比單片導(dǎo)體的大，所以附加損耗增大。因此載流量不

29、是隨導(dǎo)體片數(shù)增加而成倍增加的，尤其是每相超過(guò)三片以上時(shí)，導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)顯著增大。 在工程實(shí)用中多片矩形導(dǎo)體適用于工作電流 I 4000A 的回路中。當(dāng)工作電流為 4000A以上時(shí)，導(dǎo)體則應(yīng)選用有利于交流電流分布的槽形或圓管形的成型導(dǎo)體。 2. 槽形導(dǎo)體 槽形導(dǎo)體的電流分布比較均勻，與同截面的矩形導(dǎo)體相比，其優(yōu)點(diǎn)是散熱條件好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝也比較方便。尤其是在垂直方向開(kāi)有通風(fēng)孔的雙槽形導(dǎo)體比不開(kāi)孔的方管形導(dǎo)體的載流能力約大9%-10%；比同截面的矩形導(dǎo)體載流能力約大 35%。因此在回路持續(xù)工作電流為 4000A-8000A 時(shí)，一般可選用雙槽形導(dǎo)體，大于上述電流值時(shí)，由于會(huì)引起鋼結(jié)構(gòu)嚴(yán)重發(fā)

30、熱，故不推薦使用 。 3. 管形導(dǎo)體 管形導(dǎo)體是空心導(dǎo)體，集膚效應(yīng)系數(shù)小，且有利于提高電暈的起始電壓。戶(hù)外配電裝置使用管形導(dǎo)體，具有占地面積小、架構(gòu)簡(jiǎn)明、布置清晰等優(yōu)點(diǎn)。但導(dǎo)體與設(shè)備端子連接較復(fù)雜，用于戶(hù)外時(shí)易產(chǎn)生微風(fēng)振動(dòng)。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 20 經(jīng)過(guò)比較，確定本設(shè)計(jì)可選用單條，矩形硬鋁母線(xiàn)。 三、導(dǎo)體截面的選擇和校驗(yàn) 1、一般要求 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn) （ 1）工作電流 （ 2）經(jīng)濟(jì)電流密度 （ 3）電暈 （ 4）動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度 （ 5）熱穩(wěn)定 裸導(dǎo)體應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn) （ 1）環(huán)境溫度 （ 2）日照 （ 3）風(fēng)速 （ 4）海拔高度 2、按回路

31、持續(xù)工作電流選擇 3、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 除配電裝置的匯流母線(xiàn)外，對(duì)于全面負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大，母線(xiàn)較長(zhǎng)（長(zhǎng)度超過(guò) 20m），傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面。 4、導(dǎo)體截面的校驗(yàn) （ 1）按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) （ 2）按短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：導(dǎo)體短路時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力一般均按三相短路驗(yàn)算。 項(xiàng)目 按工作電壓選擇 按工作電流選擇 按斷流容量選擇 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) 隔離開(kāi)關(guān) Ixu Imax.g xu Smin S 35kv 變電所設(shè)計(jì) 21 第四節(jié) 避雷器 的選擇 避雷針、避雷器是變電所 屋外配電裝置和所區(qū)電工建筑物防護(hù)直擊雷過(guò)電壓的主要措施。變電所借助屋外配電裝置架構(gòu)上的避雷針

32、和獨(dú)立避雷針共同組成的保護(hù)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，主控制室和屋內(nèi)配電要采用屋頂上的避雷帶。 一、直擊雷的過(guò)電壓保護(hù)： 裝設(shè)獨(dú)立避雷針，為防止雷直擊變電設(shè)備及其架構(gòu)、電工建筑物，其沖擊接地電阻不宜超過(guò) 10 歐，為防止避雷針落雷引起的反擊事故，獨(dú)立避雷針與配電裝置架構(gòu)之間的空氣中的距離 SK不宜小于 5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離 Sd應(yīng)大于 3m。 35kV、 ll0kV 配電裝置：在架構(gòu)上裝設(shè)獨(dú)立避雷針，將架構(gòu)支柱主鋼筋作引下 線(xiàn)接地。 主變壓器裝設(shè)獨(dú)立避雷針 各電壓等級(jí)母線(xiàn)橋：裝設(shè)獨(dú)立避雷針。 主控制樓：屋內(nèi)配電裝置鋼筋焊接組成接地網(wǎng)，并可靠接地。 二、雷電侵入波的過(guò)電壓保護(hù) 對(duì)入侵波

33、防護(hù)的主要措施： 變電所內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷電波入侵時(shí)的過(guò)電壓，在ll0kV、 35kV靠近變電所 l-2kM 的進(jìn)線(xiàn)上架設(shè)避雷線(xiàn)，其耐雷水平分別不應(yīng)低于 30kA 和 75kA 保護(hù)角在 25和 30范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在l0左右，以保證大多數(shù)雷電波只在此線(xiàn)段外出現(xiàn)，即設(shè)置進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)。對(duì)于三繞組變壓器，應(yīng)在低壓側(cè)任一相繞組對(duì)地加裝一個(gè)避雷器，35kv 變電所設(shè)計(jì) 22 對(duì)于變壓器中 性點(diǎn)保護(hù)，因中性點(diǎn)為直接接地，變壓器為分級(jí)絕緣。其絕緣水平為 35kV等級(jí)，需在中性點(diǎn)上裝避雷器。 三、避雷器的配置： (1)進(jìn)出線(xiàn)設(shè)備外側(cè)； (2)所有母線(xiàn)上； (3)變壓器高壓側(cè)，盡量靠近變壓器； (4)

34、變壓器低壓側(cè)為時(shí)，只裝在 B相； (5)主變壓器中性點(diǎn)，按其絕緣水平等級(jí)選設(shè)； 第五節(jié) 電流互感器的配置和選擇 一、 電流互感器的配置原則： 為了滿(mǎn)足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，變壓器、饋出線(xiàn)、電容器等上配置電流互感器。該站屬于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，按兩相或三相配置。 二、電流互感器的選擇 （一）參數(shù)選擇 電 流互感器應(yīng)按表中所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 電流互感器的參數(shù)選擇 項(xiàng)目 參數(shù) 35kv 變電所設(shè)計(jì) 23 技技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、暫態(tài)特性、二次級(jí)數(shù)量、機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)、熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過(guò)電壓

35、能力 絕緣水平、泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、相對(duì)濕度、污穢、海拔高度、地震烈度 （二）型式選擇 用于 35KV 及以下電路的電流互感器，通常采用戶(hù)內(nèi)式的，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況， 過(guò)去多 采用瓷絕緣結(jié)構(gòu) ,現(xiàn)在多采用樹(shù)脂澆注絕 緣結(jié)構(gòu)。一般常用的型式有： 1.安裝在低壓配電屏和配電設(shè)備中的有： LQ 線(xiàn)圈式， LM母線(xiàn)式； 2. 6 20kV屋內(nèi)配電裝置和高壓開(kāi)關(guān)柜中的有： LD 單匝貫穿式，LF復(fù)匝貫穿式； 35KV 及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用 L（ C）系列。樹(shù)脂澆注絕緣的 LZ 系列只適用于 35kV 屋內(nèi)配電裝置。在有條件時(shí)，如回路

36、中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資、減少占地。 選用母線(xiàn)式電流互感器時(shí)，應(yīng)注意校核窗口允許穿過(guò)的母線(xiàn)尺寸。 測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)共用一個(gè)互感器時(shí)，一般應(yīng)選 用具有兩個(gè)二次繞組的電流互感器，以分別滿(mǎn)足各自的需要。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 24 （三）一次額定電流選擇 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，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，以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽?電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的 1/3 進(jìn)行選擇。 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流

37、互感器，在發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)的零序電流較中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的小得多。為保證保護(hù)裝置可靠動(dòng)作，應(yīng)按二次電流及保護(hù)靈敏度來(lái)校驗(yàn)零 序電流互感器的變比。 （四）短路穩(wěn)定校驗(yàn) 1.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)于母線(xiàn)從窗口穿過(guò)且無(wú)固定板的電流互感器（ LMZ 型）可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 2.熱穩(wěn)定校驗(yàn)則是校驗(yàn)電流互感器承受短路電流發(fā)熱的能力。 項(xiàng)目 按工作電壓選擇 按工作電流選擇 按斷流容量選擇 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) 電流互感器 Ue Ug Ie I g.max 2 I1eKd ich (I1eKt)2 I 2tj 35kv 變電所設(shè)計(jì) 25 3.提高短路穩(wěn)定度的

38、措施 當(dāng)動(dòng)、熱穩(wěn)定不夠時(shí)，例如有時(shí)由于回路中的工作電流較小，互感器按工作電流選擇后不能滿(mǎn)足系統(tǒng)短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定要求，則可選擇額定電流較大的電流互感器，增大變流比。 4.關(guān)于準(zhǔn)確度和暫態(tài)特性 電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)，同樣取決于二次負(fù)荷要求。用于連接電力變壓器，自用電及出線(xiàn)等電路的電度表及其它用于計(jì)算電費(fèi)的電度表的互感器，其準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)為 0.5 級(jí)；用于電流電壓測(cè)量的，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 1 級(jí)，非重要回路可使用 3級(jí)。 用于繼電保護(hù)的電流互感器，應(yīng)用“ D”（或“ B”）級(jí)， 同時(shí)按校驗(yàn)額定 10%倍數(shù)，以保證過(guò)電流時(shí)的誤差不超過(guò)規(guī)定值。 第六節(jié) 電壓互感器的配置和選擇 一 、 電壓互感器的配置原則

39、： 1、母線(xiàn) 除旁路母線(xiàn)外，一般工作及備用母線(xiàn)都裝有一組電壓互感器，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 2、線(xiàn)路 35KV 及以上輸電線(xiàn)路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線(xiàn)路有無(wú)電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺(tái)單相電壓互感器。 3、變壓器 變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。 二、電壓互感器的選擇 （一）參數(shù)選擇 電壓互感器按下表中所列技術(shù)條件選擇，并按表中環(huán)境條件校 驗(yàn)。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 26 電壓互感器參數(shù)選擇 項(xiàng)目 參數(shù) 技技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、一次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載 承受過(guò)電壓能力 絕緣水平、泄漏比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、

40、相對(duì)濕度、污穢、海拔高度、地震烈度 （二）型式選擇 通常， 35KV 及以上的電壓互感器采用戶(hù)外式的；而 35KV及以下的電壓互感器采用戶(hù)內(nèi)式的。 35KV 及以上的多選用串級(jí)式結(jié)構(gòu)或電容分壓式電壓互感器； 35KV 及以下的可采用油浸式結(jié)構(gòu)或澆注式結(jié)構(gòu)。 1、 6 20kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開(kāi)關(guān)柜中或在布置地位 狹窄的地方，可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱電壓互感器。 2、 35-110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。（三）接線(xiàn)方式選擇 在滿(mǎn)足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單接線(xiàn)。 本設(shè)計(jì)為初步設(shè)計(jì)，可不計(jì)

41、算其二次負(fù)荷。 當(dāng)需要測(cè)量線(xiàn)電壓和相電壓，還需監(jiān)視電網(wǎng)絕緣狀況時(shí)， 35KV 及以下的可選用三相五柱式電壓互感器，也可選用三只單相電壓互感器，35kv 變電所設(shè)計(jì) 27 互感器需帶有附加二次繞組，接成 y0 y0 接線(xiàn)。 35KV 及以上通常選用三只單相電壓互感器，接成 y0 y0 接線(xiàn)。 （四）電壓選擇 電壓互感器的額定電壓按表中數(shù)據(jù)選擇。 附加二次繞組的額定電壓與中性點(diǎn)運(yùn)行方式有關(guān)，本設(shè)計(jì)應(yīng)取為100/3(伏 )。 電壓互感器的額定電壓選擇 型式 一次電壓（ V） 二次電壓（ V） 第三繞組電壓（ V） 單相 接于一次線(xiàn)電壓上（如 V/V接法） Ux 100 接于一次相電壓上 Ux3 10

42、03 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng) 100/3、 100 3 中性 點(diǎn)直接接地系統(tǒng) 三相 Ux 100 100/3 其中， Ux 系統(tǒng)額定電壓 35kv 變電所設(shè)計(jì) 28 （五）準(zhǔn)確度及二次負(fù)荷 電壓互感器的準(zhǔn)確等級(jí)取決于二次儀表或繼電保護(hù)的要求。 用于電度計(jì)量，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 0.5 級(jí)；用于電壓測(cè)量，不應(yīng)低于 1 級(jí)；用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于 3級(jí)。本設(shè)計(jì)選取的等級(jí)為 0.5級(jí)。 （六）鐵磁諧振特性和防諧措施 電磁式電壓互感器安裝在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，且當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生突變時(shí)，有可能發(fā)生并聯(lián)諧振。為防止此類(lèi)型鐵磁諧振發(fā)生，可在電壓互感器上裝設(shè)消諧器，亦可在開(kāi)口三角端子上接入電阻或白幟燈泡。 短路

43、電流 不通過(guò)電壓互感器，故不需校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 項(xiàng)目 按工作電壓選擇 按工作電流選擇 按斷流容量選擇 按 動(dòng) 穩(wěn)定校驗(yàn) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) 電 流 互感器 Ule Ug 第七節(jié) 各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表 一、斷路器選擇結(jié)果 電壓 等級(jí) （ KV） 型號(hào) 額定 電壓 （ KV） 最高工作電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 熱穩(wěn)定電流（ KA） 35kv 變電所設(shè)計(jì) 29 35 LN2-35 I 35 40.5 1250 40 16 10 ZN9-10 10 11.5 1250 63 25 二、隔離開(kāi) 關(guān)選擇結(jié)果 電壓等級(jí)（ KV） 型號(hào) 額 定 電壓（ KV） 額 定

44、電流（ A） 動(dòng) 穩(wěn) 定電流（ KA） 熱 穩(wěn) 定電流（ KA） 35 CN19-35/630 35 630 50 20 10 CN19-10/1250 10 1250 100 40 三 、電壓互感器選擇結(jié)果 電壓等級(jí) 型號(hào) 額 定一 次 電 壓（ V） 額 定二 次 電 壓（ V） 二次繞組準(zhǔn)確級(jí)及 相應(yīng)的額定容量 （ VA） 二次繞組極限容量（ VA） 0.2級(jí) 0.5級(jí) 1 級(jí) 35 JDZ- 35 35000 100 45 100 200 10 JSJB-10 10000 100 120 200 960 35kv 變電所設(shè)計(jì) 30 四、電流互感器選擇結(jié)果 電壓等級(jí) 型號(hào) 額 定一 次電

45、流（ A） 準(zhǔn) 確 級(jí) 及 相 應(yīng) 的 額 定 輸 出 （ VA） 熱 穩(wěn) 定電流（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 0.2 級(jí) 0.5 級(jí) 35 LCZ- 35 600 30 50 65 Ie 141 Ie 10 LDJ- 10(Q) 1250 20 30 80 Ie 130 Ie 五 、 母線(xiàn) 選擇結(jié)果 安裝地點(diǎn) 母線(xiàn) 型號(hào) 母線(xiàn)類(lèi)型 截面面積（ mm） 2 允許載流量 （ A） 10KV主 母線(xiàn) LMY-80*6 單條矩形 硬鋁母線(xiàn) h80 b6 947 六 、 避雷器 選擇結(jié)果 型號(hào) 系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓 避雷器額定電壓 工頻放電電壓 (有效值 ,KV) 1.2/50 s 沖擊放電電壓 (峰值

46、,KV) (有效值 ,KV) 不小于 不大于 不大于 FCZ3-35L 35 46 78 90 134 FZ2-10 10 12.7 26 31 45 第五章 配電裝置設(shè)計(jì) 配電裝置是按主接線(xiàn)要求由開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù) 電器、測(cè)量?jī)x表、母35kv 變電所設(shè)計(jì) 31 線(xiàn)和必要的輔助設(shè)備等組成。它的主要作用是：接受電能，并把電能分配給用戶(hù)。 一、總的原則 高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，做

47、到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 配電裝置是變電所的重要組成部分，配電裝置形式的選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并 結(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，配電裝置應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求： 1節(jié)約用地； 2運(yùn)行安全和操作、巡視方便； 3便于檢修和安裝； 4節(jié)約三材、降低造價(jià)； 二、設(shè)計(jì)要求 1滿(mǎn)足安全凈距要求； 2施工、運(yùn)行和檢修的要求； 3噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施； 4靜電感應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)水平和限制措施； 5電暈無(wú)線(xiàn)電干擾的特性和控制。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 32 三、分類(lèi)及特點(diǎn) 按電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)不同，配電裝置可分為

48、屋內(nèi)式和屋外式。按其組裝方式又可分為，裝配式配電裝置和成套式配電裝置。 屋內(nèi)式 配電裝置的特點(diǎn)：占地面積??；不受氣候影響；外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響??；房屋建筑投資大。 屋外式配電裝置的特點(diǎn)：土建量和費(fèi)用小，建設(shè)周期短；擴(kuò)建方便；相鄰設(shè)備間距較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界氣候影響，設(shè)備運(yùn)行條件差；外界氣象變化影響設(shè)備的維修和操作。 四、配電裝置的型式選擇 大中型變電所中 35 千伏及以下的配電裝置，多采用屋內(nèi)配電裝置；110 千伏及以上多為屋外配電裝置。在特殊情況下，如當(dāng)大氣中含有腐蝕性氣體或處于嚴(yán)重污穢地區(qū)的 35 110 千伏也可采用屋內(nèi)配電裝置。 10kV 配電 裝置一般均為屋內(nèi)

49、布置。當(dāng)出線(xiàn)不帶電抗器時(shí)，一般采用成套開(kāi)關(guān)柜布置；當(dāng)出線(xiàn)帶電抗器時(shí)，一般采用三層或兩層裝配式布置或兩層裝配與成套混合式布置。 綜上所述，為了縮小占地面積，減少設(shè)計(jì)和安裝工作量，便于擴(kuò)建和檢修維護(hù)等，本變電所設(shè)計(jì) 10KV部分 可考慮采用 屋內(nèi) 式成套高壓配電裝置。 五、布置及安裝設(shè)計(jì)的具體要求 1、屋內(nèi)配電裝置部分 1）相鄰間隔均為架空出線(xiàn)時(shí)，必須考慮當(dāng)一回帶電、另一回檢修35kv 變電所設(shè)計(jì) 33 時(shí)的安全措施，如將出線(xiàn)懸掛點(diǎn)偏移，兩回出線(xiàn)間加隔板等。 2）隔離開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝高度，搖式一般為 0.9m，上臂板式一般為 1.05m。 3）隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須防止出現(xiàn)操作死點(diǎn)。 4）

50、安裝帶放油閥的油浸式電壓互感器的基礎(chǔ)，要求高出地面不小于 0.1m，以便于放油取樣。 5）矩形母線(xiàn)的布線(xiàn)應(yīng)盡量減少母線(xiàn)的彎曲，尤其是多片母線(xiàn)的立彎。 2、運(yùn)行要求 1）各級(jí)電壓配電裝置之間，以及它們和各種建（構(gòu)）筑物之間的距離和相對(duì)位置，應(yīng)按最終規(guī)模統(tǒng)籌規(guī)劃，充分考慮運(yùn)行的安全和便利。 屋內(nèi)配電裝置應(yīng)考慮設(shè)備搬運(yùn)的方便，如在墻上或樓板上設(shè)搬運(yùn)孔等，搬運(yùn)孔尺寸一般按設(shè)備外形加 0.3m 考慮。搬運(yùn)設(shè)備通道的寬度，一般可比最大設(shè)備的寬度加 0.4m，對(duì)于電 抗器加 0.5m。 工藝布置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮土建施工誤差，確保電氣安全距離的要求，一般不宜選用規(guī)程規(guī)定的最小值，而應(yīng)留有適當(dāng)裕度（ 5cm 左右）。

51、 配電裝置的方位應(yīng)由下列因素綜合考慮確定： （ a）進(jìn)出線(xiàn)方向 （ b）避免或減少各級(jí)電壓架空出線(xiàn)的交叉 （ c）縮短主變壓器各側(cè)引線(xiàn)的長(zhǎng)度，避免交叉，并注意平面布置的整體性。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 34 2）配電裝置的布置應(yīng)該做到整齊清晰，各個(gè)間隔之間要有明顯的界限，對(duì)同一用途的同類(lèi)設(shè)備，盡可能布置在同一中心線(xiàn)上（屋外），或處于同一標(biāo)高（屋內(nèi)）。 3）架空出線(xiàn)間隔的排列應(yīng)根據(jù)出線(xiàn)走廊規(guī)劃的要求，盡量避免線(xiàn)路交叉，并與終端塔的位置相配合。當(dāng)配電裝置為單列布置時(shí)，應(yīng)考慮盡可能不在兩個(gè)以上相鄰間隔同時(shí)引出架空線(xiàn)。 4）各級(jí)電壓配電裝置各回路的相序排列應(yīng)盡量一致。一般為面對(duì)出線(xiàn) ,電流流出方向自左至

52、右、由遠(yuǎn)到近、從上到下按 A、 B、 C相順序排列。對(duì)硬導(dǎo)體應(yīng)涂色，色別為： A 相黃色， B 相綠色， C 相紅色。對(duì)絞線(xiàn)一般只標(biāo)明相別。 5）配電裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)有供操作、巡視用的通道。 屋內(nèi)配電裝置各種通道的最小寬度（凈距），不應(yīng)小于下表所示。 6）配電裝置中電氣設(shè)備的柵欄高度不應(yīng)低于 1.2m，柵欄最低欄桿至地面的凈距不應(yīng)大于 200mm。 配電裝置電氣設(shè)備的遮攔高度不應(yīng)低于 1.7m，遮攔網(wǎng)孔不應(yīng)大于40 40mm。 圍欄門(mén)應(yīng)裝鎖。 7）當(dāng)屋內(nèi)配電裝置長(zhǎng)度超過(guò) 60m 時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)操作通道之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道，以便于運(yùn)行人員巡視和處理事故。聯(lián)絡(luò)通道的位置可結(jié)合配電裝置室的中部出口及伸縮縫一并考

53、慮。對(duì)于兩層配電裝置，尚需在中部設(shè)置樓梯。 8）屋內(nèi)外配電裝置均應(yīng)裝設(shè)閉鎖裝置及聯(lián)鎖裝置，以防止帶負(fù)荷35kv 變電所設(shè)計(jì) 35 拉合隔離開(kāi)關(guān)，帶接地合閘，帶電掛接地線(xiàn)，誤拉合斷路器，誤入屋內(nèi)有電間隔等電氣誤操作事故。 小 結(jié) 經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的努力，這次 函授學(xué)習(xí)最后一個(gè)環(huán)節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文部分終于完成了。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)三年來(lái)所學(xué)知識(shí)的綜合考察，不僅要求全面掌握所學(xué)知識(shí)，還要能夠綜合運(yùn)用，并結(jié)合自學(xué)有關(guān)知識(shí)才能完成。所以，經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這些方面都有了很大的進(jìn)步和提高。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是 35kV 變電站的初步設(shè)計(jì)。這個(gè)課題的內(nèi)容與我們所學(xué)的各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程都有一定的聯(lián)系。但由于時(shí)間有限，只

54、進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，涉及的內(nèi)容較少，盡管如此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在老師和有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)和幫助下，得以順利進(jìn)行，提高了我的業(yè)務(wù)素質(zhì)和工作能力。 本篇論文經(jīng)過(guò)多次的修改，補(bǔ) 充，增刪，現(xiàn)已成稿。但由于本人水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤和遺漏，請(qǐng)各位教師批閱后批評(píng)和指正。 再次感謝各位老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我的幫助，有了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，為我今后的工作墊定了基礎(chǔ)，指導(dǎo)我深入鉆研業(yè)務(wù)知識(shí)，在今后的工作中繼續(xù)努力鉆研，取得成績(jī)。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 36 參考文獻(xiàn) : 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一、二冊(cè)） 上海人民出版社 西北電力設(shè)計(jì)院及東北電力設(shè)計(jì)院編 發(fā)電廠(chǎng)變電所電氣接線(xiàn)和布置（上、下冊(cè)） 水利電力出版社

55、西北電力設(shè)計(jì)院編 電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 水利電力出版社 高壓 配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 水利電力出版社 變電所設(shè)計(jì)規(guī)程 水利電力出版社 發(fā)電廠(chǎng)電氣部分（第二版） 中國(guó)電力出版社 四川聯(lián)合大學(xué)范錫普主編 電力系統(tǒng)分析（上、下冊(cè)） 華中科技大學(xué)出版社 何仰贊 溫增銀編 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 中國(guó)電力出版社 天津大學(xué) 賀家李 宋從矩合編 電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理 中國(guó)電力出版社 上海交通大學(xué) 楊冠城 主編 發(fā)電廠(chǎng)及變電所的控制（二次部分） 中國(guó)電力出版社 文鋒主編 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè) 電氣 (1)部分 水利電力出版社 戈?yáng)|方主編 35kv 變電所設(shè)計(jì) 37 第二篇 主要電氣設(shè)備選擇計(jì)算書(shū) 第一章

56、 主變壓器容量的選擇 一、變壓器容量的選擇 根據(jù)已知條件： P =8 800=6400 KW 功率因數(shù)為 cos =0.9 滿(mǎn)足最大負(fù)荷的變壓器的容量為： S= PM /cos =6400/0.9=7111 KVA 變壓器額定容量為： Se=0.6S=0.6 111=4266.6 KVA 能夠滿(mǎn)足一、二級(jí)重要負(fù)荷。 本變電所所選變壓器容量為 5000 KVA4266 KVA,所以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 按主變壓器容量的 (0.5-1.0)%，選擇所用變壓器 5000 1.0%=50 KVA 故主變壓器選擇如下： 型號(hào)： SL7-5000/35 額定容量： 5000 KVA 額定電壓高壓： 35 2 2

57、.5% 額定電壓低壓： 10.5 KV 聯(lián)結(jié)組： YN,d11 空載損耗： 6750 KW 35kv 變電所設(shè)計(jì) 38 短路損耗： 36700 KW 空載電流： 0.9 阻抗電壓： 7 所用變壓器選擇如下： 型號(hào)： S9-50/35 額定容量： 50KVA 額定電壓高壓： 35kv 額定電壓低壓： 0.4kv 聯(lián)結(jié)組： Y, yn0 空載損耗： 250kw 短路損耗： 1180kw 空載電流： 2.0 阻抗電壓： 6.5 第二章 短路電流計(jì)算 一、系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖 取 SB=100MVA， UB=Uav b ，求得等值電路圖中各阻抗標(biāo)幺值如下： 電源 G: XC=0 110KV 線(xiàn)路： 2 條

58、XL(110)=XL2UBSB =21 40 0.42115100 =0.061 35KV線(xiàn)路： 35kv 變電所設(shè)計(jì) 39 XL(35)=XL2UBSB =15 0.4237100 =0.438 20MVA 變壓器： 2 臺(tái) XT(A)=100%dU)(NTBSS=211005.102010=0.2625 所選變壓器： 2臺(tái) XT=100%dU)(NTBSS=21107510=0.7 得等值網(wǎng)絡(luò)圖： 二、 35KV 高壓側(cè) 1d 三相短路時(shí)，電源 G 對(duì)短路點(diǎn)的 等值 轉(zhuǎn)移電抗為： XS1=XC+XL(110)+ XT(A)+ XL(35)=0.061+0.2625+0.438=0.7615

59、 電源 G 按無(wú)限大容量電源來(lái)計(jì)算，短路電流周期分量的標(biāo)么值和有效值為： ISG* =1/XSG=1/0.7615=1.313 ISG = ISG* UpSB3= IS1* 373100=2.049 KA 因?yàn)殡娫?G 按無(wú)限大 容量 電源計(jì)算，所以短路周期電流幅值不隨 時(shí)間改變。 短路沖擊電流有效值： I1ch=1.52 I1 =1.52 2.049=3.114 KA 短路沖擊電流瞬時(shí)值： i1ch=2.55 I1 =2.55 2.049=5.225 KA 三、 10KV 高壓側(cè) 2d 三相短路時(shí)，電源 G 對(duì)短路點(diǎn)的 等值 轉(zhuǎn)移電抗為： 35kv 變電所設(shè)計(jì) 40 XS1=XC+XL(11

60、0)+ XT(A)+ XL(35)=0.061+0.2625+0.438+0.7=1.4615 電源 G 按無(wú)限大容量電源來(lái)計(jì)算，短路電流周期分量的標(biāo)么值 和有效值為： ISG* =1/XSG=1/1.4615=0.684 ISG = ISG* UpSB3= IS1* 5.103100=3.761 KA 因?yàn)殡娫?G 按無(wú)限大 容量 電源計(jì)算，所以短路周期電流幅值不隨 時(shí)間改變。 短路沖擊電流有效值： I1ch=1.52 I1 =1.52 3.761=5.717 KA 短路沖擊電流瞬時(shí)值： i1ch=2.55 I1 =2.55 3.761=9.951 KA 第三章 電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 高壓

61、斷路器的選擇 1. 35KV側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)： （ 1）按額定電壓選擇： 安裝地點(diǎn)斷路器的工作電壓 Ug =35 KV，所以 所選斷路器的最高工作電壓 Ue=40.5 KV。 Ue Ug 滿(mǎn)足要求 （ 2）按額定電流選擇 : Ig.max=1.05eeUS3=1.053535=0.087 KA 所選斷路器的額定電流 Ie=1250 A。 35kv 變電所設(shè)計(jì) 41 Ie Ig.max滿(mǎn)足要求 （ 3）按額定開(kāi)斷電流選擇 : 由于系統(tǒng)為無(wú)限大容量電源，故 Idt 可取為相應(yīng)短路點(diǎn)的I” ，即不計(jì)非周期電流。 通過(guò)斷路器的短路電流有效值 Idt=2.049 KA。 所選斷路器的額定開(kāi)斷電流 I

62、dn=16 KA Idn Idt 滿(mǎn)足要求 （ 4） 按短路情況校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 : 通過(guò)斷路器的最大短路沖擊電流 Ich=5.225 KA 所選斷路器的 極限通過(guò)電流 Igf=40 KA Igf Ich 滿(mǎn)足要求 （ 5） 按短路情況校驗(yàn)熱穩(wěn)定 : 下列式中： It 斷路器的 4 秒熱穩(wěn)定電流有效值， It=16 KA。 I 通過(guò)斷路器的穩(wěn)態(tài)短路電流， I =3.114 KA。 tj 短路電流的假想時(shí)間 (秒 )。 假想時(shí)間包括周期電流假想時(shí)間 tjz和非周期電流時(shí)間 tjf, 即tj=tjz+tjf。 由于系統(tǒng)為無(wú)限大容量電源，故 tjz即為短路電流的持續(xù)時(shí)間 t，而 t=tb+tf。 tb即為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 (tb=0.2S), tf為斷路器的分閘時(shí)間。Tf又有兩部分組成，既 tf=tg+th,其中 tg即為前述的斷路器固有分閘時(shí)間，而 th為電弧持續(xù)時(shí)間。取 tg為 0.06S， th為 0.05S。 非周期分量假想時(shí)間可用公式 tjf=0.05 ” 2計(jì)算，其中