35KV變電所電氣部分初步設(shè)計(jì).doc
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35KV變電所電氣部分初步設(shè)計(jì).doc
目 錄引言 3第一篇 任務(wù)說明書 4第二篇 設(shè)計(jì)說明書 61.概述62. 電氣主接線設(shè)計(jì) 72.1電氣主接線概述 72.2主接線設(shè)計(jì) 72.4.1 35KV側(cè)主接線設(shè)計(jì)72.4.2 10KV側(cè)主接線設(shè)計(jì)113. 主變壓器數(shù)量、臺(tái)數(shù)和型號(hào)的選擇124所用變的選擇與設(shè)計(jì)145短路電流的計(jì)算156電氣設(shè)備的選擇206.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件206.2 斷路器隔離開關(guān)的選擇236.2.1 35kV側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇236.2.2 10kV側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇276.3互感器的選擇 316.3.1 電流互感器的選擇316.3.2 電壓互感器的選擇336.4 線路參數(shù)的選擇346.4.1 35kV架空線路的選擇346.4.2 10kV母線和電纜的選擇356.5 配電裝置的選擇376.5.1 35kV屋外配電裝置376.5.2 10kV高壓開關(guān)柜387. 無功補(bǔ)償398. 變電所的防雷保護(hù)規(guī)劃41第三篇 計(jì)算書441. 主變壓器的容量計(jì)算442. 所用變的容量計(jì)算443. 短路電流的計(jì)算45結(jié)論 48參考文獻(xiàn) 49附錄 50電氣主接線圖 50引言 隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對電力供應(yīng)的要求越來越高,特別是供穩(wěn)固 性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計(jì)和配置。變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié),起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié),電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠(所)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定,是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮,本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)35kV降壓變電站,此變電站有兩個(gè)電壓等級,一個(gè)是35kV,一個(gè)是10kV。同時(shí)對于變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器,其他設(shè)備如斷路器,隔離開關(guān),電流互感器,電壓互感器,無功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置,力求做到運(yùn)行可靠,操作簡單、方便,經(jīng)濟(jì)合理,具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。使其更加貼合實(shí)際,更具現(xiàn)實(shí)意義。第一篇 電氣工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)任務(wù)書一 、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求設(shè)計(jì)一35kv變電所的電氣部分。二 、原始資料1、某企業(yè)為保證供電需求,要求設(shè)計(jì)一座35KV降壓變電所,以10KV電纜給各車間供電,一次設(shè)計(jì)并建成。2、距本變電所7Km處有一系統(tǒng)變電所,由該變電所用35KV雙回路架空線路向待定設(shè)計(jì)的變電所供電,在最大運(yùn)行方式下,待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為1080MVA 。3、待設(shè)計(jì)的變電所10KV無電源, 4、本變電所10KV母線到各個(gè)車間(共8個(gè)車間)均用電纜供電,其中一車間和二車間為一類負(fù)荷,其余為三類負(fù)荷,Tmax=4000h ,各饋線負(fù)荷如表11序號(hào) 車間名稱 計(jì)算用有功功率(kw) 計(jì)算用無功功率(kvar) 1 一類負(fù)荷 1789 898 2 二類負(fù)荷 5817 28345、所用電的主要負(fù)荷見表12序號(hào)名稱額定容量(KW)功率因數(shù)(cos)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注1主充電機(jī)200.8811周期性負(fù)荷2浮充電機(jī)5.80.8511經(jīng)常性負(fù)荷3通風(fēng)110.7922周期性負(fù)荷4交流焊機(jī)10.50.511周期性負(fù)荷5檢修試驗(yàn)用電14.60.811經(jīng)常性負(fù)荷6照明負(fù)荷14經(jīng)常性負(fù)荷7生活水泵等用電11經(jīng)常性負(fù)荷6、環(huán)境條件(1)當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邷囟?9.9c,極端最低溫度-5.9c,最熱月地面0.8m處土壤平均26.7c ,電纜出線凈距100mm。(2)當(dāng)?shù)睾0胃叨?07.4m。雷暴日數(shù)36.9日/年:無空氣污染,變電所地處在P500m的黃土上。三、設(shè)計(jì)任務(wù)1 、設(shè)計(jì)本變電所的主電路,論證設(shè)計(jì)方案是最佳方案,選擇主變壓器的容量和臺(tái)數(shù);2 、設(shè)計(jì)本變電所的自用電路,選擇自用變壓器的容量和臺(tái)數(shù);3 、計(jì)算短路電流;4、選擇斷路器和隔離開關(guān);四、設(shè)計(jì)成果1 、設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書各一份2 、主電路和所用電路圖各一份五、主要參考資料1 水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院編 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(第一冊)M 北京:中國水利電力出版社.1989 .122 周問俊主編 電氣設(shè)備使用手冊M.北京:中國水利水電出版社,19993 陳化鋼主編 企業(yè)供配電M.北京: 中國水利水電出版社,2003.94 電力專業(yè)相關(guān)教材和其它相關(guān)電氣手冊和規(guī)定第二篇 35/10KV降壓變壓所初步設(shè)計(jì)說明書1 概述設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給出的條件。設(shè)計(jì)原則 1、 要遵守國家的法律、法規(guī),貫徹執(zhí)行國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序,特別是應(yīng)貫徹執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。 2、 要根據(jù)國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)規(guī)定,結(jié)合工程的不同性質(zhì)不同要求,要實(shí)行資源的綜合利用,要節(jié)約能源、水源,要保護(hù)環(huán)境,要節(jié)約用地并合理使用勞動(dòng)力,要立足于自力更生。 變電站建設(shè)的必要性及規(guī)模 1、 變電站建設(shè)的必要性為了加強(qiáng)企業(yè)供電可靠性,減少線路損耗,適應(yīng)日益增長的負(fù)荷發(fā)展需要,35KV變電所的選址于距離一電力系統(tǒng)變電所6KV處,其近鄰工廠,其主要供電對象是企業(yè)的各個(gè)車間,這樣設(shè)計(jì)減小了供電半徑,供電線損大幅下降,供電量增加,適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的需要,有利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 2、 本工程建設(shè)規(guī)模(1)、企業(yè)變電站為35kV/10kv降壓變電站,該類變電站一般為無人職守的綜合自動(dòng)化站,容量為2*6300千伏安,企業(yè)變電站安裝兩臺(tái)SZ9-6300/35主變壓器,35kV為內(nèi)橋接線。 (2)、企業(yè)變電站選址在企業(yè)附近,地勢平緩,海拔高度507.4m,氣象條件見任務(wù)書的環(huán)境條件。 10kV采用屋內(nèi)配電裝置,電纜出線,10kV電空器室外布置。2. 電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 電氣主接線概述發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路,稱為電氣主接線,也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來,并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用,設(shè)備間的連接方式,以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成部分。主接線的確定,對電力系統(tǒng)得安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)長生直接的影響。(1) 主接線的原則1發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用; 2發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模; 3負(fù)荷大小和重要性; 4系統(tǒng)備用容量大?。?5系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。(2) 主接線設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)我國能源部關(guān)于220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ 2-88規(guī)定:“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中地位,變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求?!币虼藢χ鹘泳€的設(shè)計(jì)要求可以歸納為以下三點(diǎn)。1可靠性;2靈活性;3經(jīng)濟(jì)性。2.2 主接線設(shè)計(jì)2.2.1 35Kv側(cè)主接線設(shè)計(jì)通過閱讀各類相關(guān)資料可知,為了降低電能損耗,應(yīng)選用低損耗節(jié)能變壓器。在電壓偏差不能滿足要求時(shí),35kV降壓變電所的主變壓器應(yīng)首先采用有載調(diào)壓變壓器。35kV變電所主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。變電所主接線要滿足安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的基本要求。其中,安全包括設(shè)備安全及人身安全;可靠應(yīng)滿足一次接線應(yīng)符合一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求;靈活即用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式,檢修時(shí)操作簡便,另外,還應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展,便于擴(kuò)建。;經(jīng)濟(jì)盡量做到接線簡化、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低。在我們這組設(shè)計(jì)中35kV變電所主接線一般有單母線、單母線分段、雙母線接線、單元接線、內(nèi)橋式、外橋式方式可以考慮其可行性。具體分析如下:單母線優(yōu)點(diǎn)是簡單、清晰、設(shè)備少,但可靠性與靈活性不高。(見下圖1、2)一般供三級負(fù)荷,兩路電源進(jìn)線的單母線可供二級負(fù)荷。 由于在該設(shè)計(jì)中用戶不僅有二級負(fù)荷而且還有一級負(fù)荷,同時(shí)可靠性和靈活性也尤為重要,鑒于這些方面的原因,單母線的優(yōu)點(diǎn)顯然不足以使用戶滿意,也有背于我們設(shè)計(jì)無人值班變電所的基本思想和初衷,因此我們這里不考慮單母線的方式。單母線分段,母線分段后,可提高供電的可靠性和靈活性。兩路電源一用一備時(shí),分段斷路器接通運(yùn)行。任一段母線故障,分段斷路器可在繼電保護(hù)裝置作用下自動(dòng)斷開。兩路電源同時(shí)工作互為備用時(shí),分段斷路器則斷開運(yùn)行。任一電源故障,分段斷路器可自動(dòng)投入。見圖2.1和圖2. 2 圖2.1 一路電源 圖2.2 兩路電源一用一備圖2.3單母線分段從上圖2.3可以看出單母線分段雖然也能供給一級負(fù)荷,并且由于采用分段形式,變壓器一用一備,較之單母線確實(shí)也在一定程度上大大提高了供電的可靠性和靈活性,與我們的設(shè)計(jì)似乎有些相投,但我們也可以看到母線分段后帶來的問題,比如母線分段后,我們需要在母線分段部位采用聯(lián)絡(luò)柜,這樣就增加了投資經(jīng)費(fèi),而且也會(huì)增加選擇時(shí)的計(jì)算,并且還要考慮到和母線之間的匹配問題。因此我們再將其它幾種接線方式做一翻討論,看看有沒有那一種接線方式能比單母線分段更出色,既能提高供電的可靠性和靈活性又能使投資建設(shè)經(jīng)費(fèi)降到最低,使變電所的接線方式盡量在最大程度上滿足設(shè)計(jì)要求。雙母線接線方式能保證所有出線的供電可靠性,用于有大量一、二級負(fù)荷的大型變配電所。但我們也知道,我們設(shè)計(jì)的變電所并非大型變配電所,而是中小型變配電所,而且雙母線在形式上多了一根母線,這樣也增加了投資成本,這也是用戶所不愿意看到的。因此,即使雙母線能保證可靠性,并且適用于一、二級負(fù)荷,這里也不考慮采用。 單元接線,當(dāng)有兩路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器時(shí),可采用雙回線路變壓器組單元接線,再配以變壓器二次側(cè)的單母線分段接線,則可靠性大大提高,見圖2.4.4所示。這種接線方式同樣也與單母線分段方式相同的是投資成本并不會(huì)隨著沒有母線的存在而減少,因此我們還有必要繼續(xù)討論橋式接線。 橋式接線,分內(nèi)橋式和外橋式兩種:能實(shí)現(xiàn)電源線路和變壓器的充分利用,如變壓器T1故障,可以將T1切除,由電源1和電源2并列給T2供電以減少電源線路中的能耗和電壓損失。(接線方式見圖2.5)但我們也可以從接線圖中看出兩者之間的區(qū)別:內(nèi)橋式,當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí),倒閘操作多,恢復(fù)時(shí)間長,而當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),倒閘操作少,恢復(fù)時(shí)間短。而外橋式的操作特點(diǎn)則恰恰與內(nèi)橋式相反。因此內(nèi)橋式接線適用于線路較長或不需要經(jīng)常切換變壓器的情況。由本次設(shè)計(jì)的基本思想可以看到,變壓器不會(huì)有多次的切換操作,而且我們這里35kV總降壓變電所是由供電部門提供的,因此線路長是在所難免的,加上內(nèi)橋式接線是無母線制,這樣可以省去母線的投資費(fèi)用,在形式上,它比單母線分段又少了分段部分的聯(lián)絡(luò)部分,這樣又可以省去聯(lián)絡(luò)柜,同時(shí)橋形接線具有接線簡單清晰、設(shè)備少、造價(jià)低、易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線,為節(jié)省投資,在發(fā)電廠或變電站建設(shè)初期,可先采用橋形接線,并預(yù)留位置,隨著發(fā)展逐步建成單母線分段或雙母線接線。綜合以上多方面的因素,我們認(rèn)為內(nèi)橋式接線方式基本綜合了前面所述的各種接線方式的優(yōu)點(diǎn),滿足安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的基本要求,因此決定采取內(nèi)橋式的接線方式。 圖2.4:單元接線 圖2.5:橋式接線2.2.2 10Kv側(cè)主接線設(shè)計(jì)10kV可采用單母線分段連線,對重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障切除,保證正常母線供電不間斷,所以此種接線方式同時(shí)兼顧了可靠性,靈活性,經(jīng)濟(jì)性的要求。結(jié)論通過分析比較, 35KV側(cè)接線方式為內(nèi)橋式為最佳,考慮到供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的需要,在10kV側(cè)采用單母線分段的接線方式。主接線圖如圖所示為3. 主變壓器的選擇(1)、主變臺(tái)數(shù)的選擇 在變電站中,用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器,稱為主變壓器。35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量,應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定。在有一、二級負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器,當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí),可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所,當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí),其余主變壓器的容量不應(yīng)小于 60的全部負(fù)荷,并應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷。主變壓器臺(tái)數(shù)和容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 正確選擇變壓器的臺(tái)數(shù),對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。目前一般的選擇原則是:一般用戶裝設(shè)12臺(tái)變壓器;為了提高供電可靠性,對于、級用戶,可設(shè)置兩臺(tái)變壓器,防止一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響整個(gè)變電所的供電,所以本所選用兩臺(tái)主變,互為備用,當(dāng)一臺(tái)變壓器故障檢修時(shí)由另一臺(tái)主變壓器承擔(dān)全部負(fù)荷的75%,保證了正常供電。根據(jù)原始資料,本所主變壓器配置兩臺(tái)。 (2)、主變?nèi)萘康拇_定1、 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇,并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。2、 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所,應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷供電,保證供電可靠性。 3、 同級電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級別不宜太多,應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā),推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。4、裝有兩臺(tái)變壓器的變電站,采用暗備用方式,當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開,另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%。(3)、主變壓器接線形式的選擇1、變壓器繞組的連接方式 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相一致,否則不能并列運(yùn)行。該變電所有二個(gè)電壓等級,所以選用雙繞組變壓器,連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致,否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形三角形,高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓,變壓器繞組都采用星形連接,35KV亦采用星形連接,其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地,35KV以下電壓,變壓器繞組都采用三角形連接。由于35KV采用星形連接方式與220KV、110KV系統(tǒng)的線電壓相位角為零度(相位12點(diǎn)),這樣當(dāng)電壓為22011035KV,高、中壓為自耦連接時(shí),變壓器的第三繞組加接線方式就不能三角形連接,否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星形連接的變壓器。變壓器采用繞組連接方式有D和Y,我國35KV采用Y連接,35KV以下電壓的變壓器有國標(biāo)Y/d11、Y/Y0等變電所選用主變的連接組別為Y/d11連接方式。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/d11型。2、冷卻方式的選擇主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風(fēng)冷卻,強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻,強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。本次設(shè)計(jì)選擇的是小容量變壓器,故采用自然風(fēng)冷卻。3、調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭,從而改變變壓器變比來實(shí)現(xiàn)的。切換方式有兩種:無激勵(lì)調(diào)壓,調(diào)整范圍通常在5%以內(nèi);另一種是有載調(diào)壓,調(diào)整范圍可達(dá)30%,設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下:3.31 對于220KV及以上的降壓變壓器,反在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下,采用有載調(diào)壓方式,一般不宜采用。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí),在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。3.32對于110KV及以上的變壓器,宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。3.33接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器,或接于時(shí)而為送端,時(shí)而為受端母線上的發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器,一般采用有載調(diào)壓方式。普通型的變壓器調(diào)壓范圍小,僅為5%,而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反(如逆調(diào)壓)時(shí),僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外,普通變壓器的調(diào)整很不方便,而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大,一般在15%以上,而且要向系統(tǒng)傳輸功率,又可能從系統(tǒng)反送功率,要求母線電壓恒定,保證供電質(zhì)量情況下,有載調(diào)壓變壓器,可以實(shí)現(xiàn),特別是在潮流方向不固定,而要求變壓器可以副邊電壓保持一定范圍時(shí),有載調(diào)壓可解決,因此選用有載調(diào)壓變壓器。故本次設(shè)計(jì)選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。4、結(jié)論綜合以上分析,結(jié)合技術(shù)分析對比及經(jīng)濟(jì)可靠性分析對比,根據(jù)計(jì)算書中主變?nèi)萘康贸霰舅瞬捎肧Z9-6300/35型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器,其容量以及技術(shù)參數(shù)如下:3、所選變壓器的型號(hào)及技術(shù)數(shù)據(jù)見下表:變壓器S型號(hào)額定容量KVA額定高電壓KV額定低電壓KV空載損耗KW負(fù)載損耗KW阻抗電壓%空載電流%連接組別SZ9-6300/3563003510.57.0438.77.00.9Y/d114所用變的選擇與設(shè)計(jì)所用變的設(shè)計(jì)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù),結(jié)合工程具體的特點(diǎn)設(shè)計(jì)所用變的接線方式,因變電站在電力系統(tǒng)中所處的地位,設(shè)備復(fù)雜程度(電壓等級和級次,主變壓器形式、容量及補(bǔ)償設(shè)備有無等)以及電網(wǎng)特性而定。而所用變壓器和所用配電裝置的布置,則常結(jié)合變電站重要電工構(gòu)建物的布置來確定。一般有重要負(fù)荷的大型變電所,380220V系統(tǒng)采用單母線分段接線,兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線,正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行,分段開關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。每臺(tái)所用變壓器應(yīng)能擔(dān)負(fù)本段負(fù)荷的正常供電,在另一臺(tái)所用變壓器故障或檢修停電時(shí),工作著的所用變壓器還能擔(dān)負(fù)另一段母線上的重要負(fù)荷,以保證變電所正常運(yùn)行。一、用電電源和引接原則如下(1)當(dāng)變電所有低壓母線時(shí);(2)優(yōu)先考慮由低壓母線引接所用電源;(3)所用外電源滿足可靠性的要求;(4) 即保持相對獨(dú)立;(5)當(dāng)本所一次系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí);(6)不受波及;(7)由主變壓器低繞組引接所用電源時(shí);(8)起引接線應(yīng)十分可靠;(9)避免發(fā)生短路使低壓繞組承受極大的機(jī)械應(yīng)力;二、所用變接線一般原則(1)一般采用一臺(tái)工作變壓器接一段母線;(2)除去只要求一個(gè)所用電源的一般變電所外;(3)其他變電所均要求安裝兩臺(tái)以上所用工作變壓器;(4)低壓10KV母線可采用分段母線分別向兩臺(tái)所用變壓器提供電源;(5)以獲得較高的可靠性;所用變設(shè)在10kv側(cè),根據(jù)計(jì)算,所用電計(jì)算容量為121.64kVA,由于需要安裝兩臺(tái)工作變壓器,其中一臺(tái)采用備用方式,當(dāng)其中一臺(tái)主變因事故斷開,另一臺(tái)主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%,所用工作變壓器的容量應(yīng)為85.148KVA。故綜上可知可選用兩臺(tái)S9100/10型所用變壓器,變壓器繞組的連接方式為 Y,yn0。5短路電流的計(jì)算(1) 概述在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電器設(shè)備,在其運(yùn)行中都必須考慮到會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),最常見同時(shí)最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路,它會(huì)破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)中的嚴(yán)重故障,所謂短路,是指一切屬于不正常運(yùn)行的相與相間或相與地間發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。此外,如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。在35、10KV的電力系統(tǒng)中,可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障,其中三相短路是對稱短路,系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣,仍屬對稱狀態(tài),其他類型的短路是不對稱短路。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù),二相短路較少,三相短路就更少了。三相短路雖然很少發(fā)生,但其后果最為嚴(yán)重,應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來計(jì)算短路電流,并檢測電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。(2)、短路電流計(jì)算的目的短路問題是電力技術(shù)的基本問題之一。短路電流及其電動(dòng)力效應(yīng)和分效應(yīng),短路時(shí)的電力的降低,是電氣結(jié)線方案比較,電氣設(shè)備和載流導(dǎo)線選擇、接地計(jì)算以及繼電保護(hù)選擇和整定等的基礎(chǔ)。在變電站的電氣設(shè)計(jì)中,短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其短路電流計(jì)算的目的主要有以下幾方面:在選擇電氣主接線時(shí),為了比較各種接線方案,或確實(shí)某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等,均需要進(jìn)行必要的短路計(jì)算。在選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下能安全、可靠地工作,同時(shí)又力求節(jié)約資金,這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如:計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值,用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值;計(jì)算短路后較長時(shí)間短路電流有效值,用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定;計(jì)算短路電流沖擊值,用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí),需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí),需以各種短路時(shí)短路電流為依據(jù)。接地裝置的設(shè)計(jì),也需要短路電流。(3)、一般規(guī)定 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定及電器開斷電流,應(yīng)按本規(guī)程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算,并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般為本期工程建成后5-10年)。確定短路電流時(shí),應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流,在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中,應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 選擇導(dǎo)體和電器時(shí),對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)對帶電抗器的6-10kV出線與廠用分支線回路,除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn),應(yīng)選擇在電抗器前外,其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。 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,一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中及自耦變壓器回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí),則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。(4.)短路電流計(jì)算方法電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí),由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件,其容量比較小,而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多,當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí),系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小,可以認(rèn)為電壓維持不變,即系統(tǒng)容量為無窮大。所謂無限容量系統(tǒng)是指容量為無限大的電力系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)生短路時(shí),母線電業(yè)維持不變,短路電流的周期分量不衰減。當(dāng)然,容量所以們在這里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法,以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的,其步驟如下: 對各等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡,求出計(jì)算電抗; 求出短路電流的標(biāo)么值; 歸算到各電壓等級求出有名值。(5).短路電流計(jì)算條件 短路電流實(shí)用計(jì)算中,采用以下假設(shè)條件和原則:正常工作時(shí),三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行;所有電源的電動(dòng)勢相位角相同;系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī),不考慮電機(jī)磁飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱,定子三相繞組空間位置相差120度電氣角度;電力系統(tǒng)中的各元件的磁路不飽和,即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化;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)荷接在高壓母線上,50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè);同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁);短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間;不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流;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,元件的都略去不計(jì);元件的計(jì)算參數(shù)均取為額定值,不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍;輸電線路的電容略去不計(jì);用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式,應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不能用僅在切換過程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接線方式。計(jì)算容量 應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算,并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。短路點(diǎn)的種類一般按三相短路計(jì)算,若發(fā)電機(jī)的兩相短路時(shí),中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生單相(或兩相)接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí),則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。短路點(diǎn)位置的選擇短路電流的計(jì)算,為選擇電氣設(shè)備提供依據(jù),使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行,因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過的最大短路電流。為了保證選擇的合理性和經(jīng)濟(jì)性,不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。取最嚴(yán)重的短路情況分別在10kV側(cè)的母線和35kV側(cè)的母線上發(fā)生短路情況(點(diǎn)a和點(diǎn)b發(fā)生短路)。則選擇這兩處做短路計(jì)算。圖5.1 短路點(diǎn)選擇圖(6)、短路的物理量短路電流的周期分量、非周期分量、短路全電流、短路沖擊電流和穩(wěn)態(tài)電流。1、正常工作時(shí),三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行;2、所有電源的電動(dòng)勢相位角相同;3、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和;4、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)荷接在高壓母線上,50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè);5、短路發(fā)生在短路電流為最大的一瞬間;6、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流;7、原件的計(jì)算參數(shù)都取額定值,不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍;8、輸電電纜線的電容略去不計(jì);(7)、短路電流計(jì)算的步驟1、在已知短路容量時(shí):Sd=1000MVA 選基準(zhǔn)容量Si=100MVAUi=Uav=1.05UN2、短路點(diǎn)與系統(tǒng)之間電抗標(biāo)幺值計(jì)算: =Si/Sd3、變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算: =(U%/100) (Si/Sd)4、短路電流基準(zhǔn)值計(jì)算:Ii=Si/( Vp)5、短路點(diǎn)周期分量有效標(biāo)幺值計(jì)算: =l/ 6、三相短路電流有效值計(jì)算: =IdIj7、三相短路沖擊電流計(jì)算: =2.558、三相短路最大: =1.51 9、由于計(jì)算設(shè)為無限容量系統(tǒng):暫態(tài)短路電流I=I,三相短路穩(wěn)態(tài)電流: =10、短路容量計(jì)算:Sd =d (8) 、各母線短路電流列表根據(jù)下圖和以上公式計(jì)算母線短路電流:圖5.2 短路計(jì)算電路圖5.3 短路計(jì)算等效電路表 母線短路電流列表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-17.87.87.819.8911.78500K-26.926.926.9212.7310.45125.796 電氣設(shè)備的選擇6.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件6.1.1 一般原則1、 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展;2、 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核;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)上級批準(zhǔn)。6.1.2 技術(shù)條件選擇的高壓電器,應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。(1)、 長期工作條件 1) 電壓選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug,即UmaxUg 2) 電流選用的電器額定電流I N不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig即I NIg由于變壓器短路時(shí)過載能力很大,雙回路出線的工作電流變化幅度也較大,故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力,所以在選擇其額定電流時(shí),應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 3) 機(jī)械負(fù)荷所選電器端子的允許荷載,應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù),由制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。(2)、 短路穩(wěn)定條件 1) 校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路,或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí),則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 2) 短路的熱穩(wěn)定條件:短路電流在導(dǎo)體和電器中引起的熱效應(yīng)Qk為Qk=Qp+Qnp式中Qp為短路電流周期分量引起的熱效應(yīng)(kA2s);Qnp為短路電流非周期分量引起的熱效應(yīng)(kA2s)It2tQkQdt在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi),短路電流的熱效應(yīng)(kA2s)Itt秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間(s)tjs = 繼電器保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間(tb)+ 斷路器全分閘時(shí)間(tdo) 3) 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件:ichidf IchIdfich短路沖擊電流峰值(kA)Ich短路全電流有效值(kA)idf電器允許的極限通過電流峰值(kA)Idf電器允許的極限通過電流有效值(kA)(3)、 絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下,電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平,應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí),應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算,選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。表7.1 選擇高壓電器應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目表項(xiàng)目電壓電流斷流容量短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器PPPPP負(fù)荷開關(guān)PPPPP隔離開關(guān)PPPP熔斷器PPP電抗器PPP電流互感器PPPP電壓互感器PP支柱絕緣子P母線PPP消弧線圈PP避雷器P表中P為應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)的項(xiàng)目6.1.3、環(huán)境條件(1)、 溫度按交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱(GB-763-74的規(guī)定,普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí),允許按額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40(但不高于+60)時(shí),每增高+1,建議額定電流減少1.8%;當(dāng)?shù)陀?40,每降低+1建議額定電流增加0.5%,但總的增加值不超過額定電流的20%。(2)、 日照屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù),在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的80%選擇設(shè)備。(3)、 風(fēng)速一般高壓電器可在風(fēng)速不大于35m/s的環(huán)境下使用。(4)、 冰雪在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū),應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對地閃絡(luò)。(5)、 濕度選擇電器的濕度,應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬穸茸罡咴路莸钠骄鄬穸取?6)、 污穢污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對電器設(shè)備的危害,取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。(7)、 海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過1000m。海拔超過1000m的地區(qū)稱為高原地區(qū)。對安裝在海拔高度超過1000m地區(qū)的電器外絕緣一般應(yīng)予加強(qiáng),可選用高原產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級產(chǎn)品。(8)、 地震地震對電器的影響主要是地震波的頻率和地震振動(dòng)的加速度。(9) 環(huán)境保護(hù)選用電器尚應(yīng)注意電器對周圍環(huán)境的影響。1、電磁干擾頻率大于10kHz的無線電干擾主要來自電器的電流電壓突變和電暈放電。35kV不考慮。2、噪音為了減少噪音對工作場所和附近居民區(qū)的影響所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音,在距電器2 m處不應(yīng)大于下列水平:連續(xù)性噪音水平: 85 dB非連續(xù)性噪音水平: 屋內(nèi)90 dB 屋外110 dB6.2 斷路器隔離開關(guān)的選擇6.2.1 35kv側(cè)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇35kv側(cè)高壓斷路器的選擇斷路器的選擇,除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外,還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù),并經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況,電壓等級在35KV220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器、SF6斷路器和空氣斷路器,這里可以選用SF6斷路器。開關(guān)電器的選擇及校驗(yàn)原則選擇較驗(yàn) 電壓 電流 按斷開電流選擇,INbr按短路關(guān)合電流來選擇INcl按熱穩(wěn)定來選擇 注:()(1)主變35kv側(cè)高壓斷路器的選擇kVA KV(A)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流:(A)計(jì)算數(shù)據(jù)表:U(kV)三相短路電流/KAImax(A)357.87.87.819.8911.78109.095 為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件,查輸配電設(shè)備手冊參考資料附表1-4選擇LW8-35型戶外六氟化硫斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下LW8-35型戶外六氟化硫斷路器主要技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓Ue(kV)最高工作電壓(kV)額定電流Ie(A)額定開斷電流Iekd(kA)額定短路關(guān)合電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)熱穩(wěn)定電流(峰值)熱穩(wěn)定時(shí)間(S)LW8-353540.51600256363254開斷電流校驗(yàn):25(kA)I7.8 (kA)開斷電流校驗(yàn)合格。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):額定開關(guān)電流 Igmax109.095(A)Ie1600(A)額定峰值耐受電流ish19.89 (kA)idw63(kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn):短路電流的熱效應(yīng)(kA2S):由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分表65知,選用高速斷路器,取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.6S,斷路器分匝時(shí)間0.03S,則校驗(yàn)熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間為0.63S(后面熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)間一樣)設(shè)繼電保護(hù)時(shí)間為0.6S,則短路計(jì)算時(shí)間:0.6+0.030.63(S)查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得: (KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間Qk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。35KV側(cè)進(jìn)線斷路器及35KV側(cè)橋斷路器的最大工作條件與主變壓器35KV側(cè)滿足相同的要求,故選用相同設(shè)備。(2)35kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇主要計(jì)算參數(shù)同上為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件,查輸配電設(shè)備手冊,選擇隔離開關(guān)GW5-35IID(W),其主要技術(shù)參數(shù)如下:GW5-35IID(W)型隔離開關(guān)參數(shù)表型號(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(峰值)(kA)4s熱穩(wěn)定電流(kA)GW5-35IID(W)3540.56305020動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):額定開關(guān)電流 Igmax109.095(A)Ie630(A)額定峰值耐受電流ish19.89 (kA)idw50(kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn):查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得: (KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間Qk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。35KV側(cè)進(jìn)線隔離開關(guān)及35KV側(cè)橋隔離開關(guān)的最大工作條件與主變壓器35KV側(cè)滿足相同的要求,故選用相同設(shè)備。6.2.2 10kv側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇(1)10kv側(cè)斷路器的選擇kVA KV(A)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流:(A)計(jì)算數(shù)據(jù)表:U(kV)三相短路電流/KAImax(A)106.926.926.9212.7310.45381.927 為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件,查輸配電設(shè)備手冊,選擇LW8-35型戶外六氟化硫斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下ZN28-10II系列真空斷路器主要技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓Ue(kV)最高工作電壓(kV)額定電流Ie(A)額定開斷電流Iekd(kA)額定短路關(guān)合電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)熱穩(wěn)定電流(峰值)熱穩(wěn)定時(shí)間(S)ZN28-10II10121000205050204選用的斷路器額定電壓為10kV,最高電壓12kV,系統(tǒng)電壓10kV滿足要求。開斷電流校驗(yàn):20(kA)I6.92(kA)開斷電流校驗(yàn)合格。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):額定開關(guān)電流 Igmax381.927 (A)Ie1000(A)額定峰值耐受電流ish12.73 (kA)idw50kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn):查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得: (KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間Qk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。(2)10kv側(cè)隔離開關(guān)的選擇主要計(jì)算參數(shù)同上為了滿足計(jì)算的各項(xiàng)條件,查輸配電設(shè)備手冊,選擇隔離開關(guān)GN19-10/1250,其主要技術(shù)參數(shù)如下:GW5-35IID(W)型隔離開關(guān)參數(shù)表型號(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(峰值)(kA)4s熱穩(wěn)定電流(kA)GN19-10/12501011.5125010040動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):額定開關(guān)電流 Igmax381.927 (A)Ie1250(A)額定峰值耐受電流ish12.73 (kA)idw100kA)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。熱穩(wěn)定校驗(yàn):查短路電流計(jì)算曲線數(shù)字表得: (KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間1 S,導(dǎo)體發(fā)熱主要由短路電流周期分量和短路電流非周期分量來決定。) (KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間Qk熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。6.3互感器的選擇6.3.1電流互感器的選擇電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件:型式:電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于620KV屋內(nèi)配電裝置,可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置,一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí),應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。35kv側(cè)電流互感器的選擇1)、主變35KV側(cè)電流互感器的選擇(1)一次回路電壓: UnUns=35kv(2)一次回路電流:由此可得,初選LCZ-35Q型電流互感器,其參數(shù)如下表: 額定電流比準(zhǔn)確級次1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)/50.5 (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):19.89 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。(4). 熱穩(wěn)定校驗(yàn):(KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間1 S,導(dǎo)體發(fā)熱主要由短路電流周期分量和短路電流非周期分量來決定。) Qk=Qp+Qnp=4.25+38.32=42.58(KA)2*S4225(kA)2S 熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。綜上所述,所選LCZ-35Q滿足要求。10KV側(cè)的電流互感器的選擇 (1)一次回路電壓:UnUns=10kv (2)二次回路電流:根據(jù)以上兩項(xiàng),同樣選擇戶外獨(dú)立式電流互感器LZZQB6-10,其參數(shù)如下表:電流互感器技術(shù)參數(shù)額定電流比準(zhǔn)確級次1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)600/5 0.5 .10P44.580 (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):滿足要求;(4)熱穩(wěn)定校驗(yàn):(4). 熱穩(wěn)定校驗(yàn):(KA) (KA) (由于短路電流切除時(shí)間1 S,導(dǎo)體發(fā)熱主要由短路電流周期分量和短路電流非周期分量來決定。) Qk=Qp+Qnp=54.634225(kA)2S 熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。綜上所述,所選的電流互感器LZZQB6-10滿足動(dòng)熱穩(wěn)定性要求。6.3.2 電壓互感器的選擇型式:620KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器;35KV110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器。(1)主變35KV側(cè)電壓互感器 選擇油浸式電壓互感器 初級繞組35 次級繞組O.1 選擇JDJJ2-35型電壓互感器 型號(hào)額定電壓一次繞組二次繞組三次繞組JDJJ2-3535000/100/100/3(2)主變10KV側(cè)電壓互感器 選擇油浸式電壓互感器 初級繞組10 次級繞組O.1 選擇JSJW-10 型電壓互感器型號(hào)額定電壓一次繞組二次繞組三次繞組JSJW-1010000100100/36.4線路的選擇及校驗(yàn)6.4.1 母線導(dǎo)體選擇的一般要求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)體尚應(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按回路持續(xù)工作電流導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流,單位為A;相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量,單位為A。3按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇一般母線較長,負(fù)荷較大,在綜合考慮減少母線的電能損耗。減少投資和節(jié)約有色金屬的情況下,應(yīng)以經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面??砂聪率接?jì)算,即 (7-6)其中經(jīng)濟(jì)截面,單位為mm2; 回路持續(xù)工作電流,單位為A;經(jīng)濟(jì)電流密度,單位為A/ mm2。6.4.2線路的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),一般10kv及以下高壓線路和低動(dòng)力線路,因其負(fù)荷電流較大,所以一般按照發(fā)熱條件選擇截面,再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度.低壓照明線路,因其對電壓水平要求較高,所以一般先按照允許電壓損耗條件來選擇截面,然后校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度.對長距離、大電流及35kv以上的高壓線路則往往先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面,再校驗(yàn)其他條件。 35kv架空線線路參數(shù): Pi=1789+5817=7606(kw) Qi=898+2834=3732(kvar) P30 =Pi KP =6465.1(kw) Q30 =QiKq =354504(kvar) (KP=0.85,Kq=0.95) S30 =S=7285.54(KVA) COS=0.89 =120.2(A)其中:P30 三相線路最大負(fù)荷功率,kw; UN 線路額定電壓,v; Cos負(fù)荷的功率因數(shù)。