KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)參考資料.doc

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目錄 一、110KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)---------------------------------1 二、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)-------------------------------------------------------------------4 三、設(shè)計(jì)成品------------------------------------------------------------------------ 四、主接線設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------------- 〈一〉 負(fù)荷分析統(tǒng)計(jì)---------------------------------------------------------------- 〈二〉 主變選擇--------------------------------------------------------------------- 〈三〉 主接線方案擬定-------------------------------------------------------------- 〈四〉 可靠性分析------------------------------------------------------------------- 五、經(jīng)濟(jì)比較------------------------------------------------------------------------ 六、短路電流計(jì)算--------------------------------------------------------------------七、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)選擇--------------------------------------------------------------〈一〉選擇母線-----------------------------------------------------------------------〈二〉選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)------------------------------------------------------〈三〉選擇10KV母線的支持絕緣子---------------------------------------------〈四〉選擇110KV一回出線上一組CT-----------------------------------------八、配電裝置設(shè)計(jì)------------------------------------------------------------------- 一．110KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)參考資料 1. 本所設(shè)計(jì)電壓等級(jí)：110/35/10K 2. 系統(tǒng)運(yùn)行方式：不要求在本所調(diào)壓 3. 電源情況 與本所連接的系統(tǒng)電源共有3個(gè)，其中110KV兩個(gè)，35KV一個(gè).具體情況如下： (1)110KV系統(tǒng)變電所 該所電源容量(即110KV系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘?為200MVA(以火電為主)。在該所等電壓母線上的短路容量為634MVA，該所與本所的距離為8.2KM.以一回路與本所連接。 (2)110KV火電廠 該廠距離本所10.2KM.裝有3臺(tái)機(jī)組和兩臺(tái)主變，以一回線路與本所連接,該廠主接線簡(jiǎn)圖如圖1： (3)35KV系統(tǒng)變電所 該所距本所6.17KM.以一回線路相了解，在該所高壓母線上的短路容量為250MVA.。 以上3個(gè)電源,在正常運(yùn)行時(shí),主要是由(1)(2)兩個(gè)110KV級(jí)電源來(lái)供電給本所。35KV變電所與本所相連的線路傳輸功率較小，為聯(lián)絡(luò)用。當(dāng)3個(gè)電源中的某一電源出故障，不能供電給本所時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式，基本是能滿足本所重要負(fù)荷的用電，此時(shí)35KV變點(diǎn)所可以按合理輸送容量供電給本所。 4. 本所地理概況： 5. 本地區(qū)氣象及地質(zhì)條件 年最高氣溫：40℃ 最高月平均氣溫：34℃ 年最低氣溫：-4℃ 地震烈度：7度以上 年平均雷電日 ：90天 海拔高度：75M 6. 負(fù)荷資料 （1）35KV負(fù)荷 用戶名稱 容量（MW） 距離（KM） 備注 化工廠 3.5 15 Ⅰ類負(fù)荷 鋁廠 4.3 13 Ⅰ類負(fù)荷 水廠 1.8 5 Ⅰ類負(fù)荷 塘源變 7 4 ⅡⅢ類負(fù)荷 35KV用戶中，化工廠，鋁廠有自備電源 （2）10KV遠(yuǎn)期最大負(fù)荷 用戶名稱 容量（MW） 負(fù)荷性質(zhì) 機(jī)械廠 0.8 Ⅲ 自行車廠 1.0 Ⅲ 食品加工廠 0.35 Ⅲ 電臺(tái) 0.25 Ⅰ 紡織廠 0.9 Ⅰ 木材廠 0.4 Ⅱ 齒輪廠 0.6 Ⅱ 10KV用戶在距本所1-3KM范圍內(nèi) （3）本變電所自用負(fù)荷約為60KVA （4）一些負(fù)荷參數(shù)的取值： a.負(fù)荷功率因數(shù)均取cosφ=0.85 b.負(fù)荷同期率 Kt=0.9 c.年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)　Ｔmax＝4500小時(shí)/年 d表中所列負(fù)荷不包括網(wǎng)損在內(nèi)，故計(jì)算時(shí)因考慮網(wǎng)損，此處計(jì)算一律取網(wǎng)損率為5% e.各電壓等級(jí)的出線回路數(shù)在設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際需要來(lái)決定。各電壓等級(jí)是否預(yù)備用線路請(qǐng)自行考慮決定。 二．設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1．電氣主接線設(shè)計(jì) 2．短路電流計(jì)算 3．主要電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體選擇 4．配電裝置的設(shè)計(jì) 三．設(shè)計(jì)成品 說(shuō)明書(shū)一份。（包括對(duì)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容的論證：短路電流計(jì)算過(guò)程。電氣設(shè)備選擇計(jì)算過(guò)程。） 110KV變電所的初步設(shè)計(jì)計(jì)算 一．主接線設(shè)計(jì) 〈一〉負(fù)荷分析統(tǒng)計(jì) （1）35KV側(cè)負(fù)荷：S35KV =(1+5%) 0.9=18.455MVA 其中Ⅰ類負(fù)荷：SⅠ35KV =(1+5%)0.9=10.673MVA Ⅰ 類負(fù)荷占總負(fù)荷百分?jǐn)?shù)：100%=100%=57.8% （2）10KV側(cè)負(fù)荷：S10KV=(1+5%)0.9=4.781MVA 其中Ⅰ類負(fù)荷：SⅠ10KV=(1+5%)0.9=1.279MVA Ⅱ類負(fù)荷：SⅡ10KV=(1+5%)0.9=1.112MVA Ⅰ類負(fù)荷總負(fù)荷百分?jǐn)?shù)： Ⅱ類負(fù)荷占總負(fù)荷百分?jǐn)?shù)： （3）110KV側(cè)負(fù)荷：S110KV =(1+5%)(S35KV+S10KV+S所用) =(1+5%)(18.455+4.781+0.06) =24.461MVA 〈二〉主變選擇 (1)臺(tái)數(shù)分析：為了保證供電的可靠性，選兩臺(tái)主變壓器 (2)主變壓器容量：主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5—10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力。所以每臺(tái)變壓器的額定容量按Sn=0.7PM （ PM為變電所最大負(fù)荷）選擇，即Sn=0.724460.7=17122.5KVA這樣當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)70%負(fù)荷的供電?？紤]變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)98%的負(fù)荷供電由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此采用Sn=0.7PM對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)是可行的。 (3)繞組分析：通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率。均達(dá)到15%Sn以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。因15%Sn=2568.4KVA。所以S1＞S2＞S3＞15%Sn。即通過(guò)主變壓器各繞組的功率均達(dá)到15%Sn以上，又因中性點(diǎn)具有不同的接地方式，所以采用普通的三繞組變壓器。選為SFSL1—20000型，容量比為100/100/50 〈三〉主接線方案擬定 型號(hào)及容量 （KVA） 額定電壓 高 /中 /低 損耗（KW） 阻抗電壓 （%） 空載 電流 （%） 參考 價(jià)格 （萬(wàn)元） 綜合 投資 （萬(wàn)元） 空 載 短 路 高-中 高-低 中-低 高-中 高-低 中-低 SFSL-20000 121/38.5/11 50.2 150.7 131 94.5 18 10.5 6.5 4.1 18.16 23.6 110KV側(cè)：本所在正常運(yùn)行時(shí)主要是由（1）（2）兩個(gè)110KV級(jí)電源來(lái)供電。所以必須考慮其可靠性。 35KV側(cè)：因?yàn)榇藗?cè)Ⅰ類負(fù)荷占57.8%占的比例重大，考慮Ⅰ類用戶的可靠性，應(yīng)采用帶有旁路的接線方式。 10KV側(cè)：此側(cè)Ⅰ類負(fù)荷占26.7%比重不大，但負(fù)荷較多，且本所用電即從本側(cè)取，所以應(yīng)考慮帶旁路和分段。 方案Ⅰ、 110KV：采用橋形設(shè)備少，接線簡(jiǎn)單清晰，為了檢修橋連斷路器時(shí)不致引起系統(tǒng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行，增設(shè)并聯(lián)的旁路隔離開(kāi)關(guān)以供檢修用。但橋形可靠性不高。 35KV：采用單母線分段帶專用旁路。接線簡(jiǎn)單清晰，操作簡(jiǎn)單，當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)可不停電，可靠性比較高，但當(dāng)母線短路時(shí)要停電。 10KV側(cè)：采用單母線分段帶專用旁路，所用電采用雙回路供電提高了所用電可靠性。 方案Ⅱ： 110KV：采用橋形接線，同方案Ⅰ 35KV：雙母線帶專用旁路，可靠性更高，靈活。檢查出線斷路器不會(huì)停電。母線短路只出線短時(shí)停電，可靠地保證Ⅰ類用戶用電，但投資大，操作較復(fù)雜，易出現(xiàn)誤操作。 10KV：采用單母線分段帶專用旁路，同方案Ⅰ 方案Ⅲ 110KV：采用橋形接線，同方案Ⅰ 35KV：采用單母線分段兼專用旁路，接線清晰明了，可靠性較高，但做母聯(lián)和做旁路時(shí)切換復(fù)雜。 10KV：采用單母線分段，接線簡(jiǎn)單，但在檢修出線斷路器時(shí)需停電，可靠性不高。 〈四〉可靠性分析 方案Ⅰ：110KV側(cè)采用橋形接線，使斷路器達(dá)到最簡(jiǎn)。鑒于110KV為兩 回進(jìn)線，所以采用橋形較合理?？煽啃员葐卧泳€要高，并易發(fā)展成單母 線分段，為以后的發(fā)展大下基礎(chǔ)。又因，兩個(gè)110KV電源離本所不遠(yuǎn)出 現(xiàn)故障的機(jī)率不多，所以雖可靠性不很多，但仍可滿足需要。 35KV：采用單母線分段帶旁路，當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)可不停電，因?yàn)? 進(jìn)行分段且是斷路器分段，所以當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，可以保證正常段母線不間斷供電，因?yàn)樵O(shè)置旁路母線，可以保證Ⅰ.Ⅱ類用戶用電要求，同時(shí)它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行也相對(duì)簡(jiǎn)單，便于擴(kuò)建和發(fā)展。同時(shí)它投資小，年費(fèi)用較低，占地面積也比雙母線帶旁路小，年費(fèi)用較小，所以滿足35KV側(cè)用戶的要求，但當(dāng)母線故障時(shí)，可能出現(xiàn)一半容量停運(yùn)。 10KV：采用單母線分段帶旁路，因?yàn)楸緜?cè)Ⅰ類用戶僅占26.7%。所以 完成可靠滿足供電要求。 方案Ⅱ：110KV側(cè)采用橋形接線，可靠性同方案Ⅰ。 35KV：采用雙母線帶旁路，通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的到閘操作，可以 輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一出線斷路器無(wú)需停電。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上。能靈活地適應(yīng)各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化需要。擴(kuò)建方便，但投資大，占地多，配電裝置復(fù)雜，容易發(fā)生誤操作。 10KV：采用單母線分段，所用電因較重要，采用雙回路供電來(lái)提高它的可靠性，同方案Ⅰ。 方案Ⅲ：110KV側(cè)采用橋形接線，可靠性同方案Ⅰ。 35KV：采用單母線分段兼專用旁路，這種接線方式具有了旁路的優(yōu)點(diǎn)， 同時(shí)減少了一個(gè)斷路器使投資減少，但要檢修任一斷路器時(shí)，操作步驟復(fù)雜，對(duì)本級(jí)Ⅰ類用戶的供電可靠性有一定影響。 10KV：采用單母線分段，這種接線方式使當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，不致造成政策母線也同時(shí)停電，縮小了停電范圍。對(duì)本級(jí)出線多，很適合，但因?yàn)闆](méi)有帶旁路，使當(dāng)檢修出線斷路器時(shí)需要停電，這樣就不能保證本級(jí)Ⅰ類負(fù)荷的要求。 所以，選用方案Ⅰ與方案Ⅱ進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 〈五〉經(jīng)濟(jì)比較 統(tǒng)一初選同一類型主變壓器和斷路器 主變壓器 型號(hào) SFSL1—20000 110KV斷路器 型號(hào) DW3—110 35KV斷路器 型號(hào) DW3—35 10KV斷路器 型號(hào) GG—1A—25 方案Ⅰ： 電壓等級(jí) 接線形式 價(jià)格 110KV母線 橋形 31.4萬(wàn)元 35KV母線 單母線帶專用旁路（分段） 23.983萬(wàn)元 10KV母線 單母線分段帶專用旁路 9.315萬(wàn)元 U=31.4+23.983+9.315=58.495萬(wàn)元 變壓器年電能損失總量　△A △Q0=I0（%）=8.2萬(wàn)元 △Q=Ud（%）=36萬(wàn)元 △A=n（P0+K△Q0）T0+ =816320+38.875（1.496+0.85+0.1143）3000 =1101034.825 計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用 U1=0.022Z=3.653 U2=0.058Z=9.63 U= 方案Ⅱ： 主變 23.6萬(wàn)元/臺(tái) 110KV母線 橋形 31.4萬(wàn)元 35KV母線 雙母線帶旁路 25.786萬(wàn)元 10KV母線 單母線分段帶旁路 8.415萬(wàn)元 Z=（23.6+31.4+25.786+8.415）1.9=169.482（萬(wàn)元） UⅡ=0.071093112.74610-4+U1+U2 =0.071093112.74610-4+3.728+9.83 =21.21（萬(wàn)元） ∵ I2 ＞ I1 UⅡ ＞ UⅠ ∴經(jīng)比較選用方案I 〈六〉短路電流計(jì)算 （1） 短路電流計(jì)算，求各支路元件電抗標(biāo)幺值 取SB=100MVA UB=Upj 計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值 110KV系統(tǒng)： X1= 線路： X2=0.48.2 110KV火電廠：X12= 線路： X16=0.410.2 火電廠變壓器（見(jiàn)等值電路圖2） VS1%=（V12%+V31%-V23%）=（17+10.5-6）=10.75 VS2%=（V12%+V23%-V31%）=（17+6-10.5）=6.25 VS3%=（V23%+V31%-V12%）=（6+10.5-17）=-0.25 因?yàn)榈诙@組與本線路無(wú)關(guān)，所以可以不算它的電抗 X14=VS1% X13=VS3% 110KV火電廠化簡(jiǎn)（見(jiàn)圖3）其中X12=X12‘=X12“ X17=X12//X12‘//X12“=0.145 X18=（X13+X14）//（X13‘+X14’）=0.0875 本所變壓器 VS1%=（18+10.5-6.5）=11 VS2%=（18+6.5-10.5）=7 VS3%=（6.5+10.5-18）=-0.5 設(shè)在d1 ，d2 ，d3點(diǎn)短路（見(jiàn)圖4）計(jì)算各點(diǎn)短路時(shí)的電流標(biāo)幺值 X5= X6= X7= 其中因?yàn)楸舅〉膬膳_(tái)主變型號(hào)相同，所以有 X8=X5 X9=X6 X10=X7 35KV系統(tǒng)： SS取250MVA X11= 線路 X11`=0.46.17 因?yàn)楸舅牡谌@組的電抗標(biāo)幺值為負(fù)數(shù)，所以可以視為一導(dǎo)線，所以總等值電路圖可化簡(jiǎn)為圖4 X19=X1+X2=0.1828 X20=X3+X4=0.2633 X21=X5//X8=0.275 X22=X6//X9=0.175 X23=X11+X12=0.5803 （2）設(shè)在d1. d2. d3點(diǎn)短路（見(jiàn)圖4）計(jì)算各點(diǎn)短路時(shí)的電流標(biāo)幺值 1. d1點(diǎn)短路，電路圖化簡(jiǎn)圖 X14=X21+X22+X23 =0.275+0.175+0.5803 =1.0303 各電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為 X1f=X19=0.1828 X2f=X20=0.2633 X3f=X24=1.0303 計(jì)算電抗為 Xjs1=0.1828=0.3656 X js2=0.2633=0.2468 因?yàn)?5KV側(cè)系統(tǒng)視為無(wú)限大容量電源，所以直接得 IPS*= 2. d2點(diǎn)短路（見(jiàn)下圖） X25=X22+X21 =0.175+0.275 =0.45 計(jì)算轉(zhuǎn)移電抗，用星三角變換可求： X26=X1f=X19+X25+ =0.1828+0.45+ =0.945 X27=X2f=0.2633+0.45+ 計(jì)算電抗為 Xjs1=0.945 Xjs2=1.36 IPS*= 3. d3點(diǎn)短路（見(jiàn)下圖） X28=X22+X23 =0.175+0.5803 =0.7553 計(jì)算轉(zhuǎn)移電抗，用星三角變換可求； X29=X1f=X19+X21+ =0.1828+0.275+ =0.6487 X30=X2f=0.2633+0.275+ X28=X3f=0.7553 求計(jì)算電抗 Xjs1=X1f XjS2=0.934 IPS*= 至此，已將各點(diǎn)短路時(shí)。各電源的計(jì)算電抗求出，據(jù)此查《電力系統(tǒng)分析及電力網(wǎng)分析》上冊(cè)附表，可得到各電源在不同點(diǎn)短路電流（標(biāo)幺值）制成下表 計(jì)算時(shí)間——為方便設(shè)計(jì)，此處規(guī)定保護(hù)時(shí)間統(tǒng)一取0.4S，斷路器動(dòng)作時(shí)間可取0.2S。 各電源在不同點(diǎn)短路時(shí)的短路電流（tK=0.4+0.2=0.6S） 短路 點(diǎn) 110KV火電廠 110KV系統(tǒng) 35KV系統(tǒng) 0 0.3 0.6 0 0.3 0.6 0 0.3 0.6 d1 4.496 3.015 2.738 2.90 2.290 2.146 0.9706 d2 0.809 0.755 0.783 0.54 0.516 0.544 1.723 d3 1.2 1.085 1.112 0.793 0.742 0.770 1.324 （2） 計(jì)算短路電流周期分量有名值 根據(jù)公式 Iztm=Itm*IN=Itm*（KA） 計(jì)算基準(zhǔn)電流IN 1. d1點(diǎn)短路 （1）110KV系統(tǒng)變 IN==1.004（KA） （2）110KV火電廠 IN==0.4717（KA） （3）35KV系統(tǒng)變 IN==0.502（KA） 計(jì)算短路電流有名值 （1）110KV系統(tǒng)變 I″=2.91.004=2.9116（KA） I0.3=2.2901.004=2.30（KA） I0.6=2.1461.004=2.1545（KA） （2）110KV火電廠 I″=4.4960.4717=2.113（KA） I0.3=3.0150.4717=1.417（KA） I0.6=2.7380.4717=1.287（KA） （3）35KV系統(tǒng)變 I″=I0.3=I0.6=0.97060.502=0.4872（KA） 2.d2點(diǎn)短路 （1）110KV系統(tǒng)變 IN==3.121（KA） （2）110KV火電廠 IN==1.463（KA） （3）35KV系統(tǒng)變 IN==1.560（KA） 計(jì)算短路電流有名值 （1）110KV系統(tǒng)變 I″=0.543.121=1.685（KA） I0.3=0.5163.121=1.610（KA） I0.6=0.5443.121=1.698（KA） （2）110KV火電廠 I″=0.8091.463=1.1836（KA） I0.3=0.7551.463=1.104（KA） I0.6=0.7831.463=1.145（KA） （3）35KV系統(tǒng)變 I″=I0.3=I0.6=1.7231.560=2.688（KA） 3.d3點(diǎn)短路 （1）110KV系統(tǒng)變 IN==10.997（KA） （2）110KV火電廠 IN==5.155（KA） （3）35KV系統(tǒng)變 IN==5.499（KA） 計(jì)算短路電流有名值 （1）110KV系統(tǒng)變 I″=0.79310.997=8.721（KA） I0.3=0.74210.997=8.160（KA） I0.6=0.77010.997=8.468（KA） （2）110KV火電廠 I″=1.25.155=6.186（KA） I0.3=1.0855.155=5.593（KA） I0.6=1.1125.155=5.73（KA） （3）35KV系統(tǒng)變 I″=I0.3=I0.6=5.4991.324=7.281（KA） 將以上電流有名值制成下表 短路 點(diǎn) 110KV火電廠 110KV系統(tǒng)變 35KV系統(tǒng)變 總短路電流 0 0.3 0.6 0 0.3 0.6 0 0.3 0.6 0 0.3 0.6 d1 2.113 1.417 1.287 2.9116 2.30 2.1545 0.4872 5.512 4.204 3.929 d2 1.1836 1.104 1.145 1.685 1.610 1.698 2.688 5.557 5.402 5.531 d3 6.186 5.593 5.730 8.721 8.160 8.468 7.281 22.188 21.034 21.479 〈七〉電氣設(shè)備設(shè)計(jì)選擇 （一） 選擇母線（按最大允許電流選擇） 1． d1點(diǎn)短路。（110KV側(cè)） 母線最大工作電流按一臺(tái)（主）變?nèi)萘縼?lái)計(jì)算 Imax=（A） 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面。因?yàn)?10KV側(cè)為戶外配電裝置。所以選用軟導(dǎo)線。查《設(shè)計(jì)資料》表5-13初選用型號(hào)為L(zhǎng)GJ—50的鋼芯鋁絞線，由于是戶外裝置，所以按最熱月平均最高溫。即34℃查《電氣》附表3得環(huán)境修正系K=0.88。數(shù)（LGJ—50型導(dǎo)線在基準(zhǔn)溫度25℃時(shí)，載流量為210.0A） Ial34℃=0.88210.0=184.8（A）>110.22（A） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)（tk=0.4+0.2=0.6S） 周期分量熱效應(yīng) QP= =11.128 因tk<1秒，所以要計(jì)算非周期分量熱效應(yīng)Qnp且取T=0.05S Qnp=TI″2=0.055.5122=1.519 故QP+Qnp=QK=11.128+1.519=12.647 正常運(yùn)行時(shí)的導(dǎo)體溫度 θ=θ0+（θal-θ0） =34+（70-34）=67.417℃ 查《電氣》表4-6得C=88，滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小截面 Smin= 所以選擇LGJ-50型導(dǎo)線滿足要求 由于是軟導(dǎo)線，所以可不必校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 2．d2點(diǎn)短路 35KV側(cè) 35KV母線。按一臺(tái)主變?nèi)萘縼?lái)計(jì)算。因?yàn)?5KV電壓母線接于主變二次側(cè)，所以 Imax=（A） ．因?yàn)?5KV為室外設(shè)備，所以選用軟導(dǎo)線，查《設(shè)計(jì)資料》表5-13。初選用LGJ-120型導(dǎo)線。在基準(zhǔn)溫度25℃時(shí)載流量為380A，K值取0.88。則 Ial34℃=0.88380=334.4>314.918（A） ．熱穩(wěn)定校驗(yàn) （tk=0.4+0.2=0.6S） 同期分量熱效應(yīng) QP= 因?yàn)閠k<1S，所以應(yīng)算非周期分量熱效應(yīng)Qnp。且取T=0.05 Qnp=I〃2T=5.56720.05=1.544 故：Qk=Qp +Qnp=17.670+1.544=19.214 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 θ=θ0+（θal-θ0） =34+（70-34）=65.928℃ 查《電氣》表4-6得C=89，滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小截面 Smin= 滿足熱穩(wěn)定要求。 3．d3點(diǎn)短路 10KV側(cè) ．該側(cè)采用室內(nèi)配電裝置。所以θ0應(yīng)取最熱月平均最高溫度再加5℃，即34℃+5℃=39℃。查《電氣》附表3，K取0.81。導(dǎo)體采用矩形。因?yàn)榫匦螌?dǎo)體一般用于35KV及以下，電流在400A及以下的配電裝置中。而且矩形導(dǎo)體散熱條件好，便于固定和連接。查《手冊(cè)》表5-4。選用1條8010矩形導(dǎo)體，平放允許電流為1411A。豎放允許電流為1535A，集膚效應(yīng)系數(shù)KS=1.05 Ial34℃=0.811411=1142.91（A） 10KV母線按一臺(tái)主變?nèi)萘縼?lái)計(jì)算,因?yàn)?0KV電壓母線接在主變低壓側(cè),所以 Imax=（A） Ial34℃ > Imax ．熱穩(wěn)定效驗(yàn)： （tk=0.4+0.2=0.6S） 周期分量熱效應(yīng)： QP= 非周期分量熱效應(yīng)Qnp且取T=0.05 Qnp=I〃2T=22.18820.05=24.615 故：Qk=Qp +Qnp=268.889+24.615=293.499 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 θ=θ0+（θal-θ0） =39+（70-39）=67.832℃ 查《電氣》表4-6得C=92，滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小截面 Smin= 滿足熱穩(wěn)定要求。 ．動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： 導(dǎo)體 自振頻率由以下求得 m=hbpw=0.080.012700=2.16（kg/m） I=bh3/12=0.010.083/12=4.2610-7（m4） 按匯流母線為兩端簡(jiǎn)支多跨梁方式查表4-5，Nf=3.56 則f1= （L取1m） ==418.289（HZ）>155（HZ） 故 β=1 變壓器出口斷路器側(cè)短路時(shí)，（K=1.8） 則沖擊電流 Ish=1.8I〃=1.822.188=56.481（KA） 母線相間引力 （a=0.25m） fph=1.7310-7 =1.7310-7（） =2207.585（N/m） 導(dǎo)體截面系數(shù) W=0.5bh2=0.50.010.082=3210-6 m3 則 δ==6.899*106 （Pa） 硬鋁最大允許應(yīng)力 δal=70106 Pa > 6.899106 （Pa） 絕緣子間最大允許跨距 Lmax= = = （m） 所以L=1m滿足要求。 （二）選擇斷路器 1．設(shè)在110KV火電廠側(cè)變電站短路，則應(yīng)將110KV系統(tǒng)和35KV系統(tǒng)變兩個(gè)電源送出的短路電流與110KV火電廠送出的短路電流相比較，以兩者間大者為基準(zhǔn)選擇斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。 I〃=2.9166+0.4872=3.3988 > 2.113 I0.3=2.30+0.4872=2.7872 > 1.417 I0.6=2.1545+0.4872=2.6417 > 1.287 周期分量熱效應(yīng) Qp= [（KA）2S] Qnp=TI″2=0.053.39882=0.5776[（KA）2S] Qk=Qp+Qnp=4.811+0.5776=5.3886[（KA）2S] 沖擊電流 ish=1.8=8.652 （KA） imax==0.135 （KA） 由以上計(jì)算參數(shù)，參考《設(shè)計(jì)資料》表5-26可選擇SW6—110型斷路器。其計(jì)算參數(shù)與SW6—110參數(shù)比較如下： 計(jì)算數(shù)據(jù) SW6—110 UNS 110KV UN 110KV Imax 0.135KA IN 1200KA I″ 2.113KA Inbr 21KA ish 8.652KA iwt 55KA QK 5.3886[（KA）2S] It2 *t 15.84[（KA）2S] 通過(guò)以上比較 SW6—110型斷路器完全能滿足要求 2．35KV側(cè)出線斷路器選擇 最大持續(xù)工作電流 Imax==0.1297 （KA） 最大短路電流 I″=1.1836+1.685=2.8686（KA） I0.3=1.104+1.610=2.714（KA） I0.6=1.145+1.698=2.843 （KA） 沖擊電流 ish=1.8=7.302 （KA） 周期分量熱效應(yīng) Qp= [（KA）2S] 非周期分量 Qnp=I〃2T=2.868620.05=0.411 故：Qk=Qp +Qnp=4.91+0.411=5.321 由計(jì)算數(shù)據(jù)與SW3—35/600參數(shù)比較如下： 計(jì)算數(shù)據(jù) SW3—35/600 UNS 35KV UN 35KV Imax 129.7A IN 600A I″ 2.8686KA Inbr 6.6KA ish 7.302KA iwt 17KA QK 5.321[（KA）2S] It2 *t 6.624[（KA）2S] 通過(guò)以上比較： SW3—35/600型斷路器完全能滿足要求 3．10KV側(cè)斷路器選擇 Imax==0.0648（KA）=64.8（A） I″=6.186+8.721=14.907（KA） I0.3=5.593+8.160=13.753（KA） I0.6=5.730+8.468=14.198 （KA） 周期分量熱效應(yīng) Qp= [（KA）2S] 非周期分量 Qnp=I〃2T=14.90720.05=11.111 故：Qk=Qp +Qnp=126.874 沖擊電流 ish=1.8=53.665（KA） 由計(jì)算數(shù)據(jù)與SN10—10/1000參數(shù)比較如下： 計(jì)算數(shù)據(jù) SN10—10/1000 UNS 10KV UN 10KV Imax 64.8A IN 1000A I″ 14.904KA Inbr 28.9KA ish 53.665KA iwt 71KA QK 126.874[（KA）2S] It2 *t 2924[（KA）2S] 通過(guò)以上比較： SN10—10/1000型斷路器完全能滿足要求 （三）選擇隔離開(kāi)關(guān) 1．110KV側(cè)選 GW2—110 計(jì)算數(shù)據(jù) GW2—110 UNS 110KV UN 110KV Imax 135A IN 600A ish 8.652KA ies 50KA QK 5.3886[（KA）2S] It2 *t 1425[（KA）2S] 2．35KV側(cè)選 GW2—35 計(jì)算數(shù)據(jù) GW2—35 UNS 35KV UN 35KV Imax 129.7A IN 600A ish 7.302KA ies 50KA QK 5.321[（KA）2S] It2 *t 1425[（KA）2S] 3．10KV側(cè)選 GN6—10/1000 計(jì)算數(shù)據(jù) GN6—10/1000 UNS 10KV UN 10KV Imax 64.8A ish 53.665KA QK 126.874[（KA）2S] （四）選擇10KV母線的支持絕緣子 由前面的計(jì)算可知 UN=10KV Imax=64.8A ish=53.665KA QK=126.874[（KA）2S] 查表5-52，試選用型號(hào)為ZNA—10的支持絕緣子 Fmax=1.73 = =1.993KN m==203.4Kg ZNA—10支持絕緣子的機(jī)械破壞負(fù)荷為375Kg可見(jiàn)滿足要求。 （五）選擇110KV一回路上一組CT 負(fù)載接線如圖 1． 電流互感器的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表如下 儀表名稱 CT的二次側(cè)負(fù)載（V.A） A相 B相 C相 電流表（A） —— 3 —— 功率表（W） 1.45 —— 1.45 電度表（wh） 0.5 —— 0.5 總 計(jì) 1.95 3 1.95 2． 選擇互感器： 110KV有關(guān)數(shù)據(jù)如下： UN=110KV Imax=135A ish=8.652KA QK=5.389[（KA）2S] 互感器選擇： 電流互感器安裝處電壓為110KV，最大工作電流為135A，安裝在室外。查表5-51選LCWD—110室外型電流互感器，互感器變比為600/5，級(jí)數(shù)組合，選0.5級(jí)。其次負(fù)荷為12Ω。動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kes=60，熱穩(wěn)定系數(shù)為34。 3． 選擇互感器連接導(dǎo)線截面 最大相負(fù)荷阻抗：Xb==0.12Ω 互感器二次額定阻抗： ZN2=1.2Ω 電流互感器連線為完全星型連接。連接線的計(jì)算長(zhǎng)度LC=L，則S≥=0.714（mm）2 選用標(biāo)準(zhǔn)截面為0.8mm2的銅線 4． 校驗(yàn)所選電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （I.N1*Kt）2=（34*0.6）2=416.16[（KA）2S] > 5.389 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：50.912KA > 8.562KA 均滿足要求，故LCWD—110合格 〈八〉配電裝置設(shè)計(jì) 1．110KV側(cè) 本所為一般變電所，從原始資料分析可知，它在郊外土地教寬裕，并為110KV，所以采用戶外配電裝置。戶外配電裝置有以下特點(diǎn)：建設(shè)周期短，擴(kuò)建方便，便于帶電作業(yè)，土建工作量和費(fèi)用較少，各設(shè)備之間距離較大。但易受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣。 2．35KV側(cè) 一般情況下，35KV變電所配電裝置采用戶外式，并因?yàn)楸舅诮纪猓玫胤奖?，所以采用戶外式? 3．10KV側(cè) 采用室內(nèi)成套配電裝置，電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，所有電器組裝成一體，減少了安裝工作量，并且不受外界環(huán)境影響，運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便。 4． 本所的戶外式配電裝置均采用中型。 因?yàn)閺脑假Y料分析可知，本地地震烈度達(dá)到7級(jí)，故應(yīng)采用抗振性能較好的中型配電裝置。它有如下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠，布置較清晰，施工和檢修比較方便，構(gòu)架低，鋼材用量少，造價(jià)低。 參考文獻(xiàn) 〈一〉 《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） 西北、東北電力設(shè)計(jì)院編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 〈二〉 《發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備》 湖南電力學(xué)校主編 水利電力出版社 〈三〉《電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)》 西安電力學(xué)校王學(xué)新主編 水利電力出版社 〈四〉 《電力系統(tǒng)分析》 何仰贊 溫增銀 汪馥英 周勤慧編 華中理工大學(xué)出版社 〈五〉《電氣設(shè)備》 〈六〉《電力系統(tǒng)分析及電力網(wǎng)分析》