110kv变电站电气设计毕业设计(编辑修改稿)

110kv变电站电气设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

对于发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严重时，应按严重情况校验。 二、 110KV 侧断路器的选择 在本设计中 110KV 侧断路器采用 SF6高压断路器，因为与传统的断路器相比 SF6高压断路器具有安全可靠，开断性能好，结构简单，尺寸小，质量轻，操作噪音 小，检修维护方便等优点，已在电力系统的各电压等级得到广泛的应用。 110KV 的配电装置是户外式，所以断路器也采用户外式。 从《电气工程电器设备手册》（上册）中比较各种 110KVSF6 高压断路器的应采用 LW11110 型号的断路器。 校验： LW 11110 断路器的具体技术参数如下： 19 额定电压 最高工作电压 额定电流 额定开断电流 动稳定电流 110KV 123 （ 145） KV 1600 3150 40KA 80KA 100KA 热稳定电流（ 3S） 额定关合电流 固有分闸时间 分闸时间 (3S) 40kv 80KA 100KA ≤ 40ms ≤ 135ms 由上表知： 110KV，不小于装设断路器所在电网的额定电压 ： Imax==(31/2Un)=*31500/(31/2*110)= 该断路器的额定电流为 1600A（最小的），大于通过该断路器的最大持续工作电流 此断路器的额定开断电流 Iekd= 短路电流周期分量： Izk= IekdIzk Ieg=80KA Ich= IegIch 动稳定电流： idw=80KA ich= idwich 热稳定效应： Qd=[(I\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(+10*+)/12]*3= 20 Ir2t=*3=Qd 操作机构，采用气动 带 操动机构；由《电气工程电气设备手册》（上册） 查得应采用 CQA1 型电气操动机构。 三、 110KV 隔离开关的选择 应采用户外型隔离开关 参考《电气工程电气手册》（上册），可知应采用 GW5110G 高压隔离开关。 此隔离开关技术数据如下： 额定电压 额定电流 动稳定电流值 动稳定电流值 操动机构 110KV 600A 50KA 72KA 16(4S) 40(5S) CS17G 校验： 通过隔离开关的最大持续工作电流为 隔离开关的额定电流为 600A，大于通过隔离开关的最大持续工作电流。 动稳定校验： 动稳定电流： idw=50KA ich= idw＞ ich 热稳定效应： Qd=[(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12] *t=[(+10*+)/12]*5= Ir2t=142*5=980Qd 操动机构： CS17— G 四、敞露母线选择 （参考资料：《发电厂电气设备》于长顺主编） 21 硬母线一般是指配电装置中的汇流母线和电气设备之间连接用的裸硬导体。 硬母线分为敞露式和封闭式两类。 ： 目前母线材料广泛采用铝材，因为铝 电阻率较低，有一定的机械强度，质量轻、价格较低，我国铝材的储量丰富。 钢虽有较好的性能，但价格贵，我国储备不多。 所以只有在一些特殊场合，如工作电流较大，位置特别狭窄，环境对铝材有严重腐蚀的情况下 才 用 钢 材。 综上所述，在本设计中母线材料 采 用铝。 硬母线截面积形状一般有矩形、槽型、和管型。 矩形母线散热条件好，有一定的机械强度，便于固定和连接，但集肤效应较大，矩形母线一般只用于 35KV及以上，电流在 4000A 级以下的配电装置中。 槽形母线的机械性能强度较好，集肤效应较小，在 4000－ 8000A 时一般 才用槽形母线。 管形母线集肤效应较小，机械强度高，管内可用水或风冷却，因此可用于800A 及以上的大电流母线。 此外，管形母线表面光滑，电晕放电电压高，因此，110KV 以上配电装置中多 采 用管形母线。 由以上分析知：在本设计中 110KV 采 用槽形母线， 35KV、 10KV 采 用矩形母线。 管形母线在支柱绝缘子上放置方式有两种：竖放和平放。 平放比竖放散热条件差，允许电流小。 三相母线的布置方式有水平布置和垂直布置，水平布置母线竖放时，机械强度差，散热条件好。 垂直布置母线竖放时，机械强度和散热条件都较好，但增加了配 电装置的高度。 22 综上，矩形母线在支柱绝缘子上采用水平布置母线竖放。 ： 本设计中母线的截面按长期允许电流选择。 按长期允许电流选择时，所选母线截面积的长期允许电流应大于装设回路中最大持续工作电流即， Iy≥ Imax Iy=kIye Iy指基准环境条件下的长期允许电流 K 指综合校正系数 110KV 母线截面选择： Imax== 从《电力工程电气手册》第八章第一节表 83 中查的应选用载流量为 2280（ A）的双槽形母线，其参数如下： h(mm) ： 75， b(mm)： 35， t(mm)： 4， r(mm)：6 双槽形导体截面积 S(mm2)： 1040，集肤效应系数：。 35KV 母线截面选择： Imax==*[31500/(31/2*)]=(A) 10kv 母线截面选择： Imax==*[31500/(31/2*)]=(A) 从《电力工程电气手册》第八章第一节 表 83 中查得应选用载流量为 692（ A）单条竖放的导体，导体尺寸： h*b=50*5(mm*mm) 五、 110KV 电流互感器选择 由《电气工程电气设备手册》（上册）中比较分析得，在本设计中宜采用LCWB－ 110（ W）型号的电流互感器，技术数据如下： 23 额定电流 二次组合 准确级准 短时热稳定电流 动稳定电流 10％倍数二次负荷 110KV 600A (KA) 4080(KA) P/P/P/ 此电流互感器为多匝油浸式瓷绝缘电流互感器，其性能符合国际和 IEC 的有关标准，具有结构严密，绝缘强度高，介质损耗率和局部放电量低，可靠性高以及运行维护简单方便等特点。 Imax==（ 31/2Un） =*31500/（ 31/2*110） = Ie1=300A, Ie1Imax 热稳定效验： LH 的热稳定能力用热稳定倍数 Kr 表示。 热稳定倍数 Kr 等于 1S内允许通过的热稳定电流与一次额定电流之比。 (KrIe1)2*t≥ Qd (KrIe)2*t=(I 热 min/Ie*Ie)2*t=()2*1= Qd= ∴ (KrIe1)2tQd 符合要求 动稳定效验： LH 的动稳定能力用动稳定倍数 Kr 表示。 Kd 等于内部允许通过 极限电流的峰值与一次额定电流之比。 （ Kd21/2Ie1）≥ I(3)ch （ Kd21/2Ie1） =21/2*40=(按最小动稳定电流计算 ) ich= ∴ (Kd21/2Ie1)ich 符合要求 六、电压互感器的选择 从《电气工程设备手册》（电气一次部分）中比较各种电压互感器后选择 JCC系列的电压互感器。 该系列电压互感器为单相、三绕组、串及绝缘，户外安装互感器，适用于交流 50HZ 电力系统，作电压、电能测量和继电保护用。 24 型号含义： J:电压互感器 ， C:串级绝缘， C:瓷箱式。 七、高压开关柜的选择 近年来高压开关柜（简称开关柜）的开发和制造发展的步伐比较快。 额定电压有 35KV 等多种，额定电流可达到 3150A，开断电流可达到 50KA。 高压开关柜应实现电器和机械的“五防闭锁”，防止误操作，提高安全可靠性，“五防”的具体要求是： 1. 防止误合、误分断路器。 2. 防止带负荷分、合隔离开关。 3. 防止带电挂接地线。 4. 防止带接地线合闸。 5. 防止误入带电间隔。 （一）、 35KV 侧高压开关柜的选择 从《电气工程电气设备手册》（电气一次部分）第 11 章中比较各开关柜选择 GBC— 35 型手车式高压开关柜。 GBC— 35 型手车式高压开关柜系三相交流 50HZ 单母线系统的户内保护型成套装置。 作为接受和分配 35KV 的网络电能之用。 该开关柜为手车结构，采用空气绝缘为主。 各相带电体之间绝缘距离不小于 30 mm ，只有个别部位相间不足时才设置极间障。 开关柜主母线采用矩形铝母线，水平架空装于柜顶，前后可以观察。 联络母线一般采用 Φ 50*5 铝管，呈三角形布置在柜的下部。 除柜后用钢网遮拦以便观察外，开关柜的下面，柜间及柜的两侧，均 采用钢板门或封板中以保护。 GBC— 35 型手车式高压开关柜技术数据 25 名称 参数 名称 参数 额定电压 35KV 最大关合电流 42KA 最高工作电压 极限通过电流 42KA 最大额定电流 1000A 2S 热稳定电流 16KA 额定断开电流 16KA 额定断流容量 1000MVA 35KV 变压器出线开关柜方案选择： Imax==31500/31/2*= 电流互感器选择 主要设备： LCZ— 35 型电流互感器 ZN— 35/1000A— 型真空断路器 CD10I 型电磁操作机构 35KV 出线开关柜方案选择： Imax=S/31/2U=7000*(1+5%)/*31/2*37=124A 一次线路选择 主要设备： LCZ— 35 型电流互感器 避雷器选择 主要设备： F235 型避雷器、 JS2 型放电记录器 电压互感器选择 主要设备： JDJJ235 型电压互感器、 RN235 型 熔断器 有关设备校验： ZN— 35/1000A— 型真空断路器 ZN— 35/1000A— 型真空断路器的技术 参数如下： 26 资料参考《电气工程电气设备手册》表 433 额定电压 最高工作电压 额定电流 额定开断电流 动稳定电流 35KV 630A 1000A 8KA 20KA 32KA 热稳定电流（ 2S） 额定关合电流 固有分闸时间 生产厂家 8KA 20KA 32KA ≤ 西安电器设备厂 此断路器的额定关合电流 Ieg=20KA Ich= IegIch 动稳定校验 动稳定电流： idw=20KA, ich=, idwich 热稳定效应： Qd=(I\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12*t=（ +10*+） /12*2= Ir2t=82*2=128Qd 校验合格 LCZ35 型电流互感器的校验 从《电气工程电气设备手册》表 311 查得参数 额定电流比 准确级准 短时热稳定电流 动稳定电流 201000/5 （ B） 13(1S) (KA) (KA) 27 上表中的动稳定电流、短时 热稳定电流 是 在额定电流为 200KA 的情况下取的热稳定校验 ： LH 的热稳定能力用热稳定倍数 Kr 表示。 热稳定倍数 Kr 等于 1S 内允许通过的热稳定电流与一次额定电流之比。 （ KrIe1） 2*t≥ Qd (KrIe)2*t=[(I 热 min/Ie)*Ie]2*t=(32)2*2=2048A2S Qd=[(I\\2+10I2+I2zt)/12]*t=[(+10*。