110kv变电站电气一次初步设计书_设计总说明书(编辑修改稿)

110kv变电站电气一次初步设计书_设计总说明书(编辑修改稿)内容摘要：

之间交换功率的重要任务，在生产上电力变压器制成有单相、三相、双 绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。 主变压器台数的选择 （ 1）对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。 （ 2）对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。 （ 3）对于规划只装设两台主变压器的变电站，其变压器基础宜按大于变压器容量的 1～ 2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。 根据本变电站 110kv 变电站一次 初步设计指导书可知： 主变台数及容量：待建 DK110kV 变电站主变台数及容量为：本期 2 ，远景规划： 2。 电压等级：待建 DK110kV 变电站有三个电压等级，分别为： 110kV、 35kV 和 10kV。 故可选择两台型号为 SFS731500/110 的变压器。 110KV 变电站电气一次初步设计书 16 主变压器参数如下图所示 : 型号 额定 容量 额定电压（ KV) 空载电流 空载损耗 阻抗电压（ %） 高压 中压 低压 高中 高 低 中低 （ KVA) （ %） (KW) SFS7 31500/110 31500 115 46 18 110KV 变电站电气一次初步设计书 17 第 4章 短路电流计算 第 节 短路电流计算的目的 在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。 短路电流计算的目的主要有以下几方面： （ 1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需要进行必要的短路电流计算。 （ 2）在选择 电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠的工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 例如：计算某一时刻短路电流的有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。 （ 3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对低的安全距离。 （ 4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。 （ 5）接地装置的设计，也需用短路电流。 第 节 短路电流计算的一般规定 ． 1 验算导体和电器时所用的短路电流，一般有以下规定： 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行； （ 2）同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）； （ 3）短路发生在短路电流为最大值的瞬间； （ 4）所有电源的电动势相位角相同； （ 5）正常工作时，三相系统正常运行； （ 6）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。 对异步电动机的作用，仅在确定短路电流的冲击值和最大全电流有效值时才予以110KV 变电站电气一次初步设计书 18 考虑。 . 接线方式 计算短 路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 . 计算容量 应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后 5~10 年）。 . 短路种类 一般按三相短路计算。 若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况校验。 . 短路计算点 在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大地点，称为短路 计算点。 对于带电抗器的 6~10kv 出线与厂用分支回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取在电抗器前。 选择其余的导体和电气时，短路计算点一般取在电抗器后。 第 节 短路电流计算的步骤 在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用计算曲线法。 其具体计算步骤如下： . 绘制等值网络 （ 1）选取基准功率 BS 和基准电压 B avUU ； （ 2）发电机电抗用 39。 39。 dx ，略去各网络元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路； （ 3）无限大功率电源的内电抗等于零。 （ 4）略去负荷。 . 进行网络变换 110KV 变电站电气一次初步设计书 19 按网络变换的原则，将网络中的电源合并成若干组，例如，共有 g 组，每组用一个等值发电机代表。 无线大功率电源（如果有的话）另成一组。 求出各等值发电机对短路点的转移电抗 fix （ i=1,2,„ ,g）以及无限大功率电源对短路点的转移电抗 fsx。 . 将前面求出得转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行规算，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗。 1 , 2 , .. ., 8 )Nij s i f iBSx x iS （ 式中， NiS 为第 i台等值发电机的额定容量，即由它所代表的那部分发电机的额定容量之和。 . 由 12, , ...j s j s j s gx x x 分别根据适当的计算曲线找出指定时刻 t 各等值发电机提供的短路周期电流标幺值 1 * 2 * *, , ...,P t P t P t gI I I。 . 网络 中无限大功率电源供给的短路电流周期是不衰减的，并由下式确定 *1PSfsI x ．计算短路电流周期分量的有名值。 第 i 台等值发电机提供的短路电流为 * * * 3i i iNiP t P t N i P tavSI I I IU 无限大功率电源提供的短路电流为 * * * 3BP s P s B P savSI I I IU 短路点周期电流的有名值为 110KV 变电站电气一次初步设计书 20 **1 33igNi BP t P t P Si A V A VS SI I IUU 式中， avU 应取短路处电压级的平均额定电压； NiI 为规算到短路处电压级的第 i 台等值发电机的额定电流； BI 为对应于所选基准功率 BS 在短路处电压级的基准电流。 第 节 短路电流计算结果 ． 本变电站短路电流计算结果如下 三相短路电流计算电路图： 等值电路图： 0 0110KV 变电站电气一次初步设计书 21 ． 三相短路电流计算结果： 短路点编号 短路类型 稳态短路电流 冲击短路电流 K1 三相 短路 K2 三相 短路 K3 三相 短路 110KV 变电站电气一次初步设计书 22 第 5章 高压电器设备选择 第 5． 1 节 电气选择的一般条件 电器选择是发电厂和变电站电气设计的主要内容之一。 正确的 选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。 在进行电气选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。 . 按正常工作条件选择电气 （ 1）额定电压和最高工作电压 在选择电器时，一般可按照电器的额定电压 NU 不低于装置地点电网额定电压 NSU 的条件选择，即 N NSUU （ 2）额定电流电 器的额定电流 NI 是指在额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。 NI 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流maxI ，即 maxNII （ 3）按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤其是小环境）条件当气温、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件是，应采取措 施。 . 按短路情况校验 （ 1）短路热稳定校验 短路电流通过电器时，电器各部件温度应不超过允许值。 满足热稳定的条件为 2tkI t Q 式中 KQ 短路电流产生的热效应； 110KV 变电站电气一次初步设计书 23 ,tIt 电器允许通过的热稳定电流和时间。 （ 2）电动力稳定校验 电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。 满足动稳定的条件为 es sh es shi i I I 或 式中 esi 短路冲击电流幅值及其有效值； shi 电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： 1）熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。 2）采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定。 3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。 （ 3）短路电流计算的条件 为使电器具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内使用电力系统发展的需要，做验算用的短路电流应按下列条件确定： 1）容量和接线：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展计划（一般为本工程建成后 5~10 年）；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。 2）短路种类：一般按三相短路验算，若其它短路种类较三相短路严重时，则按最严重的情况验算。 3）计算短路点：选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。 （ 4）短路计算时间 检验电器的热稳定和开断能力时，还必须合理的确定短路计算时间。 验算热稳定的计算时间为继电 保护动作时间和相应断路器的全开断时间之和。 开断电器应能在最严重的情况下开断电流，故电器的开断计算时间应为主保护时间和短路器固有分闸时间之和。 110KV 变电站电气一次初步设计书 24 第 节 高压断路器的选择 高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退。