110kv变电站电气一次部分初步设计说明书(编辑修改稿)

110kv变电站电气一次部分初步设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

图 计算电路图及其等值网络 当短路发生在 f3 点时，分变压器低压侧并列运行和变压器低压侧分列运行两种情况进行计算， 变压器低压侧分列运行三相短路电流计算电路图及其等值网络如图 所示 短 路 点 编 号 短路类型 0s 短 路电 流周期 分 量有 名 值 I 39。 39。 (kA) 2s 短 路电 流有名 值 I (kA) 4s 短 路电 流有名 值 I (kA) 短路 电 流 冲 击 值 i (kA) 短路 全 电 流最 大 有 效 值 I sh (kA) 短路 容 量 S 39。 39。 (MVA) f1 三相短路 f 2 三相短路 f 3 三相短路 39。 f 3 三相短路 图 变压器低压侧分列运行计算电路图及其等值网络 三相短路电流计算结果见表。 表 短路电流计算结果 表 第 5章 高压电器设备选择 第 节 电器选择的一般条件 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。 在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采 用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。 尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。 电器要能可靠的工作，必须 按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。 1) 按正常工作条件选择电器 a) 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 U N 不低于装置 地 点 电 网额定电压 UNs的条件选择，即 UN≥ UNs b) 额定电流 电器的额定电流 IN 是指在额定周围环境温度θ 0 下，电器的长期允许电流。 IN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 Imax，即 IN≥ Imax c) 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。 2) 按短路情况校验 a) 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 It2t≥ Qk 式中 Qk—— 短路电流产生的热效应； I t 、 t —— 电器允许通过的热稳定电流和时间。 b) 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 ies≥ ish 或 Ies≥ Ish 式中 ish 、 Ish—— 短路冲击电流幅值及其有效值； ies 、 Ies—— 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： i) 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。 ii) 采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定。 iii) 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。 b) 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 期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定： i) 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规划（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。 ii) 短路种类 一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按 最严重的情况验算。 计算数据 LW11110 UNs 110(kV) UN 110(kV) Imax (A) IN 1600(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA s) 2 I tt 3969(kA2s) ish (kA) ies 80(kA) iii) 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。 c) 短路计算时间 校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 tk 为继电保护动作时间 tpr和相应断路器的全开断时间 tab之和，即： tk＝ tpr+tab 而 tab＝ tin+ta 式中 tab —— 断路器全开断时间； t pr —— 后备保护动作时间； tin —— 断路器固有分闸时间； ta —— 断路器开断时电弧持续时间。 开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故电器的开断计算时间 tbr应为主保护时间 tpr1和断路器固有分闸时间之和，即 Tbr＝ tpr1+tin 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 入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、 保证无故障部分正常运行，能起保护作用。 高压断路器是开关电器中最为完善的一种 设备。 其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流。 本变电站高压断路器选择如下（选择和校验计算见计算书第 4 章）： (1)110kV 线路侧及变压器侧：选择 LW11110 型 SF6 户外断路器。 (2)35kV 线路侧及变压器侧：选择 型真空 户外断路器。 计算数据 计算数据 UNs 35(kV) UN (kV) Imax (A) IN 1600(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA s) 2 I tt 3969(kA2s) ish (kA) ies 80(kA) KYN28A12(Z)/ 10( 12(kV) (A) 1250(((2 (kA s) 3969(kA2 s) ( (3)10kV 线路侧：选择 KYN28A12(Z)/ 型高压开关柜。 计算数据 计算数据 UNs 35(kV) UN (kV) Imax (A) IN 1600(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA s) 2 I tt 3969(kA2s) ish (kA) ies 80(kA) KYN28A12(Z)/ 10( 12(kV) (A) 1250(( A)(2 (kA s) 3969(kA2 s) ( (4)10kV 变压器侧：选择 KYN28A12(Z)/ 型高压开关柜。 计算数据 KYN28A12(Z)/ UNs 10(kV) UN 12(kV) Imax (A) IN 2020(A) I (kA) INbr (kA) ish (kA) iNcl 80(kA) Qk 2 (kA s) 2 I tt 3969(kA2s) ish (kA) ies 80(kA) 第 隔离开关的选择 隔离开关也是变电站中常用的电器，它需与断路器配套使用。 但隔离开关无灭弧 装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。 隔离开关的主要用途： 1)隔离电压 在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全。 2)倒闸操作 投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成。 3)分、合小电流 因隔离开关具有一定的分、合小电感电 流和电容电流的能力，故一般可用来进行以下操作： a) 分、合避雷器、电压互感器和空载母线； b) 分、合励磁电流不超过 2A 的空载变压器； c) 关合电容电流不超过 5A 的空载线路。 本变电站隔离开关的选择 (1)110kV：选择 GW5110Ⅲ /100080 计算数据 GW5110Ⅲ /100080 UNs 110(kV) UN 110(kV) Imax (A) IN 1000(A) Qk 2 (kA s) 2 I tt 2311(kA2s) ish (kA) ies 80(kA) (2)35kV：选择 GW435D/100083 计算数据 GW435D/100083 UNs 35(kV) UN 12(kV) Imax (A) IN 1000(A) Qk 2 (kA s) 2 I tt 2500(kA2s) ish (kA) ies 83(kA) 第 节 电流互感器的选择 互感器（包括电流互感器 TA 和电压互感器 TV）是一次系统和二次系统间的联络 元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈 和电压线圈供电，正确反映电气设备 的正常运行和故障情况。 互感器的作用是：将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压 (100V)和小电流 (5A 或 1A)，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构小 巧、价格便宜和便于屏内安装。 使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地， 从而保证了设备和人身的安全。 本变电站电流互感器选择： 110k 线路侧及变压器侧选用 LCWB6110 型瓷绝缘户外电流互感器，校验合格。 35kV 线路侧选用 LZZB835 型支柱式、 LRD3 LR35 型装入式电 流互感器，校验合格，配置位置参见主接线图； 35kV 变压器侧选用 LRD3 LR35 型装入式电流互感器，校验合格，配置位置参见主接线图。 10kV 线路侧及变压器侧选用 LA10 型穿墙式电流互感器，校验合格。 第 节 电压互感器的选择 110kV 出线选用 TYD110/ 3 型成套电容式电压互感器，校验合格。 110kV 母线选用 JDCF110 型单相瓷绝缘电压互感器，校验合格。 35kV 母线选用 JDZXW35型单相环氧浇注绝缘电压互感器，校验合格。 10kV 母线选用 JSZX110F 型三相环氧浇 注绝缘电压互感器，校验合格。 第 节 高压熔断器的选择 熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。 35kV 母线电压互感器选用 RXW35/ 型户外跌落式高压熔断器保护，校验合格。 10kV 母线电压互感器选用 RN210/ 型户内限流式高压熔断器保护，校验合格。 第 6 章 配电装置设计 配电装置是变电站的重要组成部分。 它是根据主接线的连接方式，由开关设备、保护和测量电路、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。 配电装置应满 足以下基本要求： 1)配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策。 2)保证运行可靠。 按照系统和自然条件，合理选用设备，在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离。 3)便于检修、巡视和操作。 4)在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。 5)安装和扩建方便。 配电装置设计的基本步骤： 1)根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素选择配电装置的型式； 2)拟定配电装置的配置图； 3)按照所选设备的外形尺寸、运输方法、检修及巡视的安 全和方便等要求，遵照《配电装置设计技术规程》的有关规定，并参考各种配电装置的典型设计和手册， 设计绘制配电装置的平、断面图。 普通中型配电装置，我国有丰富的经验，施工、检修和运行都比较方便，抗震能 力好，造价比较低，缺点是占地面积较大；半高型配电装置占地面积为普通中型的 47%，而总投资为普通中型的 %，同时，该型布置在运行检修方面除设备上方有 带电母线外，其余布置情形与中型布置相似，能适应运行检修人员的习惯与需要。 高 型一般适用于 220kV 及以上电压等级。 本变电站有三个电压等级， 110kV 主接线不 带旁路母线，配电装置采用屋外中型单列布置； 35kV 主接线带旁路母线，配电装置采用屋外半高型布置； 10kV 配电装。