110kv变电站电气一次部分设计_发电厂课程设计报告(编辑修改稿)

110kv变电站电气一次部分设计_发电厂课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

型隔离开关 计算数据 GW435/600 NsU 35KV NU 35KV maxI 196A NI 600A KQ 2kAS 2tIt 1280 2kAS shi esi 50KA (4)10KV变压器侧及母线侧 ：选择 GN110/400型隔离开关 表 13 GN110/400隔离开关 计算数据 GW535/1250 NsU 10KV NU 10KV maxI 305A NI 400A KQ 2kAS 2tIt 980 2kAS shi esi 50KA 电流、电压互感器的选择及校验 电流互感器的选择及校验 电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。 对于 6~20KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构 或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，对于 35KV及以上配电装置，一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器，有条件时，应尽量釆用套管式电流互感器。 电流互感器的二次侧额定电流有 5A和 1A两种，一般弱电系统用 1A，强电系统用 5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用 1A。 15 (1)电流互感器选择的具体技术条件如下： ① 一次额定电流的选择： 当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大 1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。 电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的 1/3进行选择。 电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。 当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。 ② 准确级的选择： 与仪表连接接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于以下要求： 用于电能测量的互感器准确级： ； ； 度表也应配用 ； ，可配用 ；一般保护用的电流互感器可选用 3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用 D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按 10%倍数曲线进行校验计算。 A． 一次侧额定电压： Un≥ Ug Ug为电流 互感器安装处一次回路的工作电压， Un为电流互感器额定电压。 B． 热稳定校验 : 电流互感器热稳定能力常以 1s允许通过一次额定电流 I1n来校验 ： (I1n Kt)178。 ≥ I∞ 178。 tdz Kt为 CT的 1s热稳定倍数； C． 动稳定校验： 内部动稳定可用下式校验： 2 I1nKdw≥ ich I1n 电流互感器的一次绕组额定电流（ A） ich 短路冲击电流的瞬时值（ KA） KdwCT的 1s动稳定倍数 16 （ 2） 110KV母变压器侧与进线侧选电流互感器型号 为 LB110/2 600/5型，其参数如下表所示： 表 14 LB110/2 600/5型电流互感器 型号 额定电 流比 (A) 级次 组合 准确 级次 二次负荷 (Ω ) 10%倍数 1S热稳定倍数 动稳定倍数 二次负荷(Ω ) 倍数 LB110 2 600/5 （ 3） 35KV变压器 侧与出线侧 选电流互感器型号为 LA10/500/5型 ，其参数如下表所示： 表 15 LA10/500/5型电流互感器 型号 额定电 流比 (A) 级次 组合 准确 级次 二次负荷(Ω ) 10%倍数 1S热稳定倍数 动稳定倍数 二次负荷(Ω ) 倍数 LCWD13 1200/5 38 （ 4） 10KV变压器侧与出线 侧 选电流互感器型号为 LA10/500/5型 型，其参数如下表所示： 表 16 LA10/500/5电流互感器 型号 额定电 流比 (A) 级次 组合 准确 级次 二次负荷(Ω ) 10%倍数 1S热稳定倍数 动稳定倍数 二次负荷(Ω ) 倍数 LA10 500/5 电压互感器的 型式应根据使用条件选择： 6－ 20KV屋内配电装置，一般釆用油浸绝缘结构，也可釆 用树脂绕注绝缘结构的电压互感器。 35－ 110KV的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器， 220KV以上，一般釆用电容式电压互感器。 当需要和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器，或有第三绕组的单相电压互感器组。 电压互感器三个单相电压互感器接线，主二次绕级连接成星形，以供电给测量表计，继电器以及绝缘电压表，对于要求相电压的测量表计，只有在系统中性点直接接地时才能接入，附加的二次绕组接成开口三角形，构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号（绝缘检查）继电器。 17 （ 1） 110KV选择 电压互感器 JCC－ 110型，其参数如下表所示： 表 17 JCC－ 110型电压互感器 型式 额定变比 在下列准确等级 下额定容量(VA) 最大容量(VA) 连接组 1 级 3 级 单相 (屋外式 ) JCC110 10031003110000 500 1000 2020 1/1/11212 （ 2） 35KV选择电压互感器 JDJJ－ 35型，其参数如下表所示： 表 18 JDJJ－ 35型电压互感器 型式 额定变比 在下列准确等级 下额定容量 (VA) 最大容量 (VA) 1级 3级 单相 (屋外式 ) JDJJ35 100/3100/335000 150 250 600 1200 （ 3） 10KV选择电压互感器 JDZ－ 10 型，其参数如下表所示： 表 19 JDZ－ 10型电压互感器 型式 额定变比 在下列准确等级 下额定容量 (VA) 最大容量 (VA) 1级 3级 单相 JDZ10 10000/100 80 150 300 500 高压熔断器的选择及校验 高压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。 按安装条件及用途选择不同类型高压熔断器如屋外跌落式、屋内式，对于一些专用设备的高压熔断器应选专用系列；我们常说的保险丝就是熔断器类。 其结构一般包括熔丝管、接触导电部分、支持绝缘子和底座等部分，熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。 熔件是利用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔件发热而熔化，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的金属缠绕垫。 高压熔断器工作于 35kV 及以下电力变压器。 而且需要满足 熔断器额定电压 UN≥安装处电网额定电压 USN；熔 断器熔管的额定电流 IFTN≥熔体额定电流 IFSN，而且熔体额定电流 IFSN=KImax（ K 为可靠系数，取 ～ ，此处选择 K=）。 18 （ 1） 35KV选择熔断器 RW935型，其参数如下表所示： 表 20 RW935型熔断器 系列型号 额定电压 (KV) 额定电流 (A) 断流容量 (MVA) 备注 RW935 35 2020 保护户外电压互感器 （ 2） 10KV选择熔断器 RN210型，其参数如下表所示： 表 21 RN210型熔断器 系列型号 额定电压 (KV) 额定电流 (A) 断流容量 (MVA) 备注 RN2 10 1000 保护户内电压互感器 母线的选择及校验 在变电站和发电厂，为了汇集、分配和传输电能，常常需要设置母线。 变电站屋内和屋外配电装置的主母线、变压器等电气设备与配电装置母线之间的连接导线、各种电器之间的连接导线，统称为母线。 母线的选择内容包括： 确定母线的材料、截面形状、布置方式；选择母线的截面积；校验母线的动稳定和热稳定；对重要的和大电流的母线，校验其共振频率；对于 110kV及以上的母线，还应校验能否发生电晕。 母线截面的选择有两种方法： （ 1）按最 大长期工作电流选择； （ 2）按经济电流密度选择。 发电厂及变电站主母线按最大长期工作电流选择，出口母线及较长回路的导线，则按经济电流密度选择。 110KV母线选 LGJQ400 的加强型钢芯铝绞线 35KV母线 选用 (120 10)型单条矩形铝母线 10KV母线 选用 (100 4)型单条矩形铝母线 电缆的选择与校检 （ 1）电力电缆应按以下条件进行选择和校验： ① 电缆芯线材料及型号 ② 额定电压 ③ 截面选择 ④ 允许电压降校验 ⑤ 热稳定校验 19 电缆的动稳定由厂家保证，可不必校验。 故 10KV出线电缆选择 2120mmS 电缆 防雷及过电压保护装置设计 雷电放电所产生的雷电流高达数十、甚至数百千安，从而会引起巨大的电磁感应，机械效应和热效应。 从电力工程的角度来 看，最值得我们注意的两个方面是：雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，有时也称为大气过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一；雷电放电所产生的巨大电流，有可能使被击物体炸毁，燃烧，使导体熔断或通过电动力引起机械损坏。 变电所是多条输电线路的交汇点和电力系统的枢纽。 变电所的雷害事故比较严重，往往导致大面积的停电。 其次，变电设备的内绝缘水平往往低于线路绝缘，而且不具有自恢复功能，一旦因雷国电压而发生击穿，后果十分严重。 总之，变电所的防雷保护与输电线路相比，要求更严格、措施更严密可靠。 应妥善采用独立避雷针和构架避雷针，其联合保护范围应覆盖全所保护对象。 根据 《电力设备过电压保护技术规程》 SDJ7— 76 规定 ： 第 70条 ： 独立避雷针（线）宜设独立的接地装置，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于 3m。 第 71条 ： 110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在其构架或房顶上； 6KV及以上的配电装置，允许将避雷针装在其构架或房顶上； 35KV及以下高压配电装置 构架或房顶上不宜装设避雷针。 装在构架上的避雷针应与接地网连接，并应在其附近装设集中接地装置。 避雷针与主接地网的地下连接 点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于 15m。 在主变压器的门型构架上，不应装设避雷针、避雷线。 第 72 条 ： 110KV及以上配电装置，可将线路的避雷线引接到出线门型架上； 35KV配电装置可将线路的避雷线引接到出线门型架上，但应集中接地装置。 具体保护措施如下： 110KV配电装置：装设避雷针或装设独立避雷针 ：装设独立避雷针 ：装设独立避雷针 过电压保护 参考《电力设备过电压保护规程》 SDJ7— 79中的规定： 第 78条 ： 变电站的每相母线上 都应装设阀型避雷器 ,应以最短的接地线与配电装置的主接地网连接，同时应在其附近架设集中接地装置。 第 80条 ： 大接地短路电流系统中的中性点不接地变压器如中性点绝缘按线电压设计，应在中性点装设保护装置。 第 83条 ： 与架空线联络连接的三绕组变压器的 35KV绕组，如有开路运行的可能，应采用防止静电感应电压危害该绕组绝缘的措施。 在其一相出线上装设一只阀型避雷器。 第 85条 ： 变电站 3～ 10KV配电装置，应在每相母线和每路架空线上装设阀型避雷器。 故： ， 110KV， 35KV每段母线上均装一组避雷器 20 110KV侧每一相上装一个避雷器， 35KV侧在一相上装一个避雷器 ， 110KV中性点为分级绝缘且装有隔离开关，故需装一个避雷器 避雷器选择结果： 110KV母线接避雷器 选 FZ110 型，其参数如下表所示： 表 22 FZ110 型 避雷器 型号 组合方式 额定电压 (KV) 灭弧电压 (KV) 工频放电电压 (KV) 不小于 不大于 FZ110 4 FZ30J 110 100 224 268 35KV母线接避雷器 选 FZ35 型，其参数如下表所示： 表 23 FZ35 避雷器 型号 组 合方式 额定电压 (KV) 灭弧电压 (KV) 工频放电电压 (KV) 不小于 不大于 FZ35 2 FZ15 35 41 84 104 10KV母线接避雷器 选 FZ10 型，其参数如下表所示： 表 24 FZ10 型避雷器 型号 组合方式 额定电压 (KV) 灭弧电压 (KV) 工频放电电压 (KV) 不小于 不大于 FZ10 单独元件 10 26 31 21 第二部分 变电站电气一次部分设计计算书 六、 负荷计算 主变负荷计算 各电压等级负荷计算公式如下： 式中： Sc —— 某电压等级的计算负荷； Kt —— 同时系数（ 35KV负荷取 ； 10KV负荷取 ）； %。