110kv变电所一次部分初步设计论文(编辑修改稿)

110kv变电所一次部分初步设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

短路电流计算结果 [键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 16 5 电气设备的选择与校验 电气设备选择是变电站电气设计的主要内容之一 ,正确地选择电气设备是使电气注解县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 ,积极而稳妥地采用新技术 ,并注意节省投资 ,选择合适的电气。 尽管电力系统中各种电气的作用和工作条件不一样 ,具体选择方法也不同 ,但对它们的基本要求却是一致的 ,电气要能可靠的工作 ,必须接正常工作条件进行选择 ,并接短路状态来校验热稳定和动稳定。 一、电气设备选择的一般原则 、检修、短路和过电压情况的要求，并考虑远景的发展； ； ； ； ； ，并经正式鉴定合格。 二、电气设备校验的一般原则 ，校验短路电流一般取最严重情况的短路电流。 dQ ≤ rtI2 tIIIQ ztZdt 1210 2222 dQ —— 短路电流周期分量热效应， 2kAs ； I —— 次暂态短路电流， kA ； 2tzI—— 2t s 时周期分量有效值， kA ； ztI —— t s 时周期分量有效值， kA ； t —— 短路持续时间， s。 电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。 满足动稳定的条件是： ich ≤ idw Ich ≤ Idw [键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 17 式中 ， ich Ich —— 短路冲击电流幅值及其有效值 idw Idw —— 允许通过动稳定电流的峰值和有效值 母线 母线选择的一般原则要考虑持续工作电流、经济电流密度、短路热稳定校验、短路动稳定校验等方面。 常用导体材料有铜，铝，铝合金，铜的电阻率低，强度大，抗腐蚀能力强，是很好的导体材料，但它的用途广，价格高，因此铜导体只用于持续工作电流大的场所，铝的电阻率虽比铜大，但密度小，我国铝储量丰富 ，价低，因此，一般选铝和铝合金材料为导体材料。 母线截面的选择 配电装置汇流母线的截面按长期允许电流选择，所选截面的长期允许电流大于装设回路中最大持续工作电流，即： Iy＞ Imax Iy＞ KIye Iye—— 基准环境条件下的允许电流 ； K —— 综合系数 电晕电压校验 110kV 及以上母线应进行电晕电压校验。 因为电晕放电将引起电晕损耗通讯干扰及金属腐蚀等不利现象。 进行电晕电压校验时应满足电晕临界电压大于母线安装处的最高工作电压。 热稳定校验 热稳定 最小允许截面 Smin Smin= Qd /c 所选择母线截面，热稳定校验满足： S＞ Qd /c S—— 所选择的母线截面 mm2 Qd—— 短路电流效应 C—— 热稳定系数 动稳定校验 当跨距大于 2 时 M=F（ 3） l/10 F（ 3） —— 三相短路时中间相母线上的最大动力， N l:绝缘之间的距离 ， m 母线材料的计算应力： σ js=M/W σ js —— 计算应力 Pa W—— 母线截面抗弯距 m 母线空防时： W=b2h/6m3 母线平放时 W=bh3/6m3 所得计算条件应满足： σ js=[σ js]+[ σ] 母线材料的最大允许应力。 因此， 1） 110KV 母线的选择： 采用经济电流密度导线截面， Sj=Imax/J(mm2)J— 导线的经济电流密度。 [键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 18 已知： Ug=110kv 总，容量 S=2X100MVA， Igmax=(55/+35/)/110√ 3==584A 由 Tmax=（ 17X3800+16X3500） /（ 17+16） =3654h 查表得 J=， Sj= Igmax/J=584/=，考虑以后发展，允许选用稍大于经济截面的导线，因此 110KV 母线选用为： LGJQ700，查表知 IY=1500A（ +700C）。 110KV 母线的校验： KQ=〔（ 7028） /（ 7025）〕 1/2= （ KQ：温度修正系数，华北地区，年度最高月平均最高气温为 +300C） IYKQ==1455＞ Imax=：应满足 S＞ I00tk1/2/C ，铝取 5T 由前面计算可知： I00==5020A， tk= s=160mm2＞ 2） 35KV 母线的选择： 采用经济电流密度选择导线截面， Sj=Imax/J(mm2) 已知： Ug=35kv Igmax=()/35√ 3==1120A 由 Tmax=3800h，查表得 J=，因此， Sj= Igmax/J=1120/=1018mm2 因此， 35KV 母线选用为： LGJQ500X2，查表知 IY=950X2=1900A 35KV 母线的校验： KQ= IYKQ==1843＞ Imax=：应满足 S＞ I00tk1/2/C 由前可知： I00=7560A， tk= s=500X4=2020mm2＞ 3） 10KV 母线的选择： 已知： Ug=10kv Igmax=()/10J3==2496A 由 Fmax=3500h 查表得 J= 因此， Sj= Igmax/J=2496/=2971mm2 10KV 母线选用为： LMY125X10X3 条，查表知 IY=3725A（ +700C） 10KV 母线的校验： a. IYKQ==＞ Imax=：应满足 S＞ I00tk1/2/C 由前可知： I00=29260A， tk= s=2500mm2＞ ：最大机械应力： gmax= X103X L2/aw(N/cm) 本设计中 w= ,其中 b为母线厚度（ cm）， h为母线宽度。 L=140cm， a=40cm， w== [键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 19 最大机械应力： Sm1x= X103X L2/aw(N/cm) =179。 40 =(N/cm) 查表知：铝质硬母线 SY=6860(N/cm) SY=Smax 满足要求 表 5－ 1 各电压等级母线选择 电压等级 母线型号 110kV LGJQ700 35kV LGJQ500X2 10kV LMY125X10X3 断路器的选择 断路器作为切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障事与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩大，保证系统的安全运行。 在 选 择断路器时 ， 应满足以下基本要求： ，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。 ，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。 在确定断路器 参 数时，应满足：。 断流能力，一般可按断路器的额定开断电流 ekdI 大于或等于断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值 zkI 来选择，即 ekdI ≥ zkI。 chi 应不大于断路器的电动稳定电流（峰值） dwi ，即 chi ≤ dwi。 dQ 应不大于为路器在 Ts 时间的允许热效应，即 dQ ≤ tIr2。 [键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 20 同时， 考虑到拟建变电站的可靠性、经济性、方便运行维护和实现变电站的无人值班化目标。 在 110kV 侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠。 少油断路器由于其油量少、体积小、防爆性能好、耗用钢 材少、可频繁操作、使用寿命和检修周期长，动作快，燃弧时间短、与开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，价格便宜等特点。 因而被广泛用于 10～ 110kV 的电压等级中。 所以， 10kV 侧采用真空断路器。 在本设计中，由于 110KV 进线 :Imax==( 3 110)=，主变 35KV 进线 : Imax==( 3 x35)= ， 35KV 分段 : Imax==( 3 35)=， 35KV 进线 :假定 100300A。 主变 10KV 进线 : Imax==( 3 10)= 10KV 出线 : 假定 Imax=1001000A 根据上述选择条件和短路电流计算结果表初步选择的短路器及其参数见表 52： 表 52断路器及其参数 对所选断路器进行校验如下： (1)动稳定校验 :校验公式 :ies≥ ich 110KV: ies=50KA＞ ich= 满足动稳定要求 35KV: ies=63KA＞ ich= 满足动稳定要求 10KV 进线分段 : ies=80KA＞ ich= 满足动稳定要求 10KV 出线 : ies=63KA＞ ich= 满足动稳定要求 (2)热稳定校验 : a. 110kv 断路器 设备保护动作时间 :tpr= 固有分闸时间 :tm= 灭弧时间 :ta= 开断计算时间 :tk=tpr+ta+tm=++= 同期合量热效应 : QP=I39。 39。 2tk== 由于 tk=＞ 1s(以下相同 ,不在重复 )因此 ,不考虑非周期分量热效应 ,短路电流引起的[键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 21 热效应 : QK= QP= KA2S It2t=202x4=1600 KA2S It2t= QK满足热稳定要求 b. 35kv 断路器 开断时间 : tk= 短路电流引起的热效应 QK= QP== KA2S It2t=252x4=2500 KA2S＞ QK满足热稳定要求 c. 10KV 断路器 开断时间 : tk= 短路电流引起的热效应 QK= QP==1327 KA2S 10KV 进线分段 :It2t==3969 KA2S＞ QK满足热稳定要求 10KV 出线 It2t=252x4=2500 KA2S＞ QK满足热稳定要求 计算参数与断路器实际参数对照见表 53: 表 53 计算参数与断路器实 际参数对照 由上表可知所有断路器均满足要求。 隔离开关的选择 计算参数 断路器实际参数110 K V 进线及桥U N s 110kvL w 25 126wU N 126 K VI m a x 3545A I N 2020AI 5. 35K A I nbr 20ie s 9. 022 K A ie s 50K Aic h 10. 545 K A I c l 50K AI 002tdz(QK) 2S It2t 160 0K A2S35K V 进出 线及分段U N s 35kvL w 8 35wU N 35K VI m a x 173 2. 1A I N 2500AI 5. 436 K A I nbr 25ie s 8. 208 K A ie s 63K Aic h 13. 862 K A I c l 63K AI 002tdz(QK) 2S It2t 250 0K A2S10K V 进出线U N s 10kvZ N28 10U N 10K VI m a x 303 1. 1A I N 350 0A 125 0AI 15. 676 K A I nbr （ 25KA ）ie s 39. 645 K A ie s 80 KA （ 63KA ）ic h 23. 47K A I c l 80 KA （ 63KA ）I 002tdz(QK) 1327KA2S It2t 396 9K A2S[键入文字 ] 中原工学院 [键入文字 ] 22 隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。 在 选择隔离开关时 ， 应满足以下基本要求： ，易于鉴别设备是否与电网隔开。 ，保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。 、动稳定性、机械强度和绝缘强度。 、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽 可能降低操作时的过电压。 ，动作要可靠。 ，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。 在确定 隔离开关 参数 时，应遵循以下原。