110kv变电站(所)电气一次部分设计_课程论文(编辑修改稿)

110kv变电站(所)电气一次部分设计_课程论文(编辑修改稿)内容摘要：

流比 (A) 级次 组合 准确 级次 二次负荷(Ω ) 级 10%倍数 1S 热稳定倍数 动稳定倍数 二次负荷(Ω ) 倍数 LAJ10 20xx～6000/5 14 10KV 出线侧 选电流互感器型号为 LA10/300/5 型，其参数如下表所示： 表 15 型号 额定电 流比 (A) 级次 组合 准确 级次 二次负荷(Ω ) 级 10%倍数 1S 热稳定倍数 动稳定倍数 二次负荷(Ω ) 倍数 LA10 400/5 （四） 电压互感器的选择及校验 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。 110KV 选择电压互感器 JCC－ 110 型，其参数如下表所示： 表 16 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 20xx 1/1/11212 35KV 选择电压互感器 JDJJ－ 35 型，其参数如下表所示： 表 17 型式 额定变比 在下列准确等级 下额定容量 (VA) 最大容量 (VA) 级 1 级 3 级 15 单相 (屋外式 ) JDJJ35 100/3100/335000 150 250 600 1200 10KV 选择电压互感器 JDZ－ 10 型，其参数如下表所示： 表 18 型式 额定变比 在下列准确等级 下额定容量 (VA) 最大容量 (VA) 级 1 级 3 级 单相 (屋外式 ) JDZ10 10000/100 80 150 300 500 （五）熔断器的选择与校检 高压熔断器应按所列技术条件选择，并按使用环境条件校验。 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电流的损害，屋内型高压熔 断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。 （ 1）熔断器选择的具体技术条件如下： 1) 电压： ng UU  （ ） 限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为 ng UU  2) 电流： nfnfg III 12m ax  （ ） 式 中： nfI2 —— 熔体的额定电流。 nfI1 —— 熔断器的额定电流 3) 根据保护动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。 4) 断流容量： kdch III )(或 （ ） 式中： chI —— 三相短路冲击电流的有效值。 kdI —— 熔断器的开断电流。 35KV 选择熔断器 RW935 型，其参数如下表所示： 16 表 19 系列型号 额定电压 (KV) 额定电流 (A) 断流容量 (MVA) 备注 RW935 35 20xx 保护户外电压互感器 10KV 选择熔断器 RN210 型，其参数如下表所示： 表 20 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 （六）母线的选择与校检 目前常用的导体有硬导体和软 导体，硬导体形式有矩形、槽形和管形。 各种导体的特点 ： 矩形导体：散热条件较好，便于固定和连接，但集肤效应大，因此，单条矩形导体最好不超过 1250mm2，当工作电流超过最大截面单条导体允许载流量时，可将 24 条矩形导体并列使用。 矩形导体一般只用于 35KV 以下，电流 4000A 及以下的配电装置中。 槽形导体：机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小。 槽形导体一般用于 4000~8000A的配电装置中，一般适用于 35KV 及以下。 管形导体：集肤效应系数较小，机械强度高，管内可以通风或通水，用于 8000A 以上的大电流 母线。 圆管表面光滑，电晕放电电压较高，可用于 110KV 及以上的配电装置中。 软导体：软导体分为单根软导线和分裂导线。 分裂导线可满足大的负荷电流及电晕、无线电干扰要求，且抗震能力强，经济性好。 （ 1）导体选择的一般要求： 裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验： ① 工作电流 ② 经济电流密度 ③ 电晕 ④ 动稳定或机械强度 ⑤ 热稳定 同时也应注意环境条件如温度、日照、海拔等。 导体截面可按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在 20m 以上的导体，其截面一般按经济电流密度选 17 择。 一般来说，母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分。 载流导体可构成硬母线和软母线。 软母线是钢芯铝绞线（有单根、双分裂和组合导线等形式），因其机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必 校验其机械强度。 110KV 及以上高压配电装置，一般采用软导线。 110KV母线 选 LGJ185 型 35KV 母线 选用 (100 8)型单条矩形铝母线 10KV 母线选用每相 2 条 )1 8 0 0(10801 2mmmmmm  矩形铝导体 (七）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 电缆的动稳定由厂家保证，可不必校验。 10KV 出线电缆选择 2120mmS  电缆 六、 防雷及过电压保护装置设计 避雷器是一种保护电器，用来保护配电变压器，电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。 大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的 运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。 避雷器有两种：（ 1）阀型避雷器 按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和 磁吹阀型避雷器 ： （ 2）管型避雷器，利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电 弧吹灭。 用于线路作为防雷保护。 1． 阀型避雷器应按下列条件选择： （ 1）额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。 （ 2）灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电 18 压，是否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）；在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。 在中性点直接接地的 电网中应取设备最高运行线电压的 80% 110KV 母线接避雷器 选 FZ110 型，其参数如下表所示： 表 21 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 22 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 23 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 19 第二部分 变电站（所）电气一次部分设计计算书 一、 负荷计算 （一） 主变负荷计算 由所给材料可知： 10KV 侧 P=20xx+10000+500+1000+1200+800=15500 KW Q=20xx*+10000*+500*+1000*+ 1200*+800*= kvar S= QP 22= KVA= MVA I= USe3 = 10* = KA 35KV 侧 P=6000+4300+5000+6000=21300 KW Q=6000*+4300*+5000*+6000* =11230 kvar S= QP 22= KVA= MVA I= USe3 = 35* = KA 所以变电站最大负荷为： Smax =+= KVA 则主变压器容量为： S主 =(70%~80%)Smax =~ KVA 选 主变压器型号为 SFSZ731500/110 型 （二）站用变负荷计算 站用变压器容量为： S站=%S主 =%*31500= KVA 选 站用变压器 S6160/10 型 20 二、 短路电流计算 （一）短路计算的目的、规定与步骤 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。 其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、可靠地工作，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：计算某一时刻的短路电流有效值，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相对地的安全距离。 (1) 计算的基本情况 1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。 2）所有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时的瞬间。 4）所有电源的电动势相位角相等。 5）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，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 (2) 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），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 3. 计算步骤 (1) 选择计算短路点。 (2) 画等值网络图。 1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。 2）选取基准容量 bS 和基准电压 bU （一般取各级的平均电压）。 3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 (3) 化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗 ndX。 (4) 求计算电抗 jsX。 (5) 由运算曲线查出各 电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到 jsX ）。 21 (6) 计算无限大容量（或 3jsX ）的电源供给的短路电流周期分量。 (7) 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 （二） 变压器的参数计算及短路点的确定 1. 变压器参数的计算 基准值的选取： MVASB 100 (1) 主变压器参数计算 由表 查明可知： %12U %13U . %23U  %)%%(% 2313121 UUUU *（ +） =  %)%%(% 1323122 UUUU *（ +） =  %)%%(% 1223133 UUUU *（ +） = 电抗标幺值为： 34 . 510 010 0%11  NBSSUX 0 1. 51 001 00 00%22  NBSSUX 0 . 2 1。