农村35kv无人值守变电所设计(编辑修改稿)

农村35kv无人值守变电所设计(编辑修改稿)内容摘要：

F6断路器作控制设备。 选型 所内采用 1 台主变压器 ,为 一台 S6— 3150/35 型 双绕组 变压器 ,变压器容量根据电力负荷情况而定。 高压断路器 采用 SW3— 35/600 断路器 , 10kV 侧 断路器采用 LN2— 10 型 SF6断路器。 35kV 母线使用 LGJ 70 铝绞线 ,采用单母线不分段接线 ,10kV 母线采用单母线接线，采用 LMY50 50mm2型铝母线，出线 4 回。 所用变压器选用 S9 50/35 直配 型 变压器 , 作为全所控制、保护及变电所检修调试电源。 全所还设有工作照明和事故照明 ,当全所停电时 ,事故照明回路 自动切换至直流系统供电。 设计中应注意的问题 (1)设计方案要区别于初期小型化设计方案，特别是在自动化装置的配置方面，按变电所自动化配置。 (2) 电气设备选择应优先采用国内可靠性 较 高 的 设备 ,满足性能稳定、工作可靠、安装方便、不检修的周期长、维护工作量小等要求。 农村 35kV 无人值守变电所设计 3 2 负荷统计及其计算 负荷统计表 本变电所均为三类负荷，以生活用电、农业灌溉负荷比重大，工业比重小。 10kV 侧采用单母线接线 4 回出线。 负荷统计如表 21 所示 表 21 负荷统计 表 供电回 路序号 回路名称 用户类型 容量（ kVA） 需 用系数 线长（ km） 回路数 1 张庄 三类 1400 10 1 2 四马架 三类 1200 15 1 3 蓝村 三类 1000 15 1 4 王家沟 三类 800 20 1 负荷计算 根据 jsis = xik eis 则： 1jss = 1400 = 840 kVA 2jss =1200 = 720 kVA 3jss = 1000 = 600 kVA 4jss =800 = 640 kVA 式中 eis — 各用电设备的额定容量 xik — 各用电设备的需用系数 变电所当年的负荷 根据 %)1(1 xktsni jsijs s   则 ： k V 5 4 6%)71()6 4 06 0 07 2 08 4 0( jss 式中 %x — 线损率取 7% tk — 同时系数取 农村 35kV 无人值守变电所设计 4 考 虑到 5 年内，年负荷增长率为 5%，因此，该所最大计算负荷为： k V 2 7 5 4 6 5%5  eess mnjsj s z d 农村 35kV 无人值守变电所设计 5 3 变压器容量的选择与主接线的设计 主变容量及台数的选择 由于 本 变电所供电区域内 为 三类负荷，供电可靠性要求不是很高，所以选用一台主变。 其额定容量为 Se≥（ ） = kVA， 主变的容量为 3150kVA ，所以选择 S63150/35 型变压器，其技术数据如表 31 表 31 主变参数 表 额定电压 阻抗电压（ %） 空载损耗 短路损耗 空载电流（ %） 高压 低压 35kV 7 23kw 主接线形式的确定 35kV 侧采用单 母线 接线， 采用断路器和隔离开关配合作为变压器的过负荷和短路保护。 10kV 侧采用单母线接线，在出线 线 路上采用 SF6 断路器作为保护。 为了减少电网的电能的损耗和提高电源的利用率，装设 了 无功补偿 电 容器，将电容器接成三角形并联在 10kV 侧母线上。 农村 35kV 无人值守变电所设计 6 4 短路计算 短路计算的目的 ⑪ 在选择主接线以及确定主接线是否采用限制短路电流的措施，该变电所容量小，不需采用任何限制短路电流的措施。 ⑫ 在选择、校验电气设备时，为了保证在正常运行和故障运行时都能安全可靠地工作，同时力 求节约投资，需考虑短路电流的大小。 ⑬ 在选择继电保护方式以及进行继电保护整定计算中需要以短路电流为依据。 ⑭ 选择接地装置的设计中也要以短路电流为依据。 ⑮ 设计户外装置时，要根据短路电流确定及校验导线的相间距离以及他们相对地面的安全距离。 各元件电抗标幺值计算 取 SB=100MVA， VB=Vav 系统电源电势标幺值为 1，系统电抗标幺值最大运行方式Xmin=，最小运行方式 Xmax=，主变的等效阻抗标幺值 ： XT*=Ux%/100SB/SN=7/100100106/（ 3150103） = 高压侧电源进线的阻抗标幺值： 22**  B BLL VSXX 低压侧各出线的阻抗标幺值： 1001001001002*42*32*22*1LLLLXXXX 因为出线 1 的阻抗最小，短路电流 Id 最大，所以出线的短路点 f1 选在出线 1。 短路点的确定 短路点的确定如图其接线如图 41 所示 农村 35kV 无人值守变电所设计 7 图 41 等值电路图 f1 点发生短路时 ： k V 2323**21)3()2()3()3(**ddddimchdBBSIIIkiIIIIIII f2 点发生短路时 ： k V 2323**21)3()2()3()3(ddddimchdSIIIkiI 农村 35kV 无人值守变电所设计 8 3f 点发生短路时 ： k V 2323**21)3()2()3()3(ddddimchdSIIIkiI f f f6 的短路点计算同上。 f1 点发生短路时 ： k V 2323**21)3()2()3()3(ddddimchdSIIIkiI f2 点发生短路时 ： k V 2323**21)3()2()3()3(ddddimchdSIIIkiI f3 点发生短路时 ： k V 2323**21)3()2()3()3(ddddimchdSIIIkiI f f f6 的短路点计算同上。 各短路点短路电流如表 4－ 1 所示 农村 35kV 无人值守变电所设计 9 表 41 各短路点短路电流汇总表 短路点计 算 最大运行方式 最小运行方式 f1 f2 f3 f4 f5 f6 比较后选短路电流大的进行计算，即选最大运行时的三相短路电流计算。 3maxdI 2maxdI chi chI 3mindI 2mindI chi chI农村 35kV 无人值守变电所设计 10 5 电气设备的选择与校验 高压侧电气设备的选择及校验 （ 1）母线材料的选择：母线的材料有铜、铝和钢。 目前变电站和发电厂的配电装置中的 母线 ，广泛采用铝母线。 这是因为铜贵重，我国储量少；而铝储量多 ，价格低，重量轻，加工方便。 从总体上看，选用铝母线比铜母线经济。 （ 2） 母线截面形状的选择： 在 35kV 以上的屋外配电装置中，一般采用圆形截面母线，目的为了防止产生电晕，因为圆形截面母线消除了电场集中的现象，作为配电装置布置简单，投资少，选用软母线钢芯铝绞线。 最大长期工作电流 .   eezdg USI 经济截面： 2. mmJIS zdgj  式中 J — 经济电流密度 取变压器最大负荷利用小时数 h=5000 小时，查 得 J =106A/m2 26  jS 选择 LGJ— 95 型，其 40℃ 时通过的最大电流 Iy=335A. 校验：取短路时间 t=,所以不计及短路电流非周期分量的影响 )2()3()3()2( 23 dddd IIII  故按三相短路计算 ,1, )3( )3(   IIII  取 t= 查 得 zt stt zdz  母线正常运行的最高温度 ) )(3770(37))(( 22. yzdgyc II℃ 农村 35kV 无人值守变电所设计 11 按 45c ℃ 查表得热稳定系数 C=97106 用最小截面积法校验 226 3)3(    jdzzx KtCIS ∴ LGJ— 70 型满足热稳定要求。 因为选择的是绞线，所以不需动稳定校验。 根据最大长期工作电流和网络电压选择： gzdI =NVSe = 373  = 选择 GW5— GD/600 型隔离开关技术数据如下表 51 所示 表 51 GW5— GD/600 型隔离开关技术数据表 型号 额定电压 额定电流 极限通过电流 5s 热稳定电流 GW— GD/600 35kA 600A 50kA 142 5 极限通过电流： Ij =50A＞ Ich == 故满足动稳定要求。 短路电流的热脉冲： I2r t=142 5 ＞ I2 t dz = (kA2 s) 故满足热稳定要求 综上选择 GW5— GD/600 型隔离开关。 根据电压等级和电流互感器安装出的最大长期工作电流，选择 LCW— 35 型 技术数据如下表 52 示 . 表 52 LCW— 35 型电流互感器技术数据表 型号 额定电压 准确度 1s 热稳定倍 数 额定电流比 1s 动稳定倍 数 LCW35 35kV 65 200/5 100 效验热稳定： （ Ie1 k r ） 2 t=（ 20065） 2 1=169kA2 s I2 t dz = = kA2 s （ I e1 k r ） 2 t ＞ I2 t dz 故满足热稳定 要求 农村 35kV 无人值守变电所设计 12 动稳定校验： 内部动稳定校验 2 I e1 k d = 2 200100=＞ Ich = 满足内部动稳定要求 外部动稳定校验 当产品样本未标明 F y ，而给出相间距离 a= 和 L= 时的动稳定倍数 kd 时，则按下式校验 k1 k 2 k d 2 I e1 ≥Ich 式中 k1 — a= 时 k1 == k2 — 当 L＞ 时取 1 kd — 动稳定倍数取 100 k1 k 2 k d 2 I e1 =11002 200=＞ Ich = 满足动稳定要求 综上选择 LCW— 35 型电流互感器 (1) 35kV 侧高压断路器的最大长期工作电流计算如下： 按额定电流和额定电压选择 Ue ≥Uw 式中 Uw — 断路器安装地点电网的额定电压为 35kV 所以选 Ue 为 35kV Ie ≥Igzd Igzd =eeUS = 373  = 综上选择 SW3— 35/600 型断路器其技术参数见表 53 农村 35kV 无人值守变电所设计 13 表 53 SW3— 35/600 型断路。