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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書摘 要隨著國民經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，電能已成為社會(huì)生產(chǎn)中必不可少的一種能源，為國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活提供充足，可靠，優(yōu)質(zhì)，廉價(jià)的電能，是電力工業(yè)的基本任務(wù)。變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這次設(shè)計(jì)首先根據(jù)任務(wù)書上所給原始資料及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢。從負(fù)荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kV，35kV，10kV以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型

2、號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型，從而完成了110kV電氣一次部分的設(shè)計(jì)。該變電站的建成，不僅增強(qiáng)了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且為當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了足夠的電能，從而達(dá)到使本地區(qū)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的目的。關(guān)鍵詞：電氣主接線; 短路電流計(jì)算; 電氣設(shè)備選擇; 設(shè)計(jì)圖紙AbstractAlong with the rapid development of national economy, the power has become necessary in social production

3、of a kind of energy, for national economic sectors and peoples life quality, reliable, and provide enough power, cheap, is the basic task of the electric power industry. Substation as an important part of power system, directly affects the whole power system safety and economical operation. The firs

4、t task according to the design of this book to the original material and all the parameters, the analysis of load load development trend. From the load increasing illustrates the necessity of the establishment of construction, and then through the generalization of substation and outlet to consider,

5、 and through the analysis of the data of load, safety, economy and reliability into consideration, determine the 110 kv and consumers 10kV power station, as well as 35kV main connection, and then through the load calculation and power supply range determines the main transformer capacity and models,

6、 and also identified with the capacity of transformer station, finally, according to the model and maximum sustained working current and short circuit calculation results of high-pressure fuse, isolating switch, bus, insulator and wear casing wall, voltage transformer, current transformer, the selec

7、tion of 110 kv electrical once finished parts design. The substation built, not only enhances the local power grid, the network structure and the local industrial and agricultural production provides sufficient electricity, so as to achieve the network safe, reliable, economic operation.Keywords: th

8、e main electrical wiring, Short-circuit current calculation, Electrical equipment selection, Drawings43目錄摘 要I1 概述12 電氣主接線22.1 電氣主接線概述22.2 選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)22.3 變電站主接線設(shè)計(jì)的基本要求：22.4 110kv側(cè)主接線方案32.5 35kv側(cè)主接線方案42.6 10kv側(cè)主接線方案52.7 站用電接線63 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇83.1 負(fù)荷分類及定義83.2 110kv 35KV及10KV各側(cè)負(fù)荷的大小93.3 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定93.4 主變壓

9、器容量的確定103.5 變電站主變壓器型式的選擇103.6 無功補(bǔ)償和電容器的選取134 最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算154.1 各回路最大持續(xù)工作電流154.2 短路計(jì)算的目的及假設(shè)154.3 短路電流計(jì)算165 主要電氣設(shè)備選擇195.1 電氣設(shè)備的選擇原則195.2 高壓斷路器的選擇205.3 隔離開關(guān)的選擇255.4 電流互感器的選擇275.5 電壓互感器的選擇315.6 母線導(dǎo)體的選擇325.7 避雷器的選擇365.8 接地刀閘的選擇376 配電裝置設(shè)計(jì)386.1 設(shè)計(jì)原則與要求38結(jié)論40致謝411 概述群英110kv變電站處于焦作市山陽區(qū)，地平，交通便利，進(jìn)出線方便，空氣污染微輕；

10、待建變電站所選在黃沙土地上，突然電阻率p=500歐每米。平均海拔200米，最高氣溫40度，最低氣溫-10度，年平均氣溫20度，最熱月平均氣溫30度，土壤濕度25度。冬季主導(dǎo)風(fēng)向：西北；最大風(fēng)速25米每秒；覆冰厚度8毫米。系統(tǒng)通過110kv1，2修馬T架空線路向變電站供電，距離30km，系統(tǒng)最大運(yùn)行方式折算至設(shè)計(jì)變電站高壓母線的阻抗標(biāo)幺值0.15，sj=100mva。系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算值為500mva。表1-1 負(fù)荷情況電壓符合名稱每回最大負(fù)荷（kv）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長度35kv東城花園50000.851架空15槐店鄉(xiāng)90000.851架空8耐火材料廠50000.851架空7化肥廠10

11、0000.851架空11白鯊針布40000.851架空3保險(xiǎn)公司70000.851架空4機(jī)械廠80000.851架空510kv17中20000.91架空5醫(yī)院30000.81架空3農(nóng)藥廠7000.821架空7紫水小區(qū)12000.851架空4紫旋庭院10000.81架空5鑫鴛鴦集團(tuán)5000.81架空2面粉廠6000.851架空5區(qū)政府20000.851架空72 電氣主接線2.1 電氣主接線概述發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。

12、所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。2.2 選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)（1）發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用（2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模（3）負(fù)荷大小和重要性（4）系統(tǒng)備用容量大小（5）系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料2.3 變電站主接線設(shè)計(jì)的基本要求：（1）可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線的設(shè)計(jì)必須滿足這個(gè)要求。因?yàn)殡娔艿陌l(fā)送及使用必須在同一時(shí)間進(jìn)行，所以電力系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)故障，都將影響到整體。供電可靠性

13、的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，評(píng)估某個(gè)主接線圖的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該予以遵循。 （2）靈活性 電氣主接線不但在正常運(yùn)行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快的退出設(shè)備、切除故障，使停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并在檢修設(shè)備時(shí)能保證檢修人員的安全。 （3）操作應(yīng)盡可能簡單、方便 電氣主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給

14、運(yùn)行造成不便，或造成不必要的停電。（4）經(jīng)濟(jì)性 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用最小，占地面積最少，使變電站盡快的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 （5）應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快，因此，在選擇主接線時(shí)，應(yīng)考慮到有擴(kuò)建的可能性。2.4 110kv側(cè)主接線方案由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊的規(guī)定可知110kv側(cè)可選用單母線分段接線方式或雙母線接線方式。單母分段接線一般適用于110kv出線為3，4回的裝置中。雙母線接線一般適用于110KV出線為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線4回及以上的裝置中。此次設(shè)計(jì)裝置進(jìn)線2回，出線2回。所以綜合比較兩個(gè)方案選擇

15、單母線分段接線為110kv側(cè)主接線方案。單母線分段接線方式主要優(yōu)缺點(diǎn)（1）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線停止工作,另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對雙回路供電的重要用戶,可將雙回路分別接于不同母線分段上,以保證對重要用戶的供電；（3）一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線路時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越；因此本變電站設(shè)計(jì)宜采用單母線分段接線。2.5 35kv側(cè)主接線方案由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊可知當(dāng)35kv配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)應(yīng)采用單母線分段接線方

16、式。此次設(shè)計(jì)配電裝置出線回路數(shù)為7回故選擇單母線分段接線為35kv側(cè)主接線方案單母線分段接線主要優(yōu)缺點(diǎn)（1）當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對重要用戶的供電； （3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電； （4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。因此本變電站設(shè)計(jì)宜采用單母線分段接線。2.6 10kv側(cè)主接線方案由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊可知10KV配電裝置出線回

17、路數(shù)為6回及以上時(shí)采用單母分段連接，此次設(shè)計(jì)配電裝置出線回路數(shù)為8回故選擇單母分段接線為主接線。單母線分段接線主要優(yōu)缺點(diǎn)（1）母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線停止工作，另一母線仍繼續(xù)工作；（2）對雙回路供電的重要用戶，可將雙回路分別接于不同母線分段上，以保證對重要用戶的供電（3）當(dāng)一段母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開在該段母線上的全部電源和引出線，樣減少了系統(tǒng)的發(fā)電量，并使該段單回線路供電的用戶停電；（4）任一出線的開關(guān)檢修時(shí)，該回線路必須停止工作；（5）當(dāng)出線為雙回線時(shí)，會(huì)使架空線出現(xiàn)交叉跨越。因此本變電站設(shè)計(jì)宜采用單母線分段接線。2.7 站用電接線一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式，故提

18、出單母線分段接線。結(jié)論綜上所述可選擇110kv側(cè)采用單母分段接線為主接線，35kv側(cè)采用單母分段接線為主接線。10kv側(cè)采用單母分段線接線為主接線。站用電為單母分段接線。3 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇3.1 負(fù)荷分類及定義（1）一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。（2）二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一ffv回專用架空線路供電。（3）三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和

19、二級(jí)的一般電力負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對供電無特殊要求，允許較長時(shí)間停電，可用單回線路供電。本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷分析東城花園：居民生活小區(qū)對供電無特殊要求屬于三級(jí)負(fù)荷?；钡赅l(xiāng)：負(fù)責(zé)整個(gè)鄉(xiāng)的電力供應(yīng)，若中斷供電將大面積停電，屬于一級(jí)負(fù)荷。耐火材料廠：若中斷供電，影響不大，所以應(yīng)屬于三級(jí)負(fù)荷。化肥廠：化肥廠的生產(chǎn)過程伴隨著許多化學(xué)反應(yīng)過程，一旦電力供應(yīng)中止了就會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，所以應(yīng)屬于一級(jí)負(fù)荷。白鯊針布：若中斷紡織廠的電力供應(yīng)，就會(huì)引起跳線，打結(jié)，從而使產(chǎn)品不合格，所以應(yīng)屬于二級(jí)負(fù)荷。保險(xiǎn)公司：若中斷供電，影響不大，所以屬于三級(jí)負(fù)荷。機(jī)械廠：機(jī)械廠的生產(chǎn)過程與電聯(lián)系不是非常緊密，若中止供電，不

20、會(huì)帶來太大的損失，所以應(yīng)屬于二級(jí)負(fù)荷。17中：學(xué)校屬于一級(jí)負(fù)荷。醫(yī)院：若中斷供電將造成人員的生命危害，所以屬于一級(jí)負(fù)荷。農(nóng)藥廠：農(nóng)藥廠的生產(chǎn)過程伴有化學(xué)反應(yīng)，若停電就會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢，應(yīng)屬于一級(jí)負(fù)荷。紫水小區(qū)：生活小區(qū)屬于三級(jí)負(fù)荷。紫旋庭院：生活小區(qū)屬于三級(jí)負(fù)荷。鑫鴛鴦集團(tuán)：中斷供電不會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，屬于二級(jí)供電。面粉廠：若中斷供電，影響不大，所以應(yīng)屬于三級(jí)負(fù)荷。區(qū)政府：是國家政府屬于一級(jí)負(fù)荷。3.2 110kv 35KV及10KV各側(cè)負(fù)荷的大?。?）35kv側(cè)：P1=5000+9000+5000+10000+4000+7000+8000=48000kWQ1=0.62（5000+9000+

21、5000+10000+4000+7000+8000）=29760 kVarS1=（480002+297602）1/2 =56477kVA（2）10kv側(cè)：P2=2000+3000+700+1200+1000+500+600+2000=11000kWQ2=20000.484+30000.75+7000.698+12000.62+10000.75+5000.75+6000.62+20000.62=7187 kVarS2=（110002+71872）1/2 =13139kVA（3）110kv側(cè)P=48000+11000=59000kWQ=29760+7187=36947kVarS=（590002+3

22、69472）1/2=69613kVA考慮同時(shí)系數(shù)時(shí)的容量：S=696130.85=59171kVA3.3 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定主變臺(tái)數(shù)確定的要求：（1）對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。（2）對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。3.4 主變壓器容量的確定（1）主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮 到遠(yuǎn)期10-20年負(fù)荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。（2）根據(jù)

23、變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮到當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70-80。有以上規(guī)程可知，此變電所單臺(tái)主變的容量為：S=S0.7=591710.7=41419kVA所以應(yīng)選兩臺(tái)容量為50MVA的主變壓器3.5 變電站主變壓器型式的選擇選擇主變壓器型式時(shí)，應(yīng)考慮以下問題：相數(shù)、繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)、 繞組接線組別（在電廠和變電站中一般都選用YN，d11常規(guī)接線）、調(diào)壓方式、 冷卻方式。主變相數(shù)選擇（1）主變壓器采用三相

24、或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。（2）當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。主變繞組數(shù)選擇在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。根據(jù)以上規(guī)程，計(jì)算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担焊邏簜?cè)：K1=(48000+11000) 0.8/50000=0.9440.15中壓側(cè)：K2=480000

25、.8/50000=0.7680.15低壓側(cè)：K3=110000.8/50000=0.1760.15由以上可知此變電所中的主變應(yīng)采用三繞組。主變繞組連接方式變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。 我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用變壓器繞組都采Y0連接；35KV亦采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用連接。有以上知，此變電站110KV側(cè)采用Y0接線35KV側(cè)采用Y連接，10KV側(cè)采用接線主變中性點(diǎn)的接地方式：選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個(gè)綜合問題。它與

26、電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。35KV系統(tǒng)，IC=10A；10KV系統(tǒng)；IC Qk，tk=tin+ta，校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（36KV廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時(shí)，短路持續(xù)時(shí)間一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：iesish，用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；

27、（3）短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件：所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。5.2 高壓斷路器的選擇電力系統(tǒng)中，高壓斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電器主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器還常在繼電保護(hù)的配合使用下，斷開短路電流，切斷故障部分，保證非故障部分

28、的正常運(yùn)行。110kv側(cè)斷路器的選擇變壓器的最大工作電流 =（1.05）/（）=1.0550000/110=275.5A額定電壓選擇：UNUNs=110KV 開斷電流選擇：INbrI”=5KA (f3 點(diǎn)短路電流)額定電流選擇：INImax=275.5A 在本設(shè)計(jì)中110KV側(cè)斷路器采用SF6高壓斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，質(zhì)量輕，操作噪音小，檢修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級(jí)得到廣泛的應(yīng)用。比較各種110KVSF6高壓斷路器選擇應(yīng)采用LW36-126型號(hào)的斷路器。LW36-126型號(hào)的斷路器使用環(huán)境環(huán)境溫度：-30+40

29、風(fēng)壓：700Pa海拔高度：3000m地震烈度：8度空氣污穢程度：級(jí)覆冰厚度：10mm完全符合變電站當(dāng)?shù)丨h(huán)境表5-1 LW36-126型號(hào)的斷路器參數(shù)斷路器型號(hào)額定電壓KV額定電流A 最高 工作 電壓KV額定短路開斷電流KA極限通過電流KA峰值熱穩(wěn)定電流KA4S固有分閘時(shí)間SLW36-1261103150126315100400.03熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk It2t=402 4=6400（KA）2S 電弧持續(xù)時(shí)間取0.04S，熱穩(wěn)定時(shí)間為：tk =0.15+0.03+0.04=0.22 Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=100KAish =3.79KA滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，因此所選斷路器合

30、適。35kv側(cè)斷路器選擇變壓器的最大工作電流 =（1.05）/（）=1.0550000/35=866A額定電壓選擇：UNUNs=35KV 開斷電流選擇：INbrI”=2.67KA (f1 點(diǎn)短路電流)額定電流選擇：INImax=866A 本設(shè)計(jì)中35kv側(cè)采用真空斷路器，比較各種35kv真空斷路器，最后選擇ZW7-40.5系列戶外高壓真空斷路器,這種斷路器主要用于戶外35KV輸變電系統(tǒng)的控制與保護(hù),也可適用于城、鄉(xiāng)電網(wǎng)絡(luò)及工礦個(gè)業(yè)的正常操作與短路保護(hù)之用。表5-2 ZW7-40.5型號(hào)的斷路器參數(shù)斷路器型號(hào)額定電壓KV額定電流A 最高 工作 電壓KV額定短路開斷電流KA極限通過電流KA峰值熱穩(wěn)

31、定電流KA4S固有分閘時(shí)間SZW7-40.540.5200040.53158031.50.06熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk It2t=31.52 4=3969（KA）2S 電弧持續(xù)時(shí)間取0.04S，熱穩(wěn)定時(shí)間為：tk =0.15+0.06+0.04=0.25 Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=80KAish =6.23KA滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，因此所選斷路器合適。10kv側(cè)斷路器選擇變壓器的最大工作電流 =（1.05）/（）=1.0550000/10=3031A額定電壓選擇：UNUNs=10KV 開斷電流選擇：INbrI”=2.645KA (f2 點(diǎn)短路電流)額定電流選擇：INImax=303

32、1A 本次設(shè)計(jì)中10kv側(cè)選擇真空斷路器，比較各種真空斷路器最后選擇ZN68-12型斷路器，此斷路器是在ZNI212型基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，價(jià)格相對較低。表5-3 ZN68-12型號(hào)的斷路器參數(shù)斷路器型號(hào)額定電壓KV額定電流A 最高 工作 電壓KV額定短路開斷電流KA極限通過電流KA峰值熱穩(wěn)定電流KA3S固有分閘時(shí)間SZN68-121231501240100400.06熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk It2t=402 3=4800（KA）2S 電弧持續(xù)時(shí)間取0.04S，熱穩(wěn)定時(shí)間為：tk =0.15+0.06+0.04=0.25 Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=100KAish =26.878

33、KA滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，因此所選斷路器合適。5.3 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1.隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。2.隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3.隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。4.隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。5.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作要可靠。6.帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以

34、保證隔離開關(guān)的正確操作。隔離開關(guān)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。其選擇的具體方法與斷路器的相同。110kv側(cè)隔離開關(guān)經(jīng)過各種型號(hào)的比較決定采用GW5-126高壓隔離開關(guān)。表5-4 GW5-126隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流值動(dòng)穩(wěn)定電流值接地開關(guān)126KV2000A80KA31.5(4S)單接地雙接地通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流為275.5A隔離開關(guān)的額定電流為2000A，大于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流：ies =80KA ich=3.79KA iesichIt2t=31.52 4=3969（KA）2

35、S熱穩(wěn)定效應(yīng)：=/12（+10+）=0.22/12（52+10*52+52）=5.5（KA）2.S1時(shí)，T=0.05=T=0.0552=1.25（KA）2.S短路電流的熱效應(yīng)：=+=5.5+1.25=6.75（KA）2.S所以It2t Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)35kv側(cè)隔離開關(guān)經(jīng)過各種型號(hào)的比較決定采用GW5-40.5高壓隔離開關(guān)。表5-5 GW5-40.5隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流值動(dòng)穩(wěn)定電流值接地開關(guān)40.5KV2000A80KA31.5(4S)單接地雙接地通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流為866A隔離開關(guān)的額定電流為2000A，大于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流。動(dòng)穩(wěn)定校

36、驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流：ies =80KA ich=6.23KA iesichIt2t=31.52 4=3969（KA）2S=/12（+10+）=0.25/12（2.6452+10*2.6452+2。6452）=1.749（KA）2.S非周期分量的熱效應(yīng)：1時(shí)，T=0.05=T=0.052.6452=0.35（KA）2.S短路電流的熱效應(yīng)：=+=1.749+0.35=2.1（KA）2.S所以It2t Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)10kv側(cè)隔離開關(guān)經(jīng)過各種型號(hào)的比較決定采用GN22-12高壓隔離開關(guān)。表5-6 GN22-12隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流值動(dòng)穩(wěn)定電流值雷電沖擊耐壓12KV3150A1

37、25KA50(4S)75通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流為3031A隔離開關(guān)的額定電流為3150A，大于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流：ies =125KA ich=26.878KA iesich=/12（+10+）=0.25/12（3.2362+10*3.2362+3.2362）=2.618（KA）2.S非周期分量的熱效應(yīng)：1時(shí)，T=0.05=T=0.053.2362=0.523（KA）2.S短路電流的熱效應(yīng)：=+=2.618+0.523=3.141（KA）2.S所以It2t Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)5.4 電流互感器的選擇電流互感器（CT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，

38、用以分別向測量儀表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：1. 將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏鳎?A或1A），使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝；2.使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。根據(jù)安裝的場所和使用條件，選擇電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油浸式），安裝方式（戶內(nèi)式、戶外式、裝入式、穿墻式），結(jié)構(gòu)形式（多匝式、單匝式、母線式），測量特性（測量用、保護(hù)用、具有測量暫態(tài)特性等）。一般常用型式為：低壓配電屏和配電裝置中，采用LQ線圈式和LM母線式：6-20KV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)

39、柜中，常用的LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式：35KV及以上電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省占地和投資。電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：型式：電流互感器的型時(shí)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于620KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。一次回路電壓： 一次回路電流： 準(zhǔn)確等級(jí)：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準(zhǔn)確等級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求高的表計(jì)來選擇。二次負(fù)荷

40、：動(dòng)穩(wěn)定：式中， 是電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。熱穩(wěn)定：為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。110kv電流互感器的選擇一次回路電壓： =110KV二次回路電流： =450000/3(UN)=349.9A由電氣工程電氣設(shè)備手冊（上冊）中比較分析得，在本設(shè)計(jì)中宜采用LCW110型號(hào)的電流互感器表5-7 LCW110型號(hào)的電流互感器，技術(shù)數(shù)據(jù)額定電流二次組合準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn)短時(shí)熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流10倍數(shù)二次負(fù)荷110KV600A0.5/175(KA)150(KA)P/P/P/0.5動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：=0.6150=127.28KAish=3.79KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(Im Kt) 2 = (0.675) 2 =2

41、025 （KA）2sQk =5.5 （KA）2s, 滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LCW-110(600/5) 戶外獨(dú)立式電流互感器滿足要求。35kv側(cè)電流互感器的選擇一次回路電壓： =35KV二次回路電流： =450000/3(UN)=1099.71A根據(jù)比較選擇LJWD-35型電流互感器表5-8 LJWD-35型電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電流額定一次電流準(zhǔn)確級(jí)短時(shí)熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流準(zhǔn)確級(jí)相應(yīng)輸出35KV600A0.2/D45(KA)112.5(KA)30va動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：=0.6112.5=135KAish=7.622KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(Im Kt) 2 = (0.645) 2 =7

42、29 （KA）2sQk =3.14 （KA）2s, 滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LJWD-35型電流互感器滿足要求。10kv側(cè)電流互感器一次回路電壓： =10KV二次回路電流： =450000/3(UN)=3849 A根據(jù)比較選擇LZZQB6-10型電流互感器表5-9 LZZQB6-10型電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電流額定一次電流準(zhǔn)確級(jí)短時(shí)熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定電流10倍數(shù)10KV600A0.5/10P1044.5(KA)80(KA)10動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：=0.680=67.88KAish=21.97KA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(Im Kt) 2 = (0.644.5) 2 =712.89 （KA）2sQk =2.1（KA）2s, 滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LZZQB6-10型電流互感器滿足要求。5.5 電壓互感器的選擇電壓互感器（PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：1. 將一次回路的高電壓變?yōu)槎位芈返?/p>