110kV降壓變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文.doc

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)110kV降壓變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)題 目 系 別電力工程系專(zhuān)業(yè)班級(jí)電氣班學(xué)生姓名指導(dǎo)教師二一一年六月摘要隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)對(duì)變電站的要求也越來(lái)越高。本文以110kV地區(qū)變電站設(shè)計(jì)為例，論述了電力系統(tǒng)工程中變電站電氣一次部分的全過(guò)程。通過(guò)對(duì)變電站的主接線設(shè)計(jì)，站用電接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，主要電氣設(shè)備型號(hào)及參數(shù)的確定，運(yùn)行方式分析，防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，電氣總平面及配電裝置斷面設(shè)計(jì)，較為詳細(xì)地完成了電力系統(tǒng)中變電站的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：變電站 短路計(jì)算 設(shè)備選擇AbstractWith the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, the power system demands on substation more and more.The statement about the 110kV transformer area substation design, discussed some electrical transformer stations design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, stations wiring design stations, short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main electrical equipment models and the parameters, the operating mode design over-voltage protection and mine devices，design general electric graphic and distribution devices flood, and without power compensation. Lastly,completed substation design in power system.Key Words: Substation Short Circuit Calculation Equipment Selection 目錄摘要IAbstractII1前言12電氣主接線設(shè)計(jì)22.1 主接線的設(shè)計(jì)原則22.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求22.2.1 主接線可靠性的要求32.2.2 主接線靈活性的要求32.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求32.3 電氣主接線的選擇和比較32.3.1 主接線方案的擬訂32.3.2 主接線方案的討論比較72.3.3主接線方案的初步選擇93主變壓器的選擇與論證103.1 SJD288規(guī)程中有關(guān)變電站主變壓器選擇的規(guī)定103.2 主變壓器選擇的一般原則與步驟103.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則103.2.2 主變壓器形式的選擇原則113.2.3 主變壓器容量的確定原則113.3 主變壓器的計(jì)算與選擇113.3.1 容量計(jì)算113.3.2 變壓器型號(hào)的選擇114主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較134.1 方案2與方案5的綜合投資134.2 方案2與方案5的年運(yùn)行費(fèi)用134.3 最終方案確定155短路電流計(jì)算165.1 概述165.2短路計(jì)算的目的及假設(shè)165.2.1短路電流的目的165.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定175.2.3短路計(jì)算基本假設(shè)175.2.4基準(zhǔn)值175.2.5短路電流計(jì)算的步驟175.3變壓器及電抗器的參數(shù)計(jì)算185.3.1主變壓器參數(shù)計(jì)算185.3.2 電抗器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算195.4 網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡(jiǎn)化195.4.1 短路點(diǎn)d1的短路計(jì)算（主變110kV側(cè)）195.4.2 短路點(diǎn)d2的短路計(jì)算（35kV母線）205.4.3 短路點(diǎn)d3的短路計(jì)算（35kV出線）215.4.4 短路點(diǎn)d4的短路計(jì)算（10kV母線）225.4.5 短路點(diǎn)d5的短路計(jì)算（10kV出線）236電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)266.1 概述266.1.1 一般原則266.1.2 技術(shù)條件266.2 各回路最大持續(xù)電流工作一覽表276.3 斷路器的選擇及校驗(yàn)286.3.1 110kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)286.3.2 35kV母線斷路器的選擇及校驗(yàn)296.3.3 35kV出線斷路器的選擇及校驗(yàn)306.3.4 10kV母線斷路器的選擇及校驗(yàn)316.3.5 10kV出線斷路器的選擇及校驗(yàn)326.3.6 斷路器型號(hào)一覽表：336.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)336.4.1 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)346.4.2 35kV母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)346.4.3 35kV進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)356.4.4 10kV母線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)366.4.5 10kV進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)366.4.6 隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)一覽表376.5互感器的選擇與校驗(yàn)376.5.1電流互感器的選擇386.5.2 變壓器110kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)396.5.3 35kV出線電流互感器的選擇與校驗(yàn)406.5.4 變壓器35kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)416.5.5 10kV出線側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)416.5.6 變壓器10kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)426.5.7 電流互感器型號(hào)一覽表436.6 電壓互感器的選擇436.6.1 110kV側(cè)電壓互感器的選擇：446.6.2 變壓器35kV及其出線側(cè)：456.6.3 變壓器10 kV及其出線側(cè)：466.7 母線及電纜的選擇及校驗(yàn)466.7.1 110kV進(jìn)線的選擇及校驗(yàn)476.7.2 35kV母線的選擇及校驗(yàn)476.7.3 35kV出線的選擇及校驗(yàn)496.7.4 10kV母線的選擇及校驗(yàn)496.7.5 10kV電纜線的選擇及校驗(yàn)506.8 避雷器的選擇及校驗(yàn)516.8.1 110kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)516.8.2 35kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)516.8.3 10kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)527電氣總平面布置及配電裝置的選擇537.1 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求537.2 配電裝置的選擇537.2.1 配電裝置的最小安全凈距537.2.2 屋外配電裝置538 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)558.1避雷針的作用558.2避雷針的配置558.2.1避雷針的配置原則：558.2.2避雷針位置的確定：558.3防雷保護(hù)方案568.4 保護(hù)全面積的校驗(yàn)579接地網(wǎng)設(shè)計(jì)589.1設(shè)計(jì)說(shuō)明589.2接地體的設(shè)計(jì)589.3典型接地體的接地電阻計(jì)算589.4 接地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算59參考文獻(xiàn)61致謝631前言目前，我國(guó)城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)，城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代。我國(guó)電力網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所，微機(jī)監(jiān)測(cè)變電所，綜合自動(dòng)化變電所相繼出現(xiàn)，并得到迅速的發(fā)展。然而，所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計(jì)的基本原理而來(lái)，因此對(duì)于變電設(shè)計(jì)基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為110kV終端變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，正是最為常見(jiàn)的常規(guī)變電所，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理設(shè)計(jì)，務(wù)求掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過(guò)程。2電氣主接線設(shè)計(jì)2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則變電站電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量，并指出應(yīng)該以怎樣的方式來(lái)連接發(fā)電機(jī)、變壓器線路以怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)1。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全站電器設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。對(duì)于6220kV電壓配電裝置的接線，一般分兩類(lèi)：一為母線類(lèi)，包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線；其二為無(wú)母線類(lèi)，包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。應(yīng)視電壓等級(jí)和出線回?cái)?shù)，酌情選用。旁路母線的設(shè)置原則：1）采用分段單母線或雙母線的110kV配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線1。因?yàn)?10KV線路輸送距離長(zhǎng)、功率大，一旦停電影響范圍大，且斷路器檢修時(shí)間較長(zhǎng)（平均每年57天），故設(shè)置旁路母線為宜。當(dāng)有旁路母線時(shí)，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。2）35kV配電裝置可不設(shè)旁路母線，是因?yàn)橹匾脩舳嘞惦p回路供電，有可能停電檢修斷路器。其次，還因?yàn)閿嗦菲髂昶骄鶛z修時(shí)間短，通常為23天1。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。3）10kV配電裝置，可不設(shè)旁路母線。對(duì)于出線回路數(shù)多或多數(shù)線路系向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線、分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線。對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少或不用斷路器的接線。當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線。2.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電站所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求2。對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性、和經(jīng)濟(jì)性。2.2.1 主接線可靠性的要求安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線的最基本要求3?？煽啃缘墓ぷ魇且员ＷC對(duì)用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：1)斷路器檢修時(shí)是否影響停電；2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否對(duì)重要用戶的供電；3)變電站全部停電的可能性。2.2.2 主接線靈活性的要求主接線的靈活性有以下幾個(gè)方面的要求：1)調(diào)度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。2)檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對(duì)用戶的供電。3)擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^(guò)渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最少。2.2.3 主接線經(jīng)濟(jì)性的要求在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。1)投資省：主接線簡(jiǎn)單，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備的投資；占地面積小：電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地、架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。2)電能損耗少：經(jīng)濟(jì)選擇主變壓器型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。2.3 電氣主接線的選擇和比較2.3.1 主接線方案的擬訂高壓側(cè)是2回出線，可選擇線路變壓器組，單母分段帶旁路母線，橋型接線。中壓側(cè)有8回出線，低壓側(cè)有10回出線，均可以采用單母線、單母分段、單母分段帶旁路和雙母線接線。在比較各種接線的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍后，提出如下三種方案：方案1： （圖2-1） 高壓側(cè)：?jiǎn)文阜侄螏月纺妇€；中壓側(cè)，低壓側(cè)：?jiǎn)文阜侄螆D2-1 方案1主接線圖方案2（圖2-2） 高壓側(cè)，中壓側(cè)，低壓側(cè)：?jiǎn)文阜侄螆D2-2 方案2主接線圖方案3：（圖2-3） 高壓側(cè)：外橋接線；中壓側(cè)：?jiǎn)文阜侄螏月纺妇€；低壓側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線圖2-3 方案3主接線圖方案4（圖2-4） 高壓側(cè)：內(nèi)橋接線法；中壓側(cè)：?jiǎn)文妇€分段；，低壓側(cè)：雙母線圖2-4 方案4主接線圖方案5（圖2-5） 高壓側(cè)：內(nèi)橋接線；中壓側(cè)，低壓側(cè)：?jiǎn)文妇€分段圖2-5 方案5主接線圖2.3.2 主接線方案的討論比較方案1：110kV側(cè)：變電所經(jīng)兩回線從系統(tǒng)獲得電源，采用單母線分段帶旁路母線接線可以獲得很高的可靠性，任一母線或斷路器檢修均不會(huì)造成停電，任一母線、斷路器故障只會(huì)引起短時(shí)停電，任一進(jìn)線故障不會(huì)造成停電。但是，該方案較其他方案多用了斷路器和多臺(tái)隔離開(kāi)關(guān)，這無(wú)疑增加了變電所的一次投資，而且在檢修時(shí)倒閘操作也十分的復(fù)雜，容易造成誤操作，從而引起事故。35kV和10kV側(cè)：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。方案2:110kV、35kV、10kV側(cè)：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。方案3：110kV側(cè)：采用外橋法接線。與內(nèi)橋法一樣,該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)任一線路發(fā)生故障時(shí)，需同時(shí)動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器的運(yùn)行。但當(dāng)任一臺(tái)變壓器故障或是檢修時(shí)，能快速的切除故障變壓器，不會(huì)造成對(duì)無(wú)故障變壓器的影響。因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。此外，當(dāng)電網(wǎng)有穿越性功率經(jīng)過(guò)變電站時(shí)，也采用外橋接線。35kV、10kV側(cè)：采用單母分段帶旁路母線接線.該接線方法具有單母分段接線優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線,從而得到較高的可靠性.這樣就很好的解決了在雷雨季節(jié)斷路器頻繁跳閘而檢修次數(shù)增多引起系統(tǒng)可靠性降低的問(wèn)題.但同時(shí)我們也看到,增加了一組母線和兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān),從而增加了一次設(shè)備的投資.而且由于采用分段斷路器兼做旁路斷路器,雖然節(jié)約了投資,但在檢修斷路器或母線時(shí),倒閘操作比較復(fù)雜,容易引起誤操作,造成事故.方案4：110kV側(cè):采用內(nèi)橋法接線。 該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。因此，線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開(kāi)，不影響其他回路運(yùn)行。但是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了一回未發(fā)生故障的運(yùn)行。由于變壓器是少故障元件，一般不經(jīng)常切換，因此，系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋接線較多，以利于線路的運(yùn)行操作。35kV側(cè)：?jiǎn)文妇€分段接線。采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。10kV側(cè)：采用雙母線接線。優(yōu)點(diǎn):供電可靠.通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;一組母線故障后能迅速恢復(fù)供電,檢修任一回路母線的隔離開(kāi)關(guān)時(shí),只需斷開(kāi)此隔離開(kāi)關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開(kāi)關(guān)相連的該組母線,其他線路均可通過(guò)另一組母線繼續(xù)運(yùn)行.調(diào)度靈活,各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化地需要;通過(guò)倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式.擴(kuò)建方便.缺點(diǎn):增加一組母線和多個(gè)隔離開(kāi)關(guān),一定程度上增加一次投資.當(dāng)母線故障或檢修時(shí),隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作.方案5：110kV側(cè)：采用內(nèi)橋接線法。該接線形式所用斷路器少，四個(gè)回路只需三個(gè)斷路器，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。因此，線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開(kāi)，不影響其他回路運(yùn)行。但是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了一回未發(fā)生故障的運(yùn)行。由于變壓器是少故障元件，一般不經(jīng)常切換，因此，系統(tǒng)中應(yīng)用內(nèi)橋接線較多，以利于線路的運(yùn)行操作。35kV和10kV側(cè)：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個(gè)回路，使重要用戶有兩個(gè)電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運(yùn)行，各段并列運(yùn)行，各段分列運(yùn)行等運(yùn)行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確母線繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)然這種接線也有它本身的缺點(diǎn)，那就是在檢修母線或斷路器時(shí)會(huì)造成停電，特別在夏季雷雨較多時(shí)，斷路器經(jīng)常跳閘，因此要相應(yīng)地增加斷路器的檢修次數(shù)，這使得這個(gè)問(wèn)題更加突出。2.3.3主接線方案的初步選擇通過(guò)分析原始資料,可以知道該變電站在系統(tǒng)中的地位較重要,年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高,因此主接線要求有較高的可靠性和調(diào)度的靈活性.根據(jù)以上各個(gè)方案的初步經(jīng)濟(jì)與技術(shù)性綜合比較,兼顧可靠性，靈活性,我選擇方案2與方案5，待完成初步經(jīng)濟(jì)比較后再來(lái)確定最終方案。93主變壓器的選擇與論證在各級(jí)電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。特別是我國(guó)當(dāng)前的能源政策是開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。3.1 SJD288規(guī)程中有關(guān)變電站主變壓器選擇的規(guī)定1)主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ16185有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電站，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該站全部負(fù)荷的70%，在計(jì)及過(guò)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。2)根據(jù)電力負(fù)荷的發(fā)展和潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對(duì)通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。3)主變調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ161的有關(guān)規(guī)定。3.2 主變壓器選擇的一般原則與步驟3.2.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜4。2)對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專(zhuān)用變電所，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4。3)對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變電器容量的12級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變電器的容量4。主變壓器容量選擇。主變壓器容量按變壓器510年的電力負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃來(lái)選擇。凡裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器停止運(yùn)行后，其余主變壓器停止運(yùn)行后，其余主變壓器的容量需能夠承擔(dān)規(guī)定的轉(zhuǎn)移負(fù)荷。一般估算其余變壓器需能保證70%電力負(fù)荷的供電，在考慮變壓器過(guò)負(fù)荷能力的允許時(shí)間內(nèi)，還能保證對(duì)一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的用戶供電5。3.2.2 主變壓器形式的選擇原則1)110kV主變一般采用三相變壓器。2)當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電站，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。3)具有三個(gè)電壓等級(jí)的變電站，一般采用三繞組變壓器。3.2.3 主變壓器容量的確定原則1)為了準(zhǔn)確選擇主變的容量，要繪制變電站的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電站的年、日最高負(fù)荷和平均符合。2)主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。3)變壓器最大負(fù)荷按下式確定：式中負(fù)荷同時(shí)系數(shù)；按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷。對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電站，其變壓器的容量可以按下式計(jì)算：如此，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)，考慮變壓器的過(guò)負(fù)荷能力為40%，則可保證84%的負(fù)荷供電。3.3 主變壓器的計(jì)算與選擇3.3.1 容量計(jì)算在電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)主變時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，其主變壓器容量應(yīng)滿足“不應(yīng)小于70%-80%的全部負(fù)荷”。已知35kV側(cè)最大負(fù)荷90MW,10kV側(cè)最大負(fù)荷為18MW，,由計(jì)算可知單臺(tái)主變的最大量為(設(shè)負(fù)荷同時(shí)率為0.85)：結(jié)論：選擇兩臺(tái)63MVA的變壓器并列運(yùn)行。3.3.2 變壓器型號(hào)的選擇因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中有三個(gè)電壓等級(jí)，且當(dāng)變壓器最小負(fù)荷側(cè)通過(guò)的容量大于主變?nèi)萘康?5%時(shí)，宜選用三繞組變壓器。 因?yàn)椋篠10 /S110=(150.85)/15/0.85+50/0.85=23%15%，所以本設(shè)組變壓器，繞組排列順序?yàn)椋ㄓ蓛?nèi)向外）：10kV、35kV、110kV。綜上所述： 主變壓器選用三相三線圈、全封閉節(jié)能型降壓變壓器。型 號(hào)：SFSLQ1-63000容 量：63000kVA電壓比：121/38.5/11kV接線方式、組別：Y0/YO/-12-11阻抗電壓百分比：高-中17% 高-低10.5% 中-低6%空載損耗：21.5kW短路損耗：高-中90kW 高-低90kW 中-低68kW容量比 ：100/100/100空載電流：1.6% 冷卻方式：強(qiáng)迫油循環(huán)水冷124主接線方案的經(jīng)濟(jì)比較經(jīng)濟(jì)比較是工程設(shè)計(jì)中項(xiàng)目或方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的一個(gè)組成部分，而且往往是通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較對(duì)方案進(jìn)行篩選后，將其優(yōu)選方案再進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)及不確定性分析。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)用得到的最為廣泛的是方案經(jīng)濟(jì)比較6。4.1 方案2與方案5的綜合投資1)方案3的綜合投資（110kV側(cè)、35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段接線形式）主變：萬(wàn)元配電裝置110kV側(cè)：萬(wàn)元35kV側(cè)：萬(wàn)元10kV側(cè)：萬(wàn)元萬(wàn)元（為主體設(shè)備的綜合投資，包括變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電裝置設(shè)備的綜合投資）萬(wàn)元（為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，110kV取90）2)方案5的綜合投資（110kV側(cè)采用內(nèi)橋，35kV側(cè)和10kV側(cè)均采用單母分段接線形式）主變：萬(wàn)元配電裝置110kV側(cè)：查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料表2-19，知綜合投資33.6萬(wàn)元35kV側(cè)：萬(wàn)元10kV側(cè)：萬(wàn)元萬(wàn)元（為主體設(shè)備的綜合投資，包括變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、配電裝置設(shè)備的綜合投資）萬(wàn)元（為不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù)，110kV取90）4.2 方案2與方案5的年運(yùn)行費(fèi)用（1）方案2的年運(yùn)行費(fèi)用,，35kV側(cè)和10kV側(cè)：，查25頁(yè)表2-3得由以上數(shù)據(jù)可算出=241.59萬(wàn)元（1）方案5的年運(yùn)行費(fèi)用因?yàn)榕c方案2相同，故這里不做重復(fù)計(jì)算=240.35萬(wàn)元4.3 最終方案確定經(jīng)濟(jì)比較方案2和方案5的綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用，方案5都低于方案2，故最終確定方案5為最優(yōu)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。155短路電流計(jì)算計(jì)算短路電流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；評(píng)價(jià)并確定方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊設(shè)施的影響7。在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。短路電流計(jì)算的步驟為1)根據(jù)已知條件和計(jì)算目的畫(huà)出計(jì)算電路并作出等值電路2)化簡(jiǎn)電路3)計(jì)算短路電流5.1 概述造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞，引起絕緣損壞的原因有：各種形式的過(guò)電壓（如直接遭受雷擊等），絕緣材料的自然老化和污穢，運(yùn)行人員維護(hù)不周及直接得機(jī)械損傷等8。在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類(lèi)型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。5.2短路計(jì)算的目的及假設(shè)5.2.1短路電流的目的短路電流計(jì)算是變電所電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)其計(jì)算目的是：1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4)按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。5.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1)驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后510年）。確定短路電流計(jì)算時(shí)，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(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫姍C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算5.2.3短路計(jì)算基本假設(shè)1)正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行；2)所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；3)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化；4)不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；5)元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；6)系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。5.2.4基準(zhǔn)值高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量： = 100MVA基準(zhǔn)電壓：(kV) 10.5 37 1155.2.5短路電流計(jì)算的步驟現(xiàn)在，電力設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)復(fù)雜電力系統(tǒng)及發(fā)電廠，變電所短路電流的計(jì)算幾乎都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。作為單位的發(fā)電廠、供電公司企業(yè)，對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)算、設(shè)備改造等需進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，有時(shí)勿需專(zhuān)購(gòu)短路電流計(jì)算程序，進(jìn)行手算會(huì)更方便，概念更清楚9。計(jì)算步驟如下：1)計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算為同一基準(zhǔn)容量下；2)給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；3)選擇短路點(diǎn)；4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。標(biāo)幺值：有名值： 5)計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值短路容量：短路電流沖擊值： 5.3變壓器及電抗器的參數(shù)計(jì)算5.3.1主變壓器參數(shù)計(jì)算由變壓器原始數(shù)據(jù)計(jì)算得，Uk1%=10.75,Uk2%=6.25,Uk3%=-0.25(=100MVA，=115kV)于是，5.3.2 電抗器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算5.4 網(wǎng)絡(luò)的等值變換與簡(jiǎn)化方案2與方案5的短路計(jì)算的系統(tǒng)化簡(jiǎn)阻抗圖及各阻抗值，短路點(diǎn)均一樣。系統(tǒng)阻抗圖（圖5-1）圖5-1 系統(tǒng)阻抗圖5.4.1 短路點(diǎn)d1的短路計(jì)算（主變110kV側(cè)）基準(zhǔn)電壓UB=115kV，系統(tǒng)為無(wú)窮大系統(tǒng)，發(fā)生短路時(shí)，短路電流的周期分量在整個(gè)短路過(guò)程中不衰減。由原始資料可知：系統(tǒng)短路電抗:=1/30=0.0333線路阻抗：網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖：圖5-2 d1點(diǎn)短路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值： 5.4.2 短路點(diǎn)d2的短路計(jì)算（35kV母線）圖5-3 d2點(diǎn)短路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示，所以，5.4.3 短路點(diǎn)d3的短路計(jì)算（35kV出線）短路點(diǎn)d3的計(jì)算與短路點(diǎn)d2的計(jì)算完全相同，結(jié)果也完全相同，故這里不做重復(fù)計(jì)算。5.4.4 短路點(diǎn)d4的短路計(jì)算（10kV母線）圖5-4 d4點(diǎn)短路時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖所示，所以，5.4.5 短路點(diǎn)d5的短路計(jì)算（10kV出線）由于短路電流過(guò)大，需要裝設(shè)限流電抗器。限流電抗器的選擇：1）電壓：,所以2）電流：3）初選型號(hào)根據(jù)以上條件初選 NKL-10-1504）選擇電抗值設(shè)加電抗器后將短路電流限制到 取 ，選NKL-10-200-3其參數(shù)如下，表5-1 電抗器NKL-10-200-3參數(shù)表型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）電抗率動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）1sNKL-10-200-3102003139.85）電壓損失和殘壓校驗(yàn)當(dāng)所選電抗值大于計(jì)算值時(shí)，應(yīng)重算電抗器后短路電流，以供殘壓校驗(yàn)。為計(jì)算短路電流，先計(jì)算電抗表幺值為，則電壓損失和殘壓分別為，6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，滿足要求。7）熱穩(wěn)定校驗(yàn)，滿足要求。根據(jù)以上校驗(yàn)，選擇滿足要求。網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需加電抗器即可，圖5-5 加裝電抗器后系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)圖表5-2 短路電流匯總表短路電流編號(hào)基準(zhǔn)電壓BKV基準(zhǔn)電IBA支路名稱(chēng)電源短點(diǎn)總電抗d*0s短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流0.2s短電流短路沖擊流ichA全電流最大有效值IchkA短路容量SdAkAkAkA11150.5021110kV側(cè)0.0526199.5399199.5399199.539924.326714.50061900.2132371.5635kV母線0.18765.33058.31565.33058.31565.33058.315621,204812.6397532.9125310.51.5635kV出線0.18765.33058.31565.33058.31565.33058.315621,204812.6397532.912541055.498610kV母線0.13617.347540.4017.347540.4017.347540.401103.0225409534.7541510.55.498610kV出線0.9221.0865.49861.0865.49861.0865.498615.2279.076108.592256電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)6.1 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。6.1.1 一般原則1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致；6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。6.1.2 技術(shù)條件1）按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣a電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓即 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在110KV及以下時(shí)為1.15，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的一般不超過(guò)1.1。b.電流導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周?chē)h(huán)境溫度Q 0下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流即 由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的=1.05（為電器額定電流）。c.按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流 可按下式修正，基中為溫度修正系數(shù);為最高工作溫度; 為額定載流量基準(zhǔn)下的環(huán)境溫度（）; 為實(shí)際環(huán)境溫度；對(duì)應(yīng)于所選截面、環(huán)境溫度為+25時(shí)，長(zhǎng)期允許載流量（A）2）按短路情況校驗(yàn)電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，一般校驗(yàn)取三相短路時(shí)的短路電流，如用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。a.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足熱穩(wěn)定條件為： 驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間：b.短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為：6.2 各回路最大持續(xù)電流工作一覽表表6-1 工作電流匯總表回路名稱(chēng)計(jì)算公式及結(jié)果主變110kV35kV母線35kV出線10kV母線10kV出線6.3 斷路器的選擇及校驗(yàn)3kV及以上電力系統(tǒng)中使用的斷路器稱(chēng)為高壓斷路器，它是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。無(wú)論電力線路處在什么狀態(tài)，例如空載、負(fù)載或短路故障，當(dāng)要求斷路器動(dòng)作時(shí)，它都應(yīng)能可靠地動(dòng)作，或是關(guān)合，或是開(kāi)斷電路10。斷路器必須具備的基本功能可列舉以下各項(xiàng)：1)在關(guān)合狀態(tài)時(shí)應(yīng)為良好的導(dǎo)體，非但對(duì)正常的電流，即使對(duì)于短路電流也應(yīng)能承受其熱的與機(jī)械的作用。2)在開(kāi)斷狀態(tài)時(shí)，具有良好的絕緣性。在清潔和污穢兩種狀態(tài)下，皆能承受對(duì)地以及同相端子間的電壓。3)于關(guān)合狀態(tài)的任意時(shí)刻，應(yīng)能在不發(fā)生異常電壓的情況下，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，開(kāi)斷額定開(kāi)斷電流以下的電流。4)于開(kāi)斷狀態(tài)的任意時(shí)刻，應(yīng)能在斷路器觸頭不產(chǎn)生熔焊的情況下，在短時(shí)間內(nèi)安全地關(guān)合處于短路狀態(tài)下的電路11。6.3.1 110kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)110kV變電站分冊(cè)24頁(yè)表9-4故選出斷路器型號(hào)為L(zhǎng)W6-126-2000（磁柱式單斷口）,其參數(shù)如下表所示：表6-2 斷路器LW6-126參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）額定電流(A)額定開(kāi)斷電流(kA)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(kA)4s額定短路耐受電流(kA)LW6-126126200031.58031.5因?yàn)?所以，。3)斷開(kāi)電流：因?yàn)?，所以，?)動(dòng)穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時(shí)間為t=4s（后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加短路器固有分閘時(shí)間）查課本71頁(yè)圖3-15得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。6.3.2 35kV母線斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)110kV變電站分冊(cè)24頁(yè)表9-5故選出斷路器型號(hào)為L(zhǎng)W6-40.5-1250（磁柱式單斷口）,其參數(shù)如下表所示：表6-3 斷路器LW6-40.5參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）額定電流(A)額定開(kāi)斷電流(kA)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(kA)4s額定短路耐受電流(kA)LW6-40.540.51250256325因?yàn)?所以，。3)斷開(kāi)電流：因?yàn)?，所以，?)動(dòng)穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時(shí)間為t=4s（后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加短路器固有分閘時(shí)間）查課本71頁(yè)圖3-15得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。6.3.3 35kV出線斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)110kV變電站分冊(cè)24頁(yè)表9-5故選出斷路器型號(hào)為L(zhǎng)W6-40.5-1250（磁柱式單斷口）,其參數(shù)如下表所示：表6-4 斷路器LW6-40.5參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）額定電流(A)額定開(kāi)斷電流(kA)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(kA)4s額定短路耐受電流(kA)LW6-40.540.51250256325因?yàn)?所以，。3)斷開(kāi)電流：因?yàn)?，所以，?)動(dòng)穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時(shí)間為t=4s（后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加短路器固有分閘時(shí)間）查課本71頁(yè)圖3-15得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。6.3.4 10kV母線斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料158頁(yè)，表6-5，選擇SN4-10G-5000型，其參數(shù)如下表所示，表6-5斷路器SN4-10G-5000參數(shù)型號(hào)額定電壓，kV額定 電流，A額定斷開(kāi)電流，kA斷開(kāi)容量，MVA極限通過(guò)電流，kA熱穩(wěn)定電流，kA合閘時(shí)間，s固有分閘時(shí)間，s額定最大有效1s4s5s10s1050001051800300173173173120850.650.15因?yàn)?所以，。3)斷開(kāi)電流：因?yàn)?，所以，?)動(dòng)穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動(dòng)穩(wěn)定。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時(shí)間為t=5s（后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加短路器固有分閘時(shí)間）查課本71頁(yè)圖3-15得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。6.3.5 10kV出線斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料158頁(yè)，表6-6，選擇SN1-10-400型，其參數(shù)如下表所示，表6-6斷路器SN1-10-400參數(shù)型號(hào)額定電壓，kV額定 電流，A額定斷開(kāi)電流，kA斷開(kāi)容量，MVA極限通過(guò)電流，kA熱穩(wěn)定電流，kA合閘時(shí)間，s固有分閘時(shí)間，s額定最大有效1s4s5s10s1040020011.65230303020140.230.1因?yàn)?所以，。3)斷開(kāi)電流：因?yàn)?，所以，?)動(dòng)穩(wěn)定：因?yàn)椋?，滿足動(dòng)穩(wěn)定。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時(shí)間為t=5s（后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加短路器固有分閘時(shí)間）查課本71頁(yè)圖3-15得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。6.3.6 斷路器