平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 1 -緒緒 論論畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要組成部分,做畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是通過設(shè)計(jì)實(shí)踐,綜合所學(xué)知識,貫徹學(xué)習(xí)我國電力工業(yè)有關(guān)的方針政策,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際,獨(dú)立分析解決問題的能力。在本次設(shè)計(jì)中,首先溫習(xí)了相關(guān)內(nèi)容和有關(guān)學(xué)習(xí)資料,熟悉了設(shè)計(jì)中各個(gè)項(xiàng)目的要求和方法步驟,然后再進(jìn)入實(shí)際設(shè)計(jì)階段,力爭做到有根據(jù),有過程,有論證,簡潔明快,條理清晰。.電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)，變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電

2、機(jī)） ，變換（變壓器，整流器，逆變器） ，輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)） ，消費(fèi)（負(fù)荷） ；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。我國目前電力工業(yè)的發(fā)展方針是：1.在發(fā)展能源工業(yè)的基本方針指導(dǎo)下發(fā)展電力工業(yè)。2.電力工業(yè)發(fā)展速度必須與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相適應(yīng)。3.發(fā)揮水電優(yōu)勢，加快水電建設(shè)。4.建設(shè)大型礦口電廠，搞好煤，電，運(yùn)平衡。5.在煤，水能源缺乏地區(qū)，有重點(diǎn)有步

3、驟地建設(shè)核電廠。6.政企分開，省為實(shí)體，聯(lián)合電網(wǎng)，統(tǒng)一調(diào)度，集資辦電。7.因地制宜，多能互補(bǔ)，綜合利用，講求利益。8.節(jié)約能源，降低消耗 9.重視環(huán)境保護(hù)，積極防止對環(huán)境的污染。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：1.樞紐變電所樞紐變電所 位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為 330500kV 的變電所，稱為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。2.中間變電所中間變電所 高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集 23 個(gè)電源，電壓為

4、220330kV，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)赜秒?，這樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。3.地區(qū)變電所地區(qū)變電所 高壓側(cè)一般為 110220kV，向地區(qū)用戶供電為主的變電所，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。4.終端變電所終端變電所 在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓為110kV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶受到損失。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。切除故障的時(shí)間常常要

5、求小到十分之幾甚至百分之幾秒，實(shí)踐證明只有裝設(shè)在每個(gè)電氣元件上的保護(hù)裝置才有可能滿足這個(gè)要求。這種保護(hù)裝置直到目前為止，大多是由單個(gè)繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱為繼電保護(hù)裝置。在電子式靜態(tài)保護(hù)裝置和數(shù)字式保護(hù)裝置出現(xiàn)以平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 2 -后，雖然繼電器以被電子元件或計(jì)算機(jī)所代替，但仍沿用此名稱。在電業(yè)部門常用繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)或由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)裝置一詞，則指各種具體的裝置。我國電力工業(yè)自動(dòng)化水平正在逐年提高。20 萬 MW 及以上大型機(jī)組以采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，許多變電所以裝設(shè)微機(jī)綜合自動(dòng)化

6、系統(tǒng)，有些已實(shí)現(xiàn)無人值班，電力系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化。迄今，我國電力工業(yè)已進(jìn)入了大機(jī)組，大電廠，大電力系統(tǒng)，高電壓和高自動(dòng)化的新階段。平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 3 -目目 錄錄1 1 ZYB110KVZYB110KV 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)變電站電氣一次部分設(shè)計(jì) .- - 5 5 - -1.1 電力系統(tǒng)及變電所總體分析 .- 5 -1.1.1 電力系統(tǒng)分析 .- 5 -1.1.2 變電所總體分析 .- 5 -1.1.3 負(fù)荷分析 .- 5 -1.2 電氣主接線設(shè)計(jì) .- 6 -1.2.1 主變選擇 .- 6 -1.2.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求 .- 7

7、-1.2.3 電氣主接線中考慮的基本問題 .- 8 -1.2.4 各電壓級主接線型式選擇 .- 8 -1.2.5 中性點(diǎn)接地方式選擇 .- 9 -1.2.6 所用電選擇 .- 10 -1.2.7 無功補(bǔ)償 .- 11 -3 無功補(bǔ)償容量及電容器接線方式.- 11 -1.3 短路電流計(jì)算 .- 12 -1.4 電氣設(shè)備選擇 .- 13 -1.4.1 電氣設(shè)備選擇的原則 .- 13 -1.4.2 電氣設(shè)備選擇的任務(wù) .- 14 -1.4.3 正常運(yùn)行時(shí)最大電流的計(jì)算 .- 14 -1.4.4 電氣設(shè)備選擇一覽表 .- 15 -1.4.5 電氣設(shè)備的校驗(yàn) .- 17 -1.6 配電裝置及總平面布置設(shè)

8、計(jì) .- 21 -1.6.1 配電裝置設(shè)計(jì)原則 .- 21 -1.6.2 各電壓級配電裝置選擇 .- 22 -1.6.3 總平面布置設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) .- 23 -1.7 防雷設(shè)計(jì) .- 24 -1.7.1 防雷設(shè)計(jì)原則 .- 24 -1.7.2 雷電侵入波保護(hù) .- 26 -1.7.3 防雷設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果 .- 27 -2 2 ZYB110KVZYB110KV 變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)變電站電氣二次部分設(shè)計(jì) .- - 2727 - -2.1 主變壓器保護(hù) .- 27 -2.2 線路保護(hù).- 31 -2.2.1 線路保護(hù)的配置原則 .- 31 -2.2.2 線路保護(hù)的配置 .- 32 -2.2.3 距

9、離保護(hù)整定計(jì)算 .- 32 -2.2.4 電流保護(hù)整定計(jì)算 .- 34 -2.3 站用變壓器保護(hù).- 40 -2.4 電容器的保護(hù).- 40 -平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 4 -2.4.1 故障類型 .- 40 -附錄一附錄一 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算.- - 4343 - -附錄二附錄二 設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙.- - 5353 - -摘要.- 59 -平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 5 -1 ZYB110KV 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)變電站電氣一次部分設(shè)計(jì)1.1 電力系統(tǒng)及變電所總體分析電力系統(tǒng)及變電所總體分析1.1.1 電力系統(tǒng)

10、分析電力系統(tǒng)分析本所位于 ZY 市郊區(qū)。向市區(qū)工業(yè)，生活及郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工與農(nóng)業(yè)用戶供電，屬于新建變電站。110kV 側(cè)有市系線與市甲線兩回出線，并有兩回備用線路。線路回?cái)?shù)為：110 規(guī)劃 4 回本期 2 回；35 規(guī)劃 7 回，本期 5 回；10 規(guī)劃 14 回本期 12 回。本所為 110kV 降壓變電所，其電壓等級為 110kV/35kV/10kV。1.1.2 變電所總體分析變電所總體分析1 地理位置本所位于市郊，毗鄰公路，交通便利，周圍是城市工業(yè)區(qū)。2 地形、地貌及地質(zhì)所址海拔 200 米，地勢平坦，非強(qiáng)地震區(qū)；全線為黃土層地帶，地耐力為 2.4kg/cm2，天然容重 =291cm3，內(nèi)摩擦

11、角=23，土壤電阻率為 100cm，地下水位值較低，水質(zhì)良好，無腐蝕性。3 水文、氣象年最高氣溫+40，年最低氣溫20，年平均氣溫+15，最熱月平均最高溫度為+32，最大復(fù)水厚度 b=10mm，對大風(fēng)速 25m/s，屬于我國第六標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。4 出線走向線路從系統(tǒng) II110kV 母線出發(fā)至 ZY 變電所南墻上，全長 10km，在距系統(tǒng)II 北墻 0.25、5、8、9、9.8km 處轉(zhuǎn)角 90、25、45、78。1.1.3 負(fù)荷分析負(fù)荷分析I 類負(fù)荷：凡是短時(shí)停電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞的負(fù)荷，要求任何時(shí)候都不停電。II 類負(fù)荷：停電造成減產(chǎn)，使用戶蒙受較大經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷，供電要求可短停電幾

12、分鐘 。III 類負(fù)荷：I、II 類負(fù)荷以外的其它負(fù)荷，長時(shí)間停電不會(huì)造成太大的損失。平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 6 - 110kV 側(cè)無負(fù)荷。35kV 側(cè)：郊區(qū)用電一級負(fù)荷占 10%，二級負(fù)荷占 60%，水泥廠一級負(fù)荷占 30%，二、三級負(fù)荷占 4080%，屬于較重要負(fù)荷。耐火廠一級負(fù)荷占15%，二級負(fù)荷占 3040%，且有兩回備用線。10kV 側(cè)：負(fù)荷較多，且一、二級負(fù)荷所占比重較大，對供電可靠性要求較高，其中棉紡廠中一級負(fù)荷占 40%，二級負(fù)荷占 80%；印染廠中一級負(fù)荷占 60%，二級負(fù)荷占 80%；毛紡廠中一級負(fù)荷占 20%，二級負(fù)荷占 40%；針

13、織廠中一級負(fù)荷占 20%，二級負(fù)荷占 40%；柴油機(jī)廠中一級負(fù)荷占 50%，二級負(fù)荷占80%；橡膠廠中一級負(fù)荷占 30%，二級負(fù)荷占 40%；市區(qū)中一級負(fù)荷占 40%，二級負(fù)荷占 80%；食品廠中一級負(fù)荷占 15%，二級負(fù)荷占 30%；還有兩回備用線。1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線設(shè)計(jì)1.2.1 主變選擇主變選擇1 容量選擇（1） 主變?nèi)萘窟x擇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 年發(fā)展。對城市變電站，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃結(jié)合。（2） 根據(jù)變電站帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)開確定主變?nèi)萘?。一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器能夠滿足變電所最大負(fù)荷 Sjmax 的 60%

14、-70%或全部 I,II 類負(fù)荷。（3） 統(tǒng)計(jì)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化標(biāo)準(zhǔn)化。2 主變臺(tái)數(shù)的考慮原則（1） 為保證供電可靠性，一般選 2 臺(tái)及以上。（2） 對規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變按大于變壓器 1-2 兩級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展更換主變。3 主變?nèi)萘颗c臺(tái)數(shù)選擇計(jì)算35kV 側(cè)最大負(fù)荷 遠(yuǎn)期 Sjmax=0.8(+)=15.112MVA30.93.50.920.920.91.50.92.50.92.50.910kV 側(cè)最大負(fù)荷遠(yuǎn)期Sjmax=0.8 (+*+50.7540.7820.7510.7540.81.50.7240.81.50.81.50.7

15、820.78)=25.42 MVA1.50.78綜合最大負(fù)荷 Sjs=Kt(Sjs 中+Sjs 低)=0.85（14.175+22.425）=34.4522MVA 平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 7 -4 選擇原則 （1）型式 相數(shù)：本所最高電壓等級為 110KV，等級不高宜選用三相變壓器 繞組數(shù)：采用三繞組變壓器 接 z 線組別：110kVY 型 35kVY 型 10kV型（2）臺(tái)數(shù)：為了保證供電可靠性一般選 2 臺(tái)，本所選用 2 臺(tái)（3）容量：按建成后 5-10 年考慮 SN=0.6Sjsmax/(N-1)=20.67MVA按一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器能夠滿

16、足變電所最大負(fù)荷的 Sjmax 的 60%-70%或全部 I,II 類負(fù)荷。SN=(S1+S2 )(N-1)=24.32MVA（4） 選擇結(jié)果型號：S6-50kVA/10 額定電壓：110/38.5/11 空載損耗：38.5kW空載電流：1.31%連接組別 YN-yn-d11 表 11高-中中-低高-低短路損耗138.8115146.5阻抗電壓10.56.518外形:692047904940重量:器身 30.4,油 15.2,總重 56.51.2.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求1 可靠性（1）QF 檢修時(shí)負(fù)荷和系統(tǒng)的影響（2）母線檢修、母線 QS 檢修時(shí)，停電回?cái)?shù)多少、停

17、電時(shí)間長短。（3）母線故障時(shí)，停電回路數(shù)多少、停電時(shí)間長短。（4）全所停電的可能性2 靈活性 電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活，操作方便的基本要求，即能靈活地投、切某縝機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，又能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 8 -殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，不導(dǎo)致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。3 經(jīng)濟(jì)性主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前題下作到經(jīng)濟(jì)合理。（1）投資?。?）電能員耗?。?）占地面積小4 擴(kuò)建性根據(jù)負(fù)荷發(fā)展需要，可能需要擴(kuò)建。因此設(shè)計(jì)主接線堵死擴(kuò)建。1.2.3 電氣主接線中考慮的基本問題電氣主接線中考慮

18、的基本問題1 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其可靠性應(yīng)與系統(tǒng)相適應(yīng)，該變電所用于連接兩個(gè)系統(tǒng) S1和 S2，供電可靠性要求高，所以其電氣主接線應(yīng)采取可靠性高的接線形式，該所屬一般變電所。2 分期和最終的建設(shè)規(guī)模變電所分句 510 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般裝設(shè)兩臺(tái)（組）主變壓器。3 電壓等級和出線回路數(shù) 110kV 本期 2 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 4 回； 35kV 本期 5 回，遠(yuǎn)景發(fā)展 7 回； 10kV 本期 12 回。遠(yuǎn)景發(fā)展 14 回。4 接入系統(tǒng)的方式 該變電所通過線路直接與系統(tǒng) 2 聯(lián)系，而同系統(tǒng) 1，中間則還經(jīng)過了甲變電所。5 所址條件本所位于 ZY

19、 市近郊區(qū)，海拔 200m，地勢平坦，非強(qiáng)震區(qū)，屬于平原地帶。1.2.4 各電壓級主接線型式選擇各電壓級主接線型式選擇根據(jù)工程手冊和前輩們的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),結(jié)合本變電所的實(shí)際情況(地點(diǎn)位置,作用,負(fù)荷性質(zhì),出線情況).作出以下方案以供選擇.110kV:可選用單母線分段, 單母線分段帶旁母35kV: 可選用單母線分段, 單母線分段帶旁母10kV: 可選用單母線分段或雙母線并可考慮加裝旁路母線平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 9 -方案比較:110kV 和 35kV 和 10kV 表 1-2 方案比較單母線分段單母線分段帶旁母可靠性簡單清晰,一段母線故障可保證正常段供電檢修

20、屮線 DL 時(shí)不致中斷該線路的供電,提高了靠性靈活性運(yùn)行操作簡便,且有利于擴(kuò)建具有足夠的靈活性,易于擴(kuò)建經(jīng)濟(jì)性設(shè)備少,占地小設(shè)備較多,占地較大投資較高接 線 簡 圖綜合比較:110kV 選用單母線分段帶旁母35kV 選用單母線分段帶旁母10kV 選用單母線分段帶旁母1.2.5 中性點(diǎn)接地方式選擇中性點(diǎn)接地方式選擇1 變壓器的 110kV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式根據(jù)電氣設(shè)計(jì)手冊 I第 27 節(jié)中關(guān)于“主變壓器中性點(diǎn)接地方式”的規(guī)定，電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器的中性點(diǎn)的接地方式。變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)所有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序電抗之比 X0/X13，以使單相接地時(shí)全

21、相上工頻電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓；X0/X11.5 以使單相接地時(shí)短路電流不超過三相短路電流.所有普通變壓器的中性點(diǎn)都經(jīng)隔離開關(guān)接地,以使運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地點(diǎn).選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)解列成中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng).2 主變壓器 663kV 多用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式663kV 電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地方式,但當(dāng)單相接地故障電流大于 30A( 610kV 電網(wǎng))或 10A(2063kV 電網(wǎng))時(shí),中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地,用消弧線圈接地時(shí)應(yīng)注意:消弧線圈應(yīng)由系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃,分散布置,應(yīng)避免整個(gè)電網(wǎng)中只裝一臺(tái)消弧線圈,也應(yīng)避免在一個(gè)變電所中裝設(shè)多臺(tái)消弧線圈,在任何運(yùn)行方式

22、下,電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 10 -在變電所中,消弧線圈一般裝在變壓器中性點(diǎn)上 610kV 消弧線圈也可裝在調(diào)相機(jī)的中性點(diǎn)上.當(dāng)兩臺(tái)主變壓器合用一臺(tái)消弧線圈時(shí),應(yīng)分別經(jīng)隔離開關(guān)與變壓器中性點(diǎn)相連.3 設(shè)計(jì)原則110KV 側(cè)中性點(diǎn)直接接地（一臺(tái)接地）635KV 側(cè)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地單相接地電容電流大于等于 30A（610KV）或 10A（35KV）時(shí)采用消弧線圈4 計(jì)算方法架空線路的電容電流可按下式估算:3(2.73.3)10CIUeL2.7系數(shù),適用于無架空地線的線路 3.3系數(shù),適用于有架空地線的線路廠所母線增

23、加的 IC%值6kV 18%10kV 16%35kV 13%35kV 33.31013.398CIUeLC(1I %)15.14CZCII10kV33.3101.1385CIUeL C(1I %)1.32CZCII消弧線圈的補(bǔ)償容量按下式計(jì)算:1.354133NCUQIKVA其中 K系數(shù),過補(bǔ)償取 1.35 UN電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的額定線電壓(kV) IC電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)回路的電容電流(A) 消弧線圈型式選擇：油浸自冷式 XDJ 35KV 側(cè)加消弧線圈 XDJ-550-35平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 11 -1.2.6 所用電選擇所用電選擇1 設(shè)計(jì)原則（1）所用電

24、負(fù)荷一般都比較小，其可靠性不如發(fā)電廠高；（2）小型所用變大多只裝一臺(tái)所用變壓器；（3）大中型變電所或裝有調(diào)相機(jī)的變電所，通常裝設(shè)兩臺(tái)所用變；（4）接線方式一般選用單母線分段。2 所用電源數(shù)量的確定 規(guī)范第 3.3.1 條 在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同的互為備用的所用變壓器。如能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用、所用電源時(shí)，亦可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。當(dāng) 35kV 變電所只有一回電源進(jìn)線及一臺(tái)主變壓器時(shí)，可在電源進(jìn)線之前裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。3 所用電源的引接方式 所用電源的引接方式有以下幾種情況：（1）當(dāng)有發(fā)電機(jī)電壓母線時(shí)發(fā)電機(jī)電壓母線為 6.3kV 時(shí)，一般用電抗器從主母線

25、引接一個(gè)備用電源。當(dāng)電廠有與電力系統(tǒng)連接的 35kV 母線時(shí)，根據(jù)裝機(jī)容量及其在系統(tǒng)中的作（如 6.3kV 主母線上的發(fā)電機(jī)總?cè)萘砍^系統(tǒng)容量的 20時(shí)） ，為了在全場停電時(shí)迅速取得的備用電源，也可由 35kV 母線引接。發(fā)電機(jī)電壓母線為 10.5kV，并具有兩個(gè)電源（包括本廠電源）的 35kV母線時(shí)，可有 10.5 或 35kV 母線引接，決定于技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。如無 35kV母線或 35kV 母線上僅有一個(gè)電源時(shí)，則應(yīng)由 10.5kV 主母線引接一個(gè)備用電源。（2）發(fā)電機(jī)與主變壓器單元接線。（3）大容量機(jī)組安裝在斷路器出口4 變壓器選擇臺(tái)數(shù)：2 臺(tái)型式：油浸自冷式容量選擇標(biāo)準(zhǔn)：Se 大于等于

26、K1P1+P2 K1：系數(shù) P1 動(dòng)力負(fù)荷 P2 照明負(fù)荷5 所用電源數(shù)量的確定 規(guī)范第 3.3.1 條 在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同的互為備用的所用變壓器。如能從變電所外引入一個(gè)可靠的低壓備用、所用電源時(shí)，亦可裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。當(dāng) 35kV 變電所只有一回電源進(jìn)線及一臺(tái)主變壓器時(shí)，可在電源進(jìn)線之前裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。6 本所的選擇結(jié)果 型式：油浸自冷式 S6-50kVA/10 阻抗電壓 2.5% 臺(tái)數(shù)：2 臺(tái)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 12 -1.2.7 無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償無功補(bǔ)償方式有兩種：即高壓集中補(bǔ)償和低壓分散補(bǔ)償本所是地區(qū)變

27、電所采用 10KV 側(cè)補(bǔ)償方式1 補(bǔ)償裝置分類：串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置。2 補(bǔ)償作用（1）對 110kV 及以下電網(wǎng)中的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置：用以減少線路電壓降，降低受端電壓波動(dòng)，提高供電電壓，在閉合電網(wǎng)中，改善潮流分布，減少有功損耗。（2）在變電所中，并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置常接在主變壓器的低壓側(cè)，對調(diào)相機(jī)，并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置和靜止補(bǔ)償裝置都直接連接或通過變壓器并接于需補(bǔ)償無功的變電所、換流站的母線上，也可連接在變電所 110kV 電壓母線上。（3）補(bǔ)償裝置設(shè)置于發(fā)電廠、變電所、配電所、換流站或開關(guān)站中大部分連接在這些廠站母線上，也有的補(bǔ)償裝置是關(guān)聯(lián)或串聯(lián)在線路上。3 無功補(bǔ)償容量及電容器接線方式根據(jù)

28、并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ25851.0.2 條 電容器裝置的設(shè)計(jì)須執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并根據(jù)安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)條件、諧波水平、自然環(huán)境、運(yùn)行和檢修要求等合理地選擇接線方式，布置型式和控制、保護(hù)方式，做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和運(yùn)行檢修方便。1.0.3 條 電容器裝置的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設(shè)計(jì)，調(diào)相調(diào)壓計(jì)算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，對 35110kV 變電所中電容器裝置的總?cè)萘?，按照無功功率就近平衡的原則，可按主變壓器容量的 10%30%考慮。4 并聯(lián)電容器的選擇1容量：主變?nèi)萘康?10%30% 22510%=5000KVA2臺(tái)數(shù)： 100ZDQnQ 選單 Y 型 取三的倍數(shù)即 102 臺(tái)

29、3型式 BWF211/350BWF 1.3 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算1 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊知，短路計(jì)算的目的為:1.電氣主接線比選2.選擇導(dǎo)體和電器平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 13 -2 選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定計(jì)算3 短路電流計(jì)算結(jié)果詳細(xì)計(jì)算見附錄 表 1-3 短路電流計(jì)算結(jié)果電壓短路點(diǎn)I”ItkI0.5tkIish110KVK146704750475047901191035KVK2469047504750475011960K3116701167011670116702976010KV9040904090409040904023050平頂山工學(xué)院畢

30、業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 14 -1.41.4電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備選擇1.4.1 電氣設(shè)備選擇的原則電氣設(shè)備選擇的原則1 選擇導(dǎo)體和電器的一般原則（1）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用，經(jīng)濟(jì)合理（2）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。（3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核（4）應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致（5）選擇的導(dǎo)體品種不宜太多（6）選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格2 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的技術(shù)條件： 在選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備是都是按照正常條件選定，按照短路條件校驗(yàn)。（1）按照長期工作條件選擇：導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇技術(shù)規(guī)定第 1

31、.1.3 條規(guī)定：選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的持續(xù)工作電流，用公式表示如下：UalmUsm 式中 Ualm電器的最高工作電壓，取 1.15 UN Usm電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，取1.1 UNS實(shí)際上當(dāng)滿足 UNUNS時(shí)即可滿足上述要求。導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇技術(shù)規(guī)定第 1.1.4 條規(guī)定：選用的導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。由于高壓開關(guān)斷路器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能的持續(xù)工作電流的要求。用公式表示為： 在選擇導(dǎo)體時(shí)： IalImax 在選擇電器時(shí)： INImax式中 Ial導(dǎo)體的長期允許電流 IN導(dǎo)體的額定電流 Imax在各種合理運(yùn)行方式下

32、最大持續(xù)工作電流 在斷路器、隔離開關(guān)、空氣自然冷卻限流電抗器等電器各部分的最大允許發(fā)熱溫度不超過交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱GB76374 所規(guī)定的數(shù)值情況下，當(dāng)這些電器使用在環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時(shí)，環(huán)境溫度每增高 1，減少額定電流 1.8%；但使用在環(huán)境溫度低于+40時(shí)，環(huán)境溫度每降低 1，增加額定電流 0.5%，但其最大過負(fù)荷不得超過額定電流的20%。（2）按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體 按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使得年計(jì)算費(fèi)用最低。對應(yīng)不同種類的平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 15 -導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax ，將有一個(gè)年計(jì)

33、算費(fèi)用最低的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度 J，導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面 S = Imax / J 上式中Imax正常工作時(shí)的最大持續(xù)電流。根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程第 2.1.6 條規(guī)定，除配電裝置的匯流母線以外較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按照經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇，選擇后應(yīng)按照長期發(fā)熱來校驗(yàn)。根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)程第 2.3.1 條規(guī)定 20kV 及以下回路的正常工作電流在 4000A 及以下時(shí)，宜選用矩形導(dǎo)體，在 40008000A 時(shí)，宜選用槽形導(dǎo)體。110kV 及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁合金管形導(dǎo)體，也可選用軟導(dǎo)體，如鋼芯鋁鉸線，組合導(dǎo)線等。1.4.2 電氣設(shè)備選擇的任務(wù)電氣設(shè)備選擇的任務(wù)1

34、導(dǎo)體和絕緣子（各電壓級匯流主母線、主變引下線、出線及與之相應(yīng)的絕緣子）2 斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器（選擇校驗(yàn)）3 電壓互感器、電流互感器（不做準(zhǔn)確級校驗(yàn)）4 穿墻套管5 開關(guān)柜1.4.3 正常運(yùn)行時(shí)最大電流的計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)最大電流的計(jì)算1匯流主母線110kV 電壓級 Imax=0.38kA2110110 3SeScS35 kV 電壓級 Imax=0.25KAmax35 3S10 kV 電壓級 Imax=1.47kAmax10 3S2 旁路回路110kV 電壓級 Imax=0.118kA180.8110 3平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 16 -35 kV 電壓級

35、 Imax=0.25kA3.50.935 310 kV 電壓級 Imax=1.47kA2.50.7510 33 主變引下線 Imax=1.05IT110kV 電壓級 Imax=0.138kA251.05110 335 kV 電壓級 Imax=0.433kA251.0535 310 kV 電壓級 Imax=1.52kA251.0510 34 出線 單回線 Imax 等于線路的最大負(fù)荷電流 雙回線 Imax 等于（1.22）倍線路的最大負(fù)荷電流 5 分段回路Imax =1.05IT(0.50.8)35 kV 電壓級 Imax=0.80.433=0.35kA10 kV 電壓級 Imax=0.81.5

36、2=1.21kA6 10kV 并聯(lián)電容器Imax=1.3Ic=375.317所用變Imax=1.05IT=1.05=3.031A.5010 31.4.4 電氣設(shè)備選擇一覽表電氣設(shè)備選擇一覽表溫度修正系數(shù)裸導(dǎo)體：屋內(nèi)：該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。當(dāng)無資料時(shí)，可取最熱月平均溫度加班加5 度 屋外：最熱月平均最高溫度電器 ： 屋內(nèi)：該處通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度。當(dāng)無資料時(shí)，可取最熱月平均溫度加班加5 度 屋外：年最高溫度平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 17 - 導(dǎo)體 K1=0.92alalo70327025 K2=0.860alalo70377025 電器 K1=0.82alalo7040

37、7025K2=0.75alalo70457025導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面 S = Imax / J選擇結(jié)果1母線的選擇： 表 1-4 母線的選擇結(jié)果電壓級Ial=ImaxK導(dǎo)體 Ks110KV0.413LGJ-150135KV0.29254 矩形導(dǎo)體110KV1.7110010 矩形導(dǎo)體1082旁母的選擇 表 1-5 旁母的選擇結(jié)果 電壓級Ial=ImaxK導(dǎo)體 Ks110KV0.128LGJ-35135KV0.074254 矩形導(dǎo)體110KV0.224254 矩形導(dǎo)體13主變引下線 表 1-6 主變引下線的選擇結(jié)果電壓級JS導(dǎo)體 Ial110KV0.91152LGJ-15044535KV0.91476

38、LGJ-40043510KVIal1.65210010 矩形導(dǎo)體108平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 18 -4. 35kV 出線的選擇 表 1-7 35kV 出線的選擇結(jié)果Imax TmaxJS型號載流量郊一00556000096573LGJ-50210郊二006460000966667LGJ-70265水泥廠0073336000096764LGJ-70265耐火廠002756000096286LGJ-351755. 10kV 出線的選擇 表 1-8 10kV 出線的選擇結(jié)果Imax TmaxJS型號載流量棉紡廠03665500096377400835印染廠0

39、2825000104271240610毛紡廠01475000104141120380針織廠0111450011496595330柴油機(jī)廠02751000124241240610橡膠廠0115450011510095330市區(qū)02752500161718150445食品廠01034000 831702656. 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 表 1-9 斷路器和隔離開關(guān)的選擇電壓等級斷路器隔離開關(guān)110kVSW4-110/1000GW5-110D/600-7235kVZN12-35/1250 GN2-35T/1000-70SN10-10/3000GN10-10T/300-16010kVSN10-10/6

40、30GN6-10/6007. 電流互感器和電壓互感器的選擇 表 1-10 電流互感器和電壓互感器的選擇CTPT110kVLCWB6-110BJCC2-11035kVLCBW-35JDJJ-3510kVLMC-10JDJ-108. 墻套管的選擇 35kV 選擇 CWB-35/60010kV 選擇 CWB-10/15009.絕緣子的選擇 支柱絕緣子 110kV 選擇 ZSW2-110/400 35kV 選擇 ZSQ1-35/400平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 19 - 10kV 選擇 ZSW1-10/400懸式絕緣子 XWP1-16 耐污型 110kV 7 片 3

41、5kV 3 片 10kV 1 片1.4.5 電氣設(shè)備的校驗(yàn)電氣設(shè)備的校驗(yàn)1 母線的校驗(yàn)（1） 110kV 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路持續(xù)時(shí)間為 tk=0.05+0.09=0.14s查運(yùn)算曲線得Tk0.5tkI10.40.4I21.21.2I0.14=I0.07=0.4I1b+1.2I2b=4.29kA周期分量的熱效應(yīng)Qp=0.14=2.582224.2910 4.294.2912因 t1s,故應(yīng)計(jì)算非周期分量熱效應(yīng)Qnp=2=4.360.2 4.67 Qk=Qp+Qnp=6.94 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體的溫度0.8542 =60 2m002I()30(7030)axalalI查發(fā)電廠電氣部分 P115 表

42、4-6 得 C=89滿足熱穩(wěn)定的最小截面積為Smin= =28.3150kSQ KC滿足熱穩(wěn)定的要求 （2） 35KV 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路持續(xù)時(shí)間為 tk=0.05+0.1=0.15查運(yùn)算曲線得Tk0.5tk平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 20 -I101470147I2038038I0.14=I0.07=0.147I1b+0。38I2b=4.63KA周期分量的熱效應(yīng)Qp=0.15=3.2162224.6310 4.634.6312因 t1s,故應(yīng)計(jì)算非周期分量熱效應(yīng)Qnp=4.420.2 4.69 Qk=Qp+Qnp=7.62 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體的溫度12 =7

43、0 2m002I()30(7030)axalalI查發(fā)電廠電氣部分 P115 表 4-6 得 C=91滿足熱穩(wěn)定的最小截面積為Smin= =32.21000kSQ KC滿足熱穩(wěn)定的要求 （3） 10KV 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路持續(xù)時(shí)間為 tk=0.05+0.09=0.14s查運(yùn)算曲線得tk0.5tkI10.10310.1031I20.2880.288I0.14=I0.07=0.1031I1b+0.288I2b=11.67KA周期分量的熱效應(yīng)Qp=0.14=2.5822211.6710 11.6711.6712因 t1s,故應(yīng)計(jì)算非周期分量熱效應(yīng)Qnp=2=27.20.2 11.67 Qk=Qp+

44、Qnp=46.12 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體的溫度0.9462 =66.6 2m002I()30(7030)axalalI查發(fā)電廠電氣部分 P115 表 4-6 得 C=91滿足熱穩(wěn)定的最小截面積為Smin= =88.081 取 1)2)兩個(gè)中的較小者 Zdz2=5.92平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 36 -(2)動(dòng)作時(shí)間 t=0.5s(3)保護(hù)范圍 lmin%=5.921.481.254滿足要求3 距離 III 段的整定 動(dòng)作阻抗按躲開最小負(fù)荷阻抗整定。Zfmin表示當(dāng)線路流過最大負(fù)荷電流時(shí)且母線上電壓最低，在線路始端得到計(jì)算值，即 Zfmin=Vfmin/Ifmin

45、 一般地，Vfmin=0.9Ve，考濾到外部故障切除后，電機(jī)自起動(dòng)條件下，保護(hù) III 段須立即返回的要求有 Z dz=(1/kkkzqkh)= Zfminmin1113.4fkzqhZk k k 式中 kk可靠系數(shù)取 1.2-1.3kzq自起動(dòng)系數(shù)取 1-1.2kh返回系數(shù)取 1.05-1.10 靈敏度校驗(yàn) 113.428.442.2.4 電流保護(hù)整定計(jì)算電流保護(hù)整定計(jì)算（1）35KV 線路以郊一為例線路阻抗的標(biāo)幺值 X*=210000.4 122.263 35最大方式下線路末端短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 37 - 計(jì)算電抗為：Xjs

46、1=1500/10007.64=11.46Xjs2=200/100020.56=4.112 (3)max1150012002.84511.644.112373373I最小方式下線路末端短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為 計(jì)算電抗為：Xjs1=1300/10007.5=9.75Xjs2=170/100023.49=3.99(3)max1130011702.749.753.99373373I(2)max2.44IKA電流一段Idz1=：kkIdcmax=3.414Idcmax為最大運(yùn)行方式下，母線三相短路電流。 kk可靠系數(shù)，取 1.21.3平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 38

47、 - 動(dòng)作時(shí)限 t1=0s最小方式下線路 15%處短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為計(jì)算電抗為：Xjs1=1300/10004.97=6.46Xjs2=170/100015.56=2.6453.414(3)max1130017015%0.384.146.46373373I校驗(yàn)：按最小保護(hù)范圍與全長百分比是否大于 15%來判定。因?yàn)?.414(3)max1130017015%0.384.146.46373373I所以滿足要求線路末端加一變壓器 Se-6300/35 7.5%U*10000.07511.96.3X 變壓器后短路時(shí)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 39 -計(jì)算電抗為

48、：Xjs1=1500/10005.26=7.9Xjs2=200/100038.1=7.62(3)max1150012003.377.97.62373373I(3)max3.71dzKIK I2.440.663.71lmK不滿足要求電流三段 定時(shí)限過電流保護(hù)max0.055fIKAmax0.093kzqdzfhK KIIKAK靈敏度為 2.4426.20.093lmK(2)10KV 線路以棉紡廠為例線路阻抗的標(biāo)幺值 X*=210.50.4 3.50.1541000最大方式下線路末端短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為 平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 40 -計(jì)算電抗為：Xjs1

49、=1500/10006.67=10Xjs2=200/100017.96=3.59 (3)max11500120011.3103.59373373I最小方式下線路末端短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為 計(jì)算電抗為：Xjs1=1300/10006.57=8.545Xjs2=170/10003.5=3.5(3)max11300117011.138.5453.5373373I(2)max9.64IKA電流一段Idz1=：kkIdcmax=13.56Idcmax為最大運(yùn)行方式下，母線三相短路電流。 kk可靠系數(shù)，取 1.21.3 動(dòng)作時(shí)限 t1=0s最小方式下線路 15%處短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為計(jì)算電抗為：Xjs1

50、=1300/10006.4=8.32Xjs2=170/100020.1=3.42(3)max11300117015%11.338.323.42373373I校驗(yàn)：按最小保護(hù)范圍與全長百分比是否大于 15%來判定。因?yàn)?3.56(3)max11300117015%11.338.323.42373373I平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 41 -不滿足要求 所以采用線路變壓器組保護(hù)線路末端加一變壓器T-4000/10 5.5%U*10000.05513.84X 最大方式下變壓器后短路時(shí)系統(tǒng)的等效電路為計(jì)算電抗為：Xjs1=1500/100025.6=38.4Xjs2=

51、200/100067=13.4(3)max1150012002.9638.413.410.5310.53I電流一段Idz1=：kkIdcmax=3.256Idcmax為最大運(yùn)行方式下，母線三相短路電流。 kk可靠系數(shù)，取 1.21.3 動(dòng)作時(shí)限 t1=0s靈敏度為 9.642.963.46lmK電流三段定時(shí)限保護(hù)max0.366fIKAmax0.568kzqdzfhK KIIKAK靈敏度為 平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 42 - 9.6411.970.568lmK 2.3 站用變壓器保護(hù)站用變壓器保護(hù)站用變壓器型號S6-50kva/1010KV 電力變壓器屬小

52、型變壓器，一般沒有過電流保護(hù)、分定時(shí)限保護(hù)和反時(shí)限保護(hù)兩種。Ie=Se /Ue =50/1.05=2.89A33由于變壓器的額定電流較小，直接用熔斷器進(jìn)行保護(hù)即可。熔斷器電流為 Ik=1.8Ie=5.202采用 RN1 型熔斷器2.4 電容器的保護(hù)電容器的保護(hù)2.4.1 故障類型故障類型對地 10kV 及以上電壓級的并聯(lián)補(bǔ)償電容器，有以下常見故障1）電容器組與斷路器之間的接線短路2）電容器內(nèi)部故障及引出線故障3）電容器組某一電容器切除時(shí)，其余電容器上電壓升高可能超過允許值。4）電容器整組過電壓5）母線殘壓6）電容器單相接地故障2.4.2 不同故障應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)不同故障應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)（1）應(yīng)裝設(shè)無時(shí)

53、限或帶時(shí)限的電流保護(hù)動(dòng)作于跳閘。（2）采用下列保護(hù)之一：a.如果電容器臺(tái)數(shù)較多，可接電容器容量的大小和溶斷器的斷流容量將電容器分組，在每組裝設(shè)熔斷器。b.將電容器分成兩組，裝設(shè)橫差保護(hù)、動(dòng)作于跳閘。平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 43 -（3）裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或利用電容器組內(nèi)部故障而動(dòng)作的橫差保護(hù)。裝置未超過允許值，可作用于信號，超過允許值作用于跳閘。（4）對單相接地故障，根據(jù)具體條件裝設(shè)單相接地保護(hù)2.4.3 保護(hù)的計(jì)算整定保護(hù)的計(jì)算整定1)定時(shí)限過電流保護(hù)（段、整組保護(hù)）Ie=Q/*UN=4.55A nlh=20/53一組電容器額定電流為Iec=3*Ie=1

54、3.65 Idzjg=KkKbwKjxIec/KfnCH =1.25*1.25*1* Iec/0.8*4 =6.66A 其中 Kbw波紋系數(shù) Iec電容器額定電流 T=0.2-0.5s最小運(yùn)行方式下兩相短路電流為 Imin(2) =Imin(3) */2=697A3 Klm=697/6.66=104.651.25 滿足要求2)限時(shí)電流速斷（I 段）整組保護(hù)Idzjs=（2-2.5）Idzjg=2.5*6.66 =16.65A Klm= I(2)dmin/ Idzjs=697/16.65=41.871.25 滿足要求t=0.2s 以上兩種保護(hù)主要用來作為相間短路的保護(hù)3）定時(shí)限過電壓保護(hù) Vdz

55、j=110-115V tgg30s平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 44 -4)低壓保護(hù)（電流閉鎖保護(hù)） 動(dòng)作電壓 Vdzj=50-60V 動(dòng)作電流 Idzj=(0.2-0.5) Iec/nCH =0.5*100/*10.5*200=0.014A35)零序電流保護(hù)（單三角接線） 反應(yīng)單三角內(nèi)部故障，按躲三相不平衡電流計(jì)算 Idzj=KkKbp/ nCH=0.15 Iec/nCH Iec每相電容器的額定電流 T=0.2s6)零序電壓保護(hù)（單星型） Vdzj=0.15Ve/npt/10-15V T=0.2s平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)-

56、 45 -附錄一附錄一 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算 一、計(jì)算步驟1短路計(jì)算點(diǎn) 各電壓級匯流母線處2求計(jì)算用的參數(shù) 1.基本值的選?。篠b=1000MVAUb=Up 平均電壓（115/37/10。5）2.各元件參數(shù)標(biāo)幺值 發(fā)電機(jī) 1 1*10000.60.41500GX1*10000.650.51300GX 發(fā)電機(jī) 2 2*10000.73.5200GX 2*10000.754.412170GX 線路 *2150010 0.40.3115Xl *2150050 0.41.5115Xl *2150070 0.42.1115Xl 變壓器 11000(10.5 186.5)%4.425X 21000(1

57、0.56.5 18)%0.2025X 31000(186.5 10.5)%2.825X 所用變壓器 224221111010002.5%500.51110.5X 3網(wǎng)絡(luò)化簡求轉(zhuǎn)移電抗4求相應(yīng)的計(jì)算電抗5查運(yùn)算曲線6求短路電流有名值7求沖擊電流及其它電流二、計(jì)算經(jīng)過平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 46 -1畫出系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的等效電路進(jìn)一步化簡為：（1）當(dāng)變電所 110KV 母線短路時(shí)計(jì)算化簡過程對系統(tǒng)等效電路進(jìn)行化簡平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 47 -tk=5.1s 0.5tk=2.55s計(jì)算電抗為：Xjs1=1500/1

58、0001.525=2.2875 Xjs2=200/10004.1=0.82查運(yùn)算曲線得：0stk0.5tk1*I0.450.460.460.462*I1.21.281.281.32基準(zhǔn)值：I1b=1500/(1.732115)=7.531 I2b=200/(1.732115)=1.0短路值：Id= 0.45I1b+1.2I2b=4.67KA Itk= I1/2tk= 0.46I1b+1.28I2b=4.75KA I=0.46I1b+1.32I2b=4.79KA ish=2.55Id=11.91KA（2）當(dāng)變電所 35KV 母線短路時(shí)計(jì)算化簡過程 平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工

59、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 48 -tk=3.6s 0.5tk=1.8s計(jì)算電抗為：Xjs1=1500/10004.54=6.8 Xjs2=200/100012.22=2.45查運(yùn)算曲線得：0stk0.5tk1*I0.1470.1470.1470.1472*I0.40.420.420.42基準(zhǔn)值：I1b=1500/(1.73237)=23.4 I2b=200/(1.73237)=3.121短路值：Id= I1b0.147+ I2b0.4=4.69 Itk= I1/2tk= I= I1b0.147+ I2b0.42=4.745 ish=2.55Id=11.96（3）當(dāng)變電所 10KV 母線并列運(yùn)行短路時(shí)計(jì)算

60、化簡過程平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)平頂山工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)- 49 -tk=2.06s 0.5tk=1.03s計(jì)算電抗為：Xjs1=1500/10006.46=9.7Xjs2=200/100017.39=3.48查運(yùn)算曲線得：0stk0.5tk1*I0.10310.10310.10310.10312*I0.2880.2880.2880.288基準(zhǔn)值：I1b=1500/(1.73210.5)= 82.5 I2b=200/(1.73210.5)= 11短路值：Id= I1b0.147+ I2b0.4=4.69 Itk= I1/2tk= I= I1b0.1031+ I2b0.288=11.