畢業(yè)設(shè)計(jì)----110kv變電所一次負(fù)荷設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 1 章緒 論1</p><p>　　1.1發(fā)展概況1</p><p>　　1.2選題目的1</p><p>　　1.3背景和意義1</p><p>　　第 2 章變電所概況3</p><

2、p>　　2.1工程概況3</p><p>　　2.2變電所位置分3</p><p>　　2.3負(fù)荷計(jì)算3</p><p>　　2.4變壓器的選擇4</p><p>　　第 3 章電氣主接線設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)原則7</p><p>　　3.2方案

3、比較7</p><p>　　第 4 章短路電流計(jì)算10</p><p>　　4.1計(jì)算目的10</p><p>　　4.2計(jì)算步驟10</p><p>　　4.3計(jì)算過程11</p><p>　　第 5 章母線及電氣設(shè)備的選擇17</p><p>　　5.1母線的選擇1

4、8</p><p>　　5.2斷路器與隔離開關(guān)的選擇19</p><p>　　5.3互感器的選擇30</p><p>　　5.3.1電流互感器的選擇30</p><p>　　5.3.2電壓互感器的選擇34</p><p>　　第 6 章防雷設(shè)計(jì)39</p><p>　　6.1

5、防雷設(shè)計(jì)38</p><p><b>　　結(jié) 論40</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p>　　附錄A電氣主接線圖43</p><p><b>　　

6、緒 論</b></p><p><b>　　發(fā)展概況</b></p><p>　　變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，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。我國電力工業(yè)的技術(shù)水平和管理水平正在逐步提高，現(xiàn)在已有許多變電站實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控．電力系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了分級集中調(diào)度，所有電力企業(yè)都在努力增

7、產(chǎn)節(jié)約，降低成本，確保安全遠(yuǎn)行。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力工業(yè)將逐步跨入世界先進(jìn)水平的行列。變電所是生產(chǎn)工藝系統(tǒng)嚴(yán)密、土建結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度較大的工業(yè)建筑。電力工業(yè)的發(fā)展,單機(jī)容量的增大、總?cè)萘吭诎偃f千瓦以上變電所的建立促使變電所建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不斷地改進(jìn)和發(fā)展。變電所結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進(jìn)、代管理的運(yùn)用、隊(duì)伍素質(zhì)的提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地隨之不斷提高。電氣主接線是發(fā)電廠變電所

8、的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。隨著變電所綜合自動化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電所二次系統(tǒng)，繼而實(shí)現(xiàn)“無人值班”變電所已成為電力系統(tǒng)新的發(fā)展方向</p><p><b>　　選題目的 </b></p><p>　　我選擇設(shè)計(jì)本課題

9、，是對自己已學(xué)知識的整理和進(jìn)一步的理解、認(rèn)識，學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。電力工業(yè)的迅速發(fā)展，對變電所的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，更需要我們提高知識理解應(yīng)用水平，綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識，開拓思路，鍛煉獨(dú)立分析問題及解決問題的能力。</p><p><b>　　背景和意義</b></p><p>　　60K

10、V區(qū)域變電所是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié)，所以做好60KV變電所的設(shè)計(jì)是我國電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。在目前的電網(wǎng)建設(shè)中，尤其是在60KV變電所的建設(shè)中，土地、資金等資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，存在重復(fù)建設(shè)、改造困難、工頻電磁輻射、無線電干擾和噪聲等環(huán)保問題、電能質(zhì)量差等問題已成為影響高壓輸變電工程建設(shè)成本和運(yùn)行質(zhì)量的重要因素。這已經(jīng)違背了我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。所以60KV變電所需要采用節(jié)約資源的設(shè)計(jì)方案,要克服通信干擾和噪聲、既要保證電能

11、質(zhì)量和用電安全等問題，同時還要滿足以后電網(wǎng)改造簡單、資源再利用率高的要求。</p><p>　　60KV變電所的設(shè)計(jì)或改造需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、易于實(shí)現(xiàn)自動化設(shè)計(jì)方案。在這種要求下60KV變電所電氣主接線簡單清晰、接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢所趨。因而，60KV變電站應(yīng)從電力系統(tǒng)整體出發(fā),力求電氣主接線簡化,配置與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的保護(hù)系統(tǒng)，采用

12、緊湊布置、節(jié)約資源、安全環(huán)保的設(shè)計(jì)方案?；诖?，我以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、設(shè)計(jì)高安全、高質(zhì)量的60KV變電所為目的，從電源設(shè)置、主接線形式確定、設(shè)備選擇和配電裝置布置等方面提出了新的設(shè)計(jì)思路。</p><p><b>　　變電所概況</b></p><p><b>　　工程概況</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)書上所給系

13、統(tǒng)與線路及所有負(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所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60KV，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數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，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

14、選型，然后根據(jù)短路電流及沖擊電流進(jìn)行相關(guān)的校驗(yàn)，從而完成了60KV電氣一次部分的設(shè)計(jì)，并力求在可靠性的前提下，做到運(yùn)行操作簡便，運(yùn)行靈活，經(jīng)濟(jì)合理。</p><p><b>　　變電所位置分</b></p><p>　　待建的城中66KV變電所在城市近郊并向采油一分廠、采油二分廠、采油三分廠、煉油分廠、化工分廠、化纖分廠、加壓分廠、污水處理廠、聚乙烯分廠、機(jī)修分廠、綜

15、合大樓供電。66KV進(jìn)線2回，在10KV側(cè)有10回出線，則可以看出這所變電所是一所普通的終端變電所，在電力系統(tǒng)中的作用不是很重要，只是對周邊負(fù)荷供電。變電所的選址一般要求地勢平坦且交通方便，以便施工和設(shè)備的運(yùn)輸。本變電所占地面積3720平方米。系統(tǒng)至城中變110KV母線的短路容量為3984MVA.。</p><p><b>　　負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　變

16、電所進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是根據(jù)各用電負(fù)荷所提供，但往往這些統(tǒng)計(jì)是不齊全的，所以在設(shè)計(jì)時必須考慮5到10年的負(fù)荷增長情況并如何根據(jù)這些資料正確估計(jì)變電所所需要的電力、電量是一個非常重要的問題。負(fù)荷計(jì)算直接影響著變壓器的選擇，計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的容量確定的，預(yù)期不便的最大假想負(fù)荷[1]。這個負(fù)荷是設(shè)計(jì)時作為選擇變電所電力系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面，母線的選擇，變壓器容量，斷路器，隔離開關(guān)，互感器額定參數(shù)的依據(jù)。計(jì)算方法：根據(jù)原始

17、材料給定的有功功率P、功率因素，求出無功功率。</p><p>　　,=+++……+, =+++……+</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷:，為需要系數(shù)一般取0.85。</p><p>　　根據(jù)原始資料：，則，由公式可計(jì)算出：</p><p><b>　　采油一分廠1回：</b></p><p><

18、;b>　　煉油分廠2回：</b></p><p><b>　　化工分廠1回：</b></p><p><b>　　加壓分廠2回：</b></p><p>　　污水處理廠2回 ：</p><p><b>　　化纖分廠2回： </b></p>&l

19、t;p><b>　　由公式得出：</b></p><p><b>　　變壓器的選擇</b></p><p>　　變電所主變壓器容量一般應(yīng)按5-10年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃，負(fù)荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對于重要變電所應(yīng)考慮以1臺主變壓器停運(yùn)時其余變壓器容量在計(jì)及負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足Ⅰ類及Ⅱ類負(fù)荷的供電[2]。對于一般變

20、電所，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%-80%，在目前實(shí)際的運(yùn)行情況變電所中一般均是采用兩臺變壓器互為暗備用并聯(lián)運(yùn)行。變壓器容量首先應(yīng)滿足在下，變壓器能夠可靠運(yùn)行。</p><p>　　對于單臺： </p><p>　　對于兩臺并聯(lián)運(yùn)行： </p><p>　　變壓器除滿足以上要求外還需要考

21、慮變電所發(fā)展和調(diào)整的需要，并考慮5-10年的規(guī)劃，并留有一定的裕量并滿足變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件。</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，一般是采用兩臺變壓器互為備用。對于兩臺互為備用并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，變電所通常采用兩臺等容量的變壓器，單臺變壓器容量視它們的備用方式而定：</p><p>　　暗備用：兩臺變壓器同時投入運(yùn)行，正常情況下每臺變壓器各承擔(dān)負(fù)荷的50%，此時，變壓器的容量應(yīng)按變壓器

22、最大負(fù)荷的70%選擇，其有顯著的優(yōu)勢：1.正常情況下，變壓器的最大負(fù)荷率為70%，符合變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并留有一定的裕量。2.若一臺變壓器故障，另一臺變壓器可以在承擔(dān)全部最大負(fù)荷下（過負(fù)荷40%）繼續(xù)運(yùn)行一段時間[3]。這段時間完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，切除不重要負(fù)荷，保證重要負(fù)荷的正常供電。這種暗備用的運(yùn)行方式具有投資省，能耗小的特點(diǎn)，在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　明備用：一臺變壓器工作，另一臺變壓器停止運(yùn)

23、行作為備用。此時，兩臺變壓器按最大負(fù)荷時變壓器負(fù)荷率為100%考慮，較暗備用能耗大，投資大，故在實(shí)際中不常采用。</p><p>　　變壓器選擇方法：根據(jù)負(fù)荷計(jì)算出的，由于采用兩臺變壓器互為暗備用并聯(lián)運(yùn)行，單臺變壓器容量按70%選擇，并考慮5-10年規(guī)劃，留有15%的發(fā)展余地。</p><p>　　可知所選擇的變壓器容量即可。</p><p>　　考慮兩臺主變壓器互

24、為暗備用，單臺容量按計(jì)算容量的70%選擇?？紤]5-10年的計(jì)算規(guī)劃并留有一定的裕量[4]。</p><p>　　則所選的變壓器容量大于13443.5KW即可。</p><p>　　本設(shè)計(jì)所以選擇兩臺：2*SFZ9—16000/110型變壓器。其技術(shù)參數(shù)如表2.1：</p><p>　　表2.1 2*SFZ9—16000/110型變壓器技術(shù)參數(shù)</p>

25、<p>　　表2.2 所用變壓器的選擇</p><p>　　則所用變壓器的容量可選80kw，則所用變壓器選擇SC—80/10型，的干式變壓器，380/220所用配電屏GGD1—54型，共3面。</p><p><b>　　電氣主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電力系統(tǒng)是有發(fā)電廠，變電所，線路及用戶組成。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用

26、戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，而主接線代表了變電所的電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電所設(shè)計(jì)的首要部分。關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，靈活經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電，變電，輸電，用電是在同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞也影響工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個綜合性問題，必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)因素，力求使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全

27、可靠。同時，主接線是保證電網(wǎng)安全可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置，選擇自動化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量，本期建設(shè)規(guī)模，輸送電壓等級，進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性，保證供電平衡，電力系統(tǒng)線路容量，電

28、氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與等級條件確定，應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p><b>　　方案比較</b></p><p>　　方案一：60KV采用帶母線型內(nèi)橋接線，10KV采用帶有母聯(lián)斷路器的雙母線接線型式，母聯(lián)斷路器和橋聯(lián)斷路器均帶有備用電源自動投入裝置。</p><p>　　方案二：60KV采用單母線分段，10KV

29、側(cè)采用單母線分段和帶專用旁路斷路器的旁路母線接線型式。</p><p>　　單母線分段用斷路器進(jìn)行分段，這種接線方式可以提高可靠性和靈活性，對重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電。根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，兩母線同時故障的幾率很小，可以不予考慮。對60KV等級進(jìn)出線回?cái)?shù)為3-4回時可以采用此接線方式，本設(shè)計(jì)變電所60KV進(jìn)線為兩

30、回。</p><p>　　60KV帶母線型內(nèi)橋接線方式用于兩臺變壓器進(jìn)出線回路為兩回的情況。由于本變電所的容量不是很大，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以知道，變壓器的故障率很小，且不經(jīng)常切換，并通過橋聯(lián)斷路器將兩母線和變壓器聯(lián)系起來。內(nèi)橋接線在線路的切除或投入時，不影響其余回路的工作，且操作簡單。雖然其在切入或投入變壓器時，要使相應(yīng)的線路停電，并考慮復(fù)雜。但由于現(xiàn)實(shí)中變壓器的故障率很小且不經(jīng)常切換，所以不予考慮。雖然單母線分段較

31、內(nèi)橋接線操作較為方便，靈活，但其增加了兩臺高壓斷路器的投資。內(nèi)橋接線的可靠性也比較高，對于本設(shè)計(jì)的變電所已經(jīng)足夠。從本次設(shè)計(jì)的變電所的地位可知，該變電所是一般的變電所，且是一個向負(fù)荷供電的終端變電所。因此可靠性要求不是極高，所以內(nèi)橋接線可以滿足要求。故60KV本設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋接線。</p><p>　　斷路器經(jīng)長期運(yùn)行和切斷數(shù)次斷路電流，都需要進(jìn)行檢修，為了能使采用單母線分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時，不致中斷

32、該回路供電，可增設(shè)旁路。方案二中采用了單母線分段帶專用旁路母線的接線，從給定的原始資料可以知道，本變電所的出線回路為10回，由于回路數(shù)較多則可以考慮架設(shè)專用的旁路母線。該接線方式的優(yōu)點(diǎn)有：其提高了供電的可靠性性和靈活性，并可以通過旁路母線在保證向負(fù)荷不間斷供電的情況下檢修出線上的斷路器。但這種接線一旦母線故障，有50%的停電率，這種接線增加了一格旁路斷路器的投資，并且在檢修斷路器時其倒閘操作繁瑣，根據(jù)長期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以知道，變電所，發(fā)電

33、廠出現(xiàn)的事故，多數(shù)是由人為誤操作所致。單母線分段帶旁路的接線出現(xiàn)誤操作的幾率很大，所以本設(shè)計(jì)不予采納。</p><p>　　10KV采用帶有母聯(lián)斷路器的雙母線接線的分析：</p><p>　　由原始資料出線10回，=5000h 則可以知道：負(fù)荷對供電的可靠性要求比較高。雙母線接線有兩組母線，并可以互為備用。每一電源和出線都裝有一臺斷路器，并有兩組母線隔離開關(guān)，分別與兩組母線相連，兩組母線則

34、通過母聯(lián)斷路器進(jìn)行聯(lián)系起來。雙母線接線較單母線接線具有更高的可靠性和靈活性。其有顯著的特點(diǎn)：</p><p>　　1.供電可靠通過兩組母線的倒閘操作，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，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開隔離開關(guān)所屬的一條線路與此隔離開關(guān)相連的該組母線其他電路則可以通過另一母線繼續(xù)運(yùn)行。如：欲檢修工作母線，則把全部電源倒在另一母線上。其操作步驟是：先合上母聯(lián)斷

35、路器兩側(cè)的隔離開關(guān)， 再合上母聯(lián)斷路器，向備用母線充電至兩組母線等電位，為保證供電不中斷，先合上備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān)，完成母線切換后再斷開母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原工作母線進(jìn)行檢修。</p><p>　　2.調(diào)度靈活：各個電源和負(fù)荷可以任意分配到任一母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要，通過倒閘操作可以組成各種運(yùn)行方式：1.當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開，一組母

36、線工作，另一母線作為備用，相當(dāng)于單母線運(yùn)行。2.兩組母線同時工作，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，這是目前采用最廣泛的運(yùn)行方式，它的繼電保護(hù)相對較簡單。</p><p>　　有時為了系統(tǒng)需要，亦可以將母聯(lián)斷路器斷開（處于熱備用狀態(tài)）兩組母線同時運(yùn)行，此時這個變電所相當(dāng)于分裂為兩個電廠向各負(fù)荷送電，這種運(yùn)行方式常用于最大運(yùn)行方式時，以限制斷路電流。根據(jù)調(diào)度的需要，雙母線還可以完成一些特殊的

37、功能。如：母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作，個別回路要進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)時，可以將該回路單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行，當(dāng)線路利用短路方式熔冰時，亦可以將備用母線作為熔冰母線不影響其他回路工作。[6]</p><p>　　雙母線接線的運(yùn)行方式則可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行選擇，其運(yùn)行的靈活性遠(yuǎn)比單母線分段帶旁路母線的高，這亦是本設(shè)計(jì)采用雙母線接線的一個原因。</p><p>　　3.擴(kuò)建容易：在擴(kuò)建時可以向雙母線

38、左右兩方向擴(kuò)建，均不會影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中不會造成其他回路的停電。</p><p>　　由于雙母線具有較高的可靠性且應(yīng)用廣泛，其繼電保護(hù)也相對簡單，繼電保護(hù)對線路部分主要是保護(hù)母線，并根據(jù)實(shí)際長期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，雙母線同時故障的幾率很小，所以不予考慮雙母線同行停運(yùn)的可能性。</p><p>　　方案一：使用60KV高壓斷路器3臺，60KV高壓隔離開關(guān)8臺，SFZ9—1

39、6000/110型變壓器，10KV等級斷路器13臺，隔離開關(guān)36臺，雙母線。</p><p>　　方案二：使用60KV高壓斷路器5臺，60KV高壓隔離開關(guān)10臺，SFZ9—16000/110型變壓器，10KV等級斷路器14臺，隔離開關(guān)39臺，單母線分段，一組旁路母線。由此可以知道，方案的得投資較省，經(jīng)濟(jì)性較好。</p><p>　　綜合可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面，從以上的分析可以知道，方

40、案一具有很顯著的優(yōu)勢，所以本次設(shè)計(jì)的電氣主接線選擇方案一。</p><p><b>　　短路電流計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算目的</b></p><p>　　在發(fā)電廠、變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個重要環(huán)節(jié)，也是電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，其目的有以下幾個方面：</p><p

41、>　　1.在選擇電氣主接線時，為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措施等均要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　2.在選擇電氣設(shè)備時，如高壓斷路器，隔離開關(guān)等，為保證設(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。例如：計(jì)算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值。計(jì)算短路后較長時間短路電流有效值

42、，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流的沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備的動穩(wěn)定。</p><p>　　3.在計(jì)算屋外高壓配電裝置時，需要短路條件校驗(yàn)的相間和相對地的距離。在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時，需要以各種短路時的短路電流為依據(jù)。</p><p>　　4.接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要短路電流計(jì)算。 </p><p><b>　　計(jì)算步驟</b><

43、/p><p>　　在本設(shè)計(jì)中短路電流計(jì)算采取實(shí)用計(jì)算曲線法，其具體步驟如下： </p><p>　　1.計(jì)算系統(tǒng)，線路，發(fā)電機(jī)在基準(zhǔn)容量下的標(biāo)幺值并繪制等值網(wǎng)絡(luò)： </p><p>　　本設(shè)計(jì)選擇基準(zhǔn)容量， =</p><p>　　發(fā)電機(jī)電抗，略去網(wǎng)絡(luò)各元件的電阻輸電線路電容和變壓器的勵磁支

44、路，只用其 標(biāo)幺值。無限大功率電源內(nèi)阻抗等于零，系統(tǒng)</p><p>　　2.按網(wǎng)絡(luò)變換的原則，將網(wǎng)絡(luò)中的電源合成為幾組，每一組用一個等值發(fā)電機(jī)代表。無限大系統(tǒng)另成一組。求出各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗，以及系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。</p><p>　　3.將求出的轉(zhuǎn)移電抗按相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的計(jì)算電抗。</p><p>

45、;　　4.進(jìn)行化簡，最終化成系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的等值電路。對發(fā)電機(jī)求出的計(jì)算電抗。并查氣輪機(jī)的曲線查出等效電流標(biāo)幺值</p><p><b>　　最終的短路電流為：</b></p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)的等值電抗圖</p><p><b>　　計(jì)算過程</b></p><p>　　設(shè)基準(zhǔn)容

46、量：，基準(zhǔn)電壓,則基準(zhǔn)電流：</p><p><b>　　點(diǎn)短路電流計(jì)算</b></p><p>　　當(dāng)點(diǎn)發(fā)生短路時，系統(tǒng)對短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流為：</p><p>　　短路電抗標(biāo)幺值計(jì)算：</p><p>　　線路LGJ—240/12KM經(jīng)查表得其電抗為0.401KM，則其電抗的標(biāo)幺值為： </p><

47、;p>　　線路LGJ—240/10KM，電抗值</p><p>　　由原始資料給定的三繞組容量為：31.5MVA由查表得SFSZ9—31500/110 , 升壓變壓器，, </p><p><b>　　則：</b></p><p>　　30kMW汽輪機(jī)的電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　由雙繞組變壓器容量為16MV

48、A可以查變壓器的相關(guān)手冊：SF9—16000/35，，，雙繞組變壓器的電抗標(biāo)幺值為：</p><p>　　兩臺并聯(lián)的發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)幺值為：</p><p><b>　　，下面進(jìn)行化簡：</b></p><p><b>　　當(dāng)點(diǎn)發(fā)生短路時：</b></p><p>　　，對下面等值網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)行合并<

49、;/p><p>　　圖4-2 等值網(wǎng)絡(luò)的合并圖</p><p>　　圖4-3 系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　查汽輪機(jī)的曲線在=0.43時在0S時等效電流標(biāo)幺值為：</p><p>　　則發(fā)電機(jī)組對短路點(diǎn)的短路電流為：</p><p>　　點(diǎn)的短路電流為系統(tǒng)對短路點(diǎn)的短路電流加上發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的短路

50、電流</p><p><b>　　之和：</b></p><p><b>　　點(diǎn)的沖擊電流：</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路電流計(jì)算：</b></p><p>　　當(dāng)將所選擇的兩臺主變SFZ9—16000/110放入到系統(tǒng)中時，在上面計(jì)算的基礎(chǔ)上 </p>

51、;<p>　　，并將兩臺變壓器合并后的電抗標(biāo)幺值：</p><p>　　圖4-4 兩臺主變運(yùn)行等值網(wǎng)絡(luò)的合并圖</p><p>　　當(dāng)短路點(diǎn)在變壓器的10KV側(cè)的點(diǎn)時：將、、進(jìn)行變換：</p><p>　　圖4-5 系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　查汽輪機(jī)的曲線，當(dāng)=2.95時的電流的標(biāo)幺值：</p

52、><p>　　則10KV側(cè)的短路電流：</p><p><b>　　則點(diǎn)的電路電流為：</b></p><p>　　當(dāng)1臺變壓器故障，10KV側(cè)的短路電流為：</p><p>　　圖4-6 兩臺主變運(yùn)行等值網(wǎng)絡(luò)的合并圖</p><p><b>　　將、、進(jìn)行變換：</b><

53、;/p><p>　　圖4-7 系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　則取3.45時的等效電流標(biāo)幺值：</p><p>　　當(dāng)單臺變壓器運(yùn)行時的10KV側(cè)的短路電流為：</p><p>　　所以雙臺變壓器并列時的短路電流較大。</p><p>　　母線及電氣設(shè)備的選擇</p><p>

54、　　電氣設(shè)備及母線選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工作實(shí)際情況，在保證可靠性的前提下，積極、穩(wěn)妥地采用新技術(shù)并注意節(jié)省選擇合適的電氣設(shè)備。其基本要求是：電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常的工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動熱穩(wěn)定。</p><p>　　選擇電氣設(shè)備和母線的主要技術(shù)條件：</p><p

55、>　　1.電壓，其允許的最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電網(wǎng)電壓：</p><p>　　2.電流，其長期允許電流不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流：</p><p>　　3.機(jī)械荷載，電氣設(shè)備的機(jī)械荷載安全系數(shù)有廠家提供，機(jī)械荷載須滿足安裝要求。</p><p>　　4.短路穩(wěn)定條件，導(dǎo)線或電氣設(shè)備的動、熱穩(wěn)定及設(shè)備的開斷電流，可按三相短路驗(yàn)算。當(dāng)單相、兩相

56、接地較三相短路嚴(yán)重時，應(yīng)按嚴(yán)重情況驗(yàn)算。</p><p>　　5.絕緣水平，在工作電壓及過電壓的情況下，其內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性，電氣設(shè)備的絕緣水平應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。</p><p>　　按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)電氣設(shè)備，在選擇電氣設(shè)備或?qū)w時要考慮設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，如：溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、相對濕度、污穢、海拔、雨量，并根據(jù)環(huán)境條件校驗(yàn)。</p><p&g

57、t;　　校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和開斷能力時，要必須確定短路計(jì)算時間，驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時間為繼電保護(hù)時間和相應(yīng)斷路器全開斷時間之和。</p><p><b>　　, </b></p><p>　　式中：——繼電保護(hù)時間</p><p>　　——斷路器全開斷時間</p><p>　　——斷路器的固有分閘時間</p&g

58、t;<p><b>　　——滅弧時間</b></p><p>　　斷路器能在最嚴(yán)重的情況下開斷電流。在校驗(yàn)熱穩(wěn)定時，如在選擇母線是，其短路電流時間為繼電保護(hù)的主保護(hù)時間與斷路器的全開斷時間之和，選擇負(fù)荷出線時的短路時間為后備保護(hù)時間與斷路器的全開斷時間之和。</p><p><b>　　母線的選擇</b></p>&l

59、t;p>　　本設(shè)計(jì)的母線按最大工作電流選擇：即最大持續(xù)工作電流要小于等于在該環(huán)境溫度下的導(dǎo)體的長期允許載流量與實(shí)際環(huán)境溫度的修正系數(shù)之積。</p><p>　　10KV按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇</p><p>　　即最大持續(xù)工作電流與所選擇導(dǎo)線類型在相應(yīng)的最大負(fù)荷利用小時數(shù)下的經(jīng)濟(jì)電流密度之比。</p><p>　　導(dǎo)線的動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</p>&l

60、t;p>　　按熱穩(wěn)定校驗(yàn)確定母線的最小截面：</p><p><b>　　,</b></p><p>　　式中：——為短路電流的非周期分量</p><p>　　——短路電流周期分量，</p><p>　　——為所選擇導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)。</p><p>　　如果計(jì)算出的小于所選擇的導(dǎo)線截面積即

61、滿足熱穩(wěn)定的要求。</p><p><b>　　動穩(wěn)定校：</b></p><p><b>　　,, </b></p><p>　　式中：W——截面系數(shù) </p><p>　　——母線單位條間應(yīng)力 </p><p>　　——母線短路沖擊電流 </p>&l

62、t;p>　　——相間距離取0.75m</p><p>　　——絕緣子跨距取1.2m </p><p><b>　　——截面形狀系數(shù)</b></p><p>　　在相應(yīng)的形狀曲線上可以查到，只要條間應(yīng)力加相間應(yīng)力小于允許應(yīng)力即滿足動穩(wěn)定要求。</p><p>　　本設(shè)計(jì)60KV母線按， 即2倍的變壓器額定電流，選擇

63、LGJ—150</p><p>　　型鋼芯鋁絞線，10KV也按2倍的變壓器額定容量選擇，選擇雙條LMY—100*10鋁導(dǎo)條水平放置。[9]</p><p>　　斷路器與隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　斷路器是變電所中重要的開關(guān)器件，具有滅弧裝置，能夠開斷短路電流和負(fù)荷電流，其是母線、變壓器及線路的保護(hù)元件。</p><p>　　斷路器種類

64、和型式選擇：按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可以分為油斷路器，壓縮空氣斷路器，六氟化硫斷路器，真空斷路器，隨著開關(guān)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在變電所設(shè)計(jì)一般是采用六氟化硫斷路器和真空斷路器，而油斷路器基本上被淘汰。本設(shè)計(jì)選擇LW6—126I/3150六氟化硫斷路器和ZN5—10/1000室內(nèi)真空斷路器。[10]</p><p>　　額定電壓和電流的選擇</p><p><b>　　，</b&g

65、t;</p><p>　　式中：——電網(wǎng)額定電壓</p><p><b>　　——設(shè)備的額定電壓</b></p><p>　　——電氣設(shè)備的額定電流</p><p>　　——電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。</p><p><b>　　開斷電流選擇：</b></p><

66、;p>　　高壓斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間短路電流周期分量。</p><p>　　當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流電流大很多的時候，簡化可用，為短路電流的有效值。</p><p><b>　　短路關(guān)合電流的選擇</b></p><p>　　為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值，即短路動

67、穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn),,為動穩(wěn)定電流，為斷路器熱穩(wěn)定電流，為熱穩(wěn)定時間。</p><p>　　隔離開關(guān)是發(fā)電廠，變電所常用的開關(guān)器件，它與斷路器配套使用，但隔離開關(guān)不能用來接通或開斷短路電流和負(fù)荷電流，其主要功能是：</p><p>　　隔離電壓，檢修時使檢修設(shè)備與電源隔離，以確保檢修安全。倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以改變運(yùn)行方式，常用隔離開關(guān)和斷路器協(xié)同操作來完成[11]。分合小電流，

68、因隔離開關(guān)具有一定的分合小電流和電容電流的能力，可以用來分、合避雷器，電壓互感器，空載母線等。</p><p>　　隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓，額定電流選擇及短路動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目相同，但由于隔離開關(guān)不能夠開斷、接通短路電流，故不需要進(jìn)行開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用的隔離開關(guān)有：戶外型，戶內(nèi)型，出線上選擇型。</p><p>　　本

69、設(shè)計(jì)60KV母線按2倍的SFZ9—16000/110型變壓器60KV側(cè)的額定電壓選擇，變壓器的額定電流為：</p><p>　　選擇母線時考慮兩臺變壓器同時滿負(fù)荷運(yùn)行，其所有額定電流加載到母線上，此時母線上的最大工作電流：</p><p>　　根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況，110KV母線在室外一般是采用鋼芯鋁絞線，由相關(guān)的電氣手冊，LGJ鋼芯鋁絞線的長期載流量均是在環(huán)境溫度為20℃時的載流量，當(dāng)環(huán)境

70、溫度為32℃時：</p><p>　　溫度修正系數(shù)：，由，可知：</p><p>　　則選擇的母線的載流量必須大于202A,考慮變電所的擴(kuò)建和長遠(yuǎn)發(fā)展和負(fù)荷增加等因素，選擇較大的型號導(dǎo)線，本設(shè)計(jì)選擇LGJ—150鋼芯鋁絞線。查鋼芯鋁絞線的相關(guān)手冊 </p><p>　　LGJ—150的載流量為463A。</p><p>　　導(dǎo)線的實(shí)際

71、運(yùn)行溫度為：</p><p>　　查相關(guān)的電氣手冊LGJ鋼芯鋁絞線的熱穩(wěn)定系數(shù)C在37.5℃值為：C=100</p><p><b>　　母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　短路時間：則變電所及各級母線出線的非周期分量的等效時間：T=0.05S</p><p>　　短路電流周期分量：

72、 </p><p>　　短路電流的非周期分量：</p><p><b>　　則短路電流熱效應(yīng)：</b></p><p>　　由公式可計(jì)算出滿足短路熱效應(yīng)的導(dǎo)線的最小截面積為：</p><p>　　對于60KV電壓等級，LGJ鋼芯鋁絞線，LGJ—70以上則不用進(jìn)行電暈校驗(yàn)，因而LGJ—150不需要進(jìn)行電暈校

73、驗(yàn)。</p><p>　　由以上的計(jì)算可以看出選擇的LGJ—150滿足要求。</p><p>　　變壓器60KV側(cè)的最大工作電流為其額定電流：</p><p>　　根據(jù)線路的電壓及最大工作電流及斷路器在屋外等因素，且現(xiàn)在一般是采用滅弧性能良好的真空斷路器或斷路器，則可以選擇LW6-126I/3150型六氟化硫斷路器和GW4-110/1250型隔離開關(guān)。</p&

74、gt;<p>　　短路時間：則變電所及各級母線出線的非周期分量的等效時間：T=0.05S</p><p>　　短路電流周期分量： </p><p>　　短路電流的非周期分量：</p><p><b>　　則短路電流熱效應(yīng)：</b></p><p>　　斷路器與隔離開

75、關(guān)的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算值比較如下所示：</p><p>　　表5.1 斷路器與隔離開關(guān)的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算值比較</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)比較可知，LW6-126I/3150型六氟化硫斷路器和GW4-110/1250GW4型隔離開關(guān)均能滿足要求。母線上的斷路器，110KV進(jìn)線及兩母線之間連接的斷路器和隔離開關(guān)均用此類型。</p><p>　　10KV側(cè)母線按兩臺變壓

76、器的額定電流下滿負(fù)荷并聯(lián)運(yùn)行時的最大工作電流選擇： </p><p>　　考慮溫度修正，由于10KV母線是在室內(nèi)，所以環(huán)境溫度是40℃則，溫度修正系數(shù)：</p><p><b>　　導(dǎo)體的允許電流為：</b></p><p>　　則選擇的母線的載流量必須要大于2395A，查相關(guān)的電氣手冊，本設(shè)計(jì)10KV母線選擇LMY—100*10雙條矩形鋁導(dǎo)

77、體，水平放置，其載流量為2613A,經(jīng)溫度修正后：</p><p>　　從數(shù)字上看可以滿足要求。</p><p><b>　　（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　導(dǎo)條實(shí)際的運(yùn)行溫度：</p><p><b>　　℃</b></p><p>　　查不同溫度下的裸導(dǎo)體

78、的熱穩(wěn)定系數(shù)C值，在65℃時的C=89</p><p>　　短路電流時間，主保護(hù)時間一般取0.5S＞0.1S，則需要考慮短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間T=0.05S，</p><p>　　短路電流的周期分量：</p><p>　　短路電流的熱效應(yīng)為周期分量與非周期分量之和：</p><p>　　LMY—100*10雙條矩形鋁

79、導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)</p><p>　　由公式可計(jì)算出滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積為：</p><p>　　則最小截面積滿足負(fù)荷所需要的要求。</p><p><b>　　（2）動穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　導(dǎo)線的自振蕩頻率由以下求得：</p><p>　　鋁導(dǎo)的彈性模量 ，，導(dǎo)體不發(fā)

80、生共振的最大絕緣子跨距：</p><p>　　下面計(jì)算取L=1.2小于1.8m則滿足要求。相間距離a=0.75m。</p><p>　　母線相間應(yīng)力計(jì)算如下：</p><p><b>　　截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　則： </b></p><p>　　當(dāng)同

81、相由雙條導(dǎo)體組成時，認(rèn)為電流在導(dǎo)條中平均分配，條間作用力為：</p><p>　　查矩形截面形狀系數(shù)曲線，則條間應(yīng)力為：</p><p>　　導(dǎo)體的應(yīng)力為條間應(yīng)力與相間應(yīng)力之和：</p><p>　　由此可知滿足動穩(wěn)定的要求。</p><p>　　臨界跨距及條間襯墊最大跨距為：</p><p><b>　　m

82、</b></p><p><b>　　取則滿足要求。</b></p><p>　　變壓器10KV側(cè)的額定電流為：</p><p>　　，由于10KV配電裝置一般均在屋內(nèi)所以應(yīng)選擇戶內(nèi)型的斷路器和隔離開關(guān)。短路電流時間，主保護(hù)時間一般取0.5S＞0.1S，則需要考慮短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時間T=0.05S。<

83、;/p><p>　　短路電流的周期分量：</p><p>　　短路電流的熱效應(yīng)為周期分量與非周期分量之和：</p><p>　　表5.2 斷路器及隔離開關(guān)額定數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)比較</p><p>　　由以上表格的數(shù)據(jù)比較可以看出，所選的斷路器及隔離開關(guān)均滿足要求，變壓器10側(cè)及雙母線的聯(lián)絡(luò)斷路器及隔離開關(guān)均用此類型。</p><

84、;p>　　采油廠最大工作電流為： </p><p>　　煉油分廠最大工作電流為： </p><p>　　化工分廠最大工作電流為： </p><p>　　加壓分廠最大工作電流為：</p><p>　　污水處理廠最大工作電流為：</p><p>　　聚乙烯分廠最大工作電流為： </p><p&g

85、t;　　10KV出線一般都是按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：</p><p>　　查鋼芯鋁絞線的曲線，可以知道在時，查鋼芯鋁絞線得經(jīng)濟(jì)電流密度的值為1.08。由公式可計(jì)算各廠的經(jīng)濟(jì)截面為：</p><p><b>　　采油廠：</b></p><p><b>　　煉油分廠：</b></p><p><b&

86、gt;　　化工分廠：</b></p><p><b>　　加壓分廠：</b></p><p><b>　　污水處理廠：</b></p><p><b>　　聚乙烯分廠： </b></p><p>　　實(shí)際中所選擇的截面積要小于經(jīng)濟(jì)截面，考慮到工廠負(fù)荷有增加的可能

87、，所以本次選</p><p>　　線選擇較大型號的導(dǎo)線。采油廠選擇LGJ—95/20型，化工分廠、煉油分廠和污水處理廠選擇LGJ—120/25型，聚乙烯分廠和加壓分廠選擇LGJ—150/25型鋼芯鋁絞線。</p><p>　　查相關(guān)的電氣手冊，LGJ系列導(dǎo)線在環(huán)境溫度為20℃時的長期允許載流量LGJ—95為357A，LGJ—120的載流量為408A，LGJ—150的載流量為163A，當(dāng)環(huán)境

88、溫度為40℃時的溫度修正系數(shù)： 進(jìn)行修正后電流為：，，均大于所有回路的最大工作電流，所以均滿足要求。</p><p>　　電壓損失校驗(yàn)：由鋼芯鋁絞線的對應(yīng)型號可以查出其單位電抗和電阻值。</p><p><b>　　LGJ—95, </b></p><p><b>　　LGJ—120,</b></p><

89、;p><b>　　LGJ—150,</b></p><p>　　采油廠LGJ—120：</p><p>　　煉油分廠LGJ—95：</p><p>　　化工分廠LGJ—150：</p><p>　　加壓分廠LGJ—150：</p><p>　　污水處理廠LGJ—120：</p>

90、<p>　　由上面的計(jì)算可以知道，各回出線的電壓損失均小于5%，所以滿足電壓損失要求，綜合上面的校驗(yàn)則可以得出，所選擇的各回出線能滿足負(fù)荷的需求，所以選擇導(dǎo)線滿足要求，合格。</p><p>　　10KV出線按最大回路的工作電流進(jìn)行選擇，短路時間為：</p><p>　　所以不考慮短路電流熱效應(yīng)的非周期分量。</p><p>　　表5.3 回線數(shù)據(jù)表&

91、lt;/p><p>　　由以上數(shù)據(jù)比較可知和均滿足要求。</p><p>　　根據(jù)安裝地點(diǎn)的環(huán)境，選擇屋內(nèi)、屋外或防污式及滿足要求的產(chǎn)品型式，一般戶內(nèi)采用聯(lián)合膠裝多棱式，屋外采用棒式，需倒裝時用懸掛式。</p><p><b>　　額定電壓的選擇</b></p><p>　　無論是支柱絕緣子和穿墻套管均應(yīng)符合產(chǎn)品的額定電壓大

92、于或等于電網(wǎng)電壓的要求，3-20 KV屋外支柱絕緣子和套管，當(dāng)有冰雪和污穢時，宜用高一電壓等級的產(chǎn)品。穿墻套管的額定電流選擇與窗口尺寸配合。</p><p>　　具有導(dǎo)體的穿墻套管的額定電流應(yīng)大于或等于最大持續(xù)工作電流。當(dāng)環(huán)境溫度是40-60度時，導(dǎo)體的取85度時需修正：</p><p>　　,穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（母線型穿墻套管不需要熱穩(wěn)定校驗(yàn)）</p><p>

93、;<b>　　動穩(wěn)定校驗(yàn)：,</b></p><p>　　對于套管(套管長度), 即滿足動穩(wěn)定要求。</p><p>　　為絕緣子底部到導(dǎo)線水平中心線高度， 為導(dǎo)線支持器下片厚度，平放時，H絕緣子高度。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用的支柱絕緣子是：ZS—110和ZPD—20型，穿墻套管選擇的是：CWLC—20型，各出現(xiàn)的穿墻套管選擇的是：CW

94、LB—10型。</p><p>　　本變電所60KV在室外，則可以根據(jù)電壓等級選擇ZS—110型支柱絕緣子，10KV考慮到西北地區(qū)冰雪和污穢比較嚴(yán)重，所以選擇較高電壓等級的ZPD—20型，即技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　表5.4 支柱絕緣子技術(shù)參數(shù)</p><p>　　動穩(wěn)定校驗(yàn)：絕緣子的動穩(wěn)定需滿足：</p><p>　　10KV支

95、柱絕緣子： </p><p><b>　　110支柱絕緣子：</b></p><p>　　所以動穩(wěn)定均滿足要求。</p><p>　　母線通過的最大電流可能為2倍的變壓器10KV側(cè)額定電流，即1940A，則選擇的套管額定電流要大于1940A，同樣考慮冰雪和污穢因素，抬高一電壓等級選擇。母線側(cè)可以選擇CWLC—20型，出線選擇CWLB—10型兩種

96、套管，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　表5.5 穿墻套管技術(shù)參數(shù)</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：3000A時的熱穩(wěn)定電流為：60KA（5S）則：</p><p><b>　　所以滿足要求。</b></p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　

97、　所以動熱穩(wěn)定均滿足要求，同理可得CWLB—10也滿足要求。</p><p><b>　　互感器的選擇</b></p><p><b>　　電流互感器的選擇</b></p><p>　　種類和型式的選擇：如根據(jù)安裝地在屋內(nèi)還是屋外和其安裝型式（穿墻式，支持式，裝入式等）當(dāng)電流小于400A時選用一次繞組多匝式，以提高準(zhǔn)確度。

98、</p><p>　　一次回路額定電壓、電流選擇：</p><p><b>　　，</b></p><p>　　為提高準(zhǔn)確精度，所選電流互感器盡量與相近。</p><p>　　準(zhǔn)確等級和額定容量的選擇:為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確等級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確等級，其選擇應(yīng)遵守相關(guān)的規(guī)程?；ジ衅靼催x定準(zhǔn)確等級

99、所規(guī)定的額定容量應(yīng)大于或等于二次側(cè)所接負(fù)荷即：</p><p>　　式中：——二次側(cè)回路中所接儀表</p><p>　　——繼電器的電流線圈電阻</p><p>　　——接地電阻取0.1</p><p><b>　　——連接導(dǎo)線電阻</b></p><p>　　代入求連接導(dǎo)線的最小截面。</

100、p><p>　　式中:——連接導(dǎo)線截面和</p><p><b>　　——計(jì)算導(dǎo)線。</b></p><p><b>　　——導(dǎo)線電阻率，銅</b></p><p>　　——與實(shí)際的距離L有關(guān)系，本設(shè)計(jì)采用不完全星形接線，</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：<

101、;/b></p><p>　　為熱穩(wěn)定倍數(shù)，由所選的電流互感器參數(shù)可查出</p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗(yàn)： </b></p><p>　　為動穩(wěn)定倍數(shù)，由所選的電流互感器參數(shù)可查出</p><p>　　本設(shè)計(jì)變壓器60KV側(cè)選擇LCWD—110型，變壓器的10KV側(cè)采用的LBJ—10型，出線上選擇LFZJ

102、1—10電流互感器。</p><p>　　60KV電流互感器選擇：</p><p>　　60KV最大的工作電流為變壓器的額定電流88A，互感器二次側(cè)所帶部分負(fù)荷：</p><p>　　表5.6 互感器二次側(cè)所帶部分負(fù)荷</p><p>　　根據(jù)電網(wǎng)電壓為60KV，最大電流為88A。則可以選擇LCWD—110型電流互感器,其認(rèn)定阻抗，熱穩(wěn)定倍數(shù)

103、，動穩(wěn)定倍數(shù)，選擇連接導(dǎo)線截面，其最大相負(fù)荷電流阻抗： </p><p>　　由于電流互感器采用不完全星形接線：</p><p>　　取電流互感器與測量儀表相距40m。</p><p><b>　　導(dǎo)線截面積：</b></p><p>　　選擇截面為1.5的銅導(dǎo)線作為連接導(dǎo)線，1.5的銅導(dǎo)線的接地電阻：</p&g

104、t;<p>　　二次側(cè)的負(fù)荷電阻為：所以滿足0.5級的最大負(fù)荷要求。</p><p>　　由公式可計(jì)算出熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　由公式可計(jì)算出動穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　所以動、熱穩(wěn)定均滿足要求。</p><p>　　變壓器10KV側(cè)電流互感器的選擇：</p><p>　　電流互感器二次側(cè)

105、所接的負(fù)荷如下表：</p><p>　　表5.7 10KV側(cè)電流互感器二次側(cè)所接的負(fù)荷</p><p>　　根據(jù)安裝處電網(wǎng)的額定電壓，最大工作電流則可以選擇支持式加大容量的LBJ—10額定電流比為：1000-1500/5,準(zhǔn)確等級為0.5級的額定阻抗熱穩(wěn)定倍數(shù)為，動穩(wěn)定倍數(shù)，其連接導(dǎo)線的截面和其最大負(fù)荷相阻抗：</p><p>　　由于電流互感器采用不完全星形接線取

106、電流互感器與測量儀表相距40m。</p><p><b>　　導(dǎo)線截面積：</b></p><p>　　則選擇截面為1.5的銅導(dǎo)線作為連接導(dǎo)線,1.5的銅導(dǎo)線的接地電阻： </p><p>　　滿足0.5級的最大負(fù)荷要求。</p><p>　　由公式可計(jì)算出熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　由公

107、式可計(jì)算出動穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　所以選擇的LBJ—10型電流互感器滿足要求。</p><p>　　由于各回出線的最大負(fù)荷電流：，安裝地點(diǎn)的則可以選擇 LFZJ1—10型電流互感器，其額定電流比為：20-200/5,準(zhǔn)確等級為0.5級時的額定電流阻抗，熱穩(wěn)定系數(shù)： ,動穩(wěn)定系數(shù)：</p><p>　　其連接導(dǎo)線的截面和其最大負(fù)荷相阻抗：</p>

108、;<p>　　由于電流互感器采用不完全星形接線取電流互感器與測量儀表相距40m。</p><p>　　所以選擇截面為2.5的銅導(dǎo)線，2.5的銅導(dǎo)線的接地電阻為：</p><p>　　，滿足0.5級的最大負(fù)荷要求，</p><p>　　由公式可計(jì)算出熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　由公式可計(jì)算出動穩(wěn)定校驗(yàn)：</p>

109、<p>　　動熱穩(wěn)定均滿足要求，所以選擇的LFZJ1—10合格。</p><p><b>　　電壓互感器的選擇</b></p><p>　　6-20KV一般是采用樹脂絕緣結(jié)構(gòu)或油浸絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時，一般采用三相五柱式電壓互感器，35-60KV采用由浸絕緣或氣體絕緣結(jié)構(gòu)，220KV以上，當(dāng)容量或準(zhǔn)確等級滿足要求時，可采用電容式電壓互感器。用于中性點(diǎn)

110、直接接地系統(tǒng)，其輔助繞組電壓為100KV，用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時，其輔助繞組電壓為。用于電能計(jì)量時，按計(jì)量對象準(zhǔn)確程度采用相應(yīng)準(zhǔn)確度的電壓互感器。一般是按0.2級或0.5級，用于電壓測量不低于0.5級，用繼電保護(hù)為3P級，各準(zhǔn)確等級應(yīng)符合比值差及相位差的規(guī)定要求。對于超高電力網(wǎng)快速保護(hù)中的電容式互感器，應(yīng)具有良好的瞬時響應(yīng)特性。[18] </p><p>　　本設(shè)計(jì)10KV母線上選擇電壓互感及，11

111、0KV母線上采用的是型電壓互感器。</p><p>　　由下表可以求出不完全星形部分負(fù)荷：</p><p>　　表5.8 電壓互感器二次側(cè)所帶負(fù)荷</p><p>　　由于每相上尚接有絕緣監(jiān)測電壓表PV（）A、B相負(fù)荷可以用下列公式計(jì)算：</p><p>　　則B相的負(fù)荷最大，應(yīng)按B相選擇：</p><p>　　由于1

112、10KV只有單相式，所以算作6*JCC2—110型電壓互感器，分別掛在110KV母線上。</p><p>　　雙母線上接有10回出線，廠用變壓器2臺，主變壓器2臺，總共設(shè)置有功電能表14只，有功功率表3只，無功功率表1只，母線電壓表及頻率表格各1只，絕緣監(jiān)視電壓表3只，電壓互感器的負(fù)荷分配入下表所示:</p><p>　　表5.9 電壓互感器所帶儀表</p><p&g

113、t;　　10KV母線上的電壓互感器除供上述儀表外，還用著交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)測。</p><p>　　選擇2*JSJW—10三相五柱式電壓互感器，由于回路中接有計(jì)費(fèi)用的電能表，故要選擇0.5準(zhǔn)確等級，三相總的容量為120V.A接線方式為：YN，yn，d0.</p><p>　　根據(jù)上表可以求出不完全星形部分負(fù)荷：</p><p>　　由于每相上尚接有絕緣監(jiān)測電壓表PV（）

114、A相負(fù)荷可以用下列公式計(jì)算：</p><p>　　同理求出B相的負(fù)荷：</p><p>　　可見B相的負(fù)荷大，則應(yīng)按B相的負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　所選擇的JSJW—10型電壓互感器滿足要求。選擇的10KV等級電壓互感器分別掛在兩母線上。</p><p><b>　　防雷設(shè)計(jì) </b></p>&

115、lt;p><b>　　防雷設(shè)計(jì)</b></p><p>　　防止雷電直擊的主要電氣設(shè)備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構(gòu)成。避雷針的位置確定，是變電所防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所電氣設(shè)備的總平面布置圖確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程范圍的要求，初步確定避雷針的安裝位置后再根據(jù)下列公式進(jìn)行，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之內(nèi)。</p>&

116、lt;p>　　單根避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)按下列公式確定：</p><p>　　式中：——被保護(hù)物高度，</p><p><b>　　——避雷針的高度，</b></p><p>　　——每側(cè)保護(hù)范圍的寬度， </p><p>　　——高度影響系數(shù)，當(dāng) 當(dāng)

117、 </p><p>　　兩支等高避雷針保護(hù)范圍確定方法：</p><p>　　兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)最低點(diǎn)高度應(yīng)按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：——兩針間保護(hù)最低點(diǎn)的高度</p><p>　　——兩避雷針間

118、的距離</p><p>　　兩針間在水平面上的保護(hù)范圍的一側(cè)的最小寬度按下式計(jì)算：</p><p><b>　　當(dāng)時， </b></p><p><b>　　當(dāng)時， </b></p><p>　　式中—保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度</p><p>　　求出后就可以確定兩針間的保護(hù)范

119、圍。</p><p>　　三支等高避雷針?biāo)纬傻耐鈧?cè)保護(hù)范圍，分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定；如果在三針內(nèi)側(cè)各相鄰避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度，則全面積即受到保護(hù)，。四支以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨噙呅?，可先將其分成兩個或多個三角形，然后按三支等高的避雷針的方法計(jì)算確定保護(hù)范圍。</p><p>　　在作防雷設(shè)計(jì)前，應(yīng)到當(dāng)?shù)貧庀蟛块T了解最新的當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)和年平均雷暴次數(shù)，以

120、便確定計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1.根據(jù)開關(guān)場布置形式，確定避雷針的支數(shù)、高度。</p><p>　　2.充分利用進(jìn)線終端桿的高度，設(shè)計(jì)安裝避雷針。</p><p>　　3.避雷針與主變壓器應(yīng)盡量保持15m到20m的距離，避免對主變壓器的逆閃絡(luò)和逆變電壓。</p><p>　　4.應(yīng)充分考慮跨步電壓的危險(xiǎn)，建議避雷針到主控制室的距離不小