60kv畢業(yè)設(shè)計變電所論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 引 論2</p><p>　　1.1電力系統(tǒng)的一般概念2</p><p>　　6.3高壓隔離開關(guān)選擇5</p><p>　　6.4電流互感器的選擇6</p><p>　　6.5電壓互感器的選擇

2、7</p><p>　　6.6高壓側(cè)避雷器選擇8</p><p>　　6.7 10KV側(cè)主要電氣設(shè)備選擇9</p><p>　　6.8全所所用設(shè)備11</p><p>　　第七章 繼電保護(hù)設(shè)計12</p><p>　　7.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用12</p><p>　　7.

3、2繼電保護(hù)的要求12</p><p>　　7.3變壓器保護(hù)的配置原則：12</p><p>　　7.4變電所10KV配電裝置母線保護(hù)13</p><p>　　7.5 10KV線路保護(hù)裝設(shè)原理14</p><p>　　第八章 過電壓保護(hù)選擇15</p><p>　　8.1雷過電壓保護(hù)15</p&

4、gt;<p>　　8.2 3—10KV配電裝置的過電壓保護(hù)：16</p><p>　　第二部分 計算書17</p><p>　　第一章 主變壓器的選擇17</p><p>　　1.1 變電所的負(fù)荷情況17</p><p>　　變電所的負(fù)荷情況如表1.1所示。18</p><p>　

5、　第二章 短路電流計算19</p><p>　　2.1 參數(shù)計算19</p><p>　　2.2 60KV側(cè)母線三相短路計算:19</p><p>　　2.3 10KV側(cè)母線三相短路計算:21</p><p>　　第三章 高壓電氣設(shè)備的選擇23</p><p>　　3.1 60KV高壓斷

6、路器的選擇23</p><p>　　3.2 電流互感器的選擇:26</p><p>　　3.2 電壓互感器的選擇:28</p><p>　　3.5 60KV母線的選擇：29</p><p>　　3.6 10KV母線選擇：31</p><p>　　3.9 避雷針和避雷器的選擇：32</p&

7、gt;<p>　　總 結(jié)35</p><p>　　致 謝36</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)37</p><p>　　第一章 引 論</p><p>　　1.1電力系統(tǒng)的一般概念</p><p>　　電能是社會主義建設(shè)和人民生活不可缺少的重要的能源，電力工

8、業(yè)在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位，電能是由發(fā)電廠供給，因為考慮經(jīng)濟原因，發(fā)電廠大多建在動力資源比較豐富的地方，而這些地方又常遠(yuǎn)專業(yè)對電氣主接線提供的資料</p><p>　　4.2.2主接線設(shè)計的基本要求：</p><p>　　主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三相基本要求</p><p>　　4.2.2.1保證必要的供電可靠性</p><p&g

9、t;　　供電可靠性是電力生產(chǎn)和電能分配的首要任務(wù)。由于電力系統(tǒng)的發(fā)電、送電和用電是同時完成的，并且在任何時候都保持平衡關(guān)系，無論哪部分故障，都將影響整個電力系統(tǒng)的正常運行</p><p>　　電氣主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一次部分和二次部分綜合。因此除了盡可能選用工作可靠的一次設(shè)備和二次設(shè)備外，還應(yīng)設(shè)計這些設(shè)備的合理連接方式</p><p><b>　　可靠性的具體要求

10、：</b></p><p>　　各個元件的等值阻抗，將此電源的內(nèi)阻大的多，因而電源母線上的電壓變化很小，實際計算時甚至可以認(rèn)為沒有變化，既認(rèn)為是一個恒壓源，這種電源就稱為無限大容量電源。</p><p>　?、湃喽搪冯娫吹淖兓?guī)律</p><p>　　三相短路后，在短路暫態(tài)過程中，短路電流等于它的周期分量和非周期分量的瞬間值之和，短路電流的非周期分量是

11、隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減的。當(dāng)非周期分量為零時，短路既進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過程，此時穩(wěn)態(tài)短路電流的大小不再變化，這是這種系統(tǒng)短路的顯著特點。</p><p>　?、迫喽搪窙_擊電流id</p><p>　　三相短路電流的最大瞬時值出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周波左右，它不僅與周期分量的幅值有關(guān)，也與非周期分量的起始值有關(guān)，最嚴(yán)重的短路情況下，三相短路電流的最大瞬時值稱為沖擊電流Idh｀</p>&

12、lt;p>　　ich=√2KchIzp</p><p>　　式中： Kch =1+e-ttd 短路電流沖擊系數(shù)</p><p>　　Izp——短路電流周期分量的有效值</p><p>　　一般:高壓電網(wǎng)：Kch=1.8 ich=2.55Izp</p><p>　　低壓電網(wǎng)：Kch=1.3 ich=1.84Izp</p

13、><p>　?、侨喽搪窙_擊電流有效值Ich</p><p>　　Ich= Izp√1+2（Kch-1）2</p><p>　　一般：高壓電網(wǎng)：Kch=1.8 ich=1.52Izp</p><p>　　低壓電網(wǎng)：Kch=1.3 ich=1.09Izp</p><p>　　5.3.2由“有限容量系統(tǒng)”供電時的三

14、相短路電流</p><p>　　假如向短路點輸送短路電流的電源容量較小，或者短路點離電源較近，在這種情況下稱為有限容量系統(tǒng)供電的短路，在此條件下，電源電壓的變化并非恒定不變，短路電源周期分量</p><p><b>　　Ie≥Igmax</b></p><p>　　6.2.3按開斷電流選擇</p><p>　　在給定的電

15、網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的開斷電流Iekd應(yīng)滿足</p><p><b>　　Iekd ≥Ixt</b></p><p>　　式Ixt----斷路器實際開斷時間tk秒的短路電流周期分量的有效值</p><p>　　斷路器實際開斷時間tk等于繼電保護(hù)主保護(hù)動作時間與斷路器的固有分閘時間之和</p><p>　　6.2.4按額定

16、關(guān)合電流選擇</p><p>　　斷路器的額定關(guān)合電流ieg應(yīng)不小于最大短路電流沖擊值ici</p><p><b>　　ieg≥ici</b></p><p>　　6.2.5動穩(wěn)定校驗</p><p>　　高壓斷路器的極限通過電流峰值idw應(yīng)不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流ici</p><p&

17、gt;<b>　　即idw≥ici</b></p><p>　　6.2.6熱穩(wěn)定校驗</p><p>　　高壓斷路器的短時允許發(fā)熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量</p><p>　　據(jù)上述參數(shù)選擇高壓斷路器型號為：</p><p>　　LW9-66/2500-31.5 SF6斷路器 </p>

18、<p><b>　　參數(shù)如下表：</b></p><p>　　廠家：瓦房店高壓開關(guān)廠</p><p>　　6.3高壓隔離開關(guān)選擇</p><p>　　隔離開關(guān)應(yīng)根據(jù)下列條件選擇：</p><p>　　型式和種類；額定電壓；額定電流；動穩(wěn)定；熱穩(wěn)定</p><p>　　選擇隔離開關(guān)型號為

19、：GW5—60ⅡD 6組</p><p>　　GW5-60Ⅱ 8組</p><p><b>　　參數(shù)如下表：</b></p><p>　　廠家：沈陽高壓開關(guān)有限公司</p><p>　　6.4電流互感器的選擇</p><p>　　6.4.1設(shè)備種類的選擇</p>

20、<p>　　電流互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對6-10KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，宜采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器</p><p>　　6.4.2按一次額定電壓和額定電流選擇</p><p>　　電流互感器的一次額定電壓和額定電流必須滿足</p><p><

21、;b>　　Ue＞Uew</b></p><p><b>　　Iei＞Igmax</b></p><p>　　Ue 、Iei----一次額定電壓和額定電流</p><p>　　Ue、Igmax-----安裝處一次回路工作電壓和最大工作電流</p><p>　　6.4.3按準(zhǔn)確度級和副邊負(fù)荷選擇</p

22、><p>　　6.4.4熱穩(wěn)定校驗</p><p>　　6.4.5動穩(wěn)定檢驗 </p><p>　　選擇高壓側(cè)電流互感器型號為：LCWB5---63其主要參數(shù)為：</p><p>　　6.5電壓互感器的選擇</p><p>　　6.5.1裝置種類和型式選擇</p><p>　　電壓互感器的種類和型

23、式應(yīng)根據(jù)安裝地點和使用條件進(jìn)行選擇。對于3-20KV屋內(nèi)配電裝置，宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；對于35KV以上配電裝置宜采用電磁式電壓互感器</p><p>　　6.5.2按一次回路電壓選擇</p><p>　　為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（0.9—1.1）Ue1范圍內(nèi)變動，即滿足條件：</p>

24、<p>　　1.1Ue1＞U1＞0.9 Ue1</p><p>　　式中 U1----電網(wǎng)電壓</p><p>　　Ue1----電壓互感器一次繞組額定電壓</p><p>　　6.5.3按二次回路電壓選擇</p><p>　　電壓互感器的二次額定電壓必須滿足繼電保護(hù)裝置和測量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求</p><

25、;p>　　6.5.4按準(zhǔn)確級和容量選擇</p><p>　　對應(yīng)于測量儀表要求的最高準(zhǔn)確級的電壓互感器的額定二次容量Se2應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷容量S2</p><p>　　選擇電壓互感器型號為：JCC5—63</p><p>　　6.6高壓側(cè)避雷器選擇</p><p>　　避雷器是一種保護(hù)電器、用來限制電氣設(shè)備上承受的過電壓&l

26、t;/p><p><b>　　選擇避雷器應(yīng)考慮：</b></p><p>　　系統(tǒng)額定電壓；系統(tǒng)最高運行電壓；避雷器額定電壓；避雷器在5KA 8/20S沖擊電壓下的殘壓</p><p>　　本設(shè)計選用氧化鋅避雷器：H5W-90/220</p><p><b>　　參數(shù)如下：</b></p>

27、<p>　　6.7 10KV側(cè)主要電氣設(shè)備選擇</p><p>　　6.7.1母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)</p><p>　　主變二次電流Ie=1452A Ue=10KV</p><p>　　則選擇ZN12-10/1600型真空斷路器(1組)</p><p>　　6.7.2負(fù)荷配出線開關(guān)、電容器組開關(guān)</p><p

28、>　　最大負(fù)荷電流ILmax=314A Ue=10KV</p><p>　　則選擇ZN12-10/1600型真空斷路器(18組)參數(shù)如上表</p><p>　　6.7.3電流互感器選擇</p><p>　　6.7.3.1參數(shù)選擇（按下表進(jìn)行選擇）</p><p>　　6.7.3.2型式選擇</p><p>　

29、　35KV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器宜采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35KV以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器</p><p>　　6.7.4電壓互感器選擇</p><p>　　6.7.4.1參數(shù)選擇</p><p>　　6.7.4.2型式選擇</p><p>　　6-10KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在

30、高壓開關(guān)柜或比較狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)</p><p>　　6.7.4.3接線選擇</p><p>　　6.7.4.4電壓選擇</p><p>　　6.7.4.5準(zhǔn)確度及二次負(fù)荷</p><p>　　6.7.5所用變選擇</p><p>　　為了考慮本變電所的動力和照明負(fù)荷等需要，本變電所設(shè)計兩臺變壓器，一

31、臺工作，另一臺作備用。</p><p>　　選型號為SC7-100/10</p><p>　　6.7.6高壓開關(guān)柜的主母線選擇</p><p>　　通過主母線最大電流Imax=1452A</p><p>　　∴S=Imax/Je=1452/2.25=645mm2</p><p>　　選用TMY-80*10 mm2的銅母

32、線</p><p>　　6.7.7其他輔助設(shè)備</p><p>　　繼電保護(hù)屏2面（每屏兩條線路）；中央信號屏1面；60KV線路控制屏2面（每屏兩條線路）；硅整流屏1面；交流屏1面；主變保護(hù)屏2面，10KV進(jìn)線控制屏2面。共11面</p><p><b>　　6.8全所所用設(shè)備</b></p><p>　　第七章

33、 繼電保護(hù)設(shè)計</p><p>　　7.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用</p><p>　　7.1.1有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中快速、自動地切除，使其破壞程度降低到最小，并保證最大限度地迅速恢復(fù)無故障設(shè)備的正常運行</p><p>　　7.1.2反映電氣元件的異常運行情況，根據(jù)運行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出警告信號，減負(fù)荷和延時跳閘</p>

34、<p>　　7.1.3依據(jù)實際情況，盡快自動恢復(fù)停電部分的供電</p><p>　　7.2繼電保護(hù)的要求</p><p>　　可靠性、選擇性、快速性、靈活性</p><p>　　7.3變壓器保護(hù)的配置原則：</p><p>　　變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置。</p><p>　　7.3.1反映變壓器油箱內(nèi)部

35、故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。</p><p>　　容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，瓦斯保護(hù)宜動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。</p><p>　　7.3.2相間短路保護(hù)</p><p>　　反映變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對其中性

36、點直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。</p><p>　　容量為6300KVA以下的并列運行的變壓器以及10000KVA以下單獨運行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時限大于0.5s時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量為6300KVA以上的并列運行的變壓器、10000KVA以上的單獨運行的變壓器、以及2000KVA及以上應(yīng)電力速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。</p>&

37、lt;p><b>　　7.3.3后備保護(hù)</b></p><p>　　過電流保護(hù)，用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。</p><p>　　7.4變電所10KV配電裝置母線保護(hù)</p><p>　?、艑τ谧冸娝?0KV分段的單母線允許帶時限切除母線故障時，不裝設(shè)專用的母線保護(hù)。母線故障可利用裝設(shè)在變壓器斷路器的后

38、備保護(hù)和分段斷路器的保護(hù)來切除。</p><p>　?、品侄螖嗦菲鞅Ｗo(hù)：出線斷路器如不能按切除負(fù)荷回路的短路條件選擇時，分段斷路器上通常裝設(shè)兩相式瞬時電流速斷裝置和過電流保護(hù)。</p><p>　　7.5 10KV線路保護(hù)裝設(shè)原理</p><p>　　7.5.1相間短路保護(hù)</p><p>　?、艑τ诓粠щ娍蛊鞯膯蝹?cè)電源線路，應(yīng)裝設(shè)電流速斷飽

39、和和過電流保護(hù)。</p><p>　?、茖ψ冸娝?dāng)線路上發(fā)生短路并伴隨著變電所母線上的電壓大量降低時，如為了提高對電力用戶供電質(zhì)量，要求快速切除故障，也可裝設(shè)瞬時電流速斷保護(hù)。為了滿足上述要求，必要時允許保護(hù)非選擇性動作，并裝設(shè)自動重合閘或備用電源自動投入裝置來全部或部分地校正保護(hù)的非選擇性動作。當(dāng)在單側(cè)電源放射狀串聯(lián)線路上發(fā)生短路時，如果非選擇性瞬時電流速斷保護(hù)有可能是靠近電源側(cè)的非故障線路先切除，則在故障線

40、路保護(hù)的出口回路上要考慮自保持的措施，以保證保護(hù)可靠動作。</p><p><b>　?、菃蜗嘟拥乇Ｗo(hù)</b></p><p>　　在變電所母線上，應(yīng)裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反映零序電壓，動作于信號。</p><p>　　有條件安裝零序電流互感器的線路，如電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路，當(dāng)單相接地電流能滿足保護(hù)的選擇性和靈敏性要求時，應(yīng)裝

41、設(shè)動作于信號的單相接地保護(hù)。</p><p>　　第八章 過電壓保護(hù)選擇</p><p>　　電氣設(shè)備在運行中有時要承受高于其運行電壓，主要有雷過電壓和操作過電壓及系統(tǒng)參數(shù)變化產(chǎn)生的諧振振蕩過電壓</p><p><b>　　8.1雷過電壓保護(hù)</b></p><p>　　8.1.1直擊雷的保護(hù)范圍</p&

42、gt;<p>　　變電所的直擊雷過電壓保護(hù)，可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置： </p><p>　　8.1.1.1屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線和母線廊道</p><p>　　8.1.1.2煙囪、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物</p><p>　　8.1.1.3油處理室、燃油泵房、

43、露天氫氣罐、大型變壓器修理間等</p><p>　　8.1.1.4雷電活動特殊強烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置</p><p>　　8.1.2避雷針、避雷線的裝設(shè)原則及接地裝置的要求</p><p>　　8.1.2.1獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻不宜超過10Ω。當(dāng)有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接，使兩者的接

44、地電阻都得到降低。但為了防止經(jīng)過接地網(wǎng)反擊35KV及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不得小于15m。</p><p>　　8.1.2.2獨立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠、變電所接地網(wǎng)間的地中距離應(yīng)符合下式要求：</p><p><b>　　Sd＞0.3Rch</b></p><p>　　Sd --地中距離（M）</p>

45、<p>　　Rch--獨立避雷針的沖擊接地電阻</p><p>　　8.1.3避雷針保護(hù)范圍計算（兩只等高避雷針保護(hù)范圍）</p><p>　　8.1.3.1單支避雷針的保護(hù)范圍</p><p><b>　　當(dāng)HX≥1/2時</b></p><p>　　rx=(h-hx)p</p><p&g

46、t;　　式中rx ----避雷針在水平面上的保護(hù)半徑</p><p>　　h ----避雷針的高度</p><p>　　hx ----被保護(hù)物的高度</p><p>　　p ----避雷針高度影響系數(shù)，當(dāng)h≤ 30m時p=1</p><p>　　8.1.3.2兩支等高避雷針保護(hù)范圍，應(yīng)按下列方法確定：</p><p>

47、　?、艃舍樛鈧?cè)的保護(hù)范圍按單支避雷針的計算方法確定；</p><p>　?、苾舍橀g的保護(hù)最低點高度ho按下式計算：</p><p><b>　　ho=h-D/7p</b></p><p>　　ho—兩針間保護(hù)最低點的高度（m）；</p><p>　　D—兩針間的距離（m）</p><p>　　8.

48、2 10KV配電裝置的過電壓保護(hù)：</p><p>　　變電所的10KV配電裝置，應(yīng)在每組母線和每路架空進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器FZ或氧化鋅避雷器，有電纜段的架空線路，避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和電纜金屬外皮相連。如各架空進(jìn)線均有電纜段，避雷器與主變壓器的最大電氣距離不受限制。</p><p>　　避雷器應(yīng)以最短的接地線與變電所、配電所的主接地網(wǎng)連接（包括通過電纜金屬外皮連接）。避

49、雷器附近應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。</p><p>　　據(jù)上述要求以及現(xiàn)場實際情況，本設(shè)計變電所選用兩個獨立避雷針，高度為25M ，實際安裝位置見平面布置圖 </p><p>　　變壓器中性點避雷器型號為：H5W-90/220</p><p>　　10KV配電裝置避雷器型號為：YH5WS-17/50 其參數(shù)如下表：</p><p>　　第二部分

50、 計算書</p><p>　　第一章 主變壓器的選擇</p><p>　　1.1 變電所的負(fù)荷情況</p><p>　　變電所的負(fù)荷情況如表1.1所示。</p><p><b>　　其他條件：</b></p><p><b>　　1、線損率取5％</b></

51、p><p>　　2、負(fù)荷的同時系數(shù)取0.9</p><p>　　3、有功負(fù)荷率取0.78；無功負(fù)荷率取0.8。</p><p>　　4、要求變電所平均功率因數(shù)補償?shù)?.9以上。</p><p>　　二、主變壓器的容量、臺數(shù)和型式的確定</p><p>　　1、變電所有功總負(fù)荷：</p><p>　　

52、=4000+3500+3000+2000+5000+2500+1000+2000+2000</p><p><b>　　=25000KW.</b></p><p>　　2、變電所無功的總負(fù)荷為：</p><p>　　=tg(arc cosφ)</p><p>　　=4000tg(arc0.91)+3500tg(arc0.

53、90)+3000tg(arc0.90)+ 2000tg(arc0.90)+5000tg(arc0.88)+2500tg(arc0.89)+1000tg(arc0.89)+2000tg(arc0.88) +2000tg(arc0.85)</p><p>　　=10000×0.33+10000×0.33+12000×0.33+12000×0.48+12000×0.48

54、+100000.48+120000.48+150000.33</p><p>　　=11700kvar。 </p><p>　　3、變電所總視在負(fù)荷為：</p><p>　　∑S= =27600 KV?A</p><p>　　則，單臺變壓器的容量為：=（1+5%）×0.9×70%×</p><

55、p>　　=18200kvA。</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷情況，為確保系統(tǒng)供電的安全可靠性，選擇兩臺型號為：SFP1-20000/60的電力變壓器作為主變壓器，連接組別為：Y/△-11接線方式。變壓器主要參數(shù)如表1.2所示。</p><p>　　第二章 短路電流計算</p><p>　　取功率基準(zhǔn)值SB=100MVA；電壓基準(zhǔn)值畫等值網(wǎng)絡(luò)圖.</p&

56、gt;<p>　　等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖1.1所示。</p><p>　　2.1 參數(shù)計算</p><p><b>　　系統(tǒng)電抗</b></p><p>　　X1=XG2+XB1=0.415／5 =0.415/5=0.083</p><p>　　X3=x × L2×SB/Uav2=0.4&#

57、215;44×100/632=0.443</p><p>　　X2 = XG1 + XL1 =0.646 + 0.726 =1.372</p><p>　　2.2.本變電所主變壓器的電抗：</p><p>　　XB2= = (0.09/100)(100/20)=0.005</p><p>　　2.2 60KV側(cè)母

58、線三相短路計算:</p><p><b>　　星角變換：</b></p><p>　　Χ4=Χ1+Χ3+Χ1Χ3／X2 =0.083+.443+0.083×0.443／1.372=0.553</p><p>　　Χ5 =X2+X3+X2×X3／X1=1.372+0.443+1.372×0.443／0.083=9.

59、183</p><p><b>　　↓↓</b></p><p><b>　　計算電抗為：</b></p><p>　　Χjs1 =Χ4× ＳN1/ＳB = 0.553×250/100=1.382</p><p>　　Χjs2 = Χ5 × ＳN2/ＳB = 9.138

60、×100/100 = 9.138</p><p>　　對電源1查表得各時刻短路電流標(biāo)么值:</p><p>　　0秒:I*（0）=0.74 2秒: I*（2s）=0.76 4秒: I*（4s）=0.76</p><p>　　對電源2因其Xjs=9.138＞3.45,所以電源2為無限大電源，其短路電流不衰減，故各時刻短路電流標(biāo)么值：</p>

61、;<p>　　0秒：I*（0）=I*（2s）= I*（4s）=1／Xjs2 =1／9.138 = 0.109</p><p>　　短路電流周期分量的有效值為: ，所以： </p><p>　　IN∑1 =ＳN1/Uav = 250/√3×63=2.29KA</p><p>　　IN∑2 =ＳN2/Uav =100/√3×63=

62、0.92KA</p><p>　　I(0) = IN∑1× I*（0）1 + IN∑2 × I*（0）2 =1.8KA</p><p>　　I(2s)= IN∑1× I*（2s）1 + IN∑2 × I*（2s）2 =1.84 KA</p><p>　　I(4s)= IN∑1× I*（4s）1 + IN∑2 

63、5; I*（4s）2=1.84KA</p><p>　　iim = 2.55 ×I(0) = 2.55×1.8= 4.59 KA</p><p>　　2.3 10KV側(cè)母線三相短路計算:</p><p>　　10KV側(cè)母線三相短路等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖所示。</p><p>　　Χ10 =Χ5 + XB2 = 0.443 +

64、0.005 = 0.448</p><p>　　X6 = X3 + XB2 = 0.443 + 0.225 = 0.668</p><p><b>　　↓↓</b></p><p><b>　　↓↓</b></p><p><b>　　星角變換：</b></p>

65、<p>　　X7 =Χ1 +Χ6 +Χ1×Χ6/Χ2 = 0.083 + 0.668 + 0.083 ×0.668 / 1.372 =0.791</p><p>　　X8 =Χ2 +Χ6 +Χ2×Χ6/Χ1 =1.372 + 0.668 + 1.372×0.668/0.083</p><p><b>　　=13.08</b&

66、gt;</p><p><b>　　計算電抗為：</b></p><p>　　Χjs1 =Χ7 × ＳN1/ＳB = 0.791 × 250/100 = 1.98</p><p>　　Χjs2 = Χ8 × ＳN2/ＳB = 13.08 × 100/100 = 13.08</p><p

67、>　　對電源1查表得各時刻短路電流標(biāo)么值:</p><p>　　0秒:I*（0）=0.5 2秒: I*（2s）= I*（4s）=0.52</p><p>　　對電源2因其Xjs=13.08＞3.45，所以電源2對短路點電流不衰減，故其短路電流標(biāo)么值為：</p><p>　　I*（0）= I*（2s）= I*（4s）=1/Xjs = 1 / 13.0

68、8 = 0.076</p><p>　　短路電流周期分量的有效值為: ，所以： </p><p>　　IN∑1 =ＳN1/Uav = 250/√3×10.5=13.75 KA</p><p>　　IN∑2 =ＳN2/Uav =100/√3×10.5=5.5 KA</p><p>　　I(0) = IN∑1×

69、 I*（0）1 + IN∑2 × I*（0）2 = 7.3 KA</p><p>　　I(2s)= IN∑1× I*（2s）1 + IN∑2 × I*（2s）2 =7.57 KA</p><p>　　I(4s)= IN∑1× I*（4s）1 + IN∑2 × I*（4s）2=7.57 KA</p><p>　　iim

70、 = 2.55 ×I(0) = 2.55×7.3= 18.62 KA</p><p>　　本設(shè)計中短路電流計算所得值如表2.1所示。</p><p>　　表2.1 短路電流計算結(jié)果表</p><p>　　第三章 高壓電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　3.1 60KV高壓斷路器的選擇</p><

71、;p>　　1.按額定電壓選擇:</p><p>　　斷路器的額定電壓應(yīng)不小于安裝點的電網(wǎng)電壓,即:</p><p><b>　　=60KV</b></p><p>　　2.按長期最大工作電壓選擇:</p><p>　　斷路器的額定電流應(yīng)不小于流過它的最大持續(xù)工作電流,即:</p><p>　

72、　3.按斷路器的形式選擇:</p><p>　　按照在戶外的工作條件,可以選擇戶外式少油斷路器.型號為: SW2-63戶外少油斷路器. SW2-63戶外少油斷路器主要參數(shù)如表3.1所示。</p><p><b>　　4.動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>　　斷路器的動穩(wěn)定電流應(yīng)不小于短路沖擊電流: </p><p>

73、　　iim = 2.55 ×I(0) = 2.55×1.8=4.59 KA</p><p>　　所以滿足動穩(wěn)定的要求.</p><p><b>　　5.熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>　　高壓斷路器的額定短時耐受熱量應(yīng)不小于短路時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)，即：.</p><p>　　其中:—斷路器的

74、額定短路開斷電流</p><p><b>　　—短路時間</b></p><p>　　≥,所以滿足熱穩(wěn)定的要求.</p><p>　　計算數(shù)據(jù)與所選斷路器參數(shù)對照表</p><p><b>　　故所選斷路器合格.</b></p><p><b>　　.</b&

75、gt;</p><p>　　3.2 60KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇:</p><p>　　1.按額定工作電壓選擇:</p><p>　　隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于安裝點的電網(wǎng)電壓,即:</p><p><b>　　≥=60KV</b></p><p>　　2.按額定工作電流選擇:</p>

76、<p>　　隔離開關(guān)的額定電流應(yīng)不小于流過它的最大持續(xù)工作電流即:</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　故選型號為: GW5—60ⅡD隔離開關(guān),主要參數(shù)見下表:</p><p><b>　　3.動穩(wěn)定校驗:</b></p><p>　　隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流應(yīng)不小

77、于短路沖擊電流:</p><p>　　iim = 2.55 ×I(0) = 2.55×1.8 =4.59 KA</p><p><b>　　4.熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>　　壓斷路器的額定短時耐受熱量應(yīng)不小于短路時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)， = 202×4 = 1600 KA2S</p>

78、<p><b>　　即: </b></p><p>　　其中: —斷路器的額定短路開斷電流</p><p><b>　　—短路時間</b></p><p>　　可見, ≥,所以滿足熱穩(wěn)定的要求.</p><p>　　計算數(shù)據(jù)與所選隔離開關(guān)參數(shù)對照表:</p><p&g

79、t;　　所選GW5—60ⅡD型隔離開關(guān)合格.</p><p>　　3.2 電流互感器的選擇:</p><p>　　3.2.1 60KV電流互感器的選擇：</p><p>　　1．按安裝處的電網(wǎng)電壓選擇：</p><p>　　電流互感器的額定工作電壓應(yīng)不小于安裝處的電網(wǎng)電壓，即：≥=60KV</p><p>　　2

80、. 按電流互感器一次最大工作電流選擇：</p><p>　　電流互感器的額定電流應(yīng)該不小于安裝處一次回路的最大長期工作電流，即：</p><p>　　3.按種類和形式選擇：</p><p>　　電磁式電流互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境和產(chǎn)品情況來選擇。對于35KV及以上配電裝置，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。</p><p>

81、　　根據(jù)戶外配電裝置的工作環(huán)境選擇高壓側(cè)電流互感器型號為：LCWB5---63其主要參數(shù)為：</p><p>　　LCWB6-60型的電流互感器。</p><p><b>　　L-電流互感器</b></p><p><b>　　C-瓷絕緣</b></p><p><b>　　W-戶外型&l

82、t;/b></p><p><b>　　B-保護(hù)用</b></p><p><b>　　60-額定電壓</b></p><p><b>　　4. 熱穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　電流互感器的熱穩(wěn)定能力以1秒允許通過的額定電流倍數(shù)表示，故熱穩(wěn)定可用下式校驗：<

83、;/p><p>　　式中-電流互感器一次側(cè)額定電流</p><p>　　所以滿足熱穩(wěn)定的要求。</p><p><b>　　5. 動穩(wěn)定校驗：</b></p><p>　　電流互感器流的動穩(wěn)定校驗可以下式校驗：</p><p>　　-電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)</p><p>　　

84、所以滿足動穩(wěn)定的要求。</p><p>　　計算數(shù)據(jù)與所選電流互感器參數(shù)比較:</p><p>　　故所選互感器滿足要求。</p><p>　　3.2 電壓互感器的選擇:</p><p>　　電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓、裝置種類、構(gòu)造形式、準(zhǔn)確度等級以及按副邊負(fù)載選擇。由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，互感器本身并不遭受短路

85、電流的作用，故不需校驗動、熱穩(wěn)定性。</p><p>　　1.按照裝置種類和形式選擇:</p><p>　　電壓互感器的裝置種類和形式應(yīng)根據(jù)安裝地點和使用條件進(jìn)行選擇. 對于3-20KV屋內(nèi)配電裝置，宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；對于35KV以上配電裝置宜采用電磁式電壓互感器。在需要檢測和監(jiān)視一次回路單相接地時,應(yīng)用三相五柱式電壓互感器或具有剩余繞組的單相電壓互

86、感器.</p><p>　　2.按一次回路電壓選擇:</p><p>　　為保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運行,電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在(0.9-1.1)范圍內(nèi),即:</p><p><b>　　0.91.1</b></p><p>　　其中為電壓互感器一次繞組額定電壓.</p><

87、p>　　3.按二次繞組電壓選擇:</p><p>　　二次繞組均選.故可選用下表中的電壓互感器.</p><p>　　所選60KV側(cè)電壓互感器主要參數(shù):</p><p>　　3.5 60KV母線的選擇：</p><p>　　l.按經(jīng)濟截面選擇：</p><p>　　導(dǎo)體經(jīng)濟截面的計算公式：</p>

88、<p>　　其中j為經(jīng)濟電流密度，與最大負(fù)荷利用小時數(shù)有關(guān)，查表得j=1.15。</p><p>　　通過母線的長期最大持續(xù)工作電流:</p><p><b>　　導(dǎo)體的經(jīng)濟截面：</b></p><p>　　選擇220KV母線為LGJ—240型鋼芯鋁絞線.</p><p>　　鋼芯鋁絞線長期允許載流量：&

89、lt;/p><p><b>　　2.熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>　　按照上述情況選擇的導(dǎo)體截面S還應(yīng)校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定.</p><p><b>　　S—所選導(dǎo)體截面積</b></p><p>　　—根據(jù)熱穩(wěn)定條件決定的導(dǎo)體最小截面</p><p><b&

90、gt;　　—短路電流熱效應(yīng)</b></p><p>　　—集膚效應(yīng)系數(shù),通常取1</p><p>　　—熱效應(yīng)系數(shù),可由公式: 計算得到的溫度查表得到.</p><p>　　式中 是導(dǎo)體周圍介質(zhì)溫度</p><p>　　是導(dǎo)體的正常最高容許溫度</p><p>　　是導(dǎo)體中的長期最大負(fù)荷電流</p

91、><p>　　是導(dǎo)體容許電流的修正值</p><p>　　當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，正常運行時導(dǎo)體的溫度（℃）:</p><p>　　查表得65℃時C=89 </p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　=240</b></p><p&

92、gt;<b>　　所以符合要求。</b></p><p>　　3.6 10KV母線選擇：</p><p>　　1.按經(jīng)濟電流密度選擇：</p><p>　　導(dǎo)體經(jīng)濟截面的計算公式：</p><p>　　其中j為經(jīng)濟電流密度，與最大負(fù)荷利用小時數(shù)有關(guān)，查表得j=1.15。</p><p>　　通過母

93、線的長期最大持續(xù)工作電流:</p><p><b>　　導(dǎo)體的經(jīng)濟截面：</b></p><p>　　選擇10V母線為LGJ—240鋼芯鋁絞線。</p><p>　　鋼芯鋁絞線長期允許載流量：</p><p><b>　　2.熱穩(wěn)定校驗:</b></p><p>　　按照上述

94、情況選擇的導(dǎo)體截面S還應(yīng)校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定.</p><p><b>　　—所選導(dǎo)體截面積</b></p><p>　　—根據(jù)熱穩(wěn)定條件決定的導(dǎo)體最小截面</p><p><b>　　—短路電流熱效應(yīng)</b></p><p>　　—集膚效應(yīng)系數(shù),通常取1</p><p&g

95、t;　　C—熱效應(yīng)系數(shù),可由公式: 計算得到的溫度查表得到.</p><p>　　式中 是導(dǎo)體周圍介質(zhì)溫度</p><p>　　是導(dǎo)體的正常最高容許溫度</p><p>　　是導(dǎo)體中的長期最大負(fù)荷電流</p><p>　　是導(dǎo)體容許電流的修正值</p><p>　　當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時，正常運行時導(dǎo)體的溫度（℃）:

96、</p><p>　　查表得70℃時C=87 </p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　=600</b></p><p><b>　　所以符合要求。</b></p><p>　　故所選互感器滿足要求.</p>

97、<p>　　3.9 避雷針和避雷器的選擇：</p><p>　　3.9.1 避雷針的選擇</p><p>　?。?）計算避雷針的高度h:</p><p>　　本次設(shè)計的變電所寬30米，長50米，最高被保護(hù)物為門型構(gòu)架，高h(yuǎn)x =7米，設(shè)計在變電所的四個角分別安裝一支避雷針，見所繪圖紙表示。</p><p>　　1號針與3號針

98、間距離：</p><p>　　D=√302+502=58.3米</p><p>　　1號針與3號針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點高度：</p><p>　　h0=h-(D/ hx)=h-(58.3/7)=h-8.3(米)</p><p>　　1號與3號針間7米高水平面保護(hù)范圍內(nèi)一側(cè)寬度：</p><p>　　bx=1.5(h

99、0-hx)=1.5(h-8.3-7)=1.5(h-15.3)</p><p>　　令bx=0 則1.5(h-15.3)=0 h=15.3(米)</p><p>　　取避雷針高度為16米</p><p>　　校驗：D=58.3米</p><p>　　8haD=8×(16-7)×1=72米</p><

100、p><b>　　D＜8hAd</b></p><p>　　所選避雷針的高度及數(shù)量合適</p><p>　?。?）計算保護(hù)范圍：</p><p>　　單支避雷針在7米高水平面上的保護(hù)范圍半徑：</p><p>　　rx=(1.5h-2hx)p=(1.5×16-2×7)×1=10米<

101、/p><p>　　1號、2號、或3號、4號避雷針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點高度：</p><p>　　h0=h-（D/7p）=16—（30/7×1）=11.7m > 7m</p><p>　　1號、2號或3號、4號避雷針間高度為7米的水平面保護(hù)范圍的一側(cè)寬度：</p><p>　　bx=1.5（11.7-7）=7.05米</p

102、><p>　　2號、3號或1號、4號避雷針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點高度：</p><p>　　h0=h-（D/7p）=16—（50/7×1）=8.9m > 7m</p><p>　　2號、3號或1號、4號避雷針間高度7米的水平保護(hù)范圍的一側(cè)寬度：</p><p>　　bx =1.5（h0-hx）=1.5（8.9-7）=2.85（m

103、）</p><p>　　結(jié)合上述分析，本變電所四角裝設(shè)4根16米高的避雷針符合要求。</p><p>　　3.9.2 避雷器的選擇：</p><p>　　在選擇避雷器時,應(yīng)保證避雷器安裝點的電壓升高在任何情況下都不會超過滅弧電壓,否則避雷器可能因為不能滅弧而爆炸.對于防雷用的避雷器來說,只需要考慮單相接地非故障相的對地電壓升高,這一電壓的升高與系統(tǒng)的接地方式有關(guān).

104、</p><p>　　避雷器的選擇原則和本次設(shè)計變電所的容量有關(guān)， 60KV側(cè)為FCZ-60型，變壓器中性點裝設(shè)ZnO避雷器</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　轉(zhuǎn)瞬間，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，回頭想想這短短的幾周時間，實在讓人感觸頗深。</p><p>　　在設(shè)計開始之前，我曾去過清

105、河電廠實習(xí)，了解了關(guān)于電廠的許多發(fā)電機、變壓器、主接線等知識，以為設(shè)計不會有相象中的那么難，但是真的做起來才知道并非容易的事，整個設(shè)計都是以“提出問題——分析問題——解決問題”這樣的程序完成的。在指導(dǎo)教師的嚴(yán)格要求下，我的全部畢業(yè)設(shè)計都獨立完成，遇到問題向老師請教，全面地、系統(tǒng)地、完整地把我大學(xué)三年來所學(xué)的聯(lián)系起來，把自己的理論專業(yè)知識系統(tǒng)化，更重要的是使自己在工作之前有了一個更大的進(jìn)步。</p><p>　　本

106、次設(shè)計的難點，我個人認(rèn)為在于主接線、電氣設(shè)備的選擇以及短路計算上，但是在指導(dǎo)老師的鼓舞和關(guān)心下使我堅定了一種成功的信念，我在不斷的查閱相關(guān)手冊和專業(yè)書籍的過程中克服了一個個難題。在這里我要感謝我大學(xué)里所有的老師，是他們讓我悔恨曾經(jīng)浪費的光陰，也告訴了我最可怕的不是我們的敵人，而是不能戰(zhàn)勝自我。以后，我的路還很長，我會繼續(xù)努力，踏踏實實的工作、學(xué)習(xí)，最終達(dá)到我理想的彼岸來報答我的父母和恩師們！</p><p>　　

107、通過本次畢業(yè)設(shè)計，使我知道自己還有許許多多要去學(xué)習(xí)，對與即將畢業(yè)的我來說，這次設(shè)計給了我最好的啟示：無論什么時候都不應(yīng)該丟掉學(xué)習(xí)，更應(yīng)該鍛煉自學(xué)能力，不斷的深造自己，這樣才會跟得上發(fā)展如此之快的社會。畢業(yè)設(shè)計不但使我的理論水平有了很大的提高，同時使我進(jìn)一步地掌握了專業(yè)知識，當(dāng)然這也是留給大學(xué)的最后一件值得珍惜和有成就感的事情。</p><p><b>　　學(xué)生： xxxx</b></p

108、><p>　　2007年5月23日</p><p>　　致 謝</p><p>　　在我的畢業(yè)論文即將完成之際，我要感謝我的論文指導(dǎo)教師xx老師，在我的論文的整個設(shè)計過程中，xx師給我了我很大的幫助，每當(dāng)我的論文無法進(jìn)行遇到困難時，xx老師為我提供各種寶貴的意見，使得我的論文得以順利進(jìn)行，并按時間完成，在此我要向xx老師誠摯的說一聲“謝謝您”。</p

109、><p>　　光陰似箭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束了，在這里向三年來培養(yǎng)我、教育我的電氣工程系的老師們致以深深的謝意和誠摯的祝福。</p><p>　　本篇論文經(jīng)過多次的修改，補充，增刪，現(xiàn)已成稿。但由于本人水平有限，難免會有錯誤和遺漏，請各位批閱教師批評和指正。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p&g

110、t;　　[1]能源部西北電力設(shè)計院編.電力工程電氣設(shè)計手冊.　中國水電出版社,1990</p><p>　　[2] 周文俊主編.電氣設(shè)備實用手冊（上、下冊）.中國水電出版社,2001</p><p>　　[3] 丁毓山主編.變電所設(shè)計.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1993</p><p>　　[4] 中華人民共和國能源部.編10-220kv變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程(SDJ2-88

111、). 水利電力出版社,1988</p><p>　　[5] 何仰贊,溫增銀主編.電力系統(tǒng)分析.華中科技大學(xué)出版社,2001</p><p>　　[6] 黃益莊主編.變電站綜合自動化技.中國電力出版社,1999</p><p>　　[7] 中華人民共和國水利部編.繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程(SDJ6-76). 水利電力出版社,1976</p><

112、;p>　　[8] 丁書文主編.變電站綜合自動化原理及應(yīng)用.中國電力出版,2002</p><p>　　[9] 文鋒主編.發(fā)電廠及變電所的控制（二次部分）.中國電力出版社,2001 </p><p>　　[10] 董振亞主編.電力系過電壓保護(hù).中國電力出版社,1997</p><p>　　[11] 李俊年主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù).中國電力出版社,1998</

113、p><p>　　[12]西北電力設(shè)計院及東北電力設(shè)計院編.電力工程設(shè)計手冊（第一、二冊）.上海人民出版社 ，1992</p><p>　　[13]西北電力設(shè)計院編.發(fā)電廠變電所電氣接線和布置（上、下冊）社,1988</p><p>　　[14]賀家李 宋從矩合編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.中國電力出版社,1992 </p><p>　　[1

114、5]楊冠城 主編.電力系統(tǒng)自動裝置原理.中國電力出版社,1988 </p><p>　　[16]戈東方主編.《電力工程電氣設(shè)備手冊》.水利電力出版社, 1988</p><p>　　[17] Allen J. Wood Bruce F. Wellenbery主編.Power Generation</p><p>　　Operation and Control 清

115、華大學(xué)出版社 2005</p><p>　　[18] Allan R.N,Al-shakarchi M.R.D主編.Probabilistic Techniques in a</p><p>　　Lood-FlowAnalysis,Proc.IEE,1997.</p><p>　　[19] Gonzaga C.C.主編. The use of Henristic

116、Graph-Search Algorithms in</p><p>　　Power and Energy Planning,Proc.IEEE,1981</p><p>　　[20] Borkowska B.主編. Probabilistic Lood Flow.IEEE,1974</p><p><b>　　.</b></p>