課程設計--11010kv變電站電氣部分設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　題 目： 110/10KV變電站電氣部分設計 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　院 （系）： 電氣信息工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級:

2、 電氣工程及其自動化2010級2班 </p><p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　成 績： </p><p>　　時間：2013年12月20日至

3、2014年01月12日</p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p>　　題目 110/10KV變電站電氣部分設計 </p><p>　　專業(yè)電氣工程及其自動化學號541001020219 姓名 靳艷舉 </p><p>　　主要內容、基本要求、主要參考

4、資料等：</p><p><b>　　一、設計內容</b></p><p>　　1.對待設計變電所在系統(tǒng)中的地位和作用及所供用戶的分析。</p><p>　　2.選擇待設計變電所主變的臺數(shù)、容量、型式。</p><p>　　3.分析確定高、低壓側主接線及配電裝置型式。</p><p>　　4.進行

5、互感器、避雷器等電氣設備配置。</p><p>　　5.進行短路電流計算。</p><p>　　6.選擇變電所高、低壓側及l(fā)OkV饋線的斷路器、隔離開關。</p><p>　　7.選擇10kV硬母線。</p><p>　　8.進行變電站繼電保護</p><p>　　9.編寫設計說明書、計算書,繪制電氣主接線圖。<

6、/p><p>　　二、設計文件及圖紙要求</p><p>　　1.設計說明書一份；</p><p><b>　　2.設計計算書一份</b></p><p>　　3.變電所主接線圖一張。</p><p><b>　　三、有關原始資料</b></p><p>

7、　　1.發(fā)電廠變電所地理位置圖(見附圖)。各變電站布置方式無特殊要求。</p><p>　　2.環(huán)境最高氣溫40℃，最熱月最高平均氣溫32℃。</p><p>　　3.110kV輸電線路電抗均按0.4Ω／km計。</p><p>　　4.最大運行方式時，發(fā)電機并聯(lián)運行，A、B站電源線路分裂運行，C站電源線路并聯(lián)運行。</p><p>　　5.

8、各變電站負荷的功率因數(shù)cosφ均按0.9計。</p><p><b>　　6.設計參數(shù)</b></p><p>　　附圖 發(fā)電廠變電所地理位置圖</p><p>　　G 一 汽輪發(fā)電機 QFS-50-2，10.5KV,50MW, cosΦ=O．8，X"d＊=0.195；</p><p>　　T — 變壓器

9、 SF10—63000／121±2x2.5％；YNd11; </p><p>　　UK％=10.5；Po=45.5kW；Pk=221kW；Io(％)=O.4</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　1.馮建勤.電氣工程基礎.北京.中國電力出版社，2010</p><p>　　2.孫

10、麗華.電力工程基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　3.水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分）.北京:水利電力出版社，1989</p><p>　　4.姚春球.發(fā)電廠電氣部分. 北京：中國電力出版社，2004</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b

11、>　　摘要1</b></p><p>　　第一章 本次變電所設計概況2</p><p>　　第二章 電氣部分設計3</p><p>　　第一節(jié) 主變容量、臺數(shù)的選擇3</p><p>　　第二節(jié) 主變型式的選擇3</p><p>　　第三章 電氣主接線和設備配置5</p>

12、;<p>　　第一節(jié) 對電氣主接線的基本要求5</p><p>　　第二節(jié) 電氣主接線的類型和選擇5</p><p>　　第三節(jié) 電氣主接線中的設備配置8</p><p>　　第四章 短路電流計算10</p><p>　　第五章 電氣設備選擇與校驗12</p><p>　　第一節(jié) 高壓

13、斷路器12</p><p>　　第二節(jié) 高壓隔離開關14</p><p>　　第三節(jié) 電流互感器16</p><p>　　第四節(jié) 電壓互感器19</p><p>　　第五節(jié) 避雷器20</p><p>　　第六節(jié) 母線21</p><p><b>　　結束語24

14、</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次設計是對自己三年來所學知識一次全面的檢驗，通過自己的親身經歷，掌握變壓器、電氣設備短路計算和選型的一般程序。在整個的設計過程中，學習查閱電氣工程設計手冊和各種參考資料，對工程設計的步驟

15、有一個大致的了解。對所學知識進行全面的復習，為今后從事專業(yè)方面的工作打下一點基礎。 變電站是電力系統(tǒng)是重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經濟運行，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。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全所電氣設備的選擇、配置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 本次設計為110KV 變電站電氣部分初步設計，是根據(jù)畢業(yè)設計任務書上

16、的給定條件的基礎上，利用三年所學專業(yè)知識發(fā)揮己能的一次專業(yè)知識綜合水平的鍛煉；是有利于提高專業(yè)知識和綜合能力的一次學習，更能讓我理論聯(lián)系實際。 在本次設計中我們嚴格按照規(guī)程中規(guī)定的要求進行設計,我們還把張文忠老師的建議認真分析加入到了我們這次設計中來。我們根據(jù)以前所學過的知識,認真分析總結,并且還能過網上的查找,為我們解決了一些疑難問題。我們也會從本次設計中總結為以后的</p><p>　　第一章 本次變電所設

17、計的概況</p><p>　　按變電所在電力系統(tǒng)中的地位可分為：</p><p>　　1）樞紐變電所 樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高.中壓的幾個部分，匯集有多個電源和多回大容量的聯(lián)絡線，變電容量大，高壓側電壓為330--500kv。蜷縮停電時，將引起系統(tǒng)解列，甚至癱瘓。</p><p>　　2）中間變電所 中間變電所一般位于系統(tǒng)的主要環(huán)路線路中或

18、系統(tǒng)主要干線的接口處，匯集有2--3個電源，高壓側以交換潮流為主，同時又降壓供給當?shù)赜脩?，主要起中間環(huán)節(jié)作用，高壓電壓為220--330kv。全所停電，將引起區(qū)域電網解列。</p><p>　　3）地區(qū)變電所 地區(qū)變電所對地區(qū)用戶供電為主，是一個地區(qū)或城市的主要變電所，高壓側電壓一般為110--220kv。全所停電時，僅該區(qū)域中斷供電。</p><p>　　4）終端變電所 終端變電所位

19、于輸電線終端，接近負荷點，經降壓后直接向用戶供電，不承擔功率轉送任務，高壓側電壓為110kv及以下。全所停電時，僅使其所供用戶中斷供電本次變電站為地區(qū)變電站，系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)。地區(qū)變電站是一個地區(qū)和城市的主要變電站，高壓側一般為110KV--220KV。全站一旦停電，將使該地區(qū)中斷供電。</p><p>　　本次變電站為地區(qū)變電站，系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)。</p><p>　　110KV 變電站

20、屬于高壓網絡，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔負的任務及用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功功率補償裝置。同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電網絡及導線，進行短路電流計算。選擇變電站高低壓電氣設備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本次設計的變電所屬于地區(qū)變電站，主要滿足該地區(qū)工業(yè)和居民用電。</p><p>　　變電站電源來

21、自兩臺發(fā)電機和系統(tǒng)電源。110KV有兩回出線。</p><p>　　第二章 電氣部分設計</p><p>　　第一節(jié) 主變容量、臺數(shù)的選擇</p><p>　　主變得容量一般按變電站建成后5~10年的規(guī)劃負荷選擇，根據(jù)電壓網絡的結構和變電站所帶的負荷的性質來確定主變的容量，對于有重要用戶的變電站應考慮當一臺主變停運時其余變壓器在計及過負荷能力后的允許時間內，應

22、保證用戶的一級和二級的負荷，對一般性變電站，一臺機停用時，應使其余變壓器保證全部負荷的60%~70%或全部重要負荷（當Ⅰ、Ⅱ類負荷超過上述比例時），同級電壓的降壓變壓器容量的級別不宜過多，應系列化，標準化。</p><p>　　本次所設計的變電站，負荷P為30MW，其中重要負荷率為66%。</p><p>　　S===33.3（MVA）</p><p>　　S==2

23、2（MVA）</p><p>　　按經濟性選擇： S==23.3（MVA）</p><p>　　則其最大負荷約為33.3MVA。滿足其重要負荷為23MVA。</p><p>　　變電站的主變壓器容量一般按變電站簡稱后5--10年的規(guī)劃負荷考慮，并應按照其中一臺停用后其余變壓器能滿足變電站的全部重要負荷來選擇。為了保證供電的可靠性，變電站一般裝設2臺

24、主變壓器。</p><p>　　由前設計任務書可知、正常運行時，變電所負荷由110kV系統(tǒng)供電，考慮到現(xiàn)今社會用戶需要的供電可靠性的要求更高和將來發(fā)展，應采用兩臺容量為25MVA的變壓器并聯(lián)運行，互為備用。</p><p>　　第二節(jié) 主變型式的選擇</p><p>　　一、　變壓器相數(shù)選擇</p><p>　　不受運輸條件限制時，在330

25、kv及其以下的發(fā)電廠和變電所中，均采用三相變壓器。因為一臺三相芯式變壓器較同容量的三相組式變壓器的三臺單相變壓器投資小、占地少、損耗小，同時配電裝置結構簡單，運行維護方便。</p><p>　　二、　變壓器繞組數(shù)的選擇</p><p>　　由于本變電站只有兩個電壓等級，為了節(jié)約資源，因此選用雙繞組變壓器。</p><p>　　三、　繞組連接方式的選擇</p&g

26、t;<p>　　變壓器的繞組連接方式必須考慮電力系統(tǒng)或機組同步并列的要求及限制3次諧波對電源的影響等因素。我國110KV及以上的電壓級別，變壓器繞組均用“YN”的接法，即星型有中性點引出并直接接地。35KV及以下（不含0.4KV及以下）一般用三角形方式，則選用“YNd11”繞組型式。</p><p>　　四、　調壓方式的選擇</p><p>　　變壓器的電壓調整使用分接開關切

27、換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實現(xiàn)。對于110KV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級電壓采用有載調壓。</p><p>　　綜上考慮，并查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第338頁，表Ⅲ-5<部分110kv雙繞組電力變壓器技術數(shù)據(jù)>）選擇SFZ10-25000/110型變壓器。</p><p>　　變壓器的參數(shù)如下表：</p&g

28、t;<p>　　表2.1 主變SFZ10-20000/110變壓器參數(shù)表</p><p>　　第三章 電氣主接線和設備配置</p><p>　　第一節(jié) 對電氣主接線的基本要求</p><p>　　變電所電氣主接線選擇是一個綜合性問題，應根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位與作用、建設規(guī)模、電壓等級、線路回數(shù)、負荷等具體情況來確定，的主要原則有以下幾點：<

29、/p><p><b>　　1、安全性</b></p><p>　　安全性包括設備安全和人身安全。要滿足這一點，必須按照國家標準和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護系統(tǒng)，考慮各種保障人身安全的技術措施。</p><p><b>　　2、可靠性</b></p><p>　　

30、1)斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電。</p><p>　　2)母線故障以及母線或母線隔離開關檢修時，盡量減少停運出線的回路和停電時間，并保證對重要負荷的供電。</p><p><b>　　3、靈活性</b></p><p>　　電氣主接線應滿足在調度、檢修及擴建時操作方便、運行靈活的要求。</p><p><b

31、>　　4、經濟性</b></p><p>　　即在滿足安全性、可靠性、靈活性、操作方便這四個基本要求的前提下，應力求投資節(jié)省、占地面積小、電能損失少、運行維護費用低、電器數(shù)量少、選用輕型電器是節(jié)約投資的重要措施。</p><p>　　根據(jù)以上的基本要求對主接線進行選擇。</p><p>　　第二節(jié) 電氣主接線的類型和選擇</p>&

32、lt;p>　　有匯流母線的接線形式使用的開關電器較多，配電裝置占地面積大，投資較大，母線故障或檢修時影響范圍較大，適用于進出線較多并且有擴建和發(fā)展可能的發(fā)電廠和變電站，接線形式主要有以下幾種。</p><p><b>　　一、 單母線接線</b></p><p>　　單母線接線，所有電源和引出線回路都連接與同一組母線上，為了便于每回路的投入和切除，在每回進出線

33、都裝有斷路器和隔離開關。</p><p>　　1、主要優(yōu)點：接線簡單清晰，采用設備少，投資少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。</p><p>　　2、主要缺點：運行不夠靈活、可靠；任一回路的斷路器檢修或故障時，該回路停電；母線任一元件故障、檢修都要使整個配電裝置停電。</p><p><b>　　3、適用范圍：</b></p>

34、;<p>　　1）6~10kv配電裝置，出線回路數(shù)不超過5回。</p><p>　　2）35~63kv配電裝置，出線回路數(shù)不超過3回。</p><p>　　3）110~220kv 配電裝置，出線回路數(shù)不超過2回。 </p><p>　　二、 單母線分段接線</p><p>　　1、主要優(yōu)點：母線發(fā)生故障時僅故障母線停止供電非

35、故障母線仍可繼續(xù)工作，縮小母線故障影響范圍。對雙回路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。是目前中間變電所最常用的主接線方式。</p><p>　　2、主要缺點：任一回路的斷路器檢修或故障時，該回路停電；當一段母線故障或檢修時，必須斷開在該段上的全部電源和引出線，這樣減少了系統(tǒng)的供電量，并使該回路供電的用戶停電。</p><p><b>　　3、適用

36、范圍：</b></p><p>　　1）6~10kv配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上時；變電站有兩臺主變時。</p><p>　　2）35~63kv配電裝置，出線回路數(shù)為4~8回。</p><p>　　3）110~220kv 配電裝置，出線回路數(shù)為3~4回。</p><p><b>　　三、 雙母線接線</b&g

37、t;</p><p><b>　　1、主要優(yōu)點：</b></p><p>　　1）供電可靠，通過兩組母線隔離開關得到換操作，可以輪流檢修一組母線而不至于供電中斷，一組母線故障后能迅速恢復供電，檢修任一組的母線隔離開關時只停該回路。</p><p>　　2）擴建方便，可向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負荷的平均分配，不會引

38、起原有回路的停電，以至連接不同的母線段，不會如單母線分段那樣導致交叉跨越。</p><p>　　3）便于試驗，當個別回路需要時單獨進行試驗時可將該架路分開，單獨接至一組母線上。</p><p><b>　　2、主要缺點：</b></p><p>　　1）增加一組母線和每回路需增加一組母線隔離開關，投資大。</p><p>

39、;　　2）當母線故障或檢修時，利用母線隔離開關進行倒閘操作，操作步驟較復雜，容易誤操作。</p><p>　　3）任一回路的斷路器檢修或故障時，該回路停電</p><p><b>　　3、適用范圍：</b></p><p>　　1）6~10kv配電裝置，當短路電流較大、出現(xiàn)需帶電抗器時。</p><p>　　2）35~6

40、3kv配電裝置，出線回路數(shù)為8回及以上時。</p><p>　　3）110kv配電裝置，出線回路數(shù)為6回及以上時。</p><p>　　4）220kv配電裝置，出線回路數(shù)為4回及以上時</p><p>　　四、 雙母線分段接線</p><p>　　1、主要優(yōu)點：具有很高的可靠性和靈活性；當工作母線的任一段檢修或故障時，可以把該段全部回路倒換

41、到備用母線上而不用停電。</p><p>　　2、主要缺點：斷路器及配電裝置投資大，占地面積大，費用較高。</p><p><b>　　3、適用范圍：</b></p><p>　　1）發(fā)電機電壓配電裝置，每段母線上的發(fā)電機容量或負荷為25MW及以上時。</p><p>　　2）220kv 配電裝置，進出線回路數(shù)為10~1

42、4回時，采用雙母三分段；進出線回路數(shù)為15回及以上時，采用雙母四分段。</p><p>　　五、 增設旁路母線的接線</p><p>　　是在單母線分段基礎上增加旁路母線和旁路閘刀。其主要作用是減少母線故障或斷路器檢修時停電范圍，提高系統(tǒng)供電可靠性。在正常運行方式下，旁路母線不帶電，類似于單母線分段運行方式。當需要檢修斷路器時，可合上旁路斷路器和相應的旁路閘刀，然后斷開需要檢修的斷路器和

43、二側閘刀。</p><p>　　1、主要優(yōu)點：進出線斷路器檢修時，由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電，該回路不供電。</p><p>　　2、主要缺點：增加了很多旁路設備，增加了投資和占地面積，接線及倒閘操作較復雜。</p><p>　　3、適用范圍：主要應用于110~220kv 配電裝置，線路輸送距離較遠，輸送功率較大時。</p><p&g

44、t;　　六、 電氣主接線的選擇</p><p>　　對于110kv，以上五種方案，單母線接線可靠性低，當母線故障時，各出線需全部停電，不能滿足1，2類負荷供電性的需求，故不采用；單母線分段接線，因不可避免進出線發(fā)生交叉，故不采用；雙母線分段接線和增設旁路母線的接線也能滿足要求，但其投資大，經濟性能差。綜合考慮，采用雙母線接線。</p><p>　　對于10kv側，因有大約6回出線，為保證

45、供電的可靠性和經濟性，綜合考慮，選用單母分段接線形式。</p><p>　　第三節(jié) 電氣主接線中的設備配置</p><p>　　一、 隔離開關的配置</p><p>　　1、接在220KV及以下母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關。</p><p>　　2、斷路器的兩側均應裝設隔離開關，以便在斷路器檢修時隔離電源。</p&g

46、t;<p>　　3、中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；自耦變壓器的中性點則不必裝設隔離開關。</p><p>　　4、安裝在出線上的耦合電容器、電壓互感器不用裝設隔離開關。</p><p>　　二、 接地開關的配置</p><p>　　1、35KV及以上每段母線根據(jù)長度宜裝設1~2組接地開關或接地器。母線的接地開關宜裝設在母線電壓互感器

47、和母聯(lián)隔離開關上，也可裝于其他回路母線隔離開關的基座上。</p><p>　　2、66KV及以上配電裝置的斷路器兩側隔離開關靠斷路器側和線路隔離開關的線路側宜配置接地開關。雙母線接線兩組隔離開關的斷路器側可共用一組接地開關。</p><p>　　3、66KV及以上主變壓器進線隔離開關的主變壓器側宜裝設1組接地開關。</p><p>　　三、 電壓互感器的配置<

48、;/p><p>　　1、電壓互感器的數(shù)量和配置與電氣主接線方式有關，應滿足測量、保護、同期和自動裝置的需要，并保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點兩側都能提取到電壓。</p><p>　　2、6~220KV電壓等級的每組主母線上三相裝設電壓互感器，用于供電給母線、主變壓器和出線的測量、保護、同步設備、絕緣監(jiān)察裝置（6~35KV）等。</p><p>　　其中6

49、~20KV母線的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式；35~220KV母線的電壓互感器，一般由三臺單相三繞組電壓互感器構成，35KV為電磁式，110~220KV為電容式或電磁式（以電容式為主）。</p><p>　　3、當需要監(jiān)視和檢測線路外側有無電壓時，在出線側的一相上裝設電壓互感器。</p><p>　　四、 電流互感器的配置</p><p>　　1、凡裝有斷路

50、器的回路均應裝設電流互感器，其數(shù)量應滿足測量儀表、繼電保護和自動裝置的要求。</p><p>　　2、110KV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，一般應按三相配置；35KV及以下小接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，按具體要求按兩相或三相配置。</p><p>　　3、為了防止支柱式電流互感器的套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在線路斷路器的出線側或變壓器斷路器的變壓器側。</p&g

51、t;<p>　　4、變壓器的中性點也應裝設電流互感器。</p><p>　　五、 避雷器的配置</p><p>　　1、配電裝置的每組母線上應裝設避雷器，但進出線都裝設避雷器時除外。</p><p>　　2、直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣切裝有隔離開關時應裝設避雷器。</p><p>　　3、變電所的110~220KV

52、線路側可裝設避雷器。</p><p>　　六、 斷路器的配置</p><p>　　1、在變電所的進線出線均需裝設斷路器。</p><p>　　2、接地線不需裝設斷路器。</p><p><b>　　短路電流計算</b></p><p>　　圖4.1 等值網絡圖</p><p

53、>　　選取=100MVA和基準電壓Ud1=115kv,Ud2=10kv,則基準電流為</p><p>　　I==0.502(KA)</p><p>　　I==5.77(KA)</p><p>　　計算各元件電抗標幺值：</p><p>　　X*===0.125</p><p>　　X*===0.141</p

54、><p>　　X*=X=0.116</p><p>　　X*=X=0.089</p><p>　　變壓器之前的總標幺值</p><p>　　XL*=（X*+X*）*（X*+X*）/（X*+X*+X*+X*）=0.118</p><p>　　X*=X*==0.42</p><p><b>　

55、　K1點短路電流</b></p><p>　　==4.25(KA) </p><p>　　=2.55=10.84(KA) =1.51=6.42(KA)</p><p><b>　　K2點短路電流</b></p><p>　　=/(XL*+XT*)=17.59(KA)</p><p

56、>　　=1.84=32.37(KA) =1.09=19.17(KA) </p><p>　　第五章 電氣設備選擇與校驗</p><p>　　第一節(jié) 高壓斷路器</p><p>　　一、 110KV側高壓斷路器的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬└邏簲嗦菲鞯倪x擇</p><p>　　1、該回路為 11

57、0 kV電壓等級，選用六氟化硫斷路器。</p><p>　　2、高壓斷路器的額定電壓UN應不低于所在電網的額定電壓UNS，即UN≥UNS=110KV</p><p>　　3、高壓斷路器的額定電流IN應不低于所在回路的最大長期工作電流Imax，即IN≥Imax。</p><p>　　I==KA=0.131KA</p><p>　　則查表（《電氣

58、工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第339頁，表Ⅲ-7<部分高壓斷路器技術數(shù)據(jù)>）可知，高壓斷路器選用LW33-126型。</p><p>　?。ǘ└邏簲嗦菲鞯男ｒ?lt;/p><p><b>　　1、開斷電流校驗</b></p><p>　　額定開斷電流校驗應滿足I≥I或S≥S。</p>

59、<p>　　由于為無窮大容量系統(tǒng)，故</p><p>　　I=4.25KA<I=31.5KA</p><p>　　S==*126*4.25=927.51(MVA)</p><p>　　S==*126*31.5=6874.51(MVA)</p><p>　　S≥S 滿足條件</p><p>　　2、

60、斷路器的熱穩(wěn)定性校驗 </p><p>　　短路時間 t=t+t=1.1+0.5=1.6（s）>1s</p><p>　　故可忽略短路電流的非周期分量，則短路電流熱效應的等值計算為tima=t</p><p>　　It²t=31.5*4=3969(KA²S)</p><p>　　I∞²tima=4.25

61、*1.6=28.9(KA²S)</p><p>　　It²t≥I∞²tima 滿足條件 </p><p>　　3、斷路器的動穩(wěn)定性校驗</p><p>　　動穩(wěn)定校驗條件為i≥i，而</p><p>　　i=10.84KA< i=80KA 滿足條件 </p><p>　　因

62、而選用LW33-126型高壓斷路器滿足要求 </p><p>　　表5.1 高壓斷路器SW33-110型主要參數(shù)</p><p>　　二、 10KV側高壓斷路器的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬└邏簲嗦菲鞯倪x擇</p><p>　　1、該回路為 10 KV電壓等級，故選用真空斷路器。</p><p>　　

63、2、高壓斷路器的額定電壓UN應不低于所在電網的額定電壓UNS，即UN≥UNS=10KV</p><p>　　3、高壓斷路器的額定電流IN應不低于所在回路的最大長期工作電流Imax，即IN≥Imax。因為有6回出線，假設各出線負荷相等。</p><p>　　I===1.44KA</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月

64、第一版，第339頁，表Ⅲ-7<部分高壓斷路器技術數(shù)據(jù)>）可知，變壓器側高壓斷路器選用ZN12-12型。</p><p>　　表5.1 高壓斷路器ZN12-12型主要參數(shù)</p><p>　?。ǘ└邏簲嗦菲鞯男ｒ?lt;/p><p><b>　　1、開斷電流校驗</b></p><p>　　額定開斷電流校驗應滿

65、足I≥I或S≥S。</p><p>　　由于為無窮大容量系統(tǒng)，故</p><p>　　I=17.59KA<I=40KA</p><p>　　S==*12*17.59=365.60(MVA)</p><p>　　S==*12*40=831.38(MVA)</p><p>　　S≥S 滿足條件</p>

66、;<p>　　2、斷路器的熱穩(wěn)定性校驗 </p><p>　　短路時間 t=t+t=1+0.1=1.1（s）>1s</p><p>　　故可忽略短路電流的非周期分量，則短路電流熱效應的等值計算為tima=t</p><p>　　It²t=40*4=6400(KA²S)</p><p>　　I∞

67、78;tima=17.59*1.1=340.35(KA²S)</p><p>　　It²t≥I∞²tima 滿足條件 </p><p>　　3、斷路器的動穩(wěn)定性校驗</p><p>　　動穩(wěn)定校驗條件為i≥i，而</p><p>　　i=32.37KA< i=100KA 滿足條件 </p&g

68、t;<p>　　因而選用ZN12-12型高壓斷路器滿足要求 </p><p>　　第二節(jié) 高壓隔離開關</p><p>　　一、 110KV側高壓隔離開關的選擇與校驗</p><p>　　（一）高壓隔離開關的選擇</p><p>　　1、高壓隔離開關的額定電壓UN應不低于所在電網的額定電壓UNS，即UN≥UNS=110KV

69、。</p><p>　　2、高壓隔離開關的額定電流IN應不低于所在回路的最大長期工作電流Imax，即IN≥Imax=131A。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第340頁，表Ⅲ-8<部分高壓隔離開關的技術數(shù)據(jù)>）可知，高壓隔離開關選用GW4-126型。</p><p>　　表5.3 高壓

70、隔離開關GW4-126型主要參數(shù)</p><p>　?。ǘ└邏焊綦x開關的校驗</p><p>　　1、斷路器的熱穩(wěn)定性校驗 </p><p>　　短路時間 t=t+t=1.1+0.5=1.6（s）>1s</p><p>　　故可忽略短路電流的非周期分量，則短路電流熱效應的等值計算為tima=t</p><p&g

71、t;　　It²t=20*4=1600(KA²S)</p><p>　　I∞²tima=17.59*1.1=340.35(KA²S)</p><p>　　It²t≥I∞²tima 滿足條件 </p><p>　　2、斷路器的動穩(wěn)定性校驗</p><p>　　動穩(wěn)定校驗條件為i≥i

72、，而</p><p>　　i=32.37KA< i=50KA 滿足條件 </p><p>　　因此所選隔離開關符合要求。</p><p>　　二、 10KV側高壓隔離開關的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬└邏焊綦x開關的選擇</p><p>　　1、高壓隔離開關的額定電壓UN應不低于所在電網的額定電壓U

73、NS，即</p><p>　　UN≥UNS=10KV</p><p>　　2、高壓隔離開關的額定電流IN應不低于所在回路的最大長期工作電流Imax，即IN≥Imax=1.44kA。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第340頁，表Ⅲ-8<部分高壓隔離開關的技術數(shù)據(jù)>）可知，高壓隔離開關選用G

74、N2-12型。</p><p>　　（二）高壓隔離開關的校驗</p><p>　　1、熱穩(wěn)定性校驗 </p><p>　　It²t=50*10=25000(KA²S) </p><p>　　I∞²tima=17.59*1.1=340.35(KA²S) </p><p>　　I

75、t²t≥I∞²tima 滿足條件</p><p><b>　　動穩(wěn)定性校驗</b></p><p>　　動態(tài)穩(wěn)定性的條件為i≥i，而</p><p>　　i=100≥i=32.37KA滿足要求</p><p>　　因此所選隔離開關符合要求。</p><p>　　表5

76、.4 高壓隔離開關GN10-12型主要參數(shù)</p><p>　　第三節(jié) 電流互感器</p><p>　　一 、 110KV側電流互感器的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬╇娏骰ジ衅鞯倪x擇</p><p>　　1、電流互感器的額定電壓UN應不低于所在電網的額定電壓UNS，即</p><p>　　UN≥UNS=11

77、0KV</p><p>　　2、電流互感器的額定電流IN應不低于所在回路的最大長期工作電流Imax，即</p><p>　　IN≥Imax=131 A</p><p>　　3、為使電流互感器能多帶二次負荷和減少電纜截面，提高準確度等級，采用5A。</p><p>　　4、35KV及以上戶外用電流互感器，采用支持式和套管式。</p>

78、<p>　　5、同一個電流互感器，既供測量儀表又供保護裝置用，選擇具有兩個不同準確度等級二次繞組的電流互感器。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第343頁，表Ⅲ-13<部分電流互感器技術數(shù)據(jù)>）可知，選用LCWD-110型。</p><p>　　表5.5 電流互感器LCWD-110型主要參數(shù)<

79、;/p><p>　　（二）電流互感器的校驗</p><p>　　1、電流互感器的動穩(wěn)定校驗</p><p>　　KI=*150*600=127279A=12.7KA≥i=10.84KA </p><p><b>　　所以滿足動態(tài)要求</b></p><p>　　2、電流互感器的熱穩(wěn)定性校驗 <

80、;/p><p>　?。↘I）t=（75*0.6）*1=2025(KA²S) </p><p>　　I∞²tima=4.25*1.6=28.9(KA²S) </p><p>　?。↘I）t≥I∞²tima 滿足要求</p><p><b>　　3、準確度等級校驗</b><

81、/p><p>　　不防設電流互感器二次側所接儀表和繼電器的連接導線長度為10m，二者的功率均為1VA，電流表功率5VA，采用 BV-500-1型2.5㎜的銅芯塑料線。</p><p>　　0.5級=1.2Ω =5A</p><p>　　則 ==5*1.2=30（VA） </p><p>　　及0.5級=30VA</p><

82、p><b>　　A=2.5㎜，=</b></p><p>　　===0.131（Ω）</p><p>　　=2*1+5+5*（0.131+0.1）=12.8VA<=30VA</p><p><b>　　滿足準確度要求</b></p><p>　　二、 10KV側電流互感器的選擇與校驗&

83、lt;/p><p>　　（一）電流互感器的選擇</p><p>　　1、電流互感器的額定電壓UN應不低于所在電網的額定電壓UNS，即UN≥UNS=10KV</p><p>　　2、電流互感器的額定電流IN應不低于所在回路的最大長期工作電流Imax，即IN≥Imax=1.44kA。</p><p>　　3、為使電流互感器能多帶二次負荷和減少電纜截面

84、，提高準確度等級，采用5A。</p><p>　　4、6~10KV戶內用電流互感器，采用穿墻式和澆注式。</p><p>　　5、同一個電流互感器，既供測量儀表又供保護裝置用，選擇具有兩個不同準確度等級二次繞組的電流互感器。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第343頁，表Ⅲ-13<部分電流互感器

85、技術數(shù)據(jù)>）可知，選用LAJ-10型。</p><p>　　表5.6 電流互感器LAJ-10型主要參數(shù)</p><p>　　（二）電流互感器的校驗</p><p>　　1、電流互感器的動穩(wěn)定校驗</p><p>　　KI=*90*1.5kA=190.92KA≥i=32.37KA</p><p><b>

86、;　　所以滿足要求</b></p><p>　　2、電流互感器的熱穩(wěn)定性校驗 </p><p>　　（KI）t=（50*1.5）*1=5625（KA²S) </p><p>　　I∞²tima=17.59*1.1=340.35(KA²S) </p><p>　?。↘I）t≥I∞²tima

87、</p><p>　　電流互感器符合要求 </p><p><b>　　3、準確度等級校驗</b></p><p>　　不防設電流互感器二次側所接儀表和繼電器的連接導線長度為10m，二者的功率均為1VA，電流表功率5VA，采用 BV-500-1型2.5㎜的銅芯塑料線。</p><p>　　0.5級=1Ω =5A<

88、;/p><p>　　則 ==5*1=25（VA） </p><p>　　及0.5級=30VA</p><p><b>　　A=2.5㎜，=</b></p><p>　　===0.131（Ω）</p><p>　　=2*1+5+5*（0.131+0.1）=12.8VA<=25VA</p>

89、;<p><b>　　滿足準確度要求</b></p><p>　　第四節(jié) 電壓互感器</p><p>　　一、 110KV側電壓互感器的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬╇妷夯ジ衅鞯倪x擇</p><p>　　1、電壓互感器一次繞組所接電力網應在（0.9~1.1）U范圍內變動，選擇時滿足U= U=11

90、0kv即可。</p><p>　　2、電壓互感器二次額定線間電壓應為100V。</p><p>　　3、110KV采用干式和串級電磁式電壓互感器。</p><p>　　4、一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇0.5級或1級的；只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的電壓互感器選用3級為宜。</p><p>　　則查表（《

91、電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第343頁，表Ⅲ-13<部分電壓互感器技術數(shù)據(jù)>）可知，選用JCC2-110型。</p><p>　　表5.7 電壓互感器JCC2-110型主要參數(shù)</p><p>　　二、 10KV側電流互感器的選擇與校驗</p><p>　　（一）電壓互感器的選擇</p><

92、p>　　1、電壓互感器一次繞組所接電力網應在（0.9~1.1）U范圍內變動，選擇時滿足U= U=10kv即可。</p><p>　　2、電壓互感器二次額定線間電壓應為100V。</p><p>　　3、10KV采用油浸式或澆注式電壓互感器。</p><p>　　4、一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇0.5級或1級的；只供估計被測值的儀

93、表和一般電壓繼電器的電壓互感器選用3級為宜。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第343頁，表Ⅲ-13<部分電壓互感器技術數(shù)據(jù)>）可知，選用JSJW-10型。</p><p>　　表5.8 電壓互感器JSJW-10型主要參數(shù)</p><p><b>　　第五節(jié) 避雷器</

94、b></p><p>　　一、 110KV側避雷器的選擇與校驗</p><p><b>　?。ㄒ唬┍芾灼鞯倪x擇</b></p><p>　　1、避雷器的持續(xù)運行電壓U應不小于系統(tǒng)的最高相電壓U=63.5KV。</p><p>　　2、110KV中心點有效接地系統(tǒng)，避雷器的額定電壓一般采用1.4倍系統(tǒng)最高相電壓。&

95、lt;/p><p>　　3、110KV系統(tǒng)，避雷器的標稱放電電流一般不大于5KA，雷電活躍區(qū)可大于5KA，但不超過10KA。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第346頁，表Ⅲ-18<部分電站型金屬氧化物避雷器技術數(shù)據(jù)>）可知，選用YH10W-100/260型。</p><p>　　表5.9

96、避雷器YH10W-100/260型主要參數(shù)</p><p>　　二 、 10KV側避雷器的選擇與校驗</p><p><b>　?。ㄒ唬┍芾灼鞯倪x擇</b></p><p>　　1、避雷器的持續(xù)運行電壓U應不小于系統(tǒng)的最高相電壓U=5.8KV。</p><p>　　2、10KV三角形接法系統(tǒng)，避雷器的額定電壓一般采用1.

97、4倍系統(tǒng)最高相電壓。</p><p>　　3、10KV系統(tǒng)，避雷器的標稱放電電流一般不大于5KA。</p><p>　　4、有電纜段的架空線路，避雷器應安裝在電纜頭附近，其接地端應和金屬外皮相連。</p><p>　　5、避雷器的最短接地線與變電站、配電所的主接地網連接。在避雷器附近應裝設集中接地裝置。</p><p>　　則查表（《電氣工程

98、基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第346頁，表Ⅲ-18<部分電站型金屬氧化物避雷器技術數(shù)據(jù)>）可知，選用YH5WZ1-13/36型。</p><p>　　表5.10 避雷器YH5WZ1-13/36型主要參數(shù)</p><p><b>　　第六節(jié) 母線</b></p><p>　　10KV側母線的選擇與校

99、驗</p><p><b>　　（一）母線的選擇</b></p><p>　　1、母線的截面積按經濟電流密度來選擇，即</p><p><b>　　A===832mm</b></p><p>　　式中：I為導體最大持續(xù)工作電流；J為經濟電流密度，這里取J=1.73。</p><

100、p>　　2、母線的材料、類型和布置方式</p><p>　　一般情況下，盡可能用鋁，只有在大電流裝置及有腐蝕性氣體的戶外配電裝置中，才考慮用銅，這里選擇用鋁。</p><p>　　矩形母線常用于35KV及以下、電流在4000A及以下的電力裝置中。單條矩形截面積最大不超過1250 mm。當工作電流超過最大截面單條母線允許電流時，最多可用四條矩形母線并列使用。這里選用一條矩形母線。<

101、;/p><p>　　布置方式采用豎直放置，其建筑部分簡單，機械強度高、可降低建筑高度，安裝容易。</p><p>　　則查表（《電氣工程基礎》馮建勤 馮巧玲，中國電力出版社，2010年2月第一版，第349頁，表Ⅳ-1<矩形導體（LMY）長期允許載流量>），考慮到未來發(fā)展，選用100*10型，最大長期允許載流量為1803A，豎放。</p><p><b&

102、gt;　?。ǘ┠妇€的校驗</b></p><p>　　1、母線熱穩(wěn)定性校驗</p><p>　　A=1000mm≥A===186.35 mm</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　式中：K為集膚效應系數(shù)，取K=1；C為熱穩(wěn)定系數(shù)，其值與材料和溫度有關，這里取C=99。</p

103、><p>　　2、母線動穩(wěn)定性校驗</p><p>　　不妨令三相母線水平放置，其間距a=0.5m，跨距L=1m。</p><p>　　=1.84=32.37(KA) </p><p>　　母線上所受的最大相間點動力為</p><p><b>　　=*=363（N）</b></p>&l

104、t;p>　　母線所承受的最大彎矩為</p><p>　　M===36.3（N*M）</p><p>　　截面系數(shù) W===1.67* </p><p>　　母線最大計算應力 </p><p>　　σ==* =21.74*（Pa）</p><p>　　小于鋁母線的允許應力（69*），

105、故滿足要求</p><p>　　表5.11 設備選擇一覽表</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　為期三周的課程設計工作就要結束了，置身于此，不免有較強的成就感，當然也留有遺憾。</p><p>　　使我感到滿足和自豪的是，在設計的過程中，加強了對專業(yè)知識的掌握，特別是供配電方面，比如短路電流

106、的計算方法、變壓器的選型和校驗、高壓電器設備的選型與校驗等，都有了不小的提高。由于在設計的過程中，需要查閱大量的資料和參考書，有時甚至要到網絡上去搜集，這就提高了我的查閱資料的能力。設計畫圖的環(huán)節(jié)中，有效加強了計算機繪圖的水平。與此同時，溝通和協(xié)作也是相當重要，總之，通過這次畢業(yè)設計，使自己在多方面得到了提高，為日后的社會工作奠定了堅實的基礎。</p><p>　　美中不足的是，由于以前沒有作過這樣的大型設計，在

107、設計的過程中有不少不曾遇見過的問題，比如怎樣選擇最合適的電器設備；變電所的布置等。盡管經過各方面的努力之后，大部分的問題都被解決了，畢竟時間和精力有限，設計成果并不是太理想，比如比較前沿的微機保護沒用上等，很有待今后的努力。</p><p>　　在設計的過程中，我得到了不少老師和同學的熱心幫助，在此，對為我提供幫助的馮老師和同學表示衷心的感謝！同時希望各位看到本設計的志士提出高見，指出不足，以便改正。</p

108、><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1、馮建勤.電氣工程基礎.北京.中國電力出版社，2010.</p><p>　　2、孫麗華.電力工程基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　3、水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分）.北京:水利電力出版社，1989.<

109、;/p><p>　　4、姚春球.發(fā)電廠電氣部分. 北京：中國電力出版社，2004.</p><p>　　5、單淵達.電能系統(tǒng)基礎.北京：機械工業(yè)出版社，2001.</p><p>　　6、唐岳柏.淺議110kv變電站電氣主接線的選擇科技創(chuàng)新導報</p><p>　　7、廖世海.關于變電站系統(tǒng)設計的研究[J].中國新技術新產品，2010.</