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文檔簡介
1、<p> 220kV變電站設計</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 變電站是聯(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。隨著系統(tǒng)容量迅速增大,變電站發(fā)生事故影響越大,變電站的合理設計越顯重要。</p><p> 本文設計了220kV變電站的電氣一次、二次部分。對設計資料及變電站的總體分析
2、,擬定多種電氣主接線的方案,通過經(jīng)濟技術比較確定本次設計電氣主接線最佳方案。依據(jù)規(guī)程規(guī)定以及最初設計資料的數(shù)據(jù),確定主變壓器的容量及型號,為短路電流的計算提供最初的電路參數(shù)。按照電氣設備選擇的原則,確定此變電站中所安裝斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器以及母線的型號,根據(jù)型號查出相關技術數(shù)據(jù),并逐一具體分析校驗電器以滿足運行的要求。最后選擇了與一次設備相應的繼電保護設備。</p><p> 本文設計是針對
3、生產(chǎn)實踐,通過分析、計算、比較和論證等設計步驟完成了變電所電氣一次、二次部分的設計,滿足變電站供電的可靠性、安全性以及遠期負荷需求。</p><p> 關鍵詞:變電站 電氣主接線 設備選型</p><p> A 220kV Substation design</p><p> Student:XiaoFeng Supervisor
4、:XXX</p><p><b> Abstracts</b></p><p> Substations are the intermediate links between power plants and users,playing a role of power transformation and distribution. As the system c
5、apacity increases rapidly,accidents of substations affect greatly,which makes reasonable designs of substations much more important.</p><p> In this paper, electrical primary and secondary parts of a 220KV
6、substation are designed. By a general analysis of the design data and the substation, several schemes of the main electrical connection is studied out,and the best scheme is determined by economic and technical analysis.
7、Then,according to regulations and the original design data, capacity and type of the main transformer,providing initial circuit parameters for short-circuit current calculation. Based on the principles of electrical</
8、p><p> Based on production practice, electrical primary and secondary parts of a substation are designed, by design procedures of analysis, calculation, comparison,demonstration and so on, thus power supply re
9、liability and security of the substation and long-term load demand are fulfilled.</p><p> Keywords: substation, main electrical connection, equipment type selection</p><p><b> 目 錄</b
10、></p><p><b> 第一章 序言3</b></p><p> 第二章 電氣主接線7</p><p> 2.1 220KV側(cè)的接線7</p><p> 2.2 110KV側(cè)的接線:9</p><p> 2.3 10KV側(cè)接線:9</p><p&
11、gt; 第三章 短路電流計算14</p><p> 3.1 計算d1點短路電流和沖擊電流15</p><p> 3.2 計算d2點短路電流和沖擊電流19</p><p> 3.3 計算d3點短路電流和沖擊電流21</p><p> 3.4 計算d4點短路電流和沖擊電流24</p><p> 第四章
12、 電氣設備選擇(一)28</p><p> 4.1 220 KV母線上斷路器、隔離開關的選擇和校驗:28</p><p> 4.2 110 KV母線上斷路器、隔離開關的選擇和校驗:30</p><p> 4.3 10 KV調(diào)相機回路斷路器、隔離開關的選擇和校驗:31</p><p> 4.4 10 KV出線斷路器、隔離開關的選
13、擇和校驗:33</p><p> 第五章 電氣設備選擇(二)35</p><p> 5.1 220 KV母線和旁母的選擇與校驗:35</p><p> 5.2 110 KV母線和旁母的選擇與校驗:37</p><p> 5.3 10 KV母線的選擇與校驗:39</p><p> 5.4 主變高、中壓
14、側(cè)引線選擇:40</p><p> 5.5 各級電壓互感器選擇:42</p><p> 第六章 繼電保護配置47</p><p> 第七章 防雷保護配置52</p><p><b> 參考文獻55</b></p><p><b> 第一章 序言</b>&l
15、t;/p><p><b> 原始資料</b></p><p> 1、變電所的建設規(guī)模:</p><p> ?、?類型:220KV樞紐變電所。</p><p> ?、?最終容量:根據(jù)工農(nóng)業(yè)負荷的增長,需要裝兩臺220/110/10KV、120MVA的變壓器, 容量比為100/100/50, 一次設計,兩期建成。</p
16、><p> 2、本變電所與系統(tǒng)連接情況:</p><p> (1) 變電所與220KV和110KV兩個系統(tǒng)相連, 并擔負一個地區(qū)的供電, 是一座樞紐變電所。</p><p> (2) 變電所用兩回線路與220KV系統(tǒng)連接,用三回線路與110KV系統(tǒng)連接。</p><p> (3) 將來附近一座大型水電廠建成后,用兩回220KV線路連至本變
17、電所,另有一座火電廠建成后, 用兩回110KV線路連至本變電所。</p><p> (4) 本變電所用兩回110KV線路與110KV地區(qū)電網(wǎng)相連。</p><p> (5) 為了將來負荷發(fā)展需要,在220KV和110KV側(cè), 各留一回線路作備用線路。</p><p> (6) 本變電所地理位置圖(一)如下:</p><p> (7)
18、電力系統(tǒng)總裝機容量為465萬KW, cosф=0.8, 在最大運行方式下的阻抗如下圖(二)所示:</p><p><b> 3、負荷情況:</b></p><p> (1) 220KV進出線回路數(shù)最終為5回, 本期興建2回, 每回最大輸送容量為280000KVA.其余3回線路, 每回最大輸送容量為</p><p><b> 圖(
19、一)</b></p><p><b> 圖(二)</b></p><p> 180080KVA。Tmax=5000h,為一級負荷。</p><p> ?。?) 110KV進出線回路數(shù)最終為8回,本期興建5回, 其中3回與110KV系統(tǒng)連接,每回最大輸送容量為4100KVA。Tmax=4000h,為一級負荷。其余5回線路,每回最大
20、輸送容量為3010KVA,Tmax=4000h。</p><p> (3) 10KV出線回路數(shù)共12回,本期一次建成,每回最大輸送容量為2020KVA。</p><p><b> 4、環(huán)境條件:</b></p><p> (1) 變電所周圍地勢平坦;</p><p> ?。?) 當?shù)啬曜罡邷囟?1.7 ℃,年最低溫
21、度-20.6 ℃;</p><p> ?。?) 最大風速:10 m/s;</p><p> ?。?) 海拔高度396.8 m;</p><p> ?。?) 雷電日數(shù)25.1日/年。</p><p> 由于該地區(qū)水電季節(jié)性較強,潮流起伏較大,變電站宜選用有載調(diào)壓的變壓器,以穩(wěn)定110KV系統(tǒng)電壓,根據(jù)潮流計算,若采用自藕變壓器調(diào)壓方式,則10
22、KV電壓波動很大,使接有調(diào)相機的第三圈無法運行。故選用兩臺120MVA的強迫油循環(huán)冷卻,變比為220/110/11KV的三繞組變壓器,在220KV側(cè)帶負荷調(diào)壓。</p><p> 型 式:SFPZ7-120000/220 120000/120000/60000KVA</p><p> 接線方式:Y0/Y0/△-12-11</p><p> 電壓調(diào)整范圍:2
23、20±8×1.5﹪/121/11KV</p><p> 調(diào)壓方式:220KV側(cè)調(diào)壓</p><p><b> 結(jié)構(gòu)形式:降壓結(jié)構(gòu)</b></p><p> ?。誎I-II﹪=13.3 UKI-III﹪=23.7 UKII-III﹪=7.4</p><p> 變電所裝
24、有兩臺120MVA的強迫油循環(huán)冷卻的主變壓器,為了提高并改善該地區(qū)各點電壓水平及電能質(zhì)量,避免水電站遠距離輸無功功率,在本變電站10KV電源側(cè)裝設兩臺TT-15-8型15MVA,</p><p> ?。兀洹?0.16調(diào)相機。</p><p><b> 第二章 電氣主接線</b></p><p> 設計主接線時,應首先考慮運行的可靠性、操作的
25、靈活性,同時,也要節(jié)約投資。</p><p> 2.1 220KV側(cè)的接線</p><p> 220KV進出線最終5回,本期興建2回,主變進出線2回,可供選擇的接線方式較多,但比較好的方案有三個。</p><p> 方案一、單母線分段帶旁路母線,分段斷路器兼旁路斷路器。</p><p> 方案二、雙母線帶旁路母線,母聯(lián)斷路器兼旁路斷路
26、器。</p><p> 方案三、一臺半斷路器接線。</p><p> 方案一:具有接線簡單,操作方便,投資少等優(yōu)點,設置旁路母線后可以停電檢修出線斷路器,采用分段兼旁路斷路器還可以節(jié)省一臺220KV斷路器,但任一母線故障時,都會造成50﹪的用戶中斷供電,這對220KV線路來說是不允許的。</p><p> 方案二:具有較高的可靠性和靈活性,母線故障時對用戶停電
27、時間較短。目前在我國大容量變電所中已廣泛采用這種接線,設計認為按雙母線帶旁路異常一次建成比采用方案一過渡到方案二要好,雖然過渡方式推遲投資,但增加了一定的過渡工作量和過渡費用。將來電網(wǎng)發(fā)展后宜專設旁路斷路器。</p><p> 方案三:雖然有很高的可靠性,但投資也較大,二次回路較復雜,對于該變電所,采用此接線又因回路數(shù)較少,不能充分體現(xiàn)這種接線的優(yōu)點,且這種接線不利于出線和布置,而且投資大,占地面積也較大。&l
28、t;/p><p> 通過比較可知,方案一最經(jīng)濟,方案三最可靠,而方案二在保證供電可靠的條件下,是比較經(jīng)濟的一個最佳方案。</p><p> 2.2 110KV側(cè)的接線:</p><p> 110KV側(cè)有3回線連接著110KV系統(tǒng),每回線路的輸送容量都比較大,進出線回路數(shù)最終8回,本期5回,回路數(shù)較多,負荷重要,要求供電可靠,經(jīng)濟合理。根據(jù)《變電所設計技術規(guī)程》第2
29、2條,即在樞紐變電所中,當110-220KV出線在4回及以上時,一般采用雙母線接線,《規(guī)程》第24條,采用雙母線的110-220KV配電裝置中,除斷路器允許停電檢修外,一般設置旁路設施。所以本變電站在技術和經(jīng)濟比較合理的方案是:110KV采用雙母線帶旁路母線。本期母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器,110KV接線如下圖所示:</p><p> 2.3 10KV側(cè)接線:</p><p> 10KV
30、側(cè)除接調(diào)相機外,還帶少量地區(qū)負荷,10KV出線10回,一次設計并建成。所以10KV側(cè)接線選用單母分段。為限制10KV短路電流,須選用NKL-10-600-4型普通水泥電抗器,裝在10KV進線回路。</p><p> 通過短路電流計算,當兩臺變壓器并連運行時,為限制主變10KV側(cè)短路電流,還需要在兩臺主變10KV側(cè)接,NKL-10-1500-6型水泥電抗阻器。10KV接線如下圖所示:</p><
31、;p> 根據(jù)以上分析,提出下列兩個方案,再進行技術比較,從中選出最佳方案。</p><p> 方案一:220KV雙母帶旁路、110KV雙母帶旁路</p><p> ?。?)供電可靠性:供電的可靠性較高,但隔離開關用的較多,容易造成誤操作。</p><p> ?。?)電能質(zhì)量:對電壓、頻率的穩(wěn)定性能有較好的保持。</p><p>
32、(3)對負荷發(fā)展及過渡能較好地適應</p><p> (4)運行靈活,檢修和維護方便。</p><p> 方案二:220KV單母分段帶旁路、雙母帶旁路</p><p> 供電可靠性:線路故障對用戶要停電,有一定的可靠性。</p><p> 供電質(zhì)量:對負荷的容量和電壓、頻率的穩(wěn)定性有一定影響。</p><p>
33、 對負荷發(fā)展及過渡能較好地適應。</p><p> 運行較靈活,檢修和維護方便。</p><p> 通過技術和經(jīng)濟綜合比較,第一方案能滿足供電可靠性,保證電能質(zhì)量,運行靈活的要求,同時與方案二比較增加的投資不多,所以本設計采用方案一。</p><p> 第三章 短路電流計算</p><p><b> 計算各元件參數(shù):<
34、;/b></p><p> 取SB=100MVA,UB=Uav</p><p> 其中220KV系統(tǒng)X1=0.096,110KV系統(tǒng)X2=0.1196</p><p> 主變壓器T1、T2:</p><p> X3=X4=1/2(UKI-II+UKI-III-UKII-III)SB/SN</p><p>
35、 =1/2(0.133+0.237-0.074)×100/120=0.1233</p><p> ?。兀?X6=1/2(UKI-II+UKII-III-UKI-III) SB/SN</p><p> =1/2(0.133+0.074-0.237)×100/120=-0.0125</p><p><b> ?。兀?X6=0</
36、b></p><p> ?。兀?X8=1/2(UKI-III+UKII-III-UKI-II) SB/SN</p><p> =1/2(0.237+0.074-0.133)×100/120=0.0742</p><p><b> 調(diào)相機:</b></p><p> ?。兀?X10=Xd″×S
37、B/SN=0.16×100/15=1.067</p><p> 電抗器NKL-10-1500-6型</p><p> ?。兀保?X12=(6/100×10/1.5√3)×100/10.52=0.2095</p><p> 電抗器NKL-10-600-4型</p><p> X13=X14=(4/100
38、15;10/1.5√3)×100/10.52=0.349</p><p> 等值電路圖如下圖所示:</p><p> ?。簦?tpr+tin+ta</p><p> ?。簦恕搪冯娏魍ㄟ^時間 tpr——主保護動作時間</p><p> ?。簦椋睢搪菲鞴逃蟹珠l時間 ta—— 滅弧
39、時間</p><p> ?。洌秉c(220KV) tK=0.05+0.04(LW6-220)+0.05=0.14s</p><p> ?。洌颤c(110KV) tK=0.05+0.03(LW25-145)+0.07=0.15s</p><p> d3點(10KV) tK=1+0.05(ZN12-10/V)+0.05=1.1s</p>
40、<p> ?。洌袋c(10KV) tK=1+0.05(ZN12-10/I)+0.05=1.1s</p><p> 計算I0// I//tK/2 I//tK </p><p> 3.1 計算d1點短路電流和沖擊電流</p><p><b> ① 網(wǎng)絡變換:</b></p><p> ?。兀?/p>
41、5=X3∥X4=X3/2=0.06165</p><p> ?。兀保?X7+X11=0.0742+0.2095=0.2837</p><p> ?。兀保?X8+X12=0.0742+0.2095=0.2837</p><p> ?。兀保赣桑兀保?、X13 、X9和X17 、X14 、X9進行Y-△變換</p><p> 為對稱網(wǎng)絡:E1為
42、220KV系統(tǒng)、E2為110KV系統(tǒng)、E3為F1、F2調(diào)相機系統(tǒng)。</p><p> X17/=X16/=X16+X9+X16X9/X13</p><p> =0.2837+1.067+(0.2837×1.067/0.349)=2.218</p><p> ?。兀保?/=X16//=X16+X13+X16X13/X9</p><p&
43、gt; =0.2837+0.349+(0.2837×0.349/1.067)=0.7255</p><p> ?。兀保?//=X16///=X13+X9+X13X9/X16</p><p> =0.349+1.067+(0.349×1.067/0.2837)=2.7286</p><p> ?。兀保?X16/∥X17/=X16//2=2.21
44、8/2=1.109</p><p> ?。兀玻?X16//∥X17//=X16///2=0.7255/2=0.36275</p><p> X21=X16///∥X17///=X16////2=2.7286/2=1.3643</p><p> ?。兀保?X19∥(X20+X21)=1.109∥(0.36275+1.3643)=0.6753</p>&
45、lt;p> ?。兀玻?X15+X18+X15X18/X2</p><p> =0.06165+0.6753+(0.06165×0.6753/0.1196)=1.085</p><p> ?。兀玻?X15+X2+X15X2/X18</p><p> =0.06165+0.1196+(0.06165×0.1196/0.6753)=0.192
46、2</p><p> ∵220KV系統(tǒng)與110KV系統(tǒng)為有限容量系統(tǒng)</p><p> ∴X24=X1∥X23=X1X23/(X1+X23)</p><p> =0.096×0.1922/(0.096+0.1922)=0.064</p><p> ?。兀玻礊椋ǎ牛?、E2)對d1點的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p
47、> ?。兀玻矠椋牛硨Γ洌秉c的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p> ?、?各電源對d1點的計算阻抗:</p><p> Xjs1為(E1 、E2)對d1點的計算阻抗。 </p><p> ?。牛?、E2的總?cè)萘繛椋樱?4650/ cosф=4650/0.8=5812.5MVA</p><p> Xjs2為E3對d1點的計算阻抗。</p&g
48、t;<p> ?。牛碁閮膳_調(diào)相機容量S2=2×15=30MVA</p><p> ?。兀辏螅?X24×S1/SB=0.064×5812.5/100=3.72</p><p> ?。兀辏螅?X22×S2/SB=1.085×30/100=0.3255</p><p> ?、?短路點電流標幺值:tK/2=0.
49、07s tK=0.14s</p><p> ∵Xjs1=3.72>3.0 </p><p> 故I1//*=I1*0.07=I1*0.14=1/Xjs1=1/3.72=0.27</p><p> ∵Xjs2=0.3255<3.0 故查表Xjs2=0.3255時,</p><p> ?。桑?/*=3.2 I2*0.07
50、=3 I2*0.14=2.8</p><p> ?、?d1點各時刻短路電流計算:K=1.8 Uav=230KV</p><p> ?。?/=I1//*×S1/√3Uav+I2//*×S2/√3Uav</p><p> =0.27×5812.5/230×√3+3.2×30/230×√3</p&
51、gt;<p> =3.94+0.24=4.18 KA</p><p> ?。桑?07=I1*0.07×S1/√3Uav+I2*0.07×S2/√3Uav</p><p> =0.27×5812.5/230×√3+3×30/230×√3</p><p> =3.94+0.226=4.166
52、 KA</p><p> ?。桑?14=I1*0.14×S1/√3Uav+I2*0.14×S2/√3Uav</p><p> =0.27×5812.5/230×√3+2.8×30/230×√3 </p><p> =3.94+0.211=4.151 KA</p><p> 沖擊
53、電流:ish=K√2I//=1.8×√2×4.18=10.64 KA</p><p> 3.2 計算d2點短路電流和沖擊電流</p><p><b> ① 網(wǎng)絡變換:</b></p><p> ?。兀玻?X1+X15=0.096+0.06165=0.15765</p><p> ?。兀玻?X25∥
54、X2=X25X2/X25+X2</p><p> =0.15765×0.1196/(0.15765+0.1196)=0.068</p><p> ?。兀玻稙椋ǎ牛?、E2)對d2點的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p> ?。兀保笧椋牛?對d2點的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p> ② 各電源對d2點的計算阻抗:</p><
55、p> Xjs1為(E1 、E2)對d2點的計算阻抗。</p><p> Xjs2為E3對d2點的計算阻抗。</p><p> ?。兀辏螅?X26×S1/SB=0.068×5812.5/100=3.95</p><p> Xjs2=X18×S2/SB=0.6753×30/100=0.203</p>&l
56、t;p> ?、?短路點電流標幺值:tK/2=0.075s tK=0.15s</p><p> ∵Xjs1=3.95>3.0 </p><p> 故I1//*=I1*0.075=I1*0.15=1/Xjs1=1/3.95=0.2532</p><p> ∵Xjs2=0.203<3.0 </p><p> 故查表
57、Xjs2=0.203時,I2//*=5.4 I2*0.075=4.63 I2*0.15=4</p><p> ④ d2點各時刻短路電流計算:K=1.8 Uav=115 KV</p><p> ?。?/=I1//*×S1/√3Uav+I2//*×S2/√3Uav</p><p> =0.2532×5812.5/115×
58、;√3+5.4×30/115×√3</p><p> =7.389+0.813=8.202 KA</p><p> ?。桑?075=I1*0.075×S1/√3Uav+I2*0.075×S2/√3Uav</p><p> =0.2532×5812.5/115×√3+4.63×30/115
59、15;√3</p><p> =7.389+0.697=8.086 KA</p><p> ?。桑?15=I1*0.15×S1/√3Uav+I2*0.15×S2/√3Uav</p><p> =0.2532×5812.5/115×√3+4×30/115×√3 </p><p>
60、 =7.389+0.602=7.991 KA</p><p> 沖擊電流:ish=K√2I//=1.8×√2×8.202=20.876 KA</p><p> 3.3 計算d3點短路電流和沖擊電流</p><p><b> ?、?網(wǎng)絡變換:</b></p><p> X27=X16+X13+X1
61、4+X16(X13+X14)/X9</p><p> =0.2837+0.349+0.349+(0.2837×0.349×2/1.067)=1.167</p><p> X28=X9+X13+X14+X9(X13+X14)/X16</p><p> =1.067+0.349+0.349+(1.067×0.349×2/0.
62、2837)=4.39</p><p> X29=X16+X9+X16X9/(X13+X14)</p><p> =0.2837+1.067+(0.2837×1.067/0.349×2=1.784</p><p> ?。兀常?X28∥X10=X28X10/(X28+X10)</p><p> =4.39×1.
63、067/(4.39+1.067)=0.858</p><p> ?。兀常?X27∥X17=X27X17/(X27+X17)</p><p> =1.167×0.2837/(1.167+0.2837)=0.2282</p><p> ?。兀常?X26+X31+X26X31/X29</p><p> =0.068+0.2282+(0
64、.068×0.2282/1.784)=0.3049</p><p> ?。兀常?X31+X29+X31X29/X26</p><p> =0.2282+1.784+(0.2282×1.784/0.068)=7.999</p><p> ?。兀常?X33∥X30=X33X30/(X33+X30)</p><p> =7.
65、999×0.858/(7.999+0.858)=0.7749</p><p> ?。兀常矠椋ǎ牛?、E2)對d3點的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p> ?。兀常礊椋牛硨Γ洌滁c的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p> ?、?各電源對d3點的計算阻抗:</p><p> ?。兀辏螅睘椋ǎ牛?、E2)對d3點的計算阻抗。</p><p&
66、gt; ?。兀辏螅矠椋牛硨Γ洌滁c的計算阻抗。</p><p> ?。兀辏螅?X32×S1/SB=0.3049×5812.5/100=17.72</p><p> ?。兀辏螅?X34×S2/SB=0.7749×30/100=0.2325</p><p> ?、?短路點電流標幺值:tK/2=0.55s tK=1.1s
67、</p><p> ∵Xjs1=17.72>3.0 </p><p> 故I1//*=I1*0.55=I1*1.1=1/Xjs1=1/17.72=0.0564</p><p> ∵Xjs2=0.2325<3.0 </p><p> 故查表Xjs2=0.2325時,I2//*=4.63 I2*0.55=2.85 </p&
68、gt;<p> ?。桑玻?1=2.6</p><p> ④ d3點各時刻短路電流計算:K=1.8 Uav=10.5 KV</p><p> ?。?/=I1//*×S1/√3Uav+I2//*×S2/√3Uav</p><p> =0.0564×5812.5/10.5×√3+4.63×30/1
69、0.5×√3</p><p> =18.03+7.64=25.67 KA</p><p> ?。桑?55=I1*0.55×S1/√3Uav+I2*0.55×S2/√3Uav</p><p> =0.0564×5812.5/10.5×√3+2.85×30/10.5×√3</p>&
70、lt;p> =18.03+4.7=22.73KA</p><p> ?。桑?1=I1*1.1×S1/√3Uav+I2*1.1×S2/√3Uav</p><p> =0.0564×5812.5/10.5×√3+2.6×30/10.5×√3 </p><p> =18.03+4.29=22.32KA
71、</p><p> 沖擊電流:ish=K√2I//=1.8×√2×25.67=65.34 KA</p><p> 3.4 計算d4點短路電流和沖擊電流</p><p> ?、?網(wǎng)絡變換:對稱網(wǎng)絡</p><p> X35=X16∥X17=X16/2=0.2837/2=0.14185</p><p&
72、gt; ?。兀常?X13∥X14=X13/2=0.349/2=0.1745</p><p> X37=X9∥X10=X9/2=1.067/2=0.5335</p><p> ?。兀常?X26+X35=0.068+0.14185=0.20985</p><p> X39=X38+X36+X38X36/X37</p><p> =0.209
73、85+0.1745+(0.20985×0.1745/0.5335)=0.453</p><p> X40=X37+X36+X37X36/X38</p><p> =0.5335+0.1745+(0.5335×0.1745/0.20985)=1.152</p><p> ?。兀常篂椋ǎ牛?、E2)對d4點的轉(zhuǎn)移阻抗。</p>&l
74、t;p> ?。兀矗盀椋牛?對d4點的轉(zhuǎn)移阻抗。</p><p> ?、?各電源對d4點的計算阻抗:</p><p> ?。兀辏螅睘椋ǎ牛?、E2)對d4點的計算阻抗。</p><p> Xjs2為E3對d4點的計算阻抗。</p><p> Xjs1=X39×S1/SB=0.453×5812.5/100=26.33
75、</p><p> ?。兀辏螅?X40×S2/SB=1.152×30/100=0.3456</p><p> ?、?短路點電流標幺值:tK/2=0.55s tK=1.1s</p><p> ∵Xjs1=26.33>3.0 </p><p> 故I1//*=I1*0.55=I1*1.1=1/Xjs1=1
76、/26.33=0.038</p><p> ∵Xjs2=0.3456<3.0 </p><p> 故查表Xjs2=0.3456時,</p><p> ?。桑?/*=3.12 I2*0.55=2.2 I2*1.1=2.18</p><p> ?、埽洌袋c各時刻短路電流計算:</p><p> ?。?1.8 U
77、av=10.5 KV</p><p> ?。?/=I1//*×S1/√3Uav+I2//*×S2/√3Uav</p><p> =0.038×5812.5/10.5×√3+3.12×30/10.5×√3</p><p> =12.15+5.15=17.3 KA</p><p>
78、?。桑?55=I1*0.55×S1/√3Uav+I2*0.55×S2/√3Uav</p><p> =0.038×5812.5/10.5×√3+2.2×30/10.5×√3</p><p> =12.15+3.63=15.78 KA</p><p> ?。桑?1=I1*1.1×S1/√3Uav
79、+I2*1.1×S2/√3Uav</p><p> =0.038×5812.5/10.5×√3+2.18×30/10.5×√3 </p><p> =12.15+3.6=15.75 KA</p><p><b> 沖擊電流:</b></p><p> ish=K√
80、2I//=1.8×√2×17.3=44.03 KA</p><p> 各 點 短 路 電 流 計 算 結(jié) 果 表</p><p> 第四章 電氣設備選擇(一)</p><p> 在選擇導體和電器時,應遵循以下原則:</p><p> 所選導體和電器力求技術先進、安全適用、經(jīng)濟合理、貫徹以鋁代銅的國策。</p&
81、gt;<p> 在選擇導體和電器時,應按正常工作條件進行選擇,并按短路情況校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定,以滿足正常運行、檢修和短路情況下的要求。</p><p> 驗算導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流,按本工程的設計和規(guī)劃容量計算。</p><p> 為了便于維修,減少產(chǎn)品、備件的型號,設計時同一電壓等級下的導體和電器盡量采用統(tǒng)一品種。</p>
82、;<p> 4.1 220 KV母線上斷路器、隔離開關的選擇和校驗:</p><p> ?。?)220 KV出線斷路器的最大工作電流為</p><p> ?。桑恚幔?1.05S/UN√3=1.05×280×103/220×√3=771.57 A</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p
83、><p> 初選LW6-220/2500型戶外SF6斷路器</p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> 開斷電流:</b></p><p> Inbr=40 KA >I//=4.18KA </p><p><b> ?、?熱穩(wěn)定
84、: </b></p><p> QK=tk/12(I//2+10Itk/22+Itk2)</p><p> =0.14/12(4.182+10×4.1662+4.1512)</p><p> =2.43 KA2·S</p><p> ?。桑簦玻?402×4=6400 KA2·S>QK
85、=2.43 KA2·S</p><p><b> ?、?動穩(wěn)定: </b></p><p> ?。椋澹?100 KA>ish=10.64 KA</p><p> 故LW6-220/2500型戶外SF6斷路器滿足要求。</p><p> 斷 路 器 選 擇 結(jié) 果 表</p><p>
86、; ?。?)220 KV隔離開關的選擇和校驗:</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選GW6-220D/1000-50型隔離開關</p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> ① 熱穩(wěn)定: </b></p>
87、<p> ?。桑簦玻?402×4=6400 KA2·S>QK=2.43 KA2·S</p><p><b> 動穩(wěn)定: </b></p><p> ?。椋澹?50 KA>ish=10.64 KA</p><p> 故GW6-220D/1000-50型隔離開關滿足要求。</p>&l
88、t;p> 隔 離 開 關 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> 4.2 110 KV母線上斷路器、隔離開關的選擇和校驗:</p><p> ?。?)110 KV出線斷路器的最大工作電流為</p><p> ?。桑恚幔?1.05S/UN√3=1.05×120×103/110×√3=661.3 A</p><p
89、> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選LW11-126/1600型戶外SF6斷路器</p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> 開斷電流:</b></p><p> ?。桑睿猓?31.5 KA >I//=8.202KA<
90、/p><p><b> 熱穩(wěn)定: </b></p><p> ?。眩?tk/12(I//2+10Itk/22+Itk2)</p><p> =0.15/12(8.2022+10×8.0862+7.9912)</p><p><b> =9.8KA2·S</b></p&g
91、t;<p> ?。桑簦玻?31.52×3=2976 KA2·S>QK=9.8 KA2·S</p><p><b> 動穩(wěn)定: </b></p><p> ?。椋澹?80 KA>ish=20.876 KA</p><p> 故LW11-126/1600型戶外SF6斷路器滿足要求。</p>
92、;<p> 斷 路 器 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> ?。?)110 KV隔離開關的選擇和校驗:</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選GW4-110D/1000-80型隔離開關</p><p><b> 校驗:</b></p>
93、<p><b> 熱穩(wěn)定: </b></p><p> ?。桑簦玻?31.52×5=4961.25 KA2·S>QK=9.8 KA2·S</p><p><b> 動穩(wěn)定: </b></p><p> ?。椋澹?80 KA>ish=20.876 KA</p>&
94、lt;p> 故GW4-110D/1000-80型隔離開關滿足要求。</p><p> 隔 離 開 關 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> 4.3 10 KV調(diào)相機回路斷路器、隔離開關的選擇和校驗:</p><p> ?。?)10 KV調(diào)相機回路斷路器的最大工作電流為</p><p> ?。桑恚幔?1.05S/UN√3=1.05&
95、#215;15×103/10×√3=909.3 A</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選SN10-10Ⅱ/1000型少油式斷路器</p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> 開斷電流:</b>&l
96、t;/p><p> Inbr=31.5 KA >I//=25.67 KA</p><p><b> 熱穩(wěn)定: </b></p><p> ?。眩?tk/12(I//2+10Itk/22+Itk2)</p><p> =1.1/12(25.672+10×22.732+22.322)</p>&
97、lt;p> =579.67 KA2·S</p><p> ?。桑簦玻?31.52×2=1984.5 KA2·S>QK=579.67 KA2·S</p><p><b> 動穩(wěn)定: </b></p><p> ?。椋澹?80 KA>ish=65.34 KA</p><p>
98、; 故SN10-10Ⅱ/1000型少油式斷路器滿足要求。</p><p> 斷 路 器 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> ?。?)10 KV調(diào)相機回路隔離開關的選擇和校驗:</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選GN6-10/1000-80型隔離開關</p><p
99、><b> 校驗:</b></p><p><b> ?、?熱穩(wěn)定: </b></p><p> ?。桑簦玻?31.52×4=3969 KA2·S>QK=597.67 KA2·S</p><p><b> ?、?動穩(wěn)定: </b></p><
100、p> ies=80 KA>ish=65.34KA</p><p> 故GN6-10/1000-80型隔離開關滿足要求。</p><p> 隔 離 開 關 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> 4.4 10 KV出線斷路器、隔離開關的選擇和校驗:</p><p> ?。?)10 KV出線斷路器的最大工作電流為</p>
101、<p> ?。桑恚幔?1.05S/UN√3=1.05×2020/10×√3=122.46 A</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選SN2-10/400型少油式斷路器</p><p><b> 校驗:</b></p><p><
102、b> 開斷電流:</b></p><p> ?。桑睿猓?20 KA >I//=17.3KA</p><p><b> 熱穩(wěn)定: </b></p><p> ?。眩?tk/12(I//2+10Itk/22+Itk2)</p><p> =1.1/12(17.32+10×15.782+15
103、.752)</p><p> =278.43 KA2·S</p><p> ?。桑簦玻?302×1=900 KA2·S>QK=278.43 KA2·S</p><p><b> 動穩(wěn)定: </b></p><p> ies=52 KA>ish=44.03 KA</p&g
104、t;<p> 故SN2-10/400型少油式斷路器滿足要求。</p><p> 斷 路 器 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> (2)10 KV出線隔離開關的選擇和校驗:</p><p> 按UN≥UNS IN≥Imax </p><p> 初選GN6-10/600-52型隔離開關</p>
105、<p><b> 校驗:</b></p><p><b> 熱穩(wěn)定: </b></p><p> It2t=202×4=1600 KA2·S>QK=278.43 KA2·S</p><p><b> 動穩(wěn)定: </b></p><
106、p> ?。椋澹?52 KA>ish=44.03 KA</p><p> 故GN6-10/600-52型隔離開關滿足要求。</p><p> 隔 離 開 關 選 擇 結(jié) 果 表</p><p> 第五章 電氣設備選擇(二)</p><p> ?。妇€、引線、互感器擇與校驗)</p><p> 5.1 220
107、 KV母線和旁母的選擇與校驗:</p><p> 按IN≥Imax選擇 </p><p> Imax=1.05S/UN√3=1.05×280×103/220×√3=771.57 A</p><p> 初選LF21-ф80/72鋁錳合金管形母線,導體截面954 mm2,</p><p> 截面系數(shù)ω=
108、17.3×10-6 m3</p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> 長期發(fā)熱:</b></p><p> ?。?√(θal-θ)/(θal-θ0)=√(70-41.7)/(70-25)</p><p><b> =0.793</b>&l
109、t;/p><p> ?。耍桑?0.793×1900=1506.7 A>Imax=771.57 A</p><p> 短時發(fā)熱:導體的工作溫度:</p><p> θL =θ+(θal-θ)Imax2/(KIN)2</p><p> =41.7+(70-41.7)771.572/1506.72</p><p>
110、;<b> =49.1 ℃</b></p><p> 查表得工作溫度下的熱穩(wěn)定系數(shù)C=95 ,母線形狀修正系數(shù)KS=1</p><p> 滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面為:</p><p> Smin=(√QKKS)/C=(√2.43×106×1)/95=16.408 mm2<954 mm2</p>&l
111、t;p> 故滿足短時發(fā)熱的要求。</p><p> (3)電暈電壓校驗:因電暈校驗最小導體外徑為30 mm,而所選母線外徑為80mm ,相間距為4000mm ,故不進行電暈校驗。</p><p> ?。?)動穩(wěn)定:母線單位長度上所受的力有電動力、最大風力、導體的自重和冰重。</p><p> ?、?短路電動力: a=4m β=1 Kf=1
112、 ?。?1m</p><p> ?。疲?1.73×10-7×L×β×Kf×ish2/a</p><p> =1.73×10-7×1×1×1×106402/4=4.89 N/m</p><p> ?、?最大風力:a=1 K=1.2 D=0.0
113、8m V=10?。恚?lt;/p><p> ?。疲?9.8aKDV2/16=9.8×1×1.2×0.08×102/16=5.88 N/m</p><p> ?、?母線自重:r=2.7×103 N/m3 D=0.08m d=0.072m</p><p> FM =9.8×(D2-d2)
114、×r×π/4</p><p> =9.8×(0.082-0.0722)×2.7×103×π/4</p><p> =25.27 N/m</p><p> ?、?冰重: b=0.005m</p><p> ?。疲?0.02776b(b+D)=0.02776×0.005(
115、0.005+0.08)=11.17×10-5 N/m</p><p> ?、?單位長度上母線所受合力:L=1m</p><p> ?。痞?=L√(FM+FI)2+(FK+FW)2</p><p> =1×√(25.27+11.17×10-5?。玻?.89+5.88)2</p><p> =27.47
116、N/m</p><p> ⑥ 跨距為L=16m母線上所受的最大彎距應力:ω=17.3×10-6 m3</p><p> δmax=FΣL2/10ω=27.47×162/10×17.3×10-6</p><p> =40.65×106 Pa</p><p> δmax<δal= 70&
117、#215;106 Pa</p><p><b> 故滿足動穩(wěn)定要求</b></p><p> 5.2 110 KV母線和旁母的選擇與校驗:</p><p> 按IN≥Imax選擇 </p><p> ?。桑恚幔?1.05S/UN√3=1.05×120×103/110×√3=661
118、.3 A</p><p> 初選LFф50/45鋁錳合金管形母線,導體截面373 mm2,</p><p> 截面系數(shù)ω=4.22×10-6 m3</p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> 長期發(fā)熱:</b></p><p> ?。?/p>
119、IN=0.793×970=769.21 A>Imax=661.3 A</p><p> 短時發(fā)熱:導體的工作溫度:</p><p> θL=θ+(θal-θ)Imax2/(KIN)2</p><p> =41.7+(70-41.7)661.32/769.212</p><p><b> =62.6 ℃</b&
120、gt;</p><p> 查表得工作溫度下的熱穩(wěn)定系數(shù)C=91 ,母線形狀修正系數(shù)KS=1</p><p> 滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面為:</p><p> ?。樱恚椋?(√QKKS)/C=(√9.8×106×1)/91= 34.401mm2<373 mm2</p><p> 故滿足短時發(fā)熱的要求。</p&
121、gt;<p> (3)電暈電壓校驗:因電暈校驗最小導體外徑為30 mm,而所選母線外徑為50mm ,相間距為2200mm ,故不進行電暈校驗。</p><p> ?。?)動穩(wěn)定:母線單位長度上所受的力有電動力、最大風力、導體的自重和冰重。</p><p> ?、?短路電動力:a=2.2 m β=1 Kf=1 L=1 m</p><p&
122、gt; ?。疲?1.73×10-7×L×β×Kf×ish2/a</p><p> =1.73×10-7×1×1×1×208762/2.2</p><p> =34.27 N/m</p><p> ?、?最大風力:a=1 K=1.2 D=0.05 m
123、 V=10?。恚?lt;/p><p> ?。疲?9.8aKDV2/16=9.8×1×1.2×0.05×102/16=3.675 N/m</p><p> ?、?母線自重:r=2.7×103 N/m3 D=0.05 m d=0.045 m</p><p> ?。疲?9.8×(D2-d2)
124、5;r×π/4</p><p> =9.8×(0.052-0.0452)×2.7×103×π/4</p><p> =9.87 N/m</p><p> ?、?冰重:b=0.005m</p><p> ?。疲?0.02776b(b+D)=0.02776×0.005(0.005+
125、0.05)</p><p> =7.634×10-5 N/m</p><p> ?、?單位長度上母線所受合力:L=1m</p><p> ?。痞?=L√(FM+FI)2+(FK+FW)2</p><p> =1×√(9.87+7.634×10-5 )2+(34.27+3.675)2</p>
126、<p> =39.21 N/m</p><p> ?、?跨距為L=8.5 m母線上所受的最大彎距應力:</p><p> ω=4.22×10-6 m3</p><p> δmax=FΣL2/10ω=39.16×8.52/10×4.22×10-6</p><p> =67×1
127、06 Pa</p><p> δmax<δal= 70×106 Pa</p><p><b> 故滿足動穩(wěn)定要求</b></p><p> 5.3 10 KV母線的選擇與校驗:</p><p> 按IN≥Imax選擇 </p><p> ?。桑恚幔?1.05S/UN√3
128、=1.05×60×103/10×√3=3637.3 A</p><p> 初選150×65×7的槽形母線,導體截面3570 mm2, </p><p><b> 校驗:</b></p><p><b> 長期發(fā)熱:</b></p><p>
129、K=√(θal-θ)/(θal-θ0) </p><p> =√(70-41.7)/(70-25)=0.793</p><p> KIN=0.793×5650=4480.45 A>Imax=3637.3 A </p><p> 短時發(fā)熱:導體的工作溫度:</p><p> θL =θ+(θal-θ)Imax2/(KIN)2
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