1、目 录第 1 章 课 程 设 计 任 务 书 说 明1 、 课 程 名 称2 、 目 的 与 意 义3 、 课 程 设 计 任 务4 、 原 始 资 料第 2 章 负 荷 的 分 析 计 算 及 主 变 压 器 的 选 择1 、 负 荷 的 分 析 计 算 的 目 的2 、 负 荷 的 分 析 计 算3 、 主 变 压 器 的 确 定第 3 章 变 电 站 主 接 线 的 选 择1 、 对 电 气 主 接 线 的 基 本 要 求2 、 1 1 0 kv 侧 的 接 线 选 择3、 10kV侧 主 接 线 选 择4、 主 接 线 方 案 选 择 选 择5 、 综 合 比 较第 4 章 短 路 电
2、 流 计 算1 、 短 路 电 流 计 算 的 目 的2、 各 回 路 电 抗 计 算3、 短 路 电 流 计 算 :第 5章 电 气 设 备 的 选 择 与 校 验1 、 导 体 和 电 气 设 备 选 择 的 一 般 条 件2、 主 要 电 气 设 备 的 选 择（ 1） 断 路 器 与 隔 离 开 关 的 选 择 与 校 验 ：（ 2） 隔 离 开 关 的 选 择 与 校 验 ：（ 3） 电 流 、 电 压 互 感 器 的 选 择 与 校 验（ 4） 裸 导 体 的 选 择 与 校 验 ;（ 5） 熔 断 器 的 选 择 和 校 验第 6章 实 习 心 得第 1 章 课 程 设 计 任
3、务 书 说 明1 、 课 程 名 称 ： 1 1 0 kv 变 电 站 电 气 主 接 线 设 计二 、 目 的 与 意 义变 电 站 电 气 主 接 线 设 计 直 接 关 系 到 变 电 站 投 资 的 大 小 、 运 行 的 灵 活性 、 经 济 性 及 供 电 的 可 靠 性 ， 变 电 站 电 气 主 接 线 设 计 是 变 电 站 设 计 最 主要 的 设 计 工 作 之 一 。 同 时 ， 变 电 站 电 气 主 接 线 设 计 综 合 看 电 气 工 程 专 业众 多 的 专 业 课 及 专 业 基 础 课 。 因 此 ， 变 电 站 电 气 主 接 线 设 计 可 以 锻 炼
4、 学生 综 合 运 用 所 学 的 知 识 提 出 问 题 、 解 决 问 题 的 能 力 。变 电 站 电 气 主 接 线 设 计 的 目 的 在 于 使 学 生 通 过 此 次 课 程 设 计 ， 在 如下 几 个 方 面 得 到 充 分 训 练 ：1 、 结 合 课 程 设 计 任 务 ， 加 深 对 所 学 知 识 内 在 联 系 的 理 解 ， 并 灵 活 地 加以 综 合 运 用 。2 、 根 据 所 学 知 识 及 课 程 设 计 任 务 ， 学 会 提 出 问 题 、 解 决 问 题 ， 最 终 将知 识 转 化 为 能 力 。3 、 通 过 课 程 设 计 实 践 ， 熟 悉
5、 工 程 设 计 的 全 过 程 ， 掌 握 工 程 设 计 的 思想 、 方 法 、 手 段 ， 树 立 必 要 的 工 程 概 念 ， 培 养 一 丝 不 苟 的 求 实 态 度 。4 、 掌 握 资 料 收 集 、 工 程 计 算 、 工 程 技 术 图 纸 的 绘 制 标 准 及 绘 制 方 法 、设 计 报 告 的 撰 写 等 。3 、 课 程 设 计 任 务 ：1 、 变 电 站 主 接 线 方 案 的 提 出 ： 2 -3 种 。2 、 主 方 案 的 经 济 比 较 ： 包 括 投 资 、 年 运 行 费 用 。3 、 主 变 压 器 的 选 择 ： 型 式 、 台 数 、 容
6、 量 。4 、 短 路 电 流 计 算 ： 三 相 短 路 的 、 等 。5 、 导 体 的 选 择 与 校 验 。6 、 电 气 设 备 的 选 择 与 校 验 。7 、 绘 制 主 接 线 图 。四 、 原 始 资 料为 了 满 足 电 力 系 统 负 荷 日 益 增 长 的 需 要 ， 拟 在 某 市 郊 区 新 建 一 座1 1 0 KV变 电 站 ， 用 1 0 KV向 该 郊 区 负 荷 供 电 。1 、 待 建 变 电 站 概 况待 建 变 电 站 1 1 0 KV出 线 4 回 ， 其 中 两 回 1 1 0 KV线 路 与 系 统 相 连 （ 一回 与 无 穷 大 系 统 相
7、 连 ， 另 一 回 与 现 有 的 1 1 0 KV变 电 站 相 连 ） ， 另 两 回1 1 0 KV线 路 与 一 水 电 厂 相 连 （ 水 电 厂 装 机 4 台 ， 单 机 容 量 为 7 5 MW） 。待 建 变 电 站 通 过 1 1 回 1 0 KV线 路 向 郊 区 负 荷 供 电 。考 虑 到 该 变 电 站 在 系 统 中 的 低 位 、 位 置 ， 1 1 0 KV出 线 预 留 1 回 ，1 0 KV出 线 预 留 3 回 。待 建 变 电 站 与 系 统 间 的 地 理 接 线 图 见 附 件 一 。（ 待 建 变 电 站 与 系 统 间 的 地 理 接 线 图
8、 ）2 、 负 荷 情 况1 0 KV线 路 负 荷 表负 荷 名 称 最 大 负 荷年 最 大 负 荷利 用 小 时 数 co s 线 路 长 度（ MW） （ 小 时 ） （ Km）电 机 厂 3 .2 2 4 0 0 0 .9 6矿 山 机 械 厂 2 .6 2 5 0 0 0 .9 8汽 车 制 造 厂 2 .3 4 5 0 0 0 .9 5农 机 厂 1 .6 2 8 0 0 0 .9 5自 来 水 厂 2 .5 5 5 0 0 0 .9 6有 机 化 工 厂 1 .8 3 3 0 0 0 .9 4饲 料 厂 1 .5 3 5 0 0 0 .9 5部 队 2 .2 2 0 0 0 0
9、 .9 1 2城 东 线 2 .6 3 0 0 0 0 .9 5城 东 线 2 .8 2 8 0 0 0 .9 5中 学 2 .4 2 0 0 0 0 .9 3站 用 负 荷 0 .4 2 5 0 0 0 .8 5 第 二 章 负 荷 的 分 析 计 算 及 主 变 压 器 选 择1 、 负 荷 的 分 析 计 算 的 目 的计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计
10、算负荷意义重大。2 、 负 荷 的 分 析 计 算1 、 1 0 KV侧 的 负 荷 计 算=2 5 .9 MW=1 .5 5 +1 .2 6 +1 .1 1 +0 .7 7 +1 .2 1 +0 .8 7 +0 .7 3 +1 .0 7 +1 .2 6 +1 .3 6 +1 .1 6 +0 .2 5=1 2 .6 M v ar2 、 每 台 变 压 器 的 容 量 为 ：3 、 主 变 压 器 的 确 定1 、 绕 组 数 量 的 确 定在 该 设 计 中 ， 只 有 高 低 两 个 电 压 等 级 （ 1 1 0 KV/1 0 KV） ， 因 此 ， 主变 压 器 选 为 两 绕 组 变
11、压 器 。2 、 主 变 压 器 台 数 的 确 定确 定 原 则 ：（ 1 ） 对 于 大 城 市 郊 区 的 一 次 变 电 所 在 中 低 压 侧 已 构 成 环 网 的 情 况下 ， 变 电 所 以 装 设 两 台 变 压 器 为 宜 。（ 2 ） 对 地 区 性 孤 立 的 一 次 变 电 所 或 大 型 工 业 专 用 变 电 所 在 设 计 时应 考 虑 装 设 三 台 变 压 器 。（ 3 ） 对 于 规 划 只 装 设 两 台 变 压 器 的 变 电 所 ， 其 变 压 器 基 础 宜 按 大于 变 压 器 容 量 的 1 2 级 设 计 ， 以 便 负 荷 发 展 时 ，
12、更 换 变 压 器 的 容 量 。比 较 单 台 变 压 器 两 台 变 压 器技 供 电 安 全 比 满 足 要 求 满 足 要 求术指标供 电 可 靠 性 基 本 满 足 要 求 满 足 要 求供 电 质 量 电 压 损 耗 略 大 电 压 损 耗 略 小灵 活 方 便 性 灵 活 性 差 灵 活 性 好扩 建 适 用 性 稍 差 好经 济指 标电 力 变 压 器的 综 合 投 资跟 两 台 变 压 器 相 比所 需 要 的 花 费 要 少 花 费 投 资 比 较 多选 择 ： 由 负 荷 计 算 可 知 ， 本 变 电 站 负 荷 为 ， 应 装 设 两 台 主 变 压 器 。3 、 变
13、 压 器 容 量 和 型 号 确 定确 定 原 则 ：（ 1 ） 主 变 压 器 容 量 一 般 按 变 电 所 建 成 后 5 1 0 年 规 划 负 荷 选 择 ， 并适 当 考 虑 到 远 期 1 0 2 0 年 的 负 荷 发 展 ， 对 于 城 市 郊 区 变 电 所 ， 主 变 压 器应 与 城 市 规 划 相 结 合 。（ 2 ） 根 据 变 电 所 所 带 负 荷 的 性 质 和 电 网 结 构 来 确 定 主 变 压 器 的 容量 ， 对 于 有 重 要 负 荷 的 变 电 所 应 考 虑 ， 当 一 台 变 压 器 停 止 运 行 时 ， 其 余变 压 器 容 量 在 计
14、及 过 负 荷 能 力 后 的 允 许 时 间 内 应 保 证 用 户 的 一 级 和 二 级负 荷 ， 对 一 般 性 变 电 所 ， 当 一 台 主 变 停 止 运 行 时 ， 其 余 变 压 器 应 能 保 证全 部 负 荷 的 6 0 %7 0 %。（ 3 ） 同 一 个 等 级 的 单 台 降 压 变 压 器 容 量 的 级 别 不 宜 太 多 ， 应 从 全网 出 发 ， 推 行 系 统 化 、 标 准 化 、 简 单 化 、 方 便 灵 活 化 。根 据 前 面 计 算 的 单 台 主 变 压 器 的 容 量 ， 通 过 查 表 可 选 择 两 台 4 0 0 0 0 /1 1
15、0 的 变 压 器 。变 压 器 型 号 表U% I% 1 2 0 0 0 0 /1 1 0 1 0 6 .6 3 4 0 1 0 .5 0 .5 7 5 0 0 0 /1 1 0 7 5 3 0 0 1 0 .5 0 .6 4 0 0 0 0 /1 1 0 4 6 1 7 4 1 0 .5 0 .8 6 3 0 0 0 /1 1 0 6 0 2 9 8 1 0 .5 0 .8第 三 章 变 电 站 主 接 线 的 选 择一 、 对 电 气 主 接 线 的 基 本 要 求（ 1） 供 电 可 靠 性 ： 如 何 保 证 可 靠 地 （ 不 断 地 ） 向 用 户 供 给 符 合 质量 的 电
16、能 是 发 电 厂 和 变 电 站 的 首 要 任 务 ， 这 是 第 一 个 基 本 要 求 。（ 2） 灵 活 性 ： 其 含 义 是 电 气 主 接 线 能 适 应 各 种 运 行 方 式 （ 包 括 正常 、 事 故 和 检 修 运 行 方 式 ） 并 能 方 便 地 通 过 操 作 实 现 运 行 方 式 的 变 换 而且 在 基 本 一 回 路 检 修 时 ， 不 影 响 其 他 回 路 继 续 运 行 ， 灵 活 性 还 应 包 括 将来 扩 建 的 可 能 性 。（ 3） 操 作 方 便 、 安 全 ： 主 接 线 还 应 简 明 清 晰 、 运 行 维 护 方 便 、 使设
17、备 切 换 所 需 的 操 作 步 骤 少 ， 尽 量 避 免 用 隔 离 开 关 操 作 电 源 。（ 4） 经 济 性 ： 即 在 满 足 可 靠 性 、 灵 活 性 、 操 作 方 便 安 全 这 三 个 基本 要 求 的 前 提 下 ， 应 力 求 投 资 节 省 、 占 地 面 积 小 、 电 能 损 失 少 、 运 行 维护 费 用 低 、 电 器 数 量 少 、 选 用 轻 型 电 器 是 节 约 投 资 的 重 要 措 施 。根 据 以 上 的 基 本 要 求 对 主 接 线 进 行 选 择 。二 、 1 1 0 kv 侧 的 接 线 选 择在 1 1 0 k v 降 压 变
18、电 所 中 ， 当 地 区 的 出 线 回 路 数 少 于 6 回 时 ，可 以 采 用 单 母 线 或 单 母 线 分 段 ； 出 线 回 路 数 少 于 3 回 的 终 端 变电 所 或 用 户 专 用 变 电 所 ， 一 般 采 用 桥 接 线 或 线 路 变 压 器 组 接线 ,对 于 有 重 要 用 户 的 变 电 站 ， 为 了 提 高 系 统 稳 定 性 ， 可 以 考虑 选 择 双 母 线 分 段 。根 据 原 始 材 料 ， 我 们 可 以 提 出 如 下 方 案 ：方 案 （ 一 ） : 采 用 单 母 线 接 线考 虑 到 1 1 0 k V侧 只 有 四 条 出 线 ，
19、 因 而 可 以 选 用 单 母 线 接 线 。优 点 ： 简 单 清 晰 、 设 备 少 、 投 资 少 、 运 行 操 作 方 便 、 且 有 利 于 扩 建 。缺 点 ：（ 1 ） 当 母 线 或 母 线 隔 离 开 关 检 修 或 发 生 故 障 时 ， 各 回 路 必 须 在 检 修和 短 路 时 事 故 来 消 除 之 前 的 全 部 时 间 内 停 止 工 作 ， 造 成 经 济 损 失 很大 。（ 2 ） 引 出 线 电 路 中 断 路 器 检 修 时 ， 该 回 路 停 止 供 电 。方 案 （ 二 ） ： 单 母 线 分 段优 点 ： （ 1） 用 断 路 器 把 母 线
20、分 段 后 ， 对 重 要 用 户 可 以 从 不 同 母 线 段 引出 两 个 回 路 ， 用 两 个 电 路 供 电 。（ 2） 当 一 段 母 线 故 障 时 ， 分 段 断 路 器 自 动 切 除 故 障 母 线 保 证 正 常段 母 线 不 间 断 供 电 和 不 致 使 重 要 用 户 停 电 。缺 点 ：（ 1） 当 一 段 母 线 或 母 线 隔 离 开 关 检 修 时 该 母 线 各 出 线 须 停 电 。（ 2） 当 出 线 为 双 回 路 时 ， 常 使 架 空 线 路 出 现 交 叉 跨 越 。（ 3） 扩 建 时 需 向 两 个 方 向 均 衡 扩 建 。方 案 （
21、三 ） ： 双 母 线 接 线 ：优 点 ：（ 1） 供 电 可 靠 ， 通 过 两 组 母 线 隔 离 开 关 的 倒 换 操 作 ， 可 以 轮 流 检修 一 组 母 线 而 不 至 于 供 电 中 断 ， 一 组 母 线 故 障 后 能 迅 速 恢 复 供 电 ， 检 修任 一 组 的 母 线 隔 离 开 关 时 只 停 该 回 路 。（ 2） 调 度 灵 活 ， 各 个 电 源 和 各 回 路 负 荷 可 以 任 意 分 配 到 某 一 组 母线 上 ， 能 灵 活 地 适 应 系 统 中 各 种 运 行 方 式 调 度 和 潮 流 变 化 的 需 要 。（ 3） 扩 建 方 便 可
22、向 双 母 线 的 左 右 任 何 一 个 方 向 扩 建 ， 均 不 影 响 两组 母 线 的 电 源 和 负 荷 的 平 均 分 配 ， 不 会 引 起 原 有 回 路 的 停 电 ， 以 致 连 接不 同 的 母 线 段 ， 不 会 如 单 母 线 分 段 那 样 导 致 交 叉 跨 越 。（ 4） 便 于 试 验 ， 当 个 别 回 路 需 要 时 单 独 进 行 试 验 时 可 将 该 架 路 分开 ， 单 独 接 至 一 组 母 线 上 。缺 点 ：（ 1） 增 加 一 组 母 线 和 每 回 路 需 增 加 一 组 母 线 隔 离 开 关 。（ 2） 当 母 线 故 障 或 检
23、修 时 ， 隔 离 开 关 作 为 倒 换 操 作 电 器 容 易 误 操 作 ，为 了 避 免 隔 离 开 关 误 操 作 需 在 隔 离 开 关 和 断 路 之 间 装 设 连 锁 装 置 。三 、 10kV侧 主 接 线 选 择在 降 压 变 电 所 中 ， 6-10kv侧 一 般 都 是 连 接 用 户 侧 ， 配 电 装置 通 常 采 用 单 母 线 分 段 连 接 ， 当 用 户 比 较 重 要 或 出 现 比 较 多时 ， 也 可 以 采 用 双 母 线 连 接 。由 原 始 资 料 可 知 道 ， 待 建 的 变 电 站 10kv的 出 线 较 多 ， 有 11回 ， 且 好
24、要 预 留 3回 。 查 找 资 料 可 以 得 出 ， 10kv侧 同 样 可 采 用单 母 线 、 单 母 线 分 段 、 或 者 双 母 线 接 线 方 式 。方 案 （ 一 ） ： 单 母 线优 缺 点 如 上 所 诉 。方 案 （ 二 ） ： 单 母 线 分 段优 缺 点 如 上 所 诉 。方 案 （ 三 ） ： 双 母 线 接 线优 缺 点 如 上 所 诉 。4、 主 接 线 方 案 选 择 选 择1、 方 案 一 、 110kv用 单 母 线 分 段 ， 10kv用 双 母 线 。 方 案 二 、 110kv用 双 母 线 ， 10kv用 单 母 线 分 段 。2、 供 电 可
25、靠 性 和 灵 活 行 比 较 ：方 案 一 ： 高 压 侧 单 母 线 分 段 ， 低 压 侧 双 母 线 供 电10KV侧 出 线 较 多 ， 为 保 证 供 电 可 靠 性 ， 可 选 双 母 线 供 电优 点 ：（ 1） 供 电 可 靠 性 高 ， 10KV任 意 一 段 母 线 ， 断 路 器 故 障 或 检 修 时 ， 都不 必 停 止 对 负 荷 供 电 ， 保 证 了 供 电 可 靠 性 。（ 2） 110KV侧 接 线 简 单 ， 运 行 经 济 ， 便 于 维 修 和 扩 建缺 点 是 ：（ 1） 10KV侧 接 线 复 杂 ， 投 资 大 ， 运 行 费 用 高 。（ 2
26、） 增 加 一 组 母 线 和 每 回 路 需 增 加 一 组 母 线 隔 离 开 关 ， 十 五 回 便 增加 了 十 五 组 ， 投 资 大 。（ 3） 当 母 线 故 障 或 检 修 时 ， 倒 闸 操 作 比 较 复 杂 。方 案 二 ： 高 压 侧 采 用 单 母 线 分 段 接 线 ， 低 压 侧 采 用 单 母 线 三 分 段 接 线 优 点 ：（ 1） 低 压 侧 变 压 器 分 别 与 两 条 母 线 相 连 ， 各 分 段 母 线 之 间 采 用 分 段断 路 器 隔 开 ， 提 高 了 供 电 可 靠 性 和 灵 活 性（ 2） 当 一 段 母 线 发 生 故 障 ， 分
27、 段 断 路 器 自 动 将 故 障 段 隔 离 ， 保 证 正常 段 母 线 不 间 断 供 电（ 3） 接 线 简 单 ， 操 作 方 便 ， 设 备 少 ， 经 济 好 ， 并 且 母 线 便 于 向 两 端延 伸 ， 扩 建 方 便缺 点 ：（ 1） 当 一 段 母 线 或 母 线 隔 离 开 关 检 修 时 该 母 线 各 出 线 须 停 电 。3、 投 资 和 运 行 经 济 性 比 较 ;按 市 场 价 选 择 变 压 器 ， 断 路 器 及 隔 离 开 关 的 价 格 ， 为 了 方 便 初 步 的经 济 比 较 ， 我 们 按 电 器 元 件 的 电 压 等 级 分 ， 相
28、同 电 压 等 级 的 元 件 价 格 相同 。该 项 目 取 变 压 器 100万 ， 110KV断 路 器 10万 ， 110KV隔 离 开 关 1万 ，10KV断 路 器 5万 ， 10KV隔 离 开 关 0.5万主 体 设 备 综 合 投 资 =I(变 压 器 )+I（ 断 路 器 ） +I（ 隔 离 开 关 ）综 合 总 投 资 I=（ 1+ /100） （ 元 ） 为 不 明 显 的 附 加 费 用 比 例 系 数 取 90运 行 期 年 运 行 费 用 C = A+I+I为 检 修 维 护 费 率 取 0.03为 折 旧 费 率 取 0.05方案1 1 0 KV断 路 器（ 台
29、）1 0 KV断 路 器（ 台 ）1 1 0 KV隔 离 开关（ 台 ）1 0 KV隔 离 开关（ 台 ）变 压 器（ 台 ）总 投 资（ 万 ）综 合 总投 资I（ 万 ）方案 8 1 6 1 6 5 1 2 4 0 1 .5 7 6 2 .8 5一方案二8 1 7 2 1 3 8 2 4 0 5 7 6 9 .5由 于 三 种 方 案 的 变 压 器 型 号 容 量 都 是 相 同 的 ， 故 在 算 年 运 行费 用 做 比 较 时 可 以 忽 略 变 压 器 年 损 耗 电 能 ， 则 C =I+I方 案 一 ： =I+I=61.028 万方 案 二 ： =I+I=61.56 万用 抵
30、 偿 年 限 法 比 较 两 方 案 ：-12.5可 见 方 案 二 投 资 回 收 期 最 短五 ： 综 合 比 较方 案 供 电 可靠 性 调 度 灵活 性 扩 建 方便 性 操 作 简便 性 接 线 复杂 性 投 资 运 行 费用方 案 一 高 灵 活 方 便 不 方 便 复 杂 较 高 较 高方 案 二 高 灵 活 方 便 不 方 便 复 杂 较 高 较 高方 案 三 较 高 灵 活 方 便 简 便 简 单 较 低 较 低综 上 这 三 种 方 案 均 能 满 足 主 接 线 要 求 ,但 考 虑 到 变 电 站 所 110kV侧 只有 4条 进 线 ， 因 而 可 以 选 用 单 母
31、 线 分 段 接 线 ,10KV侧 出 现 较 多 没 有 重 要 负荷 ， 用 双 母 线 供 电 则 增 加 了 17个 隔 离 开 关 ， 投 资 过 大 ； 且 负 荷 功 率 需 求不 大 ， 选 单 母 线 分 段 ， 足 以 满 足 要 求 ， 又 考 虑 每 条 母 线 上 的 进 出 线 不 能超 过 五 条 ， 因 此 10KV配 电 侧 采 用 单 母 线 三 分 段 ， 可 见 方 案 三 最 为 合 适第 4章 ： 短 路 电 流 的 计 算一 、 短 路 电 流 计 算 的 目 的在 发 电 厂 和 变 电 站 的 设 计 中 ， 短 路 计 算 是 其 中 一 个
32、 重 要 环 节 ， 其 计算 的 目 的 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ：（ 1） 电 气 主 接 线 的 比 较 。（ 2） 选 择 导 体 和 电 气 设 备 。（ 3） 在 设 计 屋 外 高 型 配 电 装 置 时 ， 需 要 按 短 路 条 件 校 验 软 导 线 的相 间 和 相 对 地 的 安 全 距 离 。（ 4） 在 选 择 继 电 保 护 方 式 和 进 行 整 定 计 算 时 ， 需 以 各 种 短 路 是 的短 路 电 流 为 依 据 。（ 5） 接 地 装 置 的 设 计 ， 也 需 要 用 到 短 路 电 流 。二 、 各 回 路 电 抗 计 算（ 取 基
33、准 功 率 = 1 0 0 MVA =Up ）1、 由 待 建 变 电 站 地 理 接 线 图 可 得 其 等 效 电 路 图 如 下 ：2、 电 路 图 参 数 计 算 ：3、 将 电 路 图 等 效 化 简 后 如 下 ：其 中 ：4、 110Kv母 线 处 短 路其 中 ： 是 无 穷 大 系 统 与 110kv母 线 的 转 移 阻 抗 ， 是 水 电 厂 与 110kv母 线 之间 的 转 移 阻 抗 。5 、 1 0 k v 母 线 处 短 路其 中 ： 是 无 穷 大 系 统 与 10kv母 线 的 转 移 阻 抗 ， 是 水 电 厂 与 10kv母 线 之 间的 转 移 阻 抗
34、 。由 单 位 电 流 法 计 算 可 以 得 出 ：三 、 短 路 电 流 计 算 :1 、 转 移 阻 抗 转 化 成 计 算 阻 抗 ：110kv母 线 短 路 计 算 电 抗 ：10kv母 线 短 路 计 算 电 抗 ：2 、 短 路 电 流 计 算 ：根 据 所 得 计 算 电 抗 ， 查 运 算 曲 线 表 可 得 短 路 电 流 如 下 ：110kv各 时 间 短 路 电 流 标 幺 值 汇 总 表类 型时 间 0s 0.2s 0.4s 2s 4s汽 轮 机 =2.326 0.44 0.4195 0.43 0.443 0.443水 轮 机 =0.529 2.095 1.887 1
35、.933 2.241 2.43810kv各 时 间 短 路 电 流 标 幺 值 汇 总 表类 型时 间 0s 0.2s 0.4s 2s 4s汽 轮 机 =5.898 0.292 0.286 0.292 0.292 0.292水 轮 机 =1.4246 0.751 0.766 0.808 0.813 0.8133、 折 回 有 名 值 ：1 1 0 k v ： 110kv各 时 间 短 路 电 流 有 名 值 汇 总 表类 型时 间 0s 0.2s 0.4s 2s 4s汽 轮 机 =2.326 2.982 2.843 2.91 3.002 3.002水 轮 机 =0.529 3.944 3.55
36、3 3.639 4.219 4.591 0 k v : 10kv各 时 间 短 路 电 流 有 名 值 汇 总 表类 型时 间 0s 0.2s 0.4s 2s 4s汽 轮 机 =5.898 21.675 21.23 21.675 21.675 21.675水 轮 机 =1.4246 15.485 15.795 16.66 16.764 16.764短 路 电 流 汇 总 表类 型时 间 0s 0.2s 0.4s 2s 4s110kv 6.926 6.396 6.549 7.221 7.59210kv 37.16 37.125 38.335 38.439 38.4394、 短 路 电 流 产 生
37、 的 发 热 量冲 击 电 流 :110kv:10kv: 发 热 量 :110kv:10kv：5、 短 路 容 量1 1 0 k v : 1 0 k v : 1 1 0 k v 1 7 .6 6 KA1 0 k v 9 4 .7 6 KA第 5章 、 电 气 设 备 的 选 择 与 校 验一 、 导 体 和 电 气 设 备 选 择 的 一 般 条 件选 择 的 高 压 电 器 ， 应 能 在 长 期 工 作 条 件 下 和 发 生 过 电 压 、 过 电 流 的情 况 下 保 持 正 常 运 行 。 各 种 高 压 电 器 的 一 般 技 术 条 件 如 表 4-1所 示 。序 号 电 器 名
38、称 额 定 电压 额 定 电流 额 定 关合 电 流 额 定 开断 电 流 热 稳 定 动 稳 定1 高 压 断路 器 2 隔 离 开关 3 电 压 互感 器 4 电 流 互感 器 5 绝 缘 子 （ 1） 长 期 工 作 条 件a、 电 压选 用 电 器 允 许 最 高 工 作 电 压 Um不 得 低 于 该 回 路 的 最 高 运 行 电 压Ug， 即 。b、 电 流选 用 的 电 器 额 定 电 流 Ie不 得 低 于 所 在 回 路 在 各 种 可 能 运 行 方 式 下的 持 续 工 作 电 流 Ig， 即由 于 变 压 器 短 时 过 载 能 力 很 大 ， 双 回 路 出 线 的
39、 工 作 电 流 变 化 幅 度也 较 大 ， 故 其 计 算 工 作 电 流 应 根 据 实 际 需 要 确 定 。高 压 电 器 没 有 明 确 的 过 载 能 力 ， 所 以 在 选 择 额 定 电 流 时 ， 应 满 足各 种 可 能 运 行 方 式 下 回 路 持 续 工 作 电 流 的 要 求 。（ 2） 短 路 稳 定 条 件a、 校 验 的 一 般 原 则b、 电 器 在 选 定 后 按 最 大 可 能 通 过 的 短 路 电 流 进 行 动 、 热 稳 定 校验 ， 校 验 的 短 路 电 流 一 般 取 三 相 短 路 时 的 短 路 电 流 。c、 用 熔 断 器 保 护
40、 的 电 器 可 不 校 验 热 稳 定 。d、 短 路 的 热 稳 定 条 件 ：式 中 ： -在 计 算 时 间 s内 ， 短 路 电 流 的 热 效 应 （ KAs）It-t秒 内 设 备 允 许 通 过 的 热 稳 定 电 流 有 效 值 （ KA）t-设 备 允 许 通 过 的 热 稳 定 电 流 时 间 （ s）校 验 短 路 热 稳 定 所 用 的 计 算 时 间 按 下 式 计 算 ：式 中 ： -继 电 保 护 装 置 后 备 保 护 动 作 时 间 （ s）-断 路 器 全 分 闸 时 间 （ s）（ 3） 短 路 动 稳 定 条 件 ：式 中 ： -短 路 冲 击 电 流
41、 峰 值 （ KA）-短 路 全 电 流 有 效 值 （ KA）-电 器 允 许 的 极 限 通 过 电 流 峰 值 （ KA）-电 器 允 许 的 极 限 通 过 电 流 有 效 值 （ KA）2、 环 境 条 件环 境 条 件 主 要 有 温 度 、 日 照 、 风 速 、 冰 雪 、 湿 度 、 污 秽 、 海 拔 、 地震 。 由 于 设 计 时 间 仓 促 ， 所 以 在 设 计 中 主 要 考 虑 温 度 条 件 。按 照 规 程 上 的 规 定 ， 普 通 高 压 电 器 在 环 境 温 度 为 +40 时 ， 允 许 按照 额 定 电 流 长 期 工 作 。 当 电 气 安 装
42、 点 的 环 境 温 度 高 于 +40 时 ， 每 增 加1 建 议 额 定 电 流 减 少 1.8%； 当 低 于 +40 时 ， 每 降 低 1 ， 建 议 额 定 电流 增 加 0.5%， 但 总 的 增 加 值 不 得 超 过 额 定 电 流 的 20%。二 、 主 要 电 气 设 备 的 选 择1、 断 路 器 与 隔 离 开 关 的 选 择 与 校 验 ：(1)、 断 路 器 的 选 择 与 校 验 ：110KV： 断 路 器 的 容 量 按 照 水 电 厂 以 额 定 功 率 发 送 给 变 电 站 高 压 侧 母 线 =980A 根 据 所 以 断 路 器 选 择 SW4-1
43、10/1000断 路 器 SW4-110/1000参 数 表断 路 器 型 号 额 定 电 压(kV) 额 定 电 流(A) 动 稳 定 电 流峰 值 (kA) 热 稳 定 电 流(kA) (10s)SW4-110/1000 110 1000 55 14.8注 ： 110KV母 线 分 段 断 路 器 的 选 择 标 准 同 上 。 主 变 压 器 高 压 侧 由 于 是 在高 压 侧 ， 因 此 与 高 压 母 线 开 关 的 选 择 一 样校 验 ： 型 号 ： SW4-110/1000热 稳 定 校 验 ： 动 稳 定 校 验 ： 经 校 验 ， 符 合 要 求 。10KV: 按 单 条
44、 出 线 的 最 大 负 荷 功 率 来 考 虑Imax=205A根 据 所 以 断 路 器 选 择 ZN5-10/630断 路 器 ZN5-10/630参 数 表断 路 器 型 号 额 定 电 压(KV)额 定 电 流(A)动 稳 定 电 流(kA)热 稳 定 电 流 (kA) (10s)ZN5-10/630 10 630 50 2110KV分 段 断 路 器 ：考 虑 到 未 来 几 年 负 荷 功 率 的 发 展 ， 选 择 按 照 主 变 压 器 的 容 量 来 选择得 Imax=2309A根 据 断 路 器 选 择 SN3-10 /3000断 路 器 SN3-10 /3000参 数
45、表断 路 器 型 号 额 定 电 压(KV)额 定 电 流(A)动 稳 定 电 流(kA)热 稳 定 电 流 (kA) (10s)SN3-10 /300010 3000 130 21校 验 ： 型 号 ： ZN5-10/630不 符 合 条 件故 重 新 选 择 ： SN10-10 /2000 热 稳 定 校 验 ：动 稳 定 校 验 ：（ 3） 隔 离 开 关 的 选 择 与 校 验 ：110kv: 按 照 水 电 厂 以 额 定 功 率 发 送 给 变 电 站 高 压 侧 母 线 =980A 根 据 所 以 选 择 型 号 ： GW4-110D/1000-80隔 离 开 关 GW4-110
46、D/1000-80参 数 表隔 离 开 关 型 号 额 定 电 压(KV) 额 定 电 流(A) 动 稳 定 电 流(kA) 热 稳 定 电 流(kA) (5s)GW4-110D/1000-80 110 1000 80 21.5校 验 ： 型 号 GW4-110/1000-84热 稳 定 校 验 ：动 稳 定 校 验 ：10KV: 按 单 条 出 线 的 最 大 负 荷 功 率 来 考 虑Imax=205A根 据 所 以 隔 离 开 关 选 择 GN10-10T/3000-160隔 离 开 关 选 择 GN10-10T/3000-160隔 离 开 关 GN10-10T/3000-160参 数
47、表隔 离 开 关 型 号 额 定 电 压(KV)额 定 电 流(A)动 稳 定 电流 (kA)热 稳 定 电 流(kA) (5s)GN10-10T/3000- 10 3000 160 75160校 验 ： 型 号 GN10-10T/3000-160热 稳 定 校 验 ：动 稳 定 校 验 ：3、 电 流 、 电 压 互 感 器 的 选 择 与 校 验（ 1） 、 电 压 互 感 器 TV：按 容 量 和 额 定 电 流 选 择根 据 原 边 为 系 统 额 定 电 压电 压 等 级 型 式 变 比 型 号10kv 油 浸 式 100： 1 JSJW-10110kv 油 浸 式 100： JCC
48、2-110电 压 互 感 器 JSJW-10参 数 表型 号 变 比 二 次 绕 组 额 定 容 量最 大 容量0.2 0.5 1 3 JSJW-10 100： 1 120 200 480 960电 压 互 感 器 JCC2-110参 数 表型 号 变 比 二 次 绕 组 额 定 容 量 最 大 容量0.2 0.5 1 3 JCC2-1101100:1 500 1000 2000校 验 ： 因 为 电 压 互 感 器 装 设 熔 断 器 保 护 ， 因 此 不 需 要 校 验 。（ 2） 、 电 流 互 感 器 TA： 按 容 量 和 额 定 电 流 选 择根 据 ： INISN UNUSN原
49、 边 电 流 要 大 于 额 定 电 流 的 (1/31/2) ；副 边 电 流 为 5A10kv侧 的 最 大 负 荷 电 流 I=195.5A110kv进 线 的 最 大 电 流 I=941A电 压 等 级 型 式 额 定 电 流 比 型 号10kv侧 户 内 400/5 LA-10变 压 器 高 压 侧 户 外 300/5 LCWD-110110kv进 线 户 外 12000/5 LCWD-110电 流 互 感 器 LA-10参 数 表型 号 额 定 电 流 比 准 确 度 等 级 1s热 稳 定 倍数动 稳 定LA-10 400/5 0.5 75 135电 流 互 感 器 LCWD-110参 数 表型 号 额 定 电 流 比 准 确 度 等 级 1s热 稳 定 倍数动 稳 定LCWD-110 300/5 0.5 75 150LCWD-110 12000/5 0.5 75 150
