1、V110KV 变电所电气一次部分设计摘要 变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中的间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计建设一座 110KV 降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。其次，进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流。最后，根据各电压等级的额定电
2、压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验。关键词 变电所 变压器 电力负荷 电气主接线 短路电流 电气设备VIThe Primary Design of 110 KV Transformer SubstationAbstract The know-why the learns , real circumstances of this engineering of combination are used , the analysis conscientiously careful by way of to the primary sources , as well as short ci
3、rcuit calculation to decides on the scheme . The selection of the electric owner grasping the transformer substation wiring scheme , the mould selecting of major electric installation , the selection of main transformer platform number , capacity and model , as well as the various protections are su
4、rely calmly . Define finally this 110 KV transformer substation electric owners wiring diagram , and accomplishes the preliminary design to the 110KV transformer substation . Designing by way of this , I have had a more overall understanding to the design of transformer substation , and makes me lea
5、rn , not only the reliability will fully be thought over in the engineering designation and the flexibility , and still more will give consideration to many things economy , long-range nature and technical .key words transformer substation transformer power load the electricity mainwiring the short-
6、circuit current Electricity equipment华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12目 录第一章 设计任务书 .11.1 设计资料 11.1.1 建所目的 11.1.2 环境条件： 11.1.3 负荷资料 11.2 设计要求 .21.2.1 编写技术说明书 21.2.2 编写计算书 21.2.3 绘制图纸 21.3 设计内容 .2第二章 设计说明书 .42.1、电气主接线设计 42.1.1 电气主接线设计的原则 42.1.2 电气主接线的设计程序 42.1.3 主接线形式的选择 62.2 主变压器的选择 72.3 短路电流的计算及
7、负荷计算 82.3.1 短路电流计算的目的和条件 82.3.2 短路时间的计算 82.3.3 等效电路阻抗及短路电流的计算 92.4、设备的选择与校验 .102.4.1 导体和电气设备选择的一般条件 .102.4.2 设备选择 .11VIII第三章 计算书 173.1 电力负荷的计算 173.2、等效电路电抗的计算 .183.3、等效电路短路电流的计算 .183.4、设备的选择及校验 .223.4.1 高压断路器 .223.4.2 隔离 开关 .243.4.3 电流互感器 .263.4.4 电压互感器 .283.4.5 导线 .28结 束 语 30致谢语 31参考文献 32附录:主接线图华 北
8、 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12前言电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。本次设计为 110kV 变电站电气一次部分初步设计，分为设计任务书、说明书、计算书、设计图纸等四部分。所设计的内容力求概念清楚，层次分明。！从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图。由于本人水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请
9、各位老师批评指正。10第一章 设计任务书1.1 设计资料1.1.1 建所目的随着工农业生产的迅速发展，为满足该地区负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座 110/10kV 的区域性降压变电所。向该地区供电。1.1.2 环境条件：该变电所所址位于平原地带，交通方便，无特殊环境污染。该地区最热月平均气温30，年最高气温为 40，年平均气温 15，土壤温度 20。雷暴日：30 日/年。1.1.3 负荷资料10KV 用户负荷统计资料：名称 最大负荷（MW） 功率因数 回路数纺织厂 4.5 0.85 2饲料厂 3.5 0.85 2氮肥厂 3 0.85 2机械厂
10、 5 0.85 2水厂 5 0.89 2造纸厂 5.5 0.85 2印染厂 1.5 0.85 1A 变 3 0.91 1B 变 4 0.91 1C 变 3 0.91 1D 变 3 0.91 1华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）121.2 设计要求1.2.1 编写技术说明书(1)电气主接线的设计(2)负荷计算(3)主变压器的台数和容量的确定(4)各支路最大负荷电流(5)短路电流计算结果表(6)各电压级各主要的电气设备结果表1.2.2 编写计算书(1)短路电流计算过程(2)各电压级主要的电气设备选择计算1.2.3 绘制图纸1.3 设计内容（1）确定电气主接线（2
11、）确定主变压器的台数和容量（3） 确定所用电接线（4） 确定所变压器的台数和数量（5） 确定各电压级配置（6） 确定各电压级各主要的电气设备（7 ） 确定电流互感器（CT）和电压互感器（PT）的配置121 1 0 K V 变 电 所1 1 0 K V系统 1 1 0 K V260km240kmMAsdX = 0 . 0 51 0 K V2 2 4 0 M V A18%KU1423.085cosdefXMVP待设计变电所与电力系统连接线路图华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12第二章 设计说明书2.1、电气主接线设计电气主接线是发电厂、变电所的设计主体。采用何
12、种形式的接线，与电力系统原始资料，发电厂、变电所本身的可靠性、灵活性、经济性的要求密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。因此，主接线的设计必须根据电力系统、发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确地处理好各方面的关系，合理地选择主接线方案。2.1.1 电气主接线设计的原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以技术规定、标准为准绳，结合实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。在设计的过程中，将根据国家经济
13、发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计变电所的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂的具体要求，以及设计的内容和范围。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时，在进行论证分析阶段，更应合理的统一供电可靠性与经济性的关系，以便使设计的主接线具有先进性和可行性。2.1.2 电气主接线的设计程序设计步骤和内容如下：1） 对原始资料分析：(1)工程情况，包括设计规划容量（近期、远景） ，变压器容量及台数，最大负荷利用小时数极可能的运行方式等。(2)电力系统情况，包括电力系统近期及远景发展规划（5-10 年） ，变电站在电力系统中的位置（容量
14、位置和地理位置）和作用，以及与电力系统连接方式和各级电压中性点接地方式等。(3)变压器的中性点接地方式与电压等级、单向接地短路电流、过电压水平、保护配14置等有关，直接影响系统供电的可靠性。2） 对电气主接线的基本要求：对电气主接线的基本要求，概括的应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。(1)可靠性在分析电气主接线可靠性时，要考虑变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质及类别、设备制造水平及运行经验等诸多因素。(a)电站在电力系统中的地位和作用。变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性应与系统相适应。此次设计的 110KV 变电所在 10KV 电压级有近区负荷，容量不大，此时 10KV 电压即
15、宜采用供电可靠性较高的母线接线方式，以便适应近区各类负荷对供电可靠性的要求。(b)负荷性质和类别。负荷按其重要性有类、类和类之分。(c)设备的制造水平。电气设备制造水平决定的设备质量和可靠程度直接影响着电气主接线的可靠性。(d)长期实践运行经验。(2)灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：(a)操作的方便性。电气主接线应该在满足可靠性的条件下，结线简单，操作方便，尽可能使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。(b)调度的方便性。电气主接线在正常运行时，要能根据调度要求，方便的改变运行方式，并且在发生事故时，要能尽快的切除故
16、障，使停电时间最短，影响范围最小，不致过多的影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。(c)扩建的方便性。对将来要扩建的变电站，其主接线必须具有扩建的方便性，应留有发展扩建的余地。(3)经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从以下几方面考虑：(a)节省一次投资。主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用廉价的电器或轻型电器，以便降低投资。(b)占地面积小。华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12(c)电能损耗少。在变电站中，电能损耗主要来自变压器，应
17、经济合理的选择变压器的形式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。(d)负荷情况，包括负荷的性质、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。对电力的负荷不仅应有短期负荷预测，还应有中长期负荷预测，对电力负荷预测的准确性，直接关系着变电站电气主接线设计成果的质量，一个设计应能经受当前及较长远时间（5-10年）的检验。2.1.3 主接线形式的选择1）110KV 电压等级主接线的确定方案 1：双母线接线方案 2：单母线分段方案 3：单母线分段带旁路双母线接线：供电可靠、调度灵活。当母线检修时可以不停电，母线故障时、回路短路时停电。母线侧隔离开关检修时只停本回路的电。单母线分段：母线故障或检修时，不
18、会导致全部停电。断路器检修时会造成回路停电。但接线简单、操作维修方便、设备较少、经济性好。单母线带旁路：单母线分段带有专用旁路断路器的旁路母线接线，可以减少设备、节省投资。随着高压配电装置广泛采用六氟化硫断路器及国产断路器、隔离开关的质量逐步提高，同时系统备用容量的增加、电网结构趋于合理和联系紧密、保护双重化的完善以及设备检测逐步由计划检修向状态检修过渡，为简化接线，总的趋势将逐步取消旁路设施。此次 110KV 侧采用双母线接线方式。这种接线，每一回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上，母线 1、2 都是工作母线。适用范围：110220kV 配电装置当出线回数超过 5 回时。与单母
19、线分段主接线相比，双母线具有下述优点：(1)可以轮流检修母线而不致中断供电。只需将要检修的那一段母线上的所有元件倒闸操作到另一组母线上。(2)检修任一回路隔离开关时，只停该回路，母线故障后，可迅速恢复供电。(3)调度灵活，各电源和各负荷回路可以任意分配到某一组母线上。16(4)有利于扩建和便于试验。2）10KV 电压等级主接线的确定采用单母线分段接线方式此方案可以提高供电可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常母线不间断供电，不致使重要用户停电，两段母线同时故障的几率很小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，
20、亦可用隔离开关分段，任一段母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。2.2 主变压器的选择降压变电所的变压器（或自耦变压器）额定容量和台数应以下述几点要求为依据：(1)在计及变压器过负荷能力及负荷增长进程的条件下，充分利用所安装的变压器容量；(2)使变电所的每个发展阶段，能达到投资最少计算费用最省，并且投资不集中；(3)供电可靠；(4)运行方便；(5)变电所扩建时无大改造，且不中断对用户的供电；(6)对变压器额定容量的选择，特别要重视确定计算负荷，尽量得到最准确地选择结果。变压器的容量大小、型式、规格：根据变电所主变压器选择的原则，对供有大量一、二
21、级负荷的变电所，应采用两台变压器，并且任一台变压器单独运行时变压器容量应满足总计算负荷的大约 75%的需要，因此变压器容量 S=75%(s+S 所用 )=0.75(42.266+0.4227)=42.68870.75=36.4MVA(1)相数根据所计算的容量，选用两台双绕组无 励磁调压电力变压器。华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12(2)组数与结构在 110KV 中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场所，均可优先选用自耦变压器，其损耗小，价格低，但主要潮流方向应为低高压同时向低压和中压送电，且变化不宜过大，并注意自耦变压器限制短路电流的效果较差，所
22、以选用两台双绕组变压器。2.3 短路电流的计算及负荷计算2.3.1 短路电流计算的目的和条件1）短路电流计算的目的在发电厂和变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要环节。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)选择导体和电器。(3)在设计户外高型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相同和相对地的安全距离。(4)在选择继电保护装置和运行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。(5)接地装置的设计，也需要用短路电流。2）短路电流的计算条件为使所选设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定的时期内适应电力系统发展的需要，做验算用的短路电流应按下列条件确定：(1)容量与
23、接线。按设计的最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（一般为建成后 510 年） ；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。(2)短路种类。一般按三相短路计算，或其他种类较三相短路严重时，则按最严重的情况计算。(3)计算短路点。在计算电路图中，同电位的各短路点的短路电流值均相等，但通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同而不同。在校验电器和载流导体时，必须确18定电气设备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短路电流校验值为最大。2.3.2 短路时间的计算效验热稳定的短路计算时间 tk 为急电保护动作时间 tpr 和相应短路器的全开断时间 tbr 之和，即 brpkt一般取保护装备
24、的后备保护动作时间，这是考虑到主保护有死区或拒动；而 指prt brt对短路器的分闸脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各相触头分离后的电弧完全熄灭为止的时间段。显然， 包括两个部分，即brtainbrtt式中， 为断路器的分闸时间，它是由断路器接到分闸命令起，到灭弧触头刚分离int的一段时间，此值可在相应手册中查出； 为断路器开断时电弧持续时间，它是指由第一at个灭弧触头分离瞬间起，到最后一级电弧熄灭为止的时间，对少油断路器为 0.040.06s，对 SF6 断路器压缩空气断路器约为 0.020.04s，真空断路器约为 0.015s。断路器不仅在电路中作为操作开关，而且在短路时要迅速可
25、靠的切断短路电流，作为保护电器。为此，这种断路器应能在最严重的情况下开断短路电流，故短路计算的时间 应为主保护动作时间 tpr1 和断路器固有分闸时间 tin 之和，即kt inprkt1对于无延时保护，t pr1 为主保护启动和执行机构动作时间之和，一般 0.050.06s。为方便设计，此处规定各电源在不同短路点的短路计算时间为 =4s。kt2.3.3 等效电路阻抗及短路电流的计算用于设备选择的短路电流是按照变电所最终规模：两台 40MVA 主变压器及 110kV 远景系统阻抗，考虑两台主变并列运行的方式进行计算的。计算结果如下：表一 等效电路阻抗计算结果表阻抗名称 系统 X 发电机 G变压
26、器 1TX主变 2T线路 1 LX线路 2 LX短路阻抗标幺值 0.045 0.06 0.075 0.262 0.18 0.12华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12表二 短路电流计算结果表短路类型短路点编号短路点位置短路点平均电压（kV）基准电流（KA）短路电流周期分量起始有效值短路电流冲击值（KA）短路电流最大有效值（KA）f1 110kV 母线 115 7.89 14.19 36.18 15.15三相短路f2 10Kv母线 10.5 86.36 32.82 83.68 32.822.4、设备的选择与校验2.4.1 导体和电气设备选择的一般条件正确的选择
27、设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳定的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。1）一般原则(1).应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；(2).应按当地环境条件校核；(3).应力求技术先进和经济合理；(4).选择导体时应尽量减少品种；(5).扩建工程应尽量使新老电器型号一致；(6).选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。2）短路状态热稳定和动稳定的校验1 短路热稳定校验短路电流通过电器时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值，满足热稳定的
28、条件为 ktQI220式中 短路电流产生的热效应kQ、t电气设备允许通过的热稳定电流和时间tI2 电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的呢公里。亦称动稳定，满足动稳定的条件： shesheIi,式中 、 短路冲击电流幅值及其有效值shiI、 电气设备允许通过的动稳定电流及其有效值es下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：(1)用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，故可不验算热稳定(2)采用有限电流电阻熔断器保护的设备，可不校验动稳定(3)装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定3）环境条件环境条件主要有温度、日照、风速、冰雪、湿度、污秽、海拔和地震。由
29、于设计条件有限，所以在设计中没有考虑温度因素。按照工程上的规定，普通高压电器在环境温度为四十度时，允许按照额定电流长期工作。当电器安装点的环境高于四十度时，每增加一度建议额定电流减少 1.8%；当低于四十度时，每降低一度建议额定电流增加 0.5%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。2.4.2 设备选择结合以往 110kV 变电所设计及运行情况，本次选用 110kV 及 10kV 开关开断电流采用31.5kA。并依次对设备进行了选择和校验。主要设备参数如下：主变：（双绕组无励磁调压电力变压器）型号 额定容量 （KVA） 额定高压 （KV） 额定低压 (KVA) 空载电流 (KVA) 空载损耗
30、 (KW) 负载损耗 (KV） 阻抗电压 （%）华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12SFL-40000/110 4000011022.5%12110.5 0.7 45 174 10.5110KV 侧高压断路器：高压断路器的功能是，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切断短路故障。选用 SW4-110型断路器型号 额定电压(KV) 最高工作电压 (KV) 额定电流 (A) 额定开断电流(KA) 动稳定电 流(KA)SW4-110 110 126 1250 31.5 804s 稳定电流(KA)自动重合闸无电
31、流间隔时间(s)固有分闸时间(s)合闸时间(s)断路器本体质量 (三相)(KG) 油重(KG)31.5 0.3 0.05 0.4 3360 120110KV 侧高压隔离开关：高压隔离开关的功能是，隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修，其特点是不允许带负荷操作。选用 GW4-110DW 型隔离开关热稳定电流(KA) 操动机构型号型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流峰值(KA) 2s 4s 5s 主刀闸 接地刀闸单相质量(kg)GW4-110DW 110 16000 100 31.5 CS17G、CJ2-G CS17G 255110KV 侧电流互感器：电流互感器的功能是：(1) 将
32、一次回路的大电流变为二次回路的小电流（5A 或 1A） ，使测量仪表和保护装置标准化，小型化，价格便宜和便于屏内安装；(2) 使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。22选用 LCWB4-110 型号的电流互感器二次负荷() 10%倍数 质量(kg)型号 额定电流比(A) 级次组 合 准确级次 0.5级1级3级二次负荷()倍数(倍)1s 热稳定倍数(倍数) 油质 量 总质 量0.5 2B1 2.4 30B2 2.4 20LCWB4-110(2500) 32/5.0BB3 2 2075 145 580110KV 侧电压互感器：电压互感器的功能：（1）将一次回路的
33、高电压变为二次回路的低电压，使测量仪表和保护装置标准化，小型化，并使其结构巧，价格便宜和便于屏内安装；（2）使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。选用 Jcc2-110 电压互感器额定电压 一次绕组 1 额定容量(V.A) 二次绕组 2 额定容量(V.A)型号一次绕组二次绕组辅助绕组 0.2 0.5 1 3 3P 6P最大容量(V.A)Jcc2-110 110/ 30.1/ 0.1 500 1000 200010KV 侧断路器：应采用少油高压断路器，放置在户内，型号为 SN10-10/3000-43.3型号 额定电压 (kV)额定电流(A)额定开断电流(kA
34、)额定断流容量(MVA)极限通过电流峰值(kA)热稳定电流有效值(kA)合闸时间(s)故有分闸时间(s)SN10-10SN10-10/3000-43.3 10 3000 43.3 750 130 43.3(4s)0.2 0.06型号 操作循环 机械寿命 (次) 油重 自重(无油) 配用操动机构 型号SN10-10SN10-10/3000-43.3分-180s-合分-180s-合分1050 13 190 CD10华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）1210KV 侧隔离开关：采用 GN2-10/3000 型号的隔离开关动稳定电流(KA) 热稳定电流型号 额定电压(
35、KV) 额定电流(A)有效值 峰值 2s 4s 5s 10s三相质量(kg)GN2-10/3000 10 3000 30 100 40 20 70 50 15410KV 侧电流互感器：选择 LMC-10 型 3000/5 的电流互感器二次负荷 10%倍数 1s 热稳定 动稳定准确等级二次负荷()倍数电流(KA)倍数电流(KA)倍数长度H(mm)型号 额定电 流比 级次组 合准确等级 0.5 1 3LMC-102000,3000/5,4000,5000/50.5/0.50.5 及 30.53 1.2 3 2 7561062010KV 侧电压互感器：选用型号为 JSW-10 三台单相三绕组电压互感
36、器额定电压 一次绕组 1 额定容量(V.A) 二次绕组 2 额定容量(V.A)型号一次绕组二次绕组辅助绕组 0.2 0.5 1 3 3P 6P最大容量(V.A)24JSW-10 10 0.1 0.1/3 120 200 480 960110KV 侧母线的选择：选用 LGJ-210/25 型钢芯铝绞线标称截面铝/钢(mm2)半径 (mm) 重量(kg/km) 标称截面铝/钢(mm2)外径(mm) 质量(kg/m)LGJ-210/25 19.98 789.1 LGJ-500/45 30 168810KV 侧母线的选择：选用槽形硬导体铝锰合金 LMY3570 型导线2m截面尺寸高度h(mm)宽度b(
37、mm)厚度t(mm)弯曲半径 r(mm)双槽导体截面 S( )2集肤效应系数 fk导体载 流量(A)截面系数 yW( )3cm惯性矩 yI( )4惯性半径 yr( )cm质量(kg/m)150 65 7 10 3570 1.075 5650 14.7 68 1.97 9.675高压熔断器110KV 选用 RW6-110 型型号 额定电压（KV）额定电流（A）最大开端容量（MVA）工频干耐受电压（KV）工频湿耐受电压（KV）全波冲击耐受电压（KV）质量（Kg）RW6-110 110 100 1000 280 215 460 15010KV 选用 RN2 10/0.5 型避雷器：避雷器配置原则：配
38、电装置每组母线上，一般应装设避雷器；质量型号 额定电压（KV）额定电流 （A）开断容量不小于（MVA）最大开断电流（KA）熔管数熔断器 熔管 RN210/0.5 6 0.5 1000 85 1 609 0.9华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12220KV 及以下的变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一台避雷器；以下情况中性点应装设避雷器：A： 直接接地系统中，变压器中性点分级绝缘，且装设有隔离开关时；B： 直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时；C： 不接地或经过消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压
39、器中性点。110KV，220KV 线路侧一般不装设避雷器。结果如下：所内变压器选用 S9-500/10 型变压器型号 额定容量 （KVA） 额定高压 （KV） 额定低压 (KVA) 空载电流 (KVA) 空载损耗 (KW) 负载损耗 (KV）阻抗电压（%）S9-500/10 5001022.5%0.40.4 1.4 1000 5000 4型号 组合方式 额定电压KV灭弧电压KV工频放电电压 KV预放电时间1.5-20s5KA 冲击电流下的残压幅值FCZ110 单独元件 110 126 255-290 345 332FZ10 单独元件 10 12.7 26-31 45 4526第三章 计算书3.
40、1 电力负荷的计算10KV 侧负荷统计表：计算负荷负荷名称最大负荷(MW)功率因数costan 回路数 无功(Mvar)纺织厂 4.5 0.85 0.62 2 2.79 5.29饲料厂 3.5 0.85 0.62 2 2.17 3.5氮肥厂 3 0.85 0.62 2 1.86 3机械厂 5 0.85 0.62 2 3.1 5水厂 5 0.89 0.51 2 2.55 5造纸厂 5.5 0.85 0.62 2 3.41 5.5印染厂 1.5 0.85 0.62 1 0.93 1.5A 变 3 0.91 0.46 1 1.38 3B 变 4 0.91 0.46 1 1.84 4C 变 3 0.9
41、1 0.46 1 1.38 3华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12D 变 3 0.91 0.46 1 1.38 3.3010KV 侧总计算负荷：取负荷同期率 ，则9.0tKS=Kp i/cos=0.9 )91.03.91.04.385.01.89.05.8.035.8.04( =42.266MVAS 所用 =s1%=0.4227MVA3.2、等效电路电抗的计算采用标幺制法进行参数计算，取基准容量 SB=100MVA UB=Uc系统电抗为X1=X =0.05 =0.045dBS10发电机电抗为XG= cos“efBdefBdPS06.85.24.变压器电抗为
42、 07.24101%NBKTSUX主变压器电抗为 65.4015.10%2NBKTS60km 线路电抗为 18.56.64. 221BLUX2840km 线路电抗为 12.054.04.022BLUSX3.3、等效电路短路电流的计算等效回路图 如下：华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）120.060.0750.060.0750.090.060.0450.1312f1f2110kV10kV0.06750.090.060.0450.1312f1110kVf210kV300.2175 0.0450.1312f1110kVf210kV0.0370.1312f1110k
43、Vf210kV1 当 f1发生短路时短路电路总电抗为 58.010)85.2(37.jsX因为 Xjs=0.583查发运算曲线得 KAI92.1758.*4系统额定电流为华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12KAUSIN89.715308.2计算短路电流有名值 KAIN15.89.7219. 357.4.8.42“ 在高压电路发生三相短路时，一般可取 IIimsh 57.219.45.12.362 当 f2发生短路时短路电路总阻抗为 64.210)1085.2()3.07.(jsX因为 364.2jsX查发运算曲线得 KAI38.0.*42系统额定电流为 U
44、SIN36.85.1038.2计算短路电流有名值： KAIIN82.36.8.03. 42“ 在高压电路发生三相短路时，一般可取 IIimsh 89.4.325.1.232式中 稳 态 短 路 电 流 有 效 值的 短 路 周 期 有 效 值短 路 后 周 期 分 量 有 效 值， 即 第 一 周 期 短 路 电 流短 路 次 暂 态 电 流 有 效 值42“Is3.4、设备的选择及校验3.4.1 高压断路器110KV 侧：(1)断路器的种类和形式的选择采用选用 SW4-110型少油断路器 其主要参数：型号 额定电压(KV) 最高工作电压 (KV) 额定电流 (A) 额定开断电流(KA) 动稳
45、定电 流(KA)SW4-110 110 126 1250 31.5 804s 稳定电流(KA)自动重合闸无电流间隔时间(s)固有分闸时间(s)合闸时间(s)断路器本体质量 (三相)(KG) 油重(KG)31.5 0.3 0.05 0.4 3360 120(2)额定电压额定电流的选择 KVUVNSN10126AI 4.235.0.maxmax1IN(3)开断电流的选择 KAIINbv 9.45.3(4)短路关合电流的选择 iKAImshNc 18.36801(5)短路热稳定和动稳定校验(a)热稳定校验华 北 电 力 大 学 成 人 教 育 毕 业 设 计 （ 论 文 ）12周 期 分 量 热 效
46、 应 KAI KAIXIQtt tk5.3196.1320414222满 足 条 件因为所选 ，因此不需要计算非周期分量热效应，以下同。stk1(b)动稳定校验 shemsiKAi801.36满足要求10KV 侧：(1)断路器的种类和形式的选择采用型号为 SN10-10/3000-43.3 少油断路器，其主要参数为：(2)额定电压与额定电流的选择 KAUSIIKAVNN4.21035.0.1maxmax(3)开断电流的选择型号 额定电压 (kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)额定断流容量(MVA)极限通过电流峰值(kA)热稳定电流有效值(kA)合闸时间(s)故有分闸时间(s)SN10-10
47、SN10-10/3000-43.3 10 3000 43.3 750 130 43.3(4s)0.2 0.06型号 操作循环 机械寿命 (次) 油重 自重(无油) 配用操动机构 型号SN10-10SN10-10/3000-43.3分-180s-合分-180s-合分1050 13 190 CD1034IKAINbv3.482(4)短路关合电流的选择 shNcmshii13068.(5)短路热稳定和动稳定校验(a)热稳定校验 KAIIXQt tk 82.312044222由所选断路器规模及参数知It=43.3KA满足要求(b)动稳定校验 shemsiKAi13068.满足要求3.4.2 隔离开关110KV 侧：(1)额定电压与额定电流的选择(a)额定电压的选择 KVUNS10(b)额定电流的选择 AsIN4.21035.0.maxmaxI
