kV变电站电气部分设计闫方贞

1、110kV变电站电气部分设计第一篇：毕业设计说明书第一章变电站总体分析第一节变电站的基本知识一. 变电站的定义变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，是 进行电压变换以及电能接受和分配的场所。二. 变电站的分类1、根据变电站的性质可分为升压和降压变电站1）升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于大功率和 远距离输送。2）降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理，以便电气设备的使用。2、 变电所根据变电站在系统中的地位，可分为枢纽变电站、区域变电站和 用户变电站1）枢纽变电所。位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的 几个部分，汇集多个电源，电压为 3305

2、00K V的变电所，称为枢纽变电所。全 所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。2）中间变电所。高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集 23个电源，电压为220330KV同时又 降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所 停电后，将引起区域电网解列。3）地区变电所。高压侧一般为 110220KV向地区用户供电为主的变 电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中供电停 电。损耗（KW型号额定容量（KW连接组标号高压低压短路空载短路电压（%空载电流=51KVA。经查设备手册，选每台站用变压器容量为 80KVA。三.

3、 站用变型式的选择考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化 过渡的目标，可选用干式变压器。站用变压器 型号及参数如表2-2 表2-2 10kv 级三相双绕组站用变技术参数表额定电压（KV损耗（W型号额定容量（KW连接组标号高压低压八，-+4、 空载负载阻抗电压（%空载电流S9-80/1080YynO10.50.4240125041.8第三章电气主接线设计第一节电气主接线的基本知识电气主接线是发电厂和变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的 主要环节。主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相 电容器、避雷器等电气设备依一定的次序相连接的接受和分

4、配电能的电路。而 用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列，详细地表示电气 设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路 图。主接线可分为有母线接线和无母线接线两类。有母线接线分为单母线接线 和双母线接线；无母线接线分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。主接线的选择直接影响到电力系统运行的可靠性，灵活性，并对电器选 择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关 系。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各方面的因素，经过技 术、经济比较后方可确定。第二节电气主接线的基本要求现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完

5、成 整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电 厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因 此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。1. 运行的可靠 断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电 时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。2.具有一定的灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目 的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最 短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。3.操作应尽可能简单、方便 主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使

6、操作步骤简单，便于运行人员掌握。 复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但 接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或 造成不必要的停电。4. 经济上合理 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用 小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。5. 应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要 考虑到具有扩建的可能性。第三节 主接线设计电气主接线的设计，应根据变电站在电力系统中得地位，负荷性质，出线 回路数，设备特点，周围环境及变电站得规划容量等条件和具体情况，并满足 供电可靠

7、性，运行灵活，操作方便，节约投资和便于扩建等要求。具体如下 :1变电站的高压侧接线，根据技术设计规程应尽量采用断路器较少或不用 断路器的接线方式。2 在10kV配电装置中，当线路在 6回及以上时，根据规程一般采用单母 线分段接线方式。一. 110K V电气主接线设计1. 方案选择方案I:单母线接线 见图3.1 )方案U:单母线分段接线 见图3.2 )综合考虑经济性，可靠性，灵活性的基础上,110kv母线采用可靠性和灵方案川：双母线接线 见图3.3 )图3.3双母线接线2.方案比较见表3-1表3-1 110kv电气主接线方案选择比较表方案 工程单母线接线V方案I)单母线分段接线V方案n)双母线接

8、线V方案川)优点接线简单、清晰，操作方便接线简单、清晰，操作方便；可靠性、灵活性较咼供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于实验缺点可靠性、灵活性差任一断路器检修，该回路必须停止工作倒闸操作复杂，易误操作设备多、配电装置复杂投资和占地面大，造价高活性较高，经济较合理的单母线分段接线图3.1单母线接线图3.2单母线分段接线二.10kV电气主接线设计610kV配电装置出线回路数目为 6回及以上时，可采用单母线接线，单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较 大，要求可靠性和灵活性很高的场合。本所 10KV 出线共 15 回线路无穿越功 率，综合考虑宜采用单母线分段接线。三.

9、站用电主接线设计一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接 线和单母线接线两种方案，因两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵 活性较高的单母线分段接线。第四章 无功功率补偿第一节 无功功率补偿的必要性在工民用电设备中，有大量设备工作需要够过向系统吸收感性的无功功率 来建立交变磁场，这使系统输送的电能容量中无功率的成分增加，功率因数降 低，对系统会造成如下影响：（1）使变配电设备的容量增加；（2）使供配电系统的损耗增加；（3）使电压损失增加；（ 4） 使发电机的效率降低。由于无功功率对供电系统有着如上诸多不利的影响，因此必须提高功率因 数，降低无功功率的输送量，提高系统

10、及用户供电质量，保证经济、合理地供 电的需要。第二节 无功功率补偿的方法要使供配电系统的功率因数提高，一般从两个方面采取措施： 一是提高用电设备的自然功率因数，自然功率因数是指不采用任何补偿装 置式的功率因数。这种方法只能通过选择功率因数高的电气设备来做到，但不 能达到完全补偿。二是采取人工补偿的方法使总功率因数得以提高，有两种方法，一是采用 同步电动机替代异步电动机工作，由于投资和损耗较大，又不便于维护、检 修，供配电系统中很少采用。二是采用并联电容器补偿。采用并联电容器补偿时目前供配电系统中普遍采用的一种补偿方法，也叫 移相电容器静止无功补偿。它具有有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减

11、方便、个别电容器损坏不影响整体使用等特点，所以本设计采用并联电容器补 偿。无功功率补偿计算过程见无功功率补偿计算书第五章 短路电流计算第一节 短路的危害和种类短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低 和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的 稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和 运行中，都必须对短路电流进行计算。三相交流系统的短路种类主要有三相短路，两相短路，单相短路和两相接 地短路。三相短路指供配电系统三相导体间的短路；两相短路指三相供配电系 统中任意两相导体间的短路；单相短路指供配电系统中任一相经大地与中性

12、点 或与中线发生的短路。上述短路中，三相短路属于对称短路，其他短路属于不 对称短路。在电力系统中，发生单相短路的可能性最大，发生三相短路的可能 性最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算 的重点是三相短路电流计算。第二节 短路电流计算目的计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电气设备，避免在短路电流作 用下损坏电气设备，如果短路电流太大，必须采用限流措施，以及进行继电保 护装置的整定计算。i shI shIK S =IKZK 3UBSB3UB51)52)1 sh T51|K53)S=SBI；54)第三节短路电流计算点的确定为达到上述目的，需计算出下列各短路参数：Ik-

13、三相短路电流周期分量有效值，用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定开断电流。应采用 电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的三相短路电流周期分量有效值来计算保护装置的整定值。三相短路冲击电流，用来校验电气设备和母线的动稳定。三相短路稳态有效值，用来校验电气设备和母线的热稳定。次暂态三相短路容量，用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据采用标幺制计算时，其计算公式为:通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点 是三相短路电流计算。按三相短路进行短路电流计算，可能发生最大短路电流 的短路电流计算点有3个，即110KV

14、母线短路K1点），10KV母线短路K2 点），0.4KV母线短路K3）。短路电流计算点如图5.1所示图5.1系统短路等效电路图第四节 短路计算的方法和步骤在本设计中将系统看成无穷大容量，采用标幺值法进行短路电流计算。其步骤如下1、绘制计算电路图。将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出 来，并将各元件依次编号。2、确定短路计算点。短路计算点的选择要使需要进行短路校验的电气元 件有最大可能的短路电流通过。3、 按所选择的短路计算点绘制出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。4、 将等效电路化简，求出其等效总阻抗，计算短路电流和短路容量。第六章主要电气设备选择与校验原则第一节电气设备选择原则

15、电气设备的选择是发电厂和变电站电气设计的主要内容之一。正确的选择 电气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 电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理， 安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时 应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两 个原则：1.按正常工作状态选择；2.按短路状态校验。一. 按正常工作状态选择电气设备： Uew I max。计算回路的I max应该考虑回路中各种运行方式下的在持续 工作电流：变压器回路考虑在电压降低 5 %时出力保持不变，所以 Imax= 1.05 I

16、n。母联断路器回路一般可取变压器回路总的 Imax；出线回路应该考虑出线最大 负荷情况下的 I max。二按短路状态校验： Qd2). 动稳定校验：所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流 的电动力效应而造成变形或损坏：i sh三idw第二节 高压断路器的选择高压断路器是主系统的重要设备之一。它的主要功能是：正常运行时，用 它来倒换运行方式，把设备和线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设 备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起 保护作用。一选择断路器时应满足以下基本要求：1.在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电 流，也应该具有

17、足够的热稳定性和动稳定性。2.在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。3.应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。4.应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量 轻、安装维护方便。二断路器种类选择考虑到可靠性和经济性，方便运行维护且由于 SF6 断路器已成为高压和超 高压唯一有发展前途的断路器。故在 110KV侧和35KV侧采用六氟化硫断路器， 其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使 用可靠，不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无 污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须 的操作功小，动作快，燃弧时间短

18、、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙 介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因 而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以10KV侧采用真空断路器。三.断路器型式选择按额定电压、额定电流选择；按开断电流选择、短路热稳定校验、短路动稳定校验第三节隔离开关的选择隔离开关也是发电厂和变电站中常用的开关电器，它需与断路器配套使用。因其无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流及短路电流。隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流情况下，分、合电路。其主 要功用为：1.隔离电压：在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设与电源电压隔 离，以确保检修的安全。2.倒闸操作：投入备用

19、母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合短路器，协同操作来完成3.分、合小电流：因隔离开关具有一定的分、合小电流和电容电流的能力，故一般可用来进行以下操作：分、合避雷器、电压互感器和空载母线； 分、合励磁电流不超过 2A的空载变压器；关合电容电流不超过5A的空载线路。隔离开关与短路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动稳定、热稳 定校验的工程相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行 开断电流的校验。第四节互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器将高电压、大电流按比例变成低电压100、100/ 3 ）和小 电流5、

20、1A),其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表与继电保护等。为了确保工作人员在接触测量仪表和继电器时的安全，互感器的每一个二 次绕组必须有一可靠的接地，以防绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高电 压。互感器包括电流互感器和电压互感器两大类，主要是电磁式的。一电流互感器的选择1.根据电流互感器装置处电压等级确定额定电压2.根据Ie=|gma/ 110%|定CT一次额定电压3.根据互感器CT用途，确定其级次组别及接线方式4.110kV线路侧设置差动、过电流、测量三组 CT,接成三相星形10kV主变出口设置差动、计量、测量及电流保护三组 CT,接成三相星 形10kV负荷出线处设置计量、测量及电流保护

21、二组 CT,接成二相星形5、选定型号，根据短路情况校验热稳定及动稳定二电压互感器的选择1 .按技术条件选择 正常工作条件：一次回路电压，一次回路电流，二次负荷，准确度等级， 机械负荷；承受过电压能力：绝缘水平，泄露比距。2. 环境条件 环境温度，最大风速，相对湿度，海拔高度，地震烈度。3.型式选择1) .620kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜中或在布 置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压是，一般采用 三相三柱式电压互感器。2) .35110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。4.电压互感器与电网并联，当系统发生短路时，电压互感器本身不遭受短 路电

22、流作用，因此不校验热稳定和动稳定。第五节母线的选择一. 母线的选择原则1)选择母线的材料，结构和排列方式。110kV母线一般采用软导体型式; 35KV及以下母线应选硬导体为宜。2)选择母线截面的大小。可按经济电流密度选择或按导体长期发热允许电 流选择。按经济电流密度选择：I2S c (6 1)Jec式中I C-正常工作时的最大持续工作电流，A。按导体长期发热允许电流选择导体所在电路中最大持续工作电流应不大于导体长期发热的允许电流，即IgmaW KI P6 2)式中：I gmax 相应于导体允许温度和基准环境条件下导体所在回路中最大长期持续工作电流，A;IP在额定环境温度 飞二，25C时导体允许

23、电流，AK Q综合修正系数，裸导体的值与海拔和环境温度有关。二. 检验母线短路时的热稳定和动稳定对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕；对于重 要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频 率。1、电晕电压校验对于110220kV裸母线，可按晴天不发生全面电晕条件进行校验，即裸母 线的临界电压应大于最高工作电压UJ -Ugmax6 3)0 301 aUu=84kmr er(1+)lg6 4)V舎 rSmin6 5)式中：k 三相导线等边三角布置时为1,水平布置时为0.96 ;-导线表面粗糙系数，取 0.95 ;:空气相对密度，取0.892 ；:-

24、-相间距离，cm；r -导体半径为，cm；Ug max 安装处的电网工作电压2 、热稳定校验按正常电流选出导体截面后，还应按热稳定进行核验。与导体最高允许加 热温度所对应的截面为最小允许截面。式中：C 热稳定系数 与导体材料、结构及最高允许温度、长期工 作额定温度有关)Qk 短路电流的热效应，KAS,2S m in -满足热稳定的最小截面，mm3、动稳定校验动稳定应满足：二-:max66)式中：二-线材料的允许应力:二max -母线材料的所受的最大应力第七章 配电装置及电气总平面布置设计第一节配电装置的选择配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是根据主接线的连接方 式，由开关电器、保护和测

25、量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接 受和分配电能的装置。按电器装设地点不同，可分为屋内和屋外；按组装方式，又可分为装配式 和成套式。C一 . 各种配电装置的特点1、屋内式配电装置的特点：1）占地面积小2）室内进行，不受气候影响3）污秽空气影响小4）房屋建筑投资较大2、屋外式配电装置的特点：1）土建工作量和费用小，建设周期短2）扩建方便3）相邻设备之间距离大，便于带电作业4）占地面积大5）受外界环境影响，须加强绝缘6）不良气候对设备维修和操作有影响3、成套配电装置的特点是：1）电器布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小， 结构紧凑2）电器元件已在工厂组装成一体，大大减少

26、现成安装工作量，有利于缩 短建设周期，也便于扩建和搬迁3）运行可靠性高，维护方便4）耗用钢材较多，造价较高二. 配电装置的型式选择配电装置的型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制 宜，节约用地，逼供结合运行及检修要求，通过技术经济比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电所中， 35KV 及以下的配电装置宜采 用屋内式；110KV及以上多为屋外式。当在污秽地区或市区建 110KV屋内和屋 外配电装置的造价相近时，宜采用屋内型。屋外配电装置的型式除与主接线有关，还与场地位置、面积、地质、地形 条件及总体布置有关，并受材料供应、施工、运行和检修要求等因素的影响和 限制。普通中型配电

27、装置国内采用较多，施工、检修和运行都比较方便，抗震能 力较好，造价比较低。缺点是占地面积较大。高型配电装置的最大优点是占地面积少，一般比普通中型节约用地50%左右。但耗用钢材多，检修运行不及中型方便。一般在下列情况下宜采用高型：1）在高产农田或地少人多的地区2）地形条件限制所外道路应利用已有道路或现成道路。（2当路基宽度小于 5.5m 时且道路亮端不能通过时，适当位置设置错车 道。（3所外道路宜采用中级路面，根据施工条件可采用次高级路面。63、主控室的设置1）主控楼的位置在便于运行人员相互联系，便于巡视检查和观察屋外 设备和减少电缆长度，避开噪音影响地段，在可布置的主配电装置一侧，配电 装置之

28、间结合前面设施进行布置。2）主控制室益有较好的朝向 , 炎热地区宜面向夏季盛行风向 , 避免日晒。4、端子箱、配电箱电缆沟的位置：电缆沟应位于各条母线下方，然后通向主控室，端子箱位于电缆沟旁。5、所区大门的设置 1）所区应设置实体围墙，围墙高度为 2.2 2.5m。 单支避雷针在地面上的保护半径应按下式计算：r=1.5h (8 1式中 r- 保护半径， m(2单支避雷针在被保护物高度hx水平上的保护半径应接下式计算：当 hx h/2 时，rx=(h-h x p=hap2式中r x-避雷针在hx水平面上的保护半径，mha-避雷针的有效高度，m当 hxv h/2 时，rx=(1.5h-2h x p

29、(83(3两支等高避雷针保护范围确定方法：两针外侧的保护范围应按单支避雷针的计算方法确定，两针间的保护范围 应按下式计算：ho=h-D/7p(8 4式中ho-两针间保护范围上部边缘最低点的高度，mD-两支避雷针间的距离，m两针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度按下式计算：bx=1.5(h o-h x(8 5式中bx-保护范围的一侧最小宽度，m当 D=7hP 时，bx=0。求得bx后，即可确定两针间的保护范围。(4三支等高避雷针所形成的外侧保护范围，分别按两支等高避雷针的计 算方法确定；如在三针内侧各相邻避雷针间保护范围的一侧最小宽度bx 0时，则全部面积即受到保护。四支以上等高避雷针所形成的

30、四角形或多角形， 可先将其分成两个或几个三角形，然后分别按三支等高避雷针的方法计算确定 保护范围。二.防雷电波设计和设备的选择1.装设点的选择根据电力设备过电压保护设计技术规程的要求，变电站的每组母线 上，都应安装避雷器，作为防止高压雷电波沿架空线路、设备侵入变电站的最 主要措施。据变电站设备要求及主接线形式应在下列点装设避雷器：110KV35KV 10KV母线各段母线上，主变中性点接地处。2.避雷器的选择应尽量按以下三个方面选择：(1按额定电压选择：避雷器的额定电压必须大于或等于安装处的电网额定电压(2按工作环境温度选择：选择工作环境温度在 -40 C至+40C之间，适用 高寒、高温工作环境

31、设备。(3应首先采用高新技术产品，并有一定可靠运行记录的新产品。选用通 流能力强，工频续流小，放电时间短，稳定性高，残压低的避雷器。3.避雷器的选择随着金属氧化物避雷器的不断推广，我国绝大多数变电站已逐步用金属 氧化物避雷器来替换掉原来的阀型避雷器，但也有不少变电站仍采用阀型避雷 器。金属氧化物避雷器除了有较理想的非线性伏安特性外，还有不少优点。一 是无间隙。在工作电压下，金属氧化物避雷器实际上相当一绝缘体，因而工作 电压不会使氧化锌阀片烧坏，同时，因无间隙，故大大改善了陡波下的响应特 性。二是无续流，故只要吸收过电压能量即可，这样，对金属氧化物避雷器的 热容量的要求比阀型避雷器低得多。三是电

32、气设备所受过电压可以降低。虽然 10kA雷电流下的残压值两种避雷器相同，但阀型避雷器只在串联间隙放电后才 可将电流泄放，而金属氧化物避雷器在整个过电压过程中都有电流流过，因此 降低了作用在变电站电气设备上的过电压。四是通流容量大，可以用来限制内 部过电压。其次，金属氧化物避雷器体积小，重量轻，结构简单，运行维护方 便，使用寿命也长，所以本设计中采用金属氧化物避雷器 选用避雷器型号、参数及数量如表 8-1 表8-1 避雷器型号、参数及数量表技术参数型号U (kV残压(kV安装地点数量 组)Y10W5-100/260W100260110KV进线2HY5WZ-17/45174510KV母线2HY5W

33、-73/17673176主变中性点2第二篇：毕业设计计算书第九章负荷计算书.负荷计算1.需要系数法计算2.主要计算公式有：nn有功功率：Pc二K中V Pci无功功率：Qc二KgV QciI 二I m视在功率：Sc二.PQ；计算电流：I c = Sc 3.负荷计算表如表9-1、 J 3U9-2表9-1 110kv 侧负荷计算表电压等级线路名 称最大负荷/KWcos日tan BPc/MwQc/MvarSc/MvaIc/A铁钢线20.800.7521.52.513.1铁区线20.800.7521.52.513.1110kv备用线100.800.75107.512.565.6总计1410.5有功同时系

34、数0.85无功同时系数0.85110KV的总计算负荷11.98.92514.8778.0表9-2 10kv 侧负荷计算表电压等级负荷名称最大 负荷COS日ta n日Pc/MWQc/MvarSc/MVAIc/A露天矿一露天矿二20.720.9621.922.77160矿井甲一矿井甲二30.780.832.43.84221.8矿井乙一矿井乙二30.780.832.43.84221.8选矿厂一选矿厂二40.750.8843.525.33307.7水源地一水源地二20.720.9621.922.77160火药库0.150.750.880.150.1320.2011.5生活区1.50.80.751.51

35、.1251.88108.3农业用电20.780.821.62.56147.9备用一10.780.810.81.2873.910KV备用二10.780.810.81.2873.9总计19.6516.617有功同时系数0.85无功同时系数0.8510KV侧的总计算负荷16.714.12421.871263.加上线路损耗后的负荷计算结果1. 110K V的总计算负荷Pc = 11.9*1+5% ) =12.495MW Qc = 8.925*=15.614MVA Ic = 82.0A2. 10K V的总计算负荷Pc = 16.7*1+5% ) =17.535MW Qc =14.124*1+5% ) =

36、14.83MvarSc = 21.87*1+5% ) =22.96MVA Ic =1326A3. 110Kv母线上的总计算负荷Pc = 30.03MW Qc = 24.201Mvar Sc = 38.78MVA Ic = 203.5A第十章无功功率补偿计算书为使10Kv负荷受电端的功率因数提高到0.9以上, 采用低压侧母线上的集中补偿计算10KV侧的总计算负荷Pc =17.535 MW、Qc =14.83 Mvar、Sc = 22.96 MVA补偿前变压器10K V侧功率因数按下式计算：COSav = = f&巳 = 10 1)SavJ(aPc)2+(BQc)2hJQc)2丫aFC 丿式中，a

37、为有功负荷系数 一般取0.7-0.75)；1为无功负荷系数 0.7x17535 丿补偿后变压器10K V侧无功率因数要达到：COSE =0.93 tanr2 4无功补偿量：Qcc 二 Pav (taZ -tan=2)=0.70 x 17535 x (0.92-0.4=6383 kvar需装设的电容器个数为：N N =Qcc =6387kvar =53=53Qr 120k var考虑到三相均衡分配，应装设 54个，每相18个，此时并联电容器的实际值为54x120=6480 kvar，补偿后实际平均功率因数为：COS ;:avPavSavPav.Pav ( Pav tan ；v1 -QCC)20.

38、7 17535-0.96此值满足要求2 . 20.7 17535亠0.7 17535 0.737 -64801）选基准：SB =100MVAU B = U av个基准电压分别为第十一章短路电流计算书.系统接线图如图11.1二.短路电流计算1.最小运行方式UB1=115KV, UB2=10.5KV, UB3=0.4KVK3图11.1系统短路接线图2）由系统接线图画出系统等值电抗图如图11.2K3X10A/VWX2X3X6 */vwvyvwvT1T4X4X7vvwv1i/WWT2T5K1K2系统最小运行方式等值电抗图图 11.2=0.075线路一阻抗:3）计算短路电抗值系统S阻抗：=1.1 冬=0

39、.008UB1X2*10.083= 12.05KAK2X1O O AAAAAAAA额定电压：ue=iiokv(2额定电流：le110kV母线最大长期工作电流Igmax(3查电气设备手册选择断路器型号及参数如表12-1表12-1 110kv进线及母线分段断路器型号及参数表技术参数型号数量额定电流IA)额定开断电流 4秒热稳定电流(kALW25-110/100031000256325(4校验：ue=110kv=uI=1000A204A 额定开断电流校验：110kV母线三相稳态短路电流I k =6.09 KALW25-110/1000断路器的额定开断电流=25KA 符合要求。 动稳定校验：110kV

40、母线短路三相冲击电流jsh=15.52(kALW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf=63(kAjshLW25-110/1000 断路器的4秒热稳定电流：lt=25(kA2 2 2gmaxS1 gmax111=25 X 4=2500(kASlk2t eplt2t符合热稳定要求温度校验：LW25-110/1000断路器允许使用环境温度：-40 C40 C本变电站地区气温：-22 C40C,符合要求。通过以上校验可知，110kV侧所选LW25-110/1000断路器完全符合要求110kv出线侧段断路器的选择1)额定电压：ue=110kv2)额定电流：按110KV出线最大负荷考虑S162

41、2 -61.0KA,3UN 3 1103)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表12-2表12-2110kv出线侧断路器型号及参数表技术参数旁百宀【伞匚rh型号数量额定电流IA)额定开断电流 4秒热稳定电流(kALW25-110/100061000256325Igma=61A 额定开断电流校验：110kV母线三相稳态短路电流I k =6.09KALW25-110/1000断路器的额定开断电流=25KA 符合要求。 动稳定校验：110kV母线短路三相冲击电流：前=15.52(kALW25-110/1250断路器的动稳定电流lgf=25(kAi sh LW6-35/1250断路器的4秒热稳定电流：

42、lt=25(kA lt2t=252X 4=2500(kA2SIk2t epIt2t符合热稳定要求温度校验：LW25-110/1250断路器允许使用环境温度：-40 C40 C 本变电站地区气温：-22 C40C,所以符合要求。通过以上校验可知，主变110kV出现侧断路器的选择完全符合要求三.10kV进线及母线分段断路器的选择10kv母线最大长期工作电流Igmax3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表12-3表12-3 10kV进线及母线分段断路器型号及参数如表技术参数型号数量额定电流IA)额定开断电流4秒热稳定电流(kAZW12-10/20003200031.58031.5Igmax=13

43、29A 额定开断电流校验：10kV母线三相稳态短路电流Ik=12.7KAZW12-10/2000断路器的额定开断电流=31.5KA符合要求。= 116A动稳定校验：10kV母线短路三相冲击电流：i sh =32.39(kAZW12-10/2000断路器的动稳定电流I gf=80kAi sh ZW12-10/2000断路器的4秒热稳定电流：lt=31.5(kAIt2t=31.5 2X 4=3969(kA2SIk2tepIt2t符合热稳定要求 温度校验：ZW12-10/2000断路器允许使用环境温度：-40 C40 C 本变电站地区气温：-22 C40C,所以符合要求。通过以上校验可知，10kV进

44、线及母线分段断路器选择符合要求四.10kV出线侧断路器的选择1)额定电压：Ue=10kV2)额定电流：按10KV出线最大负荷考虑3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表12-4表12-4 10kV 出线侧断路器型号及参数如表技术参数斎齐芈伞匚rh型号数量额定电流IA)额定开断电流 4秒热稳定电流(kAZW1-10/1000171000164016lgma=116AgmaxS 2000 额定开断电流校验：10k V母线三相稳态短路电流lk =12.7 KA ZW1-10/1000断路器的额定开断电流=16KA 符合要求。 动稳定校验：10kV母线短路三相冲击电流：前=32.39(kA ZW1-

45、10/1000断路器的动稳定电流I gf=40(kA jsh ZW1-10/1000断路器的4秒热稳定电流：It=16(kAlt2t=162x 4=1024(kA2Slk2tep额定电压：H=110kV(2额定电流：I e110kv母线最大长期工作电流I gmaxI=旦lgmax -，3UN= 204(3预选GW5-110/1250型隔离开关如表12-5表12-5 110kV进线及母线分段隔离开关型号及参数技术参数型号数量动稳定电流(kA4秒热稳定电流(kAGW5-110/125068031.5(4校验：ue=iiokv=ul=1250A204A 额定开断电流校验：110kV母线三相稳态短路电

46、流I k =6.09 KAGW5-110/1250隔离开关的额定开断电流=31.5KA符合要求。 动稳定校验：110kV母线短路三相冲击电流jsh=15.52(kAGW5-110/1250隔离开关的动稳定电流I gf=80(kAjshGW5-110/1250隔离开关的4秒热稳定电流：lt=31.5(kAI t2t=31.5 2X 4=3969(kA2SIk2t epIt2t符合热稳定要求温度校验：GW5-110/1250隔离开关允许使用环境温度：-40 C40C本变电站地区气温：-22 C40C,符合要求。校验可知，110k V进线侧及母线分段所选 GW5-110/1250隔离开关完全符合要求

47、110kv出线侧隔离开关的选择1)额定电压：ue=iiokv2)额定电流：按100K V出线最大负荷考虑,S 11622 cI gmax610KA3UN 3 1104秒热稳定电流(kAGW5-110/1250128031.561A 额定开断电流校验：110kV母线三相稳态短路电流I k =6.09 KAGW5-110/1250隔离开关的额定开断电流=31.5KA符合要求。 动稳定校验：110kV母线短路三相冲击电流jsh=15.52(kAGW5-110/1250隔离开关的动稳定电流I gf=80(kAi sh GW5-110/1250隔离开关的4秒热稳定电流：lt=31.5(kA2 2 2I

48、t t=31.5 X 4=3969(kA SIk2teplt2t符合热稳定要求 温度校验：GW5-110/1250隔离开关允许使用环境温度：-40 C40 C本变电站地区气温：-22 C40C,符合要求。通过以上校验可知，110kV出线侧及母线分段所选 GW5-110/1250隔离开 关完全符合要求。三.10kV进线及母线分段隔离开关的选择1)额定电压：ue=i0kv10kv母线最大长期工作电流Igmax,S 23019 “CCA1 gmax1329A3UN10(3根据有关资料选择隔离开关如表12-7表12-7 10kV 进线及母线分段隔离开关型号及参数技术参数型号数量动稳定电流(kA4秒热稳

49、定电流(kAGW4-10/200068040Igmax=1329A 额定开断电流校验：10kV母线三相稳态短路电流Ik=12.7KAGW4-10/2000隔离开关的额定开断电流=40KA 符合要求。 动稳定校验：10kV母线短路三相冲击电流：i sh =32.3979(kAGW4-10/2000隔离开关的动稳定电流lgf=80(kAishGW4-10/2000隔离开关的4秒热稳定电流：I t=20(kAIt2t=402x 4=6400(kA2Slk2teplt2t符合热稳定要求温度校验：GW4-10/2000隔离开关允许使用环境温度：-40 C40 C本变电站地区气温：-22 C40r，所以符

50、合要求。通过以上校验可知，10kV进线及母线分段隔离开关的选择符合要求四.10kV出线侧断路器两侧隔离开关的选择1)额定电压：Ue=10kV2)额定电流：按10K V出线最大负荷考虑4秒热稳定电流(kAGW9-10/1250344020lgmaF116A 额定开断电流校验：10kV母线三相稳态短路电流I k =12.7 KAg max204110%1.1= 185AGW9-10/1250隔离开关的额定开断电流=20KA符合要求。 动稳定校验：10kV母线短路三相冲击电流：jsh=32.39(kAGW9-10/1250隔离开关的动稳定电流I gf=40(kAjshGW9-10/1250隔离开关的

51、4秒热稳定电流：lt=20(kA lt2t=202x 4=1600(kA2Slk2t eplt2t符合热稳定要求 温度校验：GW9-10/1250隔离开关允许使用环境温度：-40 C40 C本变电站地区气温：-22 C40C,所以符合要求。通过以上校验可知，10kV出线侧断路器两侧隔离开关的选择完全符合要求第三节电流互感器选择的选择一.主变110KV侧电流互感器选择1) Ue=Ug=110kV2) lgma=110%le3)预选：LB7-110 ,技术参数如表12-9I sh“lyKdg max1329110%1.1= 1208A表12-9主变110KV侧电流互感器技术参数技术参数型号电流比级

52、次组合KdKtLB7-110400/50.2/10P15/10P2013570/1sI ie=400A; K=70; t=1s(IieKt2t=(0.4 X 702X 1=784(kA2S2 2lk t ept符合要求动稳定校验：K d=135; Iie=400A jsh=15.52(kA、2l1eKd2 0.4 135=76.37 (kA符合要求通过以上校验可知，选择LB7-110型电流互感器符合要求。二.主变10KV侧总电流互感器选择1) Ue=Ug=10kV2) lgma=110%le3）预选:LFZ6-10 ,技术参数如表12-10表12-10 主变10KV侧电流互感器技术参数技术参数

53、型号电流比级次组合KdKtLFZ6-101500/50.2/10P15/10P2011043.1/1s选取 WVB110-20H户夕卜；额定变比：；11詈詈：1000.2级：150VA 0.5 级：150VA3P 级：100VA0.2I ie=1500A Kt=43.1 ; t=1s(I ieKt2t=(1.5 X43.12X 1=4179(kA2S2 2lk tep t符合要求 动稳定校验：K d =110; I ie=1.5A; jsh=32.39(kA,2I1eK 2 1.5 110 = 233(kAI sh符合要求通过以上校验可知，选择LFZ6-10型电流互感器符合要求。第四节电压互感

54、器的选择110k V侧电压互感器的选择:10kV侧PT选择:选取JDZX-10 户外额定变比：；10 ：10 ：罟级：100VA 3P 级：100VA 6P 级：100VA第五节母线的选择110KV母线选择（硬母线1、按经济电流密度选择导线载面 S年最大负荷利用小时数为5000h以上时，经济电流密度jec=0.90 A/mm2204Jec0.902= 226.7 mm所以预选LMY-50 6型硬母线，平放2、校验：热稳定校验:S 选- Smin滋汎卡仏09 103罟=136饰S选=50X 6mm2Smin=136mm2满足热稳定要求动稳定校验:(T cW (T al、3ish2l 10.3 1

55、5.52 103 21.1 10J0.3= 152.97 NFd伍伍. .97 * = 16.82 Nm1010= 1153 mm2W 二堂丿対 .006 =2.5 106小16.82=6.72MPaW 2.5 10二 C爲=70MPa满足动稳定要求通过以上校验 LMY 50 X 6 平放，符合要求。二.10kV侧母线选择 硬母线)1、按经济电流密度选择导线载面 S年最大负荷利用小时数为3000h-5000h时，经济电流密度jec=1.15 A/mm2Ic 1326 S 二Jec1.15所以预选LMY-12018型硬母线，平放2、校验:热稳定校验:73ish2l 073U32.39X103FC

56、 =2 1.1 10J0.3= 666.3 NM Q10666.3 1.1 =73.29 Nm10满足动稳定要求122 .01 =2.4 10373 29刃+a= 70MPa通过以上校验LMY 120X 10平放，符合要求按载流量选择母线Smin=lk*=12.7 103 詈=284.6 mm222S 选=120X 10mnSin=284.6mm满足热稳定要求动稳定校验：(T cW (T al附录I负荷统计表10kv侧负荷统计表电压等级负荷名称最大负荷COS日ta nTPc/MwQc/MvarSc/MvaIc/A露天矿一露天矿二20.720.9621.922.77160矿井甲一矿井甲二30.7

57、80.832.43.84221.8矿井乙一矿井乙二30.780.832.43.84221.8选矿厂一选矿厂二40.750.8843.525.33307.7水源地一水源地二20.720.9621.922.77160火药库0.150.750.880.150.1320.2011.5生活区1.50.80.751.51.1251.88108.3农业用电20.780.821.62.56147.9备用一10.780.810.81.2873.910KV备用二10.780.810.81.2873.9总计19.6516.617有功同时系数0.85无功同时系数0.8510KV侧的总计算负荷16.714.12421.

58、871263110kv侧负荷统计表电压等级线路 名称最大负荷/KWCOS 0tan日Pc/MwQc /MvarSc /MvaIc /A铁钢 线20.800.7521.52.513.1铁区 线20.800.7521.52.513.1110kv备用 线100.800.75107.512.565.6总计1410.5有功同时系数0.85无功同时系数0.85100KV的总计算负荷11.98.92514.8778.0附录n主要电气设备选择表、电压等级 设备名称、110kv进线110kv出现10kv进线10kv出现高压断路器LW25-110/1000LW25-110/1000ZW12-10/2000ZW1-

59、10/1000隔离开关GW5-110/1250GW5-110/1250GW4-10/2000GW9-10/1250电流互感器LB7-110/400/5ALFZ6-10/1500/5A电压互感器WVB-110JDZX-10避雷器HY10W5-100/260HY5WZ-17/45母线LMY-50X 6LMY-12DX 10主变压器SFL1-10000/110站用变压器S9-80/10LMY-12K0 WBL1GW9-|10/1250ZW1-10/1000GW9-10/1250主接线图S1S2WVB-HY10W5-100/260110/1250LMY -500WBH1LB6-35/600/5AWVB

60、-L IGW5-110/12507 LW25-110/1000HY10W5-100/260GW5-110/1250GW5-110/1250GW5-110/1250055 1W/G 0110020W0L 11055 1 W /G 011GW5-110/1250LB6-35/600/5A WBH2GW5-110/1250110/1250110/1250GW5 -GW5 -LW25-110/1000LW25-110/1000LW25-110/1000LW25-LW25-GW5-110/1250GW5-110/1250铁钢线T1SFL1-10000/110GW4-10/2000ZW12-10/2000