110KV降压变电所设计

1、发电厂电气部分结业论文110kv降压变电所设计课程名称：发电厂电气部分任课教师：姜新通所在学院：信息技术学院专 业：电气工程及其自动化班级：学生姓名： 中国·大庆2012 年 5 月设计任务书一、原始资料：1、变电所性质：区域性变电所。2、地理位置：位于南方中等城市近郊，向市区及较大工业用户供电。3、自然条件：所区地势属高原地区，海拔1200m，交通方便，有公路经过。最高气温+42，最低气温-15，年平均温度+20，最大风速35m/s，覆冰厚度2mm，地震烈度<6级，土壤电阻率<500.m，雷电日45天，周围环境较好，冻土深度0.3m，主导风向 夏东南风，冬西北风。4、负

2、荷资料：1）110kv侧共4回线与系统相连。2）60kv侧共7回架空出线，最大综合负荷70mw。cos=0.82负荷名称最大/最小负荷（mw）线路长度（km）回路数附注化纤厂20/16301石油厂20/14401有重要负荷化工厂10/6501有重要负荷化工机械厂12/10501化肥厂8/63013）35kv侧共10回架空线，最大综合负荷42mw，cos=0.85负荷名称最大/最小负荷（mw）线路长度（km）回路数毛纺厂10/662棉纺厂10/641印染厂6/461纺织机械厂4/341机床厂4/222通用机械厂3/231日用电器厂3/231日用化工厂2/121二、设计任务：1、主变压器选择。2、

3、设计变电站主接线，论证所设计的主接线是最佳方案。3、短路电流计算。4、选择导体及主要电气设备。5、绘制主接线图。 摘要本设计是110kv降压变电站设计，负荷性质为地区负荷。根据负荷性质和主接线方案的比较，确定了主接线形式及主变容量、台数。根据所给系统参数计算系统阻抗及短路电流，并对主要电气设备及导线进行了选择和校验。根据所给地形地理条件，对配电装置进行了布置。对全站电工建筑物进行了防雷保护设计。关键词：变电所 设计目录设计任务书1摘要2第1章 主变选择4一、原始资料分析4二、主变压器的选择4第2章 电气主接线设计6一、主接线的基本原则与要求6二、主接线的基本接线形式7三、主接线方案的初步拟定9

4、第3章 短路电流计算11一、短路的概念及路电流的种类11二、短路电流的计算11第4章 主要电气设备的选择及校验13一、断路器及隔离开关的选择：14二、高压开关柜的选择：15三、电流互感器的选择：15四、电压互感器的选择：16五、高压熔断器的选择：16六、母线的选择：16第5章 变电所的防雷保护规划19一、直击雷的过电压保护：19二、雷电侵入波的过电压保护19三、避雷器的配置：19四、避雷线的配置：19参考文献21附录22第一部分 计算书22第二部分 电气主接线图33第1章 主变选择根据设计任务书的要求，依据电力工程电气设计手册中有关内容，遵照变电所设计技术规程中有关规定，现对110kv变电所进

5、行设计，其设计的方法和步骤如下： 一、原始资料分析 1、分析本变电站在电力系统中的作用： 本变电所的电压等级为110kv，为一降压变电所，在系统中的地位比较重要，高压侧同时接收和变换功率，供60kv负荷和35kv负荷，属于地区一般变电所。 2、建设规模： 1、110kv进出线共4回与系统相连。 2、60kv出线共7回，最大综合负荷70mw，功率因数为0.82。3、35kv出线共10回，最大综合负荷42mw，功率因数为0.85。3、负荷分析 73.5mva25.61.050.9224.72mva在60kv负荷中一、二类负荷比较大，发生断电时，会造成生产机械的寿命缩短产品质量下降和一定的经济损失.

6、因此要尽可能保证其供电可靠性。 二、主变压器的选择 变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。 1、主变压器台数： 为保证供电可靠性，变电所一般设有两台主变压器。 2、变压器容量： 装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负荷供电。 3、在330kv及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯低压中压高压线圈，高与低之间

7、阻抗最大。 4、绕组数和接线组别的确定： 该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110kv以上电压，变压器绕组都采用y0连接，35kv采用y形连接，10kv采用连接。5、调压方式的选择：普通型的变压器调压范围小，仅为±5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载

8、调压变压器。6、冷却方式的选择：主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，选用自冷冷却方式。最终确定为sfsz775000/110型变压器采用暗备用方式，查变压器的参数如下：额定电压：11060±2×2.5%35±2×2.5%kv联接组别号：ynd11型号额定容量（kva）额定电压（kv）连接组别空载电流（%）损耗（kw）高压中压低压空载负载sf9-75000/1107500011012160±2×2.5%60±2×2.

9、5yn d110.4259278第2章 电气主接线设计一、主接线的基本原则与要求电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。设计的基本要求为：² 满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。² 接线应简单，清晰且操作方便。² 运行上要具有一定的灵活性和检修方便。² 具有经济性，投资少，运行维护费用低。² 具有扩建和可能性。主接线应满足可靠性、

10、灵活性和经济性三项基本要求。1、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重，往往比少发电能的价值大十几倍，至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响，更是难以估量。因此，主接线的接线形式必须保证供电可靠性。因事故被迫中断供电的机会越少，影响范围越小，停电时间越短，主接线的可靠程度就越高。主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电。（2）短路器或母线发生故障以及母线计划检修时，应尽量减小进出线停运的回路数和停运的时间，并要保证对一类负荷及全部或大部

11、分二类负荷的供电。（3）尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。2、灵活性主接线应满足在调度运行、检修及扩建时的灵活性。1、调度运行中应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求。2、检修时，可以方便地停运断路子器、母线以及继电保护设备，影响安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。2、扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线。在影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。3、经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠

12、、灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下作到经济合理，一般应当从以下几方面考虑：1、投资省：² 主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等次设备，降低投资。² 要适当采用限制短路电流的措施，以便选用廉价的电器设备或轻型设备。² 要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和电缆的投资。² 如能满足系统安全运行及继电保护要求，110kv及以及终端或分支变电所应尽量简单。2、占地面积小 主接线设计要为配电装置布置创造节约土地的条件，尽可能使占地面积

13、减少。同时应注意节约搬迁费用、安装费用和外汇费用。对大容量发电厂或变电所，在可能和允许条件下，应采取一次设计、分期投资、投建，尽快发挥经济效益。3、电能损失少 在发电厂或变电所中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器，应经济合理地选择变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。二、主接线的基本接线形式主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式。概括地可分为两大类：有汇流母线的接线形式；无汇流母线的接线形式。1、有汇流母线的电气主接线1、单母线连接（1）优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备。（2）缺点：不够灵活可靠，母线或隔离开关故障或检修，均需

14、使整个配电装置停电。（3）适用范围：35-63kv配电装置的出线回路数不超过3回时；110-220kv配电装置的出线回路数不超过2回2、单母线分段接线（1）优点：² 用短路器把母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，由两个电源供电；² 当一段母线发生故障时，分段短路器能自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电；（2）缺点：² 当以段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；² 当出现为双路时，常使架空线出现交叉穿越；² 扩建时需要向两个方向均衡扩建；（3）适用范围：² 35-63kv

15、配电装置出线回路数为4-8回时；² 110-220kv配电装置的出线回路数为3-4回时； 3、双母线接线（1）优点：² 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致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关，可只停该回路；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和潮流变化的需要；² 扩建方便，向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线索电源和负荷的均匀分配，不会引起原有回路的停电，当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线段时，也不会产

16、生出线的交叉跨越；² 运行中便于安排设备进行调试。（2）缺点：² 每一回路都要增加一组母线隔离开关，故该接线使用隔离开关多；² 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操作电器，容易误操作；（3）适用范围：² 35-60kv配电装置的出线回路数超过8回时，或连接的电源较多、负荷较大时；² 110-220kv配电装置的出线回路数为5回及以上时，或当110-220kv配电装置在系统中具有重要地位、出线回路数为4回以上时；4、双母线分段接线当220kv进出线回路数甚多，双母线需要分段，分段原则是：（1）当进出线回路数为10-14回时，在一组母线上用断路器

17、分段；（2）当进出线回路数为15回以上时，两组母线均用断路器分段；（3）为了限制某种运行方式，220kv母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段；（4）大双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器。5、增设旁路母线为保证采用单母线分段或双母线的配电装置在进出线段路器检修时不中断对用户的供电，可增设旁路母线。6、一个半断路接线一个半断路器接线是一种设有多回路集结点、一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线，是现代国内外大型电厂和变电所超高压配电装置广泛应用的一种接线，其特点是：（1）有高度可靠性。每回路由两台断路器供电，发生母线故障时，只跑开与此母线相连的所有断路器，任何回

18、路不停电。在事故与检修相重合情况下的停电回路不会多于两回。（2）运行调度灵活性。正常时两组母线和全部断路器都投入工作，从而形成多环形供电，运行调度灵活。（3）操作检修方便。隔离开关仅作检修时用，避免了将隔离开关作操作时的倒闸操作。检修断路器时，不需要带旁路的倒操作。检修母线时，回路不需要切换。二、无汇流母线的电气主接线1、变压器一线路单元连接（1）优点：接线最简单，设备最少，不需高压配电装置。（2）缺点：线路故障或检修时，变压器要停运；变压器故障或检修时，线路要停运。（3）适用范围：只有一台变压器和回线路时；当发电厂不设高压配电装置、直接将电能送至枢纽变电所时。2、桥形接线当两上变压器一线路单

19、元接线相互连接时，可接成桥形接线。连接桥断路器装于靠近主变压器侧，成内桥形接线；连接桥断路器装于靠近出线侧，称外桥形接线。（1）内桥形接线1）优点：高压断路器数量少，四个元件只需三台断路器。2）缺点：² 变压器的切除和投入较复杂，需操作两台断路器并影响一回路暂时停运；² 连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行；² 出线断路器检修时，线路要在此期间停运。3）适用范围：适用于容量较小的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高的情况。（2）外桥形接线1）优点：同内桥形接线2）缺点：² 变压器的切除和较复杂，需操作两台断路器并影响一回线路暂时停

20、运；² 连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行；² 出线断路器检修时，线路要在此期间停运。3）适用范围：适用于容量较小的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短、故障较少的情况。当线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。三、主接线方案的初步拟定 1、110kv侧主接线的设计110kv侧初期设计回路数为4。110kv侧配电装置宜采用单母线分段的接线方式。110kv侧采用单母线分段的接线方式，有下列优点：(1)供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；(2)调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线：(3)扩建方便；(4)在保证可靠性和灵活性的基础上

21、，较经济。故110kv侧采用单母分段的连接方式。2、60kv侧主接线的设计60kv侧出线回路数为7回当3563kv配电装置出线回路数为48回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可采用双母线接线。故35kv采用单母线分段连接。3、35kv侧主接线的设计35kv侧出线回路数为10回当3563kv配电装置出线回路数为48回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可采用双母线接线。故35kv采用单母分段连接4、主接线方案的比较选择由以上可知，此变电站的主接线有两种方案方案一：110kv侧采用单母分段的连接方式，60kv侧采用单母分段连接，35kv侧采用单母分段连接。方案二：11

22、0kv侧采用单母分段的连接方式，60kv侧采用双母线连接，35kv侧采用单母分段连接。两种方案比较：方案一 110kv侧采用单母分段的连接方式，供电可靠、调度灵活、扩建方便，35kv、10kv采用单母分段连线，对重要用户可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，所以此方案同时兼顾了可靠性，灵活性，经济性的要求。方案二虽供电更可靠，调度更灵活，但与方案一相比较，设备增多，配电装置布置复杂，投资和占地面增大，而且，当母线故障或检修时，隔离开关作为操作电器使用，容易误操作。由以上可知，在本设计中采用第一种接线，即110kv侧采用单母分段的连接方式，

23、60kv侧采用单母分段连线，35kv侧采用单母分段连接。第3章 短路电流计算一、短路的概念及路电流的种类 1、短路的概念电力系统不可避免会发生短路事故。短路事故威胁着电网的正常运行中，并有可能损坏电气设备。因此，在电力系统的设计和运行中，都要对供电网络进行短路电流计算，以便正确地选用和调整继电保护装置，正确地选择电气设备，确保电力系统的安全、可靠运行。短路的种类有以下几种：三相短路,两相短路,两相短路接地,单相短路（接地）。三相短路是对称短路，此时三相电流和三相电压仍然是对称的，只是三相电流特大。除三相短路外的其他短路都是不对称性短路，每相电流和电压数值不相等，相角也不同。 2、短路电流的暂态

24、过程和短路电流种类1短路电流的暂态过程当电力系统发生三相短路时，由于短路回路存在着电感，电流不能突变，因此有一个暂态过程。短路电流随时间变化，最后达到稳定值。短路全电流id由对称的周期分量iz和不对成的非周期分量if两部分合成，即id=iz+if周期分量iz先开始衰减，然后逐渐增加到稳态值i。非周期分量按指数规律衰减，其衰减时间常数为0.05-0.2。2计算各短路电流的目的（1） 短路冲击电流ich：用来校验电气设备和母线的动稳定。（2） 短路全电流最大有效值ich（第一周期短路全电流有效值）：用来校验电气设备和母线的动稳定。（3）超瞬变短路电流有效值i：用来作继电保护的整定计算和校验断路器的

25、短流量。（4） 短路后0.2秒后的短路电流周期分量有效值i0.2：用来校验断路器的断流量。（5）稳态短路电流有效值i：用来校验电气设备和载流部分的热稳定。（6） 短路后0.2s后的短路容量s0.2：用来校验断路器的遮断容量。 二、短路电流的计算1、为了简化短路电流的计算方法，在保证计算精度的情况下，忽略次要因素的影响，做出一下规定：² 所有的电源电动势相位角均相等，电流的频率相同，短路前，电力系统的电势和电流是对称的。² 认为变压器是理想变压器，变压器的铁心始终处于不饱和状态，即电抗值不随电流的变化而变化。² 输电线路的分布电容略去不计。² 每一个电压级

26、采用平均电压，这个规定在计算短路电流时，所造成的误差很小。因为电抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多。² 计算高压系统短路电流时，一般只计及发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗，因为这些元件x/3>r时，可以略去电阻的影响。² 短路点离同步调相机和同步电动机较近时，应该考虑对短路电流值的影响。有关感应电动机对电力系统三相短路冲击电流的影响：在母线附近的大容量电动机正在运行时，在母线上发生三相短路，短路点的电压立即降低。此时，电动机将变为发电机运行状态，母线上电压低于电动机的反电势。² 在简化系统阻抗时，距短路点远的电源与近的电源不能合并,两个容量相差很大的

27、电源不能够合并。² 以供电电源为基准的电抗标幺值>3.5,可以认为电源容量为无限大容量的系统,短路电流的周期分量在短路全过程中保持不变。短路电流计算结果如下表：i"（ka）(ka）（ka）（ka）110kv21.162.15.0960kkv4.454.244.5511.3335kkv14.0413.3414.1435.74 短路电流计算结果表第4章 主要电气设备的选择及校验正确的选择电器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。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术并注意节省投资，选择合适的电器。尽管电力系统

28、中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同。但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。第一、按正常工作条件选择电器1、额定电压和最高工作电压电器所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电器允许最高工作电压ualm不低于所接电网的最高运行电压usm，即ualmusm。一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在220kv及以下时为1.15un；额定电压为330-500kv时为1.1un。而实际电网的最高运行电压一般不超过1.1uns因此在选择电器时，一般可按照电器的额定电压un不低于装置

29、地点电网额定电压uns的条件选择，即ununs。2、额定电流电网的额定电流in是指在额定周围环境温度 0下，电器的长期允许电流。in应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流imax，即inimax。由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍；母联断路器回路一般可取母线上最大台发电机或变压器的imax。3、按当地环境条件校验在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。第二、按短路

30、情况校验1、短路热稳定校验短路电流通过电器时，电器各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定的条件为：it·t2qk式中：qk短路电流产生的热效应。it、t电器允许通过的热稳定电流和时间2、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能力，亦称动稳定。满足动稳定条件为：iesish式中ies短路冲击电流幅值ish电器允许通过的动稳定电流的幅值3、短路计算时间校验电器的热稳定和开断能力时，必须合理地确定短路计算时间。验算热稳定的计算时间tk为继电保护动作时tpr和响应短路器的全开断时间tab之和，即tk=tpr+tab 而tab=tin+ta式中tab断路器全开端时间

31、tpr后备保护动作时间 tin断路器固有分闸时间 ta断路器开断时电弧待续时间，对少油断路器为0.04-0.06s,对sf6断路器和压缩空气断路器约为0.02-0.04s。一、断路器及隔离开关的选择：1、选择：（1）按正常工作条件选择： a、按额定电压选：额定电压和最高工作电压，一般按所选电器和电缆允许最高工作电压ugmax不低于所按电网的最高运行电压uymax。 即：ugmaxuymax b、按额定电流选：在额定周围环境温度下长期允许电流iy，应不小于该回路最大持续工作电流igmax 即：iyigmax 短路计算参数如下：110kv：i/=4.922ka ich=12.55a s/=980.

32、37mva60kv ：i/=8.276ka ich=21.1a s/=530.36mva35kv： i/=22.61ka ich=57.66a s/=411.19mva110kv选择lw35110型断路器计算数据lw35-110u（kv）110ue（kv）110igmax(a)376.4ie(a)3150i/(ka)4.922ir(ka)31.5ich(ka)12.55idw(ka)80i2tdz4.922×0.5ir2t31.52×335kv选择zn8535型断路器计算数据zn8535u（kv）35ue（kv）40.5igmax(a)496ie(a)1600i/(ka)8

33、.276ir(ka)25ich(ka)21.2idw(ka)63i2tdz8.2762×0.6ir2t252×4 10kv主变侧选vs1-123150，负荷侧选vs1-12-1250计算数据vs1-12/-3150计算数据vs1-12-1250u（kv）35ue（kv）12u（kv）10ue（kv）12igmax(a)1989ie(a)3150igmax(a)144.3ie(a)1250i/(ka)22.61ir(ka)40i/(ka)22.61ir(ka)31.5ich(ka)57.66idw(ka)100ich(ka)57.66idw(ka)80i2tdz22.612x

34、0.75ir2t402×4i2tdz22.612×0.75ir2t31.52×4隔离开关选择结果如下： 110kv选gw4110型： 计算数据gw4-110u(kv)110ue（kv）110igmax(a)174ie(a)1250i"(ka)4.922ir(ka)21.5ich(ka)12.55idw(ka)80二、高压开关柜的选择： 根据所选择的形式，所选开关柜的型号如下：10kv：kyn281235kv：kyn6140.5 三、电流互感器的选择： 1、选择：根据电网额定电压等其他条件，查常用设备手册选电流互感器型号如下： lh选择： 技术特性型号lv

35、qb-110lzzbj-35lzzbj-10额定电压（kv）1103510额定电流（a）2×200/51500/52×1500/51秒热稳定倍数45/1565/1575/15动稳定倍数12590次级组合d/d/d/0.5/0.2d/d/0.5/0.2d/0.5/.02 当电流互感器用于测量时，其一次侧额定电流应尽量选择比回路中工作电流大1/3左右，以保证测量仪表最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。 a、回路最大持续工作电流：110kv侧： 60kv侧： 35kv侧：b、馈路最大持续工作电流：110kv侧：60kv侧：35kv侧：四、电压互感器的选择： 根据电网额定电压

36、、一次电压、二次电压等条件，查常用设备手册，选择电压互感器型号如下：安装等级型号ue（kv）电压比接线方式台数110kvjdzx-110110110/100100y0y0360kvjdzx-606060/0.10.1y0y0335kvjdzx-353535/0.10.1y0y01五、高压熔断器的选择：根据电网电压的要求，本站60kv、35kv电压互感器都用高压熔断器进行保护，保护电压互感器的熔断器只需按额定电压和开断容量来选择，查阅有关设计资料得：60kv电压互感器使用rn260型高压限流熔断器，其技术参数：ue=60kv，le=0.5a，sde=1000mva。35kv电压互感器选用rn23

37、5型高压熔断器，其技术参数：ue=35kv，le=0.5a，sde=1000mva。 高压熔断器选择结果：安装地型号电压电流断流容量最 大分断流数量备 注60kv电压互感器rn26060kv0.5a1000mvasoka2 组保护室内电压互感器35kv电压互感器rn23535kv0.5a1000mvasoka2 组保护室内电压互感器六、母线的选择：常用导体材料在铜、铝等。载流导体一般采用铝质材料，110kv及以上配电装置一般采用软导线。硬母线截面在矩形、槽形、管形等。矩形母线用于35kv及以下，电流在4000a及以下配电装置。导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择，变电所的汇流母线均按

38、长期发热允许电流进行选择，各引线则按经济电流密度选择。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数tmax将有一个年计算费用最低的电流密度称为经济电流密度j。按经济电流密度选择的导体截面的允许电流还必须满足igmaxkial电晕电压校验当110kv所选导线截面积大于70mm2时，可不作电晕电压校验。矩形导体不作电晕电压校验。 热稳定校验 动稳定校验 y-母线材料的允许应力max-作用在母线上的最在计算应力各电压等级负荷，最大负荷利用率为：110kv侧：tmax=5000小时35kv侧：tmax=4500小时10kv侧：tmax =4000小时1、1

39、10kv母线及引出线的选择1) 主变110kv侧的引出线的选择：根据设计要求及有关资料可知110kv及以上的配电装置蔽露布置时、不宜采用硬导体。因这个电压等级以上的硬件导体散热条件较差。故主变110kv侧的引出线，应按经济电流密度选择软导体。2) 110kv输电线路导线的选择，应按最大负荷电流选择截面。3) 110kv母线选择可按照单回最大110kv出线选择，也选择lgj-400型钢芯铝绞线。2、60kv母线及引出线的选择1) 60kv母线的选择：根据设计要求，本变电站60kv出线为7回，因此，60kv母线应选硬导体为宜，其截面应按最大持续工作电流选择。2) 主变60kv侧至60kv母线连线的

40、选择根据设计要求及有关规定一般选矩形铝母线做变压器至母线的连接线，igmax =496a按经济电流密度选设tmax=4500h，查有关资料得，j=0.84a/mm2，经查有关设计手册得：试选用100×8单条矩形铝线平放时，长期允许载流量为1542a，取综合校正系数k=0.94，则实际载流量为ixr =1542×0.94=1449.5a igmax，100×8单条矩形铝母线动稳定和热稳定此前校验过，满足要求。3) 60kv侧输电线路的选择，应按其最大负荷电流选择导体截面。3、35kv侧导线的选择：1) 35kv侧母线的选择：根据设计要求，本变电所35kv的最终回路较

41、多，因此35kv母线应选硬导体为宜，其截面应按最大持续工作电流选择。2) 主变35kv侧至35kv母线连线的选择根据设计要求及有关规定一般选矩形铝母线做变压器至母线的连接线，igmax=1819a按经济电流密度选设tmax=4000h，查有关资料得，j=0.9a/mm2，经查有关设计手册得：试选用2×（100×8）条矩形铝母线平放时，长期允许载流量为2298a，取综合校正系数k=0.94，则实际载流量为ixr =2298×0.94=2160a igmax =1819a，100×8双条矩形铝母线动稳定和热稳定此前校验过，满足要求。3) 35kv侧输电线路软

42、导体的选择，应按最大负荷电流选择导体截面。电压等级型号截面积（mm）载流量备注110kv输电线路及母线lgj-400400898a敝露式装设主变进线lgj-240240610a架空线60kv母线及母变连接线lmy-100×88001542a单片矩形室内外混装输电线路lgj-185185510a架空线35kv母线及母变连接线lmy-2（100×8）16002298a双片矩形室内外混装输电线路lgj150150470a架空线第5章 变电所的防雷保护规划避雷针、避雷器是变电所屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电所借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共

43、同组成的保护网来实现，主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。一、直击雷的过电压保护： 装设独立避雷针，为防止雷直击变电设备及其架构、电工建筑物，其冲击接地电阻不宜超过10欧，为防止避雷针落雷引起的反击事故，独立避雷针与配电装置架构之间的空气中的距离sk不宜小于5m，独立避雷针的接地装置与接地网之间的地中距离sd应大于3m。35kv、ll0kv配电装置：Ø 在架构上装设独立避雷针，将架构支柱主钢筋作引下线接地。Ø 主变压器装设独立避雷针Ø 各电压等级母线桥：装设独立避雷针。Ø 主控制楼：屋内配电装置钢筋焊接组成接地网，并可靠接地。二、雷电侵入波的过电压保

44、护 对入侵波防护的主要措施： 变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，在ll0kv、35kv靠近变电所l-2km的进线上架设避雷线，其耐雷水平分别不应低于30ka和75ka保护角在25°和30°范围内，冲击接地电阻在l0左右，以保证大多数雷电波只在此线段外出现，即设置进线段保护。对于三绕组变压器，应在低压侧任一相绕组对地加装一个避雷器，对于变压器中性点保护，因中性点为直接接地，变压器为分级绝缘。其绝缘水平为35kv等级，需在中性点上装避雷器。三、避雷器的配置： (1)进出线设备外侧； (2)所有母线上； (3)变压器高压侧，尽量靠近变压器； (4)变压器低压侧为时

45、，只装在b相； (5)主变压器中性点，按其绝缘水平等级选设；四、避雷线的配置： (1)ll0kv及以上线路沿全长架设避雷线； (2)35kv雷电日较高应全长架设避雷线； (3)10-35kv，一般设1-2km的进线段保护，以降低雷电波的陡度。避雷器选择一览表型 号安装地点数量参 数陡度冲击电流下残压kv雷电冲击电流下残压kv操作冲击电流下残压kv直流1ma参考电压kvyh10wz102/266110kv母线2266yh5wz51/13460kv侧母线215413411473yh5wz17/4535kv母线24524.0yh1w72/186主变中性点218613786yh5wz51/134主变6

46、0kv侧215413411473yh5wz17/45主变35kv侧251.84538.324yh5wz17/4535kv出线1051.84538.324参考文献1、电力工程电气设计手册西北、东北电力设计院编2、发电厂变电所电气接线和布置西北电力设计院编3、导体和电器选择设计技术规定4、10-220kv变电所设计辽宁科学技术出版社5、电力设备过电压保护设计技术规程6、有关教材发电厂电气部分电力系统分析等附录第一部分 计算书1、主变容量和台数选择计算1. 60kv侧：其出线回路数为7回，kt=0.92,结合“1. 2变电站的负荷分析”35kv负荷情况分析表11知：73.5mva2. 35kv侧：由

47、于其出线回路数共10回，故可取kt=0.85,结合35kv负荷情况分析可知：0.851.05（10+10+6+4+4+3+3+2）44.1mva则三绕组变压器的计算容量：因此，选择两台75mva的变压器。校验：（1）s选=75>所以满足一台停运时另一台不小于全部容量的70。（2）s选=75>也满足一台停运时另一台满足全部一、二类负荷。综上所述，最终确定为sf975000/110型变压器。第二部分 短路电流计算第一节 计算系统阻抗基准容量：sj=100mva基准电压：uj=115/63/38.5kv额定电压：110/63±2×2.5/38.5±2

48、5;2.5kv容量比： 75/75/75ij=sj/×uj=100/×110=100/190.530.5249 ka2.各元件参数计算公式为：x变压器=(ud%/100) ×(sj/se)则有：ud1%=(1/2) ×(u d-%+ u d-%- u d-%)=(1/2) ×(17 +17-6.5)=13.75ud2%=(1/2) ×( u d-% + u d-% -u d-%)=(1/2) ×(6.5+17-17)=3.25ud3%=(1/2) ×( u d-%+u d-% - u d-%)=(1/2) 

49、5;17+6.5-17)=3.25x1=x2=(ud1%/100) ×(sj/se)=(13.75/100) ×(100/75)=0.18 x3=x4=(ud2%/100) ×(sj/se)=(3.25/100) ×(100/75)=0.04 x5=x6=(ud2%/100) ×(sj/se)=(3.25/100) ×(100/75)=0.04第二节 计算短路电流考虑最大运行方式为两台主变三测并列运行，最大短路电流为母线三相短路的电流，选择短路点为d1：110kv母线三相短路点d2：60kv母线三相短路点d3：35kv母线三相短路点1

50、>当d1点短路时:id1=1/x系统=1/0.09=11.112>当d2点短路时,其等值电路图为:由化简图1得:x7= x5+ x6=0.04+0.04=0.08由化简图2得:x8= x1×x2/( x1+x2+x7)= 0.18×0.18/(0.18+0.18+0.08) 0.0736x9= x1×x7/( x1+ x2+ x7)= 0.18×0.08/(0.18+0.18+0.08)0.0327x10= x7×x2/( x1+x2+x7)=0.08×0.18/(0.18+0.18+0.08)0.0327由化简图3得:x

51、11=(x3+x9)/ (x4+x10)=(1/2)(0.04+0.0327)0.0364id2=1/(x11+x系统+x8)=1/(0.0364+0.09+0.0736)=53>当d3点短路时,其等值电路图为:由化简图1得:x7 = x3+x4=0.04+0.04=0.08由化简图2得:x8 = x1× x2/( x1+ x2+ x7)= 0.18×0.18/(0.18+0.18+0.08) = 0.0736x9 = x1×x7/( x1+ x2+ x7)= 0.18×0.08/(0.18+0.18+0.08)0.0327x10 = x7

52、5;x2/( x1+ x2+ x7)= 0.08×0.18/(0.18+0.18+0.08)0.0327由化简图3得:x11 = (x5+ x9)/ (x6+ x10)=(1/2)(0.04+0.0736)0.0364id3 = 1/(x11+x系统+x8)=1/(0.0364+0.09+0.0367)=54>根据公式: i= ij×i* 则有:i1= ij×id1*=0.5249×11.115.8316kai2= i3 =ij×id2*=0.5249×52.6245ich1 =1.8×2 i1=2.55×i1=2.55×5.831614.8706 kaich2 = ich3=1.8×2 i2=2.55× i2=2.55×2.62456.6925kaich1=1.52×i1=1.52×5.83168.864kaich