变电站电气一次部分设计计算书

1、变电站电气一次部分设计计算书专业班级：09电气3班名：刘进伟一负荷计算主变负荷计算计算所有负荷大小：(考虑未來增加10%的发展规划)s = 1.1 p醒 /cos识=1. 1*(7000*3/0. 9+6300*2/0. 88+3000/0. 9+1000*5/0. 9+1000/0. 88+700/0. 9+1000*2/0. 89+800*2/0. 9)=58. 3mva每台发电机界量为0. 5s=0. 5*58. 3=30mva选择主变压器的容量s: 50mva当一台变压器停运时，其余变压器的容量应满足全部负荷70%80%s=63mva>0. 8*58. 3=46. 64mva站用

2、变负荷计算按总容量的 0. 2%计算 s=0. 002*58. 3=116. 6kw当一台变压器停运时，其余变压器的容量应准担全部负荷的功率输山。 选择主变压器的容量s: 125kw二短路电流计算三相短路电流计算取基准容量为：sb=100mva,基准电压为ub=uav又依公式: ib=sb/a/3 ub ; xb=ub2/sb，计算出基准值如下表所不：(sb=100mva)ub (kv)23011537ib (ka)0.250.51.56xb (q)529132.2513.691. 计算变压器电抗uki%=1/2uk(1-2)%wk(3-1)%-uk(2-3)%=1/29.1+33.5-22=

3、10.3uk2%=1/2uk(1.2)%+ uk(2-3)%- uk(3-1)%= l/29.1+22-33.5=-1.2uk3%=1/2uk(3-1)% +uk(2-3)%- uk(1-2)%= l/233.5+22-9.1=23.2xti*= (uki%/100)x(sb/sn)= (10.3 /100) x( 100/63)=0.16 xt2*= (uk2%/100)x(sb/sn)= (-1.2/100)x (100/63) =-0.02 xt3*= (uk3%/100)x(sb/sn)= (23.2/100)x(100/63)=0.372. 系统电抗x=l/3(50*0.5)/529

4、=0.016l繭暫ldi冷0.016220ku10.160.16«-0.02j -0.023.系统等值网络图如下0.37，d30. 3735ku11 oku4. 短路计算点的选择选择如上图中的山、d2、cb各点。5. 短路电流计算(1)山点短路时：up=230kvj 0-016夕d l次暂态短路电流标么值的计算：r*=i*«=l/xp=1.0/0.016=62.5次暂态(os)和4s时的短路电流相等，三相短路电流有名值为: i”=i”*sb/ (vuav)=62.5 x 100/(73 x230)=15.69ka 冲击电流为：ish=2.55 t=2.55x 15.69=4

5、0 (ka)短路容量为：s=vub i” =1.732x230x15.69=6250 (mva)ish =1.51 x i”=l .51 x 15.69=23.69(ka)次暂态短路电流标么值的计算:i”*=i=l/x2*=1.0/(0.016+0.08-0.01)=11.63a次暂态(os)和4s时的短路电流相等，三相短路电流有名值为:r=r*xsb/(v3uav)= 11.63 x 100/(73 xl 15)=5.84ka冲击电流为:ish=2.55 xp=2.55x5.84=14.89 (ka)短路容量为：s=人 ubi” = 1.732x115x5.84=1163.2(mva)ish

6、=1.51 xp=l.51x5.84=8.82 (ka)d3点短路时up=37kvl 0.016t琴0.016220km0.2651j 0-16*0.16*i 0-370.37邏<11" if 11/r.:r1xd3jpkux次暂态短路电流标么值的计算：r*=i*oc=l/x3*=l.0/(0.016+0.265)=3.56次暂态(os)和4s时的短路电流相等，三相短路电流有名值为: r,=r*xsb/(v3uav)=3.56 x100/(v3 x37)=5.56ka 冲击电流为：ish=2.55 xr=2.55x5.56=14.179 (ka)短路容量为：s=v3ubr =1

7、.732x37x5.56=356.3(mva)ish=1.51 xr=l.51x5.56=8.4 (ka)短路点基准电压短路电流冲击电流ishish短路容量di23015.694023.696250d21155.8414.898.821163.2d3375.5614.1798.4356.3三电气设备选择及校验计算一高压断路器的选择及校验 220v侧高压断路器un =230v,max1.05;_ 1.05x63xl03cos 9 "73x230x0.9184.5(a)额定电压选择：un>uns=220kv额定电流选择：ininlax=184.5a开断电流选择：点短路电流）选择sw

8、6-220/1200户外少油型高压断路器。型号额定电压 （kv）额定开断 界量（mva）额定开断 电流（a）极限通过电流（峰值ka）热稳定 电流（4ska）合闸时间 （s）固有分闸 时间（s）sw6-220/120022060002155210.040.2热稳定校验：it2t> qkit2t=212x4=1764 (ka) 2s"=l = 4.0 + 0.04 + 0.2 = 4.24(5)qk，僅+ 15-692 +1qx15-692 +15-692 x4.241043.79(w»5所以it2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：zcs=55ka>zsh

9、=40ka满足动稳定校验，因此所选断路器合适。110kv侧高压断路器=115v /m :5上,xmx 二 3额定电压选择：un>uns=hokv额定电流选择：in>imax=369a开断电流选择：inb1>r-5.84ka（d2点短路电流）选择sw4-110/1000户外少汕型高压断路器。型号额定电压（kv）额定 开断容u （mva）额定幵断 电流（a）极限通过 电流（ka）执稳定电 流（ka5s）合闸时间（s）固有分闸 时间（s）sw4-110/1000110350018.455210.060.25热稳定校验：it2t> qki(2t=212x5=2205 (ka)

10、2s,=l = 5.0 + 0.06 + 0.25 = 5.31(5)门 /"2+10/;z2+5.842 +10x5.842 +5.8421o1 ir/iz4、2 冗qk =-xtk =x5.31 = 181.1(al4)2 s所以it2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：zes=55ka>zsh = 14.89ka满足动稳定校验，因此所选断路器合适。35kv侧高压断路器t/,v=36. 75v1.05pv=1-05x31.5x10cos(p 73x36.75x0.9额定电压选择：un>uns=110kv额定电流选择：ln>imax=369a开断电流选择：i

11、nbr-5.56ka（d3点短路电流） 选择sw2-35/1000户外少油型高压断路器。型额额定额极热合固号定电压开断容量定开断限通过电稳定电流闸吋间有分闸(kv)(mva)电流（a）流（ka）(4s(s)时间（s）ka)sw2-35/100035150024.863.424.80.060.4热稳定校验：it2t> qkit2t=242 x4=2304 (ka) 2s tk = tpr2 + tin + ta = 4.0 + 0.06 + 0.4 = 4.46qk125.562 +10x5.562 +5.56212x4.46 = 137.87(/c4)2>5f以it2t> q

12、k满足热稳定校验动稳定校验：zes=63ka>zsh=14.179ka满足动稳定校验，因此所选断路器合适。二隔离幵关的选择及校验 220kv侧隔离开关un :230v，1. 额定电压选择：2 f/伦=220v2. 额定电流选择：2 /max = 184.5(a)3极限过电流选择：ies > ish = 40(m)选择gw4-220d/1000-80型隔离开关型号额定电压kv额定电流a极限通过电流ka热稳定电流ka峰值4sgw4-220d/1000-8022010008023.7热稳定校验：it2tqk it2t=232x4=2116 (ka) 2sqk =，2 +10k % = 1

13、5.692+10xl5.69+15.692 x4.24 =鵬.79(w s所以lt2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：zes=80ka>zsh =40ka满足动稳定校验，因此所选隔离开关合适。110kv侧隔离开关369(a)u =115v 1:1.0巩_1.05x63xl03a，max $un cos(p 一 73x115x0.91. 额定电压选择：(/v=iiov2. 额定电流选择：/a,/niax = 369(a) 3极限过电流选择：ies > ish = 14.89(m)选择gw4-110d/1000-80型隔离开关型号额定电压kv额定电流a极限通过电流ka热稳定电流

14、ka峰值5sgw4-110d/1000-8011010008021. 5it2t=212x5=2205 (ka) 2sqk =厂2 +10么 4 叫=5.842 +10x5 84 +5 84; x5 31 = 181)2 .s 1 1所以it2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：zes=80ka>zsh =7.956ka满足动稳定校验，因此所选隔离开关合适。35kv侧隔离开关/n=36. 75vmax1.05fv_ 1.05x31.5xl034un cos 识 73x36.75x0.9=577.35(a)1.额定电压选择：(jn =35v2.额定电流选择：<v 2 /max

15、二 577.35(a)3极限过电流选择：ies>ish=l4a19(ka)125.562 +10x5.562 +5.56212x4.46 = 137.87(/c4)2 >5所以it2t>qk满足热稳定校验 动稳定校验：/es=83ka>/sh=14.179ka 满足动稳定校验，因此所选隔离开关合适。选择gw5-35g/1000-83型隔离开关型号额定电压kv额定电流a极限通过电流ka热稳定电流ka峰值4sgw5-35g/1000-833510008325it2t=252x4=2500 (ka) 2s三电流，电压互感器的选择及校验电流互感器的选择及校验220kv 侧：人

16、>(/w =220狄;/“/眶=184.5(a)选择lcw-220参数：额定电流比(a)准确级次is热稳定电流动稳定电流二次负荷0. 5级(ka)(ka)(欧姆)1200/50.560602.0qk1215.692 +10x15.692 +15.69212x4.24 = 1043.79(/c4)2 *s热稳定校验(it)21=( 60 )2 x ls=3600(ka)2 s所以it2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：zes=60ka>zsh =40ka满足动稳定校验，因此所选电流互感器合适。110kv 侧:(7;v>(7ns=110/cv;/1/v>/max=

17、369(a)选择 lcwd-110额定电流比(a)准确级次is热稳定电流(ka)动稳定电流(ka)二次负荷0.5级(欧姆)(5(tloo) -(300600) /50.5751501.2热稳定校验：it2t> qk it2t=752 xl=5625 (ka) 2sx5.31 = 181.1(as4)2 >5八 /"2+10/;.,.0+/15.842 +10x5.842 +5.842k 12 a 12所以lt2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：zes=150ka>/sh=14.89ka 满足动稳定校验，因此所选电流互感器合适。35kv 侧：un >un

18、s =35/cv;/1n >/max = 577.35(a) 选择lcw-35额定电流比(八)准确级次is热稳定电动稳定电流二次负荷0.5级(欧姆)流(ka)(ka)15-1000/50.5651002qk2 +10/】，2 +125.562 +10x5.562 +5.56212x4.46 = 13t87(/c4)2*«s所以it2t> qk满足热稳定校验动稳定校验：/cs=l ooka>/sh=14.179ka 满足动稳定校验，因此所选电流互感器合适。it2t=652 xl=4225 (ka) 2s电压互感器的选择及校验220kv侧母线所连的电压互感器的选择，选用

19、jcc-220型电压互感器:型式额定变比在下列准确等级下的额定容s最大容量(va)屋外单jcc-220220000,100,1000. 5132000相5001000校验：(1) 次电压：198kv<u<242kv满足要求(2) 二次电压：根据情况而定(3) 准确级：选用0.5级，保证没备对准确级的要求(4) 保证二次负荷在允许范围时s2<sn110kv侧母线所连的电压互感器的选择，选用jcc-110型电压互感器:型式额定变比在下列准确等级下的额定容量最大容量(va)屋外单相jcc-110110000,100 y 1000. 5132000w w 35002000校验:(1)

20、 一次电压：98kv<u<121kv 满足要求(2) 二次电压：根据情况而定(3) 准确级：选用0.5级，保证设备对准确级的要求(4) 保证二次负荷在允许范围时s2<sn35kv侧母线所连的电压互感器的选择，选用jdjj-35型电压互感器:型式额定变比在下列准确等级下的额定容量最大容量(va)屋外单jdjj-3535000 z 100 71000.5131200相vi w 3150250600校验：(1) 一次电压：31.5kv<u<38.5kv满足要求(2) 二次电压：根据情况而定(3) 准确级：选川0.5级，保证设备对准确级的要求(4) 保证二次负荷在允许范围

21、时s2<s四高压熔断器的选择及校验根据额定电压选用rw10-35型，其额定电压为35kv,最大切断电流为 28ka5.56ka。型号额定电压(kv)额定电流(a)额定开关容量(mva)最大开断电流(ka)r1v10-35350.5200028断流容量：s=2000mva> s =356.3mva满足要求五母线选择及校验 220kv母线的选择max1.05s _ 1.05x63xl03 73x220 -73x220=173.6(a)按长期发热允许电流选择截面，查表初选单条63mmx 10mm矩形铝导体，竖直布置。由于户外装置，最高温度为36°c，得到=vq70-36 _=沒

22、为实际环境温度，怂为基准温度。i=0.87x 1168=1016a> 173.6a型号截面70度时长期载流量 (环境温度25度)63mm x 10mm6301168 a热稳走校验：正常运行时导体温度173.6210162= 37°j23 =3)- = 36 + (70-36)al查表 6-12，取 c = 100k=1.04qk15.692 +10x15.692 +15.69212x4.24 = 1043.79(/c4)2 >s12满足热稳定要求。vl043.79xl06xl04100=329.5(mm2) < 630(mm2)动稳定校验绝缘子跨距(l) 220kv

23、取4640mm。相间距离(a)取5. 5mish= 40( aa)f, =1.73x10_7xz2.va- = 50.33(a/m);aw = 3.3/?2/? = 20.79xl(t6;phfphl2 : 50.33x4.642 10vv _ 10x20.79xl06= 5.2xl06(/?tz) =70xl06(/);110kv母线的选择max1.055 _ 1.05x63xl03 73x110 -73x110= 347.2(4)按长期发热允许电流选择截面，查表初选单条50mmx4mm矩形导体，竖直放置。由于户qaiq /70-36 _外装置，最高温度为36°c,得到叫q _q

24、170-25 =0.87。沒为实际环境温度，代为基准温度。型号截面70度时长期载 流量（环境温度25 度）50mm x 4 mm200586ai=0.87x586=509.82a>347.2a热稳定校骑：正常运行吋导体温度2maxr2al36 + (70-36) 347.22' =51.7°509.82查表 6-12,取 c = 94 k=lqkp + io/,k人125.842 +10x5.84z+5.84nx5.31 = 181.1(/4)2 >s5nlin = vl8llxl0, x_£ = !34 6(,2 200(mzz72c100满足热稳定要

25、求动稳定校验绝缘子跨距(l)llokv取2500mm。相间距离(a)取3. 5niish= 14.89(/c4)f, = 1.73x10-7 x，2,/,丄=10.96(w/m);aw = 3.3/?2/7 = 2.64x10'6;ph= 2.6xl06(戸)fphl2 _ 10,96x2.52 腳 _ 10x2.64xl(r635kv母线的选择max1.05s1.05x63x10x/3x3573x35=1091.2(a)q、-q查表初选单条100mmx8mm矩形导体，竖直放賈。由于户外装賈，最高温度为36°c，得到/70-36 _（70-25 = 0.87。沒为实际环境温度

26、，氏为基准温度。1=0.87x1542=1341.54a1091.2 a型号截面70度时长期载 流量（环境温度25 度）100mm x 8mm8001542a热稳定校骑：正常运行吋导体温度al查表 6-12,取 c = 92k=1.05qk125.562 +10x5.562 +5.56212x4.46 = 137.87(ka)2>sqkk =a/l37.87xlo6xl.o5 92=130.8(mm2) < 800(mm2)满足热稳定要求。动稳定校验绝缘子跨距(l)35kv取1000mm。相间距离(a)取0. 5mish= 14.179(/ca)f, =1.73xl(t7 x/2，/,丄=69.6(/v/m);aw = 3.3/?2/? = 20.12x10_6;ph= 0.35xl06(戸)fphl2 _69.6xl210w _ 10x20.12xl0-6crph<ctal=1