毕业设计（论文）-110KV变电所的一次系统进行设计

1、华北电力大学北京成人教育学院毕 业 设 计专 业 用电监察与管理 班 级 电监0411 学生姓名 指导教师 2006 年 11 月 日 摘 要本毕业设计内容为对110kV变电所的一次系统进行设计，主要设计内容包括：主接线方式的选择；短路电流计算；一次设备的选择与校验；继电保护的配置等。电力生产发、送、变、用的同时性，决定了电力生产的每一个过程都很重要。变电站作为电力生产的关键环节，起着电压变换和电能分配的枢纽作用。电能在变电站聚集与分散，能够有利于潮流的合理分布及电能质量的改善，能够提高供电的可靠性。变电站电气一次主接线直接决定着电力网的电压变换和电能分配；短路电流计算及设备选择校验保证了变电

2、设备应用的平安稳定性及经济。 本论文应用变电所设计根本理论知识，针对110kV高压配电变电站的根本特征，分析原始资料，充分保证电力系统平安稳定运行，着重应用新技术和新产品，实现了变电站的供电可靠性。关键词：变电所，主结线，设备选择校验，继电保护目 录 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc151396057 摘 要 PAGEREF _Toc151396057 h 2 HYPERLINK l _Toc151396058 设计论文任务书 PAGEREF _Toc151396058 h 2 HYPERLINK l _Toc151396059 第一章 主接线形式选择 PAGERE

3、F _Toc151396059 h 2 HYPERLINK l _Toc151396060 第二章 主变压器选择 PAGEREF _Toc151396060 h 2 HYPERLINK l _Toc151396061 负荷统计 PAGEREF _Toc151396061 h 2 HYPERLINK l _Toc151396062 主变台数 PAGEREF _Toc151396062 h 2 HYPERLINK l _Toc151396063 主变容量 PAGEREF _Toc151396063 h 2 HYPERLINK l _Toc151396064 主变型式 PAGEREF _Toc151

4、396064 h 2 HYPERLINK l _Toc151396065 相数 PAGEREF _Toc151396065 h 2 HYPERLINK l _Toc151396066 绕组 PAGEREF _Toc151396066 h 2 HYPERLINK l _Toc151396067 容量比 PAGEREF _Toc151396067 h 2 HYPERLINK l _Toc151396068 调压方式 PAGEREF _Toc151396068 h 2 HYPERLINK l _Toc151396069 中性点接地方式 PAGEREF _Toc151396069 h 2 HYPERL

5、INK l _Toc151396070 中性点绝缘方式 PAGEREF _Toc151396070 h 2 HYPERLINK l _Toc151396071 接线方式 PAGEREF _Toc151396071 h 2 HYPERLINK l _Toc151396072 采用降压型变压器 PAGEREF _Toc151396072 h 2 HYPERLINK l _Toc151396073 所用变选择 PAGEREF _Toc151396073 h 2 HYPERLINK l _Toc151396074 消弧线圈选择 PAGEREF _Toc151396074 h 2 HYPERLINK l

6、 _Toc151396075 无功补偿 PAGEREF _Toc151396075 h 2 HYPERLINK l _Toc151396076 第三章 短路电流计算 PAGEREF _Toc151396076 h 2 HYPERLINK l _Toc151396077 3.1 选取短路点： PAGEREF _Toc151396077 h 2 HYPERLINK l _Toc151396078 3.2 作等值电路并化简 PAGEREF _Toc151396078 h 2 HYPERLINK l _Toc151396079 3.3 110kV侧母线d1点发生三相短路 PAGEREF _Toc151

7、396079 h 2 HYPERLINK l _Toc151396080 3.4 35kV侧母线d2点发生三相短路 PAGEREF _Toc151396080 h 2 HYPERLINK l _Toc151396081 3.5 10kV侧母线d3点发生三相短路 PAGEREF _Toc151396081 h 2 HYPERLINK l _Toc151396082 第四章 电气设备选择 PAGEREF _Toc151396082 h 2 HYPERLINK l _Toc151396083 4.1 断路器及隔离开关选择 PAGEREF _Toc151396083 h 2 HYPERLINK l _

8、Toc151396084 4.1.1 主变压器110kV侧断路器及隔离开关选择 PAGEREF _Toc151396084 h 2 HYPERLINK l _Toc151396085 4.1.2 主变35kV侧及分段断路器及隔离开关选择 PAGEREF _Toc151396085 h 2 HYPERLINK l _Toc151396086 4.1.3 主变压器10kV侧及分段断路器及隔离开关选择 PAGEREF _Toc151396086 h 2 HYPERLINK l _Toc151396087 4.2 10kV母线选择 PAGEREF _Toc151396087 h 2 HYPERLINK

9、 l _Toc151396088 10kV支持绝缘子 PAGEREF _Toc151396088 h 2 HYPERLINK l _Toc151396089 4.4 10kV电流互感器及电压互感器选择 PAGEREF _Toc151396089 h 2 HYPERLINK l _Toc151396090 4.5 110kV、35kV母线选择 PAGEREF _Toc151396090 h 2 HYPERLINK l _Toc151396091 110kV、35kV电流互感器选择 PAGEREF _Toc151396091 h 2 HYPERLINK l _Toc151396092 4.7 11

10、0kV、35kV电压互感器选择 PAGEREF _Toc151396092 h 2 HYPERLINK l _Toc151396093 4.8 35kV出线开关及隔离开关选择 PAGEREF _Toc151396093 h 2 HYPERLINK l _Toc151396094 4.9 10kV出线开关及隔离开关选择 PAGEREF _Toc151396094 h 2 HYPERLINK l _Toc151396095 第五章 防雷保护规划 PAGEREF _Toc151396095 h 2 HYPERLINK l _Toc151396096 直击雷的保护 PAGEREF _Toc151396

11、096 h 2 HYPERLINK l _Toc151396097 入侵波保护 PAGEREF _Toc151396097 h 2 HYPERLINK l _Toc151396098 第六章 继电保护配置 PAGEREF _Toc151396098 h 2 HYPERLINK l _Toc151396099 主变压器保护配置 PAGEREF _Toc151396099 h 2 HYPERLINK l _Toc151396100 母线保护配置 PAGEREF _Toc151396100 h 2 HYPERLINK l _Toc151396101 分段断路器保护配置 PAGEREF _Toc151

12、396101 h 2 HYPERLINK l _Toc151396102 线路保护配置 PAGEREF _Toc151396102 h 2 HYPERLINK l _Toc151396103 自动重合闸配置 PAGEREF _Toc151396103 h 2 HYPERLINK l _Toc151396104 第七章 继电保护整定计算 PAGEREF _Toc151396104 h 2 HYPERLINK l _Toc151396105 最小运行方式下，10kV配电站丙线路末端d4点线路末端三相稳态短路电流计算 PAGEREF _Toc151396105 h 2 HYPERLINK l _To

13、c151396106 最大运行方式下，10kV配电站丙变压器低压侧d5点三相稳态短路电流计算 PAGEREF _Toc151396106 h 2 HYPERLINK l _Toc151396107 7.3 最小运行方式下，10kV配电站丙变压器低压侧d6点三相稳态短路电流计算 PAGEREF _Toc151396107 h 2 HYPERLINK l _Toc151396108 继电保护整定计算及灵敏度校验 PAGEREF _Toc151396108 h 2 HYPERLINK l _Toc151396109 第八章 三相一次自动重合闸 PAGEREF _Toc151396109 h 2 HY

14、PERLINK l _Toc151396110 装置额定电流选择 PAGEREF _Toc151396110 h 2 HYPERLINK l _Toc151396111 参数整定 PAGEREF _Toc151396111 h 2 HYPERLINK l _Toc151396112 工作原理 PAGEREF _Toc151396112 h 2 HYPERLINK l _Toc151396113 结 论 PAGEREF _Toc151396113 h 2 HYPERLINK l _Toc151396114 参考文献 PAGEREF _Toc151396114 h 2 HYPERLINK l _T

15、oc151396115 致 谢 PAGEREF _Toc151396115 h 2 HYPERLINK l _Toc151396116 附图1：电气主接线图 PAGEREF _Toc151396116 h 2 HYPERLINK l _Toc151396117 附图2：平面布置图 PAGEREF _Toc151396117 h 2设计论文任务书姓名赵普秋专业电力系统及自动化班级电监0411毕业设计论文题目110/35/10kV降压变电站一次系统设计毕业设计论文工作起止时间2006.912地点密 云毕业设计论文的内容：1原始资料数据1变电站的性质：以110kV电压等级接入电力系统，并以35kV和

16、10kV电压等级实现转供电。2环境条件： 年最高气温： 年最底气温： 年平均气温： 最大风速： 20米/秒 海拔高度： 600米 雷电天数： 40天/年 覆冰厚度： 10毫米 地震烈度： 1000欧姆/主导风向：夏-东南风，冬-西北风周围环境： 建于平原枯燥地方，注意沙尘暴。 3系统短路容量： 80MVA4负荷资料： 见表1设计任务选择变电站电气主接线计算短路电流选择高压电器设备包括：变压器、母线、短路器、隔离开关、PT、CT、避雷器等设计成品1设计说明书及短路电流计算书各1份说明书应包括全部的主要材料及结果。应说明：设计任务、方案确定的依据、优缺点的分析、解决问题的程序和应用的方法，以及做出

17、的结论等。设计的决定必须有充分的根据，说明和分析应力求简单扼要，并尽可能用图表说明。短路电流计算书是说明书的附录，应给出全部的计算过程及结果，对设计计算步骤应有简要的说明。计算时要写出所用的公式和计算的顺序步骤注：重复的计算不必重写公式以及计算结果。要求：设计说明书及短路电流计算书条理清晰、章节清楚。2设计图纸3张电气主接线图1号1张；电气总平面布置图1号1张。表1. 负荷资料电压等级 (kV)进出线回路数回每回线最大有功功率 MW每回线最小负荷率 ()平均功率因数年最大负荷利用小时数小时进出线长度km导线型号及参数型号电抗110170400.85450057LGJ-240LGJ-400150

18、7035115400400017LGJ-1852850202202510165035007LGJ-9511014246016199主要参考资料.1995发电厂电气局部课程设计参考资料.水电出版社.1987. 水利电力出版社.1989西北电力设计院. 发电厂变电所电气接线和布置. 水利电力出版社.1992四川联合大学 范锡普.发电厂电气局部第二版.中国电力出版社.1995第一章 主接线形式选择主接线的选择应能保证目前的合理性和今后的开展性，它有三个根本要求：可靠性；灵活性；经济性。对于此次设计的变电所，110kV线路有两回，由系统供电，考虑可采用的接线形式有单母线、单母线分段、双母线三种，下面是

19、对几种接线优、缺点的比拟见表1-1：表1-1 母线接线方式优缺点对照表接线方式优缺点 单 母 线1、优点：接线简单清晰、设备少、操作方便，便于方便扩建和采用成套配电装置。2、缺点：不够灵活可靠，任一元件故障或检修均需使整个配电装置停电。3、适用范围：610kV配电装置的出线回路数不超过5回；3563kV出线不超过3回；110kV220kV出线不超过2回。单母线分段1、优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。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：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线

20、的回路都要在检修期内停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需自两个方向均衡扩建3、适用范围：610kV出线为6回以上；3563kV出线为48回；110220kV出线为34回。双母线1、优点：供电可靠；调度灵活；扩建方便；便于试验。2、缺点：设备多，接线复杂，造价高；倒闸操作复杂，容易发生误操作。3、适用范围：610kV配电装置，短路电流较大，出线带电抗器时；3563kV出线超过8回；110220kV配电装置在系统中居重要地位，出线为4回及以上。结论：由以上几种方案比拟，结合所设计变电所的实际情况，对110kV主接线采用单母线分段方式，因110kV电源为双回路，当一回故障时，可

21、由另一回供电，并不影响两台主变的运行，当一个系统全停时，可由另一系统对两台主变供电，从供电可靠性和经济角度考虑，110kV母线主接线选用单母线分段的接线方式。对于35kV及10kV主接线形式，因重要用户都为双回路，且出线较多，故采用单母线分段接线方式，对重要用户每段分接一回，当一段母线检修时，可由另一段供电，并不影响用户。第二章 主变压器选择电压等级 (kV)进出线回路数回每回线最大有功功率 MW每回线最小负荷率 ()平均功率因数年最大负荷利用小时数小时进出线长度km导线型号及参数型号电抗110170400.85450057LGJ-240LGJ-4001507035115400400017LG

22、J-1852850202202510165035007LGJ-9511014246016199考虑负荷效率，经过计算得各电压等级的视在功率为：10kV侧： S1=35kV侧： 110kV侧： 根据规程规定，考虑5年远景规划，负荷年增长率m=7%，那么=S31+m=933901+7%=kVA 为保证供电可靠性，优先考虑选用两台主变压器，因一台的供电可靠性不如两台主变并列运行时高，两台以上那么不经济。两台主变的总容量S，并考虑到装有两台主变的变电所当一台断开时，另一台应能承当70%的全部负荷，那么每台主变容量应为：S=70%=70%=kVA 假设考虑到变压器的事故过负荷能力为40%，那么可保证84

23、%的负荷供电，即60%1+40%=84%，因一般变电所中有25%的非重要负荷，故采用S=70%对变电所保证重要负荷来说是可行的。相数根据所给条件，优先考虑选用三相式变压器。绕组因设计的变电所中有110kV、35kV、10kV三个电压等级，故优先考虑三绕组变压器。容量比因为 =3506/9339=38%小于50%，=74810/93390=80%大于50%所以容量比选用100/100/50。调压方式优先选用有载调压方式，并在110kV侧进行调压。中性点接地方式1因110kV属于大接地电流系统，所以采用中性点直接接地方式。235kV侧电容电流： Ic=UNL=35(15+82+202)=A规程规定

24、：单相接地电容电流小于10A时，A10A，所以应采用中性点直接接地方式；310kV侧电容电流： Ic=UNL+0.1UNL=106+10+42+9=A规程规定：单相接地电容电流小于30A时，A30A，所以应采用中性点不接地方式。中性点绝缘方式10kV及35kV采用全绝缘，110kV采用分级绝缘。接线方式采用Y0/Y0/-12-11连接组别，高压侧采用星形接线是为了降低变压器的绝缘造价因星形接线时，相电压等于线电压的，低压侧采用三角形接线，是为了消除短路电流的三次谐波。采用降压型变压器综上所述，查?电工产品目录?选用SFSZ7-50000/110型降压变压器，数据见表2-3。表2-3 SFSZ7

25、-25000/110型降压变压器技术参数表产品型号额定容量(kVA)电压组合kV联接组别阻抗电压%空载电流(%)空载损耗(KW)负载损耗(KW)总重t高压中压低压高-低高-中中-低SFSZ7-25000/1105000012181.25%11022.5%11;10.5;YN，yn0,d1117优先选用两台接于10kV两段母线上，每台容量按所选主变容量的0.2%确定，能满足控制回路和信号回路以及生活、照明等负荷即S所=0.2%SN=0.2%50000=100kVA，查?发电厂电气局部课程设计参考资料?选用两台SJL1-50型标准变压器，数据见表2-4：表2-4 SJL1-50型标准变压器技术参数

26、表型号及容量kVA上下压侧额定电压kV联接组别阻抗电压%空载电流%总重t轨距mm损耗KW空载短路SJL1-100Y/Y0-124无额定电压：UN=UWN=35kV补偿容量：采用过补偿调谐，即Q=KIC22=600.2 Kvar查消弧线圈相关资料，选用一台XDZ1-800/35型消弧线圈，数据表2-5：表2-5 XDZ1-800/35型消弧线圈技术参数表型号额定容量kVA系统电压kV额定电压kV额定电流A各分接头允许电流A12815XDZ1-800/358003518361836 分接头选择：在电网整体运行时，消弧线圈选8档，那么补偿电流为。脱谐度及位移电压：对于35kV架空线路的阻尼率取，那么

27、脱谐度=位移电压U0=4.43%UP小于15%UP，即所选分接头适宜。对于35kV考虑采用分散补偿，由用户自行补偿。对于10kV考虑采用在变电所内进行集中补偿，为保证电力系统的平安经济运行，取COS，因 COS10=那么 Q10=P10tg10-tg=8000=1293Kvar选用Y型接线，查?常用上下压电气手册?选用BWF11/-60-1电容器，技术参数见表2-6表2-6 BWF11/-60-1电容器技术参数表型 号额定电压kV额定容量Kvar标称电容F外形尺寸mm质量kgBWF11/-60-111/60310143760101150因10kV采用单母线分段接线，Q10平均分成两组，分别接于

28、两段母线上，每相并联4只，总补偿容量为：23604=1440kVar。第三章 短路电流计算3.1 选取短路点：在正常运行方式下，三相短路电流为最大的地方即为短路计算点，由此选主变三侧母线为短路电流计算点，并假定两台主变并列运行。3.2 作等值电路并化简图中d1、d2、d3分别为110kV、35kV、10kV的短路电流计算点选取基准值：SB=100MVA，UB=115kV作等值电路如图，那么计算电抗标幺值为：X1=X2=XdX3=X4=UK%/100=X5=XCX6=X7=X0L70X8=X9=X0L50图3.1 变电站等值电路图所选两台主变型号相同，即SN=50MVA。UK1%=UK2%=UK

29、1-2%+UK2-3%-UK1-3%=0UK3%=X10=X11=UK1%/100X12=X13=0X14=X15=UK3%/100化简等值电路因两台发电机及升压变均为同型号，可做并联处理，等值发电机容量为：SN=125MW，将图化简为图X16=X1+X3=X17=X6+X5=X18=图3.2 等值电路化简图X19=X20=3.3 110kV侧母线d1点发生三相短路主变等值电抗可按负荷考虑忽略不计选取基准值SB=100MVA，UB=115kV汽轮机及等值系统对d1点转移电抗分别为： Xnd1=X16+X18+ Xnd2=X17+X18+计算电抗：Xjs1= Xnd1Xjs2= Xnd2=0.2

30、9163.3.4 d1点发生三相短路时短路电流的周期分量为I=I3.3.5短路电流冲击值I3.3.6短路容量：Sd=UavI=1153.4 35kV侧母线d2点发生三相短路主变10kV侧等值电抗可按负荷考虑忽略不计，计算电路如图3.3：选取基准值：SB=100MVA，UB=37kV汽轮机及等值系统对d2点转移电抗分别为： Xnd1=X16+X18+X19+=0.8412 Xnd2=X17+X18+X19+=0.6684计算电抗：Xjs1=Xnd1=0.8412图3.3 35kV母线短路等值电路图Xjs2=Xnd2=0.6684求各电源对短路点d2的短路电流由Xjs1t=0查发电机运算曲线得I=

31、I*由Xjs1t=4查发电机运算曲线得II=I*=因Xjs2所以I*=I*=1/Xnd2I=I d2点发生三相短路时短路电流的周期分量为I短路电流冲击值：I=短路容量：Sd=UavI=373.5 10kV侧母线d3点发生三相短路。汽轮机及等值系统对d3点转移电抗分别为：Xnd1=X16+X18+X19+X20+=Xnd2=X17+X18+X19+X20+=计算电抗为Xjs1=Xnd1=Xjs2=Xnd2=0.902图3.4 10kV母线短路等值电路图求各电源对短路点d3的短路电流由Xjs1t=0查发电机运算曲线得I=I*由Xjs1t=4查发电机运算曲线得II=I*因Xjs2所以I*=I*=1/

32、Xnd2I=I d3点发生三相短路时短路电流的周期分量为I=5.052+I短路电流冲击值：I= 短路容量：Sd=UavI=短路容量列表见表3-1：表3-1 短路容量表短路点d1d2d3I(KA)I(KA)ich(KA)8.165第四章 电气设备选择4.1 断路器及隔离开关选择说明：在断路器及隔离开关选择中，取保护动作时间t0=2s，燃弧时间t2s。 主变压器110kV侧断路器及隔离开关选择额定电压： UnUwn=110kV额定电流： In=额定开断电流： IbrnI 按装置环境选户外式开关设备。根据以上条件选用3AP1FG-110/1250型断路器，其In1250A，Ibr.n15.8KA，热

33、稳定电流Ith/t=21kA/5s，动稳定电流ip=55KA，固有分闸时间t16s；选用GW4-110/600型隔离开关，其Ith/t=14KA/5s，ip=50kA热稳定校验：=短路存在时间tbr=t0+t1+t2=s查?发电厂电气局部?图4-5 得tep=1.7s大于1s，可不计tea故短路电流热脉冲Qsc=tep=.S断路器允许热脉冲Qp=5=2205K.S大于Qsc隔离开关允许热脉冲Qp=5=980K.S大于Qsc所以断路器与隔离开关的热稳定满足要求。动稳定校验：KA小于ip，所以动稳定满足，列表4-1如下：表4-1 110kV断路器及隔离开关参数表设备技术参数3AP1FG-110/1

34、250GW4-110/600计算数据额定电压kV110110110额定电流A1250600额定断开电流kA允许通过极限电流kA5550热稳定电流kA/s21/514/5热脉冲kA2s2205980由表可知：断路器及隔离开关的技术数据均大于计算数据，故能平安可靠工作。 主变35kV侧及分段断路器及隔离开关选择额定电压 UnUwn=35kV额定电流：In=50000=1154.74A额定开断电流IbrnI按装置环境选户内式根据以上条件选LW8-35/1000型断路器，其In1000A，Ibrn=16KA，ip=40KA，Ith/t=16kA/4s，选GN2-35/600型隔离开关，其In=600A

35、，ip=50kA，Ith/t=14kA/10s热稳定校验=短路存在时间tbr=t0+t1+t2=2查图4-5 得1s大于1s，可不计tea故短路电流热脉冲Qsc=tep=.S断路器允许热脉冲Qp=4=1024K.S短路电流热脉冲大于热脉冲Qsc隔离开关允许热脉冲Qp=10=1960K.S允许热脉冲大于热脉冲Qsc所以断路器与隔离开关的热稳定满足要求。动稳定校验=Aip，所以动稳定满足，列表4-2如下：表4-2 35kV断路器及隔离开关参数表设备技术参数LW8-35/1000GN2-35/600计算数据额定电压kV353535额定电流A1000600额定断开电流kA165允许通过极限电流kA40

36、50热稳定电流kA/s16/414/10热脉冲kA2s10241960由表可知：断路器及隔离开关的技术数据均大于计算数据，故能平安可靠工作. 主变压器10kV侧及分段断路器及隔离开关选择额定电压 UnUwn=10kV额定电流：In=额定开断电流IbrnI按装置环境选户内式开关设备。根据以上条件选ZN12-10/2000型断路器，其In2000A，Ibrn=29KA，ip=75KA，Ith/t=30kA/5s，t1=0.14s，选GN1-10/2000型隔离开关其In=2000A，ip=85kA，Ith/t=36kA/10s。热稳定校验：=短路存在时间t=t0+t1+t29S查图4-5 得tep

37、=1.8s1s，可不计tea故短路电流热脉冲Qsc=tep=.S断路器允许热脉冲Qp=5=4500K.S断路器允许热脉冲Qp大于短路电流热脉冲Qsc隔离开关允许热脉冲Qp=10=12960K.S隔离开关允许热脉冲Qp大于短路电流热脉冲Qsc动稳定校验：=Aiimp小于ip，故动稳定满足，列表4-3如下：表4-3 10kV断路器及隔离开关参数表设备技术参数ZN12-10/2000GN1-10/2000计算数据额定电压kV101010额定电流A20002000额定断开电流kA29允许通过极限电流kA7585热稳定电流kA/s30/536/10热脉冲kA2s450012960由表可知：断路器及隔离开

38、关的技术数据均大于计算数据，故能平安可靠工作。4.2 10kV母线选择按最大长期工作电流选IpIwmax=，K=由Ip=IpK 得Ip=Ip/K=查?发电厂电气局部?附表 选808铝排，平放，其Ip1249AA按经济电流密度选择进行复合由Tmax=5500h，查得Je=A/故经济截面Se=808=640即所选铝排满足经济性要求热稳定校验：Ks=1.04，C=87Smin=179Smin640，热稳定满足。动稳定校验：取垮距Lm相间距离am，那么max=Pamax69Pa故动稳定满足结论：选用808铝排，平放。4.3 10kV支持绝缘子支持绝缘子选择额定电压UnUwn=10kV按装置环境选户内式

39、查?常用上下压电气手册?选ZN10/4型支柱绝缘子，其抗弯破坏负荷为FP=4000N动稳定校验：Fmax=Fp4000=2400NFmaxFp Fmax故室外选用ZPB-10型支柱绝缘子，其Fp5000N，动稳定亦满足要求结论：室内选用ZN10/4型支柱绝缘子，室外选用ZPB-10型支柱绝缘子4.4 10kV电流互感器及电压互感器选择主变10kV侧及出线电流互感器以10kV配电站丙为例选择： 主变10kV侧：因Un=10kV，Iwmax=，环境为户内，所以配置LDZJ1-10，变比为1500/5。 10kV出线电流互感器以10kV配电站丙为例额定电流：副边Iw.max=A 原边Im副边Iw.m

40、axIn2=5A额定电压： Uwn=10kVUn Uwn按装置环境选择户内式由此查?发电厂电气局部?选LFCD10型室内电流互感器，变比为nL=200/N2=0.6，1秒热稳定电流倍数Kt=110，动稳定倍数Kem=250电流互感器参数表4-4：表4-4 LFCD-10电流互感器参数表型号二次负荷10%倍数Kt(1S)Kem1级3级负荷倍数LFCD-10110250因10kV为不接地系统，故装两相电流互感器装于A、C两相精确度级考虑计费、保护用取0.5/B级，并按该级进行导线选择及稳定校验连接导线选择电流互感器负荷统计表4-5：表4-5 10kV电流互感器负荷统计表仪表电流线圈名称负荷VA电流

41、表(46L1-A)功率表46D1-W电度表DS1总计电流互感器负荷阻抗r1，接触电阻r4电流互感器为不完全星形接线，连接线计算表长度L=l取CT与仪表距离l4cmSmin=选用标准截面为4mm2的铜导线。热稳定校验：1102=484K.Step=.Step热稳定满足。动稳定校验：A:内部动稳定：=iimp=Aiimp所以内部动稳定满足。B：外部动稳定：按外部动稳定校验，亦满足。结论：选用LFCD-10型nL=200/5的室内电流互感器电压互感器选择：两段电压互感器选用同一型号，按其中一段电压互感器选取额定电压： Uwn=10kVUnUwn因10kV为中性点不接地系统，电压互感器除供测量用，还供

42、绝缘监察用，选用JSJW-10型三相五柱式电压互感器，电压变比为10000/100/V，接线方式Y0/Y0/ ， 并只对测量用0.5级所要求额定负荷120VA进行校验 负荷校验：本变电所10kV有馈线10回，主变压器2回，电容器2回，所用变2回，共计16回。图4-1 测量仪表与电压互感器连接图电压互感器各相负荷分配如下表4-6不完全星形局部负荷所示。表4-6 电压互感器各相负荷分配表仪表名称及型号每线圈消耗功率VA仪表电压线圈仪表数量AB相BC相cossinPabQabPbcQbc有功功率表16D1-W12无功功率表16D1-var12有功电度表DS114无功电度表DX116频率表16L1HZ

43、11电压表16L1-V12合计 =SUM(ABOVE) =SUM(ABOVE) 据上表求出不完全星形负荷为Sab=Sbc=cosab=Pab/Sab=0.43 cosbc=Pbc/Sbc=0.428 A相负荷为： PA=-30 QA=-30B相负荷为：PB=+30)cos(64.7-30)=QB=+30)sin(64.7-30)总负荷：SA=SB=由以上计算可知：B相负荷最大，所选电压互感器单相额定负荷SN120/3=40VA，B相负荷超过单相额定负荷，因无大于120VA容量的电压互感器，无法另行选择，故此采用两段电压互感器同时运行的方式，来满足要求，假设有一段电压互感器故障检修，因B相负荷超

44、过单项额定负荷较小约15%，能满足短时运行的要求，对电压互感器的准确度等级影响也不大。电压互感器一次额定电流：I1N=mA高压侧熔断器只能由机械强度所能允许的最小截面来选，选时专用于保护电压互感器的RN210型熔断器，其最大切断电流为50KA，大于母线短路电流I11.15KA，所以选RN2-10型熔断器能满足要求。结论：选用JSJW-10型三相五柱式电压互感器，高压侧用RN2-10型熔断器进行保护。4.5 110kV、35kV母线选择1、110kV母线选择按最大长期工作电流选因Iwmax=183.7+=183.7+61.7+116.6=362A所以选LGJ-150钢芯铝绞线作110kV母线。2

45、、35kV母线选择按最大长期工作电流选IpIwmax=，K=由Ip=IpK 得Ip=Ip/K=查?发电厂电气局部?附表 选636.3铝排，平放，其Ip872AIpA4.6 110kV、35kV电流互感器选择主变110kV侧：因Un=110kV，Iwmax=，环境为户外，所以配置LCWD-110，变比为300/5。因110kV出线最大电流比主变小，所以电流互感器选择变比为200/5，即满足要求。110kV进线：因Un=110kV，Iwmax=362A，环境为户外，考虑到负荷增长，所以配置LCWD-110，变比为600/5。主变35kV侧：因Un=35kV，=，环境为户内，考虑到负荷增长，所以配置

46、LB6-35,变比为1000/5。因110kV出线最大电流比主变小，所以电流互感器选择变比为600/5。4.7 110kV、35kV电压互感器选择110kV电压互感器选择JCC2-11035kV电压互感器选择JDZJ-354.8 35kV出线开关及隔离开关选择因35kV变电所B负荷最大，所以35kV出线开关型号与变电所B出线开关相同即满足要求。因Un=35kV，Iwmax=所以查?发电厂电气局部?35kV出线开关选LW8-35/1000，隔离开关选GN2-35/400。4.9 10kV出线开关及隔离开关选择因10kV配电站丙负荷最大，所以10kV出线开关型号与配电站丙出线开关相同即满足要求。因

47、Un=10kV，Iwmax=190A所以查?发电厂电气局部?10kV出线开关选ZN10-10/600，隔离开关选GN1-10/400。第五章 防雷保护规划 在变电所装一定数量的避雷针线，使变电所内设备均处于避雷针线的保护范围内，为防止还击，采取降低绝缘电阻和保证设备与避雷针之间有一定的空间距离和地中距离。110kV线路全线架设单回避雷线，a2030 Rch10说明：本设计不做平面布置图，故对直击雷保护不作具体设计。波保护在变电所各级电压母线上装设氧化锌避雷器, 分别为YH10W-100/260，/134，HY5WZ3-17型，Rch10，由于避雷器在设备之间，距离无法确定，所以本设计只考虑各段

48、母线各装设一组防雷保护，其余局部不予考虑。变电所进线段保护 为限制进线段入侵波的幅值和陡度，使变电所母线避雷器能到可靠保护作用，据规程规定，采取以下措施：对全线架设单避雷线的110kV线路在进线段12KM改为双避雷线 a20，Rch10；对不架设避雷线的35kV线路在进线段12KM架设双避雷线 a20，Rch10，在加强绝缘的线路上还应加装氧化锌避雷器；对于10kV线路，架空线在出线侧首端加HY5W10型避雷器，电缆回路在电缆末端加装HY5W10型避雷器。在三绕组变压器低压绕组的刀闸间加装避雷器进行保护： HY5WZ-10型 Rch10，三相加一只，装于任一相。变压器中性点保护110kV中性点

49、装YH1.5W-73型避雷器，Rch10。35kV中性点装型避雷器，Rch10，且此避雷器在非雷雨季节也不得退出运行。第六章 继电保护配置电力系统中的电气设备和线路应装设短路故障和异常运行保护装置，其保护应有主保护和后备保护，必要时还应增设辅助保护，继电保护装置应满足可靠性、灵敏性、选择性、速动性要求，本变电所保护配置如下： 纵差动保护：用于防止变压器绕组、套管及引出线上的相间短路，中性点直接接地侧即110kV侧单相接地短路，采用三相接线方式，瞬时动作跳三侧开关。 瓦斯保护：防止变压器内部故障和油面降低，轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于瞬时跳三侧开关，因主变为有载调压式，故还应装设有载调压开关瓦

50、斯保护 复合电压过流保护：防御外部相间短路所引起的过电流并作为瓦斯保护、纵差保护的后备保护。 主变零序保护：保护110kV侧的外部单相接地及变压器绕组的单相接地。 过负荷保护：防御变压器对称过负荷，延时动作于信号，采用单相接线，因所选主变容量比为100/100/50，应于110kV、10kV侧各装一套。变压器温度升高保护：反响冷却系统故障的保护，动作于信号并延时跳闸。6.2.1 110kV母线：装设专用的母线差动保护，采用三相电流相位比拟式接线，保护动作于母线开关跳闸。 35kV、10kV母线：不装设专用保护，利用主变压器后备保护进行保护，并装设绝缘监察装置。110kV、35kV、10kV分段

51、断路器均采用过电流保护。6.4.1 110kV线路单回线：装设三段式距离保护来保护相间短路，装设带方向的三段式零序电流保护来保护单相接地短路及两相接地短路；双回线：装设带方向的横联差动保护作主保护，阶段式电流保护作后备保护来保护相间短路，装设三段式零序电流保护来保护接地短路。6.4.2 35kV线路对钢铁厂、化肥厂、变电所B双回线路，装设带方向的横联差动保护作主保护，以接于两回线电流之和的阶段式电流保护或距离保护作为两回线同时运行的后备保护及一回线断开后的主保护及后备保护。对单回线装设两段式电流电压速断保护和过电流保护。以上为相间短路保护装设绝缘监视装置，针对于单相接地。6.4.3 10kV线

52、路所有架空线路：装设三段式电流保护的段+段;双回线电缆装设横联差动保护不带方向、单回电缆线路装设纵差动保护不带方向作主保护，均装设三段式电流保护的段+段作后备保护;所有电缆线路装设过负荷保护.6.5.1 110kV、35kV、10kV分段断路器装设BZT；6.5.2 110kV、35kV、10kV架空线路均装设三相一次ZCH其中110kV带同期检查，所有双回路检查邻线有无电流；按负荷重要性装设ZPJH装置。第七章 继电保护整定计算前提条件：选取一条负载最大，线路最长的架空线路，假定仅带一台变压器，UK%=7.5，电压比10/0.4kV，该变压器有差动保护，后备过流保护t=1。根据以上条件，选取

53、10kV配电站丙所在线路，因配电站丙最大负荷为2000KW，选用配电站丙主变容量为SN=2500KW，对该线路进行三段式电流保护中的、段的整定计算与灵敏度校验，为此，需求最小运行方式下该线路末端d4点、配电站丙主变低压侧d6点三相短路电流及最大运行方式下配电站丙主变低压侧d5点三相短路电流。最小运行方式：对该系统来说，假定发电厂单机运行，等值系统为最大运行方式，本变电所一台变压器运行，110kV线路双回运行。图7.1 系统简图7.1最小运行方式下，10kV配电站丙线路末端d4点线路末端三相稳态短路电流计算计算等值电路如右图7.2：选基准值SB100MVA、UB10.5kV，X1、X3、X10、

54、X14、X17、X18为前所求，X21=X0L15图7.2 系统等值电路图X22=UK%/100=3汽轮机及等值系统对d4点转移电抗分别为：Xnd1=X23+X24+=0.3923+6.198+Xnd2=X17+X24+=0.1559+6.198+计算电抗为Xjs1=Xnd1=Xjs2=Xnd2=因Xjs13，Xjs23图7.2 系统等值电路化简图所以三相稳态短路电流=0.8715KA=7.2最大运行方式下，10kV配电站丙变压器低压侧d5点三相稳态短路电流计算计算等值电路如右图7.3：选基准值SB100MVA UB10.5kV，X16、X17、X18、X19、X20、X21、X22为前所求，图77.3配电站丙变压器低压侧短路等值电路图化简等值电路如右以下图7.4所示。X25=X18+X19+X20+X21+X22=8.8576； 发电厂及等值系统对d5点转移电抗分别为：Xnd1=X16+X25+=0.1962+8.8576+Xnd2=X17+X25+=0.1559+8.8576+计算电抗为Xjs1=Xnd1=图7.4 等值电