泵站自动化课设说明书

1、八一泵站改造工程电气主接线设计说明书 目录331 课程设计要求及相关资料33 1.1课程设计目的 33 1.2设设计原始资料料34 11.2.1泵泵站电气负荷荷 45 11.2.2目目前更新改造造的初步设计计55 51.3设设计要求556 1.4设设计步骤67 1.5绘绘图和整理设设计说明书772 主接线设设计77 2.1泵泵站负荷统计计78 22.1.1主主电动机的计计算负荷8100000 22.1.2站站用电负荷统统计10000010 22.1.3选选择站变1012 22.1.4泵泵站总计算负荷1212 2.2主主接线方案的的比较1212 22.2.1主主变的选择1213 22.2.2接接

2、线方案设计计1314 22.2.3方方案投资比较较1415 22.2.4供供电导线的选选择1516 2.3主主接线方案的的确定16163 短路电流流计算1616 3.1分分段母线间的的开关闭合时时短路电流计计算1616 33.1.1画画等值电路图图，选择短路路点1617 33.1.2元元件参数计算算1720 33.1.3各各短路点短路路电流计算2020 3.2分分段母线间的的开关断开时时短路电流计计算2020 33.2.1画画等值电路图图，选择短路路点2023 33.2.2各各短路点短路路电流计算23234 主电动机机的起动校验验2323 4.1电电动机起动影影响2324 4.2电电动机起动电

3、电压降要求2424 4.3起起动校验计算算24255 电气设备备选择2525 5.1 6kV侧配配电设备25 55.1.1 6kV侧开开关柜2725 55.1.2 66kV侧断路路器272530 55.1.3电电力电缆3032 55.1.4 6kV侧母母线的选择3233 55.1.5 6kV侧电电压互感器的的选择3336 55.1.6 6kV侧电电流互感器的的选择36 5.2高高压侧（355kV）配电设设备36 55.2.1高高压侧架空线线 33636 55.2.2高高压侧断路器器3737 6 泵泵站电气主接接线图38参考资料 381 课程设计要要求及相关资资料1.1 课程设设计目的 通过设计

4、巩固已已学知识，培培养分析和解解决问题的能能力，初步掌掌握泵站电气气部分的设计计方法。1.2 设计原原始资料1.2.1 原原设计八一泵站位于黄黄梅县八一圩圩境内，刘佐佐乡西侧，即即湖北省华阳阳河流域梅济济港以南平原原湖区，其排排区（八一圩圩）承雨面积积132kmm2，并可通过军军圩港、军圩闸与清江江口泵站排区区（潘兴圩）连连通，缓解清清江口排区提提派能力不足足。图1八一泵站是19977年投产产的大型泵站站。泵站装机机6台64ZZLB-500型立式轴流流泵，总排涝涝流量为511米3 /秒，配配用TDL2215/31124型同同步电动机66台。TDLL215/33124型型同步电动机机单机额定功功

5、率800千千瓦，额定电电压6千伏，额额定电流933安，额定功功率因素0.9（超前），额额定转速2550转/分，电电机效率为992%，配用用KGLF111-1-3300/755型可控硅励励磁装置。原供电电源由孔孔垄变成电站335KV引入入，架设233km输电线线路，接人站站内35kvv变电站，站站内安装两台台3150KKVA 355/6.3KKV 变压器器供六台主机机电源，两台台160KVVA 35/0.4KVV变压器和4400KVAA 6.3/0.4KVV变压器供泵泵站厂用电源源；电气主接线为单单母线扩大单单元接线。两两台主变压器器高低压侧分分别并接于各各自的母线。站站用电源接于于6KV母线线

6、。1.2.2 目目前更新改造造的初步设计计（1）水泵机组组选型根据本阶段复核核的八一泵站站扬程，流量量等特征参数数以及泵站330年运行情情况来分析，原原64LB-550型水泵的的最高扬程不不够，在泵站站最高的净扬扬程8.711 m工况下下不能运行。参参考类似工程程经验(如黄黄冈市黄州区区白潭湖泵站)，本次设计计中在满足扬扬程，流量的的前提下，水水泵的选型进进行优选，选选出最适合本本泵站的泵型型。综合考虑，我们们推荐16CCJ-70型型全调节轴流流泵作为八一一泵站更新改改造的泵型。由由于16CJJ-70型水水泵的最大轴轴功率达到8859.433KW，因此此原电机必须须增容。考虑虑电机1.005到

7、1.11的备有系数数，拟将电机机增容到10000KW。电电机选用TDDL10000-20/22150型立立式同步电动动机6台，其其主要参数为为：额定功率：10000kw额定转速：3000r/miin额定电压：60000v定子电流：1113.7A效率：94%功率因数：0.9（超前）(2) 供电系系统改造根据泵站设计计规范（GGB/T500265-997），八一一泵站更新改改造的电气工工程主要有： 供电电压：供电电压保保持现35KKV电压等级级不变； 输电线路：采用35KKV专用直配配输电线路供供电； 变电站；设设专用变电站站，采用站、变变合一的供电电管理模式；（3）站用电负负荷统计站用负荷，主要

8、要是为排水服服务的各辅机机设备的负荷荷。包括站区区生产生活等等用电负荷。全全站用电负荷荷统计见表11.1。站用电负荷统计计表1.1序号项目数量单位容量总容量运行期间可能最最大负荷备注1励磁装置6台15kw60kw60.0kw2轴流通风机18台4kw72kw48.0kw3整流电源1套15KVA15KVA5.0KVA4行车1套21+7.5+432.5kw05供水泵2台15kw30kw15.0kw6排水泵2台11kw22kw11.0kw7空压机1台7.5kw7.5kw7.5kw8真空泵1台37kw74kw37.0kw9检修闸门起吊装装置1套17kw17kw010清污机1套30kw30kw30.0kw

9、11拍门起吊装置6套5.533kw3.0kw12修理车间30kw20.0kw13油系统1套10.4kw7.0kw14泵房照明6kw5.5kw15通风采暖15kw10.0kw16电气试验5kw3.0kw17拦污栅起吊1套17kw17kw018电动机负载合计计374.9kww178.5kww19总计506.4kww262.0kww1.3 设计要要求1.根据有关资资料进行泵站站电气部分（含含变电所）的的初步设计。2.设计应符合合国家经济建建设制定的各各项方针政策策、规范等要要求。3.在满足供电电可靠性、运运行灵活前提提下，力争技技术先进，节节省投资和运运行费用。4.优先采用新新技术和指定定先进的设备

10、备及材料。1.4 设计步步骤（一）熟悉资料料，确定设计计参数1.主机组的有有关技术参数数。2.辅机及其它它装备的名称称、数量、用用电安装容量量和工作方式式。3.供电电源的的电压、供电电方式（架空空线还是电缆缆、专用线还还是公用线），供供电电源线路路的回路、长长度以及进入入泵站的方向向。4.电力系统的的短路数据或或供电电源线线路首端断路路器的断流容容量。5.当地气象、地地质资料。（二）电气主接接线设计1.泵站电气负负荷包括主电电动机的计算算负荷和站用用电的计算负负荷。2.确定主变压压器的型式、台台数和容量。3.拟定主接线线方案，并进进行经济技术术比较。4.绘出电气主主接线图，图图中应标出各各电器

11、元件的的主要技术参参数。（三）短路电流流计算1.作出计算电电路图和等值值电路图。2.根据已给数数据和已知条条件计算系统统的短路电流流，并列出短短路计算表。（四）泵站电气气设备的选择择及校核1.熟悉电气设设备选择的一一般规定。2.电器设备的的选择 需需选择的主要要电气设备包包括断路器、隔隔离开关、高高压熔断器、母母线、电流互互感器、电压压互感器。选选用屋内成套套配电装置应应同时选定开开关柜的种类类及方案编号号。（1）型式的选选择 根据据电气设备的的用途、安装装地点、使用用条件等情况况进行选择，选设备力求技术先进、价格合理，在同一工程应尽量减少同类设备的品种。（2）按正常工工作电压、电电流选择。（

12、3）按短路条条件校验 校验时必须须正确选择计计算短路点和和短路计算时时间。1.5 绘图和和整理说明书书2 主接线设计计2.1 泵站负负荷统计2.1.1 主主电动机的计计算负荷对于选用相同型型式的主电动动机的泵站，其其计算负荷计计算公式为： （2-1）式中，全泵泵站主电动机的计计算负荷，；主电动机的的额定功率，；主电动机的的功率因数；主电动机的的效率；主电动机的的负荷系数；同时系数，通通常泵站主电电动机属于持持续运行方式式，取=1；配电线路的的效率，。所选同步电动机机TDL10000-200/21500的相关参数数如下：额定功率额定电流额定转速效率功率因素额定电压1000KW113.7A300r

13、/miin94%0.96000V由于本泵站采用用同步电动机机，满足功率率因数的要求求，因此不需需要进行无功功功率的补偿偿。由PgPe=859.431000=0.85943，查下表2.可算出泵站主电电动机的计算算负荷： S表2.1 主电电动机负荷系系数Pg/Pe0.810.70.880.60.770.50.66K10.810.740.840.650.770.60.7722.1.1 站站用电负荷统统计按泵站运行的实实际条件设置置站用电设备备，其项目及及相关参数见见下表。表2.2 站站用电负荷统统计表2.22序号项目数量单位容量总容量运行期间可能最最大负荷备注1励磁装置6台15kw60kw60.0k

14、w2轴流通风机18台4kw72kw48.0kw3整流电源1套15KVA15KVA5.0KVA4行车1套21+7.5+432.5kw05供水泵2台15kw30kw15.0kw6排水泵2台11kw22kw11.0kw7空压机1台7.5kw7.5kw7.5kw8真空泵2台37kw74kw37.0kw9检修闸门起吊装装置1套17kw17kw010清污机1套30kw30kw30.0kw11拍门起吊装置6套5.533kw3.0kw12修理车间30kw20.0kw13油系统1套10.4kw7.0kw14泵房照明6kw5.5kw15通风采暖15kw10.0kw16电气试验5kw3.0kw17拦污栅起吊1套17

15、kw17kw018电动机负载合计计374.9kww178.5kww19总计506.4kww262.0kww站用电负荷主要要是为排水服服务的各辅助助设备的负荷荷，包括站区区生产生活等等用电负荷。站用电设备的计算负荷由下式求得： （2-2）式中，站用用电设备的计计算负荷，KKVA； 站用电电动机的需要要系数，为同时系数数，为站用电负荷系数数，为配电线线路的效率（取取），为站用电电的平均功率率因数（一般般取），为站用电电动机的平均均效率（取d2=0.850.9）； 整流设备备和照明的需需要系数，视视具体情况而而定；整流设备和和照明的计算算负荷，KVVA；站用电动机机容量之和。 （2-3）式中，经常常

16、而连续运行行的负荷，取取经常运行的电动动机容量之和和，即，kW;经常而间断断运行的负荷荷，取经常而而间断运行的的电动机容量量之和的1/2，即，kW；不经常而连连续运行的负负荷，取不经经常连续运行行的电动机容容量之和的00.35倍，再再加上其中三三台最大电动动机容量之和和的60%，即，kW；不经常而间间断运行的负负荷，取不经经常而间断运运行的电动机机容量之和的的0.14倍，再再加上其中55台最大电动动机容量总和和的40%，即，kW。而根据泵站实际际运行情况，取取，。由站用电电设备的使用用状况，对各各类站用电负负荷的统计如如下表。表2.3 站用电负荷荷功率统计计算公式计算结果（kWW/kVA）P1

17、=60+772+30+30+100.4=2002.4Sm=0.96=5.4将上表中的具体体数据代入站站用电负荷计计算公式，得得=0.8202.4+13.5+106.7+48.72.1.3 选选择站变由计算的站变容容量，现确定定选用一台站变，接在在主电动机电电压（6kVV）母线上。站变技术参参数如下：表2.4 站变技技术参数型号额定容量（kVVA）额定电压（kVV）接法阻抗电压（%）损耗（W）空载电流（%）高压低压空载短路S10-4000/1040060.4Y,yn0664049200.952.1.4 泵泵站总计算负荷泵站变压器的功功率损耗，包包括有功功率率损耗和无功功功率损耗。其其有功功率大小

18、小可按下式计计算得出： （2-4）式中，变压压器的有功功功率损耗，；变压器低压压侧（总的）计计算负荷，；变压器的额额定容量，；变压器空载载损耗，；变压器短路路损耗，；变压器台数数。无功功率由下式式计算： （2-5）式中，变压压器的无功功功率损耗，；变压器空载载电流与额定定电流之比的的百分数；变压器阻抗抗电压与额定定电压之比的的百分数。如果在负荷统计计时变压器尚尚未选出，变变压器的功率率损耗可近似似地按下式求求得 （2-6） （2-7）将主电动机计算算负荷、站用用电计算负荷荷以及主变、站站变的损耗叠叠加一起，最最后求得全泵泵站的计算负负荷（详见下下表）。统计时，近似地地取站用电负负荷的平均功功率

19、因数为00.8，主电电动机的功率率因数取0.9。站变的的功率损耗按按公式（2-4）和（2-5）计算得到到。主变的功功率损耗按式式（2-6）和（2-7）计算得出出。表2.5 全泵站负荷荷统计负荷名称平均功率因数计算负荷有功功率无功功率视在功率站用电计算负荷荷0.8253.1189.9316.421号站变损耗3.7218.82加上1号损耗后后站用电损256.82208.726台计算负荷主主电动机0.9（超前）5489.377-2658.6626099.3主变低压侧负荷荷5746.199-2449.996246.666主变损耗121.98609.93加上主变损耗计计算负荷5868.177-1839.

20、9976149.877总计算负荷5868.177-1839.9976149.8772.2 主接线线方案的比较较2.2.1 主主变的选择为减少变压器的的种类和购买买方便，本设设计中主变压压器选择与站站变相同的SSL7系列。主主变容量可由由下式确定： （2-8）式中，主变变低压侧负荷荷，之前计算算已得出Sjs1=6249.44kVAA； 主变的额额定容量，kkVA； 年平均温温度修正系数数，参考武汉汉市的情况，得得。显然，选择2台台S10-31550/35或1台S10-63000/35油浸式变变压器均能满满足要求，这这两种主变的主主要技术参数数如下表。表2.6 主变技术参数数型号额定容量（kVA）

21、额定电压（kVV）接法阻抗电压（%）损耗（W）空载电流（%）高压低压空载短路S10-31550/353150356Yd1174200256001S10-63000/356300356Yd117.57200385000.92.2.2 接接线方案设计计根据泵站的规模模、运行方式式、重要性等等因素，拟定定的电气主接接线应满足接接线简单可靠靠、操作检修修方便、节省省投资等要求求，故泵站主主接线设计方方案为：泵站站35KV架空线进进线一回，335KV侧采采用单母线接接线，主变压压器接于355KV母线。6KV侧采用单母线线分段接线，6台主电动机机接在该母线线上（主电动动机较多，低低压侧母线分分段能较好地地

22、保证泵站运运行可靠性）。所以选择不同的主变压器就相应形成两种设计方案，如下表：表2.7 主接线方案案比较方案接入点35KV架空线线35KV架空线线供电线路长度23km23km主变台数和型号号2台S10-33150/3351台S10-66300/3352.2.3 方方案投资比较较按投资进行方案案比较时，只只需估算投资资在各方案中中的不同部分分，在本设计计中只需比较较方案的主变变投资，包括括初始投资和和年运行费用用投资。统计计如下：表2.8 初始投资比比较投资项目及计算算公式方案方案主变设备（万元）Kb=24.81=9.62Kb=17.32=7.32屋外配电装置（万元）K总计（万元）K=9.62+

23、4.12=13.74K=7.32+2.06=9.38注：台变压压器平均价格格，万元/台； 每每个变压器进进线间隔综合合造价，万元元/间隔。表2.9 主主变年运行费费用比较费用名称及计算算公式方案方案主变电能损耗费费（万元/年）6.775.30变压器折旧费（万万元/年）0.5580.425维护费（万元/年）0.110.09总计（万元/年年）7.445.81注：最大负负荷损耗小时时数，在本设设计中取值11850h； T变压器年年运行小时数数，取T=Tmax=30000h； y本地区电电价，湖北省内y=0.5337元/kWh。综上比较，可以以看出方案初始投资和和年运行费用用方面与方案案投资相比相差差

24、不大，但此工程是是改造工程，为为了充分利用用已有设备及及减少工程量量，保持原有有变电所基础础设备，即选择择2台S10-31550/35作作为主变压器器。2.2.4 供供电导线的选选择供电导线的选择择要考虑到供供电线路的投投资和电能的的损耗，本设设计方案采用用常用且性价价比较高的钢钢芯铝绞线，其其具体型号通通过下表计算算求得。表2.10 供电线路导导线选择计算内容计算公式计算结果计算电流（A） 供电导线截面积积（mm2），式中为经济电流密度S=选用LGJ-995型号导线线，导线电阻和电抗抗（），R=230.33=7.59,X=230.3755=8.6225按允许载流量校校验导线33570按电压损

25、失条件件校验U%=586注：线路计计算电流，AA；通过导线的的计算负荷，kVA；供电线路额额定电压，kkV;标准架设条条件下所选导导线的载流量量，A；通过导线的的计算有功功功率，kW;通过导线的的计算无功功功率，kvar。泵站的供电线路路通常不长，如如按经济电流流密度选择导导线，其截面面往往偏大，所所以实际选择择导线的截面面积小于且接接近经济截面面即可。而且且，我国规定定35kV及以下三相相供电的电压压偏差为5%，则则以上按电压压损失条件校校验的结果负负荷要求。所所以选择钢芯芯铝绞线LGGJ-95作作为供电导线线方案可行。2.3 主接线线方案的确定定从技术性方面考考虑，35KV架空线进线线高压

26、侧采用用单母线接线线，设备简单单，操作方便便，占地面积积小。6KV低压侧采用单母线线分段接线，保保证了泵站的的用电可靠性性和运行灵活活性，分开检检修容易。本本方案设计为为一个无限大大容量的电力力系统（与实实际运行情况况相差不大），根根据计算结果果得出以下的的接线方案（计算电电路图）：3 短路电流计计算由于主接线方案案是采用单母母线分段接线线，因此系统统短路电流的的计算要分为为当分段单母母线之间的开开关均闭合和和分段母线间间的开关均断断开时两种情情况讨论。3.1 分段母母线间的开关关闭合时短路路电流计算3.1.1 画画等值电路图图，选择短路路点等值电路图如下下图所示：根据设备选选择和继电保保护的

27、需要选选择D1D4四个短路计算点点。3.1.2 元元件参数计算算取，。根据各元件参数数和相应公式式，计算出各各元件电抗标标么值（见下下表）。电抗抗标么值的下注注符号“*”省略，系系统为无限大大容量系统。表3.1 各元件电抗抗标么值的计算算元件名称技术参数及计算算公式阻抗标么值架空线路l=23km，X主变压器Ud%=7，X站用电变压器 Ud%=6 X同步电动机KstX3.1.3 各各短路点短路路电流计算（1）D1点短短路电流的计计算等值电路变换如如右图所示。基准电压Ud基准电流ID1点短路电流流：II冲击电流和全电电流最大有效效值的计算： （3-1）式中，冲击击系数，在该该系统中，取取。则 iI

28、短路容量：S1=3（2）D2（或或D3）点短路电流流的计算等值电路变换如如下图所示。对于系统支路，其其短路电流：基准电压U基准电流III对于电动机支路路：基准电压U基准电流Id=PN3Id=PN计算电抗为：Xca=X12PNSd查水轮机发电运运算曲线：I其短路电流为： I=I2*Id=5.050.611=3.086kA总的短路电流为为： I=5.15+3.086=8.236kA（D2点） I冲击电流和全电电流最大有效效值的计算： ish=2.55I ish=2.55IIsh=1.52IIsh=1.52I短路容量： S2=3IS3=3I（3）D4点短短路电流的计计算等值电路变换如如右图所示。基准

29、电压Ud基准电流ID4点短路电流流：II冲击电流和全电电流最大有效效值的计算：iI短路容量：S（4）各短路点点短路电流统统计表3.2 短短路电流统计计1短路点冲击电流/kAA全电流最大有效效值/kA短路容量S/MMVAD15.9263.532140.89D22112.5285.591D319.68611.73480.229D41.400.8366.003.2 分段母母线间的开关关断开时短路路电流计算3.2.1 画画等值电路图图，选择短路路点等值电路图如下下图所示：根据设备选选择和继电保保护的需要选选择D5D8四个短路计算点点。3.2.2 各各短路点短路路电流计算各元件的电抗参参数计算与分分段母

30、线间的的开关闭合时时的短路电流流计算值相同同。取，。（1）D6点短短路电流的计计算等值电路变换如如右图所示。基准电压U基准电流ID6点短路电流流：II冲击电流和全电电流最大有效效值的计算： （3-1）式中，冲击击系数，在该该系统中，取取。则 iI短路容量：S1=3（2）D6（或或D7）点短路电流流的计算等值电路变换如如右图所示。对于系统支路，其其短路电流：基准电压U基准电流III对于电动机支路路：基准电压U基准电流Id=PN3Id=PN计算电抗为：Xca=X12PNSd查水轮机发电运运算曲线：I其短路电流为： I=I2*Id=5.050.305=1.54kA总的短路电流为为： I=3.17+1

31、.54=4.71kA（D2点） I冲击电流和全电电流最大有效效值的计算： ish=2.55I ish=2.55IIsh=1.52IIsh=1.52I短路容量： S2=3IS3=3I（3）D8点短短路电流的计计算等值电路变换如如右图所示。基准电压U基准电流ID8点短路电流流：II冲击电流和全电电流最大有效效值的计算：iI短路容量：S（4）各短路点点短路电流统统计表3.3 短路电流统统计2短路点冲击电流/kAA全电流最大有效效值/kA短路容量S/MMVAD55.9263.532140.89D612.017.1648.95D710.716.3843.65D81.310.785.604 主电动机的的起

32、动校验4.1 电动机机起动影响电动机在全压直直接起动时，其起动电流流约为额定电电流的 4 8.44倍；其转速要在在很短时间内内从零升至额额定转速，因而在起动动过程中会产产生较大冲击击，很容易使电电力拖动对象象的传动机构构等造成严重重磨损或损坏坏。在起动瞬间间大电流的冲冲击下，还将引起电电网电压的降降低，影响电网内内其他设备的的正常运行。同时由于电电压的降低，电动机本身身的起动也将将难以完成，还可能造成成电机堵转，严重时甚至至可能烧坏电电动机。为避免上述述的不良情况况发生，电动机可采用其他起起动方式，以减小起动动时的大电流流及对电网的的冲击。4.2 电动机机起动电压降降要求电动机起动时是是否该采

33、用全全压起动方式式，通常是根据据以下条件确确定的：(1)电动机起起动时,配电母线上上的电压降符符合运行要求求；(2)机械能够够承受电动机机全压起动时时的冲击转矩矩；(3)制造厂对对电动机的起起动方式没有有特殊要求。对于条件（1）中中电压降要求求，国家设计计标准GB-500555通用用电电设备配电设设计规范规规定：“电动动机频繁起动动时，不宜低低于额定电压压的90%，电动动机不频繁起起动时，不宜宜低于额定电电压的85%；配电母线线上未接照明明或其它对电电压波动敏感感的负荷，且且电动机不频频繁起动时，不不低于额定电电压的80%；配电母线线未接其它用用电设备时，可可按保证电动动机起动转矩矩的条件决定

34、定，且保证接接触器的电压压不低于释放放电压。”根根据以上三个个充要条件，只只要满足要求求，就应当采采用全压起动动。一般情况况下可以通过过校验计算来来判断电动机机起动电压降降是否满足规规范的要求。对于全压起动的的电动机，如如果不能满足足电压降要求求，则应当选选择降压起动动的方式。对对于降压起动动的电动机，如如果仍不能满满足电压降要要求，则应当当采取增大电电动机供电电电缆或母线的的截面积，减减少线路阻抗抗，提高母线线电压的方法法；或者暂时时减少变压器器负荷，待电电动机起动以以后再恢复来来处理。电动机起动方式式的选择不能能只按容量大大小来判断，应应综合考虑多多方面的因素素，并以电压压降校验结果果等为

35、依据合合理的选择起起动方式。4.3 起动校校验计算由于主电动机选选用同步电动动机，因此启启动时电压波波动校验，应应以第一台主主电机启动为为条件。将短路电流计算算等值电路改改画成电动机机启动计算等等值电路，其其中X15为主电动动机等值阻抗抗，启动时相相当于D点短路。取，Ud=6.3kV。电抗标么值的下注注符号“*”省略。由于计算基准与与短路电流计计算基准相同同，各元件的的阻抗不变。启动时主电动机机等值电抗：X启动时母线电压压：U用百分数表示：U可见，启动时66kV母线电电压波动很小小。由于配电电装置至主电电动机的连接接电缆很短，故启动时主电动机端电压波动的校验从略。5 电气设备的的选择进行电气设

36、备选选择时，应注注意如下规定定：（1） 在正常常运行条件下下，发电机和和变压器回路路的最大持续续电流可取发发电机或变压压器额定电流流的1.055倍，电动机机回路可取电电动机的额定定电流。（2） 电器和和载流导体的的动稳定、热热稳定以及电电器的开断电电流，一般按按三相短路电电流校验。如如果短路点计计算电抗的标标么值小于00.6时，热热稳定应按两两相短路电流流校验。（3） 由熔断断器保护的电电器和载流导导体一般可不不校验其热稳稳定。如果不不是由限流式式熔断器保护护，裸导体和和电器的动稳稳定仍应校验验。用熔断器器保护的电压压互感器回路路内的电器和和载流导体可可不校验动、热热稳定。（4） 对安装装在海

37、拔高度度超过10000m地区的的电器，其外外绝缘一般应应予以加强，通通常选用高原原型产品或选选用高一级额额定电压的产产品。（5） 选择电电器时，应参参考当地的地地震烈度。5.1 6kkV侧配电设备5.1.1 6kV侧开关柜根据泵站低压侧侧电压等级（6KV），可选择GG-1A型高压开关柜。其技术参数如下：表5.1 GG-1A型开开关柜技术参参数型号额定电压/KVV额定电流/KAA额定耐受电流/KA:额定频率/HHzGG-1A61峰值：80短时：31.5550,（60）5.1.2 6kV侧断路器1）选择主电动动机至6KV母线间的的断路器主电动机回路装装设少油断路路器，其固有分闸闸时间tgu=0.0

38、06s（SN10-10），取熄弧时间间thu=0.004s。主电动机主主保护动作时时限tb=0.066s，后备保保护动作时间间tb=0.6ss，则断路器器实际开断时时间为：tk=tb+ttgu=0.006s+0.06s=00.12s短路热稳定计算算时间：tjs=thuu+ tb+tgu=0.004s+0.6s+0.06s=00.7s，取取1s。选择SN10-10/630型少少油断路器和和GN19-10/2000型隔离开关关，有关线路路计算参数和和断路器技术术参数对照如如下表。表5.2 线路计计算参数与SSN10-110/630断路路器技术参数数线路计算参数技术参数参数值参数SN10-100/6

39、30GN19-100/200额定电压/V6额定电压/V106额定电流/A113.7额定电流/A630200额定频率/Hzz50额定频率/Hzz50最大短路电流/KA7.72额定分断电流有效值/KA16短路全电流最大大瞬时值/KKA19.686额定接通电流峰值/KAA40由上表的校核结结果可知，所所选的SN110-10/630断路路器适用。2）选择主变压压器至6KV母线间的的断路器根据该线路的电电压等级（66KV）和主电电动机的额定定工作电流（113.7A3=341.1A），选择SN10-10/630型少油断路器和GN19-10/2000型隔离开关。其线路计算参数和断路器技术参数对照如下表。表5

40、.3 线路计计算参数与SSN10-110/630断路路器技术参数数线路计算参数技术参数参数值参数SN10-100/630GN19-100/2000额定电压/V6额定电压/V106额定电流/A341.1额定电流/A6302000额定频率/Hzz50额定频率/Hzz5050最大短路电流/KA8.236额定分断电流有效值/KA16短路全电流最大大瞬时值/KKA21额定接通电流峰值/KAA40由上表的校核结结果可知，所所选的SN110-10/630断路路器适用。3）选择分段母母线间的断路路器根据该线路的电电压等级（66KV）及其额额定工作电流流（113.7A6=682.22A），选择SN100-10/

41、10000少油断路器。其其线路计算参参数和断路器器技术参数对对照如下表。表5.4 线路计计算参数与SSN10-110/10000断路器技术术参数线路计算参数技术参数参数值参数SN10-100/10000GN19-100/20000额定电压/V6额定电压/V106额定电流/A682.2额定电流/A10002000额定频率/Hzz50额定频率/Hzz5050最大短路电流/KA8.236额定分断电流有效值/KA16短路全电流最大大瞬时值/KKA21额定接通电流峰值/KAA40由上表的校核结结果可知，所所选的SN110-10/10000断路器适用。5.1.3 电电力电缆电力电缆选择原原则：1）电缆载流

42、量量：应大于最最大工作电流流。2）电缆的抗短短路能力：热热稳定能力应应能承受最严严酷的短路热热效应。3）电缆产生的的电压降：不不得影响负荷荷正常工作。4）电缆的经济济性（经济截截面）：要考考虑投资、运运行的经济效效益。（1）根据电缆缆载流量选用用原则，要求求 （5-1）式中，电缆缆所在回路中的最大持续续工作电流，A。 电缆在特定环环境温度下（25）的允许载流量（空气敷设），A。 温度修正正系数，。其中，电力力电缆正常发发热允许的最最高温度。 电力电缆缆工作时的实实际环境温度度，考虑到电电缆在室内工工作，取。 测定电缆缆允许载流量量的特点环境境温度，取。 （2）根根据电缆热稳稳定校验条件件，要求

43、 （5-2）式中，规定定的电缆在时时间t秒内的热稳定定电流，kA。即在指指定时间内短短路电流不会会电力电缆发发热超过其允允许的最大短短时温度所对对应的电流。 短路稳态电电流。 tt 与对应的的时间，s。 假想时间间，s。取距离短短路点最近的的继电保护装装置的主保护护动作时间与与断路器固有有动作时间之之和。即 （5-3）其中，主保保护动作时间间，s。 断路器固固有分闸时间间，s。 断路器熄熄弧时间，ss。（3）对电力电电缆要对其进进行电压损失失校核，最小小截面计算公公式为： （5-4）式中，电缆缆所在回路中中的最大持续续工作电流，A。电缆安装处处电网的额定定电压，。电缆线路允允许电压损失失百分值

44、，一一般取5。电缆芯线的的电阻率，。电缆线长度度，m。此处取。 （4）按下式计算算电缆的经济济截面。 （5-5）式中，经济济电流密度，。其值可由下表选择。载流体芯线材料料最大负荷利用小小时数3000及以下下3000500005000以上铝1.651.150.90铜3.002.251.75由原始材料知泵泵站年最大负负荷利用小时时Tmax=30000h，则则选择电缆芯芯线材料为铝铝时J=1.65，为铜时J=22.25。根据工作条件，6kV配电装置到主电动机之间的连接电缆，选择VLV29型铝芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装三芯电缆，截面初选为95mm。其允许电流为168A。有关计算数据和VLV29-6型电力电

45、缆技术参数见下表。表5.5 电力力电缆选择校验条件计算数据VLV29-66型电力电缆参参数工作电压Ug=6kVUe=6kV工作电流Ig=113.7AK热稳定tjx=1sII经济电流密度SS=95mm电压损失=3.5 = =1.149mmm表5.6 VLLV29型电电力电缆热稳稳定电流与接接截面关系表表 单位位kA截面/mm热稳定电流/kkA（短路时间tt=1s）短路前温度/35506580508.78.37.87.49516.515.714.914.112020.819.818.817.815026.024.823.522.318532.030.529.027.524041.639.637.6

46、35.730052.049.547.144.6 由以上上的校核结果果可见，选择VLV299-6型铝芯聚氯乙烯烯绝缘钢带铠装聚氯乙乙烯护套电力力电缆（三芯，95mm）合合适。5.1.4 6kV母线的选择母线的选择额外外考虑母线的的共振现象和和其动稳定问题。用用于电压较低低的户内外配配电装置和配配电柜之间的的电气回路连连接接一般选用硬硬母线。振动分析：母线系统的振动动问题，从结结构动力学的的角度，可以以将其看成是是一个多等跨跨、简支连续续梁的单频振振动问题。系系统的振动频率可按按下式计算： （5-6） 式中，与母母线截面和布布置方式有关关的母线惯性性半径，cmm；绝缘子跨度度，cm；材料系数，铝为

47、1.55102，铜为1.1410对于35kV及及以下的的硬母线系统统，单条母线线及组合母线线中的各条母母线，为避免免可能发生的的共振现象，设设计应使母线线系统的固有有频率避开。动稳定分析：短路时，单片矩矩形母线最大大计算应力按按下式确定： （5-7）式中，相邻邻绝缘子间的的跨距，一般般不宜超过；母线相间距距离，m；母线的抗弯弯截面系数，m，对单片竖放母线，；h，b分别为单片矩形母线的宽度和厚度，m。母线系统的的振动系数；三相短路电电流冲击值，kA。根据工作电流（Ig=113.76=682.2A），屋内配电装置选择LMY808型号的矩形铝母线。三相母线采用水平布置，平放敷设，其允许电流Ixu=1

48、215A，取，。有关计算数据与LMY80表5.7 6kV 母线选择校验条件计算数据LMY808型铝铝母线参数工作电流IK热稳定tjs=thuu+tb+tgu=0.004s+0.06s+00.06s=0.16ss，取0.2ss。II经济电流密度SS=808=640mm共振现象=1120.2890.08式中动稳定=1.7321W=bh =70MPa表5.8 母线的热热稳定电流密密度表材料电流密度/（AA/mm）（t=1s）（t=5s）（t=10s）铜1526748铝894028表5.9 母线最大大允许应力表表母线材料最大允许应力/MPa硬铝70硬铜140由以上的校核结结果可见，选选择LMY8808

49、型号的矩矩形铜母线合合适。5.1.5 6kV侧电压压互感器的选选择电压互感器的选选择原则：（1）应满足一一次回路额定定电压的要求求。（2）容量和准准确等级（包包括电压互感感器辅助绕组组）应满足测测量仪表、保保护装置和自自动装置的要要求。（3）需要检查查和监视一次次回路单相接接地时，应选选用三相五柱柱式电压互感感器或具有第第三绕组的单单相电压互感感器。对大接接地短路电流流系统，其第第三绕组电压压为100VV。对小接地地短路电流系系统，其第三三绕组电压为为100/33V。（4）500kkV电压互感感器应具有三三个二次绕组组，其暂态特特性铁磁谐振振特性应满足足继电保护的的要求。根据电压互感器器所处回

50、路的的电压等级，选选择变比为63/0.13/0.13的单相三绕组JDZJ6型电压互感感器3台。其技术表5.10 JJDZJ6型电压互感感器技术参数数额定电压比（kkV）额定频率（Hzz）二次绕组在相应应准确级下的的额定容量（VA）二次绕组极限容容量（VA）63/0.130.51350305060200一般来说接于主主接线的功率率表、电度表表等测量仪表表容量不大，在在相应的准确确级下所选电电压互感器的的额定容量能能满足要求（也也可在接近极极限容量下运运行），所以以在此处选择择JDZJ6型电压互感感器合适。在JDZJ66型电压互感感器的原边电电路中也相应应选配3个熔断器作作为电压互感感器的断路装装

51、置。根据工工作条件，考考虑到所选熔熔断器遇到的的短路情况与与6kV母线（D2和D3）相同，选择择RN2-6型熔断器器三个。该型号熔断断器开断电流流为85kAA，而泵站6kkV母线上短短路时，次暂暂态短路电流流I=21kA，故所选熔熔断器的开断断能力满足要要求。另外RRN2-6型熔断器器的额定电压压为6kV，等于于该熔断器安安装处电网的的额定电压（5.1.6 6kV侧电流流互感器电流互感器选择择和校验原则则：（1）电流互感感器额定电压压不小于装设设点线路额定定电压。（2）根据一次次负荷计算电电流选择电流流互感器变流流比。（3）根据二次次回路的要求求选择电流互互感器的准确确度并校验准准确度。（4）

52、校验动稳稳定和热稳定定。因为没有涉及二二次回路，未未知二次回路路中测量仪表表的相关参数数，且电流互互感器的额定定电压和动热热稳定符合要要求时其准确确度一般也能能符合要求，所所以不再校验验电流互感器器的准确度。校验动热稳定的的方法如下表表。表5.11 电电流互感器校校验动热稳定定方法动稳定三相短路冲冲击电流，kkA电流互感器器一次额定电流，A电流互感器器动稳定倍数短路稳态电电流，kA电流互感器器热稳定倍数数（当热稳定定时间t=11s时，）与对应的假假想时间，取取=t+0.055(s)=11.05s热稳定1）选择主电动动机至6kV母线间的电流流互感器根据该线路的电电压等级（66kV）及其额定定工作电流（113.7A），选择 LA-10-0.5/3-150型电流互感器。其技术参数见下表。表5.12 LA-10-00.5/3-