110kv变电站设计毕业设计论文

目录前言第一章电气主接线设计1.1110kV电气主接线1.235kV电气主接线1.310kV电气主接线1.4站用电接线1.5变电站电气主接线最终方案第二章主变压器选择第三章变电电所所用变压压器及自用电电接线的选择择3.1变电所所用用变压器的选选择3.2变电所自用用电接线的选选择第四章短路路电流的计算算第五章导体体及主要主要要电气设备选选择5.1各侧导体的的选择5.2断路器及隔隔离开关的选选择5.3高压熔断器器的选择5.4电压互感器器的选择5.5电流互感器器的选择5.6仪表及继电电保护的规划划5.7变电所防雷雷保护及接地地装置第六章1110kV变电所设计计计算书6.1短路电流计计算6.2导体和电气气设备的选择择设计6.3断路器和隔隔离开关的选选择设计结束语参考文献献附录1变电所电电气主接线图图附录2变电所所所用电接线图图前言本文首首先根据任务务书上所给系系统与线路及及所有负荷的的参数，分析析负荷发展趋趋势。从负荷荷增长方面阐阐明了建站的的必要性，然然后通过对拟拟建变电站的的概括以及出出线方向来考考虑，并通过过对负荷资料料的分析，安安全，经济及及可靠性方面面考虑，确定定了110kV，35kV，10kV以及站用电电的主接线，然然后又通过负负荷计算及供供电范围确定定了主变压器器台数，容量量及型号，同同时也确定了了站用变压器器的容量及型型号，最后，根根据最大持续续工作电流及及短路计算的的计算结果，对对高压熔断器器，隔离开关关，母线，绝绝缘子和穿墙墙套管，电压压互感器，电电流互感器进进行了选型,从而完成了1110kV电气一次部部分的设计。关键词：变电站站变压器接线第一章电气主接线线设计现代电力系统是是一个巨大的的、严密的整整体。各类发发电厂、变电电站分工完成成整个电力系系统的发电、变变电和配电的的任务。其主主接线的好坏坏不仅影响到到发电厂、变变电站和电力力系统本身，同同时也影响到到工农业生产产和人民日常常生活。因此此，发电厂、变变电站主接线线必须满足以以下基本要求求。1运行的可靠靠断路器检修时是是否影响供电电；设备和线线路故障检修修时，停电数数目的多少和和停电时间的的长短，以及及能否保证对对重要用户的的供电。2具有一定的的灵活性主接线正常运行行时可以根据据调度的要求求灵活的改变变运行方式，达达到调度的目目的，而且在在各种事故或或设备检修时时，能尽快地地退出设备。切切除故障停电电时间最短、影影响范围最小小，并且再检检修在检修时时可以保证检检修人员的安安全。3操操作应尽可能能简单、方便便主接线应简单清清晰、操作方方便，尽可能能使操作步骤骤简单，便于于运行人员掌掌握。复杂的的接线不仅不不便于操作，还还往往会造成成运行人员的的误操作而发发生事故。但但接线过于简简单，可能又又不能满足运运行方式的需需要，而且也也会给运行造造成不便或造造成不必要的的停电。4经济上合理理主接线在保证安安全可靠、操操作灵活方便便的基础上，还还应使投资和和年运行费用用小，占地面面积最少，使使其尽地发挥挥经济效益。5应具有扩建的的可能性由于我国工农业业的高速发展展，电力负荷荷增加很快。因因此，在选择择主接线时还还要考虑到具具有扩建的可可能性。变电站电气主接接线的选择，主主要决定于变变电站在电力力系统中的地地位、环境、负负荷的性质、出出线数目的多多少、电网的的结构等。1.11100kV电气主接线线由于此变电站是是为了某地区区电力系统的的发展和负荷荷增长而拟建建的。那么其其负荷为地区区性负荷。变变电站110kV侧和10kV侧，均为单单母线分段接接线。110kV～220kV出线数目为5回及以上或或者在系统中中居重要地位位，出线数目目为4回及以上的的配电装置。在在采用单母线线、分段单母母线或双母线线的35kV～110kV系统中，当当不允许停电电检修断路器器时，可设置置旁路母线。根据以上分析、组组合，保留下下面两种可能能接线方案，如如图1.1及图1.2所示。图1.1单母线线分段带旁母母接线图1.2双母线线带旁路母线线接线对图1.1及图图1.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见见表1-1。表1-1主接线方案案比较表项目方案方案Ⅰ方案Ⅱ技术简单清晰、操作作方便、易于于发展可靠性、灵活性性差旁路断路器还可可以代替出线线断路器，进进行不停电检检修出线断路路器，保证重重要用户供电电运行可靠、运行行方式灵活、便便于事故处理理、易扩建母联断路器可代代替需检修的的出线断路器器工作倒闸操作复杂，容容易误操作经济设备少、投资小小用母线分段断路路器兼作旁路路断路器节省省投资占地大、设备多多、投资大母联断路器兼作作旁路断路器器节省投资在技术术上（可靠性性、灵活性）第Ⅱ种方案明显合理，在经济上则是方案Ⅰ占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析，决定选择第Ⅱ种方案为设计的最终方案。1.235kkV电气主接线线电压等级为355kV～60kV，出线为4～8回，可采用用单母线分段段接线，也可可采用双母线线接线。为保保证线路检修修时不中断对对用户的供电电，采用单母母线分段接线线和双母线接接线时，可增增设旁路母线线。但由于设设置旁路母线线的条件所限限（35kV～60kV出线多为双双回路，有可可能停电检修修断路器，且且检修时间短短，约为2～3天。）所以以，35kV～60kV采用双母线线接线时，不不宜设置旁路路母线，有条条件时可设置置旁路隔离开开关。据上述分析、组组合，筛选出出以下两种方方案。如图1.3及图1.4所示。图1.3单母线线分段带旁母母接线图1.4双母线线接线对图1.3及图图1.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。见见表1-2表1-2主接线方案案比较项目方案方案Ⅰ单方案Ⅱ双技术①简单清晰、操操作方便、易易于发展②可靠性、灵活活性差③旁路断路器还还可以代替出出线断路器，进进行不停电检检修出线断路路器，保证重重要用户供电电供电可靠调度灵活扩建方便便于试验易误操作经济①设备少、投资资小②用母线分段断断路器兼作旁旁路断路器节节省投资设备多、配电装装置复杂投资和占地面大大经比较两种方案案都具有易扩扩建这一特性性。虽然方案案Ⅰ可靠性、灵灵活性不如方方案Ⅱ，但其具有有良好的经济济性。鉴于此此电压等级不不高，可选用用投资小的方方案Ⅰ。1.310kkV电气主接线线6～10kV配配电装置的出出线回路数目目为6回及以上时时，可采用单单母线分段接接线。而双母母线接线一般般用于引出线线和电源较多多，输送和穿穿越功率较大大，要求可靠靠性和灵活性性较高的场合合。上述两种方案如如图1.5及图1.6所示。图1.5单母线线分段接线图1.6双母线线接线对图1.5及图图1.6所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见见表1-3表1-3主接线方案案比较项目方案方案Ⅰ单分方案Ⅱ双技术不会造成全所停停电调度灵活保证对重要用户户的供电任一断路器检修修，该回路必必须停止工作作①供电可靠②调度灵活③扩建方便④便于试验⑤易误操作经济占地少设备少①设备多、配电电装置复杂②投资和占地面面大经过综合比较方方案Ⅰ在经济性上上比方案Ⅱ好，且调度度灵活也可保保证供电的可可靠性。所以以选用方案Ⅰ。1.4站用电电接线一般站用电接线线选用接线简简单且投资小小的接线方式式。故提出单单母线分段接接线和单母线线接线两种方方案。上述两种方案如如图1.7及图1.8所示。图1.7单母线线分段接线图1.8单母线线接线对图1.7及图图1.8所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见见表1-4。表1-4主接线方案比较较项目方案方案Ⅰ单分方案Ⅱ单技术①不会造成全所所停电②调度灵活证对重要用户的的供电④任意断路器检检修，该回路路必须停止工工作⑤扩建时需向两两个方向均衡衡发展简单清晰、操作作方便、易于于发展可靠性、灵活性性差经济①占地少②设备少备少、投资小经比较两种方案案经济性相差差不大，所以以选用可靠性性和灵活性较较高的方案Ⅰ。11.5变电站电气气主接线最终终方案110kV侧采采用双母线带带旁路母线接接线35kV侧采用用单母线分段段带旁母接线线10kV侧采用用单母线分段段接线站用电接线采用用单母线分段段接线第二章主变压器选选择根据已知条件，变变电所不装调调相机、电容容器无功设备备。35KV电网电容电电流小，不装装消弧线圈，待待设计变电所所是连接110KV系统和35KV系统的重要要枢纽变电所所，对电压质质量要求较高高，故选择主主变压器为三三绕组的有载载调相变压器器，主变参数数如下型号及容量（mmva）额定电压（KVV)连接组别空载损耗（KWW）负载损耗（KWW）空载电流（%）阻抗电压U（%%）高中高低中低SFSZ7-440000//10110±8*11.25%//38±2*2.55%/11Yn，Yn0，d1135.81251.517.510.56.5第三章变电所所所用变压器器及自用电接接线的选择3.1变电所所所用变压器器的选择根据题意，所用用负荷中主变变通风、浮充充电机、载波波通信电源为为经常连续负负荷，供电可可靠性要求较较高，故站用用电接线选用用供电可靠性性较高，接线线简单且投资资小的单母线线分段接线方方式，采用两两台所用变压压器，分别接接于10KV的两段母线线上，正常运运行情况下分分列运行，分分段开关设有有备用电源自自动投入装置置，每台所用用变压器应能能担负本段负负荷的正常供供电，在另一一台所用变压压器停电时，工工作着的所用用变压器还能能担负另一段段母线上的重重要符合，容容量选择如下下：所用计算负荷==照明负荷+其余*0.855Ssj=(5..2+4.55)+(200+4.5++0.15**32+2..7+15++1+4.55*2+1..5)=599.425KKVA根据«变电所设设计技术规范范»规定：所用用变额定容量量必须大于变变电所实际容容量，即Sc≥Ssj，如有两台台所用变压器器，单台变压压器容量必须须达到变电所所实际容量的的80%，因此，所所用变压器容容量Sc≥Ssj总容量Se≥559.4255（KVA)≈63(KVVA)单台容量：633KVA*00.8≈50(KVVA)根据发电厂和变变电所电气部部分毕业设计计指导附录规规定，选择SL7-550/10型变压器两两台，其技术术数据见表2-1表2-1型号电压组合连接组标号空载损耗（W))负载损耗（W))空载电流（%）阻抗电压U（%%）高压高压调压范围低压SL7-50//1010±5%0.4Y,yn019011502.843.2变变电所自用电电接线的选择择所用电接线如图图3-14544598+97844短路电流计算短路是是电力系统中中最常见的且且很严重的故故障，短路故故障将使系统统电压降低和和回路电流大大大增加，他他不仅会影响响用户的正常常用电，而且且会破坏电力力系统的稳定定性，并损坏坏电气设备。因因此，在发电电厂变电站以以及整个电力力系统的设计计和运行中，都都必须对短路路电流进行计计算。短路电流计算的的目的是为了了选择导体和和电器，并进进行有关校验验，按三相短短路进行短路路电流进行计计算，可能发发生最大短路路电流的短路路电流计算点点有3个，即110KV母线短路（d1点），35KV母线短路（d2点），10KV母线短路（d3点）。为计算各短路点点的短路电流流，必须将电电路中各元件件电抗换算为为同一基值的的标幺电抗。取基值Sj==100MVVA，Uj=Upp其中：1100KV侧母线Up=1115KV35KV侧母线线Up=377KV10KV侧母线线Up=100.5KV计算电路如图d1、d2、dd3点短路电流流计算结果见见表短路点支路名称短路暂态电流两相短路电流冲击电流全电流最大有效效值短路容量Sd(KA)(KA)(KA)Ioh（KA))（MVA）d1110KV母线线4.2913.71610.9426.522854.7d235KV母线1.5641.3543.9882.37786.778d310KV母线26.11622.61666.59639.696474.96注：*I''((3)=I∞(3)=I00.2(3))=I0.44(3)第五章导体体及主要电气气设备的选择择导体及电气设备备选择基本原原则如下应满足正常运行行、检修、短短路和过电压压情况下的要要求，并考虑虑远景发展。应按当地环境的的建设条件校校核应与整个工程的的建设标准协协调一致，尽尽量使新老电电器型号一致致选择导线时应尽尽量减少品种种选用新产品应积积极慎重，新新产品应有可可靠的实验数数据，并经主主管部门鉴定定合格。导体和电气设备备按正常运行行情况选择，按按短路条件校校验其动稳定定和热稳定，并并按环境条件件校核电器的的基本使用条条件。5.1各侧导体体的选择结果果见表5-1表5-1线路位置导体选择型号110KV进线线侧LGJ-2400110KV出线线侧LGJ-95主变110KVV侧LGJ-240035KV母线侧侧LGJQ-5000主变35KV侧侧LGJQ-500035KV进出线线侧LGJ-9510KV母线侧侧2*125*110主变10KV侧侧2*125*11010KV架空出出线侧LGJ-150010KV电缆出出线侧ZLQ-1200/105.2断路器器和隔离开关关选择校验结结果见表5-2表5-2型号额定电压KV额定电流KA开断电流KA开断容量MVAA极限通过电流KKA热稳定电流KAA固有分闸时间SS安装地点数量个SW4-1100GW4-1100GW8-6011011060100060040018.435005572154S-150884S-23.770.06110KV系统统主变中性点点9282SW3-35GW4-35GW4-35DD3510006001000600100060016.56.616.56.616.56.610004001000400100040017425080508016.56.623.715.823.715.80.0635KV系统3646463AFGN22-100GN2-101025002500100025-31.5545.863-8025-31.550.0610KV系统13285.3高压压熔断器的选选择变电所35KVV、10KV电压互感器器都用高压熔熔断器进行保保护，保护电电压互感器的的熔断器需按按额定电压和和开断容量来来选择。查附表35KVV电压互感器器选用RW9-335型高压限流流熔断器：Uc=35KVV,Icc=0.5AASJCC=20000MVA10KV电压互互感器选用RN2-110型高压熔断断器Uc=10KVV,Sddc=10000MVA,,Ic==0.5A高压熔断器选择择结果见表5-3表5-3安装地点型号额定电压(KVV)额定电流(A))断流容量(MVVA)最大开断断流（KA)数量35KV电压互互感器RW9-35350.5200060210KV电压互互感器RN2-10100.51000506所用变RN2-10100.510005025.4电压互互感器的选择择型式：电压互感感器的型式应应根据使用条条件选择6-20KKV室内配电装装置，一般采采用油浸绝缘缘结构，也可可采用树脂浇浇注绝缘结构构的电压互感感器，35-1110KV配电装置，一一般采用油浸浸绝缘结构的的电压互感器器。一次电压U1::1.1Unn>U1>00.9Un1.1和00.9式一次电压压允许的波动动范围，即为为了±10%Unn二次电压U2nn：根据接线线方式选择电压互感器两端端装有熔断器器，故不需要要校验。安装地点电压等级型号额定变比最大容量110KV进线线及主变侧110KVJCC2-1110型串级式瓷瓷绝缘11000///100///100200035KV进线及及主变侧35KVJDJ-35型型单相油浸式式35000/1100120010KV进线及及主变侧10KVJDZ-10型型单相环氧浇浇注式10000/1104005.5电流流互感器的选选择和校验互感器是是一次系统和和二次系统的的联络元件，用用以分别向测测量仪表、继继电器的电流流线圈供电，正正确反映电气气设备的正常常运行和故障障情况。一、互感感器的作用：：1.将一次回路路的高电压和和大电流变为为二次回路的的低电压和小小电流，使测测量仪表和保保护装置标准准化、小型化化，并使其结结构轻巧，价价格便宜和便便于屏内安装装。2.使二次设备备与高压部分分隔离，且互互感器二次侧侧均需可靠接接地，从而保保证了设备和和人身的安全全。二、互感感器的型式：：电流互感器器的型式应根根据使用环境境和产品情况况选择。6--20KV室内配电装装置，可采用用瓷绝缘结构构或树脂浇注注绝缘结构的的电流互感器器，35KV及以上的配配电装置，一一般采用油浸浸瓷箱式绝缘缘结构的独立立式电流互感感器。1.一次回路电电压：Ug≤UnUg-电流互互感器安装处处一次回路工工作电压。Un-电流互互感器额定电电压一次回路电流：：Igmax≤I1nIggmax-电流互感器器安装处一次次回路最大工工作电流I1n-电流互互感器原边额额定电流3.热稳定定校验：I12t≥Qk或（K1I1n）2≥QK(T==1)Kt------1秒稳定倍数数It--------1秒热稳定电电流KA4.动稳定定校验：ich≤I1NKddN或idw≥ichKdw-电流互互感器动稳定定倍数110KVV进线的最大大负荷电流：：Igmaax=1.005*800000/（*110）=440..89A110KVV出线的最大大负荷电流：：Igmaax=1.005*100000/（*110）=55.111A主变1100KV侧最大负荷荷电流：Igmaax=1.005*400000/（*110）=220..44A35KV进进线的最大负负荷电流：Igmax=11.05*114000//（*35）=242..49A主变35KKV侧最大负荷荷电流：Igmaax=1.005*400000/（*35）=692..82A10KV架架空出线最大大负荷电流为为：Igmaax==1221.25AA10KV电电缆出线的最最大负荷电流流为：Igmaxx=1.055*15000/(*100)=90..93A主变10KKV侧的最大负负荷电流：Igmaxx=1.055*40000/(*100)=24224.86根据正常使用条条件，选择各各级电压回路路的电流互感感器如下安装地点型号额定电流比级次组合二次负荷（Ω）1S热稳定电流流倍数动稳定倍数数量（个）0.5级1级D级110KV进线线侧110KV出线线侧110KV主变变侧LCWD-1110600/5200/5400/5D/11.21.27515020主变中性点LRD-35400/50.82主变35KV侧侧LCWD-355800/50.5/D22751352主变10KV侧侧LDZL-1002500/50.5/D1.21.61.26590235KV出线侧侧LCWD-355200/50.5/D2275135435KV母线分分段LCWD-355400/50.5/D2275135110KV母线分分段LDZL-1002500/50.5/D1.21.61.26590110KV出线侧侧LAJ-10150/5112.4751351210KV电缆出出线LAJ-10150/5112.475135810KV电缆LJ-Z电缆式零序电流流互感器45.6仪表表及继电保护护规划变电所的仪表规规划：为保证电力系统统运行，对变变电所一次电电气进行测量量，监察及满满足继电保护护和自动装置置的要求，在在主控室需要要配置的仪表表和设备见下下表名称及数量安装装位置电压等级交流电压表V交流电流表A有功功率表W无功功率表VAAR记录或功率表WW有功电度表WHH无功电度表频率表HZ直流电压表V直流电流表A刻录或无功电度度表VAR备注主变压器各侧110KV35KV10KV31111111111主变装温度计引出线回路110KV35KV10KV311111母线110KV35KV10KV133由三个电压表组组成绝缘监察察装置分段断路器110KV35KV10KV1111所用变压器10KV380/22001111继电保护的配置置为了反映变电所所及电力系统统故障和不正正常工作状态态，保证变电电站及电力系系统安全经济济的运行，根根据设计任务务书和继电保保护设计技术术规程的要求求，在变电站站各主要元件件上应装设以以下机电保护护和自动装置置。主变压器保护：：主变本体瓦斯和和调压瓦斯保保护：重瓦斯斯动作于跳闸闸，轻瓦斯动动作于信号纵联差动保护后备保护：高、中中压侧装设复复合电压起动动的过电流保保护；低压侧侧装设过电流流保护变压器中性点装装设零序过电电流保护在高、中压侧绕绕组装设过负负荷保护、动动作于信号保护装置置采用微机保保护二、110KVV线路保护1.三段式高高频闭锁距离离保护2.阶段式零零序电流保护护3.断路器失失灵保护4.自动重合合闸选用PZC-111A/Z型装置5.110KKV回路故障录录波器；选用用PGL-112型装置三、110KVV母线保护采用电流相位位比较式保护护四、35KV线线路保护1.电压闭锁锁的电流速断断保护2.定时限过过电流保护3.自动重合合闸五、10KV线线路保护：电流速断保护定时限过电流保保护自动重合闸10KV的电缆缆线，需装设设电流速断保保护、过电流流保护。过电电流保护和速速断保护采用用LAJ-110型电流互感感器接成不完完全星形，继继电器选用GL-111/0型，动作时时间因需考虑虑与低压空气气开关配合，故故选为0.5S。接地保护LJ-10型电缆式零零序电流互感感器，动于接接地信号。母线分段断路器器的保护母线分段断路器器装设过电流流带时限保护护，装设两个个电流互感器器接成不完全全星形，继电电器采用DL-11型其动作时时限比馈线大大Δt，即t=1S.除过电流保保护外，尚需需装设两相式式电流速断装装置。5.7变电电站防雷保护护及接地装置置根据设计任务书书和《电力设设备过电压保保护设计技术术规程》的要要求，配置防防雷和接地设设施如下：直击雷过电压保保护为了防止雷电直直击变电设备备及架构，电电工建筑物等等，变电所需需装设独立避避雷针和构架架避雷针共同同组成的保护护网来实现，其其冲击接地不不宜超过101Ω。为防止避避雷针落雷引引起的反击事事故，独立避避雷针与配电电装置构架之之间的空气中中的距离Sk不宜小于5米，独立避避雷针的接地地装置与接地地网之间的地地中距离Sd应大于3米。在变电所1100kv及以上配电电装置的架构构上可以装设设架构型避雷雷针。主控制制室和配电装装置室的屋顶顶上一般不允允许装设直击击雷保护装置置，经过经济济技术比较，以以其最合理的的方案作为变变电所直击雷雷保护方案。雷电侵入波的过过电压保护：：为了防止止雷电侵入波波损坏电气设设备，应从两两个方面采用用保护措施：：1.在变电电所各级电压压母线上安装装阀型避雷器器2.在距变变电所1-2KM的110KV和35KV架空线路上上装可靠地进进线保护1）、阀阀型避雷器的的选择和校验验避雷雷器是变电所所防护雷电侵侵入波的主要要设施，应根根据被保护设设备的绝缘水水平和使用条条件，选择避避雷器的型式式、额定电压压等，并按照照使用情况校校验所选避雷雷器的灭弧电电压和工频放放电电压等，避避雷器选择结结果见下表：：（1）110kkv母线选FCZ-1110J磁吹避雷器器，查表，其其技术参数：：Umh=1000KVUgf==170~1195kvUch==Uc（5）=265kkv校验灭弧电电压：Umh≥1..15*1..732Ussg*80%%=101kkv校验工频放放电电压Ugf>1.88Umh=11.8*1000=1800kv所选FCZ-1110J型避雷器满满足要求主变压器1100kv中性点绝缘缘等级35kv，工频试验验电压为85kv冲击试验电电压为180kv保护中性点点绝缘的避雷雷器FZ-40型，查表，其其技术参数：：Umh=50kkv，Ugf==98~1221kv，Uch==154kvvUcc（5）=160kkv。现进行灭弧电压压、工频放电电电压的校验验Umh>0.66Uxg=00.6*1110/1.7732=388kvUgf>1.88Umh=11.8*500=90kvvUc（5）<UUch=1880kv所选FZ-400型避雷器满满足要求（2）35kvv避雷器的选选择和校验在中性点不接地地的35kv电力系统中中，所选FZ-35型避雷器的的灭弧电压应应大于系统最最大线电压即Umh≥1..15*1..732Uxxg=1.115*35==40.255kv在中性点不接地地系统中，避避雷器的工频频放电电压一一般应大于最最大运行电压压的3.5倍，且工频频放电电压还还应大于灭弧弧电压的1.8倍即Ugf>3..5*1.115Uxg=3.5*1..15*=881.34kkv且Ugf>Ummh=1.88*40.225=72..45kv所选FZ-355型避雷器完完全满足要求求（3）10kkv避雷器的选选择和校验校验灭弧电压：：在中性点不不接地的10kv电力网中，其其灭弧电压应应大于电网最最大线电压的的1.1倍即Umh≥1..15*1..732Uxxg*1.11=1.155*10*11.1=122.65kvv校验工频电压：：Ugf≥3.55*1.155Uxg=33.5*1..15*=223.24kkvUgf>1.88Umh=11.8*122.56=222.77kkvFZ-10型避避雷器满足要要求避雷器选择结果果表序号型号技术参数kv数量安装地点灭弧电压Umhh工频放电电压UUgf冲击放电电压UUch残压Uc1FCZ-1100J100170-19552652652组110kv系统统侧2FZ-405098-1211541602个主变110kvv中性点3FZ-354184-1041341342组35kv侧4FZ-1012.726-3145452个2组主变低压组100KV母线上2）母线避雷器器与变压器之之间最大电气气距离变电所防护雷侵侵入波过电压压的第二个措措施是设进线线段保护及在在变电所一到到两千米的进进线架设避雷雷线防止或减减少近区雷击击闪络降低雷雷电侵入波的的陡度。限制制雷电流的幅幅值，保证变变电所安全运运行。110KV架空送电线线路全线有避避雷线，在两两千米进线段段保护范围内内的杆塔耐雷雷水平应为75KA以上。保护护角不宜超过过三十度，避避雷线的接地地要求少于10欧姆。未沿全线架设避避雷线的35kv架空送电线线路，应在变变电所1-2km的进线段架架设避雷线，其其耐雷水平不不应低于30ka，保护角在25°-330°范围内，冲冲击接地电阻阻10Ω左右。对变电所1100kv出线，避雷雷器Uc=2665kv，ha=100m，A==0.622kv/m对变电所35kkv出线，避雷雷器Uc(5))=134kkv,hd==8.8ma=1/（1550/1344+2.4//8.8）×2=0..36（kv/m）布置在平线上的的避雷器至主主变压器之间间最大允许范范围Lm按下列公式式计算lm≦×K对110kv母母线上可能出出现有1回线路运行行的情况，此此时K=1,变压器的Uj=4880KV，lm≦×K=1173m由于其他设备的的冲击耐压值值比变压器高高，他们距离离避雷器的最最大电气距离离分别为上述述距离的1.3倍，即Lm=1..3×1733=225mm对35KV母线线，可能出现现只有一回线线路运行的情情况，此时K=1,变压器的U=2200kvlm≦×K=××1=92mm此时，35kvv其他设备Lm=1..3×92==120m如果母线上的避避雷器至主变变压器的电气气距离超过上上述计算的允允许值时，应应在主变压器器附近增设一一组避雷器。防雷接地雷保护设备的的接地对保护护作用发挥着着有直接的影影响，其接地地值的大小对对电力系统的的安全运行有有着密切的关关系。设待设计的变变电所地处雷雷电日为15.4日/年的中雷区区，变电所接接地采用环形形，用直径Ф=500MMM，长L=2500cm的钢管作接接地体，深埋埋0.5M用扁钢连接接，保证接地地不大于4Ω。为了保证证变电所安全全运行，可将将独立避雷针针的集中接地地装置在地中中与变电所的的共同接地网网连接，但为为避免雷击避避雷针式，主主接地网点为为升高太多造造成反击，应应保证连接点点至35KV及以下设备备的接地线的的入地点沿接接地的中心距距离应大于15m。第六章1100kv变电站设计计计划书66.1短路电流计计算一，计算电路图图（如图6-1）二，等值电路图图：三，电抗标幺值值：Sj=1100MVAAUj=UUpUkⅠ--ⅠⅠ％=17.55UkⅠ-ⅠⅠⅠ％=10.55kⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％=6.5X1=0.133XX2=0.229X3=X4==(1/2000)×(kkUⅠ-ⅠⅠ％+UkⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％)Sj/SSt=(11/200))×(17..5+10..5-6.55)100//40=0..2688X5=X6==(1/2000)×(kkUⅠ-ⅠⅠ％+UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠ-ⅠⅠⅠ％)Sj/SSt=(11/200))×(17..5+6.55-10.55)100//40=0..1688X7=X8=((1/2000)×(kUUⅠ-ⅠⅠⅠ％+UkⅠⅠ-ⅠⅠⅠ％-UkⅠ-ⅠⅠ％)Sj/SSt((1/2000)×(100.5+6..5-17..5)1000/40≈0四，等值电路简简化1，对短路点点d1（3）的简化（如如图6-2）X9=X3//2=0.22688/22=0.13344X10=X55/2=0..1688//2=0.00844X11=X22+X10++X9=0..95+0..1344++0.08444=1.11688故d1（3）的的转移电抗为为：Xd1=X11//X111=0.133//1.11688=00.1172，对短路点dd2（3）的简化（如如图6-3）X12=X11+X9+XX10=0..13+0..1344++0.08444=0.33488故d2（3）的的转移电抗为为:Xd2=X22//X122=0.955//0.33488=00.997773，对短路点dd3（3）的简化（如如图6-4）X13=X11+X9=00.13+00.13444=0.26644X14=X22+X10==0.95++0.08444=1.00344故d3（3）的的转移电抗为为:Xd3=X113//X114=0.22644///1.03444=0.22106五，短路电流计计算d1（3）点短短路：Ij=Sjj/（Uj）=100/（×115）=0.5002KAd1点短路电流流：I1=I"=Ij/XXd1=0..502/00.117==4.2911KAd1点短路电流流：I=0.8666I==0.8666×4.2991=3.7716KA短路功率：S""=UpI"=×115××4.2911=854..7MVA三相冲击电流iich=2..55I"=2.555×4.2991=10..942KAA全电流最大有效效值Ich=11.52I""=1.522×4.2991=6.5522KAd2（3）点短短路：Ij=Sjj/（Up）=100/（×37）=1.566KAd2点短路电流流：I2=I"=Ij/XXd2=1..56/0..9977==1.5644d2点短路电流流：I=0.8666I==0.8666×4.633=1.3554KA短路功率：S""=UpI"=×37×11.564==86.7778MVA三相冲击电流iich=2..55I"=2.555×1.5664=3.9988KA全电流最大有效效值Ich=11.52I""=1.522×1.5664=2.3377KAd1（3）点短短路：Ij=Sjj/（Uj）=100/（×10.5）=5.5KKAd3点短路电流流：I1=I"=Ij/XXd3=5..5/0.22106=226.1166KAd3点短路电流流：I=0.8666I==0.8666×26.1116=222.616KKA短路功率：S""=UpI"=×10.55×26.1116=4774.96MMVA三相冲击电流iich=2..55I"=2.555×26.1116=666.596KKA全电流最大有效效值Ich=11.52I""=1.522×26.1116=399.696KKA6.2导体和电气气设备的选择择设计一，110KVV侧导体的选选择1，1100KV进线及母线线软导体的选选择应按最大负荷荷电流选择110KV进线及母线线软导体的截截面S，并按d1（3）短路电流流进行热稳定定的校验。最最大运行方式式下最大持续续工作电流为为：110KV进进线及母线的的最大负荷为为2×440000==800000KVA,故最大持续续工作电流为为Igmaxx=1.055×800000/（×110）=400..89A查表：试选选择LGJ-2240钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为610A,取综合校正正系数为0.95实际允许载载流量为：I=0.995×6100A=5799.5A>IImax校验d1（3）点短路条条件下的热稳稳定：满足热稳定定最小截面要要求：Smax==查表得：热热稳定系数C=87，d1点的三相相稳态短路电电流I∞=4.2991KA，设保护动作时间间为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.15秒则，则短短路计算时间间t=0.005+0.115=0.22秒β=I"/I∞∞=1查图5-7得ttz=0.22秒tdz=tz==0.05β"=0.2++0.05==0.25秒Smin==224.66（mm）因此，选择LGGJ-2400型钢芯铝绞绞线满足热稳稳定要求，因因大于可不进进行电晕校验验的最小导体体LGJ-770，故不必进进行电晕校验验。110KV出线线的最大负荷荷为100000KVA，故最大持持续工作电流流为Igmaxx=1.055×100000/(×1110)=555.11（A）查表：选择LHHJ-16钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为105A,但不满足电电晕要求，为为了在当地气气象条件下晴晴天不出现局局部和全面电电晕，应以选选择LGJ-995型钢芯铝绞绞线，长期允允许载流量为为330A，考虑综合合校正系数后后也满足最大大持续工作电电流，并且远远大于热稳定定的最小截面面24.666mm2，110KKV主变引线的的选择：应按经济济电流密度选选择导线截面面，并按d1（3）点短路条条件进行热稳稳定校验。主变引线线的最大负荷荷为400000KVA，最大持续续工作电流为为Igmax==1.05××400000/(×1110)=2220.4422（A）Tmax=50000h，查表的钢钢芯铝绞线的的经济电流密密度为J=1.11A/mm则：Smin==Igmaxx/J=2220.4422/1.1==200.004mm查表：选择主变变引线选LHJ-2240钢芯铝绞线线长期允许载载流量为610A，大于可不不进行电晕校校验的最小导导体LGJ-770，故不必进进行电晕校验验。考虑综合合校正系数后后也满足最大大持续工作电电流220.4442A，并且远大大于热稳定的的最小截面24.666mm，故选选此导线合格格。二35KV侧导导线的选择1，35KV母母线软导体的的选择应按最大负负荷电流选择择，并按d2（3）短路电流流进行热稳定定的校验。最最大运行方式式下35KV引线的最大大持续工作电电流按1.05倍变压器额额定电流计算算Igmax=11.05×IIe=1.005Se/（Ue）=1.055×400000(×35）=629..82A35KV出线的的最大负荷为为140000KVA，故最大持持续工作电流流为Igmaxx=1.055×140000/(×335)=2442.49（A）最大运行方式下下35KV最大持续工工作电流Igmaxx=692..82+2442.49==935.331A查表得：试选选择LGJQ--500钢芯铝绞线,在最高允许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为945A,,热稳定校验：校验在d22（3）的短路条条件下的热稳稳定，按裸导导线热稳定的的校验公式，求求满足热稳定定的最小截面面，查表：C==87dd2（3）点的三相相稳态短路电电流I∞=1.5664KA，设保护动作时间间为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.15秒则，则短短路计算时间间t=0.005+0.115=0.22秒β=I"//I∞=1查图5-7得ttz=0.22秒tdz=tz==0.05β"=0.2++0.05==0.25秒Smin==88.99（mm）因此，选择LGGJQ-5000型钢芯铝绞绞线满足热稳稳定要求，对对于35KV不必进行电电晕校验。2,335KV主变引线软软导体的选择择：应按按经济电流密密度选择导线线截面，并按按d2（3）点短路条条件进行热稳稳定校验。最大持续工作电电流为Igmax==1.05××400000/(×35）=629..82（A）Tmax=40000h，查表的钢钢芯铝绞线的的经济电流密密度为J=1.228A/mmm则：Smin==Igmaxx/J=6229.82//1.28==541.227mm查表：选择主变变引线选LHJQ--500钢芯铝绞线线长期允许载载流量为954A，大于Igmax，并且大于于可不进行电电晕校验的最最小导体LGJ-770，故不必进进行电晕校验验。考虑综合合校正系数后后也满足最大大持续工作电电流541.227A，并且远大大于热稳定的的最小截面8.99mmm，故选此此导线合格。3,355KV进线的最大大负荷为140000KVA，最大持续续工作电流为为Igmax==1.05××140000/(×355)=2422.49（A）查表：选择LLGJ-955钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为330A,取综合校正正系数为0.95实际允许载载流量为：I=0.995×3300A=3133.5A>IImax最大持续工工作电流242.449A，并且远大大于热稳定的的最小截面26.611mm，4，35KKV出线最大负负荷为7000KKVA，故最大持持续工作电流流为Igmax==1.05××7000//(×35))=121..24（A）查表：选择LLGJ-955钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为330A,取综合校正正系数为0.95实际允许载载流量为：I=0.995×3300A=3133.5A>IImax最大持续工工作电流121.661A，并且远大大于热稳定的的最小截面26.611mm，三10KVV侧导体的选选择1,10KVV侧母线应按按最大负荷电电流选择硬铝铝母线，并按按d3（3）点短路条条件下进行热热稳定，动稳稳定校验。最最大持续工作作电流按一台台变压器的持持续工作电流流计算，即Igmax=11.05×440000//(×10))=24244.87（A）查表得：选1225×10双片矩形母母线，平放时时长期允许载载流量为3005A，竖放时长长期允许载流流量为332822A，温度修正正系数为0.94，I,=33282×00.94=33085.008A>Iggmax按d3（3）点点短路条件下下进行热稳定定校验：设保护动作时间间为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.35秒β=I"//I∞=1tdz=0.005+0.3365=0..4秒d3（3）点的的三相稳态电电流，I∞=26.1116KA所以以Smmin==1189.855（mm）矩形母线2×1125×100=25000mm>1889.85mmm故满足热稳稳定的要求，动稳定校验：取取L=1m，a=225cm=00.25m，β"=1Qmax=QФФ+QsQФ==｛[11.73×（66.5996×10）×1×1]｝/[0.225×1800×10]××10=1880.5×110（pa）Qs===4002.99××10（pa）Qmax=QФФ+Qs=1180.5××10+4002.99××10=5..73×100（pa）式中截面系数WW=1.444hb=1..44×1225×10××（10×100）=180××10（m）Fs=2.5kki×10=2..5×1.005×（66.5996×10）×10=1..164×110（N/m）Ls=10003×0..01×=11003×00.01×==2.9422×10（m）硬铝的最大允许许应为Qy=699×10（pa）>5.733×10（pa），故满足足动稳定的要要求，导线最最大截面也大大于热稳定的的最小截面89.855mm，故选选择此导线合合格。2，主变至至母线的引线线按经济电流流密度选择硬硬母线的截面面，并按d3（3）点短路条条件下进行热热稳定校验，最最大工作负荷荷电流为：Iggmax=11.05×440000//(×10))=24244.87（A）Tmmax=40000h查图得经济济密度为J=0.991A/mmm则：Smmin=Iggmax/JJ=24244.87/00.91=22664.669mm查表的：选1125×100双片矩形母母线，平放时时长期允许载载流量为3005A，竖放时长长期允许载流流量为332822A，温度修正正系数为0.94，I=30005×0..94=28824.7AA>Igmaax3,110KV架空出线的的选择和校验验10KV架空空出线的最大大负荷为2000KKVA,故最大持续续工作电流：：Iggmax=11.05×22000/((×10)==121.225（A）查表：试选选择LGJ-225钢芯铝绞线线在最高允许许+70℃，基准环境境温度+25℃时的载流量量为130取综合校正正系数为0.94实际允许载载流量为：I=0.995×1300A=1222.2A>IImax热稳定校校验：取C=87设保护动作作时间为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.35秒β=I"//I∞=1tdzz=0.255秒d3（3）点的的三相稳态电电流，I∞=26.1116KA所以以Smmin==1150（mm）所选LGJJ-25型导线不满满足热稳定的的要求，应选选LGJ-1150的钢芯铝绞绞线。4,10KV电缆出线的的选择与校验验按经济电流密度度选择电缆的的截面S，并按d3（3）点短路条条件下进行热热稳定校验：：Igmaax=1.005×15000/(×110）=90.993（A）Tmax=40000h，查表的钢钢芯铝绞线的的经济电流密密度为J=0.888A/mmm则：Smin==I/J=990.93//0.88==103.333mm查表得：试选择择10KV普通粘性侵侵泽纸绝缘三三芯铝电力电电缆，电缆截截面120mmm，ZLQ-1120直埋敷设长长期允许载流流量为215（A)取温度修正正系数为0.94，I=0.944×215AA=202..1A>Immax=990.93（A）按d3（3）点点短路条件下下进行热稳定定校验：设保护动作时间间为0.05秒，断路器器全分闸时间间为0.35秒β=I"//I∞=1CC=80I∞∞=26.1116KA所以以Smmin==774（mm）选择ZLQ-1120的10KV普通粘性侵侵泽纸绝缘三三芯铝电力电电缆直埋敷设设，均满足动动热稳定校验验，故选择此此导线合格。5，各册导导线的选择结结果线路位置导线选择型号110KV进线线侧LGJ-2400110KV出线线侧LGJ-95主变110KVV侧LGJ-240035KV母线侧侧LGJQ-5000主变35KV侧侧LGJQ-500035KV进出线线侧LGJ-9510KV母线侧侧2×125×110主变10KV侧侧2×125×11010KV架空出出线侧LGJ-150010KV电缆出出线侧ZLQ-1200/106.3断路器和和隔离开关的的选择设计一，110KKV侧断路器和和隔离开关的的选择：Igmax=11.05×880000//(×110）=440..89（A）d3（3）短短路参数：I"=4..291KAA,icch（3）=10.9942KA,,S=8854.7MMVA1，1100KV断路器的选选择和校验按正常常运行条件选选择，并按d3（3)短路条件校校验其热稳定定和动稳定根据电网工工作电压和最最大持续工作作电流查表：：试选SW4-1110断路器，其其参数为Ue=1110KV，Ie==1000AA，idmmax=555KV,Ie=118.4KAA,See=35000MVA,故有分闸时时间为0.06S，5S热稳定电流流为21KV热稳定校验：1）额定电电压：U=110KKV2）额定电电流：I=10000A>Imaax=4440.89（A）3)开断断容量：Se=35500MVAA>S=8854.7MMVA4）动稳定定校验：iesm==55KA>>ich=110.9422KA5)热稳稳定校验：取断电保护动作作时间0.05SS,则t=0.005+0.006=0.111S，查表得ts=0..1S，则tdz=00.1+0...05=00.15S，所以Itdz=44.291××0.15==2.76KKA,S<<15.8××4所选SW4-1110型少油断路路器完全满足足要求。2，1100KV隔离开关选选择和校验：：110KVV隔离开关选选择GW4-1110型，其参数数为：Ue=1110KV，Ie=6600A。动稳定电电流为50KA，4秒热稳定电电流15.8KKA校验：1）Ue==Ug=1110KV2)IIe=6000(A>)IImax==440.889（A）3)iiesm=555KA>iich=100.942KKA4)Ittdz=4..291×00.15=22.76KAA,S<115.8×44=998..56KA..S所选SW4-1110/6000型隔离开关关完全满足动动稳定和热稳稳定的要求主变中性点选单单极隔离开关关GW8-660型。其参数为：Ue=660KVIe==400(AA)动稳定电电流：idmaxx=15KAA,10SS热稳定电流4KA二，35KVV侧断路器和和隔离开关的的选择：按正常运运行条件选择择，并按d3（3)短路条件校校验其热稳定定和动稳定开开断电流。Igmax=11.05Iee=0.155Se/（×Ue）=1.055×400000/（×35）=692..82（A)d2（3）点的的短路参数：：S"(3))=86.7778MVAA,I""(3)=II∞(3)=1556.4KAA,icch(3)==3.9888KA1,35KVV断路器的选选择和校验查表：试试选SW3-1110断路器，其其参数为Ue=355KV，Ie==1000AA，Immax=177KA,Se=10000MVAA,故有分闸时时间为0.06S，4S热稳定电流流为16.5KKV取继电保护动作作时间为0.05S，则t=0.115Sβ"=1查表tdz=00.2S校验：1）额定电电压：U=35KVV2）额定电电流：I=10000A>Imaax=6992.82（A）3)开断断容量：Se=10000MVAA>S=886.7788MVA4）动稳定定校验：iesm==17KA>>ich=33.988KKA5)热稳稳定校验：Itdz=11.564××0.2=00.489KKA,S<<6.6×44所选SW3-335型少油断路路器完全满足足d2（3）带你短路路条件的开断断容量.动稳定.热稳定要求求。2，隔离开开关选择和校校验：查表择GGW3-355D型，其参数数为：Ue=355KV，idmaax=50KKAIIe=1000A。，4秒热稳定电电流23.7KKA校验：1）Ue==Ug=355KV2)IIe=10000(A)>>Imax=692..82（A）3)iiesm=550KA>iich=3..988KAA4)Ittdz=1..564×00.2=40089KA,,S<233.7×4所选SW4-335D/10000型隔离开关关完全满足d2（3）点短路条条件下的开断断容量.动稳定.热稳定要求求。三，10KVV断路器，隔隔离开关的选选择和校验1，10KVV断路器的选选择及校验最大负荷荷电流按主变变容量计算Igmax==1.05××400000/（×10）=24244.86（A)d3（3