110kV变电站设计说明书

Z=Z0(l+a/100)（万元）合投资。Z=Z0(l+a/100)（万元）合投资。式中：Z0——主休设备综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备综A——不明显的附加费用比例系数,—般220KV取70,110KV取90。所谓综合投资，包括设备本价价格，其他设备（如控制设备、母线）费，主要材料费，安装费用等各项费用的总和。综合投资的指标见附表。5、计算年运行费用U:U=a*^A*10+Ul+U2(万元)式中：U1——J\修、维护费，一般为（0.022-0.042）本次设计取0.022Z（变电工程）U2——用日费，一般为（0.005-0.058）Z,本次设计取0.058乙（变电工程）电能电价,由各省市实际电价确定。本次设计取0.20元/KW・h△A——变压器年电能损失总值（KWh）关于3的计算方法如下:方案I、方案II的35kV、10kV侧均采用单母分段，主变采用两台SFSL1-15000型三绕组变压器z因此z方案I、方案II的经济比较实际上为方案I、方案HllOkV侧配电装置的比较。4.主接线图4.主接线图避雷器的配置(1)每一段母线须配置一组避雷器。(1)每一段母线须配置一组避雷器。对于三线图变压器，低压绕组有可能开路运行时，主避免静电感应低压绕组绝缘的危害，应在低压绕组出线端装一个避雷器，三角形绕组的，可装在任一相,星形绕组的，装于中性点。(3)对于自耦变压器，当一侧断开后，在断开侧仍会出现对绝缘有危害的过电压，因此，须在自耦变压器的各侧绕组上装设避雷器。(4)对于中性点直接接地系统，变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不按线电压设计，应在中性点装设避雷器。(5)对于中性点不接地系统,变压器中性点经套管引出时，应在中性装一个避雷器,变压器中性点接有消弧线圈时，为消除消弧线圈端部可能出现的过电压，应与消弧线圈并联安装一个避雷器。(6)对于雷雨季节可能经常开路运行，而其线路侧又带有电压的35〜llOkV的变电所，为保护其进出线的断路器及隔离开关，应在变电所线路的进出外装设三相—组避雷器。2、电流互感器(TA、CT)的配置。(1)凡装有断路器的回路应配置CT;(2)发电机,变压器的中性点应配置CT;(3)发电机回路应配置三相CT;(4)升压变压器回路应配三相式CT;(5)llOkC以上线路应配三相式CT;(6)35kV线路视情况配三相或两相式CT;(7)10kV以下线路配两相式CT;(8)发电机电压引出线，母线分段回路，母线联络回路配两相式CT。3、电压互感器(TV,PT)的配置(1)发电机出口回路应配两组PT;(2)发电机一三绕组变压器单元接线的低压侧应配一组PT;(3)主接线的各段母线均应各配一组PT;(4)与系统相联的线路其断路器线路侧应配一台意想PT.4、应当接地的部分(1)电机、变压器的底座和外壳；(2)电气设备传动装置；(3)互感器的二次装置；(4)屋内外配电装置的全属和钢筋混凝土架构以及带电部分的全属遮拦；(5)交直流电力电缆合的全属外壳和电缆的全属外皮，布线的钢管等。5、电抗器的配置(1)为限制短路电流在系统中串联电抗器，使之降低满足其后所接设备短路电流允许值；(2)电抗器是并联接在110~500kV高压变电所6~63kV低压侧用于补偿输电线的无功容量，维持输电系统的电压稳定,降低系统的绝缘水平，提高传输能力和效率。根据以上配电比较信息，110KV变电站电气主接线如下图所示：・rY■•弋•补・lg・；T・!1!・rY■•弋•补・lg・；T・!1!短路电流的计算一.短路电流计算的目的和条件短路是电力系统中较常发生的故障。短路电流直接影响电器的安全,危害主接线的运行。为使电气设备能承受短路电流的冲击，往往需选用大容量的电气设备。这不仅增加了投资，甚至会因开断电流不能满足而选不到符合要求的电气设备。因此要求我们在设计变电站时一定要进行短路计算。1•短路电流计算的目的在发电厂和变电站的设计中，短路计算是其中的一个重要内容。其计算的目的主要有以下几个方面：⑴电气主接线的比较。⑵选择导体和电器。⑶在设计屋外高型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。⑷在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。⑸接地装置的设计，也需要用短路电流。2、短路电流计算条件1).基本假定正常工作时，三相系统对称运行；⑵所有电源的电动势相位、相角相同；⑶电力系统中的所有电源都在额定负荷下运行；⑷短路发生在短路电流为最大值的瞬间；⑸不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；⑹除去短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计；(7)元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围；⑻输电线路的电容忽略不计。3\—般规定(1)验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应本工程设计规划容量计算,并考虑远景的发展计划；⑵选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响;⑶导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。短路电流的计算步骤和计算结果计算步骤在工程计算中，短路电流其计算步骤如下：1、选定基准电压和基准容量，把网络参数化为标么值；2、画等值网络图；3、选择短路点；4、按短路计算点化简等值网络图，求出组合阻抗；5、利用实用曲线算出短路电流。第五章导体与电器的选择设计第五章导体与电器的选择设计电气设备的选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全运行的重要条件，在进行设备选择时,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约，必须按正常工作条件进行选择，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咼工作电压Ugmax不低于所按电网的最咼匹行电压Uymaxo即：Ugmax»Uymax。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：Iy>Igmaxo并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。一、设备的选择1、断路器的选择（1）高压断路器是发电厂和变电站电气主系统的重要开关电器。高压断路器主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起控制作用；（2）当设备或线路发生故障时，能快速切断故障回路，保证无故障部分正常运行,起保护作用。其最大特点就是断开电器中负荷电流和短路电流。高压断路器按下列条件进行选择和校验（-）选择高压断路器的类型，按目前我国能源部要求断路器的生产要逐步走向无油化，因此6—220kV要选用SF6断路器。（二）根据安装地点选择户外式或户内式。（三）断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。（四）断路器的额定电压不小于变电所所在电网的额定电压。（五）校核断路器的断流能力，一般可按断路器的额定开断电流大于或等于断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值来进行选择，当断路器的额定开断电流比系统的短路电流大得多的时，为了简化计算也可用次暂态短路电流进行选择。（六）热稳定校验应满足的条件是：短路的热效应小于断路器在tK时间内的允许热效应。（七）动稳定校验应满足的条件是：短路冲击电流应小于断路器的动稳定电流,—般在产品目录是给出的极限过电流峰值。（八）按短路关合电流选择，应满足条件是:断路器额定关合电流不少于短路冲击电流ish,—般断路器的额定关合电流等于动稳定电流。（3）按上述原则选择和校验断路器2•隔离开关的选择隔离开关也是发电厂变电站中常用的开关电器。它需要与断路器配合使用。但隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流的情况下，分、合电路。其主要功能为：隔离电压、倒闸操作、分、合小电流。（11隔离开关的配置（—X接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。（二X断路器的两侧均应配置隔离开关,以便进出线不停电检修。（三X中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。根据以上配置原则来配置隔离开关，变电所隔离开关的配置详见主接线图。（2\隔离开关按下列条件进行选择和校验（—）根据配电装置布置的特点，选择隔离开关的类型。（二）根据安装地点选用户外或户内式。（三）隔离开关的额定电压应大于装设电路的电大持续工作电流。（四）隔离开关的额定电压应大于装充电路的最大持续工作电流。（五）动稳定校验应满足条件为：id、”>ish（六）热稳定校验应满足条件为：Ir2t>Qk（七）根据对隔离开关控制操作的要求，选择配用操作机构，隔离开关一般采用手动操作机构户内8000A以上隔离开关，户外220kV高位布置的隔离开关和330kV隔离开关宜用电动操作机构，当有压缩空气系统时,也可采用手动操作机构。2.（3\导线的选择本设计的110kV为屋外配电装置，故母线采用钢芯铝绞线LGJ的软母线，而10kV.35kV采用屋内配电装置，故采用矩型硬母线。导体的正常最高允许温度，一般不超过+70艾;在计太阳辐射的影响时,钢芯铝绞线可按不超过+80艾来考虑。4、互感器的选择互感器是电力系统中的测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。互感器将大电流、高电压按比例变成小电流、低电压，其一次侧接在一次系统，二次测接测量仪表与继电保护等。1、电压互感器的选择变电所每组母线的三相上均安装电压互感器。详见电气主接线图。电压互感器应按工作电压来选择：(―\llOkV电压互感器选择3xJDXl—110(二L35kV电压互感器选择3xJDXN—35(三〉10kV电压互感器选择3xJSW—102、电流互感器的选择凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量符合测量仪表、保护和自动装置的要求。高压配电装置的配置1、高压配电装置的设计原则与要求酉己电装置是变电站的重要组成部分。它是按主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备构成,用来接受和分配电能。形式有屋内和屋外配电装置，装配式配电装置和成套式配电装置。(1)总的原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家技术经济政策，遵循上级颁布的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件，自然环境特点和运行检修,施工方面的要求，合理制定布置方案和使用设备,积极慎重地选用亲布置新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断创新做到技术先进，经济合理运行可靠、维护方便。火力发电厂及变电所的配置型式选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜，节约用地并结合运行检修和安装要求通过技术经济比较予以确定，在确定配电装置形式时,必需满足下列4点要求。（—）节约用地（二）运行安全和操作巡视方便。（三）便于检修和安装。（四）节约材料、降低造价。（2）设计要求（—）满足安全净距要求。（二）施工、运行和检修要求。（三）噪声的允许标准及限制措施。（四）静电感应的场强水平和限制措施。（五）电晕条件无线电干扰的特性和控制。2、高压配电装置的配置（1）nokV配电装置采用屋外普通中型配电装置,屋外型的配电装置有中型、半高型和高型三种形式。中型布置的特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积较大。因本变电站建在山坡上，不存在面积问题，所以采用晋通中型配电装置的布置方式。（2）35kV、10kV配电装置，采用双，单层屋内成套配电装置，即用制造厂成套供应的高压开关柜,高压开关柜为单列独立式布置、电气主接线为单母线分段接线。（3）屋内配电装置的布置原则（—）尽量将电源布置在每段母线的中部，使母线截面通过较小的电流，但有时为了连接方便,根据主厂房或变电站的布置而将发电机或变压器间隔设在每段母线的端部。（二）同一回路的电器和导体应布置在一个间隔内，以保证检修和限制故障范虱（三）较重的设备布置在下层,以减轻楼板的荷重并便于安装。（四）充分利用间隔的位置（五）设备对应布置，便于操作（六）有利于扩建参考