供电系统设计文件

6775kV·A66kV110kV·A线路供电，供电半径长，供电可靠率和电压低，用电损失大7219kW太平乡电压低，原有的供电网络已趋于饱和，太平乡工、农业负荷66kV太平变电站为阜蒙县太平乡供电。3066kV变电站。根据地区情况，66kV线路采用进线，10kV采用电缆、混合出线。420－540mm0.9m2地土，建筑场地类别为Ⅱ类。属于抗震有利地段。以粉土为基础持力层，38.3℃,最低温度-30.6℃。最低气温月的最低平均气温为－12.03023.3M/S3.0M/S。设计风压0.6kN/m2。0.4kN/m2。平均雷暴日：26.4天。1.4m。阜蒙县农网隶属阜新电网，阜蒙县农网66kV供电系统主要有两大电源供电，即以阜220kV六家子一次变、水泉一次变、东梁一次变、松涛一次变和阿金一次220kV彰武一次变作为后备电源。农网现拥有66kV13回，66kV1835266兆伏安，其中仅大1266kVN-1准则要求，供电可靠率低，66kV6775kV·A扩大规模，原有的供电网络已趋于饱和，太平乡工、农业负荷快速增长的需要。2011年、20121-12011年、2012Table1-1MongoliacountyTaiXiangpowersupplyareain2011and2012projectsunder序号12阜新恒泰铁选厂（采矿点3龙池铁选45增益盛世铁选6同时率201210.1551-266kVTable1-2,66kVsubstationpowersupplyloadforecasttablein单位 2013201420152016201611.42MW。

注1-1FIG.1-1tailocation5～10年电力系统发展规划进行设计。一般装设两台〈组〉主变压器；当技术经济比较合理时,330〜500kV3～4台（组）主变压器；终端或分70%的活性和经济性面。35～66kV35～66kV6kV10kV的配电装置中，一般配电装置中旁路设施或的旁路断路器，应按下列条件设置：35～66kV配电装置66kV规模为2回66kV进线采用单母线接线方式，10kV侧采用单母线分段接线，10kV610回，本次设计以远期为标准。导线是线路的主要元件之一，在线路是将导线悬挂在杆塔上，由于线路具有建设投资少，施工、和检修方便等特点，因而被广泛采用。铜导线虽然导电性能因此本变电所的线路采用钢芯铝绞线。钢芯铝绞线（LGJ）是将多股铝线绕在钢（mm2次设计按经济电流密度选择导线。其计算如下。S= （2-式 （mm2Imax——线路正常运行时的最大负荷电流（A/mm2

√3UNcos

（2- cosφ——功率因数；（kW根据《电力工程电气设计手册》3778-30最大负荷小时数TmaxJ按下式计算S=9%。∆U=PL(R+ （2-N式 （kw，（kmUN--线路额定电压（kV（ΩA查得+250C时的直流电阻，修正到其实际工作温度时的Rt=r25[1+α(t− （2-式 r25--导线+250C时的电阻（Ω/kmt--损失校验，直到δ<10%为止，此时的导线即被选择。电流应不大于导体长期发热的允许电流，即：KIaiImax式 Iai--导线允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流K--（A表2-110kV线路线参Table2-110kvlineparametersofoverhead负荷名经济密(Amm2((123LGJ-224LGJ-3选厂（点15LGJ-426LGJ-518LGJ-级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。根据《电力系统设计技术规程》根据《供配电设计手册》P50气设计手册》P21410～20年的远期规划负荷选择。其容量Sca=√P2+ （3- 其中，在总负荷的计算中要先计算线的功率损耗，再加上出线负荷，之后乘以同，线的功率损耗可根据《供用电工程》P41页2-41及式2-42求出，其计算公，

=P2+Q2R× （3-=P2+Q2X× （3-式 （kW（kW（kV（Ω根据上述计算出∑∆P、∑∆Q。P=KP(∑P+∑ （3-Q=KQ(∑Q+∑ （3-式 KP--最大负荷时有功负荷的同时系数S根据《电力系统设计技术规程》SDJ161-85即：SN=70%∙Sca根据《电力工程电气设计手册》P216页规定：当不受条件限制时，在SF9−10000⁄66型有载调压变压器。主变压器主要参数见下表：2-1SF910000⁄66Table2-1SF9-10000/66loadpowertransformerwithtechnical尺寸轨距(KV(KV长宽高SF989（kV·A系统无功平衡是一个重要的问题,为维持电压水平就必须为负荷点提供一定的无功功率,如果负荷侧的功率因数过低,会造成诸多不利影响:引起线路电流增大，使线路率、电压、电能损失增加0.9以上。由于其质量轻、安装方便、投资少、故障少、损耗少、易等诸多优点，主要将其安装IUφ减小，因为容性电流ic与感性抗从串联电容补偿的电压损耗计算来看只有负荷蓄在数低导线为较粗的线，10kVTBB310-1500/1500型组合补偿电容设备。3-1TBB310-1500/1500Table3-1TBB310-1500/1500typecombinedcompensationcapacitorequipmenttechnical相数外形尺寸长*宽*−/（kV（karnS∆P=n∆P+n∆P S

∆Q=nI0%

+nUK%SNS 式

∆QT--总无功功率损耗（kVarn--并列运行变压器的台数；（kV·AI0%UK%补偿前平均功率因数计算

=

（4-QC=α∙P(tanφ1−tan （4-式 tanφ1、tanφ2--补偿前、补偿后功率因数的正功值；式 QC--计算补偿容量

n≥

--（kVar2台。补偿后总平均功率因数计算Pcosφ3

（4-√(P)2+(QT−Q补经过计算cosφ3>0.95-15-2Figure5-1highsideUSESthebridgeconnection,thelowvoltagesideusingthemainwiringofsinglebusbar5-2Figure5-2withonebussectionhighside,lowvoltagesidewiththemainwiringofsinglebusbar第案的特点如下：变压器随负荷变化投切方便；线路的投入和切除比较方便。价。由于第二种方案比第案所占的面积大、设备多、故不经济。供电和不致使重要负荷停电，可减小停电范围。但当一段母线或母线开关故障或检修所谓“短路”即是指载流导体相与相之间发生接通的情况；在中性点直接接地发生电力系统意外事故。其次还有气候条件，例如雷击过电压造成的闪络放电，由于风灾引起线路断线或导线覆冰引起电杆倒塌等。再其次是人员过失，例如运行人员带沟损伤电缆、鸟兽或风筝跨接在载流导体上等。绝缘损坏的原因多因设备地电压、直接在这些短路形式中，三相短路其一般最为严重。电力网在设计及运行时考虑最严作为选择电气设备（断路器、开关、母线、互感器等）的主要依据E6-1

Figure6-1systemequivalentimpedance根据《电力工程电气设计手册》P119规定“除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络（1kV以下）的短路电流外，元件的电阻都略去不计”。常用的归 如下变压器 X∗=Ud%∙

（6-T式 SB--基准容量取SN--额定容量（MV•A（%

L线路 X∗=L

L∙U2U2

（6-式 SB--基准容量取（Ω（0.4Ω/km（kV1。经网络化简后求即 I∗=

（6-X X∑最后将电流标么值化为有名值，运用I=I∗∙

（6-式 UB--平均标称电压(kV)

dd13.2kA；d28.52kA；3～220kV

UN≥ （7-式 UN--断路器的额定电压（kVINI

（7-式 Imax--最大长期工作电流，其计 如下I

（7-式 UN--线路额定电压（S--10kVSSN66kV侧时，采用外桥接线SSN；若采用内桥接线时，应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷电流。INocIkp式 Ikp--短路电流周期分量的有效值

（7-22icl

（7-式 （kA；

2.55I

（7-

I2

hI2h

（7-式 I--短路电流（kAteq--短路等值时间Ih--t秒内允许通过的短时热电流（或短时耐受电流式 ish--短路冲击电流幅值

iF

（7-（kA根据以上要求,参照计算计算数据,确定66kV侧选择断路器的型号为：7-1所示：7-1LW972.5⁄3150Table7-1LW9-72.5/3150parametersofcircuit））LW9,根据以上要求,参照计算计算数据,确定10kV侧选择断路器的型号为：ZN28-10II⁄1000ZN28-10I⁄6307-2所示：7-210kVTable7-2to10kvsideofcircuitbreakerparameter））））））流7.2开关的选式 UN--开关的额定电压

UNUN

（7-（kVINI

（7-式 Imax--最大长期工作电流，其计算如下

（7-式 UN--线路额定电压（kVS--10kVSSN66kVSSNhhI2

I2

（7-式 I--短路电流（kAteq--短路等值时间Ih--t秒内允许通过的短时热电流（或短时耐受电流iF

（7-式 ish--短路冲击电流幅值（kA（kA经过计算和校验，66kV侧开关选为GW5-72.5G。10kV侧开关选为GN6-表7-3所选开关主要参Table7-3mainparametersselectedisolatingUN(KVIN(使二次设备与高压部分且使互感器二次侧均接地从而保证了设备和人身的1.1UN1UNne0.9U

（7-式 UN1--电压互感器一次侧额定电压串级式电磁式电压互感器；220kV有其有上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般0.51.0P级。根据《电力工程电气设计手册》P2506～20kV配电装置一般采用油浸绝缘结构。在高压开关柜中或布位狭窄的地方，10kV为中性点不接地系统，电压互感器除供测量仪经过选择，66kVJCC5—66，10kVJSZW--107-3Table7-3mainparametersofvoltage雷电333额定电压二次负荷初级组级13JCC5-665—（kVJSJB-10J--（kVUNUN

（7-INI

（7-式 UNne--电流互感器所在电力额定电压UNIN--Imax--1SIN1Kh

(K )2t

（7-式 I--短路电流（kA（S

2IN1

2IN1

（7-式 ish--短路冲击电流KF--感器，一般按三相配置；10kV出线按两相配置。(2）1000/5。LFZ1--10用于不同的馈出线上。7-4Table7-4mainparametersofcurrent10%1S热Ω13D141S热13525LCWD-66（kVLAJ-10J—（kVLFZ1-10（kV过电压可分为大气过电压（或称雷电过电压）7.4.37.4.4FS避器只根据系统额定电压进行选择。本设计变电所66kV侧避雷器选用FZ—型，10kVFS—107-5Table7-5mainparametersofthesurge（1.5/20μs大于8/20μ雷电冲）FZ-66FS-10（kV10kV侧开关柜，使设备的型号尽量作到统一。10kV侧的所有出线架10kV侧出线回路柜、分段母联回路柜、出线柜、所用变压器柜、电压互感器及避雷器柜、补偿电容器柜。7-6Table7-6selectedasthemaintechnicalparametersofthehighvoltageA、、、、额定开断电流（有效值额定关合电流（峰值、、4S热稳定电流（有效值外形尺寸（宽*高*深7-7Table7-7intotheark,outletarkandthemaincircuitofbuscouplerarknandequipment电缆进线（2台线出线（12台母联（1台额定工作电流器1ZN2810/1111122211外形尺寸（宽×高×深7-8Table7-8voltage andthemaincircuitofvariablearkusednandequipment额定电压电压互感器、避雷器(2台所用变(2台额定工作电流331316外形尺寸（宽×高×深35kV及以下变电所的各种高压配电装置的母线，主要采用硬母线和软母线两种型式，72.3.1条规定：20kV4000A及以下时，宜选用矩形硬导体。IwmaxKI式 Ial--相对于母线允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流

（7-的汇流母线及较短导体（20m以下）按最大长期工作电流选择截面外，其余导体的截面一63×6.3导体的最小允许截面应小于SminICtICt

（7-I--短路电流（kA（S63×6.3的截面大于SminM L2/

N

（7-式 （mfph--单位长度母线上所受相间电动应力（N/m 1.73i

107N/

（7-式 ish--三相短路冲击电流--

sha关于率范围。根据《电力工程电气设计手册》P342页中规定“对于单条母线和母线和母线组中的各单第母线其频率范围为35～135HZ；对于多条母线组及引下线的单条母线其频率范围为35～155HZ；槽形和管形母线其频率范围为30～166HZ。”若固有频率在β=1fphβ。β可由《供用电工程》P2769-13f1P276页，9-51求出，即NmNm式 f--母线固有频率（HZNf--（paL--跨距IX--导体断面二次矩（m4（kg/mphM

（7-W=bh2/6(mm2)只要母线满足动稳定的条件

料的允许应力，由《电力工程电气设备手册》P3328-1查得p反映电气元件的异常运行情况，根据运行的具体条件和设备的承受能力，发出8-1Figure8-1transformerlongitudinaldifferentialprotectionprincipleofsinglephase大量气体，油流冲击挡板，继电器触头闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，跳开变压器两8-2Figure8-2transformerovercurrent Ilmax式

--

（8-Kres--Ilmax--

INn

（8-式 n--并列运行变压器的最少台数IN-- I

（8-Ksen>1.2。对于10kV线出线的继电保护，主保护采用瞬时电流速断保护，后备保护采用定12条出线，选择最长线路服装厂（8km）瞬时电流速断保护1的动作电流应按线路末端三相短路时最大短路电流，即：IK

（8- rel式 I--保护装置瞬时电流速断保护的动作电流K--Ikmax--

IX2 1 3Es IX2 1

smax

（8-式 Es--系统等效电源相电动势，取Xsmax--X1--km

II

rel

（8-式 K--可靠系数，取Kss--Kre--ILmax--

IkII

（8-式 Ikmin--系统最小运行方式下被保护线路末端两三相短路时短路电流了防止经过接地网反击35kV及以下设备与主接地网的连接点，沿接地体的长度不得15m。变电：a=50m，变电所宽：b=51m。5m。相邻避雷针的间距为：D12=50m，D23=56m则对角避雷针间距为：D=√D122+D232=√502+562=75.07m。由于变电所最高设备为构架，高度为hx8.5m。水平面上相邻避雷针间保护宽度bx≥0时，即全面积受到保护，则避雷针选择

h

（取p （9-

hha

（9-66kV9因为

8.5m2

（9-所以rx(hhx

（9-当h1hrhhph

（9- 式 rx--避雷针在hx水平面上的保护半径hx--被保护物的高度ha--避雷针保护的有效高度p--避雷针高度影响系数，当h30mp1h当120mh30mp5.5；若h120m，暂按h120mh当h1hr1.5h2h

（9- Dh0h7D

（9-所以bxh0

（9-（9-变 边上两支避雷针的保护范围的最小宽度Dh0h7D 所以bxh0Dh0h7D 所以bxh025m10KV0.9在可靠性、经济性、灵活性等方面进行比较后高低压侧分别确定出案；根据主接线的短路电流及其它条件选择电气设备，包括：断路器、开关、电压、电流互感器、避雷器和10KV侧高压开关柜完成所有高压电器选择后根据变电所设备的情况设计防本设计在导师葛群老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论受着葛群老师的精心指导和无私的，我受益匪浅。在此向葛群老师表示深深的感谢和我还要特别感谢辽宁电力阜新供电公司计经中心设计院的王思宇工程师，在[1].Q／GDW156-2006城市电力网规划设计导则[2].东北电力设计院.电力工程电气设计手册.人民,1993[3].Q／GDW156-2006《城市电力网规划设计导则》修编说明.[4].DL755-2001[5].DL/T5429-2009[6].周泽存.高电压技术.中国电力,[7].范锡普.发电厂电气部分.中国电力,2002[8].GB/T50103-2010总图制图标准.[9].GB50053-9410kV及以下变电所设计规范[10].戈东方.电力工程电气设备手册（上、下册）.中国电力,[11]Q/CSG115003-201135kV～110kV配电网项目可行性研究内容深度规定..[12].蓝之达.供用电工程.机械工程，1999附录A10kV选择增益、盛世铁选厂出线线型3km66%，远期最大3000kW2400kW，功率因数cosφ=0.85，最大负荷利用小时数Tmax=Imax

66%×=√3UNcos

1.05×2400×√3×10×

=由最大负荷利用小时数Tmax=4500h，根据《电力工程电气设计手册》3778-30软导线经济电流密度图，得J=1.16A⁄mm2。S=Imax=138.8= 量，选用LGJ−95⁄15型线，其参数为：R=0.3058Ω⁄km，X=0.38Ω⁄km，Ial80℃=

温度修正系数：K= 0=

=

I’=KIal=0.87×365=317.55>Imax= θw=θ‘+(θm−θ’)×

ImaxI)I

=38.3+(80−38.3)×

97.72365

=Rt=r20[1+α(t−20)]=0.3058×[1+0.0036× −20)]=0.33所以：∆U=66%PL(R+Xtanθ)×N0.6×2.4× (0.33+0.38×0.62)×=∆U<5%阻抗损耗：∆P=(0.5P1)2+(0.5Q1)2R×N=2823.532×0.3058×3×=∆Q X×N2=2823.53×0.38×3×=1.5m时，LGJ−95⁄15型导线的电纳为：b=3.11×10−6212∆Qy1=−21

× =−×3.11×2

×

×3×=−0,∆SL1=2×√∆P2+（∆QL1+=2×√26.292+（43.42−2=100.66kV∙2选择龙池铁选厂与容和铁选厂采矿点出线线型Imax

66%×=√3UNcos

1.05×2310.5×√3×10×

=由最大负荷利用小时数Tmax=3800h，根据《电力工程电气设计手册》3778-30软导线经济电流密度图，得J=1.18A⁄mm2。S=Imax=97.72= 量，选用LGJ−95⁄15型线，其参数为：R=0.3058Ω⁄km，X=0.38Ω⁄km，Ial80℃=417A

温度修正系数：K= 0=

=

I’=KIal=0.87×365=317.55>Imax= θw=θ‘+(θm−θ’)×

ImaxI)I

=38.3+(80−38.3)×

97.72365

=Rt=r20[1+α(t−20)]=0.3058×[1+0.0036×(41.29−20)]=0.33所以：∆U=66%PL(R+Xtanθ)×N=0.6×2.3105×4(0.33+0.38×0.62)×=∆U<5%阻抗损耗：∆P=(0.5P2)2+(0.5Q2)2R×N=2686.632×0.3058×4×=∆Q=(0.5P2)2+(0.5Q2)2X×N=2686.632×0.38×4×==

y2=−2

×

=−×3.11×2=

×

×4×2∆SL2=2×√∆P2+（∆QL2+2=2×√22.072+（27.43−=105.78kV∙选择阜新恒泰铁选厂（采矿点）出线线型率因数cosφ=0.85，最大负荷利用小时数Tmax=3500h。Imax

√3UNcos

1.05×=√3×10×

=由最大负荷利用小时数Tmax=3500h，并结合《电力工程电气设计手册》3778-30J=1.26A⁄mm2S=Imax=102.98= 查《电力工程电气设计手册》4118-4：LGJ钢芯铝绞线规格及长期允许载流量，选用LGJ−95⁄15型线，其参数为：R=0.3058Ω⁄km，X=0.38Ω⁄km，Ial80℃=417A

温度修正系数：K= 0=

=

I’=KIal=0.87×365=317.55>Imax= θw=θ‘+(θm−θ’)×

ImaxI)I

=38.3+(80−38.3)×

106.98365

=Rt=r20[1+α(t−20)]=0.3058×[1+0.0036×(41.88−=0.3058所以：∆U=PL(R+Xtanθ)×N=1.5×5(0.3058+0.38×0.62)×=∆U<5%∆PP32+Q32RN=1764.72×0.3058×5×=∆Q=P32+Q32X×N=1764.72×0.38×5×=导纳损耗：取线路的几何均距为1.5mLGJ95⁄15型导线的电纳为：b=3.11×10−6S⁄km

y3=−21

× =−×3.11×2

×

×5×=∆SL3=2×√∆P2+（∆QL3+=2×√47.642+（59.12−2=75.30kV∙2选择太平乡出线线型负荷为6775kW，计算负荷4065kW,功率因数cosφ=0.88，最大负荷利用小时数Tmax=Imax

66%×=√3UNcos

0.6×1.05×√3×10×

=由最大负荷利用小时数Tmax=4000h，并结合《电力工程电气设计手册》3778-30软导线经济电流密度图，得J=1.16A⁄mm2S=Imax=168.02= 量，选用LGJ−185⁄25型线，其参数为：R=0.1542Ω⁄km，X=0.38Ω⁄km，Ial80℃=566A

温度修正系数：K= 0=

=

I’=KIal=0.87×566=487.2>Imax= θw=θ‘+(θm−θ’)×

ImaxI)I

=38.3+(80−38.3)×

168.02566

=Rt=r20[1+α(t−20)]=0.1542×[1+0.0036×(42.03−=0.16所以：∆U=66%PL(R+Xtanθ)×N=0.6×0.16×4(0.16+0.38×0.54)×=即：∆U<5%阻抗损耗：∆P=(0.5P4)2+(0.5Q4)2R×N=4619.32×0.1542×6×=U∆Q=(0.5P4)2+(0.5Q4)2X×10−3=4619.32×0.38×6×U

N=

1.5mLGJ185⁄25型导线的电纳为：b=3.3110−6S⁄km，212∆Qy4=−2

×=−2

×3.31×

×

×6×=∆SL4=2×√∆P2+（∆QL4+=2×√49.352+（121.62−2=130.33kV∙2选择阜新恒泰铁选厂出线线型功率因数cosφ=0.85Tmax=3700h。Imax

√3UNcos

1.05×=√3×10×

=由最大负荷利用小时数Tmax=3700h，并结合《电力工程电气设计手册》3778-30软导线经济电流密度图，得J=1.22A⁄mm2S=Imax=71.89= 量，并考虑远期扩容要求，选用LGJ−70⁄10型线，其参数为：R=0.4217Ω⁄km，X=0.38Ω⁄km，Ial80℃=297A

温度修正系数：K= 0=

=

I’=KIal=0.87×297=259.54>Imax= θw=θ‘+(θm−θ’)×

ImaxI)I

=38.3+(80−38.3)×

71.89297

=Rt=r20[1+α(t−20)]=0.4217×[1+0.0036×(40.74−=0.45所以：∆U=PL(R+Xtanθ)×N1.08× (0.3058+0.38×0.62)×=即：∆U<5%∆PP32+Q32RN=1185.882×0.4217×8×=2+Q∆Q= 3X×N2=1185.88×0.38×8×=1.5m时，LGJ−70⁄10型导线的电纳为：b=3.15×10−6212∆Qy5=−21

× =−×3.15×2

×

×8×=∆SL5=2×√∆P2+（∆QL5+=2×√47.442+（45.00−2=64.53kV∙2表1-110kV线路线参Table1-110kvlineparametersofoverhead负荷名经济密(Amm2((123LGJ-224LGJ-3选厂（点15LGJ-426LGJ-518LGJ-∆PL∑=∆PL1+∆PL2+∆PL3+∆PL4+=18.28+22.07+47.61+49.35+=184.75∆QL∑=∆QL1+∆QL2+∆QL3+∆QL4+∆QL5−∆Qy1−∆Qy2−∆Qy3−∆Qy4=22.72+27.43+59.12+121.62+45.00−0.5−0.666−0.7780.993−=∆SL∑=∆SL1+∆SL2+∆SL3+∆SL4+=93.30+=P=P1P2P3P4=2400+2310.5+1500+4065+=负荷的视在功率：S=S1+S2S3+S4+=2823.53+2686.63+1764.7+4619.3+=线路总功率为：S∑=SL∑+S=496.24+=13549.28kV·线路有功功率为：P∑PL∑P=184.75+=线路无功功率为：Q∑=√S2− =√13549.282−=7215.42负荷同时系数：Kp=Kq= P=Kp·P∑=11468.25×0.9=10321.425kWQ=Kq·Q∑=7215.42×0.9=6493.878KvarSca=√P2+Q2=√10321.4252+6493.8782=12194.35kV·SN=70%·Sca=70%×12194.35=8536.05kV·2-1SF910000⁄66table2-1SF910000/66loadpowertransformerwithtechnical尺寸轨距(KV(KV长宽高SF989∆P=

2+n∆P 2

12194.35=2×17.8+2×56×=

∆Q=nI0%

+nUk%SNS 100

=2×1.1×10000+2×

2× 2=

PT=P+∆PT=10321.425+77.24=10398.665kWQT=Q+∆QT=6493.878+886=7379.878kVar

= =0.81<即cosφ1<cosφ2Qc=PT(tanφ1−tanφ2)=10398.665×(0.72−0.484)=查《电力工程电气设备手册》9869-1-2选用TBB3101500/1500型组合补3-1TBB310-1500/1500Table3-1TBB_310-1500/1500typecombinedcompensationcapacitorequipment相数−/则所需电容器台数为：nQc2450.741.63 2TBB3101500/1500型组合补偿电容设备。则补偿容量为：Qc=2×1500=3000kVar

= 3

−Q补 =cosφ3>cosφ2=弊，最终确定主接线方案如下：66kV侧采用单母线接线，10kV侧采用单母分段接线。至至4-1Figure4-1substationmainelectricalwiringEFigure5-1Equivalentimpedance

已知d[3]点短路时系统为无限大系统X∗=0，取66kV线的电抗为0.40Ω⁄km， 10kV线的电抗为0.38Ω⁄km，取系统的基准容量为SB=100MV·A = =Ud%·SB=9×100=

2T=2·XT1=2×0.9=66kVX*X

X

LU2U2

0.410.908

X*1X

负荷侧增益、盛 铁选厂输电线路的电抗标幺值为X∗=L×0.38×100=3×0.38×

=U Ud

负荷侧龙 铁选厂与容和铁选厂采矿点输电线路的电抗标幺值为X∗=L×0.38×100=4×0.38×

=U Ud

负荷侧恒泰铁选厂（采矿点）X∗=L×0.38×100=5×0.38×

=U Ud

X∗=L×0.38×100=6×0.38×

=U Ud

X∗=L×0.38×100=8×0.38×

=U Ud

当d1X∗=X∗= 则短路电流标幺值为：I∗=1

=22.2X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=22.2

=18.32 d1

冲击电流幅值为：ish=2.55Id1=2.55×18.32=46.73当d2X∗=X∗+ =0.045+0.45= 则短路电流标幺值为：I∗=1

=2.02X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=2.02

=11.11 d2

冲击电流幅值为：ish=2.55Id2=2.55×11.11=28.32当d3X∗=X∗+X∗+X∗=0.045+0.45+1.03= 则短路电流标幺值为：I∗=1

=0.66X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=0.66

=3.63 d3

冲击电流幅值为：ish=2.55Id3=2.55×3.63=9.26X∗=X∗+X∗+X∗=0.09+0.9+1.03= I∗′=1=

=0.5X X∑

短路电流有名值为： =I∗′SB=0.5

=2.75

冲击电流幅值为 =1.52Id3=1.52×3.63=4.18X∗=X∗+X∗+X∗=0.045+0.45+1.39= 则短路电流标幺值为：I∗=1

=0.53X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=0.53

=2.9 d4

冲击电流幅值为：ish=2.55Id4=2.55×2.9=7.432)X∗=X∗+X∗+X∗=0.09+0.9+1.39= I∗′=1=

=0.43X X∑

短路电流有名值为： =I∗′SB=0.43

=2.36

冲击电流幅值为 =1.52Id4=1.52×2.36=3.57X∗=X∗+X∗+X∗=0.045+0.45+1.725= 则短路电流标幺值为：I∗=1=

=0.45X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=0.45

=2.47 d5

冲击电流幅值为：ish=2.55Id5=2.55×2.47=6.32)X∗=X∗+X∗+X∗=0.09+0.9+1.725= 则短路电流标幺值为：I∗′=1

=0.37X X∑

短路电流有名值为： =I∗′SB=0.37

=2.03

冲击电流幅值为 =1.52Id5=1.52×2.03=5.47X∗=X∗+X∗+X∗=0.045+0.45+2.05= 则短路电流标幺值为：I∗=1

=0.39X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=0.39

=2.14 d6

冲击电流幅值为：ish=2.55Id6=2.55×2.14=5.472)X∗=X∗+X∗+X∗=0.09+0.9+2.05= I∗′=1=

=0.32X X∑

短路电流有名值为： =I∗′SB=0.32

=1.76

冲击电流幅值为 =1.52Id6=1.52×1.76=2.67X∗=X∗+X∗+X∗=0.045+0.45+2.76= 则短路电流标幺值为：I∗=1

=0.31X X∑

短路电流有名值为：

=I∗SB=0.31

=1.70 d7

冲击电流幅值为：ish=2.55Id7=2.55×1.70=6.32)X∗=X∗+X∗+X∗=0.09+0.9+1.725= I∗′=1=

=0.27X X∑

短路电流有名值为： =I∗′SB=0.27

=1.48

冲击电流幅值为 =1.52Id7=1.52×1.48=2.26 =1.05Sca=1.05×10000=91.85

6-1LW972.5⁄3150Table6-1LW972.5/3150parametersofcircuit））因为电源为“无限大”系统，β=1，取 =Id1=22.2kA短路时间tK3s1𝑠66kV侧计算数据与所选LW972.5⁄31506-2Table6-2circuitbreakercalculationdatacomparisonLW972.5⁄315072.591.85I315018.32IN31.5I2 18.322×3[(kA)2·i2h31.52×3[(kA)2·46.73iF80(1)10kV高压断路器的最大长期工作电流 =1.05Sca=1.05×10000=606.24

查《高压电器》P306页,三台均选ZN2810II⁄10006-3ZN2810II⁄1000Table6-3ZN28-10II⁄1000circuitbreakerparameter））流短路时间tK3s1𝑠期分量的影响。变压器二次侧计算数据与ZN2810II⁄1000型断路器技术数据比较如下表6-4Table6-4circuitbreakercalculationdatacomparisonZN2810II⁄1000IINI2 11.112×3[(kA)2·i2h202×4[(kA)2·iF经表中数据比较可知，所选ZN2810II⁄1000（2）10kV①增益、盛 铁选厂

=1.05Sca=1.05×2400=145.5 √3×查《高压电器》P306页,9.39.1，选择ZN2810I⁄6306-5ZN2810I⁄630Table6-5ZN28-10I/630circuitbreakerparameter）流6-6Table6-6breakercalculationdatacomparisonZN2810I⁄630IINI2 3.632×3[(kA)2·i2h202×4[(kA)2·iF经上表数据比较可知，所选ZN2810I⁄630②龙 铁选厂与容和铁选厂采矿点

=1.05Sca=1.05×2490=150.95 √3×查《高压电器》P306页,9.39.1，选择ZN2810I⁄6306-7ZN2810I⁄630Table6-7ZN28-10I/630circuitbreakerparameter）流6-8Table6-8circuitbreakercalculationdatacomparisonZN2810I⁄630IINI2 2.92×3[(kA)2·i2h202×4[(kA)2·iF经上表数据比较可知，所选ZN2810I⁄630③阜新恒泰铁选厂（采矿点

=1.05Sca=1.05×1500=90.94 √3×查《高压电器》P306页,9.39.1，选择ZN2810I⁄6306-9ZN2810I⁄630Table6-9ZN28-10I/630circuitbreakerparameter）流6-10Table6-10circuitbreakercalculationdatacomparisonZN2810I⁄630IINI2 2.472×3[(kA)2·i2h202×4[(kA)2·iF经上表数据比较可知，所选ZN2810I⁄630

=1.05Sca=1.05×4065=246.43 √3×查《高压电器》P306页,9.39.1，选择ZN2810I⁄6306-11ZN2810I⁄630Table6-11ZN28-10I/630circuitbreakerparameter）流6-12Table6-12circuitbreakercalculationdatacomparisonZN2810I⁄630IINI2 2.142×3[(kA)2·i2h202×4[(kA)2·iF经上表数据比较可知，所选ZN2810I⁄630

=1.05Sca=1.05×1008=61.11 √3×查《高压电器》P306页,9.39.1，选择ZN2810I⁄6306-13ZN28−10I⁄630Table6-13ZN28-10I/630circuitbreakerparameter）流6-14Table6-14circuitbreakercalculationdatacomparisonZN2810I⁄630IINI2 1.702×3[(kA)2·i2h202×4[(kA)2·iF经上表数据比较可知，所选ZN2810I⁄630根据最大长期工作电流Imax=91.85A，查《电力工程电气设备手册》7905-2-9选GW5−72.5G型开关，其技术数据如下表所示：表6-15GW5-72.5G开关参Table6-15GW5-72.5Gisolator额定UN(KV额定电IN(动稳定电流峰热稳定电开关安装地点计算数据 开关技术数据比较如下表所示表6-16计算数据与开关参数比Table6-16comparedwithisolatorparameterscalculationGW5-72.5GIiFI2 18.322×5[(kA)2·i2h31.52×4[(kA)2·经上表数据比较可知，所选GW5-72.5G型开关满足要求根据最大长期工作电流Imax=145.5A，查《电力工程电气设备手册》7905-2-选GN6−10T/1000型开关，其技术数据如下表所示表6-17GN6-10T/1000开关参Table6GN6-10T/1000isolatorUN(KVIN(开关安装地点计算数据与开关技术数据比较如下表所示表6-18计算数据与开关参数比Table6-18comparedwithisolatorparameterscalculationGN6-10T/1000IiFI2 11.112×3[(kA)2·i2h31.52×4[(kA)2·经上表数据比较可知，所选GN6-10T/1000型开关满足要求龙池铁选厂与容和铁选厂采矿点根据最大长期工作电流Imax150.95A，查《电力工程电气设备手册》7905-2-9选GN6−10T/1000型开关，其技术数据如下表所示：表6-19GN6-10T/1000开关参Table6-19GN6-10T/1000isolatorUN(KVIN(开关安装地点计算数据与开关技术数据比较如下表所示表6-20计算数据与开关参数比Table6-20comparedwithisolatorparameterscalculationGN6-10T/1000IiFI2 11.632×3[(kA)2·i2h31.52×4[(kA)2·经上表数据比较可知，所选GN6-10T/1000型开关满足要求阜新恒泰铁选厂（采矿点根据最大长期工作电流Imax=90.94A，查《电力工程电气设备手册》7905-2-选GN6−10T/1000型开关，其技术数据如下表所示表6-21GN6-10T/1000开关参Table6-21GN6-10T/1000isolatorUN(KVIN(开关安装地点计算数据与开关技术数据比较如下表所示表6-22计算数据与开关参数比Table6-22comparedwithisolatorparameterscalculationGN6-10T/1000IiFI2 2.902×3[(kA)2·i2h31.52×4[(kA)2·经上表数据比较可知，所选GN6-10T/1000型开关满足要求根据最大长期工作电流Imax246.43A，查《电力工程电气设备手册》7905-2-9选GN6−10T/1000型开关，其技术数据如下表所示：表6-23GN6-10T/1000开关参Table6-23GN6-10t/1000isolatorUN(KVIN(开关安装地点计算数据与开关技术数据比较如下表所示表6-24计算数据与开关参数比Table6-24comparedwithisolatorparameterscalculationGN6-10T/1000IiFI2 2.142×3[(kA)2·i2h31.52×4[(kA)2·经上表数据比较可知，所选GN6-10T/1000型开关满足要求根据最大长期工作电流Imax=61.11A，查《电力工程电气设备手册》7905-2-选GN6−10T/1000型开关，其技术数据如下表所示表6-25GN6-10T/1000开关参Table61000-25GN6-10t/isolatorUN(KVIN(开关安装地点计算数据与开关技术数据比较如下表所示表6-26计算数据与开关参数比Table6-26calculationdataandtheisolatorparametersIiFI2 1.702×3[(kA)2·i2h31.52×4[(kA)2·经上表数据比较可知，所选GN6-10T/1000型开关满足要求6-27JCC5-66Table6-27JCC5-66typevoltagetransformer雷电3336-28JDZX9-10Table6-28JDZX9-10typevoltagetransformer额定电压二次负荷初级组级13（1）根据电压等级和电流互感器安装处最大长期工作电流Imax91.85A，查《电力工程电气设备手册》4843-1-1，选用LCWD60型电流互感器，将LCWD60型电流6-29LCWD-66Table6-29LCWD-66typecurrenttransformer次10%2S热Ω13D14√2IN1·KF=√2×300×150=63.64kA>(Kh·IN1)2·t=(300×100)2×2=1800[(kA)2·∞I2·∞

=18.322×3=1006.86[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·tI2·teq，热稳定校验合格。∞10kV侧电流互感器根据安装地点的最大长期工作电流Imax=606.24A进行选择，经5243-1-245323-1-29LAJ-10型电1000/5。6-30LAJ-10Table6-30LAJ-10typecurrenttransformer1S热1352√2IN1·KF=√2×1000×90=127.26kA>(Kh·IN1)2·t=(1000×50)2×1=2500[(kA)2·∞I2·∞

=11.112×3=370.30[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·tI2·teq，热稳定校验合格∞增益、盛世铁选厂出线电流互感10kV侧电流互感器根据安装地点的最大长期工作电流Imax=145.5A5243-1-245323-1-29LFZ1-10型电200/5。6-31LFZ1-10Table6-31LFZ1-10typecurrenttransformer准1S压比确级13数5√2IN1·KF=√2×200×160=45.25kA>(Kh·IN1)2·t=(200×50)2×1=324[(kA)2·∞I2·∞

=3.632×3=39.53[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·tI2·teq，热稳定校验合格∞龙池铁选厂与容和铁选厂采矿点出线电流互感10kV侧电流互感器根据安装地点的最大长期工作电流Imax=150.95A进行选择，经200/5。6-32LFZ1-10Table6-32LFZ1-10typecurrenttransformer1S热135√2IN1·KF=√2×200×160=45.25kA>(Kh·IN1)2·t=(200×50)2×1=324[(kA)2·∞I2·∞

=2.92×3=25.23[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·t>I2·teq∞阜新恒泰铁选厂（采矿点）10kV侧电流互感器根据安装地点的最大长期工作电流Imax=90.94A5243-1-245323-1-29LFZ1-10型电200/5。6-33LFZ1-10Table6-33LFZ1-10typecurrenttransformer1S热135

√2IN1·KF=√2×200×160=45.25kA>(Kh·IN1)2·t=(200×50)2×1=324[(kA)2·∞I2·∞

=2.472×3=18.20[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·tI2·teq，热稳定校验合格∞10kVImax=246.43A200/5。6-34LAJ-10Table6-34LAJ-10typecurrenttransformer1S热1352√2IN1·KF=√2×1000×90=127.26kA>(Kh·IN1)2·t=(1000×50)2×1=2500[(kA)2·∞I2·∞

=5.472×3=89.76[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·tI2·teq，热稳定校验合格∞10kVImax=90.94A200/5。6-35LFZ1-10Table6-35LFZ1-10typecurrenttransformer1S热135√2IN1·KF=√2×200×160=45.25kA>

(Kh·IN1)2·t=(200×50)2×1=324[(kA)2·∞I2·∞

=1.702×3=8.67[(kA)2·∞即(Kh·IN1)2·tI2·teq，热稳定校验合格∞FZ-66型，10kVFS-10型。其技术数据如下表所示：6-36FZ-66FS-10Table6-36FZ-66typeandFS-10typelightningarrester（1.5/20μs大于8/20μ雷电冲）6-37Table6-37selectedasthemaintechnicalparametersofthehighvoltageA、、、、额定开断电流（有效值额定关合电流（峰值、、4S热稳定电流（有效值外形尺寸（宽*高*深(1)6-38Table6-38intotheark,outletarkandthemaincircuitofbuscouplerarknandequipment电缆进线（2台线出线（12台母联（1台额定工作电流器1ZN2810/1111122211外形尺寸（宽×高×深（2）6-39Table6-39voltage andthemaincircuitofvariablearkusednandequipment额定电压电压互感器、避雷器(2台所用变(2台额定工作电流331316外形尺寸（宽×高×深

=1.05Sca=1.05×10000=606.24

√3×查《电力工程电气设计手册》3408-2，选用63×6.3查《电力工程电气设计手册》3408-12Kf

910θw=θ‘+(θm−θ’)×

Imax)

=38.3+(80−38.3)×

606.24)

=

查《电力工程电气设计手册》3378-9 Smin=C·I∞·√teqKf=91×11110×√3×=213.57<63×6.3=396.9L=1000mm3328-1E71010Pa密度为r2710kgmm2mbhr0.0630.006327101.08kgI

0.0063

1.32107Nf1.57

NNEIXm710101.3210f

35～155Hz”f8-6查得1.2。 =1.73·i2·β×10−7=1.73×283202×1.2×10−7=554.99 sh

母线所受最大弯矩为：M=8

=8

=69.37N·由于母线采用水平放置，其截面系数为：W=bh2=0.0063×0.0632=4.2× 母线最大相间计算应力为：

=M

=16.52

查《电力工程电气设计手册》3328-1σP=70MPa>σph=16.52MPa1BCH-27-1Table7-1currenttransformercalculation额定电压额定电流=√3×=√3×DY电流互感器一次电流计算值√3×87.47==5=5151.49⁄60=577.37⁄200=2、BCH-2Iop=KrelIN=1.3×606.24=788.112Iop=Krel(10%Kst+∆U+=1.3×0.15×=2166.45Iop=KrelIL·max=1.3×606.24=788.112Iop=2166.453 =KconIN=1×2166.45=10.83

确定BCH-2型差动继电器各线圈匝数，该继电器在保持N′′⁄N′=2 为AN0=60(±4)10kV =AN0=

=5.54

Iop

选择实用整定匝数为：Nop·set=6则差动线圈与平衡线圈之和为6： Nop·set=Nd·set+Nb1set=5+1=6匝IOP·KD=AN0⁄Nop·set=60⁄6=10IOP=KTA×IOP·KD⁄Kcon=(200×10)/1=2000I1N(Nb2+Nd·set)=I2N(Nb1+ =I2N(Nb1+Ndset)−

=6×2.89−5=1.88

选用与Nb2·cal相近的整数作为非基本侧平衡线圈的整定匝数Nb2·set=1匝。校验由于

=

−

+

)=1.88−1=因∆fN<0.05差动保护的灵敏度的校验（单电源时则算到电源侧10kV66kV =√3×√3I(3)⁄2×

=√3 =33.9

66kVBCH-2IOP·KD=AN0⁄(Nd·set+Nb2·set)=60/(5+1)=10Ksen=Kmin

=3.39>IL·max=nIN⁄n−1=2×87.47⁄1=174.94

=KrelI

=

×174.94=267.55tb=t+DS—110.1～1.3S，IOPN

=4.46DL-11/10 =Imin=11110=41.52>

本所共有5条出线，现以增益、盛世铁选厂为例进行线路保护1ⅠIop=krelIk·max=1.3×1.832=2.38 =1(√3·Es−

)=

(√3×10.5×√3−1.5)=17.41

Ⅰ

ⅢIⅢ=Krel

=1.2×145.5=205.4

=Ik·min=2750=

Ksen1.58.5m。即D12=50m，D23=56m。则两针对角线的长度为D=√D122+D232=√502+562=75.07D因为则haD

=75.07=9.38m8.5mh=hahx=9.388.5=17.88m419m的避雷针，此时避雷针的实际有效高度为ha=h−hx=19−8.5=10.5m。D12=

=5m，D23=

=5.6m，D24=75.07=7.507m

且hx=8.5=0.45，即

=0.45h 查《高电压技术》P1696-8知，则bx12>0bx23>0，但bx24<0，即避雷针不能425m此时ha=h−hx=25−8.5=则D12

=3.03m，D23

=3.39m，D24=

=4.55m

又hx=8.5=0.34，即

= 查《高电压技术》P1696-8知，则bx12>0bx23>0，且bx24>0，即避雷针能保因为

=8.5≤h=12.5m2hx=(1.5h−2hx)p=(1.5×25−2×8.5)=20.5因为D12=

=3.125，D23=

=3.5，D24=75.07=4.69，且

=0.34h

压技术》P1696-8b12=0.9，b23=0.85，b24=

0h=h−0

=25−75.07=14.28h≥h0=14.28=7.14 所 bx24=(h0−hx)·hap=14.85变 边上两支避雷针的保护范围的最小宽度0h=h−0

=25−

=17h≥h0=17=8.5 所 bx23=(h0−hx)·hap=14.0250h=h−0

=25−

=17.86h≥h0=17.86=8.93 所 bx23=(h0−hx)·hap=14.8525mB

大量的电能是从各地的发电厂产生的。由于电能消费者所在的位置辽阔的地理区域，发电厂位置是有许多因素决定的，是一个重要的因素，例如，火力发电厂大都位于煤矿附近。很明显，不论从实用性或经济性来讲，传输电要比更可行。路想类似，洲际高速路重要用于长距离的，州际的公路用来满足中等距离的，城市内和乡村公路则用来满足当地交通。在一个大型电网中，电能首先通过主干线被传多个系统，这些系统大部分为私人所有。一些为地方所有，部分为所控制，出于相互50KV150KV不等。应当，各种电网没一个明确的划分标准。我们可以把电力系统理解为一个道路交通系统，它在不停的变化着。也许今天的一条传输线天就变成了一个小电网。变电站总体设计差别很大，取决于所遇到的各种情况。因此，220kV、300kV500kV变电站，在那里把100kV35kV。 kV变电站出来的是100kV或35kV电压相应地建立110kV或11kV0.4kV一座变电站的作用是要完成下列一个后的功能：靠性、、设备接地顺序、变电站控制等功能。变电站里的设备包括电力变压器、仪用互感器、避雷器、断路器、开关、电容器组和一个控制室，室内置有变电站控制设备、继电器等。某些变电站会有的设备，而各种布置是根据变电站中刀闸和断路器的排列方式命名的。常规布置。这种布置是将开关电极与母线的线路母线并行布置串联纵向布置。这种布置是把各开关与母线并行排成一直线，线路母线在开关正上方。串联横向布置这种布置开关放置在主母线上方运行的开关和线路母线5）3/2断路器接线。电力线发热甚至酿成火灾。为了避免这种情况发生，须采用丝或断路器来保护住宅区该继电器通常由三个线圈组成，其一检测差电流并起动跳闸回路，我们称之为工作线圈，R表示。在实际中，由’于2给出了在外部故障I1进人电力回路后，在离开回路时并未改发电压器组的发电机定子接地保护由于发电压器组内部绕组耦合电容传递的零序电流使继电器误动，整定值不得小于最1000。因而，保护装置通常由两种继电器组成，一种为瞬时动作的继电器，105％整定的最小时限反时限圆100％的定子绕组接地保第法是把编码后的交流电流注人发电机中性线，并监视其数值。该电流流经发发电机定子绕组上部的90％-95％。由于补充了一种抑制多余频率的滤波系统，以致在由两种继电器覆盖的区域里提供相当大的部分。上述第法的优点是：在发电机升速前，特别是经过长期停机或检修停机后重新被用来。绕组。第三个绕组，称之为第三绕组。片做成的。铁之间相互绝缘，以最大限度的降低涡流。于中压交流回路中的断路器，利用阴极辉点现象的方法和拉长电弧去游离的方法相结合。CPowersystemdesignofpowerThepresentstateofthetechnologytogeneratetheelectricenergyatthelocationofitsuse.Localgenerationwouldbeunacceptableforeconomic,environmental,andreliabilityreasons.Consequently,electricitymustbegeneratedinbulktiesinpowerstationsprcenters.Asthecustomerlocationsvaryovervastgeographicareas,theelectricenergymustbetransmittedoveranelectricpowernetworkconnectingthepowerstationswitheverycustomer.Therearemanyfactorspowerntlocationdecision,thefuelisaimportantfactor,forexample,mostlylocatedinthermalpowerntnearcoalmine.Obviously,nomatterfrompracticaloreconomicterms,theelectricitytransmissionthantransportmorefeasible.Thedesignofthepowergridcansatisfyeachuserinatthesametime,shouldbeabletohold1000MWunitlevel.Powergridwithhighwaytosimilar,intercontinentalhighwayforlongdistancetransportationofimportant,theinterstatehighwaytosatisfyofmoderatedistancetransportation,withinthecityandruralroadisusedtomeetlocaltransportation.Inalargepowergrid