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文档简介
110KV变电所电气一次部分初步设计摘要电能是当今城市发展最重要的能源和动力。近年来,我国的电力工业在持续迅速的发展,社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。城市供电系统的核心部分是变电所,因此,设计和建造一个安全、经济的变电所,是极为重要的。110KV变电所一次部分的设计,是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。而变电所是作为电力系统的一部分,在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。我们这次选题的目的是将大学所学过的《电力工程》、《电力系统自动化》、《电机学》、《电路》等有关电力工业知识的课程,通过这次毕业设计将理论知识得以应用。关键词:变电所;电气主接线;电气设备;设计目录摘要 I1绪论 1110KV变电所的技术背景 1 2主接线设计的基本要求 2 3 3 32电气主接线的方案及论证 46~110KV主接线 4单母线接线 4单母线分段接线 5双母线接线 5双母线分段接线 7增设旁路母线或旁路隔离开关的接线 7桥形接线 9角形接线 10主接线的选择与设计 11变压器接地方式 14电力网中性点接地方式 14 143变电所电力变压器的选择 15电力变压器的选择 15 15功率因数和无功功率补偿 164短路电流计算 18短路电流计算的概述 18短路计算的意义 18短路计算的目的 18短路计算的内容 18短路电流采用的假设条件和原则 18图及电抗计算 19主接线短路电流的计算 205主要电气设备选择 21高压断路器的选择 22110kV 2235kV 2310kV 24隔离开关的选择 25110kV侧 2535kV侧 2510kV侧 26母线的选择 26110kV侧 2635kV侧 2710kV侧 29绝缘子和穿墙套管的选择 31110kV侧 3135kV侧 3110kV侧 32电流互感器的配置和选择 32110kV侧 3235kV侧 3310kV侧 33电压互感器的配置和选择 34110kV侧 3435kV侧 3410kV侧 34各主要电气设备选择结果一览表 346变电所的总体布置简图 35设计原则与要求 35总的设计原则 35要求 36布置及安装设计的具体要求 376110KV配电装置 39610KV配电装置 3935KV配电装置 40110KV配电装置 407变电所防雷保护设计 41结论 43参考文献 44致谢 451绪论110KV变电所的技术背景变电站是电力系统的重要组成部分,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。变电站能否正常运行关系到电力系统的稳定和安全问题。而电网的稳定性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计为110KV变电站电气一次部分初步设计,分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等。所设计的内容力求概念清晰,层次分明。本文是在XXX教授的精心指导下完成的。XXX老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物,新的研究方向。在毕业设计期间XXX老师在设计选题和设计思路上给了我很多指导和帮助。XXX老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。在此,我向恩师致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢!本设计110KV变电所电气一次部分设计,其原始资料如下:(1).变电站类型:110KV降压变电所,电压等级:110/35/10KV;(2).出线回路数:110KV侧2回(架空线)LGJ-185/30km35KV侧4回(架空线)10KV侧10回(电缆)(3).负荷情况35KV侧:最大20MW,最小15MW,Tmax=5300h,cosφ=10KV侧:最大30MW,最小15MW,Tmax=5200h,cosφ=(4).系统情况:(1)系统经双回线(LGJ-185/30km)给变电所供电。(2)系统110KV母线电压满足常调压要求。(3)系统110kV母线短路电流标幺值为20(SB=100MVA)。(4)35kV和10kV对端无电源(5).环境条件:年最高温度:40℃年最低温度:-25℃年平均温度20℃土壤电阻率ρ<400欧米当地雷暴日35日/年(1).考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所,由于它们在电力系统中的地位和作用不同,对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2).考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布,并分析各种可能的运行方式,来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。(3).考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级负荷,必须有两个独立电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一级负荷不间断供电;对二级负荷,一般要有两个电源供电,且当一个电源失去后,能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。(4).考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数,对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所,由于其传输容量大,对供电可靠性要求高,因此,其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所,其传输容量小,对主接线的可靠性、灵活性要求低。(5).考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电,适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同,例如,当断路器或母线检修时,是否允许线路、变压器停运;当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等,都直接影响主接线的形式。主接线设计的基本要求根据我国能源部关于《220~500kV变电所设计技术规程》SDJ2—88规定:“变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位,变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。”所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验,对以往所采用的主接线,经过优先,现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件,包括一、二部分在运行中可靠性的综合。因此,不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时,可靠性不是绝对的而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠的,而对另一些变电所可能是不可靠的。评价主接线可靠性的标志是。(1)断路器检修时是否影响供电;(2)线路、断路器、母线故障和检修时,停运线路的回数和停运时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电;(3)变电所全部停电的可能性;(4)有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性,%以上。主接线的灵活性有以下几方面要求:(1)调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路,调配电源和负荷;能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。(2)检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修,且不致影响对用户的供电。(3)扩建要求。随着电力事业的发展,往往需要对已经投运的变电站进行扩建,从变从初期过度到终期接线,使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。经济性主要是投资省、占地面积小、年运行费用小、在可能的情况下,应采取一次设计,分期投资、投产,尽快发挥经济效益2电气主接线的方案及论证变电所的电气主接线是高压电器设备通过接线组成的汇集分配和输送电能的电路。主接线代表了变电所电气部分的主体结构是电力系统网络结构的重要组成部分。它对电气设备选择,配电装置的布置及运行的可靠性和经济性等都有重大的影响。本章将先介绍6~220KV高压配电装置的接线分别作以介绍,再结合本次设计的要求选择合适的、经济的主接线。6~110KV主接线6~110KV高压配电装置的接线分为:有汇流母线的接线、单母线、单母分段、双母线、双母分段、增设旁路母线或旁路隔离开关等。无汇流母线的接线,变压器-线路单元接线、桥形接线、角形接线等。6~110KV高压配电装置的接线方式,决定于电压等级及出线回路数。按电压等级的高低和回路数的多少,有一个大致的适合范围。单母线接线(如图2-1)图2-1单母线接线方式(1)优点接线简单清晰、设备少、操作方便;隔离开关仅在检修设备时作隔离电压用,不担任其它任何操作,使误操作的可能性减少;此外,投资少、便于扩建。(2)、缺点不够灵活可靠,任意元件的故障或检修,均需使整个配电装置停电,单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时各部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线分开后才能恢复到非故障段的供电。(3)、适用范围一般只适用于一台变压器的以下三种情况:1)6~220KV配电装置的出线回路数不超过5回;2)35~63KV配电装置的出线回路不超过3回;3)110~220KV配电装置的出线回路数不超过2回。单母线分段接线(如图2-2)(1)优点:1)、用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两条回路,有两个电源供电;2)当一段母线发生故障,分段断路器会自动将故障段切除,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:1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电;2)当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越;3)、扩建时需向两个方向均衡扩建。(3)、适用范围:1)、6~10KV配电装置出线回路数为6回及以上时;2)35~63KV配电装置出线回路数为4~8回时;3)110~220KV配电装置出线回路数为3~4回时。11234WOQFⅠⅡ图2-2单母线分段接线双母线接线(如图2–3)ⅠⅡTQFW12ⅠⅡTQFW1234图2–3双母线接线(TQF-母线联络断路器)双母线接线,其中一组为工作母线,一组为备用母线,并通过母线联络路断路器并联运行,电源与负荷平均分配在两组母线上,由于母线继电保护的要求,按一般回路母线连接的方式运行。注意:在进行倒闸操作时应注意,隔离开关的操作原则是:在等电位下操作应先通后断。如检修工作母线时其操作步骤是:先合上母线断路器TQF两侧的隔离开关,再合上TQF,向备用线充电,这时两组母线等到电位。为保证不中断供电,应先接通备用母线上的隔离开关,再断开工作母线上隔离开关。完成母线转换后,再断开母联断路器TQF及其两侧的隔离开关,即可对原工作母线进行检修。(1)、优点1)供电可靠通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。2)调度灵活各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3)扩建方便向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线单位电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时,可以顺序布置,以至接线不同的母线段时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。4)便于实验当个别回路需要单独进行实验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。(2)、缺点1)增加一组母线和使每回路就需要加一组母线隔离开关。2)当母线故障或检修是隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需要隔离开关和断路器之间装设联锁装置。(3)、适用范围当出线母线数或母线电源较多,输送和穿越功率较大,母线故障后要求迅速恢复供电,系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用,各级电压采用的具体条件如下:1)6~220KV配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时;2)35~63KV配电装置,当出线回路数超过8回路或连接的电源较多负荷较大时;3)110~220KV配电装置,出线回路数为5回及以上时,或110~220KV配电装置,在系统中居重要地位出线回路在4回路及以上时。双母线分段接线(如图2-4)图2-4双母线分段接线220KV进出线回路数较多,双母线需要分段,其分段原则是:1、当进线回路数为10~14时,在一组母线上用断路器分段;2、当进线回路数为15回及以上时,两组母线均用断路器分段;3、在双母线接线中,均装设两台母联兼旁断路器;4、为了限制220KV母线短路电流或系统解列运行的要求,可根据需要将母线分段。增设旁路母线或旁路隔离开关的接线为了保证采用单母线分段或双母线的配电装置,在进出断路器检修时(包括其保护装置的检修和调试),不中断对用户供电,可增设旁路母线或旁路隔离开关。(1)旁路母线的三种接线方式1)、有专用旁路断路器(如图2-5)进出线断路器检修时,由专用旁路断路器代替,通过旁路母线供电,对双母线的运行设有影响。12123BQFQS1QFQS2BQSWBW4电源侧出线侧图2-5带旁路母线的单母线接线2)、母线断路器兼作旁路断路器(如图2-6)TQF(BQFTQF(BQF)图2-6母线断路器兼作旁路断路器不设专用旁路断路器而以母联断路器兼作旁路断路器用。1)优点:节约专用旁路断路器和配电装置间隔。2)缺点:当进出线断路器检修时,就要用母联断路器代替旁路断路器。双母线成单母线,破坏了双母线固定接线的运行方式,增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。3)、分段断路器兼作旁路断路器(如图2-7)BWBQSBWBQSQS3OQFQS1WQS5QS4QS2Ⅰ34Ⅱ12如图2-7分段断路器兼作旁路断路器对于单母线分段接线,可采用如图1-7所示的以分段断路器兼作旁路断路器的常用接线方案。两段母线均可带旁路,正常时旁路母线不带电。(2)旁路母线或旁路隔离开关的设置原则1、110~220KV配电装置110~220KV线路输送功率较多,送电距离较远,停电影响较大,并且110KV及220KV少油断路器平均每台每年检修时间均需5天到7天,停电时间较长。因此,一般需设置旁路母线或旁路隔离开关。2、6~10KV配电装置一般不设旁路母线,也不设旁路隔离开关。当只有两台变压器和两条输电线路时,可采用桥形接线,分为内桥与外桥形两种接线。桥形接线(如图2-8)当只有两台变压器和两条输电线路时,可采用桥形接线,分为内桥与外桥形两种接线。(1)内桥形接线1、优点:高压断路器数量少,四个回路只需三台断路器。2、缺点:1)变压器的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,影响一回线路的暂时停运。2)桥连断路器检修时,两个回路需解列运行。3)出线断路器检修时,线路需较长时期停运。为避免此缺点,可加装正常断开运行的跨条,为了轮流停电检修任何一组隔离开关,在跨条上须加装两组隔离开关。桥连断路器检修时,也可利用此跨条。3、适用范围:适用于较小容量的发电厂、变电所,并且变压器不经常切换或线路较长,故障率较高情况。(2)外桥形接线1、优点:同内桥形接线2、缺点:1)线路的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,并有一台变压器暂时停运。2)桥连断路器检修时,两个回路需解列运行。3)变压器侧断路器检修时,变压器需较长时间停运。为避免此缺点,可加装正常断开运行的跨条,桥连断路器检修时,也可利用此跨条。3、适用范围:适用于较小容量的发电厂、变电所,并且变压器切换或线路短时,故障率较少情况。此外,线路有穿越功率时,也宜采用外桥形接线。ⅠⅠ1Ⅰ2QF1QF2TQFBQS1BQS2T1T2外桥式内桥式桥形接线(如图2-8)角形接线(如图2-9)多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形,是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运行的时间,保证角形接线运行可靠性,以采用3~5角形接线为宜,并且变压器与出线回路宜对角对称分布,如图1-9所示。(1)、优点1)投资少,平均每回只需装设一台断路器。2)没有汇流母线,在接线的任意段上发生故障,只需切除这一段及与其相连接的元件,对系统运行的影响较小。3)接线成闭合环形,在闭环运行时,可靠性灵活性较高。4)每回路由两台断路器供电,任一台断路器检修,不需中断供电,也不需旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用,以减少误操作的可能性。5)占地面积少。多角形接线占地面积约是普通中型双母线带旁路母线的40%,对地形狭窄地区和地下洞内布置较合适。(2)、缺点:1)任一台断路器检修,都成开环运行,从而降低了接线的可靠性。因此,断路器数量不能多,即进出线回路数受到限制。2)每一进出线回路都江堰市连接着两台断路器,每一台断路器又连着两个回路,从而使继电保护和控制回路较单、双母线接线复杂。3)对调峰电站,为提高运行可靠性,避免经常开环运行,一般开停机需由发电机出口断路器承担,由此需要增设发电机出口断路器,并增加了变压器空载损耗。(3)、适用范围适用于最终进出线为3~5回路的110KV及以上配电装置。不宜用于有再扩建可能的发电厂,变电所中。三角形接三角形接线四角形接线角形接线如图2-9主接线的选择与设计本次设计题目为110KV变电所电气一次部分设计。其电压等级为110KV/35KV/10KV;系统情况为:系统经双回路给变电所供电;取为100MW,;系统110KV母线电压满足常调压要求。负荷主要为一、二级负,所以选用两台三绕组变压器并联运行。出线回路:110KV侧2回(架空线)LGJ-185/30KM;35KV侧4回架空线,负荷:最大20MVA,最小15MVA;10KV侧10回电缆,负荷:最大30MVA,最小15MVA。方案一如图2-1所示,35kV侧采用单母线带旁路接线,虽可靠性提高,但增加了断路器和隔离开关数目,接线复杂,投资很大配电装置占地面积增大。方案二如图2-2所示,110kV、35kV侧均采用双母线接线,虽可靠性很好,但操作复杂,容易出现误操作,检修任意回路时,该回路仍需停电或短时停电,结构复杂,投资大,占地面积大。方案三如图2-3所示,110kV侧采用单母线分段能满足可靠性,灵活性,经济性要求,对35kV、10kV侧均采用单母线分段接线,调度灵活,扩建方便。方案四如图2-4所示,110kV侧采用外桥接线,操作简单,在线路故障或切除、投入时,不影响其余回路工作。35kV采用双母线接线可靠性较强。方案五如图2-5所示,110kV、35kV侧采用双母线接线,结构复杂,投资大,占地面积大,10kV侧采用单母线接线,可靠性差。综上所述,选用方案三、方案四进行短路计算、经济性比较。变压器接地方式电力网中性点接地方式选择电力网中性点接地方式是一个综合性问题。它与电压等级,单相接地短路电流,过电压水平,保护配置等有关。直接影响电网的绝缘水平,系统供电的可靠性和连续性,变压器的运行安全以及对通信线路的干扰等。电力网中性点接地方式有中性点直接接地和中性点非直接接地。中性点直接接地方式过电压较低,绝缘水平可下降,减少了设备造价,特别是在高压和超高压电网,经济效益显著。故适用于110KV及以上电网中。电力网中性点的接地方式,决定了主变压器中性点的接地方式。主变压器的110KV~500KV侧采用中性点直接接地方式;6~63KV电网采用中性点不接地方式。但当单相接地故障电流大于30A(6~10KV电网)或10A(20~63KV)时,中性点应经消弧线圈接地。3变电所电力变压器的选择电力变压器的选择电力变压器是电力系统中配置电能的主要设备。电力变压器利用电磁感应原理,可以把一种电压等级的交流电能方便的变换成同频率的另一种电压等级的交流电能,经输配电线路将电厂和变电所的变压器连接在一起,构成电网。选择主变压器台数应考虑下列原则:1、应满足用电负荷对供电可靠性的要求,对供有大量一、二级负荷的变电所,宜采用两台变压器,以便当一台故障或检修时,另一台能对一、二级负荷供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所,也可以只用一台变压器,但在低压侧应敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源。2、对季节负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所,也可考虑采用两台变压器。综上所述,选用两台变压器并联运行方式。根据对多数的终端分支和变电所的统计表明,变电所的容量按下式计算ST≈(——)因本变电所装有两台主变压器,每台变压器的容量ST应该同时满足以下条件:任一台变压器单独运行时,宜满足计算负荷的大约70%的需要,即:ST≈其负荷为:35kV侧:最大20MVA,最小15MVA,10kV侧:最大30MVA,最小15MVA,则SC=*(20MVA+30MVA)=35MVA根据设计要求变压器要满足常调压要求,所以选择110KV三绕组有载调压电力变压器故选择主变压器的型号为:SFSZL7—40000/110其主要参数如下:两台三绕组主变压器SFSZL7—40000/110表(3-1)型号 SFSZL7—40000/110额定容量(KVA)40000主接头额定电压(KV)高110中低,,,11阻抗电压(%)高--中高--低中--低绕组连接方式YN,yn0,d11功率因数和无功功率补偿绝大多数用电设备,它们都要从电网吸收大量无功电流来产生交变磁场,其功率因数均小于1。而功率因数是衡量供配电系统是否经济用行的一个重要指标。功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法、功率因数对供配电系统的影响所有具有电感特性的用电设备都需要从供配电系统中吸收无功功率,从而降低功率因数。功率因数太低将会给供配电系统带来电能损耗增加、电压损失增大和供电设备利用率降低等不良影响。正是由于功率因数在供配电系统中影响很大,所以要求电力用户功率因数达到一定的值,低于某一定值时就必须进行功率补偿。国家标准GB/T3485—1998《评价企业和利用电机疏导则》中规定:“,凡功率因数未达到上述规定的,应在负荷侧合理装置集中与就地无功补偿设备”。、提高功率因数的方法当功率因数不满足要求时,首先应提高自然功率因数,然后再进行人工功率补偿。自然功率因数是指未装设任何补偿装置的实际功率因数。提高自然功率因数,就是不添加任何补偿设备,采用科学措施减少用电设备送往无功功率的需要量,使供配电系统总功率因数提高。对于变电所应该合理选择变压器的用量。人工补偿功率因数是在自然功率因数不能满足要求时,采用并联电力电容器的方法来提高功率因数。因它具有下列优点,所以这是目前广泛采用的一种补偿装置。有功损耗小,%—%,%—3%;无旋转部分,运行维护方便;可按系统需要,增加或减少安装容量和改变安装地点;个别电容器损坏不影响整个装置运行;短路时,同步调相机增加短路电流,增大了用户开关的断流容量,电容器无此缺点。、补偿容量和电容器台数的确定用电容器改善功率因数,可以获得经济效益。但如果电容性负荷过大,将会引起电压过高,从而带来不良影响。所以在电容器进行无功补偿时,应该适当选择电容器的安装容量。采用固定补偿:在变电所10KV侧的母线上进行人工补偿,一般采用固定补偿,即补偿电容器不随负荷变化投入或切除,其补偿容量按下式计算:Qcc=Pav(tanav1-tanav2)式中,Qcc为补偿容量;Pav为平均有功负荷;Pav=KAlPc,Pc为有功计算负荷,KAl为有功负荷系数,tanav1为补偿前平均功率因数角的正切值,tanav2为补偿前平均功率因数角的正切值,tanav1-tanav2称为补偿率。无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置,采用集中补偿的方式,集中安装在变电所内有利于控制电压水平。向电网提供可调节的容性无功。以补偿多余的感性无功,减少电网有功损耗和提高电压。为了提高电网的经济运行水平,根据无功补偿的基本原则,在10kV每段母线上各接一组由开关投切的分档投切并联电容器成套装置,供调节系统的无功负荷。4短路电流计算短路电流计算的概述短路计算的意义 在供电系统中,危害最大的故障就是短路。所谓短路就供电系统是一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿等。由于误操作产生的故障约占全部短路故障的70%在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍甚至大几十倍,通可达数千安,短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力,并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆。在短路点附近电压显著下降,造成这些地方供电中断或影响电机正常,发生接地短路时所出现的不对称短路电流,将对通信工程线路产生干扰,并且短路点还可使整个系统运行解列。、短路计算的目的1、对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验;2、进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算。短路计算的内容计算变电所相关节点的三相短路电流。短路电流采用的假设条件和原则(1)正常工作时,三相系统对称运行。(2)所有电源的电动势相位角相同。(3)系统中的同步和异步电机为理想电机,不考虑电机饱和、磁滞、锅流及导体集肤效应等影响;转子结构完全对称;定子三相绕组空间相差1200电气角。(4)电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小变化。(5)电力系统中所有电源都在额定负荷下运行,其中50%负荷接在高压母线上,50%负荷接在系统侧。(6)同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。(7)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。(8)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。(9)除计算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(10)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。(11)输电线路的电容略去不计。(12)用概率统计法制定短路电流运算曲线。图及电抗计算由110 KV变电所电气主接线图和设计任务书中给出的相关参数,可画出系统等值网络如图4-1所示图(4-1)选取基准容量为Sj=100MVA;系统110KV母线短路容量为2500MVA。Uj=Uav==115kvSj──基准容量100(MVA);基准电流IJ=基准电抗XJ=132Ω对侧110KV母线短路容量标幺值Skt=30对侧110KV母线短路容流标幺值IKT=Skt=30对侧110KV系统短路阻抗标幺值XS=1/30=(查电气设备手册架空线LGJ—300/)XS=+(*35)/132/2=SZL7—4000/110三绕组变压器高压、中压、低压的电抗值:由变压器参数得,绕组间短路电压值:U高-中=%U高-低=%U中-低=%X1=1/2*(U高-中+U高-低-U中-低)=X2=1/2*(U高-中+U中-低-U高-低)=X3=1/2*(U高-低+U中-低-U高-中)=标幺值:X1*=X1/100*(SJ/SN)=*(100/40)=X2*=X2/100*(SJ/SN)=*(100/40)=X3*=X3/100*(SJ/SN)=*(100/40)=2、110KV母线等值电抗Xs*=主接线短路电流的计算已知110KV系统这算到110KV母线上的鞥之电抗Xs*=当d1短路时图(4-2)Id1,,=1/XS=1/=求短路电流有名值IJ=SJ/UJ=KAId1=Id1,,*IJ=KA求冲击电流Ish=Id1=Id1=Sd1=UJ*Id1=
5主要电气设备选择电气选择的一般原则为eq\o\ac(○,1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展;eq\o\ac(○,2)应按当地环境条件校验:年最高温度:38℃年最低温度:-5℃年平均温度20℃海拔高度:200m雷暴日数:30日/年土质:粘土、土壤电阻率ρ<250欧.米eq\o\ac(○,3)应力求技术先进和经济合理;eq\o\ac(○,4)与整个工程的建设标准应协调一致;eq\o\ac(○,5)同类设备应尽量减少品种。选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。高压断路器的选择考虑到可靠性、经济性,方便运行维护和实现变电所设备的无油化目标,故在110kV侧和35kV侧采用六氟化硫断路器、10kV侧采用真空断路器。断路器规范的选择按照《电力工程设计手册(1册)》第259页的表4-6确定。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验断路器Uzd≥UgIe≥IgIdn≥I〃igf≥ichIt≥I∞tjt断路器是供电系统是最重要的开关电器,它不仅能安全地切合负荷电流,而且更重要的是它还有可靠和迅速地切除短路电流。按电压等级选择断路器,110KV、电压等级中主要是少油断路器,真空断路器SF6断路器,110KV侧的断路器选择SF6断路器。高压SF6断路器是以SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质的新型高压断路器。与传统观念的高压断路器相比,SF6断路器具有安全可靠、开断性能好、无火灾和爆炸的危险、不必担心材料的氧化和腐蚀、适用的温度和压力范围大、冷却特性好、结构简单、尺寸小、质量轻、操作噪音小及检修维护方便等优点,已在电力系统的各电压等级电网中得到广泛应用。110kV最大持续工作电流Imax=393(A)根据Uns和Imax,选择LW6-110型断路器。由《电力工程电气设备手册》查得,固有分闸时间tim=stk=tpr+tim+ta=4++=sQk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2SIt2t=*3=2977(KA)2S列出所选断路器有关参数与计算结果相比较查电气设备手册选择用LW6—110I型号高压断路器,其技术参数如表计算结果LW6-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe1600AI〃Idnichigf80KAQk(KA)2SIt2t2977(KA)2S35kV最大持续工作电流Imax=637(A)根据Uns和Imax,选择LW16-35型断路器。由《电力工程电气设备手册》查得,固有分闸时间tim=stk=tpr+tim+ta=3++=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2SIt2t=252*4=2500(KA)2S列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LW16-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe3150AI〃Idn25KAichigf63KAQk(KA)2SIt2t2500(KA)2S由上表可见各项条件均满足要求,故所选LW16-35型SF6断路器合格。10kV最大持续工作电流Imax=2572(A)根据Uns和Imax,选择ZN-10/3150-40型真空断路器。由《电力工程电气设备手册》查得,固有分闸时间tim=stk=tpr+tim+ta=3++=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2SIt2t=402*2=3200(KA)2S列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LW6-110Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3150AI〃Idn40KAichigf100KAQk(KA)2SIt2t3200(KA)2S由上表可见各项条件均满足要求,故所选ZN-10/3150-40型真空断路器合格。110kV侧LW6-110型断路器35kV侧LW16-35型断路器10kV侧ZN-10/3150-40型真空断路器以上所选均满足环境温度的要求隔离开关的选择隔离开关型式的选择,除应满足各项技术条件和环境条件外,应根据配电装置特点和使用要求等因素,进行综合技术比较后确定。隔离开关规范的选择按照下表确定110kV侧、35kV侧和10kV侧隔离开关。项目按工作电压选择按工作电流选择按断流容量选择按动稳定校验按热稳定校验隔离开关Uzd≥UgIe≥Ig———110kV侧最大持续工作电流Imax=393(A)根据Uns和Imax,选择GW4-110型户外高压隔离开关。列出所选隔离开关有关参数与计算结果相比较计算结果GW4-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe630A由上表可见各项条件均满足要求,故所选GW4-110型户外高压隔离开关合格。35kV侧最大持续工作电流Imax=637(A)根据Uns和Imax,选择GW4-35型户外高压隔离开关。列出所选隔离开关有关参数与计算结果相比较计算结果GW4-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe630A由上表可见各项条件均满足要求,故所选GW4-35型户外高压隔离开关合格。10kV侧最大持续工作电流Imax=2572(A)根据Uns和Imax,选择GN10-10T/3000型户内高压隔离开关。列出所选隔离开关有关参数与计算结果相比较计算结果GN10-10T/3000Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A由上表可见各项条件均满足要求,故所选GN10-10T/3000型户内高压隔离开关合格。以上所选均满足环境温度的要求母线的选择1、选择材料:鉴于铝廉价、丰富,采用铝或铝合金作为导体材料。选择为变电所母线,故选用硬导体2、导体截面选择:母线按照导体长期发热允许电流选择3、电晕电压校验:对110kV侧母线进行电晕电压校验4、热稳定校验:由Smin=计算出由热稳定决定的导体最小截面5、动稳定校验:导体按弯曲情况进行应力计算110kV侧110kV母线采用单母分段带旁母,Imax=393A年最高气温40℃年最低气温-25℃年平均气温20℃矩形导体集肤效应大、电晕损耗大,故不采用矩形导体。110kV母线采用管形母线,LF21铝锰合金导体。(1)导体截面按长期发热允许电流选择查表得计及日照时屋外管形导体在实际环境温度40℃时K=根据Imax≤KI80求出I80≥393/=390A查表选出符合条件的管形铝锰合金导体导体尺寸(mm)导体截面(mm2)导体最高允许温度为80时的载流量(A)截面系数W(cm3)惯性半径r1(cm)惯性矩J(cm4)φ30/25216565φ40/35294712(2)电晕电压校验当所选管形导体外径大于、等于下列数值时,可不进行电晕电压校验:110kVLGJ-70/φ20由于所选管形铝锰合金导体外径φ30或φ40,故不进行电晕电压校验(3)热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响,可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得40℃时铝锰合金的C=99管形导体Ks=1Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106(A2S)则Smin==264(mm2)由于216〈264〈294故选择导体截面294(导体尺寸φ40/35)的LF21管形铝锰合金导体经过校验,选择单条LF21—φ40/35的管形铝锰合金母线35kV侧35kV母线采用单母分段带旁母接线,Imax=637A年最高气温40℃年最低气温-25℃年平均气温20℃35kV母线采用单条矩形母线,LMY铝导体。考虑到母线处于室外,载流量要求不太高,故选择三相水平布置,导体平放。(1)导体截面按长期发热允许电流选择查表得不计及日照时屋外矩形导体在实际环境温度40℃时K=根据Imax≤KI70求出I70≥637/=查表选出符合条件的矩形导体导体尺寸h*b(mm)单条截面(mm2)质量(Kg/m)平放竖放Ks50*456559420050*5637671250(2)热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响,可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得40℃时硬铝的C=99矩形导体Ks=1Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106(A2S)则Smin==(mm2)〈200〈250则两种尺寸均合适。(3)动稳定校验Ish=KA=20326A动应力系数β=1相间距离a=跨矩L=由公式Fph=求出母线相间电动力:Fph=查表可知硬铝的最大允许应力σa=70*106(Pa)由σa≥σph=FphL2/10W可得:W≥FphL2/10σa=**107=*10-7由于导体为平放,则W =bh2/6分别求出W1=*10-7W2=*10-7均不满足条件重新选择铝母导体尺寸h*b(mm)单条截面(mm2)质量(Kg/m)平放竖放Ks63*89951082504(a)导体截面按长期发热允许电流选择长期发热允许电流Imax=995>I70=满足要求(b)热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响,可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得40℃时硬铝的C=99矩形导体Ks=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106(A2S)则Smin==(mm2)〈504满足要求(c)动稳定校验Ish=KA=20326A动应力系数β=1相间距离a=跨矩L=由公式Fph=求出母线相间电动力:Fph=查表可知硬铝的最大允许应力σa=70*106(Pa)由σa≥σph=FphL2/10W可得:W≥FphL2/10σa=**107=*10-7由于导体为平放,则W =bh2/6求出W=*10-7〉*10-7满足要求经过动、热稳定校验,选择单条LMY—63*8的矩形铝母线10kV侧10kV母线采用单母分段接线,Imax=2572A年最高气温40℃年最低气温-25℃年平均气温20℃10kV母线采用单条矩形母线,LMY铝导体。考虑到母线处于室内,载流量要求高,故选择三相水平布置,导体竖放。(1)导体截面按长期发热允许电流选择查表得不计及日照时屋内矩形导体在实际环境温度45℃时K=根据Imax≤KI70求出I70≥2572/=3017A查表找不出符合条件的单条矩形导体则采用双条矩形母线,LMY铝导体,三相水平布置,导体竖放。查表找出符合条件的双条矩形导体导体尺寸h*b(mm)双条截面(mm2)质量(Kg/m)平放竖放Ks125*10315234261250(2)热稳定校验若计及集肤效应系数Ks的影响,可得由热稳定决定的导体最小截面为Smin=查表得45℃时硬铝的C=97矩形导体Ks=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106(A2S)则Smin==286(mm2)由于286〈1250满足要求(3)动稳定校验Ish=KA=49517A动应力系数β=1条1、2间截面系数K12=1相间距离a=跨矩L=1m由公式Fph=Fb=求出母线相间电动力以及条间电动力:Fph=1212NFb=6129N由于导体为双条竖放,则W =求出W=180*10-7σph=FphL2/10W=*106(Pa)σb=FbL2/12W=*106(Pa)σmax=σph+σb=*106(Pa)查表可知硬铝的最大允许应力σa=70*106(Pa)因为70*106≥*106满足条件σa≥σmax则满足动稳定要求经过动、热稳定校验,选择双条LMY—125*10的矩形铝母线绝缘子和穿墙套管的选择110kV侧绝缘子:按电压等级和绝缘水平,选择XP-6型高压盘形悬式绝缘子串每串9片绝缘子串片数计算按额定电压和泄漏比距选择,在大气无明显污染地区,,则片数n≥选择XP-6型高压盘形悬式绝缘子串,其每片绝缘子泄漏距离l=28cm,则n≥=取n=7每串绝缘子要预留的零值绝缘子为耐张串2片,故共7+2=9片穿墙套管:根据工作电压和额定电流,选用CR-110/600油纸电容式穿墙套管计算结果CR-110/600Ug110kVUzd110kVIg393AIe600AFmax=*ish2*10-7=**106*625/140*10-7=NH1=H+b+h/2=400+18+=Fc=Fmax*H1/H=362N≤12500N所选穿墙套管符合要求主变进线穿墙套管每组3个两组共6个主变出线穿墙套管每组3个四组共12个35kV侧绝缘子:按电压等级和绝缘水平,选择ZPC1-35型针式支柱绝缘子绝缘子高度400mmb=18mmh=65mmFmax=*ish2*10-7=**106*625/140*10-7=NH1=H+b+h/2=400+18+=Fc=Fmax*H1/H=362N≤12500N所选绝缘子符合要求穿墙套管:根据工作电压和额定电流,选用CWB-35/600式穿墙套管计算结果CWB-35/600Ug35kVUzd35kVIg637AIe600A所选穿墙套管符合要求。10kV侧绝缘子:按电压等级和绝缘水平,选择ZL-10/8型户内支柱绝缘子机械破坏抗弯8KN绝缘子高度170mmb=18mmh=52mmFmax=*ish2*10-7=**106*142/74*10-7=848NH1=H+b+h/2=170+18+26=214mmFc=Fmax*H1/H=1067N≤8000N所选绝缘子符合要求穿墙套管:根据工作电压和额定电流,选用CWL-10/3000式穿墙套管计算结果CWL-10/3000Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A所选穿墙套管符合要求电流互感器的配置和选择电流互感器的选择按下表所列各项进行选择项目按工作电压选择按工作电流选择断路器Uzd≥UgIe≥Ig、110kV侧最大持续工作电流Imax=393(A)根据Uns和Imax,选择LB3-110型电流互感器。互感器变比400/5列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LB3-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe400A由上表可见各项条件均满足要求,故所选LB3-110型套管式电流互感器合格。、35kV侧最大持续工作电流Imax=637(A)根据Uns和Imax,选择LB6-35型电流互感器。互感器变比600/5列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LB6-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe600A由上表可见各项条件均满足要求,故所选LB6-35型电流互感器合格。10kV侧最大持续工作电流Imax=2572(A)根据Uns和Imax,选择LAJ-10型电流互感器。互感器变比3000/5列出所选断路器有关参数与计算结果相比较计算结果LAJ-10Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A由上表可见各项条件均满足要求,故所选LAJ-10型电流互感器合格。电压互感器的配置和选择、110kV侧根据Uns,选择JCC6-110型电压互感器。Un1=Un2=、35kV侧根据Uns,选择JDX6-35型电压互感器。Un1=Un2=、10kV侧根据Uns,选择JSJW-10型电压互感器。Un1=10000VUn2=100V各主要电气设备选择结果一览表设备名称电压等级类型型号备注高压断路器110kVSF6断路器LW6-11035kVSF6断路器LW16-3510kV真空断路器ZN-10/3150-40隔离开关110kV户外GW4-11035kV户外GW4-3510kV户内GN10-10T/3000母线110kV管形铝锰合金母线LF21—φ40/35单条35kV矩形铝母线LMY—63*8单条10kV矩形铝母线LMY—125*10双条绝缘子110kV盘形悬式XP-635kV针式支柱ZPC1-3510kV户内支柱ZL-10/8穿墙套管110kV油纸电容式CR-110/60035kV瓷绝缘CWB-35/60010kV瓷绝缘CWL-10/3000电流互感器110kV套管式LB3-110变比400/535kV套管式LB6-35变比600/510kV套管式LAJ-10变比3000/5电压互感器110kV串级绝缘JCC6-110Un2=100/35kV油浸JDX6-35Un2=100/10kV油浸JSJW-10Un2=1006变电所的总体布置简图设计原则与要求、总的设计原则变电所的总体布置应根据所处的地理位置等外部条件决定,根据《35-110kV变电所设计规范》中关于“节约用地,不占或少占耕地,变电所总体平面布置应紧凑合理。”的规定,拟定本设计变电所35kV配电装置和10kV配电装置采用室内布置,110kV若采用双层结构,这样110kV配电室造价较高,从投资利益上考虑,110kV拟定户外布置。火电厂及变电所的配电装置型式选择,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。在确定配电装置型式时,必须满足下列四点要求。(一)、节约用地我国人口众多,但耕地不多。因此节约用地是我国现代化建设的一项战略性方针。配电装置少占地,不占良田和避免大量开挖土石方,是一项必须认真贯彻得重要政策。各型配电装置占地面积的比较:以屋外普通中型为100%;屋外分相中型70%-80%屋外半高型50%-60%屋外高型40%-50%屋内型25%-30%SF6全封闭电器5%-10%(二)、运行安全和操作巡视方便配电装置布置要整齐清晰,并能在运行中满足对人身和设备的安全要求,如保证各种电气安全净距,装设防误操作的闭锁装置,采取防火、防暴和储油、排油措施,考虑设备防冻、防阵风、抗震、耐污等性能。使配电装置一旦发生事故时,能将事故限制到最小范围和最低程度,并使运行人员在正常操作和处理事故的过程中不致发生意外情况,以及在检修过程中不致损害设备。此外,还应重视运行维护时的方便条件,如合理确定电气设备的操作位置,设置操作巡视通道,便利于主控制室联系等。(三)便于检修和安装对于各种型式的配电装置,都要妥善考虑检修和安装条件。如高型及半高型布置时,要对上层母线和上层隔离开关的检修、试验采取适当的措施;目前不少地区已经开发带电检修作业,在布置于架构荷载方面需为此创造条件;要考虑构件的标准化和工厂化,减少架构类型;设置设备搬运道路、起吊设施和良好的照明条件等。此外,配电装置的设计还必须考虑分期建设和扩建过渡的便利。(四)节约三材,降低造价配电装置的设计还应采取有效措施,减少三材消耗,努力降低造价。、设计要求满足安全净距的要求屋外配电装置的安全距离不应小于下表所示表6-1表6-1屋外配电装置的安全净距(MM)符号适用范围额定电压(KV)3--1035110A1带电部分至接地之间;200400900A2不同相的带电部分之间;断路器和隔离开关的断口两侧的引线带电部分之间2004001000B1设备运输时,其外廓至无遮拦带电部分之间;交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间;带电作业时带电部分与接地部分之间;95011501650B2网状遮拦与带电部分之间3005001000C无遮拦裸导体与带电部分之间无遮拦裸导体与建筑物顶部之间270029003400布置及安装设计的具体要求(一)屋内配电装置部分1、6--35KV两层配电装置中,为了便于运行人员在底层操作时能够观察到楼层母线隔离开关的开合情况,以往的设计考虑隔离开关间内的楼板上开设孔洞。但是开设孔洞曾发生事故伤亡,现行设计采取了改进措施。2、相邻间隔均为架空出线时,必须考虑当一回路带电、另一回检修时的安全措施,如将出线悬挂点偏移,两回出线间加隔离板凳。3、双母线系统的隔离开关操动机构在间隔正面的布置一般按做工作母线右备用母线的原则考虑。4、对于间隔内带油位指示器的电器设备,在布置时要考虑观察油位的便利,如设备窥视窗;当设备正反面均带油位指示器时,尽可能在其两侧分别设置巡视通道,若无条件时,可装设反光镜或采取其它措施。5、充油套管的储油器应装设在便于监视油位和运行中加油的地方。6、充油套管应有取油样的设施,,并应防止漏油。7、SN4-10G型断路器两侧引线应各有两档双列支柱绝缘子予以固定,m,,该两档引线必须采用多片硬母线,当额定电流为4000A时,一般为LMY-4[(100-125)10]。8、对于DW2-35型断路器,为在检修时放下油箱后使动触头连杆不致触及油面要求将油箱放得比断路器底坐的底面为低。当断路器按装在混凝土地面时,需将底坐抬高200mm左右,如能将油箱移出断路器框架之外,则底座也可不予抬高。9、隔离开关操动机构的安装高度,,。10、隔离开关转动系统的设计,必须防止出现操作死点。同时,设计中应留有余度,以适应施工误差所引起的变化。11、安装带放油阀的油浸式电压互感器的基础,m,以便于放油取样。12、三相电抗器采用垂直布置时,电抗器基础的动荷栽,除应考虑本身重量外,尚应计算5000N的电动作用力。13、电抗器垂直布置时,B相必须放在中间;品字形布置时,不得将A、C两相叠在一起。14、电抗器垂直布置时,应考率吊装高度。若高度不够时,其上方应设吊装孔。15、矩形母线的不线应尽量减少母线的弯曲,尤其是多片母线的立弯。建议采取以下一些措施:1)同一回路内相间距离的变化尽量减少;2)回路内设备、绝缘子的中心线错开次数尽量减少;3)当前后两中心线错开很多,中间又必须加一个绝缘子时,则中间绝缘子设在两个立弯的直线段上,此时其固定金具与母线呈一个夹角。4)母线穿过母线式套管时,在其前后应只有一个大弯曲时,如在布置中不能避免出现两个大弯曲,则应采取措施以免母线配好后穿不进套管。16、矩形母线弯曲处至最近绝缘子的母线固定金具边缘的距离应不小于50mm,但至最近的绝缘子中心线的距离应不大于该档母线跨距的四分之一。17、母线与母线、引下线或设备端子连接时,一般按通过电流及所连接的金属材料的电流密度计算所需的接触面积,以免接头过热。(二)、屋外配电装置部分1、35-500kV中型配电装置通常采用的有关尺寸见表6-2。其中500配电装置的尺寸是参照已投产及正在设计、施工的一些工程所采用的数据列出的,可供参考。中型配电装置的有关尺寸(M)表6-2名称电压等级(KV)35110弧垂母线进出线——线间距离门型架空线进出线架架构高度母线架进出线架双层架架构宽度门型母线架进出线架2、当电厂具有二级升高电压配电装置时,一般要预留安装第二台三卷变压器的位置和引线走廊。3、当发电厂、地区降压变电所具有中性店非直接接地系统的电压级时,设计中要考虑预留消弧线圈的安装位置及其引线方式。4、断路器和避雷器等设备采用低位布置时,围栏内宜作成高100MM的水泥地平,以便于排水和防止长草。5、35KV--110KV隔离开关的操作机构宜布置在边相。操作机构的安装高度一般为1M。6、隔离开关引线的对地的安全净距C值得校验,应考虑电缆沟凸出地面的尺寸。7、为了便于上人便于检修,对钢筋混凝土架构要设置脚钉或爬梯,其位置对于单独构架可在一个支柱上设置,对于连续排架可在两相邻间隔的中间支柱上设置,同时,必须对上人时检修人员与周围导体及设备的安全净距进行校验。8、对于物外的母线桥,为了防止从厂房顶上掉落金属物体或因鸟害等导致母线短路,应根据具体情况采取防护措施,如在母线桥上部假设钢板护罩等,至于其它各侧是否需要加设护网,可根据工程具体情况确定。9、建设在林区的屋外的配电装置,应在电气设备的周围留有20M宽度的空地。10、在带旁路母线的配电装置的设计中,一般将旁路母线布置在出线门型架的外侧。此时,为了保持送电线路与旁路母线之间的安全距离,线路的终端杆塔必须有一定的高度。因此,可以考虑将旁路母线布置在出线架的内侧。这样,可以缩小出线门型架到线路终端塔的距离,使架构简化并节省钢材。6110KV配电装置610KV配电装置6—10KV配电装置一般均为屋内布置。当出线不带电抗器时,一般采用成套开关柜单层布置,由于受国产开关柜的限制,这种布置仅用于中小型变电所及单机容量为12MW及以下的小型发电厂。当出线带电抗器时,一般采用三层或两层装配式布置,近年来还有采用两层装配与成套混合式布置,这些布置使用于大中型配电装置。成套开关柜布置,只要合理选用制造厂生产的各种标准单元的开关柜按照明电气主接线的要求进行配置组合即可。则10KV侧采用单层屋内布置。10KV屋内配电装置配置图 注意:10KVCT只有2相、主变3相35KV配电装置屋外配电装置,在现有的35KV屋外配点装置中,其布置型式多为中型,虽有采用高型、半高型及低型的胆为数不多,35KV侧采用中型布置。、110KV配电装置(一)普通中型配电装置普通中型配电装置是将所有电气设备都安装在地面设计支架上,母线下不布置任何电气设备。采用软母线的该型配电装置在我国已有三十多年的历史,都积累了比较丰富的经验。但因其占地面积多所以在目前的设计中一般不采用。(二)半高型配电装置半高型配电装置是将母线及母线隔离开关抬高,将断路器、电流互感器等电气设备布置在母线的下面。该配电装置具有布置紧凑清晰、占地少、钢材消耗与普通中型接近等特点,且除设备上方有带电母线外,其余的布置情况与中型布置相似,能适应运行检修人员的习惯与需要。因此,自六十年代开始出现以来,各地区采用较多,并在工程中提出了多种布置方式,使半高型配电装置日趋完善,且具备了一定的运行检修经验。1、品字型布置该布置将一组主母线及母线隔离开关抬高,另一组主母线与旁路母线分别设在升高主母线的两侧,两者高度有等高及不等高两种。由于品字型架构的结构比较简单,可以节省钢材;且有一组母线的隔离开关全部为中型布置,所以安装检修和运行巡视都比较方便。但因一组母线降低后,设备搬运道路要移出架构,占地面积略有增加。2、管形母线布置管形母线布置半高型除有半高型配电装置和普通中型管形母线配电装置的主要特点以外,且布置紧凑,巡视路线短,能更进一步节省占地;土建结构简单,便于施工。但不能带电作业,抗震性能较差。单母线分段带旁路母线的半高型配电装置有断路器双列布置和带列布置两种。单母线分段带旁路母线的半高型配电装置典型设计。配电装置以分段断路器兼作旁路断路器,正常运行时旁母带电。为了便于检修,隔离开关横梁上设有1M宽的圆钢格栅检修平台,上下用爬梯。由于抬高了旁路母线,使进出线便于引接旁路,克服了一般双列布置主变回路不便上旁路的缺点。该布置具有中型布置的主要优点,运行维护都比较方便,而旁路部分检修机会较少,所以该配电装置是一种比较成熟的布置形式。%,%。由上述分析110KV侧选用普通中型母线布置。
7变电所防雷保护设计一、变电所
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