110Kv變電站電氣主接線的初步設(shè)計(jì)

...wd...110kV變電站電氣主接線的初步設(shè)計(jì)摘要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為110kV變電站電氣主接線的初步設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖。該變電站設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為110kV、35kV和10kV三個(gè)電壓等級(jí)。110KV電壓等級(jí)采用雙母線接線，35KV和10KV電壓等級(jí)都采用單母線分段接線。本次設(shè)計(jì)中進(jìn)展了電氣主接線的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)〔包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、熔斷器等〕、各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)以《35～110kV變電所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《35～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，所選設(shè)備全部為國(guó)家推薦的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。關(guān)鍵詞：降壓變電站；電氣主接線；變壓器；設(shè)備選型；無(wú)功補(bǔ)償目錄摘要 ⅠAbstact Ⅱ1變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇11.1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 11.1.1主接線的設(shè)計(jì)原則 11.1.2主接線設(shè)計(jì)的根本要求 21.2主接線的設(shè)計(jì) 31.2.1設(shè)計(jì)步驟 31.2.2初步方案設(shè)計(jì) 31.2.3最優(yōu)方案確定 41.3主變壓器的選擇 51.3.1主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 51.3.2主變壓器型式的選擇 51.3.3主變壓器容量的選擇 61.3.4主變壓器型號(hào)的選擇 61.4站用變壓器的選擇 91.4.1站用變壓器的選擇的根本原則 91.4.3站用變壓器型號(hào)的選擇 92短路電流計(jì)算 102.1短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟 102.1.1短路電流計(jì)算的目的 102.1.2短路計(jì)算的一般規(guī)定 102.1.3計(jì)算步驟 102.2變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)確實(shí)定 112.2.1變壓器參數(shù)的計(jì)算 112.2.2短路點(diǎn)確實(shí)定 112.3各短路點(diǎn)的短路計(jì)算 122.3.1短路點(diǎn)d-1的短路計(jì)算(110KV母線) 122.3.2短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算(35KV母線) 132.3.3短路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算(10KV母線) 132.3.4短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算 142.4繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 143電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 163.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定 163.1.1一般原則 163.1.2有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 163.2各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算 163.3高壓電氣設(shè)備選擇 173.3.1斷路器的選擇與校驗(yàn) 173.3.2隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 213.3.3電流互感器的選擇及校驗(yàn) 223.3.4電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 263.3.5熔斷器的選擇 273.4母線與電纜的選擇及校驗(yàn) 283.4.1材料的選擇 283.4.2母線截面積的選擇 283.4.310KV出線電纜的選擇 304無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 324.1無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t與根本要求 324.1.1無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t 324.1.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)母疽?324.2補(bǔ)償裝置選擇及容量確定 334.2.1補(bǔ)償裝置確實(shí)定 334.2.2補(bǔ)償裝置容量的選擇 33附錄371變電站電氣主接線設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個(gè)重要組成局部。主接線確實(shí)定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。1.1主接線的設(shè)計(jì)原則和要求1.1.1主接線的設(shè)計(jì)原則(1)考慮變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。(2)考慮近期和遠(yuǎn)期的開展規(guī)模變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)開展規(guī)劃進(jìn)展。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。(3)考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回路多少對(duì)主接線的影響對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一、二級(jí)負(fù)荷不連續(xù)供電；三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。(4)考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電站主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電站主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電站，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電站，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性要求低。(5)考慮備用量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)是否允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。1.1.2主接線設(shè)計(jì)的根本要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。1.1.2.1可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不連續(xù)的供電，衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是由其組成元件〔包括一次和二次設(shè)備〕在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性并不是絕對(duì)的而是相對(duì)的，一種主接線對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電站則可能不是可靠的。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志如下：(1)斷路器檢修時(shí)是否影響供電；(2)線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電；(3)變電站全部停電的可能性。1.1.2.2靈活性主接線的靈活性有以下幾方面的要求：(1)調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2)檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)展安全檢修，且不影響對(duì)用戶的供電。(3)擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的開展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)展擴(kuò)建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過(guò)度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。1.1.2.3經(jīng)濟(jì)性可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。(1)投資省。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式〔110/6～10kV〕變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。(2)年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損消耗、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以及防止兩次變壓而增加電能損失。(3)占地面積小。電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(4)在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。1.2主接線的設(shè)計(jì)1.2.1設(shè)計(jì)步驟電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：(1)擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分析原始資料的根基上，擬訂出假設(shè)干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺(tái)數(shù)和容量、以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，保存2個(gè)技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。(2)對(duì)2個(gè)技術(shù)上比擬好的方案進(jìn)展經(jīng)濟(jì)計(jì)算。(3)對(duì)2個(gè)方案進(jìn)展全面的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比擬，確定最優(yōu)的主接線方案。(4)繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。1.2.2初步方案設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110/35/10KV，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。為保證設(shè)計(jì)出最優(yōu)的接線方案，初步設(shè)計(jì)以下兩種接線方案供最優(yōu)方案的選擇。方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線，35KV側(cè)采用單母分段接線，10KV側(cè)采用單母分段接線。方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線，35KV側(cè)采用雙母線接線，10KV側(cè)采用單母分段。兩種方案接線形式如下：圖1-1主接線方案一圖1-2主接線方案二1.2.3最優(yōu)方案確定1.2.3.1技術(shù)比擬在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線；方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線。采用雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)：①系統(tǒng)運(yùn)行、供電可靠；②系統(tǒng)調(diào)度靈活；③系統(tǒng)擴(kuò)建方便等。采用單母分段接線的優(yōu)點(diǎn)：①接線簡(jiǎn)單；②操作方便、設(shè)備少等；缺點(diǎn)：①可靠性差；②系統(tǒng)穩(wěn)定性差。所以，110KV側(cè)采用雙母線接線。在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：35KV側(cè)采用單母分段接線；方案二：35KV側(cè)采用雙母線接線。由原材料可知，問題中未說(shuō)明負(fù)荷的重要程度，所以，35KV側(cè)采用單母分段接線。1.2.3.2經(jīng)濟(jì)比擬對(duì)整個(gè)方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上35KV、10KV側(cè)單母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，即110KV側(cè)為采用雙母線接線，35KV側(cè)為單母線形接線，10KV側(cè)為單母分段接線。其接線圖見以上方案一。1.3主變壓器的選擇在各種電壓等級(jí)的變電站中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)展電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。因此，在確保安全可靠供電的根基上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。1.3.1主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，應(yīng)選擇兩臺(tái)主變壓器。1.3.2主變壓器型式的選擇1.3.2.1相數(shù)確實(shí)定在330kv及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置構(gòu)造較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。1.3.2.2繞組數(shù)確實(shí)定在有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均到達(dá)變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖然無(wú)負(fù)荷，但需要在該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。1.3.2.3繞組連接方式確實(shí)定變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。1.3.2.4構(gòu)造型式的選擇三繞組變壓器在構(gòu)造上有兩種根本型式。(1)升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯—中壓繞組—低壓繞組—高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。(2)降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯—低壓繞組—中壓繞組—高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。(3)應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來(lái)選擇其構(gòu)造型式。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。1.3.2.5調(diào)壓方式確實(shí)定變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá)30%，且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，因?yàn)橛休d分接開關(guān)的切換不能保證同步工作。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用無(wú)載調(diào)壓變壓器。1.3.3主變壓器容量的選擇變電站主變壓器容量一般按建站后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并按其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電站最大負(fù)荷的50%~70%〔35~110KV變電站為60%〕，或全部重要負(fù)荷〔當(dāng)Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷超過(guò)上述比例時(shí)〕選擇。即〔1-1〕式中N——變壓器主變臺(tái)數(shù)1.3.4主變壓器型號(hào)的選擇Sjs=Ke(∑Pimax/cosφi)〔1+α%〕Sjs最大計(jì)算負(fù)荷〔KVA〕Pimax每個(gè)用戶的最大負(fù)荷〔KW〕Cosφi功率因數(shù)Ke同時(shí)系數(shù)α%線損率〔取為5%〕全所最大計(jì)算負(fù)荷：Sjs∑=Ke'∑Sjs〔35,10KV〕1.3.4.110KV線路負(fù)荷計(jì)算表1-110KV負(fù)荷名稱最大負(fù)荷〔KW〕cosφ回路數(shù)化工廠35000.851鋁廠50000.852醫(yī)院15000.852氮肥廠20000.851印刷廠15000.851表格中各負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)為0.85Sjs=0.85*〔3500/0.85+2*5000/0.85+2*1500/0.85+2000/0.85+1500/0.85〕*(1+5%)=21(MVA)1.3.4.235KV線路負(fù)荷計(jì)算表1-235KV負(fù)荷名稱最大負(fù)荷〔KW〕COSΦ回路數(shù)火電廠一80000.91火電廠二50000.91表格中各負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)為0.9Sjs=0.9*〔8000/0.9+5000/0.9〕*(1+5%)=13.65(MVA)1.3.4.3110KV級(jí)負(fù)荷計(jì)算35KV各負(fù)荷與10KV各負(fù)荷間的同時(shí)系數(shù)為0.9Sjs∑=0.9〔21+13.65〕=31.185(MVA)所用電負(fù)荷計(jì)算Sjs=〔K1*∑P1+∑P2〕K1所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取0.85∑P1所用動(dòng)力負(fù)荷之和∑P2所用照明負(fù)荷之和表1-3110kV變電站自用電負(fù)荷類別名稱容量〔KW〕功率因數(shù)安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注照明主充電機(jī)200.8511周期照明浮充電機(jī)4.50.8511經(jīng)常動(dòng)力主變通風(fēng)0.150.853232經(jīng)常動(dòng)力蓄電池通風(fēng)2.70.8511經(jīng)常照明檢修、試驗(yàn)用電150.8511經(jīng)常照明載波通訊用電10.8511經(jīng)常照明屋內(nèi)照明5.20.8511經(jīng)常照明屋外照明4.50.8511經(jīng)常動(dòng)力生活水泵4.50.8522周期照明福利區(qū)用電1.50.8511周期Sjs=0.85〔0.15*32+2.7*1+4.5*2〕+20+4.5+15+1+5.2+4.5+1.5=0.0653〔MVA〕由上述計(jì)算結(jié)果可知：10KV側(cè)PLMAX=21(MVA)35KV側(cè)PLMAX=13.65(MVA)高壓側(cè)PLMIN=0.6*(21+13.65)=20.79(MVA)變電站用電負(fù)荷Pz為：Pz=0.0653(MVA)所以變電站最大負(fù)荷Smax為：Smax=20.79+0.0653=20.9(MVA)由以上計(jì)算，查《發(fā)電廠電氣局部》選擇主變壓器型號(hào)如下：表1-4主變壓器型號(hào)及參數(shù)型號(hào)及容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載負(fù)載高中高低中低高中低SFSL7-31500/11010122.5%12122.5%38.522.5%3522.5%10.5YN,yn0,d113812510.517.56.51.11.4站用變壓器的選擇1.4.1站用變壓器的選擇的根本原則(1)變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)；(2)阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的；(3)變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。1.4.2站用變壓器型號(hào)的選擇參考《發(fā)電廠電氣局部》，選擇站用變壓器如下：表1-5站用變壓器型號(hào)及參數(shù)型號(hào)額定容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(W)阻抗電壓(%)空載電流(%)空載短路SC9-80/108010.5/0.4Y,yn03401140422短路電流計(jì)算2.1短路計(jì)算的目的、規(guī)定與步驟2.1.1短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾方面：(1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比擬各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)展必要的短路電流計(jì)算。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)展全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。(3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相相對(duì)地的安全距離。2.1.2短路計(jì)算的一般規(guī)定2.1.2.1、計(jì)算的根本情況(1)電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。(2)所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置〔包括強(qiáng)行勵(lì)磁〕。(3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。(4)所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相等。(5)應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。2.1.2.2、接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式〔即最大運(yùn)行方式〕，不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2.1.3計(jì)算步驟(1)選擇計(jì)算短路點(diǎn)。(2)畫等值網(wǎng)絡(luò)圖。①首先去掉系統(tǒng)中的所有分支、線路電容、各元件的電阻。②選取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub〔一般取各級(jí)的平均電壓〕。③將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值的標(biāo)幺電抗。④繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。(3)化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd。(4)求計(jì)算電抗Xjs。(5)由運(yùn)算曲線查出各電源供應(yīng)的短路電流周期分量標(biāo)幺值〔運(yùn)算曲線只作到Xjs=3.5〕。①計(jì)算無(wú)限大容量〔或Xjs≥3〕的電源供應(yīng)的短路電流周期分量。②計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。2.2變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)確實(shí)定2.2.1變壓器參數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)值的選?。?，取各側(cè)平均額定電壓(1)主變壓器參數(shù)計(jì)算由表1.4查明可知：U12%=10.5U13%=17.5U23%=6.5U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(10.5+17.5-6.5)=10.75U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(10.5+6.5-17.5)=-0.25<0所以U2%=0U3%=0.5(U13%+U23%-U12%)=0.5(17.5+6.5-10.5)=6.75電抗標(biāo)幺值為：X1=U1%/100*SB/SN=10.75/100*100/31.5=0.341X2=U2%/100*SB/SN=-0/100*100/31.5=0X3=U3%/100*SB/SN=6.75/100*100/31.5=0.214(2)站用變壓器參數(shù)計(jì)算由表1.5查明：X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/0.08=50(3)系統(tǒng)等值電抗2.2.2短路點(diǎn)確實(shí)定此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中110KV進(jìn)線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流一樣，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。依據(jù)本變電站選定的主接線方式、設(shè)備參數(shù)和短路點(diǎn)選擇，網(wǎng)絡(luò)等值圖如下：圖2-1短路等值圖2.3各短路點(diǎn)的短路計(jì)算2.3.1短路點(diǎn)d-1的短路計(jì)算(110KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)如圖2.2所示：圖2-2d-1點(diǎn)短路等值圖Xf1=Xs＝x0l〔Sj/Uj2〕＝0.4×150×〔100/1152〕＝0.454Xjs1=Xf1×Sn/Sb=0.454×1000/100=4.54因?yàn)閄js1=4.54>3所以I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs1=1/4.54=0.22Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×115)=0.502(KA)In=Ib×Sn/Sb=0.502×1000/100=5.02(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.22×5.02=1.1(KA)ich=2.55×I"=2.55×1.1=2.8(KA)ich=1.52×I"=1.52×1.1=1.672(KA)S"=√3×I"×Un=√3×1.1×110=209.58(MVA)2.3.2短路點(diǎn)d-2的短路計(jì)算(35KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：圖2-3d-2點(diǎn)短路等值圖Xf2=Xs+(X1+X2)//(X1+X2)=0.454+(0.341+0)//(0.341+0)=0.6245Xjs2=Xf2×Sn/Sb=0.6245×1000/100=6.245I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs2=0.16Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×37)=1.56(KA)In=Ib×Sn/Sb=1.56×1000/100=15.6(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.16×15.6=2.5(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.5=6.375(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.5=3.8(KA)S"=√3×I"×Un=√3×2.5×35=151.55(MVA)2.3.3短路點(diǎn)d-3的短路計(jì)算(10KV母線)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為：圖2-4d-3點(diǎn)短路等值圖Xf3=Xs+(X1+X3)//(X1+X3)=0.454+(0.341+0.214)//(0.341+0.214)=0.7315Xjs3=Xf3×Sn/Sb=0.7315×1000/100=7.315I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs3=0.1367Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×10.5)=5.5(KA)In=Ib×Sn/Sb=5.5×1000/100=55(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.1367×55=7.52(KA)ich=2.55×I"=2.55×7.52=19.176(KA)ich=1.52×I"=1.52×7.52=11.43(KA)S"=√3×I"×Un=√3×7.52×10=130.25(MVA)2.3.4短路點(diǎn)d-4的短路計(jì)算網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)只需在圖2.4上加站用變壓器的電抗標(biāo)幺值即可，如以以下圖所示：圖2-5d-4點(diǎn)短路等值圖Xf4=Xf3+X4=0.7315+50=50.7315Xjs2=Xf4×Sn/Sb=50.7315×1000/100=507.315I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs3=0.00197Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×0.4)=144.34(KA)In=Ib×Sn/Sb=144.34×1000/100=1443.4(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.00197×1443.4=2.84(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.84=7.242(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.84=4.32(KA)S"=√3×I"×Un=√3×2.84×0.38=1.87(MVA)2.4繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表總結(jié)以上各短路點(diǎn)短路計(jì)算，得如下短路電流結(jié)果表：表2-1短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號(hào)基值電壓基值電流支路名稱支路計(jì)算電抗額定電流0S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流0.2短路電流短路電流沖擊值全電流有效值短路容量標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值標(biāo)幺值有名值公式2.551.52d-11150.502110kv4.545.020.221.10.221.10.221.12.81.672209.58d-2371.5635kv6.24515.60.162.50.162.50.162.56.3753.8151.55d-310.55.510kv7.315550.13677.520.13677.520.13677.5219.17611.43130.25d-40.4144.340.4kv507.3151443.40.001972.860.001972.860.001972.867.2424.321.873電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置到達(dá)安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。3.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定3.1.1一般原則應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景開展的需要。3.1.2有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條校核電器的根本使用條件。(1)在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按下表計(jì)算。表3-1各回路持續(xù)工作電流回路名稱計(jì)算公式變壓器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un饋電回路Igmax=Pn/√3Uncosφ注：等都為設(shè)備本身的額定值。3.2各回路持續(xù)工作電流的計(jì)算依據(jù)表4.1，各回路持續(xù)工作電流計(jì)算結(jié)果見下表：表3-2各回路持續(xù)工作電流結(jié)果表回路名稱計(jì)算公式及結(jié)果110KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A110KV進(jìn)線Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/(√3×115×0.85)=184.2A35KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A35KV出線火電廠一Ig.max=S/√3Uncosφ=8000/(√3×37×0.85)=146.86A火電廠二Ig.max=S/√3Uncosφ=5000/(√3×37×0.85)=91.79A10KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A10KV出線化工廠Ig.max=S/√3Uncosφ=3500/√3×10.5×0.85=226.4A鋁廠〔兩回〕Ig.max=S/√3Uncosφ=5000/√3×10.5×0.85=323.45A醫(yī)院〔兩回〕Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A氮肥廠Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A印刷廠Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A0.4KV母線Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A3.3高壓電氣設(shè)備選擇3.3.1斷路器的選擇與校驗(yàn)斷路器型式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬后才能確定。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前制造情況，電壓6－220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un〔3-1〕(2)電流：Ig.max(最大持續(xù)工作電流)≤In〔3-2〕(3)開斷電流：Idt≤Ikd〔3-3〕式中：Idt——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量；

Ikd——斷路器的額定開斷電流。(4)動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imax〔3-4〕式中：ich——斷路器極限通過(guò)電流峰值； imax——三相短路電流沖擊值。(5)熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t〔3-5〕式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間t，可從《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè)，查短路電流周期分量等值時(shí)間t,從而計(jì)算出。3.3.1.1斷路器的選擇根據(jù)如下條件選擇斷路器：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各斷路器的選擇結(jié)果見下表：表3-3斷路器的型號(hào)及參數(shù)性能指標(biāo)位置型號(hào)額定電壓〔KV〕額定電流〔A〕額定斷開電流〔KA〕動(dòng)穩(wěn)定電流〔KA〕熱穩(wěn)定電流〔KA〕固有分閘時(shí)間〔s〕合閘時(shí)間〔s〕變壓器110KV側(cè)OFPI-110110125031.58031.5(3)<0.03變壓器35KV側(cè)HB35361250258025(3)0.060.0635KV出線側(cè)HB35361250258025(3)0.060.06變壓器10KV側(cè)HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV出線側(cè)ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-400400其中：OFPI-110號(hào)斷路器見《發(fā)電廠電氣局部》第491頁(yè)；HB35號(hào)斷路器見《發(fā)電廠電氣局部》第490頁(yè)；HB-10號(hào)斷路器見《發(fā)電廠電氣局部》第489頁(yè)；ZN4-10C號(hào)斷路器見《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)—電氣一次局部》第649頁(yè)。3.3.1.2斷路器的校驗(yàn)(1)校驗(yàn)110KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=1.1(KA)Ikd=31.5(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=1.1/1.1=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè)得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[〔KA〕2s]It2t=31.52×2.03=2282.18[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(2)校驗(yàn)變壓器35KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=2.5(KA)Ikd=25(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=2.5/2.5=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè)得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[〔KA〕2s]It2t=252×2.06=1287.5[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(3)校驗(yàn)35KV出線側(cè)斷路器此斷路器與35KV變壓器側(cè)斷路器型號(hào)一樣，且短路電流與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器為同一短路電流，則：校驗(yàn)過(guò)程與校驗(yàn)35KV變壓器側(cè)斷路器一樣。(4)校驗(yàn)變壓器10KV側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=40(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=100(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.06=2.06(s)查《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè)得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[〔KA〕2s]It2t=43.52×2.06=3898[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(5)校驗(yàn)10KV出線側(cè)斷路器=1\*GB3①開斷電流：Idt≤IkdIdt=7.52(KA)Ikd=17.3(KA)Idt<Ikd=2\*GB3②動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=19.176(KA)imax=29.4(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tβ"=I"/I∞=7.52/7.52=1t=2+0.03=2.03(s)查《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè)得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05β"=1.65+0.05=1.7(s)I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[〔KA〕2s]It2t=17.32×2.03=607.56[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。3.3.2隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因?yàn)闆]有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點(diǎn)，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。隔離開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器一樣，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素進(jìn)展綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件一樣。3.3.2.1隔離開關(guān)的選擇根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：電壓：電流：，各回路的見表3.2。各隔離開關(guān)的選擇結(jié)果見下表：表3-4隔離開關(guān)的型號(hào)及參數(shù)開關(guān)編號(hào)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)110KV側(cè)GW2-1101106005014(5)35KV變壓器側(cè)GW4-353510008023.7(4)35KV出線側(cè)GW8-3535400155.6(5)其中：GW2-110型號(hào)隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁(yè)；GW4-35型號(hào)隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁(yè)；GW8-35型號(hào)隔離開關(guān)見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁(yè);3.3.2.2隔離開關(guān)的校驗(yàn)(1)110KV側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ich<imax=3\*GB3③熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.1[〔KA〕2s]It2t=142×5=980[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(2)35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[〔KA〕2s]It2t=23.72×4=2246.76[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(3)35KV出線側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich<imax=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[〔KA〕2s]It2t=5.62×5=156.8[〔KA〕2s]則：I∞2tdz≤It2t經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。3.3.3電流互感器的選擇及校驗(yàn)3.3.3.1電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)一次回路電壓：Ug≤Un〔3-6〕式中：Ug——電流互感器安裝處一次回路工作電壓；Un——電流互感器額定電壓。(2)一次回路電流：Igmax≤In〔3-7〕式中：Igmax——電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流；In——電流互感器原邊額定電流。當(dāng)電流互感器使用地點(diǎn)環(huán)境溫度不等于時(shí)，應(yīng)對(duì)In進(jìn)展修正。修正的方法與斷路器In的修正方法一樣。(3)準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn)等級(jí)是根據(jù)所供儀表和繼電器的用途考慮。互感器的準(zhǔn)等級(jí)不得低于所供儀表的準(zhǔn)確級(jí)；當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按其中要求準(zhǔn)確級(jí)最高的儀表來(lái)確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。=1\*GB3①與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于下要求：與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)為0.5。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為1.5時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5，與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)0.5。儀表的準(zhǔn)確級(jí)為2.5時(shí)，與儀表相配合分流器、變壓器的準(zhǔn)確級(jí)0.5與儀表相配合的互感器與中間互感器的準(zhǔn)確級(jí)1.0。=2\*GB3②用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)：0.5級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.2級(jí)互感器；1.0級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.5級(jí)互感級(jí)，2.0級(jí)無(wú)功電度表也應(yīng)配用0.5級(jí)互感器；2.0級(jí)有功電度表及3.0級(jí)無(wú)功電度表，可配用1.0級(jí)級(jí)互感器。=3\*GB3③一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)展校驗(yàn)計(jì)算。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ich≤√2ImKdω〔3-8〕式中：ich——短路電流沖擊值；Im——電流互感器原邊額定電流；Kdω——電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I∞2tdz≤(ImKt)2〔3-9〕式中：I∞——穩(wěn)態(tài)三相短路電流；tdz——短路電流發(fā)熱等值時(shí)間；Im——電流互感器原邊額定電流。Kt——t秒時(shí)的熱穩(wěn)定倍數(shù)。3.3.3.2電流互感器的選擇根據(jù)如下條件選擇電流互感器：一次回路電壓：Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un一次回路電流：Igmax〔最大持續(xù)工作電流〕≤In見表3.2。各電流互感器的選擇結(jié)果見下表：表3-5電流互感器的型號(hào)及參數(shù)參數(shù)位置型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)0.5級(jí)1級(jí)二次負(fù)荷(Ω)倍數(shù)110KV進(jìn)線側(cè)LB-1102300/50.5/BB/B0.5B2.02.01570183變壓器35KV側(cè)LCW-3515-1000/50.5/30.5/3242286510035KV出線側(cè)LB-35300/50.5/B1/B20.5/0.5/B2B2/B2/B20.5B1B22.02.01555140變壓器10KV側(cè)LBJ-101000/50.5/D1/DD/D0.51D0.5<10509010KV出線側(cè)LA-10300/50.5/31/30.5130.41075135其中：LB-110型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣局部》第498頁(yè)；LCW-35型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第194頁(yè)；LB-35型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣局部》第498頁(yè)；LBJ-10型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第187頁(yè)；LA-10型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第186頁(yè)。3.3.3.3電流互感器的校驗(yàn)(1)110KV進(jìn)線側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=2.8(KA)=2800(A)√2ImKdω=√2×2×300×183=155280(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.057[〔KA〕2s](ImKt)2=(2×0.3×70)2=1764[〔KA〕2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(2)變壓器35KV側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=6.375(KA)=6375(A)√2ImKdω=√2×(5~1000)×100=707.11~141421.16(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[〔KA〕2s](ImKt)2=(1×65)2=4225[〔KA〕2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(3)35KV出線側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=6.375(KA)=6375(A)√2ImKdω=√2×300×140=59397(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[〔KA〕2s](ImKt)2=(0.3×55)2=272.25[〔KA〕2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(4)變壓器10KV側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=19.176(KA)=19176(A)√2ImKdω=√2×〔1000~1500〕×90=127279~190919(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[〔KA〕2s](ImKt)2=[(1~1.5)×50]2=2500~5625[〔KA〕2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。(5)10KV出線側(cè)電流互感器=1\*GB3①動(dòng)穩(wěn)定：ich≤√2ImKdωich=19.176(KA)=19176(A)√2ImKdω=√2×〔300~400〕×135=57276~76368(A)ich≤√2ImKdω=2\*GB3②熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤(ImKt)2由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz=7.522×1.7=96.14[〔KA〕2s](ImKt)2=[(0.3~0.4)×75]2=506.25~900[〔KA〕2s]I∞2tdz≤(ImKt)2經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。3.3.4電壓互感器的選擇及校驗(yàn)3.3.4.1電壓互感器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)一次電壓：1.1Un>U1>0.9Un〔3-10〕式中：Un——電壓互感器額定一次線電壓，其允許波動(dòng)范圍為(2)二次電壓U2n：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第118頁(yè)、表538進(jìn)展選擇。(3)準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器應(yīng)在那一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表、繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定。(4)二次負(fù)荷S2：S2≤Sn〔3-11〕式中：S2——二次負(fù)荷；Sn——對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容量。3.3.4.2電壓互感器的選擇由電壓互感器選擇的技術(shù)條件及各側(cè)使用情況：(1)110KV側(cè)：Un=110(KV)U2n=100/√3(V)(2)35KV側(cè)：Un=35(KV)U2n=100(V)(3)10KV側(cè)：Un=10(KV)U2n=100(V)三側(cè)電壓互感器準(zhǔn)確等級(jí)：1級(jí)參考《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》185頁(yè)表5.44，三側(cè)電壓互感器選擇如下表所示：表3-6電壓互感器型號(hào)及參數(shù)型式額定變比在以下準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)單相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/10080150300500其中：JCC-110型號(hào)電壓互感器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第185頁(yè)；JDJ-35型號(hào)電壓互感器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第185頁(yè)；JDZ-10型號(hào)電流互感器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第184頁(yè)。3.3.5熔斷器的選擇高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。3.3.5.1熔斷器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：〔3-12〕限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過(guò)電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)為(2)電流：〔3-13〕式中：——熔體的額定電流?！蹟嗥鞯念~定電流(3)根據(jù)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求校驗(yàn)熔體額定電流，應(yīng)保證前后兩級(jí)熔斷器之間，或熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)之間，以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動(dòng)作的選擇性。(4)斷流容量：〔3-14〕式中：——三相短路沖擊電流的有效值?！蹟嗥鞯拈_斷電流。3.3.5.2熔斷器的選擇依據(jù)以上熔斷器選擇的技術(shù)條件，參考《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》166頁(yè)表5-35，35KV和10KV熔斷器如下表所示：表3-7熔斷器的型號(hào)及參數(shù)系列型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)斷流容量(MVA)備注RN2100.51000保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器RW9-35350.52000保護(hù)戶外電壓互感器其中：RN2型號(hào)熔斷器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第166頁(yè)；RW9-35型號(hào)熔斷器見《發(fā)電廠電氣局部課程設(shè)計(jì)參考資料》第165頁(yè)；3.4母線及電纜的選擇及校驗(yàn)變電所屋內(nèi)屋外配電裝置的主母線、變壓器電氣設(shè)備與配電裝置母線之間的連接導(dǎo)線統(tǒng)稱為母線。選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料、母線截面形狀、母線截面積的大小、校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。3.4.1材料的選擇配電裝置母線的材料有銅、鋁、鋁合金。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，用途廣，是很好的母線材料。但是銅的儲(chǔ)量不多，價(jià)值較貴，因此銅母線只用于空氣中含腐蝕性氣體的屋外配電裝置。鋁的電阻率為銅的1.7-2倍，密度為銅的30%，而且儲(chǔ)量多價(jià)值也低，因此在屋內(nèi)屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線或鋁合金母線。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的情況下使用銅母線。3.4.2母線截面積的選擇3.4.2.1按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇各種電壓等級(jí)的配電裝置中，主母線和下引線以及臨時(shí)裝設(shè)的母線，一般均按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面積。因此，必須滿足在正常運(yùn)行中，通過(guò)母線的最大長(zhǎng)期工作電流不應(yīng)大于母線的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流，即：KIal≥Igmax(3-15)式中：Ial——相應(yīng)于環(huán)境溫度為25oC及母線放置方式時(shí)母線的長(zhǎng)期允許電流。Igmax——通過(guò)母線的最大長(zhǎng)期工作電流。K——溫度修正系數(shù)θ0為母線的額定溫度，通常θ0=250C，θ為母線安裝地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度，θal為母線的長(zhǎng)期允許溫度，通常θal=700C。(1)110KV母線選擇由表3.2可知110KV母線中Igmax=116.05AKIal=0.943×252=237.636>116.05=Igmax所以選25×3的矩形鋁母線截面積為75mm2平放Ial=252A(2)35KV母線選擇由表3.2可知35KV母線中Igmax=495.996AKIal=0.943×632=595.976A>495.996=Igmax所以選50×3矩形鋁母線截面積為250mm2平放Ial=632A(3)10KV母線選擇由表3.2可知10KV母線中Igmax=1818.65AKIal=0.943×1360=1282.48A>1818.65A=Igmax所以選80×10矩形鋁母線截面積為800mm2平放Ial=1360A3.4.2.2母線的校驗(yàn)(1)熱穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€正常運(yùn)行最高溫度為：〔3-16〕參考《發(fā)電廠電氣局部》243頁(yè)、表6.3得：，則母線最小截面為：〔3-17〕滿足熱穩(wěn)定。(2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由短路電流計(jì)算結(jié)果表查得，短路沖擊電流為：相間距離取〔3-18〕〔3-19〕〔3-20〕由、，參考《發(fā)電廠電氣》圖2.15得：同相條間