110KV上秦变电站电气部分及站用电初步设计毕业设计

《110KV上秦变电站电气部分及站用电初步设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《110KV上秦变电站电气部分及站用电初步设计毕业设计（123页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、摘 要随着国民经济的迅速发展,我国电力需求迅速增长,使得电网规模不断扩大、结构越来越复杂,而变电站对于电力的生产和分配起到了举足轻重的作用。变电站是电网建设和电网改造中非常重要技术环节。近年来,变电站技术处于高速发展的过程中,随着国内外气体缘金属封闭开关设备GIS系统和综合自动化技术的应用,变电站向着占地面积小、灵活性高、易于检修的趋势发展。 本次设计为110kV 变电站电气部分初步设计,并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器,站内主接线分为110kV、10kV两个电压等级。本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、变压器的选择、主要电气设备选择,包括断路器、隔离开关、电

2、流互感器、电压互感器、母线等、各电压等级配电装置设计。 关键词：变电站 电气主接线 短路电流 Abstract With the rapid development of the national economy, Chinas rapid growth in electricity demand. Make power grids structure have been expanding more and more complex substations for electric power production and distribution play an increasingly

3、important role. Substation is veryimportant technical aspect of a power grid construction and transformation of electrical networks. In recent years, the technology of substation is in the process of rapid development with domestic and international gas-insulated metal-enclosed switching equipment s

4、ystems and integrated automation technology(GIS) applications, the city substation in a small footprint, flexible, easy to overhaul the trend of development. We have to design primary power-system of 110kV substation and draw main electrical one-line diagram and others. There are two main transforme

5、r in the substation ,in which main electrical connection can be divided into two voltage grades: 110kV, 10kV.There is also a design for main electrical connection in this engineering, the calculation for short-circuit electric current, the selection of electrical device and calibration (including ci

6、rcuit breaker, isolator, current transformer, potential transformer, bus bar etc.) and the design for distribution installation per. voltage grade.Key words: substation main electrical connection short circuit currents 目 录摘 要IAbstractII目 录III1 前言11.1 选题的目的和意义11.2 国内外研究综述11.3原始资料21.3.1毕业设计（论文）的技术背景和设

7、计依据21.3.2毕业设计（论文）的主要内容、功能及技术指标32电气主接线设计52.1 概述52.2主接线设计方案72.2.1 110kv侧主接线72.2.2 35kv侧主接线92.2.3 10kv侧主接线122.3无功补偿方案132.3.1 补偿作用132.3.2无功补偿容量及电容器接线方式133 变压器的选择153.1主变压器的选择153.2站用变电器的选择164 短路电流184.1短路电流介绍184.1.1 短路电流计算的目的184.1.2 短路电流计算的一般规定184.1.3短路计算基本假设184.2短路电流计算步骤194.3短路电流计算及计算结果205 导体和电气设备的选择265.1

8、电气设备选择原则265.2断路器和隔离开关的选择265.2.1 110kv侧断路器和隔离开关选择265.2.2 35kv侧侧断路器和隔离开关选择285.2.3 10kv侧断路器的选择305.2.4 主变中性点隔离开关的选择315.3 互感器的选择325.3.1 电流互感器的选择325.3.2 电压互感器的选择345.4母线的选择355.4.1 110侧母线355.4.2 35kv侧365.4.3 10kv侧365.5 高压断路器的选择375.6避雷器及避雷线的配置386.屋内外配电装置的设计436.1 配电装置的设计要求436.1.1配电装置应满足的基本要求436.1.2配电装置的安全净距43

9、6.2 配电装置的选型、布置456.2.1 屋外配电装置的选择456.2.2 10kv屋内配电装置的选择457所用电设计468微机综合自动控制系统的设计488.1 变电站综合自动化概论488.1.1变电站综合自动化基本概念488.1.2变电站综合自动化研究现状488.2 继电保护的装置与装置的选择508.2.1 110侧线路的保护配置518.2.2 35KV侧的保护装置518.2.3 10KV侧的保护装置538.3 主变压器的保护装置538.4 整定计算568.4.1 变压器额定电流及平衡系数的计算568.4.2 差动电流计算：578.4.3 110KV侧后备保护（DVP-622型）588.4

10、.4 35KV侧后备保护（DVP-626）608.4.5 10KV侧后备保护（DVP-626型）618.5 微机保护网络图629 组态王软件介绍639.1 组态王软件简介639.2 组态王软件的硬件环境639.3 组态王软件的组成649.3.1 组态王软件运行电脑的配置649.3.2 组态王开发管理软件的组成649.4 组态王软件的开发系统689.5 组态王的变量定义和管理699.5.1 变量的类型699.5.2 变量及变量的定义709.6 I/O 设备管理719.7 板卡设备的配置729.8 填充功能与电压棒图的实现739.9 趋势曲线749.10 报警和事件系统759.11 监控结果演示7

11、71 主机线图772 历史趋势曲线773 实时趋势曲线784 报表窗口785 报警窗口79附录80外文翻译80参 考 文 献114原件清单115总 结1161 前言 1.1 选题的目的和意义 电力工业是国民经济的重要部门之一它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它既是现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可缺少的动力,又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行,电力工业的发展必须优先于其他的工业部门,整个国民经济才能不断前进。近年来随着我国国民经济的高速发展,人民生活用电的急剧增长,对于电力的需求大幅度增加,使得电网规模不断扩大、结构越来越复杂,

12、人们对能源利用的认识越来越重视,而变电站对于电力的生产和分配起到了举足轻重的作用。 变电站是电网建设和电网改造中非常重要的技术环节，在目前的电网建设中，尤其是在110kv变电站的建设中土地、资金等资源浪费现象严重存在，重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰、噪声等环保问题以及电能质量差等的问题，这些已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素，违背了我国可持续发展的战略,所以110kv变电站需要采用节约资源的设计方案,要克服通信干扰和噪声、既要保证电能质量和用电安全等问题，同时还要满足以后电网改造的方便性和资源再利用率高的要求。 1.2 国内外研究综述 近年来一些发达国家为减少电

13、能在网路中的损耗，已经形成了比较完善的变电站设计理论，基本达到了建设节约型、集约型、高效型变电站的目标。国内的变电站也通过改善优化变电站结构，降低变电站的功率损耗，提高变电站的可靠性、灵活性、经济性。另外，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。我国变电站自动化系统经过十几年的发展。虽然取得了不小的成绩，但目前还跟不上整个电力工业发展的步伐，真正实现自动化和无人值班的变电站并不多，其社会和经济效益不够显著，这说明我们的变电站自动化技术并不规范，市场发育也不成熟，这与研制、制造、规划、基建和运行等部门对变电站自动化的认识不同有很大的关系。总之，变电站综合自动化

14、系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用，变电站综合自动化技术应用的越来越成熟。 认清和适应变电站自动化技术的发展趋势，采用先进的理论技术，摒弃落后和即将淘汰的技术，确定科学的模式和结构，选择质量优良和性能可靠的产品，无论对设备制造厂家还是对用户都是至关重要的，也关系到变电站技术未来的发展。因此，在学习借鉴国外先进技术的同时应结合我国的实际情况，全面系统地研究探讨符合国情的变电站自动化系统模式、结构、功能、通讯方式等，对我国变电站的发展有很重要的现实意义。 1.3原始资料1.3.1毕业设计（论文）的技术背景和设计依据 张掖市城

15、、乡现有负荷的供电任务由张掖110千伏变、火车站110千伏变和地方小水、火电共同承当。随着张掖市经济的不断发展，以现有变电站容量、变电站的布局难以满足张掖市电力负荷增长的需要，因此新建新的电源点，即新建110千伏上秦变是非常必要的。上秦变负荷约25MW。表1：上秦变建设规模名 称 终 期 本 期 主变 231.5MVA 231.5MVA 110kV线路 2回 2回 35kV线路 6回 4回，备用2回 10kV线路 12回 10回，备用2回 10kV并联电容器 23000Kvar 23000Kvar,串6%电抗 35kV消弧线圈 11100KVA 预留位置 110千伏上秦变主供电源为110千伏火

16、车站变，备供电源为110千伏山丹变。所用负荷统计见表2。 表2： 所用负荷统计表序号名称额定容量（KW）安装台数运行方式小 计（KW）备 注1主变风机102经常202屋外照明62经常123主控室照明101经常10410KV配电室照明21经常25电采暖25不经常10610KV配电室风机12不经常27通信电源41经常48蓄电池浮充机201经常209事故风机0.68经常4.810不见断电源21经常2合计（KW）86.8经常1.3.2毕业设计（论文）的主要内容、功能及技术指标主要内容：1确定主接线：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的23个方案，经过技术经济比较，确定最优方案。2.

17、 无功补偿：根据功率因数要求，确定补偿方案，计算补偿容量，选择补偿装置3选择主变压器：选择变压器的型号和接线组别。4短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护整定的需要，选择短路计算点，绘制等值网络图，计算对称和不对称短路时短路电流及冲击电流，并列表汇总。5电气设备的选择：选择开关柜、断路器、隔离开关、电抗器、电流互感器、电压互感器、母线、电缆、避雷器等设备并进行相关校验，选用设备的型号、数量汇总成设备一览表；6配电装置设计：进行屋内、屋外配电装置设计，确定配电型式及安全净距。7. 所用电设计：选择所用电变压器，确定所用电接线形式。8. 微机综自系统设计：综合自动化按照IEC标准和电力行业标准3

18、5-110Kv无人值班变电所设计规程设计。 主要功能及技术指标：1. 保证安全、可靠、经济供电；2功率因数达到0.9及以上。 2电气主接线设计2.1 概述变电站电气主接线的设计是依据变电站的最高电压等级和变电站的性质,选择出一种与变电站在该地区电力系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电站的电气主接线是电力系统接线的重要部分,它表明变电站内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接,同时也表明在变电站内各种电气设备之间的连接方式。 电气主接线的设计与变电站所在电力系统的作用及所采用的设备密切相关。随着电力系统的不断发展,新技术的采用和电气设备的可靠性不断提高,设计

19、主接线的观念也应与时俱进、不断创新。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体,主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身,同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此,变电站主接线必须满足以下基本要求 1供电可靠性 因事故被迫中断供电的机会越少停电影响范围越小停电时间越短主接线可靠性程度就越高; 供电可靠性的客观衡量标准是运行实践衡量主接线运行可靠性的标志是, a.断路器检修时,能否不影响供电; b.线路、断路器或母线故障时,以及母线检修时,停运出线回路数的多少和停电时间的长短以及能否保证对重要用户的供电。因事故被迫中断供电面积少停电影响范围越小,停电时间越短,主接线可靠性越高。衡量电能质量

20、好坏的基本指标是电压、频率、供电连续性和可靠性。主接线在各种运行方式下应能满足要求。 2供电的灵活性和方便性 灵活性应能灵活地投入或切除某些机组、变压器或线路调配电源和负荷,不仅在正常的时候进行安全地供电,而且能满足系统在事故检修及特殊运行方式下的调度和要求能灵活地进行运行方式的转换。可以容易地从初期过渡到其最终接线,使变电站在扩建过渡时,无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。 方便性力求接线简单、清晰、明了使运行人员操作、检修方便,以避免误操作,应能方便地停运断路器、母线及其断电保护设备,进行安全检修而不影响电网的正常运行和对用户的供电。 3经济性 投资小 a.主接线应简单、清晰以节约

21、断路器、隔离开关等一次设备的投资; b.要使控制、保护方式不过于复杂以利于运行并节约二次设备和电缆投资; c.要适当限制短路电流以便选择轻型及价格合理的电气设备。 占地面积小 a.电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用; b.在运输条件许可的地方采用三相变压器; c.电能损耗少、经济合理地选择主变压器的型式容量和台数避免二次变压而增加电能损失。 4具有扩建和发展性。 变电站主接线应根据5到10年电力系统发展规划进行设计。从全局出发统筹兼顾 根据本变电站在系统中的地位、进出线回路数、负荷情况、工程特点、自然环境条件等确定合理的设计方案并具有扩建的方

22、便性。 主接线设计要留有余地,不仅要考虑最终接线的实现,同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工的方便。应能容易地从初期过渡到最终接线,使在扩建过渡时一次和二次设备所需的改造范围最小。变电站电气主接线设计是依据变电站的最高电压等级和变电站的性质选择出一种与变电站在系统中的地位和作用相适应的接线方式。一个变电站的电气主接线包括高压侧、低压侧以及变压器的接线因各侧所接的系统情况不同、进出线回路数不同,所以其接线方式也不同。 变电站主接线设计原则： 1)变电站的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支接

23、线。 2)在6-10kV配电装置中，出线回路数不超过5回时，一般采用单母线接线方式，出线回路数在6回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大，出线需要带电抗器时，可采用双母线接线。 3)在35-66kV配电装置中，当出线回路数不超过3回时，一般采用单母线接线，当出线回路数为48回时，一般采用单母线分段接线，若接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。 4)在110-220kV配电装置中，出线回路数不超过2回时，采用单母线接线；出线回路数为34回时，采用单母线分段接线；出线回路数在5回及以上，或当“0220KV配电装置在系统中居重要地位；出线回路数

24、在4回及以上时，一般采用双母线接线。 5)当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器，以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。 总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用。 2.2主接线设计方案2.2.1 110kv侧主接线 由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，那么其负荷为地区性负荷。电气主接线是根据电力系统和变电站具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多时，一般超过四回，为便于电能的汇集和分配常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。

25、 本变电站110kV 侧出线有2回，最好采用有母线连接方式，可选择双母线接线和单母线分段接线两种方案进行比较如图2-1及图2-2所示方案单母线分段接线图2-1单母线分段接线方案双母线分段接线图2-2双母线分段接线对方案及方案的比较，见表3。表3项 目 方 案方案 方案技 术简单清晰、操作方便、易于发展 运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理。供电可靠、运行方式较灵活 倒闸操作复杂容易误操作。经 济设备少、投资小 母联断路器兼作旁路断路器节省投资。 占地大、设备多、投资大 用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资。表2-1对于110kV侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷，因此其要求有较高的可靠

26、性。对比以上两种方案，从经济性、可靠性等多方面因素综合考虑，最佳设计方案为方案单母线分段接线具有一定的可靠性和可扩展性，而且比双母线投资小。2.2.2 35kv侧主接线 两种方案如图2-3及图2-4所示；方案单母线接线图2-3单母线接线方案单母线分段接线图2-4单母线分段接线 对图2-3及图2-4所示方案、综合比较，见表4。 表4项目方 案方 案方 案 技 术1)当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，各回路必须在检修或故障消除前的全部时间内停止工作； 2)出线开关检修时，该回路停止工作。1)当母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作； 2)对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接

27、于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电; 3)当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电用户停电； 4)任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作； 5)当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越。 经 济 接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差; 设备少、投资小 母联断路器兼作旁路断路器节省投资。表2-2结论:B方案一般速用于35KV出线为4-8回的装置中。综合比较、两方案，并考虑本变电站35KV出线回数，所以选择方案单母线分段接线为35KV侧主接线方案。2.2.3 10kv侧主接线方

28、案 单母线接线（见图2-3）方案 单母线分段接线（见图2-4） 方案及方案的比较见表5。表5项目方 案方案方案技 术1)当母线或母线隔离开关发生故障或检修时；各回路必须在检修或故障消除前的全部时间内停止工作； 2)出线开关检修时，该回路停止工作。1)母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作； 2)对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电 3)当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电； 4)任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作； 5)当出线为双回线时，会使架

29、空线出现交叉跨越。经 济接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差; 设备少、投资小 母联断路器兼作旁路断路器节省投资。结论：B方案一般适用于10KV出线为6回及以上的装置中。综合比较、两方案,并考虑本变电站10KV出线回数，所以选择方案单母线分段接线为10KV侧主接线方案.2.3无功补偿方案 无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗,同时对增强系统的稳定性有重要意义。 无功补偿方式有两种,即高压集中补偿和低压分散补偿本所是地区变电所采用10kV侧补偿方式。 补偿装置分类,串联补偿装置和并联补偿装置。2.3.1 补偿作用 （1）对110k

30、V及以下电网中的串联电容补偿装置，用以减少线路电压降，降低受端电压波动，提高供电电压，在闭合电网中，改善潮流分布,减少有功损耗。 （2）在变电所中，并联电抗补偿装置常接在主变压器的低压侧，对调相机，并联电容补偿装置和静止补偿装置都直接连接或通过变压器并接于需补偿无功的变电所、换流站的母线上，也可连接在变电所110kV电压母线上。 (3)补偿装置设置于发电厂、变电所、配电所、换流站或开关站中大部分连接在这些厂站母线上，也有的补偿装置是关联或串联在线路上。2.3.2无功补偿容量及电容器接线方式本设计采用并联电容器作为无功补偿装置。1无功补偿装置容量的确定现场经验一般按主变容量的10%-15%来确定

31、无功补偿装置的容量。此设计中主变容量为31500KVA故并联电容器的容量为3150KVA4725KVA为宜，在此设计中3000Kvar。 2并联电容器装置的接线 并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（）两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下，也采用有由三角形派生出来的双三角形。本设计采用双星形接线。因为双星形接线更简单，而且可靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。中性点接地方式，对该变电所进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率。因此并联电容器装置装设在变电所低压侧，故采用中性点不接地方式。3 变压器的选择3.1主变

32、压器的选择 (1）电压等级 110kV/35kV10kV （2）线路回路数量 110kV进出线共2回，两回进线为110kV的平行供电线路，正常送电容量各为 35000KVA。 35kV进出线共6回，输送容量各为35000KVA，备用两回。 10kV进出线共12回，全部为架空线路，再预留两个出线间隔，待以后扩建。 （3）主变选择 由第一章概况及负荷统计可知： 主变压器选为两台110kV级低损耗三绕组有载调压变压器，每台容量为31.5MVA，两变压器同时运行。电压等级：110KV35KV/10KV。 变压器容量：装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开。另一台主变的容量应满

33、足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负荷供电。 在330KV及以下电力系统中，一般选三相变压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯低压中压高压线圈，高与低之间阻抗最大。 4）绕组数和接线组别的确定： 该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110kV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连接，10KV采用连接。 5）调压方式的选择： 普通型的变压器调压范围小，仅为5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，

34、而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。 5）冷却方式的选择： 主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。 所以用两台SFSZ731500/110型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器的参数如下：表6 型 号额定容量 （kVA）额定电压

35、（kV）损 耗（kW）阻抗电压 （%）空载电流 （%）连接组别高压中压低压空载 短路SFSZ731500/110315001108*1.25%354*1.25%10.58.241U12=10.5% U13=17.5% U23=6.5%1YN、yno、 dn 3.2站用变电器的选择 变电站的站用电是变电站的重要负荷，因此，在站用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电站安全，经济的运行。 一般变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应

36、装设两台容量相等的站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。根据如上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。 站用变压器的容量应按站用负荷选择： S照明负荷+其余负荷*0.85(kVA) 站用变压器的容量：SeS0.85P十P照明(kVA) 根据任务书给出的站用负荷计算的到站用负荷为86.8kw。 考虑一定的站用负荷增长裕度，站用变10KV侧选择两台SL712510型号配电变压器，互为备用。根据容量选择站用电变压器如下： 表7型号容量为(kVA) 连接组别号调压范围为阻抗电压为(%)SL712510125Yn，yn0 54 在本章中，根据本

37、变电站的实际情况选择了变电站的主变压器和站用变压器：主变压器为两台SFSZ731500/110型有载调压变压器；站用变压器两台SL712510型号配电变压器。 4 短路电流4.1短路电流介绍4.1.1 短路电流计算的目的1、 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 2、 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。 3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。 4、在选择继电保护方式和进行整定计算时，需

38、以各种短路时的短路电流为依据。 5、 按接地装置的设计，也需用短路电流。 4.1.2 短路电流计算的一般规定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，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后510年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应仅按在切换过程中可能并列运行的接线方式。 2、 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导步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 3、 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。 4、

39、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。 4.1.3短路计算基本假设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、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发生变化； 4、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 5、元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响； 6、 系统短路时是金属性短路。4.2短路电流计算步骤目前在电力变电站建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下： 1、选择要计算短路电流的短路点位置； 2、按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图； 1）在网络图中，首选

40、去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻； 2）选取基准容量 和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）； 3）将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗； 4）由上面的推断绘出等值网络图； 3、 对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗； 4、求其计算电抗； 5、由运算曲线查出短路电流的标么值； 6、计算有名值和短路容量； 7、计算短路电流的冲击值； 1） 对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。 标幺值： 有名值：2）计算短路容量，短路

41、电流冲击值 短路容量：短路电流冲击值：8、 绘制短路电流计算结果表。4.3短路电流计算及计算结果等值网络制定及短路点选择：根据前述的步骤，针对本变电所的接线方式，把主接线图画成等值网络图如图4-1所示：4-1等值网络图 F1-F3为选择的短路点，选取基准容量 =100MVA，由于在电力工程中，工程上习惯性标准一般选取基准电压。基准电压（kv） 10.5 37 115基准电流（ka） 5.50 1.56 0.501 主变电抗计算SFSZ731500/110的技术参数X12* =( Ud1%/100)*(Sj/SB) =(10.75/100) *(100/40)= 0.269 X13* =( Ud

42、2%/100)*(Sj/SB) =(0/100) *(100/40)= 0 X14* =( Ud3%/100)*(Sj/SB) =(6.75/100) *(100/40)= 0.169 2 三相短路计算简图如图4-2 图4-2三相短路电流简图3 三相短路电流计算 1.110kv侧三相短路简图，如图4-3图4-3 110kv侧短路计算简图当F1短路时 短路电流 稳态短路电流的有名值 冲击电流 短路全电流最大有效值 短路容量 2. 35kv侧三项短路简图，如图4-4 图4-4 35kv侧短路简图当F2短路时 短路电流 稳态短路电流的有名值 冲击电流 短路全电流最大有效值 短路容量 3. 10kv侧

43、短路三相短路简图，如图4-5。图4-5 35kv侧三相短路简图当F2短路时 短路电流 稳态短路电流的有名值 冲击电流 短路全电流最大有效值 短路容量 短路电流计算结果见表8 表8短路点基准电压（KV）稳态短路电流有名值 （KA）短路电流冲击值（KA）短路全电流最大有效值（KA）短路容量s（MVA）F11154.912.4957.399980F2374.5811.6806.922293.3F310.510.18425.9715.381185.25 导体和电气设备的选择5.1电气设备选择原则 电气装置中的载流导体和电气设备，在正常运行和短路状态时，都必须安全可靠地运行。为了保证电气装置的可靠性和经

44、济性，必须正确地选择电气设备和载流导体。各种电气设备选择的一般程序是：先按正常工作条件选择出设备，然后按短路条件校验其动稳定和热稳定。 电气设备与载流导体的设计，必须执行国家有关的技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和为今后扩建留有一定的余地。 电气设备选择的一般要求包括： 1、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；2、应按当地环境条件校核； 3、应力求技术先进和经济合理； 4、选择导体时应尽量减少品种； 5、扩建工程应尽量使新老电器型号一致； 6、选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 7、按短路条件来校验热稳定和动稳

45、定。 8、验算导体和110kV以下电缆短路热稳定时，所有的计算时间，一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间；而电器的计算时间一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间；断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。 5.2断路器和隔离开关的选择5.2.1 110kv侧断路器和隔离开关选择短路参数： ich=9.84(kA); I=I=9.8(kA) Ue=110 KV Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A) 110KV侧断路器的选择： 查设备手册试选LW14110型六氟化硫断路器。 表9计算数据 LW14-110 U（KV）110 U

46、e（KV） 110 Igmax(A)186.3 Ie(A)2000 (KA)9.51Ir(KA)31.5ich(KA)16.065idw(KA)809.82*0.5动稳定校验：Igmax=286.3(A)Ie ich=16.065 (kA) Idw=100 kA 动稳定校验合格。 热稳定校验： 热稳定校验合格。 110KV侧隔离开关的选择： Ue=110 KV Igmax=286.3(A) 查设备手册试选GW7-110型隔离开关，参数如下： 额定电压：Ue=110 KV 额定电流：Ie=600A 动稳定电流：Idw=55 kA 5S热稳定电流：14 kA 动稳定校验： Igmax=286.3(

47、A)Ie ich=16.065 (kA) Idw=55 kA 热稳定校验： Qd=9.8*9.8*0.5 () Q承受=14*14*5 () Q承受Qk热稳定校验合格。5.2.2 35kv侧侧断路器和隔离开关选择短路参数：ich=11.68(kA); I=I=2.933(kA) Ue=35 KV Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A) 35KV侧断路器的选择：查设备手册试选ZW23-35C型断路器。表10计算数据ZW23-35CU（KV）35 Ue（KV）40.5 Igmax(A) 104Ie(A)1600 (KA)2.933 Ir(KA) 25ich(KA)11

48、.68idw(KA)63 2.9332*0.5252*4 动稳定校验： Igmax=104(A)Ie ich=11.68(kA) Idw=100 kA 动稳定校验合格。 热稳定校验： Qk=2.9332*0.5 () Q承受=252*4 () Q承受Qk热稳定校验合格。 35KV侧隔离开关的选择： Ue=35 KV Igmax=104(A) 查设备手册试选GW14-35（D）型隔离开关，参数如下： 额定电压：Ue=35 KV 额定电流：Ie=1250A 动稳定电流：Idw=40 kA 2S热稳定电流：16 kA 动稳定校验： Igmax=104(A)Ie ich=11.68(kA) Idw=4

49、0 kA 动稳定校验合格。 热稳定校验： Q承受=Irw*Irw*Trw=16*16*2 () Q承受Qk热稳定校验合格。 5.2.3 10kv侧断路器的选择短路参数： ich=25.97(kA); I=I=1.852(kA) Ue=10 KV Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A) 10KV侧断路器的选择：由于10 KV选用为户内成套设备，根据厂家提供的型号，选空气绝缘金属铠装移开式KYN28型开关柜 断路器型号为ZN63A-12/T1250A-31.5 其参数如下:额定电压: Ue=12 KV 额定电流: Ie=1250 A 四秒热稳定电流: Irw4=3

50、1.5 kA 额定短路开断电流：Ikd=31.5 kA 额定峰值耐受电流：Imax=Idw=80 kA 额定短路关合电流：80 kA 动稳定校验： Igmax=242.8(A)Ie ich=25.97(kA) Idw=100 kA 动稳定校验合格。 热稳定校验： Qk=1.852*1.852*0.5 () Q承受= 31.5*31.5*4 () Q承受Qk热稳定校验合格。 所选断路器满足要求。 5.2.4 主变中性点隔离开关的选择主变中性点隔离开关选取中性点专用型号:GW8-110型 主要参数:额定电压: Ue=110 KV 额定电流: Ie=400 A 动稳定电流: Idw=15.5 kA

51、热稳定电流：4.2 kA表11器件/型号安装地点 参数额定电压 Ue(KV)额定电流 Ie(KA)动稳定电流Idw(kA)热稳定电流 (kA) 断路器LW1110110 KV 110 20008031.5，3秒 ZW35-12635KV40.516006325，4秒ZN63A-12/T1250A-31.510KV10 12508031.5，4秒隔离开关GW7-110 110KV侧110600 5514，5秒GW14-35（D）35 KV侧3512504016，2秒GW8-110 主变中性点 11040015.54.2，10秒5.3 互感器的选择5.3.1 电流互感器的选择 1. 110kv侧电

52、流互感器Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A) Ue=35 KV 选取：LVQB35，600/5，0.5/D/10P 电流互感器参数：短时热稳定电流：31.5KA，动稳定电流：80KA 动稳定校验： ich=11.68(kA) 80 kA 动稳定校验合格。 热稳定校验： Qd=2.933*2.933*0.5 () Q承受=1*31.5*31.5 () Q承受Qd热稳定校验合格。 2. 35kv侧电流互感器Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A) Ue=35 KV 选取：LVQB35，600/5，0.5/D/10P 电流互感器参数：短时热

53、稳定电流：31.5KA，动稳定电流：80KA 动稳定校验： ich=11.68(kA) 80 kA 动稳定校验合格。 热稳定校验： Qd=2.933*2.933*0.5 () Q承受=1*31.5*31.5 () Q承受Qd热稳定校验合格。 3. 10kv侧电流互感器Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*10=242.8(A) Ue=10 KV 由于10 KV选用为户内成套设备，所以选取和开关柜配套使用的型号：LMZ12/1500/5 电流互感器参数： 雷电冲击耐受电压（kV），75 短时工频耐受电压（kV），42 表5-2 电流互感器选型表 表12安装地点型号 110kVLVQB

54、11035kV LVQB35 10kVLMZ12/1500/5 5.3.2 电压互感器的选择 电压互感器的选择应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，对于： 1、3-20kV配电装置，宜采用油绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。 2、35kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。 3、110kV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。 根据上述条件，选择如下： 110kV：母线选单相、串级式、户外式电压互感器。 35kV：母线选单相、户外式电压互感器。 10kV：母线成套设备配套电压互感器。 表13 电压互感器选择表 安装地点型号额定电压/KV各级次额定容量/VA原线圈副线圈辅助线圈0.5级1级3级110kV母线JCC2-110110/0.1/0.1 5001000 35kV母线JDJJ-3535/0.1/ 0.1/3 15026 5.4 10kv母线JDZJ-1010/0.1/ 0.1/350802005.4母线的选择5.4.1 110侧母线 对于110kV侧母线按照发热选取,本次设计的110kV侧的电源进线为两回,一回最大可输送35000KVA负荷,最大持续工作电流按最大负荷算: Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3