电力系统自动化技术毕业设计

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1、毕业设计（论文）题目 110kv 降压变电站电气一次部分设计系 别 电气工程系电气工程系 专 业 电力系统自动化技术电力系统自动化技术 班 级 电力电力 10-210-2 班班 姓 名 宋佳庆宋佳庆 学 号 201003103125201003103125 指导教师（职称） 牛广文牛广文 日 期 20122012 年年 1212 月月 2626 日日 毕业设计（论文）任务书电气工程电气工程系系 201201届届 电力系统自动化技术电力系统自动化技术 专业专业毕业设计（论文）题目110KV 降压变电站电气一次部分设计校内（外）指导教师职 称工作单位及部门联系方式牛广文高工人事处135196502

2、57一、题目说明（目的和意义）：当前电力工业的发展，融合着计算机、自动化、通信、远动等技术，以弱电控强电、多学科交叉的电力网络正到广泛的应用。变电站的设计涵盖一次部分二次部分，一次部分设计内容有电气主接线设计、电气设备的选择、配电装置设计等；二次部分包括控制、保护、测量、信号自动装置等复杂内容，采用综合自动化技术实现变电站二次部分的设计，从而使变电站实现功能综合化、结构微机化、操作控制屏幕化、用行管理智能化等特征。本次设计的内容只针对变电站一次部分。设计目的：（1）巩固和扩大所学的专业理论知识，并在毕业设计的实践中得到灵活应用；（2）学习和掌握发电厂、变电站电气部分设计的基本方法；（3）培养独

3、立分析分析和解决问题的工作能力及解决实际工程设计的基本技能；（4）学习查阅有关手册、规范及其他参考资料的技能。二、设计（论文）要求（工作量、内容）：1.1.设计资料设计资料（1）本站经 2 回 110KV 线路与系统相连，分别用 35KV 和 10KV 向本地用户供电。（2）环境参数：海拔1000m,最低气温为 0，最高温度为 35，雷暴日 20 日每年。（3）系统参数:110KV，据本站 65km,线路阻抗 0.4 欧km 计算。 (4) 35KV 出线 7 回，最大负荷 10000KVA，cos=0.8, Tmax=4000h；10kV 出线 10 回，最大负荷 3600KVA, cos=

4、0.8, Tmax=3000h,均为一般用户。(5)站用电为 160KVA.2.2.设计内容设计内容（1）根据设计任务书，分析设计资料，列出可能实现的两个方案，经过技术、经济分析比较，确定一个比较优的方案。（2）电气主接线的设计图。（3）计算负荷，选择主变的容量和台数。（4）短路电流的计算。（5）选择和校验所需的电气设备。（6）配电装置、防雷保护和接地装置设计。3.3. 设计成果设计成果 (1)根据统一书写要求撰写毕业设计说明书一份，字数 15000 以上。（2）用绘图工具 Autocad 绘制 1#电气主接线一张。三、进度表日 期内 容2012-2013 学年秋十五周十六周十七周十八周十九周

5、二十周2011-2012 春第一周第二周查阅资料，熟悉设计内容电气主接线设计、主变压器的选择短路电流及系统负荷计算电气设备的选择配电装置、防雷保护和接地装置设计撰写论文答辩答辩完成日期2013 年 1 月 11 日答辩日期2013 年 2 月 25 日3 月 8 日 四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：1.参考文献和技术资料1王立舒.农村发电厂变电所电气一次设计手册.哈尔滨：东北农业大学出版社，1998.2周文俊.电气设备实用手册.北京：中国水利水电出版社，1999. 3王世新.农村发电厂电气部分.北京：中国农业出版社，1996. 4吴靓等主编.发电厂及变电站电气设备.北京：中

6、国水利水电出版社，2005.5于永源 杨崎雯.电力系统分析（第三版）.北京：中国电力出版社，2007. 6赵玉林.高电压技术.北京：机械工业出版社，2001. 7国家电力公司农电工作部.35kv 及以上工程.北京：中国电力出版社，2002. 8谈笑君，尹春燕.变配电所及其安全运行.北京:机械工业出版成，2000. 9工厂常用电气设备手册（第二版）.北京：中国电力出版社，1997.2 翻译相关科技论文一篇（英文单词不少于 1000 字）3 毕业设计地点设在学院人事处处长办公室。教研室意见：同意 教研室主任（签字）：程金鹏 2012 年 11 月 9 日系审核意见：同意 系主任（签字）：周征201

7、2 年 11 月 9 日 注：本任务书要求一式两份，一份打印稿交研究室，一份打印稿交学生，电子稿交系办。摘要 本文主要进行 110KV 变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了 110KV、35KV、10KV 侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等，并确定配电装置。根据负荷及

8、短路计算为线路、变压器、母线配置继电保护并进行整定计算。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及 110KV 配电装置间隔断面图的绘制。关键词关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择AbstractAbstractThis paperdesign a 110KV substation.Firstly,according to the gaved system, electricity line and the parameters of load ,which provided by the assignment book,through consider

9、ing the substation which will be built and feeders,analysising load materials,confirming the Main electrical wiring form of 110KV、35KV、10KV side based on security,economy and reliability,then conform the numbers,volume and type of the main transformer through load calulation and supply district,thus

10、 getting the parameters of all the component,simplify electric circuit,select short point carry on short circuit calculations operation circuit, select and check out electrical equipment, including bus,breaker, disconnect switch, voltage transformer, current transformer and so on,so that conform the

11、 distribution apparatus.Configurating relay protection and setting-calculation for the electricity line,transformer and bus according to the load and short calculations.At the same time,this paper analyse simply lightning protection and grounding system.Finally,two pictures be drawed which include M

12、ain electrical wiring diagram and 110KV Power distribution equipment sectional drawing interval.KeyWords: Substation design,Transformer,Main electrical wiring,Equipment election目录1 绪 论.11.1 课题研究的背景.11.2 课题研究的目的及意义.11.3 课题设计的内容.12 主接线的设计.32.1 电气主接线的基本原则及要求 .32.2 对原始资料的分析 .32.3 主接线的基本形式 .42.4 主接线的接线方案

13、的设计 .42.4.1 110kv 侧主接线方案的设计.42.4.2 35 kv 侧主接线方案的设计.62.4.3 10 kv 侧主接线方案的设计.82.4.4 最优方案的确定 .103 变压器的选择.113.1 主变压器台数的确定 .113.2 主变压器型号和容量的确定.113.3 站用变压器的确定.114 短路电流的计算.134.1 短路电流计算的目的及意义.134.2 等值网络的绘制.134.3 短路点的确定.144.4 短路点短路电流的计算.164.5 列出所计算的短路点的表格.205 电气设备的选择及校验.225.1 电气设备选择的一般原则 .225.2 各电气设备的选择及校验 .2

14、25.2.1 断路器的选择及校验 .255.2.2 隔离开关的选择及校验 .225.2.3 电压互感器的选择及校验 .295.2.4 电流互感器的选择及校验 .315.2.5 熔断器的选择及校验 .365.2.6 母线与电缆的选择及校验 .375.3 电气设备参数选择一览表.385.4 一次部分完整接线图 .386 配电装置的设计.396.1 配电装置设计的基本原则.396.2 配电装置的作用.396.3 对配电装置的基本要求和设计步骤.397 防雷保护的设计.427.1 变电站防雷保护的目的及意义 .427.2 变电站直击雷保护的设计.427.3 变电站入侵雷电波的保护设计.438 接地装置

15、的设计.468.1 接地装置的概述.468.2 接地网型式的设计.46结论.47致谢.48参考文献.49附录附录 A 专业相关文献翻译专业相关文献翻译 .50附录 B .59附录 C .601 绪 论1.1 课题研究的背景 110KV 变电站，向该地区用 35KV 和 10KV 两个电压等级供电。110KV 以双回路与 35km 外的系统相连。系统最大方式的容量为 2900 MVA，相应的系统电抗为 0.518；系统最小的方式为 2100 MVA，相应的系统电抗为 0.584， （一系统容量及电压为基准的标么值） 。系统最大负荷利用小时数为 TM=5660h。35KV 电压级，架空线 6 回，

16、3 回输送功率 12MVA；3 回输送功率 8MVA。10KV 电压级，电缆出线 3 回，每回输送功率 3MW；架空输电线 4 回，每回输送功率 4MW。随着经济的发展，电能已经成为各方面建设及人们生活中不可缺少的能源，电能的使用已遍及各行各业，电力系统电能质量逐渐成为人们关注的焦点，如何保证电力系统安全稳定运行成为重要研究对象，变电站作为电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，是电能传输与控制的枢纽，其安全、稳定运行尤为重要。继电保护装置作为变电站重要二次设备，对一次系统的运行状况进行监视，迅速反应异常和事故，然后作用于断路器，进行保护控制。 1.2 课题研究

17、的目的及意义当前电力工业的发展，融合着计算机、自动化、通信、远东等技术，以弱电控制强电、多学科交叉的电力网络正确得到广泛的应用。变电站电气部分设计涵盖一次部分与二次部分，一次部分设计内容有电气主接线设计、电气设备选择，配电装置设计等；二次部分设计包括控制、保护、测量、信号、自动装置等复杂内容，采用综合自动化技术实现变电站二次部分设计，从而使变电站实现功能综合化、结构微机化、操作监控屏幕化、运行管理智能化等特征。本次设计内容只针对变电站一次部分。设计目的：巩固和扩大所学的专业理论知识，并在毕业设计实践中得到灵活应用；（2）学习和掌握发电厂、变电所电气部分设计的基本方法；(3)培养独立分析和解决问

18、题的工作能力及解决实际工程设计的基本技能；（4）学习查阅有关设计手册、规范及其他参考资料的技能。1.3 课题设计的内容（1）根据设计任务书，分析设计资料，列出可能实现的 3 个方案，进过技术性、经济性分析比较，确定一个较优方案。（2）电气主接线图设计。（3）计数负荷，选择主变的容量和台数。（4）短路电流计数。（5）选择一次电气设备及各级导线型号和截面。（6）配电装置、防雷保护和接地装置设计。2 主接线的设计2.1 电气主接线的基本原则及要求电气主接线的基本原则:电气主接线是变电所设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。主接线案的确定与电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并

19、对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。变电所主接线设计的基本要求有以下几点：1.可靠性 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线的设计必须满足这个要求。因为电能的发送及使用必须在同一时间进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。供电可靠性的客观衡量标准是运行实践，评估某个主接线图的可靠性时，应充分考虑长期运行经验。我国现行设计规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结，设计时应该予以遵循。 2.灵活性 电气主接线不但在正常运行情况下能根据调

20、度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并在检修设备时能保证检修人员的安全。 3.操作应尽可能简单、方便 电气主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便，或造成不必要的停电。4.经济性 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使变电所尽快的发挥经济效益。 5.应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展

21、，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。2.2 对原始资料的分析变电站的电压等级为 110kV/35kV/10kV，设两台主变，变电站最终规模的进出线回路数为：110kv: 无限大系统35kV：7 回（终端用户）10kV： 10 回（终端用户）表 2-1 负荷情况表电压等级最大负荷（MW）合计负荷（MW）35kV101010kV3.63.6站用电0.160.16线路长度 110kV： 架空线，65 公里2.3 主接线的基本形式和特点主接线的基本形式可分两大类：有汇流母线的接线形式和无汇流母线的接线形式。在电厂或变电所的进出线较多时（一般超过 4 回） ，为便于电能的汇

22、集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰、运行方便、有利于安装和扩建。缺点是有母线后配电装置占地面积较大，使断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器少，占地面积少，但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的电厂和变电所。有汇流母线的主接线形式包括单母线和双母线接线。单母线又分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等形式；又母线又分为双母线无分段、双母线有分段、带旁路母线的双母线和二分之三接线等方式。无汇流母线的主接线形式主要有单元接线、扩大单元接线、桥式接线和多角形接线等。2.4 主接线的接线方案的拟定2.4.1 110kv 侧主接线的案设计A 方案：单母线接线（见图

23、2-1）QSQFQFQSQSQSQSQSQFQF.图2-1 单母线接线B 方案：单母线分段接线（见图 2-2）QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF图 2-2 单母线分段接线c 方案：双母线接线（见图 2-3）QFQFQSQSQSQSQSQFQFQFQSQS图 2-3 双母线接线分析：A 方案的主要优、缺点：1.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。2.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。3.出线开关检修时，该回路停止工作。B 方案的主要优缺点：1.母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线

24、仍继续工作。2.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。3.一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.出线为双回线路时，会使架空线出现交叉跨越。6.110kV 为高电压等级，一旦停电，影响下级电压等级供电，其重要性较高，因此本变电所设计不宜采用单母线分段接线。 C 方案的主要优、缺点：1.检修母线时，电源和出线可以继续工作，不会中断对用户的供电。2.检修任一母线隔离开关时，只需断开该回路。3.工作母线发生故障后，所有回路能迅

25、速恢复供电。4.可利用母联开关代替出线开关。5.便于扩建。6.双母线接线设备较多，配电装置复杂，投资、占地面积较大，运行中需要隔离开关切断电路，容易引起误操作。7.经济性差。结论：B 方案一般适用于 110kV 出线为 3、4 回的装置中；C 方案一般适用于 110kV 出线为 5 回及以上或者在系统中居重要位置、出线 4 回及以上的装置中。综合比较A、B、C 三方案，并考虑本变电所 110kV 进出线共 2 回，且在系统中地位比较重要，所以选择 B 方案双母线接线为 110kV 侧主接线方案。2.4.2 35kv 侧主接线的方案设计A 方案：单母线接线（见图 2-4）QSQFQFQSQSQS

26、QSQSQFQF.图 2-4 单母线接线B 方案：单母线分段接线 （见图 2-5） QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF.图 2-5 单母线分段接线C 方案：双母线接线（见图 2-6）QFQFQSQSQSQSQSQFQFQFQSQS图 2-6 双母线接线分析A 方案的主要优缺点： 1.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。2.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。3.出线开关检修时，该回路停止工作。B 方案的主要优缺点：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

27、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，这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，会使架空线出现交叉跨越。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 A、B 两方案，并考虑本变电所 35kV 出线为 7 回，所以选择 B 方案单母线分段接线为 35kV 侧主接线方案。C 方案的主要优、缺点：1.检修母线时，电源和出线可以继续工作，不会中断对用户的供电。2.检修任一母线隔离开关

28、时，只需断开该回路。3.工作母线发生故障后，所有回路能迅速恢复供电。4.可利用母联开关代替出线开关。5.便于扩建。6.双母线接线设备较多，配电装置复杂，投资、占地面积较大，运行中需要隔离开关切断电路，容易引起误操作。7.经济性差。2.4.3 10kv 侧主接线方案的设计A 方案：单母线接线（见图 2-7）QSQFQFQSQSQSQSQSQFQF.2-7 单母线接线B 方案：单母线分段接线（见图 2-8） 。QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF.图 2-8 单母线分段接线分析：A 方案的主要优缺点：1.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。2.

29、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。3.出线开关检修时，该回路停止工作。B 方案的主要优缺点：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，会使架空线出现交叉跨越。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 A、B 两方

30、案，并考虑本变电所 10kV 出线为 10 回，所以选择 B 方案单母线分段接线为 10kV 侧主接线方案。 2.4.4 最优方案的确定通过对原始资料的分析及根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，选择了两种待选主接线方案进行了技术比较，淘汰较差的方案，确定了变电所电气主接线方案。即确定了本次设计主接线的最优方案（主接线图见附图）3 变压器的选择3.1 主变压器台数的确定变压器设计规范中一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上的主变压器，如变电所中可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。装有两台及两台以上主变压器的变电所，当断开一台

31、时，其余变压器的容量不应小于 60%的全部负荷并应保证用户的一、二级负荷。已知系统情况为本站经 2 回 110kv 线路与系统相连，分别用于 35kv 和 10kv 向本地用户供电。在该待设计变电所供电的负荷中，同时存在有一、二级负荷。故在本设计中选择两台主变压器。3.2 主变压器型号和容量的确定考虑变压器有 1.3 倍事故过负荷能力，则 0.6*1.3=78%，即退出一台时，可以满足78%的最大负荷。本站主要负荷占 60%，在短路时（2 小时）带全部主要负荷和一半左右类负荷。在两小时内进行调度，使主要负荷减至正常水平。 Sn=0.6Pmax/ （3-1）cos=0.6(10+3.6)/0.8

32、5=9.6MVA=9600KVA选 SSPSL-25000 型，选择结果如表 3-1：表 3-1 主变压器参数表损耗(KW)阻抗电压(%) 短路型号及容量(KVA)额定电压高/中/低(KV)连接组空载 高中高低中低高中高低中低空载电流(%)运输重量(t)参考价格（万元）SFSL-10000110/38.5/11Y0/Y/-12-1117918969 17.510.5 6.5 1.525 12.423.3 站用变压器的确定由主变压器容量为 10000KVA，站用电率为 0.5%，可选用变压器容量。Sn=96000.5%=48KVA选 SJL150 型，选择结果如表 3-2表 3-2 站用变压器参

33、数表损耗(KW)型号及容量(KVA)低压侧额定电压(KV)连接组空载短路阻抗电压(%)空载电流(%)总重(t)参考价格（万元）SJL1500.4Y/Y0-120.221.154 5.40.340.194 短路电流的计算在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：在选择电气主接线时，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。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值

34、，用以校验设备动稳定。在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路的短路电流为依据。接地装置的设计，也需要短路电流。4.1 短路电流计算的目的及意义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，需以各

35、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。4.2 等值网络的绘制 在此变电所设计中，电压等级由四个，等值网络图如图 4-1 所示：4.3 短路点的确定1.短路点 k1的确定 4-2图 4-2 K1 等值网络图2.短路点 k2的确定图 4-3 K2 点等值网络图3.短路点 k3的确定图 4-4 k3 点等值网络图4. 短路点 K4 的确定： KAUav37图 4-5 K4 点等值网络图4.4 短路点短路电流的计算基准值选取 SB=100MVA,UB 为各侧的平均额定电压1.主变压器参数的计算 ：由表 2-1 查明，选 SFSL-10000 型号参数：Ud(1-2)%=17

36、Ud(1-3)%=10.5Ud(2-3)%=6Ud1%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(1-3)%- Ud(2-3)%)=1/2(17+10.5-6)=10.75Ud2%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(2-3)%- Ud(1-3)%)=1/2(17+6-10.5)=6.25Ud3%= 1/2(Ud(2-3)%+ Ud(1-3)- Ud(1-2)%)=1/2(6+10.5-17)=-0.25XB*.1=1.75 (4-1)1010010075.10100%1nbdSSUXB*.2=0.625 (4-2)1010010025. 6100%2nbdSSUXB*.3=0.025 (4-3)1

37、010010025. 0100%3nbdSSU3.站用变压器的计算： 由表 2-2 查明：选 SJLI50 型号参数：Ud%=XB*.4=8005. 01001004100%nbdSSU 3. 线路参数计算110kV 线路：XL*1 =XOL1=65 0.4=0.196 (4-4) 2bbUS21151004. 基准值计算取基准容量为,基准电压为，又依公式：;MVASB100avBUUBBBUSI3。计算出基准值如下表 4-1 所示：BBBSUX2MVASB100表 4-1 基准值)(KVUB1153710.5)(KAIB0.5521.7166.048)(BX120.2312.451.00K1

38、 短路点的计算：X*=Xs= XL*1=0.196Xjs=Xmd= 0.517 (4-5)100233517. 0bnSS因为 Xjs=0.517 3所以查表得：* =1.913I* =1.6552 . 0I* =1.953I* =1.6351I= 0.502 KA (4-6)bI11531003bbUS=1.170 KA (4-7)nIbI100233502. 0bnSS=*=1.9131.170=2.238 KA (4-8)IInI=* =1.6651.170=1.947 KA (4-9)2 . 0I2 . 0InI=* =1.9531.170= 2.285 KA (4-10)IInI=*

39、 =1.6351.170= 1.913 KA (4-11)1I1InIich=2.55=2.552.238=5.707 KA (4-12)IIsh=1.52=1.522.238=3.402 KA (4-13)I=Un=2.238110=426.384 MVA (4-14)S3I3K2 短路点的计算：X*=X3=XS+=0.233 (4-15)2625. 075. 1196. 0221 XXXjs=Xmd=0.543 100233233. 0bnSS因为 Xjs=0543 3所以查表得：* =0.985I* =0.9102 . 0I* =1.067I* =1.0031I=1.56 KAbI373

40、1003bbUS= =3.635 KAnIbI10023356. 1bnSS=*=0.9853.635=3.580 KAIInI=* =0.9103.635=3.308 KA2 . 0I2 . 0InI=* =1.0673.635=3.879 KAIInI=* =1.0033.635=3.646 KA1I1InIich=2.55=2.553.580=9.129 KAIIsh=1.52=1.523.580=5.442 KAI=Un=3.58035=217.020 MVAS3I3K3 短路点的计算：X*=X4= (4-16)31133131131)(XXXXXXXXXXXXDDS =025. 07

41、5. 162. 2025. 075. 1)025. 075. 1)(62. 2025. 075. 1 (196. 0 =1.40Xjs=Xmd=3.2610023340. 1bnSS因为 Xjs=0.517 3所以查表得：* =0.540I* =0.5112 . 0I* =0.550I* =0.5501I=5.499 KAbI5 .1031003bbUS= =12.812 KAnIbI100233499. 5bnSS=*=0.54012.812=2.238 KAIInI=* =0.51112.812=6.547 KA2 . 0I2 . 0InI=* =0.55012.812=7.047 KAI

42、InI=* =0.55012.812=7.047 KA1I1InIich=2.55=2.556.918=17.641 KAIIsh=1.52=1.526.918=10.515 KAI=Un=6.91810=119.820 MVAS3I3K4 点的计算 X*=X4= (4-17)231133131131)(DDDSXXXXXXXXXXXXX =565. 1025. 075. 162. 2025. 075. 1)025. 075. 1)(62. 2025. 075. 1 (196. 0 =2.965Xjs=Xmd=6.91100233965. 2bnSS因为 Xjs=6.91 3所以*=*=*=*

43、=0.180I2 . 0II1IjsX1544. 51In= Ib=4.95KA100905 . 5bnSSI= I= I0.2=In= I*In= I0.2*In=0.0724.95=0.355KAI=5.499 KAbI5 .1031003bbUS= =12.812 KAnIbI100233499. 5bnSS=*=0.18012.812=2.331 KAI2 . 0II1IInIich=2.55=2.552.331=5.893 KAIIsh=1.52=1.522.331=3.513 KAI=Un=2.33110=40.027 MVAS3I34.5 列出所计算的短路点的表格，如表 4-2表

44、 4-2 名称短路点基准点压(KV)X”*(KA)（KA） Iich (KA)(KA)shI (MVA)SK11150.1962.2385.7073.402426.384K2370.2333.5809.1295.442217.020K310.51.402.23817.64110.515119.820K44.22.9652.3315.8933.51340.0275 电气设备的选择及校验导体和电气的选择，必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到到技术先进合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。5.1 电气设备选择的一般原则1.应满足正常运行、检修、短路和过电

45、压状态下的要求，并考虑远景发展。2.应力求安全使用、技术先进、质量合格和经济合理。 3.应按当地环境条件长期工作条件下选择，按短路条件下校验，保证任何过电压情况下能正常运行。 4.应与整个工程的建设标准协调一致。 5.选择同类设备的品种不宜过多。 6.选用新产品应积极慎重，新产品应具有可靠的实验数据，并经过正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。5.2 各电气设备选择及校验5.2.1 断路器的选择及校验断路器型式的选择：除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压 6220kV的电网一般选用

46、少油断路器，电压 110330kV 电网，可选用 SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。（一）母线断路器 110 的选择及校验1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.138KA138A选出断路器型号为 SW41101000 型，如表 5-1：表 5-1 110KV 母线断路器参数表电压(KV)断开容量(MVA)极限通过电流(KA)热稳定电流(KA)重合性能型号额定最大额定电流(A)额定断开电流(KA)额定重新*最大有效2S 3S 4S 5S合闸时间(s)固有分闸时间(s)电流

47、休止时间(s)重合时间(s)SW4-110110126 1000 18.4 35003000 5532.21 0.250.060.30.4因为 In=1000AIg.max=138A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd (5-1)因为 Idt=2.238KAIkd=18.4KA所以 IdtIkd 4动稳定：ichimax (5-2)因为 ich =5.707KAimax=55KA所以 ich1s 故 tdz=tz+0.05=1.85+0.050.9792=1.898 (5-5)因为 I tdz=2.28521.898=9.910 Itt=2125=2205所以 I tdzItt经以

48、上校验此断路器满足各项要求。（二）110KV 进线断路器 111、112 的选择及校验1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.108KA108A选出断路器型号为 SW41101000 型。故 Ig.max In，此断路器型号与断路器 110 型号一样，故这里不做重复检验。（三）35KV 母线断路器 130、131、132 的选择及校验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.433KA433A选出断路器型号为 ZW2-35600 型，如表 5-2：表 5-2 35K

49、V 母线断路器参数表电压(KV)动稳定电流(KA)型号额定额定电流(A)额定断开电流(KA)峰值4s 热稳定电流(KA)合闸时间(s)固有分闸时间(s)ZW2-35 356006.6176.60.060.12因为 In=600AIg.max=433A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd因为 Idt=3.580KAIkd=6.6KA所以 IdtIkd4动稳定：ichimax因为 ich =9.129KAimax=17KA所以 ich1s故 tdz=tz+0.05=1.85+0.050.9232=1.893因为 I tdz=3.87921.893=28.483Itt=6.624=128

50、所以 I tdzItt经以上校验此断路器满足各项要求。（四）35KV 出线断路器 133 的选择及校验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.108KA108A选出断路器型号为 ZN35630 型故 Ig.max In，此断路器型号与断路器 130 型号一样，故这里不做重复检验（五）10KV 母线断路器 120、121、122、的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1.516KA1516A选出断路器型号为 ZN12-10-2000 型，如表 5-3：表 5-

51、3 10KV 母线断路器参数表极限通过电流(KA)热稳定电流(KA)型号额定电压(KV)额定电流(A)额定断开电流(KA)额定断开容量(MVA)峰值1s 4s 5s合闸时间(s)固有分闸时间(s)ZN12-10102000501800125173 120 850.0650.075因为 In=2000AIg.max=1516A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd因为 Idt=6.918KAIkd=50KA所以 IdtIkd4动稳定：ichimax因为 ich =17.641KAimax=125KA所以 ich1s故 tdz=tz+0.05=1.85+0.050.9822=1.898因

52、为 I tdz=7.04721.898=94.255Itt=31.524=3969所以 I tdzItt经以上校验此断路器满足各项要求。（六）10KV 出线断路器 123 的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.475KA475A选出断路器型号为 ZN1810630 型，如表 5-4：表 5-4 10KV 出线断路器参数表极限通过电流(KA)热稳定电流(KA)型号额定电压(KV)额定电流(A)额定断开电流(KA)额定断开容量(MVA)峰值2s 3s 4s合闸时间(s)固有分闸时间(s)ZN18-101263020505

53、2200.070.06因为 In=630AIg.max=188A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd因为 Idt=2.311KAIkd=20KA所以 IdtIkd4动稳定：ichimax因为 ich =5.893KAimax=50KA所以 ich1s故 tdz=tz+0.05=1.85+0.0512=1.9因为 I tdz=2.31121.9=10.147Itt=2024=1600所以 I tdzItt经以上校验此断路器满足各项要求。5.2.2 隔离开关的选择及校验隔离开关是高压开关的一种，因为没有专门的灭弧装置，所以不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显的断开点，可以有效的隔离

54、电源，通常与断路器配合使用。隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相同，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素进行综合的技术经济比较，然后确定。对隔离开关的要求：有明显的断开点。为了确切的鉴别电器是否已经与电网隔离，隔离开关应具有可以直接看见的断口。断开点应有可靠的绝缘。隔离开关的断开点的动静触头之间，必须有足够的绝缘距离，使其在过电压或相间闪络情况下，也不会被击穿而危及工作人员的安全。具有足够的动稳定性和热稳定性。隔离开关在运行中，经常受到短路电流的作用，必须能够承受短路电流热效应和电动力冲击，尤其是不能因电动力作用而自动断开，否则将引起严重事故。结构得意动作可靠。户外隔离开关在冻冰的环境

55、里，也能可靠的分、合闸工作刀闸与接地刀闸联锁。带有接地刀闸的隔离开关必须有联锁机构，以保证在合接地之前，必须先断开工作刀闸；在合工和刀闸之前，必须先断开接地刀闸。(一)隔离开关 110-1、110-2 的选择及检验1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=138A选出 GW2110600 型，如表 5-5：表 5-5 110KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW21101106005014(5)因为 In=600AIg.max=138A所以 Ig.max In3动稳定：i

56、chimax因为 ich =5.707KAimax=50KA所以 ichimax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I tdz =9.910Itt=1425=980所以 I tdz Itt经以上校验此隔离开关满足各项要求。(二)隔离开关 111-1、111-2、111-3、112-2、114-1、113-3 的选择及校验。1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=108A选出 GW2110600 型故 Ig.max I ，此隔离开关型号与隔离开关 110-1 型号一样，故这里不做重复检验n(三)隔离开关 130-1、1

57、30-2、131-1、131-2、132-1、132-2 的选择及检验1电压：因为 Ug=35KV、Un=35KV、所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1.475KA433A选出 GW235600 型，如表 5-6：表 5-6 35KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW235356005014(5)因为 In=600AIg.max=433A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =9.129KAimax=50KA所以 ichimax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I td

58、z =28.439Itt=1425=980所以 I tdz Itt经以上校验此隔离开关满足各项要求。(四)隔离开关 133-1、133-2 的选择及校验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=108A选出 GW835400 型，如表 5-7：表 5-7 35KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW83535400155.6(5)因为 In=400AIg.max=108A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =9.129KAimax=15KA所以 ich

59、imax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I tdz =28.483Itt=5.625=156.8所以 I tdz Itt经以上校验此隔离开关满足各项要求。（一）隔离开关 120-1、120-2、121-1、121-2、122-1、122-2 的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1516A选出 GN1102000 型，如表 5-8：表 5-8 10KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GN1101020008536(10)因为 In=2000AI

60、g.max=1516A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =17.641KAimax=85KA所以 ichimax4热稳定：I tdItt前面校验断路器时已算出 I tdz=94.255Itt=36210=12960所以 I tdzItt经以上校验此隔离开关满足各项要求。（二）隔离开关 123-1、123-2 的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=188A选出 GN110200 型，如表 5-9：表 5-9 10KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(

61、s)(KA)GW110102002510(5)因为 In=400AIg.max=188A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =5.893KAimax=25KA所以 ichimax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I td=10.147 Itt=1025=500所以 I tdU10.9UnU1=110KVUn=110KV2二次电压 U2n：U2n=100/ 33准确等级：1 级选择 JCC110 型，如表 5-10：表 5-10 110KV 母线电压互感器参数表在下列准确等级下额定容量(VA)型式额定变比1 级3 级最大容量(VA)连接组单相(屋外式)J

62、CC-11010031003110000500100020001/1/1-12-12(一) 35KV 母线电压互感器的选择1一次电压 U1：1.1UnU10.9UnU1=35KVUn=35KV2二次电压 U2n：U2n=100/ 33准确等级：1 级选择 JDJ35 型，如表 5-11：表 5-11 110KV 母线电压互感器参数表在下列准确等级下额定容量(VA)型式额定变比0.5 级1 级3 级最大容量(VA)单相(屋外式)JDJ-353100/3100/3350001502506001200(二) 10KV 电压互感器的选择1一次电压 U1：1.1UnU10.9UnU1=10KVUn=10

63、KV2二次电压 U2n：U2n=1003准确等级：1 级选择 JDZ10 型，如下表 5-12：表 5-12 110KV 母线电压互感器参数表在下列准确等级下额定容量(VA)型式额定变比0.5 级1 级3 级最大容量(VA)单相(屋外式)JDZ-1010000/100801503005005.2.4 电流互感器的选择及校验互感器是发电厂和变电所的主要设备之一，它是变换电压、电流的电气设备，它的主要功能是向二次系统提供电压、电流信号以反应一次系统的工作状况，前者称为电压互感器，后者称为电流互感器。1互感器的作用：对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员的安全。由于互感器原、

64、副绕组除接地点外无其它电路上的联系，因此二次系统的对地电位与一次系统无关，只依赖于接地点与二次绕组其它各点的电位差，在正常运行情况下处于低压的状态，方便于维护、检修与调试。互感器副绕组接地的目的在于当发生原、副绕组击穿时降低二次系统的对地电位，接地电阻愈小，对地电位愈低，从而保证人身安全，因此将其称为保护接地。三相电压互感器原绕组接成星形后中性点接地，其目的在于使原、副绕组的每一相均反应电网各相的对地电压从而反应接地短路故障，因此将该接地称为工作接地。将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和继电器小型化和标准化；使二次设备的绝缘水平可按低电压设计，从而结构轻巧，价格便宜；使

65、所有二次设备能用低电压、小电流控制电缆联接，实现用小截面电缆进行远距离测量与控制，并使屏内布线简单，安装方便。取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。2电流互感器的配置原则（1)每条支路的电源侧均应装设足够数量的电流互感器，供该支路的测量、保护使用。此原则同于开关电器的配置原则，因此往往有断路器与电流互感器紧邻布置。配置的电流互感器应满足下列要求：a、一般应将保护与测量用的电流互感器分开； b、尽可能将电能计量仪表互感器与一般测量用互感器分开，前者必须使用 0.5 级互感器，并应使正常工作电流在电流互感器额定电流的 2/3 左右； c、保护用互感器的安装位置应尽量扩大保护范围，

66、尽量消除主保护的不保护区； d、大接地电流系统一般三相配置以反映单相接地的故障；小电流接地系统发电机、变压器支路也应三相配置以便监视不对称程度，其余支路一般配置于 A、C 两相。（2)发电机出口配置一组电流互感器供发电机自动调节励磁装置使用，相数、变比、接线方式与自动调节励磁装置的要求相符。（3)配备差动保护的元件，应在元件各端口配置电流互感器，当各端口属于同一电压级时，互感器变比应相同，接线方式相同3电流互感器的选择电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于 620KV 屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于 35KV 及以上配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。（1）一次额定电流的选择：当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。电力变压器中性点电流互感器的一次额定电