matlab电力系统分析报告课程设计-110kv终端变电站设计__本科论文.doc

'课程设计说明书设计题目：110kV终端变电站设计第37页共48页 目录摘要3前言4一、毕业设计的目的、意义4二、电气设计的地位和作用4三、对本次初步设计的要求4四、对本次初步计算的基本认识5五、设计题目原始参数及其它6第一章变电站电气主接线设计8第一节电气主接线设计知识概述8一、电气主接线设计依据8二、电气主接线设计的基本要求8三、10～110kV高压配电装置的常用电气主接线条文说明10第二节电气主接线的方案设计12第三节确定电气主接线图12第四节主变及站用变选择13第二章短路电流计算15第一节短路计算慨述15一、短路电流计算的目的意义15二、短路电流计算的基本假定和计算方法15第二节计算方法16第三节电抗器的选择23第三章导体的选择24第一节主变高压侧导体选择24第二节主变低压侧导体的选择25第三节选择支柱绝缘子及穿墙套管31第四章选择断路器和隔离开关33第37页共48页 第一节110kV断路器和隔离开关选择和效验33第二节10kV母联及主变10kV侧断路器和隔离开关选择33第三节10kV出线断路器和隔离开关选择34第五章选择其它电气设备36第一节10kV并联电容器组的选择36第二节避雷器的选用36第三节电压互感器的选用：37第四节选择电流互感器39第五节选择阻波器41第六章继电保护42第一节主变压器保护的种类42第二节110kV线路及备用电源自投装置42第三节10kV线路保护配置42第四节10kV电容器保护配置42第五节站用变自投装置42第七章操作闭锁43第八章设备安全距离44第一节110kV安全净距离44第二节110kV安装尺寸44结论46设计总结与体会47毕业（论文）设计参考书籍48附图1、变电站电气主接线图（A1）2、高压配电装置平面图（A1）3、高压配电装置断面图（A1）第37页共48页 摘要第37页共48页 前言第37页共48页 设计题目原始参数及其它1、设计题目参数设计一座终端变电站，电压由110kV降压成10kV供近区负荷。10kV出线：01、600kW；02、650kW；06、850kW；07、900kW；09、1000kW；10、1050kW；11、1100kW；12、1150kW；14、1250kW；15、1300kW；16、1305kW；17、1400kW；19、1500kW；20、1550kW；21、1600kW；22、1650kW；24、1750kW；25、1800kW；26、1850kW；27、1900kW；29、2000kW；30、2050kW；31、2100kW；32、2150kW；36、2400kW。选择一台或两台主变压器，110kV进线回数由设计人定，110kV系统容量MVA，110kV系统电抗2.2，110kV进线线路7km，10kV线路2—15km自定，二回10kV电缆线路0.5—2km自定。2、环境条件变电站海拔为1900m，最大设备利用时间为5000小时，地震裂度7度以下，环境无污染，风速35m/s，年平均气温16°C，月平均最高气温22°C，交季最高气温28°C，运行最低负荷60%。3、设计要求变电站电气主接线方案优化设计，绘制电气一次主接线图；短路电流计算；变电站主要导体和电气设备的选择；变电站第37页共48页 高压配电装置设计，设计变电站避雷针,绘制变电站平面布置图、110kV配电装置断面图；规划主变、线路的继电保护；编制设计说明书（含计算书）。4、其它第37页共48页 第一章变电站电气主接线设计变电站主接线设计，必须从全局出发，统筹兼顾，并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、周围环境条件等，确定合理的设计方案。电气主接线设计，一般分以下几步：1、拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟定出可行的方案，内容包括主变压器型式、台数和容量，以及各电压级配电装置的接线方式等。2、经济比较：依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，完善主接线方案，进行计算，选择出经济上的最佳方案，确定最优主接线方案。3、短路计算：依据所确定的主接线，进行短路计算。4、设备选择：依据短路计算结果，选择设备。第一节电气主接线设计知识概述一、电气主接线设计依据变电所电气主接线设计，以下列各点为基本设计依据：①根据毕业指导教师具体安排的课题和《设计任务书》要求；②根据变电站的最终建设规模；③根据变电站负荷的大小和重要性；④根据变电所主接线设计的具体参数。二、电气主接线设计的基本要求A）可靠性要求第37页共48页 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。对可靠性应注意的问题：应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。主接线可靠性的衡量标准是运行实践。主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。要考虑所设计变电站在电力系统中的地位和作用。主接线可靠性的具体要求如下：断路器检修时，不宜影响对系统的供电。断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间大部分二级负荷的供电。尽量避免变电站全部停运的可能性。B）灵活性要求主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。1）调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对大部分用户的供电。3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压气或线路而不互相干扰，并且对一次和二次的改建工作量最少。C）经济性要求1、主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。1）主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。2）要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。3）要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。4）如能满足系统安全运行及继电保护要求，110kV终端变电站可采用简易电器。1、占地面积小：主接线设计要为配置布置创造条件，尽量使占地面积减少。第37页共48页 2、电能损失少经济合理地选择变压器的种类（双绕组、三绕组或自藕变压器）、容量、数量，要避免因变压而增加电能损失。在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，我们设计的110kV终端变电站接入系统的电压等级只用110kV一种。三、10～110kV高压配电装置的常用电气主接线一）单母线接线1、优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。2、缺点：不够灵活可靠，任一组件（母线及母线隔离开关）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，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开才能恢复非故障段的供电。3、适用范围：一般只适用于一台主变压器的以下二种情况：10kV配电装置的出线回路数不超过5回。220kV配电装置的出线回路数不超过2回。二）单母线分段接线1、优点：用断路器把母线分段后，相当于两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，不致使变电站及用户全部停电。2、缺点：当一段母线或母线隔离开关发生故障该母线的回路都要在检修期间内停电。3、适用范围：1）10kV配电装置的出线回路数为6回及以上时。第37页共48页 2）110kV配电装置的出线回路数为3～4回时。三）双母线接线双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，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，一般某一回路定与某一组母线连接，以固定连接的方式运行。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，能迅速灰复供电；检修任一回路的隔离开关，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的适系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3）扩建方便。向双母线的左右任一方向扩建，均不影响两组母线的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，以致连接不同的母线段时不会象单母线分段那样导致出线交叉跨越。4）便于试验。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）增加一组母线就需要增加一组母线隔离开关。2）当母线故障或检修时，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，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。3、适用范围：当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、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）10kV配电装置，当出线回路数较多，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。2）110kV配电装置的出线回路数为5第37页共48页 回及以上时；或其在系统中居重要地位，出险回路数为4回及以上时。四）增设旁路母线为了保证单母线分段或双母线的配电装置在进出线断路器检修时不中断对用户的供电，可在需要的时候增设旁路母线，以便提高供电可靠性，减少负荷停电时间，但这会导致投资增加。第二节电气主接线的方案设计根据《变电站设计技术规程》、《电力工程电气设计手册》的规定，结合第一节相关条文说明及前言对设计任务的分析，在理解设计任务给定参数的基础上，拟订本次设计各电压等级侧适合要求的主接线方案，并进行技术和经济比较，得出最优接线方案。一、各电压等级侧电气主接线的方案选择前言中已分析说明了待设变电站的特点，在对设计课题进一步分析理解的基础上，将待定变电站各电压等级能满足规程要求并适合本次设计要求的电气主接线类型依次说明如下。一）、10kV侧：已知出线25回，考虑要提高功率因素，必须进行电容补偿。所设计的变电站10kV出线供近区负荷，无重要供电用户，10kV侧宜采用分段单母线，不必设置旁路母线。二）、110kV侧：由于10kV出线总容量较大，为了提高供电可靠性，110kV出线宜采用双回线路，内桥分段接线。第三节确定电气主接线图以上对各电压等级侧电气主接线已选择，其结果是：110kV双回进线，采用单母线分段接线，10kV采用单母线分段接线。从供电可靠性考虑，本变电站应采用变压器为2台。根据任务书中给10kV出线25第37页共48页 回（我们规定：单号出线为Ⅰ段母线的负荷，双号出线为Ⅱ段母线的负荷）；根据以上基本参数，将本次设计变电站电气主接线简易图确定。第四节主变及站用变选择一、主变压器的确定10kV各线路、Ⅰ、Ⅱ段母线容量及额定电流、最大电流，变压器总容量：名称容量P（kW）折算成变压器容量S=P/cosw（kVA）电流（A）最大电流（A）01600kW750kVA44A46A02650kW813kVA47A49A06850kW1063kVA61A64A07900kW1125kVA66A69A091000kW1250kVA74A78A101050kW1313kVA78A80A111100kW1375kVA81A85A121150kW1438kVA83A87A141250kW1563kVA90A95A151300kW1625kVA96A101A161350kW1688kVA97A102A171400kW1750kVA103A108A191500kW1875kVA110A116A201550kW1938kVA112A117A211600kW2000kVA115A121A221650kW2063kVA119A125A241750kW2188kVA126A133A251800kW2250kVA132A139A261850kW2313kVA134A140A271900kW2375kVA140A147A292000kW2500kVA144A152A302050kW2563kVA148A155A312100kW2625kVA154A162A322150kW2688kVA155A163A362400kW3000kVA173A182A17200kW21500kVA1241A1304A第37页共48页 Ⅰ段母线Ⅱ段母线19700kW24625kVA1422A1493A总变压器46125kVA选择两台主变，其中一台变压器容量为：变压器容量选择与之接近的标准容量：31500kVA(315MVA)二）、站用变的确定由于变电站负荷较小，站用变选用S9-50/10就能满足要求了。第37页共48页 第二章短路电流计算第一节短路计算慨述一、短路电流计算的目的意义电力系统短路的危害及种类在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小及突然短路时的瞬时过程，使短路电流值大大增加，短路点的电弧有可能烧坏电器设备。另外，导线也会受到很大的电动力的冲击，致使导体变形，甚至损坏。短路还会引起电网中电压降低，使用户的供电受到破坏。短路还会引起系统功率分布的变化，影响发电机输出功率的变化。短路种类有：三相短路；两相短路；单相短路接地；两相短路接地。为什么进行短路电流计算为使所选电器设备和导体有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，而进行短路电流计算。二、短路电流计算的基本假定和计算方法基本假定：正常工作时，三相系统对称运行所有电源的电动势相位角相同电力系统中所有电源都在额定负荷下运行。电力系统中各组件的磁路不饱和，带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。系统中所有电源都在额定负荷下运行。短路发生在短路电流为最大值瞬间。不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。第37页共48页 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，组件的电阻都忽略不计。组件计算参数均取其定额值，不考虑参数的误差和调整范围。输电线路的电容忽略不计。第二节计算方法1、画主接线电路图：第37页共48页 2、画等值电路图3、基准值选取Sj=100MVA=Sd，Uj1=1.05Ue＝115kV，Uj2=10.5kVIj1＝0.502kA，Ij2＝5.5kAXj1=132Ω，Xj2=1.1Ωa.系统阻抗标么值：b.110kV线路=(0.31)=(0.31)=0.0164=c.变压器：=＝＝0.3333＝d.10kV线路（取8km）:=(0.4)=3.2=2.9025=第37页共48页 Xk%=XL%＝（NKL-10-300-）4、取短路点，简化网络（等值电路）a.X8=X1+（X2//X3）=(0.088+0.0164/2)=0.0962X9=X8+（X4//X5）=(0.0962+0.3333/2)=0.2629c.X10=X9+X6=0.2629+2.9025=3.16545、计算电抗d1：X8js=X8=0.0962x=2.41d2：X9js=X9=0.26285x=6.57>3可按系统计算d3：X10js=X10=3.1654x=79.14>3可按系统计算第37页共48页 6、按Xjs查曲线表，得短路电流标么值d1：＝0.434；＝0.433；＝0.433；＝0.436；＝0.441；＝0.441d2：＝==0.1522d3：＝==0.01267、计算短路点的额定电流d1：110kVIe=d2、d3：10kVIe=8、计算短路电流有名值d1：＝Ie13.1220.434=5.69(kA)＝Ie=13.1220.433=5.68(kA)＝Ie=13.1220.433=5.68(kA)＝Ie=13.1220.436=5.72(kA)＝Ie=13.1220.441=5.79(kA)=d2：＝Ie144.340.1522=21.97(kA)d3：＝Ie144.340.0126=1.82(kA)9、计算冲击ich、全电流Ich、短路容量d1：ich=ish=2.55＝2.555.69=14.51(kA)第37页共48页 Ich=1.52＝1.525.69=8.65(kA)==1155.69＝1133.3(MVA)d2：ich=ish=2.55＝2.5521.97=56(kA)Ich=1.52＝1.5221.97=33.4(kA)==10.521.97＝400(MVA)d3：ich=ish=2.55＝2.551.82=4.64(kA)Ich=1.52＝1.521.82=2.77(kA)==10.51.82＝33.1(MVA)10、计算X7电抗设10kV19回，36回是电缆线路，且19回长度为1km，36回长度为1.5km。19回1500kW:：Ie=;Imax=1.05Ie=114A36回2400kW：Ie=;Imax=1.05Ie=182A选10kV电抗器型号：NKL-10-300-X7=X==0.524X11=X9+X7=0.2629+0.524=0.787X11jx=X11=0.787x=19.67>3可按系统第37页共48页 计算＝==0.0508＝Ie144.340.0508=7.34(kA)ich=ish=2.55＝2.557.34=18.7(kA)Ich=1.52＝1.527.34=11.2(kA)==1157.34＝133.5(MVA)第37页共48页 11、短路电流计算结果表短路点编号短路点基准电压Uj（kV）短路点基准电流Ij（kA）短路点名称短路点总电抗（X）短路点额定电流Ie（kA）短路电流标么值短路电流值（kA）（kA）Ich（kA）Ish（kA）（MVA）d11150.502110kV母线X80.096213.1220.4345.6914.518.651133.3d210.55.510kV母线X90.2629144.340.15220.152221.9721.975633.4400D310.55.510kV母线X103.1654144.340.01260.01261.821.824.642.7733.1d210.55.510kV电缆X110.787144.340.05080.05087.347.3418.711.2400第37页共48页 第三节电抗器的选择电抗器选择：NKL-10-300-3X*k====0.3438用电抗器后可选最小型号开关SN10-10I/630,额定开断电流16kA。X*k=X*k-X`*=0.3438-0.2629=0.0809Xk%=X*k==0.0809=0.46%>3%电抗器XL%选3％满足要求校验U%：U%=XL%sin=3%=1.82%<3%校验合格校验残压Ure%：Ure%=XL%sin=3%=73.4%>65%校验合格∴电抗器选NKL-10-300-3XL%满足要求第37页共48页 第三章导体的选择第一节主变高压侧导体选择1）、110kV变压器侧导体选择按经济电流密度选：Imax=Sj===193(mm2)∴110kV变压器侧及线路侧导体选择与193(mm2)接近的LGJ－185。2）、110kV内桥及线路侧导体选择：Ie＝2x174=348Aa.110kV内桥及线路长度大于20m，按经济电流密度选；2000h，查《导体和电器选择设计技术规定》附录四J=1.85A/mm2Sj===188.1(mm2)应选LGJ－185b.110kV内桥及线路长度小于20m，按Imax选；Ie=Imax=2174=348A查表选择LGJ－120,IaL=425A>Ie=348A110kV内桥及线路选择LGJ－120。为了满足今后负荷发展，在不增加过多投资的条件下，减少导线品种。∴110kV内桥及线路侧与110kV变压器侧选择相同的导体型号LGJ－185，查表IaL=515A热稳定校验：Qk=Qp+QNP第37页共48页 当tk取2″时，QNP可省去；Qk=Qp=[I+10I+I]＝[5.69+105.79+5.79]＝66.83（kA2.S）K==＝0.966IaL=KIaL=0.966515=497.5QW=+(70-)=28+(70-28)()=33.14查表得：材料温度系数C=99Smin===82.6mm2<185mm2∴选用LGJ－185满足热稳定要求。185mm2>70mm2满足110kV电晕校验要求，所以不必校验电晕。3）、选110kV绝缘子片数：无污染1.6cm/kV，一片绝缘子的绝缘距离：29cmn===6.076(片)耐张加一片，防老化加一片，海拔2000m以上加一片∴110kV绝缘子片数为9片。第二节主变低压侧导体的选择1）、选择硬导体（主变低压侧10kV母线导体）：第37页共48页 Se===2122(mm2)选择与之接近的矩形铝母线：2(10010)=2000(mm2)按双条h=100mm，b＝10mm，平放，查表得IaL=2558A，fk=1.42IaL=kQIaL=0.966x2558=2471(A)>Imaxa.热稳定校验：QW=+(70-)=28+(70-28)()=53.1查表得：材料温度系数C=94当tk取2″,变电站各级电压母线及出线非周期分量等效时间取0.05″QNP=TI=0.05x21.97=24.1（kA2.S）Qp=[I+10I+I]＝[21.97+1021.97+21.97]＝96.5（kA2.S）Qk=Qp＋QNP＝96.5+24.1＝120.6（kA2.S）Smin===139.2mm2<2000mm2∴选用矩形铝导体2(100x10)mm2满足热稳定要求。b.热稳定校验：先校相间电动应力设两绝缘子之间的距离L取1.5m，两垫片之间的距离Lb取0.75m。母线平放时截面系数W（双片）：W=2=2=3.33＝1.73i(a为相间距离，定为0.35m)＝1.7356＝10.47（Pa）第37页共48页 ===0.091(a为2b)==0.1查表得：C12=0.4f=2.5ki=2.5=3136(N)＝==8.82（Pa）=+=(10.47+8.82)=19.29（Pa）<=70（Pa）∴选用矩形铝导体2(100x10)mm2满足动稳定要求。双片矩形铝导体为1003L===0.754(m)L==∴114(A)热稳定校验：，Q=0.59J/cm°C，a=4.03/°C，Kf=1，＝3.1.cm/m，=34°C;=200°CQW=+(-)=20+(60-20)()=34（°C）C==98.6第37页共48页 当tk取1″Qp=[I+10I+I]＝[7.34+107.34+7.34]＝54（kA2.S）QNP=TI=0.05x7.34=2.7（kA2.S）Qk=Qp＋QNP＝54+2.7＝56.7（kA2.S）Smin===76.4mm2<95mm2∴选用YJL22-103x95mm2满足热稳定要求。电压降校验：U%=ImaxL(cos+xsin)100%=x114x1x(0.274x0.8+0.076x0.6)x100%=0.52%<5%电缆动稳定由厂家保证，不需校验。由此可见，选用YJL22-103x95mm2的铝芯电缆满足要求。②．36号出线电缆（长度L为1.5km）：Imax36=182(A),J=1.54A/mm2Sj===118(mm2)选用YJL22-103x120mm2的铝芯电缆。按长期发热允许电流校验，Imax36为182A。当土壤温度为＋20°C时，电缆截流量的校正系数Kt=1.07；当电缆间距取200mm时，取电缆并排校正系数K4=0.9；K3=1.09;YJL22-103x95mm2的电缆允许电流IaL==215（A），则允许截流量：IaL20°C=KtK3K4IaL=1.07x1.09x0.9x215=226(A)>182(A)热稳定校验：第37页共48页 QW=+(-)=20+(60-20)()=49（°C），Q=0.59J/cm°C，a=4.03/°C，Kf=1，＝3.1.cm/m，=34°C;=200°CC==92.9当tk取1″Qp=[I+10I+I]＝[7.34+10x7.34+7.34]＝54（kA2.S）QN=TI=0.05x7.34=2.7（kA2.S）Qk=Qp＋QN＝54+2.7＝56.7（kA2.S）Smin===81mm2<120mm2∴选用YJL22-103x120mm2满足热稳定要求。电压降校验：U%=ImaxL(cos+xsin)100%=x182x1.5x(0.274x0.8+0.076x0.6)x100%=1.25%<5%电缆动稳定由厂家保证，不需校验。由此可见，选用YJL22-103x120mm2的铝芯电缆满足要求。第三节选择支柱绝缘子及穿墙套管1、.支柱绝缘子选择F=F<0.6FH=225mm，b=12mm，10kV母线相间距离a=0.25mH=H+b+母线高度/2＝225+12+15＝262(mm)第37页共48页 F=1.73x10ich=1.73x10x56x10x=3255(N)F=F=3255x=3790(N)选择ZB-10TF=750x9.8=7357.5(N)0.6F=0.6x7357.5=4414.5(N)>3790(N)∴选择支柱绝缘子ZB-10T满足要求。2.穿墙套管选择穿墙套管额定电压、额定电流及机械破坏负荷选用：型号额定电压额定电流机械破坏负荷CMWD2-2020kV4000A19600N上表的参数都大于或等于实际值∴选择CMWD2-20穿墙套管满足要求。第37页共48页 第四章选择断路器和隔离开关第一节110kV断路器和隔离开关选择和效验U=Uw=110kV；Imax=；＝5.68(kA);ich=14.5(kA);Qk(t=2)=[I+10I+I]＝[5.69+10x5.79+5.79]＝66.86（kA2.S）计算值断路器SW4-110/1000GW4-110D/1000-80U＝110kV110kV110kVImax=174（A）1000A1000A＝5.68(kA)18.4kA－ich=14.5(kA)55kA80kAQk(t=2)=66.86（kA2.S）2205kA2.S2311kA2.S操作机构：CT操作机构：CJ、CS上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。∴110kV断路器选择SW4-110/1000隔离开关选择GW4-110D/1000-80满足要求。第二节10kV母联及主变10kV侧断路器和隔离开关选择U=Uw=10kV；Imax=1914A；＝21.97(kA);ich=56(kA);Qk(t=2)=[I+10I+I]＝[21.97+10x21.97+21.97]＝96.5（kA2.S）QN=TI=0.05x21.97=24.1（kA2.S）Qk=Qp＋QN＝96.5+24.1＝120.6（kA2.S）计算值断路器SN3-10/3000GN10-10T/3000-160第37页共48页 U＝10kV10kV10kVImax=1914A3000A3000A＝21.97(kA)29kA－ich=56(kA)75kA160kAQk)=120.6（kA2.S）1892kA2.S28125kA2.S操作机构：ST操作机构：CJ、CS上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。∴10kV断路器选择SN3-10/3000隔离开关选择GW4-110D/1000-80满足要求。第三节10kV出线断路器和隔离开关选择32号出线是10kV钢芯铝绞线出线最大的Imax32=162.8AQp(t=1)=[I+10I+I]＝[1.82+10x1.82+1.82]＝3.31（kA2.S）QNp=TI=0.05x1.82=0.17（kA2.S）Qk32=Qp32＋QNp32＝3.31+0.17＝3.48（kA2.S）36号出线是10kV铝芯电缆出线最大的Imax32=182AQp(t=1)=[I+10I+I]＝[734+10x7.34+7.34]＝53.88（kA2.S）QNp=TI=0.05x7.34=0.17（kA2.S）Qk36=Qp36＋QNp36＝53.88+2.69＝56.57（kA2.S）计算值断路器ZN5-10/630GN6-10/600-52Uns＝10kV10kV10kV第37页共48页 Imax=162.8AImax=182A630A600A＝1.82(kA)＝7.34(kA)20kA－ich=56(kA)50kA52kAQk32=3.48（kA2.S）Qk32=56.57（kA2.S）1600kA2.S1600kA2.S操作机构CT操作机构CS上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。选用的10kV出线断路器ZN5-10/630和隔离开关GN6-10/600-52能满足32和36号出线要求，也肯定能满足其它出线的要求。∴选用的10kV出线断路器ZN5-10/630和隔离开关GN6-10/600-52能满足出线的要求。第37页共48页 第五章选择其它电气设备第一节10kV并联电容器组的选择10kVI段母线总容量SI：SI＝600+900+1000+1100+1300+1400+1500+1600+1800+1900+2000+2100=17200(kW)10kVII段母线总容量SII：SII＝650+850+1050+1150+1250+1350+1550+1650+1750+1850+2050+2150+2400=19700(kW)按1kW配0.27kVar的电容器配10kVI段母线配并联电容器组总容量QI：QI＝17200kWx0.27kVar/kW=4644(kVar)10kVII段母线配并联电容器组总容量QII：QI＝19700kWx0.27kVar/kW=5319(kVar)选用BGF11-200-3W(额定电压11kV,电容量200kVar，三相)＝23.22；＝26.595；∴10kVI段母线配并联24个BGF11-200-3W电容器；10kVII段母线配并联安装27个BGF11-200-3W电容器。第二节避雷器的选用要求都选氧化锌避雷器：110kV内桥：选用Y10W1-100/284；第37页共48页 110kV主变中性点：选用Y1.5W1-75/230；10kV母线：选用Y5W1-12.7/45；10kV出线：选用Y5W1-7.6/45；第三节电压互感器的选用：10kV母线TV选择：查表选JDZJ1-10型三相五柱式电压互感器，计费用0.5级。a.TV二次侧的仪表接线图：W有功表，Var无功表，Wh有功功率表，I段各12块表，II段各13块表。第37页共48页 b.列表统计仪表的负荷：电压互感器各相负荷分配（不完全星形）仪表名称型号每线圈消耗功率（VA）仪表电压线圈仪表组数AB相BC相cossinPabQabPbcQbc有功功率表46D1-W0.6137.87.8无功功率表46D1-VAR0.5136.56.5有功电能表DSI1.50.380.925137.418.07.418.0无功电能表DX10.50.380.925132.476.012.476.01频率表46L1-Hz1.211.2电压表46L1－V0.310.3总计24.4724.0125.3724.01上表为Ⅱ段母线电压互感器负荷分配表，Ⅰ段母线电压互感器负荷比Ⅱ段母线电压互感器负荷小，电压互感器能满足II段母线电压互感器负荷，肯定能满足I段母线电压互感器负荷。第37页共48页 c.将负荷折算到A相或B相负荷：Sab===34.3(VA)Sbc===34.9(VA)cos===0.71;=44.8°cos===0.73;=43.1°P=Sabcos(-30°)+P’=x34.3cos(44.8°-30°)+0.3=19.5(VA)Q=Sabsin(-30°)=x34.3sin(44.8°-30°)=5.06(VA)SA===20.15(VA)P=Sbccos(-30°)+P’=x34.9cos(43.1°-30°)+0.3=19.9(VA)Q=Sbcsin(-30°)=x34.9sin(43.1°-30°)=4.57(VA)SB===20.42(VA)<(VA)∴选用JDZJ1-10型电压互感器可满足要求。d.校验：因为TV是并联在母线上，只有感应电压，无电流，所以不需校验动热稳定。选110kV内桥TV选择步骤与10kV母线TV相同，110kV不接相电压表。∴110kV内桥TV选用JDCF－110WB型电压互感器可满足要求。第四节选择电流互感器凡是有断路器的地方都要安装电流互感器TA，110kV电流互感器要安装在远离内桥线的一侧。第47页共48页 （1）10kV电流互感器选择：①、仪表接线图：②、列表统计仪表负荷：10kV电流互感器各相负荷分配：仪表名称型号A相C相电流表46L1-A0.35－有功功率表46D1-W0.60.6无功功率表46D1-VAR0.60.6有功电能表DS10.50.5无功电能表DX10.50.5总计2.552.2上表是电流互感器的负荷统计表，最大负荷为2.55kVA。③、选择电流互感器。根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流，查表选择：10kV出线选用LFZJ1－10型室内电流互感器，变比为100—200/5A，由于供给计费电能表使用，所以选用0.5级。二次额定阻抗0.8Ω。动稳定倍数，热稳定倍数。10kV母线及母联选用LMZ1—10型室内电流互感器，变比为2000/5A，选用一级，二次额定阻抗2.4Ω。④、选择电流互感器连接导线截面：已知0.5级的LFZJ1－10电流互感器允许最大负荷=0.8Ω，最大相负荷=2.55/25=0.1Ω，接触电阻0.1Ω，则连接导线电阻不得超过0.8-（0.1+0.1）=0.6Ω，L=1m,a=0.4m,满足准确级额定容量的连接线允许的最小截面积为：=2.02()选择标准截面为2.5的铜线。其接线电阻为：第47页共48页 =0.485（Ω）此时的二次负荷=0.1+0.1+0.485=0.685（Ω），满足0.5级的允许最大负荷0.8Ω的要求。⑤、效验电流互感器的热稳定和动稳定。该互感器为多匝，浇注式绝缘，只效验内部动稳定，即=73.5（kA）22.6kA动热稳定均符合要求。（2）110kV电流互感器选择：110kV电流互感器可选LCWD-110（200/5A，0.5D/D级）第五节选择阻波器阻波器型号有：GZ—300GZ—500GZ—800根据110kV出线电流，选择GZ—300阻波器已经足够了。第47页共48页 第六章继电保护第一节主变压器保护的种类①、差动保护；②、瓦斯保护；③、主变有载分接开关瓦斯保护；④、压力释放保护；⑤、后备保护；第二节110kV线路及备用电源自投装置不装设保护,线路故障时,由对侧开关跳闸；在两回线路间及桥断路器上装设备用电源自投装置，自投装置满足各种运行方式的要求,变压器内部故障时闭锁BZT。第三节10kV线路保护配置电流速断保护、过电流保护、三相一次重合闸、接地自动选线、低频低压减载。第四节10kV电容器保护配置开口三角电压保护、限时电流速断、过电流保护、过电压保护、低电压保护，接地自动选线。第五节站用变自投装置站用变0.38kV分段断路器设备用电源自投装置。第47页共48页 第七章操作闭锁使用DNBS-II微机防误闭锁装置一套。该系统与微机监控系统有通信联系。所内断路器、隔离开关、接地刀闸和带电小间门等均具有防误操作闭锁功能。第47页共48页 第八章设备安全距离第一节110kV安全净距离A1=0.9m；A2=1m；B1=1.65m；B2=1m；C=3.4m；D=2.9m。第二节110kV安装尺寸幅垂：0.9—1.1m；线间距离：门型架：2.2m；出线架：2.2m；π型架：3.0m。架构高度：母线架：7.3m；出线架：10.0m；双层架：13.0m。架构高度：π型母线架：6.0m；门型母线架：8.0m；出线架：8.0m。设备支架高度：隔离开关支架：2.7m；、支架：2.5m；避雷器支架：2.5m；耦合电容器支架：2.5m。第47页共48页 这些数据是绘制110kV配电装置断面图和变电站电气总平面布置图的依据。第47页共48页 结论第47页共48页 设计总结与体会第47页共48页 毕业（论文）设计参考书籍第47页共48页'