110kv降壓變電所電氣部分設計設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 占地面積小，建設期短，運行可靠，維護方便，但耗用鋼材較多，造價較高。目前我國生產的3—35KV各種成套配電裝置，在發電機和變電站中已廣泛應用。由以上各種方案比較得：在本設計中，10KV采用屋內配電裝置，手車式高壓開關柜35KV采用屋內配電裝置，手車式高壓開關柜110KV采用屋外半高型配電裝置第七章 短路電流的目的及結果一、短路電流計算的目的在變電所和發電廠的電氣設計中，短路電流計算是一個重要環節。計算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案：選擇電氣設備，校驗設備提供依據，為繼電保護整定計算提供依據等。二、計算結果 短路電壓d(3)d(2)d()d(1)I″(KA)ich(KA)I″(KA)ich(KA)I″(KA)ich(KA)I″(KA)ich(KA)110kv35kv10kv第八章 電氣設備選擇一、電氣設備選擇的概述選擇的原則1）、應滿足正常運行、檢修、短路、和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展。2）、應按當地環境條件校核。3）、應力求技術先進和經濟合理4）、與整個工程的建設標準應協調一致。5）、同類設備應盡量減少種類。6）、選用的新產品均應具有可靠的實驗數據。設備的選擇和校驗。電氣設備和載流導體選擇的一般條件（1）按正常工作條件選擇：所選電氣設備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設回路的最高運行電壓Ue≥Uew.：所選電氣設備的額定電流IO，或載流導體的長期允許電流Iy，不得低于裝設回路的最大持續工作電流I max 。計算回路的最大持續工作電流I max 時，應考慮回路在各種運行方式下的持續工作電流，選用最大者。（2）按短路狀態校驗：當短路電流通過被選擇的電氣設備和載流導體時，其熱效應不應超過允許值，Qd≤Qy，Qd≤I2r t，t=tb+tdf 校驗電氣設備及電纜（3～6KV廠用饋線電纜除外）熱穩定時，短路持續時間一般采用后備保護動作時間加斷路器全分閘時間。：ich≤idw， Ich≤Idw，用熔斷器保護的電氣設備和載流導體，可不校驗熱穩定；電纜不校驗動穩定；（3）短路校驗時短路電流的計算條件所用短路電流其容量應按具體工程的設計規劃容量計算，并應考慮電力系統的遠景發展規劃；計算電路應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應按嚴重情況校驗。二、110KV側斷路器的選擇在本設計中110KV側斷路器采用SF6高壓斷路器，因為與傳統的斷路器相比SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結構簡單，尺寸小，質量輕，操作噪音小，檢修維護方便等優點，已在電力系統的各電壓等級得到廣泛的應用。110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。從《電氣工程電器設備手冊》（上冊）中比較各種110KVSF6高壓斷路器的應采用LW11110型號的斷路器。校驗：LW11110斷路器的具體技術參數如下：額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流動穩定電流110KV123（145）KV160031504080100熱穩定電流（3S）額定關合電流固有分閘時間分閘時間(3S)40kv80KA100KA≤40ms≤135ms由上表知：，不小于裝設斷路器所在電網的額定電壓：Imax=5In=(31/2Un)=*40000/(31/2*110)=該斷路器的額定電流為1600（最小的）。此斷路器的額定開斷電流Iekd=短路電流周期分量：Izk= IekdIzk=80KAIch= IegIch動穩定電流：idw=80KA ich= idwich熱穩定效應：Qd=[(I\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(+10*+)/12]*3=Ir2t=*3=Qd操作機構，采用氣動草操動機構；由《電氣工程電氣設備手冊》（上冊）查得應采用CQA1型電氣操動機構。三、110KV隔離開關的選擇應采用戶外型隔離開關參考《電氣工程電氣手冊》（上冊），可知應采用GW5110G高壓隔離開關。此隔離開關技術數據如下：額定電壓額定電流動穩定電流值動穩定電流值操動機構110KV600A50KA72KA16(4S)40(5S)CS17G校驗：隔離開關的額定電流為600A，大于通過隔離開關的最大持續工作電流。動穩定校驗：動穩定電流：idw=50KA ich= idw＞ich熱穩定效應：Qd=[(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12] *t=[(+10*+)/12]*5=Ir2t=142*5=980Qd操動機構：CS17—G四、敞露母線選擇（參考資料：《發電廠電氣設備》于長順主編） 硬母線一般是指配電裝置中的匯流母線和電氣設備之間連接用的裸硬導體。硬母線分為敞露式和封閉式兩類。： 目前母線材料廣泛采用鋁材，因為鋁電阻率較低，有一定的機械強度，質量輕、價格較低，我國鋁材的儲量豐富。鋼雖有較好的性能，但價格貴，我國儲備不多。所以只有在一些特殊場合，如工作電流較大，位置特別狹窄，環境對鋁材有嚴重腐蝕的情況下才用鋁材。 綜上所述，在本設計中母線材料才用鋁。 硬母線截面積形狀一般有矩形、槽型、和管型。矩形母線散熱條件好，有一定的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應較大，矩形母線一般只用于35KV及以上，電流在4000A級以下的配電裝置中。 槽形母線的機械性能強度較好，集膚效應較小，在4000－8000A時一般才用槽形母線。管形母線集膚效應較小，機械強度高，管內可用水或風冷卻，因此可用于800A及以上的大電流母線。此外，管形母線表面光滑，電暈放電電壓高，因此，110KV以上配電裝置中多才用管形母線。由以上分析知：在本設計中110KV才用槽形母線，35KV、10KV才用矩形母線。管形母線在支柱絕緣子上放置方式有兩種：豎放和平放。平放比豎放散熱條件差，允許電流小。三相母線的布置方式有水平布置和垂直布置，水平布置母線豎放時，機械強度差，散熱條件好。垂直布置母線豎放時，機械強度和散熱條件都較好，但增加了配電裝置的高度。綜上，矩形母線在支柱絕緣子上采用水平布置母線豎放。： 本設計中母線的截面按長期允許電流選擇。 按長期允許電流選擇時，所選母線截面積的長期允許電流應大于裝設回路中最大持續工作電流即，Iy≥Imax Iy=kIyeIy指基準環境條件下的長期允許電流K指綜合校正系數110KV母線截面選擇： Imax==從《電力工程電氣手冊》第八章第一節表83中查的應選用載流量為2280（A）的雙槽形母線，其參數如下：h(mm) ：75，b(mm)：35，t(mm)：4，r(mm)：6 雙槽形導體截面積S(mm2)：1040，集膚效應系數：。35KV母線截面選擇：Imax==*[40000/(31/2*)]=(A)10kv母線截面選擇：Imax==*[40000/(31/2*)]=(A)從《電力工程電氣手冊》第八章第一節 表83中查得應選用載流量為692（A）單條豎放的導體，導體尺寸： h*b=50*5(mm*mm)五、110KV電流互感器選擇由《電氣工程電氣設備手冊》（上冊）中比較分析得，在本設計中宜采用LCWB－110（W）型號的電流互感器，技術數據如下：額定電流二次組合準確級準短時熱穩定電流動穩定電流10％倍數二次負荷110KV600A(KA)4080(KA)P/P/P/此電流互感器為多匝油浸式瓷絕緣電流互感器，其性能符合國際和IEC的有關標準，具有結構嚴密，絕緣強度高，介質損耗率和局部放電量低，可靠性高以及運行維護簡單方便等特點。Imax==（31/2Un）=*40000/（31/2*110）=Ie1=300A, Ie1Imax熱穩定效驗：LH的熱穩定能力用熱穩定倍數Kr表示。熱穩定倍數Kr等于1S內允許通過的熱穩定電流與一次額定電流之比。(KrIe1)2*t≥Qd(KrIe)2*t=(I熱min/Ie*Ie)2*t=()2*1=Qd= ∴(KrIe1)2tQd 符合要求動穩定效驗：LH的動穩定能力用動穩定倍數Kr表示。Kd 等于內部允許通過極限電流的峰值與一次額定電流之比。（Kd21/2Ie1）≥I(3)ch （Kd21/2Ie1）=21/2*40=(按最小動穩定電流計算)ich= ∴(Kd21/2Ie1)ich 符合要求六、電壓互感器的選擇 從《電氣工程設備手冊》（電氣一次部分）中比較各種電壓互感器后選擇JCC系列的電壓互感器。 該系列電壓互感器為單相、三繞組、串及絕緣，戶外安裝互感器，適用于交流50HZ電力系統，作電壓、電能測量和繼電保護用。 型號含義：J:電壓互感器，C:串級絕緣，C:瓷箱式。七、高壓開關柜的選擇 近年來高壓開關柜（簡稱開關柜）的開發和制造發展的步伐比較快。額定電壓有35KV等多種，額定電流可達到3150A，開斷電流可達到50KA。 高壓開關柜應實現電器和機械的“五防閉鎖”，防止誤操作，提高安全可靠性，“五防”的具體要求是：1. 防止誤合、誤分斷路器。2. 防止帶負荷分、合隔離開關。3. 防止帶電掛接地線。4. 防止帶接地線合閘。5. 防止誤入帶電間隔。（一）、35KV側高壓開關柜的選擇從《電氣工程電氣設備手冊》（電氣一次部分）第11章中比較各開關柜選擇GBC—35型手車式高壓開關柜。GBC—35型手車式高壓開關柜系三相交流50HZ單母線系統的戶內保護型成套裝置。作為接受和分配35KV的網絡電能之用。該開關柜為手車結構，采用空氣絕緣為主。各相帶電體之間絕緣距離不小于30 mm ，只有個別部位相間不足時才設置極間障。開關柜主母線采用矩形鋁母線，水平架空裝于柜頂，前后可以觀察。聯絡母線一般采用Φ50*5鋁管，呈三角形布置在柜的下部。除柜后用鋼網遮攔以便觀察外，開關柜的下面，柜間及柜的兩側，均采用鋼板門或封板中以保護。GBC—35型手車式高壓開關柜技術數據名稱參數名稱參數額定電壓35KV最大關合電流42KA最高工作電壓極限通過電流42KA最大額定電流1000A2S熱穩定電流16KA額定斷開電流16KA額定斷流容量1000MVA35KV變壓器出線開關柜方案選擇：Imax==4000/31/2*= 電流互感器選擇210號方案（具體見一次主接線圖）主要設備：LCZ—35型電流互感器 ZN—35/1000A— CD10I型電磁操作機構35KV出線開關柜方案選擇：Imax=S/31/2U=7000*(1+5%)/*31/2*37=124A一次線路選擇09號方案主要設備：LCZ—35型電流互感器避雷器選擇89號方案（具體見一次主接線圖）主要設備：F235型避雷器、JS2型放電記錄器電壓互感器選擇65號方案（具體見一次主接線圖）主要設備：JDJJ235型電壓互感器、RN235形熔斷器有關設備校驗：ZN—35/1000A—ZN—35/1000A—：資料參考《電氣工程電氣設備手冊》表433額定電壓最高工作電壓額定電流額定開斷電流動穩定電流35KV630A1000A8KA20KA32KA