農村35kv無人值守變電所設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 F6斷路器作控制設備。 選型 所內采用 1 臺主變壓器 ,為 一臺 S6— 3150/35 型 雙繞組 變壓器 ,變壓器容量根據電力負荷情況而定。高壓斷路器 采用 SW3— 35/600 斷路器 , 10kV 側 斷路器采用 LN2— 10 型 SF6斷路器 。 35kV 母線使用 LGJ 70 鋁絞線 ,采用單母線不分段接線 ,10kV 母線采用單母線接線，采用 LMY50 50mm2型鋁母線，出線 4 回 。 所用變壓器選用 S9 50/35 直配 型 變壓器 , 作為全所控制、保護及變電所檢修調試電源。全所還設有工作照明和事故照明 ,當全所停電時 ,事故照明回路 自動切換至直流系統供電。 設計中應注意的問題 (1)設計方案要區別于初期小型化設計方案，特別是在自動化裝置的配置方面，按變電所自動化配置。 (2) 電氣設備選擇應優先采用國內可靠性 較 高 的 設備 ,滿足性能穩定、工作可靠、安裝方便、不檢修的周期長、維護工作量小等要求。 農村 35kV 無人值守變電所設計 3 2 負荷統計及其計算 負荷統計表 本變電所均為三類負荷，以生活用電、農業灌溉負荷比重大，工業比重小。 10kV 側采用單母線接線 4 回出線。負荷統計如表 21 所示 表 21 負荷統計 表 供電回 路序號 回路名稱 用戶類型 容量（ kVA） 需 用系數 線長（ km） 回路數 1 張莊 三類 1400 10 1 2 四馬架 三類 1200 15 1 3 藍村 三類 1000 15 1 4 王家溝 三類 800 20 1 負荷計算 根據 jsis = xik eis 則： 1jss = 1400 = 840 kVA 2jss =1200 = 720 kVA 3jss = 1000 = 600 kVA 4jss =800 = 640 kVA 式中 eis — 各用電設備的額定容量 xik — 各用電設備的需用系數 變電所當年的負荷 根據 %)1(1 xktsni jsijs s ?? ?? 則 ： k V 5 4 6%)71()6 4 06 0 07 2 08 4 0( ????????jss 式中 %x — 線損率取 7% tk — 同時系數取 農村 35kV 無人值守變電所設計 4 考 慮到 5 年內，年負荷增長率為 5%，因此，該所最大計算負荷為： k V 2 7 5 4 6 5%5 ????? ?eess mnjsj s z d 農村 35kV 無人值守變電所設計 5 3 變壓器容量的選擇與主接線的設計 主變容量及臺數的選擇 由于 本 變電所供電區域內 為 三類負荷，供電可靠性要求不是很高，所以選用一臺主變。其額定容量為 Se≥（ ） = kVA， 主變的容量為 3150kVA ，所以選擇 S63150/35 型變壓器，其技術數據如表 31 表 31 主變參數 表 額定電壓 阻抗電壓（ %） 空載損耗 短路損耗 空載電流（ %） 高壓 低壓 35kV 7 23kw 主接線形式的確定 35kV 側采用單 母線 接線， 采用斷路器和隔離開關配合作為變壓器的過負荷和短路保護 。 10kV 側采用單母線接線，在出線 線 路上采用 SF6 斷路器作為保護。為了減少電網的電能的損耗和提高電源的利用率，裝設 了 無功補償 電 容器，將電容器接成三角形并聯在 10kV 側母線上。 農村 35kV 無人值守變電所設計 6 4 短路計算 短路計算的目的 ? 在選擇主接線以及確定主接線是否采用限制短路電流的措施，該變電所容量小，不需采用任何限制短路電流的措施。 ? 在選擇、校驗電氣設備時，為了保證在正常運行和故障運行時都能安全可靠地工作，同時力 求節約投資，需考慮短路電流的大小。 ? 在選擇繼電保護方式以及進行繼電保護整定計算中需要以短路電流為依據。 ? 選擇接地裝置的設計中也要以短路電流為依據。 ? 設計戶外裝置時，要根據短路電流確定及校驗導線的相間距離以及他們相對地面的安全距離。 各元件電抗標幺值計算 取 SB=100MVA， VB=Vav 系統電源電勢標幺值為 1，系統電抗標幺值最大運行方式Xmin=，最小運行方式 Xmax=，主變的等效阻抗標幺值 ： XT*=Ux%/100SB/SN=7/100100106/（ 3150103） = 高壓側電源進線的阻抗標幺值： 22** ????? B BLL VSXX 低壓側各出線的阻抗標幺值： 1001001001002*42*32*22*1????????????????LLLLXXXX 因為出線 1 的阻抗最小，短路電流 Id 最大，所以出線的短路點 f1 選在出線 1。 短路點的確定 短路點的確定如圖其接線如圖 41 所示 農村 35kV 無人值守變電所設計 7 圖 41 等值電路圖 f1 點發生短路時 ： k V 2323**21)3()2()3()3(**??????????????????????ddddimchdBBSIIIkiIIIIIII f2 點發生短路時 ： k V 2323**21)3()2()3()3(???????????????????ddddimchdSIIIkiI 農村 35kV 無人值守變電所設計 8 3f 點發生短路時 ： k V 2323**21)3()2()3()3(????????????????????ddddimchdSIIIkiI f f f6 的短路點計算同上。 f1 點發生短路時 ： k V 2323**21)3()2()3()3(??????????????????ddddimchdSIIIkiI f2 點發生短路時 ： k V 2323**21)3()2()3()3(???????????????????ddddimchdSIIIkiI f3 點發生短路時 ： k V 2323**21)3()2()3()3(????????????????????ddddimchdSIIIkiI f f f6 的短路點計算同上。 各短路點短路電流如表 4－ 1 所示 農村 35kV 無人值守變電所設計 9 表 41 各短路點短路電流匯總表 短路點計 算 最大運行方式 最小運行方式 f1 f2 f3 f4 f5 f6 比較后選短路電流大的進行計算，即選最大運行時的三相短路電流計算 。 ??3maxdI ??2maxdI chi chI ??3mindI ??2mindI chi chI農村 35kV 無人值守變電所設計 10 5 電氣設備的選擇與校驗 高壓側電氣設備的選擇及校驗 （ 1）母線材料的選擇：母線的材料有銅、鋁和鋼。目前變電站和發電廠的配電裝置中的 母線 ，廣泛采用鋁母線。這是因為銅貴重，我國儲量少；而鋁儲量多 ，價格低，重量輕，加工方便。從總體上看，選用鋁母線比銅母線經濟。 （ 2） 母線截面形狀的選擇： 在 35kV 以上的屋外配電裝置中，一般采用圓形截面母線，目的為了防止產生電暈，因為圓形截面母線消除了電場集中的現象，作為配電裝置布置簡單，投資少，選用軟母線鋼芯鋁絞線。 最大長期工作電流 . ?? ???? ???eezdg USI 經濟截面： 2. mmJIS zdgj ? 式中 J — 經濟電流密度 取變壓器最大負荷利用小時數 h=5000 小時，查 得 J =106A/m2 26 ???? jS 選擇 LGJ— 95 型，其 40℃ 時通過的最大電流 Iy=335A. 校驗：取短路時間 t=,所以不計及短路電流非周期分量的影響 )2()3()3()2( 23 dddd IIII ???? 故按三相短路計算 ,1, )3( )3( ????????? ?? IIII ? 取 t= 查 得 ?zt stt zdz ??? 母線正常運行的最高溫度 ) )(3770(37))(( 22. ????????????yzdgyc II℃ 農村 35kV 無人值守變電所設計 11 按 45?c? ℃ 查表得熱穩定系數 C=97106 用最小截面積法校驗 226 3)3( ???? ???? ? jdzzx KtCIS ∴ LGJ— 70 型滿足熱穩定要求。 因為選擇的是絞線，所以不需動穩定校驗。 根據最大長期工作電流和網絡電壓選擇： gzdI =NVSe?? = 373 ?? = 選擇 GW5— GD/600 型隔離開關技術數據如下表 51 所示 表 51 GW5— GD/600 型隔離開關技術數據表 型號 額定電壓 額定電流 極限通過電流 5s 熱穩定電流 GW— GD/600 35kA 600A 50kA 142 5 極限通過電流： Ij =50A＞ Ich == 故滿足動穩定要求。 短路電流的熱脈沖： I2r t=142 5 ＞ I2? t dz = (kA2 s) 故滿足熱穩定要求 綜上選擇 GW5— GD/600 型隔離開關。 根據電壓等級和電流互感器安裝出的最大長期工作電流，選擇 LCW— 35 型 技術數據如下表 52 示 . 表 52 LCW— 35 型電流互感器技術數據表 型號 額定電壓 準確度 1s 熱穩定倍 數 額定電流比 1s 動穩定倍 數 LCW35 35kV 65 200/5 100 效驗熱穩定： （ Ie1 k r ） 2 t=（ 20065） 2 1=169kA2 s I2? t dz = = kA2 s （ I e1 k r ） 2 t ＞ I2? t dz 故滿足熱穩定 要求 農村 35kV 無人值守變電所設計 12 動穩定校驗： 內部動穩定校驗 2 I e1 k d = 2 200100=＞ Ich = 滿足內部動穩定要求 外部動穩定校驗 當產品樣本未標明 F y ，而給出相間距離 a= 和 L= 時的動穩定倍數 kd 時，則按下式校驗 k1 k 2 k d 2 I e1 ≥Ich 式中 k1 — a= 時 k1 == k2 — 當 L＞ 時取 1 kd — 動穩定倍數取 100 k1 k 2 k d 2 I e1 =11002 200=＞ Ich = 滿足動穩定要求 綜上選擇 LCW— 35 型電流互感器 (1) 35kV 側高壓斷路器的最大長期工作電流計算如下： 按額定電流和額定電壓選擇 Ue ≥Uw 式中 Uw — 斷路器安裝地點電網的額定電壓為 35kV 所以選 Ue 為 35kV Ie ≥Igzd Igzd =eeUS?? = 373 ?? = 綜上選擇 SW3— 35/600 型斷路器其技術參數見表 53 農村 35kV 無人值守變電所設計 13 表 53 SW3— 35/600 型斷路