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35kV降压变电所电气部分.doc

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35kV降压变电所电气部分.doc

本科学生毕业论文2012年5月10日论文题目35KV降压变电所电气部分设计学院机电工程学院年级2008级专业电气工程及其自动化姓名刘传志学号20084421指导教师王立晶I摘要随着我国经济又好又快发展,现代工农业生产、交通运输业及城乡人民生活等许多方面对电能的广泛应用,人们对电力供应的要求越来越高,特别是安全、可靠、优质持续供电。然而电网供电是否安全、优质和经济往往取决于变电所的合理设计和配置,变电站不仅要求变电设备运行可靠和操作灵活,而且经济也要合理及扩建方便等。本设计是35KV降压变电所电气部分设计,是一个分支变电所,主要向各类企业供电,该变电所有三个电压等级,分别是110KV、35KV和10KV。设计内容主要包括变电所内的负荷计算、主变选择、主接线选择、短路电流计算、电气设备选择和校验、防雷措施、变压器和输电线路保护等几大块。最后对该变电所的电气主接线图绘制。关键词35KV;降压变电所;负荷计算;电气主接线;短路电流计算IIABSTRACTASCHINESEECONOMYDEVELOPFASTERANDBETTER,PEOPLE’SDEMANDSONPOWERSUPPLYISBECOMINGMUCHHIGHER,ESPECIALLYSAFE,RELIABLE,HIGHQUALITYANDSUSTAINEDSUPPLY,WITHMODERNINDUSTRIALANDAGRICULTURALPRODUCTION,TRANSPORT,URBANANDRURALLIVINGANDMUCHMOREASPECTSONTHEWIDERUSEOFELECTRICITYYET,WHETHERTHEPOWERSUPPLYISSAFE,HIGHQUALITYANDECONOMYOFTENDEPENDSONTHEDESIGNOFSUBSTATIONANDCONFIGURATIONTHESUBSTATIONNOTONLYREQUIRESEQUIPMENTRELIABILITYANDOPERATIONALFLEXIBILITYBUTALSOECONOMICREASONABLEANDCONVENIENTEXTENSIONTHISDESIGNISA35KVBUCKELECTRICALSUBSTATIONDESIGN,ISABRANCHOFSUBSTATION,ANDITMAINLYSUPPLIESELECTRICITYTOENTERPRISESOFALLTYPESTHESUBSTATIONHASTHREEVOLTAGELEVELS,NAMELY110KVAND35KVAND10KVTHEDESIGNMAINLYINCLUDESTRANSERINSUBSTATIONLOADCALCULATION,SELECTOFMAINWIRING,SELECTIONOFMAINWIRING,SHORTCIRCUITCURRENTCALCULATION,ELECTRICALEQUIPMENTANDCALIBRATION,LIGHTNINGPROTECTION,TRANSERSANDTRANSMISSIONLINESPROTECTIONANDSOONFINALLYISONTHEMAINSUBSTATIONOFELECTRICALWIRINGDIAGRAMKEYWORDS35KVBUCKSUBSTATIONLOADCALCULATIONTHEMAINELECTRICALWIRINGSHORTCIRCUITCURRENTCALCULATION目录摘要IABSTRACTII第一章绪论111变电所发展趋势112变电所在电力系统中的位置213变电所的分类214变电所建设的重要性315小结3第二章变电所的负荷计算及主变选择421负荷计算的目的422负荷分析423负荷计算的方法524主变的选择625小结8第三章电气主接线931电气主接线的基本要求932电气主接线的设计原则933电气主接线的方案拟定934小结11第四章短路电流的计算1241短路的危害1242短路形成的原因1243短路计算的目的1244短路电流计算的方法1345三相对称电流的计算13451各元件电抗的标幺值13452各短路点短路电流的计算1746小结19第五章电气设备的选择与校验2051变压器高压侧电气设备的选择与校验2052变压器低压侧电气设备的选择与校验225310KV母线出口电气设备的选择与校验2554架空导线及母线截面的选择与校验2755防雷装置的选择2956小结31第六章继电保护3261电力系统继电保护的作用3262对继电保护的基本要求3263变压器继电保护3364输电线路继电保护3465小结37结论38参考文献39致谢4035KV降压变电所电气部分设计1第一章绪论11变电所发展趋势变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断投运和超高压远距离输电和大电网的出现,使电力系统的安全控制更加复杂,如果仍依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主,依靠原来变电站的旧设备,而不进行技术改造的话,无法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上适应现代电力系统管理模式的需求1。特别是改革开放之前,我国的变电所普遍存在一些严重问题,如一次设备可靠性不高,有时断路器会出现拒动或误动等;由于我国国土资源面积960万平方公里,电力系统无法实现在线资源共享,系统可扩展性差;以前变电所的运行和维护都需要大量用人,难免会出现人为误操作,给电力系统带来不必要的损失。基于以上原因,变电所必须从老设备向新型设备转变,如老式二极管被新一代IGBT、MOSFET代替2;有人值班向无人值班变电所转变,在1992年5月1日,我国在电白县南海变电站安装了我国国产化第一座35千伏自动化无人值班变电站;交流传输向直流输出转变,在1988年建成了从葛洲坝到上海南桥的直流输电线路0KV3。现在变电所在往无人值班、交流变直流转变,这些转变都代表着变电所的发展和未来趋势。1直流输电的优点1直流输电可节省大量有色金属、钢材、绝缘子等材料,因此线路造价低,年运行费用省;2当采用交流输送功率较大、输电距离较远,发电机并列运行可能会遭到破坏,使系统不稳定。而由于直流输电由于没有电抗,就不存在系统不稳定;3当用交流输电出现短路时,其短路电流很大,而直流输电在出现短路时,其短路电流不超过其额定值的2倍,使短路电流得到可限制;4由于直流输电通过换流器能快速调整有功功率和实现潮流翻转功率方向不变,所以调节速度快,运行可靠4。2无人值班变电所的特点35KV降压变电所电气部分设计21变电所采用智能一次开关设备,实现一次设备操作控制、联锁、闭锁及与其他设备的通信;2利用电子互感器,减少了二次电缆的大量使用,使二次接线由复杂变简单,不仅实现真正意义上的信息共享,而且在电力系统出现短路时,极大减少了现场的维护工作量;3通过设置一个能实现集控中心的远程监控和操作方便、稳定性好、可靠性好的自动化监控系统,实现传统系统不具有的优势;4为实现无人值班运行模式和减少或取消现场设备巡视功能,采用智能交直流一体化电源系统5。12变电所在电力系统中的位置电力工业是国民经济发展的基础工业和先行工业,为国民经济快速、稳定发展提供足够的动力,其发展水平可以说是反映国家经济发展水平的重要标志之一,变电所作为电力系统的重要组成部分,在电力系统中发挥着不可替代的作用,电力系统是由四大元件组成,即发电机、变压器、电力线路和负荷,旨在生产、传输、分配和消费电能的各种电气设备按一定方式连成的整体6。电能是发展国民经济的基础,是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电,几乎是在同一瞬间完成的,须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求,电力工业必须超前发展,这是世界电力行业发展规律,因此,做好电力规划,加强电网建设,就尤为重要。随着国民经济的快速发展和现代工业建设的不断推进,对电力系统的要求也在不断提高,因此对于电力系统的重要组成部分变电所需求也日益剧增,变电所也随之而产生。因为只有这样才能满足不断增长的用电负荷要求,以及适应复杂多变的用电环境。而变电所作为电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用7。对其进行设计势在必行,合理的变电所不仅能充分地满足当地的供电需求,还能有效地减少投资和资源浪费。35KV降压变电所电气部分设计313变电所的分类根据变电所在电力系统的地位和作用可以将变电所分为枢纽变电所、中间变电所、分支变电所和终端变电所8。由于该变电所是降压供电给附近用户或企业,且电压等级为35KV,所以本变电所为分支变电所。14变电所建设的重要性为了加强企业供电的可靠性,减少线路损耗,适应日益增长的负荷发展需要,设计了一个35KV降压变电所,该变电所有三个电源,分别为110KV系统变电所、110KV火电厂和35KV系统变电所。该变电所靠近负荷中心,其主要供电对象是各类企业,这样变电所设计不仅减小了供电半径、供电线路损耗大幅下降和供电量增加,而且适应现代化建设与发展的需要,有利于企业的经济发展。15小结变电所是联系各类电厂和用户的中间环节,起着变换、分配电能的作用,是电力系统中的重要组成部分。根据变电所在电力系统的位置和作用可以将变电所分为枢纽变电所、中间变电所、分支变电所和终端变电所。出于对供电电能的可靠性、优质、经济和环保考虑,以后变电所从有人值班到无人值班、交流输电到直流输电的转变。35KV降压变电所电气部分设计4第二章变电所的负荷计算及主变选择由于用电设备在同一个时间不同时运行,所以电力负荷是随时间变化的,即使用电设备在同一个时间同时运行,其用电设备不是都能达到额定容量。再加上用电设备的工作制不同,有连续、短时和断续周期工作制之分,所以变电所的负荷计算尤其十分重要。本章主要针对变电所的负荷做了计算和对主变做了选择。21负荷计算的目的计算负荷又称需要负荷或最大负荷,是通过负荷的统计计算求出的、用以按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值9。按照计算负荷选择的电气设备和导线电缆其发热温度不会超过允许值。计算负荷是供电设计的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理,直接影响到电气设备变压器、开关和导线电缆的选择是否经济合理。负荷计算过小,又将使电气设备和导线电缆处于过负荷运行,不只增加了电能损耗,轻者是线路和配电设备寿命降低,重者影响供电系统的安全运行。如果计算负荷过大,将使电气设备和导线电缆的选得过大,增加投资和造成有色金属的浪费。因此正确进行计算负荷是必要的,它是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。22负荷分析1一类负荷一类负荷是指突然中断供电将造成人身伤亡或引起周围环境的严重污染,造成经济上的巨大损失。如重大设备损失、重要产品或重要原料生产的大量报废等。对于一类负荷的用电设备,必须有两个及其以上的独立电源供电,当一个电源出现故障时,35KV降压变电所电气部分设计5另一个电源能正常供电,除了上述两个电源外,还必须增设应急电源。该变电所35KV侧一类负荷有三个,分别是化工厂、铝厂和水厂;10KV侧一类负荷有两个,分别是电台和纺织厂。2二类负荷二类负荷是指突然中断供电会造成经济上的较大损失。如主要设备损坏,产品大量报废或减产等。应有两个电源,即应由两回线路供电,供电变压器亦应有两台。该变电所35KV侧一类负荷有塘源变;10KV侧一类负荷有两个,分别是木材厂和齿轮厂。3三类负荷三类负荷是指不属于以上一类和二类负荷的其它用电负荷。对于这类负荷。供电所造成的损失不大或者不会直接造成经济损失。对供电没有特殊要求,允许长时间停电,采用单回线供电。该变电所35KV侧一类负荷有塘源变;10KV侧一类负荷有三个,分别是机械厂、自行车厂和食品加工厂。23负荷计算的方法用电设备组计算负荷的确定,在工程上常用三种方法,分别是需要系数法、二项式法和估算法10。1需要系数法需要系数是负荷计算的一个十分重要方法,其数据直接影响到负荷的计算结果,对变压器容量选择至关重要,因为需要系数的选择不同,变压器容量可能相差一个等级或几个等级。虽然在各种设计手册上都有数据的值,但是表述比较笼统、模糊,DK其值有波动,有一些不尽合理的地方。需要系数的大小要综合考虑用电设备的负荷状态、工作制和该类设备的同时工作几率负荷同期率等方面的因素。通常是根据经验统计后取平均值。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时,通常采用需要系数法。这种方法比较简便,应用广泛,特别是变电所的负荷计算。2二项式法二项式法的基本公式为30EXPBC2135KV降压变电所电气部分设计6式中用电设备组设备的总容量;EP设备组中X台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷;XB,C二项式系数。对于设备容量偏差比较大,最大设备容量比较突出的设备组,采用二项式系数法比较合适。这种负荷计算过程复杂,但是计算结果比较接近实际。3估算法电力负荷估算公式为221COSCSKP式中计算负荷KVA;CS同时系数,一般取,当输电线在三回以下时,K0859;0951线损率,;平均功率因数,;COSCOS09有功计算负荷。CP由于任务书中没有给出需要系数,且该厂企业负荷较大,所以采用估算法计算DK该厂的计算负荷。具体计算如下35KV侧35109542381520417KVACOSCKPS10KV侧100951041598KCOS9CS由于本变电所自用负荷S60KVA,所以该变电所总计算负荷为35S30510S2541780KVA264917K35KV降压变电所电气部分设计724主变的选择电力变压器是变电所中最关键的一次设备,其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低,以利于电能的合理输送、分配和使用。正确合理地选择主变压器的台数、容量和类型是电力系统规划和具体变电所主接线设计中的一个主要问题。电力变压器可分为升压变压器和降压变压器。本设计是35KV降压变电所部分设计,所以要选择降压变压器。以下针对本次设计变电所中变压器的台数、容量和类型做了选择。1主变压器台数选择的原则1满足用电负荷供电可靠性的要求,对有一、二类重要负荷供电的变电所,应装设两台主变压器,以便一台变压器发生故障或检修时,另一台变压器能对一、二类负荷继续供电。对于只有二类负荷以下供电的变电所,只选用一台主变压器。2对于负荷波动较大,采取经济运行方式的变电所,可装设两台主变压器。3在确定主变压器台数时,应适当考虑负荷的发展,留有一定的余地。根据主变压器台数选择的原理,本设计35KV侧负荷较大,波动也大,考虑到一台变压器发生故障或检修的情况,为了保证对下级负荷可靠持续供电,本设计变电所采用两台变压器并列运行。2主变压器容量选择的原理1只有一台主变压器的变电所,选择主变压器额定容量应大于总视在计算NTS容量,即30S2330NTS2对于装有两台主变压器的变电所,每台主变压器容量应满足以下两个条件。①任一台变压器单独运行时,应满足总计算负荷的6070的需要,即30S2467NTS②任一台变压器单独运行时,应满足全部一、二类负荷的需要,即30I2530NTI35KV降压变电所电气部分设计83应适当考虑今后510年电力负荷增长,留有一定余地,同时可考虑变压器一定的正常过负荷能力。由于该变电所总视在计算容量为,选用三相油浸式风冷铝导线302654917KVASSFL131500/385KV型电力变压器,具体参数如下,,,,,3150KVANTS1385KNU2NΔ80WKP03KP,。8KU7I在本设计中,按照主变压器容量选择原理,任一台变压器单独运行时,应满足总计算负荷的6070的需要,且该变电所总计算负荷为,所以30S30S2654917KVA,满足该302654917KVA60725491KVA5928厂负荷要求。3主变压器相数的选择根据电力工程电气设计手册,在330KV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器11。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行规模也较大,同时配电装置结构复杂,也增加了维修工作量,待设计变电所谓35KV降压变电所,主要向企业供电,因为企业里面有电动机,所以在满足供电可靠性的前提下,为减少投资,故选用三相变压器。4主变压器绕组的选择变压器按其绕组数分有双绕组、三绕组、自耦式以及低压绕组分裂式等变压器,待设计变电所有35KV、10KV两个电压等级且是一座降压变,为了简化电压等级或减少重复降压容量,宜选用三相双绕组变压器。5主变压器绕组连接组别的选择根据电力工程电气设计手册,变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。变压器绕组连接组别方式有星形Y和三角形,我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用连接;35KV亦采用Y连接,其中性点多通过消弧线圈0Y接地;35KV以下电压变压器绕组都采用连接。本设计为35KV降压变电所,采用两台变压器并列运行,所以变压器采用YND11连接。35KV降压变电所电气部分设计925小结计算负荷又称需要负荷或最大负荷,是通过负荷的统计计算求出的、用以按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。根据负荷的重要性将其分为一类负荷、二类负荷和三类负荷。计算负荷在工程上的计算方法有需要系数法、二项式法和估算法。计算负荷对变压器的选择是否经济合理有直接影响。第三章电气主接线电气主接线是由各种电器元件连接组成的输送和分配电能的电路,是变电所电气设计部分的主体内容。在变电所设计中,正确选择主接线是非常重要的环节,主接线的形式对设备的选择、配电装置的布置、运行的可靠性和经济合理性都有着密切的关系12。由于在电力系统中发电、变电、输配电和用电是同时完成的,所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和发电厂、变电所本身,同时也影响到工农业生产和人民生活。31电气主接线的基本要求我国变电所设计技术规程SDJ279规定“变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并且应满足运行可靠、简单灵活和节约投资等要求”,具体体现为1可靠性。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;2灵活性。主接线应满足在调度、检修及扩建的灵活性;35KV降压变电所电气部分设计103经济性。主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下要做到经济合理。32电气主接线的设计原则设计原则应根据变电所处在电力系统中的地位和作用,首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求,然后考虑本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负荷的重要性,保证供需平衡,依据电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化程度等条件确定主接线形式的选择,应满足可靠性、灵活性和经济性的要求13。33电气主接线的方案拟定电气主接线的基本环节是由电源进线、主变压器运行方式和引出线组成。电气主接线接线方式有两大类一类是有母线接线;另一类是无母线接线。有母线接线包括单母线、单母线分段、双母线及双母线分段。而无母线有单元接线、桥形接线和角形接线。本次设计变电所的电气主接线有两种方案。方案一变电所高、低压侧都采用单母线分段,其电气主接线如图31所示。方案二变电所高压侧采用双母线,而低压侧采用单母线分段,其电气主接线如图32所示。35KV降压变电所电气部分设计11图31高压侧单母线分段接线图32高压侧双母线接线变电所高压侧采用单母线分段的优点接线简单,操作方便、设备少、经济好、经济性好。但是其缺点也明显,当任一出线的断路器出现故障或维修时,整条线路都要停电;并且调度也方便,电源只能并列运行,不能分列运行,当线路发生短路时,具有较大短路电流。广泛应用于中、小容量发电厂和变电所的610KV接线中。变电所高压侧采用双母线分段的优点供电可靠、调度灵活、便于扩建。其缺点35KV降压变电所电气部分设计12有需要设备多、配电装置复杂、投资及占地面积大、容易产生人为误操作。由于双母线接线具有较高的可靠性,广泛运用于出线带电抗器的610KV配电装置;3560KV出线数超过8回,或连接电源较大、负荷较大时;110220KV出线数为5回及以上时。由于本设计变电所是分支变电所,有三回电源进线,分别是110KV系统变电所、110KV火电厂、35KV系统变电所,且35KV侧负荷多为一、二类负荷,出线有六回,本变电所带有的企业比较多,负荷经常变化,所以拟定35KV侧进线采用双母线接线形式。而10KV侧由于出线有七回,且负荷有一、二、三类负荷,所以采用单母线分段接线形式。34小结电气主接线是变电站电气设计的首要任务,也是构成电力系统的主要环节。在选择电气主接线不仅要对原始资料进行分析,而且还得满足电气主接线可靠性、灵活性和经济性要求。电气主接线接线方式有两大类一类是有母线接线;另一类是无母线接线。35KV降压变电所电气部分设计13第四章短路电流的计算在电力系统中,系统发生的短路有对称短路和不对称短路,对称短路如三相短路,不对称短路如两相短路、单相接地短路和两相接地短路,短路在电力系统中时有发生,其危害极大,计算短路电流的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范围。本设计对短路的危害、形成的原因、计算目的和计算方法作了介绍。41短路的危害电力系统正常运行情况之外的一切相与相之间或相与地之间的短接,就叫短路14。短路是一种危害极大的系统故障。故障可以分为横向短路和纵向短路。在电力系统的运行过程中,不可避免地会出现故障。尽管故障出现的几率很小,持续的时间也不长,但产生的后果却往往十分严重,其后果如下1电流急剧增大;2电压大幅度下降;3可能使电力系统运行的稳定性遭到破环;4不对称短路时系统中就流过不平衡电流,对附近的通信产生干扰,可能对设备和人身造成危害。42短路形成的原因1电气设备载流部分绝缘受损,这是造成短路的主要原因;2雷击引起的过电压、自然灾害引起的短路或短线、鸟兽跨接导线等也是造成短路的一部分原因;3运行人员的误操作。43短路计算的目的进行短路电流计算目的是用来合理选择电气接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体,正确的短路电流计算结果是确定限制短路电流的措施、合35KV降压变电所电气部分设计14理配置各种继电保护并整定其参数的重要依据15。44短路电流计算的方法在电力系统工程设计中,短路电流计算方法主要有标幺值法和有名值法两种计算方法16。由于标幺值法运算过程简单、数值简明、便于分析。所以在一般变电所设计过程中都采用标幺值法,本次设计也采用标幺值计算法。45三相对称电流的计算三相对称电路是指电路中的三相电源频率、幅值、相位各相差120正弦交流电,且三相上各负荷状况、线路参数一致,各相电源彼此独立17。三相对称短路是所有短路计算的基础,也是最简单的短路计算。本次设计采用标幺值法对三相对称短路进行了短路电流计算。451各元件电抗的标幺值1取基准容量、、。10MVABS1385KBU2105KVB2110KV系统变电所1系统电抗为21110634SBBSOCOCXS2输电线电抗为21100210835WLBBBOCSUXLXL其中输电线单位电抗查表41。0表41各电压等级下输电线电抗值0线路电压线路结构220/380V610KV≥35KV架空线路0320350403110KV系统变电所总电抗为35KV降压变电所电气部分设计1511062038SWLX110KV系统变电所其等值电抗简化示意图如图41所示。XS1XWL1X1图41110KV系统变电所等值电抗简化示意图3110KV火电厂1单台发电机电抗为“1103542BPUGPUNSX2两台发电机并列电抗为11205472PUGPUX3三台发电机并列电抗为120540187PUGPU4变压器各绕组短路电压百分值为1123123/567SSSSUU2217102SSSS33132/SSSS5变压器各绕组电抗为1075186SBTNUSX20SBT30514216SBTNUSX6变压器电抗值为230096TT35KV降压变电所电气部分设计164096482TX7输电线电抗为22100221110/4835WLBBBUSXLL8110KV火电厂总电抗为228081PUGTWLX110KV火电厂等值电抗简化示意图如图42所示。X2XPUG12XPUG3XT4PUGXTXWL2XPUG1PUG3XPUG2XT4XWL2XWL2XT图42110KV火电厂等值电抗简化示意图435KV系统变电所1系统电抗为21210425SBBOCOCXSU2输电线电抗为23100221110/4677385WLBBBSLLX335KV系统变电所总电抗为3230SWL35KV降压变电所电气部分设计1735KV系统变电所简化示意图如图43所示。XS2XWL3X3图4335KV系统变电所等值电抗简化示意图5110KV系统变电所与110KV火电厂并列时阻抗为124038512X110KV系统变电所与110KV火电厂并列时等值电抗简化示意图如图44所示。X1X2X4图44110KV系统变电所与110KV火电厂并列时等值电抗简化示意图6三个电源并列时总阻抗为3450572016X三个电源等值电抗简化示意图如图45所示。X4X3X5图45三个电源等值电抗简化示意图7该降压变电所变压器电抗为10513SBTNUSX8距10KV母线5KM出线短路电抗35KV降压变电所电气部分设计18240022110/3559WLBBBXUSLXL9各点短路时的电抗K1点短路电抗为5016XK2点短路电抗为0349TNK3点短路电抗为641528WLK1,K2,K3短路点设置如图46所示。XWL4K1K2K3XTNX5图46短路点设置452各短路点短路电流的计算1K1点三相短路电流的计算在高压电路发生三相对称短路时,取冲击系数。18SHK25SHII31SI1三相短路电流的基准值为31105KA38BBSIU2三相短路电流周期分量的有效值为31509K6BKIX3三相短路电流次暂态电流及短路稳态电流为3318AKII35KV降压变电所电气部分设计194三相短路冲击电流瞬时值为331259823KASHII5三相短路冲击电流有效值为331146SHII6K1点的三相短路容量为331185928MVABBKSUI2K2点三相短路电流的计算在高压电路发生三相对称短路时,取冲击系数。1SHK25SHII1SI1三相短路电流的基准值为32205KA31BBSIU2三相短路电流周期分量的有效值为32502K49BKIX3三相短路电流次暂态电流及短路稳态电流为3321AKII4三相短路冲击电流瞬时值为3325286KSHII5三相短路冲击电流有效值为3321194ASHII6K2点的三相短路容量为332205205MVBBKSUI3K3点三相短路电流计算35KV降压变电所电气部分设计20在高压电路发生三相对称短路时,取冲击系数。18SHK25SHIIS1三相短路电流的基准值为33105KABBSIU2三相短路电流周期分量的有效值为365024K8BKIX3三相短路电流次暂态电流及短路稳态电流为33AKII4三相短路冲击电流瞬时值为332526473KSHII5三相短路冲击电流有效值为331198ASHII6K3点的三相短路容量为330526401MVBBKSUI将上述各短路点短路电流和短路容量列入表42所示。表42三相短路电流及短路容量计算结果短路电流及容量KA/MVA3I3I3KI3SHI3SHI3BSK19389389382392141662548K21122112211222861169420405短路点K3264264264673398480135KV降压变电所电气部分设计2146小结三相对称短路电流的计算是各短路电流计算的基础,也是最简单的,短路电流计算方法有有名值法、标幺值法。由于标幺值法直观简单,一般的短路电流计算多采用标幺值法。进行短路电流计算的目的主要是为了选择电气设备,为继电保护整定计算奠定基础。第五章电气设备的选择与校验导体和电气设备的选择是变电所设计的主要内容之一,电气设备的选择必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来校验动、热稳定性。本章对35KV高、低压侧的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、导体和避雷器做了选择。51变压器高压侧电气设备的选择与校验该变电所高压侧最大持续工作电流为A1105350496138NTMAXBSIU1断路器的选择与校验根据已知条件,选择SW235I/1000的断路器,其技术参数为额定电压,额定电流,短路容量,极限通过电流峰值35KVNU10ANI10MVADS,热稳定试验电流,固有分闸时间006S,固有合闸时间4AMAXI465KTS04S。短路电流的假想时间为IMATS“0560451IAOPCITT热稳定校验22222165489KAS93887KASTIMAIIT校验结果如表51所示,满足条件。35KV降压变电所电气部分设计222隔离开关的选择与校验根据已知条件,选择GW235GD/600隔离开关,其技术参数为额定电压,额定电流,极限通过电流峰值,热稳定试验电流35KVNU60ANI42KAMAXI。41ATSI热稳定校验222215490K938051487KSTIMAISIT校验结果如表52所示,满足条件。表51变压器高压侧断路器选择及校验结果安装地点计算参数SW235I/1000型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果1工作电压KVWU35NU35合格2工作电流AI49601I1000合格3断流能力MVA3BS62548DS1000合格4动稳定KASHI2392MAXI45合格5热稳定KAS2IMAIT44872TI1089合格表52变压器高压侧隔离开关选择及校验结果安装地点计算参数GW235GD/600型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果1工作电压KVWU35NU35合格2工作电流AI49601I600合格3动稳定KA3SHI2392MAXI42合格4热稳定KAS2IMAIT44872TI900合格3电流互感器的选择与校验35KV降压变电所电气部分设计23根据已知条件,选择LCWD351000/5型电流互感器,其技术参数为额定电流比1000/5A,次级组合05/D,准确级次05级12、1级3和3级3,热稳定倍数,动稳定倍数。65TK150DK动稳定性校验221210KAS39KSDNI热稳定校验222216545487TNKISS校验结果如表53所示,满足条件。表53变压器高压侧电流互感器选择及校验结果安装地点计算参数LCWD351000/5型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果1工作电压KVWU35NU35合格2工作电流AI4960112/I1000/5合格3准确度等级准确级次05级12、1级3和3级3合格4动稳定KA3SHI239212DNKI21210合格5热稳定KAS2IMAIT4487T4225合格4电压互感器的选择与校验根据已知条件,选择JDJ3535/01型电压互感器,其技术参数和检验如表54所示。表54变压器高压侧电压互感器选择及校验结果安装地点计算参数JDJ3535/01型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果一次绕组351工作电压KVWU35NU二次绕组01合格2二次绕组容量VA2CS2S1级250合格35KV降压变电所电气部分设计243级60052变压器低压侧电气设备的选择与校验该变电所高压侧最大持续工作电流为3105350187ANTMAXBSIU1断路器的选择与校验根据已知条件,选择SN1010III/2000的断路器,其技术参数为额定电压,额定电流,短路容量,极限通过电流峰值0KVNU20ANI750MVADS,热稳定试验电流,固有分闸时间006S,固有合闸时间13AMAXI43KTSI025S。短路电流的假想时间为IMAT“05602536SIAOPCITT热稳定校验2222243796KAS145KASTIMAIIT校验结果如表55所示,满足条件。表55变压器低压侧断路器选择及校验结果安装地点计算参数SN1010III/2000型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果1工作电压KVWU10NU10合格2工作电流AI181871I2000合格3断流能力MVA3BS20405DS750合格4动稳定KASHI2861MAXI433合格5热稳定KAS2IMAIT45322TI749976合格2隔离开关的选择与校验35KV降压变电所电气部分设计25根据已知条件,选择GN210/2000隔离开关,其技术参数为额定电压,额定电流,极限通过电流峰值,热稳定试验电流10KVNU20ANI85KAMAXI。5ATSI热稳定校验222251305KS103645KSTIMAIIT校验结果如表56所示,满足条件。3电流互感器的选择与校验根据已知条件,选择LFZJ103000/5型电流互感器,其技术参数为额定电流比3000/5A,级次组合05/B,准确级次05级08,热稳定倍数,动稳定倍数20TK。35DK动稳定性校验2212351487KAS861KSDNKI热稳定校验22221060453TNISS校验结果如表57所示,满足条件。表56变压器低压侧隔离开关选择及校验结果安装地点计算参数GN210/2000型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果1工作电压KVWU10NU10合格2工作电流AI181871I2000合格3动稳定KA3SHI2861MAXI85合格4热稳定KAS2IMAIT45322TI13005合格表57变压器低压侧电流互感器选择及校验结果序号项目安装地点计算参数LFZJ103000/5型校验结果35KV降压变电所电气部分设计26参数计算数据参数选择数据1工作电压KVWU10NU10合格2工作电流AI18187112/I3000/5合格3准确度等级准确级次05级08合格4动稳定KA3SHI28611DNKI14847合格5热稳定KAS2IMAIT45322T3600合格4电压互感器的选择与校验根据已知条件,选择JDJ1010/01型电压互感器,其技术参数和检验如表58所示。表58变压器低压侧电压互感器选择及校验结果安装地点计算参数JDJ1010/01型序号项目参数计算数据参数选择数据校验结果一次绕组101工作电压KVWU10NU二次绕组01合格1级1502二次绕组容量VA2CS2S3级320合格5310KV母线出口电气设备的选择与校验该变电所10KV母线出口最大持续工作电流为31050861A35MAXBSIU1断路器的选择与校验35KV降压变电所电气部分设计27根据已知条件,选择SN1010I/630的断路器,其技术参数为额定电压,额定电流,短路容量,极限通过电流峰值10KVNU630ANI30MVADS,热稳定试验电流,固有分闸时间005S,固有合闸时间4AMAXI41KTS02S。短路电流的假想时间为IMAT“050253SIAOPCITT热稳定校验222216KAS649KASTIMAIIT校验结果如表59所示,满足条件。2隔离开关的选择与校验根据已知条件,选择GN610T/200隔离开关,其技术参数为额定电压,额定电流,极限通过电流峰值,热稳定试验电流10KVNU20ANI25KAMAXI。5ATSI热稳定校验2222105KAS64039KASTIMAIIT3电流互感器的选择与校验根据已知条件,选择LMZ10100/5型电流互感器,其技术参数为额定电流比100/5A,准确级次0

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