2022年kv变电所课程设计计算书.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -110/10kV 变电所电气部分设计运算书一、回路数变电所 C P3=14MW 有 55%的重要负荷负荷采纳双回路供电,45%非重要负荷采纳单回路供电；二、由最大负荷Pmax=P3=14MW,每回 10kV 馈线功率为2MW,就重要负荷回路数：55%P3255%1423.85（回）依据对称性,重要负荷回路数为4；由于双回路供电,就为8 回；非重要负荷回路数：45%P3245%1423. 15（回）依据对称性,非重要负荷回路数选为4 所以回路数目：8+4=12（回）依据对称性,挑选N=12回；主变的挑选变电所

2、C最大负荷SmKSKPm12831.11MVAcos0 .9每台变压器容量SN0.6Sm0 .631. 1118.67MVA变电所重要负荷S imp0. 55S max0. 552809.17.11 MVASNS imp17. 1117. 11MVAn-12-1挑选 SN中较大者作为,S m,即S,18. 67MVA,SN=16000kVA m过负荷校验： SN/S m=16000/18670=0.857 ,故在负荷曲线高于此值时均为过负荷,即欠负荷系数：K1.02 762 .0 8618670.0 87716616000过负荷系数：K220 . 982 14186701 . 09058416

3、000查图可知,对应于K1 答应的 K2的值比实际算出的K2=1.0905 大,所以 SN=16000kVA满意正常负荷,所以挑选 SFZ7-16000/110 型号；三、短路电流运算 1、电抗标么值的运算 为了运算便利选取如下基准值：基准容量： Sd= 1000MVA 基准电压： Ud（kV） 10.5 115 基准电流： Id（ kA ）54.99 I5.02 S dd10005.02kA系统归算额定电流：110kV 侧：NS3 U3115第 1 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 9 页 - - - - -

4、 - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -10kV 侧：INSS dd10005.54.99kA3 U310发电机归算额定电流：110kV 侧：ING3 UPNG310008.0.628kAdcos11510kV 侧：ING3 UPNG31000 .86 .873kAdcos10.5电抗标么值运算（归算至110kV 侧）：1.984发电机：X*G1X*G2XdS dS NGXdPNGS d/ cos0.124100050/0.8变压器：X*T1X*T2uk%S d2 .625105.100010040100 u k %S NTS d

5、X*T3X*T4105.10008.4100125.100S N线路：X*L0XL0S dd0.42210000. 665U21152X*L1XL1S dd0 .41910000 .575U21152X*L2XL2S dd04.271 0 0 00.8 1 7U22 1 1 5X*L3XL3S dd04.261 0 0 00.7 8 6U22 1 1 5X*L4XL 4 S d2UkI 运算d04.181 0 0 00.5 4 42 1 1 52、短路点挑选及等值电路图如下：短路点的挑选表格见设计说明书表 6.2；第 2 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - -

6、 - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（1）求k点的kI ；图中,X*1X*L00.665* * X G 1 X T 1 1 . 984 2 . 625X 2 2 . 30452 2* * * * *X 3 X L 1 / X L 2 X L 3 X L 4 0 . 423 0 . 544 0 . 967* * * * X 1 X 3 0 . 665 0 . 967X 4 X 1 X 3* 0 . 665 0 . 967 1 . 911X 2 2 . 304

7、5* * * * X 2 X 3 2 . 3045 0 . 967X 5 X 2 X 3* 2 . 3045 0 . 967 6 . 623X 1 0 . 665系统分支运算电抗：X *sj X *4 1 . 911系统供应短路电流标么值：I s * I s *t k / 2 I s *t k 1* 1 0 . 52329X sj 1 . 911系统供应短路电流出名值：I s I s* I NS 0 . 52329 5 . 02 2 . 6269 kA I S tk / 2 I S tk电厂分支运算电抗标么值：X *Gj X *5 P NG /cos6 . 623 100 / .0 8 0 .

8、 8279S d 1000*电厂供应短路电流标么值：由 tk=3+0.1=3.1s 及 X Gj 0 . 8 查汽轮发电机运算曲线得3 1.tk 0s s 3.1s 2* I G 1.3 1.295 1.415 出名值：I G I G* I NG 1 . 3 0 . 628 0 . 8164 kA*I G tk / 2 I G tk / 2 I NG 1 . 295 0 . 628 0 . 8133 kA*I G tk I G tk I NG 1 . 415 0 . 628 0 . 8886 kA总的短路电流：I I G I s 0 . 8164 2 . 6269 3 . 4433 kAI t

9、k / 2 I G tk / 2 I S tk / 2 0 . 8133 .2 6269 .3 4402 kA第 3 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -ItkIGtkIS tk0 . 88862 . 62693 . 5155 kA热效应：QktkI210I2tk/22 3 . 1I tk 3 . 4433123 . 4433 8 . 7804 kA2103 .440223. 5155

10、236. 8292kA2s短 路 冲 击 电12 ish流：2 .55 I2 . 55（2）求k 点的kI ；图中,X*1X*L00.665* * X G 1 X T 1 1 . 984 2 . 625X 2 2 . 30452 2* * * * *X 3 X L 1 / X L 2 X L 3 X L 4 / 2 0 . 423 0 . 272 0 . 695* * * * X 1 X 3 0 . 665 0 . 695X 4 X 1 X 3 * 0 . 665 0 . 695 1 . 561X 2 2 . 3045* * * * X 2 X 3 2 . 3045 0 . 695X 5 X

11、2 X 3 * 2 . 3045 0 . 695 5 . 408X 1 0 . 665系统分支运算电抗：X *sj X *4 1 . 561系统供应短路电流标么值：I s * I s *t k / 2 I s *t k 1* 1 0 . 641X sj 1 . 561系统供应短路电流出名值：I s I s* I NS 0 . 641 5 . 02 3 . 2178 kA I S tk / 2 I S tk电厂分支运算电抗标么值：X *Gj X *5 P NG /cos5 . 408 100 / 0 . 8 0 . 676S d 1000电厂供应短路电流标么值：由 tk=2.5+0.1=2.6s

12、 及 X *Gj 0 . 68 查汽轮发电机运算曲线得2 . 6tk 0s 2 s 2.6s * I G 1.51 1.495 1.65 出名值：I G I G* I NG 1 . 51 0 . 628 0 . 9483 kA第 4 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -IG tk/2I*Gtk/2ING1.4950.6280 .9389kAIG tkIG*tk2INGtk1 .650.

13、 6281.0362kA总的短路电流：Itk/IGIs0 .94833.21784. 1661kAIIG/2IS tk/20 . 9389.3 2178.41567 kAItkIGtkIS tk1 . 03623 . 21784 . 254 kA热效应：QktkI210I2tk/2I2tk26.4.16612104 .156724.254245.1175kA2s短 路 冲 击 电1212流：ish2 .55 I2 . 55.4 166110 .6236 kA（3）求k 点的kI ；图中,X*1X*L00.665X*2X*G12X*T11.98422 .6252. 3045X*3X*L1/X*L

14、2X*L3X*L4/X*L4X*T40.4230. 27284.9. 095X*4X*1X*3X*1*X*30.6659. 0950.6659. 09512. 3845X22. 3045X*5X*2X*3X*2X*32. 30459. 0952.30459 .09542.9174X*10.665系统分支运算电抗：X*sjX*412.3845系统供应短路电流标么值：系统供应短路电流出名值：电厂分支运算电抗标么值：电厂供应短路电流标么值：由I* sI* stk/2I* stk1sj12.10. 0807X*3845IsI* sINS0.080754.994. 4373kAIS tk/2IS tkX

15、*GjX*5PNG/cos42.9174100/0 .85 .3647S d1000X*Gj5 .36473可得：第 5 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -IG*IG*tk/2IG*tk1Gj510. 1864X*. 3647出名值：I G I G tk / 2 I G tk .0 1864 6 . 873 1 . 2812 kA总的短路电流：I I tk / 2 I tk .1 2

16、812 4 . 4373 5 . 7185 kA短路冲击电流：ish 2 . 55 I 2 . 55 5 . 7185 14 . 5822 kA（4）求 k 点的 kI ；图中,X *1 X *L 0 0 . 665X*2X*G12X*T11.98422 .6252. 30450. 2724.24. 895X*3X*L1/X*L2X*L3X*L4/X*L4X*T3/X*T40 .423X*4X*1X*3X*1*X*30. 6654. 8950.6654. 8956 .9725X22.3045X*5X*2X*3X*2*X*32. 30454.8952. 30454 .89524.1627X10.

17、665系统分支运算电抗：X*sjX*46. 9725IS tk/2IS tkI* sI* st k/2I* stk1sj610.1434系统供应短路电流标么值：X*. 9725IsI* sINS0.143454.997.8856kA系统供应短路电流出名值：电厂分支运算电抗标么值：83 .0203X*GjX*5PNG/cos24.1627100/0 .S d1000电厂供应短路电流标么值：由X*Gj3. 02033可得：IG*IG*tk/2IG*tk1Gj310.3311X*. 0203出名值：IGIG tk/2IGtk.0 33116 . 873.2 2756 kA总的短路电流：II tk/2

18、Itk.7 88562 . 275610 . 1612 kA短路冲击电流：ish2 . 55 I2 . 5510 . 161225 . 9111 kA第 6 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -3、短路电流运算结果表（详见设计说明书）四、断路器的挑选1、各回路的最大连续工作电流mIax的运算（1） 110kV 进线上的 QF、QS 应考虑当 L2 断开时 L1 线路运行时通过的最大功率

19、ImaxS AS BNS C1032818143 10349 .91 A2 倍一回线的正常最大负荷.09.0 9.0 93 U3110（2）变电所 C 高压侧,即主变110kV 侧,考虑变压器过负荷1.3 倍Imax1.3S NT31031.316103109 .17A3 UN3110（3）变电所 C 主变低压侧10kV ,考虑变压器过负荷1.3 倍Imax1.3S NT310313.161031200 .89A3 UN310（4） 10kV 主母线、分段,按1.05 倍变压器额定电流考虑Imax1.05S NT31031 .0516103969.95A3 UN310（5） 10kV 出线电器

20、（运算双回路供电的重要用户,每回按2MW 考虑）考虑电流Imax2P22000.9256.6A3 UNcos31002、修正系数k 的运算对于电器： 40 60时, k=1 40 0.018 0 40时, k=1+40 0.005 0时, k=1.2 所以屋外： k1=14040 0.018=1 屋内： k2=1+40 37 0.005=1.015 3、110kV 进线上的断路器挑选（屋外,k=1）kA2s额定电压的挑选UNUNs=110kV,所以 UN =110kV 110kV 额定电流的挑选I NI max=349.91A ,所以 I N =2000A349.91A 额定开断电流的挑选I

21、Nbr I=3.44kA ,所以 I Nbr=31.5kA3.44kA额定关合电流的挑选I Ncli sh=8.78kA ,所以 I Ncl=80kA8.78kA 动稳固校验：i esi sh =8.78kA ,所以 i es=80kA8.78kA 热稳固校验：It2t Qk =36.83kA2s,所以 It2 t=2977kA2s36.83综上所述：挑选SFM 110/2000 4、变电所C 主变高压侧的断路器挑选（屋外,k=1 ）额定电压的挑选UNUNs=110kV,所以 UN =110kV 110kV 额定电流的挑选I NI max=109.17A ,所以 I N =2000A109.1

22、7A 额定开断电流的挑选I Nbr I=4.1661kA ,所以 I Nbr=31.5kA4.1661kA第 7 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -额定关合电流的挑选 I Ncli sh=10.62kA ,所以 I Ncl=80kA10.62kA 动稳固校验：i esi sh =10.62kA ,所以 i es=80kA10.62kA 热稳固校验：It 2t Qk =45.1175

23、kA 2 s,所以 It 2t=2977 kA 2 s 45.1175 kA 2s综上所述：挑选 SFM 110/2000 5、变电所 C 主变低压侧的断路器挑选（屋内,k=1.015 ）额定电压的挑选 UNUNs=10kV,所以 UN =10kV 10kV 额定电流的挑选 I NI max/k= 1200.89/1.015=1183.14A,所以 I N =1250A1183.14A 额定开断电流的挑选 I Nbr I =5.72kA ,所以 I Nbr=31.5kA5.72kA额定关合电流的挑选 I Ncli sh=14.58kA ,所以 I Ncl=80kA14.58kA 动稳固校验：i

24、 esi sh =14.58kA ,所以 i es=80kA14.58kA 热稳固校验：It 2t Qk =110 kA 2 s,所以 It 2t=2977 kA 2 s 110 kA 2s综上所述：挑选 ZN12 10/1250 6、10kV 主母线、分段的断路器挑选（屋内,k=1.015）额定电压的挑选 UNUNs=10kV,所以 UN =10kV 10kV 额定电流的挑选 INImax/k= 969.95/1.015=955.62A,所以 IN =1250A955.62A 额定开断电流的挑选 INbr I =5.72kA ,所以 INbr=31.5kA5.72kA额定关合电流的挑选 IN

25、clish=14.58kA ,所以 INcl=80kA14.58kA 动稳固校验：iesish =14.58kA ,所以 ies=80kA14.58kA 热稳固校验：It 2t Qk =88 kA 2 s,所以 It 2t=2977 kA 2 s 88 kA 2s综上所述：挑选 ZN12 10/1250 7、10kV 出线的断路器挑选（屋内,k=1.015 ）额定电压的挑选 UNUNs=10kV,所以 UN =10kV 10kV 额定电流的挑选 INImax/k= 256.6/1.015=252.8A 额定开断电流的挑选 INbr I =5.72kA ,所以 INbr=31.5kA5.72kA

26、额定关合电流的挑选 INclish=14.58kA ,所以 INcl=80kA14.58kA 动稳固校验：iesish =14.58kA ,所以 ies=80kA14.58kA 热稳固校验：It 2t Qk =88 kA 2 s,所以 It 2t=2977 kA 2 s 88 kA 2s综上所述：挑选 ZN12 10/1250 五、隔离开关的挑选1、110kV 进线上的隔离开关挑选（屋外,k=1）kA2s36.83kA2s 第 8 页,共 9 页 额定电压的挑选UNUNs=110kV,所以 UN =110kV 110kV 额定电流的挑选INImax=349.91A ,所以 IN =630A34

27、9.91A 动稳固校验：iesish =8.78kA ,所以 ies=50kA8.78kA 热稳固校验：It2t Qk =36.83kA2s,所以 It2 t=1600综上所述：挑选GW5 110/630 2、变电所C 主变高压侧的隔离开关挑选（屋外,k=1 ）额定电压的挑选UNUNs=110kV,所以 UN =110kV 110kV 额定电流的挑选I NI max=109.17A ,所以 I N =630A109.17A 动稳固校验：i esi sh =10.62kA ,所以 i es=50kA10.62kA 热稳固校验：It2t Qk =45.1175kA2s综上所述：挑选GW5 110/

28、630 第 8 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -3、结论 由于主变低压侧 10kV 和 10kV 显现均采纳开关柜,所以无需挑选隔离开关；六、 10kV 母线的挑选1、截面积挑选 =37k0.14970-0.14970-3 70. 86Ks1.05 ,IN1249AImax1. 05S NT31031. 0516103969. 95A3 UN310kINmIaxIN969 . 95/0 . 861127

29、. 85A因此挑选 LMY 10 80 导体尺寸（ h b）=80 10（mm mm）；2、热稳固校验Cktals（Imax2）37（70-37）（1200. 89/13962 . 38）61.4Ial24520091fIn149In24561.4SminQ kK/C107 .362 10.1 05/91116 .2 67 mm又由于S8010800mm2Smin所以满意热稳固校验；3、共振校验mbh27000 .080.012.16kg/mm4取Nf3. 56160 HzJbh3/120. 0820. 01/124.27107f1N fEJ3 . 56710 10.427107654 . 3

30、4 Hz2 Lm0 8.22 . 16所以不满意共振条件,即14、动稳固校验fph1.73107ish2L1 .73107 18.2103208.183.37Na0.25导体所受最大弯矩MfphL2183.3708.214.67Nm1010导体的抗弯矩Wbh20 .010.0821.07105m366Pa导体所受的最大应力maxM1.14.6751.37106W0710由于al70106Pa1 .37106Pa,所以满意动稳固校验；综上所述：硬母线选LYM 80 10. 第 9 页 共 9 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 9 页 - - - - - - - - -