小论文110KV变电站电气一次系统初步设计知识讲解.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。小论文110KV变电站电气一次系统初步设计-某110KV变电站电气一次系统初步设计摘要：本文根据任务书上所列举的要求，先确定了110KV，35KV，10KV各级电气主接线形式，然后又通过负荷计算及供电范围通过容载比的方法，确定了主变压台数、容量及型号，最后通过对短路电流、各种短路方式、短路危害的介绍及短路电流和最大持续电流的计算，对各种高压电器的选择进行说明，并对高压断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、避雷器等进行了选型，从而完成了110KV变电站电气一次部分的设计。关键词：变压器；变电站；

2、短路计算；电气主接线；设备选择ABSTRACT：Firstly,accordingtothesystemloadandlineandalldevelopment，choosethe110KV,35KVand10KVlevelofelectricalmainwiringforms.Thenthroughthecalculationsofloadandpowersupplyrangebymeansofcapacity-loadratiomethod,choosethenumberofmaintransformers,capacityandtype.Andbasedontheshortcircuit

3、current,shortcircuit,shortcircuittheharmisintroducedandshortcircuitcurrentandthemaximumcontinuouscurrentcalculation,foravarietyofhighvoltageelectricalapparatusselectionareexplained,andalsomakeselectionsofhighvoltagecircuitbreaker,isolatingswitch,bus,currenttransformer,voltagetransformer,lightningarr

4、estertocompletethe110KVelectricalsubstationpartdesign.Keywords：Transformer;substation;Shortcircuitcomputation;Electricalmainwiring;Equipmentchoic.-0引言电能是现代社会中最重要，最方便的能源，电能具有很多优点，可以方便的转化为别种形式的能，以及它的输送和分配易于实现，并且它的应用规模也很灵活，因此，电能被日益广泛的应用于农业，交通运输业以及人民的日常生活中。现如今，越来越多的人意识到，电力事业的日益发展紧系着国计民生。它的发展水平和电气化的程度，是衡

5、量一个国家的国民经济发展水平及其社会现代化水平高低的一个重要标志。其中，变电所的发展则是至关重要的。1主接线的设计先进行负荷计算，选出主变压器，然后根据经济性、可靠性、灵活性三方面确定110KV采用单母线分段、35KV采用单母线分段带旁路（分段兼旁路）、10KV采用单母线分段的电气主接线形式。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kV负荷、35kV负荷和110kV侧负荷。由公式某电压等级的计算负荷同时系数（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）该电压等级电网的线损率，一般取5%各用户的负荷和功率因数站

6、用负荷计算10kV负荷计算35kV负荷计算110kV负荷计算2短路电流计算2.1短路类型电力系统简单短路故障共有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路又称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。电力系统的运行经验表明，单相接地短路发生的几率最大，约占70%左右；两相短路较少；三相短路发生的几率最少。三相短路发生的几率虽然少，但后果较严重。2.2短路电流计算根据短路电流的计算原则和方法计算出短路电流。在实际生产中，选择和校验电气设备，整定和校验继电保护装置，选择限流设备，合理选择主接线方案等工作，都需要对短路电流进行计算，一般采用标幺值制法计算短路电流。3

7、主要电气设备的选择3.1设备选择的原则在系统主接线、负荷计算和短路电流计算的基础上，进行电气设备选择，在选择是遵守了以下几项原则：（1）按正常工作条件选择电气设备的额定值按额定电压、电气设备的额定电压应符合电气装设点的电网电压，并应大于或等于正常时可能出现的最大工作电压。按额定电流选择电气设备的额定电流应大于或等于正常时可能出现的最大负荷电流。（2）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。动稳定校验的条件电气设备允许通过的极限电流应不小于短路冲击电流。热稳定校验的条件电气设备在某一段时间内产生的热量应不小于短路电流在此时间内产生的热量。（3）氨装置地点、工作环境、使用条件及供货条件来选择电气设备的

8、适当形式。3.2断路器的选择断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。高压断路器（或称高压开关）是发电厂、变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性，当系统正常运行时，它能切断和接通线路以及各种电气设备的空载和负载电流；当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，以防止扩大事故范围。110KV侧选3AP1FG145KV/3150A40KA型杭州西门子高压开关有限公司的产品。35KV侧选用ZN1235型真空断路器。10KV侧选用ZN2810型真空断路器3.3隔离开关的选择。110KV侧选择GW4110D/630型、GW4110D

9、/630型隔离开关。35KV侧选择GN2735（D）型隔离开关。10KV侧母线选择GN2210/315050型隔离开关。3.4互感器的选择(1)110KV侧电压互感器的选择110KV侧选用WVB11020（H）型电容式电压互感器，系统最高电压126KV，额定绝缘水平200/480KV，额定一次、二次电压比110/1.732/0.1/1.732/0.1/1.732/0.1KV，额定负载150VA/150VA/100VA，准确级0.2/0.5/3P。（2）35KV侧电压互感器的选择35KV侧选用JDZXF935型电压互感器，额定电压35/1.732/0.1/1.732/0.1/1.732/0.1K

10、V，额定负载100VA/150VA/300VA，准确级0.2/0.5/3P。（3）10KV侧电压互感器的选择10KV侧选用JDZ1112型电压互感器。电压比10/0.1KV，0.5级；JDZ1112型，电压比10/0.1KV，0.2/0.2；JDZX1112型，电压比10/1.732/0.1/1.732/0.1/1.732/0.5/6P。3.5母线的选择（1）一般要求配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导线的截面和导线的结构型式。在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所，应尽量选用防腐型铝绞线。当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择

11、较大截面的导线。当电压较高时，为保持导线面积的电场强度，导线最小截面必须满足电晕的要求，可增加导线外径或增加每相导线的根数。对于220KV及以下的配电装置，电晕对选择导线截面一般不起决定作用，故可根据负荷电流选择导线截面。导线的结构形式可采用单根钢芯铝绞线组成的复导线。（2）母线按最大长期工作电流选择截面，进行动、热稳定校验。3.6高压开关柜的选择高压开关柜分为手车式和固定式两大类。固定式高压开关柜普遍固定的应用于一般中小型工厂，优点是简单经济。而手车式又称移开式，较固定式开关柜具有检修安全方便、供电可靠性高的优点，但其价格较贵。根据具体情况恰当选择。4防雷保护4.1继电保护的任务和要求之所以

12、要安装继电保护装置，是因为供电系统和电气设备，由于绝缘老化、损坏或其它原因，可能发生各种故障和不正常工作状态，其中，最严重和最常见的故障是短路。巨大的短路电流将给供电系统中的电气设备和人身安全带来极大的危害和威胁。供电系统发生故障，必须迅速切除，以减小事故范围，保证系统为故障部分继续正常运行；而当系统出线不正常工作状态时，要给值班人员发出信号，是值班人员及时处理，以免引起设备故障。继电保护装置按其所承担的任务，必须满足以下四个基本要求：（1）选择性；（2）快速性；（3）灵敏性；（4）可靠性。4.2变压器保护在设计中，变压器保护通常要考虑：过电流保护、过负荷保护。（1）变压器的过电流保护其原理与

13、线路过电流保护完全相同（2）过负荷保护变压器过负荷保护是反应变压器正常运行时的过载情况4.3变电所的接地和防雷为保护电气设备的正常工作或防止人身触电，而将电气设备的某部分与大地做良好的电气连接，称为接地。（1）防止人触电（2）防止电气设备的机械性损坏（3）防止火灾及爆炸（4）电气设备正常工作参考文献1翟红，孙洁.220KV变电站的继电保护工作要点探讨.科技创新导报2011（2）.2邱晓英.浅谈变电站的防雷保护措施.中国西部科技.2011（2）.3毛力夫.发电厂变电站电气设备.中国电力出版社.4丁毓山，雷振山.小型变电所实用设计手册.中国水利水电出版社.5谢承鑫，王力昌.工厂电气设备手册.水利电力出版社.6段建元.工厂配电线路及变电所设计计算.机械工业出版社.7（苏）.利索夫斯基等.35750千伏变电所主接线及电力设备.电力工业出版社.8A.D.Polykrati.M.P.PaisiosC.G.ParagiannopoulosandP.D.Bourkas.ModelfortemperatureestimationofelectriccouplingsufferingheavylightningcurrentsJ.IEEProceedingsTransmision&Distribution,Volume151number2January2004:156-170.