110kv变电站(所)电气一次部分设计_课程论文

1课程论文变电站（所）电气一次部分设计课程名称发电厂电气部分课程设计专业电气工程及其自动化2目录第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书一、原始资料3二、电气主接线设计4三、主变压器变的选择7四、站（所）用变压器的选择8五、高压电气设备选择9高压断路器的选择及校验9隔离开关的选择及校验11电流互感器的选择及校验12电压互感器的选择及校验14高压熔断器的选择及校验15母线选择及校验16电缆选择及校验17六、防雷及过电压保护装置设计17第二部分变电站（所）电气一次部分设计计算书一、负荷计算19主变负荷计算19站用变负荷计算19二、短路电流计算20三、电气设备选择及校验计算25高压断路器的选择及校验26隔离开关的选择及校验29电流、电压互感器的选择及校验31高压熔断器的选择及校验33母线选择及校验34电缆选择及校验37四、防雷保护计算37结束语393第一部分变电站（所）电气一次部分设计说明书一、原始资料（一）（二）建站规模电压负荷名称每回最大负荷（KW）功率因数回路数供电方式线路长度（KM）乡镇变16000091架空15汽车厂43000882架空7砖厂50000851架空11镇变26000091架空1035KV备用2体育馆2000091架空5纺织厂1100000891电缆3医院5000882架空7化肥厂1000091架空5塑料厂12000891架空10材料厂800092架空210KV备用2待设变电所230KM（LGJ120）110KV架空线05欧/KM4（三）环境条件变电所位于某城市，地势平坦，交通便利，空气较清洁，区平均海拔300米，最高气温40，最低气温5，年平均气温23。年平均雷电日55日/年，土壤电阻率高达1000M（四）短路阻抗系统作无穷大电源考虑2、电气主接线设计（一）主接线的设计原则和要求1主接线的设计原则1考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。2考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。3考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一个电源供电。4考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。5考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。2主接线设计的基本要求根据有关规定变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。1可靠性5所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下1断路器检修时是否影响供电；2线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；3变电站全部停电的可能性。2灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求1）调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。2）检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。3）扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。3经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。1）投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/610KV）变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。2）年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。3）占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。4）在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。（二）主接线的设计1设计步骤电气主接线设计，一般分以下几步1拟定可行的主接线方案根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的6优、缺点，保留2个技术上相当的较好方案。2对2个技术上比较好的方案进行经济计算。3对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。4绘制最优方案电气主接线图。2初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级110/35/10KV，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下两种接线方案供最优方案的选择。方案一110KV侧采用双母线接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线。方案二110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段。两种方案接线形式如下图1方案一7图2方案二3最优方案确定1技术比较在初步设计的两种方案中，方案一110KV侧采用双母线接线；方案二110KV侧采用单母分段接线。采用双母线接线的优点系统运行、供电可靠；系统调度灵活；系统扩建方便等。采用单母分段接线的优点接线简单；操作方便、设备少等；缺点可靠性差；系统稳定性差。所以，110KV侧采用双母线接线。在初步设计的两种方案中，方案一35KV侧采用单母分段接线；方案二35KV侧采用双母线接线。由原材料可知，问题中未说明负荷的重要程度，所以，35KV侧采用单母分段接线。2经济比较对整个方案的分析可知，在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上35KV、10KV侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。由以上分析，最优方案可选择为方案一，即110KV侧为采用双母线接线，35KV侧为单母线形接线，10KV侧为单母分段接线。其接线图见以上方案一。3、主变压器的选择在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。8（一）主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。（二）主变压器型式的选择1相数的确定在330KV及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。2绕组数的确定在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。3绕组连接方式的确定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。主变压器选SFSZ731500/110型，其参数如表1所示表1额定电压KV负载损耗（KW阻抗电压型号额定容量KVA高压中压低压空载电流（）空载损耗（KW）高低高低中低高中高低中低连接组SFSZ731500/1103150011081253852251110950317510517565YN,YN0,D11其容量比为15000/15000/15000。四、站（所）用变压器选择9（一）站用变压器的选择的基本原则1变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应；2阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的；503变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。站用变压器选S6160/10型，其参数如表2所示表2额定电压KV损耗W型号额定容量KVA高压低压连接组空载短路阻抗电压空载电流S6160/1016011、105、10、63、604Y,YN04302100420/355、高压电气设备选择导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。（一）断路器的选择与校验断路器型式的选择除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压6220KV的电网一般选用少油断路器，电压110330KV电网，可选用SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。（1）断路器选择的具体技术条件如下电压NGUU电网工作电压电流NGIIMAX最大持续工作电压开断电流KDTI式中断路器实际开断时间T秒的短路电流周期分量；DTI10断路器的额定开断电流。KDI动稳定MAXICH式中断路器极限通过电流峰值；CHI三相短路电流冲击值。MAX热稳定TITDZ2式中稳态三相短路电流；I其中，由和短路电流计算时间。205ZDTI110KV母线侧与进线侧断路器选SW6110/1250158型，参数如下表所示表3电压KV极限通过电流KA重合性能型号额定最大额定电流A额定断开电流KA最大有效4S热稳定电流KA合闸时间S固有分闸时间S电流休止时间S重合时间SSW61101101261250158、21、315、（16）、（21）41、53、8041、53、80158、21、315、（16）、（21）02（02）004（0045）010435KV母线侧与出线侧选出断路器型号为SW235/1000248型，其参数如下表所示表4电压KV极限通过电流KA型号额定最大额定电流A额定断开电流KA最大有效4S热稳定电流KA合闸时间S固有分闸时间SSW2353540510002486343922480400610KV母线侧选出断路器型号为SN1010型，其参数如下表所示表5极限通过电流KA型号额定电压KV额定电流A额定断开电流KA最大有效4S热稳定电流KA合闸时间S固有分闸时间SSN1010102000433130433433020061110KV出线侧选出断路器型号为SN1010/63016型,其参数如下表所示表6极限通过电流KA型号额定电压KV额定电流A额定断开电流KA最大有效热稳定电流KA合闸时间S固有分闸时间SSN101010630164016162S02006（二）隔离开关的选择及校验隔离开关是高压开关的一种，因为没有专门的灭弧装置，所以不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，通常与断路器配合使用。隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相同，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素进行综合的技术经济比较，然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。（1）断路器选择的具体技术条件如下电压NGUU电网工作电压电流NGIIMAX最大持续工作电压动稳定MAXICH热稳定TITDZ2110KV母线侧与进线侧选出隔离开关GW4110/600型，其参数如下表所示表7型号额定电压KV额定电流A动稳定电流KA热稳定电流SKAGW41101106005016535KV母线侧选出隔离开关型号为GW235/1000型，其参数如下表所示表8型号额定电压KV额定电流A动稳定电流KA热稳定电流SKAGW23535100050101035KV出线侧选出隔离开关型号为GW435/600型，其参数如下表所示表9型号额定电压KV额定电流A动稳定电流KA热稳定电流SKAGW43535600501651210KV母线侧选隔离开关型号为GW210/2000型，其参数如下表所示表10型号额定电压KV额定电流A动稳定电流KA热稳定电流SKAGW2101020008551（510KV出线侧选出隔离开关型号为GN110/400型,其参数如下表所示表11型号额定电压KV额定电流A动稳定电流KA热稳定电流SKAGNI10104005014（5（三）电流互感器的选择及校验电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于620KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，对于35KV及以上配电装置，一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器，有条件时，应尽量釆用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。1电流互感器选择的具体技术条件如下一次额定电流的选择当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。准确级的选择与仪表连接接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于以下要求用于电能测量的互感器准确级05功电度表应配用02级互感器；10级有功电度表应配用05级互感级；20级无功电度表也应配用05级互感器；20级有功电度表及30级无功电度表，可配用10级级互感器；一般保护用的电流互感器可选用3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零13序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按10倍数曲线进行校验计算。一次侧额定电压UNUGUG为电流互感器安装处一次回路的工作电压，UN为电流互感器额定电压。热稳定校验电流互感器热稳定能力常以1S允许通过一次额定电流I1N来校验I1NKTITDZ，KT为CT的1S热稳定倍数；动稳定校验内部动稳定可用下式校验I1NKDWICH2I1N电流互感器的一次绕组额定电流（A）ICH短路冲击电流的瞬时值（KA）KDWCT的1S动稳定倍数110KV母线侧与进线侧选电流互感器型号为LB110/2600/5型，其参数如下表所示表1210倍数型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷05级二次负荷倍数1S热稳定倍数动稳定倍数LB1102600/5B05/05B202015307535KV母线侧与出线侧选电流互感器型号为LCWD135/800/5型，其参数如下表所示表1310倍数型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷05级二次负荷倍数1S热稳定倍数动稳定倍数LCWD13800/505/BB05221556255610KV母线侧选电流互感器型号为LAJ10/20006000/5型，其参数如下表所示表14型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷05级10倍数1S热稳定倍数动稳定倍数14二次负荷倍数LAJ1020006000/505/D052410509010KV出线侧选电流互感器型号为LA10/300/5型，其参数如下表所示表1510倍数型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷05级二次负荷倍数1S热稳定倍数动稳定倍数LA10400/505/05050460150（四）电压互感器的选择及校验电压互感器的型式应根据使用条件选择620KV屋内配电装置，一般釆用油浸绝缘结构，也可釆用树脂绕注绝缘结构的电压互感器。35110KV的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器，220KV以上，一般釆用电容式电压互感器。当需要和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器，或有第三绕组的单相电压互感器组。电压互感器三个单相电压互感器接线，主二次绕级连接成星形，以供电给测量表计，继电器以及绝缘电压表，对于要求相电压的测量表计，只有在系统中性点直接接地时才能接入，附加的二次绕组接成开口三角形，构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号（绝缘检查）继电器。110KV选择电压互感器JCC110型，其参数如下表所示表16在下列准确等级下额定容量VA型式额定变比1级3级最大容量VA连接组单相屋外式JCC1100310500100020001/1/1121235KV选择电压互感器JDJJ35型，其参数如下表所示15表17在下列准确等级下额定容量VA型式额定变比05级1级3级最大容量VA单相屋外式JDJJ3510/35150250600120010KV选择电压互感器JDZ10型，其参数如下表所示表18在下列准确等级下额定容量VA型式额定变比05级1级3级最大容量VA单相屋外式JDZ1010000/10080150300500（五）熔断器的选择与校检高压熔断器应按所列技术条件选择，并按使用环境条件校验。熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载电流的损害，屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。（1）熔断器选择的具体技术条件如下1电压（328）NGU限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为NG2电流（329）NFFGII12MAX式中熔体的额定电流。NFI2熔断器的额定电流F13根据保护动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。4断流容量（330）KDCHII或式中三相短路冲击电流的有效值。CHI16熔断器的开断电流。KDI35KV选择熔断器RW935型，其参数如下表所示表19系列型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA备注RW93535052000保护户外电压互感器10KV选择熔断器RN210型，其参数如下表所示表20系列型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA备注RN210051000保护户内电压互感器（六）母线的选择与校检目前常用的导体有硬导体和软导体，硬导体形式有矩形、槽形和管形。各种导体的特点矩形导体散热条件较好，便于固定和连接，但集肤效应大，因此，单条矩形导体最好不超过1250MM2，当工作电流超过最大截面单条导体允许载流量时，可将24条矩形导体并列使用。矩形导体一般只用于35KV以下，电流4000A及以下的配电装置中。槽形导体机械强度好，载流量大，集肤效应系数较小。槽形导体一般用于40008000A的配电装置中，一般适用于35KV及以下。管形导体集肤效应系数较小，机械强度高，管内可以通风或通水，用于8000A以上的大电流母线。圆管表面光滑，电晕放电电压较高，可用于110KV及以上的配电装置中。软导体软导体分为单根软导线和分裂导线。分裂导线可满足大的负荷电流及电晕、无线电干扰要求，且抗震能力强，经济性好。（1）导体选择的一般要求裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验工作电流经济电流密度电晕动稳定或机械强度17热稳定同时也应注意环境条件如温度、日照、海拔等。导体截面可按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20M以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。一般来说，母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分。载流导体可构成硬母线和软母线。软母线是钢芯铝绞线（有单根、双分裂和组合导线等形式），因其机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。110KV母线选LGJ185型35KV母线选用1008型单条矩形铝母线10KV母线选用每相2条矩形铝导体1808012MM七）电缆的选择与校检（1）电力电缆应按以下条件进行选择和校验电缆芯线材料及型号额定电压截面选择允许电压降校验热稳定校验电缆的动稳定由厂家保证，可不必校验。10KV出线电缆选择电缆210MS6、防雷及过电压保护装置设计避雷器是一种保护电器，用来保护配电变压器，电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。避雷器有两种（1）阀型避雷器按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器（2）管型避雷器，利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电18弧吹灭。用于线路作为防雷保护。1阀型避雷器应按下列条件选择（1）额定电压避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。（2）灭弧电压按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压，是否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）；在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80110KV母线接避雷器选FZ110型，其参数如下表所示表21工频放电电压KV型号组合方式额定电压KV灭弧电压KV不小于不大于FZ1104FZ30J11010022426835KV母线接避雷器选FZ35型，其参数如下表所示表22工频放电电压KV型号组合方式额定电压KV灭弧电压KV不小于不大于FZ352FZ1535418410410KV母线接避雷器选FZ10型，其参数如下表所示表23工频放电电压KV型号组合方式额定电压KV灭弧电压KV不小于不大于FZ10单独元件10127263119第二部分变电站（所）电气一次部分设计计算书1、负荷计算（一）主变负荷计算由所给材料可知10KV侧2000100005001000120080015500KWP20000484100000512500054010000484Q12000512800048478436KVAR173716KVA173716MVAS21003KAIUE3107635KV侧600043005000600021300KWP60000484430005405000062060000484Q11230KVAR240791KVA240791MVAS20397KAIUE3507914所以变电站最大负荷为173716240791414507KVAMAX则主变压器容量为708029015493316056KVAS主SMAX选主变压器型号为SFSZ731500/110型20（二）站用变负荷计算站用变压器容量为0505315001575KVAS站主选站用变压器S6160/10型2、短路电流计算（一）短路计算的目的、规定与步骤1短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面1在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。3在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。2短路计算的一般规定1计算的基本情况1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。4）所有电源的电动势相位角相等。5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。2接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。3计算步骤1选择计算短路点。2画等值网络图。1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。2）选取基准容量和基准电压（一般取各级的平均电压）。BSBU3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。3化简等值网络为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为21以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。NDX4求计算电抗。JS5由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到）。53JS6计算无限大容量（或）的电源供给的短路电流周期分量。3JSX7计算短路电流周期分量有名值和短路容量。（2）变压器的参数计算及短路点的确定1变压器参数的计算基准值的选取MVASB101主变压器参数计算由表11查明可知1051756512U1323U05（10517565）10755023105（10565175）0251312205（17565105）6752333UU电抗标幺值为341051701NBSX822BU01435167103NBSX2站用变压器参数计算由表12查明4DU25160104NBSX223系统等值电抗架空线153021XL所以05605221USCBS2短路点的确定此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下图3系统等值网络图3各短路点的短路计算（1短路点D1的短路计算110KV母线网络化简如图所示图4D1点短路等值图056XS17813IK23KAUSICBD5013KAMVIIXKSHBKD48213958157620692887332短路点D2的短路计算35KV母线网络化简为图5D2点短路等值图KAMVKAIIXSIUIXXKSHBKDCBDKS720184512936018425712033621801865/2034156/33321243短路点D3的短路计算10KV母线网络化简为图6D3点短路等值图KAMVKAIIXSIUIXXKSHBKDCBDKS2075134511298011374252302951035/214035/333313（4）短路点D4的短路计算网络化简只需在图6上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示25图7D4点短路等值图KAMVAIIXSIUIXKSHBKDCBDK86315715145203915716495039525103334绘制短路电流计算结果表表24短路点编号基值电压KVUC基值电流AID支路名称总电抗标幺值X短路电流周期分量有效值的标幺值IK3短路电流周期分量有效值3（KA短路电流冲击值ISH（KA）全电流有效值ISHKA短路容量SK3MVA公式CBS31IDK352K31XBD11155050110KV00561785789285227681348217857D23675157135KV018655362842421481212720536193D3105549910KV0333529991374235042120750298507D4039914479904KV25333500395571614575886312531653、电气设备选择及校验计算在正常运行条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。表25各回路持续工作电流回路名称计算公式变压器回路NNGUSII3051MAX26馈电回路COSUPING32MAX注等都为设备本身的额定值。NIUP,各回路持续工作电流计算结果见下表表26各回路持续工作电流结果表回路名称计算公式及结果110KV母线IGMAX01736KA1035051NUS110KV进线IGMAX02175KA82/6COS2/NP35KV母线IGMAX0546KA3510351NUS35KV出线IGMAX01134KA807/2COS7/2NP10KV母线IGMAX191KA135051NUS10KV出线IGMAX02006KA9280/COS3/2NP04KV母线IGMAX0255KA316501NUS（一）高压断路器的选择及校验1）110KV母线侧断路器的选择及校验。电压因为UG110KVUN110KV所以UGUN电流查表26得IGMAX01736KA1736A选SW6110/1250158型，参数见表3所示因为IN1250A，IGMAX1736A所以IGMAX1S所以TDZTZ185因为ITDZ89285218514748ITT41211681所以ITDZ1S所以TDZTZ225S因为ITDZ8424222515967ITT2482424601628所以ITDZ1S所以TDZTZ26S因为ITDZ1374222649099ITT43324749956所以ITDZ1S所以TDZTZ255S因为ITDZ13742225548155ITT1622512所以ITDZU109UNU1110KVUN110KV2）二次电压U2NU2N100/33）准确等级1级选择JCC110型（2）35KV母线电压互感器的选择1）一次电压U111UNU109UNU135KVUN35KV2）二次电压U2NU2N1003）准确等级1级选择JDJJ35型310KV电压互感器的选择1）一次电压U111UNU109UNU110KVUN10KV2）二次电压U2NU2N1003）准确等级1级选择JDZ10型34（5）高压熔断器的选择及校验35KV选熔断器RW935型10KV选熔断器RN210型校验10KV母线短路容量S298507MVASD1000MVA35KV母线短路容量S536193MVASD2000MVA（六）母线选择及校验1）110KV母线的选择及校验110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。按经济电流密度选择母线截面查表5得，IGMAX01736KA1736A。按TMAX5000H/A可得经济电流密度J115A/MM2则母线经济截面为SJIGMAX/J1736/11515096MM2选LGJ185型在QY70,Q025时，IY510A综合校正系数K0096K0IY0965104896A所以IGMAXUG110KV352）35KV母线的选择及校验按经济电流密度选择母线截面35KV最大持续工作电流查表5得，IGMAX0546KA546A按TMAX4500H/A，查145页表518，可得经济电流密度J084A/MM2则母线经济截面为SIGMAX/J546/084650MM2选用1008型单条矩形铝母线，平放时长期允许载流量为1542A，取综合校正系数K094，则实际载流量为I1542094144948AIGMAX可满足长期发热要求。热稳定校验SSMINMM2DZTCITDZ为主保护动作时间加断路器全分闸时间即TDZ019005024S其中热稳定系数C87，满足热稳定要求的最小截面为SMIN4744MM2DZTCI02487可见，前面所选母线截面S1008800MM2SMIN4744MM2能满足短路热稳定要求。动稳定校验振动系数的确定07M；L12M；155104；127103CHPHILF214807132140MN136863522MBHWP070141055PALFPHPH查资料知硬铝线最大应力为69106，满足动稳定要求。3）10KV母线的选择及校验按经济电流密度选择母线截面10KV最大持续工作电流查表5得，1910AKA19MAXGI采用铝母线，时，经济电流密度HT/60MAX2/740MJ则母线经济截面为36258174092MAXMJISG选用每相2条矩形铝导体，平方时，集0812AIN218肤效应系数3SK因实际环境温度，综合修正系数，故时允许电流为C5001KC59A218MAXGYIAI可满足长期发热的要求。1热稳定校验由校验短路器可知，短路电流周期分量71642SKQPK母线正常运行最高温度为63928/2570MAXCILALWO由，则母线最小截面为9CMINS160831479622MINKQS满足热稳定。2动稳定校验由短路电流计算结果表查得，短路冲击电流为35041KACHI相间距离取M3506091035421731372MNILFCHPH83422MBHWP106105104PALFPHPH同相条间应力为37（324）147354801202127MNKBIFCHB（325）1314735026802MAXFHBLBPHAL,即每跨内满足动稳定所必须的最少衬垫数为2个。实际衬垫距为531MAXBLMAX702BBL满足动稳定的要求。（七）电缆选择及校验10KV出线电缆的选择及校验按额定电压NGUMAX按最大持续工作电流选择电缆面积S，查表5得AIG206MAX选择电缆，时，、。210SCN2N4CL9温度修正系数（326）152905ALTK其中为土壤温度土壤热阻修正系数,直埋两根并列敷设系数。0134K允许载流量（327IKINTAL满足长期发热要求。四、防雷保护计算38（一）110KV母线接避雷器的选择及校验由UG110KV，选FZ110型，其参数见表21所示检验1灭弧电压UMIKUXG因为KUXG1110/63509KVUMI100KV3UMIKUXG2工频放电电压下限UGFX35UXG因为UGFX224KV35UXG35110/22228KV3所以UGFX35UXG（二）35KV母线接避雷器的选择及校验由UG35KV，选FZ35型，其参数见表22所示检验1灭弧电压UMIKUXG因为KUXG135/20207KVUMI41KV3UMIKUXG2工频放电电压下限UGFX35UXG因为UGFX84KV35UXG3535/70725KV3所以UGFX35UXG（三）10KV母线接避雷器的选择及校验由UG10KV选FZ10型，其参数见表23所示检验1灭弧电压UMIKUXG因为UXG10/5774KVUMI127KV3UMIUXG2工频放电电压下限UGFX35UXG因为UGFX26KV35UXG3510/20207KV3所以UGFX35UXG39结束语历经一个多星期的时间，终于完成了这次发电厂电气部分的课程设计。在这段时间里，为了完成课程设计可以说是达到废寝忘食的地步。由于自身知识的不全面，很多东西都不太懂，需要花大量时间找资料，在这个过程中对学过的知识进行了温故而知新，令我获益匪浅。尽管这次的课程设计还有许多不足乃至错误，但我已经很努力了，也得到了许多收获，非常感谢孔老师平时的教导。内部资料仅供参考内部资料仅供参考图23地块位置图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