110kV变电站电气一次部分初步规划设计.docx

第一某些设计阐明书1原始资料12变压器选取32.1主变压器选取33电气主接线设计73.1 主接线设计原则和规定73.2 主接线基本接线方式83.3 主接线设计环节93.4 本站主接线设计方案124路电流计算短134.1 短路电流计算概述4.2 常用短路电流计算154.3 短路电流计算成果175高压电器设备选取18电气设别选取普通条件5.2 高压断路器选取1953Bp3IxJ)F205.4 互感器选取215.5 绝缘子选取215.6 母线选取236配电装置设计7防雷保护设计25第二某些设计计算书8268.1 主变压器负荷计算268.2 站用变压器负荷计算279短路电流计算2891短路电流幺值VI算289.2短路电流有名值计算3510电气设备选取及校验计算3810.1 高压断路器选取及校验计算4010.2 隔离开关选取及校验计算4110.3 互感器选取及校验计算4210.4 支持绝缘子选取及校验计算4311防雷保护计算47结论48参照文献49.50道谢51第一某些设计阐明书1原始资料（1）建站必要性：为适应某县区经济发展需要，满足电力顾客需求，优化电网构造，拟建一座IlOkV变电站。（2）本站电压级别：110/35/1OkV（3）系统接入方案及电源状况：火电厂IlOkV待建IIokV站HOkV系统变图1.l系统接入方案电路图与本所连接系统电源共有3个，其中IlokV两个，35kV一种，如下所示:IlOkV系统变电所:该所电源容量为200MVA,在该所IlOkV侧母线上短路容量为634MVA,该所与本站距离为8.19km,以一回线路与本所连接。升压到母线电压IlOkV侧火电厂：该厂距离本所10.2km,装有3台机组和两台主变，以一回线路与本所连接,该厂装机容量和主变参数如表1.1所示。表1.1火电厂装机容量和主变参数装机容量参数主变压器参数3×25MWcos=0.82×60MVA121/38.5/10.5kV%/=0.14U,=10.5ZVU41-2%=*°d2-3%=6力3_1%=10535kV系统变电所:该所电源容量视为无限大，在该所35kV侧母线上短路容量为250MVA,该所与本站距离为6.16km,以一回线路与本站连接。(4)本站有关负荷资料：本站3个电源,在正常运营时,重要是由两个IlOkV级电源供电给本站。35kV变电所与本站相连线路传播功率较小，为联系用。当3个电源中某一电源浮现故障，不能供电给本所时，系统通过调节运营方式，基本上能满足本站重要负荷用电。IIOkV侧出线共4回，其中备用2回。35kV侧出线共6回，其中备用2回,4回出线回路及传播容量如表1.2所示。表1.235kV侧出线回路及传播容量回路名称容量（WV）距离（km）备注本变一化肥厂3.515I类负荷本变一养殖厂4.313I类负荷本变一制药厂1.85I类负荷本变一郭村变74In类负荷IOkV侧出线共8回，其中备用2回,6回出线回路及传播容量如表1.3所示。表1.3IOkV侧出线回路及传播容量回路名称容量（MW）距离(km)备注本变一纺织厂1.152.5I类负荷本变一电子厂0.61.9II类负荷本变一木料厂0.41.86II类负荷本变一食品厂0.81.56III类负荷本变一饮料厂1.051.67III类负荷本变一面粉变0.32.6In类负荷（5）变电站站址选取:本地最高气温40,最低气温-5C,最高月平均气温34C,年平均温度25C,站址海拔高度700m,占地92x75m,地势平坦宽阔，附近无高山，交通运送以便,站址排水系统良好，具备较强防洪、抗震能力。（6）其他参数：本变电站自用负荷约为60kVA,负荷功率因数均取cos=0.85,负荷同期率H=O.9,计算过程中一律取网损率为5%,计算基本任务为系统当前水平年，阻抗标幺值按基准值为S广100MVA,Uj=Um,来进行计算。2变压器选取在各级电压级别变电所中，变压器是变电所中重要电气设备之一，其担任着向顾客输送功率，或者两种电压级别之间互换功率重要任务，同步兼顾电力系统负荷增长状况，并依照电力系统5发展规划综合分析，合理选取，否则，将导致经济技术上不合理。如果主变压器容量选过大，台数过多，不但增长投资，扩大占地面积，并且增长损耗，给运营和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，也许使变压器长期在过负荷中运营，影响主变压器寿命和电力系统稳定性。因而，拟定合理变压器容量是变电站可靠供电和网络经济运营保证。2.1 主变压器选取2.1.1 变压器容量及台数选取主变容量普通按变电站建成近期负荷5规划选取，并恰当考虑远期10负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与都市规划相结合，从长远利益考虑，本站应按近期和远期总负荷来选取主变容量，依照变电所带负荷性质和电网构造来拟定主变压器容量，对于有重要负荷变电所，应考虑当一台变压器停运时，别的变压器容量在过负荷能力容许时间内，应保证顾客一级和二级负荷。因此每台变压器额定容量按Sll=OJPttt（以为变电所最大负荷，见计算阐明书第8章）选取，即S,=0.7X24460.7=17.12kVA这样当一台变压器停用时，也保证70%负荷供电。由于普通电网变电所大概有25%非重要负荷，因而采用式S“=0.7%来计算主变容量对变电所保证重要负荷来说是可行。通过计算本变电站可选取额定容量为20M主变压器。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，电站中普通装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同步也增长了配电设备及用电保护复杂性，以及带来维护和倒闸操作复杂化。考虑到两台主变同步发生故障机率较小，且合用远期负荷增长以及扩建，故本变电站选取两台主变压器完全满足规定。容量为300MW及如下机组单元连接主变压器和330kV及如下电力系统中，普通都选取三相变压器。但是在选取主变压器相数时，应依照原始资料以及设计变电所实际状况来选取。本次设计变电所，站址海拔高度700m,占地92x75m,地势平坦宽阔，附近无高山，交通运送以便，站址地势较高，排水系统良好，具备较强防洪抗震能力。故本次设计变电站选用三相变压器。2.1.3 主变压器绕组与构造选取在具备三种电压级别变电所中，如通过主变压器各侧绕组功率均达到该变压器容量15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。而本变电站具备三种电压级别，考虑到运营维护和操作工作量及占地面积等因素，该站选取普通三绕组变压器。生产制造中三绕组变压器有：自耦变、分裂变以及普通三绕组变压器几种类型。(1)自耦变压器：短路阻抗较小，系统发生短路时，短路电流增大，以及干扰继电保护和通讯，并且它最大传播功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器，具备磁联系外，尚有电联系，因此，当高压侧发生过电压时，它有也许通过串联绕组进入公共绕组，使其他绝缘受到危害，如果在中压侧电网发生过电压波时，它同样进入串联绕组，产生很高感应过电压。自耦变压器，高中压侧零序电流保护，应接于各侧套管电流互感器构成零序电流过滤器上。由于本次所设计变电所所需装设两台变压器并列运营，电网电压波动范畴较大，如果选取自耦变压器，其两台自耦变压器高、中压侧都需直接接地，这样就会影响调度灵活性和零序保护可靠性，由原始资料可知不适当选取自耦变压器。(2)分裂变压器：分裂变压器约比同容量普通变压器贵20%o分裂变压器中对两端低压母线供电时，如果两端负荷不相等，两端母线上电压也不相等，损耗也就增大，因此分裂变压器合用两端供电负荷均衡，又需限制短路电流供电系统。由于本次所设计变电所，受功端负荷大小不等，故不选取分裂变压器。(3)三绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器之间，安装以及调试灵活,供电可靠性高，满足各种继电保护需求，又能满足调度灵活性。2.1.4 主变压器接线组别及调压方式选取通过计算可选取型号为SFS1.70/110型变压器，选取容量比为10010050o(计算过程见8.1节主变容量选取)。变压器三相绕组连接方式必要和系统电压相位一致，否则不能并列运营，因此选取接线组别为：YN,yn,dll。调压方式分为无激磁调压和有载调压两种类型：不带电切换称为无激磁调压，调节范畴普通在±5%以内；带负荷切换称为有载调压，调节范畴可达30机其构造较复杂，价格昂贵。对于有特殊规定场合，如规定变压器二次侧电压维持在一定水平时，或规定母线电压恒定期才使用。由于本变电站所带负荷级别较低，电压波动较小，故本变电站选取普通三绕组无激磁调压变压器即可满足规定。2.1.5 主变压器冷却方式选取主变压器普通采用冷却方式有：自然风冷却，逼迫油循环风冷却，逼迫油循环水冷却。(1)自然风冷却：依托装在变压器油箱上片状或管形辐射式冷却器及电动电扇散发热量自然风冷却及逼迫风冷却，合用于中、小型变压器。(2)逼迫油循环水冷却：虽然有散热效率高、减少变压器本体尺寸等长处。但它须有一套水冷却系统和有关附件，冷却器密封性能规定高，维护工作量较大。(3)逼迫油循环风冷却：实用于大型变压器高效率冷却方式。本设计主变为中型变压器，发热量不大，况且本变电站地势平坦，通风条件好,为充分运用既有资源可选用自然风冷却方式。综上所述，本变电站选取三绕组无激磁调压自然风冷却方式型号为SFS1.7-0/110型变压器2台，容量比选取为100/100/50,详细参数如表2.1所示。表2.1主变压器技术参数型号SFS1.70/110联接组标号YN,yn,dll额定容量(kVA)0空载电流(%)4.1空载损耗(kW)50.2短路损耗(kW)高一中高一低中一低150.713194.5额定电压(kV)高压中压低压110±8×1.25%38.5±2x2.5%10.5阻抗电压(%)高一中高一低中一低10.517.56.52.2 站用变压器选取变电站站用负荷，普通都比较小，其可靠性规定也不如发电厂那样高。变电站重要负荷是变压器冷却装置、直流系统中充电装置和硅整流设备、油解决设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。查电气工程低压电器设备手册得变电站站用负荷参数如表2.2所示：。表2.2站用变惯用负荷参数序号名称台数运营容量(kVA)1充电机144.82室内通风机17.53通讯43.64远动装置2.25照明、采暖34.22这些负荷容量都不太大，因而变电站站用电压只需0.4kV一级用动力与照明混合供电方式。380V站用电母线可采用低压断路器(即自动空气开关)或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。通过计算变电站站用负荷容量为85.14kVA(见设计计算书第8.2节)，故选用两台型号为S9100/10变压器即可满足规定。站用变压器参数如表2.3所示。型号S9-10010联接组标号Y,yn额定容量(kVA)100空载电流(%)2空载损耗(kW)0.29短路损耗(kW)1.5阻抗电压(%)4额定电压(kV)高压低压100.43电气主接线设计变电站是联系发电厂和顾客中间环节，起着变换和分派电能作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应技术规定连接起来。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能规定构成接受和分派电能电路，成为传播强电流、高电压网络，故又称为一次接线或电气主系统用规定设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表达电气设备或成套装置所有基本构成和连接关系单线接线图，称为主接线电路图。3.1主接线设计原则及规定主接线代表了变电站电气某些主体构造，是电力系统接线重要构成某些，是变电站电气设计首要某些。它设计，直接关系着全所电气设备选取、配电装置布置、继电保护和自动装置拟定，关系着电力系统安全、稳定、灵活和经济运营。由于电能生产特点是发电、变电、输电和用电在同一时刻完毕，因此主接线设计好坏，直接影响到工农业生产和人们寻常生活。为此，主接线设计必要在满足国家关于技术经济政策前提下，对的解决好各方面关系，全面分析有关因素，力求使其技术先进、经济合理、安全可靠。电气主接线基本原则是以设计任务书为根据，以国家经济建设方针、政策、技术规定、原则为准绳，结合工程实际状况，在保证供电安全可靠、运营灵活、经济美观等基本规定下，兼顾运营、维护以便。3.2主接线基本接线方式主接线基本形式,就是重要电气设备惯用几种连接方式,它以电源和出线为主体O由于各个发电厂或变电站出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传播功率也不同样，为便于电能汇集和分派，常设立母线作为中间环节，使接线简朴清晰、运营以便,有助于安装和扩建，下面简介几种惯用主接线方式。(1)单母线接线：单母线接线虽然接线简朴清晰、设备少、操作以便，便于扩建和采用成套配电装置等长处，但是不够灵活可靠，任一元件故障或检修时，均需使整个配电装置停电，普通只合用于一台主变压器。(2)单母分段：用断路器，把母线分段后，对重要顾客可以从不同段引出两个回路，由两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电。当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线回路都要在检修期间内停电,而出线为双回时，常使架空线路浮现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建。(3)单母分段带旁路母线：这种接线方式：合用于进出线不多、容量不大中小型电压级别为35110kV变电所较为实用，具备足够可靠性和灵活性。(4) 一种半断路器(3/2)接线：两个元件引线用三台断路器接往两组母上构成一种半断路器，它具备较高供电可靠性和运营灵活性，任一母线故障或检修均不致停电，但是它使用设备较多，占地面积较大，增长了二次控制回路接线和继电保护复杂性，且投资大，普通在超高压电网中使用。(5)双母接线：双目接线有两组母线，并且可以互相备用。每一电源和出线回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线相连。它具备供电可靠、调度灵活、扩建以便等长处，并且检修另一母线时，不会停止对顾客持续供电。但在检修某线路断路器时，如果不装设“跨条”，则该回路在检修期需要停电。(6)桥形接线：当只有两台变压器和两条输电线路时，宜采用桥形接线，所用断路器数目至少，它可分为内桥和外桥接线。内桥接线：在线路故障或切除、投入时，不影响其她回路工作，且操作简朴；而变压器故障或切除、投入时，要使相应线路短时停电，且操作复杂。适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除状况、外桥接线：适合于出线较短，且变压器随经济运营规定需经常切换，或系统有穿越功率，较为适当。3.3主接线设计环节电气主接线详细设计环节如下：(1)分析原始资料，对变电站主变容量、电力系统状况、负荷状况、环境条件、设备选取等状况进行分析比较，保证设计先进性、经济性和可行性。(2)拟定主接线方案，在分析原始资料基本上，可拟定若干个主接线方案，由于对出线回路数、电压级别、主变容量、容量以及母线构造等考虑不同，会浮现各种接线方案。（3）短路电流计算，对拟定主接线，为了选取合理电器，需进行短路电流计算。（4）重要高压电器设备选取（5）绘制电气主接线图，将最后拟定主接线图，按工程规定绘制。3.4本变电站电气主接线设计3.4.1UOkV压侧接线由原始资料可知，在正常运营时，本变电站IlOkV侧重要是由UokV系统变和IlOkV火电厂两个电源来供电，35kV变电所与本站相连线路传播功率较小，为联系用，因此必要考虑其可靠性。35IlOkV变电所设计规范规定，35IlOkV线路为两回及如下时，宜采用桥形、线路变压器组或单母接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、双母线或单母分段接线。在采用单母线、单母线分段或双母线35IlOkV主接线中，当不容许停电检修断路器时，可设立旁路设施。本变电站UokV侧线路共有4回，其中出线2会，备用2回，可选取双母线接线或单母线分段接线两种方案，如图3.1所示。方案一方案二方案一供电可靠、运营方式灵活，但是倒闸操作复杂，容易误操作，占地面积大,设备多，投资大。方案二简朴清晰，操作以便，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，但是运营可靠性和灵活性比喻案一稍差。本变电站为地区性变电站，火电厂和系统变可以满足地区负荷需要，基本不需要外系统增援，采用方案二可以满足本变电站IlokV侧对供电可靠性规定，故选用投资小、节约占地面积方案二。设立旁路设施目是为了减少在断路器检修时对顾客供电影响。装设SF6断路器时，因断路器检修周期可长达5甚至，可以不设旁路设施。本变电站IlokV侧采用SF6断路器，不设旁路母线。因此UOkV侧采用方案二单母线分段接线。1.4. 235kV电压侧接线本变电站35kV侧线路有6回，可选取双母线接线或单母线分段带旁路母线接线两种方案，如图3.2所示。方案一供电可靠、调度灵活，但是倒闸操作复杂，容易误操作，占地面积大，设备多，配电装置复杂，投资大。方案二简朴清晰，操作以便，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，旁路断路器可以代替出线断路器，进行不断电检修出线断路器，保证重要回路特别是I类负荷不断电。且方案二具备良好经济性，供电可靠性也能满足规定。方案一方案二图3.235kV电压侧接线方案方案二为单母线分段带旁路母线接线，当检修出线断路器时可不断电，因其进行了分段且是断路器分段，因此当一段母线发生故障时，可以保证正常段母线不间断供电，由于设立旁路母线，可以保证I、II类顾客用电规定，同步它构造简朴清晰，运营也相对简朴，便于扩建和发展。它投资小，费用低，运营可靠性和灵活性比喻案一好,可以满足35kV侧顾客规定。故35kV侧接线采用方案二。3. 4.3IokV电压侧接线35IIOkV变电所设计规范规定，当变电所装有两台主变压器时，6IOkV侧宜采用单母线分段，线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不容许停电检修断路器时，可设立旁路设施。本变电站IOkV侧线路为8回，可采用双母线接线或手车式高压开关柜单母线分段接线两种方案，如图3.3所示。方案一普通用于出线较多，输送和穿越功率较大，供电可靠性和灵活性规定较高场合，设备多，投资和占地面积大，配电装置复杂，易误操作。方案二简朴清晰，调度灵活，不会导致全站停电，能保证对重要顾客供电，设备少，投资和占地少。手车式断路器浮现和运营成功，断路器检修问题可不用复杂旁路设施来解决，而用备用手车断路器来代替需要检修工作手车断路器。/¥¥¥¥方案一方案二图3.3IOkV电压侧接线方案通过以上分析可知所选方案具备如下长处：IlOkV侧采用单母线分段接线简朴清晰，操作以便，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，况且本变电站基本不需要外系统增援，本变电站IlOkV侧采用SF6断路器，不设旁路母线。单母线分段接线可以满足本变电站IlOkV侧对供电可靠性、安全性规定。35kV侧采用单母线分段带旁母接线，简朴清晰，操作以便，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，旁路断路器可以代替出线断路器，进行不断电检修出线断路器，保证重要回路特别是I类负荷不断电。且有良好经济性，供电可靠性也能满足规定。IOkV侧采用单母线分段接线，在这种接线方式下，当一段母线发生故障时，不致导致另一段母线也同步停电，缩小了停电范畴。而本站IokV侧出线多，很适合采用单母线分段接线，这样就能保证本级I类负荷规定。综上所述,本变电站主接线如图3.4所示。变匚112变住#1kv53mp-lsz1图3.4电气主接线简图综上所述，从图3.4可以得知：11OkV侧采用单母线分段接线简朴清晰，操作以便，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，为后来发展和扩建奠定了基本。35kV侧采用单母线分段带旁路接线，当检修出线断路器时可不断电，由于进行分段且是断路器分段，因此当一段母线发生故障时，可以保证正常段母线不间断供电，由于设立旁路母线，可以保证I、II类顾客用电规定，同步它构造简朴清晰，运营也相对简朴，便于扩建和发展。IOkV侧采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时,不致导致另一段母线也同步停电，缩小了停电范畴。因此说本变电站电气主接线设计是在立足于眼前，兼顾远期发展基本上完毕，完全可以满足顾客供电规定和后来扩建发展。4短路电流计算电力系统正常运营破坏多半是由短路故障引起。发生短路时，系统从一种运营状态剧变到另一种运营状态，并随着产生复杂暂态现象。短路是电力系统严重故障。所谓短路，是指一切不正常相与相之间或相与地(对于中性点接地系统)发生通路状况161O在三相系统中，也许发生短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运营时同样仍处在对称状态，其她类型短路都是不对称短路。电力系统运营经验表白，在各种类型短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路机会至少。但三相短路状况最严重，破坏最大，应给以足够注重。因而，我采用三相短路来计算，以此为根据选取和检查电气设备，以保证其安全可靠。3.1. 短路电流计算3.1.1 短路电流计算目(1)在选取电气设备时，选取有足够机械稳定度和热稳定度电气设备，为了保证设备在正常运营和故障状况下都能安全、可靠地工作，同步又力求节约资金，这就需要进行全面短路电流计算，以此为根据。(2)在选取电气主接线时，为了比较各种接线方案或拟定某一接线与否需要采用限制短路电流办法等，均需进行必要短路电流计算4(3)为了合理配备各种继电保护方式和进行整定计算、接地装置设计等，必要对电力系统网络中发生各种短路进行计算和分析。（4）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检查软导线相间和相对地安全距离。3.1.2 短路电流计算普通规定（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用短路电流，应按工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（普通为本期工程建成后5）。拟定短路电流计算时，应按也许发生最大短路电流正常接线方式，而不应按仅在切换过程中也许并列运营接线方式。（2）选取导体和电器用短路电流，在电气连接网络中，应考虑具备反馈作用异步电机影响和电容补偿装置放电电流影响。（3）选取导体和电器时，对不带电抗器回路计算短路点，应按选取在正常接线方式时短路电流为最大地点。（4）导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流普通按三相短路验算。3.1.3 短路电流计算环节在工程设计中，短路电流计算普通采用实用计算曲线法。其详细计算环节如下（1）计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下；（2）绘制等值网络，进行网络变换；（3）选取短路点；（4）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量衰减求出电流对短路点电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值；（5）计算短路容量，短路电流冲击值：短路容量：S=旧Vjr(4.1)短路电流冲击值：Icj=2.55C(4.2)（6）列出短路电流计算成果。(4.3)(4.4)(4.5)(4.6)(4.7)详细短路电流计算详见计算阐明书。4. 2短路类型及其计算办法电力系统中也许发生几种形式短路类型及其计算办法是如下:（1）三相短路电流计算：A/"=x*其有名值为：/）=/小j/小一系统中发生三相短路时，短路点短路电流标幺值。一系统中发生三相短路时，短路点短路电流有名值X归算到短路点综合正序等值电抗。如下为简便起见，省略下标*O（2）两相短路电流计算：xxZ+x2Xk一归算到短路点负序综合电抗-Z-一两相短路时短路点全电流其各序分量电流值为：J（2）_J（2）_1Idl-Id->+2的，一分别为两相短路时，短路点短路电流正负序分量（3）两相接地短路电流计算:X2gX(1.1)(X+X°)2山/）一两相短路接地时，短路点故障相全电流一两相短路接地时，短路点正序电流分量XnvV=b×-ZY（4.9）XOZ+a2X2YVV×yy（4.10）ao+a2MaD一分别为两相接地短路时负序和零序电流分量。（4）单相接地短路电流计算：短路点各序分量电流为：V）=</2（，）=77（4.11）2x1+x04.3短路电流计算成果4.3.1本变电站各支路电抗计算由原始资料可知，本变电所自用负荷约为60kVA,负荷功率因数均取cos二0.85,负荷同期率K=0.9,计算过程中一律取网损率为5%,计算基本任务为系统当前水平年，阻抗标幺值按基准值为S广100MVA,Uj=Uavt以及所知参数设立短路点以及对各支路电抗进行计算。（详细设立及计算过程见设计计算书第9章）4.3.2本变电站等值网络图运用计算出各支路电抗等有关数据对变电站网络图进行计算化简得变电站等值网络图如图4.1所示。图4.1变电站总等值网络图由原始资料可对IIOkV火电厂进行等效变换得等值网络图如图4.2所示。对图4.2所示等值网络图进一步化如图4.3所示。171816O.150.090.03图4.3IIOkV火电厂等值化简图由化简后火电厂等值图4.3和变电站等值网络图4.1进一步等效变换得变电站最简总等值网络图，并设立相应短路点如图4.4所示。QQ4.3.2短路电流计算成果本变电站短路电流有名值计算成果如下（计算过程见设计计算书第9章）：表4.1短路电流有名值计算成果（单位kA）短路点时间IlOkV火电厂供IlOkV系统供35kV系统供总短路电流Os2.112.910.495.5140.3s1.422.300.494.210.6s1.292.150.493.93Os1.181.692.695.56d10.3s1.101.612.695.400.6s1.151.702.695.13Os6.198.727.2822.19“30.3s5.598.167.2821.030.6s5.738.477.2821.485高压电器设备选取选取对的电器是保证电气主接线和配电装置达到安全、经济运营重要条件。在进行电器选取时，应依照工程实际状况J在保证安全、可靠前提下，尽量采用新技术,并注意节约投资。电气设备要能可靠工作，必要按正常工作条件进行选取，并按短路状态来校验热稳定和动稳定，使所选电器能在长期工作条件下及发生过电压、过电流状况下能保持正常运营。5.1电器选取普通条件(1)电器选取原则：应满足正常运营、检修、短路和过电压等状况下规定；应按本地环境条件校核；应力求技术先进和经济合理；选取导体时应尽量减少品种；扩建工程应尽量使新老电器型号一致；选用新品，均应具备可靠实验数据，并经正式鉴定合格。(2)电器选取技术条件：电压：所选电器和电缆容许最高工作电压KmaX不得低于回路所接电网最高运营电压匕即V心训(5.1)普通电缆和电器容许最高工作电压，当额定电压在220kV及如下时为1.15Ve,而实际电网运营匕max普通不超过1.w«。电流:导体和电器额定电流是指在额定周边环境温度Q。下，导体和电器长期容许电流力应不不大于该回路最大持续工作电流max,即IyIgmax(5.2)由于变压器在电压减少5%时出力保持不变，故其相应回路max=1.05Ie按本地环境条件校核：当周边环境温度。和导体额定环境温度Qo不等时，其长期容许电流IyQ可按下式修正：M=O-=KQ)'(5.3)式中K一修正系数0，一导体或电气设备正常发热容许最高温度按短路状况校验：电器在选定后应按最大也许通过短路电流进行动、热稳定校验，普通校验取三相短路时短路电流，如用熔断器保护电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护电压互感器回路，可不验算动、热稳定。短路热稳定校验满足热稳定条件为：QkQn(5.4)Ir2tk<Ir21(5.5)。女一短路电流产生热效应。一短路时导体和电器容许热效应验算热稳定所用计算时间：HtPr+%(5.6)tbr一相应断路器全开断时间短路动稳定校验满足动稳定条件为：iciidw(5.7)%G(5.8)%、Ic-短路冲击直流峰、有效值(kA)idw./八.一电器容许极限通过电流峰值及有效值(kA)5.2高压断路器选取变电所中高压断路器是重要电气设备之一，它具备完善灭弧性能，正常运营时,用来接通和开断负荷电流。故障时，断路器普通与继电保护配合使用，断开短路电流,切除故障线路，保证非故障线路正常供电及系统稳定性。高压断路器应依照断路器安装地点，环境和使用技术条件等规定选取其种类及型式，由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，当前得到普遍推广，故35220kV普通采用SF6断路器。本变电站高压断路器选取按如下原则选用：(1)按开断电流选取高压断路器额定开断电流/加应不不大于其触头开始分离瞬间(rrf)短路电流有效值。即/渺Iz(5.9)INbr-高压断路器额定开断电流(kA)I-短路电流有效值(kA)(2)短路关合电流选取在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，触头间在未接触时即有巨大短路电流通过(预击穿)，更易发生触头熔焊和遭受电动力损坏，且断路器在关合短路电流时，不可避免地接通后又自动跳闸，此时规定能切断短路电流，为了保证断路器在关合短路时安全，断路器额定关合电流/刈不应不大于短路电流最大冲击值即%1.导Ic-短路冲击直流峰、有效值(kA)i.、“一电器容许极限通过电流峰值及有效值(kA)(3)关于开合时间选取对于IIOkV及以上电网，当电力系统稳定规定迅速切除故障时，分闸时间不适当不不大于0.045s,用于电气制动回路断路器，其合闸时间不不大于0.04-0.06so本变电站高压断路器选取如下(选取和校验计算见计算书第10章)：表5.1IlOkV侧计算数据与高压断路器参数表计算数据S队-110参数UJeHO(kV)Inai0.14(kA)V2.114(kA)ish8.65(kA)Qk5.40(kA)2SUNHO(kV)IN1200(kA)1.br21(kA)in55(kA)T,2*t15.8×4(kA)2S(2)35kV线路侧及变压器侧：选取SW335型真空户外断路器。表5.235kV侧计算数据与高压断路器参数表计算数据SW3-35/600参数Uje35(kV)UN35(kV)Ineix129.6(kA)In600(kA)V2.87(kA)Inbr6.6(kA)i7.30(kA)J17(kA)Qk5.32(kA)2SI,2*t6.62×4(kA)2S(3)IOkV线路侧：选取SN9-9/1000型高压开关柜。表5.3IOkV线路侧计算数据与高压断路器参数表计算数据SN9-9/1000参数Uj610(kV)Un10(kV)Inax64.8(kA)In100O(kA),14.90(kA)Inbr28.9(kA)ish53.67(kA)iwt71(kA)QK126.87(kA)2S1.2*t292×4(kA)2S(4)1OkV变压器侧：选取SNlO-IO/1000型高压开关柜。表5.4IOkV变压器侧计算数据与高压断路器参数表计算数据人10(kV)UN12(kV)Iiwx1212.47(kA)1.(kA)112.0(kA)Inbr31.5(kA)ist.24.96(kA)i*t80(kA)Qk111.86(kA)2SIt2*t3969(kA)2SSNm-IO/100o参数5.3隔离开关选取隔离开关是发电厂和变电站中惯用开关电器。它需与断路器配套使用。隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，因此操作隔离开关时，必要遵循倒闸操作顺序)。本变电站隔离开关选取如下(选取和校验计算见计算书)：(1)IlOkVftiJ:选GW2110型隔离开关。表5.5HOkV侧计算数据与隔离开关参数表计算数据GW2110参数Uj6no(kv)UnIlO(kV)Inax135（八）1.600（八）ia8.65(kA)ies50(kA)Qk5.40(kA)2SIt2*t142×5(kA)2S(2)35kV®|J：选GW235型隔离开关。表5.635kV侧计算数据与隔离开关参数表计算数据GW2-35参数U阳35(kV)I皿129.7()ish7.30(kA)Qk5.32(kA)2SUN3