110kv变电所课程设计计算书.doc

110/10kV变电所电气部分设计计算书
一、 回路数
变电所C
P3=14MW
有55%的重要负荷负荷采用双回路供电，45%非重要负荷采用单回路供电。
由最大负荷Pmax=P3=14MW,每回10kV馈线功率为2MW，则
重要负荷回路数： （回）
根据对称性，重要负荷回路数为4。
因为双回路供电，则为8回。
非重要负荷回路数： （回）
根据对称性，非重要负荷回路数选为4
所以回路数目：8+4=12（回）根据对称性，选择N=12回。

二、 主变的选择
变电所C最大负荷
每台变压器容量
变电所重要负荷

选择SN中较大者作为，即，SN=16000kVA
过负荷校验：SN/Sm’=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：
过负荷系数：
查图可知，对应于K1允许的K2的值比实际算出的K2=1.0905大，所以SN=16000kVA满足正常负荷，所以选择SFZ7-16000/110型号。

三、 短路电流计算
1、电抗标么值的计算
为了计算方便选取如下基准值：
基准容量：Sd= 1000MVA
基准电压：Ud（kV） 10.5 115
基准电流：Id（kA） 54.99 5.02
系统归算额定电流：110kV侧：
10kV侧：
发电机归算额定电流：110kV侧：
10kV侧：
电抗标么值计算（归算至110kV侧）：
发电机：
变压器：

线路：

2、短路点选择及计算
等值电路图如下：

短路点的选择表格见设计说明书表6.2。
（1） 求点的。

图中，

系统分支计算电抗：
系统供给短路电流标么值：
系统供给短路电流有名值：
电厂分支计算电抗标么值：
电厂供给短路电流标么值：由tk=3+0.1=3.1s及查汽轮发电机运算曲线得
tk
0s
s
3.1s

1.3
1.295
1.415
有名值：

总的短路电流：

热效应：
短路冲击电流：

（2）求点的。

图中，

系统分支计算电抗：
系统供给短路电流标么值：
系统供给短路电流有名值：
电厂分支计算电抗标么值：
电厂供给短路电流标么值：由tk=2.5+0.1=2.6s及查汽轮发电机运算曲线得
tk
0s
s
2.6s

1.51
1.495
1.65
有名值：

总的短路电流：

热效应：
短路冲击电流：

（3）求点的。

图中，

系统分支计算电抗：
系统供给短路电流标么值：
系统供给短路电流有名值：
电厂分支计算电抗标么值：
电厂供给短路电流标么值：由可得：

有名值：
总的短路电流：
短路冲击电流：
（4）求点的。

图中，

系统分支计算电抗：
系统供给短路电流标么值：
系统供给短路电流有名值：
电厂分支计算电抗标么值：
电厂供给短路电流标么值：由可得：

有名值：
总的短路电流：
短路冲击电流：
3、短路电流计算结果表（详见设计说明书）

四、断路器的选择
1、各回路的最大持续工作电流的计算
（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

（2）变电所C高压侧，即主变110kV侧，考虑变压器过负荷1.3倍

（3）变电所C主变低压侧10kV，考虑变压器过负荷1.3倍

（4）10kV主母线、分段，按1.05倍变压器额定电流考虑

（5）10kV出线电器（计算双回路供电的重要用户，每回按2MW考虑）考虑2倍一回线的正常最大负荷电流

2、修正系数k的计算
对于电器：40＜θ≤60℃时，k=1—(θ—40)×0.018
0≤θ≤40℃时，k=1+(40—θ)×0.005
θ≤0℃时，k=1.2
所以屋外：k1=1—(40—40)×0.018=1
屋内：k2=1+(40—37)×0.005=1.015
3、110kV进线上的断路器选择（屋外，k=1）
①额定电压的选择UN≥UNs=110kV，所以UN =110kV≥110kV
②额定电流的选择IN≥Imax=349.91A，所以IN =2000A>349.91A
③额定开断电流的选择INbr≥=3.44kA，所以INbr=31.5kA>3.44kA
④额定关合电流的选择INcl≥ish=8.78kA，所以INcl=80kA>8.78kA
⑤动稳定校验：ies≥ish =8.78kA，所以ies=80kA>8.78kA
⑥热稳定校验：It2·t≥Qk =36.83，所以It2·t=2977>36.83
综上所述：选择SFM—110/2000
4、变电所C主变高压侧的断路器选择（屋外，k=1）
①额定电压的选择UN≥UNs=110kV，所以UN =110kV≥110kV
②额定电流的选择IN≥Imax=109.17A，所以IN =2000A>109.17A
③额定开断电流的选择INbr≥=4.1661kA，所以INbr=31.5kA>4.1661kA
④额定关合电流的选择INcl≥ish=10.62kA，所以INcl=80kA>10.62kA
⑤动稳定校验：ies≥ish =10.62kA，所以ies=80kA>10.62kA
⑥热稳定校验：It2·t≥Qk =45.1175，所以It2·t=2977>45.1175
综上所述：选择SFM—110/2000
5、变电所C主变低压侧的断路器选择（屋内，k=1.015）
①额定电压的选择UN≥UNs=10kV，所以UN =10kV≥10kV
②额定电流的选择IN≥Imax/k= 1200.89/1.015=1183.14A，所以IN =1250A>1183.14A
③额定开断电流的选择INbr≥=5.72kA，所以INbr=31.5kA>5.72kA
④额定关合电流的选择INcl≥ish=14.58kA，所以INcl=80kA>14.58kA
⑤动稳定校验：ies≥ish =14.58kA，所以ies=80kA>14.58kA
⑥热稳定校验：It2·t≥Qk =110，所以It2·t=2977>110
综上所述：选择ZN12—10/1250
6、10kV主母线、分段的断路器选择（屋内，k=1.015）
①额定电压的选择UN≥UNs=10kV，所以UN =10kV≥10kV
②额定电流的选择IN≥Imax/k= 969.95/1.015=955.62A，所以IN =1250A>955.62A
③额定开断电流的选择INbr≥=5.72kA，所以INbr=31.5kA>5.72kA
④额定关合电流的选择INcl≥ish=14.58kA，所以INcl=80kA>14.58kA
⑤动稳定校验：ies≥ish =14.58kA，所以ies=80kA>14.58kA
⑥热稳定校验：It2·t≥Qk =88，所以It2·t=2977>88
综上所述：选择ZN12—10/1250
7、10kV出线的断路器选择（屋内，k=1.015）
①额定电压的选择UN≥UNs=10kV，所以UN =10kV≥10kV
②额定电流的选择IN≥Imax/k= 256.6/1.015=252.8A
③额定开断电流的选择INbr≥=5.72kA，所以INbr=31.5kA>5.72kA
④额定关合电流的选择INcl≥ish=14.58kA，所以INcl=80kA>14.58kA
⑤动稳定校验：ies≥ish =14.58kA，所以ies=80kA>14.58kA
⑥热稳定校验：It2·t≥Qk =88，所以It2·t=2977>88
综上所述：选择ZN12—10/1250

五、隔离开关的选择
1、110kV进线上的隔离开关选择（屋外，k=1）
①额定电压的选择UN≥UNs=110kV，所以UN =110kV≥110kV
②额定电流的选择IN≥Imax=349.91A，所以IN =630A>349.91A
③动稳定校验：ies≥ish =8.78kA，所以ies=50kA>8.78kA
④热稳定校验：It2·t≥Qk =36.83，所以It2·t=1600>36.83
综上所述：选择GW5—110/630
2、变电所C主变高压侧的隔离开关选择（屋外，k=1）
①额定电压的选择UN≥UNs=110kV，所以UN =110kV≥110kV
②额定电流的选择IN≥Imax=109.17A，所以IN =630A>109.17A
③动稳定校验：ies≥ish =10.62kA，所以ies=50kA>10.62kA
④热稳定校验：It2·t≥Qk =45.1175
综上所述：选择GW5—110/630
3、结论
由于主变低压侧10kV和10kV出现均采用开关柜，所以无需选择隔离开关。
六、10kV母线的选择
1、截面积选择θ=37℃

因此选择LMY—10×80导体尺寸（h×b）=80×10（mm×mm）。
2、热稳定校验

又因为
所以满足热稳定校验。
3、共振校验

所以不满足共振条件，即
4、动稳定校验

导体所受最大弯矩

导体的抗弯矩

导体所受的最大应力

因为，所以满足动稳定校验。
综上所述：硬母线选LYM—80×10.
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