1、广西大学课程设计论文 课题 110kV变电站 电气一次某些初步设计 学 院 广西大学行健文理学院 专业年级 电气工程及其自动化 X级X班 学 号 103817XXXX 姓 名 FM 指引教师 完毕时间 12 月 30 日目录一、引言- 2 -1.1变电站作用- 2 -1.2变电站设计重要原则和分类- 3 -二、设计有关资料- 4 -2.1、本站与系统互联状况- 4 -2.2、有关负荷状况- 4 -三、电气主接线设计及主变压器选取- 5 -3.1变电站电气主接线设计原则- 5 -3.2主变压器选取- 6 -3.3电气主接线选取- 8 -四、短路电流计算- 11 -4.1短路危害- 11 -4.2
2、本变电站短路电流计算- 11 -五、重要电气设备选取- 15 -5.1断路器及校验- 15 -5.2隔离开关- 18 -5.3母线选取与校验- 20 -5.4 10KV电缆选取与校验- 22 -5.5电压互感器选取- 23 -5.6电流互感器选取- 23 -六、重要参照文献、资料:- 24 -七、110KV降压变电站电气主接线- 25 -一、引言1.1变电站作用一、变电站在电力系统中地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备构成网络,它涉及通过电或机械方式连接在网络中所有设备。电力系统中这些互联元件可以分为两类,一类是电力元件,它们对电能进行生产(发电机)、变换(变压器、整流器、逆变器)、输
3、送和分派(电力传播线、配电网),消费(负荷);另一类是控制元件,它们变化系统运营状态,犹如步发电机励磁调节器,调速器以及继电器等。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。变电所依照它在系统中地位,可分为下列几类:(1)枢纽变电站;位于电力系统枢纽点,连接电力系统高压和中压几种某些,汇集各种电源,电压为330500kv变电站,成为枢纽,全所停电后,将引起系统解列,甚至出项瘫痪。(2)中间变电站:高压侧以互换潮流为主,其系统变换功作用。或使长距离输电线路分段,普通汇聚23个电源,电压为220330kv,同步又降压供本地供电,这样变电站起中间环节作用,因此叫中间变电站。全所停电后,
4、将引起区域电网解列。(3)地区变电站:高压侧普通为110220kv,向地区顾客供电为主变电站,这是一种地区或都市重要变电站。全所停电后,仅使该地区中断供电。(4)终端变电站:在输电线路终端,接近负荷点,高压侧电压为110kv,经降压后直接向顾客供电变电站,即为终端变电站。全所停电后,只是顾客受到损失。二、电力系统供电规定(1)保证可靠持续供电:供电中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危及人身和设备安全,形成十分严重后果。停电给国民经济导致损失远远超过电力系统自身损失。因而,电力系统运营一方面足可靠、持续供电规定。(2)保证良好电能质量:电能质量涉及电压质量,频率质量和波形质量这三个方面,电压质量和
5、频率质量均以偏移与否超过给定数来衡量,例如给定容许电压偏移为额定电压正负5%,给定容许频率偏移为正负0.20.5%HZ等,波形质量则以畸变率与否超过给定值来衡量。所有这些质量指标,都必要采用一切手段来予以保证。(3)保证系统运营经济性:电能生产规模很大,消耗一次能源在国民经济一次能源总消耗占比重约为1/3,并且在电能变换,输送,分派时损耗绝对值也相称可观。因而,减少每生产一度电能损耗能源和减少变换,输送,分派时损耗,又极其重要意义。1.2变电站设计重要原则和分类变电站设计原则是:安全可靠、技术先进、投资合理、原则统一、运营高效、,努力做到统一性与可靠性、先进性、经济性、适应性、灵活性、时效性和
6、和谐性协调统一。1. 统一性:建设原则统一,基建和生产原则统一,外部形象提示公司公司文化特性。2.可靠性:主接线方案安全可靠。3.经济性,按照利益最大化原则,综合考虑工程初期投资与长期运营费用,追求设备寿命期内最佳经济效益。4.先进性:设备选型先进合理,占地面积小,注重环保,各项技术经济可比指标先进。5.适应性:综合考虑不同地区实际状况,要在系统中具备广泛适应性,并能在一定期间内对不同规模,不同形式,不同外部条件均能适应。6.灵活性:规模划分合理,接口灵活,组合方案多样,规模增减以便,可以运营于不同状况环境下。7.时效性:建立滚动修改机制,随着电网发展和技术进步,不断更新、补充和完善设计。8.
7、和谐性:变电站整体状况与变电站周边人文地理环境相协调。变电站设计分类按照变电站原则方式、配电装置型式和变电站规模3个层次进行划分。(1) 按照变电站布置方式分类。110kv变电站分为户外变电站、户内变电站和半地下变电站3类。在变电站设计中,户外变电站是指最高电压级别配电装置、主变布置在户外变电站;户内变电站是指配电装置布置在户内,主变布置在户内、户外或者户内变电站。半地下变电站是指主变布置在地上,其他重要电气设备布置在地下建筑内变电站;地下变电站是指主变及其她重要电气设备布置在地下建筑内变电站。(2) 按配电装置型式分类。 110kv配电装置可再分为常规敞开式开关设备和全封闭式组合电气2类进行
8、设计。(3) 按变电站规模进行分类。 例如户外AIS变电站,可按最高电压级别出线回路数和主变台数、容量等不同规模分为终端变电站、中间变电站和枢纽变电站。二、设计有关资料2.1、本站与系统互联状况该变电站通过双回110kV线路与100公里以外系统相连接,系统容量为1250MVA,系统最小电抗(即系统最大运营方式)为0.2(以系统容量为基准),系统最大电抗(即系统最小运营方式)为0.3。2.2、有关负荷状况(1)10kV某些最大负荷电压级别负荷名称容量(MW)负荷性质线路类型距离(km)10kV901线2.81架空线1.5902线3.22电缆1.1903线2.42架空线2.2糖厂1.32架空线1.
9、8机械厂0.93架空线2市政1.13架空线1.6(2)35kV某些最大负荷电压级别负荷名称容量(MVA)负荷性质距离(km)35kV301线9.21、210302线10.31、29.5303线7.5311304线838.5三、电气主接线设计及主变压器选取 电气主接线又称为一次接线或电气主系统,代表了发电厂和变电站电气某些主体构造,直接影响着配电装置布置、继电保护装置、自动装置和控制方式选取,对运营可靠性、灵活性和经济性起决定性作用。3.1变电站电气主接线设计原则1、 接线方式: 对于变电站电气接线,当能满足运营规定期,其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器接线,如线路变压器组或桥型接线等。若
10、能满足继电保护规定期,也可采用线路分支接线。在110220kV配电装置中,当出线为2回时,普通采用桥型接线,当出线不超过4回时,普通采用单母线接线,在枢纽变电站中,当110220kV出线在4回及以上时,普通采用双母线接线。在大容量变电站中,为了限制610kV出线上短路电流,普通可采用下列办法:1)变压器分列运营。2)在变压器回路中装置分裂电抗器。3)采用低压侧为分裂绕组变压器。4)出线上装设电抗器。2、断路器设立:依照电气接线方式,每回线路均应设有相应数量断路器,用以完毕切、合电路任务。3、为对的选取接线和设备,必要进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷平衡。 当缺少足够资料时,可采用下列
11、数据:1)最小负荷为最大负荷6070%,如重要农业负荷时则取2030%;2)负荷同步率取0.850.9; 当馈线在三回如下且其中有特大负荷时,可取0.951;3)功率因数普通取0.8;4)线损平均取5%。3.2主变压器选取 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,依照地区供电条件、负荷性质、用电容量和运营方式等条件综合拟定。 在有一、二级负荷变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。 装有两台及以上主变压器变电所,当断开一台时,别的主变压器容量不应不大于60%所有负荷
12、,并应保证顾客一、二级负荷。1)相数容量为300MW及如下机组单元接线变压器和330kV及如下电力系统中,普通都应选用三相变压器。由于单相变压器组相对投资大,占地多,运营损耗也较大。同步配电装置构造复杂,也增长了维修工作量。2)绕组数与构造电力变压器按每相绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式;按电磁构造分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。在发电厂或变电站中采用三绕组变压器普通不多于3台,以免由于增长了中压侧引线构架,导致布置复杂和困难。3)绕组接线组别变压器三绕组接线组别必要和系统电压相位一致。否则,不能并列运营。电力系统采用绕组连接有星形“Y”和三角形“D”。在发电厂和变
13、电站中,普通考虑系统或机组同步并列以规定限制3次谐波对电源等因素。依照以上原则,主变普通是Y,D11常规接线。4)调压方式为了保证发电厂或变电站供电质量,电压必要维持在容许范畴内,通过主变分接开关切换,变化变压器高压侧绕组匝数。从而变化其变比,实现电压调节。切换方式有两种:一种是不带电切换,称为无激磁调压。另一种是带负荷切换,称为有载调压。普通,发电厂主变压器中很少采用有载调压。由于可以通过调节发电机励磁来实现调节电压,对于220kV及以上降压变压器也仅在电网电压有较大变化状况时使用,普通均采用无激磁调压,分接头选取根据详细状况定。5)冷却方式电力变压器冷却方式随变压器型式和容量不同而异,普通
14、有自然风冷却、逼迫风冷却、逼迫油循环水冷却、逼迫油循环风冷却、逼迫油循环导向冷却。 依照以上变压器选取原则,结合原始资料提供信息,分析后决定本变电站用2台三相三绕组变压器,并采用YN,yn0,d11接线。由原始资料可知,P10=11.7MW,S35=35MVA设负荷同步率系数K1取0.85,线损平均取5%,即K2=1.05,功率因数cos取0.8。则10kV和35kV 综合最大负荷分别为: S10MAX=K1K2P10/cos=0.851.0511.70.8=13.05(MVA) S35MAX=K1K2S35=0.851.0535=31.24(MVA)每台变压器额定容量为: SN=0.6SM=
15、0.6(S10MAX+S35MAX)=0.6(13.05+31.24)=28.79(MVA)由此查询变电站设计参照资料选得变压器参数如下表:型号及容量KVA额定电压高/中/低kV损耗(kW)阻抗电压(%)空载电流(%)综合投资(万元)空载短路高-中高-低中-低高-中高-低中-低SFSL7-31500/110121/38.5/11462072071651810.56.5132.86 检查:当一台主变不能正常工作时,只有一台主变工作且满载则,S1=31500KVA,占总负荷比例为31.5/44.24=71.20%,且尚未计及变压器事故过负荷40%能力,因此所选变压器满足规定。则本变电站基本框架如下
16、图:3.3电气主接线选取根据原始资料,通过度析,依照可靠性、灵活性和经济性规定,得到如下方案:高压侧(110kV侧)有2回进线,采用单母线分段接线方式;中压侧(35kV侧)有4个负荷,其中2个为一类负荷,初期设计需6回出线,最后可拓展2回备用,共8回出线,可以采用双母线接线方式、单母线分段接线方式;低压侧(10kV侧)有6个负荷,其中1个为一类负荷,初期设计需7回出线,最后可拓展3回浮现,共10回出线,可以采用单母线分段接线方式。如下图,现对35kV侧2种接线方案进行比较: 方案一: 方案二: 方案一:双母线接线方式长处: 供电可靠性高,调度灵活,扩建以便,便于检修和实验。缺陷: 使用设备器件
17、多,特别是隔离开关,接线也较复杂,配电装臵复杂,投资较多,经济性较差,且操作复杂,运营人员在操作中容易发生误操作。合用范畴:出线带电抗器610kV出线;3560kV出线超过8回或连接电源较多,负荷较大时;110220kV出线超过5回时。方案二:单母线分段接线方式长处: 1、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,有两个电源供电。 2、当一段母线故障时,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电,故障时停电范畴小,供电可靠性提高。 3、扩建时需向两个方面均衡扩建。 4、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。缺陷:
18、1、当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时,该母线回路都要在检修期间停电。 2、当出线为双回路时,常使架空线路浮现交叉跨越。合用范畴:合用于610kV线路出线16回及如下,每段母线所接容量不适当超过25MW;3560kV线路出线48回;110220kV线路出线少于4回时。分析:本次设计中35KV侧有2个一类负荷,出线需要为双回路才干保证其可靠性,用方案二会使架空线路浮现交叉跨越,总共设计浮现才8回,若用方案一不但经济性差,并且占地广,加上该电压测负荷量不是很大,共35MVA,因此综合考虑用方案二,即35kV线路用单母线分段接线方式。最后各电压侧接线方式拟定方案如下表:电压级别负荷名称负荷性质接
19、线方式进/出线回数110kV系统电源单母线分段进2回2回35kV301线1、2单母线分段出2回8回302线1、2出2回303线3出1回304线3出1回备用出2回10kV901线1单母线分段出2回10回902线2出1回903线2出1回糖厂2出1回机械厂3出1回市政3出1回备用出3回 在设计电气主接线时,将35kV、10kV系统顾客负荷比较均衡分派给I、II段母线,并将其I类负荷顾客分接于两段母线上,以减少事故对重要顾客影响。本变电站最后拟定接线方式如图:四、短路电流计算4.1短路危害(1)通过故障点短路电流和所燃起电弧,使故障元件损坏。(2)短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力作用,引起她们
20、损坏或缩短她们使用寿命。(3)电力系统中某些地区电压大大减少,破坏顾客工作稳定性或影响工厂产品质量。(4)破坏电力系统并列运营稳定性,引起系统震荡,甚至整个系统崩溃。4.2本变电站短路电流计算用标幺值进行计算,基准容量SB=100MVA,线路每相每公里电抗值X0=0.4/km基准电压UB取各级平均电压,平均电压为1.05额定电压:额定电压(kV)1103510平均电压(kV)1153710.5由于本变电站所用三绕组变压器为降压变压器,因此其各电压侧阻抗电压正好与变压器铭牌标示相反,即:阻抗电压%Ud1-2%Ud1-3%Ud2-3%10.5186.5系统等值网络图如下:其中,三绕组变压器电抗标幺
21、值:UT11%=UT21%=1/2(Ud1-2%Ud1-3%Ud2-3%)=0.5(10.5186.5)=11UT12%=UT22%=1/2(Ud1-2%Ud2-3%Ud1-3%)=0.5(10.56.518)=0.5UT13%=UT23%=1/2(Ud2-3%Ud1-3%Ud1-2%)=0.5(6.51810.5)=7则:XT11*=XT21*=UT11%/100SB/SN=1110010031.50.3492XT12*=XT22*=0XT13*=XT23*=UT13%/100SB/SN=710010031.50.2222线路电抗标幺值:XL1*=XL2*=X0lSB/UB2=0.41001
22、001152=0.3025系统电抗标幺值,由于规定三相短路电流,因此用最大运营方式下系统电抗:XS*=XSminSB/SS=0.21001250=0.016由此得到含短路点等值网络简化图如下:1)110kV侧(K1点)发生三相短路时:等值网络图如下:此时短路点总电抗标幺值为:X110*=XS*+XL*=0.016+0.30252=0.16725电源对短路点计算阻抗为:XBS110=X110*SS/SB=0.167251250100=2.09通过查“水轮发电机运算曲线数字表”得:I(0)“*=0.509 I(1)“*=0.525 I(2)“*=0.525 I(4)“*=0.525110kV侧基准
23、电流为:IB110=SS/3UB110=12503115=6.28(kA)短路电流有名值为:I(0)“=I(0)“*IB110=0.5096.28=3.20(kA) I(1)“=I(1)“*IB110=0.5256.28=3.30(kA) I(2)“=I(2)“*IB110=0.5256.28=3.30(kA) I(4)“=I(4)“*IB110=0.5256.28=3.30(kA)冲击电流为:icj=2.55I(0)“=2.553.20=8.16(kA)2)35kV侧(K2点)发生三相短路时:等值网络图如下:此时短路点总电抗标幺值为:X35*=XS*+XL*+XT1*+XT2*=0.016+
24、0.30252+(0.3492+0)2=0.34185电源对短路点计算阻抗为:XBS35=X35*SS/SB=0.341851250100=4.273.45当XBS3.45时,求短路电流不用查表法,用倒数法:I“*=I*=1/XBS35=14.27=0.234235kV侧基准电流为:IB35=SS/3UB35=1250337=19.51(kA)短路电流有名值为:I“=I“*IB35=0.234219.51=4.57(kA) 冲击电流为:icj=2.55I“=2.554.57=11.65(kA)2)10kV侧(K3点)发生三相短路时:等值网络图如下:此时短路点总电抗标幺值为:X10*=XS*+X
25、L*+XT1*+XT3*=0.016+0.30252+(0.3492+0.2222)2=0.45295电源对短路点计算阻抗为:XBS10=X10*SS/SB=0.452951250100=5.663.45当XBS3.45时,求短路电流不用查表法,用倒数法:I“*=I*=1/XBS10=15.66=0.176710kV侧基准电流为:IB10=SS/3UB10=1250310.5=68.73(kA)短路电流有名值为:I“=I“*IB10=0.176768.73=12.14(kA) 冲击电流为:icj=2.55I“=2.5512.14=30.96(kA)最后本变电站短路电流计算成果如下表:短路点系统
26、最大运营方式下三相短路电流0s短路电流(kA)1s短路电流(kA)2s短路电流(kA)4s短路电流(kA)稳态短路电流(kA)冲击电流(kA)K1(110KV)3.203.303.303.308.16K2(35KV)4.5711.65K3(10KV)12.1430.96五、重要电气设备选取5.1断路器及校验当前,使用得最多是少油断路器,六氟化硫断路器和空气断路器。1、110KV断路器选取:1) 电压Ug(电网工作电压)UN(断路器额定电流);UN110kV2)电流IgMAX(最大工作电流)IN(断路器额定电流)。INIgMAX=SZmax/3UN=44.29MVA3110kV=232.49A3
27、) 开断电流:IdtIkd。Ikd3.20kA4) 动稳定:IchIMAX。IMAX8.16kA由以上条件查“35500kV高压断路器技术数据表”选出断路器如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)开断容量(MVA)额定开端电流(kA)极限通过电流(kA)热稳态电流(kA)固有分闸时间(s)合闸时间(s)峰值4sSW3-110G/12001101200300015.84115.80.070.45)热稳定校验:I2tdZIt2t。由上表,断路器分闸时间为0.07s,设过流保护动作时间2s,则t=0.07+2=2.07(s),=I“/I=1,通过查短路电流周期分量发热等值时间曲线可得tdZ=1.67
28、。则:I2tdZ=3.3021.67=18.19,It2t=15.824=998.5618.19因此所选取断路器满足规定。2、35kV断路器选取:1)电压Ug(电网工作电压)UN(断路器额定电流);UN35kV2)电流IgMAX(最大工作电流)IN(断路器额定电流)。INIgMAX=SZmax/3UN=31.24MVA335kV=515.33A3)开断电流:IdtIkd。Ikd4.57kA4)动稳定:IchIMAX。IMAX11.65kA由以上条件查“35500kV高压断路器技术数据表”选出断路器如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)开断容量(MVA)额定开端电流(kA)极限通过电流(kA)
29、热稳态电流(kA)固有分闸时间(s)合闸时间(s)峰值有效值4sSW2-35/600356004006.6179.86.60.060.125)热稳定校验:I2tdZIt2t。由上表,断路器分闸时间为0.06s,设过流保护动作时间2s,则t=0.06+2=2.06(s),=I“/I=1,通过查短路电流周期分量发热等值时间曲线可得tdZ=1.67。则:I2tdZ=4.5721.67=34.87, It2t=6.624=174.2434.87 因此所选取断路器满足规定。3、10kV断路器选取:1)电压Ug(电网工作电压)UN(断路器额定电流);UN10kV2)电流IgMAX(最大工作电流)IN(断路
30、器额定电流)。INIgMAX=SZmax/3UN=13.05MVA310kV=753.44A3)开断电流:IdtIkd。Ikd12.14kA4)动稳定:IchIMAX。IMAX30.96kA由以上条件查“10kV高压断路器技术数据”选出断路器如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)额定开端电流(kA)极限通过电流(kA)热稳态电流(kA)固有分闸时间(s)合闸时间(s)峰值2sSN10-10I/630106301640160.050.25)热稳定校验:I2tdZIt2t。由上表,断路器分闸时间为0.05s,设过流保护动作时间2s,则t=0.05+2=2.05(s),=I“/I=1,通过查短路电
31、流周期分量发热等值时间曲线可得tdZ=1.67。则:I2tdZ=12.1421.67=246.08,It2t=1622=512246.08因此所选取断路器满足规定。5.2隔离开关 隔离开关选取技术条件与断路器相似。对110kV,35kV出线线路侧隔离开关选用带接地刀闸。1、110kV隔离开关选取:1)电压Ug(电网工作电压)UN(断路器额定电流);UN110kV2)电流IgMAX(最大工作电流)IN(断路器额定电流)。INIgMAX=SZmax/3UN=44.29MVA3110kV=232.49A3)开断电流:IdtIkd。Ikd3.20kA4)动稳定:IchIMAX。IMAX8.16kA由以
32、上条件查变电站设计参照资料选出户外隔离开关如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)动稳定电流(kA)热稳态电流(kA)GW4-1101106005015.8(4)GW4-110D1106005015.8(4)5)热稳定校验:I2tdZIt2t。由上表,隔离开关分闸时间为0.07s,设过流保护动作时间2s,则t=0.07+2=2.07(s),=I“/I=1,通过查短路电流周期分量发热等值时间曲线可得tdZ=1.67。则:I2tdZ=3.3021.67=18.19,It2t=15.824=998.5618.19 因此所选取隔离开关满足规定。2、35kV隔离开关选取:1)电压Ug(电网工作电压)UN
33、(断路器额定电流);UN35kV2)电流IgMAX(最大工作电流)IN(断路器额定电流)。INIgMAX=SZmax/3UN=31.24MVA335kV=515.33A3)开断电流:IdtIkd。Ikd4.57kA4)动稳定:IchIMAX。IMAX11.65kA由以上条件查变电站设计参照资料选出户外隔离开关如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)动稳定电流(kA)热稳态电流(kA)GW2-35356005014(5)GW2-35D356005014(5)5)热稳定校验:I2tdZIt2t。由上表,隔离开关分闸时间为0.06s,设过流保护动作时间2s,则t=0.06+2=2.06(s),=I“
34、/I=1,通过查短路电流周期分量发热等值时间曲线可得tdZ=1.67。则:I2tdZ=4.5721.67=34.87,It2t=1425=98034.87 因此所选取隔离开关满足规定。3、10kV隔离开关选取:1)电压Ug(电网工作电压)UN(断路器额定电流);UN10kV2)电流IgMAX(最大工作电流)IN(断路器额定电流)。INIgMAX=SZmax/3UN=13.05MVA310kV=753.44A3)开断电流:IdtIkd。Ikd12.14kA4)动稳定:IchIMAX。IMAX30.96kA由以上条件查变电站设计参照资料选出户内隔离开关如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)动稳定
35、电流(kA)热稳态电流(kA)GN8-101010007530(5)5)热稳定校验:I2tdZIt2t。由上表,断路器分闸时间为0.05s,设过流保护动作时间2s,则t=0.05+2=2.05(s),=I“/I=1,通过查短路电流周期分量发热等值时间曲线可得tdZ=1.67。则:I2tdZ=12.1421.67=246.08,It2t=3025=4500246.08因此所选取隔离开关满足规定。5.3母线选取与校验1) 软母线110kV,35kV配电装置母线采用钢芯铝绞线。2) 硬母线10kV母线采用硬母线。1、110kV母线选取:1) 按最大工作电流选取导线截面S:IgMAXKIY:IgMAX
36、=SZmax/3UN=44.29MVA3110kV=232.49AK取0.89,则:IY232.490.89=261.22(A)查“钢芯铝绞线长期容许载流量表”可选出导线:导线型号:LGJ-95导体最高容许温度钢芯铝绞线长期容许载流量(A)70o33080o3522) 热稳定校验:SSmin=I/CtdZC取87,tdZ取1.67,I=3.30kV则:Smin=I/CtdZ=3300871.67=49.02(mm2)95mm2因此所选取母线满足规定。2、35kV母线选取:1)按最大工作电流选取导线截面S:IgMAXKIY:IgMAX=SZmax/3UN=31.24MVA335kV=515.33
37、AK取0.89,则:IY515.330.89=579.02(A)查“钢芯铝绞线长期容许载流量表”可选出导线:导线型号:LGJ-240导体最高容许温度钢芯铝绞线长期容许载流量(A)70o61080o6132)热稳定校验:SSmin=I/CtdZC取87,tdZ取1.67,I=4.57kV则:Smin=I/CtdZ=4570871.67=67.88(mm2)240mm2因此所选取母线满足规定。3、10KV母线选取:1)按最大工作电流选取导线截面S:IgMAXKIY:IgMAX=SZmax/3UN=13.05MVA310kV=753.44AK取0.89,则:IY753.440.89=846.56(A
38、)查“矩形铝导体长期容许载流量表”可选出导体:导体尺寸hb(mm2):单条平放636.3矩形铝导体长期容许载流量(A)8722)热稳定校验:SSmin=I/CtdZC取87,tdZ取1.67,I=12.14kV则:Smin=I/CtdZ=12140871.67=180.33(mm2)636.3=396.9(mm2)3) 动稳定校验:maxy y取69106 pa对单条矩形母线:max=1.73ich2L2/(aw)10-8 pa上式中ich=30.96kA, L=1.2m, w=0.167bh2(m3), a=0.25m, =1, b=6.3mm, h=63mm。则:max=1.7330.96
39、211.22(0.250.1670.00630.0632)10-8=22.87(pa)可见max远不大于y。因此所选取母线满足规定。5.4 10KV电缆选取与校验1)按额定电压选取:UgmaxUNUN10kV2) 按最大持续工作电流选取电缆截面S: IgmaxkIy 由本变电站设计资料可知10kV电缆线路负荷为3.2MW,则SZmax=K1K2PZ/cos=0.851.053.20.8=3.57(MVA) Igmax=SZmax/3UN=3.57MVA310kV=206.11A取导体最高容许温度+80oC,实际温度为+35oC下,查表得校正系数k=0.905。则:Iy206.110.905=2
40、27.75(A)查“10kV电力电缆长期容许载流量表”可得:缆芯截面(mm2)电缆长期容许载流量(A)空气中敷设直接敷设土壤热阻系数为80o120205(185)215150235(210)245括号内数字合用于裸铅(铝)包电缆。3)按经济电流密度选取电缆截面:S=Igmax/JIgmax=SZmax/3UN=3.57MVA310kV=206.11A由于该电缆负荷为二类负荷,因此J取铝芯电缆最大负荷运用小时数30005000数值1.73。则S=206.111.73=119.14(mm2)查“10kV电力电缆长期容许载流量表”可得:缆芯截面(mm2)电缆长期容许载流量(A)空气中敷设直接敷设土壤
41、热阻系数为80o土壤热阻系数为120o120205(185)215185150235(210)245215括号内数字合用于裸铅(铝)包电缆。4)热稳定校验:SSmin=I/CtdZ设断路器跳闸时间为0.1s,保护动作时间为0.1s。因此t=0.1+0.1=0.2在”=1时,查“短路电流周期分量发热等值时间曲线”图得tZ=0.17s。因此tdZ=tZ+0.05”=0.22s,C=95。则Smin=I/CtdZ=12140950.22=59.94(mm2)因此上述2种电缆截面均满足规定。5) 按容许电压降校验:U%=3IgmaxL/(UeS)1005%式中=0.029mm2/m,L为电缆长度,取1100m。对120mm2电缆校验:U%=3IgmaxL100/UeS =3206.110.029110010010000120=0.95%5%因此该电缆缆芯面积负荷规定。对150mm2电缆校验:U%=3IgmaxL100/UeS =3206.110.029110010010000150=0.76%5%因此该电缆缆芯面积负荷规定。