110千伏终端变电站一次系统设计 毕业设计(论文).doc

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1、目录 第一章 设计题目 1 一 毕业设计课题 .1 二 毕业设计的内容要求 1 第二章 变压器容量确定 .2 一 主变容量的确定 2 二 所用变压器容量的确定 .3 第三章 电气主接线确定 .4 一 方案技术经济比较原则 .4 第四章 短路电流及主要设备选择 5 一 短路电流计算 .5 二 主设备选择 .8 三 主设备校验 10 第五章 绝缘配合及过电压保护 .16 一 绝缘配合 16 二 过电压保护 17 三 接地 .17 四 泄漏比距 18 第六章 电气设备布置及配电装置 .19 一 电气设备布置 19 二 配电装置的型式 .19 1 第七章 电容器补偿装置 19 第八章 保护配置及交直流

2、部分 .19 一 110 千伏线路保护配置 19 二 变压器保护配置 .20 三 35 千伏线路保护配置 .20 四 10 千伏线路保护配置 .20 五 10 千伏电容器组保护配置 .21 六 逻辑闭锁 21 七 交流系统 21 八 直流系统 21 第九章 监控系统功能配置 22 一 系统结构 22 二 硬件设备配置 22 三 软件系统 23 四 系统功能 23 第十章 其他 26 第十一章 设计参考文献 27 附 图 ： 1 电气一次主接线图 2 电气总平面布置图 3 配电装置间隔断面图 4 避雷针保护范围及接地装置图 1 第一章 设计题目 一 毕业设计课题 110kv 变电站一次、二次系统

3、设计 二 毕业设计的内容要求 1 设计内容和要求 （1） 电气主接线的设计 （2） 短路电流的计算和设备选择 （3） 配电装置的设计 （4） 防雷保护和接地设计 2 设计图纸 设计图纸 4 张：电气主接线图；总平面布置图；配电装置断面图；防 雷与接地布置图 3 原始资料 （1） 电压等级：110/35/10kv （2） 出线回路数：110kv 侧 2 回（架空线）LGJ-300/35km 35kv 侧 6 回（架空线） 10kv 侧 16 回（其中电缆 4 回） （3） 负荷情况 35kv 侧：最大 40MW，最小 25MW，Tmax=6000h，cos=0.85 10kv 侧：最大 25MW

4、，最小 18MW，Tmax=6000h，cos=0.85 （4） 系统情况 （1） 系统经双回路给变电站供电 （2） 系统 110kv 母线短路容量为 3000MVA （3） 系统 110kv 母线电压满足常调压要求 （5） 环境条件 年最高温度：40 0C 年最低气温：-5 0C 海拔高度： 200 米 土质：粘土、土壤电阻率 60%，即当另一台变压器 检修时，50000kVA 能满足 60%负荷的需要。 440000kVA+50000kVA=90000kVA60%，即当另一台变压器 检修时，一台变压器能满足 60%负荷的需要。 32*50000kVA=100000kVA91471kVA，即

5、能满足负荷增长的需 要。 3 方案三 50000 kVA+ 63000 kVA 1能满足总负荷需要； 2(50000kVA/76471kVA)X100%=65%60%，即当另一台变压器 检修时，一台变压器能满足 60%负荷的需要。 3(63000kVA/76471kVA)X100%=82%60%，即当另一台变压器 检修时，一台变压器能满足 60%负荷的需要。 463000kVA+50000kVA=113000kVA91471kVA，即能满足负荷 增长的需要。 5 （76471/2 63000）X100%=61%，即当两台变压器并列运行 时，63000kVA 变压器的损耗较大。 根据上表的比较，

6、为便于经济运行，主变容量确定为 2*50000kVA 三相三 圈调压电力变压器。 二 所用变压器容量的确定 负荷情况见表 2-2 表 2-2 序号 名称 额定总容量 （kw） 运行方式 1 主控制室照明 2.0 经常、连续 2 配电室照明 2.0 经常 3 值班室照明及其他 10 经常、连续 4 屋外设备区照明 5 经常 5 载波机电源 5 经常、连续 6 直流屏电源 10 经常、连续 7 计算机电源 2.0 经常、连续 8 生活用电 30 经常、连续 9 采暖 15 经常、连续 10 变压器风机负荷 10 经常、连续 11 维修负荷 20 不经常 合计 111 同时折算系数取 0.75 SK

7、P=0.75X111=83.25kW 经表三计算，所用变压器容量确定为 100kVA。为了保证所用电供电的可 靠性，选用两台所用变压器，接于 10kv 母线。 4 第三章 电气主接线确定 一 方案技术经济比较原则 （1） 根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性 质等条件进行方案比较。 （ 2） 接 线 方 案 应 满 足 供 电 可 靠 、 运 行 灵 活 、 操 作 检 修 方 便 、 节 约 和 便 于 扩 建 等要 求 。 （3） 根据工程特点、规模和发展规划,做到远、近期结合,以近期为主,并 适当考虑扩建的可能 二 电气主接线方案 （1） 电气主接线方案一(见图一)

8、110kv 系统采用内桥型接线； 35kv 系统采用单母线分段接线，35kv 母 线电压互感器两组，出线 6 回（不包括主变回路） ，一级负荷分别由两段母 线各出一回，形成双回路供电； 10kv 系统采用单母线分段接线出线 16 回 （不包括主变回路） ，一级负荷分别由两段母线各出一回，形成双回路供电， 10kv 母线电压互感器两组，10kv 电容器补偿装置两组，容量 7200kVAR。 主变容量为 2*50000kVA 三相三圈调压电力变压器。 （2） 电气主接线方案二(见图二) 110kv 系统采用单母线分段接线； 35kv 系统采用双母线接线，35kv 母 线电压互感器两组，出线 6 回

9、（不包括主变回路） ； 10kv 系统采用双母线接 线，出线 16 回（不包括主变回路） ，10kv 母线电压互感器两组，10kv 电容 器补偿装置两组，容量 7200kVAR，本期一次上齐。 主变容量为 2*50000kVA 三相三圈调压电力变压器。 三 电气主接线方案技术经济比较 方案类别 比较内容 方案一 方案二 5 110kv 系统 接线方式 采用内桥型接线。优点为 断路器数量少，节约投资； 缺点为变压器的切除和投 入较复杂，一回出线需暂 时停运 采 用 单 母 线 分 段 接 线 。 优 点 为 当 一段 母 线 故 障 和 检 修 时 ， 另 一 段 母 线保 证 部 分 负 荷

10、， 便 于 扩 建 ； 缺 点 为当 一 段 母 线 故 障 和 检 修 时 ， 该 段 母线 的 所 有 回 路 需 全 部 停 运 ， 投 资 较 大 。 35kv 系统 接线方式 采 用 单 母 线 分 段 接 线 。 优 点 为 当 一 段 母 线 故 障 和 检 修 时 ， 另 一 段 母 线 保 证 部 分 负 荷 ， 便 于 扩 建 ； 缺 点 为 当 一 段 母 线 故 障 和 检 修 时 ， 该 段 母 线 的 所 有 回 路 需 全 部 停 运 。 采用双母线接线。优点为供电可 靠、调度灵活、便于扩建，能满 足出线回路增加后对电气主接线 的要求；缺点为每一回路需增加 一组隔

11、离开关，投资较大。且操 作量大。 10kv 系统 接线方式 采 用 单 母 线 分 段 接 线 。 优 点 为 当 一 段 母 线 故 障 和 检 修 时 ， 另 一 段 母 线 保 证 部 分 负 荷 ， 便 于 扩 建 ； 缺 点 为 当 一 段 母 线 故 障 和 检 修 时 ， 该 段 母 线 的 所 有 回 路 需 全 部 停 运 。 一 级 负 荷 可 由 另 一 段 母 线 供 电 。 采用双母线接线。优点为供电可 靠、调度灵活、便于扩建；缺点 为每一回路需增加一组隔离开关 投资较大，且操作量大。 中心点 接地方式 110kv 采用中心点直接接 地系统，35kv 和 10kv 采

12、 用中心点不接地系统 110kv 采用中心点直接接地系统， 35kv 和 10kv 采用中心点不接地 系统 根据上表的比较，为了供 电 可 靠 和 节 约 投 资 ， 在 选 用 高 可 靠 性 的 设 备 后 可简 化 电 气 主 接 线 的 原 则 ， 推 荐 电 气 主 接 线 方 案 一 。 第四章 短路电流及主要设备选择 一 短路电流计算 （1）系统基准容量为 Sj=100MVA，基准电压为 Uj=115（37、10.5）KV。 系统 110kv 母线短路容量为 3000MVA，归算至该 110kv 变电站 110kv、35kv、10kv 母线阻抗图 （2）设备阻抗标么值计算见下表

13、名称 计算公式 标么值 6 系统 X*=Sj /Sd 0.033 110kv 一、二 回双回线 X*= X Sj /U 2j 0.106 #1、 #2 主 变 压 器 高-中 X*d= Ud%/100 Sj /Se Se为最大容量绕组的额定容量，MVA 0.42 #1、 #2 主 变 压 器 高-低 X*d= Ud%/100 Sj /Se Se为最大容量绕组的额定容量，MVA 0.72 （3） 计算结果 系统等值简化接线图 Xs11* Xs12* Xs1n* XL11* XL12* . XL1n* d1 d2 Xd11* Xd21* Xd13* Xd12* Xd23* Xd22* d3 Xk1

14、* Xk2* d4 短路点: d1 等值电抗 X*1=0.03333 短路容量 sd1=3000.000(MVA) 三相短路(kA): 有效值 Iz3=14.996 全电流 Ich3=22.644 冲击电流 Ich3=38.174 两相短路(kA): 有效值 Iz2=12.987 全电流 Ich2=19.609 冲击电流 Ich2=33.059 短路点 1 等值简化示意图 XL1* 7 0.033 d1 短路点: d2 等值电抗 X*1=0.13833 短路容量 sd1=722.892(MVA) 三相短路(kA): 有效值 Iz3=11.357 全电流 Ich3=17.148 冲击电流 Ich

15、3=28.910 两相短路(kA): 有效值 Iz2=9.835 全电流 Ich2=14.850 冲击电流 Ich2=25.036 短路点 2 等值简化示意图 XL1* 0.033 Xd11* Xd21* 0.225 0.225 Xd12* Xd22* -0.015 -0.015 d2 短路点: d3 等值电抗 X*1=0.21833 短路容量 sd1=458.015(MVA) 三相短路(kA): 有效值 Iz3=25.184 全电流 Ich3=38.027 冲击电流 Ich3=64.109 两相短路(kA): 有效值 Iz2=21.810 全电流 Ich2=32.932 冲击电流 Ich2=

16、55.518 短路点 3 等值简化示意图 XL1* 0.033 Xd11* Xd21* 8 0.225 0.225 Xd13* Xd23* 0.145 0.145 d3 短路点: d4 等值电抗 X*1=0.21833 短路容量 sd1=458.015(MVA) 三相短路(kA): 有效值 Iz3=25.184 全电流 Ich3=38.027 冲击电流 Ich3=64.109 两相短路(kA): 有效值 Iz2=21.810 全电流 Ich2=32.932 冲击电流 Ich2=55.518 短路点 4 等值简化示意图 XL1* 0.033 Xd11* Xd21* 0.225 0.225 Xd1

17、3* Xd23* 0.145 0.145 d4 （4） 110 千伏母线、35 千伏母线和 10 千伏母线短路电流见下表 （单位：kA） 9 二 主设备选择 1主设备选择技术原则 （1） 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压， 即 Umax Ug 。 （2） 选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下 的持续工作电流，即 Ie Ig 。 （3） 选用的电器应满足在短路情况下的动、热稳定条件。 （4） 在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要 的可靠性。 （5） 选用的电器应满足现场的环境温度条件。 （6） 选用的电器应满足现场海拔高度的条件。 （7）

18、 选用的电器应满足现场污秽等级的气象条件。 （8） 选用的电器应满足现场海拔高度的条件。 （9） 选用的电器应满足现场地震基本烈度的技术条件。 2主设备选择 （1） 电力变压器 SFSZ9-50000/110, 1108*1.25%/38.52*2.5%/10.5kV, Uk1-2=10.5%， Uk1-3=18%， Uk2-3=6.5%， YN.yno.d11 （2） 所用变压器 SC8-100/10, 10/0.4kV,Uk=4.0%,Y.yno （3） 110kv 断路器选用 LW25-126W/3150A-31.5KA；附弹簧机构 （4） 35kv 断路器选用 LW8-40.5/125

19、0A-25KA；附弹簧机构 （5） 10kv 断路器选用 ZN65-10,2000A-40KA； ZN65-10,3150A-40KA； （6） 110kv 隔离开关选用 GW4-110D/1250A-31.5 KA； GW4-110IID/1250A-31.5KA； （7） 35kv 隔离开关选用 GW4-35/1250A-31.5 KA GW4-35/630A-20 KA； GW4-35D/630A-20KA； （8） 10kv 接地隔离开关选用 JN19-10 10 （9） 110kv 电流互感器选用 LB7-110 （10） 35kv 电流互感器选用 LR-35,LRD-35 套管式电

20、流互感器 （11） 10kv 电流互感器选用 LZZBJ15-10 （12） 110kv 电压互感器选用 JDCF-100，户外式，0.2/0.5/10P 级 （13） 35kv 电压互感器选用 JDJJ-35, 户外式，0.2 级 （14） 10kv 电压互感器选用 REL-10，0.2 级 （15） 110kv 避雷器选用 Y5W5-100/260 （16） 主变中心点避雷器选用 Y1W-73/200 （17） 35kv 避雷器选用 Y5WZ1-51/134 （18） 10kv 母线避雷器选用 Y5WZ1-17/45 （19） 10kv 电容器用避雷器选用 Y5WR1-17/45 三 主设

21、备校验 1110 千伏断路器：LW25-126 工作电压: UgUe=126kV 通过. 工作电流: Ie=1250Ig= 524A 通过. 分断电流: Ib=20Iz3= 14.996 通过. 动稳定: imax=80ich3= 38.174 通过. 热稳定: Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz3Iz3+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=22.49 Qf=I“0s2T=11.24 Qt=Qz+Qf=33.73 Qy=It2XTt=1600.00 QyQt 热稳定校验通过 235 千伏断路器： LW8-35 工作电压: UgUe=40.5kV 通过. 工作

22、电流: Ie=1250Ig=824A 通过. 11 分断电流: Ib=25Iz3=11.357 通过. 动稳定: imax=63ich3=28.910 通过. 热稳定: 取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz3Iz3+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=12.90 Qf=I“0s2T=6.45 Qt=Qz+Qf=19.35 Qy=It2Tt=2500.00 QyQt 热稳定校验通过 3 . 10 千伏断路器：ZN65-10 工作电压: Ug=Ue=10kV 通过. 工作电流: Ie=3150Ig=2886A 通过. 分断电流: Ib=40Iz3=25.184

23、 通过. 动稳定: imax=80ich3=64.109 通过. 热稳定: 取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=63.42 Qf=I“0s2T=31.71 Qt=Qz+Qf=95.14 Qy=It2Tt=6400.00 QyQt 热稳定校验通过 4110 千伏电流互感器： LB7-110 工作电压: Ug=Ue=110kV 通过. 工作电流: Ie1=5001.33Ig=345.80A 通过. 12 内部动稳定:Kd=115.0ich3/(2Ie1)1000=53.99 通过. 外部动稳定:Kd=115.0ich3

24、/(2Ie1)1000/(a50/40Lm)=0.18 通过. 热稳定:取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=22.49 Qf=I“0s2T=11.24 Qt=Qz+Qf=33.73 Kr=(Qt/t)/Ie11000=36.73 KrKr 热稳定校验通过; 535 千伏电流互感器：由于采用套管电流互感器，动、热稳定与断路器相 同对待，因此不再重复效验。 610 千伏电流互感器：LZZBJ15-10（按照最小变比效验） 工作电压: Ug=Ue=10kV 通过. 工作电流: Ie1=2001.33Ig=172.90A

25、通过. 内部动稳定:Kd=400.0ich3/(2Ie1)1000=226.66 通过. 外部动稳定:Kd=400.0ich3/(2Ie1)1000/(a50/40Lm)=6.83 通过. 热稳定:取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=63.42 Qf=I“0s2T=31.71 Qt=Qz+Qf=95.14 Kr=（Qt/t)/Ie11000=154.22 KrKr 热稳定校验通过 7110 千伏软导体校验: LJ-185 工作电流: Ie=536IgKw=494.03A 通过. 其中 Kw=(70-Tw)/(70-

26、25) 13 =0.94 热稳定: 取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=22.49 Qf=I“0s2T=11.24 Qt=Qz+Qf=33.73 S=182.80(Qt)/C=0.07 热稳定校验通过. 电晕电压: U0=84m1m2k(2/3)nr0(1+0.301/sqrt(r0)lg(ajj/rd)/k0 粗糙系数 m1=0.9, 天气系数 m2=0.85, 不均匀系数 k=0.96, 几何均距 ajj=1.26a, 导线半径 r0=0.5d0 rd=r0n(a/(2sin/n)(n-1)(1/n)=8.75

27、 k0=1+2r0(n-1)sin/n/d=1.00 U0=84m1m2k(2/3)nr0(1+0.301/sqrt(r0)lg(ajj/rd)/k0 =61.69(2/3)nr0(1+0.301/(r0)lg(1.26a/rd)/k0=808.62 U0=808.62Ug 电晕电压校验通过. 由于变电站内导线短，因此按照工作电流选择，并适当放大的原则选用 LGJ-300 导线。 835 千伏软导体校验 2*LGJ-400/65 工作电流: I=nIe/sqrt(B)=1472.67IgKw=776.87A 通过. 14 其中 B=1-1+(1+0.25ZZ)(1/4)+10/(20+ZZ)

28、ZZd0/(16+ZZ)d(-1/2)=1.49 Z=43.14S/(+1) 次导线电导 =3.70.0001 绞合率 =0.8 导体截面 外径 d0 相间距 d 其中 Kw=sqrt(70-Tw)/(70-25)=0.94 电晕电压: U0=84m1m2k(2/3)nr0(1+0.301/sqrt(r0)lg(ajj/rd)/k0 粗糙系数 m1=0.9, 天气系数 m2=0.85, 不均匀系数 k=0.96, 几何均距 ajj=1.26a, 导线半径 r0=0.5d0 rd=r0n(a/(2sin/n)(n-1)(1/n)=42.66 k0=1+2r0(n-1)sin/n/d=3.80 U

29、0=84m1m2k(2/3)nr0(1+0.301/sqrt(r0)lg(ajj/rd)/k0 =61.69(2/3)nr0(1+0.301/sqrt(r0)lg(1.26a/rd)/k0=267.07 U0=267.07Ug 电晕电压校验通过. 9硬导体校验:2(100x10) 15 工作电流: Ie=2860IgKw=2720.95A 通过. 其中 Kw=sqrt(70-Tw)/(70-25)=0.94 热稳定: 取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=63.42 Qf=I“0s2T=31.71 Qt=Qz+Qf=

30、95.14 S=2000.00(Qt)/C=0.11 热稳定校验通过. 动稳定: 相间应力 x-x=(17.2480.001LLichich)/(W)=1116.61 自振频率 Fm=(112Ri)/(LL)=501.70 =0.35Nm=1.05 材料系数 =15500.0 片间应力 x=(FxFxLL)/hbb=1962.97 电动力 Fx=(0.098Kxichich)/b=4.43 形状系数 Kx=0.11 总应力 =x-x+x=3079.58 xu=6860.00=3079.58 通过. 机械强度允许最大跨距: 片数 N=2 Ljmax=(Xjmax(axu)/ich=166.63

31、Ljmax=166.63L=100.00 通过. 共振允许最大跨距: Lzmax=108.00L=100.00 通过. 共振允许最大同相片距: Lzmax=61.00Lc=10.00 通过. 16 由于变电站内母线短，每段长度小于 20 米，因此按照工作电流选择， 采用并适当放大的原则选用 2*（LMY-125*10） 10110 千伏隔离开关校验: GW4-110D 工作电压: Ug=Ue=110kV 通过. 工作电流: Ie=1250Ig=582A 通过. 动稳定: imax=50ich3=38.174 通过. 热稳定: 取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(

32、Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=22.49 Qf=I“0s2T=11.24 Qt=Qz+Qf=33.73 Qy=It2Tt=1024.00 QyQt 热稳定校验通过; 1135 千伏隔离开关校验: GW4-35/630 工作电压: Ug=Ue=35kV 通过. 工作电流: Ie=630Ig=250A 通过. 动稳定: imax=50ich3=28.910 通过. 热稳定: 取 Iz3=Izt/2=I“ Qz=(Iz32+10(Izt/2)(Izt/2)+I“I“)t/12=Iz32Xt=12.90 Qf=I“0s2T=6.45 Qt=Qz+Qf=19.35 Qy=It2Tt=1

33、024.00 QyQt 热稳定校验通过 第五章 绝缘配合及过电压保护 17 一 绝缘配合 110kv 变电站的绝缘配合以氧化锌避雷器的保护特性为基础，氧化锌避雷 器既作为大气过电压保护，又作为操作过电压保护。 110kv 电气设备的基准绝缘水平 工频耐压（相对地） 200kv 冲击耐压（相对地） 480kv 35kv 电气设备的基准绝缘水平 工频耐压（相对地） 95kv 冲击耐压（相对地） 185kv 10kv 电气设备的基准绝缘水平 工频耐压（相对地） 42kv 冲击耐压（相对地） 75kv 本站的海拔为 200 米，设备外绝缘水平按照 200 米进行设计制造。 二 过电压保护 （1） 直击

34、雷的过电压保护 a. 为了防止直击雷对屋外配电、设备主控制室的侵害，本变电站 装设四只 30m 高的独立避雷针。独立避雷针装设独立的接地装置，其接地电 阻不大于 10 b. 独立避雷针保护范围详见 BS-ZDBDS-0101-04 图纸：避雷针 保 护范围及接地装置图 。 c. 独立避雷针保护范围按照被保护物高度 hx=10m 绘制。 d. 独立避雷针保护范围最小保护宽度: bx12=9.35m bx23=13.842m bx34=8.623m bx14=14.102m 因此，被保护物的全面积均受到保护。 （2） 雷电入侵波的过电压保护 为了防止雷电入侵波对设备绝缘的损害，110kv 变电站的

35、 110kv 、35kv、 10kv 母线均装设避雷器。 三 接地 1 110kv 变电站的主接地网采用水平敷设接地网为主的人工复合 18 接地网，设备的外壳、构支架均应采用-50*5 的镀锌扁钢与主接地网可靠接 地，每台（组）设备的接地点不应少于两处。 2 主接地网采用-60*6 的镀锌扁钢，由于短路电流周期分量有效 值 4000A，主接地网接地电阻不得大于 0.5 3 主接地网接地电阻根据图纸中所示敷设接地网，接地电阻估算 如下： R=0.5/S =0.5250/(36.499.2+16.270) =1.815 0.5 4 由于估算接地电阻大于主接地网接地电阻规定值，因此在敷设 主接地网时

36、，应采取降阻措施。如：使用降阻剂、敷设外引接地 体等。 5 避雷针采用独立的接地网。 6 避雷针独立接地网的接地电阻估算如下： （1） 垂直接地体工频接地电阻：R=0.3=0.3250=75 (2) 水平接地体工频接地电阻： R=/2Lln(L2/hd) =250/25ln(52/0.80.35) =98.33 (3) 单独接地体的冲击接地电阻： Rcch=aR=0.675=45 (4) 水平接地体接地电阻的冲击接地电阻： Rpch=aR=0.598.33=49.165 (5) 6 根水平接地体接地电阻的冲击接地电阻： Rpch= Rpch/nch =49.165/60.65 =12.606

37、(6) 复合接地体冲击接地电阻： Rcch= Rcch/nRpch ( Rcch/n+ Rpch)ch = 45/1012.606 (45/10+12.606)0.65 19 =5.103 10 7 沿主接地网每隔 5 米做一个垂直接地体，接地体采用 50,L=2.5m 镀锌钢管。 四 泄漏比距 由于 110kv 变电站所址处于 I I 级污秽区，参照 GB/T16434-1996高压 架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及绝缘选择标准 ，电气设备的 泄漏比距选取为： 户外电气设备的泄漏比距取 2.0cm/Kv 户内电气设备的泄漏比距取 1.7cm/kV 第六章 电气设备布置及配电装置 一 电

38、气设备布置 110kv 变电站的主变压器采用户外落地式布置。110kv 配电装置和 35kv 配 电装置均采用户外普通中型布置。10kv 配电装置采用户内布置，以减少占地 面积。110kv、35kv、10kv 均采用架空出线方式，10kv 出线其中有四回采用 电缆出线。整个设备区为“L”型。 110kv 系统在布置设计时留有由现在的内桥接线扩建为单母线接线的位置。 10kv 配电装置的布置，在户内采用双列布置。 所用变和 10kv 电容器均采用户内布置方式。 二 配电装置的型式 主变压器选用油浸式有载调压变压器，110kv、35kv 断路器选用户外六氟 化硫断路器，10kv 断路器选用户外真空

39、断路器，110kv、35kv 隔离开关、 电流互感器、电压互感器均选用户外型。10kv 电容器选用户内集合式电 容器。 第七章 电容器补偿装置 1 电 容 器 补 偿 装 置 的 总 容 量 按 照 现 期 25MW， 补 偿 后 母 线 cos =0.95 进 行 计 算 。 2. 10kv 负荷所需补偿的最大容性无功量： Q cf,m = Pfm ( |tg1| - |tg2|) =25000 ( |tg31.7880| - |tg18.1950|) =6900Kvar 3. 10kv 负荷所需补偿的最大容性无功量按照 2*3600Kvar 进行补偿。 4为了限制电 容 器 补 偿 装 置

40、 合 闸 时 的 涌 流 倍 数 和 涌 流 频 率 、 限制母线上的谐波 20 电压值，在电 容 器 补 偿 装 置 后 串 联 电 抗 器 ， 电 抗 器 的 容 量 按 照 电 容 器 补 偿 装 置 总 容 量 的 5%进 行 选 取 。 Q Lse = 5% Qcf,m = 5%3600 =180KVAR 第八章 保护配置及交直流部分 一 110 千伏线路保护配置 1）起动元件 2）三段相间距离保护 3）三段接地距离保护 4）四段方向零序电流保护 5）三相一次重合闸 6）无故障快速复归 二 变压器保护配置 1）主保护： 二次谐波制动的比率差动保护 无制动的差流速断保护 CT 断线检测

41、。 2）110kv 侧后备保护： 复合电压过电流保护，三段零序方向过电流保护，间隙零序保护，零序电流 电压保护，过负荷，过负荷启动通风，过负荷闭锁有载调压，电压回路断线 信号 3）35kv 侧后备保护：复合电压过电流保护，充电保护（二段过电流保护、 带时限电流速断保护） ，过负荷，过负荷启动通风，过负荷闭锁有载调压， 电压回路断线信号 4）10kv 侧后备保护：复合电压过电流保护，充电保护（二段过电流保护、 二段带时限电流速断保护） ，过负荷，过负荷启动通风，过负荷闭锁有载调 压，电压回路断线信号 5）非电量保护：本体轻重瓦斯保护、有载调压轻重瓦斯保护、压力 释放保护、变压器油位、变压器温度测

42、控、等非电量保护 三 35 千伏线路保护配置 1） 三段式过电流保护 2）方向闭锁，低电压闭锁 3）重合闸加速段保护； 21 4）三相一次重合闸； 5）重合闸检无压； 6）前、后加速 7）反时限过流保护 8）低周减载，滑差、低电压闭锁； 9）接地选线 四 10 千伏线路保护配置 1）速断保护 2）过流保护 3）三相一次重合闸 4）合闸后加速 5）低周减载 6）小电流接地 五 10 千伏电容器组保护配置 1）电流过流保护 2）电流速断保护 3）过压保护 4）欠压保护 5）零序电压或不平衡电压保护 6）零序电流或不平衡电流保护 六 逻辑闭锁 1本工程配置防误闭锁功能。本工程在断路器控制回路、断路器

43、支架接 地、隔离开关操作机构上要求配置防误闭锁功能。断路器、隔离开关的分、 合操作应符合正确的逻辑顺序，否则将予以闭锁，以达到防误操作的目的。 2高压开关柜上要求在断路器控制回路装设 “五防”锁具，开关柜接地 刀闸的操作、柜门的打开等应满足“五防”要求。 “五防” 系统与微机综合自动化系统应可靠实现数据交换与通讯。 七 交流系统 1站用变为 10kv 站用变 2 台，为热、备运行方式。 22 2 站用电系统采用单母线分段接线方式，两台站用变压器分别接于 I、II 段。出线 28 回。 3分段开关装设自动投退装置，以保证站用电供电的连续性。 4站用电柜选用 GCS 型低压配电柜，布置在主控制室。

44、 八 直流系统 变电站选用微机型高频开关直流电源一套，模块采用 N+1 运备方式，蓄 电池采用铅酸免维护蓄电池，容量为 300AH。直流系统接线方式为单母线分 段接线方式，控制输出回路 16 回，合闸输出回路 10 回。并增加 4 块=48V 电源模块，作为该站载波机的备用电源。直流系统共组屏 4 面，一面直流充 电屏、一面直流馈电屏、两面直流蓄电池屏，布置在主控制室。 第九章 其他 1本设计未包括通讯设计。 2本设计中的一级负荷由不同母线出线的双回路出线供电。 3本设计中 110kv 系统按照中心点直接接地系统进行设计；35kv、10kv 系统按照中心点不接地系统进行设计。其中 35kv 系统的中心点接地方式 按照单个变电站进行考虑，未考虑整个 35kv 系统的中心点运行方式。 4 10kv 电容器补偿装置的补偿总容量按照现期的负荷情况进行设计，未 考虑近期的负荷增长情况。 第十章 设计参考文献 a) 中国电力出版社出版的电力工程电气