110kV电力网络设计

四川大学网络教育学院

本科生(业余)毕业论文（设计）

题 目 110kV电力网络设计 办学学院 汕尾奥鹏学习中心 教学部（校内/校外）四川大学网络教育学院 专 业 电气工程及其自动化 年 级 0703 指导教师 青元玖 学生姓名 梁小丽

学 号 DH1071J1007

2009 年 02 月 19 日

110kV电力网络设计

四川大学网络教育学院本科（业余）毕业论文（设计）任务书

课题名称：110kV电力网络设计 专业：电气工程及其自动化 年级：0703 姓名：梁小丽 毕业论文（设计）选题目的与意义 变电站设计的任务是根据该地区需求及电力系统的要求，按给出的原始资料和供应电能情况，设计出运行灵活，检修维护安全方便，接线简单清晰，操作方便，投资少，运行费用低，便于扩建的变电所。由于安全、可靠生产是我国电力生产的重要原则。变电所的设计，必须在满足上述要求的前提下，力求经济。因此，在设计中要做到安全可靠，就必须深入的细致的进行计算和进行方案的比较，从而得出最佳方案。 本设计是属毕业设计，在老师指导下进行。通过设计，进一步巩固了所学到的专业知识，初步掌握了变电所电气部分设计的一般原则和方法，学会了查阅手册和资料，培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能 资料收集情况（含指定参考资料） （1）黄纯华主编：《发电厂电气部分课程设计参考资料》 ，中国电力出版社，1987年第6版。 （2）范锡普主编：《发电厂电气部分》（第二版），水利电力出版社，1996年。 （3）熊信银主编：《发电厂电气部分》（第三版），中国电力出版社，2004年。 （4）西北电力设计院主编：《电力工程电气设计手册》（一）电气一次部分，水利电力出版社，1989年。 （5）西北电力设计院主编：《电力工程电气设计手册》（二）电气二次部分，水利电力出版社，1989年。 （6）刘继春主编：《发电厂电气设计与CAD应用》，四川大学，2003年。 毕业论文（设计）的完成计划： （1） （2） （3） （4） （5） 查阅有关资料、文献，准备设计参考材料。 按项目要求，初步拟出设计方案并进行初算，确定计算方案。 方案的计算。 毕业设计论文的整理（初稿）。 论文的修改、定稿并装订成册。 按受任务日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日 学 生 （签名） 年 月 日 指 导 教 师 （签名） 年 月 日 院 长 （签名） 年 月 日

110kV电力网络设计

四川大学网络教育学院

本科生(业余)毕业论文（设计）

题 目 110KV电力网络设计 学生： 梁小丽 指导老师： 青元玖

摘 要

本设计书是110KV变电所电气部分设计的说明书。主要内容有：设计要求及概述，电气主接线设计分析，短路电流的计算，电气设备的选择。

关键词

变电所电气部分、主接线、短路电流计算、电气设备选择

110kV电力网络设计

四川大学网络教育学院

本科生(业余)毕业论文（设计）

Subject 110kV electric power network design Student: Liang Xiao Li Supervisor: QingYuanJiu

Abstract

This is a design instruction of 110KV transformer substation’s electric part. This project is includes: Designing requirement and summary,Electric main wiring designing and analysing,Calculation shorting out in the electric current,choice of the electric equipment。

Keywords

Transformer substation’s electric part、Main wiring、Calculation shorting out in the electric current、choice of the electric equipment。

110kV电力网络设计

目 录

第一章 概况 1

第一节 设计概况 1 第二节 系统概述 8 第三节 电气主接线 第四节 短路电流计算及设备选择 第五节 电气布置与电缆设施 第六节 所用电、直流系统 第二章 计算书 第一节 短路电流的计算 第二节 负荷电流的计算 第三节 断路器和隔离开关的选择 第四节 电流互感器的选择 第五节 母线及其它设备的选择 结论 参考文献 附图1： 电气一次主接线图

9 16 24 26 27

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32 33 38 40 43 43 第一章 概 况

第一节 设 计 概 况

一、设计依据

1、中华人民共和国电力公司发布的《35kV～110kV无人值班变电所设计规程》（征求意见稿）

3、电力工程电气设计手册（电气一次部分） 二、设计范围

1、所区总平面、交通及长度约20米的进所道路的设计。 2、所内各级电压配电装置及主变压器。 3、各级电压配电装置和辅助设施。 三、主要设计原则 1、 电气主接线

电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。

（1）110kV主接线设计：110KV清河变主要担负着为清河开发区供电的重任，主供电源由北郊变110KV母线供给，一回由北郊变直接供给，另一回由北郊变经大明湖供给形成环形网络，因此有两个方案可供选择：单母线接线；单母线分段接线。

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110kV电力网络设计

方案I：采用单母线接线

优点：接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。

缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。

适用范围：一般适用于一台发电机或一台变压器的110-220KV配电装置的出线回路数不超过两回。

方案II：采用单母线分段接线

优点：1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

2）当一段母线发生故障，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和不致使重要用户停电。

缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。

2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。 3）扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围：110-220KV配电装置的出线回路数为3-4回时。 经过以上论证，决定采用单母线分段接线。

（2）35Kv主接线设计：主要考虑为清河工业园区及周边高陵西部地区供电。

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110kV电力网络设计

方案I：采用单母线接线

优点：接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。

缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。

适用范围：一般适用于一台发电机或一台变压器的35-63KV配电装置的出线回路数不超过3回。

方案II：采用单母线分段接线

优点：1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

2）当一段母线发生故障，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和不致使重要用户停电。

缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。

2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。 3）扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围：35-63KV配电装置的出线回路数为4-8回时。 经过以上论证，决定采用单母线分段接线。

（3）10kV主接线设计：主要考虑为变电站周围地区供电。 方案I：采用单母线接线

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110kV电力网络设计

优点：接线简单清晰、设备少操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。

缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。

适用范围：6 -10KV配电装置的出线回路数不超过5回 。 方案II：采用单母线分段接线

优点：1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

2）当一段母线发生故障，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和不致使重要用户停电。

缺点：1）当一段母线或母线隔离开关故或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。

2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。 3）扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围：6 -10KV配电装置的出线回路数为6回及以上时。 经过以上论证，决定采用单母线分段接线。 2、 主变压器选择

（1）容量的确定:1）主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10-20年的负荷发展。对于城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。2)根据变电所所带负荷

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的性质和电网结构来确定变压器的容量。对于有重要负荷变压器的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许进间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%-80%。3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。

（2）主变压器台数的确定：1）对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。3）对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。

因此为保障电压水平能够满足用户要求，本所选用有载调压变压器，选变压器两台。 3、主要电气设备选择

（1）110kV配电装置选用户外110kV六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。开断电流31.5kA。

（2）35kV选用kYN-35型手车式金属铠装高压开关柜，内配真空断路器。开断电流25kA。

（3）10kV选用CP800型中置式金属铠装高压开关柜，内配真空断路器。出线开断电流31.5kA，进线开断电流40kA。

（4）10kV母线避雷器选用HY5WZ-17/45型氧化锌避雷器。

5 110kV电力网络设计

（5）根据《电力系统污秽区分布及电网接线图集》，该站地处Ⅱ级污秽区，考虑到该站距公路较近，污级提高一级，按Ⅲ级户外用电气设备泄漏比距，110kV、35kV、10kV为2.5cm/kV(均按系统最高工作电压确定)。

4、无功补偿及消弧线圈

10kV出线回路数每段母线12回，本期装设2组干式接地变及消弧线圈。接地变容量700/160kVA，消弧线圈600kVA。本期装设2³1800kVar电容器组。

5、电工构筑物布置

（1）根据进出线规划及所址地形情况，电工构筑物布置如下：110kV屋外配电装置布置在所区南侧，二次室及35kV～10kV开关室布置在所区北侧，为一座二层楼结构，一层10kV，二层35kV；主变压器布置在二者之间，所区大门设在西侧，进所道路自所址西侧的公路接引。

（2）110kV配电装置进线采用软母线，进线间隔宽度为8米。按远期出线总共6个间隔设计。

（3）35kV配电装置按两台主变进线，4个出线间隔设计。 （4）10kV配电装置采用屋内单层双列布置。干式接地变及消弧线圈装在一箱内，安装在10kV开关柜中间。共36个出线间隔(公用4个)。

四、基础资料

110kV清河变电站地址选在市开发区清河工业园区的北部，西邻

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一条南北公路。电源由北郊330kV变110kV母线出两回，一回直接接入，一回经大明湖变“Π”接后再接入。导线选择LGJ-300/40。

1、环境条件

该站位于市开发区清河工业园区的北部，西邻一条南北公路。占地东西长69m，南北长66m，面积4554m2，合6.831亩。该站出线条件较好，110kV南面进出，35kV北面进出，10kV电缆从西侧进出(电缆沟)。交通方便，靠近乡镇，职工生活方便。围墙内自然高差与公路相差3m左右，回填土方量较大。

（1）环境温度:-15°C～+45°C。

（2）相对湿度：月平均≤90%，日平均≤95%。 （3）海拔高度:≤1000m。 （4）地震烈度:不超过8度。 （5）风速:≤35m/s。 （6）最大日温差:25°C。

周围环境无易燃且无明显污秽，具有适宜的地质、地形和地貌条件(如避开断层、交通方便等)。并应考虑防洪要求，以及邻近设施的相互影响(如对通讯、居民生活等)。

2、环境保护

（1）变电所仅有少量生活污水，经处理后排入渗井。 变压器事故排油污水，经事故油池将油截流，污水排入生活污水系统，对周围环境没有污染。

（2）噪音方面是指变压器和断路器操作时所产生的电磁和机械

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噪声。对主变及断路器要求制造厂保证距离设备外壳2米处的噪声水平不大于65bB，以达到《工业企业噪声卫生标准》的规定。

3、绿化

在所内空闲地带种植草坪及绿篱，以美化环境。

第二节 系统概述

一、性质和目的

根据上级要求，在我市开发区清河工业园区境内建一所110kV变电站，主要是为市开发区清河工业园区供电和服务的，并支持当地工农业的持续发展，使初具规模的旅游事业上一新台阶，改善和提高该境内人民的物质和文化生活。本变电所属新建110kV负荷型变电所，主要满足该地区工业和居民用电。 二、负荷发展情况 2004年 43000kW 2009年 60000kW 2014年 90000kW 三、建设规模

主变压器容量本期2³31.5MVA，远期3³50MVA。110kV本期两回出线，采用单母线分段接线；远期六回出线。35kV本期4回出线，采用单母线分二段接线。10kV本期24回出线，采用单母线分二段接

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线，远期36回出线，采用单母线分三段接线。

序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 主变压器 110kV单母线 110kV出线 35kV母线 35kV出线 10kV母线 10kV出线 最终规模 3³50MVA 2段 6回 2段 4回 3段 36回 本期规模 2³31.5MVA 2段 2回 2段 4回 2段 24回 户外设备基础及构架设计原则如下: 110kV架构及基础本期只安装两回。其余架构及基础只上本期规模，其余均不上，预留位置。三号变基础本期不上，仅预留位置。

第三节 电气主接线

一、电气主接线

电气主接线是由高压电气设备连成的接收和分配电能的电路，是发电厂和变电所最重要的组成部分之一，对安全可靠供电至关重要。

因此设计的主接线必须满足如下基本要求：

1、满足对用户供电必要的可靠性和电能质量的要求。 2、接线简单、清晰，操作简便。

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3、必要的运行灵活性和检修方便。 4、投资少，运行费用低。 5、具有扩建的可能性。

为满足供电可靠性要求，本设计中110kV、35kV、10kV均采用单母线分段接线；最终为3台变压器并联运行；所用电由2台所用变供电；主要负荷可采用双回线供电。

该变电站110kV户外配电装置采用GIS组合电器布置形式。110kV采用单母线分段接线方式。110kV进线2回。其中一段母线带2台主变压器，另一段母线带1台主变压器。本期安装每段母线1台主变，110kV GIS共6个间隔位。110kV GIS主变出线至主变110kV侧为电缆及电缆插拔头型式。电缆型号YJV22-126-1³300交联电缆。

35kV采用单母线分段接线。共设两段，每台主变各接一段。本期安装4回出线，每段2回。35kV出线至35kV穿墙套管亦采用电缆，电缆型号:YJV22-126-1³300交联电缆。

10kV采用单母线扩大分段接线，共分3段，本期分2段。每台主变各接一段，每段12回出线。10kV出线36回(含公用部分4回)，本期安装24回。10kV全部采用电缆出线。在每台主变压器低压侧设置一组接地变压器及一组无功分档投切并联补偿电容器。

二、短路阻抗

归算到本变电所110kV母线ΣZ1=0.0335，ΣZ0=0.0136。 三、主变压器

主变压器容量应根据5—10年的发展规划进行选择，并应考虑变

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压器正常运行和事故时的过负荷能力；对装两台变压器的变电所，每台变压器额定容量一般按下式选择：

Sn=0.6PM 式中PM为变电所最大负荷

这样，当一台变压器停用时，可保证对60%负荷的供电。考虑变压器的事故过负荷能力40%，则可保证对84%负荷的供电。由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷，因此，采用Sn=0.6PM，对变电所保证重要负荷来说多数是可行的，能满足一、二级负荷的供电需求。

一般情况下采用三相式变压器，具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到15%Sn以上时，可采用三绕组变压器。其中，当高压电网为110～220kV，而中低压电网为35kV和10kV时，由于负荷较大，最大和最小运行方式下电压变化也较大，故采用带负荷调压的三绕组变压器。

为了适应今后电网商业化运营的要求，提高电网的供电质量，满足用户对供电质量的要求，另外，为了便于电网电压的灵活及时调整，主变的调压方式应采用有载调压变压器，有利于电网今后的运行。

目前限制低压侧短路电流措施，一般采用高阻抗变压器，且根据 110kV 系统短路水平(不超过30 kA)。经过推算，10kV短路电流(不超过30kA)。所选开关柜等电气设备均可满足要求(10kV不并列)。故本次设计采用高阻抗主变压器。

本次设计结合实际运行经验，要求主变压器本体油枕由原A相移至C相。这样有利于主变压器中性点接地隔离开关连接安装，且操作检修方便。

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综上，本变电站采用的主变压器最终为3台50MVA三相自冷三圈有载调压变压器，型号为SSZ10—50000/110，初期上2台31.5MVA，型号为SSZ10—31500/110。

额定电压：110±8³1.25%/38.5±2³2.5%/10.5kV。 接线组别：YN0/yn0/d11。

阻抗电压：ZⅠ—Ⅱ=10.5%，ZⅠ—Ⅲ=17.5%，ZⅡ—Ⅲ=6%。 损耗：175kW（高阻抗、低损耗变压器）。 四、中性点接地方式

110kV采用中性点直接接地方式。

主变压器中性点经隔离开关直接接地，以便于系统灵活选择接地点。

10kV采用中性点经消弧线圈接地方式。单相接地允许带故障运行2小时，供电连续性好。

五、无功补偿

无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置，采用集中补偿的方式，集中安装在变电所内有利于控制电压水平。向电网提供可调节的容性无功。以补偿多余的感性无功，减少电网有功损耗和提高电压。

为了提高电网的经济运行水平，根据无功补偿的基本原则，在10kV每段母线上各接一组由开关投切的分档投切并联电容器成套装置，供调节系统的无功负荷，电容器每组容量为1800kVar。

在10 kV每段母线上分别接一台接地变压器(曲折变，型号

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DSDB-700/10.5-160/0.4kVA)。中性点采用Z0接线。低压侧为Y0接线、正常运行时供给380/220V站用电源(接地变压器带附绕组兼做站用变压器)。Z0具有中性点连接有载调谐消弧线圈。

六、运行方式

110kV单母线分段运行，35kV和10kV分列运行。 七、母线回路：

110kV单母线2段（初期上2段） （1）本变——1＃ 28000kW （2）本变——2＃ 30000kW 35kV母线2段（初期上2段） （1）本变——1＃ 9500kW （2）本变——2＃ 9200kW 10kV母线3段（初期上2段） （1）本变——1＃ 36500kW （2）本变——2＃ 33000kW （3）备用1段。 八、出线回路：

110kV出线6回（初期上2回） （1）本变——1＃ 28000kW （2）本变——2＃ 30000kW （3）备用4回。

35kV出线4回（初期上4回）

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110kV电力网络设计

（1）本变——1＃ 5000kW （2）本变——2＃ 4500kW （3）本变——3＃ 5000kW （4）本变——4＃ 4200kW 10kV出线36回（初期上24回） （1）本变——1＃ 4200kW （2）本变——2＃ 5000kW （3）本变——3＃ 3000kW （4）本变——4＃ 800kW （5）本变——5＃ 3500kW （6）本变——6＃ 4000kW （7）本变——7＃ 5000kW （8）本变——8＃ 3000kW （9）本变——9＃ 700kW （10）本变——10＃ 1800kW （11）本变——11＃ 3000kW （12）本变——12＃ 2500kW （13）本变——13＃ 4500kW （14）本变——14＃ 4000kW （15）本变——15＃ 3000kW （16）本变——16＃ 2000kW （17）本变——17＃ 3200kW

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110kV电力网络设计

（18）本变——18＃ 600kW （19）本变——19＃ 500kW （20）本变——20＃ 2200kW （21）本变——21＃ 4000kW （22）本变——22＃ 3200kW （23）本变——23＃（24）本变——24＃（25）备用12回。

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3000kW 2800kW 110kV电力网络设计

第四节 短路电流计算及设备选择

一、短路电流及负荷电流计算

用于设备选择的短路电流是按照变电所最终规模：三台50MVA主变压器及110kV远景系统阻抗，考虑三台主变并列运行的方式进行计算的。计算结果如下。

表1 变压器短路阻抗标幺值

电压等级（kV） 110 符号 XIJ* 短路阻抗标幺值 0.3410 35 XⅡJ* 0 35 496 10 XⅢJ* 0.1980 10 1735.7 表2 主变压器额定电流值 电压等级（kV） 110 额定电流（A） 173.57 表3 清河变电站短路计算表 110kV母线2010年规划短路阻抗值：0.0335， 短路电压：UdⅠ-Ⅱ=10.5% 零序短路阻抗值：0.0136， UdⅠ-Ⅲ=17% 额定电压：110±8³1.25%/38.5±2³2.5%/10.5kV UdⅡ-Ⅲ=6% 额定容量：31.5MVA 容量比：100%.100%.100% 接线组别：YN，yn0.d11 表4 清河变电站短路电流计算结果表（远期10kV、35kV并列运行） 短路短路点 基准 短路 短路点 点 平均电电流类型 位置 编号 压（kV） （KA） 始有效值 三相 d1 短路 d2 d3 110kV母线 35kV母线 10kV母线 115 37 10.5 0.502 1.56 5.5 1.2 2.24 9.33 短路电流周期分量起短路电流冲击值（KA） 短路电流最大有效值（KA） 14.985 7.628 38.211 30.398 46.2111 18.122 16

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单相 短路 d1 110kV母线 115 0.502 1.7 6.9564 2.728 二、设备的选择与校验

结合以往110kV变电所设计及运行情况，本次选用110kV及10kV开关开断电流采用31.5kA，35kV选用25 kA。并依次对设备进行了选择和校验。

1、断路器型式的选择

除需满足各项技术条件和环境条件外，还应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。

断路器的选择及校验条件如下： ①Uzd≥Ug； ②Ie≥Ig；

③热稳定校验 Ie2.t .t≥ I∞2.t ④动稳定校验 ich≤idf 2、隔离开关的选择

隔离开关的主要用途：①隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全。②倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成。③分、合小电流。

隔离开关选择和校验原则是：①Uzd≥Ug；②Ie≥Ig；③Ie2.t.t ≥ I

2

∞.

t ④ich≤idf

3、电流互感器的选择

电流互感器的选择和配置应按下列条件：

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110kV电力网络设计

①型式：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6～20kV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，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。

②Uzd≥Ug； ③Ie≥Ig；

④校验动稳定 √2ImKem ≥ich ⑤校验热稳定 I∞2.teq＜（Im.kth）2.t 主要设备参数表：

主变：(有载调压电力变器) 型 号 SSZ10-31500/110 标准代号 GB1094.1-21996 绝缘水平 额定容量 空载损耗 空载电流 使用条件 油面温升 额定电压 31500kVA 23.42KW 0.10% 户 外 55 K 冷却方式 GB1094. 3-85 联接组别 额定频率 相 数 海 拔 油 重 DNAN GB1094.5-85 YnynOd11 50HZ 3 1000m 5684(带油)Kg L1480AC200-L1250AC95/L1200AC85/L175AC 110±8³1.25%/38.5±2³2.5%/10.5kV 负载损耗 在31500kVA时 110及38.5kV间141.10KW 110及10.5kV间144.93KW 38.5及10.5kV间122.23KW 额定电压 额定频率 额定分闸电压 额定合闸电压 操作机构 额定电流 18

短路阻抗 在31500kVA时 110及38.5kV间10.12% 110及10.5kV间17.55% 38.5及10.5kV间6.22% 型 号 额定电流 额定气压 型 号 LWG2-126 1250 A 0．5mpa CT20-1XG 1101、1102、1100、泾北、泾湖开关：（GIS组合电器） 126kV 50 HZ 220 V 220 V 2 A 额定开断电流 31．5 KA 110kV电力网络设计

分合闸线圈电阻 33 欧 交直流电机额定电压功率 220 V 330W FES快速接地刀闸：(线路侧) 型 号 额定电流 型 号 型 号 额定电流 型 号 DS刀闸：(开关侧) 型 号 额定电流 型 号 110kV电压互感器： 型号 相数 额定绝缘水平 二次 绕组 额定电压 110/√3V 110/√3V 剩余电压绕组 额定电压因数 100V 1．2 JSQX8-110HA1 3 端子标号 1a 1n 2a 2n Da on 1．5 30s 六氟化硫额定0．4mpa 值 气体压力 0．35mpa 标准代号 额定频率 126/230/550kV 准确级 0．2 3p 3p 极限 2400VA GB1207-86 50 HZ 120-GR-20C 1250 A CTG1 额定电压 短时耐受电流 操作机构 控制电压 电机额定电压 220 V 220 V 126kV 31．5KA 120-GRE 1250 A CTG1 120-GRE 1250 A CJG1 额定电压 短时耐受电流 操作机构 控制电压 电机额定电压 额定电压 短时耐受电流 操作机构 控制电压 电机额定电压 220 V 220 V 220 V 220 V 126kV 31．5KA 126kV 31．5KA ES接地刀闸：(开关侧) 相应额定时间 连续 110kV电流互感器： 型号 B．S1EC441 次级电流 5A 初级电流 初级 300．400．600A 5P20 19

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额定容量 出厂编号 型号 次级电流 额定容量 出厂编号 型号 次级电流 额定容量 300VA 081 B．S1EC441 5A 300VA 081 B．S1EC441 5A 300VA 额定短时耐受电流 出厂日期 初级电流 初级 额定短时耐受电流 出厂日期 初级电流 初级 额定短时耐受电流 31．5KA 3s 2000-7 300．400．600A 0．2 31．5KA 3s 2000-7 300．400．600A 0．5 31．5KA 3s 110kV电流互感器： 型号 Y10WF5-110/260 额定电压 100V 额定频率 50HZ 额定气压 0．392mpa 4kg/cm 持续运行电80kV 标称放电10KA直流1mA电压145 压 流 kV 3501、3502、3500开关： 型 号 VD4M-3612-31ZC 额定电压 40．5kV 额定电流 1600 A 额定频率 50 HZ 额定开断电流 31．5 KA 工频试验电压 96kV 雷电冲击耐受电185kV 额定短时耐受电31．5 KA 4s 压 流 35kV出线开关： 型 号 VD4M-3612-31Z额定电压 40．5kV C 额定电流 1250 A 额定频率 50 HZ 额定开断电流 31．5 KA 工频试验电压 96kV 雷电冲击耐受电185kV 额定短时耐受电31．5 KA 4s 压 流 35kV电压互感器手车柜： 型 号 PPT 额定一次电压 40．5kV 额定电流 1250A 额定二次电压 100/√3V 额定耐受电压 95kV 准确级 0．2/0.5 35kV电压互感器: 型号 ONED35-S 额定电压 40．5/95/200 kV 35000/3 V V 100/√3V 20VA CL 0．2 1a-1n 100/√3V 30VA CL 0．5 2a-2n 100/√3V 20VA CL 0．2 1a-1n 35kV电流互感器: 型 号 AW36/250f/2 40．5/95/185 kV 600 A 20

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5 5 5 5 A A A A 1th 1dyn 35kV电流互感器: 型 AW36/250f/2 号 40．5/95/185 kV 150 A 5 A CL 0．2≤10 1S1-1S2 5 A CL 0．2≤10 2S1-2S2 5 A CL 5P≥10 3S1-3S2 1th 2s 31.5 KA 1dyn 80 KA 101、102、211开关： 型 号 VD4 1231-40 额定电压 12kV 额定电流 3150A 额定频率 50 HZ 额定开断电流 40 KA 工频试验电压 96kV 雷电冲击耐受电75kV 额定峰值耐受电100 KA 压 流 10kV开关： 型 号 ZN63A-12/T1250-31额定电压 12kV .5 额定电流 1250 额定频率 50 HZ 额定开断电31.5 KA 4s 工频试验电压 42/48kV 流 控制电压 ±220 短路开合电流 80 KA 2112插车: 型 号 KYN28A-12 额定电压 10kV 额定电流 3150 手车名称 隔离 10kV电互感器手车: 型 号 KYN28A-12 额定电压 10kV 10YH电互感器： 型 号 JDZXF1-10 额定频率 50HZ 额定电压 kV 准确级 额定容量 最大容量 10/√3V 0.2 500 50/75/100 100/√3V.100/√3V.100/6P 0.2级 √3V 101、102、211开关配用电流感器： 型 号 LZZBJ12-10 额定电压 10 kV 额定电流 准确级 额定容量 0．2 1K1-1K2 10VA 21

CL 0．2≤10 CL 0．2≤10 CL 5P≥10 CL 5P≥10 2s 31.5 80 1S1-1S2 2S1-2S2 3S1-3S2 KA KA 110kV电力网络设计

3000/5 0．5 10P 1s热稳定电流 10kV开关配用电流感器： 型 号 LZZBJ12-10 额定电压 10 kV 额定电流 准确级 额定容量 0．2 1K1-1K2 10VA 400/5 0．5 2K1-2K2 15VA 10P 3K1-3K2 2VA 1s热稳定电100KA 动定电流 80KA 流 1、2号电容器开关配用电流感器： 型 号 LZZBJ12-10 额定电压 10 kV 额定电流 准确级 额定容量 0．2 1K1-1K2 10VA 300/5 0．5 2K1-2K2 15VA 10P 3K1-3K2 2VA 1s热稳定电100KA 动定电流 80KA 流 1、2号站用开关配用电流感器： 型 号 LZZBJ12-10 额定电压 10 kV 额定电流 准确级 额定容量 0．2 1K1-1K2 10VA 200/5 0．5 2K1-2K2 15VA 10P 3K1-3K2 2VA 1s热稳定电100KA 动定电流 80KA 流 1、2号档电容器成套装置： 型 号 TBB11-1800+1800-KA 频率 50HZ 容 量 1800+1800kVar 安装 户外 相 数 3 重量 3150Kg 接线方式 星型 1、2号接地变压器： 型号 DKs9-700/10.5 额定电压 10500±5%/400V 一次容量 700kVA 二次容量 160kVA 额定中性点电115A 额定频率 50HZ 流 低压额定电流 231A 接线组别 Znyn11 标准代号 GB10229-88 产品代号 1 HB 720 冷却方式 ONAN 使用阻抗 7.2 相数 3 接地时限 2h 22

2K1-2K2 3K1-3K2 100KA 15VA 2VA 动定电流 80KA 110kV电力网络设计

油重 480Kg 1、2号有载调流消弧线圈： 型号 YHDI-630/10.5 额定容量 630kVA 额定电流 25-100A 产品代号 1 HB 720 总重 标准代号 额定电压 额定频率 使用条件 1900Kg GB1029-88 10500/√3V 50HZ 户外 三、与系统的联接

按照规划，清河变电所、大明湖变电站，均接在北郊330变110kV出线上。见下图。

如果清河变电站先一步上，则将“Π”接点短接，北郊330变两回出线直接至清河变电站，这样在清河变电站要加上线路纵差保护。同时，在订对侧保护时，电流互感器都改为300～600/1A，均安装在北郊330变。

清河变

北

12.2km

19.2km 大明湖变 电流互感器：300-600/5A 8km “Π”接点 电流互感器：300-600/1A

北郊330变 清河变与系统的联接图

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第五节 电气布置与电缆设施

一、电气布置

110kV配电装置为户外GIS布置。由于110kV线路顺城建规划路由南边来，所以，110kV屋外配电装置布置在所区南侧，二次室及35kV～10kV开关室接布置在所区北侧，三台主变压器布置在二者之间，4回35kV线路向北出线，1OkV全部电缆出线。

二次设备室布置在二楼西面。10kV密集型电容器、接地变、消弧线圈在西南角。

1、110kV配电装置

采用户外双列布置，该配电装置向南出线，进线采用悬挂式软母线，进出线架构高10米，间隔宽度均8米，母线及进出线相间距离为2.2米。

2、35kV～10kV配电装置、二次室及辅助厂房

采用双层屋内配电装置，10kV在一楼，采用CP800型中置式金属铠装高压开关柜，单母线分段，双列布置，10kV出线均为电缆出线。35kV在二楼，采用KYN-35Z型金属铠装高压开关柜，单列布置，35kV均为架空进出线。二次室及辅助厂房布置于35kV开关室西侧。在10kVⅠ、Ⅱ段母线上分别接700/160kVA干式接地变压器一台。安装在10kV高压室内。

3、其它

本变电所的配电装置型式选择，考虑了所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求，通过

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技术经济比较予以确定。在确定配电装置型式时，必须满足以下四点要求：：①节约用地；②运行安全，操作巡视方便；③便于检修和安装；④节约材料，降低造价。

屋外配电装置布置应符合下列条件：

①设备套管和绝缘子最低绝缘部位离地＜2.5m时应加围栏； ②围栏向上延伸线距地2.5m处与其上方带电部分净距不应小于

A1值；

③车道上运设备时，其外廓至裸导线净距≥B1值； ④不同时停电检修的无遮拦裸导体之间垂直净距＞B1值；

⑤带电部分至建筑物顶部（或围墙）净距＞D值；

⑥实际因风力、温度、结冰使上述尺寸偏短，故设计时取的值大得多，如母线桥母线相间一般取60cm～80cm。

屋外配电装置规定的最小安全净距： UN（kV） 1～10 35 净距值（cm） 名称 导电体——地（A1） 20 40 异相带电部分间（A2） 20 40 带电体——栅栏 95 115 裸导体——地面（C） 270 290 不同时停电检修的裸导体220 240 之间的水平距离（D） 110J 90 100 165 340 110 200J 330J 100 110 175 350 180 200 255 430 260 280 335 510 460 290 300 380 二、电缆设施

室内外控制及低压电力电缆采用电缆沟敷设，出电缆沟至电气设备的电缆采用穿管敷设；10kV出线电缆采用电缆沟敷设。

110kVGIS组合电器至主变110kV侧及主变至35kV进线套管均采

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用电缆和电缆沟道敷设。主变10kV到10kV进线套管采用矩形铜母线热缩接线。

变电站内、户外间设置了800mm宽的控制电缆沟，通向主控室。户外电缆沟高出地面100mm以防雨水的进入。10kV配电室内设有1000mm宽的电力电缆沟，室外有1800mm宽的电缆隧道，以供1OkV电力电缆通向所外。控制电缆全部采用阻燃、带屏蔽的铜芯控制电缆，型号:2RkVVP2/22;10kV电力电缆采用交联电力电缆，型号:YJV22-8.7/10-3³120和3³185。去接地变与密集型电容器的10kV电缆采用直埋方式。

三、电气建筑物

设计了一座35kV至10kV高压室的二层结构楼房。一层为10kV高压室。呈双列布置，全部电缆出线。35kV高压室开关柜呈单列布置。二层为35kV高压室。考虑到35kV目前有的线路均在北侧，所以，35kV向北边出线，为单列布置，架空出线。高压室长³宽＝41.5³6.3m，层高5m。

第六节 所用电、直流系统

一、所用电接线

变电所所用电属于确保供电负荷，提高所用电供电可靠性的措施如下：

①对于容量在60MVA及以上或枢纽变电所采用两台所用变供电。 ②两台所用变分别接至变电所最低一级电压母线或独立电源上，并装设备用电源自接装置。 26

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③对于采用复式整流、电容储能等整流电源代替蓄电池时，其交流供电电源由两种不同电压等级取得电源，并装设备用电源自接装置。

④能可靠地利用所外380V电源备用时，需2台所变的变电所可装一台所变。

⑤采用强迫油循环水冷却主变或调相机，变电所装设两台所用变。

⑥对于3～10kV有旁路母线且变电所只有一台所用变压器时，该变压器与旁路断路器分别接至两段母线上。

⑦对无人值班的变电所，一般采用两台能够自动接入的所用变。 ⑧对中小型变电所及有人值班的变电所，一般采用一台所用变，其容量一般为20kVA。

所用变压器一般高压侧采用熔断器，为了满足用户侧电压质量要求，故宜采用6.3kV或10.5kV的所用变。所用变压器低压侧采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力和照明公用一个电源，所内一般设置检修电源。

本次设计在10kVⅠ至Ⅱ段母线上分别接一台700/160/10kVA、10/0.4kV接地变压器、低压侧为Y0接线、正常运行时供给380/220V站用电源。在35kV有双向供电线路上接一台100kVA/35kV线路干式所用变一台，作为备用电源。当全站失压后，由35kV带电线路反供35kV所用变。三台所用变互为闭锁自投。所用电源接至五块所用电屏上，供给全所用电。所用电接地线能满足三台接地变分列运行及备

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用电源自动投入方式运行。所用变容量为160kVA，由于接地变压器(曲折变)一、二次容量比不宜过大，其低压侧一旦发生短路可烧坏接地变，故二次容量选160kVA为宜。所用电380/220V母线采用单母线分段接线，三相四线制，中性点直接接地系统。所用屏布置在二次室内。

二、直流系统

直流系统主要是指变电所中的直流蓄电池组，其使用目的是：用于控制、信号、继电保护和自动装置回路操作电源，也用于各类断路器的传动电源以及用于直流电动机拖动的备用电源。

本次设计直流系统采用智能高频开关电源系统。蓄电池采用2³100AH 免维护铅酸蓄电池，单母线分段接线，控制母线与合闸母线间有降压装置。直流屏两面，电池屏两面。该型直流系统是模块化设计，N+1热备份;有较高的智能化程度，能实现对电源系统的遥测、遥控、遥信及遥调功能;可对每一个蓄电池进行自动管理和保护。该系统通过RS232或RS485接口接入计算机监控系统。直流负荷统计见下表。

直流负荷统计表 序号 1 2 3 4 5

负荷名称 经常负荷 事故照明 DL跳闸 DL合闸 合计 计算计算事故放电时间及电流容量负荷（A） 容量电流（KW） 系数 （KW） （A） 初期 持续 末期 4 2 1 1 0.6 1 4 2 18.18 18.18 18.18 9 20 3 9 9 3 3 27.18 27.18 28

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第二章 计 算 书

第一节 短路电流计算

已知三绕组变压器的阻抗为ZⅠ-Ⅱ=10.5%，ZⅠ-Ⅲ=17%，

ZⅡ-Ⅲ=6%，取基准容量Sj=100MVA，Uj=Up=1.05Ue，基准电流Ij=Sj/√3Uj，基准阻抗xj= Uj /√3Ij= Uj2/ Sj，xj*=xd%/100.Ue2/Se..Sj/Uj2 = xd%/100.Sj/Se

∵短路时电阻远小于电抗， ∴认为Z=x ∴xIj*=xI%/100.Sj/Se

=1/200（XⅠ-Ⅱ+XⅠ-Ⅲ—XⅡ-Ⅲ）.Sj/Se =1/200（10.5+17-6）100/31.5 =0.341 xⅡj*=xⅡ%/100.Sj/Se

=1/200（XⅠ-Ⅱ+XⅡ-Ⅲ—XⅠ-Ⅲ）.Sj/Se =1/200（10.5+6-17）100/31.5 =0

xⅢj*=xⅢ%/100.Sj/Se

=1/200（XⅡ-Ⅲ+ XⅠ-Ⅲ—XⅠ-Ⅱ）.Sj/Se =1/200（17+6-10.5）100/31.5 =0.198。

∵归算到本变电所110kV母线的短路阻抗∑Z1=0.0335，

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∑Z0=0.0136

∴得正负序网络和零序网络为：图4-1，图4-2，图4-3。

北郊330变 大明湖变 19.2km 12.2km 110kV d1 35kV d2

31.5MVA 31.5MVA

10kV d3

图4-1 短路电流计算接线图

北郊330变 大明湖变

0.0582 0.03697 115kV 0.0335 d1 0.3755 37kV（0.2045） d2

0.341 0.341 0.00 0.198 0.198 0.00 0.5735 10kV （0.3035） d3 图4-2 正序（负序）阻抗图

0.0136 115kV d1

0.341 0.341

图4-3 零序阻抗图

根据网络，计算110kV母线、35kV母线、10kV短路时的电流，电流为：

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① d1点短路， x″(1)*（0）=1/X1∑*+X2∑*+X0∑*

=1/0.0335+0.0335+0.2045 =3.683

Ij=100/√3³115=0.502KA

∴Id1″(1)=3I(1)*（0）.Ij=3³3.683³0.502=5.547KA Id1″(3)=1/0.0335³100/√3³115=14.985 ∵Id1″(3)＞Id1″(1)

∴设备选择以Id1″(3)为准，d2点、d3点也以三相短路电流为准。 ∵系统为∞

∴认为I0.2″=I∞=Id1″(3)=14.985KA

Ich″(3)=1.52Id1″(3)=1.52³14.985=22.777KA ich(3)=2.55Id1″(3)=38.211KA ② d2电短路，

Id2″(3)=1/0.0335+0.1705³100/√3³37=7.628 Ich″(3)=1.52Id2″(3)=1.52³7.628=11.595KA ich(3)=2.55Id2″(3)=2.55³11.921=30.398KA ③d3电短路，

Id3″(3)=1/0.0335+0.1705+0.099³100/√3³10.5=18.122KA=I∞ Ich″(3)=1.52Id3″(3)=1.52³18.122=27.545KA ich(3)=2.55Id3″(3)=2.55³18.122=46.2111KA

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第二节 负荷电流计算

1、主变压器额定电流：

I110e=31500/√3³115³1.05=165.3A³1.05=173.57A I35e=31500/√3³38.5³1.05=496A I10e=31500/√3³11³1.05=1735.7A 2、负荷情况：

取COSФ=0.85，各出线回路电流按I=ρ/√3UeCOSФ计算。 12#出线 P=2500KW Ie=161.7A 13#出线 P=4500KW Ie=291.1A 14#出线 P=4000KW Ie=258.8A 15#出线 P=3000KW Ie=194.1A 16#出线 P=2000KW Ie=129.3A 17#出线 P=3200KW Ie=207.01A 18#出线 P=600KW Ie=38.8A 19#出线 P=500KW Ie=32.3A 20#出线 P=2200KW Ie=142.3A 21#出线 P=4000KW Ie=258.8A 22#出线 P=3200KW Ie=207.01A 23#出线 P=3000KW Ie=194.1A 24#出线 P=2800KW Ie=181.1A 一期总电流：I∑10=4495.9A

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第三节 断路器和隔离开关的选择

1、110kV母线分段断路器及相应隔离开关： Ig=342.6+173.57=517A Ug=110³1.05=115

ich=iimρ=2.55³Id″(3)=2.55³14.985=38.21KA t=3+0.04=3.04 β=I″/I∞=1 查曲线teq=2.5

∴断路器选LWG2—126型。 其参数UZd=126kV＞Ug=115A

Ie=1250A＞Ig=517A

I∞2.teq=14.9852³2.5＜Ie.t2.t=212³3 ip=idf=52～65KA＞ich=38.21KA

隔离开关选120—GR—20C 其参数UZd=126kV＞Ug=115kV

Ie=1250A＞Ig=517A ip=idf=80KA＞ich=38.21KA I∞2.teq=14.9852³2.5＜Ie.t2.t

2、110kV主变压器进线断路器及相应隔离开关： Ig=173.57A Ug=110³1.05=115kV

ich=iimρ=2.55³Id″(3) =2.55³14.985 =38.21KA

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110kV电力网络设计

t=3+0.04=3.04 β=I″/I∞=1 查曲线teq=2.5

∴断路器选LWG2—126型。 UZd=126kV＞Ug=115kV Ie=1250A＞Ig=173.57A ip=idf=52～65KA＞ich=38.21KA I∞2.teq=14.9852³2.5＜Iet2 隔离开关选120—GR—20C 其参数UZd=126kV＞Ug=115kV

Ie=1250A＞Ig=173.57A ip=idf=50KA＞ich=38.21KA

I∞2.teq=14.9852³2.5＜Ie.t2.t=142³3

3、110kV侧所有出线回路断路器： 两条出线均选用同一型号的断路器。 Ig最大的为177.2A Ug=110³1.05=115kV 其他参数同前。

∴断路器选LWG2—126型。 校验同前。

4、35kV母线分段断路器：

Ig是二期上后大负荷母线段电流为95A

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110kV电力网络设计

Ug=35kV

ich=2.55³Id″(3)=2.55³7.628=19.45KA t=1.5+0.04=1.54S β=I″/I∞=1 查曲线teq=1.2S

∴断路器选VD4M—3612—31ZC型。 其参数UZd=40.5kV＞Ug=35kV

Ie=1600A＞Ig=95A

ip=idf=63.4～39.2KA＞ich=19.45KA I∞2.teq=7.6282³1.2＜Ie.t2.t=24.82³1.5

5、35kV主变压器出线断路器的选择： Ig=496A Ug=35kV ich=19.45KA

t=2.5+0.04=2.54S β=I″/I∞=1 查曲线teq=2.1S

∴断路器选用VD4M—3612—31ZC型。 其参数UZd=40.5kV＞Ug=35kV

Ie=1600A＞Ig=496A

ip=idf=63.4～39.2KA＞ich=19.45KA I∞2.teq=7.6822³2.1＜Iet2.t.t=24.82³1.5 6、35kV侧用户出线断路器：

所有用户出线断路器均选用VD4M—3612—31ZC

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110kV电力网络设计

其参数、校验同前。 7、10kV母线分段断路器：

Ig是二期上后最大负荷母线段电流为323.4A Ug=10kV

ich= 2.55³Id3″(3) =2.55³18.122=46.21KA t=1.5+0.04=1.54S，β=1 查曲线teq=1.2S

∴断路器选ZN63A—12/T1250—31.5。 其参数UZd=12kV＞Ug=10kV Ie=1250A＞Ig=323.4A ip=idf＞ich=46.21KA

Ie.t2.t=21.52³1.5＞I∞2.teq=18.1222³1.2 8、10kV主变压器出线断路器： Ig=1735.7A Ug=10kV ich=46.21KA

t=2.5+0.04=2.54S β=1 查曲线teq=2.1S

∴断路器选用VD4—1231—40。 其参数UZd=12kV＞Ug=10kV

Ie=3150A＞Ig=1735.7A ip=idf=80KA＞ich=46.21KA

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110kV电力网络设计

Ie.t2.t=24.82³2.5＞I∞2.teq=18.1222³2.1

9、10kV各出线断路器：

10kV各出线断路器均选用ZN63A—12/T1250—31.5。 其参数、校验同前。 10、110kV系统进线断路器： Ig=2I110e+I∑110（Ⅰ）e+I∑110（Ⅱ）

=2³173.57+342.6³2 =1032.34A Ug=110kV

ich=2.55³14.985=38.12KA t=3S β=1 查曲线teq=2.5S

∴断路器选LWG2—126型。 其参数UZd=126kV＞Ug=110kV

Ie=1250A＞Ig=1032.34A ip=idf=52～65KA＞ich=38.21KA Ie.t2.t=212³3＞I∞2.teq=14.9852³2.5 符合要求。

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110kV电力网络设计

第四节 电流互感器的选择

1、110kV母线分段CT

考虑较大分段上总负荷加上变压器容量。 Iw=443+173=616A ∴CT选B²S1EC441。

动稳校验：√2ImKem=1.414³0.6³1.35=114.55KA。

ich=38.21KA ∴√2ImKem＞ich

热稳校验：（ImKth）2.t=（600³75）2³1=2025KA2.S

I∞2.teq=14.9852³2.5=561.38KA2.S ∴（ImKth）2.t＞I∞2.teq

∴此选择符合要求。 2、110kV主变进线CT

根据Ig、Ug选组合电器B、S1EC441型（GIS）2³300/5A。 动稳校验和热稳校验都符合要求。 3、35kV主变出线CT I=√3³496=818.2A

∴选AW36/250f/2，ABB变比600/5A 热稳校验：（ImKth）2.t=（1000³150）2³1

=506.25 KA2.S ∴I∞2.teq＜（ImKth）2.t

∴符合要求。

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110kV电力网络设计

5、35kV侧用户出线CT

综合考虑后，均采用AW36/250f/2型，ABB变比150/5A。 同上，经热稳校验符合要求。 6、10kV主变出线CT I=1635³1.05=1735.7A

选LZZBJ12—10/3000A，0.2/0.5/10p15 Iee=3000A＞I=1735.7A Uzd=10kV=UN

热稳校验：（ImKth）2.t=（3000³75）2³1=50625KA2.S

I∞2.teq=18.1222³2.1=696.45KA2.S ∴I∞2.teq＜（Im.Kth）2.t

∴此选择符合要求。 7、10kV侧用户出线CT

根据其负荷情况选用LZZB12—10/400A，0.2/0.5/10p15 经校验符合要求。

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110kV电力网络设计

第五节 母线及其它设备的选择

1、110kV电力电缆选择：YJV22—126—1³300 2、110kV中性点避雷器，Y1W5—60/144，60kV 3、110kV接地隔离开关GW5—72.5Z/630A，60kV单相 4、主变端子箱：XW1—1

5、35kV电力电缆：ZR—YJV22—26/45—1³500 6、35kV户外穿墙套管，CWLB—35/1500 7、35kV户内支持瓷瓶ZLA—35T 8、35kV户外穿墙套管CWLB—35/400 9、10kV户外支持瓷瓶ZS—20/3000 10、10kV母线金具MWp—203 11、10kV穿墙套管CWl——20/3000A 12、10kV硬铜矩形母线2³TMY120³10 13、10kV母线间隔垫JG—11。 14、母线间隔垫JG—11

第六节 变压器差动保护整定计算 ∵主变一次侧电流I1N=Sn/√3UN ∴I1N110=166A I1N35=520A I1N10=1821A CT一次侧电流I1N为：

110kV侧I1n=√3I1N110=287A（T-CT接线方式⊥/△-11） 35kV侧I1n=√3I1N35=900A （T-CT接线方式⊥/△-11） 10kV侧I1n=√3I1N10=1821A （T-CT接线方式⊥/┬-12）

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110kV电力网络设计

CT变比nc为： 110kV侧nc=300/5=60 35kV侧nc=1000/5=200 10kV侧nc=2000/5=400

CT二次侧电流I2n为（CT“△”接法时Kjx=√3，“┬” 接法时为1）

110kV侧I2n=KjxI1n/n c=4.79A 35kV侧I2n=KjxI1n/n c=4.5A 10kV侧I2n=KjxI1n/n c=4.55A

以110kV为基本侧，变压器外部最大短路电流为： I d（35）max =1/（0.06+0.3413）³100/√3³110=1.308KA Id（10）max =1/0.6156³100/√3³110=0.853KA 以下面三者中最大者为依据，确定保护动作电流： ①躲励磁涌流

Idz=K kI1N110=1.5³166=245A ②躲CT二次侧断线 Idz=K kI1N110=1.3³166=216A ③躲母线短路时最大短路电流 Ibp=Ibp'+I bp''+Ibp'''

Ibp'是CT误差引起的不平衡电流 Ibp'=Kf2qKtxfiId²2d

Ibp''是变压器分接头引起的不平衡电流

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110kV电力网络设计

I bp''=△UαId（α）²2d+△UβI d（β）²2d

Ibp'''是平衡线圈不能补偿Ⅰ、Ⅱ侧电流引起的不平衡电流。 I bp'''=△f2αⅠI dⅠ²2d +△f 2αⅡI dⅡ²2d

因为是单侧电流，所以考虑35kV短路电流I d（35）max为上式中的同一电流。

Ibp=（Kf2qKtxfi+△Uα+△Uβ+△f2αⅠ+△f2αⅡ）I d（35）max =（1³1³0.1+0.12+0.05+0.05）³1308 =419A

式中，Kf2q是非周期分量引起的误差，取1 Ktx是CT同型系数，此处不同型，取1 fi是最大相对误差，取0.1

△Uα、△Uβ是变压器在α、β侧调压引起的相对误差（此处为110kV、35kV调压），取0.12和0.05

由上式计算，确定采用BCH-2型差动继电器。

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110kV电力网络设计

小 结

经过近一个月的努力，这次函授学习最后一个环节——毕业设计的论文部分终于完成了。

毕业设计是对三年来所学知识的综合考察，不仅要求全面掌握所学知识，还要能够综合运用，并结合自学有关知识才能完成。所以，经过这次毕业设计，在这些方面都有了很大的进步和提高。

本次毕业设计的课题是《110kV电力网络设计》。这个课题的内容与我们所学的各门专业课程都有一定的联系。但由于时间有限，只进行了初步设计，涉及的内容较少，尽管如此，在设计过程中，在老师和有关专业人员的指导和帮助下，得以顺利进行，提高了我的业务素质和工作能力。

再次感谢各位老师在这次毕业设计过程中给予我的帮助，有了这次毕业设计的经历，为我今后的工作垫定了基础，指导我深入钻研业务知识，在今后的工作中继续努力钻研，取得成绩。

参考文献

（1）黄纯华主编：《发电厂电气部分课程设计参考资料》 ，中国电力出版社，1987年第6版。

（2）范锡普主编：《发电厂电气部分》（第二版），水利电力出版社，1996年。 （3）熊信银主编：《发电厂电气部分》（第三版），中国电力出版社，2004年。 （4）西北电力设计院主编：《电力工程电气设计手册》（一）电气一次部分，水利电力出版社，1989年。

（5）西北电力设计院主编：《电力工程电气设计手册》（二）电气二次部分，水利电力出版社，1989年。 （6）刘继春主编：《发电厂电气设计与CAD应用》，四川大学，2003年。

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