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1、1 绪 论变电所是电力系统重要的组成部分。它担负着输电、配电的任务,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。变电所由变压器,配电装置(包括开关设备,保护和测量电器,母线装置和必要的辅助设备),以及室外构架,控制室建筑物构成。待设计的变电站是三侧电压等级的降压变电站,分别是110KV、35KV、10KV。其中110kv和35kv有穿越功率和系统电源。变电站负荷有I、III级负荷。根据题目要求,参考相关资料,首先对所给资料进行分析,确定三侧电压等级的接线,再根据负荷情况,选取主变压器和所用变。根据变压器的参数,在最大运行方式下,对三侧母线进行短路电流计算。根据计算结果选择主设备和校
2、验,最后对变电站的避雷设施和作用进行相关论述。1.1. 设计任务和要求1.1.1 原始资料分析 该变电所是一座降压变电所,担负着该地区工农业生产及城乡生活供电的任务。系统经双回路给变电站供电。a) 出线回路110 Kv侧2回,35kV侧共6回,10kv侧 12回其中电缆4回。b) 环境条件当地年最高温度39C;年最低温度-8C;最热月平均最高温30C; 最热月平均地下0.8m土壤最高温度21C;海拔高度:1210m。当地雷电日25日/年。1.1.2 设计任务a)主变容量一台数选择。b) 电气主接线设计。c) 短路电路计算。d) 一次电气设备选择e)屋内外赔电装置设计f)总平面布置。1.1.3
3、设计成果a) 设计说明书书。b) 变电所主接线图c) 总平面图d) 直击雷保护范围图e) 110KV进线间隔断面图f) 110KV开关柜配置图g) 110KV桥间隔及 PT间隔断面图2电气主接线设计2.1设计要求(1) 可靠性:供电可靠是电力生产和分配的首要任务、保证供电和电能质量是对主接线的基本要求。停电不仅使发电厂造成损失,而且对国民经济各部门带来更严重的损失,甚至于导致人身伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和政治影响。(2) 灵活性及方便性:要求主接线调度灵活,操作简便,检修安全,扩建方便。(3) 经济性:在满足技术要求的前提下,做到经济合理,投资少;占地面积小,电能损耗小
4、。2.2 主接线的设计依据(1)发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用(2)发电厂、变电所的分期和最终建设规模(3)负荷大小和重要性(4)系统备用量大小2.3 主接线方案的论证2.3.1 110kV 电气主接线110kV高压配电装置,连接着110kV系统,是全所的电能主要来源,要求供电安全可靠,调度灵活,同时应满足运行检修方便,投资及占地较少等。首先要满足可靠性的要求,设计时主要从以下方面考虑:为了保证安全可靠、运行灵活,每一个回路应以多于一台断路器的可能与母线或相邻元件连接,简单的单一连接不能采用。为了避免变电所全停或半停事故的发生,不能采用单母或简单的单母分段接线。为了维护系统的稳定性,
5、宜将故障的停电范围限制到最小,最好是一回线故障只停该回线。方案一内桥接线方式。 如图2-1所示 图2-1内桥接线其优点:具有很高的可靠性;运行调度非常灵活,接线清楚,使用电器少,易安装。适用于线路较长,变压器不需经常进行投切操作的情况。缺点:不利于发展,尽管有可能发展为单母线分段接线、双母线初期接线方式或扩大桥型接线,但改建配电装置及继电保护二次回路工作困难且投资大。而且当变压器投入、断开、检修或故障时,会对供电能力有一定的影响。方案二 外桥接线方式。如图2-2所示 图2-2外桥接线 其优点:适用于线路较短,故障机率低,变压器随经济运行要求需经常进行投切操作,并且系统有穿越功率流经本站的情况。
6、工作可靠,接线清晰,且线路的投停操作简便。缺点:不利于发展,尽管有可能发展为单母线分段接线,但改建配电装置及继电保护二次回路工作困难且投资大。方案三 采取单母分段接线。如图2-3所示 图2-3 单母分段接线其优点:对重要用户,可采用从不同母线分段引出双回线供电电源,当母线发生故障或检修时,仅断开该段电源和变压器,非故障段仍继续工作,但需限制一部分用户的供电;缺点:单母分段任一回路断路器检修时,该回路必须停止工作;母线故障会使所有与母线相连的线路停电。下面对这三个方案进行筛选分析:(1) 适用场合:桥型接线适用于只有2台变压器,2回线路且在相当一段时间内不会发展的35-220KV降压变电所和水电
7、站。但母线分段接线适用于有一三级负荷,无大量二次负荷的中等变电所、发电厂。(2) 设计要求为工农业生产及城乡生活用电的变电所,其线路长,变压器不需经常进行投切操作,且从供电的可靠性和灵活性以及经济性等因素考虑,应选择内桥接线。2.3.2 35kV电气主接线从图1-1可知,该变电所有6回35kV进出线,其中2回线路接35kV电源,其他4回线路供负荷, 35kV负荷约28MW。35kV出线有6回,同样不适合采用桥形、角形等无汇流母线的接线方式,应当采用有汇流母线的电气主接线方式。初步拟定以下三个方案供筛选:方案一:单母分段接线。如图2-4所示:图2-4 单母分段接线方案一优点:接线简单清晰、设备少
8、、运行操作方便,有利于扩建。对重要用户,可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电。缺点:任一回路断路器检修时,该回路必须停止工作,运行调度灵活性较差。方案二:单母分段带旁路接线方式。如图2-5所示图2-5 单母分段带旁路接线方案二优缺点:单母分段带旁路具有接线简单,操作方便。对重要用户,可采用从不同母线分段引出双回线供电电源;当母线发生故障或检修时,仅断开该段电源和变压器,非故障段仍可继续工作。设置旁路母线可以不停电检修出线断路器,可靠性较高。 缺点:投资较大。 方案三:双母线接线方式。如图2-6所示
9、图2-6 双母线接线方案三优缺点:具有较高的可靠性。通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;一组母线故障后,能迅速恢复供电。运行调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。通过倒换操作可以组成各种运行方式。扩建方便。向双母线左右任何方向扩建,均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配,在施工中也不会造成原有回路停电。缺点:检修出线断路器时仍然会使该回线路停电,投资大,保护配置复杂。对方案1、2、3进行技术经济比较,首先比较方案1、2、3所需的35kV断路器和隔离开关数量,如表2-1。表2-1:各
10、方案35 kV断路器和隔离开关数量方案比较方案1:单母分段接线方式方案2:单母分段带旁路接线方式方案3:双母线接线方式断路器台数999隔离开关组数182726方案1与方案2比较:从表2-1中可知,方案1经济性最好。从运行调度角度考虑,方案1操作简单。从可靠性角度考虑,方案2可以不停电检修出线断路器,可靠性优于方案1;但由于35kV负荷均有备用电源回路,采取方案1,从不同母线段引出双回路给负荷供电,则停一回线路检修出线断路器不会造成用户停电,弥补了可靠性不足的问题。因此,排除方案2。方案1与方案3比较:从经济性角度方案1好。从运行调度角度考虑,方案1操作简单,但灵活性不如方案3。从可靠性角度考虑
11、,方案3中若有一组母线检修,也不会造成用户停电,可靠性好。但35kV负荷性质均为II类负荷,从不同母线段引出双回路给负荷供电可靠性已经足够。故排除方案3。综上,35kV电气主接线采取方案1:单母分段接线方式。2.3.3 10kV电气主接线从图1-1可知,该变电所有12回10kV出线,均为双回线路,其中架空线路有6回,电缆线路4回,另有2个电缆出线,以待扩建。所供负荷距离变电所较近。10kV负荷约15MW,10kV出线较多,应当采用有汇流母线的电气主接线方式。拟订如下两个方案作技术经济比较:方案一:单母分段方式(专用母联断路器,如图2-7)。 图2-7 单母分段方式方案二:双母线方式 (专用旁路
12、断路器,如图2-8)。 图2-8 双母线方式方案一与方案二比较:a) 从经济性角度看,方案一设备少、投资少,占绝对优势。b) 从运行调度角度考虑,方案二电源、负荷分配灵活;方案一虽然灵活性差,但接线简单、易操作。c) 从可靠性角度分析,方案二比方案一可靠,但10kV线路较短,而且均为双回线路,虽然负荷均为II类,但在采用方案一时,把双回路分别接在不同母线段,则可靠性已足够。综上,10kV电气主接线采用方案一:单母分段方式(专用母联断路器)。 3 变压器的选择由于该变电所有三个高电压等级(110kV、35kV、10kV),适宜采用降压结构的三绕组变压器。31主变压器台数与容量的选择对于城市郊区的
13、一次变电所,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。此设计中的变电所符合此情况,故主变设为两台。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。凡装有两台及以上主变压器的变电所,当应按照“N-1”准则,当其中一台主变压器停止运行后,其余主变压器的容量能够承担规定的转移负荷。通常要综合考虑负荷供电可靠性要求、负荷的性质、变压器的过负荷能力、变压器台数和电力网可能转移负荷的能力等因素。一般估算其余变压器需能保证70%-100%电力负荷的供电。本设计变电站总容量Smax=(I+II)Pm/COS=28/0.85+15/0.85=50MVA;根据两台变压器中任意一台停运,
14、其余容量应满足70%-100%总计算负荷的需要的要求,所以应选容量为 50000KVA的主变压器。3.2主变绕组连接方式变压器的连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有y和,高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。 我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用Y0连接;35KV亦采用Y连接,其中性点多通过消弧线接地。35KV及以下电压,变压器绕组都采用连接。有以上知,此变电站110KV侧采用Y0接线,35KV侧采用Y连接,10KV侧采用接线。3.3主变的调压方式 电力工程电气设计手册(电器一次部分)第五章第三节规定:调压方式变压器的电压调整是用分解开关
15、切换变压器的分接头,从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种:不带电切换,称为无励磁调压,调压范围通常在+5以内,另一种是带负荷切换,称为有栽调压,调压范围可达到+30。对于110KV及以下的变压器,以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。由以上知,此变电所的主变压器采用有载调压方式 本设计中主变的型号是:SFSZ1050000/110表3-1: SFSZ10-50000/110型三绕组变压器技术数据型号额定容量(MVA)额定电压(kV)损耗(kW)阻抗(%)空载电流(%)连接组别高压中压低压空载短路高中高低中低SFSZ10-50000/11050.011081.25%38.522.5%11
16、60.221010.517.56.51.3YN,yno,d114 短路电流计算4.1电抗计算4.1.1 系统等值电路图系统简化的等值电路图如下图4-1:110kv10kv1B 2B图4-1 C1 SC1= C2 SC2=35kv系统等值阻抗图如下图4-2:图4-2110kv10kv 1B 2B C1 d1d3 C2 35kvd2a) d1、d2、d3点短路阻抗计算d1点短路时各序阻抗计算(110kV母线)d1点短路时等值电路图如图4-3。图4-3110kvX1T1 C1 d1 C2 35kvX1T2X2T1X2T2XSC1XSC2用标幺值表示正序阻抗图如图4-4。2/0.215 SC1 d1
17、SC2 3/-0.0054/0.2155/-0.0051/0.106/0.87/0.218/0.21 SC1 d11/0.10 SC2 6/0.8图4-49/0.105 SC1 d11/0.10 SC2 6/0.8 S d110/0.10具体计算如下:X7* = X8* = X2*+X3* = 0.215+(-0.005)=0.21X9* = 0.5X7* = 0.50.21 = 0.105X10*= (X1*(X9*+X6*)/(X1*+X9*+X6*)= (0.10(0.105+0.8)/(0.10+0.105+0.8)= 0.10因为110KV及35KV系统和主变的正负序阻抗均相同,所以
18、正序阻抗等于负序阻抗。X1*=X2*=0.10。画出d1点短路时的零阻抗图如图4-5。17/0.10511/0.216/0.50d1d113/-0.0055555555555555555555555555514/0.21515/-0.00512/0.21511/0.216/0.50图4-5d118/0.15具体计算如下:X17*= (X12*+X13*)(X14*+X15*)/(X12*+X13*+X14*+X15*)= (0.215-0.005)(0.215-0.005)/(0.215-0.005+0.215-0.005)= 0.105X18*= (X17*+X16*)X11)/(X17*+
19、X16*+X11*)= (0.105+0.50)0.2)/(0.1055+0.50+0.2)= 0.15X0*= X18* = 0.15b) d2点短路时各序阻抗计算(35KV母线)画出d2点短路时的正序阻抗图如图4-6。图4-6d220/0.16 C1 d219/0.205 C2 6/0.82/0.215 C1 d2 C2 3/-0.0054/0.2155/-0.0051/0.106/0.89/0.105 C1 d21/0.10 C2 6/0.8具体计算如下:X19*= X1*+X9* = 0.10+0.225 = 0.205X20*= (X19*X6*)/(X19*+X6*)= (0.20
20、50.8)/( 0.205+0.8)= 0.16X1* = X2*= 0.16画出d2点短路时的零阻抗图如图4-7。图4-712/0.215d213/-0.005514/0.21515/-0.00511/0.216/0.50d221/0.30516/0.50d222/0.1917/0.105d211/0.216/0.50具体计算如下:X21*= X11*+X17* = 0.2+0.105 = 0.305X22*= (X21*X16*)/(X21*+X16*)= (0.3050.50)/( 0.305+0.50)= 0.19X0* = X22* = 0.19C)d3点短路时各序阻抗计算(10KV
21、母线)画出d3点短路时的正序阻抗图如图4-8。2/0.2154/0.2155/-0.005 C1 C2 3/-0.0051/0.106/0.824/(0.135)23/(0.135)d3d330/0.1525/0.1075d31/0.106/0.826/-0.002527/(0.07)28/0.2075d329/0.797527/(0.07)图4-8具体计算如下:X25*= 0.5X2* = 0.50.215 = 0.1075X26*= 0.5X3* = 0.5(-0.005) = -0.0025X28*= X1*+X25* = 0.10+0.1075 = 0.2075X29*= X6*+X2
22、6* = 0.8-0.0025 = 0.7975X30*= (X28*X29*)/(X28*+X29*)+ X27*= (0.20750.7975)/( 0.2075+0.7975)+(0.07)= 0.15X1* =X2*=0.15由于10KV系统为不接地系统,故可将其零序阻抗看作是无穷大。从以上的d1、d2、d3点短路时各序阻抗计算结果可知,系统的正序由阻抗与负序阻抗相等,且零序阻抗较大,可知Id(1.1)、Id(2)、Id(1)均比Id(3)小,故对设备选择、校验均取Id(3)作参考,不再考虑其它非对称短路。主变压器电抗计算(取容量基准值Sj=100MVA,基准电压Uj110=110kV
23、, Uj35=38.5kV, Uj10=10.5kV。根据Ij= Sj/3Uj得:Ij110=525A,Ij35=1500A,Ij10=5498A )A) 主变压器各绕组等值电抗: US1% = (US(1-2)%+ US(3-1)%US(2-3)%) =(10.5+17.5-6.5) =10.75 US2% =(US(1-2)%+ US(2-3)%US(3-1)%) =(10.5+6.5-17.5) =-0.25 US3% = (US(2-3)%+ US(3-1)%US(1-2)%) =(6.5+17.5-10.5) =6.75变压器各绕组等值电抗标么值(归算到110kV侧): 110kV侧
24、:X1*=(10.75%)100/50=0.215 35kV侧:X2*=(-0.005%)100/50=-0.005 10kV侧:X3*=(6.75%)100/50=0.135110kV系统侧等值阻抗标幺值(包括线路平行阻抗) 110kV系统侧正、负阻抗标幺值为0.10 110kV系统侧零序阻抗标幺值为0.235 kV系统侧等值阻抗标幺值(包括线路平行阻抗) 35kV系统侧正、负阻抗标幺值为0.8 35kV系统侧零序阻抗标幺值为0.504.2 短路电流计算4.2.1计算系统最大运行方式时各电压等级母线三相短路电流A) d1点(110kV母线)三相短路:短路回路总电抗标幺值:Xd1*=X10=0
25、.10短路电流标幺值:Id1*=1/ Xd1*=1/0.10=10短路电流有名值:Id1= Id1*Ij110 =10525=5250A冲击电流: ich-d1=2.55Id1=2.555.25=13.39kA全电流最大有效值: Ich-d1=1.52Id1=1.525.25=7.98kA短路容量: Sd= SB/ Xd1*=100/0.108=1000MVAB) d2点(35kV母线)三相短路:短路回路总电抗标:Xd2*=0.16短路电流标幺值:Id2*=1/ Xd2*=1/0.16=6.25短路电流有名值:Id2= Id2* IB35 =6.251500=9375A冲击电流: ich-d2
26、=2.55Id2=2.559.375=23.9kA全电流最大有效值: Ich-d2=1.52Id2=1.529.375=14.25kA短路容量: Sd= SB/ Xd2*=100/0.16=625MVAC) d3点(10kV母线)三相短路: 短路回路总电抗标幺:Xd3*=0.15短路电流标幺值:Id3*=1/ Xd3*=1/0.15=6.67短路电流有名值:Id3= Id3*IB1=6.675498=36.65kA冲击电流: ichId3=2.55Id3=2.5536.65=93.47kA全电流最大有效值: Ich-d3=1.52Id3=1.5236.65=55.71kA短路容量: Sd= S
27、B/ Xd3*=100/0.15=667MVA综上:d1、d2和d3点短路电流计算结果见表4-1。表4-1 d1、d2和d3点短路电流计算结果短路点支路名称暂态短路电流(kA)Id短路电流冲击值(kA)ich全电流最大有效值(kA)Ich短路容量(MVA)Sdd1110kV母线5.2513.397.981000d235kV母线9.3723.914.25625d310kV母线36.6593.4755.76675 主要电气设备选择5.1 电气选择的技术条件5.1.1 电压:选用电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug。 即 UmaxUg 。5.1.2 电流:选用电器额定电流Ie
28、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 IeIg 。对于最大持续工作电流:单回路出线: Igmax=P3Uecos变压器回路: Igmax=1.05Se3Ue母联回路: 按潮流计算。5.1.3 短路的热稳定: ittQdt QdtItdzI稳态三相短路电流。tdZ短路电流发热等值时间。It断路器t秒热稳定电流。5.1.4 动稳定条件: ichidf IchIdfich短路冲击电流峰值。Ich短路全电流有效值。idf电器允许的极限最高过电流峰值。Idf电器允许的极限最高过电流有效值。5.1.5 在下列几种情况下可不校验热稳定与动稳定:(1)用熔断器保护的电器,其热稳定由熔断器的
29、时间保证。(2)采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验动稳定。电缆因有足够的强度,亦可不校验动稳定。(3)装设在电压互感器中的裸导线和电器可不验动、热稳定。5.2 断路器的选择 5.2.1 110kV侧断路器的选择和校验A) 选型查110kV高压断路器技术数据,试选LW30-126(W)型SF6断路器,其技术参数如下表5-1:表5-1 LW30-126(W)型断路器技术参数型号额定电压(kV)额定电流(A)断流容量(MVA)极限通过 电流(kA)峰值热稳定电流(kA)4SLW30-126(W)110315076214050B) 动稳定校验:imax=40kAich=13.39kAC) 热稳定
30、校验:I2tdz=5.25 23=82.69 (kA2.S) It2t=5024=10000 (kA2.S)所以: I2tdz It2t所选LW30-126(W)型SF6断路器,完全满足在d1点短路条件下断流容量、动稳定和热稳定的要求。5.2.2 35kV侧断路器的选择和校验查35kV高压断路器技术数据,试选ZW30-40.5型断路器,其技术参数如下表5-2:表5-2 ZW30-40.5型断路器技术参数型号额定电压(kV)额定电流(A)断流容量(MVA)极限通过 电流(kA)峰值热稳定电流(kA)4SZW30-40.540.5160010002516.6B)动稳定校验:imax=25kAich
31、=10.38kAC)热稳定校验:I2tdz=9.37 23=263.4(kA2.S)It2t=16.0 24=1024 (kA2.S), 所以: I2tdz It2t所选ZW30-40.5型真空断路器,完全满足在d2点短路条件下断流容量、动稳定和热稳定的要求。5.2.3 10kV侧断路器的选择和校验A) 查10kV高压断路器技术数据,试选ZN65-10/4000和ZN65-10/1250型真空断路器,分别用于主变变低、母联和线路,其技术参数如下表5-3:表5-3 ZN65-10/1250型断路器技术参数型号额定电压(kV)额定电流(A)断流容量(MVA)极限通过 电流(kA)峰值热稳定电流(k
32、A)4SZN65-10/12501012505467531.5ZN65-10/40001040006939640B)动稳定校验:imax=96kAich=93.47kAC)热稳定校验:I2tdz=36.65 23=4029(kA2.S)It2t= 4024=6400 (kA2.S)所以: I2tdz It2t所选ZN65-10/1250型真空断路器,完全满足在d3点短路条件下断流容量、动稳定和热稳定的要求。5.3各级电压的隔离开关的选择和校验5.3.1 110kV侧隔离开关的选择和校验A) 隔离开关选择GW4-110W型,见表4-4。查110kV隔离开关技术数据,试选110kV隔离开关,其技术
33、参数如下表5-4:表5-4 110kV隔离开关技术参数型 号额定电压Ue(kV)额定电流Ie(A)动稳定电流峰值(kA)热稳定电流(kA)4S/5SGW4-110W11012508021.5B) 校验:imax=80kAich=13.39kAI2tdz=5.25 23=82.69(kA2.S)It 2t=21.52 24=1852(kA2.S)所以: I2tdz It 2t所以表5-4所选的110kV隔离开关,完全满足在110kV母线短路条件下动稳定和热稳定的要求。5.3.2 35kV侧隔离开关的选择和校验A) 隔离开关选择HGW5-35W/630型,见表5-5。查35kV隔离开关技术数据,试
34、选HGW5-35W/630隔离开关,其技术参数如下表5-5:表5-5 35kV隔离开关技术参数型 号额定电压Ue(kV)额定电流Ie(A)动稳定电流峰值(kA)热稳定电流(kA)4S/5SHGW5-35W/630356308325B)校验HGW5-35W/630型隔离开关:imax=83kAich=23.9kAI2tdz=9.375 23=263.4(kA2.S)It2t=2524=2500(kA2.S)所以: I2tdz It2t所以表5-5所选的35kV隔离开关,完全满足在35kV母线短路条件下动稳定和热稳定的要求。5.3.3 10kV侧隔离开关的选择和校验A) 10kV出线隔离开关的选择
35、:隔离开关选择GN30-10D/1250型,见表5-6。B) 10kV母线隔离开关的选择:隔离开关选择GN30-10C/4000型,见表5-6。C) 10KV母线分段隔离开关选择:隔离开关选择GN30-10C/3150型,见表5-6 。 10kV隔离开关技术参数安装地点型 号额定电压Ue(kV)额定电流Ie(A)动稳定电流峰值(kA)热稳定电流(kA)2S10kV出线GN30-10D/12501012507530母线分段GN30-10C/3150103150502510kV母线GN30-10C/400010400016975校验GN30-10C/4000型:Imax=169kAIch=93.7
36、kA;I2tdz=36.6522=2686(kA2.S)It2t=5022=5000(kA2.S);所以: I2tdz It2t所以表5-6所选隔离开关,完全满足在10kV母线短路条件下动稳定和热稳定的要求。5.4 母线的选择:按经济电流密度选择按经济电流密度选择110kV母线的截面S,并按短路电流进行热稳定的校验。5.4.1 110kV母线的选择和校验A)110kV母线最大持续工作电流按全所最大负荷时计算为:Igmax=1.05Ie=275.6(A) Tmax=6000h,查经济电流密度表,钢芯铝绞线的经济电流密度为J=1.15A/mm2。 母线的经济截面:Sj=275.6/1.15=239
37、.7(mm2)试选择LGJ-400钢芯铝绞线,在最高允许温度+70的载流量为2610=1220AIgmax=239.7A故满足最大工作电流的要求。B)校验:热稳定系数:C=87,设保护动作时间Tdz=3:Smin=4860*1.732/87=96.75mm2400mm2 故选LGJ-400的钢芯铝绞线,满足短路条件下的热稳定要求。5.4.2 35kV母线的选择和校验A)35kV母线最大持续电流按主变的持续工作电流:Igmax=1.05Ie=1.0550000/(351.732)=866(A)Tmax=6000h,查经济电流密度表,钢芯铝绞线的经济电流密度为J=1.5A/mm2。 母线的经济截面
38、:Sj=866/1.5=577(mm2)试选择LGJ-300钢芯铝绞线,在最高允许温度+70的载流量为2610=1220AIgmax=866A,故满足最大工作电流的要求。B)校验在35kV母线短路条件下的热稳定热稳定系数:C=87,母线的经济截面:Smin=60001.732/87=119.45mm2300mm2故选LGJ-300的钢芯铝绞线,满足短路条件下的热稳定。5.4.3 10kV母线的选择和校验A)10kV母线最大持续电流按主变的持续工作电流:Igmax=1.05Ie=1.0550000/(101.732)=3031(A) Tmax=6000h, 查矩形导体截面和长期允许载流量技术数据
39、选1258双条平放矩形铝母线,平放时长期允许载流量为2558A, 集肤效应系数为Kjf =1,40环境温度修正系数为1,所以:Igmax=24252558,所选导线满足载流量的要求。校验热稳定:按10kV母线的短路条件校验热稳定:t=0.5得tz=0.4S。tdz=0.45S,热稳定系数C=87,Kjf =1,I(3)=27490kA所以:Smin=27490(10.45)/87= 158(mm2)矩形母线10010=1000 mm2158mm2,故满足热稳定的要求。动稳定校验:取L=1m,a=0.5mW=0.336bh2=0.1671010-3(10010-3)2 =3.3610-6 m3Q
40、q=1.73ich2=1.73(70.1103)211210-8/(0. 53.3610-6) =50.7106(pa)Fs=2.55*ich2(1/b)=2.55*0.15*701002*1/(10*10-3)* 10-8=188(n/m)。Qs=FsLs2/(2b2h)=188*0.52/(2*(10*10-3)*100*0-3)=4.7106(pa)。Qmax=Qq+Qs=50.7106+4.7106=55.4106 pa。查得硬铝的最大允许应力Qg=69106paQmax,故满足动稳定的要求。5.5 出线选择5.5.1 110kV架空线选择110kV出线,最大负荷电流:Ig.max=1
41、.05(35000+30000)/(1101.732)=358ATmax=5000h,查经济电流密度表,钢芯铝绞线的经济电流密度为J=1.15A/mm2。出线的经济截面:Sj=358/1.15=311(mm2)试选择2LGJ-240钢芯铝绞线,在最高允许温度+70的载流量为2610=1220AIgmax=311A,故满足最大工作电流的要求。校验与110kv母线结果一样。选2LGJ-240的钢芯铝绞线,满足短路条件下的热稳定要求5.5.2 35kV架空线选择A)35kV出线的最大负荷为:S35 =6000KVA最大负荷电流:Ig.max=1.057000/(351.732)=121ATmax=3000h,查经济电流密度表,钢芯铝绞线的经济电流密度为J=1.5A/mm2,经济截面:Sj=121/1.5=80.7(mm2)考虑双回路互为备用,适当加大线径,试选择LGJ-120钢芯铝绞线,在最高允许温度+70的载流量为380A2Igmax=2121=242A,故满足最大工作电流的要求。B)校验热稳定系数:C=87,Smin=60001.732/87=119.5mm2120mm2故选LGJ-120的钢芯铝绞
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