电力系统自动化专业设计

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220/110/35kv变电站设计内容提要

（一）变电站负荷计算
（二）变电站主变的选择
（三）变电站主接线的选择
（四）短路电流的计算
（五）各电压等级断路器的选择
（六）各电压等级母线选择
（七）各电压等级隔离开关的选择
（八）电流互感器的选择
（九）电压互感器的选择
（十）变电站的配电装置

（一）变电站负荷计算
    应考虑到本地经济的增长情况和变电站的设计年限

（二）主变压器的选择
    主要考虑变压器的台数，容量；变压器的型式，冷却方式等。
（1）变压器的容量和台数的选择
   根据变电站的实际情况，应根据以下的原则进行选择
  1）主变得容量一般按变电站建成后5~10年的规划负荷选择
  2）根据电压网络的结构和变电站所带的负荷的性质来确定主变的容量， 对于有重要用户的变电站应考虑当一台主变停运时其余变压器在计及过 负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级的负荷，对一般性 变电站，一台机停用时，应使其余变压器保证全部负荷的70%~80%。
  3）同级电压的降压变压器容量的级别不宜过多，应系列化，标准化
  4）对于大城市市郊的一次变电站，在中低压侧已构成环网的基础上，变 电所以装设两台变压器为宜。
（2）变压器绕组形式选择
  根据：不受运输条件限制时，在330kv及其以下的发电厂和变电所中，均 采用三相变压器。
（3）变压器绕组数量的选择
  根据：在具有三种电压的变电站中，如通过主变各侧的功率均达到该主变 容量的15%及以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功功率补偿 设备时，主变宜采用三绕组变压器。
（4）绕组连接方式
  根据：我国110kv及以上的电压级别，变压器绕组均用y0的接法，35kv用y 连接，其中性点过消弧线圈接地。由于35kv为y连接和220，110kv系统的线 电压角为零度，则当电压比为220/110/35时，高中压为自耦连接，变压器的 第三绕组不能用三角形连接，否则不能和原有35kv系统并网。

（三）主接线的形式选择
    主接线形式的三大要求：可*性，灵活性和经济性
（1）35kv侧的主接线形式
  根据：1）35kv~6.3kv的配电装置在回路数在4~8回时采用单母线分段接线
        2）35kv的出线多为双回路，且检修时间短，可能配备手轼的断路器时不设旁母
（2）110kv系统的主接线选择
  根据：110kv~220kv配电装置出线回路为5回及以上或其在系统中居重要地位 且出线在4回及以上时，选用双母线接线
（3）220kv侧接线形式选择
  根据：220kv系统中，出线在4回或以上时可使用双母线接线形式，装设专用的 旁路断路器

（四）短路电流的计算
（1）本计算中采用以下的假设：正常情况下，三相系统对称运行，所有的电源的 电动势相位角相同，电力系统中所有电机为理想电机。电力系统所有电源都在额 定负荷下运行，其中50%负荷在高压母线上，50%负荷接在系统侧，短路发生在断 路电流最大的瞬间，不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流，输电线路的 电容略去不计。
（2）本计算中一律采用短路电流的工程实用解法，运算曲线法，先计算出各电源到 短路点的运算阻抗xjs,再化为该电源标幺值下的xjs'。
当xjs'<3时查运算曲线求取短路瞬间的z0，短路后0.1s的z0.1和稳定电流i（无穷）;
当xjs'>3时，z0=z0.1=i（无穷）=1/xjs

（五）断路器选择的条件
（1）其参数的选择的项目有以下一些
  技术条件：正常工作条件（电压，电流，频率，机械荷载）
            短路稳定性（动稳定电流，热稳定电流和时间）
            承受过电压能力
            操作性能（开断电流，关合电流，分合闸电流及同期性，对过电压的限制 操作次数，操作相数）
  环境条件：环境（环境温度，海拔，污秽）
            环境保护（噪音，电磁干扰）
（2）具体要求
   1）频率取50hz
   2）短路器的关合电流iey>=icj
   3）短路器的型式选择，除满足各种技术要求外，应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术比较后确定，对35kv~220kv配电装置一般取少油短路器
   4）在检验短路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量，一般取断路器的实际开断时间的短路电流作为检验条件

（六）母线选择
（1）对于敞露式的母线一般按下列的选项进行选择和校验：
  导体的材料，类型和敷设的方式，导体的截面，电晕，热稳定，动稳定，共振频率
（2）导体截面选择的原则
  1）首先应按允许工作电流的情况加以选择，此处一般选取母线上最大的一台主变来选择 母线电流，或根据全部的负荷进行选择，此处应考虑到温度对允许工作电流的影响。
  2）按热稳定来选择母线的截面。
  3）动稳定校验（采用应力的计算方法）
  4）电晕校验：110kv及其以上的线路发电厂变电站母线均应以当地气象条件下晴天不出现 全面电晕为控制条件，即使导体安装处的最高工作电压小于临界电晕电压。

（七）隔离开关的选择
  隔离开关的参数选择的情况如下：
  技术条件主要有：正常工作条件下的电压，电流，频率，机械荷载，短路的稳定性有动稳定 和热稳定和持续时间，承受过电压能力和操作性能等，其选择的项目和短路器基本一致。
其具体要求如下；
  1）操作机械在8000a以下者用手动，8000a以上的用电动，对于室外的220kv以下的隔离开关 和接地刀闸用手动，330kv及其以上的用气动，电动。
  2）关于接地闸刀，每段母线上设1~2组接地闸刀，63kv以上的断路器两侧的隔离开关和线路 隔离开关的线路侧宜配置接地闸刀，35kv以上的接地闸刀安装处的动稳定情况进行校验。

（八）电流互感器的选择
  1）电流互感器的二次额定电流优两种1a和5a，一般强电系统取5a
  2）电流互感器的型式选择，一般35kv及以上的配电装置采用油浸瓷箱式的绝缘结构的独立的 电流互感器。
  3）一次电流的选择，当ct用于测量时，应比回路中的正常工作电流大1/3左右，保证测量仪表 的最佳工作。
  4）进行动稳定，热稳定校验。
（九）电压互感器的选择
（1）电压互感器的技术条件
  1）正常工作状态：一次回路电压，电流，二次负荷，准确度等级
  2）承受这电压能力和环境条件
（2）对于35~110kv配电装置一般采用油浸式绝缘结构电磁式pt，而对于220kv以上的配电装置，使用电容式pt。

（十）配电装置的选择
  对于配电装置选择的一般的要求如下：
（1）大中型发电厂和变电站中，35kv及以下的配电装置多采用屋内的配电装置，110kv及以上多为室外分布，但 对于110kv~220kv装置，当有特殊的要求时，或处于严重的污秽地区，经过经济技术比较可采用室内布置。
（2）配电装置的设计应贯彻国家的建设方针，保证运行可*，合理选择设备，在布置上力求整齐，清晰，有足够 的安全距离。
（3）便于扩建，检修，操作。
（4）在保证安全可*的情况下，布置紧凑，力求节约材料，降低造价。

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