110KV 降压变电站电器部分设计(4)

故障出现的概率和可能出现的后果； 电力系统近期发展情况； 经济上的合理性； 国内外的成熟经验。

对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全的电力运行的电力网结构形式、变压 器主接线形式和运行方式，已根据继电保护和安全自动装置的要求限制使用，或辅以适当措 施。

为了方便运行管理和性能配合，统一电力网和安全自动装置的形式不宜品种过多，电力系统 中各电力设备和线路的继电保护和安全自动装置凡能满足可靠性，选择性，灵活性和速动性 要求的，均应保留。

2.10.3 电力变压器的保护

对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置： 一、绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路； 二、绕组的匝间短路；

三、外部相间短路引起的过电流；

四、中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压； 五、过负荷； 六、油面降低；

七、变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。

2.10.4 3～63kV 中性点非直接接地电力网中线路的保护

对3～63kV 线路的下列故障或异常运行，应装设相应的保护装置： 一、相间短路；二、单相接地；三、过负荷。

2.10.5 110kV 中性点直接接地电力网中线路的保护

对110kV 线路的下列故障，应装设相应的保护配置； 一、单相接地短路；二、相间短路。 2.10.6 母线的保护

对于发电厂和主要变电所的3～10kV 母线及并列运行的双母线，在下列情况下应

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装设专用母线保护：

一、须快速而有选择地切除一段或一组母线上的故障，才能保证发电厂及电力网安全运行和 重要负荷的可靠供电时；

二、当线路断路器不允许切除线路电抗器前的短路时。

第7.0.2 条 对3～10kV分段母线易采用不完全电流差动保护，保护装置应接入有电源支路的 电流。保护装置应由两段组成，第一段可采用无时限或带时限的电流速断，当灵敏系数不符 合要求时，可采用电流闭锁电压速断；第二段可采用过电流保护。当灵敏系数不符合要求时， 可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路。

第7.0.3 条 对发电厂和变电所的35～110kV 电压的母线，在下列情况下应装设专用的母线保 护：

一、110kV 双母线；

二、110kV 单母线，重要的发电厂或变电所的35～63kV 母线，根据系统稳定要求或为保证重

要用户最低允许电压要求，需要快速地切除母线上的故障。 10.7 电力电容器的保护

第8.0.1 条 3kV 及以上的并联补偿电容器组的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护 装置：

一、电容器内部故障及其引出线短路； 二、电容器组和断路器之间连接线短路；

三、电容器组中某一故障电容器切除后所引起的过电压； 四、电容器组的单相接地； 五、电容器组过电压； 六、所连接的母线失压。

2.10.8 自动重合闸

第10.0.1 条 3～110kV 电力网中，在下列情况下，应装设自动重合闸装置：

一、3kV 及以上的架空线路和电缆与架空的混合线路，当用电设备允许且无备用电源自动投 入时；

二、旁路断路器和兼作旁路的母联或分段断路器。

第10.0.2 条 对单侧电源线路的自动重合闸方式的选择应符合下列规定：一、采用一次重合 闸；二、当电力网由几段串联线路构成时易采用重合闸前加速保护动作或顺序自动重合闸。

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2.10.9 备用电源和备用设备的自动投入装置

下列情况可装设备用电源或备用设备的自动投入装置（以下简称自动投入装 置）：

一、由双电源供电的变电所和配电所，其中一个电源经常断开作为备用； 二、发电厂、变电所和配电所内有互为备用的母线段； 三、发电厂、变电所内有备用变压器； 四、变电所内有两台所用变压器； 五、生产过程中某些重要机组有备用机组。

2.10.10 自动低频减载装置

电力网中变电所和配电所，根据电力系统运行要求，应装设有足够数量的自动 减载装置。

当因事故发生功率缺额时，应由自动低频减载装置断开一部分次要负荷。

3 .计算书

3.1.主变容量的确定：

35kV 母线上：（同时系数取0.8） PΣmax=K0ΣPimax= =24.3MVA 10kV 母线上：（同时系数取0.9） PΣmax=K0ΣPimax= =4.22 MVA

Pe≥(24.3+4.22)×60%×1.1=18.8232MVA 主变压器容量可选20MVA. 选主变的型号为SFS10-20000/110.

3.2 所用变压器容量选择

根据SDJ2《220~500kV 变电所所用点设计技术规程》中公式计算，cosф一般取0.6. S=0.85P1+P2+P3/cosф= =69.429（KVA） 所用变压器容量可选80KVA. 选所用变压器的型号为S9-80/10.

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3.3 无功补偿容量的选择

进行无功电力平衡要考虑远近期需求，合理布局。无功负荷和无功电源就近平衡的原则。 在110kV 变电站应根据计算结果确定电容器装置的总容量，一般按主变容量的10～30%配置。 本次设计，按主变容量的15%来选

我们选23558 用单台电容器为：紹FW211/ -100-1W 型，即单台容量为 -那么所需这样的电容器个数为：

在本次设计里，我将这样电容器分为2 组，而每组又是采用双星型接线，所以每组需要电容 器台数为： 。

而每相需要电容器台数为： 。 那么所需总电容台数为： 。 此时电容器总容量为： 。 每组电容器容量为： 。

3.4 短路电流计算

3.4.1 三相短路电流计算

计算方法：短路电流的计算方法此处采用运算曲线法中的同一法计算。 各元件参数计算，形成标幺等值网络。

取基准值：SB=100MVA，电压基准值为Uav，则各元件的阻抗如下： 发电机：

电力变压器（三绕组）： 架空线：

简化网络，求转移电抗。 d1 d2 d3

用转移电抗求计算电抗。 根据计算电抗求短路电流。 查短路电抗运算曲线得 当t=0 时，次暂态短路电流 折算成有名值得： 取冲击系数Kch=1.80

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3.5.电气设备的选择

3.5.1 Imax 的计算

3.5.1.1 汇流母线：

110kV 侧： 35kV 侧： 10kV 侧：

3.5.1.2 线路出线：

110kV 出线：

35kV 出线：回路中承担的最大负荷为7000kW。 则

10kV 出线：回路中承担的最大负荷为700kW。 则

3.5.1.3 10kV 并联电容器回路：

3.5.1.4 所用变压器回路：

3.5.2 母线的选择：

1.木锨材料和截面形状的选择

目前母线材料广泛采用铝材，因为铝电阻率较低，有一定的机械强度、质量轻、价格较低。 我国铝的储量丰富。铜虽有较好的性能，但价格贵，我国储量不多。所以只有在一些特殊场 合，如工作电流较大、位置特别狭窄，、环境对铝有严重腐蚀的情况下才用铜材，在这里用铝

材。硬母线截面形状一般有矩形、槽形和管形，矩形母线散热条件好，有一定的机械强度，便于

固定和连接，但集肤效应较大，所以单条矩形母线截面最大不超过1250 平方厘米。当工作电

流大于最大单条矩形母线的允许电流时，每相可用2-4 条矩形母线并列使用。但由于临近效

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