110kv变电站设计(3)

2、变压器

?UK%?Sj?变压器通常给出短路电压百分数?UK%，得XT*?100??SN?T?? ??

大冲站 XS1 XL1 K1 Xb1 XL2 Xb2 K2 火车站 洗衣机厂 （1）本设计选Sj=100MVA

取Uj1=37KV 则Ij1=

100K3 市一中 市水泥厂

图 2 短路等效电路图

3?37KA=1.561KA

取Uj2==10KV 则Ij2=

（2）计算各元件阻抗的标幺值

系统电抗：XS1*?SSSKj(3)1003?10KA=5.77KA

?1001395?0.0717

X*?X1L1L1j2U1?0.4?10.7?1001162?0.0324

Xb1*??UK0?Sj???S?N?T?7.5100????0.75?10010MVA?

（3）求电源至短路点的总阻抗

K1点:XK2点:X

1*?X*?XS1?X?XL1?0.0717?0.0324?0.1041

2S1L1?Xb1?0.0717?0.0324?0.28?0.384111

K3点:X*?X3S1??XL1?Xb1???XL1L1?Xb1?2?X?Xb1??0.2279

（4）求短路电源的周期分量、冲击电流和短路容量

①I1*?1X1*?10.1041?9.606

Id1?I1*?Ij1?9.606?0.52?4.995KA

Ish1?1.52Id1?1.52?4.995?7.592KAish?2.55Id1?2.55?4.995?12.635KAS1?I1?Sj?9.606?100?960.6MVA

② I2*?1X2*?10.3841?2.603

Id2?I2?I2*?Ij2?2.603?5.77?15.019KAIsh2?1.52Id2?1.52?15.019?22.828KA

ish?2.55Id2?2.55?15.019?38.298KAS2?I2*?Sj?2.603?100?260.3MVA③

I3*?1X3*? ?4.3880.2279j31

Id3?I3?I3*?I?4.388?5.77?25.319KAIsh3?1.52Id3?1.52?25.319?38.485KAish?2.55Id3?2.55?25.319?64.563KAS3?I3*?Sj

?4.388?100?438.8MVA

短路冲击电流（峰值） ish(KV)

12.635 （5）短路电流的计算结果如下表： 短路点 短路容量 Sd(MVA) 短路电流周期分量（有效值）Id(KA) 110KV进线侧（K1） 960.6 4.995 12

短路冲击电流 （有效值） Ish(KA) 7.592 110KV分列运行（K2） 260.3 110KV并列运行（K3） 438.8

六、高压配电系统的设计 6.1 高压侧进线线路的选择

15.019 25.319 22.828 38.485 38.298 64.563 表6 短路电流计算结果表 高低压配电电路最普遍的两种户外结构是架空线和电缆。

电力电缆及控制电缆全部选用铜芯电缆。控制电缆全部选用阻燃型电缆。微机监控和微机保护的电流、电压、信号接点引入线均采用屏蔽电缆。

户内采用电缆沟及穿管明敷方式，户外采用电缆沟敷设方式。 架空线的主要优点是： （1）设备简单，造价低； （2）有故障易于检修和维护； （3）利用空气绝缘，建造比较容易。

为了加强铝线的机械强度，采用多股绞线，用抗张强度为120kg/ mm2的钢作为线芯，把铝线绞在芯子外面,作为导线的导电部分，称为钢芯铝线。LG型铝绞线在35KV以上架空线路用得较多，在需要高机械强度的地方，如跨越时则用

加强型LGJ。所以110KV进线选用LGJ-240/30型号的架空线。LG型铝绞线在35所以110KV进线选用LGJ-240/30型号的架空线。

6.2 高压配电线路布线方案的选择

在确定了供电电压，变、配电所的位置和容量及变、配电所的接线图后，便要进一步确定工厂厂区高压电路的配电方式配电方式可分为放射式、树干式和环式。

6.2.1放射式放射式配电方式的优点是： （1）线路上的故障不影响其他用户；

（2）容易进行继电保护装置的整定，并易于实现自动化；

（3）根据实际运行经验，即使在厂区内采用电缆的单回路放射式，可靠性也较高。 高压供电系统放射式接线一般采用电缆，中、小型工厂厂区高压配电只有一级放射，大型工厂可以有两级放射，实际设计时应避免采取二级以上的高压放射式配电系统，已减少开关柜数量及继电保护的延时时限。

6.2.2 树干式

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树干式配电系统有可能降低投资费用和有色金属消耗量，使变、配电所的馈出线路减少，结构简化，但车间变电所的位置必须恰当。这种接线方式只有一个电源，干线上的任何故障必将引起用户的全部停电。

单树干式配电不像放射式那样，能在380V侧取得联络线，所以它只能用于三级负荷，为了减少干线故障时影响用户范围，干线上接连的变压器不能超过5台，总容量不应大于3000KVA。

6.2.3 环式

环式对工厂供电系统来说，只不过是树干式的另一种型式。环式供电与树干式供电一样，正常是开环运行，环中连接的变压器数目和容量亦与树干式供电系统一样。

以上只是从原则上进行一般分析，实际上放射式和树干式各有其特点，要结合具体的使用条件进行分析比较后，才能确定最后的方案。

6.3 高压侧配电系统设备 6.3.1 高压断路器的选择

高压断路器除在正常情况下通断电路外，主要是在发生故障时，自动而快速的将故障切除，以保证设备的安全运行。常用的高压断路器有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器。

（1）.高压断路器的主要参数：

额定电压：是指断路器正常工作时的线电压；额定电流：是指环境温度在40度时，断路器允许长期通过的最大工作电流；额定断开电流：它是断路器开断能力的标志，其大小与灭弧室的结构和介质有关；额定开断容量：开断能力常用断流容量表示，

SN.br?3UNIN.br；热稳定电流：热稳定电流是表示断路器能随短路电流热效应的能力；

动稳定电流或极限通过电流：表示能承受短路电流所产生的电动力的能力；断路器的分、合闸时间：表示断路器的动作速度。

（2）选择时，除按一般原则选择外，由于断路器还有切断短路电流，因而必须校验短路容量，热稳定性及动稳定性等各项指标。

按工作环境选择：选择户外或户内，若工作条件特殊，还需要选择特殊型式；按额定电压选择：应该大于或等于所在电网的额定电压，即：UN?U；按额定电流选择：应该等于或大于负载的长时最大工作电流，即：IN?Iar.m；校验高压断路器的热稳定性：It2t≥I∞2tima； 校验高压断路器的动稳定性： imax?ish；校验高压断路器的断流容量（或开断

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电流）：熔断断流容量按SN.oc?S0.2校验；

根据上述分析并查资料：

110KV高压断路器选择SF6—110W型高压六氟化硫断路器；

表７ 高压断路器的选择校验表

序 号 1 2 3 装置地点的电气条件 项目 UNSF6—110W 项目 UN数据 110KV 2016A 数据 145KV 3150A 40KA 结论 合格 合格 合格 I30 INimax 12.635KA 6.3.2 高压隔离开关的选择

ish?3?（1）.高压隔离开关的作用：高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电器设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。

（2）.形式结构：高压隔离开关一般有底座、支柱绝缘子、导电刀闸、动触头、静触头、传动机构等组成。一般配有独立的电动或手动操动机构，单相或三相操动。高压隔离开关主刀闸与接地刀闸间一般都设有机械连锁装置，确保两者之间操作顺序正确。各类高压隔离开关、接地开关根据不同的安装场所有各种不同的安装方式

（3）.选择条件：海拔高度不大于1000米为普通型，海拔高度大于1000米为高原型；地震烈度不超过8度；环境温度不高于+400C，户内产品环境温度不低于-100C，户外产品环境温度不低于-300C；户内产品空气相对湿度在+250C时其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些产品要求空气相对湿度不大于85%）；户外产品的覆冰厚度分为5毫米和10毫米；户内产品周围空气不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气的显著污秽的污染，无经常性的剧烈震动。户外产品的使用环境为普通型，用于Ⅰ级污秽区，防污型用于Ⅱ级（中污型）、Ⅲ级（重污型）污秽区。

根据设计条件，选择户外型高压隔离开关，它可用于户外有电压无负载时切断或闭合6-500KV电压等级的电气线路。户外型高压隔离开关一般由底座、支柱绝缘子、主刀闸、接地刀闸、动触头和操动机构等组成，单相或三相连联动进行操作。户外隔离开关可安装在户外支架或支柱上，也可安装在户内。

根据上述条件和要求并查表有：

110KV侧的高压隔离开关选择GW4-110IID型；

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