8500kW風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)

《8500kW風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《8500kW風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)（68頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 摘要 風(fēng)能作為一種情結(jié)能源而受到世界各國(guó)的重視，并加以開發(fā)和利用。通過技術(shù)開發(fā)，可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、熱能、化學(xué)能等。其中，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能是通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，即風(fēng)機(jī)槳葉在風(fēng)力的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，在大型風(fēng)機(jī)中一般轉(zhuǎn)速很低，正常情況下額定轉(zhuǎn)速為20-30r/min，所以需要通過增速系統(tǒng)增速至1500r/min左右，再通過發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出電能。在我國(guó)，風(fēng)力發(fā)電總量逐漸增加，無論是在沿海地區(qū)還是內(nèi)陸地區(qū)，在風(fēng)能充足的地方，到處可見風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，可見風(fēng)電已經(jīng)占據(jù)我國(guó)發(fā)電系統(tǒng)重要位置。 本論文闡述對(duì)象為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，設(shè)計(jì)10臺(tái)單容量為850KW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)機(jī)發(fā)出690v的電經(jīng)過箱式變壓器升壓到

2、35kv后送入110kv升壓站，再由升壓站引出一回線路將電送入電網(wǎng)。本論文通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電氣一次設(shè)計(jì)過程的闡述，詳細(xì)說明了風(fēng)電場(chǎng)電力一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。包括風(fēng)機(jī)選擇，35kV升壓變壓器選擇，110kV升壓變壓器選擇，斷路器、隔離開關(guān)選擇以及110kV側(cè)SF6高壓封閉式組合電器（GIS）選擇。 在本設(shè)計(jì)過程中，參考了在本設(shè)計(jì)末所列出來的參考文獻(xiàn)。限于本人水平能力，本設(shè)計(jì)難免有不足之處，所以真誠(chéng)希望老師指正。 Abstract As a kind of clean energy, wind energy has been paid more and more attenti

3、on by all countries in the world. With the development of technology, wind energy can be converted into electric energy, heat energy and chemical energy, etc. Among them, the conversion of wind energy into electricity is to convert wind energy into electrical energy by means of wind turbines, that i

4、s, the blade of the wind turbine is driven by the wind. in general, large fan speed is very low, under normal circumstances rated speed of 20-30r/min, so we need to speed up the growth rate of the system to about 1500r/min, and then Power generation by generating system. In China, the total wind pow

5、er gradually increased, whether in coastal areas or inland areas, in places where wind power is abundant, wind farms can be seen everywhere, and it is obvious that wind power has occupied an important position in China's power generation system. This paper describes object is wind farms, Design

6、 the number of 10 unites wind turbines with a single capacity of 850kW. After the fan sends out the 690V electric power through the box type transformer to boost to 35kV , into the 110kV booster station, Then the power is put into a power network by one return circuit which is led out by booster s

7、tation. In this paper, through about the wind power plant electrical once system design process exposition, including the selection of fans, 35kV step-up transformer selection, 110kV step-up transformer selection, circuit breaker, isolating switch selection and 110kV side SF6 high voltage closed com

8、bination electric appliance (GIS) selection. During the design process, Refer to the reference literature listed at the end of this design. Limited to my level of ability, the design will inevitably have shortcomings, so I sincerely hope that the teacher comment. 目錄 第一章 緒論 1 1.

9、1 緒論 1 1.2 世界風(fēng)力發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 2 1.3 中國(guó)風(fēng)力發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.4本風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目前期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備情況 2 1.4.1 設(shè)計(jì)的目的和意義 1 1.4.2 設(shè)計(jì)的要求 1 1.4.3原始資料 1 第二章 電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 2.1 風(fēng)機(jī)選型 5 2.1.1定槳定速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變槳變速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)情況介紹及比較 6 2.1.2風(fēng)機(jī)選擇 6 2.1.3 VESTAS V52-850風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn) 6 2.2 35kv集電線路設(shè)計(jì) 5 2.2.1架空接線和電纜鋪設(shè)方式的比較 6 2.2.2線路主要技術(shù)參數(shù) 6 2.3 主接線設(shè)計(jì) 5 2.3.

10、1 風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)一次主接線 6 2..3.1.1 風(fēng)機(jī)及配套35kv箱變線路主接線 6 2.3.1.2 35kv線路主接線 6 2.3.1.3 110kv線路主接線 6 2.4 主變壓器的選擇 5 2.4.1 相數(shù)的選擇 6 2.4.2 容量及臺(tái)數(shù)選擇 6 2.4.3 繞組數(shù)及聯(lián)結(jié)組號(hào)的選擇 6 2.5 廠用電接線設(shè)計(jì) 5 2.5.1 廠用電接線的要求及準(zhǔn)則 2 2.5.2 廠用工作電源及其引線 2 2.5.3 廠用電電壓等級(jí)確定 2 2.5.4 廠用電變壓器選擇 2 2.5.5 廠用電接線設(shè)計(jì) 2 第三章 風(fēng)電場(chǎng)一次系統(tǒng)短路電流、無功功率計(jì)算 4 3.1 系統(tǒng)

11、參數(shù)計(jì)算機(jī)等值網(wǎng)絡(luò)圖 5 3.1.1 電抗標(biāo)幺值計(jì)算 6 3.1.2 等值網(wǎng)絡(luò)圖 6 3.2 風(fēng)電場(chǎng)一次系統(tǒng)短路點(diǎn)選擇及計(jì)算 5 3.2.1 短路點(diǎn)于K1 6 3.2.2 短路點(diǎn)于K2 6 3.2.3 短路點(diǎn)于K3 6 3.2.4 短路點(diǎn)于K4 6 3.2.5 短路點(diǎn)于K5 6 3.3 無功功率計(jì)算 5 3.3.1 電力系統(tǒng)等值電路圖 6 3.3.2 無功功率計(jì)算 6 第四章 電氣設(shè)備選擇 1 4.1 斷路器以及隔離開關(guān)選擇 2 4.1.1 風(fēng)機(jī)側(cè)斷路器及隔離開關(guān)選擇 3 4.1.2 35kV線路側(cè)斷路器及隔離開關(guān)選擇 3 4.1.3 廠用電低壓側(cè)斷路器及隔離開

12、關(guān)選擇 3 4.1.4 110kv母線斷路器及隔離開關(guān)選擇 3 4.2 互感器器選擇及校驗(yàn) 2 4.4.1 3風(fēng)機(jī)側(cè)互感器選擇 3 4.4.1 35kV線路側(cè)互感器選擇 3 4.4.2 廠用電低壓側(cè)互感器選擇 3 4.4.3 110kv母線互感器選擇 3 第五章 防雷保護(hù) 1 5.1 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算 2 5.2 避雷線保護(hù)范圍計(jì)算 2 5.3 避雷器選擇 2 總結(jié) 1 參考文獻(xiàn) 1 附錄 附表A 斷路器型號(hào) 2 附表B 隔離開關(guān)型號(hào) 2 附表C 電流互感器型號(hào) 2 附表D 電壓互感器型號(hào) 2 風(fēng)電場(chǎng)一次設(shè)計(jì)總圖 2

13、 第一章 緒論 1.1 緒論 眾所周知，可再生能源有六種形式，如水、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、潮汐能和地?zé)崮?。其中，風(fēng)能是在太陽(yáng)輻射下使地球表面受熱不均勻，造成大氣壓力分布不均，使空氣在水平方向上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國(guó)的重視。利用風(fēng)能來發(fā)電，即可對(duì)風(fēng)能發(fā)揮利用價(jià)值，又可減輕火電帶來的環(huán)境污染程度。在我國(guó)，甚至是全世界，風(fēng)力發(fā)電是一種被極為重視的清潔能源。風(fēng)力發(fā)電是一種能力轉(zhuǎn)換過程，即通過風(fēng)力機(jī)將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為電能輸出供入電網(wǎng)，也就是風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn), 轉(zhuǎn)速通常較低, 需要齒輪箱增速, 將高速轉(zhuǎn)軸連

14、接到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電, 發(fā)電機(jī)輸出端接一個(gè)升壓變壓器后連接到電網(wǎng)中，再由電網(wǎng)分配到各用戶。 1.2 世界風(fēng)力發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 2005-2015年全球風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量、新增容量對(duì)比： 2015年新增裝機(jī)容量前十位國(guó)家及2014年風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)總量 根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2015年為止，全球風(fēng)電裝機(jī)容量在逐步上升，其中，中國(guó)風(fēng)電發(fā)展排列第一，裝機(jī)容量約145.8GW，目前世界的風(fēng)電趨于向好的。 1.3 中國(guó)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀 1.4 本風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目前期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備情況 1.4.1 設(shè)計(jì)的目的和意義 以所學(xué)專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合工程的實(shí)際情況，風(fēng)力環(huán)境情況，設(shè)

15、計(jì)出10*850KW風(fēng)電電氣系統(tǒng)主接線原理圖以及廠用電接線原理圖，電廠發(fā)出的電送入110kv電網(wǎng)。堅(jiān)持可靠、適用、經(jīng)濟(jì)的原則，培養(yǎng)自己的綜合運(yùn)用，解決實(shí)際問題，創(chuàng)造性，思維性和分析性的能力。 1.4.2 設(shè)計(jì)的要求 風(fēng)電系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計(jì)，廠用電接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)，防雷保護(hù)。 1.4.3原始資料 該風(fēng)電廠裝機(jī)10臺(tái)，容量10×850KW，總?cè)萘?.5MW，發(fā)電機(jī)額定電壓690v，功率因數(shù)cosφ﹦0.98（感性）0.95（容性），機(jī)組年利用小時(shí)6000h，廠用電率約4.2%。 氣候條件：地理位置高，且宜建設(shè)風(fēng)機(jī)，年平均吹風(fēng)日300天，風(fēng)力級(jí)數(shù)5級(jí)以

16、上，年最高溫度36℃，平均溫度26℃。 輸出電接入系統(tǒng)電壓110KV，出線1回。該風(fēng)力發(fā)電廠引出線只有一種電壓等級(jí)輸出，即110KV輸出，并且產(chǎn)出的電能除了用于廠用以外全部送入電力系統(tǒng)，沒有發(fā)電機(jī)出口電壓負(fù)荷。 本設(shè)計(jì)功率因數(shù)取0.98計(jì)算。 第二章 電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 風(fēng)機(jī)選型 按照風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一般由塔架、槳葉、主軸、輪毅、變速箱、發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、變頻器和電氣及控制系統(tǒng)組成。國(guó)際上目前投入運(yùn)行的成熟機(jī)型基本可以分為定漿定速型和變槳變速型兩大類型。下面分別對(duì)定漿定速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變槳變速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行比較和闡述。 2.1.1定槳定速型風(fēng)力發(fā)

17、電機(jī)、變槳變速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)情況介紹及比較 1、恒速恒流型風(fēng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：槳葉與輪毅是固定的，也就是葉片與車輪采用固定方式連接，當(dāng)風(fēng)速發(fā)生變化時(shí)，葉片迎風(fēng)角不隨風(fēng)速變化，風(fēng)速與旋轉(zhuǎn)平面的夾角即為迎風(fēng)角。當(dāng)環(huán)境風(fēng)速高于風(fēng)機(jī)額定風(fēng)速時(shí)，槳葉能自動(dòng)限制風(fēng)輪所發(fā)出的功率接近額定值，這一特性稱為自動(dòng)失速性能，故這類風(fēng)機(jī)又稱失速型風(fēng)機(jī)。 恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組突然與電網(wǎng)斷開連接，槳葉就必須具備自動(dòng)停機(jī)能力，使機(jī)組在風(fēng)力環(huán)境中制動(dòng)安全停機(jī)。次風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上主要由塔架、輪毅、槳葉、主軸、變速箱、液壓系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組、偏航系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等組成。 定槳定速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)

18、較低，使用時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，堅(jiān)固。缺點(diǎn)是：工作效率低，而且多為小型風(fēng)力機(jī)，當(dāng)風(fēng)速提高到一定程度是必須制動(dòng)停機(jī)。 5 2、變槳變速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要特點(diǎn)是：葉片與輪毅之間通過軸承相連，可變距調(diào)節(jié)，通過改變槳葉迎風(fēng)面與旋轉(zhuǎn)軸的夾角來控制槳葉的受力和阻力大小，從而保持機(jī)組的額定功率輸出。槳葉通過設(shè)計(jì)可以沿軸向接近0-90度的范圍變化，當(dāng)風(fēng)速在額定風(fēng)速之下時(shí)，控制器將槳葉攻角控制在0度附近，近似于定槳定速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳距調(diào)節(jié)。當(dāng)風(fēng)速在額定風(fēng)速之上時(shí)，變槳距控制結(jié)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片攻角于0-90度之間變化，保證輸出功率接近額定功率，防止風(fēng)力放電機(jī)過負(fù)荷。此外風(fēng)機(jī)能夠在與電網(wǎng)斷開連接的情況下通過空氣

19、動(dòng)力制動(dòng)配合高速軸制動(dòng)器對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行緊急剎車，防止風(fēng)機(jī)故障。 變槳變速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：受到的沖擊相對(duì)小得多，在風(fēng)速較低時(shí)，控制器可將槳葉保持良好的攻角，相對(duì)于定槳定速型風(fēng)機(jī)來說有更好的電能輸出。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時(shí)，變槳變速型型風(fēng)力機(jī)可以調(diào)節(jié)葉片攻角于0-90度之間變化，相當(dāng)于槳葉無負(fù)載展開模式，進(jìn)而增加風(fēng)力機(jī)發(fā)電量。缺點(diǎn)是： 此類風(fēng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速要求較高，有齒輪增速環(huán)節(jié)，增加復(fù)雜和維護(hù)。陣風(fēng)反應(yīng)要求靈敏。變距調(diào)節(jié)型風(fēng)力機(jī)由于風(fēng)的振動(dòng)引起的功率脈動(dòng)相對(duì)于定距型風(fēng)機(jī)比較大。 2.1.2風(fēng)機(jī)選擇 通過載荷量、優(yōu)化特性和部件結(jié)構(gòu)分析，選擇即能夠在特性條件下發(fā)電效率高，又能夠保證在惡

20、劣環(huán)境和臺(tái)風(fēng)條件下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性和安全性的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)及環(huán)境比較分析，以及實(shí)際風(fēng)機(jī)的可靠性分析，重點(diǎn)考慮750kW和850kW兩種適合風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 本項(xiàng)目風(fēng)電場(chǎng)選擇單機(jī)容量為850kW級(jí)的風(fēng)電機(jī)組中，結(jié)構(gòu)為水平軸、上風(fēng)向、葉片三片、變槳距調(diào)節(jié)。850kW級(jí)機(jī)組技術(shù)比750kW級(jí)較先進(jìn)，風(fēng)電場(chǎng)利用小時(shí)數(shù)相對(duì)于750kW級(jí)機(jī)組高，風(fēng)能資源利用程度高。本設(shè)計(jì)項(xiàng)目選擇VESTAS V52-850機(jī)組作為風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)機(jī)型。選定的850kW風(fēng)電機(jī)組為變槳變速型風(fēng)機(jī)，變槳距調(diào)節(jié)，輪毅高度65m，轉(zhuǎn)輪直徑52m，切入風(fēng)速4m/s，切出風(fēng)速25m/s，額定風(fēng)速19m/s，極限風(fēng)速

21、70m/s 。 2.1.3 VESTAS V52-850風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn) 風(fēng)機(jī)包括主機(jī)架、主軸、輪毅、葉片、葉片軸承、齒輪箱、齒輪箱扭力臂、盤式制動(dòng)器、發(fā)電機(jī)、萬向聯(lián)軸器、液壓?jiǎn)卧?、偏航馬達(dá)、偏航減速調(diào)整器、扭纜傳感器、機(jī)頂控制器。 VESTAS V52-850的主要發(fā)電機(jī)的電氣參數(shù)如下 發(fā)電機(jī)類型：裝有VCS變頻器系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子繞組異步發(fā)電機(jī)。 額定功率：850kW 額定電壓：690V 額定電流：711A 發(fā)電機(jī)級(jí)數(shù)：4級(jí) 頻率:：50/60HZ 功率因素范圍：0.98感性一0.95容性 額定轉(zhuǎn)速:：1615/ 1945轉(zhuǎn)/分 可用無功功率：+170/-276Kvar

22、 本類型的風(fēng)機(jī)采用了葉片順槳?jiǎng)x車的方式。葉片漿距的變化由液壓系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。本發(fā)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的要求如下： 電網(wǎng)頻率的范圍+1/-3Hz（50Hz時(shí))或+2/-3 (60Hz時(shí))的變化。工作電壓的變化必須在其額定值士10%的范圍內(nèi)變化。風(fēng)機(jī)接地連接電阻的最高值小于等于10Ω。 2.2 35kv集電線路設(shè)計(jì) 2.2.1架空接線和電纜鋪設(shè)方式的比較 從全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)來看，風(fēng)電場(chǎng)的35kV集電線路主要采用架空接線方案和電纜鋪設(shè)方案兩種方式。其中，采用架空方案比全站電纜鋪設(shè)有如下優(yōu)點(diǎn)： (1）、線路維護(hù)方便快捷。 對(duì)比架空線和地埋電纜方案，架空線路運(yùn)行維護(hù)方便，即使線路出現(xiàn)故障，可快

23、速進(jìn)行線路檢修降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)；而直埋敷設(shè)電纜特別不便于電纜的日常維護(hù)和故障檢修。特別是在海島山地地貌的環(huán)境中。即使發(fā)現(xiàn)了電纜的故障具體的地點(diǎn)，將電纜重新挖出，并有效可靠的駁接都會(huì)極其困難。而且在野外施工，資源和工況受限，線路恢復(fù)時(shí)間無法及時(shí)保障。所以線路恢復(fù)供電時(shí)間長(zhǎng)，而線路長(zhǎng)時(shí)間斷電又會(huì)危及風(fēng)機(jī)安全。 (2)、成本低，建設(shè)周期短，經(jīng)濟(jì)可行。 對(duì)比架空線和地埋電纜方案，同樣載流量的銷裝電纜比鋼芯鋁絞線貴10倍以上。電纜方案要下挖1米深的電纜溝，而海島多為沙石地表挖掘困難，挖掘電纜溝工程量巨大，工期長(zhǎng)，投資巨大。同時(shí)海島植被恢復(fù)困難，通過開挖形式鋪設(shè)電纜極易造成植被的破壞造成項(xiàng)目巨大的環(huán)

24、保壓力。 (3)、防盜性能好。 由于地埋電纜方案使用的是銅芯導(dǎo)體，又是下埋在地上，容易遭盜竊。而架空線方案使用的是鋁質(zhì)導(dǎo)體，又高架在空中，防盜能力好。 但架空線路容易遭受臺(tái)風(fēng)和雷電災(zāi)害影響，臺(tái)風(fēng)和雷電是采用架空線路的最不利因素。再者在風(fēng)電場(chǎng)簡(jiǎn)單、電機(jī)臺(tái)數(shù)較少且距離短的條件下，宜采用電纜鋪設(shè)。 通過上述經(jīng)濟(jì)技術(shù)和未來維護(hù)的方便考慮，本風(fēng)電場(chǎng)采用電纜鋪設(shè)的方式進(jìn)行，按照本風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)布局分散的特點(diǎn)，為了減少集電線路成本，方便未來佳管理，將本項(xiàng)目線路按照風(fēng)機(jī)集中的原則分配到1個(gè)主要的區(qū)域。即： 35kV #1線:1號(hào)一10號(hào)10臺(tái)風(fēng)機(jī)組成一個(gè)聯(lián)合單元。每臺(tái)風(fēng)機(jī)采用電纜引入35kV母線后進(jìn)入

25、110kV升壓站。 2.2.2線路主要技術(shù)參數(shù) 表2.1 35kV集電線路主要技術(shù)參 9 項(xiàng)目 名稱 電壓等級(jí) 35kV 回路數(shù) 單回路 中性點(diǎn)接地方式 非直接接地系統(tǒng) 線路長(zhǎng)度 電纜：?jiǎn)位?0.5km 地線型號(hào) OPGW 電纜型號(hào) YJV22-3*70 26/35kV 桿塔型式 角鋼自立鐵塔 基礎(chǔ)型式 現(xiàn)澆配筋板式基礎(chǔ) 根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)通訊需要，電纜鋪設(shè)間距為0.30m，地下鋪設(shè)，地線選用OPGW做為地線防雷及通訊用。OPGW采用的防振錘由光纜廠家配套提供。多個(gè)防振錘采用等距離安裝法以保持美觀和受力平衡。本工程絕緣子強(qiáng)

26、度安全系數(shù)如下:35kV線路帶電部分與桿塔構(gòu)件、拉線、腳釘?shù)淖钚￠g隙見下表。 表2.2 最小安全間隙 工作電壓 0.10m 內(nèi)過電壓 0.25m 外過電壓 0.45m 帶電檢修 0.60m 2.3 主接線設(shè)計(jì) 2.3.1 風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)一次主接線 本風(fēng)電場(chǎng)共裝設(shè)10臺(tái)單機(jī)容量為850kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘繛?.5MW。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，本項(xiàng)目建設(shè)一座110kV升壓站，風(fēng)電場(chǎng)所發(fā)電能經(jīng)1臺(tái)110kV主變將35kV升壓到110kV后通過1回接入南方電網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)。 電力系統(tǒng)的接線方式根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際和設(shè)典例進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)備選擇按照正常負(fù)荷電流工作方式進(jìn)行選擇，按照短路方式

27、進(jìn)行校驗(yàn)。 2.3.1.1 風(fēng)機(jī)及配套35kv箱變線路主接線 本風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量8.5MW，單機(jī)容量850 kW。風(fēng)電機(jī)出口電壓690V經(jīng)箱式變壓器升高至35kV。風(fēng)機(jī)箱變組合一般可以選用一機(jī)一變單元接線或二機(jī)一變擴(kuò)大單元接線。其中單元接線具有投資較低、電能損耗少、接線簡(jiǎn)單、操作方便、任一臺(tái)箱式變或風(fēng)電機(jī)故障不會(huì)影響其它風(fēng)電機(jī)正常運(yùn)行等諸多優(yōu)點(diǎn)。而二機(jī)一變擴(kuò)大單元接線，低壓電纜線路太長(zhǎng)，損耗大，不適合本工程選用。因此本工程風(fēng)電機(jī)-箱式變組合采用一機(jī)一變聯(lián)接方式。 風(fēng)電機(jī)-箱式變單元接線在箱變高壓35kV側(cè)由臨近區(qū)域風(fēng)電配套箱變35kV出線獨(dú)立聯(lián)入35kV母線集電線路上。根據(jù)本風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)布置

28、情況，設(shè)1根母線，經(jīng)35kV電纜接入110kV升壓變電站。 11 箱式變壓器參數(shù) 型號(hào) 額定容量（kVA） 空載損耗（kw） 負(fù)載損耗（kw） S9-1000/35/0.69 1000 1.49 12.15 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 空載電流（%） 短路阻抗（%） 阻抗電壓% Dyn0 1 6 6.5 2.3.1.2 35kv線路主接線 升壓站35kV配電裝置由1回進(jìn)線，1回出線間隔，采用單母線接線方式，另配有隔離開關(guān)、斷路器等電器設(shè)備。接線圖如下： 2.3.1.3 110kv線路主接線 升壓站110kV配電裝置回進(jìn)線間隔

29、，1回出線間隔，1個(gè)設(shè)備間隔。采用單母線接線，設(shè)備采用戶內(nèi)SF6全封閉組合電器設(shè)備。主變裝置1臺(tái)變壓器，根據(jù)風(fēng)場(chǎng)雷擊多和云霧嚴(yán)重的氣候工況，采用戶內(nèi)安裝，半敞開配置。接線圖如下： 35kv 2.4 主變壓器的選擇 主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量直接影響主接線形式。它的確定依據(jù)基本原始資料，輸送功率大小，接入系統(tǒng)的緊密程度進(jìn)行綜合分析和合理的選擇。 2.4.1 相數(shù)的選擇 當(dāng)制造條件和運(yùn)輸條件不受限制時(shí)，容量為8.5MW的主變壓器和110KV電力系統(tǒng)中，選用三相變壓器。由于單相變壓器組相對(duì)占地面積多、投資大、運(yùn)行損耗大，因此本設(shè)計(jì)選用三相變壓器。 14 2.4.2 容量及臺(tái)數(shù)選擇

30、 由于該風(fēng)電站一次僅需1臺(tái)主變壓器。其容量按照公式： SN=1.1PNG1-KPcosφ (MV?A) 式中： PNG：發(fā)電機(jī)容量MW； KP：廠用電率； cosφ：發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)； 所以，SN=9.16 (MV?A) 2.4.3 繞組數(shù)及聯(lián)結(jié)組號(hào)的選擇 容量為125MW及以下多采用三繞組變壓器。容量為200MW及以上采用發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接入系統(tǒng)。結(jié)合本電廠實(shí)際，采用1臺(tái)分裂繞組變壓器。 在電力系統(tǒng)中采用的繞組聯(lián)結(jié)方式只有兩種星形“Y”和三角形“d”。我國(guó)110KV及以上變壓器繞組聯(lián)結(jié)都采用 Y。35KV及以下變壓器繞組聯(lián)結(jié)都采用 d。 綜上所述，這臺(tái)主變壓

31、器型號(hào)為：SF11-10000/110，基本參數(shù)如表2.3所示。 表2.3 型號(hào) 額定容量（kvA） 額定電壓（kv） 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 高壓 低壓 SF11-10000/110 10000 121±2*2.5% 10.5 YNd11 損耗（kW） 空載電流（%） 短路阻抗（%） 空載 負(fù)責(zé) 0.72 10.5 10.6 50.4 注1：-5%分接位置為最大電流分接。 注2：對(duì)于升壓變壓器，宜采用無分接結(jié)構(gòu)。如運(yùn)行有要求，可設(shè)置分接頭。 廠用電接線設(shè)計(jì) 2.5.1廠用電接線的要求及準(zhǔn)則 一、要求 1、供電可靠，運(yùn)行靈活。 2、各機(jī)組的

32、廠用電系統(tǒng)獨(dú)立。 3、供電電源與電力系統(tǒng)盡量保持緊密聯(lián)系。 4、考慮在建設(shè)和施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式。 二、準(zhǔn)則 1、廠用電接線應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電。 2、接線能靈活適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求。 3、廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性。 4、從經(jīng)濟(jì)性和可能性方面采用新技術(shù)，從而達(dá)到廠用電接線的可行性和先進(jìn)性。 5、在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式等問題進(jìn)行分析和論證。 16 2.5.2 廠用工作電源及其引線 廠用電源引接方式主要根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接線，系統(tǒng)運(yùn)行方式而定。結(jié)合本設(shè)計(jì)，廠用工作

33、電源引接方式如圖2.5.2所示。 圖2.5.2 2.5.3 廠用電電壓等級(jí)確定 廠用電壓一般根據(jù)容量，額定電壓和供電系統(tǒng)來選擇。本設(shè)計(jì)采用的是380/220V一種電壓等級(jí)，即低壓廠用電電壓等級(jí)為380/220v，。 2.5.4 廠用電變壓器選擇 廠用變壓器的容量必須滿足廠用電機(jī)械從電源獲得足夠的功率。所以廠用1臺(tái)雙繞組變壓器，其容量為： ST=1.1SH+SL 式中，SH為高壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和；SL為低壓廠用計(jì)算負(fù)荷之和。這里SH=250kV?A，SL=100(kV?A),故 ST=1.1×250+100=375(kV?A) 選用的變壓器型號(hào)為：S9-400/3

34、5，基本參數(shù)如表2.5.4所示。 表2.5.4 型號(hào) S9-400/35 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) Yyn0 額定容量（kVA） 400 電壓組合 高壓（kV） 35 低壓（kV） 0.4 空載損耗（kW） 0.735 負(fù)載損耗（kW） 5.75 空載電流 1.9% 短路阻抗 6.5% 電壓阻抗 4% 2.5.5 廠用電接線設(shè)計(jì) 廠用電進(jìn)線由風(fēng)機(jī)經(jīng)升壓后的35kV母線引入，但風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，廠用電可由110/35kV變壓器由電網(wǎng)經(jīng)變壓器低壓側(cè)引入，另外配備廠用備電源，即柴油發(fā)電機(jī)。接線圖見下圖2.5.5。 圖2.5.5

35、 第三章 風(fēng)電場(chǎng)一次系統(tǒng)短路電流、無功損耗計(jì)算 短路引起了電力系統(tǒng)中的大部分事故。發(fā)生短路時(shí)，電流達(dá)到正常運(yùn)行時(shí)的很多倍，嚴(yán)重?fù)p壞了電氣設(shè)備。 3.1 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算機(jī)等值網(wǎng)絡(luò)圖 3.1.1 電抗標(biāo)幺值計(jì)算 1、發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)么值： XG*=Xd"?SBSN?cscφ 式中：SN：發(fā)電機(jī)的額定容量MW； SB：系統(tǒng)基準(zhǔn)容量； Xd"：發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗百分值； cosφ：發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)； 2、變壓器電抗標(biāo)么值： XT*=Ud%100×SBPN 式中：PN：變壓器額定容量MVA； SB：系統(tǒng)計(jì)算

36、容量MVA； Ud%：變壓器短路電壓百分值； 3、電纜電抗標(biāo)幺值： X1=0.1445lgDmr+0.0157μr 式中：X1：?jiǎn)螌?dǎo)線單位長(zhǎng)度的電抗，Ω/km； r：導(dǎo)線的半徑，mm或cm; μr：導(dǎo)線材料的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)，對(duì)于鋁和銅μr=1； Dm：三相導(dǎo)線互幾何均距，當(dāng)三相相間距離為Dab、Dbc、Dca時(shí)，Dm=3DabDbcDca，其單位與導(dǎo)線的半徑相同，mm或cm； 4、系統(tǒng)短路電流電抗標(biāo)么值： I=Iφ?SB3Ud 式中：：線路平均電壓； 5、發(fā)電機(jī)短路電流電抗標(biāo)么值： I=Iφ?SN/cscφ3Ud 6、沖擊電流： Ish=K2I" 式中：

37、Ish：沖擊電流； K：沖擊電流系數(shù)； I"：短路電流標(biāo)么值。 基準(zhǔn)容量SN=10MVA, 基準(zhǔn)電壓UB=UAV 經(jīng)上式計(jì)算得各元件的電抗標(biāo)么值為： 發(fā)電機(jī)：XG1*=XG2*=?=XG10*=0.1845 箱變：XT箱*=0.6 主變壓器：XT*=0.105 廠用變壓器：XT廠*=4.0000 電纜單位長(zhǎng)度電抗：X1*=0.2763 系統(tǒng)側(cè)：XS*=0.1466 21 3.1.2 等值網(wǎng)絡(luò)圖 D4 3.2 風(fēng)電場(chǎng)一次系統(tǒng)短路點(diǎn)計(jì)算及無功計(jì)算 當(dāng)各點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，計(jì)算出次暫態(tài)電流和沖擊電流。 3.2.1 短路點(diǎn)于K1(D1)母線上

38、 將系統(tǒng)簡(jiǎn)化如下： 0.9227 0.9227 0.1973 圖b 圖a 如圖b，有 X2=0.9227//0.9227//?//9227(10個(gè)）+0.105=0.1973 E3"=E1"X3+?+E10"X121X3+?1X12=1.050.9227+?1.050.922710.9227+?10.9227=1.05 次暫態(tài)電流： I2"=E3"X2?IB=1.050.1973×103×110=0.2793(kA) I1"=UX1?IB=10.1466×103

39、15;110=0.3580(kA) IK1"=I1"+I2"=0.6373(kA) 23 I1U"=I1"IK1"=0.35800.6373=56.17% 沖擊電流： IK1=I2U+I1U=1.652×I2"+1.72×I1"=1.5124(kA) I1U所占比例： I1UIK1U=1.72×0.3581.5124=56.91% 3.2.2 短路點(diǎn)于K2(D2)母線上 將系統(tǒng)簡(jiǎn)化如下： 圖c 如圖c,有

40、X5=0.1466+0.105=0.2516 X6=?=X15=0.7845+0.1382=0.9227 次暫態(tài)電流： I5"=UX5?IB=10.2516×103×35=0.6556kA） I6"=E4"X6?IB=1.050.9227×103×35=0.1877(kA) I6"=?=I15"=0.1877(kA) IK2"=IK5"+IK6"+?I15"=2.5326(kA) 沖擊電流： IK2=I5+I6×10=1.72×I

41、5"+1.652×I6"×10=5.9561(kA) I5U所占比例：I5UIK2=1.72×I5"5.9561=26.46% 3.2.3 短路點(diǎn)于K3（D3）箱變側(cè) 將網(wǎng)絡(luò)圖簡(jiǎn)化如下： 25 圖d 3 網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化如圖f，有 X5=X1//X4+X2=0.211 U”=E2”X4+U1X11X4+1X1=1.035 次暫態(tài)電流： I3”=E1”X3?IB=1.050.7845×103×35=0.2208(kA) I5”=U”X5?IB=1.0350.211

42、5;103×35=0.8092(kA) IK3”=I3”+I5”=1.03(kA) I5”IK3”=0.80921.03=78.56% 沖擊電流： IK3=I3+I5=1.652×I3”+1.72×I5”=2.4607(kA) I5U”所占比例： I5IK3=1.72×0.80922.4607=79.06% 3.2.4 短路點(diǎn)于K4（D4）風(fēng)機(jī)側(cè) 網(wǎng)絡(luò)圖簡(jiǎn)化為： 27 4 如圖h， 次暫態(tài)電流： I4”=E1”X4?IB=1.050.1845×103×0.69=47.619(kA)

43、I5”=U”X5?IB=1.0350.811×103×0.69=10.833(kA) IK4”=I4”+I5”=58.452(kA) I4”IK4”=47.61958.452=81.47% 沖擊電流： IK4=I4+I5=1.652×I4”+1.72×I5”=137.161(kA) I5U”所占比例： I5IK3=1.72×10.833137.161=18.988% 3.2.5 短路點(diǎn)于K5（廠用變低壓側(cè)） 網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化圖如下; 圖j 圖i 由圖j得 IK5=SN3U2N=103×0.4=1

44、4.434(kA) 總電抗標(biāo)幺值 X4*=X1*//X2*+X3*=1.068 29 三相短路電流周期分量有效值 IK5(3)=IK5X4*=14.4341.068=13.515(kA) 次暫態(tài)電流 I4"=IK5(3)=13.515(kA) 沖擊電流 Ish=1.72I4"=1.72×13.515=32.492(kA) 3.3 無功功率計(jì)算 3.3.1 電力系統(tǒng)等值電路圖 系統(tǒng)等值電路圖可簡(jiǎn)化如下： T3 2 1 3.3.2 無功功率計(jì)算 根據(jù)圖4.3.1（b），系統(tǒng)等值電路圖各參數(shù)歸算到110kV電壓等

45、級(jí)進(jìn)行計(jì)算，則： 風(fēng)機(jī)發(fā)出的無功功率為 QGN=PGNtanφ=850×tancos-10.98=172.6(Kvar) 則： 電機(jī)所送出的功率為 SG=PGN+jQGN=8.5+j1.726(MV?A) 變壓器T1阻抗為 ZT1=RT1+jXT1=?PKUN2SN2×103×110+jUK%100×UN2SN×103×110=14.702+j78.65(Ω) 變壓器T2阻抗為 ZT2=RT2+jXT2=?PKUN2SN2×103+jUK%100×UN2SN×103=6.098+j12

46、7.05(Ω) 31 輸電線路阻抗為 ZL=RL+jXL=0.5×31.570×110+j(0.1445log10Dmr+0.0157μr)×110=0.023+j0.028(Ω) 輸電線路電納為 12BL=12bl×10-6×10×0.5=0.5×7.58log10Dmr×5×10-6=1.501×10-5(S) 變壓器T1的功率損耗（由于導(dǎo)納支路功率損耗很小，所以可以忽略）： 阻抗支路損耗 ?ST1=10(?PT1+j?QT1)=PT12+QT12U2RT+jXT&#

47、215;10=12.152+1.4921102×14.702+j78.65×10=1.821+j9.72(kVA) 勵(lì)磁支路損耗 ?S01=10?P01+j?Q01=10?P01+jI0%100SN=10×1.49+j10×10=14.9+j100(kVA) 節(jié)點(diǎn)1處功率為 S1=SG-?ST1-?S01=8500+j1726-(1.821+j9.72)-(14.9+j100)=8483.279+j1616.28(kVA) 節(jié)點(diǎn)1處充電功率 ?QB1=-12BLUN2=-1.501×10-5×1102×103=-

48、181.621(kvar) 線路阻抗中的功率損耗 ?SL=P12+Q12U2R+jX=8483.2572+1616.13921102×0.023+j0.028=141.759+j172.576(kVA) 則 S1"=S1-?SL-j?QB1=8483.279+j1616.28-141.759+j172.576+j181.621=8341.52+j1625.325(kVA) 節(jié)點(diǎn)2處的充電功率 ?QB2=-12BLUN2=-181.621(kvar) 節(jié)點(diǎn)2處的功率為 ?S2=?S1"-?QB2=8341.52+j1625.325+j181.621=

49、8341.52+j1806.946(kVA) 變壓器T2的功率損耗 33 ?ST2=?PT2+j?QT2=PT22+QT22UN2RT2+jXT2=50.42+10.621102×6.098+j127.05=1.337+j27.852(kVA) 勵(lì)磁支路損耗 ?S02=?P02+j?Q02=10.6+jI0%100SN=10.6+j0.75100×10000=10.6+j75(kVA) 送入電網(wǎng)的功率為 ?S2"=?S2-?ST2-?S02=8341.52+j1806.946-1.337+j27.852-10.6+j75=8329.583+j17

50、04.094(kVA) 第四章 電氣設(shè)備選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則是： 1、按正常工作條件選擇 （1）額定電壓UN：不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓USN，即 UN≥USN （2）額定電流IN：不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即 IN≥Imax 2、按短路狀態(tài)校驗(yàn) （1）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足熱穩(wěn)定的條件為 QK≤It2t 式中，QK為短路電流發(fā)生的熱效應(yīng)；It、t分別為電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 （2）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： ies≥ish或Ies≥Ish 式中，is

51、h、Ish分別為短路電流沖擊幅值及有效值；ies、Ies分別為電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值及有效值。 4.1 斷路器以及隔離開關(guān)選擇 斷路器在電力系統(tǒng)中的作用是：在正常情況下控制各輸電線路和設(shè)備的開斷及關(guān)合，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)開斷短路電流，以保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。斷路器依據(jù)其使用的滅弧介質(zhì)，可分為油斷路器、真空斷路器、空氣斷路器、六氟化硫（SF6）斷路器等。 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，在結(jié)構(gòu)上隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此不能用來拉合負(fù)荷電流和短路電流。正常分開位置時(shí)，隔離開關(guān)兩端之間有負(fù)荷安全要求的可見絕緣距離。在電網(wǎng)中其主要用途有：（1）設(shè)備檢修時(shí)，隔離開關(guān)用來

52、隔離有電和無電部分，形成明顯的開斷點(diǎn)，以保證工作人員和設(shè)備的安全；（2）隔離開關(guān)和斷路器相配合，進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)接線的運(yùn)行方式。 4.1.1 風(fēng)機(jī)側(cè)斷路器及隔離開關(guān)選擇 最大持續(xù)工作電流為 Imax=1.05PN3UNcosφ=1.05×8503×0.69×0.98=762.031(A) 1、 斷路器選擇 風(fēng)機(jī)側(cè)斷路器選擇HA2-3200型斷路器，其參數(shù)如下： 表4.1.1 HA2-3200斷路器參數(shù) 36 型號(hào) HA2-3200 額定電流IN（A） 2000 額定電壓UN（V） 690 熱穩(wěn)定電流（kA） 50(

53、1s) 額定峰值電流Ies（kA） 125 根據(jù)短路點(diǎn)K4點(diǎn)計(jì)算結(jié)果分析校驗(yàn)： 斷路器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.652I4"=1.652×47.619=111.117kA<Ies=125(kA) 斷路器熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=47.6192×1=2.268(MA)2?s<Itk2t=502×1=2.5(MA)2?s 2、隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)型號(hào)選擇GN10T-10T/3000-160型隔離開關(guān)，其參數(shù)如下： 表4.2.1GN10-10T/3000-160隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 額定工作電流

54、 熱穩(wěn)定電流(5s) 極限通過電流峰值Ies GN10-10T/3000-160 10kV 3000A 75kA 160kA 隔離開關(guān)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 38 Ish=1.652I4"=1.652×47.619=111.117kA<Ies=160(kA) 隔離開關(guān)熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=47.6192×5=11.338(MA)2?s<Itk2t=752×5=28.125(MA)2?s 比較分析可見所選型號(hào)符合要求。 4.1.2 35kv線路側(cè)斷路器及隔離開關(guān)選擇 35kv最大持續(xù)工作電流 Ima

55、x=1.05PN3UNcosφ=1.05×8503×35×0.98=15.023(A) 1、斷路器選擇 因此35kv線路側(cè)斷路器選擇ZN12-40.5（真空斷路器），其參數(shù)如下表： 表4.1.2 ZN12-40.5斷路器參數(shù) 型號(hào) ZN12-40.5 額定電壓UN（kV） 40.5 額定頻率（Hz） 50 額定電流IN（A） 1250 額定峰值耐受電流Ies（kA） 63 額定短路關(guān)合電流（kA） 63 額定短路開斷電流（kA） 25 4s熱穩(wěn)定電流（kA） 25 根據(jù)短路點(diǎn)K3點(diǎn)計(jì)算結(jié)果分析校驗(yàn)： 斷路器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) I

56、sh=1.72I5"=1.72×0.8092=1.945kA<Ies=63(kA) 斷路器熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=0.80922×4=2.619(kA)2?s<Itk2t=252×4=2500(kA)2?s 2、隔離開關(guān)選擇 35kV線路側(cè)隔離開關(guān)選擇GN27-40.5/630-20戶內(nèi)型，其主要技術(shù)參數(shù)如下： GN27-40.5/630-20隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓（kV） 額定電流（A） 極限通過電流峰值（kA） 4s額定耐受電流有效值（kA） GN27-40.5/630-20 40.5

57、 630 50 20 隔離開關(guān)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I4"=1.72×0.8092=1.945kA<Ies=50(kA) 隔離開關(guān)熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=0.80922×4=2.619(kA)2?s<Itk2t=202×4=1600(kA)2?s 比較可見所選型號(hào)滿足要求。 39 4.1.3 廠用變低壓側(cè)斷路器選擇 廠用變低壓側(cè)最大持續(xù)工作電流 Imax=1.05PN3UNcosφ=1.05×3503×0.4×cos0.98=530.518(A) 1、斷路器選

58、擇 所以斷路器選擇RMM1系列塑料外殼式斷路器，其參數(shù)如下： 表4.1.3 RMM1-800H參數(shù)表 型號(hào) RMM1-630S 殼架等級(jí)額定電流（A） 630 額定電流IN（A） 630 額定電壓UN（v） 400 額定沖擊耐受電壓（v） 6000 額定峰值耐受電流Ies（kA） 50 斷路器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I4"=1.72×13.515=32.492kA<Ies=50(kA) 2、隔離開關(guān)選擇 廠用電側(cè)電壓隔離開關(guān)選擇QP-630/3（熔斷器組隔離開關(guān)），其參數(shù)如下： 表4.2.1.1 QP-630/3隔離開關(guān)技術(shù)

59、參數(shù)表 型號(hào) 1s短時(shí)耐受電流峰值（kA） 額定電壓（v） 額定電流（A） 額定限制短路電流（kA） QP-630/3 32 380 630 60 隔離開關(guān)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I4"=1.72×13.515=32.492kA<Ies=60(kA) 經(jīng)分析比較型號(hào)選擇符合。 4.1.4 110kv母線斷路器選擇 110kv母線最大持續(xù)工作電流為 Imax=1.05PN3UNcosφ=1.05×85003×110×cos0.98=46.851（A） 110kV高壓側(cè)選擇SF6封閉式組合電器(GIS)

60、 1、斷路器參數(shù) 表4.1.4.2GIS斷路器基本技術(shù)參數(shù)表 型式 三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)，單斷口斷路器 滅弧介質(zhì) SF6 額定電壓（kV） 110 額定電流（A） 1250 4s額定熱穩(wěn)定電流（kA） 40 額定動(dòng)穩(wěn)定電流（kA） 100 額定開斷電流（kA） 40 額定關(guān)合電流（kA） 100 根據(jù)短路點(diǎn)K1點(diǎn)計(jì)算結(jié)果分析校驗(yàn)： 41 斷路器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I5"=1.72×0.3580=0.8607(kA)<100(kA) 斷路器熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=0.35802×4=0.513(

61、kA)2?s<Itk2t=402×4=6400(kA)2?s 2、隔離開關(guān)參數(shù) 表4.1.4.3GIS隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)表 型式 三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)，SF6絕緣 額定電壓（kV） 110 最高運(yùn)行電壓（kV） 126 額定電流（A） 1250 4s額定熱穩(wěn)定電流（kA） 40 額定動(dòng)穩(wěn)定電流（kA） 100 隔離開關(guān)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I5"=1.72×0.3580=0.8607(kA)<100(kA) 隔離開關(guān)熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=0.35802×4=0.513(kA)2?s<It

62、k2t=402×4=6400(kA)2?s 可見此封閉式組合電器符合要求。 43 4.2 互感器選擇 互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鳎Y(jié)構(gòu)上主要是電磁式互感器。 4.2.1 發(fā)電機(jī)出口互感器選擇 1、電流互感器 根據(jù)電流互感器安裝處的電壓、最大工作電流和安裝地點(diǎn)的要求，以及一次側(cè)額定電壓和額定電流應(yīng)滿足的要求即： UN≥USN，I1N≥Imax 則風(fēng)機(jī)側(cè)所選電流互感器型號(hào)為L(zhǎng)MZ1-0.66型，其參數(shù)如下表： 表4.2.1.2電流互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電流比(A)

63、準(zhǔn)確度等級(jí) 額定輸出（VA） 穿心匝數(shù) LMZ1-0.66 800/5 0.5 10 1 2、電壓互感器 電壓互感器一次側(cè)的額定電壓UN1不小于所接電網(wǎng)額定電壓UN。故風(fēng)機(jī)側(cè)所選電壓互感器型號(hào)為JDG-0.5型，其參數(shù)如下： 表4.2.1.2 JDG-0.5電壓互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓比（v） 額定輸出（VA） 準(zhǔn)確度等級(jí) 極限輸出（VA） JDG-0.5 690/100 15 0.5 100 4.2.2 35kv線路側(cè)互感器選擇 1、電流互感器 35kv線路側(cè)電流互感器選擇型號(hào)為L(zhǎng)CZ-35Q型電流互感器，其參數(shù)如下： 表4.2.2

64、.1 LCZ-35Q型電流互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電流比（A） 次級(jí)組合 準(zhǔn)確度等級(jí) 額定輸出（VA） 1s熱穩(wěn)定電流（kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（kA） LCZ-35Q 200/5 0.5/0.5 0.5 50 13 30 電流互感器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I5"=1.72×0.8092=1.945kA<Ies=30(kA) 電流互感器熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=0.80922×1=0.655(kA)2?s<Itk2t=132×1=169(kA)2?s 可見均符合要求。 2、電壓互感器 35k

65、v線路側(cè)電壓互感器選擇為JDZX9-35型電壓互感器，其參數(shù)如下： 44 表4.2.2.2 JDZX9-35型電壓互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓比（kV） 準(zhǔn)確度等級(jí) 額定輸出（VA） 二次極限輸出（VA） 一次繞組 二次繞組 輔助繞組 JDZX9-35 35/3 0.1/3 0.1/3 0.5 80 600 4.2.3廠用變低壓側(cè)互感器選擇 1、電流互感器 廠用電流互感器選擇LMZ1-0.5型電流互感器，其參數(shù)如下： 表4.2.3.1 LMZ1-0.5型電流互感器參數(shù) 型號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 額定電流比(A) 穿心匝數(shù) 額定輸出（VA）

66、LMZ1-0.5 0.5 600/5 1 5 2、電壓互感器 廠用電壓互感器選擇JDG1-0.5型電壓互感器，其參數(shù)如下： 表4.2.3.2 JDG1-0.5型電壓互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓比（v） 準(zhǔn)確度等級(jí) 額定輸出（VA） 極限輸出（VA） 額定絕緣水平 JDG1-0.5 380/100 0.5 15 100 0.5/3 4.2.4 110KV母線側(cè)互感器選擇 1、電流互感器 110kv母線側(cè)SF6封閉式組合電器(GIS)電流互感器參數(shù)如下： 表4.2.4.1 SF6封閉式組合電器(GIS)電流互感器參數(shù) 型式 額定電壓（kV）

67、額定電流比（A） 最高運(yùn)行電壓（kV） 額定熱穩(wěn)定電流（3s）(kA) 額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（kA） 電磁式 110 300/5 126 40 100 電流互感器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Ish=1.72I5"=1.72×0.3580=0.8607(kA)<100(kA) 電流互感器熱穩(wěn)定校驗(yàn) QK=I4"2t=0.35802×4=0.513(kA)2?s<Itk2t=402×4=6400(kA)2?s 可見均符合要求。 2、電壓互感器 110kv母線側(cè)SF6封閉式組合電器(GIS)電壓互感器參數(shù)如下： 4

68、6 表4.2.4.2 SF6封閉式組合電器(GIS)電壓互感器參數(shù) 型式 額定電壓比（kV） 準(zhǔn)確度等級(jí) 額定輸出（VA） 額定耐受電壓（kV） 一次繞組 二次繞組 輔助繞組 電磁式 110/3 0.1/3 0.1 0.5 75 550 第五章 防雷保護(hù) 5.1 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算 本設(shè)計(jì)防雷保護(hù)主要考慮變電站，本設(shè)計(jì)變電站占地長(zhǎng)25米，寬18米，高8米，避雷針裝設(shè)在進(jìn)出線的構(gòu)架上，裝設(shè)雙支等高避雷針高度為20m，間距為3

69、5m。 半徑保護(hù)范圍： 當(dāng)hx≥h2時(shí) rx=h-hxp 當(dāng)hx<h2時(shí) rx=1.5h-2hxp 式中，rx為保護(hù)半徑，m；h為避雷針高度，m；hx為被保護(hù)物體的高度，m；p為高度影響系數(shù)h≤30m時(shí)，p=1；30m<h≤120m時(shí)，p=30h(=5.5h)。 因此，rx=1.5×20-2×8×1=14(m) 兩針的保護(hù)范圍如圖6.1所示，兩針間的保護(hù)范圍可通過兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣的最低點(diǎn)O的圓弧來確定，O點(diǎn)的高度h0計(jì)算為 hO=h-D7p 式中，D為兩針間的距離，m；p同前。 因此，hO=20-357×1=15(m) 兩針間高度為hx的水平面上保護(hù)范圍的截面如下圖6.2所示，在O-O'截面上，高度為hx的平面保護(hù)范圍一側(cè)寬度bx（如圖6.3）的計(jì)算式為 bx=1.5(hO-hx) 因此，bx=1.5×15-8=10.5(m) 圖5.1 圖5.3 圖5.2 48 5.2 避