110kV变电站电气一次系统设计-本科毕业设计说明书

华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）

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fs=2.5K12ich×10=2.5×0.63×19.1923×10?10?3×10-8=580.14(N/m)

b2

Ls.max=b

2h(?p???)fs2?10?10?3?(69?106?0.33?106)=(120×10) =5.84m

580.14-3

衬垫临界跨距为：

?3h?34120?10?1003?10?10?0.144m Lc=?b4fs580.14应按Lc=0.144m来确定衬垫跨距Ls。

fsLs2580.14?0.14426

σs=2==0.5×10Pa

2bh2?0.01?0.12σ

max

=σф+σs=0.33×106+0.5×106=0.83×106Pa<69×106Pa

所以可保证满足动稳定要求。

5.5.5 10kV出线的选择及校验

10kV出线最大持续工作电流Ig.max=173A

按最大持续工作电流选择，选LGJ-120钢芯铝绞线，其标称截面为120mm，+80℃长期允许载流量为401A。

实际环境温度20℃，综合修正系数K=1.05

2K?Iy =1.05×401=421.05 >173

I 热稳定校验：S≥Smin=?tdz(mm2)

Ctdz为主保护动作时间加断路器全分闸时间 取 tdz=3.4s

查书热稳定系数C=87，满足热稳定要求的最小截面为:

5.1269?103I??3.4=99.51(mm2) Smin=tdz=

95C可见，前面所选导线截面S=120mm2>Smin=99.51mm2，满足热稳定要求。

5.6 避雷器的选择及校验

电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致，因此变电站必须配置避雷器。

避雷器有两种：（1）阀型避雷器，按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器：（2）管型避雷器，利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电弧吹灭。

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用于线路作为防雷保护。

5.6.1 110KV侧避雷器的选择和校验

由Ug=110kV查书，选FZ-110型，其参数如下表5-20：

表5-20 FZ-110避雷器参数 型号 额定电压 ,kV 灭弧电压 有效值,kV 工频放电电压有效值,kV 不小于 FZ-110 110 126 254 不大于 312 冲击放电电压峰值（1.5/20?s） 不大于，kV 375 440 8/20?s冲击残压不大于,KV （1）灭弧电压校验：

最高工作允许电压：Um?1.15UN?1.15?110?126.5KV

直接接地：Umh?CdUm?0.8?126.5?101.2KV，满足要求。 （5-16） （2）工频放电电压校验： 下限值： Ugfx?k0Uxg?3?126.53 ?219KV （5-17）

上限值： Ugfs?1.2Ugfx?1.2?219?262KV＜312KV （5-18） 上、下限值均满足要求。

故所选FZ-110 型避雷器满足要求。

（《发电厂电气部分课程设计参考资料》P140声明：一般国产阀型避雷器的保护特性与各种电器的绝缘均可配合，冲击的放电电压和残压校验从略。）

5.6.2 35KV侧避雷器的选择和校验

由Ug=35kV查书选FZ-35型，其参数如下表5-21： 表5-21 FZ-35避雷器参数

型号 额定电压,kV 灭弧电压 工频放电电压有效冲击放电电压峰值不大于，kV 不大于 104 134 148 冲击残压不大于,KV 有效值,kV 值,kV 不小于 FZ-35 35 41 84 （1）灭弧电压校验：

最高工作允许电压：Um?1.15UN?1.15?35?40.25KV 直接接地：Umh?CdUm?0.8?40.25?32.2KV，满足要求。

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（2）工频放电电压校验： 下限值： Ugfx?k0Uxg?3?40.253?69.72KV

上限值： Ugfs?1.2Ugfx?1.2?69.72?83.664KV＜104KV 上、下限值均满足要求。

故所选FZ-35 型避雷器满足要求。

5.6.3 10KV侧避雷器的选择和校验

由Ug=10kV查书选FZ-10型，其参数如下表5-22：

表5-22 FZ-10避雷器参数 型号 额定电压 ,kV 灭弧电压 有效值,kV 工频放电电压有效值,kV 不小于 FZ-10 10 12.7 26 不大于 31 45 50 冲击放电电压峰值不大于,kV 冲击残压不大于,KV （1）灭弧电压校验

最高工作允许电压：Um?1.15UN?1.15?10?11.5KV

直接接地： Umh?CdUm?1.1?11.5?12.65KV，满足要求。 （2）工频放电电压校验 下限值： Ugfx?k0Uxg?3.5?11.53?23KV

上限值： Ugfs?1.2Ugfx?1.2?23?28KV＜31KV

上、下限值均满足要求。故所选FZ—10阀式避雷器满足要求。

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6 主接线方案的经济比较

6.1 方案三与方案四的综合投资

(1)方案三的综合投资

a. 主变：50.07×2=100.14万元 b. 配电装置

110kV侧：5?4.76?10?0.272?26.52万元 35kV侧：13?1.22?2?0.2?24?0.12?19.14万元

10kV侧：1.55?12?0.11?2?0.0567?24?0.0076?3.1658万元

c. Z0＝100.14+26.52+19.14+3.1658=148.9658万元 （6-1） (其中，Z0为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备的综合投资)

d. Z =Z0(1+α/100)=148.9658×(1+90/100)=283.035万元 （6-2） (其中，α为附加费用比例系数，110kV取90) (2)方案四的综合投资

a. 主变：50.07×2=100.14万元 b. 配电装置

110kV侧：3?4.76?8?0.27=16.456万元

35kV侧：13?1.22?2?0.2?24?0.12?19.14万元

10kV侧：1.55?12?0.11?2?0.0567?24?0.0076?3.1658万元 c. Z0＝100.14+16.456+19.14+3.1658=138.9018万元

(其中，Z0为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备的综合投资)

d. Z=Z0(1+α/100)=138.9018×(1+90/100)=263.913万元 (其中，α为附加费用比例系数，110kV取90)

6.2 方案1与方案3的年运行费用

(1)方案三的年运行费用

△P0=80KW

△Q0=I0-%·SN/100=1.6×75000/100=1200kVar （6-3） △Ps(1-2)=90KW △Ps(1-3)=90KW △Ps(2-3)=68KW

△P1K=1/2(△Ps(1-2)+△Ps(1-3)-△Ps(2-3)) （6-4）

=1/2(90+90-68) =56kw

△P2K=1/2(△Ps(1-2)+△Ps(2-3)-△Ps(1-3)) （6-5）

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