發(fā)電廠課程設(shè)計220kV地區(qū)變電站電氣一次部分設(shè)計

1、課程設(shè)計220kV地區(qū)變電站電氣一次部分設(shè)計課程名稱：發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計 指導(dǎo)老師： 姓 名：年 級： 2010級 專業(yè)班級：電氣工程及其自動化一班 學(xué) 號： 201030530117 學(xué)習(xí)時間：2013年6月目 錄 第一部分 變電站（所）電氣一次部分任務(wù)說明書1、 原始資料.1 第二部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計說明書1、 電氣主接線設(shè)計.22、 主變壓器的選擇.83、 站（所）用變壓器的選擇.9四、高壓電氣設(shè)備的選擇.11 高壓斷路器的選擇及校驗.12 隔離開關(guān)的選擇及校驗.14 電流互感器的選擇及校驗.16 電壓互感器的選擇及校驗.18 高壓熔斷器的選擇及校驗.20 母線選擇及校

2、驗.21 電纜選擇及校驗.235、 防雷及過電壓保護裝置設(shè)計.24 避雷針.24 避雷器.25 第三部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計計算書一、負荷計算.29 主變負荷計算.29 站用變負荷計算.31 二、短路電流計算.31 三、電氣設(shè)備選擇及校驗計算.38 高壓斷路器的選擇及校驗.39 隔離開關(guān)的選擇及校驗.41 電流互感器的選擇及校驗.43 電壓互感器的選擇及校驗.45 高壓熔斷器的選擇及校驗.46 母線選擇及校驗.46 電纜選擇及校驗.50 四、防雷保護計算.52 結(jié)束語.53 參考文獻.54第一部分 變電站（所）電氣一次部分任務(wù)說明書一、220kV地區(qū)變電站電氣一次部分設(shè)計原始資料1地

3、區(qū)電網(wǎng)的特點 本地區(qū)變電站通過兩回線（架空線100km）從系統(tǒng)獲取電能，（每回架空 線的單位長度等值電抗=0.4歐/km）2建站規(guī)模（1）變電站類型：220kV變電工程（2）電壓等級：220kV 、110kV、35kV（3）出線回數(shù)及傳輸容量表1.1：各電壓等級出現(xiàn)回路電氣情況電壓負荷名稱每回最大負荷（KW）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長度（km）110KV區(qū)變150000.92架空15區(qū)變256000.91架空7區(qū)變323000.882架空10備用235KV鄉(xiāng)區(qū)變12000.92架空5汽車廠18700.881電纜4煤場10000.92架空線10 材料廠8900.91電纜2加工廠8800.881

4、電纜3備用2 3環(huán)境條件 變電所位于某城市， 地勢平坦，交通便利，空氣受污染較輕。平均海拔 1100米，最高氣溫35，最低氣溫3，年平均雷電日88日/年，土壤電阻 率高達100.M4短路阻抗 系統(tǒng)作無窮大電源考慮第二部分 變電站（所）電氣一次部分設(shè)計說明書一、電氣主接線設(shè)計1電氣主接線設(shè)計的原則（1）根據(jù)發(fā)電廠和變電所在系統(tǒng)中的地位和作用確定對主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性要求。變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電站是樞紐變電站、地區(qū)變電站、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。（2）主接

5、線的設(shè)計除考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求外，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出現(xiàn)故障時應(yīng)急處理的要求。（3）各種配電裝置接線的選擇，要考慮配電裝置所在發(fā)電廠和變電所的性質(zhì)、電壓等級、進出口出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況、供電負荷的重要性和本地區(qū)的運行習(xí)慣等因素。（4）近期接線與遠期接線相結(jié)合，方便接線的過渡。變電站主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應(yīng)根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回數(shù)。（5）進行必要的技術(shù)經(jīng)濟比較。 2電氣主接線設(shè)計的要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負

6、荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求。（1）可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐。主接線的可靠性是由其組成元件（包括一次和 二次設(shè)備）在運行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性并不是絕對的而是相對的，一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站則可能不是可靠的。評價主接線可靠性的標(biāo)志如下： 1）斷路器檢修時是否影響供電；2）線路、斷路器、母線故障

7、和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；3）變電站全部停電的可能性。（2）靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求：1）調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。2）檢修安全。可方便的停運斷路器、母線及其繼電器保護設(shè)備，進行安全檢修，且不影響對用戶的供電。3）擴建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴建的可能。所以，在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。（3）經(jīng)濟性 可

8、靠性和靈活性是主接線設(shè)計中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟合理。1）投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/610kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓側(cè)斷路器。2）年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費以及大修費、日常小修維護費。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式

9、、容量、臺數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。3）占地面積小。電氣主接線設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。4）在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 3電氣主接線設(shè)計步驟（1）設(shè)計步驟 1）工程情況 包括變電站（所）類型、規(guī)劃容量、可能的運行方式及年最大負荷利用小 時數(shù)等。 2）電力系統(tǒng)情況 包括系統(tǒng)容量、近期和遠景發(fā)展規(guī)劃、變電站（所）所在位置等。 3）負荷情況 包括負荷的地理位置、電壓等級、出線回路數(shù)、輸送容量、負荷類別、最 大最小負荷、功率因數(shù)、增長率、年最大利用小時數(shù)等。

10、4）其他情況 包括環(huán)境條件、氣溫、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度 及地震等因素。（2）初始方案設(shè)計（3）最終方案選定 4. 主接線預(yù)選方案（1）主接線方案一 220KV高壓進線與110KV出線均采用雙母線接線，35KV出線采用單母線分 段接線。圖2.1主接線方案一（2）主接線方案二 220KV高壓進線采用雙母線接線，110KV出線采用單母分段帶旁母接線，35KV出線采用單母線分段接線。圖2.2主接線方案二5. 主接線方案的確定（1）可靠性比較在初步設(shè)計的兩種方案中，方案一：220KV與110KV側(cè)采用雙母線接線；方案二：220KV側(cè)采用雙母線接線，110KV側(cè)采用單母分段帶旁路母

11、線接線。采用雙母線接線優(yōu)點：1）系統(tǒng)運行、供電可靠；2）系統(tǒng)調(diào)度靈活；3）系統(tǒng)擴建方便等。缺點：1）經(jīng)濟性較差。2）維護麻煩采用單母線分段接線優(yōu)點：1）接線簡單；2）操作方便、設(shè)備少，經(jīng)濟性好等；缺點：1）可靠性差；2）系統(tǒng)穩(wěn)定性差； 在單母分段再加上旁路母線后系統(tǒng)可靠性得到提高。 在初步設(shè)計的兩種方案中，35KV側(cè)采用單母線分段接線。（2）經(jīng)濟性比較 對整個方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費用上，采用雙母線接線會比單母線分段接線增加土地、運行損耗等，一次投資較大。（3）主接線方案選定理由 220KV高壓進線接線方式選擇不當(dāng)，出現(xiàn)故障時會導(dǎo)致整個變電站失去功

12、效，造成的停電面積較大，影響范圍較廣，且220KV高壓進線所帶負荷較重，所以220KV側(cè)接線需采用較為可靠的雙母線接線； 110KV側(cè)選用雙母線接線是因為110KV側(cè)所帶負荷并不算很大，重要性比220KV側(cè)低，出現(xiàn)故障時造成的影響大，采用單母線分段接線不能滿足其可靠性方面的要求；采用單母線分段接線帶上旁路母線之后雖然其可靠性得到提高，經(jīng)濟性也能滿足要求，但考慮到其負荷量以及負荷今后的發(fā)展及其現(xiàn)有負荷的重要性，所以110KV側(cè)采用雙母線接線。 35KV側(cè)所帶負荷中三級負荷占比重大，所帶的總負荷不大，對可靠性的要求不是很高，采用單母線分段接線既能滿足其可靠性的要求，其主接線的經(jīng)濟性也得到較大的提高

13、，所以35KV側(cè)采用單母線分段接線。 故主接線方案采用方案一，即220KV與110KV均采用雙母線接線，35KV采用單母線分段接線。二、主變壓器的選擇1主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇 變電所主變壓器的容量一般按變電所建成510年的規(guī)劃負荷選擇。對 重要變電所，應(yīng)考慮一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力 允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足I、II類負荷的供電；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器 停運時，其余變壓器容量應(yīng)滿足全部負荷的70%80%（或60%以上）。 為保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺主變壓器；樞紐變電所裝設(shè) 24臺；地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可裝設(shè)3臺。 按裝上述原則計算所地

14、面變壓器容量后，應(yīng)選擇接近國家標(biāo)準(zhǔn)容量系 列的變壓器。 該變電站為位于某城市的地區(qū)性變電站，為保證供電可靠性，考慮其負 荷量及510年的發(fā)展，故選用2臺主變,1臺聯(lián)絡(luò)變壓器。聯(lián)絡(luò)變壓器須加裝自動投切裝置，當(dāng)35KV或110KV側(cè)主變所提供的能量不能滿足需要時（如檢修、故障等原因），三繞組的中低壓繞組在自動投切裝置作用下投入運行，以滿足負荷的需求。2. 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 （1）相數(shù)的確定 在330kv及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)較簡單，運行維護較方便。如果受到制造、運輸?shù)葪l件限制時，可選用

15、兩臺容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟合理時，也可選用單相變壓器。 由于變電所位于某城市， 地勢平坦，交通便利，故選用三相變壓器。（2）繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)的確定在有三種電壓等級的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過容量均達到變壓器額定容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負荷，但需要在該側(cè)裝無功補償設(shè)備時，宜采用三繞組變壓器。故主變采用220KV到110KV和220KV到35KV側(cè)均采用三繞組變壓器。（3）繞組接線組別的確定變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組

16、都采用星接，35KV也采用星接，其中性點多通過消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組 都采用角接。故主變中三繞變采用YN,a0，yn0接線，雙繞變采用YN,d11接線；聯(lián)絡(luò)變采用YN，d11接線。（4）調(diào)壓方式的確定為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許的范圍內(nèi)?？梢圆捎脽o激磁調(diào)壓與有載調(diào)壓兩種方式。有載調(diào)壓調(diào)整范圍可達30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。對于220KV及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時使用有載調(diào)壓，一般均采用無激磁調(diào)壓。110KV及一下變壓器應(yīng)至少有一級的變壓器采用有載調(diào)壓。故主變采用無激磁調(diào)壓方式，聯(lián)絡(luò)變采用有載調(diào)壓。（5）冷卻方式的確定容量在

17、31.5MVA及以上的大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式，故主變冷卻方式選用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。綜述，兩個主變?nèi)@變采用OSFPS3-63000/220型，參數(shù)如表一所示：表2.1 OSFPS3-63000/220型主變?nèi)@組變壓器參數(shù)型號額定容量(KVA)額定電壓 (KV)空載電流（%）空載損耗（KW）負載損耗（KW)阻抗電壓(%)連接組高壓中壓低壓高中高低中低高中高低中低OSFPS3-63000/22063000/63000/31500*2.5%12138.50.4339.62201901869.133.522YN,a0，yn0三、站（所）用變壓器的選擇1站（所）用變壓器的選擇（1）變

18、壓器原、副邊額定電壓分別與引接點和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)；（2）阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點電壓及站用電負荷正常波動范圍內(nèi)，站用電各級母線的電壓偏移不超過額定電壓的；（3）變壓器的容量必須保證站用機械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。（4）為提高站用電的可靠性和靈活性，所以裝設(shè)兩臺站用變壓器，并采用暗備用的方式。（5）容量選擇的要求：站用變壓器的容量應(yīng)滿足經(jīng)常的負荷需要和留有10%左右的裕度，以備加接臨時負荷之用?？紤]到兩臺站用變壓器為采用暗備用方式，正常情況下為單臺變壓器運行。每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當(dāng)任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用負荷則由完好的站用變壓器承擔(dān)。站用

19、變壓器選SC(B)10-160/20（10）型干式變壓器，其參數(shù)如表四所示： 表2.2 SC(B)10-160/20（10）型參數(shù) 型號額定容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)高壓低壓空載短路SC(B)10-160/20（10）160 38.50.4Y,yn00.862.686.02.22站（所）用變壓器的低壓側(cè)接線變電站低壓側(cè)考慮其經(jīng)濟性與可靠性，保證變電站站用負荷的需要，使變電站安全可靠運行，220V/380V低壓側(cè)采用單母線分段接線。圖2.3 站（所）用變壓器四、高壓電氣設(shè)備的選擇原則41 高壓電氣設(shè)備的選擇原則導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)

20、容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。電氣設(shè)備選擇的一般條件：1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備（1）額定電壓和最高工作電壓所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓 ，即： 選擇電氣設(shè)備時一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即： （2）額定電流 電氣設(shè)備的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。額定電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，即： （3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核2按短路情況校驗（1）短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)

21、定的條件為： 注：-電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間-短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)（2）電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機械效應(yīng)的能力，亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為：注： -電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流-短路沖擊電流42 高壓電氣設(shè)備的選擇1高壓斷路器的選擇及校驗斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當(dāng)前制造情況，電壓35KV及以下的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓110330kV電網(wǎng)，可選用SF6或空氣斷路器與少油斷路器，大容量機組釆用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。（1）斷路器選

22、擇的具體技術(shù)條件如下：1）額定電壓選擇注：-電氣設(shè)備的額定電壓-裝置地點電網(wǎng)額定電壓 2）額定電流選擇注：-電氣設(shè)備的額定電流-該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流3）開斷電流選擇 注： -額定開斷電流 -實際開斷瞬間的短路電流周期分量4）短路關(guān)合電流的選擇 注： -額定關(guān)合電流-短路電流最大沖擊值5）熱穩(wěn)定校驗 在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路發(fā)熱假想時間為： 當(dāng)>1s時，可認為注：-電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間-短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)-熱穩(wěn)定計算時間-繼電保護動作時間-斷路器全開斷時間6）動穩(wěn)定校驗注：-電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流-短路沖擊電流220kV母線進線側(cè)、出

23、線側(cè)及母聯(lián)斷路器選LW2-220型高壓六氟化硫斷路器表2.3 LW2-220型高壓六氟化硫斷路器參數(shù)型號電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)額定閉合電流(峰值)（KA）4S熱穩(wěn)定電流(KA)額定動穩(wěn)定電流（峰值（KA）固有分閘時間(s)額定最大LW2-220220252250031.540508010012531.54050801001250.03110KV母線進線側(cè)、出線側(cè)以及母聯(lián)斷路器選擇SW3-110G型高壓少油斷路器表2.4 SW3-110G型高壓六氟化硫斷路器參數(shù)型號電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)額定動穩(wěn)定電流（峰值（KA）固有分閘時間

24、(s)合閘時間（S）額定最大SW3-110G110126125015.8(21)15.8(21)41(53)0.070.4335KV母線進線側(cè)以及母聯(lián)斷路器選擇SW6-110型高壓少油斷路器表2.5 SW6-110型高壓少油斷路器參數(shù)型號電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)額定動穩(wěn)定電流（峰值（KA）固有分閘時間(s)合閘時間（S）額定最大SW2-35 3540.510001500200016.524.516.524.8100015000.060.435KV母線出線側(cè)斷路器選擇DW6-35型高壓多油斷路器表2.6 DW6-35型高壓少油斷路器參數(shù)型號電壓(KV)

25、額定電流(A)額定斷開電流(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)額定動穩(wěn)定電流（峰值（KA）固有分閘時間(s)合閘時間（S）額定斷流容量（MVA）額定最大DW6-35 3540.54005.86.66.6190.10.273504002隔離開關(guān)的選擇及校驗隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，其工作特點是在有電壓、無負荷電流情況下分、合線路。它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電流和短路電流，需要與斷路器配套使用。（1）隔離開關(guān)選擇的要求選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求：1）隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。2）

26、隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情 況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。4）隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可 能降低操作時的過電壓。 5) 隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。6）帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。 隔離開關(guān)與斷路器相比，在額定電壓、電流的選擇以及短路動、熱穩(wěn)定校驗的項目相同。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切斷短路電流，故無需進行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗。（2）隔離開關(guān)型式的選擇隔離開關(guān)選擇的具體技術(shù)條件如下： 1）電壓

27、：2）電流：3）動穩(wěn)定：4）熱穩(wěn)定： 所以根據(jù)以上原則及相應(yīng)公式計算，各電壓等級各母線、進出線處的隔離開關(guān)型號可確定為以下方案：（計算過程請查閱計算書）220KV母線進線側(cè)、出線側(cè)以及母聯(lián)隔離開關(guān)選擇GW4220型隔離開關(guān)表2.7 GW4220型隔離開關(guān) 型號額定電壓(KV)最高電壓（KV）額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)GW42202202526305020110KV母線進線側(cè)、出線側(cè)以及母聯(lián)隔離開關(guān)選擇GW4110型隔離開關(guān)表2.8 GW4110型隔離開關(guān)型號額定電壓(KV)最高電壓（KV）額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(4s)(KA)GW41101101

28、26630502035KV母線進線側(cè)以及母聯(lián)隔離開關(guān)選擇GW2-35型隔離開關(guān)表2.9 GW235型隔離開關(guān)型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)GW2-353510005010(10)35KV母線出線側(cè)隔離開關(guān)選擇GW435型隔離開關(guān)表2.10 GW435型隔離開關(guān)型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(KA)熱穩(wěn)定電流(s)(KA)GW435356005016(5)3電流互感器的選擇及校驗（1）電流互感器的選擇原則電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于620KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對于35

29、KV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，有條件時，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器，以節(jié)省投資，減少占地。電流互感器的二次側(cè)額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠時，亦可考慮用1A。電流互感器選擇的具體技術(shù)條件如下： 1）一次額定電流的選擇：當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測量儀表有最佳工作，并在過負荷時，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽ｋ娏ψ儔浩髦行渣c電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的1/3進行選擇。電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)

30、能通過一次回路的所有電纜。當(dāng)保護和測量儀表共用一組電流互感器時，只能選用相同的一次電流。 2）準(zhǔn)確級的選擇：與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于以下要求：用于電能測量的互感器準(zhǔn)確級：0.5功電度表應(yīng)配用0.2級互感器；1.0級有功電度表應(yīng)配用0.5級互感級；2.0級無功電度表也應(yīng)配用0.5級互感器；2.0級有功電度表及3.0級無功電度表，可配用1.0級級互感器；一般保護用的電流互感器可選用3級，差動距離及高頻保護用的電流互感器宜選用D級，零序接地保護可釆用專用的電流互感器，保護用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進行校驗計算。 一次側(cè)額定電壓： UnUgUg為電流互感器安裝處一次回

31、路的工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。 熱穩(wěn)定校驗: (I1n×Kt)²Qk， 注：電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流I1n來校驗： Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)； 動穩(wěn)定校驗： 內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗： I1nKdwichI1n- 電流互感器的一次繞組額定電流（A）ich- 短路沖擊電流的瞬時值（KA）Kdw-CT的1s動穩(wěn)定倍數(shù)（2）電流互感器型式的選擇 220KV母線進線側(cè)、出線側(cè)及母聯(lián)回路電流互感器選擇LB-220型電流互感器表2.11 LB-220型電流互感器型號額定電流比(A)準(zhǔn)確級次額定輸出（VA）熱穩(wěn)定電流（KA/3S）額定動穩(wěn)定電流（KA）L

32、B-220(W)2300/50.25031.545/3S821150.5505P60 110KV母線進線側(cè)、出線側(cè)以及母聯(lián)回路電流互感器選擇LCWB4-110型電流互 感器（包括35KV的變壓器高壓側(cè)電流互感器）表2.12 LCWB4-110型電流互感器型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確級次二次負荷()0.5級10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)二次負荷()倍數(shù)LCWB4-1102300/50.5275135B12.430B22.420B3220 35KV母線進線側(cè)以及母聯(lián)回路電流互感器選擇LCWD1-3型電流互感器(包括聯(lián) 絡(luò)110KV與35KV的變壓器低壓側(cè)電流互感器)表2.13 LCWD1-

33、3型電流互感器型號額定電流比(A)級次組合準(zhǔn)確級次二次負荷()0.5級10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)二次負荷()倍數(shù)LCWD1-3800/50.5/B2215562.5×5635KV母線出線側(cè)電流互感器選擇LZW-35型電流互感器表2.14 LCWB4-110型電流互感器型號額定電流比(A)準(zhǔn)確級次額定輸出（VA）額定1S短時熱穩(wěn)定電流（KA）額定動穩(wěn)定電流（KA）LZW-3545/5 0.550或607.518.755P154電壓互感器的選擇及校驗電壓互感器是把一次回路高電壓轉(zhuǎn)換為100V的電壓,以滿足繼電保護自動裝置和測量儀表的要求。在并聯(lián)電容器裝置中，電壓互感器除作測量外，

34、還作為放電元件。（1）電壓互感器選擇的要求1）種類和型式的選擇應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點和使用條件進行選擇電壓互感器的種類和型式。620KV屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可釆用樹脂繞注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。35kV110kV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；110220KV配電裝置當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級滿足要求，一般采用電容式電壓互感器，也可采用油浸式。500KV均為電容式。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。電壓互感器三個單相電壓互感器接線，主二次繞級連接成星形，以供電給測量表計，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計，只有在系統(tǒng)

35、中性點直接接地時才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。2）額定電壓和電流的選擇必須滿足一次額定電壓 ：成立并且二次額定電壓必須滿足如下條件，按下表進行選擇：表2.15 電壓互感器二次額定電壓繞組二次繞組二次輔助繞組高壓側(cè)接入方式接于線電壓上接于相電壓上用于中性點直接接地系統(tǒng)中心用于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地二次額定電壓3）準(zhǔn)確級規(guī)程規(guī)定，用于變壓器，所用饋線，出線等回路中的電度表，供所有計算電費的電度表，其準(zhǔn)確等級要求為0.5級，供運行監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，期準(zhǔn)確等級要求一般為1級，在電壓二次回路上，同一回路

36、接有幾種不同型式和用途的表計時，應(yīng)按要求等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確等級。4）容量的選擇電壓互感器的容量不小于二次側(cè)負荷的容量儀表的視在功率，VA；儀表的功率因數(shù)角。（2）電壓互感器型式的選擇220KV側(cè)電壓互感器選擇TYD-220型電壓互感器 選用電容式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用表2.16 TYD-220型電壓互感器型式額定變比二次負荷(VA)最大容量(VA)0.20.51.03.0TYD-220150300110KV側(cè)電壓互感器選用TYD-110型電壓互感器選用電容式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用表2.17 TYD-110型電壓互感器型式額定變比在下

37、列準(zhǔn)確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)0.20.51.03.0TYD-1101002004001200 35KV側(cè)電壓互感器選用型電壓互感器選用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)PT，用于同步、測量儀表和保護裝置表2.18 JDJJ-35型電壓互感器型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級1級3級單相(屋外式)JDJJ-351502506001200 5高壓熔斷器的選擇及校驗熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用

38、于保護電壓互感器。（1）熔斷器選擇的要求1）熔斷器選擇的具體技術(shù)條件如下： 電壓： 限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)為 電流： 式中：-熔體的額定電流。-熔斷器的額定電流 根據(jù)保護動作選擇性的要求校驗熔體額定電流，應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間，或熔斷器與電源側(cè)繼電保護之間，以及熔斷器與負荷側(cè)繼電保護之間動作的選擇性。 斷流容量：式中：-三相短路沖擊電流的有效值。-熔斷器的開斷電流。（2）熔斷器型式的選擇 35KV出線側(cè)（不包括到0.4KV低壓側(cè)）熔斷器的選擇PRWG2-35/200型熔 斷器表2.19 PRWG2-35/200型熔斷器

39、系列型號額定電壓(KV)額定電流(A)額定開斷電流（KA）PRWG2-35/2003520012.535KV出線到0.4KV低壓側(cè)熔斷器的選擇RW10-35/3型熔斷器表2.20 RW10-35/3型熔斷器系列型號額定電壓(KV)額定電流(A)三相斷流容量（MVA）RW10-35/335360061母線選擇及校驗 目前常用的導(dǎo)體有硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體，硬導(dǎo)體形式有矩形、槽形和管形。 各種導(dǎo)體的特點 ：（1）矩形導(dǎo)體：散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，因此，單條矩形導(dǎo)體最好不超過1250mm2，當(dāng)工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量時，可將2-4條矩形導(dǎo)體并列使用。矩形導(dǎo)體一般只用于35K

40、V以下，電流4000A及以下的配電裝置中。（2）槽形導(dǎo)體：機械強度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小。槽形導(dǎo)體一般用于40008000A的配電裝置中，一般適用于35KV及以下。（3）管形導(dǎo)體：集膚效應(yīng)系數(shù)較小，機械強度高，管內(nèi)可以通風(fēng)或通水，用于8000A以上的大電流母線。圓管表面光滑，電暈放電電壓較高，可用于110KV及以上的配電裝置中。（4）軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單根軟導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。分裂導(dǎo)線可滿足大的負荷電流及電暈、無線電干擾要求，且抗震能力強，經(jīng)濟性好。62母線選擇的要求裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進行選擇或校驗：（1）工作電流（2）經(jīng)濟電流密度（3）電暈（4）動穩(wěn)定或機械強度（5

41、）熱穩(wěn)定同時也應(yīng)注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等。導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負荷利用小時數(shù)大，傳輸容量大，長度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等形式），因其機械強度決定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。63母線型式的選擇根據(jù)校驗要求及相關(guān)資料，確定各電壓級的母線型號選擇如下：220KV硬母線采用：表2.21 220kV圓管型鋁錳合金硬母線參數(shù)型式導(dǎo)體尺寸

42、D1/D2（mm）導(dǎo)體最高允許溫度為下值時的載流量（A）截面系數(shù)W（）導(dǎo)體截面（）7080圓管型鋁錳合金硬母線100/90 2350 205433.81491110KV硬母線采用：表2.22 110kV圓管型鋁錳合金硬母線參數(shù)型式導(dǎo)體尺寸D1/D2（mm）導(dǎo)體最高允許溫度為下值時的載流量（A）截面系數(shù)W（）導(dǎo)體截面（）7080圓管型鋁錳合金硬母線30/25 572 5651.3721635KV硬母線采用：表2.23 35kV圓管型鋁錳合金硬母線參數(shù)型式導(dǎo)體尺寸D1/D2（mm×mm）導(dǎo)體最高允許溫度為70下值時的載流量（A）導(dǎo)體截面（）單相導(dǎo)體條數(shù)導(dǎo)體平放導(dǎo)體豎放矩形鋁導(dǎo)體50

43、15;5 661 692250單條7電纜選擇及校驗電纜的型號很多，按絕緣方式和結(jié)構(gòu)不同，可分為油浸紙絕緣電纜、擠壓絕緣電纜、壓力電纜。電力電纜應(yīng)根據(jù)其用途、敷設(shè)方式和使用條件進行選擇。（1）電纜選擇的要求電力電纜應(yīng)按以下條件進行選擇和校驗： 1）電纜芯線材料及型號 2）額定電壓 3）面選擇 4）允許電壓降校驗 5）熱穩(wěn)定校驗電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。（2）電纜型號的選擇 由所給的原始資料可知，電纜用于35KV出線到鄉(xiāng)區(qū)變2、材料廠和加工廠； 電纜的型式：選用35KV 兩根YJLV-35三芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣或護套鋁芯電纜，每根電纜S=25 mm2，=80A(25),正常允許最高溫度為50，x=0.076/km;r=0.274/km.熱阻系數(shù)為80·cm/。2、 防雷及過電壓保護裝置設(shè)計防雷保護裝置是指能使被保護物體避免雷擊,而引雷于本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護裝置有:避雷針避雷線避雷器和防雷接地等裝置。從資料可以看出，年平均雷電日為88日/年，屬于多雷區(qū)甚至于可以稱為強雷區(qū)，因此防雷措施的使用也就顯得格外重要，它是保護線路和變電站一次設(shè)備的關(guān)鍵因素。1避雷針避雷針的保護原理是當(dāng)雷云放電時使地