220kv變電站電氣部分設計

1、*畢業(yè)生論文 題目： 220kV降壓變電所電氣部分設計 系 別 電力工程系 專 業(yè) 供用電技術 班 級 * 學 號 * 姓 名 論文成績指導教師答辯成績主答辯教師綜合成績答辯委員會主任摘 要隨著國民經濟的快速發(fā)展，工業(yè)化進程和城鎮(zhèn)化建設步伐不斷加快,電力的需求量也不斷增長。電網的供電能力和可靠性，對區(qū)域社會經濟的發(fā)展是極為重要的。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，它擔負著電能轉換和電能重新分配的繁重任務，對電網的安全和經濟運行起著舉足輕重的作用。變電站的設計必須體現(xiàn)社會主義的技術經濟政策，符合安全可靠、技術先進、經濟合理和確保質量的要求，在本設計中充分體現(xiàn)了這些要求。本論文中主要是電氣

2、部分的設計說明，其內容括：1）變電所電氣主接線設計；2）所用電接線設計；3）短路電流計算；4）主要電氣設備選型；5）變電所電氣總平面布置；6）繼電保護的配置。 關鍵字：電器主接線，變壓器，短路電流，防雷保護。ABSTRACT With the rapid development of the national economy, and accelerating pace of industrialization and urbanization, power demand is also growing. Power supply capability and reliability, are

3、 extremely important to the development of the regional economy. Substation was an important part of the power system is an indispensable, it bears heavy tasks of electrical energy and electrical energy redistribution, for safe and economical operation of power grid plays an important role. Technolo

4、gy of substation design must reflect the Socialist economic policies, safety and reliable,technologically advanced, economical and quality requirements, these requirements are fully reflected in the design. This thesis is mainly in the electrical part of the design specification, its contents includ

5、e：1) electric main wiring design of substation； 2) the electrical wiring design；3) short circuit current calculations；4) selection of main electrical equipment；5) General layout for electrical substations；6) configuration of relay protection。Keywords: main electrical wiring；transformers；short circui

6、t current；lightning protection。目錄摘要2ABSTRACT2引言5第一章 電氣主接線選擇6第1節(jié) 概述6第2節(jié) 主接線的接線方式選擇6第二章 主變壓器容量、臺數(shù)及型式的選擇9第1節(jié) 概述9第2節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇9第3節(jié) 主變壓器容量的選擇10第4節(jié) 主變壓器型式的選擇10第三章 短路電流計算12第1節(jié) 概述12第2節(jié) 短路計算的目的及假設13第四章 電氣設備的選擇18第1節(jié) 概述18第2節(jié) 斷路器的選擇19第3節(jié) 隔離開關的選擇21第4節(jié) 高壓熔斷器的選擇23第5節(jié) 互感器的選擇23第6節(jié) 母線的選擇25第7節(jié) 支持絕緣子及穿墻套管的選擇27第8節(jié) 限流電抗器

7、的選擇29第五章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇30第1節(jié) 概述30第2節(jié) 高壓配電裝置的選擇31第六章 繼電保護配置規(guī)劃33第1節(jié) 變電所主變保護的配置33第2節(jié) 220KV、110KV、10KV線路保護部分34第七章 防雷設計規(guī)劃35第1節(jié) 概述35第2節(jié) 防雷保護的設計36第3節(jié) 主變中性點放電間隙保護37結論38致謝38參考文獻38引言電力工業(yè)是國民經濟的重要部門之一，它是負責把自然界提供的能源轉換為供人們直接使用的電能的產業(yè)。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農業(yè)、現(xiàn)代科學技術和現(xiàn)代國防提供不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關系。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)

8、部門，整個國民經濟才能不斷前進。但是，隨著近年來我國國民經濟的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能滿足整個社會發(fā)展的需要，未能很好起到先行的作用，僅以2004年夏季的供電負荷高峰期為例，全國預計總共缺電3000萬KW左右，有24個省區(qū)都先后出現(xiàn)拉閘限電的的情況，這樣的局面預期還要過23年才可能得到較好的解決 。展望未來，我們堅信，在新世紀中，中國的電力工業(yè)必須持續(xù)、高速地發(fā)展，取得更加輝煌的成就。第一章 電氣主接線選擇第1節(jié) 概述電所電氣主接線設計是依據變電所的最高電壓等級和變電所的性質，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線

9、的重要部分，它表明變電所內的變壓器、各電壓等級的線路 、無功補償設備以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時也表明在變電所內各種電氣設備之間的連接方式。 我國變電所設計技術規(guī)程SDJ2-79規(guī)定：變電所的主接線應根據變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件確定，并且滿足運行可靠，簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求，便于擴建。第2節(jié) 主接線的接線方式選擇 電氣主接線是根據電力系統(tǒng)和變電所具體條件確定的，它以電源和出線為主體，在進出線路多時（一般超過四回）為便于電能的匯集和分配，常設置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡單清晰、運行方便，有利于安裝和擴建。而本所各電壓等級進出線均超過四回，采

10、用有母線連接。 該變電所主接線可以采用以下三種方案進行比較：方案一 220KV采用雙母帶旁路母線接線方式，110KV也采用雙母帶旁路母線接線，根據電力工程電氣設計手冊第一冊可知，220KV出線5回以上，裝設專用旁路斷路器，考慮到220KV近期7回，裝設專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 根據電力工程電氣設計手冊第一冊可知，110KV出線為7回及以上時裝設專用旁路斷路器。而由原始資料可知，110kV出線10回（其中備用2回），裝設專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 10kV出線12回（其中備用2回），可采用單母接線方式。 方案一的接線特點： 1）220KV、110KV均采用雙母帶旁路接線方式，并且設置專用旁

11、路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母接線的固有運行方式，及不致影響供電可靠性。 2）10KV側如采用單母接線時，接線簡單清晰，設備少，操作方便等優(yōu)點。 以上接線的缺點： 10KV采用單母線運行時，操作靈活性差、供電可靠性不高，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電，此設計中，10kv側有、負荷，并占60，不可采用此方式。 以上接線的缺點： 10KV采用單母線運行時，操作不夠靈活、可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。本任務設計中，10kv側有、負荷，并占60，故不采用此方式。方案二 220KV側采用一臺半斷路器接線，又稱3/2接線，每一回路經一臺斷路器接至母線，兩回路間設聯(lián)絡

12、斷路器形成一串。運行時，兩組母線和全部斷路器都投入工作，形成環(huán)狀供電，具有較高的供電可靠性和運行靈活性。 110KV出線10回（其中備用2回），可采用雙母線接線方式，出線斷路器檢修時，可通過“跨條”來向用戶供電。而任一母線故障時，可通另一母線供電。但由于雙母線故障機率較小，故不考慮。 10KV采用單母線分段，可以使重要負荷的供電從不同的母線分段取得，可靠性較高。 方案二的接線的特點： 1）220KV采用3/2接線方式時，任一母線故障或檢修，均不致停電，除聯(lián)絡斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外，其它任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電，甚至兩組母線同時故障（或一組檢修時，另一組故障）的極端情

13、況下，功率仍能繼續(xù)輸送。 2）110KV采用雙母線接線方式，出線回路較多，輸送和穿越功率較大，母線事故后能盡快恢復供電，母線和母線設備檢修時可以輪流檢修，不致中斷供電，一組母線故障后，能迅速恢復供電，而檢修每回路的斷路器和隔離開關時需要停電。 3）10KV采用單母線分段方式，可保證所用電及重要負荷的供電可以從不同分段出線上取得，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。 比較：方案一中220KV、110KV都采用雙母帶旁路，并且設計專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母線接線的固有運行方式，及不致影響供電可靠性?？煽啃愿哂诜桨付桨敢恢?0KV采用單

14、母線運行時，操作靈活性差、供電可靠性不高，任一元件故障或檢修，均使整個配電裝置停電。其可靠性不如方案二。因此，這兩種方案在本次任務設計中均略顯不適。方案三 220KV、110KV均采用雙母帶專用旁路接線方式，使檢修或故障時，不致破壞雙母線接線的固有運行方式，及不致影響供電可靠性。 10KV采用單母線分段，可以使重要負荷的供電從不同的母線分段取得，可靠性較高。 其接線方式的特點： 1）雙母帶旁母，并設專用的旁路斷路器，其經濟性相對來是提高了，但是保證了各段出線斷路器檢修和事故不致影響供電的情況下，而且也不會破雙母運行的特性，繼電保護也比較容易配合，相對來可靠性即提高了。 2）10KV側采用單母線

15、分段接線，可以使重要負荷及所用電的供電從不同的母線分段取得。當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。 當110KV出線回路在6回及以上、220KV出線在4回及以上時，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線。原始資料中的110KV出線回路10回（其中備用2回），220KV出線回路6回（其中備用2回）。因此，應增設旁路母線，并帶專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。 綜觀以上幾種主接線的優(yōu)缺點，根據設計任務書的原始資料可知該變電所220KV和110KV等級應采用雙母線接線方式，10KV等級采用單母線分段接線方式。 比較：方案三所用的斷路器比方案一多1個，隔離刀閘多2個，其的經濟

16、性略低于方案一，但方案一中10KV側的供電可靠性差，不能保證占60的、類負荷及所用電的供電，方案三的可靠性明顯高于方案一，故不采用方案一；方案二的經濟性與方案三差不多，方案三中220KV、110KV都采用雙母帶旁路，并且設計專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致破壞雙母線接線的固有運行方式，及不致影響供電可靠性，可靠性高于方案二，根據原始資料，方案三滿足要求，而且根據可靠性、靈活性、經濟性，方案三更適合于本次設計的要求，故選擇方案三。單母線分段接線W2W1L1L4L2L1DLWPW2W1PDLLDL雙母線接線帶專用旁路母線第二章 主變壓器容量、臺數(shù)及形式的選擇第1節(jié) 概述 在生產上電力變壓器制

17、成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據原始資料和設計變電所的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經濟性來選擇主變壓器。 選擇主變壓器的容量，同時要考慮到該變電所以后的擴建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。第2節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇 為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設兩臺主變壓器。當裝設三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網絡較復雜，且投資增大，同時增大了占用面積，和配電設備及用電保護的復雜性，以及帶來維護和倒閘操作等許多復雜化。而且會造成中壓側短路容量過大，不宜選擇輕型設備?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生

18、故障機率較小。適用遠期負荷的增長以及擴建，而當一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔70%的負荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。第3節(jié) 主變壓器容量的選擇 正常工作時110KV側向220KV側輸送功率S500-320180MVA,主變輸送容量S180+35215MVA考慮110kv側的電源故障時，主變傳送的容量最大為：110KV側負荷容量S110*40*(1+0.6)/2320MVA；10KV側負荷容量S235MVA；主變傳送的最大容量SS1+S2355MVA；為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，220KV變電所中一般裝設兩

19、臺或兩臺以上主變壓器。當裝設三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網絡，配電設備，用電保護較復雜，且投資增大?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機率小，因此可采用兩臺，選擇容量時應滿足當一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔70%的負荷保證全變電所的正常供電。由此可得單臺主變最小容量： Smax=215×0.7=150.5MVA 220kv變電所常用的單臺主變容量為90MVA，120MVA，150MVA,180MVA。由此可選擇兩臺容量為180MVA的主變，這樣，也滿足單臺主變運行時，其容量（180MVA）大于用戶一二級主要負荷（8035×0.6101MVA

20、）。 所以，選擇兩臺容量為180MVA的主變，主變總容量為360MVA。 主變主要起通過高中繞組從220,110K側傳送功率（35MVA）至低繞組10KVA側，并在110KV側電源故障時，通過高壓繞組從220KVA側無窮大系統(tǒng)傳送180MVA(最大)支援。因此，可選擇容量比為100/100/50。第4節(jié) 主變壓器型式的選擇一、主變壓器相數(shù)的選擇 當不受運輸條件限制時，在330KV以下的變電所均應選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時，應根據原始資料以及設計變電所的實際情況來選擇。 本次設計的變電所，位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運輸?shù)臈l件限制，而應盡量少占用稻田、丘陵，故本次設計的變電

21、所選用三相變壓器。二、繞組數(shù)的選擇 在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所內需裝設無功補償設備，主變宜采用三繞組變壓器。 一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少，而且本次所設計的變電所具有三種電壓等級，考慮到運行維護和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。 在生產及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。 普通三繞組變壓器：價格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調試靈活，滿足各種繼電保護的需求。又能滿足調度的靈活性，它還分為無激磁調壓和有載

22、調壓兩種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動。它的供電可靠性也高。所以，本次設計的變電所，選擇普通三繞組變壓器。三、主變調壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質量和供電的可靠性，220KV及以上網絡電壓應符合以下標準： 樞紐變電所二次側母線的運行電壓控制水平應根據樞紐變電所的位置及電網電壓降而定，可為電網額定電壓的11.3倍，在日負荷最大、最小的情況下，其運行電壓控制在水平的波動范圍不超過10%，事故后不應低于電網額定電壓的95%。 電網任一點的運行電壓，在任何情況下嚴禁超過電網最高電壓，變電所一次側母線的運行電壓正常情況下不應低于電網額定電壓的95%100%。 調壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無

23、激磁調壓，調整范圍通常在±5%以內，另一種是帶負荷切換稱為有載調壓，調整范圍可達30%。 由于該變電所的電壓波動較大，故選擇有載調壓方式，才能滿足要求。四、連接組別的選擇 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。五、容量比的選擇 由原始資料可知，110KV中壓側為主要受功率繞組，而10KV側主要用于所用電以及無功補償裝置，所以容量比選擇為：100/100/50。六、主變壓器冷卻方式的選擇 主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風冷卻，強迫油循環(huán)風冷卻，強迫油循環(huán)水冷卻。 自然風冷卻：一般只適用于小容量變壓器。強迫油循環(huán)水冷卻，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺

24、寸等優(yōu)點。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。所以，選擇強迫油循環(huán)風冷卻。根據以上條件選擇，確定采用西安變壓器廠型號為SFPSZ9-180000/220的220KV三繞組有載調壓電力變壓器，器具體參數(shù)如下型號SFPSZ9-180000/220聯(lián)接組標號YN，yn，d11空載電流%0.56空載損耗(kw)156額定電壓(KV)高壓中壓低壓220±8×1.25%12110.5額定容量MVA18018090阻抗電壓高中高低中低12228型號中個符號表示意義：從左至右S：三相F：風冷卻P：強迫油循環(huán)S：三繞組Z：有載調壓9：性能水平號1800

25、00：額定容量220：電壓等級第三章 短路電流計算第1節(jié) 概述 在電力系的電氣設備，在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會遭到破壞對用戶的正常供電和電氣設備的正常運行。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 電力系統(tǒng)的運行經驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩

26、相短路較少，三相短路的機會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴重，應給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩(wěn)定性。第2節(jié) 短路計算的目的及假設 一、短路電流計算是變電所電氣設計中的一個重要環(huán)節(jié)。 其計算目的是： 1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。 2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。 4）在選擇繼電保

27、護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據。 5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。 二、短路計算基本假設 1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行； 2）所有電源的電動勢相位角相同； 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化； 4）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流； 5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響； 6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。 三、基準值 高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標幺值進行計算，為了計算方便選取如下基準值： 基準容量：Sj 100MVA 基準電壓：Vg（KV） 10.5 115 230 四、

28、短路電流計算的步驟 1）計算各元件電抗標幺值，并折算為同一基準容量下； 2）給系統(tǒng)制訂等值網絡圖； 3）選擇短路點； 4）對網絡進行化簡，把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流標幺值、有名值。 標幺值：Id* 有名值：Idi Id*Ij 5）計算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量：S VjI 短路電流沖擊值：Icj 2.55I 6）短路電流計算等值電路圖220KV110KVXs2Xs1S1X1X2X310KVS2d1d2d31. 基準值 在短路計算的基本假設前提下，選取Sj 100MVA，VB 為各級電壓平均值（230，115，10.

29、5kv）2. 系統(tǒng)電抗 由原始材料可知，在Sj100MVA下 Xs10.36 Xs20.0153. 計算變壓器各繞組電抗阻抗電壓高中高低中低12228各繞組等值電抗s(1-2)12，s（1-3）22，s（2-3）8s1 （s(1-2) + s(1-3)s(2-3)） （12+ 228） 13s2 （s(1-2) + s(2-3)s(1-3) （12+822） 1s3 （s(1-3) + s(2-3)s(1-2)） （22+812） 9各繞組等值電抗標么值為：×××4. 各短路點短路計算 a）d1點短路 10KV母線側沒有電源，無法向220KV側提供短路電流，即可略

30、去不計，等值電路可化間為圖一則短路電流220KV110KVXs2Xs1S1X1X2d1d2圖一S2 + 換算到220KV短路電流有名值 根據電力工程電氣設計手冊的相關規(guī)定 取電流沖擊系數(shù) 當不計周期分量的衰減時，短路電流全電流最大有效值 當不計周期分量衰減時 沖擊電流 短路容量 b）d2點短路220KV110KVXs2Xs1S1X1X2S2d2圖二 如d1處短路類似，10KV母線側因沒有電源，無法向110KV側提供短路電流，即可略去不，等值電路可化間為圖二則短路電流 + 換算到110KV短路電流有名值 根據電力工程電氣設計手冊的相關規(guī)定 取電流沖擊系數(shù)當不計周期分量的衰減時，短路電流全電流最大

31、有效值 當不計周期分量衰減時 沖擊電流 短路容量 220KV110KVXs2Xs1S1X1X2X310KVS2d1d3圖三 c）d3點短路 等值電路圖可化簡為圖三 S1S2d3X13X23圖五（如圖四），星形變換成三角形(如圖五)S1S2d3X1X2X3圖四 換算到10KV側有名值 短路電流全電流最大有效值及沖擊值 短路容量：短路點的編號基準電壓VaV（KV）基準電流Ij（KA）額定電流IjIn（KA）短路電流標么值I*短路電流有名值IKA穩(wěn)態(tài)短路電流標么值穩(wěn)態(tài)短路電流標有名值短路電流沖擊值ich(KA)短路全電流最大有效值ich(KA)短路容量S( MVA)表達式平均值I* InI* In2

32、.55I1.51IVjId1 2300.250.2569.20917.37469.20917.37444.30426.2356921d21150.50.523.50311.8023.50311.8030.0917.8182350d310.55.55.510.5858.17810.5858.178148.35487.8481058第四章 電氣設備的選擇第1節(jié) 概述 電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 一般原則 1）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮

33、遠景發(fā)展的需要； 2）應按當?shù)丨h(huán)境條件校核； 3）應力求技術先進和經濟合理； 4）選擇導體時應盡量減少品種； 5）擴建工程應盡量使新老電器的型號一致； 6）選用的新品，均應具有可靠的試驗數(shù)據，并經正式鑒定合格。第2節(jié) 斷路器的選擇 變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電流，在某所電氣主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務，故障時，斷路器通常繼電保護的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 高壓斷路器應根據斷路器安裝地點，環(huán)境和使用技術條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少

34、油斷路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35220KV一般采用SF6斷路器。真空斷路器只適應于10KV電壓等級，10KV采用真空斷路器。 1、220KV側斷路器 1）額定電壓選擇：VmaxVg = 220KV×1.15 = 253KV 2）額定電流選擇：IeIgmax 考慮到變壓器在電壓降低5%時其出力保持不變，所以相應回路的Igmax=1.05Ie 即：Igmax = = 0.9915KA 3）按開斷電流選擇：IekdI = 17.373 KA 即Iekd17.373KA 4）按短路關合電流選擇：iegich = 44.301KA 即ieg44.30

35、1KA額定開斷時間0.06S額定閉合時間0.09S固有分閘時間0.036s燃弧時間取0.05s額定開斷電流為Iekd =50KA額定閉合電流峰值ieg =100KA動穩(wěn)定電流峰值idw =100KA4S熱穩(wěn)定電流50KA 根據以上數(shù)據可以初步選擇LW6220型SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓：220KV最高工作電壓Vmax =252KV額定電流Ie =3150A 5）校驗熱穩(wěn)定，取后備保護為0.15S td = tkd + tb = 0.036 + 0.05= 0.086S tdz = tol+tb=0.086+0.15=0.2366sQd = I2×dz = 17.3732

36、5;0.2366 = 71.419KA2S Qr = I2r t = I2r t = 502×4 = 10000KA2S 即Qr > Qd 滿足要求 Ir I= 17.373= 4.225< 40滿足要求 6）檢驗動穩(wěn)定：icj idw icj= 44.301< 100 滿足要求 故選擇戶外LW6220型SF6斷路器能滿足要求，由上述計可列出下表： 設備項目LW6220產品數(shù)據計算數(shù)據VmaxVgmax252KV253KVIeIgmax3150A991Aiegich100KA44.301KAIekdI50KA17.373KAidwicj100KA44.301KAQr

37、Qd10000KA2.S 2、110KV側斷路器 計算過程如上 選擇LW14110高壓六氟化硫斷路器能滿足要求，列出下表 設備項目LW14110產品數(shù)據計算數(shù)據 VmaxVgmax(kv)126126.5IeIgmax(A)20001984iegich(KA)8030.115 IekdI(KA)31.511.81idwicj(KA)8030.115 QrQd()297631.38 3、110kv側最大一回負荷出線側斷路器計算見220kv側 選擇LW14110高壓六氟化硫斷路器能滿足要求，列出下表 設備項目LW14110產品數(shù)據計算數(shù)據VmaxVgmax(kv)126126.5IeIgmax(A

38、)1250367iegich(KA)8030.115 IekdI(KA)31.511.81idwicj(KA)8030.115 QrQd()297634.86第3節(jié) 隔離開關的選擇 選擇隔離開關，跟選擇斷路器相同，其校驗有所不同 為了維護及操作方便，同理220KV、110KV、10KV都造同類型1、220K側隔離開關 1）VyVgmax Vgmax = 1.25Ve 即Vy = 1.15×220 = 253KV 2）額定電流：IeIgmax=991.5A根據以上數(shù)據，可以初步選擇戶外GW7220DW型，隔離開關，其參數(shù)如下：額定電壓220KV，最高工作電壓252KV，額定電流1600

39、A，動穩(wěn)定電流峰值80KA，熱穩(wěn)定電流3S為31.5KA，并帶按地刀閘。 3）校驗熱穩(wěn)定：td = tkd + tb = 0.036 + 0.05= 0.086S tdz = tol+tb=0.086+0.15=0.2366sQd = I2×dz = 17.3732×0.2366 = 71.419KA2SQr = Ir2.t = 31.52×3 = 2978KA2.S 即Qr > Qd 滿足要求6）檢驗動穩(wěn)定：icj idw idw = 80KA 即：idwicj 滿足要求 由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流和短路電流的校驗。 由上述計

40、算表明，選擇GW7220DW型隔離開關能滿足要求，列出下表： 設備項目GW220DW產品數(shù)據計算數(shù)據VyVgmax252KV253KV IyIgmax1600A991A QrQd2978KA2.S71.41KA2.S Icjidw80KA44.301KA2、110K側隔離開關 具體計算如上 選擇GW5110kw型戶外隔離開關能滿足要求 設備項目GW5110kw產品數(shù)據計算數(shù)據VyVgmax126KV125KVIyIgmax2000A1984AQrQd3969KA2.S31.38KA2.S idwIcj100KA30.115KA3110kv側最大一回負荷出線側隔離開關 計算如上 選擇GW4110

41、型戶外隔離開關能滿足要求 設備項目GW4110產品數(shù)據計算數(shù)據VyVgmax126KV125KVIyIgmax1000A367AQrQd1600KA2.S34.68 KA2.S idwIcj80KA30.115KA第4節(jié) 高壓熔斷器的選擇 1、按額定電壓選擇 2、按額定電流選擇 （1）熔管額定電流選擇（2）熔體額定電流選擇 3、熔斷器開斷電流校驗：IekdIcj（或Iz） 對于保護電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流量來選擇。選擇的高壓斷路器、隔離開關、熔斷器校驗項目項 目額定電壓額定電流開斷電流關合電流熱 穩(wěn) 定動穩(wěn)定高壓熔斷器VeVewIeImaxIekdIij高壓斷路器VeVe

42、wIeIgmaxIekdIgighicjighI8 idwicj隔離開關第5節(jié) 互感器的選擇 一、電流互感器的選擇 1、電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流I1與-I2在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結果有誤差，所以選擇電流互感器應根據測量時誤差的大小和準確度來選擇。 2、電流互感器10%誤差曲線： 3、額定容量 4、按一次回路額定電壓和電流選擇 5、種類和型式的選擇 6、熱穩(wěn)定檢驗 即：（Kr Ie1）2 I2tdz（或Qd） 7、動穩(wěn)定校驗 根據以上計算可以初步選擇型號為LA-10的電流互感器，其額定電流比為：500/5，準確級次為0.5，1S熱穩(wěn)定電流倍數(shù)為75，動穩(wěn)定

43、電流倍數(shù)為135。 校驗熱穩(wěn)定：10KV斷路器全斷開時間為 0.11S，過電流保護時間為2s，取tdz2.11S,加裝電抗器后，短路電流限制為16KA 熱穩(wěn)定校驗： Qd = I2×tdz = 162×2.11 = 540.2KA2.S Qr =(KrIel) 2 = (0.5×75) 2 =1406.3 KA2.S QrQd 滿足要求校驗動穩(wěn)定： ich = 2.55××16=57.70KA idw = 0.5×135=67.5KA ichidw 滿足要求 故選擇LA-10型電流互感器能滿足要求，可以列出下表： 設 備項 目LDZB

44、610產品數(shù)據計算數(shù)據VeVew10KV10KV IelIgmax500A152AQrQd1406.3KA2.S540.2KA2.S Idwich67.5KA57.70KA 二、電壓互感器的選擇 1、電壓互感器的準確級和容量 2、按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網電壓應在（1.10.9）Ve范圍內變動，即應滿足： 1.1Ve1>V1>0.9Ve1 3、按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求，電壓互感器二次側額定電壓可按下表選擇接 線 型 式電網電壓（KV）型 式二次繞組電壓（V）接成

45、開口三角形輔助繞組電壓IV一臺PT不完全符形接線方式335單相式100無此繞組Yo/ Yo/110J500J單相式100/100360單相式100/100/3315三相五柱式100100/3（相） 4、電壓互感器及型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應根據安裝地點和使用條件進行選擇，在635KV屋內配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。110220KV配電裝置中一般采用半級式電磁式電壓互感器。220KV及以上配電裝置，當容量和準確級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。 5、按容量的選擇 互感器的額定二次容量（對應于所要求的準確級），Se2應不小于互感器的二次負荷S2，即：Se2S2S2

46、= Po、Qo 儀表的有功功率和無功功率第6節(jié) 母線的選擇 母線在電力系統(tǒng)中主要擔任傳輸功率的重要任務，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率，在發(fā)電廠、變電所及輸電線路中，所用導體有裸導體，硬鋁母線及電力電纜等，由于電壓等級及要求不同，所使用導體的類型也不相同。 敞露母線一般按導體材料、類型和敷設方式、導體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項進行選擇和校驗。1、220KV側母線的選擇 短路計算求得：I=17.373KA1)最大負荷持續(xù)工作電流 2)根據此側他Tmax3600h/y及經濟電流密度表，選擇經濟電流密度J=0.91A/mm2則導體的經濟截面為按以上計算選擇和設計任務要求可選

47、擇2×LGJ-400型鋼芯鋁絞線，其集膚系數(shù)Kf=1，最高允許溫度為70，長期允許載流量為1920A，即 Ig25 =1920A，基準環(huán)境溫度為+25，S =501.2mm2,考慮到環(huán)境溫度的修正系數(shù)： kIy =Ig25 =1920×0.816 =1566A > Igmax=992 3)熱穩(wěn)定校驗 tk =tkd +tb =0.086+0.15= 0.2366S tk-短路切除時間 tkd為短路器全斷開時間 tb-主保護時間,一般取0.15s因tk<1s，故要考慮非周期分量，查周期分量等值時間曲線表： tp =0.15s(周期分量的等值時間) tnp =0.0

48、5 ,=0.05s（非周期分量的等值時間） tdz=tp+tnp=0.15+0.05=0.2S（短路等值時間）運行時導體最高溫度： 5)根據=52.04，查表得C=94,滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面 即能滿足要求設備項目LGJ-400/95產品數(shù)據計算數(shù)據Igmax KIy25960A992ASSmin250.6 mm279.69 mm22、110KV側母線的選擇 計算如220kv側 即能滿足要求 設備項目LGJ-800/100產品數(shù)據計算數(shù)據Igmax KIy252346A1984ASSmin896.051 mm2360.9 mm23、10KV側橋導體選擇 短路計算求得：I=58.176KA

49、，則10kv側橋導體三相短路電流應為58.176KA。1) 按最大工作持續(xù)電流： 據此側他Tmax=4000h/y及經濟電流密度表，選擇經濟電流密度J=0.86A/mm2 則導體的經濟截面為按以上計算數(shù)據可以選擇圓管形導體，其截面為5450mm2，允許電流為5.52KA。(2)根據此側Tmax4000h/y及經濟電流密度表，選擇經濟電流密度J =0.87A/mm2 即： 選擇槽形鋁導體。截面尺寸h/b/c/r=250/115/12.5/16，允許載流量為11200，雙槽導體截面為10900 mm2 (3)熱穩(wěn)定校驗，滿足熱穩(wěn)定最小允許截面為：取主保護時間為2S 斷路器的開斷時間為0.06S即 查表Kf=1.313 C=87即 小于所選母線能滿足熱穩(wěn)定要求第7節(jié) 支持絕緣子及穿墻套管的選擇選擇原則1型式選擇2額定電壓選擇3穿墻套管的額定電流選擇與窗口尺寸配合4動熱穩(wěn)定校驗（1）穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗。 （2）動穩(wěn)定校驗。選擇結果 1) 支柱絕緣子選用防污型棒式支柱絕緣子，型號為ZS-220/10K,技術參數(shù)為額定電壓220kv，干耐