電力系統(tǒng)自動化：變電站經(jīng)典設(shè)計之一

本科畢業(yè)設(shè)計匯報

課題名稱llOkV變電站一次部分設(shè)計

學(xué)生姓名________________________

指導(dǎo)老師________________________

目錄

摘要(3)

概述.....................................................（4）

第一章電氣主接線........................................（6）

1.1UOkv電氣主接線.................................（7）

1.235kv電氣主接線.................................（8）

1.3lOkv電氣主接線.................................（10）

1.4站用變接線.....................................（12）

第一章負荷計算及變壓器選擇............................（13）

2.1負荷計算........................................（13）

2.2主變臺數(shù)、容量和型式確實定......................（14）

2.3站用變臺數(shù)、容量和型式確實定....................（16）

第二章最大持續(xù)工作電流及短路電流日勺計算...............（17）

3.1各回路最大持續(xù)工作電流...........................（17）

3.2短路電流計算點確實定和短路電流計算成果........（18）

第四章重要電氣設(shè)備選擇................................（19）

4.1高壓斷路器的選擇...............................（21）

4.2隔離開關(guān)H勺選擇...................................（22）

4.3母線的選擇.......................................（23）

4.4絕緣子和穿墻套管的選擇...........................（24）

4.5電流互感器口勺選擇.................................（24）

4.6電壓互感器的選擇................................(26)

4.7各重要電氣設(shè)備選擇成果一覽表....................(29)

附錄I

設(shè)計計算書..........................................(30)

附錄II

電氣主接線圖........................................(37)

10kv配電裝置配電圖................................(39)

道謝................................................(40)

參照文獻............................................(41)

概述

1、待設(shè)計變電所地位及作用

按照先行日勺原則，根據(jù)遠期負荷發(fā)展，決定在本區(qū)興建1中型

UOkV變電所。該變電所建成后，重要對本區(qū)顧客供電為主，尤其對

當?shù)貐^(qū)大顧客進行供電。改善提高供電水平。同步和其他地區(qū)變電所

聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，提高了當?shù)毓╇娰|(zhì)量和可靠性O(shè)北

待設(shè)計變電站

llOkV出線4回，2回備用

35kV出線8回，2回備用

10kV線路12回，另有2回備用

2、變電站負荷狀況及所址概況

本變電站的電壓等級為HO/35/lOo變電站由兩個系統(tǒng)供電,

系統(tǒng)S1為600MVA,容抗為0.38,系統(tǒng)S2為800MVA,容抗為0.45.

線路1為30KM,線路2為20KH,線路3為25KM。該地區(qū)自然條件：

年最高氣溫40攝氏度，年最底氣溫-5攝氏度，年平均氣溫18攝

氏度。出線方向110kV向北,35kV向西，10向向東。

所址概括，黃土高原，面積為100X100平方米，當?shù)貐^(qū)無污穢,

土壤電阻率7000Q.emo

本論文重要通過度析上述負荷資料，以及通過負荷計算，最大持

續(xù)工作電流及短路計算，對變電站進行了設(shè)備選型和主接線選擇，進

而完畢了變電站一次部分設(shè)計。

第一章電氣主接線設(shè)計

現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一種巨大的、嚴密的整體。各類發(fā)電廠、變電站

分工完畢整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電日勺任務(wù)。其主接線日勺好壞

不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)自身，同步也影響到工農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)和人民平常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足如下基本

規(guī)定。

1運行的可靠

斷路器檢修時與否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目日勺多

少和停電時間的長短，以及能否保證對重要顧客的供電。

2具有一定的靈活性

主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的規(guī)定靈活的變化運行方式，到達調(diào)

度的目的，并且在多種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除

故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢

修人員的I安全。

3操作應(yīng)盡量簡樸、以便

主接線應(yīng)簡樸清晰、操作以便，盡量使操作環(huán)節(jié)簡樸，便于運行人員

掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會導(dǎo)致運行人員的誤操作

而發(fā)生事故。但接線過于簡樸，也許又不能滿足運行方式日勺需要，并

且也會給運行導(dǎo)致不便或?qū)е虏槐匾耐ｋ姟?/p>

4經(jīng)濟上合理

主接線在保證安全可靠、操作靈活以便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運

行費用小，占地面積至少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。

5應(yīng)具有擴建H勺也許性

由于我國工農(nóng)業(yè)日勺高速發(fā)展，電力負荷增長很快。因此，在選擇主接

線時還要考慮到具有擴建的也許性。

變電站電氣主接線H勺選擇，重要決定于變電站在電力系統(tǒng)中H勺地

位、環(huán)境、負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目日勺多少、電網(wǎng)的構(gòu)造等。

1.1110kV電氣主接線

由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負荷增長而擬建

日勺。那么其負荷為地區(qū)性負荷。變電站llOkV側(cè)和10kV側(cè)，均為單

母線分段接線。UOkV?220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中

居重要地位，出線數(shù)目為4問及以上的配電裝置°在采用單母線、分

段單母線或雙母線的35kV?UOkV系統(tǒng)中，當不容許停電檢修斷路器

時，可設(shè)置旁路母線。

根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種也許接線方案，如圖1.1及

圖1.1單母線分段帶旁母接線

圖1.2雙母線帶旁路母線接線

對圖1.1及圖1.2所示方案I、n綜合比較，見表IT。

表IT主接線方案比較表

方案I方案n

①簡樸清晰、操作以①運行可靠、運行方

便、易于發(fā)展式靈活、便于事故

②可靠性、靈活性差處理、易擴建

技

③旁路斷路器還可以②母聯(lián)斷路器可替代

替代出線斷路器，需檢修日勺出線斷路

術(shù)進行不停電檢修出器工作

線斷路器，保證重③揖閘操作復(fù)雜，輕

要顧客供電易誤操作

①設(shè)備少、投資?、僬嫉卮?、設(shè)備多、

經(jīng)

②用母線分段斷路器投資大

兼作旁路斷路器節(jié)②母聯(lián)斷路器兼作旁

濟

省投資路斷路器節(jié)省投資

在技術(shù)上（可靠性、靈活性）第H種方案明顯合理，在經(jīng)濟上則

方案I占優(yōu)勢。鑒于此站為地區(qū)變電站應(yīng)具有較高的可靠性和靈活

性。經(jīng)綜合分析，決定選第n種方案為設(shè)計日勺最終方案。

1.235kV電氣主接線

電壓等級為35kV?60kV,出線為4?8回，可采用單母線分段接

線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時不中斷對顧客日勺供電，

采用單母線分段接線和雙母線接線時，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置

旁路母線口勺條件所限（35kV?60kV出線多為雙回路，有也許停電檢

修斷路器，且檢修時間短，約為2?3天Q因此，35kV?60kV采用

雙母線接線時，不適宜設(shè)置旁路母線，有條件時可設(shè)置旁路隔離開關(guān)。

據(jù)上述分析、組合，篩選出如下兩種方案。如圖1.3及圖L4所

zj\O

圖L3單母線分段帶旁母接線

圖1.4雙母線接線

對圖1.3及圖1.4所示方案I、II綜合比較。見表1-2

表1-2主接線方案比較

方案I單方案1I雙

①簡樸清晰、操作以便、易①供電可靠

技于發(fā)展②調(diào)度靈活

②可靠性、靈活性差③擴建以便

術(shù)

③旁路斷路器還可以替代④便于試驗

出線斷路器，進行不停電檢⑤易誤操作

修空線斷路器，保證重要顧

客供電

①設(shè)備少、投資小①設(shè)備多、配電裝置更雜

經(jīng)

②用母線分段斷路器兼作②投資和占地面大

旁路斷路器節(jié)省投資

濟

經(jīng)比較兩種方案都具有易擴建這一特性。雖然方案I可靠性、靈

活性不如方案H,但其具有良好W、J經(jīng)濟性。鑒于此電壓等級不高，可

選用投資小日勺方案Io

1.310kV電氣主接線

6?10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時，可采用單母

線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越

功率較大，規(guī)定可靠性和靈活性較高的場所。

上述兩種方案如圖1.5及圖1.6所示。

圖1.6雙母線接線

對圖1.5及圖1.6所示方案I、II綜合比較，見表1-3

表1-3主接線方案比較

方案I單分方案n雙

①不會導(dǎo)致全所停電①供電可靠

技術(shù)

②調(diào)度靈活②調(diào)度靈活

③保證對重要顧客H勺供電③擴建以便

④任一斷路器檢修，該回路④便于試驗

必須停止工作⑤易誤操作

①占地少①設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜

經(jīng)濟②設(shè)備少②投資和占地面大

通過綜合比較方案I在經(jīng)濟性上比方案II好，且調(diào)度靈活也可保

證供電的可靠性。因此選用方案I。

1.4站用電接線

一般站用電接線選用接線簡樸且投資小時接線方式。故提出單母

線分段接線和單母線接線兩種方案。

上述兩種方案如圖1.7及圖1.8所示。

圖L7單母線分段接線

圖L8單母線接線

對圖1.7及圖1.8所示方案I、n綜合比較，見表1-4。

表1-4主接線方案比較

方案I單分方案II單

①不會導(dǎo)致全所停電①簡樸清晰、操作以便、

技

②調(diào)度靈活易于發(fā)展

③保證對重:要顧客的供電②可靠性，靈活性差

術(shù)④任一斷路器檢修，該回路

必須停止工作

⑤擴建時需向兩個方向均

衡發(fā)展

①占地少①設(shè)備少、投資小

經(jīng)濟②設(shè)備少

經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟性相差不大，因此選用可靠性和靈活性較高

的I方案Io

第二章負荷計算及變壓器選擇

2.1負荷計算

要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)日勺最

大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側(cè)W、J負荷，包括站用電負荷（動

力負荷和照明負荷）、10kV6負荷、力kV負荷和HOkV側(cè)負荷。

由公式S”喧就…%)(2-1)

式中一一某電壓等級的計算負荷

憶——同步系數(shù)(35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各負荷

與10kV各負荷之間取0.9、站用負荷取0.85)

a%——該電壓等級電網(wǎng)H勺線損率，一般取5%

P、cos。一一各顧客的負荷和功率因數(shù)

2.1.1站用負荷計算

S站二0.85X(91.5/0.85)X(1+5%)

=96.075KVA

々0.096MVA

2.1.210kV負荷計算

SIOKV=O.85[(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+7.8)X0.85+3/9X4]

X(1+5%)

=38.675WVA

35kV負荷計算

S35KV=O.9X[(6+6+5+3)/0.9+(2.6+3.2)/0.85]X(1+5%)

=27.448MVA

2.1.4110kV負荷計算

SHOKV=O.9X(20/0.9+5.8/0.85+25.5/0.85+12/0.9)X(1+5%)+S站

=68.398刊.096

=68.494MVA

2.2主變臺數(shù)、容量和型式確實定

2.2.1變電所主變壓器臺數(shù)確實定

主變臺數(shù)確定的規(guī)定：

1.對大都市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的狀況

下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。

2.對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計時應(yīng)考

慮裝設(shè)三臺主變壓器時也許性。

考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)緊密，且在一

次主接線中已考慮采用旁路呆主變?nèi)丈追绞?。故選用兩臺主變壓器，并

列運行且容量相等。

2.2.2變電所主變壓器容量確實定

主變壓器容量確定日勺規(guī)定：

1.主變壓器容量一般按變電站建成后5?23年的規(guī)劃負荷選擇，

并合適考慮到遠期10?23年的負荷發(fā)展°

2.根據(jù)變電站所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)構(gòu)造來確定主變壓器的容

量。對于有重要負荷日勺變電站，應(yīng)考慮當一臺主變壓器停運時,

其他變壓器容量在設(shè)計及過負荷能力后日勺容許時間內(nèi)，應(yīng)保證

顧客H勺一級和二級負荷：對一般性變電站停運時，其他變壓器

容量就能保證所有負荷的60?70虬SL68.494.MVA由于上述條

件所限制。因此，兩臺主變壓器應(yīng)各自承擔34.247MVA。當一臺

停運時，另一臺則承擔70%為47.946MVAo故選兩臺50MVA[1勺主

變壓器就可滿足負荷需求。

2.2.3變電站主變壓器型式日勺選擇

具有三種電壓等級日勺變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組日勺

功率均到達該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負荷，但在變電

站內(nèi)需裝設(shè)無功賠償設(shè)備時，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓

較輕易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動因此選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程

上規(guī)定對電力系統(tǒng)一般規(guī)定10KV及如下變電站采用一級有載調(diào)

壓變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國llOkV及

以上電壓變壓器繞組都采用Y(1連接；35kV采用Y連接，其中性點

多通過消弧線圈接地。35kV如下電壓變壓器繞組都采用△連接。

故主變參數(shù)如下：

電壓組合及分接范圍阻抗電壓空載

連接組

電流

型號

高壓中壓低壓高-中高一低中-低

YN,

SFSZ9-5O110±8X10.51.3ynO,dll

38.5±5%10.517.56.5

000/110lo25%11

2.3站用變臺數(shù)、容量和型式確實定

2.3.1站用變臺數(shù)確實定

對大中型變電站，一般裝設(shè)兩臺站用變壓器。因站用負荷較

重要，考慮到該變電站具有兩臺主變壓器和兩段10kV母線，為提

高站用電出J可靠性和靈活性，因此裝設(shè)兩臺站用變壓器，并采用

暗備用的方式。

2.3.2站用變?nèi)萘看_實定

站用變壓器容量選擇的規(guī)定：站用變壓器日勺容量應(yīng)滿足常常

的負荷需要和留有10%左右日勺裕度，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，正常狀況下為單臺變壓器

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。

S站二96.075/

=106KVA

2.3.3站用變型式日勺選擇

考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家日勺狀況和實現(xiàn)電力設(shè)備

逐漸向無油化過渡口勺目的，可選用干式變壓器。

故站用變參數(shù)如下：

電壓組合

連接組空載損負載空載阻抗

型號高壓分

高壓低壓標號耗損耗電流電壓

接范圍

S9-200/1010;6.3;6±5%0.4Y,ynO0.482.61.34

因本站有許多無功負荷，且離發(fā)電廠較近，為了防止無功倒送也

為了保證顧客的電壓，以及提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性,

應(yīng)進行合理日勺無功賠償。

根據(jù)設(shè)計規(guī)范第3.7.1條自然功率應(yīng)未到達規(guī)定原則日勺變電所，

應(yīng)安裝并聯(lián)電容賠償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或

重要負荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。

《電力工程電力設(shè)計手冊》規(guī)定“對于35-11OKV變電所，可按

主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要賠償?shù)淖畲笕萘啃詿o功

量，地區(qū)無功或距離電源點靠近日勺變電所，取較低者。地區(qū)無功欽額

較多或距離電源點較遠的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距

離電源點較遠的變電所取較高者。

第三章最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算

3.1各回路最大持續(xù)工作電流

根據(jù)公式s2maxfuOe1Igmax（3-1）

式中s——所記錄各電壓側(cè)負荷容量

ue——各電壓等級額定電壓

I——最大持續(xù)工作電流

，gmax

s二百U]

maxOeIgmax

/…二Smax/也Ue

貝I」：10kVT=38.675MVA/V3X10KV

，gmax

=2.232KA

35kV/=27.448MVA/V3X35KV

JLgmax

=1.58KA

UOkVJ=68.494MVA/73X110KV

，gmax

=3.954KA

3.2短路電流計算點確實定和短路電流計算成果

短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故障。短路故障將使系統(tǒng)

電壓減少和回路電流大大增長，它不僅會影響顧客W、J正常供電，并且

會破壞電力系統(tǒng)日勺穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站

以及整個電力系統(tǒng)口勺設(shè)計和運行中，都必須對短路電流進行計算。

短路電流計算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進行有關(guān)的校

驗。按三相短路進行短路電流計算。也許發(fā)生最大短路電流的短路電

流計算點有4個，即110KV母線短路（K1點），35KV母線短路（K2）

點，10KV電抗器母線短路（K3點），0.4KV母線短路（K4點）。

計算成果：（計算過程見附錄I）

當K1點斷路時：

/'=5.58KA/t/=14.2J=8.43=1111.4

當K2點斷路時：

r=l.85KAj"4.71:2.8s'=120.2

當K3點斷路時：

廠二38KA/（/=96.7J=57.4『二691

當K4點斷路時：

/^=1000KA需=2542八=1510s'=692.8

第四章重要電氣設(shè)備選擇

由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選

擇校驗項目和措施也都完全不相似。不過，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正

常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇均有一種共同

口勺原則。

電氣設(shè)備選擇的一般原則為:

1.應(yīng)滿足正常運行檢修短路和過電壓狀況下日勺規(guī)定并考

慮遠景發(fā)展。

2.應(yīng)滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。

3.應(yīng)力爭技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。

4.同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。

5.與整個工程的建設(shè)原則協(xié)調(diào)一致。

6.選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠H勺試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格

的特殊狀況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級同意。

技術(shù)條件：

選擇日勺高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過

電流的狀況下保持正常運行。

1.電壓

選用的電器容許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運

行電壓Ug,即.Umx>Ug

2.電流

選用的電器額定電流L不得低于所在回路在多種也許運行方

式下W、J持續(xù)工作電流Ig.即Ie>Ig

校驗日勺一般原則：

1.電器在選定后應(yīng)按最大也許通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校

驗，校驗的短路電流一般取最嚴重狀況的短路電流。

2.用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩(wěn)定。

3.短路日勺熱穩(wěn)定條件

>QdQd=Q=^（l2+1（）/加/2+/2td）

Q<it一一在計算時間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KA'f）

It——t秒內(nèi)設(shè)備容許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA?S）

T——設(shè)備容許通過日勺熱穩(wěn)定電流時間（s）

校驗短路熱穩(wěn)定所用日勺計算時間Ts按下式計算

t=td+tkd式中td——繼電保護裝置動作時間內(nèi)（S）

tkd——斷路時全分閘時間（s）

4.動穩(wěn)定校驗

電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機械效應(yīng)的能力，稱動

穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是：

leh—IchIdw

上式中LL1,一一短路沖擊電流幅值及其有效值

Jdw——容許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值

5.絕緣水平：

在工作電壓日勺作用下，電器日勺內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要日勺可靠性，接

口日勺絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的多種過電壓和保護設(shè)備對應(yīng)的保護

水平來確定。

由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度

也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。

高壓電器沒有明確的過載能力，因此在選擇其額定電流時，應(yīng)滿

足多種也許方式下回路持續(xù)工作電流的規(guī)定。

4.1高壓斷路器日勺選擇

高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電

路中最重要的電器設(shè)備。

型式選擇：

本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品R勺系列化，既盡量采用同

一型號斷路器，以便減少備用件的種類，以便設(shè)備的運行和檢

修。

選擇斷路器時應(yīng)滿足如下基本規(guī)定：

1.在合閘運行時應(yīng)為良導(dǎo)體，不僅能長期通過負荷電流，雖

然通過短路電流，也應(yīng)當具有足夠日勺熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。

2.在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性°

3.應(yīng)有足夠日勺斷路能力和盡量短的分段時間。

3.應(yīng)有盡量長日勺機械壽命和電氣壽命，并規(guī)定構(gòu)造簡樸、體

積小、重量輕、安裝維護以便。

考慮到可靠性和經(jīng)濟性，以便運行維護和實現(xiàn)變電站設(shè)

備的無由化目的，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯

一有發(fā)展前途時斷路器。故在11OKV側(cè)采用六氟化硫斷路器,

其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和

檢修周期長并且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器

由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使

用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須日勺操

作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄

弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適

于開斷容性負荷電流等特點。因而被大量使用于35KV及如下

時電壓等級中。因此，35KV側(cè)和10KV側(cè)采用真空斷路器。

又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知

.2

電壓等級型號額定電壓額定電流lrL，動穩(wěn)定電流

llOkVLW14-11O110KV31500A31.53L5、380KA

35kVZN23-3535KV16002529x463KA

10kVZN-1O1OKV600A8.7kA

4.2隔離開關(guān)曰勺選擇

隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備日勺一種，它重要是用來隔離電源，

進行倒閘操作時，還可以拉、合小電流電路。

選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足如下基本規(guī)定：

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)備與否

與電網(wǎng)隔開。

2.隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠口勺絕緣距離，以保證過電壓

及相間閃絡(luò)的狀況下，不致引起擊穿而危及工作人員口勺安

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，要有最佳出J跳、合

閘速度，以盡量減少操作時的過電壓。

5.隔離開關(guān)時構(gòu)造簡樸，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)的對日勺操作。

又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知

電壓等額定電額定電

型號動穩(wěn)定電流

級壓流

HOkVGW4-110G11OKV1000ASO

35kVGW4-3535KV1000A50

10kVGN8-101OKV600A75

4.3各級電壓母線的選擇

選擇配電裝置中各級電壓母線，重要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：

⑴、選擇母線H勺材料，構(gòu)造和排列方式；

(2)、選擇母線截面日勺大?。?/p>

(3)、檢查母線短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；

⑷、對35kV以上母線，應(yīng)檢查它在當?shù)鼐μ鞖庀髼l件下與否發(fā)

生電暈；

(5)、對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為防止

共振，應(yīng)校驗?zāi)妇€自振頻率。

HOkV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為

LGJQ-15O的加強型鋼芯鋁絞線。

根據(jù)設(shè)計規(guī)定，35KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜°LGJ—185型鋼

芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定規(guī)定，同步也不小于可不校驗電暈的最小導(dǎo)體

LGJ-70,故不進行電暈校驗。

本變電所10KV時最終回路較多，因此10KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。

故所選LGJ-150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定規(guī)定，則同步也不小于可

不校驗電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70,故不進行電暈校驗。

4.4絕緣子和穿墻套管的選擇

在發(fā)電廠變電站H勺各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固

定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)日勺。因此，絕緣子必須

有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。

選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水

流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。

穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外

穿墻時使用，6?35KV為瓷絕緣，60?220KV為油浸紙絕緣電容式0

4.5電流互感器日勺配置和選擇

一.參數(shù)選擇

1.技術(shù)條件

（1）正常工作條件一一一次回路電流，一次回路電壓，二次回路

電流，二次回路電壓，二次側(cè)負荷，精確度等級，

（2）短路穩(wěn)定性一一動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)

（3）承受過電壓能力一一絕緣水平，泄露比

2.環(huán)境條件

環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度。

二.型式選擇

35kV如下日勺屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件

及產(chǎn)品狀況，采用瓷絕緣構(gòu)造或樹脂澆注絕緣構(gòu)造。

35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣構(gòu)造日勺獨立式電流互

感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先

采用套管電流互感器，以節(jié)省投資，減少占地。

110KV側(cè)CT的選擇

根據(jù)《設(shè)計手冊》35KV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕

緣構(gòu)造的獨立式電流互感器常用L(C)系列。

出線側(cè)CT采顧客外式，用于表計測量和保護裝置的需要精確度。

當電流互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路

中正常工作電流日勺1/3左右以保證測量儀表的最佳工作、并在過負荷

時使儀表有合適的指標。

根據(jù)U，Ue

/〉T

-Ij，gmax

選擇型號為LCWB6T10W型

35KV側(cè)CT可根據(jù)安裝地點和最大長期工作電流選LCZ—35系列

CT

電壓等級型號

HOkVLCWB-6-110

35kVLCZ-35

10kVLMC-1O

4.6電壓互感器日勺配置和選擇

一.參數(shù)選擇

1.技術(shù)條件

(1)正常工作條件一一一次回路電壓，一次回路電流，二次負荷，

精確度等級，機械負荷

(2)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。

二.環(huán)境條件

環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度，海拔高度，地震烈度。

三.型式選擇

1.6?20kV配電裝置一般采用油浸絕緣構(gòu)造，在高壓開關(guān)柜中或

在布置地位狹窄的I地方，可采用樹脂澆注絕緣構(gòu)造。當需要零

序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。

2.35?110kV配電裝置一般采用油浸絕緣構(gòu)造電磁式電壓互感

器。

llOkV側(cè)PT的J選擇

《電力工程電氣設(shè)計手冊》248頁，35-110KV配電裝置一般采用

油浸絕緣構(gòu)造電磁式電式互感器，接在U0KV及以上線路側(cè)的電壓互

感器，當線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用

電容式電壓互感器

35KV及以上日勺戶外裝置，電壓互感器都是單相H勺出線側(cè)PT是當

首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設(shè)置重疊閘C

二次繞組額定載波

額定電壓（V）電容量

合

輸出（VA）耦

高

中

壓

型號壓

容

一次繞二次繞剩余電電

電

電

容

0.5級1級容

組組壓繞組

110000/

YDR-11O100/V3100150VA300VA12.55010

V3

精確度為：

電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點二次負荷及精

確等級規(guī)定進行選擇。因此選用YDR-110型電容式電壓互感器c

35kV母線PT選擇：

35—11KV配電裝置安裝臺單相電壓互感器用于測量和保護裝置。

選四臺單相帶接地保護油浸式TDJJ-35型PT選顧客內(nèi)式

額定電壓（v）

型號剩余電壓繞接線方式

一次繞組二次繞組

組

TDJJ-3535000/6100/73100/3Y/Yo/A

精確度測量

精確度測量計算與保護用的電壓互感器，其二次側(cè)負荷較小，

一般滿足精確度規(guī)定，只有二次側(cè)用作控制電源時才校驗精確度，此

處因有電度表故選編0.5級。

PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，PT自身不遭受短路電流作

用，因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。

4.7各重要電氣設(shè)備選擇成果一覽表

110kV35kV10kV

高壓斷路器LW14-110ZN23-35ZN-10

隔離開關(guān)GW4-110GGW4-35GN8-10

電流互感器LCWB-6-110LCZ35LMC10

電壓互感器YDR-110TDJJ-35TSJW-10

絕緣子ZSW-110ZSW-35/400ZSW-10/500

母線LGJQ-150LGJ—185LGJ-150

主變壓器SFSZ9-50000/110

站用變壓器S9-200/10

附錄：I短路電流計算書

等效電路圖

查表知

LGJQ-150X*=0.1989。/KM

選基準：S^IOOMVAU=U.V

等效電路圖

當K1點斷路時：

Us(l-3)%=10.5%Us(2-3)%=6%Us(l-2)%=17%

Xi=X4=l/200(17+10.5-6)X100/50=0.215

X2=X5=l/200(10.5+6-17)X100/50=0.125

X6=X3=l/200(17+6-10.5)X100/50=0

Xi=X*L=0.1989X30/2=2.95=X7||Xs

Xio=O.38X1102/600=7.7

Xu=O.45XH02/800=6.8

X9=4%/100X100/0.22=0.18

Xi2=0.1075

X13=O.0625

X14=0

Xi5=7.7X6.8/