畢業(yè)設(shè)計（論文）2203510KV變電所電氣一次初步設(shè)計

1、華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）華華北北電電力力大大學學成成人人教教育育畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計 ( (論論文文) )論文題目：論文題目： 變電所電氣一次初步設(shè)計變電所電氣一次初步設(shè)計 學生姓名：學生姓名： 學號學號 年級、專業(yè)、層次：年級、專業(yè)、層次： 函授站：函授站： 二二 8 8 年年 9 9 月月華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）i220/35/10kv 變電所電氣一次初步設(shè)計摘要對變電站的設(shè)計和研究對于電力系統(tǒng)的安全運行和電力系統(tǒng)的發(fā)展都有十分重要的意義。

2、本次畢業(yè)設(shè)計是通過對變電站一次部分的設(shè)計，鞏固“發(fā)電廠電氣部分”及一些相關(guān)課程的理論知識。學習和掌握變電站電氣部分設(shè)計的基本方法，培養(yǎng)實際工程設(shè)計的基本技能及獨立分析和解決問題的工作能力。通過參考現(xiàn)行變電站運行標準，對題目所給定的原始資料進行分析，考察系統(tǒng)的容量與負荷的性質(zhì)及變電站所處的環(huán)境條件，并且進行系統(tǒng)總?cè)萘康挠嬎?，從而確定主變壓器的臺數(shù)及容量。根據(jù)負荷對供電可靠性的要求擬出各種可能的接線圖。根據(jù)可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求進行比較確定最優(yōu)主接線。220kv、35kv 和 10kv 側(cè)均采用單母線分段接線。利用各部分標么值進行換算，包括系統(tǒng)歸算至各電壓等級的短路電抗標么值,變壓器各繞組的

3、電抗標么值，畫出等值電抗圖，對 220kv，35kv 和 10kv 各電壓等級母線上三相短路分別進行短路電流計算。通過網(wǎng)絡化簡，計算出各電壓等級下的短路電流。根據(jù)電壓等級和最大持續(xù)工作電流對電氣設(shè)備進行選擇并校驗。再對采取的主接線進行配電裝置的配置。220kv 采用半高型配電裝置、35kv 采用普通中型屋外配電裝置，10kv采用開關(guān)柜單層屋內(nèi)配電裝置，并變電站進行防雷保護。關(guān)鍵字：變電站，變壓器，短路電流，電氣設(shè)備華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）iithe primary system design of 110/35/10

4、kv step-down substationabstractthe design and study of electrical substations is significant to the power systems safe operation and development. through the design of a substation, this thesis aims to consolidate the theoretical knowledge of electrical parts plant and some relevant courses, learn a

5、nd master the basic design of electrical substations methods, and cultivate self-analysis and independent problem-solving ability and basic practical engineering skills.through the reference of existing transformer stations operating standards, analyses the setting original data, inspect the load ch

6、aracter, the capacity of the system and the environmental conditions of transformer stations, and calculates the total system capacity, then determine the number and capacity of transformers. according to the load electricity reliability requirements prepare for possible connection programs. identif

7、y the optimal scheme after comparing the requirements of the reliability, flexibility and economy. all the voltage levels use single sub-bus connection. calculate the per unit value of the system, including the per unit value of short circuit reactance the system reduction to the voltage levels, the

8、 reactance per unit value of the transformer winding. then draw the equivalent reactance map of the voltage levels220kv, 35kv, 10kv bus bar. calculate the three-phase short-circuit current of all voltage levels through networking predigestion. carry out the electrical equipment selection and validat

9、ion according to voltage and the maximum ongoing work current. then select the main distribution device configuration 220kv using semi-high-distribution equipment, 35 kv using ordinary medium-house distribution equipment, 10 kv using use switch cabinet inside monolayer distribution devices and desig

10、n lightning protection for substationskeywords: substation, transformer, circuit current, electrical equipments華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）11 前言變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響了電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著交換和分配電能的作用。這就要求變電站的一次部分設(shè)計的經(jīng)濟合理，采取合理的電氣主接線形式，采用合適電氣設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量，變電站平面布置和配電裝置也要符合國家規(guī)定標準

11、，只有這樣變電站才能正常的運行工作，為國民經(jīng)濟服務。由于現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)容量的增大，電壓等級的提高，綜合自動化水平的需求，除了常規(guī)變電所之外，還出現(xiàn)了微機變電所、綜合自動化變電所、小型化變電所和無人值班變電所等。當前隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造工作的開展，對變電所設(shè)計也提出了更高更新的要求。本設(shè)計是對 220kv 降壓變電站電氣一次部分電氣主接線設(shè)計以及電氣設(shè)備的選擇。主要包括四種電氣主接線的擬定，以及對初步擬定的備選方案進行比較，確定最佳方案。各電壓等級對應的短路計算及電氣設(shè)備選擇與校驗，配電裝置的選擇及防雷保護的配置等。華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢

12、畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）22 主變壓器的選擇2.1 主變壓器形式的選擇330kv 及以下的電力系統(tǒng)中，在不受運輸條件限制的情況下，一般選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗較大，配電裝置結(jié)構(gòu)復雜，維修的工作量大。所以該變電站主變壓器的選擇應為三相的。當三繞組變壓器的每個繞組的通過容量達到該變壓器的額定容量的 15%以上時才采用三繞組變壓器。否則，繞組未能充分利用，反而不如選用 2 臺雙繞組變壓器在經(jīng)濟上更加合理。該變電站有三個電壓等級，且每個繞組都能夠充分利用，故選擇三繞組變壓器。 我國 220kv 及以上電壓，變壓器繞組都采用 y 連接，35kv 亦采用

13、 y 連接，其中性點多通過消弧線圈接地。35kv 以下電壓，變壓器繞組都采用 連接。2.2 主變壓器容量和臺數(shù)的確定2.2.1 主變壓器臺數(shù)的確定對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜；考慮到本文所涉及的變電站為一地方降壓變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。2.2.2 主變壓器容量的確定1. 主變壓器的容量，一般應按 5-10 年的規(guī)劃負荷來選擇，并應考慮變壓器正常運行和事故時的過負荷能力。并適當考慮 10-30 年的發(fā)展，根據(jù)城市規(guī)劃，負荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。2. 裝有兩臺以上的變壓器的變電所，應考慮

14、到當一臺主變停運時，其余主變的容量滿足 70%-80%的全部負荷，并應滿足一類及二類負荷的供電。一般不裝設(shè)調(diào)相機或靜止補償裝置。每臺變壓器容量一般按下式計算 sn=0.6pm(pm為變電所的最大負荷)，這樣當一臺變壓器停運時，可保證對 60%負荷供電，考慮變壓器的事故過負荷能力 40%，則可保證對 84%負荷的供電。由上述兩點得出一臺主變壓器容量應滿足：華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）3已知本所負荷情況為：35kv 側(cè) cos=0.8，最大負荷小時數(shù) 5000，故總?cè)萘繛?37.5mva。10kv 側(cè)負荷 10mw，cos=

15、0.8，最大負荷小時數(shù) 4500;考慮到未來發(fā)展的余地，設(shè)計推薦選用 2 臺 150mva 主變壓器。為便于中、低壓側(cè)母線的調(diào)節(jié)，采用又載調(diào)壓變壓器。按照主變壓器的標準化系列選取，參數(shù)如下：三相三卷強油風冷又載調(diào)壓變壓器， 型號：sfps27-150000/220 額定容量：150/150/75mva短路電壓： uk(i-ii)=13.5%u（iiii）)14.7% u（iiiii)13.5%接地線組別：yn/yn0/d11套管電流互感器：220kv 側(cè)每相：lrb-220-b, b/b, 200-600/1a10p35, 0.5, 200-600/1a,50va 一只lr-220, 0.5,

16、 200-600/1a, 50va 一只35kv 側(cè)每相：lrb-220-b, 0.5, 600-1200/1a, 50va 一只lrb-35-b, b/b, 600-1200/1a10p35, 50va, 兩只220kv 中性點：lrb-35,b/b, 10p20, 50va200-600/1a,兩只35kv 中性點;lrb-60,b/b,10p20, 50va華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）4200-600/1a 兩只采用鐘罩式結(jié)構(gòu)，不帶滾輪帶整體鋼底座，散熱器掛在本體上220kv 中性點接地運行有載調(diào)壓開關(guān)采用進口 m

17、r 開關(guān)各級套管采用防污型,3 電氣主接線設(shè)計3.1 原始資料分析1. 負荷情況：35kv 側(cè)：最大 80 mw，最小 50 mw，tmax=5000h，cos=0.810kv 側(cè)：最大 30 mw，最小 20 mw，tmax=4500h，cos=0.8負荷性質(zhì)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電2. 出線回路：35kv 側(cè) 4 回(架空線)10kv 側(cè) 10 回3.2 電氣主接線方案一、10kv 側(cè)：（一） 、單母線分段：1、 優(yōu)點（1）用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。（2）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和不致使重要用

18、戶停電。2、 缺點：當一段母線或隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電;當出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。 （二）雙母線分段接線1、 優(yōu)點（有單母線分段和雙母線兩者的特點）供電可靠、檢修方便、調(diào)度靈活、便于擴建。華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）52、 缺點：所用設(shè)備多（特別是隔離開關(guān)） ，配電裝置復雜，經(jīng)濟性差;在運行中隔離開關(guān)作為電器，易發(fā)生誤操作，且對實現(xiàn)自動化和運動化不便；當母線系統(tǒng)故障時，須短時切除較多電源和線路，這對特別重要的大型變電所是不允許的。二、35kv

19、 側(cè)：1 雙母線帶旁路母線（母線帶旁路斷路器）優(yōu)點；供電可靠，檢修不停電，調(diào)度靈活；擴建方便，節(jié)約裝用旁路短路器和配電裝置間隔。缺點；所用設(shè)備多，配電裝置復雜，經(jīng)濟性較差；當進出線開關(guān)檢修時，就要用母聯(lián)開關(guān)，代替旁路開關(guān)，雙母線變成母線，破壞了雙母線固定連接的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關(guān)的導閘操作。3、 雙母線帶旁路開關(guān)接線特點：與雙母線帶旁路母線相比節(jié)約了一條旁路母線。三、220kv 側(cè) 內(nèi)橋接線1、 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只要三臺斷路器。2、 缺點：變壓器切除和投入較復雜，須動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運，橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運；出線斷路器檢修時，線

20、路需較長時間停運，為避免此缺點，可加裝正常斷開的跨條，為了論流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上要加裝兩組隔離開關(guān)。橋連短路器檢修時，也可利用次跨條。主接線方案：方案一：220kv 采用內(nèi)橋接線，35kv 采用雙母線帶旁路開關(guān)接線，10kv 采用單母線分段接線。方案二：220kv 采用內(nèi)橋接線，35kv 采用雙母線帶旁路開關(guān)接線，10kv 采用雙母線分段接線。 方案三：220kv 采用內(nèi)橋接線，35kv 采用雙母線帶旁母（母聯(lián)兼開關(guān)）開關(guān)接線，10kv 采用單母線分段接線。方案四：220kv 采用內(nèi)橋接線，35kv 采用雙母線帶旁母（母聯(lián)兼旁路開關(guān)）開關(guān)接線，10kv采用雙母線分段接線。方案五

21、：220kv 采用內(nèi)橋接線，35kv 采用單母線分段接線，10kv 采用單母線分段接線。四、方案的經(jīng)濟技術(shù)比較一、電器主接線綜合方案的比較通過以上五種方案比較，220kv 側(cè)接線，根據(jù)本工程設(shè)計任務書，本站 220kv 進線 2 回，考慮到系統(tǒng)的發(fā)展，預留 2 回進線的可能，加上本期建設(shè)的 2 臺主變壓器進線，供給 6 個原件。按照設(shè)計規(guī)程，220kv 采用雙母線接線方式，本期完成雙母線并建設(shè)母聯(lián)間隔。 方案五 35kv 側(cè)采用單母分段，在檢修及配電中靈活性，可靠性相對于前四種方案都相差很遠。故舍棄;前四種方案中，第二、四套方案 10kv 側(cè)都采用雙母線分段，因為 10kv 側(cè)主要向用戶供電，

22、對安全性要求不高，此重要接線方式成本較高，舍棄。 剩下的一、三方案中，三方案 35kv 側(cè)雙母線帶旁路母線接線，有專用旁路母線開關(guān)，但進出線檢修時，通過旁路母線供電，對雙母線沒有影響，第一種方案，不設(shè)專用旁路開關(guān)，以母聯(lián)開關(guān)兼作旁路開關(guān)用，可節(jié)約開關(guān)設(shè)備和一個間隔的占地，但進出線短路器檢修時，就要用母聯(lián)開關(guān)替代旁路開關(guān)，雙母線變單母線，破壞了雙母線固定連接的運行方式，影響了用電可靠性。雖然方案一比方案三要多花七十多萬元左右。但供電系統(tǒng)要求的首先是穩(wěn)定性，安全性，所以選第一種接線方式。35kv 電氣主接線：根據(jù)本工程設(shè)計任務書及規(guī)程要求，本站 35kv 出線共四回，設(shè)計中考慮 35kv 采用雙母

23、線接線，本期完成雙母線及母聯(lián)。35kv 配電裝置、無功補償及 380/220v 所用電的電器主接線華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）6 根據(jù)本工程設(shè)計任務書及規(guī)程要求，本站 35kv 出線回路 4 回，35kv 主接線采用單母線分段方式。正常運行方式為兩段母線分裂運行，每臺主變各帶一段，以便將 35kv 側(cè)短路電流水平控制在開關(guān)開斷能力允許的范圍之內(nèi)。當其中任意一臺主變停運時，方投入分段開關(guān)，來保證 35kv 系統(tǒng)的電力供應380/220v 所用電接線為單母線自動空氣開關(guān)分段方式。正常運行方式為兩段母線分裂運行，兩臺所變各帶一

24、段，當其中任意一段失去電源時，分段空氣自動投入。 。4 短路電流計算4.1 短路電流計算的目的,規(guī)定和步驟4.1.1 短路電流計算的目的1. 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，均需要進行必要的短路電流計算。2. 在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠的工作，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。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。3. 在設(shè)計屋外高壓配電裝置時

25、，須按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。4. 在選擇繼電保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(jù)。5. 接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。4.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定1. 計算的基本情況。電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；所有電源的電動勢相位角相同；應考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。2. 接線方式。計算短路電流所用的接線方式,應是可能發(fā)生在最大短路電流的正常接線形式，即最大運行方式下運行。3. 短路種類。一般按三相短路計算。4. 短路計算點。正常接線方式下，按母線上三相短路時短路電流最大，故短路點選

26、在各電壓等級下母線三相短路為短路點計算點。華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）74.1.3 本所 220kv 母線的短路容量為 2500mva,35kv 按照解環(huán)運行考慮，按照終期建設(shè)2*120mva 容量計算。 系統(tǒng)基準容量取 sj=100mvauj=up=1.05un主變壓器高、中、低三側(cè)基準電壓分別為：u1=230kv; u2=37.5;u3=10.5kv主變?nèi)齻?cè)的基準電流值分別為（ka）：ij(1)=0.25, ij(2)=1.54,ij(3)=5.5主變壓器的短路電抗值按國標取為：主變 1-2 卷阻抗電壓：uk12=1

27、3.5%主變 1-3 卷阻抗電壓：uk13=14.7%主變 2-3 卷阻抗電壓：uk23=13.5%主變?nèi)齻?cè)的電抗標幺值分別為：uk1=(uk1+uk2-uk3)/2=14.6uk2=(uk1+uk3-uk2)/2=1.1uk3=(uk2+uk3-uk1)/2=16.5而：x*=uk%*sj/se華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）8x1*=0.0971x2*=0.0071x3*=0.11作網(wǎng)絡圖并分別選出在 220kv/35kv/10kv 側(cè)產(chǎn)生最大短路電流的短路點 d1,d2,d3.對于 d1 點短路：xd1*=0.12id

28、1*=1/ xd1*=1/0.12=8.33id1=id1*sj/31”id1短路沖擊電流峰值：ich=2.55*2.083=5.3全電流最大有效值：iu=1.52*2.083=3.17短路容量：sd”=i”*sj=8.33*100=83.3對于 d2 點短路：xd2*=0.12+0.5(0.0971+0.0071)=0.172id2*=1/0.172=5.814id2=id2*sj/3*7.5=8.95華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）9i2”=i=i0.2=8.95ka短路沖擊電流峰值：ich=2.55*iper=2.55

29、*8.95=22.8全電流最大有效值iu=1.52*8.95=13.6短路容量：sd”=i”*sj=5.814*100=581.4對于 d3 點短路：xd3*=0.12+2/1(0.0971+0.11)=0.224id3”=1/xd3*1=1/0.224=4.46id3=id3*sj/3uj=4.46*100*/3*10.5=24.53i3”=i=i0.2=4.46短路沖擊電流峰值：ich=2.55*iper=2.55*24.53=62.55全電流最大有效值：iu=1.52*24.58=37.3短路容量：sd”=i”*sj=4.46*100=446 網(wǎng)絡圖圖表 14.1.4 計算步驟1. 選擇

30、計算短路點，各級母線上三相短路時短路電流最大，選三個電壓等級母線上華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）10短路。2. 繪制等值網(wǎng)絡，并將各元件電抗統(tǒng)一編號3. 化簡等值網(wǎng)絡，將等值網(wǎng)絡化簡為以短路點為中心的輻射型等值網(wǎng)絡，并求出各電源與短路點間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。4. 計算無限大容量的電源供給的短路電流周期分量的標么值。5. 計算短路電流周期分量有名值。6. 計算短路電流沖擊值。7. 計算全電流最大有效值。5 導體和電氣設(shè)備的選擇和設(shè)計由于電氣設(shè)備和載流導體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，

31、電氣設(shè)備和載留導體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇原則相同。電氣設(shè)備選擇的一般原則：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遠景發(fā)展；2. 應滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核；3. 應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；4. 同類設(shè)備應盡量減少品種；5. 與整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致；6. 選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應經(jīng)上級批準。電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件：所選高壓電器應能在長期工作條件下以及發(fā)生過電壓、過電流的情況下保證其正常運行。應按電器的安裝地點、使用條件、檢修、和運行等要求，對設(shè)備進行種類（如戶內(nèi)或戶外型電器）

32、和型式的選擇。在實際環(huán)境不同于額定環(huán)境條件時，選擇的電氣設(shè)備的長期允許電流應作修正，經(jīng)綜合修正后的長期允許電流不得低于所在回路在各種aliali可能運行方式下的最大持續(xù)工作電流，即maxgimax( )alngikiia其中按表 5-1 計算。maxgi表 5-1 的計算方法maxgi回路名稱計算公式華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）11三相變壓器回路max1.053ngnnsisu, 其中為變壓器各側(cè)繞組容量母線分段 母聯(lián)斷路器一般為該母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的持續(xù)工作電流maxgi饋線回路max3cosgnpinuma

33、x,.gpi其中，應包括線路損耗及事故轉(zhuǎn)移過來的負荷當回路中裝有電抗器時,按電抗器的額定電流計算式中 -電氣設(shè)備所在回路的最大持續(xù)工作電流；maxgi-綜合修正系數(shù)，為修正系數(shù)的乘積。k3. 按額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓不得低于所在電網(wǎng)的實際運行電壓。nunsu4. 設(shè)備校驗為使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟性和合理性，并在一定時期內(nèi)能適應系統(tǒng)發(fā)展的需要，在設(shè)備選擇時，應根據(jù)相關(guān)規(guī)定多對其進行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗。其中，電壓互感器及裝設(shè)在其回路中的裸導體和電器，可不校驗動、熱穩(wěn)定。5.1 斷路器的選擇1. 種類和型式的選擇少油斷路器：油量少，重量輕，不用采用特殊的防火措施，尺寸小，占地面積小

34、，造價低且運行經(jīng)驗豐富，易于維護，噪音低。對于 220kv 變電站經(jīng)濟性考慮使用少油斷路器。 2. 按額定電壓選擇電壓條件應滿足：。nnsuu3. 按額定電流選擇忽略環(huán)境條件變化，電流條件應滿足：maxngii4. 按額定開斷電流選擇為保證斷路器能可靠地開斷短路電流，一般情況下，原則上額定開斷電流不應小nbri于實際開斷瞬間的斷路全電流有效值，即：kinbrkii對于采用中、慢速斷路器的地點和在遠離發(fā)電廠的變電所二次電壓主母線，其開斷短路電流可不計及非周期分量的影響，即：kii華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）125. 熱穩(wěn)定

35、校驗熱穩(wěn)定校驗應滿足：2tki tq式中 -短路電流通過電器時所產(chǎn)生的熱效應，；kq2kas -制造廠規(guī)定的允許通過電器的熱穩(wěn)定時間， ；ts -制造廠規(guī)定的允許通過電器的熱穩(wěn)定電流，。kqka6. 動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗應滿足：esshii式中 -電器允許通過的動穩(wěn)定電流（或稱極限通過電流）幅值，；esika-斷路沖擊電流幅值，。shika5.1.1 220kv 側(cè)斷路器選擇與校驗1. 220kv 與系統(tǒng)相連的進線斷路器 mwp40185. 0cosmwp25285. 0cos故 110kv 斷路器選擇見表 5-2表 5-2 sw4-110 戶外少油型斷路器額定電壓，kv額定電流，a額定開斷電

36、流，ka動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（4s有效值） ，ka220100018.45515.8對所選斷路器進行校驗：動穩(wěn)定校驗：其最大沖擊電流是：=13.974ka。 shi斷路器動穩(wěn)電流：=55ka, 滿足要求。esishi熱穩(wěn)定校驗：查表得 tz=3.42 20.053.420.053.47dzzttskatidz222205.10447. 348. 5 經(jīng)比較， 滿足要求。skatit22256.99848 .15tititdz22額定開斷電流校驗：所選斷路器的， 滿足要求。kaikaiknbr48. 54 .182.220kv 進線斷路器的選擇華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教

37、教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）13其屬于三相變壓器回路，持續(xù)工作電流為： kausinng276. 011035005. 1305. 1max也選擇 sw4-110 戶外少油型斷路器3. 220kv 側(cè)的母聯(lián)斷路器的選擇計算持續(xù)工作電流為 。kausinng276. 011035005. 1305. 1max故也選擇 sw4-220 戶外少油型斷路器。5.1.2 35kv 側(cè)斷路器的選擇與校驗1. 35kv 側(cè)的變壓器回路斷路器其最大持續(xù)工作電流為 kausinng866. 03535005. 1305. 1max根據(jù)其持續(xù)工作電流選擇的斷路器見表 5-3表 5-3 型戶

38、外少油斷路器352sw額定電壓，kv額定電流，a額定開斷電流，ka動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（1s有效值） ，ka35100024.863.424.8對所選斷路器進行校驗：動穩(wěn)定校驗：最大沖擊電流=20.894ka，斷路器動穩(wěn)電流=63.4ka，滿足要shiesishi求。熱穩(wěn)校驗：查表得 tz=3.42 20.053.420.053.47dzzttskatidz222778.23347. 3208. 8 經(jīng)比較， 滿足要求。skatit22216.246048 .24tititdz22額定開斷電流檢驗：短路全電流為 所選斷路器的 滿足要求。kaik208. 8knbrikai8 .242. 35

39、kv 側(cè)出線上的斷路器持續(xù)工作電流kaupinn129. 085. 0353640cos3max故也選擇 sw235 型少油戶外斷路器華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）143. 35kv 的母聯(lián)斷路器持續(xù)工作電流 kausinn866. 03535005. 13max故也選擇 sw235 型少油戶外斷路器5.1.3 10kv 側(cè)斷路器選擇與校驗1. 三相變壓器回路斷路器其持續(xù)工作電流為：kausinn516. 11032505. 1305. 1max根據(jù)其持續(xù)工作電流選擇的斷路器見表 5-4表 5-4 戶內(nèi)少油斷路器103sn

40、額定電壓，kv額定電流，a額定開斷電流，ka動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（1s有效值） ，ka102000297543.5動穩(wěn)校驗：最大沖擊電流 斷路器動穩(wěn)電流=130ka，滿足要求。kaish75esishi熱穩(wěn)定校驗：查表得 tz=0.75 20.050.750.050.8dzztt skatidz222093.2468 . 0539.17)(25.189215 .43222skatit經(jīng)比較 滿足要求tititdz22額定開斷電流： ， 滿足要求。kaik208. 8knbrikai 292. 10kv 側(cè)母聯(lián)斷路器持續(xù)工作電流：kausinng516. 11032505. 1305. 1ma

41、x故也選擇型斷路器103sn3. 10kv 側(cè)出線斷路器持續(xù)工作電流kaupinn142. 085. 01031225cos3max根據(jù)其持續(xù)工作電流選擇的斷路器見表 5-5表 5-5 型斷路器102sn華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）15額定電壓，kv額定電流，a額定開斷電流，ka動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（1s有效值） ，ka10400205230對所選斷路器進行校驗：動穩(wěn)定校驗：最大沖擊電流：=44.647ka。 shi斷路器動穩(wěn)電流：=52ka 滿足要求。esishi熱穩(wěn)定校驗：查表得 tz=0.75 20.050.75

42、0.050.8dzztt skatidz222093.2468 . 0539.17 經(jīng)比較， 滿足要求。)(900130222skatittititdz22額定開斷電流檢驗： 斷路器的， 滿足要求。kaik539.17knbrikai 205.2 隔離開關(guān)的選擇利用持續(xù)工作電流和額定電壓進行選擇。60kv 及以上的配電裝置，對斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)，宜配置接地開關(guān)，每段母線上宜裝設(shè)接地開關(guān)。5.2.220kv 隔離開關(guān)選擇結(jié)果220kv 的進線、出線及母線均選擇gw4-220戶外隔離開關(guān)表 5-6 戶外隔離開關(guān)dgw1104額定電壓，kv額定電流，a動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（

43、4s有效值） ，ka2206005015.8對所選隔離開關(guān)進行校驗：動穩(wěn)校驗：最大沖擊電流=15.8ka，隔離開關(guān)動穩(wěn)電流=50ka， 滿足要求。shiesishi熱穩(wěn)定校驗：查表得 tz=3.42 20.053.420.053.47dzztt華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）16 skatidz22221.10447. 348. 5 滿足要求。)(56.99848 .15222skatittititdz225.2.2 35kv 隔離開關(guān)選擇結(jié)果1. 35kv 側(cè)變壓器回路、母線回路均選擇型戶外隔離開關(guān)354gw表 5-7 型

44、戶外隔離開關(guān)354gw額定電壓，kv額定電流，a動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（4s有效值） ，ka3510008023.7對所選隔離開關(guān)進行校驗：動穩(wěn)定校驗：最大沖擊電流=20.894ka，隔離開關(guān)動穩(wěn)電流=80ka， 滿足要求。shiesishi熱穩(wěn)校驗：查表得 tz=3.42 20.053.420.053.47dzztt skatidz222778.23347. 3208. 8 ， 滿足要求。)(76.224647 .23222skatittititdz222. 35kv 出線回路選擇型戶外隔離開關(guān)354gw表 5-8 型戶外隔離開關(guān)354gw額定電壓，kv額定電流，a動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（4

45、s有效值） ，ka356005015.8對所選隔離開關(guān)進行校驗：動穩(wěn)定校驗：最大沖擊電流：=20.894ka。 shi隔離開關(guān)動穩(wěn)電流：=50ka。 滿足要求。esishi熱穩(wěn)校驗：查表得 tz=3.42 20.053.420.053.47dzztt skatidz222778.23347. 3208. 8華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）17 滿足要求。)(56.99848 .15222skatittititdz225.2.3 10kv 側(cè)隔離開關(guān)選擇結(jié)果1. 10kv 側(cè)變壓器回路和母聯(lián)回路選擇型室內(nèi)隔離開關(guān)tgn1010

46、表 5-9 型室內(nèi)隔離開關(guān)tgn1010額定電壓，kv額定電流，a動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（5s有效值） ，ka10300016075動穩(wěn)校驗：最大沖擊電流： kaish647.44隔離開關(guān)動穩(wěn)電流：=160ka 滿足要求。esishi熱穩(wěn)校驗：查表得 tz=4.4 20.054.40.054.45dzztt skatidz222370.130725. 4539.17 滿足要求。)(28125575222skatittititdz222. 10kv 側(cè)出線回路選擇型室內(nèi)隔離開關(guān)101gn表 5-10 型室內(nèi)隔離開關(guān)101gn額定電壓，kv額定電流，a動穩(wěn)電流，ka熱穩(wěn)電流（5s有效值） ，ka1

47、06006020動穩(wěn)校驗：最大沖擊電流： kaish647.44隔離開關(guān)動穩(wěn)電流：=60ka， 滿足要求。esishi熱穩(wěn)校驗： skatidz222370.130725. 4539.17 ， 滿足要求。)(2000520222skatittititdz225.3 電流互感器的選擇1. 6-20kv 屋內(nèi)配電裝置可采用瓷絕緣節(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，35kv及以上的配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。2. 按額定電壓選擇：電流互感器的額定電壓不小于電流互感器回路所在電網(wǎng)的額定華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論

48、論 文文 ）18電壓。3. 按額定電流選擇：電流互感器的額定電流不小于電流互感器回路的最大持續(xù)工作電流。4. 熱穩(wěn)定校驗：電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s 允許通過的熱穩(wěn)定電流 it 或一次額定電流的倍數(shù)來表示。故熱穩(wěn)定校驗式為：ni1tkdznttiik2215. 動穩(wěn)定校驗：校驗式為：12ntshiki5.3.1 220kv 電壓等級電流互感器的選擇1. 220kv 匯流母線上的電流互感器的選擇按通過母聯(lián)斷路器的 igmax 來選故可選擇 lcw-220 型戶外獨立式電流互感器表 5-11 lcw-220 型戶外獨立式電流互感器額定電壓,kv額定電流比,a準確級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)22

49、0150300/50.575150進行熱穩(wěn)定校驗：查表得 tz=0.75 20.050.750.050.8dzzttskatidz222024.248 . 048. 5 滿足要求。skaiknt222125.506753 . 0dznttiik221動穩(wěn)定校驗： 滿足要求。122 150 0.363.6413.974ntshikka ika2. 220kv 系統(tǒng)進線上電流互感器的選擇。kauping20. 085. 01103265cos3max故也選擇 lcw-220 型戶外獨立式電流互感器，校驗同上。3. 220kv 側(cè)變壓器回路上的電流互感器選擇。故選擇 lcwd-220 型戶外獨立式電

50、流互感器表 5-12 lcwd-110 型戶外獨立式電流互感器額定電壓,kv額定電流比,a準確級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)220150-300/50.575150華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）19校驗同上5.3.2 35kv 電壓等級電流互感器的選擇1. 35kv 母線上電流互感器的選擇。其持續(xù)工作電流為：max1.051.05 500.86633 35ngnsikau故選擇 lcw-35 型戶外獨立式電流互感器表 5-13 lcw-35 型戶外獨立式電流互感器額定電壓,kv額定電流比,a準確級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)3

51、51000/50.565100熱穩(wěn)校驗：查表得 tz=0.75 20.050.750.050.8dzztt2228.2080.853.879dzi tkas 滿足要求。22211 654225tnk ikasdznttiik221動穩(wěn)定校驗： 滿足要求。122 1 100141.420.894ntshikka ika 2. 35kv 變壓器回路電流互感器選擇其持續(xù)工作電流為：max1.051.05 500.86633 35ngnsikau選擇、校驗同上。3. 35kv 出線上的電流互感器的選擇 其持續(xù)工作電流為：max40 60.1293cos3 35 0.85gnpikau選擇 lcw-35

52、 型戶外獨立式電流互感器表 5-14 lcw-35 型戶外獨立式電流互感器額定電壓,kv額定電流比,a準確級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)35200/50.565100華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）20熱穩(wěn)定校驗：2228.2080.853.897dzitkas 滿足要求。2221()(65 0.2)169tnk ikas221()tndzk iit動穩(wěn)定校驗： 1220.2 10028.2820.894ntshikka ika經(jīng)校驗此電流互感器滿足要求。5.3.3 10kv 電壓等級電流互感器的選擇1. 母線上母聯(lián)斷路器上的

53、電流互感器的選擇其持續(xù)工作電流為：max1.051.05 251.51633 10ngnsikau故選擇 lbj-10 型電流互感器表 5-15 lbj-10 型電流互感器額定電壓,kv額定電流比,a準確級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)102000/50.55090熱穩(wěn)定校驗：22217.5390.8246.093dzitkas 滿足要求2221()(50 2)10000tnk ikas221()tndzk iit動穩(wěn)定校驗： 滿足要求。1222 90254.5644.647ntshikka ika 2. 10kv 側(cè)變壓器回路電流互感器選擇持續(xù)工作電流：max1.051.05 251.51633

54、 10ngnsikau也選擇 lbj-10 型電流互感器。校驗同上。3. 10kv 出線上電流互感器的選擇持續(xù)工作電流max25/120.1423cos3 10 0.85ngnpikau選擇 la-10 型電流互感器表 5-16 la-10 型電流互感器額定電壓,kv額定電流比,a準確級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)10200/50.590160華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）21熱穩(wěn)定校驗： 22217.5390.8246.093dzitkas 滿足要求2221()(90 0.2)324tnk ikas221()tndzk i

55、it動穩(wěn)定校驗： 滿足要求1220.2 16045.25544.647ntshikka ika5.4 電壓互感器的選擇1. 形式的選擇：屋內(nèi)配電裝置，可采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)也可采用樹脂澆注絕kv206緣結(jié)構(gòu)電壓互感器。配電裝置一般也采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)。kv110352. 電壓互感器的裝配原則：(1)35kv 及以上輸電線路對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓。(2)進行同步和設(shè)置重合，裝有一臺單相電壓互感器。(3)變壓器低壓側(cè)有時為滿足同期或繼電保護的要求設(shè)一組電壓互感器。3. 按照額定電壓選擇電壓互感器。5.4.1 220kv 側(cè)母線電壓互感器的選擇220kv 側(cè)選擇 jcc-220 型電壓互感器5

56、.4.2 35kv 側(cè)母線上電壓互感器的選擇35kv 側(cè)選擇 jdjj-35 單相油浸式電壓互感器表 5-18 jdjj-35 單相油浸式電壓互感器額定變比最大容量,va35000 100 100/33312005.4.3 10kv 側(cè)母線上電壓互感器的選擇10kv 側(cè)選擇 jsjw-10 單相油浸式電壓互感器表 5-19 jsjw-10 單相油浸式電壓互感器額定變比最大容量,va華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）2210010000/100/39605.5 導線的選擇5.5.1 母線的選擇原則 按最大持續(xù)工作電流來選擇。導體

57、應滿足：maxgyiki式中為導體長期允許載流量。yik 為與實際環(huán)境溫度有關(guān)的綜合校驗系數(shù)。式中為導體安裝地點的實際環(huán)境溫度。為導體長期發(fā)熱允許最高0alalkal溫度。5.5.2 輸電線和出線導體的選擇原則按照經(jīng)濟電流密度來選出線導體： maxgjisj式中 j導體經(jīng)濟電流密度，由最大負荷利用小時數(shù)決定5.5.3 對于硬導線進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗方法1. 熱穩(wěn)定校驗應滿足的條件： dztcissmin式中為根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導體最小允許截面積。mins2mmc熱穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)態(tài)短路電流 kai短路電流等值時間 sdzt2. 動穩(wěn)定校驗： 其中-母線材料的允許應力（硬鋁為 7 107pa，硬m

58、axyyy銅為 137 106pa，鋼為 157 106pa） ；-作用在母線上的最大計算應力。max對于軟導線只進行熱穩(wěn)定校驗。5.5.4 母線型號的選擇環(huán)境溫度為 20 攝氏度，查表得 1.05k華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）231. 220kv 母線型號的選擇母線上的最大持續(xù)工作電流為： max650.4013cos3 110gnpikau 根據(jù) iy 選擇鋼芯鋁絞線 lgj-150， 載流量為 445a。maxy0.390giikak對其進行熱校驗：根據(jù)校驗公式 dztcissmin 其中=1，短路時間為 t=4s

59、20.05dzztt由和短路電流時間可以在短路電流周期分量發(fā)熱等值時間曲線上查出=3.42szt所以=3.32+0.05=3.47s20.05dzztt查表得硬鋁在 70 度的工作溫度下的 c 值為 87。代入。則 校驗 s=150滿足要求。2min54803.47116.9987dzistmmc2mmmins2. 35kv 母線型號的選擇母線上的最大持續(xù)工作電流為：max1.051.05 500.86633 35nnsikau根據(jù) iy 選擇鋼芯鋁絞線 lgj-400， 載流量為 945a。maxy0.824giikak對其進行熱校驗：根據(jù)校驗公式 dztcissmin 其中=1 短路時間為

60、 t=4s20.05dzztt由和短路電流時間可以在短路電流周期分量發(fā)熱等值時間曲線上查出=3.42szt所以=3.42+0.05=3.47s20.05dzztt查表得硬鋁在 70 度的工作溫度下的 c 值為 87。代入。則 校驗 s=400 滿足要求。2min82083.4717587dzistmmc2mmmins3. 10kv 母線型號的選擇母線上的最大持續(xù)工作電流為：max1.051.05 251.51633 10ngnsikau 根據(jù) iy 選擇硬導maxy1.444giikak線華華 北北 電電 力力 大大 學學 成成 人人 教教 育育 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計 （ 論論 文文 ）24