KV變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、緒 論隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力工業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和先行官，也隨之有了很大的發(fā)展。因?yàn)殡娔芫哂斜阌谳斔?、分配、使用、控制等?yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)。電力需求的大大增加，促使電力技術(shù)和電力工業(yè)進(jìn)一步向高電壓、大機(jī)組、大電網(wǎng)的方向發(fā)展。由于大電網(wǎng)的出現(xiàn)，世界各國(guó)電力工業(yè)發(fā)展和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：電力系統(tǒng)愈大，調(diào)度運(yùn)行就愈能合理和優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)效益就愈好，應(yīng)變事故的能力就愈強(qiáng)。這可以說(shuō)是現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志。由于電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，是工業(yè)的先行，只有電力工業(yè)優(yōu)先發(fā)展，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。因此，電力工業(yè)的發(fā)展水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。鑒

2、于此，我國(guó)已經(jīng)形成東北、華北、華東、華中、西北和西南聯(lián)營(yíng)等跨?。▍^(qū)）的聯(lián)合電力系統(tǒng)。已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的三峽水電站，更促使了全國(guó)電力系統(tǒng)的形成，成為全國(guó)電力系統(tǒng)的樞紐。根據(jù)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，目前已形成新的發(fā)展戰(zhàn)略：“西電東輸，南北互供，全國(guó)性聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略。為了能更好地合理開(kāi)發(fā)一次能源，減少電力系統(tǒng)的總裝機(jī)容量，提高供電的可靠性及電能質(zhì)量，進(jìn)而形成強(qiáng)大的聯(lián)合電力系統(tǒng)，更好地為工農(nóng)業(yè)和人民生活服務(wù)，就需要建設(shè)各種樞紐變電站和區(qū)域性供配電站。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場(chǎng)所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓部分，緊靠發(fā)電廠。降

3、壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。輸送和分配電能是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能輸送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。本次設(shè)計(jì)的變電站為220KV降壓雙繞組變電站，其下級(jí)負(fù)荷為110KV級(jí)地區(qū)負(fù)荷外及其它負(fù)荷。該變電所是一個(gè)地區(qū)性重要的降壓變電所，它主要承擔(dān)220kV及110kV兩個(gè)電壓等級(jí)功率的交換，把接受功率全部送往110 kV側(cè)線路。因此此次220 kV降壓變電所的設(shè)計(jì)具有220 kV、110 kV二個(gè)電壓等級(jí)。220kV側(cè)為主功率輸出，110kV側(cè)以接受功率為主，。本次所設(shè)計(jì)的變

4、電所是樞紐變電所，全所停電后，將影響整個(gè)地區(qū)以及下一級(jí)變電所的供電。第1章 變電站總體分析1.1 引言電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)化成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，他為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門的快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著社會(huì)的發(fā)展，電能日益被用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常生活中。電能可以方便的轉(zhuǎn)化為其他形式的能源，例如：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等，并且電能的輸送和分配易于實(shí)現(xiàn)，可以輸送它到工作場(chǎng)所和生活場(chǎng)所。電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活，以電能作為動(dòng)力，可以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)的機(jī)械化

5、和自動(dòng)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量的大幅度提高。同時(shí)提高電氣化程度以電能代替其他形式的能源，是節(jié)約能源消耗的重要途徑。經(jīng)過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的正確分析才能選擇變電站的正確設(shè)計(jì)方案，電力系統(tǒng)的分析應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：（1）變電站的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)，近期結(jié)合。以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。（2）變電站的設(shè)計(jì)，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。按照負(fù)荷性質(zhì)，用電容量，工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，綜合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案。（3）變電站的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。（4）變電站設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。1.2變電站設(shè)計(jì)的必要性及規(guī)模該變電站

6、除供地區(qū)負(fù)荷外,還承擔(dān)鄰近變電所能量傳輸。根據(jù)電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程中的有關(guān)部分，特別是：第條：系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在國(guó)家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，在審議后的中期、長(zhǎng)期電力規(guī)劃的基礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體方案；應(yīng)合理利用能源，合理布局電源和網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無(wú)功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及下一級(jí)電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)方案應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、過(guò)度方便、運(yùn)行靈活、切實(shí)可行，以經(jīng)濟(jì)、可靠、質(zhì)量合格和充足的電能來(lái)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活不斷增長(zhǎng)的需要。第條：系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)對(duì)過(guò)度年進(jìn)行研究（五年內(nèi)逐年研究），遠(yuǎn)景水平可為第十年

7、至第十五年的某一年，且宜與國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的年份相一致。系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)審查后，二至三年進(jìn)行編制，但有重大變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)修改。與升壓變電站相反，是把高電壓變?yōu)榈碗妷旱淖冸娬?，在電力系統(tǒng)中，大多數(shù)的變電站是降壓變電站。1.3 站址的選擇1、盡量靠近負(fù)荷中心，這樣可縮短低壓配電線路，降低損耗；2、進(jìn)出線方便，便于變電站站內(nèi)外走線免于復(fù)雜化；3、靠近電源側(cè)，這對(duì)總降壓變電站和高壓配電站的站址選擇尤為重要；4、設(shè)備運(yùn)輸方便；5、避開(kāi)劇烈震動(dòng)和高溫場(chǎng)所，提高安全運(yùn)行，如不能避開(kāi)則采取防震和隔熱措施；6、避開(kāi)多塵和有腐蝕性氣體的場(chǎng)所或設(shè)在去上風(fēng)側(cè)，提高設(shè)備使用壽命；7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室及其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，

8、也不宜與之相貼鄰，防止受潮；8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正下方或正上方，以免引起火災(zāi)及其設(shè)備損壞，若不能避開(kāi)，則應(yīng)按規(guī)定選用防爆防火型設(shè)備，并采取相應(yīng)的安全措施；9、高壓配電站宜于車間變電站合建，可以大大降低費(fèi)用，并可減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；10、要不妨礙企業(yè)單位的發(fā)展，且本身有擴(kuò)建的可能，變電站站址的選擇應(yīng)考慮企業(yè)單位的發(fā)展規(guī)劃，一般宜考慮1020年，既不妨礙企業(yè)或車間的發(fā)展，也使變電站本身有擴(kuò)建的可能，特別對(duì)獨(dú)立式變電站更應(yīng)考慮到位。 第2章 變電站的負(fù)荷分析2.1 負(fù)荷分類在任何情況下，都應(yīng)該盡可能的保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的破壞，將引起系統(tǒng)設(shè)備損壞或供電中斷，以致造成國(guó)

9、民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)停頓和人民生活秩序的破壞，甚至發(fā)生設(shè)備和人身事故。根據(jù)對(duì)供電持續(xù)性的要求，可把用戶分為三級(jí)。一級(jí)負(fù)荷：如停止供電，將會(huì)危害生命、損壞設(shè)備、產(chǎn)生廢品和使生產(chǎn)過(guò)程混亂，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失，或者使市政生活發(fā)生重大混亂。二級(jí)負(fù)荷：如停止供電，將造成大量減產(chǎn)，城市大量居民的正?；顒?dòng)受到影響。三級(jí)負(fù)荷：指所有不屬于一級(jí)及二級(jí)的負(fù)荷，如非連續(xù)生產(chǎn)的車間及輔助車間和小城鎮(zhèn)用電等。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，至少要由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，其中每一電源的容量，都應(yīng)在另一電源發(fā)生故障時(shí)仍能完全保證一級(jí)負(fù)荷的用電；對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，不需要備用電源；對(duì)于二級(jí)負(fù)荷是否需要備用電源，要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。2.2負(fù)荷資

10、料 （1）系統(tǒng)短路電抗X*=0.09（2）該變電站除供地區(qū)負(fù)荷外,還承擔(dān)鄰近變電所能量傳輸。（3）該地區(qū)負(fù)荷，夏季 Smax=140MVA cos=0.79 ；Smin=110MVA cos=0.8；冬季 Smax=120MVA cos=0.85； Smin=100MVA cos=0.85； Tmax=5400 hours（4）低壓側(cè)110kV，8回出線； 高壓側(cè) 220kV，近期2回，最終4回出線。第3章 主變的選擇3.1 主變臺(tái)數(shù)和容量的考慮原則變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響到變電站的電氣主接線形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除了依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還要根據(jù)電力系統(tǒng)510年的遠(yuǎn)景發(fā)展計(jì)劃

11、，輸送功率的大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)以及接入電力系統(tǒng)中的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析與合理的選擇。如果變壓器的容量選擇過(guò)大，臺(tái)數(shù)過(guò)多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能的損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選的過(guò)小，將可能滿足不了變電站的電力負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的?？梢?jiàn)，變電站主變壓器的選擇相當(dāng)重要。在進(jìn)行主變壓器的選擇之前，應(yīng)該了解變壓器的選擇原則，主要包括變壓器容量、臺(tái)數(shù)的確定原則，主變壓器型號(hào)的確定原則：1主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮；2在有一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷的變電站中，應(yīng)該裝設(shè)兩臺(tái)主變電壓器。當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)

12、主變壓器的臺(tái)數(shù)也可以多于兩臺(tái)。如果變電站可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)中取得足夠能量的備用電源時(shí)，可以裝設(shè)一臺(tái)主變壓器；3裝設(shè)兩臺(tái)及其以上主變壓器的變電站中，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng)保證用戶一級(jí)負(fù)荷和部分二級(jí)負(fù)荷（一般不應(yīng)小于主變壓器容量的60%）；4具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到主變壓器容量的15%時(shí)，主變電壓器宜采用三繞組變壓器。依據(jù)變電站所處市區(qū)的情況，變電站的電力負(fù)荷中含有大量的一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷，基于對(duì)經(jīng)濟(jì)狀況、占地面積及變電站位于負(fù)荷中心等諸多因素的考慮，選擇兩臺(tái)主變電壓器。規(guī)程規(guī)定：裝有一臺(tái)主變電壓器的變電站，當(dāng)一臺(tái)主變電壓器運(yùn)行時(shí)，其余主變電壓器的

13、容量應(yīng)不小于60%的全部負(fù)荷，并且盡可能保證對(duì)III類電力負(fù)荷不間斷供電，即（n-1）0.6Sjs遠(yuǎn)，這里的n代表變壓器的臺(tái)數(shù)。表示按遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算的最大綜合負(fù)荷，計(jì)算公式為： =Kt +（1+%） （3-1）其中：表示同時(shí)率表示各出線最大負(fù)荷變壓器容量的檢驗(yàn)條件：（1）裝有一臺(tái)變壓器的變電站，主變壓器的容量應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷；即；（2）裝有兩臺(tái)變壓器的變電站，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)不小于總計(jì)算負(fù)荷的60%，最好為計(jì)算負(fù)荷的70%左右，同時(shí)每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)不小于全部一二級(jí)負(fù)荷之和。選擇條件：n2= Smax=140MVA 0.7=0.7×140=98MVA 所以變壓器的容量選擇120M

14、VA。3.2 主變壓器型式的選擇 主變壓器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來(lái)選擇。單相變壓器組，相對(duì)來(lái)講投資大，占地多，運(yùn)行損耗大，同時(shí)配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用三相變壓器。 繞組數(shù)的選擇1、參考電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)和相應(yīng)的規(guī)程并結(jié)合本次設(shè)計(jì)的變電站類型，變壓器應(yīng)選擇雙繞組。 主變調(diào)壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性，110KV及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：1、樞紐變電站二次側(cè)母線的運(yùn)行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)

15、樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的 11.3 倍，在日負(fù)荷最大、最小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過(guò)10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%。2、電網(wǎng)任一點(diǎn)的運(yùn)行電壓，在任何情況下嚴(yán)禁超過(guò)電網(wǎng)最高電壓，變電所一次側(cè)母線的運(yùn)行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%100%。調(diào)壓方式分為兩種，不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。由于中低壓側(cè)所供一二級(jí)負(fù)荷比重不同，電壓波動(dòng)較大，故選擇有載調(diào)壓方式，才能滿足要求。 連接組別的選擇若為全星型接線，其零序阻抗大，有利于限制短路電流，也便于

16、在中性點(diǎn)處接消弧線圈，但其電壓波形易畸變，對(duì)通信設(shè)備產(chǎn)生干擾，同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接；35KV亦采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用連接。由以上可知，此變電站：110KV和220KV側(cè)都采用Y0接。 主變中性點(diǎn)的接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接送地方式是一個(gè)綜合問(wèn)題。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、過(guò)電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)

17、供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地與否，決定于主變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式。在變電站內(nèi)必須有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，故選擇中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。 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(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。自然風(fēng)冷卻：一般只適用于小容量變壓器。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻，雖然有散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點(diǎn)，但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量較大。所以，選擇強(qiáng)

18、迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。3.2.7 本次設(shè)計(jì)變電站主變的確定變壓器型號(hào)為 SFPSZ7-120000/220 的 220KV雙繞組有載調(diào)壓變壓器，設(shè)具體參數(shù)如下表3-1 ：3-1 變壓器的技術(shù)參數(shù)型號(hào)SSPL2-120000/220聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Yn，d11額定容量kVA120000空載電流%0.8額定電壓(KV)高壓低壓220±8×1.25阻抗電壓14第4章 電氣主接線設(shè)計(jì)4.1 主接線選擇的主要原則基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。原則如下：1、變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位，作用確定對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2、變電所主接

19、線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時(shí)應(yīng)處理的要求。3、各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所性質(zhì)，電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。4、近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過(guò)程。5、在確定變電所主接線時(shí)要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。4.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求設(shè)計(jì)的合理性直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，靈活性及對(duì)電器的選擇、配電裝置、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，我們要重視電氣主接線的設(shè)計(jì)。根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)：110kV220kV配電裝置出線回路不超過(guò)2回時(shí)一般選用單母線接線；出線回路34回時(shí)一般

20、選用單母線分段接線，故220KV側(cè)選用單母線接線與單母線分段接線兩種方案進(jìn)行比較決定。一般規(guī)定當(dāng)220KV線路有五回及以上、110KV線路有7回及以上是，可采用專有旁路斷路器的帶旁路母線的雙母接線，故110KV側(cè)選用專有旁路斷路器的帶旁路母線的雙母接線。4.3 主接線的分類母線是接受和分配電能的裝置，是電氣主接線和配電裝置的重要環(huán)節(jié)，電氣主接線一般按有無(wú)母線分類，即分為有母線和沒(méi)母線兩大類。有母線的主接線形式包括單母線和雙母線。單母線又分為單母線無(wú)分段和單母線有分段、單母線分段帶旁母線等形式；雙母線分為普通雙母線、雙母線分段、一臺(tái)半斷路器、雙母線及雙母線帶旁母、變壓器母線接線等形式。無(wú)母線的主

21、接線形式重要有單元接線、橋型接線和角型接線。其中適合本課題的接線方式有：?jiǎn)文附泳€和單母分段接線、單母分段帶旁母線，專有旁路斷路器的帶旁路母線的雙母接線。4.4 主接線的選擇4.4.1 110KV側(cè)110kV母線上近期負(fù)荷為8回出線，根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，110kV出線為8回及以上時(shí)裝設(shè)專用旁路斷路器。而由原始資料可知，110kV出線為8回，裝設(shè)專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)、發(fā)電廠電氣部分和原始資料，110kV主接線形式如圖4-1：圖4-1 110kV主接線形式圖4.4.2 220KV側(cè) 110kV220kV配電裝置出線回路不超過(guò)2回時(shí)一般選用單母線接線；出線回路

22、34回時(shí)一般選用單母線分段接線，故220KV側(cè)選用單母線接線與單母線分段接線兩種方案進(jìn)行比較決定。根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：表4-1 兩種方案進(jìn)行比較方案項(xiàng)目方案I單母線分段接線方案II 單母線分段帶旁母接線 可靠性對(duì)重要用戶可以從不段引出兩個(gè)回路當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,可靠，適合用于屋外布置，可采用高壓斷路器，這樣可保證進(jìn)出線檢修時(shí)不中斷供電靈活性 當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。 當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使用架空線路出現(xiàn)交叉跨越當(dāng)一回線路故障時(shí),

23、分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,并與旁路配合保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電。經(jīng)濟(jì)性占地面積小，且投資少，宜采用屋內(nèi)配電裝置，經(jīng)濟(jì)性好。接線簡(jiǎn)單，高壓設(shè)備多,占地大,投資較方案I高?？蓴U(kuò)性擴(kuò)建需要均勻向兩方擴(kuò)建，造成占地相對(duì)較大占地面積大，方便擴(kuò)建由以上比較結(jié)果知，這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站在整個(gè)系統(tǒng)中占有重要地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，故要求系統(tǒng)有更好的供電可靠性，綜合考慮，結(jié)合本次設(shè)計(jì)具體情況，220KV側(cè)選用方案I。第5章 短路電流計(jì)算短路是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)、并且對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障。短路的結(jié)果將使系統(tǒng)電壓降低、短路回路中電流大大增加

24、，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和損壞電氣設(shè)備。所以電氣設(shè)計(jì)和運(yùn)行，都需要對(duì)短路電流運(yùn)行計(jì)算。5.1 概述電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)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(duì)于中性點(diǎn)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(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路

25、中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。5.2 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 短路電流計(jì)算目的短路電流計(jì)算目的是：1）在選擇電氣主接線時(shí)，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(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整

26、定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。5）按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定短路電流計(jì)算的一般規(guī)定是：1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后510年）。確定短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按只在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)時(shí)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。4）導(dǎo)

27、體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 短路計(jì)算基本假設(shè)短路計(jì)算基本假設(shè)是：1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)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(shè)備電抗值不隨電流大小而發(fā)生變化；4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計(jì)，及不計(jì)負(fù)荷的影響；6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。 短路電流計(jì)算基準(zhǔn)值高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量：= 100MVA基準(zhǔn)電壓：（KV） 10.5 115 230基準(zhǔn)電流： （KA） 0.502 0.

28、251 短路電流計(jì)算的步驟1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，并折算到同一基準(zhǔn)容量下；2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖；3）選擇短路點(diǎn)；4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看成為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流的標(biāo)幺值、有名值；標(biāo)幺值： 有名值： 5）計(jì)算短路容量、短路電流沖擊值；短路容量： 短路電流沖擊值：6）列出短路電流計(jì)算并得出結(jié)果。5.3 短路電流計(jì)算過(guò)程和結(jié)果考慮最大運(yùn)行方式為兩臺(tái)主變兩測(cè)并列運(yùn)行，最大短路電流為母線三相短路的電流，選擇短路點(diǎn)為：D1：220kV母線三相短路點(diǎn)D1：110KV母線三相短路點(diǎn)1.確定基準(zhǔn)值：基準(zhǔn)容量：Sj=100MVA基準(zhǔn)電壓

29、：Uj=220/115額定電壓：220±2×1.25/基準(zhǔn)電流：Ij1=Sj/3*Uj=100/3*220=0.2624 KAIj2=Sj/3*Uj=100/3*115=100/199.180.5021 KA2.各元件參數(shù)計(jì)算公式為：X變壓器=(Ud%/100)×(Sj/Se) =(Ud%/100)×(Sj/Se) =(14/100)*(100/120)=0.1167電力系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：=0.09 系統(tǒng)的等值電路圖如下所示：圖3-1 系統(tǒng)等值電路圖1>當(dāng)D1點(diǎn)短路時(shí):Id1*=1/=1/0.09=11.112>當(dāng)D2點(diǎn)短路時(shí):由化簡(jiǎn)圖得: I

30、d2*=1/(+/)=1/(0.09+0.1167/2)=6.74083>根據(jù)公式: I= Ij×I* 則有:I1= Ij1×Id1*=0.2624×11.112.91526KAI2= Ij2×Id2*=0.5021×6.74083.3846KAich1=1.8×2 I1=2.55×I1=2.55×2.915267.4339 KAich2=1.8×2 I2=2.55× I2=2.55×3.38468.6307KAIch1=1.52×I1=1.52×2.9152

31、64.4312KAIch2=1.52×I2=1.52×3.38465.1446KA3 短路電流計(jì)算結(jié)果5-1 5-1短路電流結(jié)果匯總?cè)缦卤恚憾搪奉愋途幪?hào)短路點(diǎn)名稱短路電流周期分量起始有效值（KA）I短路全電流最大有效值（KA）Ich短路電流沖擊值（KA）ich三相D1220kV母線（并列）2.915264.43127.4339D2110kV母線（并列）3.38465.14468.6307第6章 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)6.1 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣線路和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情在保證安全

32、、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合理的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流情況下保持正常運(yùn)行。6.2 電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)原則電氣設(shè)備選擇的一般原則：（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過(guò)電壓情況下的要求,并考慮到遠(yuǎn)景發(fā)展；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種；

33、（5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器的型號(hào)一致；（6）選用的新品，均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。1）電壓：所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓即：一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在220kV及以下時(shí)為1.15，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的一般不超過(guò)1.1。2）電流：導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流即：由于變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的= 1.05（為電器額定電流）。3）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核：當(dāng)周圍環(huán)境溫度和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流可按下式修正：= 基中修正系

34、數(shù)導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度= 40，裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25。4）熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：滿足熱穩(wěn)定條件為 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)短路時(shí)導(dǎo)體和電器允許的熱效應(yīng)t秒內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱電流驗(yàn)算熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間： = +tb 斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間110kV以下導(dǎo)體和電纜一般采用主保護(hù)時(shí)間110kV以上導(dǎo)體電器和充油電纜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間toL 相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間。短路的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為： 短路沖擊直流峰值（kA） 短路沖擊電流有效值（kA）、 電器允許的極限通過(guò)電流峰值及有效值（kA）5）絕緣水平：在工作電壓和過(guò)電壓的作用下

35、，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。但所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。6. 3.斷路器的選擇變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運(yùn)行時(shí)，用來(lái)接通和開(kāi)斷負(fù)荷電流，在變電所電氣主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運(yùn)行方式的任務(wù)，故障時(shí)，斷路器通常以繼電保護(hù)的方式配合使用，斷開(kāi)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(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)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

36、油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35kV220kV一般采用SF6斷路器。斷路器的選擇原則1) 按開(kāi)斷電流選擇：高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流應(yīng)不小于其觸頭開(kāi)始分離瞬間（）的短路電流的有效值，即： 高壓斷路器額定開(kāi)斷電流（kA） 短路電流的有效值（kA）2) 短路分?jǐn)嚯娏鞯倪x擇：在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過(guò)（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在開(kāi)斷短路時(shí)的安全，斷路器額定開(kāi)斷電流不應(yīng)小于

37、短路電流的最大沖擊值，即：或 斷路器額定開(kāi)斷電流 額定動(dòng)穩(wěn)定電流 短路沖擊電流3) 開(kāi)斷時(shí)間的選擇對(duì)于110kV及以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)，分閘時(shí)間不宜大于0.045s，用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，其合閘時(shí)間應(yīng)大于0.04 0.06s。 斷路器選擇考慮到檢修、維護(hù)方便，220kV及110kV均選同類型產(chǎn)品。.1 220kV側(cè)斷路器1）額定電壓選擇： 2）額定電流選擇： 考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的 ，即：Igmax = =3）按開(kāi)斷電流選擇： =4.4312（kA） 即4.4321（kA）4）按短路開(kāi)斷電流選擇： = 7.4339（kA） 即7.

38、4339（kA）根據(jù)以上數(shù)據(jù)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245kV，額定電流3150A，額定開(kāi)斷電流40kA，短路關(guān)合電流55kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值55kA，4S熱穩(wěn)定電流40kA，固有分閘時(shí)間0.042S，合閘時(shí)間0.2S，全開(kāi)斷時(shí)間0.075S。5）校驗(yàn)熱穩(wěn)定，取后備保護(hù)為5S，則：= 0.075 + 5 = 5.07（S） 因?yàn)?gt;1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線，查得= 4.3S=（5.075）+ 4.3 = 4.37（S）=4.4312*4.4312*4.37=85.80（kA2S）（kA2S）即>滿足要求；

39、6）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： = 7.4339 (kA)< 55(kA) 滿足要求故選擇戶外LW6220型SF6斷路器能滿足要求，由上述計(jì)算可列出戶外LW6220型SF6斷路器數(shù)據(jù)如表6-1：表6-1 戶外LW6220型SF6斷路器數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目LW6220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)252kV253kV3150A661A55kA7.4339kA40kA4.4312kA557.4339kA5400kA2.S515.40kA2.S.2 110kV側(cè)斷路器考慮到兩臺(tái)主變壓器及它們之間存在一定的交換功率可得：1）額定電壓： = 1.15×110 = 126.5（kV）；2）額定電流： = = =1.323（

40、kA）；3）按開(kāi)斷電流選擇：= 5.1446（kA） 即5.1446（kA）；4）短路開(kāi)斷電流：= 8.6307（kA） 即8.6307（kA）；根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SW6110型少油斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126kV，額定電流2000A，額定開(kāi)斷電流31.5kA，短路開(kāi)斷電流80kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值80kA，4S熱穩(wěn)定電流0.6kA，固有分閘時(shí)間0.035S，合閘時(shí)間0.2S，全開(kāi)斷時(shí)間0.06S；5）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定取后備保護(hù)為5S= 0.06 + 5 = 5.06（S） 因?yàn)?gt;1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間表，查得= 4.3S=（5.065）+ 4.3 = 4.36

41、（S）（kA2S）=5.1446*5.1446*4.36=115.3957（kA2S）（kA2S）即>滿足要求。由以上計(jì)算表明選擇戶外SW6110型少油斷路器能滿足要求，由上述計(jì)算可列出戶外SW6110少油斷路器數(shù)據(jù)如表6-2： 表6-2 戶外SW6110少油斷路器數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目SW6110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)126kV126.5kV2000A1323A31.5kA5.144680kA8.6307kA80kA8.6307KA3969kA2.S115.3957（kA2S）6.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 概述隔離開(kāi)關(guān)：配制在主接線上時(shí)，保證了線路或設(shè)備檢修時(shí)形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)

42、有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序。送電：首先合上母線隔離開(kāi)關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。隔離開(kāi)關(guān)的配置：1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地；3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè)12組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路的隔離開(kāi)關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)；4）按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；5）當(dāng)饋

43、電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，但如果費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。 隔離開(kāi)關(guān)選擇計(jì)算選擇隔離開(kāi)關(guān)，跟選擇斷路器相同，其校驗(yàn)有所不同。為了維護(hù)及操作方便， 220kV、110kV都選同類型。.1 220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)1）額定電壓: = 1.15即: = 1.15×220 = 253（kV）2）額定電流： = = 0.661（kA）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶外GW7220DW型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓252kV，額定電流1600A，動(dòng)穩(wěn)定電流80kA，熱穩(wěn)定電流3S為32kA，并帶按地刀閘。3）校驗(yàn)熱

44、穩(wěn)定： = 0.07 + 5 = 5.07（S）跟斷路器一樣： = 4.37S= 4.43122×4.37 = 85.80（kA2.S）= 322×3 = 3072（kA2.S）滿足要求4）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：icjidw icj =7.4339（kA） idw = 80（kA） 即： 滿足要求由上述計(jì)算表明，選擇GW7220DW型隔離開(kāi)關(guān)能滿足要求，由計(jì)算可列出GW7220DW型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)如表6-3：表6-3 GW7220DW型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目SW1010/100031.5產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)252kV253kV1600A661A3072kA2.S85.80kA2.S80kA

45、7.4339kA.2 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)1）額定電壓：= 1.5×110 = 126.5（kV）2）額定電流： = = = 1323（A）根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外GW5110型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓110kV，最高工作電壓126kV，額定電流2000A，動(dòng)穩(wěn)定電流100kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值31.5kA。3）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定：與110kV側(cè)斷路器相同 = 4.36S= 5.14462×4.36 = 115.3957（kA2.S）31.52×43969（kA2S）即：滿足要求4）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：= 8.6307（kA） = 100（kA）即： 滿足要求由

46、于上述計(jì)算選擇GW4110型戶外隔離開(kāi)關(guān)能滿足要求，由計(jì)算可列出GW4110型戶外隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)如表6-4：表6-4 GW4110型戶外隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù) 設(shè)備項(xiàng)目GW4110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)126kV125kV2000A1323A3969kA2.S115.3957kA2.S100kA8.6307kA6.5 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，也可常用于保護(hù)電壓互感器。對(duì)一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)額定電壓。另外對(duì)于填充石英砂有限流作用的熔斷器，只能用于等于其額定電壓

47、電網(wǎng)中。對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流量來(lái)選擇。6.6 互感器的選擇互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用是：1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。(一)電流互感器的特點(diǎn)：1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)量電路的負(fù)荷，而與二次電

48、流大小無(wú)關(guān)；2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。(二)電壓互感器的特點(diǎn)：1）容量很小，類似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)；2）二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)下運(yùn)行，即開(kāi)路狀態(tài)。(三)互感器的配置：1）為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器；2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)；3）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對(duì)三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制；4）60220kV電壓等級(jí)的每組主母線的三相

49、上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器；5）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。電流互感器的選擇依據(jù)（1）電流互感器由于本身存在勵(lì)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(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來(lái)選擇。（2）電流互感器10%誤差曲線是對(duì)保護(hù)級(jí)（BlQ）電流互感器的要求與測(cè)量級(jí)電流互感器有所不同。對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級(jí)，而當(dāng)其通過(guò)故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級(jí)電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此準(zhǔn)確級(jí)要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過(guò)10%

50、。電流互感器的10%誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超過(guò)10%的條件下，一次電流的倍數(shù)與電流互感器允許的最大二次負(fù)載阻抗關(guān)系曲線。（3）額定容量為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量。即： = （） 測(cè)量?jī)x表電流線圈電阻 繼電器電阻 連接導(dǎo)線電阻 接觸電阻一般取0.1（4）按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足： ,，為了確保所提供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓, 電

51、流互感器的一次額定電壓和電流 電流互感器一次回路最大工作電流（5）種類和型式的選擇選擇電流互感器種類和形式時(shí)，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻式、支持式、裝入式等）來(lái)選擇。（6）熱穩(wěn)定檢驗(yàn)電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s內(nèi)允許通過(guò)一次額定電流Ie1的倍數(shù)Kr來(lái)表示，即：（）2 （或）（7）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器常以允許通過(guò)一次額定電流最大值（）的倍數(shù)kd動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，即：0.5&

52、#215;1.73××10-7N對(duì)于瓷絕緣的母線型電流互感器（如LMC型）可按下式校驗(yàn)：1.73××10 -7N在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為：Smm2 電流互感器選擇計(jì)算電流互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。6.6.2.1 220kV側(cè)電流互感器額定電流：= 額定電壓： = 220kV根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可以初步選擇LB7220型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比1200/5，準(zhǔn)確級(jí)0.5，二次負(fù)荷2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)26.25，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)67。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： = 4.43122×4.37 =85.8（kA2.S）（）2

53、 =（26.25×1200）2 = 992.25 （kA2.S）即： （）2 滿足要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： = ×1.2×67 = 113.7（kA） = 7.4339kA）即： 滿足要求故選擇LB7220型電流互感器能滿足要求，由計(jì)算可列出LB7220型電流互感器數(shù)據(jù)如表6-5：表6-5 LB7220 型電流互感器數(shù)據(jù) 設(shè) 備項(xiàng) 目LB7220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)220kV220kV1200A661A(krIel)2I2tdz992.25kA2.S85.8kA2.S 113.7kA7.4339kA6.6.2.2 110kV側(cè)電流互感器額定電流： = 額定電壓： = 110（

54、kV）根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可初步選擇LB7110W型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比：2×1200/5，準(zhǔn)確次級(jí)0.5，二次負(fù)荷阻抗為2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)為30，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)75。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：= 5.14462×4.37 = 115.3957（kA2.S） （）2=（30×2400）2 = 1296 （kA2.S）即 ： （）2 滿足要求驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： = ×0.8276×75 = 87.78（kA） icj =8.6307（kA）即： icj 滿足要求故選擇LB7110W型電流互感器能滿足要求，由計(jì)算可列出LB7110W型電流互感器數(shù)據(jù)如表6-6：表6-

55、6 LB7110W型電流互感器數(shù)據(jù) 設(shè) 備項(xiàng) 目LB7110W產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)110kV110kV2×1200A1323A(krIel)2I2tdz1296kA2.S115.3957kA2.S 87.78kA66.76kA 電壓互感器的選擇1）電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和容量電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，功率負(fù)荷因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差的最大值。由于電壓互感器本身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。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(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.10.9）范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足：1.1>>0.93）按二次回路電壓選擇電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測(cè)量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按表6-7選