110kV變電站的設(shè)計

1、目錄設(shè)計任務(wù)書 4第一部分主要設(shè)計技術(shù)原則5第一章 主變?nèi)萘?、形式及臺數(shù)的選擇 6第一節(jié)主變壓器臺數(shù)的選擇 6第二節(jié)主變壓器容量的選擇 7第三節(jié)主變壓器形式的選擇 8第二章 電氣主接線形式的選擇10第一節(jié)主接線方式選擇12第三章 短路電流計算13第一節(jié) 短路電流計算的目的和條件14第四章 電氣設(shè)備的選擇15第一節(jié)導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件15第二節(jié)斷路器的選擇 18第三節(jié)隔離開關(guān)的選擇 19第四節(jié)高壓熔斷器的選擇 20第五節(jié)互感器的選擇 20第六節(jié)母線的選擇 24第七節(jié)限流電抗器的選擇 24第八節(jié)站用變壓器的臺數(shù)及容量的選擇 25第九節(jié)10kV 無功補(bǔ)償?shù)倪x擇 26第五章 10kV 高壓開關(guān)

2、柜的選擇26第二部分計算說明書附錄一 主變壓器容量的選擇 27附錄二 短路電流計算 28附錄三 斷路器的選擇計算 30附錄四隔離開關(guān)選擇計算 32附錄五電流互感器的選擇 34附錄六電壓互感器的選擇 35附錄七 母線的選擇計算 36附錄八 10kV 高壓開關(guān)柜的選擇 37（含 10kV 電氣設(shè)備的選擇）第三部分相關(guān)圖紙一、變電站一次主結(jié)線圖 .42二、10kV高壓開關(guān)柜配置圖.43三、10kV線路控制、保護(hù)回路接線圖 44四、110kV接入系統(tǒng)路徑比較圖 .45第四部分一、參考文獻(xiàn) 46二、心得體會47設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計任務(wù)：* 鋼廠搬遷昌北新區(qū)，一、二期工程總負(fù)荷為24.5 兆瓦，三期工程總

3、負(fù)荷為31 兆瓦 ,四期工程總負(fù)荷為20 兆瓦 ;一、二、三、四期工程總負(fù)荷為75.5 兆瓦,實際用電負(fù)荷34.66 兆瓦,擬新建江西洪都鋼廠變電所。本廠用電負(fù)荷設(shè)施均為I類負(fù)荷。第一部分主要設(shè)計技術(shù)原則本次 110kV 變電站的設(shè)計，經(jīng)過三年的專業(yè)課程學(xué)習(xí)，在已有專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，了解了當(dāng)前我國變電站技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨向，按照現(xiàn)代電力系統(tǒng)設(shè)計要求，確定設(shè)計一個110kV 綜合自動化變電站，采用微機(jī)監(jiān)控技術(shù)及微機(jī)保護(hù)，一次設(shè)備選擇增強(qiáng)自動化程度，減少設(shè)備運行維護(hù)工作量，突出無油化，免維護(hù)型設(shè)備，選用目前較為先進(jìn)的一、二次設(shè)備。將此變電站做為一個終端用戶變電站考慮，二個電壓等級，即110

4、kV/10kV 。設(shè)計中依據(jù)變電所總布置設(shè)計技術(shù)規(guī)程、 交流高壓斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則、 交流高壓斷路器訂貨技術(shù)條件 、 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合、 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程、 高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程、 110kV-330kV 變電所計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程及本專業(yè)各教材。第一章 主變?nèi)萘?、形式及臺數(shù)的選擇主變壓器是變電站（所）中的主要電氣設(shè)備之一，它的主要作用是變換電壓以利于功率的傳輸，電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后，可以減少線路損耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的。而降壓變壓器則將高電壓降低為用戶所需要的各級使用電壓，以滿足用戶的需要。主變壓器的容量、臺數(shù)直接影響主接

5、線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。因此，主變的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外，還取決于輸送功率的大小，與系統(tǒng)的緊密程度，同時兼顧負(fù)荷性質(zhì)等方面，綜合分析，合理選擇。第一節(jié) 主變壓器臺數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次設(shè)計的江西洪都鋼廠廠用電變電站，主要是接受由220kV 雙港變 110kV 的功率和 220KV 盤龍山變供110kV 的功率，通過主變向10kV 線路輸送。由于廠區(qū)主要為I 類負(fù)荷，停電會對生產(chǎn)造成重大的影響。因此選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。為了提高供電的可靠性，防止因一臺主變故障或檢修時影響整個變電站的供電，變電站中一般裝設(shè)兩臺主變壓器?；閭溆茫梢员苊庖蛑髯児收匣驒z修而造成對用戶的停電

6、，若變電站裝設(shè)三臺主變，雖然供電可靠性有所提高，但是投資較大，接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，增大了占地面積和配電設(shè)備及繼電保護(hù)的復(fù)雜性，并帶來維護(hù)和倒閘操作的許多復(fù)雜化，并且會造成短路容量過大?？紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障的幾率較小，適合負(fù)荷的增長和擴(kuò)建的需要，而當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時由另一臺主變壓器可帶動全部負(fù)荷的70%，能保證正常供電，故可選擇兩臺主變壓器。第二節(jié) 主變壓器容量的選擇主變壓器容量一般按變電站建成后5-10 年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20 年的負(fù)荷發(fā)展，對于城郊變電站主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該變電站近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都已給定，所以，應(yīng)接近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變?nèi)萘俊８鶕?jù)

7、變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對于有重要負(fù)荷的變電站應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停用時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷，對一般性變電站當(dāng)一臺主變壓器停用時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70-80% 。該變電站的主變壓器是按全部負(fù)荷的70% 來選擇，因此裝設(shè)兩臺變壓器后的總的容量為NSe=>0.7 Pm=1.4Pm。當(dāng)一臺變壓器停運時，可保證對70%負(fù)荷的供電?？紤]到變壓器的事故過負(fù)荷能力為 30%， 則可保證98%負(fù)荷供電。因為該變電站的電源引進(jìn)線是110kV 側(cè)引進(jìn)， 而高壓側(cè)110kV 母線負(fù)荷不需要經(jīng)過主變倒送，因此主變壓

8、器的容量為Se=0.7So （S為10kV側(cè)的總負(fù)荷）。1 10kV 側(cè)負(fù)荷由工廠負(fù)荷預(yù)測可知，工廠一、 二、 三期達(dá)到規(guī)模后，負(fù)荷達(dá) 25.16 兆瓦， 功率因素取0.8,主變?nèi)萘堪?0kV側(cè)總負(fù)荷的70%來選擇，四期負(fù)荷為9.5 兆瓦。S 三=P 三/ cos =216/0.8=31.45 （MVA）S四=P 四/ cos =9.5/0.8=11.875MVA）總?cè)萘窟_(dá)43.325 MVA，S 總=S 總 X70%=43.325 X70%=30.3275 （ MVA）主變?nèi)萘窟x擇因此選擇2 臺 31.5 兆伏安主變可滿足供電要求；選擇主變型號為：SFZ11-31500/110容量比（高/低

9、 %） ： 100/100電壓分接頭：110山X1.25%/10.5kV阻抗電壓（高低）： 10.5%聯(lián)結(jié)組別：YN ，d11第三節(jié) 主變壓器形式的選擇（ 1 ）主變相數(shù)的選擇主變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及遠(yuǎn)輸條件等因素,特別是大型變壓器尤其需要考慮其運輸可能性保證運輸尺寸不超過遂洞、涵洞、橋洞的允許通過限額，運輸重量不超過橋梁、車輛、船舶等運輸工具的允許承載能力，當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV 及以下的變電站均應(yīng)選用三相變壓器。本次設(shè)計的變電站是一個江西洪都鋼廠110kV 變電站，位于市郊，交通便利，不受運輸條件限制，故可選擇三相變壓器，減少了占用稻田、丘

10、陵的面積；而選用單相變壓器相對來講投資大，占地多，運行損耗大，同時配電裝置以及繼電保護(hù)和二次接線比較復(fù)雜，增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。（ 2）主變調(diào)壓方式的選擇變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶電切換稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在± 5%以內(nèi)。另一種是帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 20%。對于 110kV 的變壓器，有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對電力系統(tǒng)一般要求10kV 及以下變電站采用一級有載調(diào)壓變壓器。所以本次設(shè)計的變電站選擇有載調(diào)壓方式。（ 3）連接組別的選擇變壓

11、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。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和Ao我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接，35kV變壓器采用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。全星形接線雖然有利于并網(wǎng)時相位一致的優(yōu)點，而且零序阻抗較大，對限制單相短路電流皆有利，同時也便于接入消弧線圈，但是由于全星形變壓器三次諧波無通路，因此將引起正弦波電壓的畸變，并對通訊設(shè)備發(fā)生干擾，同時對繼電保護(hù)整定的準(zhǔn)確度和靈敏度均有影響。如果影響較大，還必須綜合考慮系統(tǒng)發(fā)展才能選用。采用接線可以消除三次諧波的影響。本次設(shè)計的變電站的兩個電壓等級分別為：1

12、10kV、10kV,所以選用主變的接線級別為YN, d11接線方式。（ 4）容量比的選擇根據(jù)原始資料可知，110kV 側(cè)負(fù)荷容量與10kV 側(cè)負(fù)荷容量一樣大，所以容量比選擇為100/100。（ 5）主變冷卻方式的選擇主變壓器一般采用冷卻方式有自然風(fēng)冷卻（小容量變壓器）、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻（大容量變壓器）、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。在水源充足，為了壓縮占地面積的情況下，大容量變壓器也有采用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式的。強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式散熱效率高，節(jié)約材料，減少變壓器本身尺寸，其缺點是這樣的冷卻方式要在一套水冷卻系統(tǒng)和有關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護(hù)工作量大。而本次設(shè)計的變電所位于郊

13、區(qū)，對占地要求不是十分嚴(yán)格，所以應(yīng)采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。因此選擇2 臺 31.5 兆伏安主變可滿足供電要求；故選擇主變型號為：SFZ11-31500/110容量比（高/低 %） ： 100/100電壓分接頭：110劃M.25%/10.5kV阻抗電壓（高低）： 10.5%聯(lián)結(jié)組別：YN ，d11第二章 電氣主接線形式的選擇電氣主接線是變電站電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)和控制方式的擬訂有較大影響。因此必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)

14、比較，合理確定主接線。在選擇電氣主接線時，應(yīng)以下各點作為設(shè)計依據(jù)：變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，負(fù)荷大小和重要性等條件確定，并且滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性等多項基本要求。（ 1 ） 運行的可靠性。斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。（ 2）具有一定的靈活性。主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(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安全。（ 3）操作應(yīng)盡可能簡單、方便。主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作

15、步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。（ 4）經(jīng)濟(jì)上合理。主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。（ 5）應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性。由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。第一節(jié) 主接線方式選擇電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電站具體條件確

16、定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線較多時（一般超出 4 回） ，為便于電能的匯集和分配，常設(shè)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(kuò)建。本次所設(shè)計的變電所110kV 進(jìn)出線有2 回， 10kV 出線有 20 回，本期10kV 線 10 回，所以采用有母線的連接。現(xiàn)在分別對110kV、 10kV 側(cè)接線方式進(jìn)行選擇。1、 110kV 側(cè)。110kV 側(cè)進(jìn)線 2 回，選用以下幾種接線方案：（ 1 ） 單母線分段接線。母線分段后重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，一段母線故障，另一段母線仍可正常供電。（ 2） 帶旁路母線的單母線分段接線。母線分段后提高了供電可靠性，加上設(shè)有旁

17、路母線，當(dāng)任一出線斷路器故障或檢修時，可用旁路斷路器代替，不使該回路停電。（ 3）雙母線接線。采用雙母線接線后，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與隔離開關(guān)相連的該組母線，其它電路均可通過另一組母線繼續(xù)運行。采用單母線分段接線投資較少，但可靠性相對較低，當(dāng)一組母線故障時，該組母線上的進(jìn)出線都要停電；采用雙母線接線方式，增加了一組母線，投資相對也就增加，且當(dāng)任一線路斷路故障或檢修時，該回路不需停電；采用單母線分段帶旁路母線接線方式，任一回路斷路器故障檢修時，該回路都不需停電，供電可靠性比單母線分段接線強(qiáng)。在本站設(shè)計中，由于110

18、kV 側(cè)達(dá)到 “ 兩線兩變” 要求，同時出現(xiàn)故障的概率很低，能夠保證高壓側(cè)的供電可靠性。而且從操作簡便性和投資節(jié)約性的角度來考慮，宜采用單母線分段接線運行方式。2、 10kV 側(cè)。10kV側(cè)出線20回，大部分為I類負(fù)荷，選用以下幾種接線方案：（ 1 ）單母線分段接線，它投資少，在10kV 配電裝置中它基本可以滿足可靠性要求。（ 2）單母線分段帶旁路母線，這種接線方式雖然提高了供電可靠性，但增大了投資。采用單母線分段接線亦可滿足供電可靠性的要求，且節(jié)約了投資。因此，10kV 側(cè)采用單母線分段接線。第三章 短路電流計算在電力系統(tǒng)中運行的電氣設(shè)備，在其運行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)

19、，最常見同時也是最危險的故障是各種形式的短路。因為它們會破壞對用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運行，使電氣設(shè)備受到破壞。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路是指一切不屬于正常運行的相與相之間或相與地之間（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)生的有對稱的三相短路和不對稱的兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。在各種類型的短路中，單相短路占多數(shù)，三相短路幾率最小，但其后果最為嚴(yán)重。因此， 我們采用三相短路（對稱短路）來計算短路電流，并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。第一節(jié) 短路電流計算的目的和條件一、短路電流計算的目的在發(fā)電廠和變電站的設(shè)計中，短路計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。其計算的目的主要有以

20、下幾個方面：（ 1 ）電氣主接線的比較。（ 2）選擇導(dǎo)體和電器。（ 3）在設(shè)計屋外高型配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導(dǎo)線的相間和相對的安全距離。（ 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)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，也需要用短路電流。二、短路電流計算條件1、基本假定（ 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相角相同；（ 3）電力系統(tǒng)中的所有電源都在額定負(fù)荷下運行；（ 4）短路發(fā)生在短跑電流為最大值的瞬間；（ 5）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；（ 6）除去短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計；（ 7

21、）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；（ 8）輸電線路的電容忽略不計。2、一般規(guī)定（ 1 ） 驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流挪用的短路電流，應(yīng)根據(jù)本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮遠(yuǎn)景的發(fā)展計劃；（ 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)考慮具有反饋作用的異步電動機(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，對不帶電抗器回路的計算短路點應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點；（ 4）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。第四章電氣設(shè)備的選擇第一節(jié)導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇的一般條件正確地選擇設(shè)備是使電氣

22、主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、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，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的作用和條件不一樣，具體選擇方法也不相同，但對它們的具體要求是一樣的。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。一、一般原則1、應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要；2、 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗；3、 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4、 選擇導(dǎo)體時應(yīng)盡量減少品種；5、 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致；6、 選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗

23、數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。二、技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。1長期工作條件（ 1 ）電壓選用電器允許最高工作電壓Uymax不得低于該回路的最高運行電壓Ugmax ,即：Uyma語Ugmax（ 2）電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流Ig,即：Ie >Ig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，所以在選擇額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的 要求。2短路穩(wěn)定條件（ 1 ）校驗的一般原則、 電

24、氣設(shè)備在選定后按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流。、用熔斷器保護(hù)的電器可不驗算熱穩(wěn)定。、短路的熱穩(wěn)定條件Qr>Qd 或 12rt > I2 8tdz式中Qd-在計算時間tjs 秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（k2A?s）Ir-t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA ）t-設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間tjs 按下式計算：tjs=tb+td式中tb-繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動作時間（s）td-斷路器全分閘時間（s）、短路動穩(wěn)定條件ich < idfIch < Idf式中ich-短路沖擊電流峰值（k

25、A）idf-短路全電流有效值（kA）Ich-電器允許的極限通過電流有效值（kA）3絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器內(nèi)、外絕緣保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時，應(yīng)通 過絕緣配合計算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。三、環(huán)境條件環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、溫度、污穢、海拔、地震。由于設(shè)計時間倉促，所以在設(shè)計中 主要考慮溫度條件。按照規(guī)程規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40 時，允許按照額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點的環(huán)境溫度高于+40時，每增加 1建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?/p>

26、+40時，每降低1 ，建議額定電流增加 0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。第二節(jié) 斷路器的選擇電力系統(tǒng)中，斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負(fù)荷電流，在某些電器主接線中，還擔(dān)任改變主接線的運行方式的任務(wù)，故障時，斷路器還常在繼電保護(hù)的配合使用下，斷開短路電流，切斷故障部分，保證非故障部分的正常運行。由于SF6斷路器滅弧性能可靠，維護(hù)工作量小，故 110kV 一般采用SF6短路器。7、 按開斷電流選擇。高壓斷路器的額定開斷電流Iekd)IZ高壓斷路器觸頭實際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值)。8、 短路關(guān)合電流的選擇。斷路器的額定關(guān)合電流ieg應(yīng)不小于短路電流最大

27、沖擊值iejo即ieg > icj9、 開關(guān)合閘時間的選擇。開關(guān)合分閘時間,對于110kV 以上的電網(wǎng),當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障，分閘時間不宜大于0.04-0.06s。 計算過程見計算說明書附錄3 第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)配置在主接線上，保證了線路及設(shè)備檢修時形成明顯的斷開點與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵守倒閘操作順序，即送電時，首先合上母線側(cè)隔離開關(guān)，其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)，最后合上斷路器，停電順序則與上述相反。隔離開關(guān)的配置：1斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口與電源隔離。2中性點直接接地的普通

28、變壓器，均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。3在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設(shè)1-2 組接地刀閘。4接在變壓器引出線或中性點的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。5 當(dāng)饋電線路的用戶側(cè)沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)可以不裝設(shè)隔離開關(guān)。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設(shè)。 計算過程見計算說明書附錄4 第四節(jié) 高壓熔斷器的選擇熔斷器是最簡單的保護(hù)電器。它用來保護(hù)電器免受過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)電力電器，配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。1額定電壓選擇。對于一般高壓熔斷器，其額定電壓要大于或等于電網(wǎng)額定電壓

29、，另外，對于填充石英沙用限流作用的熔斷器，則只能用于其額定電網(wǎng)電壓中，因為這種類型的熔斷器能在電流達(dá)到最大值之前就 將電流切斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。2 額定電流選擇。熔斷器的額定電流選擇，為了保證熔斷器不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔斷額定電流Ierg應(yīng)大于或等于熔體的額定電流Iert3 .熔斷器開斷電流檢驗，Iekd > Icj對于保護(hù)電力互感器的高壓熔斷器只需按規(guī)定電壓及斷流量來選擇。第五節(jié) 互感器的選擇互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備。它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，分別向兩側(cè)提供電壓、電流信號以及反映一次系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常運行和故障情況。互感器作

30、用：1將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流。2將二次設(shè)備和高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人生安全。 電流互感器的特點：1一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)少，故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流，而與二次 電流大小無關(guān)。2 互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以在正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態(tài)下運行。電壓互感器的特點：1容量很小，結(jié)構(gòu)上要求有較高的安全系數(shù)。2 二次側(cè)所接儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很小，互感器在近于空載狀態(tài)下運行。電壓互感器的配置原則：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求；保證在運行方式改變時，保護(hù)裝置不失壓

31、，同期兩側(cè)都能方便的取壓。電流互感器的配置原則：每條支路的電源都應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供支路測量、保護(hù)使用。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等影響，使一次電流I1 與 -I2 在數(shù)字和相伴上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器，應(yīng)根據(jù)測量時誤差的大小和標(biāo)準(zhǔn)度來選擇。2 額定容量。保證互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次側(cè)所接負(fù)荷S2 應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量Se2，即：Se2） S2=I2e2Z2f Z2f=rg+rj+rd+re（ Q）ry- 測量儀表電流線圈電阻rj- 繼電器電阻rd-連接導(dǎo)線電阻re-接觸電阻，一般取 0.1 Q3按一次回路額定

32、電壓和電流選擇當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中正常工作電流大1/3 左右，以保證測量儀表得到最佳工作，并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。電流互感器的一次額定電流和電壓必須滿足：Ue> UewIel > Igmax為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的工作電流應(yīng)盡量接近此額定電流。Uew-電流互感器的一次所在的電網(wǎng)額定電壓Ue、 Ie1 電流互感器的一次額定回路最大動作電流4 熱穩(wěn)定校驗。電流互感器常以允許通過一次額定電流Ie1 的倍數(shù) Kr 故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗：（ KrIe1 ）2> I2 8tdz5 動 穩(wěn) 定 校 驗 。 電 流 互 感 器 常 以 允

33、 許 通 過 一 次 額 定 電 流 最 大 值（Iel） 的倍數(shù)Kd-動力穩(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部穩(wěn)定能力，故內(nèi)部穩(wěn)定可按下式校驗：。 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其相鄰之間電流的相互作用使絕緣瓷帽受到力的作用。在滿足額定容量的情況下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為： 計算過程見計算說明書附錄5 二、電壓互感器的選擇1 一次回路電壓選擇。為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.1-0.9） Ue 范圍內(nèi)變動.2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)和測量使用標(biāo)準(zhǔn),儀表的要求.3.按容量的選擇.互感器的二次容

34、量（對應(yīng)所要求的準(zhǔn)確級）Se2應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷S2,即:Se2）S2電壓互感器應(yīng)接一次回路電壓、二次回路，安裝地點和使用條件，二次負(fù)荷及準(zhǔn)確級要求進(jìn)行選擇。1 110kV 側(cè)電壓互感器（ 1 ） 母線側(cè)電壓互感器選用JDCF-110 型電壓互感器,它是單相、四繞組、 串級式絕緣、陶瓷、 “ 分 ”列式 （有測量和保護(hù)“分 ” 開的二次繞組）戶外安裝油浸式全密封型互感器，適用于交流50HZ 有效接地電力系統(tǒng)，作電壓、電能測量和繼電保護(hù)用。其初級繞組額定電壓為110/kV ，次級繞組額定電壓為0.1/kV,剩余電壓繞組100V。測量用準(zhǔn)確級為0.2級，額定二次負(fù)荷100VA，保護(hù)用準(zhǔn)確級為

35、0.5級，額定二次負(fù)荷250VA。（ 2） 110kV 輸電線路側(cè)電壓互感器，采用TYD型單相電容式電壓互感器，其初級繞組額定電壓為，次級繞組額定電壓為，二次繞組準(zhǔn)確級為0.5 級，額定二次負(fù)荷150VA。2、 10kV 側(cè)電壓互感器10kV 側(cè)電壓互感器采用JDZXF-12 型電壓互感器，它是單相、四繞組、 澆注式、 分列式 （有測量和保護(hù)“分 ”開的二次繞組）戶內(nèi)型電壓互感器，具有三組次級，其中有0.2 計量用， 0.5 級監(jiān)控用。其初級繞組額定電壓為10/kV,次級繞組額定電壓為 0.1/kV,額定二次負(fù)荷100VA。 計算過程見計算說明書附錄6 第六節(jié) 母線的選擇在電力系統(tǒng)中, 母線主

36、要承擔(dān)傳輸功率的重要任務(wù), 電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分配功率, 在發(fā)電廠、變電站及輸電線路中，所用導(dǎo)線有裸導(dǎo)線、硬鋁母排及電力電纜等，由于電壓等級要求不同,所用導(dǎo)線的類型也不相同,裸露母線一般按下類各項進(jìn)行選擇和校驗:（ 1 ）導(dǎo)線材料、類型和敷設(shè)方式（ 2 ）導(dǎo)線截面（ 3）電暈（4）熱穩(wěn)定（5）動穩(wěn)定（6）共振頻率 計算過程祥見計算說明書附錄7 第七節(jié) 限流電抗器的選擇限流電抗器是輸配電設(shè)備中用以增加電路的短路阻抗，從而達(dá)到限制短路電流的目的。限制變電站10kV側(cè)短路電流不超過16-31.5kA,以便采用ZN28型真空斷路器，并且使用的電纜截面不至于過大，一般采用 下列措施之一:（ 1 ）變壓器分列運行；（ 2）在變壓器回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器；（ 3）采用分裂變壓器；（ 4）出線上裝設(shè)電抗器（10kV 側(cè)短路電流很大，采用其他限流措施不能滿足要求時）普通電抗器的額定電流選擇：電抗器幾乎沒有過負(fù)荷能力，所以主變壓器或出線回路的電抗器應(yīng)按回路最大工作電流選