1、湖南水利水電職業技術學院畢業設計110KV變電站一次系統設計2011 屆 電氣工程 系專 業:_電力系統自動化_班 級: 電力09電二學 號:_200922020032_學生姓名:黃仁雄_指導教師:楊明_完成日期 2011年12月 10 日畢業設計評語及成績 學生姓名張榮輝專業電力系統自動化班級電力0801學號03Z30802114畢業設計題目110KV降壓變電站一次系統設計指導教師姓名劉磊指導教師職稱指導教師評語：答辯小組意見：答辯小組組長簽字： 年 月 日成績：系主任簽字： 年 月 日畢業設計任務書題目110KV降壓變電站一次系統設計專業電力系統自動化班級0801學生姓名張榮輝所在系電氣工

2、程系導師姓名劉磊導師職稱一、設計內容通過對負荷資料的分析及安全、經濟及可靠性方面考慮，確定110KV，35KV，10KV的主接線，然后又通過負荷計算確定主變壓器臺數，容量及型號，最后，根據短路計算的計算結果，對高壓斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器以及母線進行了選型，從而完成了110KV電氣一次部分的設計。二、基本要求1.仔細閱讀電力工程電氣設計手冊以及與設計變電站一次系統有關的書籍。2.掌握變電站設計的基本步驟。3.設計方案能做到滿足運行可靠，簡單靈活、操作方便和節約投資等要求。4.編寫設計說明書。三、主要技術指標1.變電所建設規模：.變電站的電壓等級為110KV/35KV/10KV，

3、設兩臺主變，變電站最終規模的進出線回路數為：110KV：2回（雙電源進線）35KV：6回（終端用戶）10KV： 12回（終端用戶）。線路長度：110KV：架空線，170公里35KV： 架空線76 公里10KV： 架空線，27 公里四、應收集的資料及參考文獻1丁毓山.城鄉電網建設及改造概算編審指南M.中國水利水電出版社，20012發電廠電氣部分課程設計參考資料M.中國水利水電出版社，19983李堅 郭建文變電運行及設備管理技術問答M中國電力出版社，20054周全仁，張海.現代電網自動控制系統及其應用M.電力出版社，20045遼寧省電力有限公司用電檢查處主編.供電所技術標準及規程規范應用手冊M.遼

4、寧科學技術出版社，20046任孝岐.淺談110KV城區變電所設計思路J西北電力技術，2004，7賀家李.電力系統保護原理M中國電力出版社，20048工廠供電技術（第2版） 陳小虎，高等教育出版社，20069中國電力百科全書 中國電力百科全書編輯委員會，中國電力出版社19891035-110KV變電所設計規范 GB50059-92，中國計劃出版社，1993五、進度計劃1、指導教師填寫畢業設任務書下達開題任務（2010年12月27日至28日）2、調研,收集資料,方案論證,撰寫開題報告（2010年12月29日至11月30日）3、完成設計初稿（2010年11月31日至2011年1月6日）4、學生提交中

5、期檢查報告（2011年1月7日）5、數據分析等, 完善設計（2011年1月8日至1月9日）教研室主任簽字時間年 月 日畢業設計開題報告題目110KV降壓變電站一次系統設計專業電力系統自動化班級電力0801學生姓名張榮輝一、文獻綜述1丁毓山.城鄉電網建設及改造概算編審指南M.中國水利水電出版社，20012發電廠電氣部分課程設計參考資料M.中國水利水電出版社，19983李堅 郭建文變電運行及設備管理技術問答M中國電力出版社，20054周全仁，張海.現代電網自動控制系統及其應用M.電力出版社，20045遼寧省電力有限公司用電檢查處主編.供電所技術標準及規程規范應用手冊M.遼寧科學技術出版社，2004

6、6任孝岐.淺談110KV城區變電所設計思路J西北電力技術，2004，7賀家李.電力系統保護原理M中國電力出版社，20048工廠供電技術（第2版） 陳小虎，高等教育出版社，20069中國電力百科全書 中國電力百科全書編輯委員會，中國電力出版社19891035-110KV變電所設計規范 GB50059-92，中國計劃出版社，1993二、研究內容及預期目標通過對負荷資料的分析及安全、經濟及可靠性方面考慮，確定110KV，35KV， 10KV電氣的主接線，然后又通過負荷計算確定主變壓器臺數，容量及型號，最后，根據短路計算的計算結果，對高壓斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器以及母線進行了選型，從而

7、完成了110KV電氣一次部分的設計。三、研究方案了解并掌握110KV降壓變電所的國內外現狀特點和發展前景，查閱資料，結合電力系統方向所學專業課程以及他人的設計、研究成果， 掌握變電所設計的過程和方法，并歸納、創新出自己的研究方案。根據各地不同情況，在借鑒已建110 KV降壓變電所設計經驗的基礎上，對110 KV降壓變電所變壓器的選擇、電氣主接線、電氣設備的平面布置。（1）主變容量和型號的選擇是根據負荷發展的要求。包括主變壓器型號的選擇，冷卻方式，有無勵磁，有載還是無載調壓方式。（2）電氣主接線的設計確定主接線的形式對變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、供電可靠性、運行靈活性、檢修是否方便以及

8、經濟性等都起著決定性作用。變電所的主接線應根據變電所在電力系統中的地位、回路數、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、操作方便和節約投資等要求，便于擴建。主接線必須滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求。供電可靠性是指能夠長期、連續、正常地向用戶供電的能力，我們可以進行定量評價。靈活性的基本要求是滿足調度時靈活性的要求，滿足檢修時靈活性的要求以及滿足擴建時靈活性的要求，大的電力工程往往要分期建設，從最初的主接線過渡到最終的主接線，每次過渡都應該比較方便，對已運行部分影響小，改建的工程量不大。（3）短路電流的計算及電氣設備的選擇根據電力系統接線圖及本所電氣主接線圖，制定短路計

9、算等值網絡圖，擬訂必要的短路計算點，用實用計算法或上機計算出選擇電氣設備所需的各組短路電流。并將計算值列表備用。所必須的知識點包括：a短路電流的計算方法；b設計中通常以三相短路作為電氣設備的選擇方法；c根據短路計算網絡的具體情況，可按同一變比法或按個別變化法計算短路電流。應選擇的電氣設備如下：各電壓等級的母線、斷路器、隔離開關、電壓及電流互感器。按正常情況下選擇電氣設備，按短路情況下校驗電氣設備的動穩定，熱穩定等。對于軟母線來說不用校驗其動穩定，對于開關來說不用校驗其開斷能力。四、進度計劃1、指導教師填寫畢業設任務書下達開題任務（2010年12月27日至28日）2、調研,收集資料,方案論證,撰

10、寫開題報告（2010年12月29日至11月30日）3、完成設計初稿（2010年11月31日至2011年1月6日）4、學生提交中期檢查報告（2011年1月7日）5、數據分析等, 完善設計（2011年1月8日至1月9日）指導教師簽字時間年 月 日目錄摘要I第1章主變壓器的選擇2第2章電氣主接線設計22.1 主接線的設計原則22.2 主接線設計的基本要求22.3 電氣主接線的選擇和比較32.4主接線方案的確定6第3章短路電流計算83.1短路的后果83.2短路電流計算的目的83.3短路電流計算方法83.4 110KV母線短路點的短路計算93.5 35KV母線短路點的短路計算103.6 10KV母線短路

11、點的短路計算11第4章主設備選擇及校驗134.1斷路器的選擇及校驗134.1.1 母線斷路器110KV的選擇及校驗134.1.2 35KV母線斷路器130、131、132的選擇及校驗144.1.3 10KV母線斷路器120、121、122、的選擇及校驗154.2隔離開關的選擇及校驗164.2.1 110KV隔離開關的選擇及檢驗164.2.2 35KV隔離開關的選擇及檢驗174.2.3 10KV隔離開關的選擇及校驗184.3電流互感器的選擇及校驗184.3.1 110KV進線電流互感器的選擇及校驗194.3.2 35KV出線電流互感器的選擇及校驗204.3.3 10KV出線電流互感器的選擇及校驗

12、214.4電壓互感器的選擇224.4.1 電壓互感器的配置原則:224.4.2 110KV電壓互感器的選擇224.4.3 35KV電壓互感器的選擇234.4.4 10KV電壓互感器的選擇23第5章防雷接地計算245.1防雷計算245.2接地計算25結論27致謝28參考文獻29附錄1 主接線方案圖30附錄2電氣設備平面布置圖31摘要變電站作為電力系統中的重要組正部分，直接影響整個電力系統的安全與經濟運行。本論文中待設計的變電站是一座降壓變電站，在系統中起著匯聚和分配電能的作用，擔負著向該地區工廠、農村供電的重要任務。該變電站的建成，不僅增強了當地電網的網絡結構，而且為當地的工農業生產提供了足夠的

13、電能，從而達到使本地區電網安全、可靠、經濟地運行的目的。 本論文110KV 某市變電站電氣部分設計，首先通過對原始資料的分析及根據變電站的總負荷選擇主變壓器，同時根據主接線的經濟可靠、運行靈活的要求，選擇了兩種待選主接線方案進行了技術比較，淘汰較差的方案，確定了變電站電氣主接線方案。 其次進行短路電流計算，從三相短路計算中得到當短路發生在各電壓等級的母線時，其短路穩態電流和沖擊電流的值。再根據計算結果及各電壓等級的額定電壓和最大持續工作電流進行主要電氣設備選擇及校驗（包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器等）。關鍵詞：變電站負荷計算接線選擇第1章主變壓器的選擇變壓器的選擇 在各級電壓等級

14、的變電站中，變壓器是主要電氣設備之一，其擔負著變換網絡電壓進行電力傳輸的重要任務。確定合理的變壓器容量是變電站安全可靠供電和網絡經濟運行的保證。特別是我國當前的能源政策是開發與節約并重，近期以節約為主。因此，在確保安全可靠供電的基礎上，確定變壓器的經濟容量，提高網絡的經濟運行素質將具有明顯的經濟效益 。1.1主變容量的確定：運行主變壓器的容量應根據電力系統10- 20年的發展規劃進行選擇。由于任務書給定的是一個三個電壓等級的變電站，而且每個電壓等級的負荷均較大，故采用三繞組變壓器2臺，運行主變壓器的容量應根據電力系統10-20年的發展規劃進行選擇。并應考慮變壓器正常運行和事故過負荷能力，以變壓

15、器正常的過負荷能力來承擔變壓器遭受的短時高峰負荷，過負荷值以不縮短變壓器的壽命為限。通常每臺變壓器容量應當在當一臺變壓器停用時，另一臺容量至少保證對60%負荷的供電，并考慮事故過負荷能力選擇變壓器容量，亦即短路時可承擔100%的負荷。主變容量選擇Sn0.6Sm。(Sm為變電站最大負荷)考慮變壓器有1.3倍事故過負荷能力，則0.6*1.3=78%，即退出一臺時，可以滿足78%的最大負荷。本站主要負荷占60%，在短路時（2小時）帶全部主要負荷和一半左右類負荷。在兩小時內進行調度，使主要負荷減至正常水平。Sn=0.6Pmax/=0.6×(22+16)/0.92=24.783MVA=2478

16、3KVA選SSPSL-25000型，選擇結果如表2-1：表2-1主變壓器參數表型號及容量(KVA)額定電壓高/中/低(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)運輸重量(t)備注空載短路高中高低中低SSPSL-25000110/38.5/11Y0/Y/-12-1138.214810.517-1861.055.1由主變壓器容量為25000KVA，站用電率為0.5%，可選用變壓器容量。Sn=25000×0.5%=125KVA選SJL1-160型，選擇結果如表2-2：表2-2 站用變壓器參數表型號及容量(KVA)低壓側額定電壓(KV)連接組損耗(KW)阻抗電壓(%)空載電流(%)

17、總重(t)備注空載短路SJL1-1600.4Y/Y0-120.52.9430.811.2.主變臺數的選擇： 兩臺主變可方便于運行維護和設備的檢修同時能滿足站用負荷的供電要 兩臺求。相數的確定為了提高電壓質量最好選擇有載調壓變壓器。繞組的確定本站具有三種電壓等級，且通過主變各側繞組功率均達到該變壓器容量的15%以上，故選三繞組變壓器。繞組的連接方式考慮系統的并列同期要求以及三次諧波的影響，本站主變壓器繞組連接方式選用Y0/Y/-11。采用“”接線的目的就是為三次諧波電流提供通路，保證主磁通和相電勢接近正弦波，附加損耗和局過熱的情況大為改善，同時限制諧波向高壓側轉移。第2章電氣主接線設計2.1 主

18、接線的設計原則主接線代表了變電站電氣部分的主體結構，是電力系統網絡結構的重要組成部分。它對電氣設備選擇、配電裝置的布置及運行的可靠性和經濟性等都有重大影響。因此，電氣主接線應滿足以下要求：根據系統和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質量。因事故被迫停電的機會也少，事故后的影響范圍越小，主接線的可靠性就越高。應具有一定的靈活性，以適應各種運行狀態。主接線的靈活性表現在：能，滿足調度靈活，操作方便的基本要求，可以方便地投入或切除某些機組、變壓器或線路，還能滿足系統在事故檢修及特殊運行方式下的調度要求，不致過多影響對用戶的供電和破壞系統的穩定運行。接線應盡可能簡單明了，以便減少倒閘操作且維護檢修

19、方便。在滿足上述要求后，應使接線的投資和運行費達到最經濟。 在設計主接線時應考慮留有發展的余地。2.2 主接線設計的基本要求變電站的電氣主接線應根據該變電站所在電力系統中的地位，變電站的規劃容量、負荷性質、線路、變壓器連接元件總數、設備特點等條件確定。并應綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節約和便于過渡或擴建等要求。2.2.1 主接線可靠性的要求： 可靠性的工作是以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設備的故障對供電可靠性的影響。

20、評價主接線可靠性的標志是：斷路器檢修時是否影響停電； 線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數和停運時間的長短，以及能否對重要用戶的供電；變電站全部停電的可能性。2.2.2 主接線靈活性的要求：主接線的靈活性有以下幾個方面的要求：調度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路，調配電源和負荷；能夠滿足系統在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調度要求。檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電保護設備進行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。擴建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設備改造量最少。2.3 電氣主接線的選擇和比較2.3.1 主接線方案的擬訂：

21、高壓側是2 回出線，可選擇線路變壓器組，單母線分段、單母線分段帶旁路母線。 中壓側有4 回出線，低壓側有9 回出線，均可以采用單母線、單母分段、單母分段帶旁路和雙母線接線。 在比較各種接線的優缺點和適用范圍后，提出如下三種方案：方案A （圖3-1）高、中、低壓側均為單母分段方案A 接線方式6 方案B（圖3-2） 高壓側：內橋型接線；中壓側，低壓側：單母分段 圖3-2 方案B 接線方式 方案 C（圖 3-3） 高壓側：外橋接線；中壓側：單母分段帶旁路母線；低壓側：雙母線圖3-3 方案C 接線方式1） 方案A：110KV 側：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

22、。當一段母線發生故障，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戶停電。 35KV 和10KV 側：采用單母分段接線的形式使得重要用戶可從不同線分段引出兩個回路，使重要用戶有兩個電源供電。單母線分段接法可以提供單母線運行，各段并列運行，各段分列運行等運行方式，便于分段檢修母線，減小母線故障影響范圍。任一母線發生故障時，繼電保護裝置可使分段斷路器跳閘，保證正確運行。 當然這種接線也有它本身的缺點，那就是在檢修母線或斷路器時會造成停電，特別在夏季雷雨較多時，斷路器經常跳閘，因此要相應地增加斷路器的檢修次數，這使得這個問題更加突出。 2） 方案B：110KV 側：采用內橋法接

23、線。該接線形式所用斷路器少，四個回路只需三個斷路器，具有可觀的經濟效益。連接橋斷路器接在線路斷路器的內側。因此，線路的投入和切除比較方便。當線路發生故障時，僅線路斷路器斷開，不影響其他回路運行。但是當變壓器發生故障時，與該臺變壓器相連的兩臺斷路器都斷開，從而影響了一回未發生故障的運行。由于變壓器是少故障元件，一般不經常切換。 35KV 和10KV 與方案A 一致。 3） 方案C： 110KV 側：采用外橋法接線。與內橋法一樣,該接線形式所用斷路器少，四個回路只需三個斷路器，具有可觀的經濟效益。當任一線路發生故障時，需同時動作與之相連的兩臺斷路器，從而影響一臺未發生故障的變壓器的運行。 但當任一

24、臺變壓器故障或是檢修時，能快速的切除故障變壓器，不會造成對無故障變壓器的影響。因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障少的線路中。此外，當電網有穿越性功率經過變電站時，也采用外橋接線。 35KV 側：采用單母分段帶旁路母線接線。該接線方法具有單母分段接線優點的同時, 可以在不中斷該回路供電的情況下檢修斷路器或母線，從而得到較高的可靠性。這樣就很好的解決了在雷雨季節斷路器頻繁跳閘而檢修次數增多引起系統可靠性降低的問題。 但同時我們也看到,增加了一組母線和兩個隔離開關，從而增加了一次設備的投資。而且由于采用分段斷路器兼做旁路斷路器，雖然節約了投資，但在檢修斷路器或母線時,倒閘操作比較復雜，容易引起

25、誤操作，造成事故。 10KV 側：采用雙母線接線。優點：供電可靠.通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后能迅速恢復供電，檢修任一回路母線的隔離開關時，只需斷開此隔離開關所屬的一條電路和與此隔離開關相連的該組母線，其他線路均可通過另一組母線繼續運行，調度靈活，各個電源和各個回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應電力系統中各種運行方式調度和潮流變化地需要；通過倒換操作可以組成各種運行方式，擴建方便。 缺點：增加一組母線和多個隔離開關，一定程度上增加一次投資。當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。 2.4主接線方案的確定通過

26、分析原始資料,可以知道該變電站在系統中的地位較重要,年運行小時數較高,因此主接線要求有較高的可靠性和調度的靈活性.根據以上各個方案的初步經濟與技術性綜合比較,兼顧可靠性，靈活性,我選擇方案A 與方案C。 方案A：110、35、10KV 均為單母線分段 方案C：110KV 側外橋法接線，35KV 側單母線分段帶旁路，10KV 側雙母線。 外橋接線： a 優點：高壓斷路器數量少，四個回路只需要三臺斷路器。 b 缺點：線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運；橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行；變壓器側斷路器檢修時，變壓器需要較長時間停運。 適用范圍：適用于較小容量的發電廠

27、、變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況。主接線方案的可靠性比較：（1）110KV側方案A采用單母線分段接線。任何一臺變壓器或線路故障或停運時，不影響其他回路的運行；分段斷路器運行時，兩端母線需解列運行，全部斷電的可能性稍小一些，不易誤操作。方案C采用外僑接線。優點：高壓斷路器數量少，四個回路只需要三個斷路器。缺點線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運：橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行：變壓器側斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。適用范圍：適用于較小容量的發電廠、變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較小的情況。（2）35KV、10K

28、V側：方案A：均采用單母線分段接線方案C：采用單母線分段帶旁路和雙母線在雙母線接線方式中，曾加一組母線每回路就需要增加一組母線隔離開關；當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。因此最終確定采用但母線分段接線經綜合分析，決定選方案A作為最終方案，即110、35、10、KV側均采用單母線分段接線。第3章短路電流計算3.1短路的后果電力系統在運行中，可能發生各種故障和不正常運行狀態，最常見同時也是最危險的故障是發生各種形式的短路。在發生短路是可能產生一下后果：（1）通過故障點的短路電流和所燃起的電弧，使故障原件損壞；（2）短路電流通過非故障原件，由于發熱和電動力的作用，引起他們的損

29、壞或縮短他們的使用壽命；（3）電力系統中部分地區的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩定性或影響工廠產品質量；（4）破壞電力系統并列運行的穩定性，引起系統震蕩，甚至使整個系統瓦解。3.2短路電流計算的目的在發電廠和變電站的設計中，短路計算是其中的一個重要環節。其計算的目的主要有以下幾個方面：電氣主接線的比較。選擇導體和電器。在設計屋外高型配電裝置時，需要按短路條件校驗軟導線的相間和相對的安全距離。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。3.3短路電流計算方法在三相系統中，可能發生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。電力系統中，發生單相短路的可能性最大，而發生三相短

30、路的可能性最小。但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴重。為了使電力系統中的電氣設備在最嚴重的短路狀態下也能可靠地工作，因此作為選擇檢驗電氣設備用的短路計算中，以三相短路計算為主。三相短路用文字符號k表示。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統來說，由于將電力系統當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串

31、、并聯的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。3.4 110KV母線短路點的短路計算網絡化簡如圖2-3：圖2-3 K1點短路等值圖X*=Xs= XL*1=0.222Xjs=Xmd=0.517因為Xjs=0.517 3所以查表得：* =1.913* =1.655* =1.953* =1.635=0.502 KA=1.170 KA=*=1.913×1.170=2.238 KA=*=1.665×1.170=1.947 KA=*=1.953×1.170=2.285 KA=*=1.635×1.170=1.913 KAich=2.55=2

32、.55×2.238=5.707 KAioh=1.52=1.52×2.238=3.402 KA=Un=2.238×110=426.384 MVA3.5 35KV母線短路點的短路計算圖2-4K2點短路等值圖網絡化簡如圖2-4、2-5：X*=X3=XS=0.432Xjs=Xmd=1.007因為Xjs=1.007 3所以查表得：* =0.985* =0.910* =1.067* =1.003=1.56 KA= =3.635 KA=*=0.985×3.635=3.580 KA=*=0.910×3.635=3.308 KA=*=1.067×3.6

33、35=3.879 KA=*=1.003×3.635=3.646 KAich=2.55=2.55×3.580=9.129 KAioh=1.52=1.52×3.580=5.442 KA=Un=3.580×35=217.020 MVA3.6 10KV母線短路點的短路計算圖2-5 K3點短路等值圖網絡化簡如圖2-6、2-7：X*=X4= = =0.814Xjs=Xmd=1.897因為Xjs=0.517 3所以查表得：* =0.540* =0.511* =0.550* =0.550=5.499 KA= =12.812 KA=*=0.540×12.812=

34、2.238 KA=*=0.511×12.812=6.547 KA=*=0.550×12.812=7.047 KA=*=0.550×12.812=7.047 KAich=2.55=2.55×6.918=17.641 KAioh=1.52=1.52×6.918=10.515 KA=Un=6.918×10=119.820 MVA第4章主設備選擇及校驗由于電氣設備和載流導體的用途以及工作條件各異，因此他們的選擇校驗項目和方法也完全不相同。但是，電氣設備和載流導體在正常運行和短路時都必須可靠的工作，為此，他們的選擇都有一個共同的原則：應滿足正常

35、運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發展。應滿足安裝地點和當地環境校核。應力求技術先進經濟合理。同類設備應盡量減少品種。與整個工程的建設標準協調一致。選用的新產品均應具有可靠的實驗數據并經正式簽訂合同，特殊情況下選用未經正式鑒定的新產品應經上級批準。4.1斷路器的選擇及校驗斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術條件和環境條件外，還考慮便于安裝調試和運行維護，并經技術經濟比較后才能確定。根據我國當前制造情況，電壓6-220KV的電網一般選用少油斷路器，電壓110-330KV電網，可選用SF6或空氣斷路器，大容量機組釆用封閉母線時，如果需要裝設斷路器，宜選用發電機專用斷路器。4.1.1 母線斷路

36、器110KV的選擇及校驗1電壓：因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=0.138KA138A選出斷路器型號為SW4-110-1000型，：因為In=1000AIg.max=138A所以Ig.max < In3開斷電流：IdtIkd因為Idt=2.238KAIkd=18.4KA所以Idt<Ikd4動穩定：ichimax因為ich =5.707KAimax=55KA所以ich<imax5熱穩定：I²tdzIt²tt=2.5+0.06=2.06s(t為后備保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和)查書得tz=1.85

37、s>1s故tdz=tz+0.05=1.85+0.05×0.9792=1.898因為I²tdz=2.2852×1.898=9.910 It²t=212×5=2205所以I²tdz<It²t經以上校驗此斷路器滿足各項要求。110KV進線斷路器111、112的選擇及校驗1電壓：因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=0.108KA108A選出斷路器型號為SW4-110-1000型。故Ig.max < In，此斷路器型號與斷路器110型號一樣，故這里不做重復檢驗。4.

38、1.2 35KV母線斷路器130、131、132的選擇及校驗1電壓：因為Ug=35KVUn=35KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=0.433KA433A選出斷路器型號為ZW2-35-600型，如表3-3：表3-3 35KV母線斷路器參數表型號電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)動穩定電流(KA)4s熱穩定電流(KA)合閘時間(s)固有分閘時間(s)額定峰值ZW2-35 356006.6176.60.060.12因為In=600AIg.max=433A所以Ig.max < In3開斷電流：IdtIkd因為Idt=3.580KAIkd=6.6KA所以Idt&l

39、t;Ikd4動穩定：ichimax因為ich =9.129KAimax=17KA所以ich<imax5熱穩定：I²tdzIt²tt=2.5+0.06=2.56s由和t查書112頁圖5-1得，tz=1.85s>1s故tdz=tz+0.05=1.85+0.05×0.9232=1.893因為I²tdz=3.8792×1.893=28.483It²t=6.62×4=128所以I²tdz<It²t經以上校驗此斷路器滿足各項要求。35KV出線斷路器133的選擇及校驗1電壓：因為Ug=35KVUn=3

40、5KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=0.108KA108A選出斷路器型號為ZN-35-630型故Ig.max < In，此斷路器型號與斷路器130型號一樣，故這里不做重復檢驗4.1.3 10KV母線斷路器120、121、122、的選擇及校驗1電壓：因為Ug=10KVUn=10KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=1.516KA1516A選出斷路器型號為ZN12-10-2000型，如表3-4：表3-4 10KV母線斷路器參數表型號額定電壓(KV)額定電流(A)額定斷開電流(KA)額定斷開容量(MVA)極限通過電流(KA)熱穩定電流(KA)合閘時間(s

41、)固有分閘時間(s)峰值1s4s5sZN12-10102000501800125173120850.0650.075因為In=2000AIg.max=1516A所以Ig.max < In3開斷電流：IdtIkd因為Idt=6.918KAIkd=50KA所以Idt<Ikd4動穩定：ichimax因為ich =17.641KAimax=125KA所以ich<imax5熱穩定：I²tdzIt²tt=2.5+0.06=2.56s查書得，tz=1.85s>1s故tdz=tz+0.05=1.85+0.05×0.9822=1.898因為I²td

42、z=7.0472×1.898=94.255It²t=31.52×4=3969所以I²tdz<It²t經以上校驗此斷路器滿足各項要求。4.2隔離開關的選擇及校驗隔離開關是高壓開關的一種，因為沒有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負荷電流和短路電流。但是它有明顯的斷開點，可以有效的隔離電源，通常與斷路器配合使用。隔離開關型式的選擇，其技術條件與斷路器相同，應根據配電裝置的布置特點和使用要求等因素進行綜合的技術經濟比較，然后確定。對隔離開關的要求：有明顯的斷開點。為了確切的鑒別電器是否已經與電網隔離，隔離開關應具有可以直接看見的斷口。斷開點應有可靠的

43、絕緣。隔離開關的斷開點的動靜觸頭之間，必須有足夠的絕緣距離，使其在過電壓或相間閃絡情況下，也不會被擊穿而危及工作人員的安全。具有足夠的動穩定性和熱穩定性。隔離開關在運行中，經常受到短路電流的作用，必須能夠承受短路電流熱效應和電動力沖擊，尤其是不能因電動力作用而自動斷開，否則將引起嚴重事故。結構得意動作可靠。戶外隔離開關在凍冰的環境里也能可靠的分、合閘。.4.2.1 110KV隔離開關的選擇及檢驗1電壓：因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=138A選出GW2-110-600型，如表3-6：表3-6 110KV隔離開關參數表型號額定電壓(KV)額

44、定電流(A)動穩定電流(KA)熱穩定電流(s)(KA)GW2-1101106005014(5)因為In=600AIg.max=138A所以Ig.max < In3動穩定：ichimax因為ich =5.707KAimax=50KA所以ich<imax4熱穩定：I²tdzIt²t前面校驗斷路器時已算出I²tdz =9.910It²t=142×5=980所以I²tdz <It²t經以上校驗此隔離開關滿足各項要求。隔離開關111-1、111-2、111-3、112-2、114-1、113-3的選擇及校驗。1電壓：

45、因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=108A選出GW2-110-600型故Ig.max < I，此隔離開關型號與隔離開關110-1型號一樣，故這里不做重復檢驗4.2.2 35KV隔離開關的選擇及檢驗1電壓：因為Ug=35KVUn=35KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=1.475KA433A選出GW2-35-600型，如表3-7：表3-7 35KV隔離開關參數表型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩定電流(KA)熱穩定電流(s)(KA)GW2-35356005014(5)因為In=600AIg.max=433A所以I

46、g.max < In3動穩定：ichimax因為ich =9.129KAimax=50KA所以ich<imax4熱穩定：I²tdzIt²t前面校驗斷路器時已算出I²tdz =28.439It²t=142×5=980所以I²tdz <It²t經以上校驗此隔離開關滿足各項要求。隔離開關133-1、133-2的選擇及校驗1電壓：因為Ug=35KVUn=35KV所以Ug= Un2電流：查表3-1得：Ig.max=108A選出GW8-35-400型，如表3-8：表3-8 35KV隔離開關參數表型號額定電壓(KV)額定

47、電流(A)動穩定電流(KA)熱穩定電流(s)(KA)GW8-3535400155.6(5)因為In=400AIg.max=108A所以Ig.max < In3動穩定：ichimax因為ich =9.129KAimax=15KA所以ich<imax4熱穩定：I²tdzIt²t前面校驗斷路器時已算出I²tdz =28.483It²t=5.62×5=156.8所以I²tdz <It²t經以上校驗此隔離開關滿足各項要求。4.2.3 10KV隔離開關的選擇及校驗1電壓：因為Ug=10KVUn=10KV所以Ug= Un

48、2電流：查表3-1得：Ig.max=1516A選出GN1-10-2000型，如表3-9：表3-9 10KV隔離開關參數表型號額定電壓(KV)額定電流(A)動穩定電流(KA)熱穩定電流(s)(KA)GN1-101020008536(10)因為In=2000AIg.max=1516A所以Ig.max < In3動穩定：ichimax因為ich =17.641KAimax=85KA所以ich<imax4熱穩定：I²tdIt²t前面校驗斷路器時已算出I²tdz=94.255It²t=362×10=12960所以I²tdz<I

49、t²t經以上校驗此隔離開關滿足各項要求。4.3電流互感器的選擇及校驗互感器是發電廠和變電所的主要設備之一，它是變換電壓、電流的電氣設備，它的主要功能是向二次系統提供電壓、電流信號以反應一次系統的工作狀況，前者稱為電壓互感器，后者稱為電流互感器。1互感器的作用：對低電壓的二次系統與高電壓的一次系統實施電氣隔離，保證工作人員的安全。互感器副繞組接地的目的在于當發生原、副繞組擊穿時降低二次系統的對地電位，接地電阻愈小，對地電位愈低，從而保證人身安全，因此將其稱為保護接地。三相電壓互感器原繞組接成星形后中性點接地，其目的在于使原、副繞組的每一相均反應電網各相的對地電壓從而反應接地短路故障，因

50、此將該接地稱為工作接地。將一次回路的高電壓和大電流變為二次回路的標準值，使測量儀表和繼電器小型化和標準化；使二次設備的絕緣水平可按低電壓設計，從而結構輕巧，價格便宜；使所有二次設備能用低電壓、小電流控制電纜聯接，實現用小截面電纜進行遠距離測量與控制，并使屏內布線簡單，安裝方便。取得零序電流、電壓分量供反應接地故障的繼電保護裝置使用。2電流互感器的配置原則：此原則同于開關電器的配置原則，因此往往有斷路器與電流互感器緊鄰布置。 發電機出口配置一組電流互感器供發電機自動調節勵磁裝置使用，相數、變比、接線方式與自動調節勵磁裝置的要求相符。配備差動保護的元件，應在元件各端口配置電流互感器，當各端口屬于同

51、一電壓級時，互感器變比應相同，接線方式相同3電流互感器的選擇電流互感器的型式應根據使用環境條件和產品情況選擇。對于6-20KV屋內配電裝置，可采用瓷絕緣結構或樹脂澆注絕緣結構的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器。有條件時，應盡量采用套管式電流互感器。電流互感器的二次側額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統用1A，強電系統用5A，當配電裝置距離控制室較遠時，亦可考慮用1A。當電流互感器用于測量時，其一次額定電流應盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測量儀表有最佳工作，并在過負荷時，使儀表有適當的指示，當保護和測量儀表共用一組電流互感

52、器時，只能選用相同的一次電流。4.3.1 110KV進線電流互感器的選擇及校驗1一次回路電壓：因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un2一次回路電流：查表3-1得：Ig.max=108A選LCWD-110-(50-100)-(300-600)/5型因為I1n=300AIg.max= 108A所以Ig.max < I1n3動穩定：ichImKdw因為ImKdw=×300×150=63630A=63.630KA ich=5.707KA所以ich<ImKdw4熱穩定：I²tdz(ImKt)2由斷路器校驗時已算出I²tdz =9.910(

53、ImKt)2=（0.3×75）2=22.5所以I²tdz <(ImKt)2經以上校驗此電流互感器滿足各項要求。1一次回路電壓：因為Ug=110KVUn=110KV所以Ug= Un2一次回路電流：查表3-1得：Ig.max=138A選LCWD-110-(50-100)-(300-600)/5型因為I1n=300AIg.max= 138A所以Ig.max < I1n此隔離開關型號與隔離開關110-1型號一樣，故這里不做重復檢驗4.3.2 35KV出線電流互感器的選擇及校驗1一次回路電壓：因為Ug=35KVUn=35KV所以Ug= Un2一次回路電流：查表3-1得：I

54、g.max=108A選LCWDL-35-2×20-2×300/5型，如表3-12：表3-12 35KV出線電流互感器參數表型號額定電流比(A)級次組合準確級次二次負荷()10%倍數1s熱穩定倍數動穩定倍數0.5級1級二次負荷()倍數LCWDL-352×20-2×300/50.5275135D215因為I1n=300AIg.max= 108A所以Ig.max < I1n3動穩定：ichImKdw因為ImKdw=×300×135=57267KA=57.267Aich=9.129KA所以ich<ImKdw4熱穩定：I²

55、tdz(ImKt)2由斷路器校驗時已算出I²tdz =28.483(ImKt)2=（0.3×75）2=506.25所以I²tdz<(ImKt)2經以上校驗此電流互感器滿足各項要求。35KV變壓器側電流互感器的選擇及校驗1一次回路電壓：因為Ug=35KVUn=35KV所以Ug= Un2一次回路電流：查表3-1得：Ig.max=433A選LCWD-35-15-600/5型，如表3-13：表3-12 35KV變壓器側電流互感器參數表型號額定電流比(A)級次組合準確度 二次負荷()10%倍數1s熱穩定倍數動穩定倍數0.5級1級3級LCWDL-3515-600/50.521575 135D因為I1n=600AIg.max= 433A所以Ig.max < I1n3動穩定：ichImKdw因為ImKdw=×600&#