1、精選優質文檔-傾情為你奉上 畢業設計（論文）題目 110KV變電站一次電氣初步設計 學生姓名 譚 向 飛 學 號 專 業 發電廠及電力系統 班 級 指導教師 陳春海 評閱教師 完成日期 2013 年11月6日專心-專注-專業三峽電力職業學院畢業設計（論文）課題任務書（ 2013 - 2014 學年）課題名稱110kV變電站一次電氣初步設計學生姓名譚向飛專 業發電廠及電力系統班號指導教師陳春海指導人數課題概述：一、設計任務1.選擇110kV變電站接線形式；2.計算110kV變電站的短路電流；3.選擇110kV變電站的變壓器，高/低壓側斷路器、隔離開關、母線、電流互感器、電壓互感器，并校驗。二、設

2、計目的 掌握變電站一次電氣設計的計算，能選擇電氣設備。三、完成成果 110kV變電站一次電氣接線及設備選擇。原始資料及主要參數：1、110kV渭北變所設計最終規模為兩臺110/10kV主變，110kV兩回進線路，變壓器組接線線，10kV8回饋線，預計每回饋線電流為400A， 2、可行研究報告中變壓器調壓預測結果需用有載調壓方式方可滿足配電電壓要求，有載調壓開關選用德國MR公司M型開關，#2主變型號SZ9-40000/110，110×2%/10.5kV，YNd11，Uk%=10.5。3、110kV配電裝置隔離開關GW5-110DW/630；斷路器3AP1-FG-145kV，3150A4

3、0kA；復合絕緣干式穿墻套管帶CT 2×300/5；中心點隔離開關GW13-63/630，避雷器HY5W-108/268及中心點HY1.5WZ-72/186。4、出八回線路、10kV段母線設備變二側開關分段以及電容補償。10kV斷路器選用ZN28E-12一體化彈簧儲能操作，支架落地安裝；主變10kV側及分段隔離開關用GN22-10G手動操作；10kV線路及電容器隔離開關用GN19-10Q手動操作；出線CT兩相式，二組次級繞組，用作測量和保護；電容器回路三相式；變二側CT三組次級用作測量縱差過流及無流閉鎖。參考資料及文獻（包括指定給學生閱讀的外文資料）：1、3110kV高壓配電裝置設計

4、規范 （GB50060-92）2、35110kV變電所設計規范 （GB5005992）3、變電所總布置設計技術規程 （DL/T5060-1996）4、中小型變電所實用設計手冊 丁毓山主編5、低壓配電設計規范（GB50054-95）6、工業與民用電力裝置的接地設計規范（GBJ65-83）7、電力工程電纜設計規范（GB50217-94）8、并聯電容器裝置的電壓、容量系列選擇標準（CECSS3391） 設計（論文）成果要求：1、說 明 書： 6000 字2、圖 紙： A3 號 1 張 號 張 號 張3、實習報告： 字4、論 文： 字5、其 它：按要求提供論文及論文全文電子文檔進度計劃安排起止日期要求

5、完成的內容及質量20132014秋季學期第一周第二周第三周第八周第十周20132014春季學期接受畢業設計任務書，學習畢業設計（論文）要求及有關規定。閱讀指定的參考資料及文獻，完成開題報告。上交開題報告，指導教師批閱。完成說明書，指導教師批閱。完成畢業設計，全部成果交指導教師批閱。畢業答辯審核（系主任）批準（院長）目 錄001122236678889112456 110kV變電站一次電氣初步設計學 生：譚向飛指導教師：陳春海 （三峽電力職業學院新能源工程學院）摘要：隨著經濟社會的不斷發展，現代工業生產規模的擴大，生產專業化程度的提高，供電系統的設計也變得越來越全面和系統。目前，社會對電能的需求

6、快速增長，對電能質量、電力系統穩定性和供電技術的可靠性要求不斷地提高，因而對電力系統設計方面的要求也更高、更完善。變電站是電力系統的一個重要組成部分，變電也是電力系統中的一個關鍵環節。它是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，它將電能安全、可靠和經濟地輸送到每一個用電設備。本文首先根據任務書上所給系統與線路及所有負荷的參數，分析負荷發展趨勢。從負荷增長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經濟及可靠性方面考慮。確定了110kV，10kV 以及站用電的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器

7、臺數，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據最大持續工作電流及短路計算的計算結果。對高壓熔斷器，隔離開關，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進行了選型。從成了110kV 電氣一次部分的設計其中，本變電站設有兩臺主變壓器，站內主接線分為110kV和10kV兩個電壓等級。本文進行了電氣主接線的設計、變壓器的選擇、短路電流的計算、高壓電氣設備的選擇及高壓電氣設備的校驗，包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、熔斷器等。關鍵字：變電站，電氣主接線，變壓器，電氣設備前言：電力工業是國民經濟的一項基礎工業和國民經濟發展的先行工業，它是一種將煤、石油、天然氣、水

8、能、核能、風能等一次能源轉換成電能這個二次能源的工業，它為國民經濟的其他各部門快速、穩定發展提供足夠的動力，其發展水平是反映國家經濟發展水平的重要標志。由于電能在工業及國民經濟的重要性，電能的輸送和分配是電能應用于這些領域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的一環。變電站使電廠或上級電站經過調整后的電能書送給下級負荷，是電能輸送的核心部分。其功能運行情況、容量大小直接影響下級負荷的供電，進而影響工業生產及生活用電。若變電站系統中某一環節發生故障，系統保護環節將動作?？赡茉斐赏ｋ姷仁鹿?，給生產生活帶來很大不利。因此，變電站在整個電力系統中對于保護供電的可靠性、靈敏性等指標十分重要。變

9、電站是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能的作用。這就要求變電所的一次部分經濟合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運行工作，為國民經濟服務。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場所，是聯系發電廠和用戶的中間環節。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電廠升壓站部分，緊靠發電廠。將壓變電站通常遠離發電廠而靠近負荷中心。這里所設計得就是110KV降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。變電站內的高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等都裝設有各種保護裝置，這些保護裝置是根據下級負荷地短路、最大負荷等情況來整定配置的，因此，在發生類似故障是可根據

10、具體情況由系統自動做出判斷應跳閘保護，并且，現在的跳閘保護整定時間已經很短，在故障解除后，系統內的自動重合閘裝置會迅速和閘恢復供電。這對于保護下級各負荷是十分有利的。這樣不僅保護了各負荷設備的安全利于延長是使用壽命，降低設備投資，而且提高了供電的可靠性，這對于提高工農業生產效率是十分有效的。工業產品的效率提高也就意味著產品成本的降低，市場競爭力增大，進而可以使企業效益提高，為國民經濟的發展做出更大的貢獻。生活用電等領域的供電可靠性，可以提高人民生活質量，改善生活條件等?？梢?，變電站的設計是工業效率提高及國民經濟發展的必然條件。1.電氣主接線變電站是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能

11、的作用。為滿足生產需要，變電站中安裝有各種電氣設備，并依照相應的技術要求連接起來。電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網絡，故又稱為一次接線或電氣主系統2。用規定的設備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。1.1主接線的設計原則主接線代表了變電站電氣部分主體結構，是電力系統接線的主要組成部分，是變電站電氣設計的首要部分。它的設計，直接關系著全所電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關系著電力系統的安全、穩定、靈活和經濟運行。由于電能生產的

12、特點是發電、變電、輸電和用電在同一時刻完成，所以主接線設計的好壞，直接影響到工農業生產和人們的日常生活。為此，主接線的設計必須在滿足國家有關技術經濟政策的前提下，正確處理好各方面的關系，全面分析相關因素，力爭使其技術先進、經濟合理、安全可靠3。電氣主接線的基本原則是以設計任務書為依據，以國家經濟建設的方針、政策、技術規定、標準為準繩，結合工程實際情況，在保證供電安全可靠、運行靈活、經濟美觀等基本要求下，兼顧運行、維護方便。1.2 主接線設計的基本要求電氣主接線一般應滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求。(一) 可靠性供電可靠性是電力生產和分配的首要要求，主接線首先應滿足這個要求。1、 研究主

13、接線可靠性應注意的問題應重視國內外長期運行的實踐經驗及其可靠性的定性分析。主接線可靠性的衡量標準時運行實踐，至于可靠性的定量分析由于基礎數據及計算方法尚不完善，計算結果不夠準確，因而目前僅作為參考。主接線的可靠性要包括一次部分和相應組成的二次部分在運行中可靠性的綜合。主接線的可靠性在很大程度上取決于設備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設備可以簡化接線。要考慮所設計變電站在電力系統中的地位和作用。2、 主接線可靠性的具體要求（1） 任何斷路器檢修，不影響對系統的連續供電。（2） 斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數和停運時間，并要保證對一級負荷及全部或大部分二級負荷的供電。（3）

14、盡量避免變電站全部停運的可能性。（4） 大機組超高壓電氣主接線應滿足可靠性的特殊要求。(二) 靈活性主接線應滿足在調度、檢修及擴建時的靈活性。（1） 調度時，應可以靈活地投入和切除發電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式、檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統調度要求。（2） 檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不致影響電力網的運行和對用戶的供電。（3） 擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。(三) 經濟性主接線在滿足可靠性

15、、靈活性要求的前提下做到經濟合理。1、 投資?。?） 主接線應力求簡單，以節省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備。（2） 要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節省二次設備和控制電纜。（3） 要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器。（4） 如能滿足系統安全運行及繼電保護要求，110kV及以下終端或分支變電站可采用簡易電器。2、 占地面積小主接線設計要為配電裝置布置創造條件，盡量使占地面積減少。3、 電能損失少經濟合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變壓器）、容量、數量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統規劃設計中，要避免建立復雜的操作樞紐，為

16、簡化主接線，發電廠、變電站接入系統的電壓等級一般不超過兩種。1.3主接線的基本接線方式主接線的基本形式，就是主要電氣設備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。由于各個發電廠或變電站的出線回路數和電源數不同，且每路饋線所傳輸的功率也不一樣，為便于電能的匯集和分配，常設置母線作為中間環節，使接線簡單清晰、運行方便，有利于安裝和擴建，下面介紹幾種常用的主接線方式。（1）單母線接線：單母線接線雖然接線簡單清晰、設備少、操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置等優點，但是不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電，一般只適用于一臺主變壓器。（2）單母分段：用斷路器，把母線分段后，對重要用

17、戶可以從不同段引出兩個回路，由兩個電源供電。當一段母線發生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電。當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建。（3）單母分段帶旁路母線:這種接線方式具有相當高的當高的可靠性和靈活性，廣泛應用于出線回路不多，負荷較為重要的中小型發電廠。（4）一個半斷路器（3/2）接線:兩個元件引線用三臺斷路器接往兩組母上組成一個半斷路器，它具有較高的供電可靠性和運行靈活性，任一母線故障或檢修均不致停電，但是它使用的設備較多，占地面積較大，增加了二次控制回路的接線和

18、繼電保護的復雜性，且投資大，一般在超高壓電網中使用。（5）雙母接線:雙目接線有兩組母線，并且可以相互備用。每一電源和出線的回路，都裝有一臺斷路器，有兩組母線隔離開關，可分別與兩組母線相連。它具有供電可靠、調度靈活、擴建方便等優點，而且檢修另一母線時，不會停止對用戶連續供電。但在檢修某線路的斷路器時，如果不裝設“跨條”，則該回路在檢修期需要停電。1.3.1 110kv電壓側接線本變電站110 kV線路有2回，可選擇單元接線或雙母線接線兩種方案，如圖1.1 所示。 方案一 方案二圖1.1 110kV電壓側接線方案方案一優點 ：接線簡單清晰，節省設備和占地，操作簡便，經濟性好。不設發電機電 壓母線，

19、發電機電壓側的短路電流減小。缺 點：擴大接線的運行靈活性較差。適 用 范 圍：發電機側方案二優點 ：運行方式靈活。可以采用將電源和出線均衡地分配在兩組母線上，母聯 斷路器合閘的雙母線同時運行方式；也可以采用任意一組母線工作，另一組母線備用，母聯斷路器分閘的單母線運行方式，所在回路均不中斷工作。缺 點：變更運行方式時，需利用隔離開關進行倒閘操作，操作步驟較為復雜，本變電站110 kV線路有2回，變壓器單元接線雙繞組變壓器組成的單元，斷路器裝于主變壓器高壓側作為該單元共同的操作和保護電器，在發電機和變壓器之間不設斷路器，可裝一組隔離開關供試驗和檢修時隔開之用。比較方案一、方案二,采用方案一更合理。

20、容易出現誤操作，從而導致設備或人身事故。根據上面所述高壓側應選用方案一 單元接線1.3.2 10kv電壓側接線610kV配電裝置出線回路數為6回及以上時，可選擇單母線分段接線或單母線帶旁路母線接線兩種方案，如圖3.2所示。方案一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，且便于分段檢修母線，減小母線故障的影響范圍。當任一段母線故障時，繼電保護裝置可使分段斷路跳閘，保證正常母線段繼續運行。若分段斷路器平時斷開，則當任一段母線失去電源時，可由備用電源自動投入裝置使分段斷路器合閘，繼續保持該母線段的運行。方案二這種接線方式具有相當高的當高的可靠性和靈活性，廣泛應用于出線回路不多，負荷較

21、為重要的中小型發電廠或35110KV變電站中。 方案一 方案二圖1.2 10kV電壓側接線方案方案二為單母線分段帶旁路母線接線，當檢修出線斷路器時可不停電，因其進行了分段且是斷路器分段，所以當一段母線發生故障時，可以保證正常段母線不間斷供電，因為設置旁路母線，可以保證、類用戶用電要求，同時它結構簡單清晰，運行也相對簡單，便于擴建和發展。它投資小，費用低，運行可靠性和靈活性比方案一好，可以滿足10kV側用戶的要求。故10kV 側接線采用方案二。2.變壓器選擇在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設備之一，其擔任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務，同時兼顧電力系

22、統負荷增長情況，并根據電力系統510年發展規劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經濟技術上的不合理。如果主變壓器容量選的過大，臺數過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設備亦未能充分發揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統的穩定性。因此，確定合理的變壓器容量是變電站可靠供電和網絡經濟運行的保證。2.1主變壓器的選擇2.1.1 變壓器容量及臺數的選擇主變容量一般按變電站建成近期負荷510年規劃選擇，并適當考慮遠期1015年的負荷發展，對于城郊變電所主變壓器容量應當與城市規劃相結合，從長遠利益考慮，本站應按近期和遠期總負荷

23、來選擇主變的容量，根據變電所帶負荷的性質和電網結構來確定主變壓器的容量，對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量在過負荷能力允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。所以每臺變壓器的額定容量按（為變電所最大負荷，見計算說明書第8章）選擇，即=0.7×44460.7=31.12kVA這樣當一臺變壓器停用時，也保證70%負荷的供電。由于一般電網變電所大約有25%的非重要負荷，因此采用式來計算主變容量對變電所保證重要負荷來說是可行的。通過計算本變電站可選擇額定容量為40M的主變壓器。為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，電站中一般裝設兩臺主變壓器。

24、當裝設三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網絡較復雜，且投資增大，同時也增加了配電設備及用電保護的復雜性，以及帶來維護和倒閘操作的復雜化?？紤]到兩臺主變同時發生故障機率較小，且適用遠期負荷的增長以及擴建，故本變電站選擇兩臺主變壓器完全滿足要求。2.2 主變壓器型式選擇2.2.1主電站主變壓器相數的選擇主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。特別是大型變壓器，尤其需要考查其運輸可能性，保證運輸尺寸不超過橋梁、車輛、船舶等運輸工具的允許承載能力。選擇主變壓器的相數，需考慮如下原則：（1） 當不受運輸條件限制時，在330kV及以下的變電站，均應

25、選用三相變壓器。（2） 對于500kV變電站，除需考慮運輸條件外，尚應根據所供電負荷和系統情況，分析一臺（或一組）變壓器故障或停電檢修時對系統的影響。尤其在建站初期，若主變壓器為一組時，當一臺單相變壓器故障，會使整組變壓器退出，造成全站停電；如用總容量相同的多臺三相變壓器，則不會造成全站停電。為此，要經過技術經濟論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。2.2.2主變壓器繞組與連接方式的選擇1、 變電站主變壓器繞組的數量（1） 聯絡變壓器一般應選用三繞組變壓器，其低壓繞組可接高壓廠用啟動備用變壓器或無功補償裝置。（2） 在具有三種電壓的變電站中，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到該變壓器容量的

26、15%以上，或低壓側雖無負荷，但在變電站內需裝設無功補償設備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。對深入引進至負荷中心、具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電站，為簡化電壓等級或減少重復降壓容量，可采用雙繞組變壓器。2、 繞組連接方式變壓器繞組的連接方式必須和系統電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統采用的繞組連接方式只有和，高、中、低三側繞組如何組合要根據具體工程來確定。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用連接； 35kV以下電壓，變壓器繞組都采用連接。2.3本變電站主要變壓器選擇根據變電站的實際情況，應根據以下的原則進行選擇：（1） 主變得容量一般按變電站建成后510 年的規劃負荷選擇（2

27、） 根據電壓網絡的結構和變電站所帶的負荷的性質來確定主變的容量，對于有重要用戶的變電站應考慮當一臺主變停運時其余變壓器在計及過負荷能力后的允許時間內應保證用戶的一級和二級的負荷，對一般性變電站，一臺機停用時，應使其余變壓器保證全部負荷的70%80%。（3） 同級電壓的降壓變壓器容量的級別不宜過多，應系列化，標準化（4） 對于大城市市郊的一次變電站，在中低壓側已構成環網的基礎上，變電所以裝設兩臺變壓器為宜所以應選容量為40000KVA 的主變壓器SZ940000/110型號額定容量（kVA）空載 電流（%）空載 損耗（kW）負載損耗（kW）阻抗電壓（%）聯結組標號SZ9-40000/110400

28、000.734.0155.610.5%YN，yn0，d11 表1.3 主變壓器技術參數3.短路電流的計算電力系統正常運行的破壞多半是由短路故障引起的。發生短路時，系統從一種運行狀態劇變到另一種運行狀態，并伴隨產生復雜的暫態現象。短路是電力系統的嚴重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統）發生通路的情況6。在三相系統中，可能發生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相短路。其中，三相短路是對稱短路，系統各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態，其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統的運行經驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數，兩相短路較少，三相短路的機會

29、最少。但三相短路情況最嚴重，破壞最大，應給以足夠的重視。因此，我采用三相短路來計算，以此為依據選擇和檢驗電氣設備，以保證其安全可靠。3.1短路電流計算目的（1）在選擇電氣設備時，選擇有足夠機械穩定度和熱穩定度的電氣設備，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節約資金，這就需要進行全面的短路電流計算，以此為依據。（2）在選擇電氣主接線時，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，均需進行必要的短路電流計算7。（3）為了合理配置各種繼電保護方式和進行整定計算、接地裝置的設計等，必須對電力系統網絡中發生的各種短路進行計算和分析。（4）在設計屋外高

30、壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。3.2 短路電流計算的一般規定（1）驗算導體和電器動穩定、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按工程的設計規劃容量計算，并考慮電力系統的遠景發展規劃（一般為本期工程建成后510年）。確定短路電流計算時，應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。（2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。（3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。（4）導體和電器的動穩定、熱

31、穩定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。3.3短路電流計算三相短路電流計算在最大運行方式下對三相短路的情況進行計算1、 畫出計算電路圖，如圖1.4（a）所示。本設計取基準容量Sj=100MVA Uj=Up基準電壓 10.5kV 115kV計算阻抗圖 圖1.4(a)標么值：線路阻抗： 110kV短路母線正序阻抗：主變阻抗：計算過程：基準值：110kV側 基準容量基準電壓基準電流基準阻抗10kV側 基準容量Sj=100MVA 基準電壓Uj=10.5KV基準電流110kV側短路：次暫態短路電流有效值的標么值 次暫態短路電流有效值穩態短路有效值沖擊短路電流有效值 Kc取1.8，可得所以沖擊短路電流峰

32、值 Kc取1.8，可得所以短路容量10kV側短路：次暫態短路電流有效值的標么值=次暫態短路電流有效值穩態短路有效值沖擊短路電流有效值Ich= I” Kc取1.8，可得所以沖擊短路電流峰值Kc取1.8，可得所以短路容量計算結果：短路點基準容量基準電壓基準電流次 暫 態 短 路 電 流 有 效 值穩 態短 路電 流有 效值沖 擊短 路電 流有 效值沖 擊短 路電 流峰 值短路容量SjMVAUjKVIjKAI”KAIKAIchKAichKAS”MVAK1(110KV短路點)1001150.50214.4214.4221.9236.772872K2(10KV短路點)10010.55.518.4818.

33、4828.0947.123364.高壓電器設備選擇選擇正確的電器是保證電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據工程實際情況8，在保證安全、可靠的前提下，盡量采用新技術，并注意節省投資。電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定，使所選的電器能在長期工作的條件下及發生過電壓、過電流的情況下能保持正常運行。4.1 電器選擇的一般條件(1)電器選擇的原則:應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓等情況下的要求；應按當地環境條件校核；應力求技術先進和經濟合理；選擇導體時應盡量減少品種；擴建工程應盡量使新老電器的型號一致；選用的新品，

34、均應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。(2)電器選擇的技術條件: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的最高運行電壓，即 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當額定電壓在220kV及以下時為,而實際電網運行的一般不超過。電流:導體和電器的額定電流是指在額定周圍環境溫度下，導體和電器的長期允許電流應不小于該回路的最大持續工作電流，即 由于變壓器在電壓降低5%時出力保持不變，故其相應回路的按當地環境條件校核：當周圍環境溫度和導體額定環境溫度不等時，其長期允許電流可按下式修正 ： 式中 K修正系數導體或電氣設備正常發熱允許最高溫度按短路情況校驗:電器在選定后應按最大可能通過的短路

35、電流進行動、熱穩定校驗，一般校驗取三相短路時的短路電流，如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩定9。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩定，用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩定。短路熱穩定校驗滿足熱穩定條件為: 短路電流產生的熱效應短路時導體和電器允許的熱效應驗算熱穩定所用的計算時間： =+ 相應斷路器的全開斷時間短路的動穩定校驗滿足動穩定條件為： 、 短路沖擊直流峰、有效值 （kA）、電器允許的極限通過電流峰值及有效值（kA）4.2按正常工作條件選擇電氣設備（1） 額定電壓：在選擇電氣設備時，一般可按照電氣設備的額定電壓不低于裝置地點電網額定電壓的條件選擇，即 （2） 額定電流電氣設備的

36、額定電流是指在額定環境溫度下，電氣設備的長期允許電流。應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流，即 由于發電機、調相機和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應回路的應為發電機、調相機和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有可能過負荷運行時，應按過負荷確定（1.32倍變壓器額定電流）。出線回路的除考慮正常負荷電流外，還應考慮事故時由其他轉移過來的負荷。4.3環境條件對設備選擇的影響當電氣設備安裝地點的環境（尤其注意小環境）條件如溫度、風速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等超過一般電氣設備使用條件時，應采取措施。電氣設備的額定電流是指在基準環境溫度下，能允許長期通過的

37、最大工作電流。此時電氣設備的長期發熱溫升不超過其允許溫度。而在實際運行中，周圍環境溫度直接影響電氣設備的發熱溫度，所以電氣設備的額定電流必須經過溫度修正。我國生產的電氣設備一般使用的額定環境溫度，如周圍溫度高于+40（但）時，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進行修正；當環境溫度低于+40時，環境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。此外，還應按電器的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求，對電器進行種類（屋內或屋外）和型式（防污型、防爆型、濕熱型等）的選擇。4.4高壓斷路器的選擇4.4.1 高壓斷路器的種類 變電所中高壓斷路器是重要的電氣設備

38、之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電流。故障時，斷路器通常與繼電保護配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統的穩定性。高壓斷路器應根據斷路器安裝地點，環境和使用技術條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，一般采用SF6斷路器。4.4.2 本變電站高壓斷路器選擇選擇斷路器時應滿足以下基本要求：（1） 在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流。即使通過短路電流也（2） 應該具有足夠的熱穩定性和動穩定性。（3） 在跳閘狀態下應具有良好的絕緣性。（4） 應有

39、足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。（5） 應有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結構簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便本變電站高壓斷路器選擇如下：110kV線路側及變壓器側：選擇3AP1-FG-145Kv（1）按額定電壓選擇 應滿足如下條件：式中、分別為電氣設備和電網的額定電壓 110KV側斷路器Un=145KV，所以（2）按額定電流選擇 應滿足如下條件：式中、分別為電氣設備的額定電流和電網的最大負荷電流。110kV側斷路器,所以110kV側斷路器(3)按開斷電流選擇 應滿足如下條件：式中、分別為斷路器的額定開斷電流，實際開斷瞬間的短路電流周期分量。 110kV側斷路器，所以110KV側斷

40、路器（4）按短路關合電流選擇 為保證斷路器在關合短路電流時間的安全， 應滿足如下條件：式中、分別為斷路器的額定關合電流，短路電流最大沖擊值。 110kV側斷路器，所以110kV側斷路器根據以上數據選擇110kV側斷路器3AP1-FG-145KV,10kV線路側及變壓器側：變二次側10KV及分段斷路器選擇GN22-10G/3150、10kV出線斷路器的選擇GN19-10Q/630（1）按額定電壓選擇 應滿足如下條件：式中、分別為電氣設備和電網的額定電壓 變二次側10kV及分段斷路器，10kV出線斷路器。變二次側10KV及分段斷路器，10kV出線斷路器。（2）按額定電流選擇 應滿足如下條件：式中、

41、分別為電氣設備的額定電流和電網的最大負荷電流 變二次側10kV及分段斷路器，10KV出線斷路器。變二次側10kV及分段斷路器，10kV出線斷路器(3)按開斷電流選擇 應滿足如下條件：式中、分別為斷路器的額定開斷電流，實際開斷瞬間的短路電流周期分量。 變二次側10kV及分段斷路器，10kV出線斷路器。變二次側10kV及分段斷路器，10kV出線斷路器（4）按短路關合電流選擇 為保證斷路器在關合短路電流時間的安全， 應滿足如下條件：式中,分別為斷路器的額定關合電流，短路電流最大沖擊值。 變二次側10kV及分段斷路器，10kV出線斷路器，變二次側10kV及分段斷路器，10kV出線斷路器 變二次側10k

42、V及分段斷路器、10KV出線斷路器的型號分別為ZN28E-、ZN28E-。110kV隔離開關的選擇包括110KV側隔離開關隔離開關應該按額定電壓、額定電流選擇。（1）按額定電壓選擇應滿足如下條件：式中、-分別為電氣設備和電網的額定電壓，單位kV110kV側隔離開關,所以110kV側隔離開關（2）按額定電流選擇應滿足如下條件：式中、-分別為電氣設備的額定電流和電網的最大負荷電流。單位A。110kV側隔離開關，所以110kV側隔離開關隔離開關與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動、熱穩定的項目相同。但由于隔離開關不用來接通和切斷短路電流，故無需進行開斷電流和短路關合電流的校驗。根據以上數據

43、110kV側隔離開關GW5-110DW63010KV隔離開關的選擇：變二次側10KV及分段隔離開關、10kV出線隔離開關的選擇，隔離開關應按額定電壓、額定電流選擇。(1)按額定電壓選擇應滿足如下條件：式中、-分別為電氣設備和電網的額定電壓，單位KV變二次側10kV及分段隔離開關Un=10,10KV出線隔離開關Un=10，變二次側10kV及分段隔離開關，10kV出線隔離開關的。（2）按額定電流選擇應滿足如下條件：式中、-分別為電氣設備的額定電流和電網的最大負荷電流。單位A。變二次側10kV及分段隔離開關,10kV出線隔離開關，變二次側10KV及分段隔離開關,10kV出線隔離開關。隔離開關與斷路器

44、相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動、熱穩定的項目相同、但由于隔離開關不用來通知和切斷短路電流，故無需進行開斷電流和電路關合電流的校驗。變二次側10KV及分段隔離開關、10kV出線隔離開關所選型號分別為GN22-10G/3150、GN19-10Q/6304.5隔離開關選擇4.5.1 隔離開關的作用隔離開關也是發電廠和變電站中常用的開關電器。它需與斷路器配套使用。但隔離開關無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負荷電流和短路電流。隔離開關的主要用途：（1） 隔離電壓，在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全；（2） 倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合斷路器，協同操作來完成。隔離開關與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動、熱穩定校驗的項目相同。但由于隔離開關不用來接通和切除短路電流，故無需進行開斷電流和短路關合電流的