110kV變電站設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

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1、- 1 -1廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系 畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計說明書題題 目目 110kV110kV變電站設(shè)計變電站設(shè)計 專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級 電力903 學(xué) 號 201090312 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 20112011年年 1212 月月 1414 日日- 2 -2前 言畢業(yè)設(shè)計是高等工程教育最重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是由我們獨(dú)立完成的一項(xiàng)綜合性、創(chuàng)造性、設(shè)計性的大型作業(yè)。開展畢業(yè)設(shè)計課題至關(guān)重要并具有深遠(yuǎn)的意義，不僅培養(yǎng)我們分析和解決各種實(shí)際問題的能力，也進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展所學(xué)的專業(yè)理論知識。 我們這次設(shè)計的主要內(nèi)容是對某110kV降壓變電站的電氣部分進(jìn)行初步設(shè)計,包括

2、了：負(fù)荷統(tǒng)計分析、主變的選擇、電氣主接線方案選擇、短路電流的計算、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、繼電保護(hù)的選擇及CAD制圖等內(nèi)容。經(jīng)過五個星期的努力，我們A1組終于完成了這次畢業(yè)設(shè)計。在此過程中，我們從對變電站的生疏，到了解，再到深入研究， 我們有了不少的收獲，鞏固了在大學(xué)期間的專業(yè)知識，并對以前的基礎(chǔ)理解的更加透徹，掌握的更加熟練；鍛煉了自己的實(shí)際應(yīng)用能力，將課本上學(xué)到的理論知識和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系了起來；增強(qiáng)了自己獨(dú)立解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神，培養(yǎng)實(shí)事求是、全面科學(xué)、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)，為今后從事本專業(yè)工作打下堅實(shí)牢固的基礎(chǔ)。 但由于時間和水平的局限，設(shè)計中難免會有不妥之處，敬請老師多批評指導(dǎo)。

3、- 3 -3目 錄前言第1章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書.11.1.設(shè)計題目.11.2.所址概況.11.3.負(fù)荷資料：.11.4.畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)：.11.5.畢業(yè)設(shè)計的成果要求：.2第2章 主變壓器的選擇.32.1.負(fù)荷計算.32.2.變壓器臺數(shù)的確定.32.3.主變?nèi)萘康拇_定.42.4.主變相數(shù)的選擇.42.5.主變繞組數(shù)量.42.6.主變型號的選擇.52.7.連接組別的選擇.52.8.變壓器冷卻方式選擇.5第3章 電氣主接線的選擇.73.1.電氣主接線的基本要求.73.2.主接線的接線方式選擇.73.2.1 110kV側(cè)主接線選擇方案.93.2.2 35kV側(cè)主接線方案選擇.103.2.3 10kV側(cè)

4、主接線方案選擇.113.2.4 變電站主接線圖.11第4章 短路電流計算.134.1 .概述.134.2.短路計算的目的及假設(shè).134.2.1.短路計算的目的.134.2.2.短路電流計算的一般規(guī)定.134.2.3.短路計算基本假設(shè).144.2.4.基準(zhǔn)值的選取.144.2.5.短路電流計算的步驟.144.3.三相短路的計算.164.3.1母聯(lián)斷開和閉合時110kV側(cè)的情況是一樣的.164.3.2 35kV側(cè).174.3.3 10kV側(cè).194.3.4結(jié)論.20- 4 -4第5章 電氣設(shè)備選擇.215.1.概述.215.1.1.一般原則.215.1.2.技術(shù)條件.215.2.斷路器的選擇.22

5、5.2.1 對斷路器的基本要求.225.2.2 斷路器選擇.225.3.隔離開關(guān)的選擇.275.3.1隔離開關(guān)的作用.275.3.2 隔離開關(guān)的選擇.275.4.互感器的選擇.315.4.1. 互感器的概述.315.4.2. 電流互感器選擇.315.5母線的選擇.365.6. 電纜的選擇.38第六章 保護(hù).416.1. 繼電保護(hù)配置規(guī)劃.416.1.1.變壓器的繼電保護(hù)：.416.1.2.主變壓器保護(hù)：.416.2. 防雷保護(hù)及其配置.426.2.2.主接地網(wǎng).446.6.3.主變中性點(diǎn)放電間隙保護(hù).44主要參考文獻(xiàn)、資料：.46致謝.47附錄1.48- 1 -1第第1 1章章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書

6、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1.1.設(shè)計題目設(shè)計題目某110kV降壓變電站電氣部分初步設(shè)計1.2.所址概況所址概況110kV 變電站坐落在一個工業(yè)園，有2回線與系統(tǒng)相連，變電站與系統(tǒng)的架空線長度50km，系統(tǒng)最大方式容量為3000MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為0.46，系統(tǒng)最小方式容量為2500MVA,系統(tǒng)電抗為0.4（以系統(tǒng)容量及電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值）。變電站地址條件較好，地勢較為平坦，屬于5級地震區(qū)，凍土層深1.8m，復(fù)冰厚度10mm，最大風(fēng)速25m/s，年平均溫度5，最高氣溫38，最低氣溫1。1.3.負(fù)荷資料：負(fù)荷資料：表1-1 35kV負(fù)荷情況表用戶名容量（MVA）負(fù)荷性質(zhì)距離（km）水泥廠10215化肥廠

7、10210機(jī)械廠10112鋼鐵廠5112表1-2 10kV負(fù)荷情況表用戶容量（MVA）負(fù)荷性質(zhì)線路類型距離（km）自來水廠51架空2糖廠3.52架空2醫(yī)院1.01電纜1.5紡織廠3.03架空2農(nóng)機(jī)廠3.02架空1造紙廠1.02架空2市政府2.52電纜11.4.畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)：畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)：- 2 -21） 進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選擇電氣主接線方案。2） 選擇變壓器的臺數(shù)、容量、型號、參數(shù)。3） 計算短路電流，選擇電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器、避雷器）。4） 變電站主接線圖 1張。1.5.畢業(yè)設(shè)計的成果要求：畢業(yè)設(shè)計的成果要求：1）變電所電氣主接線圖1張（A3紙）（包

8、括避雷器、電流互感器、電壓互感器等的配置）。（要求電氣CAD出圖）。2）設(shè)計說明書一份（包括短路電流計算的過程及等值電路圖）。- 3 -3第第2 2章章 主變壓器的選擇主變壓器的選擇主變壓器的選擇與變壓器的臺數(shù)、形式、連接組別、電壓等級、調(diào)壓等級、冷卻方式、運(yùn)輸條件以及變電站的容量有關(guān)。它的確定除了依據(jù)基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年的發(fā)展規(guī)劃，輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。根據(jù)變電站所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電站的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇變壓器

9、。選擇主變壓器的容量，同時要考慮到該變電站的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。2.1.負(fù)荷計算負(fù)荷計算1、35kV側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計一類負(fù)荷：MVAS15510二類負(fù)荷：MVAS2010102、10kV側(cè)負(fù)荷統(tǒng)計一類負(fù)荷：MVAS615二類負(fù)荷：MVAS105 . 2135 . 3三類負(fù)荷：MVAS3表2-1 負(fù)荷統(tǒng)計表電壓等級一類負(fù)荷(MVA)二類負(fù)荷(MVA)三類負(fù)荷(MVA)35 kV1520010 kV6103小計21303匯總54 (MVA)- 4 -42.2.變壓器臺數(shù)的確定變壓器臺數(shù)的確定1、選擇原則（1）對于只供電給二類，三類負(fù)荷的變電站，原則上只裝設(shè)一臺變壓器。（2）對于供電負(fù)荷較

10、大的城市變電站或有一類負(fù)荷的變電站，應(yīng)選用兩臺相同容量的主變壓器。2、主變壓器臺數(shù)的選擇根據(jù)原始資料可知，本次所設(shè)的變電站是110kV降壓變電站，所設(shè)計變電站的電壓等級為三個等級，分別為110kV、35kV、10kV，供電負(fù)荷大，一類二類負(fù)荷占大部分，屬于有一類負(fù)荷的重要變電站。根據(jù)規(guī)定選擇兩臺主變時供電可靠性較高，所以選用兩臺主變壓器。2.3.主變?nèi)萘康拇_定主變?nèi)萘康拇_定1確定原則：主變壓器容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。2. 容量確定：根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)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)一臺主變壓器停運(yùn)時

11、，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的60%70% ，S=54MVA或者用戶的一類負(fù)荷和二類負(fù)荷。由于上述條件限制，所以，兩臺主變壓器各自承擔(dān)27MVA，當(dāng)一臺停運(yùn)時，另一臺則承擔(dān)60%的負(fù)荷，單臺變壓器運(yùn)行也要滿足一級和二級負(fù)荷的供電MVAS4 .3254%60%60需要，10+10+10+5+5+3.5+1+3+1+2.5=51MVA。故選擇兩臺63MVA的主變壓器就可以滿足負(fù)荷要求2.4.主變相數(shù)的選擇主變相數(shù)的選擇在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_三相式變壓器較同容量的3臺單相式投資小，占地少，損耗小，同時配電裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，運(yùn)行維護(hù)比較方便。如果受到

12、制造、運(yùn)輸條件等條件的限制時，可選用單相變壓器組。而我們所設(shè)計的變電站，地址條件較好，不存在運(yùn)輸條件限制問題，故選擇三相電力變壓器2.5.主變繞組數(shù)量主變繞組數(shù)量繞組的形式主要有雙繞組和三繞組規(guī)程上規(guī)定在選擇繞組形式時，一般應(yīng)優(yōu)先考慮三繞組變壓器，因?yàn)橐慌_三繞組變壓器的價格及所用的控制電路和輔助設(shè)備，比兩臺雙繞組變壓器都較- 5 -5少。三繞組變壓器通常應(yīng)用下列場合：（1）在發(fā)電廠內(nèi)。除發(fā)動機(jī)電壓外，有兩種升高電壓與系統(tǒng)連接或向用戶供電。（2）在具有三種電壓等級的降壓變電站中，需要向高壓中壓和低壓供電或高壓和中壓向低壓供電。（3）在樞紐變電站中，兩種不同的電壓等級的系統(tǒng)需要相互連接。（4）在星

13、形星形接線的變壓器中，需要一個三角形連接的等三繞組。本待建變電站具有110kV，35kV，10kV三個電壓等級，所以擬用三繞組變壓器。2.6.主變型號的選擇主變型號的選擇本待建變壓器有一、二類負(fù)荷，當(dāng)調(diào)整電壓時，需要帶負(fù)荷調(diào)整。所以采用有載調(diào)壓變壓器，SFSZ9-63000/110,額定容量63000kVA，高壓121kV，中壓38.5kV，低壓10.5kV。表2-2 主變壓器型號及相關(guān)參數(shù)額定電壓（kV）負(fù)載損耗（kW）阻抗電壓(%)變壓器型號額容量VAk高壓中壓低壓空載損耗kW高中高低中低高中高低中低空載電流（%）SFSZ9-63000/1106300011081.25%38.522.5%

14、10.551.5270.0降壓型高中：10.5高低：17.5中低：6.50.32注：該型號變壓器為三繞組有載調(diào)壓變壓器，在電網(wǎng)電壓波動時，它能在負(fù)荷運(yùn)行條件下自動或手動調(diào)壓，保持輸出電壓的穩(wěn)定，從而提高供電質(zhì)量。2.7.連接組別的選擇連接組別的選擇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星型和三角型。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用星型連接；35kV亦采用星型連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地，故本變電站110kV側(cè)采用星型接線，35kV側(cè)采用星型連接，10kV側(cè)采用三角型接線。即可確定本110kV降壓變電站所選擇變壓器繞組接線方式為接線

15、。110ndyYn- 6 -62.8.變壓器冷卻方式選擇變壓器冷卻方式選擇（1）自然風(fēng)冷卻。無風(fēng)扇，僅借助冷卻器（又稱散熱器）熱輻射和空氣自然對流，額定容量在10000kVA及以下。（2）強(qiáng)迫空氣冷卻。簡稱風(fēng)冷式，在冷卻器間加裝數(shù)臺電風(fēng)扇，使油迅速冷卻，額定容量在8000kVA。（3）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，并用風(fēng)扇對油管進(jìn)行冷卻，額定容量在40000kVA及以上。（4）強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，并用水對油管進(jìn)行冷卻，額定容量在120000kVA及以上。由于銅質(zhì)量不過關(guān)，國內(nèi)已很少應(yīng)用。（5）強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。采用潛油泵將油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯預(yù)先設(shè)計好

16、的油道中進(jìn)行冷卻。（6）水內(nèi)冷。將純水注入空心繞組中，借助水的不斷循環(huán)，將變壓器的熱量帶走。根據(jù)待設(shè)計變電站主變的容量為63000kVA，為使主變的冷卻方式既能達(dá)到預(yù)期的冷卻效果，又簡單、經(jīng)濟(jì)，所以選用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式- 7 -7第第3 3章章 電氣主接線的選擇電氣主接線的選擇3.1.電氣主接線的基本要求電氣主接線的基本要求1、可靠性。安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，衡量電氣主接線運(yùn)行可靠性的一般準(zhǔn)則：（1）斷路器檢修時，不宜影響對系統(tǒng)的供電；（2）斷路器或者母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時間并要求保證對一級負(fù)荷和大部分二級負(fù)荷的供電；（3）盡量避免變電所全部停運(yùn)。2、靈

17、活性。投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便，調(diào)度靈活：（1）調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路。（2）檢修時，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢修而不致影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行，和對用戶的供電。（3）擴(kuò)建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。3、 經(jīng)濟(jì)性。(1)投資少；(2)占地面積?。?3)電能損耗?。?4)發(fā)展性好。3.2.主接線的接線方式選擇主接線的接線方式選擇 表3-1 主接線常用基本接線方式接線方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用范圍單母線接線單母線接線簡單、清晰，采用設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建。（1）供電可靠性和靈活性較差，在母線及母線隔離開關(guān)檢修或故障時，

18、各支路都必須停止工作需使整個配電裝置停電；（2）引出線的斷路器檢修時適用于不重要負(fù)荷和中、小容量的水電站和變電站中。- 8 -8，該支路要停止供電。單母線分段接線（1）當(dāng)母線發(fā)生故障時，僅故障母線段停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。（2）兩段母線可看成是兩個獨(dú)立的電源，提高供電可靠性，可對重要用戶供電。（1）當(dāng)一段母線故障或檢修時，必須斷開接在該段母線上的所有支路，使之停止工作。（2）任一支路斷路器檢修時，該支路必須停止工作。（3）當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出線交叉跨越，擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。(1) 610kV，每段母線容量不超過25MW；35kV配電裝置的出線回路數(shù)為48回為宜。（2

19、）110kV配電裝置的出線回路數(shù)為小于8回。單母線分段帶旁路母線接線與單母線分段相比，唯一的好處是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。（1）增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。（2）旁路斷路器代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。（3）保護(hù)及二次回路接線復(fù)雜。(1)用于出線不多，容量不大的中、小型發(fā)電廠；(2)35110kV變電站；（3）主要用于電壓為610kV出線較多的而且對重要負(fù)荷供電的裝置中。雙母線接線（1）可靠性高。（2）靈活性好。（3）擴(kuò)建方便。（1）檢修出線斷路器時該支路仍然會停電。（2）設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需

20、要用隔離開關(guān)切換電路，容易引起誤操作；同時投資和占地面積較大。（1）電壓為610kV短路容量大、有出線電抗器的裝置。（2）電壓為3560kV出線超過8回或電源較多、負(fù)荷較大的裝置。（3）電壓為110kV220kV出線為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要位置出線為4回及以上的裝置。- 9 -9雙母線分段接線具有更高的可靠性和更大的靈活性。增加母聯(lián)斷路器和分段斷路器數(shù)量，配電裝置投資較大。（1）電壓為220kV進(jìn)出線為1014回的裝置。（2）電壓為610kV進(jìn)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸出功率較大、短路電流較大的裝置。橋形接線橋形接線配電裝置的結(jié)構(gòu)比較簡單，造價便宜，運(yùn)行中具有一定的可靠性、靈活性、便

21、于擴(kuò)展。（1）內(nèi)橋接線正常運(yùn)行時變壓器操作復(fù)雜。同時，出現(xiàn)斷路器故障或檢修時，造成該回路停電。(2) 線路投入與切除時，操作復(fù)雜。在具有兩臺主變壓器的雙回線路中變電站中得到廣泛應(yīng)用。3.2.13.2.1 110kV110kV側(cè)主接線選擇方案側(cè)主接線選擇方案根據(jù)發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備中可有：當(dāng)有兩臺主變壓器和兩回線路時可采用橋式接，橋式接線可分為內(nèi)橋接線和外橋接線，以后隨著發(fā)展，過渡到單母線分段和雙母線接線。本變電站110kV側(cè)有兩回進(jìn)線，初步擬定方案為橋式接線,即有內(nèi)橋和外橋接線兩種方案。 跨條跨條QSQSQSQSQFQFQFQFQFQF圖3-2 方案1內(nèi)橋接線 圖3-3 方案2 外橋接線方案1

22、內(nèi)橋接線特點(diǎn)：(1)線路操作方便。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回路可繼續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。(2)正常運(yùn)行時變壓器操作復(fù)雜。(3)橋回路故障或檢修時兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出現(xiàn)斷路器故障或- 10 -10檢修時，造成該回路停電。為此，在實(shí)際接線中可采用設(shè)外跨條來提高運(yùn)行靈活性。內(nèi)橋接線使用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要經(jīng)常切換的運(yùn)行方式的變電站中。方案2外橋接線特點(diǎn)：(1)變壓器操作方便。(2)線路投入與切除時，操作復(fù)雜。如線路檢修或故障時，需斷開兩臺斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運(yùn)行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，造成變壓器短時停電。(3)橋回

23、路故障或檢修時全廠分裂為兩部分，使兩個單元之間失去聯(lián)系；同時，出線側(cè)斷路器故障或檢修時，造成該側(cè)變壓器停電。此外，在實(shí)際接線中可采用設(shè)內(nèi)跨條來提高運(yùn)行靈活性。外橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，而且線路有穿越功率通過的變電站中。以上兩種方案比較：兩種方案均具有接線簡單清晰、設(shè)備少、造價低、易于發(fā)展成為單母線分段或雙母線接線，為了節(jié)省投資，變電站建設(shè)初期，可先采用橋形接線，并預(yù)留位置，隨著發(fā)展逐步建成單母線分段或雙母線接線。結(jié)合原始材料可知待設(shè)計變電所有兩回進(jìn)線兩回出線，線路為50km屬于短距離輸電線路，所以110kV側(cè)采用外橋接線方式。注：長距離輸電線路-

24、線路長度超過300km以上；中距離輸電線路-線路長度在100km以上，300km以下的架空輸電線路和不超過100km的電纜線路；短距離輸電線路-線路長度不超過100km。3.2.23.2.2 35kV35kV側(cè)主接線方案選擇側(cè)主接線方案選擇根據(jù)實(shí)際情況初步擬定三種方案，如下各圖所示：L L1 11 13 3Q QS S1 11 1Q QS S0 0Q QF F1 1Q QF F2 2Q QF F0 01 1Q QS S0 02 2Q QS S段段段段L L1 1L L2 21 15 5Q QS S2 25 5Q QS S1 13 3Q QS S2 23 3Q QS S1 1Q QF F2 2Q

25、 QF F0 05 5Q QS S0 06 6Q QS S0 03 3Q QS S0 04 4Q QS S0 01 1Q QS S0 02 2Q QS S0 0Q QF F1 11 1Q QS S2 21 1Q QS S段段段段L L1 11 13 3Q QS S1 11 1Q QS S4 4Q QF F1 1Q QF F2 2Q QF FL L2 2L L3 3L L4 4L L2 2L L3 3- 11 -11 圖3-4依據(jù)以上三種接線方式的特點(diǎn)作出主接線方案比較如下表所示：接線方式單母線分段接線（方案1）單母線接線（方案2）單母分段帶旁路接線（方案3）優(yōu)、缺點(diǎn)(1)一段母線故障停止工作，

26、另一段母線仍可工作。兩段接線可提高供電可靠性。(2)當(dāng)一段母線故障時，該母線上所有支路必須斷開，停電范圍較大；任一支路斷路器檢修時，該支路必須停電(1) 單母線接線簡單、清晰，采用設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建。 (2)可靠性和靈活性較差。在母線和母線隔離開關(guān)檢修或故障時，各支路都停電，引出線的斷路器檢修時，該支路要停電。(1)單母線分段相比，唯一的好處是出線斷路器故障或檢修時可以用旁路斷路器代路送電，使線路不停電。(2)增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。(3)旁路斷路器代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤操作，釀成事故。(4)保護(hù)及二次回路接線復(fù)雜?？煽啃暂^好較差

27、高靈活性較好較差較好維護(hù)性較好較差較好技術(shù)比較二次保護(hù)一般簡單復(fù)雜經(jīng)濟(jì)比較略有增加投資少投資大結(jié)論通過以上的比較，單母線分段接線方式與單母線接線方式在可靠性和靈活性方面比單母線較好，維護(hù)方便性好。經(jīng)濟(jì)方面有點(diǎn)增加，但不起主導(dǎo)地位；單母線分段接線方式與單母分段帶旁路接線相比，在可靠性、靈活性和維護(hù)方面都差不多，但是單母分段帶旁路接線增加了配電裝置的設(shè)備，增加了占地，也增加了工程投資。所以綜合考慮，選擇單母線分段接線（方案1）較為合理。選擇方案單母線分段接線（方案1）3.2.33.2.3 10kV10kV側(cè)主接線方案選擇側(cè)主接線方案選擇10kV側(cè)主接線方案選擇的分析過程同35kV側(cè)主接線方案選擇相

28、同，故選擇單母線分段接線比較合理- 12 -123.2.43.2.4變電站主接線圖變電站主接線圖 根據(jù)以上分析結(jié)果得出變電站主接線圖3-5所示- 13 -13第第4 4章章 短路電流計算短路電流計算4.1 .概述概述所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。主要有三相短路、兩相短路和單相短路。一般情況下，三相短路電流都大于兩相和單相短路電流。短路電流的大小也是比較主接線方案，分析運(yùn)行方式時必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時還會出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶供電的安全性及可靠性。選擇電氣設(shè)備時，通常用三相短路電流；校驗(yàn)繼電保護(hù)動作靈敏度時用兩

29、相短路、單相短路電流或或單相接地電流。工程設(shè)計中主要計算三相短路電流。4.2.短路計算的目的及假設(shè)短路計算的目的及假設(shè)4.2.1.4.2.1. 短路計算的目的短路計算的目的1、選擇電氣設(shè)備：電氣設(shè)備，如開關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)是以短路電流計算結(jié)果為依據(jù)的。2、繼電保護(hù)的配置和整定：系統(tǒng)中影配置繼電保護(hù)以及繼電保護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計算和分析算。3、電氣主接線方案的比較和選擇：在發(fā)電廠和變電站的主接線設(shè)計中，比較和評價方案時，短路電流計算是必不可少的內(nèi)容。4、通信干擾：在設(shè)計110

30、kV及以上電壓等級的架空輸電線時，要計算短路電流，以確定電力線對臨近架設(shè)的通信線是否存在危險及干擾影響。5、短路電流計算還有很多其他目的，如確定中性點(diǎn)的接地方式，計算軟導(dǎo)線的短路搖擺，輸電線路分裂導(dǎo)線間隔棒所承受的向心壓力等。4.2.2.4.2.2.短路電流計算的一般短路電流計算的一般規(guī)定規(guī)定1、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，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5-10年）。確定短路電流計算時，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)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。- 14 -142、選擇導(dǎo)體和電器用的短路電

31、流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫膶?dǎo)部電機(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(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點(diǎn)。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(yàn)算。4.2.3.4.2.3.短路計算基本假設(shè)短路計算基本假設(shè)短路電流實(shí)用計算中，采用以下假設(shè)條件和原則：1、正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。2、所有的電源的電動勢相位角相同。3、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。4、不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。5、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。6、輸電線路的電容略去不計。4.2

32、.4.4.2.4.基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的選取每個元件電氣量的標(biāo)幺值的基準(zhǔn)值都可以任意選定。若選取的基準(zhǔn)功率為和基準(zhǔn)電壓為，由于4個電氣量僅兩個是獨(dú)立量，其基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電BSBUBI抗可通過功率關(guān)系和歐姆定律求得，即和。BBBUSI3BBBBBSUIUZ234.2.5.4.2.5.短路電流計算的步驟短路電流計算的步驟1.短路點(diǎn)的選擇一般發(fā)生在母線上的短路電流較大，故短路點(diǎn)選擇在各側(cè)的母線上?？紤]10kV和35kV側(cè)母聯(lián)斷開與閉合的情況，故作出短路系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值等效電路圖，母聯(lián)斷開時如圖4-1所示，母聯(lián)閉合時如圖4-2所示。- 15 -15圖4-1 標(biāo)幺值等效電路圖 圖4-2 標(biāo)幺值等效電路圖2.

33、元件電抗求各元件的電抗標(biāo)幺值： MVASB100kV115avUUB變電站與系統(tǒng)的架空線長度50km，系統(tǒng)最大方式容量為3000MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為0.46。(1)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的阻抗計算 015. 0300010046. 011SBSSSX(2) 線路總阻抗計(3) 變壓器各側(cè)阻抗計算高壓側(cè)：75.10)5 . 65 .175 .10(21%)%(21%2313121KKKKUUUU中壓側(cè)：25. 0)5 ,175 . 65 .10(21%)%(21%1323122KKKKUUUU低壓側(cè)：75. 6)5 .105 . 65 .17(21%)%(21%1223123KKKKUUUU變壓

34、器容量為MVASNT6317. 06310010075.10100%1NTBKITSSUX004. 06310010025. 0100%22NTBKTSSUX0756. 0115100504 . 0212122BBLLUSLXX- 16 -16107. 06310010075. 6100%33NTBKTSSUX 48.2210011517. 02211BBTTSUXX 529. 0100115004. 02222BBTTSUXX 15.14100115107. 02233BBTTSUXX4.3.三相短路的計算三相短路的計算4.3.14.3.1母聯(lián)斷開和閉合時母聯(lián)斷開和閉合時110kV110kV

35、側(cè)的情況是一樣的側(cè)的情況是一樣的系統(tǒng)到110kV側(cè) MVASB100kV115avUUB當(dāng)在（）處發(fā)生三相短路時1K4K最大運(yùn)行方式下，作出等值電路圖如下圖4-3所示圖4-3標(biāo)幺值等效電路圖電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：0906. 00756. 0015. 011LSfXXX系統(tǒng)電阻為： 855. 1300011046. 046. 02s2sSUXs電源至短路點(diǎn)的總電阻： 855.1110855. 1fX%10%6 .15855.11855. 1%100fsXX45. 37 . 210030000906. 0BSffSSXX- 17 -17所以110kV側(cè)為有限大系統(tǒng)T=0s時。377. 0

36、B短路周期分量的有效值： AUSBNBfk678. 531153000377. 03短路沖擊電流： kAiMk45.14678. 58 . 122f短路最大有效值： kAIfk63. 8678. 552. 152. 1短路容量：MVAIUfB98.1130678. 511533fT=0.1s時。 365. 0B短路周期分量的有效值： kAUSBNBf94 . 531153000365. 03短路沖擊電流： kAiMk975.1349. 58 . 122f短路最大有效值： kAIfk34. 849. 552. 152. 1短路容量：MVAIUfB53.109349. 511533fT=4s時，3

37、78. 0B短路周期分量的有效值： kAUSBNBf96 . 531153000783 . 03短路沖擊電流： kAiMk48.1469. 58 . 122f短路最大有效值： kAIfk48.1469. 552. 152. 1短路容量：MVAIUfB37.113369. 511533f4.3.24.3.2 35kV35kV側(cè)側(cè) MVASB100kV37avUUB母聯(lián)閉合時當(dāng)在處發(fā)生三相短路時 5K最大運(yùn)行方式下，作出等值電路圖如下圖4-4所示- 18 -18圖4-4 標(biāo)幺值等效電路圖電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：1736. 0)004. 017. 0(210756. 0015. 0)(212

38、11TTLSfXXXXX電源至短路點(diǎn)的總電阻： 38.222529. 048.2210855. 1221TTLsfXXXXX%10%13. 8%10038.22855. 1%100fSXX45. 32 . 510030001736. 0*fBNfSSI所以35kV側(cè)是無限大系統(tǒng)短路周期分量的有效值：標(biāo)幺值： 76. 51736. 011*ffII有名值： kAUSIIBff99. 833710076. 53*短路沖擊電流： kAiMk88.2299. 88 . 122f短路最大有效值： kAIfk66.1399. 852. 152. 1短路容量：MVAIUfB13.57699. 83733f母

39、聯(lián)斷開時當(dāng)在處發(fā)生三相短路時 2K最大運(yùn)行方式下，作出等值電路圖如下圖4-5所示- 19 -19圖4-5標(biāo)幺值等效電路圖電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：2566. 0004. 017. 00756. 0015. 02111TTLSfXXXXX短路周期分量的有效值：標(biāo)幺值： 90. 32566. 011*ffII有名值： kAUSIIBff09. 633710090. 33*短路沖擊電流： kAiMk50.1509. 68 . 122f短路最大有效值： kAIfk26. 909. 652. 152. 1短路容量：MVAIUfB28.39009. 63733f4.3.34.3.3 10kV10kV

40、側(cè)側(cè) MVASB100kV5 .10avUUB1、母聯(lián)閉合時當(dāng)在處發(fā)生三相短路時 6K最大運(yùn)行方式下，作出等值電路圖如下圖4-6所示圖4-6標(biāo)幺值等效電路圖電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為： 2291. 0)107. 017. 0(210756. 0015. 0)(213111TTLSfXXXXX- 20 -20電源至短路點(diǎn)的總電阻： 17.30215.1448.2210855. 1231TTLsfXXXXX%10%15. 6%10017.30855. 1%100fSXX45. 387. 610030003676. 0*fBNfSSI所以10kV側(cè)是無限大系統(tǒng)短路周期分量的有效值：標(biāo)幺值： 36

41、. 42912 . 011*ffII有名值： kAUSIIBff97.2335 .1010036. 43*短路沖擊電流： kAiMk02.6197.238 . 122f短路最大有效值： kAIfk43.3697.2352. 152. 1短路容量：MVAIUfB94.43597.235 .2033f2、母聯(lián)斷開時當(dāng)在處發(fā)生三相短路時 3K最大運(yùn)行方式下，作出等值電路圖如下圖4-7所示圖4-7標(biāo)幺值等效電路圖電源至短路點(diǎn)的總電抗的標(biāo)幺值為：3676. 0107. 017. 00756. 0015. 03111TTLSfXXXXX短路周期分量的有效值：標(biāo)幺值： 72. 26763 . 011*ffI

42、I- 21 -21有名值： kAUSIIBff96.1435 .1010072. 23*短路沖擊電流： kAiMk08.3896.148 . 122f短路最大有效值： kAIfk74.2296.1452. 152. 1短路容量：MVAIUfB07.27296.145 .2033f4.3.44.3.4結(jié)論結(jié)論經(jīng)過以上計算的結(jié)果，從中可以知道，當(dāng)母聯(lián)閉合時在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流值最大，所以根據(jù)母聯(lián)閉合時在最大運(yùn)行方式下的三相短路電流來選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備。第第5 5章章 電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備選擇5.1.概述概述電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主

43、接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時必須符合國家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場的自然條件要求。所選設(shè)備正常時應(yīng)能可靠工作，短路時應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。5.1.1.5.1.1.一般原則一般原則1、設(shè)備按照主接線形式進(jìn)行配置2、按裝置位置及系統(tǒng)正常運(yùn)行情況進(jìn)行選擇，按短路情況進(jìn)行校驗(yàn)3、所選擇設(shè)備在系統(tǒng)中最惡劣運(yùn)行方式下仍能可靠工作，動作。4、同類設(shè)備盡量同一型號，便于設(shè)備的維護(hù)，訂貨和相互備用5、考慮近期5年發(fā)展的要求5.1.2.5.1.2.技術(shù)條件技術(shù)條件正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要

44、條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，- 22 -22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。1、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備（1）額定電壓通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.11.15倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動，一般不超過電網(wǎng)的額定電壓的1.15倍。即 (電網(wǎng)額定電壓)NSNUU（2）額定電流電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流NI。 應(yīng)不小于該回路在各種合理方式下的最大持續(xù)工作電流。NImaxI2、按短路狀態(tài)校驗(yàn)（1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)

45、）應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為。ktQI2式中 -短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； 、t -kQtI電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間。（2）動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足動穩(wěn)定的條件為 或。shesiishesII式中 -短路沖擊電流幅值及其有效值； -shshIi 、esesIi 、電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值及其有效值。5.2.斷路器的選擇斷路器的選擇5.2.15.2.1 對斷路器的基本要求對斷路器的基本要求1、工作可靠。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運(yùn)行條件下長期可靠地工作，并能在正常和故障情況下準(zhǔn)確無誤的完成關(guān)合和開斷電路的指令，其拒動或誤動都將造成嚴(yán)重的后果。2、具有足

46、夠的開斷能力。斷路器的開斷能力是只能夠安全切斷最大短路電流的能力，它主要決定于斷路器的滅弧性能，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。3、具有自動重合閘性能、輸電線路的短路故障大多都是臨時性的。為了提- 23 -23高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性，線路保護(hù)多采用自動重合閘方式。4、結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)合理。在滿足安全、可靠的同時，還考慮到經(jīng)濟(jì)性，故要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡單、尺寸小、重量輕、價格合理。5.2.25.2.2 斷路器選擇斷路器選擇1、110kV側(cè)斷路器選擇110kV側(cè)最大持續(xù)工作電流)(60.2971103105405. 1305. 1I3mAUSNNax式中 -指變電站總負(fù)荷的容量，MVA

47、。NS110kV側(cè)電壓等級下的三相短路電流周期分量有效值為kA，沖擊678. 5fI電流最大值為 kA。45.14mi根據(jù)電流值查附表初步選型號為LW24-126的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表5-1所示：表5-1 110kV側(cè)的斷路器參數(shù)表型號額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定短時耐受電流kA（4s）額定峰值耐受流（kA）額定關(guān)合電流（kA）額定合閘時間（s）全開時間（s）LW24-126110126125031.531.580800.10.06（1）斷路器最高工作電壓126kV大于系統(tǒng)額定電壓110kV；（2）斷路器額定電流最大持續(xù)持續(xù)工作；AIN1250

48、AI60.297max（3）斷路器額定開斷電流三相短路周期分量有效值A(chǔ)Ik5 .31keAIfk678. 5（4）動穩(wěn)定校驗(yàn)額定峰值耐受電流 ，短路沖擊電流最大值，即kAi80maxkAim45.14滿足要求。miimax（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè),其中 (為保護(hù)動作時間，為斷路器分閘時間。)ste40tttrert0t- 24 -24時間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值，則有etsk396945 .31t22AIt時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)etsk5 .129469. 5224fkAtQ則，即滿足要求。ktQIt2故LW24-126的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求2、 35kV側(cè)斷路器選擇35kV側(cè)最大

49、持續(xù)工作電流 AUSINN21.606353103505. 1305. 13max式中 -指變電站35kV側(cè)總負(fù)荷的容量，MVA。NS35kV側(cè)電壓等級下的三相短路電流周期分量有效值為，沖擊電AIfk99. 8流最大值為。Aimk88.22根據(jù)電流值查附表初步選型號為ZN12-40.5的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表5-2所示：表5-2 35kV側(cè)的斷路器參數(shù)表型號額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定短時耐受電流kA（4s）額定峰值耐受電流（kA）額定關(guān)合電流（kA）額定合閘時間（s）全開斷時間（s）ZN12-40.53540.51250252563630.10

50、.06（1）斷路器最高工作電壓40.5kV大于系統(tǒng)額定電壓35kV；（2）斷路器額定電流最大持續(xù)持續(xù)工作AIN1250AI21.606max（3）斷路器額定開斷電流三相短路周期分量有效值A(chǔ)Ik25keAIfk99. 8（4）動穩(wěn)定校驗(yàn)額定峰值耐受電流 ，短路沖擊電流最大值，即kAi63maxkAim88.22滿足要求。miimax- 25 -25（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè),其中 (為保護(hù)動作時間，為斷路器分閘時間。)ste40tttrert0t時間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 etskAtIt250042522時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)etsk28.323499. 8t22AIQk則，即滿足要求。

51、kQtI2t故ZN12-40.5的斷路器，可滿足技術(shù)條件要求。3、10kV側(cè)斷路器選擇10kV側(cè)最大持續(xù)工作電流 AUSNNax8 .1151103101905. 1305. 1I3m式中 -指變電站10kV側(cè)總負(fù)荷的容量，MVA。NS10kV側(cè)電壓等級下的三相短路電流周期分量有效值為，沖擊電kAIf97.23流最大值為 。kAim02.61根據(jù)電流值查附表初步選型號為ZN11-12的斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表5-3所示：表5-3 10kV側(cè)的斷路器參數(shù)表型號額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流（A）額定開斷電流（kA）額定短時耐受電流kA（4s）額定峰值耐受流（kA）額定關(guān)合電流（kA

52、）額定合閘時（s）全開斷時間（s）ZN12-121012125031.531.580800.060.03（1）斷路器最高工作電壓12kV大于系統(tǒng)額定電壓10kV；（2）斷路器額定電流最大持續(xù)持續(xù)工作；AIN1250AI8 .1151max（3）斷路器額定開斷電流三相短路周期分量有效值A(chǔ)I5 .31ke；AIfk97.23（4）動穩(wěn)定校驗(yàn)：額定峰值耐受電流 ，短路沖擊電流最大值kAi80max，即滿足要求。Aimk02.61miimax- 26 -26（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè),其中 ste40tttre(為保護(hù)動作時間，為斷路器分閘時間)rt0t時間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值etsk396

53、945 .31t22AIt時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)etskAtIQk22242.2298497.23則，即滿足要求，故ZN12-12的斷路器符合要求。kQtI2t4、選擇校驗(yàn)結(jié)果列表如下表5-4 110kV側(cè)斷路器校驗(yàn)項(xiàng)目計算參數(shù)選擇LW24-126校驗(yàn)結(jié)果工作電壓 kV系統(tǒng)電壓110額定電壓110合格最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流297.60額定電流1250合格動穩(wěn)定校驗(yàn) kA短路沖擊電流最大值14.45額定峰值耐受電流80合格熱穩(wěn)定校sk A短路電流的熱效應(yīng)kQ129.5tI2t3969合格額定開斷電流（kA）三相短路周期分量有效值5.678額定開斷電流31.5合格表5-5 35kV側(cè)

54、斷路器校驗(yàn)項(xiàng)目計算參數(shù)選擇ZN12-40.5校驗(yàn)結(jié)果工作電壓kV系統(tǒng)電壓35額定電壓35合格最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流606.21額定電流1250合格- 27 -27動穩(wěn)定校驗(yàn)kA短路沖擊電流最大值22.88額定峰值耐受電流63合格熱穩(wěn)定校sk A短路電流的熱效應(yīng)kQ323.28tI2t2500合格額定開斷電流（kA）三相短路周期分量有效值8.99額定開斷電流25合格表5-6 10kV側(cè)斷路器校驗(yàn)項(xiàng)目計算參數(shù)選擇ZN12-12校驗(yàn)結(jié)果工作電壓（kV）系統(tǒng)電壓10額定電壓10合格最大持續(xù)工作電流A最大持續(xù)工作電流1151.8額定電流1250合格動穩(wěn)定校驗(yàn)kA短路沖擊電流最大值61.02

55、額定峰值耐受電流80合格熱穩(wěn)定校sk A短路電流的熱效應(yīng)kQ2298.42tI2t3969合格額定開斷電流（kA）三相短路周期分量有效值23.97額定開斷電流31.5合格5.3.隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇5.3.15.3.1隔離開關(guān)的作用隔離開關(guān)的作用高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備；其作用如下：（1）隔離電源、保證安全，利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其它帶電部分可靠隔離。使工作人員可以安全的進(jìn)行作業(yè)，不影響其余部分的正常工作。（2）倒閘操作，隔離開關(guān)經(jīng)常用來進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行方式改

56、變時的倒閘操作。（3）接通或切斷小電流電路，可以利用隔離開關(guān)接通或切斷下列電路：電壓互感器、避雷器、長度不超過10km的35kV空載線路或長度不超過5km的10kV空載線路、35kV/1000kVA及以下和110kV/3200kVA以下的空載變壓器。隔離開關(guān)的型式應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，再根據(jù)其校驗(yàn)計算結(jié)果后確定。5.3.25.3.2 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇- 28 -281、110kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇110kV側(cè)最大持續(xù)工作電流 AUSNNax60.2971103105405. 1305. 1I3m式中 -指變電站10kV側(cè)總負(fù)荷的容量，MV

57、A。NS110kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值kA，沖擊電流kA678. 5fI45.14mi。根據(jù)電流值查附表初步選型號為GW5-110D630的隔離開關(guān)。其技術(shù)參數(shù)如下表5-7所示：表5-7 110kV側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流（A）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定試驗(yàn)電流kA（4s）GW5-110D6301101266305020（1）隔離開關(guān)額定電壓110kV等于系統(tǒng)額定電壓110kV；（2）隔離開關(guān)額定電流最大持續(xù)持續(xù)工作；AIN630AI60.297max（3）動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定電流 kAi50max，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。Aimk45.14

58、miimax（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè),其中 (為保護(hù)動作時間，為斷路器分閘時間。)ste40tttrert0t時間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值etskAtIt2221600420時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)etskAtIQfk5 .129469. 5224則，即滿足要求，故選擇GW5-110D630的隔離開關(guān)kQtI2t2、 35kV側(cè)隔離開關(guān)選擇35kV側(cè)最大持續(xù)工作電流- 29 -29 AUSINN21.606353103505. 1305. 13max式中 -指變電站35kV側(cè)總負(fù)荷的容量，MVA。NS35kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值，沖擊電流kAIf99. 8kAim88.22根據(jù)電流

59、值查附表初步選型號為GN16-35G1250的隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表5-8所示：表5-8 35kV側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流（A）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定試驗(yàn)電流kA（4s）GN16-351250353712506325（1）隔離開關(guān)額定電壓35kV等于系統(tǒng)額定電壓35kV；（2）隔離開關(guān)額定電流最大持續(xù)持續(xù)工作；AIN1250AI12.606max（3）動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定電流 kAi63max，短路沖擊電流最大值，即滿足要求。kAim88.22miimax（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè),其中 (為保護(hù)動作時間，為斷路器分閘時間。)ste40tttrert0t時間

60、內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值etskAtIt2222500425時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)，則etskAtQ222k28.323499. 8，即滿足要求，故選擇GN16-351250的隔離開關(guān)。kQtI2t3、10kV側(cè)隔離開關(guān)選擇10kV側(cè)最大持續(xù)工作電流 AUSNNax8 .1151103101905. 1305. 1I3m式中 -指變電站10kV側(cè)總負(fù)荷的容量，MVA。NS10kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值，沖擊電流AIfk97.23Aimk02.61- 30 -30根據(jù)電流值查附表初步選型號為GN22-102000的隔離開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如下表5-9所示：表5-9 10kV側(cè)的隔離

61、開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓(kV)最高工作電壓(kV)額定電流（A）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定試驗(yàn)電流k（4s）GN22-1020001010.5200010040（1）隔離開關(guān)額定電壓10kV等于系統(tǒng)額定電壓10kV；（2）隔離開關(guān)額定電流最大持續(xù)持續(xù)工作AIN2000AI8 .1151max（3）動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定電流 kAi100max，短路沖擊電流最大值kA，即滿足要求。12.60mimiimax（4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè),其中 (為保護(hù)動作時間，為斷路器分閘時間。)ste40tttrert0t時間內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值etskAtIt2226400440時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)，則ets

62、kAtQ222k42.2298497.23，即滿足要求。kQtI2t故GN22-102000的隔離開關(guān)，可滿足技術(shù)條件要求。4、選擇校驗(yàn)結(jié)果列表：表5-10 110kV側(cè)隔離開關(guān)校驗(yàn)項(xiàng)目計算參數(shù)選擇GW5-110D600校驗(yàn)結(jié)果工作電壓kV系統(tǒng)電壓110額定電壓110合格最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流297.60額定電流630合格動穩(wěn)定校驗(yàn)kA短路沖擊電流最大值14.45動穩(wěn)定電流50合格熱穩(wěn)定校驗(yàn)sAk短路電流的熱效應(yīng)kQ129.5tI2t1600合格- 31 -31表5-11 35kV側(cè)隔離開關(guān)校驗(yàn)項(xiàng)目計算參數(shù)選擇GN16-351250校驗(yàn)結(jié)果工作電壓kV系統(tǒng)電壓35額定電壓35合格

63、最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流606.12額定電流1250合格動穩(wěn)定校驗(yàn)kA短路沖擊電流最大值22.88動穩(wěn)定電流63合格熱穩(wěn)定校驗(yàn)sAk短路電流的熱效應(yīng)kQ323.28tI2t2500合格表5-12 10kV側(cè)隔離開關(guān)校驗(yàn)項(xiàng)目計算參數(shù)選擇GN22-102000校驗(yàn)結(jié)果工作電壓（kV）系統(tǒng)電壓10額定電壓10合格最大持續(xù)工作電流A最大持續(xù)工作電流1151.8額定電流2000合格動穩(wěn)定校驗(yàn)kA短路沖擊電流最大值61.02動穩(wěn)定電流100合格熱穩(wěn)定校驗(yàn)sAk短路電流的熱效應(yīng)kQ2298.42tI2t6400合格5.4.互感器的選擇互感器的選擇5.4.1.5.4.1. 互感器的概述互感器的概述

64、互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備，它的主要功能是向二次系統(tǒng)提供電壓、電流信號也反映一次系統(tǒng)地工作狀況，前者稱為電壓互感器，后者稱為電流互感器?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鲀深悺Ｇ罢邔⒋箅娏髯兂梢?guī)定的小電流（5A或1A）；后者將高電壓變成規(guī)定的低電壓（100V）。測量儀表和繼電器的線圈與互感器的二次線圈相連，互感器的二次線圈應(yīng)有可靠的接地。采用互感器的目的，除了將二次回路與一次回路隔離，以保證運(yùn)行人員和設(shè)備的安全外，還使由它供電的二次設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，從而個給運(yùn)行維護(hù)提供方便。5.4.2.5.4.2. 電流互感器選擇電流互感器選擇在110kV側(cè)每條進(jìn)線路上和變壓器110kV側(cè)與斷路器之間裝

65、設(shè)四組三相電流互感器，一組用于測量，一組用于計量，一組用于保護(hù)，另一組備用。在變壓器35kV側(cè)及其每條出線路上和母聯(lián)斷路器分別裝設(shè)三組電流互感器，一組用于測量，一- 32 -32組用于保護(hù)，另一組計量。在變壓器10kV側(cè)及其每條線路和母聯(lián)斷路器上分別裝設(shè)兩組電流互感器，只裝在線路的A、C相上，在不同的線路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時，可統(tǒng)計2/3的幾率只切除一條線路，另一條線路可繼續(xù)運(yùn)行，提高供電可靠性，而且比三相都安裝電流互感器簡單經(jīng)濟(jì)，在中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，廣泛采用兩只在A、C相上安裝電流互感器的形式。1.110kV側(cè)電流互感器的選擇(1)110kV側(cè)屬于戶外配電裝置(2)110kV側(cè)額定電壓=

66、110kVU(3)110kV側(cè)最大持續(xù)工作電流 A6 .2973110105405. 1305. 1I3maxNNUS式中 -指變電站110kV側(cè)總負(fù)荷的容量，MVA。NS110kV側(cè)三相短路電流周期分量有效值，沖擊電流AIfk69. 5Aimk48.14根據(jù)電流值查附表初步選型號為LB1-110W1300的電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下表5-13所示：表5-13 110kV側(cè)的電流互感器參數(shù)表型號額定電流(A)級別組合額定輸出VA10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定試驗(yàn)電流kA1s動穩(wěn)定電流kALB1-110W13002 300/50.5/10P/10P/10P40152155(4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)sk69.393 . 021222A37.32169. 5t22fk2kkts2kA2k2kt符合要求(5) 動穩(wěn)定校驗(yàn) kA33.23553 . 022es kAik48.14- 33 -33es2ki符合要求通過以上校驗(yàn)可知，選擇LB1-110W1300電流互感器符合要求2.35kV側(cè)電流互感器的選擇(1)35kV側(cè)屬于戶內(nèi)配電裝置(2)35kV側(cè)額定電壓=35kVU(3)35kV側(cè)最大持續(xù)工作電流 A21.6