220KV變電站主接線設(shè)計(jì).doc

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1、目 錄摘要IIIAbstractIV第1章 前言- 1 -第2章 主接線設(shè)計(jì)- 2 -2.1電氣主接線的選擇原則和要求- 2 -2.1.1概述- 2 -2.1.2電氣主接線的要求- 2 -2.1.3電氣主接線選擇的主要原則- 3 -2.2電氣主接線的基本形式- 3 -2.2.1單母線接線- 3 -2.2.2單母線分段接線- 4 -2.2.3單母線帶旁路接線- 4 -2.2.4單母線分段帶旁路接線- 4 -2.2.5雙母線不分段接線- 4 -2.2.6雙母線帶旁路母線接線- 4 -2.2.7橋形接線- 4 -2.3主接線的選擇- 5 -第3章 站用電接線及備用電源接線方案- 6 -3.1站用電源

2、數(shù)量及容量- 6 -3.2站用電源引線方式- 6 -3.3站用變壓器低壓側(cè)接線- 6 -3.4站用電接線- 7 -3.5備用電源- 7 -第4章 主變壓器的選擇- 8 -4.1變壓器的介紹- 8 -4.1.1概述- 8 -4.1.2三相三繞組變壓器- 8 -4.2主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定- 8 -4.2.1原始資料- 8 -4.2.2主變壓器臺(tái)數(shù)的選- 9 -4.2.3主變壓器容量的選擇- 9 -4.2.4容量選擇計(jì)算部分- 10 -4.2.5主變壓器技術(shù)參數(shù)選擇- 12 -4.2.6主變壓器型號(hào)選擇- 13 -4.3主變壓器抗短路能力的選擇- 13 -4.3.1抗短路動(dòng)穩(wěn)定能力- 13 -4

3、.3.2抗短路熱穩(wěn)定能力- 14 -第5章 短路電流計(jì)算- 15 -5.1短路電流- 15 -5.1.1概述- 15 -5.1.2短路故障的危害- 15 -5.1.3短路電流計(jì)算的目的- 16 -5.1.4短路電流計(jì)算的一般原則- 16 -5.2短路電流計(jì)算- 16 -5.2.1基本數(shù)據(jù)- 16 -5.2.2短路電流計(jì)算- 17 -第6章 高壓設(shè)備的選擇- 20 -6.1高壓設(shè)備選擇的一般原則及技術(shù)要求- 20 -6.1.1電氣設(shè)備選擇的一般原則- 20 -6.1.2技術(shù)條件- 20 -6.2斷路器選擇- 21 -6.2.1幾種斷路器比較- 21 -6.2.2斷路器選擇及校驗(yàn)- 21 -6.3

4、隔離開(kāi)關(guān)選擇- 24 -6.3.1隔離開(kāi)關(guān)的用途- 24 -6.3.2選用隔離開(kāi)關(guān)的原則- 25 -6.3.3 隔離開(kāi)關(guān)選擇- 25 -6.4互感器選擇- 27 -6.4.1互感器概述- 27 -6.4.2電流互感器選擇的一般原則- 27 -6.4.3電流互感器選擇- 29 -6.4.5電壓互感器選擇的一般原則- 30 -6.4.6電壓互感器選擇- 31 -6.5其他高壓設(shè)備選擇- 32 -6.5.1高壓熔斷器的選擇- 32 -第7章 母線的選擇- 34 -7.1220KV主母線的選擇- 34 -7.2110KV主母線的選擇- 35 -7.335KV主母線的選擇- 35 -第8章 防雷及過(guò)電壓

5、保護(hù)裝置選擇- 38 -8.1過(guò)電壓及其危害- 38 -8.2間隙保護(hù)及避雷器的選擇- 38 -8.2.1 間隙保護(hù)- 38 -8.2.2避雷器- 39 -8.2.3 避雷器選擇- 39 -結(jié)束語(yǔ)- 43 -參考文獻(xiàn)- 44 -致 謝- 45 -附 錄- 46 -V220KV變電站主接線設(shè)計(jì)電子信息工程學(xué)院 電氣051502 李 勇 指導(dǎo)教師：潘 峰摘要：本次設(shè)計(jì)以220KV地區(qū)變電站為例，論述了電力系統(tǒng)工程中變電站部分電氣設(shè)計(jì)（一次部分）的全過(guò)程。通過(guò)對(duì)變電站的主接線設(shè)計(jì)，站用電接線設(shè)計(jì)，主變壓器選擇，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備型號(hào)及參數(shù)的確定，電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置的

6、設(shè)計(jì)，較為詳細(xì)地完成了電力系統(tǒng)中變電站一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該變電站采用三臺(tái)主變壓器，近期上兩臺(tái)，一臺(tái)備用，分為三個(gè)電壓等級(jí)，分別為：220KV、110KV、35KV。關(guān)鍵詞：變電站，短路電流，動(dòng)、熱穩(wěn)定性，過(guò)電壓及防雷保護(hù)The Main Wiring Design of 220KV Transformer SubstationSchool of Electronical Engineering Electricity engineer and automation Li yong Director :Pan fengAbstract: Taking the 220KV district tran

7、sformer substation as an example, this design elaborated entire process of the transformer substation electricity design in the electrical power system project. This paper includes the main wiring design of the transformer substation, the wring design using for the electricity station, the main tran

8、sformer choice, the short-circuit current computation, the main electrical equipment model and the parameter determination, the electrical equipment dynamic-thermal stability verification, overvoltage and lightning protection installment .After this ,the specific design of primary system of a transf

9、ormer substation has been achieved. Three main transformers are chosen for this transformer substation. Two of them will be installed in the near future, and the other is spare. Three voltage ranks can be converted, respectively as follows: 220KV, 110KV, 35KV.Key words: Transformer substation, Short

10、-circuit currents, Dynamic-thermal stability, Overvoltage and lighting protection 第1章 前言電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的重點(diǎn)和先行行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，它的發(fā)展，是社會(huì)進(jìn)步和人民物質(zhì)文化生活現(xiàn)代化的需要。電能是一種十分重要的二次能源，它由蘊(yùn)藏于自然界的煤、石油等一次能源轉(zhuǎn)換而來(lái)，又可以方便地轉(zhuǎn)換成機(jī)械能、光能等其他形式的能量供人們使用。因此，電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源。同時(shí)，電力工業(yè)的發(fā)展水平，也是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。因此，電力工業(yè)必須

11、優(yōu)先于其他工業(yè)部門(mén)的發(fā)展而發(fā)展，只有這樣，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)才能夠快速而穩(wěn)定地發(fā)展。我國(guó)具有極其豐富的能源。這些優(yōu)越的自然條件為我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。新中國(guó)成立以來(lái)，尤其是隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展迅猛。到2000年，我國(guó)電力工業(yè)已躍升世界第2位，電力工業(yè)的發(fā)展為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。2008年底，我國(guó)首條1000KV特高壓線路（晉東南-南陽(yáng)-荊門(mén)）正式試運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)電力工業(yè)進(jìn)入了新的時(shí)代。但是，隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活用電的急劇增長(zhǎng)，電力工業(yè)的發(fā)展仍不能滿足整個(gè)社會(huì)發(fā)展的需要。發(fā)電容量、電能質(zhì)量、電能運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面還

12、亟待加強(qiáng)和改進(jìn)。因而，要實(shí)現(xiàn)在21世紀(jì)初全面建設(shè)小康社會(huì)的要求，我國(guó)的電力工業(yè)必須持續(xù)、穩(wěn)步地大力發(fā)展，一方面是要大力加強(qiáng)電源建設(shè)，搞好“西電東送”，以確保電力先行，另一方面，要繼續(xù)深化電力體制改革，實(shí)施廠網(wǎng)分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，并建立起符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)法則的、規(guī)范的電力市場(chǎng)。變電站的運(yùn)行和維護(hù)在電力系統(tǒng)中占有重要地位。目前，220KV變電站仍是我國(guó)絕大部分地區(qū)的樞紐變電站。因此，搞好220KV變電站的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)和檢修有著現(xiàn)實(shí)意義。第2章 主接線設(shè)計(jì)2.1電氣主接線的選擇原則和要求2.1.1概述變電所電氣主接線根據(jù)變電所電能輸送和分配的要求，表示主要電氣設(shè)備相互之間的直接關(guān)系，以及本變電所

13、與電力系統(tǒng)的電氣連接關(guān)系，通常以單線圖表示。常用的主接線方式有：?jiǎn)文妇€接線、單母線分段接線、單母線分段帶旁路母線接線、雙母線接線、雙母線帶旁路接線、雙母線分段接線、雙母線分段帶旁路母線接線、橋式接線等。電氣主接線通常是根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，首先滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求，然后根據(jù)規(guī)劃容量、供電負(fù)荷、電力系統(tǒng)短路容量、線路回路數(shù)以及電氣設(shè)備特點(diǎn)等條件確定，并具有相應(yīng)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。2.1.2電氣主接線的要求 1、基本要求 對(duì)電氣主接線的基本要求是：可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。（1）可靠性各級(jí)電壓變電所電氣主接線的可靠性要與電力系統(tǒng)的可靠性相協(xié)調(diào)。當(dāng)任意電氣設(shè)備發(fā)生

14、單一故障時(shí)，要避免電力系統(tǒng)發(fā)生非同步運(yùn)行，避免發(fā)生頻率崩潰和電壓崩潰的事故。因此要考慮以下的可能情況：故障時(shí)斷路器拒絕動(dòng)作；故障繼電保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作；發(fā)生多重性故障。 （2）靈活性變電所電氣主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。（3）經(jīng)濟(jì)性為了節(jié)省變電所的建設(shè)投資，電氣主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次電氣設(shè)備。2、具體要求（1）按變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用選擇。電力系統(tǒng)中一般分為樞紐變電所、地區(qū)變電所、一般變電所、終端變電所以及用戶變電所。本次設(shè)計(jì)為地區(qū)變電所。（2）考慮變電所近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)劃。變電所的電氣主接線選擇應(yīng)根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)及電

15、網(wǎng)5-10年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，能夠適應(yīng)分期建設(shè)和方便擴(kuò)建。（3）按負(fù)荷性質(zhì)和大小來(lái)選擇。在選擇變電所電氣主接線時(shí)，應(yīng)該考慮該變電所供電負(fù)荷的重要性及供電負(fù)荷的大小等因素。同時(shí)要考慮地區(qū)電力負(fù)荷的分布情況、負(fù)荷增長(zhǎng)速度和今后規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷和絕大部分的二級(jí)負(fù)荷要保證不間斷供電。（4）按變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇。變壓器的臺(tái)數(shù)和容量能滿足規(guī)劃期間供電負(fù)荷的需要，并能滿足當(dāng)變壓器故障或檢修時(shí)供電負(fù)荷的需要。220KV變電所最終建設(shè)規(guī)模一般為三臺(tái)，單臺(tái)主變壓器容量可取120MVA-180MVA。（5）當(dāng)變電所中出線三級(jí)電壓且中壓或低壓側(cè)符合超過(guò)變壓器額定容量的15%時(shí)，通常采用三

16、繞組變壓器。（6）當(dāng)母線上電壓變化較大而且不能用增加無(wú)功補(bǔ)償容量來(lái)調(diào)整電壓時(shí)，為了保證電壓質(zhì)量，則采用有載調(diào)壓變壓器。（7）如果不受運(yùn)輸條件的限制，變壓器采用三相式，否則選用單相變壓器組。（8）各級(jí)電壓的規(guī)劃短路電流不能超過(guò)所采用斷路器的額定開(kāi)端電流。2.1.3電氣主接線選擇的主要原則 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，

17、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。2.2電氣主接線的基本形式2.2.1單母線接線單母線接線形式的主接線主要優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。該接線方式的主要缺點(diǎn)是供電可靠性差，運(yùn)行不夠靈活，當(dāng)母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備故障或檢修時(shí)，均需要將整個(gè)配電裝置停電，影響供電。2.2.2單母線分段接線單母線分段接線方式有用隔離開(kāi)關(guān)分段、用斷路器分段兩種。該接線方式由雙電源供電，故供電可靠性較高，同時(shí)具有接線簡(jiǎn)單、操作方便、投資較少等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器將

18、故障切除，保證正常段母線不間斷地供電，不致使重要用戶停電，提高了供電的可靠性。該接線方式的缺點(diǎn)是，當(dāng)一端母線或母線隔離開(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。2.2.3單母線帶旁路接線單母線帶旁路界限的最大優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性高。短路故障檢修時(shí)，可不停負(fù)荷進(jìn)行檢修，供電可靠，運(yùn)行靈活，適用于向重要用戶供電，出線回路較多的變電站尤為適用。2.2.4單母線分段帶旁路接線單母線分段帶旁路母線的接線方式，采用主母線分段斷路器和旁路母線斷路器，供電可靠性更高，運(yùn)行更加靈活。旁路母線是為檢修斷路器而設(shè)的。 2.2.5雙母線不分段接線雙母線不分段接線這種接線方式具有許多優(yōu)點(diǎn)，供電可靠，通過(guò)兩組母線

19、隔離開(kāi)關(guān)的刀閘操作，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(fù)供電。檢修任意回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路。這種接線方式調(diào)度更加靈活，當(dāng)雙母線的兩組母線同時(shí)工作時(shí)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。這種接線方式的缺點(diǎn)是當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，將隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒閘操作，容易發(fā)生操作事故。為了防止誤操作隔離開(kāi)關(guān)，須在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)可靠的連鎖裝置。2.2.6雙母線帶旁路母線接線雙母線帶旁路母線的接線方式，最大的優(yōu)點(diǎn)是提高供電的可靠性，當(dāng)出現(xiàn)斷路器需要停電檢修時(shí)，可將專用旁路斷路器投運(yùn)，是旁路母線帶電，從而將檢修斷路器的出線由旁路母線供電。220KV

20、變電所可采用這種雙母線分段帶旁路母線的接線方式，近年來(lái)，隨著SF6斷路器和氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的普遍使用，旁路母線的使用越來(lái)越少。2.2.7橋形接線1、內(nèi)橋接線變電所由雙電源供電，安裝兩臺(tái)主變壓器，一般可選用內(nèi)橋接線，其優(yōu)點(diǎn)是線路的投入和切除比較方便。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅線路斷路器斷開(kāi)，不影響其他回路運(yùn)行。缺點(diǎn)是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，與該臺(tái)變壓器相連的兩臺(tái)斷路器都斷開(kāi)，從而影響了其他未發(fā)生故障線路的運(yùn)行。2、外橋接線外橋接線的特點(diǎn)是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，需動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器運(yùn)行。因此，外橋接線只能用于線路短、檢修和故障較少的線路中。2.3主接線的選擇對(duì)比這幾

21、種接線方式，結(jié)合該變電站的用途，考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及安裝、維護(hù)費(fèi)用，主接線選擇如下：220KV選用雙母線接線，一次建成，接線圖見(jiàn)圖2-1；110KV選用雙母線接線，一次建成；接線圖見(jiàn)圖2-1；35KV選用單母線分段帶旁路母線接線，一次建成，接線圖見(jiàn)圖2-2。圖2-1 雙母線不分段接線方式 圖2-2 單母線分段帶旁路接線方式第3章 站用電接線及備用電源接線方案3.1站用電源數(shù)量及容量1) 樞紐變電所總?cè)萘繛?0MVA及以上的變電所裝有水冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機(jī)的邊點(diǎn)所，均裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。采用整流操作電源或無(wú)人值班的變電所,裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器,分別接在不同等級(jí)的電源或獨(dú)立電源

22、上。如果能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源，上述變電所可以只裝設(shè)一臺(tái)所用變壓器。2) 500KV變電所裝設(shè)兩個(gè)工作電源。當(dāng)主變壓器為兩臺(tái)時(shí)，可以分別接在每一臺(tái)主變壓器的第三繞組上。兩臺(tái)所用變壓器的容量應(yīng)相等，并按全所計(jì)算負(fù)荷來(lái)選擇。當(dāng)建設(shè)初期只有一臺(tái)主變壓器時(shí),可只接一臺(tái)工作變壓器.3) 當(dāng)設(shè)有備用所用變壓器時(shí),一般均裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置.3.2站用電源引線方式1) 當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí),一般均由這類母線上引接12個(gè)所用電源,這一所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)。如能由不同電壓等級(jí)的母線上可分別引接兩個(gè)電源,則更可保證所用電的不間斷供電.當(dāng)有旁路母線時(shí),可將一臺(tái)所用變壓器

23、通過(guò)旁路隔離開(kāi)關(guān)接到旁路母線上。正常運(yùn)行時(shí),則倒換到旁路上供電.2) 由主變壓器第三繞組引接,所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開(kāi)關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流電抗器。3) 由于低壓網(wǎng)絡(luò)故障機(jī)會(huì)較多,從所外電源引接所用電源可靠性較低.有些工程保留了施工時(shí)架設(shè)的臨時(shí)線路，多用于只有一臺(tái)主變壓器或一段低壓母線時(shí)的過(guò)度階段.500KV變電所多由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源.3.3站用變壓器低壓側(cè)接線所用電系統(tǒng)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制,動(dòng)力與照明合用一個(gè)電源. 1) 所用變壓器低壓側(cè)多采用單母線接線方式.當(dāng)有兩臺(tái)所用變壓器時(shí),采用單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障

24、范圍,提高供電可靠性. 2) 500KV變電所設(shè)置不間斷供電裝置，向通訊設(shè)備交流事故照明及監(jiān)控計(jì)算機(jī)等負(fù)荷供電,其余負(fù)荷都允許停電一定時(shí)間,故可不裝設(shè)失壓?jiǎn)?dòng)的備用電源自投裝置,避免備用電源投合在故障母線上擴(kuò)大為全所停電事故. 3) 具備條件時(shí),調(diào)相機(jī)專用負(fù)荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側(cè)直接供電的方式.3.4站用電接線站用電接線應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。變電站的站用電源，是保證正常運(yùn)行的基本電源，通常不少于兩個(gè)。其引接方式有兩種：一種是從母線側(cè)引入，另一種是從主變低壓側(cè)引入。本站由于沒(méi)有具體

25、說(shuō)明，因此采用通過(guò)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)從低壓側(cè)引入。本次設(shè)計(jì)是用三臺(tái)500KVA變壓器接入，查手冊(cè)，選出站用變，如表3-1所示：表3-1 站用變選擇型號(hào)高壓低壓組別空載損耗負(fù)載損耗空載電流S500/3535KV0.4KVY，yn01.087.701.9A3.5備用電源站用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源，起后備作用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得備用電源。備用分為名備用和暗備用。本站是地區(qū)性變電所。所以，采用暗備用的方式，兩臺(tái)變壓器相互備用，當(dāng)一臺(tái)退出運(yùn)行時(shí)，由另一臺(tái)承擔(dān)負(fù)荷。第4章 主變壓器的選擇4.1變壓器的介紹4

26、.1.1概述縣市級(jí)電網(wǎng)、110KV農(nóng)村變電站、220KV郊區(qū)變電所一般都采用三個(gè)電壓等級(jí)供電。隨著電網(wǎng)的發(fā)展與要求也出現(xiàn)了較多的三項(xiàng)三繞組變壓器。當(dāng)每側(cè)通過(guò)的負(fù)荷超過(guò)變電站總?cè)萘康?5%以上時(shí)，一般采用三繞組變壓器供電，比用兩個(gè)雙繞組的變壓器供電，不但提高了供電的可靠性、靈活性，而且制造上節(jié)省了變壓器材料，運(yùn)行上降低了電能損耗。本次設(shè)計(jì)由三個(gè)電壓等級(jí)，因此，采用三相三繞組變壓器。4.1.2三相三繞組變壓器1、繞組連接方式三繞組變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組別標(biāo)號(hào)一般為YN yn0 d11。220KV側(cè)繞組為星形聯(lián)結(jié)，中性點(diǎn)直接接地，110KV側(cè)繞組為星形聯(lián)結(jié)，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或避雷器接地，35KV側(cè)繞組為

27、三角形聯(lián)結(jié)。2、運(yùn)行方式三繞組變壓器的運(yùn)行方式一般為高壓側(cè)向中亞側(cè)和低壓側(cè)供電。當(dāng)220KV側(cè)電源進(jìn)線停電檢修時(shí)，才考慮由中壓110KV側(cè)向變電所供電。4.2主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定4.2.1原始資料220KV側(cè)電源進(jìn)線兩回，一回備用；110KV側(cè)負(fù)荷： 本期6回 最大負(fù)荷130MW 最小負(fù)荷100MW 遠(yuǎn)期8回 最大負(fù)荷200MW 最小負(fù)荷160MW35KV側(cè)負(fù)荷：本期8回 最大負(fù)荷100MW 最小負(fù)荷60MW 遠(yuǎn)期12回 最大負(fù)荷150MW 最小負(fù)荷100MW功率因數(shù)：4.2.2主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、供電負(fù)荷大小、運(yùn)行方式、供電可靠性等

28、條件進(jìn)行綜合性分析比較后確定。變電所當(dāng)一臺(tái)變壓器退運(yùn)時(shí)，其余變壓器必須保證向下一級(jí)配電網(wǎng)供電，即滿足N-1的電網(wǎng)安全供電原則，滿足變電所供電的可靠性。35-220KV變電所一般應(yīng)配置兩臺(tái)或以上變壓器，當(dāng)一臺(tái)變壓器退運(yùn)是，其負(fù)荷自動(dòng)轉(zhuǎn)移至正常運(yùn)行的變壓器，此時(shí)變壓器的負(fù)荷不應(yīng)超過(guò)其短路時(shí)允許的過(guò)載容量，以及通過(guò)電網(wǎng)操作將變壓器的過(guò)載部分轉(zhuǎn)移至沖壓電網(wǎng)。負(fù)荷這種要求的變壓器運(yùn)行率可用式（4-1）計(jì)算，即 (4-1)式中 T變壓器運(yùn)行率； K變壓器短路時(shí)的允許過(guò)載率； N變壓器臺(tái)數(shù)； P單位變壓器額定容量、當(dāng)變壓器過(guò)載率K=1.3，過(guò)載時(shí)間為2h，按式（3-1）計(jì)算變壓器的運(yùn)行率為：N=2時(shí)，T=6

29、5%；N=3時(shí)，T=87%； N=4時(shí)，T=100%。變壓所中變壓器越多，其利用率愈高，供電可靠性也愈高。變電所主變壓器臺(tái)數(shù)不宜少于兩臺(tái)，最多不易多余4臺(tái)，一般情況系下，3臺(tái)主變壓器就能滿足供電要求。在本設(shè)計(jì)中，選擇3臺(tái)主變壓器，本期上2臺(tái)，一臺(tái)備用。4.2.3主變壓器容量的選擇1、按電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃選擇主變壓器容量 主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的發(fā)展規(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(duì)于城市郊區(qū)變電所，選擇的主變壓器容量英語(yǔ)城市發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合。2、按電壓等級(jí)選擇主變壓器容量 變電所主變壓器容量選擇的一般原則為電壓等級(jí)高，變電所密度低，主變壓器的容量就要選擇大些。3

30、、根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)選擇主變壓器的容量對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力時(shí)，在允許的時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷供電；對(duì)于一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部符合的70%-80%。4、按變壓器的負(fù)荷率選擇主變壓器容量低負(fù)荷率運(yùn)行的變壓器，年運(yùn)行費(fèi)用高于高負(fù)荷率運(yùn)行的變壓器，若選用小容量變壓器，需提高變壓器負(fù)荷率，降低建設(shè)投資和運(yùn)行成本。4.2.4容量選擇計(jì)算部分1、按本期最大負(fù)荷選擇：（本期上2臺(tái)主變） 110KV側(cè)負(fù)荷最大值：130MW； 35KV側(cè)負(fù)荷最大值：100MW。 每臺(tái)主變壓器負(fù)荷情況：

31、 110KV側(cè)：65MW; 35KV側(cè)：50MW。 確定負(fù)荷率：按照公式（4-1）計(jì)算得，T=87%（N=3，K=1.3），故按最有負(fù)荷率為0.87選擇主變?nèi)萘俊?主變壓器額定容量為： 或： 選，容量比為100/100/50.計(jì)算負(fù)荷率： 公式為 110KV側(cè)： 最大負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷時(shí) 35KV側(cè)： 最大負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷時(shí) 總負(fù)荷率： 最大負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷時(shí) 2、按遠(yuǎn)期最大負(fù)荷選擇（遠(yuǎn)期為三臺(tái)主變壓器）110KV側(cè)負(fù)荷最大值：200MW35KV側(cè)負(fù)荷最大值：150MW每臺(tái)主變負(fù)荷情況：110KV側(cè)：66.7MW； 35KV側(cè)： 50MW.主變壓器額定容量為：選,容量比為100/100/50。計(jì)

32、算負(fù)荷率：110KV側(cè)最大負(fù)荷時(shí)： 35KV側(cè)最大負(fù)荷時(shí)： 綜上所述，不論是從本期負(fù)荷還是遠(yuǎn)期負(fù)荷考慮，主變壓器容量均選擇，容量比為100/100/50。因?yàn)椋核裕颗_(tái)主變可以帶總負(fù)荷的60%。過(guò)載倍數(shù)： 經(jīng)查表，變壓器過(guò)載倍數(shù)為1.6時(shí)過(guò)載能力為45分鐘，過(guò)載倍數(shù)為1.7時(shí)過(guò)載能力為20分鐘，過(guò)載倍數(shù)為2.0時(shí)過(guò)載能力為10分鐘。4.2.5主變壓器技術(shù)參數(shù)選擇1、相數(shù)和頻率的選擇220KV及以下的電力變壓器、配電變壓器，一般都選用三相、50Hz的變壓器。2、繞組聯(lián)結(jié)組別變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D”。在發(fā)電

33、廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制3次諧波對(duì)電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一般是Y，D11常規(guī)接線。本次設(shè)計(jì)所用的三繞組變壓器聯(lián)結(jié)組別編號(hào)為：YN，yn0，d11。3、調(diào)壓方式變壓器的一次側(cè)接在電力網(wǎng)上，由于電網(wǎng)系統(tǒng)電壓會(huì)因種種原因發(fā)生波動(dòng)，因此，變壓器的二次電壓也要相應(yīng)的波動(dòng)，而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。接在變壓器二次側(cè)的負(fù)載，由于用電設(shè)備負(fù)荷的大小或負(fù)荷功率因數(shù)的不同，也會(huì)影響變壓器二次電壓的變化，給用電設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)影響。因此，需要變壓器有一定的調(diào)壓能力，以適應(yīng)電力網(wǎng)運(yùn)行及用電設(shè)備的需要。調(diào)壓的工作原理是改變繞組的全書(shū)，也就是改變變壓器一、二次測(cè)的電壓比。調(diào)壓方式有兩

34、種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的220KV及以上的降壓變電所及聯(lián)絡(luò)變壓器，可采用帶負(fù)荷調(diào)壓方式。本次設(shè)計(jì)采用有載調(diào)壓方式。 4、冷卻方式 變壓器的冷卻方式有冷卻介質(zhì)種類及其循環(huán)種類標(biāo)志。冷卻方式分為干式自冷式、干式風(fēng)冷式、油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強(qiáng)油風(fēng)冷式、強(qiáng)油水冷式、強(qiáng)油導(dǎo)向風(fēng)、冷或水冷式。本次設(shè)計(jì)采用強(qiáng)油導(dǎo)向風(fēng)，代號(hào)標(biāo)志為：ODAF。4.2.6主變壓器型號(hào)選擇根據(jù)上述主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和技術(shù)參數(shù)的選擇，確定主變壓器型號(hào)為：SFPSZ9-150MVA/220KV，即三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，冷卻方式為強(qiáng)油導(dǎo)向風(fēng)（ODAF），容

35、量為150MVA，高壓繞組額定電壓等級(jí)為220KV。技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表4-1.4.3主變壓器抗短路能力的選擇4.3.1抗短路動(dòng)穩(wěn)定能力電力變壓器在電網(wǎng)中運(yùn)行時(shí)，一旦出現(xiàn)短路損壞事故，則影響到該地區(qū)電網(wǎng)的正常供電，影響用戶正常用電。因此，選擇具有較強(qiáng)抗短路能力的變壓器，為選擇變壓器的重要技術(shù)指標(biāo)之一。在本次設(shè)計(jì)中，變壓器最高電壓為245KV，查表得高壓側(cè)短路容量為20,000MVA，220KV側(cè)一旦發(fā)生短路時(shí)，將會(huì)受到較大的短路電流沖擊，沒(méi)有足夠抗短路能力的變壓器將會(huì)損壞。變壓器220KV側(cè)三相短路電流有效值為表4-1 SFPSZ9-150MVA/220KV主變壓器參數(shù)電壓/KV容量/KVA150/1

36、50/75空載損耗/KW96負(fù)載損耗/KW491阻抗電壓高-中 13%高-低 23%中-低 8%冷卻方式ODAF聯(lián)結(jié)組別編號(hào)YN yn0 d11取短路電流沖擊系數(shù)K=1.9，則三相短路電流沖擊值為說(shuō)明該變壓器應(yīng)該具有抗126.91kA短路電流的能力，才能滿足其短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定要求。4.3.2抗短路熱穩(wěn)定能力根據(jù)IEC60076-5-2000-07新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器繞組的平均溫度最好應(yīng)在10-40當(dāng)變壓器一旦發(fā)生短路故障時(shí)，繞組平均溫度最大允許值為250（油浸式變壓器，銅制繞組），絕緣系統(tǒng)溫度為105.因此，選用的電力變壓器必須滿足其短路后的熱穩(wěn)定要求，不致變壓器發(fā)生短路事故，使繞組絕緣系統(tǒng)受到損

37、壞。第5章 短路電流計(jì)算5.1短路電流5.1.1概述電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路故障，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。在計(jì)算短路電流時(shí)，通常把電源容量視為無(wú)限大電力系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)內(nèi)，當(dāng)某處發(fā)生短路時(shí)，電源電壓維持不變，即短路電流周期分量在整個(gè)短路過(guò)程中不衰減。5.1.2短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果： 1）短路電流的熱效應(yīng)巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過(guò)熱而損壞。 2）短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)由于短

38、路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 3）短路系統(tǒng)電壓下降短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶帶來(lái)很大影響。例如，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。 4）不對(duì)稱短路的磁效應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。 5）短路時(shí)的停電事故短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。并且短路越靠近電源，停電波及范圍越大。 6）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解

39、短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。5.1.3短路電流計(jì)算的目的1、電氣主接線比較和選擇 短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。2、選擇導(dǎo)體和電器如選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)斷路器的斷路能力等。3、確定中性點(diǎn)接地方式 對(duì)于35KV 、10KV供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地方式。4

40、、選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。5.1.4短路電流計(jì)算的一般原則1、計(jì)算短路電流用于驗(yàn)算電器和導(dǎo)體的開(kāi)斷電流、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定時(shí)，一般應(yīng)以最大運(yùn)行方式下的三相短路電流為依據(jù)。2、計(jì)算短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。短路點(diǎn)應(yīng)選擇在短路電流為最大的地點(diǎn)。3、導(dǎo)體和電器的

41、動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路電流計(jì)算。4、計(jì)算10KV及以上高壓電網(wǎng)短路電流時(shí)，一般將元件的電阻略去不計(jì)。5、計(jì)算某一電壓級(jí)的短路電流時(shí)，應(yīng)用平均電壓。6、計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，一般采用標(biāo)幺值方法進(jìn)行計(jì)算。5.2短路電流計(jì)算5.2.1基本數(shù)據(jù) 1、220KV電力系統(tǒng)：額定電壓：220KV 短路電流： 40KA短路容量：15224MVA 系統(tǒng)電抗： 系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值： 2、變壓器阻抗計(jì)算 取 5.2.2短路電流計(jì)算1、系統(tǒng)等效電路圖如圖5-1所示：圖5-1 系統(tǒng)等效電路圖 2、短路電流計(jì)算：1）當(dāng)（f-1）點(diǎn)（220KV母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算等效電路如圖5-2所示：標(biāo)幺值：

42、有名值： 沖擊電流： 圖5-2 220KV母線短路等效電路2）當(dāng)（f-2）點(diǎn)（110KV母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算等效電路如圖5-3所示：標(biāo)幺值： 有名值： 沖擊電流： 3）當(dāng)（f-3）點(diǎn)（35KV母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算等效電路如圖5-4所示：標(biāo)幺值： 有名值： 圖5-3 110KV母線短路等效電路沖擊電流： 圖5-4 35KV母線短路等效電路短路電流計(jì)算結(jié)果如表5-1所示：表5-1 短路電流計(jì)算值短路點(diǎn) 計(jì)算值短路電流/kA沖擊電流/kA220KV母線110KV母線35KV母線第6章 高壓設(shè)備的選擇6.1高壓設(shè)備選擇的一般原則及技術(shù)要求高壓設(shè)備的選擇因工作環(huán)境、選用的目的等不同而不同。為了能可靠

43、地工作，又能滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，須按照正常工作條件來(lái)進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。此外，還要遵循電氣設(shè)備選擇的一般原則。6.1.1電氣設(shè)備選擇的一般原則1）應(yīng)滿足在正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(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)性。4）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。6）選用的新產(chǎn)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。7）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕，便于安裝和檢修。8）在制造廠給定的技術(shù)條件下，能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，有一定的機(jī)制壽命和電氣壽命。6.1.2技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)

44、電流的情況下保持正常運(yùn)行。各種高壓電器的一般技術(shù)條件見(jiàn)表6-1.表6-1 選擇電器的一般條件序號(hào)電 器名 稱額 定電 壓/KV額 定電 流 /A機(jī) 械荷 載/N額定斷開(kāi)電流/KA短路穩(wěn)定性絕 緣水 平動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定1高壓斷路器2隔離開(kāi)關(guān)3熔斷器4電流互感器5電壓互感器6.2斷路器選擇6.2.1幾種斷路器比較真空斷路器因?yàn)榫哂性S多優(yōu)點(diǎn)，它廣泛用于10KV電力系統(tǒng)。在35KV電力系統(tǒng)中，也大量選用真空斷路器。在本次設(shè)計(jì)中，不選用真空斷路器。SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置（Gas Insulation Switchgear）也稱封閉式組合電氣，簡(jiǎn)稱GIS，它是由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、母線

45、、連接管、電纜連接頭、出線套管、與變壓器的連接裝置等多種高壓電器組合而成的成套裝置。它具有占地面積及安裝空間小、安全可靠性高、安裝周期短、無(wú)需檢修、能實(shí)現(xiàn)控制、計(jì)量和保護(hù)功能等這些優(yōu)點(diǎn)，但是它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此本次設(shè)計(jì)選擇SF6斷路器。SF6斷路器采用氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，因此，該類型的斷路器具有端口耐壓高，允許的開(kāi)端次數(shù)多，檢修周期長(zhǎng)，開(kāi)端電流大，滅弧時(shí)間短，操作時(shí)噪聲小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電網(wǎng)容量的不斷增加，安全可靠性要求越來(lái)越高，SF6斷路器和真空斷路器會(huì)逐步取代油斷路器。尤其是在110KV及以上的電力系統(tǒng)將會(huì)廣泛采用SF6斷路器和GIS全封閉組合電路。6.2

46、.2斷路器選擇及校驗(yàn) 1、220KV斷路器型號(hào)及規(guī)格的選擇：選用LW30-252型斷路器。該斷路器采用了自能式滅弧原理，配用彈簧操作機(jī)構(gòu)。滅弧原理先進(jìn)，開(kāi)端性能優(yōu)良；介電強(qiáng)度恢復(fù)快不易產(chǎn)生重?fù)舸┖椭厝棘F(xiàn)象，燃弧時(shí)間短，電壽命長(zhǎng)；采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，無(wú)燃燒、爆炸風(fēng)險(xiǎn)，可用于人口密集地區(qū)；該斷路器為單端口結(jié)構(gòu)，且配用的彈簧操作機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，因此整體可靠性高、維護(hù)量小。查表該斷路器主要參數(shù)為：額定電壓220KV，最高電壓252KV，額定電流3150kA，額定開(kāi)端電流50 kA，短時(shí)額定耐受電流(熱穩(wěn)定電流)50 kA，額定動(dòng)穩(wěn)定電流125 kA。1）按額定電壓選擇：選擇的斷路器最

47、高工作電壓為252KV，大于變電所電源進(jìn)線額定電壓220KV，故滿足額定電壓要求。2）按額定電流選擇：各母線的最大電流如表6-2所示：由上表可知，選擇SF6斷路器額定電流3150A，故滿足額定電流的要求。3）按額定開(kāi)斷電流選擇 選擇斷路器的額定開(kāi)端電流，大于系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值38.03kA，故滿足要求。表6-2 各母線最大電流值母線110KV35KV220KV/kA0.721.040.721.040.8454）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：選擇斷路器的額定動(dòng)穩(wěn)定電流為125kA，大于系統(tǒng)三相短路電流沖擊電流96.98kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：查表得LW30-252型斷路器全開(kāi)短時(shí)間=0

48、.06s，取繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，則， 38.03，該值小于斷路器額定短時(shí)耐受電流50kA，故滿足熱穩(wěn)定要求。6）短路容量選擇：SF6斷路器的額定開(kāi)斷電流：，7）220kV側(cè)計(jì)算短路容量，即，選擇的斷路器滿足短路容量的要求。2、110KV斷路器型號(hào)及規(guī)格的選擇：選用LW30-126型SF6斷路器。LW30-126戶外高壓SF6斷路器是三相交流50Hz的戶外高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備。該斷路器采用了“熱膨脹+助吹”的自能式滅弧原理，配用一臺(tái)CT26型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，開(kāi)端性能優(yōu)良；燃弧時(shí)間短，電壽命長(zhǎng)，操作噪聲小。采用絕緣及滅弧性能優(yōu)異的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，無(wú)燃燒、爆炸危險(xiǎn)，可用于人口密集地區(qū)。斷路器

49、配用彈簧操作機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安全可靠。 查表該斷路器主要參數(shù)為：額定電壓110KV，最高電壓126KV，額定電流3150kA，額定開(kāi)端電流40 kA，短時(shí)額定耐受電流(熱穩(wěn)定電流)40 kA，額定動(dòng)穩(wěn)定電流100 kA。1）按額定電壓選擇：選擇的斷路器最高工作電壓為126KV，大于變電所電源進(jìn)線額定電壓110KV，故滿足額定電壓要求。2）按額定電流選擇：選擇SF6斷路器額定電流為3150A，大于110KV母線電流最大值720A，故滿足額定電流要求。3）按額定開(kāi)端電流選擇 選擇斷路器的額定開(kāi)端電流，大于系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值10.77kA，故滿足要求。4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：選擇斷路器的額定

50、動(dòng)穩(wěn)定電流為100kA，大于系統(tǒng)三相短路電流沖擊電流27.46kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：查表得LW30-126型斷路器全開(kāi)短時(shí)間=0.03s，取繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，則 ，10.77，該值小于斷路器額定短時(shí)耐受電流40kA，故滿足熱穩(wěn)定要求。6）短路容量選擇：SF6斷路器的額定開(kāi)斷電流：，7）220kV側(cè)計(jì)算短路容量，即，選擇的斷路器滿足短路容量的要求。2、35KV斷路器型號(hào)及規(guī)格的選擇：選用LW8-35A(T)型SF6斷路器。該斷路器是三相交流50Hz的戶外電氣設(shè)備，配用CT14型交直流兩用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，開(kāi)斷性能優(yōu)良，燃弧時(shí)間短，電壽命長(zhǎng)，在額定電壓下連續(xù)開(kāi)斷短路電流2

51、0次不檢修，不更換SF6氣體；絕緣可靠，機(jī)械可靠性高，合閘能力強(qiáng)，能頻繁操作；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，不檢修周期長(zhǎng)。1）按額定電壓選擇：選擇的斷路器最高工作電壓為40.5KV，大于變電所電源進(jìn)線額定電壓35KV，故滿足額定電壓要求。2）按額定電流選擇：選擇SF6斷路器額定電流為2000A，大于110KV母線電流最大值1040A，故滿足額定電流要求。3）按額定開(kāi)端電流選擇 選擇斷路器的額定開(kāi)端電流，大于系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值5.04kA，故滿足要求。4) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：選擇斷路器的額定動(dòng)穩(wěn)定電流為63kA，大于系統(tǒng)三相短路電流沖擊電流12.84kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。5) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：查表得LW

52、30-126型斷路器全開(kāi)短時(shí)間=0.08s，取繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，則 ，5.04，該值小于斷路器額定短時(shí)（4s）耐受電流25kA，故滿足熱穩(wěn)定要求。6）短路容量選擇：SF6斷路器的額定開(kāi)斷電流：，7）220kV側(cè)計(jì)算短路容量，即，選擇的斷路器滿足短路容量的要求。綜上所述，斷路器選擇如表6-3所示：6.3隔離開(kāi)關(guān)選擇6.3.1隔離開(kāi)關(guān)的用途變電所在有電壓無(wú)負(fù)荷電流的情況下，應(yīng)用隔離開(kāi)關(guān)分、合電路，達(dá)到安全隔離的目的，因此，隔離開(kāi)關(guān)是高壓電器設(shè)備中應(yīng)用最多的一種。主要用途為檢修與分段隔離，倒換母線，開(kāi)、和空載電力線路等。6.3.2選用隔離開(kāi)關(guān)的原則（1）隔離開(kāi)關(guān)一般不需要專門(mén)的滅弧裝置。

53、（2）隔離開(kāi)關(guān)在分閘狀態(tài)下應(yīng)有足夠大的斷口，同時(shí)，不論隔離開(kāi)關(guān)高壓接線端電壓是否正常，均要滿足安全隔離的目的。（3）隔離開(kāi)關(guān)在合閘狀態(tài)時(shí)應(yīng)能耐受負(fù)荷電流及短路電流。（4） 在使用環(huán)境方面，戶外隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)能耐受大氣污染并應(yīng)能考慮到溫度突變、雨、霧、覆冰等因素的影響。（5）隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具備手動(dòng)、電動(dòng)（氣動(dòng)）操動(dòng)機(jī)構(gòu)，信號(hào)機(jī)位置指示器與聯(lián)、閉鎖裝置等附屬裝置。（6）隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)配備接地開(kāi)關(guān)，以保證線路或其他電氣設(shè)備檢修時(shí)的安全。表6-3 斷路器選擇及主要參數(shù)參數(shù) 電壓220KV側(cè)110KV側(cè)35KV側(cè)斷路器型號(hào)LW30-126LW30-252LW8-35A(T)額定電壓/KV22011035額定電流/k

54、A315031502000最高電壓/KV25212640.5額定短路開(kāi)斷電流/kA504025額定短時(shí)持續(xù)電流(熱穩(wěn)定值)/kA504025額定峰值耐受電流(動(dòng)穩(wěn)定值)/kA12510063全開(kāi)斷時(shí)間/ms開(kāi)斷容量/MVA19053762115166.3.3 隔離開(kāi)關(guān)選擇 1、220KV母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)及參數(shù)選擇如表6-4所示： 220KV隔離開(kāi)關(guān)主要技術(shù)參數(shù)的選擇與校驗(yàn)： 由表6-2知，所選隔離開(kāi)關(guān)額定電流2000A，大于220KV主母線最高電流為845A，故滿足額定電流要求。 選擇隔離開(kāi)關(guān)的最高工作電壓252KV，大于220KV額定工作電壓。 220KV母線側(cè)三相短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)值為

55、38.03kA，選擇隔離開(kāi)關(guān)4s短時(shí)耐受電流為40kA，故所選擇的隔離開(kāi)關(guān)滿足熱穩(wěn)定要求。表6-4 220KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)選擇及參數(shù)參數(shù) 型號(hào)GW4-220WGW4-220DW額定電壓/KV220220最高電壓/KV252252額定電流/A20002000峰值耐受電流/kA100100短時(shí)耐受電流 (4s)/kA4040備注右接地不接地 極限通過(guò)峰值耐受電流100kA，大于短路電流沖擊值96.98kA，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。2、110KV母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)及參數(shù)選擇如表6-5所示： GW4-40.5126型隔離開(kāi)關(guān)采用水平旋轉(zhuǎn)方式，從而受力平衡穩(wěn)定，操作輕巧可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理；導(dǎo)電性能、絕緣性能

56、與接卸強(qiáng)度均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。110KV隔離開(kāi)關(guān)主要技術(shù)參數(shù)的選擇與校驗(yàn)：由表6-2知，所選隔離開(kāi)關(guān)額定電流1600A，大于110KV主母線最高電流為720A，故滿足額定電流要求。表6-5 110KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)選擇及參數(shù)參數(shù) 型號(hào)GW4-126WGW4-126DW額定電壓/KV110110最高電壓/KV126126額定電流/A16001600峰值耐受電流/kA8080短時(shí)耐受電流 (4s)/kA31.531.5備注右接地不接地選擇隔離開(kāi)關(guān)的最高工作電壓126KV，大于110KV額定工作電壓。110KV母線側(cè)三相短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)值為10.77kA，選擇隔離開(kāi)關(guān)4s短時(shí)耐受電流為31.5kA

57、，故所選擇的隔離開(kāi)關(guān)滿足熱穩(wěn)定要求。極限通過(guò)峰值耐受電流80kA，大于短路電流沖擊值27.46kA，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。 3、35KV母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)及參數(shù)選擇如表6-6所示：35KV隔離開(kāi)關(guān)主要技術(shù)參數(shù)的選擇與校驗(yàn)： 由表6-2知，35KV主母線持續(xù)穿越電流為1040A，小于所選隔離開(kāi)關(guān)額定電流2000A，故滿足額定電流要求。選擇隔離開(kāi)關(guān)的最高工作電壓40.5KV，大于35KV額定工作電壓。35KV母線側(cè)三相短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)值為5.04kA，選擇隔離開(kāi)關(guān)4s短時(shí)耐受電流為40kA，故所選擇的隔離開(kāi)關(guān)滿足熱穩(wěn)定要求。表6-6 35KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)選擇及參數(shù)參數(shù) 型號(hào)GW4-35WGW4-

58、35DW額定電壓/KV3535最高電壓/KV40.540.5額定電流/A20002000峰值耐受電流/kA100100短時(shí)耐受電流 (4s)/kA4040備注右接地不接地極限通過(guò)峰值耐受電流100kA，大于短路電流沖擊值12.84kA，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。6.4互感器選擇6.4.1互感器概述互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備和獲取電氣一次回路信息的傳感器，互感器將高電壓、大電流按比例變換成低電壓（100V或）和小電流（5A或1A），其中一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)等。互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類，其特點(diǎn)如下：1）電流互感器：一次繞組串在電路中，且匝數(shù)少，電

59、流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。2）電壓互感器：容量小 ，近似于一臺(tái)小容量的變壓器，電壓互感器在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。6.4.2電流互感器選擇的一般原則1）額定電壓選擇：選擇的電流互感器一次回路允許最高工作電壓應(yīng)大于或等于該回路的最高運(yùn)行電壓，即。2）一次額定電流選擇：電流一次額定電流有5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000、3000、4000、5000、6000、8000、10000、15000、20000、25000A。當(dāng)電流互感器用于測(cè)量、計(jì)算時(shí)，起一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大