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1、 豐城220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì) 第1章 引 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g最后一次綜合訓(xùn)練，它將從思維、理論以及動(dòng)手能力方面給予我們嚴(yán)格的要求。使我們綜合能力有一個(gè)整體的提高。它不但使我們鞏固了本專業(yè)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，還使我們了解、熟悉了國(guó)家能源開發(fā)策略和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)定、導(dǎo)則以及各種圖形、符號(hào)。它將為我們以后的學(xué)習(xí)、工作打下良好的基礎(chǔ)。 能源是社會(huì)生產(chǎn)力的重要基礎(chǔ)，隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來(lái)越多，在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。人類對(duì)能源質(zhì)量也要求越來(lái)越高。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國(guó)家建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化的

2、戰(zhàn)略重點(diǎn)。電能也是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無(wú)形的、不能大量存儲(chǔ)的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同時(shí)瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。而變電站在改變或調(diào)整電壓等方面在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。它承擔(dān)著變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的責(zé)任。220KV變電站電氣部分設(shè)計(jì)使其對(duì)變電站有了一個(gè)整體的了解。該設(shè)計(jì)包括以下任務(wù)：1、主接線的設(shè)計(jì) 2、主變壓器的選擇 3、短路計(jì)算 4、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 5、所用電設(shè)計(jì) 6、防雷接地設(shè)計(jì) 7、配電裝置設(shè)計(jì) 8、繼

3、電保護(hù)的配置等。 第2章 電氣主接線的設(shè)計(jì) 2.1 主接線概述 電氣主接線是由電氣設(shè)備通過(guò)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(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)。用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對(duì)電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系[1]。 單母線接線及單母線分段接線[2] 1、單母線接線 單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母

4、線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上，以減少功率在母線上的傳輸。 單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：①可靠性差。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長(zhǎng)期停電。②調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流[3]。 綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒(méi)有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。 2、單母分段接線 單母線用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和

5、靈活性；對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。 這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站6～10KV接線中。但是，由于這種接線對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路較多、供電容量較大時(shí)，一般不予采用[4]。 3、單母線分段帶旁路母線的接線 單母線分段斷路器帶有專用旁路斷路器母線接線極大地

6、提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。 雙母線接線及分段接線 1、雙母線接線 雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。每一個(gè)電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線接線連接。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)[5]。 由于雙母線有較高的可靠性，廣泛用于：出線帶電抗器的6～10KV配電裝置；35～60KV出線數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110～220KV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。 2、雙母線分段接線 為了縮小母線故障的停電范圍，可采用雙母分段接線，用分段斷路器將工作母線分為

7、兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線回路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上，即可恢復(fù)供電。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電[6]。 雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配置中，同時(shí)在220～550KV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線，也有采用雙母線分四段接線的。 3、雙母線帶旁路母線的接線 雙母線可以帶旁路母線，用旁

8、路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的[7]。 2.2 主接線設(shè)計(jì)原則 電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主題。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任

9、務(wù)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則[8]。 2.3 主接線選擇 根據(jù)原始資料的分析現(xiàn)列出兩種主接線方案。 方案一：220KV側(cè)雙母接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線。 220kV出線6回（其中備用2回），而雙母接線使用范圍是110～220KV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。滿足主接線的要求。且具備供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。 110kV出線10回（其中備用

10、2回），110kV側(cè)有兩回出線供給遠(yuǎn)方大型冶煉廠，其容量為80000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進(jìn)線，其他地區(qū)變電所進(jìn)線總負(fù)荷為100MVA。根據(jù)條件選擇雙母接線方式。 10kV出線12回（其中備用2回），10kV側(cè)總負(fù)荷為35000kVA，Ⅰ、Ⅱ類用戶占60%，最大一回出線負(fù)荷為2500kVA，最大負(fù)荷與最小負(fù)荷之比為0.65。選擇單母分段接線方式[9]。 方案主接線圖一 圖2-1主接線方案一 方案二：方案進(jìn)行綜合比較：220KV側(cè)雙母帶旁路接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線。 220kV出線6回（其中備用2回），而由于本回路為重要負(fù)荷停電對(duì)其影響很大，因而選用雙

11、母帶旁路接線方式。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。主接線如下圖 圖2-2 主接線方案二 現(xiàn)對(duì)兩種方案比較如下[10]： 表2-1 主接線方案比較表 方案 項(xiàng)目 方案一：220KV側(cè)雙母接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線。 方案二、220KV側(cè)雙母帶旁路接線，110KV側(cè)雙母接線、10KV側(cè)單母分段接線。 可靠性 1.220KV接線簡(jiǎn)單，設(shè)備本身故障率少； 2.220KV故障時(shí)，停

12、電時(shí)間較長(zhǎng)。 1.可靠性較高； 2.有兩臺(tái)主變壓器工作，保證了在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使該側(cè)不停電，提高了可靠性。 靈活性 1.220KV運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活性差； 2.各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。 1.各電壓級(jí)接線方式靈活性都好； 2.220KV電壓級(jí)接線易于擴(kuò)建和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 經(jīng)濟(jì)性 設(shè)備相對(duì)少，投資小。 1.設(shè)備相對(duì)多，投資較大； 2.母線采用雙母線帶旁路，占地面增加。 通過(guò)對(duì)兩種主接線可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第二方案為設(shè)計(jì)最終方案。 第3章 主變壓器的選擇 在發(fā)電廠和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為

13、主變壓器；用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對(duì)變電站主變壓器的選擇。 3.1 主變壓器的選擇原則 1、主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。 2、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)確定主變的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。 3、為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，

14、有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性[11]。 3.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 1、對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 2、對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 3、對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。 3.1.2 主變壓器容量的選擇 （1）主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 （2）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)確定主變壓器的容量。對(duì)于

15、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)其過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%[12]。 （3）同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化[13]。 （3-1） 3.1.3 主變壓器型式的選擇 選擇主變壓器，需考慮如下原則： （1）當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。 （2）當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為500KV時(shí)，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定

16、選用三相變壓器、兩臺(tái)50%容量三相變壓器或單相變壓器組。對(duì)于單機(jī)容量為300MW、并直接升到500KV的，宜選用三相變壓器。 （3）對(duì)于500KV變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)（或一組）變壓器故障或停電檢修時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時(shí)，當(dāng)一臺(tái)單相變壓器故障，會(huì)使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_(tái)三相變壓器，則不會(huì)造成所停電。為此要經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)論證，來(lái)確定選用單相變壓器還是三相變壓器。 在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等，確定是否需要備用相。 3.1.4 繞組數(shù)量和連接形式的選擇 具有三種電壓等級(jí)的變電所，

17、如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般選用三繞組變壓器[5]。 變壓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(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只要有丫和△，高、中、低三側(cè)繞組如何結(jié)合要根據(jù)具體工作來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接；35KV亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35KV以下電壓，變壓器繞組多采用△連接。由于35KV采用丫連接方式，與220、110系統(tǒng)的線電壓相位角為0，這樣當(dāng)變壓變比為220/110/35KV，高、中壓為自耦連接時(shí)，否則就不能與現(xiàn)有35KV系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)

18、所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全星接線的變壓器，全國(guó)投運(yùn)這類變壓器約40～50臺(tái)。 3.2 主變壓器選擇結(jié)果 查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)：電氣一次部分》，選定變壓器的容量為180MVA。 由于升壓變壓器有兩個(gè)電壓等級(jí)，所以這里選擇三繞組變壓器，查《大型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)》選定主變型號(hào)為：SFPS7-18000/220。 主要技術(shù)參數(shù)如下： 額定容量：180000（KVA） 額定電壓：高壓—22022.5% ；中壓—121； 低壓—10.5（KV） 連接組標(biāo)號(hào)：YN/yn0/d11 空載損耗：178(KW) 阻抗電壓（%）：高中：14.0；中低：7.0；高低：23.0 空載電流（%）：0.7

19、 所以一次性選擇兩臺(tái)SFPS7-180000/220型變壓器為主變。 第4章 所用電設(shè)計(jì) 變電站站用母線采用單母分段接線方式。當(dāng)有兩臺(tái)站用變采用單母線接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障。對(duì)于容量不大的變電站，為了節(jié)省投資，所用變壓器高壓側(cè)可用高壓熔斷器代替高壓斷路器[14]。 4.1 所用變選擇 1.選擇原則：所用電負(fù)荷按0.2%變電所容量計(jì)，設(shè)置2臺(tái)所用變相互備用。 2.所用電負(fù)荷: S=2150000.2%=430KVA 3.所用變?nèi)萘坑?jì)算： SB=0.7S=301KVA 所用變壓器參數(shù): 型號(hào)：S9—315/10 U1e=6.35%（KV） U2e=0.4（KV

20、） 連接組別：Y，yn0 空載損耗：0.70（KW） 阻抗電壓：4（%） 空載電流：1.5（%） 4.2 所用電接線圖 變電站的主要站用電負(fù)荷是變壓器冷卻裝置，直流系統(tǒng)中的充放電裝置和晶閘管整流設(shè)備，照明、檢修及供水和消防系統(tǒng)，小型變電站，大多只裝1臺(tái)站用變壓器，從變電站低壓母線引進(jìn)，站用變壓器的二次側(cè)為380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。對(duì)于中型變電站或裝設(shè)有調(diào)相機(jī)的變電站，通常都裝設(shè)2臺(tái)站用變壓器，分別接在變電站低壓母線的不同分段上，380V站用電母線采用低壓斷路器進(jìn)行分段，并以低壓成套配電裝置供電。 因而本設(shè)計(jì)兩臺(tái)所用變分別接于10KV母線的Ⅰ段和Ⅱ段，互為備用

21、，平時(shí)運(yùn)行當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)能夠承擔(dān)變電所的全部負(fù)荷。接線圖如下所示。 圖4-1 所用電接線圖 第5章 220KV變電站電氣部分短路計(jì)算 系統(tǒng)阻抗：220KV側(cè)電源近似為無(wú)窮大系統(tǒng)A，歸算至本所220KV母線側(cè)阻抗為0.015（Sj=100MVA）,110KV側(cè)電源容量為500MVA，歸算至本所110KV母線側(cè)阻抗為0.36（Sj=100MVA）。變壓器型號(hào)為SFPS7—180000/220。 SN=180MVA其中高中、高低、中低阻抗電壓（%）分別為14，23，7。簡(jiǎn)化圖如下圖所示： 圖5-1 系統(tǒng)圖的等值電路 5.1 變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計(jì)算

22、 設(shè)SB=100MVA，UB=Uav 5.2 10KV側(cè)短路計(jì)算 f(3)-1短路時(shí), 示意圖如下： 圖5-2 f(3)-1短路的等值電路圖 =0.018 =-0.241 三角形變?yōu)樾切危? 圖5-3 f(3)-1短路的等值電路圖 再次簡(jiǎn)化 因?yàn)? 所以： =0.015+0.042 =0.057 示意圖如下所示: 圖5-4 f(3)-1短路的等值電路圖 再做三角形變換 示意圖如下： 圖5-5 f(3)-1短路的等值

23、電路圖 計(jì)算電抗： 汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，0s時(shí)標(biāo)么值為 IB0*=0.390 因?yàn)锳電源為無(wú)窮大系統(tǒng)所以提供的短路電流為： 所以短路電流有名值為[11]： 沖擊電流： 短路容量： 5.3 220KV側(cè)短路計(jì)算 f(3)-2短路時(shí)，示意圖如下圖所示。 圖5-6 f (3)-2短路的等值電路圖 圖5-7 f(3)-2 短路的等值電路圖 XB*=XT*=XBS*=0.039+0.36=0.399 圖5-8 f(3)-2短路的等值電路圖 A電源（無(wú)窮大系統(tǒng)）的短路電流為： 查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線有 IB0=0.512 所以

24、短路電流有名值為 沖擊電流[11]： 短路容量： 5.4 110KV側(cè)短路計(jì)算 f(3)-3短路時(shí) 圖5-9 f(3)-3短路的等值電路圖 XA*=XT*+XAS*=0.039+0.015=0.054 上圖簡(jiǎn)化圖如下： 圖5-10 f(3)-3短路的等值電路圖 A為無(wú)窮大系統(tǒng)所以有 而 查汽輪發(fā)電機(jī)的計(jì)算曲線得 IB0=0.570 所以短路電流有名值為 沖擊電流： 短路容量： 短路計(jì)算結(jié)果列表于下： 表5-1 短路計(jì)算成果表 短路點(diǎn) 基準(zhǔn)電壓 短路電流 沖擊電流 短路容量S (K) (KA) (KA) (MVA)

25、 f-1 10.5 76.154 194.193 384.977 f-2 230 17.376 44.309 6922.106 f-3 115 10.778 27.484 2146.825 第6章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)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)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條

26、件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 本設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選擇，導(dǎo)線的選擇[4]。 氣設(shè)備選擇的一般原則： 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)； 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)合理； 選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種； 擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電氣設(shè)備型號(hào)一致； 選用新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 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)電流的情況下保持正常運(yùn)行。同時(shí)，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。各

27、種高壓設(shè)備的一般技術(shù)條件如下表： 表6-1 高壓電器技術(shù)條件 序號(hào) 電器名稱 額定 電 壓 額定 電 流 額定 容 量 機(jī)械 荷 載 額定開 斷電流 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 絕緣水 平 KA A KVA N A 1 斷路器 √ √ √ √ √ √ √ 2 隔離開關(guān) √ √ √ √ √ √ 3 組合電器 √ √ √ √ √ √ 4 負(fù)荷開關(guān) √ √ √ √ √ √ 5 熔斷器 √ √ √ √ √ √ 6

28、 PT √ √ √ 7 CT √ √ √ √ √ √ 8 電抗器 √ √ √ √ √ √ 9 消弧線圈 √ √ √ √ √ 10 避雷器 √ √ √ √ 11 封閉電器 √ √ √ √ √ √ √ 12 穿墻套管 √ √ √ √ √ √ 13 絕緣子 √ 表6-1 高壓電器技術(shù)條件 6.1 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便

29、于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國(guó)斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級(jí)在10KV~220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用SF6斷路器。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： 額定電壓校驗(yàn)： UN≥UNs （6-1） 額定電流校驗(yàn)： IN＞Imax （6-2）開斷電流： INbr＞I″ （6-3） 動(dòng)穩(wěn)定： ies＞ish

30、 （6-4） 熱穩(wěn)定： It2t> Qk （6-5） 同樣，隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)條件與斷路器相同，并可以適當(dāng)降低要求。 6.1.1 220KV出線、主變側(cè) （1）、主變斷路器的選擇與校 驗(yàn)流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1.額定電壓選擇：UN≥UNs=220KV 2.額定電流選擇：IN＞Imax=496.01A 3.開斷電流選擇：INbr＞I″=17.376KA 選擇SW6—220/1200，其SW6—220/

31、1200技術(shù)參數(shù)如下表： 表6-2 SW6—220/1200技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓KV 額定 電流A 斷流容 量MVA 額定斷流 量KA 極限通過(guò) 電流KA 熱穩(wěn)定 電流KA 固有分 閘時(shí)間S 峰值 4S SW6-220/1200 220 1200 6000 21 55 21 0.04 4.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t> Qk It2t=2124=1764[（KA）2S] 電弧持續(xù)時(shí)間取0.06S，熱穩(wěn)定時(shí)間為：tk =1.5+0.04+0.06=1.6S 查計(jì)算電抗并計(jì)算短路電流為 所以，It2t> Qk

32、滿足熱穩(wěn)校驗(yàn)。 5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies=55kA＞ish=44.309KA滿足校驗(yàn)要求 具體參數(shù)如下表： 表6-3 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) SW6-220/1200 UNs 220KV UN 220KV Imax 496.01A IN 1200A I″ 17.376KA INbr 21KA ish 44.309KA INcl 55KA QK 120.252[（KA）2s] It2t 2124=1764[（KA）2s] ish 44.309KA ies 55KA 由表可知，所選

33、斷路器滿足要求。 （2）、出線斷路器的選擇與校驗(yàn) 由上表可知SW6-220/1200同樣滿足出線斷路器的選擇。 其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計(jì)算與主變側(cè)相同。 具體參數(shù)如下表所示： 表6-4 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) SW6-220/1200 UNs 220KV UN 220KV Imax 944.88A IN 1200A I″ 17.376KA INbr 21KA ish 44.309KA INcl 55KA QK 120.252[（KA）2s] It2t 2124=1764[（KA）2s] ish

34、 44.309KA ies 55KA （3）、主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1.額定電壓選擇：UN≥UNs=220KV 2.額定電流選擇：IN＞Imax=496.01A 3.極限通過(guò)電流選擇：ies＞ish=44.309KA GW6—220D/1000—80，其技術(shù)參數(shù)如下表： 表6-5 GW6—220D/1000—80技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 額定 電壓 KV 額定 電流 A 極限通過(guò)電流KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 峰值 4S GW6—220D/1000—80 220 1000 80 23.7 4.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：

35、It2t> Qk It2t=23.724=2246.76[（KA）2S] 所以， It2t> Qk 滿足熱穩(wěn)校驗(yàn)。 5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies=80KA＞ish=44.309kA滿足校驗(yàn)要求。 具體參數(shù)如下表： 表6-6 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4-220D/1000—80 UNs 220KV UN 220KV Imax 496.01A IN 1000A QK 115.743[（KA）2S] It2t 23.724=2246.76[（KA）2S] ish 44.309KA ies 80KA 由表可知，所選隔離開

36、關(guān)各項(xiàng)均滿足要求。 （4）、出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 由上表可知GW6—220D/1000—80同樣滿足出線隔離開關(guān)的選擇。 其動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計(jì)算與主變側(cè)相同。 具體參數(shù)如下表： 表6-7 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4-220D/1000—80 UNs 220KV UN 220KV Imax 944.88A IN 1000A QK 115.743[（KA）2S] It2t 23.724=2246.76[（KA）2S] ish 44.309KA ies 80KA 由表可知，所選隔離開關(guān)各項(xiàng)均滿足要

37、求。 6.1.2 主變110KV側(cè) 斷路器的選擇與校驗(yàn) 流過(guò)斷路器的最大持續(xù)工作電流 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1.額定電壓選擇：UN≥UNs=110KV 2.額定電流選擇：IN＞Imax=992.02A 3.開斷電流選擇：INbr＞I″=10.778KA 初選SW4—110/1000技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示： 表6-8 SW4—110/1000技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電壓KV 額定電流A 斷流容量MVA 額定斷流量KA 極限通過(guò)電流KA 熱穩(wěn)定電流KA 固有分閘時(shí)間S 峰值 5S SW4—110/1000 110 1000 3500 18.4

38、55 21 0.06 4.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t>Qk It2t=2125=2205[（KA）2S] 滅弧時(shí)間取0.06S，熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間：tk=1.5+0.06+0.06=1.62S 查轉(zhuǎn)移電抗并計(jì)算短路電流 所以，It2t> Qk滿足熱穩(wěn)校驗(yàn)。 5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies=55kA＞ish=27.484KA滿足校驗(yàn)要求。 具體參數(shù)如下表： 表6-9 具體參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) SW4-110/1000 UNs 110KV UN 110KV Imax 992.02A IN 1000A I″ 10.778KA INbr

39、 18.4KA ish 27.484KA INcl 55KA QK 186.747[（KA）2S] It2t 2125=2205 [（KA）2S] ish 44.309KA ies 55KA 由表可知，所選斷路器滿足要求。 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1.額定電壓選擇：UN≥UNs=110KV 2．額定電流選擇：IN＞Imax=992.02A 3．極限通過(guò)電流選擇：ies＞ish=27.484KA 選擇GW4—110D/1000—80其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表： 表6-10 GW4—110D/1000—80技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電壓

40、KV 額定電流A 極限通過(guò)電流KA 熱穩(wěn)定電流KA 峰值 4S GW4—110D/1000—80 110 1000 80 21.5 4.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t> Qk It2t=21.525=2311.25[（KA）2s] 所以，It2t> Qk滿足熱穩(wěn)校驗(yàn) 5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies=55kA＞ish=27.484kA滿足校驗(yàn)要求 具體參數(shù)如下表 表 6-11 具體參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4-110D/1000—80 UNs 110KV UN 110KV Imax 992.02A IN 1000A QK 186.747[（KA

41、）2S] It2t 21.525=2311.25[（KA）2S] ish 27.484KA ies 55KA 由表可知，所選隔離開關(guān)各項(xiàng)均滿足要求。 110KV母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)的最大工作條件與變中110KV側(cè)應(yīng)滿足相同的要求，故選用相同設(shè)備。即選用SW4-110/1000型少油斷路器和GW4-110D/1000—80型隔離開關(guān)。 6.1.3 10KV限流電抗器、斷路器隔離開關(guān)的選擇 由于短路電流過(guò)大需要裝設(shè)限流電抗器 （一）、限流電抗器的選擇 設(shè)將電抗器后的短路電流限制到I″=20KA (1)初選型號(hào) 根據(jù)以上條件初選XKK—10—4000—

42、4 電抗器標(biāo)么值： X*∑= 其中：KA (2)選擇電抗值 電源至電抗器前的系統(tǒng)標(biāo)么值： 曾運(yùn)用4%的電抗器，計(jì)算結(jié)果表明不滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，故改為XKK-10-4000-12。 表6-12 XKK—10—4000—12技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電壓 KV 額定電流 A 電抗率 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值KA 熱穩(wěn)定電流KA 固有分閘時(shí)間S 4S SW4—10—4000 10KV 4000 12% 204 80 0.17 （3）電壓損失和殘壓校驗(yàn) 當(dāng)所選電抗值大于計(jì)算值時(shí)，應(yīng)重算電抗器后短路電流，以供殘壓校驗(yàn)。 為計(jì)算短路電流，先計(jì)算

43、電抗標(biāo)么值為 其中tk=2+0.17+0.05=2.22S，查短路電流計(jì)算曲線并換算成短路電流有名值：I″=76.154KA I2.22=76.23KA I1.11=76.23KA 則電壓損失和殘壓分別為 （4）動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn) 表 6-13具體參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) XKK—10—4000—12 UNs 10KV UN 10KV Imax 1347A IN 4000A QK 12898.306[（KA）2s] QK 8024=25600 [（KA）2s] ish 194KA ies 2

44、04KA 根據(jù)以上校驗(yàn)，選擇滿足要求。 限流后I″=20KA ish=2.5520=51KA 流過(guò)斷路器的最大工作電流： 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1.額定電壓選擇：UN≥UNs=10KV 2.額定電流選擇：IN＞Imax=1414.4A 3.開斷電流選擇：INbr＞I″=20KA 選擇SN4—10G/5000，其技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表6-14 SN4—10G/5000技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓KV 額定 電流A 斷流容 量MVA 額定斷流 量KA 極限通過(guò) 電流KA 熱穩(wěn)定 電流KA 固有分 閘時(shí)間S 峰值 4S SW4-10G

45、/5000 10 5000 1800 105 300 120 0.15 4.熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2t=12025=72000[（KA）2S] 設(shè)后備保護(hù)時(shí)間為1.5S，滅弧時(shí)間為0.06S 查短路電流計(jì)算曲線并換算成短路電流有名值：I″=20KA It2t> Qk 滿足要求。 5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies=300kA＞ish=51kA滿足校驗(yàn)要求。 具體參數(shù)如下表： 表 6-15具體參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) SN4-10G/5000 UNs 10KV UN 10KV Imax 1414.4A IN 5000A I″ 2

46、0KA INbr 105KA ish 194.193KA INcl 300KA QK 9123.9 [（KA）2s] It2t 12025=72000[（KA）2s] ish 51KA ies 300KA 由表可知，所選斷路器滿足要求。 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1.額定電壓選擇：UN≥UNs=10KV 2.額定電流選擇：IN＞Imax=1414.4A 3.極限通過(guò)電流選擇：ies＞ish=51KA 選擇GN10—10T/5000—200，其技術(shù)參數(shù)如下： 表6-16 GN10-10T/5000-200技術(shù)參數(shù)

47、型號(hào) 額定電壓KV 額定電流 A 極限通過(guò)電流KA 熱穩(wěn)定電流KA 峰值 5S GN10-110T/5000-200 10 5000 200 100 4.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t> Qk It2t=10025=50000[（KA）2s] 所以，It2t> Qk= 9123.9 [（KA）2s]，滿足熱穩(wěn)校驗(yàn)。 5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ies=200kA＞ish=51kA滿足校驗(yàn)要求。 具體參數(shù)如下表： 表 6-17 具體參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) GN10-10T/5000-200 UNs 10KV UN 10KV Imax 1414.4A IN

48、 5000A QK 9123.9 [（KA）2S] It2t 10025=50000[（KA）2S] ish 51KA ies 200KA 由表可知，所選隔離開關(guān)各項(xiàng)均滿足要求。 10KV母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)的最大工作條件與變低10KV側(cè)應(yīng)滿足相同的要求，故選用相同設(shè)備。即選用SN4-10G/5000型少油斷路器和GN10-10T/5000—200型隔離開關(guān)。 6.2 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： 型式：電流互感器的型時(shí)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6～20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互

49、感器。對(duì)于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。 一次回路電壓： （6-6） 一次回路電流： （6-7） 準(zhǔn)確等級(jí)：要先知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求高的表計(jì)來(lái)選擇。 二次負(fù)荷： （6-8） 式中， （6-9）

50、 （6-10） 動(dòng)穩(wěn)定： （6-11） 式中， 是電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。 熱穩(wěn)定： （6-12） 為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。 6.2.1 220KV側(cè)電流互感器的選擇 主變220KV側(cè)CT的選擇 一次回路電壓： 二次回路電流： 根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選戶外獨(dú)立式電流互感器，其參數(shù)如下： 表6-18 LCW-220（4300/5）參數(shù) 型 號(hào) 額定電流A 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 10%倍數(shù)

51、 1S熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 準(zhǔn)確等級(jí) 0.2V.A 0.5 1 3 5P 10P 二次 負(fù)荷 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) Ω V.A LCW-220 4300/5 D/D D/0.5 D 0.5 1.2 2 4 1.2 30 60 60 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足熱穩(wěn)定要求。 綜上所述，所選滿足要求。 表6-19 LCW-220（4300/5）參數(shù) 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LCW-220 產(chǎn)品數(shù)據(jù)

52、 計(jì)算數(shù)據(jù) un≥ug 220KV 220KV 1200A 496.01A ＞ 518KAS 115.743KAS ＞ 101.81KA 44.309KA 220KV母聯(lián)CT： 由于220KV母聯(lián)與變高220KV側(cè)的運(yùn)行條件相應(yīng)，故同樣選用 型CT。 6.2.2 110KV側(cè)的電流互感器的選擇 主變中110KV的CT的選擇： 一次回路電壓： 二次回路電流： 根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選戶外獨(dú)立式電流互感器，其參數(shù)如下： 表 6-20LCWDL-110/（2600/5）參數(shù) 型 號(hào) 額定電流 A 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)

53、荷 10%倍數(shù) 1S熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 準(zhǔn)確等級(jí) 0.2 V.A 0.5 1 3 5P 10P 二次 負(fù)荷 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) Ω V.A 0.5/D/D 0.5 2 1.2 20 75 135 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足熱穩(wěn)定性要求。綜上所述，所選的電流互感器滿足動(dòng)熱穩(wěn)定性要求。 表 6-21 LCWDL-110/（2600/5）參數(shù) 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LCWDL-110（2600/5） 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù)

54、 un≥ug 110KV 110KV 1200A 992.02A ＞ 8100KAS 186.747KAS ＞ 229.10KA 24.484KA 110KV母聯(lián)CT的選擇。 母聯(lián)的工作條件與變中110KVCT應(yīng)相同，所以同樣選擇型CT。 6.2.3 10KV側(cè)電流互感器的選擇 10KV主變進(jìn)線回路CT的選擇 1、一次回路電壓： 2、二次回路電流： 由此得，初選戶外獨(dú)立式電流互感器，其參數(shù)如下： 表 6-22 LMZD-10（11000/5）參數(shù) 型 號(hào) 額定電流 A 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 10%倍數(shù) 1S熱穩(wěn)定 動(dòng)

55、穩(wěn)定 準(zhǔn)確等級(jí) 0.2 V.A 0.5 1 3 5P 10P 二次 負(fù)荷 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) Ω V.A LMZD-10（11000/5） 0.5/D 0.5 1.2 1.2 20 40 90 3、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿足熱穩(wěn)定性要求。 綜上所述，所選的電流互感器滿足動(dòng)熱穩(wěn)定性要求。 表 6-23 LMZD-10（11000/5）參數(shù) 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LMZD-10 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) un≥ug

56、 10KV 10KV 1100A 10912.24A ＞ 193600KAS 12898.306KAS ＞ 1399.86KA 51KA 10KV母聯(lián)CT的選擇： 由于10KV母聯(lián)只在一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)才有大電流通過(guò)，與10KV母線側(cè)電流互感器相同，所以同樣選擇戶戶外獨(dú)立式電流互感器。 6.3 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： 型式：6～20KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV～110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV級(jí)以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求，一般采用電容式

57、電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。 一次電壓、，為電壓互感器額定一次線電壓。 二次電壓：按表所示選用所需二次額定電壓。 表6-24 二次額定電壓 繞組 主二次繞組 附加二次繞組 高壓側(cè)接入方式 接于線電壓上 接于相電壓上 用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中心 用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地 二次額定電壓 100 100 準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器在哪一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定，規(guī)定如下： 用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電

58、度表，及所有計(jì)算的電度表，其準(zhǔn)確等級(jí)要求為0.5級(jí)。 供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準(zhǔn)確等級(jí)，要求一般為１級(jí)。 用于估計(jì)被測(cè)量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求較低，要求一般為3級(jí)即可。 在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級(jí)。 5、負(fù)荷S2：S2＜Sn 6.3.1 220KV側(cè)母線電壓互感器的選擇 型式：采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓，電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。 電壓：額定一次電壓： 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為0.5級(jí)，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇PT

59、的型號(hào)：JCC2—220。 額定變比： 6.3.2 110KV母線設(shè)備PT的選擇 型式：采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。 電壓：額定一次電壓： 準(zhǔn)確等級(jí)：用戶保護(hù)，測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為0.5級(jí)。 查《發(fā)電廠電氣部分》，選定PT的型號(hào)為：JCC-110 額定變比為： 6.3.3 10KV母線設(shè)備電壓互感器的選擇 型式：采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)PT，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 電壓：額定一次電壓： 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為0.5級(jí)。 查《發(fā)電廠電氣部分》選定PT型號(hào)：JDJ-10 額定變比為：10/0.1KV 6.

60、4 導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 導(dǎo)體選擇的一般要求： 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 工作電流； 電暈（對(duì)110KV級(jí)以上電壓的母線）； 動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度； 熱穩(wěn)定性； 同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。 導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母 線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20M以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度

61、。110KV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。 6.4.1 220KV母線 這里采用鋼芯鋁絞線導(dǎo)體 按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊(cè)選LGJ型鋼芯鋁絞線，其標(biāo)稱截面為800/100，長(zhǎng)期允許載流量為1402A。 溫度修正系數(shù) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)。正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 查發(fā)電廠電氣部分表C=89，則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為 滿足熱穩(wěn)定要求。 電暈校驗(yàn)： 滿足要求。 6.4.2 110KV母線 這里采用鋼芯鋁絞線導(dǎo)體 按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊(cè)選LGJ型鋼芯鋁絞線，其標(biāo)稱截面為630/55，長(zhǎng)期允許載流量為1211A，外徑為34.32m

62、m。 溫度修正系數(shù) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)。正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 查發(fā)電廠電氣部分表C=87，則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為 滿足熱穩(wěn)定要求。 電暈校驗(yàn)： 滿足要求。 6.4.3 10KV母線的選擇 1）按最大持續(xù)工作電流選擇 按最大持續(xù)工作電流選擇2條矩形鋁導(dǎo)線平放，額定載流為2670A，集膚效應(yīng)系數(shù)為1.4，修正后的載流量為：Ial=26700.82=2789.4>Imax。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)。正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： 查發(fā)電廠電氣部分表C=93，則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為： 滿足熱穩(wěn)定要求。 6)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 相間距a=0.25m 沖擊電

63、流 ish=51KA 單位長(zhǎng)度上的相間電動(dòng)力: 母線同相條間作用應(yīng)力計(jì)算如下： 由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線查得K12=0.23 由以上可知滿足要求。 6.4.4 變壓器220KV側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積： 查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng)Tmax=3600h時(shí)，經(jīng)濟(jì)電流密度，則 查閱資料選取LJ-800鋁絞線。 當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí) （考慮日照影響：取80℃） 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)： 滿足要求。 2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體

64、溫度 查表得： 滿足熱穩(wěn)定要求。 選擇LG-800鋁絞線符合要求。 6.4.5 變壓器110KV側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積： 查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng)時(shí)，J=1.07A/mm2， 則： 查閱資料選取LGJK-1250/150擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線。長(zhǎng)期允許載流量（考慮日照）：1430A 當(dāng)環(huán)境溫度40℃時(shí) （考慮日照影響：取80℃） 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)： 滿足要求。 2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 查表得： 滿足熱穩(wěn)定要求。 選擇LGJK

65、-1250/150鋼芯鋁絞線符合要求。 6.4.6 變壓器10KV側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn) 10KV母線最大持續(xù)工作電流： 查表： 導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)面積： 查表選取二條矩形硬鋁導(dǎo)體平放： 豎放允許電流： 3152A 集膚效應(yīng)系數(shù)： Kf=1.45 當(dāng)環(huán)境溫度40℃，溫度修正系數(shù)：K=0.82 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： 查表得：C=95。則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面積： 滿足條件。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 相間距a=0.25m 10KV側(cè)短路沖擊電流：ish=51KA 母線相間應(yīng)力： 母線同相條間作用應(yīng)力計(jì)算如下： 由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線查得

66、K12=0.24 其中， 滿足要求。 所以選擇：2條矩形硬鋁導(dǎo)體滿足條件。 第7章 防雷接地設(shè)計(jì) 7.1 防雷設(shè)計(jì) 7.1.1 防雷設(shè)計(jì)原則 已在輸電線路上形成的雷閃過(guò)電壓，會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電所的母線上,并對(duì)于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過(guò)電壓的主要措施。 三繞組在正常運(yùn)行時(shí)可能存在只有高、中壓繞組工作低壓繞組開路的情況，這在防雷中帶來(lái)了需要特別考慮的問(wèn)題。在三繞組變壓器中，若低壓繞組開路，則C2很小（僅為其對(duì)地電容），靜電分量可能危及低壓繞組的絕緣，故應(yīng)采取防雷措施?？紤]到靜電分量將使低壓繞組三相的電位同時(shí)升高，故只要在任一相繞組直接出口處裝設(shè)一個(gè)避雷器即可[14]。 7.1.2 避雷器的選擇 閥式避雷器應(yīng)按下列條件選擇 型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表選擇。 表7-1 避雷器類型 型號(hào) 型式 應(yīng)用范圍 FS 配電用普通閥型 10KV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒 FZ 電站用普通閥型 3~220KV發(fā)電廠、