毕业论文-某铁合金企业110kv降压变电所初步设计.doc

题 目：某铁合金企业110kv降压变电所初步设计 前 言电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。 在变电所的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：安全 在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。可靠 所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。优质 所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。经济 变电所的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。 110kv变电所属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）电气主接线设计（2）短路电流计算及设备选择（3）继电保护与二次回路设计（4）变电所用电设计（5）防雷与接地保护。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。 目 录前言1 变电所原始资料42 变压器的设计92.1 主变压器的选择92.2 所用变压器的选择103 电气主接线图的选择与设计113.1 110kv侧接线的方案选择123.2 35kv侧接线的选择143.3 10kv侧接线的选择164 短路电流计算184.1 短路电流计算的概述184.2 短路电流的计算215 变电所一次设备的选择与校验245.1 电气一次设备的选择原则245.2一次设备的选择与检验356 进出线的选择与校验526.1进出线选择的方法526.2进出线的校验方法536.3 10kv进线的选择546.4 380v侧出线的选择与校验547 变电所二次回路的设计及继电保护的整定577.1变电所二次回路设计577.2车间变配电所二次回路设计617.3 变压器的继电保护的整定688 防雷保护和接地装置的设计718.1 防雷保护718.2 接地装置的设计729 设计体会7210 参考文献73附图一73附图二74附图三761 变电所原始资料 一、 设计题目铁合金企业110kv总降压变电所设计二、 设计基础资料1、 工厂总平面布置图见下图。2、 工厂生产任务、规模及产品规格：本厂为大型钢铁联合企业，该企业包括高炉炼钢、高炉炼铁、初轧、大型、中型、中板、管材和机修等车间。3、 工厂各车间低压负荷情况及转出高压负荷情况如下表1和表2。表1工厂各车间380v低压负荷情况车间变电所序号车间名称设备容量需用系数计算负荷kdtanpcqcsc1高炉炼钢车间45300.30.65135988316182高炉炼铁车间45800.70.653260211938813初轧车间45500.60.72730191133294大型车间45800.50.52290114525735中型车间33200.40.5132866414926中板车间34000.450.6153091816817管材车间32500.750.752437.5182830478机修车间33600.30.5100850411349锅炉房1510.80.8113.2590.614510化验室、办公室500.60.6301833表2工厂专供110kv高压负荷计算数据工厂序号工厂名称设备容量(kw)需用系数计算负荷kdcostanpcqcscic1石油机械制造厂35000.450.870.58157.5913.5181011912橡胶厂40000.50.780.8120001620256416874、 供电协议：1 当地供电部门提供了一个供电电源，供设计者选用。工厂电源从某220/110kv区域变电所以110kv双向回路架空线引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。该变电所距厂东侧8km。2 电力系统短路数据如表3。表3电力系统短路数据电源编号电源来源母线电压短路容量（mv.a）距离l（km）继电保护整定时间tp(s)u(kv)sd.maxsd.mina区域变电所11060028081.83 供电部门提出的技术要求如下：a) 区域变电所110kv馈出线定时限过电流保护整定时间为1.8s，要求总降压变电所过电流保护整定时间不大于1.3s。b) 工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。c) 在总降压变电所110kv侧进行计量。d) 供电贴费为750元/（kv.a），每月电费按两部电价制：基本电费为18元/（kv.a），动力电费为0.4元/（kw.h），照明电费为0.5元/（kw.h）。e) 企业负荷性质。各车间除380v低压负荷外，还有高压负荷。该企业大部分用电设备均属于长期连续工作制，要求不间断供电，停电2分钟将造成产品报废，停电超过30分钟主要设备的池和炉将会损坏。全厂停电将造成严重后果。因此全企业主要车间属于一级负荷，要求80%负荷有备用电源。本厂大部分车间为三班制，年最大有功负荷利用小时数位6000h，全年工作时数为8760h。4 工厂自然条件。a) 气象资料。年最高气温35度，年平均气温24度，年最低气温-30度，年最热月地下0.7米-1米处平均温度20度，常年主导风向为南风；年雷暴日31天。b) 地质水文资料。平均海拔146米，地层以沙质黏土为主，地下水位2.8米-5米，地耐压力位20吨每平方米。2 变压器的选择2.1 主变压器的选择 主变压器台数的选择 据资料分析以及线路来看，为保障对、类负荷的需要，以及扩建的可能性，至少需要安装两台主变以提高对负荷供电的可靠性，以便当其中一台主变故障或者检修时，另一台能继续供电约为1.2倍最大负荷的容量。 主变压器的容量的选择 近期负荷： pm=25.6 mw 远期总负荷： pm =14.2 mw 用电负荷的总视在功率为 sm远期: sm =pm /cos=25.6/0.8=32 mva主变压器的总容量应满足： snksm /s=0.932/0.95=30.32mva (k为同时率，根据资料取0.9,线损5%)满载运行且留裕10%后的容量：s = sn/2 （1+10%）=30.32/21.1=16.676 mva变电所有两台主变压器，考虑到任意一台主变停运或检修时，另一主变都要满足的容量: sn30.3270% =21.224 mva所以选每台主变容量：sn=21.224 mva为了满足系统要求，以及通过查表，确定每台主变的装机容量为：25mva总装机容量为225mva=50mva考虑周围环境温度的影响：p=(max+min)/2=（39-18）/2=10.5 k=（15-10.5）/100+1=1.045根据sn0.6ksm / k=0.60.932/1.055=16.38 mva 即sn=25mva16.38 mva 满足要求。 主变压器型式的选择相数的选择：电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量的单相变压器组，其金属材料少20%25%，运行电能损耗少12%15%，并且占地面积少，因此考虑优先采用。本变电所设在城郊附近，不受运输条件限制，所以采用三相变压器。绕组的确定：该变电所只有两个电压等级（110kv和10kv），且自耦变压器一般用在220kv以上的变电所中，所以这里选择双绕组变压器。绕组接线方式的选择：变压器绕组的连接方式必须和系统电压的连接方式相位一致，否则不能并联运行。我国110kv及以上变压器绕组都选用y连接，35kv及以下电压，绕组都选择连接方式，所以该变电站的两台主变，高压侧（110kv）采用y连接，低压侧(10kv)采用连接方式。根据110kv变电所设计指导，以上选择符合系统对变电所的技术要求，两台相同的变压器同时投入时，可选择型号为sf9-25000/110的主变，技术参数如下： 表2.1 主变压器的技术参数型号高压低压空载电流空载损耗负载电流阻抗电压连接组别sf9-25000/11011022.5%1050.225.2110.7105yn,d112. 2 所用变压器的选择2.2.1所用变压器的选择根据35110kv变电所设计规范规定，在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器，分别接到母线的不同分段上。变电所的所用负荷，一般都比较小，其可靠性要求也不如发电厂那样高。变电所的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需0.4kv一级，采用动力与照明混合供电方式。380v所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。本变电所所用容量为100kva，选用两台型号为s9-100/10的三相油浸自冷式铜线变压器，接入低压侧,互为暗备用。参数如下表：表2.2 站用电变压器参数表产品型号额定容量 (kva)高压侧 (kv)低压侧(kv)接线组方式短路损耗(w)短路电压(%)空载损耗(w)空载电流(%)s9-100/10100100.4y,yn0150042901.62.2.2 所用变压器低压侧接线所用电系统采用380/220v中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用一个电源，所用变压器低压侧接线采用单母线分段接线方式，平时分裂运行，以限制故障范围，提高供电可靠性。380v所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段。3 电气接线图的选择与设计本次设计题目为110kv变电所电气一次部分设计。其电压等级为110kv/35kv/10kv;系统情况为：系统经双回路给变电所供电；取 为100mw，系统归算为100kv母线的等值电抗0.2;系统110kv母线电压满足常调压要求。负荷主要为一、二级负，所以选用两台三绕组变压器并联运行。出线回路：110kv侧两回（架空线）lgj-400/10km；35kv侧6回架空线，负荷：最大30mva，最小18mva；10kv侧8回架空线，负荷：最大16mva，最小10mva。3.1 110kv侧接线的方案选择方案一 ：单母线接线优点：接线简单清晰、设备少、操作方便；隔离开关仅在检修设备时作隔离电压用，不担任其它任何操作，使误操作的可能性减少；此外，投资少、便于扩建。缺点：不够灵活可靠，任意元件的故障或检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时各部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线分开后才能恢复到非故障段的供电。方案二：双母线接线双母线接线，其中一组为工作母线，一组为备用母线，并通过母线联路断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，由于母线继电保护的要求，一般某一回路母线连接的方式运行。在进行倒闸操作时应注意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作应先通后断。如检修工作母线时其操作步骤是：先合上母线断路器tqf两侧的隔离开关，再合上tqf，向备用线充电，这时两组母线等到电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上隔离开关。完成母线转换后，再断开母联断路器tqf及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。优点：(1)、供电可靠通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。(2)、调度灵活各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。(3)、扩建方便向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线单位电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以至接线不同的母线短时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。(4)、便于实验当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。缺点：1、增加一组母线和使每回路就需要加一组母线隔离开关。2、当母线故障或检修是隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需要隔离开关和短路器之间装设连锁装置。方案三：桥形接线当只有两台变压器和两条输电线路时，可采用桥形接线，分为内桥与外桥形两种接线。110kv侧双回路与系统相连，而变电所最常操作的是切换变压器，而与系统连接的线路不易发生故障或频繁切换因此可采用内桥接线，这有利于电站以后的扩建。内桥形接线1、优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。2、缺点： 1）变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运。2）桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。3）出线断路器检修时，线路需较长时期停运。为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条，为了轮流停电检修任何一组隔离开关，在跨条上须加装两组隔离开关。桥连断路器检修时，也可利用此跨条。3、适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高情况。对比以上三种方案，对于110kv来说，它要供给一类、二类负荷较多，需要较高的可靠性。方案（三）比较符合设计要求。3.2 35kv侧接线的选择方案一： 单母线接线优点：接线简单清晰、设备少、操作方便；隔离开关仅在检修设备时作隔离电压用，不担任其它任何操作，使误操作的可能性减少；此外，投资少、便于扩建。缺点：不够灵活可靠，任意元件的故障或检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时各回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线分开后才能恢复到非故障段的供电。方案二： 单母线分段接线(分段断路器兼作旁路断路器)优点：1、用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两条回路，有两个电源供电。2、当一段母线发生故障，分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：1、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停。2、当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3、扩建时需向两个方向均衡扩建。方案三：分段断路器兼作旁路断路器不设专用旁路断路器而以母联断路器兼作旁路断路器用。优点:节约专用旁路断路器和配电装置间隔。缺点:当进出线断路器检修时，就要用母联断路器代替旁路断路器。双母线成单母线，破坏了双母线固定接线的运行方式，增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。对比以上三种方案，方案（二）比较符合设计要求。3.3 10kv侧接线的选择方案一： 单母线接线优点：接线简单清晰、设备少、操作方便；隔离开关仅在检修设备时作隔离电压用，不担任其它任何操作，使误操作的可能性减少；此外，投资少、便于扩建。缺点：不够灵活可靠，任意元件的故障或检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时各部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线分开后才能恢复到非故障段的供电。方案二： 单母线分段带旁路母线(分段断路器兼作旁路断路器)优点：有单母线分段全部优点，检修断路器时不至于中断对用户供电。缺点：优于单母线分段。方案三：双母线接线双母线接线，其中一组为工作母线，一组为备用母线，并通过母线联路断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，由于母线继电保护的要求，一般某一回路母线连接的方式运行。注意：在进行倒闸操作时应注意，隔离开关的操作原则是：在等电位下操作或先通后断。如检修工作母线时其操作步骤是：先合上母线断路器tqf两侧的隔离开关，再合上tqf，向备用线充电，这时两组母线等到电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上隔离开关。完成母线转换后，再断开母联断路器tqf及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。优点：1、供电可靠通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。2、调度灵活各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。3、扩建方便向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线单位电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以至接线不同的母线短时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。4、便于实验当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。对比以上三种方案，方案（二）比较符合设计要求。由上述方案的比较可以确定变电所的电气主接线方案，如附图一所示4 短路电流的计算 4.1短路电流计算的概述1 短路计算的意义在供电系统中，危害最大的故障就是短路。所谓短路就供电系统是一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿等。由于误操作产生的故障约占全部短路故障的70%在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍甚至大几十倍，通可达数千安，短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力，并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆。在短路点附近电压显著下降，造成这些地方供电中断或影响电机正常，发生接地短路时所出现的不对称短路电流，将对通信工程线路产生干扰，并且短路点还可使整个系统运行解列。2 短路计算的目的(1)、对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验；(2)、进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算。3 短路计算的内容计算变电所相关节点的三相短路电流。4 基本假定(1)、正常工作时，三相系统对称运行。(2)、所有电源的电动势相位角相同。(3)、短路发生在短路电流为最大值的瞬间。(4)、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。(5) 短路计算的方法对应系统最大运行方式，按无限大容量系统，进行相关短路点的三相短路电流计算，求得i、ish、ish值。i三相短路电流； ish三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定。ish三相短路全电流最大有效值，用来校验电器和载流导体的的热稳定。sd三相短路容量，用来校验断路器和遮断容量和判断容量是否超过规定值，作为选择限流电抗的依据。(6) 图及电抗计算由110kv变电所电气主接线图和设计任务书中给出的相关参数,可画出系统电抗图如图4-1所示图（4-1）选取基准容量为sj=100mva；uj= uav =1.05uesj基准容量（mva）；uav所在线路的平均电压（kv）。以下均采用标幺值计算方法，省去“*”。(1)szl731500/110三绕组变压器高压、中压、低压的电抗值：x3 =x6 =0.314x4=x7=-0.008x5=x8=0.214(2)系统等值电抗为x1=0.2(3)线路阻抗为（查电气设备手册架空线lgj400/10km的电阻率为0.0778/km）x2=10=100.04=0.0034.2 短路电流的计算为了选择配电装置的电器和导体，需要计算在最大运行方式下流过电气设计的短路电流，连同所用电回路共选四个短路点，即：、如图。系统为无限大容量，选=100mva。1 当点发生三相短路时的短路电流和容量的计算图（4-2）计算短路回路总阻抗标幺值=0.2+0.003=0.203计算点所在电压级的基准电流=0.502ka计算=0.502点短路电流各值=4.92=0.5024.92=2.41ka=2.55=2.552.41=6.15ka=1.52=1.522.41=3.66ka=492.6mva2 当点发生三相短路时的短路电流和容量的计算图（4-3）计算短路回路总阻抗标幺值=+=0.2+0.003+0.341-0.008=0.533计算点所在电压级的基准电流=1.56ka计算点短路电流各值=1.876=1.561.876=2.926ka=2.55=2.552.926=7.463ka=1.52=1.522.926=4.45ka=187.6mva3 当点发生三相短路时的短路电流和容量的计算图（4-4）计算短路回路总阻抗标幺值=+=0.2+0.003+0.341+0.214=0.758计算点所在电压级的基准电流=5.5ka计算点短路电流各值=1.32=5.51.32=7.26ka =2.55=2.557.26=18.51ka =1.52=1.527.26=11.03ka=131.9mva11010ka 系统短路电流小结短路点/电流值110kv母线上发生短路（k1点）35kv母线上发生短路（k2点）10kv母线上发生短路（k3点）0s时刻短路电流2.41ka2.926ka7.26ka短路冲击电流6.15ka7.463ka18.51ka短路全电流的最大有效值3.66ka4.45ka11.03ka5.变电所一次设备的需选择5.1 电气一次设备的选择原则1 电气设备选择的一般条件 各种电气设备的功能尽管不同，但都在供电系统中工作所以在选择时必然有相同的基本要求。在正常工作时必需保证工作安全可靠，运行维护方便时，投资经济合理。在短路情况下，能满足动稳定和热稳定要求。（一）、按正常工作条件，选择时要根据以下几个方面1、环境 产品制造上分户内型和户外型，户外型设备工作条件较差，选择时要注意。此外，还应考虑防腐蚀、防爆、防尘、防火等要求。2、电压 选择设备时应使装设地点和电路额定电压un小于或等于设备的额定电压un。et，即：un。etun但设备可在高于其铭牌标明的额定电压1015%情况下安全运行；3、电流 电气设备铭牌上给出的额定电流是指周围空气温度为时电气设备长期允许通过的电流.选择设备或载流导体时应满足以下条件：in。etig。max式中 in。et该设备铭牌上标出的额定电流；igmax该设备或载流导体长期通过的最大工作电流。目前我国规定电器产品的0=40，如果电气设备或载流导体所处的周围环境温度是1时，则设备或载流导体允许通过电流in。et可修正如下：in。ein式中， n、1分别为设备或载流导体的在长期工作时允许温度和实际环境温度。4、按断流能力选择 设备的额定开断电流ico或断流容量soc不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值ik或短路容量sk，即：icoiksocsk(二)按短路情况下进行动稳定和热稳定的校验1、按短路情况下的动稳定 即以制造厂的最大试验电流幅值与短路电流的冲击电流相比， 且 ietish(3)式中， iet额定动稳定电流，用来表征断路器和承受短路电流电动力的能力，用来选择断路器时的动稳定校验。ish(3) 冲击电流。2、短路情况下的热稳定热稳定应满足 i2tti2tjxit短路电流瞬时值（ka）； t短路电流热效应计算时间（s）；i时间为短路电流周期分量；tjx短路电流的假想时间；tjxtjtdl0.05（s）； tj继电保护整定时间（s）； tdl断路器动作时间（s）； 0.05考虑短路电流非周期分量热稳定的等效时间。或按下式进行校验： i2ttqd式中，qd=qp+qnp=（i2+10i2ft/2+ i2ft）tf/12+ i2tift为短路切除时（时刻）短路电流的交流分量；ift/2为tf/2时刻的短路电流交流分量；t为直流分量等效时间。附件表5-1非周期分量等效时间(s)短 路 点tt0.1变电所各级电压母线及出线0.05热稳定电流ite是断路器能承受短路电流热效应的能力。按照国家标准规定，断路器通过热稳定电流在4s时间内,温度不超过允许发热温度,且无触头熔解和妨碍其正常工作的现象,则认为断路器是热稳定的。通常ite=ibre。对于ts内的热稳定电流itet=ite对电流互感器则满足下面的热稳定关系： （ktin1ta）2i2或 ktin1ta式中，kt由产品目录给定的热稳定倍数；in1ta电流互感器一次侧额定电流；t由产品目录给定的热稳定时间；tj短路电流的假想时间；qd 热效应通常分为短路电流交流分量有关的热效应qp，和与直流分量有关的热效应qnp两部分。（三）绝缘水平 在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可行性。它应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。本设计不重点考虑。2 选择原则（一）高压断路器的选型高压断路器是最重要的开关电器，对其基本要求是：具有足够的开断能力和尽可能短的动作时间，并且要有高度的工作可靠性。断路器最重要的任务是熄灭电弧。电弧的产生过程见电力工程基础。当用断路器开断有电流通过的电路时，在开关触头分离的瞬间，触头间会出现电弧，电弧的温度可达50007000，常常超过金属气化点，如不采取措施，则可能烧坏触头及电器部件绝缘，危害电力系统的运行。按照灭弧介质的灭弧方式，高压断路器一般可分为：油断路器、压缩空气断路器、sf6断路器、真空断路器等。下面来说断路器的选择方式：参数的选择：电压、电流、频率、机械荷载、动稳定电流、热稳定电流以及持续时间和开断电流。型式的选择：在满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定。一般按下表所列原则选型。附件表5-2安装使用场所可选择的主要型式需注意的技术特点配电装置35kv及以下少油断路器真空断路器多油断路器用量大，注意经济实用性，多用于屋内或成套高压开关柜内。35kv220kv少油断路器 器真空断路器开断220kv空载长线时，过电压水平不应超过允许值。330kv及以上六氟化硫断路器空气断路器少油断路器单相或重合闸时，断路器应能分项操作。（二）高压隔离开关的选型 隔离开关的主要用途是保证高压装置中检修工作的安全，在需要检修的部分和其它带电部分之间用隔离开关形成一个可靠且明显的断开点，还可用来进行短路的切换工作。 离开关没有灭弧装置，所以不能开断负荷电流和短路电流，否则将造成严重误操作，会在触头间形成电弧，这不仅会损坏隔离开关，而且能引起相间短路。因此，隔离开关一般只有在电路已被断路器断开的情况下才能接通或断开。这就是通常所说的“先通后断”的原则。参数的选择：电压、电流、机械荷载短路稳定性：动稳定电流、热稳定电流和持续时间。隔离开关的型式，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技术经济比较后确定。（三）互感器的选择互感器是变换电压、电流的电气设备，是发电厂、变电站内一次系统和二次系统间的联络元件。互感器的主要用途是：将测量仪表、保护电器与高压电路隔离，以保证二次设备和工作人员的安全。将一次回路的高电压和大电流转换成二次回路的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。电压互感器二次侧额定电压为100v，或100/ v；电流互感器二次侧额定电流为5a或1a，以便于监测设备。 现在分别讨论选择电压互感器和电流互感器。1、电压互感器电压互感器的配置原则是：应满足测量、保护、同期和自动装置的要求；保证在运行方式改变时，保证装置不失压、同期点两侧都能满方便地取压。通常如下配置：1） 6220kv电压级的每组主母线的三相应装设电压互感器，旁路母线则视各回路出线外侧装设电压互感器的需要而确定。2） 需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重合闸使用，该侧装一台单相电压互感器，用与100%定子接地保护。3） 电机 一般在出口处装两组。一组（/y接线）用于自动调整励磁装置。一组供测量仪表、同期和继电保护保护使用。参数选择：电压互感器应按下表所列技术条件选择附件表5-3项目参数技术条件正常工作条件一次回路电压、二次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷载承受过电压能力绝缘水平、泄露比距型式选择：620kv配电装置一般采用油浸绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相五柱电压互感器。35100kv配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。由于本设计只涉及10110kv，故110kv以上的选择不在这里赘述。由于电压互感器是与电路并联联接的，当系统发生短路时，互感器本身两侧装有断路器,并不受短路电流的作用，因此不需校验动稳定与热稳定。电流、电压互感器选择与校验附件表5-4设备名选择校验电压电流热稳定动稳定电流互感器u1网uni1网igmaxw2n/25z2（kri1n）2tiz2tjx电压互感器1.1unu1网0.9unw2nw2-式中, kr电流互感器热稳定倍数；kdw电流互感器动稳定倍数；w2n、w2分别为互感器二次侧每相额定容量和每相负荷（仪器、仪表）容量；z2互感器二次侧每相负荷（仪器、仪表）阻抗；un工作点线路额定电压。2、电流互感器凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。电流互感器应按下列原则配置。1） 每条支路的电源均应装设足够数量的电流互感器，供该支路测量、保护使用。2） 变压器出线配置一组电流互感器供变压器差动使用，相数、变比、接线方式与变压器的要求相符合。3） 动保护的元件，应在元件各端口配置电流互感器，各端口属于同一电压级时，互感器变比应相同，接线方式相同。补充：配置的电流互感器应满足下列要求：一般应将保护与测量用的电流互感器分开；尽可能将电能计量仪表互感器与一般测量用互感器分开，前者必须使用0.5级互感器，并应使正常工作电流在电流互感器额定电流的左右；保护用互感器的安装位置应尽量扩大保护范围，尽量消除主保护的不保护区；大接地电流系统一般三相配置以反映单相接地故。3、参数选择电流互感器一般按下表所列技术条件选择附件表5-5项目参数技术条件正常工作条件一次回路电压、一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、暂态特性、准确度等级、机械荷载等短路稳定性动稳定倍数、热稳定倍数承受过电压能力绝缘水平、泄露比距4、型式选择：35kv以下屋内配电装置的电流互感器，一般采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。一般常用型式为： 低压配电屏和配电设备中lq线圈式，lm母线式；620kv屋内配电装置和高压开关柜中ld单匝贯穿式，lf复匝贯穿式；发电机回路和2000a以上回路lmc、lmz型，laj、lbj型、lrd、lrzd型。35kv及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，常用l（c）系列。5、短路稳定校验：动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验，对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器可不校验动稳定。热稳定校验则是验算电流互感器承受短路电流发热的能力。1） 动稳定校验电流互感器的内部稳定性通常以额定动稳定电流或动稳定倍数kd表示。kd等于极限通过电流峰值与一次绕组额定电流峰值之比。校验按下式计算：kdw式中 kdw动稳定倍数，由制造部门提供； ie电流互感器的一次绕组额定电流。2） 热稳定校验 制造部门在产品型录中一般给出t=1s或3s的额定短路时热稳定电流或热稳定电流倍数kr，校验按下式进行：kr 或(krin)2tqdw或 iti(3)式中 it电流互感器的热稳定电流； qdw线路短路电流的热效应； t制造部门提供的热稳定计算采用的时间(一般取1s)； tima短路发热假想时间。5.2 一次设备的选择与检验一 110kv侧一次设备的选择1、110kv侧高压断路器的选择110kv侧母线上最大的持续工作电流为igmax110=1.05=1.05=551.123a断路器是供电系统是最重要的开关电器，它不仅能安全地切合负荷电流，而且更重要的是它还有可靠和迅速地切除短路电流。按电压等级选择断路器，110kv、电压等级中主要是少油断路器，真空断路器sf6断路器,110kv侧的断路器选择sf6断路器。 高压sf6断路器是以sf6气体作为绝缘介质和灭弧介质的新型高压断路器。与传统观念的高压断路器相比，sf6断路器具有安全可靠、开断性能好、无火灾和爆炸的危险、不必担心材料的氧化和腐蚀、适用的温度和压力范围大、冷却特性好、结构简单、尺寸小、质量轻、操作噪音小及检修维护方便等优点，已在电力系统的各电压等级电网中得到广泛应用。安装场合：w户外，n户内lsf6断路器设计序号l额定短路开断电流额定电流（a）额定电压（kv）查电气设备手册选择用lw6110i型号高压断路器,其技术参数如表5-6。表5-6lw6110i型号高压断路器参数如下额定电压(kv)110最高电压(kv)126额定电流(a)3150额定短路开断电流（ka、有效值）50额定短路关合电流（ka、峰值）125全开断时间（s）0.06动稳定电流iem(ka)125热稳定电流ite(ka)50/31.5s4校验：安装断路器地点的工作电压为110kv，断路器的额定电压为110kv，即： un。etun 满足电压选择条件通过断路器的最大持续工作电流igmax=551.123a小于断路器的额定电流 in。et=3150a, 即；in。etig。max 满足电流条件断路器的开断电流为ink=50ka，其110kv侧短路电流的最大有效值是ish=3.66ka。 inkish 满足选择条件断路器极限通过电流的幅值，也就是额定短路关合电流iet=125ka，三相短路冲击电流ish(3)= 6.15ka,即: ietish(3) 满足选择条件短路情况下动稳定的校验 动稳定电流iet=125ka，110kv侧短路冲击电流ish(3)= 6.15ka，即：ietish(3) 满足动稳定条件。短路情况下热稳定的校验lw6110i型断路器在4s内的的热稳定电流ite=40ka,其值大于电流i=2.41ka,因此即使对于无限大电流供电系统来说,满足稳定要求。i2tt=4024=6400ka2/s qd=qp+qnp=（i2+10i2ft/2+ i2ft）tf/12+ i2t（2.412+102.412+2.412）4/12+2.4120.1=3.9ka2/s 由上式得: i2ttqd 满足热稳定条件。2、110kv侧高压隔离开关的选择隔离开关在供电系统中只用于接通和开断没有负荷电流流过的电路,它的作用是为保证电气设备检修时,使需检修的设备与处于电压下的其余部分构成明显的隔离。隔离开关没有特殊的灭弧装置，所以它的接通和切断必需在断路器分断以后才能进行。本变电所（查电器设备手册）采用-110型隔离开关，适用于软、硬母线在配电设备中作母线隔离开关，具有占地面小，操作简单等优点。隔离开关配有接地开关，在断口下端，（下层引线）接地用隔离开关和附装的接地开关各自配用独立的操作机构，在隔离开关上还装有机械联锁装置，确保与接地开关操作顺序正确，为满足用户对断口上端（上层母线）接地需要，另有独立的与之配套的接地开关，供用户选用。型号含义如下：额定电压（kv）产品型号户外用w、户内用n顺序号特性参数额定电流特征标志110kv侧高压隔离开关选择gw7110iik型号技术参数如表(5-7)。表(5-7)gw7110iik型号高压隔离开关的技术参数额定电压(kv)110最高电压(kv)126额定电流(a)630动稳定电流(ka、峰值)100热稳定电流（ka、有效值）20隔离开源分、合闸时间（s）4校验：安装隔离开关地点的工作电压为110kv，隔离开关的额定电压为110kv，即： un。etun 满足电压选择条件通过隔离开关的最大持续工作电流igmax=551.123a小于隔离开关的额定电流 in。et=630a,即；in。etig。max 满足电流条件短路情况下力稳定的校验 隔离开关极限通过电流的幅值，也就是动稳定电流iet=100ka，三相短路冲击电流ish(3)= 6.15ka,即: ietish(3) 满足力稳定条件短路情况下热稳定的校验i2tt=1424=786ka2/s qd=qp+qnp=（i2+10i2ft/2+ i2ft）tf/12+ i2t（2.412+102.412+2.412）4/12+2.4120.1=3.9ka2/s 由上式得: i2ttqd 满足热稳定条件。3、110kv侧电压互感器的选择110kv的电压互感器试选择用tyd-110/-0.01型电压互感器。型号含义:t成套 yd电容式电压互感器110/额定电压（kv） 0.01额定电容（f）表(5-8)tyd-110/-0.01型电压互感器技术参数额定电压(kv)准确等级/二次绕组额定负荷(va)初级绕组次级绕组辅助绕组0.5级1级3级110/0.1/0.1150300校验：电压互感器一次侧的额定电压un应