完整word版110KV变电站电气主接线设计课程设计

1、110KV变电站电气主接线设计1. 电气主接线设计1.1 110KV变电站的技术背景1.2主接线的设计原则1.3主接线设计的基本要求1.4高压配电装置的接线方式1.5主接线的选择与设计1.6 主变压器型式的选择2. 短路电流计算2.1 短路电流计算的概述2.2 短路计算的一般规定2.3 短路计算的方法2.4短路电流计算3. 电气设备选择与校验3.1 电气设备选择的一般条件3.2 高压断路器的选型3.3高压隔离开关的选型3.4 互感器的选择3.5短路稳定校验3.6 高压熔断器的选择4. 屋内外配电装置设计4.1 设计原则4.2设计的基本要求4.3布置及安装设计的具体要求4.4配电装置选择5. 变

2、电站防雷与接地设计5.1 雷电过电压的形成与危害5.2 电气设备的防雷保护5.3避雷针的配置原则5.4避雷器的配置原则5.5避雷针、避雷线保护范围计算5.6 变电所接地装置6. 无功补偿设计6.1 无功补偿的概念及重要性6.2无功补偿的原则与基本要求7. 变电所总体布置7.1 总体规划7.2 总平面布置11111212151617171818192020212222232323242424262622727结束语参考文献 1. 电气主接线设计 1.1 110KV 变电站的技术背景近年来， 我国的电力工业在持续迅速的发展， 而电力工业是我国国民经济的一个重要组 成部分， 其使命包括发电、 输电及

3、向用户的配电的全部过程。 完成这些任务的实体是电力系 统，电力系统相应的有发电厂、输电系统、配电系统及电力用户组成。110KV变电所一次部分的设计， 是主要研究一个地方降压变电所是如何保证运行的可靠性、灵活性、经济性。而变电所是作为电力系统的一部分， 在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。 我们这次选 题的目的是将大学四年所学过的电力工程 、电力系统自动化 、电机学、电路等有 关电力工业知识的课程，通过这次毕业设计将理论知识得以应用。1.2 主接线的设计原则在进行主接线方式设计时，应考虑以下几点： 变电所在系统中的地位和作用； 近期和远期的发展规模； 负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的

4、影响； 主变压器台数对主接线的影响； 备用容量的有无和大小对主接线的影响。1.3 主接线设计的基本要求变电站的规划容量，运行灵活、根据有关规定： 变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位， 负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、 操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。衡量可靠性的客观在运行中可靠性 还要考虑继电保 一种主接评价主接线可靠性的标志a. 可靠性 所谓可靠性是指主接线能可靠的工作， 以保证对用户不间断的供电， 标准是运行实践。 主接线的可靠性是由其组成元件 (包括一次和二次设备) 的综合。因此， 主接线的设计， 不仅要考虑一次设备对供电可靠

5、性的影响， 护二次设备的故障对供电可靠性的影响。 同时， 可靠性并不是绝对的而是相对的， 线对某些变电站是可靠的， 而对另一些变电站则可能不是可靠的。如下：(1) 断路器检修时是否影响供电；(2) 线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否 保证对重要用户的供电；(3) 变电站全部停电的可能性。b. 灵活性 主接线的灵活性有以下几方面的要求：(1) 调度灵活，操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够 满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。(2) 检修安全。可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不 影响对用

6、户的供电。(3) 扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压 器直至馈线数均有扩建的可能。所以，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。c. 经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求 前提下，做到经济合理。(1) 投资省。主接线应简单清晰， 以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂， 以利于运行并节约二次设备和电缆投资； 要适当限制短路电流， 以便 选择价格合

7、理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式(110/610kV)变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。(2) 年运行费小。年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。(3) 占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省 架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。尽快发挥经济效益。(4) 在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，1.4高压配电装置的接线方式a.单母线接线2ZOS1QF1图1单母线

8、接线方式优点：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。适用范围：只有一台主变压器，10KV出线不超过5回，35KV出线不超过 3回，110KV出线不超过2回。b.单母线分段接线OQF丿/ X_I_工2单母线分段接线优点：对重要用户可以从不同段引出两条回路，有两个电源供电;分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不

9、间断供(1) 用断路器把母线分段后， (2 )当一段母线发生故障，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电;(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。适用范围：(1 ) 610KV配电装置出线回路数为 6回及以上时；(2 ) 3563KV配电装置出线回路数为48回时；(3 ) 110220KV配电装置出线回路数为 34回时。c.双母线接线36图3双母线接线(TQF-母线联络断路器)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

10、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 TQE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，一组母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 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

11、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。适用范围：出线带电

12、抗器的 610KV出线，3560KV配电装置出线超过 8回或连接电源 较多，负荷较大时，110KV220KV出线超过5回时。d. 双母线分段接线TOP-T rrIlI-nHIr n1r? r? 1A 1L-F图4双母线分段接线1014时，在一组母线上用断路器分段；15回及以上时，两组母线均用断路器分段; ,均装设两台母联兼旁断路器；220KV进出线回路数较多，双母线需要分段，其分段原则是：(1) 当进线回路数为(2) 当进线回路数为(3) 在双母线接线中(4) 为了限制220KV母线短路电流或系统解列运行的要求，可根据需要将母线分段。e. 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

13、线，分为内桥与外桥形两种接线。(一) 内桥形接线优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。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。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。(二) 外桥形接线优点：同内桥形接线缺点：(1 )线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台

14、变压器暂时停运。(2 )桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。可加装正常断开(3 )变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。为避免此缺点， 运行的跨条，桥连断路器检修时，也可利用此跨条。适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器切换或线路短时，故障率较 少情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。BQS1BQS2I 、QFiTi内桥式QF2TQFT2外桥式图5桥形接线是单环形接线。为减少因断路器检修35角形接线为宜，并且变压器与f. 角形接线多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形， 而开环运行的时间，保证角形接线运行可靠性，以采用 出线回路宜对角对称分布。优点(1 )

15、投资少，平均每回只需装设一台断路器。只需切除这一段及与其相连接的元(2 )没有汇流母线，在接线的任意段上发生故障， 件，对系统运行的影响较小。(3 )接线成闭合环形，在闭环运行时，可靠性灵活性较高。(4 )每回路由两台断路器供电，任一台断路器检修，不需中断供电，也不需旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用，以减少误操作的可能性。40%，对地(5 )占地面积少。多角形接线占地面积约是普通中型双母线带旁路母线的 形狭窄地区和地下洞内布置较合适。缺点：(1 )任一台断路器检修，都成开环运行，从而降低了接线的可靠性。因此，断路器数 量不能多，即进出线回路数受到限制。(2 )每一进出线回路都江堰市连接着

16、两台断路器，每一台断路器又连着两个回路，从 而使继电保护和控制回路较单、双母线接线复杂。(3 )对调峰电站，为提高运行可靠性，避免经常开环运行，一般开停机需由发电机出 口断路器承担，由此需要增设发电机出口断路器，并增加了变压器空载损耗。适用范围适用于最终进出线为 35回路的110KV及以上配电装置。不宜用于有再扩建可能的发 电厂，变电所中。三角形接K四角形接图6角形接线1.5主接线的选择与设计本设计中电压等级为 110/35/10KV，出线情况为110KV出线两回，35KV出线4回(架空)， 10KV出线10回(电缆)。根据各种接线方式的优缺点拟定两种接线方案：方案一：110KV侧采用内桥形接

17、线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段 接线。方案二：110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段接线。a. 技术比较对于110KV侧，由于负荷供电要求高，为了保证供电的可靠性和灵活性所以选择内桥形 接线形式。对于35KV电压侧，供电可靠性要求很高，同时全部采用双回线供电，为满足供 电的可靠性和灵活性，应选择单母分段接线形式。b. 经济比较对整个方案的分析可知， 在配电装置的综合投资，包括控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运行灵活性上 35KV 10KV侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。由以上分析，最优方案可选择为方案一，其接线如图7

18、所示。1、7X.71IOKV77710 KV图7方案一接线方式1.6主变压器型式的选择1.6.1选择原则(1 )为保证供电可靠性，在变电所中，一般装设两台主变压器；(2 )为满足运行的灵敏性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组变压器， 选用三绕组变压器占的面积小，运行及维护工作量少， 价格低于四台双绕组变压器，因此三绕组变压器的选择大大优于四台双绕组变压器；(3 )装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故后其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的 70%以上，并保证用户的一级和二级全部负荷的供电。1.6.2 台数的确定为保证供电可靠性， 变电站一般装设两台主变， 当只有一个电源或

19、变电站可由低压侧电 网取得备用电源给重要负荷供电时， 可装设一台。 本设计变电站有两回电源进线， 且低压侧 电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。1.6.3 相数的确定在 330kv 及以下的变电站中， 一般都选用三相式变压器。 因为一台三相式变压器较同容 量的三台单相式变压器投资小、 占地少、 损耗小，同时配电装置结构较简单， 运行维护较方 便。如果受到制造、 运输等条件限制时， 可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合 理时，也可选用单相变压器。1.6.4 绕组数的确定 在有三种电压等级的变电站中， 如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的 15%及以上，或低压侧虽然

20、无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压 器。1.6.5 绕组连接方式的确定 变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致， 否则不能并列运行。 电力系统采用的绕 组连接方式只有星形接法和三角形接法， 高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确 定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星形接法，35KV也采用星形接法，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用三角形接法。结构型式的选择1.6.6 三绕组变压器在结构上的基本型式(1) 升压型。升压型的绕组排列为：铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压 绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。(2) 降

21、压型。降压型的绕组排列为：铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、低压 绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。应根据功率传输方向来选择其结构型式。 变电站的三绕组变压器， 如果以高压侧向中压 侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型； 如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压 侧供电为辅，也可选用升压型。1.6.7 调压方式的确定系统110KV母线电压满足常调压要求，且为了保证供电质量，电压必须维持在允许范围内，保持电压的稳定，所以应选择有载调压变压器。1.6.8 主变压器容量的确定主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，亦要根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。

22、 对装设两台主变压器的变电所， 每台变压器容量 应按下式选择：Sn=0.6 PM。因对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应 能保证 70 80%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%。由于一般电网变电所大约有 25%为非重要负荷，因此，采用Sn=0.6 PM 确定主变是可行的。已知：35KV侧 Pma)=54 MW cos $ =0.8010KV侧 Pma)=20 MW cos 0 =0.80所以，在其最大运行方式下：Sn=0.6*(54/0.80+20/0.80)=55.5 MVA选择变压器的主要参数为额定电压：110 8 X 1.25%KV, 38.5 2X 2.5%

23、KV, 10.5KV空载损耗： 空载电流： 接线组别： 阻抗电压：84.7KW1.2%Yn，yn，d11U（1-2 ）%=17.5% ， U（ 1-3 ）%=10.5% ，U（2-3 ） %=6.5%2. 短路电流计算2.1 短路电流计算的概述所谓短路， 是指电力系统正常情况以引起绝缘顺坏的原因有：过电压、此外，运行人员的误操作、鸟兽跨2.1.1 概述 短路是电力系统中最常见和最严重的的一种故障， 外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。 引起短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏。绝缘材料的自然老化、机械损伤及设备运行维护不良等。 接在裸露的载流部分以及风、雪、雨、雹等自然现象均会引

24、起短路故障。在三相系统中， 可能发生的短路有： 三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短 路。运行经验表明，在电力系统各种故障中，单相接地短路占大多数，两相短路较少，而三 相短路的机会最少， 但三相短路的短路电流最大， 故障产生的后果也最为严重， 必须给予足 够的重视。因此采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。2.1.2 短路计算的意义在供电系统中， 危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

25、%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。2.1.3 短路计算的目的a. 对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验。b. 进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算。c. 在选择继电保护和整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。2.2 短路计算的一般规定2.2.1 计算的基本情况(1) 电力系统中所有电

26、源均在额定负载下运行。(2) 所有同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)(3) 短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。(4) 所有电源的电动势相位角相等。(5) 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动 机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。2.2.2 接线方式 计算短路电流时所用的接线方式， 应是可能发生最大短路电流的正常接线方式 (即最大 运行方式)，不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。2.2.3 基本假定a. 正常工作时，三相系统对称运行。b. 所有电源的电动势相位角相同。c. 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。d.

27、 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。2.3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 ”、i sh、I sh值。I三相短路电流。i sh三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定。I sh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，择限流电抗的依据。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2.4短路电流计算a. 选择计算短路点在下图中，b. 画等值网络图d1， d2.d3分别为选中的三个短路点110KVX1VX135KV0X34X3$d3d210KV图8等值网络通c.计算已知：(

28、1)母线系统短路容量为 3000MVA , 110KV侧为双回LGJ-185/30KM(2) 视系统为无限大电流源，故暂态分量等于稳态分量，即(3) 主变压器，基准容量 Sj=100 MV A基准电压 U=1.05 U e =115 KVI jj =100厂=0.502KA基准电流J3115*J3系统电压等级为110KV、35KV、10KV，基准容量Sj=100MVA，系统 110KV 架空线供电。I =1S = Ss基准电抗所以:对侧对侧XjUjUj2Sj1151 = 1320100Skt*110kv母线短路容量Skt的标幺值为110kv母线短路电流标幺值丨kt* = Skt*Sb30輕=3

29、0100X s* -110kv系统短路阻抗标幺值LGJ-185 线路 X=0.382 Q /KM对侧对于贝U Xs*=0.0333+(0.382 X 35)/132/2=0.084d1, d2, d3点的等值电抗值计算公式：X1=1/2 XU(1-2)X2=1/2 XU(1-2)X3=1/2 XU(1-3)由变压器参数表得知，U (1-2 ) %=17.5%=0.033330%+ U (1-3 ) %- U (2-3 ) %+ U (2-3 ) %- U (1-3 ) %+ U (2-3 ) %+ U (1-2 ) 绕组间短路电压值分别为：U ( 1-3) %=10.5% U(2-3 ) %=

30、6.5%主变额定容量Sn=63 MVA所以 X1=1/2 X (17.5+10.5-6.5)=10.75X2=1/2 X (17.5+6.5-10.5)=6.75X3=1/2 X (10.5+6.5-17.5)= - 0.25标么值：X1* = X1 /100X2* = X2 /100X3* = X3 /100已知110KV系统折算到(1 )当d1点短路时I d*11 _ 1Xs* 0.084X ( Sj / SN)=10.75/100X ( Sj / SN)=6.75/100X ( Sj / SN)=-0.25/100X (100/63)=0.17X (100/63)=0.11X (100/

31、63)=-0.004110KV母线上的等值电抗 Xs* =0.084=11.905I j =芈=厂一 =O.5O2KA V3U j73x115100IdiJxIj =11.905x0.502 = 5.976KA1 diIch= 1.8x 血 x|d =1.8xJN 5.967 = 15.239KASk=73u j Xl 述=X ii5x 5.976 =ii90.3MVA其中I d短路电流周期分量有效值d起始次暂态电流1辺t= s时稳态电流Sk短路容量当d2点短路时0.084O.14d20.224图10 d2点短路等值电路I d*21X d*20.224= 4.46Sj1OO=1.56KAV3U

32、 j如37Id2 = I比= Id*2X Ij =4.46x1.56 = 6.958KAIch =1.8咒血咒1；2 =i.8x 血x6.958=i7.74KASk = 73u j X I 比=73 咒 37咒 6.958 = 445.9MVA(3) 当d3点短路时0.0840.17 L亍 0.0830.167-0.004-0.004d3/图11 d3点短路等值电路1 d*3 =X d*3j=5-998额定电流计算因为所以ll3.电气设备选择与校验Sj100=5.5KAV3X10.5ld3 =1乞=ld*3X|j =5.988x5.5=32.9KAIch =1.8/2咒1；3 =1.8x72x

33、32.9=84KASk =73UjX|比= j3d0.5x32.9=598MVAI N=I j X Sn /S j (SN =63MVA , S=100MVA I j1=0.502KA , Ij2=1.56KA, lj3=5.5KA) In1=0.502 X 63/100=0.32 KA n2=1.56 X 63/100=0.98 KAn3=5.5 X 63/100=3.47 KA3.1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。

34、（一）按正常工作条件，选择时要根据以下几个方面a. 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。UN.et ,b. 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即：UN.etUN。但设备可在高于其铭牌标明的额定电压1015%青况下安全运行。c. 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：I N.et I g.max式中I N.et该设备铭牌上标出的额定电流.I g.max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

35、产品的0 0=40C，如果电气设备或载流导体所处的周围环境温度是01时，则设备或载流导体允许通过电流1Net可修为2从占汙;式中0 N、0 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。d. 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：I co I k, Soc S。（二）按短路情况下进行动稳定和热稳定的校验sh。a. 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i et i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。i

36、 sh冲击电流。b. 短路情况下的热稳定热稳定应满足lt2t l7jxIt 一一短路电流瞬时值（kA）；短路电流热效应计算时间（S）；1比一一时间为8短路电流周期分量;tjx 一一短路电流的假想时间;j一一继电保护整定时间（s）；0.05一一考虑短路电流非周期分量热稳定的等效时t jx = t j + t dl + 0.05 （ S）；ttdi断路器动作时间（s ）；间。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。对电流互感器则满足下面的热稳定关系

37、:(KJni Ta)x2|U或 KtlN1 Ta 1片 I 比式中Kt 由产品目录给定的热稳定倍数；I N1 Ta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；Q,和与直流分量有关的Q热效应通常分为短路电流交流分量有关的热效应 热效应Qp两部分。3.2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。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 C,常常超过金属气化点，如不采取措施，则可

38、能烧坏触头及电 器部件绝缘，危害电力系统的运行。SF6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、 断路器、真空断路器等。还应考虑便于施工调试和运行维断路器的选择考虑电压、电流、频率、机械荷载、动稳定电流、热稳定电流以及持续时 间和开断电流等参数。在满足各项技术条件和环境条件外， 护，并经技术经济比较后确定。3.3高压隔离开关的选型在需要检修的部分和其它带电隔离开关的主要用途是保证高压装置中检修工作的安全， 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

39、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，隔离开关一般只热稳定电流 进行综合技有在电路已被断路器断开的情况下才能接通或断开。高压隔离开关的选择要考虑电压、电流、机械荷载等参数，及动稳定电流、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， 术经济比较后确定。3.4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

40、感器二次侧额定电压为100V，或100/J3v；电流互感器二次侧额定电流为5A或1A,以便于监测设备。a. 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； 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：旁路母线则视各回路出线 6220KV电压级的每组主母线的三相应装设电压互感器， 外侧装设电压互感器的需要而确定。 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。 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。

41、正常工作条件，应考虑参数一次回路电压、二次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷 载等；承受过电压能力，应考虑绝缘水平与泄露比距。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。b. 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。 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。 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。 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。

42、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。正常工作条件，应考虑参数一次回路电压、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；短路稳定性应考虑动稳定倍数及热稳定倍数；承受过 电压能力应考虑绝缘水平及泄露比距。3.5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

43、电流发热的能力。Kd表示。&等于极限通过a. 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 二ish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。b. 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：KrX詈式中t 制造部门提供的热稳定计算采用的时间（一般取1S）。3.6高压熔断器的选择a. 选择原则ftp（一）限流式高压熔断器一般不宜使用在电网工作电压低于熔断器额定电压的电网以避免熔断器熔断截流时产生的电网过电压超过电网允许的

44、2.5倍工作相电压。当经过演算，电器的绝缘强度允许使用高一级电压的熔断器时，则应该按电压比 折算，降低其额定断流容量。（二）高压熔断器熔管的额定电流应大于或小于熔体的额定电流。（三）跌落式熔断器在灭弧时， 会喷出大量游离气体，并发出很大响声，故一般只在屋 内使用。b. 熔体的选择（一）熔体的额定电流应该按高压熔断器的保护熔断特性选择，应满足保护的可靠性、 选择性和灵敏度的要求。非自爆式熔断器具有反时限的电流时间特性。熔体额定电流选择的过大，将延长熔断时间，降低灵敏度；选得过小，则不能保证保护的可靠性和选择性。选择熔体时应保证前后两级熔断器之间、 熔断器于电源侧继电保护之间、 以及熔断器与 负荷

45、侧继电保护之间的动作选择性。 在此前提下，当在本段保护范围内发生短路时， 应能在 最短的时间内切断故障，。当电网装有其它接地装置时，回路中最大接地电流与负荷电流之和应不超过最小熔断电流。（二）保护35KV及以下电力电压器的高压熔断器熔体，在下列正常工作情况下不应误 熔断： 当熔体内通过电力变压器回路最大工作电流时。 当熔体内通过电力变压器的励磁涌流时（一般按熔体通过该电流时的熔体时间不小于0.5S校验）。 当熔体内通过保护范围以外的短路电流及电动机自启动等引起的冲击电流时。保护35KV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择：1 nR = KI bgm式中K系数，当不考虑电动

46、机自启动时，可取1.1 1.3 ;当考虑电动机自启动时,可取 1.5 2.0 ；Ibgm-电力变压器回路最大工作电流（A）。（三）保护电力电容器的高压熔断器熔体，在下列正常工作情况下不应误熔断: 由于电网电压升高、波形畸变等原因引起电力电容器回路的电流增大时。 电力电容器运行过程中的涌流。保护电力电容器高压熔断器熔体的额定电流可按下式选择：1 nR = KI nc式中K系数，对于跌落式高压熔断器，取1.2 1.3 ;对于限流式高压熔断器，当为台时，系数取1.5 2.0,当为一组电力电容器时，系数取 1.3 1.8 ；1 nc -电力电容器回路的额定电流（A）。（四）保护电压互感器的熔断器，只需

47、按额定电流和断流容量选择，不必校验额定电流。（五）除保护防雷用电容器的熔断器外，当高压熔断器的熔断电流不能满足被保护回路中装设限流电阻等措施限制短路电流。用全电流进行以（六）对没有限流作用的跌落式熔断器，应考虑短路电流的非周期分量， 断流容量的校验。同时，尚需用系统最小运行放式下的短路电流检验三相断流的下限值， 保证熔断器有足够的熔断电流。4. 屋内外配电装置设计4.1设计原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理 制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新

48、结构，使配电装置 不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。因地制火电厂及变电所的配电装置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。在确定配电装 置型式时，必须满足下列四点要求。（一）节约用地配电我国人口众多，但耕地不多。因此节约用地是我国现代化建设的一项战略性方针。 装置少占地，不占良田和避免大量开挖土石方，是一项必须认真贯彻得重要政策。（二）运行安全和操作巡视方便 配电装置布置要整齐清晰， 并能在运行中满足对人身和设备的安全要求， 如保证各种电 气安全净距， 装设防误操作的闭锁装置， 采取防火、 防暴和储油

49、、 排油措施， 考虑设备防冻、 防阵风、抗震、 耐污等性能。使配电装置一旦发生事故时，能将事故限制到最小范围和最低 程度，并使运行人员在正常操作和处理事故的过程中不致发生意外情况， 以及在检修过程中 不致损害设备。此外，还应重视运行维护时的方便条件，如合理确定电气设备的操作位置， 设置操作巡视通道，便利于主控制室联系等。（三 ） 便于检修和安装对于各种型式的配电装置， 都要妥善考虑检修和安装条件。 如高型及半高型布置时， 要 对上层母线和上层隔离开关的检修、 试验采取适当的措施； 目前不少地区已经开发带电检修 作业， 在布置于架构荷载方面需为此创造条件； 要考虑构件的标准化和工厂化， 减少架构

50、类 型；设置设备搬运道路、 起吊设施和良好的照明条件等。 此外，配电装置的设计还必须考虑 分期建设和扩建过渡的便利。（四）节约三材，降低造价 配电装置的设计还应采取有效措施，减少三材消耗，努力降低造价。4.2 设计的基本要求a. 其设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策，节约土地。b. 保证运行可靠合理选择设备，布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离。c. 便于安装、检修，操作巡视方便。d. 在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。4.3 布置及安装设计的具体要求（一）屋内配电装置部分a. 6-35KV 两层配电装置中， 为了便于运行人员在底层操作时能够观察到楼层母

51、线隔离 开关的开合情况， 以往的设计考虑隔离开关间内的楼板上开设孔洞。 但是开设孔洞曾发生事 故伤亡，现行设计采取了改进措施。b. 相邻间隔均为架空出线时， 必须考虑当一回路带电、 另一回检修时的安全措施， 如将 出线悬挂点偏移，两回出线间加隔离板凳。c. 双母线系统的隔离开关操动机构在间隔正面的布置一般按做工作母线右备用母线的 原则考虑。d. 对于间隔内带油位指示器的电器设备， 在布置时要考虑观察油位的便利， 如设备窥视窗；当设备正反面均带油位指示器时，尽可能在其两侧分别设置巡视通道，若无条件时，可装设反光镜或采取其它措施。e. 充油套管的储油器应装设在便于监视油位和运行中加油的地方。f.

52、充油套管应有取油样的设施，取样阀门一般装设在地层 1.2m 处，并应防止漏油。g. 隔离开关操动机构的安装高度，摇式一般为 0.9m, 上下板式一般为 1.05m。h. 隔离开关转动系统的设计，必须防止出现操作死点。同时， 设计中应留有余度， 以适 应施工误差所引起的变化。0.1 m, 以便于放油安装带放油阀的油浸式电压互感器的基础，要求高出地面不小于电抗器垂直布置时， B 相必须放在中间；品字形布置时，不得将 电抗器垂直布置时，应考率吊装高度。若高度不够时，其上方应设吊装孔。l. 矩形母线的不线应尽量减少母线的弯曲， 尤其是多片母线的立弯。 建议采取以下一些i. 取样。A C两相叠在一起。j

53、.k.措施： 同一回路内相间距离的变化尽量减少； 回路内设备、绝缘子的中心线错开次数尽量减少； 当前后两中心线错开很多， 中间又必须加一个绝缘子时， 的直线段上，此时其固定金具与母线呈一个夹角。 母线穿过母线式套管时， 在其前后应只有一个大弯曲时， 个大弯曲，则应采取措施以免母线配好后穿不进套管。m.矩形母线弯曲处至最近绝缘子的母线固定金具边缘的距离应不小于 的绝缘子中心线的距离应不大于该档母线跨距的四分之一。则中间绝缘子设在两个立弯如在布置中不能避免出现两50mm但至最近n.母线与母线、 引下线或设备端子连接时， 一般按通过电流及所连接的金属材料的电流 密度计算所需的接触面积，以免接头过热。（二）屋外配电装置部分般要预留安装第二台三卷变压器的位置和引a. 当电厂具有二级升高电压配电装置时， 线走廊。设计中要考虑预b. 当发电厂、 地区降压