变电所毕业设计7

1、 毕 业 设 计（论文） （说 明 书）   题 目: 泰兴美铝有限责任公司1103510kv变电所的设计 姓 名： 编 号：     年 月 日 摘 要随着工业时代的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个降压变电站,此变电站有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回线路；中压侧电压为35kv,有

2、六回出线；其中有四回出线是双回路供电。低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择两台sfszl-31500/110主变压器，其他设备如站用变，断路器，隔离开关，电流互感器，高压熔断器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。  目录第一章  电气主接线的设计7一、 原始资料分析7二、 主接线的设计71考虑的几个原则：72 主接线设计的基本要求8三、 变

3、电站主变压器的选择12负荷计算122、容量选择123、台数确定124、变电站运行方式的确定13第二章         短路电流的计算13第三章  电器设备选择15一、  断路器选择：16二、 隔离开关的选择16三、电流互感器的选择：17四、电压互感器的选择：17五、      熔断器选择：18六、      无功补偿装置18七、      避雷器选

4、择：18第四章    导体、电缆、绝缘子和套管的选择19一、    母线导体的选择19二、    电缆的选择20三、绝缘子选择及穿墙套管的选择21第五章  配电装置21第六章   继电保护装置22一、变压器的继电保护（专题）22（一）瓦斯保护：23（二）纵差动保护或电流速断保护23（三）外部相间短路时，应采用的保护：24二、母线保护25三、线路保护26四、自动装置26第七章  所用电系统27结束语27参考文献：28 第一章  电气主接线的设计一、 原始资料

5、分析本设计的变电站为降压变电站,有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回线路；中压侧电压为35kv,有六回出线；其中有四回出线是双回路供电。低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。从以上资料可知本变电站为配电变电站。二、 主接线的设计配电变电站多为终端或分支变电站，降压供给附近用户或一个企业，其接线应尽可能采用断路器数目较少的接线，以节省投资和减少占地面积。随着出线数的不同，可采用桥形、单母分段等。低压侧采用单母线和单母线分段。1考虑的几个原则： (1)考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、

6、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2) 考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。(3) 考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一个电源供电。(4) 考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产

7、生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。(5) 考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。 2 主接线设计的基本要求根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变

8、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、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。（1 ）运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（2） 具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。（3）操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员

9、的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。（4） 经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。（5）应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。 1  110kv侧根据原始资料，该变电站110kv侧有两回线路。按照发电厂电气部分课程设计参考资料规定：在110220kv

10、配电装置中，当出线为2回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4回时，一般采用分段单母线接线。该变电所可考虑以下几个方案，并进行经济和技术比较。方案1：采用单母线分段带旁路接线其优缺点：对重要用户可采用从不同母线分段引出双回线供电电源。当母线发生故障或检修时，仅断开该段电源和变压器，非故障段仍可继续工作，但需限制一部分用户的供电。单母线分段任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。单母线分段便于过渡为双母线接线。采用的开关、刀闸较多，某一开关检修时，对有穿越电流的环网线路有影响。开关检修时，可用旁路代路运行，无需停电。易于扩建，利于以后规划。方案2：采用内桥接线其优缺点：两台断路器1dl和2dl接

11、在电源出线上，线路的切除和投入是比较方便。当线路发生故障时，仅故障线路的断路器断开，其它回路仍可继续工作。当变压器故障时，如变压器1b故障，与变压器1b连接的两台断路器1dl和3dl都将断开，当切除和投入变压器时，操作也比较复杂。较容易影响有穿越功率的环网系统，内桥接线适用于故障较多的长线路，且变压器不需要经常切换运行方式的变电所。方案3：采用外桥接线其优缺点：当变压器发生故障或运行中需要切除时，只断开本回路的断路器即可。当线路故障时，例如引出线1x故障，断路器1dl和3dl都将断开，因而变压器1b也被切除。外桥接线适用于线路较短、变压器按经济运行需要经常切换且有穿越性功率经过的变电所。以上三

12、个方案所需110kv断路器和隔离开关数量：方案比较单母线分段接线内桥式接线外桥式接线断路器台数533隔离开关组数1686经以上三种方案的分析比较：方案1虽然所用设备多，不经济，（单母线分段带旁路接线）但当任一回路的断路器检修时，该电站无需停电，对有重要负荷的地方有重要意义。方案2（内桥式接线）虽然所用设备少、节省投资，但以后扩建最终发展为单母线分段或双母线接线方式，且继电保护装置整定有点复杂。方案3（外桥式接线）虽然具有使用设备最少，且装置简单清晰和建造费用低等优点。但变压器随经济运行的要求需经常切换，当电网有穿越功率流经本站时比较适宜。由于110kv只有2条进线，出于经济考虑，综合以上各个方

13、案优缺点，决定采用单母分段带旁路接线方式. 210kv侧(8回出线) 分析：6-10kv配电装置的出线回路数为6回及以上时，一般采用单母线分段接线220kv及以下的变电所，供应当地负荷的6-10kv配电装置，由于采用了制造厂制造的成套开关柜，地区电网成环的运行检修水平迅速提高，采用单母分段接线一般均能满足运行需求。（出线回路数增多时，单母线供电不够可靠） 335kv 侧（6回出线）35kv送出六回线路,可采用单母线接线或单母线分段接线方式。但单母线接线方式只适用于6220kv系统中只有一台发电机或一台主变压器的发电厂或变电所。一般主变不少于2台，故选用单母分段带旁路接线方式

14、。 主接线  由以上分析比较，可得变电站的主接线方案为：110kv采用单母分段带旁路接线方式，10kv采用单母分段接线，35kv采用单母分段带旁路接线方式。三种方案粗略的经济性比较：由于设备选型未定，只能选定某一典型的设备的参考价格进行计算，同时忽略一些投资比较小的，还有投资相对固定的，诸如基建，直流系统，控制系统及其他设备。第一种方案：110kv单母分段带旁路，35kv单母分段带旁路，10kv单母分段110kv项目单位数量设备费安装费sf6断路器台5.002560009057.48 110kv隔离开关组16.00240004410.53 110kv电流互感器台5.0022

15、0001013.32 110kv避雷器组4.00660002656.6 110kv软母线跨3.002374.14  10kv进线断路柜台2.001193003711.72 母联隔离柜台2.00699003711.72 母线设备柜台2.00285001782.64 馈线柜台8.00530003711.72 电容保护柜台2.00510003711.72 站用变保护柜台2.00510003711.72 站用变柜(空柜)台2.00170001782.64 封闭母线桥三相米10.005000.00394.08 穿墙套管个6.002000.00236.59  35kv sf6断路器35

16、kv台9.001500009057.48 隔离开关35kv组20.00315001058.17 电流互感器35kv台9.0038000706.31 电压互感器35kv台3.006000749.51  第二种方案：110kv内桥接法，35kv单母分段，10kv单母分段 110kv 项目单位数量设备费安装费sf6断路器台3.002560009057.48 110kv隔离开关组8.00240004410.53 110kv电流互感器台3.00220001013.32 110kv避雷器组4.00660002656.6  35kv sf6断路器35kv台9.015000090

17、57.48 隔离开关35kv组18.0315001058.17 电流互感器35kv台9.0038000706.31 电压互感器35kv台3.006000749.51  10kv方案同第一种方案 第三种方案：110kv外桥接法，35kv单母分段，10kv单母分段 110kv 项目单位数量设备费安装费sf6断路器台3.002560009057.48 110kv隔离开关组6.00240004410.53 110kv电流互感器台3.00220001013.32 110kv避雷器组4.00660002656.6 35kv设备同第二种方案10kv方案同第一种方案主变的费用为2

18、*26000005200000第一种方案算得其投资为：5200000+2176671.3+2451286.04+1231278.4211059235.76元第二种方案算得其投资为：5200000+1366123.04+2386169.7+1231278.4210183571.16元第三种方案算得其投资为：5200000+1309301.98+2386169.7+1231278.4210126750.54元可知总投资方面三种方案相差不是很大，出于可靠性及以后的扩建的可能性，采用第一种方案三、 变电站主变压器的选择负荷计算    （1）只装一台主变压器的变电所

19、0;        主变压器容量 n.t应满足全部用电设计总计负荷30的需要，即   n.t30    （2）装有两台主变压器的变电所             每台变压器的容量n.t应同时满足以下两个条件:        1 ) 任一台变压器单独运行时，应满足总负荷30

20、的大约60%70%的需要,即 n.t =( 0.60.7)30    2 ）任一台变压器单独运行时，以满足全部一、二级负荷的需要，即 n.t30（+）2、容量选择按变电所所建成510年的规划选择并适当考虑远期1020年的发展，对城郊变与城郊规划结合。根据变电所负荷性质和电网结构来确定，对有重要的负荷的变电所应考虑一台主变停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内能保证用户12级负荷。对于一般性变电所，当一台主变停运后嗣，期于主变应保证全部负荷的70%80%。se (0.70.8)smax     (0.70.8)sm

21、ax=(0.70.8)*37.72=26.4030.18mva同级电压的单台降压变压器容量级别不宜太多，应从全网出发，推行标准化系统化。3、台数确定对大城市郊区的依次变电所在中低压构成环网的情况下装两台。对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所应考虑装三台的可能。对规划只装两台主变的变电所其主变基础按大于主变容量的12级设计以便主变发展时更换。根据以上准则和现有的条件确定选用2台主变为宜。选择的条件2sesjs(mva)      n=2   根据容量计算，选择两台sfszl-31500/110变压器选择结果及参数型号容

22、量（kva）连接组别p0（kw）ue(kv)sfsl-31500/11031500yn/yn/d11 38.4高中低110 38.5 10.5，  4、变电站运行方式的确定该站正常运行方式：110kv、35kv、10kv母线分段开关（在下面选择设备都以该方式下出现的最大短路电流来选择）在合闸位置，#1、#2主变变高、变中中性点只投#1主变，#2主变变高中性点在断开位置。第二章         短路电流的计算 短路故障是破坏电力系统正常运行的常见原因，简要探讨短路故障的成因及短路电流计算的问题。在

23、电力系统的设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生故障时所造成的不正常工作状态。实际运行表明，破坏供电系统正常运行的故障，多数为各种短路故障。所谓短路，是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接，或在中性点接地系统中一相或几相与大地相接以及三相四线制系统中相与零线的短接等。当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。  三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。目前，三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。然而，在进行三相短路电流计算时，各设计、运行和研究部

24、门采用的计算方法各不相同，这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异，以及短路电流限制措施的不同。如果短路电流计算结果偏于保守，有可能造成不必要的投资浪费：若偏于乐观，则将给系统的安全稳定运行埋下灾难性的隐患。因而，在深入研究短路电流计算标准的基础上，比较了不同短路电流计算条件对短路电流计算结论的影响，以期能为电网短路电流的计算和限制提供更切合实际的方法和思路。  一、短路产生的原因及危害    产生短路的主要原因，是供电系统中的绝缘被破坏。在绝大多数情况下，绝缘的破坏是由于未及时发现和消除设备中的缺陷，以及设计、安

25、装和维护不当所造成的。例如过电压、直接雷击、绝缘材料的老化、绝缘配合不当和机械损坏等；运行人员错误操作，如带负荷断开隔离开关或检修后未撤接地线就合断路器等；设备长期过负荷，使绝缘加速老化或破坏；小电流系统中一相接地，未能及时消除故障；在含有损坏绝缘的气体或固体物质地区。未考虑电气间隙与爬电距离(应符合gb)等。此外，在电力系统中的某些事故也可能直接导致短路，如电杆倒塌、导线断线等：或动物、飞禽跨越导体时也会造成短路。  短路电流越大，持续时间越长，对故障设备的破坏程度越大。短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏力，如果导体和它们的支架不够坚固，可能遭到难以修复的破坏：这样大

26、的短路电流即使通过的时间很短，也会使设备和导体引起不能允许的发热，从而损坏绝缘，甚至使金属部分退火、变形或烧坏。短路时由于很大的短路电流流经过网路阻抗，必将使网路产生很大的电压损失。如为金属性短路，短路点电压为零，短路点以上各处的电压也要相应降低很多，一旦电压低于额定电压40以上时，就会使供电受到严重影响或被迫中断；若在发电厂附近发生短路，还可能使全电力系统运行解列，引起严重后果。接地短路时，接地相出现的短路电流为不平衡电流，该电流所产生的磁通将对邻近平行的通讯线路感应出附加电势，干扰通讯，严重时，将危及通讯设备和人身的安全。  为了限制发生短路时所造成的危害和故障范围的扩

27、大，需要在供电系统中加装保护，以便在故障发生时，自动而快速地切断故障部分，以保障系统安全正常运行。这就需要我们准确的计算短路电流的大小。 二、短路电流的计算及影响计算结果的因素  经典的短路电流计算方法为：取变比为1.0，不考虑线路充电电容和并联补偿，不考虑负荷电流和负荷的影响，节点电压取1.0，发电机空载。短路电流计算的标准主要有iec标准和ansi标准，我国采用的是iec标准。  国标规定了短路电流的计算方法、计算条件。国标推荐的三相短路电流计算方法是等值电压源法，其计算条件为：(1)不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式；(2)忽略线路电容和非

28、旋转负载的并联导纳：(3)具有分接开关的变压器，其开关位置均视为在主分接位置；(4)不计弧的电阻：(5)35kv及以上系统的最大短路电流计算时，等值电压源取标称电压的1.1，但不超过设备的最高运行电压。  采用iec标准进行短路电流计算时，允许用户任意设定短路电流计算的初值条件。可设定的选项包括：(1)变比选择：1.0或正常变比；(2)考虑充电电容与否；(3)计及并联补偿与否；(4)节点电压值；(5)发电机功率因素。变压器变比增大时，从本母线看出去的变压器变比增加了，变压器支路的等值阻抗将增加，短路电流将减小：反之，变压器支路的等值阻抗将减小，短路电流将增加。变比的大幅变化

29、对短路电流的影响相对较小；除基于潮流的短路电流计算外，短路电流计算一般均不考虑线路充电电容、线路高抗、低压并联电容器、电抗器等设备的影响。考虑并联补偿时，短路电流的变化相对较小，而且，考虑并联补偿后，短路电流的变化有升有降，其中，若是容性补偿占主导影响，短路电流增加，反之，则下降；考虑充电电容时，短路电流的变化幅度较大；若同时考虑充电电容和并联补偿，其影响是两者的叠加；在短路电流计算中，除基于潮流的短路电流计算外，发电机一般设为空载，所以，发电机的空载电势与其端电压相同。若发电机处于负载状态，其空载电势将太子发电机端电压，且在有功功率相同的情况下，功率因素越低，负载率越高，电流越大，空载电势越

30、大，故障前短路点的母线电压也越高，所以，短路电流越大：另外节点电压的变化时，基于等值电压源法的短路电流计算结果与电压值保持线性关系。  此外，基于潮流的短路电流计算、经典短路电流计算方法以及用iec推荐的方法(变比不变，节点电压取1.05pu)计算结果也有所不同。经典计算方法所得的短路电流计算结果偏小，有可能给系统埋下不安全的隐患；iec方法与基于潮流的短路电流结果相差较小，但不同区域的偏差各不相同，也并不一定能反映系统的最大短路电流水平。若换一个思路，改用计算节点的最大短路电流为计算其最小等值阻抗，则系统的最小等值阻抗是易于求取的，且能符合系统实际的。在此基础上，根据各节

31、点的最大可能运行电压，去求得该节点的最大短路电流水平，应该是最能反映系统可能的最大短路电流水平的可行方法，据此合理的选择保护系统，确保电路安全正常运行根据变电所电气主接线做出等值电路，采用标幺值计算，取sb=1000mva，vb=vav，ib=sb/ vb。 为了选择各级电压的设备，选取两短路点d1、d2进行短路计算，计算过程见计算书，结果如下表：短路点vn(kv)运行方式暂态短路电流i(ka)冲击电流ich(ka)全电流有效值ich(ka)短路容量sd(mva)d1110kv最大7.1718.2810.901429d235kv最大2.56.383.8160d310kv最大23.64

32、60.2835.93422   第三章  电器设备选择正确地选择电器是使电器主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。 电器主要选择项目汇总表 设备名称一般选择项目特殊选择项目额定电压额定电流热稳定动稳定断路器， 隔离开关电流互感

33、器高压熔断器；选择性电压互感器  以下各节列出了各种电器设备选择结果，其计算过程详见计算书。 一、  断路器选择： 据能源部导体和电器选择设计技术规程，对主电路所有电气设备进行选择和校验，各级电压的断路器的选择成果见表   计算数据设备参数型号   (kv)   （a）( ka )     (ka)     安装地点台数 lw-126/t4000-40 110  126173.6

34、0;4000 7.17  4018.2810063.75  6400变压器110kv侧，母联及出线5lw8-35 35   35 545.6  1600 2.5  256.38  63 7.88  2500350kv主变回路，母联及出线9zn98 10   12103.8  125023.64   31.560.28  80706.94396910kv  &

35、#160;  出线回路8zn63 10   121909.59  400023.64   4060.28  100706.94 640010kv主变回路及母联3 二、 隔离开关的选择    选择隔离开关的方法和要求与选择断路器相同，为了使所选择的隔离开关符合要求，又使计算方便，各断路器两侧的隔离开关，原则上按断路器计算数据进行选择。隔离开关选择表：  计算数据设备参数型号   (kv)    （a）  &#

36、160;  (ka)     安装地点台数gw4-110/1000110110173.6100018.288063.752246.76变压器110kv侧及母联两侧16gw4-35/10003535545.6010006.38807.882246.7635kv主变回路及母联两侧28kyn27-12598400060.28100706.94640010kv主变、分段开关及馈线11 三、电流互感器的选择：  电流互感器的配置原则：1、为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断

37、路器等回路中均设有电流互感器。对于中性点直接接地系统，一般按三相配置；对于中性点非直接接地系统，依照具体情况（如符合是否对称、保护灵敏度是否满足等）按二相或三相配置。2、对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。3、为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。4、为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器已装在发

38、电机中性点测。根据以上配置原则和电流互感器选择条件和校验标准选出电流互感器如下：安装地点型 号额定电流比1s热稳定倍数kt动稳定倍数kdw主变110kv侧lcwdl-1102*600/575135主变35kv侧lcwdl-352*300/575135主变10kv侧laj-103000/5509010kv馈线laj-103000/55090四、电压互感器的选择：各电压互感器除供给测量仪表和继电保护外，另有辅助绕组，供给保护及绝缘监察装置用。电压互感器的配置原则如下：1、母线  除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同步、测量仪表和保护装置。2、线路 35kv级以上输

39、电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸，装有一台单相电压互感器。3、发电机  一般装23组电压互感器。一组（三只单相、双绕组）供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表、同步和保护装置使用，该互感器采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器，其开口三角形供发电机在未并列之前检查是否接地之用。当互感器负荷太大时，可增设一组不完全星形连接的互感器，专供测量仪表使用。5万kw级以上发电机中性点常接有单相电压互感器，用于100%定子接地保护。4、变压器  变压器低压侧有时为了满足同步或继电保护的要求，设有一组电压互感器。根据以上配置原则和电压互感器选择和校验条件选

40、出电压互感器如下：安 装 地 点型  号数  量额 定 变 比最 大 容 量(va)110kv母线tyd110/ 0.005h6120035kv母线  jdjj-356120010kv母线jsjw-10210000/100/100/3960 五、      熔断器选择：由于110kv和35kv侧电压互感器的电压等级很高，不宜装设熔断器，下面对10kv侧熔断器进行选择。由于pt一次绕组电流很小，故熔断器只需按额定电压和开断电流进行选择。即：     

41、0;        选择结果如下表： 安 装 地 点型  号额定电压（kv）额定电流（a）最大开断电流（ka）断流容量（mva）10kv电压互感器rn210/0.5100.5851000 六、      无功补偿装置由于负荷的变化明显，波动性大，对线路末端的用户极为不利，特别在负荷高峰期电压太低，在低谷期电压有明显偏高，使电压质量下降，站内的调压装置有有载调压装置，但单纯地依靠有载调压进行调压效果也不是很理想，尤其在出线无功缺额，功率因数较低的情

42、况下。再者频繁调节有载调压对该装置的寿命影响很大。考虑到上述因素，在10kv母线处加装几组电容进行无功补偿。根据电容容量的选择原则： 6.3mvar9.45mvar（功率因数偏低时用30）选用型号为 的电容器额定电压： 10额定容量：334组数：  （考虑站端功率因数为0.85）取28组别接法：采用星型接法，每段母线各带14组电容器 七、      避雷器选择：    根据避雷器配置原则，配电装置的每组母线上，一般应装设避雷器；变压器中心点接地必须装设避雷器，并应接在变压器与断路器之间；110、

43、35kv线路侧一般不装设避雷器。本工程采用110kv、35kv配电装置构架上设避雷针；10kv配电装置装设独立避雷针进行直接雷保护。    为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。采用避雷器来防止雷电侵入波对电器设备绝缘造成危害。避雷器的选择，考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且没有串联间隙，保护特性好，没有工频续流、灭弧等问题，所以本工程110kv和35kv系统中，采用氧化锌避雷器。 由于金属氧化物避雷器没有串联间隙，正常工频相电压要长期施加在金属氧化物电阻片上，为了保证使用寿命，长期施加于避雷器上的运行电压不可超过避雷

44、器允许的持续运行电压。避雷器选择情况见下表： 型  号安装地点额定电压（kv）灭弧电压（kv）工频放电电压（kv）冲击放电电压（kv）不大于不小于不大于fcz-110110kv侧110126255290365fz-3535kv侧354184104148fz-110j变压器110kv中性点110100224268364fz-40变压器35kv中性点405098121154fz-1010kv母线1012.7263145fs-1010kv出线1012.7263145 第四章    导体、电缆、绝缘子和套管的选择一、  &

45、#160; 母线导体的选择目前常用的导体有硬导体和软导体，硬导体形式有矩形、槽形和管形。各种导体的特点 ：矩形导体：散热条件较好，便于固定和连接，但表皮效应大，因此，单条矩形导体最好不超过1250mm2，当工作电流超过最大截面单条导体允许载流量时，可将2-4条矩形导体并列使用。矩形导体一般只用于35kv以下，电流4000a及以下的配电装置中。槽形导体：机械强度好，载流量大，表皮效应系数较小。槽形导体一般用于40008000a的配电装置中，一般适用于35kv及以下。管形导体：表皮效应系数较小，机械强度高，管内可以通风或通水，用于8000a以上的大电流母线。圆管表面光滑，电晕放电电压较高，可用于1

46、10kv及以上的配电装置中。软导体：软导体分为单根软导线和分裂导线。分裂导线可满足大的负荷电流及电晕、无线电干扰要求，且抗震能力强，经济性好。导体选择的一般要求：裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验：1、工作电流2、经济电流密度3、电晕4、动稳定或机械强度5、热稳定同时也应注意环境条件如温度、日照、海拔等。导体截面可按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20m以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。一般来说，母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分。载流导体可构成硬母线和软母线。软母线是钢芯铝绞线（有单根、双分裂和组

47、合导线等形式），因其机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。110kv及以上高压配电装置，一般采用软导线。   以下为导体选择结果（详细的计算选择和校验过程见计算书）：母线型号载流量（a）截面( )110kvlgj-7026529435kvlgj-40082563110kv矩形铝导体31143 80*10二、    电缆的选择电力电缆应按以下条件进行选择和校验：1、电缆芯线材料及型号2、额定电压3、截面选择4、允许电压降校验5、热稳定校验电缆的动稳定由厂家保证，可不必校验。10kv侧电缆选择如下：类型载流量截面电缆芯的最高工作温

48、度根数直埋地下普通粘性浸渍纸绝缘三芯（铝）绞线275a185 2三、绝缘子选择及穿墙套管的选择        支柱绝缘子按额定电压和类型选择，进行短路时动稳定校验。穿墙套管应按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件检验动、热稳定。        本设计选择的绝缘子如下： 电压等级（kv）型号额定电压(kv)绝缘子高度(mm)机械破坏负荷（kg）110zs-1101101200200035zs-3535485100010zb-1010215750

49、本设计选择的穿墙套管如下:电压等级（kv）型号额定电流（a）套管长度（mm）10cld-104000620四、出线选型：35kv出线：tmax5000h 查负荷的经济密度曲线得到 对于双回线路的负荷： 出于以后负荷增长的可能，选用lgj95导线，在20°c时最大允许电流为352，40°为272 对于单回线路，由于负荷与双回线路相差不大，同时考虑以后负荷的增长，故仍选用lgj95导线10出线：max4000，查负荷的经济密度曲线得到 对于双回线路的负荷： 出于以后负荷增长的可能，选用lgj95导线，在20°c时最大允许电流为352，40°为272

50、 对于单回线路，由于负荷与双回线路相同，同时考虑以后负荷的增长，故仍选用lgj95导线第五章  配电装置    配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是根据主接线的联结方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。   配电装置按电器装设地点不同，可分为屋内和屋外配电装置。屋内配电装置的特点是：1、由于允许安全距离小和可以分层布置而使占地面积较小；2、维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；3、外界污秽空气对电器影响较小，可减少维护工作量；4、房屋建筑投资

51、较大。屋外配电装置的特点是：1、土建工作量和费用较小，建设周期短；2、扩建比较方便；3、相邻设备之间距离较大，便于带电作业；4、占地面积大；5、受外界环境影响，设备运行条件较差，须加强绝缘；6、不良气候对设备维修和操作有影响。配电装置的型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜、节约用地，并结合运行及检修要求，通过技术经济比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电所中，35kv及以下的配电装置宜采用屋内式；110kv及以上多位屋外式。当在污秽地区或市区建110kv屋内和屋外配电装置的造价相近时，宜采用屋内型，在上述地区若技术经济合理时，220kv配电装置也可采用屋内型。发电厂和变

52、电所中610kv的屋内配电装置，按其布置型式，一般可以分为三层、二层和单层式。三层式是将所有电器依其轻重分别布置在各层中，它具有安全、可靠性高，占地面积少等特点，但其结构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行不大方便。二层式是将断路器和电抗器布置在底层。与三层式相比，它的造价较低，运行和检修较方便，但占地面积有所增加。三层式和二层式均用于出线有电抗器的情况。单层式占地面积较大，如容量不太大，通常采用成套开关柜，以减少占地面积。屋外配电装置的型式除与主接线有关外，还与场地位置、面积、地址、地形条件及总体不知有关，并受到设备材料的供应、施工、运行和检修要求等因素的影响和限制。普通中型配电装置，国内

53、采用较多，已有丰富的经验，施工、检修和运行都比较方便，抗震能力较好，造价比较低。缺点是占地面积较大。中型配电装置广泛应用于110500kv电压级。高型配电装置的最大优点是占地面积少，一般比普通中型节约50%左右。但耗用钢材较多，检修运行不及中型方便。半高型布置节约占地面积不如高型显著，但运行、施工条件稍有改善，所用钢材比高型少。一般高型适用于220kv配电装置，而半高型宜于110kv配电装置。根据以上原则，选择配电装置如下：110kv屋外中型配电装置35kv屋外中型配电装置10kv屋内单层配电装置第六章   继电保护装置一、变压器的继电保护（专题）变压器是电力系统中十分重要

54、的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来研总的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。  变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障，油箱内部故障包括相间短路，绕组的匝数短路和单相接地短路，外部故障包括引线及套管处会产生各相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要是由外部短路或过负荷引起的过电流油面降低和过励磁等。    对于上述故障和不正当工作状态，根据dl400-91继电器保护和安全起动装置技术规程的规定，变压器应装设以下保护：（一）瓦斯保护：为

55、了反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对0.8mva及以上油浸式变压器和户内0.4mva以上变压器应装置设瓦斯保护。当在变压器内部发生故障时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器有及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障时的这一特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护装置，称为瓦斯保护。保护装置由排出气体的数量和速度直接反应变压器故障的性质和严重程度，分重瓦斯和轻瓦斯。保护装置接线由信号回路和跳闸回路组成，变压器内部发生轻微故障时，继电器触点

56、闭合，发出瞬时“轻瓦斯动作”信号。变压器内部发生严重故障时，邮箱内产生大量的气体，强烈的油流冲击挡板，继电器触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，跳开变压器各侧断路器，因重瓦斯继电器触点有可能瞬时接通，故跳闸回路中一般要加自保持回路。变压器严重漏油会使油面降低十，继电器动作，同样发出“轻瓦斯动作”信号。1 瓦斯保护的整定一般瓦斯气体容积整定范围为250-300cm3,变压器容量在10000kva以上时，一般正常整定值为250cm3，气体容量整定值是利用调节重锤的位置来改变的。2重瓦斯保护油流速度重瓦斯保护动作的油流速度整定范围为0.6-1.5m/s，在整定流速时均以导流管中的流速为准，而依据继电器处的

57、流速。根据运行经验，管中的流速整定为0.6-1m/s时，保护反映变压器内部故障是相当灵敏的。但是，变压器外部故障时，由于穿越性故障电流的影响，在导流管中的流速为准约为0.4-0.5m/s。因此。为发防止穿越性故障时瓦斯保护动作，可将油流速度整定范围为1m/s。（二）纵差动保护或电流速断保护为了反应变压器绕组和引出线的相间短路以及中性点直接接地电网侧绕组和引线的 接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差动保护或电流速动保护。差动保护适用于：并列运行的变压器，容量为6300kva以上时；单独运行的变压器，容量为10000kva以上时；发电厂常用工作变压器和工业企业中的重要变压器，容量为6300kva以上时。电流速断保护适用于1000kva以下的变压器，且其过电流保护的时限大于0.5s时。.1差动速断保护（1）采用差动速断保护的原因一般情况下比率制动原理的差动保护能作为电力变压器主保护，但是在严重内部故障时，短路电流很大的情况下，ta严重饱和使交流暂态传变严重恶化，ta的二次侧基波电流为零，高次谐波分量增大，反应二次谐波的判据误将比率制动原理的差动保护闭琐，无法反映区内短路故障，只有当暂态过程经一定时间ta退出暂态饱和比率制动原理的差动保护才动作，从而影响了比率差动保护的快速动作，所以变压器比率制