kv变电站课程设计(终审稿)

1、kv变电站课程设计公司内部档案编码：OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08电力系统分析课程设计题g:500KV变电站设计专业：电气工程及其自动化班级：学生姓名：学号：指导老师：完成时间:本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负 荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变 电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经 济及可靠性方面考虑，确定了 500kV, 220kV, 35kV以及站用电的主接 线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型 号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作

2、电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子 和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了 50OkV 电气一次部分的设计关键词：变电站；变压器；主接线摘要I1、设计任务及要求12、设计原始资料13、主接线设计2主接线的设计原则和步骤2主接线的设计原则2主接线的设计步骤2主接线方案拟定3500KV侧电气主接线 3220KV侧电气主接线 535KV侧电气主接线 64、负荷计算及主变压器选择7负荷计算7主变选择8变压器容量的选择9主变台数的选择9变压器型式的选择105、短路电流计算11短路电流计算的目的13短路电流计算结果13短路电流计算过程136、电气设备选择17选

3、择电气设备的原则17高压断路器的选择19隔离开关的选择20各电压母线的选择20绝缘子和穿墙套的选择22电流互感器与电压互感器的选择22各电气设备一览表23七、总结24参考文献25附录I 261、设计任务及要求根据“电力系统分析”课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务，在电源及负荷大小及其相对地理位置已确定的情况下，完成一 个区域电力网络的设计。要求对多个方案进行技术经济比较和分析，选 择出最优方案，并对所选方案进行必要的技术计算（如调压计算、稳定 性计算），提出解决技术问题的措施。设计要求：（1）用标准符号绘制电气主接线图（2）撰写计算书（负荷计算与短路计算）（3）选择高压设备2、设计原

4、始资料500KV变电站为枢纽变电所，有三个电压等级。其500KV双回路进 线，220KV馈线2回，35KV馈线12回。电源葩变电站距离300KM,两回 路输电。220kv负荷资料：最大负荷60000KW,功率因数，回路2回，距离变 电站50KM： 35KV负荷资料：分别为矿机厂、机械厂、汽车厂、电机厂、 机车厂、煤矿厂回路各两回，功率因数都是，距离变电站均按60KM计 算，重要负荷均是65%,前5个厂最大负荷均按250OKW计算，煤矿厂最 大负荷2500OKWO最大负荷时间分别是50OkV侧为3000小时/年，220kv 侧为3600小时/年，35kv侧为5000小时/年。50OkV保护动作时

5、间， 22OkV和35KV为，断路器灭弧时间按考虑。根据任务书，对变电站负荷统计和计算如下。线路中12为50OkV进线，3、4为22OkV馈线，516为35KV馈线。根据任务书对负荷统计。表2-1负荷统计表回路序 号回路名称最大负 荷功率因数线长供电回路1500KV进线甲线30Okln12500KV进线乙 线30Okln13220KV馈线甲线600OOkW50km14220KV馈线乙 线600OOkW50km1535KV煤矿厂甲 线250OOkW60km1635KV煤矿厂乙 线250OOkW60km1735KV矿机厂甲线250OkW60km1835KV矿机厂乙 线250OkW60km1935K

6、V机械厂甲 线250OkW60km11035KV机械厂乙 线250OkW60km11135KV汽车厂甲线250OkW60km11235KV汽车厂乙线250OkW60km11335KV电机厂甲线250OkW60km11435KV电机厂乙 线250OkW60km11535KV机车厂甲线250OkW60km11635KV机车厂乙线250OkW60km13、主接线设计主接线的设计原则和步骤主接线的设计原则电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证 供电可靠，调度灵活，满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方 便，尽可能的节

7、省投资，就近取材，力争设备元件的设计先进性和可靠 性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。结合主接线设计的基 本原则，所设计的主接线应满足供电可靠性、灵活、经济，留有扩建和 发展的余地。在进行论证分析时，更应辩证地统一供电可靠性和经济性 的关系，方能做到先进性和可行性。主接线的设计步骤（1）对设计依据和原始资料进行综合分析（2）拟定可能采用的主接线形式（3）确定主变的容量和台数（4）厂用电源的引接方式（5）论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施（6）对拟定的方案进行技术、经济比较，确定最佳方案（7）选择断路器、隔离开关等电气设备主接线方案拟定电气主接线是根据电力系统和发电厂（变电站）具体

8、条件决定的，它以电源和出线为主体，当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥行 接线，所用断路器数目最少。在进线数目较多时，为方便电能汇集和分 配，设置母线作为中间环节，使接线简单清晰，运行方便，有利于安装 和扩建。但有母线后，配电装置占用面积较大，使断路器等设备数增 加，因而有事也采用无母线的接线方式。在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性、灵活性等 基本要求的综合考虑，初步拟定以下不同电压等级主接线形式。500KV侧电气主接线500KV变电站在电网中的地位非常重要，尤其是随着三峡工程的建 设，全国“西电东送，南北互供”大电网的逐步建成，它的安全可靠运 行直接影响到大电网的安全稳定

9、运行。因此对500Kv变电站一次设备主 接线的要求较高。结合各主接线特点，根据以上分析，选取下面两种可 能的接线方案。如图及图所示。图双母线单分段带旁路母线接线对图及图所示方案I、I【综合比较，见表3-1。表3-1 500KV主接线方案比较表方案I方案II技术 运行可靠、运行方 式灵活、便于事故 处理，多环供电。接 线复杂 隔离开关不作为操 作电源，避免误操 作能，进行不停电 检修任何断路器， 保证供电可靠性 运行可靠、运行方式 灵活、便于事故处 理、易扩建 母联断路器可代替需 检修的出线断路器工 作 倒闸操作复杂，容易 误操作，供电可靠性 不高经济 占地大、设备多、 一次投资大，每串 增加联

10、络断路器 适用于330500配 电装置 设备少、投资小 母联断路器兼作旁路 断路器节省投资 适用于220'500KV配 电装置在技术上（可靠性、灵活性）第I种方案明显合理，在经济上则方案占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析，决定选第1种方案为设计的最终方案。220KV侧电气主接线结合本电站的实习情况，以及变电站通行运行规程，拟定以下两种图双母线单分段接线图单母线分段带旁母线接线W2对图及图所示方案I、I综合比较，见表3-2。表3-2 220KV主接线方案比较表项4方案I双母线单分段接 线方案II单母分段带旁母接线可 靠 性相对于母线不分段而 言，当其中一条

11、母线故障， 仅仅跳开该母线上的开关， 可以将停电范围压缩在最小 范围内；检修出线断路 器，可以不停电检修，供电 可靠性高用断路器把母线分段后， 对重要用户可从不同段引出两 个回路,保证不间断供电，可 靠性相对I要差一些灵活性当一回线路故障时，分段 断路器自动将故障段隔离,保 证正常段母线不间断供电,不当一回线路故障时，分段 断路器自动将故障段隔离,保 证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电致使重要用户停电经济性倒闸操作较简可靠，接 线简单，增加了设备,投资较 方案II高接线简单,运行设备少， 投资少，年运行费用少由以上比较结果知，这两种方案都有较好的可靠性和灵活性。由于本变电站在整个系统中

12、占有较重要的地位，要求保证某些重要的用户不 可中断供电，故要求系统有更好的供电可靠性，综合考虑，220KV侧宜采 用方案I o35KV侧电气主接线电压等级为35kV60kV,出线为48回，可釆用单母线分段接线, 也可釆用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单 母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线 的条件所限，所以，35kV60kV釆用双母线接线时，不宜设置旁路母 线，有条件时可设置旁路隔离开关。据上述分析、组合，筛选出以下两种方案。如图及图所示。图单母线分段带旁路母线接线Ll图双母线分段接线对图及图所示方案I、II综合比较。见表3-3表3-3 35KV

13、主接线方案比较表方案I单母线分段方案II双母线分段技术 简单清晰、操作方 便、易于发展 可靠性、灵活性差 旁路断路器还可以 代替出线断路器，进 行不停电检修出线断 路器，保证重要用户 供电 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作经 济 设备少、投资小 用母线分段断路器 兼作旁路断路器节省 投资 设备多、配电装置 复杂 投资和占地面大经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案I可靠性、灵活性不如方案II,但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案I。4、负荷计算及主变压器选择负荷计算要选择主变压器容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷。

14、由公式g諾(*%)(4-1)式中矢某电压等级的计算负荷Iil同时系数(35kV取、IokV取、35kV各负荷与IokV各负荷之间取、站用负荷取)a%该电压等级电网的线损率，一般取5%P、COS 各用户的负荷和功率因数由题意根据电力工程电气设计手册，取S广，a%-5%;则该变 电站的总负荷：C ,二X (60000X2+25000X2+2500X6)/ X (1+5%)JfAX主变选择变压器是变电所中最重要的和最贵重的是设备，变压器的选择在变 电所中是比较重要的。它是变电站中关键的一次设备，其主要功能是升 高或降低电压，以利于电能的合理输送，分配和利用。变压器的分类方法比较多，按功能分有升压变压

15、器和降压变压器， 按相数分有单相和三相变压器，按绕组导体的材质分有铜绕组和铝绕组 变压器，按冷却方式和绕组绝缘分有油浸式，干式两大类，其中油浸式 变压器又有油浸自冷式，油浸风冷式，油浸水冷式和强迫油循环冷却式 等。而干式变压器又有浇注式，开启式，充气压(SF6)等。按用途又可 分为普通变压器和特种变压器，按调压方式分有无载调压变压器和有载 调压变压器。在选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或Slo系 列。高损耗变压器已被淘汰，不在采用，在多尘或有腐蚀性气体严重影 响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器，供电系统 中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸冷电力

16、变压器(S9, SlO-M, Sll, SlI-M等)；对于高建筑，地下建筑,发电厂化工等 单位对消防要求较高的场所，宜釆用干式电力变压器(SC, SC乙SG3,SGlO, SC6等)：对电网电压波动较大的，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器（SZ7, SFSZO SGZ3等）降压变电所主变压器台数和容量的 确定。选择主变压器台数时应考率下列原则：应满足用电负荷对供电可靠性的要求,对供有大量一、二级负荷的变 电所,应釆用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变 压器对一二级负荷继续供电.对只有二级负荷而无一级负荷的变电所,也 可以只采一台变压器,但必须在低压侧敷设与其他变电所

17、相连的联络线作 为备用电源或另有自备电源。（D对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式 的变电所也可以考虑采用两台变压器。（2）除上述两种情况外,一般车间变电所宜釆用一台变压器.但是 负荷集中且容量相当大的变电所,虽为三级负荷，也可以釆用两台变压 器。（3）在确定变电所主要变压器台数时,应适当考虑负荷的发展留有 一定的余地。变压器容量的选择主变容量选择应考虑：（参考电力工程电气设计手册书中的第 五章）（1）主变容量选择一般应按变电所建成后5-10年的规划负荷选择， 并适当考虑到远期儿年发展，对城郊变电所，主变容量应与城市规划相 结合。（2）根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容

18、量，对有重要 负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过 负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对一般性变电 站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的60%-70%o（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出 发，推行系列化，标准化。（主要考虑备用品，备件及维修方便。）根据S总二，由于上述条件所限制。所以，两台主变压器应各自承 担。当一台停运时，另一台则承担70%为。故选两台750MVA的主变压器 就可满足负荷需求。主变台数的选择（1）对大城市的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主 变为宜。（2）对地区性孤立的一次变或大型的

19、工业专用变电所，设计时应考 虑装三台的可能性。（3）对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量 的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。由以上分析知应选择两台主变。变压器型式的选择（1）相数的选择由相应规程规定，若站址地势开阔，交通运输方便，也不是由于容 量过大而无法解决制造问题宜采用三相变压器，结合以上分析，此变电所应采用三相变压器。(2)绕组数和绕组连接方式的选择参考电力工程电气设计手册和相应的规程中指出：在具有三种 电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15% 以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况，由主变容量 选择部分的计算数据，明显满足上述

20、情况。故该市郊变电所主变选择三 绕组变压器。参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连 接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕 组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响， 必须有一个绕组是型的，我国IIOKV及以上的电压等级均为大电流接 地系统，为取得中型点，所以都需要选择九的连接方式。而6-1OKV侧釆 用型的连接方式。故该市郊变电所主变应采用的绕组连接方式为：yv.rvo11故主变参数如下：表4-1主变压器型号型号额定容 量 (KV A)电压(KV)损耗(KW)空载 电流 (%)阻抗电 压(%)高压中低空 载负 载ODFPS750000

21、/500750000500 ÷2×%22035362(3)主变阻抗和调压方式的选择参考电力系统电气设计手册和相应规程中指出：变压器各侧阻 抗值的选择必须从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短 路电流，系统内的调压手段和并列运行等的方面进行综合考虑，并应以 对工程起决定性作用的因素来确定。变压器的阻抗选择实际上是指三个绕组在变压器铁心中缠绕的位 置，由此变压器可以分为升压结构和降压结构两种类型。调压方式是指采用有载（带负荷）调压还是手动（不带负荷）调压 方式。规程规定：在能满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式 （手动调压方式的变压器便宜、维修方便）。近年来随着

22、对电压质量的 要求的提高和有载调压变压器的质量的提高，作为城市变电站，一般也 都用有载调压方式。综合以上分析本设计中此变电站的主变宜采用降压变压器有载调压 方式。（4）主变的冷却方式选择根据型号有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫 导向油循环等。按一般情况，500KV变电站宜选用自然风冷式。（5）绝缘方式的选择在IlOKV及以上的中型点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短 路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中 性点绝缘的保护问题。500KV, 220KV侧采用分级绝缘的经济效益比较显 着，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。35KV侧为中性点

23、不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。5、短路电流计算供电系统要求正常的不间断对用电负荷供电，以保证生产和生活的 正常进行。然而，由于各种原因也难免出现故障，而使系统的正常运行 遭到破坏。电力系统中出现最多的故障形式是短路。所谓短路既是指载 流导体相与相之间发生非正常接触情况，在中性点直接接地的系统中还 有各相与地之间的短路。同时论述了短路电流的计算及电气设备的选择 与校验。造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏 可能是设备长期运行，绝缘IH然老化或由于设备本身质量低劣，绝缘强 度不够而被正常电压击穿，或设备质量合格，绝缘合乎要求而被过电压 （包括雷电过电压）击穿

24、，或者是设备绝缘受到外力损坏而造成短路。工作人员由于违反安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压设 备接入较高的电压的电路中，也可能造成短路。短路后，系统中出现的短路电流比正常负荷电流大的多。在大电力 系统中，短路电流可达儿万安其至儿千万安。如此大的短路电流可对供 电系统产生极大的危害：1）短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短 路电路中的其它元件受到损害和破坏，其至引发火灾事故。2）短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。3）短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路电越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。4）严重的短路要影响电力系统运行的稳定

25、性，可使并列运行的发 电机组失去同步，造成系统解列。5）不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强 的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰， 影响其正常运行，甚至使之发生误动作。由此可见，短路的后果十分严重，因此必须尽力设法消除可能引起 短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确的选择电气 设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的 最大短路电流时不至损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定 短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等，也必须计算短 路电流。在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接 地

26、短路等，其中两相接地短路实质是两相短路。按短路电路得对称性 來分，三相短路属对称性短路其他形式为不对称性短路。电力系统中， 发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。但一般情 况下特别是远离电源的供电系统中，三相短路地短路电流最大，因此造 成的危害也最为严重。为了是电力系统中的电气设备在最严重的短路状 态下也能可靠的工作，因此，作为选择和校验电气设备用的短路计算 中，以三相短路计算为主。实际上，不对称短路也可以按对称分量发将 不对称的短路电流分解为对称的正序、负序和零序分量，然后按对称量 來分析和计算，所以对称的三相短路分析计算也是不对称短路分析计算的基础。因此，本文的短路电流计算

27、都以三相短路为例。短路电流计算的目的计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电器设备，避免在短路 电流作用下损坏电气设备，如果短路电流太大，必须采用限流措施，以 及进行继电保护装置的整定计算。为了达到上述目的，须计算出下列各短路参数：I 一一短路电流有名值，用来做为继电保护的整定计算和校验断路 器额定断流容量。应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装 处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。idl -一-三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。一一三相短路电流有效值，用来检验电器和母线的热稳定。S -一-三相短路容量，用来检验断路器的遮断容量和判断母线短 路容量是否超过规

28、定值，作为选择限流电抗器的依据。短路电流计算结果表5-1短路点电流计算结果短路/'(KA)ich (KA)Lh (KA)S (MVA)KI78K2132K365短路电流计算过程根据本变电站可能发生最大短路电流的短路电流计算点有3个，即500KV母线短路（KI点），220KV母线短路（K2）点，35KV母线短路（K3点）。一般短路电流在两台变压器并联时处于最大值，因此我们这里主要介绍在两台变压器并联情况下的短路电流。如图所示，图为该变 电站系统的等值电路图。XMXI2 X13 X14 X15 X16 X18图系统等效电路图图系统等值电路图(1) 选 Sh=IOOMVA取IJ 二500KV

29、则 二(KA)Ibl 3×5取f7b=220KV则/ 二 2)二(KA )lb2 3×22O取f7h=35KV则°0二(KA)（2）计算系统各元件阻抗的标幺值。9 Sg%=系统S：X1 = X2 = O1279X3OOx =主变压器T1 > T2:% = 1×(16.45+9.09-10.75)=一,2% = 1×(10.75+9.09-16.45)"£/a?% = 1x(1 0.75 +16.45-9.09) =Xs=X产0074x5OO2 =750X?=X 产 0°17x500'二750X5 =

30、X6 = 0.0905× =220KV架空线路L9、L10:X9 = Xlo = 0.32x50x-220KV 架空线路 L11. L= L13. L14. L15. L16. Li7. LlSJ1()()X11X18 = 43×60×-=(3) 网络化简，求电源点至短路点总阻抗。如图:XfX川X产牆牆二X、_ X? _ 0.0567 -A 2222= Xl = Io2A 2i 一 2 一 2_ 0.0064 X 0.0064 二A 23=A 9 Io= 0.(X)64+0.0064Xr=XJIXJX旷 X 厂卜 °°1°3=K2点短

31、路时对图（b）化简为图（d）化简后等值电路图9系统500KV35KV图（a） KI点短路Xl 5XLXl图（b） K2点短路Ki点短路时 由图（a）可知XzI = XI9 = 005X25X2135KV图(d)化简后K2点短路图(e)化简后K3点短路Xx=XjX旷°°15+1385二X 26=X2+X 24 = 1-51+0.0283 =XH = X 22+X°°283+OOO32 =由图(d)可知：I 4× I 54_Xp = XJIXX" = y+002S3 一K3点短路时 对图(C)化简为图(e) 由图(e)可知：Xp = XX

32、"+X" = +"L(4) 求Kl点短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量I _ 1 二0.0015/ =.×bl=0.117 x 666.7 二78 (KA)jl=2.55×I =2.55×78-(KA)/ =.5i×y, =1.51x78-(KA)5 =.×5h=666.7×I00- (MVA)(5) 求K2点短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量/ =i× 2=1.32× 0.267- (KA) jd=2.55× / =2.55×0.35-(KA)/ l =

33、1.51×7 =1.51×O.35 = (KA)S= /.×5,b=i32×=132 (MVA)(5)求K3点短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量=,× =132x1.68=(KA)j l=2.55×/ =2.55×2.21 = (KA)/ t =1.51×7 =1.51×2.21 = (KA)S = /.×5h=o.65×=65 (MVA)6、电气设备选择选择电气设备的原则由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异，因此它们的选择校 验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留

34、导体在正常运行 和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。 电气设备选择的一般原则为：1. 应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发 展。2. 应满足安装地点和当地环境条件校核。3. 应力求技术先进和经济合理。4. 同类设备应尽量减少品种。5. 与整个工程的建设标准协调一致。6. 选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊 情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件:选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的 情况下保持正常运行。1. 电压选用的电器允许最高工作电压UmaX不得低于该回路的最高运行电压 Ug,即.UMX&

35、gt;Ue2. 电流选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流匚.即Ie>Is校验的一般原则：1. 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验， 校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。2. 用熔断器保护的电器可不校验热稳定。3. 短路的热稳定条件1 >QdQd = Q =2 +10八"2+/讪）Qdt一一在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）Itt秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）T一一设备允许通过的热稳定电流时间（S）校验短路热稳定所用的计算时间TS按下式计算t=td+tkd式中td 继电保护装置动作时间

36、内（S）tkd一一断路的全分闸时间（S）4. 动稳定校验电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是:短路冲击电流幅值及其有效值允许通过动稳定电流的幅值和有效值5. 绝缘水平:在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口 的绝缘水平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。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也 较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足 各种可能方式下回路持续工作电流的要求。高压断路器的选择高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，

37、是高压电路中最重 要的电器设备。型式选择:本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断 路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。选择断路器时应满足以下基本要求:1在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。2. 在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。3. 应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。4. 应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积 小、重量轻、安装维护方便。考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无由化 目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路 器。故在50

38、0KV侧和220KV侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝 缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不 存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污 染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确， 所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧 后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负 荷电流等特点。因而被大量使用于35Kv及以下的电压等级中。所以， 35KV侧采用真空断路器。故各电压等级断路器选择如下表：表断路器的型号电压 等级型号S额定 电流额定开断 电流热稳定电 流50OkVLW6-500/3150

39、500KV3150A40, 5040, 50 (2S)220kvLWl-220/2000220KV2500A4040 (4S)35kVZN23-3535KV1600A2550(3S)隔离开关的选择隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。 选择隔离开关时应满足以下基本要求：（1）隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与 电网隔开。（2）隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及 相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。（3）隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝 缘强度。（4）隔离开关在跳、合闸时

40、的同期性要好，要有最佳的跳、合闸 速度，以尽可能降低操作时的过电压。（5）隔离开关的结构简单，动作要可靠。（6）带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离 开关的正确操作。根据计算所的的短路电流，对各电压等级的隔离开关选择如下表：表隔离开关的型号电压 等级型号额定 电压 （KV）额定 电流（A）极限通过 电流 （KA）热稳定电 流（KA）50OkVGWlO- 500/3150500315012550(3S)220kvGW7-220/2500220250012550(3S)35kVGW4-35/12503512505020(4S)各电压母线的选择参考导体和电器的选择设计技术规定第条：选

41、用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压 O 即：UaLm USm其中，Ue = L15UnUsm 1 .IiAv一般按照UN "V选择电气设备的额定电压。第条：选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流，由于高压开路电器没有连续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各 中可能运行方式下回路持续工作电流的要求。在断路器、隔离开关、空 气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度，不超过交 流高压电器在长期工作时的发热GB763-74所规定的数值情况下，当这 些电器使用在环境温度高于+40°C （但不高于+60OC）时，环境温度每增 加1°C

42、,减少额定电流的；当使用在环境温度低于+40°C时，环境温度每 降低1°C,增加额定电流的,但其最大过负荷不得超过额定电流的 20% o即：对于导体：Ial Lnar对于电器：A' ImaY* Ing的计算方法1. 汇流主母线 220KV主母线：按实际功率分布进行计算 11OKV 主母线：ImaV = 1.05 ,< 1 IUKV） IokV主母线：Ing = I.05加IO加2. 旁路母线回路Lg =需要旁路回路的最大漩电流或最大持续工饨流3. 主变的引下线ImClX = 1.05刈曲电斥侧4. 出线单回线：Lig =最大负荷电流双回线：Imar = (1.

43、2 - 2)/单回线路曲大负何电流5. 母联回路ImCr =母线上最大一台变压器!勺Imat6. 分段回路Ing = I.05/7NXK(K二 7-变压器额定电流)根据本电站的要求，以及所计算的短路电流，对各电压等级母线选择如下表：表母线的型号电压等级导线型号rlXl500kVLGJ-I20/25220kvLGJ-300/4035kVLGJ-800/70绝缘子和穿墙套的选择在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和 绝缘，是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够 的绝缘强度和机械强度，耐热、耐潮湿。500KV采用ZS-330, 220KV采用 ZS-220, 35KV 釆用 ZS-35.选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。穿墙套管用于母线在屋内穿过墙壁和天花板以及从屋内向屋外穿墙 时使用，635KV为瓷绝缘，60220KV为油浸纸绝缘电容式。500KV釆 用 CRQ-330, 220KV 采用 CR-220, 35KV 采用 CMWFI-35。电流互感器与电压互感器的选择根据导体和电器选择设计技术规定第条：320KV屋内配电装置的电流互感器，应