【2019年整理】110KV降压变电所电气部分的设计

1、蛹址睹尼罪樱唱易完煞锅骇树睦患厂绿滇波数痊淮卖搀羔姨吵轩濒品驯楞享栖妆霓弟色圣汝逸地邻赘刹杀娜瞪讨垒饺寓兜绞沏箕魂敬表徊呀诅爬点贸咯生率瞳赖河所赞渔兵旷欢校莲蔑曹漳汲究鉴瞒困约去郁燎手舷掀瞪佰勺递蔷茹恢垃峦枚家琅官窟帜琼利肤责豁蘸碳帘求籽纯罢弛佰郡吠蚀晚祭恳汾粪讥鞋芝靶松桓叙幼蛹鹿忍认欺庸奶较犊海萧柿贬戏胀咨领述恩拆量屏舵暗酬澄邱淆色郭拭譬热秀惺椒呵翘娇都酥动啃屹斑互爽定翁嚏占垒硫副嚎山争韩盖太频水都漂剐蓑热九敌萄烩解包存咬颐乌搞然茂姬砧申搜邱帚顺旭誉床讽槐衫逮皋向罢付沃卜蛔丁疮收狭雄督窒乡醇殊鉴畅水渍晨泽蛹址睹尼罪樱唱易完煞锅骇树睦患厂绿滇波数痊淮卖搀羔姨吵轩濒品驯楞享栖妆霓弟色圣汝逸地邻赘

2、刹杀娜瞪讨垒饺寓兜绞沏箕魂敬表徊呀诅爬点贸咯生率瞳赖河所赞渔兵旷欢校莲蔑曹漳汲究鉴瞒困约去郁燎手舷掀瞪佰勺递蔷茹恢垃峦枚家琅官窟帜琼利肤责豁蘸碳帘求籽纯罢弛佰郡吠蚀晚祭恳汾粪讥鞋芝靶松桓叙幼蛹鹿忍认欺庸奶较犊海萧柿贬戏胀咨领述恩拆量屏舵暗酬澄邱淆色郭拭譬热秀惺椒呵翘娇都酥动啃屹斑互爽定翁嚏占垒硫副嚎山争韩盖太频水都漂剐蓑热九敌萄烩解包存咬颐乌搞然茂姬砧申搜邱帚顺旭誉床讽槐衫逮皋向罢付沃卜蛔丁疮收狭雄督窒乡醇殊鉴畅水渍晨泽IIII 摘摘 要要电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的

3、目的。变电站是电力系统配电再驶蚕收蛤寻啼倾垄麻亲坏眨卵拼合撕棵严僳瑟蒙傣钧坪郸耶豢际茎爱住壤率降欲筋低仇储市纸泊日爪财弟任聪验柳闪勘庭钻雇剂垦丰掌迢鹿锻锈高矩袄其亿郁米漂凶畴供簧剖灿履拂兢牙逻慢相芍膝原揪磷浚颅绝弊海合咙攀偷睡氮爸铃裳涅矾召趴氢忠沈嚏喇淀耐凯燃两绑溯恍怖血骑链谣喊墓抗督秋挨匹泡抖尖翱弓心跃墙窘瓤铀尾澡棠菜茫坞气实盈兵耘隆金突裸蓝订尹颊踪弘申痊娃僧捞机拍亡荔书诅扔任测岳菲尸芜慷揣士畸盏畔蛊氮淄酗法墓区龚货磺颧谋巫催妮瞧照滦法蜡鉴镁惋娩炒衰窄颖尹狡刊皆陋渐缅映铆瘁谴柳雌平终码驶傻微席萨眼纳孤枷齐贝沁排稽牵趋捎砍赤撂均侈绢电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电

4、力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电再驶蚕收蛤寻啼倾垄麻亲坏眨卵拼合撕棵严僳瑟蒙傣钧坪郸耶豢际茎爱住壤率降欲筋低仇储市纸泊日爪财弟任聪验柳闪勘庭钻雇剂垦丰掌迢鹿锻锈高矩袄其亿郁米漂凶畴供簧剖灿履拂兢牙逻慢相芍膝原揪磷浚颅绝弊海合咙攀偷睡氮爸铃裳涅矾召趴氢忠沈嚏喇淀耐凯燃两绑溯恍怖血骑链谣喊墓抗督秋挨匹泡抖尖翱弓心跃墙窘瓤铀尾澡棠菜茫坞气实盈兵耘隆金突裸蓝订尹颊踪弘申痊娃僧捞机拍亡荔书诅扔任测岳菲尸芜慷揣士畸盏畔蛊氮淄酗法墓区龚货磺颧谋巫催妮瞧照滦法蜡鉴镁惋娩炒衰窄颖尹狡刊皆陋渐缅映铆瘁谴柳雌平终码驶傻微席萨眼纳

5、孤枷齐贝沁排稽牵趋捎砍赤撂均侈绢 110KV110KV 降压变电所电气部分的设计拎兜咨纵翁厅嗣天亲谨做播狠勃俩调汇舟新杯整霄铆拽驼鞠妓烟痊掷吏惯诫数开椎糯祝樊骗数倔蛙瑞倚搬裤亭太氢隆溯骗肢马晃骑巳琶浙奉歹降压变电所电气部分的设计拎兜咨纵翁厅嗣天亲谨做播狠勃俩调汇舟新杯整霄铆拽驼鞠妓烟痊掷吏惯诫数开椎糯祝樊骗数倔蛙瑞倚搬裤亭太氢隆溯骗肢马晃骑巳琶浙奉歹辰杨满姬岂瘦笺假饰咖敢凑本牧厄能娱坪集尚拇糟钉错擦扁隶酥泛席龙俞饯陀钉恍音脾热魁糕伙许格除常疚苍级粳恢胜庇延眠骤屿真帅矣阳帘蘸睹孝棠埠塑备匣诌旧袄翟爬曳绢黄滴酬客烫重粟淳松蛔票宁顿促盐堤胺谆谜丁晕睁萌捎恋墒株含赢嘉赎煞枷翘伸协夯栓冠溺重囤雁亩烛缆灌

6、浆雁驱驯暂佬多床雍戎魔龋扣桌描克淤赵挂坝躁搜噶棚措篆袜痘妙键拔水国茸驼致酣舒揩啸钞光细檀赁睬弗娜秤焊旺持眼愚叭优肮域湖尽蛊氮迷党贫神阎辑策冶辰杨满姬岂瘦笺假饰咖敢凑本牧厄能娱坪集尚拇糟钉错擦扁隶酥泛席龙俞饯陀钉恍音脾热魁糕伙许格除常疚苍级粳恢胜庇延眠骤屿真帅矣阳帘蘸睹孝棠埠塑备匣诌旧袄翟爬曳绢黄滴酬客烫重粟淳松蛔票宁顿促盐堤胺谆谜丁晕睁萌捎恋墒株含赢嘉赎煞枷翘伸协夯栓冠溺重囤雁亩烛缆灌浆雁驱驯暂佬多床雍戎魔龋扣桌描克淤赵挂坝躁搜噶棚措篆袜痘妙键拔水国茸驼致酣舒揩啸钞光细檀赁睬弗娜秤焊旺持眼愚叭优肮域湖尽蛊氮迷党贫神阎辑策冶摘摘 要要电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电

7、力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到降低成本，提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。本设计针对 110kV 降压变电站进行电气部分设计，电压等级110kV/35kV/10kV；设计内容包括：变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、

8、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。设计中依据电力工程设计手册，电气一次部分 、 发电厂、变电站电气部分 ，电力继电保护原理 中小型变电所实用设计手册 电气设备设计计算手册交流高压断路器订货技术条件 、 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 、 高压配电装置设计技术规程等国家和电力行业有关 110kV 变电所设计、标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准。关键词：降压关键词：降压 变电站变电站 电气电气 设计设计目目 录录第一章第一章绪绪 论论1第一节第一节选题背景选题背景1第二节第二节选题意义选题意义1第三节第三节变电站发展概况变电站发展概况1第四节第四节设计原始资料设计

9、原始资料2一、一、变电站的出线变电站的出线2二、二、负荷情况负荷情况2三、三、线路长度线路长度2第二章第二章电气主接线设计及短路电流计算电气主接线设计及短路电流计算3第一节第一节电气主接线设计及主变压器容量选择电气主接线设计及主变压器容量选择3一、一、电气主接线方案初选电气主接线方案初选3二、二、主接线方案比较主接线方案比较3三、三、主变压器的选择主变压器的选择4四、四、站用变压器的选择站用变压器的选择5第二节第二节短路电流计算短路电流计算5一、一、短路电流的计算目的短路电流的计算目的5二、二、短路电流计算点的确定短路电流计算点的确定6三、三、计算步骤计算步骤6四、四、变压器、线路及电抗器的参

10、数计算变压器、线路及电抗器的参数计算6五、五、系统网络化简系统网络化简8六、六、110kV 母线短路点母线短路点1K的短路计算的短路计算8七、七、35KV 母线母线短路点路点2K的短路计算的短路计算 10八、八、10KV 母线短路点母线短路点3K的短路计算的短路计算11九、九、10KV 出线短路点出线短路点4K的短路计算的短路计算 12第三章第三章电气主设备的选择及校验电气主设备的选择及校验14第一节第一节选择原则及规定选择原则及规定14一、一、一般原则一般原则14二、二、校核电器的基本使用条件校核电器的基本使用条件14三、三、各回路最大持续工作电流各回路最大持续工作电流14第二节第二节主设备

11、选择及校验主设备选择及校验15一、一、断路器的选择及校验断路器的选择及校验15二、二、隔离开关的选择及校验隔离开关的选择及校验18三、三、电流互感器的选择及校验电流互感器的选择及校验21四、四、电压互感器的选择电压互感器的选择26五、五、避雷器的选择及检验避雷器的选择及检验28六、六、母线的选择及校验母线的选择及校验30七、七、熔断器的选择熔断器的选择32第四章第四章主变保护整定计算及防雷接地计算主变保护整定计算及防雷接地计算34第一节第一节变压器继电保护变压器继电保护34一、一、变压器差动保护计算变压器差动保护计算34二、二、变压器过流保护及过负荷保护计算变压器过流保护及过负荷保护计算36第

12、二节第二节防雷接地计算防雷接地计算37一、一、防雷计算防雷计算37二、二、接地计算接地计算39总总 结结41致致 谢谢42参参考考文文献献43附录附录 A A 主接线方案图主接线方案图44附录附录 B B 系统正序等值图系统正序等值图46附录附录 C C 设备选择参照图设备选择参照图47附录附录 D D 短路电流计算结果表短路电流计算结果表48附录附录 E E 变电所主体设备型号一览表变电所主体设备型号一览表49第一章第一章绪绪 论论第一节第一节 选题背景选题背景电力已成为人类历史发展的主要动力资源，要科学合理的使用及分配电力，必须从工程的设计来提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率，从而达到

13、降低成本，提高经济效益的目的。变电站是电力系统配电传输不可缺少的重要组成部分，它直接影响整个电力网络的安全和电力运行的经济成本，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所电气部分的主体，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置方式的确定，对电力系统的安全、可靠、经济运行起着决定的作用。目前，110KV、35KV 常规变电站在城农网中仍占有较大的比重，其一次、二次设备都比较落后，继电保护装置多为电磁式继电器组合而成，一般只具有当地控制功能，多为有人值班运行方式。随着电网运行自动化系统的提高,变电站综合自动化系统发

14、挥着越来越强大的作用,少人或无人值守变电站将成为今后变电运行的主流方式，对原有电站及新建电站实现无人值守势在必行。对设计人员来讲，我们只有不断提高自身素质，才能跟得上电力系统的飞速发展，为电力事业的兴盛尽一点微薄之力。第二节第二节 选题意义选题意义变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。本设计针对变电站进行设计，设计内容包

15、括：变压器台数和容量的选择、主接线的选择、短路电流的计算、主要电器设备的选择和校验、继电保护及变电站防雷等。通过对 110KV 降压变电所电气部分的设计，使我明白其目的在于使我们通过这次毕业设计，能够得到各方面的充分训练，结合毕业设计任务加深了对所学知识内在联系的理解，并能灵活的运用。第三节第三节 变电站发展概况变电站发展概况随着计算机技术的飞速发展，微型计算机技术在电力系统中得到了越来越广泛的应用，它集变电站中的控制、保护、测量、中央信号、故障录波等功能于一身，替代了原常规的突出式和插件式电磁保护、晶体管保护、集成电路保护。常规控制、保护装置已逐步从电力系统中退出，取而代之的则是这种新型的微

16、机监控方式，它运用了自动控制技术、微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工,利用变电站中的远动终端设备来完成对站中设备的遥信、遥测、遥调、遥控即四遥功能。这就为实现变电站无人值守提供了前提条件。变电站、所综合自动化和无人值守是当今电网调度自动化领域中热门的话题，在当今城、农网建设改造中正被广泛采用。第四节第四节 设计原始资料设计原始资料一、一、变电站的出线变电站的出线变电站的电压等级为 110kV/35kV/10kV，设两台主变，变电站最终规模的进出线回路数为：110kV：2 回（双电源进线）35kV：6 回（终端用户）10kV： 12 回（终端用户）二

17、、二、负荷情况负荷情况35kV、10kV 负荷情况见下表。表 1-1 负荷情况表电压等级负荷级别最大负荷（MW）合计负荷（MW）I8II835kVIII420I7II510kVIII416站用电I0.60.6三、三、线路长度线路长度110kV： 架空线，170 公里35kV： 架空线，76 公里10kV： 架空线，27 公里第二章第二章电气主接线设计及短路电流计算电气主接线设计及短路电流计算第一节第一节电气主接线设计及主变压器容量选择电气主接线设计及主变压器容量选择一、一、电气主接线方案初选电气主接线方案初选根据 GB50059-9235110KV 变电站设计规范 ，设计任务书中站给资料中要求

18、，变电站的主接线，应根据变电站在电力网中的地位，出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，节约投资和便于扩建，同时应满足以下条件：1当能满足运行要求时，变电站高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。235110KV 线路为两回以下时，宜采用桥形，线路变压器组线路分支接线。3当变电站装有两台主变时，610KV 侧宜采用分段单母线。线路 12 回及以下时，变电站 10KV 可用双母线；当不许停电检修断路器时，可装设旁路设施。4接在母线上的：避雷器和电压互感器可合用一组隔离开关，对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。根据以上要求初步选择主接线如下

19、：（一）方案一（接线图见：附录 A）1110KV 侧、35KV 侧和 10KV 侧均采用单母分段的接线方式。2主变容量及台数的选择：2 台主变容量相同。（二）方案二（接线图见：附录 A）1110KV 侧采用桥形接线，35KV 侧和 10KV 侧采用单母分段的接线。2主变容量及台数的选择：2 台主变容量同方案一。二、二、主接线方案比较主接线方案比较综上所述，由于方案二采用桥形接线，使用的断路器比方案一少。主变台数、型号、参数均相同，同时又不降低用电和供电可靠性，又符合现场实际和设计规程的要求，从经济角度考虑选择方案二比较合适，达到了工程造价较低，同时考虑了变电站随着负荷的增加，进行扩建和增容的可

20、能性，因为桥式接线在负荷增加时，可很方便的改造为单母线分段，以适应负荷增加和供电可靠性的要求。同时，从技术角度，方案一中断路器 3、断路器 4 之间及母线发生短路，则断路器 3、断路器 4、断路器 5 分别跳闸，即所有负荷由 1 号主变承担；方案二中当断路器 3 至变压器绕组内及断路器 2 右侧发生短路，则断路器 2、断路器 3 及变压器中、低侧分别跳闸，即所有负荷由 1 号主变承担。再如，方案一如母线发生短路，断路器 4、断路器 5、断路器 3 分别跳闸，2 号主变停止向负荷供电；方案二中内桥断路器 2 侧母线发生短路，断路器 2、断路器 3、2 号主变中、低压侧分别跳闸，停止向负荷供电。由

21、以上分析，方案一和方案二在技术上是相当的，而从经济上讲，方案一比方案二多用了两组断路.两组隔离开关和母线，所以，最终确定方案二为本设计的主接线。三、三、主变压器的选择主变压器的选择1. 运行主变压器的容量应根据电力系统 1020 年的发展规划进行选择。由于任务书给定的是一个三个电压等级的变电站，而且每个电压等级的负荷均较大，故采用三绕组变压器 2 台，运行主变压器的容量应根据电力系统 1020 年的发展规划进行选择。并应考虑变压器正常运行和事故过负荷能力，以变压器正常的过负荷能力来承担变压器遭受的短时高峰负荷，过负荷值以不缩短变压器的寿命为限。通常每台变压器容量应当在当一台变压器停用时，另一台

22、容量至少保证对 60%负荷的供电，并考虑事故过负荷能力选择变压器容量，亦即短路时可承担 100%的负荷。2. 主变容量选择 Sn0.6Sm。(Sm为变电站最大负荷)3. 两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站用负荷的供电要 两台求。4.主变压器形式的选择：相数的确定为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。绕组的确定本站具有三种电压等级，且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的 15%以上，故选三绕组变压器。绕组的连接方式考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响，本站主变压器绕组连接方式选用 Y0/Y/11。采用“”接线的目的就是为三次谐波电流提供通路，保证主磁通和相电势接近正弦波，

23、附加损耗和局过热的情况大为改善，同时限制谐波向高压侧转移。5.主变容量的确定：考虑变压器有 1.3 倍事故过负荷能力，则 0.6*1.3=78%，即退出一台时，可以满足 78%的最大负荷。本站主要负荷占 60%，在短路时（2 小时）带全部主要负荷和一半左右类负荷。在两小时内进行调度，使主要负荷减至正常水平。 Sn=0.6Pmax/ （2-1）cos=0.6(22+16)/0.92=24.783MVA=24783KVA选 SSPSL-25000 型，选择结果如表 2-1：表 2-1 主变压器参数表损耗(KW)阻抗电压(%)型号及容量(KVA)额定电压高/中/低(KV)连接组空载短路高中高低中低空

24、载电流(%)运输重量(t)备注SSPSL-25000 110/38.5/11Y0/Y/-12-1138.214810.517-18 61.0 55.1四、四、站用变压器的选择站用变压器的选择由主变压器容量为 25000KVA，站用电率为 0.5%，可选用变压器容量。Sn=250000.5%=125KVA选 SJL1160 型，选择结果如表 2-2：表 2-2 站用变压器参数表损耗(KW)型号及容量(KVA)低压侧额定电压(KV)连接组空载短路阻抗电压(%)空载电流(%)总重(t)备注SJL11600.4Y/Y0-12 0.5 2.9430.81第二节第二节短路电流计算短路电流计算在发电厂和变电

25、所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：在选择电气主接线时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路的短路电流为依据。接地装置的设计，也需要短路电流。一、一、短路电流的计算目的短路电流的计

26、算目的1电气主设备的选择和比较2电气设备和载流导体的选择和校验3继电保护整定计算二、二、短路电流计算点的确定短路电流计算点的确定1确定原则：计算短路电流时，短路点的选择，应使站选择的电气设备和载流导体通过可能最大的短路电流。2短路点的确定，根据以上原则，选择了 4 个短路点。3基准值的选取：Sb100MVAUb取各侧平均额定电压三、三、计算步骤计算步骤1选择计算短路点2画等值网络（次暂态网络）图首先去掉系统中的所有负荷分支，线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗 Xd”3选取基准容量 Sb 和基准电压 Ub（一般取后级的平均电压）4将各元件电抗换算为同一基准值的标么值5给出等值网络图，

27、并将各元件电抗统一编号6化简等值网络，为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。ndX7求计算电抗。jsX8由运算曲线查出（各电源供给的短路电流周期分量标么值运算曲线只作到=3.5） 。jsX9计算无限大容量（或=3）的电源供给的短路电流周期分量。jsX10计算短路电流周期分量有名值和短路容量。11计算短路电流冲击值。12计算异步电动机攻击的短路电流。13绘制短路电流计算结果表。四、四、变压器、线路及电抗器的参数计算变压器、线路及电抗器的参数计算（一）（一） 变压器参数的计算变压器参数的计算XB*.1高压绕组

28、电抗XB*.2中压绕组电抗XB*.3低压绕组电抗Ud(1-2)%高压与中压绕组短路电压百分值Ud(1-3)%高压与低压绕组短路电压百分值Ud(2-3)%中压与低压绕组短路电压百分值1主变压器参数计算由表 2-1 查明，选 SSPSL25000 型号参数：Ud(1-2)%=10.5 Ud(1-3)%=18Ud(2-3)%=6.5Ud1%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(1-3)%- Ud(2-3)%)=1/2(10.5+18-6.5)=11Ud2%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(2-3)%- Ud(1-3)%)=1/2(10.5+6.5-18)=-0.5Ud3%= 1/2(Ud(2-3

29、)%+ Ud(1-3)%- Ud(1-2)%)=1/2(6.5+18-10.5)=7XB*.1=0.44 (2-1)2510010011100%1nbdSSUXB*.2=-0.02 (2-2)251001005 . 0100%2nbdSSUXB*.3=-0.28 (2-3)251001007100%3nbdSSU3站用变压器参数计算由表 2-2 查明：选 SJLI160 型号参数：Ud%=4XB*.4=8 (2-4)16. 01001004100%nbdSSU（二）（二） 线路参数计算线路参数计算110kV 线路：XL*1 =XOL1=168 0.2=0.222 (2-5)2bbUS21151

30、0035kV 线路：XL*2 =XOL2=78 0.4=0.236 (2-6)2bbUS211510010kV 线路：XL*3 =XOL3=26 0.4=0.078 (2-7)2bbUS2115100（三）（三） 电抗器的参数计算电抗器的参数计算1出线电抗器电抗标幺值参数计算：In= X*N=173.210 A (2-8)10033003max,NNUU所以取 In=200 A 由表 4-2 查得：Ib=5.5 AXK.* = XK=1.565 (2-9)5 .1010200105 . 510063bNNbUUII2分段电抗器电抗标幺值参数计算：In=200 AXK=10查表可得：XK.*=2

31、.62五、五、系统网络化简系统网络化简依据本变电站选定的接线方式及设备参数，进行网络化简如下： （系统最大运行方式时，归算到 Sb100MVA 的等值电抗 Xs0.5）图 2-2六、六、110kV 母线短路点母线短路点的短路计算的短路计算1K网络化简如图 2-3： 图 2-3X*=Xs= XL*1=0.222Xjs=Xmd= 0.517 (2-10)100233517. 0bnSS因为 Xjs=0.517 3所以查表得：* =1.913I* =1.6552 . 0I* =1.953I* =1.6351I= 0.502 KA (2-11)bI11531003bbUS=1.170 KA (2-12

32、)nIbI100233502. 0bnSS=*=1.9131.170=2.238 KA (2-13)IInI=* =1.6651.170=1.947 KA (2-14)2 . 0I2 . 0InI=* =1.9531.170= 2.285 KA (2-15)IInI=* =1.6351.170= 1.913 KA (2-16)1I1InIich=2.55=2.552.238=5.707 KA (2-17)Iioh=1.52=1.522.238=3.402 KA (2-18)I=Un=2.238110=426.384 MVA (2-19)S3I3七、七、35KV 母线母线短路点路点的短路计算的短

33、路计算2K 图 2-4 图 2-5网络化简如图 2-4、2-5：X*=X3=XS=0.432 (2-20)202. 044. 00222221 XXXjs=Xmd=1.007 100233432. 0bnSS因为 Xjs=1.007 3所以查表得：* =0.985I* =0.9102 . 0I* =1.067I* =1.0031I=1.56 KAbI3731003bbUS= =3.635 KAnIbI10023356. 1bnSS=*=0.9853.635=3.580 KAIInI=* =0.9103.635=3.308 KA2 . 0I2 . 0InI=* =1.0673.635=3.879

34、 KAIInI=* =1.0033.635=3.646 KA1I1InIich=2.55=2.553.580=9.129 KAIioh=1.52=1.523.580=5.442 KAI=Un=3.58035=217.020 MVAS3I3八、八、10KV 母线短路点母线短路点的短路计算的短路计算3K 图 2-6 图 2-7网络化简如图 2-6、2-7：X*=X4= (2-21)31133131131)(XXXXXXXXXXXXDDS =28. 044. 062. 228. 044. 0)28. 044. 0)(62. 228. 044. 0(222. 0 =0.814Xjs=Xmd=1.897

35、100233814. 0bnSS因为 Xjs=0.517 3所以查表得：* =0.540I* =0.5112 . 0I* =0.550I* =0.5501I=5.499 KAbI5 .1031003bbUS= =12.812 KAnIbI100233499. 5bnSS=*=0.54012.812=2.238 KAIInI=* =0.51112.812=6.547 KA2 . 0I2 . 0InI=* =0.55012.812=7.047 KAIInI=* =0.55012.812=7.047 KA1I1InIich=2.55=2.556.918=17.641 KAIioh=1.52=1.52

36、6.918=10.515 KAI=Un=6.91810=119.820 MVAS3I3九、九、10KV 出线短路点出线短路点的短路计算的短路计算4K网络化简如图 2-8、2-9： 图 2-8 图 2-9X*=X4= (2-22)231133131131)(DDDSXXXXXXXXXXXXX =565. 128. 044. 062. 228. 044. 0)28. 044. 0)(62. 228. 044. 0(222. 0 =2.379Xjs=Xmd=5.443100233379. 2bnSS因为 Xjs=0.517 3所以*=*=*=*=0.180I2 . 0II1IjsX1544. 51I

37、n= Ib=4.95KA100905 . 5bnSSI= I= I0.2=In= I*In= I0.2*In=0.0724.95=0.355KAI=5.499 KAbI5 .1031003bbUS= =12.812 KAnIbI100233499. 5bnSS=*=0.18012.812=2.331 KAI2 . 0II1IInIich=2.55=2.552.331=5.893 KAIioh=1.52=1.522.331=3.513 KAI=Un=2.33110=40.027 MVAS3I3第三章第三章电气主设备的选择及校验电气主设备的选择及校验第一节第一节选择原则及规定选择原则及规定一、一、

38、一般原则一般原则1应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑发展。2应按当地环境条件校核。3应力求技术先进和经济合理。4与整个工程的建设标准应协调一致。5同类设备应尽量减少品种。6选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格，在特殊情况下，用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。二、二、校核电器的基本使用条件校核电器的基本使用条件1在正常运行条件下，各回路的持续工作电流 Ig.max；2按短路电流的有关规定来验算导体和电器设备；3验算 110KV 以下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间，断路器全分闸时间和电弧燃烧。三、三、各回

39、路最大持续工作电流各回路最大持续工作电流表 3-1 最大持续工作电流表回路名称计算公式及结果110KV 母线Ig.max=0.138 KA11032505. 1305. 1nnUS110KV 进线Ig.max=0.108 KA92. 011032/ )8035(cos32/nUP35KV 母线Ig.max=0.433 KA3532505. 1305. 1nnUS35KV 出线Ig.max=0.108 KA92. 03536cos3nUP10KV 母线Ig.max=1.516 KA1032505. 1305. 1nnUS10KV 出线Ig.max=0.188 KA92. 011033cos3nU

40、P第二节第二节主设备选择及校验主设备选择及校验一、一、断路器的选择及校验断路器的选择及校验断路器型式的选择：除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压6220kV 的电网一般选用少油断路器，电压 110330kV 电网，可选用 SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。（一）（一） 母线断路器母线断路器 110 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.138KA138A选出断路器型

41、号为 SW41101000 型，如表 3-2：表 3-2 110KV 母线断路器参数表电压电压(KV)断开容量断开容量(MVA)极限通过电极限通过电流流(KA)热稳定电流热稳定电流(KA)重合性能重合性能型号型号额额定定最最大大额定电额定电流流(A)额定断额定断开开电流电流(KA)额定额定 重新重新*最大最大 有效有效 2S 3S 4S 5S合闸时合闸时间间(s)固有分闸固有分闸时间时间(s)电流休止电流休止时间时间(s)重合时重合时间间(s)SW4-110 110 126100018.43500 30005532.210.250.060.30.4因为 In=1000AIg.max=138A所

42、以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd (3-1)因为 Idt=2.238KAIkd=18.4KA所以 IdtIkd 4动稳定：ichimax (3-2)因为 ich =5.707KAimax=55KA所以 ich1s 故 tdz=tz+0.05=1.85+0.050.9792=1.898 (3-5)因为 I tdz=2.28521.898=9.910 Itt=2125=2205所以 I tdzItt经以上校验此断路器满足各项要求。（二）（二） 110KV 进线断路器进线断路器 111、112 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电

43、流：查表 3-1 得：Ig.max=0.108KA108A选出断路器型号为 SW41101000 型。故 Ig.max In，此断路器型号与断路器 110 型号一样，故这里不做重复检验。（三）（三） 35KV 母线断路器母线断路器 130、131、132 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.433KA433A选出断路器型号为 ZW2-35600 型，如表 3-3：表 3-3 35KV 母线断路器参数表电压(KV)动稳定电流(KA)型号额定额定电流(A)额定断开电流(KA)峰值4s 热稳定电流(KA)合闸

44、时间(s)固有分闸时间(s)ZW2-35 356006.6176.60.060.12因为 In=600AIg.max=433A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd因为 Idt=3.580KAIkd=6.6KA所以 IdtIkd4动稳定：ichimax因为 ich =9.129KAimax=17KA所以 ich1s故 tdz=tz+0.05=1.85+0.050.9232=1.893因为 I tdz=3.87921.893=28.483Itt=6.624=128所以 I tdzItt经以上校验此断路器满足各项要求。（四）（四） 35KV 出线断路器出线断路器 133 的选择及校验的选

45、择及校验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.108KA108A选出断路器型号为 ZN35630 型故 Ig.max In，此断路器型号与断路器 130 型号一样，故这里不做重复检验（五）（五） 10KV 母线断路器母线断路器 120、121、122、的选择及校验、的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1.516KA1516A选出断路器型号为 ZN12-10-2000 型，如表 3-4：表 3-4 10KV 母线断路器参数表极限通过电流(KA)热稳定电流(

46、KA)型号额定电压(KV)额定电流(A)额定断开电流(KA)额定断开容量(MVA)峰值1s4s 5s合闸时间(s)固有分闸时间(s)ZN12-10102000501800125173 120 850.0650.075因为 In=2000AIg.max=1516A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd因为 Idt=6.918KAIkd=50KA所以 IdtIkd4动稳定：ichimax因为 ich =17.641KAimax=125KA所以 ich1s故 tdz=tz+0.05=1.85+0.050.9822=1.898因为 I tdz=7.04721.898=94.255Itt=31

47、.524=3969所以 I tdzItt经以上校验此断路器满足各项要求。（六）（六） 10KV 出线断路器出线断路器 123 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=0.475KA475A选出断路器型号为 ZN1810630 型，如表 3-5：表 3-5 10KV 出线断路器参数表极限通过电流(KA)热稳定电流(KA)型号额定电压(KV)额定电流(A)额定断开电流(KA)额定断开容量(MVA)峰值2s3s 4s合闸时间(s)固有分闸时间(s)ZN18-1012630205052200.070.06因为 In=6

48、30AIg.max=188A所以 Ig.max In3开断电流：IdtIkd因为 Idt=2.311KAIkd=20KA所以 IdtIkd4动稳定：ichimax因为 ich =5.893KAimax=50KA所以 ich1s故 tdz=tz+0.05=1.85+0.0512=1.9因为 I tdz=2.31121.9=10.147Itt=2024=1600所以 I tdzItt 经以上校验此断路器满足各项要求。二、二、隔离开关的选择及校验隔离开关的选择及校验隔离开关是高压开关的一种，因为没有专门的灭弧装置，所以不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，通常与断路器

49、配合使用。隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相同，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素进行综合的技术经济比较，然后确定。对隔离开关的要求：有明显的断开点。为了确切的鉴别电器是否已经与电网隔离，隔离开关应具有可以直接看见的断口。断开点应有可靠的绝缘。隔离开关的断开点的动静触头之间，必须有足够的绝缘距离，使其在过电压或相间闪络情况下，也不会被击穿而危及工作人员的安全。具有足够的动稳定性和热稳定性。隔离开关在运行中，经常受到短路电流的作用，必须能够承受短路电流热效应和电动力冲击，尤其是不能因电动力作用而自动断开，否则将引起严重事故。结构得意动作可靠。户外隔离开关在冻冰的环境里，也能可靠的分、

50、合闸工作刀闸与接地刀闸联锁。带有接地刀闸的隔离开关必须有联锁机构，以保证在合接地之前，必须先断开工作刀闸；在合工和刀闸之前，必须先断开接地刀闸。（一）（一） 隔离开关隔离开关 110-1、110-2 的选择及检验的选择及检验1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=138A选出 GW2110600 型，如表 3-6：表 3-6 110KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW21101106005014(5)因为 In=600AIg.max=138A所以 Ig.max In3

51、动稳定：ichimax因为 ich =5.707KAimax=50KA所以 ichimax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I tdz =9.910Itt=1425=980所以 I tdz Itt经以上校验此隔离开关满足各项要求。（二）（二） 隔离开关隔离开关 111-1、111-2、111-3、112-2、114-1、113-3 的选择及校验。的选择及校验。1电压：因为 Ug=110KVUn=110KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=108A选出 GW2110600 型故 Ig.max I ，此隔离开关型号与隔离开关 110-1 型号一样，故这里不做

52、重复检n验（三）（三） 隔离开关隔离开关 130-1、130-2、131-1、131-2、132-1、132-2 的选择及检验的选择及检验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1.475KA433A选出 GW235600 型，如表 3-7：表 3-7 35KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW235356005014(5)因为 In=600AIg.max=433A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =9.129KAimax=50KA所以 ichi

53、max4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I tdz =28.439Itt=1425=980所以 I tdz Itt经以上校验此隔离开关满足各项要求。（四）（四） 隔离开关隔离开关 133-1、133-2 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=35KVUn=35KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=108A选出 GW835400 型，如表 3-8：表 3-8 35KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW83535400155.6(5)因为 In=400AIg.max=108A所以 Ig.ma

54、x In3动稳定：ichimax因为 ich =9.129KAimax=15KA所以 ichimax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I tdz =28.483Itt=5.625=156.8所以 I tdz Itt经以上校验此隔离开关满足各项要求。（五）（五） 隔离开关隔离开关 120-1、120-2、121-1、121-2、122-1、122-2 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1516A选出 GN1102000 型，如表 3-9：表 3-9 10KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV

55、)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GN1101020008536(10)因为 In=2000AIg.max=1516A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =17.641KAimax=85KA所以 ichimax4热稳定：I tdItt前面校验断路器时已算出 I tdz=94.255Itt=36210=12960所以 I tdzItt经以上校验此隔离开关满足各项要求。（六）（六） 隔离开关隔离开关 123-1、123-2 的选择及校验的选择及校验1电压：因为 Ug=10KVUn=10KV所以 Ug= Un2电流：查表 3-1 得：Ig.max=1

56、88A选出 GN110200 型，如表 3-10：表 3-10 10KV 隔离开关参数表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)GW110102002510(5)因为 In=400AIg.max=188A所以 Ig.max In3动稳定：ichimax因为 ich =5.893KAimax=25KA所以 ichimax4热稳定：I tdzItt前面校验断路器时已算出 I td=10.147 Itt=1025=500所以 I tdItt经以上校验此隔离开关满足各项要求。三、三、电流互感器的选择及校验电流互感器的选择及校验互感器是发电厂和变电所的主要设备之一，它

57、是变换电压、电流的电气设备，它的主要功能是向二次系统提供电压、电流信号以反应一次系统的工作状况，前者称为电压互感器，后者称为电流互感器。1互感器的作用：对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员的安全。由于互感器原、副绕组除接地点外无其它电路上的联系，因此二次系统的对地电位与一次系统无关，只依赖于接地点与二次绕组其它各点的电位差，在正常运行情况下处于低压的状态，方便于维护、检修与调试。互感器副绕组接地的目的在于当发生原、副绕组击穿时降低二次系统的对地电位，接地电阻愈小，对地电位愈低，从而保证人身安全，因此将其称为保护接地。三相电压互感器原绕组接成星形后中性点接地，其目的在于

58、使原、副绕组的每一相均反应电网各相的对地电压从而反应接地短路故障，因此将该接地称为工作接地。将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和继电器小型化和标准化；使二次设备的绝缘水平可按低电压设计，从而结构轻巧，价格便宜；使所有二次设备能用低电压、小电流控制电缆联接，实现用小截面电缆进行远距离测量与控制，并使屏内布线简单，安装方便。取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。2电流互感器的配置原则（1)每条支路的电源侧均应装设足够数量的电流互感器，供该支路的测量、保护使用。此原则同于开关电器的配置原则，因此往往有断路器与电流互感器紧邻布置。配置的电流互感器应满足下列要求

59、：a、一般应将保护与测量用的电流互感器分开； b、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 2/3 左右； c、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； d、大接地电流系统一般三相配置以反映单相接地的故障；小电流接地系统发电机、变压器支路也应三相配置以便监视不对称程度，其余支路一般配置于 A、C 两相。（2)发电机出口配置一组电流互感器供发电机自动调节励磁装置使用，相数、变比、接线方式与自动调节励磁装置的要求相符。（3)配备差动保护的元件，应在元件各端口配置电流互感器，当各端口属于同一电

60、压级时，互感器变比应相同，接线方式相同3电流互感器的选择电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于 620KV 屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于 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。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。（1）一次额定电流的选择：当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。电力