220kV变电站初步设计 118页

1、华北水利水电大学毕业设计目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc7953317 第一部分 说明书 PAGEREF _Toc7953317 h 3 HYPERLINK l _Toc7953318 第1章主变压器的选择 PAGEREF _Toc7953318 h 4 HYPERLINK l _Toc7953319 1.1主变压器台数的确定 PAGEREF _Toc7953319 h 4 HYPERLINK l _Toc7953320 1.2主变压器容量的确定 PAGEREF _Toc7953320 h 4 HYPERLINK l _Toc7953321 1.3主变压器

2、相数的确定 PAGEREF _Toc7953321 h 4 HYPERLINK l _Toc7953322 1.4绕组数的确定 PAGEREF _Toc7953322 h 4 HYPERLINK l _Toc7953323 1.5绕组接线组别的确定 PAGEREF _Toc7953323 h 4 HYPERLINK l _Toc7953324 1.6调压方式的确定 PAGEREF _Toc7953324 h 5 HYPERLINK l _Toc7953325 1.7冷却方式的确定 PAGEREF _Toc7953325 h 6 HYPERLINK l _Toc7953326 1.8主变压器选择

3、结果 PAGEREF _Toc7953326 h 6 HYPERLINK l _Toc7953327 1.9站用变的确定 PAGEREF _Toc7953327 h 7 HYPERLINK l _Toc7953328 第2章主接线的选择 PAGEREF _Toc7953328 h 8 HYPERLINK l _Toc7953329 2.1对主接线的基本要求 PAGEREF _Toc7953329 h 8 HYPERLINK l _Toc7953330 2.2主接线的选择 PAGEREF _Toc7953330 h 8 HYPERLINK l _Toc7953331 2.3电气主接线简图 PAG

4、EREF _Toc7953331 h 10 HYPERLINK l _Toc7953332 第3章短路电流计算 PAGEREF _Toc7953332 h 11 HYPERLINK l _Toc7953333 3.1短路问题概述 PAGEREF _Toc7953333 h 11 HYPERLINK l _Toc7953334 3.2短路电流计算的步骤 PAGEREF _Toc7953334 h 12 HYPERLINK l _Toc7953335 3.3短路电流计算结果 PAGEREF _Toc7953335 h 15 HYPERLINK l _Toc7953336 第4章电气设备的选定 PA

5、GEREF _Toc7953336 h 16 HYPERLINK l _Toc7953337 4.1选定及校验概述 PAGEREF _Toc7953337 h 16 HYPERLINK l _Toc7953338 4.2母线的选择 PAGEREF _Toc7953338 h 19 HYPERLINK l _Toc7953339 4.3高压断路器的选择 PAGEREF _Toc7953339 h 25 HYPERLINK l _Toc7953340 4.4隔离开关的选择 PAGEREF _Toc7953340 h 27 HYPERLINK l _Toc7953341 4.5绝缘子及穿墙套管的选择

6、 PAGEREF _Toc7953341 h 28 HYPERLINK l _Toc7953342 4.6电压互感器的选择 PAGEREF _Toc7953342 h 31 HYPERLINK l _Toc7953343 4.7电流互感器的选择 PAGEREF _Toc7953343 h 33 HYPERLINK l _Toc7953344 4.8熔断器选定 PAGEREF _Toc7953344 h 36 HYPERLINK l _Toc7953345 4.9避雷器选定 PAGEREF _Toc7953345 h 37 HYPERLINK l _Toc7953346 4.10中性点保护装置的

7、选择 PAGEREF _Toc7953346 h 38 HYPERLINK l _Toc7953347 4.11补偿装置的确定 PAGEREF _Toc7953347 h 39 HYPERLINK l _Toc7953348 第5章变压器保护整定 PAGEREF _Toc7953348 h 41 HYPERLINK l _Toc7953349 5.1概述 PAGEREF _Toc7953349 h 41 HYPERLINK l _Toc7953350 5.2继电保护装置基本要求 PAGEREF _Toc7953350 h 41 HYPERLINK l _Toc7953351 5.3变压器瓦斯保

8、护 PAGEREF _Toc7953351 h 41 HYPERLINK l _Toc7953352 5.4变压器的纵联差动保护 PAGEREF _Toc7953352 h 42 HYPERLINK l _Toc7953353 5.5复合电压启动的过电流保护 PAGEREF _Toc7953353 h 44 HYPERLINK l _Toc7953354 5.6零序电流保护 PAGEREF _Toc7953354 h 45 HYPERLINK l _Toc7953355 5.7过负荷保护 PAGEREF _Toc7953355 h 46 HYPERLINK l _Toc7953356 第6章防

9、雷保护规划 PAGEREF _Toc7953356 h 47 HYPERLINK l _Toc7953357 6.1防雷规划的概述 PAGEREF _Toc7953357 h 47 HYPERLINK l _Toc7953358 6.2防雷保护设备的分类和适用范围 PAGEREF _Toc7953358 h 47 HYPERLINK l _Toc7953359 6.3防雷接地 PAGEREF _Toc7953359 h 47 HYPERLINK l _Toc7953360 6.4本变电站防雷保护规划 PAGEREF _Toc7953360 h 47 HYPERLINK l _Toc795336

10、1 第7章配电装置的设计 PAGEREF _Toc7953361 h 49 HYPERLINK l _Toc7953362 7.1配电装置概述 PAGEREF _Toc7953362 h 49 HYPERLINK l _Toc7953363 7.2屋内配电装置 PAGEREF _Toc7953363 h 50 HYPERLINK l _Toc7953364 7.3屋外配电装置 PAGEREF _Toc7953364 h 51 HYPERLINK l _Toc7953365 第二部分 计算书 PAGEREF _Toc7953365 h 54 HYPERLINK l _Toc7953366 第8章

11、变压器容量计算 PAGEREF _Toc7953366 h 55 HYPERLINK l _Toc7953367 8.1主变压器容量的计算 PAGEREF _Toc7953367 h 55 HYPERLINK l _Toc7953368 8.2站用变容量的计算 PAGEREF _Toc7953368 h 55 HYPERLINK l _Toc7953369 第9章短路电流计算 PAGEREF _Toc7953369 h 56 HYPERLINK l _Toc7953370 9.1参数计算 PAGEREF _Toc7953370 h 56 HYPERLINK l _Toc7953371 9.2等

12、值网络化简 PAGEREF _Toc7953371 h 57 HYPERLINK l _Toc7953372 9.3计算三相对称短路 PAGEREF _Toc7953372 h 57 HYPERLINK l _Toc7953373 9.4计算不对称短路 PAGEREF _Toc7953373 h 65 HYPERLINK l _Toc7953374 第10章电气设备选择 PAGEREF _Toc7953374 h 73 HYPERLINK l _Toc7953375 10.1母线及出线选择 PAGEREF _Toc7953375 h 73 HYPERLINK l _Toc7953376 10.

13、2高压断路器的选择 PAGEREF _Toc7953376 h 83 HYPERLINK l _Toc7953377 10.3隔离开关的选择 PAGEREF _Toc7953377 h 91 HYPERLINK l _Toc7953378 10.4绝缘子和穿墙套管的选择 PAGEREF _Toc7953378 h 96 HYPERLINK l _Toc7953379 10.5电压互感器的选择 PAGEREF _Toc7953379 h 98 HYPERLINK l _Toc7953380 10.6电流互感器的选择 PAGEREF _Toc7953380 h 99 HYPERLINK l _To

14、c7953381 10.7 10kV高压电压互感器短路保护用高压熔断器 PAGEREF _Toc7953381 h 106 HYPERLINK l _Toc7953382 10.8避雷器的选择 PAGEREF _Toc7953382 h 107 HYPERLINK l _Toc7953383 10.9中性点保护装置的选择 PAGEREF _Toc7953383 h 108 HYPERLINK l _Toc7953384 10.10补偿装置选择 PAGEREF _Toc7953384 h 110 HYPERLINK l _Toc7953385 第11章变压器保护整定 PAGEREF _Toc79

15、53385 h 112 HYPERLINK l _Toc7953386 11.1变压器瓦斯保护 PAGEREF _Toc7953386 h 112 HYPERLINK l _Toc7953387 11.2变压器纵联差动保护 PAGEREF _Toc7953387 h 112 HYPERLINK l _Toc7953388 11.3复合电压启动的过电流保护 PAGEREF _Toc7953388 h 116 HYPERLINK l _Toc7953389 11.4零序电流保护 PAGEREF _Toc7953389 h 117 HYPERLINK l _Toc7953390 11.5过负荷保护

16、PAGEREF _Toc7953390 h 118第一部分 说明书 主变压器的选择1.1主变压器台数的确定为了保证供电的可靠性，变电站一般装设两台主变压器。1.2主变压器容量的确定变电站主变压器的容量一般按变电所建成后510年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷Smax的60%70%（35110KV变电站为60%，220500KV变电站为70%）或全部重要负荷（当、类负荷超过上述比例时）选择，即SN(0.60.7) Smax(n-1)SNSimapSmax：最大负荷容量Simap：全部重要负荷容量经计算得单台主变容量为150MVA。1.3主变压器相数的确定在33

17、0KV及以下的变电站中，一般都选用三相变压器。因为一台三相式较同容量的三台单相式投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。1.4绕组数的确定本变电站有三种电压等级，故使用三绕组变压器。1.5绕组接线组别的确定变压器的绕组连接方式必须使得其线电压与系统线电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统变压器采用的绕组连接方式有星型“Y”和三角形“D”两种。我国电力变压器的三相绕组所采用的连接方式为：110kV及以上电压侧均为“YN”，即有中性点引出并直接接地；35kV作为高、中压侧时都可能采用“Y”，其中性点不接地或经消弧线圈接地，作为低压侧时可能用“Y”或者“D”；35kV以下电

18、压侧（不含0.4kV及以下）一般为“D”，也有“Y”方式。变压器绕组接线组别（即各侧绕组连接方式的组合），一般考虑系统或机组同步并列要求及限制三次谐波对电源的影响等因素。接线组别的一般情况是：（1）6500kV均有双绕组变压器，其接线组别为“Y,d11”或“YN, d11”、“YN，y0”或“Y,yn0”。下标0和11，分别表示该侧的线电压与前一侧的线电压相位差0o和330O（下同）。组别“I,I0”表示单相双绕组变压器，用在500KV系统。（2）110500kV均有三绕组变压器，其接线组别为“YN,y0,d11”、“YN,yn0,d11”、“YN,yn0,y0”、“YN,d11-d11”（表

19、示有两个“D”接的低压分裂绕组）及“YN,a0,d11”（表示高、中压侧为自耦方式）等。组别“I,a0,I0”表示单相三绕组变压器，用在500KV系统。综上所述，本设计采用连接组别为YN,yn0,d11。1.6调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器的分接头较少，调压范围只有10%（22.5%），且分接头必须在停电的情况下才能调节；有载调压变压器的分接头较多，调压范围可达30%，且分接头可在带负荷的情况下调节，但其结构复杂、价格贵，在下述情况下才用较为合理：（1）出力变化大，或发电机经常在低功率因数运行的发电厂的主变压器。（2）具有可

20、逆工作特点的联络变压器。（3）电网电压可能有较大变化的220kV及以上的降压变压器。（4）电力潮流变化大和电压偏移大的110kV变电所的主变压器。从负荷和变电站的作用来讲，采用有载调压方式。1.7冷却方式的确定电力变压器冷却方式，随其形式和容量不同而异，冷却方式有以下几种类型：（1）自然风冷却。无风扇，仅借助冷却器（又称散热器）热辐射和空气自然对流冷却，额定容量在10000kVA及以下。（2）强迫空气冷却。简称风冷却，在冷却器间加装数台电风扇，使油迅速冷却，额定容量在8000kVA及以上。（3）强迫油循环风冷却。采用潜油泵强迫油循环，并用风扇对油管进行冷却，额定容量在40000kVA及以上。（

21、4）强迫油循环水冷却。采用潜油泵强迫油循环，并用水对油管进行冷却，额定容量在120000kVA及以上。由于铜管质量不过关，国内已很少应用。（5）强迫油循环导向冷却。采用潜油泵将油压入线圈之间、线饼之间和铁芯预先设计好的油道中进行冷却。综上所述，本变电站选用强迫油循环风冷却。1.8主变压器选择结果具体参数见表1-1。表1-1 SFPSZ10150000/220变压器技术参数型号额定容量（kVA）额定电压（kV）连接组空载损耗（kW）空载电流（%）负载损耗（kW）容量分配（%）阻抗电压（%）台数高-中高-低中-低SFPSZ10150000/22015000022081.25%/115/10.5YN

22、,yn0,d111700.9570100 100 5012.422.88.42S:三相 F：风冷 P：强迫循环 S：三绕组 Z：有载调压 10：设计序号10型 150000：额定容量为150000kVA 220:一次侧额定电压220kV1.9站用变的确定1.9.1容量的确定由低压侧引入，降压至0.4KV，站用变容量按主变容量的0.2%0.5%计算。经计算得站用变容量为800kVA。1.9.2绕组的额定电压高压10kV，低压0.4kV。1.9.3绕组相数采用三相。1.9.4绕组数采用双绕组变压器。1.9.5站用变台数为保证可靠性，站用变选择两台，分别直接接在两台主变的低压侧，互为备用。根据以上要

23、求，选用SCB10-800/10干式变压器，技术参数如下表所示。表1-2 SCB10-800/10干式变压器技术参数型号电压组合连接组标号空载损耗（kW）短路损耗（kW）空载电流（%）阻抗电压（%）高压低压SCB10-800/101022.5%0.4Y,yn01.336.060.86S:三相 C：成型固体浇注式 B：绕组导线为铜箔 10：设计序号 800：额定容量为800kVA 10：一次侧额定电压10kV 主接线的选择2.1对主接线的基本要求电气主接线是发电厂和变电站电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。所以，他的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继

24、电保护、自动装置和控制方式的确定，电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。2.2主接线的选择2.2.1 220kV与110kV侧主接线的选择表2-1 220KV与110kV侧主接线方式对比表方案方案一：单母线分段接线方案二：双母线接线可靠性1.重要用户接于不同段母线，供电不间断。2.维修母线和母线方向隔离开关，接于母线的用户停电。停电范围减小。3.一段母线故障，短期停电。1.维修任意一条母线，全不断电。2.维修母线方向隔离开关，这条回路停电。3.一条母线故障，短期停电。4.全部回路通过一台断路器和两台隔离开关连于母线，可靠性更

25、高。灵活性两条母线实现并列和分列运行。1.母线可以并列运行、分列运行。2.实现一组母线工作，另一组母线备用运行的方式。经济性采用的设备相对较少，投资小。所用隔离开关较多，配电装置麻烦，投资较多。适用范围110220KV配电装置，出线回路为34回。110220KV配电装置，出线回路为5回及5回以上。由于本变电站为地区性降压变电站，需要保证供电的可靠性。方案二的可靠性和灵活性都比方案一好，且220kV与110kV侧回路均为6回，所以220KV与110kV侧均选择双母线接线。2.2.2 10KV侧主接线选择表2-2 10KV侧主接线方式对比表方案方案一：单母线分段接线方案二：单母线接线可靠性1.重要

26、用户接于不同段母线，供电不间断。2.维修母线和母线方向隔离开关，接于母线的用户停电，停电范围小。3.一段母线故障，短期停电。1.维修线路方向断路器，这条线路停电。2.维修母线或母线方向隔离开关，全停电。3母线故障，全部停电。灵活性母线分列运行时，任一段母线不能往外送电，都会造成这一段母线上的所有回路断电。只有一种运行方式。经济性采用的设备相对较多，投资较多。设备相对来说较少，设备费用少一些。适用范围610KV配电装置，出线回路为6回及以上。610KV配电装置，出线回路不超过5回。由于10KV出线有4回，并有两回站用变，该电压等级较为重要，单母线接线可靠性和灵活性较低，故选用单母线分段接线方式。

27、2.2.3方案确定表2-3 主接线方案确定电压等级220kV110kV10kV主变台数方案双母线接线双母线接线单母线分段接线22.3电气主接线简图图2-1 短路电流计算3.1短路问题概述3.1.1短路的定义在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障。所谓短路，是指电力系统正常运行以外的相与相或相与地（或中性线）之间的连接。三相系统中短路的基本类型有三相短路、单相短路接地、两相短路、两相短路接地。示意图见表3-1。电力系统的运行经验表明，单相短路接地占大多数。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均为不对称短路。表3-1 短路类型示意图短路类型示意图符号三

28、相短路f(3)两相短路f(2)单相短路接地f(1)两相短路接地f(1,1)3.1.2短路的危害（1）短路电流值大大增加。（2）其热效应会引起导体或其绝缘的损坏。（3）导体会受到很大的电动力冲击。（4）引起电网中电压降低。（5）导致大面积停电。3.1.3减小短路危害的措施（1）加装限流电抗器。（2）安装重合闸。（3）合理设计主接线。3.1.4短路计算的目的（1）电气主接线的比较与选择依据。（2）选择断路器等电气设备或对这些设备提出技术要求。（3）为继电保护的设计以及调试提供依据。（4）评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施。（5）分析计算送电线路对通讯设施的影响。3.1.5短路计算的方法（1

29、）实用计算法（2）运算曲线法（3）复合序网法（4）正序增广网络法3.2短路电流计算的步骤3.2.1短路点的选择为了保证电力系统的安全运行，正确的选择短路点能使我们得出正确的短路电流计算结果，通常选取几个具有代表性的短路点，说明系统的整体短路水平。本次分别选择220kV母线、110kV母线和10kV母线进行短路计算。3.2.2三相短路电流计算步骤（1）选取合适的容量基准值、电压基准值。（2）画出系统的等值电路图，选择合适的短路点。（3）计算各个元件以及线路的电抗标幺值。（4）化简短路的网络，求出系统对短路点的转移电抗，然后根据公式求出对应的计算电抗。（6）把各个电源对短路点的短路电流标幺值按照I

30、f=If*SN3Uav化为有名值，然后求总的短路电流有名值。3.2.3不对称短路电流计算步骤（1）绘制正序、负序、零序等值电路图。（2）化简各序等值电路，求出正序、负序、零序电抗值。（3）按照表3-2求出Z并根据If(1)*=1X(1)+Z求短路电流正序分量标幺值。（4）根据表3-2求短路电流标幺值。（5）根据If=If*SB3Uav计算短路电流有名值。表3-2 各种短路情况Z及M的取值短路种类ZM三相短路01单相短路Z2+Z03两相短路Z23两相接地短路Z2Z0Z2+Z031-Z2Z0(Z2+Z0)2表3-3 运算曲线表3.3短路电流计算结果表3-4 三相短路电流计算结果（kA）短路电流冲击

31、电流220kV110kV10kV220kV110kV10kV0S7.68736.758930.003219.568717.205476.37570.08S7.3176.661529.789718.62616.957475.83220.16S7.05386.486129.149317.95616.510974.2022S6.52766.914930.216616.616617.602576.91894S6.50817.304230.216616.566918.594776.9189表3-5 不对称短路电流计算结果（kA）220kV110kV10kV单相短路接地8.68598.88570两相相间短

32、路6.45085.789425.2755两相接地短路8.21388.500725.2755 电气设备的选定4.1选定及校验概述4.1.1依据正常工作条件选定（1）按额定电压选择UNUNS式中：UN所选设备的额定电压，kVUNS系统的额定电压，kV（2）按额定电流选择电器设备的额定电流IN是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条件等）下，电气设备的长期允许电流。我国规定的一般额定环境条件：额定温度N，裸导体和电缆N为25，断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感器、电抗器等N为40；无光照；海拔不超过1000m。若实际环境条件不同于额定条件，电气设备的长期允许电流应修正：Ial=KINIma

33、x式中：K综合修正系数；Imax电气设备所在回路的最大工作电流。对于裸导体和电缆：K=al-al-25对于电器：40Umax(kV)（4）热稳定校验Smin=QkKsC(mm2)式中：Smin符合热稳定的最小截面积，mm2 C热稳定系数，根据直线插值法或者公式求出。 Ks集肤效应系数，此设计软导体取1，硬导体根据布置方式的不同选取不同的值。w=+(al-)ImaxIal2()式中：w持续工作电流Imax时的温度，实际环境温度，al最高允许温度，通常取值为70Ial母线对应于的允许电流，A利用公式法求CC=Kln+f+w式中：K铝为149，铜为248 铝为245，铜为235 f短路时导体最高允许

34、温度，铝导体为200，铜导体为300 当SSmin时，满足热稳定；当SSmin时，热稳定不满足。（5）硬母线的共振校验检验母线共振有两种办法绝缘子跨距已知，按下式计算f1。如果f1160Hz,则取=1，如果f1160Hz,则根据相应曲线取值。f1=NfL2EJm式中：Nf频率系数，一般选择多等跨简支，取值为3.65 f1一节固有频率，Hz L绝缘子跨距，m E弹性模量，铝为71010Pa,铜为11.281010Pa J截面二次矩，m4 m单位长度导体质量，kgm，按下式计算：m=nhbw(kgm)式中：w密度，铝导体值为2700kgm4如果不知道绝缘子跨距，f1取值160 Hz，这样=1，只需

35、计算出不造成共振的绝缘子跨距最大值Lmax。选取绝缘子跨距值比Lmax小，就不会造成共振。Lmax=Nff1EJm(m)（6）硬母线的动稳定校验如果每相有两条或更多导体时，母线会有冲击电流流过时，导体的横截面会受到两股力的作用相间应力和条件应力。设相间应力和条件应力最大应力为max=MphWph+MbWb=ph+b(Pa)式中：Mph导体所受到的相间最大弯矩，NmMb导体所受到的条间最大弯矩，NmWph按下表不同布置方式的公式计算，m3Wb按下式计算Wb=hb26(m3)表41 相异放置方法下Wph计算公式条数123水平放置导体竖放b2h61.44b2h3.3b2h水平放置导体平方垂直放置导体

36、竖放b2h6b2h3b2h2计算后的max满足almax，则动稳定符合要求。导体正常工作的作用力最大值al，取值根据下表表42 导体正常工作的作用力最大值al材料导体正常工作的作用力最大值al(Pa)铝导体70106铜导体140106（7）计算矩形导体所受电动力每相单条Mph=fphL210(Nm)fph=0.1731aish2(Nm)式中：fph导体上所受相间电动力， L缘子间跨距，m导体所受的相间作用力最大值为max=ph=MphWph=fphL210Wph(Pa)要符合动稳定要求可以直接令ph=al，算出符合动稳定要求的绝缘子跨距最高值。Lmax=10alWphfph(m)最后选择的绝缘

37、子跨距比最大绝缘子计算跨距要小，则满足动稳定所要求条件。每相多条a.相间作用力按照上述方法计算b.条间作用力b的计算根据下述方法Mb=fbLb212(Nm)式中：fb单位长度导体上所受到的条间电动力，Nm Lb衬垫跨距（相邻两衬垫间的距离），m当每相2条时：fb=0.0251bish2K12(Nm)当每相3条时：fb=0.0081bish2(K12+K13)(Nm)K12及K13按矩形截面形状系数曲线（表4-3）取值。表4-3 矩形截面形状系数曲线b=MbWb=fbLb22b2h(Pa)计算符合动稳定要求所允许的衬垫跨距最大值Lbmax，需要令b=al-ph，计算得Lbmax=b2h(al-p

38、hfb(m)计算临界跨距：Lcr=b4hfb(m)符合公式LbLbmaxLcr，则符合动稳定要求。4.2.2各侧导体选定结果表4-4 各侧导体选定结果型号位置标称截面（mm2）长期允许载流量（A）+70+80LGJ-400/35220kV侧母线400879882LGJ-800/70110kV侧母线80014101396LGJ-300/20220kV侧出线300747753LGJ-150/20110kV侧出线150469478LGJ-630/4510kV侧出线63011871182矩形导体10kV侧母线尺寸hb（mmmm）每相条数布置方式载流量（A）Ks80102平放21851.3L：铝导体 G

39、：钢芯 J：绞线4.3高压断路器的选择4.3.1确定断路器及校验（1）种类和形式的选择110kV及以上选用六氟化硫断路器，35kV可选用真空和六氟化硫断路器，10kV使用真空及六氟化硫断路器。 （2）确定额定电压UNUNS（3）确定额定电流Ial=KINImax(A)（4）判断开断能力INbrIkI(kA)（5）判断关合能力INclish(kA)（6）判断热稳定It2tQk(kA)2S（7）判断动稳定iesish(kA)4.3.2高压断路器选择结果表4-5 主变与220kV侧母线间断路器、母联断路器及出线断路器型号额定工作电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关合电流（峰值，kA）

40、热稳定电流（kA）动稳定电流（峰值，kA）固有分闸时间（s）LW-22022016004010040（3s）1000.04表4-6 主变与110kV侧母线间断路器、母联断路器及出线断路器型号额定工作电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关合电流（峰值，kA）热稳定电流（kA）动稳定电流（峰值，kA）固有分闸时间（s）LW11-110110160031.58031.5（3s）800.04L：六氟化硫断路器 W：户外 220/110：电压等级表4-7 主变与10kV侧母线间断路器及分段断路器型号额定工作电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关合电流（峰值，kA）热稳定电流（

41、kA）动稳定电流（峰值，kA）固有分闸时间（s）ZN12-1010125031.58031.5（4s）800.065表4-8 10kV侧出线断路器型号额定工作电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关合电流（峰值，kA）热稳定电流（kA）动稳定电流（峰值，kA）固有分闸时间（s）ZN12-1010125031.58031.5（4s）800.065Z：真空断路器 N：户内 12：设计序号 10：电压等级10kV4.4隔离开关的选择4.4.1确定隔离开关及校验（1）种类和型式的选择关于室内的配电装置和成套的高压开关柜，选用GN8、GN19系列，关于室内大电流回路，选用GN10系列，关于2

42、20kV及以下屋外配电装置，选用GW4系列，对于中性点配置的隔离开关选用GW8、GW13系列。（2）确定额定电压UNUNS（3）确定额定电流Ial=KINImax(A)（4）判断热稳定It2tQk(kA)2S（5）判断动稳定iesish(kA)4.4.2隔离开关选择结果表4-9 隔离开关选择结果位置型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4S热稳定电流（kA）220kV母线GW4-220（D）2206305020220kV出线GW4-2202206305020110kV母线GW4-110（D）11010008025110kV出线GW4-110110630502010kV母线及出线G

43、N19-10104008031.5G：隔离开关 W：户外 N：户内 4/19：设计序号 D：带接地刀闸4.5绝缘子及穿墙套管的选择4.5.1确定并校验绝缘子和穿墙套管（1）确定额定电压UNUNS式中：UN支柱绝缘子（或穿墙套管）的额定电压，kV。UNS支柱绝缘子（或穿墙套管）所在电网的额定电压，kV。（2）确定绝缘子和穿墙套管的类型和结构悬挂类型绝缘子片数与电压等级的关系如下表4-10 悬挂类型绝缘子片数与电压等级的关系电压等级（kV）61035110220片数134781314确定支柱绝缘子类型屋内配电装置宜采用联合胶装多棱式支柱绝缘子；屋外配电装置支柱绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子。在有严重的

44、灰尘或对绝缘有害的气体存在的环境中，应选用防污型绝缘子。确定穿墙套管类型通常情况选用铝导体材料。（3）按最大持续工作电流选择穿墙套管Ial=KINImax(A)式中：K当设备所处环境现实温度4060时，K=0.14985-，当设备所处环境现实温度低于40时，K=1.2。（4）判断穿墙套管的热稳定It2tQk(kA)2S使用母线型的穿墙套管，不需判断热稳定是否满足要求，因为其结构不含导热的导体，只需要保证穿墙套管的尺寸形状与母线相符即可。（5）判断支柱绝缘子和穿墙套管的动稳定Fc0.6Fd(N)式中Fd抗弯破坏负荷，NFc发生三相短路故障时作用在绝缘子或穿墙套管的作用力，N0.6绝缘子或穿墙套管

45、的潜在强度系数三相短路时绝缘子（或穿墙套管）所受的电动力FmaxFmax=1.7310-7Lcaish2(N)式中：Lc绝缘子的计算跨距，Lc=(L1+L2)2，L1、L2为与绝缘子相邻的跨距，m。支柱绝缘子的Fc计算当导体水平放置时Fc=FmaxH1HH1=H+b+h2式中H1绝缘子底部到导体水平中心线的高度H绝缘子的高度，mmb导体支持器下片厚度，mm，一般竖放矩形导体b=18mm，平放矩形导体及槽型导体b=12mmh母线总高度，mm当导体垂直放置时Fc=Fmax穿墙套管的Fc计算（三相导体水平或垂直布置相同）Fc=Fmax=1.7310-7Lcaish2(N)式中：Lc穿墙套管的计算跨距

46、，Lc=L1+Lca2，Lca为穿墙套管的长度，m。4.5.2各侧绝缘子及穿墙套管选择结果表4-11 220kV及110kV绝缘子选定结果型号片数额定电压（kV）额定机械拉伸负荷（kN）最小电弧距离mm雷电全波冲击耐受电压（kV）FXBW4-220/1001322010020501000FXBW4-110/10071101001200550FXB：高压线路用棒性悬式复合绝缘子 W：大、小伞 4：设计序号（爬电比距25m/kV） 220/110:电压等级 100：额定机械拉伸负荷100kN表4-12 10kV侧绝缘子选定结果型号额定电压（kV）绝缘子高度（mm）机械破坏负荷（kN）ZL-10/1

47、61018516ZL：户内联合胶装式 10：额定电压10kV 16：机械破坏负荷16kN表4-13 10kV侧穿墙套管选定结果型号额定电压（kV）外形尺寸（mmmm）套管长度（mm）机械破坏负荷（kN）CME-1010801048830CM：户内母线型穿墙套管 E：机械破坏负荷30kN 10：额定电压10kV4.6电压互感器的选择4.6.1选定条件（1）确定额定电压315kV系统，选择互感器类型是三相五柱式，一次和二次侧都为星型接线，一次侧电压取值UNS，二次侧电压取值100V。335kV系统，选用类型是单台或者两台单相式，一次侧电压取值UNS，二次侧电压取值100V。高于3kV系统，使用电压

48、互感器型式为三台单相式，一次和二次侧都为星型接线，一次侧电压取值UNS3V，二次侧电压取值1003V。三次侧，假如系统中性点接线方式是非直接类型，电压取值1003V，假如系统中性点接线方式是直接类型，电压取值100V。（2）种类和型式的选择320kV屋内配电装置，宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。35kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。110220kV高压配电装置，用电容式或者是串级电磁式电压互感器。为了避免铁磁谐振，当容量和准确度级满足相应要求时，宜优先采用电容式电压互感器。330kV及以上配电装置，宜采用电容式电压互感器。SF6全封闭组合电器宜

49、采用电磁式电压互感器。（3）准确级选择重要回路如变压器、发电机等记费用的电能表，选用0.5级。起运行及监视作用，选用0.51级。用作估计测量数值的仪表，选用3级。供继电保护用的采取D级，B级或者新类型P级，TPY级。4.6.2各侧电压互感器确定结果表4-14 各侧电压互感器确定结果型号额定电压（kV）0.5级次级绕组额定容量（VA）分压电容量（MF）最大容量（VA）初次绕组次级绕组辅助绕组TYD2203-0.007522030.130.12000.00751200TYD1103-0.007511030.130.12000.0151200JSJW-10100.10.1/3120960T：成套式

50、Y：电容式 D：单相 0.0075：分压电容量J：电压互感器 S三相或三绕组结构 J：油浸式 10：额定电压10kV4.7电流互感器的选择4.7.1选定条件（1）一次回路额定电压和电流的选择一次回路电压UNUNS一次回路电流Ial=KINImax(A)式中：K温度修正系数IN电流互感器一次额定电流（2）确定二次电流弱电系统用1A，强电系统用5A。（3）种类和型式的选择620kV屋内和高压开关柜中的电流互感器，宜采用LA、LDZ、LFZ型；额定电流2000A以上线路选用LMZ、LAJ、LBJ型。35kV及以上结构宜采用油浸磁箱，型式为独立式，选用LCW系列。（4）准确级选择重要回路如变压器、发电

51、机等记费用的电能表，选用0.5级。起运行及监视作用，选用0.51级。用作估计测量数值的仪表，选用3级。供继电保护用的采取D级，B级或者新类型P级，TPY级。（5）热稳定校验It2tQk或KtIN12tQk(kA)2s式中：It热稳定电流Kt热稳定电流倍数IN1互感器一次回路电流（6）动稳定校验iesish或2IN1Kesish(kA)4.7.2各侧电流互感器确定结果表4-15 220kV母线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流（kA）动稳定电流（kA）额定互感比（A）LCWB2-220W0.5/P/P/P31.5802400/5表4-16 220kV出线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流

52、（kA）动稳定电流（kA）额定互感比（A）LCWB2-220W0.5/P/P/P31.5802200/5表4-17 110kV母线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流倍数动稳定电流倍数额定互感比（A）LCWB6-1100.5/B/B/B751352800/5表4-18 110kV出线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流倍数动稳定电流倍数额定互感比（A）LCWB4-1100.5/B/B/B751352100/5L：电流互感器 C：瓷绝缘 W：户外型 B：有保护级 W：防污型110/220：额定电压等级表4-19 10kV母线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流（kA）动稳定电流（kA）额定

53、互感比（A）LAJ-100.5/D63805000/5表4-20 10kV出线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流（kA）动稳定电流（kA）额定互感比（A）LAJ-100.5/D63801000/5L：电流互感器 A：穿墙式 J：加强型 10：额定电压10kV4.8熔断器选定4.8.1选定条件（1）种类和型式的选择电力线路、电力变压器的短路或者过载保护，可选用RN1、RN3、RN5、RN6、RW3RW7、RW9RW11等系列。电压互感器（3110kV）短路保护（不能做过载保护），可选用RN2、RN4、RW10、RXW0等系列。电力电容器回路短路或过载保护，可选用BRN1、BRN2、BRW等系

54、列。（2）额定电压选择UNUNS（3）额定电流选择熔管额定电流：INtINS熔体额定电流：）保护35kV及以下电力变压器的熔断器INs=KImax式中：K可靠系数，不计电动机自启动时K=1.11.3；考虑电动机自启动时K=1.52.0。)保护电力电容器的熔断器INs=KINc式中：K可靠系数，对跌落式熔断器K=1.21.3；对限流式熔断器，当一台电力电容器时，K=1.52.0，当一组电力电容器时，K=1.31.8。（4）额定开断电流校验INbr=SNbr3UN当熔断器不具备限流作用时INbr0.6ish当熔断器具备限流作用时INbri此处熔断器具有限流作用。4.8.2熔断器选定结果表4-21

55、熔断器选定结果型号额定电压（kV）额定电流（A）最小开断容量（MVA）RN4-10100.51000R：熔断器 N：户内型 4：设计序号 10：额定电压10kV4.9避雷器选定4.9.1选定条件（1）避雷器持续运行电压UbyUxg(kV)式中：Uby氧化锌避雷器运行电压有效值，kVUxg系统相电压最高值，kV（2）避雷器额定电压Ube1.25Uby4.9.2各侧避雷器选定结果表4-22 220kV及110kV侧避雷器确定结果（kV）型号系统额定电压避雷器额定电压持续运行电压陡波冲击电流残压雷电冲击电流残压操作冲击电流残压Y10W1-228/565220228179622565419YH5W-1

56、08/28111010884323281239Y：金属氧化物避雷器 H：复合外套 10/5：标称放电电流 W：结构特征（无间隙）表4-23 10kV侧避雷器确定结果（kV）型号系统额定电压避雷器额定电压持续运行电压8/20s雷电冲击波残压操作冲击电流残压Y5W-12.7/421012.76.64248Y：金属氧化物避雷器 5：标称放电电流 W：结构特征（无间隙）4.10中性点保护装置的选择表4-24 220kV侧中性点电流互感器确定结果型号级次组合1S热稳定电流倍数动稳定电流倍数额定互感比（A）LQZ-110D/D/0.5751782100/5表4-25 110kV侧中性点电流互感器确定结果型

57、号级次组合1S热稳定电流倍数动稳定电流倍数额定互感比（A）LQZ-110D/D/0.5751782200/5L：电流互感器 Q：线圈式 Z：浇注绝缘 110：额定电压110kV表4-26 中性点成套保护装置确定结果4.11补偿装置的确定4.11.1负荷补偿Qc=Pctan1-tan2式中：Qc补偿容量，kVarPc有功功率，kWtan1、tan2补偿前后功率因数角正切值4.11.2补偿装置确定结果表4-27 补偿装置确定结果型号额定电压（kV）总标称容量（kVar）单台标称容量（kVar）接线方式外形尺寸LBH（mm）TBB10-2004/334102004334单星型387521602096

58、TBB：并联补偿成套装置 10：额定电压10kV 2004：总标称容量2004kVar 334: 单台标称容量334kVar 变压器保护整定5.1概述变压器是对电力系统非常重要的设备之一，保证变压器运行的安全性是非常重要的。对于容量较大的变压器，一旦出现故障，将造成设备损坏等问题，造成巨大损失。因此需要对变压器进行继电保护整定。为保证变压器安全稳定运行，变压器可撞色恶如下继电保护。变压器主保护：变压器的瓦斯保护、变压器纵联差动保护变压器后备保护：复合电压启动的过电流保护、零序过电流保护、过负荷保护5.2继电保护装置基本要求（1）可靠性：可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最基本要求。安

59、全性是要求继电保护在不需要它动作时不发生误动作，信赖性是要求继电保护在规定的保护范围内发生应该动作的故障时可靠动作。（2）选择性：选择性是在可能最小的区间内将故障从电力系统中切除，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。（3）速动性：尽量快速切除出故障，减少故障部分对系统的影响，提高电力系统并列运行的稳定性。（4）灵敏性：抗干扰、误差能力强。有足够迅速的反应能力，能够灵敏的感知系统故障。5.3变压器瓦斯保护5.3.1轻瓦斯保护轻瓦斯保护确定气体的体积作为整定值，通常情况下整定值的大小处于250350cm3之间，对于容量在10MVA以上的变压器，整定值多采用250cm3。气体容积的调整可

60、通过改变重锤位置来改变。5.3.2重瓦斯保护重瓦斯保护的动作值采用油流流速表示，通常情况下整定值的大小处于0.61.5m/s之间，由于穿越性事故出现时，油流速度处于0.40.5m/s之间，为了令瓦斯保护不会因为事故做出误动作，整定值可以选择1m/s左右。5.4变压器的纵联差动保护5.4.1概述为了与瓦斯保护配合，采用纵联差动保护。变压器的纵联差动保护用来反映变压器绕组、引出线上的各种短路故障，是变压器的主保护之一。变压器的纵联差动保护是比较变压器各侧电流的相位和数值的大小，即比较相量。5.4.2确定接线形式要求依据补偿相位角这种办法，消除不平衡电流，这种电流是因主变两侧电流相位差不为零而引起。