750kv变电站电气主接线设计大学本科毕业论文

1、摘要根据设计任务书的要求，本次设计为750KV变电站电气主接线的初步设计，并绘 制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为750KV、35kV和10kV 三个电压等级。750KV电压等级采用双母线接线，35KV和10KV电压等级都采用单母线 分段接线。本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、主要电气设备选择及校验 （包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压等 级配电装置设计。本设计以750KV变电所设计规范、供配电系统设计规范、35750KV 高压配电装置设计规范等规范规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策， 所选设备全部为国家推荐的

2、新型产品，技术先进、运行可靠、经济合理。关键词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型；无功补偿目录 TOC o 1-5 h z 摘要I HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 目录II第1章绪论11.1变电站的背景和地址情况11.1.1变电站的背景11.1.2变电站地址概况11.2变电站的意义11.3本文研究内容1第2章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择32.1主接线的设计原则和要求32.1.1主接线的设计原则32.1.2主接线设计的基本要求32.2主接线的设计5设计步骤5初步方案设计5最优方案确定62.3主变压器的选择72.3.1主变压器台数

3、的选择72.3.2主变压器型式的选择7主变压器容量的选择82.4站用变压器的选择82.4.1站用变压器的选择的基本原则8第3章 短路电流计算103.1短路计算的目的、规定与步骤103.1.1短路电流计算的目的103.1.2短路计算的一般规定10计算步骤103.2变压器的参数计算及短路点的确定11变压器参数的计算11短路点的确定123.3各短路点的短路计算123.3.1短路点d-1的短路计算（750KV母线）123.3.2短路点d-2的短路计算（35KV母线）133.3.3短路点d-3的短路计算（10KV母线）13短路点d-4的短路计算14第4章 电气设备选择与校验164.1电气设备选择的一般规

4、定164.1.2有关的几项规定164.2各回路持续工作电流的计算164.3 高压电气设备选择174.3.2隔离开关的选择及校验174.3.3电流互感器的选择及校验194.3.4电压互感器的选择及校验234.3.5熔断器的选择254.4母线及电缆的选择及校验264.4.1材料的选择264.4.2母线截面积的选择2710KV出线电缆的选择 29第5章 无功补偿设计315.1.1无功补偿的原则315.1.2无功补偿的基本要求315.2补偿装置选择及容量确定315.2.1补偿装置的确定315.2.2 补偿装置容量的选择32参考文献34 HYPERLINK l bookmark80 o Current

5、Document 结论35致谢36QV4-lGV+-JEI1IKWIswa-utCGVEHLO-fl.GVt-lLDiVEHlfl 丫7FF-iM.GVB-UIlowa-uoWA-iBG74-jESFEL-3L5W/1W*X3U.JIDHLCJCC-1WOlbj-uiI GV+-1ElgV*-12Inme| IW4-1EGV4-66X-UECVB-93RW9-33hfas&JEU-33:*r-fl第1章绪论1.1变电站的背景和地址情况1.1.1变电站的背景随着时代的进步，电力系统与人类的关系越来越密切，人们的生产，生活都离不开电的应用，如何控 制电能，使它更好的为人们服务，就需要对电力进行控制

6、，避免电能的损耗和浪费，需要对变电站的电能 进行降压，从而满足人们对电的需求，控制电能的损耗。提高电能的应用效率。变电站是电力系统的重要 组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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。依据远期负荷发展，决定在兴建1中型110kV/35 kV变电站。该变电站建成后，主要对本 区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。同时和其他地区变电站联成环网， 提高了本地供电质量和可靠性。1.1.2变电站地址概况当地年最高温度为40C,年最低温度为-5C；当海拔高度为800米；当地雷暴日数为55日/年；本变电站处于“薄土层石灰岩

7、”地区，土壤电阻率高达1000Q.1.2变电站的意义从我国电网实际运行的情况出发，根据现有电网的特点，结合地区电力负荷的发展，城市发展态势及 负荷预测的分析对我国一些地区电网电压等级选择进行技术经济分析，有110KV和35KV电网的共同发展， 现阶段降压变电站及其电网主要用在负荷密度较高的地区。就电网建设，造价分析，运行情况等方面进行， 有针对性地研究了其负荷特性，高峰时期的避峰措施，注意到中高压配电网络的电压等级，网络规划的优 化，与周边电网的协调配合等问题，从我国现状及发展趋势出发，对选择电网结构及配电电压进行了经济 技术比较及可行性分析，提高城乡电压等级是必然趋势。1.3本文研究内容本文

8、主要完成“110kV/35kV降压变电站”电气部分设计。本文研究的具体内容：负荷分析、变压器的选择、功率补偿主接线设计短路计算各种开关设备的选择变压器继电保护设计防雷接地设计第2章 变电站电气主接线设计及主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变 电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、 经济运行及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。2.1主接线的设计原则和要求2.1.1主接线的设计原则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

9、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、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。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。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。考虑主变台数对主接线

10、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。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。2.1.2主接线设计的基本要求根据有关规定：变电站电气主接线

11、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。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，衡量可靠性的客观标准是运行实 践。主接线的可靠性是由其组成元件(包括一次和二次设备)在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设 计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保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，一种主接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。评价主接线可靠性的标志如下：断路器

12、检修时是否影响供电；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；变电站全部停电的可能性。灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：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

13、论一次和二次设备改造量最小。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，即欲使主接线可 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。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。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

14、， 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。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。在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。2.2主接线的设计 2.2.1设计步骤电气主接线设计，一般分以下几步：拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式、 台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的优、 缺点，保留2个技术上相当的较好方

15、案。对2个技术上比较好的方案进行经济计算。对2个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案。绘制最优方案电气主接线图。2.2.2初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级：110/35/10KV，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站 与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最 优的接线方案，初步设计以下两种接线方案供最优方案的选择。750KV侧采用双母线接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线。万案一:750KV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。两种方案接线形式如下:LLOK

16、V进线I回j-10回岀线noKvan 回110KV城曲回A图2-1主接线方案一2.2.3最优方案确定（一）技术比较在初步设计的两种方案中，方案一：750KV侧采用双母线接线；方案二：750KV侧采用单母分段接线。 采用双母线接线的优点：系统运行、供电可靠；系统调度灵活；系统扩建方便等。采用单 母分段接线的优点：接线简单；操作方便、设备少等；缺点：可靠性差；系统稳定性差。所 以，750KV侧采用双母线接线。在初步设计的两种方案中，方案一：35KV侧采用单母分段接线；方案二：35KV侧采用双母线接线。 由原材料可知，问题中未说明负荷的重要程度，所以，35KV侧采用单母分段接线。（二）经济比较对整个

17、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，即750KV侧为采用双母线接线，35KV侧为单母线形接线，10KV 侧为单母分段接线。其接线图见以上方案一。2.3主变压器的选择在各种电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压，进行电力传输的 重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。因此，在确保安全可靠 供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济意义。2.3.1主变压器台

18、数的选择为保证供电可靠性，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。2.3.2主变压器型式的选择一相数的确定在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。二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

19、变压器额定容量的15%及以上， 或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。三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 有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国750KV及以上电压，变压器绕 组都采用星接，35KV也采用星接，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 角接。四结构型式的选择三绕组变压器在结构上有两种基本型式。升压型。升压型的绕组排列为：铁芯一中压绕组一低压绕组一高压绕组，高、中压绕组间距较远、 阻抗较大、传输功率时损耗较大。降压型。降压型

20、的绕组排列为：铁芯一低压绕组一中压绕组一高压绕组，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。五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。无励磁调压变压器分 接头较少，且必须在停电情况下才能调节；有载调压变分接头较多，调压范围可达30%，且分接头可带负 荷调节，但有载调压变压器不能并联运行，因为有载分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压 器配置，应选

21、用无载调压变压器。2.3.3主变压器容量的选择变电站主变压器容量一般按建站后510年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足S变电站最大负荷ma舶50%70% (35750KV变电站为60%)，或全部重要负荷(当1、11类负荷超过上述 比例时)选择。S 二 0.6(1 + 5%)8S/(N -1)MVA( 2.1)Nmax式中N变压器主变台数2.4站用变压器的选择2.4.1站用变压器的选择的基本原则变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应；阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线 的电压偏移不超过额定电压的土 5% ;

22、变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。第3章 短路电流计算3.1短路计算的目的、规定与步骤3.1.1短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，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在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措 施等，均需进行必要的短路电流计算。在选择电气设备时，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

23、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相对地的安全距离。3.1.2短路计算的一般规定 一计算的基本情况电力系统中所有电源均在额定负载下运行。所有同步电机都具有自动调整励磁装置(包括强行励磁)。短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。所有电源的电动势相位角相等。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。二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

24、运行的接线方式。3.1.3计算步骤选择计算短路点。画等值网络图。首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。选取基准容量S和基准电压U (般取各级的平均电压)。b3将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，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x3。求计算电抗X。3由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值(运算曲线只作到X.=3.5)。j3计算无限大容量(或X323)的电源供给的短路电流周期分量。计算短路电流周期分量有名值和短路容量。

25、3.2变压器的参数计算及短路点的确定3.2.1变压器参数的计算基准值的选取：S = 100MVA，U取各侧平均额定电压 TOC o 1-5 h z bb主变压器参数计算由表 1.4 查明可知：U %=10.5 U %=17.5 U %=6.5121323U %=0.5(U %+U %-U %)=0.5(10.5+17.5-6.5)=10.75121323U %=0.5(U %+U %-U %)=0.5(10.5+6.5-17.5)=-0.250 所以 U %=01223132U %=0.5(U %+U %-U %)=0.5(17.5+6.5T0.5)=6.75132312电抗标幺值为：X U%

26、/100*S/S =10.75/100*100/31.5=0.3411=1BNX U %/100*S /S =-0/100*100/31.5=02= 2B NX U %/100*S /S =6.75/100*100/31.5=0.2143= 3B N站用变压器参数计算由表1.5查明：U %二4dX =Ud3/100*S /S =4/100*100/0. 08=50B N系统等值电抗SX 二 rl 亠二 0.454I】U2b3.2.2短路点的确定此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中750KV进线处短路与变压器高压侧短路， 短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点；在另

27、外三个电压等级下，同理也只需各选一个 短路点。依据本变电站选定的主接线方式、设备参数和短路点选择，网络等值图如下：3.3各短路点的短路计算 3.3.1短路点d-1的短路计算（750KV母线）网络化简如图2.2所示：0.454Xs图3-2 d-1点短路等值图X =X =xOl (Sl/U j2)=0.4X150X(100/1152)=0.454fi iX =X XSn/Sb=0.454X 1000/100=4.54jsl f1因为 X =4.543jsl所以 I=I =I = 1/X =1/4.54=0.22*8*0.2*jslI =S/( V3XU)=100/(V3X 115)=0.502(K

28、A)3 b31=1 XS/S =0.502 X1000/100=5.02(KA)n 3 n bI= I =I =I I =I I =I I =0.22X5.02=1.1 (KA)80.2* n 8* n 0.2* nI =2.55XI=2.55X1.1=2.8(KA)3I =1.52XI=1.52X1.1=1.672(KA)22s= V3XIXU = V3X 1.1X 110=209.58(MVA)23.3.2短路点d-2的短路计算(35KV母线)网络化简为：图3-3 d-2点短路等值图X =X +(Xl+X2)/(Xl+X2)=0.454+(0.341+0)/(0.341+0)=0.6245

29、 f2 1X =X XS/S =0.6245X1000/100=6.245js2 f2 n bI =I =I = 1/X =0.16*8*0.2*js2I =S/( V3XU)=100/(V3X37)=1.56(KA)lb1I =I XS/S =1.56X1000/100=15.6(KA)n 1 n bI= I =I =I I =I I =I I =0.16X15.6=2.5(KA)80.2* n 8* n 0.2* nI =2.55XI=2.55X2.5=6.375(KA)2hI =1.52XI=1.52X2.5=3.8(KA)2hS= V3XIXU = V3X2.5X35=151.55(M

30、VA)23.3.3短路点d-3的短路计算(10KV母线)网络化简为：0.454Xs 0,341 /10,21X3 匸图3-4 d-3点短路等值图 TOC o 1-5 h z X =X+(X +X )/(X +X )=0.454+(0.341+0.214)/(0.341+0.214)=0.7315 f3 11313X =X XS /S =0.7315X 1000/100=7.315js3 f3 n bI =I =I = 1/X =0.1367*8*0.2*js3I =S/( V3XU)=100/(V3X10.5)=5.5(KA)1 b3I =I XS/S =5.5X 1000/100=55(KA

31、)n 4 n bI= I =I =I I =I I =I I =0.1367X55=7.52(KA)80.2* n 8* n 0.2* nI =2.55XI=2.55X7.52=19.176(KA)3I =1.52XI=1.52X7.52=11.43(KA)3S= V3XIXU2= V3X7.52X 10=130.25(MVA) 3.3.4短路点d-4的短路计算网络化简只需在图2.4上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示:图3-5 d-4点短路等值图X =X +X =0.7315+50=50.7315f4 f3 4X =X XS/S =50.7315X 1000/100=507.315js

32、2 f4 n bI =I =I = 1/X =0.00197*8*0.2*js3I =S/(V3XU =100/( V3X0.4)=144.34(KA)1 b3)1=1 XS/S =144.34X1000/100=1443.4(KA)n 1 n bI= I =I =I I =I I =I I =0.00197X1443.4=2.84(KA)80.2* n 8* n 0.2* nI =2.55 X I=2.55 X 2.84=7.242(KA)2I =1.52XI=1.52X2.84=4.32(KA)c2S= V3XIXU3= V3X2.84X0.38=1.87(MVA)第4章 电气设备选择与校

33、验导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到 安全、经济的重要条件。4.1电气设备选择的一般规定4.1.2有关的几项规定导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条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，应按下表计算。表4-1 各回路持续工作电流回路名称计算公式变压器回路I =1.05I=1.05S/V3U1axnnn馈电回路I =P / V 3U cos2max 2n4.2各回路持续工作电流的计算依据表4.1，各回路持续工作电流计算结果见下表:表4-2各回路持续工作电流结果表回路名称计算公式及

34、结果750KV母线I =1.05S / V3U =1.05X31500/ V3X 115=166.05Al.maxnn750KV进线I =P / V3U cos =31185/( V3X115X0.85)=184.2A2max 1n35KV母线I =1.05S/V3U=1.05X31500/V3X38.5=495.996Ag1.maxnn35KV出线10KV母线10KV回）出线回）火电厂一火电厂二化工厂铝厂（两医院（两I=S/ V 3U cos =8000/( V 3 X 37 X 0.85)=146.86Al.maxnI=S/ V3U cos =5000/( V3X37X0.85)=91.7

35、9A2.maxnI =1.05S / V3U =1.05X31500/ V3X 10.5=1818. 65A2.maxnnI =S/ V 3U cos =3500/ V 3 X 10.5 X 0.85=226.4A2.maxnI =S/ V 3U cos =5000/ V 3 X 10.5 X 0.85=323.45A2.maxnI=S/ V 3U cos =1500/ V 3 X 10.5 X 0.85=97A2.maxn氮肥厂I =S/ V3U COSQ =2000/ V3X 10.5X0.85=129.38A3.maxn印刷厂I=S/ V 3U COSQ =1500/ V 3 X 10.

36、5 X 0.85=97A2.maxn0.4KV母线I =1.05S / V3U =1.05X653/ V3X0.38=104.17A2.maxnn4.3高压电气设备选择4.3.2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。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。一隔离开关的选择根据如下条件选择隔离开关：电压：U (电网工作电压) Ugn电流：I(最大

37、持续工作电流) I，各回路的I见表4.2。g-maxng -max各隔离开关的选择结果见下表：GW2-110型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；GW4-35型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；GW8-35型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页；表4-4隔离开关的型号及参数开关编号型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)750KV 侧GW211060050热稳定电流(s)(KA)14(5)-11035KV变压器侧GW4-353510008023.7(4)35KV出线侧GW8-3535400155.6(5)隔离开关的校验750KV

38、侧隔离开关的校验动稳定：iWi2I=2.8(KA)I =50(KA)2I i1 2热稳定： I 2t WI 2t8 dzt由校验断路器可知：I 2t =1.12X 1.7=2.1 (KA) 2s8 dzI2t=142 X 5=980 (KA) 2st则：I 2t WI 2t8 dzt经以上校验此隔离开关满足各项要求。35KV变压器侧隔离开关的校验动稳定：iWi2I=6.375(KA)I =80(KA)2I i1 2热稳定： I 2t WI 2t8 dzt由校验断路器可知：I 2t =2.52X 1.7=10.625 (KA) 2s8 dzI2t=23.72X4=2246.76 (KA) 2st

39、则：I 2t WI 2t8 dzt经以上校验此隔离开关满足各项要求。35KV出线侧隔离开关的校验动稳定：iWi2I=6.375(KA)I=34(KA)I i1 2热稳定： I 2t WI 2t8 dzt由校验断路器可知：I 2t =2.52X 1.7=10.625 (KA) 2s8 dzI 2t=5 . 62 X 5=156. 8 (KA) 2st贝y： I 2t wi 2t8 dzt经以上校验此隔离开关满足各项要求。4.3.3电流互感器的选择及校验一电流互感器选择的具体技术条件如下：一次回路电压：U WU(4-1)52式中：U2电流互感器安装处一次回路工作电压；U 电流互感器额定电压。5一次

40、回路电流：I WI(4-2)2 n式中：I2电流互感器安装处的一次回路最大工作电流；I电流互感器原边额定电流。n当电流互感器使用地点环境温度不等于40 C时，应对I进行修正。修正的方法与断路器I的修nn正方法相同。准确级准等级是根据所供仪表和继电器的用途考虑。互感器的准等级不得低于所供仪表的准确级；当所供 仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。与仪表连接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于下要求：与仪表相配合分流器、变压器的准确级为0.5级，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级为 0.5。仪表的准确级为1.5时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级0

41、.5，与仪表相配合的互感器与 中间互感器的准确级0.5。仪表的准确级为2.5时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级0.5与仪表 相配合的互感器与中间互感器的准确级1.0o用于电能测量的互感器准确级：0.5级有功电度表应配用0.2级互感器；1.0级有功电度表应配用0.5级互感级，2.0级无功电度 表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级级互感器。一般保护用的电流互感器可选用3级：差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用 电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计算。动稳定校验：I WV2IK(4-8)2m dw式

42、中：i2短路电流冲击值；I2 电流互感器原边额定电流；Kd2 电流互感器动稳定倍数。热稳定校验：I 2t W(I K)2(4-3)8 dz2 t式中：I 稳态三相短路电流；8短路电流发热等值时间；I2电流互感器原边额定电流。K1秒时的热稳定倍数。t二电流互感器的选择根据如下条件选择电流互感器：一次回路电压：U5(电网工作电压)WU2一次回路电流：I(最大持续工作电流)WI2maxnI 见表3.2。g max各电流互感器的选择结果见下表：参数位置表4-5电流互感器的型号及参数额定准型电级次确号流比组合级(A)次二次负荷0.5级10%倍数1S(Q)二次负荷(Q)热稳定咅倍数稳定倍数750KV 进线

43、侧LB-1102 300/50.5/BB/B0.5B2.02.05170831变压器35KV 侧LCW-3515-1000/50.5/30.5/324282 -i650010.5/B10/B2.535KV出线侧LB-35300/50.5/0.5/B2B12.02.05155401B2/B2/BB22变压器10KV 侧LBJ-101000/50.5/D1/DD/D0.51D0.510/5009010KV出线侧LA-10300/50.5/31/3.510.401753513其中：LB-110型号电流互感器见发电厂电气部分第498页;LCW-35型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第194

44、页;LB-35型号电流互感器见发电厂电气部分第498页；LBJ-10型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第187页;LA-10型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第186页。三电流互感器的校验750KV进线侧电流互感器动稳定：I WV2I Kc2m deI =2.8(KA)=2800(A)clV2I K = V2X2X300X 183=155280(A)m dwI WV2I K TOC o 1-5 h z clm dw热稳定：I 2t W(lK)28 dz1 t由校验断路器可知：I 2t =1.12X 1.7=2.057 (KA) 2s8 dz(I K)2 =(2X0.3X

45、70)2=1764 (KA) 2stI 2t W(IK)28 dz2 t经以上校验此电流互感器满足各项要求。变压器35KV侧电流互感器动稳定：I WV2I Kclm dwI =6.375(KA)=6375(A)c2V2I K = V2X (51000) X100=707.11141421.16(A)m dwI V2I K TOC o 1-5 h z c2m dw热稳定：I 2t W(IK)28 dz2 t由校验断路器可知：I 2t =2.52X 1.7=10.625 (KA) 2s8 dz(I K)2 =(1X65)2=4225 (KA) 2stI 2t W(IK)28 dz2 t经以上校验此

46、电流互感器满足各项要求。35KV出线侧电流互感器动稳定：I WV2I Kc1m dwI =6.375(KA)=6375(A)c1V2I K = V2X300X 140=59397(A)m dwI WV2I Kc2m dw热稳定：I 2t W(IK)28 dz1 t由校验断路器可知：I 2t =2.52X 1.7=10.625 (KA) 2s8 dz(IK)2 =(0.3X55)2=272.25 (KA) 2s2 tI 2t W(lK)28 dz2 t经以上校验此电流互感器满足各项要求。变压器10KV侧电流互感器动稳定：I WV2I Kclm dwI =19.176(KA)=19176(A)cl

47、V2I K =V2X(10001500)X90=127279190919(A) m dwI V2I Kc1m dw热稳定：I 2t W(IK)28 dz1 t由校验断路器可知：I 2t =7 . 522X 1.7=96.14 (KA) 2s8 dz(I K)2 = (11.5) X502 =25005625 (KA) 2s1 tI 2t W(IK)28 dz1 t经以上校验此电流互感器满足各项要求。10KV出线侧电流互感器动稳定：I WV2I Kc1m dwI =19.176(KA)=19176(A)c1V2I K =V2X(300400)X 135=5727676368(A)m dwI WV

48、2I Kc1m dw热稳定：I 2t W(IK)28 dz1 t由校验断路器可知：I 2t =7.522X 1.7=96.14 (KA) 2s8 dz(I K)2 = (0.30.4)X752 =506.25900 (KA) 2s1 tI 2t W(IK)28 dz1 t经以上校验此电流互感器满足各项要求。4.3.4电压互感器的选择及校验一电压互感器选择的具体技术条件如下：一次电压U : TOC o 1-5 h z 1.1UUO.9U(3-5)n 1n式中：U 电压互感器额定一次线电压，其允许波动范围为10%Un4n二次电压U:2n电压互感器二次电压，应根据使用情况，按发电厂电气部分课程设计参

49、考资料第118页、表538进行选择。准确等级：电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定。二次负荷S2：S WS(3-6)2 n式中：S2二次负荷；S 对应于在测量仪表所要求的最高准确等级下，电压互感器的额定容量。n二电压互感器的选择由电压互感器选择的技术条件及各侧使用情况：750KV 侧：U=110(KV)U =100/V3(V)2n35KV 侧：U =35(KV)U =100(V)2n10KV 侧：U=10(KV)U =100(V)2n三侧电压互感器准确等级：1级参考发电厂电气部分课程设计参考资料185页表5.44，三侧电压互感器选择

50、如下表所示：表4-6电压互感器型号及参数型式额定变比在下列准确等级下额定容量(VA)最大容0.5级1级3级量(VA)单相(屋外式)JCC-110110000他血Xi 3 /50010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/10080150300500其中：JCC-110型号电压互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第185页;JDJ-35型号电压互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第185页； JDZ-10型号电流互感器见发电厂电气部分课程设计参考资料第184页。4.3.5熔断器的选择高压熔断器应按所列技术条件选择，并按使用环境条件校验。熔

51、断器是最简单的保护电器，它用来 保护电气设备免受过载电流的损害，屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配 电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。一熔断器选择的具体技术条件如下：电压： TOC o 1-5 h z U U(4-7)gn限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器 损坏，故应为口 ugn电流：I I I(4-8)g -maxf 2 nf In式中：I 熔体的额定电流。f 2 nI 熔断器的额定电流f 1n根据保护动作选择性的要求：校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷

52、侧继电保护之间动作的选择性。断流容量：I (或I) I(4-9)chkd式中：I 三相短路冲击电流的有效值。chI 熔断器的开断电流。 kd二熔断器的选择依据以上熔断器选择的技术条件，参考发电厂电气部分课程设计参考资料166页表5-35, 35KV和10KV熔断器如下表所示：表4-7熔断器的型号及参数系列型号额定电压(KV)额定电流(A)断流容量(MVA)RN2100.51000RW9-35350.52000备注保护户内电压互感器保护户外电压互感器其中：RN2型号熔断器见发电厂电气部分课程设计参考资料第166页;RW9-35型号熔断器见发电厂电气部分课程设计参考资料第165页;4.4母线及电缆

53、的选择及校验变电所屋内屋外配电装置的主母线、变压器电气设备与配电装置母线之间的连接导线统称为母线。选择 配电装置中的母线主要考虑：母线的材料、母线截面形状、母线截面积的大小、校验母线的动稳定和热 稳定。4.4.1材料的选择配电装置母线的材料有铜、铝、铝合金。铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性强，用途广，是很 好的母线材料。但是铜的储量不多，价值较贵，因此铜母线只用于空气中含腐蚀性气体的屋外配电装置。 铝的电阻率为铜的1.7-2倍，密度为铜的30%,而且储量多价值也低，因此在屋内屋外配电装置中广泛 采用铝母线或铝合金母线。在机械强度要求较高的情况下使用铜母线。4.4.2母线截面积的选择按长期发热

54、允许电流选择各种电压等级的配电装置中，主母线和下引线以及临时装设的母线，一般均按长期发热允许电流选 择截面积。因此，必须满足在正常运行中，通过母线的最大长期工作电流不应大于母线的长期发热允许 电流，即：KI 三1(410)alglx式中：I 相应于环境温度为25oC及母线放置方式时母线的长期允许电流。alI 通过母线的最大长期工作电流。gmalK温度修正系数K二貞町二即丙e 0为母线的额定温度，通常e o=25oc, e为母线安装地点的实际环境温度，e 1为母线的长期允许 温度，通常e i=70oc0750KV母线选择由表3.2可知750KV母线中I =116.05AglaxK = ：(70

55、- 30)/(70 - 25)二 0.943KI =0.943X252=237.636116.05=I1 2所以选25X3的矩形铝母线截面积为75mm2平放I1=252A35KV母线选择由表3.2可知35KV母线中I = 495.996Ag1KI =0.943 X632=595.976A495.996=Ia12所以选50X3矩形铝母线截面积为250mm2平放I1=632A10KV母线选择由表3.2可知10KV母线中I = 1818. 65AgmaxKI =0.943X 1360=1282.48A1818.65A=Ialgmax所以选80X 10矩形铝母线截面积为800mm2平放I =1360A

56、al母线的校验热稳定校验母线正常运行最高温度为：9 =Q + (9 -9)(I/1 )2Walmax al=25 + (70 - 25) x (116.05/ 252)2(4-11)=34.5( C)参考发电厂电气部分243页、表6.3得：C = 99，则母线最小截面S 为:mmS = Q K Cmin 、S =50 x 106 x 1.0 /99(4-12)=71.4(mm2) 75(mm2)满足热稳定。动稳定校验由短路电流计算结果表查得，短路冲击电流为：i产2.8KA ch相间距离Q取0.35mf = 1.73 x 10-7 x x i2 x p pha ch(4-13)=1.73x 10

57、-7 x丄x (25.105x 103)x 1 0.35=311.53( Nm)W = bh 3；3 = 0.01 x 0.083.3 = 2.13 x 10 -5(m 3)(4-14)phf l3311.53 x 1.52b =ph= 3.29 x 106( Pa)(4-15)ph10W10 x 2.13 x 10 -5ph由 h=80=0.1252b b2 x 10 10 d= =0.111， b + h 10 + 80参考发电厂电气图2.15得:K12 = 48同相条间应力为:i 2=0.25 x 10-7 x 亠 x K b 12251052=0.25 x 10-7 xx 0.480.

58、01=756.31( Nm)(4-16)Lb max=花 2h(b al -b ph fb(4-17),2 x 0.08 x (70 6.29) x 106756.31=0.01 x=1.16(m)Lb max=上5 = 1.29 ,即每跨内满足动稳定所必须的最少衬垫数为2个。实际衬垫距为:1.16L = - = 15 = 0.75m 226.4 = I/g. iax.其余选择方法同化工厂。10KV出线电缆的选择及校验（1）按额定电压：U Ug maxn（2）按最大持续工作电流选择电缆面积S,查表3.2得：I二 51.96 Ag -max参考发电厂电气部分附表2-4、附表2.6,选择S 120

59、mm2电缆，0 = 25。C时，I = 245A、 NN0 90。C。al温度修正系数(418)；0 -0190-15. 15K = al = 1.15t 0 - 2590 - 25t al其中0为土壤温度参考发电厂电气部分附表2.9及附表2-10得土壤热阻修正系数K3 = 1.0，直埋两根并列敷设系数K4 = 0.92。允许载流量I 二 K K K I 二 1.15 x 1.0 x 0.92x 245 二 259.21 0.95)或导线截面y小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。(3 )静电补偿器补偿装置：它由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来， 再配以适当的调节装