毕业论文-220kV变电站电气一次部分设计

1、PAGE II- -哈 尔 滨 理 工 大 学毕 业 设 计 题 目： 220kV变电站电气一次部分设计 院、 系： 电气工程及其自动化 姓 名： 指导教师： 系 主 任： 2012 年 6 月 24 日哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书学生姓名： 学号：学 院：电气与电子工程学院 专业：电气工程及其自动化任务起止时间：2012 年 2月 27 日至 2012年 6 月 24 日毕业设计（论文）题目：220kV变电站电气一次部分设计毕业设计工作内容：查阅国内外相关参考文献，了解变电站发展历史及现状；从结构功能和特点上加深对变电站的理解分析数据，对变电站各部分逐步进行设计；进行总结，撰写毕业论

2、文； 提交毕业论文，进行毕业答辩。资料：熊信银，张步涵.电力系统工程基础.华中科技大学出版社2002.10狄富清.变电设备合理选择与运行检查.北京：机械工业出版社，2006.13 孙丽华.电力工程基础.第二版.北京：机械工业出版社，2006指导教师意见：签名：年 月 日系主任意见：签名：年 月 日教务处制表哈尔滨理工大学学士学位论文- PAGE IV -220kV变电站电气一次部分设计摘要变电站是电力系统的重要环节，联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能作用。在整个电网中起着举足轻重的作用。变电站的安全运行直接关系到电网的安全运行，因而，对其设计也就提出了更高的要求。本文首先根据任务书

3、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220kV，110kV，10kV以及站用电的主接线，同时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，确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对隔离开关，母线，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了220kV电气一次部分的设计。关键词 变电站;变压器;接线Primary design of 220kV electrical substation Abst

4、ractSubstation is an important part of power system, the contact of power plants and users, plays the role to transform and distribute electric energy. It plays an important role in the entire grid. Substation operation is directly related to the safe of the grid, thus, its design also put forward h

5、igher requirements.Firstly, based on the mission statement to the system and line and all the load parameters,we analysis the trends of the load development, illustrates the necessity of establishment of the station from the load growth, then to consider the generalization of the proposed substation

6、 and outlet, and load data analysis, security, economic and reliability considerations, determine the 220kV, 110kV, 10kV, and the main wiring of the station power, and determined the number of main transformer capacity and model by the load calculation and supply area, also choose the station with t

7、he capacity and model of the transformer, finally, calculated on the basis of the maximum continuous operating current and short circuit calculations, we select , isolating switches, busbars, voltage transformer, current transformer, thus completing the design.Keyword substation; transformer; wiring

8、目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc328510852 摘要 PAGEREF _Toc328510852 h I HYPERLINK l _Toc328510853 Abstract PAGEREF _Toc328510853 h II HYPERLINK l _Toc328510854 第1章 绪论 PAGEREF _Toc328510854 h 1 HYPERLINK l _Toc328510855 1.1 课题背景 PAGEREF _Toc328510855 h 1 HYPERLINK l _Toc328510856 1.2 我国变电站的一些现状 PAG

9、EREF _Toc328510856 h 2 HYPERLINK l _Toc328510857 1.3 本文主要内容 PAGEREF _Toc328510857 h 3 HYPERLINK l _Toc328510858 第2章 设计要求及概述 PAGEREF _Toc328510858 h 4 HYPERLINK l _Toc328510859 2.1建设规模 PAGEREF _Toc328510859 h 4 HYPERLINK l _Toc328510860 2.2 负荷情况 PAGEREF _Toc328510860 h 4 HYPERLINK l _Toc328510861 2.3

10、变压器的选择 PAGEREF _Toc328510861 h 4 HYPERLINK l _Toc328510862 2.3本章小结 PAGEREF _Toc328510862 h 5 HYPERLINK l _Toc328510863 第3章 电气主接线 PAGEREF _Toc328510863 h 6 HYPERLINK l _Toc328510864 3.1 220kV侧主接线 PAGEREF _Toc328510864 h 6 HYPERLINK l _Toc328510865 3.2 110kV侧接线 PAGEREF _Toc328510865 h 8 HYPERLINK l _T

11、oc328510866 3.3 10kV侧接线 PAGEREF _Toc328510866 h 9 HYPERLINK l _Toc328510867 3.4 本章小结 PAGEREF _Toc328510867 h 11 HYPERLINK l _Toc328510868 第4章 短路电流的计算 PAGEREF _Toc328510868 h 12 HYPERLINK l _Toc328510869 4.1 短路计算点 PAGEREF _Toc328510869 h 12 HYPERLINK l _Toc328510870 4.2 变压器电抗值计算 PAGEREF _Toc328510870

12、 h 12 HYPERLINK l _Toc328510871 4.3 调相机电抗标幺值 PAGEREF _Toc328510871 h 12 HYPERLINK l _Toc328510872 4.4 线路标幺阻抗值 PAGEREF _Toc328510872 h 12 HYPERLINK l _Toc328510873 4.5系统标幺阻抗图 PAGEREF _Toc328510873 h 12 HYPERLINK l _Toc328510874 4.6 短路电流计算 PAGEREF _Toc328510874 h 14 HYPERLINK l _Toc328510875 4.7 本章小结

13、PAGEREF _Toc328510875 h 14 HYPERLINK l _Toc328510876 第5章 电气设备的选择 PAGEREF _Toc328510876 h 15 HYPERLINK l _Toc328510877 5.1 各级电压母线的选择 PAGEREF _Toc328510877 h 15 HYPERLINK l _Toc328510878 5.1.1 220kV母线的选择 PAGEREF _Toc328510878 h 15 HYPERLINK l _Toc328510879 5.1.2 220kV出引下线的选择 PAGEREF _Toc328510879 h 16

14、 HYPERLINK l _Toc328510880 5.1.3 220kV主变引下线的选择 PAGEREF _Toc328510880 h 16 HYPERLINK l _Toc328510881 5.1.4 110kV母线及旁路母线的选择 PAGEREF _Toc328510881 h 17 HYPERLINK l _Toc328510882 5.1.5 110kV引下线及设备连接线的选择 PAGEREF _Toc328510882 h 17 HYPERLINK l _Toc328510883 5.1.6 110kV主变引下线及设备连接线的选择 PAGEREF _Toc328510883

15、h 18 HYPERLINK l _Toc328510884 5.1.7 主变低压侧10kV过桥母线与母线的选择 PAGEREF _Toc328510884 h 18 HYPERLINK l _Toc328510885 5.1.8 10kV出线电缆的选择 PAGEREF _Toc328510885 h 19 HYPERLINK l _Toc328510886 5.2 断路器隔离开关的选择 PAGEREF _Toc328510886 h 19 HYPERLINK l _Toc328510887 5.2.1 220kV断路器和隔离开关的选择 PAGEREF _Toc328510887 h 19 H

16、YPERLINK l _Toc328510888 5.2.2 110kV断路器和隔离开关的选择 PAGEREF _Toc328510888 h 21 HYPERLINK l _Toc328510889 5.2.3 10kV断路器和隔离开关的选择 PAGEREF _Toc328510889 h 23 HYPERLINK l _Toc328510890 5.3 电流互感器的选择 PAGEREF _Toc328510890 h 27 HYPERLINK l _Toc328510891 5.3.1 220kV电流互感器的选择 PAGEREF _Toc328510891 h 27 HYPERLINK l

17、 _Toc328510892 5.3.3 10kV电流互感器的选择 PAGEREF _Toc328510892 h 28 HYPERLINK l _Toc328510893 5.4电压互感器的选择 PAGEREF _Toc328510893 h 28 HYPERLINK l _Toc328510894 5.4.1 220kV母线电压互感器的选择 PAGEREF _Toc328510894 h 28 HYPERLINK l _Toc328510895 5.4.2 220kV线路电压互感器的选择 PAGEREF _Toc328510895 h 28 HYPERLINK l _Toc32851089

18、6 5.4.3 110kV母线电压互感器的选择 PAGEREF _Toc328510896 h 29 HYPERLINK l _Toc328510897 5.4.4 110kV线路电压互感器的选择 PAGEREF _Toc328510897 h 29 HYPERLINK l _Toc328510898 5.4.5 10kV母线电压互感器的选择 PAGEREF _Toc328510898 h 29 HYPERLINK l _Toc328510899 5.5 避雷器的选择 PAGEREF _Toc328510899 h 30 HYPERLINK l _Toc328510900 5.5.1 避雷器选

19、择的原则 PAGEREF _Toc328510900 h 30 HYPERLINK l _Toc328510901 5.5.2 220kV避雷器的选择和校验 PAGEREF _Toc328510901 h 30 HYPERLINK l _Toc328510902 5.5.3 主变220kV中性点避雷器的选择和校验 PAGEREF _Toc328510902 h 31 HYPERLINK l _Toc328510903 5.5.4 110kV避雷器的选择和校验 PAGEREF _Toc328510903 h 31 HYPERLINK l _Toc328510904 5.5.5 主变110kV中性

20、点避雷器的选择和校验 PAGEREF _Toc328510904 h 32 HYPERLINK l _Toc328510905 5.5.6 10kV避雷器的选择和校验 PAGEREF _Toc328510905 h 33 HYPERLINK l _Toc328510906 5.6 本章小结 PAGEREF _Toc328510906 h 34 HYPERLINK l _Toc328510907 结论 PAGEREF _Toc328510907 h 35 HYPERLINK l _Toc328510908 致谢 PAGEREF _Toc328510908 h 36 HYPERLINK l _To

21、c328510909 参考文献 PAGEREF _Toc328510909 h 37 HYPERLINK l _Toc328510910 附录 PAGEREF _Toc328510910 h 38TOC o 1-3 h u - PAGE 42 -绪论课题背景随着人类社会的不断发展，电能已成为现代社会中无可替代的重要能源，它是现代文明的支柱，并和人们的生活息息相关。电能的生产、输送、分配和使用是一项复杂且精确的艺术，其中的每一个步骤都至关重要。变电所就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。变电所的种类和作用因情况而定,主要有以下几种。（1）按照变电站在电力系统中的地位和作用可

22、划分a系统枢纽变电站:枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，它的电压是系统最高输电电压，目前电压等级有220kV、330kV和500kV，枢纽变电站连成环网，全站停电后，将引起系统解列，甚至整个系统瘫痪，因此对枢纽变电站的可靠性要求较高。枢纽变电站主变压器容量大，供电范围广。b地区一次变电站:地区一次变电站位于地区网络的枢纽点，是与输电主网相连的地区受电端变电站，任务是直接从主网受电，向本供电区域供电。全站停电后，可引起地区电网瓦解，影响整个区域供电。电压等级一般采用220kV或330kV。地区一次变电站主变压器容量较大，出线回路数较多，对供电的可靠性要求也比较高。c地区二次变电站:地区二次变电站由

23、地区一次变电站受电，直接向本地区负荷供电，供电范围小，主变压器容量与台数根据电力负荷而定。全站停电后，只有本地区中断供电。d终端变电站:终端变电站在输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，全站停电后，只是终端用户停电。(2)按照变电站安装位置划分a室外变电站:室外变电站除控制、直流电源等设备放在室内外，变压器、断路器、隔离开关等主要设备均布置在室外。这种变电站建筑面积小，建设费用低，电压较高的变电站一般采用室外布置。b室内变电站:室内变电站的主要设备均放在室内，减少了总占地面积，但建筑费用较高，适宜市区居民密集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其他空气污秽等级较高的地区。c地下变电站:

24、在人口和工业高度集中的大城市，由于城市用电量大，建筑物密集，将变电站设置在城市大建筑物、道路、公园的地下，可以减少占地，尤其随着城市电网改造的发展，位于城区的变电站乃至大型枢纽变电站将更多的采取地下变电站。这种变电站多数为无人值班变电站。d箱式变电站:箱式变电站又称预装式变电站，是将变压器、高压开关柜、低压开关柜及其相互的连接和辅助设备紧凑组合，按主接线和元器件不同，以一定方式集中布置在一个或几个密闭的箱壳内。箱式变电站是由工厂设计和制造的，结构紧凑、占地少、可靠性高、安装方便，现在广泛应用于居民小区和公园等场所。箱式变电站一般容量不大，电压等级一般为3kV35kV，随着电网的发展和要求的提高

25、，电压范围不断扩大，现已经制造出了132kV的箱式变电站。箱式变电站按照装设位置的不同又可分为户外和户内两种类型。e移动变电站:将变电设备安装在车辆上，以供临时或短期用电场所的需要。(3)按照值班方式划分a有人值班变电站:大容量、重要的变电站大都采用有人值班变电站。b无人值班变电站:无人值班变电站的测量监视与控制操作都由调度中心进行遥测遥控，变电站内不设值班人员。(4)根据变压器的使用功能划分a升压变电站:升压变电站是把低电压变为高电压的变电站，例如在发电厂需要将发电机出口电压升高至系统电压，就是升压变电站。b降压变电站:与升压变电站相反，是把高电压变为低电压的变电站，在电力系统中，大多数的变

26、电站是降压变电站。我国变电站的一些现状近年来，我国国民经济建设呈现出平稳较快发展的趋势，特别是国家西部地区的开发建设经济的高速发展国家经济技术开发区的规划建设地方及民营经济的快速增长，促进了国家经济的全面发展以及全国人民生活水平的提高。由此带动了我国电力消费始终保持强劲的增长态势，推动了电力工业的快速发展。随着长江三峡电站的建设投运西电东送的有效实施，500kV级电网已成为骨干网架，220kV级电力网逐步形成分层分区运行的电力网格局。全国电力网正在快速建设发展之中。仅位于苏南电网负荷中心某地，在建中的500kV变电所，主变总容量将达到4000MVA，220kV出线达16回，以便输配三峡送电负荷

27、。由此可见，必将大量新建输配电站，采用新技术及设备，确保电网的安全可靠运行11。本文主要内容本文主要通过所给数据，按照相应的规程，完成此220kV变电站电气一次部分的设计，使其能够顺利完成所分配的任务。设计要求及概述2.1建设规模（1）类型：220kV枢纽变电所（2）变电所与220kV和110kV两个电力系统相连，并担负一个地区的供电，本站为枢纽变电所。（3）本电力系统为无限大系统，远离发电厂。 2.2 负荷情况（1)220kV进出线回路数最终为10回，本期包括1回，最大输送容量300MVA，一级负荷（2)110kV进出线回路数最终为12回，本期只包括6回，最大输送容量为90MVA，为一级负荷

28、。（3)10kV出线回路数共有6条，本期均为备用，10kV部分主要为电容器和站用电，最大总输送容量为50MVA，单线路最大输送容量为10MVA（4)环境条件：a、变电所周围地势平坦；b、当地每年最高气温41，年最低气温5c、海拔高度：350md、雷电日数：25.1日/年；e、最大风速：15m/sf、地震烈度：9度2.3变压器的选择待设计的变电所是一座220kV枢纽变电所，担负着220kV系统之间的功率交换，以满足该地区工农业用电的需要；同时，该变电所还担负着220kV和110kV两个电力系统的功率交换，该变电所在电力系统中的地位很重要，进出线回路数多，负荷大部分为一级负荷。在选择该变电所的主变

29、压器时，应遵守以下原则：（1）主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定。（2）主变压器容量一般按变电所、建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期的负荷发展。对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（3）在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设一台主变压器。（4）装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。由于该变电站总负荷为110kV侧为150MVA，10

30、kV侧为12.4MVA，所以总体为150/0.9+12.4/0.85=181.2MVA，而一、二类负荷在167MVA左右，所以变压器容量应在167MVA以上。为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。(此处选择220kV测中性点调压)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Y0Y0。因此选择变压器台数为2，容量及型号如下：型号：SFPS8180000/220-180MVA/180MVA/60MVA；接线方式：Y0/ Y0/12-11；结构形式：降压结构；电压调整范围：22022.5%/121/10.5kV；调压方式：220kV侧中性点调压；Uk1-2%12 Uk1-

31、3%22 Uk2-3%72.3本章小结本章首先讨论了变电所的基本情况以及负荷状况，进而计算出了变电所主变压器的具体情况，并做出了合适的选择，完成了变电所设计的第一步。 电气主接线在考虑主接线方案时,应首先满足运行可靠性及操作的灵活性；同时，也要节约投资。故应优先选择技术先进，供电可靠、安全、经济合理的主接线方案。(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、

32、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

33、地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等2。3.1 220kV侧主接线220kV出线最终10回，本期1回，主变压器进线2回，可供选择的接线方式较多，但比较常用的有4个。方案一:单母线接线方案二:单母线分段带旁路母线，分段断路器兼作旁路断路器。（如图3-1）方案三：双母线带旁路母线，母联断路器兼作旁路断路器。方案四：一个半断路器接线。（如图3-2）分析：方案一：该方案优点是接线简单，使用设备少，操作方便，投资少，便于扩建。但是当母线及母线隔离开关故障或检修时，必须断开全部电源，造成整个配电装置停电；当检修一路断路器是，该回路要停电。方案二：该方案使用5台断路器、16台隔开，具有接线简

34、单，操作方便等优点，设置旁路母线后可不停电检修出线断路器；但任一母线故障后都会造成50%的用户长时间中断供电，这对220kV线路来说是不允许的。方案三：该方案使用5台断路器、20台隔开，具有较高的可靠性和灵活性，母线故障时对用户停电时间较短，而且，比方案1增加的投资不多，母线长度增加，占地面积不会明显增加，增加投资可忽略不计。该方案是一个经济合理、可靠性高、运行灵活的方案，目前在我国大容量的变电所中被广泛采用。方案四：有很高的可靠性，而且运行调度灵活，操作检修方便，但投资较大，一、二次回路较复杂。通过比较可知，方案一、二经济性略优于方案三、四，但不可靠，运行方式不灵活。在方案三比较可靠，但还可

35、进一步完善。而方案四在保证供电可靠性的前提下，是比较合理的方案。图3-1 单母线带旁路母线接线图3-2 一个半断路器接线3.2 110kV侧接线110kV侧有3回线路连接着110kV电力系统。每回线路的输送容量都比较大。其进线回路数最终是12回。本期为6回，回路数较多，负荷重要，要求供电可靠、经济、合理。根据相关规程，在枢纽变电所中，当110kV220kV出线在4回及以上时，一般采用双母线接线。采用双母线的110kV220kV配电装置中，只有断路器允许停电检修，一般设置旁路设施。当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当220千伏出线为5回及以上或110千伏出线

36、为7回及以上时，一般装设专用的旁路断路器。在枢纽变电所中，当220千伏出线为4回及以上或110千伏出线为6回及以上时，也可装设专用的旁路断路器7。综合技术经济条件选用如下方案：110kV采用双母线带旁路母线，本期兼作母联断路器，以后改为专用旁路断路器，增设母联断路器，110kV接线方式如图3-3。图3-3 双母线带旁路母线接线（母联断路器兼作旁路断路器）3.3 10kV侧接线10kV侧除静止无功补偿外，还应满足站用负荷。10kV出线6回，本期均为备用，所以10kV侧接线选用单母线分段。如图3-4。并且加装限流电抗器。电抗器型号为：XKK-10-3000-B图3-4 10kV侧接线图3-5 电气

37、主接线图第一方案220KV旁母220KV母220KV母 10KV1#主变 2#主变110KV母110KV母110KV旁母图3-6 电气主接线图第二方案3.4 本章小结根据分析，以上两个方案中（图3-5、图3-6），方案一的可靠性更高，电能质量保障更好，运行及检修更加灵活，因此，本次设计选择方案一。短路电流的计算4.1 短路计算点短路点4个：220kV母线短路（1点），110kV母线短路（2点），10kV母线短路(限流电抗器前)（3点）。10kV母线短路(限流电抗器后)（4点）。4.2 变压器电抗值计算 (4-1) 基准容量取Sj1000MVA，则变压器各侧电抗标么值为： (4-2) 4.3 调

38、相机电抗标幺值由已知条件得 (4-3)4.4 线路标幺阻抗值220kV线路： (4-4)110kV线路： (4-5)4.5系统标幺阻抗图 系统的表压阻抗图如下图4-1，简化图如图4-2图4-1 系统标幺阻抗图图4-2 简化图4.6 短路电流计算短路电流计算公式如下：1、短路电流周期分量起始有效值： (4-6)2、短路电流周期分量稳态有效值： (4-7)3、短路冲击电流峰值： (4-8)4、短路全电流有效值： (4-9)注：(1)由于远离发电厂，故确定短路电流周期分量的起始值与i时相等,且在进行热效应计算时也忽略了非周期分量部分(2)Kch为短路冲击系数，在此处取1.8(远离发电厂的地点)。(3

39、)经计算：IB(220)=2.51kA，IB(110)=5.02kA，IB(10)=54.986kA短路电流计算结果如表4-1表4-1 短路电流计算结果短路点编号回 路 名 称短路冲击电流峰值短路全电流有效值短路电流周期分量起始有效值短路电流周期分量起始有效值ich kAIch kAI kAI kA1220kV母线100.259.739.339.32110kV母线36.421.714.314.3310kV限流电抗器前173.9103.768.268.2410kV限流电抗器后68.137.925.225.24.7 本章小结 短路是电力系统中最常见最严重的一种故障。在电力系统设计和运行的许多工作中

40、，都必须有短路计算的结果做依据。本章就通过所给数据，对短路电流做出了详细计算。 电气设备的选择5.1 各级电压母线的选择选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容： (1)选择母线的材料，结构和排列方式；(2)选择母线截面的大小；(3)检验母线短路时的热稳定和动稳定；(4)对110kV及以上母线，应进行电晕电压校验；(5)对于重要母线和大电流母线，为避免共振，应校验母线自振频率5.1.1 220kV母线的选择(1)按长期持续允许工作电流选择导体一般情况下，3/2接线进行成串配置时，如有一串配两条线路，应将电源线路和负荷线路配成一串1。所以220kV系统的功率交换并非全部经过母线，所以母线上

41、可能通过的长期最大负荷按经验推断为S=600MVA此时，220kV母线持续工作电流为：kA (5-1)长期发热允许电流校验： (5-2)温度修正系数 (5-3)应选择标准条件下额定载流在1.732/0.8=2.165A以上的导体。故，初选LGJ800/55型钢芯铝绞线两根并联作为220kV母线，其标准条件下载流2322A。 (5-4)导线截面为S=2800=1600mm由于220kV最小导体外径为30mm时可不进行电晕检验，该母线直径为100mm(2)对导体进行热稳定校验：校验公式： (5-5) 式中:C为热稳定系数，本母线计算中取87（按70 为钢芯附加发热系数，取0.87Qd=Q0.2+Q

42、f；Qf为短路电流非周期分量的热效应，按短路电流计算部分的注1，Qf应舍去Q0.2为0.2s时短路电流周期分量的热效应，计算方法是 (5-6) 其中I=I(0.1)= I(0.2) =39.3kA经计算: Q0.2308.898kA2s (5-7) 热稳定校验合格。5.1.2 220kV出引下线的选择(1)导体选择线路线引下线、设备连接线为使安装方便，均采用软导线连接。选用2LGJ400/35型导线。其标准条件下载流1742A。(2)工作电流校验： 导线发热允许持续电流为A (5-8)线路最大负荷电流 (5-9)(3)电晕校验： 此处无需电晕校验(4)热稳定校验： (5-10) 热稳定校验合格

43、。 5.1.3 220kV主变引下线的选择(1)导体选择主变进线引下线、设备连接线为使安装方便，均采用软导线连接。选用LGJ500/35型导线。其标准条件下载流966A，导线外径30mm。(2)工作电流校验： 导线发热允许持续电流为：A (5-11) 导线最大负荷电流 (5-12)(3)电晕校验：由于导线外径为30mm，可不校验。(4)热稳定校验： (5-13) 热稳定校验合格。 注：按220kV母线短路电流计算。 110kV母线及旁路母线的选择(1)按长期持续允许工作电流选择导体按母线上可能通过的长期最大负荷电流选择导体截面，当所有出线达到最大输送容量时，母线上交换的容量将达到S=90+18

44、0=270MVA此时，110kV母线持续工作电流为：A (5-14)初选铝锰合金管型母线LF21-100/90，其标准条件下载流2054A。 (5-15)LF21-100/90导体参数如下：相间距离a=3000mm支撑及固定方式：多等跨简支（一阶=4.73 Nf=3.56）导体截面为S=806mm最高温度70时的长期允许载流2782A(2)工作电流校验： (5-16)校验合格。(3)电晕校验：由于导线外径大于30mm，可不校验。(4)热稳定校验： (5-17) 热稳定校验合格。 注：按110kV母线短路电流计算。 110kV引下线及设备连接线的选择(1)导体选择线路线引下线、设备连接线为使安装

45、方便，均采用软导线连接。选用LGJ240/30型导线。其标准条件下载流687A。(2)工作电流校验： 导线发热允许持续电流为：A (5-18)线路最大负荷电流 (5-19)(3)电晕校验：规程规定，110kV可不进行电晕校验的最小导体型号为LGJ-70，30mm，所以本导线可不进行电晕校验。(4)热稳定校验： (5-20) 热稳定校验合格。 注：按110kV母线短路电流计算。 110kV主变引下线及设备连接线的选择(1)导体选择主变引下线、设备连接线为使安装方便，均采用软导线连接。选用2LGJ500/35型导线。其标准条件下载流2123A。(2)工作电流校验： 导线发热允许持续电流为：A (5

46、-21)线路最大负荷电流 (5-22)(3)电晕校验：规程规定，110kV可不进行电晕校验的最小导体型号为LGJ-70，30mm，所以本导线可不进行电晕校验。(4)热稳定校验： (5-23)热稳定校验合格。5.1.7 主变低压侧10kV过桥母线与母线的选择(1)按长期持续允许工作电流选择导体根据一次主接线方案，一台主变10kV停电检修的情况下，另一台主变要承担全部负荷的70%，即：S=500kVA 最大持续工作电流为：A (5-24)应选择标准条件下额定载流在2886/0.8=3608A以上的导体。可选用：3LMY-12510矩形铜导体三条平放，其长期允许载流可达3017ALMY-12510导

47、体参数如下：相间距离a=3000mm支撑及固定方式：多等跨简支（一阶=4.73 Nf=3.56）导体截面为S=806mm最高温度70时的长期允许载流2782A长期发热允许电流校验：(2)工作电流校验：A (5-25) 校验合格(3)电晕校验：由于导线外径大于30mm，可不校验。(4)热稳定校验： (5-26)热稳定校验合格。 10kV出线电缆的选择(1)按长期持续允许工作电流选择导体按线路上可能通过的长期最大负荷电流选择导体截面，当所有本线路达到最大输送容量时A (5-27)应选择标准条件下额定载流在577/0.8=722A以上的导体。可选用：2YJLV22-3240电缆2条平放，其在直埋地下

48、敷设方式的长期允许载流为731A(2)工作电流校验： (5-28)校验合格(3)电晕校验：由于导线外径大于30mm，可不校验。(4)热稳定校验：mm2 (5-29)热稳定校验合格(式中C取149)。 断路器隔离开关的选择断路器形式的选择。除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装、调试和运行维护。5.2.1 220kV断路器和隔离开关的选择(1)线路断路器的选择a、基本条件持续工作电流为：A (5-30)周期分量热校验（3S）：kA2S (5-31)不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp4633kA2S冲击电流：ich100.2kAb、列出断路器的有关参数，并与计算数据进

49、行比较(见表5-1)。表5-1 断路器参数对照表计算数据LW6-220WUs220kVUn220kVIg831AIe3150AI39.3kAId50kAIch100.2kAIgf125kAQk4633kA2.SIt2t7500kA2.Sc、选择结果：由选择表可见各项条件均能满足，故选断路器LW6-220W合格。(2)线路及PT隔离开关选择：a、基本条件周期分量热效应（3秒热稳定要求）：kA2S (5-32)不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp4633kA2S列出隔离开关有关参数，并与计算数据进行比较。b、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。选择结果见表5-2表5-2

50、隔离开关参数对照表计算数据GW7-220DWUns220kVUn220kVImax831AIn2000AIch100.2kAInc1125kAQk4633kA2.SIt2t7500kA2.Sc、选择结果由选择结果表可见各项条件均能满足，GW7-220DW满足校验要求。(3)主进隔离开关选择：a、基本条件持续工作电流为：A (5-33)周期分量热校验（3S）：kA2S (5-34)不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp4633kA2S冲击电流：ich100.2kAb、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。选择结果见表5-3表5-3 隔离开关参数对照表计算数据GW4-220I

51、VDWUns220kVUn220kVImax496AIn1600AIch100.2kAInc1125kAQk4633kA2.SIt2t7500kA2.Sc、选择结果由选择结果表可见各项条件均能满足，GW7-220DW满足校验要求。说明：所选隔离开关主刀及地刀的动热稳定参数全部一致，且已考虑海拔高度、环境温度、风压、地震烈度、覆冰等环境条件。带地刀的选用根据实际情况选择，见电气主接线图。5.2.2 110kV断路器和隔离开关的选择由于110kV级断路器及隔离开关在1000A及以下的设备价差很小，根据支路工作电流496A，总路及母联工作电流992A的情况，可以统一选择断路器。(1)断路器的选择a、

52、基本条件参数断路器最大持续工作电流为：A (5-35)热效应计算，只计周期分量（3S）：kA2S (5-36)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp613kA2S冲击电流：ich36kA列出断路器的有关参数，并与计算数据进行比较。b、选择过程见表5-4表5-4 断路器参数对照表计算数据LW6-110WUs110kVUn110kVIg992AIe3150AI14.3kAId40kAIch36kAIgf100kAQk613kA2.SIt2t4800kA2.Sc、选择结果由选择表可见各项条件均能满足，故选断路器 LW6-110W合格。(2)主变与母联隔离开关选择：a、基本条件热

53、效应计算，只计周期分量（3S）：kA2S (5-37)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp613kA2Sb、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。选择结果见表5-5表5-5 隔离开关参数对照表计算数据GW4-110IVDWUns110kVUn110kVImax992AIn1600AIch36kAIgf100kAQk613kA2.SIt2t7500kA2.Sc、选择结果由选择结果表可见各项条件均能满足，GW4-110IVDW满足校验要求。(3)线路隔离开关选择：a、基本条件隔离开关最大持续工作电流为：A (5-38)热效应计算，只计周期分量（3S）：kA2S (5

54、-39)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp613kA2Sb、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。选择结果见表5-6表5-6 隔离开关参数对照表计算数据GW4-110IVDWGW16-110WUns110kVUn110kVUn110kVImax496AIn630AIn1600AIch36kAIgf50kAIgf80kAQk613kA2.SIt2t1600kA2.SIt2t2976.7kA2.Sc、选择结果由选择结果表可见各项条件均能满足，GW4-110IVDW与GW16-110W满足校验要求。5.2.3 10kV断路器和隔离开关的选择(1)进线及母联断路器的选

55、择a、基本条件参数断路器最大持续工作电流为：A (5-40)热效应计算，只计周期分量（4S）：kA2S (5-41)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp2540kA2S冲击电流：ich68.1kA列出断路器的有关参数，并与计算数据进行比较。b、选择过程见表5-7表5-7 断路器参数对照表计算数据ZN22-10Us10kVUn110kVIg2886AIe3150AI25.2kAId40kAIch68.1kAIgf100kAQk2540kA2.SIt2t6400kA2.Sc、选择过程果:从表中可见各项条件均能满足，故选ZN22-10真空断路器作为10kV主进与母联断路器。(

56、2)主进限流电抗器前隔离开关选择：a、基本条件参数工作电流为：A (5-42) 热效应计算，只计周期分量（4S）：kA2S (5-43)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp18605kA2S冲击电流：ich173.9kAb、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较（见表5-8）。表5-8 隔离开关参数对照表计算数据GN10-20Us10kVUn20kVIg2886AIn5000AIch173.9kAIgf224kAQk18605kA2.SIt2t54760kA2.Sc、选择结果：从表中可见各项条件均能满足，故选GN10-20隔开作为主变10kV侧限流电抗器前隔离开关

57、(3)进线及母联其它隔离开关的选择a、基本条件参数断路器最大持续工作电流为：A (5-44)热效应计算，只计周期分量（4S）：kA2S (5-45)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp2540kA2S冲击电流：ich68.1kA。b、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较（见表5-9）。表5-9 隔离开关参数对照表计算数据GN22-10Us10kVUn20kVIg2886AIn3150AIch68.2kAIr80kAQk2540kA2.SIt2t6300kA2.Sc、选择结果：从表中可见各项条件均能满足，故选GN22-10隔开作为主变进线和母联限流电抗器后的隔离开

58、关(4)出线及电容器等断路器的选择a、基本条件参数断路器最大持续工作电流为：A (5-46)热效应计算，只计周期分量（4S）：kA2S (5-47)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp2540kA2S冲击电流：ich68.1kA列出断路器的有关参数，并与计算数据进行比较。b、选择过程见表5-10表5-10 断路器参数对照表计算数据ZN22-10Us10kVUn110kVIg577AIe1250AI25.2kAId31.5kAIch68.1kAIgf80kAQk2540kA2.SIt2t6300kA2.Sc、选择过程果:从表中可见各项条件均能满足，故选ZN22-10真空断

59、路器作为10kV线路及电容器等的断路器。(5)出线及电容器等隔离开关的选择a、基本条件参数断路器最大持续工作电流为：A (5-48)热效应计算，只计周期分量（4S）：kA2S (5-49)本次设计不考虑非周期分量，则短路电流引起的热效应为：QkQp2540kA2S冲击电流：ich68.1kA。b、列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较（见表5-11）。表5-11 隔离开关参数对照表计算数据GN24-10Us10kVUn10kVIg577AIn1000AIch68.1kAIr80kAQk2540kA2.SIt2t6300kA2.Sc、选择结果：从表5-11中可见各项条件均能满足，故选GN2

60、4-10隔开作为10kV线路及电容器等的隔离开关。(6)断路器隔离开关选择结果表5-12表5-12 隔离开关选择汇总设备种类型号安装地点断路器LW6-220W220kV线路开关隔离开关GW7-220DW220kV线路及PT隔开隔离开关GW7-220IVDW220kV主进旁路隔开断路器LW6-110IIW110kV开关隔离开关GW4-110 IVDW110kV隔开隔离开关GW16-110W110kV隔开断路器ZN22-1010kV开关隔离开关GN10-2010kV主进限流电抗器前隔开隔离开关GN22-1010kV主进与母联隔开隔离开关GN24-1010kV线路、电容器、站变隔开电流互感器的选择5