《X市某变电站（220kV110kV10kV）电气部分初步设计》16000字（论文）

-X市某变电站（220kV110kV10kV）电气部分初步设计目录TOC\o"1-2"\h\u15120X市某变电站（220kV110kV10kV）电气部分初步设计 122920摘要 26932第一部分毕业设计说明书 21666第1章电气主接线设计 2243741.1主变压器的选择 3170431.2站用变压器的选择结果 4216971.3电气主接线的基本要求 570021.4主接线设计方案与比较 531312第2章短路电流的计算 816892.1短路计算的原因 8250692.2计算短路电流 872542.3短路电流计算结果 924861第3章电气设备的选择 11274403.1电气设备选择一般条件 11262213.2母线选择方式及结果 12723.3断路器的选择条件与结果 13184843.4隔离开关的选择条件与结果 13182753.5电流互感器的选择条件与结果 14160463.6电压互感器的选择条件与结果 15197653.7绝缘子的选择条件与结果 1629683.8穿墙套管的选择条件与结果 17319923.9高压熔断器的选择条件与结果 179199第4章继电保护规划 18316704.1继电保护的基本要求 1852604.2变电压器的主保护 1858774.3变压器后备保护 1924749第5章电气设备的配置 20106545.1配电装置设计 20209055.2防雷保护设计 21126425.3无功补偿装置设计 2210591选择型号为KWWB−400B无功自动补偿装置 2224541第二部分设计计算书 2329997第6章短路电流的计算 2336636.1变电站的等值电路图 23280046.2电抗的计算 23285816.3各电压等级三相对称短路计算 24280546.4各电压等级不对称短路电流的计算 3131769第7章电气设备的选择 41133707.1母线的选择 41109557.2断路器的选择 46195687.3隔离开关的选择 50289067.4电流互感器的选择 53232807.5电压互感器的选择 58315997.6绝缘子的选择 5939477.7穿墙套管的选择 60326397.8高压熔断器的选择 61178867.9避雷器的选择 61326887.10高压开关柜的选择 6323507.11无功补偿装置的选择 6323187选择型号为KWWB−400B无功自动补偿装置 641977第8章主变压器保护的整定运算 6570298.1变压器的主保护 65207758.2接地短路保护 67220318.3后备保护 68110888.4变压器的过负荷保护 6915823参考文献 70摘要在当今社会，电能所扮演的角色在人们生活中非常重要，它已经成为人们日常生活不能缺少的一部分，国家发展的命脉，人民生产生活的必需品。本次的设计就是依靠自己大学期间所学到的知识做一个变电站电气部分初步设计。本次设计根据任务书要求，首先要确定主变压器的参数、型号、台数；然后是电气主接线的选取，在不同的方案中选择最优方案；接下来就是短路电流的计算，计算对称短路电流和不对称短路，对称短路电流计算选取0s、1s、2s的时间节点，不对称短路按照0s计算；接着是电气设备的选择，电气设备是变电站的重要组成部分，所以电气设备的选择也是非常重要的，需要根据不同的选择条件选择相应的设备，并根据短路电流计算结果进行校验。断路器的选择有真空断路器和六氟化硫断路器并且进行动热稳定性校验，隔离开关结构简单只能切断小电流，还有电流互感器和电压互感器对线路进行检测测量，为了避免变压器及线路遭受雷电侵害，还要选取避雷器，另外还要选取熔断器、穿墙套管、绝缘子和无功补偿装置。继电保护的设计也非常重要，需要选择变压器的主保护和后备保护，并进行整定计算；除去设计的计算方面还要运用CAD软件画主接线图、配电装置平面图、继电保护图三张图，最终整合所有内容完成毕业设计。关键词：变电站；短路电流计算；电气设备选择；继电保护第一部分毕业设计说明书第1章电气主接线设计1.1主变压器的选择本变电站通过220kV进线和系统A相连、另通过110kV进线和系统B相连。并且有110kV出线4回，有10kV出线8回。由系统A和系统B向中压110kV和低压10kV供电，选择主变压器容量时应根据负荷侧所带负荷的负荷总量决定，并且还应该留有一定的裕量，因为要考虑到未来一定年限的扩建。（1）主变压器的容量选择任务书中要求，本变电站所带110kV侧负荷的75%为一类和二类负荷，10kV侧负荷的75%为二级负荷。这两类负荷同属重要负荷，一旦断电将造成重大或较大政治经济以及人员安全的影响，所以选择时按主变中其中一台停止运行时，其余变压器在承担全部的一类、二类负荷的同时可以承担全部容量的70%~80%[1]，即：SN≈根据所给材料：在110kV侧有系统B向变电站供电，110kV侧的负荷可以由系统B通过母线直接供给，所以计算主变压器通过容量只考虑110kV侧重要负荷，即3回出线。计算110kV侧负荷的最大容量：cos∅=PSS2max=450.92计算10kV侧负荷的最大容量：cos∅=PSS3max=最大负荷通过变压器的总容量：S=146.739+全部重要负荷为：S重要=全部容量的70%~80%为：Sn=0.7～0.8S=119.188以上经过计算，需要通过变压器的最大容量为170.268MVA在结合材料要求和考虑重要负荷以及经济性，根据课本上所学的变压器型号附录给出的数据，最终选择两台主变压器互为备用，容量大小为80MVA。（2）主变压器调压方式的选择无载调压：只有当主变压器完全停电，不带负荷的情况下才可以做电压分接头的调整。有载调压：主变压器正常运行时，在带负荷的条件下也可以调整主变压器分接开关达到调压目的。结合所给材料和负荷特性，考虑到重要负荷百分数较大，所以应该尽可能的保证不断电，所以主变压器应该选择的调压方式为有载调压。综上所述，选型号为SFSZ11-180000/220的主变[3]两台。表1-SEQ表1-\*ARABIC1主变压器的参数型号型号SF额定容量180000额定电压(kV高压220±2×2.5%中压121低压10.5高中14.0%高低23.0%中低7.0%0.7连接组别Y1.2站用变压器的选择结果站用变压器的选择原则：台数：选择两台互为备用。容量：占用变压器容量占到主变T容量的0.5%~1.0%[2]，就可以满足要求。S因此，选型号为SCB10-1250/10站用变两台。表1-2站用变型号型号SCB10-1250/10容量S1250额定U高压低压100.4连接组别Yy损耗（W）空载短路18308460I%0.61.3电气主接线的基本要求安全性：必须保证无论什么时候用电设备和工作人员都是安全的。可靠性：必须保证对所有重要的用户供电不间断。灵活性：主接线应可以灵活应对各种运行方式，当其中一部分检修或发生故障时做到调度和倒闸操作灵活、简便。另外也应该考虑以后的规划，便于扩建。经济性：选择的接线方案应该在满足以上几条的基础技术要求下，做到经济投资较合理，尽量减少对土地的占用。1.4主接线设计方案与比较表1-SEQ表1-\*ARABIC2方案初选220kV110kV10kV方案一双母线双母线单母线分段方案二双母线分段单母线分段单母线方案比较：表1-SEQ表1-\*ARABIC3220kV侧主接线方案比较双母线双母线分段可靠性当其中一条母线的隔离开关出问题或者需要检修时，对另一条回路没影响，还可以正常工作任一母线检修时不会供电不会中断，负荷也不受影响仍然正常工作；当其中一段出现问题时其他分段的工作不受影响。两组母线可以互为备用，负荷可以互相切换。继电保护方面，母差保护较复杂，可靠性受到影响灵活性调度和倒闸操作灵活，互为备用方便向两侧扩建倒闸操作比较复杂方便向两侧扩建经济性隔离开关断路器相对较少，话费较少需要增加断路器和隔离开关，经济性相比较双母线较差表1-SEQ表1-\*ARABIC4110kV侧主接线方案比较双母线单母线分段可靠性当其中一条母线的隔离开关出问题或者需要检修时，对另一条回路没影响，还可以正常工作任一母线检修时不会供电不会中断，负荷也不受影响仍然正常工作；当其中一段出现问题时其他分段的工作不受影响。检查隔离开关时，供电会发生间断。灵活性调度和倒闸操作灵活，互为备用方便向两侧扩建两段母线可以不同方式组合运行。方便向两侧扩建经济性隔离开关断路器相对较少，话费较少需要增加断路器和隔离开关，会增加费用。表1-SEQ表1-\*ARABIC510kV侧主接线方案比较单母线分段单母线可靠性母线的某一段出现故障时，故障的部分不受影响。母线任何部位出现故障时会导致母线停电，可靠性低。灵活性两段母线根据用户的需要，可以各自运行，也可以一起运行方便向两侧扩建方式单一，灵活性不好方便扩建经济性增加断路器和隔离开关数量，会增加花费设备较少，花费较低综上所述，结合材料、出线回数对经济性、灵活性和重要负荷供电可靠性选择初选方案中的方案一。图1-SEQ图1-\*ARABIC1主接线图

第2章短路电流的计算2.1短路计算的原因电力系统运行中有时会出现短路故障，产生故障时的短路电流较大，可能会危害人身或设备安全。为了保护人身和设备安全，我们需要提前计算数据，在设备选择时选择合适的设备。本次设计把短路点选择为各个电压等级的母线上。因为在短路故障中，在母线上发生的三相短路故障危害最大，产生的短路电流也最大。这样可以确保的得到的数据是最不利的，根据这个数据选择的设备抵抗能力是最强的。2.2计算短路电流2.2.1对称短路电流的计算（1）确定短路点。（2）画用电抗标幺值[4]表示的等值网络图。（3）化简上图，算转移电抗。（4）转化为计算电抗Xca（5）查运算曲线表，选相应时间短路电流。（6）算系统短路电流有名值，各系统相加。2.2.2不对称短路电流的计算运用正序增广网络计算法，根据ZΔ、和M值求短路电流[5]表2-SEQ表2-\*ARABIC1各种短路时的ZΔ和M值短路种类ZMf01fZ(2)+3fZ3fZ3短路化简的等值电路图图2-SEQ图2-\*ARABIC1等值网络图2.3短路电流计算结果图2-SEQ图2-\*ARABIC2三相对称短路电流短路点平均电压（kV）IIIik12302.222.232.235.65k21154.174.184.1810.62k310.535.9635.9635.9691.54k310.5加电抗器23.5423.5423.5459.92图2-SEQ图2-\*ARABIC3不对称短路电流短路点基准电压(kV)短路类型短路电流(kA)t=0sk1230f1.778f1.891f2.06k2115f3.34f3.55f3.825k310.5f0f19.075f19.075

第3章电气设备的选择电气设备的选择在变电站设计中是很重要的一环，选择电气设备时应该根据负荷和短路电流结果选择，用负荷求得正常工作时的数据选择，另外还有一些特殊设备存在特殊的选择方式，选择完成后根据具体设备要求用短路情况来完成后续校验，校验中要考虑到动热稳定性，温度等环境因素[6]。3.1电气设备选择一般条件按工作条件选择（1）电压： UN≥U（2）电流：Ial=kI温度：K=θal−θθ40℃<θ≤60℃时：K=1+(40−θ)×0.0180℃≤θ≤40℃时：K=1−(θ−θ<0℃时：K=1.2（3-6）按短路情况校验（3）短路时间的计算：eq\o\ac(○,1)热稳定计算的时间：tk=teq\o\ac(○,2)短路计算时间：tbr=tpr1+t（4）动稳定和热稳定的校验eq\o\ac(○,1)热稳定校验导体：S≥S电器：It2≥eq\o\ac(○,2)动稳定校验硬导体：σal≥σ电器：ies≥ish（3-13.2母线选择方式及结果3.2.1母线的校验（1）电晕：Ugmax≤U（2）热稳定：Qk=t（3）动稳定：软母线符合外径大于70mm的可不用校验，硬母线需要校验[8]。（4）共振：f1>f（3-13.2.2母线的选择结果表3-SEQ表3-\*ARABIC1220kV侧母线参数型号型号参数标称截面（计算载流量I(A)K220kV侧母线LGJ3006961110kV侧母线LGJ80014131110kV侧出线LGJ−95/1595357110kV侧母线单条LMY100mm×6.3mm63018401.2610kV侧出线LGJ40080013.3断路器的选择条件与结果断路器选择条件（1）电压。（2）电流。（3）额定开断电流：INbr≥IkIk=I（4）额定关合电流：INcl≥Isℎ(kA)（5）热稳定：It2t≥Qk[kA2•S]（6）动稳定：ies≥isℎ断路器选择结果：表3-SEQ表3-\*ARABIC2断路器数据参数型号U（kV）I（A）I（KA）I（KA）热稳定电流（220kV侧LW2220250031.58031.5（4s）110kV侧LW110250031.512550（3s）10kV侧ZN1210125031.58031.5(4s)10kV出线ZN10630256325(3s)3.4隔离开关的选择条件与结果（1）电压。（2）电流。（3）热稳定。（4）动稳定。表3-SEQ表3-\*ARABIC3隔离开关数据参数型号UIiI220kV母线GW42206305020（4s）110kV母线GW11012508031.5（4s）10kV母线GN10125010040（4s）10kV出线GN1010008031.5（4s）变压器中性点GW131106305516（4s）3.5电流互感器的选择条件与结果3.5.1电流互感器选择条件（1）电压。（2）电流。（3）热稳定:It2≥Q（4）动稳定eq\o\ac(○,1)内部：ies≥isℎ或2eq\o\ac(○,2)外部：2IN1K3.5.2电流互感器选择结果表3-SEQ表3-\*ARABIC4电流互感器数据参数型号U（额定（A/A）级次组合准确级KK220kV母线LCW2206000.5/P/P/P0.531.5(1s)80110kV母线L1107500.5/P/P/P0.545(1s)11510kV母线LBJ1015000.5/D0.550(1s)9010kV出线LBJ108000.5/D0.550(1s)903.6电压互感器的选择条件与结果3.6.1电压互感器选择条件（1）电压：U（2）种类和类型的选择。eq\o\ac(○,1)高压配电装置可用电磁式或电容式[10]。eq\o\ac(○,2)对于10kV配电装置，用油浸式或电磁式电压互感器。（3）准确级选择根据不同的用途和不同的电压等级，按需选择。3.6.2电压互感器选择结果表3-SEQ表3-\*ARABIC5电压互感器数据参数型号电压等级（kV）额定电压(kV)准确级最大容量（VA）分压电容量（μF）初级绕组次级绕组辅助220kVTYD220/220220/0.1/0.10.50.0075110kVTYD110/110110/0.1/0.10.50.01510kVJS10100.10.1/30.596010kV出线JS10100.10.1/30.59603.7绝缘子的选择条件与结果绝缘子选择条件（1）电压。（2）选择类型：根据电压等级和实际工作环境，分为悬式绝缘子和支柱绝缘子。（3）校验动稳定性：H1HF绝缘子选择结果：表3-SEQ表3-\*ARABIC6支柱绝缘子数据参数型号额定电压UN机械破坏负荷（kg）高度（mm）10kV侧ZB10750215表3-SEQ表3-\*ARABIC7盘式悬式绝缘子选择结果型号片数适应电压等级XP-707110XP-70132203.8穿墙套管的选择条件与结果穿墙套管选择条件：穿墙套管起到把导线和空气隔离开绝缘作用。本设计低压侧为室内条件，需要选择和校验。（1）电压。（2）最大持续工作电流。（3）热稳定。（4）动稳定：H1HFmax≤0.6F穿墙套管选择结果表3-SEQ表3-\*ARABIC8穿墙套管数据参数型号额定电压U额定电流I破坏机械负荷（kN）套管长度（mm）热稳定电流（kA）10kV母线侧CB101500750035030(5s)3.9高压熔断器的选择条件与结果按开断电流选择：Ibr≥高压熔断器选择结果：表3-SEQ表3-\*ARABIC910kV高压熔断器数据参数型号额定电压额定电流最大开断容量（MVA）RN2100.51000

第4章继电保护规划4.1继电保护的基本要求（1）可靠性：可靠性又包括安全性和可信赖性，总体来说，继电保护设备应做到不误动、不拒动。（2）选择性：要保证当故障发生时，由离故障点最近的继电保护设备动作，保证停电范围尽可能小。（3）速动性：当故障发生时，要求尽可能快的切除故障，减少对系统的影响。（4）灵敏性：反映能否准确的检测到保护范围内各种运行方式，不同异常程度的故障，灵敏度应该尽可能的高一些[11]。4.2变电压器的主保护4.2.1变压器的瓦斯保护瓦斯保护是主保护，主要应用于匝间短路，铁芯故障、绝缘性能下降、油面降低、变压器绕组断线等，油箱里发生故障时，导致变压器油体积膨胀甚至被分解产生气体，变压器油箱内部压力升高，导致瓦斯继电器动作，瓦斯保护有轻、重瓦斯两种，分别对应信号和跳闸两种动作[12]。4.2.2变压器的纵差保护（1）躲最大不平衡电流：Iset=KIunb.max=（∆fza+∆U+0.1K（2）躲互感器断线的最大电流：Iset=KrelIl.max（3）躲励磁涌流：Iop=KrelK（4）灵敏度校验：Ksen4.3变压器后备保护（1）复合电压闭锁过电流保护eq\o\ac(○,1)躲变压器额定电流[14]，即Iset=Keq\o\ac(○,2)灵敏度校验：Kseneq\o\ac(○,3)电压按最低电压：Useteq\o\ac(○,4)负序电压继电器的启动电压整定根据最大不平衡电压：Uset（2）零序过电流保护eq\o\ac(○,1)动作电流：I0.set=Keq\o\ac(○,2)灵敏度校验：Ksen=Ik.minI

第5章电气设备的配置5.1配电装置设计5.1.1配电装置的基本要求配电装置首先要满足的是各个电压等级下各种情况的安全净距。在尽可能经济的条件下，满足施工要求，保护施工人员的安全。另外，对环境的影响也要考虑，比如土地占用面积、噪声影响等。还有比较重要的是装置的电晕对无线通信的影响，在设计中需要采取一定措施降低干扰。5.1.2配电装置的分类表5-SEQ表5-\*ARABIC1户内配电装置户内配电装置三层两层单层优点可靠性高、安全检修较为方便，较为经济施工的时间比较短、花费低、检修方便缺点检修不方便，花费大增加了占地面积占地面积大表5-SEQ表5-\*ARABIC2户外配电装置户外高型普通中型半高型优点占地面积少，用电设备少，空间利用充分设备在同一高度容易检修，造价较低相对中型更合理，运行条件有所改善缺点花钱多，不易维护，耗材多占地面积大占地面积较大，花销也大

5.1.3配电装置的特点（1）抽出式低压配电柜：优点：占地小，检修容易、简单。缺点：制作过程中较为复杂，经济成本较高。（2）高压开关柜：优点：结构简单，将开关设备放在里面，价格便宜。缺点：占地面积大，容易进尘土，提高检修难度。（4）GIS优点：维修周期长，内部六氟化硫绝缘性高，占地面积少。缺点：技术要求高，耗材多，价格贵。35kV以下适用室内配电；110kV以上适用屋外配电。综上所述，110kV和220kV选择户外半高型布置，10kV选择户内两层布置，选择型号为KYN28−12的高压开关柜，表5-SEQ表5-\*ARABIC3高压开关柜参数型号UIi热稳定电流（kA）KYN28−1210250010031.5（4s）5.2防雷保护设计5.2.1防雷保护措施一旦变电站遭到雷电侵害，将影响大部分用户，在一般情况下，变电站的地势所处较为平坦，比较容易受到雷电侵害，这非常有必要进行防雷保护。变电站遭受的雷电侵害分为两种，一种是电气设备遭到直击雷造成损害，一种是出线或进线的线路感应的雷电过电压侵入变电站。5.2.2避雷器的选择与结果（1）持续运行电压:Uby≥U（2）额定电压：Ube=1.25U表5-SEQ表5-\*ARABIC4避雷器数据参数型号系统标称电压（kV）UN运行电压（kV）雷击残压（kV）操作冲击残压220kV侧YH10WZ220192150500426110kV侧YH10WX1101088428122110kV侧YH5WZ101713.645.948.3主变中性点YH1.5W2201441163202995.3无功补偿装置设计5.3.1无功补偿的基本要求无功补偿装置是为了满足电网提出的要求和负荷侧电压水平的装置，用来平衡系统中多余的感性无功，系统末端应补偿至功率因数大于0.95.3.2无功补偿装置的选择与结果选择型号为KWWB−400B无功自动补偿装置表5-SEQ表5-\*ARABIC5无功补偿装置数据参数型号系统标称电压（kV）单台容量（kavr）每组台数（台）组数（组）合计（kvar）KWWB−400B10276321602

第二部分设计计算书第6章短路电流的计算6.1变电站的等值电路图图6-SEQ图6-\*ARABIC1等值电路图6.2电抗的计算（1）线路电抗：XXX（2）变压器电抗：表6-SEQ表6-\*ARABIC1绕组电抗高-中（1-2）高-低（3-1）中低（2-3）14.0%23.0%7.0%VVV得VVV所以XXX6.3各电压等级三相对称短路计算基准容量Sb表6-SEQ表6-\*ARABIC2平均额定电压电压（kV）220110平均额定电压(3011510.56.3.1220kV母线侧短路电流计算K1点三相短路图6-SEQ图6-\*ARABIC2K1点短路时等值电路X220=XX图6-SEQ图6-\*ARABIC3K1点短路时转移电抗X（2）计算电抗:系统A：X系统B：X（3）各支路供给的短路电流：两个系统均是汽轮机供电。差运算曲线表得表6-SEQ表6-\*ARABIC3短路电流查表数据XIII2.37380.43140.4340.4343.1220.32460.32460.3246（4）计算短路电流II0s、1s、2s时刻短路电流有名值II总短路电流：I冲击短路电流i6.3.2110kV母线侧短路电流计算图6-SEQ图6-\*ARABIC4K2点短路时等值电路图6-SEQ图6-\*ARABIC5K2点短路时转移阻抗X（2）计算电抗系统A：X系统B：X（3）各支路短路电流表6-SEQ表6-\*ARABIC4短路电流查表数据XIII2.87690.35280.35340.35342.7350.37210.37310.3731（4）计算短路电流II0s、1s、2s时刻短路电流有名值II（5）总短路电流：I冲击短路电流i6.3.310kV母线侧短路电流计算图6-SEQ图6-\*ARABIC6K3点短路时等值电路图与110kV侧类似XXX将X220A，X110B，XT6通过Y图6-SEQ图6-\*ARABIC7K3点短路时转移阻抗XX（2）计算电抗系统A：X系统B：X（3）计算短路电流表6-SEQ表6-\*ARABIC5汽轮发电机计算曲线数字表XIII3.1930.3160.3160.316当Xca∗系统A：I''（4）短路电流基准值II0s、1s、2s时刻短路电流有名值I（5）总短路电流：I冲击短路电流i由于10kV侧短路电流较大，为选择轻型用电设备，选限流电抗器加装主变低压侧出口位置。因为电抗器几乎没有过负荷能力，所以按回路最大工作电流选择I所以选择额定电流为1500A，额定电压为10kV的电抗器电抗百分数的选择：X%=所以备选型号为XKGKL-10-1500-8的电抗器。进行电压损失校验U故选择型号为XKGKL-10-1500-8的电抗器表6-SEQ表6-\*ARABIC6XKGKL-10-1500-8电抗器参数型号UI额定电抗率（%）动稳定电流（KA）XKGKL-10-1500-8101500876.5加装后化简如图图6-SEQ图6-\*ARABIC8K3点加装电抗器短路时等值电路图XX经过Y-△变换图6-SEQ图6-\*ARABIC9K3点加装电抗器短路时转移阻抗（1）转移电抗XX（2）计算电抗系统A：X系统B：X当Xca∗系统A：I系统B：I0s、1s、2s时刻短路电流有名值I（5）总短路电流：I冲击短路电流isℎ(K3)=2×1.8×23.54=59.923(kA)6.4各电压等级不对称短路电流的计算XXXXX6.4.1220kV侧不对称短路电流计算图6-SEQ图6-\*ARABIC10K1点短路正序网络图图6-SEQ图6-\*ARABIC11K1点短路负序网络图图6-SEQ图6-\*ARABIC12K1点短路零序网络图等值电抗XX（1）K1点发生单相接地短路时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC13K1点单相接地短路转移电抗计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)K1总短路电流：（2）K1点发生两相短路时：图6-SEQ图6-\*ARABIC14K1点两相短路转移电抗计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)K1总短路电流：(3)K1点发生两相短路接地时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC15K1点两相短路接地转移电抗计算转移电抗：

XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)M=K1总短路电流：I6.4.2110kV侧不对称短路电流计算图6-SEQ图6-\*ARABIC16K2点短路正序阻抗图图6-SEQ图6-\*ARABIC17K2点短路负序阻抗图图6-SEQ图6-\*ARABIC18K2点短路零序阻抗图等值电抗XXK2点发生单相接地短路时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC19K2点单相接地短路转移电抗计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：Xca系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)K（2）K2点发生两相短路时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC20K2点两相短路转移电抗计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)K(3)K2点发生两相短路接地时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC21K2点两相短路接地转移电抗计算转移电抗：

XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)M=KI6.4.310kV侧不对称短路电流计算图6-SEQ图6-\*ARABIC22K3点短路正序阻抗图图6-SEQ图6-\*ARABIC23K3点短路负序阻抗图4等值电抗XXK3点发生单相接地短路时：X计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：系统A：I系统B：IB(1)K3总短路电流：I（2）K3点发生两相短路时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC24K3点两相短路转移电抗计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)K(3)K3点发生两相短路接地时：X图6-SEQ图6-\*ARABIC25K3点两相短路接地转移电抗计算转移电抗:XX计算电抗：系统A：X系统B：X各支路短路电流：当Xca∗系统A：I系统B：IB(1)M=K

第7章电气设备的选择7.1母线的选择母线的选取是第一步，母线可视温度、湿度、腐蚀度等环境因素选择。7.1.1220kV侧母线（1）型号初选长时间工作最大电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流IIIN选择LGJ−300/（2）长期发热校验：Ial（3）热稳定校验：tkQ=9.93[(kA因为tk=2s母线温度θW热稳定系数：C=S满足。7.1.2110kV侧母线的选择（1）型号的选择长时间工作最大电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III选LGJ−800/55钢芯铝绞线：型号参数见表3-1（2）长期发热校验：Ial（3）热稳定校验：tkQ=34.56[(kA因为tk=2s母线温度θW热稳定系数：C=S满足。7.1.310kV侧母线的选择（1）型号的选择长时间工作最大电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III选每相2条100mm×6.3mm矩形铝导体。型号参数见表3-1（2）长期发热校验Ial满足条件（3）热稳定性校验tkQ=1108.26[(kA因为tk=2s母线温度θW热稳定系数：C=S满足热稳定性（4）共振校验水平布置，导体选择平放矩形铝导线，绝缘子跨距L=1.2(m)，单跨、相间距离a=0.75(导体截面二次矩J=m=2×hb导体一阶固有频率f故β=1（5）动稳定性校验短路冲击电流isℎ(K相间应力fpσL因此满足动稳定性7.1.4110kV侧出线的选择（1）型号的选择长时间工作最大电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III选LGJ−95/15钢芯铝绞线型号参数见表3-1（2）长期发热校验：Ial（3）热稳定校验：tkQ=34.56[(kA因为tk=2s母线温度θW热稳定系数：C=S满足。7.1.510kV侧出线的选择（1）型号的选择长时间工作最大电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III选LGJ−95/15钢芯铝绞线型号参数见表3-1（2）长期发热校验：Ial（3）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kA因为tk=2s母线温度θW热稳定系数：C=S满足7.2断路器的选择7.2.1220kV侧断路器的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为LW2−220的SF（2）开断能力取tpr1=0.1s忽略非周期分量，则：Ik（3）热稳定校验：tkQ=9.93[(kAI满足要求（4）动稳定校验。i满足。7.2.2110kV侧母线断路器的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为LW−110Ι/2500的SF（2）开断能力取tpr1=0.1s忽略非周期分量，则：Ik（3）热稳定校验：tkQ=34.56[(kAQI满足。（4）动稳定校验。i满足。7.2.310kV侧母线断路器的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为ZN12−10/1250的真空断路器，（2）开断能力的校验取tpr1=0.1s忽略非周期分量，则：Ik（3）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kAQI满足。（4）动稳定校验。is满足。7.2.410kV侧出线断路器的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为ZN18−10的真空（2）开断能力t忽略非周期分量，则：Ik（3）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kAQI满足。（4）动稳定校验。i满足。7.3隔离开关的选择7.3.1220kV侧母线隔离开关的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：按当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为：GW4−220（D）的隔离开关，热稳定校验：因为：tkQ=9.93[(kAIt动稳定校验。is7.3.2110kV侧母线隔离开关的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为GWD−1250（3）热稳定校验：tkQ=34.56[(kAI（4）动稳定校验。i7.3.310kV侧母线隔离开关的选择（1）型号的选取。eq\o\ac(○,1)按电压选择：UN≥Ueq\o\ac(○,2)按电流选择：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为GN19−10的隔离开关，型号参数见表3（3）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kAI（4）动稳定校验。i7.3.410kV侧出线隔离开关的选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I当θ=37.5℃时，综合修正系数：k=1由Ial=k选择型号为GN19−10的隔离开关，型号参数见表3（3）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kAI（4）动稳定校验。i7.3.5变压器中性点隔离开关的选择（1）电压：U考虑变压器的分级绝缘选择型号为GW13−110的中性点隔离开关，型号参数见表3-3（2）热稳定校验：tkQ=34.56[(kAI（3）动稳定校验。i7.4电流互感器的选择7.4.1220kV侧母线电流互感器选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III（2）按额定二次电流选择：选择5A。选择型号为LCWB2−220的电流互感器，（3）热稳定校验：tkQ=9.93[(kAQI满足。（4）动稳定校验。eq\o\ac(○,1)内部：iieq\o\ac(○,2)外部：i满足。7.4.2110kV侧母线电流互感器选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流IIIeq\o\ac(○,3)按额定二次电流选择：选择5A。选择型号为LCWB6−110W2的电流互感器，型号参数见表3（2）热稳定校验：tk=2sQ=34.56[(kAI满足。（3）动稳定校验。eq\o\ac(○,1)内部：iieq\o\ac(○,2)外部：i满足。7.4.310kV侧母线电流互感器选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流IIIeq\o\ac(○,3)按额定二次电流选择：选择5A。选择型号为LBJ−10的电流互感器，（2）热稳定性校验tk=2sQ=1108.26[(kAI满足。（3）动稳定校验。eq\o\ac(○,1)内部：iieq\o\ac(○,2)外部：i满足。7.4.410kV侧母线电流互感器选择（1）型号选择。eq\o\ac(○,1)电压：Ueq\o\ac(○,2)电流：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流IIIeq\o\ac(○,3)按额定二次电流选择：选择5A。选择型号为LBJ−10的电流互感器，（2）热稳定性校验tk=2sQ=1108.26[(kAI满足。（3）动稳定校验。eq\o\ac(○,1)内部：iieq\o\ac(○,2)外部：i满足。7.5电压互感器的选择7.5.1220kV侧母线电压互感器选择（1）电压UN1=UNS（2）种类和型式的选择电磁式、电容式电压互感器，用于继电保护（3）准确级0.5级选择型号为YTD220/3−0.00757.5.2110kV侧母线电压互感器选择（1）电压UN1=（2）种类和型式的选择电磁式、电容式电压互感器，用于继电保护。（3）准确级0.5级选择型号为YTD110/3−0.0157.5.310kV侧母线电压互感器选择（1）额定电压的选择UN1=U（2）种类和型式的选择电磁式、电容式电压互感器，用于继电保护（3）准确级0.5级选择型号JSJW−10的电压互感器，7.5.410kV侧出线电压互感器选择（1）电压UN1=U（2）种类和型式的选择电磁式，用于继电保护（3）准确级0.5级选择型号为JSJW−10的电压互感器，7.6绝缘子的选择7.6.1220kV侧母线绝缘子的选择（1）悬式（2）电压：U（3）绝缘子片数选13片。型号参数见表3-77.6.2110kV侧母线绝缘子的选择（1）悬式（2）电压选择：U（3）绝缘子片数选7片。型号参数见表3-77.6.310kV侧母线绝缘子的选择（1）支柱式由于10kV母线是水平放置的所以直接用绝缘子进行固定，不需要选择其他方式。型号参数见表3-6（2）电压：U（3）动稳定校验：h=3b=3×8=24mmbHFFC=满足。7.7穿墙套管的选择10kV侧母线穿墙套管的选择（1）型号的选取。eq\o\ac(○,1)按电压选择：Ueq\o\ac(○,2)按电流选择：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III选型号CB-10的穿墙套管，型号参数见表3-8（2）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kA因为tk=2sI（3）动稳定校验。Fc=F满足要求7.8高压熔断器的选择（1）按电压选择：U（2）类型的选择为确保线路和变压器在短路情况下能够让过载保护达到效果，选用型号为RN2−10的室内高压熔断器。型号参数见表3-9（3）校验额定开断电流I满足。7.9避雷器的选择7.9.1220kV侧避雷器的选择（1）运行电压:U（2）额定电压：U（3）型式：金属氧化锌避雷器选择型号为YH10WZ−192/500（线路型）的避雷器，7.9.2110kV侧避雷器的选择（1）运行电压:U（2）额定电压：U（3）型式：金属氧化锌避雷器选择型号为YH10WX−17.9.310kV侧避雷器的选择（1）运行电压:U（2）额定电压：U（3）型式：金属氧化锌避雷器选择型号为YH5WZ−17/45（线路型）的避雷器，7.9.4变压器中性点避雷器的选择（1）型式：金属氧化锌避雷器（2）额定电压U避雷器持续运行电压UbyUU（3）灭弧电压U选择型号为YH1.5W−144/320（中性点型）金属氧化锌避雷器，7.10高压开关柜的选择（1）型号的选取。eq\o\ac(○,1)按电压选择：UN≥Ueq\o\ac(○,2)按电流选择：I实际环境按照θ=37..5℃计算K=θal−θ由于要求长期允许电流III选择型号为KYN28−12的高压开关柜，表7-SEQ表7-\*ARABIC32高压开关柜参数型号UIi热稳定电流KYN28−1210250010031.5（4s）（3）热稳定校验：tkQ=1108.26[(kAI（4）动稳定校验。i7.11无功补偿装置的选择负荷所需补偿的最大无功量：功率因数从0.85补偿到0.91，查表得QQ选择型号为KWWB−400B无功自动补偿装置表7-SEQ表7-\*ARABIC33无功补偿装置参数型号系统标称电压（kV）单台容量（kavr）每组台数（台）组数（组）合计（kvar）KWWB−400B10276321602

第8章主变压器保护的整定运算8.1变压器的主保护变压器的主保护为瓦斯保护和纵差保护。瓦斯保护主要应用于匝间短路，铁芯故障、绝缘性能下降、油面降低、变压器绕组断线等，油箱里发生故障时，导致变压器油体积膨胀甚至被分解产生气体，变压器油箱内部压力升高，导致瓦斯继电器动作，瓦斯保护有轻、重瓦斯两种，分别对应信号和跳闸