变电站课程设计

变电站课程设计

第一章主变时选择

1.1设计概念

变电站是电力系统的重要构成部分，是联络发电厂和顾客的I中间环节。它起

着变换和分派电能的作用。

变电站的设计必须从全局利益出发，对日勺处理安全与经济基本建设与生产

运行。近期需要与此后发展等方面日勺联络，从实后出发，结合国情采用中等合用

水平的建设原则，有环节的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格H勺新设备、

新材料、新构造。根据需要与也许逐渐提高自动叱水平。

变电站电气主接线指变电站日勺变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从向完

毕输配电任务，变电所H勺主接线是电力系统接线陶成中的一种重要构成部分。

一次主接线欧I设计将直接影响各个不一样电压侧电气设备的I总体布局，并影响

各进出线的安装间隔分派，同步还对变电所H勺供电可靠性和电气设备运行、维护

的以便性产生很大向影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备aJ相对

位置便固定下来，因此变电所的一次主接线是电气设计的首要部分。

1.2初步方案选定

1.2.1负荷分析计算

根据任务书可知初建变送容量，且预测负荷增长率每年，因此有如下

每年口勺负荷变化量。

SI=350MVA

52=(1+W)S\=(1+4%)x350=364MVA

S3=(1+W)2S\=(1+4%)2x350=378.56MVA

S4=(1+Sl=(l+4%)3x350=393.702MVA

S5=(1+W)4s1=(1+4%)4x350=409.450MVA

S6=(1+W)5s1=(1+4%)5x350=425.829MVA

57=(1+W)6sl=(1+4%)6x35()=442.862MVA

58=(1+W)151=(1+4%)7x350=460.576MVA

1.2.2主变压器台数、容量确实定

(1)台数确实定

根据变电站主变压器容量一般按5——规划负荷来选择。根据

都市规划、负荷性质、电网构造等综合考虑确定其容量。对重要变电站，应考

虑当1台主变压器停运时，其他变压器容量在计及负荷能力容许时间内，应满

足I类及II类负荷的供电。变电站主变压器日勺台数，对于枢纽变电站在中、低

压侧已形成环网日勺状况下，变电站以设置2台主变电站为宜，并且330kv及如

下电力系统中，一般应选用三相变压器。

因此可预先确定主变台数为2台，且为三绕组变压器。(详细分析思绪会在如下

部分中解释。)

(2)容量确实定

根据电力系统规划中日勺规定：按一台变压器故障或检修切除，另一台

过负荷30%能满足最大负荷选择。

5丁N+0.3STN=Sg

STN=Sv/1.3=0.77Sv...②

=KSN=0.85SJV.......③

K..........................同步系数

当时，由式可得

=0.77x0.85x409.450=267.985MVA

又由任务书可知，110V侧的负荷分派为总容量的175%,35KV侧的)为总容量的25%。

因此，110kv侧应有口勺容量不不不小T2G7.9850.75=200.989MVA

35kv侧应有的容量不不不小于267.985x0.25=66.996ME4

通过查阅《电力设备手册》可知，应选择H勺变压器型号为：SFPS()—240000/220

同理，当时，110内侧的)容量应不不不小于301.4470.75=226.085MVA

35KV侧口勺容量应不不不小于301.447x0.25=75.362MVA

通过查阅《电力设备手册》可知，应选择的变压器型号仍为

SFPS()—240000/220,与前述一致，符合设计规定。

第二章主接线的设计

2.1方案的选定

(1)方窠的提出

方案一

220kV采用双母线带旁路母线接线方式，UOkV也采用双母线带旁路母线接

线，根据《电力工程电气设计手册》可知，220kV出线5回以上，装设专用旁路

断路费，考虑到220kV近期6,装设专用母联断路器和旁路断路器。根据《电力

工程电气设计手册》、《发电厂电气部分》和变电所的基本数据，220kV主接线形

式如图2-1:

断路器形成一串，运行时，两组母线和所有断路器都投入工作，形成环状供电,

具有较高的供电可靠性和运行灵活性。

UOkV近期出线7回，可采用双母线接线方式，四线断路器检修时，可通过“跨

条”来向顾客供电。而任一母线故障时，可通过另一组母线供电。但由于双母线

故障机率较小，故不考虑。

方案三

220kv采用双母线加六氟化硫断路器

共回

W3

AAAA

UOkv侧也是同样日勺

（2）方案的选择

220kV\HOkV都采用双母线带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修

或故障时，不致于破坏双母线接线的固有运行方式并且不致于影响停电。

220kV采用3/2接线方式时，任一母线故障或检修，均不致于停电，除联络

断路器故障时与其相连日勺两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检修都

不会中断供电，甚至两组母线同步故障（或一组检修，另一组故障时）口勺极端状

况下，功率仍能继续输送。

HOkV采用双母线接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故

后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮番检修，不至中断供电，

组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停

电。

方案三使用了六氟化硫断路器可以不使用旁路使得设备减少，投入减少。可靠性

也高。满足规定。可靠性比方案二高，经济性比方案一好。因此选择方案三。（电

气接线图附后）

第三章短路电流的计算

3.1概述

电力系统日勺电气设备在其运行中都必须考虑到也许发生H勺多种故障和不正

常运行状态，最常见同步也是最危险的故障是发生多种型式的J短路，由于它们

会破坏顾客日勺正常供电和电气设备的正常运行。

短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与

地（对于中性点接地系统）发生通路的状况。在三相系统中，也许发生的短路有:

三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短

路，系统各相与正常运行时同样仍处在对称状态，其他类型H勺短路都是不市称

短路。

电力系统的运行经验表明，在多种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短

路较少，三相短路的机会至少。但三相短路虽然很少发生，其状况较严重，应给

以足够日勺重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检查电气设备的

稳定性。

3.2短路计算的目的及假设

3.2.1短路电流计算目的

短路电流计算目日勺是:

1）在选择电气主接线时，为了比较多种接线方案或确定某一接线与否需要

采用限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、

可靠地工作，同步又力争节省资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检查软导线的相间和相对地

的安全距离。

4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以多种短路时日勺短路电流为根据。

5）按接地装置的设计，也需用短路电流。

3.2.2短路电流计算日勺一般规定

短路电流计算的一般规定是：

1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流，应按工程欧I设计规

划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5〜）。

确定短路电流计算时，应按也许发生最大短路电流日勺正常接线方式，而不应按

只在切换过程中也许并列运行的接线方式。

2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈

作用的异步电动机的影响和电容赔偿装置放电电流的影响。

3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点时，应按选择在正

常接线方式时短路电流为最大的地点。

4）导体和电器时动稳定、热稳定以及电器时开断电流一般按二相短路验算。

3.2.3短路计算基本假设

短路计算基本假设是：

1）正常工作时，三相系统对称运行；

2）所有电源的电动势相位角相似:

3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流

大小而发生变化；

4）不考虑短路点日勺电弧阻抗和变压器日勺励磁电流；

5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；

6）系统短路时是金属性短路。

3.2.4短路电流计算基准值

高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了

计算以便选用如下基准值：

基准容量：二100MVA

基准电压：（KV）37115230

基准电流：（KA）15.60.5020.251

3.2.5短路电流计算日勺环节

1）计算各元件电抗标幺值，并折算到同一基准容量下；

2）给系统制定等值网络图；

3）选择短路点；

4）对网络进行化简，把供电系统当作为无限大系统，不考虑短路电流

周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流的标幺值、有

名值；

标幺值：

有名值：

5）计算短路容量、短路电流冲击值；

短路容量：

短路电流冲击值：

6）列出短路电流计算并得出成果。

3.2.6短路电流计算

3.2.6.1短路计算的基本假设

选用=100MVA,=230kV,系统阻抗归算到基准容量：=100MVA,由变

电所的基本数据及短路点时开断能力取220kV侧系统阻抗为0.602,UOkV侧系

统阻抗为1.2,35kV侧系统阻抗为3.744,即系统如图3-1:

220kVUOkV

图3-1220kV侧-110kV侧系统阻抗图

3.2.6.2计算参数

所选择变压器的参数如表37:

阻抗电压高一中中一低高一低

%12-147-922-24

表3-1变压器时参数

各绕组等值电抗

%取14%,%取9%,%取23%

其中1代表高压端，2代表中压端。3代表低压端。则:

X加=1(6g)%+%3.心一〃*3)%)=：4

X九二1Sg%)=9

XE=jUg%)=0

各绕组等值电抗标么值为:二0.58

=&Lx盘=0.375

100S,.

XT5=0

100SN

根据上述计算成果可以制定系统网络图如图3-2:

220KV110KV

其中乂门：，=X/6*、XT/=XT7.、XT5*=

110KV

图3-3

_XTytXXTf>,_

A

73.6*—yrYU.乙¥

AT3*+AT6*

八T44~八7*7*

V_X.*X、X/8*

A7-5.8*~~~~2^/U

Ais*十A78*

3.2.7等值网络简化及计算

3.2.7.1220kV母线发生三相短路

当220kV母线发生三相短路时，即点短路时35kV母线侧因没有电源，无

法向220kV侧提供短路电流，即可略去不计。网络简化如图3-4:

siS2

<0,182

0.455

K1

0.29

0

图3-4

即图3-5

S1

0.182

0.745

S2

图3-5

其中/7n=/J.O+XT1*.v.7/„+XT，，^-0.29+0+0.455-0.745

K1点日勺短路电流周期分量

—=5.495——=1.342

X**XT2-7*

可得:

=L+，2

心点的短路电流周期分量有名值：

7^=6.837X2.510=17.162(kA)

K：点日勺短路时冲击电流的|有名值：

〃=2.55/；尸43.762(kA)

小1.51几=25.914(kA)

K1点的短路容量：

S；2=庖/&=百X17.162X220=6539.6(MVA)

3.2.7.2UOkV母线上发生三相短路

当HOkV母线上发生三相短路时，即K2日勺等值网络简化如图3-6:

I

S0.472

20,455

1图3-6

K2点短路电流周期分量乙=—^=2.119

1

八Y;n-7京

K2点短路电流周期分量有名值:

/A2.=/,+/2=4.317

=4.317X5.02=21.67(kA)

K2点短路时冲击电流有名值:

〃=2.55七二55.30(kA)

*=L51/；2=32・75(kA)

短路容量为：

SK2=>/3TK2UN=y/3X38.22X110=4131.81(MVA)

3.2.7.310kV母线值发生三相短路

当10kV母线值发生三相短路，即K3时等值网络简化如图3-7:

?S19S2

0.472/0.455

)0.1875

J

图3-7

Xf=X”，+X»6,=0/72

XT2-7*=XT2*+Xm=0.6425

由分布系数法Q_XNZ

LXM

_AC2

XMCI-©-1

可得X“z=0.232

c0.2320232

C.===0.492G=-^=0.510

0.472’0.455

X_0.472+0.1875

=1.34

"~~C^~0.492

vX0.455+0.1875-

X9/—=V2~=-1.26

C20.510

K3点短路电流周期分量/；=—=-^=0.746

'Xht0.34

11

/,=一=——=0.794

X2J0.26

K3点短路电流周期分量有名值:

IK3*=/]+/、=1.54

/K3=/K3*4=L57X15.6=24.024(kA)

K3点短路时冲击电流有•名值：

骁=/：3、2.55=61.261(kA)

*二/心》L51=36.276(kA)

短路容量:

S'K3=6U7】3=1456.38(MVA)

则系统短路点H勺各个值如表3-2:

稳

态

短

路

路

短

短

路

短

路

基

准

短路

电

流

流短路

流

流

电

电

基准额定电1

的

电

点

一

标

同容量

有

击

冶

压

标

标

电流电流B冲

编

力

期

有S

值

值

值.

1B』

号h

名

值(MVA)

(kV)(kA)(kA)L”Q

7:(kA)，

(KA)W⑷

17.1625.9143.766539.

K12302.5102.5106.873

2426

4131.

K21155.025.024.31721.6732.7555.30

8

24.0236.2761.261456.

K33715.615.61.54

4614

第四章电气设备的选择

4.1断路器日勺选择

变电所中，高压断路器是重要的电气设备之一，它具有完善的灭弧性能,

正常运行时，用来接通和开断负荷电流，在变电所电气主接线中，还担任变化

主接线H勺运行方式H勺任务，故障时，断路器一般以继电保护H勺方式配合使用，

断开短路电流，切除故障线路，保证非故障线路H勺正常供电及系统的）稳定性。

高压断路器应根据断路器安装地点，环境和使用技术条件等规定选择其种类及

型式，由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更

少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故35kV〜220kV一般采用SF6断路器。

4.1.1220kV高压侧断路器

1）额定电压选择:

2）额定电流选择：

考虑到变压器在电压减少5%时其出力保持不变，因此对应回路的

=1.05,即：

.=2s“xl.05_2xl20xl.05

八一/…73x2205/3x220=0.661(kA)

3）按开断电流选择/〃>/；2口7.162

根据以上数据可以初步选择LW2-220型SF6断路器其参数如下：额定电压

220kV,最高工作电压245kV,额定电流2500A,额定开断电流31.5kA,额定闭

合电流峰值100kA,动稳定电流峰值55kA,4s热稳定电流40kA,固有分闸时间

0.05S,合闸时间0.15S,

4）校验热稳定:

由于为SF6断路器，则=0.04s

可以求得//0.59

Q=般=17.1622X0.59=173.775(kA2.S)

222

Qr=lrt=31.5X4=3696(kA.S)

即2,满足规定；

4.1.2UOkV高压侧断路器

1)额定电压：=1.15X110=126.5(kV)

2)额定电流:

二2SNXL()5_2X12()X105

八一/3—昌]]()73x110=0.992((kA)

3）按开断电流选择：＞2=21.67

根据以上数据可以初步选择LW2-110I型SF6断路器，其参数为：最高

工作电压126kV,额定电流3150A,额定开断电流3L5kA,短路开断电流125kA,

动稳定电流峰值125kA,3S热稳定电流50Ka.

4)检查热稳定

222

Q=fj1/：=21.67x0.57=26.667(kA.S)

22

Qr=Irt=4O'X3=4800(kA.S)

即QQQ”满足规定。

4.1.335kV高压侧断路器

1)额定电压：=1.15X35=42.05(kV)

2)额定电流:

二2SN，LO5_2x120x1.05

=1.0375((kA)

八一73x356x35

3)按开断电流选择：＞2=24.024

由于为真空断路器，则=0.015s,可以求得=0.6

根据以上数据可以初步选择皿'8-35型SF6断路器，其参数为：最高工作电

压40.5kV,额定电流1600A,额定开断电流25kA、额定闭合电流峰值63kA,动

稳定电流峰值63kA,4s热稳定电流25kA,固有分闸时间0.06S,合闸时间0,1S,

4)检查热稳定

Q=h=24,0242x0.6=346.29(kA2.S)

22

Qr=Irt=25X4=2500(kA.S)

即Q，＞2,满足规定。

4.1.4llOkV出线侧断路器

由于出线回路为10回，则

2SNXL05_2X120X1.05

=0.198((kA)

IN~Jgmax

5V3xllO73x110

动态稳定电流峰值〉力「55.30

额定开断电压：＞2=21.67

根据以上数据可以初步选择LW2—1101型SF6断路器，其参数为：最高工作

电压126kV,额定电流3150A,额定开断电流31.5kA,短路开断电流125kA：动

稳定电流峰值125kA,3S热稳定电流50KA.

校验热稳定:

X。，九

由于为SF6断路器，则=0.04s可以求得=0.57

Q=5=21.672X0.57=26.667(kA2.S)

Q,=lr2t=402X3=4800(kA2.S)

即0>Qd满足规定。

4.1.535kV出线侧断路器

由于出线回路为6回，则

125.vxLQ5_2xl20xl.05

/'j/gmaJ30x35―一6x35=0.346((kA)；

额定开断电压：＞2=21.67

由于为真空断路器，则=0.015s,可以求得=0.6

动态稳定电流峰值＞［『61.261

根据以上数据可以初步选择LW8-35型SF6断路器，其参数为：最高工作电

压40.5kV,额定电流1600A,额定开断电流25kA,额定闭合电流峰值63kA,动

稳定电流峰值63kA,4s热稳定电流25kA,固有分闸时间0.06S,合闸时间0.1S,

检查热稳定

Q=h=24.024?xO.6=346.29(kA2.S)

Q,=Irt=25ZX4=2500(kA\S)

即Q，＞Q.满足规定。

4.2隔离开关的选择

隔离开关：配制在主接线上时，保证了线路或设备检修时形成明显的断口,

与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，因此操作隔离开

关时，必须遵守倒闸操作次序。

送电：首先合上母线隔离开关，另一方面合上线路侧隔离开关，最终合上断

路器，停电则与上述相反。

隔离开关的配置：

1）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显H勺断口，

与电源侧隔离；

2）中性点直接接地的一般型变压器均应通过隔离开关接地；

3）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，为了保证电器

和母线H勺检修安全，每段母上宜装设1—2组接地刀闸或接地器。63kV及以上断

路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两

侧带接地刀闸的隔离开关；

4）按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；

5）当馈电线的顾客侧设有电源时，断路器通往顾客H勺那一侧，可以不装设

隔离开关，但假如费用不大，为了防止雷电产生H勺过电压，也可以装设。

选择隔离开关，跟选择断路器相似，其校验有所不一样。为了维护及操作以便，

220kV、llOkV.35kV都选同类型。

4.2.1220kV高压侧隔离开关

1）额定电压：^.max>^nm=

即：/max=1.15X220=253（kV）

2）额定电流：===0.661（kA）

根据以上数据，可以初步选择户外G1V4—220型隔离开关，其参

数如下：额定电压220kV,最高工作电压252kV,额定电流1000A,动稳定电流

80kA,热稳定电流4s为21.5Ka。

3）校验热稳定：=0.59S

Qd=Ik21=173.77(kA\S)

a=Ir2r=21.52X4=1849(kA2.S)

Qr>Qd满足规定

4)校验动稳定：ich^idwich=43.762(kA)idw=80(kA)

即：>ich满足规定

4.2.2HOkV高压侧隔离开关

1)额定电压：=1.5X110=126.5(kV)

2)额定电流：二二二1323(A)

根据以上计算数据可以初步选择户外GW4-110型隔离开

美,其参数如下：额定电压UOkV,最高工作电压126kV,额定电流1000A,动

稳定电流62.5kA,4s热稳定电流有效值25kA。

3)检查热稳定：=0.57S

Qd==267.667(kA\S)

222

Q=\vtdz=25X4=3969(kAS)

即：满足规定

4)检查动稳定：ichWidw

i=61.261(kA)idw=62.5(kA)

即：ichWidw满足规定

4.2.335kV高压侧隔离开关

1)额定电压：=1.5X35=52.5(kV)

2)额定电流：==1037.5(A)

根据以上计算数据可以初步选择户外GW4-35型隔离开

关，其参数如下：额定电压35kV,额定电流1250A,动稳定电流80kA,4s热稳

定电流有效值31.5kA。

3)检查热稳定：=0.6S

222

Q=l"t{=26.18X4.36=267.667(kA.S)

222

Q=ktd2=31.5X4=3969(kAS)

即：满足规定

4)检查动稳定：ichWidw

ich=55.30(kA)iJw=80(kA)

即：ichWidw满足规定

4.2.4UOkV出线侧隔离开关

1)额定电压：=1.5X110=126.5(kV)

2)额定电流：=0.198(KA)

根据以上计算数据可以初步选择户外GW4-110型隔离开

美,其参数如下：额定电压HOkV,最高工作电压126kV,额定电流1000A,动

稳定电流62.5kA,4s热稳定电流有效值25kA。

3)检查热稳定：=0.57S

Q==267.667(kA2.S)

0=1?.=252X4=2500(kA2S)

即：满足规定

4)检查动稳定：：chWidw

ich=55.30(kA)idw=62.5(kA)

即：ichWidw满足规定

4.2.535kV出线侧隔离开关

1)额定电压：=1.5X35=52.5(kV)

2)额定电流：=0.346(KA)

根据以上计算数据可以初步选择户外GW4-35型隔离开

关，其参数如下：额定电压35kV,额定电流1000A,动稳定电流80kA,4s热稳

定电流有效值25kAo

3)检查热稳定：=0.6S

Q=26.18?X4.36=267.667(kA2.S)

22

Q=\rtdz=25X4=2500(kAS)

即：满足规定

4)检查动稳定：ich^idw

L=61.261(kA)idw=80(kA)

即：ichWidw满足规定

4.3电流互感器的选择

由于在重要回路中，精确级为

4.3.1220kV侧电流互感器

额定电流：==

额定电压：=220Kv

根据以上计算数据，可以初步选择LCW-220型电流互感器，其

参数为额定电流比4/5,精确级0.5,二次负荷1.2,1S热稳定倍数60,动稳

定倍数60。

热稳定校验：==173.75(kA2.S)

(KL)2=(1.2x60)2=5184(kA2.S)

即：()2>满足规定

动稳定校验:X1.2X67=113.7(kA)

43.762(kA)

即：>满足规定

4.3.2UOkV侧电流互感器

额定电流：==0.992KA

额定电压：=llOKv

根据以上计算数据，可初步选择LCWD—110型电流互感器，其参数为额定

电流比：2X600/5,精确次级0.5,二次负荷阻抗为1.2,1S热稳定倍数为75,

动稳定倍数130o

热稳定校验：==267.667(kA2.S)

(2=(1.2x75)J1296(kA2.S)

即：()2>满足规定

动稳定校验：=X0.8276X75=87.78(kA)

Ich-55.30(kA)

即：>满足规定

4.3.335kV侧电流互感器

额定电流：==1.0375(KA)

额定电压：=35(kV)

根据以上计算数据可以初步选择LB-35型电流互感器，其参数为额定电流

比为1200/5,精确级次为0.5,1SS热稳定电流为31.5kA,动稳定倍数55。

热稳定校验：=二346.29(kA2.S)

(1.2x22)2=696.96M.S)

2

(KL)>LNKt满足规定

动稳定校验：=X0.8276X75=93.33(kA)

Ich=31.261(kA)

即：>满足规定

综上所述，

将所需各型

号日勺电流互

感器的数据额定电流比精确级二次负荷1S热稳定倍数动稳定倍数

如下表所

示：

型号

LCW-2204x300/50.51.26060

LCWD-1102x600/50.51.275130

LB-351200/50.522255

4.4电压互感器日勺选择

电压互感器的精确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，功率

负荷因数为额定值时，电压误差日勺最大值。在本次设计中，电压互感器用于变压

器各出线，精确级应为0.5。

由于电压互感器自身有励磁电流和内阻抗，导致测量成果的

大小和相位有误差，用电压互感器的误差与负荷有关，因此用一台电压互感器

对于不一样的I精确级有不一样日勺容量，一•般额定容量是指对应于最高精确级的

容量。

为了保证电压互感器安全和在规定的I精确级下运行，电压互

感器一次绕组所接电网电压应在（1.广0.9）范围内变动，即应满足：

L：UN〉5〉0.9UN

4.4.1220kV侧电压互感器

选用JCC2—220电压互感器，其初级绕组额定电压为220/kV,次级绕组额定电

压为0.1/kV,辅助绕组为0.1最大容量为VAo

4.4.2UOkV侧电压互感器

选用JCC2-110电压互感器，其初级绕组额定电压为110/kV,次级绕组额定电

压为0.1/kV,辅助绕组为0.1,最大容量为VAo

4.4.335kV侧电压互感器

选用JDJJ-35电压互感器，其初级绕组额定电压为35/kV,次级绕组额定电压

为0.1/kV,辅助绕组为0.1/最大容量为1VAo

4.5母线欧J选择

母线在电力系统中重要担任传播功率的重要任务，电力系统日勺主接线也需要用

母线来汇集和分散电功率，在发电厂、变电所及输电线路中，所用导体有裸导

体，硬铝母线及电力电缆等，由于电压等级及规定不一样，所使用导体的

类型也不相似。

敞露母线一般按导体材料、类型和敷设方式、导体截面、电晕、短路稳定、

共振频率等各项进行选择和校验。

4.5.1裸导体的选择和校验

（1）型式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置尤

其狭窄H勺发电机，变压器出线端部，以及对铝有较严重日勺腐蚀场所，可选用铜

质材料H勺硬裸导体。

回路正常工作电流在400A及如下时，一般选用矩形导体。在400-8000A

时，一般选用槽形导体.

（2）配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线

电干扰等条件，确定导体的载面和导体的构造型式。

（3）当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择导线的截面积，对220kV及如下

配电装置，电晕对选择导体一般不起决定作用，故可采用负荷电流选择导体截

面。

4.5.2母线的选择计算

除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热容许电流选择外，其他

导体截面，一•般按经济电流密度选择。

（1）按导体长期发热容许电流选择，导体能在电路中最大持续工作电流应

不不小于导体长期发热的容许电流

即：

（2）按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可

使年计算费用最低，对应不一样种类的导体和不一样日勺最大负荷年运用小时数

将有一种年计算费用最低的电流密度一经济电流密度（J）,导体日勺经济截面

可由下式：

Sj=4丝J取0.96/皿滑

J

（3）热稳定校验：按上述状况选择的导体截面，还应校验其在短路条件

下H勺热稳定。

S2n=与瓦（mm2）

Smin—导体最小导体截面（mmD

c-热稳定系数

4rA~稳态短路电流（kA）

td~短路等值时间（S）

（4）动稳定校验：动稳定必须满足下列条件

即：

母线材料口勺容许应力（硬铅为69X106P,硬铜为137X106Pa,铜为157X106Pa）

提供电源，以获得较高的可靠性。

4.5.2.1220kV侧母线的选择

由最高温度35℃,海拔1900M,查表得K=0.85

1)最大负荷持续工作电流：

4max=(3XSvXL05)/(6UJ=(3X120X1.05)/(6乂220)=661(A)

由/<K/得/>777.65

4gmaxxy，y

2)按经济电流密度选择：取=0.9(A/mm2)

即：661/0.9=734.4(mm2)

按以上计算选择和设计任务规定可选择LGJ-400型钢芯铝绞线，其集肤系

数=1,最高容许温度为70℃,长期容许载流量为1920Ao

3)热稳定校验：

查表得C=87,满足短路时发热时最小导体截而

SYg沅=151.52mm2

不不小于所选导体截面S=400nM即能满足规定

4.5.2.2UOkV侧主母线选择1)最大负荷持续工作电流：

/加穿二(3X5,、？1.05)/(6(/v)=(3X120Xl.05)/(V3X110)=992(A)

由x/&maxWK/xy得>/y>1167.06

2)按经济电流密度选择：取=0.9(A/mm2)

即：992/0.9=1102(mm2)

按以上计算选择和设计任务规定可选择LGJQ-600型钢芯铝绞线，

3)热稳定校验：

查表得C=87,满足短路时发热的最小导体截面

jff

.=JJ77=188.1mm2

KJinmQNIdw

不不小于所选导体截面S=600mm2即能满足规定

4.5.2.335kV侧母线选择

1)最大负荷持续工作电流：

/,nux=(3X5vX1.05)/(V3f/v)=(3X120Xl.05)/(6x35)=1037.5

(A)由，/gmaxWK/JLy得J/Ly>1220.59

2)按经济电流密度选择：取二0.9(A/mm2)

即：1037.5/0.9=1152.8(mm2)

按以上计算选择和设计任务规定可选择矩形导线，尺寸为6310nlm2

3)热稳定校验：

查表得C=87,满足短路时发热的最小导体截面

Tft__

V.=J=213.9mm2

kJininQVtrfz

不不小于所选导体截面S=630mm2即能满足规定

4.5.2.4220KV、110KV.35KV进线选择

220KV、110KV合用钢芯铝绞线,型号分别为：LGJ-400和LGJS600矩形,35KV

选矩形导线，尺寸为6310mni2,算法和前面同样，此处省略。

4.5.2.5变压器一一母线日勺导线合用矩形导线

(1)220KV:=(3XX1.05)/()=(3X120X1.05)/(X

220)=661A由得所选尺寸为63X6.3mm2

S=—、小7=151.52<396.9满足规定

2min「V〃山

(2)110KV:=(3XX1.05)/()=(3X120X1.05)/(X

110)=992(A)由得所选尺寸为63X10mni2

q=j、/77=188.InimR630nlm2满足规定

2nlmC\

(3)35KV:=(3XXI.05)/()=(3X120X1.05)/(X35)=1037.5(A)

由得，所选尺寸为6310mm2

(4)110KV侧出线：=198(A)由得所选导线为LGJ-7,=0.57

22

S=乙A/77=188.1nim<260mm

*JminQN

(5)35KV侧出线=346(A)由得因此选择矩形导线50mm2,

=0.6

LGJ-70265260

矩形导线

数据如下

表：单条双条三条

尺寸（mm?）

63x10112912271800195421072290

63x6.387294912111319

50x5637671884930

第五章变电所的保护设计

5.1主变压器保护

电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性

和系统H勺正常运行带来严重的影响，而本次变电所设计H勺变电所是市区220kV

降压变电所，假如不保证变压器日勺正常运行，将会导致全所停电，甚至影响到

下一级降压变电所的供电可靠性。

变压器日勺故