《降压变电所的电气设备的选择案例》6600字

降压变电所的电气设备的选择案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u12638降压变电所的电气设备的选择案例综述 1142471.1电气设备的选择的一般条件 126021.1.1按照正常工作条件选择额定电压和额定电流 1305221.1.2按短路条件校验热稳定和动稳定 210741.2断路器的选择 369131.2.1断路器的选择要求 3120021.2.2110kV侧断路器的选择 4302111.3隔离开关的选择 8136401.3.1隔离开关的要求及安装位置 888791.4互感器的选择 11238801.4.1电流互感器的选择要求 11224701.4.2电流互感器的选择计算 1244491.4.3电压互感器的选择 14126751.5母线的选择 16209151.5.1母线的选择要求 16309891.5.2母线选择计算 1736271.5.3主要电气设备选择汇总 2111486-12本设计选择的主要设备汇总 21选择电气设备是本设计的重要内容，电气设备的正确选择是主配电和高压配电安全经济运行的重要前提之一，在选择电气设备时，设备的安全性要适合工程的实际情况积极可靠地利用新技术，尽可能注意节能投资，选择合适的电气设备为前提，基于项目的实际情况。本设计主要选择的电气设备是断路器，隔离开关，电流电压互感器，等一次设备。1.1电气设备的选择的一般条件很多电气设备需要满足共同选择校验项目。也就是说，在正常的动作条件下选择额定电压和额定电流，在短路条件下进行校验。1.1.1按照正常工作条件选择额定电压和额定电流电压的选择：电气设备的选择中，该设备额定电压要大于所在电网的额定电压。（1.1）电流的选择：在实际环境温度下，电气设备长期允许通过的电流。大于该回路在合理运行方式下的最大持续工作电流。（1.2）（1.3）——取变压器额定容量按照当地温度条件校验：若实际温度与设备额定温度不符，则需要进行温度修正，修正系数如下：（1.4）——导体长期发热允许的最高温度——导体额定环境温度1.1.2按短路条件校验热稳定和动稳定热稳定校验热稳定性是指能够承受无损伤的短路电流的热效应的电器的能力。即短路时短时发热最高温度不超过短时最高允许温度。动稳定校验动态稳定性意味着能够承受由短路电流引起的电动力效应影响的电气装置不损坏的能力。即短路冲击电流最大值或有效值应该小于该电器铭牌的动稳定电流的最大值或有效值。（1.5）短路计算时间计算短路电流的热效应时所用的短路切除时间等于继电保护动作时间与相应断路器的全开段时间之和。断路器的全开段时间等于段落前的固有分闸时间与燃弧时间之和。1.2断路器的选择1.2.1断路器的选择要求断路器最基础的功能是开断功能，是一种能够将正常电路条件的电流关断、关合，在规定的时间内将异常电路进行关断的开关装置，电路断路器的主要功能是在必要时控制电气设备或线路。第二个是保护功能，如果电路的任何部分出现故障，则部分故障会立即消除，并且断路器的选择要按照额定电流，额定电压，额定开断电流，额定关合电流去选择；然后按热稳定，动稳定去校验。（1）额定开断电流的选择条件（1.6）（2）额定关合电流的选择条件（1.7）（3）校验热稳定条件（1.8）——短路允许的热效应——短路产生的热效应（1.9）——t秒内的热稳定电流（1.10）——短路开断计算时间（1.11）（1.12）——热稳定时间——全开断时间——后备保护时间——周期分量等值时间校验动稳定条件——断路器动稳定电流峰值1.2.2110kV侧断路器的选择（1）按额定电压按额定电流按额定开断电流按额定关合电流根据以上计算数据选择断路器型号为户外少油型SW7-110，具体参数如下表：表6-1SW7-110断路器具体参数参数 型号SW7-110（户外少油型）额定电压/kV110额定电流/A1600额定开断电流/kA15.8额定关合电流/kA55动稳定电流（峰值）/kA554s热稳定电流/kA21固有分闸时间/s0.04全开断时间/s0.07（5）按热稳定校验取后备保护时间为5s，依据周期分量等值时间表=4.3。根据以上计算，则满足热稳定条件。（6）按动稳定校验经查该断路器动具体参数中动稳定电流峰值为55kA，本设计中110kV侧短路冲击电流最大值为13.62kA，则满足上述动稳定条件。根据热稳定和动稳定校验该型号断路器均能够满足选择条件和校验条件，故SW7-110户外少油型断路器符合本设计110kV侧断路器的选择。1.2.335kV侧断路器的选择（1）按额定电压（2）按额定电流（3）按额定开断电流（4）按额定关合电流根据以上计算数据选择断路器型号为户外少油型SW2-35，具体参数如下表：表6-2SW2-35断路器具体参数参数 型号SW2-35（户外少油型）额定电压/kV35额定电流/A2000额定开断电流/kA24.8额定关合电流/kA50动稳定电流（峰值）/kA63.44s热稳定电流/kA24.8固有分闸时间/s≤0.06全开断时间/s0.07（5）按热稳定校验取后备保护时间为5s，依据周期分量等值时间表=4.37。根据以上计算，则满足热稳定条件。按动稳定校验经查该断路器动具体参数中稳定电流峰值为63.4kA，本设计中10kV侧短路冲击电流最大值为29.43kA，则满足上述动稳定条件。根据热稳定和动稳定校验该型号断路器均能够满足选择条件和校验条件，故SW2-35户外少油型断路器符合本设计35kV侧断路器的选择。1.2.410kV侧断路器的选择（1）按额定电压（2）按额定电流（3）按额定开断电流（4）按额定关合电流根据以上计算数据选择断路器型号为户内少油型SN5-20G，具体参数如下表：表6-3SN5-20G断路器具体参数参数 型号SN5-20G（户外少油型）额定电压/kV20额定电流/A6000额定开断电流/kA105额定关合电流/kA125动稳定电流（峰值）/kA3005s热稳定电流/kA120固有分闸时间/s0.15全开断时间/s0.16（5）按热稳定校验取后备保护时间为5s，依据周期分量等值时间表=4.3。根据以上计算，则满足热稳定条件。（6）按动稳定校验经查该断路器动具体参数中动稳定电流峰值为300kA，本设计中10kV侧短路冲击电流最大值为63.69kA，则满足上述动稳定条件。根据热稳定和动稳定校验该型号断路器均能够满足选择条件和校验条件，故SN5-20G户外少油型断路器符合本设计10kV侧断路器的选择。1.3隔离开关的选择隔离开关是一种主要用于“隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路”，无灭弧功能的开关器件。其主要措施是在切断电源后建立可靠的隔离间隙。即从明确的断开点隔开修理设备或线路以及电源；操作转换电路可以用来分离和连接电线的小电流，如总线、连接器头、短线电缆，电容电流；可用来分合特定容量变压器的空载励磁电流；隔离电源，将高压检修设备与带电设备断开。1.3.1隔离开关的要求及安装位置隔离开关型号的选择应根据其安装地点进行选择；应具有以下要求：在安装在断路器两侧；应有明显断开点；变压器出线或中性点避雷器不得具有隔离开关。普通变压器的中性点直接接地时，变压器通过断路器接地。有良好的绝缘。隔离开关由于没有灭弧装置，不可用开断电流和短路电流选择校验，只有通过额定电压，额定电流选择，其次校验热稳定和动稳定是否符合本设计。故5通过以下公式条件去计算（1）按额定电压选择（2）按额定电流选择（3）校验热稳定按动稳定校验1.3.2110kV隔离开关的选择（1）按额定电压和额定电流选择由以上计算得知110kV侧，额定电压为110kV。故初步选择GW5-110Ⅱ型户外式隔离开关。具体参数如下表，并进行校验。表6-4GW5-110Ⅱ型户外式隔离开关具体参数参数 型号GW5-110Ⅱ型（户外式）额定电压/kV110额定电流/A630动稳定电流（峰值）/kA1004s热稳定电流/kA20热稳定校验由以上断路器计算的知。根据以上计算，则满足热稳定条件。动稳定校验经查该隔离开关具体参数中动稳定电流峰值为100kA，本设计中110kV侧短路冲击电流最大值为13.62kA，则满足上述动稳定条件。故该侧选择GW5-110Ⅱ型户外式隔离开关均满足热稳定校验和动稳定校验，所选该型号隔离开关符合本设计110kV侧。1.3.335kV侧隔离开关的选择（1）按额定电压和额定电流选择由以上计算得知35kV侧，额定电压为35kV。故初步选择GW5-35ⅡW型户外式隔离开关。具体参数如下表，并进行校验。表6-5GW5-35ⅡW型户外式隔离开关具体参数参数 型号GW5-35ⅡW型（户外式）额定电压/kV35额定电流/A1600动稳定电流（峰值）/kA1004s热稳定电流/kA31.5（2）热稳定校验由以上断路器计算的知。根据以上计算，则满足热稳定条件。（3）动稳定校验经查该隔离开关具体参数中动稳定电流峰值为100kA，本设计中35kV侧短路冲击电流最大值为29.43kA，则满足上述动稳定条件。故该侧选择GW5-35ⅡW型户外式隔离开关均满足热稳定校验和动稳定校验，所选该型号隔离开关符合本设计35kV侧。1.3.310kV侧隔离开关的选择（1）按额定电压和额定电流选择由以上计算得知10kV侧，额定电压为10kV。故初步选择GN10-10T型户内式隔离开关。具体参数如下表，并进行校验。表6-6GN10-10T型户内式隔离开关具体参数参数 型号GN10-10T型（户内式）额定电压/kV10额定电流/A6000动稳定电流（峰值）/kA2005s热稳定电流/kA105（2）热稳定校验由以上断路器计算的知。根据以上计算，则满足热稳定条件。（3）动稳定校验经查该隔离开关具体参数中动稳定电流峰值为200kA，本设计中10kV侧短路冲击电流最大值为63.7kA，则满足上述动稳定条件。故该侧选择GN10-10T型户内式隔离开关均满足热稳定校验和动稳定校验，所选该型号隔离开关符合本设计10kV侧。1.4互感器的选择互感器是电流互感和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，主要功能是将高电压、大电流转换为标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均参照额定值），实现测量设备的标准化、小型化、保护设备、自动控制装置。同时，可以使用变压器分离高压系统，确保人员和设备的安全性。1.4.1电流互感器的选择要求按种类和型式的选择；由安装地点分为屋内式和屋外式，安装方式分支持式和装入式。额定电压选择额度电流选择初步选择完成后应进行热稳定和动稳定的校验，校验需要用到的公式如下：（1）热稳定校验公式（1.13）——电流互感器一次侧额定电流——电流互感器1s的热稳定倍数动稳定校验公式（1.14）——动稳定电流倍数1.4.2电流互感器的选择计算（1）110kV侧电流互感器的选择由以上计算得知110kV侧，额定电压为110kV。故初步选择LB-110型支持式电流互感器。具体参数如下表，并进行校验。表6-7LB-110型支持式电流互感器具体参数参数 型号LB-110型（支持式）额定电流比/A2×600/5准确级次0.51s热稳定倍数75动稳定倍数178热稳定校验：由以上计算知道短路电流产生的热效应，则满足上述热稳定条件。动稳定校验：由以上计算知道冲击电流最大值，则满足上述动稳定条件。故选择LB-110型支持式电流互感器通过热稳定和动稳定两个方面的校验均符合本设计110kV侧电流互感器的选择要求。（2）35kV侧电流互感器的选择由以上计算得知35kV侧，额定电压为35kV。故初步选择LB6-35型支持式电流互感器。具体参数如下表，并进行校验。表6-8LB6-35型支持式电流互感器具体参数参数 型号LB6-35型（支持式）额定电流比/A2000/5准确级次0.21s热稳定倍数40动稳定倍数75热稳定校验：由以上计算知道短路电流产生的热效应，则满足上述热稳定条件。动稳定校验：由以上计算知道冲击电流最大值，则满足上述动稳定条件。故选择LB6-35型支持式电流互感器通过热稳定和动稳定两个方面的校验均符合本设计35kV侧电流互感器的选择要求。（3）10kV侧电流互感器的选择由以上计算得知10kV侧，额定电压为10kV。故初步选择LAJ-10型穿墙式电流互感器。具体参数如下表，并进行校验。表6-9LAJ-10型穿墙式电流互感器具体参数参数 型号LAJ-10型（穿墙式）额定电流比/A6000/5准确级次0.5/D1s热稳定倍数50动稳定倍数90热稳定校验：由以上计算知道短路电流产生的热效应，则满足上述热稳定条件。动稳定校验：由以上计算知道冲击电流最大值，则满足上述动稳定条件。故选择LAJ-10型穿墙式电流互感器通过热稳定和动稳定两个方面的校验均符合本设计10kV侧电流互感器的选择要求。1.4.3电压互感器的选择电压互感器的选择要求同电流互感器，电压互感器二次侧的等效阻抗无穷大，一般认为开路。（1）110kV侧电压互感器的选择根据要求依据《电力工程电气设备手册》选择JCDF-110（WB）型电压互感器，为单相油浸式绝缘结构的电压互感器。表6-10JCDF-110（WB）型电压互感器具体参数参数 型号JCDF-110型最大容量/VA2000初级绕组额定电压/kV110/次级绕组额定电压/kV0.1/辅助绕组额定电压/kV0.1二次负荷0.5级/VA150（2）35kV侧电压互感器的选择根据要求依据《电力工程电气设备手册》选择JDX-35型电压互感器，为油浸式带辅助绕组电压互感器。表6-11JDX-35型电压互感器具体参数参数 型号JDX-35型最大容量/VA2000一次电压/kV35/计量绕组电压/kV110/准确级0.2保护绕组电压/kV0.1/准确级0.5剩余电压绕组电压/kV0.1/3准确级3（3）10kV侧电压互感器的选择根据要求依据《电力工程电气设备手册》选择JSJW-10型电压互感器，为单相磁箱式电压互感器。表6-12JSJW-10型电压互感器具体参数参数 型号JSJW-10型最大容量/VA960初级绕组额定电压/kV10次级绕组额定电压/kV0.1辅助绕组额定电压/kV0.1/3二次负荷0.5级额定容量/VA120二次负荷1级额定容量/VA200二次负荷3级额定容量/VA4801.5母线的选择1.5.1母线的选择要求母线选择是电力系统动力传输的重要课题。电力系统的主布线需要总线来集中和分散电力。在发电站、变电所和输电线路中，导体包括裸导体、总线和电源线缆。由于不同的电压和要求，所使用的导体的种类也不同。按导体材料、类型与布置方式选择导体材料主要是铝和铜，铜的电阻小，铝的电阻大于铜，铜耐腐蚀性比铝强但是铜价格昂贵，相较于铝。所以一般在重要的地方使用铜线。常用导线截面形式有矩形、槽型、管型。根据《电力系统设计手册》选择相应的母线型号。导体截面的选择按照长期发热允许电流的选择根据公式：（1.15）——所选导体长期允许电流——实际环境温度综合修正系数按照经济电流密度选择一般是长度在20m以上的导体，其截面按经济电流密度选择。其公式如下：（1.16）J——经济电流密度S——经济截面积热稳定校验计算出导体短路前的工作温度，根据温度查热稳定系数C，再计算出满足热稳定的导体最小截面积。其公式如下：（1.17）——分别对应允许的最高温度和实际温度（1.18）——集肤效应系数硬导体动稳定校验无论导体形状如何，需计算单位长度导体所受相间电动力，但矩形导体与双槽型导体计算相间电动力不同。其次计算导体最大相间计算应力。需要满足最大计算应力不大于导体最大允许应力。即：（1.19）矩形导体（1.20）（1.21）——相间距离——动态应力系数——支柱绝缘子跨距——导体的截面系数双槽型导体（1.22）（1.23）——衬垫跨距——槽型导体高度1.5.2母线选择计算（1）110kV侧母线选择计算由以上知道，经查表得知J=0.9，按照经济电流密度选择；根据以上初步选择两组软导体LGJ-300/100型钢芯铝绞线。查阅《电力工程电气设备手册》按照该型铝线具体参数进行校验。已知110kV侧导体最大持续电流为0.44kA，经查该型号长期允许电流为0.69kA，由式（1.4）进行环境温度校正，实际温度取38℃，最高允许温度为+70℃，基准温度为25℃。由式（1.15）热稳定校验：由式（1.17）计算出导体短路前的工作温度；经查表根据不同工作温度下裸导体的热稳定系数由得到C=99，集肤效应系数。且已知短路电流热效应，则由式（1.18）计算满足热稳定的导体最小截面积。则由上述计算满足热稳定的导体最小截面积小于所选导体实际截面积690，则满足热稳定。（2）35kV侧母线选择计算按照导体长期发热允许电流选择；实际温度取38℃，最高允许温度为+70℃，由以上知道，k=0.84。根据以上初步选择矩形硬铝导体单条LMY-125×8型，平放时长期允许电流为1920A。查阅《电力工程电气设备手册》按照该型铝线具体参数进行校验。热稳定校验：由式（1.17）计算出导体短路前的工作温度；经查不同工作温度下裸导体的热稳定系数由得到C=96，集肤效应系数。且已知短路电流热效应，则由式（1.18）计算满足热稳定的导体最小截面积。则由上述计算满足热稳定的导体最小截面积小于所选导体实际截面积1000，则满足热稳定。动稳定校验该侧为双母线接线，故还应计算同相条间计算应力。按照每相为两条计算相间电动力由式（1.20）其；由单条平放截面系数公式为：（1.24）b——导体短边长度h——导体长边长度计算相间应力由式（1.21）计算同相条间计算应