110KV城市終端變電站一次部分初步設(shè)計

1、 課程設(shè)計(論文)題 目 城市110kv終端變電站一次部分初步設(shè)計 學(xué)院名稱 電氣工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 職 稱 教授 班 級 電力 學(xué) 號 學(xué)生姓名 2014年 6 月 26 日目 錄前言 （1）1 變電所原始資料 （2）2 變壓器的設(shè)計 （3）2.1 主變壓器的選擇 （3）2.2 所用變壓器的選擇 （4）3 電氣主接線的設(shè)計 （5）3.1 電氣主接線方案的確定 （5）3.2 110kv側(cè)電氣主接線的選擇 （6）3.3 變電所的無功補償 （7）4 短路電流計算 （9）4.1 短路電流計算的目的 （10）4.2 短路電流的計算條件 （11）4.3 短路電流計算的方法和步驟（13）4.4 短路電流的

2、計算結(jié)果表 （14）5 電氣設(shè)備的選擇 （15）5.1 電氣設(shè)備的選擇原則 （15）5.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件 （16）5.3 主要電氣設(shè)備的選擇 （17）5.4 10kv高壓開關(guān)柜選擇 （20）6 配電裝置的選擇 （20）6.1 高壓配電裝置的選擇 （21）1. 參考文獻（22）2. 課程設(shè)計的感想（23） 前 言變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，直接影響整個電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。電氣主接線的設(shè)計是變電站設(shè)計的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的擬定直接關(guān)系著全站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電

3、站電氣部分投資的重要決定因素。此外，在變電站的設(shè)計中，既要求所變電能很好地服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，又要切實保證工廠生產(chǎn)和生活的用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到滿足安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟這四點要求.本設(shè)計書中所要求的110kv變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問題多，分析變電所擔負的任務(wù)及用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功功率補償裝置。同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進行短路電流計算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)計包括了：（1）總體方案的確定以及負

4、荷分析（2）電氣主接線的設(shè)計（3）短路電流的計算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)接線方案選擇（5）繼電保護的選擇與整定（6）防雷與接地保護等內(nèi)容。本文設(shè)計建設(shè)一座110kv降壓變電所，主要是對該變電所的電氣一次部分進行設(shè)計、計算。由于電氣主接線是變電所的主要環(huán)節(jié)，本文選出數(shù)個電氣主接線方案進行了技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，確定了一個較佳方案，并根據(jù)此方案對全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護等，進行了詳細的設(shè)計和說明。關(guān)鍵詞 變電站、變壓器、接線、高壓網(wǎng)絡(luò)、配電系統(tǒng)1 變電所原始資料建設(shè)性質(zhì)及規(guī)模：為滿足某縣城區(qū)及相關(guān)單位用電，建一座110kv降壓變電所。所址海拔為200m，為非地震多發(fā)區(qū)。最高氣

5、溫+39，最低氣溫為-18，最熱月平均最高氣溫為30。1 110kv線路進線2回，同時系數(shù)為0.9。2 10kv線路的同時系數(shù)為0.8，線損率5%。3 10kv線路12回，遠期發(fā)展2回。如下圖說明：系統(tǒng)s容量 （水電） smax=100mva； smin=88mva；系統(tǒng)s阻抗 xsmax=0.35； xsmin=0.15。系統(tǒng)可保證本所110kv母線電壓波動5%以內(nèi)。電壓等級負荷名稱穿越功率(mw)最大負荷(mw)負荷組成 (%)cos同時率(%)線損率(%)近期遠景近期遠景一級二級三級110kv新黃線35新區(qū)線3510kv機械廠1.52.01560250.8580510kv食品廠1.01.

6、51560250.8580510kv汽配廠 1.522040400.8580510kv化纖廠1.532040400.8580510kv城中區(qū)13.543040300.8580510kv城中區(qū)24.053050200.8580510kv城西11.223050200.8580510kv城西21.52.23050200.8580510kv自來水廠11.51.52060200.8580510kv自來水廠21.01.52060200.8580510kv開發(fā)區(qū)1.85.02060200.85805轉(zhuǎn)供電1.02.01020700.85805發(fā)展線11.52060200.85805發(fā)展線21.5206020

7、0.858052 變壓器的設(shè)計 2.1主變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)的選擇 據(jù)資料分析以及線路來看，變電所的類型為110kv終端變電站，為保障對、類負荷的需要，以及擴建的可能性，至少需要安裝兩臺主變以提高對負荷供電的可靠性，以便當其中一臺主變故障或者檢修時，另一臺能繼續(xù)供電約為1.2倍最大負荷的容量。 主變壓器的容量的選擇 遠期總負荷： pm =34.7 mw ，用電負荷的總視在功率為 sm=pm /cos=34.7/0.85=40.8 mva主變壓器的總?cè)萘繎?yīng)滿足：snksm /s=0.840.8/0.95=34.35mva (k為同時率，根據(jù)資料取0.8,線損5%)滿載運行留裕10%后的容量

8、：s = sn/2 （1+10%）=34.35/21.1=15.614mva變電所有兩臺主變壓器，考慮到任意一臺主變停運或檢修時，另一主變要滿足的容量: sn34.3570% =24.045mva所以選每臺主變?nèi)萘浚簊n=24.045 mva為了滿足系統(tǒng)要求，以及通過查表，確定每臺主變的裝機容量為：25mva總裝機容量為225mva=50mva考慮周圍環(huán)境溫度的影響：p=(max+min)/2=（39-18）/2=10.5 k=（15-10.5）/100+1=1.045根據(jù)sn0.6ksm / k=0.60.840.8/1.045=16.38 mva 即sn=25mva16.38 mva 滿足

9、要求。 主變壓器型式的選擇a：相數(shù)的選擇：電力系統(tǒng)中大多數(shù)為三相變壓器，三相變壓器較之于同容量的單相變壓器組，其金屬材料少20%25%，運行電能損耗少12%15%，并且占地面積少，因此考慮優(yōu)先采用。本變電所設(shè)在城郊附近，不受運輸條件限制，所以采用三相變壓器。b:繞組的確定：該變電所只有兩個電壓等級（110kv和10kv），且自耦變壓器一般用在220kv以上的變電所中，所以這里選擇雙繞組變壓器。c:繞組接線方式的選擇：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓的連接方式相位一致，否則不能并聯(lián)運行。我國110kv及以上變壓器繞組都選用y連接，35kv及以下電壓，繞組都選擇連接方式，所以該變電站的兩臺主變，

10、高壓側(cè)（110kv）采用y連接，低壓側(cè)(10kv)采用連接方式。根據(jù)110kv變電所設(shè)計指導(dǎo)，以上選擇符合系統(tǒng)對變電所的技術(shù)要求，兩臺相同的變壓器同時投入時，可選擇型號為sf9-25000/110的主變，技術(shù)參數(shù)如下： 表2.1 主變壓器的技術(shù)參數(shù)型號高壓低壓空載電流空載損耗負載電流阻抗電壓連接組別sf9-25000/1101105%1050.225.2110.7105yn,d112. 2 站用變壓器的選擇根據(jù)35110kv變電所設(shè)計規(guī)范規(guī)定，在有兩臺及以上主變壓器的變電所中，宜裝設(shè)兩臺容量相同互為備用的所用變壓器，分別接到母線的不同分段上。變電所的所用負荷，一般都比較小，其可靠性要求也不如發(fā)

11、電廠那樣高。變電所的主要負荷是變壓器冷卻裝置、直流系統(tǒng)中的充電裝置和硅整流設(shè)備、油處理設(shè)備、檢修工具以及采暖、通風、照明、供水等。這些負荷容量都不太大，因此變電所的所用電壓只需0.4kv一級，采用動力與照明混合供電方式。380v所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進行分段，并以低壓成套配電裝置供電。本變電所所用容量為100kva，選用兩臺型號為s9-100/10的三相油浸自冷式銅線變壓器，接入低壓側(cè),互為暗備用。參數(shù)如下表：表2.2 站用電變壓器參數(shù)表產(chǎn)品型號額定容量 (kva)高壓側(cè) (kv)低壓側(cè)(kv)接線組方式短路損耗(w)短路電壓(%)空載損耗(w)空載電流(%)s9-

12、100/10100100.4y,yn0150042901.6站用電系統(tǒng)采用380/220v中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用一個電源，所用變壓器低壓側(cè)接線采用單母線分段接線方式，平時分裂運行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。380v所用電母線可采用低壓斷路器（即自動空氣開關(guān)）或閘刀進行分段。3電氣主接線的設(shè)計發(fā)電廠、變電站主接線須滿足以下基本要求：（1）運行的可靠斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，需要停電的用戶數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。（2）具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故

13、或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。（3）操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。（4）經(jīng)濟上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。（5） 應(yīng)具有擴建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。

14、變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等3.1電氣主接線方案的確定 35110kv變電所設(shè)計規(guī)范規(guī)定，35110kv線路為兩會及以下時，宜采用橋形線路變壓器貨單母線接線。超過兩回時采用擴大橋形雙母線或單母線分段的接線。在采用單母線、單母線分段或雙母線的35110kv主接線中，當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。線或單母線接線分段接線兩種方案由于類、類負荷居多（將近60%），為了安全可靠起見，保留2種方案。 110kv側(cè)進線以單母線分段接線方式引入，10kv側(cè)同樣以單母線分段接線方式輸出。 110kv側(cè)進線以雙母線接線方式引

15、入，10kv側(cè)以單母線分段接旁路接線方式輸出。 3.1.1 10kv側(cè)2種接線方案的比較表3.1 接線方案單母分段單母分段帶旁路比較結(jié)果可靠性比純粹單母線高，但是整體穩(wěn)定性不算高比不帶旁路穩(wěn)定可靠610kv一般不設(shè)旁路母線，因為供電負荷小，供電距離短，而且一般可在網(wǎng)絡(luò)中取得備用電源，同時大多為電纜出線，事故跳閘次數(shù)很少。所以選擇單母線分段接線方式輸出。靈活性簡單、方便、易于擴建倒閘操作簡單經(jīng)濟性具有單母線接線經(jīng)濟的特點設(shè)備增多，投資增大，占地面積也相應(yīng)增大由上表可以得到10kv側(cè)接線方式選擇，我們要選擇占地和資金少的線路，但是必須在保障安全，靈活的前提下，資金和占地相差不是多，而安全性和靈活性

16、提高很多?？梢?，變電所在10kv側(cè)為居民供電系統(tǒng)中，應(yīng)該選擇單母線分段接線。3.2 110kv側(cè)電氣主接線的選擇高壓側(cè)，即110kv電源側(cè)采用單母分段接線，優(yōu)點是方便，經(jīng)濟靈活接線簡單，缺點是可靠性一般；高壓側(cè)采用雙母線接線，兩個線路斷路器、兩個主變斷路器、還有一個母連斷路器，總共5個斷路器，可靠性還可以了。跟單母線分段接線方式輸出比較經(jīng)濟性欠完好。經(jīng)比較高壓側(cè)選擇單母線分段接線。如圖3.2 高壓側(cè)單母線分段接線圖3.3 變電所的無功補償因本站有許多無功負荷，為了防止無功倒送也為了保證用戶的電壓，以及提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性，應(yīng)進行合理的無功補償。無功補償應(yīng)根據(jù)分散補性質(zhì)測定。根據(jù)

17、電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定的要求，在最大負荷時，一次側(cè)不應(yīng)低于0.9。 電力工程電力設(shè)計手冊規(guī)定“對于35-110kv變電所，可按主變壓器額定容量的10-30%作為所有需要補償?shù)淖畲笕萘啃詿o功量，地區(qū)無功或距離電源點接近的變電所，取較低者。地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所，取較低者，地區(qū)無功缺額較多或距離電源點較遠的變電所取較高者。 3.2 高壓側(cè)單母線分段接線圖無功補償容量：qp（ tan-tan）p 有功計算負荷（mw）tan 補償前用電單位自然功率因數(shù)角正切角tan 補償后用電單位功率因數(shù)角正切角p=0.85（3+2+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5）（1+

18、0.05）=22.85mwqc= p( tan- tan）6.09mvar選用2臺5mvar并聯(lián)電容器在10kv2段母線上進行無功補償。無功補償并聯(lián)電容器的選擇如表：表3.3型號額定電壓/kv額定容量/kvar連接方式配套電容器額定電壓/kv額定容量/kvartbb10-5000ak105000y11/334根據(jù)設(shè)計規(guī)范，自然功率應(yīng)未達到規(guī)定標準的變電所，應(yīng)安裝并聯(lián)電容補償裝置，電容器裝置應(yīng)設(shè)置在主變壓器的低壓側(cè)或主要負荷側(cè)，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 4 短路電流計算4.1 短路電流計算目的電力系統(tǒng)正常運行的破壞多半是由短路故障引起的。發(fā)生短路時，系統(tǒng)從一種運行狀態(tài)劇變到另一種運

19、行狀態(tài)，并伴隨產(chǎn)生復(fù)雜的暫態(tài)現(xiàn)象。短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機會最少。但三相短路情況最嚴重，破壞最大，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我采用三相短路來計算，以此為依據(jù)選擇和檢驗電氣設(shè)備，以保證其安全可靠。（1）在選擇電氣設(shè)備時，選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，

20、為了保證設(shè)備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算，以此為依據(jù)。（2）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。（3）為了合理配置各種繼電保護方式和進行整定計算、接地裝置的設(shè)計等，必須對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。（4）在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。4.2 短路電流計算的條件 因為系統(tǒng)電壓等級較高，輸電導(dǎo)線的截面較大、電阻較小、電抗較大，因此在短路電流的計算過程中忽略r、計及x。 計算短路電流時所用的接線方

21、式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 計算容量按無窮大系統(tǒng)容量進行計算。 短路種類一般按三相短路進行計算。 短路計算點如下a. d-1110kv母線短路時的短路計算點；b. d-210kv母線短路時的計算點。4.3短路電流計算方法與步驟4.2.1方法在工程設(shè)計中，短路電流的計算通常采用實用運算曲線法。4.2.2短路電流計算的步驟查資料可知，架空線電抗x一般取為0.4/km.選基準: =100mva =110kv側(cè):=0.502 ka 10kv側(cè)：=5.499 ka （a）110kv高壓側(cè)短路計算：即當f1點斷路時，等值電路

22、及其簡化電路如圖短路參數(shù)計算: x0.0514xxxx=xx=x= 經(jīng)查表得： 短路電流有名值：沖擊電流:短路容量：當只有一回進線提供電源時，通過橋連斷路器的最大持續(xù)電流可能值：當由一臺變壓器給負荷供電時通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流可能值：比較可知：通過變壓器高壓側(cè)的最大持續(xù)電流: 1.2 (b)110kv高壓側(cè)短路計算在10kv側(cè)母線發(fā)生短路即f2短路時，短路參數(shù)計算 短路電流有名值：沖擊電流:最大持續(xù)電流：當由一臺變壓器給負荷供電時低壓側(cè)最大持續(xù)電流可能值：比較可知：通過變壓器低壓側(cè)的最大持續(xù)電流：短路容量：各回路最大持續(xù)工作電流：根據(jù)公式 = 式中 - 所統(tǒng)計各電壓側(cè)負荷容量 - 各電

23、壓等級額定電壓 - 最大持續(xù)工作電流 = =/（）則：10kv =32mva/（100）kv=0.185ka110kv =33.6 mva/（110）kv =0.194ka4.4 短路電流計算結(jié)果表短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會影響用戶的正常供電，而且會破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須對短路電流進行計算。短路電流計算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并進行有關(guān)的校驗。按三相短路進行短路電流計算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有2個，即110kv母線短路（f1點），10k

24、v母線短路（f2點） 計算結(jié)果:高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標幺值進行計算，為了計算方便選取基準值如表4.1.表4.1基準值列表基準容量：s = 100mva基準電壓：v（kv）10.5115基準電流：i（ka）5.4990.502計算結(jié)果如表4.2：表4.2 計算結(jié)果列表項目結(jié)果短路點編號短路點基準電壓uj（kv）短路點基準電流ij（ka）短路電流沖擊電流sd(mva)標么值i*”有名值i”(ka)標么值icj*有名值icj(ka)序號f11150.5028.0844.05820.6110.348808.2f210.55.4990.24818.542.5547.28337.2

25、5 電氣設(shè)備選擇5.1 電氣設(shè)備選擇的原則由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則：按正常工作狀態(tài)選擇；按短路狀態(tài)校驗。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：(1)應(yīng)滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展。(2)應(yīng)滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。(3)應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。(5)與整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致。(6)選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準。5.

26、2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。同時，所選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備應(yīng)按短路條件下進行動、熱穩(wěn)定校驗。5.3 主要電氣設(shè)備的選擇5.3.1高壓開關(guān)的概述1、在電力系統(tǒng)的各類電力裝置中，主要電力元件如發(fā)電機、變壓器、線路、母線等，在改變運行方式或停電檢修時，需要進行正常的投入與切出；在出現(xiàn)故障時，則需迅速分斷短路電流，切除故障電路，以保證系統(tǒng)或裝置的其他部分的正常工作。這種直接用于正常投切電路的電器一次設(shè)備稱開關(guān)電器。 開關(guān)電器的分類有以下三種方式： （1）按電壓高低分類。開關(guān)電器按使用電壓的高低分為高壓開關(guān)電器和低壓開關(guān)電器兩類，后

27、者用于1kv及以下電力網(wǎng)路中。 （2）按安裝場所分類。開關(guān)電器按安裝場所分為戶內(nèi)式和戶外式兩類，其中低壓開關(guān)電器除少數(shù)例外，多為戶內(nèi)式；110kv及以上的開關(guān)電器主要是戶外式。 （3）按功能分類。根據(jù)開關(guān)電器在開斷和關(guān)合電路中所擔負的任務(wù)的不同，分為以下幾類：斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、熔斷器。 高壓斷路器是高雅電器中最重要的部分，是電力系統(tǒng)一次設(shè)備中控制和保護的關(guān)鍵電器，受它控制和保護的電路，無論在空載、負載或短路故障狀態(tài)，都應(yīng)可靠地動作。 2、對高壓斷路器的基本要求： （1）工作可靠 （2）具有足夠的開斷能力 （3）動作快速 （4）具有自動重合閘性能 （5）結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟合理5.3.2斷路

28、器的基本參數(shù) （1）額定電壓。指斷路器長時間運行能承受的正常工作電壓。它不僅決定了斷路器的絕緣水平，而且在相當程度上決定了斷路器的總體尺寸和滅弧條件。由于輸電線路由電壓降，電網(wǎng)不同地點的電壓可靠高出額定電壓10%左右，使斷路器可能在高于額定電壓下長期工作，故制造廠規(guī)定斷路器高電壓對于10220kv為1.15倍額定電壓，對于330kv及以上為1.1倍額定電壓。 （2）額定電流。它是斷路器的觸頭結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下允許通過的長期工作電流，其相應(yīng)的發(fā)熱溫度不會超過國家標準。它決定了斷路器觸頭及導(dǎo)電部分的截面，并且在某種程度上頁決定了他的結(jié)構(gòu)。 （3）額定開斷電流。指斷路器在耳朵電壓下能可靠

29、斷開的最大短路電流的有效值。他表征斷路器的開斷能力。由于開斷電流與電壓有關(guān)，當斷路器降低電壓級使用（例如10kv斷路器用于36kv電網(wǎng)）時，其開斷電流相應(yīng)增大，但有一最大值，稱為極限開斷電流。 （4）額定開斷容量。斷路器的開斷能力也可間接用開斷容量s來表示，在三相電路中其大小等于額定電壓與耳朵開斷電流的3倍。 （5）動穩(wěn)定電流。表明斷路器在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。其值由導(dǎo)電和絕緣等部件的機械強度決定。 （6）熱穩(wěn)定電流。表明斷路器承受短路電流熱效應(yīng)的能力。用通電時間（一般取4s）和最大電流有效值綜合表示。 （7）開斷時間。從操作機構(gòu)跳閘線圈接通脈沖起，到三相電弧完全熄滅時止的一段

30、時間稱為斷路器的開斷時間，它等于斷路器的固有分閘時間t1和熄弧時間t2之和。5.3.3. 高壓斷路器的分類 （1）油斷路器。指采用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的斷路器。它又可分為多油斷路器和少油斷路器。多油斷路器的油除了作滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣外，還作為帶電對地絕緣采用瓷件或其他介質(zhì)。和多油斷路器相比，少油斷路器具有用油最少、體積小、重量輕、運輸安裝方便、有利于防火等優(yōu)點。 （2）壓縮空氣斷路器。指采用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)和弧隙絕緣介質(zhì)的斷路器。壓縮空氣斷路器的特點是滅弧能力強，動作迅速，能快速自動重合閘。此外，其體積小，防火爆，在低溫下能可靠地工作，維護檢修方便。缺點是工藝要求，消耗有色金屬多，

31、操作時噪聲大，并需一套專供操作作用的壓縮空氣設(shè)備等。 （3）真空斷路器。指采用真空的高絕緣強度來滅弧的斷路器。這種斷路器的動靜觸頭密封在真空泡內(nèi)，利用真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)。它的特點是體積小，能頻繁操作，維修工作量小。 （4）六氟化硫（sf6）斷路器。指利用具有優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能的sf6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器。由于sf6氣體的電氣性能好，所以sf6斷路器的斷口電壓較高，在電壓等級相同、開斷電流和其他性能相近的情況下，sf6斷路器比少油斷路器串聯(lián)斷口要少，可使制造、安裝、調(diào)試和運行比較方便和經(jīng)濟。它的特點是：滅弧能力強，絕緣強度高，開斷電流大，燃燒時間短；斷開電容電流或電感

32、電流時，無重燃，過電壓低；電氣壽命長，檢修周期長，適于頻繁操作；操作功小，機械特性穩(wěn)定，操作噪音小。5.3.4隔離開關(guān) 隔離開關(guān)是電氣裝置中保證工作安全的開工電器，其結(jié)構(gòu)簡單。隔離開關(guān)在分閘的狀態(tài)下，動靜觸頭間應(yīng)有明顯可見的斷口，絕緣可靠；在關(guān)合狀態(tài)下，其導(dǎo)電系統(tǒng)中可以通過正常的工作電流和故障下的短路電流。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，除了開斷很小的電流外，不能用來開斷負荷電流，更不能用來開斷短路電流，但隔離開關(guān)必須具備一定的動、熱穩(wěn)定。 隔離開關(guān)的作用：（1）隔離電源，保證安全。利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與其他帶電部分可靠地隔離，這樣，工作人員可以安全地進行作業(yè)，不影響其部分的正常工

33、作。（2）倒閘操作。隔離開關(guān)經(jīng)常用來進行電力系統(tǒng)運行方式改變時的倒閘操作。（3）接通或切斷小電流電路?？梢岳酶綦x開關(guān)接通或切斷下列電路：電壓互感器，避雷器，長度不超過10km的35kv空載線路或長度不超過5km的10kv空載線路，35kv、100kva及以下和110kv、3200kva及以下的空載變壓器等5.3.5高壓熔斷器 熔斷器是最簡單和最早使用的一種保護電氣，它串聯(lián)在電路中，當電路發(fā)生短路或過載時，熔斷器自動斷開電路，使其他電氣設(shè)備得到保護。與現(xiàn)在受電保護控制的斷路器相比，熔斷器保護顯得較為原始和簡陋，如每次熔斷后需要停電更換容件才能再次使用；且其保護特性不夠穩(wěn)定，常使用保護的選擇性動

34、作發(fā)生困難。但它直接動作，無需斷電保護和二次回路相配合；本身結(jié)構(gòu)簡單、體積小、布置緊湊。5.3.6互感器互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈的電流線圈供電，正確反映電器設(shè)備的正常運行和故障情況。其一、二次繞組與系統(tǒng)的連接方式。 互感器的作用：（1）將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)橐淮位芈窐藴实牡蛪汉托‰娏?，使測量儀表和保護裝置標準化、小型化、結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，并便于屏內(nèi)安裝。5.3.7母線電纜及絕緣子的用途及類別 母線（也稱匯流排）是匯集和分配電流的裸導(dǎo)體，指發(fā)電機、變壓器和配電裝置等大電流回路的導(dǎo)體，也泛指用于多種電氣設(shè)備連

35、接的導(dǎo)線。母線處于配電裝置的中心環(huán)節(jié)，作用十分重要。由于母線在正常運行中，通過的功率大，在發(fā)生短路故障時承受很大的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)，因此應(yīng)合理選擇母線材料、截面形狀及布設(shè)方式，正確地進行安裝和運行，以確保母線的安全可靠和經(jīng)濟運行。 母線有軟、硬之分。軟母線一般采用鋼芯鋁絞線，用懸式絕緣子將其兩端拉緊固定。軟母線在拉緊在時存在適當?shù)亩?。工作時會產(chǎn)生橫向擺動，故軟母線的線間距離要大，常用于室外配電裝置。硬母線采用矩形、糟形或管形截面的導(dǎo)體，用支柱絕緣子固定，多數(shù)只作橫向約束，而沿縱向則可以伸縮，主要承受彎曲和剪切應(yīng)力。硬母線的相間距離小，廣泛用于室內(nèi)、外配電裝置。 絕緣子的作用：絕緣子被廣泛用于

36、室內(nèi)外配電裝置、變壓器、開關(guān)電器級輸配電線路中，用來支持和固定帶電導(dǎo)體，并與地絕緣，或作為帶電導(dǎo)體之間的絕緣。因此，它必須具有足夠的機械強度和電器強度，并能在惡劣環(huán)境下安全運行。（2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。電壓互感器的工作特點： 電壓互感器也是一種特殊的變壓器，電壓互感器的一次側(cè)并聯(lián)接入電網(wǎng)，電壓額定值不低于3kv。二次側(cè)并聯(lián)接入測量儀表和繼電器等的電壓繞組，其阻抗都非常大，故所帶負荷很小且恒定不變，致使電壓互感器正常工作狀態(tài)接近變壓器空載狀態(tài)。 和普通變壓器一樣，電壓互感器的二次側(cè)負載不允許短路，否則就有被燒毀的危險，故一般在二次側(cè)裝

37、設(shè)熔斷器或自動開關(guān)作短路保護。為了防止互感器本身出現(xiàn)故障而影響電網(wǎng)的正常運行，其一次側(cè)也需裝設(shè)熔斷器和隔離開關(guān)。綜上所述，經(jīng)分析可得如下的電氣設(shè)備的選擇：110kv 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)表5-1 斷路器lw6-110參數(shù)表斷路器型號額定電壓（kv）額定電流（a）額定開斷電流(ka)動穩(wěn)定電流(ka)熱穩(wěn)定電流（ka）（4s）lw6-110110630164016 表5-2 隔離開關(guān)gw13-110參數(shù)表隔離開關(guān)型號額定電壓（kv）額定電流（ka）動穩(wěn)定電流(ka)（4s）額定短路電流峰值(ka)gw13-110110630165510kv 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)表5-3 真空斷路器zn12-10參數(shù)

38、表電壓等級型號額定電壓額定電流 （ka）額定關(guān)合電流（ka） 動穩(wěn)定電流10kvzn12-1012kv2000a50140140ka表5-4 隔離開關(guān)gn6-10t/1000參數(shù)表隔離開關(guān)型號額定電壓（kv）額定電流（ka）動穩(wěn)定電流(ka)熱穩(wěn)定電流(ka)（10s）gn6-10t/10001010005220母線的選擇表5-5 110kv線路lgjq-185/25參數(shù)表線路型號集膚效應(yīng)kf長期允許載流量（a）半徑(cm)電抗（/km）lgjq-185/2515051.840.1542表5-6 10kv矩型鋁母線參數(shù)表截面尺寸mm條數(shù)母線截面mm2集膚效應(yīng)系數(shù)容許電流a放置方式hb33000

39、1.73284平放高壓熔斷器 表5-7 高壓熔斷器bn3-10參數(shù)表型號額定電壓（ka）額定電壓（ka）熔斷器額定電壓（a）額定電流（a）bn3-101010 7510表5-8 電流互感器lcw-110參數(shù)表設(shè)備 項目lcw-110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)ueuew110kv110kvieimax600a347akdie ich42.5ka10.9ka(krie)21qd2025ka2s1208.6ka2s表5-9 電流互感器laj-10參數(shù)表設(shè)備 項目laj-10產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)ueuew10kv10kvieimax4000a3820akdie ich360ka94.1ka(krie)21qd400

40、00 ka2s1470.5 ka2s表5-10 電壓互感器參數(shù)表位置型號額定電壓/(kv)二次繞組準確級額定輸出/(va)110kv側(cè)jcc6-110/測量0.5300保護3p300剩余3p15010kv側(cè)jsjw-1010/0.1測量0.5120保護3p6 配電裝置的選擇6.1高壓配電裝置的選擇配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外型尺寸，檢修運輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定，對于散露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中是帶電部分對接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為最高正常工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，不致使空氣間隙擊穿。表6-1 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（m

41、m）符號適用范圍額定電壓 （kv）361015203560110j110220ja11、帶電部分至接地部分之間2、網(wǎng)狀和板狀遮欄向上延伸距地2.3m處，與遮欄上方帶電部分之間701001251501803005508508501800a21、不同相的帶電部分之間2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間7510012515018030055090010002000b11、柵欄遮欄至帶電部分之間2、交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間82585087590093010501300160017002550b2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間17520022525028040065095010501900

42、c無遮欄裸導(dǎo)線至地(樓)面之間2375240024252450248026002850315032504100d平行的不同時停電檢修的無遮欄裸導(dǎo)線之間1875190019251950198021002350265027503600e通向屋外的出線套管至屋外通道的路面4000400040004000400040004500500050005500表6-2 屋外配電裝置的安全凈距（mm）符號適用范圍額定電壓 （kv）3101523560110j110220j330j500ja11、帶電部分至接地部分之間2、網(wǎng)狀遮欄向上延伸距地2.5m處與遮欄上方帶電部分之間2003004006509001000180025002800a21、不同相的帶電部分之間2、斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間2003