變電站主接線(xiàn)設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇

1、 C4# 110KV變電站電氣主接線(xiàn)與設(shè)備選擇目 錄第一章 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用1第二章 變電所主變壓器的選擇2第一節(jié) 變電所站主變壓器容量、臺(tái)數(shù)的選擇2第二節(jié) 主變壓器型式的選擇2第三章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)和設(shè)備配置4第一節(jié) 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)4第二節(jié) 電氣主接線(xiàn)基本形式及其適用范圍5第三節(jié) 電氣主接線(xiàn)中的設(shè)備配置8第四章 短路電流計(jì)算10第五章 高、低壓側(cè)設(shè)備選擇與校驗(yàn)16第一節(jié) 高壓斷路器16第二節(jié) 高壓隔離開(kāi)關(guān)19第三節(jié) 電流互感器21第四節(jié) 電壓互感器23第五節(jié) 避雷器25第六節(jié) 母線(xiàn)選擇26結(jié)束語(yǔ)29參考文獻(xiàn)30附錄3131第一章 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用變電所分為系統(tǒng)樞紐變電所

2、，地區(qū)重要變電所和一般變電所三類(lèi)。樞紐變電所匯集多個(gè)大電源和大容量聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，在系統(tǒng)中處于樞紐位置，高壓側(cè)交換系統(tǒng)間巨大功率潮流，并向中間側(cè)輸送大量電能。全所停電后，將使系統(tǒng)穩(wěn)定破壞，造成大面積停電。地區(qū)重要變電所位于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的樞紐點(diǎn)上，高壓側(cè)以交換或接受功率為主，供電給地區(qū)的中壓側(cè)和附近的低壓側(cè)負(fù)荷。全所停電后，將引起地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)地區(qū)供電。一般變電所多為終端變電所或分支變電所，降壓供電給附近用戶(hù)或一個(gè)企業(yè)，全所停電后，只影響附近用戶(hù)或一個(gè)企業(yè)供電。由以上分析易得原始資料的變電所屬于一般變電所且為終端變電所，為其附近的用戶(hù)或企業(yè)進(jìn)行供電。第二章 變電所主變壓器的選擇第一節(jié) 變電所站主變壓

3、器容量、臺(tái)數(shù)的選擇變電站主變壓器的容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并應(yīng)按照其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿(mǎn)足變電站最大負(fù)荷Smax的60%-70%（35kV-110kV變電站為60%，220-500kV變電站為70%）或全部重要負(fù)荷（當(dāng)、類(lèi)負(fù)荷超出上述比例時(shí)）選擇。 為了保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。按照上述原則計(jì)算所需要變壓器容量后，取其中最大值，并選擇與之接近的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容量系列的變壓器。目前我國(guó)采用的變壓器容量系列是國(guó)際通用的R10容量系列，它是按1.26的倍數(shù)增加的。當(dāng)選擇容量較計(jì)算結(jié)果偏小時(shí)，需進(jìn)行過(guò)負(fù)荷校驗(yàn)，若不滿(mǎn)足，則將變壓器容量升高一級(jí)。10kV電壓等級(jí)的

4、變壓器，單臺(tái)容量不宜大于1600kVA。變壓器的負(fù)荷率一般取70%-85%。 本次設(shè)計(jì)的變電站10kV最大負(fù)荷P是16MW,重要負(fù)荷率為 58%,負(fù)荷按每年5%增長(zhǎng)，則五年后其負(fù)荷= =綜合上述原則和計(jì)算結(jié)果，此變電站可選用兩臺(tái)容量為16000kVA的變壓器。第二節(jié) 主變壓器型式的選擇一、相數(shù)的確定在不受運(yùn)輸條件（如橋梁負(fù)重、隧道尺寸等）限制時(shí)，330kv及以下的發(fā)電廠和變電站中，均選用三相芯式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相芯式變壓器較同容量的三相組式變壓器的三臺(tái)單相變壓器投資小、占地少、損耗少，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。因此該變電所主變壓器為三相芯式變壓器。二、繞組數(shù)的確定只有一種升高電

5、壓向用戶(hù)供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有兩種電壓的變電站，采用雙繞組變壓器。該變電站只有110kv和10kv兩種電壓等級(jí)，因此可選用雙繞組變壓器。三、繞組接線(xiàn)組別確定電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式有星形和三角形兩種。我國(guó)電力變壓器的三相繞組所采用的連接方式為：110kv及以上電壓側(cè)均為“YN”，即星形有中性點(diǎn)引出并直接接地；35kv作為高、中壓側(cè)時(shí)都采用“Y”，其中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地，作為低壓側(cè)時(shí)可能用“y”或“d”；35kv以下電壓側(cè)（不含0.4kv及以下）一般為三角形方式。根據(jù)上述原則此變壓器接線(xiàn)組別為“YNd11”。四、調(diào)壓方式的確定變壓器電壓調(diào)整的方式有兩種：一是無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，其分

6、接頭較少，調(diào)壓范圍是在±2×2.5%以?xún)?nèi)；二是有載調(diào)壓其分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá)30%,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴。對(duì)于110kv及以下的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓采用有載調(diào)壓。綜上考慮，并查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第338頁(yè)，表-5<部分110kv雙繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)>）選擇SFZ10-12500/110型變壓器。主變壓器的選擇型號(hào)及參數(shù)如下表所示：表2-1 變壓器選擇結(jié)果及參數(shù)型 號(hào)額定容量（KVA）額定電壓聯(lián)結(jié)組號(hào) 空載損耗（Kw） 短路損耗(kW) 空載電流（%） 短路阻抗（%）高壓側(cè)（kV）低壓側(cè)（kV）SF

7、Z10-16000/11016000110±8×1.25%10.5YNd1117.773.11.010.5第三章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)和設(shè)備配置第一節(jié) 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)一、主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求發(fā)電廠、變電站的電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)是一各綜合性問(wèn)題。根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電站電氣主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線(xiàn)路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。（一）可靠性所謂可靠性是指主接線(xiàn)能可靠的工作，以保證對(duì)用戶(hù)不間斷的供電，衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線(xiàn)的可靠性是由其組成元件（包括一次

8、和二次設(shè)備）在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性并不是絕對(duì)的而是相對(duì)的，一種主接線(xiàn)對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電站則可能不是可靠的。評(píng)價(jià)主接線(xiàn)可靠性的標(biāo)志如下：斷路器檢修時(shí)是否影響供電；線(xiàn)路、斷路器、母線(xiàn)故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線(xiàn)路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶(hù)的供電；變電站全部停電的可能性。(二) 靈活性主接線(xiàn)的靈活性有以下幾方面的要求：調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線(xiàn)路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。檢修安全。

9、可方便的停運(yùn)斷路器、母線(xiàn)及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不影響對(duì)用戶(hù)的供電。擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓器直至饋線(xiàn)數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過(guò)度到終期接線(xiàn)，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。（三）經(jīng)濟(jì)性可靠性和靈活性是主接線(xiàn)設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線(xiàn)可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿(mǎn)足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。投資省。主接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電

10、纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/610kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。占地面積小。電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。（四）安全性安全性保護(hù)設(shè)備安全和人身安全。要滿(mǎn)足這一點(diǎn)，必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)

11、視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。第二節(jié) 電氣主接線(xiàn)基本形式及其適用范圍一、單母線(xiàn)分段線(xiàn)圖3-1 單母分段接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線(xiàn)的回路都要停電檢修當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：610KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為6回及以上時(shí)；3563KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為48回時(shí)；10220KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為34回時(shí)。二、單母線(xiàn)

12、接線(xiàn)圖3-2 單母線(xiàn)接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)各部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)分開(kāi)后才能恢復(fù)到非故障段的供電。適用范圍：只有一臺(tái)主變壓器，10KV出線(xiàn)不超過(guò)5回，35KV出線(xiàn)不超過(guò)3回，110KV出線(xiàn)不超過(guò)2回。三、橋形接線(xiàn)當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線(xiàn)路時(shí)，可采用橋形接線(xiàn)，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線(xiàn)。圖3-3 橋型接法（a） 內(nèi)橋 （b） 外橋（一） 內(nèi)橋形接

13、線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線(xiàn)路的暫時(shí)停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，線(xiàn)路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開(kāi)運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開(kāi)關(guān)，在跨條上須加裝兩組隔離開(kāi)關(guān)。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線(xiàn)路較長(zhǎng)，故障率較高情況。（二）外橋形接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線(xiàn)缺點(diǎn)：線(xiàn)路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需

14、較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開(kāi)運(yùn)行的跨條，橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線(xiàn)路短時(shí)，故障率較少情況。此外，線(xiàn)路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋形接線(xiàn)。根據(jù)以上原則對(duì)原始的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，該變電站只有兩臺(tái)變壓器，對(duì)于110kv，其有兩回輸電線(xiàn)路，綜合考慮可采用內(nèi)橋形接線(xiàn)。對(duì)于10kv，考慮其經(jīng)濟(jì)性能與供電可靠安全性，宜采用單母分段接線(xiàn)形式。第三節(jié) 電氣主接線(xiàn)中的設(shè)備配置一、隔離開(kāi)關(guān)的配置1、接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線(xiàn)和變壓器中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。2、接在220KV及以下母線(xiàn)上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)。3、

15、斷路器的兩側(cè)均應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。4、中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接地；自耦變壓器的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。5、安裝在出線(xiàn)上的耦合電容器、電壓互感器不用裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。二 接地開(kāi)關(guān)的配置1為保證電氣設(shè)備和母線(xiàn)的檢修安全，35KV及以上每段母線(xiàn)根據(jù)長(zhǎng)度宜裝設(shè)12組接地開(kāi)關(guān)或接地器。母線(xiàn)的接地開(kāi)關(guān)宜裝設(shè)在母線(xiàn)電壓互感器和母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)上，也可裝于其他回路母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的基座上。2、66KV及以上配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)靠斷路器側(cè)和線(xiàn)路隔離開(kāi)關(guān)的線(xiàn)路側(cè)宜配置接地開(kāi)關(guān)。雙母線(xiàn)接線(xiàn)兩組隔離開(kāi)關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地開(kāi)關(guān)。3、66KV及以上主變壓器進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的主

16、變壓器側(cè)宜裝設(shè)1組接地開(kāi)關(guān)。4、旁路母線(xiàn)一般裝設(shè)一組接地開(kāi)關(guān)，設(shè)在旁路回路隔離開(kāi)關(guān)的旁路母線(xiàn)側(cè)。三 電壓互感器的配置1、電壓互感器的數(shù)量和配置與電氣主接線(xiàn)方式有關(guān)，應(yīng)滿(mǎn)足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的需要，并保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)兩側(cè)都能提取到電壓。2、6220KV電壓等級(jí)的每組主母線(xiàn)上三相裝設(shè)電壓互感器，用于供電給母線(xiàn)、主變壓器和出線(xiàn)的測(cè)量、保護(hù)、同步設(shè)備、絕緣監(jiān)察裝置（635KV）等。其中620KV母線(xiàn)的電壓互感器，一般為電磁型三相五柱式；35220KV母線(xiàn)的電壓互感器，一般由三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成，35KV為電磁式，110220KV為電容或電磁式（以電容式為主

17、）。3、當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線(xiàn)路外側(cè)有無(wú)電壓時(shí)，在出線(xiàn)側(cè)的一相上裝設(shè)電壓互感器。四 電流互感器的配置1、凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求2、在未裝設(shè)斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器出口、橋型接線(xiàn)的跨條上。3、110KV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個(gè)回路，一般應(yīng)按三相配置；35KV及以下小接地短路電流系統(tǒng)的各個(gè)回路，按具體要求按兩相或三相配置。3、為了防止支柱式電流互感器的套管閃絡(luò)造成母線(xiàn)故障，電流互感器通常布置在線(xiàn)路斷路器的出線(xiàn)側(cè)或變壓器斷路器的變壓器側(cè)。4、變壓器的中性點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。五 避雷器的配置

18、1、配電裝置的每組母線(xiàn)上應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線(xiàn)都裝設(shè)避雷器時(shí)除外。2、直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣切裝有隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)裝設(shè)避雷器。3、變電所的110220KV線(xiàn)路側(cè)可裝設(shè)避雷器。4、連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線(xiàn)處應(yīng)裝設(shè)避雷器。六 斷路器的配置1、在變電所的進(jìn)線(xiàn)出線(xiàn)均需裝設(shè)斷路器。2、接地線(xiàn)不需裝設(shè)斷路器。第四章 短路電流計(jì)算系統(tǒng)等效電路如圖4-1所示圖4-1 系統(tǒng)短路等效圖 取基準(zhǔn)容量=100MV·A，基準(zhǔn)電壓=115kv、=10.5kv,則=發(fā)電機(jī)、的電抗標(biāo)幺值變壓器T的電抗標(biāo)幺值系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值22km線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值同理可得系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下，發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行，線(xiàn)路全

19、部運(yùn)行(1) 當(dāng)k1點(diǎn)短路時(shí) 發(fā)電機(jī)一側(cè)的計(jì)算電抗為則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第330頁(yè)，表-1<汽輪發(fā)電機(jī)短路電流計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表>）可知：=2.531 =2.110 =2.151系統(tǒng)向k1點(diǎn)提供的短路電流則流入k2點(diǎn)總的短路電流為設(shè)沖擊系數(shù)為1.8，短路沖擊電流為(2) 當(dāng)k2點(diǎn)短路時(shí)，發(fā)電機(jī)一側(cè)的計(jì)算電抗為則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第330頁(yè)，表-1<汽輪發(fā)電機(jī)短路電流計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表>）可知：=0.710 =0.665 =0.740系統(tǒng)向k1點(diǎn)提供的短路電流則流入k2點(diǎn)總

20、的短路電流為設(shè)沖擊系數(shù)取1.8，短路沖擊電流為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，其短路電流結(jié)果列于表4-1中表4-1 短路電流計(jì)算結(jié)果匯總短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下三相短路電流/kAK12.982.712.747.59K29.359.049.5623.84按最小方式計(jì)算當(dāng)K1點(diǎn)三相短路時(shí)： 發(fā)電機(jī)一側(cè)的計(jì)算電抗為則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第330頁(yè)，表-1<汽輪發(fā)電機(jī)短路電流計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表>）可知：=0.763 =0.713 =0.802系統(tǒng)向k1點(diǎn)提供的短路電流則流入k2點(diǎn)總的短路電流為 當(dāng)K2點(diǎn)三相短路時(shí)： 發(fā)電機(jī)一側(cè)的計(jì)算電抗為則查表（電氣工程基礎(chǔ)

21、馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第330頁(yè)，表-1<汽輪發(fā)電機(jī)短路電流計(jì)算曲線(xiàn)數(shù)字表>）可知：=0.311 =0.303 =0.311系統(tǒng)向k2點(diǎn)提供的短路電流則流入k2點(diǎn)總的短路電流為 設(shè)沖擊系數(shù)取1.3，短路沖擊電流為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，其短路電流結(jié)果列于表4-2中 表4-2 短路電流相關(guān)數(shù)據(jù)電流短路點(diǎn)短路電流K12.73KA2.62KA2.82KA6.96KAK26.76KA6.70KA6.76KA12.44KA 第五章 高、低壓側(cè)設(shè)備選擇與校驗(yàn)第一節(jié) 高壓斷路器一 110KV側(cè)高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)（一）高壓斷路器的選擇1、該回路為 110 kV電壓等

22、級(jí)，選用六氟化硫斷路器。2、高壓斷路器的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UNUNS=110KV3、高壓斷路器的額定電流IN應(yīng)不低于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax，即INImax。=24.11MWAI=126.5A則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第339頁(yè)，表-7<部分高壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，高壓斷路器選用LW33-126型。（二）高壓斷路器的校驗(yàn)1、高壓斷路器在額定電壓下，額定開(kāi)斷電流I應(yīng)不低于斷路器滅弧觸頭分開(kāi)瞬間電路的短路全電流有效值，即INbr=31.5=4.50KA。2、斷路器的熱穩(wěn)定性條件為 It²

23、t=31.5*4=3969KAI²tima=2.74*300=2252KAIt²tI²tima式中：It為斷路器在時(shí)間t內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；t為與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間；I為三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流；tima為短路電流發(fā)熱假想時(shí)間。因此所選斷路器符合要求。表5.1 高壓斷路器LW33-126型主要參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）額定短路開(kāi)斷電流（KA）極限通過(guò)電流峰值（KA）4s熱穩(wěn)定電流（KA）合閘時(shí)間（s）分閘時(shí)間（s）LW33-126126315031.58031.50.10.03二、10KV側(cè)高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)（一）高壓斷路器的選擇1、該回路為 10 KV電

24、壓等級(jí)，故選用真空斷路器。2、高壓斷路器的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UNUNS=10KV3、高壓斷路器的額定電流IN應(yīng)不低于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax，即INImax。因?yàn)橛?回出線(xiàn)，假設(shè)各出線(xiàn)負(fù)荷相等。=24.11MVAI=1.392KAI=348A則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第339頁(yè)，表-7<部分高壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，變壓器側(cè)高壓斷路器選用ZN12-12型。出線(xiàn)側(cè)高壓斷路器選用ZN5-12型。表5.2 高壓斷路器ZN12-12型主要參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）額定短路開(kāi)斷電流（KA）

25、極限通過(guò)電流峰值（KA）4s熱穩(wěn)定電流（KA）合閘時(shí)間（s）分閘時(shí)間（s）ZN12-1212200031.58031.50.10.065表5.3 高壓斷路器ZN5-12型主要參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）額定短路開(kāi)斷電流（KA）極限通過(guò)電流峰值（KA）4s熱穩(wěn)定電流（KA）合閘時(shí)間（s）分閘時(shí)間（s）ZN5-12126302050200.10.05（二）高壓斷路器的校驗(yàn)1、高壓斷路器在額定電壓下，額定開(kāi)斷電流INbr應(yīng)不低于斷路器滅弧觸頭分開(kāi)瞬間電路的短路全電流有效值，即INbr=20=10.19KA2、斷路器的熱穩(wěn)定性條件為 It²t=31.5*4=3969KAI

26、8;tima=9.35*4=349.69KAIt²tI²tima式中：It為斷路器在時(shí)間t內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；t為與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間；I為三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流；tima為短路電流發(fā)熱假想時(shí)間。因此所選斷路器符合要求。第二節(jié) 高壓隔離開(kāi)關(guān)一、110KV側(cè)高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)（一）高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇1、高壓隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UNUNS=110KV。2、高壓隔離開(kāi)關(guān)的額定電流IN應(yīng)不低于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax，即INImax=126.5A。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第341頁(yè)，表-

27、8<部分高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，高壓隔離開(kāi)關(guān)選用GW4-126型。表5.4 高壓隔離開(kāi)關(guān)GW4-126型主要參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4s熱穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定時(shí)間（s）備注GW4-12612663050204戶(hù)外（二）高壓隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)1、高壓隔離開(kāi)關(guān)允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定極限電流Ies應(yīng)不低于三相短路時(shí)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的短路最大沖擊電流，即Ies=50=7.59KA2、高壓隔離開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定性條件為 It²t=20*4=1600KAI²tima=2.74*4=30.0KAIt²tI²tima式中：It為隔離開(kāi)關(guān)

28、在時(shí)間t內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；t為與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間；I為三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流；tima為短路電流發(fā)熱假想時(shí)間。因此所選隔離開(kāi)關(guān)符合要求。二、10KV側(cè)高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)（一）高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇1、高壓隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UNUNS=10KV2、高壓隔離開(kāi)關(guān)的額定電流IN應(yīng)不低于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax。即 INImax=1392A。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第339頁(yè)，表-7<部分高壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知：高壓隔離開(kāi)關(guān)選用GN19-12型。表5.5 高壓隔離開(kāi)關(guān)GN19-12型主要參

29、數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）4s熱穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定時(shí)間（s）備注GN19-12122000100404戶(hù)內(nèi)（二）高壓隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)1、高壓隔離開(kāi)關(guān)允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定極限電流Ies應(yīng)不低于三相短路時(shí)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的短路最大沖擊電流Ish，即Ies=100Ish=23.84。2、高壓隔離開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定性條件為It²t=40*4=6400KAI²tima=9.56*4=366KAIt²tI²tima式中：It為隔離開(kāi)關(guān)在時(shí)間t內(nèi)的熱穩(wěn)定電流；t為與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間；I為三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流；tima為短路電流發(fā)熱假想時(shí)間。因此所選隔

30、離開(kāi)關(guān)符合要求。第三節(jié) 電流互感器一、110KV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)（一）電流互感器的選擇1、電流互感器的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UNUNS=110KV2、電流互感器的額定電流IN應(yīng)不低于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax，即INImax=126.5A3、為使電流互感器能多帶二次負(fù)荷和減少電纜截面，提高準(zhǔn)確度等級(jí)，采用5A。4、35KV及以上戶(hù)外用電流互感器，采用支持式和套管式。5、同一個(gè)電流互感器，既供測(cè)量?jī)x表又供保護(hù)裝置用，選擇具有兩個(gè)不同準(zhǔn)確度等級(jí)二次繞組的電流互感器。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第343頁(yè)，表-1

31、3<部分電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，選用LCWD-110型表5.6 電流互感器LCWD-110型主要參數(shù)型號(hào)額定一次電流（A）級(jí)次組合10%誤差 倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LCWD-110（2*50）（2*600）D1/D2/0.51575150（二）電流互感器的校驗(yàn)1、電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)KI=*150*600=127279A=12.7KAI=8.642KA式中：K，I分別為生產(chǎn)廠家給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及一次額定電流；I為故障時(shí)可能通過(guò)電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。2、電流互感器的熱穩(wěn)定性條件為 （KI）t=（75*0.6）*4=8100KAI²tim

32、a=2.74*300=2252KA（KI）tI²tima式中式中：K，I分別為生產(chǎn)廠家給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次額定電流；I為三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流；tima為短路電流發(fā)熱假想時(shí)間。因此所選電流互感器符合要求。二、10KV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)（一）電流互感器的選擇1、電流互感器的額定電壓UN應(yīng)不低于所在電網(wǎng)的額定電壓UNS，即UNUNS=10KV2、電流互感器的額定電流IN應(yīng)不低于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax，即INImax=1392A。3、為使電流互感器能多帶二次負(fù)荷和減少電纜截面，提高準(zhǔn)確度等級(jí)，采用5A。4、610KV戶(hù)內(nèi)用電流互感器，采用穿墻式和澆注式。5、同

33、一個(gè)電流互感器，既供測(cè)量?jī)x表又供保護(hù)裝置用，選擇具有兩個(gè)不同準(zhǔn)確度等級(jí)二次繞組的電流互感器。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第343頁(yè)，表-13<部分電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，選用LAJ-10型。表5.7 電流互感器LAJ-10型主要參數(shù)型號(hào)額定一次電流（A）級(jí)次組合10%誤差 倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LAJ-102000-60000.5/D10(15)5090（二）電流互感器的校驗(yàn)1、電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)KI=*90*400=50.9KAI=1.057KA式中：K，I分別為生產(chǎn)廠家給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及一次額定電流； I為

34、故障時(shí)可能通過(guò)電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。2、電流互感器的熱穩(wěn)定性條件為 （KI）t=（50*0.4）*4=1600KA²tima=9.56*4=366KA（KI）tI²tima式中式中：K，I分別為生產(chǎn)廠家給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次額定電流；I為三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流；tima為短路電流發(fā)熱假想時(shí)間。因此所選電流互感器符合要求。第四節(jié) 電壓互感器一、110KV側(cè)電壓互感器的選擇與校驗(yàn)（一）電壓互感器的選擇1、電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)應(yīng)在（0.91.1）U范圍內(nèi)變動(dòng)，選擇時(shí)滿(mǎn)足U= U=110KV即可。2、電壓互感器二次額定線(xiàn)間電壓應(yīng)為100V。3、110

35、KV采用干式和串級(jí)電磁式電壓互感器。4、一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的；只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的電壓互感器選用3級(jí)為宜。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第343頁(yè)，表-13<部分電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，選用JCC2-110型。表5.8 電壓互感器JCC2-110型主要參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定容量（COS=0.9）(VA)最大容量(VA)備注一次繞組二次繞組輔助繞組0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)JCC2-110110/0.1/0.150010002000串級(jí)式二、10KV側(cè)電壓互感器的選擇

36、與校驗(yàn)（一）電壓互感器的選擇1、電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)應(yīng)在（0.91.1）U范圍內(nèi)變動(dòng)，選擇時(shí)滿(mǎn)足U= U=10KV即可。2、電壓互感器二次額定線(xiàn)間電壓應(yīng)為100V。3、10KV采用油浸式或澆注式電壓互感器。4、一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的；只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的電壓互感器選用3級(jí)為宜。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第343頁(yè)，表-13<部分電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，選用JSJW-10型。表5.9 電壓互感器JSJW-10型主要參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定容量（COS

37、=0.9）(VA)最大容量(VA)備注一次繞組二次繞組輔助繞組0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)JSJW-1010/0.1/0.1/3120200480960三相油浸式第五節(jié) 避雷器一、110KV側(cè)避雷器的選擇與校驗(yàn)（一）避雷器的選擇1、避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓U應(yīng)不小于系統(tǒng)的最高相電壓U=63.5KV。2、110KV中心點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，避雷器的額定電壓一般采用1.4倍系統(tǒng)最高相電壓。3、110KV系統(tǒng)，避雷器的標(biāo)稱(chēng)放電電流一般不大于5KA，雷電活躍區(qū)可大于5KA，但不超過(guò)10KA。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第346頁(yè)，表-18<部分電站型金屬氧化物避雷器技術(shù)數(shù)

38、據(jù)>）可知，選用YH10W-100/260型。表5.10 避雷器YH10W-100/260型主要參數(shù)型號(hào)系統(tǒng)額定電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）直流1mA參考電壓（KV）操作沖擊電流殘壓峰值（KV）雷擊沖擊電流殘壓峰值（KV）陡波沖擊殘壓峰值（KV）2ms方波通流容量（A）YH10W-100/26011010078145231260291600, 800二、10KV側(cè)避雷器的選擇與校驗(yàn)（一）避雷器的選擇1、避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓U應(yīng)不小于系統(tǒng)的最高相電壓U=5.8KV。2、10KV三角形接法系統(tǒng)，避雷器的額定電壓一般采用1.4倍系統(tǒng)最高相電壓。3、10KV系統(tǒng)

39、，避雷器的標(biāo)稱(chēng)放電電流一般不大于5KA。4、有電纜段的架空線(xiàn)路，避雷器應(yīng)安裝在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和金屬外皮相連。5、避雷器的最短接地線(xiàn)與變電站、配電所的主接地網(wǎng)連接。在避雷器附近應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。則查表（電氣工程基礎(chǔ)馮建勤 馮巧玲，中國(guó)電力出版社，2010年2月第一版，第346頁(yè)，表-18<部分電站型金屬氧化物避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)>）可知，選用YH5WZ1-13/36型。表5.11 避雷器YH5WZ1-13/36型主要參數(shù)型號(hào)系統(tǒng)額定電壓（KV）避雷器額定電壓（KV）避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓（KV）直流1mA參考電壓（KV）操作沖擊電流殘壓峰值（KV）雷擊沖擊電流殘壓峰值（KV）陡波沖

40、擊殘壓峰值（KV）2ms方波通流容量（A）YH5WZ1-13/3610137.019.030.636.041.4200, 400第六節(jié) 母線(xiàn)一、110KV側(cè)母線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)（一）母線(xiàn)的選擇1、母線(xiàn)的材料、類(lèi)型和布置方式，一般情況下，盡可能用鋁，只有在大電流裝置及有腐蝕性氣體的戶(hù)外配電裝置中，才考慮用銅，這里選擇用鋁。管型母線(xiàn)肌膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)還可以通風(fēng)通水冷卻，電暈放電電壓高，因此用于110KV及以上電力裝置。布置方式采用水平平行放置，其建筑部分簡(jiǎn)單，可降低建筑高度，安裝容易。2、母線(xiàn)的截面積按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，即A=110mm式中： I為導(dǎo)體最大持續(xù)工作電流； J為經(jīng)濟(jì)電流密度，這里取J=1.15（二）母線(xiàn)的校驗(yàn)1、母線(xiàn)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)的條件是AA=39.14 mm式中：K為集膚效應(yīng)系數(shù)，取 K=1；C為熱穩(wěn)定系數(shù)，其值與材料和溫度有關(guān)，這里取C=99。二、10KV側(cè)母線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)（一）母線(xiàn)的選擇1、母線(xiàn)的截面積按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇，即A=1210mm式中： I為導(dǎo)體最大持續(xù)工作電流； J為經(jīng)濟(jì)電流密度，這里取 J=1.15