220kV變電所繼電保護設(shè)計

1、本科畢業(yè)設(shè)計說明書本科畢業(yè)設(shè)計說明書220kV 變電所繼電保護設(shè)計220kV SUBSTATION RELAY PROTECTION DESIGN學(xué)院（部）：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)班級： 電氣 11-2 班 學(xué)生姓名： 杜萬永 指導(dǎo)教師： 徐公林 年 月 日安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計I220kV 變電所繼電保護設(shè)計摘要繼電保護是電力系統(tǒng)中極為重要的部分，繼電保護可以在系統(tǒng)發(fā)生事故時切除故障障，減少故障對正常運行設(shè)備的影響，提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。本次設(shè)計是針對 220kV 變電所的繼電保護部分而設(shè)計的，本設(shè)計中主要涉及內(nèi)容包括：電氣主接線設(shè)計、短路計算、繼電保護等。關(guān)鍵詞：短路計算，繼電保護，變壓器

2、保護關(guān)鍵詞：短路計算，繼電保護，變壓器保護安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計II220kV SUBSTATION RELAY PROTECTION DESIGNABSTRACTRelay protection is an important part in power system，Relay protection can be removed fault barrier when system accidents，Reduce the influence of fault to the normal operation of the equipment, and improve power system

3、stabilityThis design is designed for 220 kV substation relay protection part, mainly involved in the design of the content includes: the main electrical wiring design, short circuit calculation and relay protection, etc.KEYWORDS: short circuit calculation, relay protection, transformer protection安徽理

4、工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計i目錄220KV 變電所繼電保護設(shè)計.I摘要.IABSTRACT.II1 緒論.11.1 電力系統(tǒng)繼電保護概念.11.2 繼電保護的重要性.21.3 繼電保護的作用.21.4 對繼電保護的基本要求.31.5 繼電保護的構(gòu)成和分類.4構(gòu)成4分類41.6 發(fā)展過程及前景.52 設(shè)計任務(wù)書.62.1 設(shè)計的原始資料及依據(jù).62.2 應(yīng)完成的設(shè)計任務(wù)：.72.3 設(shè)計成品.72.4 資料分析.73 電氣主接線方案.93.1 主變壓器的選擇.9主變壓器的類型.9主變壓器容量和臺數(shù)的選擇.103.2 主接線形式的選擇和說明.11主接線的設(shè)計原則.11主接線的設(shè)計要求.12主接線的設(shè)計程序.1

5、3主接線的確定.134 短路計算.154.1 短路計算的目的.154.2 短路的類型.154.3 短路計算的基本假定.154.4 計算步驟.16安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計ii4.5 計算公示.164.6 系統(tǒng)等值電路圖.174.7 詳細計算.174.8220KV 母線上的 K1 點發(fā)生短路時的短路計算 .194.960KV 母線上的 K2 點短路時的短路計算 .215 電氣設(shè)備的選擇和校驗.245.1 電氣設(shè)備的選擇.245.2 設(shè)備選擇的技術(shù)條件.245.3 斷路器、隔離開關(guān)的選擇和校驗.25側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗.25側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗.275.4 電壓互感器、電流互感器的選

6、擇與校驗.28側(cè)電流互感器、電壓互感器的選擇.28側(cè)電流互感器、電壓互感器的選擇.295.5 母線的選擇.29側(cè)母線的選擇.29側(cè)母線的選擇.306 繼電保護的配置和整定計算.316.1 繼電保護基本知識.316.2 母線保護.316.3 輸電線路保護.336.4 變壓器保護.36瓦斯保護.36縱聯(lián)差動保護.36結(jié)論.40參考文獻.41致謝.42安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11 緒論 在當(dāng)前社會下，中國的科學(xué)技術(shù)正在飛速發(fā)展，而電能是科技和設(shè)備的根本，因此電力系統(tǒng)也有了跨越式的發(fā)展。隨著我國的社會發(fā)展，人們對供電的穩(wěn)定性有了更高的要求，這就使得在變電輸電過程中的繼電保護需要有更高的可靠性，這樣才能保證

7、有穩(wěn)定的電力輸送。在電網(wǎng)和各種自動化系統(tǒng)中繼電保護被廣泛應(yīng)用，其本身的重要性使得繼電保護在近些年內(nèi)有了巨大的發(fā)展。新技術(shù)的發(fā)展,也創(chuàng)造了繼電保護的更好的發(fā)展前景，也有更多的要求。與此同時，隨著計算機技術(shù)的進步,繼電保護也傾向于數(shù)字和智能化。由于電網(wǎng)的繼電保護是一個重要的部分，當(dāng)電力系統(tǒng)設(shè)計和操作時，必須在繼電保護方面給予足夠的重視。在電力系統(tǒng)中繼電保護發(fā)揮著極其重要的角色，在發(fā)電、變電、輸電的各個部分都必不可少。繼電保護是保證電網(wǎng)安全可靠運行和生產(chǎn)生活用電質(zhì)量的根本技術(shù)，繼電保護的設(shè)定、整定、維護和技術(shù)水平將會直接影響到系統(tǒng)性能，也影響到供電的質(zhì)量、供電可靠性和用電設(shè)備的安全。繼電保護是發(fā)展足

8、夠完善的技術(shù)部分，它主要由故障的分析、配置設(shè)計、運行維護等部分組成。而配置設(shè)計是完成繼電保護的主要部分，繼電保護裝置能夠反應(yīng)出系統(tǒng)在正常運行和故障運行時的物理量的差異，并做出判斷，然后發(fā)出報警信號或者直接跳閘切斷故障，繼電保護的設(shè)計必須能夠滿足選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的要求。1.1 電力系統(tǒng)繼電保護概念電力系統(tǒng)是把各種能源變換為電能，再經(jīng)過輸變配電部分將電能傳輸給企業(yè)和千家萬戶。而在電能的傳輸過程中，需要經(jīng)過多次的測量、調(diào)節(jié)、控制等環(huán)節(jié)，來實現(xiàn)電能的調(diào)度和監(jiān)控等，以達到對電能的有效利用。繼電保護就是這樣的作用，它在電力網(wǎng)的運行過程中，通過某些被保護部分的狀態(tài)來判斷系統(tǒng)的是否處于正常狀態(tài)。

9、當(dāng)系統(tǒng)或者系統(tǒng)中的元件非正常運行或者破壞了系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)，繼電保護設(shè)備就會發(fā)出信號或者直接斷開故障，以減少發(fā)生嚴(yán)重后果的可能行。地點保護的基本任務(wù)就是切除故障或者把損失降到最低，降低電網(wǎng)的不正當(dāng)運行對元件的影響。繼電保護裝置能夠正確區(qū)分被保護的部分的運行狀態(tài)是否正常，當(dāng)某些元件發(fā)生異常，繼電保護裝置能夠發(fā)出報警信號或使斷路器跳閘。繼電保護裝置通過某些參量與整定值的對比來確定系統(tǒng)或者元件處于何種狀態(tài)。在故障發(fā)生時某些電氣量會產(chǎn)生變化，如電流增大、電壓降低、阻抗變化、相位變化等，通過這些電氣量與正常值的比較，繼電保護裝置判斷是否動作。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計21.2 繼電保護的重要性電力部門規(guī)定：

10、所有的電力設(shè)備都不可以在沒有繼電保護的狀態(tài)下運行。繼電保護盡管不是一次設(shè)備，但在電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行方面發(fā)揮著必不可少的作用。系統(tǒng)的安全運行需要繼電保護來保證，避免事故的發(fā)生和擴大。因為電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障是無法避免的，一旦發(fā)生故障和事故就會破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，甚至大范圍停電。國家的各種建設(shè)的根本保障是電能的可靠供應(yīng)，而且科技也離不開電能，電網(wǎng)在經(jīng)濟的發(fā)展中扮演著十分重要的作用，電力系統(tǒng)的發(fā)展能夠促進經(jīng)濟和科技的進步，同時也提高了人們的物質(zhì)生活。電能的供應(yīng)使人們的生活水平大大提高，加快了中國社會主義建設(shè)的步伐，而繼電保護在電網(wǎng)運行中起著無法替代的作用。首先變壓器是變電環(huán)節(jié)的主要承擔(dān)者，變壓器的工作狀態(tài)

11、也決定著電網(wǎng)的狀態(tài)。如果變壓器發(fā)生故障，則會為電力系統(tǒng)造成巨大的損失，繼電保護中的瓦斯保護可以保障變壓器安全有效的運行，大大提高供電可靠性，同時監(jiān)測變壓器狀態(tài)，避免變壓器異常運行減少其壽命。其次，繼電保護可以保護線路，當(dāng)輸電線發(fā)生短路故障時能夠及時切除故障，避免對社會經(jīng)濟和人民安全造成巨大危害。電流速斷保護和阻抗保護有效地保障了線路的正常運行，使電力系統(tǒng)輸電部分更加安全有效。1.3 繼電保護的作用無論在系統(tǒng)正常運行還是故障狀態(tài)時繼電保護都有著重要的作用。當(dāng)電網(wǎng)正常運行時，保護裝置處于監(jiān)視狀態(tài)，實時監(jiān)控系統(tǒng)并把數(shù)據(jù)反饋給監(jiān)測人員。一旦電網(wǎng)產(chǎn)生故障能夠及時報警提醒工作人員，把故障信息提供給檢修人員

12、及時做出處理，或者自身做出相應(yīng)的措施調(diào)整運行狀態(tài)。另外，繼電保護裝置能夠監(jiān)測系統(tǒng)運行參數(shù)，如電網(wǎng)中各段的電壓和電流，為電能的合理調(diào)度提供依據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，工作人員可以在對某些元件檢修切換母線時，不至于造成更大范圍的停電。同時，繼電保護保證了電網(wǎng)的安全運行，當(dāng)電網(wǎng)中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，能夠把故障部分從系統(tǒng)中切除并隔離，使電流不再經(jīng)過故障處，降低故障部分對電力系統(tǒng)的影響，以保障正常運行的部分不會收到干擾。另外，某些環(huán)境因素會導(dǎo)致電網(wǎng)的波動，而且是短暫性的。這時繼電保護監(jiān)測到電流異常會切開斷路器，并在電流正常時自動重合閘，這樣就使得電網(wǎng)更加可靠，也大大降低了工作人員的工作量。由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣老

13、化和損壞的經(jīng)常發(fā)生，以及自然力的破壞如雷擊等原因，會使電力系統(tǒng)從正常運行狀態(tài)脫離發(fā)生故障。最為常見的是短路故障，如三相短路、兩相短路、兩相接地短路等。如果產(chǎn)生短路就會造成電流的激增，降低系統(tǒng)的電壓水平，一般會發(fā)生如下后果：(1) 過電流會產(chǎn)生電弧燒壞設(shè)備。(2) 當(dāng)正常運行的設(shè)備流過度短路電流時，造成電動力和發(fā)熱增加，影響非故障設(shè)安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計3備的運行、損壞設(shè)備、降低設(shè)備的使用壽命。(3) 發(fā)生故障時會降低電壓水平，會影響工廠的生產(chǎn)，電壓的降低會導(dǎo)致生產(chǎn)出次品、無法生產(chǎn)甚至燒壞電機。當(dāng)系統(tǒng)處于不正常的運行情況，可能會使電力系統(tǒng)發(fā)生事故。電力系統(tǒng)事故是指某個電力部分或系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)被

14、破壞，使電能質(zhì)量變差導(dǎo)致不能繼續(xù)使用的地步，損壞電氣設(shè)備損，嚴(yán)重威脅到人身安全。系統(tǒng)發(fā)生事故一部分是由于外界因素的影響，另一部分是由于設(shè)備的制造不合格、設(shè)計安裝不當(dāng)、維修程度不達標(biāo)和運行維護不合格造成的。而一套完整的繼電保護裝備加以合理的設(shè)計和維護，就可以大大減少事故的發(fā)生，避免造成較為嚴(yán)重的后果。另外，在電力系統(tǒng)中，除了采取措施減少發(fā)生故障的幾率，還應(yīng)該在故障發(fā)生時能夠迅速有效地把故障切除。通常切除故障的時間至少要求小于毫秒級，而人力無法完成這樣的極限，只有繼電保護裝置才能完成這樣的要求。電與磁的現(xiàn)象在電力系統(tǒng)中十分普遍，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，導(dǎo)致的電磁變化會迅速影響到設(shè)備元件。如果出現(xiàn)故障，必

15、須在極短的時間內(nèi)把故障切除，避免引起其他設(shè)備的損壞，繼電保護可以切除故障的能力，保證了電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)安全運行。1.4 對繼電保護的基本要求繼電保護需要滿足四個基本要求，只有滿足要求繼電設(shè)施才能被使用。 具體來說：(1) 選擇性，當(dāng)發(fā)生短路時，繼電保護僅切除被保護的部分，當(dāng)繼電保護設(shè)備或者斷路器拒動時，相鄰部分的后備保護能夠及時動作。(2) 速動性，當(dāng)故障發(fā)生時，故障能夠被繼電保護裝置盡快的斷開，以防止故障對其他正常部分造成影響，減小設(shè)備在過流狀態(tài)下長時間的運行，避免設(shè)備在大電流狀態(tài)下的損毀。需要及時斷開故障的原因在于：及時斷開故障可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定；防止故障擴大；使重合閘更容易自動投入；減

16、少電壓不穩(wěn)定的時間，可以加快恢復(fù)正常；減輕設(shè)備在故障情況下的損毀程度。(3) 靈敏性，在繼電保護的保護區(qū)域內(nèi)發(fā)生異常時，繼電保護設(shè)備能夠動作，靈敏性即是能夠在保護區(qū)域故障時準(zhǔn)確動作的能力。(4) 可靠性，當(dāng)所保護部分在穩(wěn)定運行時，繼電保護不動作。當(dāng)所保護部分發(fā)生異常時，能準(zhǔn)確不拒動。選擇性、速動性、靈敏性、可靠性是對繼電保護的四個基本要求。當(dāng)被保護部分是線路時，需要同時滿足四個要求，以保證準(zhǔn)確跳閘。即使某些情況下對繼電保護要求不高，仍必須要保證至少滿足一個基本要求。在設(shè)計繼電保護系統(tǒng)時，必須要把這四個要求放在首位。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計41.5 繼電保護的構(gòu)成和分類繼電保護裝置為了保證正確地完成

17、切除故障的任務(wù)，就要使得繼電保護具有區(qū)分系統(tǒng)和元件是否故障的能力，能正確判斷系統(tǒng)和元件是正常運行還是處于不正?；蛘弋惓顟B(tài)。而要區(qū)別這些狀態(tài)，就要尋找電氣參考量的變化情況，根據(jù)參考的電氣量的變化情況，構(gòu)成不能形式的繼電保護。當(dāng)發(fā)生短路時，一般都會造成電流突增和電壓降低，還有電壓電流之間相位差的也會改變。所以，各種繼電保護，都是根據(jù)系統(tǒng)正常時的物理數(shù)據(jù)和不正常時數(shù)據(jù)的差異來形成的。例如，過電流保護可以反映出電流的改變以及方向保護可以反應(yīng)出相位角的改變。也可以根據(jù)某些非電氣量的變化來構(gòu)成保護，比如利用變壓器油在故障時產(chǎn)生的氣體構(gòu)成的瓦斯保護?？偠灾?，只要找出某些電氣參量或者非電氣參量在正常和不正

18、常運行時的差異，就可以確定一種判斷依據(jù)，依此來構(gòu)成針對特定對象的繼電保護，當(dāng)差別越明顯時，繼電保護性能就越好。構(gòu)成一般情況下，繼電保護主要由測量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行元件組成。(1) 測量元件：測量被保護部分元件的某些數(shù)據(jù)，并且與整定值對比，并將結(jié)果交由邏輯環(huán)節(jié)判斷。(2) 邏輯環(huán)節(jié)：將測量結(jié)果和給定值的比較后，給出“是”或“非”的邏輯結(jié)果，根據(jù)所得結(jié)果判斷故障的范圍和類型，最后決定繼電保護設(shè)備應(yīng)該如何動作，如報警、跳閘、延時等，并將信息傳遞給執(zhí)行元件執(zhí)行動作。(3) 執(zhí)行元件：根據(jù)邏輯環(huán)節(jié)發(fā)來的指令，執(zhí)行相應(yīng)的動作。測量元件所監(jiān)測的物理量是從一次線路變換所得，將高電壓、大電流通過互感器變換為二

19、次側(cè)的低電壓、小電流。執(zhí)行元件是通過改變線圈的電流來達到跳閘的目的。繼電保護的主要工作過程分為這三部分，此三部分只有全部正常才能保證繼電保護能夠有效可靠地運行。分類繼電保護裝置可以按照原理、對象、故障類型、作用，有著不同的分類方法。(1) 按保護原理分有：電壓保護、電流保護、距離保護、方向保護、差動保護和零序保護。(2) 按保護對象分有：元件保護和線路保護(3) 按故障類型分有：接地故障保護、相間短路保護、斷線保護、匝間短路保護、失磁保護和失步保護等。(4) 按實現(xiàn)技術(shù)分有：機電型保護、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護和微機保護等。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計5(5) 按保護作用分有：主保護、

20、后備保護和輔助保護。1.6 發(fā)展過程及前景在過去的幾十年內(nèi)，中國的繼電保護技術(shù)取得了巨大的成就。從早期的繼電式繼電保護，到之后的晶體管繼電保護，然后進入了集成電路構(gòu)成的繼電保護時代，再發(fā)展為現(xiàn)今的微機保護總共經(jīng)歷了四個時代。在早期，我國的繼電保護設(shè)備大多靠從外國進口，我國的繼電保護部門和工作人員奮力研究中國自己的繼電保護設(shè)備，最后研究出了 500kV 晶體管，結(jié)束了依賴進口的命運。隨著工業(yè)的發(fā)展和計算機的出現(xiàn)，我國的繼電保護技術(shù)現(xiàn)在已達到新的高度，也為我國的科技發(fā)展帶來了保障。在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，中國的繼電保護研究也在穩(wěn)健進步，并且在不斷的完善。(1) 計算機化：隨著計算機的發(fā)展，繼電保護正

21、在進入計算機化，微機保護硬件隨著計算機飛速發(fā)展，同時對繼電保護的性能要求也在不斷提高。希望繼電保護能依靠本身的計算機系統(tǒng)自動完成對電網(wǎng)的檢測、維修和防護。由于計算機控制的繼電保護有良好的性能和可靠性，繼電保護的計算機化發(fā)展趨勢不可避免。(2) 網(wǎng)絡(luò)化：由于繼電保護需要保證系統(tǒng)的安全運行，需要每個被保護裝置都能夠共享整個系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和故障信息，即用計算機把整個繼電保護系統(tǒng)用網(wǎng)路連接起來，實現(xiàn)微機保護的網(wǎng)絡(luò)化。隨著計算機的飛速發(fā)展，由計算機控制的繼電保護有著良好的性能并且安全可靠，因此繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是不可避免的。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計62 設(shè)計任務(wù)書2.1 設(shè)計的原始資料及依據(jù)(1

22、) 該變電所位置在某工業(yè)區(qū)附近，主要是向向工業(yè)區(qū)供電。另外一部分是城市公共負(fù)荷電壓等級為 220/60KV。(2) 本變電所進線 2 回，出線 14 回。(3) 地區(qū)年平均溫度 9，最高溫度 39，最低溫度-14(4) 所址地勢平坦，交通方便，出線走廊寬闊。(5) 變電所 60KV 負(fù)荷表：最大符合（KW）序號負(fù)荷名稱近期遠期功率因素出線方式出現(xiàn)回路數(shù)距離1化工95架空2302電器廠400060000.95架空1103機械廠500060000.95架空1154汽車廠8000120000.95架空2205杜澤變電所24000.95架空2306汪家變電所100000.95

23、架空2357沙嶺變電所80000.95架空2408南關(guān)變電所70000.95架空225最大負(fù)荷利用小時數(shù) T=1000，同時系數(shù) 0.9，線損率為 5，總負(fù)荷中重要負(fù)荷（、類負(fù)荷）占 55，7、電力系統(tǒng)接線方式如圖所示：安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計7220kV2*120km電力系統(tǒng)2100MVAX*=0.03Sj=100MVA待設(shè)計的變電所55km220V28km40km65km220V2*50MWCos=0.85Xd=0.1242*63MVAUd%=14.45220kV3*150MVAUd%=133*125MWCos=0.85Xd=0.24*系統(tǒng)中所有的發(fā)電機均為汽輪發(fā)電機,送電線路均為架空線，單位

24、長度正序電抗為0.4 歐姆/公里2.2 應(yīng)完成的設(shè)計任務(wù)：（1） 分析設(shè)計任務(wù)書中給定的基本條件。（2） 選擇本變電所的主變壓器（確定變壓器的型式、臺數(shù)、容量、變壓比） 。（3） 選擇本變電所的電氣主接線。（4） 進行短路電流的計算。（5） 變電所保護配置。（6） 變壓器主保護整定計算。2.3 設(shè)計成品（1） 設(shè)計說明書、計算書一冊。（2） 變電所電氣主接線圖。（3） 變電所保護配置圖。（4） 變壓器保護展開圖。2.4 資料分析本次設(shè)計的變電所的電壓等級為 220kV/60kV，其中 220kV 是該變電所的一次進線供電電壓，而 60kV 是該變電所的二次電壓。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計8在變電所二

25、次側(cè)，以單回路向電器廠和機械廠供電，通過雙回路供電方式向工業(yè)區(qū)其他用電單位供電。考慮到工業(yè)區(qū)未來會隨著經(jīng)濟的發(fā)展不斷擴大，變壓器應(yīng)選擇容量大的，以盡量滿足該工業(yè)區(qū)未來幾年的發(fā)展需要。由于該變電所處于地勢平坦地區(qū)，且出線走廊寬闊，因此該變電所十分方便在未來進行擴建。因此在前期使用兩臺變壓器，當(dāng)一臺變壓器出現(xiàn)故障或者需要檢修，另一臺變壓器可以作為后備使用，并且該變壓器容量需要滿足總負(fù)荷的 60%。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計93 電氣主接線方案3.1 主變壓器的選擇主變壓器的類型（1）相數(shù)在 300kV 以下的變電所中，基本都選用三相式變壓器。因為三相式變壓器的優(yōu)點是相對于同容量的單相式變壓器投資少、損耗

26、小、占地面積小。因為三相繞組共用一個鐵芯，大大節(jié)省了材料，節(jié)約成本，同時三相式變壓器結(jié)構(gòu)配置較簡單，為檢修帶來方便，所以選擇使用三相式變壓器。在受到運輸或者制造方面的困難時，也可選擇使用兩臺容量較小的三相變壓器，甚至在條件合理時也可使用單相變壓器。（2）繞組數(shù)由于該變電所只有兩個等級，為 220kV 和 60kV，應(yīng)選用雙繞組變壓器。但是如果該變電所可能需要加裝無功補償設(shè)置，則二次側(cè)繞組不夠，就需要選用三繞組變壓器。（3）繞組連接方式變壓器繞組的連接方式有星型接法和三角形接法，我國 110kV 及以上的電壓，繞組都采用星型接法，35kV 及以下電壓變壓器繞組都采用三角形接法。變壓器繞組的接線組

27、別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。（4）短路阻抗從提高系統(tǒng)穩(wěn)定和供電質(zhì)量來看阻抗越小越好，然而阻抗太小又會使短路電流太大，使設(shè)備選擇變得不易。我國生產(chǎn)的普通三繞組變壓器和自耦式三繞組變壓器，繞組的排列方式有升壓型和降壓型兩種：1) 升壓型：三繞組的排列順序自鐵芯向外為中壓、低壓、高壓，低壓繞組的阻抗最小處于中間位置。2) 降壓型：三繞組的排列順序自鐵芯向外為低壓、中壓、高壓，其中中壓繞組阻抗最小。在變電所的供電方向主要為高壓向中壓（或者中壓向高壓）時，變壓器一般選用降壓型，這樣可以降低無功損耗和降低電壓，同時有利于變壓器在并列運行時的功率分配。在發(fā)電廠當(dāng)送電方向主要為低壓向高壓時，選

28、用升壓型變壓器。（5）變壓器的冷卻方式主變壓器的冷卻方式有：強迫風(fēng)冷、自然風(fēng)冷、強迫油循環(huán)水冷、強迫油循環(huán)風(fēng)冷、強迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計10主變壓器容量和臺數(shù)的選擇主變壓器的臺數(shù)和容量，除了考慮負(fù)荷等因素外，還應(yīng)考慮到該變電所 510 年的發(fā)展規(guī)劃。若容量選的過大，不僅加大了投資也增加了電能損耗。如果容量選擇太小，又會滿足不了負(fù)荷增長的需求。1.變壓器臺數(shù)的選擇一般變電所的變壓器數(shù)量為一臺或二臺，變壓器臺數(shù)多會增加投資，消耗材料過多，而且會導(dǎo)致系統(tǒng)接線更為復(fù)雜，為變壓器維護帶來困難。當(dāng)一、二級負(fù)荷較大時，采用兩天變壓器供電才能滿足供電可靠性。當(dāng)一、二級負(fù)荷較小，且可由低壓側(cè)取

29、得足夠容量的備用聯(lián)絡(luò)電源時，也可以只用一臺變壓器。當(dāng)負(fù)荷為三級時，適合使用一臺變壓器。但當(dāng)經(jīng)濟合理或者負(fù)荷較大時，也可使用兩臺變壓器。2.變壓器容量的選擇變壓器的容量根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定，若變電所有重要負(fù)荷，則需考慮到若一臺主變壓器停運時，其他變壓器能滿足 70%的最大計算負(fù)荷，而且滿足全部類負(fù)荷和全部類負(fù)荷，即：SS和 max(0.7 0.8)NSSNSSS最大綜合計算負(fù)荷maxS的計算公式為：maxmax11()(1%)cosmitiPSK其中，-各出線的最大遠景負(fù)荷。maxiPm-出線回路數(shù)。-各出線的自然功率因數(shù)。1cos-同時系數(shù)，出線的回路數(shù)越多其值越小，一般在之間。tK

30、-線損率，根據(jù)數(shù)據(jù)取 5%。根據(jù)原始材料可得，在 60kV 側(cè)：10.9 (2066 122.4 1087)0.95 1.0571.02SMVA 10.70.7 71.0249.71NSSMVA即主變壓器容量應(yīng)大于 49.71MVA。根據(jù)計算結(jié)果，確定選擇兩臺容量為 63000kVA 的變壓器，查手冊后選用兩臺型號為 SFP7-63000/220 的雙卷有載調(diào)壓變壓器，其電壓為 2202*2.5%/63kV，采用YN，d11 連接組，并且附有套管電流互感器，其具體參數(shù)如下：安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11表 3.1 所選 SFP7-63000/220 變壓器的主要參數(shù)型號SFP7-63000/220額

31、定容量63000高壓2422*2.5%空載電流（%）1.0額定電壓低壓63負(fù)載損耗（kW）245空載損耗（kV）73連接組別YN，dn阻抗電壓（%）12.5軌距1435上節(jié)油箱11油29.38運輸101.39（帶油）質(zhì)量（T)總質(zhì)量119.41生產(chǎn)廠沈陽變壓器廠外開尺寸（長*寬*高）1670*4840*96103.2 主接線形式的選擇和說明主接線的設(shè)計原則變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)的主要組成部分，是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要的環(huán)節(jié)。電氣主接線表明了變壓器以及線路的主要連接方式，以實現(xiàn)輸變電的任務(wù)。根據(jù)設(shè)計規(guī)則，主接線應(yīng)該能夠滿足可靠、靈活、經(jīng)濟的要求，同時還應(yīng)該考慮如下因素：（1） 所設(shè)計變電所在電

32、力系統(tǒng)中的作用及地位。（2） 近期和遠期的發(fā)展規(guī)劃。（3） 負(fù)荷的重要性和出線回路數(shù)。（4） 主變壓器的臺數(shù)。（5） 備用容量的大小。另外根據(jù)負(fù)荷的重要性，還應(yīng)有不同的考慮：安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計12（1） 對于一級負(fù)荷，必須要有兩個獨立電源供電，而且要必須保證當(dāng)一臺電源停運時，另一臺電源能夠全部一級負(fù)荷不斷電。（2） 對于二級負(fù)荷，一般會用兩個獨立電源供電，當(dāng)一臺電源停用時，另一臺電源能保證全部或大部分二級負(fù)荷不斷電。（3） 對于三級負(fù)荷，一般只用一個電源供電。主接線的設(shè)計要求主接線的設(shè)計要滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三個要求。1可靠性電力系統(tǒng)的可靠性是供配電的首要要求，以保證生產(chǎn)和生活的正常進

33、行，在電氣主接線設(shè)計時，應(yīng)首先滿足此要求。電力系統(tǒng)可靠性要考慮以下幾點：（1） 可靠性包括變電所的一次部分和二次部分。（2） 主接線的可靠性主要決定于設(shè)備的可靠度，一次可以首先考慮可靠性高的設(shè)備。（3） 當(dāng)斷路器檢修時，不影響系統(tǒng)供電。（4） 斷路器或母線檢修時，盡量減少停電范圍和停電時間。（5） 盡量避免整個變電所的全部斷電。2靈活性電氣主接線應(yīng)該能夠適應(yīng)于各種運行狀態(tài)，并且能夠靈活的轉(zhuǎn)換運行方式，能夠滿足檢修、擴建、調(diào)度的靈活性。主要包括以下幾點：（1） 操作方便。電氣主接線在滿足可靠性的前提下，需要盡可能的使接線簡單，盡量使操作步驟少，以便于工作人員掌握，不致在操作中出現(xiàn)差錯。并且，該主

34、接線應(yīng)該能夠靈活的切除和投入變壓器。（2） 調(diào)度方便。在正常運行時，要能夠根據(jù)調(diào)度要求，方便的切換運行方式。而且在事故發(fā)生時，能夠保證快速切除故障，使影響范圍最小，斷電時間最短，不致破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（3） 擴建方便。由于該變電所地位重要，并且極有可能擴建，因此電氣主接線必須滿足擴建方便。在設(shè)計時留有擴建發(fā)展的余地，以便在未來擴建時盡可能地不影響持續(xù)供電或者使停電時間最短，使擴建時的工作量最小。3經(jīng)濟性在設(shè)計主接線時，可靠性與經(jīng)濟性是主要矛盾。在設(shè)計時，應(yīng)在滿足可靠性的前提下考慮經(jīng)濟性。主要可以從以下幾點考慮經(jīng)濟性：（1） 節(jié)省投資。主接線要采用限制短路電流的措施，以減少開關(guān)等電器的數(shù)量。在

35、滿足可靠性和靈活性的前提下，盡量使用較為便宜的電器，降低初期投資。二次設(shè)安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計13備不過于復(fù)雜，節(jié)省控制電纜和設(shè)備等。對于大容量的變電站，在情況允許條件下，盡可能減少初期的設(shè)計量，以便于盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。（2） 占地面積小。主接線要為配電裝置節(jié)約一定的空間，盡量減少占地面積。同時，還要考慮到節(jié)約運輸搬遷費用和安裝費用。（3） 電能損耗小。在變電站中，變壓器是主要的電能損耗來源。合理選擇變壓器的臺數(shù)、容量和型式，能夠盡量減少不必要的電能浪費。主接線的設(shè)計程序1資料分析（1） 工程狀況，包括變電站遠景規(guī)劃容量、單機容量及臺數(shù)和最大負(fù)荷使用小時數(shù)等。變電所容量的確定主要根據(jù)該變電所的遠

36、景規(guī)劃和負(fù)荷的增長速度來設(shè)定，并且還要考慮電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和備用容量等因素。變電所的年利用小時數(shù)，會直接影響主接線的確定。（2） 電力系統(tǒng)狀況，主要包括整個電力系統(tǒng)在 510 年內(nèi)的發(fā)展規(guī)劃，變電所在電力系統(tǒng)中承擔(dān)的任務(wù)和作用，以及該變電所在電力系統(tǒng)中的地理位置等。若變電所在電力系統(tǒng)中承擔(dān)極為重要的角色，是地位較為重要的變電所，一旦變電所停止工作會影響系統(tǒng)的供電可靠性，此時就應(yīng)該選擇使用可靠性較高的接線方式。（3） 負(fù)荷情況，包括負(fù)荷的地理位置、負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷的電壓等級、出線回路數(shù)和輸送容量等。負(fù)荷資料是主接線設(shè)計的基本數(shù)據(jù)，電力負(fù)荷的預(yù)測是規(guī)劃工作的重要部分，也是電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)。電力負(fù)荷的

37、遠景規(guī)劃數(shù)據(jù)，直接影響著主接線設(shè)計的質(zhì)量。（4） 環(huán)境條件，主要有變電所所處地理位置的溫度、濕度、海拔、水文等因素，這些因素決定著電氣設(shè)備的選擇和電氣主接線的安全性。2主接線的擬定根據(jù)原始資料，經(jīng)過分析后，根據(jù)對變壓器臺數(shù)、電壓等級、容量的考慮，可以擬定出若干種主接線方案。再經(jīng)過主接線要求，淘汰一些不夠合理的方案，之后進行經(jīng)濟上的考量，選擇最終的電氣主接線方式。主接線的確定根據(jù)電氣主接線的設(shè)計要求，該變電所為 220kV 電壓等級且進出線回路數(shù)多，因此在 220kV 側(cè)選擇使用雙母線的接線方式，以保證在檢修或故障時不會造成大范圍、長時間的停電。在 60kV 側(cè)，由于出線所接為其他終端變電所，因

38、此采用單母線分段的接線方式。對于變壓器，采用橋型接法，分內(nèi)橋接線和外橋接線兩種：（1） 內(nèi)橋接線。內(nèi)橋接線在線路投入、切除和故障時，不影響其余回路的正常安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計14工作，操作過程簡單。而在變壓器的投入、切除和故障時，操作較為復(fù)雜。因此該接線方法使用于變壓器不需要經(jīng)常切換或者線路較長的場合。（2） 外橋接線。適用于線路短而且變壓器需要經(jīng)常切換的情況下。通過對兩種接線方式的比較，決定選擇使用內(nèi)橋接線法。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計154 短路計算為了保證電力系統(tǒng)能夠安全可靠運行，在設(shè)計和運行分析中。不僅要考慮系統(tǒng)的正常運行情況，還要考慮系統(tǒng)的在故障情況下的運行情況和故障產(chǎn)生的后果等。短路是電力

39、系統(tǒng)故障中出現(xiàn)最多而且情況嚴(yán)重的一種，而所謂短路就是指電力系統(tǒng)中發(fā)生的相與相或相與地之間連為通路的情況。4.1 短路計算的目的由于短路故障會對電力系統(tǒng)造成極為嚴(yán)重的后果，所以首先要采取一定的措施限制短路電流，另外還要正確地選擇電氣設(shè)備和繼電保護裝置。這一切都離不開計算短路電流。計算短路電流的目的有以下幾點：（1） 為選擇和校驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性提供依據(jù)，如機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。計算短路電流的沖擊電流用來檢驗設(shè)備的機械穩(wěn)定性，計算短路電流的周期分量用來檢驗設(shè)備的熱穩(wěn)定性。（2） 為電氣主接線的選擇提供數(shù)據(jù)。（3） 為合理地配置各種繼電保護裝置并整定參數(shù)提供數(shù)據(jù)。而在實際的計算中，通常會采用一些簡化

40、假設(shè)來簡化計算工作。主要有：（1） 負(fù)荷一般用恒定值表示或者不計。（2） 假定各元件參數(shù)恒定。（3） 高壓網(wǎng)絡(luò)中一般忽略元件電阻和導(dǎo)納，即用純電抗表示。（4） 假定各發(fā)電機的電勢相等，避免復(fù)數(shù)運算。（5） 系統(tǒng)只在不對稱故障處出現(xiàn)局部的不對稱，其他各部分仍是三相對稱的。4.2 短路的類型系統(tǒng)中發(fā)生的短路的主要類型有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。三相短路時被短路的三相阻抗相等，所以電壓和電流仍是對稱的，稱為對稱短路。其余各類型的短路，由于三相對稱被破壞，電壓和電流不再對稱，稱為不對稱短路。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，在電力系統(tǒng)的各種短路故障中，單相短路發(fā)生次數(shù)最多，大約是總短路故障數(shù)的 6

41、5%，而三相短路僅占 5%10%。雖然發(fā)生三相短路故障的幾率是最小，但其導(dǎo)致的后果最為嚴(yán)重。另外，三相短路是對稱短路，是所以不對稱短路計算的基礎(chǔ)。因為，所有的不對稱的短路計算，都可以通過對稱分量法，轉(zhuǎn)化成對稱的短路計算。4.3 短路計算的基本假定1在系統(tǒng)正常運行時，是三相對稱的。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計162所有電源的電勢和相位完全相同。3系統(tǒng)中各元件磁路不飽和，即帶有鐵芯的電氣設(shè)備的電抗值不隨電流變化。4短路都是發(fā)生在短路電流是最大值的瞬間。5不考慮短路點電弧阻抗以及變壓器的勵磁電流。6元件參數(shù)取額定值，不考慮誤差。7忽略輸電線路和電容。4.4 計算步驟1畫出等值電路圖（1） 先去掉所有的負(fù)荷開

42、關(guān)、線路電容和各元件的阻抗。（2） 選取容量和電壓的基準(zhǔn)值。（3） 計算各個元件的電抗標(biāo)幺值。2選擇計算短路點3求出短路點在最大運行方式下的各點的短路電流。4各點在三相短路情況下的最大沖擊電流。5列出計算數(shù)據(jù)表。4.5 計算公示1變壓器%100kBTTNUSXS2線路*12BLavSXxlU 3線路阻抗有名值2*bLLbUXXS4網(wǎng)絡(luò)變換（1） /Y 變換12131121323XXXXXX12232121323XXXXXXXXXX（2） Y/變換安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計171212123X XXXXX1313132X XXXXX2323231X XXXXX4.6 系統(tǒng)等值

43、電路圖G1X1X4X5XLX7X8X10X2G2X9X3G3X6圖 4.1 系統(tǒng)等值電路圖（1）4.7 詳細計算取，可以求得在等值電路中的各阻抗標(biāo)幺值：100bSMVA220bUkV電力系統(tǒng)電抗為：*10.03XX發(fā)電機電抗為：21000.1240.1242 50BdNSXXS31000.240.0643 125BdNSXXS變壓器電抗為：9%131000.02891001003 150dBNUSXS10%14.451000.11471001003 63dBNUSXS線路阻抗為：45(1)1221000.4 1200.0992220BBSXXXlU 6(1)6221000.4 1200.033

44、1220BBSXXlU安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計187(1)7221000.4 550.0455220BBSXXlU8(1)8221000.4 650.0537220BBSXXlU將原圖再進行化簡可得：G1X11X7X8X6X12G2XLX13G3圖 4.1 系統(tǒng)等值電路圖（2）其中，將原圖中的和、合并，與合并，與合并，即：1X4X5X3X9X2X10X111451()0.030.09920.07962XXXX122100.1240.11470.2387XXX13390.0640.02890.0929XXX將上圖繼續(xù)通過“Y”變換可得：G1X11XLX14X15X16G2G3圖 4.1 系統(tǒng)等值電路

45、圖（3）其中：67146780.0331 0.04550.01140.0331 0.04550.0537XXXXXX安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計196815126780.0331 0.05370.23870.25210.0331 0.04550.0537XXXXXXX7816136780.0455 0.05370.09290.11140.0331 0.04550.0537XXXXXXX將上圖再進行一次“Y/”可得：G1G2G3X11X17X18XLK1K2圖 4.1 系統(tǒng)等值電路圖（4）其中：1415171415160.01140.2521 0.02580.2893X XXXX/p>

46、50.01140.11140.00500.1277X XXXXX4.8220kV 母線上的 K1 點發(fā)生短路時的短路計算當(dāng)點發(fā)生三相短時1K轉(zhuǎn)移阻抗為：110.0796X170.2893X180.1277X各個電源在短路點的轉(zhuǎn)移阻抗為：1K11121000.07961.67100NjsBSXXS2172 500.28930.34100 0.85NjsBSXXS安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計203183 1250.12770.56100 0.85NjsBSXXS點發(fā)生三相短路時的電流標(biāo)幺值，可查表汽輪發(fā)電機計算曲線數(shù)字表得各個(3)1K電源對短路點的短路電流標(biāo)幺值：表 4.1 點發(fā)生短路時的短路電流標(biāo)幺值

47、(3)1K短路時間0S1S2S4SI1*0.610.630.630.63I2*3.162.222.252.28三相短路(3)1KI3*1.911.631.781.95各電源對 220kV 側(cè)的額定電流為：121005.27233230NNavSIkAU22 500.29533230 0.85NNavSIkAU33 1251.10733230 0.85NNavSIkAU因此，各電源對點三相短路時的短路電流有名值如圖所示：(3)1K表 4.2 各電源對短路電流有名值(3)1K短路時間0S1S2S4SI13.2163.3213.3213.321I20.9320.6550.6640.673三相短(3)

48、1K路電流有名值I32.1141.8041.972.159根據(jù)以上結(jié)果，可以得出點發(fā)生三相短路時的短路電流值，如下表：(3)1K表 4.3 各電源在不同時刻對短路電流有名值(3)1K短路時間0S1S2S4S三相短路電流有名(3)1K6.2624.645.9556.153安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計21值4.960kV 母線上的 K2 點短路時的短路計算先對等值電路化簡，如下圖G1G2G3XaXbXcXdK2圖 4.1 系統(tǒng)等值電路圖先求出、對點的電抗值1G2G3G2K111718111117.11LYXXXX0.0796 0.2127 17.110.2896adadXX XY0.2893 0.2127

49、 17.111.0528bdbdXX XY0.1277 0.2127 17.110.4647cdcdXX XY即當(dāng) 60kV 側(cè)點發(fā)生三相短路時：2K各電源相對處的轉(zhuǎn)移阻抗為：2K10.2896fadXX21.0528fbdXX30.4647fcdXX各個電源在處短路點的轉(zhuǎn)移阻抗為：2K121000.32616.8481100NjsadBSXXS22 501.05281.0561100NjsbdBSXXS33 1250.64681.7463100NjscdBSXXS由于16.85jsX 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計22因此1*10.15jsIX點的短路電流標(biāo)幺值，經(jīng)查表后可得：(3)2K表 4.4 點

50、的短路電流標(biāo)幺值(3)2K短路時間0S1.5S2S4S1 0.1450.1450.1450.1452 0.971.011.051.07點短路電流標(biāo)幺值(3)2K3 0.570.570.560.56然后求出每個電源對 60kV 側(cè)的額定電流：1210019.2463363NNavSIU21001.0793363NNavSIU33754.0433363NNavSIU因此可以得出，每個電源對的短路電流有名值：(3)2K表 4.5 對點短路電流的有名值(3)2K短路時間0S1.5S2S4S12.812.812.812.8121.0571.0571.1641.164(3)2K32.3452.3222.3

51、052.305根據(jù)以上結(jié)果，可以得出點的短路電流如下表：(3)2K表 4.6 的短路電流有名值(3)2K短路電流0S1.5S2S4S(3)2K6.2166.2496.2796.278則沖擊電流的有效值為：點：1K101.521.52 6.269.515chsII點：2K201.521.52 6.2169.448chsII沖擊電流：點：1K102.552.55 6.2615.96chsII點：2K202.552.55 6.21615.85chsII安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計23處短路容量：1KMVA1=3 230 6.26 = 2493.73處短路容量：2K2=3 63 6.216 = 678.28綜

52、合以上計算可得，短路計算表如下：表 4.7 短路電流計算數(shù)據(jù)表名稱(3)1K(3)2K單位基準(zhǔn)容量100100MVA基準(zhǔn)電壓23063kV等值電抗0.0430.162短路電流的標(biāo)幺值8.681.685短路電流的有名值6.266.216kA沖擊電流的有效值9.5159.448kA沖擊電流15.9615.85kA短路容量2493.73678.28MVA安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計245 電氣設(shè)備的選擇和校驗5.1 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備的選擇原則（1） 能滿足正常運行、短路和檢修要求，并考慮遠景發(fā)展。（2） 要考慮當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件。（3） 力求技術(shù)合理和技術(shù)先進。（4） 相同種類設(shè)備爭取品種統(tǒng)一。5.2 設(shè)

53、備選擇的技術(shù)條件所選高壓設(shè)備，需要滿足在長期工作條件下，能夠在過電流和過電壓條件下正常運行。1長期工作條件（1） 電壓所選設(shè)備的最高允許工作電壓必須不低于線路的最高工作電壓，即。maxgUU（2） 電流所選設(shè)備的額定電流 必須高于回路在所有可能運行情況下的持續(xù)工作電流，即。egII（3） 機械荷載所選設(shè)備的段子的允許荷載，應(yīng)該大于電器的引線在各種情況下的最大作用力。2短路穩(wěn)定條件（1） 校驗的原則設(shè)備在選定后應(yīng)該按可能通過的最大短路電流進行動穩(wěn)定校驗和熱穩(wěn)定校驗。校驗使用的短路電流一般取用三相短路電流。用熔斷器保護的電氣設(shè)備可以不進行熱穩(wěn)定校驗，若熔斷器保護的是電壓互感器回路，可以不驗算動穩(wěn)定

54、和熱穩(wěn)定。（2） 短路的熱穩(wěn)定校驗條件2tkIQ-在 t 秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（） 。kQ2kA s-t 秒內(nèi)允許通過的電流有效值（） 。tIkAt-設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流的時間（ ） 。s（3） 短路的動穩(wěn)定校驗條件shdfiishdfII-短路沖擊電流的峰值shi-短路的全電流有效值shI安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計25-設(shè)備允許通過的極限電流峰值dfi-設(shè)備允許通過的極限電流有效值dfI3絕緣水平在正常的工作電壓以及過電壓的情況下，設(shè)備的內(nèi)外絕緣要保證足夠可靠。設(shè)備的絕緣水平，按出現(xiàn)的各種過電壓和設(shè)備的保護水平確定。5.3 斷路器、隔離開關(guān)的選擇和校驗選擇高壓斷路器，除了要滿足各種環(huán)境條件和

55、技術(shù)條件，還要考慮便于安裝、運行、調(diào)試和維護。根據(jù)我國的高壓斷路器生產(chǎn)情況，一般 220kV 以下的電網(wǎng)使用少油斷路器，當(dāng)少油斷路器無法滿足要求時，可以選用斷路器。6斷路器選擇的條件如下：額定電壓：NNSUU額定電流：maxNII額定開斷電流：mbtkII額定關(guān)合電流：nctshii選擇隔離開關(guān)時，由于沒有滅弧裝置，不用來接通和關(guān)斷電流，所以沒有開斷和關(guān)合電流的校驗。其他各種校驗如額定電壓選擇、額定電流選擇、熱穩(wěn)定校驗、動穩(wěn)定校驗與斷路器相同。220kV 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗1斷路器的選擇、校驗最大工作容量為：2000060006000 120002400 1000080007000

56、71400NSkVA通過斷路器的持續(xù)最大工作電流：max1.051.05 71400188.19733230NNSIAU選擇和校驗過程如下：額定電壓：220NNSUUkV額定電流：max188.197NIIA額定開斷電流：安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計26= 6.262額定關(guān)合電流：2.552.55 6.26215.96shkiikA15.96NctshiikA根據(jù)以上計算結(jié)果，經(jīng)查表后得到滿足計算條件的斷路器型號為：SW6-220/1200，詳細技術(shù)參數(shù)如下表：表 5.1 SW6-220/1200 斷路器技術(shù)參數(shù)型號額定電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）極限通過電流峰值（kA）熱穩(wěn)定電流（

57、kA）（4s）固有分閘時間（s)合閘時間(s）SW6-220/120022012002155210.040.2熱穩(wěn)定校驗：設(shè)滅弧時間 0.03s，所選用斷路器的固有分閘時間為 0.04s，假定后備保護時間1.9s，則短路的持續(xù)時間為：0.030.043.93.97ts則短路的熱效應(yīng)為：22226.1534151.4376()ksQI tkA s所選斷路器的允許熱效應(yīng)為：2222141764()tIkA s即：，滿足熱穩(wěn)定校驗條件。2kI tQ動穩(wěn)定校驗：所選斷路器的額定開斷電流為 21kA，沖擊電流為 15.96kA，即：esshII滿足動穩(wěn)定校驗要求。2隔離開關(guān)的選擇、校驗隔離開關(guān)選擇時，不

58、用考慮開斷電流與關(guān)合電流，其他校驗條件與斷路器的校驗條件相同。額定電壓：220NNSUUkV額定電流：max188.197NIIA根據(jù)以上兩個條件，選擇隔離開關(guān)的型號為：GW6-220D/1000-50安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計27表 5.2 GW6-220D/1000-50 隔離開關(guān)的詳細數(shù)據(jù)型號額定電壓（kV）額定電流（A）熱穩(wěn)定電流（A）極限通過電流峰值(kA)GW6-220D/1000-5022010002150熱穩(wěn)定校驗：22246.1534151.4376()ksQI tkA s隔離開關(guān)允許的熱穩(wěn)定電流熱效應(yīng)為：2222141764()I tkA s即：，條件滿足。2kI tQ動穩(wěn)定校驗

59、：所選隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流為：21kA，沖擊電流為 15.95kA，即esshII滿足動穩(wěn)定的校驗條件。60kV 側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇與校驗1斷路器的選擇、校驗額定電壓選擇：60NNSUUkV額定電流選擇：max1.051.05 71400687.0673363NNSIAU由以上計算結(jié)果，經(jīng)查表后確定 60kV 側(cè)斷路器的型號為：型號額定電壓（kV）最高工作電壓（kV）額定電流（A）開斷電流（A）關(guān)斷電流（A）LW(OFPI)-636372.5125031.5802隔離開關(guān)的選擇、校驗型號額定電壓（kV）最高工作電壓（kV）額定電流（A）動穩(wěn)定電流（A）熱穩(wěn)定電流（A）GW5-636372

60、.512508031.5安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計285.4 電壓互感器、電流互感器的選擇與校驗額定電壓需要高于安裝回路的額定電壓，即：NNSUU額定電流需要高于安裝回路的最大持續(xù)電流，即：maxNII220kV 側(cè)電流互感器、電壓互感器的選擇1電流互感器額定電壓：220NNSUUkV額定電流：max188.197NIIA根據(jù)以上計算條件，查表后確定選用型號為：LCWB-220，其具體技術(shù)參數(shù)如下表所示：表 5.5 LCWB-220 的具體參數(shù)型號額定電壓（kV）最高工作電壓（kV）額定一次電流（A)額定二次電流（A）額定短時熱電流(kA）動穩(wěn)定電流（kA）LCWB-2202202522*100 -