110KV變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書110KV變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)110KV TRANSFORMER PROTECTION SYSTEM DESIGN學(xué)院（部）：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)： 電氣# 學(xué)生姓名： # 指導(dǎo)教師： # 2013年6月1日專心-專注-專業(yè)110KV變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)首先對(duì)電力工業(yè)發(fā)展、電力系統(tǒng)的概念和變電站的設(shè)計(jì)等做了一個(gè)初步的概括。然后進(jìn)行變電站的負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算等等。再利用結(jié)果對(duì)主變壓器臺(tái)數(shù)和容量進(jìn)行選擇和主結(jié)線方案的確定。其中對(duì)主接線的選擇做了較為詳細(xì)的說明。選擇過電流保護(hù)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行短路電流計(jì)算，包括適中電流的正序、負(fù)序、零序電

2、流的短路計(jì)算，整定電流保護(hù)的整定值。在過電流保護(hù)不滿足的情況下，相間故障選擇距離保護(hù)，接地故障選擇零序電流保護(hù)，同時(shí)對(duì)距離保護(hù)、零序電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。其中電器設(shè)備的選擇主要包括：斷路器、隔離開關(guān)、PT、CT、支柱絕緣子、套管、母線導(dǎo)體、避雷器、電抗器、高壓熔斷器等。關(guān)鍵詞：變電站，繼電保護(hù)，短路計(jì)算，設(shè)備選型110KV TRANSFORMER PROTECTION SYSTEM DESIGNABSTRACT The design is first on the development of the power industry, power system substation design

3、 concepts and made a preliminary summary. Then substation load calculation and reactive power compensation calculations and so on. And then use the results to the number of units on the main transformer and capacity to select and determine the main wiring scheme. One of the main terminal of choice t

4、o do a more detailed explanation.Select overcurrent protection, short-circuit current calculation on the grid, including the moderate current positive, negative and zero sequence current short circuit calculation, setting current protection setting value. Over-current protection is not satisfied in

5、the case, phase fault distance protection options, select the zero sequence ground fault current protection, while the distance protection for zero sequence current protection setting calculation. The selection of electrical equipment which include: circuit breakers, disconnectors, PT, CT, insulator

6、s, bushings, bus conductors, surge arresters, reactors, high voltage fuses, etc. KEYWARDS：substation, relay protection, short circuit calculations, equipment selection目錄1緒論1.1供電技術(shù)的發(fā)展概況電是能量的一種表現(xiàn)形式，電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用于一切生產(chǎn)部門和日常生活中。電能有許多優(yōu)點(diǎn)：首先，它可簡(jiǎn)便地轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量。例如，電燈，是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，滿足照明需要，又如工廠中的電動(dòng)機(jī)，就是將電能轉(zhuǎn)

7、換成機(jī)械能，拖動(dòng)各種機(jī)械。其次，電能經(jīng)過高壓輸電線路，還可輸送很長(zhǎng)的距離，供給遠(yuǎn)方用電。另外，許多生產(chǎn)部門用電進(jìn)行控制，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，而且電力必須先行，才能滿足工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。我國(guó)目前電力工業(yè)開發(fā)的方針是：積極發(fā)展火電?；痣姂?yīng)立足于煤碳資源發(fā)電，我國(guó)今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，火電仍為主要能源。大力開發(fā)水電。因水能是一種再生能源，水資源不但可以發(fā)電，還可與航運(yùn)、灌溉、防洪、水產(chǎn)等進(jìn)行綜合利用。我國(guó)水電資源主要集中在西南和西北地區(qū)。它的發(fā)電成本低，但大型工程投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)。有重點(diǎn)有步驟地建設(shè)核電廠。在自然能源缺乏的缺電地區(qū)

8、建設(shè)核電廠，可改善能源平衡。發(fā)展聯(lián)合電力系統(tǒng)。由于系統(tǒng)容量不斷增大，應(yīng)采用超高壓遠(yuǎn)距離輸電和直流輸電，并逐步形成跨區(qū)的聯(lián)合電力系統(tǒng)，以提高供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。開發(fā)多種發(fā)電能源?？筛鶕?jù)當(dāng)?shù)貤l件，因地制宜、由地方和群眾興辦小水電、火電、風(fēng)力發(fā)電和地?zé)岚l(fā)電等。我國(guó)電力工業(yè)自動(dòng)化水平正在逐年提高，大部分電廠實(shí)現(xiàn)了集中控制和采用計(jì)算機(jī)控制，電網(wǎng)也實(shí)現(xiàn)了分級(jí)集中調(diào)度。我國(guó)電力工業(yè)將跨入世界先進(jìn)水平行列。1.2變電站技術(shù)的發(fā)展我國(guó)電力建設(shè)經(jīng)過多年的發(fā)展，系統(tǒng)容量越來越大，短路電流不斷增大，對(duì)電氣設(shè)備、系統(tǒng)內(nèi)大量信息的實(shí)時(shí)性等要求越來越高；而隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，制造、材料行業(yè)，尤其是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速

9、發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國(guó)變電站設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些新的趨勢(shì)。l、變電站接線方案趨于簡(jiǎn)單隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡(jiǎn)化趨于可能。例如，斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時(shí)間少。近期國(guó)內(nèi)新建的許多變電站220kV及110kV電壓等級(jí)的接線采用雙母線而不帶旁路母線。采用GIS的情況下，優(yōu)先采用單母線分段接線。終端變電站中，盡量采用線路變壓器組接線等。2、大量采用新的電氣一次設(shè)備近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價(jià)格不斷下降，伴隨著

10、國(guó)產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用GIS配電裝置。變電站設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機(jī)、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。3、變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)新動(dòng)向變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)近幾年一直是電力建設(shè)的一個(gè)熱點(diǎn)。無論國(guó)內(nèi)國(guó)外，還是從管理方、運(yùn)行方及設(shè)計(jì)單位對(duì)于變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化均取得了共識(shí)。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化也采用了新的技術(shù)，其技術(shù)動(dòng)向主要集中在以下兩個(gè)方面。（1）全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，新型的全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)思想

11、上實(shí)現(xiàn)了變電站二次系統(tǒng)由”面向功能“設(shè)計(jì)向”面向?qū)ο蟆霸O(shè)計(jì)的重要轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)不再單純考慮某一個(gè)量，而是為某一設(shè)備配置完備的保護(hù)、監(jiān)控和測(cè)量功能裝置，以完成特定的功能，從而并保證了系統(tǒng)的分布式開放性。其特點(diǎn)是各現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓開關(guān)柜或高壓一次設(shè)備附近，現(xiàn)場(chǎng)單元部件可以是保護(hù)、監(jiān)控和測(cè)量功能的集成裝置，亦可以是現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)、監(jiān)控和測(cè)量部件分別保持其獨(dú)立性。變電站遙測(cè)遙信采集及處理、遙控命令執(zhí)行和繼電保護(hù)功能等均由現(xiàn)場(chǎng)單元部件獨(dú)立完成，并將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)送至后臺(tái)主計(jì)算機(jī)。（2）引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信網(wǎng)絡(luò)是綜合自動(dòng)化變電站與常規(guī)站的最明顯的區(qū)別之一，只有采用，才可能節(jié)省大量電纜。因

12、此必須保證通信網(wǎng)絡(luò)安全、可靠，傳輸速度滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)尤其依托于如今發(fā)展很快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單，性能也大大優(yōu)于以往的系統(tǒng)，并可解決以往系統(tǒng)中鏈路信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性問題，以及信號(hào)傳輸?shù)娜萘繂栴}。4、變電站占地及建筑面積減少變電站接線方案的簡(jiǎn)化，組合電器、管母線及鋼支架等的采用，使變電站布置更為簡(jiǎn)單，取消站前區(qū)和優(yōu)化布置使變電站占地大幅度下降。據(jù)有關(guān)資料介紹，采用GIS的配電裝置和敞開式配電裝置相比可節(jié)省占地80%以上。采用PASS的配電裝置和敞開式配電裝置相比可節(jié)省占地40%.60%.即使同樣敞開式配電裝置

13、，由于簡(jiǎn)化接線（比如取消旁路母線等）也會(huì)減少變電站占地面積。配合我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，搞好電網(wǎng)建設(shè)尤為重要。其中，變電站設(shè)計(jì)是電網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。研究和分析國(guó)內(nèi)外變電站技術(shù)的發(fā)展，把握其趨勢(shì)，對(duì)變電站設(shè)計(jì)是很有必要的。1.3 110kV變電站發(fā)展現(xiàn)狀110kV變電站從六十年代開始逐漸走入普通的地級(jí)市，由于當(dāng)時(shí)負(fù)荷水平低，電力建設(shè)投資少，城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)絕大部分城市還輔以35kV變電站構(gòu)成高壓輸電網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入八十年代以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入前所未有的高速發(fā)展階段。經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)電力事業(yè)提出更高要求的同時(shí)也促進(jìn)了電力事業(yè)的發(fā)展。這段時(shí)期建設(shè)的110kV變電站l10kV電氣設(shè)備多采用常規(guī)設(shè)備戶外

14、敞開式布置；變電站主接線較為復(fù)雜，例如為單母線分段帶旁路；電氣設(shè)備為多油或少油設(shè)備；主變?nèi)萘看蠖噙x擇31.5MVA或40MVA.這種模式的變電站占地面積大，設(shè)備繁多，設(shè)備安全可靠性較低，日常維護(hù)工作量大。進(jìn)入九十年代中期，供電緊張的情況得到好轉(zhuǎn)，電網(wǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)越來越強(qiáng)調(diào)供電可靠性。人們開始把注意力轉(zhuǎn)向性能好、質(zhì)量高、檢修周期長(zhǎng)或多年不需檢修等特點(diǎn)的電氣設(shè)備。實(shí)施”四遙“功能，實(shí)現(xiàn)變電站無人值班已成為可能。這段時(shí)期，110kV電氣設(shè)備出現(xiàn)了GIS設(shè)備、COMPASS設(shè) 備等；電氣布置形式也出現(xiàn)了半戶內(nèi)布置、全戶內(nèi)布置等形式；二次設(shè)備系統(tǒng)也有簡(jiǎn)單的”四遙“系統(tǒng)和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。由于采用了先進(jìn)

15、可靠的設(shè)備，這段時(shí)期建設(shè)的l10kV變電站主結(jié)線較為簡(jiǎn)潔。除主變外l10kV電氣設(shè)備多采用戶內(nèi)布置的形式，主變?nèi)萘慷酁?0MVA或50MVA,開關(guān)設(shè)備為無油設(shè)備，變電站具備無人值班的功能。這些變電站占地面積小，自動(dòng)化程度高，日常維護(hù)工作量小，安全可靠性高。1.4變電站設(shè)計(jì)的基本要求 變電站和其他工程設(shè)計(jì)一樣，包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行三步。設(shè)計(jì)是第一步，且工作責(zé)任大，因此，必須嚴(yán)格遵守以下要求：必須嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格積極采用新技術(shù)，提高自動(dòng)化水平，盡量結(jié)合具體情況做定型設(shè)計(jì)，做到工程技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全使用，確保設(shè)計(jì)

16、質(zhì)量。根據(jù)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，必要時(shí)可分期建設(shè)，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮工程擴(kuò)建發(fā)展的可能。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，樹立設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的整體觀念，防止絕對(duì)化。必須從全局考慮，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和本地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案，滿足供電可靠性的要求。電力工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，收集有關(guān)資料，使設(shè)計(jì)和施工、運(yùn)行檢修相結(jié)合，理論和實(shí)際相統(tǒng)一。1.5本課題的研究?jī)?nèi)容本課題設(shè)計(jì)一個(gè)典型的110kV變電站，主要是設(shè)計(jì)其一次系統(tǒng)，包括以下主要工作：（1）變電站主接線的方案設(shè)計(jì)（2）變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（3）變電站防雷與接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)（4）變電站的選址與布置（5）變電站所

17、用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（6）變電站保護(hù)的設(shè)計(jì)2電氣主接線的設(shè)計(jì)2.1主接線概述電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。它的確定主對(duì)電力系統(tǒng)有著非常大的影響。可以說是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。因此必須通過多方面的比較，確定合理的主接線方式。2.2 主接線設(shè)計(jì)原則主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求（1）可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)荷分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。主接線可靠性的具體有以下幾點(diǎn)：1、斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；2、斷路器或者母線故障一級(jí)母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；3、盡量

18、避免變電站全停電的可能性。（2）靈活性主接線應(yīng)滿足再調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。1、調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活的投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2、檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。3、擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到終期接線（3） 經(jīng)濟(jì)性 是主接線在滿足可靠性、靈活性要求得前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。1、投資省(1) 主接線力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；(2) 要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；(

19、3) 要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。2、占地面積少主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積小。3、電能損失少經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的種類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，簡(jiǎn)化主接線，電站入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩種。2.3 主接線選擇(1)變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用電力系統(tǒng)中的變電站有系統(tǒng)樞紐變電站、地區(qū)重要變電站和一般變電站三種類型。根據(jù)所要建設(shè)的變電站的重要性來對(duì)該所進(jìn)行主接線方式各方面的確定。(2)變電站的分期和最終規(guī)模建設(shè)變電站根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)負(fù)荷大小和重要性1

20、、對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電 。2、對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。3、對(duì)于三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。3 主變壓器的選擇3.1 主變壓器的選擇原則在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級(jí)之間交換功率的重要任務(wù)，同時(shí)兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大，臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，擴(kuò)大占地面積，而且會(huì)增加損耗

21、，給運(yùn)行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長(zhǎng)期在過負(fù)荷中運(yùn)行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時(shí)，要根據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)變電所的自身特點(diǎn)，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟(jì)性來選擇主變壓器。選擇主變壓器的容量，同時(shí)要考慮到該變電所以后的擴(kuò)建情況來選擇主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量。3.1.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇由原始資料可知，我們本次所設(shè)計(jì)的變電所是110kV降壓變電所，它是以110kV受功率為主。把所受的功率

22、通過主變傳輸至10kV母線上。若全所停電后，將引起下一級(jí)變電所與地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電，因此選擇主變臺(tái)數(shù)時(shí)，要確保供電的可靠性。為了保證供電可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺(tái)及三臺(tái)以上時(shí)，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時(shí)增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備?？紤]到兩臺(tái)主變同時(shí)發(fā)生故障機(jī)率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長(zhǎng)以及擴(kuò)建，而當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)主變壓器可承擔(dān)70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇

23、兩臺(tái)主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。3.1.2 主變壓器容量的選擇主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，510年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展，對(duì)于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量，根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，對(duì)一般性能的變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%80%。該變電所是按70%全部負(fù)荷來選擇。因此，裝設(shè)兩臺(tái)變壓器變電所的總

24、裝容量為：。當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證98%負(fù)荷供電，而高壓側(cè)110kV母線的負(fù)荷不需要通過主變倒送，因?yàn)?，該變電所的電源引進(jìn)線是110kV側(cè)引進(jìn)。其中，低壓側(cè)全部負(fù)荷需經(jīng)主變壓器傳輸至各母線上。因此主變壓器的容量應(yīng)選擇為：Se=0.7S。由原始資料可知，選擇容量為31.5MVA變壓器。3.1.3 主變壓器型式的選擇當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計(jì)變電所的實(shí)際情況來選擇。單相變壓器組，相對(duì)來講投資大，占地多，運(yùn)行損耗大，同時(shí)配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接

25、線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。本次設(shè)計(jì)的變電所，位于市郊區(qū)，稻田、丘陵，交通便利，不受運(yùn)輸?shù)臈l件限制，而應(yīng)盡量少占用稻田、丘陵，故本次設(shè)計(jì)的變電所選用三相變壓器。3.1.4 繞組數(shù)量和連接形式的選擇（1）在具有三種電壓等級(jí)的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。一臺(tái)三繞組變壓器的價(jià)格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對(duì)的兩臺(tái)雙繞組變壓器都較少，而且本次所設(shè)計(jì)的變電所具有三種電壓等級(jí)，考慮到運(yùn)行維護(hù)和操作的工作量及占地面積等因素，該所選擇三繞組變壓器。在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自

26、耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。自耦變壓器：它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時(shí)，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時(shí)，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。（2）由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點(diǎn)，并直接接地。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所所需裝設(shè)兩臺(tái)

27、變壓器并列運(yùn)行。電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍較大，如果選擇自耦變壓器，其兩臺(tái)自耦變壓器的高、中壓側(cè)都需直接接地，這樣就會(huì)影響調(diào)度的靈活性和零序保護(hù)的可靠性。而自耦變壓器的變化較小，由原始資料可知，該所的電壓波動(dòng)為±8%，故不選擇自耦變壓器。分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時(shí)，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢(shì)平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機(jī)械應(yīng)力。分裂變壓器中對(duì)兩端低壓母線供電時(shí)，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)

28、。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所，受功率端的負(fù)荷大小不等，而且電壓波動(dòng)范圍大，故不選擇分裂變壓器。普通三繞組變壓器：價(jià)格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。它的供電可靠性也高。所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，選擇普通三繞組變壓器。我國(guó)110kV級(jí)以上的電壓變壓器繞組都采用“Y”連接，35kV及以下電壓等級(jí)，變壓器都采用“Y-”連接，故選擇YN，D11連接。3.2 主變壓器選擇結(jié)果綜合以上，我選擇的變壓器型號(hào)為 SFL1-31500/110 兩臺(tái)短路損耗：空載損耗:短路電壓： 空載電流

29、：4 所用電設(shè)計(jì)4.1 所用變選擇變電所用電一般要滿足運(yùn)行、檢修、施工的要求。所用電系統(tǒng)可靠要求，要根據(jù)其負(fù)荷的性質(zhì)來定。變電所用電的負(fù)荷一般有下列：1、充電裝置：類負(fù)荷；2、斷路器的操作機(jī)構(gòu)：類負(fù)荷；3、保護(hù)屏室及遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)房空調(diào)電源： 類負(fù)荷；4、主變調(diào)壓裝置電源： 類負(fù)荷；5、事故照明： 類負(fù)荷；6、生活用電： 類負(fù)荷。所用電的低壓側(cè)電壓為380V/220V三相四線系統(tǒng)。為保證在全站全停時(shí)的檢修電源，應(yīng)有一個(gè)本站自己的電源和一個(gè)獨(dú)立的外接電源，平時(shí)一個(gè)工作一個(gè)備用。兩個(gè)電源獨(dú)立，互為備用。根據(jù)本站實(shí)際情況，我們可在兩條10kV母線上各設(shè)一個(gè)開關(guān)柜，低壓側(cè)接線方式，采用單母線分段，這樣兩路

30、電源互為備用。根據(jù)站的負(fù)荷大小及實(shí)際情況選用：#1所用變：SC -80/10型變壓器，#2所用變：SC -80/10型變壓器。4.2 110KV變電站主接線圖5 110KV變電站電氣部分短路計(jì)算5.1 變壓器的各繞組電抗標(biāo)幺值計(jì)算選取基準(zhǔn)容量=100MVA基準(zhǔn)電壓 基準(zhǔn)電流 系統(tǒng)變壓器短路容量 1000MVA圖5.1短路等值電路圖5.2 10KV側(cè)短路計(jì)算最大運(yùn)行情況下（兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行）： + 三相短路電流為：三相短路次穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：三相短路沖擊電流的瞬時(shí)值為：=52.89kA三相短路沖擊電流的有效值為：=31.52kA最小運(yùn)行情況下（只有一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行）： + 三相短路電

31、流為：=2.335.50kA=12.82kA三相短路次穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為： 三相短路沖擊電流的瞬時(shí)值為： 三相短路沖擊電流的有效值為： 變壓器額定數(shù)據(jù)： 高壓側(cè)：額定電壓： 額定電流： 低壓側(cè)：額定電壓： 額定電流： 5.3 110KV側(cè)短路計(jì)算三相短路電流為：三相短路次穩(wěn)態(tài)電流及短路穩(wěn)態(tài)電流為：三相短路沖擊電流的瞬時(shí)值為：三相短路沖擊電流的有效值為：6導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇6.1 電氣設(shè)備選擇的基本條件6.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)

32、準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；（5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；（6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。6.1.2 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(zhǎng)期工作和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。6.1.3 工作條件（1）電壓電器額定電壓不于長(zhǎng)期工作電壓（2）電流電器額定電流不低于計(jì)算電流6.1.4 短路穩(wěn)定條件 （1）校驗(yàn)的一般原則1）電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短

33、路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。2）用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 （2）短路的熱穩(wěn)定穩(wěn)定條件 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間按下式計(jì)算：式中：路計(jì)算時(shí)間 :動(dòng)作時(shí)間 :路器固有分閘時(shí)間 對(duì)于快速及中速斷路器，取 熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足條件為： +0.05式中：設(shè)備給定的熱穩(wěn)定電流 t：設(shè)備給定的熱穩(wěn)定時(shí)間 ：短路電流的次暫態(tài)值 ：短路電流的假象時(shí)間（3）動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定滿足條件為：式中：三相短路電流沖擊值 ：斷路器極限通過電流峰值6.1.5 絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性

34、。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。6.1.6 環(huán)境條件（1）日照屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的80%選擇設(shè)備。在進(jìn)行試驗(yàn)或計(jì)算時(shí)，日照強(qiáng)度取0.1W/，風(fēng)速取0.5m/s。（2）風(fēng)速一般高壓電器可在風(fēng)速不大于35 m/s的環(huán)境下使用。選擇電器時(shí)所用的最大風(fēng)速，可取離地10 m高、30年一遇的10min平均最大風(fēng)速。最大風(fēng)

35、速超過35 m/s的地區(qū)，可在屋外配電裝置的布置中采取措施。（3）冰雪在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對(duì)地閃絡(luò)。隔離開關(guān)的破冰厚度一般為10mm。（4）濕度選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度最高月份的平均相對(duì)濕度(相對(duì)濕度在一定溫度下，空氣中實(shí)際水汽壓強(qiáng)值與飽和水汽壓強(qiáng)值之比；最高月份的平均相對(duì)濕度該月中日最大相對(duì)濕度值的月平均值)。一般高壓電器可使用在+20，相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中(電流互感器為85%)。（5）污穢污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對(duì)電氣設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。在工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)污穢情況選用下列措施：增

36、大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或選用有利于防污的電瓷造型，如采用半導(dǎo)體、大小傘、大傾角、鐘罩式等特制絕緣子。采用屋內(nèi)配電裝置。2級(jí)及以上污穢區(qū)的63110kV配電裝置采用屋內(nèi)型。（6）海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過1000m。海拔超過1000m的地區(qū)稱為高原地區(qū)。由于現(xiàn)在110kV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可使用在海拔2000 m以下的地區(qū)。（7）地震選擇電器時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡卣鹆叶冗x用能夠滿足地震要求的產(chǎn)品。電器的輔助設(shè)備應(yīng)有與主設(shè)備相同的抗震能力。一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度為8級(jí)的地震力。6.2 高壓隔離開關(guān)與斷路器的選擇與校驗(yàn)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種。因?yàn)樗鼪]有專門的滅

37、弧裝置，所以不能用它來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。6.2.1 隔離開關(guān)的用途在近代的高壓電網(wǎng)中，裝設(shè)著大量的隔離開關(guān)，其主要用途是：（1）隔離電源 用隔離開關(guān)將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠地隔離，以保證檢修工作的安全進(jìn)行。（2）倒閘操作 在雙母線制的電路中，利用隔離開關(guān)將設(shè)備或供電線路從一組母線切換到一組母線上去，即稱倒閘操作。（3）用以接通和切斷小電流的電路 例如可以用隔離開關(guān)進(jìn)行下列操作：斷開和接通電壓互感器和避雷器；電壓為35kV，長(zhǎng)10公里以內(nèi)的空載輸電線路的接通和斷開；電壓為10kV，長(zhǎng)5公里以內(nèi)的空載輸電線路的接通和斷開；35kV，1000kVA及以下和110kV，3200

38、kVA及以下的空載變壓器的接通和斷開。6.2.2 對(duì)隔離開關(guān)的基本要求按照隔離開關(guān)所擔(dān)負(fù)的工作任務(wù)，對(duì)它提出以下基本要求：（1）有明顯的斷開點(diǎn) 隔離開關(guān)應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別電器是否與電網(wǎng)隔開。（2）隔離開關(guān)斷開點(diǎn)間應(yīng)具有可靠的絕緣 即要求隔離開關(guān)斷開點(diǎn)間有足夠的絕緣距離，應(yīng)保證在過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。（3）具有足夠的短路穩(wěn)定 隔離開關(guān)在運(yùn)行中，會(huì)受到短路電流熱效應(yīng)與電動(dòng)力的作用，所以要求它具有足夠的穩(wěn)定性，尤其是不能因電動(dòng)力的作用而自動(dòng)斷開，否則將引起嚴(yán)重事故。（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、動(dòng)作要可靠。戶外型隔離開關(guān)在冰凍的環(huán)境里，

39、能可靠的分、合閘。（5）與接地刀閘相互聯(lián)鎖 帶有接地閘刀的隔離吞并，必須裝設(shè)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，以保證先斷開隔離開關(guān)，后閉合接地閘刀；先斷開接地閘刀，后閉合隔離開關(guān)的操作順序。6.2.3 隔離開關(guān)的類型隔離開關(guān)可按下列原則進(jìn)行分類：按絕緣支柱的數(shù)目可分為單柱式、雙柱式及三柱式隔離開關(guān)。按閘刀的運(yùn)動(dòng)方式，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式四種。按有無接地閘刀，可分為有接地閘刀和無接地閘刀兩種。按裝設(shè)地點(diǎn)不同，分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。按操作機(jī)構(gòu)的不同，分為手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)等類型。6.2.4 高壓斷路器的用途和類型高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制電器。無論系統(tǒng)處在什么狀態(tài)，例如空載、負(fù)載或短路故障

40、，當(dāng)要求斷路器動(dòng)作時(shí)，它都應(yīng)能可靠地動(dòng)作，或是接通、或是斷開電路。高壓斷路器按裝設(shè)的地點(diǎn)不同，分為戶內(nèi)和戶外兩種型式。按斷路器的滅弧原理劃分有：油斷路器（多油斷路器，少油斷路器），氣吹斷路器（空氣斷路器，六氟化態(tài)硫斷路器），真空斷路器和磁吹斷路器等。6.2.5 對(duì)高壓斷路器的基本要求由于斷路器要在正常工作時(shí)接通和切斷負(fù)荷電流，短路時(shí)切斷短路電流，并受裝置環(huán)境變化的影響。故對(duì)高壓斷路器的要求大致有下述幾個(gè)方面：（1）工作可靠 斷路器在制造廠給定的技術(shù)條件下工作時(shí)，就能可靠地長(zhǎng)期正常運(yùn)行。（2）應(yīng)具有足夠的斷路能力 由于電力網(wǎng)電壓較高、電流較大，當(dāng)斷路器在斷開電路時(shí)，觸頭間會(huì)出現(xiàn)電弧，只有將電弧熄

41、滅，才能斷開電路。因此，要求斷路器有足夠的斷路能力，尤其在短路故障時(shí)，能可靠的切斷短路電流，并保證具有足夠的熱穩(wěn)定度和電動(dòng)穩(wěn)定度。（3）具有盡可能短的切斷時(shí)間 當(dāng)電力網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，要求斷路器迅速切斷故障電路，這樣可以縮短電力網(wǎng)的故障時(shí)間和減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損害。在超高壓電網(wǎng)中，迅速切斷故障電路，可以增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，切斷時(shí)間是高壓斷路器的一個(gè)重要參數(shù)。（4）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘 架空輸電線路的短路故障，大多數(shù)是臨時(shí)性故障。為了提高供電可靠性并增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，線路保護(hù)多采用自動(dòng)重合閘方式。在發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘，然后，經(jīng)很短時(shí)間又自動(dòng)重合。重合后，如故障仍

42、未消除，斷路器必須再次跳閘，切除短路故障。所以，要求裝設(shè)自動(dòng)重合閘的斷路器，在很短的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能可靠地按規(guī)定完成其重合閘的次數(shù)。（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉 在要求安全、可靠的同時(shí)，還應(yīng)考慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。因此，要求斷路器的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、價(jià)格低廉。6.2.6參數(shù)選擇斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)按以下技術(shù)條件選擇，并按其使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 技術(shù)條件：（1）正常工作條件：電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載；（2）短路穩(wěn)定性:動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流、持續(xù)時(shí)間；（3）承受過電壓能力:對(duì)地和斷口間的絕緣水平、泄漏比距；（4）操作性能:開斷電流、短路開合電流、操作循環(huán)、操作次數(shù)、操作相數(shù)等。 環(huán)境條件：（1）

43、環(huán)境:環(huán)境溫度、日溫差、最大風(fēng)速、相對(duì)濕度、污穢、海拔高度、地震烈度；（2）環(huán)境保護(hù):噪聲、電磁干擾。6.2.7 隔離開關(guān)與斷路器的選擇110kV側(cè)：表6-1 110kV側(cè)隔離開關(guān)與斷路器選擇結(jié)果計(jì)算數(shù)據(jù)LW14-110型斷路器GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān) 110kV 165A 5.02kA 12.8kA 110kV 2000A 31.5kA 80kA 110kV 1000A 80kA 由上表可知，LW14-110型斷路器和GW4-110D/1000-80型隔離開關(guān)滿足要求。10KV側(cè)： 表6-2 1 0kV側(cè)隔離開關(guān)與斷路器選擇結(jié)果計(jì)算數(shù)據(jù)ZN28-10/2000-31.5型斷

44、路器 10kV 1818A 20.74kA 52.89kA 10kV 2000A 31.5kA 80kA 由上表可知：ZN28-10/2000-31.5型斷路器滿足要求6.3 互感器的選擇與校驗(yàn)6.3.1 電流互感器的選擇電流互感器（CT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：（1）將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏鳎?A或1A），使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝；（2）使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。1.型式選擇根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條

45、件，選擇電流互感器絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油浸式），安裝方式（戶內(nèi)式、戶外式、裝入式、穿墻式），結(jié)構(gòu)形式（多匝式、單匝式、母線式），測(cè)量特性（測(cè)量用、保護(hù)用、具有測(cè)量暫態(tài)特性等）。一般常用型式為：低壓配電屏和配電裝置中，采用LQ線圈式和LM母線式：6-20kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常用的LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式：35kV及以上電流互感器多采用油浸式結(jié)構(gòu)。在條件允許時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省占地和投資。2.額定電壓和額定電流的選擇： 式中、：電流互感器的一次額定電壓和額定電流3.二次額定電流的選擇CT二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)

46、用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A。當(dāng)配電裝置（例如超高壓）距離控制系統(tǒng)室較遠(yuǎn)時(shí)，為了能使CT能多帶二次負(fù)荷或減少電纜截面，提高準(zhǔn)確級(jí)，應(yīng)盡量采用1A。4.按準(zhǔn)確度級(jí)選擇CT的準(zhǔn)確度應(yīng)符合二次測(cè)量、繼電保護(hù)等的要求，用于電能計(jì)量的CT，準(zhǔn)確度級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)，用于繼電保護(hù)的CT誤差應(yīng)在一定的限值內(nèi)，以保證過電流測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。5.檢驗(yàn)二次負(fù)荷的容量為保證CT工作準(zhǔn)確度要求，CT的二次負(fù)荷不超過允許的最大負(fù)荷，CT的二次負(fù)荷包括測(cè)量?jī)x表、繼電器電流線圈，二次電纜和接觸電阻等電阻；檢驗(yàn)二次負(fù)荷的公式：按容量檢驗(yàn)：按阻抗檢驗(yàn)：CT的二次最大一相負(fù)荷，VA； ：CT的二次額定負(fù)荷，VA； ：CT的二次最大一相

47、阻抗，；：CT的二次額定阻抗，。6.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：CT的內(nèi)部熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等于互感器1s熱穩(wěn)定電流與一次額定電流IN1之比，故熱穩(wěn)定條件為： 式中-短路熱效應(yīng)1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： CT的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力用動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)表示, 等于CT內(nèi)部允許通過的極限電流（峰值）與倍一次額定電流之比， 故：CT的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件為：式中：通過二次側(cè)繞組的最大沖擊電流根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)選出電流互感器如下：表6-3 電流互感器器選擇結(jié)果安裝地點(diǎn)型 號(hào)額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kdw110kV側(cè)LCWDL-1102*200/57513510kV側(cè)LAJ-10

48、2000/5509010kV饋線LAJ-102000/55090110kV側(cè)CT校驗(yàn)：額定電流200A 大于 工作電流165A 小于1.5倍工作電流 247.5A熱穩(wěn)定檢驗(yàn)： 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 因此 LCWDL-110 滿足要求10kV側(cè)CT校驗(yàn):額定電流2000A大于 工作電流1818A 小于1.5倍工作電流 2727A熱穩(wěn)定檢驗(yàn)：=（50*2）2*1=1000=86.03因此：LAJ-10滿足要求6.3.2 電壓互感器的選擇電壓互感器（PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：（1）將一次回路的高電壓變?yōu)槎位芈返?/p>

49、低電壓，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝：（2）使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。1）型式選擇：根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條件，選擇電壓互感器絕緣結(jié)構(gòu)和安裝方式，一般6-20kV戶內(nèi)配電裝置多用油浸式或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；35kV配電裝置選用電磁式電壓互感器；110kV及其以上的配電裝置中盡可能地選用電容式電壓互感器。2）按額定電壓選擇：為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%-110%之間。PT二次額定電壓應(yīng)滿足測(cè)量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。通常，一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二

50、次繞組額定電壓應(yīng)選為100/1.732V。當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/1.732V；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/3V。3）按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇：PT按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇與CT相似，要求互感器二次最大一相負(fù)荷S2應(yīng)該不超過設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確度級(jí)的額定二次負(fù)荷，而且應(yīng)該盡量最接近，因過小也會(huì)使誤差增大，PT的二次負(fù)荷S2計(jì)算式為： 式中 、同一相一表和繼電器電壓線圈的有功功率、無功功率。4）PT不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定5）經(jīng)過計(jì)算，選擇結(jié)果如下：表6-4 PT的選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓（kV）副繞組額定容量(VA)最大容量(VA)原

51、繞組副繞組輔助繞組0.513YDR110110/1.7320.1/1.7320.11502204401200JDZJ1010/1.7320.1/1.7320.1/34060150300備注：YDR110 Y電壓互感器 D單相 R電容式 JDZJ10 J電壓互感器 D單相 Z環(huán)氧澆注絕緣 J接地保護(hù)用6.4 高壓熔斷器和避雷器的選擇與校驗(yàn)熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所常用于保護(hù)電力電容器，配電線路和變壓器，而在電廠多用于電壓互感器。（1）額定電壓選擇：（2）額定電流選擇：按熔管額定電流選擇：為了保證熔斷器不被損壞，高壓熔斷器的熔斷額

52、定電流應(yīng)大于等于熔體的額定電流。熔體額定電流選擇式中：K可靠系數(shù)，K=1.11.3-電力變壓器回路最大工作電流（3）熔斷器開斷電流校驗(yàn)：對(duì)于保護(hù)PT的高壓熔斷器，只按額定電壓及按開斷電流容量來選擇（4）高壓熔斷器選擇結(jié)果如下：表6-5 高壓熔斷器選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓kV額定電流kA最大開斷容量MVA最大開斷電流kA備注RN2100.550085保護(hù)TV、所用變（5）最大開斷容量500MVA>377MVA滿足要求。電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避雷器來限制，即選用設(shè)備的絕緣水平取決于避雷器保護(hù)性能。（1）型式的選擇：普通閥型避雷器由FS和FZ兩

53、種。FS型主要用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型主要用于發(fā)電廠和變電所，金屬氧化鋅避雷器比普通的閥型避雷器具有無序流，流通量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。（2）額定電壓：避雷器的額定電壓必須與安裝處的電力系統(tǒng)等級(jí)相同。（3）滅弧電壓：滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻持續(xù)電流第一次經(jīng)過零點(diǎn)零值時(shí)，根據(jù)滅弧條件與允許限制避雷器最高工頻電壓。（4）放電電壓：在工頻放電電壓要規(guī)定其上下限，如果太高意味著放電電壓也高，將使其保護(hù)性能變壞；太低意味著滅弧電壓降低，將會(huì)造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。（5）殘壓：在防雷設(shè)計(jì)中以5kV以下的電壓作為避雷器的最大殘壓。（6）保護(hù)比：保護(hù)比等于殘壓與滅弧電壓之比，它是說明避雷器保護(hù)性能的參數(shù)，越小表明保護(hù)性能高。（7）直流電壓下的電導(dǎo)電流：運(yùn)行中的避雷器通常用于測(cè)量直流電壓下的電導(dǎo)電流方法來判斷分路電阻的性能。它必須在規(guī)定范圍內(nèi)。（8）綜上所述： 110kV側(cè)采用FCZ-110型避雷器避雷器配置原則：（1）配電裝置每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；（2）220kV及以下的變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一臺(tái)避雷器；（3）以下情況中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：A：直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分級(jí)絕緣，且裝