220kV一次降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)

1、摘要電力系統(tǒng)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次比較綜合的訓(xùn)練，它是我們將在校期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行理論與實(shí)踐的很好結(jié)合，運(yùn)用理論知識(shí)和所學(xué)到的專業(yè)技能進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究，提高分析問題和解決問題的能力。在完成此設(shè)計(jì)過程中，我們可以學(xué)習(xí)電力工程設(shè)計(jì)、技術(shù)問題研究的程序和方法，獲得搜集資料、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查研究、方案比較、設(shè)計(jì)制圖等多方面訓(xùn)練，并進(jìn)一步補(bǔ)充新知識(shí)和技能。本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是220/60KV一次降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)。為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的要求，按照遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，從而保證變電所能夠長期可靠供電。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)及變電所設(shè)計(jì)等書籍的有關(guān)內(nèi)容，

2、設(shè)計(jì)過程中完成了主變選擇、電氣主接線的擬定、短路計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、配電裝置的規(guī)劃、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃和防富保護(hù)的規(guī)劃等主要工作。在此期間，遇到的種種問題均通過反復(fù)比較、驗(yàn)算，并請(qǐng)教老師得以解決。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文由設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)書書、一套圖紙（電氣主接線圖、總平面布置圖、配電裝置斷面圖）組成。內(nèi)容較為詳細(xì)，對(duì)今后擴(kuò)建有一定的參考價(jià)值。近年來，電力在世界各國能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用日益增長，它已成為現(xiàn)代社會(huì)實(shí)用最廣、需要最快的能源。變電所的合理設(shè)計(jì)與建設(shè)是一個(gè)極其重要的組成部分。本次設(shè)計(jì)是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)及變電所設(shè)計(jì)等書籍的有關(guān)內(nèi)容，在指導(dǎo)老師的幫助下，通過本人的精

3、心設(shè)計(jì)論證完成的。整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，全面細(xì)致的考慮工程設(shè)計(jì)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性等諸多因素，最終完成本設(shè)計(jì)方案。通過完成此畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)我國電力工業(yè)建設(shè)的政策觀念和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，培養(yǎng)對(duì)工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)進(jìn)行較全面的綜合分析能力。關(guān)鍵詞：變電所短路計(jì)算電氣設(shè)備目錄摘要I.Abstract錯(cuò)誤！未定義書簽。第1篇說明書部分-1-第1章主變嘲白址-1-1.1主變壓器選擇的相關(guān)原則-1-DJ2-88規(guī)程中關(guān)丁變電所主變壓器選擇的規(guī)定-1-主變壓器選擇的一般原則-1-1.2.1 1.2主變壓器的選定-2-主變壓器臺(tái)數(shù)的確定-2-主變壓器容量的確定-2-主變壓器型號(hào)的確定-3-主變壓器的技術(shù)參數(shù)-3-變

4、壓器參數(shù)的含義-3-第2章-4-2.1 主接線設(shè)計(jì)的相關(guān)原則和基本要求-4-主接線的設(shè)計(jì)原則-4-主接線設(shè)計(jì)的基本要求-4-2.2本所主接線設(shè)計(jì)的方案-5-220kV側(cè)的接線方式的確定-5-60kV側(cè)的接線方式的確定-7-第3章制各-9-3.1短路發(fā)生的原因-9-3.2短路的種類-9-3.3短路計(jì)算的目的-9-3.4短路計(jì)算的一般規(guī)定-9-3.5短路計(jì)算點(diǎn)的選擇-10-3.6短路電流的計(jì)算結(jié)果-10-第4章變電所電-12-4.1電氣設(shè)備選擇的一般原則-12-按正常工作條件選擇電氣設(shè)備-12-按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)-12-4.2高壓斷路器的選擇-13-4.3隔離開關(guān)的選擇-15-4.4電流互感器的選

5、擇-16-4.5電壓互感器的選擇-18-4.6避雷器的選擇-19-4.6.1避雷器保護(hù)及配置-19-4.7220kV側(cè)進(jìn)線及60kV側(cè)母線的選擇-21-第5章配電SSW-23-5.1室內(nèi)外配電裝置的安全凈距-23-5.2室外配電裝置-25-屋外高壓配電裝置的若干問題-25-第6章繼電彳加及其自-27-6.1 220kV及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路保護(hù)配置-27-220kV及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路保護(hù)配置原則-27-變壓器保護(hù)的配置-28-6.1.3母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)-29-第7章保護(hù)及川膈-31-7.1避雷針及其保護(hù)范圍-31-7.1.1避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算-31-避雷針接地的主要要求-32

6、-第2部分計(jì)算書-33-第8章-33-8.1主變壓器的選擇-33-主變臺(tái)數(shù)的確定-33-主變變比的確定-33-主變?nèi)萘康拇_定-33-第9章制各臨白5-35-9.1計(jì)算系統(tǒng)各元件的電抗標(biāo)么值-35-9.2.1 9.2短路電流周期分量有效值的計(jì)算-38-K1(3)點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算-38-K2(3)點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算-39-K3(3)點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算-41-K4(3)點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算-43-第10章電-45-10.1母線選擇-45-220kV側(cè)進(jìn)線選擇-45-60kV側(cè)母線選擇-46-10.2高壓斷路器的選擇-46-220kV側(cè)斷路器的選擇-46

7、-60kV側(cè)斷路器的選擇-48-10.3 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)-49-220kV側(cè)隔離開關(guān)選擇與校驗(yàn)-49-60kV側(cè)隔離開關(guān)選擇與校驗(yàn)-50-10.4 電流互感器的選擇及校驗(yàn)-51-220kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)-51-60kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)-52-10.5電壓互感器選擇及校驗(yàn)-53-10.6避舌器的選擇-53-第11章避K的算-54-11.1避雷針的定位及針距-54-11.2單根避雷針的保護(hù)半徑計(jì)算-55-11.3多根等高避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算-55-總結(jié)-57-致謝-58-參考文獻(xiàn)-59-附錄-60-第1篇說明書部分第1章主變壓器的選擇1.1主變壓器選擇的相關(guān)原則1.1.1

8、DJ2-88規(guī)程中關(guān)丁變電所主變壓器選擇的規(guī)定(1) 主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ161-85有關(guān)規(guī)定和審批的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。凡裝有兩臺(tái)(組)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)(組)事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。(2) 與電力系統(tǒng)連接的220330kV變壓器，若不受運(yùn)輸條件的限制，應(yīng)選用三相變壓器。500kV主變壓器選用三相或單相，應(yīng)根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位、作用、可靠性要求和制造條件、運(yùn)輸條件等，經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。當(dāng)選用單相變壓器組時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備情況確定是否裝備

9、用相；此時(shí)，也可以根據(jù)變壓器的參數(shù)、運(yùn)輸條件和系統(tǒng)情況，在一個(gè)地區(qū)設(shè)置備用相。(3) 對(duì)深入市區(qū)的城市電力網(wǎng)變電所，結(jié)合城市供電規(guī)劃，為簡化變壓器層次和接線，也可采用雙繞組變壓器。(4) 主變壓器的調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ161的有關(guān)技術(shù)規(guī)定。1.1.2主變壓器選擇的一般原則1. 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定為保證供電的可靠性，避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，但一般不超過兩臺(tái)變壓器。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保障供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)以及以上主變壓器時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任意一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變

10、壓器容量至少能保證所供的一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60吩75%通常一次變電所采用75%二次變電所采用60%2. 變壓器型式的選用(1)變電所的主變壓器一般采用三相變壓器，如因制造和運(yùn)輸條件限制，在220KV的樞紐變電所中，一般采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時(shí)，應(yīng)考慮裝設(shè)備用相。當(dāng)主變壓器超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的75%g求時(shí)，可不裝備用相。變電所中的主變壓器在系統(tǒng)中有調(diào)壓要求時(shí)，一般采用有載調(diào)壓變壓器。有載調(diào)壓變壓器可以帶負(fù)載調(diào)壓，有利丁變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，在新設(shè)計(jì)的變電所中，大都采用這種型式的變壓器。與兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)何較大或與局中壓問潮流不

11、定的情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。3. 變變?nèi)萘康倪x擇(1)為了正確的選出變壓器的額定容量，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并從該曲線得出變電所的年及日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。主變壓器的容量確定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，因此，為了確定合理的變壓器容量，必須盡可能把510年負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃做得正確，這是最根本的。變壓器的最大負(fù)荷按下式確定為Pm-K。P(1-1)式中PM-一變電所的最大負(fù)荷Ko負(fù)荷同時(shí)系數(shù)EP按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷(1-2)對(duì)兩臺(tái)變壓器的變電所，變壓器的額定容量可按下式確定為Se=0.7Pm即按70%勺全部負(fù)荷選擇，因此變電所的總安裝容量為、Se=

12、2(0.7Pm)=1.4Pm即按70%勺全部負(fù)荷選擇，因此變電所的總安裝容量為、Se=2(0.7Pm)=1.4Pm、Se=2(0.7Pm)=1.4Pm、Se=2(0.7Pm)=1.4Pm(1-3)當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，可保證對(duì)70瀕荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%則可保證98瀕荷供電。若取Se=0.6PM則當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，可保證對(duì)60%勺負(fù)荷供電，考慮變壓器的過負(fù)荷能力為40%則可保證對(duì)84瀕荷的供電。由丁一般變電所中，大約有25%勺非重要負(fù)荷，在事故狀態(tài)下可以切除，因此，采用Se=0.6PM對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來說時(shí)可行的。1.2主變壓器的選定1.2.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)

13、對(duì)原始資料的分析得知：本所電壓等級(jí)為220/60kV,位丁工業(yè)區(qū)附近，主要向工業(yè)區(qū)供電，另帶4個(gè)二次變電所，其中重要負(fù)荷占55%另外，本所與一電力系統(tǒng)和2個(gè)發(fā)電廠相連接；說明本所在系統(tǒng)中占主要位置，屆丁樞紐變電所。另由丁本所地理位置平坦、交通便利，可選用雙繞組三相變壓器。為滿足上述相關(guān)要求，本次設(shè)計(jì)變電所主變壓器采用兩臺(tái)雙繞組三相變壓器。1.2.2主變壓器容量的確定通過對(duì)原始資料的分析，根據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，同時(shí)考慮負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)和線損率等因素，可由公式(1-4)(1-4)(1-4)-PS=0.95(15%);COS)分析原始資料P=115000KWcos4=0.95，線損率為5%負(fù)荷

14、的同時(shí)系數(shù)為0.9。將以上數(shù)據(jù)代入公式可得變壓器的最大負(fù)荷容量為Smax=114394.74kVA由規(guī)程得Se=70%Smax=80076.32kVA若選兩臺(tái)容量為90000kVA的變壓器，當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，仍能保證70%勺重要負(fù)荷供電。1.2.3主變壓器型號(hào)的確定查電力設(shè)備手冊確定兩臺(tái)主變壓器為220/60kV級(jí)，容量為90000kVA雙繞組有載調(diào)壓變壓器；其型號(hào)為SFPZA90000/220。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)變壓器全部投入。當(dāng)其中一臺(tái)停運(yùn)檢修時(shí)，考慮變壓器的過負(fù)荷能力，另一臺(tái)完全能達(dá)到保證全部負(fù)荷供電的70%1.2.4主變壓器的技術(shù)參數(shù)表11SFPZ790000/220型變壓器參數(shù)型號(hào)額定容量

15、（KVA）電壓組合（KV）連接組別阻抗電壓（%）高壓低壓SFPZJ90000/22090000230土8X1.5%69YN,d1113.36空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）外形尺寸mm（長X寬X高）總重量（t）生產(chǎn)廠1043598050X5045X7350158.2沈陽變壓器廠1.2.5變壓器參數(shù)的含義:高壓繞組額定電壓等級(jí)，KV額定容量，KVA性能水平代號(hào)導(dǎo)線材質(zhì)（銅線不標(biāo)）調(diào)壓方式（無勵(lì)磁調(diào)壓不標(biāo)，Z有載調(diào)壓）繞組數(shù)（雙繞組不標(biāo)，S三繞組）循環(huán)方式（自然循環(huán)不標(biāo)，P強(qiáng)迫油循環(huán)）冷卻裝置種類（F:風(fēng)冷S:水冷）相數(shù)（S:三相）第2章電n接線的選擇變電所電氣主接線是指變電所的變壓器、輸電線路怎

16、樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組中的一個(gè)重要組成部分。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。2.1主接線設(shè)計(jì)的相關(guān)原則和基本要求2.1.1主接線的設(shè)計(jì)原則考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由丁它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同?？紤]近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)

17、展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況的潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)?？紤]負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回路數(shù)多少對(duì)主接線的影響對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不問斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電?？紤]主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電所主變的臺(tái)數(shù)和容量，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變其所，由丁其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性的要求高，因此，對(duì)其主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所

18、，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性要求低?？紤]備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證供電的可靠性，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量，都直接影響主接線的形式。2.1.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)我國能源部關(guān)丁220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程SDJ88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈

19、活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便丁過渡或擴(kuò)建等要求?！笨煽啃运^可靠性時(shí)指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不問斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過長期的運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)以往所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是： 斷路器檢修時(shí)是否影響供電； 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 變電所全部停電的可能性。 有些國家以每年用戶不停電的時(shí)間的白分比表示供電的可靠性，先進(jìn)的指標(biāo)都在99.9%以上。靈活性主接線的靈活性有以下幾方面

20、要求： 調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下，檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 檢修要求?？梢苑奖愕赝＿\(yùn)斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修且不致丁影響對(duì)用戶的供電。 擴(kuò)建要求。可以容易的從初期過渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。2.2本所主接線設(shè)計(jì)的方案2.2.1 220kV側(cè)的接線方式的確定本次設(shè)計(jì)220kV側(cè)，進(jìn)線只有2回，而本所的主變壓器也只有兩臺(tái)，根據(jù)原始條件可選擇變壓器一一線路接線及橋式接線，故擬定以下兩種方案。方案一：變壓器一一線路接線nn圖2-

21、1線路變壓器組接線變壓器一一線路接線是最簡單的接線，適用丁進(jìn)線回路較少的典型變電所接線，這種接線方式在當(dāng)今只有兩回進(jìn)線兩臺(tái)變壓器的變電所中廣泛使用。方案二：橋式接線當(dāng)只有兩個(gè)變壓器一一線路接線的回路時(shí)，在其中問加一個(gè)連橋，則成為橋式接線。橋式接線中，4個(gè)回路只有3臺(tái)斷路器，是需要斷路器較少的一種接線，但是其靈活性較差，只能適用丁小型變電所和發(fā)電廠。按連接橋斷路器的位置可分為內(nèi)橋和外橋兩種接線：77圖2-2外橋接線表2-1兩種方案的比較線路變壓器組外橋特點(diǎn)就其特點(diǎn)而言，線路一一變壓器組接線簡單，是最簡單的接線方式，外橋是在其基礎(chǔ)上在線路斷路器的外側(cè)安裝一連橋。線路一一變壓器組無論是線路或變壓器發(fā)

22、生故障，該線路均停止運(yùn)行。而外橋接線，當(dāng)線路故障時(shí)與之相連的兩個(gè)斷路器斷開，從而影響一回未發(fā)生故障的線路，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)僅線路變壓器斷開，不影響其它回路運(yùn)行。可靠性橋形接線要比線路變壓器組可靠經(jīng)濟(jì)性線路變壓器組比外橋接線經(jīng)濟(jì)靈活性外橋接線要比線路變壓器組倒閘操作方便通過以上論述，我們得到方案一較經(jīng)濟(jì)簡單、方案二靈活可靠。在本次設(shè)計(jì)中進(jìn)線只有2回，主變也只有兩臺(tái)，作為主變壓器它是變電所中的主要元件，其可靠性是最高的，現(xiàn)今的變壓器在正常情況下可以作到10年內(nèi)不出故障和大修，這說明主變的可靠性非常高，不必考慮變壓器的故障維護(hù)的時(shí)間。如果是其中一條線路故障停運(yùn)，那么一臺(tái)主變可保證對(duì)70%勺負(fù)荷供電

23、，考慮到短時(shí)的過載情況可保證對(duì)98%勺負(fù)荷供電。同時(shí)，考慮到到短路電流的問題，方案一限制短路電流的能力可遠(yuǎn)遠(yuǎn)高丁方案二。綜上，可以看出選用方案一遠(yuǎn)比方案二利益要大的多，并且方案一是現(xiàn)今中型變電所的主流接線方式，故在本次設(shè)計(jì)中高壓進(jìn)線側(cè)主接線采用線路一一變壓器組接線方式。2.2.2 60kV側(cè)的接線方式的確定本次設(shè)計(jì)變電所的60kV側(cè)出線為14回，出線回路數(shù)較多，為考慮其運(yùn)行的可靠性、倒閘操作簡單和接線的經(jīng)濟(jì)性，可選用雙母接線和雙母帶旁路接線的方式。方案一：雙母線接線雙母線接線有兩組母線，并且可以互為備用。每一電源和出線的回路，都裝有一臺(tái)短路器，有兩組母線隔離開關(guān)，可分別與兩組母線連接。兩組母線

24、之間的聯(lián)絡(luò)，通過母線聯(lián)絡(luò)短路器（簡稱母連短路器）來實(shí)現(xiàn)。如下圖2-3所示，有兩組母線后，使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。TqTTTTITTTTTTT1fT*|-虹JK*JE圖2-3雙母線接線方案二：雙母帶旁路接線雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器代替檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。圖2-4為雙母線帶專用旁路接線。帶有專用旁路斷路器的接線，多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)丁接入旁路的線路回路數(shù)較多，且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。JJ1L11111-1T_1.11Tjl-1111T1IJn-1-111111i11LJTTtII1TTTtI1-1TIJT1-

25、1-1-1T圖2-4雙母帶旁路接線表2-1-2兩種方案的比較雙母線雙母帶旁路特點(diǎn)1. 供電可靠2. 調(diào)度靈活3. 擴(kuò)建方便倒閘操作靈活可靠性較局高經(jīng)濟(jì)性投資大、設(shè)備多、占地大投資大、設(shè)備增多、占地大靈活性操作復(fù)雜倒閘操作靈活通過以上論述對(duì)比，我們得到方案一較經(jīng)濟(jì)簡單、方案二靈活可靠。在本次設(shè)計(jì)中60kV側(cè)出線有14回，可以說出線回路數(shù)較多。綜上，可以看出選用方案一遠(yuǎn)比方案二利益要大的多，并且方案一是現(xiàn)今中型變電所的主流接線方式，故在本次設(shè)計(jì)中高壓進(jìn)線側(cè)主接線采用線路變壓器組接線方式。第3章短路電流計(jì)算所謂短路是指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線

26、制系統(tǒng)，單相或多相接地。3.1短路發(fā)生的原因產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原因多是設(shè)備的過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，此外，如輸電線路斷線、線路倒桿、倒塔也能造成短路事故。3.2短路的種類三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地和兩相接地短路。三相短路為對(duì)稱短路，短路電流交流分量是對(duì)稱的，只是線路中的電流增大、電壓降低而已，而電流和電壓之間的相位差一般也較正常工作情況是為大。在對(duì)稱三相系統(tǒng)中，三相阻抗相同，三相電壓和電流的有效值相等。因此對(duì)丁三相系統(tǒng)三相短路的分析計(jì)算，可只分析和計(jì)算其中一相。兩相短路、單相接地和兩相接

27、地短路，以及單相斷線和兩相斷線均為不對(duì)稱故障。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，三相阻抗不同，三相電壓和電流有效值也不相等，相與相之間的相位差也不相等。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的65%70%;兩相短路約占10%15%;兩相接地短路約占10%20%;三相短路約占5%。雖然，三相短路所占比例較小，但是三相短路的短路電流最大，相對(duì)破壞和造成的后果也是最為嚴(yán)重的。所以，在本次設(shè)計(jì)中短路電流的分析和計(jì)算中只要求計(jì)算三相短路即可，如三相短路情況下滿足設(shè)計(jì)要求，那出現(xiàn)其它形式的短路也能夠滿足本設(shè)計(jì)的要求。3.3短路計(jì)算的目的1. 電氣主接線的比連；2. 選擇導(dǎo)體和

28、電器；3. 確定中性點(diǎn)接地方式；4. 計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺；5. 確定分裂導(dǎo)線的間隔棒的間距；6. 驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；7. 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算；3.4短路計(jì)算的一般規(guī)定1. 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃（一般為本期工程建成后的510年）。2. 確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生的最大短路電流的正常接線方式。而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3. 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。4. 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)

29、，對(duì)不帶電抗器的回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流的最大地點(diǎn)。5. 對(duì)帶電抗器的610kV出線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。6. 導(dǎo)體和電抗器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。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路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。3.5短路計(jì)算點(diǎn)的選擇在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)中，短路點(diǎn)選擇4點(diǎn)，分別為：Ki點(diǎn)為單臺(tái)主變運(yùn)行時(shí)22

30、0kV側(cè)進(jìn)線斷路器的下側(cè)發(fā)生三相短路；K2為220kV側(cè)進(jìn)線斷路器的上側(cè)發(fā)生三相短路；K3點(diǎn)為60kV側(cè)母線上發(fā)生三相短路;K4點(diǎn)為當(dāng)兩臺(tái)主變同時(shí)運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)主變的220kV進(jìn)線側(cè)斷路器的下側(cè)發(fā)生三相短路。220kV高壓側(cè)為線路一一變壓器組的接線方式，其短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選在任一臺(tái)主變壓器的進(jìn)線斷路器的上下兩側(cè)，即Ki、K2、K4點(diǎn)。其目的是驗(yàn)算當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生短路情況時(shí)，流過斷路器的短路電流，為選擇進(jìn)線斷路器提供依據(jù)；60kV側(cè)為雙母線接線，其短路計(jì)算點(diǎn)就選擇在雙母線上即K3點(diǎn)。其目的是驗(yàn)算當(dāng)兩臺(tái)主變?nèi)窟\(yùn)行時(shí)60kV母線上短路時(shí)短路電流的情況（也可視為母連斷路器上短路），即為選擇母連斷路器提供可靠

31、依據(jù)。3.6短路電流的計(jì)算結(jié)果表3-3K3點(diǎn)三相短路計(jì)算數(shù)據(jù)表3-1K1點(diǎn)三相短路計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)間電流周期分量有效值（kA）沖擊電流（kA）熱效應(yīng)kA2s03.95610.08869.12924.16644.264表3-2K2點(diǎn)三相短路計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)間(s)電流周期分量有效值（kA）沖擊電流（kA）熱效應(yīng)kA2s01.0932.7874.66721.07941.079時(shí)間(s)電流周期分量有效值(kA)沖擊電流(kA)熱效應(yīng)kA2s06.62916.904180.82126.73246.732表3-4K4點(diǎn)三相短路計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)間(s)電流周期分量有效值(kA)沖擊電流(kA)熱效應(yīng)kA2s03.2348

32、.24743.85323.31843.318由上述列表可知：當(dāng)一臺(tái)主變單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，其220kV側(cè)斷路器母線側(cè)發(fā)生三相短路時(shí)短路情況最為嚴(yán)重，在選取高壓側(cè)設(shè)備時(shí)可用K1(3)點(diǎn)的短路數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。選取的60KV側(cè)設(shè)備可按k33)點(diǎn)短路參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)。第4章變電所電氣設(shè)備的選擇在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，使用著各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、調(diào)相機(jī)等，這些設(shè)備的任務(wù)時(shí)保證變電所安全、可靠的供電，因?yàn)檫x擇電氣設(shè)備時(shí)，必須考慮電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下的工作情況。所謂電氣設(shè)備選擇，則是根據(jù)各種電氣設(shè)備在系統(tǒng)中所處的地位和完成的任務(wù)來確定它的型式和參數(shù)。

33、電氣設(shè)備選擇的總原則是在保證安全、可靠工作的前提下，適當(dāng)?shù)亓粲性６龋η笤诮?jīng)濟(jì)上進(jìn)行節(jié)約。4.1電氣設(shè)備選擇的一般原則盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件不同，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按照正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來效驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.1.1按正常工作條件選擇電氣設(shè)備1. 額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓和負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高丁電網(wǎng)的額定電壓，故所選設(shè)備允許的最高工作電壓不得低丁所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.11.15倍，而電氣設(shè)備所在的電網(wǎng)運(yùn)行電壓波動(dòng)，

34、一般不超過電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低丁裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓Uns的條件選擇，即Un芝Uns(4-1)2. 額定電流電氣設(shè)備的額定電流In是指在額定溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。In通常應(yīng)不小丁該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax,即1N國1y)21max(4-2)由丁發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器可能過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定(1.32倍變壓器額定電流)。按交流高壓電器的長期工作時(shí)的發(fā)熱的規(guī)定，斷路器、隔

35、離開關(guān)、電抗器等電器設(shè)備在環(huán)境最高溫度為+40C時(shí)，允許按額定電流持續(xù)工作。當(dāng)安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度高丁+40C而低丁+60C時(shí)，每增高1C,建議額定電流減少1.8%;當(dāng)?shù)投?40C時(shí)，每降低1C,建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%4.1.2按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體通過短路電流時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)力和發(fā)熱兩種效應(yīng)，一方面使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體受到很大的電動(dòng)力作用，同時(shí)乂使它們的溫度急劇升高，這可能使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的絕緣受到損壞。為此，在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇時(shí)，必須對(duì)短路電流電動(dòng)力和發(fā)熱計(jì)算，以驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。1. 短路熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路電流通過電氣

36、設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為Xg(4-3)式中Qk-短路電流的熱效應(yīng)；11-設(shè)備給定的ts內(nèi)允許的熱穩(wěn)定電流有效值。2. 電動(dòng)力穩(wěn)定效驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定效驗(yàn)是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為isies(4-4)式中ish-短路沖擊電流的幅值；ies-設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值。3. 短路電流計(jì)算的條件為使所選電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。容量和接線。按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(工程建成后510年)

37、；其接線應(yīng)采取可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時(shí)并列的接線方式。短路種類。一般按三相短路驗(yàn)算，若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。計(jì)算短路點(diǎn)。選擇通過電器設(shè)備的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路點(diǎn)。先考慮分別在電氣設(shè)備前后短路時(shí)的短路電流，同時(shí)要強(qiáng)調(diào)的是流過所要校驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部的短路電流，而非流到短路點(diǎn)的總電流。4.2高壓斷路器的選擇高壓斷路器是電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行，起控制作用，當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，起保護(hù)作用。(1

38、) 型式。除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)的方便。一般635KV選用真空斷路器，35500kV選用SR斷路器。(2) 額定電壓的選擇為Un芝Uns。(3) 額定電流的選擇為In日max(4) 額定開斷電流的檢驗(yàn)為INbrIt(或I)式中It-斷路器實(shí)際開斷時(shí)間ts的短路電流周期分量。實(shí)際開斷時(shí)間tK,為繼電保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器固有分閘時(shí)間之后。（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足It24Qk（6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足iesNish通過以上技術(shù)條件，和短路計(jì)算擬定斷路器型號(hào)為：單柱雙斷口共用一臺(tái)液壓機(jī)構(gòu)，可分相操作的LW6220和三相組裝在一個(gè)框架上的LW963兩種型號(hào)。其技術(shù)數(shù)據(jù)

39、如下：表4-1LW6-220高壓斷路器技術(shù)參數(shù)安裝地點(diǎn)220KV側(cè)額定開斷電流（kA）40型號(hào)LW6-220額定關(guān)和電流（kA）100額定電壓220動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）100最局工作電壓（kV）252熱穩(wěn)定電流（kA）40額定電流（kA）3150表4-2LW9-63高壓斷路器技術(shù)參數(shù)安裝地點(diǎn)60KV側(cè)額定開斷電流（kA）25型號(hào)LE0-63額定關(guān)和電流（kA）63額定電壓63動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）63最局工作電壓（kV）72.5熱穩(wěn)定電流（kA）25額定電流（kA）1250通過相關(guān)的校驗(yàn)得出所選擇的斷路器符合其正常運(yùn)行及故障情況時(shí)的技術(shù)條件要求,其數(shù)據(jù)對(duì)比如下：表4-3220KV側(cè)高壓斷路器LW6-

40、220的參數(shù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比表4-460KV側(cè)高壓斷路器LW9-63的參數(shù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比計(jì)算數(shù)據(jù)LW6-220Uns220kVUn220kVImax273.2AIN3150AI3.956kAINbr40kAish10.088kAiNc1100kAQk69.129(kA2s)It2t402x4=6400(kA2s)ish10.088kAies100kA計(jì)算數(shù)據(jù)LW9-63Uns60kVUn63kV1max866.1AIN1250AI6.629kAINbr25kAish16.904kAiNc163kAQk180.821(kA2S)It252x4=2500(kA2S)1sh16.904kAies63k

41、A4.3隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇主要以額定電壓、額定電流為依據(jù)，并需進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。但由丁隔離開關(guān)不能開斷負(fù)荷電流和短路電流，故不需校驗(yàn)斷流容量。其算法與斷路器是相同的。通過短路計(jì)算初步擬定隔離開關(guān)為：雙柱三相立開式GW12-220D（W）雙柱GW5-60GD兩種型號(hào)。其技術(shù)參數(shù)如下：表4-5GW12-220D（W）隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)表4-6GW5-60GD隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)安裝地點(diǎn)220KV側(cè)額定電流(kA)1600型號(hào)GW12-220D(W)動(dòng)穩(wěn)定電流(kA)100額定電壓（kV）220熱穩(wěn)定電流(kA)40最局工作電壓（kV）252安？走地點(diǎn)60KV側(cè)額定電流（kA）1250型號(hào)G

42、W5-60GD動(dòng)穩(wěn)定電流（kA）50額定電壓（kV）60熱穩(wěn)定電流（kA）16最局工作電壓（kV）69通過相關(guān)的校驗(yàn)得出所選擇的隔離開關(guān)符合其正常運(yùn)行及故障情況時(shí)的技術(shù)條件要求，其數(shù)據(jù)對(duì)比如下：表4-7220kV側(cè)隔離開關(guān)GW12-220功勺參數(shù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比表4-860kV側(cè)隔離開關(guān)GW5-60GD勺參數(shù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比計(jì)算數(shù)據(jù)GW12-220DUns220kVUn220kVImax273.2AIN1600AQk69.129(kA2-s)I；t404=6400(kA2s)ish10.088kAies100kA計(jì)算數(shù)據(jù)GW5-60GDUns60kVUn63kVImax866.1AIN1250AQ

43、k180.821(kA2s)It164=1024(kA2s)ish16.904kAies50kA4.4電流互感器的選擇1. 型式的選擇根據(jù)安裝的場所和使用條件，選擇電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油侵式等）、安裝方式（戶內(nèi)、互外、裝入式、穿墻式等）、結(jié)構(gòu)型式（多匝式、單匝式、母線式等）、測量特性（測量用、保護(hù)用、具有測量暫態(tài)的特性等）。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；620kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常采用LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式；35kV及以上的電流互感器多采用油侵式結(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)先選用套管電流互感器

44、，以節(jié)省占地和減小投資。2. 按額定電壓選擇電流互感器的額定電壓不小丁裝設(shè)電流互感器回路所在電網(wǎng)的額定電壓。3. 按額定電流選擇電流互感器的一次額定電流不小丁裝設(shè)回路的最大持續(xù)電流。電流互感器的二次額定電流，可根據(jù)二次負(fù)荷的要求分別選擇5A或1A等。為了保證測量儀表的最佳工作狀態(tài)，并且在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘荆?dāng)TA用丁測量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右。4. 按準(zhǔn)確度等級(jí)選擇電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)符合其二次測量儀表、繼電保護(hù)等的要求。用丁電能計(jì)量的電流互感器，準(zhǔn)確度級(jí)不應(yīng)低丁0.5級(jí)。用丁繼電保護(hù)的電流互感器，誤差應(yīng)在一定的限值內(nèi)，以保證過電流時(shí)的測量準(zhǔn)

45、確度的要求。根據(jù)電力系統(tǒng)要求切除短路故障和繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的快慢，對(duì)互感器保證誤差的條件提出了不同的要求。在大多數(shù)情況下，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間相對(duì)來說比較長，對(duì)電流互感器規(guī)定穩(wěn)態(tài)下的誤差就能滿足使用要求，這種互感器稱為一般保護(hù)用電流互感器，適合與電壓等級(jí)較低的電力網(wǎng)。如果系統(tǒng)要求繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作時(shí)，應(yīng)選用鐵芯帶有小氣隙的暫態(tài)特性好的電流互感器，因?yàn)樗鼙ＷC其暫態(tài)誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。5. 校驗(yàn)二次負(fù)荷的容量為保證電流互感器工作時(shí)的準(zhǔn)確度符合要求，電流互感器的二次負(fù)荷不超過（某準(zhǔn)確度下）允許的最大負(fù)荷。電流互感器的二次總負(fù)荷包括二次測量儀表、繼電器電流線圈、二次電纜和接觸電阻的部分電阻。當(dāng)電流互感

46、器的二次負(fù)荷不平衡時(shí)，應(yīng)按最大一相的二次負(fù)荷校驗(yàn)。6. 校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流互感器的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等丁互感器1s熱穩(wěn)定電流與一次額定電流Ini之比，故熱穩(wěn)定條件為KrIN1KrIN1KrIN1-Qk(4-5)式中Qk-短路熱效應(yīng)。7. 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流互感器的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力用動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd表示，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd等丁互感器內(nèi)部允Kd2Ini-ishKd2Ini-ishKd2Ini-ish許通過的極限電流（峰值）與一次額定電流IN1之比。故互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件為（4-6）式中ish-通過電流互感器一次側(cè)繞組的最大沖擊電流。此外，還應(yīng)校驗(yàn)電流互感器的外部動(dòng)穩(wěn)定（即一次側(cè)瓷絕緣端

47、部受電動(dòng)力的機(jī)械動(dòng)穩(wěn)定）。電流互感器外部動(dòng)穩(wěn)定條件為Fy一FFy一FFy一Fmax(4-7)式中Fy-電流互感器一次側(cè)端部允許作用力；Fmax-電流互感器一次側(cè)瓷絕緣端部所受最大電動(dòng)力。根據(jù)上述技術(shù)要求及結(jié)合本次設(shè)計(jì)的現(xiàn)有條件和要求，選取LCWB7-220W1和LCWB5-63型兩種型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)如下：表49220kV側(cè)電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)表安裝地點(diǎn)220KV側(cè)額定變流比（A）2X600/5型號(hào)LCWB7220W1二次組合B1/B2/B1/B1/0.5額定電壓（kV）220動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)2X55最局工作電壓（kV）2521S熱穩(wěn)定倍數(shù)2X21表41060kV側(cè)電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)表安裝地點(diǎn)60kV側(cè)

48、額定變流比(A)2X600/5型號(hào)LCWB563二次組合0.5/B1/B1額定電壓(kV)63動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)80最局工作電壓(kV)691S熱穩(wěn)定倍數(shù)31.5通過相關(guān)的校驗(yàn)得出所選擇的電流互感器符合其運(yùn)行時(shí)的技術(shù)條件要求，其數(shù)據(jù)對(duì)比如下：表4-11220kV電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)比較表表41260kV電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)比較表計(jì)算數(shù)據(jù)LCWB7-220W的技術(shù)數(shù)據(jù)電網(wǎng)電壓Ue=220kV額定電壓Ue-220kV長期最大工作電流Imax-237.2A一次額定電流I1e-2*600A準(zhǔn)確度級(jí)：0.5準(zhǔn)確度：B1/B1/B2/B1/0.5短路沖擊電流ich-10.088kA動(dòng)穩(wěn)定電流倍

49、數(shù)55kA熱效應(yīng)QK-69.129kA2.S熱穩(wěn)定：Qz-2540.1kA2.S計(jì)算數(shù)據(jù)LCWBA63的技術(shù)數(shù)據(jù)電網(wǎng)電壓Uw-60kV額定電壓Ue-60kV長期最大工作電流Igma-866.1A額定電流Ie-2X600A(400)準(zhǔn)確度級(jí)：0.5,1準(zhǔn)確度：0.5/B1/B1短路沖擊電流ich-16.904kA動(dòng)穩(wěn)定電流80熱效應(yīng)Q-180.821kA2.S熱穩(wěn)定數(shù)據(jù)992.25kA2.S4.5電壓互感器的選擇1. 型式的選擇根據(jù)電壓互感器安裝的場所和使用條件，選擇電壓互感器的絕緣結(jié)構(gòu)和安裝方式。一般620kV戶內(nèi)配電裝置中多采用油侵或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；35kV配電裝置中宜選用電

50、磁式電壓互感器；110kV及其以上的配電裝置中盡可能選用電容式電壓互感器。在型式選擇時(shí)，還應(yīng)根據(jù)接線和用途的不同，確定單相式、三相式、三相五柱式、一個(gè)或多個(gè)副繞組的不同型式的電壓互感器。接在110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通信時(shí)，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。2. 按額定電壓選擇為保證測量準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90吮110%之間。電壓互感器二次額定電壓應(yīng)滿足測量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。通常，一次繞組接丁電網(wǎng)線電壓時(shí)，匚次繞組額定電壓選為100V;一次繞組接丁電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓選為100/、3V。當(dāng)電網(wǎng)為中性

51、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/M3；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時(shí)，互感器輔助繞組額定電壓選為100/3V。3. 按容量和準(zhǔn)確度級(jí)選擇電壓互感器按容量和準(zhǔn)確度級(jí)的原則與電流互感器的選擇相似，要求互感器二次最大一相的負(fù)荷S2，不超過設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確度級(jí)的額定二次負(fù)荷S2,而且S2應(yīng)該盡量接近S,因&過小也會(huì)使誤差增大。統(tǒng)計(jì)電壓互感器二次負(fù)荷時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)儀表和繼電器電壓線圈的要求，確定電壓互感器的接線，并盡可能將負(fù)荷分配均勻。然后計(jì)算各相負(fù)荷，取其最大一相負(fù)荷與互感器的額定容量比較。在計(jì)算各項(xiàng)負(fù)荷時(shí)，要注意互感器與負(fù)荷的接線方式。電壓互感器不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。為滿足上述要求

52、，對(duì)丁60kV配電裝置采用JCC60W況電壓互感器；220kV采用JCC220型申級(jí)磁絕緣式電壓互感器。為檢查和監(jiān)視一次回路單相接地，所有電壓互感器選用具有第三繞組的單相電壓互感器組。表3-13電壓互感器有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)表型式額定變比額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)JCC1-220220/3/0.1/3/0.150010002000JCC5-60W260/3/0.1/3/0.1/325020004.6避雷器的選擇4.6.1避富器保護(hù)及配置(一)避富器的參數(shù)及配置電氣設(shè)備的絕緣配合基丁避富器的保護(hù)水平，設(shè)備所承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避富器來限制，即選用設(shè)備的絕緣水平取決丁避富

53、器的保護(hù)性能。1. 避富器的參數(shù)普通閥型避富器有FS型和FZ型兩種。FS型主要使用丁配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型使用丁發(fā)電廠和變電所。FZ型避富器均由結(jié)構(gòu)和性能標(biāo)準(zhǔn)化的單件組成，其單件的額定電壓分別為3、6、10、15、20kV和30kV。因此，可由不同單件組成各種電壓等級(jí)的避富器，如FZ35型避富器是由兩個(gè)FZ15型避富器申聯(lián)而成。避富器的主要技術(shù)參數(shù)如下：額定電壓。避富器的額定電壓必須與安裝避富器的電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)相同。滅弧電壓。滅弧電壓是保證避富器能夠在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時(shí)，根據(jù)滅弧條件所允許加至避雷器的最高工頻電壓。對(duì)35kV及以下的避富器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作線電壓的100吩110

54、%對(duì)110kV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的避富器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作線電壓的80%工頻放電電壓。對(duì)工頻放電電壓要規(guī)定其上、下限。工頻放電電壓太高則意味著沖擊放電電壓也高，將使其保護(hù)特性變壞；工頻放電電壓太低，意味著滅弧電壓太低，將會(huì)造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。沖擊放電電壓。沖擊放電電壓是指預(yù)放電電壓時(shí)間為1.520Ps的沖擊放電電壓，與5kA（對(duì)330kV為10kA）下的殘壓基本相同。殘壓。在防密計(jì)算中以5kA下的殘壓作為避富器的最大殘壓保護(hù)比。保護(hù)比等丁殘壓與滅弧電壓之比。保護(hù)比越小說明殘壓越低或滅弧電壓越高，其保護(hù)特性越好。FZ和FCD系列避雷器的保護(hù)比約在2.32.6范圍內(nèi)，F(xiàn)CZ系列避雷器的保護(hù)比則為1.71.8。直流電壓下的電導(dǎo)電流。運(yùn)行中的避富器，通常用測量直流電壓下的電導(dǎo)電流的方法來判斷間隙分路電阻的性能。若電導(dǎo)電流太大，則意味著避$器受潮；電導(dǎo)電流太大的避富器投入運(yùn)行，可能會(huì)造成炸毀事故，所以要求其電導(dǎo)電流必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。2. 避富器的配置閥型避富器的安裝位置和組數(shù)，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平和避富