《變電站課程設計》word版

1、第一章 主變的選擇 1、1 設計概念變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。它起著變換和分配電能的作用。變電站的設計必須從全局利益出發(fā)，正確處理安全與經(jīng)濟基本建設與生產(chǎn)運行。近期需要與今后發(fā)展等方面的聯(lián)系，從實際出發(fā)，結合國情采用中等適用水平的建設標準，有步驟的推廣國內外先進技術并采用經(jīng)驗鑒定合格的新設備、新材料、新結構。根據(jù)需要與可能逐步提高自動化水平。變電站電氣主接線指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務，變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個重要組成部分。一次主接線的設計將直接影響各個不同電壓側電氣設備的總體布局，并影響各進出線的安裝間

2、隔分配，同時還對變電所的供電可靠性和電氣設備運行、維護的方便性產(chǎn)生很大的影響。主接線方案一旦確定，各進出線間和電氣設備的相對位置便固定下來，所以變電所的一次主接線是電氣設計的首要部分。1.2 初步方案選定1.2.1負荷分析計算 根據(jù)任務書可知初建變送容量，且預測負荷增長率每年，所以有如下每年的負荷變化量。MVAMVAMVA1.2.2 主變壓器臺數(shù)、容量的確定（1）臺數(shù)的確定 根據(jù)變電站主變壓器容量一般按510年規(guī)劃負荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質、電網(wǎng)結構等綜合考慮確定其容量。對重要變電站，應考慮當1臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及負荷能力允許時間內，應滿足I類及II類負荷的供電。變電

3、站主變壓器的臺數(shù)，對于樞紐變電站在中、低壓側已形成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以設置2臺主變電站為宜，而且330kv及以下電力系統(tǒng)中，一般應選用三相變壓器。所以可預先確定主變臺數(shù)為2臺，且為三繞組變壓器。（具體分析思路會在以下部分中解釋。）（2）容量的確定 根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)劃中的要求：按一臺變壓器故障或檢修切除，另一臺過負荷30%能滿足最大負荷選擇。 K同時系數(shù)當時，由式可得 =0.77=267.985MVA又由任務書可知，110V側的負荷分配為總容量的75%，35KV側的為總容量的25%。所以，110kv側應有的容量不小于267.9850.75=200.989MVA 35kv側應有的容量不小于通過查閱

4、電力設備手冊可知，應選擇的變壓器型號為：SFPS( )_240000/220同理，當時，110kv側的容量應不小于301.4470.75=226.085MVA 35KV側的容量應不小于301.4470.25=75.362MVA通過查閱電力設備手冊可知，應選擇的變壓器型號仍為SFPS( )_240000/220，與前述一致，符合設計要求。第二章 主接線的設計2.1 方案的選定（1）方案的提出方案一220kV采用雙母線帶旁路母線接線方式，110kV也采用雙母線帶旁路母線接線，根據(jù)電力工程電氣設計手冊可知，220kV出線5回以上，裝設專用旁路斷路器，考慮到220kV近期6，裝設專用母聯(lián)斷路器和旁路斷

5、路器。根據(jù)電力工程電氣設計手冊、發(fā)電廠電氣部分和變電所的基本數(shù)據(jù)，220kV主接線形式如圖2-1：圖2-1 220kV主接線形式圖110kV母線上近期負荷為1出線，根據(jù)電力工程電氣設計手冊可知，110kV出線為8回及以上時裝設專用旁路斷路器。而由原始資料可知，110kV出線為8回，裝設專用母聯(lián)斷路器和旁路斷路器。根據(jù)電力工程電氣設計手冊、發(fā)電廠電氣部分和原始資料，110kV主接線形式如圖2-2：方案二220kV采用3/2接線，每一回路經(jīng)一臺斷路器接至母線，兩回路間設一聯(lián)絡斷路器形成一串，運行時，兩組母線和全部斷路器都投入工作，形成環(huán)狀供電，具有較高的供電可靠性和運行靈活性。110kV近期出線7

6、回，可采用雙母線接線方式，出線斷路器檢修時，可通過“跨條”來向用戶供電。而任一母線故障時，可通過另一組母線供電。但由于雙母線故障機率較小，故不考慮。方案三 220kv采用雙母線加六氟化硫斷路器110kv側也是一樣的（2）方案的選擇220kV、110kV都采用雙母線帶旁路，并且設計專用的旁路斷路器，使檢修或故障時，不致于破壞雙母線接線的固有運行方式并且不致于影響停電。220kV采用3/2接線方式時，任一母線故障或檢修，均不致于停電，除聯(lián)絡斷路器故障時與其相連的兩回線路短時停電外，其它任何斷路器故障或檢修都不會中斷供電，甚至兩組母線同時故障（或一組檢修，另一組故障時）的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送

7、。110kV采用雙母線接線方式，出線回路較多，輸送和穿越功率較大，母線事故后能盡快恢復供電，母線和母線設備檢修時可以輪流檢修，不至中斷供電，一組母線故障后，能迅速恢復供電，而檢修每回路的斷路器和隔離開關時需要停電。方案三使用了六氟化硫斷路器可以不使用旁路使得設備減少，投入降低?？煽啃砸哺摺M足要求。可靠性比方案二高，經(jīng)濟性比方案一好。所以選擇方案三。（電氣接線圖附后）第三章 短路電流的計算3.1 概述電力系統(tǒng)的電氣設備在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路，因為它們會破壞用戶的正常供電和電氣設備的正常運行。短路是電力系統(tǒng)的嚴重故

8、障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接地短路。其中，三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴重，應給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來計算短路電流，并檢驗電氣設備的穩(wěn)定性。3.2 短路計算的目的及假設3.2.1 短路電流計算目的短路電流計算目的是：1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案或

9、確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。2）在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。3）在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導線的相間和相對地的安全距離。4）在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。5）按接地裝置的設計，也需用短路電流。3.2.2 短路電流計算的一般規(guī)定短路電流計算的一般規(guī)定是：1）驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流，應按工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后510年）。確定短路

10、電流計算時，應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按只在切換過程中可能并列運行的接線方式。2）選擇導體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。3）選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點時，應按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。4）導體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。3.2.3 短路計算基本假設短路計算基本假設是：1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行；2）所有電源的電動勢相位角相同；3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小而發(fā)生變化；4）不考慮短路點的電

11、弧阻抗和變壓器的勵磁電流；5）元件的電阻略去，輸電線路的電容略去不計，及不計負荷的影響；6）系統(tǒng)短路時是金屬性短路。3.2.4 短路電流計算基準值高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗，采用標幺值進行計算，為了計算方便選取如下基準值：基準容量：= 100MVA基準電壓：（KV） 37 115 230基準電流： （KA） 15.6 0.502 0.2513.2.5 短路電流計算的步驟1）計算各元件電抗標幺值，并折算到同一基準容量下；2）給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡圖；3）選擇短路點；4）對網(wǎng)絡進行化簡，把供電系統(tǒng)看成為無限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對短路點的電抗標幺值，并計算短路電流的標

12、幺值、有名值；標幺值： 有名值： 5）計算短路容量、短路電流沖擊值；短路容量： 短路電流沖擊值：6）列出短路電流計算并得出結果。3.2.6 短路電流計算3.2.6.1 短路計算的基本假設選取=100MVA，= 230kV，系統(tǒng)阻抗歸算到基準容量：= 100MVA，由變電所的基本數(shù)據(jù)及短路點的開斷能力取220kV側系統(tǒng)阻抗為0.602，110kV側系統(tǒng)阻抗為1.2，35kV側系統(tǒng)阻抗為3.744，即系統(tǒng)如圖3-1：圖3-1 220kV側-110kV側系統(tǒng)阻抗圖3.2.6.2 計算參數(shù)所選擇變壓器的參數(shù)如表3-1:阻抗電壓高一中中一低高一低%1214792224表3-1 變壓器的參數(shù)各繞組等值電抗

13、取14，取9，取23其中1代表高壓端，2代表中壓端。3代表低壓端。則： = （% + %）=14 = （% + %）=9 = （% + %）=0各繞組等值電抗標么值為： = 0.58 =0.375 = 0根據(jù)上述計算結果可以制訂系統(tǒng)網(wǎng)絡圖如圖3-2： 圖3-2其中、對圖3-2的網(wǎng)絡進行化簡： 圖3-3=0.29=0.1875=03.2.7等值網(wǎng)絡簡化及計算3.2.7.1 220kV母線發(fā)生三相短路當220kV母線發(fā)生三相短路時，即點短路時35kV母線側因沒有電源，無法向220kV側提供短路電流，即可略去不計。網(wǎng)絡簡化如圖3-4： 圖3-4即圖3-5 圖3-5其中=0.29+0+0.455=0.

14、745K1點的短路電流周期分量=5.495 =1.342可得：K1點的短路電流周期分量有名值：=6.837×2.510=17.162（kA）K1點的短路時沖擊電流的有名值：=43.762（kA）=25.914（kA）K1點的短路容量：×17.162×220=6539.6（MVA）3.2.7.2 110kV母線上發(fā)生三相短路當110kV母線上發(fā)生三相短路時，即K2的等值網(wǎng)絡簡化如圖3-6: 圖3-6K2點短路電流周期分量2.119 2.198K2點短路電流周期分量有名值：4.317 4.317×5.02=21.67（kA）K2點短路時沖擊電流有名值: =5

15、5.30（kA）=32.75（kA）短路容量為：×38.22×110=4131.81（MVA）3.2.7.3 10kV母線值發(fā)生三相短路當10kV母線值發(fā)生三相短路，即K3的等值網(wǎng)絡簡化如圖3-7:圖3-7 由分布系數(shù)法 可得 K3點短路電流周期分量K3點短路電流周期分量有名值： （kA）K3點短路時沖擊電流有名值: （kA） （kA）短路容量： =1456.38（MVA）則系統(tǒng)短路點的各個值如表3-2:短路點的編 號基準電壓（kV）基準電流（kA）額定電流（kA）短路電流標B值(kA)短路電流標同期有名值（KA）穩(wěn)態(tài)短路電流標有名值短路電流沖擊值 短路容量K12302.5

16、102.5106.87317.16225.91443.7626539.6K21155.025.024.31721.6732.7555.304131.8K33715.615.61.5424.02436.27661.2611456.4第四章 電氣設備的選擇4.1斷路器的選擇變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電流，在變電所電氣主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務，故障時，斷路器通常以繼電保護的方式配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高壓斷路器應根據(jù)斷路器安裝地點，環(huán)境和使用技術條件等要求選擇其

17、種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35kV220kV一般采用SF6斷路器。4.1.1 220kV高壓側斷路器1）額定電壓選擇： 2）額定電流選擇：考慮到變壓器在電壓降低5%時其出力保持不變，所以相應回路的=1.05 ，即：= = = 0.661（kA）3）按開斷電流選擇>2 =17.162 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW2220型SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓245kV，額定電流2500A，額定開斷電流31.5kA，額定閉合電流峰值 100kA，動穩(wěn)定電流峰值55kA，4S熱穩(wěn)定電流

18、40kA，固有分閘時間0.05S，合閘時間0.15S， 4）校驗熱穩(wěn)定：= 由于為SF6斷路器，則=0.04s可以求得=0.592 =17.1622 0.59=173.775（kA2.S）= 31.52×4= 3696（kA2.S）即>滿足要求；4.1.2 110kV高壓側斷路器1）額定電壓： = 1.15×110 = 126.5（kV）2）額定電流：= = = 0.992（kA）3）按開斷電流選擇：>2 =21.67 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW2110I型SF6斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126kV，額定電流3150A，額定開斷電流31.5kA，短路開斷電

19、流125kA，動穩(wěn)定電流峰值125kA，3S熱穩(wěn)定電流50Ka.4）檢驗熱穩(wěn)定2 =21.672 0.57=26.667（kA2.S）= 402×3= 4800（kA2.S）即>滿足要求。4.1.3 35kV高壓側斷路器1）額定電壓： = 1.15×35 = 42.05（kV）2）額定電流：= = = 1.0375（kA）3）按開斷電流選擇：>2 =24.024由于為真空斷路器，則=0.015s，可以求得=0.6根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW8-35型SF6斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓40.5kV，額定電流1600A，額定開斷電流25kA，額定閉合電流峰值 63

20、kA，動穩(wěn)定電流峰值63kA，4S熱穩(wěn)定電流25kA，固有分閘時間0.06S，合閘時間0.1S， 4）檢驗熱穩(wěn)定2 =24.0242 0.6=346.29（kA2.S）= 252×4= 2500（kA2.S）即>滿足要求。4.1.4 110kV出線側斷路器由于出線回路為10回，則= = = 0.198（kA）動態(tài)穩(wěn)定電流峰值>=55.30額定開斷電壓：>2 =21.67根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW2110I型SF6斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126kV，額定電流3150A，額定開斷電流31.5kA，短路開斷電流125kA，動穩(wěn)定電流峰值125kA，3S熱穩(wěn)定電流5

21、0KA.校驗熱穩(wěn)定：= 由于為SF6斷路器，則=0.04s可以求得=0.572 =21.672 0.57=26.667（kA2.S）= 402×3= 4800（kA2.S）即>滿足要求。4.1.5 35kV出線側斷路器由于出線回路為6回，則= = =0.346（kA）；額定開斷電壓： >2 =21.67由于為真空斷路器，則=0.015s，可以求得=0.6動態(tài)穩(wěn)定電流峰值>=61.261根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW8-35型SF6斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓40.5kV，額定電流1600A，額定開斷電流25kA，額定閉合電流峰值 63kA，動穩(wěn)定電流峰值63kA，4

22、S熱穩(wěn)定電流25kA，固有分閘時間0.06S，合閘時間0.1S， 檢驗熱穩(wěn)定2 =24.0242 0.6=346.29（kA2.S）= 252×4= 2500（kA2.S）即>滿足要求。4.2隔離開關的選擇隔離開關：配制在主接線上時，保證了線路或設備檢修時形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關時，必須遵守倒閘操作順序。送電：首先合上母線隔離開關，其次合上線路側隔離開關，最后合上斷路器，停電則與上述相反。隔離開關的配置：1）斷路器的兩側均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側隔離；2）中性點直接接地的普通型變壓器

23、均應通過隔離開關接地；3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設12組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側的隔離開關和線路的隔離開關，宜裝設接地刀閘。應盡量選用一側或兩側帶接地刀閘的隔離開關；4）按在變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設隔離開關；5）當饋電線的用戶側設有電源時，斷路器通往用戶的那一側，可以不裝設隔離開關，但如果費用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設。選擇隔離開關，跟選擇斷路器相同，其校驗有所不同。為了維護及操作方便， 220kV、110kV、35kV都選同類型。4.2.1 220kV高壓側隔離開關1）額定電

24、壓: = 1.15即: = 1.15×220 = 253（kV）2）額定電流：= = = 0.661（kA）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶外GW4220型隔離開關，其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓252kV，額定電流1000A，動穩(wěn)定電流80kA，熱穩(wěn)定電流4S為21.5Ka。3）校驗熱穩(wěn)定： = 0.59S2 = 173.77（kA2.S）= 21.52×4= 1849（kA2.S）滿足要求4）校驗動穩(wěn)定：ichidw ich =43.762（kA） idw = 80（kA） 即：ich滿足要求4.2.2 110kV高壓側隔離開關1）額定電壓： = 1.5

25、15;110 = 126.5（kV）2）額定電流： = = 1323（A）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外GW4110型隔離開關，其參數(shù)如下：額定電壓110kV，最高工作電壓126kV，額定電流1000A，動穩(wěn)定電流62.5kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值25kA。3）檢驗熱穩(wěn)定： = 0.57S2 = 267.667（kA2.S）252×43969（kA2S）即：滿足要求4）檢驗動穩(wěn)定：ichidw ich =61.261（kA） = 62.5（kA）即：ichidw 滿足要求4.2.3 35kV高壓側隔離開關1）額定電壓： = 1.5×35 =52.5（kV）2）額定電流：

26、= = 1037.5（A）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外GW435型隔離開關，其參數(shù)如下：額定電壓35kV，額定電流1250A，動穩(wěn)定電流80kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值31.5kA。3）檢驗熱穩(wěn)定： = 0.6S2= 26.182×4.36 = 267.667（kA2.S）31.52×43969（kA2S）即：滿足要求4）檢驗動穩(wěn)定：ichidw ich =55.30（kA） = 80（kA）即：ichidw 滿足要求4.2.4 110kV出線側隔離開關1）額定電壓： = 1.5×110 = 126.5（kV）2）額定電流： =0.198（KA）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)

27、可以初步選擇戶外GW4110型隔離開關，其參數(shù)如下：額定電壓110kV，最高工作電壓126kV，額定電流1000A，動穩(wěn)定電流62.5kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值25kA。3）檢驗熱穩(wěn)定： = 0.57S2 = 267.667（kA2.S）252×42500（kA2S）即：滿足要求4）檢驗動穩(wěn)定：ichidw ich =55.30（kA） = 62.5（kA）即：ichidw 滿足要求4.2.5 35kV出線側隔離開關1）額定電壓： = 1.5×35 =52.5（kV）2）額定電流： = 0.346（KA）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外GW435型隔離開關，其參數(shù)如下：額定

28、電壓35kV，額定電流1000A，動穩(wěn)定電流80kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值25kA。3）檢驗熱穩(wěn)定： = 0.6S2= 26.182×4.36 = 267.667（kA2.S）252×42500（kA2S）即：滿足要求4）檢驗動穩(wěn)定：ichidw ich =61.261（kA） = 80（kA）即：ichidw 滿足要求4.3電流互感器的選擇 由于在重要回路中，準確級為4.3.1 220kV側電流互感器額定電流：= 額定電壓：= 220Kv根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，可以初步選擇LCW-220型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比4/5，準確級0.5，二次負荷1.2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)60，動

29、穩(wěn)定倍數(shù)60。熱穩(wěn)定校驗：=173.75（kA2.S）（）2 =（1.2）2 = 5184（kA2.S）即： （）2 滿足要求動穩(wěn)定校驗：= ×1.2×67 = 113.7（kA） = 43.762（kA）即： 滿足要求4.3.2 110kV側電流互感器額定電流：= 0.992KA額定電壓： = 110Kv 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，可初步選擇LCWD110型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比：2×600/5，準確次級0.5，二次負荷阻抗為1.2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)為75，動穩(wěn)定倍數(shù)130。熱穩(wěn)定校驗：= = 267.667（kA2.S） （）2 =（1.2）2=1296 （kA

30、2.S）即 ： （）2 滿足要求動穩(wěn)定校驗：= ×0.8276×75 = 87.78（kA） Ich= 55.30（kA）即： 滿足要求4.3.3 35kV側電流互感器額定電流： = = 1.0375（KA）額定電壓： = 35（kV）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇LB-35型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比為1200/5，準確級次為0.5，1SS熱穩(wěn)定電流為31.5kA，動穩(wěn)定倍數(shù)55。熱穩(wěn)定校驗：= =346.29（kA2.S） = = 696.96（kA2.S） （）2 滿足要求動穩(wěn)定校驗：= ×0.8276×75 = 93.33（kA） Ich= 3

31、1.261（kA）即： 滿足要求綜上所述，將所需各型號的電流互感器的數(shù)據(jù)如下表所示：型號額定電流比準確級二次負荷1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCW-22040.51.26060LCWD-11020.51.275130LB-351200/50.5222554.4 電壓互感器的選擇電壓互感器的準確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍內，功率負荷因數(shù)為額定值時，電壓誤差的最大值。在本次設計中，電壓互感器用于變壓器各出線，準確級應為0.5。由于電壓互感器本身有勵磁電流和內阻抗，導致測量結果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負荷有關，所以用一臺電壓互感器對于不同的準確級有不同的容量，通常額定容量是

32、指對應于最高準確級的容量。為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應在（1.10.9）范圍內變動，即應滿足：1.1>>0.94.4.1 220kV側電壓互感器選用JCC2220電壓互感器，其初級繞組額定電壓為220/kV，次級繞組額定電壓為0.1/kV，輔助繞組為0.1最大容量為2000VA。4.4.2 110kV側電壓互感器選用JCC2110電壓互感器，其初級繞組額定電壓為110/kV，次級繞組額定電壓為0.1/kV，輔助繞組為0.1，最大容量為2000VA。4.4.3 35kV側電壓互感器選用JDJJ-35電壓互感器，其初級繞組額定電壓為35

33、/kV，次級繞組額定電壓為0.1/kV，輔助繞組為0.1/最大容量為12000 VA。4.5 母線的選擇母線在電力系統(tǒng)中主要擔任傳輸功率的重要任務，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率，在發(fā)電廠、變電所及輸電線路中，所用導體有裸導體，硬鋁母線及電力電纜等，由于電壓等級及要求不同，所使用導體的類型也不相同。敞露母線一般按導體材料、類型和敷設方式、導體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項進行選擇和校驗。4.5.1 裸導體的選擇和校驗（1）型式：載流導體一般采用鋁質材料，對于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機，變壓器出線端部，以及對鋁有較嚴重的腐蝕場所，可選用銅質材料的硬裸導體?；芈氛?/p>

34、常工作電流在400A及以下時，一般選用矩形導體。在4008000A時，一般選用槽形導體。（2）配電裝置中軟導線的選擇，應根據(jù)環(huán)境條件和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導體的載面和導體的結構型式。（3）當負荷電流較大時，應根據(jù)負荷電流選擇導線的截面積，對220kV及以下配電裝置，電暈對選擇導體一般不起決定作用，故可采用負荷電流選擇導體截面。4.5.2母線的選擇計算除配電裝置的匯流母線及較短導體按導體長期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導體截面，一般按經(jīng)濟電流密度選擇。（1）按導體長期發(fā)熱允許電流選擇，導體能在電路中最大持續(xù)工作電流應不大于導體長期發(fā)熱的允許電流即： （2）按經(jīng)濟電流密度選擇，按

35、經(jīng)濟電流密度選擇導體截面可使年計算費用最低，對應不同種類的導體和不同的最大負荷年利用小時數(shù)將有一個年計算費用最低的電流密度經(jīng)濟電流密度（J），導體的經(jīng)濟截面可由下式：= J取0.9(A/mm2)（3）熱穩(wěn)定校驗：按上述情況選擇的導體截面，還應校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定。（mm2）導體最小導體截面（mm2） 熱穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn)態(tài)短路電流（kA） 短路等值時間（S）（4）動穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定必須滿足下列條件即： 母線材料的允許應力（硬鉛為69×106P，硬銅為137×106Pa，銅為157×106Pa）提供電源，以獲得較高的可靠性。4.5.2.1 220kV側母線的選擇由最

36、高溫度35，海拔1900M，查表得K=0.851）最大負荷持續(xù)工作電流: =(3××1.05)/( )=(3×120×1.05)/( ×220)=661（A）由得2）按經(jīng)濟電流密度選擇：取=0.9(A/mm2)即： 661/0.9 =734.4（mm2）按以上計算選擇和設計任務要求可選擇LGJ-400型鋼芯鋁絞線，其集膚系數(shù)=1，最高允許溫度為70，長期允許載流量為1920A。3）熱穩(wěn)定校驗:查表得C =87，滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面=151.52 mm2 小于所選導體截面S =400mm2 即能滿足要求4.5.2.2 110kV側主母線選

37、擇1）最大負荷持續(xù)工作電流: =(3××1.05)/( )=(3×120×1.05)/( ×110)=992（A）由得2）按經(jīng)濟電流密度選擇：取=0.9(A/mm2)即： 992/0.9 =1102（mm2）按以上計算選擇和設計任務要求可選擇LGJQ-600型鋼芯鋁絞線，3）熱穩(wěn)定校驗:查表得C =87，滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面=188.1 mm2 小于所選導體截面S =600mm2 即能滿足要求4.5.2.3 35kV側母線選擇1）最大負荷持續(xù)工作電流: =(3××1.05)/( )=(3×120×

38、1.05)/( ×35)=1037.5（A）由得2）按經(jīng)濟電流密度選擇：取=0.9(A/mm2) 即： 1037.5/0.9 =1152.8（mm2）按以上計算選擇和設計任務要求可選擇矩形導線，尺寸為6310mm23）熱穩(wěn)定校驗:查表得C =87，滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面=213.9 mm2 小于所選導體截面S =630mm2 即能滿足要求4.5.2.4 220KV、110KV 、35KV進線選擇220KV、110KV適用鋼芯鋁絞線，型號分別為：LGJ-400和 LGJQ-600矩形 ，35KV選矩形導線，尺寸為6310mm2，算法和前面一樣，此處省略。4.5.2.5 變壓器母線

39、的導線適用矩形導線（1）220KV：=(3××1.05)/( )=(3×120×1.05)/( ×220)=661A由得所選尺寸為63×6.3mm2=151.52<396.9滿足要求（2）110KV：=(3××1.05)/( )=(3×120×1.05)/( ×110)=992（A）由得所選尺寸為63×10mm2=188.1mm2<630 mm2滿足要求（3）35KV：=(3××1.05)/( )=(3×120×1.05)/

40、( ×35)=1037.5（A）由得，所選尺寸為6310mm2（4）110KV側出線：=198（A）由得所選導線為LGJ-7，=0.57=188.1 mm2<260 mm2（5）35KV 側出線=346（A）由得所以選擇矩形導線50 mm2，=0.6=213.9mm2<250 mm2鋼芯鋁絞線數(shù)據(jù)如下表： 導體最高允許溫度導線型號+70+80LGJ-400853840LGJQ-60010501047LGJ-70265260矩形導線數(shù)據(jù)如下表：尺寸（mm2）單條雙條三條6310112912271800195421072290636.387294912111319506376

41、71884930第五章 變電所的保護設計5.1主變壓器保護電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響，而本次變電所設計的變電所是市區(qū)220kV降壓變電所，如果不保證變壓器的正常運行，將會導致全所停電，甚至影響到下一級降壓變電所的供電可靠性。變壓器的故障可分為內部和外部兩種故障。內部故障是指變壓器油廂里面的各種故障，主要故障類型有：1）各繞組之間發(fā)生的相間短路；2）單相繞組部分線區(qū)之間發(fā)生的匝間短路；3）單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地短路；4）鐵芯燒損。變壓器的外部故障類型有：1）絕緣套管網(wǎng)絡或破碎而發(fā)生的單相接地（通過外殼）短路；2）引出線之間發(fā)生的相間故障。變壓器的不正常運行情況主要有：1）由于外部短路或過負荷而引起的過電流；2）油箱漏油而造成的油面降低；3）變壓器中性點電壓升高或由于外加電壓過高而引起的過勵磁。為了防止變壓器發(fā)生各種類型故障和不正常運行時造成不應有的損失，保證 系統(tǒng)安全連續(xù)運行，故變壓器應裝設一系列的保護裝置。5.1.1主變壓器的主保護1）瓦斯保護對變壓器油箱內的各種故障以及油面的降低，應裝設瓦斯保護，它反應于油箱內部所產(chǎn)生