220KV降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

(此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改！)《電氣專(zhuān)業(yè)核心課綜合》課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：220KV降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)院（系）：機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院2013年6月16日至20華中科技大學(xué)武昌分校制

目錄TOC\o"1-3"\h\u課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 31電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 61.1主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求 61.2主接線(xiàn)基本接線(xiàn)方式 71.3主接線(xiàn)的接線(xiàn)方案確定 122主變壓器選擇 162.1主變壓器的選擇原則 162.2主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 162.3主變壓器容量的選擇 173短路電流計(jì)算 203.1概述 203.2短路電流計(jì)算目的 203.3短路電流計(jì)算基本假設(shè) 203.4各元件電抗標(biāo)么值計(jì)算 213.4.1各電氣元件標(biāo)幺值的計(jì)算 213.4.2線(xiàn)路標(biāo)幺電抗總圖及化簡(jiǎn)圖 213.5系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算 233.5.1最大最小運(yùn)行方式的含義 233.5.2220KV側(cè)短路計(jì)算 233.5.3110KV側(cè)短路計(jì)算 253.5.410KV側(cè)短路計(jì)算 274主要電氣設(shè)備選擇 304.1概述 304.1.1按正常工作條件選電氣設(shè)備 304.1.2按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn) 314.2高壓斷路器的選擇 324.2.1220KV側(cè)斷路器的選擇 334.2.1110KV側(cè)斷路器的選擇 344.2.210KV側(cè)斷路器的選擇 354.3隔離開(kāi)關(guān)的選擇 364.3.1220KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 374.3.1110KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 384.3.210KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 394．4母線(xiàn)的選擇 404.4.1220KV側(cè)母線(xiàn)的選擇 414.4.1110KV側(cè)母線(xiàn)的選擇 424.4.210KV側(cè)母線(xiàn)的選擇 434.5互感器的選擇 494.5.1電流互感器選擇依據(jù) 504.5.2電流互感器的選擇 514.5.3電壓互感器的選擇依據(jù) 544.5.4電壓互感器選擇 555防雷及接地體設(shè)計(jì) 575.1概述 575.2防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) 575.3接地裝置的設(shè)計(jì) 585.4主變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù) 585.5變電所防雷設(shè)計(jì) 596.設(shè)計(jì)總結(jié) 60參考文獻(xiàn) 61附錄1主要設(shè)備選擇匯總表 62成績(jī)?cè)u(píng)定表 63課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)（調(diào)查報(bào)告論文）題目220KV降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)（調(diào)查報(bào)告論文）主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)只作電氣部分的初步設(shè)計(jì)，不作施工設(shè)計(jì)。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：①確定電氣主結(jié)線(xiàn)；②確定電氣布置原則；③短路電流計(jì)算，④主導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇，⑤繼電保護(hù)配置方案；⑥確定防雷和接地保護(hù)方案，⑦所用電。三、原始資料1、待建變電所基本資料(1)設(shè)計(jì)變電所在城市近郊，向開(kāi)發(fā)區(qū)的煉鋼廠、化纖廠供電，在變電所附近還有10KV地區(qū)負(fù)荷。 (2)本變電所的電壓等級(jí)為22011010kV，220kV是電源側(cè)電壓，110kV和10kV是二次負(fù)荷側(cè)電壓。 (3)待設(shè)計(jì)的變電所， 220kV線(xiàn)路5回，其中2回與系統(tǒng)、2回與電廠相連、備用一回； 110kV送出4回線(xiàn)路，備用一回； 10kV送出12回線(xiàn)路； 該變電所的所址，地勢(shì)平坦，交通方便。2、110kV和10kV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料110kV和10kV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)下表。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax＝5500h，同時(shí)率取0.9，線(xiàn)路損耗取6％。表一110KV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料用戶(hù)名稱(chēng)最大負(fù)荷(kW)cosφ回路數(shù)線(xiàn)路全長(zhǎng)（KM)重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)(％)煉鋼廠420000.9525065化纖廠320000.928070表二10KV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料序號(hào)用戶(hù)名稱(chēng)最大負(fù)荷(kW)cosφ回路數(shù)重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)(％)1礦機(jī)廠18000．952622機(jī)械廠19000．9523汽車(chē)廠17000．9524電機(jī)廠20000．9525煉油廠22000．9526飼料廠8000．9523、待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接情況待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接情況如圖所示?？捎脜?shù)：系統(tǒng)至本變電所220kV母線(xiàn)的標(biāo)么電抗(Sd=1OOMVA)為； ⑵最高氣溫40℃、最低氣溫-20℃，主導(dǎo)風(fēng)向冬季為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，最大風(fēng)速25mS、海拔600m，最大凍土層厚0.6m，地震級(jí)為6度。四、要求的設(shè)計(jì)（調(diào)查論文）成果(1)選擇本變電所主變的臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型。(2)設(shè)計(jì)本變電所的電氣主接線(xiàn)，選出數(shù)個(gè)電氣主接線(xiàn)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)較佳方案。(3)進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。(4)選擇和校驗(yàn)典型的電氣設(shè)備。(5)設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€(xiàn)系統(tǒng)。(6)進(jìn)行繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)。(7)進(jìn)行防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)。（8）繪制變電所電氣主接線(xiàn)圖。五、進(jìn)程安排內(nèi)容時(shí)間下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。講解課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與要求、進(jìn)度安排、指導(dǎo)時(shí)間、注意事項(xiàng)、提供參考資料。學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室熟悉實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)。1天搜集資料、方案論證、初步設(shè)計(jì)。3天系統(tǒng)設(shè)計(jì)、繪制系統(tǒng)接線(xiàn)圖及進(jìn)行計(jì)算。7天方案優(yōu)化、總結(jié)完善、整理資料、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告3天答辯、課程設(shè)計(jì)總結(jié)。1天共計(jì)15天（3周）1電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)1.1主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求電氣主接線(xiàn)又稱(chēng)為電氣一次接線(xiàn)，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線(xiàn)圖。主接線(xiàn)代表了變電站高電壓、大電流的電器部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響電力生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、靈活性，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式等諸多方面都有決定性的關(guān)系。因此，主接線(xiàn)設(shè)計(jì)必須經(jīng)過(guò)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的充分論證比較，綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，最終得到實(shí)際工程確認(rèn)的最終方案。電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求，概況地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。(1)可靠性安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線(xiàn)最基本的要求，而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。主接線(xiàn)可靠性的基本要求通常包括以下幾個(gè)方面:①斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)供電。②線(xiàn)路、斷路器或母線(xiàn)故障時(shí)，以及母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證對(duì)全部=1\*ROMANI類(lèi)及全部或大部分=2\*ROMANII類(lèi)用戶(hù)的供電。③盡量避免變電站全部停電的可能性。④大型機(jī)組突然停運(yùn)時(shí)，不應(yīng)危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。(2)靈活性電氣主接線(xiàn)應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面:①操作的方便性：電氣主接線(xiàn)應(yīng)該在服從可靠性的基本要求條件下，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不至在操作過(guò)程中出差錯(cuò)。②調(diào)度的方便性：可以靈活地操作，投入或切除某些變壓器及線(xiàn)路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修方式以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。③擴(kuò)建的方便性：可以容易地從初期過(guò)渡到其最終接線(xiàn)，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，無(wú)論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。(3)經(jīng)濟(jì)性主接線(xiàn)在滿(mǎn)足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。①投資省：主接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。②占地面積?。褐鹘泳€(xiàn)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線(xiàn)、絕緣子及安裝費(fèi)用。在不受運(yùn)輸條件許可，都采用三相變壓器，以簡(jiǎn)化布置。③電能損失少：在變電站中，電能損耗主要來(lái)自于變壓器，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。1.2主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)方式主接線(xiàn)的基本接線(xiàn)形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，以電源和出線(xiàn)為主體，在進(jìn)出線(xiàn)路多時(shí)（一般超過(guò)四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。而與有母線(xiàn)的接線(xiàn)相比，無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)使用開(kāi)關(guān)電器較少，配電裝置占地面積較小，通常用于進(jìn)出線(xiàn)回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的變電站。有匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式概括的可分為單母線(xiàn)接線(xiàn)和雙母線(xiàn)接線(xiàn)兩大類(lèi)；無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式主要有橋形接線(xiàn)、角形接線(xiàn)和單元接線(xiàn)。單母線(xiàn)接線(xiàn)圖1.1單母線(xiàn)接線(xiàn)如圖1.1單母線(xiàn)接線(xiàn)供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線(xiàn)回路。母線(xiàn)既可保證電源并列工作，又能使任一條出線(xiàn)都可以從任一個(gè)電源獲得電能。各出線(xiàn)回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線(xiàn)上，以減少功率在母線(xiàn)上的傳輸。單母接線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線(xiàn)便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：①可靠性差。母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長(zhǎng)期停電。②調(diào)度不方便。電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線(xiàn)路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流。單母接線(xiàn)適用于：110～220KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)兩回，35～63KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)3回，6～10KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)5回。故220KV可采用單母接線(xiàn)。單母分段接線(xiàn)圖1.2單母線(xiàn)分段接線(xiàn)如圖1.2所示單母線(xiàn)用分段斷路器進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性；對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩回饋電線(xiàn)路，由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將用戶(hù)停電；兩段母線(xiàn)同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。但是，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)的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線(xiàn)為雙回時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)須向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。單母分段適用于：110～220KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)為3～4回，35～63KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)為4～8回，6～10KV配電裝置的出線(xiàn)為6回及以上。故110KV和10KV可采用單母分段接線(xiàn)。單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)圖1.3單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)如圖1.3單母線(xiàn)分段斷路器帶有專(zhuān)用旁路斷路器母線(xiàn)接線(xiàn)極大地提高了可靠性，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。適用于進(jìn)出線(xiàn)不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為35～110KV的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。故110KV可采用單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)，因出線(xiàn)為4回，可采用旁路斷路器兼做分段斷路器的接線(xiàn)。220KV也可采用此接線(xiàn)。雙母線(xiàn)接線(xiàn)圖1.4雙母線(xiàn)接線(xiàn)如圖1.4雙母接線(xiàn)有兩種母線(xiàn)，并且可以互為備用。每一個(gè)電源和出線(xiàn)的回路，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線(xiàn)接線(xiàn)連接。兩組母線(xiàn)之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。由于雙母線(xiàn)有較高的可靠性，廣泛用于：出線(xiàn)帶電抗器的6～10KV配電裝置；35～60KV出線(xiàn)數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110～220KV出線(xiàn)數(shù)為5回及以上時(shí)。故10KV出線(xiàn)帶電抗器可采用雙母線(xiàn)接線(xiàn),110KV、220KV也可以采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)圖1.5雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)如圖1.5為了縮小母線(xiàn)故障的停電范圍，可采用雙母分段接線(xiàn)，用分段斷路器將工作母線(xiàn)分為兩段，每段工作母線(xiàn)用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線(xiàn)相連，電源和出線(xiàn)回路均勻地分布在兩段工作母線(xiàn)上。雙母接線(xiàn)分段接線(xiàn)比雙母接線(xiàn)的可靠性更高，當(dāng)一段工作母線(xiàn)發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開(kāi)，而后將故障段母線(xiàn)所連的電源回路的斷路器跳開(kāi)，該段母線(xiàn)所連的出線(xiàn)回路停電；隨后，將故障段母線(xiàn)所連的電源回路和出線(xiàn)回路切換到備用母線(xiàn)上，即可恢復(fù)供電。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電。雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配置中，同時(shí)在220～550KV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線(xiàn)，也有采用雙母線(xiàn)分四段接線(xiàn)的。雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)圖1.6雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)如圖1.6雙母線(xiàn)可以帶旁路母線(xiàn)，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線(xiàn)的線(xiàn)路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。橋型接線(xiàn)圖1.7橋型接線(xiàn)如圖1.7當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線(xiàn)路時(shí)，采用橋型接線(xiàn)，所用斷路器數(shù)目最少，它可分為內(nèi)橋和外橋接線(xiàn):內(nèi)橋接線(xiàn)：圖1.7左圖適合于輸電線(xiàn)路較長(zhǎng)，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除，采用內(nèi)橋式接線(xiàn)。當(dāng)變壓器故障時(shí)，需停相應(yīng)的線(xiàn)路。外橋接線(xiàn)：圖1.7右圖適合于出線(xiàn)較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率，較為適宜。當(dāng)線(xiàn)路故障時(shí)需停相應(yīng)的變壓器。所以，橋式接線(xiàn)雖然有使用斷路器少、布置簡(jiǎn)單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是可靠性較差。故220KV的系統(tǒng)可以采用外橋接線(xiàn)，因一般都有穿越功率。角形接線(xiàn)圖1.8角形接線(xiàn)如圖1.8多角形接線(xiàn)的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線(xiàn)。為減少因斷路器檢修而開(kāi)環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線(xiàn)運(yùn)行可靠性，以采用3～5角形為宜。優(yōu)點(diǎn)是：投資省，占地面積少，接線(xiàn)成閉合環(huán)形，可靠性靈活性較高。缺點(diǎn)是：任一臺(tái)斷路器檢修，都成開(kāi)環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線(xiàn)的可靠性，不易于擴(kuò)建等。適用于：回路數(shù)較少且能一次建成、不需要再擴(kuò)建的110KV及以上的配電裝置中。故110KV和220KV可采用角形接線(xiàn)。單元接線(xiàn)圖1.9擴(kuò)大單元接線(xiàn)如圖1.9變壓器-線(xiàn)路單元接線(xiàn)最簡(jiǎn)單、設(shè)備最少，不需高壓配電裝置，但線(xiàn)路故障或檢修時(shí)，變壓器停運(yùn)，變壓器故障或檢修時(shí)，線(xiàn)路停運(yùn)。適用于只有一臺(tái)變壓器和一回線(xiàn)路時(shí)，故不采用。1.3主接線(xiàn)的方案確定結(jié)合原始資料所提供的數(shù)據(jù)，和權(quán)衡上面各種接線(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將各電壓等級(jí)使用的主接線(xiàn)方式列出：(1)220KV線(xiàn)路5回進(jìn)線(xiàn)（2回和系統(tǒng)，2回和電廠，一回備用），且為降壓變電所，有穿越功率，考慮到220 KV線(xiàn)路的重要性，為保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性，適用的接線(xiàn)方式只有雙母線(xiàn)接線(xiàn)。單母線(xiàn)和角形接線(xiàn)可靠性不合理！(2)110KV有4回出線(xiàn)（備用1回），適用的接線(xiàn)形式為單母分段接線(xiàn)、單母分段帶旁路接線(xiàn)（因進(jìn)線(xiàn)數(shù)不足5回，裝設(shè)旁路斷路器兼作分段斷路器）、雙母線(xiàn)接線(xiàn)、角形接線(xiàn)。(3)10KV有12回出線(xiàn)，帶電抗器限制短路電流，適用的接線(xiàn)形式為雙母接線(xiàn)和雙母線(xiàn)分段接線(xiàn),單母線(xiàn)分段。據(jù)此，擬定下面3種主接線(xiàn)方案：方案=1\*ROMANI如圖1.10，220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。圖1.10220KV110KV雙母,10KV單母分段方案=2\*ROMANII如圖1.11220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV單母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)線(xiàn)接線(xiàn)，10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。圖1.11220KV雙母,110KV雙母分段,10KV單母分段方案=3\*ROMANIII如圖1.12220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV采用單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)，10KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。圖1.12220KV10KV雙母，110KV雙母分段，表1-1主接線(xiàn)方案比較表項(xiàng)目方案可靠性靈活性經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性方案=1\*ROMANI:220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。1.220KV110kv接線(xiàn)簡(jiǎn)單，設(shè)備本身故障率少；操作簡(jiǎn)單2.故障時(shí)，能盡快恢復(fù)供電。1.220KV運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活性一般；2.基本上能保證母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)和停電時(shí)間，并能保證對(duì)全部=1\*ROMANI類(lèi)及全部或大部分=2\*ROMANII類(lèi)用戶(hù)的供電1.10Kv端12條回路不會(huì)彼此影響，能減小母線(xiàn)故障或檢修時(shí)的停電范圍！2.該接線(xiàn)方式整體操作較簡(jiǎn)單，投資性?xún)r(jià)比高！方案=2\*ROMANII：220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV單母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)線(xiàn)接線(xiàn)，10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)?？煽啃暂^高；特別是110kv電壓等級(jí)220KV10KV端基本可以保證期正常運(yùn)行1.各電壓級(jí)接線(xiàn)方式靈活性有所提高；2.220KV和110KV電壓級(jí)接線(xiàn)易于擴(kuò)建和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，方便變壓器的切換。1，投資相對(duì)較大，投資性?xún)r(jià)比相對(duì)比較小,2，Ⅰ類(lèi)用戶(hù)實(shí)用性較大方案=3\*ROMANIII：220KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)，110KV采用單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)，10KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。1,110KV和10KV接線(xiàn)可靠性較高，故障時(shí)停電范圍小。2.有兩臺(tái)主變壓器工作，保證了在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使該側(cè)不停電，提高了可靠性。1.220KV接線(xiàn)不易擴(kuò)建；2.110KV,10KV側(cè)易于擴(kuò)建實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。1，前期投資比較大，操作計(jì)較復(fù)雜但是系統(tǒng)相對(duì)最好！2，實(shí)用于對(duì)電力要求特別高的區(qū)域通過(guò)對(duì)3種主接線(xiàn)可靠性，靈活性的綜合考慮，辨證統(tǒng)一，現(xiàn)確定第=1\*ROMANI方案為設(shè)計(jì)初選可靠方案方案=1\*ROMANI特點(diǎn)：220KV110KV采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)形式，調(diào)度靈活方便，而任一母線(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)另一母線(xiàn)供電。但。10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，由于雙母線(xiàn)故障機(jī)率較小，故不考慮，單母線(xiàn)相對(duì)而言的性?xún)r(jià)比最好，對(duì)穩(wěn)定性影響和ⅡⅢ方案相差不大?。。【C觀以上3種主接線(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的原始資料選擇方案=1\*ROMANI為最優(yōu)方案，滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2主變壓器選擇2.1主變壓器的選擇原則（1）主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?～10年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶(hù)的Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。（3）為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。2.2主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇（1）對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。（2）對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專(zhuān)用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。（3）對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。2.3主變壓器容量的選擇（1）主變壓器容量一般按變電所建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。（2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)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)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)其過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶(hù)的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%～80%。（3）同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。這是任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū)給的110kV和10kV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料110kV和10kV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)下表。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax＝5500h，同時(shí)率取0.9，線(xiàn)路損耗取6％。表2.1110KV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料用戶(hù)名稱(chēng)最大負(fù)荷(kW)cosφ回路數(shù)線(xiàn)路全長(zhǎng)（KM)重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)(％)煉鋼廠420000.9525065化纖廠320000.928070表2.210KV用戶(hù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料序號(hào)用戶(hù)名稱(chēng)最大負(fù)荷(kW)cosφ回路數(shù)重要負(fù)荷百分?jǐn)?shù)(％)1礦機(jī)廠18000．952622機(jī)械廠19000．9523汽車(chē)廠17000．9524電機(jī)廠20000．9525煉油廠22000．9526飼料廠8000．952變壓器的最大負(fù)荷按下式確定：式中——負(fù)荷同時(shí)系數(shù),本次設(shè)計(jì)中取0.9——按負(fù)荷等級(jí)統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷對(duì)于兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定：根據(jù)負(fù)荷及發(fā)展的要求，考慮負(fù)荷同時(shí)系數(shù)為0.9，線(xiàn)損率為6%，所以：變壓器的額定容量：故選擇變壓器的型號(hào)為SFPZ7—63000220雙繞組有載調(diào)壓變壓器。參數(shù)見(jiàn)表2.3表2.3型變壓器參數(shù)如下額定容量(KVA)63000容量分配100:100:50電壓組合及分接頭范圍高壓2208x1.25%中壓121低壓10.5連接組編號(hào)YN,a0,d11空載損耗(KW)53負(fù)載損耗（KW）210空載電流（%）0.8阻抗電壓（%）高-中8-10高-低28-34中-低18-24《電力工程專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)指南》第二版之繼電保護(hù)分冊(cè)P161由表所知：=根據(jù)教材《電氣工程基礎(chǔ)》p144面計(jì)算方法由此可計(jì)算出各繞組的等值電抗如下：歸算到220KV側(cè)得：選取基準(zhǔn)值,,化為標(biāo)幺值為：3短路電流計(jì)算3.1概述電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶(hù)的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)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(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類(lèi)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(jī)會(huì)最少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。3.2短路電流計(jì)算目的短路電流計(jì)算是變電站電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目的是：（1）在選擇電氣主接線(xiàn)時(shí)，為了比較各種接線(xiàn)方法或確定某一接線(xiàn)是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。（3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線(xiàn)的相間和相對(duì)低的安全距離。（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。（5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需要短路電流。3.3短路電流計(jì)算基本假設(shè)（1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行。（2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)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(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。（4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。（5）元件的電阻略去，輸電線(xiàn)路的電容略去不計(jì)，不及負(fù)荷的影響。（6）系統(tǒng)短路時(shí)是金屬性短路。3.4各元件電抗標(biāo)么值計(jì)算3.4.1各電氣元件的電抗標(biāo)幺值計(jì)算選取,，計(jì)算如下：1、發(fā)電機(jī)G-1，G-2，G-3，G-4電抗參數(shù)：2、變壓器T-1,T-2,T-3,T-4電抗參數(shù):3、線(xiàn)路L-1，L-2，L-3，L-4，電抗參數(shù)：3.4.2線(xiàn)路標(biāo)幺電抗的總圖及化簡(jiǎn)由以上的計(jì)算可以得到系統(tǒng)的總接線(xiàn)圖如下圖3.1所示：圖3.1系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖效7,9等效成新的16，8和10等效為17,11和12等效為18，新的等值網(wǎng)絡(luò)圖如3.23.5系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路電流計(jì)算3.5.1最大、最小運(yùn)行方式的含義:通過(guò)保護(hù)裝置（斷路器）的短路電流為最大時(shí)的系統(tǒng)的運(yùn)行方式為最大運(yùn)行方式，此時(shí)的短路電流可作為高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇依據(jù)；當(dāng)通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行方式為最小運(yùn)行方式，此時(shí)的短路電流為最小，可作為檢驗(yàn)繼電保護(hù)設(shè)備靈敏度及保護(hù)整定的主要依據(jù)。（二）最大運(yùn)行方式的確定:由系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖可以看出，當(dāng)系統(tǒng)中全部電源均投入使用時(shí)，為系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式。制定等值網(wǎng)絡(luò)圖如下（圖3.3）所示圖3.3各條母線(xiàn)等值網(wǎng)絡(luò)電抗化簡(jiǎn)圖（三）最大運(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算由于本設(shè)計(jì)之涉及電氣一次部分，所以不考慮最小運(yùn)行方式下的短路電流。圖3.3所示，分別選取變壓器高、中、低三側(cè)為三個(gè)短路點(diǎn)、、，所計(jì)算電流將作為選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)以及互感器等設(shè)備的依據(jù)及檢驗(yàn)?zāi)妇€(xiàn)的依據(jù)。、有以上的計(jì)算我們可以得到各個(gè)短路點(diǎn)的額定電流，沖擊電流，短路功率相關(guān)數(shù)據(jù)如下表2.4：表2.4各母線(xiàn)短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)的編號(hào)基準(zhǔn)電壓(kV）基準(zhǔn)電流(kA）額定電流（kA）短路電流短路電流沖擊公式電廠系統(tǒng)小計(jì)2300.250.251.0712.11013.18833.5665253.571150.50.50.4825.4935.97515.2081190.10110.55.55.50.95710.97211.92730.4052375.624.2.2110kV側(cè)斷路器的選擇考慮到兩臺(tái)主變壓器及它們之間存在一定的交換功率可得：（1）額定電壓：=1.15×110=126.5（kV）；（2）額定電流：；（3）按開(kāi)斷電流選擇：=5.975（kA）；（4）短路關(guān)合電流：ieg≥ish即15.208（kA）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SFW－1102000型少油斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓126kV，額定電流2000A，額定開(kāi)斷電流31.5kA，短路開(kāi)斷電流80kA，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值31.5kA，4S熱穩(wěn)定電流0.6kA，固有分閘時(shí)間0.035S，合閘時(shí)間0.2S，全開(kāi)斷時(shí)間0.06S；（5）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定取后備保護(hù)為5S=0.06+5=5.06（S）因?yàn)?gt;1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時(shí)間表，查得=4.3S=（5.06－5）+4.3=4.36（S）（kA2S）（kA2S）即>滿(mǎn)足要求。由以上計(jì)算表明選擇SFW－1102000路器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表4.2:表4.2SFW110－1102000少油斷路器數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目SFW－1102000產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)126kV126.5kV2000A429A31.5kA5.975kA80kA15.208kA3969kA2.S155.65kA2.S4.2.310kV側(cè)斷路器的選擇由于10kV側(cè)裝設(shè)了電抗器，則可以選擇10kV戶(hù)內(nèi)真空斷路器（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）按開(kāi)斷電流選擇：=11.972（kA）（4）按短路開(kāi)斷電流選擇：=2.55×11.972=30.53（kA）即：30.53(KA)（5）按短路容量選擇：S==EQ\R(,3)×10.5×11.972=217.72（MVA）即：選擇斷路器的短路容量應(yīng)大于217.72MVA。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇戶(hù)內(nèi)ZMD11－122500－40A型真空斷路器，其參數(shù)如下：額定電壓10kV，額定電流2500A，額定開(kāi)斷電流40kA，額定斷流容量727MVA，極限通過(guò)電流峰值80kA，2S熱穩(wěn)定電流31.5kA，固有分閘時(shí)間0.06S。（6）校驗(yàn)熱穩(wěn)定，取后備保護(hù)為1S=0.06+1=1.06（S）因>1，故不計(jì)非周期分量，查周期分量等值時(shí)間曲線(xiàn)得=0.8S<40（kA2S）（kA2S）滿(mǎn)足要求（7）檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：=23.08<80滿(mǎn)足要求。故選擇戶(hù)內(nèi)ZMD11－122500－40A型真空斷路器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表4.3：設(shè)備項(xiàng)目ZMD11－122500－40A產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)10kV10kV2500A663A31.5kA10.972kA80kA30.405kA1984.5kA2.S616.313kA2.S>727MVA217.72MVA4.3隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)：配制在主接線(xiàn)上時(shí)，保證了線(xiàn)路或設(shè)備檢修時(shí)形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序。送電：首先合上母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)，其次合上線(xiàn)路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，最后合上斷路器，停電則與上述相反。隔離開(kāi)關(guān)的配置：（1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；（2）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；（3）接在母線(xiàn)上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開(kāi)關(guān)，為了保證電器和母線(xiàn)的檢修安全，每段母上宜裝設(shè)1—2組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線(xiàn)路的隔離開(kāi)關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)；（4）按在變壓器引出線(xiàn)或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；（5）當(dāng)饋電線(xiàn)的用戶(hù)側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶(hù)的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，但如果費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。4.3.1220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶(hù)外GW4－2202000型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓220kV，最高工作電壓252kV，額定電流2000A，動(dòng)穩(wěn)定電流40kA，熱穩(wěn)定電流4S為32kA，并帶按地刀閘。③校驗(yàn)熱穩(wěn)定：=0.07+5=5.07（S）跟斷路器一樣：=4.37S=13.1882×4.37=760.045（kA2.S）=322×4=4096（kA2.S）滿(mǎn)足要求④校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：icj≤idwicj=33.566（kA）idw=40kA）即：＞滿(mǎn)足要求由上述計(jì)算表明，選擇GW4－2202000型隔離開(kāi)關(guān)能滿(mǎn)足要求，由計(jì)算可列出GW4－220DW型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表4.4：表4.4GW4－2202000型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目GW4－2202000產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)252kV253kV2000A244.8A4096kA2.S760.45kA2.S40kA33.566kA4.3.2110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇（1）額定電壓：=1.15×110=126.5（kV）；（2）額定電流：根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶(hù)外GW5－110G1250型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓110kV，最高工作電壓126kV，額定電流1250A，動(dòng)穩(wěn)定電流80kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值31.5kA。③檢驗(yàn)熱穩(wěn)定：與110kV側(cè)斷路器相同=4.36S=5.9752×4.36=155.655（kA2.S）＝31.52×4＝3969（kA2S）即：滿(mǎn)足要求④檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：=15.208（kA）=80（kA）即：＞滿(mǎn)足要求由于上述計(jì)算選擇GW5－110G1250型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表表4.5：表4.5GW5－110G1250型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目GW5－110G1250產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)126kV125kV1250A429A3969kA2.S155.65kA2.S80kA15.208kA4.3.310kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇（1）額定電壓：（2）額定電流：由上述計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇GN22Q型隔離開(kāi)關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓10kV，額定電流2000A，動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流40KA，5S熱穩(wěn)態(tài)電流36kA。③校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流，同10kV斷路器一樣，=0.8（S）=11.9722×0.8=114.66（kA2.S）=362×5=6480（kA2.S）即：滿(mǎn)足要求。④校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定電流：＜=30.405（kA）=40（kA）即：＜滿(mǎn)足要求故選擇型戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表4.6：表4.6GN22Q型戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目GN22Q產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)10kV10kV2000A663A6480kA2.S144.66kA2.S40kA30.405kA依據(jù)最大持續(xù)工作電流和經(jīng)濟(jì)電流密度查《電力工程手冊(cè)（1）》P266表4-15，選擇每相1條60mm×10mm矩形鋁導(dǎo)體，母線(xiàn)型號(hào)LMY—600，其參數(shù)見(jiàn)下表4.8:表4.8110KV母線(xiàn)LMY—600相關(guān)參數(shù)4.5互感器的選擇互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線(xiàn)圈和電流線(xiàn)圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。（1）電流互感器的特點(diǎn)：①一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無(wú)關(guān)；②電流互感器二次繞組所接儀表的電流線(xiàn)圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。（2）電壓互感器的特點(diǎn)：①容量很小，類(lèi)似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)；②二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線(xiàn)圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)下運(yùn)行，即開(kāi)路狀態(tài)。（3）互感器的配置：①為滿(mǎn)足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器出線(xiàn)、母線(xiàn)分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器；②在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器；③對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對(duì)三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制；④60~220kV電壓等級(jí)的每組主母線(xiàn)的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器；⑤當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線(xiàn)路有關(guān)電壓時(shí)，出線(xiàn)側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。4.5.1電流互感器的選擇依據(jù)（1）電流互感器由于本身存在勵(lì)磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流I1與I2在數(shù)值和相位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來(lái)選擇。（2）電流互感器10%誤差曲線(xiàn)是對(duì)保護(hù)級(jí)（BlQ）電流互感器的要求與測(cè)量級(jí)電流互感器有所不同。對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級(jí)，而當(dāng)其通過(guò)故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級(jí)電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此準(zhǔn)確級(jí)要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過(guò)10%。電流互感器的10%誤差曲線(xiàn)就是在保證電流互感器誤差不超過(guò)10%的條件下，一次電流的倍數(shù)與電流互感器允許的最大二次負(fù)載阻抗關(guān)系曲線(xiàn)。（3）額定容量為保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量，即：≥=（Ω）——測(cè)量?jī)x表電流線(xiàn)圈電阻——繼電器電阻——連接導(dǎo)線(xiàn)電阻——接觸電阻一般取0.1Ω（4）按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器用于測(cè)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13左右，以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿(mǎn)足：,，為了確保所提供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。——電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓,——電流互感器的一次額定電壓和電流——電流互感器一次回路最大工作電流（5）種類(lèi)和型式的選擇選擇電流互感器種類(lèi)和形式時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻式、支持式、裝入式等）來(lái)選擇。（6）熱穩(wěn)定檢驗(yàn)電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s內(nèi)允許通過(guò)一次額定電流Ie1的倍數(shù)Kr來(lái)表示，即：（）2≥（或≥）（7）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器常以允許通過(guò)一次額定電流最大值（EQ\A()\R(,2)）的倍數(shù)kd—?jiǎng)臃€(wěn)定電流倍數(shù)表示其內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：≥短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，即：≥0.5×1.73××10-7N對(duì)于瓷絕緣的母線(xiàn)型電流互感器（如LMC型）可按下式校驗(yàn)：≥1.73××10-7N在滿(mǎn)足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線(xiàn)的允許最小截面為：S≥mm24.5.2電流互感器的選擇和校驗(yàn)(1)220kv電流互感器的選擇和校驗(yàn)電流互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。額定電壓：=220kV根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可以初步選擇LCW2－220W型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比12005，準(zhǔn)確級(jí)0.5，二次負(fù)荷2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)80，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)60。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=13.1882×4.37=760.05（kA2.S）（）2=（80×1200）2=9216（kA2.S）即：（）2＞滿(mǎn)足要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：EQ\R(,2)=EQ\R(,2)×1.2×60=101.81（kA）=33.556（kA）即：EQ\R(,2)＞滿(mǎn)足要求故選擇LB7－220型電流互感器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表4.10：表4.10LB7－220型電流互感器數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目LB7－220產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)220kV220kV1200A244.8A(krIel)2≥I2∞tdz9216kA2.S760.05kA2.SEQ\R(,2)＞101.81kA33.556kA（2）110kV側(cè)電流互感器選擇和校驗(yàn)（1）額定電壓：=1.15×110=126.5（kV）；（2）額定電流：可初步選擇LCWD－110型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比：2×12005，準(zhǔn)確次級(jí)0.5，二次負(fù)荷阻抗為1.2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)為75，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)130。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=5.9752×4.37=156.01（kA2.S）（）2=（75×2400）2=32400（kA2.S）即：（）2＞滿(mǎn)足要求驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：EQ\R(,2)=EQ\R(,2)×2.4×130=441,17（kA）icj=15.208（kA）即：EQ\R(,2)＞icj滿(mǎn)足要求故選擇LB7－110W型電流互感器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表4.11：表4.11LB7－110W型電流互感器數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目LB7－110W產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)110kV126.5kV2×1200A429A(krIel)2≥I2∞tdz32400kA2.S156.01kA2.SEQ\R(,2)＞441.17kA15.208kA（3）10kV側(cè)電流互感器選擇和校驗(yàn)（1）額定電壓：（2）額定電流：可初步選擇LDZJ1－10型電流互感器，其參數(shù)為額定電流比：8005，準(zhǔn)確次級(jí)0.5，二次負(fù)荷阻抗為1.2，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)為50，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)90。校驗(yàn)熱穩(wěn)定：同樣跟10kV斷路器一樣，=0.8S熱穩(wěn)定校驗(yàn)：=11.9722×0.8=114.663（kA2.S）（）2=（50×800）2=1600kA2.S）即：（）2＞滿(mǎn)足要求動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：EQ\R(,2)=EQ\R(,2)×0.8×90=101.81（kA）=30.405（kA）即：EQ\R(,2)＞滿(mǎn)足要求故選擇戶(hù)內(nèi)LDZB6－10型電流互感器能滿(mǎn)足要求，數(shù)據(jù)如下表4.12表4.12戶(hù)內(nèi)LDZB6－10型電流互感器數(shù)據(jù)設(shè)備項(xiàng)目LDZB6－10產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)10kV10kV800A663A＞1600kA2.S114.66kA2.S＞101.81kA30.405kA4.5.3電壓互感器的選擇依據(jù)（1）電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和容量電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，功率負(fù)荷因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差的最大值。用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。（2）按一次回路電壓選擇為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.1~0.9）范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿(mǎn)足：1.1>>0.9（3）按二次回路電壓選擇電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表4.13選擇：表4.13電壓互感器二次側(cè)額定電壓接線(xiàn)型式電網(wǎng)電壓（kV）型式二次繞組電壓（kV）接成開(kāi)口三角形輔助繞組電壓（kV）一臺(tái)PT不完全星形接線(xiàn)方式3~35單相式100無(wú)此繞組YoYo△110J~500J單相式100EQ\R(,3)1003~60單相式100EQ\R(,3)10033~15三相五柱式1001003（相）（4）電壓互感器及型式的選擇電壓互感器的種類(lèi)和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，在6～35kV屋內(nèi)配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。110～220kV配電裝置中一般采用半級(jí)式電磁式電壓互感器。220kV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿(mǎn)足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。（5）按容量的選擇互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)），應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷，即：≥=、——儀表的有功功率和無(wú)功功率4.5.4電壓互感器的選擇（1）型式：6～20KV屋內(nèi)互感器的型式，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV～110KV配電裝置一般采用油浸結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV及以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿(mǎn)足要求，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。（2）一次電壓。式中：為電壓互感器額定一次線(xiàn)電壓，1.1和0.9是允許的一次電壓的波動(dòng)范圍，即為。（3）二次電壓：按4.11表所示選用所需二次額定電壓。表4.11二次額定電壓選擇表繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接入方式接于線(xiàn)電壓上接于相電壓上用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)中二次額定電壓（V）100100（4）準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器在哪一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定，規(guī)定如下：用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線(xiàn)、出線(xiàn)等回路中的電度表，及所有計(jì)算的電度表，其準(zhǔn)確等級(jí)要求為0.5級(jí)。供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求一般為１級(jí)。用于估計(jì)被測(cè)量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求較低，要求一般為3級(jí)即可。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級(jí)。（5）二次負(fù)荷：式中：是對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容量。根據(jù)上述條件選擇電壓互感器型號(hào)如下表4.12：表4.12電壓互感器選擇結(jié)果安裝位置型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量（VA）0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)220KV母線(xiàn)電容式、屋外YDR-220150220440110KV母線(xiàn)單相、屋外JCC-110500100010KV母線(xiàn)單相、屋內(nèi)JDZJ-104060150220KV出線(xiàn)單相、屋外JCC-2205001000110KV出線(xiàn)單相、屋外JCC-1105001000220KV母線(xiàn)設(shè)備電壓互感器選擇YDR系列，采用電容式結(jié)構(gòu)，作同期、測(cè)量?jī)x表及繼電保護(hù)用。出線(xiàn)設(shè)備采用JCC系列，采用串聯(lián)絕緣瓷箱式結(jié)構(gòu)，作監(jiān)視線(xiàn)路有無(wú)電壓、進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘用。110KV母線(xiàn)設(shè)備電壓互感器選擇JCC系列，采用串聯(lián)絕緣瓷箱式結(jié)構(gòu)，作同期、測(cè)量?jī)x表及繼電保護(hù)用。出線(xiàn)設(shè)備也采用JCC系列，采用串聯(lián)絕緣瓷箱式結(jié)構(gòu)，作監(jiān)視線(xiàn)路有無(wú)電壓、進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘用。10KV母線(xiàn)設(shè)備電壓互感器選擇JDZJ系列，采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，作同期、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置用5防雷及接地體設(shè)計(jì)5.1概述電氣設(shè)備在運(yùn)行中承受的過(guò)電壓，有來(lái)自外部的雷電過(guò)電壓和由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)電磁能量產(chǎn)生振滿(mǎn)和積聚而引起的內(nèi)部過(guò)電壓兩種類(lèi)型。5.2防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是電能供應(yīng)的來(lái)源，一旦發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，而且電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣會(huì)受到損壞，絕大多數(shù)不能自行恢復(fù)并嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。變電所的雷擊害來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線(xiàn)路后產(chǎn)生的雷電波沿線(xiàn)路向變電所侵入，對(duì)直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針和避雷線(xiàn)，使所有設(shè)備都處于避雷針（線(xiàn)）的保護(hù)范圍之內(nèi)，此外還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā)生反擊。對(duì)侵入波的防護(hù)主要措施是變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電所的雷電波的幅值，同時(shí)在距變電所適當(dāng)距離內(nèi)裝設(shè)可靠的進(jìn)線(xiàn)保護(hù)。避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備，避雷針必須高于被保護(hù)物體，可根據(jù)不同情況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨(dú)立裝設(shè)，避雷線(xiàn)主要用于保護(hù)線(xiàn)路，一般不用于保護(hù)變電所。避雷器是專(zhuān)門(mén)用以限制過(guò)電壓的一種電氣設(shè)備，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過(guò)一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過(guò)電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。（1）避雷針的配置原則：①電壓110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000Ω.cm的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。②獨(dú)立避雷針（線(xiàn)）宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過(guò)10Ω。③35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因?yàn)槠浣^緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊。④在變壓器的門(mén)型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線(xiàn)，因?yàn)殚T(mén)形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在址中距離很難達(dá)到不小于15米的要求。（2）避雷器的配置原則①配電裝置的每組母線(xiàn)上均應(yīng)裝設(shè)避雷器。②旁路母線(xiàn)上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)視當(dāng)旁路母線(xiàn)投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿(mǎn)足而定。③330kV及以上變壓器和并聯(lián)電抗器處必裝