110KV变电站毕业设计3.doc

概述一、课题内容及要求：熟悉和掌握110kv变电站设计的原则和一般方法。并针对地区110kv变电站进行设计。二、设计原始资料1、电力负荷及与系统连接情况：（1) 110kv电压等级：110kv 变电站坐落在一个工业园，有2回线与系统相连，变电站与系统的架空线长度40km，系统最大方式容量为3000mva，相应的系统电抗为0.46，系统最小方式容量为2500mva,系统电抗为0.4（以系统容量及电压为基准的标幺值）。（2）35kv电压等级：电压等级用户名容量（mva）负荷性质距离（km）35kv水泥厂6215化肥厂5210机械厂1018钢铁厂8110（3）10kv电压等级：电压等级用户容量（mva）负荷性质线路类型距离（km）10kv自来水厂51架空2糖厂2.52架空2医院1.01电缆1.5纺织厂3.03架空2农机厂2.02架空1造纸厂1.02架空2市政府2.52电缆12、 设计任务：（1）进行技术、经济比较，选择电气主接线方案。（2）选择变压器的台数、容量、型号、参数。（3）计算短路电流，选择电气设备（断路器、隔离开关、母线、电压互感器、电流互感器、避雷器）（4）变电站主接线图 1张3、设计成果要求：完成一篇5000字的论文，用a4纸打印，语言简洁，变电站主接线图一张，用cad绘制。第一章 主变的选择1.1 主变压器台数选择在选择变压器时，应选择低损耗节能型变压器，如s9系列或s10系列，变压器需安装在楼内时，则应选择干式变压器。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器，变压器台数的选择应考虑下列原则:（1） 满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，宜选择两台主变压器，当在技术经济上比较合理时，主变压器也可选择多于两台。三级负荷一般选择一台主变压器，如果负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2） 对负荷变化较大宜采用经济运行方式的变电所，应选择两台变压器。（3） 在选择变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷发展，留有扩建增容余地。根据设计要求考虑到35kv、10kv中i、ii类负荷较多并占总负荷容量较大，为了能更好满足可靠性，及以后扩建增容，本变电站宜选择两台主变压器。1.2 主变压器容量的确定要选择主变压器和站用变压器，确定变压器各出线的最大持续工作电流，首先必须计算出各电压等级的负荷，其中110kv侧有2回进线，35kv有4回出线，10kv有7回出线。而且10kv级负荷容量为：s=17mva ，i、ii类负荷所占容量较大，35kv级负荷容量为：s= 29mva；都为i、ii类负荷；假设负荷同时率：kt = 0.85；线路损耗：k2 = 1.05；由公式 所以最大综合负荷为: 该变电站所装主变的台数已确定为两台，那么任意一台主变压器容量sn应同时满足下列两个条件：当任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的6070的要求：任一台变压器单独运行，应满足全部一、二级负荷sc（i+ii）的需要：该变电所（110kv/35kv/10kv）,总计算负荷为41.055mva.其中i、ii类的负荷sc（i+ii）为38.3775mva，由此可按任一台主变压器单独运行时，要满足6070的负荷计算主变容量，即：且任一台变压器应满足，在考虑到负荷发展留有一定的裕度，因此，可选两台容量均为40mva的主变。1.3 主变压器绕组数量的确定根据电力工程电气设计手册电气一次部分相关资料：在具有三种电压等级的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。（1）10kv侧负荷占总负荷比例：（2）35kv侧负荷占总负荷比例： 由以上可知变压器采用的是三绕组的变压器。 1.4 主变压器绕组连接方式的确定我国110kv及以上电压，变压器绕组都采用星型连接；35kv亦采用星型连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kv以下电压，变电器绕组都采用连接。由此确定本110kv降压变电站所选择变压器绕组接线方式为yoy接线。1.5 主变压器调压方式的选择对于110kv及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式，该变电站i、ii类负荷多，比重大，为了保证连续供电和随时调压，并且扩大调压幅度，则应采用有载调压方式。1.6主变压器冷却方式的选择电力变压器按容量大小分类，一般可分为小型变压器（630kv.a及以下），中型变压器（8006300kv.a）,大型变压器（863mv.a）和特大型变压器（90mv.a及以上），而大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却变压器。1.7变压器型号的选择综上所述分析，结合电力系统分册（第二版）查阅所得：表1-1 主变压器的参数型号额定容量(kva)额定电压(kv)高压中压低压sfszq7-40000/1104000011081.25%38.55%10.5空载电流(%)空载损耗(kw)负载损耗（kw）(高-低)阻抗电压(%)1.160.2210高-中高-低中-低10.517.56.5 第二章 主接线的选择电气主接线是发电厂，变电站设计主体，采用何种形式，与电力系统原始资料，发电厂，变电站本身运行可靠性，灵活性和经济性的要求等密切相关，并且对电气设备选择，配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。因此，主接线的设计必须根据电力系统，发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确处理好个方面的关系，通过技术经济比较，合理地选择主接线方案。对电气主接线设计的基本要求要满足可靠性，灵活性，经济性，和发展性等四方面的要求。2.1各电压等级的主接线方案初步确定变电站分为系统枢纽变电站，地区重要变电站和一般变电所，一般变电多为终端或分支变电所，降压供电给伏击用户或一个企业。全所停电后，只影响附近用户或一个企业供电。因此这是一般变电所。110kv级有2回出线，35kv级出线有4回，都是,类重要负荷。10kv级出线为7回，且，类负荷居多，在该变电所中，类重要负荷不但多，且占总容量大，对供电可靠性要求高。2.1.1 110kv侧的主接线方案确定l2图2-2 内桥接线2t1t2qf1qf3qfqs2qs1l1l2图2- 1外桥接线2t1t2qf1qf3qfl1 对于110kv变电站的电站，当能满足运行要求时，高压侧应尽量采用断路器较少的，或者不用断路器的接线，该变电站有两台主变，110kv级出线为2回，可考虑用桥型接线，现拟定以下两种方案，内容包括主变的形式、台数以及各级电压配电装置的接线方式等，从技术上论证各方案的优缺点进行选择。分析拟定以下两种接线方式如图2-1外桥和图2-2内桥。110kv侧主接线方案比较：方案一： 外桥接线方式：（1）变压器操作方便。如变压器发生故障时。仅故障变压器回路的断路器自动跳闸，其余三回路可继续工作，并保持相互的联系。（2）线路投入与切除时，操作复杂。如线路检修或故障时，需断开两台断路器，并使该侧变压器停止运行，需经倒闸操作，恢复变压器工作，造成变压器短时停电。这刚好与内桥相反，概括为“外桥外不便”。（3）桥回路故障或检修时全站分列位两部分，使两个单元之间失去联系；同时，出线侧断路器故障或检修时，造成该侧变压器停电。方案二： 内桥接线方式：（1）线路操作方便。如线路发生故障，仅故障线路的断路器跳闸，其余三回路可继续工作，并保持相互的联系。（2）正常运行时变压器操作复杂。如变压器1t检修或发生故障时，需断开断路器1qf、3qf，使未故障线路l1 供电受到影响，需经倒闸操作，拉开隔离开关qs1 后，再合入1qf、3qf才能恢复线路l1 工作，因此将造成该侧线路的短时停电，这一特点概括为“内桥内不便”。（3）桥回路故障或检修时全站分列为两部分，便两个单元之间失去联系；同时出现断路器故障或检修时，造成该回路停电。经过以上两个方案的比较，结合本变电站的实际情况，两回进线、变压器不经常切换，宜选择方案一内桥接线。2.1.2 35kv侧的主接线方案确定在35kv配电装置中，线路有4回，根据规程一般采用单母线或单母线分段，一般不设置旁母，因为重要用户都会采用双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年2-3天，如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。经过上述分析拟定以下两种接线方式：方案一：单母线接线，如下图2- 3所示i段ii段l1l2电源1电源2图2-4单母线分段方案二：单母分段接线，如下图2- 4所示电源1电源2图2-3单母接线l2l135kv侧主接线方案比较：方案一 单母线接线：接线简单清晰，设备少，操作方便于扩建和采用成套配电装置，但是不够灵活可靠，任一元件故障或维护，均需使整个配电装置停电。方案二 单母分段接线：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。经以上二种方案比较，方案二比方案一供电可靠性高，故选择方案二：采用单母分段连接。2.1.3 10kv侧的主接线方案确定10kv共有7回出线，单母分段接线与单母接线相比提高了供电的可靠性和灵活性。本变电所所接的负荷均为、类重要负荷居多，对供电可靠性要求高，可用单母线或单母分段接线方式，无需设置旁母，因有两台主变供电可靠性高，即使断路器检修也可暂时用其中一台代替供电。经过上述分析拟定以下两种接线方式：方案一：单母线接线，如下图2- 5所示i段ii段l1l2电源1电源2图2-6单母线分段电源1电源2图2-5单母接线l2l1方案二：单母分段接线，如下图2- 6所示方案一：单母线接线：具有接线简单清晰，操作方便，所有设备比较少，投资少等优点，但是当母线或者母线側隔离开关检修故障时，连接在母线上的所有回路都将停止工作，检修任意电源或者线路的断路器时，该回路必须停电，当母线或者母线上的隔离开关发生短路时，断路器在继电保护下都自动断开，因而造成全部停电。方案二：单母线分段接线：接线简单清晰，投资少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵敏性，不仅便于检修母线而减少母线故障影响范围，对于重要用户，可以从不同段引两个回路，而使重要用户有两个电源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电保护装置的作用下，能自动将故障切除，因而保证了常用段母线不间断供电。以上两种方案，单母分段接线可靠性较高，而且比较经济,故选择单母线分段接线方式。2.2主接线的方案选择综上所述，本110kv降压变电站主接线的最终方案为110kv电压等级侧采用内桥接线方式，110kv侧可以对重要用户从不同段母线电源侧引出两个回路；35kv、10kv电压等级侧采用单母线分段接线，供电可靠，接线简单、清晰，不会使重要负荷长时间停电，满足了可靠性、灵活性、经济性等要求。 图2-7 主接线图第三章 短路电流计算3.1短路电流计算的目的为了保证电力系统安全运行，在设计选择设备时，都要用可能流经该设备的最大短路电流进行热稳定和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起电发热和电动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置将自动地使有关断路器跳闸，继电保护装置的整定和断路器的选择，也需要准确的短路电流数据。3.2短路计算点的确定在正常接线方式时，通过设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。结合本变电站的主接线图，只有各电压等级的母线上短路时，短路电流才是最大的，故短路计算点设在各电压等级的母线上。短路电流计算的电路图如下：图3-1等值电路图35kvk3k2k1图3-2等电路简化图35kvk3k1k210kv110kv系统最大方式容量为3000mva，相应的系统电抗为系统最小方式容量为2500mva，相应的系统电抗为变压器的总容量为40mva，1绕组短路电压百分数：2绕组短路电压百分数：3绕组短路电压百分数：: 高-中电压的阻抗电压百分比：高-低电压的阻抗电压百分比：中-低电压的阻抗百分比3.3基准值的选择1、所选择的基准值单位应与有名值的单位相同，不同的量相比是无意义的。2、所选择的基准值电量之间应符合电路的基本关系式。3、电力系统的五个参数基准值、一般不任意选取，为方便计算，通常是指定和，然后通过电路基本关系得到其余三个基准值。4、在实际计算中对基准容量值，一般可选定为100mva或1000mva等容量计算的数值或者选定为系统总容量或某台发电机容量。5、对基准电压值，一般选取为基本级的额定电压或平均额定电压，往往可以简化计算公式或计算步骤。综上所述，基准值的选取应当使得我们的计算比较方便，因此去=100mva =。(1)系统电抗:最大方式运行时： 最小方式运行时： (2)线路电抗:：(3)主变电抗: 3.4简化电路图的等效电抗(1)(2) (3) 3.5最大方式运行下各短路点的计算k1点短路时的计算（110kv）(1)等效电抗：(2)短路电流：(3)短路电流有名值：(4)冲击电流：(5) k2短路时的计算（10kv）(1)等效电抗： (2)短路电流：(3)短路电流有名值：(4)冲击电流：(5) k3点短路时的计算(35kv)(1)等效电抗： (2)短路电流：(3)短路电流有名值：(4)冲击电流：(5) 表3-3 母线侧短路电流有名值和冲击电流有名值电压等级最大方式运行短路容量i(ka)İch(ka)sd(mva)110kv母线6.6917.051332.535kv母线5.3113.54340.310kv母线26.2366.89477第四章 电气设备的选择正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。电气设备选的一般要求为：（1）应满足各种运行、检修、短路和过电压情况运行要求并考虑远景发展。（2）应按当地环境条件（如海拔，大气污染程度和环境温度等）校验。（3）应力技术先进和经济合理。（4）与整个工程的建设标准协调一致。（5）同类设备应尽量减少品种，以减少品种条件，方便运行管理。（6）选用的新产品均应有可靠性的试验数品条件。4.1 断路器的选择一般635kv 选用真空断路器，10kv侧的断路器都采用真空的断路器，而35500kv宜选用sf6 断路器，本变电站设计中110kv和35kv断路器均采用sf6断路器，sf6高压断路器具有安全可靠，开断电流性能好，结构简单，质量轻，检修维护方便等优点。4.1.1 10kv侧断路器的选择(1) 额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为：(3) 额定开断电流的检验条件为： 从以上条件可知，初选定：zn12-10i型号的真空断路器。则，满足要求。(4) 动稳定的校验条件: ，即 80ka,满足要求(5) 热稳定的校验备件： 设断路器的跳闸时间为0.1秒，过电流保护动作为4秒，则：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算10kv可选zn12-10i的户内真空断路器，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-1 zn12-10i断路器的参数型号项目zn12-10/1600参考数据计算数据额定电压（kv）1010额定电流（a）1250981.75动稳定电流（ka）8066.89热稳定电流（ka）315（4s）26.23额定开断电流（ka）31.526.234.1.2 35kv侧断路器的选择(1) 额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为：(3) 额定开断电流的检验条件为： 从以上条件可知，初选定：lw16-35型号的户外sf6断路器。则，满足要求。(4) 动稳定的校验条件: ，即,满足要求(5) 热稳定的校验备件：设断路器的跳闸时间为0.1秒，过电流保护动作为4秒，则：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算35kv可选lw16-35的户外sf6断路器，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-2 lw16-35断路器的参数 型号项目lw16-35参考数据计算数据额定电压（kv）3535额定电流（a）1600475.78动稳定电流（ka）6313.54热稳定电流（ka）25（4s）5.31额定开断电流（ka）255.314.1.3 110kv侧断路器的选择（1）额定电压的选择为：（2）额定电流的选择为：(3) 额定开断电流的检验条件为：从以上条件可知，初选定：sfm110-110/2000型号的户外sf6断路器。则，满足要求。(4) 动稳定的校验条件: ，即,满足要求(5) 热稳定的校验备件： 设断路器的跳闸时间为0.1秒，过电流保护动作为4秒，则：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算110kv可sfm110-110/2000型号的户外sf6断路器，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-3 sfm110-110/2000断路器的参数 型号项目sfm110-110/2000参考数据计算数据额定电压（kv）110110额定电流（a）2000242.55动稳定电流（ka）8017.06热稳定电流（ka）31.5（3s）6.69额定开断电流（ka）31.56.694.2隔离开关的选择隔离开关的主要用途：(1) 隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电源隔离，以确保检修安全。(2) 倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器完成操作。(3) 分、合小电流。如电压互感器回路，励磁不超过2a的空载变压器回路及电容不超过5a的空载线路等。4.2.1 10kv变压器侧隔离开关的选择（1）额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为：(3) 根据电力工程电气设备手册初选为gn1-10/1000。动稳定的校验条件: ，即,满足要求。(4) 热稳定的校验备件： 设断路器的跳闸时间为0.1秒，过电流保护动作为4秒，则：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算10kv可选gn1-10/1000型号的隔离开关，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-4 gn1-10/1000隔离开关的参数 型号项目gn1-10/1000参考数据计算数据额定电压（kv）1010额定电流（a）1000981.71动稳定电流（ka）8066.89热稳定电流（ka）26（10s）26.234.2.2 10kv线路侧隔离开关的选择（1）额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为：(3) 根据电力工程电气设备手册初选为gn2-10/1000。动稳定的校验条件: ，即,满足要求(4) 热稳定的校验备件： 设断路器的跳闸时间为0.1秒，过电流保护动作为4秒，则：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算10kv可选gn2-10/1000型号的隔离开关，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-5 gn2-10/1000隔离开关的参数 型号项目gn2-10/1000参考数据计算数据额定电压（kv）1010额定电流（a）1000288.7动稳定电流（ka）8066.89热稳定电流（ka）40(5s）26.234.2.3 35kv变压器侧隔离开关的选择(1) 额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为：(3) 根据电力工程电气设备手册初选为gn1-35/600。动稳定的校验条件: ，即,满足要求(4) 热稳定的校验备件：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述的计算35kv可选gn1-35/600型号的隔离开关，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-6 gn1-35/600隔离开关的参数 型号项目gn1-35/600参考数据计算数据额定电压（kv）3535额定电流（a）600475.78动稳定电流（ka）5013.54热稳定电流（ka）14（10s）5.314.2.4 35kv线路侧隔离开关的选择(1) 额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为：(3) 根据电力工程电气设备手册初选为gw4-35w。动稳定的校验条件: ，即,满足要求(4) 热稳定的校验备件：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算35kv选择gn1-35/600型号的隔离开关，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-7 gn1-35/600隔离开关的参数 型号项目gn1-35/600参考数据计算数据额定电压（kv）3535额定电流（a）600164动稳定电流（ka）5013.54热稳定电流（ka）16（4s）5.314.2.5 110kv侧隔离开关的选择(1) 额定电压的选择为：(2) 额定电流的选择为： (3) 根据电力工程电气设备手册初选为gw4-110d型动稳定的校验条件: ，即,满足要求(4) 热稳定的校验备件：因为，则即，满足要求从电力工程电气设计手册（一次部分），则根据上述计算110kv可选gw4-110d型号的隔离开关，可满足技术条件要求。综合上述查设备选型数据可列下表：表4-8 gw4-110d隔离开关的参数 型号项目gw4-110d参考数据计算数据额定电压（kv）110110额定电流（a）600242.55动稳定电流（ka）5017.06热稳定电流（ka）16（4s）6.694.3互感器的选择原则互感器的作用:(1) 将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜、并便于屏内安装。(2) 使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了二次设备和人身的安全。4.4电流互感器的选择4.4.1参数选择1.技术条件(1)正常工作条件一次回路电流，一次回路电压，二次回路电流，二次回路电压，二次侧负荷，准确度等级，(2)短路稳定性动稳定倍数，热稳定倍数(3)承受过电压能力绝缘水平，泄露比2.环境条件环境温度，最大风速，相对湿度。4.4.2型式选择35kv以下的屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。35kv以上配电装置一般采用油浸式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，如回路中有变压器套管，穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占地。110kv侧ta的选择：根据电力工程电气设计手册(电气一次部分)35kv及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器常用l(c)系列。出线侧ta采用户外式，用于表计测量和保护装置的需要准确度。当电流互感器用于测量、时，其一次额定电流尽量选择得比回路中正常工作电流的1/3左右以保证测量仪表的最佳工作、并在过负荷时使仪表有适当的指标。根据选择型号为lcwb6-110w型。35kv侧ta可根据安装地点和最大长期工作电流选lcz-35系列。而10kv侧ta可选为lmc-10型：表4-9各电压等级的电流互感器型号电压等级型号110kvlcwb-6-11035kvlcz-3510kvlmc-104.5 电压互感器的选择4.5.1参数选择一.技术条件(1) 正常工作条件一次回路电压，一次回路电流，二次负荷，准确度等级，机械负荷(2) 承受过电压能力绝缘水平，泄露比距。二.环境条件环境温度，最大风速，相对湿度，海拔高度，地震强度。三.型式选择(1) 620kv配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压是，一般采用三相五柱电压互感器。(2) 35110kv配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。110kv以上配电装置中尽可能选用电容式电压互感器。(3) 按额定电压选择：为了保证测量准确性，电压互感器一次额定电压应在所安装电网额定电压的90%110%之间。既90%uu110%，电压互感器二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。通常，一次绕组接于电网时，二次绕组额定电压选为100v。(4) 按容量和准确度等的选择：用于电度计量，准确度不应低于0.5级，用于电压测量不应低于1级；用于继电保护不低于3级。6220kv电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器，当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。表4-10电压互感器参数型号额定电压（v）二次绕组额定输出（va）电 容 量载 波耦 合电 容一次绕组二次绕组剩余电压绕组0.5级1级高压电容中压电容ydr-110110000/100/100150va300va12.55010准确度为:电压互感器按一次回路电压、二次电压、安装地点二次负荷及准确等级要求进行选择。所以选用 ydr-110 型电容式电压互感器。35kv母线tv选择： 35110kv配电装置安装单相电压互感器用于测量和保护装置。选单相带接地保护油浸式tdjj-35型电压互感器。表4-11电压互感器额定电压及接线方式型号额定电压(v)接线方式一次绕组二次绕组剩余电压绕组tdjj-35100/3y/yo/根据以上原则和相关资料，10kv侧则选tsjw-10型。4.6 母线的选择本设计的110kv、35kv为屋外配电装置，故母线采用钢芯铝绞线lgj，而10kv采用屋内配电装置，故采用硬母线。4.6.1 10kv母线的选择与校验(1)型式：20kv及以下且正常工作电流不大于4000a时，宜选用矩形导体，在40008000a时，一般选用槽型导体，8000a以上的工作电流选管形导体或钢芯铝绞线构成的组合导体。10kv母线长期工作电流为: 因此选用矩形导体母线。(2)按最大持续工作电流选择应满足：即(3)按经济电流密度选择，假设年最大负荷利用小时数为tmax=4000小时/年。查电力系统有关资料得，经济电流密度j=1.15a/.则根据以上条件可初选lwy-10010矩形铝母线，其长期允许电流为:（母线平放时）（4）热稳定校验：设假想时间为4s，合格（5）母线动稳定校验为母线材料最大允许应力（pa）,硬铝母线（lmy）, 为母线短路时冲击电流产生的最大计算应力;按大于2挡计算：即，母线满足动稳定要求，故选取lmy-10010规格的矩形铝母线合格。4.6.2 35kv母线的选择与校验（1）最大持续工作电流为：即（2）按经济电流密度选择：根据以上条件可初选lwy-6010矩形铝母线，其长期允许电流为:（3）动稳定校验: （4）母线动稳定校验为母线材料最大允许应力（pa）,硬铝母线（lmy）,为母线短路时冲击电流产生的最大计算应力;按大于2挡计算：)即，母线满足动稳定要求，故选取lmy-6010规格的矩形铝母线合格。4.7 110kv进线的选择送电线路的导线截面的选择,应根据5-10年电力系统的发展规划进行.(1). 按经济电流密度选择导线截面积假设110kv线路的最大负荷利用小时数tmax=4500小时/年，则可以查出软导线经济电流密度(a) 故： imax导体的长期允许载流量242.5a按经济电流密度选择，在选择截面时，先求出经济截面： 即: 选择的导线为lgj-120型的钢芯铝绞线。(2).校验导线截面面积1）按允许载流量条件校验导线截面积: 所选择的导线截面满足最大工作电流的要求.2）按电晕条件效验:因为此变电站所在地海拔高度为720m,当海拔不超过1000m时,在常用的相间距离情况下,导线截面积大于等于70 mm时不进行电晕校验。4.8 绝缘子和穿墙套管的选择在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和绝缘，是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够的绝缘强度和机械强度，耐热、耐潮湿。选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。穿墙套管用于母线在屋内穿过墙壁和天花板以及从屋内向屋外穿墙时使用，635kv为瓷绝缘，60220kv为油浸纸绝缘电容式。4.9 避雷器的选择避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器，方能发挥其应有的防雷保护作用。 无间隙氧化锌避雷器是目前最先进的过电压保护设备。在正常运行时，氧化锌电阻阀片呈现极高的电阻，通过它的电流只有微安级，当系统出现危害电气设备的过电压时，它具有优良的非线性特性和陡波响应特性，使其有较低的陡波残压和操作波残压，在绝缘配合上增大了陡波、操作波下的保护裕度，氧化锌避雷器特别适用于多回线路、电容器组，电缆等波阻抗低的系统，此外，它的通流能力大，耐受暂时工频过电压的能力强。4.9.1 110kv侧线路避雷线的装设及中性点避雷器的选择 因为110kv侧有两回进线与系统相连，因此只需沿着进线装设避雷线即可，对于中性点，为了减小单相接地时的短路电流，有部分变压器的中性点采用不接地的方式运行，因而需要考虑其中性点绝缘的保护问题。110kv中性点属于全绝缘可选fz-60避雷器进行保护。4.9.2 35kv侧避雷器的装设及选择 35kv电力线路一般不采用全线装设避雷线来防直击雷，但为了防止变配电所附近线路上受到雷击时雷电压沿线路侵入变配电所内损坏设备，需在进线12km段内装设避雷线，使该段线路免遭直接雷击。为了使避雷线段以外的线路受雷击时侵入变电所内的过电压有所限制，一般可在避雷线两端处的线路上装设管型避雷器。可选yhsw-51/134型，金属氧化锌避雷器，对于中性点可用fz-35或fz-30避雷器。4.9.3 10kv侧避雷器的装设及选择 10kv高压配电线路进线的防雷保护，可以在每路进线终端，装设fz型或fs型阀型避雷器，以保护线路断路器及隔离开关，因其10kv系统不接地，故无需保护。4.9.4 变压器的防雷保护 在变配电所母线上还应装设一组阀型避雷器，而且避雷器应尽量靠近变压器及其他被保护的设备，距离一般不应大于5m,为使在任何运行方式下，变配电设备都能得到保护，当采用分段母线时，每段母线上都应装设避雷器，而避雷器的接地线应与变压器低压侧接地中性点及金属外壳连在一起接地。 电压等级电气设备110kv35kv10kv高压断路器sfm110-110/2000lw16-35zn12-10/1600隔离开关gw4-110dgn1-35/600gn1-10/1000电流互感器lcwb-6-110lcz-35lmc-10电压互感器ydr-110tdjj-35tsjw-10母线lgj-240lmy-6010lmy-10010主变压器sfszq7-40000/1104-12 主要电气设备选择结果一览表4.10 高压熔断器的选择在366kv的电站和变电所常用的高压熔断器有：户内高压限流熔断器， 额定电压等级分3、6、10、20、35、66kv，常用的型号有rn 1、rn 5等。主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过rn 3、载和短路；rn2和rn 4型额定电流均为0.510a ， 为保护电压互感器的专用熔断器。由于电压互感器一次绕组电流很小，故断路器只须按额定电压和开断电流进行选择。（1）按工作电压选择 ：（2）按开断容量选择：即35kv: ,则可选rw1-35型，而10kv: ,则可选rn2-10型。4-13 熔断器各电压等级的型号电压等级型号35kvrw1-3510kvrn2-10第五章 主设备的继电保护配置5.1 概述电力变压器是电力系统中非常重要的电气设备之一，它的安全运行对于保证电力系统的正常运行和对供电的可靠性，以及电能质量起着决定性的作用，同时大容量电力变压器的造价也十分昂贵。因此要针对电力变压器可能发生的各种故障和不正常运行状态进行分析，重点研究应装设的继电保护装置，以及保护装置的整定计算。变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障包括相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路；油箱外部故障包括引线及套管处会产生各种相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要由外部短路或过负荷引起的过电流、油面降低，以及过电压、过励磁。5.2 变压器保护配置原则5.2.1 变压器主保护（1）瓦斯保护800kva及以上的油浸式变压器和400kva以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反映变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。（2）纵差动保护或电流速断保护6300kva及以上并列运行的变压器，10000kva及以上单独运行的变压器，发电厂厂用工作变压器和工业企业中6300kva及以上重要变压器，应装设纵差动保护。5.2.2 变压器后备保护（1）过电流保护过电流保护用于反映外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差动保护（或电流速断保护）的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定，延时动作于跳开变压器各电源侧断路器。过电流保护和过电压起动的过电流保护，宜用于中、小容量的降压变压器；复合电压起动的过电流保护，宜用于升压变压器和系统联络变压器，以及过电流保护灵敏度不能满足要求的降压变压器；6300kva及以上的升压变压器，应采用负序电流保护及单相式低电压起动的过电流保护；对于大容量升压变压器或系统联络变压器，为了满足灵敏度要求，还可采用阻抗保护。（2）过负荷保护对于400kva以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此过负荷保护通常只装在一相，其动作时限较长，延时动作于发信号。（3）变压器的零序保护对于中性点直接接地系统中的变压器，应装设零序保护，零序保护用于反映变压器高压侧（或中压侧），以及外部元件的接地短路。变压器中性点直接接地运行，应装设零序电流保护；变压器中性点可能接地或不接地运行时，应装设零序电流、电压保护。零序电流保护延时跳开变压器各电源侧断路器；零序电压保护延时动