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东北电力大学函授毕业设计说明书220KV变电站一次侧设计毕业论文 第一章 电气主接线的设计电气主接线又称一次接线，它是发电厂、变电所、电力系统中传送电能的通路。主接线是发电厂、变电所电气部分的主体。主接线的设计是否正确、对供电可靠性、运行灵活、检修方便以及经济合理等起着决定性的作用。根据本次设计的要求，主接线必须按下列条件设计： （1）必须保证对用户的供电可靠性。（2）具有一定的工作灵活性，以适应电力装置的工作情况。（3）电路应尽可能简单明显、操作方便。（4）在满足工作可靠性、灵活性、操作性的同时，还应保证合理性。（5）主接线还应考虑将来发展的可能性。变电所的选择应根据变电所在电力系统中的位置，回路数，设备的特点，负荷的性质以及系统原始资料确定，并且应满足安全的可靠性，灵活性，操作应尽可能的简单方便，经济应合理等方面的要求。本次设计的变电所为地区重要变电所，位于地区网络的枢纽点上，高压侧以交换或接受功率为主，供电给地区的中压侧和附近的低压侧负荷。全所停电后，将引起地区电网的瓦解，影响整个地区供电。1.1 220KV侧电气主接线的设计根据设计任务书，220KV侧共有3回出线，其中2条系统联络线，1条与220KV的变电所相连，每回线输送的容量为150MVA，该母线有穿越功率通过，因此该侧母线主接线必须有很高的可靠性和灵活性，才能保证与其连接的系统安全、稳定的正常运行。方案一：双母线接线电气工程手册规定：在地区重要变电所中，110KV-220KV配电装置在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时，一般采用双母线接线。因为本所出线回路为3回，但母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后，要求迅速恢复供电，母线设备检修时，不影响对用户的供电，所以宜采用双母线接线。双母线接线中有两组母线，其中一组母线为工作母线，另一组母线为备用母线。所有回路都可以经过各自的母线的隔离开关，接到任一组母线上。双母线接线的优点：供电可靠,轮流检修母线时，不中断装置的工作和向用户的供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只停该回路；工作母线发生故障时，可迅速恢复装置的供电, 任一回路断路器拒动时，可利用母线联络断路器来断开该回路；调度灵活,各个电源和各个回路可任意分配到某一组母线上;扩建方便,向任一方向扩建,均不影响两组母线的电源和符合均匀分配;便于试验,当个别回路需单独试验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。缺点：隔离开关多，容易发生故障；用隔离开关进行倒闸操作，容易发生误操作；有色金属消耗量大，配电装置结构复杂，经济性较差；不便于实现全自动化和无人值班。接线方案图如下：DL方案二：单母线分段接线电气工程设计手册规定，110KV-220KV配电装置出线回路数3-4条，宜采用单母线分段接线。本设计中有3回，所以宜采用单母线分段接线。单母线分段接线的优缺点：优点：接线简单清晰，操作方便，使用电器少；配电装置建造费用低；隔离开关仅在检修时隔离电压用，不用它进行倒闸操作，误操作少。缺点：任一段母线及母线隔离开关发生故障时，要停止该段母线上所有的工作；任一段母线及母线隔离开关检修时，要停止该段母线上所有电路的工作。当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。接线方案图如下：根据本次设计对主接线的要求，将以上两种方案进行比较：（一） 供电可靠性 方案一：通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修任一母线，而不致中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路，其他回路仍与系统保持联系，能保证穿越功率的顺利通过，能保证供电可靠性。方案二：一段母线故障，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。（二） 灵活性方案一：各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应系统各种运行方式和潮流变化的需要。方案二：任一元件发生故障或检修时，该段母线配电装置均需停电，不具备灵活性。（三） 经济性、可靠性方案一：考虑5-10年的发展前景时，母线可以向任一方向扩展，并且不会影响两组母线和负荷的均匀分布，占地面积小，费用少。方案二：考虑5-10年的发展前景时，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。综合以上比较可知，在本次设计的地区重要变电所中，双母线接线可以适应要求，且较单母线分段更优越。又因SF6断路器检修周期长，性能好，所以220KV侧选用双母线接线方式。1.2 110KV侧电气主接线的设计本次设计变电所中,110KV出线共有4回,其中2回为系统联络线，2回为110KV变电所的接线，每回出线输送的容量为50MVA。主接线的选择与比较方案一：电气工程手册规定，在本地区主要变电所中110KV-220KV配电装置，在系统中居重要地位，出线为4回及以上时，一般采用双母线接线，因本所出线为4回，母线上电源较多，输送功率较大，母线故障后，要迅速恢复供电，母线和母线设备检修时，不影响对用户供电，宜采用双母线接线。方案二：规程规定，在110KV220KV配电装置中，出线不超过4回时，一般采用单母线分段的接线方式。方案一二优缺点的比较，在上一节已经论述，在此不再重复。从任务书可知a、c两变电所有穿越功率通过，同时母线故障时，单回路供电系统中无其它备用电源，方案二不能满足要求，方案一不但克服以上缺点，而且满足了安全可靠性，灵活性，经济性，考虑510年的发展远景，所以采用双母线供电。 1.3 35KV侧主接线方案的设计 35KV侧所带负荷为地方性负荷,需要经常的操作切换,对于主接线的要求不是很高,在力求满足可靠性、灵活性、经济性的情况下，要求接线简单，清晰。主接线的选择和比较：方案一：电气设计手册中规定3560KV配电装置，出线在4-8条出线时，宜采用单母线分段的接线方式，且一般不设旁路母线，如果出现断路器不允许停电检修时，可以设置其它旁路设施，因此可以采用单母线分段的接线方式。方案二：35KV-60KV配电装置中，当出线在两回及以上时，可采用单母线接线。下面从三个方面对以上两种方案进行比较：可靠性：方案一：当任一母线检修时，只须断开该侧的电源，非检修侧正常工作，减少停电范围，同时重要用户可采用双电源供电，保证其供电可靠性，任一出线隔离开关检修时，该出线必须停电。方案二：当母线检修或运行故障时，各回路必须停止工作，当出线断路器检修时，该出线必须停止工作。灵活性：方案一：分段断路器可以分开运行，亦可接通运行，任一母线故障时，可跳开分段断路器，保证非故障母线正常运行；当分段断路器断开运行时，任一电源故障时，分段DL可自动投入，以保证全部出线的正常运行，同时此运行方式可限制短路电流。方案二：操作维护简单方便，接线清晰，有利于扩建，但运行方式唯一。经济性：方案一：此接线方式共需12台隔离开关8台断路器，投资少，占地面积小。方案二：此接线方式共需7台断路器，10台隔离开关。综合以上两种方案，方案一比方案二调条件优越些，符合本次设计的要求，所以选择方案一，采用单母线分段接线。第二章 短路电流计算说明2.1短路点的确定短路是电力系统中最严重的故障，短路使电压降低，短路回路电流增大，它能破坏对用户的正常供电和电气设备的正常工作。为了满足校验和选择电气设备及载流导体以及为了继电保护的整定计算。因此，发电厂和变电所电气部分的设计及运行，都必须考虑到可能发生的各种故障情况。短路可分为：d(1)单相短路，d(2)两相短路，d(3)三相短路等，本次设计主要计算以上三种方式短路电流，产生短路的原因是电气设备载流部分绝缘破坏。绝缘破坏多是由于未及时发现和消除设备缺陷，以及设计、安装、运行维护不良所致。所以计算短路电流的目的，是为了在电器装置的设计和运行中用来选择电气设备，选择限制短路电流的方式，设计继电保护装置和分析电力系统的故障等。计算短路电流首先应确定短路点，各个电压等级母线设置短路点，使其通过电气设备和载流导体的短路电流为最大。本次设计短路点的选择共确定3个，分别在220KV、110KV、35KV侧电压等级的母线上。本次设计短路电流计算用于各元件阻抗采用标幺值，基准容量SJ=100MVA，基准电压取各级平均额定电压UJ=UP2.2短路计算计算短路电流用的计算电路图是一种简化了的单线图，只需画出与计算短路电流有关的元件以及它们之间的连接，并在各元件旁注明它们的参数。计算电路图还应考虑到发电厂或变电所本身及其所在电力系统的发展情况。 2.2.1短路电流计算在计算短路电流之前先根据已知条件SN=120MVA；短路电压百分数：Ud1-2%=14.0 Ud1-3%=23.0 Ud2-3%=8.0Ud1%=0.5(Ud1-2% +Ud1-3% -Ud2-3%)=0.5(14+23-8)=14.5Ud2%=0.5(Ud1-2% +Ud2-3% -Ud1-3%)=0.5(14+8-23)=-0.5Ud3%=0.5(Ud2-3% +Ud1-3% -Ud1-2%)=0.5(8+23-14)=8.5以Sj=100MVA Uj=220KV计算变压器的等值阻抗：X1*= Ud1%SB/(100SN)=14.5100/(100150)=0.121 X2*= Ud2%SB/(100SN)=-0.5100/(100150)=-0.004 X3*= Ud3%SB/(100SN)=8.5100/(100150)=0.071 算出Y型变压器三边的标幺阻抗值X1*=0.121；X2*=-0.004；X3*=0.071两台变压器并联后如上图所示。1）如果220KV母线D1处短路，那么总阻抗标幺值X1=I=1/Xd1*=（1/0.0331）0.261=7.6KA短路计算时间tjs=tb+td=3.6+0.04=3.64（S）根据计算电抗查短路电流计算曲线，并换算成有名值后，所得短路电流有名值I=7.6KA；I1.82=8.5KA；I3.64=8.6KA；短电流的热效应Qdt=tJS=3.64=259.11KA2.s冲击电流Ich=1.9I=2.697.6=19.35KA。2）如果110KV母线D2处短路，那么总阻抗标幺值X2=I=1/Xd1*=（1/0.0521）0.523=10.18KA短路计算时间tjs=tb+td=3.6+0.04=3.64（S）根据计算电抗查短路电流计算曲线，并换算成有名值后，所得短路电流有名值I=10.18KA；I1.82=11.2KA；I3.64=11.6KA；短路电流的热效应Qdt=tJS=3.64=1972KA2.s冲击电流Ich=1.9I=2.6910.18=25.9KA。3）如果35KV母线3处短路，那么总阻抗标幺值X3=0.071+I=1/Xd1*=（1/0.08518）1.561=18.3KA短路计算时间tjs=tb+td=3.6+0.04=3.64（S）根据计算电抗查短路电流计算曲线，并换算成有名值后，所得短路电流有名值I=18.3KA；I1.82=18.4KA；I3.64=18.7KA；路电流热效应Qdt=tJS=3.64=2178KA2.s冲击电流Ich=1.9I=2.6918.3=46.63KA。第三章 电气设备的选择与校验一、高压电气设备的选择应满足的一般要求：1、应尽量满足正常运行、检修、短路和过电压情况的要求，并考虑远景规划。2、应按当地环境校验。3、应力求技术先进，经济合理。4、与整个工程的建设标准应协调一致。5、同类设备应尽量减少品种。6、选用新品种应具有可靠的技术数据，并经正式鉴定合格，在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级审定。二、技术条件选择高压电器，应能长期在工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持运行。（一） 长期的工作条件1、电压选用的电气设备允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug，即：UmaxUg2、电流选用的高压电气设备的额定电流Ie不得低于所在回路各种可能运行方式下的持续工作电流Ig即IeIg；由于变压器回路短路时过电流能力很大，双回路的工作电流变化，幅度也比较大，故计算工作电流应根据实际情况确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择额定电流时，应满足各种可能运行方式回路持续工作电流的要求。3、机械荷载所选电器端子的允许负荷，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。1、 校验的一般原则（1） 电器在选择后应按照作最大可能通过的短路电流动、热稳定性校验，校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地的系统及自耦变压器等回路中单相、两相接地短路较三相严重时，应按照严重情况下校验。（2） 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。2、 短路的热稳定条件校验设备的热稳定条件时，应满足It2RtQdt式中Qdttjs内短路电流的热效应Itt秒内允许通过的热稳定电流有效值Tt秒内允许通过的热稳定电流时间校验短路热稳定所用的计算时间tjs，公式tjs=tb+td式中Tb继电保护的后备保护的动作时间td继电保护的全分闸时间3、 短路的动稳定条件应满足：ichidf（IchIdf）ich（Ich）短路冲击电流峰值（有效值）idf（Idf）电器允许通过极限电流峰值（有效值）（三）绝缘水平：在工作电压和过电压作用下，电器内外绝缘应保证必要的可靠性，应由电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平确定。三、环境条件1、 温度 普通高压电器一般可在环境最低温度-300C时正常运行2、风速：一般高压电器可在不大于35m/s环境下使用3、污秽：本地区为非污秽地区4、温度：月平均最高气温250C5、海拔：本地区海拔高度在1000m以下6、地震3.1断路器的选择与校验按额定电压和额定电流选择断路器，同一电压等级选用同一型号，按最大工作回路工作电流，选为典型事例，进行动稳定性、热稳定性校验。高压断路器是电力系统中最重要的控制保护电器，它的作用是使电压为1000KV以上的高压线路在正常负荷时接通或断开，在线路发生短路故障时，高压断路器将故障线路自动断开，使非故障部分正常运行，在断路器中最主要的问题是如何热熄灭触头分开瞬间所产生的电弧，所以它必须具备一种可靠的灭弧装置。1. 选择高压断路器的类型，目前我国断路器的生产情况6220KV一般为少油断路器。110330KV当少油断路器的性能不能满足技术要求时，可选择压缩空气断路器或SF6断路器。2. 根据安装地点选择户内式或户外式。3. 断路器的额定电压Ue不小于装设回路所在电网额定电压 UeUq4. 断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续工作电流Imax5. 校核断路器的断流能力IekdIIekd：断路器动静触头刚分时，实际断开短路电流周期分量的有效值。当断路器的额定电流较系统的短路电流很多时，为了简化计算，也可以有次暂态短路电流进行选择，即IekdI6. TjS=tb+td 式中Tjs：校验短路热稳定所用的时间（S）tb：继电保护装置后备保护动作时间（S）td：断路器的全分闸时间（S）7. 短路的热稳定条件校验I2RtQdt式中Qdt：在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应（KA2.S）It: t秒内设备允许通过的热稳定时间(KA)t:设备允许通过的热稳定电流时间(S)8. 按短路关合电流选择：ieqichieq：关合电流 ich：短路电流冲击值（KA）短路的动稳定校验：idfichidf：电器允许的极限通过电流峰值ich：短路冲击电流峰值（KA）9. 根据对断路器操作控制的要求，选择与断路器配用的操作机构。(一)220KV的电压等级断路器选用户外式，因为110KV220KV主接线未设旁路母线，故断路器应选用可靠性高，检修周期长的SF6断路器，对于110KV以上的电网，电力系统稳定要求快速切断故障，应选用固有分闸时间不大于0.04s的断路器,SF6断路器满足其要求,因此选用户外式SF6断路器.其型号为LW6-220/3150A,50KA 其数据见下表：计算数据额定参数Ug 220KVUe 220KVImax 393.6Ie 3150AI 7.6KAIekd 50KAIch 19.35KAIeg 125KAQdt 1543 KA.SI2Rt 7500KA.SIch 19.35kAIdf 125kA操作机构CY3-3三台分相操作校验,根据上表比较可知:IeImax IekdI iedich动稳定:idfich 热稳定I2RtQdtLW6-220/3150A 50KA满足要求(二)110KV侧断路器的选择与校验选择户外式SF6断路器,型号为LW6-110W/3150A,31.5kA技术数据如下:计算数据额定参数Ug 110KVUe 110KVImax 262A Ie 3150AI 10.18KAIekd 50KAIch 25.9KAIeg 125KAQdt 1972 KA2.SI2Rt 2976KA2.SIch 25.9KAIdf 125kA操作机构CY3-3三台分相操作校验,根据上表比较可知:Ug=Ue IeImax IekdI iedich动稳定:idfich 热稳定I2RtQdtLW6-110W/3150A 31.5KA满足要求(三)35KV电压等级断路器的选择与校验 35KV户内式，ZN39-35/1600A,25KA,其技术数据如下:计算数据额定参数Ug 35KVUe 35KVImax 165A Ie 1600AI 18.3KAIekd 25KAIch 46.63KAIeg 65KAQdt 2178 KA2.SI2Rt 2500KA2.S操作机构CD10-电磁机构校验:通过上表比较可知,ZN39-35/1600A 25KA型号满足要求。3.2隔离开关的选择与校验隔离开关是用来专门开断或切换电路的一种开关，但是因为这种开关没有专门的灭弧装置，所以它不能断开负载电流和短路电流，对隔离开关的具体要求有：（1） 隔离开关应有足够的热稳定，动稳定，机械强度和绝缘强度（包括断口绝缘、对地绝缘、相间绝缘）。（2） 要有自锁功能，以防止在运行中由于电流的电动力作用使触头间的接触变坏，或短路时短路电流的电动力使隔离开关自动断开。（3） 隔离开关应操作方便，体积小，重量轻，价格便宜。 隔离开关的选择条件：1、 根据配电装置的类型特点，选择隔离开关的类型。2、 根据安装地点选择户外式、户内式3、 隔离开关的额定电压应大于装设回路所在电网的额定电压4、 隔离开关的额定电流应大于装设回路的最大持续工作电流5、 动稳定校验应满足ichidf6、 动稳定校验应满足QdtI2Rt7、 根据对隔离开关的操作，控制的要求，选择配用的操动机构，隔离开关一般采用操动机构，户内8000A以上宜采用电动和手动两种操作方式。一、 220KV侧隔离开关的选择220KV电压等级选择户外式，母线隔离开关选GW16-220w/1600A。出线隔离开关GW7-220DW/1250A其技术数据如下：计算数据额定参数Ug 220KVUe 220KVImax 396.3AIe 1600A(1250A)I 7.6KAQdt 1543KA2SIt2t 7500KA2SIch 19.39 125操作机构:GW16-220W主刀CJT 电动(CS1T-手动) GW7-220DW主刀CJS 电动(CS1T- 手动校验:根据上表比较可知:Ug=Ue IeImax It2t Qdt动稳定和热稳定均满足要求二、110KV侧隔离开关的选择和校验根据接线型号选择户外式：母线隔离开关GW16-110DW/1250A出线隔离开关GW4-110DW/630A出线隔离开关GW4-110W/630A其技术数据如下：计算数据额定参数Ug 110KVUe 110KVImax 262 AIe 1250A(630 A)I 10.18KAQdt 1972KA2SIt2t 短路耐受电流Ich 25.9 80（峰值耐受电流）操作机构:GW16-220DW GW7-110DW主刀CJT电动(CSA手动)主刀CI5电动(CS14G2 手动)校验:根据上表比较可知:Ug=Ue IeImax It2t Qdt动稳定和热稳定均满足要求三、35KV电压等级隔离开关的选择与校验35KV配电装置本次工程设计选择户内手车式高压开关柜，其隔离为车插头与开关柜成套供应：四、隔离开关使用说明与配置：为了保证检修时人身安全，使用隔离开关时，有的带有一个接地刀闸，有的带有两个接地刀闸，现说明如下：1、 接在母线两侧的隔离开关，一个带有接地刀闸，一个不带接地刀2、 出线侧的隔离开关配置为带双接地刀闸3、 母线侧隔离开关配为带单接地刀闸4、 母线PT回路上的配置为带单接地刀闸5、 变压器中性点采用专用接地刀闸。3.3电压互感器的选择与校验互感器包括电压互感器和电流互感器，是交流电路中一次系统和二次系统常见的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。选择电压互感器和电流互感器应满足继电保护自动装置和测量仪表的要求一、 电压互感器电压互感器的配置原则：1、各电压等级母线上应装电压互感器（母线PT、测量继保）2、35KV以上电源联络线在线路侧装设一只电压互感器一、母线电压互感器1、型式的确定：110KV220KV一般装用户外油浸绝缘结构电磁式电压互感器，220KV及以上配电装置，当容量和准确读度等级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。2、结构方式：采用三个单相三线圈电压互感器，主二次绕组连接成星形以供电给测量表记，继电器以及绝缘检查电压表，附加的二次绕组接成开口三角形，构成零序电压滤过器供电给保护极端器和接地信号继电器。3、准确度：电压互感器的准确度是额定二次负荷下的准确级，用于电度计量，准确度不应低于0.2级；用于电压测量，不应于1级；用于继电保护不应低于3级。 由于超高压线路要求双套主保护，并考虑到后备保护、自动装置和测量仪表的要求，电压互感器一般具有三个二次绕组，即两个主二次绕组，一个辅助二次绕组。其中一个主二次绕组的准确度不应低于0.2级，按以上原则，选择母线电压互感器如下：（1） 220KV电压等级电压互感器的选择：220KV 采用户外油浸绝缘结构电磁式电压互感器：型号：JDcf-220W2，变比为220/0.1/0.1/0.1kv具有3个二次绕组，第一个主二次绕组用于计量，准确度为0.2级，星形接线;第二个主二次绕组用于保护，测量表记等，星形接线；第三个为辅助绕组，开口三角形接线，用于绝缘监察。（2） 110KV电压等级电压互感器的选择：110KV 采用户外油浸绝缘结构电磁式电压互感器：型号：JDcf-110W ，变比为110/0.1/0.1/0.1kv具有3个二次绕组，第一个主二次绕组用于计量，准确度为0.2级,星形接线；第二个主二次绕组用于保护，测量表记等，星形接线；第三个为辅助绕组，开口三角形接线，用于绝缘监察。（3） 35V电压等级电压互感器的选择：35KV 采用油浸绝缘结构：型号：JDJJ2-35W，变比为35/0.1/0.1/kv具有2个二次绕组，第一个主二次绕组用于计量，准确度为0.2级，星形接线;第二个为辅助绕组，开口三角形接线，用于绝缘监察。一、线路电压互感器：接在110KV及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯时，应尽量与耦合电容结合，统一选用电压互感器。当线路上无载波通讯时，也可选用单相电磁式电压互感器。1、 220KV线路电压互感器选用电容式电压互感器型号：TYD220/0.005H，220/0.1/0.1kv2、 110KV线路电压互感器选用单相电磁式电压互感器型号：JDcJ110W，110/0.1/0.1/0.1KV四、电压互感器的二次负荷：本次设计不校验。3.4电流互感器的选择与校验（一） 电流互感器的配置：1、 凡需断路器控制的电路应装设电流互感器2、 同步发电机与变压器中性点上应装设电流互感器（零序保护）3、 35KV及以下小接地系统中，根据规程规定结合实际情况装设，本工程三相均装设了电流互感器。4、 110KV及以下大接地系统中，三相均装设。5、 在变压器回路宜采用套管式电流互感器，当准确度和所用组数，不能满足要求时，需选择独立式电流互感器。（二） 220KV电流互感器的选择与校验1、线路侧：线路侧电流互感器选用户外式油浸绝缘结构的独立式Lcwbt-220W型，额定变比为2600/5校验：（1） 热稳定性：样本参数热稳定电流：221KA（5S）实际短路电流为7.6KA所以满足热稳定要求。（2） 动稳定性：样本参数动稳定电流221KA（5S） 根据 KdKdIeich103 而 KdIe=255 实际短路冲击电流，ich=19.35kA所以满足动稳定要求2、变压器回路：选用套管式LRD-220型一次电流范围：6003、220KV侧变压器中性点回路上：Ie=314.9Ie=314.9A根据规程规定:可按变压器额定电流的1/3选择,故选择LRD-110-B型 电流范围为100300A,可选电流600/5三、110KV侧电流互感器的选择：1、线路回路：Ue=110KV，根据规程规定，可选择LcwB6-110W2额定变比为2600/5校验：(1)热稳定性：样本参数：1S热稳定电流：31.545KA实际稳态短路电流为:I=10.18KA所以满足热稳定要求.(2) 动稳定性：样本参数：动稳定电流：80115KA实际短路电流为25.9KA，所以满足动稳定要求。2、变压器回路：选用套管式LRD-110型，1200A3、110KV侧变压器中性点侧：Ie=120001.05/110=661A 1/3Ie=220A故可选则LRD-60-B型电流互感器，一次电流范围220600A，可选变比600/5四、35KV侧电流互感器的选择：1、出线回路：选择户内树脂浇注瓷支柱绝缘结构独立电流互感器，其型号为：Lcz-35出线电流互感器，可选变比300600/5A，其短路时热稳定电流19.539KA，动稳定电流63.6127.2KA主进线电流互感器 Ie=1039A选变比为150/5A其短路时稳定电流80KA；动稳定电流为160KA实际稳态短路电流I=18.3KA，所以两种电流互感器满足热稳定要求。实际短路冲击电流ich=46.6KA，所以两种电流互感器均满足动稳定要求。准确度等级的确定：电流互感器的准确度是在额定二次负荷下的准确等级，用于电度计量的电流互感器，准确级不应低于0.2级，用于电流电压测量的不应低于1级，用于继电保护的电流互感器，应用“D”或“B”级，同时应校验额定10%倍数，以保证过电流时的误差不超过规定值。3.5 母线的选择在发电厂和变电所中各级配电装置的母线，各种电器之间的连接，以及发电机、变压器等电气设备与相应配电装置母线之间的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线、管形裸导线或绞线。母线的作用是汇集分配和传送电能。母线在运行中有很大的功率通过，在短路时，其中有巨大的短路电流通过，要承受短路电流的热和力效应的冲击。因此，必须经过计算，分析比较，合理选用母线材料、截面形状和截面积。以达到安全、经济运行的要求。母线选择的一般要求1、母线导体的选择（1）截流导体一般使用铝或铝合金材料，纯铝成型导体一般为矩形、槽形和管形。由于纯铝的管形导体强度稍低，110KV以上配电装置敞露布置不宜采用。（2）铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种，形状一般均为管形。铝锰合金导体载流量大，但强度较差，采用一般的补强措施可广泛使用。2、导体形式，本工程选用的硬导体形式（1）矩形导体：单片矩形导体具有集肤效应系数小，散热条件好，安装简单，连接方便等优点，一般使用于工作电流I2000A的回路中，本设计35KV配电装置母线选用矩形铝导体母线。（2）管形母线：管形母线是空心导体，集肤效应系数小，且利于提高电晕的起始电压，户外配电装置使用管形导体，且有占地面积小，架构简明，布置清晰等优点，本设计110KV、220KV配电装置母线选用铝锰管母线。3、导体截面的选择和校验裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验：（1）工作电流（2）经济电流密度（3）电晕（4）动稳定或机械强度；（5）热稳定。裸导体应按下列使用环境条件校验：（1）环境温度（2）日照（3）风速（4）海拔高度。二、220KV配电装置的母线的选择与校验1、按回路持续工作电流选择220KV母线的工作电流计算应按潮流分布计算，该回路每回最大输送功率150MVA，穿越功率60MVA，母线可能最大潮流为150MVA+60MVA=210MVA I gmax= =551.1A选择铝锰合金管，LF-21Y，100/90，载流量=2350A，温度校正系数k=0.816因此kIXU=0.8162350=1918 I gmax =551.1A所以满足导体允许载流量要求2、导体截面的校验（1）气象条件：最大风速max=25m/s，内过电压风速Vn=15m/s，最高气温+400C，最低气温-300C（2）220KV母线三相短路电流峰值：ich=19.35KA（3）结构尺寸，跨距z=13m，支持金具长0.5m，计算跨距Zfs=13m0.5m=12.5m。相间距离a=3.0m。GW16-220型隔离开关静触头加金具重P=15kg，装于母线跨距中央。考虑合适的伸缩量，母线结构采用每两跨设一个伸缩接头。因此，可按两跨梁进行计算。（4）地震：可按9度地震烈度校验（5）导体型号及技术特性。导体选用LF-21Y型100/90铝锰合金，导体材料的温度线膨胀系数ax=23.210-6(1/0C)，弹性模数E=71105（N/CM2）=7.1105（kg/cm2）,惯性矩J=169(CM4),导体密度=2.73（g），导体截面S=149（mm2），自重ql=4.08kg/m，导体截面系数W=33.8CM2，最大允许应力xu=8820N/CM23、最大弯距和弯曲应力在电力工程电气设计手册表8-19中列出15跨连续梁的内力系数，对所需进行计算的母线只需按连续跨数和支撑方式求出，将最大支座处及跨中的内力系数代入统一的公式即可进行计算。（1）正常状态时，母线所受的最大弯距Mmax和应力max计算。正常状态时母线所受的最大弯距由母线自重产生的垂直弯距、集中载荷产生的垂直弯距及最大风速产生的水平弯距组成，其计算公式如下： 母线自重产生的垂直弯矩Mcz为：从手册查得均布载荷最大弯矩系数为0.125弯矩为:Mcz=0.125q1j3 Zfs2 9.8=0.1254.0812.529.8=780.9(Nm)集中载荷产生的垂直弯矩Mcf为:从手册查得集中载荷最大弯矩系数为0.188弯矩为:Mcz=0.188q1j39.8=0.1251512.59.8=345.5(Nm)最大风速产生的水平弯矩Msf，取风速不均匀系数为a=1，取空气动力系数k=1.2，最大风速max=25m/s则风压f=akD1=1.20.1=4.69(kg/m)Msf=0.125 fl2js9.8=0.1254.6912.529.8=897.7(Nm)正常状态时母线承受的最大弯矩及应力为:Mmax=1440.4(NM)max =100=100=4262(N/CM2)此值小于材料的允许应力8820N/cm2,故满足要求。（2）短路状态时母线所受的最大弯矩由导体自重、集中载荷、短路电动力及对应于内过电压情况下的风速所产生的最大弯矩组成。 短路电动力产生的水平弯矩Msd及短路电动力系数 Fd=1.76=1.760.58=1.27(kg/m)Msd=0.125Fd129.8=0.1251.2712.529.8=243(NM)在内过电压情况下的风速产生的水平弯矩Msf及风压ff=dkD1=11.20.1=1.69(kg/m)Msf=0.125 fL2j39.8=0.1251.6911.529.8=273.8(NM)短路状态时母线所承受的最大弯矩及应力为:Md=1238NMd=100=100=3662.7(N/CM2)此值小于材料短路时允许应力8820N/CM2，故满足要求。（3） 地震时母线所受的最弯矩Md2和d2为地震时母线所受的最大弯矩由导体自重、集中载荷，地震力及地震时的计算风速所产生的最大弯矩组成。 地震力产生的水平弯矩Mdx为：Mdx=0.1250.54.0812.529.8=390.46(NM) 地震时计算风速所产生的最大弯矩Msf及风压f=a kD1=11.20.1=0.293(kg/m)Msf=0.125 fL2j39.8=0.1250.29312.529.8=56.1(NM)地震时母线所承受的最大弯矩及应力为:MdZ=1211NMd=100=100=3584.9(N/CM2)此值小于材料短路时允许应力8820N/CM2，故满足要求。(4)挠度的校验母线辎重产生的挠度,由单跨梁力学公式，在X=0.425ljs处有最大挠度.从手册表8-19查得均布荷重挠度计算系数为0.521。可求得y1=0.521=0.521=4.3(cm)集中载荷产生的挠度,由单跨梁力学公式，在X=0.425LjS处有最大挠度从手册8-19查得集中荷重挠度计算系数0.911,则y2=0.911=0.911=2.72(cm) 合成挠度,由以上计算可知跨距中产生的y1和y2的位置不同,但相差不远,故仍按两者位置相同的严重情况考虑，即y=y1+y2=4.3+2.72=7.02（cm）此值大于0.5D1=5CM，故不满足要求。一般配电装置中，yxu(0.511.0)D因本设计为重要配电装置中挠度校验公式，可以看出适当加大金具支持长度，对调整挠度效果很明显，所以220KV配电装置母线选管径大一号的LF-21Y型110/100铝锰合金管。三、110KV配电装置母线的选择与校验110KV母线的最大工作电流选择：I gmax= =661A选择铝锰合金管，LF-21Y，100/90，载流量=2350A，温度校正系数k=0.816因此kIXU=0.8162350=1918 I gmax =661A所以满足导体允许载流量要求2、导体截面的校验（1）气象条件：最大风速max=25m/s，内过电压风速Vn=15m/s，最高气温+400C，最低气温-300C（2）110KV母线三相短路电流峰值：ich=25.9KA(3)结构尺寸，跨距z=8m，支持金具长0.5m，计算跨距Zfs=8m0.5m=7.5m。相间距离a=1.5m。GW16-220型隔离开关静触头加金具重P=10kg，装于母线跨距中央。考虑合适的伸缩量，母线结构采用每两跨设一个伸缩接头。因此，可按两跨梁进行计算。（4）（5导体型号及技术特性。导体选用LF-21Y型10