110KV变电站设计方案.doc

110KV变电站设计 1 绪论1.1 概述电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，在工农业、交通运输业、国防、科学技术和人民生活等方面都得到了广泛的应用。电力工业发展水平和电气化程度是衡量一个国家国民经济发展水平的重要标志。变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。变电站按其分类的原则不同可划分出许多类型，比如按变电站容量和馈线的多少可以分为大、中、小型变电站；按供电对象的差异可以分为城镇变电站、工业变电站和农业变电站；按变电站在电力系统中的地位分为枢纽变电站、中间变电站、地区变电站和终端变电站；按电压等级可以分为超高压、高压、中压变电站和低压变电站；按是否有人正常运行值班可分为有人值班变电站，无人值班变电站等。变电站的电气设备可划分为一次设备和二次设备两大类。一次设备是直接进行电能生产转换和输配的设备，包括同步发电机、电力变压器、电动机、断路器、负荷开关、隔离开关、避雷器、互感器、消弧线圈、补偿电容器或调相机等，都是电压高、电流大的强电设备，它们的安全可靠性是变电站最关心的头等大事。二次设备是对一次设备和系统进行检测、控制、调节、保护并与上级有关部门和电力用户进行联络通信的有关设备，主要包括各种继电保护装置和自动装置，测量与监控设备、直流电源和远动通信设备等。1.2 设计的原因及必要性变电站是电力系统的一个重要环节,由电气设备及配电线路按一定的接线方式所组成；它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，将电能安全、可靠、经济地送到每一个用电设备的装设场所，并利用电气控制设备来决定用电设备的运行状态，最终使电能为国民经济和人民生活发挥巨大的作用。1.3 设计原则变电站的设计应根据工程的510年发展规划进行，做到远近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。变电站的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案；必须坚持节约用地的原则；同时还应符合现行的国家有关标准和规范的规定。1.4 设计的目的这次毕业设计是设计一座110KV变电站来满足鹿泉市郊一些城乡镇以及工业厂房的正常供电需求。并培养自己综合运用所学各科知识，独立分析和解决实际工程问题的能力。1.5 设计原始资料1.5.1 鹿泉市环境条件(1)当地年最高温度为41, 年最低温度为-10；(2)当地海拔高度为200米；(3)当地雷暴日数为20日/年；地势平坦，交通便利，空气污染轻微1.5.2 建站规模(1)变电站类型：220kV 变电工程(2)主变台数：最终两台（要求第一期工程全部投入）(3)电压等级：220kV、110kV、35kV(4)出线回数及传输容量220kV 出线6 回本变乡镇1 15000kW 6km 本变石市变 15000kW 42.3 km 本变系统 30000kW 72km 本变正定 8000kW 36km 备用两回110kV 出线10 回本变乡镇2 8000kW 6km 本变火电厂 10000kW 8km (两回)本变坞墙变 5000kW 15km 本变水电站 10000kW 12km (两回)本变双八变 5000kW 10km 本变-乡镇3 7000kw 7km 备用二回35kV 出线8 回本变氮肥厂 2500kW 2km本变化工厂 1500kW 3km本变医院 1500kW 5km 本变印刷厂 2000kW 4km本变造纸厂 2500kW 6km本变机械厂 2500kW 4km备用二回(5)无功补偿采用电力电容两组, 容量为24500KVA1.5.3 短路阻抗(1)系统作无穷大电源考虑：=0.05，=0.04，=0.1，=0.05.(2)火电厂装机容量为 37500kW， = 0.125 , 最大运行方式下,该火电厂只投入二台机组,最小运行方式下,该火电厂三台机组全部投入,并满发。(3)水电厂装机容量为35000kW， = 0.27 ，最大运行方式下，该水电厂三台机组全部投入运行，并满发，最小运行方式下，该水电厂只投入一台机组。2 电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。2.1 主接线的设计原则和要求主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。2.1.1 电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。(1)接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在110kV220kV 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4 回时，一般采用单母分段接线。在枢纽变电站中，当110220kV 出线在4回及以上时，一般采用双母线接线。(2)在大容量变电站中，为了限制610kV 出线上的短路电流，一般可采用下列措施： 变压器分裂运行； 在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器； 用低压侧为分裂绕组的变压器。 出线上装设电抗器。(3)断路器的设置根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。(4)为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够的资料时，可采用下列数据： 最小负荷为最大负荷的6070%，如主要是农业负荷时则宜取2030%； 负荷同时率取0.850.9，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.951； 功率因数一般取0.8； 线损平均取5%。2.1.2 设计主接线的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性、简便性和扩展性五项基本要求。（1）可靠性 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。1. 断路器检修时，不宜影响对系统的供电；2. 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；3. 尽量避免变电所全部停运的可靠性。（2）灵活性 为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求；1. 为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电；2. 为了扩建的目的：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。（3） 经济性 1. 投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器；2. 占地面积小：主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。3. 电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。变电所主接线的可靠性、灵活性和经济性是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性。根据变电所在系统中的地位和作用不同，对变电所主接线的要求也有不同的侧重。2.2 主接线的设计步骤电气主接线的具体设计步骤如下：(1)分析原始资料 本工程情况 变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量等。 电力系统情况 电力系统近期及远景发展规划（510 年），变电站在电力系统中的位置和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。 负荷情况 负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。 环境条件 当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度等因素，对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。 设备制造情况 为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。(2)拟定主接线方案在原始资料分析的基础上，可拟定出若干个主接线方案。因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑不同，会出现多种接线方案。应依据对主接线的基本要求，结合最新技术，确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。(3)短路电流计算对拟定的主接线，为了选择合理的电器，需进行短路电流计算。(4)主要电器选择包括高压断路器、隔离开关等电器的选择。(5)绘制电气主接线图将最终确定的主接线，按工程要求，绘制工程图。2.3 变电站电气主接线方案选择2.3.1方案拟定及技术比较表2-1 方案一和方案二的比较方案220KV110KV35KV主变台数方案一双母线双母线单母线分段2方案二3/2接线双母线分段双母线2从上述的比较可以看出,三种接线从技术的角度来看主要的区别是在可靠性上，双母线比单母线可靠性高，双母线带旁路接线比双母线的可靠性更高.由于110KV侧出现回数较多，考虑到安全可靠性,双母线带旁路接线更加适合.所以,确定选择第一种接线方案.拟定的两主接线方案如图2-1和图2-22.3.2 方案的经济性比较从电气设备的数目及配电装置上进行比较，如表2-21) 技术的比较：35KV侧单母线分段，接线简单，控制简单，有利于变电站的运行。双母线带旁路接线可靠性较高，能满足110KV，220KV侧的要求。所以，选择方案一 2) 经济的比较：，方案二投资少，从运行费用的角度考虑，选择方案二。3) 综上所述，由于方案一与方案二的年运行费用基本相同，且方案一更能满足技术要求，最终选择方案一。表2-2 电气设备比较 方 案项 目方案一方案二220KV配电装置双母线带旁路双母线带旁路110KV配电装置双母线带旁路双母线35KV配电装置单母线分段双母线主变台数22断路器的数目220KV1010110KV 141335KV 1112隔离开关的数目220KV3333110KV493635KV2032图2-1 电气主接线方案一图2-2 电气主接线方案二3 主变压器的选择3.1 变压器台数和容量的选择 由原始资料可知，本次所设计的变电站是220KV降压变电所，它是以220KV受功率为主。把所受的功率通过主变传输至110KV及35KV母线上。若全所停电后，将引起下一级变电所与地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般装设两台主变压器。考虑到两台主变同时发生故障机率较小。适用远期负荷的增长以及扩建，而当一台主变压器故障或者检修时，另一台主变压器可承担70%的负荷保证全变电所的正常供电。故选择两台主变压器互为备用，提高供电的可靠性。主变容量一般按变电所建成近期负荷，510年规划负荷选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展，对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合，根据变电所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在过负荷能力后允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性能的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证全部负荷的70%80%。该变电所是按70%全部负荷来选择。因此，装设两台变压器变电站的总装容量为：se = 2（0.7PM） = 1.4PM。3.2 变压器型号的选择 在具有三种电压等级的变电所，如通过主变压器的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，主变宜采用三绕组变压器。一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，而且本次所设计的变电所具有三种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素，该所选择三绕组变压器。在生产及制造中三绕组变压器有：自耦变、分裂变以及普通三绕组变压器。1. 自耦变压器：它的短路阻抗较小，系统发生短路时，短路电流增大，干扰继电保护和通讯，并且它的最大传输功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器，具有磁的联系外，还有电的联系，所以，当高压侧发生过电压时，它有可能通过串联绕组进入公共绕组，使其它绝缘受到危害，如果在中压侧电网发生过电压波时，它同样进入串联绕组，产生很高的感应过电压。由于自耦变压器高压侧与中压侧有电的联系，有共同的接地中性点，并直接接地。因此自耦变压器的零序保护的装设与普通变压器不同。由于本次所设计的变电所所需装设两台变压器并列运行。电网电压波动范围较大，如果选择自耦变压器，其两台自耦变压器的高、中压侧都需直接接地，这样就会影响调度的灵活性和零序保护的可靠性。2. 分裂变压器：它约比同容量的普通变压器贵20%，它的短路阻抗较大，当低压侧绕组产生接地故障时，很大的电流向一侧绕组流去，在分裂变压器铁芯中失去磁势平衡，在轴向上产生巨大的短路机械应力。分裂变压器适用两端供电负荷均衡，又需限制短路电流的供电系统。普通三绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需求。又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，能满足各个系统中的电压波动。它的供电可靠性也高。3. 普通三绕组变压器：价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需求。又能满足调度的灵活性，它还分为无激磁调压和有载调压两种，能满足各个系统中的电压波动。它的供电可靠性也高。所以，本次设计的变电所，选择普通三绕组变压器。4 短路电流计算在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。4.1 计算短路电流的目的及假设1. 短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节其计算目的是：1) 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2) 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。3) 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。4) 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。5) 按接地装置的设计，也需用短路电流。2. 短路电流计算的一般规定1) 验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后510年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。2) 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。3) 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。4) 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。3. 短路计算基本假设1) 正常工作时，三相系统对称运行；2) 所有电源的电动势相位角相同；3) 电力系统中各元件的磁路不饱和，不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；4) 元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；5) 系统短路时是金属性短路。4. 基准值高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算. 1) 基准容量：Sj = 100MVA2) 基准电压：Vg（KV） 10.5 115 2305. 短路电流计算的步骤1) 计算各元件电抗标幺值，并折算为同一基准容量下；2) 给系统制订等值网络图；3) 选择短路点；4) 对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值。标幺值：有名值： Ii = Ij5) 计算短路容量，短路电流冲击值短路容量：S = VjI，短路电流冲击值：Ish = 2.55I6) 列出短路电流计算结果4.2 三相短路电流计算基础短路电路： 短路电路有名值为： 冲击电流： 冲击电流有名值为： 短路容量： 式中 系统中发生三相短路时，短路点的短路电流标幺值系统中发生三相短路时，短路点的短路电流有名值归算到短路点的等值电抗。以下为简便起见，省略下标 * 。4.3 短路电流计算1. 等值电路图1) 基准值在短路计算中，选取Sj = 100MVA，VB 为各级电压平均值（230，115，37kv）基准电流220KV侧Ij=0.251KA，110KV侧Ij=0.502KA，10KV侧Ij=1.561KA图3-1 等值电路基准电抗220KV侧Xj=529, 110KV侧Xj=132.25, 10KV侧Xj=13.69 2) 系统电抗由原始材料可知，在Sj=100MVA下X10.0183) 变压器各绕组电抗Vs(1-2)7.8，Vs（1-3）31.2，s（2-3）21.4Vs1% =（Vs(1-2)% + Vs(1-3)%Vs(2-3)%）=（7.8+ 31.221.4）=8.8Vs2% =（Vs(1-2)% + Vs(2-3)%Vs(1-3)%）=（7.8+31.431.2）=1Vs3% =（Vs(1-3)% + Vs(2-3)%Vs(1-2)%）=（31.2+21.47.8）=22.4各绕组等值电抗标么值为：X2= = 0.0163X3= 0.002X4= 0.04152.各短路点短路计算 d1 点短路(1) 等值电路如下图图3-2 d1点短路时的等值电路X1=0.018(2) 短路电流I1*=有名值 I1= I1*Ij=55.560.251=13.94KA(3) 冲击电流ish=2.55I1=2.5513.94=35.56KAIsh=21.09KA(4) 短路容量 S= I1*Sj=55.56100=5556MVAd2点短路1) 等值电路可简化为如下图图3-3 d2点短路时的等值电路X0=X1+X2+X3=0.018+0.016-0.002=0.0322) 短路电流I2*=31.24有名值：I2=I2*Ij=31.240.502=15.69KA3) 冲击电流ish=2.55I2=2.5515.69=40.01KAIsh=23.73KA4) 短路容量 S= I2*Sj=31.24100=3124MVAd3点短路1) (1).等值电路可简化为如下图图3-4 d3点短路时的等值电路 Xf=X1+X2+X4=0.018+0.0163+0.0415=0.0762) 短路电流I3*= 有名值：I3=I3*Ij=13.161.56=20.53KA3) 冲击电流ish=2.55I3=2.5520.53=52.34KAIsh=31.05KA4) 短路容量S= I3*Sj=20.53100=2053MVA第5章 电气设备的选择导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，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。电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1. 一般原则1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；2）应按当地环境条件校核；3）应力求技术先进和经济合理；4）选择导体时应尽量减少品种；5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致；6）选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。2. 技术条件按正常工作条件选择导体和电气1) 电压：所选电气设备允许最高工作电压Vymax不得低于回路所接电网的最高运行电压Vgmax即 VymaxVgmax一般电气设备允许的最高工作电压，当额定电压在220KV及以下时为1.15Ve，而实际电网运行的Vgmax一般不超过1.1Ve。2) 电流电气设备的额定电流是指在额定周围环境温度Q下，电气设备的长期允许电流Iymax应不小于该回路的最大持续工作电流Igmax即 IymaxIgmax由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Igmax = 1.05Ie（Ie为电器额定电流）。按短路情况校验电气设备在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流。1) 短路热稳定校验 QkQn满足热稳定条件为 式中 Qk短路电流产生的热效应Qn短路时导体和电器允许的热效应Int秒内允许通过的短时热电流Tk验算热稳定所用的计算时间，Tk = tpr+tbrTpr断电保护动作时间Tbr相应断路器的全开断时间2) 短路的动稳定校验满足动稳定条件为： ishies式中 ish短路冲击直流幅值（KA）ies电气设备允许通过得动稳定电流幅值（KA）5.1 断路器的选择变电所中，高压断路器是重要的电气设备之一，高压断路器的主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出电网运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切断故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护的作用。高压断路器是开关电器中最为完美的一种设备，其最大特点是能断开电器中负荷电流和短路电流。高压断路器应根据断路器安装地点，环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式，由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故35220KV一般采用SF6断路器。1. 按开断电流选择:高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间得短路电流周期分量Ipt即：INbrIpt（KA）式中 Inbr 高压断路器额定开断电流（KA）Ipt 实际开断瞬间得短路电流周期分量,一般为短路电流（KA）2. 按短路关合电流的选择:在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过（预击穿），更易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏，且断路器在关合短路电流时，不可避免地接通后又自动跳闸，此时要求能切断短路电流，为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器额定关合电流iNcl 不应小于短路电流最大冲击值。即： iNclish式中 iNcl断路器额定关合电流ish短路冲击电流5.1.1 220KV进线侧断路器的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax考虑到变压器在电压降低5时其出力保持不变，所以相应回路的Igmax1.05Ie。 即Igmax0.372 KA(3) 按开断电流来选择II=13.94 KA(4) 按短路关合电流选择 iish35.56 KA根据以上计算，可以初步选择LW220型断路器，其参数见下表：表5-1 所选220KV进线侧断路器的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA额定关合电流峰值/KA动稳电流峰值/KA3s热稳定电流/KA额定开断时间/sLW-220220250040100100400.06(5) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 s式中 t： 短路计算时间； t： 继电保护动作时间； t： 断路器固有分闸时间； 因为t1s,不计非周期热效应.短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp,即, 电器设备在3秒内热稳定电流产生的热效应Qn为：Qn=t=从而知QkQn满足要求。(6) 动稳定校验ish35.56ies100, 满足要求。综上可知，选择LW-220/2500型断路器满足要求。5.1.2 220KV变压器侧断路器的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax考虑到变压器在电压降低5时其出力保持不变，所以相应回路的Igmax1.05Ie。 Igmax0.496 KA(3) 按开断电流来选择 II=13.94 KA(4) 按短路关合电流选择 iish35.56 KA根据以上计算，可以初步选择LW220型断路器，其参数见下表：表5-2 所选220KV变压器侧断路器的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA额定关合电流峰值/KA动稳电流峰值/KA3s热稳定电流/KA额定开断时间/sLW-220220250040100100400.06(5) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 s因为t1s,不计非周期热效应.短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp,即, 电器设备在3秒内热稳定电流产生的热效应Qn为：Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(6) 动稳定校验 ish56.617ies100, 满足要求。综上可知，选择LW-220/2500型断路器满足要求。5.1.3 110KV变压器侧断路器的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax1.2977 KA(3) 按开断电流来选择 INbrI=15.69KA(4) 按短路关合电流选择 iNclish40.01KA根据以上计算，可以初步选择LW14110型断路器，其参数见下表：表5-3 所选110KV变压器侧断路器的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA额定关合电流峰值/KA动稳电流峰值/KA4s热稳定电流/KA全开断时间/sLW14-110110200031.5808031.50.05(5) 热稳定校验tt+t2.4+0.052.45 s因为t1s,不计非周期热效应.短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp,即, 电器设备在3秒内热稳定电流产生的热效应Qn为：Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(6) 动稳定校验ish40.01ies80, 满足要求。综上可知，选择LW14-110/2000型断路器满足要求。5.1.4 110KV侧最大一回负荷出线断路器的选择与校验 (1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax1.2977 KA(3) 按开断电流来选择 INbrI=15.69 KA(4) 按短路关合电流选择 iNclish40.01 KA根据以上计算，可以初步选择LW14110型高压少油断路器，其参数见下表：表5-4 所选110KV负荷出线侧断路器的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA额定关合电流峰值/KA动稳电流峰值/KA全开断时间/sLW14-110110200031.580800.05(5) 热稳定校验 tt+t2.4+0.052.45 s因为t1s,不计非周期热效应.短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp,即, 电器设备在3秒内热稳定电流产生的热效应Qn为：Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(6) 动稳定校验 ish40.01ies80, 满足要求。综上可知，选择LW14-110/2000型断路器满足要求。5.1.5 35KV变压器侧断路器的选择与校验 (1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax1.559KA(3) 按开断电流来选择 INbrI=20.53 KA(4) 按短路关合电流选择 iNclish52.34 KA根据以上计算，可以初步选择LW8-35型断路器，其参数见下表：表5-5 所选35KV变压器侧断路器的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA额定关合电流峰值/KA动稳电流峰值/KA4s热稳定电流/KA全开断时间/sLW8-381104050256363250.06(5) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 s因为t1s,不计非周期热效应.短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp,即, 电器设备在3秒内热稳定电流产生的热效应Qn为：Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(6) 动稳定校验ish52.34ies63, 满足要求。综上可知，选择LW8-38型断路器满足要求。5.1.6 35KV侧最大一回负荷出现断路器的选择与校验 (1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax1.515 KA(3) 按开断电流来选择 INbrI=20.53 KA(4) 按短路关合电流选择 iNclish52.34 KA根据以上计算，可以初步选择LW8-35型断路器，其参数见下表：表5-6 所选35KV出线侧断路器的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定开断电流/KA额定关合电流峰值/KA动稳电流峰值/KA4s热稳定电流/KA全开断时间/sLW8-381104050256363250.06(5) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 s因为t1s,不计非周期热效应.短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp,即, 电器设备在3秒内热稳定电流产生的热效应Qn为：Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(6) 动稳定校验 ish52.34ies63, 满足要求。综上可知，选择LW8-38型断路器满足要求。5.2 隔离开关的选择隔离开关也是变电站中常用的开关设备。它需与断路器配套使用。但隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流的情况下，分、合电路。其主要功能为：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压相隔离，以确保检修的安全。2. 倒闸操作。投入备用母线或旁路母线以改变运行方式，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成。3. 分、合小电流。因隔离开关具有一定的分、合小电感电流和电容电流的能力，故一般可用来进行以下操作：分、合避雷器、电压互感器和空载母线；分、合励磁电流不超过2A的空载变压器；关合电容电流不超过5A的空载线路。5.2.1 220KV进线侧隔离开关的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax0.372 KA根据以上计算，可以初步选择GW7-220DW型隔离开关，其参数见下表：表5-7 所选220KV进线侧隔离开关的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定动稳定电流峰值/KA额定热稳定电流/KAGW7-220DW22016008031.5(3) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 s Qk16.44 Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(4) 动稳定校验 ish35.56ies80, 满足要求。注：由于隔离开关不用来接通和切断短路电流，故无需进行开断电流和短路电流校验。由上述表明，选择GW7220DW型隔离开关能满足要求5.2.2 220KV变压器侧隔离开关的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax0.496 KA根据以上计算，可以初步选择GW7-220DW型隔离开关，其参数见下表：表5-8 所选220KV变压器侧隔离开关的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定动稳定电流峰值/KA额定热稳定电流/KAGW7-220DW22016008031.5(3) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 s Qk16.44 Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(4) 动稳定校验 ish35.56ies80, 满足要求。注：由于隔离开关不用来接通和切断短路电流，故无需进行开断电流和短路电流校验。由上述计算表明，选择GW7220DW型隔离开关能满足要求5.2.3 110KV变压器侧隔离开关的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax0.992 KA根据以上计算，可以初步选择GW5110型隔离开关，其参数见下表：表5-9 所选110KV变压器侧隔离开关的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定动稳定电流峰值/KA额定热稳定电流/KAGW5-110110200010031.5(3) 热稳定校验tt+t2.4+0.052.45 s Qk21.15Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(4) 动稳定校验 ish40.01ies100, 满足要求。综上可知，选择GW5110kw型隔离开关满足要求5.2.4 110KV侧最大一回负荷出现隔离开关的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmax Igmax1.2977 KA根据以上计算，可以初步选择GW5110型隔离开关，其参数见下表：表5-10 所选110KV出线侧隔离开关的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定动稳定电流峰值/KA额定热稳定电流/KAGW5-110110200010031.5(3) 热稳定校验tt+t2.4+0.052.45 s Qk21.15Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(4) 动稳定校验 ish40.01ies100,满足要求。综上可知，选择GW5110kw型隔离开关满足要求5.2.5 35KV变压器侧隔离开关的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15VeVgmax=1.1Ve(2)按额定电流选择 IeIgmaxIgmax1.559KA 根据以上计算数据，可以初步选择GW5-35型隔离开关，其参数见下表：表5-11 所选35KV变压器侧隔离开关的参数型号额定电压/KV额定电流/A额定动稳定电流峰值/KA额定热稳定电流/KAGW5-353516008031.5(3) 热稳定校验tt+t2.4+0.062.46 sQK36.21 Qn=t=从而知QkQn，满足要求。(4) 动稳定校验 ish52.36ies80,满足要求。综上可知，选择GW5-35型隔离开关满足要求5.2.6 35KV侧最大一回负荷出现隔离开关的选择与校验(1)按额定电压选择 Vymax1.15