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兰州交通大学本科毕业设计（论文）摘 要变电站作为电能的汇集和分配的中转站，是电力系统的核心所在，它的设计显得尤为重要。本文主要研究的是关于一个电压最高等级为220kV的变电站的主接线一次系统的设计。主接线设计的主要任务有变压器的选择、主接线的选择、短路电流的计算、导体和高压设备的选择以及简单的继电保护设计。首先是变电所的主变压器的容量、台数和形式的选择，其中变压器的容量是根据两台变压器互为备用，并且保证一、二级负荷供电在一台变压器停止运行时不受影响。其次各个电压等级主接线型式的选择是根据负荷对供电可靠性和经济性的综合考虑选择合适的接线型式。短路电流的计算中短路点放在各个电压等级的母线处并且计算的是三相短路的情况。高压设备的选择包括断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器和避雷器等。高压设备的选择过程有电压电流的选择以及短路电流的计算并进行动稳定和热稳定的校验。最后进行继电保护的设计，其中包括变压器的过电流保护和过负荷保护以及220kV出线处的电流速断保护和限时电流速断保护。关键词：变电站；主接线；短路电流；变压器AbstractSubstation as a power collection and distribution of the transfer station, is the core of the power system, its design is particularly important. This paper focuses on the design of a primary wiring system for a substation with a maximum voltage of 220 kV. The main tasks of the main wiring design are transformer selection, selection of main wiring, calculation of short-circuit current, choice of conductor and high-voltage equipment, and simple relay protection design.The first is the substation of the main transformer capacity, the number of units and the choice of form, in which the transformer capacity is based on two transformers alternate, and to ensure that one or two load power supply in a transformer to stop running without being affected. Second, the choice of the main wiring type of each voltage level is based on the load on the power supply reliability and economic considerations to select the appropriate wiring type. The short-circuit current is calculated at the bus bar of each voltage level and the three-phase short circuit is calculated. High-voltage equipment options include circuit breakers, disconnectors, bus, current transformers, voltage transformers and arrester. The selection process of high voltage equipment has the choice of voltage and current and the calculation of short circuit current for dynamic stability and thermal stability check. Finally, the relay protection design, including the transformer over-current protection and overload protection and 220kV outlet at the current quick-break protection and time-limited current quick-break protection. 窗体底端Key Words: Substation, Main wiring, Short circuit current, Transformer 目 录摘 要IAbstractII目 录III1 绪论11.1 原始资料11.2 设计范围11.3 设计依据11.4 设计目标11.5本设计的主要工作12 电气主接线的设计32.1 主接线的基本形式32.3 主接线方案选择33 主变压器的选择43.1 变压器容量的选择43.2 主变压器型式和结构的选择43.2.1 相数的选择43.2.2 绕组数量和联接方式的选择43.3 主变压器的选择结果54 短路电流计算64.1 短路电流计算的目的64.2 各元件标幺值计算64.2.1 主变压器各绕组电抗标幺值计算64.2.2 220kV侧电抗标幺值计算74.2.3 110kV侧电抗标幺值计算74.2.4 10kV侧电抗标幺值计算74.3 变电站等效电路图84.4 短路电流计算94.4.1 220KV母线短路时的短路电流计算94.4.2 110KV母线短路时的短路电流计算104.4.2 10KV母线短路时的短路电流计算115 高压电器的选择135.1 高压电器选择的技术条件135.2 断路器的选择135.2.1 变压器220kV侧断路器的选择135.2.2 变压器110kV侧断路器的选择155.2.3 变压器10kV侧断路器的选择165.3 隔离开关的选择175.3.1 220kV侧隔离开关的选择175.3.2 110kV侧隔离开关的选择185.3.3 10kV侧隔离开关的选择195.4 电流互感器的选择205.4.1 220kV侧电流互感器选择205.4.2 110kV侧电流互感器选择215.4.3 10kV侧电流互感器选择235.5 电压互感器的选择245.5.1 220kV侧电压互感器选择245.5.2 110kV侧母线电压互感器选择245.4.3 10kV侧电压互感器选择255.5母线的选择与校验255.5.1 220kV母线的选择与校验255.5.2 110kV母线的选择与校验275.5.3 10kV母线的选择与校验285.6避雷器的选择295.6.1 避雷器295.6.2 220kV侧避雷器避雷器的选择305.6.3 110kV侧避雷器避雷器的选择305.6.4 10kV侧避雷器避雷器的选择306 变电所继电保护316.1 过电流保护整定计算316.2 过负荷保护动作电流Iop整定326.3 220kV出线侧继电保护32结 论34致 谢35参考文献36附录A 设计图纸37- 37 -1 绪论1.1 原始资料 有一座新建的220kV的变电所,其中系统的等值电抗为0。220kV侧有条输电线路，每条输电线路长。侧有条输电线路，每条输电线路的长为，最低运行负荷为110MW，最高运行负荷为140MW。侧有条输电线路，每条输电电线路的长为，最低运行负荷为14MW,最高运行负荷为20MW。和侧的功率因数均为，一、二类负荷各占所有负荷的70%和50%。1.2 设计范围(1) 变压器容量、型号、台数等的选择；(2) 电气主接线的的设计；(3) 短路电流的计算；(4) 高压设备的选择；(5) 继电保护的设计。1.3 设计依据(1) 相关的工程设计资料；(2) 变电站的原始资料； (3) 依据供电系统设计规范；(4) 其他设计规范。1.4 设计目标(1) 变电站主接线的设计应考虑可靠性和经济性；(2) 进线短路电流计算，对各电压等级的母线做短路故障分析，得出计算结果作为电气设备选型依据；(3) 保证选择的各种高压设备在规范标准下均能；安全、有效的运行；(4) 变压器的保护应能解决变压器的故障故障、不正常工作状态。1.5本设计的主要工作(1) 变电站电气主接线的确定；(2) 主变压器容量、台数、型号的确定；(3) 对各电压等级侧进线短路计算；(4) 高压设备型号的确定；(5) 变电站保护的设计。2 电气主接线的设计2.1 主接线的基本形式 电气主接线的形式主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线和双母线分段接线、以及带旁路的单母线和双母线接线、一台半断路器接线和四分之三台断路器接线1。2.3 主接线方案选择按照预期计划220kV侧共4条回路有，按照每条线路的实际走向其中每两条是来自于同一方向，所以可以使其中的每两条作为一个回路总共有两个回路，每个回路使用单母线接线，两个回路互为备用也可以增加系统供电的可靠性。当110kV侧所有负荷都投入使用时的运行负荷为140MW占所有负荷的很大比例。并且110kV侧的一、二类负荷占所有负荷的70%。由以上可以得出110kV侧的负荷对供电的可靠性要求比是比10kV侧的可靠性要求要高，所以当采用双母线接线能够满足110kV侧电气主接线的设计要求。当10kV侧的所有负荷都投入使用时的运行负荷为20MW，与110kV侧所有负荷都投入使用时的运行负荷140MW相比占所有负荷的比例很小。假如10kV侧也使用双母线接线会使投资比预期的要增加浪费资金。所以可以选择可靠性比双母线接线稍低的单母线分断接线，同样也能满足10kV侧负荷的供电。主接线接线图如图2.1所示。图2.1 主接线图3 主变压器的选择3.1 变压器容量的选择110kV侧全部负荷投入使用时的运行负荷为140MW，一、二类负荷占总负荷的70%。10kV的侧全部负荷投入使用时的运行负荷为20MW，一、二类负荷占总负荷的55%。功率因数均为0.85。 因此，变电所的计算负荷： 变电所容量为：由主变压器容量的选择原则可知，当其中有一台主变压器发生故障或者其他原因而停运时，另一台变压器应能保证该变电所全部负荷的70%以上的负荷不停电1。并且要满足该变电所的一、二类负荷可以由其中的任何一台变压器来供电。所以单台变压器的额定容量为：所以主变压器容量可以选为150MVA。3.2 主变压器型式和结构的选择3.2.1 相数的选择 在变压器相数的选择上，大多数选用三相变压器是在变电所最高电压等级在330kV及以下的情况。相比三相变压器，单相变压器组有消耗资金很大，占用土地多和运行时损耗电能多的缺点5。3.2.2 绕组数量和联接方式的选择 (1) 绕组数量的选择 当有两种升高电压向用户供电或与系统有联系时，应采用三绕组变压器。在有三种电压等级的变电所，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的15及以上时，主变宜采用三绕组变压器。 由以上论述可以得出，主变压器宜采用三绕组变压器。 (2) 绕组接线方式的选择 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定1。 我国110kV及以上电压，变压器绕组多采用YN连接；35KV亦采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压，变压器绕组多采用连接，故10kV采用连接。 所以主变绕组的连接方式可选为YN/yn0/d11。3.3 主变压器的选择结果通过以上变压器的容量、型式和结构的选择，查询电力工程电气设备手册：电气一次部分，可以得出该变电站可以选择为两台能带负荷调压的额定容量为150MVA的三绕组变压器。技术参数如下所示：型号：SFPSZ1-150000/220；额定容量(kVA)：150000；额定电压（kV）： 高压：；中压：；低压：；容量比：100/100/50；联结组别号：YN/yn0/d11；空载损耗(kW)：140；短路电压百分值（）： 高-中：14.2；高-低：22.9；中-低：7.1；空载电流百分值（）：0.3。4 短路电流计算4.1 短路电流计算的目的 短路电流计算的主要目的是为了选择断路器等电器设备或对这些设备提出技术要求；评价并确定网络方案，研究限制短路电流措施；为继电保护设计与调试提供依据；分析计算送电线路对通讯设施的影响等。4.2 各元件标幺值计算 取基准容量：。标准电压，其中Ue为各侧额定电压。主变压器三绕组容量比为100/100/50。短路电压百分比为，。系统电抗标幺值为0。4.2.1 主变压器各绕组电抗标幺值计算 各绕组的阻抗电压百分数为：各绕组的电抗标幺值为：4.2.2 220kV侧电抗标幺值计算220KV线型选为LGJ-120,，。标准电压： 每号线电抗标幺值： 该回路的线路等效电抗：4.2.3 110kV侧电抗标幺值计算 110KV进线型号选为LGJ-95，。标准电压： 每号线电抗标幺值： 该回路的线路等效电抗： 4.2.4 10kV侧电抗标幺值计算 10KV进线型号选为YJLW03-10-400， 。标准电压： 每号线电抗标幺值： 该回路的线路等效电抗： 4.3 变电站等效电路图 (1) 电抗等效电路如图4.1所示。图4.1 电抗等效电路图4.4 短路电流计算4.4.1 220KV母线短路时的短路电流计算 (1) 220kV母线短路系统等值电抗如图4.2。 图4.2 220kV母线短路系统等值电抗基准电流： k1处的总等效电抗标幺值： 短路电流： 冲击电流： 短路电流的最大有效值： 短路容量： 4.4.2 110KV母线短路时的短路电流计算 (1) 110kV母线短路系统等值电抗如图4.3所示。图4.3 110kV母线短路系统等值电抗基准电流： k2处的总等效电抗标幺值：短路电流： 冲击电流： 短路电流的最大有效值： 短路容量： 4.4.2 10KV母线短路时的短路电流计算(1) 10kV母线短路系统等值电抗如图4.4所示。图4.4 10kV母线短路系统等值电抗基准电流： k3处的总等效电抗标幺值：短路电流： 冲击电流： 短路电流的最大有效值： 短路容量： 5 高压电器的选择5.1 高压电器选择的技术条件(1) 额定电压的选择(5.1)式中，UN高压电器额定电压； USN系统额定电压。(2) 额定电流的选择(5.2)式中，IN高压电气额定电压； Imax系统短路电流。(3) 热稳定校验(5.3)式中，Q短路电流在计算时间内产生的热效应(kA)2s；It秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA)；t设备允许通过的热稳定时间(s)，其中主保护动作时间0s，后备保护1.5s，0.05s为误差时间，0.06s为电弧持续时间。(4) 动稳定校验(5.4)式中，ies电气设备允许通过的动稳定电流幅值(kA)；ish短路冲击电流幅值(kA)。5.2 断路器的选择5.2.1 变压器220kV侧断路器的选择220kV侧主变断路器正常工作时的最大持续工作电流具体选择及校验过程如下：(1) 额定电压选择由式5.1得：(2) 额定电流选择由式5.2得： (3) 额定开断电流选择： 由以上(1)、(2)、(3)可以选择LW1-220/2000型断路器开关作为220kV主变侧的断路器。其技术参数如表5.1所示。表5.1 LW1-220/2000技术参数表型 号额定工作电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)极限通过电流(kA)4s热稳定电流(kA)额定开断时间(s)固有分闸时间(s)LW1-220/2000220252200031.580400.050.03 (4) 热稳定校验由式5.3得：所以，满足热稳定校验。(5) 动稳定校验由式5.4得：所以满足动稳定校验。5.2.2 变压器110kV侧断路器的选择主变断路器的选择与校验110kV侧主变断路器正常工作时的最大持续工作电流：具体选择及校验过程如下：(1) 额定电压选择由式5.1得： (2) 额定电流选由式5.2得： (3) 额定开断电流选择： 由以上(1)、(2)、(3)可以选择LW-110/3150型断路器开关作为110kV主变侧的断路器。其技术参数如表5.2所示。(4) 热稳定校验由式5.3得： 所以，满足热稳定校验。(5) 动稳定校验由式5.4得：所以，满足动稳定校验。表5.2 LW-110/3150技术参数表型号额定电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)极限通过电流峰值(kA)3s热稳定电流(kA)固有分闸时间(s)LW-110/3150110315040125500.05出线断路器和母联断路器的选择与校验 由于出线断路器和母联断路器的选择及校验与主变侧相同，所以LW-110/3150也可作为110kV出线侧的断路器。流过断路器的最大持续工作电流： 其热稳定、动稳定校验计算与主变侧的相同。5.2.3 变压器10kV侧断路器的选择主变断路器的选择与校验10kV侧主变断路器正常工作时的最大持续工作电流：具体选择及校验过程如下：(1) 额定电压选择由式5.1得： (2) 额定电流选择由式5.2得：(3) 额定开断电流选择：由以上(1)、(2)、(3)可以选择SN4-10G/6000型断路器开关作为10kV主变侧的断路器。其技术参数如表5.3所示。表5.3 SN4-10G/6000技术参数表型 号额定电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)额定关合电流(kA)1s热稳定电流(kA)固有分闸时间(s)SN4-10G/60001060001053001730.06(4) 热稳定校验由式5.3得：所以，满足热稳定校验。(5) 动稳定校验由式5.4得： 所以，满足动稳定校验。出线断路器和母联断路器的选择与校验 由于出线断路器和母联断路器的选择及校验与主变侧相同，所以SN4-10G/6000也可作为10kV出线侧的断路器。5.3 隔离开关的选择 5.3.1 220kV侧隔离开关的选择主变侧隔离开关的选择：(1) 额定电压选择由式5.1得： (2) 额定电流选择由式5.2： 由以上(1)、(2)可以选择GW4220/2000型隔离开关作为220kV主变侧的隔离开关。其技术参数如5.4表。表5.4 GW4220/2000技术参数表型 号额定电压 (kV) 额定电流 (A)4s热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)GW4220/2000220200040100 (3) 热稳定校验由式5.3得： 所以，满足热稳定校验。(4) 动稳定校验由式5.4得：所以，满足动稳定校验。出线侧隔离开关的选择及校验： 由于出线侧隔离开关的选择及校验与主变侧相同，所以GW4220/2000也可作为220kV出线侧的隔离开关。5.3.2 110kV侧隔离开关的选择主变侧隔离开关的选择：(1) 额定电压选择由式5.1得：(2) 额定电流选择由式5.2得： 由以上(1)、(2)可以选择GW4110D/2000型隔离开关作为110kV主变侧的隔离开关。其技术参数如5.5表。表5.5 GW4110D/2000技术参数表型 号额定电压 (kV) 额定电流 (A)4s热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)GW4110D/2000110200040100 (3) 热稳定校验由式5.3得： 所以，满足热稳定校验。(4) 动稳定校验由式5.4得：所以，满足动稳定校验。出线侧隔离开关的选择： 由于出线侧隔离开关的选择及校验与主变侧相同，所以GW4110D/2000也可作为110kV出线侧的隔离开关。5.3.3 10kV侧隔离开关的选择主变侧隔离开关的选择与校验过程如下：(1) 额定电压选择由式5.1得：(2) 额定电流选择由式5.2得： 由以上(1)、(2)可以选择GN10-10T/6000型隔离开关作为10kV主变侧的隔离开关。其技术参数如5.6表：表5.6 10T/6000技术参数表型 号额定电压 (kV) 额定电流 (A)5s热稳定电流(kA)动稳定电流峰值(kA)GN10-10T/6000106000105200(3) 热稳定校验由式5.3得： 所以，满足热稳定校验。(4) 动稳定校验由式5.4得：所以，满足动稳定校验。出线侧隔离开关的选择： 由于出线侧隔离开关的选择及校验与主变侧相同，所以GN10-10T/6000也可作为10kV出线侧的隔离开关。5.4 电流互感器的选择 5.4.1 220kV侧电流互感器选择 主变220kV侧电流互感器的选择 (1) 一次回路额定电压由式5.1得：(2) 一次回路额定电流由式5.2得：(3) 准确级的选择:220kV侧电流互感器准确级的确认：由于此电流互感器是用于继电保护、电能和电流的测量以及计量等用处，所以其准确等级可以定为0.5级。通过仔细查阅电流互器的相关书籍，选定电流互感器型号为：LCW-220电压互感器 。其数据如表5.7所示。(4) 热稳定校验：满足热稳定校验。(5) 动稳定校验：满足动稳定校验。表5.7 LCW-220技术数据型 号额定电流比(A/A)级次组合准确级次二次负荷10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数0.5级1级二次负荷倍数LCW-220 2300/5D/DD1.21.2306060D/0.50.524220 母联电流互感器的选择 220kV母联电流互感器通过大电流的情况是在其中一台主变压器由于发生故障或者其他原因而被停止运行时才会出现，这与220kV母线侧的电流互感器出线大电流的情况是相同的，所以0kV母联电流互感器的选择型号可以与220kV母线侧的电流互感器相同，因此LCW220型电流互感器可以作为220kV的母联电流互感器。5.4.2 110kV侧电流互感器选择 主变110kV侧电流互感器的选择 (1) 一次回路额定电压由式5.1得：(2) 一次回路额定电流由式5.2得：(3) 准确级的选择:110kV侧电流互感器准确级的确认：由于此电流互感器是用于继电保护、电能和电流的测量以及计量等用处，所以其准确等级可以定为0.5级。通过仔细查阅电流互器的相关书籍 ，最终选定电流互感器型号为：LCWD-110电压互感器 。其技术数据如表5.8所示。(4) 热稳定校验：满足热稳定校验。(5) 动稳定校验：满足动稳定校验。表5.8 LCWD-110电流互感器技术数据表型 号额定电流比 (A/A)级次 组合准确级次 10%倍数1S热定倍数动稳定倍数二次负荷() 倍数LCWD-110 2600/5D1/D2/0.50.51.22075150D1D21.215母联电流互感器的选择 110kV母联电流互感器通过大电流的情况是在其中一台主变压器由于发生故障或者其他原因而被停止运行时才会出现，这与110kV母线侧的电流互感器出线大电流的情况是相同的，所以110kV母联电流互感器的选择型号可以与110kV母线侧的电流互感器相同，因此LCWD110型电流互感器可以作为110kV的母联电流互感器。5.4.3 10kV侧电流互感器选择 主变10kV侧电流互感器的选择(1) 一次回路额定电压和电流：电流互感器一次回路最大持续工作电流由式5.1得： IN选择较大的6kA。(2) 电流互感器种类和型式选择：根据安装和使用电流互感器的条件以及产品的情况，当电压等级在35kV以下时并且是在屋内需要装设电流互感器时，大多使用树脂浇注绝缘结构或者瓷绝缘结构的电流互感器2。当电压等级在35kV及以上时并且安装地点也在室内时，电流互感器的型式一般都采用L（C）系列的独立式的油浸瓷箱式绝缘结构的电流互感器。(3) 10kV侧电流互感器准确级的确认：由于此电流互感器是用于继电保护、电能和电流的测量以及计量等用处，所以其准确等级可以定为0.5级。通过仔细查阅电流互器的相关书籍 ，最终选定电流互感器型号为：LBJ-10/6000电压互感器 。具体技术数据如表5.9所示：表5.9 技术数据表型 号额定电流比(A/A)准确级次二次负荷1s热稳定电流(kA)动稳定电流(kA)0.513LBJ-10/6006000/50.52.42.450901D(4) 热稳定校验：满足热稳定校验。(5) 动稳定校验：满足动稳定校验。由以上电流互感器的选择过程可得，选则的LBJ-10/6000型电流互感器可以作为10kV侧的电流互感器。10kV母联电流互感器的选择10kV母联电流互感器通过大电流的情况是在其中一台主变压器由于发生故障或者其他原因而被停止运行时才会出现，这与10kV母线侧的电流互感器出线大电流的情况是相同的，所以10kV母联电流互感器的选择型号可以与10kV母线侧的电流互感器相同，因此LBJ-10/6000型电流互感器可以作为10kV的母联电流互感器。5.5 电压互感器的选择5.5.1 220kV侧电压互感器选择(1) 220kV侧电压互感器型式的确认：由于此电压互感器是作为系统的继电保护、电压的测量等用处，通过仔细查阅电压互感器的相关书籍得知。使用电容式结构的电压互感器可以达到预期的效果。 (2) 220kV侧电压互感器额定电压的确定： (3) 电压互感器准确等级的确定：由于此电压互感器是用于继电保护、电压的测量以及计量等用处，所以其准确等级可以定为0.5级。通过仔细查阅电压互感器的相关书籍 ，最终选定电压互感器型号为：JCC2-220电压互感器 。可查得JCC2-220型电压互感器的额定变比为：5.5.2 110kV侧母线电压互感器选择 (1) 110kV侧电压互感器型式的确认：由于此电压互感器是作为系统的继电保护、电压的测量等用处，通过仔细查阅电压互感器的相关书籍得知。使用串联绝缘瓷箱式结构的电压互感器可以达到预期的效果。 (2) 110kV侧电压互感器额定电压的确定： (3) 电压互感器准确等级的确定：由于此电压互感器是用于继电保护、电压的测量以及计量等用处，所以其准确等级可以定为0.5级。通过仔细查阅电压互感器的相关书籍 ，最终选定电压互感器型号为：JCC110型的电压互感器 。 可查得JCC110型的电压互感器额定变比为：5.4.3 10kV侧电压互感器选择 (1) 电压互感器型式的确认：由于此电压互感器是作为系统的继电保护、电压的测量等用处，通过仔细查阅电压互感器的相关书籍得知。使用油浸式绝缘结构的电压互感器可以达到预期的效果。 (2) 10kV侧电压互感器额定电压的确认： (3) 电压互感器准确等级的确定：由于此电压互感器是用于继电保护、电压的测量以及计量等用处，所以其准确等级可以定为0.5级。通过仔细查阅电压互感器的相关书籍 ，最终选定电压互感器型号为：JDJ10。可查得JDJ10型电压互感器的额定变比为：10/0.1(kV)。5.5母线的选择与校验5.5.1 220kV母线的选择与校验 (1) 导体截面积的选择当系统正常工作时母线的最大长期工作电流： 故，查经济电流密度曲线，当Tmax =5500h时，经济电流密度J=0.92(Amm2)，则。选择8072的圆管形锰铝合金导体作为220kV侧母线，其技术数据具体如表5.10所示。(2) 导体截面的校验 当母线的最高允许温度在70时，相应的此时环境温度为25。查相应的表格得出此时的综合修正系数为K=1.00，则按母线长期发热允许的电流来校验： 热稳定校验 通过查询电力工程电气设计手册，来确定当系统正常运行时母线的温度为70的C值。查的C=87。其中Smin导体的载流截面(mm2)；KS 导体的集肤系数； Qk 短路电流的热效应(A2.s)； C 与母线的材料和它发热时的温度有关系的常数。所以满足热稳定要求。表5.10 技术数据表导体尺寸D1D2(mm)导体截面(mm2)导体最高允许温度为下值时的载流量(A)截面系数W(cm3)惯性半径rj(cm)惯性矩J(cm4)708080729541900154517.32.6969.2(3) 按电晕电压校验。当变电所的电压等级在63kV及以下时，可以不去校验电晕电压，因为太低大多数情况下不会发生系统全面电晕的情况。当变电所的电压等级在110kV及以上时就要考虑电晕电压的校验了，并且要按照当地晴天的情况下没有发生全面电晕的条件来检验电晕电压。要求变电所使用的裸导体的临界电晕电压Ucr要大于变电所的最高电压Umax，即当所选导体型号及外径、等于下列数值时，可不进行电晕校验：软导体型号，100kV、LGT-70，220kV、LGJ-300；管型导体外径，110kV、20mm，220kV、30mm。所以此导体可不进行电晕电压校验。5.5.2 110kV母线的选择与校验(1) 导体截面积的选择当系统正常工作时母线的最大长期工作电流：故，查经济电流密度曲线，当Tmax =5500h时，经济电流密度J=0.92(Amm)，则选择110100的圆管形锰铝合金导体作为110kV侧母线，其技术数据具体如表5.11所示。(2) 导体截面积的校验当母线的最高允许温度在70时，相应的此时环境温度为25。查相应的表格得出此时的综合修正系数为K=1.00，则按母线长期发热允许的电流来校验：表5.11 技术数据表导体尺寸D1D2(mm) 导体截面(mm2)导体最高允许温度为下值时的载流量(A) 截面系数W(cm3)惯性半径rj(cm)惯性矩J(cm4)7080110100 16492569221741.43.72228 (3) 热稳定校验通过查询电力工程电气设计手册，来确定当系统正常运行时母线的温度为70的C值。查的C=87。其中Smin 导体的载流截面(mm2)；KS 导体的集肤系数； Qk 短路电流的热效应(A2.s)； C 与母线的材料和它发热时的温度有关系的常数。所以满足热稳定要求。(4) 按电晕电压校验当变电所的电压等级在63kV及以下时，可以不去校验电晕电压，因为太低大多数情况下不会发生系统全面电晕的情况。当变电所的电压等级在110kV及以上时就要考虑电晕电压的校验了，并且要按照当地晴天的情况下没有发生全面电晕的条件来检验电晕电压。要求变电所使用的裸导体的临界电晕电压Ucr要大于变电所的最高电压Umax，即 当所选导体型号及外径、等于下列数值时，可不进行电晕校验：软导体型号，100kV、LGT-70，220kV、LGJ-300；管型导体外径，110kV、20mm，220kV、30mm。所以此导体可不进行电晕电压校验。5.5.3 10kV母线的选择与校验 (1) 导体截面积选择 当系统正常工作时母线的最大长期工作电流为：故，查经济电流密度曲线，当Tmax =5500h时，经济电流密度J=0.92(Amm)，则槽形母线机械强度好，载流量较大，集肤效应系数也较小，一般用于40008000A的配电装置中，故此处选择槽形铝导体，相关数据见表5.12。(2) 导体截面的校验 当母线的最高允许温度在70时，相应的此时环境温度为25。查相应的表格得出此时的综合修正系数为K=1.00，则按母线长期发热允许的电流来校验： 热稳定校验 通过查询电力工程电气设计手册，来确定当系统正常运行时母线的温度为49的C值。查的C=95。所以满足热稳定要求。表5.12 技术数据表截面尺寸(mm)双槽导体截面S (mm2) 集肤效应系数Kf 导体载流量(A)h bl r20090101468701.1757550(3) 按电晕电压校验当变电所的电压等级在63kV及以下时，可以不去校验电晕电压，因为太低大多数情况下不会发生系统全面电晕的情况。当变电所的电压等级在110kV及以上时就要考虑电晕电压的校验了，并且要按照当地晴天的情况下没有发生全面电晕的条件来检验电晕电压。要求变电所使用的裸导体的临界电晕电压Ucr要大于变电所的最高电压Umax，即当所选导体型号及外径、等于下列数值时，可不进行电晕校验：软导体型号，100kV、LGT-70，220kV、LGJ-300；管型导体外径，110kV、20mm，220kV、30mm。所以此导体可不进行电晕电压校验。5.6避雷器的选择5.6.1 避雷器避雷器是可有效防止雷电波侵入的主要保护设备，与被保护设备并联，当雷电冲击波侵入的时候，避雷器能做到及时放电，并将雷电波倒入大地，使电气设备不受雷击损害。而当过电压消失以后，避雷器又能够自动恢复到初始状态。同时，避雷器还能保护操作过电压。 避雷器的分类有阀型避雷器、管型避雷器以及金属氧化物避雷器等型式3。5.6.2 220kV侧避雷器避雷器的选择220kV侧选用型号为Y5W-200/520型的避雷器，其具体技术要求如下：表5.13 Y5W-200/520型避雷器数据参数型 号系统额定电压(kV)避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)雷电冲击电流下残压(kV)Y5W-200/5202002201464205.6.3 110kV侧避雷器避雷器的选择110kV侧选用型号为Y5W-100/268型的避雷器，其具体技术要求如下：表5.14 Y5W-100/268型避雷器数据参数型 号系统额定电压(kV)避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)雷电冲击电流下残压(kV)Y5W-100/268100110732685.6.4 10kV侧避雷器避雷器的选择10kV侧选用型号为Y5W-16.5/50型的避雷器，其具体技术要求如表5.15所示。 表5.15 Y5W-16.5/50型避雷器数据参数型号系统额定电压(kV)避雷器额定电压(kV)持续运行电压(kV)雷电冲击电流下残压(kV)YW5-16.5/5016.51012.7506 变电所继电保护 6.1 过电流保护整定计算过电流保护主要是作为后备保护用于降压变压器，以此来作为外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路引起的变压器过电流的后备保护5。两台变压器同时并列运行的时候，其