220kv变电站

1/52目录目录1摘要4ABSTRACT5第一章电气主接线的设计611主接线概述612主接线设计原则713主接线选择8第二章主变压器的选择921主变压器的选择原则9211主变压器台数的选择10212主变压器型式的选择10213绕组数量和连接形式的选择1122所用电设计12221所用变选择12222所用电接线图12第三章电气设备的选择与校验1331短路电流计算14311短路电流计算的目的14312短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则14312计算步骤14313计算已知数据15314110KV侧短路计算163142110KV侧短路计算163143220KV侧短路计算1732导体和电气设备的选择18321断路器和隔离开关的选择193211220KV出线、主变侧202/523212110KV主变侧22321310KV限流电抗器和断路器隔离开关的选择24323电流互感器的选择273231220KV侧电流互感器的选择283232110KV侧的电流互感器的选择29323310KV侧电流互感器的选择30324电压互感器的选择313241220KV侧母线电压互感器的选择323242110KV母线设备PT的选择33324310KV母线设备电压互感器的选择33325导体的选择与校验333251220KV母线选择及校验343252110KV母线及引接线的选择及校验35325310KV母线及引接线的选择及校验37第四章电气总平面布置及配电装置的选择3841概述38411配电装置特点38412配电装置类型及应用3942配电装置的确定4043电气总平面布置42431电气总平面布置的要求42432电气总平面布置42第五章防雷接地设计4351防雷设计43511防雷设计原则43512避雷器的选择43513避雷针的配置4752接地设计483/52521接地设计的原则48522接地网型式选择及优劣分析49第六章结束语50致谢51参考文献524/52摘要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地以及保护、配电装置设计。关键字变电站；短路计算；设备选择。5/52ABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFSCIENCEANDTECHNOLOGYINCHINA,PARTICULARLYCOMPUTINGTECHNOLOGYHASADVANCED,THEPOWERSYSTEMDEMANDSONSUBSTATIONMOREANDMORETHEDESIGNISREFERTOTHEPARTOF220KVELECTRICALSUBSTATIONDESIGNFIRSTOFALL,ANALYZETHEORIGINALDATAANDCHOOSETHEMAINTRANSFORMER,BASEDONIT,DESIGNTHEMAINWIRINGANDSHORTCIRCUITCALCULATION,ATLASTCHOOSEEQUIPMENT,THENMINEANDTHEPROTECTIONOFEARTHANDDISTRIBUTIONDEVICEKEYWORDSSUBSTATION；SHORTCIRCUITCALCULATION；EQUIPMENTSELECTION6/52第一章电气主接线的设计11主接线概述电气主接线是由电气设备通过连接线，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。用规定的电气设备图形符号和文字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。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系1。单母线接线及单母线分段接线21、单母线接线单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流3。综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。2、单母分段接线单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站610KV接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用4。7/523、单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。双母线接线及分段接线1、双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点5。由于双母线有较高的可靠性，广泛用于出线带电抗器的610KV配电装置；3560KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110220KV出线数为5回及以上时。2、双母线分段接线为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电6。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220550KV大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。3、双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的7。12主接线设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂和变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经8/52济比较，合理地选择主接线方案。电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，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、实用、经济、美观的原则8。13主接线选择根据原始资料的分析现列出两种主接线方案。方案一220KV侧采用单母线带旁路母线，110KV采用单母分段接线，10KV采用单母分段接线。220KV出线2回，采用单母线带旁路母线。110KV出线6回，110KV侧总负荷最大为220MVA。根据条件选择单母分段接线。10KV出线14回，10KV侧总负荷为14MVA。选择单母分段接线方式9。方案二220KV侧采用内桥型接线，110KV采用双母线接线，10KV单母分段接线。方案三220KV侧采用内桥型接线，110KV采用单母分段接线，10KV单母分段接线。方案四220KV侧采用单母分段接线，110KV采用双母线接线，10KV单母分段接线。方案五220KV侧采用双母线带旁路接线，110KV采用双母线接线，10KV单母分段接线。经比较，选取方案一和方案二。现对两种方案比较如下109/52表21主接线方案比较表方案项目方案一方案二可靠性1、主接线简单清晰、设备少2、采用单母带旁母线接线，出线及主线间隔断路器检修，不需停电，母线检修或故障时，220KV配电装置全停，供电不可靠3、配置不太合理，两回线路中同时出现故障的概率很小1、主接线复杂、采用设备较多2、采用内桥型接线，一条母线进行检修或发生故障时，仅该条线路停止运行，另一条线路和两台变压器仍正常工作。3、配置合理，两回线路中同时出现故障的概率很小灵活性1、运行方式简单，易于操作2、各种电压等级均便于扩建1、变压器接在不同的母线上，负荷分配均匀，调度灵活方便，运行方式相对复杂、操作烦琐2、各种电压等级便于扩建经济性设备少、占地面积小，投资相对较小设备多、占地面积大，投资相对较大通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定第二方案为设计最终方案。第二章主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。21主变压器的选择原则1、主变容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。10/522、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的7080。3、为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性11。211主变压器台数的选择1、对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。2、对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。3、对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。212主变压器容量的选择（1）主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，适当考虑到远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2）根据变电所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，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的708012。（3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化13。总220/08714/084270MVA取同时率09（31）容量确定07092701701MVA212主变压器型式的选择选择主变压器，需考虑如下原则（1）当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变11/52压器。（2）当发电厂与系统连接的电压为500KV时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500KV的，宜选用三相变压器。（3）对于500KV变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。213绕组数量和连接形式的选择具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器5。变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只要有丫和，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组多采用丫连接；35KV亦采用丫连接，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。由于35KV采用丫连接方式，与220、110系统的线电压相位角为0，这样当变压变比为220/110/35KV，高、中压为自耦连接时，否则就不能与现有35KV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器，全国投运这类变压器约4050台。22主变压器选择结果查电力工程电气设备手册电气一次部分，选定变压器的容量为180MVA。由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查大型变压器技术数据选定主变型号为SFPS7180000/220。主要技术参数如下额定容量180000（KVA）额定电压高压220225；中压121；低压105（KV）连接组标号YN/YN0/D1112/52空载损耗178KW阻抗电压（）高中140；中低70；高低230空载电流（）07所以一次性选择两台SFPS7180000/220型变压器为主变。22所用电设计变电站站用母线采用单母分段接线方式。当有两台站用变采用单母线接线方式，平时分列运行，以限制故障。对于容量不大的变电站，为了节省投资，所用变压器高压侧可用高压熔断器代替高压断路器14。221所用变选择1选择原则所用电负荷按02变电所容量计，设置2台所用变相互备用。2所用电负荷S21500002430KVA3所用变容量计算SB07S301KVA所用变压器参数型号S9315/10U1E635（KV）U2E04（KV）连接组别Y，YN0空载损耗070（KW）阻抗电压4（）空载电流15（）222所用电接线图变电站的主要站用电负荷是变压器冷却装置，直流系统中的充放电装置和晶闸管整流设备，照明、检修及供水和消防系统，小型变电站，大多只装1台站用变压器，从变电站13/52低压母线引进，站用变压器的二次侧为380/220V中性点直接接地的三相四线制系统。对于中型变电站或装设有调相机的变电站，通常都装设2台站用变压器，分别接在变电站低压母线的不同分段上，380V站用电母线采用低压断路器进行分段，并以低压成套配电装置供电。因而本设计两台所用变分别接于10KV母线的段和段，互为备用，平时运行当一台故障时，另一台能够承担变电所的全部负荷。接线图如下所示。第三章电气设备的选择与校验电气装置中的载流导体和电气设备，在正常运行和短路状态时，都必须安全可靠地运行。为了保证电气装置的可靠性与经济性，必须正确地选择电气设备和载流导体。电气设备和载流导体的选择设计，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、运行方便和为今后的发展扩建留有一定余地。电气设备选择一般要求有以下几点（1）该满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的运行要求，并考虑远景发展；（2）按照当地环境条件校核；（3）力求技术先进和经济合理；（4）与整个工程的建设标准协调相一致；（5）同类设备尽量减少品种，以减少备品备件，方便运行管理。（6）选用的新产品均应有可靠的试验数据，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，应经上级批准。电气设备选择的一般原则有（1）按正常工作条件选择（2）按短路状态进行校验（3）按环境条件校核14/5231短路电流计算311短路电流计算的目的（一）电气主接线的比较与选择；（二）选择导线的电气设备；（三）确定中性点的接地方式；（四）计算软导线的短路摇摆；（五）定分裂导线间隔棒的距离；（六）验算接地装置的接触电压和跨步电压；（七）选择继电保护装置和进行整定计算。312短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则（一）正常工作时，三相系统对称运行。（二）所有电源的电势相位角相同。（三）系统中同步和异步电机均为理想电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应的影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间位置相差120电气角度。（四）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁心的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。（五）除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。（六）输电线路的电容略去不计。312计算步骤（一）选择并标示设计中计算的短路点。（二）画等值网络（次暂态网络）图，并将各元件电抗统一编号。（三）化简等值网络，为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗“X。15/52（四）求计算电抗XJS（五）由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量的标幺值。（六）计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量的标幺值。（七）计算短路电流周期分量有名值和短路容量。（八）计算短路电流冲击值。（九）计算异步电动机供给的短路电流。（十）绘制短路电流计算结果表。313计算已知数据系统阻抗220KV侧电源近似为无穷大系统A，归算至本所220KV母线侧阻抗为004（SJ100MVA）。变压器型号为SFPS7180000/220。SN180MVA其中高中、高低、中低阻抗电压（）分别为14，23，7。变压器的各绕组电抗标幺值计算1121231231214237152121223311214723131231231212237148设SB100MVA，UBUAV1110015100100180008322100110010018000063A3100SBSN8100100180004416/52314110KV侧短路计算F31短路时,示意图如下计算阻抗XJS0040063501035因为A电源为无穷大系统所以提供的短路电流为IP1/010359662所以短路电流有名值为11IF09662100/（3105）53129KA冲击电流ISH25553129135478KA短路容量SK3105512189311232MVA3142110KV侧短路计算计算阻抗XJS0040038500785因为A电源为无穷大系统所以提供的短路电流为IP1/007851273917/52所以短路电流有名值为IF012739100/（3115）6396KA冲击电流ISH255639616309KA短路容量SK311563961273955MVA3143220KV侧短路计算因为系统220KV母线短路电流标幺值为24（100,）所以短路电流有名值为IF024100/（3230）6025KA冲击电流ISH255602515363KA短路容量SK323060252400119MVA表31短路计算成果表短路点基准电压短路电流冲击电流短路容量SKVKAKAMVAF1105531291354789311232F21156396163091273955F3230602515363240011918/5232导体和电气设备的选择正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，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，并注意节省投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。本设计，电气设备的选择包括断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择4。气设备选择的一般原则应满足正常运行、检修、断路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。应按当地环境条件校验；应力求技术先进与经济合理；选择导体时应尽量减少品种；扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致；选用新产品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。技术条件选择的高压电器，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。同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。各种高压设备的一般技术条件如下表19/52表32高压电器技术条件序号电器名称额定电压额定电流额定容量机械荷载额定开断电流热稳定动稳定绝缘水平KAAKVANA1断路器2隔离开关3组合电器4负荷开关5熔断器6PT7CT8电抗器9消弧线圈10避雷器11封闭电器12穿墙套管13绝缘子321断路器和隔离开关的选择断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10KV220KV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。20/52断路器选择的具体技术条件如下额定电压校验UNUNS（31）额定电流校验INIMAX（32）开断电流INBRI33）动稳定IESISH（34）热稳定IT2TQK（35）同样，隔离开关的选择校验条件与断路器相同，并可以适当降低要求。3211220KV出线、主变侧（1）、主变断路器的选择与校验流过断路器的最大持续工作电流IMAX105180000322049601KA具体选择及校验过程如下1额定电压选择UNUNS220KV2额定电流选择INIMAX49601KA3开断电流选择INBRI15363KA选择SW6220/1200，其SW6220/1200技术参数如下表21/52表33SW6220/1200技术参数表型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA额定断流量KA极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S峰值4SSW6220/1200220120060002155210044热稳定校验IT2TQKIT2T21241764（KA）2S电弧持续时间取006S，热稳定时间为TK1500400616S查计算电抗并计算短路电流为QK210/2221260252106025260252121658081KA2S所以，IT2TQK满足热稳校验。5动稳定校验IES55KAISH15363KA满足校验要求。综上所述，该高压断路器符合要求。（2）、出线断路器的选择与校验IMAX2180000322094488A由上表可知SW6220/1200同样满足出线断路器的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。（3）、主变侧隔离开关的选择及校验过程如下1额定电压选择UNUNS220KV2额定电流选择INIMAX49601A3极限通过电流选择IESISH15363KA22/52GW6220D/100080，其技术参数如下表表34GW6220D/100080技术参数表型号额定电压KV额定电流A极限通过电流KA热稳定电流KA峰值4SGW6220D/1000802201000802374热稳定校验IT2TQKIT2T23724224676（KA）2S所以，IT2TQK满足热稳校验。5动稳定校验IES80KAISH15363KA满足校验要求综上所述，所选隔离开关各项均满足要求。（4）、出线侧隔离开关的选择及校验过程如下2180000322094488A由上表可知GW6220D/100080同样满足出线隔离开关的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。因此所选隔离开关各项均满足要求。3212110KV主变侧（1）断路器的选择与校验流过断路器的最大持续工作电流IMAX105180000311099202A具体选择及校验过程如下1额定电压选择UNUNS110KV2额定电流选择INIMAX99202A23/523开断电流选择INBRI10778KA初选SW4110/1000技术数据如下表所示表35SW4110/1000技术数据型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA额定断流量KA极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S峰值5SSW4110/10001101000350018455210064热稳定校验IT2TQKIT2T21252205（KA）2S灭弧时间取006S，热稳定计算时间T查转移电抗并计算短路电流QK210/22212639621063962639621216266272KA2S所以，IT2TQK满足热稳校验。5动稳定校验IES55KAISH16309KA满足校验要求。所选断路器满足要求。（2）隔离开关的选择及校验过程如下1额定电压选择UNUNS110KV2额定电流选择INIMAX99202A3极限通过电流选择IESISH27484KA选择GW4110D/100080其技术数据如下表24/52表36GW4110D/100080技术数据型号额定电压KV额定电流A极限通过电流KA热稳定电流KA峰值4SGW4110D/1000801101000802154热稳定校验IT2TQKIT2T21525231125（KA）2S所以，IT2TQK满足热稳校验5动稳定校验IES55KAISH16309KA满足校验要求所选隔离开关各项均满足要求。321310KV限流电抗器和断路器隔离开关的选择由于短路电流过大需要装设限流电抗器一限流电抗器的选择IN121KA10NNSUUKV设将电抗器后的短路电流限制到I20KA1初选型号根据以上条件初选XKK1040004电抗器标么值XBII”其中100553105BIKA2选择电抗值电源至电抗器前的系统标么值25/52XJS0040063501035100552001035400010500550010000131运用4的电抗器，计算结果表明不满足动稳定要求，故改为XKK10400014。表37XKK10400012技术数据型号额定电压KV额定电流A电抗率动稳定电流峰值KA热稳定电流KA固有分闸时间S4SSW410400010KV40001420480017（3）电压损失和残压校验当所选电抗值大于计算值时，应重算电抗器后短路电流，以供残压校验。为计算短路电流，先计算电抗标么值为01455001000040001050001830103501830287则电压损失和残压分别为UMAXSIN01412104000062185RE01453129401866070（4）动、热稳定校验TK2017005222SQK210/222125312921053129253129212222662637（KA2S25553129135KA204KA根据以上校验，选择满足要求。26/52限流后I20KAISH2552051KA（二）断路器的选择与校验流过断路器的最大持续工作电流IN223105121KA具体选择及校验过程如下1额定电压选择UNUNS10KV2额定电流选择INIMAX121KA3开断电流选择INBRI20KA选择SN410G/5000，其技术参数如下表所示表38SN410G/5000技术参数型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA额定断流量KA极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S峰值4SSW410G/500010500018001053001200154热稳定校验IT2T1202572000（KA）2S设后备保护时间为15S，灭弧时间为006TS查短路电流计算曲线并换算成短路电流有名值I20KAQK210/2221253129210531292531292121714826801KA2SIT2TQK满足要求。5动稳定校验IES300KAISH51KA满足校验要求。所选断路器满足要求。27/52隔离开关的选择及校验过程如下1额定电压选择UNUNS10KV2额定电流选择INIMAX121KA3极限通过电流选择IESISH51KA选择GN1010T/5000200，其技术参数如下表39GN1010T/5000200技术参数型号额定电压KV额定电流A极限通过电流KA热稳定电流KA峰值5SGN10110T/50002001050002001004热稳定校验IT2TQKIT2T1002550000（KA）2S所以，IT2TQK4855（KA）2S，满足热稳校验。5动稳定校验IES200KAISH135478KA满足校验要求。所选隔离开关各项均满足要求。323电流互感器的选择电流互感器的选择和配置应按下列条件型式电流互感器的型时应根据使用环境条件和产品情况选择。对于620KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。一次回路电压GNUU一次回路工作电压（36）28/52一次回路电流MAXMGII一次回路最大工作电压（原边额定电流）（37）准确等级要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。二次负荷22NNNSIZVA（38）式中，22NNNSIZVA（39）2222NNSIZ（310）动稳定SHIMDW2IK（311）式中，DWK是电流互感器动稳定倍数。热稳定2DZIT2MT（IK）（312）TK为电流互感器的1S热稳定倍数。3231220KV侧电流互感器的选择主变220KV侧CT的选择一次回路电压220NGUUKV二次回路电流MMAX4180000I6298433220GIA根据以上两项，初选220LCW（4300/5）户外独立式电流互感器，其参数如下29/52表310LCW220（4300/5）参数型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷10倍数1S热稳定动稳定准确等级02VA05135P10P二次负荷倍数电流倍数电流倍数VALCW2204300/5D/DD/05D05122412306060动稳定校验2ISHMDWIK2IMKDW212006010181KAISH15363KA满足动稳定要求。热稳定校验2DZIT2MT（IK）（IMKT）2（120060）25184KA2SQK1764（KA）2S满足热稳定要求。综上所述，所选LCW220（4300/5）满足要求。3232110KV侧的电流互感器的选择主变中110KV的CT的选择一次回路电压110NGUUKV二次回路电流431800003110115967A根据以上两项，初选110/2600/5LCWDL户外独立式电流互感器，其参数如下30/52表311LCWDL110/（2600/5）参数型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷10倍数1S热稳定动稳定准确等级02VA05135P10P二次负荷倍数电流倍数电流倍数VA110LCWDL2600/505/D/D052122075135动稳定校验M2ISHDWIK2IMKDW2120013522910KAISH16309KA热稳定校验KQ2MT（IK）（IMKT）2（120075）28100KA2SQK66272（KA）2S满足热稳定性要求。综上所述，所选的电流互感器LCWDL1102600/5满足动热稳定性要求。323310KV侧电流互感器的选择10KV主变进线回路CT的选择1、一次回路电压UNUG10KA2、二次回路电流IN223105121KA由此得，初选1011000/5LMZD户外独立式电流互感器，其参数如下31/52表312LMZD10（11000/5）参数型号额定电流A级次组合准确级次二次负荷10倍数1S热稳定动稳定准确等级02VA05135P10P二次负荷倍数电流倍数电流倍数VALMZD10（11000/5）11000/505/D0512122040903、动稳定校验M2ISHDWIK2IMKDW21100090139986KAISH135478KA4、热稳定校验2MIKTQK（）（IMKT）2（1100040）2193600KA2SQK4826801KA2S满足热稳定性要求。综上所述，所选的电流互感器1011000/5LMZD满足动热稳定性要求。324电压互感器的选择电压互感器的选择和配置应按下列条件型式620KV屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压互感器；35KV110KV配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器；220KV级以上的配电装置，当容量和准确等级满足要求，一般采用电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。一次电压U1、UNU109UN，UN为电压互感器额定一次线电压。二次电压按表所示选用所需二次额定电压U2N。32/52表312二次额定电压绕组主二次绕组附加二次绕组高压侧接入方式接于线电压上接于相电压上用于中性点直接接地系统中心用于中性点不接地或经消弧线圈接地二次额定电压100100/3100100/3准确等级电压互感器在哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，及所有计算的电度表，其准确等级要求为05级。供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级，要求一般为级。用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为3级即可。在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。5、负荷S2S2SN3241220KV侧母线电压互感器的选择型式采用串联绝缘瓷箱式电压互感器，作电压，电能测量及继电保护用。电压额定一次电压12220100/3NNUKVUV准确等级用于保护、测量、计量用，其准确等级为05级，查相关设计手册，选择PT的型号JCC2220。额定变比11001/0133KV33/523242110KV母线设备PT的选择型式采用串联绝缘瓷箱式电压互感器，作电压、电能测量及继电保护用。电压额定一次电压1211001/3NNUKVUV准确等级用户保护，测量、计量用，其准确等级为05级。查发电厂电气部分，选定PT的型号为JCC110额定变比11001/0133KV324310KV母线设备电压互感器的选择型式采用树脂浇注绝缘结构PT，用于同步、测量仪表和保护装置。电压额定一次电压121001NNUKVUKV准确等级用于保护、测量、计量用，其准确等级为05级。查发电厂电气部分选定PT型号JDJ10额定变比为10/01KV325导体的选择与校验导体选择的一般要求裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择和校验。工作电流；电晕（对110KV级以上电压的母线）；动稳定性和机械强度；热稳定性；同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。导体截面可以按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20M以上的导体，其截面一般按经济电流密度34/52选择。一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根，双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。110KV及以上高压配电装置一般采用软导线。3251220KV母线选择及校验（一）母线型号选择一般情况下采用铝母线；在持续工作电流较大、且位置特别狭窄的发电机、变压器出口处，以及污秽对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀较轻的场所，采用铜母线。35KV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以上工作电流选管形导体或钢芯铝绞线构成的组合导线。导体的布置方式应根据载流量的大小、短路短路水平和配电装置的具体情况而定。钢芯铝绞线母线、管形母线一般采用三相水平布置；矩形、双槽形母线常见布置方式有三相水平和三相垂直布置。对于负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20M以上的母线（如发动机至主变压器、配电装置的母线），应按经济电流密度选择导线的截面。这里采用钢芯铝绞线导体IMAX2180000322094488A按最大持续工作电流选择查设备手册选LGJ型钢芯铝绞线，其标称截面为800/1002MM，长期允许载流量为1402A。温度修正系数07070257040702508240082140211496494488A热稳定校验。正常运行时导体温度0102240704094488211496426026查发电厂电气部分表C89，则满足短路时发热的最小导体截面为SMIN580811061898563MM235/52满足热稳定要求。电晕校验1051052202310301841LG29955231LJGNLJMXRUUUKVAUKKVKVRR满足要求。（二）系统经双回线（LGJ240/35KM）给变电所供电。3252110KV母线及引接线的选择及校验母线型号选择按经济电流密度选择导体截面积MI99202AXA查经济电流密度曲线，当TMAX5700H时，J09A/MM2，则SJIMAX/J992/0911022MM2查阅资料选取LGJK1250/150扩径钢芯铝绞线。长期允许载流量（考虑日照）1430A当环境温度40时0804080250727（考虑日照影响取80）按长期发热允许电流校验40MAX07271430103961992ALCALIKIAIA满足要求。热稳定校验，正常运行时导体温度22MAX002299240804076103961ALALICI36/52MINKFQKSC查表得C851FKSMIN662721061859577MM2满足热稳定要求。选择LGJK1250/150钢芯铝绞线符合要求。（二）引接线的选择采用钢芯铝绞线导体MIAXYKIMI99202AXA按最大持续工作电流选择查设备手册选LGJ型钢芯铝绞线，其标称截面为630/552MM，长期允许载流量为1211A，外径为3432MM。温度修正系数0707025704070250824008212119930299202A热稳定校验。正常运行时导体温度010224070409220229930226994查发电厂电气部分表C87，则满足短路时发热的最小导体截面为SMIN662721061879357MM2满足热稳定要求。电晕校验1051051101155LJGNUUUKV8410301299551155满足要求。37/52325310KV母线及引接线的选择及校验（一）母线的选择10KV母线最大持续工作电流IN223105121KATMAX5500H时，J094A/MM2导体经济面积SJIMAX/J1210/0912872MM2查表选取二条MMMM10125矩形硬铝导体平放竖放允许电流3152A集肤效应系数KF145当环境温度40，温度修正系数K08240MAX082315225531214144ALCALIKIAIA40K0823152255312A12097A热稳定校验正常运行时导体温度0（A10）21240（7040）120972218942491查表得C95。则满足短路时发热的最小导体截面积SMIN4826801106149388392MM2满足条件。动稳定校验相间距A025M10KV侧短路冲击电流ISH51KA38/52FPF1731071AI2SH1731075100020251799892N/MW230008012523421063PH2101799892122104210662106PA70106PA母线同相条间作用应力计算如下81250064281258006由导体形状系数曲线查得K12023FB25K12I2SH110825023510002100081081869PA12/304BLM其中，而条间应力为B222186904220008201251869106PABPH6210618691062489106PA70106PA由以上可知满足要求所以选择2条MMMM10125矩形硬铝导体满足条件。第四章电气总平面布置及配电装置的选择41概述配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是根据主接线的联结方式，由开关电器、保护和测量电器，母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。配电装置按电器装设地点不同，可分为屋内和屋外配电装置1。411配电装置特点屋内配电装置的特点1、由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；2、维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；3、外界污秽空气对电器影响较小，可减少维护工作量；4、房屋建筑投资较大。屋外配电装置的特点1、土建工作量和费用较少，建设周期短；39/522、扩建比较方便；3、相邻设备之间距离大，便于带电作业；4、占地面积大；5、受外界环境影响，设备运行条件差，须加强绝缘；6、不良气候对设备维修和操作有影响。412配电装置类型及应用根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、半高型