毕业设计_110kV变电所电气部分初步设计(含图纸)

1、前言毕业设计，是我们学生独立完成的一项综合性、创造性 、设计性的大型作业。也是我们学生必须综合运用多门基础理论课和专业课的知识，将所学的理论知识融会贯通地应用于整个设计过程中。通过毕业设计，能使我们真正感受到学以致用的快乐，培养我们的分析和解决各种实际问题的能力，也进一步巩固、深化和拓展所学的理论知识。提高了们综合实践能力、奠定从事科研的初步基础、增强我们综合素质、实现从学生到工程技术人员的过渡和角色转换等方面，具有无可代替的作用，是培养我们实践能力和创新能力，培养高级应用型工程技术人才的最重要的环节。我们毕业设计的课程任务是110kV变电所电气部分初步设计。在经济的发展和现代工业建设的迅速崛

2、起，供电系统的设计越来越全面、系统。工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况，供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高，更完善的要求。设计合理，不仅直接影响基建投资，运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠行和安全生产方面，它和企业的经济效益，设备人身安全密切相关。变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电气设备及配电网络按一定的接线方式所构成，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、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能转输与控制的枢纽，变电所必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代工业生产和社会生活的发展趋势

3、。随着计算机技术，现代通讯和网络技术的发展，为目前变电所的监视、控制、保护盒计量装置及系统分隔的状态提供优化组合和系统集成的技术基础。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发展变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。如需图纸，联系QQ153893706目录前言 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc311123130 第一章：原始资料 PAGEREF _Toc311123130 h 4 HYPERLINK l _Toc311123131 原始资料： PAGEREF _T

4、oc311123131 h 4 HYPERLINK l _Toc311123132 第二章：电气主接线及其设计方案 PAGEREF _Toc311123132 h 4 HYPERLINK l _Toc311123133 ：概述 PAGEREF _Toc311123133 h 4 HYPERLINK l _Toc311123135 2.2 电气主接线方案 PAGEREF _Toc311123135 h 5 HYPERLINK l _Toc311123139 主接线方案的技术比较 PAGEREF _Toc311123139 h 7 HYPERLINK l _Toc311123140 2.4 对三种

5、方案的进行技术比较 PAGEREF _Toc311123140 h 7 HYPERLINK l _Toc311123141 第三章 主变压器的选择 PAGEREF _Toc311123141 h 8 HYPERLINK l _Toc311123142 3.1 概述 PAGEREF _Toc311123142 h 8 HYPERLINK l _Toc311123144 3.2.主变压器的选择与确定 PAGEREF _Toc311123144 h 8 HYPERLINK l _Toc311123145 根据以上条件变压器选择如下： PAGEREF _Toc311123145 h 9 HYPERLI

6、NK l _Toc311123146 第四章：短路电流计算 PAGEREF _Toc311123146 h 10 HYPERLINK l _Toc311123147 概述 PAGEREF _Toc311123147 h 10 HYPERLINK l _Toc311123148 短路计算的目的 PAGEREF _Toc311123148 h 10 HYPERLINK l _Toc311123149 PAGEREF _Toc311123149 h 10 HYPERLINK l _Toc311123150 短路电流计算的一般规定 PAGEREF _Toc311123150 h 11 HYPERLIN

7、K l _Toc311123151 基准值 PAGEREF _Toc311123151 h 11 HYPERLINK l _Toc311123152 4.2.4短路电流计算的步骤： PAGEREF _Toc311123152 h 11 HYPERLINK l _Toc311123153 4.2.5具体短路电流计算具体见计算说明书。 PAGEREF _Toc311123153 h 12 HYPERLINK l _Toc311123154 4.3 短路计算 PAGEREF _Toc311123154 h 12 HYPERLINK l _Toc311123155 4.3.1 基准值及短路点选取 PA

8、GEREF _Toc311123155 h 12 HYPERLINK l _Toc311123156 4.3.2.计算各元件的电抗标么值 PAGEREF _Toc311123156 h 12 HYPERLINK l _Toc311123157 第五章 电气设备的选择与校验 PAGEREF _Toc311123157 h 17 HYPERLINK l _Toc311123158 5.1 电气选择的一般条件 PAGEREF _Toc311123158 h 17 HYPERLINK l _Toc311123159 5.2 断路器的选择和校验 PAGEREF _Toc311123159 h 18 HY

9、PERLINK l _Toc311123160 5.2.1 对断路器的基本要求 PAGEREF _Toc311123160 h 18 HYPERLINK l _Toc311123161 5.2.2 断路器选择 PAGEREF _Toc311123161 h 18 HYPERLINK l _Toc311123162 5.3 隔离开关的选择 PAGEREF _Toc311123162 h 22 HYPERLINK l _Toc311123163 隔离开关的作用 PAGEREF _Toc311123163 h 22 HYPERLINK l _Toc311123164 5.3.2 隔离开关的选择 PA

10、GEREF _Toc311123164 h 22 HYPERLINK l _Toc311123166 5.4 互感器的选择 PAGEREF _Toc311123166 h 24 HYPERLINK l _Toc311123167 一、电流互感器的选择 PAGEREF _Toc311123167 h 24 HYPERLINK l _Toc311123168 110kV侧电流互感器的 PAGEREF _Toc311123168 h 24 HYPERLINK l _Toc311123169 35kV侧电流互感器的 PAGEREF _Toc311123169 h 25 HYPERLINK l _Toc

11、311123170 二、电压互感器的选择 PAGEREF _Toc311123170 h 26 HYPERLINK l _Toc311123171 第六章：继电保护配置 PAGEREF _Toc311123171 h 27 HYPERLINK l _Toc311123172 继电保护配置的基本知识 PAGEREF _Toc311123172 h 27 HYPERLINK l _Toc311123173 线路继电保护配置 PAGEREF _Toc311123173 h 28 HYPERLINK l _Toc311123174 主变压器保护配置 PAGEREF _Toc311123174 h 28

12、 HYPERLINK l _Toc311123175 （1）瓦斯保护 PAGEREF _Toc311123175 h 29 HYPERLINK l _Toc311123176 （2）纵联差动保护 PAGEREF _Toc311123176 h 29 HYPERLINK l _Toc311123177 （3）变压器的接地保护 PAGEREF _Toc311123177 h 31 HYPERLINK l _Toc311123178 6.4.母线保护 PAGEREF _Toc311123178 h 31 HYPERLINK l _Toc311123179 6.5.线路速段保护整定 PAGEREF _

13、Toc311123179 h 31 HYPERLINK l _Toc311123180 继电保护及综合自动化装置 PAGEREF _Toc311123180 h 32 HYPERLINK l _Toc311123181 自动装置 PAGEREF _Toc311123181 h 32 HYPERLINK l _Toc311123182 第七章：变电所防雷措施 PAGEREF _Toc311123182 h 33 HYPERLINK l _Toc311123183 ：变电所的防雷措施： PAGEREF _Toc311123183 h 33 HYPERLINK l _Toc311123184 ：输电

14、线路防雷措施： PAGEREF _Toc311123184 h 34 HYPERLINK l _Toc311123185 第八章 参考文献 PAGEREF _Toc311123185 h 34 HYPERLINK l _Toc311123189 第九章 致 谢 PAGEREF _Toc311123189 h 34 HYPERLINK l _Toc311123190 附录1 变电站主接线附图 PAGEREF _Toc311123190 h 35第一章：原始资料原始资料：本变电站所建成后向本地用户供电，预计变电所今后不再扩建。本所与电力系统连接情况：本所需设1103510KV三个电压等级。110K

15、V侧：设有两回架空线路与110KV系统相连接；35KV侧：共有四回架空线路，有两回线路连至35KV系统，35KV系统装机总容量为67MVA,最大等值阻抗5.2欧，最小等值阻抗为4.5欧，35KV系统发电机主要为水轮机。110KV系统距离本所55KM,35KV系统距离本所20KM,镇变电站距离本所30KM。负荷情况：35KV侧有两回架空线路供给某镇变电所供电，最大负荷为13.7MW,且该变电站无其他电源。10KV侧有18回电缆出线，电缆总长度为6.6KM,最大综合用电负荷为25.3MW。正常运行时，预计有穿越功率最小为13MW，最大为9.7MW,由110KV送入35KV电网。年。5、其他：公里；

16、第二章：电气主接线及其设计方案2.1：概述 电气主接线代表了变电站的主体结构，起着分配电能的作用。主接线将直接影响系统运行的可靠性、灵活性和经济性。因此必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响，通过技术经济比较，合理确定主接线。在选择电气主接线时，应与以下各点作为设计依据：变电所在电力系统中的地位和作用，负荷大小和重要性等条件确定，并满足可靠性、灵活性和经济性等多项基本要求。为此，电气主接线应满足以下基本要求： （1）、可靠性为了供应持续、优质的电力、主接线首先必须满足这一可靠性的要求，可靠性的衡量标准是运行实践要充分地做好调研工作，力求避免决策失误。（2）灵活性：电气主接线应满足在调度、

17、检修及扩建时的灵活要求。在调度时，可以灵活地投入或切换变压器和线路等元件、合理调配电源和负荷，在检修时，可以方便地停运断路器、母线及二次设备、并方便地高置安全措施、不影响正常运行供电。 （3）经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下尽量做到经济合理。 投资省。主接线要为求简单，尽量通过节约一次设备、简化二次部分、限制短路电流以及采用简易电器以节约投资。 占地面积小，要为配电装置布置创造条件，尽量减少占地面积。 电能损耗小。经济合理地选择变压器的类型、容量、数量，避免因为二次变压而导致电能损耗增加。2.2 电气主接线方案电气主接线设计的基本原则为：以达到的设计任务书为依据，根据国家现行的安

18、全可靠、经济适用、符合国情的电力建设与发展的方针、严格按照技术规定和标准、结合工程实际的具体特点，准确的掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。方案一 110KV为外桥接线、35KV和10KV都为单母线分段接线图表 SEQ 图表 * ARABIC 1 主接线方案一优点：110KV侧：高压断路器数量少，两个回路只需三台断路器。 35KV、10KV 侧：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切除，保证正常段不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：110KV侧：线路的切换和投入较复杂，需动作两台断路器；并有一台变压

19、器暂时停运。桥形断路器检修时，两个回路需解列运行。变压器侧断路器检修时，变压器需较长时期停运。35KV、10KV 侧：当母线故障或检修时，故障母线上所有支路必须停电，范围较大。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉踌越。扩建时需向两个方向均衡建方案二 110KV为内桥接线、35KV和10KV都为单母线分段接线图表 SEQ 图表 * ARABIC 2 主接线方案二优点：110KV侧：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。 35KV侧：接线简单清晰，设备少，操作方便，投资少，便于扩建。 10KV 侧：当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段仍继续工作，两段母线看成两个独立电源，提高供电可

20、靠性。缺点：110KV侧：线路的切换和投入较复杂，需动作两台断路器；并有一台变压器暂时停运。桥形断路器检修时，两个回路需解列运行。变压器侧断路器检修时，变压器需较长时期停运。 35KV侧：可靠性和灵活性较差。在母线和母线隔离开关检修或故障时，各支路都必须停止工作，引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。10KV 侧：当母线故障或检修时，故障母线上所有支路必须停电，范围较大。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉踌越。扩建时需向两个方向均衡建方案三 110KV、35KV为单母线分段接线,10kv为单母线接线图表 SEQ 图表 * ARABIC 3 主接线方案三优点：110KV、35KV侧：当母线

21、发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段仍继续工作，两段母线看成两个独立电源，提高供电可靠性。 10KV侧：接线简单清晰，设备少，操作方便，投资少，便于扩建。一、根据上述拟定的方案，从技术上应考虑如下几个问题：1、保证系统运行的稳定性。2、保证供电的可靠性及电能质量，特别是对重要负荷的供电可靠性。3、运行的安全和灵活性，包括调度灵活，检修操作安全方便，设备停运或检修时影响范围小。 4、自动化程度 5、电器设备制造水平、质量和新技术的应用对于中小型变电所来说，要考虑继电保护及二次接线的复杂性。为此，必须认真地分析系统及负荷资料，根据发变电所在系统的地位和作用、电压等级的高低、容量的大小、和负荷的

22、性质等方面来进行分析论证。2.4 对三种方案的进行技术比较1、方案比较：10kV侧接线方式比较（1）方案三10kV的出线采用单母线的接线方式，缺乏灵活性，当母线或母线隔离开关检修时，不使整个装置停电，不适合用于二台主变压器运行情况。（2）方案一、方案二10kV的出线都是采用的是单母线分段接线，它们克服了上述方案单母线方案的缺点。综合单母线分段接线和单母线接线的优、缺点，为保证供电的灵活性与灵活性。方案三有明显的不足。为此10KV接线选择方案一或方案二采用单母线分段接线的方式。2、方案比较：35kV侧接线方式比较（1）方案二35kV的出线采用单母线的接线方式，缺乏灵活性，当母线或母线隔离开关检修

23、时，不使整个装置停电，不适合用于二台主变压器运行情况。（2）方案一、方案三采用单母线分段接线。单母线分段接线与单母线接线相比提高了供电可靠性和灵活性。而35KV出线为4回用单母线分段接线更胜优势。综合整理35KV接线采用单母线分段接线的方式。3、方案比较：110kV侧接线方式比较（1）方案三110KV接线为单母线分段对于线路有穿越功率不适用。（2）方案二与方案三都为桥形接线。同样适合110KV出线仅有两回的线路中，他们的优缺点也相似。但是内桥接线不能满足线路有穿越功率的110KV,而外桥接线有此功能。所以110KV侧接线方式采用方案一外桥接线的方式。综合主接线方案与主接线方案的比较，最优选择了

24、方案一 110KV接线为外桥接线、35KV为单母线分段接线 、10KV为单母线分段接线。这样的选择方式在可靠性、经济性、灵活性方面都能满足要求。第三章 主变压器的选择3.1 概述主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。容量的确

25、定。本次设计的是110KV变电所,建成后主要直接向当地用户供电,预计今后不再扩建。变电所的容量是由综合最大负荷决定的，则变电所的容量为Scos（13.725.3+13）0.8561.18MVA，任一台主变单独运行时，应满足全部总计算负荷70%的需要，即SNT S。而变压器的容量要满足变电所的最大容量，因此变压器容量要比42.826MVA大，选50MVA。 式中变电站总负荷（MW）; cos平均功率因数，取0.85。台数的确定。为了保证供电可靠性防止因一台主变故障或检修时影响整个变电所的供电，所以变电所中装设两台主变压器，互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电。每台变压器的容量应满

26、足一台停运后另一台能供给全部计算负荷的60%80%选择。由原始资料可知，我们本次设计的110kV 变电所，110KV 变电所有2回架空线与系统相连，35KV侧共有四回架空线路，有两回线路连至35KV系统，有两回架空线路供给某镇变电所供电，最大负荷为13.7MW,且该变电站无其他电源。10KV侧有18回电缆出线,最大综合用电负荷为25.3MW。所以选择两台等容量的变压器。相数的确定。在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂也增加了维修工作量。为了保证供电可靠性、考虑负荷和系统情况，进行了综合分析，在满足技术

27、、经济的条件下确定选用三相变压器。绕组数的确定。本变电所设有110KV、35KV、10KV三个电压等级，为满足系统需要因此选择两台同等容量的三绕组变压器。绕组连接组别的确定。变压器三相绕组的连接组组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行。变压器的连接方式应根据具体工程来确定。本变电所选用的三相变压器调压方式的确定。为了保证变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内。因此，本变电所为了更好调整电压，是通过改变绕组匝数来实现。切换方式选用带负荷切换，称有载调压方式。冷却方式的选择。为了能更好的维护变压器的正常运行和维护系统的正常运作。变压器选用强迫油循环风冷却方式。根据以上条件变压器选择如下

28、：型号SFPSL1-50000/110联接组标号YN，yn0，d11空载电流%1空载损耗(kw)额定电压(KV)高压中压低压121额定容量MVA100100100阻抗电压高中高低中低第四章：短路电流计算4.1概述在电力系统中运行的电气设备，在其运行中都必须考虑到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各种形式的短路。因为它们会破坏对用户正常供电和电气设备的正常运行，使电气设备受到破坏。短路是电力系统的严重故障。所谓短路是指一切不属于正常运行的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的有对称的三相短路和不对称的两相短路、两相接地短路和

29、单相接地短路。在各种类型的短路中，单相短路占多数，三相短路几率最小，但其后果最为严重。因此，我们采用三相短路（对称短路）来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。4.2短路计算的目的4短路电流计算是变电站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

30、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。4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

31、、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。4.2.3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，为了计算方便选取如下基准值：基准容量：SB= 100MVA基准电压：UB= 10.5 37 115kV4.2.4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；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，并计算短路电流标幺值、有名值。标幺值：Id* = 有名值：=5）计算短路容量，短路电流冲击值短路容量：S =短路电流冲击值：6）列出短路电流计算结果4.2.5具体短路电流计算具

32、体见计算说明书。4.3 短路计算等值电路图注：在本次计算中，在k3处发生短路时10kv线路是采用了单母分段的接线方式，而在计算中我们考虑到线路正常运行时，母联是合上的，是因为我们考虑了自动重合闸的合闸。4 基准值及短路点选取4.3.1.1在短路计算的基本假设前提下，选取基准容量SB = 100MVA，UB 为各级电压平均值（115，37，10.5kV）。4.3.1.2短路点分别选取变电站的三级电压汇流母线：110kVd1，35kVd2，10kVd3。4.3.2.计算各元件的电抗标么值4.3.2.1. 计算变压器各绕组电抗标么值：阻抗电压高中高低中低4.3.2(1-2)，（1-3），（2-3）高

33、压侧：%= EQ F(1,2) （(1-2)% +(1-3)%(2-3)%）= EQ F(1,2) （+ 1）=1中压侧：% = EQ F(1,2) （(1-2)% + (2-3)%(1-3)%）= EQ F(1,2) （+ 1）=-0.25低压侧：% = EQ F(1,2) （(1-3)% +(2-3)%(1-2)%） = EQ F(1,2) （）=4.3.2.2.2各绕组等值电抗标么值为：高压侧： X3* = = %/100SB/SN=（/100）（100/50）中压侧：X4* = =Vk2%/100SB/SN（-0.25/100）（100/50）5低压侧：X5* = = Vk3%/100

34、SB/SN（/100）（100/50）(1)短路电路中元件的电抗 35KV电力系统的电抗X=（）=输入架空线路等郊电抗X=X L55100115115= X L201003737当在K处发生短路时有等效电路阻抗图：= X/=(X3*+ X4*/+可等效为：=+ X+由于35KV侧为有源系统，求得的转移电抗为按事先选定的基准值的标幺值，必须把转移电抗归算到以发电机容量67MVA为基准的标幺值算出短路点的计算电抗。即：=根据水轮发电机运算曲线图可知，当t=0s时，=0.281，则=4因为110KV系统为无限大电源则：在K处的短路电流为=+=+4=10.23 KA当t=4s后可近似地认为短路电流交流

35、分量的幅值已不随时间而变化，=0.281，则=2.4,所以：I=+=冲击电流： =短路电流最大有效值：=短路容量:S=注：-短路电流冲击系数，当短路发生在母线上时，取 -短路电流周期分量有效值当在处发生短路时有：=( X+ X3*+ X4*（+）=（0.166+0.215+0）可等效为：=+ X=根据水轮发电机运算曲线图可知，当t=0s时， =0.21，则因为110KV系统为无限大电源则：在K处的短路电流为=+=当t=4s后可近似地认为短路电流交流分量的幅值已不随时间而变化， =0.21，则=2.5,所以: =+=冲击电流： =短路电流最大有效值： =短路容量:S=37注：-短路电流冲击系数，

36、当短路发生在母线上时，取 -短路电流周期分量有效值当在K处发生短路时有：X=(X+X)(X+X)=(0.166+0.215)X=XX=0X=XX可等效为：X= X+X+X根据星三角变化得：X= X+ X+=0.1905+0.0675+X= X+ X+=0.314+0.0675+根据水轮发电机运算曲线图可知，当t=0s时，X =0.33，则I因为110KV系统为无限大电源则：在K处的短路电流为I=+ I=当t=4s后可近似地认为短路电流交流分量的幅值已不随时间而变化，X =0.33，则I=2.3,所以I=+ I=冲击电流： =短路电流最大有效值： =I短路容量:S= I=37注：-短路电流冲击系

37、数，当短路发生在母线上时，取I -短路电流周期分量有效值第五章 电气设备的选择与校验5.1 电气选择的一般条件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。1、按正常工作条件选择电气设备（1）额定电压通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.11.15倍，而电气设备所在电网的运行电压波动，一般不超过电网的额定电压的1.15倍。即UNUNS(电网额定电压)（2）额定电流电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流

38、。IN 应不小于该回路在各种合理方式下的最大持续工作电流Imax。2、按短路状态校验（1）短路热稳定校验短路电流通过电器时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定的条件为I2tt Qk。式中 Qk -短路电流产生的热效应； It、t -电气设备允许通过的热稳定电流和时间。（2）动稳定校验动稳定是电器承受短路电流机械效应的能力。满足动稳定的条件为 iesish或Ies Ish。式中 ish 、Ish-短路冲击电流幅值及其有效值；ies 、Ies-电气设备允许通过的动稳定电流幅值及其有效值。5.2 断路器的选择和校验 对断路器的基本要求1、工作可靠。断路器应能在规定的运行条件下

39、长期可靠地工作，并能在正常和故障情况下准确无误的完成关合和开断电路的指令，其拒动或误动都将造成严重的后果。2、具有足够的开断能力。断路器的开断能力是只能够安全切断最大短路电流的能力，它主要决定于断路器的灭弧性能，并保证具有足够的热稳定和动稳定。3、具有自动重合闸性能、输电线路的短路故障大多都是临时性的。为了提高电力系统运行的稳定性和供电可靠性，线路保护多采用自动重合闸方式。4、结构简单，经济合理。在满足安全、可靠的同时，还考虑到经济性，故要求断路器的结构力求简单、尺寸小、重量轻、价格合理。 断路器选择1、110kV侧断路器选择110kV侧最大持续工作电流式中 -指变电站总负荷的容量，MVA。1

40、10kV侧电压等级下的三相短路电流周期分量有效值为kA，冲击电流最大值为 kA。根据电流值查附表初步选型号为LW25-126的断路器，其技术参数如下表：表6-1 110kV侧的断路器参数表型号额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流（A）额定开断电流（kA）额定短时耐受电流kA（4s）额定峰值耐受电流（kA）额定关合电流（kA）额定合闸时间（s）全开断时间（s）LW25-12611012612508080（1）断路器最高工作电压126kV大于系统额定电压110kV；（2）断路器额定电流IN=1250A最大持续持续工作Imax=A；（3）断路器额定开断电流Ike三相短路周期分量有效值kA（4

41、）动稳定校验额定峰值耐受电流 ，短路冲击电流最大值kA，即imaxim满足要求。（5）热稳定校验设te=4s,其中te=tr+t0(tr为保护动作时间，t0为断路器分闸时间。)时间te内电气设备允许通过的热稳定电流有效值，则有It2t= Ike224=3969(kA2s)时间te内短路电流的热效应Qk=I2 t=24=(kA2s)则It2t Qk，即满足要求。故LW25-126的断路器，可满足技术条件要求。2、 35kV侧断路器选择35kV侧最大持续工作电流式中 -指变电站35kV侧总负荷的容量，MVA。35kV侧电压等级下的三相短路电流周期分量有效值为kA，冲击电流最大值为kA。根据电流值查

42、附表初步选型号为的断路器，其技术参数如下表6-2所示：表6-2 35kV侧的断路器参数表型号额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流（A）额定开断电流（kA）额定短时耐受电流kA（4s）额定峰值耐受电流（kA）额定关合电流（kA）额定合闸时间（s）全开断时间（s）3537125016164040断路器最高工作电压37kV大于系统额定电压35kV；（2）断路器额定电流IN=1250A最大持续持续工作Imax=A；（3）断路器额定开断电流Ike=16kA三相短路周期分量有效值kA（4）动稳定校验额定峰值耐受电流 ，短路冲击电流最大值kA，即imaxim满足要求。（5）热稳定校验设te=4s,其

43、中te=tr+t0(tr为保护动作时间，t0为断路器分闸时间。)时间te内电气设备允许通过的热稳定电流有效值It2t= Ike2t=1624=1024 (kA2s)时间te内短路电流的热效应Qk=I2 t=24=(kA2s)则It2t Qk，即满足要求。故的断路器，可满足技术条件要求。3、10kV侧断路器选择10kV侧最大持续工作电流式中 -指变电站10kV侧总负荷的容量，MVA。10kV侧电压等级下的三相短路电流周期分量有效值为kA，冲击电流最大值为 kA。根据电流值查附表初步选型号为ZN18-12的断路器，其技术参数如下表：表6-3 10kV侧的断路器参数表型号额定电压(kV)最高工作电压

44、(kV)额定电流（A）额定开断电流（kA）额定短时耐受电流kA（4s）额定峰值耐受电流（kA）额定关合电流（kA）额定合闸时间（s）全开断时间（s）ZN18-121012508080（1）断路器最高工作电压大于系统额定电压10kV；（2）断路器额定电流IN=1250A最大持续持续工作Imax=A；（3）断路器额定开断电流Ike三相短路周期分量有效值kA；（4）动稳定校验：额定峰值耐受电流 ，短路冲击电流最大值kA，即imaxim满足要求。（5）热稳定校验：设te=4s,其中te=tr+t0(tr为保护动作时间，t0为断路器分闸时间)时间te内电气设备允许通过的热稳定电流有效值It2t= Ike

45、224=3969(kA2s)；时间te内短路电流的热效应Qk=I2 t=24=(kA2s)。则It2t Qk，即满足要求，故ZN18-12的断路器符合要求4、选择校验结果列表如下表6-4 110kV侧断路器校验项目计算参数选择LW25-126校验结果工作电压 kV系统电压110额定电压110合格最大持续工作电流A最大持续工作电流1额定电流1250合格动稳定校验 kA短路冲击电流最大值2额定峰值耐受电流80合格热稳定校验(kA2s)短路电流的热效应Qk2It2t3969合格额定开断电流（kA）三相短路周期分量有效值额定开断电流合格表6-5 35kV侧断路器校验项目计算参数选择校验结果工作电压kV

46、系统电压35额定电压35合格最大持续工作电流 A最大持续工作电流额定电流1250合格动稳定校验kA短路冲击电流最大值额定峰值耐受电流40合格热稳定校验(kA2s)短路电流的热效应QkIt2t1024合格额定开断电流（kA）三相短路周期分量有效值额定开断电流16合格表6-6 10kV侧断路器校验项目计算参数选择ZN18-12校验结果工作电压（kV）系统电压10额定电压10合格最大持续工作电流A最大持续工作电流额定电流1250合格动稳定校验kA短路冲击电流最大值额定峰值耐受电流80合格热稳定校验(kA2s)短路电流的热效应QkIt2t3969合格额定开断电流（kA）三相短路周期分量有效值额定开断电

47、流合格5.3 隔离开关的选择隔离开关的作用高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备；其作用如下：（1）隔离电源、保证安全，利用隔离开关将高压电气装置中需要检修的部分与其它带电部分可靠隔离。使工作人员可以安全的进行作业，不影响其余部分的正常工作。（2）倒闸操作，隔离开关经常用来进行电力系统运行方式改变时的倒闸操作。（3）接通或切断小电流电路，可以利用隔离开关接通或切断下列电路：电压互感器、避雷器、长度不超过10km的35kV空载线路或长度不超过5km的10kV空载线路、35kV/1000kVA及以下和110

48、kV/3200kVA以下的空载变压器。隔离开关的型式应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术、经济比较，再根据其校验计算结果后确定。 隔离开关的选择1、110kV侧隔离开关的选择110kV侧最大持续工作电流式中 -指变电站10kV侧总负荷的容量，MVA。110kV侧三相短路电流周期分量有效值kA，冲击电流kA。根据电流值查附表初步选型号为GW5-110GK600的隔离开关。其技术参数如下表：表6-7 110kV侧的隔离开关参数表型号额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流（A）极限电流峰值（kA）热稳定试验电流kA（4s）操动机构GW5-110GK6001101266007

49、216CS1-XG（1）隔离开关额定电压110kV等于系统额定电压110kV；（2）隔离开关额定电流IN=600A最大持续持续工作Imax=1A；（3）动稳定校验极限电流峰值 ，短路冲击电流最大值kA，即imaxim满足要求。（4）热稳定校验设te=4s,其中te=tr+t0(tr为保护动作时间，t0为断路器分闸时间。)时间te内电气设备允许通过的热稳定电流有效值It2t= Ike2t=1624=1024(kA2s)；时间te内短路电流的热效应Qk=I224=418.612(kA2s)；则It2t Qk，即满足要求，故选择GW5-110GK600的隔离开关。2、 35kV侧隔离开关选择35kV

50、侧最大持续工作电流式中 -指变电站35kV侧总负荷的容量，MVA。35kV侧三相短路电流周期分量有效值kA，冲击电流kA根据电流值查附表初步选型号为GW5-35G1000的隔离开关，其技术参数如下表：表6-8 35kV侧的隔离开关参数表型号额定电压(kV)最高工作电压(kV)额定电流（A）极限电流峰值（kA）热稳定试验电流kA（4s）操动机构GW5-35G1000353710005025CS-17（1）隔离开关额定电压35kV等于系统额定电压35kV；（2）隔离开关额定电流IN=1000A最大持续持续工作Imax=A；（3）动稳定校验极限电流峰值 ，短路冲击电流最大值kA，即imaxim满足要

51、求。（4）热稳定校验设te=4s,其中te=tr+t0(tr为保护动作时间，t0为断路器分闸时间。)时间te内电气设备允许通过的热稳定电流有效值It2t= Ike2t=2524=2500(kA2s)；时间te内短路电流的热效应Qk=I224=269.616(kA2s)，则It2t Qk，即满足要求，故选择GW5-35G1000的隔离开关。 互感器的选择互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，能正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用有：（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

52、和保护装置标准化、小型化。（2）使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。一、电流互感器的选择电流互感器的型式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，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35kV及以上配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。电流互感器二次额定电流有5A和1A两种，强电系统一般选5A，弱电系统一般选用1A。（1）110kV侧电流互感器的选择LCWB6-110W2户外油浸瓷箱式绝缘结构电流互感器的技术参数如图所示型号额定电压（kV）一次额定电流（A）额定热稳定电流(kA)额定动稳定电流(kA)

53、LCWB6-110W2110230080技术参数选择的详细介绍： 按额定电压选择：因为电流互感器额定电压110kV等于110kV系统额定电压110kV，满足要求； 按额定电流选择：因为电流互感器一次额定电流2300=600A110kV侧最大持续工作电流，所以满足要求；110kV侧电流互感器的校验 热稳定：因为电流互感器额定热稳定电流31.5kA110KV侧（）短路电流周期分量稳定值= =10.23kA，所以满足要求； 动稳定：因为电流互感器额定动稳定电流80kA110KV侧（kA,所以满足要求。（2）35kV侧电流互感器的选择LCW1-35户外油浸瓷箱式绝缘结构电流互感器的技术参数如图所示型号

54、额定电压（kV）一次额定电流比（A）额定热稳定电流(kA)额定动稳定电流(kA)LCW1-353575045115技术参数选择的详细介绍： 按额定电压选择：因为电流互感器额定电压35kV等于35kV系统额定电压35kV，所以满足要求； 按额定电流选择：因为电流互感器一次额定电流750A35kV侧最大持续工作电流，所以满足要求；35kV侧电流互感器的校验 热稳定：因为电流互感器额定热稳定45kA35kV侧（）短路电流周期分量稳定值= =8.21kA，所以满足要求；动稳定：因为电流互感器额定动稳定电流115kA35kV侧（kA,所以满足要求。（3）10kV侧电流互感器的选择LDJ2-10户内型环氧

55、树脂浇注绝缘全封闭结构电流互感器的技术参数如图所示型号额定电压（kV）一次额定电流（A）额定热稳定电流(kA)额定动稳定电流(kA)LDJ2-1010250080130技术参数选择的详细介绍： 按额定电压选择：因为电流互感器额定电压10kV等于10kV系统额定电压10kV，所以满足要求； 按额定电流选择：因为电流互感器额定电流2500A10kV侧最大持续工作电流，所以满足要求；（2）10kV侧电流互感器的校验 热稳定：因为电流互感器的额定热稳定电流80kA10kV侧（）短路电流周期分量稳定值= =5.42kA，所以满足要求； 动稳定：因为电流互感器的额定动稳定电流130kA10kV侧（kA,所

56、以满足要求。二、电压互感器的选择额定一次电压：作为电压互感器性能基准的一次电压值。供三相系统相间连接的单相电压互感器，其额定电压应为国家标准额定线电压；对于接在三相系统相与地间的单相电压互感器，其额定一次电压应为上述值的，即相电压。额定二次电压：额定二次电压按互感器使用场合的实际情况来选择，标准值为100v；供三相系统中相与地之间用的单相互感器，当其额定一次电压为某一数值除以时，额定二次电压必须除以，以保持额定电压比不变。接成开口三角形的辅助二次绕组额定电压：用于中性点有效接地系统的互感器，其辅助二次绕组额定电压为100v；用于中性点非有效接地系统的互感器，其辅助二次绕组额定电压为100v或是

57、。种类：按安装地点可以分为户内式和户外式两种。35kv电压等级以下一般为户内式；35kv及以上电压等级一般 制成户外式。 按绝缘方式可以分为干式、浇注式、油浸式和气体绝缘式等几种。干式多用于低压，浇注式用于335kv，油浸式多用于35kv及以上电压等级。 按绕组数可以分为双绕组、三绕组和四绕组式三种。三绕组式电压互感器有两个二次绕组，一个为基本二次绕组，另一个为辅助二次绕组。辅助二次绕组供绝缘监察或是单相接地保护用。 按相数可以分为单相式和三相式两种。一般20kv以下制成三相式，35kv及以上均制成单相式。 按结构原理分为电磁式和电容式两种。电磁式又可分为单级式和串级式。在我国，电压35kv以

58、下时均用单级式，电压63kv以上时为串级式。型式：（1）6-20kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器，当需要零序电压时，一般采用三相五柱电压互感器。（2）35110kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器，目前采用电容式电压互感器，实现无油化运行，减少电磁谐振。准确等级：，保护用电压互感器的准确度等级规定3P和6P两种。准确度测量计算与保护用的电压互感器，其二次侧负荷较小，一般满足准确度要求，只有二次侧用作控制电源时才校验准确度，此处因有电度表故选编0.5级。注：电压互感器与电网并联，当系统发生短路时，PT本身不遭受短路电流作用，因此不校验热稳

59、定和动稳定。从相关资料中比较各种电压互感器进行比较后3-20KV配电装置，宜采用油绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。35KV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。110KV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。根据以上条件，选择如下：110KV母线选单相，串级式，户外式电压互感器。35KV母线选单相，户外式电压互感器。10KV母线成套设备，配套电压互感器，接在110kv及以上线路侧面的电压互感器，当线路上载波通讯，应尽量与耦合电容器结合统一，所以应使用电容式电压互感器。 表 电压互感器技术数据安装地点型号台数额定电压（KV）各线圈额

60、定容量原线圈副线圈辅助线圈1级3级110KV母线JCC2-1102110/500100035KV母线JDJJ-35635V母线JDZJ-102010/5080200 第六章：继电保护配置1、继电保护配置的基本原则：继电保护基本原则应县满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性这四项继电保护基本原则，并且满足各类保护的工作原理、性能，结合电网的电压等级、网络结构、接线方式等特点进行选择，使之各类设备有机配合起来，构成完善的电网保护。2、确定配置和配置方案时应注意：（1）电力设备和电网的结构特点、运作特点；（2）故障出现的概率和可能造成的后果；（3）电力系统近期发的展情况；（4）