110kV变电站电气一次部分初步设计

110kV变电站电气一次部分初步设计郑州高校本科自考助学

毕业设计（论文）

题目110kV变电站电气一次设计

院校郑州高校

专业

同学姓名

准考证号

指导老师（本科）

指导老师（专科）

2024年4月10日

绪论

本文首先依据任务书上所给系统与线路及全部负荷的参数，分析负荷进展趋势。从负荷增长方面阐明白建站的必要性，然后通过对新建变电站的概括以及出线方一直考虑，并通过对负荷资料的分析，平安，经济及牢靠性方面考虑，确定了110kV、10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号；最终，依据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电压互感器、电流互感器进行了选型，从而完成了110kV电气一次部分的初步设计。

根据先行的原则，依据远期负荷进展，打算在该市郊新建一所中型110kV变电站。本设计属中间变电站该变电所建成后，,它的主要任务是把110KV变成10kV电压供周边城乡使用。该市郊110kV变电站是地区性城市变电站，它由系统1和系统2供电，同较为紧密，在整个系统中占有重要地位。

变电站主要设备的组成主要有主变压器、电气主接线、掌握装置、避雷装置以及无功补偿设备。

主变压器是变换电压的主要设备。在110kV变电站中它主要用于降压，此变电站中我们采纳了双绕组变压器，在功率和电压等级上完全满意了我们的设计需要。电气主接线由于直接影响着电力系统的牢靠性，至关重要，因此对它的选择应加以足够的重视。考虑到系统的牢靠性、敏捷性、经济性等因素，所以在本变电站中我们采纳了单母分段的接线形式。掌握装置是变电站的中枢神经，掌握着整个电气元件。值班员可通过集中监视系统了解系统的运行状态。避雷装置是电力系统稳定运行的一个重要部分。它的故障能够导致整个电力系统的瓦解。给国民经济带来重大损失。在电力系统中为了削减电能在线路中的损耗，我们采纳了无功补偿装置来调整系统中的无功功率。

第1章变电站总体分析

变电站总体分析

1.1.1设计依据

依毕业设计任务书。

某市变电站建设的必要性

附注：1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；

2.最小运行方式下：S1=1300MVA，XS1=0.65；S2=170MVA，XS2=0.75；变电站地址

变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。

本站位于某市近郊区。向市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户供电，属新建变电站。

变电所的西边为10KV负荷密集区，主要有棉纺厂、食品厂、印染厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂及部分市区用电。

变电所以东主要有的水泥厂、耐火厂及市郊其它用电。所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。

年最高气温+40?C，年最低气温-20?C，年平均温度+15?C，最热月平均最高温

+32?C。最大覆冰厚度b=10mm。最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区。

θ=，全线为黄土层地带，地耐力2.4kg/cm２,自然 容重γ=2g/3

cm。内摩擦角0

23

土壤电阻率100Ω?cm,地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土壤热阻系数

p=120?C?cm/wm。土温20?C。

t

依据电力系统规划，本变电所的建设规模如下：

额定电压等级：

110KV/10KV

110KV近期出线2回，远景进展2回；

10KV近期出线12回，远景进展6回。

S1=1450MVAX1=0.6X2=0.7

S2=220MVAX1=0.4X2=0.6

1．本规范适用于电压为10～110kV，单台变压器容量为2500kVA及以上新建变电所的设计。

2．变电所的设计应依据工程的5～10年进展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期进展的关系，适当考虑扩建的可能。

3．变电所的设计，必需从全局动身，统筹兼顾，根据负荷性质、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。

4．变电所的设计，必需坚持节省用地的原则。

变电所设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。

第2章负荷分析计算与主变压器的选择

2.1负荷分析计算

1.一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。

2.二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。

3.三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特别要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。

2.1.2

依据任务书可知新建110KV变电站的建设将外电与市区变电所更好的连接起来，从而形成统一的供电网络。更好的解决市区等重要的负荷的供电问题，同时也促进了供电网络的形成和供电的牢靠性。为了考虑该地区经济的进展此变电站设计的最大容量为MW。

各级负荷见以下图表：

1．110KV负荷状况

表2-1110KV负荷

KV负荷状况

表2-210KV负荷

在10kv负荷中，棉纺厂、印染厂、毛纺厂、针织厂、柴油机厂Ⅰ、Ⅱ、食品厂、橡胶厂、市区Ⅰ、Ⅱ类负荷比较大；若发生停电对企业造成消失次品，机器损坏，甚至消失事故，对市区医院则造成不良的社会影响，严峻时造成重大经济损失和人员伤亡，所以必需保证其供电牢靠性。

2.2主变选择

变压器的容量、台数直接影响到变电站的电气主接线形式和配电装置的结构。它的确定除了依据传递容量基本原始资料外，还要依据电力系统5—10年的远景进展方案，输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入电力系统中的紧密程度等因素，进行综合分析与合理的选择。假如变压器的容量选择过大，台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能的损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选的过小，将可能满意不了变电站的电力负荷的需要，这在

技术上是不合理的。

可见，变电站主变压器的选择相当重要。

在进行主变压器的选择之前，应当了解变压器的选择原则，主要包括变压器容量、台数的确定原则、主变压器型号的确定原则：

1．主变压器的台数、容量应依据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑；

2．在有一级、二级负荷的变电站中，应当装设两台主变电压器；当技术经济比较合理时主变压器的台数也可以多于两台。假如变电站可由中、低压侧电力网中取得足够能量的备用电源时，可以装设一台主变压器。

3．装设两台及其以上主变压器的变电站中，当断开一台时，其余主变压器的容量应保证用户一级负荷和部分二级负荷（一般不应小于主变压器容量的60%）。

4．具有三种电压等级的变电站中，假如通过主变压器各侧绕组的功率均达到主变压器容量的15%时，主变电压器宜采纳三绕组变压器。

依据变电站所处市区的状况，变电站的电力负荷中含有大量的一级、二级负荷，基于对经济状况、占地面积及变电站位于负荷中心等诸多因素的考虑，选择两台主变电压器。规程规定，装有一台主变电压器的变电站，当一台主变电压器运行时，其余主变电压器的容量应不小于60%的全部负荷，并且尽可能保证对I、

II类电力负荷不间断供电，即（n-1）nS≥0.6sjs远，这里的n代表变压器的台数。

jsS远表示按远景负荷计算的最大综合负荷，jsS远计算公式为：

jsS=Kt(

B

Picosmax

)(1+a%)其中：tK表示同时率

a%表示线损率

Pmaxi表示各出线最大负荷

由负荷资料表的数据经计算得到：

jsS=36.8MVA

该变电站是一所110KV的降压变电站，选择降压结构（低、中、高）的三绕组变压器。变电站所处的四周环境比较优越，优先选用SFS7系列的低损耗的油浸式配电变压器:SFS10-25000/110系列三绕组无励磁调压电力变压器；冷却方式为油浸散热器自然冷却。此系列的电力变压器用于额定频率为50HZ，额定电压为110KV的变配电所或输变电线路中传输电能，转变电压之用，产品可以在户内户外连续工作。

参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：

变压器三相绕组的接线组别、电压、相位、和系统全都，否则不能并列运行。我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中性点，所以都需要选择0Y的连接方式；因此，新建变电站的主变电力变压器采纳“YNd11”的连接组别。

变压器的绕组容量的选择：变压器的绕组容量有:100/100、100/50、100/50等几种。对于110KV变压器总容量不大，其绕组容量对于造价影响不大，所以采纳100/100的容量比。

作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量，即保证在10%电压损耗的状况下，线路末端的电压应保证在额定值，所以，电源侧的主变电压按10%额定电压选择，而降压变压器作为末端可根据额定电压选择。所以，对于110KV的变电站，考虑到要选择节能新型的，110KV应当选115KV，35KV选10KV选10.5KV。

在110KV及以上的中性点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采纳不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的爱护问题。110KV侧采纳分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以爱护。10KV侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采纳全绝缘。

无功补偿

无功补偿可以保证电压质量、削减网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增加系统的稳定性有重要意义。

1．无功补偿装置的类型

无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。

目前常用的补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。

2．常用的三种补偿装置的比较及选择

这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变配电所的母线上。

（1）同步调相机

同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行，它向系统供应无功功率而起到无功电源的作用，可提高系统电压。

装有自动励磁调整装置的同步调相机，能依据装设地点电压的数值平滑地转变输出或吸取的无功功率，进行电压调整。特殊是有强行励磁装置时，在系统故障状况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较简单。它的有功功率损耗较大。小容量的调相机每千伏安容量的投入费用也较大。故同步调相机宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不装设。在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调整电压和提高系统稳定性。

(2)静止补偿器

静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联组成。电容器可发出无功功率，电抗器可汲取无功功率，依据调压需要，通过可调电抗器汲取电容器组中的无功功率，来调整静止补偿其输出的无功功率的大小和方向。静止补偿器能快速平滑地调整无功功率，以满意无功补偿装置的要求。这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能做负荷，且调整不能连续的缺点。

(3)电力电容器

电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它所供应的无功功率值与所节点的电压成正比。

电力电容器的装设容量可大可小。而且既可集中安装，又可分散装设来接地供应无功率，运行时功率损耗亦较小。可将电容器连接成若干组，依据负荷的变化，分组投入和切除。

综合比较以上三种无功补偿装置后，选择并联电容器作为无功补偿装置。

1．分组原则

（1）并联电容器装置的分组主要有系统专业依据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定。

（2）对于单独补偿的某台设备，例如电动机、小容量变压器等用的并联电容器装置，不必分组，可直接与设备相联接，并与该设备同时投切。

对于110KV～220KV、主变代有载调压装置的变电所，应按有载调压分组，并按电压或功率的要求实行自动投切。

2．分组方式

（1）并联电容器的分组方式

等容量分组、等差容量分组、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组。

（2）各种分组方式比较

①等差容量分组方式：由于其分组容量之间成等差级数关系，从而使并联电容器装置可按不同投切方式得到多种容量组合。既可用比等容量分组方式少的分组数目，达到更多种容量组合的要求，从而节省了回路设备数。但会在转变容量组合的操作过程中，会引起无功补偿功率较大的变化，并可能使分组容量较小的分组断路器频繁操作，断路器的检修间隔时间缩短，从而使电容器组退出运行的可能性增加。因而应用范围有限。

②带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组，当某一并联电容器组因短路故障而切除时，将造成整个并联电容器装置退出运行。

综上所述，在本设计中，无功补偿装置分组方式采纳等容量分组方式。

并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（△）两种。常常使用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下，也采纳有由三角形派生出来的双三角形。

从《电气工程电气设计手册》（一次部分）表9-17中比较得，应采纳双星形接线。由于双星形接线更简洁，而且牢靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。

中性点接地方式：对该变电所进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率，因此并联电容器装置装设在变电所低压侧，故采纳中性点不接地方式。10KV系统的中性点是不接地的，该变电站采纳的并联电容器组的中性点也是不接地的，当发生单相接地故障时，构不成零序电流回路，所以不会对10KV系统造成影响。

现场阅历一般按主变容量的10％～30％来确定无功补偿装置的容量。

此设计中两台主变容量共为50000KVA故并联电容器的容量为：5000KVAR～15000KVAR为宜，在此设计中取并联电容器的容量12000KVAR。

第3章电气主接线设计

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，起着变换和安排电能的作用。为满意生产需要，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安排电能的电路，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挨次排列，具体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。

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。它表明白变压器、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、继电爱护和自动装置的确定，关系着电力系统的平安、稳定、敏捷和经济运行。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。必需在满意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、平安牢靠。

3.1.1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，结合工程实际状况，在保证供电牢靠、调度敏捷、满意各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护便利，尽可能地节约投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与牢靠性，坚持牢靠、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，当能满意运行要求时，其高压侧应尽可能采纳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。若能满意继电爱护要求时，也可采纳线路分支接线。在110kV～220kV配电装置中，当出线2回时，一般采纳桥形接线；当出线不超过4回时，一般采纳分段单母线

接线。在枢纽变电站中，当110～220kV出线在4回及以上时，一般采纳双母接线。

2.在大容量变电站中，为了限制6～10kV出线上的短路电流，一般可采纳下列措施：

（1）变压器分列运行；

（2）在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器；

（3）采纳低压侧为分裂绕组的变压器。

（4）出线上装设电抗器。

3.1.2设计主接线的基本要求

在设计电气主接线时，应使其满意供电牢靠，运行敏捷和经济等项基本要求。

1.牢靠性：供电牢靠是电力生产和安排的首要要求，电气主接线也必需满意这个要求。在讨论主接线时，应全面地看待以下几个问题：

（1）牢靠性的客观衡量标准是运行实践，估价一个主接线的牢靠性时，应充分考虑长期积累的运行阅历。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是对运行实践阅历的总结，设计时应予遵循。

（2）主接线的牢靠性，是由其各组成元件（包括一次设备和二次设备）的牢靠性的综合。因此主接线设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。

（3）牢靠性并不是肯定的，同样的主接线对某所是牢靠的，而对另一些所则可能还不够牢靠。因此，评价牢靠性时，不能脱离变电站在系统中的地位和作用。

①断路器检修时，能否不影响供电。

②线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

③变电站全部停运的可能性。

2.敏捷性：主接线的敏捷性要求有以下几方面。

（1）调度敏捷，操作简便：应能敏捷的投入（或切除）某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满意系统在事故、检修及特别运行方式下的调度要求。

（2）检修平安：应能便利的停运断路器、母线及其继电爱护设备，进行平安检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。

（3）扩建便利：应能简单的从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，在不影响连续供电或停电时间最短的状况下，投入新装变压器或线路而不相互干扰，且一次和二次设备等所需的改造最少。

3.经济性：在满意技术要求的前提下，做到经济合理。

（1）投资省：主接线应简洁清楚，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；

要使掌握、爱护方式不过于简单，以利于运行并节省二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以选择价格合理的电气设备；在终端或分支变电站中，应推广采纳直降式（110/6～10kV）变压器，以质量牢靠的简易电器代替高压断路器。

（2）占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置制造条件，以便节省用地和节约构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采纳三相变压器。

（3）电能损耗少：在变电站中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器。应经济合理的选择主变压器的型式、容量和台数，尽量避开两次变压而增加电能损耗。

3.2主接线的设计步骤

电气主接线的详细设计步骤如下

1.分析原始资料

（1）本工程状况变电站类型，设计规划容量（近期，远景），主变台数及容量等。

（2）电力系统状况电力系统近期及远景进展规划（5～10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。

（3）负荷状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。

（4）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。

（5）设备制造状况为使所设计的主接线具有可行性，必需对各主要电器的性能、制造力量和供货状况、价格等资料汇合并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。

2.拟定主接线方案

依据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定出若干个主接线方案。由于对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑不同，会消失多种接线方案。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、母线等电器的选择。

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。

3.3电气主接线设计

3.3.1110kV电压侧接线

、运行方式敏捷，但是倒闸操作简单，简单误操作，占地面积大，设备多，投资大。方案二简洁清楚，操作便利，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，但是运行牢靠性和敏捷性比方案一稍差。本变电站为地区性变电站，基本不需要外系统支援，

电源主要集中在10kV侧，110kV侧是为提高经济效益及系统稳定性而倒有一回线路与华中大电网联系，采纳方案二能够满意本变电站110kV侧对供电牢靠性的要求，故选用投资小、节约占地面积的方案二。

3.3.210KV电压侧接线

10KV侧拟定方案同110KV电压等级。

依据《电力工程电气设计手册》第10-2节“6～35KV配电装置”所述，6～10KV配电装置一般均为屋内布置，当出线不带电抗器，一般采纳成套开关柜单层布置。且当6～35KV配电装置采纳小车式高压开关柜时，不宜采纳旁路设施。于是10KV侧接线形式分析可根据110KV侧分析，草拟方案I同上比较分析同上。鉴于10KV侧负荷性质对供电牢靠性要求，宜采纳方案II采纳单母分段，手车式高压开关柜屋内配电装置。

第4章短路电流计算及电气设备选择

4.1短路电流的危害

在供电系统中发生短路故障时，在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍至几十倍，通常可达数千安。短路电流通过电气设备和导线必定要产生很大的电动力，并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备；在短路点四周电压显著下降，造成这些地方供电中断或影响电动机正常工作；发生接地短路时所消失的不对称短路电流，将对通信线路产生干扰；当短路点离发电厂很近时，将造成发电机失去同步，而使整个电力系统的运行解列。

4.1.1短路电流有用计算的基本假设条件

短路电流计算结果如表4-1

表4-1短路电流计算结果单位（KA）

详细计算过程附录Ⅰ。

4.2电气设备选择

电气设备选择概述：由于电气设备和载流导体的用途及工作条件各异，因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载流导体在正常运行和短路时都必需牢靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。

4.2.1选择的原则

4.2.2电气设备和载流导体选择的一般条件

按正常工作条件选择按短路状态校验，并应考虑电力系统的远景进展规划；计算电路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的接线方式；短路的种类一般按三相短路校验；对于发电机出口的两相

短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严峻时，应按严峻状况校验。

（4）

，电器的内外绝缘应保证必要的牢靠性。接口的绝缘水平应按电网中消失的各种过电压和爱护设备相应的爱护水平来确定。

，双回路消失的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应依据实际需要来确定。

，所以在选择其额定电流时，应满意各种可能方式下回路保持工作电流的要求。

4.3高压断路器的选择

，是高压电器中最重要的电气设备。

：

，考虑了产品的系列化，既尽可能采纳同一型号的断路器，以便削减备用件的种类，便利设备的运行和检修。

：

可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简洁、体积小、重量轻、安装维护便利。

考虑到牢靠性和经济性，便利运行维护和实现变电站设备的无油化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有进展前途的断路器。故在110KV侧采纳六氟化硫断路器，其灭弧力量强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用牢靠，不存在担心全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以，10KV侧采纳SF6断路器。

4.4隔离开关的选择

隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。

选择隔离开关时应满意以下基本要求：

隔离开关分开后应具有明显的断开点隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离不致引起击穿而危及工作人员的平安4.5电压互感器选择

依据《电力工程设计手册》对电压互感器配置的规定

1．电压互感器的配置与数量和配置、主接线方式有关，并应满意测量、爱护周期和自动装置的要求。电压互感器应能在运行方式转变时，爱护装置不得失压，周期点的两侧都能提取到电压。

2．6～220KV电压等级的一组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路上是否需要装设压互，应视各回出线外侧装设压互的状况和需要确定。

3．当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。

电压互感器应按下列技术条件选择和校验

（1）一次回路电压；

（2）二次电压；

（3）二次负荷；

（4）精确     度等级；

电压互感器的型式应按下列使用条件选择

（1）3～20KV屋内配电装置宜采纳油浸绝缘结构，也可采纳环氧树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。

（3）110KV及以上配电装置，当容量和精确     度等级满意要求时，宜采纳电容式电压互感器。

（4）用于中性点直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V，用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100/3V。电压互感器是二次回路中测量和爱护用的电压源，通过它反映系统的运行状况,它的作用是将一次高压变为二次侧的低电压便于测量，也将二次回路和高压系统隔离，以保证平安。

电压互感器的技术条件

（1）正常工作状态：一次回路电电流，二次负荷，精确     度等级；

（2）承受这电压力量和环境条件。

（3）对于35～110KV配电装置一般采纳油浸式绝缘结构电磁式PT，而对于220KV以上的配电装置，使用电容式PT。

4.6电流互感器选择

依据《导体和电器选择设计技术规定》第9.0.3条：3～20KV屋内配电装置的电流互感器，应依据安装使用条件及产品状况，采纳瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。

依据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）

1．凡装有断路器的回路均应装设电流互感器；

2．发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等也应装设电流互感器；

3．对直接接地系统，按三相配置；对非直接接地系统，依详细要求按两相或三相装配；

电压互感器的技术条件

（1）电流互感器的二次额定电流优两种1A和5A，一般强电系统取5A；

（2）电流互感器的型式选择，一般35KV及以上的配电装置采纳油浸瓷箱式的绝缘结构的独立的电流互感器；

（3）一次电流的选择，当CT用于测量时，应比回路中的正常工作电流大1/3左右，保证测量仪表的最佳工作状态；

（4）进行动稳定，热稳定校验。

4.7绝缘子和穿墙套管

依据《导体和电气选择设计技术规程》屋外支柱绝缘子宜采纳棒式支柱绝缘子。屋外支柱绝缘子需倒装时，可用悬挂式支柱绝缘子。屋内支柱绝缘子宜采纳联和胶装的多棱式支柱绝缘子。屋内配电装置宜采纳铝导体穿墙套管。对于母线型穿墙套管应当校核窗口允许穿过的母线尺寸。高压穿墙套管有瓷绝缘和油纸电容式绝缘两种。瓷绝缘的穿墙套管适用于沟通电压6～35KV系统，油纸电容式绝缘适用于沟通电压60～500KV中性点直接接地系统。

4.8电气设备表

4.8.1导体选择一览表

表4-3导体选择一览表

4.8.2断路器和隔离开关选择一览表

表4-4断路器和隔离开关

4.8.3电压互感器与电流互感器

表4-5电压互感器和电流互感器

4.8.4

10KV各出线电流互感器选择如下

表4-6电流互感器

计算选择过程见附录Ⅱ。

第5章配电装置及电气总平面布置设计

5.1概述

配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是依据主接线的联结方式，由开关电器、爱护和测量电器，母线和必要的帮助设备组建而成，用来接受和安排电能的装置。它主要包括开关设备、爱护装置和帮助设备。

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。

对配电装置的基本要求

符合国家技术经济政策保证运行牢靠运行平安和操作便于安装和扩建5.1.1配电装置特点

1.屋内配电装置的特点

由于允许平安净距小和可以分层布置而使占地面积较小巡察和操作在室内进行外界污秽空气对电器影响较小房屋建筑投资较大屋外配电装置的特点土建工作量和费用较少扩建比较便利相邻设备之间距离大占地面积大受外界环境影响不良气候对设备修理和操作有影响5.1.2配电装置类型及应用

依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、半高型和高型等。

半高型配电装置：半高行配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置。半高型配电装置介于高型和中型之间。具有以下优点：