【S县工业区35kv变电站主系统设计16000字（论文）】

PAGE36S县工业区35kv变电站主系统设计目录1TOC\o"1-2"\h\u摘要 32主变压器的选择 42.1规程中的有关变电所主变压器选择的规定 42.2主变压器容量的确定 42.3主变压器形式的选择 53电气主接线的设计 63.1电气主接线概述 63.2主接线的设计原则 63.3主接线设计的基本要求 63.4主接线设计 63.5主接线方案的比较选择 74短路电流计算 84.1概述 94.2短路电流计算的方法和条件 94.3短路电流的计算 125电气设备的选择 145.1电气设备选择的一般条件 145.2断路器隔离开关的选择 165.3互感器熔断器的选择 206变电站的防雷保护 246.1避雷器原理 246.2避雷器应满足的基本要求 246.3直击雷的保护 266.4雷电侵入波的保护 266.5避雷器的选择 26总结 27摘要本篇论文根据电气专业毕业设计任务书中需要提供给出的相关统计数据以及相关系统负荷的参数,分析了当前系统负荷发展趋势。从居民负荷持续增长在这个关键方面阐述了对于变电站建设的重要性,然后通过变电站结构和功能的描述以及对于拟建一个变电站各输入线的走向等因素进行综合性地分析和考虑,并综合性地对于居民负荷增长相关数据资料进行了综合性地统计和分析,从安全,经济及其实际使用可靠性等多个关键性方面入手对其进行综合性地评估。综合考虑,确定了110kv,35kv,10kv这几个交流电压的等级以及各站所有使用的主接线,然后再通过对负荷额定容量的计算和其他使用供电方式的影响确定了各站变压器在本地区使用的台数,容量和其他使用型号,同时还设计了各种本地区主接线变压器的相关重要参数。35kv的电力变电站,用于满足某地方的发电需求。设计以实际能够承受的电力负荷量和功率大小为主要设计技术依据,以变电所自身的经营计划和系统运行管理模式为设计理论技术基础,按照国家的有关技术规定中以及还有其他相应的技术要求,完成了一条能够完全满足本地区35kv变电所的线路初步设计。通过综合分析了几种典型的主接线及变压器实际设计技术要求与其特点,总结并分析对比了各种类型的主接线及变压器在工程建设中实际所需要设计的运行与灵活性以及变压器在工程中的供电安全和可靠性,确定了这35kv智能变电站的主接线变压器使用模式,依据目前电力系统智能变电站工程建设技术要求,主接线式变压器类型选择的技术要求以及绥中智能变电站在我国电力供电系统领域的主要负荷容量利用情况现状、负荷容量预测、以及对于电力供电系统的安全和可靠性进行评估等相关技术要求,确定了该主接线变压器台数、容量。其次,进行电力短路和电流的分析计算,对各种电力变配器及其主要电气设备零部件的性能进行了选择,并对其热稳定与动力传动稳定系数进行性能校验。并对35kv变电站安全、防雷以及抗震等接地工作情况及时做好了系统的设计和运行校验;最后,对该35kv的二次供电系统进行了设计。最后,根据最大连续电流短路输出电流及最大连续短路电流持续时间所得的计算得表示出来的开关电路参数进行实验计算并按实验所得结果,对电源开关的连接高压电流熔断器,隔离器的电源开关,母线,绝缘子和连接高压电流穿墙器的套管,电压电流互感器,电流互感器等元件进行了设计选择,从而基本上实现了35kv电气一次接线的整个设计。关键词：35kv变电站一次系统二次系统接线2主变压器的选择2.1变电所主变压器选择的规定1在设计过程中应该基于《电力系统设计标准》确定主变容量和台数，同时参考国家审批核准文件中的《电力系统规划设计技术决策建议书》内容选择。凡是同时配备两台的变电所,在运行过程中其中一台出现故障情况下，其余两台的供电容量均尽快地保障为同时提供给该所全部主变负荷的70%,在计及其通过全部主变负荷的最大限度内,应尽快地尽量保障一级和二级主变用户通过负荷。但是如果若在变电所内其他各种功率和能源都是可以完全保证使用了,那么在主变压器正常或者停运后就是用户一级的负荷,则我们可以考虑在此期间另外安装一台变压器2与其他电力系统相互联网连接的220-330kv三相变压器,若同一段时间内不受运输环境的影响,宜考虑选用三相变压器。3具体分析目前电力传动过载负荷发展趋势和应用要求，且考虑到电流、系统稳定、以及保护要求、对于电力通信线路的稳定性等因素进行了研究。调压及供电设备的设计制造等各种情况在一定条件下可能允许的实际情况下,宜充分考虑尽量采用自耦式直流变压器。4在220-330kv两个各侧绕组中或在具有三种不同的额定交流容量输出额定电压的交流变电所中,若通过本次绕组主动改变各侧两个绕组的额定电压输出交流容量输入功率平均可以同时达到满足本次三相交流输出变压器额定交流输出输入容量的15%以上,或者第三个各侧绕组另外分别设置一台无损有功三相交流输出补偿器及二台交流电源等与本次交流额定输出容量功率密切直接相关的供电设备时,均宜以其优先综合考虑为其选择是否采用三相双绕组无功交流输出变压器。2.2主变压器容量的确定电力系统主要的变压器容量的标准制定具体要求一般应该依据5~10年期间我国国家电力系统相关的目标和规范进行合理设定。在应用过程中一个大型主变设置多个变压器情况下，其中各台的容量应该满足要求，且选择确任一或两台而同时停运,其余两台容量至少必须能够同时达到并且能够确保该台同时提供一级的供电负荷或在运行过程中可以为提供其中一级负荷的60-75%而满足应用要求。考虑5%的年度负荷来计算经济总量和年均经济成本,5年度计划年限内的年度负荷来计算，相应的表达式如下所示:（1-1）式中—初始负荷；i—年利率。带入I=0.1，N=5，=5%。在设计过程中如果同时考虑到系数情况下，基于如下表达式确定：（1-2）带入相关参数而确定出=10.18MVA。对一个变压器的大型交流发电站,其中两台同一台变压器额定输出功率大小可以根据如下式进行选择和确定:=0.7=7.13MVA这种情况下可确定出总容量为2*（0.7）=1.4在运行过程中其中一个主变因为各种因素影响，而停运情况下，对应的一台过负荷功率约为40%,则该变压系统供电完全可以保证98%的输出功率继续供电。所以我们应选择容量大约为7500kva的变压器。2.3主变形式的选择在实际的设计过程中一般情况下主变选择三相交流模式的,但是如果用户若因为主变产品的特殊生产工艺设计及其在直流运输使用环境过程中的特殊使用环境条件而可能受到一些限制,在220kv的交流变电所中,可以优先考虑直接选择一台单相直流变压器交换机组。在目前的社会技术发展进步下，设计过程中综合考虑到运输和应用要求，而选择了三相变压器。而在一个直流式具有三种不同的工作容量和相同工作电压的直流式变电所中,其中一个变压器直流功率平衡量就能够同时满足其他主变额定绕组容量的15%以上,或者第三个主变绕组必须是能够同时满足这个要求同时另外安装一台直流无源恒功功率补偿器这种情况下,均宜优先考虑是否选择一个采用三环绕组式的变压器。本文在设计过程中这种变电所对应的电压等级相对低，只有35kv和10kv，因而根据这一要求和规定，而选择了双绕组式，据此满足相关应用要求。我国110kv变压器输出绕组在鳞癌金额过程中一般情况下都和y0相互联，而提高可靠性;35kv在进行连接时也可选择y0或y式，在进行接地时大部分情况下选择通过消弧的线圈模式，而低于35kv情况情况下，其中的各绕组进行连接时可选择△式，因而其中的35kv侧应用了y-连接，而低压侧应用三角形连接。基于相关应用案例我们认为可以通过考虑直接选用35kv新型专用铝型电线或一系列专用双绕组新型铝线电力直流变压器,该系列双绕组新型铝线系列电力直流变压器整体设计方案采用新型铝线sjl-7500/35。3电气主接线的设计3.1电气主接线概述基于一定标准和要求对变电所的一级设备互联而成所形成的连接电路,称之为线路电气主线,也可以单简称之为主电路。其在应用过程中主要的作用是汇集了电源的输入功率和，且基于一定的模式分配而进入到新的用户。在实际应用过程中其可用于描述各种一次供电设备的连接数和作用相关情况。在此设计过程中也应该分析一次设备与整个电力网的互联，为整体目标的属性提供支持。因而主接线在电气接线的构造中占有很大量的比例。电力系统的安全、稳定都和主接线存在密切关系，同时也和选择适宜的保护设施存在密切关系，对元器件的优化布局提供支持，同时也和电流控制存在密切关系，因而应该重点设计。3.2主接线的设计原则1在此设计过程中应该具体分析发电厂、变电所的地位和重要性，然后进行针对性设计;2相应的分期和规模，以及远期扩展情况;3负荷水平和重要性；4电气主接线相关的要求和规范。3.3基本要求在此设计过程中主要是分析能源部门的要求要遵循1可靠性，2灵活性相关的标准要求进行，确保满足稳定性要求。3.4主接线设计主接线的形态可看作为其设计过程中确定出主要接线的连接模式,它以高压电源与电气输入主接线之间作为主要接线连接点。大致来说可以将其划分成认为是没有固定汇流线的母线或者是有无固定汇流线的母线。其中关于一种具有多个汇流公路母线的桥型接线设计形式我们主要可以比较概括性地将其可以划分成较为一般的单汇流母线或或者双母路桥型接线两个类的大类;关于无具有汇流公路母线的桥型接线设计方式主要可以包括圆形桥型母路接线、三角形或者多个桥型接线。（1）35kV侧主接线设计具体分析可知此回路在运行过程中连接了其他两个变压器，以及一个高压变电所，因而引入输出侧进线共三回。由主系统设备等相关书籍资料可知35kv装置的输入和出线回路次数一般不应大于3回,所以35kv装置在进行连接时一般情况下应该选择独立母线。（2）10kV侧主接线设计分析发电厂的电气主系统所得知,当设备的输入和出线回路次数均为6回及以上时,既可以考虑采用单母线进行分段接线,也有可以考虑采用双母线的情况:同时,当设备短路产生的电流较大,可以考虑采用双母线。3.5主接线方案的比较选择具体分析以上的设计情况，而确定出与此相关的主接线模式具体如下。方案一可表示如下：图2.1电气主接线方案一图方案一35kv侧进行接线时选择单母线，对应的接线间接，连接的零部件不多，同时可靠性高、并且用户能够随时进行系统扩建且可以基于应用要求进行改进。10kv交流变压器在连接过程中一般选择单母线分段式进行接线，而在设计过程中对重要的用户而言，需要引入其他回路,在实际的运行过程中一段母线出现明显的故障情况下，断路器可进行控制而断开全部故障线路，确保正常母线的供电。因而设计过程中一般采用这这种母线式方式又充分考虑到既兼顾了母线供电系统的安全、可靠性,灵活度,经济等诸多技术需求。方案二图：图2.2方案二图方案二10kv侧选择双母线，这种设计的方式能够有效保证让使得一组专用母线的供电更可靠,这种情况下系统的供电质量也明显提高，不过具体分析可知增加一个专用母线就很有可能会直接促使各个倒换的回路都成为一种隔离式式开关,这种情况下系统在于进行过程中如果其中一组专用母线产生故障而需要进行检修情况下，则隔离式开关可当做一种用来直接做为一种进行倒换回路的运行顺序操作的自动继电器,这种情况下出现误动的可能性显著增加，同时设计的边界式变电所的两个最大负荷均不是很多一类、两个三类的最大负荷,没有必要再额外增加电力投入,而是可以选择双向的母线进行连接。综合因素分析可以考虑:方案一:35kv侧可以作为单或双母线自动接线,10kv侧也可以作为单或双母线自动接线并进行自动接线。方案二:35kv侧接线为单母电缆进行接线,10kv侧接线为双母电缆进行接线。通过本次数据分析的对比和综合分析可以初步地分析得知在图中选择两种接线方案时比较恰当,即35kv侧也是可以直接采用单母线或双母接线的方式进行接线,10kv侧也就是可以直接采用单线双母接线的方式进行接线或者是进行双母线的接线。4短路电流计算4.1概述4.1.1短路的原因和定义在系统运行过程中短路故障出现可能性很高，这种故障主要表现为载波整流件绝缘破坏，其产生原因大多数是由于绝缘设备超高了绝缘电压,直接与受到闪电的雷击,绝缘元件材质陈旧,绝缘不良等这些主要缺陷都没有在技术上得到及时地发现和完善后加以解决和消除。另外,例如电源输电线路会出现断线、输电线路出现压倒杆等都有可能直接引起电源短路。所谓电相短路时间也就是电相接地短路电路经由大单相电弧的阻抗而互相进行的一种不正常相互作用联系和互相连接,根据大量的经验可知，三相四线制接地系统中,与此相关的短路表现形式更复杂，可能为多个电相接地相关的故障4.1.2短路的种类短路类型主要有:相对地短路,相间短路,相对地的短路发生在与中性点直接进行连通和接地的系统中,相对地短路是可能发生的。相间短路指的是多根相线之间发生的短路,在同一处它们之间可以伴随着相对地的短路。另外还有单相短路。三相管的短路一般指的也可以就是对称性的短路,其他各种类型都指的是短路属于不对称性的短路4.1.3短路电流的计算目的主要目的就是正确地选择并且进行检验家具,电线或者是电缆和短路的保护。其中三相短路一般认为是供电系统中最严重的一种短路。因此三相短路是一种可以自由地进行选择并且经过校验的继电器,电线和供配套电缆的基础条件<br>4.2短路时的三相电流计算的方法和条件<br>4.2短路时三相电流的计算方法及其条件4.2.1短路电流计算方法电力系统短路的特征具体表现为，在企业内部设备系统出现短路情况下，企业内部的电气设备输入电压容量低，而对应的输出阻抗高，这种情况下对应的原件很容易受到强烈的冲击，而产生短路。对应的线路中输入电压容量可能会随之发生变动很小,可以将其确定为系统的一个母线输出的电压容量保持固定，而这种情况下母线输出的电压可达到很高水平，而出现明显的异常。无限电流容量系统,指的是一种可以泛指电流容量大小范围固定为无限大的一种类型电力系统,在该一种类型的电力系统中,当一个电力母线的供电业短路发生了一次短路供电事故后,母线的供电业仍然一直维持着恒定的电流运行,短路发生事故后的其电流分量周期性的电流分量也仍然没有任何大的衰减。在这里采用了一种进行短路电流分析方法，主要是基于这种特征的系统供电的时间进行分析，以下对其处理过程进行具体说明:1对各个电路相应的网络等值电抗网络参数计算化简,计算确定出与此相关的电抗;2计算而得到标么值；3带入而计算确定出相关的有名值。4.2.2短路电流计算条件1在此设计算过程中主要是基于如下的前提基础条件和要求（1）在正常运行情况下保持三相对称;（2）相位与电动势保持一致。（3）在实际的运行过程中其中的同步和异步两种电动机均可用于选择一台理想的同步电动机,不过它需要过分考虑到同步电动机磁场的饱和、磁滞、涡流相关因素的综合影响，在这种电路对应结构中定子绕组在不同空间中心位置上具有各旋转运动角度，满足可靠性相关要求;（4）各元件间的磁路是一个不饱和状态,即所有携带磁性导线的电气装置相关电抗数值在运行过程中保持稳定;对一个新设计的系统而言，其中的动力电源应在规定负荷下才能工作和正常运行,其中50%的高压负荷通过连接母线到另外一条新的高压负荷母线上,50%的低压负荷通过连接母线到整个电力系统侧;（5）所有的同步电动机均具备了自动调节励磁(其中包含强行励磁);（6）当短路事故发生于以短路时产生的电流极限为最高值的瞬间;(7)在电路选择时不妨还需要分别考虑短路变压器两个短路接触点的短路电弧电压阻抗及短路变压器励磁器的电流;(8)除了通过方法计算最大均匀短路交流工作输出电流的最大均匀衰减时间常数和方法计算交流低压千伏交流电在网络控制电路元件中的最大均匀短路交流工作输出电流外,元件的最大都匀电通量也完全可以忽略不计;（9）各个计算元件在分析过程中对应的参数取决于额定值,此外也需要计算确定出和其他参数的误差和对应的调整因素;（10）本文采用运算概率曲线统计学的方法应用来分析制定的是一条关于测量短路输出电流的数学运算概率曲线。2接线方式在电路计算最大值的短路接线电流时最常使用的一种短路接线设计方法,应该指的是尽量选择使用最大可能减少会直接导致电路发生最大值的短路接线电流的正常方式接线的方法，而不是使用仅以并联接线为主的切换时间进行操作。3计算容量在进行容量设计时应该重点考虑到的因素为，规划和电容量要求，此外还应该考虑到其长期发展要求，而进行一定的预留设计。4短路点的种类一般来说相对短路参数是按照的三相短路接地系统短路的各种情况下来进行精确计算,但是当系统在两个短路中同时发生两相短路接地故障情况下，中性点不接地系统两个接地回路同步运行情况下出现的单相短路系统的短路参数要求远远会高于三相短路接地系统的，相应的短路造成的影响也会更严重。在运行过程中出现三相短路接地系统短路的各种情况下，应该进行精确的分析确定出各接地短路相关状况，确保满足应用要求。5短路点位置的选择测量系统为我们所需要正常选用的各种电气设备提供了一个基础依据,使得我们所需要正常选用的各类电气设备都非常有可能在不同种类的应用场合中正常工作运行,因此我们在开始进行对短路接触点电流的测量时,还要充分考虑到达电器尽量正常地通过的电流。在设计过程中为确保相关型号符合要求，而综合方向确定出各种模式的影响。取最严重短路情况,具体对应于10kv、35kv侧的母线上(也就是点a与点b之间母线短路)。在计算分析过程中选择其中的两处来计算确定出短路情况。图3.1短路点选择图4.3短路电流确定4.3.110kV侧短路电流确定具体分析这种电路相关情况可知，其中a,b系统的短路容量高，因而在设计过程中根据这一因素，而将其当做为无限大的系统或者说是一个电源系统。基于表达式：I=（3-1）确定出Ij2=5.50kA。如下显示出线路等效图：图3.210kV侧短路等效图线路1X==0.1461（3-2）2X==0.5844（3-3）变压器X==1（3-4）取E1=E2=1，这种条件进行简化处理后，确定出的等效电路图具体如下：图3.310kV侧短路简化图X=X//X0.1169=0.6169基于如下的表达公式计算确定出三相短路电流有效值I==8.91kA（3-5）三相短路冲击电流最大值ish=2.55*I=22kA（3-6）有效值Ish=1.51*I=3.4kA（3-7）在分析过程中基于如下表达式确定出三相短路容量S=UI=162MVA（3-8）4.3.235kV侧短路电流确定出如下所示的等效电路：图3.435kV侧短路简化图=X=0.1169三相短路电流周期分量有效值I==1.56/0.1169=13.3447kA三相短路冲击电流最大值ish=2.55*I=2.55*13.3447=34.0291kA短路冲击电流有效值Ish=1.51*I=1.51*13.3447=20.1506kA5电气设备的选择5.1电气设备选择条件1在选择电气设备时应该综合分析各方面因素，如系统的运行、检修和故障条件下的要求，同时满足扩展要求；2基于所处地的环境状况进行校核；3满足相关技术经济性要求；4和总体的工程质量相关标准都适应;5相关的产品种类适当的减少；6所有用户选择的新一代技术材料都必须明确提供是可靠的产品和对应的社实测值，在检查满足要求情况下认定合格。在特殊技术条件下,选择未经正式国家认证的新型技术产品,应该先严格的依据规范获得上级部门审核通过。5.1.1电气设备选择条件所选用的高压配电装置,应能够在长时间内工作状况和出现过电压、超负荷条件下可以正常可靠运行。1长期工作条件(1)电压在设计过程中选择的直流继电器驱动回路在运行过程中正常条件下出现的最大直流电压Umax,不大于超过或或者少于本次实际操作时的实际工作电压。该回路中最高的在实际操作时的实际工作电压值为Ug,即Umax大于Ug(2)电流应该控制电器所在单元额定电流中的ie在一定范围内，低于供电回路中各种各种条件下可持续稳定工作的总电流中的ig,即称为IeIg由于直流变压器的短一段时间内工作过载电流功率变化控制能力非常强,而且其在双回路中对输入输出线的控制工作过载电流值和产生电压变化的功率幅度也比较大,故其中的电流计算和控制工作过载电流值同样应根据实际应用情况及时进行分析确定。由于这些高压直流继电器并没有明显的工作过载可能功率,因此在正确地设计选择它们的最大额定电流时,应该充分地考虑满足不同的过载可能性即运转供电方式下各个供电回路的最大持续额定工作过载电流。机械荷载对应的接触端的容量允许负荷,应该明显高于端子正常运行条件下的承受的作用力。据此进行载荷分析2短路稳定条件一般原则①在设计过程中应该确保全部供电容量源的短路工作电流相关情况而进行校验，这种条件下对应的接地电流采用三相接地短路时所产生的两相短路接地电流,若是在采用发电机接地两相接地短路,在此基础上进行计算分析，也可以选择中性点直接接地相关的接地回路的其中一个短路比单相、两或三相接地系统的短路大于四相严重的,应当根据严重短路现象和不同的故障程度分别对其进行校验。②使用熔断器进行保护的继电器能够无法验证其是否具有高温稳定性。当有电压互感器在运行过程中受到熔断器保护情况下，可不需要进行稳定性计算。（2）短路的热稳定(4-1)式中电流对应于短路条件下一定时间的热效应(ka*s);i't是每秒内的电气设备所使用允许气体流过的热流量稳定度和电流的有效测量值(kA);t—热稳定电流时间（s）。（3）动稳定条件可表示如下（4-2）I（4-3）式中—具体表示为相应电机流过电流峰值(kA);—对应于相关有效极限值(kA)。3绝缘水平在运行过程中相关电压为额定下,电器内、外部的机械绝缘都必须应该做得能够好以保证可靠性。绝缘保护等级在设计过程中应该具体分析各种类型保护装置相关的保护等级，基于这些因素进行具体分析而确定出。当我们所说的选择一台家用电器的电压绝缘部件配合质量水平已经超过了我们国家相关法律文章规定的配合标准值,就认为应该通过对电器绝缘件质量进行它的配合水平计算,选择适当的电器过电压绝缘防护装置。5.2断路器隔离开关5.2.135kv侧板式断路器、隔离断路开关设计。流过电源断路器与电源隔离电路开关时的最高电压可以产生的持续稳定运行的工作电流=（4-4）35kV对这种产品设计时，35kv侧的断路器选择了sf6的，对比分析可知这种断路器的可靠性高，可更好的满足稳定运行相关要求，和同类型气体断路器相比有明显的优势，其中sf6气体断口为绝缘介质，具体分析可知这种类型断路器在进行灭火操作时主要特点是它具有一种气体断口小和耐压高,在运行过程中同样条件下检修时间长,开断后灭火电流大,灭火除弧工作持续时间短,操作过程中的振动小和噪声少,寿命长等特殊性能优点。所以我们完全在设计过程中可选择lw8-35a型高压器以及这种类型的断路器而满足系统运行要求。在运行过程中断路器额定电压35kv,最大40.5kv由此可判断出与此相关的要求都符合。本文在设计过程中选择的这种断路器工作额定电流1600a,在考虑到相关温度因素条件下，确定出最大功率电流为1571a,对比分析可知此参数高于最高电流，电路工作在合理的范围内。据此进行对比而确定出电流断路器额定电流短路电源启动电流开关中断周期电流31.5ka,高于启动电流有效电流值13ka,由此分析判断出其符合相关要求。表4.1LW8—35A参数数据LW8—35A35kV35kV247A1600A13kA31.5kA34kA80kA112.193969隔离自动开关的各种类型一般都是可以直接通过选择gw14-35/630模式的开关，因而在设计过程中选择了额定工作电压范35kv,具体分析可知这种条件下可知工作电压35kv的相关要求。由此也可判断出最大额定电流630a,在扣除温度因素影响下，对应的最大功率电流618.7a,对比分析可知此参数高于最大工作电流范围可以确保在持续正常运行的断路器工作时额定电流,满足要求。动稳定性的校验=34.0291ka<=40ka,满足。表4.2GW14—35/630参数表数据GW14—35/63035kV35kV247A630A34kA40kA112.1910245.2.235kV主变侧断路器、隔离开关在此设计过程中考虑到流过断路器隔离开关条件下，对应的电压形成稳定运行的电流工作稳压电流==129.A（4-5）35kV由上述两种主动隔离开关型号表格我们可以详细地区分一下,我们可以得知,iw8-35a型主动隔离控制开关和0型中的gw14-35/630型主动隔离控制开关同样都已经具备了能够同时满足对主机和变压器侧的主动隔离控制开关和被动断路器侧工作状态性能的不同要求,动、热电压稳定性要求差别大且在设备中进行时校验也相同,所以我们就分别在不同的设备中分别地选择了同样的产品类型,所以这也充分满足了在不同的设备中我们可以分别地选择各类型，在此原则基础上进行设计5.2.310kV侧断路器选择在此过程中基于如下的表达式确定出流过隔离开关最大工作电流==866.03A（4-6）10kV所选择的断路器额定电压为10KA,最高11.5KA,由此可判断出系统在运行过程中供电电压高于10KA条件下可满足要求，本文设计过程中具体分析而选择直流断路器电流1600A,考虑到温度相关因素影响下确定出其数值为1571A,对比分析可知此数值明显高于电路工作额定电流,在合理的范围内，因而确定出相关断路器额定分量短路电压启动电流开关关断开止电流20KA,高于对应的电流开断周期相关的电流值，由此可判断出其满足要求。表4.3ZN28—10参数表计算数据ZN28—1010kV10kV866A1600A8.9kA20kA22.kA50kA50.081600对比分析而选择GN25—10型隔离开关具体分析可知在运行过程中全部直流隔离稳压开关对应的稳定运行条件下电压为10kv,最高11.5kv，对比分析可知其也符合相关标准。因而应该选择的这种类型高压开关的产品正常温度条件下额定电流2000a,去除直流对工作温度电压变化的直接影响时即使其中的工作额定电流变化系数可以设置为1964a,大于最高值的工作额定电流时也就可以有效保证直流高压开关产品能够同时保证长期稳定地正常运行。表4.4GN25—10参数表数据GN25—1010kV10kV866A2000A226kA100kA50.0864005.3互感器熔断器设计5.3.1互感器设计1选择原则在此设计过程中应该重点考虑的因素为，电气设施的继电保护相关的要求，此外还应该分析仪器仪表相关的要求。进行设计时确定出的工作电流等于一次回路相关的直流电压umax,确保不高于此一回路正常运行条件下的电压和电流参数,即式中—最高电压，单位为kV；—回路工作电压，具体表示相应单位kV。kv-1回路的标称电压,单位位为kv。在此设计过程中考虑到相关保护要求，而确定出这种类型回路互感器的一次侧电流:5、10、15、20、其一次侧的每个额定电流宜值应选择得比该电流回路正常运行工作的额定电流峰值要求得高1/3以上,以便于保障使用测量仪器设备以及仪表的最优效率工作,并且在没有超过额定负荷的电流情况下应对使用在测量仪器设备中的仪表在运行过程中可以高效精确的进行电流指示。二次电路进行确定时可选择的方法包括5a和1a两种,这种驱动系统在设计过程中应选5a,弱电条件下选择1a。在进行校验过程中主要是基于如下的表达式校验电流互感器动稳定式中ka为最大驱动稳定电流,;—具体表示相应短路冲击电流。在此设计计算过程中应该控制断路器的短时热稳定电流应该在一定范围内，高于相应热稳定电流，从而满足可靠性要求。235kV侧电流互感器设计这种类型的互感器设计设计过程中，一般条件下选择电流电压互感器。户外操作电流电压互感器,一般来说主要是专门用于选择一种带有特殊油浸的小型陶瓷绝缘外壳盒体或者带有金属绝缘外壳结构的小型独立式电流电压互感器,常被广泛应用于户外lbbn、labn并列等系统。本文在设计过程中对比分析选择z-lcz-35(q)型增强型电流互感器,在此基础上满足相关保护要求，且确定出检测相关的参数。这种类型的互感器额定工作电压条件下从对应的电流为42kv,对比分析可知高于与此相关的规定电压35kv。对应的负载电流5a.主电源变压器的额定电流输出电源线一次负载电流的值可以被设置为129.90a,额定一次进线电流可以选择600a,大于主动逆变的额定进线一次电流。310kV侧电流互感器的选择10kv时电压互感器在设计过程中根据各方面因素，而选择了r-lqzbj-10型互感器。根据设计资料可知在运行过程中其最大工作电压10kv,而过载的为11.5kv,分析可知高于过载条件下的工作电压10kv,而与此相关的工作电流1500a,也高于过载条件下的电流866.03a,由此分析可知其符合相关要求。额定二次输入和电压的范围通常是5a电流冲击互感器对应的电流140ka,对比分析可知此参数也高于电流短路时对其产生的电流冲击称为稳态驱动电流22.7346ka。基于如下的方法校验热稳定性：qk==8.9=50.08[(ka)2s]，对比分析可知此指标也符合相关的要求。由此也可判断出本文设计过程中选择的这种类型互感器要求符合可正常运行。5.3.2电压互感器的选择1选择的原则10kv内的配电装置一般也都是直接采用改性石墨烯或者是水浸式的气体绝缘。在这种高压电源开关柜中,可以考虑选择的是采用环氧树脂或者热水浇注的材料绝缘。所以当我们遇到需要直接控制与此相关的电信号情况下，可选择五柱零序互感器而满足运行相关的要求。35-110kv的这种类型设备设计过程中一般条件下采用的是直接利用油压电浸体或者使用电磁式电流互感器。根据相关调查结果表明，目前此领域应用比例较高的为电容式无线互感器,实现消除了无线硅油化的电压运行,减少了周围电磁波的谐振。电压互感器的二次供电绕组容量定义是它泛指二次供电绕组所输出允许的二次供电绕组输出和在负荷中的功率,以v和va来表示代表每一个二次供电绕组输出的一个给定供电容量满足相关的规范要求。电压互感器在进行连接时，可根据要求选择不同类型的接线方法,在以后对235kv侧对应的互感器选型相关情况进行具体说明。235kV侧互感器选择在此设计过程中综合分析各方面因素，而确定出JDZXF9—35型的，根据说明书可知其为环氧树脂浇注绝缘结构。对应的额定负载300VA，准确级0.2/0.5/6P，表现出很强的适应性，在运行过程中可在频率为50HZ、35kV的系统中应用，且可满足一定的保护相关要求。310kV侧电压互感器在此设计时对相关的保护要求进行具体分析而选择了jdzf11-12型的，。从其结构组成分析可知，在其中选择了环保厌氧聚酯树脂结构,这种情况下其优势表现为体积小，质量轻、可靠性高。额定输出信号50hz,对应的中性点接地系统也可作为额定进入输出直流电压、电能供给而满足相关的保护设计要求，为系统的可靠运行提供支持5.3.3熔断器的选择熔断器在电力系统中有重要的作用，其可满足各方面的保护要求，为一种应用比例较高的电流继电器,目前其主要应用在避免电流过载对用电设备的保护领域。熔断器的组成单元相对简单，具体分析可知其中的主要组成为熔体切断的金属熔体。在实际的运行过程中过载电流达到很高情况下，后者超出一定的额定值条件下，切断熔体工会产生大量的热量，而导致熔断电极相关的温度大幅度增加,在达到相应熔点情况下，可高效快速的切除过载电源,这样在处理过程中熔断可直接完成对长路过载熔断电流或者对短路过载电流的安全保护。根据其实际安装位置工作使用条件和实际使用性能要求,您可以自行选择各类型高可靠的电源熔断器，从而满足保护要求。在实际的应用过程中对一般高压电源熔断器,而为满足可靠性要求，应该控制其额定电压高于电网的额定工作电压,对应的电流也应该在合理范围内，高于工作开断继续停止电流,开断继续电流必须应当是几乎大于或超过等于整个电源短路的最大冲击开断电流。在目前本站中,熔断器仅限于适合一般用来用作保护直流电压低的互感器,其只要按照额定的直流电压和额定断流器的容量(s=)两项而合理的选择，确保满足相关应用要求。不过在运行过程中串联短路限流容量高于一定阈值条件下，在设计过程中可考虑将与此相关的限流改为电阻，从而更好的满足保护要求。5.3.435kV侧熔断器的选择在此设计过程中综合分析各方面的因素，而最终确定出RW5—35/600型熔断器，根据相关设计资料可知其断流容量600MVA，在运行过程中限流电阻也在合理范围内。最大开断电流100kA，也高于对应的冲击值，由此可判断出其符合与此相关的应用要求。5.3.510kV侧熔断器的选择在变电所中配电设备装置有重要的意义，其对变电所的正常运行可提供支持，这种类型设备主要指和电气的主机连接，基于开关、保护相关功能的电器,将与此相关的各种辅助装置结合起来而形成一个统一的整体。其主要功能就是在正常工作和有效地处理系统工作状态的情况下,在应用过程中可对系统的中电能进行合理分配，在运行过程中其中出现故障情况下，可高效的断开故障区域，并据此确保系统的正常工作。而不会产生明显的影响。因而设计过程中配电装置的结构应该进行优化设计，符合如下要求。1保障系统可靠;2方便视及日常维护;3保障职工的安全;4力求改善设备的经济性;5。配电电气设施按照各种专用电气设备位置不同,而进行划分据此划分为屋内或屋外两种专用配电电气设施;按其中所采用包装的配电方式,又同样可以依次划分分别为直接装配型和成套型。本工程设计中10kv侧为高压开关柜配电。在设计过程中具体分析相关企业用电要求，以及自动主接线的标准情况进行设计，且基于应用要求组合企业电气功能配电回路各种开关以及仪表、电器及其他辅助配电设备。且根据保护要求而进行自动封闭。然后进行组合而形成成套标准的模块,安排相关的制造商按照以电气为主和分接线方式现场生产的模块供应,其中的各模块根据要求安装，且形成与此相关的电气配电，为其高效运行提供支持。与此相关的高压开关设备有很多种，可具体划分为低压式的成套配电开关和与此相关的开关柜和对应的专用配电器。本文在设计过程中选择了1-xgn2-10型开关柜而满足相关的应用要求，这种类型开关柜的产品主要可广泛应用于3kv、6kv、10kv三相供电系统中,咋样呀过程中其可发挥各方面功能，如接受和自动分配电能，提高系统的运行可靠性，此外针对频繁的工作条件下也有一定稳定性。开关柜必须要求具备与我国现行的一个全新的、满足规范要求的igb3906-1991《3'35kv交流金属封闭式开关设备》以及能够满足我国符合的有关规范要求的iec298的安全技术规范和相关的要求,在设计过程中也需要设置"五防"闭锁的安全功能单元，可避免出现各种误操作问题，有效的防止相关人员误入负荷隔离区域没有划分、合并和隔离的电开关,防止他人携带误入电挂线与地连接线,防止他人携带误入电挂线与地连接线,防止携带误入负荷间隔而进行安全保护，相关情况如下。表4.5XGN2—10型开关柜技术参数6变电站的防雷保护6.1避雷器原理避雷器基本的原理工作作用原理导线所谓导线避雷器也就是要泛指一种导线连接于汽车导线和连接地之间某一点上的一种具有有效防止行人遭遇自然雷击伤害功能的防护设备,通常由被导线保护的零部件进行并联。避雷器设备能够有效地对各种专用电力设备系统进行电路保护,一旦动力电路中设备发生不正常的电压高度和其他低电压,就可能会对这些专用避雷器设备产生电路保护稳定性的不良影响。但是,只要只有当被安全保护的避雷装置设备能够在正常的电源工作电压下能够继续正常运转时,避雷器就完全没有必要因此而对它的地面环境产生任何大的影响。而言则认为是断路。一旦在电气中发射设备出现大极幅电压,这对设备的绝缘产生很明显影响,避雷器就会停止行驶和动作,将较高极幅电压的冲击引发电流传播至大地,这对其他电气设备进行保护。过电压熄灭情况下其可以迅速的恢复，这样在运行时可正常供电。避雷器的主要功能是通过对并联放电区间空隙或者非线性放电电阻的作用,对入侵流动频率波进行切割和削幅,降低了被保护装置所受到的过电压数值从而实现对电力设备的保护.避雷器不仅在各种空调控制系统中已经可以被广泛用来分别控制空气防护器在大气环境中的高和低电压,也在各种空调控制系统中被广泛用来分别控制空调操作的高和低电压。如果在打雷周期中如果出现了没有雷雨或者是有暴风雪的天气,电闪或者巨声雷鸣就会很有可能机会使你出现较高的打雷电压,那么这时候的雷电避雷器就很有可能机会对你起到危险,保护好你的电力设备不被打雷破坏。避雷器在其中的最大一个功效还是最为重要的一个功效之一,就是自动控制它的过电压并对其内部进行漏电保护。避雷器的主要目标和用途就是指使各种雷暴通过的电流直接地通过进入祖国大地,使得各种电气设备不再需要生产雷电高压避雷装置,主要有管型高压避雷器、阀型高压避雷器和碱性氧化锌管型避雷器。一旦动力电路中设备发生不正常的电压高度和其他低电压,就可能会对这些专用避雷器设备产生电路保护稳定性的不良影响。但是,只要只有当被安全保护的避雷装置设备能够在正常的电源工作电压下能够继续正常运转时,避雷器就完全没有必要因此而对它的地面环境产生任何大的影响。每种不同性能类型的防避雷器在其防护方式及其工作原理的方式和功能原理上都应该完全相同,但它们在各个方面的防护工作本身都应该完全相同,都区别在于它们的工作目标也都是为了能够确保安全地在接触时碰到那些点了点的设施而不被任何损坏。6.2避雷器应满足的基本要求(1)避雷器起到工频续流电压的作用后,能够迅速有效地截止由于一定的工频电压续流(这也就是工频避雷器在一定高温下触点放电旋转的过程中所直接产生而形成的一个刚性触点放电通道及其在一定的工频续流电压下旋转方向所直接导致工频续流电压的方向)从而导致引起工频电弧,使得民用电力系统快速地回到了正常时期的工作和运行状态。在大型风力发电厂和变压器中应用有阀式避雷器,氧化锌避雷器。阀型避雷器主要是一种防水性能比较优良的避雷器,其基本部分由安装在密闭式瓷套体中的火花间隙和阀型电阻片两部分构成。1-瓷套2-间隙3-阀片4-接地线5-进线图5-1阀型避雷器结构示意图火花板的间隙板是采用优质铜片焊接冲制而得形成,每对大型火花板的间隙均分别采用0.5-1mm厚的玻璃云母或金属垫皮分别将其隔开。正常的工作情况下,火花器的间隙大小会直接阻止了整个线路上的全部工频输出电流。但是在高温大气环境中的一定过电压电流效应下,火花体的间隙便可能会被电流击穿或发生放电。非线性导磁电阻片也可以叫加热阀磁性电阻片,它主要是由一种金刚石硅砂(sic)和其他晶体结合磁性材料在一定的工作温度下对其进行加热烧结而烧制形成。阀片的续流电阻值一般会因为直接通过的线性雷电冲击电流不同而不会发生很大改变,当很大的线性雷电冲击电流直接经过这个阀片时非线性的续流电阻比就会使其呈现很大的线性导电电阻比,使得经过雷击的电流顺利地向外极大地泄漏释放;因此例如,当续流电阻过大增加了工频电网的续流电压,非线性续流电阻的增加导致采用工频电压续流时的功率突然有所减少,而将其采用工频电压续流时的功率最大限制调整为几乎最小,从而有效确保了输电线路系统能够重新恢复正常工作运行。氧化锌专用避雷器本身就是一种能够实现很好的保护和避雷功能的专用避雷装置。它利用氟氧化锌良好的高电阻和低电容量高压伏安保护的特点,使在正常电路运行的最高电压下当其流过静电避雷器时对其产生的最大电流很小(微安或者毫安两个等级);另外例如,当其未经受到电或达不到其他过电压的一定压力作用时,电阻容量就会迅速地发生急剧性的减少,泄漏时就释放出了未经受到电或达不到其他一定压力的能量,达到了安全保护的首要目标。这种不同类型的放电避雷器与其他几种传统放电避雷器不同之处之一就是它完全没有任何需要放电的线路间隙,利用了二氧化锌的非线性放电特点使它可以直接起到防止泄流和线路开断的保护作用。氧化锌连接避雷器根据其基本结构和连接性能大致来说可以将其细分三类为;直线有无连接间隙(w)、带直线串联连接间隙(c)、带直线并联连接间隙(b)三类。氧化锌避雷器七大特性：1、流通能力大。2、具有较优越的保护功能。3、具有良好的密封性。4、具有良好的机械效果。5、化解污浊性能佳。6、具有较高的运行可靠度。7、对于工频器件耐受性较好。6.3直击雷的保护(1)保护对象:屋外的配电设备,其中包括各种组合式的导线,母线。(2)安全保护措施:a.35kv的配电设备:设避雷针，相关的设置方案如下所示。b.主变压器：设置独立的避雷针。c.屋外组合导线：根据保护要求设置独立避雷针。(3)在需要进行多个避雷针联合安装时我们应该还需要特别注意如下相关的情况:在设计过程中应该选择安装构架上的每个避雷针都可以发挥好的保护作用,在联合安全保护使用区域内的每个避雷针使用范围至少必须要能够涵盖全部的联合保护物。6.4雷电侵入波的保护避雷器结合的进线段保护。按有关规定:一个电力变电