110kV降压变电站电气系统设计

110kV降压变电站电气系统设计目录TOC\o"1-2"\h\z\u29025摘要 摘要变电站在传输电能承担着重要的角色和作用，本文设计一个110KV的降压变电站，在设计中设置了如下电压级别：分别是110KV高压侧电压、35KV中压侧电压、6KV线路电压，在高压侧电压、中压侧电压中设置一条回路线路，6KV线路电压由LF炉供电进行。在文章中主要进行了下列工作，分别计算并确定下面的电压：6KV、35KV、110KV，根据上述电压，给所用电路主线路选择合适的方式；然后计算负荷，获得一个供电范围，再者是选择主要的变压器；最后根据变台的数量，选取一次设计采用的设备规格和型号。关键词：变电站；计算荷载；一次设计；配电装置1引言在能源系统中，包含着发电厂。而发电厂的任务主要是通过电压等级的改变，将电能收集起来，重新分配电能，尤其是母线、变压器、控制柜、建筑物和设施，替代是输配电系统中的一个重要环节。它对电网的安全、经济运行以及电力的收集、分配起着重要的作用。某钢铁厂LF炉负荷优化方案。目前一座钢厂有两座中心变电站：110kV总变电所和220kV变电站，共有8-35kV变电站和6-kV变电站。在正常生产的情况下，LF炉的冲击负荷高达10MW，这种负荷是一般的变压器所不能满足的，特别是主变压器因检修或大规模开关操作而停用时，有时需要对机组进行相应的负荷限制操作。新厂投产不断加大，使得用电负荷增加，系统的要求也变得越来越高，原先的两座枢纽变电站很难满足。为了减少负荷对变电站的负担，降低电能的消耗，改善环境质量，同时将供电系统的稳定性和安全性提升，需要新建110kV变电站。因此，本文的主要任务是设计和新建一座110kV变电站，将四台lf炉的负荷从总降压变压器中分配出来，降低整个降压变压器在炉膛负荷分配后的供电压力，减少大量架空振动，提高供电安全性，降低其他能源供应商的稳定性，减少能源供应，实现安全可靠运行。2变电站总体结构设计分析变电站在建设的时候，核心是其的总体规划建设，尤其在建设电气主接线上，是供电系统中非常重要的一部分。变电站运行时，安全性以及经济效益是由主接线方式和接入系统的效率和灵活性所决定的，在电气设备选择上，产生影响，继而会影响某些布置，如配电装置的布置以及继电保护的布置。所以，对于有关情况做整体分析，并协调安排各方面情况，确保降变电站有准确的主接线方式和保证有可靠的系统能进行较好的盈利，这些都是非常有必要的。2.1电气主接线的设计原则我们可以按照国家经济结构中的规则、指示、标准和技术法规来设计主接线，并进行施工。实际上，可以根据工程的要求来确保供电安全，各项的技术指标达到要求，同时确保操作是可以灵活进行，操作维护便捷，尽量节省投资。坚持使用先进的材料，保证电气设备的结构先进可行，满足合适性、经济性、可行性、发展性的原则。并且，主接线的方式在设计上要满足以下要求：稳定可靠、经济方便、可拓展。2.1.1变电站在电力系统中的位置变电站主接线的方式主要是由该电站在电网中所处的位置和所起的作用来决定的。因此，根据变电站在电网中所处的位置和所拥有的功能，可以分为终端变电站、枢纽变电站和区域变电站，这三种变电站在主接线方式上，关于灵活性、可靠性和盈利性的条件都不一样。2.1.2负荷的重要等级及出线回数对于一级负荷，必须配置有两个独立的电源，如果其中一个电源失电，则所有一级符合应能提供不间断电源；对于二级负荷，一般要求的电源数是2个，假如某一个失电，大部分负载由二级承担；对于三级负荷，一个电源就足够了。2.1.3近期与未来的发展规模根据未来5年至10年的性能发展计划的要求进行现今变电所的电气主接线，负荷分布、大小以及增长率决定了具体的发展规模。根据目前网络的分布区域和发展趋势，可以计算得到可行的路径和方法，最后电气的主接线方式和电源所连接的数量得到确定，从而引出电路。2.1.4备用容量的有无及大小发电机、齿轮箱和变压器的备用容量旨在确保可靠的电源供应和对突然负载、故障、设备维护等的紧急要求。我们要根据备用的容量存在的差异与否来设计电气的连接方式，比如：变压器和线路在检查修理电源的开关或者母线的情况下，是不是不再正常运行；在线路发生故障的情况下，变压器和线路能够判断并切断电源等。上面的情况都有可能对电气的连接方式产生直接的影响。2.1.5主变台数电气的主接线方式会直接影响变电所主变压器的台数。由于是不同变压器的传输容量，所以在主接线的灵活性、可行性的要求上面，也是不一样的。2.2电气主接线方式设计的基本要求变压器的电气主接线按照电网变电所的情况、变流器的实际规划的线路、容量、变压器的连接元件总数、装置特性、负荷的启动等，综合审查供电安全要求，维护方便，操作灵活，易于过渡，节省和扩大投资。2.2.1供电可靠性能源系统的首要目标是可靠且安全，而电气主接线的首要条件也是拥有可靠的供电效果，但是可靠的电气线路是相对而言，有些电厂或变电所的主接线形式是相同的可靠，但可能不能使得别的变电站或者电厂的可靠性得到满足，所以，我们在进行电气主接线可靠性分析的时候，还要综合考虑在变电系统中，变电站和电厂所处的位置以及所起的作用，考虑用户负荷的类别和类型、操作经验和制造水平。1）变电站、发电厂在电网中的地位和作用发电厂和变电站是电力系统的主要部分，它的可靠性要和电网相匹配，在变电系统中，进行可靠性评估的时候，，变电站所处地位和所起的作用是不可忽视的。2）荷载类型和类型。根据其重要性，荷载可分为一级、二级和三级荷载。一级和二级荷载需要两个电源进行供电。3）主接线的可靠性是其部件可靠性的总和。电气线路的可靠性直接受到影响，因此在设计主接线方式时，必须考虑一、二次设备的故障率及其对供电的影响。4）长期运行实践经验；电缆运行的可靠性与其管理密切相关；测量可靠性的客观标准是操作实践，在评估主接线方式的可靠性时，应充分考虑所获得的长期经验我国设计技术规程是对德国和国外长期运行经验的总结，在设计中必须遵守，对电气线路进行评估。可靠性的标志是：1）电源开关的维护不能对系统的供电有所影响；2）在母线或者线路存在故障的时候，我们要尽可能地减低线路回路中主变压器的投切单元数量，使得主用户用电有所保障；3）要尽可能地避开变电站怠工情况。2.2.2运行检修的灵活性电气主接线要满足的条件有以下几个：1）调度运行是灵活的，可进行方便的操作。进入（或切断），停止供电和负荷，在检修、事故等情况下，供电系统的调度要求是得到满足的，以此实行无人值班变电所；2）检修过程中开关容易停车，继电保护设备和母线等。，不影响供电系统和用户的运行。电力供应。3）适应性和可扩展性能够适应一定时期内负荷水平的意外变化，以满足电力供应的需要。2.2.3经济性在满足可靠性和灵活性要求的前提下，主接线必须经济合理。1）投资原则。2）占地面积小。3）电能损耗小。2.3某钢厂供电负荷分析转炉LF为总降变电的变化范围，当前110kv可变为三台的三圈变压器，其指数是50MVA，相应的负荷情况分布如下图所示。由于三台的主变6kV为25MVA，因此对应的负荷均无剩余量。每一台的LF炉其实际的功率是7MW。考虑相关的主变检修或者故障等因素之时，需要强制进行电力的限制，在这时就需要把两台LF负荷转出去。LF炉在冶炼中将要产生出许多高次的谐波，这样将要影响到另外的供电质量以及安全。根据上述的原因，本设计把当中的两个LF炉相应的负荷调转出去，同时满足了新增的5#、6#LF炉供电需求。2.4一次系统的设计依据负荷分布的情况，110KV变电的进线需要慎重进行选择，由崇贤的电厂进行供应。同总降变的线路相区别的是母线段，通过设一台主变压器是SFZ9-50000/110的机器，对母联柜是35kVⅡ来进行供电。35kV09#柜是备用的电源。图2-1新建110kVLF炉专用变电所一次系统图3变电站一次设备的设计电气的设备选择是发电厂以及变电站的电气设计的最主要内容。当开展设备选择时，需要依据工程的选择获得相应的实际情况，同时需要在保障安全的情况之下，稳妥地开展新的技术应用，并且关注实际节省资金投入，选取电气设施是相当匹配的。3.1电气设备的选择原则电气的设备需要遵照正常的工作条件来选择，这样才能有效地推进电气设备的正常运转，而按照短路的转态进行检验相关的电气设备稳定性也是必要的程序。3.1.1按正常工作条件选择电器额定的电压和最高的工作电压在一般的情况下，进行电气设备选择时，能够按照电气的设备来选择额定电压，在选择过程中需要注意额定电压跟装设地点额定电压的标准相比，不能低于该标准。额定的电流电气设备中的额定电流主要是指在周围环境的温度之下，电气的设备长时间准许经过的电流，需要不低于此回路在各种合理运行方法之下所持续的工作电流。按照当地的环境进行校对审核当选择电气设备的时候，需要考虑电气设备的安装环境（比如小环境）条件，气温、风速、污染的等级、海拔的高度、地震的震裂度以及覆盖的冰层厚度，这些环境条件假如超出了一般的电气设备条件，则需要采用对应的措施。3.1.2按短路情况校验短路热的稳定性校验校对电动力稳定程度电流短路时的计算条件①容量以及接线的方式设计的最后容量计算相关数值，同时需要考虑远景的发展计划；该接线方法需要采取可能会发生的最大电流的较为正常的接线方法。②短路的种类实际原则为按照三相的短路方式来计算，假如经过电气的设备，其短路电流的短路计算点应当依照最大值来计算。③计算短路点是可以经过电气设备的电流最大值来计算。短路的计算时间校对检验电气设备方面的热稳定性以及开端能力的时候，还需要合情合理地选择短路的计算时间，这样可以为继电保护动作时间以及对应的断路器提供保障，如果开端电气设备出现严重断路电流，则电气设备的开端计算的时间需要设定为主保护的时间和断路器分闸时间的总和。5)主接线图给出短路计算对应的等值电路图根据前面一节对发电机、变压器、线路的电抗标幺值的计算值，我们对原始材料中所给的系统图进行化简，其中有对LQ厂、YM厂、HLR厂、YkS厂的化简如下：LQ厂有两台25MW和一台12MW的发电机图3—1网络化简图YM厂有两台25MW的发电机图3—2网络化简图HLR厂只有一台12MW的发电机X3*=1.188图3—3网络化简图YkS厂有两台1.5MW的发电机和一台6MW的发电机图3—4网络化简图图3—5系统网络化简图LQ线路：YM线路：HLR线路：YkS线路：此时网络图化简为：图3—6网络化简图短路点的选择对电抗值进行重新标示如图3-7：d-1点为110kV进线侧短路。d-2点为35kV母线处短路。d-3点为10kV母线（单母分段处）短路。d-4点为10kV出线处短路。图3—7网络化简图短路计算按近期最大运行方式所给参数进行短路计算：IB1=SB/UB1=100/115=0.502(KA)IB2=SB/UB2=100/37=1.560(KA)IB3=SB/UB3=100/10.5=5.4987(KA)短路点d-1处短路计算图短路点d-2处短路计算图短路点d-3处短路计算图短路点d-4处短路计算图动稳定、热稳定校验的作用1.0级有功电度表应配用0.5级互感器；2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级互感器；一般保护用的电流互感器可选用3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计算。（3）一次侧额定电压：Un≥UgUg为电流互感器安装处一次回路的工作电压，Un为电流互感器额定电压。（4）热稳定校验:电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流I1n来校验：(I1n×kt)²≥I∞²tdz，kt为CT的1s热稳定倍数；（5）动稳定校验：内部动稳定可用下式校验：I1nkdw≥ichI1n电流互感器的一次绕组额定电流（A）Ich短路冲击电流的瞬时值（kA）kdwCT的1s动稳定倍数2.断路器的选择与校验对所选主接线的断路器进行标示如下：图4—1断路器标示图断路器选择的具体技术条件如下：（1）电压：Ug≤UnUg电网工作电压（2）电流：Ig.max≤InIg.max最大持续工作电流（3）开断电流：Ip.t≤Inbr（4—5）式中：Ipt断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量Inbr断路器额定开断电流（4）动稳定：ich≤imax式中：imax断路器极限通过电流峰值ich三相短路电流冲击值（5）热稳定：I∞²tdz≤It²t式中：I∞稳态三相短路电流tdz短路电流发热等值时间It断路器t秒热稳定电流其中tdz=tz+0.05β"²由和短路电流计算时间t，可从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112，图5－1查出短路电流周期分量等值时间，从而可计算出tdz。最大持续工作电流的计算：10kV母线处：初选6、7、8断路器型号为：ZN63A-12/1250-31.510kV出线处：初选断路器型号为：ZN63A-12/630-2535kV母线处：初选4、5、9断路器型号为ZN-3535kV出线处：初选断路器型号为：ZN-35110kV母线侧初选断路器型号为：SW4-110表4—3断路器技术数据参数表型号额定电压(kV)额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关和电流峰值(kA)动稳定电流峰值(kA)热稳定电流（kA）固有分闸时间（s）合闸时间（S）3s4s5sSW4-110110100018.455210.060.25ZN-3535630820208≦0.06≦0.20ZN63A-12/1250-31.512125031.58031.5ZN63A-12/630-2512630256325≦0.03≦0.045校验：110kV侧表4—4SW4-110断路器技术参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）动稳定电流峰值（kA）热稳定电流（kA）固有分闸时间（s）合闸时间（S）3s4s5sSW4-110110100018.455210.060.25校验：（1）电压：Ug==110kV（2）电流：Ig·max=110.25AIn=1kA（3）开断电流：I〞=1.0085kAIbr=18.4kA I〞<Ibr（4）动稳定：=2.5717kA=55kA（5）热稳定：β〞=I〞/I=1.0085/1.1285=0.8938t=5+0.06+0.05=5.11s查曲线tz=4.2stdz=tz+0.05β〞²=4.2+0.05×0.8938²=4.2399sI2tdz=1.12852×4.2399=5.398kA2·SIt2t=212×5=2205kA2·SI2tdz<It2t满足要求。35kV侧表4—5ZN-35断路器技术参数（母线侧）型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关和电流峰值（kA）动稳定电流峰值（kA）热稳定电流（kA）固有分闸时间（s）合闸时间（S）3s4s5sZN-3535630820208≦0.06≦0.20校验：（1）电压：Ug==35kV（2）电流：Ig·max=346.42AIn=630A（3）开断电流：I〞=2.1429kAIbr=8kA I〞<Ibr（4）动稳定：=5.4644kA=20kA（5）热稳定：β〞=I〞/I=2.1429/2.2565=0.9497t=5+0.06+0.02=5.08s查曲线tz=4.3stdz=tz+0.05β〞²=4.3+0.05×0.9497²=4.3451sI2tdz=2.25652×4.3451=22.124kA2·SIt2t=82×4=256kA2·SI2tdz<It2t满足要求。表4—6ZN-35断路器技术参数（出线侧）型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）额定关和电流峰值（kA）动稳定电流峰值（kA）热稳定电流（kA）固有分闸时间（s）合闸时间（S）3s4s5sZN-3535630820208≦0.06≦0.20校验：（1）电压：Ug==35kV（2）电流：Ig·max=86.144AIn=630A（3）开断电流：I〞=2.1429kAIbr=8kA I〞<Ibr（4）动稳定：=5.4644kA=20kA（5）热稳定：β〞=I〞/I=2.1429/2.2565=0.9497t=5+0.06+0.02=5.08s查曲线tz=4.3stdz=tz+0.05β〞²=4.3+0.05×0.9497²=4.3451sI2tdz=2.25652×4.3451=22.124kA2·SIt2t=82×4=256kA2·SI2tdz<It2t满足要求。10kV侧表4—7ZN63A-12/1250-31.5断路器技术参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）动稳定电流峰值（kA）热稳定电流（kA）固有分闸时间（s）3s4s5sZN63A-12/1250-31.512125031.58031.5校验：（1）电压：Ug=10、=12kV（2）电流：Ig·max=1212.47kAIn=1250A（3）开断电流：I〞=13.0798kAIbr=31.5kA I〞<Ibr（4）动稳定：=23.311kA=80kA（5）热稳定：β〞=I〞/I=13.0798/15.0945=0.8665t=5+0.15+0.05=5.20s查曲线tz=4.38stdz=tz+0.05β〞²=4.38+0.05×0.8665²=4.4175sI2tdz=15.09452×4.4175=1006.5kA2·SIt2t=31.52×3=2976.75kA2·SI2tdz<It2t满足要求。表4—8ZN63A-12/630-25断路器技术参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流（kA）动稳定电流峰值（kA）热稳定电流（kA）固有分闸时间（s）3s4s5sZN63A-12/630-2512630256325≦0.03校验：（1）电压：Ug=10=12kV（2）电流：Ig·max=96.228AIn=630A（3）开断电流：I〞=1.7519kAIbr=25kA I〞<Ibr（4）动稳定：=4.4829kA=63kA（5）热稳定：β〞=I〞/I=1.7519/1.7519=1t=5+0.15+0.03=5.18s查曲线tz=4.4stdz=tz+0.05β〞²=4.4+0.05×1²=4.45sI2tdz=1.75192×4.45=13.7514kA2·SIt2t=252×3=1875kA2·SI2tdz<It2t满足要求。表4—9所选断路器如下表电压等级安装处型号10kV母线分段处进线段ZN63A-12/1250-31.5出线处ZN63A-12/630-2535kV三绕组变压器中压侧出线ZN-35110kV两变压器高压侧桥形接线出线SW4-110隔离开关的选择与校验 选择的具体技术条件如下： （1）电压：Ug≤UnUg电网工作电压 （2）电流：Ig.max≤InIg.max最大持续工作电流 （3）动稳定：ich≤imax （4）热稳定：I²·tdz≤It²·t隔离开关与断路器配合使用，由前面最大持续工作电流的计算，现选结果如下：1110kV侧1、2、3断路器处的隔离开关选择GW5-110/630235kV侧4、5、9断路器处、出线处的隔离开关选择GN2-35/400310kV侧6、7、8断路器处的隔离开关选择GN30-10（D）出线处的隔离开关选择GN8-10/200表4—10隔离开关技术数据型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流（kA）5S热稳定电流峰值有效值GW5-110/63011063050.8020.35.5(4S)GN2-35/40035400503010(10S)GN30-10（D）10125010040(4S)GN8-10/2001020025.514.710(5S)校验：110kV隔离开关（1）选择：Ug=110kV表4—11GW5-110/630隔离开关技术数据型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流（kA）5S热稳定电流峰值有效值GW5-110/63011063050.8020.35.5(4S)（2）热稳定校验：其中tdz=tz+0.05β”,由查出短路电流周期分量等值时间tz=4.2S，忽略短路电流非周期分量。tdz=tz+0.05β”=4.2399SI2tdz=1.12852×4.2399=5.398kA2·SIt2t=212×5=2205kA2·SI2tdz<It2t满足热稳定要求。（3）动稳定校验：ich=2.55I”=2.551.0085=2.5717<imax=50kA满足动稳定要求。校验35kV隔离开关（1）选择：Ug=35kV35kV母线处：35kV出线处：选择GN2—35/400隔离开关，则有：电流、电压：Ug=35kV表4—12GN2-35/400隔离开关技术数据型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流（kA）5S热稳定电流峰值有效值GN2-35/40035400503010(10S)（2）热稳定校验：其中tdz=tz+0.05β”,由查出短路电流周期分量等值时间tz=4.3S，忽略短路电流非周期分量。tdz=tz+0.05β”=4.3451 SI2tdz=2.25652×4.3451=22.124kA2·SIt2t=82×4=256kA2·SI2tdz<It2t满足热稳定要求。（3）动稳定校验：ich=2.55I”=5.4644kAimax=50kA满足动稳定要求。校验10kV隔离开关（1）选择：Ug=10kV10kV母线处：表4—13GN30-10（D）隔离开关技术数据型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流（kA）5S热稳定电流峰值有效值GN30-10（D）10125010040(4S)（2）热稳定校验：其中tdz=tz+0.05β”,由查出短路电流周期分量等值时间tz=4.38S，忽略短路电流非周期分量。tdz=tz+0.05β”=4.4175 SI2tdz=15.09452×4.4175=1006.5kA2·SIt2t=31.52×3=2976.75kA2·SI2tdz<It2t满足热稳定要求。（3）动稳定校验：ich=2.55I”=23.311<imax=100kA满足动稳定要求。10kV出线处：（1）选择：Ug=10kV选择GN1-35隔离开关表4—14GN8-10/200隔离开关技术数据型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流（kA）5S热稳定电流峰值有效值GN8-10/2001020025.514.710(5S)（2）热稳定校验：其中tdz=tz+0.05β”,由查出短路电流周期分量等值时间tz=4.38S，忽略短路电流非周期分量。tdz=tz+0.05β”=4.45SI2tdz=1.75192×4.45=13.7514kA2·SIt2t=252×3=1875kA2·SI2tdz<It2t满足热稳定要求。（3）动稳定校验：ich=2.55I”=2.557.68=4.4829<imax=25.5kA满足动稳定要求。电流互感器的选择与校验表4—16电流互感器技术数据型号额定电流比（A/A）级次组合准确级二次负荷10%倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LCWQ-35400/5D/111.231.23090150（1）型式：对于35kV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式结构结构的独立式电流互感器。（2）一次回路电压：Ug=Un=35kV（3）一次回路电流：Ig·max<In根据前面计算回路的最大工作电流可选型号为LCWD-35的CT。（4）准确级：1级（5）二次负荷：（6）动稳定：（7）热稳定：满足要求。表4—17电流互感器技术数据型号额定电流比（A/A）级次组合准确级二次负荷10%倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LCWQ-35100/5D/111.231.23090150（1）型式：对于35kV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式结构结构的独立式电流互感器。（2）一次回路电压：Ug=Un=35kV（3）一次回路电流：Ig·max<In根据前面计算回路的最大工作电流可选型号为LCWD-35的CT。（4）准确级：1级（5）二次负荷：（6）动稳定：（7）热稳定：满足要求。10kV侧：表4—18电流互感器技术数据型号额定电流比（A/A）级次组合准确级二次负荷10%倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LFZ1-10100/51/310.80.42.5—1090160（1）型式：6—10kV屋内配电装置一般采用瓷绝缘结构，也可用树脂浇注绝缘结构的电流互感器。（2）一次回路电压：Ug=Un=10kV（3）一次回路电流：Ig·max<In根据前面计算回路的最大工作电流可选型号为LBJ-10的CT。（4）准确级：0.5级（5）二次负荷：（6）动稳定：（7）热稳定：满足要求。表4—19电流互感器技术数据型号额定电流比（A/A）级次组合准确级二次负荷10%倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LDZJ1-101500/51/311.21.22.5105090（1）型式：6—10kV屋内配电装置一般采用瓷绝缘结构，也可用树脂浇注绝缘结构的电流互感器。（2）一次回路电压：Ug=Un=10kV（3）一次回路电流：Ig·max<In根据前面计算回路的最大工作电流可选型号为LBJ-10的CT。（4）准确级：0.5级（5）二次负荷：（6）动稳定：（7）热稳定：满足要求。表4—20电流互感器参数型号额定电流比（A/A）级次组合准确级二次负荷10%倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.513D二次负荷倍数LCWD-110100/5D/111.241.21575150LCWQ-35400/5D/111.231.23090150LCWQ-35100/5D/111.231.23090150LFZ1-10100/51/310.80.42.5—1090160LDZJ1-101500/51/311.21.22.5105090电压互感器的选择表4—21电压互感器二次额定电压选择表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用于中性点不接地或经消弧线圈接地系统中二次额定电压（V）100100/eq\r(,3)100100/3110kV侧桥形接线所连的电压互感器的选择，选用YDR-110型单相屋外式电压互感器：表4-22电压互感器参数型号额定变比额定容量（VA）最大容量（VA）准确等级0.5级1级3级YDR-110150220440120035kV侧电压互感器35kV侧母线和出线的电压互感器的选择，选用JDJ-35型单相屋外式电压互感器：表4-23电压互感器参数型号额定变比额定容量（VA）最大容量（VA）准确等级0.5级1级3级JDJJ-35150250600120010kV电压互感器10kV侧母线所连的电压互感器的选择，选用JSJW-10型电压互感器：表4-24电压互感器参数型号额定变比额定容量（VA）最大容量（VA）准确等级0.5级1级3级JSJW-1010000/100/100/3120200480960电抗器的校验在10kV单母线分段处和10kV出线处所加装的限流电抗器。限流电抗器应按下列技术条件选择：电压：电流：动稳定：热稳定：I（4—8）式中：为流过电抗器的正常电流。为负荷功率因数角（一般取）当出线电抗器未装无时限继电保护装置时，应按在电抗器后发生短路，母线上于电压不低于额定电压的60%-70%校验。若剩余电压不能满足要求时，则可在线路继电保护及线路电压降允许范围内增加出线电抗器的电抗百分值或采取快速继电保护切除短路故障。对于分段电抗器，带几回出线的电抗器及其它具有时限的继电保护的出现，不必校验短路时母线剩余电压。（以上参见《电气工程电气设计手册（一次部分）》第254页。表4—29110kVNkL型铝电缆水泥电抗器技术参数型号额定电流（A）额定电压（kV）通过容量（kVA）无功容量（kVar）额定电抗（%）一相中75℃时的损耗（W）动稳定（A）IS热稳定（A）NkL-10-150-6150103×866526250063759280NkL-10-1500-101500103×2302311068001020015300NkL-10-1500-10（10kV母线分段处）（1）（2）（3）动稳定校验：满足动稳定要求。（4）热稳定校验：I2tdz=15.09452×4.4175=1006.5kA2·SIt2t=564002×1=3.18×109kA2·S满足热稳定要求。此处的限流电抗器为母线分段处的电抗器，这里的电抗器不必按短路时母线剩余电压校验。NkL-10-150-6（1）（2）（3）动稳定校验：满足动稳定要求。（4）热稳定校验：I2tdz=1.75192×4.45=13.7514kA2·SIt2t=92802×1=86.1184×106kA2·S满足热稳定要求。（5）电压损失：满足要求。熔断器的选择（1）35kV侧1）电压：Ug=Un=35kV2）断流容量：S〞=16.7MVASbr=600MVAS〞<Sbr所以选RW9-35，保护户外电压互感器。（2）10kV侧1）电压：Ug=Un=10kV2）断流容量：S〞=10MVASbr=1000MVAS〞<Sbr所以选RN=2\*Arabic2，保护户内电压互感器。表4—25保护电压互感器的熔断器参数型号额定电压（kV）额定电流（A）断流容量（MVA）备注RN2100.51000保护户内电压互感器RW9-35350.52000保护户外电压互感器母线的选择母线应根据具体使用情况按下列条件选择和校验：（1）型式：载流导体一般采用铝质材料，回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体。在4000～8000A时，一般选用槽形导体。110kV及以上高压配电装置，一般采用软导线。当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。（2）按最大持续工作电流选择导线载面S，即Ig·max≤kIy（4—9）式中Iy——相应于某一母线布置方式和环境温度为+25℃时的导体长期允许载流量。k——温度修正系数。（3）按经济电流密度J选择：即Sj=(mm2)（4—10）（4）母线的校验公式为：S≥Smin=(mm2)（4—11）（5）硬母线的共振校验即：（M）（4—12）（6）动稳定校验：σmax≤σy（4—13）式中σy——母线材料的允许应力（硬铝σy为70×106Pa）σmax——作用在母线上的最大计算应力。这种情况下，导体除受到相间作用力外，还受同相条间的作用力。当每相为两条时，，并认为向电流在两条之间平均分配，则单位长度导体上所受到的条件电动力为：（4—14）单位长度导体上所受到的相间电动力：fph=1.73×10-7i2sh/aß导体最大相间计算应力为：（4—15）fph单位长度导体上所受相间电动力L导体支柱绝缘子间的跨距。Wph导体对垂直于作用力方向轴的截面系数。所选衬垫跨距应满足Lb<Lcr（4—16）对于输电线路应校验线路电压损失。对于发电厂、变电所内的导体，由于相对距离较短，电压损失不严重，所以可不校验。3.2主变压器的选择3.2.1变压器容量及台数的选择原则主要的变压器容量和数量可以直接影响到主接线方式和高压的配电设置。其确定标准除了依据传递容量等数据外，还需要依据电力系统方面的相关年限进行长期规划和发展，其中综合分析方式在其中也至关重要。3.2.2变压器的型式及结构选择所遵循的原则①主变压器的型式：在一般的情况下，我们会采用三相式变压器。在他们的功率超过15%Sn的时候，我们可以使用具有三绕组的变压器。例如，中压的网络使用的电压是35kV,主网使用的是110～220kV的电压，根据中性点接地形式的不同，此时，我们的经济效益也会得到了较大的提高。②绕组接线组别：系统电压相位和变压器三相绕组的接线组别要保持一致性，电力系统可以采用星形“Y”和三角形“D”这两种绕组连接方式。我国电压的连接方式如下：小于35kV的高压电压，他们的变压器三相绕组使用的“D”连接方式；使用“Y”连接是35kV的高压电压，该连接方式的中性点可以经过消弧线圈进行接地；对于超过110kV的电压，变压器三相绕组会使用“YN”的方式进行连接。③调压方式：我们要使电压保持一定的范围内，使得变电站的供电质量得到好的保障。切换变压器分接开关的方式有以下2种：一种是有载调压，是带负荷来进行切换的，最终调整的范围可以达到30%；另一种是无激磁调压，切换方式是不带电的，切换调整后，范围一般在±2×2.5%之间。由于变压器的结构是比较复杂的，对其进行调压会增加不少成本，所以在电网电压无法满足我们需求的时候，才会采用该方式进行调压。④冷却方式：变压器的容量不同、形式不同，电力变压器所选择的冷却方式也会不同。3.2.3如何选择LF炉变电所的主变压器根据《35～110kV变电所设计规范》里面的规定，可以对不同地区的负荷性质、运行方式和用电容量、供电条件进行综合考虑，以此确定主变压器的容量和台数。我们可以装