220kV变电站初步设计

1、华北水利水电大学毕业设计目录第一部分说明书1第1章主变压器的选择21.1 主变压器台数的确定21.2 主变压器容量的确定21.3 主变压器相数的确定21.4 绕组数的确定21.5 绕组接线组别的确定21.6 调压方式的确定31.7 冷却方式的确定41.8 主变压器选择结果41.9 站用变的确定5第2章主接线的选择62.1 对主接线的基本要求62.2 主接线的选择62.3 电气主接线简图8第3章短路电流计算93.1 短路问题概述93.2 短路电流计算的步骤103.3 短路电流计算结果13第4章电气设备的选定144.1 选定及校验概述144.2 母线的选择174.3 高压断路器的选择234.4 隔

2、离开关的选择254.5 绝缘子及穿墙套管的选择264.6 电压互感器的选择294.7 电流互感器的选择314.8 熔断器选定344.9 避雷器选定354.10 中性点保护装置的选择364.11 补偿装置的确定37第5章变压器保护整定395.1 概述395.2 继电保护装置基本要求395.3 变压器瓦斯保护395.4 变压器的纵联差动保护405.5 复合电压启动的过电流保护425.6 零序电流保护435.7 过负荷保护44第6章防雷保护规划456.1 防雷规划的概述456.2 防雷保护设备的分类和适用范围456.3 防雷接地456.4 本变电站防雷保护规划45第7章配电装置的设计477.1 配电

3、装置概述477.2 屋内配电装置487.3 屋外配电装置49第二部分计算书52第8章变压器容量计算538.1 主变压器容量的计算538.2 站用变容量的计算53第9章短路电流计算549.1 参数计算549.2 等值网络化简559.3 计算三相对称短路559.4 计算不对称短路63第10章电气设备选择7110.1 母线及出线选择7110.2 高压断路器的选择8110.3 隔离开关的选择8910.4 绝缘子和穿墙套管的选择9410.5 电压互感器的选择9610.6 电流互感器的选择9710.7 10kV高压电压互感器短路保护用高压熔断器10410.8 避雷器白选择10510.9 中性点保护装置的选

4、择10610.10 补偿装置选择108第11章变压器保护整定11011.1 变压器瓦斯保护11011.2 变压器纵联差动保护11011.3 复合电压启动的过电流保护11411.4 零序电流保护11511.5 过负荷保护116华北水利水电大学毕业设计第一部分说明书第1章主变压器的选择1.1 主变压器台数的确定为了保证供电的可靠性，变电站一般装设两台主变压器。1.2 主变压器容量的确定变电站主变压器的容量一般按变电所建成后510年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷？?珈60%-70%(35110KV变电站为60%220500KV变电站为70%或全部重要负荷(当I、

5、II类负荷超过上述比例时)选择，即S?>(0.6-0.7)?(?1)?>？?？?%?最大负荷容量?全部重要负荷容量经计算得单台主变容量为150MVA1.3 主变压器相数的确定在330KV及以下的变电站中，一般都选用三相变压器。因为一台三相式较同容量的三台单相式投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。1.4 绕组数的确定本变电站有三种电压等级，故使用三绕组变压器。1.5 绕组接线组别的确定变压器的绕组连接方式必须使得其线电压与系统线电压相位一致，否则不能49并列运行。电力系统变压器采用的绕组连接方式有星型“Y”和三角形“D”两种。我国电力变压器的三相绕组所采用

6、的连接方式为：110kV及以上电压侧均为“YM,即有中性点引出并直接接地；35kV作为高、中压侧时都可能采用"Y',其中性点不接地或经消弧线圈接地，作为低压侧时可能用“Y”或者“D"；35kV以下电压侧(不含0.4kV及以下)一般为“D”，也有“Y”方式。变压器绕组接线组别(即各侧绕组连接方式的组合)，一般考虑系统或机组同步并列要求及限制三次谐波对电源的影响等因素。接线组别的一般情况是：(1) 6500kV均有双绕组变压器，其接线组别为“Y,d11”或“YN,d11”、“YNy。”或“Y,yn0"。下标0和11,分别表示该侧的线电压与前一侧的线电压相位差0

7、?洋口330?(下同)。组别“1,10”表示单相双绕组变压器，用在500KV系统。(2) 110500kV均有三绕组变压器，其接线组别为“YN,y0,d11”、“YN,yn0,d11"、“YN,yn0,y0"、“YN,d11-d11"(表示有两个“D接的低压分裂绕组)及“YN,a0,d11”(表示高、中压侧为自耦方式)等。组别“I,a0,I0”表示单相三绕组变压器，用在500KV系统。综上所述，本设计采用连接组别为YN,yn0,d11o1.6 调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器的分接头较少，调压范围

8、只有10%(±2X2.5%),且分接头必须在停电的情况下才能调节；有载调压变压器的分接头较多，调压范围可达30%且分接头可在带负荷的情况下调节，但其结构复杂、价格贵，在下述情况下才用较为合理：(1)出力变化大，或发电机经常在低功率因数运行的发电厂的主变压器。(2)具有可逆工作特点的联络变压器。(3)电网电压可能有较大变化的220kV及以上的降压变压器。(4)电力潮流变化大和电压偏移大的110kV变电所的主变压器。从负荷和变电站的作用来讲，采用有载调压方式。1.7 冷却方式的确定电力变压器冷却方式，随其形式和容量不同而异，冷却方式有以下几种类型:(1)自然风冷却。无风扇，仅借助冷却器(

9、又称散热器)热辐射和空气自然对流冷却，额定容量在10000kVA及以下。(2)强迫空气冷却。简称风冷却，在冷却器间加装数台电风扇，使油迅速冷却，额定容量在8000kVA及以上。(3)强迫油循环风冷却。采用潜油泵强迫油循环，并用风扇对油管进行冷却，额定容量在40000kVA及以上。(4)强迫油循环水冷却。采用潜油泵强迫油循环，并用水对油管进行冷却，额定容量在120000kVA及以上。由于铜管质量不过关，国内已很少应用。(5)强迫油循环导向冷却。采用潜油泵将油压入线圈之间、线饼之间和铁芯预先设计好的油道中进行冷却。综上所述，本变电站选用强迫油循环风冷却。1.8 主变压器选择结果具体参数见表1-1型

10、号额定容量(kVA)额定电压(kV)连接组空载损耗(kW0空载电流(%)负载损耗(kW容量分配(%)阻抗电压(%)台数高-中高-低中-低SFPSZ1上150000/220150000220+8X1.25%/115/10.5YN,yn0,d111700.95701001005012.422.88.42表1-1SFPSZ10150000/220变压器技术参数S:三相F:风冷P:强迫循环S:三绕组Z:有载调压10:设计序号10型150000:额定容量为150000kVA220:一次侧额定电压220kV1.9 站用变的确定1.9.1 容量的确定由低压侧引入，降压至0.4KV,站用变容量按主变容量的0.

11、2%0.5%计算。经计算得站用变容量为800kVA1.9.2 绕组的额定电压高压10kV,低压0.4kV。1.9.3 绕组相数采用三相。1.9.4 绕组数采用双绕组变压器。1.9.5 站用变台数为保证可靠性，站用变选择两台，分别直接接在两台主变的低压侧，互为备用。根据以上要求，选用SCB0-800/10干式变压器，技术参数如下表所示表1-2?800/10干式变压器技术参数型号电压组合连接组空载损耗（kW短路损耗（kVV空载电流（%阻抗电压（。高压低压?800/1010±2X2.5%0.4Y,yn01.336.060.86S:三相C:成型固体浇注式B:绕组导线为铜箔10:设计序号800

12、:额定容量为800kVA10:一次侧额定电压10kV第2章主接线的选择2.1 对主接线的基本要求电气主接线是发电厂和变电站电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。所以，他的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。2.2 主接线的选择2.2.1 220kV与110kV侧主接线的选择力杀方案一：单母线分段接线方案一：双母线接线可靠性1 .重要用户接于/、同段母线，供电不间断。2 .维修母线和母线方向隔离开关,接于母线的用户

13、停电。停电范围减小。3 .一段母线故障，短期停电。1 .维修任意一条母线，全不断电。2 .维修母线方向隔离升关，这条回路停电。3 .一条母线故障，短期停电。4 .全部回路通过一台断路器和两台隔离升关连十母线，可靠性史局。灵活性两条母线实现并列和分列运行。1 .母线可以并列运行、分列运行。2 .实现一组母线工作，另一组母线备用运行的方式。经济性采用的设备相对较少，投资小。所用隔离开关较多，配电装置麻烦，投资较多。适用范围110220KV配电装置，出线回路为34回。110220KV配电装置，出线回路为5回及5回以上。与110kV侧主接线方式对比表表2-1220KV由于本变电站为地区性降压变电站，需

14、要保证供电的可靠性。方案二的可靠性和灵活性都比方案一好，且220kV与110kV侧回路均为6回，所以220KV与110kV侧均选择双母线接线。2.2.2 10KV侧主接线选择力杀方案一：单母线分段接线方案二：单母线接线可靠性1 .重要用户接于/、同段母线，供电不间断。2 .维修母线和母线方向隔离开关，接f句线的用户停电，停电范围小。3 .一段母线故障，短期停电。1 .维修线路方向断路器，这条线路停电。2 .维修母线或母线方向隔离升关，全停电。3母线故障，全部停电。灵活性母线分列运行时，任一段母线不能往外送电，都会造成这一段母线上的所有回路断电。只有一种运行方式。经济性采用的设备相对较多，投资较

15、多。设备相对来说较少，设备费用少一些。适用范围610KV配电装置，出线回路为6回及以上。610KV配电装置，出线回路不超过5回。表2-210KV侧主接线方式对比表由于10KV出线有4回，并有两回站用变，该电压等级较为重要，单母线接线可靠性和灵活性较低，故选用单母线分段接线方式。2.2.3方案确定表2-3主接线方案确定电压等级220kV110kV10kV土义台数力杀双母线接线双母线接线单母线分段接线22.3电气主接线简图图2-1第3章短路电流计算3.1短路问题概述3.1.1短路的定义在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障。所谓短路，是指电力系统正常运行以外的相与相或相与地(

16、或中性线)之间的连接。三相系统中短路的基本类型有三相短路、单相短路接地、两相短路、两相短路接地。示意图见表3-1。电力系统的运行经验表明，单相短路接地占大多数。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均为不对称短路。表3-1短路类型示意图短路类型示意图符号三相短路?两相短路?伊单相短路接地/:7/?两相短路接地Z7刀T-?夕,1)3.1.2短路的危害(1)短路电流值大大增加。(2)其热效应会引起导体或其绝缘的损坏(3)导体会受到很大的电动力冲击。(4)引起电网中电压降低。(5)导致大面积停电。3.1.3 减小短路危害的措施(1)加装限流电抗器。(2)安装重合闸。(3)合理设

17、计主接线。3.1.4 短路计算的目的(1)电气主接线的比较与选择依据。(2)选择断路器等电气设备或对这些设备提出技术要求。(3)为继电保护的设计以及调试提供依据。(4)评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施。(5)分析计算送电线路对通讯设施的影响。3.1.5 短路计算的方法(1)实用计算法(2)运算曲线法(3)复合序网法(4)正序增广网络法3.2短路电流计算的步骤3.2.1 短路点的选择为了保证电力系统的安全运行，正确的选择短路点能使我们得出正确的短路电流计算结果，通常选取几个具有代表性的短路点，说明系统的整体短路水平。本次分别选择220kV母线、110kV母线和10kV母线进行短路计算。

18、3.2.2 三相短路电流计算步骤(1)选取合适的容量基准值、电压基准值。(2)画出系统的等值电路图，选择合适的短路点。(3)计算各个元件以及线路的电抗标幺值。(4)化简短路的网络，求出系统对短路点的转移电抗，然后根据公式求出对应的计算电抗。(6)把各个电源对短路点的短路电流标幺值按照於?x二'化为有名一一力xuav值，然后求总的短路电流有名值。3.2.3不对称短路电流计算步骤(1)绘制正序、负序、零序等值电路图。(2)化简各序等值电路，求出正序、负序、零序电抗值。(3)按照表3-2求出Z并根据后)=二一求短路电流正序分量标幺值。f(l)X2(i)+Zzx(4)根据表3-2求短路电流标幺

19、值。(5)根据If=I?M计算短路电流有名值。V3Uav表3-2各种短路情况Z及M的取值短路种类ZaM三相短路01单相短路?2+?03两相短路?2V3两相接地短路?2X?0?2+?0-?2X?03"2+?0)2表3-3汽轮机运算曲裳（-> X'-0. 12-0, 50汽轮机运其曲岐（二1 %,* -0. 12-0. 50件轮机还葬曲线（-> X1 =0. M - 3.43耗能机垢算曲线 （ 四）=0h set-3, 1&汽轮机注俅曲线（E> =5 SO-3, 15运算曲线表3.3短路电流计算结果表3-4三相短路电流计算结果（kA）短路电流冲击电流22

20、0kV110kV10kV220kV110kV10kV0S7.68736.758930.003219.568717.205476.37570.08S7.3176.661529.789718.62616.957475.83220.16S7.05386.486129.149317.95616.510974.2022s6.52766.914930.216616.616617.602576.91894S6.50817.304230.216616.566918.594776.9189表3-5不对称短路电流计算结果（kA）220kV110kV10kV单相短路接地8.68598.88570两相相间短路6.45

21、085.789425.2755两相接地短路8.21388.500725.2755第4章电气设备的选定4.1 选定及校验概述4.1.1 依据正常工作条件选定(1)按额定电压选择UNAUNS式中：UN一所选设备的额定电压，kVUns一系统的额定电压，kV(2)按额定电流选择电器设备的额定电流In是指在额定环境条件(环境温度、日照、海拔、安装条件等)下，电气设备的长期允许电流。我国规定的一般额定环境条件：额定温度(N,裸导体和电缆条为25C,断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感器、电抗器等加为40C；无光照；海拔不超过1000ml若实际环境条件不同于额定条件，电气设备的长期允许电流应修正：lal=K

22、INImax式中：K综合修正系数；Imax电气设备所在回路的最大工作电流。对于裸导体和电缆：-K=V出1-25对于电器：40c<8060C时，K=1-(9-40)X0.018;0C040c时，K=1+(40-)X0.05；。一一r9<0C时，K=1.2;9-实际环境温度，C；&i裸导体或电缆芯正常最高允许温度，C；(3)确定电气设备的类型按照电气设备的使用位置，运行条件，检修要求等，确定设备元件的类型，例如户内电器和户外电器。考虑电气元件实际工作环境是否恶劣，如海拔过高，温度过低，盐度过大等，选取合适的设备或采取合适的方法，避免设备使用寿命过短。4.1.2依据短路情况校验(

23、1)确定短路电流所需条件需要让所有的电气设备都具有可靠，合理等必要条件，延长设备的使用年限。短路电流所需条件按照下述要求确定。主变容量的选取需要考虑到5至10年后的发展情况。按照产生最大短路电流的接线形式计算。通常情况下依靠三相短路电流验证电气元件的热、动稳定是否符合要求，不过出现中性点直接接地的情况，或许会引起接地短路电流比三相短路电流还要大，这时要求依据其中的最大值来检验设备的热、动稳定等是否符合要求。短路点选择短路电流大的点。(2)确定短路时间判定热稳定的短路时间依据下式计算，根据？?求出热效应？?？判断热稳定是否符合要求。?=宾?+?=?+(?+?)式中：?k后备保护时间，S?厂断路器

24、全开断时间，S?"断路器固有分闸时间，S?k断路器开断时电弧持续时间，S校验开断条件的短路时间？?按照下式确定。?=?+?式中：？?主保护时限，S(3)检验热稳定条件设备由短路热效应产生的温度不能大于其规定值。导体及电力电缆热稳定符合要求，需满足?>?否?(?)式中：S导体额定截面积，mm2Smin一导体符合热稳定需要的截面积最小值，mm2设备热稳定符合要求，需满足I2t>Qk(kA)2?s式中：铲热稳定电流，kAt一热稳定电流对应的时间，SQk一短路电流造成的热效应，(kA)2?s(4)检验动稳定条件硬母线符合动稳定要求，需满足密lax(Pa)式中：回一导体允许最大应力

25、，PaCmax一导体符合动稳定要求的作用力最高值，Pa设备符合动稳定要求，需满足ies"(?)式中：ies一设备额定动稳定电流幅值，kAish一计算冲击电流，kA以下几种特殊情况下不需要校验热稳定和动稳定。1)用熔断器保护的电器，支柱绝缘子都不需要校验热稳定。2)用限流熔断器保护的设备，电缆不需要进行动稳定校验。3)裸导体和电器如果所在的回路装设了电流互感器，热稳定和动稳定就不必在进行校验了。4.2 母线的选择4.2.1 确定母线及校验(1)选择母线的布置方式，材料和横截面的形状。导体材质一般都选用铝母线，个别情况下选用铜母线比如狭隘的变压器，发电机出口处，不适合用铝但适合用铜。截面

26、形状根据不同的电压等级和电流大小，使用环境根据不同条件选择母线截面。布置方式LGJ和管型导体三相使用水平布置形式，矩形和双槽型铝导体三相使用水平或垂直分布，需依据现实条件确定布置形式。(2)确定母线的截面积母线截面按两种方法进行选才¥,如果主母线长度小于20nl就用最大持续工作电流选择。按经济电流密度选择某一合理的截面积时使其年运行最低费用最低,年计算费用也最低。此截面称经济截面。依据持续最大工作电流确定Ial=KINImax(A)K=0.149,&i-8依据经济电流密度确定S=)式中：j经济电流密度，A?mm2查表选取。选择与Sj相近的标准截面积，可偏大或偏小选择(3)电晕

27、电压的效验导体的电晕效应会产生许多不利影响引起电能的损耗产生噪音影响环境，扰无线传播，产生臭氧腐蚀金属。使空气电离，降低空气绝缘强度引发绝缘子闪络，过电压时容易被击穿。在处于63kV及以下的电压等级中，电压较低不会出现全画电晕，于是就不需要进行校验。要求裸导体的临界电晕电压大于最高的工作电压即Ucr>Umax(kV)(4)热稳定校验Smin=YQkKImm2)C式中：Smin一符合热稳定的最小截面积，mm2C一热稳定系数，根据直线插值法或者公式求出。Ks一集肤效应系数，此设计软导体取1,硬导体根据布置方式的不同选取不同的值。&=9+(al-ex骼)()Ial式中：3一持续工作电流

28、Imax时的温度，C实际环境温度，C之一最高允许温度，通常取值为70cIal一母线对应于0的允许电流，A利用公式法求CC=KV(n式中：K'一铝为149,铜为248l铝为245C,铜为235c4一短路时导体最高允许温度，铝导体为200C,铜导体为300c当SSmin时，满足热稳定；当SWSmin时，热稳定不满足。(5)硬母线的共振校验检验母线共振有两种办法绝缘子跨距已知，按下式计算fi。如果fi160Hz,则取21,如果fi<160Hz,则根据相应曲线取值。式中：Nf频率系数，一般选择多等跨简支，取值为3.65f1一一节固有频率，HzL绝缘子跨距，mE一弹性模量，铝为7X1010

29、Pa,铜为11.28X1010PaJ一截面二次矩，m4m一单位长度导体质量，kg?m,按下式计算：m=nhb即(kg?m)式中：即一密度，铝导体值为2700kg?m4如果不知道绝缘子跨距，fi取值160Hz,这样B=1,只需计算出不造成共振的绝缘子跨距最大值Lmax。选取绝缘子跨距值比Lmax小，就不会造成共振(6)硬母线的动稳定校验如果每相有两条或更多导体时，母线会有冲击电流流过时，导体的横截面会受到两股力的作用相间应力和条件应力。设相间应力和条件应力最大应力为_Mph.Mb.所ax=wph+Wb=研+"(Pa)式中:Mph一导体所受到的相间最大弯矩，N-mMb一导体所受到的条问最

30、大弯矩，NJ-mW一按下表不同布置方式的公式计算，m3W一按下式计算hb23Wb=T(m3)表41条数123水平放置导体竖放b2h?61.44b2h3.3b2h水平放置导体平方垂直放置导体竖放b2h?6b2h?3b2h?2计算后的°max满足°al>Omax，则动稳定符合要求导体正常工作的作用力最大值aai,取值根据下表材料导体正常工作的作用力最大值%(Pa)铝导体70X106铜导体140X106导体正常工作的作用力最大值表42(7)计算矩形导体所受电动力每相单条fphL2Mph=益(N?m)B (l?m)12fph=0.173ish2a式中：fph一导体上所受相问电

31、动力,/mfphL2而Wh(Pa)要符合动稳定要求可以直接令初=cai算出符合动稳定要求的绝缘子跨距L一缘子间跨距，m导体所受的相间作用力最大值为_Mph<max=Oph=T7".Wph最高值。二10oalWphmfph''最后选择的绝缘子跨距比最大绝缘子计算跨距要小，则满足动稳定所要求条件。每相多条a.相间作用力按照上述方法计算Mb =fbLb212(N ?m)b.条间作用力%的计算根据下述方法cbMbWbfbLb22b2h(Pa)式中：fb一单位长度导体上所受到的条间电动力，N?mLb一衬垫跨距（相邻两衬垫间的距离），m当每相2条时：%=0.025x(ish

32、2Ki2(N?m)当每相3条时:fb=0.008xb-ish2（Ki2+Ki3）（N?K12及K13按矩形截面形状系数曲线（表4-3）取值表4-3矩形截面形状系数曲线1.00.90.70.30.20.61.0L41.80.40,81,2L62.0a-b计算符合动稳定要求所允许的衬垫跨距最大值Lbmax,需要令小二回-物，计算得修h(ai-新Lbmax=b.7(m)fb计算临界跨距：Lcr=入M?(m)符合公式Lb<Lbmax<Lcr,则符合动稳定要求。4.2.2 各侧导体选定结果表4-4各侧导体选定结果型号位置标称截面(?)长期允许载流量(A)+70C+80CLGJ-400/352

33、20kV侧母线400879882LGJ-800/70110kV侧母线80014101396LGJ-300/20220kV侧出线300747753LGJ-150/20110kV侧出线150469478LGJ-630/4510kV侧出线63011871182矩形导体10kV侧母线尺寸hxb(mrm<mrm每相条数布置方式截流量(A)Ks80X102平放21851.3L:铝导体G:钢芯J:绞线4.3 高压断路器的选择4.3.1 确定断路器及校验(1)种类和形式的选择110kV及以上选用六氟化硫断路器，35kV可选用真空和六氟化硫断路器,10kV使用真空及六氟化硫断路器。(2)确定额定电压UNU

34、NS(3)确定额定电流?=?察？?取？)(4)判断开断能力?>?(?)(5)判断关合能力案?汾?(?)(6)判断热稳定?>?(?)?(7)判断动稳定拶?冷？?)4.3.2 高压断路器选择结果表4-5主变与220kV侧母线间断路器、母联断路器及出线断路器型号额定工作电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)额定美合电流(峰值，kA)热稳定电流(kA)动稳定电流(峰值,kA)固有分闸时间(s)LW-22022016004010040(3s)1000.04表4-6主变与110kV侧母线间断路器、母联断路器及出线断路器型号额定工作电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)额定美合电

35、流(峰值，kA)热稳定电流(kA)动稳定电流(峰值，kA)固有分闸时间(s)LW11-110110160031.58031.5(3s)800.04L:六氟化硫断路器W:户外220/110:电压等级表4-7主变与10kV侧母线间断路器及分段断路器型号额定工作电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)额定美合电流(峰值，kA)热稳定电流(kA)动稳定电流(峰值，kA)固有分闸时间(s)ZN12-1010125031.58031.5(4s)800.065表4-810kV侧出线断路器型号额定工作电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)额定美合电流(峰值，kA)热稳定电流(kA)动稳定电流(峰

36、值，kA)固有分闸时间(s)ZN12-1010125031.58031.5(4s)800.065Z:真空断路器N:户内12:设计序号10:电压等级10kV4.4 隔离开关的选择4.4.1 确定隔离开关及校验(1)种类和型式的选择关于室内的配电装置和成套的高压开关柜，选用GN8GN19系列，关于室内大电流回路，选用GN1甚歹I，关于220kV及以下屋外配电装置，选用GW4K列，对于中性点配置的隔离开关选用GW8GW1系列。(2)确定额定电压Un>Uns(3)确定额定电流?=?>?A)(4)判断热稳定?>?(?)?(5)判断动稳定?俳?(?)4.4.2 隔离开关选择结果表4-9隔

37、离开关选择结果位置型号额定电压(kV)额定电流(A)动稳定电流(kA)4s热稳定电流(kA)220kV母线GW4-220D)2206305020220kV出线GW4-2202206305020110kV母线GW4-110D)11010008025110kV出线GW4-110110630502010kV母线及出线GN19-10104008031.5G:隔离开关W:户外N:户内4/19:设计序号D:带接地刀闸4.5 绝缘子及穿墙套管的选择4.5.1 确定并校验绝缘子和穿墙套管(1)确定额定电压Un>Uns式中：Un一支柱绝缘子(或穿墙套管)的额定电压，kVoUns一支柱绝缘子(或穿墙套管)所

38、在电网的额定电压，kV(2)确定绝缘子和穿墙套管的类型和结构悬挂类型绝缘子片数与电压等级的关系如下表4-10悬挂类型绝缘子片数与电压等级的关系电压等级(kV)61035110220片数134781314确定支柱绝缘子类型屋内配电装置宜采用联合胶装多棱式支柱绝缘子；屋外配电装置支柱绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子。在有严重的灰尘或对绝缘有害的气体存在的环境中，应选用防污型绝缘子。确定穿墙套管类型通常情况选用铝导体材料。(3)按最大持续工作电流选择穿墙套管“?=?羽学野?给)式中：K一当设备所处环境现实温度40c<8060c时，K=0.149v85-?当设备所处环境现实温度低于40c时，K=1.2

39、0(4)判断穿墙套管的热稳定解?>?(?)?使用母线型的穿墙套管，不需判断热稳定是否满足要求，因为其结构不含导热的导体，只需要保证穿墙套管的尺寸形状与母线相符即可。(5)判断支柱绝缘子和穿墙套管的动稳定?<0.6?(?)式中?k抗弯破坏负荷，N物发生三相短路故障时作用在绝缘子或穿墙套管的作用力，N0.6一绝缘子或穿墙套管的潜在强度系数三相短路时绝缘子（或穿墙套管）所受的电动力?O?=1.73X10-7?）式中：?分绝缘子的计算跨距，？?=（?+?）?2,?、？?为与绝缘子相邻的跨距，mt支柱绝缘子的？?计算当导体水平放置时?=?=?+?+12式中?一绝缘子底部到导体水平中心线的高度

40、?-绝缘子白高度，mm?”导体支持器下片厚度，mm一般竖放矩形导体？=18?,平放矩形导体及槽型导体?=12?一母线总高度，mm当导体垂直放置时?=?穿墙套管的？?计算（三相导体水平或垂直布置相同）?=?=1.73X10-7不初？）式中：?以穿墙套管的计算跨距，?=子?？?为穿墙套管的长度，mi4.5.2 各侧绝缘子及穿墙套管选择结果表4-11220kV及110kV绝缘子选定结果型号片数额定电压（kV）额定机械拉伸负荷（kN）最小电弧距离mm雷电全波冲击耐受电压（kV）FXBW4-220/100132201002050>1000FXBW4-110/10071101001200>55

41、0FXR高压线路用棒性悬式复合绝缘子W:大、小伞4:设计序号（爬电比距25m/kV）220/110:电压等级100:额定机械拉伸负荷100kN表4-1210kV侧绝缘子选定结果型号额定电压（kV）绝缘子高度（mm机械破坏负荷（kN）ZL-10/161018516ZL:户内联合胶装式10:额定电压10kV16:机械破坏负荷16kN表4-1310kV侧穿墙套管选定结果型号额定电压（kV）外形尺寸（mmKmrm套管长度（mm机械破坏负荷（kN）CME-101080X1048830CM户内母线型穿墙套管E:机械破坏负荷30kN10:额定电压10kV4.6 电压互感器的选择4.6.1 选定条件（1）确定

42、额定电压315kV系统，选择互感器类型是三相五柱式，一次和二次侧都为星型接线，一次侧电压取值？?二次侧电压取值100V。335kV系统，选用类型是单台或者两台单相式，一次侧电压取值？?二次侧电压取值100V。高于3kV系统，使用电压互感器型式为三台单相式，一次和二次侧都为星型接线，一次侧电压取值等?？二次侧电压取值1100?三次侧，假如系统中性点接线方式是非直接类型，电压取值警？假如系统中性点接线方式是直接类型，电压取值100V。(2)种类和型式的选择320kV屋内配电装置，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。35kV配电装置，宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器。

43、110220kV高压配电装置，用电容式或者是用级电磁式电压互感器。为了避免铁磁谐振，当容量和准确度级满足相应要求时，宜优先采用电容式电压互感器。330kV及以上配电装置，宜采用电容式电压互感器。？?封闭组合电器官采用电磁式电压互感器。(3)准确级选择重要回路如变压器、发电机等记费用的电能表，选用0.5级。起运行及监视作用，选用0.51级。用作估计测量数值的仪表，选用3级。供继电保护用的采取D级，B级或者新类型P级，TPY级。4.6.2 各侧电压互感器确定结果表4-14各侧电压互感器确定结果型号额定电压(kV)0.5级次级绕组额定容量(VA)分压电容量(MF最大容量(VQ初次绕组次级绕组辅助绕组

44、?22O73-0.0075220?V30.1?V30.12000.00751200?1?必-0.0075110?V30.1?V30.12000.0151200JSJW-10100.10.1/3120/960T:成套式Y:电容式D:单相0.0075:分压电容量J:电压互感器S三相或三绕组结构J:油浸式10:额定电压10kV4.7 电流互感器的选择4.7.1 选定条件(1) 一次回路额定电压和电流的选择一次回路电压Un>Uns一次回路电流Ial=KINAmax(A)式中：K温度修正系数In电流互感器一次额定电流(2)确定二次电流弱电系统用1A,强电系统用5A。(3)种类和型式的选择620kV

45、屋内和高压开关柜中的电流互感器，宜采用LA、LDZZLFZ型;额定电流2000A以上线路选用LMZLAJ、LBJ型。35kV及以上结构宜采用油浸磁箱，型式为独立式，选用LCW/K列。(4)准确级选择重要回路如变压器、发电机等记费用的电能表，选用0.5级。起运行及监视作用，选用0.51级。用作估计测量数值的仪表，选用3级。供继电保护用的采取D级，B级或者新类型P级，TPY级。(5)热稳定校验喇？俗？?喊(?游i)2?>?(?)?式中：?”热稳定电流?热稳定电流倍数?1互感器一次回路电流(6)动稳定校验得?冷？?或/2?宁留?)4.7.2 各侧电流互感器确定结果表4-15220kV母线侧电流

46、互感器型号级次组合1S热稳定电流(kA)动稳定电流(kA)额定互感比(A)LCWB2-2201V0.5/P/P/P31.5802义400/5表4-16220kV出线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流（kA）动稳定电流（kA）额定互感比（A）LCWB2-2201V0.5/P/P/P31.5802X200/5表4-17110kV母线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流倍数动稳定电流倍数额定互感比（A）LCWB6-1100.5/B/B/B751352X800/5表4-18110kV出线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流倍数动稳定电流倍数额定互感比（A）LCWB4-1100.5/B/B/B7

47、51352X100/5L:电流互感器C:瓷绝缘W:户外型B:有保护级W:防污型110/220:额定电压等级表4-1910kV母线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流（kA）动稳定电流（kA）额定互感比（A）LAJ-100.5/D63805000/5表4-2010kV出线侧电流互感器型号级次组合1S热稳定电流（kA）动稳定电流（kA）额定互感比（A）LAJ-100.5/D63801000/5L:电流互感器A:穿墙式J:加强型10:额定电压10kV4.8 熔断器选定4.8.1 选定条件(1)种类和型式的选择电力线路、电力变压器的短路或者过载保护，可选用RN1RN3RN5RN6RW3RW7RW9R

48、W1侍系列。电压互感器(3110kV)短路保护(不能做过载保护)，可选用RN2RN4RW10RXW筹系列。电力电容器回路短路或过载保护，可选用BRN1BRN2BRW?系列。(2)额定电压选择Un>Uns(3)额定电流选择熔管额定电流：INt)Ins熔体额定电流：I)保护35kV及以下电力变压器的熔断器INs=KImax式中：K可靠系数，不计电动机自启动时K=1.11.3;考虑电动机自启动时K=1.52.0。R)保护电力电容器的熔断器INs=KINc式中：K可靠系数，对跌落式熔断器K=1.21.3;对限流式熔断器，当一台电力电容器时，K=1.52.0,当一组电力电容器时，K=1.31.8。

49、(4)额定开断电流校验_?=-=当熔断器不具备限流作用时?m0.6?当熔断器具备限流作用时?声？''此处熔断器具有限流作用。4.8.2 熔断器选定结果型号额定电压(kV)额定电流(A)最小开断容量(MVA?-10100.51000熔断器选定结果表4-21R:熔断器N:户内型4:设计序号10:额定电压10kV4.9 避雷器选定4.9.1 选定条件(1)避雷器持续运行电压?>?)式中:?丁氧化锌避雷器运行电压有效值,kVUxg一系统相电压最高值，kV(2)避雷器额定电压?>1.25?4.9.2 各侧避雷器选定结果表4-22220kV及110kV侧避雷器确定结果（kV）型

50、号系统额定电压避雷器额定电压持续运行电压陡波冲击电流残压雷电冲击电流残压操作冲击电流残压Y10W1-228/565220228179622565419YH5W-108/28111010884323281239Y:金属氧化物避雷器H:复合外套10/5:标称放电电流WW结构特征（无间隙）表4-2310kV侧避雷器确定结果（kV）型号系统额定电压避雷器额定电压持续运行电压8/20pS雷电冲击波残压操作冲击电流残压Y5W-12.7/421012.76.64248Y:金属氧化物避雷器5:标称放电电流W:结构特征（无间隙）4.10 中性点保护装置的选择表4-24220kV侧中性点电流互感器确定结果型号级次组合1S热稳定电流倍数动