110KV变电所设计优秀

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1、摘 要电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点,就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡,一旦失去平衡生产过程就要受到破坏,甚至造成系统瓦解,无法维持正常生产。随着经济的快速发展,全国乃至全世界凸现缺电局面,如何进一步优化调度,加强电力资源的优化配置,最大限度满足电力需求成为人们探讨的问题之一。又随着计算机技术、通信技术、信息技术惊人的发展,变电站综合自动化技术进一步优化,整个电网运行的安全性和经济效益得到大幅提升。这项技术将引起电力行业有关部门的重视,成为变电站设计核心技术之一。关键词：变电站 电力生产 综合自动化AB

2、STRACTElectricity production process different from other industrial processes as an important characteristic is its production, transmission, transformation, distribution, consumption of some aspect are in the same period of time synchronization a snap. Electricity production process requires stric

3、t dynamic balance between supply and demand, once the production process out of balance that they are subject to damage, and even causes the system to collapse, unable to maintain normal production. With the rapid economic development, national and even all over the world highlights the power shorta

4、ge situation, how to further optimize the scheduling, to strengthen the power optimal distribution of resources, to meet the power demand to maximize become one of the issues explored. Also with the computer technology, communications technology, information technology alarming development, substati

5、on automation technology to further optimize the entire power grid to run the safety and economic benefits to be increased dramatically. This technology will lead to relevant departments of the importance attached to the power industry it has become one of the core technology of substation design. K

6、eywords: Substation Electricity production Integrated Automation目 录一原始资料3二电气主接线的选择42.1 概述42.2 主接线的接线方式选择52.3 110KV侧主接线62.4 10KV侧接线9三主变压器的选择11四短路电流的计算12五电气设备的选择155.1 一般原则155.2 技术条件155.3 断路器的选择175.4 断路器选择计算185.5 隔离开关的选择205.6 隔离开关选择计算205.7 高压熔断器的选择235.8 互感器的选择235.9 电压互感器的选择285.10 电压互感器选择计算29六配电装置设计316.

7、1 配电装置的特点316.2 配电装置的安全净距326.3 本变电所的配电装置34七继电保护357.1变压器的保护357.2 线路保护37八防雷及接地体设计388.1 防雷保护的设计388.2 接地装置的设计398.3 主变中性点放电间隙保护39致谢40参考资料41一 原始资料随着工农业生产的迅速发展,为满足该地区负荷日益增长的需要,提高对用户供电的可靠性和电能质量,根据系统发展规划,拟建设一座110/10kV的区域性降压变电所。 1、该变电所所址位于平原地带,交通方便,无特殊环境污染。该地区最热月平均气温30,年最高气温为40,年平均气温15,土壤温度20。 2、该变电所以110KV单回路与

8、相距50KM的系统甲变电站相连；以110KV单回路与相距40KM的系统乙变电站相连,以10KV出线分别向附近的工厂和居民点供电,10KV出线共15回。 3、系统电抗为0.05当选Sj=100MVA时。 4、变电所10KV侧的最大负荷为35MW,最小负荷为最大负荷的60%；在15回出线中,最大一回的负荷按4MW考虑,负荷功率因数均按COS=0.8考虑。 5、110KV侧最大负荷利用小时数为6000小时；10KV侧最大负荷利用小时数为5000小时。 6、110KV线路装有瞬时动作的主保护,其后备保护动作时间按秒考虑；10KV出线装有瞬时动作的主保护,其后备保护动作时间按0.5秒考虑。二 电气主接线

9、的选择2.1 概述主接线是变电所电气设计的首要部分,它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路,也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此,必须正确处理好各方面的关系。我国变电所设计技术规程SDJ2-79规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并且满足运行可靠,简单灵活、操作方便和节约投资等要求,便于扩建。可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务,保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求,而且也是电力生产

10、和分配的首要要求。主接线可靠性的具体要求：1断路器检修时,不宜影响对系统的供电；2断路器或母线故障以及母线检修时,尽量减少停运的回路数和停运时间,并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；3尽量避免变电所全部停运的可靠性。灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。1为了调度的目的,可以灵活地操作,投入或切除某些变压器及线路,调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式,检修方式以及特殊运行方式下的调度要求；2为了检修的目的：可以方便地停运断路器,母线及继电保护设备,进行安全检修,而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电；3为了扩建的目的：可以容易地从初期过渡到其最终接线,使在扩建过渡

11、时,无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。1投资省：主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资,要能使控制保护不过复杂,以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流,以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器；2占地面积小,主接线要为配电装置布置创造条件,以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可,都采用三相变压器,以简化布置。3电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量,避免两次变压而增加电能损失。2.2

12、 主接线的接线方式选择电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的,它以电源和出线为主体,在进出线路多时一般超过四回为便于电能的汇集和分配,常设置母线作为中间环节,使接线简单清晰、运行方便,有利于安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回,采用有母线连接。1单母线接线单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便,便于扩建和采用成套配电装置等优点,但是不够灵活可靠,任一元件母线及母线隔离开关等故障或检修时,均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后,才能恢复非故障段的供电,并且电压等级越高,所接的回路数越少,一般

13、只适用于一台主变压器。单母接线适用于：110200KV配电装置的出线回路数不超过两回,3563KV,配电装置的出线回路数不超过3回,610KV配电装置的出线回路数不超过5回,才采用单母线接线方式,故不选择单母接线。2单母分段用断路器,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,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。但是,一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间停电,而出线为双回时,常使架空线路出现交叉跨越,扩建时需向两个方向均衡扩建,单母分段适用于：110KV220KV配电装置的出线回路数为34

14、回,3563KV配电装置的出线回路数为48回,610KV配电装置出线为6回及以上,则采用单母分段接线。3单母分段带旁路母线这种接线方式：适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35110KV的变电所较为实用,具有足够的可靠性和灵活性。4桥形接线当只有两台变压器和两条输电线路时,采用桥式接线,所用断路器数目最少,它可分为桥和外桥接线。桥接线：适合于输电线路较长,故障机率较多而变压器又不需经常切除时,采用桥式接线。当变压器故障时,需停相应的线路。外桥接线：适合于出线较短,且变压器随经济运行的要求需经常切换,或系统有穿越功率,较为适宜。为检修断路器LD,不致引起系统开环,有时增设并联旁路隔离开关

15、以供检修LD时使用。当线路故障时需停相应的变压器。所以,桥式接线,可靠性较差,虽然它有：使用断路器少、布置简单、造价低等优点,但是一般系统把具有良好的可靠性放在首位,故不选用桥式接线。5一个半断路器接线两个元件引线用三台断路器接往两组母上组成一个半断路器,它具有较高的供电可靠性和运行灵活性,任一母线故障或检修均不致停电,但是它使用的设备较多,占地面积较大,增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性,且投资大。6双母接线它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点,而且,检修另一母线时,不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时,不装设跨条,则该回路在检修期需要停电。对于,110K220K

16、V输送功率较多,送电距离较远,其断路器或母线检修时,需要停电,而断路器检修时间较长,停电影响较大,一般规程规定,110KV220KV双母线接线的配电装置中,当出线回路数达7回,110KV或5回220KV时,一般应装设专用旁路断器和旁路母线。7双母线分段接线双母线分段,可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且在需相互联系的系统是有利的,由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点,但是易受到母线故障的影响,断路器检修时要停运线路,占地面积较大,一般当连接的进出线回路数在11

17、回及以下时,母线不分段。2.3 110KV侧主接线 110KV出线最终2回,主变压器进线2回,可供选择的接线方式较多,但比较好的有3个。 方案一：单母线分段带旁路母线,分段断路器兼作旁路断路器。 方案二：双母线带旁路母线,母联断路器兼作旁路断路器。 方案三：一个半断路器接线。分析： 方案一：具有接线简单,操作方便,投资少等优点,设置旁路母线后可不停电检修出线断路器；但任一母线故障后都会告成50%的用户中断供电,这对110KV线路来说是不允许的。 方案二：具有较高的可靠性和灵活性,母线故障时对用户停电时间较短,目前在我国大容量的变电所中已广泛采用。这种接线,设计认为按双母线带旁路母线一次建成比采

18、用方案一过渡到方案二要好。方案三：有很高的可靠性,但投资也较大,二次回路较复杂。结合该变电所,采用此接线双回路较少,不能充分体现这种接线的优点,且这种接线不便于接线和布置。通过比较可知,方案一最经济,方案三最可靠,而方案二在保证供电可靠性的前提下,是比较经济的最佳方案。单母线分段带旁母接线双母线带旁路母线接线一台半断路器接线2.4 10KV侧接线 10KV出线分别向附近的工厂和居民点供电。10KV出线15回,地区负荷较多,比较重要,所以10KV侧接线选用单母线分段带旁路母线。单母线分段接线带旁母根据分析,提出两个方案,再进行技术综合比较,从中选出最佳方案。第一方案：供电可靠性：供电可靠性较高,

19、但隔离开关用的较多,容易造成误操作；电能质量：对电压、频率的稳定有较高的保持；对负荷发展及过渡能较好的适应；运行灵活,检修和维护方便。第二方案：供电可靠性：母线故障时对用户要停电,有一定的可靠性；电能质量：对负荷的容量和电压频率和稳定性有一定的影响；对负荷发展及过渡能较好的适应；运行灵活,检修和维护方便。通过技术和经济综合分析,第一方案能满足供电可靠,保证电能质量,运行灵活的要求。同时与第二方案比较增加的投资不多,所以本设计采用第一方案。三 主变压器的选择在各级电压等级的变电所中,变压器是变电所中的主要电气设备之一,其担任着向用户输送功率,或者两种电压等级之间交换功率的重要任务,同时兼顾电力系

20、统负荷增长情况,并根据电力系统510年发展规划综合分析,合理选择,否则,将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大,台数过多,不仅增加投资,扩大占地面积,而且会增加损耗,给运行和检修带来不便,设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小,可能使变压器长期在过负荷中运行,影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此,确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在生产上电力变压器制成有单相、三相、双值组、三绕组、自耦以及分裂变压器等,在选择主变压器时,要根据原始资料和设计变电所的自身特点,在满足可靠性的前提下,要考虑到经济性来选择主变压器。当不受运输条件限制时,在330KV以下

21、的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时,应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。单相变压器组,相对来讲投资大,占地多,运行损耗大,同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化,也增加了维护及倒闸操作的工作量。选择主变压器的容量,同时要考虑到该变电所以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。在具有三种电压等级的变电所,如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电所需装设无功补偿设备,主变宜采用三绕组变压器。本设计选用变压器：型号：SFSZ9-50000/110； 接线方式：Y0/Y0/1211； 电压调整围：11081.25%/3542

22、.5%/11KV； 调压方式：35KV侧中性点调压； 结构形式：降压结构；Uk-%10.5, Uk-%17 Uk-%6待设计变电所装设有两台50MVA的强迫油循环冷却的主变压器。为了提高并改善该地区各点电压水平及电压质量,避免水电站远距离输送无功功率,在本变电所10KV侧装设两台TT15型、15MVA、X d为20.16的调相机。四 短路电流的计算短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加,它不仅会影响用户的正常供电,而且会破坏电力系统的稳定性,并损坏电气设备。因此,在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中,都必须对短路电流进行计算。 10KV d2

23、 110KV d1等效电路图查表知 LGJQ-150 X*=0.1989/KM选基准: SB=100MVA UB=Uav 9 4 5 1 2 d2 3 6 10KV d1 110KV 7 8 10 11等效电路图当d1点断路时:Us%=10.5 % Us%=6 % Us%=17%X1= X4=1/200100/50=0.215X2= X5=1/200100/50=0.125X6= X3=1/200100/50=0Xl=X*L=0.198930/2=2.95= X7 X8X10=0.381102/600=7.7 X11=0.451102/800=6.8X9=4%/100100/0.22=0.18

24、 X12=0.1075X13=0.0625X14=0X15=7.76.8/+2.95=6.56X= X12X15=0.09=1/ X=11.1短路电流有名值:=5.58KA 冲击电流:=1.85.58=14.2最大电流有效值:=15.581.51=8.43短路容量:=5.58115=1111.4d2点短路时:X15=7.76.8/+2.95=6.56X17= X15=0.72X= X12+ X17=0.83=1/ X=1/0.83=1.2短路电流有名值:=1.85KA冲击电流:=1.81.85=4.7最大电流有效值:=1.851.51=2.8短路容量:=1.8537.5=120.2五 电气设备

25、的选择导体和电器的选择是变电所设计的主要容之一,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。电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策,并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地,以满足电力系统安全经济运行的需要。电气设备要能可靠的工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。5.1 一般原则1应满足正常运行、检修、短路和过

26、电压情况下的要求,并考虑远景发展的需要；2应按当地环境条件校核；3应力求技术先进和经济合理；4选择导体时应尽量减少品种；5扩建工程应尽量使新老电器的型号一致；6选用的新品,均应具有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。5.2 技术条件按正常工作条件选择导体和电气1电压：所选电器和电缆允许最高工作电压Vymax不得低于回路所接电网的最高运行电压Vgmax即 VymaxVgmax一般电缆和电器允许的最高工作电压,当额定电压在110KV及以下时为1.15Ve,而实际电网运行的Vgmax一般不超过1.1Ve。2电流导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q 0下,导体和电器的长期允许电流Iy应不小于该回

27、路的最大持续工作电流Igmax即 IyIgmax由于变压器在电压降低5%时,出力保持不变,故其相应回路的Igmax = 1.05IeIe为电器额定电流。3按当地环境条件校核当周围环境温度Q和导体额定环境温度Q 0不等时,其长期允许电流Iy Q可按下式修正IyQ = Iy = Kiy基中K 修正系数Qy导体或电气设备正常发热允许最高温度我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q。= 40,裸导体的额定环境温度为+25。按短路情况校验电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验,一般校验取三相短路时的短路电流,如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时,可不验算动稳定,用熔断

28、器保护的电压互感器回路,可不验算动、热稳定。1短路热稳定校验 Q dQ r满足热稳定条件为 Ir2tdzIr2tQ 0L 短路电流产生的热效应Qr 短路时导体和电器允许的热效应Ir t秒允许通过的短时热电流验算热稳定所用的计算时间：tdz = tb+toLtb 断电保护动作时间110KV以下导体和电缆一般采用主保护时间110KV以上导体电器和充油电缆采用后备保护动作时间toL 相应断路器的全开断时间2短路的动稳定校验满足动稳定条件为： ichidf IchIdfIch 短路冲击直流峰值 KAIch 短路冲击电流有效值 KAIdf、Idf 电器允许的极限通过电流峰值及有效值KA5.3 断路器的选

29、择变电所中,高压断路器是最重要的电气设备之一,它具有完善的灭弧性能,正常运行时,用来接通和开断负荷电流,在某些电气主接线中,还担任改变主接线的运行方式的任务,故障时,断路器通过继电保护的配合使用,断开短路电流,切除故障线路,保证非故障线路的正常供电及系统的稳定性。高压断路器应根据断路器安装地点,环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式,由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器,可靠性更好,维护工作量更少,灭弧性能更高,目前得到普遍推广,故35220KV一般采用SF6断路器。真空断路器只适应于10KV电压等级,10KV采用真空断路器。按开断电流选择高压断路器的额定开断电流Iekd应不小于其触头开

30、始分离瞬间td的短路电流的有效值Ie即：IekdIzKAIekd 高压断路器额定开断电流KAIz 短路电流的有效值KA短路关合电流的选择在断路器合闸之前,若线路上已存在短路故障,则在断路器合闸过程中,触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过预击穿,更易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏,且断路器在关合短路电流时,不可避免地接通后又自动跳闸,此时要求能切断短路电流,为了保证断路器在关合短路时的安全,断路器额定关合电流ieg 不应小于短路电流最大冲击值。即：iegicj 或 idwicjieg 断路器额定关合电流idw 额定动稳定电流icj 短路冲击电流关于开合时间的选择对于110KV及以上的电网,当电

31、力系统稳定要求快速切除故障时,分闸时间不宜大于0.045s,用于电气制动回路的断路器,其合闸时间大于0.04 0.06s。5.4 断路器选择计算110KV侧断路器1额定电压选择：VmaxVg = 110KV1.15 = .5KV2额定电流选择：IeIgmax考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变,所以相应回路的Igmax=1.05Ie 即：Igmax = 1.322KA3按开断电流选择：IekdI = 10.86 KA 即Iekd10.86KA4按短路关合电流选择：iegich = 27.69KA 即ieg27.69KA根据以上数据可以初步选择LW6110型SF6断路器其参数如下：额定电压

32、：110KV,最高工作电压：130KV,额定电流3150A,额定开断电流为40KA,短路关合电流55KA,动稳定电流峰值55KA,4S热稳定电流40KA,固有分闸时间0.042S,合闸时间0.2S,全开断时间0.075S。5校验热稳定,取后备保护为5Std = tkd + tb = 0. + 5 = 5.07S = = 1因td 1,故不考虑非周期分量,查周期分量等值时间曲线,查得tz = 4.3Stdz = td5+ tz =5.075+ 4.3 = 4.37SQd = I2dz = 10.8624.37 = 515.40KA2SQr = I2r t = 4024 = 5400KA2S 即Q

33、r Qd 满足要求Ir I= 10.86= 10.95 40满足要求6检验动稳定：icj idw icj= 27.691,故不计非周期分量,查周期分量等值时间曲线得TDZ = 0.8SIrI Ir = 9.05= 5.723 40 满足要求7检验动稳定：icjidw icj = 23.08 S2727MVA164.59MVA5.5 隔离开关的选择隔离开关,配制在主接线上时,保证了线路及设备检修时形成明显的断口,与带电部分隔离,由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低,所以操作隔离开关时,必须遵倒闸操作顺序。送电：首先合上母线隔离开关M6,其次合上线路侧隔离开关X6最后合上断路器,停电则与上述相反。

34、隔离开关的配置：1断路器的两侧均应配置隔离开关,以便在断路器检修时形成明显的断口,与电源侧隔离；2中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；3接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关,为了保证电器和母线的检修安全,每段母上宜装设12组接地刀闸或接地器。63KV及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关,宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关；4按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；5当馈电线的用户侧设有电源时,断路器通往用户的那一侧,可以不装设隔离开关,但如费用不大,为了防止雷电产生的过电压,也可以装设。5.6 隔离开关选择计算选择隔离开关,跟选

35、择断路器相同,其校验有所不同110K侧隔离开关1VyVgmax Vgmax = 1.25Ve 即Vy = 1.15110 = .5KV2额定电流：IeIgmax = 1322A根据以上数据,可以初步选择户外GW7110DW型,隔离开关,其参数如下：额定电压110KV,最高工作电压130KV,额定电流1600A,动稳定电流80KA,热稳定电流3S为32KA,并带按地刀闸。3校验热稳定：td = tkd + tb = 0.07 + 5 = 5.07S跟断路器一样：tdz = 4.37SQd = I2tdz = 10.8624.37 = 515.40KA2.SQr = Ir2.t = 3223 =

36、3072KA2.SQrQd满足要求4校验动稳定：icjidw icj = 27.69KA idw = 80KA 即：idwicj 满足要求由上述计算表明,选择GW7110DW型隔离开关能满足要求,列出下表： 设备项目SW1010/100031.5产品数据计算数据VyVgmax130KV.5KVIyIgmax1600A1332AQrQd3072KA2.S515.40KA2.SIcjidw80KA27.69KA10KV侧隔离开关由于10KV回路装设了电抗器,即10KV侧可以选择轻型的户隔离开关。1额定电压Ve = 10KV2额定电流：Ie = Igmax = = 34.6A由上述计算数据可以初步选

37、择户GN22Q型隔离开关,其参数如下：额定电压10KV,额定电流2000A,动稳态电流40KA,5S热稳态电流14KA。3校验热稳定电流,同10KV断路器一样,tdz = 0.8S即 Qd = I2tdz = 9.0520.8 = 65.52KA2.S Qr = Ir2t = 1425 = 980KA2.S 即QrQd满足要求 4校验初稳定：icj = idw icj = 23.08KA idw = 40KA 即：icjidw满足要求故选择GN22Q型户隔离开关能满足要求 设备项目GN22Q产品数据计算数据VyVgmax10KV10KVIyIgmax2000A34.6AQrQd980KA2.S

38、65.52KA2.Sidwicj40KA23.08KA5.7 高压熔断器的选择熔断器是最简单的保护电器,它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。屋型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器,也可常用于保护电压互感器。按额定电压选择对一般的高压熔断器,其额定电压必须大于或等于电网额定电压。另外对于充填石英砂有限流作用的熔断器,只能用于等于其额定电压电网中。按额定电流选择1熔管额定电流选择：为了保证熔断器壳不致损坏,高压熔断器的熔管额定电流Ierg应大于熔化的额定电流Iert即：IergIert2熔体额定电流选择：为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护围以外的短路可按下式选

39、择即：Iert = kIgmax用于保护电力电容的高压熔断器熔体：即：Iert = kIeck可靠系数。Iec电力电容器回路的额定电流。3、熔断器开断电流校验：IekdIcj或Iz对于保护电压互感器用的高压熔断器,只需按额定电压及断流量来选择。选择的高压断路器、隔离开关、熔断器校验项目项 目额定电压额定电流开断电流关合电流热 稳 定动稳定高压熔断器VeVewIeImaxIekdIij高压断路器VeVewIeIgmaxIekdIgighicjighI8 idwicj隔离开关5.8 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

40、和电流线圈供电,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电流变为二次回路标准的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化,并使其结构轻巧、价格便宜,便于屏安装。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。电流互感器的特点：1一次绕组串联在电路中,并且匝数很少,故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷,而与二次电流大小无关；2电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。电压互感器的特点：1容量很小,类似于一台小容量变压器,但结构上需要有较高的安全系数；2二次侧所接测量仪

41、表和继电器电压线圈阻抗很大,互感器近似于空载状态运行,即开路状态。互感器的配置：1为满足测量和保护装置的需要,在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；2在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器,如：发电机和变压器的中性点；3对直接接地系统,一般按三相配制。对三相直接接地系统,依其要求按两相或三相配制；46220KV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器；5当需要监视和检测线路有关电压时,出线侧的一相上应装设电压互感器。电流互感器的选择电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响,使一次电流I1与-I2在数值和相位上都有差异,即测量结果有误差,所以选择电流互感器应根据测

42、量时误差的大小和准确度来选择。电流互感器10%误差曲线,是对保护级BlQ电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作围有较高的准确级,而当其通过故障电流时则希望早已饱和,以便保护仪表不受短路电流的损害,保护级电流互感器主要在系统短路时工作,因此准确级要求不高,在可能出现短路电流围误差限制不超过-10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下,一次电流的倍数入与电流互感器允许最大二次负载阻抗Z2f关系曲线。额定容量：为保证互感器的准确级,其二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量Se2。即：Se2 S2 = Ie22

43、z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc Vy 测量仪表电流线圈电阻 Vj 继电器电阻 Vd 连接导线电阻 Vc 接触电阻一般取0.1按一次回路额定电压和电流选择电流互感器用于测量时,其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足：VeVew Ie1Igmax,为了确保所供仪表的准确度,互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流Vew 电流互感器所在电网的额定电压Ve Ie1 电流互感器的一次额定电压和电流Igmax 电流互感器一次回路最大工作电流种类和型式的选择选择电流互感器种类和形式时,应满足继电保护、

44、自动装置和测量仪表的要求,再根据安装地点屋、屋外和安装方式穿墙、支持式、装入式等来选择。热稳定检验电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流Ie1的倍数Kr来表示,即：Kr Ie12 I2tdz或Qd动稳定校验电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值Ie1的倍数kd动稳定电流倍数,表示其部动稳定能力,故部动稳定可用下式校验：Ie1kdicj短路电流不仅在电流互感器部产生作用力,而且由于其邻相之间电流的相互作用使绝缘帽上受到外力的作用。因此需要外部动稳定校验,即：Fy0.51.73icy210-7N对于瓷绝缘的母线型电流互感器如LMC型可按下式校验Fy1.73iy210 -7N在满足额定容

45、量的条件下,选择二次连接导线的允许最小截面为：Sm2电流互感器选择计算电流互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流1110KV侧电流互感器额定电流：IeIgmax = = 1322A 额定电压：VeVew Ve = 110KV根据以上计算数据,可以初步选择LB7110型电流互感器,其参数为额定电流比1200/5,准确级0.5,二次负荷2,IS热稳定倍数26.25,动稳定倍数67。热稳定校验：Qd = I2tdz = 10.8624.37 = 515.40KA2.S Kr Iel2 =26.2512002 = 992.25 KA2.S即 Kr Iel2I2tdz 满足要求动稳定校验：Iel kd

46、= 1.267 = 113.7KA icj = 27.69KA 即：Iel kdicj 满足要求列出计算结果如下表： 设 备项 目LB7110产品数据计算数据VeVew110KV110KVIelIgmax1200A661A2I2tdz992.25KA2.S515.40KA2.SIel kdicj113.7KA26.49KA210KV侧电流互感器额定电流：IelIgmax = = 34A额定电压：VeVew = 10KV根据以上计算数据可以初步选择LDEB610,其参数为额定电流比为：400/5,准确级次为0.5,2SS热稳定电流为31.5KA,动稳定电流为80KA。校验热稳定：同样跟10KV断

47、路器一样,tdz = 0.8S热稳定校验：Qd = I2tdz = 9.0520.8 = 65.52KA2.S Qr = Ir2tdz = 31.522 = 1984.5KA2.S QrQd 满足要求校验动稳定：icjidw icj = 23.08KA idw = 80KA 即：icjidw 满足要求故选择户LDZB610型电流互感器能满足要求,可以列出下表： 设 备项 目LDZB610产品数据计算数据VeVew10KV10KVIelIgmax400A34AQrQd1989.5KA2.S65.52KA2.SIdwicj80KA23.08KA5.9 电压互感器的选择电压互感器的准确级和容量电压互

48、感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化围,负荷功率因数为额定值时,电压误差最大值。由于电压互感器本身有励磁电流和阻抗,导致测量结果的大小和相位有误差,而电压互感器的误差与负荷有关,所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量,通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。按一次回路电压选择为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行,电压互感器一次绕组所接电网电压应在1.10.9Ve围变动,即应满足：1.1Ve1V10.9Ve1按二次回路电压选择电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求,电压互感器二次侧额定电压可按下表选择接 线 型 式电网电压KV型 式二次绕组电压V

49、接成开口三角形辅助绕组电压IV一台PT不完全符形接线方式335单相式100无此绕组Yo/ Yo/110J500J单相式100/100360单相式100/100/3315三相五柱式100100/3相电压互感器及型式的选择电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择,在635KV屋配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110220KV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。按容量的选择互感器的额定二次容量对应于所要求的准确级,Se2应不小于互感器的二次负荷S2,即：Se2S2S2 = Po、Qo 仪表的有功功率和无功功率5.10 电压互感器选择计算110KV侧电压互感器1选用Jc

50、l110电压互感器,单相串级油浸式全封闭结构,其初级绕组额定电压为110/KV,次级绕组额定电压0.1/KV,二次负荷0.5级,为300VA,其接成110000/100/100。2110KV输电线路侧,电压互感器采用单相电容式电压互感器,其初级绕组额定电压为110/KV,次绕组额定电压为100/KV,二次负荷200VA,准确级为0.5级,型式为TYD110H。10KV侧电压互感器10KV母线上电压互感器：采用JSJW10,0.5级Se = 120VA,二次阻抗为0.15n,变比10000/100/100/3。六 配电装置设计配电装置按电气设备地点不同,可分为屋、屋外配电装置。按组成方式有可分为

51、：由电气设备在现场组装配电装置称为装配式。若在制造厂预先将开关电器,互感器等安装成套,然后运至安装地点,则称为成套配电装置。6.1 配电装置的特点屋配电装置的特点： 由于允许安全净距小和可以分层布置,故占地面积较小。 维修、巡视和操作在室进行,不受气候影响。 外界污秽空气对电气设备影响较小,可减少维护工作量。 房屋建筑投资较大。屋外配电装置的特点： 土建工程量和费用较小,建筑周期较短。 扩建比较方便。相邻设备之间距离较大,便于带电作业。 占地面积大。 受外界空气影响,设备运行条件较差,须加强绝缘 外界气象变化对设备维修和操作有影响。大、中、小型发电厂和变电所中,35KV及以下的配电装置多采用屋

52、配电装置。110KV及以上多为屋外配电装置。但110220KV装置,当有特殊要求成处于严重污秽地区时,经过经济技术比较,也可以采用屋布置。成套配电装置的特点：电气设备不止在封闭或半封闭的金属外壳中,相间和对地距离可以缩小,结构紧凑,占地面积小。所有电器电器元件已在工厂组装成一个整体,大大减少现场安装工作量,有利于缩短建设周期,也便于扩建和搬迁。运行可靠性高,维护方便。耗用钢材较多,造价较高。配电装置应满足以下基本要求：保证运行可靠,按照系统和自然条件,合理选择设备,在布置上力求整齐,清晰,保证具有足够的安全距离。便于检修,巡视和操作。在保证安全的前提下,布置紧凑,力求节约材料和降低造价。安装和

53、扩建方便。6.2 配电装置的安全净距屋配电装置的安全净距配电装置的整个结构尺寸,是综合考虑设备的外形尺寸,检修和运输的安全距离等因素而决定的,对与敞露在空气中的配电装置,在各种间隔距离中最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的最小安全净距。即所谓A1和A2值,在这一距离下:表6.1 10KV屋配电装置的安全净距mm符号适应围额定净距A11:带电部分至接地部分之间2:网,板状遮栏向上延伸线距地2.3M处,与遮栏上方带电部分之间125A21:不同相的带电部分之间2:断路器和隔离开关大案断口两侧带电部分之间125B11:栅状遮栏至带电部分之间2:交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之

54、间875B2网状遮栏至带电部分之间225C无遮栏裸体至地面之间 2450D平行的不同时停电检修的无遮栏裸体之间1950E通向屋外的出线套管至屋外通道的路面4000屋外配电装置安全净距根据电气设备和母线布置的高度,屋外配电装置可分为中型,半高型和高型。屋外配电装置的安全净距设计配电装置确定带电导体之间和导体对接地构造的距离时还要考虑减少相间短路的可能性及减小电动力。如软导线在短路电动力,风摆,温度等因素作用下使相间及对地距离了的减小,隔离开关。开断允许电流不致发生相间和接地故障,以及减小大电流导体附近的铁磁物质的发热。110KV及以上还要考虑减小电晕损失,带电检修等因素。表6.2 110kv,220kv屋外配电装置的安全净距符号适应围额定净距mm110KVA11:带电部分至接地部分之间2:网,板状遮栏向上延伸线距地2.5m处,与遮栏上方带电部分之间1000A21:不同相的带电部分之间2:断路器和隔离开关大案断口两侧带电部分之间1100B11:栅状遮栏至带电部分之间2:交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间3：设备运输时,其外廓至无遮拦带电部分之间4：带电作业时的带电部分至接地部分之间1750B2网状遮栏至带电部分之间1100C1：无遮栏裸体至地面之间2：无遮栏裸体至建筑物,建筑物顶部之间3500D1：平行的不同时停电检修的