35kv變電所一次電氣設備初步設計

1、畢業(yè)設計（論文）中文摘要目 次1 引言 22 原始資料的分析 32.1原始資料 32.2原始資料分析 43 變電站電氣主接線的確定 53.1計算220kV側的短路電流 53.2變壓器的選擇94 短路電流計算 124.1 作出系統(tǒng)的簡化等值電路圖124.2 系統(tǒng)的參數(shù)計算 124.3 短路點的選擇134.4 計算短路電流135 電氣設備的選擇155.1 變壓器變壓器的選擇155.2 電抗器的選擇155.3 主要電氣設備的選擇156 繼電保護與自動裝置327 防雷保護與接地327.1防雷保護 347.2 避雷針防雷保護計算 357.3 接地裝置 40結論 41致謝 42參考文獻43主接線圖441

2、引言電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著國計民生。它的發(fā)展水平和電氣的程度，是衡量一個國家的國民經濟發(fā)展水平及其社會現(xiàn)代化水平高低的一個重要標志。黨的十六大提出了全面建設小康社會的宏偉目標，從一定意義上講，實現(xiàn)這個宏偉目標，需要強有力的電力支撐，需要安全可靠的電力供應，需要優(yōu)質高效的電力服務。本畢業(yè)設計是在完成本專業(yè)所有課程后進行的綜合能力考核。通過對原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、主要電器設備的選擇及校驗、線路圖的繪制以及避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了220kV變電站所需的主要電器設備、主接線圖以及變電站防雷保護方案。通過本次畢業(yè)設計，達到了鞏固“發(fā)電廠電氣部分”課程的理論知識

3、，掌握變電站電氣部分和防雷保護設計的基本方法，體驗和鞏固我們所學的專業(yè)基礎和專業(yè)知識的水平和能力，培養(yǎng)我們運用所學知識去分析和解決與本專業(yè)相關的實際問題，培養(yǎng)我們獨立分析和解決問題的能力的目的。務求使我們更加熟悉電氣主接線，電力系統(tǒng)的潮流及短路計算以及各種電力手冊及其電力專業(yè)工具書的使用，掌握變電站電氣部分和防雷保護設計的基本方法，并在設計中增新、拓寬。提高專業(yè)知識，拓寬、提高專業(yè)知識，完善知識結構，開發(fā)創(chuàng)造型思維，提高專業(yè)技術水平和管理，增強計算機應用能力，成為一專多能的高層次復合型人才。2 原始資料及分析21 原始資料21.1 系統(tǒng)資料 系統(tǒng)容量系統(tǒng)電抗（SB100MVA）電壓級線路電抗（

4、/kM)系統(tǒng)C1 0.092200.421.2 負荷資料電壓級別220kV110kV10kV最大MW6015038最小MW307519COS0.850.850.8Tmax小時500050005000回路數(shù)4622負荷類型二、三二、三二、三2.1.3 其他資料1、年最高氣溫為40，平均為20。2、站后備保護的動作時限為2.5秒。2.1.4 站地理位置示意圖（其中ma/b表回路最大最小負荷數(shù)，單位：MW，虛線表示不同電壓等級分區(qū)）2.2 原始資料分析2.2.1 變電站的類型變電站所有三個電壓等級，高壓為220kV，中壓為110kV，低壓為10kV。變電所的性質為終端變電站2.2.2 變電站與系統(tǒng)連

5、接情況變電站通過雙回路與一個無窮大系統(tǒng)的G連接2.2.3負荷的電壓等級及輸出容量 變電站中的三個電壓等級均有負荷，分別是220kV等級為60/30MW，110kV為150/75MW，10kV等級為38/19MW。（其中a/b表回路最大最小負荷數(shù)）注明：變電站所用電容量在系統(tǒng)中所占比例太小，特此忽略。2.2.4 負荷輸電回路數(shù)1、220kV等級負荷的輸電回路數(shù)為4回，1回為雙回路，2回為環(huán)網供電。2、110kV等級負荷的輸電回路數(shù)為6回，1回為雙回路，2回為環(huán)網供電3、10kV等級負荷的輸電回路數(shù)為22回，9回為雙回路,4回為單回路。2.2.5變電站的氣候條件 變電站的年最高氣溫為4040，平均

6、為203 變電站電氣主接線的確定3.1計算220kV側的短路電流3.1.1 主接線形式設計系統(tǒng)線路電抗為K*l40×0.4×100/23020.03變電站系統(tǒng)側母線三相短路時最大短路電流為I”1/(X*l+X*c)×SB/3VB1/（0.030.09）×100/3×2302.09kA220kV斷路器的額定開斷電流滿足要求，220kV側無需加裝電抗器3.1.2選擇主接線的分析 變電站的電氣主接線線由各種電氣設備（變壓器、斷路器、隔離開關）及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分。它與電源回路線、電壓等級和負荷的大小、級別以及所用變

7、壓器的臺數(shù)、容量等因數(shù)有關，確定變電站的主接線對變電站電氣設備的選擇、配電裝置的布置及運行的可靠性與經濟性等都由密切的關系，主接線的設計是變電站設計中的重要任務之一。 變電站的電氣主接線應根據(jù)該變電站在電力系統(tǒng)中的地址、變電站的規(guī)劃容量、負荷性質、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設備特點等條件確定。并應綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求3.1.3主接線方案的比較（一）單母線接線如下：（圖21） 圖2-1（1）優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。（2）缺點：不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。（3）使用范圍：一般

8、適應一臺主變的以下情況。A、610KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。B、3563KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。C、110KV220KV配電裝置的出線路數(shù)不超過2回。（二） 單母線分段接線如下所示：（圖22）圖2-2（1）優(yōu)點：母線分段后，對主要用戶可從不同段供電，保證供電的可靠性，另外，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。（2）缺點：當母線故障時，該段母線的回路都要停電，同時擴建時需向兩個方向均衡擴建。（3）適用范圍：A、610KV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時。B、3563KV配電裝置的出線回路數(shù)為48回時。C、110KV220KV配電裝置的

9、出線路數(shù)為34回時。（三）雙母線接線如下所示：（圖23）圖2-3（1）優(yōu)點：具有供電可靠，調度靈活，擴建方便，便于試驗。（2）缺點：增加一組母線，每一回路增加一組母線隔離開關，從而增加投資，也容易造成誤操作。（3）適用范圍：A、6 10KV配電裝置當短路電流較大，出線需要裝設電抗器時。B、35 63KV配電裝置的出線回路數(shù)超過8回路時。C、110KV220KV配電裝置的出線回路數(shù)為5回及以上時。（四）需裝設專用旁路斷路器情況：（1）當110KV出線為7回一級以上，220KV出線為5回及以上時。（2）對于在系統(tǒng)中居重要地位的配電裝置，110KV出線為6回以上，220KV出線為4回及以上時。根據(jù)以

10、上幾種主接線方式，并結合待建變電站的實際，現(xiàn)對各電壓等級采取的主 接線方式作如下分述：一、220KV主接線形式的選擇1、按出現(xiàn)回路數(shù)選擇220KV電壓等級的出線回路數(shù)為4回，其中二回與G系統(tǒng)相連接，且變電站的處于系統(tǒng)的重要位置，根據(jù)以上主接線形式的適用情況，可選擇雙母線接線方式。 綜合所述，220KV電壓等級采用雙母線的接線方式，220KV主接線形式如下所示：（圖24）圖2-4 二、110KV主接線形式選擇1、按出線回路數(shù)選擇110KV的出線回路數(shù)為6回，按母線的選用情況將選用雙母線的接線方式。2、輸送功率選擇110KV的最大負荷為P=150MW，輸送功率較大，所以要求母線故障后能聲速恢復供電

11、，母線或母線設備檢修時不中斷對得要用戶的供電，因此要求其主接線具有較高的可靠性和快速的恢復送電能力，故采用雙母線接線方式。同時110KV側出線回路數(shù)較多，也需加裝專用旁路開關。（根據(jù)設計手冊，對于在系統(tǒng)處于重要位置時，當110KV出線為6回及以上時，一般裝設專用旁路斷路器）。這樣，110KV電壓等級的接線方式為雙母線帶旁路的接線方式（專用旁路斷路器）接線圖，如上圖2-5所示。 圖2-5三、10KV接線形式選擇1、按出線回路選擇10KV出線回路為22回，根據(jù)母線的適應范圍選擇單母線分段接線方式。2、按輸送功率選擇10KV的最大負荷為：P=38MW，因此可采用單母線分段或雙母線的接線方式，但由于1

12、0KV所傳輸?shù)墓β什淮?，而雙母線接線所需設備較多，投資較大，故從經濟角度考慮，確定10KV采用單母線分段的主接線方式。具體接線圖如2-6所示：圖2-6綜上所述，待建變電站的主接線方式為：220KV和110KV都采用雙母線帶旁路的接線方式，10KV采用單母線分段的接線方式。四、站用電主接線的確定 本地區(qū)變電站所用電只有0.3MW，電壓：380/220V，COS0.8站用電主接線可采用雙母線的結線方式，從兩10kV單母線分段各設一臺所用變壓器為所用電電源。站用電變壓器容量為：S0.3/0.80.375MVA，可用2臺SC9-400/10的雙繞組干式變壓器3.2 變壓器選擇電力變壓器是發(fā)電廠和變電站

13、的重要元件之一，是電能轉換的主要形式，主變壓器的容量、臺數(shù)將直接影響系統(tǒng)主接線的形式和配電裝置的結構。3.2.1主變容量及臺數(shù)的確定（一）     主變壓器的選擇原則1、主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期10-20年的負荷發(fā)展。2、    根據(jù)變電所所帶負荷的性質和電網結構來確定主變的容量，對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷，對一般變電所，當一主變停運時，其他變電器容量應能保證全部負荷的70-80。3、同

14、級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不容太多，應從全網出發(fā)，推行系統(tǒng)化，標準化。4、   為保證供電的可靠性，變電所一般裝設兩臺主變壓器，有條件的應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。5、   在330KV及以上的電力系統(tǒng)中，一般采用三相變壓器，可以節(jié)省占地面積，減少投資，減少電能損耗。6、變電所一般應優(yōu)先考慮采用三繞組變壓器，因為一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制電器和輔助設備較相應的兩臺雙繞組變壓器要少得多。（二）主變容量確定根據(jù)選擇原則確定所選主變的臺數(shù)為二臺，每臺主變額定容量為Sn。當一臺主變 運行時，另一臺主變容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用

15、戶的一級、二級負荷Sn=0.6 - 0.7Pm。這樣，當一臺主變停運時，可滿足70的一、二級負荷的電力需要，事故時，變壓器允許的過負荷能力30考慮，則可保證對91負荷的供電。 220KV側負荷的最大容量計算：S1max60/0.8570.6MVA110KV側負荷的最大容量計算： S2max150/0.85=176.5MVA10KV側負荷的最大容量計算： S3max38/0.8=47.5MVA通過變壓器容量計算：S=176.5+47.5=224MVA所以一臺主變應承擔的系統(tǒng)容量為：Sn=0.7S=0.7x224=156MVA考慮到最大負荷的容量計算和投資的經濟性，經查相關的設備手冊，決定選擇主變

16、的容量為Sn=150MVA。（三）主變臺數(shù)的確定根據(jù)選擇原則和設計依據(jù)，本工程初次一次性建設二臺主變，并預留一臺變壓器的發(fā)展空間。3.2.2變壓器形式的選擇1、相數(shù)的選擇 主變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性要求及運輸條件等因素，根據(jù)設計手冊有關規(guī)定，當不受運輸條件限制時，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應選用三相變壓器，因為三相變壓器比相同容量的單相變壓器具有節(jié)省投資，占地面積小，運行過程中損耗少的優(yōu)點，同時結合本變電所的具體情況（1）待建變電站是220KV終端變電站；（2）所址位于山坡上，南面靠丘坡，東、西、北分別是果樹、桑園和農田，地勢平坦，地質構造為穩(wěn)定區(qū)，交通便利。所以選

17、擇三相變壓器。2、繞組的選擇。方案一：選擇雙繞組變壓器適應范圍：（1）對深入引進至負荷中心，具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所。為簡化電壓等級或減少重復降壓容量，可采用雙繞組變壓器。（2）當兩種升高電壓的負荷相差很大，如某個繞組的傳送功率小于該變壓器額定容量的15，而使繞組未能充分利用時，采用雙繞組較合理。（3）為減少變壓器臺數(shù)，并限制變壓器低壓側短路電流，可采用分裂低壓繞組變壓器。方案二：選擇三繞組變壓器適用范圍：（1）在具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側繞組的功率均達到該變壓器容量的15以上，或低壓側雖無負荷，但在變電所內需裝設無功補償設備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。（

18、2）聯(lián)絡變壓器一般應采用三繞組變壓器，其低壓繞組可接無功補償裝置。通過以上兩種繞組方式適應范圍的比較，同時，待建變電站有220KV、110K和10KV三種電壓等級，高壓側以交換或接受系統(tǒng)電能為主，中、低壓側則以向近區(qū)或用戶供電為主，采用一臺三繞組變壓器便能實現(xiàn)三種電壓等級的電能輸送，若采用雙繞組變壓器，則由一臺三繞組變壓器便能實現(xiàn)的三個電壓等級的電能轉換裝置必須用兩臺雙繞組變壓器才能實現(xiàn)，即必須通過二次變壓器才能實現(xiàn)電能的輸送。另一方面，從經濟方面比較，采用兩臺雙繞組變壓器及其所配置的控制電器和輔助設備比相應采用一臺三繞組變壓器所需的投資較多。因此，本次變電站設計采用三繞組接線方式的變壓器。3

19、.2.3 用普通型還是自耦型 根據(jù)電力工程電氣設計手冊規(guī)定：“在220KV及以上的變電所中，宜優(yōu)先采用自耦變壓器”。因為自耦變壓器與同容量的普通型變壓器相比較，具有以下優(yōu)點：A、消耗材料少、等價低、有功、無功損耗小、較率高。B、高中壓線圈的自耦聯(lián)系，阻抗小，對改善系統(tǒng)穩(wěn)定性有一定作用。C、還可擴大變壓器極限制造容量，便利運輸和安裝。另外，在大型的電力系統(tǒng)和降壓變電站中，由于普通的三繞組變壓器主要應用在中壓側的中性點具有不接地方式，而待建變電站中壓側的中性點采用直接接地的方式，耦變壓器的高、中壓繞組構成直接的電氣聯(lián)系，因此，自耦變壓器更適合在中壓側為110KV及以上電壓中性點直接接地系統(tǒng)中。此外

20、，同一電壓等級的自耦變壓器比相同容量和變比的普通三繞組變壓器在價格上要便宜。綜上所述，本次設計變電所采用三繞組自耦變壓器，查相關的設備手冊先得：所選主變壓器型號為SFPSZ7-150000/220，其技術數(shù)據(jù)如下格：型號額定容量（MVA）額定電壓（KV）阻抗電壓（）空載電流（）空載損耗（KW）連接 組別SFPSZ7-150000/220150/150/752421211113.522.97.270.47157YN,yno,dll4、中性點接地方式 由于變電所選用的主變?yōu)闊o勵磁調壓自耦型三繞組變壓器，根據(jù)設計手冊規(guī)定，在電力系統(tǒng)采用自耦變壓器后，其中性點必需直接接地或經小阻抗接地，以避免高壓網絡

21、發(fā)生單相接地時，自耦變壓器中壓繞組出現(xiàn)過電壓。據(jù)此，系統(tǒng)高、中壓側采用中性點直接接地方式，低壓側采用不接地方式。5、調壓方式：由于待建變電站為降壓變電站，電網電壓可能有較大的變化，同時，系統(tǒng)二級負荷比率較大，因此，為保證重要負荷的供電，根據(jù)設計規(guī)程，宜采用有載調壓方式，因上，在主變選擇時，應配置MR調壓開關，以實現(xiàn)能帶負荷進行調節(jié)。四、冷卻方式 采用冷卻方式 : ONAN/ONAF4 短路電流計算短路電流計算在變電所的電氣設計中,是其中一個重要環(huán)節(jié),計算短路電流是合理選取各種電氣設備的前提條件,并將決定是否采用限制短路電流的措施,計算短路電流,應在最大運行方式下計算,并省略不重要的部分(如系統(tǒng)

22、中的電阻,電容元件,變壓器的勵磁電流等)且系統(tǒng)正常工作時,三相對稱故障時頻率不變.4.1 作出系統(tǒng)的簡化等值電路圖（忽略負荷支路及線路的電容、電阻）4.2 系統(tǒng)的參數(shù)計算4.2.1查閱SFPSZ7-150000/220變壓器的參數(shù)UIII13.5%UIIII14.7%UIIIII13.5%變壓器容量比：150/150/754.2.2 取SB100MVA，VBVNX4*X*l+X*c0.090.020.13X1*1/2（13.5+22.9-7.27%）150/100=0.0971X2*1/2（13.5+7.27.9-22.6%）150/100=0.0071X2*1/2（7.27+22.9-13.

23、5%）150/100=0.114.2.3 短路阻抗的計算Xjs1*X4*0.12Xjs2*0.12+1/2（0.0971+0.0071）0.172Xjs20.12+1/2（0.0971+0.11）0.2244.3 短路點的選擇在每個電壓等級選一個短路點，220kV電壓等級選在d1點，110kV電壓等級選在d2點，10kV電壓等級選在d3點。4.4 計算短路電流系統(tǒng)三相短路時，流過短路點的短路電流最大，所以應計算三相短路時的電流。附220kV短路電流計算：IBSB/3UB100/3×2300.25KAI*” I0.2” I”1/ Xjs*1/0.12=8.33I”= I*”*IB=0.

24、25*8.33=2.083Ich=2.55*2.083=5.3Ioh=1.52*2.083=3.17S”=3*2.083*230=793.7同理，可求出110kV短路電流、10kV短路電流，計算如下表短路點編號基準電壓UB(kV)基準電流IB(kA)支路計算電抗Xjs*額定電流IN（KA）0S短路電流周期分量0.2S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流短路電流沖擊值ich（kA）全電流最大有效值Ioh（kA）短路容量S”(MVA)標么值I*”有名值I”(kA)標么值I0.2”有名值I0.2(kA)標么值I”有名值I(kA)公式SB/3UBIB*SN/SBI*”*IBI0.2*”*IBI”*IB2.55

25、I”1.52I”3I”UNd12300.250.120.3758.332.0838.332.0838.332.0835.33.17793.7d21150.5020.1720.7535.8142.925.8142.925.8142.927.454.44582d310.55.50.2244.1254.4624.534.4624.534.4624.5362.5537.3425分析：10kV母線處的短路電流大，規(guī)定要把短路電流限制在20KA以內，故要在10kV變低出口安裝電抗器。電抗器的選擇1按正常電壓和最大工作電流選擇XKGKL-10-3500型電抗器，擬將短路電流降到18KA，則XL（Id/I”-

26、 Xjs3*）IN*Ud/Id*UN=(5.5/18.5-0.224)*3.5*10.5/5.5*10=0.48%因為兩臺主變10kV變低出口處都需要安裝電抗器，故單臺電抗器的XL=0.96%.選用XKGKL-10-3500-10型計算加了電抗器的短路電流X*L=0.1*5.5*10/3.5*10.5=0.15IBSB/3UB100/3×105.5KAI*” I0.2” I”1/ Xjs*1/0.224+0.15=2.67I”= I*”*IB=5.5*2.67=14.69Ich=2.55*14.69=37.5Ioh=1.52*14.69=22.3S”=3*14.69*10.5=267

27、2校驗條件UNUNSINImaxUXLImax/IN×Sin5Ir2×tItdzIesish3校驗計算數(shù)據(jù)/設計參數(shù)設備型號UNS/ UNImax /INU/5Ir2*t /I*tdzish / IesXKGKL-10-3500-1010/102742/35004.12/5242*2.65/87.52*437.5/223.2所選的電抗器合格裝設電抗器后短路電流如下表：短路點編號基準電壓UB(kV)基準電流IB(kA)支路計算電抗Xjs*額定電流IN（KA）0S短路電流周期分量0.2S短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流短路電流沖擊值ich（kA）全電流最大有效值Ioh（kA）短路容

28、量S”(MVA)標么值I*”有名值I”(kA)標么值I0.2”有名值I0.2(kA)標么值I”有名值I(kA)公式SB/3UBIB*SN/SBI*”*IBI0.2*”*IBI”*IB2.55I”1.52I”3I”UNd12300.250.120.3758.332.0838.332.0838.332.0835.33.17793.7d21150.5020.1720.7535.8142.925.8142.925.8142.927.454.44582d310.55.50.3744.1252.6714.692.6714.692.6714.6937.522.32675.電氣設備的選擇5.1變電站變壓器的選

29、擇該變電站主變壓器選擇兩臺型號為SFPSZ7-150/220，容量150/150/75的三繞組變壓器。 變電站站用變選擇兩臺型號為SC9-400/10的雙繞組干式變壓器。5.2 電抗器的選擇 變低出線電抗器的型號為XKGKL-10-3500-105.3主要電氣設備的選擇5.3.1、主變斷路器的額定電流按其額定容量或者最大長期負荷電流選擇，出線斷路器按最大負荷電流選擇，分段斷路器按一臺主變檢修時可能最大電流選擇，所選主變各側的斷路器均能通過主變的額定電流。5.3.2斷路器選擇應滿足的技術條件（1） 電壓UgUN 其中UgUew（2） 電流IgmaxIN 其中Igmax1.05IN（3） 開斷電流

30、（或開斷容量） Id.tIkd（Sd.tSkd）其中Id.tIoh，Sd.tS”（4） 動穩(wěn)定 ich imax（5） 熱穩(wěn)定 I2*tdzI2t*t 其中主保護tb10S，tb23S；tgf斷路器固有分閘時間，查斷路器資料可得：tr3.06SB”I”/I1，可查短路電流周期分量發(fā)熱等值時間曲線得tz2.6S，從而tdztz+0.05* B”22.65S5.3.3、220kV和110kV側斷路器采用SF6斷路器，10kV斷路器采用真空斷路器計算與選型如下表：計算數(shù)據(jù)/設計數(shù)據(jù)設備型號Ug/UN(kV)Igmax/ IN(A)Id.t/ Ikd(kA)Sd.t/ Skd(MVA)Ich/ ima

31、x(KA)I*tdz/I2t*t安裝地點組數(shù)LW-220/3150220/22030/(0.85*1.732*220)=98.8/31503.17/40793.3/1500005.3/1002.0832*2.65/402*3220Kv出線2LW-220/3150220/220294.975/*1.732*220=774/31503.17/40793.3/1500005.3/1002.0832*2.65/402*3220kV進線、母線3LW-220/315-220/220224/1.732*220=588/31503.17/40793.3/1500005.3/1002.0832*2.65/402

32、*3主變220kV進線2LW-110/3150110/11046/(0.85*1.732*110)=284/31504.4/40110kV出線6LW-110/3150110/110224/1.732*110=1175/31504.44/40主變110kV出線、母線4ZN12-10/160010/105/(0.8*1.732*10)=288/160022.3/4037.5/10014.692*2.65/402*310kV出線24ZN28-12/400010/1238/(0.85*1.732*10)=2742/400022.3/40主變10kV出線、母線35.3.4 隔離開關的選擇選擇隔離開關應滿

33、足技術條件（1） 電壓UgUN 其中UgUew（2） 電流IgmaxIN 其中Igmax1.05IN（3） 動穩(wěn)定 ich imax（4） 熱穩(wěn)定 I2*tdzI2t*t計算與選型如下表：計算數(shù)據(jù)/設計數(shù)據(jù)設備型號Ug/UN(kV)Igmax/ IN(A)Ich/ imax(KA)I*tdz/I2t*t安裝地點組數(shù)GW4-220D/60050220/22098.8/6005.3/502.0832*2.65/15.82*5220Kv出線6GW4-220D/60050220/220774/31505.3/502.0832*2.65/15.82*5220kV進線、母線10GW4-220D/60050

34、220/220588/31505.3/502.0832*2.65/15.82*5主變220kV進線6GW4-110D/100050110/110284/1007.45/502.922*2.65/212*5110kV出線24GW4-110D/200050110/1101175/20007.45/502.922*2.65/462*5主變110kV出線、母線10GN6-10/6005210/10288/60037.5/5214.692*2.65/202*410kV出線24GN10-10T/400016010/122742/300037.5/16014.692*2.65/802*5主變10kV出線、母

35、線65.3.5 母線及主變出線的選擇1、220kV母線的的選擇（1）220kV母線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷電流選擇截面Igmax774A根據(jù)最大工作電流選用LGJ120雙分裂輕型鋼芯鋁絞線，其Ig70=741，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×380×2794Ig max=774(A)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為：

36、< 70由 67，查表得C88滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)程上規(guī)定：大于LGJ70的母線可不校驗電暈，所以不用校驗電暈，另外軟導線也不用校驗動穩(wěn)定，故所選導線LGJ120雙分裂輕型鋼芯鋁絞線符合要求。2、220kV母線的的選擇（1）220kV母線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷電流選擇截面Igmax588A根據(jù)最大工作電流選用LGJ120雙分裂輕型鋼芯鋁絞線，其Ig70=741，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×380×

37、2794Ig max=588(A)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為： < 70由 47，查表得C97滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)程上規(guī)定：大于LGJ70的母線可不校驗電暈，所以不用校驗電暈，另外軟導線也不用校驗動穩(wěn)定，故所選導線LGJ120雙分裂輕型鋼芯鋁絞線符合要求。3、110kV母線及主變出線的選擇（1）110kV母線及主變出線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷

38、電流選擇截面Igmax1176A根據(jù)最大工作電流選用LGJ240雙分裂輕型鋼芯鋁絞線，其Ig70=741，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×608×21277Ig max=1176(A)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為： < 70由 62，查表得C90滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)程上規(guī)定：大于LGJ70的母線可不校驗電暈，所以LGJ240不用校驗電暈，另外軟導線也不

39、用校驗動穩(wěn)定，故所選導線LGJ240雙分裂輕型鋼芯鋁絞線符合要求。4、10kV母線及主變出線的選擇（1）10kV母線及主變出線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷電流選擇截面Igmax2742A查表選用100×101000mm2三條平放矩形鋁導體，其集膚效應系數(shù)Kf*1.7，Iy25*3284A，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×32843448Ig max=2742(A)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的

40、熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為： < 70由 51，查表得C95滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。（4）動穩(wěn)定校驗mhbpw0.1×0.001×27002.7(kg/m)選絕緣子跨距L1.6m，導體平放、相間距離a0.35m，查表得N3.56，母線自振頻率：1，Ish2.55×14.6937.5（kA）故不會發(fā)生共振，母線相間應力：W3Wx3×16.7×10-6=50.1×10-6(m3)同相各條間作用應力，由于 查得母線形狀系數(shù)k120.42，k130.65條間允許應

41、力各條間襯墊允許最大跨距為便于安裝，每段絕緣子跨距中設四個襯墊：Lt<Lt max<Lcj滿足要求。故所選100×101000mm2三條平放巨形鋁導體符合要求。5.3.5 出線的選擇1、220kV進線的選擇（1）220kV進線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷電流選擇截面Igmax774A根據(jù)最大工作電流選用LGJ120雙分裂輕型鋼芯鋁絞線，其Ig70=741，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×380×2794Ig max=774(A

42、)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為： < 70由 67，查表得C88滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)程上規(guī)定：大于LGJ70的母線可不校驗電暈，所以不用校驗電暈，另外軟導線也不用校驗動穩(wěn)定，故所選導線LGJ120雙分裂輕型鋼芯鋁絞線符合要求2、220kV出線的選擇（1）220kV出線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷電流選擇截面Igmax99.8A根據(jù)最大工作電流選用L

43、GJ50鋼芯鋁絞線，其Ig70=142，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×142149Ig max=99.8(A)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為： < 70由 40，查表得C99滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)程上規(guī)定：大于LGJ70的母線可不校驗電暈，所以LGJ50不用校驗電暈，另外軟導線也不用校驗動穩(wěn)定，故所選導線LGJ50鋼芯鋁絞線符合要求。3、110kV出線的選擇（1）

44、110kV母線三相布置在一平面上當長期發(fā)熱時最高允許溫度+70，環(huán)境溫度為20，查表可得K1.05（2）按最大長期負荷電流選擇截面Igmax262A根據(jù)最大工作電流選用LGJ120鋼芯鋁絞線，其Ig70=331，當周圍環(huán)境為20時，則溫度修正系數(shù)為：I g20=K×Ig25=1.05×331378Ig max=262(A)（3）熱穩(wěn)定校驗：短路熱穩(wěn)定計算時間tk=tab+tb >1，故不計非周期分量的熱效應影響。查等值時間曲線得：tdz =2.65s正常運行時導線最高溫度為： < 70由 44，查表得C97滿足短路時發(fā)熱的導體最小截面為：故滿足熱穩(wěn)定要求。根據(jù)規(guī)

45、程上規(guī)定：大于LGJ70的母線可不校驗電暈，所以LGJ-120不用校驗電暈，另外軟導線也不用校驗動穩(wěn)定，故所選導線LGJ120鋼芯鋁絞線符合要求。3、10kV出線的選擇（1） 經濟電流密度選擇Igmax288A查得Tmax5000h時，J2.25A/mm2S=Igmax/J288/2.25128mm2選用YJV22-3×150交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜電纜正常允許最高溫度為90，當土壤溫度為20時，I364A單位長度電纜電阻和電抗值r00.12/KM X00.08/KM （2）長期發(fā)熱允許電流校驗土壤熱阻系數(shù)取80*cm/W，電纜在土壤中雙回路敷設，線纜間凈距為100mm時，查得電纜的各項的

46、修正系數(shù)Kt1.04，K31。K40.88直埋電纜允許截流量KIKt×K3×K4×I333.13288A（3）熱穩(wěn)定校驗10kV出線保護通常采用無時限電流電壓聯(lián)鎖速動保護為主保護，過電流保護為后備保護，并輔予零序保護主保護于后備保護的時間間隔為T0.5S查發(fā)熱等值時間曲線表，t0.5S，考慮非周期分量t0.50.0520.5+0.050.55smm2(4)電壓損失校驗（正常時）U173LImax（r0cosX0sin）/U173×0.288×2×（0.12×0.80.08×0.6）/10.5×20.68&

47、lt;5所以所選的YJV22-3×150交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜符合要求故三個等級所選的導體如下表設備型號安裝地點組數(shù)LGJ-120雙分裂鋼芯鋁絞線220kV母線、出線及變高進線6LGJ-50鋼芯鋁絞線220kV出線2LGJ240鋼芯鋁絞線110kV母線及變中出線5LGJ120鋼芯鋁絞線110kV出線6100×10矩型鋁導體10kV母線及變低出線4YJV2203×15010kV出線245.3.6 電壓互感器的選擇1、220kV電壓互感器的選擇（一）220kV進線及出線上PT的選擇1、型式：采用電容式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用，并兼作電力線載波耦合電容器用。2、電壓：額定一次電壓：Uin220kV額定二次電壓：Uin 3、準確等級：用于保護、測量、計量用，其準確等級為0.2級。4、型號：TYD220 kV額定變比： （二）220kV母線上PT的選擇1、型式：采用電容式電壓互感器，作電壓、電能測量及繼電保護用。2、電壓：額定一次電壓：U1n220kV額定二次電壓：U1n 3、準確等級：用于保護、測量、計量用，其準確等級為0.5級。4、型號：JDC5-220（W1）額定變比： 2、110kV電壓互感器的選擇