1 設計說明 第 1 頁 (共 56 頁 ) 110KV 降壓變電所電氣一次部分 及防雷保護設計 1 設計說明 1.1 環(huán)境條件 變電站地處坡地 土壤電阻率 =1.79*10000/cm2 溫度最高平均氣溫 +33 ，年最高氣溫 40 ，土壤溫度 +15 海拔 1500m 污染程度：輕級 年雷暴日數： 40 日 /年 1.2 電力系統情況 系統供電到 110kv 母線上， 35， 10kv 側無電源，系統阻抗歸算到 110kv 側母線上UB=Uav SB=110MVA 系統 110kv 側參數 X110max=0.0765 X110min=0.162 110kv 最終兩回進線四回出線，每回負荷為 45MVA，本期工程兩回進線，兩回出線。 35kv 側最終四回出線，全部本期完成，其中兩回為雙回路供桿輸電 Tmax=4500h，負荷同時率為 0.85 10kv 出線最終 10 回，本期 8 回 Tmax=4500 h，負荷同時率 0.85， 最小負荷為最大負荷的 70%， 備用回路 3 MW， 6 MW， cos=0.85計算 電壓 等級 回路 名稱 近期最大負荷 （ MW） 功率因數 cos 回路數 線路長度 （ km） 供電方式 35KV 1# 12 0.85 1 25 雙回共桿 2# 10 0.85 1 25 雙回共桿 3# 20 0.85 1 23 單回架空 4# 10 0.85 1 19 單回架空 10KV 1 3 0.85 1 5 架空 2 4 0.85 1 4 架空 3 2 0.80 1 6 架空 4 3 0.80 1 5 電纜 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 2 頁 (共 56 頁 ) 5 3 0.85 1 3 電纜 6 2 0.80 1 7 電纜 7 4 0.80 1 6 電纜 8 2 0.85 1 8 電纜 負荷增長率為 2% 1.3 設計任務 變電站電氣主接線的設計 主變壓器的選擇 短路電流計算 主要 電氣設備選擇 主變保護配置 防雷保護和接地裝置 無功補償裝置的形式及容量確定 變電站綜合自動化 2 電氣主接線的設計 2.1 電氣主接線概述 發(fā)電廠和變電所中的一次設備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設備的數量和作用，設備間的連接方式，以及與電力系統的連接情況。所以電氣主 接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統的安全、可靠、經濟運行起著重要作用，并對電氣設備選擇、配電裝置配置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。 2.1.1 在選擇電氣主接線時的設計依據 發(fā)電廠、變電所所在電力系統中的地位和作用 發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設規(guī)模 負荷大小和重要性 系統備用容量大小 2 電氣主接線的設計 第 3 頁 (共 56 頁 ) 系統專 業(yè)對電氣主接線提供的具體資料 2.1.2 主接線設計的基本要求 可靠性 靈活性 經濟性 2.1.3 6-220KV 高壓配電裝置的基本接線 有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設旁母線或旁路隔離開關等。 無匯流母線的接線：變壓器 -線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 6-220KV 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數。 2.2 110KV 側主接線的設計 110KV 側初期設計 2 回進線 2 回出線，最終 2 進線 4 回出線 由電力工程電氣設計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 110KV 側配電裝置宜采用單母線分段的接線方式。 110KV 側采用單母線分段的接線方式，有下列優(yōu)點： 供電可靠性：當一組母線停電或故障時，不影響另一組母線供電； 調度靈活，任一電源消失時，可用另一電源帶兩段母線： 擴建方便； 在保證可靠性和靈活性的基礎上，較經濟。 故 110KV 側采 用單母分段的連接方式。 2.3 35KV 側主接線的設計 35KV 側出線回路數為 4 回 由電力工程電氣設計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 當 35 63KV 配電裝置出線回路數為 4 8 回，采用單母分段連接，當連接的電源較多，負荷較大時也可采用雙母線接線。 故 35KV 可采用單母分段連接也可采用雙母線連接。 2.4 10KV 側主接線的設計 10KV 側出線回路數本期為 8 回，最終 10 回 由電力工程電氣設計手冊第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 4 頁 (共 56 頁 ) 當 6 10KV 配電裝置出線回路數為 6 回及以上時采用單母分段連接 故 10KV 采用單母分段連接 2.5 主接線方案的比較選擇 由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案 方案一： 110KV 側采用單母分段的連接方式， 35KV 側采用單母分段連接， 10KV側采用單母分段連接。 方案二： 110KV 側采用單母分段的連接方式， 35KV 側采用雙母 線連接， 10KV 側采用單母分段連接。 此兩種方案的比較 方案一 110KV 側采用單母分段的連接方式，供電可靠、調度靈活、擴建方便，35KV、 10KV 采用單母分段連線，對重要用戶可從不同段引出兩個回路，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證 正常母線供電不間斷，所以此方案同時兼顧了可靠性，靈活性，經濟性的要求。 方案二雖供電更可靠，調度更靈活，但與方案一相比較，設備增多，配電裝置布置復雜，投資和占地面增大，而且，當母線故障或檢修時，隔離開關作為操作電器使用，容易誤操作。 由以上可知，在本設計中采用第一種接線，即 110KV 側采用單母分段的連接方式， 35KV 側采用單母分段連線， 10KV 側采用單母分段連接。 方案一圖 : 2 電氣主接線的設計 第 5 頁 (共 56 頁 ) 1 1 0 K V1 1 0 K V3 5 K V1 0 K V方案二圖： 110KV35KV10KV110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 6 頁 (共 56 頁 ) 2.6 主接線中的設備配置 2.6.1 隔離開關的配置 中小型發(fā)電機出口一般應裝設隔離開關：容量為 220MW 及以上大機組與雙繞組變壓器為單元連接時，其出口不裝設隔離開關，但應有可拆連接點。 在出線上裝設電抗器的 6 10KV 配電裝置中，當向不同用戶供電的兩回 線共用一臺斷路器和一組電抗器時，每回線上應各裝設一組出線隔離開關。 接在發(fā)電機、變壓器因出線或中性點上的避雷器 不可裝設隔離開關。 中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；自耦變壓器的中性點則不必裝設隔離開關。 2.6.2 接地刀閘或接地器的配置 為保證電器和母線的檢修安全， 35KV 及以上每段母線根據長度宜裝設 1 2 組接地刀閘或接地器，每兩接地刀閘間的距離應盡量保持適中。母線的接地刀閘宜裝設在母線電壓互感器的隔離開關和母聯隔離開關上，也可裝于其他回路母線隔離開關的基座上。必要時可設置獨立式母線接地器。 63KV 及以上配電裝置的斷路器兩側隔離開關和線路隔離開關的線路宜配置接地刀閘。 2.6.3 電壓互感器的配置 電壓互感器的數量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護 裝置不得失壓，同期點的兩側都能提取到電壓。 旁路母線上是否需要裝設電壓互感器，應視各回出線外側裝設電壓互感器的情況和需要確定。 當需要監(jiān)視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相 上應裝設電壓互感器。 當需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。 發(fā)電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。 2 電氣主接線的設計 第 7 頁 (共 56 頁 ) 2.6.4 電流互感器的配置 凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器其數量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器：發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 對直接接地系統，一般按三相配置。對非直接接地系統，依具體要求按兩相或三相配置。 一臺半斷路器接線中，線路 線路串可裝設四組電流互感器，在能滿足保護和測量要求的條件下也可裝設三組電流互感器。線路 變壓器串，當變壓器的套管電流互感器可以利用時，可裝設三組電流互感器。 2.6.5 避雷器的裝置 配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器，但進出線裝設避雷器時除外。 旁路母線上是否需要裝設避雷器，應視在旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足要求而定。 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。 三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。 下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器 直接接地系統中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時。 直接接地系統中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變 壓器運行時。 接地和經消弧線圈接地系統中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點上。 發(fā)電廠變電所 35KV 及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應裝設避雷器。 SF6 全封閉電器的架空線路側必須裝設避雷器。 110 220KV 線路側一般不裝設避雷器。 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 8 頁 (共 56 頁 ) 3 主變壓器的選擇 3.1 負荷分析 3.1.1 負荷分類及定義 一級負荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設計損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經濟損失者屬于一級負荷。一級負荷要求有兩個獨立電源供電。 二級負荷：中斷供電將造成設計局部破壞或生產流程紊亂，且較長時間才能修復或大量產品報廢，重要產品大量減產，屬于二級負荷。二級負荷應由兩回線供電。但當兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。 三級負荷：不屬于一級和二級的一般電力負荷。三級負荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可用單回線路供電。 3.1.2 35KV 及 10KV 各側負荷的大小 35KV 側： P1=12+10+20+10=52MW Q1=120.62+100.62+200.62+100.62=32.24MVar S1=（ 522+32.242） 1/2 =61.18 MVA 10KV 側： P2=3+4+2+3+3+2+4+2+3+6=32MW Q2=30.62+40.62+20.75+30.75+30.62+20.75+40.75+20.62+30.62+60.62=21.27MVar S2=（ 322+21.272） 1/2 =38.42 MVA P=52+32=84 MW ， Q=32.24+21.27=53.51 MVar S=（ 842+53.512） 1/2=99.60 MVA 考慮同時系數時的容量： S=99.600.85=84.66 MVA 考慮到 2%的負荷增長率時的容量： S=84.661.02=86.353MVA 3 主變壓器的選擇 第 9 頁 (共 56 頁 ) 3.2 主變臺數的確定 對于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺主變壓器為宜。此設計中的變電所符合此情況， 因此 選擇 2 臺變壓器即可 滿足負荷的要求。 3.3 主變容量的確定 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 年負荷發(fā)展。對城郊變電所，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。 根據變電所所帶負荷的性質和電網結構來確定主 變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮到當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的 70 -80 。有以上規(guī)程可知，此變電所單臺主變的容量為： S=S0.7=86.3530.7=60.447MVA 所以應選容量為 63MVA 的主變壓器 3.4 主變相數選擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。 當不受運輸條件限制時，在 330KV 及以下的發(fā)電廠和變電所，均應采用三相變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制造、運輸等等已不成問題，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應采用三相變壓器。 3.5 主變繞組數選擇 在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側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裝備時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 根據以上規(guī)程，計算主變各側的功率與該主變容量的比值： 高壓側： K1=(52+32) 0.8/63=1.070.15 中壓側： K2=520.8/63=0.660.15 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 10 頁 (共 56 頁 ) 低壓側： K3=320.8/63=0.410.15 由以上可知此變電所中的主變應采用三繞組。 3.6 主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統采用的繞組連接方式只有 y和 ，高、中、低三側繞組如何要根據具體情況來確定。 我國 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用變壓器繞組都采 Y0 連接； 35KV 亦采用 Y 連接，其中性點多通過消弧線接地。 35KV 及以下電壓，變壓器繞組都采用 連接 。 有以上知，此變電站 110KV 側采用 Y0 接線 35KV 側采用 Y 連接， 10KV 側采用 接線 主變中性點的接地方式： 選擇電力網中性點接送地方式是一個綜合問題。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護配置等有關，直接影響電網的絕緣水平、系統供電的可靠性和連續(xù)性、變壓器和發(fā)電機的運行安全以及對通信線路的干擾。主要接地方式有：中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和直接接地。電力網中性點的接地方式，決定了變壓器中性點的接地方式。電力網中性點接地與否，決定于主變壓器中性點運行方式。 35KV 系統， IC=10A； 10KV 系統； IC Qk， tk=tin+ta， 校驗電氣設備及電纜（ 3 6KV 廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時，短路持續(xù)時間一般采用后備保護動作時間加斷路器全分閘時間。 動穩(wěn)定校驗： ies ish，用熔斷器保護的電氣設備和載流 導體，可不校驗熱穩(wěn)定；電纜不校驗動穩(wěn)定； 短路校驗時短路電流的計算條件 ： 所用短路電流其容量應按具體工程的設計規(guī)劃容量計算，并應考慮電力系統的遠景發(fā)展規(guī)劃；計算電路應按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗；對于發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴重時，應按嚴重情況校驗。 5.2 110KV 側斷路器隔離開關的選擇 5.2.1 進線側斷路器、母聯斷路器 的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Imax =(2S N )/( 3 U N)=(263000)/( 3 110)=661.33 (A) 額定電壓選擇： UNUNs=110KV 額定電流選擇： INImax=661.33A 開斷電流選擇： INbrI”=7.22KA (d1 點短路電流 ) 在本設計中 110KV 側斷路器采用 SF6 高壓斷路器，因為與傳統的斷路器相比 SF6高壓斷路器具有安全可靠，開斷性能好，結構簡單，尺寸小 ，質量輕，操作噪音小，檢修維護方便等優(yōu)點，已在電力系統的各電壓等級得到廣泛的應用。 110KV 的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。 從電氣工程電器設備手冊（上冊）中比較各種 110KVSF6 高壓斷路器的應采用 LW 11-110II 型號的斷路器。 其技術參數如下： 5 主要電氣設備的選擇 第 19 頁 (共 56 頁 ) 斷路器 型號 額定 電壓KV 額定 電流 A 最高 工作 電壓 KV 額定 斷流 容量 KA 極限 通過電流 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 固有分 閘時間 S 峰值 3S LW 11-110II 110 3150 126 31.5 100 40 0.03 熱穩(wěn)定校驗： It2t Qk It2t=402 3=4800（ KA） 2S 電弧持續(xù)時間取 0.04S，熱穩(wěn)定時間為： tk =0.15+0.03+0.04=0.22 Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定校驗： ies=100KAish =18.41KA 滿足動穩(wěn)定校驗，因此所選斷路器合適。 具體參數如下表 ： 計算數據 LW 11-110II UNs 110KV UN 110KV Imax 661.33A IN 3150A I 7.22KA INbr 31.5KA ish 18.41KA ies 100KA Qk 18.04（ KA）2s It2t 402 3=4800 （ KA）2s 5.2.2 主變壓器側斷路器的選擇 Imax =(1.05SN )/( 3 U N)=(1.0563000)/( 3 110)=347.20 (A) 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 20 頁 (共 56 頁 ) 額定電壓選擇： UNUNs=110KV 額定電流選擇： INImax=347.20A 開斷電流選擇： INbrI”=7.22KA (d4 點短路電流 ) 由上表可知 LW 11-110II 同樣滿足主變側斷路器的選擇 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯側相同 5.2.3 進線側隔離開關、母聯斷路器隔離開關的選擇 額定電壓選擇： UNUNs=110KV 額定電流選擇： INImax=661.33A 極限通過電流選擇： iesish=18.41KA(d1 點短路電流 ) 選用 GW4-110D 型隔離開關，其技術參數如下： 隔離開關 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 極限通過 電流 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 峰值 4S GW4-110D 110 1000 62.5 25 熱穩(wěn)定校驗： It2tQk It2t=2524=2500 Qk =14.08（ KA） 2S 動穩(wěn)定校驗： ies=62.5KAish =18.41KA 滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求 具體參數如下表 ： 計算數據 GW4-110D UNs 110KV UN 110KV Imax 661.33A IN 1000A Qk 14.08（ KA） 2S It2t 2524=2500 （ KA） 2S ish 18.41KA ies 62.5KA 5 主要電氣設備的選擇 第 21 頁 (共 56 頁 ) 5.2.4 主變壓器側隔離開關的選擇 額定電壓選擇 ： UNUNs=110KV 額定電流選擇： INImax=347.20A 極限通過電流選擇： iesish=18.41KA(d4 點短路電流 ) 由上表可知 GW4-110D 同樣滿足主變側隔離開關的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯側相同。 5.3 35KV 側斷路器隔離開關的選擇 5.3.1 出線側斷路器、母聯斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 Imax =(2S N )/( 3 U N)=(263000)/( 3 35)=2078.46(A) 額定電壓選擇： UNUNs=35KV 額定電流選擇： INImax=2078.46A 開斷電流選擇： INbrI”=7.64KA (d2 點短路電流 ) 選用 SW4-35I 型斷路器，其技術參數如下： 斷路器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 最高 工作 電壓 KV 額定 斷流 容量 KA 極限通過 電流 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 固有分 閘時間 S 峰值 4S SW4-35I 35 1250 40.5 16 40 16 0.08 熱穩(wěn)定校驗： It2t Qk It2t=1624=1024（ KA） 2S 電弧持續(xù)時間取 0.04S，熱穩(wěn)定時間為： tk =0.15+0.08+0.06=0.29 Qk 滿足熱穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定校驗： ies=40KAish =19.48KA 滿足動穩(wěn)定校驗，因此所選斷路器合適。 具體參數如下表 ： 計算數據 SW4-35I UNs 35KV UN 35KV Imax 2078.46A IN 1250A I 7.64KA INbr 16KA ish 19.48KA ies 40KA Qk 19.85 （ KA）2s It2t 1624=1024 （ KA）2s 5.3.2 主變壓器側斷路器的選擇 Imax =(1.05SN )/( 3 U N)=(1.0563000)/( 3 35)=1091.19(A) 額定電壓選擇： UNUNs=35KV 額定電流選擇： INImax=1091.19A 開斷電流選擇： INbrI”=6.12KA (d5 點短路電流 ) 由上表可知 SW4-35I 同樣滿足主變側斷路器的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯側相同。 5.3.3 出線側隔離開關、母聯斷路器隔離開關的選擇 Imax =(2S N )/( 3 U N)=(263000)/( 3 35)= 2078.46 (A) 額定電壓選擇： UNUNs=35KV 額定電流選擇： INImax=2078.46A 極限通過電流選擇： iesish=19.48KA (d2 點短路電流 ) 選用 GW4-35DW 型隔離開關，其技術參數如下： 5 主要電氣設備的選擇 第 23 頁 (共 56 頁 ) 隔離開關 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 極限通過電流 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 峰值 4S GW4-35DW 35 1250 63 31.5 熱穩(wěn)定校驗： It2t Qk It2t=31.524=3969 Qk=19.85（ KA） 2S 動穩(wěn)定校驗： ies=63KAish =19.48KA 滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求 具體參數如下表 ： 計算數據 GW4-35DW UNs 35KV UN 35KV Imax 2078.46A IN 1250A Qk 19.85（ KA） 2S It2t 31.524=3969 （ KA） 2S ish 19.48KA ies 62.5KA 5.3.4 主變壓器側隔離開關的選擇 Imax =(1.05SN )/( 3 U N)=(1.0563000)/( 3 35)=1091.19(A) 額定電壓選擇： UNUNs=35KV 額定電流選擇： INImax=1091.19A 極限通過電流選擇： iesish=15.61KA(d5 點短路電流 ) 由上表可知 GW4-35DW 同樣滿足主變側隔離開關的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯側相同。 5.4 10KV 側限流電抗器、斷路器隔離開關的選擇 5.4.1 限流電抗器的選擇 由于短路電流過大需要裝設限流電抗器 額定電壓選擇： UNUNs=10KV 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 24 頁 (共 56 頁 ) 額定電流選擇： INImax=1.553KA Imax=(S270%)/( 3 U N)=( 3842070%)/( 3 10)=1.553KA 設將電抗器后的短路電流限制到 I=20KA 將短路電流限制到要求值，此時所必須的電抗器的電抗百分值 XL%按下式計算： IB=6.048KA =0.0765+0.183/0.183=0.0765+0.0915=0.168 SB=110MVA S”= 3 UBI”= 3 10.520=363.72MVA 選用 XKK-10-4000-12 型電抗器，其技術參數如下表： 電抗器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 電抗率 動穩(wěn)定 電流 峰值 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 固有 分閘時間 S 4S XKK-10-4000-12 10KV 4000 12% 204 80 0.17 電壓損失和殘壓校驗 當所選電抗值大于計算值時，應重算電抗器后短路電流，以供殘壓校驗。 =(0.121.553) 0.6/4=2.80%60%70% 熱穩(wěn)定校驗： It2t Qk 電弧持續(xù)時間取 0.06S，熱穩(wěn)定時間為： tk =2+0.17+0.06=2.23ish =91.77KA，滿足動穩(wěn)定要求 根據以上校驗，所選電抗器滿足要求 具體參數如下表： 計算數據 XKK 10 4000 12 UNs 10KV UN 10KV Imax 1553A IN 4000A QK 2953.23 （ KA） 2s QK 8024=25600 （ KA） 2s ish 91.77KA ies 204KA 5.4.2 出線側斷路器、母聯斷路器的選擇 限流后 I”=20KA， ish =2.5520=51KA 流過斷路器的最大工作電流為： Imax =(2S2 )/( 3 UN)=(238420)/( 3 10)=4436.36(A) 額定電壓選擇： UNUNs=10KV 額定電流選擇： INImax=4436.36A 開斷電流選擇： INbrI”=20KA (加裝限流電抗器后 d3 點短路電流 ) 選擇 SN4 10G/5000 型斷路器，其技術參數如下表： 斷路器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 斷流 容量 MVA 額定 斷流 容量 KA 極限通過電流 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 固有分閘時間 S 峰值 4S SW4-10G/5000 10 5000 1800 105 300 120 0.15 熱穩(wěn)定校驗 It2t=12024=57600 （ KA） 2S 設后備保護時間為 2S，滅弧時間為 0.06S 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 26 頁 (共 56 頁 ) tk =2+0.15+0.06=2.21S1S，因此不計短路電流的非周期分量 =2.21(12202)/12=884 （ KA） 2S It2t Qk ，因此所選斷路器滿足熱穩(wěn)定要求 動穩(wěn)定校驗： ies =300KAish=51 KA，滿足動穩(wěn)定要求 因此，所選斷路器合適 具體參數如下： 計算數據 SN4-10G/5000 UNs 10KV UN 10KV Imax 4436.36A IN 5000A I 20KA INbr 105KA QK 884 （ KA） 2s It2t 12024=57600 （ KA） 2s ish 51KA ies 300KA 5.4.3 主變壓器側斷路器的選擇 Imax =(1.05S2 )/( 3 U N)=(1.0538420)/( 3 10)=2329.09(A) 額定電壓選擇： UNUNs=10KV 額定電流選擇： INImax=2329.09A 開斷電流選 擇： INbrI”=29.82KA (d6 點短路電流 ) 由上表可知 SW4-10G/5000 同樣滿足主變側斷路器的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯側相同。 5.4.4 出線側隔離開關、母聯斷路器隔離開關的選擇 Imax =(2S2)/( 3 U N)=(238420)/( 3 10)= 4436.36 (A) 額定電壓選擇： UNUNs=10KV 額定電流選擇： INImax=4436.36A 極限通過電流選擇： iesish=91.77KA (加裝限流電抗器后 d3 點短路電流 ) 5 主要電氣設備的選擇 第 27 頁 (共 56 頁 ) 選用 GN10 10T/5000 200 型隔離開關，其技術參數如下： 隔離開關 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 極限通過 電流 KA 熱穩(wěn)定 電流 KA 峰值 5S GN10-110T/5000-200 10 5000 200 100 熱穩(wěn)定校驗： It2t Qk It2t=10025=50000（ KA） 2s 所以， It2t Qk= 884 （ KA） 2s， 滿足熱穩(wěn)校驗 動穩(wěn)定校驗： ies=200kA ish=51kA， 滿足校驗要求 因此，所選隔離開關合適 具體參數如下表： 計算數據 GN10-10T/5000-200 UNs 10KV UN 10KV Imax 4436.36A IN 5000A QK 884 （ KA） 2S It2t 1002 5=50000（ KA） 2S ish 51KA ies 200KA 5.4.5 主變壓器側隔離開關的選擇 Imax =(1.05S2)/( 3 U N)=(1.0538420)/( 3 10)= 2329.09 (A) 額定電壓選擇： UNUNs=10KV 額定電流選擇： INImax=2329.09A 極限通過電流選擇： iesish=76.04KA(d6 點短路電流 ) 由上表可知 GN10-10T/5000-200 同樣滿足主變側隔離開關的選擇。 其動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定計算與母聯側相同。 110KV 降壓變電所電氣一次部分及防雷保護設計 第 28 頁 (共 56 頁 ) 5.5 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇和配置應按下列條件： 型式：電流互感器的型時應根據使用環(huán)境條件和 產品情況選擇。對于 6 20KV屋內配電裝置，可采用瓷絕緣結構和樹脂澆注絕緣結構的電流互感器。對于 35KV 及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器。有條件時，應盡量采用套管式電流互感器。 一次回路電壓： ()gnuu一 次 回 路 工 作 電 壓一次回路電流： m a x m()gII 一 次 回 路 最 大 工 作 電 壓 （ 原 邊 額 定 電 流 ）準確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級 要求高的表計來選擇。 二次負荷：22()n n nS I Z V A22 2 2nnS I Z 動穩(wěn)定：shi m dw 2I K式中，dwK是電流互感器動穩(wěn)定倍數。 熱穩(wěn)定： 2dzIt 2mt（ IK）tK為電流互感器的 1s熱穩(wěn)定倍數。 5.5.1 110KV 側電流互感器的選擇 主變 110KV 側 CT的選 擇 一次回路電壓： =110KV 二次回路電流： =463000/3( 3 U N)=440.89A 根據以上兩項，初選 LCW-110(600/5)戶外獨立式電流互感器，其參數如下： 電流 互感器 額定 電流 級次 組合 準確二次負荷 10% 倍數 1S 熱穩(wěn)定 動穩(wěn)定 準確等級 0.5 1 3 二 倍 電 倍 電 倍 5 主要電氣設備的選擇 第 29 頁 (共 56 頁 ) 型號 A 級次 次 負荷 數 流 數 流 數 LCW-110 600/5 0.5 1.2 2.4 75 150 0.5/1 1 1.2 4 1.2 15 動穩(wěn)定校驗： 2Ish m dwiK= 600150=127.28KAish=18.41KA 滿足動穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定校驗： 2 dzIt 2mt（ IK） (Im Kt) 2 = (60075) 2 =2025 （ KA） 2sQk =14.08 （ KA） 2s, 滿足 熱 穩(wěn)定 要求 綜上所述，所選 LCW-110(600/5) 戶外獨立式電流互感器滿足要求。 具體參數如下表： 設 備 項 目 LCW-110(600/5) 產品數據 計算數據 unug 1