1、黃岡職業技術學院畢業設計110KV降壓變電所電氣一次部分設計 學 院 機電學院 專 業 發電廠及電力系統 班 級 電力200901班 姓 名 余鵬飛 學 號 200908011117 指導教師 杜偉偉 目 錄摘 要1關鍵詞1引 言2第1章 緒論31.1變電站發展的歷史與現狀31.2課題來源及設計背景3第2章 變電站負荷計算和無功補償的計算52.1變電站的負荷計算52.2無功補償的目的62.3無功補償的計算6第3章 主接線方案的確定73.1主接線的基本要求73.2主接線的方案與分析83.3電氣主接線的確定10第4章 主變壓器臺數和容量的選擇114.1變壓器的選擇原則114.2變壓器臺數的選擇11

2、4.3變壓器容量的選擇11第5章 防雷與接地方案的設計135.1防雷保護135.2接地裝置的設計13第6章 短路電流的計算156.1繪制計算電路156.2短路電流計算16第7章 電氣設備的選擇187.1導體和電氣設備選擇的一般條件187.2斷路器的選擇197.3隔離開關的選擇217.4互感器的選擇22結 論24參考文獻26110KV降壓變電所電氣一次部分設計摘 要：隨著經濟的發展和現代工業建設的迅速崛起，供電系統的設計越來越全面、系統，工廠用電量迅速增長，對電能質量、技術經濟狀況、供電的可靠性指標也日益提高，因此對供電設計也有了更高、更完善的要求。設計是否合理，不僅直接影響基建投資、運行費用和

3、有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產方面，它和企業的經濟效益、設備人身安全密切相關。變電站是電力系統的一個重要組成部分，由電器設備及配電網絡按一定的接線方式所構成，他從電力系統取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經濟的輸送到每一個用電設備的轉設場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統的設計和控制模式，才能適應現代電力系統、現代化工業生產和社會生活的發展趨勢。關鍵詞：變電站 負荷 輸電系統 配電系統 高壓網絡 補償裝置引 言本次設計題目為110KV降壓變電所電氣一次部分設計。此設計任務只在體現對本專業各科知識的掌握程度，培養對本專業各科知識

4、進行綜合運用的能力，同時檢驗本專業學習三年以來的學習結果。此次設計首先根據任務書上所給系統與線路及所有負荷的參數，分析負荷發展趨勢。通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經濟及可靠性方面考慮，確定了110kV主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，在根據最大持續工作電流及短路計算結果，對設備進行了選型校驗，同時考慮到系統發生故障時，必須有相應的保護裝置，因此對繼電保護做了簡要說明。對于來自外部的雷電過電壓，則進行了防雷保護和接地裝置的設計，最后對整體進行規劃布置,從而完成110kV降壓變電所電氣一

5、次部分的設計。第1章 緒論1.1 變電站發展的歷史與現狀 概況變電站是電力系統中不可缺少的重要環節，對電網的安全和經濟運行起著舉足輕重的作用，如果仍然依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主，將無法滿足現代電力系統管理模式的需求；同時用于變電站的監視、控制、保護，包括故障錄波、緊急控制裝置，不能充分利用微機數據處理的大功能和速度，經濟上也是一種資源浪費。隨著電網規模的不斷擴大、電力分配的日益復雜和用戶對電能的質量的要求進一不提高，電網自動化就顯得極為重要；近年來我國計算機和通信技術的發展及自動化技術的成熟，發展配電網調度與管理自動化以具備了條件。變電站在配電網中的地位十分重要，它擔負著電能轉換和

6、電能重新分配的繁重任務，對電網的安全和經濟運行起著舉足輕重的作用。 變電站綜合自動化系統的設計原則1）在保證可靠性的前提下，合理和設置網絡和功能終端。采用分布式分層結構，不須人工干預的盡量下放，有合理的冗余但盡量避免硬件不必要的重復。2）采用開放式系統，保證可用性（Interoperability）和可擴充性（Expandability）。要求不同制造廠生產的設備能通過網絡互連和互操作，同時還要求以后擴建時，現有系統的硬件和軟件能較方便的與新增設備實現互操作。1.2課題來源及設計背景 課題來源本課題是來源于本人在網絡上參考的資料對中山電力設計院的研究和開發的項目，具有一定的實踐性和可行性。 設

7、計背景大沖鎮現有110KV變電站（大沖站）一座，向全鎮范圍內供電。大沖站共有主變2臺，容量為40+31.5MVA，現有110KV線路2回，分別來自110KV聯美變電站（聯沖線）和南豐變電站（沖豐線）。目前大沖站的最大負荷為3.88萬千瓦，到2003年，大沖鎮的用電量將達2.27億千瓦時，最大負荷達4.53萬千瓦。隨著工業的發展與工業區的開發，對電力電量的需求也相應的增加，預計到2005年，全鎮用電量將達3.08億千瓦時，最大負荷達6.16萬千瓦；2010年，用電量將達到5.73億千瓦時，最大負荷達到11.46萬千瓦。由此分析，僅靠目前大沖鎮僅有的一個110KV變電站是遠遠不夠滿足負荷增長需求的

8、。若按照城市電網規劃設計導則的要求，主變容量按1.82.1來計算，而且大沖鎮現有的10KV線路大部分是放射形網，無法形成合理的環網和分段，結構比較單一和薄弱，供電可靠性差。加上部分線路供電半徑大、用戶多、負荷重，線路壓降過高，供電質量差，但城南變電站建成后可承擔大沖鎮南部的用電負荷，釋放大沖站的供電能力，提高大沖鎮的供電可靠性、改善電能質量和降低網損。綜上所述，新建110KV城南變電站是電源合理分布點，改善10KV配電網絡結構，滿足新增用電需要的必要措施。第2章 變電站負荷計算和無功補償的計算2.1 變電站的負荷計算 負荷統計用電負荷統計如下表：表1 用電負荷統計（單位：千瓦）用戶名稱最大負荷

9、（kW）線路長度（km）回路數造紙廠26061硅鐵廠80041電視機廠30031毛紡廠30051縫紉機廠38041醫院30031自行車廠45021學校25031 遠景發展：10千伏側遠景擬發展6回電纜出線，最大綜合負荷18MW，功率因數0.85；表2 負荷性質分析結果表負荷等級負荷值（KW）占總負荷百分比（%）I860022.16II3020077.84 負荷計算各組負荷的計算：1）有功功率 P=KXPei2）無功功率 Q=Ptg3）視在功率 S=式中：Pei：每組設備容量之和，單位為KW；KX：需用系數；Cos:功率因數。總負荷的計算：1）有功功率 P=K1P2）無功功率 Q= K1Q3）視

10、在功率 S=4）自然功率因數： Cos1= P/S式中：K1組間同時系數，取為0.850.9。 電力系統中的無功功率就是要使系統中無功電源所發出的無功功率與系統的無功負荷及網絡中的無功損耗相平衡;按系統供電負荷的功率因數達到0.95考慮無功功率平衡。2.2 無功補償的目的無功補償的目的是系統功率因數低，降低了發電機和變壓器的出力，增加了輸電線路的損耗和電壓損失，電力系統要求用戶的功率因數不低于0.9（本次設計要求功率因為為0.95以上），因此，必須采取措施提高系統功率因數。2.3 無功補償的計算1）計算考慮主變損耗后的自然因數Cos1：P1=P+PbQ1=Q+QbCos1= P1 /2）取定補

11、償以后的功率因數： Cos2為0.95：3）計算補償電容器的容量：Qc=K1P(tg1+ tg2)式中：K1=0.80.9第3章 主接線方案的確定3.1 主接線的基本要求3.1.1 安全性高壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設高壓隔離開關；低壓斷路器（自動開關）的電源側及可能反饋電能的另一側，必須設低壓刀開關；裝設高壓熔斷器負荷開關的出線柜母線側，必須裝設高壓隔離開關；變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設避雷器。3.1.2 可靠性斷路器檢修時，不宜影響對系統的供電；斷路器或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數和停運時間，并要保證對一級負荷及全部大部分二級負荷的供電；盡

12、量避免發電廠、變電所全部停運的可能性；大機組超高壓電氣主接線應滿足可靠的特殊要求；采用綜合自動化，優化變電所設計：國內變電所自動化發展進程分為三個階段。第一階段由集中配屏以裝置為核心的方式，向分散下放到開關柜以系統為核心的方式發展；第二階段由單一功能、相互獨立向多功能、一體化過渡；第三階段由傳統的一次、二次設備相對分立向相互融合方式發展。變電所綜合自動化就是在第二階段。3.1.3 靈活性變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線；兩路電源進線，裝有兩臺主變壓器的變電所，當兩路電源同時供電時，兩臺主變壓器一般分列運行；當只一路電源供電，另一路電源備用時，則兩臺主變壓器并列運行；帶負荷

13、切換主變壓器的變電所，高壓側應裝設高壓斷路器或高壓負荷開關；主接線方案應與主變壓器經濟運行的要求相適應。3.1.4 經濟性主接線方案應力求簡單，采用的一次設備特別是高壓斷路器少，而且應選用技術先進、經濟適用的節能產品柜；型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時，才采用手車式或抽屜式；中小型工廠變電所一般才用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場合，則應采用真空斷路器或SF6斷路器。.如短路電流較大或有遠控、自控要求時，則應采用電磁操作機構或彈簧操作機構；工廠的電源進線上應裝設專用的計量柜，其互感器只供計費的電度表用，應考慮無功功率的人工補償，使最大負荷時功率因素達到規定的要求；優化接線及布置，減

14、少變電所占地面積總之，變電所通過合理的接線、設備無油化、布置的緊湊以及綜合自動化技術，并將通信設施并入主控室，簡化所內附屬設備，從而達到減少變電所占地面積，優化變電所設計，節約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運行，避免不必要的定期檢修，達到降低投資的目的。3.2 主接線的方案與分析3.2.1 單母線1）優點：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（母線及母線隔離開關等）故障檢修，均需要使整個配電裝置停電，單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。3）適用

15、范圍：一般只適用于一臺發電機或一臺主變壓器的以下三種情況：6110KV配電裝置的出線回路數不超過6回；3563KV配電裝置的回線數不超過3回；110220KV配電裝置的出線回路數不超過2回。3.2.2 單母線分段接線1）優點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當一段母線發生故障，分段斷路自動將故障段切斷，保障正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。2）缺點：當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越；擴建時需向兩個方向均等擴建。3）適用范圍：610KV配電裝置出線回路數為6及以上時

16、；3563KV配電裝置出線回路數為48回時；110220KV配電裝置出線回路數為34回時。主接線圖110kV35kVS1S210kV站用變主變 3.3 電氣主接線的確定采用單母線分段的結線：單母線分段是借助于3DL，進行分段，當母線故障時，經倒閘操作可切除故障段，保證其它段繼續運行，當進線電源一回發生故障，通過倒閘操作可保證兩臺主變的供電，單母線分段的結線可以作分段運行，也可做并列運行，采用分段運行時，各段相當于單母線運行狀態，各段母線所帶的主變壓器是分列進行，互不影響任一母線故障或檢修時，僅停止該段母線所帶變壓器的供電，兩段母線同時故障的機率很小，可以不予考慮，采用并列運行時，電源檢修無需母

17、線停電，只需斷開電源的斷路器1DL1，（2DL1）及其隔離開關就能保證兩臺主變壓器的供電，對本站110KV 兩回供電（小于4回路）較為適合。該設計的電氣主接線：110KV采用線路變壓器組接線，進線側設斷路器；10KV接線為單母線分段接線，#1主變10KV側單臂進10KV母線，各帶10KV出線12回，無功補償電容器組2組；#2主變10KV雙臂各進一段10KV母線，每段母線各帶10KV出線6回，無功補償電容器1組。 表3 主要電氣設備表序號設備名稱型號和規格1110KV斷路器SF6-110W 3150A 40KV2隔離開關GW4-110IID（W）1250 31.5A （4S）3主變中性點隔離開關

18、GW13-63D（W）/630A4110KV線路避雷器Y10W1-108/281（W）5主變中性點避雷器HY1.5W-72/186610KV母線橋避雷器HY5WZ-17/45710KV電容器SF6充氣集合式BAMHL11/3-1600-1W×38接地變壓器DKSC-1000/10.5-100/0.4910KV開關柜XGN2-12Z（Q）系列，其中斷路器配置為：進線斷路器ZN28-12（Q），3150A，40KA分段斷路器ZN28-12（Q），3150A，40KA其他 ZN28-12（Q），1250A，31.5KA第4章 主變壓器臺數和容量的選擇4.1變壓器的選擇原則為了保證每年電容按

19、10%的增長，并在10年內能滿足要求， 并按下例方案進行綜合考慮：1）明備用方式，即2臺主變壓器的容量都滿足（2-1）式的要求，任何情況下都只有1臺運行，兩臺主變壓器互相備用。2）暗備用方式，即2臺主變壓器的容量之和滿足（2-1）式的要求。正常情況下兩臺主變運行，故障情況下一臺運行，因此，每臺變壓器的容量應滿足安全用電的要求,即保證、類負荷的供電，一般要求能滿足全部負荷的70%-80%。3）在設計中，初期主變壓器可采用明備用方式，隨著負荷的增加和發展，后期可采用暗備用方式。4.2 變壓器臺數的選擇1）對于大城市郊區的一次變電站，在中、低壓側已構成環網的情況下，變電站以兩臺主變壓器為宜。2）對于

20、孤立的一次變電站或大型工業專業用變電站，在設計時要考慮設三臺主變壓器的可能性。3）對于規劃只住兩臺主變壓器的變電站，其變壓器基礎宜大于變壓器容量的1-2級設計，以便符合發展時更換變壓器的容量。4.3 變壓器容量的選擇按照上述原則確定變壓器容量后，最終應選用靠近的國家的系列標準規格。變壓器容量系列有兩種，一種是按R8容量系列，它是按R8=1.33的倍數增加的，如100KVA、135KVA、180KVA、240KVA、320KVA、420KVA等；另一種是國際通用的R10容量系列，它是按R10=81.26的倍數增加的。如容量有100KVA、125KVA、160VA、200KVA、250KVA、31

21、5KVA等。我國國家標準GB1094電力變壓器確定采用R10容量系列。綜合上述各種因數，確定該站主壓器采用2臺50000MVA的變壓器。當前我國電力系統基本都是三相制接線，尤其我省電力系統還沒有單相供電的系統，故為了能接入系統運行，并能保證系統的安全穩定運行。因為該地區110KV電壓不是很穩定，為了保證10KV供電系統電壓質量，本站采用有載調壓方式，這樣才能達到隨時調整電壓的目的。冷卻方式采用自冷型冷卻方式。變壓器110KV側中性點經隔離開關接地，同時裝設避雷器保護。綜合上述幾種情況，結合廠家的一些產品情況，故本站的主變壓器選用的型號：SZ10-50000/110。變電站全部負荷S=45647

22、KVA變壓器的初選容量S=80%S=0.80×45647=36517KVA選兩臺50000KVA的變壓器。主變壓器：2×50000KVA三相雙卷自冷型油浸變壓器。電壓等級：110KV/10KV出線：110KV2回，10KV12回。無功補償容量：4×4800Kvar表4 主變壓器的選擇額定容量電壓組合及分接范圍聯接組標號空載損耗KW負載損耗KW空載電流%阻抗電壓%KVA高壓KV中壓KV低壓KV50000110±8×1.25%38.5±5%10.5YN,d1171.22501.314第5章 防雷與接地方案的設計5.1 防雷保護5.1.1

23、直擊雷保護直擊雷過電壓：雷電直接擊中電氣線路、設備或建筑物而引起的過電壓，又稱直擊雷。在雷電的主放電過程中，其傳播速度極快（約為光速的50%-10%），雷電壓幅值達10-100MV，雷電流幅值達數百千安，伴以強烈的光、熱、機械效應和危險的電磁效應以及強烈的閃絡放電，具有強烈的破壞性和對人員的殺傷性。110KV配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構架上設置2支避雷針，及其余設備均為戶內布置，采用配電樓屋頂設避雷帶，和避雷針聯合作為防直擊雷保護，確保戶外主變壓器、110KV配電裝置在其聯合保護范圍內。避雷帶采用16的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用3根引下線與主接地網相連接，連接點與其他

24、設備接地點的電氣距離應滿足規范要求。5.1.2 侵入波保護雷電波入侵(高電位侵入):架空線路遭受雷擊或感應累的影響,在線路上形成沿線路傳播的高電壓行波.此種電壓波入侵到建筑物內或進入電氣設備造成過電壓。據統計城市中雷擊事故的50%-70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此，在工廠中應予以重視，對其危害給予足夠的防護。為防止線路侵入雷電波的過電壓，在110KV進線，10KV母線橋及10KV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護主變壓器中性點絕緣，在主變110KV側中性點裝設氧化鋅避雷器。10KV并聯電容器根據規定裝設氧化鋅避雷器保護。5.2 接地裝置的設計接地裝置宜選用鋼材，接地裝置的導體截面應符

25、合熱穩定性和機械強度的要求，到不小于表中所列的規格。表5 鋼接地體和接地線的最小規格種類、規格及單位地上地下室內室外交流電流回路直流電流回路圓鋼直徑（mm） 6 8 10 12注：大中型發電廠，110KV及以上變電所或腐蝕性較強場所的接地裝置應采用熱鍍鋅鋼材或適當加大截面。本變電站主接地網以水平接地體加垂直地極構成，水平接地體采用16熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極用50×50×2500和50×50×3000兩種長度的熱鍍鋅角鋼，布置盡量利用配電室以外的空地。變電站主接地網接地電阻應滿足R0.5的要求。如實測接地電阻值不能滿足要求，則需擴大接地網面積或采取其他降阻

26、措施。所有設備的底座或基礎槽鋼均采用16的熱鍍鋅圓鋼焊接并接入主接電網，與主接地網可靠焊接。帶有二次繞組的設備底座應采用兩根接地引下線，與電網兩個不同點可靠焊接。施工中應保證避雷針（網）引下線與主接地網的地下連接點至變壓器和10KV及以下設備的接地線與接地網的地下連接點沿接地體的長度不小于15m。變電站四周與人行道相鄰處，設備與主網相連接的均壓帶。主控室內采取防靜電接地及保護接地措施。第6章短路電流的計算供電系統應該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產和生活的正常進行。但是供電系統的正常運行常常因為發生短路故障而遭到破壞。所謂短路，就是供電系統中一相或多相載流導體接地或相互接觸并產生超出規定值的

27、大電流。造成短路的主要原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞、誤動作、雷擊或過電壓擊穿等。短路電流數值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當它通過電氣設備時，設備的載流部分變形或損壞，選用設備時要考慮它們對短路電流的穩定。短路電流在線路上產生很大的壓降，離短路點越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動機或其它設備的正常運行。YY10kV110kV6.1 繪制計算電路圖 1 短路電流計算圖6.2 短路電流計算進行計算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對值表示，這種計算方法叫做標幺值法。標幺值的概念是：某量的標幺值=所謂基準值是衡量某個物理量的標準或尺度，用標幺值表示的物理量是沒有單

28、位的。供電系統中的元件包括電源、輸電線路、變壓器、電抗器和用戶電力線路，為了求出電源至短路點電抗標幺值，需要逐一地求出這些元件的電抗標幺值。1）輸電線路已知輸電線路的長度為 ，每公里電抗值為 ，線路所在區段的平均電壓為 ，則輸電線路電抗相對于基準容量 和基準電壓 的標幺值為2）變壓器變壓器通常給出短路電壓百分數，得XS1XL1XL2Xb2Xb1K1K2K3圖 2 短路等效電路圖本設計選Sj=100MVA取Uj1=37KV 則Ij1=KA=1.561KA 取Uj2=10KV 則Ij2=KA=5.77KA計算各元件阻抗的標幺值系統電抗：求電源至短路點的總阻抗K1點: K2點: K3點: 短路電流的

29、計算結果如下表： 表6 短路電流計算結果表短路點短路容量Sd(MVA)短路電流周期分量（有效值）Id(KA)短路沖擊電流（有效值）Ish(KA)短路沖擊電流（峰值） ish(KV) 110KV進線側（K1）960.64.9957.59212.635110KV分列運行（K2）260.315.01922.82838.298110KV并列運行（K3）438.825.31938.48564.563第7章 電氣設備的選擇7.1導體和電氣設備選擇的一般條件正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟運行的重要條件。在進行設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩妥地采用新技

30、術，并注意節約投資，選擇合適的電氣設備。7.1.1一般原則1）應滿足正常運行機制、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展的需要。2）應按當地環境條件校核。3）選擇導體時應盡量減少品種。4）擴建工程應盡量使新老電器型號一致。5）選用的新產品，均應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。7.1.2 技術條件選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。各種高壓電器的一般技術條件。一、長期工作條件1）電壓選用電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運行電壓Ug，即 UmaxUg 式4-12）電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運行方式下的

31、持續工作電流Ig，即 IeIg 式4-2由于變壓器短時過載能力很大，故其計算工作電流應根據實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續工作電流的要求。二、短路穩定條件1）校驗的一般原則電器在選定后按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩定校驗，校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流。用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩定。短路的熱穩定條件I2tjsQdt 式4-3式中：Qdt在計算時間tjs秒內，短路電流的熱效應(kA2S)Itjs秒內設備允許通過的熱穩定電流有效值（KA）tjs設備允許通過的熱穩定電流時間（s）校驗短路熱穩定所用的計時間按下式計算：

32、 tjs=tb+td 式4-4式中：tb繼電保護裝置后備保護動作時間（s）td斷路器全分閘時間（s）短路動穩定條件 ichidf 式4-5 IchIdf 式4-6式中：ich、Ich短路沖擊電流幅值、有效值（KA）idf 、Idf允許通過穩定電流的幅值、有效值（KA）絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器內、外絕緣保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應按電網中出現的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。當所選電器的絕緣水平低于國家規定的標準數值時，應通過絕緣配合計算，選用適當的過電壓保護設備。7.1.3 環境條件環境條件主要有溫度、日照、風速、冰雪、溫度、污穢、海拔、地震。由于設計時間倉促

33、，所以在設計中主要考慮溫度條件。按照規程上的規定，普通高壓電器在環境最高溫度為+40時，允許按照額定電流長期工作。當電器安裝點的環境溫度高于+40時，每增加1建議額定電流減少1.8%；當低于+40時，每降低1，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。7.2斷路器的選擇電力系統中，高壓斷路器具有完善的滅弧性能，正常情況下，用來接通和開斷負荷電流，在某些電器主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務，故障時，斷路器還常在繼電保護的配合使用下，斷開短路電流，切斷故障部分，保證非故障部分的正常運行。7.2.1 110KV側斷路器1）額定電壓選擇：UymaxUgmax=1.15U

34、n=1.15×110=126.5(KV)Uymax為最高允許工作電壓Ugmax為電網最高允許運行電壓2）額定電流的選擇：IeIgmax=1.05 InIe斷路器的額定電流Igmax最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故相應回路的，Igmax=1.05In，根椐給定的某區水電上網負荷預測表可知,2012年最大的上網容量為51400KW（不考慮近區用電負荷），設額定功率因素為0.85，則：Ie=3500AIgmax=1.05In=1.05×51400/（×110×0.85）=333.3(A)3）按開斷電流選擇IedkId1=2.47KAI

35、edk斷路器的額定開斷電流4）按斷路器的短路關合電流選擇iegich1=6.278KA ieg斷路器額定短路關合電流 ich1d1點短路時短路電流沖擊值據以上數據,可以初步選擇LW35-126型六氟化硫斷路器，參數如下：額定電壓：126KV 最高工作電壓：126KV額定電流：3150A 額定開斷電流：40KA 動穩定電流：100KA 熱穩定電流（4s）：40KA額定開合電流（峰值）：100KA全開斷時間：50ms5）校驗熱穩定Td=tkd+tbTd計算時間tkd斷路器的斷開時間tb繼電保護動作時間，取后備保護時間為5s故：tb =0.05+5=5.05(s)因Td1s導體的發熱主要由周期分量來

36、決定，則：Qd=I2t=2.472×5.05=30.81(KA2.s)Qr=Ir2t=402×4=4800(KA2.s)即: QrQd 滿足熱穩定要求6）動穩定校驗ich=6.278KA100KA 滿足動穩定要求7.2.2 35KV側斷路器1）額定電壓選擇：UymaxUgmax=1.15Un=1.15×35=40.25(KV)Uymax為最高允許工作電壓Ugmax為電網最高允許運行電壓2）額定電流的選擇：IeIgmax=1.05 InIe斷路器的額定電流Igmax最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故相應回路的Igmax=1.05In，根椐給定

37、的某區域小水電上網容量預測表可知,2012年最大的上網容量為38960KW，設額定功率因素為0.85，則：IeIgmax=1.05 In=1.05×38960/（×35×0.85）=794(A)3）按開斷電流選擇IedkId2=6.91KAIedk斷路器的額定開斷電流4）按斷路器的短路關合電流選擇iegich2=10.435KA ieg斷路器額定短路關合電流 ich2d2點短路時短路電流沖擊值據以上數據,可以初步選擇LW8-35型戶外式六氟化硫斷路器，參數如下：額定電壓：35KV 最高工作電壓：40.5KV額定電流：2000A 額定開斷電流：25KA 動穩定電流(

38、峰值)：63KA 熱穩定電流（4s）：25KA額定開合電流（峰值）：63KA 全開斷時間：60ms5）校驗熱穩定Td=tkd+tbTd計算時間tkd斷路器的斷開時間tb繼電保護動作時間，取后備保護時間為5s故：tb =0.06+5=5.06(s)因Td1s導體的發熱主要由周期分量來決定，則：Qd=I2t=6.912×5.06=241.06(KA2.s)Qr=Ir2t=252×4=2500(KA2.s)即: QrQd 滿足熱穩定要求6）動穩定校驗ich=17.59KA63KA 滿足動穩定要求7.3隔離開關的選擇隔離開關配置在主接線上，保證了線路及設備檢修時形成明顯的斷口與帶電

39、部分隔離，由于隔離開關沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關時，必須遵守倒閘操作順序，即送電時，首先合上母線側隔離開關，其次合上線路側隔離開關，最后合上斷路器，停電則于上述相反。隔離開關的配置：）斷路器的兩側均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口與電源隔離。）中性點直接接地的普通變壓器，均應通過隔離開關接地。）在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關，保證電器和母線的檢修安全，每段母線上宜裝設1-2組接地刀閘。）接在變壓器引出線或中性點的避雷器可不裝設隔離開關。）當饋電線路的用戶側沒有電源時，斷路器通往用戶的那一側可以不裝設隔離開關。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設。7

40、.3.1 110KV隔離開關的選擇1）額定電流UeUew=110KV2）額定電流據上述數據,可初步選擇GW4-110型戶外隔離開關,其技術參數如下： 額定電壓：110KV 動穩定電流峰值：50KA 額定電流：630A 熱穩定電流（4s）：20KA3）熱穩定校驗 td=5.05s Qd=30.73(KA2.S) Qr=Ir2t=202×4=1600(KA2.S) 即：Qr>Qd 滿足熱穩定要求。4）動穩定校驗 ich1=6.278KA<idw=50KA滿足動穩定要求。7.3.2 35KV側隔離開關1）額定電壓 Ueuew=35KV2）額定電流 IeIgmax=1.05IN=

41、1.05×P35/（×110×COS）=0.2526（KA）根據以上數據，可以初步選擇GW4-35型戶外隔離開關，其技術參數如下： 額定電壓：35KV 動穩定電流峰值：80KA 額定電流：1250A 熱穩定電流（4s）：31.5KA3）熱穩定校驗 td=5.06s Qd=241.6(KA2.S) Qr=Ir2t=31.52×4=3969(KA2.S) 即：Qr>Qd 滿足熱穩定要求。4）動穩定校驗 icj=17.59KA<idw=80KA滿足動穩定要求7.4互感器的選擇互感器是變換電壓、電流的電氣設備。它包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統

42、和二次系統間的聯絡元件，分別向二次回路提供電壓、電流信號以反映一次系統中電氣設備的正常運行和故障情況。7.4.1 互感器的作用 1）一次回路的高電壓和大電流變為二次回路的標準的低電壓和小電流。2）二次設備和高壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身安全。7.4.2 電流互感器的特點 1）電流繞組串聯在電路中，匝數少，故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關。2）二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以在正常情況下，電流互感器在近于短路的狀態下運行。7.4.3 電壓互感器的特點 1）電壓互感器容量很小，結構上要求有較高的安全系數。2）二次側所接儀表和繼電

43、器的電壓線圈阻抗很大，互感器在近于空載狀態下運行。電壓互感器的配置原則：應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求；保證在運行方式改變時，保護裝置不失壓，同期兩側都能方便的取壓。電壓互感器的配置原則：每條支路的電源都應裝設足夠數量的電壓互感器，供支路測量、保護使用。7.4.4 電流互感器的選擇1）電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和等影響，使一次電流I1與二次電流I2在數值和相位上都有差異，即測量結果有誤差，所以選擇電流互感器，應根據測量時誤差的大小和標準度來選擇。2）額定容量。保證互感器的準確級，互感器二次側所接負荷S2應不大于該準確級所規定的額定容量Se2，即Se2S2=I2e2Z2f 式4

44、-7Z2f=rg+rj+rd+re() 式4-8 式中：測量儀表電流線圈電阻、rj 繼電器電阻、rd 連接導線電阻、re接觸電阻，一般取0.13）按一次回路額定電壓和電流選擇當電流互感器用于測量時，其一次額定電流應盡量選擇比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測量儀表得到最佳工作，并在過負荷時使儀表有適當的指示。電流互感器的一次額定電流和電壓必須滿足：UUew 式4-9IeIgmax 式4-10式中：Uew電流互感器的一次所在的電網額定電壓Ue、Ie1分別電流互感器的一次回路額定電壓和額定電流Igmax電流互感器一次回路最大工作電流為了確保所供儀表的準確度，互感器的工作電流應盡量接近此額定電

45、流。4）熱穩定校驗。電流互感器熱穩定能力常以1S允許通過一次額定電流Iel倍數Kr來表示，故熱穩定應按下式校驗 （IelKr）2I2tdz（或Qd） 式4-115）動穩定校驗。電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值的倍數Kd（稱為動穩定電流倍數），表示其內部穩定能力，故內部穩定可用下式校驗：IelKd ich 式4-12短路電流不僅在電流互感器內部產生作用力，而且由于其相鄰之間電流的相互作用使絕緣瓷帽受到力的作用，因此對于瓷絕緣型電流互感器應校驗瓷套管的機械強度。瓷套上的作用力可由一般電動力公式計算，故外部動穩定應滿足 Fy0.5×1.73ich2×l/a×10-7(N) 式4-13式中 Fy作用于電流互感器器帽端部的允許力； l電流互感器出線端至最近一個母線支柱絕緣子之間的跨距； 系數0.5表示互感器瓷套端部承受該跨上電動力的一半。7.4.5 電壓互感器