110kV中大变电站设计 毕业设计.doc

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1、目 录 110kv 中大变电站设计 .1 目 录 2 摘 要 3 ABSTRACT.3 第一章 绪论 4 1.1 变电站的简介及发展 4 1.2. 课题资料 5 第二章 电气主接线的设计 7 2.1 电气主接线的简介及要求 7 2.2 变电站的主接线方式 8 2.3 无功补偿装置 10 第三章 主变压器的选择 11 3.1 主变压器的选择原则 11 3.2 主变压器的容量 11 3.3 主变器的确定 12 第四章 短路电流的计算 13 41 短路电流计算的目的 13 5.2 短路计算的计算 13 第五章 电气设备的选择 16 5.1 电气设备选择的条件及校验 16 5.2 高压断路器的选择 1

2、7 5.3 隔离开关的选择 20 5.4 各级电压母线的选择 22 5.5 绝缘子和穿墙套管的选择 24 5.6 电流互感器的选择 24 第六章 防雷保护与接地保护 26 6.1 防雷保护 26 6.2 变电站的接地保护 27 第七章 变电站的继电保护 28 参考文献： 31 致 谢 31 摘 要 变电站在电力系统中有着极其重要的作用。变电站是把一些设备组装起来， 用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，它是输电和配电的集结 点。 本次设计题目是 110kV 中大变电站设计，主要设计包括变电站的一次系统及 部分二次系统。变电所在中大开发区西南 2km，110kV 线路由东侧进线，35k

3、V 线路向北出线，10kV 馈线向西出线。对于中大变电站的一次系统主要是电气主 接线的设计，变压器及其他电气设备的选型。对于电气主接线的设计，有 110kv，35kv，10kv，应该满足运行的可靠性、灵活性，经济合理性。通过负荷 计算，根据具体的可靠性要求，考虑远景发展选择主变压器的型号。根据短路 电流的计算，在进行动、热稳定性校验的基础上，选择电压互感器、电流互感 器，断路器、隔离开关等设备。根据具体原则，选择母线及其他电力线路。对 于二次部分，主要工作是防雷保护和接地保护，在满足继电保护的原则基础上 对变压器等电气设备及电力线路进行保护。 关键词：变电站 一次系统设计 二次部分设计 ABS

4、TRACT The substation plays the vital role in the power system . It consists of many electric appliances equipments, and it used to cut off or connect,change ,or adjusting voltage. In the power system, it is rally point of the transmission and distribution . My graduation design topic is 110kv of Zho

5、ngda substation design ,and the main design includes primary system and the secondary system of the transformer substation the substation lies in the southwest of Zhongda development zone. For the primary system of Zhongda substation, it mainly consists of the main electrical wiring design ,the sele

6、ction of Transformers and other electric equipment . For the main electrical wiring design, it has the 110kv ,35kv and 10kv,and it should meet the operation reliability ,operation flexibility and economic rationality . Through the load calculation ,for the specific requirements of reliability , cons

7、idering long-term development , we choose the the main transformer models . According to the calculation of short-circuit current ,we check dynamic stability and thermal stability checking，then we selectvVoltage transformer ，Current transformer， Circuit breaker ，Isolating switch and so on. According

8、 to the specific principles ,we choose the bus and Other power line.For secondary system, we mainly select Lightning protection and Ground protection . on the basis of the principle of relay protection ,we conduct the protection of the transformers ,the other electrical equipment and power lines . k

9、ey words：substation； design for the primary system； design for the secondary system 第一章 绪论 1.1 变电站的简介及发展 （一） 变电站的简介 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压 的电力设施，是电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起 着举足轻重的作用。通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换 电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备， 汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置无功功率补偿， 和防雷保护装置、

10、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站主 要可分为：枢纽变电站、终端变电站；升压变电站、降压变电站；电力系统的 变电站、工矿变电站、铁路变电站（25kV、50Hz） ； 1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV 等 电压等级的变电站；10kV 开闭所；箱式变电站。 （二 ）变电站的发展 自 20 世纪 90 年代以来，变电站自动化技术一直是我国电力行业的热点技术。 变电站综合自动化是将变电站二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动 装置及远动装置等）利用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设 计，对

11、变电站执行自动监视、测量、控制和调节的一种综合性的自动化系统。 它是变电站的一种现代化技术装备，是自动化和计算机、通信技术在变电站领 域的 综合应用，它可以收集较齐全的数据和信息。它具有功能综合化、 ，设备、 操作、监视微机化，结构分布分层化，通信网络光缆化及运输管理智能化等特 征。变电站的综合自动化为变电站小型化、智能化、扩大监视范围及变电站的 安全、可靠、优质、经济地运行提供了现代化手段和基础保证。变电站自动化 的设计原则是：1.在保证可靠性的前提下，合理和设置网络和功能终端。采用 分布式分层结构，不须人工干预的尽量下放，有合理的冗余但尽量避免硬件不 必要的重复。 2.采用开放式系统，保证

12、可用性（Interoperability）和可扩充性（Expandability） 。要求不同 制造厂生产的设备能通过网络互连和互操作，同 时还要求以后扩建时，现有系统的硬件 和软件能较方便的与新增设备实现互操作。 1.2. 课题资料 （一）基本资料 随着经济改革的不断深化，企业高速发展，中大地区的电力负荷需求量大 大增加。济南供电局根据实际需要，报请省电力公司批准同意，在中大新建降 压变电所。 新建变电所位于中大，离市区约 25km，由距其 65km 的南郊变电站供电。南 郊变电站和中大变电所之间有 110kV 联络线。 变电所所址选择在中大开发区西南 2km，110kV 线路由东侧进线，3

13、5kV 线路 向北出线，10kV 馈线向西出线。出线走廊充裕，所址平坦，无洪水之患，距公 路较近，交通便利，附近无污染。 气象资料： 年最高温度 38.6，所平均气温 20,年最低温度17.9，最热月平均 温度 30，冻土深度:0.5m,导线覆冰厚度 5mm，-5,最低月平均气温-8,海 拔 250m,最多风向西北、西南，地耐力 2kg/cm2 ,地震级 6 级以下,地壤电阻率 1.0104.cm。 表 1：待设计变电站负荷情况 单位：KW 10KV 第一期 第二期 35KV 第一期 第二期 10kV 1 线 1000 1500 35kV 1 线 2000 3000 10kV 2 线 1000

14、 2000 35kV 2 线 2000 2500 10kV 3 线 1000 1500 35kV 3 线 2000 3500 10kV 4 线 1000 3000 35kV4 线 2000 3000 10kV 5 线 1000 1500 10kV 6 线 1000 2000 远期规模：主变压器 2X50MVA，110kV 进线 2 回，35kV 出线 6 回，10kV 出线 8 回。无功补偿容量是 2X5000KVar。 本期规模：主变压器 2X50MVA，110kV 进线 2 回，35kV 出线 4 回，10kV 出线 6 回，无功补偿容量是 2X 5000KVar。 变电站户外布置，将 1

15、10kV 配电装置、变压器置于户外，35kV、10kV 配电装置 置于综合楼内。 本站位于中大开发区西南 2km。 变电站的主要内容列表如下： 表 2：变电站的要求 项目 110kV 主接线 内桥接线 35kV 主接线 单母线分段 10kV 主接线 单母线分段 主变压器 三相三线圈有载调压变压器户外安装 110kV 设备 敞开式布置 35kV 设备 六氟化硫开关柜，户内安装 10kV 设备 中置式真空开关柜，户内安装 值班方式 无人值班 控制方式 微机监控 （二） 设计内容 1、电气主接线设计（110kV、35kV、10kV） ； 2、电气设备选择及短路电流计算； 3、配电装置设计； 4、防雷

16、保护与接地的设计； 5、保护配置及自动装置配置； 第二章 电气主接线的设计 2.1 电气主接线的简介及要求 （一） 电气主接线的介绍 变电站电气主接线主要是指变电所中，为满足预定的功率传送和运行等要求 而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的 高压电气设备包括变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方 式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。 （二） 电气主接线的要求 1 运行的灵活性 主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的 目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间 最短、影响范围最小，

17、并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。 2 运行的可靠性 断路器检修时，不宜影响对系统的供电；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，并要保证对一级负荷及全部大部分二 级负荷的供电；尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性；大机组超高压电 气主接线应满足可靠的特殊要求； 3 运行的经济性 主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费 用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。 4 应有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时 还要考虑到具有扩建的可能性。 2.2 变电站的主接线方式 本设计包括 110kv，3

18、5kv，10kv 的电气主接线的设计，根据对于变电站的 具体分析，应分别选择下述的接线方式。 （一）110kv 电气主接线设计 110kv 侧最终进线两回，根据相关的规定，选择内桥接线。110kV 线路 2 回，2 条主变进线、桥间隔、母线设备间隔共 7 个间隔。 图 2-1： 内桥接线 图形需重画 内桥接线中,桥回路置于线路断路器内侧,此时线路经线断路器和隔离开关 接至桥接点，构成独立单元；而变压器支路只经过隔离开关与桥接点相连，是 段 段非独立单元。 内桥接线使用于两回进线且线路较长、故障可能性较大和变压器不需要经常切换的运行方式的变电站中。 对于 110kv 侧，内桥接线的特点：1、 可

19、靠性：当出线开关检修时，线路需要较长时间停电，影响线路供电，桥开关检修时，两个回路解列运行 2 灵活性：线路停电时，操作简单，仅故障线路的断路器跳闸，主变停电时，操作复杂，需动作两台开关，影响一回路的暂时运行；可以扩建，扩建后接线型式发生变化（二） 35kv 侧电气主接线设计35kv 侧本期规划出线 4 回，远景规划出线 6 回，选择单母线分段。进线柜 2 面，出线柜 4 面，母线设备柜 2 面，分段隔离柜 1 面，分段开关柜 1 面。 图 2 单母线分段接线 单母线分段的优点： a.具有单母线接线简单、清晰、方便、经济、安全等优点。 b.较之不分段的单母线供电可靠性高，母线或母线隔离开关检修

20、或故障时 的停电范围缩小了一半。与用隔离开关分段的单母线接线相比，母线或母线隔 离开关短路时，非故障母线段可以实现完全不停电，而后者则需短时停电。 段 段 c.运行比较灵活。分段断路器可以接通运行，也可断开运行。 d.可采用双回线路对重要用户供电。方法是将双回路分别接引在不同分段 母线上。 (2)缺点 a.任一分段母线或母线隔离开关检修或故障时，连接在该分段母线上的所 有进出回路都要停止工作，这对于容量大、出线回路数较多的配电装置仍是严 重的缺点。 b.检修任一电源或出线断路器时，该回路必须停电。这对于电压等级高的 配电装置也是严要缺点。因为电压等级高的断路器检修时间较长，对用户影响 甚大。

21、（三） 10kv 侧电气主接线 对于 10kv 侧，远景规划出线 8 回，近景规划出现 6 回，选择单母线分段。 进线柜 2 面，出线柜 7 面，母线设备柜 2 面，分段隔离柜 1 面，分段开关柜 1 面，接地变及电容器出线柜各 2 面。 图 3 单母线分段接线 单母线分段的适用范围： 1） 、6-10KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时。 2） 、35-63KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。 3） 、110-220KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。 2.3 无功补偿装置 （一）无功补偿的目的： 无功补偿的目的是系统功率因数低，降低了发电机和变压器的出力，增加 了输电线路

22、的损耗和电压损失，这一些原因是电力系统基本的常识，在这里不 多作特别的说明。电力系统要求用户的功率因数不低于 0.9（本次设计要求功 率因为为 0.95 以上） ，因此，必须采取措施提高系统功率因数。目前提高功率 因数的常用的办法是装设电容器补偿无功。 （二）无功补偿的计算 选择补偿电容器的个数 Nc=Qc / qc 式中：q c 单个电容器的容量，单位 kavr。 按照 3 的整数倍取定补偿器的个数 Nc s，然后计算出实际的补偿容量： Qc s = Nc s * qc 本设计中无功补偿的容量是 2X 5000Kvar，选择电容器为集合式分组电容 器。每组容量为 2500 kVar，共二组。

23、可实现不停电调容。每组电容器均配有 进口交流接触器实现投切。 第三章 主变压器的选择 3.1 主变压器的选择原则 1 为保证供电可靠性，在变电所中，一般装设两台主变压器； 2 为满足运行的灵敏性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组 变压器，选用三绕组变压器占的面积小，运行及维护工作量少，价格低于四台 双绕组变压器，因此三绕组变压器的选择大大优于四台双绕组变压器； 3 装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故后其余主变压器的容量应 保证该所全部负荷的 70%以上，并保证用户的一级和二级全部负荷的供电。 3.2 主变压器的容量 选择主变压器，应考虑变电站建后 510 年的规划负荷选

24、择，并适当考虑 到远期 1020 年的负荷发展。 表 1 变电站负荷 10KV 第一期 第二期 35KV 第一期 第二期 10kV 1 线 1000 1500 35kV 1 线 2000 3000 10kV 2 线 1000 2000 35kV 2 线 2000 2500 10kV 3 线 1000 1500 35kV 3 线 2000 3500 10kV 4 线 1000 3000 35kV4 线 2000 3000 10kV 5 线 1000 1500 10kV 6 线 1000 2000 总计 6000 11500 8000 12000 1）考虑到负荷的同时率，35kV 侧最大负荷应为：

25、取 85.0cos1 P=6000*0.8=4800KV 62.01tg var97.211MtPQVAS58.422 10kv 侧的最大负荷应为：取 0cos1 P=8000*0.8=6400KV 62.tg S=7.53var968.311MtgPQ 因为远期于近期都是 50MV,无功补偿容量是 2X5000KVar 在考虑负荷的同时率的时： P=50*0.85=42.5MV, VAPS25.0522 3.3 主变器的确定 1 台数的确定：对于大城市郊区的变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下， 变电所以装设两台主变压器为宜。此设计中的变电所符合此情况，故主变设为 两台。 2 主变压器型号

26、的选择： 在本次变压器的设计中应选择三相三线圈有载调压变压器。 故对于主变压器综合以上的因素选择：主变压器为三卷风冷有载调压节能型变 压器，额定容量 50MVA，电压比为 1108x1.25%/38.5/10.5kV，容量比为 100/100/100。 第四章 短路电流的计算 41 短路电流计算的目的 所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超 出规定值的大电流。 短路故障对电力系统的正常运行影响很大，所造成的后果也十分严重，因 此在系统的设计，设备的选择以及系统运行中，都应该着眼尽量限制所影响的 范围。短路的问题一直是电力技术的基本问题之一，无论从设计、制造、安装、 运

27、行和维护检修等各方面来说，都必须了解短路电流的产生和变化规律，掌握 分析计算短路电流的方法。 短路计算的目的是是： （1） 选择电气设备。电气设备，如开关电气、母线、绝缘子、电缆等，必须 具有充分的电动力稳定性和热稳定性，而电气设备的电动力稳定性和热 稳定性的效验是以短路电流计算结果为依据的。 （2） 继电保护的配置和整定。系统中影配置哪些继电保护以及继电保护装置 的参数整定，都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析，而且不 仅要计算短路点的短路电流，还要计算短路电流在网络各支路中的分布， 并要作多种运行方式的短路计算。 （3） 电气主接线方案的比较和选择。在发电厂和变电所的主接线设计中，往

28、 往遇到这样的情况：有的接线方案由于短路电流太大以致要选用贵重的 电气设备，使该方案的投资太高而不合理，但如果适当改变接线或采取 限制短路电流的措施就可能得到即可靠又经济的方案，因此，在比较和 评价方案时，短路电流计算是必不可少的内容。 5.2 短路计算的计算 1.绘制计算电路 南郊变电站 110kv 图一 短路电流计算图 2使用标幺值进行计算， 某量的标幺值= 与 实 际 值 同 单 位该 量 的 标 准 值 任 意 单 位该 量 的 实 际 值 所谓基准值是衡量某个物理量的标准或尺度，用标幺值表示的物理量是没 有单位的。供电系统中的元件包括电源、输电线路、变压器、电抗器和用户电 力线路，为

29、了求出电源至短路点电抗标幺值，需要逐一地求出这些元件的电抗 标幺值。 1、变压器 变压器通常给出短路电压百分数 ，得%KUNjKTSUX10* 2、输电线路 已知输电线路的长度为 ，每公里电抗值为 ，线路所在区段的平均电l 0 压为 ，则输电线路电抗相对于基准容量 和基准电压 的标avUjSavjU 幺值为 210SlXj k 1 k 2 k 3 X m a x * X 1 * X 3 * 10kV35kV35kV10V 10kV 图 2 短路等效阻抗图 3.本设计选取 Sj=100MVA 线路的电抗 ： 取 =0.35 L=65km U1=115kv 0X =0.3565100115115=

30、0.1722102USlj =0.35301003535=0.8572101lXj 变压器的标幺值： 取 Sn=50MV Sj=100MV Uk%=6% 12.05610%* NBKSUX XT*1=0.12 XT*2=0.12 1）则 k-1 点短路 短路电流周期分量的有名值: kAUSIavK02.315.3)10(mx)10( 短路全电流最大有效值： Isk1=1.52Id1=1.523.02 =4.59 冲击电流： isk=2.55 Id1=2.553.02=7.70 2）k-2 点短路 kAUSIavK25.436.)35(mx)35( 短路全电流最大有效值： Isk1=1.52Id

31、1=1.524.25 =6.46 冲击电流： isk=2.55 Id1=2.554.25=10.83 3） k-3 点短路 短路电流周期分量的有名值: kAUSIavK73.195.3)5(mx)10( 短路全电流最大值: Isk1=1.52Id1=1.5219.73 =29.98 冲击电流： isk=2.55 Id1=2.5519.73=50.31 第五章 电气设备的选择 5.1 电气设备选择的条件及校验 1.电气选择的一般条件 正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。 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

32、意节约投资，选择合适的电气设备。 尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不 完全相同，但对它们的基本要求却是相同的。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其热稳定和动稳定。 2.按短路情况校验（一）短路热稳定校验 短路电流通过时，导体和电器各部件温度（或发热效应）应不超过允许值，既 满足热稳定的条件为： 或rdQtIrjz 2 式中 短路电流产生的热效应；dQ 短路时导体和电器设备允许的热效应；r 时间 t 内允许通过的短时热稳定电流（或短时耐受电流） 。rI 电动力稳定校验 电动力稳定是导体和电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动

33、稳定。满足动 稳定的条件是： 或 dwchidwchI 式中 、 短路冲击电流幅值及其有效值；chiI 、 允许通过稳定电流的幅值和有效值。dw 5.2 高压断路器的选择 高压断路器除在正常情况下通断电路外，主要是在发生故障时，自动而快 速的将故障切除，以保证设备的安全运行。常用的高压断路器有油断路器、六 氟化硫断路器和真空断路器。 高压断路器的主要参数： 额定电压：是指断路器正常工作时的线电压；额定电流：是指环境温度在 40 度时，断路器允许长期通过的最大工作电流；额定断开电流：它是断路器开 断能力的标志，其大小与灭弧室的结构和介质有关；额定开断容量：开断能力 常用断流容量表示， ；热稳定电

34、流：热稳定电流是表示断路brNbrNIUS3 器能随短路电流热效应的能力； 动稳定电流或极限通过电流：表示能承受短路电流所产生的电动力的能力；断 路器的分、合闸时间：表示断路器的动作速度。 1110kv 侧高压断路器选择 （1）预选 SFM110-110/2000 的断路器 表5-1 SFM 110-110/2000断路器参数 LW6-110型号 项目 计算数据 技术参数 额定电压（kV） 110 110 额定电流（A） 527 2000 动稳定电流（KA） 4.59 80 热稳定电流（KA） 4.39(0.63S) 31.5(3S) 额定开断电流（KA） 5.81 31.5 （2）额定电压的

35、选择为： KVUewe1010 （3）额定电流的选择为： = = = =0.527KA,故:maxIcosanUPacnS305.12AIe5270 （4）额定开断电流的检验条件为： I t = I=5.8131.5 (5)动稳定的校验条件： Isk1=4.5980 (6)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tima=tr+to=0.6+0.03=0.63s 110KV则短路电流热稳定电流为： 26.13.08.522imadtIQsKA75931tr 故： QdtsAr2.76 SFM110-110/2000的断路器，可满足技术

36、条件要求. 235kv侧高压断路器的选择 （1）预选LW8-40.5的断路器 表5-2 LW8-40.5断路器参数 LW8-40.5型号 项目 计算数据 技术参数 额定电压（kV） 35 35 额定电流（A） 425 1600 动稳定电流（KA） 10.83 63 热稳定电流（KA） 6.46(0.63S) 25(4S) 额定开断电流（KA） 7.29 25 （2）额定电压的选择为： KVUewe3535 （3）额定电流的选择为： =4.25 KA,故:maxI AIe42160 （4）额定开断电流的检验条件为： I t = I= KAIek2546. (5)动稳定的校验条件： KA38.dw

37、chii (6)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tima=tr+to=0.6+0.03=0.63s 110KV则短路电流热稳定电流为： 48.36.029.72imadtIQsKA254tr s2 故： KAr2sQdt2. LW8-40.5的断路器，可满足技术条件要求 2. 10kv侧高压断路器选择 （1）预选 ZN12-10 的断路器 表5-3 ZN12-10断路器参数 ZN12-10型号 项目 计算数据 技术参数 额定电压（kV） 10 10 额定电流（A） 663 1250 动稳定电流（KA） 50.31 80 热稳定

38、电流（KA） 19.73(0.63S) 31.5(4S) 额定开断电流（KA） 29.98 31.5 （2）额定电压的选择为： KVUewe1010 （3）额定电流的选择为： = = = =0.663KA,故:maxIcosanUPacnS305.1.AIe631250 （4）额定开断电流的检验条件为： I t = I= KAek.73.9 (5)动稳定的校验条件： KA801.5dwchii 6)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tima=tr+to=0.6+0.03=0.63s 10KV则短路电流热稳定电流为： 24.563

39、.07.1922imadtIQsKA453tr s 故： sKAr26sQdt 2. ZN12-10的断路器，可满足技术条件要求 5.3 隔离开关的选择 隔离开关的用途： （1）倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开 关配合断路器，协同操作来完成。 （2）隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压 隔离，以确保检修的安全。 （3）分、合小电流。 隔离开关的型式应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综 合的技术、经济比较，再根据其校验计算结果后确定。 1. 110kv 侧隔离开关选择 （1）预选 GW41102000 的隔离开关 表5.4 GW

40、41102000的隔离开关参数 GW41102000型号 项目 计算数据 技术参数 额定电压（kV） 110 110 额定电流（A） 527 1250 动稳定电(kA) 9.87 50 热稳定（kA） 4.39(0.63S) 20(4S) （2）额定电压的选择为： KVUewe1010 （3）额定电流的选择为： = = = =0.527KA,故:maxIcosanUPacnS305.12AIe52710 (4)动稳定的校验条件： KA7.dwhii (5)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tima=tr+to=0.6+0.03=

41、0.63s 110KV则短路电流热稳定电流为： 26.13.08.522imadtIQsKA64tr s 故： KAr21sQdt2. 根据上述计算110kV可选用：GW41102000的隔离开关，可满足技术条 件要求。 2 10kV 侧隔离开关的选择 （1）预选 GN2-102000 的隔离开关 表5.5 GN2-102000的隔离开关参数 GN2-102000型号 项目 计算数据 技术参数 额定电压（kV） 10 10 额定电流（A） 663 2000 动稳定电流（kA） 50.31 85 热稳定（kA） 19.73(0.63s) 36(4s) （2）额定电压的选择为： KVUewe101

42、0 （3）额定电流的选择为： = = = =0.663KA故:maxIcosanUPacnS305.1.AIe6320 (4)动稳定的校验条件： KA8.50dwhii (5)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tima=tr+to=0.6+0.03=0.63s 10KV则短路电流热稳定电流为： 24.563.07.1922imadtIQsKA453tr s 故： sKAr26sQdt 2. 根据上述计算10kV可选用：GN2-10 的隔离开关，可满足技术条件要求。 5.4 各级电压母线的选择 选择配电装置中各级电压母线，主要应考

43、虑如下内容： 1）、选择母线的材料，结构和排列方式； 2）、选择母线截面的大小； 3）、检验母线短路时的热稳定和动稳定； 4）、对 35kV 以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕； 5）、对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振， 应校验母线自振频率。 裸导体选择的具体技术条件： 1）型式：载流导体一般采用铝质材料。对于持续工作电流较大且位置特别 狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对 铝有较严重的腐蚀场所，可选用铜质材料的硬导体。 回路正常工作电流在 40008000A 时，一般选用槽型导体。110KV 及以上 高压配电装置，一般采

44、用软导线。 2）按最大持续工作电流选择导线截面 S Igmax KIy 式中：Iy 相应于某一母线布置方式和环境温度为+25时的导体长期允许载 流量； K 温度修正系数； 3）热稳定校验： 裸导体热稳定校验公式为：S Smin（Itdz）/ C （mm） 式中：Smin 根据热稳定决定的导体最小允许载截面（mm） C 热稳定系数 I 稳态短路电流（KA） tdz 短路电流等值时间（S） 4）动稳定校验： max y 式中：y 母线材料的允许应力（硬铝 y 为 69106 Pa, 硬铜 y 为 137 106 Pa，钢 y 为 157106 Pa）； max 作用在母线上的最大计算应力。 5.5

45、 绝缘子和穿墙套管的选择 在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和绝缘， 是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够的绝缘强度和 机械强度，耐热、耐潮湿。 选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证 绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。 穿墙套管用于母线在屋内穿过墙壁和天花板以及从屋内向屋外穿墙时使用， 635KV 为瓷绝缘，60220KV 为油浸纸绝缘电容式。 5.6 电流互感器的选择 1 110kV 进线及母联电流互感器选择： 预选 LB7-110 型号 表 5.6 LB7-110 参数 额定一次电流（A） 额定电压（KV） 4s 热稳

46、定电流（有效 值 kA） 动稳定电流（峰值， kA） 1200 110 31.5 80 LB7-110 型号的电流互感器的额定二次负载准确限值系数： 表 5.7 LB7-110 参数 额定电流比 准确级次 额定二次负载 准确限值系数 1200/5 0.5 50 20 （1）额定电压的选择为： KVUewe1010 （2）额定电流的选择为： = = = =0.527 KA,故:maxIcos3anUPacnS305.12AIe52710 (3)动稳定的校验条件： KA87.dwhii (4)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tim

47、a=tr+to=0.6+0.03=0.63s 110KV则短路电流热稳定电流为： 26.13.08.522imadtIQsKA4tr s 故： KAr216sQdt2. 经校验所选的电流互感器附合要求。 2 10kV进线及母联电流互感器选择 预选LZZBJ9-10型号 表5.8 LZZBJ9-10参数 额定一次电流（A） 1s热稳定电流（有效值kA） 动稳定电流（峰值，kA） 2500 100 80 LZZBJ9-10型号的电流互感器的额定二次负载准确限值系数： 表5.9 LZZBJ9-10参数 额定电流比 准确级次 额定二次负载 准确限值系数 2500/5 0.5 40 20 （1）额定电压

48、的选择为： KVUewe1010 （2）额定电流的选择为： = = = =0.663KA maxIcos3anUPacnS305.1. ,故: Ae6250 (3)动稳定的校验条件： KA801.5dwchii (4)热稳定的校验 取继电保护保护装置后备保护动作时间tr=0.6s,断路器分 间时间to=0.03s,则tima=tr+to=0.6+0.03=0.63s 10KV则短路电流热稳定电流为： 24.563.07.1922imadtIQsKA453tr s 故： sKAr2sQdt 2. 经校验所选的电流互感器附合要求。 第六章 防雷保护与接地保护 6.1 防雷保护 （一）直击雷保护 直击雷过电压：雷电直接击中电气线路、设备或建筑物而引起的过电压， 又称直击雷。在雷电的主放电过程中，其传播速度极快（约为光速的 50%-10%） ， 雷电压幅值达 10-100MV，雷电流幅值达数百千安，伴以强烈的光、热、机械效 应和危险的电磁效应以及强烈的闪络放电，具有强烈的破坏性和对人员的杀伤 性。 110KV 配电装置、主变压器为户外布置、采用在构架上设置 2 支避雷针， 及其余设备均为户内布置，采用配电楼屋顶设避雷带，和避雷针联合作为防直 击雷保护，确保户外主变压器、110KV 配电装置在其联合保护范围内。 （二） 防雷电侵入波 由于线路落雷频