110kV变电所电气一次部分初步设计 毕业论文.doc

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1、1 摘 要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经 济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气 主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所） 电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电 气部分投资大小的决定性因素。 本次设计 110kV 变电所电气一次部分初步设计，首先，根据主接线的经济 可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面 进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲 击电流，从三相短路计算中得到当短路发

2、生在各电压等级的工作母线时，其短 路稳态电流和冲击电流的值。 最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然 后进行校验。 Abstract Electricity substation is an important component of the system, it will directly affect the power system security and economic operation of power plants are linked and users of intermediate links, transformation and dist

3、ribution of power plays a role. The main electrical power plant substation wiring is the main link in the main electrical wiring directly related to the development of the whole plant (by) the choice of electrical equipment, power distribution equipment layout, relay protection and automatic device

4、identification, is part of the electrical substation the decisive factor in the size of investment. The design of a 110kV electrical substation part of the preliminary design, first of all, according to the main terminal of the economic and reliable operation of all flexibility to choose the connect

5、ion mode voltage, in the technical aspects and economic aspects of comparison, the flexibility to select the optimum connection mode . Secondly, to carry out short-circuit current calculation, according to point out the short-circuit short-circuit all the impact of steady-state current and short cir

6、cuit current, calculated from the three-phase short-circuit when the circuit has been occurring in the work of the bus voltage, the steady-state current and the impact of short-circuit current value. Finally, in accordance with the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating

7、current equipment choice, and then proceed to check. 2 前言 经过三年的系理论知识的学习，及各种实习操作，还有老师精心培育下， 对电力系统各部分有了初步的认识与了解。 在认真阅读原始材料，分析材料，参考阅读发电厂电气部分、电气 设计规范、电力系统分析和发电厂电气部分设计计算资料等参考书 籍，在指导老师的指导下，经过周密的计算，完成了此次毕业设计。 几周的毕业设计，使我了解设计的要求，及设计内容，更加深刻了解课本 中的内容，使知识与理论相结合，使基础知识与实际操作紧密联系。尤其对主 接线，电气设备以及导本选择方法进一步掌握。 本毕业设计中共分

8、两部分第一部分是设计说明书共计四章，第二部分是技 术设计计算书共计两章。 由于水平所限，设计书中难免出现错误和不妥之处，希望指正。 3 目 录 摘 要 前 言 第一部分 设计说明书 5 第一章 原始资料分析 5 第一节 原始资料分析. 5 第二节原始资料分析 5 第二章 电气主接线设计 6 第三章 最大持续工作电流及短路计算 7 第一节 各回路最大持续工作电流 7 第二节 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 7 第四章 主要电气设备选择. 12 第一节 主变压器的选择. 12 第二节 高压断路器的选择及说明 13 第三节 隔离开关的选择及说明 14 第四节 母线的选择及说明. 15 第五节

9、 电流互感器的配置和选择 17 第六节 电压互感器的配置和选择 19 第七节 各主要电气设备选择结果一览表. 20 第二部分 技术设计计算书. 22 第一章 短路电流计算书. 22 第一节 系统接线 22 第二节 元件参数图 22 第三节 选取基准值并进行折算. 23 第四节 计算三相短路电流值 25 第二章 主要电气设备选择计算书 30 第一节 高压断路器的选择计算. 30 第二节 隔离开关的选择计算. 31 第三节 母线的选择计算 33 第四节 电流互感器的选择计算. 34 第五节 电压互感器的选择计算. 36 结束语 38 4 参考文献 . 39 第一部分 设计说明书 第一章 原始资料总

10、体分析 第一节 原始资料分析 系统接线图 第二节原始资料分析 变电所的建设规模 类型：110kV 降压变电所 变电所的最终容量、机组型式和台数：两台三相双绕组变压器，容量 20MVA。 电力系统与本厂连接情况： 变电所在电力系统的地位和作用：地区变电所、交换电能电压、接受和分 配电能。 变电所进入系统的电压等级为 110kV，出线回路 4 回。 电力负荷水平 10kV 侧有 8 条给用户的引出线，出线最大负荷 4500kW，cos=0.8，最大 负荷利用小时数 3500 小时，继电保护动作时间为 1.5S；一台 50kVA 的所用变 S=750MV A 110kV 2100km 2150km

11、70km260km 50km 63MVA150MV A 50MW125MW G1 T1 G2 T2 C X1=0.4/km 5 压器，所用电总的最大负荷为 30kVA。 环境条件： 10kV 为屋内配电装置，周围空气温度为 35。 10kV 电缆为 3 根并列埋入地下，净距为 200mm，土壤温度为 15。 第二章 电气主接线设计 (一)110kV 电气主接线 110KV 侧的接线 （1）单母分段接线 单母分段接线： 接线简单清晰，设备少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵活性，不仅 便于检修母线而减少母线故障影响范围，对于重要用户可以从不同段引两个回 路，而使重要用户有两个电源供电，在这种情况

12、下，当一段母线发生故障，由 于分段断路器在继电保护装置的作用下，能自动将故障段切除，因而保证了正 常段母线不间断供电。 （2）双母线 优点： 检修任一母线时，不会停止对用户的连续供电，当检修任一母线隔离开关 时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此刀闸相连的该组母线，其它回 路均可通过另一组母线继续运行，从而提高了供电可靠性。 缺点： 1、投资较大，所用设备多，占地面积大，增加了一组母线和一组刀闸。 2、配电装置复杂，经济性差。 3、在运行中隔离开关做为操作电器，易发生误操作事故。 总体来说：110kV 电压级线路回路数 4 回，为使线路断路器检修时不停电， 应采用单母线分段接线或双母线带旁

13、路接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。 这两种接线方式都能适应运行方式的变化，也能保证供电可靠，所以现在要考 虑经济性，能明显看出单母分段接线比双母线带旁路接线投资少，接线简单清 晰，所用设备少，运行操作方便，配电装置简单，保护配置也相对简单，所以 选用单母线分段接线。 (二)10kV 电气主接线 10KV 侧接线： 方案一： 单母线接线： 具有接线简单清晰，操作方便，所用设备比较少，投资少等优点，但当母 线或母侧隔离开关检修故障时，连接在母线上的所有回路都将停止工作，当母 线发生短路时，所有电源回路的断路器在继电保护作用中自动跳闸，因而造成 母线电压失压全部停电，检修任一电源或线路的断路器时

14、，该回路必须停电。 方案二： 单母分段接线： 接线简单清晰，设备少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵活性，不仅 便于检修母线而减少母线故障影响范围，对于重要用户可以从不同段引两个回 6 路，而使重要用户有两个电源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障，由 于分段断路器在继电保护装置的作用下，能自动将故障段切除，因而保证了正 常段母线不间断供电。 总体分析：10kV 电压级鉴于出线回路太多，且为直馈线，电压较低，宜采 用屋内配电，其单回线路负荷较低，因此，可能采用单母线分段接线或双母线 分段接线形式。但双母线分段接线比单母线分段接线所用设备多，接线复杂， 操作不方便，投资较大，综合分析和考虑经济

15、性，选取单母线分段接线方式。 (三)所用电接线 变电所的主要所用负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充放电装置和整 流装置以及采暖、通风、照明、供水等负荷，这些负荷容量都不太大，因此变 电所的所用电压只需 0.4kV 一级，采用动力与照明混合供电方式。题目给出为 一台所用变压器，所以选取单母线接线。 第三章 最大持续工作电流及短路计算 第一节各回路最大持续工作电流 各回路最大持续工作电流的公式为： Igmax= 其中： max所统计各电压侧负荷容量 Ue各电压级额定电压。 第二节短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 .基本要求 （）基本假定 短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则： 正常工

16、作时，三相系统对称运行。 所有电源的电动势相位角相同。 系统中的同步和异步电机为理想电机，不考虑电机饱和、磁滞、锅流及 导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间相差 1200电气角。 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流 大小变化。 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中 50%负荷接在高压母线 上，50%负荷接在系统侧。 同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁） 。 短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 7 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻 都略去不计。 元件的计算参数均

17、取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 2.一般规定 验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应 按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期 工程建成的 510 年） 。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接 线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈 作用的异步电动机的影响。 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接 线方式时短路电流为最大的地点。对电抗器的 610kV 出线与厂用分支线回路， 除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管

18、的计算短路点应选择在电抗 器前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。 导体和电器的动稳定、热稳定和电器的开断电流，一般按三相短路验算。 若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单 相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。 （）变电所中可以采取的限流措施 变压器分裂运行。 在变压器回路中装设分裂电抗器或电抗器。 采用低压侧为分裂绕组的变压器。 出线上装设电抗器。 （）短路计算点的确定要求 短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。 计算步骤 （）基准值的选取 高压短路电流一般只计及各元件的电抗，采用标么值计算。为了计算方便， 通

19、常选取基准容量 SJ=100MVA 或 SJ=1000MVA 计算，基准电压 UJ一般取各级的平 均电压，即 UJ=UP=1.05Ue 其中，U P平均电压 Ue额定电压 当基准容量 SJ（MVA）与基准电压 UJ（kV）选定后，基准电流 IJ（kA）与 基准电抗 XJ（）便已决定： 基准电流 I J= 基准电抗 X J= （）各元件参数标么值的计算 电路元件的标么值为有名值与基准值之比，计算公式如下： U*= UUJ 8 S*= SSJ I*= =I IIJ X*= =X XXJ SJUJ2 ()Y 变换 形网络如下图示： Y 形网络如下图示： Y 网络变换公式如下： X1= X12X13X

20、12+X23+X13 X2= X12X23X12+X23+X13 X3= X23X13X12+X23+X13 3 2 1 23 1 9 （）按同一计算法对等值电源进行归并 当仅计算任意时间 t 的短路电流周期分量 Izt，各电源的发电机形式、参 数相同且距离短路点的电气距离大致相等时，可将各电源合并为一个总的计算 电抗 Xjs=X* SeSJ 则， Izt=Izt*Ie 其中，X * 各电源合并后的计算电抗标么值 Izt*各电源合并后的 t 秒短路电流周期分量标么值 Se 各电源合并后的总的额定容量（MVA） Ie 各电源合并后总的额定电流（kA） （）三相短路电流周期分量计算 无限大电源供给

21、的短路电流 当供电电源为无穷大或计算电抗（以供电电源为基准）X js3 时，不考虑 短路电流周期分量的衰减，此时， Xjs=X* SeSJ Iz*=I* =I* = 1X * Iz= = = =I* IJ IeXjs IJX * S = = =I SJ SeXjs SJX * 其中，X * 电源对短路点的等值电抗标么值 Xjs额定容量 Se量下的计算电抗 Se电源的额定容量（MVA） Iz*短路电流周期分量的标么值 Iz短路电流周期分量的有效值（kA） I* 0 秒短路电流周期分量的标么值 I* 时间为短路电流周期分量的标么值 X 电源对短路点的等值电抗有名值（） Ie电源的额定电流（A） U

22、p电网的平均电压（kV） S 短路容量（MVA） 有限功率电源的短路电流计算 通常使用运算曲线，运算曲线是一组短路电流周期分量 Izt*与计算电抗 Xjs、短路时间 t 的变化关系曲线。所以，根据各电源的计算电抗 Xjs，查相应的 运算曲线，可分别查出对应于任何时间 t 的短路电流周期分量标么值 Iztm*，并 10 由下式求出各有名值： Xzt m=Xtm* （kA） （m=1，2，n） 其中，X zt m第 m 个电源短路后第 t 秒钟短路电流周期分量有名值 Sn m第 m 个电源等值发电机额定容量 转移电抗 Xn各电源与短路点之间的电抗。 计算电抗 Xjs转移电抗在各实际电源电压下的值。

23、 原等值发电机容量为基值的电抗标么值 Xjs m=Xmd （m=1，2，n） Sn mUb 其中，S n m第 m 个电源等值发电机额定容量，MVA Xmd第 m 个电源与短路点之间的转移阻抗标么值 Xjs m第 m 个电源与短路点之间的计算电抗 常用设备电抗换算公式 设备名称 厂家所给参数 有名值 标么值（以 SJ 、U J为基准） 发电机 XFN（标么值） X F=XFn un2Sn XF*= =XFn SFSJ SJSn 变压器 XB%=Ud % X B= Ud% un2100Sn XB= = XBXJUd% SJ100Sn 线路 X0（/m）L（km） XL=X0L X C*= SJS

24、N 系统 已知系统短路容 量 从基值 SJ1换算到 基值 SJ2 XJ1 SJ2=XJ1 SJ2SJ1 短路点短路电流周期分量有名值 Izt=Iztm* +I* （式中，m=1，2，n，并求和。 ） 其中，I ztm*有限功率电源供给的短路电流周期分量标么值 Xmd无限大功率电源供给的短路电流标么值 （）冲击电流的计算 三相短路发生后的半个周期（t=0.01s） ，短路电流的瞬时值达到最大，称 为冲击电流 ich。当不计周期分量的衰减时，其值按下式计算： ich= KchI2 Kch=1+e- 0.01Ta 其中，K ch冲击系数，按下表选取。 11 不同短路点的冲击系数 短路点 Kch（推荐

25、值） 2 Kch Ich 短路全 电流最大有 效值 发电机端 1.90 2.69 1.62 发电厂高压侧母线及发电机电压电 抗器后 1.85 2.62 1.56 远离发电厂的地点 1.80 2.55 1.51 在电阻较大的电路（R X ） 13 1.3 1.84 1.09 第四章 主要电气设备选择 电气设备的选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，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 意节约，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。 第一节 主变压器的

26、选择 变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置 的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能 损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。 1、主变压器台数： 为保证供电可靠性，变电所一般设有两台主变压器。 2、变压器容量： 装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开， 另一台主变的容量应满足全部负荷的 70%，考虑变压器的事故过负荷能力为 40%，则可保证 80%负荷供电。 3、在 330KV 及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈， 排列成铁芯低压中压高压线圈，高与低之间阻抗最大。 4、绕组数和接线

27、组别的确定： 该变电所有两个电压等级，所以选用三相双绕组绕组变压器，连接方式必 须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110KV 以上电压，变压器绕组都 采用 Y0连接， 10KV 采用 连接。 5、调压方式的选择： 普通型的变压器调压范围小，仅为5%，而且当调压要求的变化趋势与实 际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。 另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它 12 的调压范围较大，一般在 15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反 送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实 现，特别是在潮流方向不固

28、定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时， 有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。 6、冷却方式的选择： 主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循 环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工 作量，首选自然风冷冷却方式。 第二节 高压断路器的选择及说明 .参数选择 断路器及其操动机构应按表所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校 验。 断路器参数选择 项目 参数 正常工作条件 电压、电流、频率、机械荷载 短路稳定性 动稳定电流、热稳定电流和持续时间 承受过电压能 力 对地和断口间的绝缘水平、泄漏比距 技 术 条 件 操作性能 开断电流、短路

29、关合电流、操作循环、操作次数、操作相数、分合闸时间及同期性、对过电压的限制、某些特需的 开断电流、操动机构 环境 环境温度、日温差、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度环境 条 件 环境保护 噪音、电磁干扰 .型式选择 断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于 施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定。选择原则如下表所示。 断路器的选型 安装使用场 所 可选择的主要型 式 需注意的技术特点 少油断路器 真空断路器35kV 及 以下 多油断路器 用量大，注意经济实用性，多用于屋内或成 套高压开关柜内，采用多油或老型号少油断 路器需注意产品质量和重合闸影响。电缆线

30、 路开断应无重燃 少油断路器 六氟化硫断路器 配 电 装 置 35kV- 220kV 空气断路器 开断 220kV 空载长线时，过电压水平不应超 过允许值，开断无重燃，有时断路器的两侧 为互不联系的电源 .关于开关能力的几个问题 13 在校核断路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量。一般取断路器 实际开断时间的短路电流作为校验条件。 .机械荷载 断路器接线端子允许的水平机械荷载列于下表。 断路器接线端子允许的水平机械荷载 额定电压（kV） 10 及以下 3563 110 220-330 接线端子水平机械拉力 （N） 250 500 750 1000 第三节 隔离开关的选择及说明 .配置：

31、（）隔离开关的配置： 接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。 接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。 （）接地刀闸的配置： 为保证电器和母线的检修安全，35kV 及以上每段母线根据长度宜装设 1-2 组接地刀闸，两组接地刀闸间的距离应尽量保持适中。母线的接地刀闸宜 装设在母线电压互感器的隔离开关上和母线隔离开关上，也可装于其他回路母 线隔离开关的基座上。必要时可设置独立式母线接地器。 63kV 及以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧

32、宜 配置接地刀闸。 旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。 63kV 及以上主变压器进线隔离开关的主变压器侧宜装设一组接地刀闸。 .选择 （）参数选择 隔离开关及其操作机构应按表中所列技术条件选择，并按表中使用环境条 件校验。 隔离开关参数选择 项目 参数 正常工作条件 电压、电流、频率、机械荷载 短路稳定性 动稳定电流、热稳定电流和持续时间 承受过电压能 力 对地和端口间的绝缘水平、泄漏比距 技 术 条 件 操作性能 分合小电流、旁路电流和母线环流、单柱式隔离开关的 接触区、操作机构 环 境 条 环境 环境温度、最大风速、覆冰厚度、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度

33、 14 项目 参数 件 环境保护 电磁干扰 （）型式选择 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 合技术经济比较后确定。 （）操作机构选择 屋内式 8000A 以下隔离开关一般采用手动操作机构；8000A 及以上，宜 采用电动机构。 屋外式 220kV 及以下隔离开关和接地刀闸一般采用手动操作机构； （）机械荷载 机械荷载应考虑母线（或引下线）的自重、张力、风力和冰雪等施加于接 线端的最大水平静拉力。当引下线采用软导线时，接线端机械荷载不需再计入 短路电流产生的电动力。但对采用硬导体分裂导线或扩径空心导线的设备间连 线，则应考虑短路电动力。 （）关于开断小电流 选用的

34、隔离开关应具有一定的切合电感、电容性小电流的能力，并应能可 靠切断断路器的旁路电流及母线环流。 （）关于接地刀 为保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设 1-2 组接地闸刀， 63kV 及以上断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧，宜配置接地闸刀。 应尽量选用一侧或两侧带接地闸刀的隔离开关。安装单柱隔离开关时，一般在 主母线侧需配以单独的接地器。 对于 35kV 及以上隔离开关的接地闸刀，应根据其安装处的短路电流进 行动、热稳定校验。接地闸刀允许通过的热稳定电流，不一定与主闸刀的额定 热稳定电流相同。 第四节 母线的选择及说明 1硬导体的选择 （）导体选型 载流导体一般使用铝或铝合金材

35、料。纯铝的成型导体一般为矩形、槽形和 管形。由于纯铝的管形导体强度稍低，110kV 及以上配电装置敞露布置时不宜 采用。 铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种，形状均为管形。铝锰合金导体载 流量大，但强度较差，采用一定的补强措施后可广泛使用；铝镁合金导体机械 强度大，但载流量小，主要缺点是焊接困难，因此使用受到限制。 （）导体型式及适用范围 导体形状应满足的要求 导体除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要 求： 电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低） 机械强度高 散热良好（与导体放置方式和形状有关） 15 有利于提高电晕起始电压 安装、检修简单，连接方便。 常用导体形式 我

36、国目前常用的硬导体型式有矩形、槽形和管形等。 矩形导体 单片矩形导体具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等 优点，一般适用于工作电流2000A 的回路中。 多片矩形导体集肤效应系数比单片导体的大，所以附加损耗增大。因此载 流量不是随导体片数增加而成倍增加的，尤其是每相超过三片以上时，导体的 集肤效应系数显著增大。在工程实用中多片矩形导体适用于工作电流 I4000A 的回路中。当工作电流为 4000A 以上时，导体则应选用有利于交流电流分布的 槽形或圆管形的成型导体。 槽形导体 槽形导体的电流分布比较均匀，与同截面的矩形导体相比，其优点是散热 条件好、机械强度高、安装也比较方便。尤

37、其是在垂直方向开有通风孔的双槽 形导体比不开孔的方管形导体的载流能力约大 9%-10%；比同截面的矩形导体载 流能力约大 35%。因此在回路持续工作电流为 4000A-8000A 时，一般可选用双 槽形导体，大于上述电流值时，由于回引起钢结构严重发热，故不推荐使用。 管形导体 管形导体是空心导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压。 户外配电装置使用管形导体，具有占地面积小、架构简明、布置清晰等优点。 但导体与设备端子连接较复杂，用于户外时易产生微风振动。 （）导体截面的选择和校验 （1） 、一般要求 裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验 工作电流 经济电流密度 电晕

38、 动稳定或机械强度 热稳定 裸导体尚应按下列使用环境条件校验 环境温度 日照 风速 海拔高度 （2） 、按回路持续工作电流选择 按经济电流密度选择 除配电装置的汇流母线外，对于全面负荷利用小时数较大，母线较长（长 度超过 20m） ，传输容量较大的回路，均应按经济电流密度选择导体截面。 导体截面的校验 按电晕条件校验：对 110kV 及以上电压的母线应按电晕电压校验。 按短路热稳定校验 按短路动稳定校验：导体短路时产生的机械应力一般均按三相短路验算。 16 第五节 电流互感器的配置和选择 电流互感器的配置： （）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、 保护和自动装置的要求

39、。 （）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的 中性点、发电机和变压器的出口等。 （）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要 求按两相或三相配置。 电流互感器的选择 （）参数选择 电流互感器应按表中所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。 电流互感器的参数选择 项目 参数 正常工作条件 一次回路电压、一次回路电流、二次回路电流、二次 侧负荷、准确度等级、暂态特性、二次级数量、机械 荷载 短路稳定性 动稳定倍数、热稳定倍数 技 术 条 件 承受过电压能力 绝缘水平、泄漏比距 环境条件 环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度 （）型式选择

40、 35kV 以下屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采 用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。一般常用型式为：低压配电屏和配电设备 中 LQ 线圈式，LM 母线式； 6-20kV 屋内配电装置和高压开关柜中 LD 单匝贯穿式，LF 复匝贯穿式； 35kV 及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器， 常用 L（C）系列。树脂浇注绝缘的 LZ 系列只适用于 35kV 屋内配电装置。在有 条件时，如回路中有变压器套管、穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以 节约投资、减少占地。 选用母线式电流互感器时，应注意校核窗口允许穿过的母线尺寸。 （）一次额定电流选择 当电流互感

41、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，并在过负荷时使仪表有适 当的指示。 电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不 平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的 1/3 进行选择。 中性点非直接接地系统中的零序电流互感器，在发生单相接地故障时， 通过的零序电流较中性点直接接地系统的小得多。为保证保护装置可靠动作， 应按二次电流及保护灵敏度来校验零序电流互感器的变比。 17 （）短路稳定校验 动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验，对于 母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器（LMZ 型

42、）可不校验动稳定。热稳定 校验则是校验电流互感器承受短路电流发热的能力。 1、内部动稳定校验 电流互感器的内部动稳定性通常以额定动稳定电流或动稳定倍数 Kd表示。 Kd 其中，K d动稳定倍数，由制造部门提供 ich短路冲击电流的瞬时值（kA） I1e电流互感器的一次绕组额定电流（A） 2、外部动稳定校验 外部动稳定校验主要是校验电流互感器出线端受到的短路作用力不超过允 许值。 Kd 其中，K d动稳定倍数，由制造部门提供 ich短路冲击电流的瞬时值（kA） I1e电流互感器的一次绕组额定电流（A） LM计算长度（cm） 3、热稳定校验 制造部门在产品型录中一般给出 t=1s 或 5s 的额定

43、短时热稳定电流或热稳 定电流倍数 Kr， Kr 其中，Q d短路电流引起的热效应（kA 2S） ； t制造部门提供的热稳定计算采用的时间，t=1s 或 5s。 4、提高短路稳定度的措施 当动热稳定不够时，例如有时由于回路中的工作电流较小，互感器按工作 电流选择后不能满足系统短路时的动、热稳定要求，则可选择额定电流较大的 电流互感器，增大变流比。 5、关于准确度和暂态特性 电流互感器的准确度是在额定二次负荷下的准确级次。 用于电度计量的电流互感器，准确度不应低于 0.5 级，500kV 宜用 0.2 级； 用于电流电压测量的，准确度不应低于 1 级，非重要回路可使用 3 级。 用于继电保护的电流

44、互感器，应用“D” （或“B” ）级，同时按校验额定 10%倍 数，以保证过电流时的误差不超过规定值。 第六节 电压互感器的配置和选择 18 一、电压互感器的配置： （一）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、 同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护 装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。 （二）6-220kV 电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路 母线上是否要装设电压互感器，应视各回出线侧装设电压互感器的情况和需要 确定。 （三）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压 互感器。 二、电压互感器的选择 （

45、一）参数选择 电压互感器按表中所列技术条件选择，并按表中环境条件校验。 电压互感器参数选择 项目 参数 正常工作条件 一次回路电压、一次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷载技术 条 件 承受过电压能力 绝缘水平、泄漏比距 环境条件 环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度 （二）型式选择 1、6-20kV 配电装置一般采用油浸绝缘结构；在高压开关柜中或在布置地 位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相 五柱电压互感器。 2、35-110kV 配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。 3、接在 110kV 及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波

46、通讯时， 应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。 （三）接线方式选择 在满足二次电压和负荷要求的条件下，电压互感器应尽量采用简单接线。 （四）电压选择 电压互感器的额定电压按表中数据选择。 电压互感器的额定电压选择 型 式 一次电压（V） 二次电压（V） 第三绕组电压（V） 19 型 式 一次电压（V） 二次电压（V） 第三绕组电压（V） 接于一次线 电压上（如 V/V 接法） Ux 100 中性点非直 接接地系统 单 相 接于一次相 电压上 中性点直接 接地系统 100/3、 三 相 Ux 100 100/3 其中，U x系统额定电压 （五）准确度及二次负荷 电压互感器的准确度是

47、在额定二次负荷下的准确级次。 用于电度计量，准确度不应低于 0.5 级；用于电压测量，不应低于 1 级； 用于继电保护不应低于 3 级。 （六）铁磁谐振特性和防谐措施 电磁式电压互感器安装在中性点非直接接地系统中，且当系统运行状态发 生突变时，有可能发生并联谐振。为防止此类型铁磁谐振发生，可在电压互感 器上装设消谐器，亦可在开口三角端子上接入电阻或白帜灯泡。 第七节 各主要电气设备选择结果一览表 主变得选择结果 序 号 型号 1 SZ10-200000/110 断路器选择结果 序 号 电压 等级 （KV） 型号 额定 电压 （KV） 额定 电流 （A） 额定开 断电流 （KA） 动稳定 电流

48、（KA） 热稳定 电流 （KA） 额定关 合电流 （KA） 分闸 时间 1 110 LW6-110I 110 310 31.5 100 40（3S） 100 90ms 2 10 ZN51- 10（3AG ） 10 1250 25 63 25（4S） 63 0.3S 20 隔离开关选择结果 序 号 电压等 级 （kV） 型号 额定电 压 （kV） 额定电 流（A） 额定动稳定电 流（峰值） （kA） 额定热稳定电流 （有效值） （kA） 1 110 GW6-110G 110 1250 100 40（3S） 2 10 GN19-10 10 1250 100 40（4S） 电流互感器选择结果 二次负荷序 号 电压等级 （KV） 型号 额定电流比 （A） Kr Kd 0.2 级 10p 级 1 10 LFZ2-10 300/5 120 210 0.4 0.6 2 110 LB7 400/5 0.25 0.4 电压互感器选择结果 序 号 电压等级 （KV） 型号 额定电压比 二次负荷（VA） 1 10 JDEJ-10 10/ /0.1/ /0.1/33 3 120（0.5 级） 2 110 TYD110/ 3 110/ /0.1/ /0.1/3 33 母线的选择结果 序 号 电压等级 （KV） 型号 1 110 LGJ300 2 10 TMY-10010 10KV 出线电缆的选择结果