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1、青岛理工大学毕业设计电厂110KV降压变电站电气部分设计摘 要近年来随着地区经济的发展，城镇用电量呈大幅增长趋势。为保证城镇正常用电，配套变电站的建设成为重中之重。本次设计为110kV降压变电站电气部分的初步设计，根据原始资料，以设计任务书和国家有关电力工程设计的规程、规范及规定为设计依据。变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。今设计一座110KV变电站，向该地区用10KV电压等级供电。设计110KV线路2回、10KV线路10回，架空出线。本次设计包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计
2、算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等，并附有电气主接线图及其它相关图纸。关键词：110KV变电站,电气设计,参数计算,设备选择ABSTRACTIn recent years, with the development of regional economy, urban consumption greatly increased trend. Towns in order to ensure the normal use electricity,supporting the construction of the substations become a top priori
3、ty. The design of 110 KV step-down transformer substation electrical part of the preliminary design, according to the original data, a design specification and the relevant state power engineering design of the codes, standards and regulations for design basis. Substation design in meet the design s
4、tandards of the state, on the basis of considering the actual situation of local as much as possible. Today a 110 KV substation design, with 10 KV voltage class power supply to the region. Design of 110 KV lines 2, 10 KV line back to back, overhead wire.This design includes the main electrical wirin
5、g design, transformer selection, short-circuit current calculation, electrical equipment selection, design of power distribution equipment, electrical total plane layout and lightning protection design; Design calculation includes the choice of transformer, the short-circuit current calculation, ele
6、ctrical equipment selection and calibration, etc., with the main electrical wiring diagram and related drawings.KEY WORDS: 110 KV substation, electrical equipment, selection design, parameters calculationIII目 录第 1 章 绪论11.1总则11.2对电力系统的基本要求11.3设计原则21.4基本概念21.5本文设计总结3第 2 章背景材料分析及主变的选择42.1主变容量的确定42.2变压器
7、台数的选择42.3变压器相数的选择52.4主变绕组数量的选择52.5主变绕组与调压方式的选择5第 3 章电气主接线设计73.1110kv侧接线83.210kv侧电气主接线的选择10第 4 章变电所用电设计及功率因数的补偿124.1变电所用电的设计124.2功率因数的补偿12第 5 章短路电流的计算135.1计算的目的和内容135.2计算的假设条件135.3各元件参数的计算135.4短路电流的计算步骤145.5系统等值图14第 6 章电气设备的选择166.1高压断路器的选择166.2隔离开关的选择186.3电流互感器的选择186.4电压互感器的选择206.5支柱绝缘子和穿墙套管的选择216.6母
8、线导体的选择226.7避雷器选择236.8电抗器的选择256.9高压熔断器的选择266.10接地刀闸的选择27第 7 章高低压配电装置的设计287.1设计步骤287.2选择结果28第 8 章 短路电流的计算298.1 d1点短路时298.2 d2点短路时29第 9 章 电气设备的选择校验319.1 高压断路器的选择校验319.2 隔离开关的选择校验339.3电流互感器的选择校验339.4 支柱绝缘子的选择校验349.5 10KV穿墙套管的选择349.6母线导体的选择校验359.7电抗器的选择校验36设计总结37致谢38参考文献39附录I 40附录II46附录III50II第一部分 设计说明书第
9、 1 章 绪论 1.1 总则变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理得确定设计方案；同时变电所的设计，必须坚持节约用电的原则。 1.2 对电力系统的基本要求（1）保证可靠的持续供电：供电中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失，因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。（2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量、频率质量和波形质量三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定值来衡量，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。所有这些质量指标
10、，都必须采取一切手段来予以保证。（3）灵活性具体要求：调度时应该可以灵活地投入和切除变压器和线路调配电流负荷满足系统在事故运行方式下的系统调度要求。检修时，可以方便的停运断路器母线及电器设备进行安全检修而不影响电力网运行和对用户的供电。（4）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重约为1/3，而且电能在变换、输送和分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能消耗的能源和降低变换、输送和分配时的损耗，具有极其重要的意义。所以经济性的具体要求要投资省、主接线力求简单、尽可能减少断路器隔离开关、互感器、避雷针等的一次设备。二次保护力求简单。
11、占地面积小。电能损耗少。（5）可扩性的具体要求：扩建时，可容易地从初期接线过度为最终接线。 1.3 设计原则（1）本地区电网规划、电网调度自动化系统规划和通信规划，根据电网结构、变电站理环境、交通、消防条件、站地区社会经济状况，因地制宜地制定设计方案；（2）除按照电网规划中规定的变电站在电网中地位和作用考虑其控制方式外，其与电网配合、继电保护及安全自动装置等均应能满足运行方式的要求；（3）自动化技术装备上要坚持安全、可靠、经济实用、正确地处理近期建设与远期发展关系，做到远近结合；（4）节约用电，减少建筑面积，既降低电网造价，又满足了电网安全经济运行；（5）对一、二次设备及土建进行必要简化，取消
12、不必要措施；（6）应满足备用电源自投、无功功率和电压调节。 1.4 基本概念（1）按突然中断供电造成的损失程度分为：一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷中断供电将造成人身伤亡和将在政治经济上造成重大损失，如造成重大设备损坏，打乱重点企业生产次序并需要长时间的恢复，重要铁路枢纽无法工作，经常用于国际活动的场所的负荷。（2）一级负荷供电可靠性要求高，一般要求有一个以上的供电电源（来自不同的变电所或发电厂，或虽来自同一变电所，但故障时不相互影响不同母线段供电）。（3）同时率-各用户负荷最大值不可能在同一时刻出现，一般同时率大小与电力用户多少、各用户的用电特点有关。对所建变电所在电力系统中的地位、作
13、用和用户的分析，变电所根据它在系统中的地位，可分为以下几类：（1） 枢纽变电所：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统的高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330-500kv的变电所，成为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统的瘫痪。（2） 中间变电所：高压侧以交流潮流为主，起系统交换功率的作用，或是长距离输电线路分段，一般汇集2-3个电源，电压为220-330kv，同时降压供当地使用，这样的变电所主要起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后将引起区电网瓦解。（3） 地区变电所：高压侧一般为110-220kv，向当地用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地
14、区中断供电。（4） 终端变电所：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧多为110kv经降压后直接向用户供电的变电所。全所停电后仅使用户中断供电。 1.5 本文设计总结本次设计包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计；设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验。同时在本次设计过程中，初步体现了工程设计的精髓内容，如根据规程选择方案，用对比的方法对方案评价等。教会了我们在工程中运用所学专业知识，锻炼了我们用实际工程的思维方法去分析和解决问题的能力。第 2 章 背景材料分析及主变的选择由背景资料知，新建变电站位于
15、市工业区，临近负荷中心，用于工业和城市生活用电。且该新建变电站有110kv及10kv两个电压等级，110kv有两回线路，10kv有十回线路，可知该变电所为一地区变电所。根据电力工程电气设计手册的要求，并结合本变电站的具体情况及相关要求，选用两台同样型号的无励磁调压的两绕组变压器。 2.1 主变容量的确定主变压器容量应根据5-10年的发展规划进行。根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。对重要变动所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足类及类负荷的供电。对于装设两台变压器的变电所，每台变压器的容量Sn通常按下式进行初选：Sn=Simp式中：S
16、imp变电所全部重要负荷容量变电所某一级电压的最大计算负荷为：Smax=KtPmax(1+)/cos式中Kt同时率； Pmax、cos各用户的最大有功和功率因数该电压级电网的线损率计算如下：Pimp=7.5*80%+2*75%+6*80%+2*80%+3*40%+3.5*80%+4.6*70%+3.4*50%=22.82MW Simp=0.85*22.82*（1+5%）/0.8=25.46MVA 考虑到同一重要负荷不在同一时刻出现，应考虑同时率Kt=0.85 2.2 变压器台数的选择 为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电。当装设三台及三台以上时，变电所
17、的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时也增加了配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作的复杂化。考虑到两台主变同时发生故障机率较小，且适用远期负荷的增长以及扩建，故本变电站选择两台主变压器完全满足要求。考虑近期及远景规划，经上述分析，拟选用SF7-40000/110型变压器。 2.3 变压器相数的选择（1）主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。（2）当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故有以上规程可知，此变电所的主
18、变应采用三相变压器。 2.4 主变绕组数量的选择 对接入负荷中心具有直接从高压降为低压供电的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，一般采用双绕组变压器。 2.5 主变绕组与调压方式的选择2.5.1 绕组连接方式参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，我国110kv级以上的电压变压器绕组都采用“Y”连接，35kv及以下电压等级，变压器都采用“Y-”连接，故选择YN，D11连接。 2.5.2 调压方式的确定变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种
19、：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5以内，另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达到+30。对于110kV及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。根据电压允许波动范围为5%以内，结合本站实际选择两台同样型号的双绕组无励磁电力变压器SF7-40000/110。表2-1 SF7-40000/110变压器参数变压器型号空载损耗（KW）负载损耗（KW）空载电流（%）阻抗电压（%）SF7-40000/11046 1740.810.5第 3 章 电气主接线设计 电气主接线是发电厂、变电站的设计主体。采用何种形式的接线，与电力系统原始资料，发电厂、变电站本身的可靠性、灵活
20、性、经济性的要求密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响。因此，主接线的设计必须根据电力系统、发电厂或变电站的具体情况，全面分析，正确地处理好各方面的关系，合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则:电气主接线设计应以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。主接线设计的基本要求：在设计主接线时，应使其满足供电可靠、运行灵活和经济
21、等项基本要求。（1） 可靠性 所谓可靠性是指主接线能可靠的运行工作，以保证对用户不间断供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践，经过长期运行实践的考验，对以往所采用的主接线，优先采用。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次设备部分在运行中可靠性的综合。同时，可靠性不是绝对的而是相对的。可能一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能就不是可靠的。评价主接线方式可靠的标志是： 1）线路、母线（包括母线侧隔离刀闸）等故障或检修时，停电范围的大小和停电时间的长短，能否保证对一类、二类负荷的供电。 2）线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供
22、电。 3）变电所全部停电的可能性。4） 大型机组突然停电，对电力系统稳定运行的影响与后果。（2）灵活性1)调度灵活，操作简便：应能；灵活地投入（或切除）某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求；2)检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电；3)扩建方便：应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。设计时不仅要考虑最终接线的实现，还要考虑到从初期接线到最终接线的可能和分段施工的可行方案，使其尽可能地不影响连续供电或在停电时间最短的情况下，将来能顺利完
23、成过渡方案的实施，使改造工作量最少。（3） 经济性1)投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；2)占地面积少：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用；3)电能损耗少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。 3.1 110kv侧接线 这里主要介绍有汇流母线接线中的单母线接线、单母分段接线和无汇流母线的桥型接线。单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方，且有利于扩建等优点
24、。但可靠性、灵活性较差，这种接线只适用于6-220KV系统中只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路数又不多的中、小型发电厂或变电所，它不能满足一、二类用户的要求。如图3-1：单母分段接线对重要用户可以从不同段引出两回馈线回路，由两个电源供电，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。这种接线广泛用于中小容量发电厂的6-10KV接线和6-220KV变电所中。如图3-2： 图3-1 单母线接线图 图3-2 单母线分段接线 桥型接线的特点：一般当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥型接线。高压断路器数量少，是比较经济的接线，四个元件只需要三台断
25、路器，线路的投入和切除操作方便，线路故障是仅将故障线路断路器断开，其它线路和变压器不受影响。现将内桥接线和外桥接线作以比较。（1）内桥优点：高压断路器数量少，四个元件只需要三台断路器缺点：1）变压器切除投入较复杂，需操作两台断路器并影响一回路暂时停电。2) 连接桥断路器检修时两个回路需解列运行。3）出现断路器检修时，出线在此期间停运。适用范围：容量较小的发电厂或变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高。如图3-3：（2）外桥优点：高压断路器数量少，四个元件只需要三台断路器缺点：1）线路切除投入较复杂，需要操作两台断路器，并有一台变压器暂时停运； 2) 连接桥断路器检修时两个回路需解列
26、运行； 3）变压器侧断路器检修时，变压器停运。适用范围：容量较小的发电厂或变电所，并且变压器切换较频繁或线路较短，故障率较小的情况，线路有穿越功率时采用此接线，因为穿越功率只流过一个断路器，断路器检修时对此功率影响小。如图3-4： 图3-3 内桥接线 图3-4 外桥接线 根据实际情况，110kv有两回路进线，有穿越功率流过，110kv侧选用外桥型接线。 3.2 10kv侧电气主接线的选择10kv侧出线有十回，故考虑单母接线和单母分段，优缺点比较如表3-1： 表3-1 10kv主接线的选择方案比较方案可靠性灵活性经济性单母接线不够灵活可靠，母线或隔离开关故障或检修时均使整个配电装置停电接线简单清
27、晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置同左单母分段接线用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源；当一段母线故障时分段断路器能将故障切除保证正常段的不间断供电和不致使用户停电简单经济方便实用，克服了单母接线的缺点10kv侧出线有十回，按照规程规定：单母分段既具有单母接线简单经济方便的优点，又在一定程度上克服了它的缺点，对重要用户从不同段引出两个回路，使重要用户有两个电源，提高了供电可靠性，220kv及以下变电所供应当地的6-10kv配电装置，由于采用了制造厂制造的成套开关柜，地区电网成环网运行检修水平的迅速提高，采用单母分段一般能满足要求。不设旁路的原因：1
28、）6-10kv回路供电负荷小，供电距离短，并一般可在网络中取得备用电源；2）向工业供电回路一般比较多，企业内有备用电源，允许一回路停电；3）6-10kv大多为电缆出线，事故跳闸次数少。综合考虑以上因素：本变电站位于市区，减少配电装置占地和占用空间，消除火灾隐患及环保要求，此接线不带有旁路。所以110kv采用外桥型接线，10kv采用单母分段接线。变电站电气主接线设计图见附录III。第 4 章 变电所用电设计及功率因数的补偿 4.1 变电所用电的设计（1）确定所用变压器的参数，一般的变电所，均装设有两台变压器，以满足整流操作电源，强迫油循环变压器，无人值班的要求；（2）确定所用变压器容量：根据所用
29、负荷统计和计算，选用合适的变压器容量；（3）确定变压器电源引接方式。当变电所内有较低的电压母线时，一般从这类母线引接电源，这种引线具有经济、可靠的优点。（4）选择结果：1）所用电的引接：为了保证供电的可靠性，所用电分别从10kv母线上引接，为了节省投资，所用变采用隔离开关加高压熔断器与母线连接。2）所用电容量：这里选用两台S9-M-50型，参数如表4-1：表4-1 所用变压器数据表额定容量KVA连接组别号空载损耗KW负载损耗KW空载电流A 短路阻抗50Y,yn00.170.8724 4.2 功率因数的补偿P =（7.5+2+6+2+2.4+3+3.5+4.6+3.4+3.6）*0.85=32.
30、3MW原来的功率因数是0.8，要求补偿到0.9以上，采用在低压侧并联电容器的方法：cos=0.8 =36.87o cos=0.9 =25.84o要求补偿的无功容量为：Qc=P*(tan-tan)=32.3*(tan36.87o- tan25.84o)=8.58Mvar每相补偿的电容值C= Qc/32=8.58*106/（3*314*10*103）=91.08f电容值选择数值至少为91.08f，每相装设一个电容器。第 5 章 短路电流的计算 5.1 计算的目的和内容 5.1.1 短路电流计算的目的（1）为了选择断路器等电器设备或对这些设备提出技术要求；（2）评价并确定网络方案；（3）研究限制短路
31、电流的措施；（4）为继电保护整定和调试提供数据；（5）分析计算送电线路对通讯设施的影响。5.1.2 短路电流计算的内容在电力系统设计中，短路电流的计算应按照远景规划水平考虑，远景规划水平一般按建成后5-10年。计算内容为系统在最大运行方式时各枢纽点的三相短路电流。工程设计中，短路电流计算均采用实用计算法。所谓实用计算法是指在一定的假设条件下计算出短路电流的各个分量，而不是用微分方程求解短路电流的完整表达式。 5.2 计算的假设条件（1）故障前为空载，即负荷略去不计，只计算短路电流的故障分量；（2）故障前所有电压均等于平均额定电压，其标幺值等于1；（3）系统各个元件电阻略去不计（1kv及以上的高
32、压电网）；（4）只计算短路电流的基频分量。 5.3 各元件参数的计算选取基准电压Ub=Uav=115，Sb=100，则等值图中各计算值为：线路X b =0.4/KM，只计算三相短路电流XS1*=XS1*Sb /Sj=0.6*100/1250=0.048XS2*=XS2*Sb /Sj =0.8*100/350=0.029 X11*=x1l1*SB/U2av=0.4*10*100/1152=0.03X12*=x1l2*SB/U2av =0.4*14*100/1152=0.042X13*=x1l3*SB/U2av =0.4*6*100/1152=0.018X14*=x1l4*SB/U2av =0.4
33、*20*100/1152=0.06主变的计算：Xt*=Uk(%)*SB/(100* SN)=10.5*100/(100*40)=0.2625短路电流的计算分为次暂态电流、短路电流周期分量的有效值和短路冲击电流，前者用于检验断路器开端容量和继电保护的整定热稳定计算，后者用于动稳定的计算。 5.4 短路电流的计算步骤（1） 短路电流计算的基准值Ub= Uav=115kv, Sb=100MVA;（2） 计算各元件参数的标幺值，做出等值电路；（3） 进行网络简化，求出电源点与短路点之间的电抗，此电抗称为入端电抗；（4） 求出短路电流标幺值，进而求出短路电流有名值;（5） 计算冲击电流有效值。 5.5
34、系统等值图 图5-1 系统等值图计算结果如表5-1列表：（计算过程见计算书）表5-1 各短路点计算结果短路点次暂态电流有效值(KA)冲击电流幅值ish(KA)d 110.6827.18d 22.827.18第 6 章 电气设备的选择正确地选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，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，并注意节省投资，选择合适的电气设备。电气设备的选择要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态进行校验动稳定和热稳定。电气设备选择的一般要求如下：（1） 应满足各种运行、检验、短路和过电压情况的要
35、求，并考虑远景发展；（2） 应按照当地环境条件（如海拔、大气污染程度和环境污染程度等）校验；（3） 应力求技术先进和合理；（4） 与整个工程建设标准应协调一致；（5） 同类设备应尽量减少品种；（6） 选择的新产品均应有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 6.1 高压断路器的选择 高压断路器的主要功能：正常运行时，用来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，能起保护作用。高压断路器是开关设备中功能最为完善的一种，其最大特点是能断开负荷电流和短路电流。（1）断路器种类和型式的选择： 除满足各项技术条件外，还应考虑安装调试和运行维护方便。一般6-35kv采用真空断路器，35-500kv采用SF
36、6断路器。（2）额定电压的选择： UN= UNS UNS-电网额定电压（3）额定电流的选择： IN= IMAX IMAX-各种合理方式下最大持续工作电流（4）开断短路电流的选择 INbr= IPT（或I） IPT为实际开断瞬间的短路电流周期分量，开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故断路器的开断计算时间t应为主保护时间和断路器固有分闸时间之和。（5）热稳定校验 I2t*t= QK It、t-电器允许通过的热稳定电流和时间 QK-短路电流热稳定效应（6）动稳定校验 Ies= Ish Ies、 Ish-短路冲击电流幅值和电器允许通过的动稳定电流幅值（7）110kv侧高压断路器选择结果如表6-
37、1：表6-1 列出的断路器计算数据与所选断路器的参数比较计算数据SW6110 UN 110KVIMAX 210AIN 1200AI 10.68KAINbr 15.8KAQK 351.31(KA)2*SIt2*t 998.56(KA)2*SIsh 27.18KAIes 41KA由选择可知其结果正确，各项数据均满足要求，故110KV侧选用SW6110型断路器。（8）10kv侧高压断路器选择结果如表6-2：表6-2 列出的断路器计算数据与所选断路器的参数比较计算数据SN1010UNS 10KVUN 10KVIMAX 2309AIN 3000AI 2.82KAINbr 40KAQK 24.81(KA)
38、2*SIt2*t 6400(KA)2*SIsh 7.18KAIes 125KA由选择可知其结果正确，各项数据均满足要求，故10KV侧选用SN1010型断路器。 6.2 隔离开关的选择隔离开关是发电厂和变电所的常用电器，它需要与断路器配套使用。但是隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流、短路电流，其主要用途是：1） 隔离电压2） 倒闸操作3） 分合小电流 隔离开关的型号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后确定。其选择的具体方法与断路器的1）2）3）4）5）6）相同，不再重复。根据对隔离开关操作控制的要求，还应选择其配用的操动机构。屋内式80000A以下的隔离
39、开关一般采用手动的操作机构；220KV及以上高位布置的隔离开关宜采用电动机构和液压机构。将以上各个选择条件与短路电流的计算结果相比较，经过计算后，设备选型如表6-3：表6-3 隔离开关选择结果设备选型技术数据UN（KV）IN（A）Ies（KA）5s热稳定电流（KA）GW5-110/6301106305020GN2-10/300010300010050隔离开关的校验：隔离开关的校验的具体方法与断路器的1）2）3）4）5）相同，不再重复。查表得：110KV采用GW5-110/630型，10KV采用GN2-10/3000型。 6.3 电流互感器的选择电流互感器（CT）是一次系统和二次系统间联络元件，
40、用以分别向测量仪表、继电器线圈供电，正确反映电气设备正常运行和故障情况。作用是：1）将一次回路的大电流变为二次回路的小电流（5A或1A），使测量仪表和保护装置标准化，小型化，并使其结构巧，价格便宜和便于屏内安装；2）使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。（1）型式选择 根据安装的场所和使用条件，选择电流互感器绝缘结构（浇注式、瓷绝缘式、油浸式），安装方式（户内式、户外式、装入式、穿墙式），结构形式（多匝式、单匝式、母线式），测量特性（测量用、保护用、具有测量暂态特性等）。一般常用型式为：低压配电屏和配电装置中，采用LQ线圈式和LM母线式：6-20KV户内配电
41、装置和高压开关柜中，常用的LD单匝贯穿式或复杂贯穿式：35KV及以上电流互感器多采用油浸式结构。在条件允许时，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，以节省占地和投资。（2）额定电压和额定电流的选择： UN1= UNS IN1= IMAX 式中UN1、 IN1-电流互感器的一次额定电压和额定电流（3）二次额定电流的选择CT二次额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A。当配电装置（例如超高压）距离控制系统室较远时，为了能使CT能多带二次负荷或减少电缆截面，提高准确级，应尽量采用1A。（4）按准确度级选择CT的准确度应符合二次测量、继电保护等的要求，用于电能计
42、量的CT，准确度级不应低于0.5级，用于继电保护的CT误差应在一定的限值内，以保证过电流测量准确度的要求。（5）检验二次负荷的容量为保证CT工作准确度要求，CT的二次负荷不超过允许的最大负荷，CT的二次负荷包括测量仪表、继电器电流线圈，二次电缆和接触电阻等电阻；检验二次负荷的公式：按容量检验：S2= SN2按阻抗检验：Z2= ZN2式中 S2-CT的二次最大一相负荷，VA； SN2-CT的二次额定负荷，VA； Z2-CT的二次最大一相阻抗，；ZN2-CT的二次额定阻抗，。（6）热稳定校验：CT的内部热稳定能力用热稳定倍数Kr表示，热稳定倍数Kr等于互感器1s热稳定电流与一次额定电流IN1之比，
43、故热稳定条件为： （Kr* IN1）2*1= QK 式中QK-短路热效应（7）动稳定校验： CT的内部动稳定能力用动稳定倍数Kd表示, Kd等于CT内部允许通过的极限电流（峰值）与Kd倍一次额定电流IN1之比， 故：CT的内部动稳定条件为： （Kd*1.414*IN1）= im 式中im-通过二次侧绕组的最大冲击电流（8）综上，经过计算，设备选型如表6-4：（计算过程详见计算书）表6-4 CT的选择结果安装地点型号绕次组合110KV侧LCW1100.5/110KV侧LAJ101/D 6.4 电压互感器的选择电压互感器（PT）是一次系统和二次系统间联络元件，用以分别向测量仪表、继电器线圈供电，正
44、确反映电气设备正常运行和故障情况。作用是：1）将一次回路的高电压变为二次回路的低电压，使测量仪表和保护装置标准化，小型化，并使其结构巧，价格便宜和便于屏内安装：2）使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。（1）型式选择： 根据安装的场所和使用条件，选择电压互感器绝缘结构和安装方式，一般6-20KV户内配电装置多用油浸式或树脂浇注绝缘的电磁式电压互感器；35KV配电装置选用电磁式电压互感器；110KV及其以上的配电装置中尽可能地选用电容式电压互感器。（2）按额定电压选择： 为保证测量的准确性，电压互感器一次额定电压在所安装电网额定电压的90%-110%之间。 PT二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。通常，一次绕组接于电网相电压时，二次绕组额定电压应选为100/1.732v。当电网为中性点直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为100/1.732v；当电网为中性点非直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为100/3v。（3）按容量和准确度级选择： PT按容量和准确度级