110KV变电所继电保护设计.doc

兰州理工大学毕业设计(论文)摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。继电保护（包括安全自动装置）是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。关键词：电气主接线，继电保护，整定计算，无功补偿AbstractThe continuous d evelopment of power system and the safe and stable operation, to the national economic and social development has brought the huge power and efficiency. However, the power system in the event of a natural or man-made fault, if not timely and effective control, will lose its stable operation, make the power grid collapse, and causing blackouts, have disastrous consequences for society. Relay protection (including security automatic device) is the guarantee electric power equipment safety and to prevent and limit of power system blackouts for a long time the most basic, most important, the most effective technological means. Many examples show that the relay protection device once cant correct operation, will expand the accident, have serious consequences. Therefore, strengthen the design of relay protection setting calculation and, is an important work to ensure the safe and stable operation of the grid.To satisfy the reliability of the power grid for relay protection, selectivity, sensitivity, quick-acting, give full play to the efficiency of relay protection device, must choose a reasonable protection fixed value, to keep the interaction relationship between the various protection. Do network setting calculation of relay protection setting is the necessary condition to ensure the safe operation of the power system.Key Words：Main electrical wiring，Protection，Setting Calculation，Reactive power compensation目 录绪 论1第一章 设计任务及资料分析21.1 研究背景21.2 本次设计任务21.3 资料分析3第二章 电气主接线方案52.1 主变压器的选择52.1.1 主变压器的类型52.1.2 主变压器台数和容量的选择62.1.3 选定变压器62.2 电气主接线的设计72.2.1 设计原则72.2.2 设计要求72.3 主接线方案的选择比较82.3.1 110KV侧母线接线形式82.3.2 35KV和10KV侧母线的接线形式9第三章 短路电流计算103.1 电抗计算103.2 短路计算12第四章 电气设备的选择与校验154.1电气设备选择154.1.1电气设备选择的一般原则154.1.2 电气设备选择的技术条件154.2断路器和隔离开关的选择及校验164.2.1 110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验174.2.2 35kv侧断路器及隔离开关的选择及校验194.2.3 10kv侧断路器及隔离开关的选择及校验214.3导体的选择和校验234.3.1导体的选择与检验方法234.3.2 35kv母线选择及校验254.3.3 10kv母线选择及校验254.4 电压互感器和电流互感器的选择264.4.1 110kv侧电流互感器的选择264.4.2 35kv侧电流互感器的选择274.4.3 10kv侧电流互感器的选择284.4.4 110kV侧电压互感器的选择284.4.5 35kV侧电压互感器的选择284.4.6 10kV侧电压互感器的选择294.5熔断器的选择294.5.1 熔断器概述294.5.2 35kV侧熔断器的选择294.5.3 10KV侧熔断器的选择304.6避雷器的选择304.6.1避雷器的配置304.6.2避雷器的选择30第五章 继电保护配置及整定计算305.1 继电保护的基本知识305.2方案比较325.3 线路保护的配置及整定计算345.3.1 110kV线路L1的保护配置与整定345.3.2 35kV线路L2保护配置与整定365.4 变压器保护的配置及整定计算415.4.1 变压器的瓦斯保护415.4.2 变压器的差动纵联保护425.4.3相间短路后备保护465.4.5 过负荷保护485.5母线的保护配置及整定计算495.5.1、35kV单母线分段接线的整定计算495.5.2 10kV侧单母线分段接线的整定计算50第六章 无功补偿设计516.1 无功补偿的原则与基本要求516.1.1 无功补偿的原则516.1.2 无功补偿的基本要求516.2 补偿装置选择及容量确定516.2.1 补偿装置的确定516.2.2 补偿装置容量的选择52III绪 论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分。所以输送和分配电能是十分重要的一环。变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。变电站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。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。变电站有升压变电站和降压变电站两大类。升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂。将压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。这里所设计得就是110KV降压变电站。它通常有高压配电室、变压器室、低压配电室等组成。变电站内的高压配电室、变压器室、低压配电室等都装设有各种保护装置，这些保护装置是根据下级负荷地短路、最大负荷等情况来整定配置的，因此，在发生类似故障是可根据具体情况由系统自动做出判断应跳闸保护，并且，现在的跳闸保护整定时间已经很短，在故障解除后，系统内的自动重合闸装置会迅速和闸恢复供电。这对于保护下级各负荷是十分有利的。这样不仅保护了各负荷设备的安全利于延长是使用寿命，降低设备投资，而且提高了供电的可靠性，这对于提高工农业生产效率是十分有效的。工业产品的效率提高也就意味着产品成本的降低，市场竞争力增大，进而可以使企业效益提高，为国民经济的发展做出更大的贡献。生活用电等领域的供电可靠性，可以提高人民生活质量，改善生活条件等。可见，变电站的设计是工业效率提高及国民经济发展的必然条件。第一章 设计任务及资料分析1.1 研究背景我国电力系统继电保护的发展大致经过了四个阶段，上世纪50年代开始晶体管型继电保护研究；70年代中期开始集成电路型继电保护研究；80年代初开始微机继电保护研究，并逐步形成完整系列取代晶体管型继电保护；90年代随着微机保护硬件结构和软件技术方面日趋成熟，我国继电保护进入了微机保护的时代，目前国内220500KV线路已全部使用了微机保护。常见型号：RGP101保护装置，RGP501测控装置。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。1.2 本次设计任务 电源情况电压等级：中堡变电所的电压等级为110/35/10kV，110kV是本变电所的电源电压，35kV和10kV是二次电压。电源进线：以110kV双回路与相距29km的永登变电所相连，以35kV单回路与相距16km的连城火电厂相连。中堡变电所位置示意图如下图所示。永登变电所：最大运行方式1800MW、XSmin=0.4（SB=100MVA）；最小运行方式1500MW、XSmin=0.5（SB=100MVA）；系统的正、负序阻抗相等，零序阻抗XS0=0.35；cos=0.85，Tmax取5200h，输电线零序阻抗为3倍正序阻抗。连城火电站：装机容量为450MW，10.5 kV ，cos=0.8，Xd=0.195，Tmax 取6000h；站内主变压器为463MVA，Yd11接线，uk%=8.5； 站内10kV负荷（包括所用电）为15MW，cos=0.8； 最小运行方式为停用两台发电机。中堡变电所各电压等级负荷数据如下表所示。电压等级（kV）用电单位最大负荷(MW)cos用电类别负荷同时率备注35蓝星动力5.50.850.9县电石厂7.00.85、0.9陇兴硅厂6.50.85、0.9银星冶炼厂8.50.85、0.9坪城变4.50.85、0.9备用10.010医院0.80.850.85有备用电源化工厂2.00.850.85罗城变2.50.850.85铁路用电0.9 0.850.85有备用电源电机厂1.0 0.850.85农用电0.50.850.85备用5.02回注：年最大负荷利用小时均取为Tmax=4800h，线路损耗取5%。 自然条件该变电所所址地势平坦，交通方便，无特殊环境污染。本所所在地区的平均海拔1750m，年最高气温36，年最低气温-20，年平均气温5.9，年最热月平均最高气温27，年雷暴日数22日，年平均降水量300mm左右，无霜期126天。土壤性质以砂质黏土为主。1.3 资料分析本次设计的变电所为110kv的终端变电所，其电压等级有110kv，35kv，10kv。 其中，110kv为双回路进线，35kv单回路与连城电厂相连，35kv和10kv的用户均为城郊的小型工厂，用电负荷较大且用电类别高。随着城镇经济的快速发展，在未来的几年内扩建的可能性大，所以变压器的选择考虑大容量的，尽量满足未来几年的发展需要。待建变电站选择在地势平坦区为以后的扩建提供了方便。初期投入两台变压器，当一台故障或检修时，另一台主变压器的容量应能满足该站总负荷的60%，并且在规定时间内应满足一、二级负荷的需要。第二章 电气主接线方案2.1 主变压器的选择2.1.1 主变压器的类型1、相数的确定在330kv及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。2、绕组数的确定在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。3、绕组连接方式的确定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。4、结构型式的选择三绕组变压器在结构上有两种基本型式。(1)升压型。升压型的绕组排列为：铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。(2)降压型。降压型的绕组排列为：铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。(3)应根据功率传输方向来选择其结构型式。变电站的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。5、调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器分接头较少，且必须在停电情况下才能调节；有载调压变分接头较多，调压范围可达30%，且分接头可带负荷调节，但有载调压变压器不能并联运行，因为有载分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压器配置，应选用无载调压变压器。2.1.2 主变压器台数和容量的选择1、主变容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷和大部分II类负荷(220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I类负荷和II类负荷)，即 最大综合计算负荷的计算： 式中， 各出线的远景最大负荷； m 出线回路数； 各出线的自然功率因数；同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小，一般在0.80.95之间；线损率，取5%。因此，由原始材料可得：35kv侧：10kv侧：则总的负荷为： 因此主变容量为：2.1.3 选定变压器选定变压器的型号SFS7-40000/110,其技术参数如下：额定容量KVA电压组合及分接范围联接组别号空载损耗KV负载损耗KV空载电流短路阻抗高压KV中压KV低压KV400003710.5YNyn0d1148.21890.73高中：10.5高低：17.5-18.7中低：6.52.2 电气主接线的设计2.2.1 设计原则电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。它的确定主对电力系统有着非常大的影响。可以说是电力系统的关键组成部分。因此必须通过多方面的比较，确定合理的主接线方式。1、对于一级负荷，必须有两个独立的电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电 。2、对于二级负荷，一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。3、对于三级负荷一般只需一个电源供电。2.2.2 设计要求主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求（一）可靠性供电可靠性是电力生产荷分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。主接线可靠性的具体有以下几点：1、断路器检修时，不宜影响对系统的供电；2、断路器或者母线故障一级母线检修时，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或大部分二级负荷的供电；3、尽量避免变电站全停电的可能性。（二）灵活性主接线应满足再调度、检修及扩建时的灵活性。1、调度时，应可以灵活的投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。2、检修时，可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电网的运行和对用户的供电。3、扩建时，可以容易地从初期接线过渡到终期接线。（三） 经济性 主接线在满足可靠性、灵活性要求得前提下做到经济合理。1、投资省(1) 主接线力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；(2) 要能使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆；(3) 要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。2、占地面积少主接线设计要为配电装置布置创造条件，尽量使占地面积小。3、电能损失少经济合理的选择主变压器的种类、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。此外，在系统规划中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，变电站接入系统的电压等级一般不超过两种。2.3 主接线方案的选择比较2.3.1 110KV侧母线接线形式(一) 内桥形接线1、 优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。2、 缺点：（1）、变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路暂时停运；（2）、连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行；（3）、出线断路器检修时，线路要在此期间停运。内桥接线简单，使用设备少（相对于单母分段接线少用两台断路器），造价低，有一定的可靠性与灵活性，易发展。但只适用于容量小的发电厂、变电站，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高的情况。(二) 外桥接形线1、 优点：同内桥形接线2、 缺点：（1）、线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运；（2）、桥连断路器时，两个回路需解列运行。（3）、变压器侧断路器检修时，变压器需较长时期停运。外桥适用于较小容量的发电厂变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较小的情况。此外，当线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线方式。综合以上两种接线方式的优缺点，同时结合目前电网运行当中的经验，参照当前变电站的普遍的接线形式，决定110kV母线接线方式采用内桥形的接线方式（由于内、外桥形接法所用的设备数量是一样的，因此就不需再进行经济性的比较了）。2.3.2 35KV和10KV侧母线的接线形式(一) 单母分段接线1、 优点：用断路器把母线分段后，对重要用户，可从不同段引出两个回路，两个电源供电；当一段母线发生故障时，分段断路器能自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。2、 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期内停电；当出线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越；扩建事需要向两个方向均衡扩建。单母分段接线同样具有接线简单清晰、投资经济、运行操作方便的优点；可靠性也有一定的提高；同时它还适用于10kV配电出线回路数为6回，35kV出线回路数为4回的变电站。(二）单母分段兼旁路母线接线单母分段接线简单清晰，运行方便，有了分段断路器兼旁路母线，检修与它相连的任一回路的断路器时，该回路便可以不停电，从而提高供电的可靠性。这样不需增设专用旁路断路器，可以减少投资。综合以上两种接线方式的优缺点，同时结合目前电网运行当中的经验，单母分段的运行方式已普遍运用于目前变电站35kV、10kV侧，可靠性、灵活性以得到充分的肯定，因此决定35kV、10kV母线接线方式采用单母分段的接线方式（由于35kV、10kV出线的数量是一定的，所以若采用带旁母的接线方式的话，必定会增加投资，因此在经济性方面，单母分段接线方式要比单母分段兼旁路断路器的接线方式更能节省投资）。如图示：第三章 短路电流计算3.1 电抗计算基准值的选取：，取各侧平均额定电压.（115/37/10.5）1、厂用变压器：2、主变压器：归算到110KV侧变压器阻抗的有名值： 3、线路：线路阻抗有名值，L11L12Xs-1Xs-2大方式小方式零序大方式小方式零序标幺值0.080.080.01880.02360.01650.01880.02360.0165a. 110kv侧最大、最小阻抗有名值：b. 35kv侧线路阻抗归算到110kv侧的有名值：4、发电机：5、系统：正常工作时三相对称运行，发生三相短路时短路电流最大，所以选取系统最大运行方式时的阻抗进行短路计算，即最小运行方式：，。3.2 短路计算由于两台主变压器完全相同其中性点的电位相等，因此等值网络图可简化为：最小运行方式：（1）110KV侧短路电流计算（f1点短路）：冲击电流：全电流最大有效值：短路电流容量： （2）35KV侧母线短路电流计算（f2点短路）：冲击电流：全电流最大有效值：短路电流容量： 最小运行方式：（3）10KV侧母线短路电流计算（f3点短路）：冲击电流：全电流最大有效值：短路电流容量：最小运行方式： 短路电流计算表：短路计算项目基 值电 压(kV)基 值 电 流（kV）短路电流周期分量稳 态短 路电 流短路电流冲击值(kA)全电流最大有效值(kA)短路容量(MVA)公式短路点编号标幺值有名值（KA）有名值（kA）d1最大运行 方式1150.503.27551.641.644.192.48313.3d2最大运行 方式371.562.91294.544.5411.596.86291.28最小运行 方式371.562.70274.214.21d2最大运行 方式10.55.502.331512.8212.8232.6919.25222.04最小运行 方式10.55.501.78249.829.82第四章 电气设备的选择与校验4.1电气设备选择4.1.1电气设备选择的一般原则1 、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；2 、应按当地环境条件校核；3、 应力求技术先进和经济合理；4 、与整个工程的建设标准应协调一致；5、 同类设备应尽量减少品种；6 、选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。4.1.2 电气设备选择的技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1、长期工作条件（1）电压 选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug，即：UmaxUg。（2）电流选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即IeIg。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。（3）机械荷载所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。2、短路稳定条件（1）校验的一般原则 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，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严重时，应按严重情况校验。 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。 （2）短路的热稳定条件 式中 在计算时间t秒内，短路电流的热效应； It秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA）； t设备允许通过的热稳定电流时间（s）。 （3）短路的动稳定条件 I 式中短路冲击电流峰值（kA）； I短路全电流有效值（kA）； 电器允许的极限通过电流峰值（kA）； 电器允许的极限通过电流有效值（kA）。3、绝缘水平在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。4.2断路器和隔离开关的选择及校验高压断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并且经过经济技术方面都比较厚才能确定。根据目前我国高压断路器的生产情况，电压等级在10Kv220kV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用断路器。高压断路器选择的技术条件如下：额定电压选择： 额定电流选择： 额定开断电流选择： 额定关合电流选择： 热稳定校验： 动稳定校验： 隔离开关的选择，由于隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断和接通负荷电流及短路电流，故没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。4.2.1 110kv侧断路器及隔离开关的选择及校验1.断路器的选择和校验流过断路器的最大持续工作电流： 选择及校验过程如下：（1）额定电压选择： （2） 额定电流选择： （3）额定开断电流选择：由上述短路计算得，所以， （4）额定关合电流选择： 根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为LW6110/2500，技术参数如下表：表4-1 LW6110/1200技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A额定开断电流/kA动稳定电流/kA热稳定电流/kA固有分闸时间/S4sLW6110/2500110250031.5125800.07（5）热稳定校验： 设后备保护动作时间 1.9s，所选断路器的固有分闸时间 0.07，选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =1.9+0.07+0.03 =2s。因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计则 短路热效应 允许热效应 所以， 即满足热稳定校验。 （6）动稳定校验： 根据表4-1数据， 由110kV短路计算结果得， 所以， 即满足动稳定校验。2.隔离开关的选择与校验隔离开关的选择，没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。选择及校验过程如下：（1）额定电压选择： （2）额定电流选择： 根据以上条件查手册，选择的满足要求的隔离开关的型号为GW4110/2500，其技术参数如下表：表4-2 GW4110/2500技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A动稳定电流/kA热稳定电流/kA4sGW4110/2500110250010040（3）热稳定校验： 所以 即满足热稳定校验。 （4）动稳定校验：根据表4-2数据，由110kV短路计算结果得，所以， 满足动稳定校验。4.2.2 35kv侧断路器及隔离开关的选择及校验1.断路器的选择和校验流过断路器的最大持续工作电流： 选择及校验过程如下：（1）额定电压选择： （2）额定电流选择： （3）额定开断电流选择：由上述短路计算得， 所以， （4）额定关合电流选择： 根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为LW835/1600，技术参数如下表：表4-3LW835/1600技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A额定开断电流/kA动稳定电流/kA热稳定电流/kA固有分闸时间/S额定关合电流/kA4sLW835/16003516002563250.0463（5）热稳定校验： 设后备保护动作时间 1.9s，所选断路器的固有分闸时间 0.04，选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =1.9+0.04+0.03 =1.97s。则短路热效应 允许热效应 所以， 即满足热稳定校验。 （6）动稳定校验： 根据表4-3数据，由35kV短路计算结果得，所以， 即满足动稳定校验。2.隔离开关的选择与校验隔离开关的选择，没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。选择及校验过程如下：（1）额定电压选择： （2）额定电流选择： 根据以上条件查手册，选择的满足要求的隔离开关的型号为GN235T/1000，其技术参数如下表：表4-4 GN235T/1000技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A动稳定电流/kA热稳定电流/kA5sGN235T/10003510006027.5（3）热稳定校验： 所以， 即满足热稳定校验。 （4）动稳定校验：根据表6-4数据，由35kV短路计算结果得， 所以， 即满足动稳定校验。由于按按该母线最大工作电流选定的断路器和隔离开关是该电压级别的最小型号，那么如果按各个负荷算计出来的工作电流选择的设备至少也应是这个型号。4.2.3 10kv侧断路器及隔离开关的选择及校验1.断路器的选择和校验选择最大负荷支路进行最大持续工作电流计算，则有 选择及校验过程如下：（1）额定电压选择： （2）额定电流选择： （3）额定开断电流选择：由上述短路计算得， 所以， （4）额定关合电流选择： 根据以上条件查手册，选择的满足要求的高压断路器的型号为LN2-10/1250，技术参数如下表：表4-5 LN2-10/1250技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A额定开断电流/kA动稳定电流/kA热稳定电流/kA固有分闸时间/S4sLN2-10/12501012502563250.05热稳定校验： 设后备保护动作时间 1.9s，所选断路器的固有分闸时间 0.05s，选择熄弧时间 t =0.03s。则短路持续时间 t =1.9+0.05+0.03 =1.98s。 短路热效应 允许热效应 所以， 即满足热稳定校验。 （6）动稳定校验： 根据表4-5数据， 由10kV短路计算结果得， 所以， 即满足动稳定校验。由于按按该母线最大工作电流选定的断路器是该电压级别的最小型号，那么如果按各个负荷算计出来的工作电流选择的设备至少也应是这个型号。2.隔离开关的选择与校验隔离开关的选择，没有开断电流和关合电流的校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校验项目与断路器相同。选择及校验过程如下：选择第大负荷支路进行最大持续工作电流值进行选择，则有（1）额定电压选择： （2）额定电流选择： 根据以上条件查手册，选择的满足要求的隔离开关的型号为GN210/2000，其技术参数如下表：表4-6 GN210/2000技术参数表型号额定电压/kV额定电流/A动稳定电流/kA热稳定电流/kA5sGN210/20001020008536（3）热稳定校验： 所以， 即满足热稳定校验。 （4）动稳定校验： 根据表4-6数据， 由10kV短路计算结果得， 所以， 即满足动稳定校验。对于其他支路由于在满足动稳定行的前提下，按支路的最大工作电流选定的隔离开关是该级别的最小型号，那么如果按其他各个负荷算计出来的工作电流选择的设备至少也应是这个型号。断路器隔离开关110kV侧LW6110/1200GW4110/250035kV侧LW835/1600GN235T/100010kV侧LN2-10/1250GN210/2000表4.7断路器-隔离开关选择一览表4.3导体的选择和校验4.3.1导体的选择与检验方法裸导体应根据具体情况，按导体截面，电晕（对110kV及以上电压的母线），动稳定性和机械强度，热稳定性来选择和校验，同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根、双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。导体的选择校验条件如下：一、导体截面的选择： 1、按导体的长期发热允许电流选择 当实际环境温度不同于导体的额定环境温度时，其长期允许电流应该用下式修正 式中 综合修正系数。不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数为 式中, 导体的长期发热最高允许温度，裸导体一般为； 导体的额定环境温度，裸导体一般为。 由载流量可得，正常运行时导体温度为 必须小于导体的长期发热最高允许温度2、按经济电流密度选择按经济电流密度选择导体截面可以使年计算费用最小。除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20米以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。 经济截面积用下式计算： 式中， 正常运行方式下导体的最大持续工作电流，计算式不考虑过负荷和事故时转移过来的负荷； 经济电流密度，常用导体的值，可根据最大负荷利用时数，由经济电流密度曲线中查出来。按经济电流密度选择的导体截面应尽量接近上式计算出的经济截面积。二、导体的校验：电晕电压校验220kV采用了不小于LGJ-300或110kV采用了不小于LGJ-70钢芯铝绞线，或220kV采用了外径不小于30型或110kV采用了外径不小于20型的管形导体时，可不进行电晕电压校验。热稳定校验 按最小截面积进行校验 当所选导体截面积时，即满足热稳定性要求。4.3.2 35kv母线选择及校验按导体的长期发热允许电流选择：查矩形导体长期允许载流量表，每相选用单条608mm矩形铝导体，平放时允许电流，集肤系数为，环境温度为34度时的允许电流为：，满足长期发热条件要求。热稳定校验：由前面计算的短路电流热效应：短路前导体的工作温度为：由插值法得：所选截面，能满足热稳定性要求4.3.3 10kv母线选择及校验按导体的长期发热允许电流选择：查矩形导体长期允许载流量表，每相选用单条1008mm矩形铝导体，平放时允许电流，集肤系数为，环境温度为34度时的允许电流为：，满足长期发热条件要求。热稳定校验：短路电流热效应：短路前导体的工作温度为：由插值法得： 所选截面，能满足热稳定性要求。表4-8 母线选择结果35kV母线LMY60810kV母线LMY10084.4 电压互感器和电流互感器的选择额定电压的选择：电流互感器的额定电压不得低于其安装回路的电网额定电压，即 电流互感器的额定电流不得低于其所在回路的最大持续工作电流,即 为了保证电流互感器的准确级，应尽可能接近。4.4.1 110kv侧电流互感器的选择额定电压：额定电流：查表，选用选LVQB-110-2500/5型，如下表所示：表4-9 LVQB-110-2500/5技术参数型号额定电压（KV）额定电流比(A)额定二次电流(A)3s热稳定倍数动稳定倍数LVQB-110-2500/51102500/55或150125因为，所以。 动稳定校验： 所以， 满足要求。 热稳定校验： 所以， 满足要求。4.4.2 35kv侧电流互感器的选择额定电压：额定电流： 查表，选用型，如下表所示：型号额定一次电流（A）级次组合二次负荷()10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数0.5级1级LCW-3515-15000.5/32428（0.5）5（3）65100表4-10 LCW-35技术参数因为，所以。 动稳定校验： 所以， 满足要求。 热稳定校验： 所以， 满足要求。4.4.3 10kv侧电流互感器的选择额定电压：额定电流：查表，选用LBJ1010001500/5型，如下表所示：表4-11 LBJ1010001500/5技术参数型号额定电流比(A)级次组合10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数LBJ-1010001500/50.5/D155090因为，所以。 动稳定校验：所以， 满足要求。 热稳定校验： 所以， 满足要求。4.4.4 110kV侧电压互感器的选择1一次电压：2二次电压：3准确等级：1级查表，选择JCC110型。4.4.5 35kV侧电压互感器的选择1一次电压：2二次电压：3准确等级：1级由以上查表，选择JDJ35型。4.4.6 10kV侧电压互感器的选择1一次电压：2二次电压：3准确等级：1级由以上查表，选择JDZ10型。表4-12电压互感器技术参数型式额定变比在下列准确等级下额定容量(VA)最大容量(VA)0.5级1级3级单相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/100801503005004.5熔断器的选择4.5.1 熔断器概述熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。熔断器的主要元件是一种易于熔断的熔断体，简称熔体，当通过熔体的电流达到或超过一定值时，由于熔体本身产生的热量，使其温度升高，达到金属的熔点时，熔断切除电源，因而完成过载电流或短路电流的保护。按安装条件及用途选择不同类型高压熔断器如屋外跌开式、屋内式。对于一般的高压熔断器，其额定电压必须大于或等于电网的额定电压，额定电流必须大于回路的最大工作持续电流，开断电流必须大于或等于短路冲击电流。在本站中，熔断器只用于保护电压互感器 ，其只需按额定电压及断流容量（S）两项来选择。当短路容量较大时，可考虑在熔断器前串联限流电阻。4.5.2 35kV侧熔断器的选择选择RN235/1000型跌开式熔断器，额定电压35kV，满足要求，断流容量1000MVA，需加一定得限流电阻方满足要求。最大开断电流700kA，大于短路冲击电流11.5909kA。4.5.3 10KV侧熔断器的选择 选择RN210型户内熔断器，额定电压10kV，满足要求，断流容量1000MVA，满足要求。最大开断电流350kA，大于短路冲击电流32.691kA，满足校验。4.6避雷器的选择4.6.1避雷器的配置1、配电装置的每组母线上，均装设避雷器。2、三绕组变压器的低压侧一相上设置一组避雷器。3、变压器高、低压侧中性点均装置避雷器。变电所避雷器的配置详见电气接线图。4.6.2避雷器的选择1、110kV选择：Y5W84/197(变压器)， 110kV选择：Y10W-100/260(母线侧)2、35kV选择：Y5W-42/1283、10 kV选择：Y5W2-12.7/50第五章 继电保护配置及整定计算5.1 继电保护的基本知识电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。发电-输电-