220KV变电站一次部分的设计

摘 要随着我国科学技术的发展，特殊是计算机技术的进步，电力系统对变电站的更要求也越来越高。本设计探讨的是220KV变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，在此基础上进行主接线设计，选择主变压器、所变压器，再进行短路计算，选择电气设备和导体，然后进行防雷接地以及爱护、配电装置设计。关键字：变电站，短路计算，电气设备选择ABSTRACTWith the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, the power system demands on substation more and more.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data and choose the main transformer, based on it , design the main wiring and Short Circuit Calculation, at last choose equipment, then mine and the protection of earth and distribution device.Key Words: Substation，Short Circuit Calculation，Equipment Selection书目摘 要IABSTRACTII书目III第1章 引 言1第2章 电气主接线的设计22.1 主接线概述22.2 主接线设计原则32.3 主接线选择4第3章 主变压器的选择63.1 主变压器的选择原则63.1.1 主变压器台数的选择63.1.2 主变压器容量的选择63.1.4 绕组数量和连接形式的选择73.2 主变压器选择结果74.1 所用变选择94.2 所用电接线图95.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算115.2 10KV侧短路计算115.4 110KV侧短路计算14第6章 导体和电气设备的选择166.1电气设备的选择166.2 断路器和隔离开关的选择186.2.1 220KV出线、主变侧196.2.2 主变110KV侧226.2.3 10KV限流电抗器、断路器隔离开关的选择256.3电流互感器的选择296.3.1 220KV侧电流互感器的选择306.3.2 110KV侧的电流互感器的选择316.3.3 10KV侧电流互感器的选择326.4 电压互感器的选择346.4.1 220KV侧母线电压互感器的选择356.4.2 110KV母线设备电压互感器的选择356.4.3 10KV母线设备电压互感器的选择356.5 导体的选择与校验356.5.1 220KV母线366.5.2 110KV母线376.5.3 10KV母线的选择376.5.4 变压器220KV侧出线的选择与校验386.5.5 变压器110KV侧出线的选择与校验396.5.6 变压器10KV侧电力电缆的选择与校验40第7章 防雷接地设计427.1 防雷设计427.1.1 防雷设计原则427.1.2 避雷器的选择427.1.3 避雷针的配置457.2 接地设计467.2.1 接地设计的原则467.2.2 接地网型式选择及优劣分析46第8章 电气总平面布置及配电装置的选择488.1 概述488.1.1 配电装置特点481)屋内配电装置的特点：488.1.2 配电装置类型及应用488.2 配电装置的确定498.3 电气总平面布置50电气总平面布置的要求50电气总平面布置51参考文献53附录54附录A55附录B56 第1章 引 言毕业设计是我们在校期间最终一次综合训练，它将从思维、理论以及动手实力方面赐予我们严格的要求。使我们综合实力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业学问，还使我们了解、熟识了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类运用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生了很大的变更。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据特别重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必需超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在变更或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它具有变换电压、接受和安排电能、限制电力的流向和调整电压的用途。220KV变电站电气部分设计使我对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下内容：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路计算 4、导体和电气设备的选择 5、所用电设计6、防雷接地设计7、配电装置设计第2章 电气主接线的设计2.1 主接线概述电气主接线是由电气设备通过线路，按其功能要求组成接受和安排电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作依次排列，具体地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，干脆影响运行的牢靠性、敏捷性并对电器选择、配电装置布置、继电爱护、自动装置和限制方式的拟定都有确定性的关系。单母线接线及单母线分段接线1）、单母线接线单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不肯定相等，应尽可能使负荷均衡地安排在各出线上，以削减功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简洁，操作便利、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延长，扩建便利。缺点：牢靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，全部回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。调度不便利，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流3。综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。2）、单母分段接线单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电牢靠性和敏捷性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在牢靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可复原供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站610KV接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必需采纳两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统牢靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采纳。3）、单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了牢靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。4）、双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电牢靠、调度敏捷、扩建便利等特点。由于双母线有较高的牢靠性，广泛用于：出线带电抗器的610KV配电装置；3560KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110220KV出线数为5回及以上时。5）、双母线分段接线为了缩小母线故障的停电范围，可采纳双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路匀称地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的牢靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电爱护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可复原供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220550KV大容量配电装置中，不仅常采纳双母分段接线，也有采纳双母线分四段接线的。6）、双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电牢靠性有特殊须要的场合是特别必要的。2.2 主接线设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主题。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行牢靠性、经济性的要求等亲密相关，并对电气设备选择和布置、继电爱护和限制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必需结合电力系统和发电厂和变电站的具体状况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际状况，在保证供电牢靠、调度敏捷、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护便利，尽可能地节约投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与牢靠性，坚持牢靠、先进、好用、经济、美观的原则。2.3 主接线选择本变电站属于中间变电站，高压侧220kV以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，其中220kV出线3回，同时降压给当地供电。因此220KV侧有四种接线方式：1、单母线接线方式 2、单母线分段接线方式 3、单母线分段带旁母4、双母线接线。比较以上四种接线方式，结果如下表：表 2.1接线方式优点缺点适用范围单母线接线接线简洁、设备少，操作便利，经济性好，便于向两端延长，扩建便利。1、供电牢靠性差，母线或母线隔离开关检修或故障时，全部回路都要停止工作，造成全网或全厂长期停电。2、调度不便利。适用于6-220kv出现回路较少，用户重要性等级较低的配电装置中。单母线分段接线用分段断路器进行分段，提高了敏捷性，当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段母线接着工作，两段母线可看成是两个独立的电源，提高的供电的牢靠性。1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必需断开接在该分段上的全部电源和出线，这样就削减了系统的发电量，并使该段单回路供电的用户停电。（2）任一出线断路器检修时，该回路必需停止工作。(1)610kv:出线回路数为6回及以上;(3)110220kV:出线回路数为34回.单母线分段带母线接线带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了牢靠性。由于装设旁路母线投资大、结线困难。一般在及以上的电力系统中，为防止线路停电造成重要负荷大面积受影响时可以采纳。双母线接线供电牢靠性得到提高，调度敏捷，扩建便利投资费用增加，配电装置困难，不宜实现自动化。110-220KV出线回路为5回及以上回。 综合变电站的地位和各接线方式的适用范围，同时结合经济性和扩建性，在 220KV侧采纳双母线接线。110kV出线8回，110kV要满足省北电东送，电气化铁道牵引和XC市区负荷增长，同时给当地供电。此侧负荷重要等级高，因此依据条件选择双母接线方式和双母线带旁路接线方式。10kV主要用于供应变电所所用电，出线回路有12回。因此选择单母线分段接线方式。由于近年来，系统的发展，电力系统接线的牢靠性有了较大的提高，220kv以下电网建设的目标是逐步实现N-1或N-2的配置，这样有安排地进行配置，这样有安排地进行设备的检修，不会对用户的供电产生影响，不须要通过旁路断路器来代替检修断路器。由于设备制造水平的提高，高质量的断路器不断的出现，如现在广泛运用的SF6断路器、真空断路器等运行的牢靠性大幅度提高，使旁路母线的运用率也在逐年的下降。并且现今的变电所都有无人值班的设计趋势，旁路母线给无人值班带来不便，故新建工程中基本上不再采纳带旁母的接线方式。 综上所述，电气主接线的选择为：220KV侧采纳双母线接线，110KV采纳双母线接线，10KV侧采纳单母线分段接线方式。如下图所示：图 2.1 电气主接线图第3章 主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。3.1 主变压器的选择原则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。2、依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，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷实力后的允许时间内，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。3、为了保证供电牢靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。3.1.1 主变压器台数的选择1）、对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的状况下，变电所以装设两台主变压器为宜。2）、对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。3）、对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。3.1.2 主变压器容量的选择1）主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择，适当考虑到远期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）依据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。按其中一台停用时其余变压器能满足变电所最大负荷Smax的60-70选择，对于35-110KV变电站取60，对于220-500KV变电所取70，但当全部I、II类重要负荷超过上述比例时，应按满足全部I、II类重要负荷的供电要求选择，即：SN=(0.6-0.7)Smax/(n-1)(MVA)或SN=S(I+II)/(n-1)(MVA)3）同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网动身，推行系列化、标准化。3.1.3 主变压器型式的选择选择主变压器，需考虑如下原则：1）当不受运输条件限制时，在330KV及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器。2）当发电厂与系统连接的电压为500KV时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并干脆升到500KV的，宜选用三相变压器。3）对于500KV变电所，除需考虑运输条件外，尚应依据所供负荷和系统状况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。在发电厂或变电站还要依据牢靠性、敏捷性、经济性等，确定是否须要备用相。3.1.4 绕组数量和连接形式的选择具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但须要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器。变压器绕组的连接方式必需和系统电压相位一样，否则不能并列运行。电力系统采纳的绕组连接方式只要有丫和，高、中、低三侧绕组如何结合要依据具体工作来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组多采纳丫连接；35KV亦采纳丫连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电压，变压器绕组多采纳连接。由于35KV采纳丫连接方式，与220、110系统的线电压相位角为0，这样当变压变比为220/110/35KV，高、中压为自耦连接时，否则就不能与现有35KV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器，全国投运这类变压器约4050台。3.2 主变压器选择结果此220KV中间变电站是YZ电厂2*350MW机组电力外送的配置工程，将来5-10年最大供电负荷550MW，主变压器建设规模为2*180MVA。近期打算上一台，电压等级为220/110/10KV。由于此变电站110KV侧接重要负荷，而10KV侧仅满足一般的厂用电。因此所选主变压器的容量比为100/100/50，所选主变压器的型号和各参数如下：变压器型号为：SSFP9-180000/2201、容量：180MVA2、电压比（降压变压器）高压（无励磁调压）： 中压：115 低压：10.5 kV3、联结组标号：YN/yn0/d114、空载损耗：142 kW5、负载损耗：585 kW6、空载电流：0.42%7、短路阻抗：高压-中压：13%； 高压-低压：23%； 中压-低压：8%8、三个绕组的容量比为：100%/100%/50%9、低压绕组在最里面（靠铁心），中压绕组在中间，高压绕组在最外面。10、可以采纳：强迫油循环风冷却。因此，该变电站主变选用两台型号为SSFP9-180000/220的变压器。第4章 所用电设计 变电站站用母线采纳单母分段接线方式。当有两台站用变采纳单母线接线方式，平常分列运行，以限制故障。对于容量不大的变电站，为了节约投资，所用变压器高压侧可用高压熔断器代替高压断路器。4.1 所用变选择1）、所用变压器负荷计算原则：a、连续运行及常常短时运行的设备应予以计算；b、不常常短时及不常常断续运行的设备不予计算；2)、所用变压器容量选择 负荷计算采纳换算系数法，所用变压器容量STN（kVA）应满足 STNK1P1+P2+P3式中 K1-所用动力负荷换算系数，一般取0.85P1、P2、P3-所用动力、电热、照明负荷之和，kW。经分析，我们把所用电的主要负荷中：主充电机、浮充电机、蓄电池室通风、屋内配电装置通风归为动力负荷，把沟通电焊机、检修试验用电、载波、照明负荷和生活用电归为电热及照明负荷。则： 因此：由以上数据查表得选择所用变的型号及相关参数如下表1-2所示：表4.1型号额定电压(kV)额定容量（KVA）连接组别损耗（KW）阻抗电压空载电流高压低压空载负载SCB10-500/10-0.40.4500Yyn01.164.884%1.2%4.2 所用电接线图 最近几年，变电站都不采纳蓄电池作为直流电源，而是广泛的采纳晶闸管整流或复式整流装置取得直流电源，因此要求沟通所用电源牢靠连续，电压稳定。变电站的主要站用电负荷是变压器冷却装置，直流系统中的充放电装置和晶闸管整流设备，照明、检修及供水和消防系统，小型变电站，大多只装1台站用变压器，从变电站低压母线引进，站用变压器的二次侧为380/220V中性点干脆接地的三相四线制系统。对于中性变电站或装设有调相机的变电站，通常都装设2台站用变压器，分别接在变电站低压母线的不同分段上，380V站用电母线采纳低压断路器进行分段，并以低压成套配电装置供电。因而本设计两台所用变分别接于10KV母线的段和段，互为备用，平常运行当一台故障时，另一台能够担当变电所的全部负荷。因此采纳单母线分段的接线方式，接线图如下所示：图4-1 所用电接线图第5章 220KV变电站电气部分短路计算系统阻抗：220KV侧电源，归算至本所220KV母线侧阻抗为0.0187（Sj=100MVA）,110KV侧电源容量为500MVA，归算至本所110KV母线侧阻抗为0.17（Sj=100MVA），10KV侧为无穷大系统，变压器型号为SFPS7180000/220。SN=180MVA其中中学、凹凸、中低阻抗电压（%）分别为13，23，8。简化图如下图所示：图5-1 系统图的等值电路5.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算设SB=100MVA，UB=Uav5.2 10KV侧短路计算f(3)-1短路时, 示意图如下：图5-2 f(3)-1短路的等值电路图因此由图可知： 因此：短路电流的出名值为：冲击电流：短路容量：5.3 220KV侧短路计算f(3)-2短路时，示意图如下图所示。 图5-3 f(3)-2短路的等值电路图短路电流的标幺值：短路电流的出名值：冲击电流：短路容量：5.4 110KV侧短路计算f(3)-3短路时 图5-4 f(3)-3短路的等值电路图短路电流标幺值：短路电流出名值：冲击电流：短路容量：将上述三种短路状况总结于下表：表5-1 短路计算成果表短路点基准电压短路电流冲击电流短路容量S(K)(KA)(KA)(MVA)10kv侧10.584.6215.731538.54220kv侧23117.8545.527141.64110kv侧11533.4785.356666.55 第6章 导体和电气设备的选择正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到平安、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应依据工程实际状况，在保证平安、牢靠的前提下，主动而稳妥地采纳新技术，并留意节约投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电器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确是一样的。电气设备要牢靠地工作，必需按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择。6.1电气设备的选择6.1.1电气设备选择的一般原则：1）按正常条件选择导体和电器2）按短路状况进行动，热稳定性校验（熔断器不用校验热稳定性）。 应力求技术先进与经济合理。3）选择导体时应尽量削减品种。4）扩建工程应尽量使新老电气设备型号一样。5）选用新产品，均应具有牢靠的试验数据，并经正式鉴定合格。6.1.2电气设备选择的一般条件：、按正常工作条件选择：导体和电器的正常工作条件是指额定电压、额定电流和自然环境条件三个方面。1）、额定电压选择： 在选择设备时一般依据导体和电器的额定电压UN不低于安装地点电网额 定电压UNS的条件选择，即：UNUNs （6-1）2）、额定电流选择： 在规定的四周介质极限温度下，导体和电器的额定电流IN应不小于流过设备的最大持续电流IWmax，即： INImax （6-2）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时出力保持不变，故其相应回路的最大持续工作电流IWMax =1.05IN(IN为电机的额定电流)；母联断路器和母线分段断路器回路的最大持续工作电流，一般取该母线上最大一台发电机或一组变压器的；母线分断器回路的最大持续工作电流，按母线上事故切除最大一台发电机时，这台发电机额定电流的50%-80%计算；馈电线回路的最大持续工作电流，除考虑线路正常负荷电流外，还应包括线路损耗和事故转移过来的负荷。3）、按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境条件，当温度、风速、湿度、污秽等级、海拔高度、地震强度和覆冰厚度等条件超过一般电器运用条件时，应向制造部门提出要求或实行相应的措施。例如，当地海拔高度超过制造部门规定之值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减小，是空气间隙和外绝缘的放电特性下降，一般当海拔在10003500m范围内，若海拔比厂家规定值每上升100m，则最大工作电压要下降1%。当最高工作电压不能满足要求时，应采纳高原型电气设备，或采纳外绝缘提高一级的产品。对于110KV以下电气设备，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m以下运用。当四周环境温度和导体（或电器）额定环境温度不等时，其长期允许电流可按下式修正： 式中 K修正系数； 导体或电气设备正常发热允许最高温度，当导体用螺栓连接时，=70。我国目前生产的电气设备的额定环境温度=40。如四周环境高于40（但不大于60）时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流削减1.8%进行修正；当环境温度低于40时，环境温度每降低1，额定电流可增加0.5%，但其最大负荷不得超过额定电流的20%。我国生产的裸导体的额定环境温度为25，当装置地点环境温度在-550范围内变更时，导体允许通过的电流可按上式修正。此外，当海拔高度上升时，日照强度相应增加，故屋外载流导体如计及日照影响时，应按海拔和温度综合修正系数对载流量进行修正。、按短路状况校验 1）、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 式中 短路电流产生的热效应；短路时导体和电器设备允许的热效应；时间t内允许通过的短时热稳定电流（或短时耐受电流）。2）、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实力，亦称动稳定。满足动稳定的条件是： 或 式中 、短路冲击电流幅值及其有效值； 、允许通过稳定电流的幅值和有效值。下列几种状况可不校验热稳定或动稳定：a、用熔断器爱护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。b、采纳有限流电阻的熔断器爱护的设备可不校验动稳定；电缆印有足够的强度，亦可不校动稳定。c、装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。6.2 断路器和隔离开关的选择断路器的选择，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，并经济技术方面都比较后才能确定。依据目前我国断路器的生产状况，电压等级在10KV-220KV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SF6断路器。 断路器选择的具体技术条件如下： 额定电压选择：UNUNs （6-3） 额定电流选择： INImax （6-4） 额定短路开断电流： INbrI （6-5） 额定短路关合电流： iNcl ish (6-6)动稳定： IdsIsh （6-7）热稳定： It2tQk (6-8)6.2.1 220KV出线、主变侧1）、主变断路器的选择与校验流过断路器的最大持续工作电流 具体选择过程如下：a、额定电压选择：UNUNs=220KVb、额定电流选择：INImax=496.01A c、额定短路开断电流选择：INbrI=17.85KAd、额定短路关合电流选择：INcrish=45.52KA选择SW7220，其SW7220技术参数如下表：表6-1 SW7220/1600技术参数表型号额定电压（kv）最高工作电压（kv）额定电流（A）额定短路开断电流（kA）额定关合电流（kA）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）合闸时间（s）分闸时间（s）SW7-2202202521600205555210.30.4 具体校验如下：e、.热稳定校验：It2t QkQr=It2t=2124=1764（KA）2S 取继电爱护动作时间tb=1.5s，短路器的固有分闸时间为0.04电弧持续时间取0.06S，则热稳定时间为：tk =1.5+0.04+0.06=1.6S 通过短路计算可得：I/(0)=I(0.8)=I(1.6)=17.85(KA),由于短路时间tk1s，所以短路电流热效应不考虑非周期重量的发热。短路电流热效应为： 所以，Qr Qk满足热稳校验。f、动稳定校验：Ids=55kAIsh=44.309KA满足校验要求具体参数如下表：表6-2 具体参数表计算数据SW6-220/1200UNs 220KVUN 220KVImax 496.01AIN 1600AI 17.85KAINbr 20KAish 45.52KAINcl 55KAQK 509.796（KA）2sIt2t2124=1764（KA）2sish 45.52KAies 55KA由表可知，所选断路器满足要求。 2）、出线断路器的选择与校验由上表可知SW7-220/1600同样满足出线断路器的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。具体参数如下表所示：表6-3 具体参数表计算数据SW6-220/1200UNs 220KVUN 220KVImax 944.88AIN 1600AI 17.85KAINbr 20KAish 45.52KAINcl 55KAQK 509.796 （KA）2sIt2t2124=1764（KA）2sish 45.52KAies 55KA 3)、母联断路器的选择和校验过程如下： 由上表可知SW7-220/1600同样满足出线断路器的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。具体参数如下表所示：表6-4 具体参数表计算数据SW6-220/1200UNs 220KVUN 220KVImax 472.39AIN 1600AI 17.85KAINbr 20KAish 45.52KAINcl 55KA QK 509.796 （KA）2s It2t2124=1764（KA）2sish 45.52KAies 55KA 4)主变侧隔离开关的选择及校验过程如下：a、额定电压选择：UNUNs=220KVb、额定电流选择：INImax=496.01A由以上数据可知GW6-220D（W）/2000符合要求，其技术参数如下表：表6-5 GW6220D（W）/2000技术参数表型号额定电压(KV)最高电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)3s热稳定电流（有效值）(KA)GW6220D（W）2202522000010040c、热稳定校验：It2t QkQr=It2t=4024=6400（KA）2S所以， Qr Qk 满足热稳校验。d、动稳定校验：ies=100KAish=45.52kA满足校验要求。具体参数如下表表6-6 具体参数表计算数据GW6-220D（W）/2000UNs 220KVUN 220KVImax 496.01AIN 2000AQK 509.796（KA）2SIt2t 4024=6400（KA）2Sish 45.52KAies 100KA由表可知，所选隔离开关各项均满足要求。5)、出线侧隔离开关的选择及校验过程如下：由上表可知GW6220D/2000同样满足出线隔离开关的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。具体参数如下表：表6-7 具体参数表计算数据GW6-220D/2000UNs 220KVUN 220KVImax 944.88AIN 1000AQK 509.796（KA）2SIt2t 4024=6400（KA）2Sish 45.52KAies 100KA由表可知，所选隔离开关各项均满足要求。220KV母联隔离开关的选择和校验：上述GW6220D（W）/2000隔离开关满足要求，其动、热稳定性的校验与主变侧相同。具体参数如下：表6-8 具体参数表计算数据GW6-220D/2000UNs 220KVUN 220KVImax 472.39AIN 2000AQK 509.796（KA）2SIt2t 4024=6400（KA）2Sish 45.52KAies 100KA6.2.2 主变110KV侧1)、主变断路器的选择与校验流过断路器的最大持续工作电流具体选择及校验过程如下：a、额定电压选择：UNUNs=110KVb、额定电流选择：INImax=992.02Ac、开断电流选择：INbrI=33.47KA初选SW6110/2000技术数据如下表所示：表6-9 SW6110/2000技术数据型号额定电压（kV）最高工作电压（KV）额定电流（A）额定短路开断电流（KA）额定关合电流（KA）动稳定电流（KA）4s热稳定电流(kA)合闸时间(s)分闸时间（s）SW6-110/2000110126200040100100400.30.06e、热稳定校验：It2tQkQr=It2t=4024=6400（KA）2S灭弧时间取0.06S，热稳定计算时间：tk=1.5+0.06+0.06=1.62S,取继电爱护动作时间tb=1.5s，短路器的固有分闸时间为0.06电弧持续时间取0.06S，则热稳定时间为：tk =1.5+0.06+0.06=1.62S通过短路计算可得：I/(0)=I(0.81)=I(1.62)=33.47(KA),由于短路时间tk1s，所以短路电流热效应不考虑非周期重量的发热。短路电流热效应为：所以，Qr Qk满足热稳校验。f、动稳定校验：Ids=100kAIsh=85.35KA满足校验要求。具体参数如下表：表6-10 具体参数表计算数据SW6-110/2000UNs 110KVUN 110KVImax 992.02AIN 2000AI 33.47KAINbr 40KAIsh 85.35KAINcl 100KAQK 1814.79（KA）2SIt2t 4024=6400 （KA）2SIsh 85.35KAIes 100KA 由表可知，所选断路器满足要求。2)、出线断路器选择和校验：选择SW6110/2000即可。具体参数如下：表6-11 具体参数表计算数据SW6-110/2000UNs 110KVUN 110KVImax 1807.4AIN 2000AI 33.47KAINbr 40KAIsh 85.35KAINcl 100KAQK 1792.39（KA）2SIt2t 4024=6400 （KA）2SIsh 85.35KAIes 100KA 由表可知，所选断路器满足要求。 3)、110KV主变隔离开关的选择及校验过程如下：a、额定电压选择：UNUNs=110KVb、额定电流选择：INImax=992.02Ac、极限通过电流选择：IesIsh=85.35KA选择GW4126/2500100其技术数据如下表：表6-12 GW4126/2500100技术数据型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）热稳定时间（s）GW4126/25001262500100404 d、热稳定校验：Qr=It2t=4024=6400（KA）2s所以，Qr Qk满足热稳校验 e、动稳定校验：Ies=100kAIsh=85.35kA满足校验要求 具体参数如下表:表 6-13 具体参数计算数据GW4-126/2500100UNs 110KVUN 126KVImax 992.02AIN 2500AQK 1814.79（KA）2SIt2t =4024=6400（KA）2Sish 85.35KAies 100KA 由表可知，所选隔离开关各项均满足要求。 4)、110KV侧出线隔离开关的选择和校验：型号为GW4126/2500100的隔离开关满足要求，其动、热稳定性与110kV主变侧的一样，故省略。具体参数如下所示：表 6-14 具体参数计算数据GW4-126/100080UNs 110KVUN 126KVImax 1807.41AIN 2500AQK 1814.79（KA）2SIt2t 4024=6400（KA）2Sish 85.35KAies 100KA 110KV母联断路器及隔离开关的最大工作条件与主变中110KV侧应满足相同的要求，故选用相同设备。即选用SW6-126/2500型少油断路器和GW6-126/2500型隔离开关。6.2.3 10KV限流电抗器、断路器隔离开关的选择10KV侧的I/=84.6KV,选择不到合适的电气设备，故须要装设限流电抗器1）、限流电抗器的选择a、按额定电压选择： b、按额定电流选择：假设将电抗器后的短路电流限制到I=25KAc、初选型号依据以上条件初选XKK104000电抗器标么值：X*= 其中：KAd、选择电抗值电源至电抗器前的系统标么值：依据额定电压、额定电流、电抗值故可选用型号为NKSL-10-3150-12的电抗器。表6-15 NKSL10315012技术数据型号额定电压KV额定电流A电抗率动稳定电流峰值KA热稳定电流（A/S）NKSL-10-315010315012%64.5154800当所选电抗值大于计算值时，应重算电抗器后短路电流，为计算短路电流，先计算电抗标么值为加入电抗器后的短路电流: 换算到出名值后得： e、校验动、热稳定性如下：三相短路冲击电流为： Ish=2.5524.77KA=63.16KA则INcr=64.563.16KA,满足动稳定性。 已知出线断路器QF拟采纳ZN12-10I-IV，则继电爱护动作时间tb=1.5s，全分闸时间toff=0.07s,则短路计算时间tk=1.5+0.07+0.06s=1.63s,因为tk1s,，故不计非周期重量发热。电抗器后短路时短路电流的热效应为：QK=I/2tk=24.7724.771.63(kA2)S=1000.1(kA2)SQr=Ir2tr=154.8154.8=23963.04(kA2)S则QK1s，故不计非周期重量发热。 加入电抗器后短路时短路电流的热效应为： QK=I/2tk=24.7724.771.63(kA2)S=1000.1(kA2)S因此QK QkIt2t=4022=3200（KA）2s所以，It2t Qk= 1000.1（KA）2s，满足热稳校验。 e、动稳定校验：ies=100kAish=63.16kA满足校验要求。 具体参数如下表：表 6-20 具体参数计算数据GN2-10/2000-100UNs 10KVUN 10KVImax 1414.4AIN 5000AQK 1000.1 （KA）2SIt2t 4022=3200（KA）2Sish 63.16KAies 100KA由表可知，所选隔离开关各项均满足要求。10KV母联断路器及隔离开关的最大工作条件与变低10KV侧应满足相同的要求，故选用相同设备。即选用ZN12-10