kV变电站一次及二次系统的设计.docx

摘 要本次设计的内容为110kV变电站一次及二次系统的的设计。本篇论文主要针对变电站设计过程中的负荷的统计与计算，电气主接线方案的提出与确定，短路电流的计算，电气设备的选择及校验，继电保护，二次接线，防雷保护等方面进行了论述。在本次设计中，为了尽可能使设计贴近实际生活，查阅和参考了大量资料，请教了多位老师，最终完成了本次设计。在我国始终存在一个严重的问题：绝大部分的供电网络基础比较薄弱，但是供电的半径却由于地理原因而很长，造成的结果就是电力在线路上传输时的损耗较大，导致的结果就是传输到线路末端时用户的电压过低，从而对人民的正常的生产和生活影响。为了满足人民生活用电兼顾工农业发展，所以本次设计选择了设计一座110kV变电站。本变电站主要用于负担地方性负荷，包含的负荷区域内大部分负荷均为三类负荷，其余只有一处为二类负荷，为了保证供电的稳定性和可靠性，设计中尽可能选用电气性能好的新型设备，同时为了兼顾经济性的原则，选用的设备在保证性能的同时应尽可能选择价格合适的设备。110kV单回路进线，本变所有一处二类负荷，其余均为三类负荷，生活用电和工业负荷比重较大，共有8条10kV出线。本变电所装设两台等容量主变，主变采用双绕组变压器SF7-10000110型变压器。断路器型号根据系统要求及安装地点综合选择ZN5-10630型，电压互感器同样根据额定电压和用途、安装地点综合考虑选择JDZX-10型电压互感器。10kV侧的电力电容器按照规程的要求需要装设过电压保护以及无时限过电流装置。而在10kV的出线处，同样按要求需要安装速断保护和过电流保护。主变压器处按规程要求需要安装过电流、过负荷保护，瓦斯保护以及电流速断等保护。关键词：110kV变电所；主接线；电气设备；继电保护Design of primary and secondary system of 110kVsubstationAbstractThe design of the 110kV substation for the primary and secondary system design. This paper mainly focuses on the statistics and calculation of the load in the substation design process, the formulation and determination of the main electrical wiring scheme, the calculation of the short circuit current, the selection and verification of the electrical equipment, the relay protection, the secondary wiring, the lightning protection Aspects were discussed. In this design, in order to make the design as close as possible to the actual life, access and reference a lot of information, ask a number of teachers, and ultimately completed this design.There is always a serious problem in our country: the vast majority of the power supply network is relatively weak, but the radius of the power supply is long due to geographical reasons, the result is the power transmission on the line when the loss is large, resulting in the result is the transmission To the end of the line when the users voltage is too low, thus the peoples normal production and life impact. In order to meet the people living electricity combined with industrial and agricultural development, so this design chose to design a 110kV substation. The substation is mainly used to bear the local load, including the load area of the majority of the load are three types of load, and the remaining only one for the second class load, in order to ensure the stability and reliability of power supply, the design as much as possible to use electrical performance Good new equipment, and in order to take into account the principle of economy, the choice of equipment to ensure the performance at the same time as much as possible to choose the right price equipment. 110kV single loop into the line, the change of all the two types of load, the rest are three types of load, the proportion of domestic electricity and industrial load larger, a total of eight 10kv outlet. The substation installed two equal-capacity main transformer, the main transformer dual-winding transformer SF7-10000110 type transformer. Breaker type According to the system requirements and installation location Comprehensive selectionZN5-10630 type, the voltage transformer also according to the rated voltage and use, installation site to consider the choice of JDZX-10-type voltage transformer. 10kV side of the power capacitor in accordance with the requirements of the requirements of the installation of over-voltage protection and no time limit over current device. And in the 10kV outlet, the same requirements as required to install quick-break protection and over-current protection. The main transformer according to the regulations require the installation of over-current, overload protection, gas protection and current quick-break protection.Key words: 110kV substation; main wiring; electrical equipment; relay protection目 录摘 要IABSTRACTII1 前言- 1 -1.1 变电站一次及二次设备的发展- 1 -1.1.1 变电站一次设备的发展- 1 -1.1.2 变电站二次的发展- 1 -2 设计说明书- 3 -2.1 负荷统计表- 3 -3 电气主接线设计- 4 -3.1 方案的提出- 4 -3.2 两种方案之间的比较- 4 -4 负荷计算与主变压器的选择- 5 -4.1 负荷计算- 5 -4.2 变电所最大负荷计算- 5 -4.4 主变台数、容量和型号的确定- 6 -4.4.1 变电站主变压器台数的确定- 6 -4.4.2 主变容量的确定- 6 -5 短路电流- 7 -5.1 短路点的确定- 7 -5.2 短路电流的计算- 7 -5.2.1 各元件电抗标幺值计算- 7 -5.2.2 短路电流的计算- 8 -6 电气设备的选择和校验- 15 -6.1 母线的选择和母线材料的选择- 15 -6.1.1 母线截面积和母线截面形状的选择- 15 -6.1.2 母线截面积的选择及校验- 15 -6.1.3 10kV侧母线的选择- 17 -6.2 线路的选择- 19 -6.2.1 进线的选择- 19 -6.2.2 10kV侧出线的选择- 19 -6.3 断路器的选择及校验- 20 -6.4.2 10kV侧断路器的选择及校验- 22 -6.4.3 10kV侧母线分段断路器的选择- 23 -6.4.4 10kV出线侧断路器的选择及校验- 23 -6.5 隔离开关的选择及校验- 24 -6.5.1 110kV侧隔离开关的选择及校验- 24 -6.5.2 10kV侧隔离开关的选择及校验- 24 -6.5.3 10kV侧母线分段隔离开关的选择- 25 -6.5.4 10kV出线侧隔离开关的选择及校隔离开关的选择- 25 -6.6 电流互感器的选择及校验- 25 -6.6.1 110kV侧电流互感器的选择及校验- 26 -6.6.2 10kV侧电流互感器的选择及校验- 27 -6.6.3 10kV侧母线分段电流互感器的选择- 28 -6.6.4 10kV出线侧电流互感器的选择及校验- 28 -6.7 电压互感器的选择及校验- 29 -6.8 低压侧电压互感器的选择- 29 -6.9 绝缘子的选择- 30 -6.9.1 110kV侧绝缘子的选择及校验- 31 -6.9.2 10kV侧绝缘子的选择及校验- 31 -6.10 穿墙套管的选择及校验- 32 -6.11 所用变压器- 32 -6.12 电力电容器的选择- 33 -6.13 熔断器的选择- 34 -6.13.1 保护低压侧电压互感器用熔断器的选择- 34 -6.13.2 保护电容器组的熔断器的选择- 35 -6.13.3 所用变保护熔断器的选择- 35 -7 继电保护- 36 -7.1 电力变压器的保护- 36 -7.1.1 变压器的瓦斯保护- 37 -7.1.2 变压器的纵差动保护- 37 -7.1.3 变压器的过电流保护- 37 -7.1.4 变压器的过负荷保护- 38 -7.1.5 零序接地保护- 39 -7.2 10kV母线的保护- 40 -7.3 10kV线路保护- 40 -7.3.1 10kV线路保护的设计原则- 40 -7.3.2 出线路整定计算- 40 -7 二次接线- 42 -7.1 断路器的控制和信号回路- 42 -7.2 中央信号控制- 43 -7.3 直流系统- 43 -7.3.1 蓄电池数目的确定- 44 -7.4 绝缘监察装置- 44 -7.4.1 母线绝缘监察装置- 44 -9 接地装置及防雷保护- 45 -9.1变电站雷击防护- 45 -9.1.1变电站防雷防雷保护的原因- 45 -9.1.2所范围需进行保护的对象及防雷保护- 45 -9.1.3配电装置对侵入雷电波的保护- 47 -10 结论- 48 -参考文献- 49 -致谢- 50 -附录- 51 -1 前言为加深对所学过理论知识的理解，为以后的工作打下良好的基础，我选择了110kV变电站一次及二次系统的设计作为自己的毕业课题。本次设计经过对变电所原始资料的分析，进行了主变及电气设备的选择与校验，继电保护，二次接线，防雷保护等内容。110kV变电所直接降至10kV供电，在多数情况下就不必再建设35kV线路。这一措施使变压器的安装数量减少，不出现二次变压,而且变压器和线路的损耗都相应的减少，建设110/10kV变电所要比建设110/35/10kV变电所更为有利。为了能够更好的适应今后电力网络商业化运营的要求，与此同时进一步提高电网的供电质量，更好的满足个类负荷用户对供电质量的要求，变电所的110kV主变压器采用双绕组变压器。我国随着国民经济的发展,城市负荷增大后,建设110kV网络是十分必要的。随着电力行业的发展，变电站逐渐出现无人化的发展趋势，变电所设计时电力设备的无油化和免维护化也成为了必须要考虑的因素。在本次设计中，高压侧采用屋外布置的配电装置，断路器采用六氟化硫断路器，低压一侧的配电装置则是采用屋内布置 ，选择金属铠装封闭中置式开关柜，开关柜中断路器选用VSI真空断路器。各电容器、变压器及开关柜等各部分之间的连接线选择高压交联聚乙烯电缆。除电缆采用阻燃材质外，其余各设备均可选择常规的油设备。本变电站负荷区域内电网线路主要为架空线路，所以与其他类型的故障相比，单相接地故障发生的几率很高。10kV侧选择中性点经消弧线圈接地或者中性点不接地，因为在这一类的系统当中，因为发生单相接地故障时，产生的接地电流比较小，大部分瞬时性的故障电流电弧可以自己熄灭，熄灭之后系统恢复至正常状态。当产生的电弧为无法自行熄灭的单相接地电弧时，因为这种故障并不会对电压的三相平衡产生影响所以可以带故障继续运行一至两小时，期间不中断向用户的正常供电，可以在此期间对故障进行查找并做出相应的处理。1.1 变电站一次及二次设备的发展1.1.1 变电站一次设备的发展变电站的一次设备是指，对电能进行不同区域间的传输和不同等级间变换的设备，主要包括断路器、隔离开关，对电压进行变换的变压器，传输电流的汇流母线等。变电站一次设备的特点是电压水平高，而其发展则表现在（1）电力系统运行水平的提高，具体体现在灭弧能力的提升，以及绝缘水平的提高；（2）电力系统电能质量的提高，具体表现为电力系统发生故障时切除故障，让系统恢复正常运行的能力。以电容器为例，先后出现了铝电解电容器、陶瓷电容器、云母电容器。玻璃釉电容器等。随着电力行业的发展以及绝缘技术的不断进步，变压器容量也逐渐扩大，直接推动了电力系统规模的快速扩大。1.1.2 变电站二次的发展电力系统的安全稳定运行，除了一次设备外，还需要对一次设备进行保护、监视、测量控制等的装置设备，以确保供电质量，减少停电带来的损失。这些对一次设备进行保护、监视、测量、控制的设备称为变电站的二次设备，由二次设备组成的系统称为继电保护系统。传统的变电站继电保护系统由互感器的二次侧通过控制电缆连接到控制室内，再引接到相应控制屏的继电器上，工作人员通过对控制屏的操作实现对开关设备的控制。目前，随着计算机技术的发展，变电站的二次系统正在向数字化、智能化发展。一次设备的信息通过互感器的二次侧经过模拟量输入通道(由电压变换器、滤波器、采样保持器、A/D转换器、多路转换开关组成)传到控制室内的计算机上，通过计算机对一次设备的状态进行监视、测量、控制，并且能通过计算机进行实现系统间的通信，使运行人员能够掌握整个电力系统的运行状态，使整个电力系统能经济运行。智能变电站通过加装智能元件，从而使一次与二次，变电站与变电站之间的通信更加智能化，是电力系统的运行的可控性进一步加强。2 设计说明书2.1 负荷统计表在本变电站的设计之中包含有一处二类负荷，其余各个负荷均为三类负荷，所以生活用电和工业负荷比重较大；共有8条10kV出线，长度为820km不等，每条出线接有配电变压器1525台。本变电站负荷区域内负荷的各项统计如表2-1所示。表2-1 负荷统计表回路回路名称用户类型容量（kVA）需用系数线长（km）负荷级别序号1一线厂 区14000.85163居民区10000.72二线厂 区16000.8203居民区11000.73三线工业区18000.85143居民区10000.74四线工业区12000.8103居民区8000.75五线综合区8000.8583居民区7000.756六线政府6000.782医院9000.87七线工业区10000.85143居民区7000.78八线商业区8000.75123居民区7000.753 电气主接线设计3.1 方案的提出因变电所只有一处二类负荷，因此对供电可靠性和灵活性要求都不高，所以此次设计在单母线接线或和单母线分段接线这两种接线方式之间进行比较，并从二者之中确定一种接线方式。3.2 两种方案之间的比较方案一：高压侧选用的接线方式为单元接线，为了保护主变压器，采用的是熔断器，因为其成本要低于使用隔离开关和断路器，低压侧采用的是单母线的连接方式，出线线路保护选用真空断路器。但这个方案有两个缺点：一是供电的灵活性较差；二是供电的可靠性没有保障。此种接线方式如图2-1所示。方案二：高压侧选用的接线方式仍然为单元接线方式，可以同样用熔断器来保护主变压器，用隔离开关和断路器来防止主变压器过载和进行短路保护。因为系统中含有二类负荷，所以选择使用断路器来进行保护，虽然这样会使成本变高，但是却可以使断路器和隔离开关进行配合动作，因此当母线上出现故障或在进行检修时，只有一段母线处于断电状态，另一段母线可以进行正常的供电，因此可以保证对重要用户的不间断供电。这种接线方式在克服了繁琐、不经济以及接线不方便等缺点的同时，既保证了供电的可靠性，又提高了其灵活性。在综合了各种影响因素之后，选择的是方案二，此种接线方式如图2-2所示。图3-1 主接线方案一 图3-2主接线方案二4 负荷计算与主变压器的选择4.1 负荷计算视在功率在计算时，可以使用有功功率表示，因为在此变电站负荷的各供电区域内，各个用户的功率因数是相同的，而且用户之间的用电性质差别不大，在进行负荷计算时，采用需用系数法，这样计算得到的计算结果更加真实有效。（1）求解各用户的计算负荷时，采用需用系数法上式中：Sjsi表示区域内各用户的计算负荷 kVA；Ki表示需用系数，取0.850.9；Sei表示各用电设备的额定容量 kVA。所以每条出线路的负荷为：4.2 变电所最大负荷计算变电所设计当年的计算负荷由：计算式中：Kt表示的是同时系数，通常计算中取值为0.9； x%表示线损率，因为高低压网络的综合线损率通常为8%12%，所以系统设计时采用10%。负荷增长后的变电站的最大计算负荷计算式为：其中 n表示年数，一般取5年； m表示年平均增长率，通常取5%； Sjszd表示n年后的最大计算负荷。4.3 主变台数、容量和型号的确定4.3.1 变电站主变压器台数的确定因为本变电站区域内的电力负荷没有表现出明显或强烈的季节性，而且本变电站所负荷的区域内各负荷基本为三类负荷，只包含有一处二类负荷，因为有二类负荷并且考虑经济运行方式，所以采用两台等容量变压器。本变电站的正常供电保证率通常为百分之八十五左右，因为如果只有一台主变压器处于正常运行状态时，可以保证区域内百分之六十的负荷处于正常供电状态，而发生事故时，变压器的负荷能力大约为百分之四十，所以综合之后得出上述的结论。发生事故或出现故障时，为了保证对重要负荷的正常供电，可切除其余的各个三类负荷。因为此变电站的地理位置没有太多的限制，所以综合设备经济性和供电可靠性进行考虑后选择三相变压器。本变电站的变压器绕组的连线方式为“Y”型连接方式，采用这种连接方式是为了保证系统电压相位与变压器绕组连接方式相同，从而保证二者可以并列运行。使用的变压器为双绕组变压器，减少重复降压容量的同时还可以对电压等级进行简化。4.3.2 主变容量的确定装设两台等容量主变，每台主变的额定容量：即： 主变采用双绕组变压器SF7-10000/110型变压器。见表4-1表4-1主变参数表型号额定容量(kVA)额定电压(kV)损耗(kW)空载电流(%)阻抗电压(%)SF7-10000/11010000110 10.550 16.51.010.55 短路电流5.1 短路点的确定短路点应选在电气主接线上，在最大运行方式下发生短路的短路电流。短路点的确定如图5-1所示。图5-1 短路点确定图5.2 短路电流的计算5.2.1 各元件电抗标幺值计算选取的基准值为：线路：（最大运行方式）（最小运行方式）变压器电抗标幺值：高压侧电源进线的阻抗标么值：低压侧各出线的阻抗标么值： = =5.2.2 短路电流的计算(1)d1点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (2) d2点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (3)d3点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (4)d4点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：=(5)d5点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (6)d6点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (7)d7点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (8)d8点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：= (9)d9点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：=(10)d10点发生短路时最大运行方式各短路电流：=最小运行方式各短路电流：=按以上方法可得以下数据，各短路点短路电流如表5-1所示表5-1 各短路点短路电流短路点最大运行方式最小运行方式2.6292.2776.7042.3792.066.0667.6826.65312.5894.3613.77711.1210.9510.8242.4250.8690.7532.2160.8410.7282.1450.7810.6761.9920.6870.5951.7520.6430.5571.641.2651.0963.2261.1270.9762.8741.5181.3153.8711.321.1433.3661.5181.3153.8711.321.1433.3660.9510.8242.4250.8690.7532.2161.0830.9382.7620.9790.8482.4966 电气设备的选择和校验6.1 母线的选择和母线材料的选择变电站和发电厂的房屋内部和房屋外的主母线，发电机、变压器等电气设备的配电装置母线之间的连接线，以及各种电器之间的连接线，统称为母线。在选择配电装置母线时，需要考虑的的方面主要包括：母线的制造材料；母线的截面形状；母线横截面积的尺寸；对母线热稳定性和动态稳定性的校验；对超过110kV的母线还应校验是否会发生电晕现象。在我国，不论是大型发电厂还是小型的变电站，广泛采用的母线材质均为铝。通常国际上比较常见的母线材料有铜、铝和钢，但是铜的价格比较贵重，而考虑我国国情，配电网络的半径通常较大，对铜母线的需求量会非常大，而我国的铜的总储量和产量都不容乐观；但是如果选择铝制母线的话，情况就有了很大变化。我国的铝储量比较多，而且铝制母线与铜制母线相比还具有重量更轻、加工更方便、价格更便宜等优点。所以，综合各种影响因素之后，选择铝母线更加合适。6.1.1 母线截面积和母线截面形状的选择发电厂和变电站配电装置中，比较常见和比较经常采用的母线截面形状主要有这样几类：（1）矩形母线；（2）圆形母线；（3）绞线圆形母线。进行母线截面形状的选择时所遵循的原则有如下几个：（1）机械强度较高；（2）母线上发生肌肤效应时，肌肤效应系数要求尽可能低；（3）所选的母线截面形状要方便散热；（4）所选母线形状在进行连接时要方便操作；（5）所选母线截面形状不会给安装造成困难。而在进行高压侧母线选择时，选择的则是钢芯铝绞线。在耐张性能上，钢芯铝绞线要优于普通的单股母线。二者的直径进行比较的话，也是钢芯铝绞线的直径比单股母线的直径大，所以钢芯铝绞线表面附近的电场强度要比单股母线表面的要小。鉴于钢芯铝绞线还具有布置简单、投资小等优势，所以110kV侧采用的是钢芯铝绞线（1）在选择母线截面形状时，可以按流过线路的允许最大长期工作电流进行选择选择条件：流过母线的允许最大长期工作电流必须要小于母线的允许长期工作电流。适用范围：各种电压等级的装置中主母线和引下线以及临时装设的母线，选择截面时通常按照长期工作电流来进行选择；（2）母线截面选择时还可以按经济电流密度来进行选择。6.1.2 母线截面积的选择及校验（1）110kV侧母线的选择 当两台变压器之中的任意一台发生故障时，要想保证向区域内用户正常供电，另一台变压器则必须处于过负荷状态。由于：所以未发生故障的一台变压器必须过负荷为原来的10.6=1.67倍，即：按流过110kV侧母线的最大长期工作电流进行计算：母线截面按照经济电流密度来进行选择：式中表示的是经济截面m2 表示的是经济电流密度Am2变压器最大负荷利用小时数取3000小时，查阅手册后选择=经计算后结合手册选择型号为LGJ-120mm2的钢芯铝绞线，在70时LGJ-120mm2型钢芯铝绞线的允许最大持续电流为=408(A)计算温度修正系数：=即实际环境温度为37时，母线上的允许通过电流大小为：=1.049408=428(A)（2）校验短路计算时间为：所以：经查表得因，所以故：母线处于正常运行状态时的最高温度为：查阅表格后可知：所以按热稳定条件进行计算得到的所需最小母线截面积为：式中代表的是热稳定系数； 代表的是集肤效应系数。由于计算结果小于所选母线截面积的大小，所以关于母线热稳定性的相关要求，所选母线的截面积形状完全满足。因为选择钢芯铝绞线来作为母线，所以关于动稳定性的相关校验就不需要再进行了。6.1.3 10kV侧母线的选择（1）按照10kV侧母线允许通过的最大长期工作电流进行计算：（2）按照经济电流密度来进行母线截面的选择相关的计算：上式中变压器取最大负荷利用小时数h=30005000小进行计算时，查阅表格后选择1.15106Am2经计算选择型铝母线，其40时最大允许持续电流为958A。（3）校验1）热稳定性的校验短路计算时间为：因为：所以：查阅表格后取。又因为，所以：故：母线处于正常运行状态时的最高温度为：查表知，按热稳定条件所需最小母线截面为：计算结果小于所选母线截面10010mm2，因此满足关于所选母线热稳定性的相关要求。2） 动稳定性的校验低压侧矩形母线放置方式为水平放置，各相之间的距离为：a=0.25m L=1.2m短路冲击电流为：母线所受到的电动力为：其中L表示绝缘子之间的跨距； a表示的是相间距。母线所经受到的最大弯矩为：母线的截面系数为：母线所经受的最大计算应力为：得到的计算结果与铝母线的最大允许应力Pa相比，要远远小于。所以关于动稳定性的相关要求也是完全满足的。经过相关的计算以及校验，得出的结论为所选的母线满足关于动稳定性及热稳定性的相关要求。6.2 线路的选择6.2.1 进线的选择导线型号选择LGJ120 mm2型。6.2.2 10kV侧出线的选择 依据负荷最大的一条出线路为出线截面积来进行相应的计算，并在得到结果后根据相关要求进行相应的选择，选择结果肯定能满足其余线路的要求。而本变电站八回出线内包含的负荷，大小之间相差并不大，所以这样进行选择不会给变电站造成过多的浪费。出线路的负荷在进行计算时，不仅要考虑到目前的负荷情况，还要进行长远的考虑。所以在计算时要想到今后五年内有可能出现的负荷增长，其增长率取5%。在回数为八回的出线中，因为所有出线的负荷之间相差的不是太大，所以以八回线路中负荷最大的出线路为出线截面积，并进行相应的计算和选择，可以保证在一定满足相关要求的前提下，还可以把浪费控制在最小的范围之内。因为出线路处的负荷计算必须考虑之后五年之内可能的负荷增长，增长率取百分之五。按照10kV侧出线可以通过的最大长期工作电流进行计算：对母线截面形状的选择，按照经济电流密度来进行：变压器正常情况下所允许的最大负荷利用小时数通常取h=3000小时，查表选择：1.15106Am2进行综合计算之后选择型号为LGJ-150mm2型的钢芯铝绞线，LGJ-150mm2型导线在温度为70时允许通过的的最大持续电流：则在实际环境温度为37时所选母线的允许出线电流为：1.049463=485.69(A)所得的计算结果与母线的允许长期最大负荷电流相比，要远大于，所以关于母线长期工作时的发热条件，所选母线满足校验：短路计算时：0.5+0.05+0.05=0.6s因：所以：经查表得。因，所以故：当母线处于正常运行状态时，最高温度为：查阅表格后可知，按照热稳定性条件进行相关计算后得到的所需最小母线截面为：进行计算之后得到的结果与所选母线的截面积相比较，计算结果要小于选择的母线，对于热稳定性的相关要求，所选母线数据满足。至于动稳定性方面，则不需要进行相关的校验计算，因为所选的母线为绞线。6.3 断路器的选择及校验（1）按构造形式选择 发电厂和变电站长采用少油断路器和多油断路器。（2）按安装地点选择 断路按照装设的地点分为屋内式和屋外式两种。（3）按额定电压选择 断路器的额定电压，与其安装地点电网的额定电压相比，应该是前者较高。（4）按额定开断电流选择 断路器的额定电流不应小于其安装地点电网的额定电流。又据：，查手册选LW14-110型瓷柱式六氟化硫断路器。其技术参数见表6-1。表6-1 断路器参数型号额定电压（kV）额定电流(A)(kA)(kA)(s)(s) (kA)1102000401000.060.2540校验：对于无穷大电源供电电网：所以满足额定开断电流的要求。1）热稳定性校验：短路计算时间：因：所以：经查表得。因，所以：故：短路电流的热脉冲：计算结果满足母线关于热稳定性的相关要求。2）动稳定性校验极限通过电流为：所以母线的动稳定性的相关要求也是满足的。计算结果显示，所选母线对于热稳定性及动稳定性要求完全满足，因此所选型断路器满足要求。6.4.2 10kV侧断路器的选择及校验断路器的选择：因为低压侧的断路器是放在屋内，所以选择的断路器为真空断路器，又根据：查手册选择型断路器，其具体技术参数见表6-2。表6-2 断路器参数型号额定电压(kV)额定电流(A) (kA)(kA)(s)(s)(kA)10125012.531.50.060.0612.5校验：对于无穷大电源供电电网：满足额定开断电流的要求。1）热稳定性校验：短路计算时间为：因为：所以：经过查表可以查得因，所以，故：短路电流的热脉冲：因此满足关于热稳定性的要求。2）动稳定性校验因为允许的极限通过电流为：所以所选的断路器对于动稳定性的相关要求也是满足的。经过计算所选择型断路器对于断路器热稳定性及动稳定性的相关要求完全满足，因此所选的型断路器满足要求。6.4.3 10kV侧母线分段断路器的选择在选择低压侧的分段器时，因为与变压器10kV侧相比较之后发现，10kv侧母线分段器的允许最大长期工作电流以及其他参数与其均基本相同，因此选择及校验过程同变压器10kV侧基本相同，因此综合之后选型断路器。6.4.4 10kV出线侧断路器的选择及校验10kV出线侧断路器因为是放在屋内，所以可选屋内式真空断路器。又据：查手册选择型断路器。其具体技术参数见表6-3。表6-3断路器参数型号额定电压(kV)额定电流(A)(kA)(kA)(s)(s)(kA)1063020500.050.120校验：对于无穷大电源供电电网：满足额定开断电流的要求。1）热稳定性校验短路计算时间：因为：所以：经查表得因，所以，故：短路电流的热脉冲：因此关于热稳定性的相关要求完全满足。2）动稳定性校验极限通过电流：因此也满足关于动稳定性的相关要求。经计算型断路器满足关于断路器热稳定性及动稳定性的相关要求，因此所选的型断路器满足要求。6.5 隔离开关的选择及校验隔离开关按构造形式，安装地点，额定电压和额定电流来选择，按短路条件校验热稳定和动稳定。选择的具体方法与短路器相同。6.5.1 110kV侧隔离开关的选择及校验（1）隔离开关的选择由地点选择户外式，根据变压器高压母线侧断路器选择计算的数据，由经查手册选择GW5-110型隔离开关。其技术参数见表6-4。表6-4 隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）4s热稳定电流（kA）雷电冲击耐压（kV）1106305020450(对地)校验：1）热稳定性的校验短路电流的热脉冲：所以关于隔离开关热稳定性的相关要求完全满足。2）动稳定性的校验隔离开关允许的极限通过电流大小为：由计算结果可知，关于隔离开关动稳定性的要求也完全满足。由计算可得所选隔离开关满足关于隔离开关热稳定性及动稳定性的相关要求，因此所选型隔离开关满足相关要求。6.5.2 10kV侧隔离开关的选择及校验（1）隔离开关的选择根据变压器低压母线侧断路器选择的相关计算所得的数据，经手册查询后选择型隔离开关。其相关技术参数见表6-5。表6-5 隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）5s热稳定电流（kA）1020005036（2）校验：1）热稳定性校验通过隔离开关的短路电流的热脉冲为：从结果可以得知，隔离开关对于热稳定性的相关要求完全满足。2）动稳定性校验隔离开关允许的极限通过电流为：所以关于隔离开关动稳定性的要求也满足。经计算所选隔离开关各项数据均满足对于其热稳定性及动稳定性的有关要求，因此所选型隔离开关满足要求。6.5.3 10kV侧母线分段隔离开关的选择因为10kV侧母线分段隔离开关与变压器10kV侧相比，最大长期工作电流及各相参数基本相同，因此选择及校验过程与10kV侧相同，所以同样查阅表格后选择型断路器。6.5.4 10kV出线侧隔离开关的选择及校隔离开关的选择由计算和选择变压器低压母线侧断路器时得到的数据，查阅手册之后选择选择GN30-10/630 型隔离开关。其技术参数见表6-6。表6-6 隔离开关参数型号额定电压（kV）额定电流（A）动稳定电流（kA）5s热稳定电流（kA）106305020校验：1）热稳定性校验短路电流的热脉冲：由计算结果可知，所选隔离开关数据对于隔离开关热稳定性的相关要求完全满足。2）动稳定性校验允许极限通过电流大小为：所以其关于动稳定性的相关要求也满足。经计算隔离开关满足关于热稳定性及动稳定性的相关要求，因此所选型隔离开关满足要求。6.6 电流互感器的选择及校验选择电流互感器的方法：（1）根据使用条件和用途选择；（2）根据额定电压选择；（3）根据二次负荷选择；（4）根据准确度等选择。6.6.1 110kV侧电流互感器的选择及校验电流互感器的选择依据允许的最大长期工作电流进行计算：根据查阅手册之后选择型电流互感器。其技术参数见表6-7。表6-7 电流互感器参数型号额定电压（kV）额定电流比1s热稳定电流动稳定电流1102100/57540温度校正系数：所以：校验：（1）热稳定性校验电流互感器的热稳定通常以1s的热稳定倍数表示，因此，校验热稳定应满足下式式中 ： 电流互感器的热稳定倍数， t 电流互感器的热稳定时间，t=1s（2）动稳定性校验1）内部动稳定校验 需满足下式 ：式中 电流互感器的动稳定倍数满足电流互感器内部关于动稳定性的要求2）外部动稳定的校验：满足电流互感器外部关于动稳定性的要求。经计算后所选设备对关于电流互感器热稳定性及内、外动稳定性的相关要求完全满足，因此所选的型电流互感器满足要求。6.6.2 10kV侧电流互感器的选择及校验1. 电流互感器的选择按照允许的最大长期工作电流进行计算：根据：查阅手册之后选择型电流互感器。其具体技术参数见表6-8。表6-8电流互感器参数型号额定电压（kV）额定电流比1s热稳定电流倍数动稳定电流倍数LBJ-10101500/55090温度校正系数：=1.05所以：1.051500=1575A校验：热稳定性校验：（2）动稳定性校验1）内部动稳定校验：（kA）1）外部动稳定校验：计算结果显示所选的LBJ-10电流互感器满足关于热稳定性及内、外动稳定性的要求，所以选择的LBJ-10型电流互感器满足要求。6.6.3 10kV侧母线分段电流互感器的选择因为10kV侧母线分段电流互感器与变压器10kV侧相比，最大长期工作电流及各相参数基本相同，因此选择及校验过程与10kV侧相同，所以同样查阅表格后选择LBJ-10型断路器。6.6.4 10kV出线侧电流互感器的选择及校验1. 电流互感器的选择按允许的最大长期工作电流进行计算：根据：经查手册选择LB-10型电流互感器。其技术参数见表6-9。表6-9 电流互感器参数型号额定电压（kV）额定电流比1s热稳定电流倍数动稳定电流倍数10200/560150温度校正系数：=1.05所以：1.05200=210A校验（1）热稳定性校验根据：满足热稳定要求（2）动稳定性校验1） 内部动稳定校验：2）外部动稳定校验：从结果可以看出型电流互感器对关于电流互感器的热稳定性及内、外动稳定性的相关要求完全满足，所以所选互感器满足要求。6.7 电压互感器的选择及校验(1). 根据形式选择，此时应根据安装地点和安装方式来选择；(2). 根据系统的额定电压进行选择（电压互感器的额定电压不得低于其安装处的额定电压）；(3). 根据一次侧的额定电流进行选择（一次侧的额定电流应大于流过它的允许最大长期工作电流）；(4). 根据准确度等级选择；(5). 按二次负荷选择。6.8 低压侧电压互感器的选择在进行低压侧电压互感器选择时的依据：（1）该电压互感器的用途；（2）该电压互感器所在的装设地点；（3）该电压互感器安装处的额定电压大小。查阅相关技术手册之后选择型电压互感器(单相三线圈浇注式)。其具体技术参数见表6-10，测量仪表的具体技术数据见表6-11。表6-10 电压互感器参数型号额定电压比二次绕组极限负荷（VA）准确级次及相应额定二次负荷(VA)0.5级1级3级4005080200表5-11 测量仪表的技术参数仪表名称仪表型号每线圈消耗功率(VA)有功功率表1D1W0.751无功功率表1D1Var0.751有功电度表DS11.50.38无功电度表频率表1D1Hz21电压表1T1V51功率因数表1D10.751校验：查阅表格后可知，在0.5级及以下工作的电压互感器的额定容量为=120VA。在电压互感器的接线布局中，准确度等级之所以选择0.5级，是因为接入了电度表。 按二次负荷对电压互感器进行选择时应进行下计算：首先，分别独立计算各相的负荷，然后将一相额定容量与计算取得的最大一相负荷进行比较。A相负荷为：B相负荷为：经计算可知负荷最大的一项为B相，其数值为：准确度为0.5级的型电压互感器，其一相额定容量大小为，这个数值比它的最大一相负荷远要大，所选型电压互感器满足要求。6.9 绝缘子的选择发电厂和变电站采用的绝缘子中，比较常见的绝缘子类型有：支柱绝缘子、穿墙套管绝缘子和悬式绝缘子。(1). 支柱绝缘子的选择按装置构造形式和种类分屋内型和屋外型。支柱绝缘子主要作用是使母线与地绝缘，同时也对母线起到一定的固定和支持作用；(2). 穿墙套管绝缘子的选择按装置种类和构造形式选择也分屋内和屋外。套管绝缘子主要作用是使母线之间、母线与地之间绝缘，同时用于母线穿过墙壁或楼板；(3). 悬式绝缘子的选择悬挂式绝缘子的种类主要包括：1）盘形绝缘子；2）防污盘形悬式绝缘子；3）悬式钢化玻璃绝缘子。悬式绝缘子的主要作用是对屋外配电装置中的软母线进行固定。6.9.1 110kV侧绝缘子的选择及校验（1）按安装地点各项具体数据和额定电压水平高低，查阅手册后综合选择型绝缘子，其技术参数见表6-12。表6-12 绝缘子数据表型号额定电（kV）工频击穿电压（kV）工频闪络电压（kV）机电破坏负荷（kN）最小放电距离（mm）干湿110110754070295 一般情况下的单位泄露距离为1.6cm/kV，应选：个考虑出现一片故障的情况应加1，n=5.9+1=6.9取7所以110KV侧每相悬式绝缘子应选7个满足要求。6.9.2 10kV侧绝缘子的选择及校验1. 绝缘子的选择（1）绝缘子的选择进行选择时考虑的主要因素是：1）按照额定电压进行选择；2）按照装设地点的各项具体情况进行选择。查阅手册后选择型支柱棒型绝缘子。其技术参数见表6-13。表6-13 绝缘子数据表型号额定电压(kV)机械破坏负荷(kN)总高（mm）上附件安装尺寸下附件安装尺寸孔径孔数中心距孔径孔数中心距104210M8236122130（2）校验1）动稳定校验：绝缘子底部至母线中心线的高：绝缘子帽所受的力：绝缘子的允许负荷：经计算选择的型绝缘子对关于绝缘子动稳定性的要求完全满足，故所选型户内胶装支柱瓷绝缘子满足要求。6.10 穿墙套管的选择及校验