KV35KV10KV电气主接线设计及变压器容量的选择.doc

目 录 第一章 电气主接线设计及变压器容量的选择 第 1 1 节 主变台数和容量的选择 1 第 1 2 节 主变压器形式的选择 1 第 1 3 节 主接线方案的技术比较 2 第 1 4 节 站用变压器选择 6 第 1 5 节 10KV 电缆出线电抗器的选择 6 第二章 短路电流计算书 第 2 1 节 短路电流计算的目的 7 第 2 2 节 短路电流计算的一般规定 7 第 2 3 节 短路电流计算步骤 8 第 2 4 节 变压器及电抗的参数选择 9 第三章 电气设备选型及校验 第 3 1 节 变电站网络化解 15 第 3 2 节 断路器的选择及校验 20 第 3 3 节 隔离开关的选择及校验 23 第 3 4 节 熔断器的选择及校验 24 第 3 5 节 电流互感器的选择及校验 29 第 3 6 节电压互感器的选择及校验 29 第 3 7 节避雷器的选择及校验 31 第 3 8 节母线和电缆 33 设备选择表 38 参考文献 39 第一章 电气主接线设计及主变压器容量选择 第 1 1 节 台数和容量的选择 1 主变压器的台数和容量 应根据地区供电条件 负荷性质 用电容量和运行方式等 综合考虑确定 2 主变压器容量一般按变电所 建成后 5 10 年的规划负荷选择 并适当考虑到远期 的负荷发展 对于城网变电所 主变压器容量应与城市规划相结合 3 在有一 二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器 当技术经济比较合理时 可装 设两台以上主变压器 如变电所可由中 低压侧电力网取得跔容量的备用电源时 可装 设一台主变压器 4 装有两台及以上主变压器的变电所 当断开一台时 其余主变压器的容量不应小于 60 的全部负荷 并应保证用户的一 二级负荷 第 1 2 节 主变压器型式的选择 1 110kV 及 10kV 主变压器一般均应选用三相双绕组变压器 2 具有三种电压的变电所 如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15 以上 主变压器宜采用三相三绕组变压器 3 110kV 及以上电压的变压器绕组一般均为 YN 连接 35kV 采用 YN 连接或 D 连接 采用 YN 连接时 其中性点都通过消弧线圈接地 1 2 1 根据以上规定下面为我选的方案 1 方案一 110KV 侧 35KV 侧和 10KV 侧均采用单母分段带旁路母线的接线方式 主变容量及台数的选择 2 台主变容量同方案一 2 方案二 110KV 侧采用桥形接线 35KV 侧和 10KV 侧采用单母分段带旁路母线 主变容量及台数的选择 2 台主变容量同方案一 3 方案三 110KV 侧接线方式 110KV 侧采用桥形接线 35KV 侧和 10KV 侧采用双母线 主变容量及台数的选择 2 台主变容量同方案一 而且设备瑾和参数均选为一致 便于进行经济技术比较 4 方案四 110KV 侧 35KV 侧 10KV 侧均采用双母线接线方式 两台主变压器 主变台数的选择 1 运行主变压器的容量应根据电力系统 10 20 年的发展规划进行选择 由于任务 书给定的是一个三个电压等级的变电站 而且每个电压等级的负荷均较大 故 采用三绕组变压器 2 台 运行主变压器的容量应根据电力系统 10 20 年的发展 规划进行选择 并应考虑变压器正常运行和事故过负荷能力 以变压器正常的 过负荷能力来承担变压器遭受的短时高峰负荷 过负荷值以不缩短变压器的寿 命为限 通常每台变压器容量应当在当一台变压器停用时 另一台容量至少保 证对 60 负荷的供电 2 主变容量选择 Sn 0 6S m S m 为变电站最大负荷 3 两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站代负荷的供电要 两台求 4 运行方式灵活 可靠 方便 3 主变压器形式的选择 相数的确定 为了提高电压质量最好选择有载调压变压器 绕组的确定 本站具有三种电压等级 且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的 15 以上 故选三绕组变压器 缓缓的连接方式 考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响 本站主变压器绕组连接方式选用 Y0Y0 11 采用 接线的目的就是为三次谐波电流提供通路 保证主磁通和相电势接近正 弦波 附加损耗和局过热的情况大为改善 同时限制谐波向高压侧转移 第 2 2 节 主接线方案技术比较 综上所述 由于方案四和方案三采用桥形接线 站用的断路器比方安一和方案四少 主变台数 型号 参数均相同 同时又不降低用电和供电可靠性 又符合现场实际和设 计规程的要求 从经济角度考虑选择方案四和三比较合适 达到了工程造价较低 同时 考虑了变电站随着负荷的增加 进行扩建和增容的可能性 因为桥式接线在负荷增加时 可很方便的改造为单母线分段 以适应负荷增加和供电可靠性的要求 但是 如果 110KV 输电线路运行时故障多 跳闸频繁 将影响变电站负荷的可靠性 从现阶段负荷的可靠性来说 用户对可靠的要求越来越高 已经对电力系统的供电 可靠性提出了更高的要求 同时由于供电企业自身的需要增供扩销的内在要求 变电站 110KV 侧也可设计成双母线或单母分段带旁路母线较合适 因此从现场运行和供电企业 自身的需要 经济条件比过去好许多 由以下分析 最终初步将方案四和方案三淘汰掉 对方案一和方案二进行详细的经 济比较 最终确定一个最优方案进行设计 第 2 3 节 主接线方案的经济比较 本节是将方案一和方案二进行经济比较 经济计算是从国民经济整体利益出发 计 算电气主接线各比较方案的费用和效益 为选择经济上的最优方案提供依据 在经济比较中 一般有投资和年运行费用两大项 1 主变压器的选择 主变容量的确定 Sn 0 6Pmax cos 0 6 80 35 0 85 81 176MVA 81176KVA 选 SSPSL 90000 型 选择结果如表 2 1 表 2 1 损耗 KW 阻抗电压 短路型号及容量 KVA 额定电压 高 中 低 KV 连接组 空载 高中 高低 中低 高中 高低 中低 空载电 流 运输 重量 t 参考 价格 万元 综合投资 万元 SSPSL 90000 110 38 5 11 Y0 Y0 12 11 21 5 90 90 68 17 10 5 6 1 6 25 6 57 5 66 42 2 主变容量比的确定 1 35KV 侧 S2n 80 0 85 94 118MVA 94118KVA 305 2109248 n 2 10KV 侧 S3n 35 0 85 41 176MVA 41176KVA8 210924763 n 3 因 35KV 侧大于变压器容量的 30 故确定主变容量比为 100 100 50 3 计算方案一与方案二的综合投资 Z 1 方案二的综合投资 110KV 侧 35KV 侧和 10KV 侧均要采用双母线接线 主变 66 42 2 万元 110KV 母线 102 6 10 16 4 万元 35KV 母线 28 89 3 0 4 万元 10KV 母线 15 1 1 9 4 万元 以上各项数字及意义如表 2 2 所示 表 2 2 进出线数 单母线分段带旁路 双母线 断路器型号 电压 主变 馈线 投资 增 减一个 馈路投资 投资 增 减一个 馈路投资 SW1 110 110 2 6 102 6 10 16 102 0 10 16 SW2 35 35 2 6 27 36 2 79 28 89 3 0 10 2 6 7 5 0 55 15 1 1 9 Z0 66 42 2 102 6 10 16 4 28 89 3 0 4 15 1 1 9 4 257 79万元 其中 Z 0 为主体设备的综合投资 包括变压器 开关设备 配电装置等设备的综合 投资 Z Z 0 1 100 257 79 1 90 100 489 801 万元 其中 为不明显的附加费用比例系数 110KV 取 90 2 方案四的综合投资 110KV 侧 35KV 侧和 10KV 侧均采用单母分段带旁路母线接 线形式 主变 66 42 2 万元 110KV 母线 102 6 10 16 4 万元 35KV 母线 27 36 2 79 4 万元 10KV 母线 7 5 0 55 4 万元 以上各项数字及意义如表 2 2 所示 Z0 66 42 2 102 6 10 16 4 27 36 2 79 4 7 5 0 55 4 243 02万元 Z Z 0 1 100 243 02 1 90 100 461 738 万元 其中 为不明显的附加费用比例系数 110KV 取 90 4 计算方案一与方案二的年运行费用 1 方案二的年运行费用 P 0 21 5KW Q 0 I0 Sn 100 1 6 90000 100 1440KVar P s 1 2 90KW P s 1 3 90KW P s 2 3 68KW P s1 1 2 P s 1 2 P s 1 3 P s 2 3 1 2 90 90 68 56kw P s2 1 2 P s 1 2 P s 2 3 P s 1 3 1 2 90 68 90 34kw P s3 1 2 P s 1 3 P s 2 3 P s 1 2 1 2 90 68 90 34kw P P s1 P s2 P s3 56 34 34 124kw Ud 1 2 17 Ud 1 3 10 5 Ud 2 3 6 Ud1 1 2 Ud 1 2 Ud 1 3 Ud 2 3 1 2 17 10 5 6 10 75 Ud2 1 2 Ud 1 2 Ud 2 3 Ud 1 3 1 2 17 6 10 5 6 25 Ud3 1 2 Ud 2 3 Ud 1 3 Ud 1 2 1 2 6 10 5 17 0 25 Ud Ud1 Ud2 Ud3 10 75 6 25 0 25 16 75 Q U d Sn 100 16 75 90000 100 15075kWar S1 35000 80000 0 85 135294 118KVA S2 80000 0 85 94117 647KVA S3 35000 0 85 41176 47KVA T0 8000h 由 Tmax 5000 查 25 页表 2 3 得 3500h 由以上数据可算出 A A n P 0 K Q 0 1 2n P K Q nnS3 221 2 21 5 0 1 1440 8000 124 0 01 15075 90471 690647 1908 13524 222 331 8000 407 875 2 26 1 094 0 209 3500 7734405 188KW h U1 2 A 10 4 u1 u2 0 06 7734405 188 10 4 0 022 489 801 0 005 489 801 59 631 万元 2 方案一的年运行费用 因为 A 与方案二相同 故这里不做重复计算 U4 2 A 10 4 u1 u2 0 06 7734405 188 10 4 0 022 461 738 0 005 461 738 58 873 万元 经济比较方案一和方案二的综合投资和年运行费用 方案一都低于方案二 故最终 确定方案一为最优方案 进行设计 第 2 4 节 站用变压器的选择 由主变压器容量为 90000KVA 站用电率为 0 5 可选用变压器容量 Sn 90000 0 5 450 KVA 查 58 页表 3 6 选 SJL1 500 型 选择结果如表 2 2 所示 表 2 2 损耗 KW 型号及容量 KVA 低压侧额定电压 KV 连接组 空载 短路 阻抗电压 空载电流 总重 t 轨距 mm 参考价格 万元 SJL1 500 0 4 Y Y0 12 1 1 7 1 4 2 1 1 82 660 0 77 第 2 5 节 10KV 电缆出线电抗器的选择 1 电压 U g U n 所以 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug U n 2 电流 I g max 0 475KA1085 32cos310 2 nP 第三章 短路电流计算书 第 2 1 节 短路电流计算的目的 在发电厂和变电所的电气设计中 短路电流计算是其中的一个重要环节 其计算的 目的主要有以下几方面 1 在选择电气主接线时 为了比较各种接线方案 或确定某一接线是否需要采 取限制短路电流的措施等 均需进行必要的短路电流计算 2 在选择电气设备时 为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全 可靠 地工作 同时又力求节约资金 这就需要进行全面的短路电流计算 例如 计算某一时 刻的短路电流有效值 用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值 计算短路 后较长时间短路电流有效值 用以校验设备的热稳定 计算短路电流冲击值 用以校验 设备动稳定 3 在设计屋外高压配电装置时 需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的 安全距离 4 在选择继电保护方式和进行整定计算时 需以各种短路时的短路电流为依据 5 接地装置的设计 也需用短路电流 第 2 2 节 短路电流计算的一般规定 1 计算的基本情况 电力系统中所有电源均在额定负载下运行 所有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时的瞬间 所有电源的电动势相位角相等 应考虑对短路电流值有影响的所有元件 但不考虑短路点的电弧电阻 对异 步电动机的作用 仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考 虑 2 接线方式 计算短路电流时所用的接线方式 应是可能发生最大短路电流的正常接线方式 即最大运行方式 不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式 3 计算容量 应按本工程设计规划容量计算 考虑电力系统的远景发展规划 一般考虑工程建 成后 5 10 年 4 短路种类 一般按三相短路计算 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 压器等回路中单相 或两相 接地短路较三相短路情况严重时 则应该按严重情 况的进行校验 5 短路计算点 在正常接线方式中 通过电器设备的短路电流为最大的地点 称为短路计算点 对于带电抗器的 6 10KV 出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之间的引线 套管时 短路计算点应该取电抗器前 选择其导体和电器时 短路计算点一般取在 电抗器后 第 2 3 节 计算步骤 1 选择计算短路点 2 画等值网络 次暂态网络 图 首先去掉系统中的所有负荷分支 线路电容 各元件的电阻 发电机电抗用次暂 态电抗 Xd 选取基准容量 Sb 和基准电压 Ub 一般取后级的平均电压 将各元件电抗换算为同一基准值的标么值 给出等值网络图 并将各元件电抗统一编号 3 求计算电抗 Xjs 4 由运算曲线查出 各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到 Xjs 3 5 5 计算短路电流周期分量有名值和标幺值 6 计算短路电流冲击值 7 计算全电流最大有效值 8 计算短路容量 9 绘制短路电流计算结果表 第 3 1 节 变压器及电抗器的参数计算 3 1 1 变压器参数的计算 1 主变压器参数计算 由表 2 1 查明 及经济比较时已算出 Ud1 10 75 Ud2 6 25 Ud3 0 25 XB 1 0 11990175 10 nbdS XB 2 0 069 22 nbd XB 3 0 0039015 103 nbdSU 2 站用变压器参数计算 由表 2 2 查明 U d 4 XB 4 85 01410 nbdS 3 电抗器电抗标幺值计算 XK X N 0 836 或查书 64 页表 3 10 5 10 3108 bNUI 第 3 2 节 变电站网络化简 依据本变电站选定的接线方式及设备参数 进行网络化简如下 系统最大运行方式时 归算到 Sb 100MVA 的等值电抗 Xs 0 5 3 2 1 短路点 d 1 的短路计算 110 母线 网络化简如图 3 2 所示 Xs 0 5 X Xjs Xmd 5105 bnS 因为 Xjs 5 3 所以 I 1 5 0 2 ZIjs Ib 0 5021530 US In Ib 0 452KA092 S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 2 0 452 0 090kA ich 2 55I 2 55 0 090 0 231 kA ioh 1 52I 1 52 0 090 0 137 kA S I Un 0 090 110 17 147MVA3 3 2 2 短路点 d 2 的短路计算 35KV 母线 网络化简如图 3 3 所示 X4 X1 X2 0 119 0 069 0 188 X4 X1 X2 0 119 0 069 0 188 X5 X4 X 4 0 188 2 0 094 X6 Xs X5 0 5 0 094 0 594 因为 Xjs 5 94 3 所以 I 1 5 94 0 168 ZIjs1 Ib 1 56370 US In Ib 1 404KA10956 S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 168 1 404 0 236kA ich 2 55I 2 55 0 236 0 603 kA ioh 1 52I 1 52 0 236 0 359 kA S I Un 0 236 35 14 307MVA3 3 2 3 短路点 d 3 计算与短路点 d 2 计算完全相同 结果也完全相同 故这里不做重复 计算 35KV 出线 3 2 4 短路点 d 4 的短路计算 10KV 母线 网络化简如图 3 7 所示 X7 X1 X3 0 119 0 003 0 116 X8 X1 X3 0 119 0 003 0 116 X9 X7 X 8 0 116 2 0 058 X10 Xs X9 0 5 0 058 0 558 Xjs X10 5 59105 bnS 因为 Xjs 5 59 3 所以 I 1 5 59 0 179 ZIjs Ib 5 55 103 US In Ib 4 95KA9 S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 179 4 95 0 886kA ich 2 55I 2 55 0 886 2 29 kA ioh 1 52I 1 52 0 886 1 347 kA S I Un 0 886 10 15 346MVA3 3 2 5 短路点 d 5 的短路计算 10KV 出线 网络化简只需在图 3 10 上加电抗器的电抗标幺值即可 如图 3 12 所示 X11 X10 Xk 0 558 0 836 1 394 Xjs X11 13 9410395 bnS 因为 Xjs 13 94 3 所以 I 1 13 94 0 072 ZIjsX In Ib 4 95KA1095 S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 072 4 95 0 355kA ich 2 55I 2 55 0 355 0 905 kA ioh 1 52I 1 52 0 355 0 540 kA S I Un 0 355 10 6 149MVA3 3 2 6 短路点 d 6 的短路计算 网络化简只需在图 3 10 上加站用变电的电抗标幺值即可 如图 3 14 所示 X17 X15 Xz 0 558 8 8 558 Xjs X17 85 581058 bnS 因为 Xjs 85 58 3 所以 I 1 85 58 0 012 ZIjsX1 Ib 144 34KA4 03 US In Ib 129 904KA19 S I I I0 2 In I In I0 2 In 0 012 129 904 1 559kA ich 2 55I 2 55 1 559 3 975 kA ioh 1 52I 1 52 1 559 2 370 kA S I Un 1 559 0 4 1 080MVA3 3 3 短路电流计算结果表 0s 短路电流 周期分量 稳态短路电流 0 2s 短路电流短 路 点 编 号 基 值 电 压 Ub kV 基 值 电 流 Ib kA 支路 名称 支 路 计 算 电 抗 Xjs 标幺值 额定电流 In kA 标 幺 值 I 有 名 值 I kA 标 幺 值 I 有 名 值 I kA 标 幺 值 I0 2 有 名 值 I0 2 kA 短路电流冲 击值 ich kA 全电流最大 有效值 Ioh kA 短路容量 S MVA 公式 bS3bnSI In I In I0 2 In 2 55 2 7 I 1 52 1 62 I I Un3 d 1 115 0 502 110kv 5 0 452 0 2 0 090 0 2 0 090 0 2 0 090 0 231 0 137 17 147 d 2 37 1 56 35kv 5 94 1 404 0 168 0 236 0 168 0 236 0 168 0 236 0 603 0 359 14 307 d 3 37 1 56 35kv 5 94 1 404 0 168 0 236 0 168 0 236 0 168 0 236 0 603 0 359 14 307 d 4 10 5 5 5 10kv 5 59 4 95 0 179 0 886 0 179 0 886 0 179 0 886 2 259 1 347 15 346 d 5 10 5 5 5 10kv 13 95 4 95 0 072 0 355 0 072 0 355 0 072 0 355 0 905 0 540 6 149 d 6 0 4 144 34 0 4kv 85 59 129 904 0 012 1 559 0 012 1 559 0 012 1 559 3 975 2 370 1 080 第四章 电气主设备的选择及校验 第 4 1 节 各回路最大持续工作电流一览表 表 4 1 回路名称 计算公式及结果 110KV 母线 Ig max 0 496KA10395 0 1 nUS 110KV 进线 Ig max 0 710KA85 2 2cos nP 35KV 母线 Ig max 1 475KA390 1305 nUS 35KV 出线 Ig max 0 311KA85 0 2cos 2 nP 10KV 母线 Ig max 5 456KA139 05 1 nUS 10KV 出线 Ig max 0 475KA85 0 2cos 2 nP 0 4KV 母线 Ig max 0 798KA3 1305 nUS 第 4 2 节 断路器的选择及校验 第 3 1 节 高压断路器的选择 断路器型式的选择 除需满足各项技术条件和环境条件外 还考虑便于安装调试和 运行维护 并经技术经济比较后才能确定 根据我国当前制造情况 电压 6 220kV 的电 网一般选用少油断路器 电压 110 330kV 电网 可选 用 SF6或空气断路器 大容量机 组釆用封闭母线时 如果需要装设断路器 宜选用发电机专用断路器 断路器服选择的具体技术条件如下 1 电压 U g U n Ug 电网工作电压 2 电流 I g max I n Ig max 最大持续工作电流 3 开断电流 I p t I nbr Ipt 断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量 Inbr 断路器额定开断电流 4 动稳定 i ch i max imax 断路器极限通过电流峰值 ich 三相短路电流冲击值 5 热稳定 I tdz I t t I 稳态三相短路电流 tdz 短路电流发热等值时间 It 断路器 t 秒热稳定电流 其中 tdz tz 0 05 由 I I 和短路电流计算时间 t 可从 发电厂电气部分课程设计参 考资料 P112 图 5 1 查出短路电流周期分量等值时间 从而可计算出 tdz 4 2 1 断路器 101 102 110 111 112 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 110KV Un 110KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 496KA 496A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW4 110 1000 型如下表 电压 KV 断开容量 MVA 极限通过电 流 KA 热稳定电流 KA 重合性能型号 额 定 最 大 额定电流 A 额定断 开 电流 KA 额定 重新 最大 有效 1S 2S 3S 4S 合闸时 间 s 固有分闸 时间 s 电流休止 时间 s 重合时 间 s SW4 110 110 126 1000 18 4 3500 3000 55 32 32 15 8 21 14 8 0 25 0 06 0 3 0 4 因为 In 1000A Ig max 496A 所以 Ig max In 3 开断电流 I dt I kd 因为 Idt 0 090KA Ikd 18 4KA 所以 Idt Ikd 4 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 231KA imax 55KA 所以 ich1s 所以 tdz tz 1 85 因为 I tdz 0 0902 1 85 0 015 It t 322 1 1024 所以 I tdz It t 经以上校验此断路器满足各项要求 4 2 2 断路器 113 114 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 110KV Un 110KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 710KA 710A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW4 110 1000 型 故 Ig max In 此断路器型号与断路器 101 型号一样 故这里不做重复检验 4 2 3 断路器 030 031 032 033 034 的选择及检验 1 电压 因为 Ug 35KV Un 35KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 1 475KA 147 5A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW2 35 1500 小车式 型 如下表 电压 KV 极限通过电流 KA 型号 额 定 最 大 额定电 流 A 额定断开 电流 KA 额定断开 容量 MVA 最大 有效 4s 热稳 定电流 KA 合闸时 间 s 固有分闸时 间 s SW2 35 小车式 35 40 5 1500 24 8 1500 63 4 39 2 24 8 0 4 0 06 因为 In 1000A Ig max 496A 所以 Ig max In 3 开断电流 I dt I kd 因为 Idt 0 236KA Ikd 24 8KA 所以 Idt Ikd 4 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 603KA imax 63 4KA 所以 ich1s 所以 tdz tz 2 25s 因为 I tdz 0 2362 2 25 0 125 It t 24 82 4 2460 16 所以 I tdz It t 4 2 4 断路器 035 036 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 35KV Un 35KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 311KA 311A 查书 158 页表 5 26 选出断路器型号为 SW3 35 600 型 如下表 断开容量 MVA 极限通过电流 KA 重合性能型号 额定电流 A 额定断 开 电流 KA 额定 重新 最大 有效 4s 热稳定电流 KA 合闸时间 s 固有分闸时 间 s 电流休止时 间 s 重合时间 s SW3 35 600 6 6 1500 17 9 8 6 6 0 12 0 06 0 5 0 12 因为 In 600A Ig max 311A 所以 Ig max In 3 开断电流 I dt I kd 因为 Idt 0 236KA Ikd 6 6KA 所以 Idt Ikd 4 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 603KA imax 17KA 所以 ich1s 所以 tdz tz 2 25s 因为 I tdz 0 2362 2 25 0 125 It t 6 62 4 177 24 所以 I tdz It t 4 2 5 断路器 001 002 010 012 013 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 5 456KA 5456A 查书 156 页表 5 25 选出断路器型号为 SN4 10G 6000 型 如下表 极限通过电流 KA 热稳定电流 KA 型号 额定电压 KV 额定电流 A 额定断开电流 KA 额定断开容量 MVA 最大 有效 1s 5s 10s 合闸时间 s 固有分闸时 间 s SN4 10G 10 6000 105 1800 300 173 173 120 85 0 65 0 15 因为 In 6000A Ig max 5456A 所以 Ig max In 3 开断电流 I dt I kd 因为 Idt 0 886KA Ikd 105KA 所以 Idt Ikd 4 动稳定 i ch i max 因为 ich 2 259KA imax 300KA 所以 ich1s 故 tdz tz 2 6s 因为 I tdz 0 8862 2 6 2 041 It t 1732 1 29929 所以 I tdz It t 4 2 6 断路器 011 014 015 016 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 475KA 475A 查书 156 页表 5 25 选出断路器型号为 SN1 10 600 型 如下表所示 极限通过电流 KA 热稳定电流 KA 型号 额定电压 KV 额定电流 A 额定断开电流 KA 额定断开容量 MVA 最大 有效 1s 5s 10s 合闸时间 s 固有分闸时 间 s SN1 10 10 600 11 6 200 52 30 30 20 14 0 23 0 1 因为 In 600A Ig max 475A 所以 Ig max In 3 开断电流 I dt I kd 因为 Idt 0 355KA Ikd 11 6KA 所以 Idt Ikd 4 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 905KA imax 52KA 所以 ich1s 故 tdz tz 2 55s 因为 I tdz 0 3552 2 55 0 321 It t 302 1 900 所以 I tdz It t 4 2 7 站用变开关 001 002 的选择 1 电压 因为 Ug 380V Un 380V 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 798KA 798A 查书 168 页表 5 38 选出断路器型号为 DW5 1000 1500 型 如下表所示 型号 额定电压 V 触头额定电流 A 脱扣器类别 DW5 1000 1500 380 1000 1500 过电流 失压分励 4 2 8 各断路器型号一览表 10KV 35KV 110KV 少没式断路器 电压 KV 断开容量 MVA 极限通过电流 KA 热稳定电流 KA 重合性能型号 额 定 最 大 额定电 流 A 额定断 开 电流 KA 额定 重新 最大 有效 1S 4S 5S 10S 合闸时 间 s 固有分闸 时间 s 电流休止 时间 s 重合时 间 s SW4 110 110 126 1000 18 4 3500 3000 55 32 32 21 14 8 0 25 0 06 0 3 0 4 SW2 35 小车 式 35 40 5 1500 24 8 1500 63 4 39 2 24 8 0 4 0 06 SW3 35 35 600 6 6 400 17 9 8 6 6 0 12 0 06 0 5 0 12 SN4 10G 10 6000 10 5 1800 300 173 120 85 0 65 0 15 SN1 10 10 600 11 6 200 52 30 20 14 0 23 0 1 第 4 3 节隔离开关的选择及校验 隔离开关形式的选择 应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素 进行比较然 后确定 参数的选择要综合考虑技术条件和环境条件 4 3 1 隔离开关 101 1 101 3 102 2 102 3 110 1 110 2 111 1 111 3 112 2 112 3 的选择及检验 1 电压 因为 Ug 110KV Un 110KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 496KA 496A 查书 165 页表 5 33 选出 GW2 110 600 型 如下表所示 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GW2 11 0 110 600 50 14 5 因为 In 600A Ig max 496A 所以 Ig max In 3 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 231KA imax 50KA 所以 ich imax 4 热稳定 I tdz I t t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 015 It t 142 5 980 所以 I tdz It t 4 3 2 隔离开关 113 1 113 3 113 4 114 2 114 3 114 4 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 110KV Un 110KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 710KA 710A 查书 165 页表 5 33 选出 GW4 110 1000 型 如下表所示 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GW4 11 0 110 1000 80 14 5 因为 In 1000A Ig max 710A 所以 Ig max In 3 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 231KA imax 80KA 所以 ich imax 4 热稳定 I tdz I t t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 015 It t 23 72 4 94 8 所以 I tdz It t 4 3 3 隔离开关 030 1 030 2 031 1 031 3 032 2 032 3 033 1 033 3 034 2 034 3 的选择及检验 1 电压 因为 Ug 35KV Un 35KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 1 475KA 1475A 查书 165 页表 5 33 选出 GW4 35 2000 型 如下表所示 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GW4 35 35 2000 104 46 4 因为 In 2000A Ig max 1475A 所以 Ig max In 3 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 603KA imax 104KA 所以 ich imax 4 热稳定 I tdz I t t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 125 It t 462 4 8664 所以 I tdz It t 4 3 4 隔离开关 035 1 035 3 035 4 036 2 036 3 036 4 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 35KV Un 35KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 311KA 311A 查书 165 页表 5 33 选出 GW2 35 600 型 如下表所示 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GW2 35 35 600 50 14 5 因为 In 600A Ig max 311A 所以 Ig max In 3 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 603KA imax 50KA 所以 ich imax 4 热稳定 I tdz I t t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 128 It t 142 5 980 所以 I tdz It t 4 3 5 隔离开关 001 1 001 3 002 2 002 3 010 1 010 3 012 1 012 2 的选择及 校验 1 电压 因为 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 5 456KA 5456A 查书 164 页表 5 32 选出 GN10 10T 6000 型 如下表所示 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GN10 10T 10 6000 200 105 5 因为 In 6000A Ig max 5456A 所以 Ig max In 3 动稳定 i ch i max 因为 ich 2 259KA imax 200KA 所以 ich imax 4 热稳定 I tdz I t t 前面校验断路器时已算出 I tdz 2 080 It t 1052 5 55125 所以 I tdz It t 4 3 6 隔离开关 011 1 011 3 011 4 014 2 014 3 014 4 015 1 015 3 015 4 016 2 016 3 016 4 的选择及校验 1 电压 因为 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug Un 2 电流 查表 4 1 得 I g max 0 475KA 475A 查书 164 页表 5 32 选出 GN1 10 600 型 如下表所示 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GN1 10 10 600 60 20 5 因为 In 600A Ig max 475A 所以 Ig max In 3 动稳定 i ch i max 因为 ich 0 905KA imax 60KA 所以 ich imax 4 热稳定 I tdz I t t 前面校验断路器时已算出 I tdz 0 321 It t 202 5 2000 所以 I tdz It t 4 3 7 隔离开关型号一览表 型号 额定电压 KV 额定电流 A 动稳定电流 KA 热稳定电流 s KA GW2 110 110 600 50 14 5 GW4 110 110 1000 80 14 5 GW4 35 35 2000 104 46 4 GW2 35 35 600 50 14 5 GN10 10T 10 6000 200 105 5 GN1 10 10 600 60 20 5 第 4 8 节 熔断器的选择 1 参数的选择 高压熔断器应按所列技术条件选择 并按使用环境条件校验 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电流的损害 屋内型高压熔断 器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器 而在电厂中多用于保护电 压互感器 2 熔体的选择 1 熔体的额定电流应按高压熔断器的保护熔断特性选择 应满足保护的可靠性 选择性和灵敏度的要求 2 保护 35kV 及以下电力变压器的高压熔断器熔体的额定电流可按下式选择 InR kIbgm k 1 1 1 3 I bgm 电力变压器回路最大工作电流 3 保护电力电容器的高压熔断器额定电流按下式选择 InR kInC InC 电力电容器 回路的额定电流 4 保护电压互感器的熔断器 只需按额定电流和断流容量选择 不必校验额定 电流 保护电压互感器的熔断器 只需按额定电压和断流容量选择 查书 166 页表 5 35 35KV 和 10KV 熔断器如下表所示 系列型号 额定电压 KV 额定电流 A 断流容量 MVA 备注 RN2 10 0 5 1000 保护户内电压互感器 RW9 35 35 0 5 2000 保护户外电压互感器 校验 1 10KV 母线短路容量 S 15 346MVA S D 1000MVA 2 35KV 母线短路容量 S 14 307MVA S D 2000MVA 第 4 4 节 电流互感器的选择及校验 1 电流互感器的选择 电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择 对于6 20KV屋内配电装置 可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器 对于35KV及以上配电装置 一般 用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器 有条件时 应尽量釆用套管式电流互感器 电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种 一般弱电系统用1A 强电系统用5A 当配电装置距离控制室较远时 亦可考虑用1A A 一次额定电流的选择 当电流互感器用于测量时 其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大 1 3左右 以保证测量仪表有最佳工作 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 电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆 当保护和测量仪表共用一组电流互感器时 只能选用相同的一次电流 B 准确级的选择 与仪表连接接分流器 变送器 互感器 中间互感器不 低于以下要求 用于电能测量的互感器准确级 0 5功电度表应配用0 2级互感器 1 0级有功电度表应配用0 5级互感级 2 0级无功 电度表也应配用0 5级互感器 2 0级有功电度表及3 0级无功电度表 可配用1 0级级互 感器 一般保护用的电流互感器可选用3级 差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用 D级 零序接地保护可釆用专用的电流互感器 保护用电流互感器一般按10 倍数曲线进 行校验计算 A 一次侧额定电压 Un U g Ug为电流互感器安装处一次回路的工作电压 U n为电流互感器额定电压 B 热稳定校验 电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流 I1n来校验 I1n Kt I tdz Kt为CT的1s 热稳定倍数 C 动稳定校验 内部动稳定可用下式校验 I1nKdw i ch2 I1n 电流互感器的一次绕组额定电流 A ich 短路冲击电流的瞬时值 KA Kdw CT 的 1s 动稳定倍数 4 4 1 110KV 进线电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 110KV Un 110KV 所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 I g max 0 710KA 710A 查书 195 页表 选 LCWD 110 2 50 2 600 5 型 如下表所示 重量 kg 型号 额定电流 比 A 级次组合 准确级次 二次负荷 0 5 级 1s 热稳定 倍数 动稳定倍 数 油 总重 价格 元 LCWD 110 2 50 2 600 5 5 0 21D0 5 1 2 34 60 130 500 4300 因为 I1n 2 50 2 600 A Ig max 710A 所以 Ig max I1n 3 动稳定 i ch ImKdw2 因为 ImKdw 2 600 60 14000A ich 231A2 所以 ich ImKdw2 4 热稳定 I tdz I mKt 2 由断路器校验时已算出 I tdz 0 015 ImKt 2 2 0 6 34 2 1664 64 所以 I tdz ImKt 2 4 4 2 变压器 110KV 侧电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 110KV Un 110KV 所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 I g max 0 496KA 496A 查书 194 页表 选 LCW 110 50 100 300 600 5 型 如下表所示 二次负荷 10 倍数 重量 kg 型号 额定电流 比 A 级次组合 准确级次 0 5 级 1 级 二次负 荷 倍数 1s 热稳 定倍数 动稳定 倍数 油 总重 价格 元 0 5 1 2 2 4LCW 110 50 100 300 600 5 0 5 1 1 1 2 1 2 15 75 150 125 500 4300 因为 I1n 300 600A Ig max 496A 所以 Ig max I1n 3 动稳定 i ch ImKdw2 因为 ImKdw 300 600 150 63639 6 127279 2A ich 231A2 所以 ich ImKdw 4 热稳定 I tdz I mKt 2 由断路器校验时已算出 I tdz 0 015 ImKt 2 0 3 0 6 75 2 506 25 2025 所以 I tdz ImKt 2 4 4 3 35KV 出线电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 35KV Un 35KV 所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 I g max 0 311KA 311A 查书 193 页表 5 51 选 LCWDL 35 15 600 5 型 如下表所示 10 倍数 重量 kg 型号 额定电流 比 A 级次组合 准确级次 二次负荷 0 5 级 二次负荷 倍数 1s 热稳定倍数 动稳定 倍数 油 总重 LCWDL 35 15 600 5 0 5 D 0 5 D 0 5 2 15 75 135 26 130 因为 I1n 15 600A Ig max 311A 所以 Ig max I1n 3 动稳定 i ch ImKdw2 因为 ImKdw 15 600 135 2863 78 114551 292A ich 359A2 所以 ich ImKdw 4 热稳定 I tdz I mKt 2 由断路器校验时已算出 I tdz 0 128 ImKt 2 0 015 0 6 75 2 1 266 2025 所以 I tdz ImKt 2 4 4 4 变压器 35KV 电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 35KV Un 35KV 所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 I g max 1 475KA 1475A 查书 242 页表 7 选 LCWD 35 15 1500 5 型 如下表所示 二次负荷 型号 额定电流比 A 级次组合 准确度 0 5 级 1 级 3 级 10 倍数 1s 热稳定倍数 动稳定倍数 0 5 1 2 3LCWD 35 15 1500 5 0 5 D D 0 8 3 35 65 150 因为 I1n 15 1500A Ig max 1475A 所以 Ig max I1n 3 动稳定 i ch ImKdw2 因为 ImKdw 15 1500 150 3181 981 318198 051A ich 359A2 所以 ich ImKdw 4 热稳定 I tdz I mKt 2 由断路器校验时已算出 I tdz 0 128 ImKt 2 15 1500 65 2 9 5 105 9 5 10 9A 所以 I tdz ImKt 2 4 4 5 10KV 出线电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 I g max 0 475KA 475A 查书 186 页表 5 46 选 LA 10 500 5 型 如下表所示 二次负荷 型号 额定电流比 A 级次组合 准确度 0 5 级 1 级 3 级 10 倍数 1s 热稳定 倍数 动稳定 倍数 参考价格 元 0 5 0 4 10 1 0 4 10LA 10 500 5 0 5 3 及 1 3 3 0 6 10 60 110 210 因为 I1n 500A Ig max 475A 所以 Ig max I1n 3 动稳定 i ch ImKdw2 因为 ImKdw 500 110 77781 75A ich 359A2 所以 ich ImKdw 4 热稳定 I tdz ImKt 2 由断路器校验时已算出 I tdz 0 292 ImKt 2 500 60 2 900 所以 I tdz ImKt 2 4 4 6 变压器 10KV 侧电流互感器的选择及校验 1 一次回路电压 因为 Ug 10KV Un 10KV 所以 Ug Un 2 一次回路电流 查表 4 1 得 Ig max 5 456KA 5456A 查书 187 页表 5 46 选 LBJ 10 2000 6000 5 型 如下表所示 二次负荷 型号 额定电流比 A 级次组合 准确度 0 5 级 1 级 3 级 10 倍数 1s 热稳定倍数 动稳定 倍数 参考价格 元 0 5 2 4 10 1 2 4 10LBJ 10 2000 6000 5 0 5 D1 1