1、河南理工大學供配電課程設計設計報告110kv變電站供配電設計姓 名： 學 號： 專業(yè)班級： 指導老師： 所在學院：電氣工程與自動化學院2011年11月19日河南理工大學供配電課程設計報告摘 要隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設計越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術經(jīng)濟狀況、供電的可靠性指標也日益提高，因此對供電設計也有了更高、更完善的要求。設計是否合理，不僅直接影響基建投資、運行費用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟效益、設備人身安全密切相關。本文首先根據(jù)任務書上所給系統(tǒng)與線路及所有負荷的參數(shù)，分析負荷發(fā)展趨勢。從負荷增

2、長方面闡明了建站的必要性，然后通過對擬建變電站的概括以及出線方向來考慮，并通過對負荷資料的分析，安全，經(jīng)濟及可靠性方面考慮，確定了110kv，35kv，10kv以及站用電的主接線，然后又通過負荷計算及供電范圍確定了主變壓器臺數(shù)，容量及型號，同時也確定了站用變壓器的容量及型號，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計算的計算結果，對高壓熔斷器，隔離開關，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進行了選型，從而完成了110kv電氣一次部分的設計。關鍵詞：變電站 變壓器 接線 短路電流計算- 1 -目 錄一、概 述1二、負荷的統(tǒng)計與計算21.負荷的預測與統(tǒng)計22.主變臺數(shù)、容量和型式的確定與無功補償

3、3三、電氣主接線設計61.35kv側的接線82.10kv電氣主接線103.站用電接線114.變電站的主接線形式12四、短路電流計算131.短路計算的一般規(guī)則132.短路電流數(shù)值的計算13五、電氣設備選擇171.高壓斷路器的選擇182.隔離開關的選擇193.各級電壓母線的選擇194.電流、電壓互感器的選擇20六、配電裝置的選擇27七、總結29河南理工大學供配電課程設計報告一、 概 述按照先行的原則，依據(jù)沙洋縣遠期負荷的發(fā)展，決定在后港鎮(zhèn)興建一中型110kv變電所。該變電所建成后，主要對該區(qū)的一些小型變電站供電為主，尤其對本地區(qū)企業(yè)用電大戶進行供電。改善提高供電水平，同時和其他地區(qū)變電所聯(lián)成環(huán)網(wǎng)，

4、提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。該地區(qū)地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，年最高氣溫45，年最底氣溫-5，年平均氣溫 18，最熱月平均最高溫度為30，土壤溫度25，土壤電阻率7000.cm。該變電站有三個電壓等級分別為：110kv,35kv和10kv。其中110kv電源是從相距50km的110kv興隆港變電站經(jīng)興后線受電的,此為正常情況下的受電方式，備用電源為相距50km的110kv沙洋變電站經(jīng)沙后線受電；35kv出線8回,其中2回備用；10kv線路14回，其中備用4回，2回接站用變壓器。該變電站帶負荷情況見表1，2.主要對該變電站在電力系統(tǒng)的地位和作用（什么性質(zhì)的變電站）、電壓等級、進出線數(shù)、負荷

5、的性質(zhì)系統(tǒng)的短路容量以及地質(zhì)、氣象、環(huán)境等內(nèi)容等進行簡單敘述。- 28 -二、 負荷的統(tǒng)計與計算1. 負荷的預測與統(tǒng)計對于選擇變電站主變壓器容量，電源布點以及電力網(wǎng)的接線方案設計等，都是非常重要的，電力負荷應在調(diào)查和計算的基礎上進行，對于近期負荷，應力求準確、具體、切實可行；對于遠景負荷，應在電力系統(tǒng)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展遠景規(guī)劃的基礎之上，進行負荷預測，負荷發(fā)展的水平往往需要多次測算，認真分析影響負荷發(fā)展水平的各種因素，反復測算與綜合平衡，力求切合實際。電力系統(tǒng)在一定時段內(nèi)（如一年、一天）的最大負荷值稱為該時段的系統(tǒng)綜合最大用電負荷。時段內(nèi)其余負荷值稱為系統(tǒng)綜合用電負荷。系統(tǒng)各電力用戶的最大負荷值

6、不可能都出現(xiàn)在同一時刻。因此，系統(tǒng)綜合最大用電負荷值一般小于全系統(tǒng)各用戶最大負荷值的總和，即pmax=k0pimax 中pmax-系統(tǒng)綜合最大用電荷。k0-同時率，k01。pimax-各用戶最大負荷的總和。同時率的大小與用戶多少、各用戶特點有關，一般可根據(jù)實際統(tǒng)計資料或查設計手冊確定。該變電站所帶的主要負荷情況見如表1，表2。負荷名稱有功功率（mw）視在功率（mva）功率因數(shù)拾橋鎮(zhèn)變55.56 0.9十里鋪鎮(zhèn)變1.31.44 0.9蛟鎮(zhèn)變4.85.33 0.9管珰鎮(zhèn)變6.57.22 0.9古泵鎮(zhèn)變55.56 0.9毛李鎮(zhèn)變4.85.33 0.9表1 35kv母線側所帶負荷負荷名稱有功功率（mw

7、）視在功率（mva）功率因數(shù)紡織廠111.11 0.9紡織廠22.32.56 0.9紡織廠32.32.56 0.9塑料廠2.22.44 0.9加工廠22.22 0.9材料廠1.21.33 0.9食品廠0.80.89 0.9化工廠0.80.89 0.9表1 10kv母線側所帶負荷要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計算各側的負荷，包括站用電負荷（動力負荷和照明負荷）、10kv負荷、35kv負荷和110kv側負荷。由公式 （2-1）式中 某電壓等級的計算負荷同時系數(shù)（35kv取0.9、10kv取0.85、35kv各負荷與10kv各負荷之間取0.9、站用

8、負荷取0.85）%該電壓等級電網(wǎng)的線損率，一般取5%p、cos各用戶的負荷和功率因數(shù)10kv負荷計算: s10kv=0.8512.6/0.9 (1+5%)=12.5mva35kv負荷計算: s35kv=0.927.4/0.9(1+5%)=28.8mva總負荷s=41.3 mva。2. 主變臺數(shù)、容量和型式的確定與無功補償2.1 主變臺數(shù)確定的要求：1.對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設兩臺主變壓器為宜。2.對地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設計時應考慮裝設三臺主變壓器的可能性。3.有大量的一級或二級負荷，季節(jié)性負荷變化較大，集中性負荷較大?？紤]到該

9、變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在一次主接線中已考慮采用旁路帶主變的方式。故選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。2.2 主變壓器容量確定的要求：1.主變壓器容量一般按變電站建成后510年的規(guī)劃負荷選擇。2.根據(jù)變電站所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結構來確定主變壓器的容量。由于上述條件所限制s=41.3mva。所以，兩臺主變壓器應各自承擔20.65mva。當一臺停運時，另一臺則承擔70%為28.91mva。故選兩臺30mva的主變壓器就可滿足負荷需求。2.3 變電站主變壓器型式的選擇 根據(jù)主變壓器相數(shù)選擇原則，站用變壓器容量選擇的要求原則可知：本站主變壓器選用有載三相變壓器。我國110kv及

10、以上電壓變壓器繞組都采用y連接，35kv采用y連接，其中性點多通過消弧線圈接地。35kv以下電壓變壓器繞組都采用連接。考慮到目前我國配電變壓器生產(chǎn)廠家的情況和實現(xiàn)電力設備逐步向無油化過渡的目標，可選用干式變壓器。故主變參數(shù)如下表所示：型號電壓組合及分接范圍連接組sfsz9-50000/110高壓中壓低壓11081.25%3855%10.5-11阻抗電壓空載電流高中高低中低1.3kayn，yn0,d1110.50%17.50%6.50%表3 主變壓器參數(shù)2.4 無功功率補償裝置2.41常用的三種補償裝置的比較及選擇同步調(diào)相機：同步調(diào)相機相當于空載運行的同步電動機在過勵磁時運行，它向系統(tǒng)提供無功功

11、率而起到無功電源的作用，可提高系統(tǒng)電壓。靜止補償器：與同步調(diào)相機比較，靜止補償器運行維護簡單，功率損耗小，能做到分相補償以適應不平衡負荷的變化，對沖擊負荷也有較強的適應性，因此在電力系統(tǒng)得到越來越廣泛的應用。電力電容器：電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率值與所節(jié)點的電壓成正比。電力電容器的裝設容量可大可小。而且既可集中安裝，又可分散裝設來接地供應無功率，運行時功率損耗亦較小。此外，由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護也較方便。為了在運行中調(diào)節(jié)電容器的功率，也可將電容器連接成若干組，根據(jù)負荷的變化，分組投入和切除。綜合比較以上三種無功補償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無功補償裝

12、置根據(jù)設計規(guī)范自然功率應未達到規(guī)定標準的變電所（功率因數(shù)小于0.95），應安裝并聯(lián)電容補償裝置，電容器裝置應設置在主變壓器的低壓側或主要負荷側，電容器裝置宜用中性點不接地的星型接線。 1)電力容器的選擇原則。根據(jù)變電所設計技術規(guī)程中電容器選擇規(guī)定來選擇電容器。電容器組總容量應按下列要求確定：并聯(lián)補償電容器的總容量應滿足所需的無功功率補償值，其中串聯(lián)組數(shù)應根據(jù)電力網(wǎng)和電容器的額定電壓確定。串聯(lián)補償電容器組的容量應滿足補償度的要求，其中并聯(lián)臺數(shù)應按線路正常負荷電流選擇。電容器組的接線方式應按下列要求確定：在并聯(lián)補償電容器組中，當電容器和電力網(wǎng)的額定電壓相同時，應將電容器接成三角形接線。串聯(lián)補償電容

13、器組的接線，應根據(jù)電力系統(tǒng)具體情況，以及電容器故障時的放電能量不超過制造廠規(guī)定的允許值而定。 電容器組的絕緣等級應和電力網(wǎng)的額定電壓相配合：當電容器的額定電壓低于電力網(wǎng)的額定電壓時，應將每相電容器的支架絕緣，其絕緣等級和電力網(wǎng)的額定電壓相配合。 2)補償容量的確定。為了提高待設計變電所的功率因數(shù)cos，使其滿足設計要求，需要對變電所進行無功補償。使功率因數(shù)提高到0.9以上。根據(jù)公式求得補償容量：qcfm= ap(tan1-tan2)三、 電氣主接線設計現(xiàn)代電力系是統(tǒng)一個巨大的、嚴密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電

14、力系統(tǒng)本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，變電站主接線必須滿足以下基本要求。1.運行的可靠2.具有一定的靈活性3.操作應盡可能簡單、方便4.經(jīng)濟上合理5.應具有擴建的可能性6.設計主接線的原則:采用分段單母線或雙母線的110kv220kv配電裝置,當斷路點不允許停電檢修時,一般需設置旁路母線。對于屋內(nèi)配電裝置或采用sf6全封閉電器的配電裝置,可不設旁母。35kv6kv配電裝置中,一般不設旁路母線,因為重要用戶多系雙回路供電,且斷路器檢修時間短,平均每年約23天。如線路斷路器不允許停電檢修時,可設置其它旁路設施。6kv10kv配電裝置,可不設旁路母線,對于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用

15、戶單獨供電,以及不允許停電的單母線,分段單母線的配電裝置,可設置旁路母線,采用雙母線6kv10kv配電裝置多不設旁路母線。對于變電站的電氣接線,當能滿足運行要求時,其高壓側應盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線,如線路變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護要求時,也可采用線路分支接線。擬定可行的主接線方案2 3種,內(nèi)容包括主變的形式,臺數(shù)以及各級電壓配電裝置的接線方式等,并依據(jù)對主接線的基本要求,從技術上論證各方案的優(yōu)缺點,淘汰差的方案,保留一種較好的方案。1. 35kv側的接線1.1 單母分段接線方式（詳情見圖1）圖1單母分段接線1.2 單母分段帶旁母（詳情見圖2）圖2單母分段帶旁母方案比較

16、如下：從技術角度看：方案一簡單清晰、操作方便、易于發(fā)展但可靠性、靈活性差，旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電。方案二供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便，便于試驗，易誤操作。從經(jīng)濟角度講：方案一設備少、投資??；用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資。方案二設備多、配電裝置復雜投資和占地面大。從以上兩種方案比較,在供電可靠性方面,方案一較差,故35kv側應采用單母分段帶旁母接線。2. 10kv電氣主接線10kv線路14回，其中備用4回，2回接站用變壓器，可采用單母線分段接線、單母線接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較

17、高的場合。3.1 單母線接線方式（詳情見圖3）圖3 單母接線3.2 單母分段接線方式（詳情見圖4）圖4 單母分段接線方案比較如下：方案一:具有接線簡單清晰,操作方便,所用設備比較少,投資少等優(yōu)點,但當母線或母側隔離開關檢修故障時,連接在母線上的所有回路都將停止工作,當母線發(fā)生短路時,所有電源回路的斷路器在繼電保護作用中自動跳閘,因而造成母線電壓失壓全部停電,檢修任一電源或線路的斷路器時,該回路必須停電。方案二:接線簡單清晰,設備少,且操作方便,可提高供電可靠性和靈活性,不僅便于檢修母線而減少母線故障影響范圍,對于重要用戶可以從不同段引兩個回路,而使重要用戶有兩個電源供電,在這種情況下,當一段母

18、線發(fā)生故障,由于分段斷路器在繼電保護裝置的作用下,能自動將故障段切除,因而保證了正常段母線不間斷供電。從方案比較看單：母分段接線的可靠性較高,而且比較經(jīng)濟,故10kv側接線應選方案二,單母分段接線。3. 站用電接線一般站用電接線選用接線簡單且投資小的接線方式。故提出單母線分段接線（詳情見圖4）和單母線接線（詳情見圖3）兩種方案。方案比較如下：方案一不會造成全所停電，調(diào)度靈活，保證對重要用戶的供電，但任一斷路器檢修，該回路必須停止工作，擴建時需向兩個方向均衡他發(fā)展。占地少，設備少。方案二簡單清晰、操作簡便、易于發(fā)展。但可靠性、靈活性差，占地少，投資少。經(jīng)比較兩種方案經(jīng)濟性相差不大，所以選用可靠性

19、和靈活性較高的方案。4. 變電站的主接線形式綜合以上各個方案，確定整個變電站的主接線（詳情見圖5附錄2）：四、 短路電流計算4.1計算短路電流的目的1選擇電氣主接線時，為了比較各種方案，確定某種接線方式是否有必要采取限制短路電流的措施等，需要進行短路電流計算。2在電氣設備和載流導體的選擇時，為了保證各種電氣設備和導體在正常運行時和故障情況下都安全、可靠地工作，同時又要力求節(jié)約，減少投資，需要根據(jù)短路電流對電氣設備進行動、熱穩(wěn)定的校驗。3在選擇繼電保護裝置及進行整定計算時，必須以各種不同類型短路時的短路電流做為依據(jù)。4設計屋外高壓配電裝置時，要按短路條件校驗軟導線的相間、相對地的安全距離。5設計

20、接地裝置。6進行電力系統(tǒng)運行及故障分析等。4.2短路計算的一般規(guī)則在電力系統(tǒng)短路電流的工程計算中，許多實際問題的解決（如電網(wǎng)設計中的電氣設備選擇）并不需要十分精確的結果，于是參數(shù)了近似計算的方法。在近似算法中，主要是對系統(tǒng)元件模型和標幺參數(shù)計算做了簡化處理。在元件模型方面，忽略發(fā)電機變壓器和輸電線路的電阻，不計輸電線路的電容，略去變壓器的勵磁電流（三相三柱式變壓器的零序等值電路除外），負荷忽略不計或只做近似估計。在標幺參數(shù)計算方面，在選取各級平均額定電壓時，認為變壓器變比等于其對應側平均額定電壓之比，即所有變壓器的標幺變比都等于1。此外，有時還假定所有發(fā)電機的電勢具有相同的相位，加上所有元件僅

21、用電抗表示，這就避免了復數(shù)運算，把短路電流的計算簡化為直流電路的求解。4.3短路電流數(shù)值的計算1.1 最大持續(xù)工作電流節(jié)短路計算（1）各回路最大持續(xù)工作電流根據(jù)公式 smax=式中 smax - 所統(tǒng)計各電壓側負荷容量 ue - 各電壓等級額定電壓 igmax - 最大持續(xù)工作電流igmax=smax/ue則：10kv igamx=12.5mva/10kv =0.808ka35kv igmax=28.8mva/35kv=0.5ka110kv igmax=41.3mva/110kv=0.24ka1.2 短路電流計算點的確定和短路電流計算結果短路電流計算的目的是為了選擇導體和電器，并進行有關的校驗

22、。按三相短路進行短路電流計算?？赡馨l(fā)生最大短路電流的短路電流計算點有個，即110kv母線短路（k1點）35kv母線短路（k2）點，10kv電抗器母線短路（k3點），0.4kv母線短路（k4點）。短路電流計算書圖8 等效電路圖查表知lgjq-150 x*=0.1989/km選基準: sb=100mva ub=uav圖9 等效電路圖如圖9等效電路圖。當k1點短路時:us(1-3)%=10.5 % us(2-3)%=6 % us(1-2)%=17%x1= x4=1/200(17+10.5-6)100/50=0.215，x2= x5=1/200(10.5+6-17)100/50=0.125，x6= x

23、3=1/200(17+6-10.5)100/50=0，xl=x*l=0.198930/2=2.95= x7 x8x10=0.38/600=7.7 ， x11=0.45/800=6.8，x9=4%/100100/0.22=0.18 ， x12=0.1075，x13=0.0625， x14=0x15=7.76.8/(7.7+6.8)+2.95=6.56。x= x12(x13+ x9)x15=0.09=1/ x=11.1短路電流有名值:=5.58ka 沖擊電流:=1.85.58=14.2最大電流有效值:=15.581.51=8.43短路容量:=5.58115=1111.4k2點短路時: x15=7.

24、76.8/(7.7+6.8)+2.95=6.56x17= x15(x9+ x13)=0.72x= x12+ x17=0.83=1/ x=1/0.83=1.2短路電流有名值:=1.85ka沖擊電流:=1.81.85=4.7最大電流有效值:=1.851.51=2.8短路容量:=1.8537.5=120.2k3點短路時:x18=x14 +x15=6.56x19= x12x18=0.106x= (x19+ x13)x9=0.145=1/ x=1/0.145=6.9短路電流有名值:=38ka沖擊電流:=1.838=96.7最大電流有效值:=381.51=57.4短路容量:=3810.5=691當k1點短

25、路時: =5.58ka =14.2 =8.43 =1111.4 當k2點短路時:=1.85ka =4.7 =2.8 =120.2當k3點短路時: =38ka =96.7 =57.4 =691當k4點短路時: =1000ka =2542 =1510 =692.8五、 電氣設備選擇由于電氣設備和載流導體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設備和載留導體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。電氣設備選擇的一般原則為：1）應滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展。2）應滿足安裝地點和當?shù)丨h(huán)境條件校核。3）應力求技

26、術先進和經(jīng)濟合理。4）同類設備應盡量減少品種。5）與整個工程的建設標準協(xié)調(diào)一致。6）選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應經(jīng)上級批準。技術條件：選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓umax不得低于該回路的最高運行電壓ug,即，umaxug2）電流選用的電器額定電流ie不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流ig ，ieig校驗的一般原則：1）電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴重情況的短路電流。2）用熔斷器保護的電

27、器可不校驗熱穩(wěn)定。3）短路的熱穩(wěn)定條件qdt在計算時間ts內(nèi)，短路電流的熱效應（ka2s）itt秒內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ka2s）t設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（s）校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間ts按下式計算t=td+tkd式中td 繼電保護裝置動作時間內(nèi)（s）tkd斷路的全分閘時間（s）4）動穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是導體和電器承受短時電流機械效應的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是： 上式中 短路沖擊電流幅值及其有效值 許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值1. 高壓斷路器的選擇選擇斷路器時應滿足以下基本要求：1）在合閘運行時應為良導體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應該具有足

28、夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。2）在跳閘狀態(tài)下應具有良好的絕緣性。3）應有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。4）有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結構簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便?？紤]到可靠性和經(jīng)濟性，方便運行維護和實現(xiàn)變電站設備的無由化目標，且由于sf6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kv側采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小

29、無關，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負荷電流等特點。因而被大量使用于35kv及以下的電壓等級中。所以，35kv側和10kv側采用真空斷路器。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流斷路器選擇如下表電壓等級型號額定電壓額定電流 動穩(wěn)定電流110kvlw14-110110kv 31500a31.580ka35kvzn23-3535kv16002563ka10kvzn-1010kv600a8.7ka2. 隔離開關的選擇隔離開關是高壓開關設備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關時應滿足以下基本要求：1）隔離開關分開后應具有明顯的斷

30、開點，易于鑒別設備是否與電網(wǎng)隔開。2）隔離開關斷開點之間應有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃 絡的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3）隔離開關應具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。4）隔離開關在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。5）隔離開關的結構簡單，動作要可靠。6）帶有接地刀閘的隔離開關，必須裝設連鎖機構，以保證隔離開關的正確操作。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流隔離開關選擇如表電壓等級型號額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流110kvgw4-110g110kv 1000a8035kvgw4-3535kv1000a5010kvgn8

31、-1010kv600a753. 各級電壓母線的選擇選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應考慮如下內(nèi)容：1）選擇母線的材料，結構和排列方式；2）選擇母線截面的大??；3）檢驗母線短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；4）對35kv以上母線，應檢驗它在當?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；5）對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應校驗母線自振頻率。110kv母線一般采用軟導體型式。指導書中已將導線形式告訴為lgjq-150的加強型鋼芯鋁絞線。本變電所10kv的最終回路較多，因此10kv母線應選硬導體為宜。故所選lgj150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時也大于可不校驗電暈的最小導體lgj70，故不進

32、行電暈校驗。各主要電氣設備選擇結果一覽表如表 電壓等級電氣設備110kv35kv10kv高壓斷路器lw14-110zn23-35zn-10隔離開關gw4-110ggw4-35gn8-10母線lgjq-150lgj185lgj-150主變壓器sfsz9-50000/110站用變壓器s9-200/104. 電流、電壓互感器的選擇1）電流互感器的選擇（1） 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應滿足：un1uns （7-11）in1i.max （7-12）式中un1、in1電流互感器一次額定電壓和電流。為了確保所供儀表的準確度，互感器的一次側額定電流應盡可能與最大

33、工作電流接近。（2）二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5a和1a兩種，一般強電系統(tǒng)用5a， 弱電系統(tǒng)用1a。（3）電流互感器種類和型式的選擇在選擇互感器時，應根據(jù)安裝地點(如屋內(nèi)、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇相適應的類別和型式。選用母線型電流互感器時，應注意校核窗口尺寸。（4）電流互感器準確級的選擇為保證測量儀表的準確度，互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機、調(diào)相機、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計費的電能表一般采用0.51級表，相應的互感器的準確級不應低于0.5級；對測量精度要求較高的大容量發(fā)電機、變壓器、系統(tǒng)干線和

34、500kv級宜用0.2級。供運行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用11.5級的，相應的電流互感器應為0.51級。供只需估計電參數(shù)儀表的互感器可用3級的。當所供儀表要求不同準確級時，應按相應最高級別來確定電流互感器的準確級。（5）二次容量或二次負載的校驗為了保證互感器的準確級，互感器二次側所接實際負載z2l或所消耗的實際容量荷s2應不大于該準確級所規(guī)定的額定負載zn2或額定容量sn2。即sn2s2=in22z2l 或 zn2 z2lrwi+rtou + rm + rr (7-14)式中 rm ， rr 電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本或附錄9中

35、查得。rwi 電流互感器二次聯(lián)接導線的電阻。rtou 電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1。將(7-13)代入(7-12)并整理得：rwi （7-15）因為 a=，所以 a (7-16)式中 a ， lca一電流互感器二次回路連接導線截面積（mm2）及計算長度（mm）。按規(guī)程要求聯(lián)接導線應采用不得小于1.5 mm2的銅線，實際工作中常取2.5mm2的銅線。當截面選定之后，即可計算出聯(lián)接導線的電阻rwi。有時也可先初選電流互感器，在已知其二次側連接的儀表及繼電器型號的情況下，利用式（7-16）確定連接導線的截面積。但須指出，只用一只電流互感器時電阻的計算長度應取連接長度2倍，如用三只電流

36、互感器接成完全星形接線時，由于中線電流近于零，則只取連接長度為電阻的計算長度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結線時，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應取連接長度的倍為電阻的計算長度。（6）熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗a、 電流互感器的熱穩(wěn)定校驗只對本身帶有一次回路導體的電流互感器進行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的一次額定電流in1的倍數(shù)kh來表示，故熱穩(wěn)定應按下式校驗(khin1)2 i2tdz (7-17)式中：kh，in1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側額定電流。i ，tdz 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應等值計算時間。b、 電流互感器內(nèi)

37、部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次額定電流最大值的倍數(shù)kmo一動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗kmoin1ich (7-18)式中：kmo，in1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)及一次側額定電流。ich 故障時可能通過電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。由于鄰相之間電流的相互作用，使電流互感器絕緣瓷帽上受到外力的作用，因此，對于瓷絕緣型電流互感器應校驗瓷套管的機械強度。瓷套上的作用力可由一般電動力公式計算，故外部動穩(wěn)定應滿足fal0.51.7310-7ich2 (n) (7-19)式中：fal作用于電流互感器瓷帽端部的允許力；l一電流互感器出線端至最近一個母線支柱絕緣子之間的跨

38、距。系數(shù)0.5表示互感器瓷套端部承受該跨上電動力的一半。（7）選型35kv以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結構或樹脂澆注絕緣結構。35kv以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結構的獨立式電流互感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。110kv側ct的選擇，根據(jù)設計手冊35kv及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器常用l(c)系列。出線側ct采用戶外式，用于表計測量和保護裝置的需要準確度。當電流互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的1/3左右以保證測量儀表的最

39、佳工作、并在過負荷時使儀表有適當?shù)闹笜?。根?jù) 國標選擇型號為lcwb6-110w型。 35kv側ct可根據(jù)安裝地點和最大長期工作電流選lcz-35ct系列電壓等級型號110kvlcwb-6-11035kvlcz-3510kvlmc-102）、電壓互感器的選擇（1）電壓互感器一次回路額定電壓選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應在（1.10.9）un1范圍內(nèi)變動，即滿足下列條件1.1 un1 uns0.9 un1 (7-20)式中 un1 電壓互感器一次側額定電壓。選擇時，滿足un1= uns 即可。（2）電壓互感器二次側額定電壓的選擇電壓互感器二次

40、側額定線間電壓為100v，要和所接用的儀表或繼電器相適應。（3）電壓互感器種類和型式的選擇電壓互感器的種類和型式應根據(jù)裝設地點和使用條件進行選擇，例如：在635kv屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式； 110220kv配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互感器；220kv及其以上配電裝置，當容量和準確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。（4）準確級選擇和電流互感器一樣，供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。（5）按準確級和額定二次容量選擇首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡

41、可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各相負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量選擇互感器的準確級額定容量。有關電壓互感器準確級的選擇原則，可參照電流互感器準確級選擇。一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。電壓互感器的額定二次容量（對應于所要求的準確級）sn2，應不小于電壓互感器的二次負荷s2，即sn2s2 (7-21)s2= (7-22)式中：s0、p0 、q0各儀表的視在功率、有功功率和無功功率。cos 各儀表的功率因數(shù)。如果各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近，或為了簡化計算起見，也可以將各儀表和繼

42、電器的視在功率直接相加，得出大于s2的近似值，它若不超過sn2，則實際值更能滿足式(7-21)的要求。由于電壓互感器三相負荷常不相等，為了滿足準確級要求，通常以最大相負荷進行比較。計算電壓互感器各相的負荷時，必須注意互感器和負荷的接線方式。（6）選型620kv: 配電裝置一般采用油浸絕緣結構，在高壓開關柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結構。當需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。35110kv：配電裝置一般采用油浸絕緣結構電磁式電壓互感器。110kv側pt的選擇:電力工程電氣設計手冊248頁，35-110kv配電裝置一般采用油浸絕緣結構電磁式電式互感器，接在110kv及以上

43、線路側的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊，應盡量與耦合電容器結合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35kv及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側pt是當首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設置重合閘。型號額定電壓（v）二次繞組額定輸出（va）電 容 量載波耦合電容一次繞組二次繞組剩余電壓繞組0.5級1級高壓電容中壓電容ydr-110110000/100/100150va300va12.55010準確度為電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點二次負荷及準確等級要求進行選擇。所以選用 ydr-110 型電容式電壓互感器。35kv母線pt選擇： 35-11kv配電裝置安裝臺單相電壓互感器

44、用于測量和保護裝置。 選四臺單相帶接地保護油浸式tdjj-35型pt選用戶內(nèi)式型號額定電壓(v)接線方式一次繞組二次繞組剩余電壓繞組tdjj-3535000/ 100/ 100/3y/yo/r準確度測量:準確度測量計算與保護用的電壓互感器，其二次側負荷較小，一般滿足準確度要求，只有二次側用作控制電源時才校驗準確度，此處因有電度表故選編0.5級。pt與電網(wǎng)并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，pt本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。六、 配電裝置的選擇配電裝置的類型有：裝配式、成套式、封閉式六氟化硫組合電器。后兩者是發(fā)展趨勢。其特點是占點面積少，可靠性高和維護工作量少；投資大。但隨著國力和電力水

45、平的提高將逐步使用。通常，稱220kv、110kv為高壓，10kv為低壓，所以根據(jù)不同的電壓等級，相應的配電裝置也各不相同。所謂配電裝置，是指在電力網(wǎng)中,用來接受電力和分配電力的電氣設備的總稱，是變電站電氣主接線中的開關電器、保護電器、測量電器、母線裝置和必要的輔助設備按主接線的要求建造而成的建筑物的總體。其作用是：在正常情況下用來交換功率和接受、分配電能；發(fā)生事故時迅速切除故障部分，恢復正常運行；在個別設備檢修時隔離檢修設備，不影響其它設備的運行。它包括控制電氣（如斷路器、負荷開關、隔離開關等）、保護電氣（如熔斷器、繼電器、避雷器等）、測量電器（如互感器、電壓表、電流表等）以及母線與各種載流

46、導體。 配電裝置按其電氣設備設置的地點，分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。在發(fā)電廠和變電站中，35kv以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，其中3-10kv的大多采用成套配電裝置；110kv以上的配電裝置多采用屋外配電裝置。10kv配電裝置與110kv、220kv配電裝置的特點的區(qū)別也即是屋內(nèi)配電裝置（成套配電裝置）與屋外配電裝置的區(qū)別，主要是：10kv屋內(nèi)配電裝置不受天氣影響，維護量小，維修工作可在室內(nèi)進行，占地面積小，允許安全凈距小等，但投資大，建設費用較高；110220kv屋外配點裝置特點是擴建方便，建設周期短，凈距較大，便于帶電作業(yè)，但有占地面積大，受外界環(huán)境影響大等缺點；具體來說：10kv低壓配電

47、裝置大體包括五個部分:(1)電路控制設備。有各種手動，自動開關。(2)測量儀器儀表.其中指示儀表有:電流表,電壓表,功率表,功率因數(shù)表等.計量儀表有:有功電度表,無功電度表,以及與儀表相配套的電流互感器,電壓互感器等.(3)母線以及二次線.母線包括:配電變壓器低壓側出口至配電室(箱)的電源線和配電盤上匯流排(線).二次線包括:測量,信號,保護,控制回路的連接線.(4)保安設備包括:熔斷器,繼電器,觸電保安器等.(5)配電盤包括:配電箱,配電柜,配電盤,配電屏等,是集中安裝開關,儀表等設備的成套裝置. 220kv配電裝置一般有：斷路器、隔離開關、接地開關、電流互感器、母線pt、出線pt、避雷器、

48、阻波器、耦合電容器、支柱絕緣子、避雷針等。屋內(nèi)配電裝置按其布置型式，可分為三層式、二層式和單層式。三層式是將其所有電器依其輕重分別布置在各層中，具有安全、可靠性高，占地面積少等特點，但結構復雜，造假高，檢修和維護不方便；二層式是將斷路器和電抗器布置在第一層，將母線、母線隔離開關等較輕設備布置在第二層，與三層式相比，它的造價較低，運行維護方便，但占地面積有所增加；單層式占地面積較大，通常采用成套開關柜，以減少占地面積。一般情況下，35-220kv的屋內(nèi)配電裝置布置型式，只有二層式和單層式。屋外配配電裝置將所有電氣設備和母線都裝設在露天的基礎、支架或構架上，屋外配電裝置的結構形式，除了與電氣主接線

49、、電壓等級和電氣設備類型有密切關系外，還與地形關，根據(jù)電氣設備和母線的高度，屋外配點裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。中型配電裝置是將所有電氣設備都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作人員能在地面上安全活動，這種形式布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，維護方便，造價較省，缺點：占地面積過大；高型配電裝置是將一組母線及隔離開關與另一組母線及隔離開關上下重疊布置的配電裝置，可以節(jié)省占地面積50%左右，但耗用鋼材較多，造價較高，操作和維護條件較差；半高型配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開關上下重疊布置，

50、其占地面積比普通中型減少30%，半高型介于高型和中型之間，具有兩者的優(yōu)點，除了母線隔離開關外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護仍較方便。七、 總結眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應用；電能的輸送分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。在這次的課程設計中，并不是一帆風順的，雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過大量資料的查查詢、一次又一次的思考、一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。我認為，在這學期

51、的實驗中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在這次設計中，我學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助?；仡櫰鸫苏n程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才是我們真正的目的，從而

52、提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 附錄一 參考文獻1高電壓技術周澤存、沈其工 中國電力出版社2、 發(fā)電廠電氣部分熊信銀 中國電力出版社3、 電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化張永健 中國電力出版社4、 現(xiàn)代供電技術謅有明 中國電力出版社5、 電力系統(tǒng)分析溫增銀、何仰贊 華中科技大學出版社6、 110kv變電所設計指導附錄二電氣主接線圖ut2apodfxxc02gybkskcww97mrqqwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luizi3xh3bhwyreko8d9g7nmzqowpjetldrw08gvs8dsdqqygc3ce7moo2tlf0jf1gk74iuxybmtivr97ckrfvqult5fn2t6mpjr6rbzvpsortzvij5nb5ndvvsr4iwr1twlfkglspzuhrjq3cmzu98euouijdlszqpmvrw9zkupxf8wfug9l2g9277g2rt