110Kv变电站电气一次部分设计(共76页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要本文首先根据任务书上所给系统与线路及相关负荷的参数，通过对负荷资料的分析进行了负荷计算，根据负荷计算结果确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并从安全，经济及可靠性等方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线方案。然后，进行了短路电流计算，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等主要电气设备进行了选择和校验。之后对变电站的配电装置进行了选择以及电气平面布置设计。最后做了主变压器的保护和变电站的防雷保护，从而完成了110kV变电站电气部分的设计。 关键词：变电

2、站，变压器，主接线，短路电流计算专心-专注-专业AbstractIn this article, on the basis of the system the line and the related load parameters given by the mandate, through the analysis of the load data , we have a load calculation, according to the load calculation results ,we ascentuined the quality capacity and models of

3、the main transformer, but also identified the station transforms capacity and models, considering the security, reliability and economic we identified 110kv, 35kv, 10kv electricity stations and the main cable programmer. Then, made a short-circuit current calculation. In accordance with maximum sust

4、ained work current and the short-circuit current calculation results, the high-voltage circuitbreakers, isolation switches, current transformers, voltage transformers, bus and other major electrical equipment had been selected validated .And then made a choice about the devices of the power distribu

5、tion, substation and did a plane electrical design . Finally we did a main transformer substation protection and a lightning protection, thus the 110 kV electrical substation part of the design had been completed.Key words: substations, transformers , main wiring, short-circuit current calculation目录

6、 第一部分 设计说明书1 引言变电所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。变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类： 根据变电站的性质可分为升压和降压变电站：1）升压变电站是将发电厂发出的电能进行升压处理，便于大功率和远距离输送。2）降压变电站是对电力系统的高电压进行降压处理，以便电气设备的使用。 变电所根据它在系统中的地位，可分为下列几类:1）枢纽变电所。位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330500KV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。2）中间变电所。高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，

7、或使长距离输电线路分段，一般汇集23个电源，电压为220330KV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。3）地区变电所。高压侧一般为110220KV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中供电停电。4）终端变电所。在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110KV，经降压后直接向用户供电的制造变电所，即为终端变电所。本次设计以实际工程技术水平为基础，以变电站实际资料为背景，从原始资料的分析做起，内容包括选择变电所的主变压器的容量、台数和形式，选择待设计变电所主要电气设备及其各项参数

8、，并且通过计算，详细的校验了不同设备的热稳定和动稳定，并对其选择进行了详尽的说明。同时经过变压器的选择和变电所所带负荷情况，确定本变电所电气主接线形式的确定及所选设备的型号绘制变电所的电气主接线图及配电装置的断面图(见附录B)。2 原始资料 负荷统计表表1.1 负荷统计表电压等级负荷名称最大负荷(KW)供电方式回线数35KV刘工线80000.9架空,25KM1刘王线45000.83架空,20KM1刘丁线55000.92架空,18KM110KV东大街线9000.87电缆,2KM1城东线6000.95架空,5KM1环城线10000.89架空,20KM1郊东线7500.93电缆,12KM1郑工线50

9、00.88电缆,8KM1其他50000.93架空,6KM1 所址地理位置及地理条件该变电站位于中型城市边缘郊区地带，所址地势平坦，交通便利，进出线方便；空气污染轻微；待设变电所选在黄沙土地上。 待设计变电站的自然条件 1）最高温度40 2) 最低温度-303）最热月平均最高温度354）设计风速30m/s5）覆冰厚度：10mm6）基本风压：0.35KN/7) 基本雪压：0.25 KN/8) 地震设防烈度：8度以下9) 海拔高度：1000m10) 地质条件：分布均匀稳定，无不良地质现象11) 地基承载力标准值：150 KN/12) 冻土深度：1ma13) 地下水位：在基础砌置深度以下，无侵蚀性14

10、) 防污等级：2级污秽已知系统情况为系统通过双回110kV架空线路向待设计变电所供电，在本次设计的变电所中，站用变采用10KV刘2板为#1站用变，无35KV站用变。在一期工程施工中所用的变压器为#2站用变（外接电源）。3 电气主接线的选择3.1 电气主接线的基础知识 电气主接线是指由规定的各种开关电器、电力变压器、母线、导线、避雷器等电气设备依一定的次序相连接的接受和分配电能的电路。而用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列，详细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，称为主接线电路图。主接线可分为有母线接线和无母线接线两类。有母线接线分为单母线接线和双母线接

11、线；无母线接线分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。主接线的选择直接影响到电力系统运行的可靠性，灵活性，并对电器选择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各方面因素，经技术、经济比较后方可确定。 变电所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。其主接线形式直接影响整个电力系统能否良性运行，在设计时必须按照国家经济建设的方针政策和生产运行的实践经验，结合具体工程情况，尽可能地积极稳妥地采用新技术、新设备，经过全面的技术经济比较做到经济合理安全适用。为此，电气主接线必须满足下列要求。1）运行的可靠断路器检修时是否

12、影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，避免变电所全部停电，以及能否保证对重要用户的供电。2）具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、 影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。3）操作应尽可能简单、方便。4）经济上合理主接线

13、在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。要考虑到具有扩建的可能性。5）应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。3.2 电气主接线的分类 单母线接线如图3.1 图3.1 单母线接线优点：简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便，且有利于扩建等。可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力装置，在整个检修期间的均需停止工作。一般只使用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：1) 610kV配电装置的出线回路数不超过5回；

14、2) 3563kV配电装置的出线回路数不超过3回；3) 110220kV配电装置的出线回路数不超过2回。 单母线分段接线 如图3.2图3.2 单母线分段接线优点：可以保证重要用户的不间断供电，母线段或母线隔离开关检修时，只停该段，其他段可以继续供电。缺点：增加了投资和占地面积，扩建时须向两端均匀扩建。1) 610kV配电装置的出线回路数为6回及以上时；2) 3563kV配电装置的出线回路数为48回时；3) 110220kV配电装置的出线回路数为34回时。 双母线接线如图3.3 图3.3 双母线接线此类电气主接线优点：可以轮回检修母线而不影响供电，在检修任一回路的母线隔离开关时，只需停该回路。运

15、行灵活且扩建方面。缺点：一组检修，另一组母线若故障将造成全停电事故，任一台断路器检修时该回路停电。1) 610kV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时；2) 3563kV配电装置，出线回路数超过8回时，连接的电源较多、负荷较大；3) 110220kV配电装置出线回路数为5回及以上时，或当110220kV配电装置在系统中居于重要地位，出线回路数为4回及以上时。3.3 电气主接线设计的原则电气主接线设计的基本原则是以工程任务书为依据，以国家的经济建设方针政策、技术规定标准为准，在满足可靠性、灵敏性、经济性、扩建可能性，兼顾运行维护方便就近取材，节省投资，少占良田。根据35110KV变电所设

16、计规程规定： 变电站主接线应根据变电站在电网中的地位，出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠性，运行灵活，操作检修方便，节约投资和便于扩建等需要。 当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。 35110KV线路超过两回时，宜采用扩大桥形，单母线或分段单母线的接线。3563kv线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。 在采用单母线、分段单母线或双母线的35110KV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线，主变压器35110KV回路中的断路器，采用SF6断路器的主接线不

17、宜设旁路设施。 当变电所装有两台主变压器时，610KV侧宜采用分段单母线，线路为12回及以上时，亦可采用双母线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 当635KV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。 当需要限制变电所610KV线路的短路电流时，可采用以下措施：变压器分列运行，采用高阻抗变压器，在变压器回路中装电抗器. 接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔离开关，对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。3.4 主接线方案的选择本设计中待设变电站通过双回110KV架空线路向变电所供电，35KV出线回路数为三回，10KV出线回路数为6回。根据35110KV变电所设

18、计规程规定，初步确定两种主接线方案：方案一：110KV侧采用单母线分段接线，35KV侧采用双母线分段接线，10KV采用单母线分段接线见图3.4。方案二：110KV侧采用单母线分段接线，35KV侧采用单母线分段接线，10KV采用单母线分段接线如图3.5。图3.4 方案一图3.5 方案二主接线方案比较见表3.1表3.1 主接线方案的比较比较项目技术比较方案一方案二技术1、110KV侧采用单母线分段接线的方式，供电可靠，调度灵活，扩建方面。2、35KV、10KV侧采用单母线分线接线，对重要用户可从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，即保证对重要用

19、户的供电。3、任一断路器检修时该回路必须停止工作。1、供电可靠2、调度灵活3、扩建方面4、母线故障或检修时隔离开关作为操作电器使用，容易误操作 经济占地少、设备少设备多配电装置复杂、投资和占地面积大由电力工程电气设计手册第二章第二节中的规定可知：当3563KV配电装置出线回路数为48回，采用单母分段连接，当连接的电源较多，负荷较大时也可采用双母线接线。因本设计35KV侧共三回且负荷较小。故选方案二。3.5 站用电接线选择一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案，因两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的单母线分段接线。本设计站用电源变采

20、用10KV刘2板为#1站用变。主接线如图3.6所示图3.6 站用主接线4 负荷的计算及主变压器的选择4.1 负荷的计算若已知一个供电范围的电气设备数量和容量时，负荷计算的方法有：需要系数法、利用系数法和二项式法。1）需要系数法计算简单，是最为常用的一种计算方法，适合用电设备数量较多，且容量相差不大的情况。 2）二项式法其考虑问题的出发点就是大容量设备的作用，因此，当用电设备组中设备容量相差悬殊时，使用二项式法可以得到较为准确的结果。3）利用系数法是通过平均负荷来求计算负荷，这种方法的理论依据是概率论与数理统计，因此是一种较为准确的计算方法，但其计算过程相对繁琐。因本设计的电气设备数量和容量都是

21、确定的，且容量相差不大，所以其负荷计算方法选择计算较简单的需要系数法。需要系数法主要计算公式如下： 式(4.1)：同时系数（35KV取0.9 10KV取0.85）本设计负荷统计表见表4.1表4.1 本设计中的负荷统计电压等级负荷名称最大负荷(KW)COS供电方式回线数35KV刘工线80000.9架空,25KM1刘王线45000.83架空,20KM1刘丁线55000.92架空,18KM110KV东大街线9000.87电缆,2KM1城东线6000.95架空,5KM1环城线10000.89架空,20KM1郊东线7500.93电缆,12KM1郑工线5000.88电缆,8KM1其他50000.93架空,

22、6KM135KV侧的总计算负荷 式(4.2)10KV侧的总计算负荷 =8209.5KVA 式（4.3）4.2 主变压器的选择 主变台数、容量的确定。主变台数、容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的选择出一句基础资料外，主要取决于输送功率的大小、与系统联系的紧密程度、运行方式及负荷的增长因素，并至少考虑5年内负荷的发展需要，如果容量过大台数过多，则会增加投资，占地面积和损耗，不能充分发挥上设备的效益，并增加运行和检修的工作量；如果容量过小、台数过少，则可能限制变电所负荷的需要，影像系统不同电压等级之间的功率交换及运行的可靠性等。因此，应合理选择其容量和台数。1）主变台数的确定。对于大城市

23、郊区的一次变电所，在中低压侧已构成环网的情况下变电所宜装设两台主变压器为主，此设计变电所负荷情况，故选择两台主变变压器。2）主变容量的确定。主变容量一般按变电所建成510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年负荷发展，对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相符合。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对于一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的7080。 主变相数的选择。在330KV及以下变电所中，一般采用三相式变压器，因为一台三相式较同容量的三台单相式投资小占地少投资小同时

24、配电结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件等限制，可选择两台容量较小的三相式变压器。根据本设计工程地理环境，变压器承载110KV/35KV/10KV三个电压等级，故此主变压器应采用三相式变压器。 主变绕组及其连接方式的选择。在具有三种电压等级的变电所中，通过主变压器各侧的功率均达到该主变压器容量的15以上时，应优先考虑三绕组变压器，因为一台三绕组变压器的价格所用的控制电器及辅助设备比两台双绕组变压器少，运行维护也比较方便。变压器绕组的连接方式必须使其线电压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形Y和三角形，我国电力变压器的三绕组采用的绕组连接方式为

25、：110KV及以上电压侧均为YN连接，即由中性点直接接地；35KV作为高、中压侧是都可采用Y连接，其中性点不接地或通过消弧线圈接地，作为低压侧时可用Y或，因此110KV和35KV采用星形直接接地，10KV采用三角形连接方式。 主变的调压、冷却方式主变的调压方式：一种是不带电切换，称为无励磁调节，分接头少。另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达30，且分接头可在带负载的情况下调节，但其结构复杂，价格贵。在110KV电网中，多采用带负荷情况下手动或电动操作改变分接头的有载调压变压器。电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风

26、冷却、强迫油循环导向冷却。 变压器中性点接地方式。电力变压器中性点接地方式包括：中性点不接地、中性点睛消弧线圈接地、中性点经电阻接地及中性点直接接地。1）中性点不接地。我国对中性点不接地方式规定如下：额定电压为36KV、单相接地电流不超过30A；额定电压为10KV,单相接地电流不超过20A；额定电压为2060KV，单相接地电流不大于10A的高压电网，亦可采用中性点不接地系统。2）中性点经消弧线圈接地。凡不符合中性点不接地要求的363KV电网，就可以采用中性点经消弧线圈接地，必要时110KV电网也可采用这种方式。 3) 中性点经电阻接地。中性点经电阻接地系统适用于20万KW及以上发电机、大型发电

27、厂的36KV厂用电系统，以及610KV城市电网。4）中性点直接接地。目前在我国，一般情况下，110KV系统多采用中性点直接接地系统，中性点直接接地系统发生单相接地故障时，中性点的电位不发生位移，其对地电压仍保持为零，接地非故障相相对地电压基本不变，不会上升为线电压；随着继电保护装置的动作，将接地的线路自动切除，因而防止了单相接地时产生间歇电弧过电压的可能性；同时也降低了对电网 绝缘水平的要求，大大降低了电网的造价。变压器选择：(1) 三相三绕组自冷有载调压变压器；(2) 绕组的连接方式为yn0连接，即中性点直接接地；(3) 容量的确定 ,单台变压器按70选择，并考虑5-10年规划，留有20的发

28、展与地。S=%）=22233.96KVA 式（4.4）主变压器的型号及参数选择结果如表4.2表4.2 主变压器的型号及参数表型号额定容量（KW）连接组标号额定电压（KV）阻抗电压（%）损耗（KW）空载电流%高压中压低压高低高中中低负载空载SSZ11-25000/11025000YNYn0d1111038.51117.510.56.5126.427.00.2%常州特种变压器生产的油浸式自冷三相三绕组有载调压电力变压器，三绕组容量比100/100/100。4.3 所用变选择选择原则:为满足整流操作电源、强迫油循环变压器、无人值班等的需要，装设两台所用变压器，所用容量的确定一般考虑站用负荷为变电站负

29、荷的0.1-0.5%计算，这里取0.3%, 式（4.5）经查设备手册，每台站用变压器容量为100KVA表4.3 所用变压器的型号及参数选择结果型号额定容量（KVA）额定电压（KV）连接组损耗（KW）空载电流（） 阻抗电压 （）高压低压空载负载S9-100/10100100.4Yyn00.352.151.945 无功功率的补偿无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增强系统的稳定性有重要意义。5.1 无功补偿装置类型的选择（参考资料：教材-电力系统第五章第四节：电力工程电器设计手册电气一次部分第九章） 无功补偿装置的类型无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补

30、偿装置。目前常用的补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。 常用的三种补偿装置的比较及选择这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变配电所的母线上。同步调相机：同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行，它向系统提供无功功率而起到无功电源的作用，可提高系统电压。装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑地改变输出或汲取的无功功率，进行电压调节。特别是有强行励磁装置时，在系统故障情况下，还能调整系统的电压，有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械，运行维护比较复杂。它的有功功率损耗较大。小容量的调相机每千伏安容量的投入费用也较大。故

31、同步调相机宜于大容量集中使用，容量小于5MVA的一般不装设。在我国，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。静止补偿器：静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联组成。电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，根据调压需要，通过可调电抗器吸收电容器组中的无功功率，来调节静止补偿其输出的无功功率的大小和方向。静止补偿器是一种技术先进、调节性能、使用方便、经纪性能良好的动态无功功率补偿装置。静止补偿器能快速平滑地调节无功功率，以满足无功补偿装置的要求。与同步调相机比较，静止补偿器运行维护简单，功率损耗小，能做到分相补偿以适应不平衡负荷的变化，对冲击负荷也有较强的适应性，因此在电

32、力系统得到越来越广泛的应用。（但此设备造价太高，不在本设计中不宜采用）。电力电容器：电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它所提供的无功功率值与所节点的电压成正比。电力电容器的装设容量可大可小。而且既可集中安装，又可分散装设来接地供应无功率，运行时功率损耗亦较小。此外，由于它没有旋转部件，维护也较方便。为了在运行中调节电容器的功率，也可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入和切除。综合比较以上三种无功补偿装置后，选择并联电容器作为无功补偿装置。5.2 并联电容器装置的分组（参考资料：电力工程电气设计手册电气一次部分 第九章第四节） 分组原则1）并联电容器装置的分组主要有系统

33、专业根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定。2）对于单独补偿的某台设备，例如电动机、小容量变压器等用的并联电容器装置，不必分组，可直接与设备相联接，并与该设备同时投切。对于110KV220KV、主变代有载调压装置的变电所，应按有载调压分组，并按电压或功率的要求实行自动投切。3）终端变电所的并联电容器设备，主要是为了提高电压和补偿变压器的无功损耗。此时，各组应能随电压波动实行自动投切。投切任一组电容器时引起的电压波动不应超过2.5。 分组方式1）并联电容器的分组方式有等容量分组、等差容量分组、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组。2）各种分组方式比较a. 等差容量分组方式：

34、由于其分组容量之间成等差级数关系，从而使并联电容器装置可按不同投切方式得到多种容量组合。既可用比等容量分组方式少的分组数目，达到更多种容量组合的要求，从而节约了回路设备数。但会在改变容量组合的操作过程中，会引起无功补偿功率较大的变化，并可能使分组容量较小的分组断路器频繁操作，断路器的检修间隔时间缩短，从而使电容器组退出运行的可能性增加。因而应用范围有限。b. 等容量分作方式，是应用较多的分作方式。综上所述，在本设计中，无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式。5.3 并联电容器装置的接线方式并联电容器装置的基本接线分为星形（Y）和三角形（）两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形，在某种场合下

35、，也采用有由三角形派生出来的双三角形。从电气工程电气设计手册（一次部分）P502页表9-17中比较得，应采用双星形接线。因为双星形接线更简单，而且可靠性、灵敏性都高，对电网通讯不会造成干扰，适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。中性点接地方式：对该变电所进行无功补偿，主要是补偿主变和负荷的无功功率，因此并联电容器装置装设在变电所低压侧，故35KV、10KV侧均采用中性点不接地方式。6 短路电流的计算 所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间或地与相之间的短接。系统发生短路的原因很多，主要有设备原因、自然原因、人为原因。供电系统发生短路后，电路阻抗比正常运行时阻抗小很多，短路电流通常超

36、过正常工作电流几十倍直至数百倍以上，它会带来以下严重后果：1) 短路电流的热效应2) 短路电流的电动力效应3) 短路系统电压下降4) 不对称短路的磁效应5) 短路时的停电事故6) 破坏系统稳定造成系统瓦解 电气主接线的比较和选择短路电流计算可为不同方案进行技术经济比较，并为确定是否采取限制短路电流措施等提供依据。1）选择导体和电器如选择断路器、隔离开关、熔断器、互感器等。其中包括计算三相短路冲击电流，冲击电流有效值以校验电气设备动力稳定；计算三相短路电流稳态有效值用以校验电气设备及载流导体的热稳定性；计算三相短路容量以校验断路器的遮断能力等。2）确定中性点接地方式对于35KV 、10KV供配电

37、系统，根据单相短路电流可确定中性点接地方式。3）选择继电保护装置和整定计算在考虑正确、合理地装设保护装置，在校验保护装置灵敏度时，不仅要计算短路故障支路内的三相短路电流值，还需知道其他支路短路电流分布情况；不仅要算出最大运行方式下电路可能出现的最大短路电流值，还应计算最小运行方式下可能出现的最小短路电流值；不仅要计算三相短路电流而且也要计算两相短路电流或根据需要计算单相接地电流等。 计算方法。采用标幺值法计算出最大、最小运行方式下单、三相短路时的短路电流，选择出其最大短路电流值。在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用曲线法。计算步骤简述如下： 1）选择短路点 2）画等值网络图：首先去掉负荷中

38、所有负荷分支，发电机电抗用次暂态电抗；选取基准容量和基准电压；将各元件的电抗划算到同一基准值的标幺电抗，最后绘出等值网络图并将各元件电抗统一编号。 3）化简等值网络图，为计算不同短路点的短路电流值需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射型等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗。 4) 计算电抗。 5）计算短路电流的冲击值 6）绘制短路电流计算结果表。7 电气设备的选择与校验电气设备的选择是发电厂和变电站电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。7.1电气设备选择的一般原则电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作状态选择；2.按短

39、路状态校验。 按正常工作状态选择电气设备： 1）额定电压。电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。导体和电器的额定电压为时，导体和电器的最高工作电压一般为(1.11.15),而实际电网的最高运行电压一般不超过，因此，一般可以按照电气设备的额定电压不低于装设地点的电网的额定电压： 2）额定电流。所选电气设备的额定电流不得低于装设回路最大持续工作电流:。计算回路的应该考虑回路中各种运行方式下的在持续工作电流：变压器回路考虑在电压降低5时出力保持不变，所以;母联断路器回路一般可取变压器回路总的；出线回路应该考虑出线最大负荷情况下的。 3）环境条件对设备选择的影响。当电气设备安装地点

40、的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等超过一般电气设备使用条件时应采取措施。电气设备的额定电流是指在基准环境温度下，能允许长期通过的最大工作电流。此时电气设备的长期发热温升不超过其允许温度。我国生产的电气设备一般使用的额定环境温度为，所以周围的环境温度应该在电气设备额定环境温度的范围之内。按短路状态校验：1）热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值： 式中：短路电流产生的热效应 电气设备允许通过的热效应 2）动稳定校验：所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏： 式中：短路冲击电流 -电气设备允许通过的动

41、稳定电流7.2 高压断路器的选择它的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备和线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。对于切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行起重要作用。 断路器的选择必须按正常的工作条件进行选择，并且按断路情况校验其热稳定和动稳定。此外，还应考虑电器安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取有效措施。 断路器一般有油断路器（多油、少油），压缩空气断路器，SF6断路器、真空断路器等，选择

42、断路器形式时，应依据各类断路器的特点及使用环境、条件决定。1）多油断路器实现简单、价格便宜，但由于用油量大、体积大、检修工作量大、且易发生爆炸和火灾现象，一般情况下不采用。2）少油断路器用油少、油箱结构小而坚固，具有节省材料、防爆防火特点。少油断路器使用安全，使配电装置大大简化，体积小、便于运输、目前被大量采用。3）空气断路器断路能力大、动作时间快、尺寸小、重量轻、无火灾危险，但结构复杂、价格贵、需要装设压缩空气系统等，主要用于110KV及以上对电气参数及断路时间有较高要求的系统中。 4）SF6电气性能好、断口电压可较高。设备的操作维护和检修都很方便、检修周期长而且它的开断性能好、占地面积小、

43、特别是发展SF6封闭组合电器可大大减少变电所的占地面积。SF6断路器广泛应用于90年代，目前我国已成功生产和研制了220、330、500KV的SF6断路器。 基于各种断路器的性能在本设计中采用了SF6断路器和真空断路器。 高压断路器的选择原则选择高压断路器应满足有以下几个方面的要求：1）断路器在额定条件下（额定电压、额定电流）可以长期工作。 2）应有足够的开断能力，并保证有足够的热稳定和动稳定（开断电流、额定关合电流、极限通过电流、热稳定电流）。 3）具有尽可能短的开断时间，这对减少电网的故障时间，减轻故障设备的损害，提高系统稳定性都是有利的。 4）结构简单、价格低廉、体积小、重量轻、便于安装

44、。 额定电压和额定电流选择 1）额定电压和电流选择 、 式（7.1）式中断路器的额定电压大和电网的额定电压，kv； 断路器的额定电流和电网的最大负荷电流，A。 2）开断电流电流的选择 高压断路器的额定开断电流,不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量,即： 式（7.2）3）短路关合电流的选择为保证断路器在关和短路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值,即： 式（7.3）4）短路热稳定和动稳定校验热稳定校验式 式（7.4）动稳定校验式 式（7.5）7.3 高压隔离开关的选择隔离开关作为发电厂和变电站中常用的开关电器，主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。在检修高压电器时，将被修理的设备与其他带电的部分可靠地断开并构成