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1、精选优质文档-倾情为你奉上原始资料 35kV南山所址位于直罗采油厂覆盖油区南山井区一块纵深森林区山峁地上，所址四周为典型的陕北森林土质山地区。由两回架空线路与213km的110kV变电站相连。一、出线规模35kV南山变35kV出线：本期1回，远期最终规模2回。35kV南山变10kV出线：本期12回，远期最终规模16回。二、主变规模 主变最终规模210MVA，本期上一台有载调压变压器。主变两侧抽头电压为：3542.5%/10.5kV。三、无功补偿容量安排35kV南山变10kV侧进行无功补偿。四、以系统情况：南山变电站由110kV张家湾变电站接入系统，系统短路阻抗（Sj100MVA）折算至35kV
2、母线系统阻抗标幺值（不包括本站主变）： X1*=0.561。五、设计任务：1、进行负荷分析及变电所主变压器容量、台数和型号的选择。2、进行电气主接线的技术经济比较，确定主接线的最佳方案。3、计算短路电流，列出短路电流计算结果。4、主要电气设备的选择。5、绘制变电所电气平面布置图，断面图、对35kV户外配电装置及10kV户内配电装置进行配置。6、本期变电站按综合自动化及有人值守无人值班变设计，全所控制、信号、测量采用计算机监控方式。所有元件保护均采用微机保护，保护信息都以通讯方式接入计算机监控系统。7、变电站防雷布置的说明。专心-专注-专业摘 要随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越
3、高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个35kV降压变电站,此变电站有两个电压等级，一个是35kV，一个是10kV。同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。本设计选择选择一台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置。力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。在设计的过程中，得到了学校老师、同学的耐心指导
4、和大量帮助，在此对他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。关键词 35kV 变电所 设计Abstract： With the continuous development of power industry，people have become increasingly demanding power supply，in particular, the stability of supply, reliability and sustainability. However, grid stability, reliability and sustainability often depend on t
5、he rational design and configuration of substation. Typical substation equipment required to run reliable, flexible, economical, easy expansion. For these considerations, in the paper, a 35kV step-down substation was designed, and the substation has two voltage levels, one is 35kV，another is 10kV .T
6、he design choice to choose a main transformer, other equipment such as circuit breakers, isolation switch, current transformer, voltage transformers, reactive power compensation devices and protection equipment, etc. Selection according to specific requirements, design and configuration，tried to be
7、reliable, simple, convenient, economical .With expansion possibilities and the flexibility of changing the operation mode. In the design process, by the school teachers and classmates, a lot of patience, guidance and help, here I say thanks and highest respect to them by my heart.Keywords：35kV Subst
8、ation Design目 录绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的一些部门快速、稳定的发展提供了动力、其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。电能的输送和分配是电能应用不可缺少的组成部分，所以输送和分配电能是十分重要的一环。变电站用电厂或上级电站经过调整的电能输送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将起动，可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。随着电
9、力系统的发展，电网结构越来越复杂，各级调度中心需要获得更多的信息，以准确掌握电网和变电站的运行状况，同时提高电力系统的可控性，要求更多的采用远方集中监视和控制，并逐步采用无人值班管理模式。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。变电站是电力网中线路的连接点，作用是变换电压、交换功率和汇集、分配电能。变电站中的电气部分通常被分为一次部分和二次部分。本次变电站设计主要是对电气一次和变压器保护的设计。主要包括变电站总体分析，电力系统分析，主接线选择，主变选择，无功补偿设备，短路电流的计算，电气设备的选择，配电装置设计，变压器的微机保护，防雷设计等。传统变电站一般都采用
10、常规设备。各个断路器的控制与信号回路、各事故信号和预告信号均采用独自的信息传输通道，主要是从被监控的一次设备到主控室。信号传送距离长，使电压互感器和电流互感器的测量精度降低，并且电缆用量巨大，无自动电压调节功能。所以，常规装置结构复杂，可靠性低，维护工作量大。因此，实现变电站综合自动化是全面提高变电站的技术水平和管理水平的重要目标。第一章 电气主接线及其设计第一节 电气主接线的概念及其重要性在发电厂和变电所中，发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电气设备，以及将他们连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能生产、汇集和分配的电气主回路。这个电气主回路被称为电气一次
11、系统，又称为电气主接线。发电厂、变电所的电气主接线可以有多种形式。选择何种电气主接线，是发电厂、变电所电气部分设计中的最重要问题，对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定等都有决定性的影响，并长期地影响电力系统运行的可靠性、灵活性和经济性。第二节 电气主接线的设计原则和要求发电厂和变电所的电气主接线是保证电网安全可靠、经济运行的关键，是电气设备布置、选择、自动化水平和二次回路设计的原则和基础。一、 电气主接线的设计原则：应根据发电厂和变电所所在电力系统的地位和作用。首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求，根据规则容量，本期建设规模、输送电压等级、进出线回路数、供电负
12、荷的重要性，保证供需平衡，电力系统线路容量、电气设备性能和周围环境及自动化规则与要求等条件确定，应满足可靠性、灵活性和经济型的要求。二、 电气主接线的主要要求： （1）可靠性：可靠性的客观衡量标准时运行实践主接线的可靠性是其组合元件 （包括一次部分和二次部分）在运行中可靠性的综合，因此要考虑一次设备和二次部分的故障及其对供电的影响，衡量电气主接线运行可靠性的一般准则是： 断路器检修时，是否影响供电、停电的范围和时间 线路、断路器或母线故障以及母线检修时，停电出线回路数的多少和停电时间长短，能否保证对重要用户的不间断供电。 发电厂、变电所全部停电的可能性。、 灵活性：投切发电机、变压器、线路断路
13、器的操作要可靠方便，调度灵活，电气主接线的灵活性要求有以下几方面： 调度灵活、操作方便，应能灵活地投切某些元件，调配电源和负荷能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调整要求。 检修安全，应能容易地从初期过渡到最终接线，并在扩建过渡时使一次和二次设备等所需的改造最少。 控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资，要适当限制经济型：通过优化比选，应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗少，在满足技术要求的前提下，要做到经济合理。 投资省，电气主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资，要使短路电流，一边选择价格合理的电气设备。 占地面积小，电气主接线的设计要为配电装置
14、的布置创造条件，以便节约地和节省架构、导线、绝缘小及安装费用，在运输调节许可的地方都应采用三相变压器。 电能损耗少，经济合理的选择变压器的型式、容量和台数，避免因两次变压而增加投资。第三节 电气主接线的方式种类和一般适用范围一、 普通单母线接线这种接线最简单，只有一组（指A、B、C三相）母线，所有进、出线回路均连接到这组母线上。普通单母线不能作为唯一电源供电给一级负荷，在此前提下可用于以下情形普通单母线接线的适用范围：610kV配电装置的出线不超过5回时。3560kV配电装置的出线不超过3回时。110220kV配电装置的出线不超过2回时。二、 单母线分段接线与一般单母线接线相比，单母线分段接线
15、增加了一台母线分段断路器QF以及两侧的隔离开关QS1、QS2。当负荷量较大且出线回路很多时，还可以用几台分段断路器将母线分为多段。单母线分段接线在中、小型发电厂和变电所中被广泛应用，具体应用范围如下：610kV配电装置总出线回路数为6回及其以上时，每一分段上所接的总容量，不宜超过25MW。3560kV配电装置总出线回路数为48回时。110220kV配电装置总出线回路数为34回时。三、 普通双母线接线普通双母线接线具有两组母线，两组母线通过母联断路器QF（简称母联）连接。每一回路都经过线路隔离开关、断路器和两组母线隔离开关分别与两组母线连接。在以下情形可考虑采用双母线接线：610kV配电装置，当
16、短路电流较大，出线需带电抗器时；或当变电站有两台主变压器，610kV线路为12回及以上时。35kV配电装置，当出线回路超过8回，或连接的电源较多、负荷较大时。110220kV配电装置，出线回路为5回及以上，或者出线回路为4回但在系统中地位重要时。四、 双母线分段接线这种接线将双母线接线的工作母线分为两段，可看作是单母线分段和双母线相结合的一种形式，它增加了一台分段断路器和一台母联断路器。双母线分段的适用范围：广泛应用于中、小型发电厂的610kV发电机电压母线。220kV配电装置进出线回路总数为1014回时，可在一组母线上分段（双母线三分段），进、出线回路总数为15回及以上时，两组母线均可分段（
17、双母线四分段）；对可靠性要求很高的330550kV超高压配电装置，当进出线总数为6回以上时，也可以采用双母线3分段或双母线4分段。五、 其它接线方式单母线分段带旁路母线接线，双母线带旁路母线接线，3/2断路器双母线接线，无母线接线（单元接线，桥形接线，角形接线）等，由于这些接线方式，本次变电站设计中基本没有采用到，故不作多余介绍，想了解的请查阅相关图书资料。第四节 原始资料分析待设计35kV南山变电站所址位于直罗采油厂覆盖油区南山井区一块纵深森林区山峁地上，所址四周为典型的陕北森林土质山地区。由两回架空线路与213km的110kV变电站相连。所处地海拔较高，后面选择设备的时候要注意设备的适用情
18、况。主变最终规模210MVA，本期上一台有载调压变压器，主变两侧抽头电压为：3542.5%/10.5kV。电压等级相对较小，容量也不大，故可靠性要求不是很高。35kV侧本期1回出线，远期最终规模2回，10kV侧本期12回，远期最终规模16回。可知负荷情况较小，远期规模增长不大，配电装置的实施比较好配置。第五节 电气主接线的拟定 待设计变电站为一座35kv的降压变电站，由两回架空线路与110kv变电站相连。35kv出线：本期1回，远期最终规模2回，由两回架空线路与213km的110kV变电站相连；10kv出线：本期12回，远期最终规模16回。主变最终规模210MVA，本期上一台有载调压变压器。该
19、变电站的电气主接线形式初步拟定以下几种，如下图所示：方案一： 方案二：方案三和方案四：对拟定方案的接线方式进行比较：接线方式优点缺点单母线接线接线简单清晰，设备少、投资低，操作方便，便于扩建，也便于采用成套配电装置。另外，隔离开关仅仅用于检修，不作为操作电器，因此不容易发生误操作。可靠性不高，不够灵活，断路器检修时，该回路需要停电，母线或隔离开关故障检修时，则需全部停电。单母分段接线除具有简单、经济和方便的优点，可靠性又有一定程度的提高，当任一段母线或某一台母线隔离开关故障或检修时，自动或手动跳开分段断路器QF，仅有一半线路停电，另一段母线上的各回路仍可正常运行，重要负荷分别从两段母线上各引出
20、一条供电线路，就保证了足够的供电可靠性。当一段母线隔离开关故障或检修时，改段母线上的所有回路都需要长时间停电，所以其连接的回路一般比单母线增加一倍。双母线接线可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断。检修任一回路的母线或隔离开关时，只停该回路。母线故障后，能迅速恢复供电，各电源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上，便于母线左右任意一个方向扩建。造价高，每一回路增加了一组母线及其隔离开关，使配电装置构架数量、构架高度及其占地面积增加了许多。当母线故障或检修时，隔离开关作为操作电器，在倒换操作时，容易误操作。双母分段接线可看作是单母线分段和双母线相结合的一种形式，它增加了一台分段断路器和一台母联
21、断路器，具有单母线分段和双母线两者的特点，任何一段母线故障或检修时，仍可保持双母线并列运行，有较高的可靠性和灵活性。设备较多，投资巨大，配电装置较为复杂，占地空间也大。分析确定最终方案：综合考虑，35kV侧因为本期只有一回出线，远期2回，毫无疑问选择单母线接线是最合适的，经济又简单。而10kV侧由于出线回路较多，所以考虑单母分段或双母线接线以及双母分段接线。若不考虑经济投资以及场地占用的情况，毫无疑问会选择双母分段接线，可靠性、灵活性是最高的，但是，投资太大，设备多，配电装置也复杂，占用场地也大，对于待设计35kV变电站有点大材小用的感觉。所以我决定10kV侧选用投资低，可靠性也较高的单母分段
22、接线。而方案二满足我们的要求，所以最终确定方案二作为选定的电气主接线方案。选定方案二： 第二章 变压器的选择第一节 变电站变压器台数的选择原则 (1)对于只供给二类、三类负荷的变电站，原则上只装设一台变压器。 （2）对于供电负荷较大的城市变电站或有一类负荷的重要变电站，应选用两台两台相同容量的主变压器，每台变压器的容量应满足一台变压器停运后，另一台变压器能供给全部一类负荷；在无法确定一类负荷所占比重时，每台变压器的容量可按计算负荷的70%80%选择。 （3）与系统联系较弱的中、小型电厂和低压侧电压为610kv的变电所或与系统联系只是备用性质时，可只装一台主变压器。 （4）与系统有强联系的大、中
23、型发电厂和枢纽变电所，在一种电压等级下，主变压器应不小于2台。（5）对大城市郊区的一次变电站，如果中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台为宜；对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变的可能性；对于规划只装两台主变的变电站，其变压器的基础宜按大于变压器容量的12级设计。第二节 变电站主变压器容量的确定原则 （1）按变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展，对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2）对重要变电所，应考虑一台主要变压器停运后，其余变压器在计算过负荷能力及允许时间内，满足、类负荷的供电；对一般性变电所，一
24、台主变压器停运后，其余变压器应能满足全部供电负荷的70%以上。第三节 主变压器绕组数的确定（1）具有3种电压的变电所中，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；或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器，当中性点接地方式允许时应采用自耦变压器。（2）对深入引进负荷中心、具有直接从高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。第四节 主变压器相数的确定在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行规模也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，待
25、设计变电所谓35KV降压变电所，在满足供电可靠性的前提下，为减少投资，故选用三项变压器。第五节 主变压器调压方式的确定为了确保变电所供电量，电压必须维持在允许范围内，通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调整范围通常在22.5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30%，但其结构较复杂，价格较贵，由于待设计变电所要求对10kv侧进行无功补偿，而且任务书也有所要求和规定，故选用有载调压变压器。第六节 主变压器绕组连接组别的确定 变压器的连接组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行，电力
26、系统采用的绕组连接方式只有星形和三角形两种，因此对于三相双绕组变压器的高压侧，110KV及以上电压等级，三相绕组都采用“YN”连接，35KV及以下采用“Y”连接；对于三相双绕组变压器的低压侧，三相绕组采用“d”连接，若低电压侧电压等级为380/220V，则三相绕组采用“YN”连接，在变电所中，为了限制三次谐波，我们选用“Ynd11”常规连接的变压器连接组别。第七节 主变压器冷却方式的选择 电力变压器的冷却方式，随其型号和容量不同而异，一般有以下几种类型： 自然风冷却：一般适用于7500KVA以下小容量变压器 强迫油循环水冷却 强迫空气冷却：又简称风冷式。容量大于等于8000KVA的变压器，在绝
27、缘允许的油箱尺寸下，即使有辐射器的散热装置仍达不到要求时，常采用人工风冷。在辐射器管间加装数台电动风扇，用风吹冷却器，使油迅速冷却，加速热量散出，风扇的启停可以自动控制，亦可人工操作。 强迫油循环导向风冷却 强迫油循环风冷却 水内冷变压器待设计变电所主变的容量为10000KVA,为使主变的冷却方式既能达到预期的冷却效果，有简单、经济，我们选用强迫空气冷却，简称风冷却。第八节 主变压器的选择结果综上得该变电所的主变型号及相关参数如下表所示：变压器型号额定量KVA额定电压（KV）连接组标号损耗（KW）阻抗电压（）空载电流（）高压低压空载负载SZ9-10000/35100003510.5Ynd111
28、1.650.588.00.8第三章 短路电流的计算第一节 短路的基本知识电力系统正常运行方式的破坏多数是由于短路故障引起的，系统中将出现比正常运行时的额定电流大许多倍的短路电流，其数值可达几万甚至几十万安。因此，在变电所设计中必须全面地考虑短路故障各种影响。变电所中各种电器设备必须能承受短路电流的作用，不致因过热或电动力的影响而损坏。例如，断路器必须能断开可能通过的最大短路电流；电流互感器应有足够的过电流倍数；母线效验短路时要承受最大应力；接地装置的选择也与短路电流的大小有关等。短路电流的大小也是比较主接线方案、分析运行方式时必须考虑的因素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这
29、将直接危害用户供电的安全性及可靠性。为限制故障范围，保护设备安全，继电保护装置必须整定在主回路通过短路电流的准确动作。由于上述原因，短路电流计算称谓变电所电气部分设计的基础。选择电气设备时通常用三相短路电流，效验继电保护动作灵敏度时用两相短路、单相短路电流或单相接地电流。工程设计主要计算三相短路电流。第二节 计算短路电流的目的短路故障对电力系统的正常运行影响很大，所造成的后果也十分严重，因此在系统的设计，设备的选择以及系统运行中，都应该着眼于防止短路故障的发生，以及在短路故障发生后腰尽量限制所影响的范围。短路的问题一直是电力技术的基本问题之一，无论从设计、制造、安装、运行和维护检修等各方面来说
30、，都必须了解短路电流的产生和变化规律，掌握分析计算短路电流的方法。短路电流计算具体目的是；1 选择电气设备。电气设备，如隔离开关、母线、断路器、电缆等，必须具有充分的电动力稳定性和热稳定性，而电气设备的电动力稳定性和热稳定性的效验是以短路电流计算结果为依据的。2 继电保护的配置和整定。系统中影配置哪些继电保护以及继电保护装置的参数整定，都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析，而且不仅要计算短路点的短路电流，还要计算短路电流在网络各支路中的分布，并要作多种运行方式的短路计算。3 电气主接线方案的比较和选择。在发电厂和变电所的主接线设计中，往往遇到这样的情况：有的接线方案由于短路电流太大以致要
31、选用贵重的电气设备，使该方案的投资太高而不合理，但如果适当改变接线或采取限制短路电流的措施就可能得到即可靠又经济的方案，因此，在比较和评价方案时，短路电流计算是必不可少的内容。4 短路电流计算还有很多其他目的，如确定中性点的接地方式，验算接地装置的接触电压和跨步电压，计算软导线的短路摇摆，输电线路分裂导线间隔棒所承受的向心压力等。第三节 短路电流实用计算的基本假设考虑到现代电力系统的实际情况，要进行准确的短路计算是相当复杂的，同时对解决大部分实际问题，并不要求十分精确的计算结果。例如，选择效验电气设备时，一般只需近似计算通过该设备的最大可能的三相短路电流值。为简化计算，实用中多采用近似计算方法
32、。这种近似计算法在电力工程中被称为短路电流实用计算。它是建立在一系列的假设基础上的，其计算结果稍偏大。第四节 短路电流的计算一、 画出等值电路图二、 计算阻抗标幺值公式： （3-1）-变压器绕组电抗标幺值-短路阻抗 -基准容量（一般取100MVA）-变压器容量（1）计算K1 侧及35KV侧阻抗标幺值X1*由原始资料知待设计变电站用两回架空线路110KV张家湾变电站接入系统，系统短路阻抗（）折算至35kV母线系统阻抗标幺值，故不用计算，直接使用即可。由于有两条2x13km的架空线路，所以有： （2）计算K2侧及10KV侧阻抗标幺值由公式（3-1）得：（3）计算短路电流 对K1点短路时，做出等值电
33、路图，如左下图所示:简化为右下图： 对无穷大系统次暂态（0S）短路电流标幺值：次暂态和4S短路电流相等有名值为: 短路冲击电流： 对K2点短路时，做出等值电路图，如左下图所示：简化为右下图：对无穷大系统次暂态（0S）短路电流标幺值：次暂态和4S短路电流相等有名值为： 短路冲击电流： 短路电流计算结果表短路点有名值（0-4S）冲击电流KA额定电压KV额定电流AK12.0795.29135164.962K23.5479.02810577.367注：额定电流 第四章 电气设备的选择与校验第一节 电气设备选择的一般条件正确地选择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。在进行设备选择时
34、，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电气设备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却是相同的。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。一、按正常工作条件选择 （一）按使用环境选择设备1、温度和湿度一般高压电气设备可在环境温度为30+40的长期正常运行。当使用环境温度低于30时，应选用适合高寒地区的产品；若使用环境温度超过+40时，应选用型号后带“TA”字样的感热带型产品。一般高压电气设备可在温度为+20，相对湿度为90%的环境
35、下长期正常运行。当环境的相对湿度超过标准时，应选用型号后带有“TH”字样的湿热带型产品。2、污染情况安装在污染严重，有腐蚀性物质、烟气、粉尘等恶劣环境中的电气设备，应选用防污型产品或将设备布置在室内。3、海拔高度一般电气设备的使用条件为不超过1000m。当用在高原地区时，由于气压较低，设备的外绝缘水平将相应下降。因此，设备应选用高原型产品或外绝缘提高一级的产品。现行电压等级为110kV及以下的设备，其外绝缘都有一定的裕度，实际上均可使用在海拔超过2000m的地区。4、安装地点配电装置为室内布置时，设备应选户内式；配电装置为室外布置时，设备则选户外式。此外，还应考虑地形、地质条件以及地震影响等。
36、（二）按正常工作电压选择设备额定电压所选电气设备的最高允许电压，必须高于或等于所在电网的最高运行电压。设备允许长期承受的最高工作电压，厂家一般规定为相应电网额定电1.11.15倍，而电网实际运行的最高工作电压也在此范围，故选择时只要满足下式即可： 式中 -设备所在电网的额定电压，kV。 -设备的额定电压，kV。（三）按工作电流选择设备额定电流 所选设备的额定电流，应大于或等于所在回路的最大长期工作电流： 二、按短路条件效验设备的动稳定和热稳定1、短路动稳定效验如果电气设备不够坚固，巨大的短路电流产生的巨大电动力可能要损坏许多昂贵的电气设备。因此，必须效验所选电气设备承受短路电动力的能力。制造厂
37、一般直接给出定型设备允许的动稳定峰值电流，动稳定条件为： 式中 -所在回路的冲击电流，kA； -设备允许的动稳定电流（峰值），kA。 2、短路热稳定效验如果电气设备散热能力不够，巨大的短路电流产生的巨大能量可能要损坏许多昂贵的电气设备。因此，必须效验所选电气设备承受短路发热的能力。通常制造厂直接给出设备的热稳定电流（有效值）及允许持续时间t。热稳定条件为： 式中 -设备允许承受的热效应，KA2s -所在回路的短路电流热效应，KA2s第二节 高压断路器的选择及校验高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它既可以在正常情况下接通或断开电路，又可以在系统发生短路故障时迅速地自动断开电路。断开电路时会
38、在断口处产生电弧，为此断路器设有专门的灭弧装置。灭弧能力是断路器的核心性能。一、对高压断路器的基本要求断路器在电路中担负特别重要的任务，必须满足一下基本要求：（1）工作可靠。断路器应能在规定的运行条件下长期可靠地工作，并能在正常和故障情况下准确无误的完成关合和开断电路的指令，其拒动或误动都将造成严重的后果。（2）具有足够的开断能力。断路器的开断能力是指能够安全切断最大短路电流的能力，它主要决定于断路器的灭弧性能，并保证具有足够的热稳定和动稳定。开断能力的不足可能发生触头跳开后电弧长期的续燃，导致断路器本身爆炸飞狐，引起事故扩大的严重后果。（3）动作快速。在电路发生故障时，快速的切除故障电路，不
39、仅能缩短电力网的故障时间和减轻巨大短路电流对电气设备的损害，而且能增加电力系统的稳定性，提高系统的供电可靠性。（4）具有自动重合闸性能、输电线路的短路故障大多都是临时性的。为了提高电力系统运行的稳定性和供电可靠性，线路保护多采用自动重合闸方式，即在发生短路故障时，继电保护动作使断路器跳闸，切除故障点的短路电流，经很短时间后断路器又自动重合闸，恢复正常供电。若故障仍存在，则断路器必须立即跳闸，再次切断短路电流，这要求断路器在第一次大电流灭弧后很快恢复灭弧能力，完成后续次的灭弧。（5）结构简单，经济合理。在满足安全、可靠的同时，还应考虑到经济性，故要求断路器的结构力求简单、尺寸小、重量轻、价格合理
40、。二、高压断路器的选择结果及校验（一）根据设备的额定电压、电流值查表得35KV侧断路器：型号额定电压最高工作电压额定电流额定开断电流热稳定电流固有脱扣时间额定合闸时间操动机构备注DW6-3535 KV40.5 KV400A6.6 KA6.6KA（4s）0.1s0.27sCD10华通开关厂1) 校核开断能力校核条件为： -额定开断电流-短路初瞬得次暂态短路电流有效值6.6KA2.1KA 合格2) 校核动稳定动稳定条件： -设备允许的动稳定电流（峰值），KA-所在回路的短路冲击电流，KA未知3) 校核热稳定热稳定条件为: -制造厂给出设备的热稳定电流（有效值）-允许持续时间-设备允许承受的热效应，
41、KA2s-短路电流存在的等效时间，s174.2KA17.6KA 合格（二）根据设备的额定电压、电流值查表得10KV侧断路器：型号额定电压最高工作电压额定电流额定开断电流热稳定电流动稳定电流合闸时间额定关合电流（峰值）HB1010 KV12 KV1250 A40 KA43.5 KA（3s）32-100KA0.06S100 KA备注：本断路器是华通引自原BBC公司的SF6产品，户内。由于考虑到后面要对10KV侧进行无功补偿，为方便无功补偿电容器的控制保护，故选用SF6断路器。1）校核开断能力校核条件为: 40KA3.5KA 合格2）校核动稳定动稳定条件： 32KA9.0KA 合格3）校核热稳定热稳
42、定条件为： 5676KA50.3KA 合格第三节 隔离开关的选择及校验一、隔离开关隔离开关（俗称刀闸）没有灭弧装置。它既不能断开正常负荷电流，更不能断开短路电流，否则即发生“带负荷拉刀闸”的严重事故。此时产生的电弧不能熄灭，甚至造成飞弧（相间或相对地经电弧短路），会严重损坏设备并危及人生安全。二、隔离开关用途隔离开关的用途有以下几方面： （1）隔离电压。在检修电气设备时，将隔离开关打开，形成明显可见的断点，使带点部分与被检修部分隔开，以确保检修安全。 （2）可接通或断开很小的电流。如电压互感器回路，励磁电流不超过2A的空载变压器回路及电容电流不超过5A的空载线路等。 （3）可与断路器配合或单独
43、完成倒闸操作。三、隔离开关的选择隔离开关的选择方法可参考断路器，其内容包括：选择型式、选择额定电压、选择额定电流、效验热稳定、效验动稳定。隔离开关的选择结果（一）35KV侧隔离开关的选择结果：型号额定电压额定电流极限通过电流热稳定电流热稳定电流GW5-35/63035KV630A50KA20A(5s)31.5KA(4s)1）效验动稳定动稳定条件： 50KA5.3KA 合格2）校核热稳定热稳定条件为： 3969KA17.6KA 合格（二）10KV侧隔离开关的选择结果：型号额定电压额定电流极限通过电流热稳定电流GN6-10T/60010KV600A52KA20KA（5s）1)效验动稳定动稳定条件：
44、 52KA9.0KA 合格2)校核热稳定热稳定条件为： 1000KA50.3KA 合格第四节 电流互感器的选择及效验一、电流互感器介绍电流互感器TA（又称CT）是将一次系统大电流转变为二次系统小电流的设备。它具有以下特点： （1）一次绕组线径较粗而匝数很少；二次绕组径较细而匝数较多。 （2）一次绕组串联接入一次电路，通过一次绕组的电流，只取决于一次回路负载的多少与性质，而与二次侧负载无关；而其二次电流在理想情况下取决于一次电流。 （3）电流互感器的额定电流比（一、二次额定电流之比）近似等于二次与一次匝数之比。为便于生产，电流互感器的一次额定电流已标准化，二次侧额定电流也规定为5A（1A或0.5A），所以电流互感器的额定电流比已标准化。 （4）电流互感器二次绕组所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，均为串联关系，正常工作时，电流互感器二次侧接近于短路状态。二、电流互感器的选择选择电流互感器时，首先要根据装设地点、用途等具体条件确定互感器的结构类型、准确等级、额定电流比KL，最后效