电力系统设计.ppt

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1、 110kV降压变电所电气部分初步设计举例降压变电所电气部分初步设计举例一、设计基础数据一、设计基础数据 1、设计依据设计依据(包括负荷统计、主管部门报批文件、协议书等包括负荷统计、主管部门报批文件、协议书等)。2、工程性质：、工程性质：新建、工程分二期新建、工程分二期 3所址地理及气象条件所址地理及气象条件 本变电所向地区工业中心及职工住宅小区供电。附近有公路经大道本变电所向地区工业中心及职工住宅小区供电。附近有公路经大道至本变电所，砂石高坡地，四周开阔。属省至本变电所，砂石高坡地，四周开阔。属省级气象区，最高气温级气象区，最高气温40、最低气温最低气温-20，主导风向冬季为西北风，夏季为东

2、南风，最大风速，主导风向冬季为西北风，夏季为东南风，最大风速25mS、海拔海拔600m，最大冻土层厚，最大冻土层厚0.6m，地震级为，地震级为6度。度。4建设规模建设规模本变电所是由地区变电所通过本变电所是由地区变电所通过110kV架空线路供电的终端变电所，架空线路供电的终端变电所，第一期工程先上一台第一期工程先上一台20000kVA的三绕组变压器，一条的三绕组变压器，一条110kV进线。远景规进线。远景规划为二台划为二台20000kVA三绕组变压器，一条三绕组变压器，一条110kV进线，一条进线，一条110kV出线。地出线。地区变电所端采用区变电所端采用SF6110型断路器，后备保护的动作时

3、间为型断路器，后备保护的动作时间为3.5s 5.负荷情况负荷情况本变电所本变电所10kV出线出线6回回,送往县城，每回负荷送往县城，每回负荷2000kW，假定，假定cos=0.8；35kV出线出线4回，向北给乡镇供电，每个乡镇变电所变压器回，向北给乡镇供电，每个乡镇变电所变压器2台，台，总容量为总容量为3200kVA，线路总长约，线路总长约70km，35kV出线每回按出线每回按6000kVA负荷计算。负荷计算。5系统情况系统情况系统至本变电所系统至本变电所110kV母线的标么电抗母线的标么电抗(Sd=1OOMVA)为；最大运行方为；最大运行方式时式时0.25，最小运行方式时，最小运行方式时0.

4、3；主运行方式时；主运行方式时0.28。6设计内容设计内容 本设计只作电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。主要本设计只作电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计。主要设计范围为：设计范围为：确定电气主结线；确定电气主结线；确定电气布置原则；确定电气布置原则；短路电流计算，短路电流计算，主导体和电气设备的选择，主导体和电气设备的选择，继电保护配置和整定计算；继电保护配置和整定计算；确定二次系统确定二次系统的原则方案；的原则方案；确定防雷和接地保护方案，确定防雷和接地保护方案，所用电，所用电，直流操作电源：直流操作电源：照明。照明。二、电气部分设计说明二、电气部分设计说明2.1主结线主结

5、线 本变电所本变电所110kV远景规划只有两回进出线路，且有穿越功率，当负远景规划只有两回进出线路，且有穿越功率，当负荷小的季节尚有可能退出一台主变压器运行，故宜采用外桥式接线，本荷小的季节尚有可能退出一台主变压器运行，故宜采用外桥式接线，本期工程暂采用线路一变压器组接线。期工程暂采用线路一变压器组接线。l0kV出线较多，用户又较重要，拟出线较多，用户又较重要，拟采用单母线断路器分段接线方式。采用单母线断路器分段接线方式。35kV侧采用单母线隔离开关分段接侧采用单母线隔离开关分段接线，施工设计时预留出将来改用断路器分段的位置。一期工程主结线见线，施工设计时预留出将来改用断路器分段的位置。一期工

6、程主结线见图附图附I1。2.主变压器选择主变压器选择 因为因为35千伏侧负荷较大，故将零阻抗置于该侧。主变压器中性点应留千伏侧负荷较大，故将零阻抗置于该侧。主变压器中性点应留有经消弧线圈接地的可能；若系统调度部门没有明确要求，中性点可以暂有经消弧线圈接地的可能；若系统调度部门没有明确要求，中性点可以暂不接地。不接地。35千伏侧的总负荷千伏侧的总负荷 10千伏侧的总负荷千伏侧的总负荷若一台主变压器停运，另一台承担全部负荷，其负荷率为若一台主变压器停运，另一台承担全部负荷，其负荷率为195%，应采取，应采取措施减负荷。正常并列运行的负荷率为措施减负荷。正常并列运行的负荷率为97.5%。拟选用拟选用

7、SFSL-20000/110型三绕组变压器，其容量比为：型三绕组变压器，其容量比为：100/100/50；电压比为电压比为:接接线线方式位方式位YNYN，yn0,d11yn0,d11；阻抗；阻抗电压为电压为:Uk12=10.5 Uk12=10.5；Uk13=18；Uk23=6.5；第一期工程主第一期工程主变压变压器器负负荷率荷率为为3 电气布置电气布置 110千伏和千伏和35千伏采用户外式，千伏采用户外式，10千伏采用户内式成套配电装千伏采用户内式成套配电装置。户外配电装置采用中型布置，置。户外配电装置采用中型布置，110千伏用门型构架，千伏用门型构架，35千伏用型构千伏用型构架安装母线。间隔

8、跨度架安装母线。间隔跨度110千伏用千伏用8米，米，35千伏用千伏用5米。各级电压的配米。各级电压的配电装置，主变压器和控制室的安装位置和朝向，应有利于进出线的方电装置，主变压器和控制室的安装位置和朝向，应有利于进出线的方便和巡视工作的便利。一期工程平面布置见图附便和巡视工作的便利。一期工程平面布置见图附I-2。4.短路电流计算短路电流计算 按无限大容量处理，基准容量取按无限大容量处理，基准容量取100MVA。用于设备选择时，按最终规。用于设备选择时，按最终规模考虑；用于继电保护整定计时，按第一期工程考虑。第三章为短路电流计模考虑；用于继电保护整定计时，按第一期工程考虑。第三章为短路电流计算部

9、分。算部分。5.主要电器设备选择主要电器设备选择 计算温度取最热月份的平均温度；最大负荷利用小时数计算温度取最热月份的平均温度；最大负荷利用小时数2500小时，经小时，经济电流密度取济电流密度取1.15A/mm2。尽量选择同型号的设备，以利于维护。见设备选尽量选择同型号的设备，以利于维护。见设备选择部分。择部分。2.4 继电保护配置继电保护配置1 主变压器保护主变压器保护主变压器设置以下保护装置：主变压器设置以下保护装置：瓦斯保护，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸；瓦斯保护，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸；纵联差动保护；纵联差动保护；复合电压启动的过电流保护，以第一时限跳复合电压启动的过

10、电流保护，以第一时限跳35千伏母线分段开关，千伏母线分段开关，第二段时限跳主变压器第二段时限跳主变压器35千伏侧开关，第三段时限跳主变压器三侧开关。千伏侧开关，第三段时限跳主变压器三侧开关。因第一期工程中因第一期工程中35千伏母线无分段断路器，故暂用两段时限；千伏母线无分段断路器，故暂用两段时限；主变压器主变压器10千伏侧设过电流保护，作为千伏侧设过电流保护，作为10千伏出线和千伏出线和10千伏母线千伏母线的后备保护，以第一段时限跳的后备保护，以第一段时限跳10千伏母线分段开关，第二段时限跳主变压千伏母线分段开关，第二段时限跳主变压器器10千伏侧开关；千伏侧开关；主变压器主变压器110千伏侧和

11、千伏侧和10千伏侧均设过负荷保护，动作与信号。千伏侧均设过负荷保护，动作与信号。2.35千伏线路保护千伏线路保护 因电流速断保护的保护范围不能满足要求，所以采用电压速断保护因电流速断保护的保护范围不能满足要求，所以采用电压速断保护作为主保护，过电流保护作为后备保护。作为主保护，过电流保护作为后备保护。3.10千伏线路保护千伏线路保护 按规定应设电流速断保护和过电流保护，若电流速断保护的保护范按规定应设电流速断保护和过电流保护，若电流速断保护的保护范围太小，可只设为电流保护。围太小，可只设为电流保护。2.5 主控制室和二次回路主控制室和二次回路1.主控制室按有人值班设计，在室内设主变压器，主控制

12、室按有人值班设计，在室内设主变压器，110千伏线路，千伏线路，35千伏线路，母线分段开关的控制屏和保护屏，并尽可能与实际位置相对千伏线路，母线分段开关的控制屏和保护屏，并尽可能与实际位置相对应，以减少控制电缆的交叉和数量。各个屏按应，以减少控制电缆的交叉和数量。各个屏按形布置，开口侧朝向户外形布置，开口侧朝向户外配电装置，便于值班人员观察。主要控制屏在正面，直流屏和所用电屏分配电装置，便于值班人员观察。主要控制屏在正面，直流屏和所用电屏分在两侧；中央信号屏置于正面一侧。在两侧；中央信号屏置于正面一侧。2.断路器的控制主变压器，断路器的控制主变压器，110千伏线路，千伏线路，35千伏线路和个分段

13、开千伏线路和个分段开关均在主控制室操作，采用灯光监视。关均在主控制室操作，采用灯光监视。10千伏开关在户内配电室就地操作，千伏开关在户内配电室就地操作，也采用灯光监视。也采用灯光监视。3.事故信号和预告信号事故信号和预告信号 由于断路器数量较多，因此设重复动作的事故信号和预告信号，在由于断路器数量较多，因此设重复动作的事故信号和预告信号，在中央信号屏集中解除。预告信号分瞬时和延时动作两种。中央信号屏集中解除。预告信号分瞬时和延时动作两种。10千伏就地操作的各安装单位，其动作信号均在中央信号屏上设光千伏就地操作的各安装单位，其动作信号均在中央信号屏上设光字牌。字牌。4.所用电所用电采用电容器储能

14、得硅整流电源，所以选用两台所用变压器，一台采用电容器储能得硅整流电源，所以选用两台所用变压器，一台SL7-30/10型结与型结与10千伏母线千伏母线2段上，另一台段上，另一台SL7-50/35型结与型结与35千伏侧。千伏侧。两台互为备用，且在低压侧装设备用电源自动投入装置，以提高供电可两台互为备用，且在低压侧装设备用电源自动投入装置，以提高供电可靠性。靠性。5.直流系统直流系统 一组硅整流装置对正常运行时直流负荷供电，包括控制，信号和继电一组硅整流装置对正常运行时直流负荷供电，包括控制，信号和继电保护等直流负荷；另一组硅整流装置作为断路器的合闸直流电源，正常运保护等直流负荷；另一组硅整流装置作

15、为断路器的合闸直流电源，正常运行时也可对上述直流负荷供电。国产行时也可对上述直流负荷供电。国产GKA型成套整流设备即可满足要求，型成套整流设备即可满足要求，他的输入电压为他的输入电压为380伏，输出直流电压伏，输出直流电压220伏，电流伏，电流600安。安。6.照明照明 变电所主控制室和变电所主控制室和10千伏内配电装置室，设乳白色球形灯具及事故照千伏内配电装置室，设乳白色球形灯具及事故照明。办公室和休息室等房间设常用照明灯具，户外采用投光灯和局部照明。明。办公室和休息室等房间设常用照明灯具，户外采用投光灯和局部照明。近出门设吸顶灯。近出门设吸顶灯。2.6 防雷保护及接地装置防雷保护及接地装置

16、 户外与户内配电装置及主控制室的建筑物，设独立避雷针防护直户外与户内配电装置及主控制室的建筑物，设独立避雷针防护直击雷，其保护范围应包括线路的终端塔杆。击雷，其保护范围应包括线路的终端塔杆。在各段母线上设一组阀型避雷器，以防雷电冲击波。在各段母线上设一组阀型避雷器，以防雷电冲击波。为防护开路状态下的断路器，隔离开关和通讯用电感器，在为防护开路状态下的断路器，隔离开关和通讯用电感器，在110千伏线路终端杆处设一组管型避雷器。千伏线路终端杆处设一组管型避雷器。因为变压器因为变压器10千伏侧有可能开路运行，所以千伏侧有可能开路运行，所以10千伏母线上设一组千伏母线上设一组阀型避雷器。阀型避雷器。环绕

17、主控制室和各级电压配电装置，设置闭合的接地装置，在主环绕主控制室和各级电压配电装置，设置闭合的接地装置，在主要设备附近设吹直接地体。要设备附近设吹直接地体。第第3 3章章 短路短路电电流流计计算算3.1 3.1 短路短路电电流流计计算算主主变压变压器各器各侧侧阻抗的百分阻抗的百分值值 (3-1)(3-2)(3-3)其标幺值为基准电流为基准电流为110千伏侧千伏侧35千伏侧千伏侧 10千伏侧千伏侧 在最大运行方式下，在最大运行方式下，k1点三相短路电流为：点三相短路电流为：最大运行方式下，各短路点短路电流和短最大运行方式下，各短路点短路电流和短路容量的计算结果如表路容量的计算结果如表3-1所示。

18、所示。短路点短路点编编号号短路短路电电流流计计算算值值（kAkA）热稳热稳定定计计算参算参数数Sk(MVASk(MVA)等效等效时间时间110kV110kV母母线线k1k14004002 22 25.15.13.153.1535kV35kV母母线线k2k21911912.982.982.982.987.87.82.702.7010kV10kV母母线线k3 k3 1431437.877.877.877.8720.0720.071.751.75表3-1 热稳定计算的等效时间等于四个时间之河，即继电保护动作时间热稳定计算的等效时间等于四个时间之河，即继电保护动作时间+断路器断路器固有分闸时间固有分闸

19、时间+断路器灭弧时间断路器灭弧时间+非周期分量热效应的等效时间。因此非周期分量热效应的等效时间。因此 10千伏线路为：千伏线路为：主变主变10千伏侧为：千伏侧为：主主变变3535千伏千伏侧为侧为：3535千伏千伏线线路路为为：主主变变110110千伏千伏侧为侧为：3.2 各回路的工作电流主主变变110千伏千伏侧侧：主变主变35千伏侧千伏侧：主变主变10千伏侧千伏侧：10千伏出千伏出线线：35千伏出千伏出线线：35千伏母线分段开关按千伏母线分段开关按35千伏侧总负荷的千伏侧总负荷的60%计算；计算；10千伏母线分段开关按千伏母线分段开关按10千伏侧总负荷的千伏侧总负荷的60%计算；计算；110千

20、伏外桥回路的穿越功率按千伏外桥回路的穿越功率按20000千伏计算。千伏计算。短路点短路点k1k2k3系系统统阻阻抗抗电压级；运电压级；运行方式行方式110kV35kV10kV最大运行方最大运行方式式2kA1.95kA4.78kA0.25最小运行方最小运行方式式1.67kA1.84kA4.58kA0.3主运行方式主运行方式 1.79kA1.88kA4.66kA0.28附3-2计算电路如上图附计算电路如上图附4，计算结果详见表附计算结果详见表附3-2 第第4章章 主要电器设备选择主要电器设备选择4.1 设备选择原则设备选择原则 设备型号应符合使用环境和安装条件的要求；设备的规格，参数设备型号应符合

21、使用环境和安装条件的要求；设备的规格，参数按正常工作条件选择，并按最大短路电流进行校验。同样必须执行国家按正常工作条件选择，并按最大短路电流进行校验。同样必须执行国家的有关技术，经济，政策并应做到技术先进，经济合理，安全可靠，运的有关技术，经济，政策并应做到技术先进，经济合理，安全可靠，运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。4.1 开关电器的选择开关电器的选择 开关电器的具体选择原则：首先电网工作电压小于额定电压；最开关电器的具体选择原则：首先电网工作电压小于额定电压；最大持续工作电流小于额定电流；断路器的

22、额定开断电流大于断路器实际大持续工作电流小于额定电流；断路器的额定开断电流大于断路器实际开断时间的短路电流周期分量；三相短路电流冲击值小于断路器极限通开断时间的短路电流周期分量；三相短路电流冲击值小于断路器极限通过电流峰值；进行综合经济比较然后确定。过电流峰值；进行综合经济比较然后确定。表附表附4-1 110千伏外桥断路器参数 项 目设 备 参 数 使 用 条 件 额 定 电 压 110kV110kV额 定 电 流 1200A 220A开 断 容 量 3000MVA 400MVA开 断 电 流 15.8kA 2kA热 稳 定 动 稳 定41kA 5.1kA110千伏外桥断路器和隔离开关选用千伏

23、外桥断路器和隔离开关选用SW8-110G/1200型断路器和型断路器和CD5-XG型操动机构，其有关参数附表型操动机构，其有关参数附表4-1，表附表附4-2 隔离开关参数 项 目设 备 参 数 使 用 条 件 额 定 电 压 110kV110kV 额 定 电 流600A 220A热 稳 定 动 稳 定50kA 5.1kA隔离开关选用隔离开关选用GW4-110/600型，其有关参数附表型，其有关参数附表4-2。表附表附4-3 变压器110千伏侧断路器和隔离开关 选择型号及有关参数设备型号SW3-110G/1200型断路器GW4-110/600型隔离开关项目设备参数使用条件设备参数使用条件额定电压

24、110kV110kV110kV110kV额定电流1200A110A600A110A热稳定动稳定41kA5.1kA50kA5.1kA开断电流15.8kA2kA操动机构CD5-XGCS-41变压器变压器110千伏侧断路器和隔离开关千伏侧断路器和隔离开关 选择型号及有关参数如表附选择型号及有关参数如表附4-3。表附表附4-4 变压器35千伏侧断路器和隔离开关 选择型号及有关参数设备型号SW3-35/600型断路器GW4-35/600型隔离开关项目设备参数使用条件设备参数使用条件额定电压35kV35kV35kV35kV额定电流600A315A600A315A热稳定动稳定41kA4.97kA50kA4.

25、97kA开断电流16.5kA1.95kA操动机构CD3-XCS8-3变压器变压器35千伏侧断路器和隔离开关千伏侧断路器和隔离开关 选择型号及有关参数如表附选择型号及有关参数如表附4-4。表附表附4-5 35千伏出线断路器和隔离开关设备型号SW3-35/600型断路器GW2-35/600型隔离开关项目设备参数使用条件设备参数使用条件额定电压35kV35kV35kV35kV额定电流600A99A600A99A热稳定动稳定17kA7.6kA50kA7.6kA开断电流6.6kA2.98kA操动机构CD3-XCS8-335千伏出线断路器和隔离开关千伏出线断路器和隔离开关 如表附如表附4-5。表附表附4-

26、6 主变压器10千伏侧高压开关柜选选用用GG-1A(F)08型开关柜，断路器型开关柜，断路器SN10-10II/1000型型项目断路器参数使用条件额定电压10kV10kV额定电流1000A551A热稳定动稳定74kA12.19kA开断电流29kA4.78kA操动机构CD10-1主变压器主变压器10千伏侧高压开关柜千伏侧高压开关柜 如表附如表附4-6。表附表附4-7 10千伏线路开关柜项目断路器参数使用条件额定电压10kV10kV额定电流600A144A热稳定动稳定33kA20.07kA开断电流11.6kA7.87kA10千伏线路开关柜千伏线路开关柜 选用选用GG10-1A(F)-23型，断路器

27、为型，操动机构为型，断路器为型，操动机构为CD10型，其有关参数如表附型，其有关参数如表附4-7.10千伏母线分段开关千伏母线分段开关 选用选用GG-1A(f)-11和和GG-1A(F)-95两种高压开关柜。两种高压开关柜。使用条件为：工作电压使用条件为：工作电压10千伏，工作电流按千伏，工作电流按551A计，冲击电流计，冲击电流12.2kA,稳态稳态短路电流为短路电流为4.78kA,等效时间取等效时间取1.25s.断路器选用断路器选用SN10-10/1000型，隔离开关选用型。型，隔离开关选用型。4.2 导线选择导线选择 选择原则是：按周围环境温度校正后的允许载流量不小于最大电流，选择原则是

28、：按周围环境温度校正后的允许载流量不小于最大电流，只有长线路才按经济电流密度选择；只有长线路才按经济电流密度选择；校验稳定时，按公式取校验稳定时，按公式取c=97.应满足正常运行，检修，短路和过电应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；应按当地环境条件校核；选压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；应按当地环境条件校核；选择时应力求减少品种；择时应力求减少品种；主变压器主变压器10千伏侧引出线和千伏侧引出线和10千伏母线拟选用的矩形铝排，平置。千伏母线拟选用的矩形铝排，平置。支持绝缘子间距取支持绝缘子间距取2.5m,相间中心线距为相间中心线距为0.4m。4.2.1

29、母线排的校验计算 经温度校正后母线排的允许载流量为788A，大于最大工作电流551A。母线排的校验计算如下：热稳定校验 母母线线在短路在短路时时的最大的最大电动电动力力 Smin 小于母线排截面小于母线排截面480mm2。母线的截面系数母线的截面系数 母线排受的最大应力母线排受的最大应力4.2.2 10千伏高压开关柜硬母线动稳定校验，因为千伏高压开关柜硬母线动稳定校验，因为l=1.2m,s=0.25m,故故铝母线排的允许应力为铝母线排的允许应力为，因此所选硬母线均符合动稳定要求。因此所选硬母线均符合动稳定要求。表附表附4-8 线路软导线按经济电流密度选择项目工作电流(A)选用导线型号Ial(A

30、)110Kv母线2201.15191236LGJ-120380110kV进线1101.1596236LGJ-120380主变35kV侧引线3151.152741.9533LGJ-24061035kV线路991.15862.9833LGJ-9533510kV线路1441.151257.8770LGJ-1203804.2.3 线路软导线按经济电流密度选择，见附表线路软导线按经济电流密度选择，见附表4-8.4.3 电流互感器选择电流互感器选择电流互感器的选择和配置应按以下条件：电流互感器的选择和配置应按以下条件：电流互感器安装处一次回路工作最大电流小于其原边额定电流；电流互感器安装处一次回路工作最大

31、电流小于其原边额定电流；电流互感器安装处一次回路工作最大电压小于其原边额定电压；电流互感器安装处一次回路工作最大电压小于其原边额定电压；确定准确等级；电流互感器的额定容量大于其二次侧最大负荷；确定准确等级；电流互感器的额定容量大于其二次侧最大负荷；主变主变110 千伏侧电流互感器千伏侧电流互感器 选用选用LCWD-110型，型，Ki=200A/5A，级次，级次0.5/5p/5p,每相两只串联使用。其热稳定倍数为每相两只串联使用。其热稳定倍数为75，动稳定倍数，动稳定倍数135。计算结果如下。计算结果如下：主变主变35 千伏侧电流互感器千伏侧电流互感器 选用选用LCWD-35型，型，Ki=600

32、A/5A，级次，级次0.5/5p,用用于继电保护和测量仪表回路。于继电保护和测量仪表回路。主变主变10千伏侧电流互感器千伏侧电流互感器 选用选用LJA-10型电流互感器，型电流互感器，Ki=1200A/5A，级，级次次0.5/5p。35千伏出线电流互感器千伏出线电流互感器 选用选用LCW-35型，型，Ki=150A/5A。10千伏出线电流互感器千伏出线电流互感器 选用选用Ki=200A/5A的电流互感器，具体型号由柜而的电流互感器，具体型号由柜而定。定。4.4 电压互感器电压互感器 形式同电流互感器；如果同一回路接有几种不同形式和用途的表时，应形式同电流互感器；如果同一回路接有几种不同形式和用

33、途的表时，应按要求等级比较高的仪表。按要求等级比较高的仪表。110千伏侧选用千伏侧选用JCC-110型单相，串级式三绕组户外式电压互感器，额定电型单相，串级式三绕组户外式电压互感器，额定电压比压比 共三台。共三台。35千伏侧母线上选用三台千伏侧母线上选用三台JDJJ-35型电压互感器，可供绝缘监视用。型电压互感器，可供绝缘监视用。10千伏侧母线上选用千伏侧母线上选用JSJW-10型电压互感器，可供绝缘监视用，型电压互感器，可供绝缘监视用，随配套开关柜安装。随配套开关柜安装。表附表附4-9 高压熔断器选择项目工作电流（A）熔断器型号断流容量(MVA)35kV电压互感器40010kV所用变压器3.

34、0320035kV所用变压器0.874004.4 高压熔断器选择高压熔断器选择 熔件的额定电流一定要大于工作电流，且留有充足裕度以躲过变压器熔件的额定电流一定要大于工作电流，且留有充足裕度以躲过变压器励磁涌流的影响。校验断流容量时，应不小于短路容量。限流式熔断器的励磁涌流的影响。校验断流容量时，应不小于短路容量。限流式熔断器的额定电压，应与电网的额定电压相符，见附表额定电压，应与电网的额定电压相符，见附表4-9.4.5 支柱绝缘子和穿墙套管选择支柱绝缘子和穿墙套管选择 支柱绝缘子应按下列条件选择：在屋内时采用联合胶装的多棱式支柱支柱绝缘子应按下列条件选择：在屋内时采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子

35、；用与屋外时一般采用棒式支柱绝缘子。在须要倒装时，宜用悬挂绝缘子；用与屋外时一般采用棒式支柱绝缘子。在须要倒装时，宜用悬挂式支柱绝缘子。当屋外有污秽或冰雪时，式支柱绝缘子。当屋外有污秽或冰雪时，320kV支柱绝缘子一般应采用支柱绝缘子一般应采用高一级电压的产品。电压及动稳定必需达标；而对于悬式绝缘子，不须校高一级电压的产品。电压及动稳定必需达标；而对于悬式绝缘子，不须校验动稳定。验动稳定。110千伏线路拟采用千伏线路拟采用X-4.5型悬式绝缘子，每相型悬式绝缘子，每相8片。片。35千伏线路拟采用千伏线路拟采用X-4.5型悬式绝缘子，每相型悬式绝缘子，每相4片。片。10千伏户外用支持绝缘子采用千

36、伏户外用支持绝缘子采用ZX-10/500型，其动稳定校验如下型，其动稳定校验如下;因此能满足动稳定要求。因此能满足动稳定要求。10千伏进线穿墙套管选用千伏进线穿墙套管选用CWLB-10/1000型，型，5s热稳定电流热稳定电流20kA,破坏力为破坏力为7350N.校验动稳定校验动稳定 校验热稳定校验热稳定因此动，热稳定性均满足要求因此动，热稳定性均满足要求一般采用铝导线穿墙套管，对于母线型穿墙套管应校核窗口允许穿过的母一般采用铝导线穿墙套管，对于母线型穿墙套管应校核窗口允许穿过的母线尺寸。安装处最大持续工作电流小于其额定电流。线尺寸。安装处最大持续工作电流小于其额定电流。10千伏出线穿墙套管选

37、用千伏出线穿墙套管选用CWLB-10/250型，型，5s热稳定电流热稳定电流5.5kA,破坏力为破坏力为7350N.校验动稳定校验动稳定 校验热稳定校验热稳定因此动，热稳定性均满足要求。因此动，热稳定性均满足要求。4.6 消弧线圈的选择消弧线圈的选择选用油侵式，容量按计算获得。选用油侵式，容量按计算获得。目前，目前，35千伏单相接地时的电容电流为千伏单相接地时的电容电流为 可暂不装设消弧线圈，最好留有位置。可暂不装设消弧线圈，最好留有位置。表附表附4-10 避雷器选择项目型号灭弧电压（kV）工频放电电压（kV）110kV母线 FZ-110J主变中性点35kV母线FZ-35主变35kV侧FZ-3

38、5主变10kV侧FZ-104.7 避雷器选择避雷器选择 避雷器额定电压应与系统额定电压一致灭弧电压必须达标由被保护电避雷器额定电压应与系统额定电压一致灭弧电压必须达标由被保护电气的绝缘水平和使用特点选择形式。气的绝缘水平和使用特点选择形式。考虑被保护电气的绝缘水平和使用特点，在由额定电压及灭弧电压和考虑被保护电气的绝缘水平和使用特点，在由额定电压及灭弧电压和工频放大电压及冲击放电电压都符合时选择，详见附表工频放大电压及冲击放电电压都符合时选择，详见附表4-10.五、继电保护整定计算五、继电保护整定计算 1主变纵差动保护主变纵差动保护 由于选用由于选用BCH-2型差动继电器的灵敏度不够型差动继电

39、器的灵敏度不够(计算过程省略计算过程省略)，因此，因此选用选用BCH1型差动继电器，其整定计算过程与型差动继电器，其整定计算过程与BCH2型近似。型近似。基本参数基本参数和主要设备选择如附表和主要设备选择如附表5-1 所示。所示。110千伏侧选定为基本侧，平衡线圈设为千伏侧选定为基本侧，平衡线圈设为35千伏和千伏和10千伏侧。千伏侧。35千千伏三相短路时，伏三相短路时，110千伏侧的短路电流为千伏侧的短路电流为,比比10千伏侧发生三相短路时的电千伏侧发生三相短路时的电流要大些，制动线圈接流要大些，制动线圈接35千伏侧。千伏侧。表附表附5-1 差动继电器基本参数和主要设备选择 电压kV 项目11

40、038.511主变绕组接线方式星型（0）星型（）三角形（）额定电流计算值(A)1053001050电流互感器接线方式三角形（）三角形（）星型（）计算变比用一次电流（A）1050选用变比200/5600/51200/5二次回路电流（A）4.554.334.38BCH1型差动继电器，其整定计算过程与型差动继电器，其整定计算过程与BCH2型近似型近似5.1.1 动作电流的计算动作电流的计算按躲过励磁涌流计算按躲过励磁涌流计算 (5-1)按躲过电流互感器二次回路断线计算按躲过电流互感器二次回路断线计算 (5-2)按躲过无制动侧外部短路时最大不平衡电流计算按躲过无制动侧外部短路时最大不平衡电流计算因此继

41、电器的一次动作电流选定为因此继电器的一次动作电流选定为157.5案，即案，即5.1.2 各线圈匝数的整定计算各线圈匝数的整定计算 差动线圈匝数差动线圈匝数取八匝，实际一次动作电流为取八匝，实际一次动作电流为10千伏侧平衡线圈匝数千伏侧平衡线圈匝数解上式得解上式得 取取0匝匝35千伏侧批平衡线圈匝数千伏侧批平衡线圈匝数 解上式得解上式得 取取0匝匝5.1.3 校验相对误差校验相对误差10千伏千伏 35千伏侧千伏侧 因为和均小于因为和均小于0.05，故以上选择有效。，故以上选择有效。5.1.4 制动线圈选择制动线圈选择 制动系数按躲过制动系数按躲过35千伏侧外部短路时的最大不平衡电流选择，即千伏侧

42、外部短路时的最大不平衡电流选择，即 制动线圈匝数为制动线圈匝数为取制动线圈为取制动线圈为3匝，则实际的制动系数匝，则实际的制动系数 。5.1.5 校验灵敏度校验灵敏度 按按10千伏侧最小两相短路电流校验灵敏度，此时千伏侧最小两相短路电流校验灵敏度，此时35千伏侧仅有负荷千伏侧仅有负荷电流，即电流，即 制动安匝为制动安匝为110kV侧通过短路电流时的工作安匝数为侧通过短路电流时的工作安匝数为由由BCH-1型差动继电器制动特性曲线可查得型差动继电器制动特性曲线可查得 时的动作安匝数为时的动作安匝数为 于是于是 根据要求，根据要求，为合格，选择合理。为合格，选择合理。当系统在最小运行方式下，当系统在

43、最小运行方式下，110千伏侧出口单相接地短路时，短路千伏侧出口单相接地短路时，短路电流为电流为1500A，此时差动继电器的工作安匝数为，此时差动继电器的工作安匝数为所以合格，可以运行。所以合格，可以运行。5.2 变压器后备保护的整定计算变压器后备保护的整定计算 110千伏侧复合电压起动过电流保护为提高低电压元件的灵敏度，千伏侧复合电压起动过电流保护为提高低电压元件的灵敏度，特将电压元件接至特将电压元件接至35千伏母线电压互感器。千伏母线电压互感器。电流继电器的动作电流按躲过变压器额定电流整定，即电流继电器的动作电流按躲过变压器额定电流整定，即 负序电压继电器按躲过正常不平衡电压整定，即负序电压

44、继电器按躲过正常不平衡电压整定，即低电压继电器按躲过电动机自起动条件整定，即低电压继电器按躲过电动机自起动条件整定，即 10千伏侧后备保护，采用定时限过电流保护，其动做电流为：千伏侧后备保护，采用定时限过电流保护，其动做电流为：灵敏度校验灵敏度校验；已知；已知35千伏线路长为千伏线路长为18km，其阻抗标幺值为，其阻抗标幺值为0.35，10kv线路阻抗标幺值为线路阻抗标幺值为0.95，系统最小运行方式时的标幺值为，系统最小运行方式时的标幺值为0.3。因此。因此35千伏线路末端短路电流为千伏线路末端短路电流为 归算至归算至110千伏侧，分别为千伏侧，分别为378.3A和和327.8A。10千伏线

45、路末端短路电流为千伏线路末端短路电流为 归算至归算至110千伏侧，分别为千伏侧，分别为203A和和236A。当当35千伏线路末端两相短路时，千伏线路末端两相短路时，35千伏母线的负序电压（正、负序千伏母线的负序电压（正、负序阻抗相等）为阻抗相等）为 35千伏线路末端发生三相短路时，千伏线路末端发生三相短路时，35千伏母线的最大相间电压为千伏母线的最大相间电压为 当当10千伏线路末端两相短路时，千伏线路末端两相短路时，10千伏母线的负序电压为千伏母线的负序电压为 35千伏母线的负序电压为千伏母线的负序电压为过电流保护作为过电流保护作为35千伏侧后备保护时千伏侧后备保护时 当当35千伏线路末端发生

46、短路而千伏线路末端发生短路而35千伏线路开关拒动时，本保护第一千伏线路开关拒动时，本保护第一段时限跳段时限跳35千伏母线分段开关，第二段时限跳主变千伏母线分段开关，第二段时限跳主变35千伏开关。千伏开关。当过电流保护作为当过电流保护作为10千伏线路后备保护时，如千伏线路后备保护时，如10千伏线路末端发生千伏线路末端发生短路而短路而10千伏线路开关拒动时，假如主变千伏线路开关拒动时，假如主变10千伏侧开关也拒动，则本保护以千伏侧开关也拒动，则本保护以第三段时限跳开主变三侧所有开关。第三段时限跳开主变三侧所有开关。主变主变10千伏侧过电流保护的灵敏系数千伏侧过电流保护的灵敏系数接接35千伏侧电压的

47、负序电压继电器千伏侧电压的负序电压继电器.作为作为35千伏线路后备保护的启动元件时：千伏线路后备保护的启动元件时：.作为作为10千伏线路后备保护的启动元件时：千伏线路后备保护的启动元件时：接接35千伏侧电压的低电压继电器千伏侧电压的低电压继电器 作为作为35千伏线路后备保护的启千伏线路后备保护的启动元件时动元件时 5.3 变压器的过负荷保护；按躲过额定电流整定，装设在变压器的过负荷保护；按躲过额定电流整定，装设在110千伏千伏的的10千伏侧，经延时发出预告信号。千伏侧，经延时发出预告信号。5.4 35千伏线路保护整定计算千伏线路保护整定计算1.电压速短保护；按躲过线路末端在最小运行方式下发生三

48、相短电压速短保护；按躲过线路末端在最小运行方式下发生三相短路，保护装置安装处的残余电压整定计算。路，保护装置安装处的残余电压整定计算。已知已知 ，保护装置安装，保护装置安装处的残余电压分别为处的残余电压分别为 检验保护范围检验保护范围:.最大运行方式下的保护范围为最大运行方式下的保护范围为 式中：式中：。解上式得解上式得 ，因此保护线路长度，因此保护线路长度 占线全长的占线全长的71%，符合要求。，符合要求。.最小运行方式下的保护范围为最小运行方式下的保护范围为 解上式得解上式得 ，即保护线路长度即保护线路长度：占线路全长（占线路全长（18公里）的公里）的75%，符合要求。，符合要求。2.电流

49、闭锁元件；为提高装置的可靠性和灵敏性，电压速断保护采用电流闭锁元件；为提高装置的可靠性和灵敏性，电压速断保护采用电流元件进行闭锁，电流继电器按躲过最大负荷电流整定，即电流元件进行闭锁，电流继电器按躲过最大负荷电流整定，即35千伏线路采用电流闭锁电压速断保护作为主保护。千伏线路采用电流闭锁电压速断保护作为主保护。3.定时限过电流保护；作为定时限过电流保护；作为35千伏的线路后备保护，其动作电流为千伏的线路后备保护，其动作电流为保护的灵敏系数为保护的灵敏系数为 符合要求符合要求 5.10千伏线路保护千伏线路保护 电流速断保护；按躲过线路末端最大短路电流整定，即电流速断保护；按躲过线路末端最大短路电

50、流整定，即校验保护的灵敏度校验保护的灵敏度（即保护范围）（即保护范围）解上式得解上式得，即即 ，长约为，长约为1km，相当于线路全长的，相当于线路全长的30%以上，大于以上，大于15%。2.定时限流保护定时限流保护 符合要求符合要求第六章防雷保护计算第六章防雷保护计算运行中的电气设备，可能受到来自外部的雷电过电压的作用。必须运行中的电气设备，可能受到来自外部的雷电过电压的作用。必须采取有效的过电压防护器具，实现防雷保护。采取有效的过电压防护器具，实现防雷保护。避雷器和避雷针是防止直接雷击过电压的有效措施。因避雷线对绞避雷器和避雷针是防止直接雷击过电压的有效措施。因避雷线对绞线要求较高，所以选用