220kv变电站

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摘 要

随着我国国民经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常供配电要求，各地都在兴建一系列的供配电装置。本文针对 220kV 降压变电所的特点，阐 述了 220kV 降压变电所的设计思路、设计步骤，并进行了相关的计算和校验。文中介绍的 220kV 降压变电所的设计方法、思路及新技术的应用可以作为相关设计的理论指导。 关键词：降压变电所，设计方法，供配电

I

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Abstract

With the fast growth of the national economy, the use of the electricity has been an important limiting factor for the development and supervision of our country. A series of electricity devices are being built. The text tells the characteristics of the 220 kV step-down substations, gives the method and steps of the design for the 220 kV step-down substations and carries on the related calculation, which may be the reference of the other related designs.

KEY WORDS: step-down distribution of the electricity

substations, II

design method, supply and 青岛理工大学毕业设计（论文）

目录

摘 要 ................................................................................................................................................ I Abstract ............................................................................................................................................ II 前言 .................................................................................................................................................. 1 第1章 工程概况 ............................................................................................................................. 2

1.1 设计题目 ............................................................................................................................ 2 1.2 变电所原始资料 ................................................................................................................ 2 1.3 系统情况分析 .................................................................................................................... 2

1.3.1对系统、待设计变电所、负荷的分析 .................................................................. 2 1.3.2变电所性质 .............................................................................................................. 3 1.3.3负荷性质 .................................................................................................................. 3 1.4 环境分析 ............................................................................................................................ 3 1.5 发电机、电厂升压变压器的参数 .................................................................................... 4 第2章 主变压器的选择 ................................................................................................................. 5

2.1 主变压器台数的确定 ........................................................................................................ 5 2.2 主变压器容量的选择 ........................................................................................................ 5 2.3 主变压器型式的选择 ........................................................................................................ 5

2.3.1相数的确定 .............................................................................................................. 5 2.3.2绕组数的确定 .......................................................................................................... 6

第3章 电气主接线的选择 ............................................................................................................. 7

3.1 考虑原则 ............................................................................................................................ 7 3.2 各电压等级的接线 ............................................................................................................ 7

3.2.1本所特点 .................................................................................................................. 7 3.2.2 220kV 电压等级接线 .......................................................................................... 7 3.3 60kV 电压等级接线 ....................................................................................................... 8

3.3.1接线选择 .................................................................................................................. 8 3.3.2评价分析 .................................................................................................................. 9 3.4 10kV 电压等级接线 ........................................................................................................ 10

3.4.1接线选择 ................................................................................................................ 10 3.4.2评价分析 ................................................................................................................ 10 3.4.3 变电所主接线的确定 ........................................................................................... 10

第4章 短路电流计算 ................................................................................................................... 12

4.1 系统阻抗标幺值计算 ...................................................................................................... 12

4.1.1基准值 .................................................................................................................... 12 4.1.2各电源阻抗 ............................................................................................................ 12 4.1.3各变压器阻抗 ........................................................................................................ 12 4.1.4 线路阻抗 ............................................................................................................. 13 4.2 转移阻抗 .......................................................................................................................... 13

4.2.1 220KV 侧 ........................................................................................................... 13 4.2.2 60KV 侧 ............................................................................................................. 15 4.2.3 10KV 侧 ............................................................................................................. 17 4.3 计算阻抗 .......................................................................................................................... 18

4.3.1 220KV 侧母线短路 ........................................................................................... 18

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4.3.2 60KV 侧母线短路 ............................................................................................. 18 4.3.3 10KV 侧母线短路 ............................................................................................. 19 4.4 短路电流 .......................................................................................................................... 19

4.4.1电流标幺值 ............................................................................................................ 19 4.4.2有名值（KA） ...................................................................................................... 19

第5章 电气设备的选择 ............................................................................................................... 20

5.1 高压断路器的选择 .......................................................................................................... 20

5.1.1种类和型式的选择 ................................................................................................ 20 5.1.2额定电压选择 ........................................................................................................ 20 5.1.3额定电流选择 ........................................................................................................ 20 5.1.4额定短路开断电流选择 ........................................................................................ 20 5.1.5额定关合电流的选择 ............................................................................................ 20 5.1.6热稳定校验 ............................................................................................................ 21 5.1.7动稳定校验 ............................................................................................................ 21 5.2 隔离开关的选择 .............................................................................................................. 21 5.3 电压互感器的选择 .......................................................................................................... 22 5.4 电流互感器的选择 .......................................................................................................... 23 5.5 高压熔断器的选择 .......................................................................................................... 23

5.5.1型式选择 ................................................................................................................ 23 5.5.2额定电压的选择 .................................................................................................... 23 5.5.3额定电流的选择 .................................................................................................... 23 5.6 限流电抗器的选择 .......................................................................................................... 24 5.7 消弧线圈的选择 .............................................................................................................. 24 5.8 防雷规划 .......................................................................................................................... 24 5.9 支柱绝缘子、穿墙套管的选择 ...................................................................................... 25 5.10 所用电的接线方式、所用变的选择 ............................................................................ 25 5.11 继电保护配置 ................................................................................................................ 25 第6章 配电装置的选择 ............................................................................................................... 27

6.1 配电装置的基本要求 ...................................................................................................... 27 6.2 具体配置 .......................................................................................................................... 27 参考文献......................................................................................................................................... 28

IV

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前 言

近十年来，随着我国国民经济的快速增长，各地都在兴建一系列的用配电装置。变电所的 规划、设计与运行的根本任务，是在国家发展计划的统筹规划下，合理的开发和利用动力资源， 用最少的支出（含投资和运行成本）为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格 的电能。这里所指的“充足”，从国民经济的总体来说，是要求变电所的供电能力必须能够满足 国民经济发展和与其相适应的人民物质和文化生活增长的需要，并留有适当的备用。

变电所由发、送、变、配等不同环节以及相应的通信、安全自动、继电保护和调度自动化 等系统组成，它的形成和发展，又经历了规划、设计、建设和生产运行等不同阶段。各个环节 和各个阶段都有各自不同的特点和要求，按照专业划分和任务分工，在有关的专业系统和各个 有关阶段，都要制订相应的专业技术规程和一些技术规定。但现代变电所是一个十分庞大而又 高度自动化的系统，在各个专业系统之间和各个环节之间，既相互制约又能在一定条件下相互 支持和互为补充。

为了适应我国国民经济的快速增长，需要密切结合我国的实际条件，从电力系统的全局着 眼，瞻前顾后，需要设计出一系列的符合我国各个地区的用以供电的变电所，用以协调各专业 系统和各阶段有关的各项工作，以求取得最佳技术经济的综合效益。

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第1章 工程概况

1.1 设计题目

变电所设计任务书（6）：220kV 降压变电所一次系统初步设计

1.2 变电所原始资料

（1）变电所性质：地方性降压变电所

（2）地理位置：有色金属矿区新建的变电所，在新兴城市附近

（3）自然条件：所区地势：半山区 海拔：300m 交通：比较方便，有铁路、公路经过本所附近 最高气温：+30℃，最低气温-35℃，年平均气温：+5℃ 最大风速：20m/s覆冰厚度：5mm 地震裂度：＜6 级 土壤电阻率：400??m 雷电日：25 周围环境：较好，不受污染影响 冻土深度：1.8m

夏季东南风，冬季西北风

（4）负荷资料：

220kV 侧，共 2 回线与电力系统联接60kV 侧，共 12 回架空出线，最大综合负荷 90MW，cos q = 0.85

表1.1负荷资料表

（5）远景发展：本所 60kV 侧不再发展，10kV 侧装设 TT-30-6 调相机两台

1.3 系统情况分析

1.3.1对系统、待设计变电所、负荷的分析

（1）系统性质

本变电所为地区性降压变电所，在新兴城市附近，由水电厂、火电厂两联合系统供电。 水电系统：4×TS854/210-40，升压变：4×SFPSL-120/220 火电系统：4×TQN-100-2，升压变：4×SFPSL-120/220

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变电所系统图1.1所示

图1.1 变电所系统图

1.3.2变电所性质

该变电所有两回进线，向 60KV 地方负荷供电。以远景发展看，10KV 装设两台 TT-30-6调相机。

1.3.3负荷性质

220kV 侧：共 2 回线与系统相连

60kV 侧：共 12 回架线与负荷相连，最大综合负荷为 90MV，cos q = 0.85 10kV 侧：2 回出线与调相机相连

1.4 环境分析

所处地势为半山区，海拔 300m，交通比较方便，有铁路、公路经过本所附近，可以考虑选择廉价、较笨重的设备。空气清洁，周围环境条件较好，故可采用屋外配电装置，考虑到土 地的经济性，地表裂度等因素，屋外配电装置拟采用半高型装置。所区海拔低于 1000m，电气 设备绝缘可不考虑修正。

本所所在地区主导风向夏季为东风，冬季为西北风，所以变电所间隔及母线布置应为东西或西北走向，最大风速 20m/s 小于 35m/s，因此对屋外配电装置可不考虑风速对布置形式的影 响。地区最高温度+30℃，最低气温-25℃，可以考虑在冬季时对变压器油加热，防止变压器等 设备被冻坏。地震裂度小于 6 级，无需特殊设计。雷电日 25 日，对防雷也无需特殊考虑。冻 土深度 1.8m，接地装置必须深入 1.2m 以下，才能可靠接地。

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1.5 发电机、电厂升压变压器的参数

选取基准值：SB=100MVA, UB=Uav见表1..2、表 1.3、表1.4

表 1.2 发电机参数

表 1.3 升压变压器参数

表1.4 调相机参数

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第2章 主变压器的选择

根据《电力工程设计手册》的要求，并结合本所的具体情况和可靠性的要求，选用 2 台同样型号的无励磁调压三相三绕组变压器。

2.1 主变压器台数的确定

主变台数的考虑原则：

（1）对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，以装两台主变为宜。 （2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，设计时应考 虑装三台主变的可能性。

（3）对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜按大于变压器容量 的 1-2 级设计，以便符合发展时更换主变。

综上，结合任务书，确定主变压器台数为 2 台。

2.2 主变压器容量的选择

条件一：

当所选两台主变有一台停运时，另一台主变应满足 70%最大综合计算负荷

SN ≥0.7 max=0.7×105.88=74.116MVA （2.1）

条件二：

当所选两台主变有一台停运时，另一台主变应满足全部 I 类负荷和大部分Ⅱ类负荷，220KV 以及上电压等级变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应能满足全部 I 类负 荷和大部分Ⅱ类负荷，在本设计中，60kV 侧回路数为 2 的属于Ⅰ、Ⅱ类负荷即：

SN ≥SⅠ + SⅡ=(12+10+20+18)/0.85=70.59MVA （2.2）

综上，由于变压器容量没有 80MVA 且满足本题条件的，故取SN =90MVA

2.3 主变压器型式的选择

2.3.1相数的确定

330kV 及以下的发电厂和变电所中，一般都选用三相式变压器。因为 1 台三相式较同容量 的 3 台单相式投资小、占地少、损耗小，同时配电装置结构简单，运行维护较方便。如果受到 制造、运输等条件（如桥梁负重、隧道尺寸等）限制时，可选用 2 台容量较小的三相变压器， 在技术经济合理时，也可选用单项变压器。 综上，选择三相变压器。

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2.3.2绕组数的确定

有两种升高电压向用户供电或与电力系统连接的发电厂，以及有三种电压的变电所，可以 采用双绕组变压器或三绕组变压器（包括自耦变压器）。具体方法如下：

（1）当最大机组容量为 125MW 及以下，而且变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定 容量的 15%以及上时（否则绕组利用率太低），应优先考虑采用三绕组变压器。因为两台双绕 组变压器才能起到联系三种电压等级的作用，而 1 台三绕组变压器的价格、所用的控制电器及 辅助设备比 2 太双绕组变压器少，运行维护也较方便。但一个电厂中的三绕组变压器一般不超 过 2 台。当送电方向主要由低压侧送向中、高压侧，或由低、中压侧送向高压侧时，优先采用 自耦变压器。

（2）当最大机组容量为 125MW 及以下，但变压器某绕组的通过容量小于变压器额定容量 的 15%时，可采用发电机~双绕组变压器单元和双绕组联络变亚器。

（3）在有三种电压的变电所中，如变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定容量的 15%以及上；或低压侧虽无负荷，但需要在该侧装设无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。当变 压器需要与 110kV 及以上的两个中性点直接接地系统相连时，可优先选用自耦变压器。

综上分析，待设计变电所共有 220kV、60kV、10kV 共 3 个电压等级，其中只有 220kV 侧 是中性点直接接地系统，故不能采用自耦变压器，而采用三绕组变压器。 （4）绕组接线组别（联结方式）的确定 110kV 及以上的电压侧均为“YN”，即有中性点引出并直接接地；35~60kV 作为高、中压 侧时都可采用“Y”或者“D”；35kV 以下电压侧（不含 0.4kV 及以下）一般为“D”，也有“Y”方式。 变压器绕组接线组别（各侧绕组连接方式的组合），一般考虑系统或机组同步并列要求及限制3次谐波对电源的影响等因素。

综上分析，本题采用 YN，y0，d11 接线。 （5）调压方式

变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。 不带电切换，即无励磁调压变压器的分接头较少，调压范围只有 10%（±2×2.5%）， 且分接头必须在停电的情况下才能调节。有载调压变压器的分接头较多，调压范围可达 30%， 且分接头可在带负荷的情况下调节，但其结构复杂、价格贵，通常在下列情况下采用：（1）出力变化大或发电机经常在低功率因数运行的发电厂的主变压器。（2）具有可逆工作特点的联络 变压器。（3）电网电压可能有较大变化的 220kV 及以上的降压变压器。（4）电力潮流变化大 和电压偏移大的 110kV 变电所的主变压器。（5）变配电综合自动化系统要求分接头实现遥调 的变压器。

综上分析，选择带负荷切换的有载调压方式。 （6）结构型式

60kV 侧最大综合计算负荷为 90MW，变压器高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为 辅，故选降压型。降压型的绕组排列为铁芯-低压绕组-中压绕组-高压绕组，其中。高、低绕组 间相距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。 （7）容量比

220kV 以及上变电所的变压器容量大，其低压绕组主要带无功补偿电容器和所用电，容量 较小，为降低造价，一般选择 100/100/50 容量比。 （8）变压器各侧电压的选择

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220kV 侧，额定电压 220kV 60kV 侧，额定电压 66kV 10kV 侧，额定电压 10.5kV

第3章 电气主接线的选择

变电站的电气主接线根据变电站的规划容量，线路、变压器连接元件总数，设备特点等条 件确定。电气主接线应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便、节省投资、便于过渡 或扩建等要求。对于可靠性较高的 GIS 设备，宜采用简化接线。

3.1 考虑原则

220 kV 最终出线回路数 2~3 回、主变为 2~3 台时，采用线路变压器组、桥形、扩大桥形、 单母线和单母线分段接线；最终出线回路数 4~10 回、主变为 2~4 台时，采用双母线接线或双 母线单分段接线；最终出线回路数超过 10 回、主变为 2~4 台时，宜采用双母线双分段接线。

110、66 kV 最终出线回路数 6 回以下时，采用单母线或单母线分段接线；最终出线回路 数 6 回及以上时，宜采用双母线接线，不设旁路母线。

35、10 kV 有出线时，宜采用单母线分段接线；35、10 kV 无出线，仅接无功补偿装置时， 宜采用单元制单母线接线接在母线上的阀型避雷器和电压互感器一般合用一组隔离开关。接在变压器引线上阀型避 雷器回路中，一般不装隔离开关。如果采用接地开关，对电力系统稳定不应造成影响，线路上 有分支变电所的终端变电所应和分支变电所同时装设快分离开关。接地开关和相应的快分离开 关之间应用闭锁装置。

3.2 各电压等级的接线

3.2.1本所特点

（1）属地区降压变电所。

（2）供电负荷为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类负荷。 （3）220kV 侧为本所唯一的电源进线。

3.2.2 220kV 电压等级接线

（1）接线选择

根据规程可知，由于出线为两回，所以采用桥形接线，又因为有较大的穿越功率，所以采用外桥式接线（如图 4.1）。

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图 3.1电气主接线图

（2）评价分析

优点：桥形接线简单清晰，没有母线，用三台断路器带四个回路工作，所以断路器使用数 量较少，可节省投资，也易于发展过渡为单母分段或双母线型接线。

缺点：工作可靠性和灵活性不够高，根据我国多年运行经验，桥形接线一般可用于条件适 合的中小型发电厂和变电所，或为最终接线是单母线分段或双母线接线的工程初期接线方式。

3.3 60kV 电压等级接线

3.3.1接线选择

根据规程，60kV 配电装置中，出线回数较多，可采用双母线接线，出线 2 回以上时，一般采用分段单母线。

本变电所 60kV 侧有 12 回出线链接负荷，通过比较单母分段与双母线的优缺点，采用双母线接线方式。因旁路母线的利用率不大，60kV 一般不需要设旁路母线。（如图 4.2）

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图 3.2电气主接线图

3.3.2评价分析

优点：

（1）运行方式灵活，可以采用两组母线同时工作，将母联断路器QJc合闸，而进出 线均衡地分配在母线上的运行方式。也可以采用一组母线工作，另一组备用，母联断路器断开的单母线运行方式。

（2）检修母线时不中断供电，由于每个回路都有两组隔离开关，检修任一 回路母线隔离开关时，只中断该回路的供电，这时可将要检修的隔离开关所在母线上的其他回 路均接至另一组母线继续运行，然后停电检修该母线隔离开关。

（3）任意一母线故障时仅短时 停电，双母线接线与单母分段相比，母线故障时停电时间短，任意一母线故障时，只需将母线 接于该母线上的所有回路切换至另一母线，故障母线上的回路经短时停电便可恢复供电。 缺点：

（1）变更运行方式时，都是用各回路母线侧的隔离开关进行倒闸操作，操作步骤较 为复杂，容易出现误操作。

（2）检修任一回路断路器时，该回路仍需停电或短时停电。 （3）任 意一母线故障仍会短时停电。

（4）由于增加了大量的母线隔离开关和母线长度，双母线配电装 置结构较复杂，占地面积大，投资大。

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3.4 10kV 电压等级接线

3.4.1接线选择

本变电所10kV侧远景发展接有两台调相机。根据技术规程，考虑可靠性采用单母分段接线。（如图 3.3）

图 3.3电气主接线图

3.4.2评价分析

优点：

（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源 供电。

（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和 不致使重要用户停电。

缺点：

（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停 电。 （2）当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。 （3）扩建时须向两方面均衡扩建。

3.4.3 变电所主接线的确定

由上述分析可知，220kV采用外桥接线，60kV采用双母接线，10kV采用分段单母线接线。主接线图见图 3.4。

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图 3.4电气主接线图

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第4章 短路电流计算

4.1 系统阻抗标幺值计算

4.1.1基准值

SB = 100MVA，UB = Uav （4.1）

表4.1我国电力网额定电压、平均额定电压

4.1.2各电源阻抗

由于所查阻抗Xd即为基准值为SB = 100MVA下的标幺值，所以不用计算。结果同表 1.1

4.1.3各变压器阻抗

计算式：

表 4.2 各变压器阻抗

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4.1.4 线路阻抗

计算式：

表4.3线路阻抗

综上，得系统等值阻抗电路图（如图 4.1）

图 4.1主接线图

4.2 转移阻抗

4.2.1 220KV 侧

K1点短路（K1选在靠近主变压器处）电源G1、G2转移阻抗（如图 4-2）

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图 4.2主接线图

将图4.2 Δ-Y 变换得：（如图 4.3）

图 4.3电气主接线图

其中：

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再将图 4.3 进行 Y-Δ 变换得：（图4.4）

图 4.4电气主接线图

其中：

4.2.2 60KV 侧

K2点短路（K2在 60KV 母线上） 等效电路图如下（如图4..5）

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图 4.5电气主接线图

化化简得：（如图 4.6）

图 4.6主接线图

再进行 Y-Δ 变换得：（如图 4.7）

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图 4.7主接线图

其中：

4.2.3 10KV 侧

K3点短路（K3在10KV母线上）（如图 4.8）

图4.8电气主接线图

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进行 Y-Δ 变换得：（如图 4.9）

图4.9电气主接线图

其中：

4.3 计算阻抗

4.3.1 220KV 侧母线短路

4.3.2 60KV 侧母线短路

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4.3.3 10KV 侧母线短路

4.4 短路电流

4.4.1电流标幺值

用计算电抗查运算曲线得短路电流（表4.4）

表4..4 短路电流标幺值

4.4.2有名值（KA）

（1）220KV 电流基准值：

（2）60KV 电流基准值：

（3）10KV 电流基准值：

将标幺值化为有名值，（结果见表 4.5）

表4.5 短路电流有名值

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第5章 电气设备的选择

5.1 高压断路器的选择

5.1.1种类和型式的选择

高压断路器应根据其安装地点，环境条件和使用技术条件进行选择，还应考虑便于施工调试和运行维护，并进行必要的经济比较。

6~10KV 电网一般选用少油、真空、SF6 断路器；

35KV 电网一般选用少油，真空、SF6 断路器，某些 35KV 屋外配电装置也可用多油断路器；

110~330KV 电网一般选用少油、SF6 断路器。

5.1.2额定电压选择

高压断路器的额定电压 UN 不得低于电网额定电压，即：

UN≥UNS （5.1）

5.1.3额定电流选择

高压断路器的额定电流不得小于流过它的最大持续工作电流Ix, ，即

IN ≥Imax （5.2）

当断路器使用的环境温度不等于设备周围介质极限温度时，应该对断路器的额定电流进行修正。

5.1.4额定短路开断电流选择

断路器的额定短路开断电流不小于断路器实际开断时间的短路电流周期分量有效值，即：

IN ≥I （5.3）

断路器实际开断时间等于继电保护主保护动作时间与断路器的固有分闸时间之和。

5.1.5额定关合电流的选择

在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，触头在未接触时 即有很大的短路电流通过（预击穿），更易发生触头熔焊和遭受电动力的破坏。且断路器在关 合短路电流时，不可皮面地在接通后又自动跳闸，此时要求能切断短路电流。为了保证断路器

在关合短路电流时的安全，断路器的额定短路关合电流i c 应不小于短路冲击电流幅值is ，即：

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i c ≥is （5.4）

5.1.6热稳定校验

高压断路器的额定短时耐受热量I t 应不小于短路期内短路电流热效应Q ，即：

I t ≥Q （5.5）

5.1.7动稳定校验

高压断路器的额定峰值耐受电流iLs应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值is ，即：

iLs≥is （5.6）

5.2 隔离开关的选择

隔离开关的型号选择应根据其安装特点、配电装置的布置特点和使用要求等条件，进行综 合技术经济比较后确定。由于隔离开关没有灭弧装置，不能用来开断和接通负荷电流及短路电 流，故没有开断电流关合电流校验，隔离开关的额定电压、额定电流选择和热稳定、动稳定校 验项目与断路器相同。

表 5.1 220kV 高压断路器的选择结果

表 5.2 220kV 高压隔离开关的选择结果

表 5.3 60kV 高压断路器的选择结果

表 5.4 60kV 高压隔离开关的选择结果

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表 5.5 10kV 高压断路器的选择结果

表 5.6 10kV 高压隔离开关的选择结果

5.3 电压互感器的选择

6-20KV 屋内配电装置一般采用油浸绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电瓷式电压互感器。

35-110KV 配电装置一般采用油浸绝缘结构的电瓷式电压互感器。220KV 以上配电装置一般采 用电容式电压互感器。

电压互感器一次侧的额定电压应满足电网电压的要求，二次侧的额定电压按测量表计和保 护要求以标准化为 100V。电压互感器一次绕组及二次绕组额定电压的具体数值与电压互感器 的相数和接线方式有关。

表 5.7 电压互感器的选择结果

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5.4 电流互感器的选择

6-20KV 屋内配电装置的电流互感器，应采用瓷绝缘或树脂浇注绝缘结构。35KV 以配电 装置的电流互感器，采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。 额定电压：即UN≥UNS 额定电流：即IN ≥Ix,

表5.8 电流互感器的选择结果

5.5 高压熔断器的选择

高压熔断器应根据型式种类、额定电压、额定电流、开断电流、保护的选择性等进行选择。

5.5.1型式选择

根据安装地点选用屋内式和屋外式。屋外式高压熔断器（RW 系列）常用于保护送、配电 线路及配电变压器。屋内式高压熔断器（RN 系列）在变电所中常用于保护电压互感器、电力 电容器、配电变压器和送、配点线路，而在电厂中多用于保护电压互感器，一般来说，作为供 电线路、变压器设备的过载及短路保护选用 RN1 型，作为电压互感器的短路保护选用 RN2、 RN4 型，作为电力线路的短路保护选用 RN3 型，作为直流配电装置过载和短路保护选用 RNZ 型。

5.5.2额定电压的选择

对于一般高压断路器，其额定电压UN不小于所在电网的额定电压UNS对于限流式高压断路器，其电压只能等于其所在电网的额定电压，是因为这类型的熔断器能在电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔断器熔断时产生过电压，以保证产生的过电压 不超过电网中电器的绝缘水平和不会损坏电网中的电气设备。

5.5.3额定电流的选择

IN =K ? Imax 式中 K 是可靠系数，不考虑电动机自启动时，取 1.1—1.3；考虑时，取 1.5—2.0

表 5.9 10kV 高压侧熔断器的选择情况

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5.6 限流电抗器的选择

表 5.10 10kV 限流电抗器额选择结果

5.7 消弧线圈的选择

表 5.11 60kV、10kV 消弧线圈的选择结果

5.8 防雷规划

本工程采用 220kV、60kV 配电装置构架上设避雷针；10kV 配电装置设独立避雷针进行直 接雷保护。

为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。 采用避雷器来防止雷电侵入波对电气设备绝缘造成危害。避雷器的选择，考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越于磁吹避雷器（碳化硅避雷器），且没有串联间隙，保护特性好没 有工频续流、灭弧等问题，所以本工程 220kV 和 60kV 系统中，采用氧化锌避雷器。

由于金属氧化物避雷器没有串联间隙，正常工频相电压要长期施加在金属氧化物电阻片上，为了保证使用寿命，长期施加于避雷器上的运行电压不可超过避雷器允许的持续运行电压。

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表 5.12 避雷器的选择情况

5.9 支柱绝缘子、穿墙套管的选择

表 5.13 支柱绝缘子、穿墙套管的选择

5.10 所用电的接线方式、所用变的选择

（1）所用电的接线

为了保证所用电供电的可靠性。所用电分别从 10kV 的两个分段上引接。为了节省投资， 所用变压器采用隔离开关加高压熔断器与母线相连。 （2）所用变的容量

所用变容量的选择，可通过对变电所自用电的负荷，结合各类负荷的需求系数，球得最大需求容量来选取容量。所用变为两台 S9-50/10 变压器。

表 5.14 10kV 所用变高压侧熔断器的选择情况

5.11 继电保护配置

（1）主变的保护 考虑到采用微机保护的具体情况，采用双主双后的配置方式：差动保护、负荷电压闭锁的过电流保 护、过负荷保护、零序过电流保护及瓦斯、油温、油位、绕组温度、压力释放等非电量保护。

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（2）220kV 的保护装设高频保护作为主保护，电流保护作为后备。 （3）60kV 的保护。设置距离保护，以电流保护作为后备。 （4）10kV 的保护。设置两段式电流保护。

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第6章 配电装置的选择

6.1 配电装置的基本要求

（1）在配电装置设计中，必须认账贯彻国家的技术经济政策，遵循国家颁发的有关规程， 规范及技术规定，做到安全可靠、技术先进、经济合理和维修方便。 （2）根据其在电力系统中的地位，环境条件和运行、安装检修的要求，合理地制定和布置 方案和选用设备。保证足够的安全距离，采用行之有效的新技术、新设备、新布置和新材料。 （3）保证运行安全和操作巡视方便。

（4）必须坚持节约用地的原则，布置应紧凑，少占地。 （5）节约材料，降低造价

（6）根据工程特点、规模和发展规划，远近期结合，以近期为主，适当考虑扩建要求。

6.2 具体配置

外桥接线的 220kV 侧由于本变电所地处半山区受环境污染小，故采用屋外配电装置。而 半高型配电装置占地面积比普通中型布置少 30%，运行维护比较方便，故采用半高型配电装置。

双母线接线的 60kV 配电装置用屋外半高型布置

10kV 的单母线分段接线采用屋内成套开关柜 JYN-10 型手车式开关柜单层布置

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参考文献

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