毕业设计220kV降压变电站设计.doc

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1、 摘要 本次设计是 220kV 降压变电站设计，电压等级为 220kV、110kV、35kV。220kV架空进线 4 回，两回电源线，两回负荷线。110kV 出线 10 回，35kV 出线 12回，为电缆出线。本设计 220kV、110kV 侧电气主接线采用的是双母线接线，均采用高压 GIS组合电器；35kV 侧采用单母线分段接线，选用 KYN-61 型开关柜。选用了两台120MVA 的主变压器。本次 220kV 输变电工程设计主要进行了短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，防雷及过电压保护装置的设计，并绘制了电气主接线图、总平面图及各电压等级间隔断面图，较为详细

2、地完成了电力系统中变电站设计。但是由于时间限制，本设计未能详细选择各种器件以及二次侧的保护设计，对于这部分的知识还有待今后去学习探究。关键词关键词：变电站，设计，短路计算 Abstract This design is 220kV step-down transformer substation design,voltage rating from 220kV,110 kV,to 35kV.220kV incoming line is 4 times,which include the power cord twice,load line twice.110kV outgoing line 1

3、0 times,and 35kV incoming line 12 times,and both of them are cable outgoing line.In this design,for 220kV and 110 kV,the main electrical wiring use the double-bus configuration wiring,and all is the high pressure GIS combination appliances;35kV uses single-bus subsection wiring,choosing KYN-61 type

4、switchgear.In addition,this design adopts two 120MVA main transformers.This 220kV power transformer engineering design mainly conducted the short-circuit current calculation,the calibration of dynamic electric equipment and thermal stability,the determination of main electrical equipment model and p

5、arameter,the design of lightning protection as well as over voltage protection device,and plotted the main electrical hookup,total plan and each voltage class sectional drawing.All in all,the substation design in power system is completed detailed to some extent.Due to the limited time,this design c

6、annot choose all devices and secondary side protection in detail.For the mentioned part,further study and search need to be proceed.Keywords:Keywords:substation;design;short circuit currents 目录 摘要摘要 .I I AbstractAbstract .IIII 目录目录 .IIIIII 第一章第一章 绪论绪论 .1 1 第二章第二章 电气主接线选择电气主接线选择 .2 2 2.1 适配选择.2 2.2 方

7、案选择.2 第三章第三章 主变压器选择主变压器选择 .5 5 3.1 设计原则.5 3.2 容量计算.5 第四章第四章 短路计算短路计算 .6 6 4.1 短路故障产生原因.6 4.2 短路计算的目的.7 4.3 短路计算.8 4.3.1 1d点短路时.9 4.3.2 2d点短路时.9 4.3.3 3d点短路时.10 第五章第五章 导体和设备的选择导体和设备的选择 .12122 2 5.1 GIS 组合电器概述.122 5.2 220kV 侧 GIS 组合电器选择.12 5.2.1 断路器.13 5.2.2 隔离开关及接地开关.14 5.2.3 电流互感器.15 5.2.4 电压互感器.17

8、5.2.5 避雷器.17 5.2.6 出线套管.18 5.3 220kV 侧母线和连接线选择.19 5.3.1 220kV 侧母线选择.19 5.3.2 变压器 220KV 侧引接线的选择.20 5.4 110kV 侧 GIS 组合电器选择.20 5.4.1 断路器.22 5.4.2 隔离开关与接地开关.22 5.4.3 电流互感器.23 5.4.4 电压互感器.25 5.4.5 避雷器.25 5.4.6 出线套管.27 5.5 110kV 侧母线及连接线选择.27 5.5.1 110kV 侧母线选择.27 5.5.2 变压器 110kV 侧引接线选择.28 5.6 35kV 高压器件及母线选

9、择.29 5.6.1 35kV 侧高压开关柜选择.29 5.6.2 断路器的校验.31 5.6.3 电流互感器的校验.32 5.6.4 接地开关选择.33 5.7 35kV 侧进线高压设备选择.34 5.7.1 35kV 侧进线断路器选择.34 5.7.2 35kV 侧进线隔离开关选择.35 5.7.3 35kV 侧进线电流互感器选择.36 5.7.4 35kV 侧母线电压互感器选择.37 5.7.5 35kV 侧母线选择.37 5.7.6 35kV 侧避雷器选择.38 第六章第六章 防雷保护设计防雷保护设计 .3939 6.1 避雷针设计.39 6.1.1 避雷针的配置原则.39 6.1.2

10、 避雷针位置的确定.39 6.1.3 避雷针的参数选择.39 6.2 避雷器选择.40 6.3 防雷接地装置.40 总结总结 .4242 参考文献参考文献 .4343 致谢致谢 .4444 第一章 绪论 毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。能源是社会生产力的重要基础，随着社会生产的不断发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及构成上也发生

11、了很大的变化。人类对能源质量也要求越来越高。电力是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的、不能大量存储的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。220KV 变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。电力工业是国民经济的

12、一项基础工业，其发展速度必须超前与国民经济的发展速度，否则其他各项工业将要受到制约。我国的电力工业目前已跃居世界前列，但于发达国家相比仍有一定差距，今后还有待奋力追赶。就国民经济建设的情况来看，电力工业仍然没有满足工农业生产和人民生活对电力的需要，这将会阻碍国民经济的稳步发展。因此，必须加速电力工业的发展，使其成为名副其实的先行工业，以推动整个国民经济的持续稳步地发展。在传输中必须经过变压器和不同的输电线路输送并分配给用户，再通过用电设备转换成适合用户的各种能量，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。电能从生产、传输、分配到使用要经过一个复杂的过程，电能不能储存，电能在

13、传送的过程中不可避免的产生损耗，为了减小损耗，采用高压输电是有效的方法之一。变电站在电力系统中是输电配电中的一个重要的环节。电能一般要经过变电所升降压后才可供给用户使用，变电站在这个过程中起着变换、分配电能的作用。因而，合理而又正确的变电站设计是保证电网可靠、经济运行的基础。第二章 电气主接线选择 2.1 适配选择 在 110220kV 配电装置中，当出线为 2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过 4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电所中，当 110220kV 出线在 4 回及以上时，一般采用双母线。3560kV 配电装置中，当出线为 2 回时，一般采用桥形接线；当出线为 2 回以上

14、时，一般采用分段单母线接线。当出线回路较多，连接的电源较多、负荷大或污染环境中的 3560kV 屋外配电装置，可采用双母线接线。2.2 方案选择 方案一：220kV 侧使用双母线接线，110kV 侧使用双母线带旁路接线，35kV侧使用双母线接线 方案二：220kV 侧使用双母线接线，110kV 侧使用双母线接线，35kV 侧使用单母线分段接线。方案三：220kV 侧使用单母线带旁路接线，110kV 侧使用双母线接线，35kV侧使用单母线分段接线。1.双母线接线 W1W2QF1QF2QFCWL1WL3WL2 图 2-1 双母线接线图 双母线接线有两组母线，并且可以互为备用。每一电源和出线的回路都

15、装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联络，通过母联断路器 QFC 来实现。其主要优点为：供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后，能迅速恢复供电；调度灵活；扩建方便。缺点:接线复杂,设备多,母线故障有短时停电。2.双母线带旁路接线 110-220kV 配电装置的出线送电距离较长，输送功率较大，停电影响较大，且常用的少油断路器年均检修时间长达 5-7 天，较多设置旁路母线；当 110kV 出线为 7 回及以上，220kV 出线为 5 回及以上时，可采用这种接线方式；对于在系统中居重要地位的配电装置，110kV 6 回及以上，220kV 5

16、 回及以上，也可装专用断路器，同时变电所主变压器的 110-220kV 侧断路器，也应接入旁路母线。3.单母线分段 W1QF11QF2QF3WL1WL2QF21QF2QF3WL3WL4W2QFD 图2-2 单母线分段接线图 优点：母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个供电电源；一段母线故障时(或检修),仅停故障(或检修)段工作，非故障段仍可继续工作。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，接在该段母线上的电源和出线，在检修期间必须全部停电；任一回路的断路器检修时，该回路必须停止工作。对于 220kV 侧，由于进线四回，双母线已完全满足其可靠性要求，再加旁路只会增大投

17、资，对经济性有所降低；而对于 110kV 侧，虽然出线有十回，达到了增加旁路的要求，但是增加旁路对经济性影响比较大，而且不带旁路对可靠性降低不是特别明显，因此选择双母线接线；对于 35kV 侧，如果选择双母线接线，则室内设备要全部更换成双母线接线形式，不利于经济性。因此综合考虑，选择方案二。第三章 主变压器选择 3.1 设计原则 1、主变容量一般按变电所建成后 510 年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期 1020 年的负荷发展。2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的级和级

18、负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的 70%80%。3、为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。3.2 容量计算 110kV 出线 10 回，每回负荷为 10000kW，同时率为 0.7，功率因数为 0.9；35kV 出线 12 回，每回负荷为 10MW，同时率 0.7，功率因数为 0.9。则 MVA778.7119）.90.701210.90.701010（.70Se 故选择 120MVA 的变压器两台。根据以上条件，选择 SFPSZ7-120000/220 的 220KV 三绕组有载调压电力变压器，其参数如下：型号

19、SFPSZ7-120000/220 联接组标号 YN，yn，d11 空载电流%0.45 空载损耗(kw)154 额定电压(KV)高压 中压 低压 22081.25%121 38.5 额定容量MVA 120 120 60 阻抗电压 高中 高低 中低 14 22 8 第四章 短路计算 4.1 短路故障产生原因 工业与民用建筑中正常的生产经营办公等活动以及人民的正常生活，都要求供电系统保证持续安全可靠地运行。但是由于各种原因，系统会经常 出现故障，使正常运行状态遭到破坏。短路是系统常见的严重故障。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：1、设

20、备原因 电气设备、元件的损坏。如：设备绝缘部分自然老化或设备本身有缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路的功能。2、自然原因 气候恶劣，由于大风、低温、导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，设备过电压，绝缘被击穿等。3、人为原因 工作人员违反操作规程带负荷拉闸，造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金属性短路；人为疏忽接错线造成短路或运行管理不善造成小动物带电设备内形成短路事故等。4.2 短路计算的目的 短路计算的目的主要有以下几个方面：1、为了选择和校验电气设备，如断路器、隔离开关、熔断器、互感器、母线、瓷瓶、电缆

21、、架空线等等。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电动力稳定，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、为继电保护装置的整定计算。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，还需知道其它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。3、在选择与设计系统电气之接成时，短路计算可为不同方案进行技术性比较以

22、及确定是否采取限制短路电流措施等提供依据。4.3 短路计算 8%U，22%U，14%U）3-2（k）3-1（k）2-1（k，设MVA100SB，则 14）8-2214（21）%U-%U%U（21U）3-2（k）3-1（k）2-1（k1S 0）22-814（21）%U-%U%U（21U）3-1（k）3-2（k）2-1（k2S 8）41-822（21）%U-%U%U（21U）2-1（k）3-2（k）3-1（k3S 11.0046.29454100SSxjB*S 117.012010010014SS100%UxNBS1*1 01201001000SS100%UxNBS2*2 331.01201001

23、008SS100%UxNBS3*3 4.3.1 d1短路时 由已知条件，kA3.723230346.29454U3SIBmaxd1 根据电力工程电气设计手册的相关规定，取电流冲击系数 K.81ch，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值 kA3.8353.723）1-.81（21I）1-K（21I2d2chch1 冲击电流kA1.4603.723.812IK2i1dchch 4.3.2 d2点短路时，1.87017.1011.001xxx1x1I*2*1*s*2d 折算到 110kV 短路电流有名值 kA2.9311531001.87U3SIIBB*dd22 根据电力工程电气设计手册

24、的相关规定，取电流冲击系数 K.81ch，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值 kA2.952.93）1-.81（21I）1-K（21I22dchch 冲击电流kA7.992.93.812IK2i2dchch 短路容量MVA1.87802.931153IU3S2dB 4.3.3 3d点短路时，3.8333.1017.1011.001xxx1x1I*3*1*s*d3 换算到 35kV 短路电流有名值 kA8.953731003.83U3SIIBB*dd33 根据电力工程电气设计手册的相关规定，取电流冲击系数 K.81ch，当不计周期分量的衰减时，短路电流全电流最大有效值 kA3.09

25、8.95）1-.81（21I）1-K（21I22dchch 冲击电流kA2.2158.95.812IK2i2dchch 短路容量MVA3.23838.95373IU3S3dB 短路点的编号 基准电压B BU（Kv）短路电流标么值*I（kA）短路电流有名值I（KA）短路电流冲击值hci(KA)短路全电流最大有效值chI(KA)短路容量S(MVA)表达式 平均值 X1 N*II I55.2 I51.1 IU3B d1 230-23.73 60.41 35.83 9454.246 d2 115 7.81 3.92 9.97 5.92 780.81 d3 37 3.83 5.98 15.22 15.2

26、2 383.23 第五章 导体和设备的选择 5.1 GIS 组合电器概述 GIS（gas insulated substation）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS 由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件 全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的 SF6绝缘气体，故也称 SF6 全封闭 组合电器。GIS（gas insulated substation）是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS 由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充

27、有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。5.2 220kV 侧 GIS 组合电器选择 初步选择 ZF11-252 型 GIS 组合电器。ZF11 型 GIS 共用的技术参数如下表。表 5.1 GIS 通用部分的技术参数 项 目 单位 参数值 额定电压 kV 252 额定电流 A 3150 额定频率 Hz 50 额定峰值耐受电流 kA 100 额定短时耐受电流（3s）kA 50 局部放电 pC 35 1 min 工频耐受电压 kV 相对地 断口间 相间 230 275 345 1.2/50s 额定雷电冲击耐受电压 kV 550 650 550 额定 SF6 气体压力（表压 20）

28、MPa 断路器（含 CT）气室 其它气室 0.6 0.4 最低功能压力（表压 20）0.50.015 0.330.015 补气压力（表压 20）0.520.015 0.350.015 SF6 气体年漏气率 1%SF6 气体水分含量 ppm 断路器（含CT）、快速隔离开关、快速接地开关气室 其余气室 出厂前150 出厂前250 运行中300 运行中500 5.2.1 断路器 ZF11-252 内部断路器参数如下：额定电压 220kV 最高工作电压 252kV 额定电流 3150A 额定开断电流 50kA 额定短路关合电流 100kA 3s 热稳定电流 40kA 额定闭合时间 0.09s 固有分闸

29、时间 0.028s 燃弧时间 0.05s 额定电压选择：kV2535.11220UUNsN 额定电流选择：kA61.60220321205.01U3S5.01IIjjmaxN 开断电流选择：kA3.723II1dNBr 短路关合电流选择：kA1.460iichNcl 热稳定校验，取后备保护时间s5.10th：s78.0028.005.00tttgbkd s28.205.1078.00ttthkdds skA9.312828.203.723tIQ22ds2d skA4800340tIQ222rr drQQ 动稳定校验：kA100ikA1.460iNclch 故此断路器符合要求。由于每回出线的各项

30、指标都比 220kV 侧总负荷低，因此选择此断路器也合适。5.2.2 隔离开关及接地开关 ZF11-252 内部隔离开关参数如下：额定电压 220kV 最高工作电压 252kV 额定电流 3150A 额定开断电流 50kA 额定短路关合电流 100kA 3s 热稳定电流 40kA 额定电压选择：kV2535.11220UUNsN 额定电流选择：kA61.60220321205.01U3S5.01IIjjmaxN 热稳定校验，取后备保护时间s5.10th：s78.0028.005.00tttgbkd s28.205.1078.00ttthkdds skA9.312828.203.723tIQ22

31、ds2d skA4800340tIQ222rr drQQ 动稳定校验：kA100ikA1.460iNclch 由于每回出线的各项指标都比 220kV 侧总负荷低，因此选择此隔离开关也合适。接地开关和隔离开关参数一致，也满足要求。5.2.3 电流互感器 该电流互感器在线路正常运行状态和过载状态以及短路故障时，测量电流，给测量仪表和继电保护装置提供电流参量。该 CT 为穿心式结构，即原边仅有主回路导体一匝，二次线圈绕制完成后把它们放置在金属壳体内，内充 0.45MPaSF6气体作为绝缘介质，一般一个筒体内可装 14 只二次线圈，一般一只线圈配一个接线座。接线座上的端子编号与二次线圈的出线头编号完全

32、一致。金属壳体外有明显的极性标牌。表 5.2 电流互感器元件额定技术参数 参 数 名 称 单位 数 值 系统额定电压 kV 220 额定一次电流 A 1200 额定二次电流 A 5 测量用 仪表保安系数 5,10 标准准确级 0.2,0.5 额定输出 VA 30 保护用 准确限值系数 20，30 标准准确级 5P 额定输出 VA 30 1s 热稳定倍数 60 动稳定倍数 60 额定电压选择：kV220UUNSN 额定电流选择：kA61.60220321205.01U3S5.01IIjjmaxN 热稳定校验：skA9.3128QskA5184）601200（）KI（2k222tm 动稳定校验：k

33、A1.460ikA1.81016012002KI2shdwm 故此电流互感器也满足要求。5.2.4 电压互感器 电压互感器也是 GIS 标准之一，采用的是 JDQX 型 SF6 绝缘的电磁式电压互感器，独立气室，内充 0.45MPaSF6 气体，壳体上装有密度继电器、吸附剂、充放气接头等附件，可为用户提供三线圈和四线圈两种规格的品种。具有变比及精度可按用户主接线要求确定。其参数如下表。表 5.3 电压互感器元件额定技术参数 项 目 技 术 参 数 额定一次电压 （kV）220/3 额定二次电压 （kV）0.1/3 剩余电压绕组额定电压（kV）0.1 额定输出（VA）75/120/300 标准准

34、确级 0.2/3P/3P 额定 SF6气压 （表压 20）0.45 MPa 5.2.5 避雷器 避雷器是一种过电压限制器，它实质上是过电压能量的接受器，它与别保护设备并联运行，当作用电压超过一定的幅值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量,限制过电压，保护电气设备。本 GIS 组合电器内带氧化锌避雷器，主要安装在变电站的进线侧，用于保护GIS 的电气设备绝缘免受雷电和操作过电压的损害，为独立气室，内充 0.4MPaSF6气体。其标准放电流分 5KA、10KA 两种。该产品系无间隙氧化锌避雷器，芯体是氧化锌阀片，其非线性电阻特性比碳化硅优异，在运行电压下阻性泄露电流约 0.1 mA 以下，无串联火花

35、放电间隙，不存在续流和放电迟延问题。表 5.4 避雷器参数 额定电 压 kV 灭弧电 压 kV 工频放电电压 kV 冲击放电电压kV 灭弧电压选择 kV 220 252 503 580 710 2200.8176 5.2.6 出线套管 出线套管是 GIS 的一个标准元件，供架空线与 GIS 连接使用，该套管为穿心式结构，导流杆从中央通过，上部接接线板，下部装电联接和 GIS 主回路连通，内充 0.45MPaSF6 气体。该瓷套为防污型：海拔高度分 1000、2000m 两种；爬电比距分 25mm/kV，31mm/kV 两种，以满足、级污秽地区的要求，其余技术参数如下：工频耐压：395KV 雷电

36、冲击：950KV 无线电干扰电压：500V 瓷套弯曲负荷：4000N 主回路电阻：80 安全系数：3.5 倍 5.3 220kV 侧母线和连接线选择 5.3.1 220kV 侧母线选择 回路最大持续工作电流为：kA61.602203120205.1U305.105.1jNmaxSIIe 修正系数 K 为 82.025704070011aaK 1maxaKII 按最大持续工作电流选择查设备手册选728021LF型铝锰合金管形导体。其标称截面积为2954mm，+70允许的最大热稳定工作电流为 1900A。电流校验：AKIIa1558190082.01max 热稳定校验：fdwhfdminKQ1AA

37、KQSC+70时，C=87 1fK 代 入 计 算 的226min95424.1301109.3128871mmmmS 满足要求。5.3.2 变压器 220KV 侧引接线的选择 按经济电流密度选择导体截面积：查经济电流密度曲线，当h5000Tmax时，经济电流密度2A1.1mmJ，则：2maxj1.96001.1661JmmIS 查阅资料选取 LGJ-800/100 钢芯铝绞线，其标称截面积为2800mm，+70允许的最大热稳定工作电流为 2400A。电流校验：AKIIa1968240082.01max 热稳定校验：C=87 1fK 226min80024.1301109.3128871mmm

38、mS 满足要求。5.4 110kV 侧 GIS 组合电器选择 由条件初步选择 ZF12-126 型组合电器。表 5.5 GIS 通用部分的技术参数 项 目 单位 参数值 额定电压 kV 126 额定电流 A 3150 额定频率 Hz 50 额定峰值耐受电流 kA 100 额定短时耐受电流（3s）kA 40 局部放电 pC 35 1 min 工频耐受电压 kV 相对地 断口间 相间 230 275 345 1.2/50s 额定雷电冲击耐受电压 kV 550 650 550 额定 SF6 气体压力（表压 20）MPa 断路器（含 CT）气室 其它气室 0.6 0.4 最低功能压力（表压 20）0.

39、50.015 0.330.015 补气压力（表压 20）0.520.015 0.350.015 SF6 气体年漏气率 1%SF6 气体水分含量 ppm 断路器（含 CT）、快速隔离开关、快速接地开关气室 其余气室 出厂前150 出厂前250 运行中300 运行中500 5.4.1 断路器 额定电压选择：.5kV1265.11110UUNsN 额定电流选择：kA61.6011031205.01U3S5.01IIjjmaxN 开断电流选择：kA2.93II1dNBr 短路关合电流选择：kA7.015iichNcl 热稳定校验，取后备保护时间s5.10th：s8.003.005.00tttgbkd

40、3s2.05.108.00ttthkdds skA3.533.2092.3tIQ22ds2d skA4800340tIQ222rr drQQ 动稳定校验：kA100ikA7.99iNclch 故此断路器符合要求。由于每回出线的各项指标都比 110kV 侧总负荷低，因此选择此断路器也合适。而对于母线断路器，由于只有在一台主变故障时才会闭合，而故障容量也不会超过进线容量，因此选择此断路器也符合要求。5.4.2 隔离开关与接地开关 额定电压选择：.5kV1265.11110UUNsN 额定电流选择：kA61.6011031205.01U3S5.01IIjjmaxN 热稳定校验，取后备保护时间s5.1

41、0th：s8.003.005.00tttgbkd 3s2.05.108.00ttthkdds skA3.533.2092.3tIQ22ds2d skA4800340tIQ222rr drQQ 动稳定校验：kA100ikA7.99iNclch 故此隔离开关符合要求。由于每回出线的各项指标都比 110kV 侧总负荷低，因此选择此隔离开关也合适。而对于母线隔离开关，由于只有在一台主变故障时才会闭合，而故障容量也不会超过进线容量，因此选择此隔离开关也符合要求。接地开关和隔离开关参数一致，也满足要求。5.4.3 电流互感器 ZF12-126型三相共箱SF6气体绝缘金属封闭开关设备采用一次穿心式电流互感器

42、。这种电流互感器在线路正常运行或过载状态或短路故障时测量电流，给测量仪表和继电器保护提供电流参量。每只电流互感器内可装 2-3 只二次线圈。二次线圈分为测量和保护两种。其主要参数如表 5.6 所示。表 5.6 电流互感器元件额定技术参数 参 数 名 称 单位 数 值 系统额定电压 kV 110 额定一次电流 A 2000 额定二次电流 A 5 测量用 仪表保安系数 5,10 标准准确级 0.2,0.5 额定输出 VA 30 保护用 准确限值系数 20，30 标准准确级 10P 额定输出 VA 30 1s 热稳定倍数 75 动稳定倍数 135 额定电压选择：kV110UUNSN 额定电流选择：k

43、A61.6011031205.01U3S5.01IIjjmaxN 热稳定校验：skA3.53QskA22500）752000（）KI（2k222tm 动稳定校验：kA7.015i.8kA38113520002KI2shdwm 故此电流互感器也满足要求。5.4.4 电压互感器 ZF12-126 型 SF6 气体绝缘金属封闭开关设备用电压互感器。采用电磁式电压互感器（PT），供额定频率为 50Hz 的额定电压为 110kV 电力系统作为电气测量和保护用。其参数如下：表 5.7 电压互感器元件额定技术参数 项 目 技 术 参 数 额定一次电压 （kV）110/3 额定二次电压 （kV）0.1/3 剩

44、余电压绕组额定电压（kV）0.1 额定输出（VA）75/120/300 标准准确级 0.2/0.5/3P 额定 SF6气压 （表压 20）0.40 MPa SF6气体最低功能压力（表压 20）0.33 MPa 5.4.5 避雷器 ZF12-72.5/126（L）型三相共箱 SF6 气体绝缘金属封闭开关设备采用Y10WF-100/260 型无间隙金属氧化物避雷器作为该 GIS 的保护元件，它用于保护GIS 的电气设备绝缘免受雷电和部分操作过电压的损害。该避雷器主绝缘为六氟化硫气体，芯体是氧化锌阀片，其非线性电阻特性比碳化硅优异。在运行电压下阻性泄漏电流小，没有串联火花放电间隙，不存在续流和放电迟

45、延问题。其接地端子经放电记录器和短路片（供测量泄漏电流 用）再接地。避雷器在正常运行电压下，基本上处于绝缘状态，仅流过数百微安的泄漏电流，其中大部分是容性电流。当过电压侵入时，避雷器工作在伏安特性的低阻区域，放电电流经过避雷器泄入大地。过电压过后，避雷器又恢复到正常运行电压下的工作状态。其参数如下表所示。表 5.8 避雷器参数 名 称 单位 技术参数 避雷器额定电压（有效值）kV 100 标称放电电流（8/20s）（峰值）kA 10 1/5s 陡波冲击电流残压（峰值）kV 291 避雷器持续运行电压（有效值）kV 78 8/20s 雷电冲击电流残压（峰值）kV 260 30/60s 操作冲击电

46、流残压（峰值）kV 221 直流 1mA 参考电压 kV 145 2ms 方波电流冲击 18 次 A 600 4/10s 大电流冲击 2 次 kA 65 内绝缘额定耐受电压(0.33 MPa)额定雷电冲击耐受电压（峰值）kV 550 额定工频 1min 耐受电压（有效值）kV 230（对地）345（相间）SF6气体水分含量10-6（体积分数）250 SF6气体额定压力 （表压 20）MPa 0.40 SF6气体报警压力 （表压 20）MPa 0.35 SF6气体最低功能压力 （表压 20）MPa 0.33 5.4.6 出线套管 本 GIS 带的出线套管参数如下：表 5.9 出线套管参数 额定电

47、压 （kV）72.5/126 1min 工频耐压（kV）(干试、湿试)230 1.2/50s 雷电冲击耐受电压（kV）（峰值）550 爬电比距 （mm/kV）31 主回路电阻 （）80 SF6额定气压（MPa）20表压 0.4 额定电流（A）2000/3150 SF6年漏气率（）1 SF6气体水分含量（ppm）250 无线电干扰电压 （V）2500 瓷套弯曲耐受负荷 （N）2500 5.5 110kV 侧母线及连接线选择 5.5.1 110kV 侧母线选择 回路最大持续工作电流为：kA61.6011031205.01U3S5.01Ijjmax 修正系数为：2.8025704070K011aa

48、1amaxKII 按最大持续工作电流选择查设备手册选647021LF型铝锰合金管形导体。其标称截面积为2631mm，+70允许的最大热稳定工作电流为1200A。电流校验：A1020120082.0KII1maxa 热稳定校验：fkwhfkKQC1AAKQSmin+70时，C=87 1Kf 代入计算的226m i n6 3 15 9 6.211103.53871Smmmm 满足要求。5.5.2 变压器 110kV 侧引接线选择 按经济电流密度选择导体截面积：查经济电流密度曲线，当yhT/3600max时，经济电流密度23.1mmJ，则：2maxj6.45083.1661JImmS 查阅资料选取

49、LGJ-800/100 钢芯铝绞线，其标称截面积为2800mm，+70允许的最大热稳定工作电流为 2400A。电流校验：A1968240082.01maxaKII 热稳定校验：C=87 1fK 226min800596.211103.53871Smmmm 满足要求。5.6 35kV 高压器件及母线选择 5.6.1 35kV 侧高压开关柜选择 本次设计选择 KYN61-40.5 型铠装一开始交流金属封闭开关设备。本产品特点：1、采用热缩绝缘材料及环氧涂覆绝缘工艺，优化电极形状，柜体结构紧凑，缩小占地面积；2、开关柜柜体选用优质冷轧钢板经数控钣金加工成型后，通过高强度螺栓螺母和铆螺母连接而成，构件

50、表面采用喷塑或镀锌工艺；3、可配用国产 ZN85-40.5(3AV3)真空断路器和法国施耐德 SF1、SF2 型及阿尔斯通 FP 系列六氟化硫断路器，以满足不同用户的需求；4、开关柜各功能小室均采用金属隔板封隔，并设有独立的压力释放通道；5、断路器、接地开关等操作均可在开关柜门关闭情况下进行，即可实现关门操作；6、开关柜的结构适应性强，主接线方案可达到 198 种以上，能满足不 同用户的需要；7、手车、断路器、接地开关和后柜门之间设有防止误操作的机械连锁装置，“五防”功能齐全，安全可靠。其技术参数如下表：表 5.10 开关柜技术参数 项目 单位 参数 额定电压 kV 40.5 额定频率 Hz