1、河南理工大学毕业设计（论文）说明书I摘 要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。本设计主要介绍了220kV变电站一次部分的设计。首先通过对原始资料进行分析，设计主接线形式，综合比较各种接线方式的特点、优缺点，根据电气主接线设计的基本要求选择两种较其它方案可靠的主接线方案；再对两种方案进行全面的可靠性、灵活性和经济性比较，确定最优的主接线方案；然后根据题目要求选择主变压器的台数以及容量，再进行短路电流计算，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验
2、等方面做准备；继而进行主要电气设备的选择与校验，最后进行防雷保护设计。关键词：变电站；主变压器；短路计算；电气设备选择。河南理工大学毕业设计（论文）说明书IIABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, design of power supply system is more and more comprehensive, system, factory power consumption increased rapidly, the powe
3、r quality, technical and economic conditions, power supply reliability index is increasing, so the design of power supply also has a higher, better. This design mainly introduces the design of 220 kv substation a part. Through analyze the raw data first, design main wiring forms, comprehensive compa
4、rison of various characteristics of wiring method, advantages and disadvantages, choose according to the basic requirement of the main electrical wiring design two kinds of main wiring scheme than other solutions and reliable; Again to the reliability of the two plans to conduct a comprehensive, fle
5、xible and economical comparison, to determine the optimal main wiring scheme; Then the sets and the capacity of main transformer according to the request of topic selection, short-circuit current calculation again, needed for the design of high voltage electrical equipment choice preparation, settin
6、g, calibration, etc; And then to the main electrical equipment selection and calibration, finally carries on the lightning protection design. Keywords: substation; The main transformer; Short circuit calculation; Equipment selection. 河南理工大学毕业设计（论文）说明书i目 录1 引 言 .12 电气主接线的设计 22.1 主接线概述 .22.2 主接线设计原则 .
7、32.3 主接线选择 .43 主变压器的选择 73.1 负荷计算 .73.2 主变压器的选择原则 .73.2.1 主变压器台数的选择 83.2.2 主变压器容量的选择 83.2.3 主变压器型式的选择 93.2.4 绕组数量和连接形式的选择 93.3 主变压器选择确定 104 短路电流计算 .114.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算 114.2 10kV 侧短路计算 .124.3 220kV 侧短路计算 154.4 110kV 侧短路计算 165 导体和电气设备的选择 .185.1 断路器和隔离开关的选择 195.2 电流互感器的选择 295.3 电压互感器的选择 335.4 导体的选择与校验
8、 346 防雷接地设计 .416.1 防雷设计 416.1.1 防雷设计原则 416.1.2 避雷器的选择 416.1.3 避雷针的配置 446.2 接地设计 456.2.1 接地设计的原则 456.2.2 接地网型式选择 467 结论与展望 .47致谢 .48参考文献 .49河南理工大学毕业设计（论文）说明书11 引 言随着经济的发展,工业水平的进步,人们生活水平的不断提高。电力系统在整个行业中所占的比例逐渐增大,现代电力系统是一个巨大的,严密的整体。电力系统是我国经济的重要能源部门,而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，是电力系统中
9、变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，作为电能输送与控制的枢纽，设计是否合理，不仅直接影响了基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。通过对原始资料的分析，查阅相关资料，结合发电厂电气部分、工厂供电等所学专业课以及其他人的设计，根据要求拟定以下设计，该设计包括以下任务：1、主接线的设计：根据电气主接线的基本要求，从可靠性、灵活性以及经济性对所选的两种主接线进行比较，确定最优的主接线方案；2、主变压器的选择：确定主变压器的容量、台数以及型式和结构；3、短路计算：采用标幺值的方式分别对 220kV、
10、110kV、10kV侧短路计算；4、导体和电气设备的选择：分别对断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器导体进行选择和校验；5、防雷接地设计。河南理工大学毕业设计（论文）说明书22 电气主接线的设计2.1 主接线概述电气主接线又称电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系 。单母线接线及单母线分段接线（1）单母线接线单母线接线供电电源
11、在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。（2）单母分段接线单母线用分段断路器进行分段，可以提高供
12、电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂电压配电装置，一般每段母线上所接发电容量为 12mV 左右，每段母线上出线不多于 5 回；变电站有两台主变压器时的 610kV 配电装置；3563kV 配电装置出线 48 回；110220kV 配电装置出线 34 回。（3）单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁
13、路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。河南理工大学毕业设计（论文）说明书3双母线接线及分段接线（1）双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：进出线回数较多、容量较大、出线带电抗器的 610kV 配电装置；3560kV 出线数超过 8 回，或连接电源较大、负荷较大时；110220kV 出线数为 5 回及以上时。（2）双母线分段接线为了缩
14、小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在 220550kV 大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。
15、（3）双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。2.2 主接线设计原则电气主接线时发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系 。直接影响运行的可靠性、灵活性。 电气主接线的设计的基本要求，概
16、括的说应包括可靠性，灵活性和经济性三个方面。（1）可靠性河南理工大学毕业设计（论文）说明书4安全可靠时电力生产的首要任务，保证供电可靠时电气主接线的最基的要求，停损点逼近时发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重，在经济发达的地区，故障停电的经济损失时实时电价的数十倍，乃至上百倍，至于导致人身伤亡、设备损坏等等经济损失和社会影响更是难以估量。因此主接线的接线形式必须保证供电可靠。（2）灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换。包括：操作的方便；调度的方便性；扩建的方便性。（3）经济性在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。通常设计应在满足
17、可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要从下列几方面考虑：节省一次投资；占地面积；电能损耗少。2.3 主接线选择根据原始资料的分析现列出两种主接线方案。方案一：220kV 侧双母接线、110kV 侧双母接线、10kV 侧单母分段接线。220kV 出线 6 回（其中备用 2 回） ，而双母接线使用范围是 110220kV 出线数为 5回及以上时。满足主接线的要求。且具备供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。110kV 出线 10 回（其中备用 2 回） ，110kV 侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为 80000kVA，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线总负荷为100MVA
18、。根据条件选择双母接线方式。10kV 出线 12 回（其中备用 2 回） ，10kV 侧总负荷为 35000kVA，、类用户占60%，最大一回出线负荷为 2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为 0.65。选择单母分段接线方式。方案主接线如图 2-1 所示。方案二：220kV 侧双母带旁路接线、110kV 侧双母接线、10kV 侧单母分段接线。220kV 出线 6 回（其中备用 2 回） ，而由于本回路为重要负荷停电对其影响很大，因而选用双母带旁路接线方式。双母线带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁
19、路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。方案主接线如图 2-2 所示。河南理工大学毕业设计（论文）说明书5图 2-1 主接线方案一图 2-2 主接线方案二河南理工大学毕业设计（论文）说明书6现对两种方案比较如下：表 2-1 主接线方案比较表方案项目方案一：220kV 侧双母接线，110kV 侧双母接线、10KV 侧单母分段接线。方案二、220kV 侧双母带旁路接线，110kV 侧双母接线、10kV 侧单母分段接线。可靠性1.220kV 接线简单，设备本身故障率少；2.220kV 故障时，停电时间较长。1.可靠性较高；2.有两台主变压器工作，保证了在变压器检修或故障时
20、，不致使该侧不停电，提高了可靠性。灵活性1.220kV 运行方式相对简单，灵活性差；2.各种电压级接线都便于扩建和发展。1.各电压级接线方式灵活性都好；2.220kV 电压级接线易于扩建和实现自动化。经济性设备相对少，投资小。 1.设备相对多，投资较大；2.母线采用双母线带旁路，占地面增加。通过对两种主接线可靠性，灵活性和经济性的综合考虑，辨证统一，现确定第二方案为设计最终方案。河南理工大学毕业设计（论文）说明书73 主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）
21、用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。3.1 负荷计算原始资料分析（1）按规划要求，该所有 220kV、110kV 和 10kV 三个电压等级。220kV 出线 6 回（其中备用 2 回） ，110kV 出线 10 回（其中备用 2 回） ，10kV 出线 12 回（其中备用 2回） 。（2）110kV 侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为 80000kVA，其他作为一些地区变电所进线，其他地区变电所进线总负荷为 100MVA。10kV 侧总负荷为35000kVA，类用户占 60%，最大一回出线负荷为 2500kVA，最大负荷与最小负荷之比为 0.65。（3）各级电压侧功率因
22、数和最大负荷利用小时数为：220kV 侧 9.0cos年小 时 /360maxT110kV 侧 85年小 时410kV 侧 . 年小 时 /ax（4）110kV 功率因数 0.85P 1 80000kVA+100MVA180MVA，10kV 侧功率因数 0.8P 235000kVA3.2 主变压器的选择原则（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，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，
23、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%。河南理工大学毕业设计（论文）说明书8（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。3.2.1 主变压器台数的选择（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，变电所以装设两台主变压器为宜。（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。（3）对于不重要夫人较低电压等级的变电所，可以支装设一台主变压器。3.2.2 主变压器容量的选择（1)主变压器容量一般按变电所建成后510 年的规划负荷选择，适当考虑到远期1020 年的负荷发展。对于
24、城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其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；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多,应从全网出发,推行系列化,标准化. )kVA(75.241608.05139.8.9. ).(21.0)(0PaKSCOS某电压等级的计算负荷Sc同时系数 K该电压等级电网的线损率，一般取 5%0aP、cos 各用户的负荷和功率因数因为此变电
25、站主变选择是两台变压器,单台变压器容量式中 ,Se 按一台主变压器停运时,其余变压器容量不应小于 6080%的全部负荷或全部重要负荷，并保证 I 类、类负荷的可靠性供电考虑:河南理工大学毕业设计（论文）说明书9Se Sc70=241460.750.7=169022.525kVA所以单台主变变压器的容量为 180000kVA变压器额定电压规定：变压器一次绕组的额定电压等于用电设备的额定电压。但是，当变压器的一次绕组直接与发电机的出线端相连时，其一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同，即 U1=1.05Ue。变压器的二次绕组的额定电压比同级电力网的额定电压高 10，即 U2=1.1Ue.但是 1
26、0KV 及以下电压等级的变压器的阻抗压降在 7.5以下。若线路短，线路上压降小，其二次绕组额定电压可取 1.05Ue。因此，高压侧额定电压：220 kV中压侧额定电压：1101.05 =115.5 kV低压侧额定电压：101.05 =10.5 kV3.2.3 主变压器型式的选择选择主变压器，需考虑如下原则：（1）当不受运输条件限制时，在330kV 及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器。（2）当发电厂与系统连接的电压为500kV 时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500kV的，宜选用三相变压器。（3）对于
27、500kV 变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。3.2.4 绕组数量和连接形式的选择具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器。变压器绕组的连接方式必须和
28、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要有丫和，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国 110kV 及以上电压，变压器三相绕组多采用 YN 连接,即三相星形接线，中河南理工大学毕业设计（论文）说明书10性点直接接地；35kV 亦采用丫连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV 以下电压，变压器三相绕组多采用连接即三角形接法。由于 35kV 采用丫连接方式，与220、110 系统的线电压相位角为 0，这样当变压变比为 220/110/35kV，高、中压为自耦连接时，否则就不能与现有 35kV 系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器，全国投运
29、这类变压器约 4050 台3.3 主变压器选择确定查电力工程电气设备手册：电气一次部分 ，选定变压器的容量为 180MVA。由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查大型变压器技术数据选定主变型号为：SFPS7-18000/220。主要技术参数如下：额定容量：180000（kVA）额定电压：高压22022.5% ；中压121； 低压10.5（kV）连接组标号：YN/yn0/d11空载损耗：178(kW)阻抗电压（%）：高中：14.0；中低：7.0；高低：23.0空载电流（%）：0.7所以一次性选择两台 SFPS7-180000/220 型变压器为主变。河南理工大学毕业设计（论文
30、）说明书114 短路电流计算研究供电系统的短路并计算各种情况下的短路电流，对供电系统的拟定、运行方式的比较、电气设备的选择及继电保护整定都有重要的意义。在供电系统中，最严重的故障就是短路。所谓短路是指供电系统中不等电位的导体在电气上短接。短路的种类：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。系统阻抗：220kV 侧电源近似为无穷大系统 A，归算至本所 220kV 母线侧阻抗为0.015（S j=100MVA）,110KV 侧电源容量为 500MVA，归算至本所 110kV 母线侧阻抗为0.36（S j=100MVA） 。变压器型号为 SFPS7180000/220。SN=180MVA 其
31、中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为 14，23，7。简化图如下图所示：图 4-1 系统图的等值电路4.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算 s1s(1-2)s(3-1)s(2-3)1U%=+U= (4+-7)=5s2s(1-2)s(2-3)s(-1) % 231AB10kVXT3.4C*26XT20.6*T183*T108*XS.5*T3T30*河南理工大学毕业设计（论文）说明书12s3s(3-1)s(2-3)s(1-2)U%= +U%= (3+7-14)=8设 SB=100MVA，U B=Uav 0.8315S10XNs*T -.680-%NBs2*T .41S10UXNBs3*T 4.2
32、10kV 侧短路计算f(3)-1 短路时, 示意图如下： XAS0.15BXS0.36f-1C20kV*X34*0kV*2181*图 4-2 f(3)-1 短路的等值电路图 0.30.486-.-0.8321X21X*T31*2T* .1.8-6-*T12*3T2*2 河南理工大学毕业设计（论文）说明书13-0.2410.6-83.40.8321X21X*T31*3T*3 三角形变为星形： .420.1-.80.3*2*13.3.-X*32*12 -0241-0.8.3*32*13 X20.3f-1ABC*14S5*2-XS36*图 4-3 f(3)-1 短路的等值电路图再次简化因为： 0.4
33、2X*10.15*AS0.36X*BS所以： 7421SA-36*B*2CX示意图如下所示:河南理工大学毕业设计（论文）说明书14XC0.23f-1AB*57*图 4-4 f(3)-1 短路的等值电路图再做三角形变换 0.84.23057.230.57XX*BCA*AF .5.7*AC*BF示意图如下： f-1B0kVF84X52*图 4-5 f(3)-1 短路的等值电路图计算电抗： 2.6105.4SXNi*BFjs 汽轮发电机计算曲线，0s 时标么值为0.39I*B因为 A 电源为无穷大系统所以提供的短路电流为： 1.90.84X1I*FP河南理工大学毕业设计（论文）说明书15所以短路电流
34、有名值为： kA154.760.31.90530.9IF 冲击电流： k.4.76.2ish短路容量： 8MVSK4.3 220kV 侧短路计算f(3)-2 短路时，示意图如下图所示。 AB10kVXT2.6*XT20.6*T183*T1083*XS.5*S03*图 4-6 f(3)-2 短路的等值电路图0.39.6-0.8321X21*T*T ABXT*SS5图 4-7 f(3)-2 短路的等值电路图0.39.60.39X*BST*B河南理工大学毕业设计（论文）说明书16f-2ABXT0.39*S154-8 f(3)-2 短路的等值电路图A 电源（无穷大系统）的短路电流为： 6.70.15X
35、I*ASP239jsB查汽轮发电机计算曲线有 0.51IB所以短路电流有名值为 17.36kA206.7230.If0 冲击电流： 4.39k1.5.ish短路容量： .MVSK4.4 110kV 侧短路计算f(3)-3 短路时 ABXT*S6Sf-图 4-9 f(3)-3 短路的等值电路图 0.54.10.39X*AST*A上图简化图如下： BXS6*A-图 4-10 f(3)-3 短路的等值电路图A 为无穷大系统所以有河南理工大学毕业设计（论文）说明书1718.590.4X1I*AP而 jsB=.36.查汽轮发电机的计算曲线得0.57IB所以短路电流有名值为：10.78kA5318.93.
36、If0 冲击电流： 274k0.52shi短路容量： 6.MVSK短路计算结果列表于下：表 4-1 短路计算成果表短路点 基准电压 短路电流 冲击电流 短路容量 S(k) (kA) (kA) (MVA)f-1 10.5 76.154 194.193 384.977f-2 230 17.376 44.309 6922.106f-3 115 10.778 27.484 2146.825河南理工大学毕业设计（论文）说明书185 导体和电气设备的选择导体和电气设备的选择是电气设计的主要内容之一。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确是一致的。
37、电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。电气设备的选择条件主要包括两大部分：一是电气设备所必须满足的基本条件，即按正常工作条件（最高工作电压和最大持续工作电流）选择，并按照短路状态校验动、热稳定性；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择。（1）电气设备选择的一般原则：额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。通常，规定一般电气设备允许的最高工
38、作电压为设备额定电压的 1.11.15 倍，而电网运行的波动范围，一般不超过电网额定电压的 1.15 倍。因此，在选择电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压 的条件，即NUSNU额定电流电气设备的额定电流 是指在额定环境温度 0 下，电气设备的长期允许电流。NI不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 ，即NI maxImaxI环境条件对设备选择的影响我国电气设备一般使用的额定环境温度 40，如周围环境温度高于 40，但不大于60，时，其允许电流一般可按每增高 1， ，额定电流减少 1.8进行修正；当环境温度低于+40 ，时，环境温度每降低 1， ，额定电流可增加 0.5，但其
39、最大电流不得超过额定电流的 20（2）技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。各种高河南理工大学毕业设计（论文）说明书19压设备的一般技术条件如下表：表 5-1 高压电器技术条件序号电器名称 额 定电 压kV额 定电 流A额 定容 量kVA机 械荷 载N额定开断电流A热稳定 动稳定 绝 缘水 平1 断路器 2 隔离开关 3 组合电器 4 负荷开关 5 熔断器 6 PT 7 CT 8 电抗器 9 消弧线圈 10 避雷器 11 封闭电器 12 穿墙套管 13 绝缘子 5.1 断路器和隔离开关
40、的选择断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在 10KV220V 的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用 SF6断路器。断路器选择的具体技术条件如下：河南理工大学毕业设计（论文）说明书20额定电压校验： （5-1）SNU额定电流校验： （5-2）maxI开断电流 （5-3）brN动稳定： （5-4）shei热稳定： （5-5）KQIt2同样，隔离开关的选择校验条件与断路器相同，并可以适当降低要求。1.220kV 出线、主变侧（1）主变断路器的选择与校验流过
41、断路器的最大持续工作电流 01.469231805.NI A具体选择及校验过程如下：额定电压选择： 2SNUkV额定电流选择： 01.469maxI开断电流选择： 37br A选择 SW6220/1200，其 SW6220/1200 技术参数如下表：表 5-2 SW6220/1200 技术参数表极限通过电流 kA热稳定电流 kA型号 额定电压 kV额定电流 A断流容量 MVA额定断流量 kA峰值 4s固有分闸时间 sSW6-220/1200220 1200 6000 21 55 21 0.04热稳定校验KQIt2河南理工大学毕业设计（论文）说明书2117642tIskA2电弧持续时间取 0.0
42、6s，热稳定时间为：t k =1.5+0.04+0.06=1.6s查计算电抗并计算短路电流为 A319.720167.230519.08. I k.36.1IskA25.106.1132.79.376.t02k2/t2k）（ IIQK所以 KtI满足热稳校验。动稳定校验： 满足校验要求具体参数如下表：kA309.4k5shesii表 5-3 具体参数表计算数据 SW6-220/1200220kVSNU 220kVNU496.01AmaxI 1200AI17.376kA 21kAbr44.309kAshi 55kANclI120.252（kA）KQ2s2124=1764（kA） 2st244.3
43、09kAshi 55kAesi由表可知，所选断路器满足要求。（2）出线断路器的选择与校验 8.9420318maxI kA由上表可知 SW6-220/1200 同样满足出线断路器的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。河南理工大学毕业设计（论文）说明书22具体参数如下表所示：表 5-4 具体参数表计算数据 SW6-220/1200220kVSNU 220kVNU944.88AmaxI 1200AI17.376kA 21kAbr44.309kAshi 55kANclI120.252（kA） 2sKQ 2124=1764（kA）t2s44.309kAshi 55kAesi（3）主变侧隔离开关的选
44、择及校验过程如下：额定电压选择： 20SNUkV额定电流选择： 1.469maxIA极限通过电流选择： 3sheiGW6220D/100080，其技术参数如下表：表 5-5 GW6220D/100080 技术参数表型号 额定电压 kV额定电流 A极限通过电流 kA热稳定电流 kA峰值 4sGW6220D/100080 220 1000 80 23.7热稳定校验： KQIt276.243.7t skA2所以: 满足热稳校验。KI2t动稳定校验： 满足校验要求。309.kA80shesii具体参数如下表：表 5-6 具体参数表计算数据 GW4-220D/100080220kVSNU 220kVNU
45、河南理工大学毕业设计（论文）说明书23496.01AmaxI 1000ANI115.743（kA） 2sKQ 23.724=2246.76（kA）t22s44.309kAshi 80kAesi由表可知，所选隔离开关各项均满足要求。（4）出线侧隔离开关的选择及校验过程如下： 8.9420318maxI kA由上表可知 GW6220D/100080 同样满足出线隔离开关的选择。其动稳定、热稳定计算与主变侧相同。具体参数如下表：表 5-7 具体参数表计算数据 GW4-220D/100080220kVSNU 220kVNU944.88AmaxI 1000AI115.743（kA） 2sKQ 23.72
46、4=2246.76（kA）t22s44.309kAshi 80kAesi由表可知，所选隔离开关各项均满足要求。2.主变 110kV 侧(1) 断路器的选择与校验流过断路器的最大持续工作电流 02.913805.maxI A具体选择及校验过程如下：额定电压选择： SNUkV额定电流选择： 02.9maxI开断电流选择： 781br A初选 SW4110/1000 技术数据如下表 5-8 所示：河南理工大学毕业设计（论文）说明书24热稳定校验： KQIt22051tskA2灭弧时间取 0.06s，热稳定计算时间：t k=1.5+0.06+0.06=1.62s查转移电抗并计算短路电流:kA762.1
47、053519.830584.62.1 I37.81.0IskA74.18662.1127.03.0.t2k2/tk）（ IQK所以， 满足热稳校验。KIt2表 5-8 SW4110/1000 技术数据极限通过电流kA热稳定电流 kA型号 额定电压 kV额定电流 A断流容量 MVA额定断流量 kA峰值 5s固有分闸时间 sSW4110/1000110 1000 3500 18.4 55 21 0.06动稳定校验： 满足校验要求。kA48.27k5shesii具体参数如下表：表 5-9 具体参数表计算数据 SW4-110/1000110kVSNU 110kVNU992.02AmaxI 1000AI河南理工大学毕业设计（论文）说明书2510.778kAI 18.4kANbrI27.484kAshi 55kAcl186.747（kA） 2sKQ 2125=2205 （kA） 2stI244.309kAshi 55kAesi由表可知，所选断路器满足要求。（2）隔离开关的选择及校验过程如下：额定电压选择： 10SNUkV额定电流选择： 2.9maxIA极限通过电流选择： 487shei选择 GW4110D/100
