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1、110KV变电站综合自动化设计摘 要变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所
2、址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：总体方案的确定，负荷分析，短路电流的计算，高低压配电系统设计与系统接线方案选择，继电保护的选择与整定，防雷与接地保护等内容。关键词：变电站、负荷、输电系统、配电系统、高压网络、补偿装置目 录一 绪论31.1概况31.2 变电站综合自动化系统的设计原则3二 原始资料4三 变电站负荷计算53.1 变电站的负荷计算5四 主变压器台数和容量的选择74.1变
3、压器的选择原则74.2 变压器台数的选择74.3 变压器容量的选择7五 主接线方案的确定95.1 主接线的基本要求95.1.1 安全性95.1.2 可靠性95.1.3 灵活性95.1.4 经济性95.2 主接线的方案与分析105.3 电气主接线的确定11六 短路电流的计算136.1 绘制计算电路136.2 短路电流计算13七 电气设备选择177.1电气设备选择的原则177.2断路器的选择207.3隔离开关的选择217.4熔断器的选择227.5 电流互感器的选择237.6 电压互感器的选择23八 防雷与接地方案的设计268.1 防雷保护268.1.1 直击雷保护268.1.2 侵入波保护26致
4、谢28参考文献29一 绪论1.1概况变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主，将无法满足现代电力系统管理模式的需求；同时用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，不能充分利用微机数据处理的大功能和速度，经济上也是一种资源浪费。而且社会经济的发展，依赖高质量和高可靠性的电能供应，建国以来，我国的电力事业已经获得了长足的发展。随着电网规模的不断扩大、电力分配的日益复杂和用户对电能的质量的要求进一不提高，电网自动化就显得极为重要；近年来我国计算机和通信技术的发展及自动化技术的成熟，发展配电网调度与管
5、理自动化以具备了条件。变电站在配电网中的地位十分重要，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。因此，变电站自动化既是实现自动化的重要基础之一，也是满足现代化供用电的实时，可靠，安全，经济运行管理的需要，更是电力系统自动化EMS和DMS的基础。变电站综合自动化是将变电站二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等）利用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和调节的一种综合性的自动化系统。它是变电站的一种现代化技术装备，是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的 综合应用，它可以收集较齐全的数据和信
6、息。它具有功能综合化、，设备、操作、监视微机化，结构分布分层化，通信网络光缆化及运输管理智能化等特征。变电站的综合自动化为变电站小型化、智能化、扩大监视范围及变电站的安全、可靠、优质、经济地运行提供了现代化手段和基础保证。 1.2 变电站综合自动化系统的设计原则1.在保证可靠性的前提下，合理和设置网络和功能终端。采用分布式分层结构，不须人工干预的尽量下放，有合理的冗余但尽量避免硬件不必要的重复。2.采用开放式系统，保证可用性和可扩充性。要求不同制造厂生产的设备能通过网络互连和互操作，同 时还要求以后扩建时，现有系统的硬件和软件能较方便的与新增设备实现互操作。二 原始资料 大冲镇现有110KV变
7、电站（大冲站）一座，向全镇范围内供电。大冲站共有主变2台，容量为40+31.5MVA，现有110KV线路2回，分别来自110KV联美变电站（联冲线）和南丰变电站（冲丰线）。目前大冲站的最大负荷为3.88万千瓦，到2003年，大冲镇的用电量将达2.27亿千瓦时，最大负荷达4.53万千瓦。随着工业的发展与工业区的开发，对电力电量的需求也相应的增加，预计到2005年，全镇用电量将达3.08亿千瓦时，最大负荷达6.16万千瓦；2010年，用电量将达到5.73亿千瓦时，最大负荷达到11.46万千瓦。由此分析，仅靠目前大冲镇仅有的一个110KV变电站是远远不够满足负荷增长需求的。若按照城市电网规划设计导则
8、的要求，主变容量按1.82.1来计算，2005年大冲共需要110KV主变容量约111129兆伏安，而目前大冲站主变容量只有80MVA，还需要增加3149MVA。为满足用电负荷增长的需要到2005年建设新的110KV变电站是十分必要的。而且大冲镇现有的10KV线路大部分是放射形网，无法形成合理的环网和分段，结构比较单一和薄弱，供电可靠性差。加上部分线路供电半径大、用户多、负荷重，线路压降过高，供电质量差，但城南变电站建成后可承担大冲镇南部的用电负荷，释放大冲站的供电能力，提高大冲镇的供电可靠性、改善电能质量和降低网损。并且，城南站建成后，可以与大冲站的10KV形成环网，有效的提高负荷转移能力，从
9、而进一步提高供电可靠性。综上所述，新建110KV城南变电站是电源合理分布点，改善10KV配电网络结构，满足新增用电需要的必要措施。三 变电站负荷计算3.1 变电站的负荷计算 用电负荷统计如下表：表1 用电负荷统计（单位：千瓦）用电单位负荷统计（KW）负荷类别火车站2500I洗衣机厂3500II首饰厂3000II鞋厂 12000II市一中 800II市中心小学 400II市水泥厂 1700II旅店 1800II商城 2000II市政府 1650I医院 750I市公安局 1800I中心市场 1000I休闲中心 900I其他散户 5000III合计 38800表2 负荷性质分析结果表负荷等级负荷值（
10、KW）占总负荷百分比（%）I860022.16II3020077.84 各组负荷的计算：1.有功功率 P=KXPei2.无功功率 Q=Ptg3.视在功率 S=式中：Pei：每组设备容量之和，单位为KW；KX：需用系数；Cos:功率因数。总负荷的计算：1.有功功率 P=K1P2.无功功率 Q= K1Q3.视在功率 S=4.自然功率因数： Cos1= P/S式中：K1组间同时系数，取为0.850.9。电力系统中的无功功率就是要使系统中无功电源所发出的无功功率与系统的无功负荷及网络中的无功损耗相平衡;按系统供电负荷的功率因数达到0.95考虑无功功率平衡。变电站所供负荷的总数：P总=38800KW变电
11、站所供一类负荷总数：P总1=8600KW变电站所供二类负荷总数：P总2=30200KW一类负荷占总负荷的百分比：= P总1/ P总=860038800100%=22.16%二类负荷占总负荷的百分比：= P总2 /P总=3020038800100%=77.84%表3 负荷计算结果表电压等级有功功率（KW）无功功率（KW）视在功率（KVA）10KV388002082243111110KV388002830145647四 主变压器台数和容量的选择4.1变压器的选择原则为了保证每年电容按10%的增长，并在10年内能满足要求， 并按下例方案进行综合考虑：1.明备用方式，即2台主变压器的容量都满足（2-1
12、）式的要求，任何情况下都只有1台运行，两台主变压器互相备用。2.暗备用方式，即2台主变压器的容量之和满足（2-1）式的要求。正常情况下两台主变运行，故障情况下一台运行，因此，每台变压器的容量应满足安全用电的要求,即保证、类负荷的供电，一般要求能满足全部负荷的70%-80%。3.在设计中，初期主变压器可采用明备用方式，随着负荷的增加和发展，后期可采用暗备用方式。4.2 变压器台数的选择1.对于大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以两台主变压器为宜。2.对于孤立的一次变电站或大型工业专业用变电站，在设计时要考虑设三台主变压器的可能性。3.对于规划只住两台主变压器的变电站，
13、其变压器基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便符合发展时更换变压器的容量。4.3 变压器容量的选择按照上述原则确定变压器容量后，最终应选用靠近的国家的系列标准规格。变压器容量系列有两种，一种是按R8容量系列，它是按R8=1.33的倍数增加的，如100KVA、135KVA、180KVA、240KVA、320KVA、420KVA等；另一种是国际通用的R10容量系列，它是按R10=81.26的倍数增加的。如容量有100KVA、125KVA、160VA、200KVA、250KVA、315KVA等。我国国家标准GB1094电力变压器确定采用R10容量系列。综合上述各种因数，确定该站主压器采用2台500
14、00MVA的变压器。当前我国电力系统基本都是三相制接线，尤其我省电力系统还没有单相供电的系统，故为了能接入系统运行，并能保证系统的安全稳定运行。所以该站选择三相供电。结合该地区的实际情况，故采用双卷变压器，电压等级为110KV与10KV。因为该地区110KV电压不是很稳定，为了保证10KV供电系统电压质量，本站采用有载调压方式，这样才能达到随时调整电压的目的。冷却方式采用自冷型冷却方式。变压器110KV侧中性点经隔离开关接地，同时装设避雷器保护。综合上述几种情况，结合厂家的一些产品情况，故本站的主变压器选用的型号：SZ10-50000/110。变电站全部负荷S=45647KVA变压器的初选容量
15、S=80%S=0.8045647=36517KVA选两台50000KVA的变压器。主变压器：250000KVA三相双卷自冷型油浸变压器。电压等级：110KV/10KV出线：110KV2回，10KV12回。无功补偿容量：44800Kvar表4 主变压器的选择额定容量电压组合及分接范围联接组标号空载损耗KW负载损耗KW空载电流%阻抗电压%KVA高压KV中压KV低压KV5000011081.25%38.55%10.5YN,d1171.22501.314五 主接线方案的确定5.1 主接线的基本要求5.1.1 安全性高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关；低压断路器（自动开关）的
16、电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须设低压刀开关；装设高压熔断器负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关；变配电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器宜与电压互感器共用一组隔离开关，线路上避雷器前不必装隔离开关。5.1.2 可靠性断路器检修时，不宜影响对系统的供电；断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部大部分二级负荷的供电；尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性；大机组超高压电气主接线应满足可靠的特殊要求；采用综合自动化，优化变电所设计：国内变电所自动化发展进程分为三个阶段。第一阶段由集中配屏以装置为核心的方式，向分散
17、下放到开关柜以系统为核心的方式发展；第二阶段由单一功能、相互独立向多功能、一体化过渡；第三阶段由传统的一次、二次设备相对分立向相互融合方式发展。变电所综合自动化就是在第二阶段。5.1.3 灵活性变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线；两路电源进线，装有两台主变压器的变电所，当两路电源同时供电时，两台主变压器一般分列运行；当只一路电源供电，另一路电源备用时，则两台主变压器并列运行；带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关；主接线方案应与主变压器经济运行的要求相适应。5.1.4 经济性主接线方案应力求简单，采用的一次设备特别是高压断路器少，而且应选用技术先进
18、、经济适用的节能产品；由于工厂变配电所一般都选用安全可靠且经济美观的成套配电装置，因此变配电所主接线方案应与所选成套配电装置的主接线方案配合一致。柜型一般宜采用固定式；只在供电可靠性要求较高时，才采用手车式或抽屉式；中小型工厂变电所一般才用高压少油断路器，在需频繁操作的场合，则应采用真空断路器或SF6断路器。断路器一般采用就地控制，操作多用手力操作机构，但这只适用于三相短路电流不超过6KA（10KV的SK3100MVA）的电路中。如短路电流较大或有远控、自控要求时，则应采用电磁操作机构或弹簧操作机构；工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其互感器只供计费的电度表用，应考虑无功功率的人工补偿，使最
19、大负荷时功率因素达到规定的要求；优化接线及布置，减少变电所占地面积总之，变电所通过合理的接线、设备无油化、布置的紧凑以及综合自动化技术，并将通信设施并入主控室，简化所内附属设备，从而达到减少变电所占地面积，优化变电所设计，节约材料，减少人力物力的投入，并能可靠安全的运行，避免不必要的定期检修，达到降低投资的目的。5.2 主接线的方案与分析单母线1.优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置；2.缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线及母线隔离开关等）故障检修，均需要使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段
20、分开后才能恢复非故障段的供电。3.适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：6110KV配电装置的出线回路数不超过6回；3563KV配电装置的回线数不超过3回；110220KV配电装置的出线回路数不超过2回。单母线分段接线1.优点：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；当一段母线发生故障，分段断路自动将故障段切断，保障正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。2.缺点：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；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均等扩建。3.适用范围：610KV配电
21、装置出线回路数为6及以上时；3563KV配电装置出线回路数为48回时；110220KV配电装置出线回路数为34回时。5.3 电气主接线的确定采用单母线分段的接线：单母线分段是借助于3DL，进行分段，当母线故障时，经倒闸操作可切除故障段，保证其它段继续运行，当母线检修可分段进行，这能始终保证一台主变的供电，当进线电源一回发生故障，通过倒闸操作可保证两台主变的供电，单母线分段的结线可以作分段运行，也可做并列运行，采用分段运行时，各段相当于单母线运行状态，各段母线所带的主变压器是分列进行，互不影响任一母线故障或检修时，仅停止该段母线所带变压器的供电，两段母线同时故障的机率很小，可以不予考虑，采用并列
22、运行时，电源检修无需母线停电，只需断开电源的断路器1DL1，（2DL1）及其隔离开关就能保证两台主变压器的供电，对本站110KV 两回供电（小于4回路）较为适合。本设计的电气主接线：110KV采用线路变压器组接线，进线侧设断路器；10KV接线为单母线分段接线，#1主变10KV侧单臂进10KV母线，各带10KV出线12回，无功补偿电容器组2组；#2主变10KV双臂各进一段10KV母线，每段母线各带10KV出线6回，无功补偿电容器1组。在110KV两条进线的A相上各装设一台电容式电压互感器供二次闭锁采压用。主变压器110KV侧中性点采用避雷器保护，并可经隔离开关接地。表5 主要电气设备表序号设备名
23、称型号和规格1110KV断路器SF6-110W 3150A 40KV 2隔离开关GW4-110IID（W）1250 31.5A （4S） 3主变中性点隔离开关GW13-63D（W）/630A 4110KV线路避雷器Y10W1-108/281（W） 5主变中性点避雷器HY1.5W-72/186 610KV母线桥避雷器HY5WZ-17/45 710KV电容器SF6充气集合式BAMHL11/3-1600-1W3 8接地变压器DKSC-1000/10.5-100/0.4 910KV开关柜XGN2-12Z（Q）系列，其中断路器配置为：进线断路器ZN28-12（Q），3150A，40KA分段断路器ZN28
24、-12（Q），3150A，40KA其他 ZN28-12（Q），1250A，31.5KA六 短路电流的计算供电系统应该正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。但是供电系统的正常运行常常因为发生短路故障而遭到破坏。所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏、误动作、雷击或过电压击穿等。短路电流数值通常是正常工作电流值的十几倍或几十倍。当它通过电气设备时，设备的载流部分变形或损坏，选用设备时要考虑它们对短路电流的稳定。短路电流在线路上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降越厉害，从而影响与母线连接
25、的电动机或其它设备的正常运行。6.1 绘制计算电路110kVYY10kV图 1 短路电流计算图6.2 短路电流计算进行计算的物理量，不是用具体单位的值，而是用其相对值表示，这种计算方法叫做标幺值法。标幺值的概念是：某量的标幺值=所谓基准值是衡量某个物理量的标准或尺度，用标幺值表示的物理量是没有单位的。供电系统中的元件包括电源、输电线路、变压器、电抗器和用户电力线路，为了求出电源至短路点电抗标幺值，需要逐一地求出这些元件的电抗标幺值。1、输电线路已知输电线路的长度为 ，每公里电抗值为 ，线路所在区段的平均电压为 ，则输电线路电抗相对于基准容量 和基准电压 的标幺值为2、变压器变压器通常给出短路电
26、压百分数，得XS1XL1XL2K1Xb2Xb1K3K2图 2 短路等效电路图（1）本设计选Sj=100MVA取Uj1=37KV 则Ij1=KA=1.561KA 取Uj2=10KV 则Ij2=KA=5.77KA（2）计算各元件阻抗的标幺值系统电抗：（3）求电源至短路点的总阻抗K1点: K2点: K3点:（4）求短路电源的周期分量、冲击电流和短路容量 （5）短路电流的计算结果如下表：表6 短路电流计算结果表短路点短路容量Sd(MVA)短路电流周期分量（有效值）Id(KA)短路冲击电流（有效值）Ish(KA)短路冲击电流（峰值）ish(KV) 110KV进线侧（K1）960.64.9957.5921
27、2.635110KV分列运行（K2）260.315.01922.82838.298110KV并列运行（K3）438.825.31938.48564.563七 电气设备选择电气设备包括各电压级的出线断路器，旁路断路器，分段断路器，以及相应的隔离开关，熔断器等。用于保护和测量用的电流互感器，包括穿墙套管，开关柜的选择及其一次接线的编号。高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分能正常运行，起保护作用。隔离开关，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离。在倒闸操作时，
28、投入备用母线或旁路母线以改变运行方式，配合断路器完成操作，同时隔离开关还可以用来分合小电流。电流互感器和电压互感器，就是将一次回路的大电流或大电压转化为标准的二次测的低电流和低电压,以保证设备和人身安全。穿墙套管有瓷绝缘和油纸电容式绝缘两种，前者用于635kV系统，后者用于60500kV中性点直接接地系统。7.1 电气设备选择的原则 选择导体和电器的一般原则：根据导体和电器选择技术规定SDGJ14-86第1.1.2条规定：1) 力求技术先进，安全适用，经济合理。2) 满足正常运行，检修，短路，过电压情况下的要求，并考虑远景发展。3) 应按当地环境条件校准。4) 选择的导体品种不宜过多。5) 应
29、与整个工程建设标准协调一致。6) 选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。 选择导体和电气设备的技术条件： 在选择导体和电气设备是都是按照正常条件选定，按照短路条件校验。1) 按照长期工作条件选择：导体和电气设备选择技术规定第1.1.3条规定：选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的持续工作电流，用公式表示如下：UalmUsm 式中 Ualm电器的最高工作电压，取1.15 UN Usm电网的最高运行电压，取1.1 UNS实际上当满足UNUNS时即可满足上述要求。导体和电气设备选择技术规定第1.1.4条规定：选用的导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。由
30、于高压开关断路器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能的持续工作电流的要求。用公式表示为： 在选择导体时： IalImax 在选择电器时： INImax式中 Ial导体的长期允许电流 IN导体的额定电流 Imax在各种合理运行方式下最大持续工作电流在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度不超过交流高压电器在长期工作时的发热GB76374所规定的数值情况下，当这些电器使用在环境温度高于+40（但不高于+60）时，环境温度每增高1，减少额定电流1.8%；但使用在环境温度低于+40时，环境温度每降低1，增加额定电流0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电
31、流的20%。2) 按照经济电流密度选择导体按照经济电流密度选择导体截面可使得年计算费用最低。对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数Tmax ，将有一个年计算费用最低的电流密度，称为经济电流密度J，导体的经济截面S = Imax / J 上式中Imax正常工作时的最大持续电流。根据导体和电器选择技术规程第2.1.6条规定，除配电装置的汇流母线以外较长导体的截面应按照经济电流密度来选择，选择后应按照长期发热来校验。根据导体和电器选择技术规程第2.3.1条规定20kV及以下回路的正常工作电流在4000A及以下时，宜选用矩形导体，在40008000A时，宜选用槽形导体。110kV及以上高压配电装
32、置，当采用硬导体时，宜用铝合金管形导体，也可选用软导体，如钢芯铝铰线，组合导线等。3) 电气设备的型式选择导体和电器选择技术规程第2.1.3条规定载流导体宜采用铝质材料。下列场所可选用铜质材料的硬导体：持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部或采用硬铝导体穿套管有困难的。污秽对铜腐蚀轻微，而对铝有严重腐蚀的场所。断路器：按照电力工程设计手册P237高压断路器选择规定：断路器型式的选择除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定选择断路器。隔离开关：根据发电厂电气部分附表7选择隔离开关。电压互感器：依据电力工程设计手册对电压互感器配置的规
33、定：电压互感器的配置与数量和配置，主接线方式有关，并应满足测量，保护周期和自动装置的要求。电压互感器应能在运行方式改变时，保护装置不得失压，周期点的两侧都能提取到电压。6-220kV电压等级的一组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设压互的情况和需要确定。当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。根据技术规定SDGJ14-86：第10.0.1条：电压互感器应按下列技术条件选择和校验回路电压二次电压二次负荷准确度等级继电保护及测量的要求第10.0.3条：电压互感器的型式应按下列使用条件选择： 3-20kV屋内配电装置宜采用油浸绝
34、缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。 35kV配电装置宜采用电磁式电压互感器。 110kV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。第10.0.7条：用于中型点直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V，用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100/3V。第11.0.7条：屋外绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子，屋外支柱绝缘子需倒装时，采用悬挂式支柱绝缘子。屋内支柱绝缘子宜采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子。第11.0.8条：屋内配电装置宜采用铝导体穿墙套管，对于母线型穿墙套管应校核窗口允许穿过的母线尺寸。7.2 断路器的选择高压断路
35、器除在正常情况下通断电路外，主要是在发生故障时，自动而快速的将故障切除，以保证设备的安全运行。常用的高压断路器有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器。（1）高压断路器的主要参数：额定电压：是指断路器正常工作时的线电压；额定电流：是指环境温度在40度时，断路器允许长期通过的最大工作电流；额定断开电流：它是断路器开断能力的标志，其大小与灭弧室的结构和介质有关；额定开断容量：开断能力常用断流容量表示，；热稳定电流：热稳定电流是表示断路器能随短路电流热效应的能力；动稳定电流或极限通过电流：表示能承受短路电流所产生的电动力的能力；断路器的分、合闸时间：表示断路器的动作速度。（2）选择时，除按一般原则选择
36、外，由于断路器还有切断短路电流，因而必须校验短路容量，热稳定性及动稳定性等各项指标。按工作环境选择：选择户外或户内，若工作条件特殊，还需要选择特殊型式；按额定电压选择：应该大于或等于所在电网的额定电压，即：；按额定电流选择：应该等于或大于负载的长时最大工作电流，即：；校验高压断路器的热稳定性：It2tI2tima；校验高压断路器的动稳定性：；校验高压断路器的断流容量（或开断电流）：熔断断流容量按校验；根据上述分析并查资料：110KV断路器选择SF6110W型高压六氟化硫断路器；表 高压断路器的选择校验表序号装置地点的电气条件SF6110W项目数据项目数据结论1110KV145KV合格22016
37、A3150A合格312.635KA40KA合格7.3 隔离开关的选择（1）.高压隔离开关的作用：高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电器设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。（2）.形式结构：高压隔离开关一般有底座、支柱绝缘子、导电刀闸、动触头、静触头、传动机构等组成。一般配有独立的电动或手动操动机构，单相或三相操动。高压隔离开关主刀闸与接地刀闸间一般都设有机械连锁装置，确保两者之间操作顺序正确。各类高压隔离开关、接地开关根据不同的安装场所有各种不同的安装方式（3）.选择条件：海拔高度不大于1000米为普通型，海拔高度大于1000米为高原型
38、；地震烈度不超过8度；环境温度不高于+400C，户内产品环境温度不低于-100C，户外产品环境温度不低于-300C；户内产品空气相对湿度在+250C时其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些产品要求空气相对湿度不大于85%）；户外产品的覆冰厚度分为5毫米和10毫米；户内产品周围空气不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气的显著污秽的污染，无经常性的剧烈震动。户外产品的使用环境为普通型，用于级污秽区，防污型用于级（中污型）、级（重污型）污秽区。根据设计条件，选择户外型高压隔离开关，它可用于户外有电压无负载时切断或闭合6-500KV电压等级的电气线路。户外型高压隔离开关一般由底座、支柱绝缘子、主刀闸
39、、接地刀闸、动触头和操动机构等组成，单相或三相连联动进行操作。户外隔离开关可安装在户外支架或支柱上，也可安装在户内。根据上述条件和要求并查表有：110KV侧隔离开关选择GW4-110IID型；10KV侧隔离开关选择GW13-63D型表8 高压隔离开关的选择型号 GW13-63DGW4-110D额定电压（KV）63110额定电流（A）6301250动稳定电流峰值（KA）5080热稳定电流（KA）1631.5操动机构CJ6CJ2-XG7.4 熔断器的选择高压熔断器是一种过流保护元件,由熔件与熔管组成。当过载或短路时，熔件熔断，达到切断故障保护设备的目的。电流越大，熔断时间越短。在选择熔件时，除保证
40、在正常工作条件下（包括设备的起动）熔件不熔断外，还应该符合保护选择性的要求。高压熔断器的选择：除按环境、电网电压、电源选择型号外，还必须按校验熔断器的断流容量；选择的主要指标是选择熔件合熔管的额定电流，熔断器额定电流按 选。所选择的熔件应在长时最大工作电流及设备起动电流的作用下不熔断，在短路电流作用下开关熔断；要求熔断器特性应与上级保护装置的动作时限相配合（即动作要有选择性）。 对保护变压器的熔件，其额定电流可按变压器额定电流的1.52倍选择。根据上述条件并查表有：110KV侧的高压熔断器选择RW6-110型熔断器。10KV侧的高压熔断器选择RW3-10型熔断器。RW6-110型高压熔断器主要
41、是由上下棒形绝缘子、接触导电系统、并联的主副熔丝管以及推杆等部分组成，用于110KV线路和变压器的短路及过负荷保护。RW3-10型高压熔断器是由绝缘子、接触导电系统及熔丝管等部件组成，用于10KV输电线路和变压器的短路与过负荷保护。7.5 电流互感器的选择电流互感器是一次电路与二次电路间的连接元件，用以分别向测量仪表和继电器的电压线圈与电流线圈供电。电流互感器一次侧匝数少，串接在主电路中，二次线圈与负载的电流线圈串联，接近短路状态。电流互感器的选择条件：（1）.额定电压大于或等于电网电压： （2）.原边额定电压大于或等于长时最大工作电流: （3）.二次侧总容量应不小于该精度等级所规定的额定容量
42、: （4）.校验：内部动稳定按：: 电流互感器额定一次电流；：动稳定倍数外部动稳定按: 表 9 电流互感器额定电压因数标准值额定电压因数额定时间初级绕组接地法和系统接地方式1.2连续任一网络中相与相间1.2连续中性点有效接地系统中相与地间1.530s1.2连续带自动切除接地故障的中性点非有效接地系统中相与间1.930s1.2连续中性点非有效接地系统中相与地间1.98h根据上述选择条件并查表有：110KV侧的电流互感器选择DP-LDJK120J型电流互感器7.6 电压互感器的选择电压互感器一次侧是并接在高压侧，二次线圈与仪表和继电器电压线圈串联，一次侧匝数很多，阻抗很大，因而，它的接入对被测电路
43、没有影响，二次线圈匝数少，阻抗小，而并接的仪表和继电器的线圈阻抗大，在正常运行时，电压互感器接近于空载运行。电压互感器的类型及接线按相数分单相、三相三芯和三相五芯柱式；按线圈数来分有双线圈和三线圈；实际中广泛应用三相三线五柱式（YY）.（1）在使用中应注意：不能短路，熔断器应完好；二次侧的一端及外壳应接地；在接线时应该注意极性，保证准确测量；保持清洁。（2）电压互感器的技术要求与说明：.电压互感器能在1.1倍额定电压下长期运行，并能在8小时内无损伤的承受2倍额定电压，当额定电压在330KV以上时，互感器绝缘所能承受的耐压强度为额定操作冲击耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值；当额定电压在330K
44、V以下时，互感器绝缘所能承受的耐压强度为额定短时工频耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值。.额定电压因数，即在规定时间内仍然能满足热性能和准确级要求的最高一次电压与额定一次电压的比值，额定电压因数与互感器初级绕组接线方式有关。.电压互感器的误差极限：在额定频率、80%-100%额定电压间任一电压值，功率因数为0.8（滞后）、二次负荷为25%-100%额定负荷中任一值下，各准确等级的电压互感器误差不超过下表所列限值，对保护用电压互感器，在额定频率、5%额定电压及额定电压因数相对应的电压、二次负荷为25%-100%额定负荷、功率因数为0.8（滞后）时，电压互感器误差限值不超过下表中3P、6P两项值；在2%额定电压、二次负荷为25%-100%额定负荷、功率因数为0.8（滞后）时，电压互感器误差限值不超过下表中3P、6P两项限值的两倍。对于中性点有效接地系统的接地电压互感器，其剩余电压绕组的标准准确级为3P或6P，对于中性点非有效接地系统的接地电压互感器，其剩余电压绕组的标准准确级为6P，如果有次级绕组，次级绕组带有保护准确级，二次负荷在25%-100%额定负荷下、功率因数为0.8（滞后）下，剩余电压绕组还应满足规定的准确级。综上所述：高压开关设备选择如下：成套开关柜：10KV开关柜选用全工况“五防”型XGN2-12Z（Q）箱型固定式金属封闭开关
