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1、摘要本文根据永煤矿区110kV环网供电网系统中的枢纽变电站西风井110kV变电站有关线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV,6kV系统以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压断路器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电压互感器和电流互感器进行了选型，从而完成了110kV变电站电气部分的设计。关键词：变电站 主接线 电气设备
2、Abstract According to Yong Coal Mine 110kV ring hub for the power distribution system substation - Wells 110kV substation west line and all the load on the parameters of the load trend. Load growth from the need to clarify the establishment of the station, and then the substation and the outgoing di
3、rection of the broad to consider, and through the analysis of load information, security, economic and reliability considerations, to determine the 110kV, 6kV systems and stations with the main electrical wiring, and then powered through the load calculation and determine the scope of the number of
4、main transformer, capacity and model, but also to determine the capacity of the station transformers and model, and finally, based on the maximum continuous operating current and short circuit calculation results, high-voltage circuit breaker, disconnecting switch, bus, insulators and wall bushings
5、and voltage transformer and current transformer for the selection, thus completing the electrical part of the 110kV substation design. Keywords: Transformer substation Main Connection Electrical equipment 字典引 言变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，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，在电网中占有特别重要的位置。对变电站进行合理的规划和
6、科学的设计是保证供电质量的前提和基础。变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。变电站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。这就要求变电所的一次部分经济合理，二次部分安全可靠，只有这样变电所才能正常的运行工作，为国民经济服务。1 电气主接线设计待设计变电所地位及作用按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定
7、在本地区建一中型110kV变电所该变电所。建成后，形成西风井供电区（西区供电）：由系统I、II迎风线作为主供电源，带城郊煤矿风井及部分井下负荷、顺和煤矿、新桥煤矿和煤化工负荷。（附表一：永煤集团矿区电网图（地理） 变电站负荷情况及所址概况:110kV进线2回，出线2回、2回备用 6kV线路16回，另有8回备用该地区自然条件：年最高气温 40摄氏度，年最底气温- 10摄氏度，年平均气温 18摄氏度。 所址概括，黄土高原，面积为100100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000.cm。 本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选
8、择，进而完成了变电站电气部分设计。矿井供电是一级负荷，变电站主接线必须满足以下基本要求。（1）运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（2）具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。（3）操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过
9、于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。（4）经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。（5）应具有扩建的可能性经济高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。1.1 110kV电气主接线由于此变电站是为了矿井电力系统的发展和负荷增长而拟建的。其负荷为地区性负荷。变电站110kV侧，为单母线分段接线。110kV220kV出线数目为5回及以上或者
10、在系统中居重要地位，可设置分段母线。根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图：图1.1单母线分段接线 图1.2双母线接线对图1.1及图1.2所示方案、综合比较，见表1-1。表1-1 2种主接线方案比较 项目 方案方案双方案单技术 供电可靠 调度灵活 扩建方便 便于试验 易误操作简单清晰、操作方便、易于发展可靠性、灵活性差旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电经济 设备多、配电装置复杂 投资和占地面大设备少、投资小用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案可靠性、灵活性不如方案，但其具有良好的经济性。鉴于出线回
11、路较少，可选用投资小的方案。1.2 6kV电气主接线610kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。上述两种方案如图1.3及图1.4所示。图1.3单母线分段接线图1.4双母线接线对图1.3及图1.4所示方案、综合比较，见表1-3主接线方案比较 表1-2 项目 方案方案单分方案双技术 不会造成全所停电 调度灵活 保证对重要用户的供电 任一断路器检修，该回路必须停止工作供电可靠调度灵活扩建方便便于试验易误操作经济 占地少 设备少设备多、配电装置复杂投资和占地面大经过综合比较方案在经济性上比方
12、案好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。所以选用方案。1.3 站用变接线一般站用变接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。上述两种方案如图1.5及图1.6所示。图1.5单母线分段接线图1.6单母线接线对图1.5及图1.6所示方案、综合比较，见表1-4。表1-3 主接线方案比较项目 方案方案单分方案单技术不会造成全所停电调度灵活保证对重要用户的供电任一断路器检修，该回路必须停止工作扩建时需向两个方向均衡发展 简单清晰、操作方便、易于发展 可靠性、灵活性差经济占地少设备少设备少、投资小经比较两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的方案。2 负荷计算及
13、变压器选择2.1 负荷计算要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、6kV负荷和110kV侧负荷。由公式 （2-1）式中 某电压等级的计算负荷同时系数（110kV取0.9，6kV取0.85、站用负荷取0.85）%该电压等级电网的线损率，一般取5%P、cos各用户的负荷和功率因数2.1.1 站用负荷计算S站=0.85(91.5/0.85)(1+5%)=96.075KVA0.096MVA2.1.2 6kV负荷计算S6kV=0.85（32）(1+5%) =5.355WVA2.1.3 110kV负荷计算S11
14、0kV=0.9(3/0.92) (1+5%)+ S站=6.3+0.096=6.396MVA2.2 主变台数、容量和型式的确定2.2.1变电所主变压器台数的确定 主变台数确定的要求：1.对重要的一次变电站，在已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。2.考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。2.2.2变电所主变压器容量的确定主变压器容量确定的要求：1.主变压器容量一般按变电站建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年的负荷发展。2.根据变电站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站，应考虑当一台
15、主变压器停运时，其余变压器容量在设计及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：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的6070%。S=6.396MVA由于上述条件所限制。所以，两台主变压器应各自承担3.198MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为4.477MVA。故选两台10MVA的主变压器就可满足负荷需求。2.2.3 变电站主变压器型式的选择我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y连接； 35kV以下电压变压器绕组都采用连接。故主变参数如下：型号电压组合连接组标号空载损耗负载损耗空载电流阻抗电压高压高压分接范围低压SF7-10000/1101102.5%6.
16、3YN,d1117.7461.631.39.82.3 站用变台数、容量和型式的确定2.3.1站用变台数的确定对大中型变电站，通常装设两台站用变压器。因站用负荷较重要，考虑到该变电站具有两台主变压器和两段6kV母线，为提高站用电的可靠性和灵活性，所以装设两台站用变压器，并采用暗备用的方式。2.3.2站用变容量的确定站用变压器 容量选择的要求：站用变压器的容量应满足经常的负荷需要和留有10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。考虑到两台站用变压器为采用暗备用方式，正常情况下为单台变压器运行。每台工作变压器在不满载状态下运行，当任意一台变压器因故障被断开后，其站用负荷则由完好的站用变压器承担。S站=9
17、6.075/(1-10%) =106KVA2.3.3 站用变型式的选择考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的目标，可选用干式变压器。故站用变参数如下：型号电压组合连接组标号空载损耗负载损耗空载电流阻抗电压高压高压分接范围低压S9-200/662.5%0.4Y,yn00.482.61.34因本站有许多无功负荷，且离发电厂较近，为了防止无功倒送也为了保证用户的电压，以及提高系统运行的稳定性、安全性和经济性，应进行合理的无功补偿。根据设计规范第3.7.1条自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装
18、置宜用中性点不接地的星型接线。电力工程电力设计手册规定“对于35-110KV变电所，可按主变压器额定容量的10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。3 最大持续工作电流节短路计算短路的危害发生短路时，短路回路的总阻抗很小，因此短路的总电流很大。危害程度很大。（1）短路电流的热效应使设备发热厉害（2）产生的电动力可能使设备变形或者损坏（3）糸统电压大幅度下降，严重影响用户的正常工作。短路电流的计算目的（1）选择和校验各种电气设备（2）合理配置继电
19、保护和自动装置（3）作为选择和评价电气主接线方案的依据无穷大糸统产生最大短路电流的条件当电路的参数一定，短路电流非周期分量的幅值不变，而短路电流非周期分量是按指数规律单调衰减的直流电流。因此，非周期电流的初值越大，过渡过程中短路电流的最大瞬时值也就越大。三相短路时各相短路电流的非周期分量并不相等。因此，并不是各相都会出现最大短路电流，最大短路电流只会出现在一相。3.1 各回路最大持续工作电流根据公式 = （3-1） 式中 - 所统计各电压侧负荷容量 - 各电压等级额定电压 - 最大持续工作电流 = =/则： 6kV： =5.355MVA/6kV =0.48KA 110k: =6.396 MVA
20、/110 kV =0.033 kA3.2 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有个，即110KV母线短路（K1点），6KV电抗器母线短路（K2点），0.4KV母线短路（K3点）。3.2.1短路计算3.2.1.1原始数据： 基准容量（MVA）
21、Sj= 100 MVA 基准电压（kV） 110kV侧： Uj110= 115 kV 6kV侧： Uj6= 6.3 kV 基准电流（kA） 110kV侧： Ij110= 0.50 kA 6kV侧： Ij10= 5.000 kA 归算至110kV母线阻抗标幺值： 110kV系统最大短路电流 系统最大阻抗标幺值 Xxmax= 0.02 主变压器参数： 型号：SF7-10000kVA/11022.5/6.3kV 额定容量（MVA）：SB= 10 MVA 短路阻抗： Ud%= 9.8 主变压器阻抗标幺值： 0.27 3.2.1.2 短路计算阻抗图 等效电路图3.2.1.3计算过程：当K1点断路时: U
22、s(1-3)%=10.5 % Us(2-3)%=6 % Us(1-2)%=17%X1= X4=1/200(17+10.5-6)100/50=0.215X2= X5=1/200(10.5+6-17)100/50=0.125X3= X6=1/200(17+6-10.5)100/50=0Xl=X*L=0.19895/2=0.497X= X12(X13+ X9)X15=0.09=1/ X=11.1短路电流有名值:=5.58KA 冲击电流:=1.85.58=14.2最大电流有效值:=15.581.51=8.43短路容量:=5.58115=1111.4=5.58KA =14.2 =8.43 =1111.4
23、 当K2点断路时: X2 =X5 =7.76.8/(7.7+6.8)+2.95=6.56=1/ X=1/0.83=1.2短路电流有名值:=1.85KA冲击电流:=1.81.85=4.7最大电流有效值:=1.851.51=2.8短路容量:=1.8537.5=120.2当K3点断路时: X3=X6=6.56=1/ X=1/0.145=6.9短路电流有名值:=1000kA冲击电流:=1.81000=2545A最大电流有效值:=10001.51=1510A短路容量:=10000.4=692.8MVA4 主要电气设备选择由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相
24、同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：(1).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。(2).应满足安装地点和当地环境条件校核。(3).应力求技术先进和经济合理。(4).同类设备应尽量减少品种。(5).与整个工程的建设标准协调一致。(6).选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件：选择的高压电器的标准，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。(1)电压 选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路
25、的最高运行电压Ug, 即：UmaxUg(2)电流选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即：IeIg校验的一般原则：(1)电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。(2)用熔断器保护的电器可不校验热稳定。(3)短路的热稳定条件：Qdt在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）Itt秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）T设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算t=td+tkd式中td 继电保护装置动作时间内（s）tkd断路的全分闸时间（s）动稳定校验电
26、动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：上式中 短路冲击电流幅值及其有效值 允许通过动稳定电流的幅值和有效值绝缘水平： 在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。4.1 高压断路器的选择高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。型式选择：本次在选择断
27、路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。选择断路器时应满足以下基本要求：(1)在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。(2)在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。(3)应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。(4)应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无由化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在110KV侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃
28、烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以，6KV侧采用真空断路器。又根据最大持续工作电流及短路电流得知：电压等级型号额定电压额定电流 动稳定电流110kVLW35-126126KV 3150A31.5 KA80KA6kV3AS212KV1250A31.5kA4.2 隔离开关的选择隔离
29、开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。选择隔离开关时应满足以下基本要求：(1)隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。(2)隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。(3)隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。(4)隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。(5)隔离开关的结构简单，动作要可靠。(6)带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。又根据最大持续工作电流及短路电
30、流得知：电压等级型号额定电压额定电流动稳定电流110kVGW4-126110KV 1250A806kVGZS1-1212KV1200A804.3 各级电压母线的选择选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容：按经济电流密度以及该线路在正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的经济截面，其实用的计算公式为：或 式中 ，Pmax 正常运行方式下线路最大持续有功功率，应计及510年的发展，kW； Qmax 正常运行方式下线路最大持续无功功率，应计及510年的发展，kvar； UN 线路额定电压，kV； J 经济电流密度，A/mm2； 负荷功率因数。 (2)选择母线的材料，结构和排列方式；(3
31、)选择母线截面的大小；(4)检验母线短路时的热稳定和动稳定；(5)对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕110kV以上线路，避免电晕的产生往往是限制导线截面不能过小的主要原因。通常所选导线产生电晕的临界电压应大于其最高工作电压。单根导线和分裂导线产生电晕的临界电压可计算为： 式中，m1导线表面粗糙系数，一般取0.9； m2天气系数，晴天取1.0，雨天取0.85； K三相导线水平排列时，考虑中间导线电容量比平均电容量大的不均匀系数，一般取0.96；相对空气密度；n分裂导线根数，单根导线n=1；r导线半径，cm； Dm导线相间几何距离，三相水平排列时Dm =1.26D；D相间
32、距离，cm；req分裂导线等效半径，如单根导线req=r，双分裂导线req=，三分裂导线req=，四分裂导线req=；d分裂间距，cm；p大气压强，Pa，1Pa=0.0075mmHg；t空气温度，t=25-0.005H；H海拔，m。为保证架空线路具有必要的机械强度，对于跨越铁路，通航河流、公路、通信线路以及居民区的电力线路，其导线截面积不得不小于35mm2；通过其他地区的允许最小截面积为：35kV及以上线路25 mm2，35kV以下线路16 mm2。(6)对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频率。根据以上原则：110kV母线一般采用软导体型式。导线型号为：L
33、GJ-150的钢芯铝绞线。本变电所6KV的最终回路较多，因此6KV母线应选硬导体为：TMY-12010铜母线。4.4 绝缘子和穿墙套管的选择在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和绝缘，是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够的绝缘强度和机械强度，耐热、耐潮湿。选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。穿墙套管用于母线在屋内穿过墙壁和天花板以及从屋内向屋外穿墙时使用，6KV为瓷绝缘。4.5电流互感器的配置和选择4.5.1.参数选择技术条件（1）正常工作条件一次回路电流，一次回路电压，二次回路电流，二次回
34、路电压，二次侧负荷，准确度等级（2）短路稳定性动稳定倍数，热稳定倍数（3）承受过电压能力绝缘水平，泄露比(1)一次回路电压：UgUn。 Ug为电流互感器安装处一次回路工作电压，Un为电流互感器额定电压。(4)一次回路电流：Ig.maxI1n。 Ig.max为电流互感器安装处的一次回路最大工作电流，I1n为电流互感器额定电流。(5)准确等级：电流互感器准确等级的确定与电压互感器的相同，需先知电流互感器二次回路所按测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求最高的表计来选择。(6)环境条件：环境温度，最大风速，相对湿度。4.5.2.型式选择110KV侧CT的选择根据设计手册35KV及以上配电
35、装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器常用L(C)系列。出线侧CT采用户外式，用于表计测量和保护装置的需要准确度。当电流互感器用于测量、时，其一次额定电流尽量选择得比回路中正常工作电流的1/3左右以保证测量仪表的最佳工作、并在过负荷时使仪表有适当的指标。根据 选择型号为LB6-110W型 6KV侧CT可根据安装地点和最大长期工作电流选LZZB系列CT。电压等级型号110kVLB6-110W6kVLZZB9-104.6 电压互感器的配置和选择4.6.1参数选择技术条件(1)正常工作条件一次回路电压，一次回路电流，二次负荷，准确度等级，机械负荷(2)承受过电压能力绝缘水平，泄露比距。环境
36、条件环境温度，最大风速，相对湿度，海拔高度，地震烈度。4.6.2型式选择：(1)610kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。 (2)35110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。4.6.3 PT的选择在电力工程电气设计手册中，35-110KV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电式互感器，接在110KV及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯，应尽量与耦合电容器结合。统一选用电容式电压互感器。110KV PT的选择：型号额定电压（V）二次绕组额定输（VA）一次绕组二次绕组0.2级0.5级TYD110/110000/10
37、0/100VA200VA准确度为:电压互感器按一次回路电压、二次电压、安装地点二次负荷及准确等级要求进行选择。所以选用TYD110/ 型电容式电压互感器。6kV侧PT的选择型号为：XHG-6PT与电网并联，当系统发生短路时，PT本身不遭受短路电流作用，因此不校验热稳定和动稳定。4.7 6kV并联电容器组的选择为了减少电网中输送的无功功率，降低有功电量的损失，改善电压质量，供电企业普遍在变电站内安装并联补偿电容器组。电容器组由电容器、串联电抗器、避雷器、断路器、放电线圈及相应的控制、保护、仪表装置组成。（1）电容器容量的选择电容器组容量的配置应使电网的无功功率实现分层分区平衡，各电压等级之间要尽
38、量减少无功功率的交换。由于电容器组在运行中的容量不是连续可调的，从减少电容器组的投切次数、提高功率因数的角度出发，希望电容器组在大部分时间内能正常投入运行而不发生过补偿。通过对变电站负荷变化情况的分析，徐州地区变电站负荷率一般在70%80%之间，一天当中约有2/3的时间负荷水平在平均负荷以上。我们以变电站变压器低压侧全年无功电度量除以年运行时间求出年平均无功负荷，电容器组容量按照年平均无功负荷的90%选取。实际运行时，由于电容器组额定电压一般为电网额定电压的1.1倍，而变电站低压母线电压一般控制在电网额定电压的11.07倍，电容器组实际容量要降低5.4%17.4%，从而保证了电容器组在绝大部分
39、时间内都能投入运行。对于预计近期内负荷将有较大增长的变电站，电容器组容量可以适当增加，但要求电容器组必须能减容运行。因此，变电站内电容器组单组容量不宜小于1200kvar。（2）对电容器组断路器的要求分闸时不发生重击穿，合闸时不应有明显弹跳。目前，610kV电压等级主要采用少油断路器和真空断路器。真空断路器的优点是耐频繁操作，灭弧室不需要检修，不存在渗漏油的问题。(3)对电容器组串联电抗器的要求变电站配置电容器组时应对电网背景谐波水平进行实测以确定串联电抗器的电抗率。油浸串联电抗器由于存在渗漏油和饱和的问题，一般已不再选用。干式空芯串联电抗器以其机械强度高、噪音低、维护量小的优点已得到广泛应用
40、，为减少占地面积，可采用三相迭装产品。安装时必须注意三相的迭装顺序不能搞错。如果只需要考虑限制电容器组合闸涌流，可以采取阻尼式限流器，它是由阻尼电阻、放电间隙和小容量电抗器组成。合闸瞬间电抗器承受全部电压，放电间隙击穿将阻尼电阻接入电路限制涌流。涌流衰减后，电抗器端电压下降，放电间隙息弧，将阻尼电阻退出运行。6kV 电容器组的选择： 设备型号额定电压（kV）电容器TBB-Z-6-15006电抗器CKSG-30/6-56断路器3AS2-1212 4.8 避雷器的选择避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过良
41、导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。 氧化锌避雷器利用了氧化锌阀片理想的伏安特性（非线性极高，即在大电流时呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工频电压下呈高电阻特性），有无间隙、无续流残压低等优点，也能限制内部过电压，被广泛使用。避雷器基本参数设备名称110kV母线避雷器6kV母线避雷器型 号Y10W-100/260 WTBP-B-7.6F 额定电压（kV）1007.6持续运行电压（kV）7858 参 考 文 献1 居荣. 供配电技术. 北京:化学工业出版社, 2005：102-1932 谢毓城. 电力变压器手册. 北京:机械
42、工业出版社,2003：12-803 陈跃. 电气工程专业指南电力系统分册， 北京:中国水力水电出版社,2003：23-1924 陈小虎. 工厂供电技术. 北京:高等教育出版社, 2001：18-1655 刘笙. 电气工程基础. 北京:科学出版社,2002：19-566 姚春球.电气设备.中国电力出版社，2004:65-2927 张伟.电气系统.中国电力出版社，2006:165-2108 张玲.电机.中国电力出版社，2005:12-299 舒飞. AUTOCAD2004电气设计. 北京:机械工业出版社,2005 20-175致 谢在陈夫进老师的指导下,经过近一个月的努力下110KV变电站一次设备
43、终于设计完成了，在此我对老师给予帮助表示衷心的感谢,并且感谢曾给予我帮助的同事陈海亮、刘欢等。在毕业设计过程中，陈夫进老师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真，并给我们提供了大量有关资料和文献，使我的这次设计能顺利完成。通过这次毕业设计使我对以前学习的知识得到了更深的了解,并使知识得到了进一步的巩固.110变电站电气设备型号选择表电压等级电气设备110kV6kV高压断路器LW35-1263AS2隔离开关GW4-110GGZS1-12电流互感器LB6-110WLZZB9-10电压互感器TYD110XHG-6绝缘子ZSW-110ZSW-10/500母线LGJ-150TMY-12010母线避雷器Y10W-100/260 WTBP-B-7.6F站用变压器S9-200/66kV并联电容器TBB-Z-6-15006kV串联电抗器CKSG-30/6
