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1、IlOKV变电站电气主接线设计摘要本次设计为IlOkV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为HOkW35kV和IOkv三个电压级别。IlOKV电压级别采用双母线接线，35KV和IOKV电压级别都采用单母线分段接线。本次设计中进行了电气主接线0设计、短路电流计算、重要电气设备选择及校验（涉及断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、熔断器等）、各电压级别配电装置设计以及防雷保护0配备。核心词：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型；无功补偿Abstract1 .电气主接线设计1.1 IIOKV变电站的技术背景31.2 主接线的设计原则31.3
2、主接线设计的基本规定31.4 高压配电装置H勺接线方式41.5 主接线的选择与设计81.6 主变压器型式的选择92 .短路电流计算2.1 短路电流计算的概述112.2 短路计算的!一般规定112.3 短路计算H勺措施122.4 短路电流计算123 .电气设备选择与校验3.1 电气设备选择的一般条件153.2 高压断路器的选型163.3 高压隔离开关的选型173.4 互感器的选择173.5 短路稳定校验183.6 高压熔断器的选择184 .屋内外配电装置设计4.1 设计原则194.2 设计的基本规定204.3 布置及安装设计的具体规定204.4 配电装置选择215 .变电站防雷与接地设计5.1
3、雷电过电压的形成与危害225.2 电气设备的防雷保护225.3 避雷针的配备原则235.4 避雷器的配备原则235.5 避雷针、避雷线保护范畴计算235.6 变电所接地装置246 .无功补偿设计6.1 无功补偿的）概念及重要性246.2 无功补偿的原则与基本规定247 .变电所总体布置7.1 总体规划267.2 总平面布置26结束语27参照文献271 .电气主接线设计1.llloKV变电站的技术背景近年来，国内的!电力工业在持续迅速的发展，而电力工业是国内国民经济的一种重要构成部分，其使命涉及发电、输电及向顾客的配电H勺所有过程。完毕这些任务的实体是电力系统，电力系统相应的有发电厂、输电系统、
4、配电系统及电力顾客构成。IloKV变电所一次部分的设计，是重要研究一种地方降压变电所是如何保证运营的可靠性、灵活性、经济性。而变电所是作为电力系统的一部分，在连接输电系统和配点系统中起着重要作用。我们这次选题的目的是将大学四年所学过的电力工程、电力系统自动化、电机学、电路等有关电力工业知识的课程，通过这次毕业设计将理论知识得以应用。1.2主接线的设计原则在进行主接线方式设计时，应考虑如下几点：变电所在系统中的地位和作用；近期和远期的发展规模；负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响；主变压器台数对主接线的影响；备用容量的有无和大小对主接线的I影响。2 .3主接线设计的基本规定根据有关规定:
5、变电站电气主接线应根据变电站在电力系统於J地位,变电站的规划容量,负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件拟定。并应综合考虑供电可靠性、运营灵活、操作检修以便、投资节省和便于过度或扩建等规定。也可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对顾客不间断的供电，衡量可靠性的客观原则是运营实践。主接线的可靠性是由其构成元件(涉及一次和二次设备)在运营中可靠性的综合。因此，主接线的I设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同步，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另某些变电站则也许不是可靠的j。评价主接线可靠性的标志
6、如下：(1)断路器检修时与否影响供电；线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要顾客的供电;(3)变电站所有停电的也许性。b.灵活性主接线的灵活性有如下几方面的规定：(1)调度灵活，操作以便。可灵活投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；可以满足系统在正常、事故、检修及特殊运营方式下的调度规定。(2)检修安全。可以便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对顾客的供电。(3)扩建以便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的I也许。因此，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期
7、接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。c.经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的规定，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将也许导致投资增长。因此，两者必须综合考虑，在满足技术规定前提下，做到经济合理。(1)投资省。主接线应简朴清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式但是于复杂，以利于运营并节省二次设备和电缆投资；要合适限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式(110/6IOkV)变电站和以质量可靠的简易电器替代高压侧断路器。(2)年运营费小。年运营费涉及电能损耗费、折旧费以及大修费、平常小修维护费
8、。其中电能损耗重要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增长电能损失。(3)占地面积小。电气主接线设计要为配电装置H勺布置发明条件，以便节省用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运送条件许可於!地方，都应采用三相变压器。(4)在也许的状况下，应采用一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。1. 4高压配电装置的接线方式&单母线接线234AAAQS1Q2xc/QS2/ZQSl/QI-I图1单母线接线方式长处：接线简朴清晰、设备少、操作以便：隔离开关仅在检修设备时作隔离电压用，不担任其他任何操作，使误操作的也许性减少；此外，投资少、便于扩建。缺陷：不够灵
9、活可靠，任意元件的故障或检修，均需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各部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线分开后才干恢复到非故障段的供电。合用范畴：只有一台主变压器，10KV出线不超过5回，35KV出线不超过3回，110KV出线不超过2回。b.单母线分段接线图2单母线分段接线长处：(1)用断路器把母线分段后，对重要顾客可以从不同段引出两条回路，有两个电源供电;(2)当一段母线发生故隙，分段断路器会自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要顾客停电。缺陷：(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内停电;(2)当出线为
10、双回路时，常使架空线路浮现交叉跨越；(3)、扩建时需向两个方向均衡扩建。合用范畴：(1) 610KV配电装置出线回路数为6回及以上时；(2) 3563KV配电装置出线回路数为48回时；(3) 110-220KV配电装置出线回路数为34回时。c.双母线接线图3双母线接线(TQF-母线联系断路器)双母线接线，其中一组为工作母线，一组为备用母线，并通过母线联路断路器并联运营,电源与负荷平均分派在两组母线上，由于母线继电保护的规定，一般某一回路母线连接日勺方式运营。在进行倒闸操作时应注意，隔离开关H勺操作原则是：在等电位下操作应先通后断。如检修工作母线时其操作环节是：先合上母线断路器TQF两侧的隔离开
11、关，再合上TQF,向备用线充电，这时两组母线等到电位。为保证不中断供电，应先接通备用母线上的隔离开关，再断动工作母线上隔离开关。完毕母线转换后，再断开母联断路器TQF及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。长处：(1)供电可靠通过两组母线隔离开关的倒换操作，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，检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。(2)调度灵活各个电源和各回路负荷可以任意分派到某一组母线上能灵活地适应系统中多种运营方式调度和潮流变化的需要。扩建以便向双母线的左右任何种方向扩建,均不影响两组母线单位电源和负荷均匀分派，不会引起原有回路的停电。当有双回架空
12、线路时，可以顺序布置，以至接线不同的母线短时不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。(4)便于实验当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。缺陷：(1)增长一组母线和使每回路就需要加一组母线隔离开关。(2)当母线故隙或检修是隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需要隔离开关和短路器之间装设连锁装置。合用范畴：出线带电抗器的J61OKV出线，3560KV配电装置出线超过8问或连接电源较多，负荷较大时，110KV220KV出线超过5回时。d.双母线分段接线图4双母线分段接线220KV进出线回路数较多，双母线需要分段,其分段原则是：(1)当进线回路数为I
13、O-M时,在一组母线上用断路器分段；(2)当进线回路数为15回及以上时，两组母线均用断路器分段;(3)在双母线接线中,均装设两台母联兼旁断路器;(4)为了限制220KV母线短路电流或系统解列运营的规定,可根据需要将母线分段。e.桥形接线当只有两台变压器和两条输电线路时，可采用桥形接线，分为内桥与外桥形两种接线。(一)内桥形接线长处：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。缺陷：(1)变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响-回线路H勺临时停运。(2)桥连断路器检修时，两个回路需解列运营。(3)出线断路器检修时，线路需较长时期停运。为避免此缺陷，可加装正常断开运营的跨条，为了轮流停电检
14、修任何一组隔离开关，在跨条上须加装两组隔离开关。桥连断路器检修时，也可运用此跨条。合用范畴：合用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不常常切换或线路较长，故障率较高状况。(二)外桥形接线长处：同内桥形接线缺陷：(1)线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器临时停运。(2)桥连断路器检修时，两个回路需解列运营。(3)变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。为避免此缺陷，可加装正常断开运营的跨条，桥连断路器检修时，也可运用此跨条。合用范畴：合用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器切换或线路短时，故障率较少状况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线。图5桥形接线f.角形
15、接线多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形，是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运营的时间，保证角形接线运营可靠性，以采用35角形接线为宜，并且变压器与出线回路宜对角对称分布。长处(1)投资少，平均每回只需装设一台断路器。(2)没有汇流母线，在接线的任意段上发生故障，只需切除这一段及与其相连接的元件，对系统运营的影响较小。(3)接线成闭合环形，在闭环运营时，可靠性灵活性较高。(4)每回路由两台断路器供电，任一台断路器检修，不需中断供电，也不需旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用，以减少误操作的也许性。(5)占地面积少。多角形接线占地面积约是一般中型双母线带旁路母线的40%,对地形狭窄地
16、区和地下洞内布置较合适。缺陷：(1)任一台断路器检修，都成开环运营，从而减少了接线的可靠性。因此，断路器数量不能多，即进出线回路数受到限制。(2)每进出线回路都江堰市连接着两台断路器，每台断路器又连着两个回路，从而使继电保护和控制回路较单、双母线接线复杂。(3)对调峰电站，为提高运营可靠性，避免常常开环运营，一般开停机需由发电机出口断路器承当，由此需要增设发电机出口断路器，并增长了变压器空载损耗。合用范畴合用于最后进出线为35回路的IlOKV及以上配电装置。不适宜用于有再扩建也许的发电厂，变电所中。二角册将加布被坟图6角形接线1.5主接线的选择与设计本设计中电压级别为110/35/10KV,出
17、线状况为IloKV出线两回，35KV出线4回(架空),IOKV出线10回(电缆)。根据多种接线方式的优缺陷拟定两种接线方案：方案一：110Kv侧采用内桥形接线，35KV侧采用单母分段接线，10Kv侧采用单母分段接线。方案二：110Kv侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KY侧采用单母分段接线。a.技术比较对于IlOKV侧，由于负荷供电规定高，为了保证供电的可靠性和灵活性因此选择内桥形接线形式。对于35Kv电压侧，供电可靠性规定很高，同步所有采用双回线供电，为满足供电H勺可靠性和灵活性，应选择单母分段接线形式。b.经济比较对整个方案的分析可知，在配电装置的综合投资，涉及控制设备，电
18、缆，母线及土建费用上，在运营灵活性上35KV、IOKv侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。由以上分析，最优方案可选择为方案一，其接线如图7所示。10KV4/z/图7方案一接线方式1.6主变压器型式的选择1.6.1选择原则(1)为保证供电可靠性，在变电所中，一般装设两台主变压器;(2)为满足运营的敏捷性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组变压器,选用三绕组变压器占H勺面积小，运营及维护工作量少，价格低于四台双绕组变压器，因此三绕组变压器的选择大大优于四台双绕组变压器；(3)装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故后其他主变压器的容量应保证该所所有负荷的70%以上，并保证顾客
19、的一级和二级所有负荷的供电。1.6.2台数的拟定为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一种电源或变电站可由低压侧电网获得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。木设计变电站有两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线获得，故选择两台主变压器。1.6.3相数的拟定在33OkV及如下的变电站中，一般都选用三相式变压器。由于一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同步配电装置构造较简朴，运营维护较以便。如果受到制造、运送等条件限制时，可选用两台容量较小时三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。1.6.4绕组数的拟定在有三种电压级别的变电站中，如果变压器各侧
20、绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。1.6.5绕组连接方式的拟定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运营。电力系统采用的绕组连接方式只有星形接法和三角形接法，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来拟定。国内IIOKV及以上电压，变压器绕组都采用星形接法，35KV也采用星形接法，其中性点多通过消弧线圈接地。35Kv及如下电压，变压器绕组都采用三角形接法。构造型式欧!选择1.6.6三绕组变压器在构造上的基本型式(1)升压型。升压型的绕组排列为：铁芯一中压绕组一低压绕组一高压绕组，高、中压绕组间
21、距较远、阻抗较大、传播功率时损耗较大。(2)降压型。降压型的绕组排列为：铁芯一低压绕组一中压绕组一高压绕组，高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传播功率时损耗较大。应根据功率传播方向来选择其构造型式。变电站时三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。1.6.7调压方式的拟定系统IlOKV母线电压满足常调压规定，且为了保证供电质量，电压必须维持在容许范畴内，保持电压的稳定，因此应选择有载调压变压器。1.6.8主变压铸容量的拟定主变压器容量一般按变电所建成后5%)规划负荷选择，亦要根据变电所所带负荷欧!性
22、质和电网构造来拟定主变压器的容量。对装设两台主变压器的变电所，每台变压器容量应按下式选择：Sn=O.6PM。因对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其他变压器容量应能保证7080%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%o由于一般电网变电所大概有25%为非重要负荷，因此，采用Sn=O.6PM拟定主变是可行的。已知：35KV侧PMX=54MW,cos=0.80IOKV侧PW=20MW,cos=0.80因此，在其最大运营方式下：Sn=O.6*(54/0.80+20/0.80)=55.5MVA选择变压器的重要参数为额定电压：110+8l.25%KV,38.522.5%KV,10.5KV空载损耗：
23、84.7KW空载电流：1.2%接线组别：Yn,yn,dll阻抗电压：U(1-2)%=17.5%,U(1-3)%=10.5%,U(2-3)%=6.5%2.短路电流计算2.1 短路电流计算的概述2.1.1 概述短路是电力系统中最常用和最严重的的一种故障，所谓短路，是指电力系统正常状况以外H勺一切相与相之间或相与地之间发生通路H勺状况。引起短路的重要因素是电气设备截流部分绝缘损坏。引起绝缘顺坏的因素有：过电压、绝缘材料的自然老化、机械损伤及设备运营维护不良等。此外，运营人员的误操作、鸟兽跨接在裸露的载流部分以及风、雪、雨、雀等自然现象均会引起短路故障。在三相系统中，也许发生的短路有：三相短路、两相短
24、路、单相接地短路和两相接地短路。运营经验表白，在电力系统多种故障中，单相接地短路占大多数，两相短路较少，而三相短路H勺机会至少，但三相短路的短路电流最大，故障产生的后果也最为严重，必须予以足够的注重。因此采用三相短路来计算短路电流，并检查电气设备的稳定性。2.1.2短路计算的意义在供电系统中，危接地或互相接触并产生超过规定值的大电流。导致短路的重要因素是电气设害最大的故障就是短路。所谓短路就供电系统是一相或多相载流导体备载流部分Fl勺绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿等。由于误操作产生的故障约占所有短路故障的70%在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍甚至大几十倍，通可达数千安，短路电流通过电
25、气设备和导线必然要产生很大的电动力，并且使设备温度急剧上升有也许损坏设备和电缆。在短路点附近电压明显下降，导致这些地方供电中断或影响电机正常，发生接地短路时所浮现的!不对称短路电流，将对通信工程线路产生干扰，并且短路点还可使整个系统运营解列。2.1.3短路计算的目的a.对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验。b.进行变压器和线路保护的整定值和敏捷度计算。c.在选择继电保护和整定计算时，需以多种短路时H勺短路电流为根据。2.2短路计算的一般规定2.2.1计算的基本状况(1)电力系统中所有电源均在额定负载下运营。(2)所有同步电机都具有自动调节励磁装置(涉及强行励磁)。(3)短路发生在短路电流为最大
26、值时的瞬间。(4)所有电源H勺电动势相位角相等。(5)应考虑对短路电流值有影响H勺所有元件，但不考虑短路点的!电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在拟定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。2.2.2接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是也许发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运营方式)，不能用仅在切换过程中也许并列运营的!接线方式。2.2.3基本假定&正常工作时，三相系统对称运营。b.所有电源的电动势相位角相似。c.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。d.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器H勺励磁电流。2. 3短路计算的措施相应系统最大运营方式，按无限大容量系统，进行有关短路点的三相短路
27、电流计算，求得1、%、1.h值。,三相短路电流。ish三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定。1.h三相短路全电流最大有效值，用来校验电器和载流导体的H勺热稳定。Sd三相短路容量，用来校验断路器和遮断容量和判断容量与否超过规定值，作为选择限流电抗的根据。2.4短路电流计算a.选择计算短路点在下图中，dl,d2,d3分别为选中的三个短路点b.画等值网络图d3IOKV图8等值网络通C.计算已知：(1)系统电压级别为IlOKV、35KV、IOKV,基准容量Sj=100MVA,系统UOKV母线系统短路容量为3000MVA,110KV侧为双回1.GJ-185/30KM架空线供电。(2)视系统为无限
28、大电流源，故暂态分量等于稳态分量，即I=I8,S=S8(3)主变压器，基准容量Sj=100MVA基准电压Uj=1.O5Uc=115KV1J=基准电流I(Y)f-=0.502KA115*3UiU2i1152Xy=iA=i32基准电抗J431iSj100JJ因此:=3000=30V10对侧IlOkV母线短路容量SktFrJ标幺值为b对侧IlOkV母线短路电流标幺值=SM=30XN对侧IlokV系统短路阻抗标幺值-1.=-1.=0.0333Im30对于1.GJT85线路X=O.382Q/KM则Xs=0.0333+(0.382X35)/132/2=0.084dl,d2,d3点H勺等值电抗值计算公式：X
29、l=l2U(1-2)%+U(1-3)%-U(2-3)%)X2=l2U(1-2)%+U(2-3)%-U(1-3)%)X3=l2U(1-3)%+U(2-3)%+U(1-2)%)由变压器参数表得知，绕组间短路电压值分别为:U(1-2)%=17.5%U(1-3)%=10.5%U(2-3)%=6.5%主变额定容量S、=63MVA因此Xl=l2(17.5+10.5-6.5)=10.75X2=l2(17.5+6.5-10.5)=6.75X3=l2(10.5+6.5-17.5)=-0.25标么值：XI*=Xl100(Sj/SN)=10.75/100X(100/63)=0.17X2*=X2100(Sj/SN)=
30、6.75/100X(100/63)=0.11X3*=X3100(Sj/SN)=-0.25/100(100/63)=-0.004已知UoKV系统折算到UoKv母线上的等值电抗Xs*=0.084(1)当dl点短路时XSyJdl卜Z图9dl点短路等值电路Z1.1=-=11.905ti1X.0.084/.=-T=0.502/C4,3U3115*=/Ii=11.9050.502=5.976/C4IdI=Ig4a=1.82Z;=1.825.967=15.239/G4Sk=3tyZoc=31155.976=1190.3MV其中Td一一短路电流周期分量有效值Id起始次暂态电流s1=8时稳态电流Sk短路容量(2
31、)当d2点短路时一0.0840.170.1710.084O.11O.11d2图IOd2点短路等值电路工二一二一二4.46d2X20.224Sj100j43Uj337=1.56KAd*2X乙=4.46X1.56=6.958KAc=1.82Z;2=1.826.958=17.74KASk=6UjZoc=3376.958=445.9MvA(3)当d3点短路时0.0840.170.17-0.Qg4e-0.0040.167d30.083d3d3图11d3点短路等值电路a、J10.167=5.998Sj1006Uj310.5=5.5KA=0=JXIj=5.9885.5=32.9/C4Zc=1.82Z=1.8
32、xV2x32.9=84/C4Sk=36ry=310.532.9=598MVA额定电流计算由于IF1.XSN/Sj(SN=63MVA,Sj=100NWA,Ijl=0.502KA,Tj2=l.56KA,Ij3=5.5KA)因此1.1=O.50263100=0.32KA1.2=I.56X63/100=0.98KAU=5.5X63/100=3.47KA3.电气设备选择与校验3.1 电气设备选择的一般条件多种电气设备的功能尽管不同,但都在供电系统中工作因此在选择时必然有相似的基本规定。在正常工作时必需保证工作安全可靠，运营维护以便时，投资经济合理。在短路状况下，能满足动稳定和热稳定规定。(一)按正常工作
33、条件，选择时要根据如下几种方面a.环境产品制造上分户内型和户外型，户外型设备工作条件较差，选择时要注意。此外，还应考虑防腐蚀、防爆、防尘、防火等规定。b.电压选择设备时应使装设地点和电路额定电压UN不不小于或等于设备的额定电压Un“即：Un.mUno但设备可在高于其铭牌标明的额定电压1015%状况下安全运营。c.电流电气设备铭牌上给出的额定电流是指周边空气温度为时电气设备长期容许通过的电流，选择设备或载流导体时应满足如下条件：kz21.f式中Iv该设备铭牌上标出的额定电流.1.nax该设备或载流导体长期通过的最大工作电流。目前国内规定电器产品的o=40eC,如果电气设备或载流导体所处H勺周边环
34、境温度是时，则设备或载流导体容许通过电流IZ可修为/山之/j：NlG式中。八l分别为设备或载流导体的在长期工作时容许温度和实际环境温度。d.按断流能力选择设备H勺额定开断电流1.a或断流容量SOC不应不不小于设备分断瞬间的短路电流有效值Ik或短路容量出,BP：U1.,SocSko(二)按短路状况下进行动稳定和热稳定的校验a.按短路状况下的动稳定，即以制造厂的最大实验电流幅值与短路电流H勺冲击电流相比，且ictish式中1额定动稳定电流，用来表征断路器和承受短路电流电动力的能力，用来选择断路器时的动稳定校验。1.h冲击电流。b.短路状况下的热稳定热稳定应满足)穴I1短路电流瞬时值(kA)；t短路
35、电流热效应计算时间(三)；一时间为8短路电流周期分量；t,u短路电流的假想时间；tjx=tjtdi+0.05(三)；t；继电保护整定期间(三)；tdl断路器动作时间(三)；0.05考虑短路电流非周期分量热稳定的等效时间。热稳定电流1.是断路器能承受短路电流热效应的能力。按照国标规定，断路器通过热稳定电流在4s时间内，温度不超过容许发热温度,且无触头熔解和阻碍其正常工作的现象,则觉得断路器是热稳定的。对电流互感器则满足下面的热稳定关系：(KJNlT)2II式中Kt由产品目录给定的热稳定倍数；ImTa电流互感器一次侧额定电流；t由产品目录给定时热稳定期间；1.短路电流的假想时间；Q热效应一般分为短
36、路电流交流分量有关的热效应Qp,和与直流分量有关的热效应QnP两部分。3. 2高压断路器的选型高压断路器是最重要的开关电器，对其基本规定是：具有足够的开断能力和尽量短H勺动作时间，并且要有高度的工作可靠性。断路器最重要的任务是熄灭电弧。当用断路器开断有电流通过的电路时，在开关触头分离的瞬间，触头间会浮现电弧，电弧的温度可达5000-7000eC,常常超过金属气化点，如不采用措施，则也许烧坏触头及电器部件绝缘，危害电力系统的运营。按照灭弧介质的灭弧方式，高压断路器一般可分为：油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。断路器的选择考虑电压、电流、频率、机械荷载、动稳定电流、热稳定电流以
37、及持续时间和开断电流等参数。在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营维护，并经技术经济比较后拟定。3.3高压隔离开关的选型隔离开关的重要用途是保证高压装置中检修工作的安全,在需要检修H勺部分和其他带电部分之间用隔离开关形成一种可靠且明显欧!断开点，还可用来进行短路的切换工作。离开关没有灭弧装置，因此不能开断负荷电流和短路电流，否则将导致严重误操作，会在触头间形成电弧，这不仅会损坏隔离开关，并且能引起相间短路。因此，隔离开关一般只有在电路已被断路器断开的状况下才干接通或断开。高压隔离开关的选择要考虑电压、电流、机械荷载等参数，及动稳定电流、热稳定电流和持续时间。隔离开关的I型式
38、，应根据配电装置的布置特点和使用规定等因素，进行综合技术经济比较后拟定。3.4互感器的选择互感器是变换电压、电流的电气设备，是发电厂、变电站内一次系统和二次系统间的联系元件。互感器的重要用途是：将测量仪表、保护电器与高压电路隔离，以保证二次设备和工作人员的安全。将一次回路的高电压和大电流转换成二次回路的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置原则化、小型化。电压互感器二次侧额定电压为100V,或lOO/Jiv；电流互感器二次侧额定电流为5A或1A,以便于监测设备。a.电压互感器电压互感器的配备原则是：应满足测量、保护、同期和自动装置的规定；在运营方式变化时，保证装置不失压、同期点两侧都能满以便地取
39、压。一般如下配备：6220KV电压级FI勺每组主母线的三相应装设电压互感器，旁路母线则视各回路出线外侧装设电压互感器的需要而拟定。需要监视和检测线路断路器外侧有无电压，供同期和自动重叠闸使用，该侧装一台单相电压互感器，用与100%定子接地保护。电机一般在出口处装两组，一组（外接线）用于自动调节励磁装置，一组供测量仪表、同期和继电保护保护使用。正常工作条件，应考虑参数一次回路电压、二次电压、二次负荷、精确度级别、机械荷载等；承受过电压能力，应考虑绝缘水平与泄露比距。由于电压互感器是与电路并联联接的，当系统发生短路时,互感器自身两侧装有断路器,并不受短路电流的作用，因此不需校验动稳定与热稳定。b.
40、电流互感器凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。电流互感器应按下列原则配备。每条支路H勺电源均应装设足够数量的电流互感器，供该支路测量、保护使用。变压器出线配备一组电流互感器供变压器差动使用，相数、变比、接线方式与变压器的I规定相符合。动保护的元件，应在元件各端口配备电流互感器，各端口属于同一电压级时，互感器变比应相似，接线方式相似。一般应将保护与测量用的电流互感器分开,尽量将电能计量仪表互感器与一般测量用互感器分开,前者必须使用0.5级互感器，并应使正常工作电流在电流互感器额定电流的左右。保护用互感器的安装位置应尽量扩大保护范畴，尽量消除主保护的不保护区。正常工作条件，应考虑参数次回路电压、
41、一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、暂态特性、精确度级别、机械荷载等；短路稳定性应考虑动稳定倍数及热稳定倍数；承受过电压能力应考虑绝缘水平及泄露比距。3. 5短路稳定校验动稳定校验是对产品自身带有一次回路导体的电流互感器进行校验,对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器可不校验动稳定。热稳定校验则是验算电流互感器承受短路电流发热的能力。a,动稳定校验电流互感器的内部稳定性一般以额定动稳定电流或动稳定倍数Kd表达。Kd等于极限通过电流峰值与一次绕组额定电流峰值之比。校验按下式计算：dw-式中U动稳定倍数，由制造部门提供;1.一一电流互感器H勺一次绕组额定电流。b.热稳定校验制造部门在产品型录
42、中一般给出t=ls或3s的额定短路时热稳定电流或热稳定电流倍数Kr,校验按下式进行:式中t制造部门提供H勺热稳定计算采用的时间（般取ls）o4. 6高压熔断器的选择a.选择原则（一）限流式高压熔断器一般不适宜使用在电网工作电压低于熔断器额定电压的电网以避免熔断器熔断截流时产生的电网过电压超过电网容许的2.5倍工作相电压。当通过演算，电器的绝缘强度容许使用高一级电压的熔断器时，则应当按电压比折算，减少其额定断流容量。（二）高压熔断器熔管的额定电流应不小于或不不小于熔体的额定电流。（三）跌落式熔断器在灭弧时，会喷出大量游离气体，并发出很大响声，故一般只在屋内使用。b.熔体0选择（一）熔体FI勺额定
43、电流应当按高压熔断器的保护熔断特性选择，应满足保护的可靠性、选择性和敏捷度的规定。非自爆式熔断器具有反时限的电流时间特性。熔体额定电流选择时过大，将延长熔断时间，减少敏捷度；选得过小，则不能保证保护的可靠性和选择性。选择熔体时应保证前后两级熔断器之间、熔断器于电源侧继电保护之间、以及熔断器与负荷侧继电保护之间甲、J动作选择性。在此前提下，当在本段保护范畴内发生短路时，应能在最短的时间内切断故障,。当电网装有其他接地装置时，回路中最大接地电流与负荷电流之和应不超过最小熔断电流。（二）保护35Kv及如下电力电压器H勺高压熔断器熔体，在下列正常工作状况下不应误熔断：当熔体内通过电力变压器回路最大工作
44、电流时。当熔体内通过电力变压器的励磁涌流时（一般按熔体通过该电流时的!熔体时间不不不小于。5S校验）。当熔体内通过保护范畴以外Fl勺短路电流及电动机自启动等引起的冲击电流时。保护35KV及如下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择：1.tR=KIbgm式中K系数，当不考虑电动机自启动时，可取1.11.3；当考虑电动机自启动时，可取1.52.0；4剑-电力变压器回路最大工作电流（八）0（三）保护电力电容器的高压熔断器熔体，在下列正常工作状况下不应误熔断：由于电网电压升高、波形畸变等因素引起电力电容器回路的电流增大时。电力电容器运营过程中H勺涌流。保护电力电容器高压熔断器熔体的额定电
45、流可按下式选择：心二K葭式中K系数，对于跌落式高压熔断器，取1.21.3；对于限流式高压熔断器，当为一台时，系数取1.52.0,当为一组电力电容器时，系数取1.31.8；4-电力电容器回路的额定电流（八）o（四）保护电压互感器的熔断器，只需按额定电流和断流容量选择，不必校验额定电流。（五）除保护防雷用电容器的熔断器外，当高压熔断器Fl勺熔断电流不能满足被保护回路中装设限流电阻等措施限制短路电流。（六）对没有限流作用的跌落式熔断器，应考虑短路电流的非周期分量，用全电流进行断流容量的校验。同步，尚需用系统最小运营放式下H勺短路电流检查三相断流的下限值，以保证熔断器有足够的熔断电流。4.屋内外配电装置设计4.1 设计原则高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运营、检修、施工方面的规定，合理制定布置方案和选用设备，积极谨慎地采用新布置、新设备、新材料、新构造，使配电装置不断创新，做到技术先进、经济合理、运营可靠、维护以便。火电厂及变电所的配电装置型式选择，应考
