【導(dǎo)讀】人們對(duì)電能的依賴程度的也不斷加強(qiáng)，社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理。為了保證供配電要求，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要越來(lái)越全面、系統(tǒng)，而。供電系統(tǒng)的核心部分是變電所，因此設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所是極為重要的。本設(shè)計(jì)討論的是110KV變電站電氣部分的設(shè)計(jì)。確定與短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇（斷路器，隔離開關(guān)，電壓互感器，電流互感器，避雷器）；配電裝置設(shè)計(jì)和總平面布置；防雷保護(hù)與接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對(duì)各種方案進(jìn)行比較而得出。文中介紹的110kV變電。站的設(shè)計(jì)方法、思路及新技術(shù)的應(yīng)用可以作為相關(guān)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)。

　　

【正文】 元 GN1－ 10 10 200 25 10(5) 76 因?yàn)?IN=200A =173A 所以 IN （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ imax 因?yàn)?ich =13KA imax=25KA 所以 ichimax （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。tdz≤ It178。t I∞ 178。tdz==[(KA) ] It178。t=1025=500[(KA) ] 所以 I∞ 178。tdzIt178。t 35kV 分段斷路器及隔離開關(guān)的工作條件與 35kV 母線側(cè)應(yīng)滿足相同的要求，故選用相同的設(shè)備，即選用 SW2－ 35－ 1500(小車式 )型斷路器和 GW4－ 35－ 2020 型隔離開關(guān)。 同理 10kV 分段斷路器及隔離開關(guān)的工作條件與 10kV 母線側(cè)應(yīng)滿足相同的要求，故 選用相同的設(shè)備 ,即選用 SN4－ 10G－ 5000 型斷路器和 GN10－ 10T－ 4000 型隔離開關(guān)。 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 電流互感器的配置原則：對(duì)于 6~20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu) 或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器；對(duì)于 35kV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。 電流互感器的二次側(cè)額定電流有 5A和 1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)，亦可考慮用 1A[3]。 電流互感器的技術(shù)校驗(yàn)條件主要包括以下幾項(xiàng)： [4] （ 1)一次側(cè)額定電壓： NU ≥Ug (53) Ug為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓， UN為電流互感器額定電壓。 （ 2)一次側(cè)額定電流： NI1 ≥ (54) 為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓， NI1 為電流互感器額定電壓 （ 3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) : 23 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s允許通過(guò)一次額定電流 Im來(lái)校驗(yàn)： (Im Kt)178?！?I∞178。 tdz (55) KtCT的 1s熱穩(wěn)定倍數(shù)； （ 4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 Im dwK ≥ chi (56) Im 電流互感器的一次繞組額定電流（ A） chi 短路沖擊電流的瞬時(shí)值（ KA） dwK CT 的 1s 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 變壓器 110kV 側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn) （ 1）一次回路電壓：因?yàn)?Ug=110kV UN=110kV 所以 Ug= UN （ 2）一次回路電流： =＝ 413A 選 LCW－ 110－ (50～ 100)～ (300～ 600)/5 型，如下表 512： 表 512 變壓器 110kV側(cè)電流互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電流比 ,A 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 ,Ω 10%倍數(shù) 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 價(jià)格 ,元 1級(jí) 二次負(fù)荷 ,Ω 倍數(shù) LCW110 (50～ 100)～ (300～ 600)/5 75 150 4300 1 15 因?yàn)?I1N=（ 50~100） ~（ 300～ 600） A = 413A 所以 I1N （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 150= ich= 所以 ich 2 ImKdw （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。tdz≤ (ImKt)2 由 1 ???II? t=1s tz=1s tdz=tz+178。=+= 所以 I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt )2=(75) 2=2025[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz(ImKt)2 35kV 出線電流互感器的選擇及校驗(yàn) （ 1）一次回路電壓：因?yàn)?Ug=35kV UN=35kV 所以 Ug= UN 24 （ 2）一次回路電流： =＝ 132A 選 LCW－ 35－ 15～ 1000/5 型，如下表 513： 表 513 35kV出線電流互感器 參數(shù) 型號(hào) 額定電流 比 ,A 級(jí)次組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 ,Ω 10%倍數(shù) 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 二次負(fù)荷 ,Ω 倍數(shù) LCW35 15~1000/5 因?yàn)?I1N=15～ 1000A = 132A 所以 I1N （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 1100= ich= KA 所以 ich 2 ImKdw （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。tdz≤ (ImKt)2由 1 ?? ?II? t=1s tz=1s tdz=tz+178。=+= I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt)2=(165) 2=4225[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz(ImKt)2 變壓器 35kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn) （ 1）一次回路電壓：因?yàn)?Ug=35kV UN=35kV 所以 Ug= UN （ 2）一次回路電流： =＝ 1299A 查課本附錄，選 LBJ－ 35－ 2020～ 6000/5 型，如下表 514： 表 514 變壓器 35kV側(cè)電流互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電流比 ,A 級(jí)次組合 準(zhǔn)確度 二次負(fù)荷 ,Ω 10%倍數(shù) 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 1級(jí) 3級(jí) LBJ35 2020～ 6000/5 10 50 90 因?yàn)?I1N=2020～ 6000A = 1299A 所以 I1N （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 690= i ch= 所以 ich 2 ImKdw （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。tdz≤ (ImKt)2 由 1 ???II? t=1s tz=1s 25 tdz=tz+178。=+= I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt)2=(650) 2=90000[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz(ImKt)2 10kV 出線電流互感器的選擇及校驗(yàn) （ 1）一次回路電壓：因?yàn)?Ug=10kV UN=10kV 所以 Ug= UN （ 2）一次回路電流： =＝ 173A 選 LQJ－ 10－ 150～ 400/5 型，如下表 515： 表 515 10kV出線電流互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電流比 ,A 級(jí)次組合 準(zhǔn)確度 10%倍數(shù) 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) LQJ10 150～ 400/5 因?yàn)?I1N =150～ 400A = 173A 所以 I1N （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 160= ich=15KA 所以 ich 2 ImKdw （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。tdz≤ (ImKt)2 由 1 ???II? t=1s tz=1s tdz=tz+178。=+= I∞ 178。tdz==[(KA) ] (ImKt)2=(75) 2=900[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz(ImKt)2 變壓器 10kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn) （ 1）一次回路電壓：因?yàn)?Ug=10kV Un=10kV 所以 Ug= Un （ 2）一次回路電流： =＝ 2625A 選 LBJ－ 10－ 2020~6000/5 型，如下表 516： 表 516 變壓器 10kV側(cè)電流互感器參數(shù) 型號(hào) 額定電流比 ,A 級(jí)次組 合 準(zhǔn)確 度 二次負(fù)荷 ,Ω 10%倍數(shù) 1s熱穩(wěn)定 倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定 倍數(shù) 參考價(jià)格 ,元 1級(jí) 3級(jí) LBJ10 2020~6000/5 10 50 90 240 3 10 ≥ 15 因?yàn)?I1N=2020~6000A =2625A 所以 I1N 26 （ 3）動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 6 90 = ich= 所以 ich 2 ImKdw （ 4）熱穩(wěn)定： I∞ 178。tdz≤ (ImKt)2 由 1 ???II? t=1s tz=1s tdz=tz+178。=+= I∞ 178。tdz== [(KA) ] (ImKt)2=(650) 2=90000[(KA)] 所以 I∞ 178。tdz(ImKt)2 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 電壓互感器的 配置原則： 6－ 20kV屋內(nèi)配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可釆用樹脂繞注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器； 35－ 110kV的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器， 220kV以上，一般釆用電容式電壓互感器。 電壓互感器三個(gè)單相電壓互感器接線，主二次繞級(jí)連接成星形，以供電給測(cè)量表計(jì)，繼電器以及絕緣電壓表，對(duì)于要求相電壓的測(cè)量表計(jì)，只有在系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地時(shí)才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過(guò)器供電給繼電器和接地信號(hào)（絕緣檢查）繼電器。 110kV 側(cè)電壓互感器的選擇 （ 1）一次電壓 U1： U1 U1=110kV Un=110kV （ 2）二次電壓 U2n： U2n=100/ 3 （ 3）準(zhǔn)確等級(jí)： 級(jí) 選擇 YDR－ 110 型，如下表 517： 表 517 110kV側(cè)電壓互感器參數(shù) 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量 ,VA 最大容量 ,VA JCC110 1級(jí) 3級(jí) 1200 220 440 35kV 母線電壓互感器的選擇 （ 1）一次電壓 U1： U1 U1=35kV UN=35kV （ 2）二次電壓 U2N： U2N=100 （ 3）準(zhǔn)確等級(jí)： 級(jí) 27 選擇 JDJJ－ 35 型，如下表 518： 表 518 35kV母線電壓互感器參數(shù) 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量 ,VA 最大容量 ,VA 1級(jí) 3級(jí) JDJJ35 10kV 母線電壓互感器的選擇 （ 1）一次電壓 U1： U1 U1=10kV UN=10kV （ 2）二次電壓 U2N： U2N=100 （ 3）準(zhǔn)確等級(jí)： 級(jí) 選擇 JDZ－ 10 型，如下表 519： 表 519 10kV母線電壓互感器參數(shù) 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量 ,VA 最大容 ,VA 1級(jí) 3級(jí) JDZJ110 母線的選擇及校驗(yàn) 導(dǎo)線截面的選擇按下列技術(shù)條件選擇：（ 1）工作電流；（ 2）經(jīng)濟(jì)電流密度；（ 3）電暈 ；（ 4）動(dòng)穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度；（ 5）熱穩(wěn)定。同時(shí)應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，如溫度、濕度、日照、海拔等。 110kV 進(jìn)線的選擇及校驗(yàn) 110kV 進(jìn)線最大持續(xù)工作電流 ==413A 按最大持續(xù)工作電流選擇，查設(shè)備手冊(cè)選 LGJ185 型 鋼芯鋁絞線 ，其標(biāo)稱截面為185 2mm ， +80℃ 長(zhǎng)期允許載流量為 515A。 實(shí)際環(huán)境溫度 20℃ ，綜合修正系數(shù) K= ?K yI = 515==413A (57) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S≥ Smin=dztCI?(mm2) (58） 28 tdz為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間 取 tdz= 查書得，熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為 : Smin=dztCI?= 5 1 0 ?? (mm2) 可見，前面所選導(dǎo)線截面 S=185mm2Smin= mm2，滿足熱穩(wěn)定要求。 35kV 母線的選擇及校驗(yàn) （ 1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 35kV 最大持續(xù)工作電流 ==1299A 按 Tmax=5000h，查書可得經(jīng)濟(jì)電流密度 J=則母線經(jīng)濟(jì)截面為： S= 應(yīng)選 (6010) 型雙條鋁母線，它在 Qy=70℃,Q 0=25℃ ，平放布置時(shí) Iy=1910A 因?qū)嶋H環(huán)境溫度 Q=Q0=25℃ ，綜合修正系數(shù) K= 故 KIy= =1299A，可滿足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S≥ Smin=dztCI?(mm2) tdz為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間 取 tdz= 查書熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為 : Smin=dztCI?= ? =(mm2) 可見，前面所選母線截面 S=601 0=600(mm2)≥ Smin= 能滿足短路熱穩(wěn)定要求。 （ 3）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) a. 相間作用應(yīng)力 查書知平放雙矩形母線的截面系數(shù) :