【導(dǎo)讀】變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。此變電站的設(shè)計(jì)要綜合考慮各方面的因素。本文首先根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，通過(guò)對(duì)。以及站用電的主接線。然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)、容。同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)。其次，對(duì)高壓斷路器、隔離。開(kāi)關(guān)、母線、電壓互感器、電流互感器等進(jìn)行了選型和校驗(yàn)。和變電站進(jìn)行了防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，從而完成了220kV變電站電氣一次部分的設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 0 [（ KA） 2S] Ish Ies 100KA 由表可知，所選斷路器滿(mǎn)足要求。 出線斷路器選擇和校驗(yàn)： Vax m ??? 選擇 LW6— 110/2020 即可。具體參數(shù)如表 所示。 表 LW6— 110/2020 具體參數(shù)表對(duì)照 計(jì)算數(shù)據(jù) LW6110/2020 UNs 110KV UN 110KV Imax IN 2020A I″ INbr 40KA Ish INcl 100KA QK [（ KA） 2S] It2t 402? 4=6400 [（ KA） 2S] Ish Ies 100KA . . 由表 可知，所選斷路器滿(mǎn)足要求。 110KV 主變隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1）額定電壓選擇： UN≥UNs=110KV 2）額定電流選擇： IN＞ Imax= 3）極限通過(guò)電流選擇： ies＞ ish= 選擇 GW4— 126/2500— 100 其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表 所示。 表 GW4— 126/2500— 100技術(shù)數(shù)據(jù) 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Qr=It2t=4024=6400[（ KA） 2s] 所以， t Qk滿(mǎn)足熱穩(wěn)校驗(yàn) 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=100kA＞ ish= 滿(mǎn)足校驗(yàn)要求 具體參數(shù)如下表 所示。 表 GW4— 126/2500— 100具體參數(shù)對(duì)照 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4126/2500— 100 UNs 110KV UN 126KV Imax IN 2500A QK [（ KA） 2S] It2t =402 4=6400[（ KA） 2S] ish ies 100KA 由表 可知，所選隔離開(kāi)關(guān)各項(xiàng)均滿(mǎn)足要求。 110KV 側(cè)出線隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)： Vax m ??? 型號(hào)為 GW4— 126/2500— 100 的隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求，其動(dòng)、熱穩(wěn)定性與110kV主變側(cè)的一致，故省略。 具體參數(shù)如表 所示： 表 — 126/2500— 100 具體參數(shù)對(duì)照 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） 4s熱穩(wěn)定電流（ kA） 熱穩(wěn)定時(shí)間（ s） GW4— 126/2500 126 2500 100 40 4 . . 計(jì)算數(shù)據(jù) GW4126/1000— 80 UNs 110KV UN 126KV Imax IN 2500A QK [（ KA） 2S] It2t 402 4=6400[（ KA） 2S] ish ies 100KA 110KV 母聯(lián)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的最大工作條件與主變中 110KV 側(cè)應(yīng)滿(mǎn)足相同的要求，故選用相同設(shè)備。即選用 SW6126/2500 型少油斷路器和 GW6126/2500型隔離開(kāi)關(guān)。 10KV 限流電抗器、斷路器隔離開(kāi)關(guān)的選擇 10KV 側(cè)的 I//=,選擇不 到合適的電氣設(shè)備，故需要裝設(shè)限流電抗器 限流電抗器的選擇 1）按額定電壓選擇： 10N NSU U KV?? 2）按額定電流選擇： KAII gN ???? 假設(shè)將電抗器后的短路電流限制到 I″ =25KA 3）初選型號(hào) 根據(jù)以上條件初選 XKK— 10— 4000 電抗器標(biāo)么值： X*∑ = BII” 其中： 100 5 .53 1 0 .5BI ???KA 4）選擇電抗值 電源至電抗器前的系統(tǒng)標(biāo)么值： )()(1* ??????X % 105004000) (%100)(% 1*// ?????????? NB BNBL UI UIXIIX 根據(jù)額定電壓、額定電流、電抗值故可選用型號(hào)為 NKSL10315012 的電抗器。 . . 表 NKSL— 10— 3150— 12技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電壓 KV 額定電流 A 電抗率 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 KA 熱穩(wěn)定電流（ A/S） NKSL103150 10 3150 12% 154800 當(dāng)所選電抗值大于計(jì)算值時(shí)，應(yīng)重算電抗器后短路電流， 為計(jì)算短路電流，先計(jì)算電抗標(biāo)么值為 * 5 5 0 0 1 0 0 0 0% 0 . 1 2 0 . 1 5 74 0 0 0 1 0 5 0 0dnLL ndIUXX IU ?? ? ? ?? *1** ????? ?? LXXX 加入電抗器后的短路電流 : 11*// ??? ?XI 換算到有名值后得： AUSII BB ??????? 5）校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性如下： 三相短路沖擊電流為： Ish=?= 則 INcr=,滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定性。 已知出線斷路器 QF 擬采用 ZN1210IIV，則繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tb=，全分閘時(shí)間 toff=,則短路計(jì)算時(shí)間 tk=++=,因?yàn)?tk1s,，故不計(jì)非周期分量發(fā)熱。電抗器后短路時(shí)短路電流的熱效應(yīng)為： QK=I//2tk=??[(kA2)S]=[(kA2)S] tIt2?=?=[(kA2)S] 則 QKQr ，滿(mǎn)足熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)。 6）校驗(yàn)電抗器正常運(yùn)行情況下的電壓損失： %5% i nI%XU% m a xL ????????? ?NI 滿(mǎn)足校驗(yàn) . . 6）校驗(yàn)電抗器后三相短路時(shí)母線殘余電壓： %70%60% 0 0 02 4 7 7 %% // ??????? NRr IIXU 滿(mǎn)足校驗(yàn) 具體數(shù)據(jù)如表 所 示： 表 NKSL— 10— 3150— 12具體參數(shù)對(duì)照 計(jì)算數(shù)據(jù) XKK— 10— 4000— 12 UNs 10KV UN 10KV Imax 1347A IN 4000A QK [（ KA） 2s] QK [（ KA） 2s] Ish KA Ies KA 根據(jù)表 中的校驗(yàn)，選擇滿(mǎn)足要求。 限流后 I″= ish= = 斷路器的選擇和校驗(yàn) 流過(guò)斷路器的最 大工作電流： Aax 4 1 m ???? 具體選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1）額定電壓選擇： UN≥UNs=10KV 2）額定電流選擇： IN＞ Imax= 3）開(kāi)斷電流選擇： INbr＞ I″= 選擇 ZN1210IIV，其技術(shù)參數(shù)如表 所示： 表 ZN1210IIV 技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 最高工作電壓（ kV） 額定電流（ A） 額定短路開(kāi)斷電流（ kA） 額定關(guān)合電流（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） 4s熱穩(wěn)定電流（ kA） 合閘時(shí)間（ s） 分閘時(shí)間（ s） ZN1210IIV 10 1600 80 80 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qr=It2tr=4=3969[（ KA） 2S] . . 取 繼 電 保 護(hù) 時(shí) 間 為 ， 滅 弧 時(shí) 間 為 ， 全 分 閘 時(shí) 間,tk=++=1s，故不計(jì)非周期分量發(fā)熱。 加入電抗器后短路時(shí)短路電流的熱效應(yīng)為： QK=I//2tk=??[(kA2)S]=[(kA2)S] 因此 QKQr，滿(mǎn)足要求 。 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： Ies=80kA＞ Ish= 滿(mǎn)足校驗(yàn)要求。 具體參數(shù)如表 所示。 表 ZN1210IIV具體參數(shù)對(duì)照 計(jì)算數(shù)據(jù) SN410G/5000 UNs 10KV UN 10KV Imax IN 5000A I″ INbr Ish INcl 80KA QK [（ KA） 2s] It2t 4=3969[（ KA） 2s] ish ies 80KA 由表 可知，所選斷路器滿(mǎn)足要求。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn)過(guò)程如下： 1）額定電壓選擇： UN≥UNs=10KV 2）額定電流選擇： IN＞ Imax= 3）極限通過(guò)電流選擇： Ies＞ Ish= 選擇 GN210/2020100，其技術(shù)參數(shù)如表 所示。 表 GN210/2020100技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） 4s熱穩(wěn)定電流（ kA） 熱穩(wěn)定時(shí)間（ s） GN210/2020100 10 2020 100 40 2 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： It2t Qk It2t=4022=3200[（ KA） 2s] 所以， It2t Qk= [（ KA） 2s]，滿(mǎn)足熱穩(wěn)校驗(yàn)。 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ies=100kA＞ ish= 滿(mǎn)足校驗(yàn)要求。 具體參數(shù)如下表 所示。 表 GN210/2020100具體參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) GN210/2020100 . . UNs 10KV UN 10KV Imax IN 5000A QK [（ KA） 2S] It2t 402 2=3200[（ KA） 2S] ish ies 100KA 由表 可知，所選隔離開(kāi)關(guān)各項(xiàng)均滿(mǎn)足要求 。 10KV 母聯(lián)斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的最大工作條件與變低 10KV 側(cè)應(yīng)滿(mǎn)足相同的要求，故選用相同設(shè)備。即選用 ZN1210IIV 型少油斷路器和 GN210/2020100 型隔離開(kāi)關(guān)。 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： 種類(lèi)和形式的選擇：應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型式，選用母線型電流互感器時(shí)應(yīng)注意校核窗口尺寸，當(dāng)一次電流較?。ㄔ?400A 以下）時(shí)，宜優(yōu)先采 用一次繞組多匝式，以提高準(zhǔn)確度，當(dāng)采用弱電控制系統(tǒng)或配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)，為能減小電纜截面，提高帶二次負(fù)荷能力及準(zhǔn)確級(jí)，二次額定電力經(jīng)盡量采用 1A，而強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A。 故二次額定電流都選擇 5A。 一次回路電壓： UgUN 式（ ） 一次回路電流： I1N Igmax 式（ ） 準(zhǔn)確等級(jí)： 為了保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于 所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。 二次負(fù)荷： 22()n n nS I Z VA?? 式（ ） 式中， 22()n n nS I Z VA?? 式（ ） 22 2 2nnS I Z?? 式（ ） 動(dòng)穩(wěn)定： dwsh KI mI2? 式（ ） 式中， dwK 是電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。 熱穩(wěn)定： kNt QIK ??? 1)( 21 式 () tK 為電流互感器的 1S熱穩(wěn)定倍數(shù)。電流互感器型號(hào)的組成： 第一個(gè)字母： L— 電 流互感器 第二個(gè)字母： R— 套管式（瓷入式） 。 Z— 支柱式 。 F— 貫穿式（復(fù)匝） 。貫穿式（單匝） 。 M— 母線式 。 K— 開(kāi)合式 。 V— 倒立式 第三個(gè)字母： G— 干式； Q— 氣式； W— 戶(hù)外式； C— 瓷絕緣； Z— 澆注式 . . 220KV 側(cè)電流互感器的選擇 主變 220KV 側(cè) CT的選擇 一次回路電壓： 220ngu u KV?? 一次回路電流： AIgI N 9 62 2 03 1 8 0 0 0 x1 ????? 根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選 LCW220(1200/5)戶(hù)外獨(dú)立式電流互感器，其參數(shù) 如表 所示 。 表 220kV出線 電流互感器參數(shù) 電 流 互感 器 型號(hào) 額定電流A 級(jí)次 組合 二次負(fù)載值 10%倍數(shù) 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù) 級(jí) 1級(jí) 3級(jí) 二次負(fù)載 Ω 倍數(shù) LCW220 1200/5 D/ 2 4 6 2 20 60 60 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： esK2I1N≥ shi