【導讀】供電對象為包括政府、學校、醫(yī)院、企業(yè)和軍事部門等重要用戶。結構為黃沙土質，氣溫為-25到35度。氣候干燥，冬秋季為2-5級西北風，結冰期為。三個月，地震烈度小于四級。主變應可帶70％以上的總容量。電壓級別為220KV，110KV，10KV。220KV側——分二個回路進線，運行電壓227KV，最大輸入功率為260MVA。其負荷為單回線方式運行。1號線長km，R=,X=;R。具有較高的自動化水平。網絡的重要組成部分。本次設計主要是圍繞220KV樞紐變電站進行設計的，主要內容包括：1、根據變電。線的最佳方案；3、計算短路電流;4、選擇合適的電氣設備；5電氣主接線的繪制。要因素分析了蓄電池容量的選擇方法及主接線,直流饋線的的設計方法。

　　

【正文】 KQ 2KA S? 2tIt = 178。179。4=3969 2KA S? KQ 2KA S? 2tIt = 178。179。4=3969 2KA S? shi esI =80KA shi esI =80KA (二 ) 110KV 側合理運行方式下，最大持續(xù)工作電流 Imax = 1800003 115??= 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 22 最大沖擊電流 Ish = 短路電流計算時間取為 4s 周期分量熱效應： Qp =121(I39。 +10I2 2 +I4 2 )? tK =121 (+10179。 ? + ) 4? = (KA178。 S) 因為 tK ＞ 1s，故不計非周期分量熱效應 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 23 根據 UN 、 Imax 及安裝在屋外的要求，查電力工程設計手冊可初步選出 表 32 斷路器、隔離開關選擇結果表 斷路器選擇比較結果 隔離開關選擇比較結果 計算數據 SW4110/1250 計算數據 GW5110/1250 Uns 110KV Uns 110KV Uns 110KV Uns 110KV maxI maxI 1000A maxI maxI 1250 39。39。I brI 39。39。I shI nclI 55KA shI KQ 2KA S? 2tIt =212 179。4=1764 2KA S? KQ 2KA S? 2tIt =202 179。4=1600 2KA S? shi esI=55KA shi esI=50KA （三） 10KV 側合理運行方式下，最大持續(xù)工作電流 Imax = ??= 最大沖擊電流 Ish = 短路電流計算時間取為 4s 周期分量熱效應： Qp =121 (I39。 +10I2 2 +I4 2 )? tK =121 (+10179。 ? + ) 4? = (KA178。 S) 因為 tK ＞ 1s，故不計非周期分量熱效應 根據 UN 、 Imax 及安裝在屋外的要求，查電力工程設計手冊可初步選出 表 33 斷路器、隔離開關選擇結果表 斷路器選擇比較結果 隔離開關選擇比較結果 計算數據 VS112/T400050 計算數據 GN1010T/5000 Uns 10KV Uns 10KV Uns 10KV Uns 10KV maxI maxI 5000A maxI 5000 39。39。I brI 105KA 39。39。I shI nclI 300KA shI KQ 2KA S? 2tIt =1202 179。4=57600 2KA S? 2KA S? 2tIt =1002 179。4=40000 2KA S? shi esI =300KA shi esI =200KA 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 24 第二節(jié) 電流 互感器的選擇 一、概論 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯絡元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設備的正常運行和故障情況，其作用有： 1. 將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏?，使測量 儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結構輕巧、價格便宜，便于屏內安裝。 2. 使二次設備與高電壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身的安全。 電流互感器的特點： 1. 一次繞組串聯在電路中，并且匝數很少，故一次 繞組中的電流完全取決于被測量電路的負荷，而與二次電流大小無關； 2. 電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。 電壓互感器的特點： 1. 容量很小，類似于一臺小容量變壓器，但結構上需要有較高的安全系數； 2. 二次側所接測量儀表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運行，即開路狀態(tài)。 互感器的配置： 1. 為滿足測量和保護裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設電流互感器； 2. 在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器， 如：發(fā)電機和變壓器的中性點； 3. 對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制； 4. 6－ 220KV 電壓等級的每組主母線的三相上應裝設電壓互感器； 5. 當需要監(jiān)視和檢測線路有關電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。 二 、電流互感器的選擇 規(guī)則 1. 電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 I1與 I′ 2在數值和相位上都有差異，即測量結果有誤差，所以選擇電流互感器應根據測量時誤差的大小和準確度來選擇。 2. 電流互感器 10%誤差曲線： 是對保護級 （ BlQ）電流互感器的要求與測量級電流互感器有所不同。對測量級電流互感器的要求是在正常工作范圍內有較高的準確級，而當其通過故障電流時則希望早已飽和，以便保護儀表不受短路電流的損害，保護級電流互感器主要在系統(tǒng)短路時工作，長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 25 因此準確級要求不高，在可能出現短路電流范圍內誤差限制不超過 10%。電流互感器的10%誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超過 10%的條件下，一次電流的倍數入與電流互感器允許最大二次負載阻抗 Z2f關系曲線。 3. 額定容量 為保證互感器的準確級，其二次側所接負荷 S2 應不大于該準確級所規(guī)定的額 定容量 Se2。 即： Se2 ≥ S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（ Ω ） Vy — 測量儀表電流線圈電阻 Vj — 繼電器電阻 Vd — 連接導線電阻 Vc — 接觸電阻一般取 4. 按一次回路額定電壓和電流選擇 電流互感器用于測量時，其一次額定電流應盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3 左右以保證測量儀表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足：Ve≤ Vew Ie1≥ Igmax，為了確保所供儀表的準確度， 互感器的一次工作電流應盡量接近額定電流 Vew — 電流互感器所在電網的額定電壓 Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流 Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流 5. 種類和型式的選擇 選擇電流互感器種類和形式時，應滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求，再根據安裝地點（屋內、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來選擇。 6. 熱穩(wěn)定檢驗 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s 允許通過一次額定電流 Ie1的倍數 Kr 來表示，即：（ Kr Ie1） 2 ≥ I2tdz（或≥ Qd） 7 動穩(wěn)定校驗 電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值（ 2 Ie1）的倍數 kd— 動穩(wěn)定電流倍數，表示其內部動穩(wěn)定能力，故內部動穩(wěn)定可用下式校驗： 2 Ie1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內部產生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動穩(wěn)定校驗，即： Fy≥ 179。 179。 Lα 179。 107N 對于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC 型）可按下式校驗 Fy≥ 179。 iy2 Ljsα 179。 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 第三節(jié) 各級電流互感器的選擇 電流互感器的負荷統(tǒng)計和回路接線如下： 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 26 a b a 三相配置 b 兩相配置 圖 31 表 34 電流互感器的負荷 儀表電流線圈名稱 A 相 B 相 C 相 電流表 46L1A 功率表 46D1W 電能表 DS1 總計 220KV 側 由表可知最大負荷為 ，根據額定電壓 UN=220KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LCLW220，電流互感器變比為 4179。 300／ 5，選電流互感器準確級為 ,Z 2N =2，動穩(wěn) 定倍數 Kes=60,熱穩(wěn)定系數 Kt=60，絕緣瓷瓶帽的允許荷種 75 公斤，出線相間距離 a=，電流互感器與測量儀表相距 40m。 最大項負荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計算長度為 LC= 3 L 接觸點 RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標準截面為 的銅線 長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 27 熱穩(wěn)定校驗： (K 1NtI )2 =(60? )2 =5184 ﹒ S 內部動穩(wěn)定檢驗： 2 I1N Kes = 2 179。 179。 60= 外部動穩(wěn)定校驗： 179。 179。 10 7179。 2shI L／ =179。 179。 10 7179。 1179。 (7625)2／ (179。 )=75Kg 110KV 側 由表可知最大負荷為 ，根據額定電壓 UN=110KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LCWDL110，電流互感器變比為 2179。600／ 5，選電流互感器準確級為 ,Z 2N =2，動穩(wěn)定倍數 Kes=135,熱穩(wěn)定系數 Kt=75，絕緣瓷瓶帽的允許荷種 75 公斤，出線相間距離 a=，電流互感器與測量儀表相距 40m。 最大項負荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計算長度為 LC= 3 L 接觸點 RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標準截面為 的銅線 熱穩(wěn)定校驗： (K 1NtI )2 =(75? )2 =8100 ﹒ S 內部動穩(wěn)定檢驗： 2 I1N Kes = 2 179。 179。 135= 外部動穩(wěn)定校驗： 179。 179。 10 7179。 2shI L／ =179。 179。 10 7179。 1179。 (15290)2／ (179。 )=75Kg 10KV側 由表可知最大負荷為 ，根據額定電壓 UN=10KV，最大持續(xù)工作電流Imax =， Ish =,可以選擇電流互感器 LBJ6000，電流互感器變比為 6000／ 5，選電流互感器準確級為 ,Z 2N =，動穩(wěn)定倍數 Kes=90,熱穩(wěn)定系數 Kt=50，絕緣瓷瓶帽的允許荷種 300 公斤，出線相間距離 a=，電流互感器與測量儀表相距 40m。 最大項負荷阻抗 ra=22maxNIP== 電流互感器為不完全星型，連接線的計算長度為 LC= 3 L 接觸點 RC= ,則 S≥ρLc ／ (ZN ra Rc )= 810 3??? ??40 （ ） = 選用標準截面為 的銅線 熱穩(wěn)定校驗： (K 1NtI )2 =(50? 6)2 =90000 ﹒ S 內部動穩(wěn)定檢驗： 2 I1N Kes = 2 179。 6179。 90= 外部動穩(wěn)定校驗： 179。 179。 10 7179。 2shI L／ =179。 179。 10 7179。 1179。(102860)2 ／ (179。 )=300Kg 第四節(jié) 電壓互感器的選擇 規(guī)則 1. 電壓互感器的準確級和容量 電壓互感器的準確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍內，負荷功率因數長風小區(qū)變電站及直流系統(tǒng)設計 28 為額定值時，電壓誤差最大值。 由于電壓互感器本身有勵磁電流和內阻抗，導致測量結果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負荷有關，所以用一臺電壓互感器對于不同的準確級有不同的容量，通常額定容量是指對應于最高準確級的容量。 2. 按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準 確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網電壓應在（ ~） Ve范圍內變動，即應滿足： V1 3. 按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求，電壓互感器二次側額定電壓可按下表選擇 接 線 型 式 電網電壓 （ KV） 型 式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形輔助繞組電壓 IV 一臺 PT不完全符形接線方式 3~35 單相式 100 無此繞組 Yo/ Yo/□ 110J~500J 單相式 100/ 3 100 3~60 單相式 100/ 3 100/3 3~15 三相五柱式 100 100/3（相）