【導(dǎo)讀】高經(jīng)濟(jì)效益的目的。變電站是電力系統(tǒng)配電傳輸不可缺少的重要組成部分，它直接影。著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線。置方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用。本設(shè)計(jì)針對(duì)110kV降壓變電站進(jìn)行電氣部分設(shè)計(jì)，電壓等級(jí)110kV/35kV/10kV；器設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、繼電保護(hù)及變電站防雷等。設(shè)計(jì)中依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，電氣一次部分》、《發(fā)電廠、變電站電氣部分》，范及國家有關(guān)安全、環(huán)保等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

　　

【正文】 器應(yīng)滿足下列要求： a、一般應(yīng)將保護(hù)與測量用的電流互感器分開； b、盡可能將電能計(jì)量儀表互感器與一般測量用互感器分開，前者必須使用 級(jí)互感器，并應(yīng)使正常工作電流在電流互感器額定電流的 2/3 左右； c、保護(hù)用互感器的安裝位置應(yīng)盡量擴(kuò)大保護(hù)范圍，盡量消除主保護(hù)的不保護(hù)區(qū)； d、大接地電流系統(tǒng)一般三相配置以反映單相接地的故障；小電流接地系統(tǒng)發(fā)電機(jī)、變壓器支路也應(yīng)三相配置以便監(jiān)視不對(duì)稱程度，其余支路一般配置于 A、 C 兩相。 （ 2)發(fā)電機(jī)出口配置一組電流互感器供發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置使用，相數(shù)、變比、接線方式與自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的要求相符。 （ 3)配備差動(dòng)保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器， 當(dāng)各端口屬于同一電壓級(jí)時(shí)，互感器變比應(yīng)相同，接線方式相同 3．電流互感器的選擇 電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。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，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采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。 （ 1）一次額定電流的選擇： 當(dāng)電流互感器用于測量時(shí)，其一次額定電 流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大 1/3左右，以保證測量儀表有最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的 1/3進(jìn)行選擇。 電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。 當(dāng)保護(hù)和測量儀表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。 （ 2)準(zhǔn)確級(jí)的選擇： 與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于以下要求： 用于電能測量的互感器準(zhǔn)確級(jí)： 功電度表應(yīng)配用 級(jí)互感器； 級(jí)有功電度表應(yīng)配用 級(jí)互感級(jí)； 級(jí)無功電度表也應(yīng)配用 級(jí)互感器； 級(jí)有功電度表及 級(jí)無功電度表，可配用 級(jí)級(jí)互感器；一般保護(hù)用的電流互感器可選用 3 級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用 D 級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按 10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。 23 （一） 110KV 進(jìn)線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：查表 31 得： =108A 選 LCWD－ 110－ (50～ 100)～ (300～ 600)/5 型，如表 311： 表 111 110KV 進(jìn)線電流互感器參數(shù)表 因?yàn)?I1n=300A = 108A 所以 I1n 3．動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 300150=63630A= ich= 所以 ich 2 ImKdw 4．熱穩(wěn)定： I? 178。t dz≤(ImKt)2 由斷 路器校驗(yàn)時(shí)已算出 I? 178。t dz = (ImKt)2=（ 75） 2= 所以 I? 178。t dz (ImKt)2 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 （二） 110KV 母線側(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：查表 31 得： =138A 選 LCWD－ 110－ (50～ 100)～ (300～ 600)/5 型 因?yàn)?I1n=300A = 138A 所以 I1n 此隔離開關(guān)型號(hào)與隔離開關(guān) 1101 型號(hào)一樣，故這里不做重復(fù)檢驗(yàn) （三） 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 2．一次回路電流：查表 31 得： =108A 選 LCWDL－ 35－ 220～ 2300/5 型，如表 312： 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) 重量 (kg) 價(jià)格(元 ) 1 級(jí) 3 級(jí) 二次負(fù)荷(Ω) 倍數(shù) 油 總重 LCWD110 (50 ～ 100) ～(300～ 600)/5 1D D 2 30 75 150 125 500 4300 1 4 15 24 表 312 35KV 出線電流互感器參數(shù)表 因?yàn)?I1n=300A = 108A 所以 I1n 3．動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 300135=57267KA= ich= 所以 ich 2 ImKdw 4．熱穩(wěn)定： I? 178。t dz≤(ImKt)2 由斷路器校驗(yàn)時(shí)已算出 I? 178。t dz = (ImKt)2=（ 75） 2= 所以 I? 178。t dz(ImKt)2 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 （四） 35KV 變壓器側(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：查表 31 得： =433A 選 LCWD－ 35－ 15～ 600/5 型，如表 313： 表 312 35KV 變壓器側(cè)電流互感器參數(shù)表 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) 級(jí) 1級(jí) 3級(jí) LCWDL35 15～ 600/5 D 2 15 75 135 D 因?yàn)?I1n=600A = 433A 所以 I1n 3．動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 600135=114534A= ich=359A 所以 ich 2 ImKdw 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) 級(jí) 1 級(jí) 二次負(fù)荷(Ω) 倍數(shù) LCWDL35 220～ 2300/5 D 2 75 135 D 2 15 25 4．熱穩(wěn)定： I? 178。t dz≤(ImKt)2 由斷路器校驗(yàn)時(shí)已算出 I? 178。t dz = (ImKt)2=（ 75） 2=2025 所以 I? 178。t dz (ImKt)2 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 （五） 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：查表 31 得： =188A 選 LAJ－ 10－ 300/5 型，如表 314： 表 314 10KV 出線電流互感器參數(shù)表 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) D 級(jí) LA10 300/5 1/D D/D 1 10 75 135 1 10 D ≥15 因?yàn)?I1n=300A = 188A 所以 I1n 3．動(dòng)穩(wěn)定： ich≤ 2 ImKdw 因?yàn)?2 ImKdw= 2 300135=57267A= ich=359A 所以 ich 2 ImKdw 4．熱穩(wěn)定： I? 178。t dz≤(Im Kt )2 由斷路器校驗(yàn)時(shí)已算出 I? 178。t dz = (Im Kt )2=（ 75） 2=900 所以 I? 178。t dz (ImKt)2 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 （六） 10KV 變壓器側(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：查表 31 得： =＝ 1516A 選 LMCD－ 10－ 2021/5 型 ，如表 315： 26 表 315 10KV 變壓器側(cè)電流互感器參數(shù)表 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) D 級(jí) LMCD10 2021/5 D/ D/3 D/D D 2 55 75 因?yàn)?I1n=2021A =1516A 所以 I1n 3．熱穩(wěn)定： I? 178。t dz≤(ImKt)2 由斷路器校驗(yàn)時(shí)已算出 I? 178。t dz = (ImKt)2=（ 275） 2=22500A= 所以 I? 178。t dz (ImKt)2 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 四、 電壓互感器的選擇 1．電壓互感器的配置原則 : 電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不安失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便的取壓。通常如下配置： （ 1） 母線 6～ 220kV 電壓級(jí)的每組母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器， 旁路母線視各回路外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。 （ 2） 線路 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電源，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺(tái)單相電壓互感器。 2．電壓互感器的選擇 6～ 20KV 屋內(nèi)配電裝置，一般采用油侵絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器 對(duì)于 35—110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。 3．電壓互感器的接線形式 電壓互感器的接線方式很多，較常見的有以下幾種： （ 1） 用一臺(tái)單相電壓互感器測某一相間和相對(duì)地電壓的接線方式。 （ 2） 兩臺(tái)單相電壓互感器接成 V V 形接線，此種接線 又稱不完全接線，用于測量各相間電壓。特點(diǎn)是：只用兩個(gè)單相電壓互感器即可測得 3 個(gè)相線電壓，但不能測相電壓。 （ 3） 3 個(gè)單相三繞組電壓互感器接成 Y/Y/△ 接線。這種方式中電壓互感器的一次繞組和二次繞組接成星形，為取得對(duì)地電壓，原邊中性點(diǎn)直接接地。 27 （ 4） 三相三柱式電壓互感器的星形接線方式。可用測量線電壓和相對(duì)電網(wǎng)中性點(diǎn)的電壓。因其一次繞組中性點(diǎn)不允許接地，故不能測量 相對(duì)地電壓。目前以較少使用。 （ 5） 三相五柱式電壓互感器接線形式。此種電壓互感器為磁系統(tǒng)具有 5 個(gè)磁柱的三相三繞組電壓互感器。一次及二次繞組均接成星 形，且中性點(diǎn)直接接地。用于 3～15kV 電網(wǎng)中?？蓽y量各相間電壓和相對(duì)地電壓，鋪助二次繞組接成開口三角，供絕緣監(jiān)視察用。 （ 6） 電容式電壓互感器接線形式。僅在輸入端增加電容分壓器。 電壓互感器原邊應(yīng)設(shè)隔離開關(guān)以便電壓互感器檢修。檢修時(shí)還需拔除副邊熔斷器，以免其它低壓經(jīng)二次回路串入電壓互感器后經(jīng)電壓互感器至原邊傷人。 35kV 及以下互感器原邊也裝設(shè)熔斷器，該熔斷器的熔體按機(jī)械強(qiáng)度來選取，其額定電流比互感器額定電流許多倍，電壓互感器過負(fù)荷由裝在低壓側(cè)的熔斷器來實(shí)現(xiàn)。在 110kV及以上電壓等級(jí)的配電裝置中，由于高壓熔 斷器制造比較困難，價(jià)格昂貴，因此，通常不設(shè)熔斷，只設(shè)隔離開關(guān)。在 380～ 500V 配電裝置中，電壓互感器可以只經(jīng)熔斷器與電網(wǎng)相連，有熔斷器兼隔離開關(guān)作用。 （一） 110KV 母線電壓互感器的選擇 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)： 1 級(jí) 選擇 JCC－ 110 型，如表 316： 表 316 110KV 母線電壓互感器參數(shù)表 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) 連接組 1 級(jí) 3 級(jí) 單相 (屋外式 ) JCC110 10031003110000 500 1000 2021 1/1/11212 （二） 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 3．準(zhǔn)確等級(jí)： 1 級(jí) 選擇 JDJ－ 35 型，如表 316： 28 表 316 110KV 母線電壓互感器參數(shù)表 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) 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 單相 (屋外式 ) JDJ35 3100/3100/335000 150 250 600 1200 （三） 10KV 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)： 1 級(jí) 選擇 JDZ－ 10 型，如下表 317： 表 317 110KV 母線電壓互感器參數(shù)表 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) 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 單相 (屋外式 ) JDZ10 10000/100 80 150 300 500 五、 避雷器的選擇及檢驗(yàn) 避雷器是一種保護(hù)電器，用來保護(hù)配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。大氣過電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。 （一） 110KV 母線接避雷器的選擇及校驗(yàn) 選 FZ110 型，如表 317： 表 317 110KV 母線接避雷器參數(shù)表 型號(hào) 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ110 4FZ30J 110 100 224 268 檢驗(yàn)： 1． 滅弧電壓： Umi≥kUxg 因?yàn)?kUxg=1110/ 3 = Umi=100KV Umi kUxg 2． 工頻放電電壓下限： Ugfx≥ 29 因?yàn)?Ugfx=224KV =110/ 3 = 所以 Ugfx 經(jīng)以上校驗(yàn)此避雷器滿足各項(xiàng)要求。 （二） 35KV 母線接避雷器的選擇及校驗(yàn) 由 Ug=35KV， 選 FZ35 型，如表 318： 表 318 35KV 母線接避雷器參數(shù)表 型號(hào) 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ35 2FZ15 35 41 84 104 檢驗(yàn) ： 1． 滅弧電壓： Umi≥kUxg 因?yàn)?kUxg=135/ 3 = Umi= Umi kUxg 2． 工頻放電電壓下限： Ugfx≥ 因?yàn)?Ugfx=84KV =35/ 3 = 所以 Ugfx 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 （三） 10KV 母線接避雷器的選擇及校驗(yàn) 由 Ug=10KV 選 FZ10 型，如表 319： 表 319 10KV 母線接避雷器參數(shù)表 型號(hào) 組合方式 額定電壓 (KV) 滅弧電壓 (KV) 工頻放電電壓 (KV) 不小于 不大于 FZ10 單獨(dú)元件 10 26 31 檢驗(yàn)： 1． 滅弧電壓： Umi≥kUxg 因?yàn)?Uxg=10/ 3 = Umi= Umi Uxg 2． 工頻放電電壓下限： Ugfx≥ 因?yàn)?Ugfx=26KV =10/ 3 = 所以 Ugfx 經(jīng)以上校驗(yàn)此電流互感器滿足各項(xiàng)要求。 30 六、 母線的選擇及校驗(yàn) 載流導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線為矩形、槽形和管形。矩形母線散熱好， 有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定連接，但集膚效應(yīng)系數(shù)大，一般只用于35kv 及以下，電流在 4000A 及以下的配電設(shè)備中 。槽形母線機(jī)械強(qiáng)度較好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于 40008000A 配電裝置中；管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水和通風(fēng)，可用于 8000A 以上的大電流母線，另外，由于圓管形表面光滑，電暈放電電壓高，可用于 110 及以配電裝置母線。 110kv 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。 （一） 110KV 母線的選擇及校驗(yàn) 1． 110KV 及以上高壓配電裝 置，一般采用軟導(dǎo)線。 2．按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面： 查表 31 得， ==496A。 按 Tmax=6000h/a 可得經(jīng)濟(jì)電流密度 J=則母線經(jīng)濟(jì)截面為 Sj= 選 LGJ185 型，如表 320： 表 320 110KV 母線參數(shù)表 長期允許截流量 (A) +70 +80 LGJ185 510 531 LGJ185，在 Qy=70℃ ,Q0=25℃ 時(shí)， Iy=510A 綜合校正系數(shù) K0＝ K0Iy=510= 所以 K0Iy