220kv变电站电气初步设计毕业设计(编辑修改稿)

220kv变电站电气初步设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，经技术经济比较后才能确定。 断路器选择的具体技术条件简述如下： 电压： Ug（电网工作电压） ≤ Un。 电流： Ig、 max（最大持续工作电流） ≤ In。 由于高压开断电器没有连续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能的运行方式下回路持续工作电流的要求，即最大持续工作电流 Ig、 max。 开断电流（或开断容量）： Idt≤ Ibr（或 Sdt≤ Skd） 式中 Idt：断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量； Sdt：断路器 t 秒的开断容量； Ibr：断路器的额定开断电流； Skd：断路器额定开断容量。 断路器的实际开断时间 t，为继电保护主保护动作时间与断路器固有分闸时间之 16 和。 动稳定： ich≤ imax 式中： imax：断路器极限通过电流峰值； ich ：三相短路电流峰值。 热稳定： I∞2tdz≤ It2t 式中： I∞：稳态三相短路电流； tdz：短路电流发热等值时间（又称假象时间）； It： 断路器 t 秒热稳定电流。 过电压：当断路器用于切、合架空输电线时，若 220kv 线路超过 200km， 330kv线路长度超过 250km 时，应校验其过电压倍数。 根据以上条件， （表 41） 所选断路器的型号为： LW6B252 隔离开关的选择 隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。 选择的技术条件： 电压： Ug（电网工作电压） ≤ Un。 型号 电压（ kA） 额定电流（ A） 额定开断能力 极限通过电流（峰值kA） 关合电流峰值（ kA） 热稳定电流（ 3s）(kA） 合闸时间（ s） 固有分闸时间（ s） 全开断时间（ s） 自动重合闸无电流间隔时间（ s） 额定 最大 电流kA 容量MVA LW6B252 220 252 3150 40 15000 100 100 40 ≤ 0、1 ≤ 0 、025 0、 04 0、 04 17 电流： Ig、 max（最大持续工作电流） ≤ In。 由于高压开断电器没有连续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能的运行方式下回路持续工作电流的要求，即最大持续工作电流 Ig、 max。 动稳定： ich≤ imax 式中： imax：断路器极限通过电流峰值； ich ：三相短路电流峰值。 热稳定： I∞2tdz≤ It2t 式中： I∞：稳态三相短路电流； t dz：短路电流发热等值时间（又称假象时间）； It：断路器 t 秒热稳定电流。 根据以上条件，所选隔离开关型号为： GW4220D（表 42） 型号 额定电压（ kV） 额定电流（ A） 动稳定电流（ kA） 热稳定电流（ s）（ kA） GW4220D 220 20xx 104 46(4) 母线选择 型式：载流导体一般采用铝 质材料。 对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。 回路正常工作电流在 4000A 及以下时，一般选用矩形导体。 在 4000~8000A 时，一般选用槽形导体。 对于容量为 200MW 及以上的发电机引出线和厂用电源、电压互感器等 分支线，应采用全连式分相封闭母线。 容量 200~225MW 发电机的封闭母线，一般采用定型产品，如选用非定型产品时，应进行导体和外壳发热、应力、以及绝缘子抗弯的计算，并校验固有振动频率。 110kV 及以上高压配电装置，一般采用软导线。 当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。 按最大持续工作电流选择导线截面 S，即 gg IKI max 18 式中： gI ：相应于某一母线布置方式和环境温度为 +25℃ 时的导体长期允许载流量。 gK ：温度修正系数。 按经济电流密度 J 选择： 在选择导体截面 S 时，除配电装置的汇流母线、厂用电动机的电缆外，长度都在 20m 以上的导体，其截面 S 一般按经济电流密度选择。 即 ： )( 2m a x mmJIS gj  式中： J：导体的经济电流密度。 按此条件选择导体截面 S，应接近计算截面 Sj。 无合适规格导体，应允许小于 Sj。 热稳定校验：按上述情况选择的导体截面 S，还应校验其在短路条件下的热稳定。 裸导体热稳定公式： )( 2m in mmtCISS dz 式中： Smin：根据热稳定决定的导体最小允许截面（ mm2） C：热稳定系数 I ：稳态短路电流（ kA） tdz：短路电流等值时间（ s） 动稳定校验：  max 式中：  ：母线材料的允许应力； max ：作用在母线上的最大计算应力。 根据以上条件，所选母线型号为： LGJ300。 钢芯铝绞线长期允许载流量 导线型号 \导体允许最高温度 +80 LGJ300 755 19 电流互感器的选择 型式：电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。 对于 6~20kv屋内配电装置。 可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。 对于 35kv及以上配电 装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。 有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。 一次回路电压： Ug≤ Un 式中： Ug：为电流互感器安装处一次回路工作电压， Un：为电流互感器额定电压。 一次回路电流： Ig、 max≤ I1n 式中： Ig、 max：电流互感器安装处的一次回路最大工作电流； I1n：电流互感器原边电流。 准确等级：需先知电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求最高的表计来选择。 动稳定： dwnch KIi 12 式中： dwK ：电流互感器动稳定倍数，它等于电流互感器极限通过电流峰值 dwi 与一次绕组额定电流 nI1 峰值之比， 即： )2( 1ndwdw IiK  热稳定： 212 )( tndz KItI  式中： Kt：电流互感器的 1 秒钟热稳定倍数。 根据以上条件，所选电流互感器的型号为： LCW220（表 43） 型号 额定电流比（ A） 级次组合 准确级次 二次负荷（  ） 10%倍数 1s热稳定倍数 动稳定倍数 0、 5级 1 级 二次负荷（  ） 倍数 LCW220 4300/5 D 2 — 2 30 60 60 20 0、 5 2 4 2 20 电压互感器的选择 电压互感器的选择和配置应该按下列条件： 型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择。 6~20kV 屋内配电装置，一般 采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。 35~110kV 配电装置，一般采用油浸绝缘结构的电压互感器。 220kV 及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。 在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。 一次电压 U1： 1Un＞ U1＞ 0、 9Un Un 为电压互感器额定一次线电压， 1 和 0、 9 是允许的一次电压的波动范围，即为 177。 10%Un 二次电压：电压互感器二次电压，应根据使用情况选用所需的二次电压 U2n 准确等 级：电压互感器应在哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器和自动装置等设备对准确等级要求确定。 常用的测量仪表的类型、用途和对准确等级的要求，规定如下： 用于发电机、变压器、调相机、厂用（或所用）馈线、出线等回路中的电度表，供所有计算电费等的电度表，其准确等级要求为 0、 5 级。 供运行监视估算电能的电度表、功率表和电压继电器等，其准确等级要求一般为 1 级。 用于估计被测数值的表计，如电压表等，其准确等级要求较低，一般为 3 级即可。 在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。 二次负荷 S2： S2≤ Sn Sn 是对应于在测量仪表所要求的最高准确等级下，电压互感器的额定容量。 21 S2 是二次负荷。 它与测量仪表的类型、数量和接入电压互感器的接线方式有关。 因此，在计算 S2 时，首先应确定所有测量仪表和继电器接入电压互感器的接线图。 由于电压互感器的三相负荷经常是不平衡的，所以通常用最大一相的负荷和电压互感器一相的额定容量相比较。 根据以上条件，所选电压互感器的型号为： YDR220（表 44） 型式 额定变比 在下列准确等级下额定容量（ VA） 最大容量（ VA） 0、 5 级 1 级 3 级 电容式 YDR220 3220xx0/3100/100 150 220 440 1200 避雷器的配置与选择 配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。 220kv 及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。 三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。 下列三种情况的变压器中性点应装设避雷器 直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时； 直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且单台变压器运行时； 不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。 单元连接的发电机出线宜装一组避雷器 容量为 25MW 及以上的直配线发电机 发电厂变电所 35KV 及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。 110~220KV 线路侧一般不装设避雷器 SF6 全封闭电器的架空线路侧必须装设 避雷器。 阀型避雷器的选择： 型式：选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。 22 额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。 灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压是否等于或小于避雷器的最大允许电压。 （灭弧电压）。 在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。 在中性点直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压的 80%。 工频放电电压：在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中，工频放电电压一般应大于最大运行电压的 5 倍。 在中性点直接接地的电网，工频放电电压 应大于最大运行相电压的 3 倍。 工频放电电压应大于灭弧电压的 8 倍。 冲击放电电压和残压：一般国产阀型避雷器的保护特性与各种电器的绝缘均可配合，故此项校验从略。 23 5 配电装置的设计 概述 配电装置是发电厂和变电站用以接受和分配电能的电气装置。 它是根据主接线的接线方式，有开关设备、母线、保护测量电器及其必要的辅助设备组合而成的。 分为户内式和户外式；装配式和成套式配电装置。 配电装置的基本要求 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，自然环境特点和运行，检修，施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置，新设备，新款 材料，新结构，使配电装置设计不断创新，做到技术先进，结构合理，运行可靠，维护方便。 火力发电厂及变电所的配电装置形式选择 应考虑所在地的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行，检修和安装要求，通过技术比较予以确定，必须满足下列几点要求：配电装置的设计、建造必须贯彻执行国家基本建设方针，在满足技术条件下，因地制宜，经 济合理。 保证运行的可靠性。 首先应正当选择电气设备，使选用的设备具有合理的参数。 应加强维护、检修、预防性试验以及其他运行操作的安全措施，并且符合防火要求。 保证工作人员的安全，配电装置的布置应整齐、清晰，具有足够的安全距离。 便于检修和巡视维护。 便于施工、安装和扩建。 户外配电装置 户外配电装置的结。