发布时间 : 星期五 文章110kv-10kv变电所电气设计(工程、毕业设计参考)要点更新完毕开始阅读700cb317a9956bec0975f46527d3240c8547a11a
1.在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。 2.在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。
3.应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。
3.应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。
110kV侧断路器的选择
1、该回路为 110 kV电压等级，故可选用六氟化硫断路器。 2、断路器安装在户外，故选户外式断路器。
3、回路额定电压Ue≥110kV的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流 Imax=1.05×20000＝0.1054（kA）=105.4(A)
3?1154、为方便运行管理及维护，选取110kV SF6断路器为同一型号产品，选为OFPT(B)-110断路器，其主要技术参数如下：
自动重动稳 4S热稳 合闸无固有分合闸 定 定电流 电流间闸时间 时间 电流 kA 隔时间 S S kA S 80 31.5 0.03 0.12 5、对所选的断路器进行校验 （1）断流能力校验
所
选断路器的额定开
断电流 I。= 31.5kA＞ I'' =4.83kA，则断流能力满足要求。
（2）短路关合电流的校验 所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为 80kA，流过断路器的冲击电流为12.29kA，则短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。
（3）热稳定校验 设后备保护动作时间 1s，所选断路器的固有分闸时间 0.03s，选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =1+0.03+0.03 =1.06s。
因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计，则 短路热效应 Qk = I”2t =4.832×1.06=24.729kA2.s
允许热效应 Ir2t =31.52× 4 = 396 Ir2t＞Qk 热稳定满足要求。
以上各参数经校验均满足要求，故选用OFPT(B)-110断路器。 （4）断路器配用CD5-XG型电磁操作机构
10 kV侧断路器的选择
1、该回路为 10kV 电压等级，故可选用真空断路器。
型号 最高 额定 额定 工作 电压 电流 电压 kV A kV 额定 开断 电流 kA OFPT-110 110 1250 126 31.5 2、该断路器安装在户内，故选用户内式断路器。
3、回路额定电压为 10kV，因此必须选择额定电压 Ue ≥ 10 kV的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流 Imax=1.05×4、初选 SN9-10真空断路器，主要数据如下：
额定 电压 kV 10 4S热固有分闸额定 额定开断动稳定 稳定时间 电流 流电 电流 电流kA kA kA s kA 1.25 25 63 25 0.05 20000＝1150.7（A）
3?10.5型号 SN9-10 5、对所选的断路器进行校验 （1）断流能力的校验 流过断路器的短路电流 IK =2.956kA。所选断路器的额定开断电流 I =25kV ＞ IK，即断路器的断流能力满足要求。
（2）动稳定校验 所选断路器的动稳定电流为63kA， 流过断路器的冲击电流ish = 7.524KA＜63KA则动稳定满足要求。
（3）热稳定校验 设后备保护动作时间 1s，所选断路器的固有分闸时间 0.05s，选择熄弧时间 t =0.03s。则短路持续时间 t =1+0.05+0.03 =1.08s。
则Qk =2.9562×1.08 =9.437 kA2.s 允许热效应 Ir2t = 252 ×4 = 2500 kA2.s 由于短路时间大于 1 s ,非周期分量可忽略不计
则Qk =94.01kA2.s，由于 Ir2t ＞QK，所以热稳定满足要求
从以上校验可知该断路器满足要求，所以确定选用 SN9-10真空断路器。 4、该断路器配用 CD10－III型操作机构
二） 隔离开关的选择
选择隔离开关时应满足以下基本要求：
1.隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。 2.隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。
3.隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。
4.隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。
5.隔离开关的结构简单，动作要可靠。
6.带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。
110kV侧隔离开关的选择
1、为保证电气设备和母线检修安全，选择隔离开关带接地刀闸。 2、该隔离开关安装在户外，故选择户外式。
3、该回路额定电压为 110kV，因此所选的隔离开关额定电压 Ue≥ 110kV，且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流 ImaX=1.05×20000＝105.4（A）
3?1154、初选GW4—110D型单接地高压隔离开关其主要技术参数如下
额定 额定 最大工型 号 电压 电流 作电压 kV GW4-110D 110 5、校验所选的隔离开关 （1）动稳定校验 动稳定电流等于极限通过电流峰值即idw = 55kA 流过该断
器的短路冲击电流ish = 4.83kA.s
即 idw ＞ ish （55KA＞4.83KA）动稳定要求满足。
（2）热稳定校验 断路器允许热效应 Ir2t = 102×4 =400 kA2.s
短路热效应 QK = I''t =4.832×1.06＝24.729kA2.s Ir2t ＞QK热稳定满足要求。
经以上校验可知，所选隔离开关满足要求，故确定选用 GW4— 110D型高压隔离开关。 （3）该隔离开关配用CS6型手动式杠杆操作机构。
10kV侧隔离开关的选择
1、为保证电气设备和母线检修安全，隔离开关选择不带接地刀闸。 2、隔离开关安装在户内，故选用户内式。
3、该回路的额定电压为10kV所选隔离开关的额定电压Ue≥10kV，额定电流大于流过隔离开关的最大持续电流 Imax = 1.05×2接地 刀闸 A 2000 极限通过电流kA 有效值 32 峰值 55 4S热稳定电流 kA 10 A 1250 kV 126 20000＝1150.7（A）
3?10.5 4、初选GN19—10型隔离开关，其主要技术数据如下： 型号 额定电压（KV） GN19-10 10 额定电流 （A） 1250 允许热效应（kA2.s） 3200 动稳态电流（KA） 100 5、校验所选的隔离开 （1）动稳定校验 所选隔离开关的动稳定电流100kA 短路冲击电流ish =2.956kA idw＞ ish , 动稳定满足要求。 （2）热稳定校验 断路器允许热效应 I2rt = 3200KA2S
短路热效应 Qk = 94.01KA2S I2rt＞Qk 热稳定满足要求.
从以上校验可知,所选隔离开关满足要求,故确定选用GN19—10型隔离开关。 (3)该隔离开关配用CS6型手动式杠杆操作机构。
三）电压母线的选择 本变电所10KV的最终回路较多，因此10KV母线应选硬导体为宜。故所选LGJ—150型钢芯铝绞线满足热稳定要求，则同时也大于可不校验电晕的最小导体LGJ—70，故不进行电晕校验。
选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。
穿墙套管用于母线在屋内穿过墙壁和天花板以及从屋内向屋外穿墙时使用，6～35KV为瓷绝缘，60～220KV为油浸纸绝缘电容式。
根据
U>Uejgmax
I〉
Igmax
选择电流互感器型号为LMC-10型 .
四） 各主要电气设备选择结果一览表
现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但实际运行中仍有可能发生各种六、主 电压等级 电气设备 高压断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 绝缘子 母线 主变压器 10kV SN9-10 GN19—10 LMC-10 TSJW-10 ZSW-10/500 LGJ-150 SFPSLZ9-20000/110 110KV OFPT(B)-110 GW4—110D 七 变压器保护规划与整定
类型故障和异常运行。为了保证电力系统安全连续地运行，并将故障和异常运行对电力系统的影响限制到最小范围，必须根据变压器容量的大小、电压变压器保护的配置原则。 变压器一般应装设以下保护：
1. 变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。 2. 短路保护。 3. 后备保护。