220kV变电站电气设备选择要点

目录

摘要 (2)

关键字 (2)

第一章引言 (2)

第二章电气主接线设计 (3)

2.1电气主接线的概念及其重要性 (3)

2.2 电气主接线的基本形式 (3)

第三章主变压器的选择 (5)

3.1主变压器的台数和容量选择 (6)

3.2主变压器形式的选择 (6)

3.3连接方式 (7)

3.4选择原则 (7)

3.5主变压器选择的结果 (7)

第四章 220kV电气部分短路电流计算 (8)

4.1变压器的各绕组电抗标么值计算 (10)

4.2 10kV侧短路电流计算 (11)

4.3 220kV侧短路电流计算 (14)

4.4 110kV侧短路电流计算 (15)

第五章导体和电气设备的选择 (17)

5.1电气设备选择的要求 (17)

5.2 220kV侧设备的选择和校验 (18)

5.3 110kV侧设备的选择和校验 (21)

5.4 10kV侧设备的选择和校验 (23)

小结 (26)

参考文献 (27)

附录 (28)

1

220kV变电站电气设备选择

张洋洋

摘要：随着我国科学技术的发展，电力系统对变电站的要求也越来越高，本设计讨论的220KV 变电站电气设备的选择设计，首先对原始资料进行分析，然后选择合适的主变压器，在此基础上进行主接线设计，短路电流计算等一系列相关工作。

关键字：变电站短路电流计算设备选择

第一章引言

毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它从思维，理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有了进一步的提高。

能源是社会生产力的重要组成部分，随着社会生产的不断发展，人类对使用能源质量要求也越来越高。电力是工业的基础，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的，不能大量存储的二次能源。如果要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展的规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就很尤为重要。同时，电气设备的选择在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压，接受和分配电能，控制电力流向和调整电压的责任。220kV电气设备选择设计使其对边边站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路电流的计算 4、导体和电气设备的选择。

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第二章电气主接线设计

2.1电气主接线的概念及其重要性

在发电厂和变电所中，发电机，变压器，断路器，隔离开关，电抗器，电容器等高压电气设备中，以及将它们连接在一起的高压电缆和母线，构成了电能生产、汇集和分配的电气回路，这个电气主回路被称为电气一次系统，又叫做电气主接线。

用规定的设备图形和文字符号，按照各电气设备实际的连接顺序而绘成的能够全面表示电气主接线的电路图，称为电气主接线图。发电厂、变电所的电气主接线可有多种形式。选择何种电气主接线，是发电厂、变电所电气部分设计中的最重要的问题，对各种电气设备的选择、配电装置的布置继电保护和控制方式的拟定等都有决定性影响，并将长期地影响电力系统运行的可靠性、灵活性和经济。

2.2 电气主接线的基本形式

1、单母线接线

这种主接线最简单，只有一组母线，所有进、出线回路均连接到这组母线上。

优点：接线简单清晰，设备少，投资低，操作方便，便于扩建，也便于采用成套配电装置。另外，隔离开关仅仅用于检修，不作为操作电器，不易发生操做。

缺点：可靠性不高，不够灵活。断路器检修时该回路需停电，母线或母线隔离开关故障或检修时则需全部停电。

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适用范围：单母线接地不能作为惟一电源承担一类负荷，在此前提下可用以下情形：

（1）6~10kV 配电装置的出现不超过5回时。

（2）35~60kV 配电装置的出线不超过3回时。

（3）110kV~220kV 配电装置的出线不超过2回时。

2、单母线分段接线

与一般单母线接地相比，单母线分段接地增加了一台母线分段断路器以及两侧的隔离开关。当负荷量较大且出线回路很多时，还可以用几台分段断路器将母线分成多段。

优点及适用范围

优点：单母分段接地能提高供电的可靠性。当任一段母线或某一台母线隔离开关故障及检修时，自动或手动跳开分段断路器，仅有一半线路停电，领一段母线上的各回路仍可正常运行。重要负荷分别从两段母线上各引出一条供电线路，就保证了足够的供电可靠性。

范围：（1）6~10kV配电装置总出线回路数为6回及以上，每一分段所接容纳不宜超过25MW。

（2）35~60kV配电装置总出线回路数为4~8回时。

（3）110kV~220kV配电装置总出线回路数为3~4回时。

3、双母线带旁路母线接线

双母线带旁路母线的几种接线形式

母线联络断路器，又有专用旁路断路器，2回电源进线也参加旁路接线。

（1）母线断路器兼作旁路断路器的接线形式。

（2）旁路断路器兼作母联断路器的接线形式。

（3）适用范围：110kV~220kV配电装置的出线送电距离较长，输送功率

4

较大，停电影响较大，且常用的少油断路器年均检修时间长达5~7天，因此较多设置旁路母线。如果采用检修周期可以长达20年的SF6断路器，亦不必设置旁母。

220kV出线6回，而由于本回路为重要负荷对其影响很大，因而选用双母线带旁路接线方式。

第三章主变压器的选择

发电厂中用来向电力系统或用户输送电能的变压器称为主变压器，其中用于沟通两个升高电压等级并可互相交换功率的变压器称为联络变压器;而只供发电厂本身用电的变压器则称为厂用变压器。

除发电机外，主变压器是发电厂中最为宝贵的大型电气设备。主变压器台数、容量和形式的选择是否合理，对发电厂的安全经济运行至关重要。

5

3.1主变压器的台数和容量选择

当采用扩大单元接线时，应采用低压分裂绕组变压器，其容量也与所连接的发电机容量相配套。

(1)、容量为200MW及以上的发电机与主变压器为单元连接时，该变压器的容量可按下列两种条件中的比较大者选择:

①、按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷，且变压器绕组的温升在标准环境温度或冷却温度下不超过55℃。

②、按发电机的最大联系输出容量扣除本机组的常用负荷，且变压器的绕组的温升不超过65℃。

(2)、发电机与主变压器为单位连接时，主变压器的容量可按下列条件的较大者选择：

①、按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的欲度。

②、按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。

3.2主变压器形式的选择

在容量相同的情况下，一台三相变压器比由三台单相变压器组成的变压器组便宜许多，且占地和运行损耗都小，因此，凡能够采用三相变压器时都应首先选择三相变压器。

当机组为125MW及以下容量的发电厂有两级升高电压时，一般优先考虑采用三绕组变压器。但当两种升高电压德负荷相差很大，经常流过三绕组变压器某一侧德功率小于该变压器额定容量的15%时，则宜选两台双绕组变压器。

与同容量的普通变压器相比，自耦变压器消耗材料省，体积小。重量轻，造价低，

6

同时功率损耗也低，输电效率较高，可以扩大变压器的制造容量，便于运输和安装。在220kV及以上降压变电所中应用很广泛。

3.3连接方式

发电厂中大多数大容量主变压器都采用Y，d接线或者Y，y，d，接线，其低压侧绕组总是接成三角形。

3.4选择原则

主变容量一般按变电所建成后5~10年的规划负荷来进行选择，并适当的考虑远期10~20年的负荷发展。根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变容量。对于有种要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对于一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%~80%。

S=80+100+35=215MV A同时率取0.85

总

S=0.7?0.85?215?25.0e=164.5MV A

容量确定：

n

3.5主变压器选择的结果

查阅《发电厂电气部分》，选定变压器的容量为180MV A

由于升变压器有两个电压等级，所以选择三绕组变压器，选定主变压器的型号为：SFPS7-18000/220。

主要技术参数如下：

7

额定容量：18000kVA

额定电压：高压—220±2×2.5% ；中压—121；低压—10.5（kV）

连接组标号：YN/yn0/d11

空载损耗：178(kW)

阻抗电压（%）：高中：14.0；中低：7.0；高低：23.0

空载电流（%）：0.7

所以一次性选择两台SFPS7-18000/220型变压器为主。

第四章 220kV电气部分短路电流计算

一、短路电流计算目的

为了保证电力系统安全运行,在设计选择电气设备时，都要用可能流经该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和电动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置将自动地使有关断路器跳闸，继电保护装置的奠定和断路器的选择，也需要准确的短路电流数据。

二、短路电流计算的条件

（1）短路类型。通常按三相短路验算。当单相短路电流比三相短路电流更大时可按短路单相短路检验。

（2）系统容量和接线。为使选定设备在系统发展时仍能继续适用，可按5~10年远景规划。

（3）短路点计算。使被选定设备通过最大短路电流的短路点称为设备的短

8

9

路计算点。

三、短路电流计算的步骤

（1） 画出以标么值电抗的等值电路图（取d S =100MV A ，d U =av U ）,原始网络中所有的负荷均认为是断开的。

（2）进行等值的网路化简，最终要简化成各个电源与短路点之间都是只经过一个电抗直接相连。这个直连电抗就称为该电源对短路点的“转移电抗”。

（3）将各个“转移电抗”分别换算成以各自的电源总容量为基准容量的新标么值，即为各电源到短路点的“计算电抗”ca X 。

（4）用各“转移电抗”在“运算曲线”上查出各电源供给的短路电流周期分量任意时刻的标么值。

（5）将各电源供给的短路电流标么值乘以各自的电流基准值，就得到短路点处由各电源供给的短路电流周期分量有名值。

（6）将各电源点供出的短路电流有名值相加，就得到了短路点总的三相短路电流有名值。

系统阻抗：在最大运行方式下，220kV 侧电源近似为无穷大A ，归算至本220kV 母线侧阻抗为0.015（S ?=100MVA ）,110kV 侧电源容量为500MVA ，归算至本所110kV 母线侧阻抗为0.36（S ?=100MVA ），变压器型号为SFPS7—180000/220。

N S =180MVA,高中，高低，中低阻抗电压分别为14%，23%，7%，简化如图所示：

10

4.1变压器的各绕组电抗标么值计算

1s U %=

21

()[])32(Us )%13(Us %21Us ---+-=()15723142

1=-+ Us ?%=

[])%13(Us )%32(Us )%21(Us 21

---+-=)23714(2

1-+=-1 Us ?%=[])%21(Us )%32(Us )%13(Us ---+-=)14723(2

1

-+=8

设av B B U U ,MV A 100S ==

*1T X =083.0180

100

10015S S 100%U N B 1s =?=? s2B T2*N U %S -1100

X =

==-0.006100S 100180?? s3B T3*N U %S 8100

X =

==0.044100S 100180

??

11

4.2 10kV 侧短路计算

f (3)-1短路时, 示意图如下

X *

'

1=(21X *1T + X *2T +*

3T *2T *1T X X X )=)044.0083.0006.0006.0083.0(21?-+-=0.033 T2*T3*2*T2*T3*T1*

X X 1

X'=(X +X +)

2X

1-0.0060.044

=(-0.006+0.044+20.083?）

=0.018 T1*T3*3*T1*T3*T2*

X X 1

X'=(X +X +)

2X

10.0830.044(0.083+0.044+)2-0.006

?= =-0.241 三角形转变为星形：

1*3*

1*1*2*3*

X'X'X =

X'+X'+X'

12

0.033(0.24)0.0330.0180.2410.042?-=

+-= 2*3*

2*1*2*3*X'X'X =

X'+X'+X'

0.018(0.241)0.0330.0180.2410.023?-=

+-= 2*1*

3*1*2*3*

X'X'X =X'+X'+X'0.0180.0330.0330.0180.241

0.003

?=

+-=-

f (3)-1短路的等值电路图

再次简化

因为 X 1=0.042 015.0X As = BS X =036 所以 1As A X X X +=

=0.015+0.042

13

=0.057

357.0003.036.0X X X 3BS B =-=+=

示意图如下所示：

做三角形变换：

A*C*AF*A*C*B*

X X X =X +X +

X 0.0570.023

0.0570.230.357

0.084

?=++

=

B*C*BF*B*C*A*X X 0.3570.023

X =X +X +

0.3570.0230.524X 0.057

?=++= 示意图如下：

计算电抗：

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N Ni jsB BF*

S 500

X =X 0.524 2.62S 100

=?= 汽轮发电机计算曲线，0s 时标么值为

BO I =0.390

因为A 电源为无穷大系统所以提供的短路电流为

P*AF*11 I =

11.90X 0.084

== 所以短路电流有名值为

+??

=5

.103500390.0I FO 11.90154.765

.103100=??

冲击电流

193.194154.7655.2i sh =?=

4.3 220kV 侧短路计算

f (3)-2短路时，示意图如下：

15

短路等值电路为：

X B*=X T*=X BS*=0.039+0.36=0.399

A 电源的短路电流为：

P*AS*11I =

= =66.667X 0.015

jSB 500

X = 0.399=2.00100

?

I B0=0.512

所以短路电流有名值为：

kA 376.17230

3100667.66230

3500512.0I 0f =??+??

=

冲击电流为：

kA 309.44376.1755.2i sh =?=

4.4 110kV 侧短路计算

f (3)-3短路时

16

X A*=X T*+X AS*=0.039+0.015=0.054

上图简化图如下：

A 为无穷大系统所以有

P*A*11I =

18.519X 0.054

== 而 jsB 500

X =0.36=1.80100

?

查汽轮发电机的计算曲线得 I B0=0.570

所以短路电流有名值为

kA 10778115

3100519.18115

3500570.0I fo =??

+??

=

冲击电流：kA 484.27778.1055.2i sh =?= 短路容量：MV A 825.2146778.101153S k =??=

短路电流计算列表如下：

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第五章 导体和电气设备的选择

5.1电气设备选择的要求

一．选择的一般要求：

（1）、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况的要求，并考虑远景的发展。

（2）、应按当地环境条件校核。 （3）、应力求技术先进和经济合理。 （4）、与整个工程的建设标准应协调一致； （5）、同类产品应尽量减少品种；

二、按正常工作条件选择电器：

1、额定电压和最高工作电压：

所选电器允许最高工作电压m 1a U 不得低于所接电网的最高运行电压 2、额定电流：

电器德额定电流N I 是指在额定周围环境温度下，电器的长期允许电流。I N 应不小于该回路下最大长期工作电流：NS N U I 三、按短路条件校验设备的动稳定和热稳定

1.短路动稳定校验

制造厂一般直接给出定型设备允许的动稳定峰值电流，动稳定条件为 i sh <=i max

I sh <=I max

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2.短路热稳定校验

通常制造厂直接给出的设备热稳定电流I ，及允许的时间t ，热稳定的条件为

I 2t ima <=I 2t t

四、断路器的选择

断路器德选择内容包括:选择形式；选择额定电压；选择额定电流；校验开断能力校验动稳定；校验热稳定。

1.选择形式

断路器型式的选择，应在全面了解其使用环境的基础上，结合产品的价格和已行设备的使用情况加以确定。

2.具体技术条件如下： 额定电压校验：U N ≥U Ns 额定电流校验：I N ＞I max 开段电流：I Nbr ＞I″″ 动稳定：i es ＞i sh 热稳定：I t 2t> Q k

5.2 220kV 侧设备的选择和校验

流过断路器的最大持续工作

A 01.496220

3180000

05.1I max =??=

1.额定电压选择：U N ≥U Ns =220kV

19

2.额定电流选择：I N ＞I max =496.01A

3.开断电流选择：I Nbr ＞I″=17.376kA

选择SW6—220/1200，其SW6—220/1200技术参数如下表：

4.热稳定校验：I t 2t> Q k I t 2t=212×4=1764[（kA ）2S]

电弧持续时间取0.06S ，热稳定时间为：t k =1.5+0.04+0.06=1.6S 查计算电抗并计算短路电流为

kA 319.1723031002303100667.662303500519.0I 8.0=????+??

=

kA 321.17230

3100230

3100667.66230

3500512.0I 6.1=????+??

=

222/22222

"1012

17.3761017.31917.321 1.612

120.252[]

k k

t t K k

I I I Q t KA S ++=

+?+=?=?（）所以，I t 2t> Q k

满足热稳校验，所选断路器满足要求。

5.动稳定校验：i es=55kA＞i sh=44.309kA满足校验要求

主变侧隔离开关的选择及校验过程如下：

1.额定电压选择：U N≥U Ns=220kV

2.额定电流选择：I N＞I max=496.01A

3.极限通过电流选择：i es＞i sh=4

4.309kA

GW6—220D/1000—80，其技术参数如下表：

4.热稳定校验：I t2t> Q k

I t2t=23.72×4=2246.76[s

kA

(2] 所以, I t2t> Q k

)

满足热稳校验。

5.动稳定校验：i es=80kA＞i sh=44.309kA满足校验要求。

所以所选隔离开关满足要求。

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110KV变电站负荷及短路电流计算及电气设备的选择及校验概论

第一章短路电流计算 1、短路计算的目的、规定与步骤 1.1短路电流计算的目的 在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面： 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。 1.2短路计算的一般规定 (1)计算的基本情况 1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。 2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。 3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。 4）所有电源的电动势相位角相等。 5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。 (2)接线方式 计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 1.3 计算步骤 (1)画等值网络图。

1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。 2）选取基准容量d S 和基准电压c U （一般取各级电压的1.05倍）。 3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 (2)选择计算短路点。 (3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的总电抗的标幺值* X ∑。 (4)求计算无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值(3)* k I 。 (5)计算三相短路电流周期分量有效值(3) k I 和三相短路容量(3) k S 。 2、参数计算及短路点的确定 基准值的选取：100d S MVA = 2.1变压器参数的计算 (1)主变压器参数计算 由表查明可知：12%U =10.5 13%U =18 23%U =6.5 MVA S N 75= 1121323%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（18+10.5-6.5）=11 2122313%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（10.5+6.5-18）=-0.5 3132312%0.5(%%%)U U U U =+-=0.5*（18+6.5-10.5）=7 电抗标幺值为： 1467.075 100 10011100%1*1=?=?= N D S S U X -0.006775 100 1000.5-100%2*2=?=?= N D S S U X 0.093375 100 1007100%3*3=?=?= N D S S U X

各电气设备选择的原

第四章电器设备的选择 4.1 电气设备选择的一般条件

尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。 4.1.1 电气设备选择的一般原则 （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； （2）应按当地环境条件校核； （3）应力求技术先进和经济合理； （4）选择导体时应尽量减少品种； （5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致； （6）选用的新品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。 4.1.2 按正常工作条件选择 （1）额定电压 电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选的电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压D的条件选择，即 4-1 （2）额定电流 电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即 4-2 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的；母线分段电抗器应为母线上最

大一台发电机跳闸时，保证该母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出险回路的除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。 （3）按当地环境校验 当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。本设计着重考虑温度对电气设备的影响。 我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q。=+ 40℃，裸导体的额定环境温度为+25℃。 4.1.3 按短路情况校验 （1）短路热稳定校验 短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。即， 4-3 式中，-------t秒内通过的短时热电流； ------短路电流产生的热效应。 （2）电动力稳定校验 满足动稳定的条件为 或 4-4 式中，-------电气设备允许通过的动稳定电流幅值； ------电气设备允许通过的动稳定电流有效值； -----短路冲击电流幅值； ------短路冲击电流有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： ①用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，故可不验算热稳定； ②采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定； ③装设在电压互感器回路的裸导体和电气设备可不校验动稳定、热稳定。

变电站主要设备

输变电系统就是一系列电气设备组成的。发电站发出的强大电能只有通过输变电系统才能输送到电力用户。 图1-2给出了变电站主要设备的示意图。图中除了所示的变压器、导线、绝缘子、互感器、避雷器、隔离开关与断路器等电气设备外,还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器与继电保护装置等,这些都就是输变电系统中必不可缺的设备。 图1-2 变电站主要设备示意图 1—变压器;2—导线;3—绝缘子;4—互感器;5—避雷器;6—隔离开关;7—断路器 下面,对输变电系统的主要电气设备及其功能进行简单介绍。 (1)输变电系统的基本电气设备主要有导线、变压器、开关设备、高压绝缘子等。 1)导线。导线的主要功能就就是引导电能实现定向传输。导线按其结构可以分为两大类:一类就是结构比较简单不外包绝缘的称为电线;另一类就是外包特殊绝缘层与铠甲的称为电缆。电线中最简单的就是裸导线,裸导线结构简单、使用量最大,在所有输变电设备中,它消耗的有色金属最多。电缆的用量比裸导线少得多,但就是因为它具有占用空间小、受外界干扰少、比较可靠等优点,所以也占有特殊地位。电缆不仅可埋在地里,也可浸在水底,因此在一些跨江过海的地方都离不开电缆。电缆的制造比裸导线要复杂得多,这主要就是因为要保证它的外皮与导线间的可靠绝缘。输变电系统中采用的电缆称为电力电缆。此外,还有供通信用的通信电缆等。 2)变压器。变压器就是利用电磁感应原理对变压器两侧交流电压进行变换的电气设备。为了大幅度地降低电能远距离传输时在输电线路上的电能损耗,发电机发出的电能需要升高电压后再进行远距离传输,而在输电线路的负荷端,输电线路上的高电压只有降低等级后才能便于电力用户使用。电力系统中的电压每改变一次都需要使用变压器。根据升压与降压的不同作用,变压器又分为升压变压器与降压变压器。例如,要把发电站发出的电能送入输变电系统,就需要在发电站安装变压器,该变压器输入端(又称一次侧)的电压与发电机电压相同,变压器输出端(又称二次侧)的电压与该输变电系统的电压相同。这种输出电压比输入电压高的变压器即为升压变压器。当电能送到电力用户后,还需要很多变压器把输变电系统的高电压逐级降到电力用户侧的

220kV GIS 变电站电气设计

2.1 电气部分 2.1.1 变电站规模 （1）本期建设2台220kV、240MVA变压器，最终规模3台220kV、240MVA三相三绕组变压器； （2）220kV出线，本期4回，远景6回； （3）110kV出线，本期4回，远景12回； （4）35kV出线，本期6回，远景8回； （5）无功补偿，本期装设6×1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5%、3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%的位置预留。 2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择 采用国网A1-1方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。 2.1.2.1 电气主接线 220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。 110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。 35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。 根据国家电网生[2011]1223文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。 本工程主变220kV、110kV中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV系统中性点采用经消弧线圈接地方式。由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。

《电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分 》

电力安全工作规程（发电厂和变电站电气部分） 考试题库（GB 26860-2011） 一、填空题 1、运用中的电气设备是指：（全部带有电压）或（一部分带有电压）及（一经操作即带 有电压）的电气设备。 2、低压是指用于配电的交流系统中（1000V及其以下）的电压等级，高压通常指超过 低电压的电压等级；特定情况下，指电力系统中输电的电压等级。 3、交流系统中一个电气连接部分，是指可用(隔离开关)同其他电气装置分开的部分。 4、变更工作班成员或工作负责人时，应履行(变更)手续。 5、直接验电应使用相应电压等级验电器在设备的（接地处）逐相验电。验电前，应先在 有电设备上确证验电器良好。 6、工作中应确保电流和电压互感器的二次绕组应(有且仅有一点)保护接地。 7、高压设备发生接地故障时，室内人员进入接地点（4m）以内，室外人员进入接地点 （8m）以内，均应穿绝缘靴。接触设备的外壳和架构时，还应戴绝缘手套。 8、雷电天气时，不宜进行（电气操作），不应（就地电气操作）。 9、用绝缘棒拉合隔离开关、高压断路器，或经传动机构拉合隔离开关和断路器，均应（戴 绝缘手套）。雨天操作室外高压设备时，应使用（有防雨罩的）绝缘棒，并穿（绝缘靴）、戴（绝缘手套）。 10、装卸高压熔断器，应戴（护目眼镜）和（绝缘手套），必要时使用(绝缘夹钳)，并站在 绝缘垫或绝缘台上。 11、工作票一式两份，一份交(工作负责人)，一份交(工作许可人)。 12、10KV及以下电气设备不停电的安全距离是(0.7)米。

13、35KV电气设备不停电的安全距离是(1)米。 14、110KV电气设备不停电的安全距离是(1.5)米。 15、人员工作中与10KV及以下设备带电部分的安全距离是（0.35）米。 16、人员工作中与35KV设备带电部分的安全距离是（0.6）米。 17、人员工作中与110KV设备带电部分的安全距离是（1.5）米。 18、在带电设备周围进行测量工作，不应使用（钢卷尺）、（皮卷尺）和线尺（夹有金属 丝者）。 19、需要高压设备（全部停电）、（部分停电）或（做安全措施）的工作，填用电气第一种 工作票，在大于设备不停电时的安全距离的相关场所和（带电设备外壳）上的工作及（不可能触及带电设备导电部分）的工作，填用电气第二种工作票。 20、测量设备绝缘电阻，应将被测量设备各侧（断开），验明（无压），确认设备（无人工 作），方可进行。在测量中不应让他人接近被测量设备。测量前后，应将被测设备（对地放电）。 21、在带电的电磁式电流互感器二次回路上工作时，应防止二次侧（开路）。 22、在带电的电磁式或电容式电压互感器二次回路上工作时，应防止二次侧（短路）或（接 地）。 23、进入SF6电气设备低位区或电缆沟工作，应先检测含氧量(不低于18%)和气体含量(不 超过1000u L/L)。 24、检修发电机时，在发电机出口母线处（验明无电压）后装设（接地线）。 25、装设接地线时，应先装（接地端），后装（导体端），接地线应接触良好，连接可靠。 拆接地线的顺序与此相反。装、拆接地线导体端应使用（绝缘棒），人体不应碰触接地线。 26、成套的接地线应有透明护套的多股软铜线和专用线夹组成，接地线截面不应小于

变电站一次设计中主要电气设备选择

变电站一次设计中主要电气设备选择 我国的电力发展近年来可谓是突飞猛进，其中，变电站的快速发展在整个电力系统中变化也是十分突出。同时，它发挥了变换电压和分配电能的重要作用，并成为发电厂和用户之间的纽带和桥梁。因此，抓好变电站一次设计十分关键，而在该设计中，做好设备的科学正确选择更十分重要。相关人员要坚持科学合理的基本原则，做好高压电气设备的选择，从而确保电力系统实现顺利运行，为确保电力系统实现更好更快发展打牢基础。本文试对在开展变电站一次设计中如何选择主要设备加以分析，讨论其使用时应该注意哪些问题，希望对同行有所借鉴和帮助。 标签：变电站;一次设计;电气设备;选择; 电力系统的发展状况，对一个国家和地区的发展来说，是其经济状况的一个具体体现。在科学技术水平的快速提高之下，我国在电力系统发展方面也取得了一定的成绩。但应该看到的是，与发达国家和地区相比，在这方面仍然存在着一定的差距和不足，需要我们真正充分认识，亟需要不断改进。因此，要达到更好促进电力快速发展的目的，在开展变电站一次设计时，一定要严格做好设备的选择。 1、明确变电站一次设计中正确选择电气设备的意义 变电一次设计对整个变电站来说，占据了主导地位，更是其保证安全稳定和高效运行的基础。严格意义而言，指的是对变电站内使用的所有电气一次设备开展连接、计算和规范设计等。在这些内容当中，做好电气设备的科学选择是最为重要的关键性环节之一。进行电气设备的选择时，要先以计算方法对其进行校正，再将符合变电站参数需要的设备选出来。在具体选择过程中，相关工作人员首要坚持的原则是立足于实际情况，根据现场环境实际情况，根据变电站安全性能需要合理选择，以达到确保设备实现长久安全的作用，实现有效降低电力企业运行成本和提高经济效益的最终性目的和目标。 2、如何选择变电站一次设计中的电气设备 对变电站开展一次设计时，需要选择的电气设备主要包括：变压器、高压断路器以及互感器和隔离开关等。 2.1变压器应该如何选择 要选择合适的变压器，主要应该考虑其容量、数量两个方面。 在选择变压器的容量时，一般而言，工作人员要将充分了解和掌握本供电区长期以来的电负荷发展情况，将其作为依据，同时，还要分析各地区的电力情况，使整个地区在电力供应方面有一个同等水平，切不可过高，也不可过低。此外，

关于电气设备的选择方法

电气设备选择的一般原则是什么? 答：电气设备的选择应遵循以下3项原则： (1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备 a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号； b 按工作电压选择电气设备的额定电压； c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。 (2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3)开关电器断流能力校验 5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。 （2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。 （3）动稳定校验 )3(max sh I I ≥ 式中，) 3(sh I 为冲击电流有效值，max I 为电气设备的极限通过电流有效值。 （4）热稳定校验 im a t t I t I 2 )3(2∞≥ 式中，t I 为电气设备的热稳定电流，t 为热稳定时间。 （5）开关电器流能力校验 对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关电气设备的断流容量不小于安装点最大三相短路容量，即max .K oc S S ≥ 5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力? 答：跌落式熔断器需校验断流能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。 5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？ 答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。而电流互感器没有。 5-5 电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。 2）电流互感器一次侧额定电流有20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A ）等多种规格，二次侧额定电流均为5A ，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选的大一些。 3） 二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗的值。 5-6 电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？ 答：电压互感器的选择如下： ●按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号； ●电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压； ●按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。

220KV变电站电气设计说明书

220KV变电站电气设计说 明书 第1章引言 1.1 国外现状和发展趋势 (1) 数字化变电站技术发展现状和趋势 以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。但2005年国网通信中心组织的IEC61850互操作试验极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究与应用。目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟，间隔层与过程层通信的技术在大量运行站积累的基础上正逐渐成熟。 (2) 当前的变电站自动化技术 20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。 (3) 国外变电站自动化技术 国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。 (4) 原始变电站自动化系统存在的问题 资料分目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国也没有相应的技术标准出台。标准和规的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系

发电厂变电所电气设备

发电厂变电站电气设备复习题 一、单项选择题 1．交流电路中，电弧熄灭条件应是（D） A．弧隙恢复电压U hf大于弧隙击穿电压U j B．弧隙恢复电压U hf等于弧隙击穿电压U j C．弧隙恢复电压U hf不等于弧隙击穿电压U j D．弧隙恢复电压U hf小于弧隙击穿电压U j 2．内桥接线适合于（B）A．线路较短，变压器需要经常切换的场合 B．线路较长，变压器不需要经常切换的场合 C．线路较多，只有两台变压器的场合 D．只有二条出线，变压器台数较多的场合 3．高压断路器型号为LW6-220H/3150-40，则其额定电流为（B） A．220A B．3150A C．40A D．40kA 4．熔断器能够可靠切断的最大短路电流是（A） A．熔体的极限断路电流B．熔管的极限断路电流 C．熔断器的极限断路电流D．熔断器的额定开断电流 5．110kV中性点直接接地系统中，其屋外配电装置带电部分至接地部分之间的安全净距(A1)是（C） A．1.10m B．1.05m C．0.9m D．1.00m 6．隔离开关的用途之一是（D）A．切断负荷电流B．切断短路电流 C．拉合大电流回路D．拉合小电流回路 7．为保证供电质量，一般要求正常工作时限流电抗器的电压损失百分值小于（A）A．5%B．6%C．7%D．8% 8．电压互感器的一次绕组并联于被测回路的电路之中,其二次额定电压通常为（A） A.100或100/3 C.100或100/2 B.100或3?100 D.100或2?100 9．电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大(C)。 A.负荷电流 B.三相冲击短路电流 C.三相短路电流 D.持续工作电流 10．GN10-20/8000隔离开关的额定电压为（B） A．10kA B．20kA C．8kA D．80kA 11．厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（）

220kV变电站电气设备选择

目录 摘要 (2) 关键字 (2) 第一章引言 (2) 第二章电气主接线设计 (3) 2.1电气主接线的概念及其重要性 (3) 2.2 电气主接线的基本形式 (3) 第三章主变压器的选择 (5) 3.1主变压器的台数和容量选择 (6) 3.2主变压器形式的选择 (6) 3.3连接方式 (7) 3.4选择原则 (7) 3.5主变压器选择的结果 (7) 第四章 220kV电气部分短路电流计算 (8) 4.1变压器的各绕组电抗标么值计算 (10) 4.2 10kV侧短路电流计算 (11) 4.3 220kV侧短路电流计算 (14) 4.4 110kV侧短路电流计算 (15) 第五章导体和电气设备的选择 (17) 5.1电气设备选择的要求 (17) 5.2 220kV侧设备的选择和校验 (18) 5.3 110kV侧设备的选择和校验 (21) 5.4 10kV侧设备的选择和校验 (23) 小结 (26) 参考文献 (27) 附录 (28) 1

220kV变电站电气设备选择 张洋洋 摘要：随着我国科学技术的发展，电力系统对变电站的要求也越来越高，本设计讨论的220KV 变电站电气设备的选择设计，首先对原始资料进行分析，然后选择合适的主变压器，在此基础上进行主接线设计，短路电流计算等一系列相关工作。 关键字：变电站短路电流计算设备选择 第一章引言 毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它从思维，理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有了进一步的提高。 能源是社会生产力的重要组成部分，随着社会生产的不断发展，人类对使用能源质量要求也越来越高。电力是工业的基础，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，是实现国家现代化的战略重点。电能也是发展国民经济的基础，是一种无形的，不能大量存储的二次能源。如果要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，这是世界发展的规律。因此，做好电力规划，加强电网建设，就很尤为重要。同时，电气设备的选择在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压，接受和分配电能，控制电力流向和调整电压的责任。220kV电气设备选择设计使其对边边站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路电流的计算 4、导体和电气设备的选择。 2

电气设备的选择原则

电气设备的选择原则 The latest revision on November 22, 2020

一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 2、1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要 求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： 3、 UN ≥ Uet 4、3、电气设备额定电流的选择 5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 6、 IN ≥ Iet 7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算值，如装置 地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增 大%，但总共增大的值不能超过20%。 8、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2 t t ≥ I2 ∞ t j 或 I ∞≤ I t √t/t j 式中 I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许温度的电流（kA）； t ――与I t 相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I ∞ ――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验

220KV变电所电气部分的初步设计

220KV变电所电气部分的初步设计

摘要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，拟在某区域新建一座220KV变电站。 本设计主要介绍了220kv区域变电站电气一次部分的设计内容和设计方法。设计的内容有220kv区域变电站的电气主接线选择，主变压器，站用变压器的选择，母线，断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kv,110kv,10kv线路的选择和短路电流的计算,设计中还对主要高压电气设备进行了选择与计算，如断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器等，此外还进行了防雷保护的设计，电气总平面布置及配电装置的选择，继电保护的设备等，提高了整个变电站的安全性。 关键词：变电站；主接线；变压器;继电保护

目录 1绪论 (1) 1.1选题的目的和意义 (1) 1.2国内外研究现状及发展趋势 (1) 1.3 变电站的设计任务 (1) 2主变压器的选择 (3) 2.1概述 (3) 2.2主变压器台数的确定 (3) 2.3主变压器型式的选择 (3) 2.4主变压器容量的选择 (4) 2.5主变型号选择 (5) 2.6无功补偿 (5) 2.6.1无功补偿的必要性 (5) 2.6.2无功补偿的方式 (6) 3 电气主接线的方案设计 (7) 3.1电气主接线概述 (7) 3.2电气主接线的方案选择 (7) 3.2.1主接线方式介绍 (7) 3.2.2主接线的方案选择 (8) 4 所用电系统设计 (10) 4.1 所用电系统设计的原则和要求 (10) 3.2所用变压器容量、台数选择 (10) 3.3 新建变电所所用电接线 (11) 5 短路电流的计算 (12) 5.1 概述 (12) 5.2短路电流计算的目的和内容 (12) 5.3短路电流的计算 (13) 5.3.1变压器参数的计算 (13) 5.3.2短路电流的计算 (14) 5.3.3回路最大持续工作电流的计算 (16) 6电气设备的选择 (18) 6.1概述 (18) 6.2断路器的选择 (19) 6.3隔离开关的选择 (21) 6.4电流互感器的选择 (23) 6.5电压互感器的选择 (25) 6.6母线的选择 (27) 6.7电力电缆的选择 (29) 6.8限流电抗器的选择 (31) 7继电保护配置 (32) 7.1概述 (32) 7.2主变压器保护 (32) 7.3线路及母线保护 (33)

变电所的主要电气设备

变电所的主要电气设备 变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路或一次回路，亦称主电路。一次电路中所有的电气设备, 称为一次设备。 凡用来控制?指示?监测和保护一次设备运行的电路，称为二次电路或二次回路，亦称副电路。二次电路通帯接在互感器的二次侧。二次电路中的所有设备，称为二次设备。 一次设备按其功能来分，可分以下几类：

⑴?变换设备其功能是按电力系统工作的要求来改变电压或电流等，例如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。 (2).控制设备其功能是按电力系统工作的要求来控制一次设备的投入和切除，例如各种高低压开关。 (3).保护设备其功能是用来对电力系统进行过电流和过电压等的保护，例如熔断器和避雷器等。 ⑷?补偿设备其功能是用来补偿电力系统的无功功率，以提高电力系统的功率因数，例如并联电容器。 (5)?成套设备它是按一次电路接线方案的要求，将有关一次设备及二次设备组合为一体的电气装置，例如高压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等。

==一 ii 在供配电系统中，为了满足用户对电力的需求和保证电 力系统运行的安全稳定性和经济性，安装有各种电器设备, 备包括有: 其中直接担负生产. 运输.分配和使用电能的任务的一次设 电力变压 予高压隔离 高廨瞬联电抗器 器 开关 器 开关 电流互感

一.电流互感器和电压互感器 互感器是电流互感器和电压互感器的统称。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。 电流互感器（文字符号为TA）,是一种变换电流（将大电流变换为小电流）的互感器，其二次侧额定电流一般为5A。 电压互感器（文字符号为TV）,是一种变换电压（将高电压变换为 低电压）的互感器，其二次侧额定电压一般为100V。

变电站电气设备详细基础知识知识讲解

1、变电所的作用：变电所是连接发电厂、电网和电力用户的中间环节，主要有汇集和分配电力、控制操作、升降电压等功能。 2、变电所的构成：变压器、高压配电装置、低压配电装置和相应建筑物。 3、变电所分类 ⑴按作用分类 ①升压变电所：建在发电厂和发电厂附近，将发电机电压升高后与电力系统连接，通过高压输电线路将电力送至用户。 ②降压变电所：建于电力负荷中心，将高压降低到所需各级电压，供用户使用。 ③枢纽变电所：汇集电力系统多个大电源和联络线路而设立的变电所，其高压侧主要以交换电力系统大功率为主，低压侧供给工矿企业和居民生活用电等。 ⑵按管理形式分类 ①有人值班变电所：所内有常驻值班员，对设备运行情况进行监视、维护、操作、管理等，此类变电所容量较大。 ②无人值班变电所：不设常驻值班员，而是由别处的控制中心通过远动设备或指派专人对变电所设备进行检查、维护，遇有操作随时派人切换运行设备或停、送电。 ⑶按结构型式分类 ①屋外变电所：一次设备布置在屋外。高压变电所用此方式。 ②屋内变电所：电气设备均布置在屋内，市内居民密集地区或污秽严重的地区、电压在110KV以下用此方式。 ⑷按地理条件分类 地上变电所、地下变电所。

4、变电所的规模 按电压等级、变压器总容量和各级电压出线回路数表示。 电压等级以变压器的高压侧额定电压表示，如35、110、220、330、500KV变电所。 变压器总容量通常以全所主变压器的容量总和来表示。 各级电压出线回路数，根据变电所的容量和工业区用户来确定。如一变电所有5条35KV输电线路、4条110KV输电线路、3条10KV用户配电线路，该所共有出线12回。 5、变电所的电气一次设备构成：变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、架空母线、消弧线圈、并联电抗器、电力电容器、调相机等设备。 6、变压器 ⑴作用：变换电压，将一种等级的电压变换成同频率的另一种等级的电压。 ⑵变压器的分类 ①按相数分：单相变压器、三相变压器。 ②按用途分：升压变压器、降压变压器和联络变压器。 ③按绕组分：双绕组变压器（每相各有高压和低压绕组）、三绕组变压器（每相有高、中、低三个绕组）以及自耦变压器（高、低压侧每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽头） ⑶变压器结构 ①铁芯：用涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，用以构成耦合磁通的磁路，套绕组的部分叫芯柱，芯柱的截面一般为梯形，较大直径的铁芯叠片间留有油道，以利散热，连接芯柱的部分称铁轭。

发电厂及变电站电气二次设备资料

第9章二次设备的选择及二次回路设计基础 第一节二次设备的选择 一、控制和信号回路的设备选择 1．控制开关的选择 控制开关应根据以下三个条件选择： （1）回路接线需要的触点数量及触点闭合图表。 （2）操作的频繁程度。 （3）回路的额定电压、额定电流和分断电流。 2．跳、合闸回路中的中间继电器的选择 （1）跳、合闸位置继电器的选择。音响或灯光监视的控制回路，跳、合闸回路中选择位置继电器的要求为： 1）在正常情况下，通过跳、合闸回路的电流应小于其最小动作电流及长期热稳定电流。 2）当直流母线电压为85％额定电压时，加于继电器的电压不小于其额定电压的70％。 （2）跳、合闸继电器的选择。跳闸或合闸继电器电流自保持线圈的额定电流，除因配电磁操作机构的断路器由于合闸电流大，合闸回路设有直流接触器，合闸继电器需按合闸接触器的额定电流选择外，其他跳、合闸继电器均按断路器的合闸或跳闸线圈的额定电流来选择，并保证动作的灵敏系数不小于1.5。 （3）自动重合闸继电器及其出口信号继电器的选择。自动重合闸继电器及其出口信号继电器额定电流的选择应与其起动元件动作电流相配合，保证动作的灵敏度不小于1.5。 自动重合闸出口继电器及信号继电器，当其出口直接接至合闸线圈回路时，继电器的额定电流应按合闸接触器或断路器合闸线圈的额定电流来选择。 3．防跳继电器的选择 （1）防跳继电器的选型。电流起动电压自保持的防跳继电器，其动作时间应不大于断路器的固有跳闸时间。DZK系列快速中间继电器的动作时间不大于15ms。 （2）防跳继电器的选择。 1）电流起动电压自保持的防跳继电器，其电流线圈的额定电流的选择应与断路器跳闸线圈的额定电流相配合，并保证动作的灵敏度不小于1.5。 自保持电压线圈按直流电源的额定电压选择。 2）电流起动线圈动作电流的整定可以根据1）所选用继电器线圈额定电流的80％整定。这样整定能保证当直流母线电压降低到85％时继电器仍能可靠动作。 3）电压自保持线圈按80％额定电压整定为宜。 在接线中应注意防跳继电器线圈的极性。 4．信号继电器和附加电阻的选择 （1）信号继电器和附加电阻选择的原则： l）在额定直流电压下，信号继电器动作灵敏度一般不小于1.4。 2）在0.8倍额定直流电压下，由于信号继电器的串接而引起回路的压降应不大于额定

《发电厂变电站电气设备》期末试题(附答案)

《发电厂变电站电气设备》期末试题 一、名词解释（每题4分，共20分） 1．电力系统： 2. 跨步电压： 3. 二次设备： 4. 厂用电： 5. 接地： 二、填空题（每空1分，共20分） 1. 用电设备一般允许电压有的变动范围。 2. 从生产到供给用户使用一般要经过发电、、、配电和用电几个环节。 3. 隔离开关的作用是①；②； ③可与断路器配合完成倒闸操作。 4. TN系统中的TN-C系统采用三相四线制供电，TN-S系统采用供电，TN-C-S采用供电，其中系统具有更高的电气安全性。 5．电力系统中性点的接地方式分为三种、不接地和。6．电气设备的接地，按其作用可分为、和保护接地。 7．电压互感器TV的一次绕组与一次被测电力网相，二次绕组与二次测量仪表和继电器的电压线圈连接。 8．总的来讲，高压断路器在电网中起两方面的作用，即和 。 9．电网中有几级熔断器串联，当某元件发生过负荷时，保护该元件的熔断器应该熔断，即为熔断；如果保护该元件的熔断器不熔断，而上一级熔断器熔断，即为熔断。 10.二次回路是多功能复杂网络，其内容包括高压电气设备和输电线路的控制、 、、测量与监察、继电保护、操作电源等系统。 三、选择题（每题2分，共20分。请将答案填写在下框内。） 1. 下列哪项不是断路器和隔离开关的区别： A. 断路器有灭弧装置，而隔离开关没有 B.隔离开关不能切、合短路电流 C. 保证电路工作安全 D.隔离开关不能带负荷操作 2. 在中性点经消弧线圈接地系统中，通常采用的补偿方式是: A.全补偿 B.欠补偿 C.过补偿 D.以上均不是 3. 电流互感器结构上的特点是 A.匝数多、导线细 B.匝数多、导线粗 C.匝数少、导线细 D.匝数少、导线粗 4. 枢纽变电所的特点是 A.位于变电所的枢纽点

10kV变电所电气设备的选择与校验

10kV变电所电气设备的选择与校验 供电系统在发生短路时，短路电流非常大，如此大的短路电流通过用电设备和线路，会产生很大的电动力和很高的温度，即我们常说的电动效应和热效应。这两种短路产生的效应对用电设备及导体的安全运行有很大的威胁，因此，在电气设计中电气设备的选择必须能满足正常、过电压、短路和特定条件下安全可靠的要求，并力求技术先进和经济合理。通常在变电所的设计中电气设备的选择分为两步，第一按正常工作条件选择，第二在短路情况下校验其动稳定性和热稳定性。 1 电器设备选择的一般要求 1．1 技术条件 选择的高压电器应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1．1．1 电压 选用的电器允许最高工作电压Umax 不得低于该回路的最高运行电压U N，即Umax≥U N 1．1．2 电流 选用的电器额定电流Ie 不得低于其所在回路在各种可能运行方式下的工作电流I N，即Ie≥I N此外，在选择电气设备时，还应考虑用电设备的安装场所的环境条件等。 1.2 校验的一般原则

1．2．1 电器选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定和热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若系统回路中的单相、两相接地短路严重时，应按较严重时的短路电流校验。1．2．2 用熔断器保护的电器可不校验热稳定。当熔断器有限流作用时，可不校验动稳定，用熔断器保护的电压互感器可不校验动稳定、热稳定。 1．2．3 短路的热稳定条件I t 2 t＞Q dt 式中：Q dt ———在计算时间ts 内，短路电流的热效应（KA2 s ） I t ———t 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA ） t ———设备允许通过的热稳定电流时间（s ） 校验短路热稳定所用的计算时间t ，按下式计算t = t b +t d式中t b ———继电保护装置保护动作时间（s ）t d ———断路器的全分闸时间（s ） 1．2．4 短路的动稳定条件i sh ≤i dfI sh ≤I df 式中i sh ———短路冲击电流峰值（KA ） I sh ———短路全电流有效值（KA ） i df ———电器允许的极限通过电流峰值（KA ） I df ———电器允许的极限通过电流有效值（KA ） 1．2．5 绝缘水平 在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相

110KV变电站电气部分设计

110KV变电站电气部分设计 二〇〇九年八月 目录 设计任务书 (4) 第一部分主要设计技术原则 (5) 第一章主变容量、形式及台数的选择 (6) 第一节主变压器台数的选择 (6) 第二节主变压器容量的选择 (7) 第三节主变压器形式的选择 (8) 第二章电气主接线形式的选择 (10) 第一节主接线方式选择 (12) 第三章短路电流计算 (13) 第一节短路电流计算的目的和条件 (14) 第四章电气设备的选择 (15) 第一节导体和电气设备选择的一般条件 (15) 第二节断路器的选择 (18) 第三节隔离开关的选择 (19) 第四节高压熔断器的选择 (20) 第五节互感器的选择 (20) 第六节母线的选择 (24) 第七节限流电抗器的选择 (24) 第八节站用变压器的台数及容量的选择 (25) 第九节 10kV无功补偿的选择 (26) 第五章 10kV高压开关柜的选择 (26) 第二部分计算说明书 附录一主变压器容量的选择 (27) 附录二短路电流计算 (28) 附录三断路器的选择计算 (30) 附录四隔离开关选择计算 (32) 附录五电流互感器的选择 (34) 附录六电压互感器的选择 (35) 附录七母线的选择计算 (36) 附录八 10kV高压开关柜的选择 (37) （含10kV电气设备的选择） 第三部分相关图纸 一、变电站一次主结线图 (42) 二、10kV高压开关柜配置图 (43) 三、10kV线路控制、保护回路接线图 (44) 四、110kV接入系统路径比较图 (45) 第四部分 一、参考文献 (46)

二、心得体会 (47) 设计任务书 一、设计任务： ***钢厂搬迁昌北新区，一、二期工程总负荷为24.5兆瓦，三期工程总负荷为31兆瓦,四期工程总负荷为20兆瓦;一、二、三、四期工程总负荷为75.5兆瓦,实际用电负荷 34.66兆瓦,拟新建江西洪都钢厂变电所。本厂用电负荷设施均为Ⅰ类负荷。 第一部分主要设计技术原则 本次110kV变电站的设计，经过三年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，了解了当前我国变电站技术的发展现状及技术发展趋向，按照现代电力系统设计要求，确定设计一个110kV综合自动化变电站，采用微机监控技术及微机保护，一次设备选择增强自动化程度，减少设备运行维护工作量，突出无油化，免维护型设备，选用目前较为先进的一、二次设备。 将此变电站做为一个终端用户变电站考虑，二个电压等级，即110kV/10kV。 设计中依据《变电所总布置设计技术规程》、《交流高压断路器参数选用导则》、《交流高压断路器订货技术条件》、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》、《高压配电装置设计技术规程》、《110kV-330kV变电所计算机监控系统设计技术规程》及本专业各教材。 第一章主变容量、形式及台数的选择 主变压器是变电站（所）中的主要电气设备之一，它的主要作用是变换电压以利于功率的传输，电压经升压变压器升压后，可以减少线路损耗，提高了经济效益，达到远距离送电的目的。而降压变压器则将高电压降低为用户所需要的各级使用电压，以满足用户的需要。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。因此，主变的选择除依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统的紧密程度，同时兼顾负荷性质等方面，综合分析，合理选择。 第一节主变压器台数的选择 由原始资料可知，我们本次设计的江西洪都钢厂厂用电变电站，主要是接受由220kV双港变110kV的功率和220KV盘龙山变供110kV的功率，通过主变向10kV线路输送。由于厂区主要为I类负荷，停电会对生产造成重大的影响。因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。 为了提高供电的可靠性，防止因一台主变故障或检修时影响整个变电站的供电，变电站中一般装设两台主变压器。互为备用，可以避免因主变故障或检修而造成对用户的停电，若变电站装设三台主变，虽然供电可靠性有所提高，但是投资较大，接线网络较复杂，增大了占地面积和配电设备及继电保护的复杂性，并带来维护和倒闸操作的许多复杂化，并且会造成短路容量过大。考虑到两台主变同时发生故障的几率较小，适合负荷的增长和扩建的需要，而当一台主变压器故障或检修时由另一台主变压器可带动全部负荷的70%，能保证正常供电，故可选择两台主变压器。 第二节主变压器容量的选择 主变压器容量一般按变电站建成后5--10年规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应与城市规划相结合，该变电站近期和远期负荷都已给定，所以，应接近期和远期总负荷来选择主变容量。根据变电站所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器的容量，对于有重要负荷的变电站应考虑当一台主变压器停用时，其余变压器容量在计及过负荷能力的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷，对一般性变电站当一台主变压器停用时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70--80%。该变电站的主变压器是按全部负荷的70%来选择，因此装设两