220kV变电所电气一次系统设计

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短路冲击电流值为：iM3?2KMId3?2?1.8?15.95?40.6(kA) 短路全电流最大有效值为：IM3?1.52Id3?1.52?15.95?24.244(kA) 短路容量为：Sd3?Id3*Sj?2.9?100?290(MVA) 7、短路电流计算结果如下表： 短路点编号 基准 电压 Uj(kV) 公式 Uj?Uav短路电流 基准电流 Ij（kA） 标幺值 有名值 短路冲击 电流值 iM（kA） 全电流 最大 有效值 IM（kA） IM?1.52Idi短路 容量 Sd（MVA） Sd?Idi*SjIdi*（kA） Idi（kA） Idi??1X??Ij?Sj3UjIdi?Idi?IjiM?2KMIdi d1 d2 d3 230 115 10.5 0.25 0.5 5.5 4.762 3.7 2.9 1.19 1.85 15.95 3.03 4.7 40.6 1.81 2.812 24.244 476.2 370 290 8.2主要电气设备的选择

8.2.1 各回路最大持续工作电流的计算

（1）220kV侧： 主变入口及母线：Imax?（2）110kV侧： 主变出口及母线：Imax?（3）10kV侧： 主变出口及母线：Imax?1.05?S总3UN?1.05?144.75?0.4(kA)

3?2201.05?Pmax3UNcos??1.05?110?0.67(kA)

3?110?0.91.05?Pmax3UNcos??1.05?20?1.43(kA)

3?10?0.858.2.2 断路器和隔离开关的选择与校验

考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无油化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在220kV、110kV侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，

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燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35kV及以下的电压等级中。所以，10kV侧采用真空断路器。

（1）220kV断路器和隔离开关的选择与校验 1）额定电压选择：

UN≥UNs=220 kV

2）额定电流选择：

IN1≥Imax=0.4kA

3）断路器的开断电流选择：

INbr≥I''=Id1=1.19 kA

因220kV进线最大持续工作电流不可能大于主变入口处，为了尽量减少同类设备的不同型号给日常运行、检修及试验带来不便，因此220kV统将选择同类型的220kV路器和隔离开关。根据以上计算，可以初步选择220kV路器和隔离开关型号，其参数见下表：

断路器参数： 额定短额定型号 电压/kV 最高工作电压/kV 额定电流/A 额定开断电流 /kA 时 耐受电流 （4s）/kA LW23-252 220 252 1250 40 40 额定峰值 耐受电流 /kA 100 额定关合电流峰值 /kA 额定 合闸 时间 /s 全开断 时间 /s 100 0.1 0.06 隔离开关参数： 型号 GW7-220(D) 额定电压/kV 220 最高工作电压/kV 252 额定电流/A 600 动稳定 电流/kA 80 热稳定 电流/kA 31.5 备注 三柱式 4）动稳定校验

断路器：ies=100(kA)≥ik=iM1=3.03(kA) 隔离开关：ies=80(kA)≥ik=iM1=3.03(kA)

所以动稳定校验合格。 5）热稳定校验

因为所选断路器全开断时间为0.06s,小于0.08s，所以该断路器为高速断路器，因此:td=0.1s,T=0.05s

短路电流的热效应为：

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断路器：It2t?402?4?6400(kA2?s)?Qk?0.212(kA2?s) 隔离开关：It2t?31.52?4?3969(kA2?s)?Qk?0.212(kA2?s)

所以热稳定校验合格。

（2）110kV断路器和隔离开关的选择与校验 1）额定电压选择：

UN≥UNs=110 kV

2）额定电流选择：

IN≥Imax=0.67kA

电流选择：

td\22''2?10It?It?TIINbr≥I''=Id2=1.85kA Qk?Qp?Qap?Id/2d12因110kV出线最大持续工作

?(td?T)I''2?(td?T)Id12?0.15?1.1923）断路器的开断

??电流不可能大于主变了尽量减少同类设备

?0.212(kA?s)2出口处，为的不同型

号给日常运行、检修及试验带来不便，因此110kV侧将选择同类型的110kV路器和隔离开关。根据以上计算，可以初步选择110kV路器和隔离开关型号，其参数见下表：

断路器参数： 额定短额定型号 电压/kV 最高工作电压/kV 额定电流/A 额定开断电流 /kA 时 耐受电流 （4s）/kA LW25-126 110 126 1250 31.5 31.5 额定峰值 耐受电流 /kA 80 额定关合电流峰值 /kA 额定 合闸 时间 /s 全开断 时间 /s 80 0.1 0.06 隔离开关参数：

型号 GW4-110G 额定电压/kV 110 最高工作电压/kV 126 额定电流/A 1250 动稳定 电流/kA 80 热稳定 电流/kA 31.5 备注 双柱式 4）动稳定校验

断路器：ies=80(kA)≥ik=iM2=4.7(kA)

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隔离开关：ies=80(kA)≥ik=iM2=4.7(kA)

所以动稳定校验合格。 5）热稳定校验

因为所选断路器全开断时间为0.06s,小于0.08s，所以该断路器为高速断路器，因此:td=0.1s,T=0.05s

短路电流的热效应为：

断路器：It2t?31.52?4?3969(kA2?s)?Qk?0.51(kA2?s) 隔离开关：It2t?31.52?4?3969(kA2?s)?Qk?0.51(kA2?s)

所以热稳定校验合格。

（3）10kV断路器和隔离开关的选择与校验 1）额定电压选择： UN≥UNs=10kV

td\22Q?Q?Q??10??TI''2选择： kpapIIItd/2td2）额定电流12IN≥Imax=1.43kA ?(td?T)I''2?(td?T)Id22?0.15?1.852??3）断路器的?0.51(kA2?s)开断电流选择：

I''=Id3=15.95kA

INbr≥

因10kV出线最大持续工作电流不可能大于主变出口处，为了尽量减少同类设备的不同型号给日常运行、检修及试验带来不便，因此10kV统将选择同类型的10kV路器和隔离开关。根据以上计算，可以初步选择10kV路器和隔离开关型号，其参数见下表：

断路器参数：

额定短额定型号 电压/kV 最高工作电压/kV 额定电流/A 额定开断电流 /kA 时 耐受电流 （4s）/kA ZN28-12 10 12 1600 20 20 额定峰值 耐受电流 /kA 50 额定关合电流峰值 /kA 额定 合闸 时间 /s 全开断 时间 /s 50 0.06 0.03 隔离开关参数：

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