220KV变电站主接线设计-220kv变电站电气主接线设计

110KV母线 35KV母线

第6章 高压设备的选择

6.1高压设备选择的一般原则及技术要求

高压设备的选择因工作环境、选用的目的等不同而不同。为了能可靠地工作，又能满足经济性的要求，须按照正常工作条件来进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。此外，还要遵循电气设备选择的一般原则。 6.1.1电气设备选择的一般原则

1）应满足在正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 2）应按当地环境条件校核。 3）应力求技术先进和经济性。 4）与整个工程的建设标准应协调一致。 5）同类设备应尽量减少品种。

6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 7）结构简单、体积小、质量轻，便于安装和检修。

8）在制造厂给定的技术条件下，能长期可靠地运行，有一定的机制寿命和电气寿命。 6.1.2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。各种高压电器的一般技术条件见表6-1.

表6-1 选择电器的一般条件

序 号 1 2 3 电 器 名 称 高压断路器 隔离开关 熔断器 额 定 电 压 /KV √ √ √ 额 定 电 流 /A √ √ √ 机 械 荷 载 /N √ √ √ 额定断开电流 /KA √ √ √ √ √ √ 短路稳定性 动稳定 热稳定 绝 缘 水 平 √ √ √ word文档 可自由复制编辑

4 5 电流互感器 电压互感器 √ √ √ √ √ √ √ √ √ 6.2断路器选择

6.2.1几种断路器比较

真空断路器因为具有许多优点，它广泛用于10KV电力系统。在35KV电力系统中，也大量选用真空断路器。在本次设计中，不选用真空断路器。

SF6气体绝缘开关装置（Gas Insulation Switchgear）也称封闭式组合电气，简称GIS，它是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接管、电缆连接头、出线套管、与变压器的连接装置等多种高压电器组合而成的成套装置。它具有占地面积及安装空间小、安全可靠性高、安装周期短、无需检修、能实现控制、计量和保护功能等这些优点，但是它结构复杂，价格昂贵，因此本次设计选择SF6断路器。

SF6断路器采用气体作为绝缘和灭弧介质，因此，该类型的断路器具有端口耐压高，允许的开端次数多，检修周期长，开端电流大，灭弧时间短，操作时噪声小，寿命长等优点。随着国民经济的快速增长，电网容量的不断增加，安全可靠性要求越来越高，SF6断路器和真空断路器会逐步取代油断路器。尤其是在110KV及以上的电力系统将会广泛采用SF6断路器和GIS全封闭组合电路。 6.2.2断路器选择及校验

1、220KV断路器型号及规格的选择：选用LW30-252型断路器。

该断路器采用了自能式灭弧原理，配用弹簧操作机构。灭弧原理先进，开端性能优良；介电强度恢复快不易产生重击穿和重燃现象，燃弧时间短，电寿命长；采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，无燃烧、爆炸风险，可用于人口密集地区；该断路器为单端口结构，且配用的弹簧操作机构，结构简单紧凑，因此整体可靠性高、维护量小。

查表该断路器主要参数为：额定电压220KV，最高电压252KV，额定电流3150kA，额定开端电流50 kA，短时额定耐受电流(热稳定电流)50 kA，额定动稳定电流125 kA。 1）按额定电压选择：选择的断路器最高工作电压为252KV，大于变电所电源进线额定电压220KV，故满足额定电压要求。

2）按额定电流选择：错误！未找到引用源。 各母线的最大电流如表6-2所示：

由上表可知，选择SF6断路器额定电流3150A，故满足额定电流的要求。

3）按额定开断电流选择 选择断路器的额定开端电流错误！未找到引用源。，大于系统

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三相短路电流周期分量有效值38.03kA，故满足要求。

表6-2 各母线最大电流值

母线 110KV 35KV 220KV 错误！未找到引用源。/kA 1303?110?0.95＝0.72 603?35?0.95＝1.04 0.72×错误！未找到引用源。＋1.04×错误！未找到引用源。＝0.845 4）动稳定校验：选择断路器的额定动稳定电流为125kA，大于系统三相短路电流冲击电流96.98kA，故满足动稳定要求。

5）热稳定校验：查表得LW30-252型断路器全开短时间错误！未找到引用源。=0.06s，取继电保护装置后备保护动作时间错误！未找到引用源。，则

错误！未找到引用源。，

错误！未找到引用源。38.03错误！未找到引用源。，

该值小于断路器额定短时耐受电流50kA，故满足热稳定要求。 6）短路容量选择：SF6断路器的额定开断电流：

错误！未找到引用源。，

7）220kV侧计算短路容量，即

错误！未找到引用源。，

选择的断路器满足短路容量的要求。

2、110KV断路器型号及规格的选择：选用LW30-126型SF6断路器。

LW30-126户外高压SF6断路器是三相交流50Hz的户外高压开关设备。该断路器采用了“热膨胀+助吹”的自能式灭弧原理，配用一台CT26型弹簧操动机构，开端性能优良；燃弧时间短，电寿命长，操作噪声小。采用绝缘及灭弧性能优异的SF6气体作为绝缘介质，无燃烧、爆炸危险，可用于人口密集地区。断路器配用弹簧操作机构，结构简单紧凑，安全可靠。

查表该断路器主要参数为：额定电压110KV，最高电压126KV，额定电流3150kA，额定开端电流40 kA，短时额定耐受电流(热稳定电流)40 kA，额定动稳定电流100 kA。 1）按额定电压选择：选择的断路器最高工作电压为126KV，大于变电所电源进线额定电

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压110KV，故满足额定电压要求。

2）按额定电流选择：选择SF6断路器额定电流为3150A，大于110KV母线电流最大值720A，故满足额定电流要求。

3）按额定开端电流选择 选择断路器的额定开端电流错误！未找到引用源。，大于系统三相短路电流周期分量有效值10.77kA，故满足要求。

4）动稳定校验：选择断路器的额定动稳定电流为100kA，大于系统三相短路电流冲击电流27.46kA，故满足动稳定要求。

5）热稳定校验：查表得LW30-126型断路器全开短时间错误！未找到引用源。=0.03s，取继电保护装置后备保护动作时间错误！未找到引用源。，则

错误！未找到引用源。，

错误！未找到引用源。10.77错误！未找到引用源。，

该值小于断路器额定短时耐受电流40kA，故满足热稳定要求。 6）短路容量选择：SF6断路器的额定开断电流：

错误！未找到引用源。，

7）220kV侧计算短路容量，即

错误！未找到引用源。，

选择的断路器满足短路容量的要求。

2、35KV断路器型号及规格的选择：选用LW8-35A(T)型SF6断路器。

该断路器是三相交流50Hz的户外电气设备，配用CT14型交直流两用弹簧操动机构，开断性能优良，燃弧时间短，电寿命长，在额定电压下连续开断短路电流20次不检修，不更换SF6气体；绝缘可靠，机械可靠性高，合闸能力强，能频繁操作；结构简单，体积小，不检修周期长。

1）按额定电压选择：选择的断路器最高工作电压为40.5KV，大于变电所电源进线额定电压35KV，故满足额定电压要求。

2）按额定电流选择：选择SF6断路器额定电流为2000A，大于110KV母线电流最大值1040A，故满足额定电流要求。

3）按额定开端电流选择 选择断路器的额定开端电流错误！未找到引用源。，大于系统三相短路电流周期分量有效值5.04kA，故满足要求。

4) 动稳定校验：选择断路器的额定动稳定电流为63kA，大于系统三相短路电流冲击电

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