华北水利水电大学110、220kv石佛变电站电气一次部分设计 (9)

Ucr?1.06?366.7?388.7?kV??UN3?2203?127?kV?

中间相和边相的临界电压都大于线路的运行线电压，故线路不会产生电晕。

2.1.4互感器的选择

互感器（包括电压互感器和电流互感器）是一次系统和二次系统间的联络元件，用其向测量仪表、继电器的电压线圈供电，正确反映电器设备的正常运行和故障情况。

互感器的作用：将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，

使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装；

使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设

备和人身的安全

2.1.4.1

电流互感器

装设原则：为满足测量和保护装置的要求，在发电机、变压器、出线、母线分段

及母联断路器、旁路断路器等回路中均有电流互感器； 为了防止支持式电流互感器夸管闪络造成母线故障，电流互感器布置在断路器的出线侧或变压器侧；对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置； 为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。

因为Igmax?0.634kA，所以选取LB9-220W，有关数据：UNS?220kV，UN?220kV，

I1N?2?600A，KL?2?600/5，一秒热稳定电流为120kA ，动稳定电流为 300kA （1） 热稳定校验

?I1NKt?2?120?103?222?????I?2?0.6?100?14400kA?s?786kA?s 1N??2?600??2????满足热稳定要求。 （2） 内部动稳定校验

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300?1032I1NKd?2?2?0.6??424.3?kA??42.16?kA?

2?600满足内部动稳定要求。

2.1.4.2 电压互感器

装设原则：除旁路母线外，一般工作母线和备用母线都装设一组电压互感器,

用于测量仪表、保护装置；35kv及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视

线路有无电压,进行同步和设置合闸，装有一台单相电压互感器；发电机一般装设2-3组电压互感器，一组供自动调节励磁装置，另一组供测量仪表，保护装置；变压器低压侧有时为了满足同步或几点保护的要求，设有一组电压互感器。 因为Igmax?0.634kA，UNS?220kV，所以选取TYD220/3?0.01H，有关数据：

UN?220kV，额定电压

2200.10.1///0.1 ，采用Y0/Y0/Y0/333连接方法。

2.2 110kV侧电气设备选择

2.2.1 断路器的选择

（1）初选断路器型号

注：对于变压器回路持续工作电流，应选取1.05倍变压器额定电流。取主保护动

作时间tp1?0.06s，后备保护时间tp2?3s

Igmax?1.05SN3UN?1.05?1203?110?kA? ?0.661根据UN?110kV，Igmax?0.661kA及屋外布置的要求，查有关手册选型号为

LW39-126/3150，其额定技术数据为：额定开断电流Ibr?40kA，UN?126kV，IN?3150A，动稳定电流imax?100kA，热稳定电流（及时间）It?40kA?3s?，固有分闸时间tg?0.04s，燃弧时间th?0.02s，全开断时间tab?0.06s （2）计算短路电流

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短路热稳定计算时间

tk?tpr?tab?3?0.06?3.06?s? [0.5tk?1.53?s?] 短路切断计算时间

t1?tp1?tg?0.06?0.04?0.1?s?

则由短路电流计算知K2点短路时的不同时期的短路电流分别如下I\?6.439?kA?，

I?1.53??6.427?kA?，I?3.06??6.427?kA?

三相短路冲击电流?取Ksh?1.8?：ish?16.39?kA? （3）校验开断能力 故

t?1?2Ikt?Ipt??2I\eTa???6.556?kA??40kAt?1????I\2??2I\eTa????20.1???2??6.439??2?6.439?e0.05???? ????22

注：当开断时间小于0.1s时，Ipt?I\ 因tab?0.06s?0.1s，

满足要求。 （4）校验动稳定

ish?2.55I\?16.39kA?100kA，满足要求。

（5）校验热稳定

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因tk?3.06s?1s，

故可不计非周期分量的发热影响。

Qk?11I\2?10I12.53?I32.06tk?6.4392?10?6.4272?6.4272?3.06 1212?126.44kA2?s?402?3?4800kA2?s????满足要求。

以上计算表明，选LW39-126/3150型断路器可满足要求。

2.2.2 隔离开关的选择

根据设计断路器的数据，查相关手册，选GW4-110/1250型隔离开关可满足要求。有关数据：imax?80kA，It2t?31.52?4 ，下表列出了所选断路器和隔离开关的各项数据比较。

断路器及隔离开关选择结果表 项目

LW39-126/3150参数

126(kV) 3150(A) 40(kA) 100(kA)

GW4-110/1250参数

110(kV) 1250(A) __ 80(kA)

电路计算结果

UNS

110(kV) 661(A) 6.556(kA) 16.39(kA)

UN IN

Igmax Ikt

Ibr imax

ish Qk

126.44kA2?s

??It2t

402?3?4800kA2?s

??31.52?4?3969kA2?s

??2.2.3母线的选择

（1）选屋外软母线

（2）按最大长期工作电流选择

Igmax?1.05IN?1.05P2?Q23UN?1.05?1203?110?661.3?A?

当环境温度为40度时

K???al??070?40??0.82

?al??N70?25 39

Ial70?C?IgmaxK??661.3?806.5?A? 0.82所以，选用LGJ-400/25型钢芯铝铰线，平放时 Igmax?K?Ial70?C?0.82?879?720.78?A?

（3） 热稳定校验：因为取主保护动作时间tp1?0.06s，后备保护时间tp2?3s

短路切除时间为tk?tp1?tab?0.06?0.06?0.12?s??1s 所以，应考虑非周期分量Qnp的发热影响。 由前面可知Qp?126.44kA2?s 因为tk?0.12?s??0.1s，所以

??Qnp?TaI\2?0.05?6.4392?2.07kA2?s 所以

??Qk?Qp?Qnp?126.44?2.07?128.51kA2?s 正常运行时导体温度 ???0???al??0?查表：C?89 Smin?11KfQk?1?128.51?106?127.4mm2 C892Igmax2Ial70?C??661.32?40??70?40??65.3?C 2720.78??所以，满足要求 （4）电晕校验

因为是水平布置，所以k?0.96，m1?0.95，m2?0.8，??1，r?1.332cm，Dm?150cm

Ucr?49.3km1m2?rlgDm150?49.3?0.96?0.95?0.8?1?1.332lg?98.3?kV? r1.332注：当导体为水平排列时，中间相导线的临界电压要低4%，而边相导线的临界电压则要高6%

故中间相导线的临界电压为： Ucr?0.96?98.3?94.4?kV??

UN3?1103?63.5?kV?

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