220kV变电站电气一次部分初步设计.doc

1、220kV变电站电气一次部分初步设计院 系：机电与自动化学院专 业 班：电气工程及其自动化1003班姓 名：阮斯琦学 号：20101131113指导教师：屈虹2014年5月220kV变电站电气一次部分初步设计The Preliminary Design of Primary Electrical in 220kV Transformer Substation摘 要 电力系统中的核心部分之一是变电站，它直接影响着电力系统的平稳运行。变电站是输发电与用电之间的中转设施，变电站发挥转换与调度的作用。变电站的核心部分是电气主接线，电气主接线的选择直接影响变电站高压电气设备的选择、电气平面的布置、电气二

2、次部分的确定，同时建设资金的投入额也受电气主接线的影响。220kV降压变电站电气一次部分是本次的毕业设计内容。首先，根据主接线经济的可靠性、运行的灵活性要求选择各不同电压等级的接线方式，在技术方面和建设费用方面进行比较，使主接线方式达到最佳。其次，进行短路电流计算，根据不同短路点计算出各点短路电流和短路冲击电流。最后，根据不同电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行热稳定校验。关键词:变电站 变压器 电力负荷 电气主接线 短路电流 电气设备AbstractSubstation is an important part in power system, directly aff

3、ects the safety of the power system, the economic operation, power stations and the user are linked together by the intermediate links, to play the role of a power distribution and transformation. The main electrical wiring is the main link of power substation, the main electrical wiring to determin

4、e the substation has a close relationship with the selection of electrical equipment, power distribution equipment layout, the determination of relay protection and automatic device, main wiring is the decisive factors in transformer substation electrical part of the money.This design is a 220 kv st

5、ep-down substation. First of all, according to the main wiring economy running reliability, flexibility to choose connection mode of each different voltage level in technology and construction cost comparison, choose flexible best main connection mode. Second, the short circuit current calculation,

6、according to the different short-circuit point is calculated for each point short circuit current and short-circuit current impulse. Finally, according to the rated voltage of different voltage grade and maximum continuous working current for equipment selection, and thermal stability check.Key word

7、s :Transformer substatiaon Transformer Power load The main electrical wiring Short-circuit current electricity equipment目录摘要IAbstractII绪论11 设计依据21.1 设计资料21.1.1 建所目的21.1.2 环境条件21.1.3 建设模规21.1.4 负荷资料21.1.5 电路原理图32 主变压器选择42.1 主变压器的选择原则42.1.1 主变压器台数的选择42.1.2 主变压器容量的选择42.2 主变压器的确定43 电气主接线设计73.1 主接线设计要求73

8、.2 主接线的基本接线方式73.2.1 单母线接线73.2.2 单母线分段接线83.2.3 单母线分段带旁路母线的接线83.2.4 双母线接线93.2.5 双母线分段接线93.2.6 双母线带旁路母线的接线103.2.7 桥型接线113.2.8 角形接线113.2.9 单元接线123.3 主接线方案的确定124 短路电流计算164.1 概述164.2 短路电流计算目的164.3 短路电流计算基本假设164.4 各元件电抗标么值计算174.4.1 各电气元件的电抗标幺值计算174.4.2 线路标幺电抗的总图及化简174.5 系统最大运行方式下短路电流计算194.5.1 最大、最小运行方式的含义1

9、94.5.2 220kV母线短路计算194.5.3 110kV母线短路计算214.5.4 35kV母线短路计算235 变电站电气设备的选择265.1 电气设备选择的一般原则265.1.1 按正常工作条件选择电气设备265.1.2 按短路状态进行校验265.2 高压断路器的选择275.2.1 220kV侧断路器的选择285.2.2 110kV侧断路器的选择295.2.3 35kV侧断路器的选择305.3 隔离开关的选择325.3.1 220kV侧隔离开关的选择325.3.2 110kV侧隔离开关的选择335.3.3 35kV侧隔离开关的选择345.4 电流互感器的选择355.4.1 220kV电

10、流互感器的选择365.4.2 110kV侧电流互感器选择375.4.3 35kV侧电流互感器选择375.5 电压互感器的选择38结论40致谢41参考文献42附录1主要设备选择汇总表43附录2电气主接线图44V绪 论电力系统的发展联系着民生的发展。电力系统的发展衡量着国家的经济水平的发展，是国家社会现代化建设发展水平的重要参考。国家电网的目标是建设国际一流的电网，从某种意义上讲建设稳定健全的电力网络是实现这个伟大目标的必要条件，同时安全优质的电力供应和高效优质的电力服务也是十分必要的。本次毕业设计是在完成所有大学课程后进行的最后一次综合考核。我通过对任务书的分析、主接线的选择及比较、变压器的选择

11、、短路电流的计算、主要电气设备的选择及校验、电气主接线图的绘制等步骤，最终确定了220kV变电站所需的主要电气设备、主接线图。通过本次毕业设计，让我巩固了“电气工程基础”课程的理论知识，同时掌握了变电电气一次部分的基本方法，也更加熟悉电气主接线，电力系统的短路计算以及各种电力手册及其电力专业工具书的使用。同样我的专业知识水平也得到了提高，知识结构得到了完善，实际的工作能力也得到了应有的锻炼，特别是对CAD绘图软件的使用，Office工作套件的使用。总得来说，本次毕业设计给我带来了很大的帮助。1 设计依据1.1 设计资料1.1.1 建所目的 随着供电区域范围内生活、生产、工业的迅速发展，为解决负

12、荷快速增长的问题，提高对用户的供电质量和用电可靠性，根据系统发展规划，拟设计一座220kV/110/35kV的终端降压变电站,向供区供电。1.1.2 环境条件本变电站在城郊，地势平坦，在变电站供区有地区居民负荷，无特殊环境污染。最高气温40、最低气温-10，主要风向冬季为北风，夏季为南风，最大风速23mS、海拔400m，最大冻土层厚0.3m，地震级为5度。该地区所在环境满足建设变电站的要求，可以进行工程建设。1.1.3 建设模规 该变电站电压等级为220kV110kV35kV，220kV是本变电站的电源电压，110kV和35kV是二次侧电压。 其中，待设计变电站的电源，由双回路220kV线路送

13、到本变电站，在中压侧110kV母线送出2个回路；在低压侧35kV母线送出12个回路；在本所220kV母线有3回输出线路。1.1.4 负荷资料 各用户详细负荷见表1-1、表2-2。最大负荷利用小时数Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取6%。系统至本变电站220kV侧母线的标么值电抗为：0.0227(Sd=100MVA)。表1-1 110kV用户负荷统计资料用户名称最大负荷/kWcos回路数重要负荷百分数/%炼钢厂420000.95265表1-2 35kV用户负荷统计资料序号用户名称最大负荷/kWcos回路数重要负荷百分数/%1用户118000.952622用户290023用户3210

14、024用户4240025用户5200026用户680021.1.5 电路原理图电路原理图见图1-1。图1-1 待设计变电站与电力系统的连接电路图2 主变压器选择2.1 主变压器的选择原则对于主变压器的选择主要需要满足主变台数和主变容量两个要求。2.1.1 主变压器台数的选择 （1） 对于大城市郊区的一次变电站，在构成环网已较完善的情况下，变电站推荐装设两台主变压器。 （2） 对于地区相对独立的变电站或厂矿企业的专用变电站，推荐装设三台主变压器。 （3） 对于计划装设两台主变压器的变电站，为满足日后负荷的增长，需考虑增设容量、台数的可能。2.1.2 主变压器容量的选择 （1） 主变压器容量一般按

15、变电站竣工后510年的规划负荷选择，适当考虑到远期1020年的负荷发展需求。对于城郊变电站，主变压器容量应与城中规划相结合。（2） 根据变电站地区负荷的性质和电网结构组成来确定主变压器的容量。对于负荷十分重要的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。 （3） 同电压等级的单台降压变压器容量的等级不宜太多。应从整个电网出发，推行系列化、标准化的方法。2.2 主变压器的确定 根据表1-1、表1-2，110kV和35kV用户用电负荷统计资料。最大负荷

16、利用小时数Tmax5500h，同时率取0.9，线路损耗取6。 变压器的最大负荷按式2-1确定： (2-1)式中 负荷同时系数,本次设计中取0.9 按负荷等级统计的综合用电负荷 对于变电站上两台主变，可按式2-2确定额定容量： (2-2) 根据负荷及发展的要求，考虑负荷同时系数为0.9，线损率为6%，所以根据式（2-1）、式（2-2）： (2-3)变压器的计算容量为36.83MVA，考虑选用两台型号为SSF9-50000-220/110/35三相自冷有载调压变压器。参数见表2-1。由表2-1所知： (2-4)所以 (2-5)表2-1 SSF9-50000-220/110/35型变压器参数额定容量

17、(kVA)50000容量分配100:100:50电压组合及分接头范围高压2208x1.25%中压121低压10.5连接组编号YN,yn0,d11空载损耗(KW)56负载损耗（KW）256空载电流（%）0.56阻抗电压（%）高-中8-10高-低28-34中-低18-24 则各绕组的等值电抗为： (2-6) 归算到220kV侧得： （2-7）3 电气主接线设计3.1 主接线设计要求电气主接线又称作电气一次主接线，它是将各个电气设备用规定的图形和文字符号，按电力生产、传输、分配顺序及相关规则绘制的单相电气接线图。变电站的主体结构由主接线来体现。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性。同时对电气设备选

18、择、电气平面布置、电气二次的确定、都有重要影响。因此，主接线设计必须经过技术与经济的多重比较，综合考虑各个方面的影响因素，得到实际工程合理的最终方案。3.2 主接线的基本接线方式 主接线的分类主要分为两大类，有汇流母线和无汇流母线。有汇流母线中主要包括单母线接线和双母线接线；无汇流母线中主要包含桥型接线，角型接线，单元接线。3.2.1 单母线接线单母线接线如图3-1所示图3-1 单母线接线 单母线接线可从任意电源获得功率并平均的分配在每一条馈线上。其特点就是由发电站，变电设施，汇流母线构成，每条回路通过一个断路器一组隔离开关。单母线接线简单，操作方便。单母线在场地允许的情况下也易于扩建。但当某

19、条馈线发生故障母线需要检修调整是整个线路都会停电。单母接线适用于：110220kV配电装置的出线回路数不超过2回，3563kV配电装置的出线回路数不超过3回，610kV配电装置的出线回路数不超过5回。故220kV侧母线可采用单母接线。3.2.2 单母线分段接线单母线分段接线如图3-2所示。图3-2 单母线分段接线 单母线分段接线采用分段断路器分段，当其中一段发生短路故障时分段断路器将断开馈线停电达到切除故障的目的。由于两段母线发生短路故障的可能性较小，所以，单母线分段提高了用电可靠性。但当检修某条回路的高压开关设备时，该条回路必须停电。扩建单母线接线间隔时，需同时向两侧扩展。单母分段适用于：1

20、10220kV配电装置的出线回路数为34回，3563kV配电装置的出线回路数为48回，610kV配电装置的出线为6回及以上。故110kV侧母线35kV侧母线可采用单母分段接线。3.2.3 单母线分段带旁路母线的接线单母线分段带旁路母线的接线如图3-3所示。图3-3 单母线分段带旁路母线 单母线分段带旁路母线接线采用了旁路断路器及其母线，当检修某条馈线高压开关时可由旁路母线断路器代替工作，达到馈线不停电的目的，但每次仅能检修一条馈线。母线分段带旁路母线适用于：中小型发电站和35kV110kV的变电站。故110kV侧母线220kV侧母线可采用单母线分段带旁路接线。3.2.4 双母线接线双母线接线如

21、图3-4所示。图3-4 双母线接线 双母线接线顾名思义就是采用两条母线的接线方式，两条母线可相互替代备用。由于加装了一条母线，所以每条进线和馈线都有一台断路器加两套隔离开关配置连接至母线。母线间由联络开关相连，可靠性较单母线接线有较大提高。双母线用于：出线带电抗器的610kV配电装置；3560kV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110220kV出线数为5回及以上时。双母线有较高的可靠性，广泛得到运用，操作和建设也十分简单，但造价同样会提高很多。故10kV侧母线110kV侧母线220kV侧母线都可采用双母线接线。3.2.5 双母线分段接线双母线分段接线如图3-5所示。图3-5 双母线

22、分段接线 双母线分段接线在双母线接线的基础上将其中一段母线分开用分段断路器联结。当有母线发生故障时，分段断路器将迅速切除故障母线，保证剩余馈线正常供电，随后故障部分得到检修后分段断路器闭合，整个母线正常充电运行，整个过程馈线不会长时间断电。双母线分段接线增加了用电的可靠性，但是增加了分段断路器和建设面积，从而增大了投资。双母线分段接线被运用于重要发电厂开关站中。在负荷重要的区域也会使用双母线分段接线。因此，220kV侧母线可采用双母线分段接线。3.2.6 双母线带旁路母线的接线双母线带旁路母线的接线如图3-6所示。图3-6 双母线带旁路母线双母线加旁路母线工作原理与单母线加旁路母线相似，在检修

23、馈线时，旁路母线充电运行，旁路断路器代替馈线断路器运行。该接线增大了用电可靠性，但投资过大，占地过大，非重要负荷区域，军事负荷区域一般不采用。3.2.7 桥型接线桥形接线的接线如图3-7所示。图3-7 桥型接线桥形接线使用在只有变压器和线路的回路中。桥形接线使用电气设备少，占地面积小，投资少，但可靠性低。桥形接线还分内桥形接线和外桥形接线。两者区别在于连接桥断路器所在位置不同，内桥型接线桥断路器靠近变压器，反之为外桥形。桥型接线在本次设计中无法满足可靠性要求，不考虑采用。3.2.8 角形接线角形接线的接线如图3-8所示。图3-8 角形接线 角型接线的每回线路都有两台断路器相连，当任意回路中断路

24、器发生故障时，其它回路的断路器可代替供电。由于有闭环运行这个特点，所以角型接线的可靠性和灵活性很高。但当某回路检修时，回路开环运行，若再有故障发生，系统容易造成解裂。3.2.9 单元接线单元接线的接线如图3-9所示。图3-9 单元接线 单元接线只在仅有一回线路一台发电机组的情况下使用，使用范围较小，适合容量较小的农村小水电，小火电使用。3.3 主接线方案的确定 综合给定资料各电压等级侧母线的特点分别：(1) 220kV侧2回系统进线，2回电厂进线，1回备用电源，220kV侧进线重要性较高，还有下级负荷，所以宜采用有较高可靠性的接线。(2) 110kV侧2回出线，为钢铁厂专用线路，工业部门要求不

25、得轻易停电，故110kV侧也宜采用较高可靠性的接线。 (3) 35kV侧12回出线，各个馈线为地区居民用电，馈线回路数较多，后期扩建的可能性大，宜采用易扩建，可靠性高，经济的主接线。 据此，拟定下面3种主接线方案：方案I:如图3-10，220kV，110kV采用双母线接线，35kV采用单母线分段接线。图3-10 方案I电气主接线方案II:如图3-11，220kV采用双母线接线，110kV单母线带旁路母线线接线，35kV采用单母线分段接线。图3-11 方案II电气主接线 方案III：如图3-12，220kV采用双母线接线，110kV采用单母线分段带旁路接线，35kV采用双母线接线。图3-12 方

26、案III电气主接线对3种方案进行技术比较如表3-1。表3-1 主接线方案比较表项目方案可靠性灵活性经济性和实用性方案I:220kV采用双母线接线，110kV采用双母线接线，35kV采用单母线分段接线。1.220kV与110kV 接线简单，设备本身故障率少；操作简单；2.故障时，能尽快恢复供电，可靠性高。1.220kV侧运行方式相对简单，灵活性一般；2.基本上能保证母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部I类及全部或大部分II类用户供电。1.35kV端12条回路不会彼此影响，能减小母线故障或检修时的停电范围；2.该接线方式整体操作较简单，投资性价比高！方案II：

27、220kV采用双母线接线，110kV单母线带旁路母线线接线，35kV采用单母线分段接线。1. 可靠性较高；特别是110kV电压等级；2. 220kV与35kV侧基本可以保证期正常运行1.各电压级接线方式灵活性有所提高；2.220kV和110kV 电压级接线易于扩建和实现自动化，方便变压器的切换。1.投资相对较大，投资性价比相对比较小；2.类用户实用性较大方案III：220kV采用双母线接线，110kV采用单母线分段带旁路接线，35kV采用双母线接线。1.110kV和35kV接线可靠性较高，故障时停电范围小；2.有两台主变压器工作，保证在变压器检修或故障时，不致使该侧不停电，提高了可靠性。1.2

28、20kV接线不易扩建；2.110kV,35kV侧易于扩建实现自动化。1.前期投资比较大，操作计较复杂但是系统相对最好；2.实用于对电力要求特别高的区域。方案一中220kV、110kV采用双母线接线，满足要求中的高可靠性要求，供电安全有保障，35kV采用单母线分段接线，造价低，设备维护简单，后期易扩建，同样满足要求。通过对3种主接线比较甄别，依据可靠性，灵活性的要求原则，选定方案I为本次设计方案。4 短路电流计算4.1 概述 电力系统中由于故障的发生会对电气设备的正常工作产生影响，其中最为常见的就是电力系统发生接地短路故障，故障产生的电流严重影响电气设备的安全运行。 短路是电力系统中最严重的故障

29、。短路，是指电流不经过电气设备直接接地形成回路。在短路过程中会产生相当大的电流。 在我们使用的电力系统中会发生多种短路故障。其中包括，三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。在这些短路状态中，只有三相短路是对称短路，三相的状态不因短路的发生而改变。 在电力系统中最常见的是单相短路。两相和三相短路在电网中比较少见。当短路故障一旦发生，三相短路故障产生的后果最严重，同等状态下三相短路故障产生的短路电流的大小最大。在一般情况下三相短路电流是选择设备型号的标准，所以计算三相短路电流也是最有必要的。4.2 短路电流计算目的 短路电流的计算是十分必要的，对于变电站的设计，短路电流是重要参考，其计算

30、目的是： （1） 短路电流是选择高压电气设备的重要参考依据，正确的计算短路电流可选择最优电气设备，保证电气设备能安全可靠运行，同时也可保证投资的合理性。（2） 短路电流也是变电站平面布置的重要参考依据，准确的短路电流数据可供设计人员选择最佳电气距离平面摆设，节约用地，减少投资。（3） 短路电流是确定电气二次保护的重要数据，继保设备的整定计算依据短路电流确定。4.3 短路电流计算基本假设 （1） 三相电力系统正常工作运行。 （2） 电源的电动势相位角相同。（3） 电力系统中变压器，发电机，电动机磁路不饱和，带铁芯的电气设备电抗值不随电流变化而改变。（4） 变压器励磁电流和电弧阻抗不被考虑。 （5

31、） 不考虑负荷的影响，不考虑输电线路对地电容的影响。 （6） 系统短路时是金属性短路。4.4 各元件电抗标么值计算4.4.1 各电气元件的电抗标幺值计算 选取，计算如下：（1） 发电机等值电抗参数：（2） 变压器等值电抗参数： （3） 线路等值电抗参数：（4） 变压器电抗参数由式(2-7)得：4.4.2 线路标幺电抗的总图及化简 系统等值网络图如图4-1所示。图4-1 系统等值网络图 图4-1中合并在和串联得到；由于变压器型号相同所以可化简等效为，和化简等效为,和化简等效为。 新的等值网络图如图4-2：图4-2 系统等值网络图化简图4.5 系统最大运行方式下短路电流计算4.5.1 最大、最小运

32、行方式的含义 最大运行方式即通过电气设备的短路电流最大时，高压电气设备选择参考电流按最大运行方式下短路电流选择；反之为最小运行方式，最小运行方式下的短路电流可作为判定继保装置灵敏度的重要依据。 （1） 最大运行方式的确定: 。制定等值网络图如图4-3所示图4-3 各条母线等值网络电抗化简图 （2） 最大运行方式下的短路电流计算 由图4-3所示，分别在220kV母线侧、110kV母线侧、35kV母线侧选择三个短路点f1、f2、f3。4.5.2 220kV母线短路计算 （1） 220kV母线短路电路等效图如图4-4。图4-4 220kV母线短路图 （2） f1点短路的等效化简电路见图4-5。图4-

33、5 220kV母线短路化简图 （3） 由图4-5可以算得各等值发电机对短路点的转移电抗标幺值分别为： 等值发电机G 系统S （4） 电源的计算电抗： （5） 查计算曲线，求得短路电流周期分量的标幺值分别为: （6） 等值电源的额定电流和基准值电流分别为： （7） 电流对应的有名值和短路点总电流为： （8） 冲击电流为： （9） 短路容量为：(MVA)4.5.3 110kV母线短路计算 （1） 110kV母线短路电路等效图如图4-6。图4-6 110kV母线短路等效图 （2） 图4-6中的X16,X17串联合并为X19: 110kV侧母线短路等效化简见图4-7。图4-7 110kV母线短路等效化

34、简图 图4-7中星型变换为三角形转换，系统和发电站之间的电抗对短路计算没有影响，忽略其大小。 （3） 由图4-7各等值发电机对110kV侧短路点的转移电抗为：等值发电机G 系统S （4） 求电源的计算电抗： （5） 查计算曲线，求得短路电流周期分量的标幺值分别为: （6） 等值电源的额定电流和基准值电流分别为： （7） 电流对应的有名值和短路点总电流为： （8） 冲击电流： （9） 短路容量为：(MVA)4.5.4 35kV母线短路计算 （1） 35kV母线短路电路等效图如图4-8。图4-8 35kV母线短路电路等效图 图4-8中的X16,X18串联合并为X22:（2） 35kV侧短路点的等效

35、化简电路见图4-9。图4-9 35kV母线短路电路化简图 图4-9中是星型变换为三角形转换，系统和发电站之间的电抗对短路计算没有影响，忽略其大小。（3） 由图4-9各等值发电机对35kV侧短路点的转移电抗分别为： 等值发电机G 系统S （4） 求电源的计算电抗： （5） 当计算电抗时电流的标幺值为转移电抗的倒数： （6） 等值电源的额定电流和基准值电流分别为： （7） 电流对应的有名值和短路点总电流为： （8） 冲击电流：（9） 短路容量为：(MVA) 由各短路点的计算结果得到额定电流，冲击电流，短路功率相关数据汇总见表4-1。表4-1 各母线短路计算结果短路点基准电压(kV）基准电流(kA）

36、额定电流(kA)短路电流有名值短路电流冲击值 短路功率SK（MVA）电厂系统小计220kV侧2300.250.251.0712.1113.18833.5665253.57110kV侧1150.50.50.4825.4935.97515.2081190.10135kV侧37.51.51.50.2683.0723.3408.517216.945 变电站电气设备的选择5.1 电气设备选择的一般原则电气设备的选择依据一般分两种方式，一种是按正常工作条件选择，一种是按短路状态进行选择。5.1.1 按正常工作条件选择电气设备(1) 额定电压电气设备因工作环境的变化其工作电压会有所变化，有时会高于电网的额定

37、电压，故待选电气设备最高工作电压必须大于所在工作环境最高电压。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的不低于工作环境的方式选择，即 (5-1)(2) 额定电流电气设备的额定电流IN是指电气设备能在额定温度下长期稳定工作的电流。IN通常应大于等于工作环境的最大持续工作电流IMAX，即 (5-2)由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，工作状态不变，故其相应工作环境的Imax应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器可能过负荷运行时Imax应按1.32倍变压器额定电流确定。5.1.2 按短路状态进行校验当电气设备受短路电流侵袭时，会产生电动力和发热两种效应，一方面电动力会影

38、响电气设备的正常工作，另一方面电气设备的温度会急剧升高，电气设备的绝缘和正常工作的能力可能会因此受到严重影响。为此，在选择电气设备型号时必须按短路电流和额定电流的大小计算校验热稳定性和电动力稳定性。(1) 短路热稳定效验电气设备受短路电流侵袭时，电气设备温度(或发热效应)不得超过工作条件最大值。热稳定性的要求为 (5-4)式中 短路电流的热效应；设备给定的ts内允许的热稳定电流有效值。(2) 电动力稳定效验 电气设备承受短路电流机械校验的校验称作电动力稳定校验。满足电动力稳定的条件ish为 (5-5) 式中ish短路冲击电流的幅值； ies设备允许通过的动稳定电流的幅值。5.2 高压断路器的选

39、择 高压断路器是馈线以及各线路中的重要开关设备。在电力系统发生故障时断路器切除故障线路或故障设备，保证电力系统正常部分安全运行。分别起到控制与保护的作用。（1） 技术参数达标的情况下还必须顾及安装调试的方便性。一般635kV选用真空断路器，35500kV选用SF6断路器。（2） 额定电压的选择为：。（3） 额定电流的选择为：。（4） 额定开断电流的检验为：。（5） 热稳定校验应满足：（6） 动稳定校验应满足：5.2.1 220kV侧断路器的选择(1) 额定电压选择：UymaxUgmax =2201.15=253（kV）。(2) 额定电流选择： IgIgmax。PN为最大总负荷：PN=420.9

40、5+10.40.95=49.78。 220kV母线的最大持续工作电流为：所以IgIgmax=144（A）(3) 按开断电流选择：Iekd I= 13.188（kA） 即Iekd 13.188（kA）。(4) 动稳定电流按大于短路冲击电流选择：iesish = 33.566（kA）。 即ies33.566（kA）根据计算结果初步选择LW6220型SF6断路器。其参数如下：额定电压220kV，最高工作电压240kV，额定电流3150A，额定开断电流40kA，短路关合电流55kA，动稳定电流峰值55kA，4S热稳定电流40kA，固有分闸时间0.042S，合闸时间0.2S，全开断时间0.075S。（5

41、） 用等值时间法校验热稳定，取后备保护为5S，则：tb=tkd+td= 0.075 + 5 = 5.07（S） 因为td1，故不考虑非周期分量，查周期分量等值时间曲线，查得tZ= 4.3Stdz=(td-5)=tz=（5.075）+ 4.3 = 4.37（S）（kA2S）（热效应Qd）Qr=I2rt=40240=6400（kA2S）（允许最大热效应）即QrQd满足要求；(kA)idwicj= 33.566(kA) 55(kA)满足要求。 待选设备能满足要求，技术参数见表5-1。表5-1 户外LW6220型SF6断路器数据校验项目型号型号LW6220产品数据计算数据252kV253kV3150A144A55kA33.566kA40kA13.737kA55kA33.566KA6400kA2.S760.045kA2.S5.2.2 110kV侧断路器的选择考虑到两台主变压器及它们之间存在一定的交换功率可得：（1） 额定