220KV变电站设计报告

220KV变电站设计报告
题目： 220KV变电站设计报告
专业：电气工程及其自动化
年级：
学号：
学生姓名：
联系电话：
指导老师：
完成日期：年月日
电力工业是国民经济的基础，亦是重要的支柱产业，它与国家的工业发展和人民的生活有着密切的关系，随着经济的发展和现代工业的建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量也迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。

电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈能合理和优化，联合电力系统已是现代电力工业发展的重要标志。

随着以计算机为中心的IT技术的发展，一方面不仅实现了各类电气设备的微机化和智能化，另一方面也简化了电力系统各类复杂计算，增加了电力系统分析计算的新内容。

变电站作为电能传输与控制的枢纽必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会发展的趋势。

本设计讨论的是220kV变电站电气部分设计（一次系统），首先是根据原始资料进行分析，通过负荷计算选择主变压器，然后在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，导体和电气设备的选择，最后进行防雷接地设计。

设计关键：负荷计算；主变压器选择；短路电流计算；设备选择校验。

摘要 (2)
目录 (3)
1课程设计要求及资料分析 (4)
1.1设计要求 (4)
1.2 原始资料 (4)
1.3 原始资料分析 (4)
2电气主接线的设计 (5)
2.1电气主接线的基本要求 (5)
2.2电气主接线设计的原则 (5)
2.3电气主接线的方案选择 (6)
2.3.1 方案拟定 (6)
2.3.2 方案比较 (8)
2.3.3 方案确定 (9)
3主变压器的选择 (10)
4 短路电流的计算 (11)
4.1 计算各回路电抗 (11)
4.2 短路电流计算: (13)
5电气设备及运行方式的选择和校验 (15)
5.1 断路器和隔离开关的选择和校验 (15)
5.2断路器的选择计算（含导线选择及稳定性校验） (16)
5.2.1 高压断路器和隔离开关的选择 (16)
5.2.2 高压断路器的选择 (16)
5.2.3隔离开关的选择 (17)
5.3选择与校验 (18)
5.3.1 220kV、110KV侧断路器隔离开关的选择与校验 (18)
5.3.2主变压器侧隔离开关的选择与校验 (20)
5.4绝缘子选择 (22)
5.4.1绝缘子选择 (22)
5.5 电流互感器的选择 (23)
5.6 电压互感器 (24)
5.6.1 220kv母线处电压互感器 (25)
5.6.2 110kv 电压互感器 (26)
6电气设备清单 (26)
6.1 各电气设备的选择 (26)
7 总结 (27)
参考文件 (28)
1课程设计要求及资料分析
1.1设计要求
根据“电力系统分析”课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务，在电源及负荷大小及其相对地理位置已确定的情况下，完成一个区域电力网络的设计。

要求对多个方案进行技术经济比较和分析，选择出最优方案，并对所选方案进行必要的技术计算（如调压计算、稳定性计算），提出解决技术问题的措施。

1.2 原始资料
（1）.按照当地要求，本所要建220KV 、110KV 、10kV 的变电站。

220KV 进线侧有7回（备用2回），最大一回进线负荷为40MV A ；110KV 出线侧有10回（备用2回）其中有2回出线供给大型工厂，容量为50MV A 。

其他为地区负荷，总负荷166MV A ；10KV 出线侧14回(一次配全)，总负荷40MV A ，其中ⅠⅡ类用户占60%，最大一回负荷为5MV A 。

变电站的负荷率取cos 0.85φ=。

（2）.各电压等级具体功率因数、最大负荷利用小时数为：
220KV 侧 cos 0.90φ= max 3600T =小时/年 110KV 侧 cos 0.90φ= max 4600T =小时/年
10KV 侧 cos 0.90φ= max 4000T =小时/年 （3）.220KV 进线侧和110KV 出线侧主保护都为瞬时动作，这两侧的后备保护时间0.15S ，10KV 出线侧主保护时间2S ，各侧断路器消弧时间取0.06S 。

（4）.系统阻抗：220KV 进线侧（电源侧）系统等值机容量为800MV A ，阻抗0.20。

110KV 侧出线电抗为0.36，10KV 侧阻抗为0.42（S b =100MV A ）
（5）.该地区最热月均温度29°C ，年均气温18°C ，最高气温39°
C ，土壤温度为
17°C 。

1.3 原始资料分析 变电所规模及其性质：
（1）. 电压等级 220/110/10 kV
（2）. 线路回数 220kV 进线7回（备用2回）
110kV 出线侧有10回（备用2回）
10kV 出线14回（其中备用2回）
区域变电所建成后与110kV 和220kV 电网相连，并供给近区用户供电。

（3）．归算到220kV 侧系统参数（B S =100MVA,B U =230kV ）
220kV 侧电源近似为无穷大系统，归算至本所220kV 母线侧阻抗为0.015(B S =100MVA)
（4）．归算到110kV 侧系统参数（B S =100MVA,B U =115kV ）
110kV 侧电源容量为500MVA ，归算至本所110kV 母线侧阻抗为0.36(B S =100MVA) （5）．110kV 侧负荷情况：110kV 侧有两回出线供给大型工厂，其容量为75000kVA ，其他作为地区负荷，总负荷166MVA ，最小负荷与最大负荷之比为0.65。

（6）．10kV 侧负荷情况：
10kV 侧总负荷为38000kVA ，ⅠⅡ类用户占60%，最大一回出线负荷为4000kVA ，最小负荷与最大负荷之比为0.65。

（7）. 各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为：
220KV 侧 cos 0.90φ= max 3600T =小时/年 110KV 侧 cos 0.90φ= max 4600T =小时/年
10KV 侧 cos 0.90φ= max 4000T =小时/年
（8）. 220KV 进线侧和110KV 出线侧主保护都为瞬时动作，这两侧的后备保护时间
0.15S ，10KV 出线侧主保护时间2S ，各侧断路器消弧时间取0.06S 。

（9）． 该地区最热月均温度29°C ，年均气温18°C ，最高气温39°
C ，土壤温度为17°C 。

2电气主接线的设计
2.1电气主接线的基本要求
对电气主接线的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。

这三者是一个综合概念，不能单独强调其中的某一种特性，也不能忽略其中的某一种特性。

但根据变电所在系统中的地位和作用的不同，对变电所主接线的性能要求也不同的侧重。

2.2电气主接线设计的原则
电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾
运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。

2.3电气主接线的方案选择
2.3.1 方案拟定表2-1 方案拟定
方案220kV 110kV 10kv 主变台数
方案一双母线单母线分段单母线分段 2
方案二双母线单母线带旁路母线单母线分段 2
方案三双母线分段单母线带旁路母线单母线分段 2 （1）单母线分段接线优点：单母线用分段断路器进行分段，对重要用户有从不同段引出两回馈电线路，由两两段母线供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电；
缺点:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,接在该段母线上的电源和出线,在检修期间必须全部停电;任一回路的断路器检修时,该回路必须停止工作。

（2）单母线带旁路接线的优点：增设旁路母线可以避免单母线或双母线的配电装置检修断路器时，不致中断该回路供电。

单母线带有专用旁路断路器的旁路母线接线极大地提高了可靠性。

缺点：接线复杂,检修出线断路器的倒闸操作十分繁杂，在检修期间处于单母线运行状况，极大地降低了可靠性。

（2）双母线接线优点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电。

其次是调度灵活，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。

最后就是扩建方便，向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源盒负荷自由自合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。

缺点：接线复杂,设备多,母线故障有短时停电。

（3）双母线分段接线
双母线分段接线优点：比双母线接线的可靠性更高。

当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上即可恢复供电。

这样，只是部分短时停电，而不必全部短期停电。

并且任何时候都有备用母线，有较高的可靠性和灵活性。

缺点：比双母线接线增加了两台断路器，投资有所增加。

方案一：220kV侧采用双母线接线，进线7回（其中预留2回）。

110kV侧采用单母线带旁路母线接线，出线10回（预留2回），其中有2回出线供给大型工厂，10KV侧都采用单母线分段，出线侧14回。

接线简单，操作方便，使用的设备少，从而投资少，而且供电可靠性也能满足要求，有很好的可靠性和灵活性。

方案主接线图如下：
图2-1 方案一主接线图
方案二：：220kV侧采用双母线接线，110kV侧采用单母线带旁路母线接线，出线10回（其中预留2回）。

此种方案在可靠性与接线简化方面都比较实际，且投资少，适合采用。

方案主接线图如下：
图2-2方案二主接线图
方案三：220kV侧采用双母线分段接线形式，具有比双母线更高的可靠性，进线7回（其中2回备用），多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于出线为6回及以上的大容量配电设备装置，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。

110kV侧采用单母线分段带旁路母线接线，出线10回（其中预留2回）。

此种接线方式极大地保留了供电的可靠性，但因接线复杂，且操作繁杂，为了简化接线，总的趋势将逐步取消旁路设施。

方案主接线图如下：
图2-3方案三主接线图
2.3.2方案比较
表2-2 主接线比较表
方案
要求
方案一方案二方案三可靠性
220kV侧双母线接线可靠性
好，接线简单，停电时间稍
长。

110KV侧可靠性较差。

220KV采用双母线、
110KV采用单母线带
旁路母线，提高运行
了可靠性。

220KV侧可靠性更高，
110KV侧也能带负荷
检修。

灵活性
110kV侧运行相对简单，灵
活性较差，各电压等级都利
于扩建和发展。

220KV、110KV侧调度
灵活，各电压等级都
利于扩建和发展。

调度灵活，各电压等
级均利于扩建和发
展，但110KV侧操作
繁杂。

经济性
设备相对较少，投资少，造
价低。

投资少，经济性高。

设备相对多，投资大，
110kV采用单母线带
旁母占地面积较大。

2.3.3 方案确定
比较可以看出,三种接线从技术的角度来看主要的区别是在可靠性上，双母线分段接线比双母线接线可靠性高，单母线带旁路母线接线比单母线分段的可靠性更高。

单母线带旁路母线接线简单，控制简单，有利于变电站的运行。

从可靠性，灵活性，经济性方面综合考虑，确定选择第二种接线方案。

以下为经济比较：220KV 侧断路器以100万、隔离开关以10万计算。

110KV 侧断路器以65万、隔离开关以6万计算。

考虑到主变压器选取方式的一致性（即两种方案所选的主变压器型号相同），因此不参与比较。

主体设备综合投资 隔离开关断路器变压器I I I I ++=0 综合总投资 )100
1(0a
I I +
= 元）
( a 为不明显的附加费用比例系数 取90
运行期年运行费用I a I a A a C 21'
++∆= 元）(
1a 为检修维护费率 取03.0 2a 为折旧费率 取05.0
计算整理得到表格：
表2-3 方案比较表
方案可靠性灵活性经济性的比较
表2-4方案可靠性灵活性经济性的比较表
以上比较得出确定方案二为最佳方案。

3主变压器的选择
主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定。

主变压器容量一般按变电所、建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期的负荷发展。

对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。

如变电所可由中、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设一台主变压器。

装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。

容量选择：
本变电所选用两台变压器，按110kV侧的变电所的进线跳开，由220kV侧无穷大系统来供电给110kV和10kV侧的负荷，一台主变压器的容量不应小于60%的全部负荷。

110kV侧的负荷：
两回出线供给远方大型工厂，其容量为50MVA，属于一类负荷。

110侧的总负荷容量为166MVA 10kV侧的负荷：
10kV侧总负荷为40MVA，最大一回出线负荷为5MVA，有14回出线，其中两回备用，ⅠⅡ类用户占60%。

10kV侧的最大负荷，按14回来算为12*5MVA=60MVA>40MVA，所以按70MVA来算10kV的总负荷容量。

单台容量：
S>（170MVA+60MVA）*0.7=161MVA
N
同时还要保证用户的一、二级负荷
10kV侧的一级、二级负荷为60MVA*60%=36MVA
110kV侧的一级、二级负荷为170MVA
总的一级、二级负荷为36MVA+170MVA=206MVA>161MVA
综合以上讨论可知，从长远考虑选主变压器容量：
S=200 MV A，容量比100/100/100的变压器。

N
主变相数的选择:
主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。

当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂和变电所，均应采用三相变压器。

社会日新月异，在今天科技已十分进步，变压器的制造、运输等等已不成问题，故由以上规程可知，此变电所的主变应采用三相变压器，同时，为了保障电压水平能够满足用户要求，本所选用有载调压变压器。

变压器连接方式和中性点接地方式的选择:
变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。

电力系统采用的绕组连接方式只有y 和△，高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况来确定。

我国110kV 及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接；35kV 亦采用Y 连接，其中性点多通过消弧线圈接地。

35kV 及以下电压，变压器绕组都采用△连接。

同时考虑到为了降低绕组的绝缘要求，从而降低制造成本，为了给三次谐波电流提供通道，避免正弦波电压的畸变故此变电所220kV 、110kV 侧宜采用Y0接线，10kV 侧采用△接线，我国的110kV 及以上电网一般采用中性点直接接地系统，在运行中，为了满足继电保护装置灵敏度配合的要求，变压器的中性点不接地运行，所以，本变电所主变220kV 、110kV 侧和10kV 侧均采用中性点不接地方式。

变压器选择总结:
综上所述，本变电所采用型号为SFP3-200000/220三绕组有载调压变压器。

其主要参数如下：
表3-1 变压器参数列表
4 短路电流的计算
4.1 计算各回路电抗
（取基准功率MVA S B 100= P B U U =) 由待建变电站地理接线图可得其等效电路图如下:
图4-1 系统等效电路图
容量MVA
调压范围
额定电压（kV ）
空载损耗
（kW ） 空载电流（%）
阻抗电压 高压 中压 低压 U I-2% U 1-3% U 2-3%
200 ±2×2.5% 220
121 10.5 216 1.1 14 22.6 7.4
联结组标号
型号
YN ，ynd ，d11
SFP3-200000/220
各电抗值计算如下：·
0188.0*
)1(1=⨯
=N
B
S S S X X ; 0133.0*)1(2=⨯
=N
B
S S S X X 09074.007561.02
22
211=⨯⨯==⨯⨯=B
B L B
B
L U S
L x X U S L x X
0200.0100%=⨯=
N B
I K I S S U X
0667
.0100%=⨯=
N B
II K II S S U X 0400
.0100%=⨯=
N
B
I K III S S U X 0600.0)(21=++=
-II I III
II
I II I X X X X X X 经初步化简：
图4-2化简的系统等效电路图
220kv 母线发生短路：
其中：1F Z 是系统1S 与220kv 母线的转移阻抗，2F Z 是2S 与220kv 母线之间的转移阻抗。

0944.0111=+=L s F X X Z ；10404.0222=+=L s F X X Z ；
110kv 母线发生短路： 其中：1'
F Z
是系统
1S 与110kv 母线的转移阻抗，2'F Z 是2S 与110kv 母线之间的转移阻抗。

1544.01'1=+=-II I F F X Z Z ;
16404.022'=+=-II I F F X Z Z ;
4.2 短路电流计算:
（1）转移阻抗转化成计算阻抗： 220kv 母线短路计算电抗：
544.11)(1=⨯
=N
B
F js F S S Z Z ; 375.32)(2=⨯
=N
B
F js F S S Z Z ; 110kv 母线短路计算电抗：
5824.21')(1'=⨯=N
B
F js F S S Z Z ; ;175.52')(2'=⨯
=N
B
F js F S S Z Z （2）短路电流计算：
根据所得计算电抗，查运算曲线表可得短路电流如下：
表4-1 220kv 各时间短路电流标幺值汇总表
表4-2 110kv 各时间短路电流标幺值汇总表
折回有名值：
220kv ： 531
.7*230
33000*
016.423031600***2**
*1I I I I I I I I I I N S N S =⨯=⨯=⨯=⨯⨯
=⨯=
表
4-3 220kv 各时间短路电流有名值汇总表
110kv:
0613
.15*115
33000*
0326.811531600***2***1I I I I I I I I I I N S N S =⨯=⨯=⨯=⨯⨯=⨯=
表4-4 110kv各时间短路电流有名值汇总表
表4-5 短路电流汇总表（KV)
5电气设备及运行方式的选择和校验5.1 断路器和隔离开关的选择和校验
断路器应按表5-1进行选择和校验
表5-1 断路器选择和校验
隔离开关可按表5-2进行选择和校验。

表5-2 隔离开关选择和校验
5.2断路器的选择计算（含导线选择及稳定性校验）
5.2.1 高压断路器和隔离开关的选择
高压断路器和隔离开关是发电厂和变电站电气主系统的重要开关电器。

高压断路器主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用。

当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。

高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备，其最大特点是能断开电器中负荷电流和短路电流。

而高压隔离开关的主要功能是保证高压电器及装置在检修工作时的安全，不能用于切断、投入负荷电流或开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作。

5.2.2 高压断路器的选择
1)种类
按断路器采用的灭弧介质可分为油断路器（多油，少油）、压缩空气断路器、SF6断路器、真
空断路器等。

额定电压和额定电流
N NS U U ≥，max N I I ≥
式中：
N U ，NS U —分别为电气设备和电网的额定电压KV
N I ，max I —分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流A
3）开断电流选择
校验断路器的断流能力,宜取断路器实际开断时间的短路电流,所为校验条件。

因此，高压断路器的额定开断电流Nbr I ，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量pt I ，即：
Nbr pt I I ≥ (6-6) 当断路器的
Nbr I 较系统短路电流大很多时，简化计算可用"Nbr I I ≥，"I 为短路电流值。

4）短路关合电流的选择
为了保证断路器在关合短路电流时的安全断路器的额定关合电流ncl i 不应小于短路电流最大冲击值sh i ，即： ncl sh
i i ≥ (6-7)
5）短路热稳定和动稳定校验
在短路电流过断路器时,产生大量热量,由于来不及向外散发,全部用来加热断路器,使其温度迅速上升,严重时会使断路器触头焊住,损坏断路器。

因此产品标准规定了断路器的热稳定电流,例如1s ﹑4s 的热稳定电流，其物理意义为:当热稳定电流通过断路器时,在规定的时间内,断路器各部分温度不会超过国家规定的允许发热温度,保证断路器不被损坏。

2,t k es sh I t Q i i ≥≥
当1k t S >时，可不考虑非周期分量的热效应，只计周期分量。

k Q ＝2
pt I p t
式中：pt I —短路电流周期分量
p
t —短路电流周期分量发热的等值时间
5.2.3隔离开关的选择
隔离开关是发电厂和变电站中常用的开关电器。

它需与断路器配套使用，但隔离开关无灭弧
装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。

隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流情况下，分合电路。

其主要功用为：隔离电压，倒闸操作，分、合小电流。

隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定校验的项目相同。

但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。

隔离开关的型式较多，按安装地点不同，可分为屋内式和屋外式；按绝缘支柱数目又可分为单柱式、双柱式和三柱式；此外，还有V 形隔离开关。

隔离开关的型式对配电设备装置的布置和占地面积有很大影响。

还应根据配电设备特点和使用要求以及技术经济条件来确定。

5.3选择与校验
5.3.1 220kV 、110KV 侧断路器隔离开关的选择与校验
220KV 侧
（1）按长期发热允许电流选择截面，查附表1（矩形铝导体长期允许载流量和集肤效应系数f K ），选用单条mm mm 450⨯矩形铝导体，竖放允许电流613A ， 0.1=f k ；
根据电压等级N U 、max I 及断路器安装在户外的要求，查附表5，可选SW6-220/1200型少油断路器，固有分闸时间04.0=in t ，合闸时间2.0=a t ，
)(24.42.004.00.42s t t t t a in pr k =++=++=
)(3.4399
.023*********.1cos 305.13max A U P I N N =⨯⨯⨯⨯==ϕ ︒=70al θ ︒=36θ 温度修
正系数869.025
7036
700=--=--=
θθθθal al K θ为实际环境温度 ，0θ为基准温度。

)(3.439)(7.53261336A A K I al >=⨯=︒
（2）热稳定校验。

正常运行时导体温度
︒=-+=-+=1.597.5323.439)3670(36)(2
2
2max 2'
al al I I θθθθ
查表6-12，取5.91=C
])[(07.23724.412
61.743.71081.7121022222
22/2"S KA t I I I Q k tk
tk K •=⨯+⨯+=⨯++=
)(200)(9.1695
.910.11007.237226min mm mm C
K Q S f K <=⨯⨯==
满足热稳定要求。

（3）动稳定校验 相间距离（a ）
标称电压（kV ） 110 220 330 500 垂直线间距离（m ） 3.5 5.5 7.5 10.0
绝缘子跨距（L) 110KV 取2500mm ，220KV 取4640mm 。

);
(01.2181.769.229.1"KA I i sh =⨯==);/(88.131
1073.127m N a
i f sh
ph =⨯⨯=-
;1064.23.362-⨯==h b W
)(1032.1110
64.21064.488.131066
2
2
pa W L f ph ph
⨯=⨯⨯⨯==-σ )(10706pa al ph ⨯=<σσ；
满足要求。

110kv 侧
（1）按长期发热允许电流选择截面，查附表1（矩形铝导体长期允许载流量和集肤效应系数f K ），选用单条mm mm 863⨯矩形铝导体，竖放允许电流1085A ， 03.1=f k ；
根据电压等级N U 、max I 及断路器安装在户外的要求，查附表5，可选SW4-110/1000型少油断路器，固有分闸时间06.0=in t ，合闸时间25.0=a t ，
)
(6.8789
.011531015005.1cos 305.13max A U P I N N =⨯⨯⨯⨯==ϕ
︒
=70al θ
︒=36θ
869.025
7036
70=--=
K 6.8789.942108536>=⨯=︒-K I al
︒=-+=-+=5.659
.9426.878)3670(36)(2
2
2max 2'
al al I I θθθθ 查表6-12，2.89=C
)(31.425.006.00.42s t t t t a in pr k =++=++=
])[(34.51631.412
27.11899.1010077.11121022222
22/2"S KA t I I I Q k tk
tk K •=⨯+⨯+=⨯++=
)(504)(5.2582
.8903.11034.516226min mm mm C
K Q S f K <=⨯⨯==
满足热稳定要求。

（4）动稳定校验
相间距离（a ）
标称电压（kV ） 110 220 330 500 垂直线间距离（m ） 3.5 5.5 7.5 10.0
绝缘子跨距（L) 110KV 取2500mm ，220KV 取4640mm 。

);
(8.29077.1169.229.1"KA I i sh =⨯==);/(89.431
1073.127m N a
i f sh
ph =⨯⨯=-
;103.133.362-⨯==h b W
)(1006.210
3.13105.289.43106
6
22
pa W L f ph ph
⨯=⨯⨯⨯==-σ )(10706pa al ph ⨯=<σσ；
满足要求。

5.3.2主变压器侧隔离开关的选择与校验
220kV 侧断路器隔离开关的选择与校验:
1.额定电压选择：220N Ns U U kV ≥=
2.额定电流选择：)(
3.439max A I I N =≥ 3 极限过电流选择：)(01.21kA i i sh es =≥
GW4-220/1250-80型隔离开关，其技术参数如下表：
表5-3 GW4-220/1250-80技术参数
型号
额定 电压 kV
额定 电流 A
极限通过 电流kA
热稳定 电流kA
峰值
4s GW4—220/1250-80 220
1250
80
31.5
4热稳定校验
])[(07.237396945.31222
S KA t I t •>=⨯=
)(31.425.006.00.42s t t t t a in pr k =++=++=
])[(07.23724.412
61.743.71081.7121022222
22/2"S KA t I I I Q k tk
tk K •=⨯+⨯+=⨯++=
满足热稳定校验要求。

5、动稳定校验
KA i KA i sh es 01.2180=>=满足校验要求
220kV 母联断路器及隔离开关的最大工作条件与变中220kV 侧应满足相同的要求，故选用相同设备。

即选用SW6-220/1200型断路器和GW4-220/1250-80型隔离开关。

110kV 侧断路器隔离开关的选择与校验： 1.额定电压选择：110N Ns U U kV ≥=
2.额定电流选择：)(6.878max A I I N =≥
3.开断电流选择：077.11"
=≥I I Nbr
初选LW36-126/3150-31.5六氟化硫型断路器,技术参数如下表：
表5-4 LW36-126/3150-40技术参数
4热稳定校验：2t k I t Q ≥
2
2231.543969[()]t I t kA s =⨯=
)
(31.425.006.00.42s t t t t a in pr k =++=++=])[(34.51631.412
27.11899.1010077.11121022222
22/2"S KA t I I I Q k tk
tk K •=⨯+⨯+=⨯++=
2t I t ≥k Q
满足热稳校验要求。

5.动稳定校验：
10028.38es sh i kA i kA =>=
满足动稳定校验要求
5.4绝缘子选择 5.4.1绝缘子选择
选择要求：（1）型式选择：屋外采用棒式
（2）额定电压选择：电压应大于或等于220kv 支柱绝缘子选择防污型棒式支柱绝缘子。

220kv ：型号：ZSW —220/4 Un=220kv 适用海拔高度：1000m
表5-5 220KV 等级绝缘子参数
110kv ：选择22614防污型棒式支柱绝缘子 Un=110kv 适用海拔高度：1000m
表5-6 110KV 等级绝缘子参数
10kv ：选择ZC-10型支柱绝缘子 Un=10kv 适用海拔高度：1000m 1、绝缘子动稳定校验
220kv 绝缘子所受的电动力为（L=4.64m,a=5.5m ）; )(01.21KA i sh =
)(20001073.127max N i a
L
F sh <⨯⨯⨯=-
其中绝缘子抗弯力为4KN ，抗扭力为2KN ，显然满足动稳定要求。

110kv 绝缘子所受的电动力为（L=2.5m,a=3.5m ）;)(8.29KA i sh =
)(20001073.127max N i a
L
F sh <⨯⨯⨯=-
其中绝缘子抗弯力为4KN ，抗扭力为2KN ，显然满足动稳定要求。

5.5 电流互感器的选择
1、 选择型式220kv TA:
（1）种类和型式的选择：屋外支持式
（2）)(3.439;220max 1A I I KV U U N NS N =≥=≥二次侧额定电流采用5A ，25N I A = （3）准确级及容量确定：0.5级
（4）选择：
a 、220kv 侧母线选择LCW2-220参数：
表5-7 220kv 等级电流互感器参数
b 、110kv 侧母线选择LCWD-110参数：
表5-8 220kv 等级电流互感器参数
2、校验
（1）220kv 侧电流互感器校验： a 、热稳定校验：
1s 热稳定电流为31.5KA ，远大于220kv 母线三相短路电流)(81.7"
KA I =，符合要求。

b 、动稳定校验：
所选电流互感器的动稳定电流为80KA 远大于220kv 侧母线三相短路电流的冲击电流
)(01.21KA i sh =,因此符合要求。

（1）110kv 侧电流互感器校验： a 、热稳定校验：
1s 热稳定电流为75KA ，远大于110kv 母线三相短路电流)(077.11"
KA I =，符合要求。

b 、动稳定校验：
所选电流互感器的动稳定电流为80KA 远大于110kv 侧母线三相短路电流的冲击电流
)(8.29KA i sh =,因此符合要求。

5.6
电压互感器
电压互感器的选择：35－110KV 的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的电压互感
器，220KV以上，一般釆用电容式电压互感器。

当需要和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器，或有第三绕组的单相电压互感器组。

电压互感器三个单相电压互感器接线，主二次绕组连接成星形，以供电给测量表计，继电器以及绝缘电压表，对于要求相电压的测量表计，只有在系统中性点直接接地时才能接入，附加的二次绕组接成开口三角形，构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号（绝缘检查）继电器。

（1）一次电压U1：1.1U n>U1>0.9U n，U n为电压互感器额定一次线电压，1.1和0.9是允许的一次电压波动范围，即±10% U n。

（2）二次电压：电压互感器二次电压，应根据使用情况，按下表选用所需的二次额定电压。

表5-9 JCC-220互感器参数表
（3）准确等级
电压互感器的准确度是在二次负荷下的准确级。

用于电度表准确度不低于0.5级，用于电压测量，不应低于1级，用于继电保护不应低于3级。

（4）二次负荷
S n是对应于在测量仪表所要求的最高准确级下，电压互感器的额定容量。

S2是二次负荷，它与测量仪表的类型，数量和接入电压互感器的接线方式有关，电压互感器的三相负荷经常是不平衡的，所以通常用最大一相的负荷和电压互感器一相的额定容量相比较。

5.6.1 220kv母线处电压互感器
220KV侧母线所连的电压互感器的选择，选用JCC-220型电压互感器：。