毕业设计（论文）110kv变电站设计 .doc

目录摘要1一、 电气主接线设计2（一）主接线设计要求及原则2（二）110kv变电站的组成及工作原理3（三）110kv侧接线方案选取4二、变压器的选择7（一）主变压器容量和台数的确定7（二）主变压器型式的确定7（三）绕组连接方式确定7（四）调压方式的选择7（五）主变压器阻抗的选择7（六）所用电接线设计和所用变压器的选择8三、短路电流的计算9（一）短路电流计算的目的9（二）计算短路电流的一般规定9（三）等值电路图及其各元件电抗计算9（四）短路电流的计算10四、载流导体和电器的选择12（一）选择的原则和回路工作电流计算12（二）载流导体的选择12（三）断路器和隔离开关的选择13五、变电所的保护14（一）变电所的防雷保护14（二）变电所的继电保护规划16（三）变电所仪表配置19（四）变电所的配电装置20致谢21参考文献22摘要 随着经济的发展和现代化工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂电量迅速增长，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。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会放映在供电的可靠行和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全。密切相关。 变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转换场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站不许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生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量及系统分隔的状态提供了优化组合系统集成的技术基础。随着电力技术新化、复杂化的迅速发展，电力系统在发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电站作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。关键词：变电站；接线方式；短路计算；变电站保护 一、 电气主接线设计（一） 主接线设计要求及原则 变电所是电力配送的重要环节，变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足城镇负荷日益增长的需要，提高对用户供电的可靠性和电能质量，根据系统发展规划，拟建设一座110/35/10kV的区域性降压变电所，本文是针对石油管道区域内生产和生活用电的需要，进行变电所的设计。 所址：位于新疆库尔勒市城郊附近，地形为戈壁地带，冬季最低气温-15摄氏度左右，夏季最高气温为40摄氏度左右，气候干燥，变电所所处海拔高度900m，选择地势平坦地形建站。 建设规模：1.电压等级：110KV2.设计容量：设计拟安装两台主变压器，容量为31500KVA。3.进出线及负荷情况：110kV侧：110kV侧进出线共7回，2回进线，5回出线，母线最大负荷预测为75000KVA。4.本变电站与系统连接方式及地理位置示于图中。拟设计变电所图1-1 拟设计变电站表1-1所用电主要负荷表序号名称额定容量（KW）功率因数安装台数工作台数备注1污水泵300.8811周期性2空压机6.50.8511经常性3空调20.822经常性4蓄电池及装置通风2.70.8233周期性5交流焊机10.50.511周期性6检修间130.811经常性7办公设备0.50.8544经常性8照明20经常性9生活水泵8经常性10采暖及其他16周期性电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，主接线的设计必须正确处理好各方面的关系，全面分析论证，通过技术经济比较，确定变电所主接线的最佳方案。1.变电所主接线设计的基本要求（1）保证必要的供电可靠性、要充分考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。（2）具有调度灵活，操作方便，能满足系统在事故、检修及特殊方式下的调整要求。（3）主接线应力求简单清晰，尽量节约一次设备的投资，节约占地面积，减少电能损失，即具有经济性。（4）应能容易地从初期过度到最终接线，并在扩建过度时，一次和二次设备所需的改造最小，即具有发展和扩建的可能性。2.变电所主接线设计原则（1）变电所的高压侧接线，应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式，在满足继电保护的要求下，也可以在地区线路上采用分支接线，但在系统主干网上不得采用分支接线。（2）110-220kV配电装置中，线路在回以上时，一般采用双母线接线。（3）当采用SF6等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时，均可不设旁路设施。总之，以设计原始材料及设计要求为依据，以有关技术规范、规程为标准，结合具体工作的特点，准确的基础资料，全面分析，做到既有先进技术，又要经济实用（二）110KV变电站的组成及工作原理 1.组成  变电站（Substation）是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。 变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异2.工作原理变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电压需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。按分接头切换方式变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似，它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V，电流互感器二次电流为5A或1A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路,请注意:绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。开关设备。它包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路；故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在我国，220kV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。隔离开关（刀闸)的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关，送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断丝配合用于10kV及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。为了减少变电站的占地面积近年来积极发展六氟化硫全封闭组合电器(GIS)。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中集中组成一个整体外壳充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修间隔长，无触电事故和电噪声干扰等优点，具有发展前765kV已在变电站投入运行。目前，它的缺点是价格贵，制造和检修工艺要求高。（三）110kV侧接线方案选取据任务书要求，110kV侧进出线共7回，其中2回为电源进线，另5回为负荷出线。本设计提出三种方案进行经济和技术比较。根据35kV-110kV变电所设计规范第3.2.3条和第3.2.4条：110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线带旁路接线，由于本次设计110KV侧为7回进出线，故可以采用单母线，分段单母线接线，双母线接线。预选方案为：双母接线、单母分段接线和单母线接线。方案一：双母线接线优点： 1.供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组导线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关，只停该回路。 2.调度灵活，各个电源和各个回路负荷可任意切换，分配到任意母线上工作，能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。 3.扩建方便，向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。 4.便于实验，当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。缺点：1.增加一组母线和每回路就需增加一组母线隔离开关。 2.当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。适用范围：1. 6-10kV配电装置，当短路电流较大，需要加装电抗器。2.35-63kV，回路总数超过8回，或连接电源较多，回路负荷较大时。3.110-220kV，出线回路在5回及以上时；或当110-220kV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。 图1-2双母线接线示意图方案二：单母线分段接线优点： 1.用短路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。 2.当一段母线发生故障，分段短路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 缺点： 1.当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。 2.当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。 3.扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：110220KV配电装置的出线回路数为34回。图1-3单母分段接线方案三：单母线接线优点：1.结构简单、清晰，操作方便，不易误操作。 2.节省投资，占地少，易于扩建。 缺点：母线检修或故障停电，将使全部支路停电，停电范围为母线管辖范围的100%，且停电时间较长。方案比较：方案一，在操作和调度上有一定的优势，相对应的高压电器设备也随之增加，使建造费用增多，不经济。方案二，相对方案一，在检修母线隔离开关时造成对用户的短时间停电，但此种接线方式，具有使用电器最少，且装置清晰简单，和建造费用低等优点。方案三，一旦停电，影响下一级电压等级供电，其重要性较高。通过对以上三种方案比较，结合经济建设的需要，在满足供电可靠，调度灵活，扩建方便的前提下，尽可能保证变电所稳定供电的情况下，故变电所110kV接线选取方案一，双母线接线，即能满足要求。结论：110kV侧采用双母线接线。二、变压器的选择主变压器的选择主要包括变压器的容量、变压器的台数、变压器的形式、绕组连接方式、变压器的调压方式和对变压器的阻抗选择。以下分别根据本次设计进行详细的阐（一）主变压器容量和台数的确定主变压器的容量一般按变电所建成5-10年的规划负荷选取，并适当的考虑到远期10-20年的负荷发展。再者，可根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变故障或检修停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应能保证用户的一级和二级负荷，一般性变电所，应能保证全部负荷的70%-80%。 根据设计任务：S=S35KV+S10K=40000+20000=60000（kVA） 主变压器的台数，对于城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。故选择两台31500 kVA主变压器。（二）主变压器型式的确定变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性及运输条件等因素，在不受运输条件限制时，330kV及以下的变电所均应选用三相变压器，对具有三种电压的变电所，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15以上时，采用三绕组变压器，本变电所变压器各侧绕组的功率均已达到了总容量的15，故选三相三绕组变压器。（三）绕组连接方式确定变压器绕组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星形和三角形，如何组合要根据具体工程来确定，我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y0连接，35kV采用Y连接，35kV以下电压等级、变压器绕组都采用ê连接，所以本变电所主变压器绕组连接方式为Y0/Y/ê。（四）调压方式的选择普通型的变压器调压范围很小，仅为5%而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头就无法满足要求，有载调压它的调整范围较大，一般在15以上，而且，既要向系统传输功率，又可能从系统倒送功率，要求母线电压恒定保证供电质量的情况下，有载调压变压器可以实现。因此选用有载调压变压器。（五）主变压器阻抗的选择对于三绕组变压器目前在制造上有两种基本的组合方式，即“升压结构”和“降压结构”。“升压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为中、低、高，所以高、中压侧阻抗最大。“降压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为低、中、高，所以高、低压侧阻抗最大。根据以上综合比较，所选主变压器的特性数据如下： 形式：SFSZL731500/110；各侧容量比为：100/100/50 连接组别号：Yn,yn0,d11 调压范围为：高压 1108×1.5%kV 中压 38.52×2.5%kV 低压 10.5kV 阻抗电压为：高中：18 高低：10.5 中低：6.5 结构形式为：降压结构 空载损耗（kW）：50.3 负载损耗（kW）：175 空载电流（%）：1.4(六) 所用电接线设计和所用变压器的选择变电所的所用电是变电所的重要负荷，因此，在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电所发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电所安全，经济的运行。所用变台数的确定：一般变电所装设一台所用变压器，对于枢纽变电所、装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器，互为备用，如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台所用变压器。根据如上规定，本变电所选用两台容量相等的所用变压器。所用变的容量确定：所用变压器的容量应按所用负荷选择。计算负荷可按照下列公式近似计算：S =照明负荷+其余负荷×0.85(kVA)所用变压器的容量：Se>=S=0.85P+P照明(kVA)根据任务书给出的所用负荷计算：S=0.85(30+6.5+2×2+10.5+13+0.5×4+8)+20+16=95.925(kVA)根据容量选择所用电变压器如下： 型号：SL7125/6-10；容量为：125 （kVA） 连接组别号：Yn,yn0 调压范围为：高压：5% 阻抗电压为(%)：4结构形式为：降压结构空载损耗（W）：370负载损耗（W）：2450空载电流（%）：2.5所用电接线方式：。380/220V 380/220V #1所用变#2所用变一般有重要负荷的大型变电所，380/220V系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各接一段母线，正常运行情况下可分列运行，分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器故障或检修停电时，工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。图2-1电路接线图三、短路电流的计算所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接，在变电所的电气设备中，短路电流的计算是一个重要环节。（一）短路电流计算的目的 1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案 ，确定某接线方案是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算； 2.在选择电气设备时，为了保证各种电气设备和导体在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验； 3.在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离； 4.在选择继电保护方法和整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。（二）计算短路电流的一般规定 1.验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统5-10年的远景发展规划。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的按线方式。 2.选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿放电电流的影响。 3.选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的点；对带电抗器6-10kv出线，选择母线到母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应取在电抗器之前、其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。 4.电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路电流计算。若中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重的计算。（三）等值电路图及其各元件电抗计算 为了计算不同短路点的短路电流值，需要将等值网络分别化简为以短路点为中心的等值网络，常常采用的方法有：网络等值变换、利用网络的对称性简化并联电源支路的合并和分布系数法四种。根据本次设计所选主接线方式和长期运行方式（两台主变压器并联运行），对网络图进行简化。X1X2X3S1D3D2D1图3-1网络等值电路图线路电抗的计算：X*= X Sj/ U2jXL1*= XL1 Sj/ U2j=0.4×(100/1152)×140=0.4XL2*= XL2 Sj/ U2j= XL1* =0.4变压器电抗的计算：X*= Ud1%Sj/100 Sje根据所选主变压器型号，查表得：阻抗电压分别为U13=18 U12=10.5 U23=6.5US1%=( U12+ U13- U23)/2=(10.5+186.5)/2=11US2%=( U12+ U23- U13)/2=(10.5+6.518)/2=0US3%=( U13+ U23- U12)/2=(18+6.510.5)/2=7阻抗的标幺值： X*1= US1 Sj/100 Sje=(11×100)/(100×20)=0.55X*2= US2 Sj/100 Sje=0X*3= US3 Sj/100 Sje=(7×100)/(100×20)=0.35X*4= US4 Sj/100 Sje=(4×100)/(100×0.125)=32由于是本次设计是两台变压器并联运行，所以：X*1=0.55/2=0.275X*2=0X*3=0.35/2=0.175X*4=32/2=16XL3*= XL1*/2=0.2（四）短路电流的计算为选择110kV-35kV-10kV配电装置的电器和导体，需计算在最大运行方式下流过电气设备的短路电流，连同所用电回路共选4个短路点，即：d1 、d2 、d3 、d4 如图。因为设计任务书已给出系统为无限大容量，S=、t。 t任意时刻，故不考虑短路电流周期分量的衰减，所以只算It。时刻短路电流周期分量的起始值 ，系统为无限大容量，选Sj=100MVA1. d1点短路：Up=115kVXL3D1 图3-2等值电路图d1点转移阻抗：S1对d1点总的转移阻抗：X*d1=X*L3=0.2Ij= Sj/3 Up=100/(3×115)=0.502短路电流标么值： I*d1=1/ X*d1=1/0.2=5有名值： Id1= I*d1 Sj/3 Up=(5×100)/(3×115)=2.5冲击值： ich=2.55 Id1=2.55×2.5=6.4短路容量： Sd1=3 Up Id1=3×115×2.5=498 2.d2点短路：Up=37 kV SXL3X7X8D2图3-3等值电路图d2点的转移阻抗：S1对d2点：X*L3+ X*7 + X*8=0.2+0.275+0=0.475Ij= Sj/3 Up=100/(3×37)=1.56标么值：I*d2=1/ Xd2=1/0.475=2.1有名值：Id2= I*d2 Sj/3 Up=(2.1×100)/(3×37)=3.3冲击值：ich=2.55 Id2=8.4短路容量：Sd2=3 Up Id2=3×37×3.3=211.5全电流最大有效值：Ich=1.52 Id2=5 3.d3点短路：Up=10.5 kV SXL3X7X9D3图3-4等值电路图d3点的转移阻抗：S1对d3点：X*d3=X*L3+ X*7 +X*9=0.65Ij= Sj/3 Up=100/(3×10.5)=5.499标么值： I*d3=1/ Xd3=1/0.65=1.5有名值： Id3= I*d3 Sj/3 Up=(1.5×100)/(3×10.5)=8.2冲击值： ich=2.55 Id3=20.9短路容量： Sd3=3 Up Id3=3×10.5×8.2=149全电流最大有效值：Ich=1.52 Id3=1.52×8.2=12.5表3-1短路电流计算结果表短路形式三相短路短路点编号D1D2D3基准电流0.5021.565.499基准电压1153710.5计算电抗全标么值0.20.4750.65短路电流计算有名值2.53.38.2短路电流计算标幺值52.11.5短路冲击电流（ich）6.48.420.9全电流最大有效值3.8512.5短路容量（MVA）498211.5149四、载流导体和电器的选择（一）选择的原则和回路工作电流计算 选择的一般原则：1.应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； 2.应与整个工程的建设标准协调一致，尽量使新老电器型号一致； 3.为了选择导线时应尽量减少器种； 4.所选导体和电器力求技术先进、安全适用、经济合理、贯穿以铝铜、节约占地等国策。选用新产器应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管部门鉴定合格。 5.在选择导体和电器时，应按正常工作条件进行选择，并按短路情况校验其动稳定和热稳定。以满足正常运行、检修和短路情况下的要求。 6.验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，按本工程的设计容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划，按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行计算。 7.所选的导体和电器应按当地的气温、风速、覆冰、海拔等环境条件校核电器的基本使用条件。以下计算出各回路最大持续工作电流：110KV侧主母线： Igmax=1.05Ie=1.05S/3× Ue=(1.05×75000)/(3×110)=413.34(A)110KV侧主变压器回路: Igmax= 1.05Ie=1.05Se/3× Ue=(1.05×31500)/(3×110)= 173.6(A)110KV侧出线： Igmax=1.05Ie=1.05S/3× Ue=(1.05×75000/5)/(3×110)=82.66(A)（二）载流导体的选择本次载流导体设计包含两部分：软导体、硬导体。对于110kV、35kV侧的主母线和相对应的变压器引线选用软导体，对于10kV侧的主母线和相对应的变压器引线选用硬导体。下面分别进行选取：110kV侧主母线：对于110KV侧主母线按照发热选取，本次设计的110kV侧的电源进线为两回，一回停运后，按20%的余量计算，另一回最大可输送75000kVA负荷，最大持续工作电流按最大负荷算：Igmax=1.05Ie=1.05S/3× Ue=(1.05×75000)/(3×110)=413.34 (A)查表设备手册选择LGK150钢芯扩径铝绞线，在最高允许温度70度的长期载流量为445A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。110kV侧主变压器引接线：110kV侧主变压器引接线按主变压器的持续工作电流计算，按经济电流密度进行选取。Igmax= 1.05Ie=1.05Se/3× Ue=(1.05×31500)/(3×110)= 173.6（A）Tmax=4200h，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：J=1.2A/mm2 Sj = Igmax /J=173.6/1.2 = 144.67 (mm2)查表设备手册选择LGK150钢芯扩径铝绞线，在最高允许温度70度的长期载流量为445A，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。（三）断路器和隔离开关的选择选择断路器的形式时，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定，根据当前我国生产和制造情况，电压为6-220kV的电网一般选用少油断路器，电压110-330kV的电网，当少油 断路器技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫断路器。 1.110kV侧断路器的选择： d1点的短路参数：ich=6.4 (kA)；I=I=2.5 (kA)Ue=110KV Igmax=1.05Ie=1.05S/3× Ue=(1.05×75000)/(3×110)=413.34(A)查设备手册试选LW35126型六氟化硫断路器。断路器参数如下：额定电压：Ue=126kV 额定电流：Ie=3150A三秒热稳定电流：Irw3=40kA 额定短路开断电流：Ikd=31.5kA额定峰值耐受电流：Imax= Idw=100kA 额定短路关和电流：100kA动稳定校验：Igmax=413.34 (A)< Ieich = 6.4 (kA)<idw = 100(kA)动稳定校验合格。热稳定校验：Qd =Qz +Qf T=保护时间+全分闸时间=0.5+0.1=0.6 SQz =T×(I2 +10 I2t/2 + I2t )/12=0.6×（2.52+10×2.522.52）12=3.8 Qf = I2×T查表得： T=0.05 Qf =2.52×0.05=0.3 Qd =3.8+0.3=4.1 (kA2·S) Q承受=Irw2×Trw=402×3=4800 (kA2·S) Q承受>Qd 热稳定校验合格。所选断路器满足要求。 2.110kV侧隔离开关的选择：Ue = 110kV Igmax=413.34 (A)查设备手册试选GW7110型隔离开关，参数如下：额定电压：Ue=110kV 额定电流： Ie=600A动稳定电流： Idw=55kA 5s热稳定电流：14kA动稳定校验： Igmax=413.34 (A)< Ieich = 6.4 (kA)<idw = 55(kA)动稳定校验合格。热稳定校验： Qd =3.8+0.3=4.1 (kA2·S)Q承受=Irw2×Trw=142×5=980 (kA2·S)Q承受>Qd热稳定校验合格，所选隔离开关满足要求。五、变电所的保护（一）变电所的防雷保护1、变电站出现故障的原因避雷器接地电阻高由于避雷器接地电阻高，所以雷电流流过接地电阻时导致变压器外壳电位增高。当其超过一定数值时，就会引起变压器绝缘击穿损坏。避雷器接地引下线截面太小或长度太长，截面太小在雷击时易被烧断，起不到保护作用，长度太长在某一陡度电流通过时，接地引下线上的压降与避雷器的残压叠加在一起，作用到变压器绕组上有可能破坏变压器绝缘。变压器本身缺陷 根据原北京电力建设科学技术研究所调查、分析，14800台年配电变压器的运行经验表明：在雷击损坏事故中，大约有37%是因绝缘存在缺陷而引起的。过载，由于电流的增加，变压器线圈温度迅速增加，造成绝缘材料变脆弱，加速老化，形成大量裂纹甚至脱落，严重时使线体裸露，而造成匝间短路。或者由于外部故障冲击力导致绝缘破损，进而发生故障。线路涌流 现在，除非明确属于雷击事故，一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。线路涌流（或称线路干扰）在导致变压器故障的所有因素中被列为首位。这一类中包括合闸过电压、电压峰值、线路故障/闪络以及其他输配方面的异常现象。其中以变压器出口突发性短路危害最大，当变压器二次侧发生短路接地等故障时，一次侧将产生高于额定电流2030倍的短路电流，而在一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，如此大的电流作用于高电压绕组上，线圈内部将产生很大的机械应力，致使线圈压缩，其绝缘衬垫、垫板就会松动脱落，铁芯夹板螺丝松驰，高压线圈畸变或崩裂，变压器极易发生故障。分接开关故障 变压器漏油使分接开关裸露在空气中，裸露的分接开关绝缘受潮一段时间后性能下降，导致放电短路，损坏变压器。变压器分接开关在频繁的调动中会造成触头之间的机械磨损、电腐蚀和触头污染，电流的热效应会使弹簧的弹性变弱，从而使动、静触头之间的接触压力下降,引线接头过热，引线接头过热是常见的故障之一，一旦发生将造成导电杆与接线端子间打火，甚至损坏导电杆丝扣，烧断接头，同时发热会造成桩头密封圈老化渗油，油溢至套管，沾粘吸附上导电性的金属尘埃，当遇到潮湿天气、系统谐磁、雷击过电压等就可能发生套管闪络放电或爆炸。其他原因 工艺、制造不良，有少部分变压器故障是由于本身存在故障，例如：出线端松动或无支撑，垫块松动，焊接不良，铁芯绝缘不良，抗短路强度不足等。维护不良,压器保护装置不正确，冷却剂泄漏，污垢淤积以及腐蚀受潮，连接松动等都属于维护不良范畴。保养不够被有关统计列为第四位导致变压器故障的因素。电力变压器故障的预防措施 器故障有相当部分是完全可以避免的，还有一些只要加强设备巡视严格按章操作，随时可以把事故消除在萌芽状态，这样不但将显著地减少变压器故障的发生以及不可预计的电力中断，而且可大量节约经费和时间。严格按照有关检修技术标准做好变压器运行前的检查和试验，防患于未燃。运行维护，持瓷套管及绝缘子的清洁。定期清理变压器上的污垢，检查套管有无闪络放电，接地是否良好，有无断线、脱焊、断裂现象，定期遥测接地电阻不大于4，或者采取防污措施，安装套管防污帽。在油冷却系统中，检查散热器有无渗漏、生锈、污垢淤积以及任何限制油自由流动的机械损伤。同时，应经常检查变压器的油位、油色，有无渗漏，发现缺陷及时消除。保证电气连接的紧固可靠。定期检查分接开关。并检验触头的紧固、灼伤、疤痕、转动灵活性及接触的定位。每三年应对变压器线圈、套管以及避雷器进行介损的检测。每年检验避雷器接地的可靠性。接地必须可靠，而引线应尽可能短。引线应符合规定，无断股现象，旱季应检测接地电阻，其值不应超过5。应坚持每年一度的预防试验，将不合格的避雷器更换，减少因雷击过电压损坏变压器。变压器应定时大、小修，在运行中或发生异常情况时，可及时大修。应考虑将在线检测系统用于最关键的变压器上。大型变压器在线监测系统（氢气、局部放电及绝缘在线监测）能预先发现运行中变压器的异常状态。在线监测与专家系统结合起来对变压器绝缘进行预测，把变压器的异常发现于萌芽之初。避雷针、避雷器是变电所屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电所借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共同组成的保护网来实现，主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。直击雷的过电压保护：装设独立避雷针，为防止雷直击变电设备及其架构、电工建筑物，其冲击接地电阻不宜超过10欧，为防止避雷针落雷引起的反击事故，独立避雷针与配电装置架构之间的空气中的距离SK不宜小于5m，独立避雷针的接地装置与接地网之间的地中距离Sd应大于3m。35kV、110kV配电装置：在架构上装设独立避雷针，将架构支柱主钢筋作引下线接地。主变压器装设独立避雷针各电压等级母线桥