导体和电气设备的选择 4.1断路器的选择 1、220kV侧断路器的选择 1)额定电压选择：Ux>Umm=220kV×1.15=253kV 2)额定电流选择：1v之1 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，输出功率可保持不变。故 其相应回路的1应为发电机、调相机或变压器额定电流的1.05倍。即 Lmm=1.051=1.05Sx(V3U,)=1.05×240×1000÷V5+220=661.33A 3)按开断电流选择：1≥"=25.102k4 4)按短路关合电流选择：1≥2ih=63.90k4 根据以上数据可以初步选择断路器为阿尔斯通公司生产的LG314-252型 SF6断路器。 表4-1LG314-252型SF6断路器的参数 额定 动稳 最高 额定 3s热 额定 额定 固有 额定 额定 闭合 定电 工作 稳定 型号 电压 电 开断 电演 流峰 开段 闭合 分闸 燃弧 电压 电清 电清 时间 时间 时间 时间/s 峰值 /kV 值 /kA A /s /kA /kA LG3 220 2523150 100 100 40 0.060.09 0.04 0.05 14 5)校验热稳定 由原始资料知，220kV侧后备保护时间为2s,断路器的全开断时间 -15-
- 15 - 导体和电气设备的选择 4.1 断路器的选择 1、220kV 侧断路器的选择 1）额定电压选择： Umax > Ugmax = 220kV´1.15 = 253kV 2）额定电流选择： max I I N ³ 由于发电机、调相机和变压器在电压降低 5%时，输出功率可保持不变。故 其相应回路的 max I 应为发电机、调相机或变压器额定电流的 1.05 倍。即 Imax =1.05I =1.05SN /( 3Uj) =1.05´ 240´1000 ¸ 3 ¸ 220 = 661.33A 3)按开断电流选择： I ekd ³ I"= 25.102kA 4)按短路关合电流选择：ieg ³ ich = 63.90kA 根据以上数据可以初步选择断路器为阿尔斯通公司生产的 LG314-252 型 SF6 断路器。 表 4-1 LG314-252 型 SF6断路器的参数 型号 额定 电压 /kV 最高 工作 电压 /kV 额定 电流 /A 额定 开断 电流 /kA 额定 闭合 电流 峰值 /kA 动稳 定电 流峰 值 /kA 3s 热 稳定 电流 /kA 额定 开段 时间 /s 额定 闭合 时间 /s 固有 分闸 时间 /s 燃弧 时间/s LG3 14 220 252 3150 40 100 100 40 0.06 0.09 0.04 0.05 5）校验热稳定 由原始资料知，220kV 侧后备保护时间为 2s，断路器的全开断时间
t,=tn+t。=0.04s+0.05s=0.09s其中1n为断路器固有分闸时间，1n为断 路器开断时电弧持续时间。 按我因电气设计有关规定，验算电气设备时继电保护动作时间宜采用后 备保护动作时间即1m=2s 所以热稳定短路计算时间14=1m+1,=2+0.09=2.09s 短路时间大于15，校验热稳定不计及周期分量 Q=2t=25.102×25.102×2.09=1310.63kA)2s Q,=1,2t,=40×40×3=4800kA)2.s 即Q,>Q,热稳定满足要求。 6)动稳定校验 冲击电流ih=63.96k4,动稳定电流ik=100k4,所以ik>1,即动稳定满 足要求。 4.2隔离开关的选择 1、220kV侧隔离开关的选择 1)额定电压的选择：Umx2Uemx=220×1.15=253水V 2)额定电流的选择：1w≥1mm=1.05×240×1000÷5÷220=661.33A 根据以上数据选择隔离开关的型号为Gw4-220DW/2000。 表44GW4-220DW2000型隔离开关参数 最高工作电压 4s热稳定电流 额定电压kV /kV 额定电流UA 动稳定电流kA 有效值kA 220 252 2000 100 % 3)热稳定校验 Q.=2t=25.1022×2.09=1310.63kA)2-s Q,=1,2t,=40×40×4=6400kA)2-s Q,>Q,热稳定满足要求。 4)动稳定校验
t t t s s s br = in + a = 0.04 + 0.05 = 0.09 其中 in t 为断路器固有分闸时间， at 为断 路器开断时电弧持续时间。 按我国电气设计有关规定，验算电气设备时继电保护动作时间 pr t 宜采用后 备保护动作时间即t s pr = 2 所以热稳定短路计算时间t t t s k pr br = + = 2 + 0.09 = 2.09 短路时间大于 1s，校验热稳定不计及周期分量 Q I" t 25.102 25.102 2.09 1310.63(kA) s 2 k 2 k = × = ´ ´ = × Q I t 40 40 3 4800(kA) s 2 r 2 r r = × = ´ ´ = × 即Qr > Qk ，热稳定满足要求。 6）动稳定校验 冲击电流ich = 63.96kA，动稳定电流idw =100kA ，所以 dw ch i > i ，即动稳定满 足要求。 4.2 隔离开关的选择 1、220kV 侧隔离开关的选择 1）额定电压的选择： Umax ³ Ugmax = 220´1.15 = 253kV 2）额定电流的选择： IN ³ Imax =1.05´ 240´1000 ¸ 3 ¸ 220 = 661.33A 根据以上数据选择隔离开关的型号为 GW4-220DW/2000。 表 4-4 GW4-220DW/2000 型隔离开关参数 额定电压/kV 最高工作电压 /kV 额定电流/A 动稳定电流/kA 4s 热稳定电流 有效值/kA 220 252 2000 100 40 3)热稳定校验 Q I t 25.102 2.09 1310.63(kA) s 2 2 k 2'' k = × = ´ = × Q I t 40 40 4 6400(kA) s 2 r 2 r r = × = ´ ´ = × Qr > Qk ，热稳定满足要求。 4）动稳定校验
h=63.90k1,i=100k4,即>1h,所以动稳定满足要求。 4.3电流互感器和电压互感器的选择 1、220kV侧电流互感器的选择 -次回路电压：U、≥Uw=220kV 一次回路电流： 1w21mx=1.05S、(W3Uw)=1.05×240×1000÷V3÷220=661.33A 初选电流互感器的型号为LB7-220W2。 表4-7LB7-220W2参数 短时热稳定电流3s 额定电流比/A 动稳定电流kA 准确度等级 (kA) 1000/5 % 125 0.5 热稳定校验： Q4=2t=1310.63kA)2s Q,=1,2t,=502×3=7500(kA)25即9，>Q.,热稳定满足要求。 动稳定校验： ih=125k4,=63.90k4即i>h,动稳定满足要求 2、220kV侧电压互感器选择 初选电压互感器型号为WVB220-10。 表48WVB220-10参数 系统最高电压kV 额定一次、二次电压比kV 额定负载(VA)准确级 252 500/0.2
ich = 63.90kA,idw =100kA,即 dw ch i > i ，所以动稳定满足要求。 4.3 电流互感器和电压互感器的选择 1、220kV 侧电流互感器的选择 一次回路电压： UN ³ USN = 220kV 一次回路电流： IN ³ Imax =1.05SN /( 3UN ) =1.05´ 240´1000 ¸ 3 ¸ 220 = 661.33A 初选电流互感器的型号为 LB7-220W2。 表 4-7 LB7-220W2 参数 额定电流比/A 短时热稳定电流/3s （kA） 动稳定电流/kA 准确度等级 1000/5 50 125 0.5 热稳定校验： Q I" t 1310.63(kA) s 2 k 2 k = × = × Q I t 50 3 7500(kA) s 2 2 r 2 r r = × = ´ = × 即Qr > Qk ，热稳定满足要求。 动稳定校验： idw =125kA,ich = 63.90kA 即 dw ch i > i ，动稳定满足要求。 2、220kV 侧电压互感器选择 初选电压互感器型号为 WVB220-10。 表 4-8 WVB220-10 参数 系统最高电压/kV 额定一次、二次电压比/kV 额定负载（VA）/准确级 252 / 0.1 3 0.1 / 3 0.1 / 3 220 500/0.2
4.4母线的选择 当最大负荷年利用小时数T>5000h时，经济电流密度可取为J」=0.9，下面 计算中均取J=0.9。 1、220kV侧主母线的选择 按最大经济电流密度选择，回路最大持续电流 Imm=1.051=1.05×2×S(V3UN)=1.05×2×240×1000÷V5÷220=1323A 经济截面S,=/月=132310.9=1470mm 查资料初选母线为F-21Y-10/90型铝锰合金管型母线，其导体裁面积 为1491mm2,+70°C时允许的最大热稳定电流为2350A.。 电流校验：公式为'x≤，其中K为修正系数 K= 0,-0 61-8 0为导体长期发热允许最高温度，日为导体安装处的实际环境温度，8为 导体额定载流量的基准温度，'1为额定环境25C时导体允许电流。 取8=40，则代入数值得 KM=0.82×2350=1927A21=1323A,满足要求。 热稳定校验： 所需最小截面积 s-女Qkm +70C时，C=87,K,=1,代入数值得 S.=87i30.6=416.12mm2<1491mm
4.4 母线的选择 当最大负荷年利用小时数 T>5000h 时，经济电流密度可取为 J=0.9，下面 计算中均取 J=0.9。 1、220kV 侧主母线的选择 按最大经济电流密度选择，回路最大持续电流 Imax =1.05I =1.05´ 2´SN /( 3UN ) =1.05´ 2´ 240´1000 ¸ 3 ¸ 220 =1323A 经济截面 2 max S j = I / J =1323/ 0.9 =1470mm 查资料初选母线为 LF - 21Y -f100 / 90型铝锰合金管型母线，其导体截面积 为 1491 2 mm ， C 0 + 70 时允许的最大热稳定电流为 2350A。 电流校验：公式为 max KI a1 I £ ，其中 K 为修正系数 1 0 1 q q q q - - = a a K qa1为导体长期发热允许最高温度，q 为导体安装处的实际环境温度，q0 为 导体额定载流量的基准温度， a1 I 为额定环境 C 0 25 时导体允许电流。 取q = 40，则代入数值得 0.82 70 25 70 40 = - - K = 即 KI a1 = 0.82´2350 =1927A ³ Imax =1323A，满足要求。 热稳定校验： 所需最小截面积 2 k f h W k f min Q K mm C 1 A A Q K S » - × = C 0 + 70 时， = 87, =1 C K f ，代入数值得 2 2 min 1310.6 416.12 1491 87 1 S = = mm < mm
满足要求。 2、220kV主变压器进线选择 按母线长期工作电流选择 回路最大持续工作电流：I==1.051=1323A,初步选择主变压器进线为 F-21Y-80/2型铝锰合金管形导体，其导体截面积为954mm,+70°C 允许最大热稳定电流1900A。 电流校验： K=0.82×1900=1558A>1m=13234 热稳定校验： 所需最小截面积 s*2Q.-K=416.12mm2<954mm 4.5支持绝缘子的选择 1、220kV创支柱绝缘子的选择 选用防污型户外实心棒式支柱绝缘子，型号为SW-22010K,技术参数为： 额定电压220kV,高度2100mm,抗弯10kN。 动稳定校验：取总高H=2100mm,计算跨距Lc=lm,相距a=0.7m iah=63.90k4 n202t0217B2×7x10=034w06=600N H 2100 即台人s06,满足要表 4.610kV穿墙套管的选择 母线的额定电压UN=1OkV 额定电流'w≥1x=1.051=842A 户内母线穿墙套管选择型号为CM-10-100,其参数为：额定电压10kV, 抗弯强度不小于10kV
满足要求。 2、220kV 主变压器进线选择 按母线长期工作电流选择 回路最大持续工作电流： Imax =1.05I =1323A，初步选择主变压器进线为 LF - 21Y -f80 / 72型铝锰合金管形导体，其导体截面积为 954 2 mm ， C 0 + 70 允许最大热稳定电流 1900A。 电流校验： KI a1 = 0.82´1900 =1558A > Imax =1323A 热稳定校验： 所需最小截面积 2 2 min Qk Kf 416.12mm 954mm C 1 S » × = < 4.5 支持绝缘子的选择 1、220kV 侧支柱绝缘子的选择 选用防污型户外实心棒式支柱绝缘子，型号为 ZSW - 220 /10K ，技术参数为： 额定电压 220kV，高度 2100mm，抗弯 10kN。 动稳定校验：取总高 H = 2100mm ，计算跨距 LC =1m ，相距 a = 0.7m ， ich = 63.90kA F i N F N H H ch de 10 1034 0.6 6000 0.7 1 1.73 2100 2100 12 80 / 2 2 7 max 1 ´ ´ ´ ´ = < = + + = - ， 即 F Fde H H 0.6 max 1 £ ，满足要求。 4.6 10kV穿墙套管的选择 母线的额定电压 UN =10kV 额定电流 IN ³ Imax =1.05I = 842A 户内母线穿墙套管选择型号为CM -10 -100 ，其参数为：额定电压 10kV， 抗弯强度不小于 10kV
户外一户内母线穿墙套管选择型号为CWL-1011000-2,其参数为：额定 电压1OkV,抗弯强度不小于4kN。 校验同支柱绝缘子相同，经校验满足要求。 4.710kV侧熔断器的选择 10kV侧采用屋内布置，初选熔断器的型号为RN2-10。 表4-13RN2-10参数 额定开端容量 最大开断电流有效 额定电压(kV) 额定电流(A) (MVA) 值(kA) 10 0.5 1000 85 开断电流校验： -盒-506=74 .1000 1=1.51"=1.51×20.18=30.47k4 所以'a>1,即所选熔断器满足要求。 4.810kV最大一回负荷出线电缆的选择 按经济电流密度选择截面 出线的最大负荷持续工作电流 1m=1.05×250/085-169.84 √3×10.5 导体的经济截面积 9=y-1692-1861ar 初选3根10 kV ZLQ2-120三芯油浸纸绝缘铝芯铅包钢带铠装防腐电缆，其 参数为：每根电缓的缆芯截面为120mm2,'c=215A,正常允许最高温度为 60°C,r=0.2742/km,X=0.0762/km
户外—户内母线穿墙套管选择型号为CWWL -10 /1000 - 2 ，其参数为：额定 电压 10kV，抗弯强度不小于 4kN。 校验同支柱绝缘子相同，经校验满足要求。 4.7 10kV侧熔断器的选择 10kV 侧采用屋内布置，初选熔断器的型号为 RN2-10。 表 4-13 RN2-10 参数 额定电压（kV） 额定电流（A） 额定开端容量 （MVA） 最大开断电流有效 值（kA） 10 0.5 1000 85 开断电流校验： kA V S I N N Nbr 57.74 3 10 1000 3 = ´ = = I ch =1.51I"=1.51´ 20.18 = 30.47kA 所以 Nbr ch I > I ，即所选熔断器满足要求。 4.8 10kV最大一回负荷出线电缆的选择 按经济电流密度选择截面 出线的最大负荷持续工作电流 I 169.8A 3 10.5 2500 / 0.85 1.05 max = ´ = ´ 导体的经济截面积 max 2 188.67 0.9 169.8 mm J I S j = = = 初选 3 根 10kV ZLQ2-120 三芯油浸纸绝缘铝芯铅包钢带铠装防腐电缆，其 参数为：每根电缆的缆芯截面为 2 120mm ， I A a C0 215 125 = ，正常允许最高温度为 C 0 60 ，r = 0.274W / km ， X = 0.076W / km
按长期发热允许电流校验： 电缆载流量的校正系数为K,=1.07(取士壤的温度为20°C),当电缆间距取 200mm时，查表得K,=1K=0.9 Ie=KM=K,K,K,11=1.07×1x0.9x215x3A=621.135A>169.8A,满足 要求。 热稳定校验： 对于电缆线路中间有连接头者，应按接头处短路校验热稳定。短路前电缆的 工作温度为： 9。=8+0,-9,tf-20+6@-20x@95r-230 c=420 1+0(0.-20) ×10-2=113.02 nVK Pzoa 1+0(0w-20) 热稳定所需最小截面为 S=gx10-85i9 103=258.75mm2<3×120mm2 C 113.02 ，满足要求。 电压降校验 设L=5km .cap+5np%=1070x1698x5x0274x085+076x053% 4U%=173 173 =4.01%<5%,满足要求。 电缆的动稳定性由厂家保证，不需校验。所以选用三根ZLQ2-120型电缆能 满足要求
按长期发热允许电流校验： 电缆载流量的校正系数为 Kt =1.07（取土壤的温度为 C 0 20 ），当电缆间距取 200mm 时，查表得 K3 =1,K4 = 0.9。 I KI a KtK K I a A A A a C 1.07 1 0.9 215 3 621.135 169.8 1 3 4 1 1200 = = = ´ ´ ´ ´ = > ，满足 要求。 热稳定校验： 对于电缆线路中间有连接头者，应按接头处短路校验热稳定。短路前电缆的 工作温度为： ) 23 C 621.135 169.8 ) 20 (60 20) ( I I ( ) ( 2 2 0 a1 max qW = q0 + qa1 - q0 × = + - ´ = 10 113.02 1 ( 20) 1 ( 20) ln K 1 4.2Q C 2 W h f 20 ´ = + a q - + a q - × h r a = - 热稳定所需最小截面为 3 3 2 2 min 10 258.75 3 120 113.02 855.19 10 mm mm C Q S k = ´ = ´ = < ´ ，满足要求。 电压降校验 设 L = 5km 169.8 5 (0.274 0.85 0.076 0.53)% 10 10 173 ( cos sin )% 173 % max 3 ´ ´ ´ ´ + ´ ´ D = I L r j + x j = U U = 4.01% < 5% ，满足要求。 电缆的动稳定性由厂家保证，不需校验。所以选用三根 ZLQ2-120 型电缆能 满足要求