110kv变电站

110kv变电站电气主接线设计

摘要

随着社会的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳定性、可靠性和持续性。然而电网的稳定性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。一个典型的变电站要求电力设备运行可靠，操作灵活，经济合理，扩建方便。处于这几方面的考虑，本论文设计了设计了一个降压变电站。本次设计为110kv变电站的电气一次部分的设计，并绘制了电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线为110kv,35kv和10kv三个电压等级。各个电压等级都采用单母线分段接线。在本次设计中主要进行了负荷计算，电气主接线的设计，短路电流计算，最大长期工作电流的计算，电气设备（包括断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器和母线）的选择及防雷保护的设置。本设计以《35-110kv变电所设计规范》和《供配电系统设计规范》为依据，设计内容符合有关国家经济技术政策，所选设备为国家推荐的新型产品，运行可靠，经济合理。

第一章 概述

第一节 概述

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设和改造、拉动内需的发展计划，110kV变电站的建设迅猛发展。供电可靠性是城网建设改造的一个重要目标，110kV变电站设计是成网建设分中较为关键的技术环节，如何设计110kV变电站，是城网建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。

第二节 设计任务

1.2.1 待设计变电站基本情况

该变电站位于湖北省沙洋县后港镇，该地区地势平坦，交通便利，空气污染轻微。所处自然条件：年最高气温：45℃

年最底气温：-5℃ 年平均气温 ：18℃

最热月平均最高温度：30℃ 土壤温度：25℃

土壤电阻率：7000Ω.cm

该变电站建成后主要作为供给城郊的工厂以及一部分城郊居民生活用电。该变电站的电压等级为110kV/35kV/10kV，110kV是电源电压，35kV和10kV是二次电压。供电源由50公里外的兴隆港110kV变电站供给，备用电源为相距50km的110kV沙洋变电站经沙后线受电。该变电站带负荷情况见表1、表2。

表1-1 35kV母线侧所带负荷

负荷名称 拾桥镇变 十里铺镇变 蛟镇变 管珰镇变 古泵镇变 毛李镇变

有功功率（MW） 5 1.3 4.8 6.5 5 4.8

功率因数 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

中压35kV侧计划送出线8回，其中2回备用。 表1-2 10kV母线侧所带负荷

负荷名称 纺织厂1 纺织厂2 纺织厂3 塑料厂 加工厂 材料厂 食品厂 化工厂

有功功率（MW） 1 2.3 2.3 2.2 2 1.2 0.8 0.8

功率因数 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

低压10kV侧计划送出线14回，其中4回备用，2回接站用变压器。

待设计变电所与电力系统的连接情况如下图所示:

10kV 待设计110kV 变电站 35kV

系统 110kV 1.2.2 设计任务

（1） 选择本变电所主变的台数、容量和类型；

（2） 变电所电气主接线设计，选出几个电气主接线方案进行技术经济比较，确定

一个较佳方案；

（3） 短路电流计算；

（4） 选择和校验所需电气设备（主变压器、断路器、隔离开关、母线、10kV电缆、

电流互感器和电压互感器等等）；

（5） 防雷保护规划设计；

（6） 画出变电站主接线和站用电图纸； 注：设计图纸应符合国家有关规程、规范。

第二章 电气主接线设计

第一节 主接线设计的要求

变电站主接线的选择是根据变电站系统中的地位和作用、地理位置、电压等级、变压器台数及容量和进出线等各种条件综合优化决定的。城市电网的安全可靠性固然重要，但是城市人口密度大，用地紧张，因此城网变电站接线除了满足安全可靠性外，还必须尽量简单化。因

第二节 主接线设计

2.2.1 35kV主接线设计

主要考虑35kV的8回（总共8回出线，其中2回备用）出线供给对象的负荷性质。考虑以下两种优化方案：

方案I：采用单母线分段接线

优点：1）用断路器把母线分段后，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，分段断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或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内

停电。

2）扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围：35-63kV配电装置的出线回路数为4-8回时。 方案II：采用双母线接线

优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便。

适用范围：一般适用于出线回路多，容量较大的配电装置中，35-60kV出线数超过8回，或连接电源较大，负荷较大时。

经过对比，决定采用双母线接线方式。

2.2.2 10kV主接线设计

方案I：采用单母线接线

优点：接线简单、设备少、操作方便、经济性好，并且母线便于向两端延伸，便于扩建。 缺点：1）可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止运行，造成全站长期停电。

2）调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。

适用范围：这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中 。

方案II：采用单母线分段接线

优点：1）用断路器把母线分段后，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，分段断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或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。

2）扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围：6 -10kV配电装置的出线回路数为6回及以上时。

为保证对重要负荷的可靠供电，和快速检修，经过以上论证，决定采用单母线分段接线。

第三章 主变压器容量、型号和台数的选择

1、 主变压器的选择

变电所主变压器的容量一般按照变电所建成后5－10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其它变压器能满足变电所最大负荷Smax的70-80%或全部重要负荷选择，即： SN=0.7-0.8Smax/(N-1) (MVA)=29.26-32.96（MVA） 式中N为变电所主变压器台数，本题目中N=2。 注：本变电所输出总容量为， S=30.6+11.2=41.8（MVA）； 2、 主变台数选择

根据题目条件可知，主变台数为两台。在变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。

《35～110kV 变电所设计规范》规定，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条件综合考虑确定。

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。

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。

具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三线圈变压器。

主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。 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。为了担负更多的负荷取70%。则 70% =29260(kvA).。

由负荷计算，装设两台主变压器，每台变压器额定容量按下式选择，故可选择两台型号为SFSZ7-31500/110的变压器。当一台主变停运时，即使不考虑变压器的事故过负荷能力，也能保证对61.0%的负荷供电。

第四章 短路电流的计算

.1 短路计算的原因与目的

电力系统由于设备绝缘破坏，架空线路的线间或对地面导电物短接，或雷击大气过电压以及工作人员的误操作，都可能造成相与相、相与地之间导电部分短接，短路电流高达几万安、几十万安培。这样大的电流所产生的热效应及机械效应，会使电气设备损坏，人身安全受到威胁，由于短路时系统电压骤降，设备不能运行。单相接地在中性点直接接地系统中，对邻近通信设备将产生严重的干扰和危险影响，所以电力系统必须进行短路故障计算。另外，对于电气设备的规格选择，继电保护的调整整定，对载流导体发热和电动力的核算，都需要对系统短路故障进行计算。

短路计算选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在设计和选择发电厂 电力系统电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线时，确定是否需要采用限制短路电流的措施等，都需要进行必要的短路电流计算。计算电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有短路计算的内容。在确定输电线路对通讯的干扰，对已经发生的故障进行分析，都必须进行短路计算。

4.2 短路计算的计算条件 一、基本条件：

短路计算中采用以下假设条件和原则： 1、正常工作时，三相系统对称运行。 2、所有电源的电动势相位角相同。

3、电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 4、短路发生在短路电流为最大值的瞬间。

5、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。

6、除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。 7、元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 8、输电线路的电容略去不计。

二、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—l0 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—l0kV 出线，选择母线到母线隔离开之间的引线、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严重时，则应按严重的计算。

4.3 最大最小运行方式分析

在选择保护方式分析时，对大多数保护都必须认真分析与考虑哪种运行方式来作为计算的依据，一般而言所选用的保护方式，应在系统的各种故障参数增加而动作的保护，如电流保护，通常应根据系统最大运行方式来确定保护的定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性。那么，在其他运行方式下，必然能保证选择性；而对灵敏性校验，则应根据最小运行方式来进行，因为只要在最小运行方式下，灵敏性合格，那么在其他运行方式下的灵敏性就会更好，对反映鼓掌参数减小而动作的欠量保护。如低压保护，刚刚好相反，此时应根据最小运行方式来整定，而根据最大运行方式来校验灵敏性。 最大运行方式

根据系统最大负荷的要求，电力系统中的所有可以投入的发电设备都投入运行（全部或绝大部分投入运行），以及所有线路和规定的中性点全部投入运行的方式称为系统最大运行方式即QF1、QF2都在闭合的状态。对继电保护而言，则是指在系统最大运行方式下短路时，通过该保护的短路电流为最大时的系统连接方式。本设计题目中，本变电站的最大运行方式为两台31500KVA的变压器并联运行，以及所有负荷投入时的运行方式。但由于纵联差动保护，由于其保护范围外故障时，保护不应动作。为了方便变压器纵联差动的整定计算，在变压器高压侧和低压侧的短路点的电流应为支路电流。所以变压器高压侧的短路点电流为变电站高压侧投入的，断路器闭合时，流过变压器高压侧的短路电流。变压器低压侧的短路电流为系统并联运行桥短路器连接，变压器单台投入时流入变压器低压侧的短路电流。 最小运行方式

根据系统负荷为最小，投入与之相适应的系统连接且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为系统的最小运行方式。本设计题目中，变电站的最小运行方式为，变压器单台投入时的运行方式即QF1、QF2都在打开状态。

4.3.1基本假定

系统运行方式为最大运行方式。

磁路饱和、磁滞忽略不计。即系统中各元件呈线性，参数恒定，可以运用叠加原理。 在系统中三相除不对称故障处以外，都认为是三相对称的。

忽略对计算结果影响较小的参数，如元件的电阻、线路的电容以及网内的电容器、感性调和及高压电机向主电网的电能反馈等。

短路性质为金属性短路，过渡电阻忽略不计。 系统中的同步和异步电机均为理想电机。

4.3.2基准值的选择

为了计算方便，通常取基准容量Sj＝100MVA；

基准电压Uj取各级电压的平均电压，即Uj＝Up＝1.05Ue； 基准电流IjSj3UjUj3Ij；

基准电抗XjU2jSj

常用基准值如表1所示。

表1 常用基准值表（Sj＝100MVA） 基准电压Uj（kV） 基准电流Ij（kA） 基准电抗Xj（Ω）

3.15 18.33 0.0992 6.3 9.16 0.397 10.5 5.50 1.10 37 1.56 13.7 115 0.502 132 230 0.251 530 4.3.3各元件参数标么值的计算

电路元件的标么值为有名值与基准值之比，计算公式如下：

U*U UjS SjS*3UjII*I

IjSjX*SjXX2 XjUj

采用标么值后，相电压和线电压的标么值是相同的，单相功率和三相功率的标么值也是相同的，某些物理量还可以用标么值相等的另一些物理量来代替，如I*=S*。 电抗标么值和有名值的变换公式如表2所示。 表2中各元件的标么值可由表1中查得。

表2 各电气元件电抗标么值计算公式

元件名称 发电机 调相机 电动机 标 么 值 ''SjXd%100PNcos 备 注 ''Xd%X''d*为发电机次暂态电抗的百分值 变压器 XT*U%Sj k100SNSjXk%UN2 1003 INUjSjU2jUk%SN为变压器短路电压百分值，为最大容量线圈额定容量 电抗器 Xk*Xk%为电抗器的百分电抗值 线路 Xl*X0l l线路长度 Skd为与系统连接的断路器的开断容量；S为已知系统短路容量 系统阻抗 XC*SbSb SkdS其中线路电抗值的计算中，X0为：

6～220kV架空线 取0.4 Ω/kM

35kV三芯电缆 取0.12 Ω/kM 6～10kV三芯电缆 取0.08 Ω/kM

表2中SN、Sb单位为MVA，UN、Ub单位为kV，IN、Ib单位为kA。

4.3.4短路电流的计算

1网络变换计算公式

串联阻抗合成：XX1X2Xn 并联阻抗合成：X1111X1X2Xn，

当只有两支时XX1X2

X1X22短路电流计算公式

短路电流周期分量有效值：IdIjX*

短路冲击电流峰值：ich2 Kch Id

2

短路全电流最大有效值：IchId12Kch1式中Kch为冲击系统，可按表3选用。 表3 不同短路点的冲击系数 短路点 发电机端 发电厂高压侧母线及发电机电抗器后 远离发电厂的地点 注：表中推荐的数值已考虑了周期分量的衰减。

Kch推荐值 1.90 1.85 1.80 2Kch 2.69 2.62 2.55 3最大运行方式下短路电流的计算

最大运行方式下等值电路标么阻抗图见图2。

图2

d1：X*0.09678

IdIjX*0.5025.187

0.09678ich2 Kch Id2.555.18713.227

IchId12Kch15.1871.517.832

2

d2：X*0.096780.420.51678

IdIjX*5.510.643

0.51678ich2 Kch Id2.5510.64327.14

IchId12Kch110.6431.5116.071

2

d3：X*0.096780.420.0145120.531292

IdIjX*5.510.352

0.531292ich2 Kch Id2.5510.35226.398

IchId12Kch110.3521.5115.632

2

d4：X*0.096780.420.058050.57483

IdIjX*5.59.568

0.57483ich2 Kch Id2.559.56824.398

IchId12Kch19.5681.5114.448

2

4最小运行方式下短路电流的计算

最小运行方式下等值电路标么阻抗图见图3。

3

图

d1：X*0.138292

IdIjX*0.5023.63

0.138292ich2 Kch Id2.553.639.257

IchId12Kch13.631.515.481

2

d2：X*0.1382920.420.558292

IdIjX*5.59.851

0.558292ich2 Kch Id2.559.85125.12

IchId12Kch19.8511.5114.875

2

d3：X*0.1382920.420.0145120.572804

IdIjX*5.59.602

0.572804ich2 Kch Id2.559.60224.485

IchId12Kch19.6021.5114.499

2

d4：X*0.1382920.420.058050.616342

IdIjX*5.58.924

0.616342ich2 Kch Id2.558.92422.756

IchId12Kch18.9241.5113.475

2

5短路电流计算结果

35kV变电站相关短路电流计算结果见下表。 表 短路电流计算结果表 短路点 短路电流周期分量(有效短路冲击电流 值) (峰值) Id(kA) ich(kA) 短路全电流最大有效值 Ich(kA) 最大运行方式下 d1 d2 d3 d4 5.187 10.643 10.352 9.568 13.227 27.14 26.398 24.398 7.832 16.071 15.632 14.448 最小运行方式下 d1 d2 d3 d4 3.63 9.851 9.602 8.924 9.257 25.12 24.485 22.756 5.481 14.875 14.499 13.475

第五章 电气设备的选择

第一节 电气设备选择要求

由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。 电气设备选择的一般原则为：

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.应满足安装地点和当地环境条件校核。 3.应力求技术先进和经济合理。 4.同类设备应尽量减少品种。 5.与整个工程的建设标准协调一致。

6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。

电气设备选择技术条件：

选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1.电压

选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即 UmaxUg 2.电流

选用的电器额定电流Ie不得低于 所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，

即IeIg

校验的一般原则：

1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。

2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。 3.短路的热稳定条件

IrtQd

2QdQtd12I\"210Itd/2Itd22Qdt——在计算时间ts内，短路电流的热效应（kA2S） It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA2S）

T——设备允许通过的热稳定电流时间（s）

校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算 t=td +tkd式中td——继电保护装置动作时间内（S）

tkd——断路的全分闸时间（s）

4.动稳定校验

电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：

i上式中

chidw IchIdw

——短路冲击电流幅值及其有效值 ——允许通过动稳定电流的幅值和有效值

ich、、

I

ch

idwIdw5.绝缘水平

在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。

由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。

高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。

第二节 高压断路器的选择

高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。 型式选择：本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。

选择断路器时应满足以下基本要求：

1.在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。 2.在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。 3.应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。

3.应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。

考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无由化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在110kV侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，

不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35kV及以下的电压等级中。

第三节 隔离开关的选择

隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。

选择隔离开关时应满足以下基本要求：

1.隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。

2.隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。

3.隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。

4.隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。

5.隔离开关的结构简单，动作要可靠。

6.带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。 又根据最大持续工作电流及短路电流得知

电压等级 110kV 35kV 10kV

型号 GW4-110G GW4-35 GN19-10 额定电压 110kV 35kV 10kV 额定电流 1000A 1000A 1000A 动稳定电流 80 50 80

第四节 各级电压母线的选择

选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容： ⑴、选择母线的材料，结构和排列方式；

⑵、选择母线截面的大小；

⑶、检验母线短路时的热稳定和动稳定；

⑷、对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕；

⑸、对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自

振频率。

各侧母线最大持续工作电流：

10kV

IIgmax12.6MVA（310kV）

=727.5A 35kV

gmax=27.4MVA（ 3×35kV）

=452A

6.4.1 35kV侧母线

Igmax=452(A)

Tmax=4500h时， 取J=1.15A/mm S=Igmax/J=452/1.15=393.1mm选取LGJ-400/25型钢芯铝绞线，其主要技术参数如下：允许计算拉力为123400N，连续载流量为855A(20℃）。 ①热稳定效验

2

2

(QdKf)0.5Smin

CQd=Id2×td=6.797kA×4=184796836(A.S) C=87 Kf=1 则Smin=(QdKf)/C =(184796836)/87=156.25(mm) 所选取截面为630mm，故满足热稳定要求。 ②动稳定效验 F=1.73ich×10l/a

式中L=1.5m a=2m ich =17590A F=1.73×17330×10×1.5/2=38.9(N) 故满足动稳定要求。

2

-7

2

-7

2

0.5

0.5

2

2

2

2

6.4.2 10kV侧母线

Igmax=727.5(A)

Tmax=4500h时， 取J=1.15A/mm S=Igmax/J=727.5/1.15=632.6mm选取LGJ-800/55型钢芯铝绞线。 ①热稳定效验

2

2

(QdKf)0.5Smin

CQd=Id3×td=44.65×4=7974490000(A.S) C=87 Kf=1

2

2

2

(QdKf)0.5(4534379850)0.5/87774(mm2) 则SminC 所选取截面为800mm，故满足热稳定要求。

2

第五节 绝缘子和穿墙套管的选择

在发电厂变电站的各级电压配电装置中，高压电器的连接、固定和绝缘，是由导电体、绝缘子和金具来实现的。所以，绝缘子必须有足够的绝缘强度和机械强度，耐热、耐潮湿。

选择户外式绝缘子可以增长沿面放电距离，并能在雨天阻断水流，以保证绝缘子在恶劣的气候环境中可靠的工作。

穿墙套管用于母线在屋内穿过墙壁和天花板以及从屋内向屋外穿墙时使用，6～35kV为瓷绝缘，60～220kV为油浸纸绝缘电容式。

电压等级 110kV 35kV 10kV 型号 ZSW-110 ZSW-35/400 LMC-10 图6.5 各电压侧绝缘子型号表

第六节 电流互感器的配置和选择

一.参数选择 1.技术条件

（1） 正常工作条件——一次回路电流，一次回路电压，二次回路电流，二次回路电

压，二次侧负荷，准确度等级，

（2） 短路稳定性——动稳定倍数，热稳定倍数 （3） 承受过电压能力——绝缘水平，泄露比 二.型式选择

35kV以下的屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。

35kV以上配电装置一般采用油浸式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，如回路中有变压器套管，穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占地。 110kV侧CT的选择

根据《设计手册》35kV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器常用L(C)系列。

出线侧CT采用户外式，用于表计测量和保护装置的需要准确度。

当电流互感器用于测量、时，其一次额定电流尽量选择得比回路中正常工作电流的1/3左右以保证测量仪表的最佳工作、并在过负荷时使仪表有适当的指标。

根据

UUegmax

IjIgmax

选择型号为LCWB6-110W型

35kV侧CT可根据安装地点和最大长期工作电流选LCZ--35系列CT

电压等级 110kV 35kV 10kV 型号 LCWB-6-110 LCZ-35 ZSW-10/500 图6.6 各电压侧电流互感器型号表

第七节 电压互感器的配置和选择

一.参数选择 1.技术条件

(1)正常工作条件——一次回路电压，一次回路电流，二次负荷，准确度等级，机械负荷

(2)承受过电压能力——绝缘水平，泄露比距。 二.型式选择

1.6～20kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压是，一般采用三相五住电压互感器。 2.35～110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。

第六章 配电装置

配电装置的类型有：装配式、成套式、封闭式六氟化硫组合电器。后两者是发展趋势。其特点是占点面积少，可靠性高和维护工作量少；投资大。但随着国力和电力水平的提高将逐步使用。

通常，称220kv、110kv为高压，10kv为低压，所以根据不同的电压等级，相应的配电装置也各不相同。所谓配电装置，是指在电力网中,用来接受电力和分配电力的电气设备的总称，是变电站电气主接线中的开关电器、保护电器、测量电器、母线装置和必要的辅助设备按主接线的要求建造而成的建筑物的总体。其作用是：在正常情况下用来交换功率和接受、分配电能；发生事故时迅速切除故障部分，恢复正常运行；在个别设备检修时隔离检修设备，不影响其它设备的运行。它包括控制电气（如断路器、负荷开关、隔离开关等）、保护电气（如熔断器、继电器、避雷器等）、测量电器（如互感器、电压表、电流表等）以及母线与各种载流导体。 配电装置按其电气设备设置的地点，分为屋内和屋外配电装置。

在发电厂和变电站中，35kv以下的配电装置多采用屋内配电装置，其中3-10kv的大多采用成套配电装置；110kv以上的配电装置多采用屋外配电装置。10kv配电装置与110kv、220kv配电装置的特点的区别也即是屋内配电装置（成套配电装置）与屋外配电装置的区别，主要是：10kv屋内配电装置不受天气影响，维护量小，维修工作可在室内进行，占地面积小，允许安全净距小等，但投资大，建设费用较高；110220kv屋外配点装置特点是扩建方便，建设周期短，净距较大，便于带电作业，但有占地面积大，受外界环境影响大等缺点；

具体来说：10kv低压配电装置大体包括五个部分: (1)电路控制设备。有各种手动，自动开关。

(2)测量仪器仪表.其中指示仪表有:电流表,电压表,功率表,功率因数表等.计量仪表有:有功电度表,无功电度表,以及与仪表相配套的电流互感器,电压互感器等.

(3)母线以及二次线.母线包括:配电变压器低压侧出口至配电室(箱)的电源线和配电盘上汇流排(线).二次线包括:测量,信号,保护,控制回路的连接线.

(4)保安设备包括:熔断器,继电器,触电保安器等.

(5)配电盘包括:配电箱,配电柜,配电盘,配电屏等,是集中安装开关,仪表等设备的成套装置.

220kv配电装置一般有：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、母线PT、出线PT、避雷器、阻波器、耦合电容器、支柱绝缘子、避雷针等。

屋内配电装置按其布置型式，可分为三层式、二层式和单层式。三层式是将其所有电器依其轻重分别布置在各层中，具有安全、可靠性高，占地面积少等特点，但结构复杂，造假

高，检修和维护不方便；二层式是将断路器和电抗器布置在第一层，将母线、母线隔离开关等较轻设备布置在第二层，与三层式相比，它的造价较低，运行维护方便，但占地面积有所增加；单层式占地面积较大，通常

采用成套开关柜，以减少占地面积。一般情况下，35-220kv的屋内配电装置布置型式，只有二层式和单层式。

屋外配配电装置将所有电气设备和母线都装设在露天的基础、支架或构架上，屋外配电装置的结构形式，除了与电气主接线、电压等级和电气设备类型有密切关系外，还与地形关，根据电气设备和母线的高度，屋外配点装置可分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。中型配电装置是将所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的

高度，以便工作人员能在地面上安全活动，这种形式布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，维护方便，造价较省，缺点：占地面积过大；高型配电装置是将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置的配电装置，可以节省占地面积50%左右，但耗用钢材较多，造价较高，操作和维护条件较差；半高型配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%，半高型介于高型和中型之间，具有两者的优点，除了母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，运行维护仍较方便。

参考文献

1.华中科技大学出版社 《电力系统分析》何仰赞 温增银 2.中国电力出版社 《发电厂电气部分》 熊信银 朱永利

3.中国电力出版社 《10kV配电工程设计手册》谭金超 谭学知 谢晓丹 4.中国电力出版社 《高电压技术》周泽存 沈其工 方瑜 王大忠 5.中国电力出版社 《现代供电技术》邹有明 6.《35-110kv变电所设计规范》 7.《供配电系统设计规范》