220KV降压变电所电气部分初步设计
4.2.3 电压互感器的选择
1、型式的选择
根据电压互感器安装的场所和使用条件，选择电压互感器的绝缘结构和安装方式。
一般6～20kv户内配电装置中多采用油侵或树脂浇注绝缘的电磁式电压互感器；35kv配电装置中宜选用电磁式电压互感器；110kv及其以上的配电装置中尽可能选用电容式电压互感器。
在型式选择时，还应根据接线和用途的不同，确定单相式、三相式、三相五柱式、一个或多个副绕组的不同型式的电压互感器。
接在110kv及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通信时，应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。
2、按额定电压选择
为保证测量准确性，电压互感器一次额定电压应在所安装电网额定电压的90%～110%之间。
电压互感器二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。通常，一次绕组接于电网线电压时，二次绕组额定电压选为100V；一次绕组接于电网相电压时，二次绕组额定电压选为100/3V。当电网为中性点直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为100/3；当电网为中性点非直接接地系统时，互感器辅助绕组额定电压选为100/3V。
3、按容量和准确度级选择
电压互感器按容量和准确度级的原则与电流互感器的选择相似，要求互感器二次最大一相的负荷S2，不超过设计要求准确度级的额定二次负荷S2，而且S2应该尽量接近SN2，因S2过小也会使误差增大。
统计电压互感器二次负荷时，首先应根据仪表和继电器电压线圈的要求，确定电压互感器的接线，并尽可能将负荷分配均匀。
然后计算各相负荷，取其最大一相负荷与互感器的额定容量比较。在计算各项负荷时，要注意互感器与负荷的接线方式。 电压互感器不校验动稳定和热稳定。 220kV侧电压互感器选择结果表： 型号 额定变比 额定容量准确等级 1级 500VA 3级 1000VA 最大容量 JDC-220 220000100//100 332000VA 60kV侧电压互感器选择结果表： 型号
额定变比 额定容量准确等级 -- 21 --
最大容量 沈阳工程学院毕业设计（论文）
60000100100 //3331级 500VA 3级 1000VA JCC-60 2000VA 4.2.4 电流互感器的选择
1、型式的选择
根据安装的场所和使用条件，选择电流互感器的绝缘结构（浇注式、瓷绝缘式、油侵式等）、安装方式（户内、互外、装入式、穿墙式等）、结构型式（多匝式、单匝式、母线式等）、测量特性（测量用、保护用、具有测量暂态的特性等）。
一般常用型式为：低压配电屏和配电装置中，采用LQ线圈式和LM母线式；6～20kv户内配电装置和高压开关柜中，常采用LD单匝贯穿式或复杂贯穿式；35kv及以上的电流互感器多采用油侵式结构。在条件允许时，如回路中有变压器套管、穿墙套管，应优先选用套管电流互感器，以节省占地和减小投资。
2、按额定电压选择
电流互感器的额定电压不小于装设电流互感器回路所在电网的额定电压。 3、按额定电流选择
电流互感器的一次额定电流不小于装设回路的最大持续电流。电流互感器的二次额定电流，可根据二次负荷的要求分别选择5A或1A等。为了保证测量仪表的最佳工作状态，并且在过负荷时使仪表有适当的指示，当TA用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右。
4、按准确度等级选择 电流互感器的准确度等级应符合其二次测量仪表、继电保护等的要求。用于电能计量的电流互感器，准确度级不应低于0.5级。用于继电保护的电流互感器，误差应在一定的限值内，以保证过电流时的测量准确度的要求。
根据电力系统要求切除短路故障和继电保护动作时间的快慢，对互感器保证误差的条件提出了不同的要求。在大多数情况下，继电保护动作时间相对来说比较长，对电流互感器规定稳态下的误差就能满足使用要求，这种互感器称为一般保护用电流互感器，适合与电压等级较低的电力网。如果系统要求继电保护实现快速动作时，应选用铁芯带有小气隙的暂态特性好的电流互感器，因为它能保证其暂态误差在规定的范围内。
5、校验二次负荷的容量 为保证电流互感器工作时的准确度符合要求，电流互感器的二次负荷不超过（某准确度下）允许的最大负荷。
电流互感器的二次总负荷包括二次测量仪表、继电器电流线圈、二次电缆和接触电阻的部分电阻。当电流互感器的二次负荷不平衡时，应按最大一相的二次负荷校验。
6、校验热稳定
电流互感器的热稳定能力用热稳定倍数Kr表示，热稳定倍数Kr等于互感器1s热稳定电流与一次额定电流IN1之比，故热稳定条件为
-- 22 --
220KV降压变电所电气部分初步设计
?KrIN1?2?Qk
式中 Qk----短路热效应。
7、校验动稳定
电流互感器的内部动稳定能力用动稳定倍数Kd表示，动稳定倍数Kd等于互感器内部允许通过的极限电流（峰值）与一次额定电流IN1之比。故互感器内部动稳定条件为
?Kd?2IN1?ish
?式中 ish----通过电流互感器一次侧绕组的最大冲击电流。
此外，还应校验电流互感器的外部动稳定（即一次侧瓷绝缘端部受电动力的机械动稳定）。电流互感器外部动稳定条件为 Fy?Fmax
式中 Fy----电流互感器一次侧端部允许作用力；
Fmax----电流互感器一次侧瓷绝缘端部所受最大电动力。
220kV和60KV侧电流互感器选择结果如表4.2.5和4.2.6：
表4.2.5
计算数据 LCWD-220 220kV 237.216A （KA2?S） 16.27KA UNs Imax UN IN 220kV 4?300=1200A （60?0.6）=1296KA2?s 2Qk ish （KrIN）2 2IN1Kd 表4.2.6：
2?0.6?60=50.904KA 计算数据 LCWD-60 60kV 866.05A 257.1kA2?s） 20.4KA UNs Imax UN IN （KrIN） 260KV 2×600=1200A （75?0.6）=2025(kA2?s) 2Qk ish 2IN1Kd 2?0.6?150=127.26KA
-- 23 --
沈阳工程学院毕业设计（论文）
4.2.5 互感器的配置要求
1、电压互感器的配置
（1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足监视、测量、保护、同期和自动装置的要求。
电压互感器的配置应能保证在主接线的运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。
（2）6～220kv电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回路出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。
（3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。如果电流互感器绝缘套管末屏能抽取电压，则可省去。
2、电流互感器的配置
（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置的要求。
（2）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。
（3）对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依据具体技术要求按两相或三相配置，为了监视三相电流的平衡和差动保护的需要，该处的电流互感器必须采用三相配置。
4.3母线的选择
一般来说，母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分。载流导体可构成硬母线和软母线。软母线是钢芯铝绞线（有单根、双分裂和组合导线等方式），因其机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。下面以应母线为例，说明选择和校验的过程和方法。
一、硬母线的选择
（1）型式。一般采用铝材，只有当持续工作电流较大且位置特别狭窄的场所，或者腐蚀严重的场所，才选用铜材。
20kv及以下且正常工作电流不大于4000A时，宜选用矩形导体；在4000～8000A时，一般选用槽形导体；8000A以上的工作电流选管形导体或钢芯铝绞线构成的组合导线。
（2）按最大持续工作电流选择。导体截面应满足
Iy?Imax
式中 Iy----导体的长期允许载流量，A。 （3）按经济电流密度选择。在选择导体截面时，除配电装置的汇流母线外，长度在20m以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择，先求出经济截面Sj
-- 24 --
220KV降压变电所电气部分初步设计
即
I Sj?max?mm2?
J式中 J----经济电流密度，A/mm2，可由相应曲线查出。 （4）热稳定校验应满足条件
QkSmax?mm2
C式中 C----母线的热稳定系数，可由相应表查出；
Qk----短路电流的热效应，KA2?s； Smin----满足热稳定的最小截面，mm2。
（5）动稳定校验应满足条件?max??y 式中 ?y----母线材料的允许应力；
?max----母线材料所受的最大应力。
??若每相采用多条矩形母线时，其母线导线所受的最大应力应为相间最大应力与条间最大应力之和。
（6）电晕电压校验。电晕放电会造成电晕损耗、无线电干扰、噪声和金属腐蚀等许多危害。一般来说，110kv及以上的母线应进行电晕电压校验。110-220kV裸母线在晴天不发生可见电晕的条件是：电晕临界电压UIi应大于最高工作电压Ugmax，即UIi≥Ugmax;220kV软母线不校验电晕的最小截面为300mm2。
经过选择和校验，本设计选用母线的结果如表4.3.1：
安装地点 高压侧 低压侧 额定电压 220kV 60kV 表4.3.1 母线型号 LGJ-300 LGJ-240 截面面积 300mm 240mm 22载流量 765A 613A 4.4 避雷器的选择
一、避雷器保护及配置
（一）避雷器的参数及配置
电气设备的绝缘配合基于避雷器的保护水平，设备所承受的雷电过电压和操作过电压均由避雷器来限制，即选用设备的绝缘水平取决于避雷器的保护性能。
1、避雷器的参数
普通阀型避雷器有FS型和FZ型两种。FS型主要使用于配电系统，FZ型使用于发电厂和变电所。FZ型避雷器均由结构和性能标准化的单件组成，其单件的额定电压分别为3、6、10、15、20kv和30kv。因此，可由不同单件组成各种电压等级的避雷器，如FZ—35型避雷器是由两个FZ—15型避雷器串联而成。
避雷器的主要技术参数如下：
（1）额定电压。避雷器的额定电压必须与安装避雷器的电力系统的电压等
-- 25 --