110KV变电所电气部分课程设计.doc

1、 电气工程课程设计说明书2目录 目录 .2第 1 章 设计任务书 .4第 2 章 变压器的设计 .52.1 主变压器的选择 52.2 所用变压器的选择 6第 3 章 电气主接线的设计 63.1 电气主接线方案的确定 73.2 变电所的无功补偿 9第 4 章 短路电流计算 .9第 5 章 电气设备的选择 .13第 6 章 配电装置的选择 .17参考文献 .19附录 电气主接线图 .20结 论(分工备注) .213前言变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全经济运行。电气主接线的设计是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的

2、重要环节。它的拟定直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资的重要决定因素。此外，在变电站的设计中，既要求所变电能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须达到满足安全可靠、优质、经济这四点要求. 本设计书中所要求的 110KV 变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电

3、站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定以及负荷分析（2 ）电气主接线的设计（3 ）短路电流的计算（ 4）高低压配电系统设计与系统接线方案选择本文设计建设一座 110kV 降压变电所，主要是对该变电所的电气一次部分进行设计、计算。由于电气主接线是变电所的主要环节，本文选出数个电气主接线方案进行了技术经济综合比较，确定了一个较佳方案，并根据此方案对全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护等，进行了详细的设计和说明。关键词 变电站、变压器、主接线、配电系统 4第 1 章 设计任务书 变电所原始资料建设性质及规模：为满足某县城区及相关单位用电

4、，建一座 110KV 降压变电所。所址海拔为 200m，为非地震多发区。最高气温+39，最低气温为-18，最热月平均最高气温为30。1 110KV 线路进线 2 回。2 10KV 线路的同时系数为 0.9，线损率 5%。3 10KV 线路 8 回，远期发展 2 回。如下图说明：系统 S 容量 （水电） Smax=1000MVA； Smin=880MVA；系统 S 阻抗 Xsmax=1.58； Xsmin=1.25。系统低压侧功率因数要求不低于 0.9。穿越功率(MW)最大负荷(MW)负荷组成 (%)电压等级负荷名称近期 远景 近期 远景 一级 二级 三级COS 同时率(%)线损率(%)新黄线

5、3 5110KV新区线 3 510KV 机械厂 2.4 3 15 60 25 0.8 85 510KV 汽配厂 1.2 2 20 40 40 0.8 85 510KV 城区 2.5 4 20 40 40 0.8 85 510KV 工业园 52 8 30 40 30 0.8 85 510KV 自来水厂 0.5 0.8 30 50 20 0.8 85 510KV 生活区 0.5 1 30 70 0.8 85 510KV 转供电 0.8 1.8 20 80 0.8 85 510KV 发展线 1 1.5 20 60 20 0.8 85 510KV 发展线 2 1.5 20 60 20 0.8 85 5

6、5第 2 章 变压器的设计2.1 主变压器的选择 主变压器台数的选择据资料分析以及线路来看，为保障对、类负荷的需要，以及扩建的可能性，至少需要安装两台主变以提高对负荷供电的可靠性，以便当其中一台主变故障或者检修时，另一台能继续供电约为 1.2 倍最大负荷的容量。 主变压器的容量的选择变压器容量选择和穿越功率无关,只跟负荷需求有关。近期负荷： P M= 13.1MW 远期总负荷： P M =23.6MW 用电负荷的总视在功率为 S M远期: S M =P M /COS=23.6/0.8=29.5 MVA主变压器的总容量应满足：SnKS M /S=0.929.5/0.95=27.95MVA (K

7、为同时率，根据资料取 0.9,线损 5%)满载运行且留裕 10%后的容量：S = Sn/2 （1+10%）=29.95/21.1=16.47 MVA变电所有两台主变压器，考虑到任意一台主变停运或检修时，另一主变都要满足的容量: Sn27.9570% =19.57 MVA 所以选每台主变容量：Sn=19.57 MVA为了满足系统要求，以及通过查表，确定每台主变的装机容量为：20MVA 总装机容量为 220MVA=20MVA考虑周围环境温度的影响： p=( max+ min)/2=（39-18）/2=10.5 K =（15-10.5）/100+1=1.045根据 Sn0.6KS M / K =0.

8、60.929.5/1.045=15.24 MVA 即 Sn=20MVA15.24 MVA 满足要求。 主变压器型式的选择相数的选择：电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量的单相变压器组，其金属材料少 20%25%，运行电能损耗少 12%15%，并且占地面积少，因此考虑优先采用。本变电所设在城郊附近，不受运输条件限制，所以采用三相变压器。绕组的确定：该变电所只有两个电压等级（110KV 和 10KV） ，且自耦变压器一般用在 220KV 以上的变电所中，所以这里选择双绕组变压器。6绕组接线方式的选择：变压器绕组的连接方式必须和系统电压的连接方式相位一致，否则不能并联运行。我国 11

9、0KV 及以上变压器绕组都选用 Y 连接，35KV 及以下电压，绕组都选择连接方式，所以该变电站的两台主变，高压侧（110KV）采用 Y连接，低压侧(10KV)采用连接方式。根据 110KV 变电所设计指导，以上选择符合系统对变电所的技术要求，两台相同的变压器同时投入时，可选择型号为 SFSL-20000/110(三相，风冷，水冷，铝）的主变，技术参数如下：表 2.1 主变压器的技术参数型号 高压 低压 空载电流 空载损耗 负载电流 阻抗电压 连接组别SFSL-20000/110 11022.5% 105 0.2 25.2 110.7 105 Yn,d112.2 所用变压器的选择根据35110

10、KV 变电所设计规范规定，在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器，分别接到母线的不同分段上。变电所的所用负荷，一般都比较小，其可靠性要求也不如发电厂那样高。变电所的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需0.4KV 一级，采用动力与照明混合供电方式。380V 所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。本变电所所用容量为 100KVA，选用两台型号为 S9-100/10 的三相油浸自冷式铜线变压器，接入

11、低压侧,互为暗备用。参数如下表：表 2.2 站用电变压器参数表产品型号额定容量 (KVA)高压侧 (KV)低压侧(KV)接线组方式短路损耗(W)短路电压(%)空载损耗(W)空载电流(%)S9-100/10 100 10 0.4 Y,yn0 1500 4 290 1.6第 3 章 电气主接线的设计发电厂、变电站主接线须满足以下基本要求：（1）运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，需要停电的用户数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（2）具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地

12、退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。（3）操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的7接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。（4）经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。（5） 应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选

13、择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等3.1 电气主接线方案的确定由于类、类负荷居多（将近 60%） ，为了安全可靠起见，保留 2 种方案。方案一: 110kv 高 压 侧 （ 进 线 ） 采用内桥接线，10kv 低压侧（出线）采用单母线分段接线，110kv 高 压 侧 （ 出 线 ） 单 母 线 分 段 接 线 。方案二: 110kv 高 压 侧 （ 进 线 ） 单母线分段接线，10kv 低压侧（出线）单母线分段带旁路母线接线，1 10kv 高 压 侧 （ 出 线 ） 单 母 线 分 段 接 线 。下 面 我 将 从 两 种 方 案 的 可 靠

14、 性 ， 灵 活 性 ， 经 济 性 三 方 面 进 行 比 较 ， 综 合 得 出 最 佳 方 案3.1.1 主接线方案的可靠性比较：（ 1） 110kv 高 压 侧 （ 进 线 ）方案一：采用内桥接线，当一条线路故障或切除时，不影响变压器运行，不中断供电；桥连断路器停运时，两回路将解列运行，亦不中断供电。且接线简单清晰，全部失电的可能性小，但变压器二次配线及倒操作复杂，易出错。方案二：采用单母线分段接线，任一台变压器或线路故障或停运时，不影响其它回路的运行；分段断路器停运时，两端母线需解列运行，全部失电的可能性稍微小一些，不易误操作。（2）10kv 低压侧（出线）方案一：采用单母线分段接线

15、，检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关停运时，两断母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线不致失电，另一段母线上其他线路需停运。 方案二：采用单母线分段带旁路母线接线，检修任一台断路器时，都可用旁路断路器代替：当任意母线故障检修时，旁路断路器只可代一回线路运行，本段母线其他线路需停运。 3.1.2 主接线方案的灵活性比较（1）110kv 高 压 侧 （ 进 线 ）方案一：操作时，主变的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。线路的投入和切除比较方便。方案二：调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。8（2）10kv 低压侧（出线）方

16、案一：运行方式简便，调度操作简单灵活，易于扩建，但当开关或二次检修时线路要停运，影响供电。方案二：运行方式复杂，调度操作复杂，但可以灵活的投入和切除变压器和线路，能满足在事故运行方式，检修方式及特殊运行方式下的调度要求，较易于扩建。3.1.3 主接线方案的经济性比较表 3.1项目方案主变压器（台）110kv 隔离开关（组）110kv 断路器（台）10kv 隔离开关（组）10kv 断路器（台）方案一 2 8 3 24 12方案二 2 10 5 38 12从上表可以看出：方案一比方案二少两台 110kv 断路器，两组 110kv 隔离开关，14 组隔离开关，方案一占地面积相对少一些，所以说方案一比

17、方案二综合投资少得多。表 3.2综合两种方案的比较分析，选择方案一为最终方案，及 110kv 高 压 侧 （ 进 线 ） 采用内桥接项目方案方案一 方案二可靠性 简单清晰，设备少 10kv 母线故障或检修时，将导致该母线上所带 9 回路出线全停 任一主变或 110kv 线路停运时，均不影响其它回路停运 各电压等级有可能出现全部停电的概率不大 操作简便，误操作的机率小 简单清晰，设备多 10kv 母线检修时。旁路断路器要代替该母线上的一条线路，给重要用户供电，任一回路断路器检修，均不需停电 任一主变或 110kv 线路停运时，均不影响其它回路停运 全部停电的概率很小 操作相对简便，误操作的机率大

18、灵活性 运行方式简单，调度灵活性强便于扩建和发展运行方式复杂，操作烦琐，特别是 10kv 部分便于扩建和发展经济性 高压断路器少，投资相对少占地面积相对小设备投资少比第一方案多占地面积相对大9线，10kv 低压侧（出线）采用单母线分段接线，1 10kv 高 压 侧 （ 出 线 ） 单 母 线 分 段 接 线 。（ 电 气 主 接 线 图 见 附 录 ）3.2 变电所的无功补偿因本站有许多无功负荷，为了防止无功倒送也为了保证用户的电压，以及提高系统运行的稳定性、安全性和经济性，应进行合理的无功补偿。无功补偿应根据分散补性质测定。根据电力系统电压质量和无功电力管理规定的要求，在最大负荷时，一次侧不

19、应低于 0.9。电力工程电力设计手册规定“对于 35-110KV 变电所，可按主变压器额定容量的 10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。无功补偿容量：Q P（ tan -tan ）C12P 有功计算负荷（MW）tan 补偿前用电单位自然功率因数角正切角1tan 补偿后用电单位功率因数角正切角2P=0.85（3+2+4+8+0.8+1+1.8+1.5+1.5） （1+0.05）=21.06MWQc= P( tan - tan ）5.68MVa

20、r （cos =0.8 cos =0.9） 12 12选用 2 台 5MVar 并联电容器在 10kv2 段母线上进行无功补偿。无功补偿并联电容器的选择如表：表 3.3配套电容器型号 额定电压/KV 额定容量/KVar连接方式额定电压/KV 额定容量/KVarTBB10-5000AK 10 5000 Y11/ 3334根据设计规范，自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。 第 4 章 短路电流计算穿越功率不会影响短路电流计算,短路电流的计算只跟系统容量和线路以及变压器参数有关。4.1 短 路

21、 电 流 计 算 条 件10 因 为 系 统 电 压 等 级 较 高 ， 输 电 导 线 的 截 面 较 大 、 电 阻 较 小 、 电 抗 较 大 ， 因 此 在 短 路 电流 的 计 算 过 程 中 忽 略 R、 计 及 X。 计 算 短 路 电 流 时 所 用 的 接 线 方 式 ， 应 是 可 能 发 生 最 大 短 路 电 流 的 正 常 接 线 方 式 （ 即 最大 运 行 方 式 ） ， 而 不 能 用 仅 在 切 换 过 程 中 可 能 并 列 运 行 的 接 线 方 式 。 计 算 容 量 按 无 穷 大 系 统 容 量 进 行 计 算 。 短 路 种 类 一 般 按 三 相

22、 短 路 进 行 计 算 。 短 路 计 算 点 如 下A. d-1110kV 母 线 短 路 时 的 短 路 计 算 点 ；B d-210KV 母 线 短 路 时 的 计 算 点 。4.2 短 路 电 流 计 算 方 法 与 步 骤4.2.1 方 法在 工 程 设 计 中 ， 短 路 电 流 的 计 算 通 常 采 用 实 用 运 算 曲 线 法 。4.2.2 短 路 电 流 计 算查资料可知，架空线电抗 X 一般取为0.4/km.短路是电力系统中最常见的且很严重的 故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此

23、，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有 2 个，即 110KV 母线短路（f1 点） ，10KV 母线短路（f2 点）如图： 计算结果:高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取基准值如表 4.1表 4.1 基准值列表基准容量： S = 100MVAB基准电压： V （KV）B10.5 115基准电流： I （KA） 5.499 0.502114.2.2.1 110KV 高压侧短路计算110kv 侧即当

24、 f1 点短路时，等值电路及其简化电路如图：124.2.2.210KV 低压侧短路计算10kv 侧即当 f2 点短路时，等值电路及其简化电路如图：134.3 短 路 电 流 计 算 结 果 表14表 4.2 短 路 电 流 计 算 结 果 表短 路 电 流 冲 击 电 流结 项 果 目序 号短路点编号短 路 点基 准 电压（ kV）短 路 点基 准 电流（ kA） 标 么 值有 名 值(kA)标么值( kA)有 名 值(kA)Sd(MVA)一 F1 115 0.502 4.78 2.4 21.63 10.86 478.038二 F2 10.5 5.499 2.11 11.66 5.41 29.

25、73 212.05第 5 章 电气设备的选择5.1 电气设备选择的原则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：按正常工作状态选择；按短路状态校验。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

26、定的新产品应经上级批准。5.2 电气设备选择的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。同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。5.3 主要电气设备的选择电流互感器，电压互感器，断路器，隔离开关5.3.1 电流互感器的选择（1）110KV 电流互感器的选择和校验额定电压 UNU NS=110KV 额定电流 INImax 考虑到变压器降低 5%时其出力不变，所以相应回路的 Imax=1.05Ie，即:最大负荷电流 Imax=1.05231500/（ 115）=323(A) 3根据以上数据，可选择 LCW-110 型户外独立式电流互感

27、器额定电流比：600/5A 1s 热稳定电流 75KA 动稳定电流 50KA故选择型 LCW-110 户外独立式电流互感器能满足要求,由上述设计可列表:表 5.1 电流互感器 LCW-110 参数表15LCW-110设备项目 产品数据 计算数据UeUew 110KV 110KVIeImax 600A 347AKd Ie ich242.5KA 10.9KA(KrIe)21Qd 2025KA2S 1208.6KA2S热稳定校验: t d=5.05s Qd=1208.6(KA2S)(KrIe)21=（7560010 -3） 21=2025(KA2S)Qd 满足热稳定要求。动稳定校验：I sh1=10

28、.9KAKd Ie=50 60010-3=42.5 KAi sh1 满足动稳定要求。2（2）10KV 电流互感器的选择和校验额定电压 UNUNS=10KV 额定电流 INImax考虑到变压器降低 5%时其出力不变，所以相应回路的 Imax=1.05Ie，即:最大负荷电流 Imax=1.05231500/（ 10.5）=3641(A) 3根据以上数据，可选择 LAJ-10 型电流互感器，其技术参数如下：额定电流比：4000/5A 1s 热稳定倍数：50动稳定倍数：90LAJ-10 型电流互感器，其技术参数如下：额定电流比：4000/5A 1s 热稳定倍数：50动稳定倍数：90故选择 LAJ-10

29、 型电流互感器能满足要求,由上述设计可列表:表附 5.2 电流互感器 LAJ-10 参数表LAJ-10设备项目 产品数据 计算数据UeUew 10KV 10KVIeImax 4000A 3820AKd Ie ich2360KA 94.1KA(KrIe)21Qd 40000 KA2S 1470.5 KA2S热稳定校验: td=1.08s Qd=1470.5(KA2S)(KrIe)21=（50400010 -3） 21=40000(KA2S)Qd 满足热稳定要求。动稳定校验：I sh2=44.9KA 16Kd Ie=90 400010-3=509 KAi sh2 满足动稳定要求。25.3.2 电压

30、互感器 电压互感器也是一种特殊的变压器，电压互感器的一次侧并联接入电网，电压额定值不低于 3kv。二次侧并联接入测量仪表和继电器等的电压绕组，其阻抗都非常大，故所带负荷很小且恒定不变，致使电压互感器正常工作状态接近变压器空载状态。 和普通变压器一样，电压互感器的二次侧负载不允许短路，否则就有被烧毁的危险，故一般在二次侧装设熔断器或自动开关作短路保护。为了防止互感器本身出现故障而影响电网的正常运行，其一次侧也需装设熔断器和隔离开关。表 5-3 电压互感器参数表位置 型号 额定电压/(KV) 二次绕组 准确级 额定输出/(VA)测量 0.5 300保护 3P 300110KV 侧 JCC6-110

31、/310.剩余 3P 150测量 0.5 12010KV 侧 JSJW-10 10/0.1保护 3P5.3.3 110KV 侧高压断路器和高压隔离开关的选择和校验（1）110KV 高压侧断路器的选择和校验进线断路器的等级比主变高压侧大一级，而母线分段断路器和进线断路器的额定值相差不大，粗略计算，进线只取进线断路器。假设两台主变同时并联投入运行时，110KV 母线上发生短路，短路电流有名值 Id1= 2.4kA（短路冲击电流有名值 ish=1.8*1.414Id1=1.8*1.414 2.4=6.11(KA) 最大负荷电流 Imax=1.0525000/（ 115）=251.319(A) 3额定

32、电压 UNS=110KV 高工作电压 UalmUsm=1101.15=126.5(KV) 断路器额定电压 UNU NS 断路器额定电流 IeImax按断开电流选择 INbrI d1 按短路电流计算 i Nbai sh根据资料，可以知道 LW6-110 满足要求，具体参数如下:表 5.4 断路器 LW6-110 参数表断路器型号 额定电压（KV）额定电流（A）额定开断电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流（KA）（4S）LW6-110 110 630 16 40 16热稳定校验：It 2*t=1624=1024 (KA2S) QK=I 2t=1.9424=16 (KA2S) 因为 It2*tQ

33、K，所以满足热稳定要求动稳定校验：因为 ies ish=4.977KA 所以满足动稳定要求。通过校验，所选断路器满足设计要求。17（2）110KV 高压隔离开关的选择和校验最大负荷电流 Imax=451.5(A)额定电压 UNS=110KV 高工作电压 UalmUsm=1101.15=126.5(KV) 隔离开关额定电压 UNU NS 隔离开关额定电流 IeImax根据资料，可以知道满足要求，具体参数如下:表 5.5 隔离开关 GW13-110 参数表隔离开关型号 额定电压（KV） 额定电流（KA） 动稳定电流(KA)（4S）额定短路电流峰值(KA)GW13-110 110 630 16 55

34、热稳定校验：It 2*t=1624=1024 (KA2S) QK= I 2t=1.95124=15.225 (KA2S) 因为 It2*tQK，所以满足热稳定要求动稳定校验：因为 ies ish=4.97 通过校验，所选隔离开关满足设计要求。5.3.4 10KV 侧断路器和隔离开关的选择和校验（1）10KV 低压侧断路器的选择进线断路器的等级比主变高压侧大一级，而母线分段断路器和进线断路器的额定值相差不大，粗略计算，进线只取进线断路器。假设两台主变同时并联投入运行时，10KV 母线上发生短路，短路电流有名值 Id1= 29.73（KA)短路冲击电流有名值 ish=2.55Id1=2.55 29

35、.73=75.81（KA) 最大负荷电流 Imax=1.0525000/（ 10.5）=1445 (A) 3额定电压 UNS=10KV 高工作电压 UalmUsm=1101.15=11.5(KV) 断路器额定电压 UNU NS 断路器额定电流 IeImax按断开电流选择 INbrI d1 按短路电流计算 i Nbai sh根据资料，可以知道内高压真空断路器 ZN28-10/1250-20 满足要求，具体参数如下:表 5.6 ZN12-10 真空断路器其主要参数电压等级 型号额定电压额定电流 （KA）Ir额定关合电流（KA）动稳定电流10kV ZN12-10 12KV 2000A 50 140

36、140kA（1）校验热稳定10000（kA 2.S） 4502tIQD1089(kA2.S) .16KP即 满足要求 ;（2）校验动稳定140193.2.75.2shi即满足要求;（2）10KV 隔离开关的选择和校验18短路电流有名值 Id1= 104.54（KA)短路冲击电流有名值 ish=2.55Id1=2.55 29.73=75.81(KA) 最大负荷电流 Imax=1445(A)额定电压 UNS=10KV 高工作电压 UalmUsm=101.15=11.5(KV) 隔离开关额定电压 UNU NS 隔离开关额定电流 IeImax根据资料，可以知道 GN6-10T/1000 满足要求，具体

37、参数如下:表 5.7 隔离开关 GN6-10T/1000 参数表隔离开关型号 额定电压（KV） 额定电流（KA） 动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)（10S）GN6-10T/1000 10 1000 52 20热稳定校验：It2*t=20210=4000 (KA2S) QK= I 2t=8.4704210=717.476(KA2S) 因为 It2*tQK，所以满足热稳定要求动稳定校验：因为 ies=52 KA ish=21.5992KA 通过校验，所选隔离开关满足设计要求。5.3.5 母线电缆及绝缘子的用途及类别 母线（也称汇流排）是汇集和分配电流的裸导体，指发电机、变压器和配电装置等大电流

38、回路的导体，也泛指用于多种电气设备连接的导线。母线处于配电装置的中心环节，作用十分重要。由于母线在正常运行中，通过的功率大，在发生短路故障时承受很大的热效应和电动力效应，因此应合理选择母线材料、截面形状及布设方式，正确地进行安装和运行，以确保母线的安全可靠和经济运行。 母线有软、硬之分。软母线一般采用钢芯铝绞线，用悬式绝缘子将其两端拉紧固定。软母线在拉紧在时存在适当的度。工作时会产生横向摆动，故软母线的线间距离要大，常用于室外配电装置。硬母线采用矩形、糟形或管形截面的导体，用支柱绝缘子固定，多数只作横向约束，而沿纵向则可以伸缩，主要承受弯曲和剪切应力。硬母线的相间距离小，广泛用于室内、外配电装

39、置。 绝缘子的作用：绝缘子被广泛用于室内外配电装置、变压器、开关电器级输配电线路中，用来支持和固定带电导体，并与地绝缘，或作为带电导体之间的绝缘。因此，它必须具有足够的机械强度和电器强度，并能在恶劣环境下安全运行。使二次设备与高电压部分隔离且互感器二次侧均接地，从而保证了二次设备和人身的安全。第 6 章 配电装置的选择6.1 高压配电装置的选择配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑设备外型尺寸，检修运输的安全距离等因素而决定，对于散露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论为最高正常工作电压或出现内外过电压时，不致使空

40、气间隙击穿。表 6-1 屋内配电装置的安全净距（mm）19额定电压 （KV）符号 适用范围 3 6 10 15 20 35 60 110J 110 220JA11、带电部分至接地部分之间2、网状和板状遮栏向上延伸距地2.3m 处，与遮栏上方带电部分之间70 100 125 150 180 300 550 850 850 1800A21、不同相的带电部分之间2、断路器和隔离开关的断口两侧带电部分之间75 100 125 150 180 300 550 900 1000 2000B11、栅栏遮栏至带电部分之间2、交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间825 850 875 900 930 105

41、0 1300 1600 1700 2550B2 网状遮栏至带电部分之间 175 200 225 250 280 400 650 950 1050 1900C 无遮栏裸导线至地(楼)面之间 2375 2400 2425 2450 2480 2600 2850 3150 3250 4100D平行的不同时停电检修的无遮栏裸导线之间1875 1900 1925 1950 1980 2100 2350 2650 2750 3600E通向屋外的出线套管至屋外通道的路面4000 4000 4000 4000 4000 4000 4500 5000 5000 5500表 6-2 屋外配电装置的安全净距（ mm

42、）额定电压 （kv）符号 适用范围 310152 35 60 110 110 220J 330J 500JA11、带电部分至接地部分之间2、网状遮栏向上延伸距地 2.5m 处与遮栏上方带电部分之间200 300 400 650 900 1000 1800 2500 2800A21、不同相的带电部分之间2、断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间200 300 400 650 1000 1100 2000 2800 430020B11、设备运输时，其外廓至无遮栏带电部分之间2、交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间3、栅状遮栏至绝缘体和带电部分之间4、带电作业时的带电部分至接地部分之间950

43、 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550B2 网状遮栏至带电部分之间 300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900C1、无遮栏裸导线至地面之间2、无遮栏裸导体至建筑、构筑物顶部之间2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500A 值与电极形状、冲击电压波形、过电压及其保护水平和环境条件等因素有关，一般地说，220kv 以下的配电装置，大气过电压起主要作用，330kv 及以上，内过电压起主要作用，采用残压较低的避雷器时，A1 和 A2 值可减小，屋内、外装置中各有关部分之间个电压

44、等级，即 110KV、10KV 根据电力工程电气设计手册规定，110KV 采用屋外配电装置，10KV 采用屋内配电装置.参考文献1 余建明，同向前，苏文成，供电技术（第 4 版），北京：机械工业出版社，2008.1(2008.7 重印)。2 王士政，芮新花，电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程，中国水利水电出版社，第一版（2007 年 6 月 1 日）。3 王锡凡，电气工程基础，西安交通大学出版社，第二版（2009 年 10 月）4 杨冠成，电力系统自动装置原理，中国电力出版社，第四版（2007）附录 电气主接线图:21结 论22本次设计的主要内容是关于 110kV 变电所的初步设计，它主

45、要包括根据负荷进行变压器的选择；变电所主接线的选择；短路计算；变电所电气设备的选择以及配电装置的选择等。 变压器选择的是两台三绕组的变压器，电气主接线 110kV 侧为内桥形接线，10kV 侧选择的是单母线分段制。在进行短路计算的时候，求的各元件的标幺值，在进行电路的等效。断路器和隔离开关的选择主要是根据负荷电流，校验则是根据短路冲击电流值和 4s 后的电流值分别进行校验，电压互感器主要是根据额定电压进行选择，电流互感器主要是根据负荷电流，并进行动稳定和热稳定的校验。通过查阅资料，对变压器，互感器，隔离开关，断路器等这些设备的型号有了一定的了解以及如何进行选择。电气主接线的选择要多方面进行考虑，比较得出结论，特别是考虑经济效益以及实际外界状况。关于 110kV 变电所的初步设计虽说基本完成，但是仍有许多地方有待进一步改进和优化。只有理论联系实践，在实践中检验理论，才能设计出更加优秀的作品。