1、毕 业 设 计110kV 阳宁市变电站电气设计院 部 机械与电子工程学院专业班级 电气二班 届 次 2015 届 学生姓名 学 号 指导教师 二 一五年六月一日i目录摘要 IAbstract .II1 引言 12 设计的内容和要求 .22.1 原始资料分析 .22.2 设计原则和基本要求 .32.3 设计内容 .33 主变压器的选择 .33.1 主变台数的确定 .33.2 本变电站站用变压器的选择 .54 电气主接线的选择 .54.1 选择原则 .54.1.1 主接线的基本形式和特点 .64.1.2 主接线设计的基本要求及原则 .74.2 变电站的各侧主接线方案的拟定 .85 短路电流计算 .
2、125.1 短路计算的目的及假设 .125.2 短路电流计算的步骤 .135.3 短路电流计算及计算结果 .146 导体和电气设备的选择 .176.1 电气设备的选择原则 .176.2 断路器和隔离开关的选择 .176.3 互感器的选择 .216.4 母线的选择 .226.5 高压熔断器的选择 .246.6 消弧线圈的选择 .247 变电站防雷保护及其配置 .247.1 直击雷的过电压保护 .247.2 雷电侵入波的过电压保护 .257.3 避雷器和避雷线的配置 .258 高压配电装置及平面布置 .268.1 设计原则与要求 .268.2 高压配电装置 .279 结论 .28参考文献 .29致
3、谢 .30iiContentsAbstract .II1 Introduction 12 Design the content and requirements22.1 Analysis of the raw data 22.2 Design principles and basic requirements .32.3 Design Content 33 Select the third chapter of the main transformer 33.1 Determination of the number of main transformer station 33.2 Subst
4、ation transformers .54 Main electrical wiring selection 54.1 Selection principle .54.1.1 Main Wiring the basic forms and characteristics 64.1.2 Basic requirements and principles of the main wiring design .74.2 Prepare each side of the main line scheme 4.2 substation.85 Short circuit calculation125.1
5、 Short-circuit calculations and assumptions .125.2 Short-circuit current calculation 135.3 Short-circuit current calculation and calculations .146 Select Chapter conductors and electrical equipment176.1 Electrical equipment selection principle176.2 Circuit breakers and disconnectors selection.176.3
6、Transformers selection 216.4 Select busbar226.5 High-voltage fuse selection .246.6 Select the arc suppression coil.247 Substation lightning protection and configuration .247.1 Direct lightning over-voltage protection .257.2 Lightning invasion wave overvoltage protection 257.3 Configuring and lightni
7、ng arrester line .258 High voltage distribution equipment and layout .268.1 Design principles and requirements 268.2 High voltage electrical installations 279 In conclusion.28References .29Acknowledgements .30I110kV 阳宁市变电站电气设计（山东农业大学 机械与电子工程学院 泰安 271018）摘要：随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的要求也越来越高。本设
8、计讨论的是 110kV 变电站电气部分的设计。首先对原始资料进行分析，选择主变压器，在此基础上进行主接线设计，再进行短路计算，选择设备，然后进行防雷接地和保护、配电装置设计。关键词：变电站 短路计算 设备选择全套图纸加 153893706110kV substation electrical of Yangningcity design(Mechanical 2.3 设计内容本次设计的是一个降压变电站，有三个电压等级(110kV35kV10kV)，110kV 主接线采用单母线分段接线方式，两路进线，35kV 和 10kV 主接线均采用单母线分段接线方式。主变压器容量为 2 31.5MVA，11
9、0kV 与 35kV 之间采用 YoYo12 连接方式，110kV 与 10kV 之间采用 Yo11 连接方式。本设计采用的主变压器有两个出线端子，一端接 35kV 的引出线，另一端接 10kV 的引出线。设计中主要涉及的是变电站内部电气部分的设计，并未涉及到出线线路具体应用到什么用户，所以负荷统计表相对比较简洁，也减少了电气主接线图的制作难度。3 主变压器的选择3.1 主变台数的确定待设计变电站在电力系统中的地位：本变电站为一降压变电站，在系统中起着汇聚和分配电能的作用，担负着向该地区工厂、农村供电的重要任务，地位比较重要。该变电站的建成，不仅增强了当地电网的网络结构，而且为当地的工农业生产
10、提供了足够的电能，从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。待设计变电站的建设规模：a 电压等级： 110kV/35kV10kV b 线路回路数量110kV 出线共 2 回，两回进线为 110kV 的平行供电线路，正常送电容量各为35000KVA。35kV 出线共 4 回，输送容量各为 4000KVA。10kV 出线共 12 回，全部为架空线路，其中 3 回每回输送容量按 3500KVA 设计；另外 5 回每回输送容量为 3000KVA，再预留四个出线间隔，待以后扩建。4由电力工程电气设计手册电气一次部分并结合工厂供电可知：(1) 主变压器容量一般按变电所建成后 5-10 年的规划负荷
11、选择，并适当考虑到远期 10-20 年负荷发展。对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合（2）装有两台主变压器的变电所，每台变压器的容量 应同时满足以下两个条件：.NTSa 任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷 的大约 70%80%的需求，即30. 30.78NTSSb 任一台变压器单独运行时，应满足全部一，二级负荷的要求，即 .30(12)NTS由原始资料可知：10kv 侧: MW13.520.535kv 侧： MW24S总计 MW0考虑到作为区变电站将来预留四个出线间隔，待以后扩建，故采用两台 31.5MVA 的变压器。（3）电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风
12、冷式、强迫油循环。由相关规范及计算结果选择油浸风冷式变压器最为合适。a 变压器容量：装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的 70%，考虑变压器的事故过负荷能力为 40%，则可保证 80%负荷供电。b 在 330KV 及以下电力系统中，一般选三相变压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯低压中压高压线圈，高与低之间阻抗最大。c 绕组数和接线组别的确定：该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110kV 以上电压，变压器绕组都采用 Y0 连接，35KV 采用 Y 形连接，10KV 采用
13、连接。d 调压方式的选择：普通型的变压器调压范围小，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方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在 15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。e 冷却方式的选择：主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统
14、的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。所以用两台 SFSZ731500/110 型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器的参数如下：5表 3-1 变压器技术数据额定电压（ kV）损耗（kW ）型号额定容量（kVA）高压 中压 低压空载短路阻抗电压（%）空载电流（%）连接组别SFSZ731500/110315001108 1.25%354 1.25%10.5 8.2 41U12=10.5%U13=17.5%U23=6.5%1YN、 yno、d n3.2 本变电站站用变压器的选择变电站的站用电是变电站的重要负荷，因此，在站用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电站
15、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，保证变电站安全，经济的运行。一般变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器的变电站中应装设两台容量相等的站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。根据如上规定，本变电站选用两台容量相等的站用变压器。站用变压器的容量应按站用负荷选择：S照明负荷 +其余负荷 0.85(kVA)站用变压器的容量：SeS0.85P 十 P 照明(kVA)根据任务书给出的站用负荷计算：S5.2+ 4.5+（20+4.5+0.15 32+2.7+
16、15+1+4.5 2+1.5） 0.8549.725 (kVA)考虑一定的站用负荷增长裕度，站用变 10KV 侧选择两台 SL712510 型号配电变压器，互为备用。根据容量选择站用电变压器如下：型号：SL7 12510；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(%)：464 电气主接线的选择4.1 选择原则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。主接线方案的确定与电力系统及变电站运行的可靠性、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
17、面分析论证，通过技术经济比较，确定变电站主接线的最佳方案。4.1.1 主接线的基本形式和特点电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系 1。单母线接线及单母线分段接线 2（1）单母线接线单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。
18、母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。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 3。综上所述，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。（2）单母分段接线单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户
19、可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。7这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站 610KV 接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用 4。（3）单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一
20、台旁路断路器，大大增加了投资。双母线接线及分段接线a 双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点 5。由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的 610KV 配电装置；3560KV 出线数超过 8 回，或连接电源较大、负荷较大时；110220KV 出线数为 5 回及以上时。b 双母线分段接线为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用
21、母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电 6。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在 220550KV 大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。c 双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。
22、这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。4.1.2 主接线设计的基本要求及原则变电站主接线设计的基本要求：（1）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线的设计必须满足这个要求。8因为电能的发送及使用必须在同一时间进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。供电可靠性的客观衡量标准是运行实践，评估某个主接线图的可靠性时，应充分考虑长期运行经验。我国现行设计规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结，设计时应该予以遵循。（2）灵活性电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改
23、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，能尽快的退出设备、切除故障，使停电时间最短、影响范围最小，并在检修设备时能保证检修人员的安全。（3）操作应尽可能简单、方便电气主接线应简单清晰、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）经济性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最小，占地面积最少，使变电站尽快的发挥经济效益。（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，
24、因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。变电站主接线设计原则：（1）变电站的高压侧接线，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）在 6-10kV 配电装置中，出线回路数不超过 5 回时，一般采用单母线接线方式，出线回路数在 6 回及以上时，采用单母分段接线，当短路电流较大，出线回路较多，功率较大，出线需要带电抗器时，可采用双母线接线。（3）在 35-66kV 配电装置中，当出线回路数不超过 3 回时，一般采用单母线接线，当出线回路数为 48 回时，一般采用单母线分段接线，若接电源较多、出线
25、较多、负荷较大或处于污秽地区，可采用双母线接线。（4）在 110-220kV 配电装置中，出线回路数不超过 2 回时，采用单母线接线；出线回路数为 34 回时，采用单母线分段接线；出线回路数在 5 回及以上，或当“0220KV配电装置在系统中居重要地位；出线回路数在 4 回及以上时，一般采用双母线接线。（5）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。94.2 变电站的各侧主接线方案的拟定在对原始资料分析的
26、基础上，结合对电气主接线的可靠性、灵活性、及经济性等基本要求，综合考虑在满足技术、经济政策的前提下，力争使其为技术先进、供电可靠安全、经济合理的主接线方案。供电可靠性是变电所的首要问题，主接线的设计，首先应保证变电所能满足负荷的需要，同时要保证供电的可靠性。变电所主接线可靠性拟从以下几个方面考虑：a 断路器检修时，不影响连续供电；b 线路、断路器或母线故障及在母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短，能否满足重要的 I、II 类负荷对供电的要求；c 变电所有无全所停电的可能性；主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修、事故等特殊状态下操作方便，高度灵活，检修安全，
27、扩建发展方便。主接线的可靠性与经济性应综合考虑，辩证统一，在满足技术要求前提下，尽可能投资省、占地面积小、电能损耗少、年费用（投资与运行）为最小。（1）110KV 侧主接线方案A 方案：单母线分段接线B 方案 :双母线接线图 4-1 单母线分段接线图 4-2 双母线接线10分析:A 方案的主要优缺点:a 当母线发生故障时 ,仅故障母线停止工作 ,另一母线仍继续工作;b 对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接于不同母线分段上,以保证对重要用户的供电;c 一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；d 任一出线的开关检
28、修时，该回线路必须停止工作；e 当出线为双回线路时，会使架空线出现交叉跨越；f 110kV 为高电压等级，一旦停电，影响下级电压等级供电，其重要性较高,因此本变电站设计不宜采用单母线分段接线。B 方案的主要优缺点：a 检修母线时，电源和出线可以继续工作，不会中断对用户的供电；b 检修任一母线隔离开关时，只需断开该回路；c 工作母线发生故障后，所有回路能迅速恢复供电；d 可利用母联开关代替出线开关；e 便于扩建；f 双母线接线设备较多，配电装置复杂，投资、占地面积较大,运行中需要隔离开关切断电路,容易引起误操作.g 经济性差结论:A 方案一般适用于 110KV 出线为 3、4 回的装置中；B 方
29、案一般适用于 110KV出线为 5 回及以上或者在系统中居重要位置、出线 4 回及以上的装置中。综合比较 A、B两方案，并考虑本变电站 110KV 进出线共 6 回，且在系统中地位比较重要，所以选择 A方案单母线分段接线为 110KV 侧主接线方案。（2）35KV 侧主接线方案A 方案：单母线接线图 4-3 单母线接线11B 方案 :单母线分段接线分析：A 方案的主要优缺点：a 接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差;b 当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，各回路必须在检修或故障消除前的全部时间内停止工作；c 出线开关检修时，该回路停止工作。B 方案的主
30、要优缺点：a 当母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；b 对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电；c 当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部电源和引出线，这样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；但是投资减少了许多，具有经济性；d 任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；图 4-4 单母线分段接线12e 当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越。结论:B 方案一般速用于 35KV 出线为 4-8 回的装置中。综合比较 A、B 两方案，并考虑本变电站 35KV 出线为 24，所以选择 B 方案单母线分段
31、接线为 35KV 侧主接线方案。（3） 10KV 侧主接线方案A 方案：单母线接线(见图 4-3)B 方案：单母线分段接线(见图 4-4)分析：A 方案的主要优缺点：a 接线简单、清晰、设备少、投资小、运行操作方便且利于扩建，但可靠性和灵活性较差;b 当母线或母线隔离开关发生故障或检修时；各回路必须在检修或故障消除前的全部时间内停止工作；c 出线开关检修时，该回路停止工作。B 方案的主要优缺点：a 母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；b 对双回路供电的重要用户，可将双回路分别接于不同母线分段上，以保证对重要用户的供电c 当一段母线发生故障或检修时，必须断开在该段母线上的全部
32、电源和引出线，样减少了系统的发电量，并使该段单回线路供电的用户停电；d 任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；e 当出线为双回线时，会使架空线出现交叉跨越。结论：B 方案一般适用于 10KV 出线为 6 回及以上的装置中。综合比较 A、B 两方案,并考虑本变电站 10KV 出线为 12 回，所以选择 B 方案单母线分段接线为 10KV 侧主接线方案.5 短路电流计算5.1 短路计算的目的及假设（1）短路电流计算的目的a 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线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。b 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况
33、下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。c 在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。d 在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。e 按接地装置的设计，也需用短路电流。（2）短路电流计算的一般规定13a 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，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后 510 年） 。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应仅按在切换过程中可能并列运行的接线方式。b 选择导体和电器用的短路电流，在电气
34、连接的网络中，应考虑具有反馈作用的导步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。c 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。d 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。（3）短路计算基本假设a 正常工作时，三相系统对称运行；b 所有电源的电动势相位角相同；c 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；d 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；e 元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；f 系统短路时是金属性短路。5.2 短路电流计算的步骤目前在电力变电站建设工程设
35、计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下：（1）选择要计算短路电流的短路点位置；（2）按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图；a 在网络图中，首选去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻；b 选取基准容量和基准电压 Ub（一般取各级的平均电压） ；c 将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗；d 由上面的推断绘出等值网络图；（3）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗；（4）求其计算电抗；（5）由运算曲线查出短路电流的标么值；（6）计算有名值和短路容量；（7）计算短路电流的冲击值；a 对网络进行化简，把
36、供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。14标幺值： jdiI有名值： djdi*b 计算短路容量，短路电流冲击值短路容量：IVSj短路电流冲击值：5.2Icj（8）绘制短路电流计算结果表5.3 短路电流计算及计算结果等值网络制定及短路点选择：根据前述的步骤，针对本变电所的接线方式，把主接线图画成等值网络图如图 5-1 所示：F1-F3 为选择的短路点，选取基准容量 S =100MVA，由于在电力工程中，工程上习惯性标准一般选取基准电压 eavbU05.1. 基准电压（KV）： 10.5 37 115基准电流 (KA)：
37、5.50 1.56 0.50（1）主变电抗计算SFSZ731500/110 的技术参数 121* %/0/ 10.75/ 10/4 .269djBXUS图 5-1 等值网络图15图 5-3 110KV 三相短路kA 0.6431*732.11 BFVSI132 * %/10/ 0/1 0/4 djBXUS43 6.75.169j（2）三相短路计算简图，图 5-2（3）三相短路计算a 110kV 侧三相短路简图如下图 5-3当 F1 短路时，短路电流稳态短路电流的有名值 KAIIFF 3.689*4.0* 11 冲击电流 KAIch65.*5.21短路全电流最大有效值 IIFch1.9.1短路容
38、量 MVSBF80*910 b 35kV 侧三相短路简图如下图 5-4890.1图 5-4 35kV 侧三相短路简图图 5-2 三相短路计算简图16当 F2 短路时，KAVSIBF56.137*2.0322短路电流93.206.12.03122 XIF稳态短路电流的有名值 KAIIFF 58.493.*22 冲击电流 kA2.5481.6 chI短路全电流最大有效值 I ch2 =1.514.58 = 6.92 kA短路容量 MVA22 .93102.3 FBS c 10kV 侧三相短路简图如下图 5-5当 F3 短路时， 33 / 10/.732*.5( 9 ) .4FBISVkA短路电流
39、1/0.2.698 （ ）稳态短路电流的有名值 33 .91. 0.8 FFII k 图 5-5 10kV 侧三相短路简图17冲击电流 32.510.84 25.97 chI kA短路全电流最大有效值 31.38 chI短路容量 3 .FBSMV 短路电流计算结果见表 5-1表 5-1 短路电流计算结果短路点基准电压VaV（KV）稳态短路电流有名值IKA短路电流冲击值ich(KA)短路全电流最大有效值 Ich(KA)短路容量 S( MVA)F1 115 6.3 16.065 9.51 980F2 37 4.58 11.68 6.92 293.3F3 10.5 10.184 25.97 15.3
40、8 185.26 导体和电气设备的选择6.1 电气设备的选择原则电气装置中的载流导体和电气设备，在正常运行和短路状态时，都必须安全可靠地运行。为了保证电气装置的可靠性和经济性，必须正确地选择电气设备和载流导体。各种电气设备选择的一般程序是：先按正常工作条件选择出设备，然后按短路条件校验其动稳定和热稳定。电气设备与载流导体的设计，必须执行国家有关的技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和为今后扩建留有一定的余地。电气设备选择的一般要求包括：（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；（2）应按当地环境条件校核；（3）应力求技术先进和经济合理；
41、（4）选择导体时应尽量减少品种；（5）扩建工程应尽量使新老电器型号一致；（6）选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。（7）按短路条件来校验热稳定和动稳定。（8）验算导体和 110kV 以下电缆短路热稳定时，所有的计算时间，一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间；而电器的计算时间一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间；断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。186.2 断路器和隔离开关的选择（1）110kV 侧断路器和隔离开关的选择短路参数：i ch=9.84(kA); I“=I=9.8(kA)Ue=110 KV 1.05./1.732086.
42、3gmaxeIISA110KV 侧断路器的选择：查设备手册试选 LW14110 型六氟化硫断路器。表 6-1 LW14110 型断路器参数计算数据 LW14-110U（kV） 110 Ue（KV） 110Igmax(A) 186.3 Ie(A) 2000I/(kA) 9.51 Ir(KA) 31.5ich(kA) 16.065 idw(KA) 80I2tdz 9.82*0.5 Ir2t 31.52*3动稳定校验：Igmax=286.3(A)I eich=16.065 (kA) I dw=100 kA动稳定校验合格。热稳定校验：Qk=9.82 0.5 (kA2S)Q 承受 =31.52 3 (k
43、A2S)Q 承受 Q k 热稳定校验合格。110kV 侧隔离开关的选择：Ue=110 kV Igmax=286.3(A)查设备手册试选 GW7-110 型隔离开关，参数如下：额定电压：U e=110 kV 额定电流：I e=600A动稳定电流：I dw=55 kA 5S 热稳定电流：14 kA动稳定校验：Igmax=286.3(A)Ieich=16.065 (kA) I dw=55 kA热稳定校验：Qd=9.8 9.8 0.5 (kA2S)Q 承受 =14 14 5 (kA2S) 19Q 承受 Q k 热稳定校验合格。（2）35kV 侧断路器和隔离开关的选择短路参数： ; 1.68chikAI
44、“=I=2.933(kA) Ue=35 KVIgmax=1.05Ie=1.05S/1.732 35=104(A) 35KV 侧断路器的选择：查设备手册试选 ZW23-35C 型断路器。表 6-2 ZW23-35C 型断路器参数计算数据 ZW23-35CU（kV） 35 Ue（KV） 40.5Igmax(A) 104 Ie(A) 1600I/(kA) 2.933 Ir(KA) 25ich(kA) 11.68 idw(KA) 63I2 tdz 2.9332*0.5 Ir2t 252*4动稳定校验：Igmax=104(A)I eich=11.68(kA) I dw=100 kA动稳定校验合格。热稳定
45、校验：Qk=2.9332 0.5 (kA2S)Q 承受 =252 4 (kA2S)Q 承受 Q k 热稳定校验合格。35KV 侧隔离开关的选择：Ue=35 kV Igmax=104(A)查设备手册试选 GW14-35（D）型隔离开关，参数如下：额定电压：U e=35 KV 额定电流：I e=1250A动稳定电流：I dw=40 kA 2S 热稳定电流：16 kA动稳定校验：Igmax=104(A)Ieich=11.68(kA) I dw=40 kA动稳定校验合格。热稳定校验：Q 承受 =Irw Irw Trw=16 16 2 (kA2S)20Q 承受 Q k 热稳定校验合格。（3）10kV 侧
46、断路器和隔离开关的选择短路参数：ich=25.97(kA); I“=I=1.852(kA) Ue=10 KVIgmax=1.05Ie=1.05S/1.732 10=242.8(A) 10KV 侧断路器的选择：由于 10 kV 选用为户内成套设备，根据厂家提供的型号，选空气绝缘金属铠装移开式KYN28 型开关柜断路器型号为 ZN63A-12/T1250A-31.5其参数如下:额定电压: U e=12 kV 额定电流: I e=1250 A四秒热稳定电流: Irw4=31.5 kA 额定短路开断电流：I kd=31.5 kA额定峰值耐受电流：I max=Idw=80 kA 额定短路关合电流：80
47、kA动稳定校验：Igmax=242.8(A)Ieich=25.97(kA) I dw=100 kA动稳定校验合格。热稳定校验：Qk=1.852 1.852 0.5 (kA2S)Q 承受 = 31.5 31.5 4 (kA2S)Q 承受 Q k 热稳定校验合格。所选断路器满足要求。（4）主变中性点隔离开关的选择主变中性点隔离开关选取中性点专用型号:GW8-110 型主要参数:额定电压: U e=110 kV 额定电流: I e=400 A动稳定电流: I dw=15.5 kA 10S 热稳定电流：4.2 k表 6-3 断路器、隔离开关参数表参数器件/型号 安装地点 额定电压Ue(KV)额定电流I
48、e(KA)动稳定电流Idw(kA)热稳定电流 (kA)断路器 LW14110 110 KV 110 2000 80 31.5，3 秒21ZW35-126 35KV 40.5 1600 63 25， 4 秒ZN63A-12/T1250A-31.5 10KV 10 1250 80 31.5，4 秒GW7-110 110KV 侧 110 600 55 14， 5 秒GW14-35（D） 35 KV 侧 35 1250 40 16， 2 秒隔离开关GW8-110 主变中性点 110 400 15.5 4.2，10 秒6.3 互感器的选择电流互感器的选择：（1）110kV 侧电流互感器Igmax=1.0
49、5Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A)Ue=110 kV选取：LVQB110，300/5，0.5/D/10P电流互感器参数：1 秒热稳定电流：40KA，动稳定电流：100KA动稳定校验：ich=16.065(kA) 100 kA动稳定校验合格。热稳定校验：Qd=9.8*9.8*0.5 (kA2S)Q 承受 = 1*40*40 (kA2S)Q 承 受 Q d 热稳定校验合格。（2）35kV 侧电流互感器：Igmax=1.05Ie=1.05S/1.732*35=104(A)Ue=35 kV选取：LVQB35，600/5，0.5/D/10P电流互感器参数：短时热稳定电流：31.5KA，动稳定电流：80KA动稳定校验：ich=1
