1、 毕业设计（论文）题 目 110kV 降压变电站电气一次部分设计院 校 专 业 学生姓名 准考证号 指导教师（本科） 指导教师（专科） 2012 年 月 日110kV 变电站电气设计摘 要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变
2、换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。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，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;（2）负荷分析;
3、（3）短路电流的计算;（4）高压电气设备的选型和校验；（5）继电保护配置;（6）防雷与接地保护等内容；（7）变电站造价及运行费用。关键词：变电站；负荷；输电系统；配电系统.目 录摘 要 .II第 1 章 变电站负荷原始资料 .11.1 原始数据 11.2 10kV 负荷统计资料 3第 2 章 主接线的设计 .42.1 电气主接线的设计原则 .42.2 对电气主接线的基本要求 42.3 主接线选择 42.3.1 110kV 侧接线的选择 .42.3.2 10kV 侧接线选择 72.3 主变压器的选择 .8第 3 章 短路电流的计算 103.1 短路计算的基本知识和目的 103.1.1 短路计算的
4、基本知识 103.1.2 计算短路电流的目的 103.2 短路电流计算 113.2.1 系统接线图与系统阻抗图 113.2.2 短路电流计算 12第 4 章 设备的选择与校验 164.1 设备选择的原则和规定 164.2 导体的选择和检验 .174.2.1 汇流母线 184.2.2 分段回路 194.2.3 主变引下线 214.2.4 负荷出线 224.2.5 所用变回路 234.3 断路器的选择 234.3.1 110kV 侧断路器的选择 234.3.2 10kV 侧断路器的选择 .244.3 隔离开关的选择 .254.3.1 110kV 侧隔离开关的选择 264.3.2 10kV 侧隔离开
5、关的选择 .27主要参考文献资料 .29致 谢 30.第 1 章 变电站负荷原始资料1.1 原始数据 1.1.1 建设性质及规模本所位于市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。电压等级： 110/10kV线路回数： 110kV：近期 2 回，远景发展 2 回；10kV：近期 12 回，远景发展 2 回。1.1.2 电力系统接线简图 附注：1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；2.最小运行方式下：S1=1300MVA，X S1=0.65；S2=170MVA，X S2=0.75。1.1.3 负荷资料（10kV 负荷的同时率 kt取 0.85）负荷资料表最 大 负 荷(MW) 穿
6、越功率(MW) 负荷组成（%）电压等级 负荷名称 近期 远景 近期 远景 一级 二级自 然力 率Tmax(h)线长(km)市系线 10 18 10市甲线 10 18 10备用 1 10110kV备用 2 12棉纺厂 1 2 2.5 20% 40% 0.75 5500 3.5棉纺厂 2 2 2.5 20% 40% 0.75 5500 3.510kV 印染厂 1 2 3 30% 40% 0.78 5000 4.5印染厂 2 2 3 30% 40% 0.78 5000 4.5毛纺厂 2 2.5 20% 40% 0.75 5000 2.5针织厂 1 1.5 20% 40% 0.75 4500 1.5柴
7、油机厂1 3 4 25% 40% 0.8 4000 3柴油机厂2 3 4 25% 40% 0.8 4000 3橡胶厂 1 1.5 30% 40% 0.72 4500 3市区 1 1.5 2 20% 40% 0.8 2500 2市区 2 1.5 2 20% 40% 0.8 2500 2食品厂 1.2 1.5 15% 30% 0.8 4000 1.5备用 1 1.5 0.78备用 2 1.5 0.781.1.4 所址条件1地理位置示意图如上所示2地形、地质、水文、气象条件所址地区海拔 200 米，地势平坦，非强地震地区。年最高气温+40C，年最低气温-20C，年平均温度+15C，最热月平均最高温+
8、32 C。最大覆冰厚度 b=10mm。最大风速 25m/s,，属于我国第六标准气象区。线路从系统 2（S2）110KV 母线出发至变电所南墙止。全长 10km。在距离系统 2 北墙 0.25、5、8、9.98km 处转角 、 四次进入变电所。900254、 、 78全线为黄土层地带，地耐力 2.4kg/cm，天然容重 =2g/ 。内摩擦3cm角 ，土壤电阻率 100cm，地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土03壤热阻系数 =120Ccm/wm。土温 20C。tp.1.2 10kV 负荷统计资料1.2.1 最大综合计算负荷的计算 nimaxmaxti=1K+%cosPS（ ） （ ）式中 Pim
9、ax各出线的远景最大负荷； cosi各出线的自然功率因数； Kt同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越 小，一般在 0.80.95 之间；%线损率，取 5%。max2.5.32.5141.5=+07078.070.8721. %.8.S.（ ） （ ）=0.8542.51.05%=37.9MVA1.2.2 、类负荷统计考虑同时率取 0.85，线损率取 5%2.52.5330%+00%+077.78.78.1.415+ 20.25201.88S 8（ ） （ ）=0.859.11.05%=8.1MVA2.52.53340%+4040%+4077.78.78.1. 15+0.225
10、403.88S 8（ ） （ ）=0.8515.31.05%=13.7MVA第 2 章 主接线的设计2.1 电气主接线的设计原则电气主接线设计的基本原则为：以下达的设计任务书为依据，根据国家现行的“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展的方针，严格按照技术规定和标准，结合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。2.2 对电气主接线的基本要求变电所主接线选择的主要原则有以下几点：（1）供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，这是第一个基本要求。（2）灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常
11、、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。（3）操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。（4）经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。根据以上的基本要求对主接线进行选择。2.3 主接线选择2.3.1 110kV 侧接线的选择方案(一 ) 单母线分段接线.图 2-3-1-1 单母分段接线优点：（1）母线发生故
12、障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。（）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。缺点：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电方案（二）: 桥形接线图 2-3-1-2 内桥接线110kV 侧以双回路与系统相连，而变电站最常操作的是切换变压器，而与系统联接的线路不易发生故障或频繁切换，因此可采用内桥式线，这也有利于以后变电站的扩建。优点：高压电器少，布置简单，造价低，经适当布置可较容易地过渡成单母线分段或双母线分接线。缺点：可靠性不是太高，切换操作比较麻烦
13、。方案（三）：双母线接线图 2-3-1-3 双母接线优点：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。（2）扩建方便，可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。（3）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。缺点：（）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投资大。（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离
14、开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。对于 110kV 侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。对比以上三种方案,从经济性、可靠性等多方面因素考虑，最佳设计方案为方案（一）母线分段接线。具有一定的可靠性和可扩展性，而且比双母线投资小。110kV 本期 2 回出线，每段母线各带 1 回，其余 2 个间隔作为远期工程的备用出线间隔。.2.3.2 10kV 侧接线选择方案（一）：单母线接线图 2-3-2-1 单母接线优点：接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点：可靠性、灵活性差、母线故障时，各出线必须全部停电。方案（二）：单母线分段接线优点
15、：（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。（）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。缺点：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。方案（三）：分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段图 2-3-2-2 分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段接线优点：有较大的可靠性和灵活性，且检修断路器时合出线不中断供电。缺点：投资增大、经济性能差。对比以上三种方案：单母线接线可靠性低，当母线故障时，各出线须全部停电，不能满足 I、II 类负荷供电性的要求，故不
16、采纳；将 I、II 类负荷的双回电源线不同的分段母线上，当其中一段母线故障时，由另一段母线提供电源，从而可保证供电可靠性；虽然分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段也能满足要求，但其投资大、经济性能差，故采用方案（二）单母线分段接线。10kV 远期共 12 回出线，每段母线各带 7 回。图 2-3-2-3 主接线示意图2.3 主变压器的选择主变压器是发电厂和变电站中最主要的设备之一,它在电气设备的投资中所占的比例较大,同时与之相配的电气装置的投资也与之密切相关。因此，对变压器的台数，容量和型式的选择是至关重要的，它对发电厂变电站的技术经济影响很大时，它也是主接线方案确定的基础。一、主变台数的确定
17、本期工程负荷总量较大，为提高供电可靠性，设主变两台，互为备用。二、主变压器容量的选择容量选择的要求：站用变电站的容量应满足正常的负荷需要和留有 10%左右的裕度，以备加接临时负荷之用。主变压器容量的确定.(1)主变压器容量一般按变电所建成后 510 年的规划负荷选择,并适当考虑到远期 1020 年的负荷发展.对于城郊变电所,主变压器容量应于城市规划相结合.(2)同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多,应从全网出发,推行系列化,标准化.2.3.1 选择条件（按远景负荷选择）所选择的 n 台主变压器的容量 nSN ，应该大于等于变电所的最大综合计算负荷 Smax ，即nSNSmax 2SN37
18、.9MVASN19.0MVA2.3.2 校验条件（按远景负荷校验）装有两台及以上主变压器的变电所中，当其中一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足 60%（220kV 及以上电压等级的变电所应满足 70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部 I 类负荷 SI 和大部分 II 类负荷SII（ 220kV 及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部 I 类负荷 SI 和 II 类负荷 SII）即 (n-1)SN(0.60.7)SmaxSN0.637.9=22.7MVA和(n-1)SN SI+ SIISN8.1+13.7=21.8MVA 为提高供电可靠性，本期设两台
19、主变，当一台主变故障或者检修停运时，另外一台主变还能承担 60%负荷，或者全部的 I、II 类负荷。单台主变变压器的容量选择为 25000kVA。根据容量以及查阅相关的规程选择 SSZ9-25000/110 型号的变压器，变压器的选择如表 2-4：表 2-5 主变压器参数型号及容量(kVA) 连接组别 容量比 空载电流(%) 投资(万元)SSZ9-25000/110 Yn/ 100/100 0.6 250x2电压组合及分接范围（kV） 损耗（kW） 阻抗电压（%）高压 低压 空载 负载 高-低1108x1.25% 10.5 24.2 110.7 10.5第 3 章 短路电流的计算3.1 短路计
20、算的基本知识和目的3.1.1 短路计算的基本知识所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。供电系统应该正常的不间断地可靠供电，以保证生产和生活的正常进行。电力系统正常运行方式的破坏，多数是由短路故障引起的，系统中将出现比正常运行时的额定电流大许多倍的短路电流，其数值可达几万甚至几十万安培。变电所设计中不能不全面地考虑短路故障的各种影响。变电所中的各种电气设备必须能承受短路电流的作用，不致因过热或电动力的影响造成设备损坏。例如：断路器必须能断开可能通过的最大短路电流；电流互感器应有足够的过电流倍数；母线要校验短路时承受的最大应力；接地装置的选择也与短路电流
21、大小有关等。短路电流的大小也是比较主接线方案，分析运行方式时必须考虑的因素。系统短路时还会出现电压降低，靠近短路点处尤为严重，这将直接危害用户供电的安全性及可靠性。为限制故障范围，保护设备安全，继电保护装置整定必须在主回路通过短路电流时准确动作。由于上述原因，短路电流计算成为变电所电气部分设计的基础。选择电气设备时，通常用三相短路电流；校验继电保护动作灵敏度时用两相短路、单相短路电流或或单相接地电流。工程设计中主要计算三相短路电流。3.1.2 计算短路电流的目的短路故障对电力系统的正常运行影响很大，所造成的后果也十分严重，因此在系统的设计，设备的选择以及系统运行中，都应该着眼于防止短路故障的发
22、生，以及在短路故障发生后腰尽量限制所影响的范围。短路的问题一直是电力技术的基本问题之一，无论从设计、制造、安装、运行和维护检修等各方面来说，都必须了解短路电流的产生和变化规律，掌握分析计算短路电流的方法。短路电流计算具体目的是；选择电气设备。电气设备，如开关电气、母线、绝缘子、电缆等，必须具.有充分的电动力稳定性和热稳定性，而电气设备的电动力稳定性和热稳定性的效验是以短路电流计算结果为依据的。（1） 继电保护的配置和整定。系统中影配置哪些继电保护以及继电保护装置的参数整定，都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析，而且不仅要计算短路点的短路电流，还要计算短路电流在网络各支路中的分布，并要作多
23、种运行方式的短路计算。（2） 电气主接线方案的比较和选择。在发电厂和变电所的主接线设计中，往往遇到这样的情况：有的接线方案由于短路电流太大以致要选用贵重的电气设备，使该方案的投资太高而不合理，但如果适当改变接线或采取限制短路电流的措施就可能得到即可靠又经济的方案，因此，在比较和评价方案时，短路电流计算是必不可少的内容。（3） 通信干扰。在设计 110kV 及以上电压等级的架空输电线时，要计算短路电流，以确定电力线对临近架设的通信线是否存在危险及干扰影响。（4） 确定分裂导线间隔棒的间距。在 500kV 配电装置中，普遍采用分裂导线做软导线。当发生短路故障时，分裂导线在巨大的短路电流作用下，同相
24、次导线间的电磁力很大，使导线产生很大的张力和偏移，在严重情况下，该张力值可达故障前初始张力的几倍甚至几十倍，对导线、绝缘子、架构等的受力影响很大。因此，为了合理的限制架构受力，工程上要按最大可能出现的短路电流确定分裂导线间隔的安装距离。（5） 短路电流计算还有很多其他目的，如确定中性点的接地方式，验算接地装置的接触电压和跨步电压，计算软导线的短路摇摆，输电线路分裂导线间隔棒所承受的向心压力等。3.2 短路电流计算3.2.1 系统接线图与系统阻抗图与待设计变电所连接的对侧电源的 110kV 母线视为无穷大电源系统。按本期 2 条 110kV 线路并列、两台主变中低压并列运行的最大运行方式，进行短
25、路电流计算,系统等值电路图如下图所示：图 3-2-1 系统阻抗图3.2.2 短路电流计算250NSkVAdjSX 210USlXj NjKTSUX10%*Mj112%.5U100.5()3JIk10.()JIA3.2.2.1 各参数标幺值 系统 1：系统阻抗 ，从基准容量为 1700MVA 换到 100MVA10.6SX=0.61/（100/1700）=0.036djS系统 2：系统阻抗 ，从基准容量为 250MVA 换到 100MVA20.73S=0.73/（100/250）=0.292djSX线路： 112210.47.5jLU.24522110.4.35jLLSXXU332210jLS变
26、压器： *(%/)(/)1.5%0/2.4TKBNXS3.2.2.2 110kV 侧三相短路当在 D1 处发生三相短路时，电源点和短路点之间的阻抗如图 3.2.2.2。图 3.2.2.2.1 110kV 侧三相短路阻抗图阻抗 XL1*与 XL2*、XL3*与 XL4*为串联相加关系，化简得图 3.2.2.3。图 3.2.2.2.2 串联化简后阻抗图阻抗 XL12*、XL34*、XL5*之间可以通过Y 变换，10.24.30.17+5LX2 86.3 .04301L得图 3.2.2.2.3图 3.2.2.2.3 Y 变换后阻抗图电源至短路点的总电抗的标么值为：d10.29+.17/0.36+.8
27、0.98X（ ） （ ）短路电流周期分量的有名值 10/ .5.(k)8JKIA冲击电流 /25.10.48(k)impIA短路全电流最大有效值 /1.5.7.)ipII短路容量算法 d1315.016()NSUI MVA3.2.2.3 10kV 侧三相短路当在 D2 处发生三相短路时，如图 3.2.2.3。 图 3.2.2.3 10kV 侧三相短路阻抗图电源至短路点的总电抗的标么值为：*d20.98.42/038X.短路电流周期分量的有名值 10/25.7.86(k)3JKIAX冲击电流 /251.40.9(k)impIA短路全电流最大有效值 /1.5.7.86.()impII短路容量算法
28、d2310.5325()NSUI MVA表 3-2-2 短路电流计算结果表电压等级短路点短路电流周期分量有名值 （kA）/I冲击电流（kA）imp全电流（kA）impI短路容量S（MVA）110kV D1 5.10 11.48 7.07 101610kV D2 17.86 40.19 26.97 325第 4 章 设备的选择与校验4.1 设备选择的原则和规定导体和设备的选择设计，应做到技术先进，经济合理，安全可靠，运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。一、一般原则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）应力求技术先进和经济合理。3
29、）选择导体时应尽量减少品种。4）应按当地环境条件校核。5）扩建工程应尽量使新老电器型号一致。6）选用的新产品，均应有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。二、有关规定1、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）长期工作条件a电压：选用的电器允许的最高工作电压 Umax 不得低于该回路的最高运行电压，即 UmaxUg，当额定电压在 220kV 及以下时为 1.15UN。额定电压与设备最高电压受电设备或系统额定电压 供电设备额定电压 设备最高电压10 10.5 11.5110 121 126b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
30、行方式下的持续工作电流 Ig，即 IeIg。由于高压电器没有明显的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种方式下回路持续工作电流。c机械负荷：所选电器端子的允许负荷，应大于电器引下线在正常运行和.短路时的最大作用力。2）短路稳定条件 校验的一般原则电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定检验，检验的短路电流，一般取三相短路时的短路电流。 短路的热稳定条件：I t2tQ dtQdt在计算时间 tjs 秒内，短路电流的热效应（kA 2.S）Itt 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA）T设备允许通过的热稳定电流时间（S） 短路的动稳定条件ich idf IchI df ich短
31、路冲击电流峰值（kA）idf短路全电流有效值Ich电器允许的极限通过电流峰值（kA）Idf电器允许的极限通过电流有效值（kA） 绝缘水平在工作电压和过电压下，电气的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，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。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算选用适当的电压保护设备。2、环境条件选择导体和电阻时，应按当地环境条件校核。原始资料提供环境条件如下：年最高温度+40，最低气温-20，当地雷暴日数 40 日/ 年。4.2 导体的选择和检验载流导体一般采用铝质材料比较经济，110kV 及以上高压配电装置一般采用软导线
32、，当负荷电流较大时，应根据负荷电流选用较大截面的导线。矩形导线一般只用于 35kV 及以下，电流在 5000A 及以下时；槽形导体一般用于50008000A 的配电装置中；管形导体用于 8000A 以上的大电流母线。1、按回路最大持续工作电流选择：IxuIg.max其中 Ig.max导体回路持续工作电流（A）Ixu相应于导体在某一运行温度、环境条件下长期允许工作电流（A）若导体所处环境条件与规定载流量计算条件不同时，载流量应乘以相应的修正系数。2、按经济电流密度选择SjIg.max/j其中 Sj按经济电流密度计算得到体截面（mm2）j经济电流密度（A/ mm2）以下分别对各电压等级的导线进行计
33、算选择。4.2.1 汇流母线110kV 主母线：1）选型= =542ANUSSI3210gmax）（ 穿 1532082）（由于 t=5000，查 LGJ 钢芯铝绞线的经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 377 页)，得 j=1.1（A/mm2）所以 Sj= Ig.max/J=542/1.1=492(mm2)查表得 LGJ-300/30 型导线(长期允许最大载流量 707A)，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑 SF6 断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护
34、动作时间 110kV取 4s=4.09S40.5tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =5.10kA.Smin = =118.6mm2 5.104.0987Smin S 热稳定校验符合要求。10kV 母线：1）选型= =1443.4ANUSI305.gmax5.1032.由于 t=5000，查铝排的经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 336页)，得 j=0.78（A/mm2）所以 Sj= Igmax/J=1443.4/0.78=1850.5(mm2)查表得选择两条铝排竖放，2LYM-12510 型导线(长期允许最大载流量3230A)，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min
35、= 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑真空断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 10kV取 2s=2.09S20.54tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =17.86kASmin = =296.8mm2 17.86.09Smin S 热稳定校验符合要求。4.2.2 分段回路110kV 分段：1）选型= =416.7ANUSSI310gmax）（ 穿 1532082）（由于 t=5000，查 LGJ 钢芯铝绞线的经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 377 页)，得 j=1.1（A/mm2）所以
36、Sj= Ig.max/J=416.7/1.1=378.8(mm2)查表得 LGJ-300/30 型导线(长期允许最大载流量 707A)，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑 SF6 断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 110kV取 4s=4.09S40.5tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =5.10kASmin = =118.6mm2 .1.987Smin S 热稳定校验符合要求。10kV 分段：1）选型= =1154.7A8.035.gma
37、xNUSI8.05132由于 t=5000，查铝排的经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 336页)，得 j=0.78（A/mm2）所以 Sj= Igmax/J=1154.7/0.78=1480.4(mm2)查表得选择两条铝排竖放，2LYM-12510 型导线(长期允许最大载流量3230A)，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑真空断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 10kV取 2s=2.09S20.54tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =
38、17.86kASmin = =296.8mm2 17.86.09Smin S 热稳定校验符合要求。.4.2.3 主变引下线主变 110kV 引下线：1）选型= =131.8ANUSI305.gmax15320.由于 t=5000，查 LGJ 钢芯铝绞线的经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 377 页)，得 j=1.1（A/mm2）所以 Sj= Ig.max/J=113.8/1.1=103.5(mm2)查表得 LGJ-185/30 型导线(长期允许最大载流量 518A)，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值
39、时间，考虑 SF6 断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 110kV取 4s=4.09S40.5tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =5.10kASmin = =118.6mm2 .1.987Smin S 热稳定校验符合要求。主变 10kV 引下线：1）选型= =1443.4ANUSI305.gmax5.1032.由于 t=5000，查铝排的经济电流密度表(电力工程电气设计手册第 336页)，得 j=0.78（A/mm2）所以 Sj= Igmax/J=1443.4/0.78=1850.5(mm2)查表得选择两条铝排竖放，2LYM-12510
40、 型导线(长期允许最大载流量3230A)，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑真空断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 10kV取 2s=2.09S20.54tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =17.86kASmin = =296.8mm2 17.86.09Smin S 热稳定校验符合要求。4.2.4 负荷出线10kV 供电负荷出线（按最大负荷 4MW）：1）选型= =462.9Acos3%18.0gmaxNUPI）（ 8.051348.0）（
41、）（由于 t=5000，查铜芯交联聚乙烯铠装电缆经济电流密度表(电力工程电气设计手册第336页)，得 j=1.75（A/mm2）所以 Sj= Igmax/J=462.9/1.75=264.5(mm2)查表选择 YJV-3300 三芯电缆，长期允许最大载流量 430A，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑真空断路器的燃弧时间为 kt0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 10kV取 2s=2.09S20.54tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =17.86kASmin =
42、=296.8mm2 17.86.09Smin S 热稳定校验符合要求。.4.2.5 所用变回路10kV 站用变（按 50kVA）：1）选型= =3.6ANUSI3.1gmax5.10.由于 t=5000，查铜芯交联聚乙烯铠装电缆经济电流密度表(电力工程电气设计手册第336页)，得 j=1.75（A/mm2）所以 Sj= Igmax/J=3.6/1.75=2.1(mm2)查表选择 YJV-3300 三芯电缆，长期允许最大载流量 430A，满足要求2）校验热稳定校验,应满足 SS min = 其中 ：C 为热稳定系数，铝母线时 C = 87；为短路电流发热等值时间，考虑真空断路器的燃弧时间为 kt
43、0.04s，主保护动作时间取 0.05s，后备保护动作时间 10kV取 2s=2.09S20.54tkI 为稳态三相短路电流，由以上算得 I =17.86kASmin = =296.8mm2 17.86.09Smin S 热稳定校验符合要求。4.3 断路器的选择一般 10kV 侧配电装置采用 XGN-12 交流金属封闭固定式开关柜，配备真空断路器，具有“五防功能 “.35500kV 宜选用 SF6 断路器，本变电站设计中110kV 采用 SF6 断路器， SF6 高压断路器具有安全可靠，开断电流性能好，结构简单，尽寸小，质量轻，检修维护方便等优点。4.3.1 110kV 侧断路器的选择（1）预
44、选 LW6-110/1250 的断路器表 4-3-1 LW6-110/1250 断路器参数型号 LW6-110项目 计算数据 技术参数额定电压（kV） 110 126额定电流（A） 131.8（416.7） 1250动稳定电流（kA） 11.48 80热稳定电流（kA） 5.10(4.09S) 31.5(3S)额定开断电流（kA） 5.10 31.5（2）额定电压的选择为： 126k10keewUV（3）主变 110kV 引下线额定电流的选择为： = =131.8A,故:NSI305.1gmax1530.2513.8eIA110kV 分段额定电流的选择为： = =416.7ANUSSI310g
45、max）（ 穿 153082）（,故: 12546.7eIA（4）额定开断电流的检验条件为： It = I= 5.10k31.5kekI(5)动稳定的校验条件： kA1.48chdwii(6)热稳定的校验 短路电流发热等值时间 4.09s110kV 侧短路电流热稳定电流为： 225.0.96.dtimaQI2kA731tr s故： sKAr2210.4dtQLW6-110/1250 的断路器，可满足技术条件要求4.3.2 10kV 侧断路器的选择（1）预选 VBD1-12 的断路器表 4-3-2 VBD1-12 真空断路器参数VBD1-12型号项目 计算数据 技术参数额定电压（kV） 10 1
46、2额定电流（A） 1443.4（462.9） 2500（630）.动稳定电流（KA） 40.19 80热稳定电流（KA） 17.86(2.09S) 31.5(4S)额定开断电流（KA） 17.86 31.5（2）额定电压的选择为： 1210eewUkVk（3）主变10kV引下线额定电流的选择为： = =1443.4A,故:NSI305.1gmax5.103.250143.eIA10kV负荷出线额定电流的选择为： = =462.9A, cos3%18.0gmaxNUPI）（ 8.051348.）（）（故: 642.9eA（4）额定开断电流的检验条件为： I t = I= 7.631.5ekI(5
47、)动稳定的校验条件： kA0.18chdwii6)热稳定的校验 短路电流发热等值时间2.09s10kV则短路电流热稳定电流为： 2217.86.096.7dtimaQI2kAs345tr 2故： 29rkAs2.dtQksVBD1-12的断路器，可满足技术条件要求4.3 隔离开关的选择隔离开关的主要用途：（1）隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全。（2）倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成。（3）分、合小电流。隔离开关的型式应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术、经济比较，再
48、根据其校验计算结果后确定。隔离开关选择的技术条件:1） 、电压 UgUe 2） 、电流 IgMAXIe 3） 、动稳定 ichiMAX 4） 、热稳定 ItdzIt2t4.3.1 110kV 侧隔离开关的选择（1）110kV 隔离开关的工作条件如下表所示表 4-3-1-1 110kV 隔离开关工作条件: 序号 项目内容 符号 单位 数值 备 注1 电网工作电压 Ug kV 1102 最大工作电流 IgMAX A 131.8（416.7）3 最大暂态短路电流 Idt kA 5.104 动稳定电流 ich kA 11.485 热稳定电流 I kA 5.10（2）预选 GW61101250 的隔离开关表 4-3-1-2 GW61101250 的隔离开关参数GW61101250型号项目 计算数
