1、课程设计说明书设计题目 110kV 降压变电站电气系统初步设计 电气 学院 电气工程及其自动化 专业 班学 生 姓 名： 学 号： 完 成 日 期： 指导老师（签字）： 华 中 科 技 大 学目录一、概述 1 二、设计基础资料 . 2 三、主变压器及主接线设计. 3 四、主接线设计. 5五、短路电流计算 . 7 六、电气设备选择 . 10 1. 断路器和隔离开关选择 11 2. 导线的选择 15 3. 限流电抗器的选择 17 4. 电压互感器的选择 18 5. 电流互感器的选择 19 6. 高压熔断器的选择 21 7. 支持绝缘子和穿墙套管的选择 .22 8. 消弧线圈的选择 .23 9. 避
2、雷器的选择 .24附录 短路电流计算书 .25七、课程设计体会及建议 .31 八、参考文献 .32 附图110kV 降压 变电所电气主接线图（#2 图纸）第 1 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果一、 概述1 设计目的（1）复习和巩固电气工程基础课程所学知识（2）培养分析问题和解决问题的能力（3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法2 设计内容本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计（1） 主变压器选择：根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级（2） 电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性（3） 短路电流计算：不同运行方式（大、小、主） 、短路点与短路类型（4）
3、主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈、避雷器等（5） 绘制电气主接线图3 设计要求（1）制定任务书（2）确定变压站各电压等级的合计负荷及负荷类型（3）选择主变压器，确定型号、相数、容量比等确定电压等级；各侧总负荷；选择台数、容量；校验近、远期变压器的负荷率，若不满足规程规定，应采取的措施；校验事故情况下变压器的过载能力；接地方式。最终必须确定主变压器的：型号、相数、容量比、电压比、接线组别、短路阻抗等（4）电气主接线设计对每一个电压等级，拟定 23 各主接线方案，先进行技术比较，初步确定 2-3 个较好的方案，再进行经济比较，选出一个最终方案。（5
4、）短路电流计算电力系统侧按无限大容量系统供电处理；用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果Sk、I” 、I、Ish、Teq（其余点的详细计算过程在附录中列出） 。（6） 电气设备选择每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。第 2 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果二、 设计基础资料1 待建变电站的建设规模 变电站类型： 110 kV 降压变电站 三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV 110 kV： 近期进线 2 回，出线 1 回
5、；远期进线 1 回，出线 1 回35 kV： 近期 4 回； 远期 2 回10 kV： 近期 6 回；远期 2 回2 电力系统与待建变电站的连接情况 变电站在系统中地位： 终端 变电站 变电站仅采用 110 kV 的电压与电力系统相连，为变电站的电源 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（S d=100MVA）为：最大运行方式时 0.30 ；最小运行方式时 0.40 ；主运行方式时 0.35 上级变电站后备保护动作时间为 3 s3 待建变电站负荷 110 kV 出线：负荷每回容量 12000kVA，cos0.9，T max 5000 h 35 kV 负荷每回容量 4000kVA，cos0.85
6、，T max 4000 h；其中，一类负荷 1 回；二类负荷 2 回 低压负荷每回容量 1425 kW，cos0.95，T max 4000 h；其中，一类负荷 2 回；二类负荷 2 回 负荷同时率 0.9 4 环境条件 当地年最高气温 400C，年最低气温-20 0C，最热月平均最高气温350C，年最低气温-5 0C 当地海拔高度： 600m 雷暴日： 10 日/年5 其他 变电站地理位置： 城郊，距城区约 10km 变电站供电范围： 110 kV 线路：最长 100 km，最短 50 km；35 kV 线路：最长 60 km，最短 20 km；10 kV 低压馈线：最长 30km，最短10
7、km； 未尽事宜按照设计常规假设。第 3 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果三、主变压器选择1 电压等级待建变电所的电压等级为 110kV/35kV/10kV。2 各侧总负荷110kV 近期负荷：S 110=12000*1*0.9=10800kVA35kV 近期负荷： S 35=4000*4*0.9=14400kVA10kV 近期负荷： S 10=1425/0.95*6*0.9=8100kVA近期总负荷： S 近 =10800+14400+8100=33300kVA110kV 远期负荷：S 110=12000*1*0.9=10800kVA35kV 远期负荷： S 35=4000*2*0.9
8、=7200kVA10kV 远期负荷： S 10=1425/0.95*2*0.9=2700kVA远期总负荷： S=10800+7200+2700=20700kVA总负荷： S 总 =33300+20700=54000kVA其中重要负荷，即一、二类负荷：S 重要 =4000*3*0.9+1425/0.95*4*0.9=16200kVA3 选择台数、容量确定原则：大中型发电厂和枢纽变电所，主变不应少于 2 台；按变电所建成后 510 年的规划负荷选择，并适当考虑远期 1020 年的负荷发展；对重要变电所，应考虑一台主变停运，其余变压器在计及过负荷能力及允许时间内，满足 I、II 类负荷的供电；如果有
9、两台变压器，每台容量应能满足全部供电负荷的 60%70%，即33000*（60%70%）=1980023100kVA。根据以上原则，一期工程选择 2 台 20000kVA 主变压器，二期工程增加 1 台 20000kVA 主变压器。4 校验变压器负荷率近期变压器负荷率：33300/(20000*2)*100%=83.25%远期变压器负荷率：54000/(20000*3)*100%=90%近期、远期皆留有一定的裕度，且利用率较高，经济性较好。5 校验事故情况下的过载能力近期一台主变压器停运,其余变压器担负全部负荷的 70%时，过载率：33300/20000*70%=116.55%此时担负重要负荷
10、：16200/20000*100%=81%远期一台主变压器停运,其余变压器担负全部负荷的 70%时，过载率：54000/（20000*2）*70%=94.5%电压等级110kV/35kV/10kV一期规模总负荷33300kVA最终规模总负荷54000kVA重要负荷16200kVA一期选 2 台，最终选择 3 台20000kVA 主变压器近期负荷率83.25%远期负荷率90%近期一台主变压器停运过载率116.55%远期一台主变压器停运过载率94.5%第 4 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果6 接地方式我国 110kV 及以上电压变压器绕组都采用 Y 连接；35kV 采用 Y 连接，其中性点
11、多通过消弧线圈接地。35kV 以下电压变压器绕组都采用 连接。7 变压器最终确定变压器各侧负荷百分比：110kV 侧：108001/2 S N35kV 侧：144001/2 S N10kV 侧：81001/2 S N故容量比为 100/100/50。每侧绕组的通过容量都达到额定容量的 15%及以上，所以采用三相三绕组变压器。而 有载调压较 容易稳定电压 ，减少电 压波动所 以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求 10KV 及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载三相三绕组变压器。综上所述，拟选择主变压器型号为 SFSL7-20000/110 的三相三绕组电力变压器
12、，一期 2 台。二期增加 1 台。其参数如下：型号：SFSL 7-20000/110相数：三相容量比：100/100/50电压比：110/35/10.5接线组别：Y N，y n0，d 11 短路阻抗：U k(1-2)=10.5%;Uk(1-3)=18%;Uk(2-3)=6.5%接地方式YN/yn0/d11容量比为100/100/50选择主变压器型号为 SFSL7-20000/110第 5 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果四 电气主接线设计1 设计原则：根据国家标准GB50059-92 35110kV 变电所设计规范 ，变电所的主接线，应根据变电 所在电力 网中的地 位、出线回 路数、设备
13、 特点及负 载性质等条 件确定。并应满 足供电可 靠、运行 灵活、操作 检修方便、 节约投资 和便于扩建 等要求。35110kV 线路为两回及以下时，宜采用桥型、线路变压器组或线路分 支接线， 超过两回 时，宜采用 扩大桥型接 线、单母 线或分段单 母线接线。110kV 线路为 6 回以上时，宜采用双母线接线。 220kV 及以下，当进出线回路多，输送功率打，可采用有母线的接线形式。无母线接线，通常用于进出线回路少且不在扩建的情况。根据国家标准，当变电所有两台主变压器时，610kV 侧宜采用分段单母线。线路为 12 回及以上时，亦可采用双母线。当不允许听见检修断路器时，可设置旁路设施。当 63
14、5kV 配电装置采用手车式 高压开关柜时，不宜设置旁路设施。采用单母和双母接线的 110kV220kV 电压等级，若断路器停电检修时间较长，一般应设置旁路母线。35kV 以下电压，由于供电距离不远，对重要用户可采用双回线路；若单母分段，也可设置不带专用断路器的旁路母线接线。2 设计方案：（1）110kV 侧其近期进线 2 回，出线 1 回；远期进线 1 回，出线 1 回，综上原则，待选比较好的方案有：方案一：单母线分段接线其特点：技术方面：简单清晰，设备较少；可靠性较差，灵活性较差；母线分段减少了故障或检修时的停电范围。经济方面：设备较少，投资较小方案二：单母线分段带旁母接线其特点：技术方面：
15、可靠性较高，灵活性较好；检修断路器时不用停电；倒闸操作较复杂，容易误操作经济方面：占地较大，投资较多综合考 虑，单 母线分段 带旁母 的方案 虽然在 供电可 靠性上 显得更满 足负荷的要求，但 占地大， 投资多。 相反，待建 变电所在 110kV 侧近期和远 期的负荷 率都不高， 用 双倍的投 资换取略 高的可靠性 是不划算的 。另一方 面，各种 新型断路器的出现 和成功运 行表明， 断路器的检 修110kV 侧选用单母线分段接线第 6 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果问题可以 不用复杂 的旁路设施 来解决，而用备 用的断路 器来替代 需要检修的 断路器。且替代断 路器的方法相当轻便，不
16、会对负荷造成较大影响。 综上，110kV 侧选用单母线分段接线。 （2）35kV 侧其近期 4 回； 远期 2 回，综合设计原则，待选较好的方案有：方案一：单母线分段带旁母接线其特点：技术方面：简单清晰，操作方便；可靠性较差，未接旁母回路检修时仍需停电；母线分段减少了故障或检修时的停电范围。经济方面：用母线分段断路器兼做旁路短路器节省投资；设备较少，占地小方案二：双母线接线其特点：技术方面：可靠性高，调度灵活；易于扩建为大中型变电所；线路复杂，容易误操作经济方面：投资多，配电装置复杂。综合以上 分析，虽然 双母线接 线的方案 具有供电更 可靠，调 度更灵活 ，又便于扩建的 优点，但 常常还需
17、采取在断路 器和相应的 隔离开关 之间加装电 磁闭锁、机械闭 锁或电脑 闭锁等防 止误操作的 安全措施， 大大增加 了投资， 只在我国大中型发电厂和变电站中广泛使用。对于待建的 110kV 变 电站，在满足重要负荷供电需求的同时应考虑投资的经济性。 所以，35kV 侧选用单母线分段带旁母接线。 3）10kV 侧其近期 6 回；远期 2 回，综合设计原则，较好的方案有：方案一：单母线分段接线其特点：技术方面：简单清晰，设备较少；可靠性较差，灵活性较差；母线分段较少了故障或检修时的停电范围。经济方面：设备少，投资小。方案二：单母线分段带旁母接线其特点：技术方面：可靠性较高，检修断路器时不用停电，容
18、易误操作。经济方面：占地大，投资多。由以上 分析可 知，采用 手车式 高压开 关柜时 ，可不 设置旁 路设施，对供电可靠性的影响不大。折中考虑可靠性和经济性，10kV 侧采用单母线分段接线。35kV 侧选用单母线分段带旁母接线10kV 侧采用单母线分段接线第 7 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果五 短路电流计算系统按无穷大系统处理，通常基准容量取 100MVA。用于设备选择时，按最终规模考虑。用于继电保护整定，按一期工程考虑。1 选择基准值基准电压：U d1115KV，U d237KV，U d310.5KV。基准容量：S d100MVA。则基准电流 Id1=Sd/（ Ud1）=0.5KA
19、，3Id2=Sd/（ Ud2）=1.56KA ， Id3=Sd/（ Ud3）=5.5KA。2 确定系统电抗标幺值计算最大运行方式下：0.30最小运行方式下：0.40主运行方式下：0.353 变压器绕组电抗标幺值X1%=0.5（U k1-2%+ Uk1-3%U k2-3%）11%，X2%=0.5（U k1-2%+ Uk2-3%U k1-3%）0，X3%=0.5（U k1-3%+ Uk2-3%U k1-2%）7%，4 三侧电抗标幺值X *= =11%*100/20=0.55NdS1X *= =0d%2X *= =7%*100/20=0.35NdS3计算结果如左边所示第 8 页设 计 计 算 与 说
20、 明 主要结果5 短路电流计算最终规模下：在最大运行方式下：k1 点的三相短路：三相短路电流周期分量有效值：I =Id1/X1 =0.5/0.30=1.67kA次暂态电流：II 1.67KA冲击电流最大值：i sh=1.8 I=4.24KA2短路容量 S KS d/ X1333MVA其他短路点、运行方式、规模下的计算过程详见附录中的短路电流计算书。在最终规模下，且最大运行方式下的短路电流计算：在最终规模下，且最小运行方式下的短路电流计算：短路电流计算值/KA短路点 编号SK/MVA I I ish110kV k1 333 1.67 1.67 4.2435kV k2 207 3.23 3.23
21、8.2210kV k3 167 9.17 9.17 23.33短路电流计算值/KA短路点 编号SK/MVA I I ish计算结果如左边所列表格110kV k1 250 1.25 1.25 3.1835kV k2 172 2.68 2.68 6.8110kV k3 143 7.86 7.86 20第 9 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果在最终规模下，且主运行方式下的短路电流计算：在一期规模下，且最大运行方式下的短路电流计算：在一期规模下，且最小运行方式下的短路电流计算：短路电流计算值/KA短路点 编号SK/MVA I I ish110kV k1 286 1.43 1.43 3.6435k
22、V k2 188 2.93 2.93 7.4510kV k3 154 8.46 8.46 21.54短路电流计算值/KA短路点 编号SK/MVA I I ish110kV k1 333 1.67 1.67 4.2435kV k2 174 2.71 2.71 6.9110kV k3 133 7.33 7.33 18.67短路电流计算值/KA短路点 编号SK/MVA I I ish110kV k1 250 1.25 1.25 3.1835kV k2 148 2.31 2.31 5.88在一期规模下，且主运行方式下的短路电流计算：10kV k3 160 8.8 8.8 22.4短路电流计算值/KA短
23、路点 编号SK/MVA I I ish110kV k1 286 1.43 1.43 3.6435kV k2 118 1.84 1.84 4.6710kV k3 125 6.88 6.88 17.7第 10 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果六 电气设备选择电气设备应能满足正常、短路、过电压和特定条件下安全可靠的而要求，并力求技术先进和经济合理。通常电气设备选择分三步，第一按正常工作条件选择，第二按短路情况检验其热稳定性和电动力作用下的动稳定性，第三按实际条件修正。同时兼顾今后的发展，选用性能价格比高，运行经验丰富、技术成熟的设备，尽量减少选用设备类型，以减少备品备件，也有利于运行、检修等工
24、作。设备选择原则：设备型号应符合使用环境和安装条件的要求；设备的规格、参数按正常工作条件选择，并按照最大短路电流进行效验。1） 按正常工作条件选择电器额定电压：U N UNS额定电流：I N Imax2）按短路情况检验热稳定校验：I t2t Qk动稳定校验：i es ish各侧持续工作电流计算：主变压器110kV侧：I max1=1.05*20000/(31/2*110)=110.2A主变压器35kV侧： I max2=1.05*20000/(31/2*35)=346.4A主变压器10kV侧： I max3=1.05*10000/(31/2*10.5)=577.4A110kV进线： I max
25、4=18000/(31/2*110)=94.5A110kV出线： I max5=12000/(31/2*110)=63.0A35kV出线： I max6=4000/(31/2*35)=66.0A10kV出线： I max7=1425/(31/2*10.5*0.95)=82.5A110kV母线分段开关按110kV侧负荷60%算：Imax8=60%*54000/(31/2*110)=170.0A35kV母线分段开关按35kV侧负荷60%算：Imax9=60%*21600/(31/2*35)=213.8A10kV母线分段开关按10kV侧负荷60%算：Imax10=60%*10800/(31/2*10
26、.5)=356.3A计算结果如左所示第 11 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果1.断路器和隔离开关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。待建变电站在选择断路器的过程中，尽可能采用同一型号断路器，以减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。断路器的校验：(1)额定电压：U N U NS(2)按额定电流选择：I NI max(3)额定开断电流：I NbrI”(4)热稳定校验：I t2t Qk(5)动稳定校验：i es ish隔离开关的校验，除了其不必开断短路电流外，其他项目与断路器相同热稳定时间的选择：类别 继电保护时间/s断路器分闸时间/s灭弧时间/s
27、热效应等效时间/s110kV进线 3.0 0.1 0.05 3.15主变110kV侧 2.5 0.1 0.05 2.65主变35kV侧 2.0 0.1 0.05 2.15主变10kV侧 1.5 0.2 0.05 1.75110kV出线 1.0 0.1 0.05 1.1535kV出线 1.0 0.1 0.05 1.1510kV出线 0.5 0.2 0.05 0.75以主变110侧为例：断路器：选择SW3-110G/1200型断路器(1)额定电压：U N U NS选择的断路器的额定电压110kV，等于主变110kV侧电压110kV，符合要求(2)按额定电流选择：I NI max选择的断路器额定电流
28、为 1200A，大于主变 110kV 侧电流 110.2A，符合要求(3)额定开断电流：I NbrI”选择的断路器额定开断电流为15.8KA，大于主变110kV侧短路全电流1.67KA，符合要求(4)热稳定校验：I t2t Qk所选断路器热稳定为15.8 2*4 KA2*s，大于主变110kV侧热效应1.672*2.65 KA2*s，符合要求(5)动稳定校验：i es ish所选的断路器额定动稳定电流为41KA，大于主变110kV侧短路冲击电流4.24KA，符合要求热稳定等效时间如左表所示第 12 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果隔离开关：选择GW4-110/600型隔离开关：(1)额定
29、电压：U N U NS选择的隔离开关的额定电压110kV，等于主变110kV侧电压110kV，符合要求(2)按额定电流选择：I NI max选择的隔离开关额定电流为600A，大于主变110kV侧电流110.2A，符合要求(3)热稳定校验：I t2t Qk所选隔离开关热稳定为14 2*5 KA2*s，大于主变110kV侧热效应1.672*2.65 KA2*s，符合要求(4)动稳定校验：i es ish所选的隔离开关额定动稳定电流为50KA，大于主变110kV侧短路冲击电流4.24KA,符合要求综上可列表，变压器110kV侧断路器和隔离开关：设备型号 SW3-110G/1200型断路器 GW4-1
30、10/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 110KV 110KV 110KV 110KV额定电流 1200A 110.2A 600A 110.2A额定开断电流 15.8KA 1.67KA热稳定/KA 2*s 15.82*4 1.672*2.65 142*5 1.672*2.65动稳定 41KA 4.24KA 50KA 4.24KA操动机构 CD5-XG CS-14其他部分也按照以上方法校验，所选择的设备如下：110KV 进线断路器和隔离开关：设备型号 SW3-110G/1200型断路器 GW4-110/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条
31、件额定电压 110KV 110KV 110KV 110KV额定电流 1200A 94.5A 600A 94.5A额定开断电流 15.8KA 1.67KA热稳定/KA 2*s 15.82*4 1.672*3.15 142*5 1.672*3.15动稳定 41KA 4.24KA 50KA 4.24KA操动机构 CD5-XG CS-14所选断路器和隔离开关如左边列表所示第 13 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果110KV 出线断路器和隔离开关：设备型号 SW3-110G/1200型断路器 GW4-110/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 110KV 110K
32、V 110KV 110KV额定电流 1200A 63.0A 600A 63.0A额定开断电流 15.8KA 1.67KA热稳定/KA 2*s 15.82*4 1.672*1.15 142*5 1.672*1.15动稳定 41KA 4.24KA 50KA 4.24KA操动机构 CD5-XG CS-14110KV 分段断路器和隔离开关：设备型号 SW3-110G/1200型断路器 GW4-110/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 110KV 110KV 110KV 110KV额定电流 1200A 170.0A 600A 170.0A额定开断电流 15.8KA 1
33、.67KA热稳定/KA 2*s 15.82*4 1.672*2.65 142*5 1.672*2.65动稳定 41KA 4.24KA 50KA 4.24KA操动机构 CD5-XG CS-14变压器35kV侧断路器和隔离开关：设备型号 SW3-35G/600型断路器 GW2-35/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 35KV 35KV 35KV 35KV额定电流 600A 346.4A 600A 346.4A额定开断电流 6.6KA 3.23KA热稳定/KA 2*s 6.62*4 3.232*2.15 142*5 3.232*2.15动稳定 17KA 8.22K
34、A 50KA 8.22KA操动机构 CD3-XG CS8-335kV出线断路器和隔离开关：设备型号 SW3-35G/600型断路器 GW2-35/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 35KV 35KV 35KV 35KV额定电流 600A 66.0A 600A 66.0A额定开断电流 6.6KA 3.23KA热稳定/KA 2*s 6.62*4 3.232*1.15 142*5 3.232*1.15动稳定 17KA 8.22KA 50KA 8.22KA操动机构 CD3-XG CS8-3第 14 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果35KV 分段断路器和隔离开关
35、：设备型号 SW3-35G/600型断路器 GW2-35/600型隔离开关项目 设备参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 35KV 35KV 35KV 35KV额定电流 600A 213.8A 600A 213.8A额定开断电流 6.6KA 3.23KA热稳定/KA 2*s 6.62*4 3.232*2.15 142*5 3.232*2.15动稳定 17KA 8.22KA 50KA 8.22KA操动机构 CD3-XG CS8-3变压器10kV侧高压开关柜：设备型号 GG-1A（F1）型开关柜，断路器SN 10-10项目 设备参数 使用条件额定电压 10KV 10KV额定电流 1000A
36、577.4A额定开断电流 28.9KA 9.17KA热稳定 292*4 KA2*s 9.172*1.75KA2*s动稳定 71KA 23.33KA操动机构 CD-1010kV出线高压开关柜：设备型号 GG-1A（F1）型开关柜，断路器SN 10-10项目 设备参数 使用条件额定电压 10KV 10KV额定电流 1000A 82.5A额定开断电流 28.9KA 9.17KA热稳定 292*4 KA2*s 9.172*0.75KA2*s动稳定 71KA 23.33KA操动机构 CD-1010KV分段断路器和隔离开关：设备型号 SN8-10G/600型断路器 GN2-10/600型隔离开关项目 设备
37、参数 使用条件 设备参数 使用条件额定电压 10KV 10KV 10KV 10KV额定电流 600A 356.3A 600A 346.4A额定开断电流 11.6KA 9.17KA热稳定/KA 2*s 11.62*4 9.172*1.75 142*5 9.172*1.75动稳定 33KA 23.33KA 50KA 23.33KA操动机构 CD3-XG CS6-1T第 15 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果2、导线的选择本变电站规模中等，电流不大，母线全部采用铝制矩形母线，部分引出线采用钢芯铝导线。选择原则为：按照周围环境最高温度情况选择导线的载流量不小于最大工作电流，长线路按照经济电流密度
38、选择；热稳定校验按照公式： 校验，取 C=97。mininIStC以 110KV 母线的选择为例：拟选用 LWB-80*8 型矩形铝排平置，支持绝缘子艰巨 2.5m，相间中心线距为 0.4m。1 按最大持续电流校验：其允许载流量为 1249A，大于母线最大工作电流 8*82.5=660A。2 热稳定校验：其最小允许界面：S min= I *tmin1/2/C=125.1mm2,满足要求。3 动稳定校验：母线截面系数：W=h 2*b/6=8.53cm2母线在短路时的最大电动力：F=1.73*i sh2*l/ 10s=588.5N母线受到的最大应力：max=F*l/10W=1725N/cm 2铝母
39、线的允许应力为 6860N/cm2，所以满足要求其他导线按照类似的方法选择和校验，选择结果如下表：（接下页）所选导线如下页列表所示第 16 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果（接上页）项目 工作电流/AJec(A/mm2) Sec/mm2 I /KA Smin/mm2导线型号 Ial/A主变 110KV引出线110.2 1.2 91.8 1.67 28.1 LGJ-150 445110KV 母线 2*63 1.2 105 1.67 28.1 LGJ-150 445110KV 线路 63 1.2 52.5 1.67 18.5 LGJ-70 275主变 35KV引出线346.4 1.15 30
40、1.2 3.23 48.8 LGJ-150 44535KV 母线 6*66 1.15 344.3 3.23 48.8 LGJ-150 44535KV 旁母 6*66 1.15 344.3 3.23 48.8 LGJ-150 44535KV 线路 66 1.15 57.4 3.23 35.7 LGJ-70 275主变 10KV引出线577.4 1.15 502.1 9.17 125.1 LGJ-400 80010KV 母线 8*82.5 1.15 573.9 9.17 125.1 LWB-80*8 124910KV 线路 82.5 1.15 71.7 9.17 81.9 LGJ-150 445第
41、 17 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果3. 限流电抗器的选择(1) 限流电抗器的作用:限制短路电流维持母线上的残压(2) 限流电抗器的选择电抗百分值的选择，需要根据具体要求（如限制短路电流到何值）来确定；电压损失的校验，要求电抗器的电压损失不应大于电网额定电压的5%；母线残压的校验,如不满足残压要求，可增大电抗值或才用瞬时速断保护 。待建变电站中各线路的电流由其他设备的选择保证，不选择限流电抗器。第 18 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果4. 电压互感器的选择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。每条母线的三相上均装设电压互
42、感器。（1） 、110KV 母线上的电压互感器110KV 线路选择电容式单相电压互感器，一次侧绕组接于电网相电压上。选择型号为 YDR-110 的电压互感器，其变比为：，最大容量为 1200VA。0/3（2） 、35KV 母线上的电压互感器35KV 线路选择电磁式单相电压互感器，一次侧绕组接于电网相电压上。选择型号为 JDJJ-35 的电压互感器，其变比为：，最大容量为 1200VA。310/35（3） 、10KV 母线上的电压互感器10KV 线路选择电磁式单相户内电压互感器，一次侧绕组接于电网相电压上。选择型号为 JDZJ-10 的电压互感器，其变比为：，最大容量为 300VA。310/选择
43、结果如下表：项目 型号 变比 最大容量（VA）110KV 母线 YDR-110 10/31120035KV 母线 JDJJ-35 /5120010KV 母线 JDZJ-10 310/300第 19 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果5. 电流互感器的选择电流互感器是一种特殊的变压器，其一次绕组串联在电力线路里，二次绕组接仪表和继电器。其作用是将一次电流转变为标准的二次电流(如5A 和1A)，以便于测量和保护。凡装有断路器的回路应装设电流互感器。电流互感器的选择一般要求：以主变 110KV 侧电流互感器为例：（1）型式选择选择 LCWD-110。（2）用于电能计量的电流互感器准确度不应低于0
44、.5 级选择0.5级。（3）额定电压不应低于装设地点电路的额定电压额定电压为110KV，等于进线的额定电压，满足要求。（4）额定一次电流不应小于电路中的计算电流额定电流为200A，大于进线电流110.2A，满足要求。（5）校验热稳定（75*200） 2*1=22.5*10725102*3.15=1.98*107,符合条件。（7） 校验动稳定21/2*200*150=519615100,满足要求。其他电流互感器按照类似的方法选择和校验，选择结果如下表：（接下页）所选电流互感器如下页表格所列第 20 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果（接上页）项目 型号 电流比 热稳定倍数 动稳定倍数110K
45、V 进线 LCWD-110 AKi53075 150110KV 出线 LCWD-110 i175 15035KV 出线 LCWD-35 i 65 15010KV 出线 LA-10 AKi5090 160主变 110KV 侧 LCWD-110 I275 150主变 35KV 侧 LCWD-35 i665 150主变 10KV 侧 LA-10 AKi51050 90110KV 母线 LCWD-110 i375 15035KV 母线 LCWD-35 i465 15010KV 母线 LA-10 AKi58050 90第 21 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果6. 高压熔断器的选择为保护电压互感器
46、，必须在电压互感器旁装设高压熔断器。一般35kV 及以下的电压等级需要装设高压熔断器。熔件的额定电流要大于工作电流，且留有充足的裕度以躲过变压器励磁涌流的影响。校验断流容量时，应不小于短路容量。限流式熔断器的额定电压，应与电网的额定电压相符。所选高压熔断器如下表：项目 型号 额定电 压 额定电流 断流容量 作用35KV 等级 359RW35KV 210A 600MVA 保护户外电 压互感器10KV 等级 2N10KV 0.5A 100MVA 保护户内电 压互感器第 22 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果7. 支持绝缘子和穿墙套管的选择(1) 绝缘子绝缘子是用来支撑或悬挂导线，并使导线与杆
47、塔绝缘的一种瓷质、钢化玻璃、或高分子合成材料制作的元件。它应具有良好的绝缘性能和足够的机械强度。悬式绝缘子主要用于35kV 及以上的线路上，通常将他们组装成绝缘子串，每串绝缘子片数应根据线路的电压等级按绝缘要求确定。110kV 线路拟采用X-4.5 型悬式绝缘子，每相8 片。35kV 线路拟采用X-4.5 型悬式绝缘子，每相4 片。10kV 户外用支柱绝缘子采用ZS-10/500 型，绝缘子高度210mm，机械破坏负荷500kg，其动稳定校验如下：F=1.73*ish2*l/ 10s=588.5NFal=500*9.8*60%=2940N所以满足要求。(2) 穿墙套管10kV 进线穿墙套管选用
48、CWLB-10/1000 型，额定电流1000A，5s 热稳定电流为20kA，套管长度600mm，机械破坏负荷750kg。校验动稳定：F=1.73*ish2*l/ 10s=588.5NFal=750*9.8*60%=4410N所以满足要求。校验热稳定：452*5 KA2*s11.22 2*2.1 KA2*s满足要求。第 23 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果8. 消弧线圈的选择按我国有关的规定，在360kV 电力电网中，电容电流超过下列数值时，电力系统中性点应装设消弧线圈：(1) 360kV 电力网，30A(2) 10kV 电力网，20A(3) 3560kV 电力网，10A由于主变10k
49、V 侧是三角形接法，所以不需要装设消弧线圈。只需在主变35kV 侧装设消弧线圈。当35KV 系统发生单相接地短路时的电容电流为：按我国有关的规定，在 360KV 电力电网中，电容电流超过下列数值时，电力系统中性点应装设消弧线圈：（1 ） 、360KV 电力网，30A ；（2） 、10KV 电力网，20A ；（3） 、3560KV 电力网，10A。由于主变 10KV 侧是三角形接法，所以不需要装设消弧线圈。只需在主变35KV 侧装设消弧线圈。当 35KV 系统发生单相接地短路时的电容电流为：，因此可以不AALUINc 106.410*35.10*3. 33 装设消弧线圈，但远景时可能需要装设，故应预留位置。第 24 页设 计 计 算 与 说 明 主要结果9. 避雷器的选择(1) 概述避雷器是一种普遍采用的侵入波保护装置，是一种过电压限制器。用来限制沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内过电压，故也称为过电
