1、1摘 要本文详细介绍了*新北区希望化工厂 35kV 总降变电所的设计。文中对主接线的选择、高压设备的选择、负荷计算、短路电流计算,各种继电保护选择和整定计算皆有详细的说明。特别对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择校验作了详细的说明和分析。其中还对变电所的主接线，平面布置，高低压侧的一些保护装置等通过 CAD 制图直观的展现出来。本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。设计中除采用了一些固定方式的保护和常规保护外，还采用微机保护，通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电所
2、的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。在本次设计中，得到了学校老师、同学的耐心指导和大量帮助，在此对他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。关键词: 短路电流计算,继电保护,断路器，微机保护AbstractThis paper mainly introduces the design of 35kV substation in south city of *. It also discusses the choice of main wiring, high
3、 pressure equipment and all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short current and so on in detail, especially, the choice of main wiring, transformer and some electric equipment such as circuit breaker, current and Voltage sensor. It shows main wiring of substation, the distri
4、bution of plane and some protection equipment of high and low Voltage by the graphics of CAD.This design is closely related to reality in order to design the suitable substation by studying a lot of materials. The design not only adopts some stable-form and general protections but also adopts PC pro
5、tection. The synthetical automation system of electric power superVision, which can make workers on duty control the situation of substation timely, operate the equipments directly, know the breakdown and deal with it without delay, so that the system of power supply is scientific and standard in ma
6、nagement. Whats more, it can exchange data with other automatic systems and giVe full play to whole adVantage in order to manage information in all systems as a whole. Keyword: the calculation of short current, the protection of relay, circuit breaker, PC protection第 1 章 绪论目前，我国的城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造
7、，与此相应， 城乡变电所也必须进行更新换代，我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所、微机监测变电所、综合自动化变电所相继出现，并取得了迅猛的发展。本次设计为*新北区希望化工厂 35 kV 总降变电所。 变电站设计原始资料所址：*新北区希望化工厂供电电源：由区域变电所二路 35kV 架空线（1#、2#线）至变电站后转为电缆线供给本站，线长 3 Km。变电站35kV 母线最大运行三相短路容量 S =800MVA,S =600MVA。maxkmink操作电源：直流 220V电能计量：采用高供高计，两路 35kV 进线各设置计量专用的电流、电压互感器及计量屏。两台所用变设计量用电度表。2
8、随着改革的不断深化，经济的迅速发展。各电力部门对变电所设计水平的要求将越来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，基本停留在 5060 年代的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。国民经济不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提高，供电范围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站安全及经济运行，少人值班或者无人值班的要求。现在已经大多采用了微机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实
9、时时钟等功能，因此如果通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。第 2 章 负荷计算第 2.1 节 负荷计算的意义计算负荷是根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。它是设计时作为选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的重要依据。负荷计算的目的是为了掌握用电情况,合理选择配电系统的设备和元件,如导线、电缆、变压器、开
10、关等。负荷计算过小,则依此选用的设备和载流部分有过热危险,轻者使线路和配电设备寿命降低,重者影响供电系统的安全运行.负荷计算偏大,则造成设备的浪费和投资的增大。为此,正确进行负荷计算是供电设计的前提,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。第 2.2 节 负荷计算方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和 ABC 法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数 ，然后xK按照上述公式求出该组
11、用电设备的计算负荷。第 2.3 节 负荷计算过程按照原始负荷资料如下：负荷（35KV）:同时系数 Km =0.9 表 2-1负 荷 名 称 额 定 容 量（KW）额 定 电 压（KV）负 荷 特 性Cos供电线路长度(m)1# 出线 860 6 0.8 2002# 出线 400 6 0.82 2503# 出线 760 6 0.75 1004# 出线 1600 6 0.8 80水源变电所 1200 6 0.85 200生活区变电所 2000 6 0.8 90锅炉变电所 1100 6 0.8 100污水处理电源 1200 6 0.8 803计算过程如下：1#出线： ， ，221cos10.8tan
12、.7530.986074dNPKKW30t74.5.QPKW2#出线： ，221cos10.8tan.6930.94036dN30t36.5.3#出线： ，221cos10.7tan.830.976084dNPKKW30t684.6.QPW4#出线： ，221cos10.tan.7530.91604dN30t4.8K水源变电所： ，221cos10.5tan.630.91208dNPKW30t8.9.QPW生活区变电所： ，221cos10.tan.7530.92018dNK30t8.锅炉变电所： ，221cos10.tan.7530.910dNPKW30t9.4.QPKW污水处理电源： ，2
13、21cos10.8tan.7530.91208dN30t.备用线路 1#： ，221cos10.8tan.7530.92018dNPKKW430tan180.75130QPKW备用线路 2#： ，22cos.t .30.92018dNPKW30tan180.75130负荷计算结果如下表 2-2：第 3 章 变压器的选择第 3.1 节 主变压器台数的确定为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变压器。对于大型超高压枢纽变电所，装设两台大型变压器，当一台发生故障时，
14、要切断大量负荷是很困难的，因此，对大型枢纽变电所，根具工程具体情况，应安装 台主变压器。这种装设方法可以提高变电所的供电可靠性，变压24:器的单台容量以及安装的总容量皆可有所节约，且可根据负荷的实际增长的进程，分别逐台装设变压器，而不致积压资金。当变电所装设两台以及以上的主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的 60%75% 。通常一次变电所采用 75%，二次变电所采用 60%。第 3.2 节 主变压器容量的确定本次设计的是线变阻，选择暗备用，每台按变压器的最大负荷选择。正常情况下两台变压器都参加工作，这时，每台变压器均承受 50
15、%最大负荷，这种备用及能满足正常工作时经济运行的要求，又能在故障情况下承担全部负荷，是比较合理的备用方式。所以 .301%75.4NTSKVA根据数据选 SFL7-12500/35 型变压器。负荷名称额 定容 量（KW）额定电压（KV）负 荷特 性costan供电线路长度(m)P30(KW)Q30(KVar)1# 出线 860 6 0.8 0.75 200 774 580.52# 出线 400 6 0.82 0.70 250 360 2523# 出线 760 6 0.75 0.88 100 684 601.94# 出线 1600 6 0.8 0.75 80 1440 1080水源变电所 120
16、0 6 0.85 0.62 200 1080 669.6生活区变电所 2000 6 0.8 0.75 90 1800 1350锅炉变电所 1100 6 0.8 0.75 100 990 742.5污水处理电源 1200 6 0.8 0.75 80 1080 810备用 2000 6 0.8 0.75 200 1800 1350备用 2000 6 0.8 0.75 200 1800 13505（3-1）2()cTOCuNTSP而 ，160WK.630CuNTPWK275.43()19T2cOTNTSQ而 %07158.1oI. .20KNTNTUS438750()97.var5QK222 230
17、330()(46.719)(0.7349.837.56)TTCSPQ14.6因此校验合格。实际功率因数： 3022301costanavvPS2 2.7598.(0.75918.)(307.56)36.第 3.3 节 补偿电容器的选择变电所对功率因数有这样高的要求，仅仅依靠提高自然功率因数的办法，一般不能满足要求。因此，变电所需装设无功补偿装置，对功率因数进行人工补偿。计算过程如下：300.81946.tNPK7.0273tQ并联前： 3012222.5946.cos 0.78(.)(087.34)PQ1tan0.826并联后：，2cos0.92tan0.48所以： 31().75946.(0
18、82.4)25.96varcQP k因此选补偿电容器的型号为：BWF6.3-80-1W221 6()80().var.NccUk5.9631.47n所以电容器的个数选 33 只。第 4 章 电气主接线的设计第 4.1 节 电气主接线的概述变电所主接线(一次接线)表示变电所接受、变换和分配电能的路径。它由各种电力设备(隔离开关、避雷器、断路器、互感器、变压器等)及其连接线组成。通常用单线图表示。主接线是否合理,对变电所设备选择和布置,运行的灵活性、安全性、可靠性和经济性,以及继电保护和控制方式都有密切关系.它是供电设计中的重要环节. 在图上所有电器均以新的国家标准图形符号表示，按它们的正常状态画
19、出。所谓正常状态，就是电器所处的电路中既无电压，也无外力作用的状态。对于图中的断路器和隔离开关，是画出它们的断开位置。在图上高压设备均以标准图形符号代表，一般在主接线路图上只标出设备的图形符号，在主接线的施工图上，除画出代表设备的图形符号外，还应在图形符号旁边写明设备的型号与规范。从主接线图上我们可了解变电所设备的电压、电流的流向、设备的型号和数量、变电所的规模及设备间的连接方式等，因此，主接线图是变电所的最主要的图纸之一。第 4.2 节 电气主接线的设计原则和要求4.2.1 电气主接线的设计原则(1) 考虑变电所在电力系统的地位和作用变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所
20、不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。(2) 考虑近期和远期的发展规模变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。(3) 考虑用电负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电，三级
21、用电负荷一般只需一个电源供电。(4)考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。(5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。74
22、.2.2 电气主接线设计的基本要求变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。(1)可靠实用所为可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验，对以往所采用的主接线经过优选，现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性不
23、是绝对的，而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的。(2)运行灵活主接线运行方式灵活，利用最少的切换操作，达到不同的供电方式。根据用电负荷大小，应作到灵活的投入和切除变压器。检修时，可以方便的停运变压器、断路器、母线等电气设备，不影响工厂重要负荷的用电。(3)简单经济在满足供电可靠性的前提下，尽量选用简单的接线。接线简单，既节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备，使节点少、事故和检修机率少；又要考虑单位的经济能力。经济合理地选用主变压器型号、容量、数量，减少二次降压用电，达到减少电能损失之目的。(4) 操作方便主接线操作简便与否，视主接线各回
24、路是否按一条回路配置一台断路器的原则，符合这一原则，不仅操作简便、二次接线简单、扩建也方便，而且一条回路发生故障时不影响非故障回路供电。(5) 便于发展设计主接线时，要为布置配电装置提供条件，尽量减少占地面积。但是还应考虑工厂企业的发展，有的用户第一期工程往往只上一台变压器，经 35 年后，需建设第二台主变压器，变电所布局、基建一般都是根据主接线的规模确定的。因此，选择主接线方案时，应留有发展余地。扩建时可以很容易地从初期接线过度到最终接线。第 4.3 节 电气主接线方案的比较变电所的接线应从安全、可靠、灵活、经济出发。本次设计的*新北区市希望化工厂 35KV 总降变电所，地位较为重要，应尽量
25、保证供电的可靠性，又由于是总降变电所，从经济性来考虑主接线不宜复杂。(1)只装有一台主变压器的总降变电所主接线通常采用一次侧无母线、二次侧为单母线的主接线。一次侧采用断路器为主开关。其特点是简单经济，但供电可靠性不高，只适用于三级负荷。(2) 一次侧为内桥式接线的总降变电所主接线这种主接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷。这种内桥式接线多用于电源线路较长而主变压器不须经常切换的总降压变电所。(3) 一次侧为外桥式接线的总降变电所主接线这种主接线也适用于一、二级负荷。这种外桥式接线多用于电源线路不长而主变压器需经常切换以适应经济运行的总降压变电所。(4) 一、二次侧均采用单母
26、线分段的总降压变电所主接线这种主接线兼有上述内桥式和外桥式两种接线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，投资较大。可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的情况。(5) 一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主接线采用双母线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大提高，从而大大增加了初投资，所以双母线接线在企业中少用，主要用于电力系统中。综合上述的主接线方案的比较,一次侧选用线路变压器组接线方式,即采用两台变压器分列运行,二次侧采用单母分段接线方式。第 5 章 短路电流计算第 5.1 节 短路电流计算的一般概述8电气设备或导体发生短路故障时通过的电流为短
27、路电流。在工业企业供电系统的设计和运行中，不仅要考虑到正常工作状态，而且还要考虑到发生故障所造成的不正常状态。根据电力系统多年的实际运行经验，破坏供电系统正常运行的故障一般最常见的是各种短路。所谓短路是指相与相之间的短接，或在中性点接地系统中一相或几相与大地相接（接地） ，以及三相四线制系统中相线与中线短接。当发生短路时，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中将流通很大的短路电流（几千甚至几十万安） ，电源的电压完全降落在短路回路中。5.1.1 短路的原因发生短路的主要原因是由于电力系统的绝缘被破坏。在大多数情况下，绝缘的破坏多数是由于未及时发现和未及时消除设备中的缺陷，以及设计、安装和运行维护
28、不当所，例如：过电压、直接雷击、绝缘材料的陈旧、绝缘配合不好、机械损坏等，运行人员的错误操作，如带负荷拉开隔离开关，或者检修后未拆接地线就接通断路器；在长期过负荷元件中，由于电流过大，载流导体的温度升高到不能容许的程度，使绝缘加速老化或破坏；在小接地电流系统中未及时或消除一相接地的不正常工作状态，此时，其它两相对地电压升高 倍，造成绝缘损坏；在某些化工厂3或沿海地区空气污秽，含有损坏绝缘的气体或固体物质，如不加强绝缘，经常进行维护检修或者采取其他特殊防护措施等，都很容易造成短路。此外，在电力系统中，某些事故也可能直接导致短路，如杆塔塌导线断线等。动物或飞禽跨接载流导体也会造成短路事故。5.1.
29、2 短路的危害短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到严重破坏。短路电流越大，通过的时间越长，对故障元件破坏的程度也越大。由于短路电流很大，即使通过的时间很短，也会使短路电流所经过的元件和导体收起不能容许的发热，从而破坏绝缘甚至使载流部分退火、变形或烧毁。既然发生短路时流通很大的短路电流（超过额定电流许多倍） ，这样大的短路电流一旦流经电气设备的载流导体，必然要产生很大的电动力和热的破坏作用，随着发生短路地点和持续时间的长短，其破坏作用可能局限于一小部分，也可能影响整个系统。5.1.3 短路的类型三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短
30、路（单相接地短路）和两相接地短路。除了上述各种短路以外，变压器或电机还可能发生一相绕组匝间或层间短路等。根据运行经验统计，最常见的是单相接地短路，约占故障总数的 60%，两相短路约占 15%，两相接地短路约占 20%，三相短路约占 5%。三相短路虽少，但不能不考虑，因为它毕竟有发生的可能，并且对系统的稳定运行有着十分不利的影响。单相短路虽然机会多短路电流也大，但可以人为的减小单相短路电流数值，使单相短路电流最大可能值不超过三相短路电流的最大值。这就使全部电气设备可以只根据三相或两相短路电流来选择，况且三相短路又是不对称短路的计算基础，尤其是工业企业供电系统中大接地电流系统又很少，因此应该掌握交
31、流三相短路电流的计算。5.1.4 短路回路参数的计算在进行短路电流计算时，首先需要计算回路中各元件的阻抗。各元件阻抗的计算通常采用有名值和标么值两种计算方法。前一种计算方法主要适用于 1KV 以下低压供电系统的网路中，后一种计算方法多用在企业高压供电系统以及电力系统中。(1)标么值标么值一般又称为相对值，是一个无单位的值，通常采用带有*号的下标以示区别，标么值乘以 100，即可得到用同一基准值表示的百分值。在标么值计算中。首先要选定基准值。虽然基准值可以任意选取，但实际计算中往往要考虑计算的方便和所得到的标么值清晰可见，如选取基值功率为 100MVA 和短路点所在网路的平均额定电压为基准电压。
32、尚须指出，在电路的计算中，各量基准值之间必须服从电路的欧姆定律和功率方程式，也就是说在三相电路中，电流、电压、阻抗、和功率这四个物理量的基准值之间应满足下列关系：Sd= UdId Ud= IdZd （5-1）3式中 Sd、U d、I d、Z d功率、电压、电流、阻抗的基准值（datum Value） 。(2)短路回路中各元件阻抗的计算计算短路电流时，必须知道系统中各元件的电阻抗，一般只考虑同步电机、变压器、电抗器、架空线和电缆线的电9抗。在实际计算中，架空线路和电缆线路每公里的电抗值，通常采用表 5-1 所示的平均值。表 5-1 电抗标么值、有名值和短路功率变换公式序号元件名称 标幺值 有名值
33、（） 短路功率（MVA） 备注1发电机（或电动机）=dgX*NGdS/ NGSUX2/%10/GNTKXS2 变压器 NTdKdTSUX10%*10KdTNTRSRT= 2PUXT= NRKS10%10/KNTUS3 电抗器 NRavRIUX10*RI3NRavKUXIS310/4 线路 (1) 2*avdOLdSOLavK2/ Sd基准功率，通常可设 S d=1000MAVSNG、 发电机/*GX的额定容量，MAV 及其次暂态电抗SNT、U K%变压器的额定容量 MAV 及其短路电压的 百分值UNR、I NR、X R%电抗器的额定电压、额定电流及电抗百分值UaV电抗器或线所在网路的平均额定电
34、压 P变压器短路损耗 KW第 5.2 节 短路电流的计算进行短路电流计算时，首先应收集相关的资料，如电力系统接线图、运行方式和各元件的技术参数等。然后绘制计算电路图。然后再根据对短路点做出等值电路图，利用网络变化规则，将其逐步简化，求出短路回路总电抗。最后根据总电抗即可求出短路电流值。以下分别讨论计算电路图、等值电路图和短路回路总电抗的确定。计算电路图，是一种简化了的电气单线图，如图K1 K2 K313lkm1T20.8lkm(3)max80SMVA8.%KU./K10(3)min60SMVA图 5-1 计算电路图短路电流的计算选取基准容量 =100MVAjS取 则135jUKV1101.56
35、37jjSI KAU取 =6.3KV 则2j 229.jjI取 =0.4KV 则3jU33104.3.jjSI KAU（2）计算系统各元件阻抗的标么值，绘制等效电路图。最大运行方式和最小运行方式下系统的阻抗 和*1MXm*1“10.258jMKAXS*1“min.67jS线路阻抗一 *212210.43.87javXxlU变压器阻抗 *3% 0.6410125jkNTS线路阻抗二 *42 2.48.16.3javXxlU等效电路图如下所示：10.25.081.640.811分别计算 k1 k2 k3短路点在最大运行方式下的短路电流K1 短路时 *20.5.80.213X*114.69.3MI3
36、*110.57.32jII KA3312618.shMi5720sIIK2 短路时 *123.15.8.64.853XX*22.70.8MI3*219.60.2jIKA32.5734shMi(3)()21.sIIK3 短路时 *12340.25.80.64810.934XX3*31.7.9MI320.69.8jIKA3()1.55120shZMi(3)()3.4.sII等效电路图如下所示：10.67.081.640.8分别计算 k1 k2 k3短路点在最小运行方式下的短路电流12k1点短路： *120.67.80.25mX*113.9.5I3*121.6.2mjIKA(3)1. 5shi(3)
37、()15.9.4smIIk2点短路： *1230.167.80.6.895XX*22895mI3*21.60.2jIKA32. 1shmi(3)()255.49sIIk3点短路： *12340.167.80.64810.976mXX3*3.50.976I321.9.34mjIKA3.525shi(3)()3.1.8smII由上可知道最大短路电流是 K 2 短路时 3*22.7960.MjIIKA3.51734shi(3)()221.2sMII短路电流计算结果如下图所示表 5-2 所示13短路地点短路点编号短路点平均电压（KV）短路现暂态电流有效值 I”(KA)短路稳态电流有效值 I(KA)短路
38、冲击电流ich(KA)短路点容量 S”(KVA)35KV 母线 k1 37 18.456 18.456 47 36766KV 母线 k2 6.3 5.38 5.38 13.72 344.776KV 出线 K3 6.3 19.64 19.64 50 214.3第 6 章 电气设备选择和校验第 6.1 节 高压电器选择的一般原则高压电器选择的主要任务是选择满足变电所及输、配电线路正常和故障状态下工作要求的合理的电器，以保证系统安全、可靠、经济的运行条件。要使企业供电系统的安全可靠，必须正确合理的选择各种电气设备，选择企业供电系统中高压电气设备的一般原则，除按正常运行下的额定电压、额定电流等条件外，
39、还应按短路情况下进行校验，但各种电气设备的选择与校验项目也不尽一样，见下表 6-1：选择项目 校验项目短路电流设备名称额定电压KV额定电流KV装置类型户内户外准确度级电抗百分数 x% 热稳定动稳定开断能力二次容量剩余电压高压短路器 * * *负荷开关 * * *隔离开关 * *熔断器 *电流互感器 * * *电压互感器 *电抗器 * * * *支持瓷瓶 *套管瓷瓶 *母线 * * *电缆 * * *需要选择的项目* 需要校验的项目第 6.2 节 电器设备的选择、校验（1）支柱绝缘子主要用来支持导线和杆塔绝缘。目前种类很多，主要有悬式绝缘子，针式绝缘子，蝴蝶型绝缘子，拉紧绝缘子，支柱绝缘子，钢化
40、玻璃绝缘子，陶瓷横担，钢化玻璃横担，各类电气设备进出线套管，以及穿墙套管等。选高压支柱式绝缘子：户外支柱： ZS 实心棒型支柱 ZSX 悬挂式棒式支柱 ZSW耐污型棒式支柱户内支柱：ZN户内内胶装支柱瓷绝缘子 ZL户内联合胶装 Z 户内外胶装A，B，C，D机械破坏等级 Y圆柱底座 T椭圆形底座14F方形 户外选 ZSW35/4 户内选 ZL35/4 Y（2）穿墙套管穿墙套管适用于工频率 35KV 及以下的变电所配电装置和高压电器中作导电部分穿墙壁的绝缘和支持用套管，按使用场所分为户内普通型，户外户内耐污型，户外户内高原型，户外户内高原耐污型。CL 户内铝导体C 户内钢导体CWL户外户内铝导体
41、设计顺序号 污秽等级CW 户外户内钢导体 额定电压CWWL户外户内耐污铝CWW户外户内耐污铜 额定电流 附加特征CM户内母线CMWW户内耐污母线选 35KV 户外户内铝导体 CWL35400校验动稳定： 2128.60tcshlFia21.50986204.735phNN所以满足要求.校验热稳定： 22.36(0.5)1.2479tQI可以看出 2tIt所以满足要求。（3）导线具有较好的导电性能，较好的机械强度和耐腐蚀等特点。种类有铝绞线，铜芯铝绞线，铜绞线，电力电缆，低压塑料线，低压橡胶线等。极大部分的高，低压电力线路裸铝线，钢芯铝绞线。高压绝缘线主要用在城镇街道上，以提高线路的运行安全和降
42、低线路损耗；而 380V 以下的低压线路，一般多采用塑料 C 橡皮绝缘线或塑料地理电力线。计算： max1250.6.3gI Aax.9nTJhma 2216.540.gJnIAm导线截面选 240mm 2 即选 LJ240LJ 型裸铝绞线 35。 C 户外载流量 536A15校验发热 I 30=216.5A IAL=536A满足要求机械强度校验 架空裸铝线最小允许截面 35mm2300mm2满足要求（4）断路器高压断路器是变电所主要电气设备之一，其选择的好坏，不但直接影响变电所的正常状态下运行，而且也影响在故障条件下是否能可靠地分断。断路器的选择根据额定电压、额定电流、装置种类、构造型式、开
43、断电流或开断容量各技术参数，并且进行动稳定和热稳定校验。 按额定电压选择断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即Uzd U e式中 U zd制造厂保证的最高工作电压，KV；Ue 断路器的额定电压，KV。 按额定电流选择断路器的额定电流 Ie应不小于回路的持续工作电流，即Ie I G式中 I e断路器额定电流，A；Ig回路持续工作电流，A。 按配电装置种类选择装置的种类指断路器安装的场所。装设在屋内的应选屋内型，装设在屋外的，应选屋外型。 按构造型式选择在相同技术参数的条件下，有各种型式的断路器，如多油断路器、少油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器等。要根据配电装置的工作条件和要求，结合
44、各断路器的特点来选用。少油断路器的特点是油量少、重量轻，不用采取特殊的防火防爆措施。且其尺寸小、占地面积小，造价低。因此，凡是在技术上能满足要求的场合应优先采用。但少油断路器由于油量少，在低温下易于凝冻，故不适宜严寒地区低温下运行。也不适于多次重合的场合。空气断路器是无油不会起火，而且其动作速度快，断路时间短，断流容量大，适用于多次重合的场合。但是，其结构复杂，附有一套压缩空气装置，价值高。因此，只在要求动作速度快，多次重合的情况下，才选用空气断路器。六氟化硫断路器的特点灭弧性能好，在密封不好的情况下，在断路器周围环境中易于沉积 SF6气体，并需进行充气。在设计时，具体问题要具体分析，根据上述
45、条件，选用技术上合理而又经济的断路器为宜。35KV 侧断路器选择 ZN85-40.5max1250.6.3gI A校验如下： 表 6-2ZN85-40.5 数据 计算数据16NU40.5KV LNU37KVI1250A maxI216.5Amaxi63KA 3shi18.68KAocI25KA kI7.326KA热稳校验 22540KAS:3jt27.36.0514KASg6KV 侧断路器选择 ZN10/125030125.0.846I表 6-3ZN10/1250 数据 计算数据NU10KV LNU6.3KVI1250A caI1202.848Amaxi40KA 3shi10.72KA热稳校验
46、 2406KAS:2jIt 2210.7.5348KASg开断电流 100KA “I27.34KA（5）电流互感器1)电流互感器选择步骤： 选择额定电压和额定电流 确定装置类别和结构 确定准确度级 校验二次负荷或容量 校验动稳定性 校验热稳定性2)电流互感器的准确度级别有 0.2，0.5,1.0，3.0，10 等级。测量和计量仪表使用的电流互感器为 0.2 级，只为电流、电压测量用的电流互感器允许使用 1.0 级，对非重要的测量允许使用 3.0 级。根据上述条件和短路电流计算结果选 LCW35（L:电流互感器， C:链式，w:瓷绝缘，35：额定工作电压（KV） ）型，0.2 级，额定电流比为
47、300/5.表 6-4型号额定电流比(KA)级次组合 二次容量(VA)热稳定电 流KA动稳定电流 KA35kV 侧 LCW35 300/5 10P/10P/10P/0.2 50 10.49(1S)18.68176kV 侧 LZZQB-10D 1600/5 0.2/0.5/10P 50 40(4S)10035KV 侧电流互感器校验表 6-5项目 数据 项目 数据.NTAU35KV NU35KV1I1250A maxI216.51A动稳定 12KNIes20.3=4.KA(3)shi7.326KA热稳定 t:659(3)imatI:2.057.361.49KA6KV 侧电流互感器校验表 6-6项目 数据 项目 数据.NTAU10KV NU6KV1I1500A maxI1262.99A动稳定 12KNIes2351.=86KA(3)shi27387KA热稳定 1tI:7. (3)imatI:2.051.741.38KA校验合格.（6）电压互感器1)电压互感器选择步骤： 选择额定电压 确定电压互感器类型及结构 选择准确度级 校验二次容量2)电压互感器的选择项目如下： 其额定电压要与供电电路的额定电压相同 合适的类型：户内
