城市軌道交通主降壓變電所主接線的設(shè)計

1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- i - 摘要城軌主降壓變電所主要給牽引變電所和降壓變電所供電，對地鐵的正常運營具有很重要的作用。在我國加快地鐵工程建設(shè)，解決公共交通問題的背景下，研究地鐵主降壓變電所主接線的工程設(shè)計，具有十分的重要意義。首先，本文研究了主變電所主接線的選擇問題，按照主變電所主接線的行業(yè)共識分別提出了高壓側(cè)和中壓側(cè)的主接線設(shè)計方案，通過對比分析，在滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求下確定了主接線的設(shè)計方案。其次，根據(jù)主變電所的容量要求和變壓器的發(fā)展，完成變壓器臺數(shù)和型號的選擇。接著，將電力系統(tǒng)原始網(wǎng)絡(luò)圖用標幺值法轉(zhuǎn)換，畫出其等值電路圖，并且按照方便電氣設(shè)備選擇和校驗的原則選擇短路點

2、，進行短路容量的計算。最后，根據(jù)短路電流的計算結(jié)果和我國電氣設(shè)備的發(fā)展情況，進行電氣設(shè)備的選擇。根據(jù)主接線確定的方案和電氣設(shè)備的選擇結(jié)果，利用 cad 軟件畫出主接線圖，按照國標規(guī)定、電氣設(shè)備的尺寸和主變電所實際情況進行電氣設(shè)備的布置，畫出了平面布置圖和斷面圖。關(guān)鍵詞：主接線；變壓器；短路容量蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- ii - abstract the main subway step-down substation mainly supply power to traction substation and step-down substation, it has a crucial

3、role for the normal operation of the whole subway. under the background of accelerating the construction of the subway engineering and solving the problem of public transportation in our country, it is vital significance to study design of the main wiring of the mian subway step-down substation engi

4、neering firstly, this paper studies the problem of selection of main wiring of main substation, and come up with the main wiring design and conduct a comparative analysis. under the requirement of reliability, flexibility and economy to determine the design scheme of the main wiring. secondly, accor

5、ding to design requirements of the main transformers capacity, completed the selection of the transformer. then, based on the equivalent network simplification, selection and calculation of short-circuit point short-circuit capacity. finally, according to the short-circuit current calculation result

6、s and the development of electrical equipment of our country, to complete electrical equipment selection and layout. the program established under main wiring and electrical equipment selection resultsusing the cad software to draw the main wiring diagram, according to the national standard, electri

7、cal equipment size and the actual situation of the main substation electrical equipment layout, draw a floor plan and sectional view. key words: the main wiring, transformers, short-circuit capacity蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- iii - 目錄摘要 . iabstract . ii目錄 . iii1 緒論 . 11.1 工程背景 . 11.2 設(shè)計原則和依據(jù) . 11.3 設(shè)計內(nèi)容 . 22 電氣

8、主接線的方案確定. 32.1 電氣主接線設(shè)計的原則. 32.2 主接線的設(shè)計 . 32.2.1 高壓側(cè)主接線 . 32.2.2 中壓側(cè)主接線 . 52.2.3 動力照明系統(tǒng)主接線的設(shè)計. 63 變壓器的選擇 . 73.1 主變壓器的選擇 . 73.2 動力照明系統(tǒng)變壓器的選擇. 94 短路電流的計算 . 104.1 短路電流計算方法 . 104.2 短路電流的具體計算 . 105 電氣設(shè)備選擇及其布置. 155.1 110kv 側(cè)電氣設(shè)備的選擇及校驗. 155.1.1 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗. 155.1.2 互感器的選擇 . 185.2 35kv 側(cè)電氣設(shè)備的選擇 . 195.3 10

9、kv 側(cè)電氣設(shè)備的選擇 . 205.4 電氣設(shè)備的布置 . 21結(jié)論 . 22致謝 . 23參考文獻 . 24附錄 a 主要元件清單 . 25蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- iv - 附錄 b 主接線圖 . 26附錄 c 平面布置圖和斷面圖 . 27蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 1 - 1 緒論1.1 工程背景本設(shè)計為地鐵二號線靜安寺主變電所主接線的設(shè)計。地鐵二號線一期工程外部電源方案為集中式供電，設(shè)2 座 110kv 主變電所。中壓網(wǎng)絡(luò)采用獨立的35kv 牽引供電網(wǎng)絡(luò)以及獨立的 10kv 動力照明供電網(wǎng)絡(luò)。全線設(shè)7 座牽引變電所。地鐵二號線一期工程設(shè)置的 2 座主變電所分別設(shè)于中央公園和靜

10、安寺。每座主變電所均從區(qū)域變電所引入兩路可靠的 110kv 電源，靜安寺主變電所的兩路電源引自華山區(qū)域變電所的兩段母線，距離為 3km。地鐵主降壓變電所主要給牽引變電所和降壓變電所供電，牽引系統(tǒng)和動力照明系統(tǒng)的負荷統(tǒng)計如表 1.1所示。表 1.1 主變電所符合統(tǒng)計表1.2 設(shè)計原則和依據(jù)本次設(shè)計完全遵循主變電所主接線設(shè)計的原則和設(shè)計依據(jù)。變電所主接線設(shè)計的原則和設(shè)計依據(jù)概括起來有下述幾個方面。(1) 設(shè)計的原則主接線設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家有關(guān)工程建設(shè)的法令和政策，應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標準和設(shè)計規(guī)范。(2) 設(shè)計的依據(jù)所名遠期最大負荷cos回路數(shù)重要負荷百分數(shù)(%) 中山公園2745 kw 0.9 2

11、 96 靜安寺2790 kw 0.9 2 96 人民公園2730 kw 0.91 1 96 陸家嘴2852 kw 0.92 1 96 東方路2898 kw 0.92 96 中央公園2700 kw 0.9 96 停車場2844 kw 0.9 96 動力照明系統(tǒng)8190 kw 0.91 2 88 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 2 - 經(jīng)有關(guān)部門正式批準的設(shè)計任務(wù)書是初步設(shè)計的主要依據(jù)；經(jīng)過有關(guān)部門審查批準的初步設(shè)計文件和修改意見以及建設(shè)單位的補充要求是平面布置圖、斷面圖設(shè)計的依據(jù)。中華人民共和國現(xiàn)行主要標準及法規(guī)：(1)35-110kv 變電所設(shè)計規(guī)范 gb50059-92；(2)35-110k

12、v 高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范gb50060-92；(3)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范gb50052-95。1.3 設(shè)計內(nèi)容以地鐵供電工程設(shè)計為基礎(chǔ)，完成一次主電路設(shè)計，進行相關(guān)的容量計算和高壓電氣設(shè)備的選擇，并完成主接線圖的設(shè)計和方案比較工作。主要設(shè)計任務(wù)：(1) 確定主接線方案；(2) 確定主降壓變電所的設(shè)計容量；(3) 進行相關(guān)負荷計算及短路容量計算；(4) 110kv、35kv、10kv 側(cè)主變電所的主要設(shè)備選擇；(5) 繪制主接線電路圖，平面布置圖，斷面圖。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 3 - 2 電氣主接線的方案確定2.1 電氣主接線設(shè)計的原則電氣主接線是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),也是主降壓變電所

13、設(shè)計的首要任務(wù)。 變電所運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性與主接線的方案密切相關(guān)1。(1) 可靠性供電可靠性的客觀衡量標準是運行實踐，評估某個主接線圖的可靠性時，應(yīng)充分考慮長期運行經(jīng)驗。我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)程中的各項規(guī)定就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié)，設(shè)計時應(yīng)予以遵循。(2) 靈活性電氣主接線不但在正常運行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的推出設(shè)備、切除故障，使停電時間最短，影響范圍最小，并在檢修設(shè)備時能保證檢修人員的安全。(3) 經(jīng)濟性主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上還應(yīng)使投資和年運行費用最小，使占地面積最少，使變電站盡快的發(fā)揮經(jīng)濟效益。2

14、.2 主接線的設(shè)計主變電所的電氣主接線可以從高壓側(cè)和中壓側(cè)兩個方面來描述4。2.2.1 高壓側(cè)主接線a 方案采用線路 - 變壓器接線方式，如圖2.1 所示。qs1qs3qs2qs4qf1qf2 t1t2圖 2.1 線路 -變壓器組接線方式蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 4 - 線路- 變壓器組接線是最簡單的主接線方式。在正常運行方式下，兩條線路各帶一臺主變壓器；當進線線路故障時，通過區(qū)域變電所出線斷路器的跳閘來消除故障。系統(tǒng)接線簡單，主接線運行的可靠性和經(jīng)濟性高，有利于實現(xiàn)主變電所的無人化和自動化2。b 方案采用內(nèi)橋形接線方式，如圖2.2 所示。qs1qs3qs2qs4qs5qs6qf1qf2

15、qf1t1t2圖 2.2 內(nèi)橋形接線內(nèi)橋形接線是變電所最常用的主接線形式。其特點是高壓側(cè)的斷路器數(shù)量較少；線路故障操作簡單；接線清晰。平時橋斷路器分閘，相當于線路-變壓器組接線，兩條線路各帶 1 臺主變壓器。當輸電線路發(fā)生故障時，只要斷開故障線路的斷路器就能切除故障而不會影響到其它回路正常運行；當變壓器發(fā)生故障時，需要斷開與其相連的兩臺斷路器，這樣就對未故障線路的正常運行造成了影響3。但是隨著主變壓器質(zhì)量的提高，各廠家生產(chǎn)的變壓器都變成了免維護式的。由于主變壓器的運行可靠性高并且也不需要經(jīng)常的切換， 因此在主變壓器容量不能滿足n- 1 要求的情況下， 主降壓變電所采用內(nèi)橋形接線形式可以提高系統(tǒng)

16、供電的可靠性。結(jié)論：相比而言，線路 - 變壓器組接線受區(qū)域變電所故障的影響比較明顯。在地鐵主降壓變電所的設(shè)計中，根據(jù)兩個電源都來自于同一個區(qū)域變電所的情況，主接線一般采用線路 - 變壓器組接線形式。直接從區(qū)域變電所的兩個母線引入110kv 進線，當一個母線故障時，可通過修改區(qū)域變電所的運行方式接入不同母線，對主變壓器的正常運行沒有影響。根據(jù)地鐵主降壓變電所的設(shè)計原則：當一臺主變壓器退出運行時，由另一臺主變壓器承擔主降壓變電所供電區(qū)域內(nèi)的全部一、二級負荷；當一路電源故障時，由另一路電源給主變電所供電；當進線線路故障導(dǎo)致一臺變壓器停電運行時，需要合閘環(huán)網(wǎng)的母聯(lián)開關(guān)以保證地鐵的供電4。所以，線路-變

17、壓器組接線的進線電纜容量只需要考慮一臺主變壓器的額定容量，而內(nèi)橋形接線的進線容量需要按照兩臺主變壓器的額定容量。從投蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 5 - 資角度來看，線路 -變壓器組接線方式不只節(jié)省了設(shè)備投資，還節(jié)省了電纜的投資，其經(jīng)濟性好。由地鐵供電系統(tǒng)運行方式的要求可以判斷，正常情況下主變壓器可以看作低負載率，所以高壓側(cè)主接線采用線路-變壓器組接線方式。2.2.2 中壓側(cè)主接線城軌主降壓變電所中壓側(cè)采用單母線分段接線作為主要的型式，如圖2.3所示。t1t2qf1qf2qf7qf3qf4qf5qf6qs1qs3qs4qs2qs5qs6qs7qs8qs9qs10qs11qs12qs13qs1

18、4圖 2.3 單母線分段接線單母線分段接線就是用斷路器將一段母線分為兩段。正常情況下，兩段母線分列運行，牽引變電所和動力照明系統(tǒng)可以從不同母線取得中壓電源；當主變電所一段中壓母線失電時，另一段中壓母線可以迅速恢復(fù)對牽引變電所和動力照明系統(tǒng)的供電。當一路高壓進線或一臺變壓器退出后，通過中壓母線分段開關(guān)迅速合閘，由另一臺主變壓器承擔本主變電所范圍內(nèi)的全部一、二級負荷，根據(jù)供電負荷變動情況，決定是否切除三級負荷。當一段中壓母線故障時，該段母線上的進線開關(guān)分閘，同時該段母線上饋線所接的第一級牽引變電所或動力照明系統(tǒng)進線開關(guān)也應(yīng)失壓跳閘；根據(jù)中壓供電網(wǎng)絡(luò)運行方式，由主變電所的另一段中壓母線繼續(xù)供電。蘭州

19、交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 6 - 2.2.3 動力照明系統(tǒng)主接線的設(shè)計通過對上述主變電所電氣主接線方案的分析，總動力照明系統(tǒng)主接線高壓側(cè)也采用線路變壓器組接線方案，低壓側(cè)采用單母線分段接線方案。主接線圖如附錄 b 所示。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 7 - 3 變壓器的選擇3.1 主變壓器的選擇(1) 主變壓器臺數(shù)的確定：目前，國內(nèi)城市軌道交通主變電所均設(shè)置兩臺主變壓器，互為備用。正常情況下，兩臺變壓器并列運行，各負擔約50%的用電負荷。(2) 主變壓器容量的確定：主變壓器容量的確定不僅要根據(jù)主降壓變電所建成后510 年規(guī)劃負荷，還要考慮到遠期負荷的發(fā)展。對于地鐵主降壓變電所，主變壓器容量

20、的確定還應(yīng)該與地鐵的規(guī)劃和供電網(wǎng)絡(luò)的資源共享結(jié)合起來，為滿足未來地鐵交通的發(fā)展要求我們選擇大容量的變壓器5。主變電所容量的確定：m a xm a xt=1(1%)cosmiiipsk(3.1) 式中，tk 為同時系數(shù)，取 0.9；% 為線損率，取 5%。因此，由表 1.1數(shù)據(jù)代入式 3.1可得：max30.5(mva)s主變壓器容量的確定：主降壓變電所的任意一臺變壓器退出運行時，另一臺變壓器必須要保證全部負荷的60%，即b60%s30.5 60%18.3(mva)s單臺變壓器運行時，要能夠保證全線一級和二級負荷的供電。由表 1.1 可以計算出，一、二級負荷為28.62mva 。所以變壓器的容量

21、至少為28.62mva 。(3) 變壓器類型的確定： 相數(shù)的確定：目前，變壓器的相數(shù)有單相和三相兩種形式。根據(jù)規(guī)程，在不受運輸條件的限制的情況下，330kv 及以下的變電所均采用三相變壓器。因此待建主降壓變電所采用三相變壓器。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 8 - 繞組形式的確定：繞組主要有雙繞組和三繞組兩種形式。而我國城市軌道交通主變壓器一般采用雙繞組變壓器，所以主降壓變電所也采用雙繞組變壓器。 普通型和自耦型的確定：自耦變壓器是一種多繞組的變壓器，它的特點是其中兩個繞組不僅有電磁聯(lián)系還有電聯(lián)系。當用自耦變壓器來聯(lián)系兩種電壓網(wǎng)絡(luò)時，其中一部分傳輸功率可以通過電磁聯(lián)系，另一部分則可以通過電來聯(lián)

22、系。由于自耦變壓器的經(jīng)濟效益比普通變壓器顯著，并且自耦變壓器代替普通變壓器已經(jīng)成為變壓器發(fā)展的趨勢。所以主降壓變電所選用自耦變壓器。 中性點的接地方式的確定：根據(jù)規(guī)程：變壓器 110kv500kv 側(cè)中性點必須要經(jīng)小阻抗接地或直接接地；變壓器 6kv63kv 側(cè)中性點不接地。所以主變壓器的高壓側(cè)采用中性點直接接地方式，低壓側(cè)采用中性點不接地方式。 主變壓器電壓調(diào)整方式的確定：主變分接頭應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)電壓水平選擇，根據(jù)電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量與無功電力管理規(guī)定，110kv 電源最高電壓取 110(1+0.07)kv，最低電壓取 110(1- 0.03)kv，35kv 系統(tǒng)其供電電壓正負偏差絕對值之和不超過標

23、稱電壓的10%，10kv 母線電壓合理范圍為10.0kv10.7kv6。為保證中壓母線電壓在合格范圍內(nèi)，本設(shè)計采用有載調(diào)壓變壓器，其分接頭位置則根據(jù)城網(wǎng)的潮流計算來確定。(4) 主變壓器的選擇結(jié)果：根據(jù)以上計算和分析結(jié)果，查有關(guān)變壓器型號手冊所選主變壓器的型號為：sfzl7-31500/110。其主要技術(shù)參數(shù)如表3.1 所示。表 3.1 sfzl7-31500/110 的主要技術(shù)參數(shù)項目數(shù)據(jù)額定容量31500kva 額定電壓高壓 11081.25%kv低壓 38.5kv 連接組別yn,d11 空載損耗59.7kw 短路損耗260kw 阻抗電壓10.5% 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 9 -

24、3.2 動力照明系統(tǒng)變壓器的選擇按照上述變壓器的選 擇方式，動力照明系 統(tǒng) 選擇兩臺 變 壓器 ， 其型號為：sfz7-12500/35，主要技術(shù)參數(shù)如表3.2 所示。表 3.2 sfz7-12500/35 的主要技術(shù)參數(shù)項目數(shù)據(jù)額定容量12500kva 額定電壓高壓 3532.5%kv低壓 10.5kv 連接組別yn,d11 空載損耗17.1kw 短路損耗66kw 阻抗電壓7.5% 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 10 - 4 短路電流的計算4.1 短路電流計算方法在三相電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，發(fā)生三相短路的可能性

25、最小，但是三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴重7。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此在短路計算中，以三相短路計算為主。三相短路用文字符號k 表示。在電力系統(tǒng)原始網(wǎng)絡(luò)圖上，將短路所考慮的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點，短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大的短路電流通過。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，由于將電力系統(tǒng)作為無限大容量電源，短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出求等效總阻抗，再換算成計算電抗，根據(jù)計算曲線查出短路電流標幺值，再換算成有名值

26、。4.2 短路電流的具體計算在本次設(shè)計中，為了方便電氣設(shè)備的選擇和校驗，選取的短路點為110kv 側(cè)進線，35kv 母線和 10kv 母線。電力系統(tǒng)的原始網(wǎng)絡(luò)圖如圖4.1 所示。gs2 sxs=03kmx1=0.4/km3kmx1=0.4/kmt1110/38.5kv31.5mvauk%=10.5110/38.5kv31.5mvauk%=10.5t235/10.5kv12.5mvauk%=7.535/10.5kv12.5mvauk%=7.5t3t4gs1 sxs=0圖 4.1 電力系統(tǒng)原始網(wǎng)絡(luò)圖蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 11 - (1) 計算各元器件基準電抗標幺值，畫出等效電路圖選取基準

27、容量為 100mva ?；鶞孰妷簽椋篸1c1115(kv)uud2c237(kv)uud3c310.5(kv)uu基準電流為：d1d1d11000.50(ka)33115siud2d2d21001.56(ka)3337siud3d3d31005.5(ka)33 10.5siu線路電抗標幺值為：*d1212d121000.431150.04sxxx lu變壓器電抗標幺值為：1*dkt1t2n t%10010.510010031.50.33suxxs1*dkt3t4n t%1007.510010012.50.6suxxs蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 12 - 所以電力系統(tǒng)原始網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖如圖

28、4.2 所示。10.0420.0430.3340.3350.6k1k2k3圖 4.2 原始網(wǎng)絡(luò)等值電路圖(2) 計算 110kv 側(cè)的短路電流和短路容量短路電流(3)(3)*dkkkd*kiiii ix(4.1) 沖擊電流(3)sh kk2.55ii(4.2) 短路電流最大有效值(3)sh kk1.51ii(4.3) 短路容量(3)kck3su i(4.4) 根據(jù)以上公式，代入數(shù)據(jù)可得：1*k10.04xx11(3)d1k*k0.5012.5(ka)0.04iix1sh k2.55 12.531.8(ka)i蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 13 - 1sh k1.51 12.518.9(ka)

29、i1k311512.52489.8(mva)s(3) 計算 35kv 側(cè)的短路電流和短路容量 在最大運行方式下2*k0.020.1650.185x22(3)d2k*k1.568.43(ka)0.185iix2sh k2.558.4321.5(ka)i2sh k1.518.4312.7(ka)i2k3378.43540.2(mva)s 在最小運行方式下2*k0.040.330.37x22(3)d2k*k1.564.21(ka)0.37iix2sh k2.554.2110.7(ka)i2sh k1.514.216.35(ka)i2k3374.21269.8(mva)s(4) 計算 10kv 側(cè)的短

30、路電流和短路容量 在最大運行方式下3*k0.020.1650.60.785x33(3)d3k*k5.57.0(ka)0.785iix3sh k2.557.017.8(ka)i3sh k1.517.010.6(ka)i蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 14 - 3k3 10.57.0127.3(mva)s 在最小運行方式下3*k0.040.330.60.97x33(3)d3k*k5.55.7(ka)0.97iix3sh k2.555.714.5(ka)i3sh k1.515.78.6(ka)i3k3 10.55.7103.0(mva)s蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 15 - 5 電氣設(shè)備選擇及其

31、布置5.1 110kv側(cè)電氣設(shè)備的選擇及校驗5.1.1 斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗高壓斷路器的選擇，除滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于安裝調(diào)試和運行維護，并且經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)方面都比較后才能確定8。根據(jù)我國高壓斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在10kv220kv 的電網(wǎng)一般選用sf6斷路器。高壓斷路器選擇的技術(shù)條件如下：額定電壓選擇：nnsuu(5.1) 額定電流選擇：nmaxii(5.2) 額定開斷電流選擇：nbrkii(5.3) 額定關(guān)合電流選擇：nclshii(5.4) 熱穩(wěn)定校驗：2tki tq(5.5) 隔離開關(guān)的選擇，由于沒有滅弧裝置，隔離開關(guān)不能用來接通和開斷負荷電流及短路

32、電流，故沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗，隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗項目與斷路器相同。(1) 高壓斷路器的選擇流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：nmaxn1.051.0531070171.2a33110siu技術(shù)條件為：蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 16 - nns110kvuunmax171.2aiinbrk=12.5kaiinclsh31.8kaii根據(jù)以上條件查手冊，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號為：lw110/2500，技術(shù)參數(shù)如表 5.1 所示。表 5.1 lw 110/2500 技術(shù)參數(shù)熱穩(wěn)定校驗：設(shè)后備保護動作時間為1.9s，斷路器的固有分閘時間為0.04s

33、，選擇熄弧時間為0.03s。則短路持續(xù)的時間t =1.9+0.04+0.03 =1.97s 。短路持續(xù)時間大于1s，因此非周期分量忽略不計。短路熱效應(yīng)為：222kk12.51.97307.8(ka)sqi t允許熱效應(yīng)為：222r5037500(ka)si t所以，2tki tq即滿足熱穩(wěn)定校驗。動穩(wěn)定校驗：技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓110kv 額定電流2500a 額定開斷電流31.5ka 動穩(wěn)定電流125ka 3s 熱穩(wěn)定電流50ka 固有分閘時間0.04s 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 17 - 根據(jù)表 5.1數(shù)據(jù)， ies=125ka。由110kv側(cè)短路電流計算結(jié)果， ish=31.8ka。

34、所以，esshii即滿足動穩(wěn)定校驗。(2) 隔離開關(guān)的選擇nns=110kvuunmax171.2aii根據(jù)以上條件查手冊，選擇的滿足要求的隔離開關(guān)的型號為gw5110/630，其技術(shù)參數(shù)如表 5.2所示。表 5.2 gw5110/630 技術(shù)參數(shù)表熱穩(wěn)定校驗：222t2041600(ka)si t所以，2tki tq即滿足熱穩(wěn)定校驗。動穩(wěn)定校驗：根據(jù)表 5.2數(shù)據(jù)， ies=50ka。由110kv側(cè)短路電流計算結(jié)果， ish=31.8ka。所以，esshii即滿足動穩(wěn)定校驗。技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓110kv 額定電流2500a 動穩(wěn)定電流125ka 4s 熱穩(wěn)定電流50ka 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)

35、計（論文）- 18 - 5.1.2 互感器的選擇(1) 電流互感器的選擇電流互感器的額定電壓un不得低于其安裝回路的電網(wǎng)額定電壓uns，即：nnsuu(5.6) 所以電流互感器的額定電壓為nns=110kvuu。電流互感器的額定電流in1不得低于其所在回路的最大持續(xù)工作電流imax，即：n 1m a xii(5.7) 所以電流互感器的額定電流為n1max171.2aii。為了保證電流互感器的準確級，imax應(yīng)盡可能接近 in19。根據(jù)以上條件，選擇滿足要求的電流互感器的型號為lcwd 110 (50100)(300600)/5，其技術(shù)參數(shù)如表 5.3所示。表 5.3 lcwd 110(5010

36、0)(300600)/5 技術(shù)參數(shù)(2) 電壓互感器的選擇一次電壓 u1：n1n1.10.9uuu二次電壓 u2為100v。選擇滿足要求的電壓互感器的型號為jcc110，其技術(shù)參數(shù)如表 5.4所示。表 5.4 jcc110 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓110kv 額定電流比(50100)(300600)/5a 級次組合d/1 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)75 技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定變比110000/100 1 級額定容量500va 3 級額定容量1000va 最大容量2000va 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 19 - 5.2 35kv側(cè)電氣設(shè)備的選擇主變電所一般選擇金屬鎧裝封閉式開關(guān)柜10，其選擇過程如下。

37、最大持續(xù)工作電流：nmaxn1.051.0531070538.1a3335siu技術(shù)條件為：nns35kvuunmax538.1aiinbrk=8.4kaiinclsh21.5kaii根據(jù)以上條件，選擇滿足要求的開關(guān)柜型號為kyn37a -40.5，其技術(shù)參數(shù)如表 5.5所示。定制滿足要求的 pt柜型號為 sivacon 8pt/35 ，其技術(shù)參數(shù)如表 5.6所示。表 5.5 kyn37a - 40.5 技術(shù)參數(shù)表表 5.6 sivacon 8pt/35技術(shù)參數(shù)表技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓40.5kv 額定電流630a 額定開斷電流25ka 額定關(guān)合電流63 ka 額定動穩(wěn)定電流63ka 4s 熱穩(wěn)

38、定電流25ka 外形尺寸1200mm1800mm2600mm 防護等級ip20 技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓35kv 額定電流2500a 額定關(guān)合電流50ka 外形尺寸1200mm1800mm2600mm 防護等級ip40 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 20 - 5.3 10kv 側(cè)電氣設(shè)備的選擇10kv開關(guān)柜也選擇金屬鎧裝封閉式開關(guān)柜，其選擇過程如下。最大持續(xù)工作電流：nmaxn1.051.058190496.5a33 10siu技術(shù)條件為：nns10kvuunmax496.5aiinbrk=7.0kaiinclsh17.8kaii根據(jù)以上條件，選擇滿足要求的開關(guān)柜型號為kyn28a-12 ，其技

39、術(shù)參數(shù)如表 5.7所示。定制滿足要求的 pt柜型號為 sivacon 8pt/10 ，其技術(shù)參數(shù)如表 5.8所示。表 5.7 kyn28a-12技術(shù)參數(shù)表表 5.8 sivacon 8pt/10技術(shù)參數(shù)表技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓10kv 額定電流630a 額定開斷電流20ka 額定關(guān)合電流50 ka 額定動穩(wěn)定電流50ka 4s 熱穩(wěn)定電流20ka 外形尺寸800mm1500mm2363mm 防護等級ip2x 技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)額定電壓10kv 額定電流2500a 額定關(guān)合電流50ka 外形尺寸800mm1500mm2363mm 防護等級ip40 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 21 - 5.4 電氣設(shè)

40、備的布置110kv配電裝置一般采用屋外配電裝置，屋外型的配電裝置有中型、半高型和高型三種形式10。由于中型布置具有布置比較清晰，運行可靠，構(gòu)架高度較低，施工和維修都比較方便，所用鋼材較少，造價低，抗震性能較好的特點，所以采用普通中型配電裝置的布置方式11。而35kv和10kv的配電裝置一般采用雙層屋內(nèi)成套的配電裝置，即用成套供應(yīng)高壓開關(guān)柜。根據(jù)國標和實際控制樓的建筑面積，高壓開關(guān)柜采用單列獨立式布置。平面布置圖和斷面圖如附錄c所示。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）- 22 - 結(jié)論本文的主要從地鐵主降壓變電所主接線設(shè)計的四個主要問題入手，詳細分析了主接線的組成和功能，結(jié)合實際工程案例給出了完整的設(shè)計方案?？偟膩碚f，本文在地鐵主降壓變電所主接線的工程設(shè)計研究中完成了如下工作：(1) 主降壓變電所主接線的探討與分析。從高壓側(cè)和中壓側(cè)兩個方面給出了地鐵主接線設(shè)計方案，進行具體的對比分析，確定主接線方案并完成主接線圖的繪制。(2) 主降壓變電所變壓器的選擇。根據(jù)地鐵主變電所的特點以及地鐵主變電所設(shè)計的行業(yè)共