【110KV-35KV-10KV降壓變電站電氣部分初步設(shè)計22000字】

110KV-35KV-10KV降壓變電站電氣部分初步設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u1735摘要 724774第一部分說明書 924468第1章變電站主變壓器的選擇 9113791.1變電站主變壓器的選擇 932441.1.1變壓器臺數(shù)及容量選擇 9285301.1.2相數(shù)的確定 10299501.1.3繞組數(shù)的確定 10292291.1.5主變壓器的確定 10191621.2站用變壓器的選定 1189871.2.1站用變壓器選擇的原則 11150231.2.2站用變壓器確定的結(jié)果 116608第2章電氣主接線設(shè)計 12217542.1電氣主接線概要 12307312.2電氣主接線的分類 12160332.2.1雙母線接線 1249112.2.2單母線不分段接線 13136972.2.3單母線分段接線 13255442.3電氣主接線方案 13311472.4電氣主接線方案的比較及選定 1429835第3章短路電流計算 14128663.1短路的概述 145843.2短路的基本假設(shè) 14312713.3短路的計算方法 1541963.4短路電流計算結(jié)果 1629453第4章導(dǎo)體與電氣設(shè)備的選定 17159104.1電氣設(shè)備選定的一般條件 1766744.1.1正常工作條件下的選擇 17192884.1.2短路情況的檢驗 18128884.2高壓斷路器的選定 19320534.2.1高壓斷路器的選定步驟 19311264.2.2高壓斷路器最終結(jié)果 20299244.3高壓隔離開關(guān)的選定 20171074.3.1高壓隔離開關(guān)的選定步驟 2097114.3.1高壓隔離開關(guān)確立結(jié)果 21124384.4敞露母線和電纜的選定 21257584.4.1敞露母線的選定 21155474.4.2電力電纜的選定 24182284.4.3導(dǎo)體選擇的結(jié)果 24248404.5絕緣子和穿墻套管的選定 25211884.5.1絕緣子與穿墻套管選定步驟 25161584.5.2絕緣子和穿墻套管選定結(jié)果 26306784.6電壓互感器的選定 26197224.6.1電壓互感器的選定步驟 2695444.6.2電壓互感器選定結(jié)果 26212954.7電流互感器的選定 27110114.7.1電流互感器的選定步驟 27119334.7.2電流互感器的選定結(jié)果 27131774.8高壓熔斷器的選定 2889854.8.1高壓熔斷器的選定步驟 2846244.8.2熔斷器的選定結(jié)果 2887944.9避雷器的選定 29219844.9.1避雷器選定 29231184.9.2避雷器的選擇結(jié)果 29193164.10中性點設(shè)備的選擇 29108494.10.1110kV中性點設(shè)備選擇 30116244.10.2中性點35kV設(shè)備選擇 30246034.11站用變裝置的選擇 317924.11.1所用電接線以及供電方式 31239554.11.2所用變壓器的選擇 31260514.12配電裝置的設(shè)計 3283214.12.1設(shè)計基本要求 32265744.12.2具體配電裝置設(shè)計 325889第5章主變壓器的保護整定 33304725.1主變的保護整定 33223365.2主變壓器的主保護 3366865.3主變的后備保護 3314755第二部分計算書 3410913第6章主變壓器的選定 3444046.1變電站主變壓器的選定 34307936.2站用變壓器的選擇 3523630第7章短路電流的計算 35264687.1系統(tǒng)參數(shù)計算 35225007.2三相對稱短路電流的計算 37275287.2.1當(dāng)110kV側(cè)k1點發(fā)生三相短路時 37291527.2.2當(dāng)35kV側(cè)k2點發(fā)生三相短路 3823047.2.3當(dāng)10kV側(cè)k3點發(fā)生三相短路 39151937.3計算三相不對稱短路電流 4068057.3.1當(dāng)110kV側(cè)k1點不對稱短路 40168307.3.2當(dāng)35kV側(cè)k2點發(fā)生短路 43180757.3.3當(dāng)10kV側(cè)k3點發(fā)生短路 4511820第8章電氣設(shè)備的選擇和校驗 4895808.1斷路器的選定 48175368.1.1110kV側(cè)斷路器選定 48278338.1.235kV側(cè)斷路器選定 49265958.1.310kV側(cè)斷路器選定 50200518.1.435kV出線側(cè)斷路器選定 52145708.1.510kV出線側(cè)斷路器選定 53282568.2隔離開關(guān)的選定 54167668.2.1110kV側(cè)隔離開關(guān)選定 54133368.2.235kV側(cè)隔離開關(guān)選定 5513108.2.310kV側(cè)隔離開關(guān)選定 5644748.2.435kV出線側(cè)隔離開關(guān)選定 584108.2.510kV出線側(cè)隔離開關(guān)選定 59143538.2.6中性點110kV側(cè)隔離開關(guān)選定 60149708.2.7中性點35kV側(cè)隔離開關(guān)選定 61171558.3導(dǎo)線選擇與檢驗 62139628.3.1110kV側(cè)母線選定 62161888.3.235kV側(cè)母線選定 6369788.3.310KV側(cè)母線選定 6512968.3.435kV側(cè)出線選定 67280198.3.510kV側(cè)出線選定 6893648.4絕緣子與穿墻套管的選定 70187568.4.1110kV母線側(cè)絕緣子的選定 70276928.4.235kV母線側(cè)絕緣子的選定 70171448.4.310KV母線側(cè)絕緣子的選定 70268118.4.410kV側(cè)母線穿墻套管的選定 71324888.5電壓互感器的選定 72215528.5.1110kV母線側(cè)電壓互感器的選定 72169908.5.235kV母線側(cè)電壓互感器的選定 73198328.5.310kV母線側(cè)電壓互感器的選定 7331188.6電流互感器的選定 74197548.6.1110kV母線側(cè)電流互感器的選定 74315628.6.235kV母線側(cè)電流互感器的選定 7593178.6.310kV母線側(cè)電流互感器的選定 75149978.6.435kV出線側(cè)電流互感器的選定 76326888.6.510kV出線側(cè)電流互感器選定 7794198.6.6110kV中性點側(cè)電流互感器的選定 78301838.7高壓熔斷器的選定 79102998.7.135kV母線側(cè)高壓熔斷器的選定 79111248.7.210kV母線高壓熔斷器的選定 80290828.8避雷器的選定 8052198.8.1110kV母線側(cè)避雷器的選定 80241338.8.235kV母線側(cè)避雷器的選定 81297218.8.310kV母線側(cè)避雷器的選定 81311378.9變壓器的中性點設(shè)備的選定 82285918.9.1110kV母線側(cè)變壓器中性點設(shè)備的選定 8298578.9.235kV母線側(cè)變壓器中性點設(shè)備的選定 8228741第9章變壓器保護整定計算 83237399.1變壓器的縱聯(lián)差動保護 83155599.2變壓器的過電流保護 84256749.3變壓器的零序電流保護 85120249.4變壓器的過負(fù)荷保護 86699參考文獻 87摘要變電站的設(shè)計師電力系統(tǒng)整個規(guī)劃和設(shè)計的一個十分重要的環(huán)節(jié)，變電站相當(dāng)于一個核心或者樞紐，用來調(diào)節(jié)與調(diào)配電力資源，將不同的電網(wǎng)連接起來。當(dāng)然，變電站在電力系統(tǒng)中也起到很重要的保護作用，一個合格的變電站設(shè)計能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時，及時的利用自身的電力保護設(shè)備去排除并且去解決故障。本次設(shè)計便是設(shè)計一個成熟的110/35/10降壓變電站。變電站的設(shè)計包括變電站電氣一次部分和二次部分的設(shè)計。電氣一次設(shè)計包括主變壓器的選擇、電氣主接線的設(shè)計、短路電流的計算、電氣設(shè)備選擇和校驗等。主接線設(shè)計中，初選兩個可行方案中必須包含最佳方案，并通過技術(shù)經(jīng)濟的比較，主要是技術(shù)方面的論證，然后將其選出使用。在短路計算中，要求計算三相短路和不對稱短路（單相短路接地、兩相短路、兩相短路接地）。短路計算點不宜選得過多，如不同電壓等級的母線上、出線電抗器后等。短路電流是判斷不同電壓等級下發(fā)生各種短路故障時的最大電流然后根據(jù)短路電流的數(shù)值進行設(shè)備的選擇，設(shè)備的選擇要遵循經(jīng)濟性，可靠性，耐用性，安全性，有時候價格高的不一定是最合適的。在進行變電站設(shè)計中，選擇變電站電氣設(shè)備種類很多，這里只對幾種主要設(shè)備進行選擇：選擇斷路器、隔離開關(guān)、母線、絕緣子、穿墻套管、電壓互感器、電流互感器、避雷器、熔斷器、消弧線圈等。最后就是繼電保護部分的設(shè)計，繼電保護主要進行變壓器保護的整定計算。繼電保護就是用來保護整個電力系統(tǒng)，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時及時解決問題，將損失降到最低，提高電力系統(tǒng)的安全性，是電力系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞：電氣主接線、短路電流、電氣設(shè)備選擇、繼電保護說明書第1章變電站主變壓器的選擇1.1變電站主變壓器的選擇變壓器在電力系統(tǒng)的設(shè)計中是變電站的規(guī)劃里面的最主要的電氣設(shè)備，是整個設(shè)計的核心與樞紐部分，此次選題所要求與設(shè)計的變電站是110kV/35kV/10kV等級的降壓變電站，因此選擇合適的降壓變壓器十分重要。降壓變壓器主要是用來進行變電站中電壓等級的轉(zhuǎn)換與功率的轉(zhuǎn)換，由課本內(nèi)容可知，當(dāng)線路的阻抗相對恒定不變時，線路中的電壓越高，會造成線路中的電流就越小，故而此時電流流過電阻中所發(fā)生的能量損耗就越小，因此，非常適合遠距離電力的輸送。與此相對應(yīng)的，當(dāng)阻抗一定時，線路中的電壓越低，就會造成線路中的電流就越大，因此，此時電流流過電阻中發(fā)生的能量損耗就會越大，所以不適合電能的輸送與遠距離輸電。高電壓輸電也不是適用于所有的場合的，在電能的傳送中低電壓輸電的運用也是必不可少的。因此降壓變壓器的運用也顯得十分關(guān)鍵。1.1.1變壓器臺數(shù)及容量選擇1．臺數(shù)的確定一般情況下，我們在進行變電站的設(shè)計中，通常要考慮供電的可靠性以及安全性，所以，我們需要規(guī)劃兩臺變壓器。目的是如果其中的一臺變壓器發(fā)生故障時停止工作時，那么這個時候，另外一臺變壓器能夠承擔(dān)總線路負(fù)荷的60%~2．容量的確立在進行變電站的設(shè)計選擇變壓器容量的時候，要多方面考慮很多因素，既要滿足當(dāng)時建設(shè)的需求，同時也要考慮到我國當(dāng)時的發(fā)展現(xiàn)狀，參考當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展水平做到合理的規(guī)劃，防止變電站容量的規(guī)劃因為經(jīng)濟的飛速發(fā)展而很快的淘汰。根據(jù)要求變壓器容量的規(guī)劃至少要滿足未來五年到十年的擴建需要，順應(yīng)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展的需要，防止發(fā)生過快淘汰的局面，不利于經(jīng)濟性的要求。SN式中各符號分別代表：為主變視在功率單位是kVA；Smax是變電所最大負(fù)荷容量，單位是kVA；n表示變電所的主變壓器的數(shù)量。1.1.2相數(shù)的確定一般的，在變壓器的種類中，單相變壓器以及三相變壓器時常見的兩大類，本次110kV/35kV/10kV等級降壓變電站，易知是三個電壓等級的設(shè)計與規(guī)劃，因此，我們需要考慮兩種選擇方案，方案一：選取一臺三相變壓器，方案二：選取三臺單相變壓器，對比兩個選擇方案，選取三個單相變壓器運行損耗比較大，并且耗資比較高，再加上占地面積還比較大，而選取一臺三相變壓器則顯得更經(jīng)濟，同時土地資源的利用率也更高，所以主變壓器選用一臺三相變壓器。1.1.3繞組數(shù)的確定選題降壓變電站為三個電壓等級：110kV/35kV/10kV等級。所以根據(jù)上述的說明，我們選擇三繞組變壓器，查《電力系統(tǒng)一次設(shè)計手冊》變壓器可以選用三角形連接和星型連接進行繞組的連接，同時根據(jù)高中低三側(cè)繞組的情況相結(jié)合，依據(jù)手冊可以擬確定，110kV側(cè)選用為“YN”；35kv等級一側(cè)為星型連接方式，采用經(jīng)過消弧線圈接地；而10kV等級一側(cè)則采用“D”型連接的連接方式，由此，繞組數(shù)進行了確立。1.1.5主變壓器的確定根據(jù)以上內(nèi)容的敘述與選擇，最終確定出此次降壓變電站選取的主變的型號為SFPSZ7-75000/110的三繞組變壓器，詳細的計算過程參見計算書，該型號的參數(shù)如下見表1-1。表1-1主變壓器SFPSZ7-75000/110參數(shù)型號SFPSZ7-75000/110SNSFPSZ7-75000/110UN高壓中壓低壓110±8×1.25%38.5±2×2.5%10.5連接組YN.yn0.d11損耗（kW）PP71.2250I1.3U高中高低中低10.517-186.5總體質(zhì)量（t）107.2注:第一個S表示三相變壓器，第二個S表示三繞組連接方式，F(xiàn)表示油浸風(fēng)冷，Z表示有載調(diào)壓，7表示性能水平，75000表示變壓器的額定容量，110表示110KV電壓等級。1.2站用變壓器的選定1.2.1站用變壓器選擇的原則站用變壓器的選擇主要參考主變壓器的容量以及變電所所用負(fù)荷的大小進行選擇。站用變壓器的設(shè)計是用來保證本設(shè)計中降壓變電站自身所用電的安全性。根據(jù)計算，本次設(shè)計的站用變壓器選擇S11-M-250/10型的常規(guī)的油浸式變壓器，詳情參看計算書。1.2.2站用變壓器確定的結(jié)果站用變壓器型號及其參數(shù)如下見表1-2。表1-2站用變壓器S11-M-250/10參數(shù)型號S11-M-250/10SN250UN高壓低壓100.4連接組Dyn11損耗（kW）PP0.403.20I01.4Uk4.0第2章電氣主接線設(shè)計2.1電氣主接線概要電氣主接線設(shè)計是此次選題設(shè)計的骨架，同時也是主要的設(shè)計內(nèi)容。因此電氣主接線的設(shè)計是重中之重，不僅要考慮經(jīng)濟性，同時也要考慮安全性與可靠性。因為在變電站的運行中難免會面臨線路故障或者線路檢修等工作，電氣主接線的設(shè)計關(guān)乎到如果線路故障檢修的難易程度，同時也關(guān)乎到到故障檢修工作的安全性。并且電氣主接線的合理設(shè)計也關(guān)乎到變電站的投資與成本問題，因此在進行電氣主接線的設(shè)計中，權(quán)衡經(jīng)濟性與安全可靠性就顯得十分重要。2.2電氣主接線的分類2.2.1雙母線接線優(yōu)點缺點①運行方式會比較靈活。②在其中一條母線故障時，另外一條母線可以替代，避免停電。③冷運行方式可使變電站在檢修時用戶負(fù)荷側(cè)不停電。相比之下供電可靠性更高，減少運行中經(jīng)濟損失以及對用戶的不便④擴建時可以向線路的任何一端延展，提高土地資源的利用率。①相比而言，進行倒閘操作有些繁瑣，需多次操作隔離開關(guān)，由人工進行的倒閘操作太過于復(fù)雜會影響操作中的安全性，增加觸電風(fēng)險。②運行的時候，檢修任一回路中的斷路器時，全部回路都會斷電。③雙母線運行時雖然可靠性高，但是有可能出現(xiàn)全部停電的可能。④雙母線規(guī)劃設(shè)計占地面積大，而且雙母線設(shè)計會用到更多的電氣設(shè)備，增加投資成本，不經(jīng)濟。雙母接線適用場合雙母線一般用于：當(dāng)檢修時不可以使用戶停電，或者在故障情況下能迅速恢復(fù)供電，對電力系統(tǒng)靈活性要求較高的場合。2.2.2單母線不分段接線優(yōu)點缺點①設(shè)備比較少。②經(jīng)濟性較高。③倒閘操作比較簡單④后期進行擴建方便?？煽啃员容^低，易發(fā)生故障，操作有些許復(fù)雜單母線不分段接線適用范圍適用在：6KV-220KV電壓等級且只有一臺變壓器和發(fā)電機的規(guī)劃與設(shè)計，并且重要用戶可單獨使用成套的配電裝置，但是成套的配電裝置安全性則大大提高。2.2.3單母線分段接線優(yōu)勢劣勢①在兩段分段的母線之間，裝設(shè)有一個分段斷路器，因此，兩段母線其中一個出現(xiàn)故障時，斷路器會發(fā)生跳閘，不影響另外一側(cè)的母線正常工作。②其中一條母線出現(xiàn)故障時，不影響本母線其他出線的工作，也不會影響另外一條母線正常運行，故可靠性比較高。③倒閘操作簡單，便于進行檢修工作。④便于擴建，兩邊均可擴建。故障在母線上時，故障母線的所有出線在這種情況下則全部停電，影響正常供電，必須同時在兩邊擴建，擴建不夠靈活。2.3電氣主接線方案由上述各個主接線方式的優(yōu)缺點對比，再結(jié)合本次設(shè)計的降壓變電站電壓等級的大小及地理位置，現(xiàn)擬定了兩套設(shè)計方案。接下來一一論證其合理性，并選擇出最合適的一個。方案一：110kV.側(cè)為單母線分段接線；35kV.側(cè)為單母線分段接線；10kV.側(cè)為單母線分段接線。方案二：110kV.側(cè)為單母線接線；35kV.側(cè)為單母線分段接線；10kV.側(cè)為單母線分段接線。2.4電氣主接線方案的比較及選定1．方案比較原則..根據(jù)要求我們確定三個評判標(biāo)準(zhǔn)：接線方式的可靠性，經(jīng)濟性以及檢修時的靈活性。即在消耗資金較少的情況下，還能保證線路在檢修時的安全性和用戶用電的穩(wěn)定，并且還能保證擴建時候的靈活，不至于受到地域的限制。2.電氣主接線方案的選定對比之下，方案一，三側(cè)電壓等級全部為單母線分段接線,這種接線方式增加了斷路器的安裝，同時也增加了許多的開關(guān)設(shè)備，但是該降壓變電站需要能靈活擴建，所以方案一就比較合適。方案二，110kV側(cè)采取單母線接線，相比較單母線分段接線，那么這種接線方式不利于擴建，雖然在當(dāng)下建造的時候剩下了很多資金，但是后期擴建則會比較麻煩，提高了擴建的成本。單母線分段接線與單母線接線的可靠性基本相同。所以綜合考慮以上因素，本次設(shè)計選擇方案一。第3章短路電流計算3.1短路的概述短路是電力系統(tǒng)中危害十分嚴(yán)重的一種電力故障，不僅會影響電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，還會造成經(jīng)濟財產(chǎn)的損失，危害大的，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時甚至?xí)斐蓹C器的停轉(zhuǎn)，經(jīng)濟的停擺，甚至?xí)斐扇松韨龅氖鹿?。除此之外，還會影響線路的絕緣性，引起線路的發(fā)熱，有造成火災(zāi)的隱患。因此，在變電站的規(guī)劃與設(shè)計中進行短路電流的計算十分的有必要。根據(jù)短路電流的數(shù)值大小選取合適的電力設(shè)備，將短路的風(fēng)險降到最低。因此本章內(nèi)容就是計算降壓變電站各種情況下的短路電流。然后方便后續(xù)設(shè)備的選擇，用來保證變電站運行時的安全性，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.2短路的基本假設(shè)當(dāng)我們進行短路電流計算時，會有一些不方便計算的數(shù)據(jù)，此時需要進行假設(shè)，主要的假設(shè)有：系統(tǒng)在正常運行，處于三相對稱運行的狀態(tài)；忽略線路上的一些小電阻，然后假設(shè)線路中只存在一部分自身的阻抗；短路電流值最大的時刻就是短路電流發(fā)生的時刻，即此時發(fā)生短路，在這里我們不進一步討論短路電流達到峰值時的具體時刻。假設(shè)系統(tǒng)線路發(fā)生短路時，電壓與頻率不發(fā)生變化?；谶@些假設(shè)，我們就能通過計算得到一個粗略的短路電流數(shù)值，方便進行后面的計算。3.3短路的計算方法1.三相對稱短路電流的計算計算時，先繪制三相短路的情況下，此時對應(yīng)的等值電路圖，確定要計算的短路點，然后根據(jù)折算，通過算出來的各個數(shù)據(jù)，繪制對應(yīng)的等值電路圖，簡化電路圖，計算出轉(zhuǎn)移阻抗，查表獲得起所對應(yīng)的標(biāo)幺值來算出對應(yīng)的有名值。注意當(dāng)最終計算出的計算電抗時，系統(tǒng)可視作無限大系統(tǒng)。由原始資料知本系統(tǒng)直接按照無限大系統(tǒng)處理。因此，短路電流直接通過“短路的假設(shè)”，用阻抗取倒數(shù)進行計算（3-1）得到的結(jié)果為標(biāo)幺值，轉(zhuǎn)為有名值If沖擊電流值：用短路電流乘上沖擊系數(shù)ish2.不對稱短路的計算在進行不對稱短路電流計算的過程中，先繪制此時的正序增廣網(wǎng)絡(luò)圖，然后計算出各個元件在此時的正序電抗值以及負(fù)序電抗值，然后根據(jù)所求計算得出三個短路點的正序電抗，負(fù)序電抗和零序電抗的數(shù)值，最后繪制相應(yīng)的正序等值電路圖，負(fù)序等值電路圖與零序等值電路圖，求出求；正序電流計算方法如下：（3-4）短路電流的計算：上式乘上系數(shù)M，如下（3-5）得到的結(jié)果為標(biāo)幺值，轉(zhuǎn)為有名值（3-6）計算短路電流時，通過系數(shù)與附加電抗可以簡便計算，得出短路電流數(shù)值。對稱短路的請況和不對稱短路的情況下的附加電抗和系數(shù)值如下表3-1。表3-1不同情況短路時的和M值短路類型X0M13注意：式中，表示三相短路，表示單相短路，表示兩相短路，表示兩相短路接地3.4短路電流計算結(jié)果通過以上的計算過程可以計算得出系統(tǒng)在各種情況下的故障電流，具體的計算過程詳細請參見計算書部分，最終的結(jié)果見下表3-2。表3-2短路電流計算結(jié)果短路點（）(）（）（）0s1s2sk12.0162.0162.0161.8961.7462.229k24.8924.8924.89204.2354.235k317.90917.90917.909015.51715.517注意：式中表示三相短路電流，表示單相短路電流，表示兩相短路電流，表示兩相接地短路電流第4章導(dǎo)體與電氣設(shè)備的選定4.1電氣設(shè)備選定的一般條件在電力系統(tǒng)行業(yè)中，導(dǎo)體和電氣設(shè)備可供選擇的種類也是多種多樣的，因此在面對降壓變電站的設(shè)備選擇中，選擇合適的電氣設(shè)備也成了我們在規(guī)劃中的重中之重。而且，在電力行業(yè)中，進行電氣設(shè)備的選擇在各個國家也是有相應(yīng)的比較統(tǒng)一的選擇標(biāo)準(zhǔn)的。選擇之間有一定的共性，在選擇校驗的時候，一般要按照正常工作下的電流進行校驗，而不是隨意的進行選擇與校驗。根據(jù)短路電流選擇合適的設(shè)備，不僅能保證整個電力系統(tǒng)運行的安全性與可靠性，而且進行合理的規(guī)劃也能節(jié)約大量的資金。不合理的選擇有時會造成資源的浪費，嚴(yán)重的情況下，甚至?xí)斐呻娏ο到y(tǒng)的無法正常運行，設(shè)備無法投入使用。4.1.1正常工作條件下的選擇1.額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓≥電力系統(tǒng)額定電壓2.額定電流所選擇的電氣設(shè)備長期工作時承受的電流要小于等于其所允許的電流，公式表示為：（4-1）式中：K為修正系數(shù)，為選定的電氣設(shè)備的最大持續(xù)工作電流不同導(dǎo)體的不同環(huán)境系數(shù)是不同的，下面給出具體的選擇計算方法。當(dāng)設(shè)備為裸導(dǎo)體（包括電纜）時其修正系數(shù)計算方式如下式：；（4-2）在不同的溫度情況下其修正系數(shù)計算公式如下式：，；（4-3），；（4-4），3．其他條件的影響（1）配電裝置安裝地點的影響室內(nèi)安裝選戶內(nèi)設(shè)備，室外安裝選戶外的配電設(shè)備。（2）污染情況的影響根據(jù)配電設(shè)備安裝周圍的環(huán)境判斷，是否要是進行防污處理，是否需要用防污型電氣設(shè)備，是否需要選擇成套的配電裝置。4.1.2短路情況的檢驗1.計算時間（1）熱穩(wěn)定；（2）按照額定電流進行選擇2.熱、動穩(wěn)定的校驗（1）熱穩(wěn)定校驗導(dǎo)體（電纜和其他導(dǎo)線：電氣設(shè)備：動穩(wěn)定校驗電器設(shè)備和導(dǎo)體的校驗方法是不完全相同的，導(dǎo)體主要是從應(yīng)力角度的進行校驗計算，而電器設(shè)備則主要是從沖擊電流角度進行校驗。導(dǎo)體：電氣設(shè)備：注：電纜，絕緣子，電壓互感器在電力系統(tǒng)中有足夠高的機械強度，可忽略動穩(wěn)定校驗4.2高壓斷路器的選定4.2.1高壓斷路器的選定步驟型式和種類的確定斷路器主要有：①SF6斷路器；②真空斷路器；③少油斷路器U（4-5）I（4-6）I≥。（4-7）（4-8）額定關(guān)合電流的選定INcl（4-9）熱穩(wěn)定校驗：（4-10）動穩(wěn)定校驗：（4-11）4.2.2高壓斷路器最終結(jié)果根據(jù)以上計算得出最終選定的斷路器的型號，如下表，詳細的計算過程見計算書，詳表4-1表4-1高壓斷路器選定參數(shù)安裝處型號額定電壓（kV）額定電流(A）額定開斷電流(kA)極限通過電流峰值（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）110母線LW-110Ⅰ/2500110250031.512550（3S）35母線LW835351600256325（4S）10母線SN4-10G105000105300120（5S）35出線LW835351600256325（4S）10出線LN-101020004011043.5（3S）4.3高壓隔離開關(guān)的選定4.3.1高壓隔離開關(guān)的選定步驟1型號選定室內(nèi)式隔離開關(guān)，室外式隔離開關(guān)兩種類型。2.額定電壓UN3.額定電流（4-12）4.動穩(wěn)定校驗（4-13）5.熱穩(wěn)定校驗（4-14）4.3.1高壓隔離開關(guān)確立結(jié)果根據(jù)以上的選擇標(biāo)準(zhǔn)選擇隔離開關(guān)，具體的計算過程見計算書部分，型號及其參數(shù)如下表4-2。表4-2高壓隔離開關(guān)參數(shù)安裝處型號UN（kV11035103510IN（A630160050006305000ies（kA5510020050200It16(4s)20(4s)100(5s)20(4s)100(5s)4.4敞露母線和電纜的選定4.4.1敞露母線的選定1.母線（1）材料當(dāng)最大電流特別大的時候選用銅質(zhì)母線，其余情況下一般選擇鋁制母線。（2）截面截面的形狀是有很多種類，但參考著我國和世界上其他國家設(shè)計中，主要有矩形母線、槽形母線、管型母線等種類。（3）布置方式主要有三相水平布置、三相垂直布置。2.導(dǎo)體截面（1），式中；（4-15）（2）截面積（4-16）3.電暈電壓校驗導(dǎo)電暈條件：4.熱穩(wěn)定校驗最小截面積：（4-17）（4-18）5.共振假設(shè)頻率為，（4-19）6.動穩(wěn)定校驗，一相一條時：（4-20）由公式知，要進行fph的計算，它是單位長度上受到的相間力（4-21）相間抗彎曲系數(shù)與放置方式有很大的關(guān)系，對于平放時的導(dǎo)體，公式如下：（4-22）根據(jù)以上，進一步帶入公式，求出最大相間應(yīng)力（4-23）一相為兩條及以上導(dǎo)線時由以上公式知，若要進行計算，它是單位長度上受到的相間力（4-24）因為一相2條這樣的話，一相之間還會存在牛頓力作用的情況，所以一相情況下的應(yīng)力公式為：（4-25）兩條的情況下，電流為總電流的二分之一（4-26）當(dāng)一相為三條時計算公式為：（4-27）4.4.2電力電纜的選定1.電纜結(jié)構(gòu)類型的選擇本次選用鋁芯導(dǎo)線，因為電纜常年埋于地下，因此本次選用帶護層的鎧裝電纜。2.額定電壓：3.截面選擇4.允許電壓損失檢驗而（4-28）5.熱穩(wěn)定校驗(4-29)4.4.3導(dǎo)體選擇的結(jié)果根據(jù)以上內(nèi)容的選擇標(biāo)準(zhǔn)，最終確定導(dǎo)體型號，計算過程見計算書，型號及其參數(shù)如下表：4-34-44-5。表4-3安裝處110KV側(cè)35KV側(cè)35KV出線型號LGJ-400/200LGJ-400/200LGJ-240/50標(biāo)準(zhǔn)截面積mm400400240長期運行允許載流量800(70℃)800(70℃)640（70℃）表4-4120×1052001.78表4-5根數(shù)2絕緣類型交聯(lián)聚乙烯671.7754.5絕緣子和穿墻套管的選定4.5.1絕緣子與穿墻套管選定步驟1．額定電壓：2．絕緣子型號選定：絕緣子的型號有：棒式支柱式，聯(lián)合膠裝多棱柱式。3．穿墻套管的選定：斷路器的長期允許載流量應(yīng)不小于最大持續(xù)工作電流（4-30）4．穿墻套管熱穩(wěn)定的校驗:t秒時間內(nèi)電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，應(yīng)大于或等于If產(chǎn)生的熱效應(yīng)，如下（4-31）5．動穩(wěn)定的校驗：（4-32）4.5.2絕緣子和穿墻套管選定結(jié)果根據(jù)以上內(nèi)容的選擇，最終確定出絕緣子的型號，具體計算過程詳見計算書部分，型號的其參數(shù)如下見表4-6。表4-6安裝位置1103510設(shè)備型號ZS-110ZS-35ZL-10/16額定電壓Un1103510絕緣子高度mm1060485185破環(huán)負(fù)荷KN400100016根據(jù)以上選擇，最終我們可以確定出所選擇的穿墻套管型號，具體計算過程見計算書，型號及其參數(shù)，如下表4-7。表4-7型號CC-10UN（)10IN2000套管長度（mm)449機械破壞負(fù)荷（)12.54.6電壓互感器的選定4.6.1電壓互感器的選定步驟1.額定電壓：2.型式選定：對于110KV母線側(cè)優(yōu)先選用電容式電壓互感器；35KV母線側(cè)優(yōu)先選用電磁式電壓互感器；對于10KV側(cè)優(yōu)先選用油浸絕緣結(jié)構(gòu)或者樹脂澆筑絕緣結(jié)構(gòu)。3.準(zhǔn)確級：用于繼電保護的電壓互感器不應(yīng)該低于3級。4.6.2電壓互感器選定結(jié)果根據(jù)以上選擇標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的設(shè)備，具體計算詳見計算書，型號及其參數(shù)，如下表4-8。表4-8安裝處110KV35KV10KV型號JDC6-110JDJJ-35JSJW-10U初級繞組110/√335/√310次級繞組0.1/√30.1/√30.1第三繞組0.10.1/30.1/3準(zhǔn)確等級0.50.50.54.7電流互感器的選定4.7.1電流互感器的選定步驟額定電壓UN額定電流IN：2．型號與類別的選定：110KV一側(cè)選用LCW型，35KV側(cè)選擇LCW型和LB，10KV一側(cè)選用LAJ和LA型3．準(zhǔn)確級選定：0.5級別。4．動穩(wěn)定校驗：（4-33）5．熱穩(wěn)定校驗：（4-34）4.7.2電流互感器的選定結(jié)果根據(jù)以上選擇標(biāo)準(zhǔn)，具體計算見計算書，選定型號及其參數(shù)，如下表4-9。表4-9電流互感器數(shù)據(jù)安裝處型號LCWB4-110LCW-35LAJ-10LB-35LA-10IN2×400/53000/56000/5200/5500/5級次組合0.5/B10.5/30.5/D0.5/B1/B2

0.5/3準(zhǔn)確級次0.50.50.50.50.5I135100901651101s的I75655065904.8高壓熔斷器的選定4.8.1高壓熔斷器的選定步驟1．型式和類別本次選用為35KV一側(cè)為RW型熔斷器，10KV一側(cè)為RN型熔斷器。額定電壓：UN額定電流：注：熔斷器熔體額定電流INS1）為保護電力變壓器時（4-35）2）為保護電力電容器時（4-36）4．額定開斷電流（4-37）（4-38）4.8.2熔斷器的選定結(jié)果據(jù)上述選擇標(biāo)準(zhǔn)，詳細過程見計算書，確定所選擇的熔斷器型號，其參數(shù)如下表4-10。表4-10安裝地點35KV一側(cè)10KV一側(cè)型號RW5-35RN4-10U3510IN(0.20.5開斷容量不小于60080010004.9避雷器的選定4.9.1避雷器選定型號選擇：氧化鋅避雷器4.9.2避雷器的選擇結(jié)果根據(jù)上述選擇標(biāo)準(zhǔn)選擇最合適的避雷器，詳細過程見計算書，確定型號及其參數(shù)，如下表4-11。表4-11安裝處110KV35KV10KV型號Y10W1-100/260Y10W1-42/126Y5W-12.7/42UN（kV1004212.7系統(tǒng)UN有效值(1103510雷電沖擊電流下(kA)2487324操作沖擊電壓下(kA)22112642持續(xù)運行電壓有效值(kV)7323.46.64.10中性點設(shè)備的選擇在我國的電力系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，在110kV及以上的電壓等級的安裝與設(shè)計中，需要采用中性點直接接地的安裝設(shè)計方式，所以本次110kV電壓等級一側(cè)使用中性點直接接地的安裝方式，35kV一側(cè)經(jīng)過計算采用經(jīng)過消弧線圈接地的安裝方式。經(jīng)過計算選擇出110KV經(jīng)過中性點接地所需要的相關(guān)電力設(shè)備，例如隔開開關(guān)、電流互感器，避雷器等及35KV所需要的消弧線圈的型號。4.10.1110kV中性點設(shè)備選擇中性點110kV側(cè)電力設(shè)備的選擇主要有避雷器、隔離開關(guān)和電流互感器。本次選擇設(shè)備型號如下。其型號參數(shù)，如下表。隔離開關(guān)：型號UNINiesItGW13-1101106305516（4S）電流互感器：安裝處110KV中性點處型號LB-110IN2×200/5級次組合0.5/B準(zhǔn)確級次0.5I178-1871s的I73-75避雷器：安裝處110KV中性點處型號Y10W1-100/260UN（kV100系統(tǒng)UN有效值(110雷電沖擊電流下(kA)248操作沖擊電壓下(kA)221持續(xù)運行電壓有效值(kV)734.10.2中性點35kV設(shè)備選擇在我國電力系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，中性點不接地一般情況下主要應(yīng)用于35kV電壓等級以下。而經(jīng)消弧線圈接地的設(shè)計一般用于中性點發(fā)生短路時，降低感性的電流的影響。選用的原則是：電容電流大于10A,則必須使用中性點經(jīng)過消弧線圈接地的設(shè)計。減少對系統(tǒng)的危害。消弧線圈選定結(jié)果見下表4-13：表4-1335kV側(cè)消弧線圈XD-550/35數(shù)據(jù)型號SN（kVAUN（kVIN（kAXD-550/35278~55638.5/√12.5~25隔離開關(guān)選擇結(jié)果如下表4-14。表4-1435kV中性點隔離開關(guān)的選擇型號UNINiesItGW4-35（D）356305020（4S）4.11站用變裝置的選擇4.11.1所用電接線以及供電方式采用兩臺所用變壓器分別從低壓母線上引線，采用雙回路供電方式。4.11.2所用變壓器的選擇1.容量的選擇所用變壓器容量St≥K1P2.型號的選擇選用常規(guī)油浸式變壓器，具體參數(shù)如下表4-15，計算過程，詳見計算書表4-15型號額定容量（KVA）高壓（kv）低壓（KV）聯(lián)機組標(biāo)號空載損耗負(fù)載損耗空在電流短路阻抗S11-M-250/10250100.4Dyn110.403.201.44.04.12配電裝置的設(shè)計配電裝置的設(shè)計是變電站規(guī)劃與設(shè)計的關(guān)鍵一環(huán)，在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著接受電能與合理的分配電能的功能。電氣主接線的連接方式影響配電裝置的規(guī)劃，配電裝置是由開關(guān)電器、保護電器、測量電器，母線，以及必要的輔助設(shè)備組建而成。因此，配電裝置的設(shè)計十分繁雜，它需要綜合考慮電氣一次設(shè)備的外型尺寸，運行維護、檢修的方便性，以及在運行中可能發(fā)生的過電壓等情況。

4.12.1設(shè)計基本要求

1.運行中要保證可靠，根據(jù)系統(tǒng)和變電站所處的環(huán)境條件，用合理的設(shè)備，同時在此基礎(chǔ)上保證足夠的安全距離。

2.操作、巡視和檢修過程中要保證便利性。設(shè)計配電裝置時應(yīng)考慮運行人員的實際需求，盡可能使運行操作簡單集中。

3.保障工作人員人身安全。在變電站運行時，必須要保證工作人員的人身安全，使用必要的保護接地，設(shè)置間隔，遮攔等減少工作人員觸電的可能性。

4.降低建設(shè)成本，提高運行的經(jīng)濟性。在設(shè)計配電裝置時，要布置緊湊，節(jié)省占地面積，節(jié)約鋼材，減少施工時間等方式來降低造價。

4.12.2具體配電裝置設(shè)計

總體布局：本次設(shè)計的變電站有110/35/10kV三種電壓等級，在總體設(shè)計時應(yīng)采用Π型布置。

110kV：

按照電氣工程設(shè)計相關(guān)規(guī)定，110kV配電裝置應(yīng)采用屋外型。考慮到經(jīng)濟性的要求，此變電站是為滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)負(fù)荷而設(shè)計的，其并不位于市區(qū)或污穢地區(qū)。若按中型配電裝置設(shè)計，則需要占用大量良田，不滿足經(jīng)濟性的要求。因此，設(shè)計為半高型配電裝置。

母線：軟母線（即鋼芯鋁絞線）

構(gòu)架：鋼芯混凝土環(huán)形桿與鍍鋅鋼梁組成的構(gòu)架。

變壓器：落地布置，建筑物的距離不應(yīng)小于1.25米，布置在較為中間的位置，方便高、中、低側(cè)引線就近連接。

電纜溝：橫向電纜溝，設(shè)計在斷路器和隔離開關(guān)之間。

35/10kv

在設(shè)計主接線時，依據(jù)35kv母線接線形式，因此選用成套式高壓開關(guān)柜配置形式。

母線：材質(zhì)為鋁制矩形母線，水平布置約為500毫米，母線側(cè)隔離開關(guān)應(yīng)裝在母線的下方，斷路器和油浸式互感器規(guī)劃在開關(guān)柜或兩側(cè)有隔墻的間隔之內(nèi)。

電流互感器：與斷路器裝于同一小室內(nèi)。

電壓互感器：單獨占用專門間隔。

電纜溝：是蓋板的溝道，溝寬以及溝深均不足1m。第5章主變壓器的保護整定5.1主變的保護整定電力系統(tǒng)在正常運行的過程中難免地會發(fā)生一些大大小小的問題或者故障，有的時候一些小的故障就可能能夠引起較大的斷電事故，嚴(yán)重的情況下甚至可能導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰，損壞整個電網(wǎng)。因此，在電力系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計中最后要進行繼電保護的設(shè)計，防止電力系統(tǒng)在運行的過程中因為一些小的事故而造成較大的損失。其中，變壓器的保護與整定計算為我們本次進行繼電保護設(shè)計的重點內(nèi)容，因此，會進行重點的分析計算。5.2主變壓器的主保護1.瓦斯保護瓦斯保護是油浸式變壓器的一個非常顯著的特點，其作用原理是當(dāng)變壓器發(fā)生能夠產(chǎn)生熱量的故障時，導(dǎo)致變壓器油揮發(fā)成氣體，當(dāng)氣體進入到繼電器中的時候，會促使油位下降，產(chǎn)生的氣體越多，則說明故障越嚴(yán)重，當(dāng)產(chǎn)生的熱量非常大的時候，變壓器油在非常短的時間內(nèi)會大量揮發(fā)，瓦斯保護動作。2.變壓器的縱差動保護變壓器的縱差動保護是變壓器主保護中的一部分，它的動作原理是在被保護設(shè)備沒有故障時，保證流入電流的總和與流出電流的總和相等。但是，當(dāng)故障發(fā)生的時候，設(shè)備流入電流與流出電流的大小便不一樣，例如，當(dāng)短路發(fā)生的時刻會產(chǎn)生暫態(tài)電流，而暫態(tài)電流中含有非周期分量，此時電流互感器中的勵磁電流便會急劇地增大，變壓器兩端因此就會出現(xiàn)不平衡的電流，縱差動保護此時就會動作形成保護。5.3主變的后備保護1.過電流保護顧名思義，過電流保護就是在電流超過最大的預(yù)定值的時候，裝置動作形成保護。2.零序電流保護零序電流保護屬于接地保護中的一種，其動作原理是當(dāng)中性點直接接地的時候，發(fā)生短路，此時零序電流就會啟動。零序電流保護是一種簡單的監(jiān)視裝置。3.過負(fù)荷保護過負(fù)荷保護即是當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了超過系統(tǒng)自身可以承載的負(fù)荷的情況，過負(fù)荷保護裝置就會動作，使回路斷開，保護系統(tǒng)中的其他設(shè)備。工作原理就是通過感受溫度的變化，判斷系統(tǒng)回路中的相關(guān)設(shè)備是否出現(xiàn)故障。4.過勵磁保護變壓器在工作的情況下其內(nèi)部鐵芯會多次勵磁，因此會發(fā)熱，導(dǎo)致其他設(shè)備的壽命降低，甚至可能會燒壞其他電力設(shè)備。過勵磁保護就是一種通過監(jiān)視并且判斷變壓器是否在短時間內(nèi)發(fā)生了反復(fù)勵磁的情況，如果發(fā)生這種反復(fù)勵磁的情況，過勵磁保護便會動作報警。第二部分計算書第6章主變壓器的選定6.1變電站主變壓器的選定1.主變的類型的確定(1)相數(shù)的確定330KV及其以下的電力系統(tǒng)選用三相變壓器。(2)繞組的確定根據(jù)原始資料選擇普通的三繞組變壓器。2.主變?nèi)萘康拇_定(1)根據(jù)建設(shè)要求，要按建成后5~10年內(nèi)的規(guī)劃負(fù)荷進行選擇，并考慮到長期10~20年的負(fù)荷發(fā)展的要求規(guī)劃。(2)擁有兩臺以上主變的變電站，應(yīng)該考慮在其中一臺主變檢修停用，或者故障停運時，另外一臺變壓器容量此時不應(yīng)該小于60%的全部負(fù)荷，并保證Ⅰ類負(fù)荷和Ⅱ類負(fù)荷的供電。由原始資料可以計算得出：Smax=（6*10+5*10）/0.9=122.22MVASn=(0.6-0.7)Smax/(n-1)=0.6*122.22=73.332MVA選擇2臺三繞組變壓器即可SN根據(jù)技術(shù)性要求和經(jīng)濟性論述選出主變型號：選兩臺SFPSZ7-75000/110三繞組變壓器作為主變，參數(shù)詳情見說明書。主變臺數(shù)的確定結(jié)合任務(wù)書，本次設(shè)計選擇兩臺主變。6.2站用變壓器的選擇1.站用變壓器的容量的計算（k1一般取0.85）=0.85×0.25×103=212.5KVA2.站用變壓器型號的選擇由以上的計算，最終選取S11-M-250/10型號的變壓器，S11-M-250/10型號的變壓器詳細參數(shù)在說明書中已經(jīng)羅列，詳見說明書。第7章短路電流的計算7.1系統(tǒng)參數(shù)計算1.選取基準(zhǔn)值為了方便計算，選容量基準(zhǔn)值SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓為各級的平均電壓，字母表示為2.參數(shù)的計算由第6章我們知道，選擇了兩臺型號為SFPSZ7-75000/110的變壓器來作為主變壓器，其各個繞組間的阻抗值，如下表7-1所示。表7-1阻抗電壓百分?jǐn)?shù)高中10.5高低17-18中低6.5變壓器側(cè)：110kv線路側(cè)：35kv線路側(cè)：系統(tǒng)側(cè)：XS1?XS2?3.等值網(wǎng)絡(luò)如下圖7-1所示：10kV

圖7-1等值網(wǎng)絡(luò)圖10kV7.2三相對稱短路電流的計算7.2.1當(dāng)110kV側(cè)k1點發(fā)生三相短路時1.等值電路圖如下：短路電流計算如下：轉(zhuǎn)移等值電抗：XA和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。I1（0）有名值：且：I1（0）沖擊電流：I按表格整理如下7-2表7-2k1點三相短路電流有名值參數(shù)0122.0162.0162.0167.2.2當(dāng)35kV側(cè)k2點發(fā)生三相短路1.35KV側(cè)發(fā)生短路時等值電路圖如下：2.短路電流的計算XX轉(zhuǎn)移等值電抗：XA和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。I2（0）有名值：且：I2（0）沖擊電流：IC?按表格整理如下7-3表7-3k2點三相短路電流有名值參數(shù)0124.8924.8924.8927.2.3當(dāng)10kV側(cè)k3點發(fā)生三相短路1.10kV側(cè)發(fā)生三相短路時等值電路圖如下：2.短路電流計算XX轉(zhuǎn)移等值電抗：XA和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。I3（0）有名值：且：I3（0）沖擊電流：IC?按表格整理如下7-4表7-4k3點三相短路電流有名值參數(shù)01217.90917.90917.9097.3計算三相不對稱短路電流7.3.1當(dāng)110kV側(cè)k1點不對稱短路此時系統(tǒng)中的正序電抗與負(fù)序電抗相等，系統(tǒng)線路中的零序電抗是正序電抗的3倍。系統(tǒng)側(cè)：＝0.045變壓器側(cè)：XXX線路側(cè)：XXX當(dāng)110KV側(cè)K1點發(fā)生短路正序網(wǎng)絡(luò)圖：負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖：零序網(wǎng)絡(luò)圖：則：各個情況下的電抗：XXX①當(dāng)點發(fā)生單相接地短路＝0.249+0.047=0.296轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。I標(biāo)幺值：Ifk1有名值:Ifk1②當(dāng)點發(fā)生兩相短路＝0.249轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(1)標(biāo)幺值：Ifk1有名值:Ifk1③當(dāng)點發(fā)生兩相接地短路＝0.04轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(1)標(biāo)幺值：Ifk1(1,1)有名值:Ifk15.據(jù)以上計算得K1點短路電流，見下表7-5：表7-5短路類型1.8961.7462.2297.3.2當(dāng)35kV側(cè)k2點發(fā)生短路當(dāng)35KV側(cè)K2點發(fā)生短路正序網(wǎng)絡(luò)圖：負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖：零序網(wǎng)絡(luò)圖：則：各個情況下的電抗：X（1）X（2）X①當(dāng)點發(fā)生單相接地短路轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(2)標(biāo)幺值：Ifk2有名值:Ifk2②當(dāng)K2＝0.319轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(2)標(biāo)幺值：Ifk2有名值:Ifk2③當(dāng)點發(fā)生兩相接地短路時附加阻抗＝0.319轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(2)標(biāo)幺值：Ifk2(1,1)有名值:Ifk25.據(jù)以上計算得K2點短路電流，見下表7-6：表7-6短路類型04.2354.2357.3.3當(dāng)10kV側(cè)k3點發(fā)生短路當(dāng)35KV側(cè)K2點發(fā)生短路正序網(wǎng)絡(luò)圖：負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖：零序網(wǎng)絡(luò)圖：則：各個情況下的電抗：X（1）X（2）X①當(dāng)點發(fā)生單相接地短路＝轉(zhuǎn)移電抗:＝A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(3)標(biāo)幺值：Ifk3有名值:Ifk3②當(dāng)點發(fā)生兩相短路＝0.307轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(3)標(biāo)幺值：Ifk3有名值:Ifk3③當(dāng)點發(fā)生兩相接地短路轉(zhuǎn)移電抗:A和B是兩個大系統(tǒng)，為無限大功率電源，按照無限大功率電源處理。If(3)標(biāo)幺值：Ifk3(1,1)有名值:Ifk35.據(jù)以上計算得K3點短路電流見下表7-7表7-7短路類型015.51715.517電氣設(shè)備的選擇和校驗8.1斷路器的選定8.1.1110kV側(cè)斷路器選定1.額定電壓2.持續(xù)工作電流計算長期允許電流3．額定開斷電流本次設(shè)計的變電站為配電網(wǎng)中的降壓變電站，所以其開端短路電流忽略非周期分量IK≈I4.額定關(guān)合電流I通過上述計算，擬選定斷路器型號為LW-110I/2500，參數(shù)如表8-1所示：表8-1所選擇斷路器參數(shù)型號UNININbries4s的ItLW-110I/2500110250031.512550（3s）5.熱穩(wěn)定校驗IIt2又：tk=3sQ因為：I故滿足熱穩(wěn)定校驗。6.動穩(wěn)定校驗iies=125(KA)i故滿足動穩(wěn)定校驗。8.1.235kV側(cè)斷路器選定1.額定電壓UN2.持續(xù)工作電流計算長期允許電流3．額定開斷電流本次設(shè)計的變電站為配電網(wǎng)中的降壓變電站，所以其開端短路電流忽略非周期分量IK≈I4.額定關(guān)合電流I通過上述計算，擬選定斷路器型號為LW835，參數(shù)如表8-2所示：表8-2所選擇斷路器參數(shù)型號UNININbries4s的ItLW8351101600256325（4s）5.熱穩(wěn)定校驗IIt2又：tk=4sQ因為：I故滿足熱穩(wěn)定校驗。6.動穩(wěn)定校驗iies=63(KA)i故滿足動穩(wěn)定校驗。8.1.310kV側(cè)斷路器選定1.額定電壓2.持續(xù)工作電流計算長期允許電流（此時為屋內(nèi)安裝，所以溫度需要高5度）3．額定開斷電流本次設(shè)計的變電站為配電網(wǎng)中的降壓變電站，所以其開端短路電流忽略非周期分量IK≈4.額定關(guān)合電流I通過上述計算，擬選定斷路器型號為SN4-10G，參數(shù)如表8-3所示：表8-3所選擇斷路器參數(shù)型號UNININbriesItSN4-10G105000105300120（5s）5.熱穩(wěn)定校驗IIt2又：tk=5sQ因為：I故滿足熱穩(wěn)定校驗。6.動穩(wěn)定校驗iies=300(KA)i故滿足動穩(wěn)定校驗。8.1.435kV出線側(cè)斷路器選定35KV側(cè)架空線路有6回，每一回輸送功率：S最大持續(xù)工作電流：I1.額定電壓UN2.長期允許電流3．額定開斷電流本次設(shè)計的變電站為配電網(wǎng)中的降壓變電站，所以其開端短路電流忽略非周期分量IK≈4.額定關(guān)合電流I通過上述計算，擬選定斷路器型號為LW835，參數(shù)如表8-4所示：表8-4所選擇斷路器參數(shù)型號UNININbries4s的ItLW8351101600256325（4s）5.熱穩(wěn)定校驗IIt2又：tk=4sQ因為：I故滿足熱穩(wěn)定校驗。6.動穩(wěn)定校驗iies=63(KA)i故滿足動穩(wěn)定校驗。8.1.510kV出線側(cè)斷路器選定10KV側(cè)架空線路有10回，每一回輸送功率：S最大持續(xù)工作電流：I1.額定電壓2.額定電流IN長期允許電流（此時為屋內(nèi)安裝，所以溫度需要高5度）3．額定開斷電流本次設(shè)計的變電站為配電網(wǎng)中的降壓變電站，所以其開端短路電流忽略非周期分量IK≈4.額定關(guān)合電流I通過上述計算，擬選定斷路器型號為LN-10，參數(shù)如表8-5所示：表8-5所選擇斷路器參數(shù)型號UNININbriesItLN-101020004011043.5（3s）5.熱穩(wěn)定校驗IIt2又：tk=3sQ因為：I故滿足熱穩(wěn)定校驗。6.動穩(wěn)定校驗iies=110(KA)i故滿足動穩(wěn)定校驗。8.2隔離開關(guān)的選定8.2.1110kV側(cè)隔離開關(guān)選定1.額定電壓2.持續(xù)工作電流計算長期允許電流依據(jù)上述計算結(jié)果，選擇隔離開關(guān)型號為隔離開關(guān)，參數(shù)見下表8-6。表8-6所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UNINiesItGW5-1103．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=16.248[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.2.235kV側(cè)隔離開關(guān)選定1.額定電壓2.持續(xù)工作電流計算長期允許電流據(jù)上述計算，選定隔離開關(guān)型號為，參數(shù)見下表8-7。表8-7所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UNINiesItGW4-35（D）35160010020（4s）3．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=95.726[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.2.310kV側(cè)隔離開關(guān)選定1.額定電壓2.持續(xù)工作電流計算長期允許電流（此時為屋內(nèi)安裝，所以溫度需要高5度）據(jù)上述計算結(jié)果，我們選定隔離開關(guān)型號為，參數(shù)見下表8-8。表8-8所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UN（kVIN（Aies（kAItGN10-10T105000200100（5s）3．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=1603.633[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.2.435kV出線側(cè)隔離開關(guān)選定35KV側(cè)架空線路有6回，每一回輸送功率：S最大持續(xù)工作電流：I1.額定電壓2.長期允許電流據(jù)上計算結(jié)果，我們選定隔離開關(guān)型號為，參數(shù)見下表8-9。表8-9所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UN（kVIN（Aies（kAItGW4-35（D）356305020（4s）3．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=95.726[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.2.510kV出線側(cè)隔離開關(guān)選定10KV側(cè)架空線路有10回，每一回輸送功率：S最大持續(xù)工作電流：I1.額定電壓2.額定電流IN長期允許電流（此時為屋內(nèi)安裝，所以溫度需要高5度）據(jù)上計算結(jié)果，我們選定隔離開關(guān)型號為，參數(shù)見下表8-10。表8-10所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UN（kVIN（Aies（kAItGN10-10T105000200100（5s）3．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=1603.663[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.2.6中性點110kV側(cè)隔離開關(guān)選定1.額定電壓2.額定電流需滿足：為40℃，根據(jù)上述計算選定型號為GW13-110的隔離開關(guān)，參數(shù)如下表8-11。表8-11所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UN（kVIN（Aies（kAItGW13-1103．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=16.248[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.2.7中性點35kV側(cè)隔離開關(guān)選定1.額定電壓2.I需滿足：取40℃，根據(jù)以上計算選定隔離開關(guān)為GW4-35（D），其參數(shù)如下表8-12所示：

表8-12所選擇隔離開關(guān)參數(shù)型號UN（kVIN（Aies（kAItGW4-35（D）356305020（4s）3．熱穩(wěn)定的檢驗I在這里我們假設(shè)，忽略非周期分量=95.726[（KA）2?故滿足熱穩(wěn)定校驗。4.動穩(wěn)定校驗ies故滿足動穩(wěn)定校驗8.3導(dǎo)線選擇與檢驗8.3.1110kV側(cè)母線選定1.母線型號選定選定三項水平布置的鋼芯鋁絞線。2.母線截面確定系統(tǒng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=5000S選取LGJ-400/20的鋼芯鋁絞線查取數(shù)據(jù)，選用每相一條，環(huán)境溫度為年平均氣溫18℃，連續(xù)載流量為I故，滿足長期發(fā)熱要求根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)擬采用型號為LGJ-400/200母線，數(shù)據(jù)為表8-13表8-13所選擇導(dǎo)體參數(shù)如下型號LGJ-400/200截面面積400長期允許載流量800(A)(70℃)3.熱穩(wěn)定校驗最小面積為：應(yīng)滿足：S≥Smin。正常運行最高溫度: θW熱穩(wěn)定系數(shù):K'=149,τ=245℃易知軟導(dǎo)體系數(shù)ks=1，取tk代入數(shù)據(jù)算得：S=400mm故滿足熱穩(wěn)定性8.3.235kV側(cè)母線選定1.母線型號選定選定三項水平布置的鋼芯鋁絞線。2.母線截面確定系統(tǒng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=5000S選取兩條LGJ-400/20的鋼芯鋁絞線查取數(shù)據(jù)，環(huán)境溫度為年平均氣溫18℃，連續(xù)載流量為I故，滿足長期發(fā)熱要求根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)擬采用型號為LGJ-400/200母線，數(shù)據(jù)為表8-14表8-13所選導(dǎo)體參數(shù)如下型號LGJ-400/200截面面積400長期允許載流量800(A)(70℃)3.熱穩(wěn)定校驗最小面積為：應(yīng)滿足：S≥Smin。正常運行最高溫度: θW熱穩(wěn)定系數(shù):K'=149,τ=245℃易知軟導(dǎo)體系數(shù)ks=1，取tk代入數(shù)據(jù)算得：S=400mm故滿足熱穩(wěn)定性8.3.310KV側(cè)母線選定1．母線型號選擇選擇豎放鋁母線。2.母線截面確定系統(tǒng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=4500S選取每相3條120mm×10mm矩形鋁導(dǎo)體，豎放時INI故，滿足長期發(fā)熱要求依據(jù)上述計算結(jié)果，我們選擇母線型號為120mm×10mm鋁導(dǎo)體，數(shù)據(jù)見下表8-15表8-15所選導(dǎo)體參數(shù)如下導(dǎo)體尺寸(mm×mm)120×10鋁導(dǎo)體平放長期允許載流量（A)52001.783.熱穩(wěn)定校驗最小面積為：應(yīng)滿足：S≥Smin。正常運行最高溫度: θW熱穩(wěn)定系數(shù):K'=149,τ=245℃易知ks=1.78，取tk代入數(shù)據(jù)算得：S=3600故滿足熱穩(wěn)定性4.硬母線的共振校驗單位長度導(dǎo)體質(zhì)量：截面二次矩：由于，ρW=2700kg/m選取，則5.動穩(wěn)定校驗短路沖擊電流：（KA）相鄰母線間的相間應(yīng)力每相為3條時，1、2間距離為a=2b，1、3間距離為a=4bfb1、2間：a?b1、3間：a?b查《發(fā)電廠電氣部分》圖2-15知K12=0.32f=0.08×最大襯墊跨距：注：硬鋁σal=70故最小襯墊數(shù)為3個實際襯墊跨距為臨界跨距的計滿足故滿足動穩(wěn)定8.3.435kV側(cè)出線選定1．型式選擇選擇三項水平布置的鋼芯鋁絞線。2.截面確定查詢經(jīng)濟電流密度可以知道，TaS依據(jù)上述計算結(jié)果，我們選擇母線型號為，參數(shù)見下表8-16表8-16所選型號參數(shù)型號LGJ-240/50截面面積240長期允許載流量640(70℃)3.熱穩(wěn)定校驗最小面積為：應(yīng)滿足：S≥Smin。正常運行最高溫度: θW熱穩(wěn)定系數(shù):K'=149,τ=245℃易知軟導(dǎo)體系數(shù)ks=1，取tk代入數(shù)據(jù)算得：S=240mm故滿足熱穩(wěn)定性8.3.510kV側(cè)出線選定選用三芯電纜，一般為鋁芯，選定型號為YJLV22型電纜。因TmaxI查《發(fā)電廠電氣部分》附表2-4，附表2-6，選擇S=185mm2的電纜。θ=25℃時，IN=325,θal=90℃K允許載流量：I滿足長期發(fā)熱要求。所選電纜參數(shù)如下表8-17表8-17根數(shù)2絕緣類型交聯(lián)聚乙烯671.775允許電壓損失校驗=173×=1.52%<故滿足要求K=18+C=代入數(shù)據(jù)，計算得出S=S=185mm2>故滿足熱穩(wěn)定要求。8.4絕緣子與穿墻套管的選定8.4.1110kV母線側(cè)絕緣子的選定1.型號的選定本次采用棒式支柱絕緣子，2.額定電壓110kV電壓等級的絕緣子片數(shù)不應(yīng)該少于7片，本次選擇7片絕緣子片，選擇的型號是ZS-110，參數(shù)見下表8-18。表8-18所選絕緣子型號參數(shù)型號ZS-110UN..110高度..H（mm）1060機械破壞負(fù)荷（.k.N.）4008.4.235kV母線側(cè)絕緣子的選定1．型號的選定本次選擇棒式支柱絕緣子。2.額定電壓U最終選定35KV母線側(cè)使用絕緣子型號為ZS-35，參數(shù)見下表8-19表8-19所選絕緣子型號參數(shù)型號ZS-35UN35高度H（mm）485機械破壞負(fù)荷（kN）10008.4.310KV母線側(cè)絕緣子的選定1．型號的選定選定多棱式支柱絕緣子。2.額定電壓U最終選定10KV母線側(cè)絕緣子型號為ZL-10/16，參數(shù)見下表8-20表8-20所選絕緣子型號參數(shù)型號ZL-10./.8.UN..10高度..H（mm）170機械破壞負(fù)荷（.k.N.）83.動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定校驗時支柱絕緣子需要滿足：下面進行簡單的計算分析是否合規(guī)。所選型號滿足要求。8.4.410kV側(cè)母線穿墻套管的選定額定電壓U額定電流I最終決定10KV母線側(cè)穿墻套管型號為CC-10，參數(shù)見下表8-21表8-21所選穿墻套管型號參數(shù)型號CC-10UN（)10IN(K2000套管長度（mm)449機械破壞負(fù)荷（)12.53.動穩(wěn)定校驗故，所選型號滿足要求。8.5電壓互感器的選定8.5.1110kV母線側(cè)電壓互感器的選定1.額定電壓U2．型式選擇對于110KV母線側(cè)宜優(yōu)先選用電容式電壓互感器，準(zhǔn)確級不應(yīng)該低于3級。最終決定110KV母線側(cè)電壓互感器型號為JDC6-110型，具體參數(shù)見下表8-22表8-22選定電壓互感器型號參數(shù)型號JDC6-110U初級繞組110/√3次級繞組0.1/√3第三繞組0.1準(zhǔn)確等級0.58.5.235kV母線側(cè)電壓互感器的選定1.額定電壓UN2．型號的選定35KV側(cè)宜選用電磁式電壓互感器（油浸絕緣結(jié)構(gòu)）最終選定35KV母線側(cè)電壓互感器型號為JDJJ-35，具體參數(shù)如下表8-23表8-23選定電壓互感器型號參數(shù)型號JDJJ-35U初級繞組35/√3次級繞組0.1/√3第三繞組0.1/3準(zhǔn)確等級0.58.5.310kV母線側(cè)電壓互感器的選定1.額定電壓UN2.型號的選定最終選定10KV母線側(cè)電壓互感器的型號選用油?絕緣結(jié)構(gòu)或者樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)所選電壓互感器型號為JSJW-10，具體參數(shù)見下表8-24表8-24選定電壓互感器型號參數(shù)型號JSJW-10U初級繞組10次級繞組0.1第三繞組0.1/3準(zhǔn)確等級0.58.6電流互感器的選定8.6.1110kV母線側(cè)電流互感器的選定1.額定電壓U2.額定電流I型號選定根據(jù)計算選定電流互感器型號為LCWB4-110，具體參數(shù)如下表8-25。表8-25選定電流互感器型號參數(shù)型號LCWB4-110IN2×400級次組合0.5/B1準(zhǔn)確級次0.51s的I75I1354.熱穩(wěn)定校驗:QK=4.064滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗2INK則：i滿足動穩(wěn)定要求8.6.235kV母線側(cè)電流互感器的選定1.額定電壓UN2.額定電流I3.型號選定選定電流互感器型號為LCW-35，參數(shù)如下表8-26。表8-26選定電流互感器型號參數(shù)型號LCW-35IN3000/5級次組合0.5/3準(zhǔn)確級次0.51s的I65I1004.熱穩(wěn)定校驗:QK=23.932滿足熱穩(wěn)定要求5.動穩(wěn)定校驗2INK則：i滿足動穩(wěn)定要求8.6.310kV母線側(cè)電流互感器的選定1.額定電壓UN2.額定電流I3.類型的選擇選定電流互感器型號為LAJ-10，具體參數(shù)如下表8-27。表8-27選定電流互感器型號參數(shù)型號LAJ-10IN6000/5級次組合0.5/D準(zhǔn)確級次0.51s的I50I904.熱穩(wěn)定校驗:QK=320.733滿足熱穩(wěn)定要求5.動穩(wěn)定校驗2INK則：i滿足動穩(wěn)定要求8.6.435kV出線側(cè)電流互感器的選定1.額定電壓UN2.額定電流IN3.型號的選定選定電流互感器型號為LB-35，具體參數(shù)，如下表8-28。表8-28所選電流互感器型號參數(shù)型號LB-35IN200/5級次組合0.5/B1/B2準(zhǔn)確級次0.51s的I65I1654.熱穩(wěn)定校驗:QK=23.932滿足熱穩(wěn)定要求5.動穩(wěn)定校驗2INK則：i滿足動穩(wěn)定要求8.6.510kV出線側(cè)電流互感器選定1.額定電壓UN2.額定電流IN3.型號的選定選定電流互感器型號LA-10，具體的參數(shù)如下表8-29。表8-29所選電流互感器型號參數(shù)型號LA-10IN500/5級次組合0.5/3準(zhǔn)確級