【毕业设计】35KV变电所一次部分设计说明书.doc

安徽理工大学毕业设计本科毕业设计说明书35kv变电所一次部分设计the primary design of 35kv substation 学院（部）： 电气与信息工程学院 专业班级： 电气工程# 学生姓名： # 指导教师： # 2013年 5月 31日40摘 要设计内容主要包括主变设计、变压器容量和台数选择、短路电流计算、电气设备选择、配电装置、无功补偿等。设计以实际负荷为依据，以变电所的最佳运行为基础，按照有关规定和规范，完成了满足该企业供电要求的35kv变电所一次部分设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变型号，然后根据负荷性质和容量及对供电可靠性要求拟定主接线方案。考虑到短路对系统设备型号选择和整定的影响，设计中进行了短路电流计算。设计中对主要高压电器设备进行了选择与校验，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。还进行了变电所的配电装置设计，并对低压侧进行无功补偿，提高了整个变电所效率。关键词：35kv变电站，一次部分设计，电气主接线，配电装置 the primary design of 35kv substationabstractdesign specification content is divided into, including the design of main transformer transformer capacity and the numbers short circuit current calculation of electrical equipment selection reactive power compensation for distribution equipment etc. this design was based on the actual load, on the basis of the optimal operation of the substation, shall, in accordance with the relevant regulations and specification, and completed the 35 kv substation that could satisfy the requirement of the enterprise power supply primary design.design has carried on the statistics and computation to load first, choose the needed for the main transformer model, then according to the nature of the load and the power supply reliability requirements drawn up the main wiring design, considering the serious effect of short circuit on the system, also in the design of short circuit calculation was carried out in the design of the main high voltage electrical equipment selection and calculation, such as disconnecting switch current transformer voltage transformer and the power distribution and reactive power compensation, and improve the efficiency of the whole substation. keywords：35 kv substation，a part of the design，main electrical connection , power distribution unit目录摘要iabstractii1主变设计11.1变压器容量和台数选择11.2负荷计算11.3主变压器型号选择11.4主接线设计21.4.1主接线设计原则和要求21.4.2主设计接线的方案选择42短路电流62.1计算短路电流目的62.2短路电流计算条件62.3短路电流危害62.4短路电流防范措施62.5短路电流计算73导体和电气设备的选择103.1变电所电气设备103.1.1电器开关开端电路时的电弧103.1.2高压断路器103.1.3隔离开关113.1.4仪用互感器133.2电气设备选择的一般条件133.3导线截面的选择153.3.1导线截面选择的条件153.3.2导线型号选择163.3.3高压断路器和隔离开关的选择173.3.4电流、电压互感器选择214配电装置254.1概述254.2屋内配电装置254.2.1屋内配电装置分类254.2.2屋内配电装置一般要求及防火、蓄油措施254.2.3屋内配电装置特点264.3屋外配电装置264.3.1屋外配电装置分类264.3.2屋外配电装置的特点274.4屋内配电装置配置图275无功补偿285.1无功补偿基本原理285.2无功功率对电网产生的作用和不利影响285.3无功补偿的具体实现方式和意义285.4电网中常用的无功补偿及注意问题295.5配电网无功补偿的主要方式295.6 10kv母线侧无功补偿容量计算31结论32参考文献33致谢351主变设计1.1变压器容量和台数选择 变压器的容量，台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。他的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统510年发展计划，输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的精密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变压器容量选得过大，台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选择过小，将可能封锁发电机剩余功率的输出或者满足不了变电站负荷的需要。这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电设备的投资、为此，在选择发电厂主变压器时要充分考虑。 为保证供电可靠性，接于母线上的主变压器不应少于2台，需考虑不少于5年负荷的逐年发展。1.2负荷计算（1）负荷计算的目的 在变电所设计中，通过广泛的负荷调查，掌握了该变电所供电范围内的全部用电设备的额定容量，那么这些设备容量的总和是否就等于计算负荷呢？显然不是！这是因为用电设备不可能全部运行，其中一定有些设备处于检修状态，有些停止工作，有些处于空载或轻载运行等等，况且每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因而，计算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。如果计算负荷确定的过大，将使电气设备选的过大，造成投资和有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则电气设备运行时电能损耗增加，并产生过热，使其绝缘老化，甚至烧毁，造成经济损失。因此，考虑以上种种因素，可知在工程设计中计算负荷通常比设备容量总和要小些，并应根据不同的情况，选择正确的计算方法来确定计算负荷，之后根据计算负荷选择变压器的容量及有关电气设备 由给出的原始资料知：其总负荷为：+=4750kva 考虑同时率：4750=4512.5kva1.3主变压器型号选择 综合考虑，选择2个主变压器，其型号都为s9-2500/35型号的变压器。其 =6.5表1-1 s9-2500/35型号的变压器具体参数型号额定容量(kva)额定电压（kv）损耗（w)连接组别空载电流（%）阻抗电压（%）高压低压空载短路s9-2500/35 250010.5310021500yd110.756.5资料来源： 熊信银.发电厂电气部分m.北京：中国电力出版社,2009.1.4主接线设计1.4.1主接线设计原则和要求电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统，电厂动能参数、本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。电气主接线设计的基本原则是以设计书为依据，以国家经济建设的方针，政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。1）考虑变电站所在电力系统中的地位和作用 变电所所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、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5至10年电力系统的发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷的增长速度、以及地区网络情况和潮流分布，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，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电；对三级负荷，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、灵活性要求也高。二容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。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、故障停运等情况下的应急要求。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；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。主接线设计的基本要求 对变电所电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。1）可靠性所谓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总和。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，可靠性并不是绝对的，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。主接线可靠性的具体要求是：a 断路器检修时不影响供电；b 线路、断路器、母线故障和检修时，尽量减少停运线路的回数和停运时间 并保证对一级负荷和全部或大部分二级负荷的供电。c 变电所全部停电的可能性应避免；d 有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性，先进的指标都在99.9%以上。2）灵活性主接线应满足在调度，检修及扩建时的灵活性：a 调度时：可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。b 检修时：可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检查，且而不至影响电力网的运行和对用户的供电。c 扩建时：可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。3）经济性 经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。1.4.2主设计接线的方案选择方案一图1-1 35kv母线采用双母线接线方案二：图1-2 35kv母线采用单母线分段接线表1-2接线方案对比单母线分段双母线接线可靠性对重要用户可以从不同分段引出两回馈电线路，由两个电源供电。当一条母线发生故障是能保证另一条母线的正常供电。供电可靠性较高。供电可靠，母线分段使检修任一回路都不用停电。灵活性接线简单清晰，运行操作方便。接线相对复杂，调度灵活经济性少用了断路器、隔离开关，占地面积小，较经济。双母接线占地面积大，土建投资大，所用的隔离开关多。不够经济。资料来源： 熊信银.发电厂电气部分m.北京：中国电力出版社,2009.但对于35kv母线其可靠性一定要高，选择方案一。2短路电流2.1计算短路电流目的短路电流计算的目的主要有以下几方面： 1)选择导体和电气设备，如断路器、互感器、电抗器、母线等； 2)在设计和选择电力系统和电气主接线时，为了比较各种不同的方案的接确定是否采用限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路计算； 3)为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数，必须对电网发生的各种短路进行计算和分析； 4)验算接地装置的接触电压和跨步电压； 5)为确定送电线路对附近通信线路电磁危险的影响提供计算资料。2.2短路电流计算条件 1)假设系统有无限大的容量.用户处短路后，系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定： 对于335kv级电网中短路电流的计算，可以认为110kv及以上的系统的容量为无限大.只要计算35kv及以下网络元件的阻抗。 2)在计算高压电器中的短路电流时，只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗，而忽略其电阻；对于架空线和电缆，只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻，一般也只计电抗而忽略电阻。 3)短路电流计算公式或计算图表，都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器，一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。2.3短路电流危害 电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的忽然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。短路电流的限制措施为保证系统安全可靠地运行，减轻短路造成的影响，除在运行维护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外，还应尽快地切除短路故障部分，使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。2.4短路电流防范措施1)是做好短路电流的计算，正确选择及校验电气设备，电气设备的额定电压要和线路的额定电压相符。2)是正确选择继电保护的整定值和熔体的额定电流，采用速断保护装置，以便发生短路时，能快速切断短路电流，减少短路电流持续时间，减少短路所造成的损失。3)是在变电站安装避雷针，在变压器四周和线路上安装避雷器，减少雷击损害。4)是保证架空线路施工质量，加强线路维护，始终保持线路弧垂一致并符合规定。5)是带电安装和检修电气设备，注重力要集中，防止误接线，误操作，在带电部位距离较近的部位工作，要采取防止短路的措施。6)是加强治理，防止小动物进入配电室，爬上电气设备。7)是及时清除导电粉尘，防止导电粉尘进入电气设备。8)是在电缆埋设处设置标记，有人在四周挖掘施工，要派专人看护，并向施工人员说明电缆敷设位置，以防电缆被破坏引发短路。9)是电力系统的运行、维护人员应认真学习规程，严格遵守规章制度，正确操作电气设备，禁止带负荷拉刀闸、带电合接地刀闸。线路施工，维护人员工作完毕，应立即拆除接地线。要经常对线路、设备进行巡视检查，及时发现缺陷，迅速进行检修。2.5短路电流计算根据给定材料，进行短路电流计算，计算步骤如下：计算元件参数：取=10000kva =35kv =10kv电源电抗：=0.4 =0.27变压器电抗：=0.26输电线路：35kv侧：20=0.07出线一：5=0.2出线二：8=0.32出线三：3=0.12出线四：1.5=0.06出线五：1.5=0.06出线六：2.5=0.1计算转移电抗当35kv侧母线短路时，易知 等值电源的转移电抗为0.4+0.07=0.47 等值电源的转移电抗为0.27+0.07=0.34当10kv母线侧短路时，易知等值电源的转移电抗为易知等值电源的转移电抗为求各等值电源的计算电抗： 35kv母线侧： =0.47=0.94 =0.34=1.02 10kv母线侧： =0.78=1.56 =0.56=1.68（4）查计算曲线数字表，求短路电流周期分量的标幺值。（查汽轮发电机的计算曲线）表2-1 35kv母线侧短路电流值短路计算时间/s电流值/kas1(0.94)s2（1.02）短路点总电流/ka0标幺值1.10.90.995有名值0.6440.3511标幺值1.051.041.02有名值0.6140.4062标幺值1.21.131.143有名值0.7020.441资料来源：熊信银.电力系统工程基础.m.武汉：华中科技大学出版社,2002.表2-2 10kv母线侧短路电流值短路计算时间/s电流值/kas1(1.56)s2（1.68）短路点总电流/ka0标幺值0.660.622.213有名值1.3610.8521标幺值0.680.642.282有名值1.4020.8802标幺值0.680.642.282有名值1.4020.880资料来源：熊信银.电力系统工程基础.m.武汉：华中科技大学出版社,20023导体和电气设备的选择3.1变电所电气设备 变电所是电力网的重要组成部分，它的任务是汇集电源、升降电压、分配电能。它的类型除了按升压、降压分类外，还可以按设备布置的地点分为户外变电所和户内变电所及地下变电所等。若按变电所的容量和重要性还可分为枢纽变电所、中间变电所、和终端变电所。枢纽变电所一般容量较大，处于联系电能系统各部分的中枢位置，地位重要。中间变电所则处于发电厂和负荷中心之间，从这里可以转送或抽引一部分电荷。终端变电所一般是降压变电所，它只负责供应一个局部地区或一个用户的负荷而不承担功率的转送。3.1.1电器开关开端电路时的电弧 在变电所中用量最大的电器是开关电器，而开关电器开断电路的主要问题是灭弧。当开关电器断开电路时，触头间就会产生电弧，电弧是高温高导电率的游离气体，它不仅对触头有很大的破坏作用，并且加长了电路的断开时间。如果电弧持续时间过长，将会引起电器烧毁，并形成相间短路，危害电能系统的安全。所以切断电路时必须尽快熄灭电弧。交流开关的灭弧措施主要有以下几种方法。1)提高触头的分离速度。2)利用高速气体或油吹灭弧。3)采用多断口把电弧分成许多短弧来灭弧。4)利用磁吹线圈使电弧不断移动与拉长来灭弧。5)采用介质强度高的新弧隙介质，如六氟化硫来灭弧。3.1.2高压断路器 高压断路器（或称高压开关）它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（sf6断路器）、真空断路器、压缩空气断路器等。 高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之一。断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况（如自动重合到故障线路上时)下可靠地接通短路电流。高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器。断路器的工作状态（断开或者闭合）是由他的操动机构控制的。高压负荷开关、高压隔离开关和高压断路器的区别：1)高压负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。2)高压隔离开关一般是不能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的高压隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。3)高压负荷开关和高压隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分高压断路器不具隔离功能，也有少数高压断路器具隔离功能。4)高压隔离开关不具备保护功能，高压负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。5)高压断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。高压断路器的主要结构大体分为：导流部分，灭弧部分，绝缘部分，操作机构部分。高压开关的主要类型按灭弧介质分为：油断路器，空气断路器，真空断路器，六氟化硫断路器，固体产气断路器， 磁吹断路器。按操作性质可分为：电动机构，气动机构，液压机构，弹簧储能机构，手动机构。1)油断路器。利用变压器油作为灭弧介质， 分多油和少油两种类型。2)六氟化硫断路器。采用惰性气体六氟化硫来灭弧，并利用它所具有的很高的绝缘性能来增强触头间的绝缘。3)真空断路器。触头密封在高真空的灭弧室内，利用真空的高绝缘性能来灭弧。4)空气断路器。利用高速流动的压缩空气来灭弧。5)固体产气断路器。利用固体产气物质在电弧高温作用下分解出来的气体来灭弧。 6)磁吹断路器。断路时， 利用本身流过的大电流产生的电磁力将电弧迅速拉长而吸人磁性灭弧室内冷却熄灭。3.1.3隔离开关 隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。隔离开关用途是：1)分闸后，建立可靠的绝缘间隙，将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开，以保证检修人员和设备的安全。2)根据运行需要，换接线路。3)可用来分、合线路中的小电流，如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流，开关均压电容的电容电流，双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。4)根据不同结构类型的具体情况，可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。高压隔离开关按其安装方式的不同，可分为户外高压隔离开关与户内高压隔离开关。户外高压隔离开关指能承受风、雨、雪、污秽、凝露、冰及农霜等作用，适于安装在露台使用的高压隔离开关。按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式隔离开关（single-column disconnector)、双柱是隔离开关（double-column disconnector)、三柱式隔离开关（three-column disconnector)。其中单柱式隔离开关在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘，因此，具有的明显优点，就是节约占地面积，减少引接导线，同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下，变电所采用单柱式隔离开关后，节约占地面积的效果更为显著。隔离开关在低压设备中主要适用于民宅、建筑等低压终端配电系统。主要功能：带负荷分断和接通线路隔离开关特点：1)在电气设备检修时，提供一个电气间隔，并且是一个明显可见的断开点，用以保障维护人员的人身安全。2)隔离开关不能带负荷操作：不能带额定负荷或大负荷操作，不能分、合负荷电流和短路电流，但是有灭弧室的可以带小负荷及空载线路操作。3)一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关；断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。4)选用时和其它的电气设备相同，其额定电压、额定电流、动稳定电流、热稳定电流等都必须符合使用场合的需要。隔离开关的作用是断开无负荷电流的电路。使所检修的设备与电源有明显的断开点，以保证检修人员的安全,隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流，所以必须在电路在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开关。3.1.4仪用互感器仪用互感器是保证电能系统安全运行的重要设备，它主要有两种：一种是电压互感器，他将一次系统的高电压变成100v或100/的低电压，另一种是电流互感器它将一次系统中的大电流变换成5a或1a的小电流，并与一次系统的高电压隔离。仪用互感器的二次电压或电流用于测量仪器或继电保护自动装置，使二次设备与高压隔离，保证设备和人生安全。仪用互感器用途如下：1）扩大交流仪表的量程：利用仪用互感器把大电流、高电压按比例地变换成小电流、低电压，在用低量程的仪表进行测量，就相当于扩大了交流仪表的量程，同时大大降低了仪表本身的功耗。2）测量高电压时保证工作人员和仪表的安全：仪用互感器把高电压变换成了低电压，并且仪表和被测电路之间没有直接的电联系。所以，在测量高电压电路时，不单可以保证工作人员和仪表的安全，而且降低了对仪表的绝缘要求。3）用利于仪表生产的标准化，降低生产成本：用同一量程的交流电流表、交流电压表，配用不用变化的仪用互感器，就能满足测量各种高电压和大电流的要求。3.2电气设备选择的一般条件(1)按正常工作条件选择电气设备 1）额定电压 电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷变化，有时会高于电网的额定电压，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，而电网运行电压的波动范围，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择，即 （3-1） 2）额定电流 电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即 (3-2)由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，输出功率可保持不变，故其相应回路的应为发电机、调相机或变压器电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行的可能时，应按过负荷确定（1.3-1.2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的；母线分段电抗器的应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出线回路的除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时有其他回路转移过来的负荷。 3）环境条件对设备选择的影响 当电气设备安装地点的环境（尤其注意小环境）条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震强度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件，应采取措施。 通常非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不超过1000m，当地区海拔超过制造厂家的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相对减少，使空气间隙和外绝缘的放点特性下降。一般当海拔在1000-3500m范围内，若海拔比厂家规定值每升高100m，则电气设备允许最高工作电压要下降1%.当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备，或采用外绝缘高一电压等级的产品。对于110kv及以下电气设备，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m以下使用。此外，还应按电气设备的装置地点、使用条件、检修、运行和环境保护（电磁干扰、噪声）等要求，对电气设备进行种类（屋内或屋外）和型式（防污、防爆、湿热）的选择。（2）按短路状态校验 1）短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定条件为 (3-3)式中为短路电流产生的热效应；、t分别为电气设备允许通过的热稳定电流和时间。 2）电动力稳定校验 电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定的条件为 或 (3-4)式中：、分别为短路冲击电流幅值及其有效值；、分别为电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。 同时，应按电气设备在特定的工程安装使用条件，对电气设备的机械负荷能力进行校验，即电气设备的端子允许荷载应大于设备引线在短路时的最大电动力。3.3导线截面的选择3.3.1导线截面选择的条件选择导线截面积必须同时考虑四个条件：经济电流密度、安全载流量、电压损失和机械强度。计算时以一个为主，同时验算其他三个条件合格。 1）高低压输配电线路按经济电流密度选择，使电能损失和资金投入在最合理范围。 2）近距离负荷主要按发热条件（安全载流量）选择导线截面，发热的温度要在合理范围。 3）大电流负荷和低压动力线主要按电压损失条件选择导线截面，要保证到负荷点的电压在合格范围。 4）大档距和小负荷还要根据导线受力情况，考虑机械强度问题，要保证导线能承受拉力。 经济电流密度和电压损失都和导线的长度有关，即同样的截面积，同样的电流，线路越长，电能损失和电压就越大，比如50kw50米距离，50mm铜线，电压损失是2v,电能损失是0.4kw;如果是100米，电压损失是4v,电能损失是1.6kw;如果是400米，电压损失是8v,电能损失3.2kw; 载流量和导线的截面积有关，截面积越大，单位载流量越小，比如1mm铜线载流量是180a,10mm铜线载流量是80a,100mm铜线载流量是320a等等, 经济电流密度计算比较复杂，一般是直接采用国家标准： 3000及以下 3000500 5000以上裸铜线 3.0a/ mm 2.25 a/ mm 1.75 a/ mm裸铝线 1.65 a/ mm 1.15 a/ mm 0.9 a/ mm铜电缆 2.5 a/ mm 2.25 a/ mm 2.0 a/ mm铝电缆 1.92 a/ mm 1.73 a/ mm 1.54 a/ mm 为了保证导线长时间连续运行所允许的电流密度称安全载流量。 一般规定是：铜线选58amm；铝线选35amm。 电压损失百分数简易计算公式 u=pl/cs s=pl/cu (3-5) u电压损失百分数 p输送的有功功率（kw） l输送的距离（m） c常数，铝线单相8.3，铝线三相四线46；铜线单相12.8，铜线三相四线77 s导线截面（mm）3.3.2导线型号选择（1）35kv母线侧截面选择1）按长时允许电流选择截面知 =585+390=975a 选择额定面积为700的lgjq型导线，其长期允许电流为1250a。当环境温度为时，查的修正系数k=0.83，则 2)热稳定校验：短路热效应= (3-6) =正常运行时导体温度为（）查表c=89c=89满足短路时发热的最小导体截面为则=满足热稳定要求。 3）动稳定校验取冲击系数k=0.9则 (3-7)设绝缘子间的跨距l=1m，母线相间距离a=1按所采用的放置母线的方式，抗弯矩为w=3.3=3.3 (3-8)=58607pa (3-9)小于铝最大允许应力满足动稳定要求因而选择额定面积为700的lgjq型导线（2）10kv母线侧截面选择 1）按长时允许电流选择截面知=3437a选用3条12510mm矩形铝导体,竖放电流为4243a,=1.8.当环境温度为40度时,计算温度修正系数为k=0.83,则 2)热稳定校验：短路热效应= (3-10) =正常运行时导体温度为（）查表c=85c=85满足短路时发热的最小导体截面为则=满足热稳定要求。 3）动稳定校验 取冲击系数k=0.9则 (3-11)设绝缘子间的跨距l=1m，母线相间距离a=1按所采用的放置母线的方式，抗弯矩为w=3.3=3.3 (3-12)则=9506pa (3-13)小于铝最大允许应力满足动稳定要求因而选择3条12510mm矩形铝导体3.3.3高压断路器和隔离开关的选择(1) .高压断路器选择原则 1）一般原则为保证高压电器在正常运行、检修、短路和过电压情况下的安全，高压电器应按下列条件选择：按正常工作条件包括电压、电流、频率、机械荷载等选择按短路条件包括短时耐受电流、峰值耐受电流、关合和开断电流等选择；按环境条件包括温度、湿度、海拔、地震等选择；按承受过电压能力包括绝缘水平等选择；按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等选择。2）按正常工作条件选择高压电器按工作电压选择选用的高压电器，其额定电压应符合所在回路的系统标称电压，其允许最高工作电压umax不应小于所在回路的最高运行电压uy，即umax uy按工作电流选择高压电器的额定电流in不应小于该回路在各种可能运行方式下的持续工作电流ig，即in ig。 3）按短路稳定条件选择高压电器短路稳定性校验的一般要求；短路电流的热效应；短路稳定性校验。4)按环境条件选择高压电器选择电器的环境温度；选择电器的环境湿度；高海拔对高压电器的影响；地震对高压电器的影响。5)高压电器的绝缘水平6)按各类高压电器的不同特点选择额定短路开断电流的选择；额定短路关合电流的选择；额定操作顺序的选择；额定失步开断电流的选择；额定异相接地故障电流、发展性故障电流及关于开断电流的选择；额定近区故障开断电流的选择；额定线路充电开断电流、额定电缆充电开断电流、额定电容器组开断电流、额定电容器组关合涌流、额定感应电动机开断电流、额定空载变压器开断电流、额定电抗器开断电流等的选择。标准中对上述各项开断电流和关合电流未作规定，但使用中应按制造厂给出的试验数据选用。(2)隔离开关选择的一般原则 1）隔离开关的额定电压与额定电流都满足回路的参数要求；2）隔离开关的空载合闸允许电流大于回路的空载电容电流；3）隔离开关的动稳定电流大于回路最大短路电流峰值； 4）隔离开关的热稳定电流大于回路短路故障时，在保护动作前产生的故障电流热稳定值。（3）断路器和隔离开关选型 1）站甲线与35kv侧断路器选型站甲线最大持续工作电流为根据、及断路器安装在屋内的要求，可选sw2-35/1000高压断路器；热效应=500285(3-14)冲击电流 综上，sw2-35/1000高压断路器、gw5-35t/1000-70隔离开关满足要求。 2）站乙线与35kv侧断路器选型站乙线最大持续工作电流为根据、及断路器安装在屋内的要求，可选sw2-35/600高压断路器热效应=209970 (3-15)冲击电流综上，sw2-35/600高压断路器、gw5-35g/600-72隔离开关满足要求 3）主变压器与35kv侧母线间左线路选型左线路最大持续工作电流为根据、及断路器安装在屋内的要求，可选sw2-35/1000高压断路器热效应= (3-16)=315240冲击电流综上，sw2-35/1000高压断路器、gn2-35t/1000-70隔离开关满足要求 4）主变压器与35kv侧母线间右线路选型右线路最大持续工作电流为根据、及断路器安装在屋内的要求，可选sw2-35/600高压断路器热效应= (3-17)=150439冲击电流综上，sw2-35/600高压断路器、gn2-35g/600-72隔离开关满足要求 5）主变压器与10kv侧母线间左线路选型左线路最大持续工作电流为根据、及断路器安装在屋内的要求，可选sn10-10iii/3000高压断路器热效应= (3-18)=2497750冲击电流综上，sn10-10iii/3000高压断路器、gn2-10/2000-85隔离开关满足要求 6）主变压器与10kv侧母线间右线路选型右线路最大持续工作电流为根据、及断路器安装在屋内的要求，可选sn10-10iii/2000高压断路器热效应= (3-19)=986150 (3-20)冲击电流 (3-21)综上，sn10-10iii/2000高压断路器、gn2-10/2000-85隔离开关满足要求.3.3.4电流、电压互感器选择电流互感器选择（1）电流互感器选择与检验的原则 1）电流互感器额定电压不小于装设点线路额定电压； 2）根据一次负荷计算电流选择电流互感器变化； 3）根据二次回路的要求选择电流互感器的准确度并校验准确度； 4）校验动稳定度和热稳定度。（2）电流互感器变流比选择电流互感器一次额定电流和二次额定电流之比，称为电流互感器的额定变流比，n2/n1。 (3-22)式中，n1和n2为电流互感器一次绕组和二次绕组的匝数。电流互感器一次侧额定电流标准比（如20.30、40、50、75.100、150(a）、2xa/c）等多种规格，二次侧额定电流通常为1a或5a。其中2xa/c表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品顶部储油柜外的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a/c，并联时电流比为2xa/c。一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流i1n不小于线路中的负荷电流（即计算ic）。如线路中负荷计算电流为350a，则电流互感器的变流比应选择400/5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。（3）电流互感器准确度选择及校验所谓准确度是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大误差。中国电流互感器的准确度和误差限值如表1所示，对于不同的测量仪表，应选用不同准确度的电流互感器。准确度选择的原则：计费计量用的电流互感器其准度为0205级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1030级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷（伏安），互感器二次负荷不大于额定负荷，所选准确度才能得到保证。准确度校验公式：。 (3-23)二次回路的负荷l：取决于二次回路的阻抗z2的值，则：=（+ ） (3-24)式中，si、为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗，rxc为二次回路中所有接头、触点的接触电阻，一般取01，rwl为二次回路导线电阻，计算公式化为：=lc/（rs） (3-25)式中，r为导线的导电率，铜线r=53m/（mm2），铝线r=32m（mm2），s为导线截面积（mm2），lc为导线的计算长度（m）。设互感器到仪表单向长度为l1，则：l1互感器为星形接lc=l1两相v形接线2l1一相式接线继电保护用的电流互感器的准确度常用的有5p和l0p。保护级的准确度是以额定准确限值一次电流下的复合合误差%来标称的（如5p对应的%=5%）。所谓额定准确限值一次电流即一次电流为额定一次电流的倍数（n=i1/i1n），也称为额定准确限值系数。即要求保护用的电流互感器在可能出现的范围内，其最大复合误差不超过%值。（4）电流互感器%误差曲线校验步骤：1）按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数；2）根据电流互感器的型号、变比和一次电流