毕业设计（论文）110kV变电站的设计

1、摘 要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kv，35kv，10kv以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型以及防雷的设计。在设计过程中，初步体现了工程设计的精髓内容，如根据规程选择方案、用对比的方法对方案评价等。从而完

2、成了110kv变电站的设计通过本次设计，深化了我们在工程中运用所学的专业知识，使自己将书本上的知识融入到工程设计的实际运用之中，拉近了理论与实际的距离，同时也为今后走向工作岗位奠定了夯实的基础。关键字：变电站设计；负荷分析；短路电流计算；无功补偿；变压器保护整定 abstract in this paper, on the basis of the mandate given by the system and the load line and all the parameters, load analysis of trends. load growth from the establis

3、hment of the need to clarify, and then through the proposed substation on the broad direction and the chuxian to consider and, through the load data analysis, security, economic and reliability considerations, identified 110 kv, 35kv, 10kv and the main electricity station wiring, and then through th

4、e load calculation and determine the scope of the main electricity transformer number, capacity and models, but also identify the station transformer capacity and models, finally, in accordance with maximum sustained work of current and short-circuit the calculation the results of the high-voltage f

5、use, isolating switch, bus, and through walls insulator casing, voltage transformers, current transformers for the selection and design of the mine. in the design process, preliminary engineering design embodies the essence of content, such as options based on a point of order, compared with the met

6、hod of evaluation of the programme. thus completing the 110 kv substation design through this design, we have deepened the project by the use of the expertise, so that their books will be on the integration of knowledge to the practical application of engineering design , narrowing the gap between t

7、heory and practice, but also for the future to strengthen the work laid the foundationkeywords: substation design; load analysis; short-circuit current calculation; reactive power compensation: transformer protection setting目 录摘 要iabstractii前言1 1 总平面设计及负荷计算21.1 总平面设计31.2 负荷计算42 电气主接线设计62.1 主变的选择62.2

8、 主接线设计92.2.1 110kv的接线设计102.2.2 35kv的接线设计112.2.3 10kv的接线设计122.3 变电所用电设计132.3.1 变电所用电容量的计算142.3.2 变压器中性点接地方式和中性点设计152.3.3 电容电流计算162.4 无功补偿172.4.1 并联电容器装置的分组及接线172.4.2 中性点接地方式及电容器台数的确定183 配电装置设计及短路电流的计算193.1 配电装置设计原则193.2 短路电流的计算204 供配电系统设备及导体的选择254.1 电器设备的选型254.2 导体的选择264.2.1 按当地环境条件校验（导体）264.2.2 按短路条

9、件校验264.2.3 最大短路电流的计算274.2.4 110kv侧导体选择校验284.2.5 35kv侧导体选择校验304.2.6 10kv侧导体选择校验334.3 电器设备的选择384.3.1 110kv端电器设备选择384.3.2 35kv端电器设备选择404.3.3 10kv端电器设备选择435 变压器保护设计475.1 变压器的纵差保护设计475.2 变压器后备保护整定计算495.2.1 110kv后备保护整定计算495.2.2 35kv后备保护整定计算515.2.3 10kv后备保护整定计算516 避雷保护536.1 直击雷保护536.2 雷电侵入波保护556.2.1 防雷计算55

10、6.2.2 保护计算557 结论58致 谢59参考文献60附录：负荷资料及电气主接线图61 前 言变电所的设计应根据工程510年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。变电所的设计，必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案，变电所的设计，必须坚持节约用地的原则。变电所，配电所建在靠近负荷中心位置，这样可以节省线材，降低电能损耗，提高电压质量，这是供配电系统设计的一条重要原则。变电所的总平面布置应紧凑合理，在有一、二级负荷的变电所应装设两台主变压器。装有两台及两台以上的变电所，当

11、断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一二级负荷。变电所的主接线，应跟据变电所在电力网中的地位，出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠，运行灵活，操作检修方便，节约投资，便于扩建等要求。配电装置的设计应根据电力负荷性质及容量，环境条件运行和安装维护等要求，合理选用设备和制定布置方案，应采用行之有效的新技术，新设备，新布置和新材料。在供配电系统设计时，正确选择供电元件和系统结构，就可以在一定程度上减少电压偏差。合理补偿无功功率可以缩小电压偏差范围，产生电压偏差的主要因素是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失，因此，当负荷变化时，相应调整电容器

12、的接入容量就可以改变系统中的电压损失，从而在一定程度上缩小电压偏差的范围。在区域变电所实行逆调压方式，可使用电设备的受电电压偏差得到改善，同是也可采用电抗器，限制工作短路电流不大于变压器额定电流的3.5倍，采用静止补偿装置，静止补偿装置对大功率冲击性负载引起的电压波动和闪变以及产生的谐波有很好的补偿作用。目前我国电力工业的发展方针及特点:（1） 在发展能源工业的基本方针指导下发展电力工业。（2） 电力工业发展速度必须与国民经济发展速度相适应。（3） 发挥水电优势，加快水电建设。（4） 建设大型矿口电厂，搞好煤、电、运平衡。（5） 在煤，水能源缺乏地区，有重点有步骤地建设核电厂。（6） 政企分开

13、，省为实体，联合电网，统一调度，集资办电。（7） 因地制宜，多能互补，综合利用，讲求利益。（8） 节约能源，降低消耗。（9） 重视环境保护，积极防止对环境的污染。电力系统运行的特点：电能与其它能量之间转换方便，易于大量生产，集中管理，远距离输送，自动控制，因此电能是国民经济各部门使用的主要能源，电能供应的中断或不足将直接影响国民经济各部门的正常运行。这就要求系统运行的可靠性。 发电机，变压器，电力线路，电动机等原件的投入和退出，电力系统的短路等故障都在一瞬间完成，并伴随暂态过程的出现，该过程非常短促，这就要求系统有一套非常迅速和灵敏的监视、检测、控制和保护装置。电能的生产、分配、输送和使用几乎

14、是同时进行，即发电厂任何时候生产的电能必须等于该时刻用电设备使用的电能与分配，输送过程中损耗的电能之和，这就要求系统结构合理，便于运行调度。1 总平面设计及负荷计算1.1 总平面设计 发电厂电气设施的布置是总厂总平面布置的组成部分，其布置除了考虑电气设施之间的有机联系和一些特殊要求之外，还应与全厂总平面布置取得协调一致。在变电所中电气设施是总平面布置的主体，布置时应考虑电气设施之间的有机联系和与外界出线方向、出线走廊和市政设施的配合。 降压变电所主要由屋内、外配电装置、主变压器、主控制室及辅助设施等组成。总体布置应根据外界条件，依据配电装置的电压等级和型式、出线方向、出线方式和出线走廊的条件、

15、地形情况等因素，并满足防火及环境保护要求，因地制宜进行设计。 根据变电所总布置设计技术规定sdgj6384等1.0.1条规定。变电所的总平面布置必须全面贯彻现行的各项技术经济的政策精心设计，努力创新，因地制宜，合理布置，充分利用荒地，坡地，劣地，不占或少占良田，认真做好技术经济论证，选择最佳设计方案，提高经济效益，为安全运行创造条件，应在满足安全运行的前提下，尽量简化。（1） 屋内配电装置根据变电所总布置设计技术规定sdgj63-84规定 主控楼的位置在便于运行人员相互联系，便于巡视检查和观察屋外设备和减少电缆长度，避开噪音影响地段，在可布置的主配电装置一侧，配电装置之间结合前面设施进行布置。

16、 主控制室益有较好的朝向,炎热地区宜面向夏季盛行风向,并避免日晒。 各级电压的屋外配电装置应结合地形和所对应的出线方向进行平面组合,宜避免或减少线路的交叉跨越。结合以上原则本变电站主控制室布置在10kv一侧，补偿电容器可和10kv屋内布置设在同一楼室内。端子箱、配电箱电缆沟的位置、电缆沟应位于各条母线下方，然后通向主控室，端子箱位于电缆沟旁。（2） 屋外配电装置根据变电所总平面设计技术规定sdg6384 ： 变电所外道路应利用已有道路或现成道路。 当路基宽度小于5.5m且道路车辆不能通过时，适当位置设置车道。 变电所外道路宜采用中级路面，根据施工条件可采用次高级路面。 变电所内路面宽度为3.5

17、m ；220kv及以上变电所，有所大门至主空楼，主变前和调相机各路面可宽至45m。 变电所内道路转弯半径不小于7m。 巡视道路路面宽度宜为0.71.0m。由zy市的地理位置及负荷分布的实际情况，考虑到出线尽量避免交叉等问题。35kv可设在变电所西部，110kv设在变电站东部，10kv侧设在变电站南部。主变位置应位于10kv和110kv侧中部。1.2 负荷计算（1） 原始资料分析根据附录中负荷资料知，35kv、10kv两个电压等级上有负荷，110kv近期无负荷。其中，35kv的负荷中有煤矿和水泥厂等重要的工业负荷。其负荷组成、类达15%左右，若断电将造成较大的经济损失和资源浪费。而10kv的负荷

18、中有化肥厂、机械厂、食品厂、电线电缆厂等、类负荷组成较高的负荷，因而需要保证供电的可靠性；同时，由于10kv承担着市区的供电，市区的一些用户如医院、交通调度等单位对电力供应的可靠性要求也是极高的，故而在设计过程中应尽力保证供电的可靠性。（2） 负荷计算综合最大计算负荷： （1）k同时系数，对于出线回数较少的情况，可取0.90.95,出线回数较多时，取0.850.9;%线损，取5%；对35kv近期:=mva 远期：=18.84mva10kv近期：=+=21.03mva远期：=0.85 =30.58mva综上：近期负荷：mva远期负荷：mva2 电气主接线设计2.1 主变的选择依据电力工程电气设计

19、手册1第五章，发电厂电气部分第二章第3节，35110kv变电所设计规范第二章第1节，电力技术设计规范第三章等进行技术选择。主变容量和台数的选择 （1）容量选择原则 主变容量选择一般按变电所建成以后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年发展。对城郊变电所，主变容量应与城市规划相结合。 根据变电所带负荷性质及电网结构决定主变容量。对有重要负荷变电所考虑一台主变停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的一、二级负荷；对一般性变电所当一台主变停运时，其余主变应能保证其余负荷的60%。 同级电压的单台降压容量的级别不易太多，应从全网出发，推行标准化、系列化（主要考虑备品、

20、备件和检修方便）。 （2） 台数选择原则 对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变。 对地区性孤立的一次变或大工业的专用变电所，装三台主变。 对规划只装两台主变的变电所，其主变基础按大于主变容量的12级设计，以便负荷发展时更换主变。 （3） 容量选择计算 选择条件: nsesjs （2） sesjs总/n=31.21/2=15.61 mva 取se=25 mva 校验条件: (n-1)se0.6sjs 或(n-1)ses+s2 （3） (2-1)se0.6*31.21 se18.73mva 综合最大计算负荷: sjs=kt(pimax)(1+%) （4） 近期负荷：sjs3

21、5=0.9(+)1.05 (5) =7.76mvasjs10=0.85(+)1.05 =14.14mva (6)sjs总kt(sjs10+sjs35)0.9(7.76+1 4.14)=19.7mva 远期一、二类负荷： s35= (+)1.05 =6.48mva (7) s10=(+ +)1.05=11.86 mva (8) s=kt=(s10+s35)=6.48+11.86=18.34mva (9)主变容量se的选择必须符合以下三个条件：2sesjs总 se0.6 sjs总 (10)ses 选容量为31.5mva的主变两台。（4）主变型号的选择 相数选择依据电力工程设计手册（电气一部分）第5

22、2节主变形式的选择，依据的原则：当不受运输条件限制时，在330kv及以下的变电所均应选用三相变压器。依据以上原则：rm型110kv变电所宜选用三相变压器。 中性点绝缘问题在110kv及以上的中性点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110kv侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。35kv及10kv侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。综上所述，选用2台容量31.5mva型号为sfsz931500/110的主变压器。 在有关文献综合后，选择变压器型号为

23、sfsz9-31500/110。调压范围 kv kv kv2.2 主接线设计 主接线设计代表了变电所电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性，灵活性，并对电器选择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的抑定都有决定性的关系，对电气主接线的基本要求，概括的说包括可靠性，灵活性和经济性三方面。电气主接线的设计原则是以国家经济建设的方针，政策，技术规定为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠，调度灵活，满足多项技术要求的前提下，兼顾运行维护方便，尽可能节省投资，就地取材，力争设备元件先进性和可靠性，坚持可靠，先进，适用，经济，美观的原则。2.2.1 110k

24、v的接线形式出线回路数有4回，根据上述规范可采用单母线分段或单母线分段带旁母。jie结构如图1所示，两种结构的比较如表1所示。 （a） 单母线分段 （b） 单母线分段带旁母图1 110kv 主接线比较表1 110kv方案对比 单母线分段 单母线分段带旁母供电可靠性不带旁母，当检修断路器时须对用户停电，但是由于使用的sf6短路器无故障工作时间很长，所以认为单母分段也有不错的供电可靠性由于使用了旁路母线，当检修断路器不会对用户停电。使用的sf6断路器使供电可靠性很高运行灵活性接线简单清晰，运行操作方便，且有利于扩建接线相对复杂，调度灵活。节约投资单母分段占地面积少，土建投资相对较小隔离开关的用量也

25、小，总体投资都小于单母分段带旁母，较经济占地面积较大，土建投资大，所用的隔离开关多，较单母分段投资较高由表1可知，单母线分段接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便且有利于扩建母线断路器可以提高供电的可靠性和灵活性。而且当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常母线不间断供电，不致使得要用户停电。两段母线同时故障的几率甚小，可以不考虑。zy市郊变为地区性变电所，而由于其负荷的重要性，考虑到占地和经济性的要求，故110kv选用单母线分段。2.2.2 35kv的接线形式出线回路数为7回，根据上述规范采用单母线分段或单母线分段带旁母。结构如图2所示，两种接线的比较如表2所示。图2 3

26、5kv主接线比较表2 35kv方案对比 单母线分段 单母线分段带旁母供电可靠性重要用户可以从不同分段引线，当一条母线发生故障是还能保证另一条母线的正常供电。供电可靠性较高。加装旁路母线后，当出线断路器故障或检修时，可避免对此回路停电，提高了可靠性运行灵活性接线简单清晰，运行操作方便，且有利于扩建。接线相对复杂，调度灵活节约投资单母分段占地面积少，土建投资相对较小隔离开关的用量也小，总体投资都小于单母分段带旁母。较经济。单母分段带旁母占地面积大，土建投资大，所用的隔离开关多。不够经济。35kv从保证负荷用电可靠性来讲，对于重要的用户可采用加装旁路母线，以提高供电的可靠性，故35kv选用采用分段断

27、路器兼作旁路断路器的接线形式。2.2.3 10kv的接线形式出线回路数为14回，根据上述规范可采用单母线两分段或单母线分段带旁母。结构如图3所示，比较结果如表3所示。图3 10kv主接线比较（a） 单母线分段 ； （b） 单母线分段带旁母表3 10kv方案对比 单母线分段单母线分段带旁母供电可靠性重要用户可以从不同分段引线，当一条母线发生故障是还能保证另一条母线的正常供电。供电可靠性较高。加装旁路母线后，当出线断路器故障或检修时，可避免对此回路停电，提高了可靠性运行灵活性接线简单清晰，运行操作方便。接线相对复杂，调度灵活节约投资少用了断路器、隔离开关，较经济。单母分段带旁母占地面积大，土建投资

28、大，所用的隔离开关多。不够经济。由于zy市郊变位于城市郊区，为节约用地，10kv多为室内，建议采用单母分段的接线型式。2.3变电所用电设计变电所用电主要维持本所设备仪器的正常运转、供给、照明，再事故情况下仍能持续供电，因此必须安全可靠。有关文献规定：（1） 在有两台及以上主变的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器，如能从变电所外入一个可靠的低压备用所用电源时，亦可装设一台所用变。（2） 变电所用变的直流母线宜采用单母线或分裂单母线的接线，采用分段接线时，蓄电池应能切换到任意一母线。（3） 重要变电所的操作电源，宜采用一组110kv和220kv固定铅酸蓄电池组。作为充电、浮充电用地

29、硅整流装置宜合用一套。其他变电所的操作电源，宜采用成套的小容量镉镍电池装置或电容储能装置。（4） 蓄电池组的容量，应满足下列要求： 全变电所事故停电一小时的放电容量； 事故放电末期最大冲击负荷容量。小容量镉镍电池装置中的镉镍电池容量，应满足分闸、信号和继电保护的要求。 当变电所内有较低电压母线时，一般均由这类母线引接12个变电所用电源。这一所用电源引接具有经济性和可靠性较高的特点。变电所用变压器低压侧多采用单母线，当有2台变电所用变时，采用单母线分段接线方式，平时分段运行，以限制故障范围，提高供电可靠性。 所以应该可以从10kv母线侧引出两个所用电源，分别接两台变电所用电变压器。2.3.1 变

30、电所用电容量的计算 110kv变电站主要设备有主变风扇等，厂用容量如表4。表4 110kv变电所厂用容量列表 设备数量每台容量程度主变风扇2160.15kw经常连续运行消防生活水泵15kw经常而断续运行屋内配电装置风机11.1kw经常连续运行电焊17.5kw不经常连续运行生产楼空调21.25kw经常而断续运行ups电源11kw经常连续运行主控室交流电源13kw经常连续运行全所照明10kw经常连续运行设备加热器101kw不经常断续运行直流屏110.5kw经常连续运行由有关变电所用变容量计算的规定：变电所用变负荷计算采用换算系数法，不经常断续运行、不经常连续的负荷均不列入计算负荷，当有备用所用变时

31、，其容量应与工作变相同。所用变容量换算下式计算： （11） s：变电所用变容量（kva）：变电所有动力负荷换算系数，一般取0.85：变电所用动力负荷之和（kw） : 电热照明负荷之和 考虑到变电所用的维修装置如电焊等不连续运行的设备，将过负荷系数设置较的值：可以选用s50/10型所用变,电压6-10/0.4kv；连接组别y,y。2.3.2 变压器中性点接地方式和中性点设计电力网中性点的接地方式，决定了主变压器中性点的接地方式。电力网中性点的接地方式有： 中性点非直接接地、 中性点经消弧线圈接地、 中性点经高阻抗接地、 中性点直接接地；主变压器的110500kv侧采用中性点直接接地方式。直接接地

32、的单相短路电流很大，线路或设备须立即切除，增加了qf的负担，降低了供电连续性，但由于过电压降低，绝缘水平可下降，减少了设备造价，特别是在高压和超高压电网中经济效益显著。所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地点。110kv侧采用中性点直接接地方式，中性点的设备有：中性点刀闸，避雷器，间隙，零序ct。663kv侧采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地方式。663kv电网采用中性点不接地方式，但当单相接地故障电流大于30a（610kv）或10a（2063kv）时，中性点应经消弧线圈接地。装消弧线圈时,它可直接接到35kv侧中性点,且两台主变可共用一台消弧线圈。10kv侧

33、由于是“”型接线，无中性点，故需加接地变，将中性点引处，以接消弧线圈，接地变的容量应大于消弧线圈的容量，一般，应在610kv级的每一段母线上安装型号一样，容量相同的接地变。但是电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高的弧光间隙接地过电压，波及整个电网，所以可采用消弧线圈补偿电容电流，即经消弧线圈接地。2.3.3 电容电流计算电网的电容电流计算应包括电气连接的所有架空线路、电缆回路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流，并考虑电网510年的发展。架空线路的电容电流可按下式计算： （12）2.7适用于无架空地线的线路；3.3适用于有架空地线的线路。同杆双回线路的电容电流为单回路的

34、1.31.6倍。变电所增加的接地电容电流35kv：附加值13；10kv：附加值16。 （1） 35kv侧：由于出线为架空线路，故有： ,故35kv需加消弧线圈。消弧线圈容量计算： （13）k,补偿系数，取1.35消弧线圈选xdj550/35，其具体参数为下：额定容量：550kvar 线电压：35kv 额定电流：12.550a （2） 10kv侧由于仅在出线上有一小段电缆，故而可近似考虑成架空出线： 所以不用加装消弧线圈接地。2.4 无功补偿电容器装置的设计需执行国家的技术经济政策，并根据安装地点的电网条件、谐波水平、自然环境、运行和检修要求等，合理的选择接线方式、布置型式和控制、保护方式，做到

35、安全可靠、经济合理和运行检修方便。2.4.1 并联电容器装置的分组及接线（1） 并联电容器的分组 分组原则：并联电容器装置的分组主要由系统专业根据电压波的负荷变化，谐波含量等因素确定。配电所装设改善电网的功率因数，此时为保证一定的，各组应能随负荷的变化实现自动投切，负荷变动不大时，可按主变台数分组，手动投切。 分组方式：采用带总断路器的等容量分组。（2）并联电容器装置的接线： 电容器装置装设在主变压器的低压侧或主要负荷侧； 小电流接地系统的电容器装置应采用中性点不接地的星形或双星型接地； 电容器装置每相的电容器，应采用先并联后串联的连接方式； 单台电容器的容量选择按电容器组单相容量和每相电容器

36、的串并联台数确定，每相各串联段中电容器的并联台数宜小于最大并联台数。并联电容器组基本接线为双“y”型，电容器组每组内部接线采用先并后串接线方式，该接线方式优点在于当一台故障电容器用熔断器退出运行后，对该相容量的变化和故障电容器并联的电容器承受的工作电压的变化影响较小，同时rd的选择只考虑与单台电容器相配合。图4 电容器双星型接线rd：熔断器，优先选喷涎式2.4.2 中性点接地方式及电容器台数的确定 双“y”型接线的并联电容器组最好选y接法，即中性点直接接地方式。电容器装置的总容量应根据电力系统无功规划设计、调相调压计算及技术经济比较确定。对35110kv变电所中电容器装置的总容量，按照无功功率

37、就近平衡的原则，可按主变压器的容量的1030考虑。地区无功缺额较少或距电源点较近的变电所应取较低值，无功缺额较多或距发电厂较远的变电所应取较高值。对于本所中电容器装置的总容量可取15的主变容量。计算如下：s= （14）可以选用 型电容器；b可调式电容器；wf介质代号；2设计序号；100额定容量；1相数。由于采用双星型接线，每相上电容电器容量：每相上并联电容器个数实际补偿容量。3配电装置设计及短路电流的计算3.1 配电装置设计原则 高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，并应根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修等要求，合理地制订布置方案和选用设备，并积极慎重地采用新布置、新设备和

38、新材料，使设计做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。（1） 设计原则和要求 节约用地 行安全和操作巡视方便 便于检修和安装 节约“三材”（2）安全净距（相间相对地）依据高压配电装置设计技术规范sdj585 屋外配电装置电气设备外绝缘体最低部位距地小于2.5m时，应装设固定遮拦。 屋外配电装置使用软导体时，带电部分至接地部分之间的电气距离应按规程选择，校验。 电气设备外绝缘最低部位，距地小于2.3m时，应装设固定遮拦。 配电装置的相邻带电部分的额定电压。 屋外配电装置的上面或下面，不应有照明，通信和信号线路架空跨越穿过屋内配电装置。带电部分的上面不应敷设照明和动力线路。（3）各电压级配电装

39、置的确定 110kv配电装置采用屋外半高型配电装置， 采用双列布置; 35kv配电装置采用屋内小车式配电装置； 10 kv配电装置采用屋内小车式配电装置。3.2 短路电流的计算供配电系统中的短路，是指相导体之间或相导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接。短路是电力系统中常发生的故障，短路电流直接影响电器的安全，危害电力系统的安全运行，假如短路电流较大，为了使电器能承受短路电流的冲击，往往需要选择重型电器。这不仅会增加投资，甚至会因开断电流不满足而选择不到合适的高压电器，为了能合理选择轻型电器，在主接线设计时，应考虑限制id的措施，即而需要计算id。对电力系统网络的短路电流，从50年代以来，

40、我国电力部门曾长期采用从前苏联引进的一种运算曲线来计算任意时刻的短路电流。所谓运算曲线，是按我国电力系统的统计得到汽轮发电机的参数，逐个计算在不同阻抗条件下，某时刻t的短路电流，然后取所有这些短路电流的平均值，作为运行曲线在某时刻t和计算电抗xjs情况下的短路电流值。运算曲线包括两种方法，即同一变化法和个别变化法。本题目中采用同一变化法对短路电流进行计算计算在各电压级母线上短路时的最大短路电流。（1） 参数计算 选择基准值 （15） 计算在基准下系统各部分的标幺值电抗：系统1 最大运行方式：系统2 最大运行方式：各线路： 主变： 可令（2） 网络化简根据以上计算数据画出等值网络如下图5 等值网

41、络 110kv母线短路电流计算图6 110kv母线线路转移电抗: ; 计算电抗: 查汽轮机运算曲线表，有： ； 35kv母线短路电流计算 图7 35kv母线线路转移电抗: ; 计算电抗: 查汽轮机运算曲线表，有： 10kv母线短路电流计算转移电抗: ; 计算电抗: 由x3.45,有：查汽轮机运算曲线表，有： （3） 计算结果列表 图8 110kv等值电抗回路图表5中部分值待后面选择断路器后方能得到。表5 计算结果短路点基准电流（ka）d5.024.6184.1974.1774.82511.756d15.65.565.495.495.4914.15d54.9913.5213.8313.8313.

42、5234.424 供配电系统设备及导体的选择选择导体和电器设备的一般原则如下：（1） 应力求技术先进、安全适用、经济合理。（2） 应满足正常运行、检修、短路时和过电压情况下的需要，并考虑远景发展。（3） 应按当地环境校验。（4） 与整个工程的建设标准协调一致。（5） 选择导体的品种不宜太多。（6） 选择新产品应积极谨慎。新产品应有可靠的实验数据，并经主管单位鉴定合格。4.1 电器设备的选型（1） 断路器断路器型号的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定。（2） 隔离开关对隔离开关型式选择应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技

43、术比较后确定。（3） 电压互感器电压互感器的型式按下列使用条件选择。 320kv屋内配电装置，宜采用油浸绝缘结构，也可以采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。 35kv配电装置，宜采用电磁式电压互感器。 110kv及以上的配电装置，当容量和准确级满足要求时，应采用电容式电压互感器。（4） 电流互感器320kv屋内配电装置的电流互感器应根据安装使用条件及产品情况采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构，35kv及以上配电装置的电流互感器，宜采用油浸绝缘瓷管式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，应采用套管式电流互感器。（5） 绝缘子屋外支柱绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子，屋外支柱绝缘子需倒装时，可用悬挂

44、式支柱绝缘子。（6） 穿墙套管屋内配电装置宜采用铝导体穿墙套管，对于母线型穿墙套管，应校验窗口允许穿过的母线尺寸。4.2导体的选择4.2.1 按当地环境条件校验综合修正系数： （16） k与实际强度和海拔有关的修正系数。 -导体发热允许最高温度。，-导体额定温度，环境温度和安装地点的实际环境温度。应满足：4.2.2 按短路条件校验（1） 热稳定 电器：； ； （17）其中：-短路切除时间， -后备保护动作时间； -固有分闸时间； -燃弧时间； -断路器全开断时间； 导体： （18） -满足热稳定的最小截面积； -短路电流的热效应； -集肤效应系数； c热稳定系数； ； （19） 其中：-短路切

45、除时间， -主保护动作时间； -固有分闸时间； -燃弧时间； -断路器全开断时间；（2） 动稳定性 电器：或。 导体：， 硬铝：；硬铜：。4.2.3 最大短路电流的计算（1） 汇流母线110kv： 35kv：10kv： （2） 主变引下线110kv：35kv：10kv：（3） 出线回路110kv 市甲、市乙线：备用1、2：35kv 单回：双回：10kv 单回：双回：（4） 分段回路110kv：35kv： 10kv： 4.2.4 110kv侧导体选择校验（1） 汇流主母线 按长期发热允许电流选择截面，已知其， 按最高允许工作温度时， 当最高工作温度为时，引入温度修正系数 （20）可选lgjq-2

46、40型，80下： 热稳定校验由断路器选择(应先于线路选择)：t=0.1s 由相关文献查得t=0.05,c=83 （21）由相关文献可知，导体正常最高工作温度：查表得：c=87，且lgjq集肤系数： （22）热稳定满足要求。110kv级lgjq240不用进行电晕检验。（2） 主变引下线 按经济电流密度选择截面，由文献查得型号lgjq185查得j= 1.1;计算得：选用lgjq185，80下： 按长期发热允许电流校验当最高工作温度为时，引入温度修正系数 热稳定校验同汇流母线计算中的导体正常最高工作温度：由文献查表得：c=99，且lgjq集肤系数：热稳定满足要求。110kv级lgjq185不用进行电

47、晕检验。（3） 分段联络线的选择因为，为了减少导体型号可不另选，使用与主变引下线相同的的lgjq185。4.2.5 35kv侧导体选择校验（1） 汇流主母线选择 按长期发热允许电流选择截面，已知其，且为屋内配电装置， 可选用平放，最高允许工作温度时，。当最高工作温度为时，引入温度修正系数：修正后：；满足要求 热稳定校验由断路器：由文献查得t=0.05导体正常最高工作温度： 查表得：c=89，且集肤系数：热稳定满足要求。 动稳定校验导体自振频率由以下求得：按汇流母线为两端简支多跨梁，由文献查表得，取=3m （23）其固有频率较低，由相关文献查得，母线相间应力：取a=0.5，l=3m: 导体截面系

48、数：； 动稳定性不满足要求。改选lmy 636.3， 热稳定校验导体正常最高工作温度： （24）查表得：c=97，且集肤系数：热稳定满足要求。 动稳定校验导体自振频率由以下求得：按汇流母线为两端简支多跨梁，由相关文献可知，取=3m由相关文献可知母线相间应力：取a=0.5，l=3m:导体截面系数：； 动稳定性满足要求。35kv及其以下电压级不用进行电晕校验。（2） 主变引下线选择 按经济电流密度选择截面，由相关文献查得lgjq，j= 1.09;计算得：故选用较接近的lgjq500，当最高工作温度为时，引入温度修正系数 热稳定校验同汇流母线计算中的导体正常最高工作温度：由相关文献查表得：c=96，且lgjq集肤系数：热稳定满足要求。35kv及其以下电压级不用进行电晕校验。（3） 分段联络线选择因为其较短，为减少导线型号的种类。可选与主母线相同的平放，最高允许工作温度时，。 当最高工作温度为时，引入温度修正系数；满足要求动稳定校验同主母线检验。由于35kv使用小车高压开关柜所以不用选择高压隔离开关。4.2.6 10kv侧导体选择校验（1） 汇流主母线选择 按长期发热允许电流选择截面，已知其，且为屋内配电装置，可选用lmy双条平放，最高允许工作温度时，。当最高工作温度为时，引入温