黑山110千伏降压变电所电气部分设计

1、 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：黑山110千伏降压变电所电气部分设计 学习中心：奥鹏沈阳职工大学教学中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动化 年 级：学 号：学 生： 指导教师： 刘凤丽 完成日期： 2011 年09 月15日 摘 要 随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越来全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身

2、安全密切相关。变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电气设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的坚实、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。 110kv变电所属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功

3、功率补偿装置。 电力技术高新化、复杂化的迅速发展，使电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。 关键词：变电所；电气设备；配电网络；负荷；功率abstractwith economic development and the rapid rise of modern industrial building, power supply system design more and more to a comprehensive, systematic, plant rapid consumpti

4、on growth, power quality, technical and economic conditions, reliability of electricity supply are increasing, therefore also have higher power supply design, better requirements. design is reasonable, not only directly affect the infrastructure investment, operation costs and the consumption of non

5、-ferrous metals, will reflect the reliability and safety of electricity production, it and the economic benefits, closely related to personal safety equipment.power system substation is an important component of the electrical equipment and distribution network at a certain wiring posed, his power f

6、rom the electric power systems round, through its transformation, distribution, transportation and protection functions, and then power anquan , reliable and economical electricity delivered to each set of equipment to switch places. as the hub of power transmission and control, substation must chan

7、ge the traditional design and control mode, to adapt to the modern power system, modernization of industrial production and the development trend of social life. with computer technology, modern communication and network technology development, the firm currently substation, control, protection and

8、measuring devices and systems to provide a separate state of optimization and system integration technology base. 110kv substation is high pressure network of substations in the region in more involved, analysis of tasks and users substation load, etc., using the user data load calculation to determ

9、ine the reactive power compensation device users.with the development of high power technology, the rapid development of complex, power system from generation to supply all areas, through the use of new technologies, are constantly changing. substation and its power system is also a key part of the

10、new technology has been fully developed. keywords：substation；electrical equipment；power distribution networks；load；power目 录摘 要.iabstract.ii第 1 章绪 论.11.1发展概况.11.2选题目的.11.3背景和意义.11.4本文主要工作. 1第 2 章变电所概况.32.1工程概况.32.2变电所位置分析.32.3负荷计算.32.4变压器的选择.4第 3 章电气主接线设计.73.1设计原则.73.2方案比较.7第 4 章短路电流计算.104.1计算目的.104.

11、2计算步骤.104.3计算过程.11第 5 章母线及电气设备的选择.175.1母线的选择.185.2断路器与隔离开关的选择.195.3互感器的选择.295.3.1电流互感器的选择.295.3.2电压互感器的选择.325.4并联电容器组的选择.36结 论.37参考文献.38附录a电气主接线图.39第1章 绪 论1.1 变电所发展概况 变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多变电站实现了集中控制和采用计算机监控电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都

12、在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。变电所是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展,单机容量的增大、总容量在百万千瓦以上变电所的建立促使变电所建筑结构和设计不断地改进和发展。变电所结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。随着变电所综合

13、自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。1.2 选题目的 我选择设计本课题，是对自己已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法，培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，综合应用所学理论知识，开拓思路，锻炼独立分析问题及解决问题的能力。1.3 背景和意义110kv区域降压变电所是电网建设和电网络改造中非常重要技术环节，所以做好110kv变电所的设计是我国电网建设的重

14、要环节。在目前的电网建设中，尤其是在110kv变电所的建设中，土地、资金等资源浪费现象严重，存在重复建设、改造困难、工频电磁辐射、无线电干扰和噪声等环保问题、电能质量差等问题已成为影响高压输变电工程建设成本和运行质量的重要因素。这已经违背了我国的可持续发展战略。所以110kv变电所需要采用节约资源的设计方案,要克服通信干扰和噪声、既要保证电能质量和用电安全等问题，同时还要满足以后电网改造简单、资源再利用率高的要求。110kv变电所的设计或改造需要既能保证安全可靠性和灵活性，又能保证保护环境、节约资源、易于实现自动化设计方案。在这种要求下，110kv变电所电气主接线简单清晰、接地和保护安全高效、

15、建筑结构布置紧凑、电磁辐射污染最小已是大势所趋。因而，110kv变电站应从电力系统整体出发,力求电气主接线简化,配置与电网结构相应的保护系统，采用紧凑布置、节约资源、安全环保的设计方案。基于此，我以节约资源、保护环境、设计高安全、高质量的110kv变电所为目的，从电源设置、主接线形式确定、设备选择和配电装置布置等方面提出了新的设计思路。1.4 本次论文的主要工作本次论文主要研究黑山110千伏变电所的一次部分的电气设计。本文的组织结构如下：全文共分5章。 第一章，主要是介绍目前变电所发展的趋势，选题的目的以及设计黑山110千伏变电所电气部分设计的背景和意义和论文的主要内容及组织结构。 第二章，介

16、绍了黑山110千伏变电所的工程概况、变电所所在位置的分析。结合实际调查采集的数据进行了负荷的计算并进行变压器的选择 第三章，根据变电所在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量，本期建设规模，输送电压等级，进出线回路数，供电负荷的重要性，保证供电平衡，电力系统线路容量，电气设备性能和周围环境及自动化规划与等级条件确定，应满足可靠性、灵活性、经济性的要求的原则进行了系统主接线的选择。制定了两套方案并进行了比较选择 第四章，结合短路电流的计算目的和步骤，详细的进行了所设计的变电所短路电流的计算过程。第五章，进行了电气设备及母线选择。结合选择的基本要求正确选择

17、电气设备使电气主接线和配电装置达到安全经济运行的重要条件。同时，根据工作实际情况，在保证可靠性的前提下，积极、稳妥地采用新技术并注意节省选择合适的电气设备。第2章 变电所概况2.1工程概况根据实际调查得到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所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，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

18、，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，然后根据短路电流及冲击电流进行相关的校验，从而完成了110kv电气一次部分的设计，并力求在可靠性的前提下，做到运行操作简便，运行灵活，经济合理。2.2变电所位置分析 待建的城中110kv黑山降压变电所在城市近郊并向加工厂、机械厂、棉纺厂、药棉厂、水厂、化工厂供电。110kv进线2回，在10kv侧有10回出线，则可以看出这所变电所是一所普通的终端变电所，在电力系统中的作用不是很重要，只是对周边负荷供电。变电所的选址一般要求地势平坦且交通方便，以便施工和设备的运输。本变电所占地面积3720平方米。系统至城中变110kv母线的短路容量为3984m

19、va.。2.3负荷计算变电所进行电力设计的基本原始资料是根据各用电负荷所提供，但往往这些统计是不齐全的，所以在设计时必须考虑5到10年的负荷增长情况并如何根据这些资料正确估计变电所所需要的电力、电量是一个非常重要的问题。负荷计算直接影响着变压器的选择，计算负荷是根据变电所所带负荷的容量确定的，预期不便的最大假想负荷1。这个负荷是设计时作为选择变电所电力系统供电线路的导线截面，母线的选择，变压器容量，断路器，隔离开关，互感器额定参数的依据。计算方法：根据原始材料给定的有功功率p、功率因素，求出无功功率。,=+, =+ (2.1)计算负荷: (2.2).为需要系数一般取0.85。 根据原始资料：，

20、则，由公式(2.1)可计算出： 工厂1回： 机械厂2回： 药棉厂1回： 棉纺厂2回： 水厂2回 ： 化工厂2回： 由公式得出：2.4变压器的选择 变电所主变压器容量一般应按5-10年规划负荷来选择。根据城市规划，负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。对于重要变电所应考虑以1台主变压器停运时其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足类及类负荷的供电2。对于一般变电所，当一台主变停运时，其余变压器的容量应能满足全部负荷的70%-80%，在目前实际的运行情况变电所中一般均是采用两台变压器互为暗备用并联运行。变压器容量首先应满足在下，变压器能够可靠运行。对于单台： (2.3)对于两台并联运行：

21、(2.4) (2.5) (2.6) 变压器除满足以上要求外还需要考虑变电所发展和调整的需要，并考虑5-10年的规划，并留有一定的裕量并满足变压器经济运行的条件。根据现实运行的经验，一般是采用两台变压器互为备用。对于两台互为备用并联运行的变压器，变电所通常采用两台等容量的变压器，单台变压器容量视它们的备用方式而定： 暗备用：两台变压器同时投入运行，正常情况下每台变压器各承担负荷的50%，此时，变压器的容量应按变压器最大负荷的70%选择，其有显著的优势：1.正常情况下，变压器的最大负荷率为70%，符合变压器经济运行并留有一定的裕量。2.若一台变压器故障，另一台变压器可以在承担全部最大负荷下（过负荷

22、40%）继续运行一段时间3。这段时间完全有可能调整生产，切除不重要负荷，保证重要负荷的正常供电。这种暗备用的运行方式具有投资省，能耗小的特点，在实际中得到广泛应用。 明备用：一台变压器工作，另一台变压器停止运行作为备用。此时，两台变压器按最大负荷时变压器负荷率为100%考虑，较暗备用能耗大，投资大，故在实际中不常采用。变压器选择方法：根据负荷计算出的，由于采用两台变压器互为暗备用并联运行，单台变压器容量按70%选择，并考虑5-10年规划，留有15%的发展余地。 (2.7)可知所选择的变压器容量: 即可。 考虑两台主变压器互为暗备用，单台容量按计算容量的70%选择。考虑5-10年的计算规划并留有

23、一定的裕量4。则所选的变压器容量大于13443.5kw即可。 本设计所以选择两台：2*sfz916000/110型变压器。其技术参数如表2.1：表2.1 2*sfz916000/110型变压器技术参数型号额定容量kva 高压kv高压分接范围低压kvsfz9-16000/110 16000 11011081.25%6.3 6.6 10.5空载损耗kw负载损耗kw空载电流i%阻抗电压联结组标号20.24 77.4 1.210.5表2.2 所用变压器的选择序号 名称额定容量（kw）负荷类型1通信4经常、连续2充电屏7.5经常、连续3监控电源1经常、连续4保护电源1经常、连续5动力电源11.5不经常、

24、断续6取暖、通风电源32经常、连续小计动力负荷577110kv加热0.7经常、连续810kv加热1.6经常、连续小计加热负荷2.3910kv配电装置照明4短时、连续10二次设备照明3短常、连续11屋外配电装置照明10短时、连续小计照明负荷17 则所用变压器的容量可选80kw，则所用变压器选择sc80/10型，的干式变压器，380/220所用配电屏ggd154型，共3面。第3章 电气主接线设计 电力系统是有发电厂，变电所，线路及用户组成。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，而主接线代表了变电所的电气部分的主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电所设计的首要部分。关

25、系着电力系统的安全和稳定，灵活经济运行。由于电能生产的特点是：发电，变电，输电，用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏也影响工、农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性问题，必须在满足国家有关技术经济政策的前提下正确处理好各方面的关系，全面分析有关因素，力求使其技术先进，经济合理，安全可靠。同时，主接线是保证电网安全可靠，经济运行的关键，是电气设备布置，选择自动化水平和二次回路设计的原则和基础。3.1设计原则 应根据变电所在电力系统的地位和作用，首先应满足电力系统的可靠运行和经济调度的要求。根据规划容量，本期建设规模，输送电压等级，进出线回路数，供电负荷的重要性，保证供电平衡，

26、电力系统线路容量，电气设备性能和周围环境及自动化规划与等级条件确定，应满足可靠性、灵活性、经济性的要求。3.2方案比较 方案一：110kv采用带母线型内桥接线，10kv采用带有母联断路器的双母线接线型式，母联断路器和桥联断路器均带有备用电源自动投入装置。 方案二：110kv采用单母线分段，10kv侧采用单母线分段和带专用旁路断路器的旁路母线接线型式。 单母线分段用断路器进行分段，这种接线方式可以提高可靠性和灵活性，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电。当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电。根据实际的运行经验，两母线同时故障的几率很小，可以

27、不予考虑。对110kv等级进出线回数为3-4回时可以采用此接线方式，本设计变电所110kv进线为两回。 110kv带母线型内桥接线方式用于两台变压器进出线回路为两回的情况。由于本变电所的容量不是很大，根据运行经验可以知道，变压器的故障率很小，且不经常切换，并通过桥联断路器将两母线和变压器联系起来。内桥接线在线路的切除或投入时，不影响其余回路的工作，且操作简单。虽然其在切入或投入变压器时，要使相应的线路停电，并考虑复杂。但由于现实中变压器的故障率很小且不经常切换，所以不予考虑。虽然单母线分段较内桥接线操作较为方便，灵活，但其增加了两台高压断路器的投资。内桥接线的可靠性也比较高，对于本设计的变电所

28、已经足够。从本次设计的变电所的地位可知，该变电所是一般的变电所，且是一个向负荷供电的终端变电所。因此可靠性要求不是极高，所以内桥接线可以满足要求。故110kv本设计采用内桥接线。 断路器经长期运行和切断数次断路电流，都需要进行检修，为了能使采用单母线分段或双母线的配电装置检修断路器时，不致中断该回路供电，可增设旁路。方案二中采用了单母线分段带专用旁路母线的接线，从给定的原始资料可以知道，本变电所的出线回路为10回，由于回路数较多则可以考虑架设专用的旁路母线。该接线方式的优点有：其提高了供电的可靠性性和灵活性，并可以通过旁路母线在保证向负荷不间断供电的情况下检修出线上的断路器。但这种接线一旦母线

29、故障，有50%的停电率，这种接线增加了一格旁路断路器的投资，并且在检修断路器时其倒闸操作繁琐，根据长期的运行经验可以知道，变电所，发电厂出现的事故，多数是由人为误操作所致。单母线分段带旁路的接线出现误操作的几率很大，所以本设计不予采纳。 10kv采用带有母联断路器的双母线接线的分析： 由原始资料出线10回，=5000h 则可以知道：负荷对供电的可靠性要求比较高。双母线接线有两组母线，并可以互为备用。每一电源和出线都装有一台断路器，并有两组母线隔离开关，分别与两组母线相连，两组母线则通过母联断路器进行联系起来。双母线接线较单母线接线具有更高的可靠性和灵活性。其有显著的特点：1.供电可靠通过两组母

30、线的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断。一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开隔离开关所属的一条线路与此隔离开关相连的该组母线其他电路则可以通过另一母线继续运行。如：欲检修工作母线，则把全部电源倒在另一母线上。其操作步骤是：先合上母联断路器两侧的隔离开关， 再合上母联断路器，向备用母线充电至两组母线等电位，为保证供电不中断，先合上备用母线上的隔离开关，再断开工作母线上的隔离开关，完成母线切换后再断开母联断路器及其两侧的隔离开关，即可对原工作母线进行检修。 2.调度灵活：各个电源和负荷可以任意分配到任一母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮

31、流变化的需要，通过倒闸操作可以组成各种运行方式：1.当母联断路器断开，一组母线工作，另一母线作为备用，相当于单母线运行。2.两组母线同时工作，并通过母联断路器并联运行，电源与负荷平均分配在两组母线上，这是目前采用最广泛的运行方式，它的继电保护相对较简单。 有时为了系统需要，亦可以将母联断路器断开（处于热备用状态）两组母线同时运行，此时这个变电所相当于分裂为两个电厂向各负荷送电，这种运行方式常用于最大运行方式时，以限制断路电流。根据调度的需要，双母线还可以完成一些特殊的功能。如：母联与系统进行同期或解列操作，个别回路要进行单独试验时，可以将该回路单独接到备用母线上运行，当线路利用短路方式熔冰时，

32、亦可以将备用母线作为熔冰母线不影响其他回路工作。6 双母线接线的运行方式则可以根据实际的需要进行选择，其运行的灵活性远比单母线分段带旁路母线的高，这亦是本设计采用双母线接线的一个原因。3.扩建容易：在扩建时可以向双母线左右两方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中不会造成其他回路的停电。由于双母线具有较高的可靠性且应用广泛，其继电保护也相对简单，继电保护对线路部分主要是保护母线，并根据实际长期的运行经验，双母线同时故障的几率很小，所以不予考虑双母线同行停运的可能性。 方案一：使用110kv高压断路器3台，110kv高压隔离开关8台，sfz916000/110型变压器，10

33、kv等级断路器13台，隔离开关36台，双母线。 方案二：使用110kv高压断路器5台，110kv高压隔离开关10台，sfz916000/110型变压器，10kv等级断路器14台，隔离开关39台，单母线分段，一组旁路母线。由此可以知道，方案的得投资较省，经济性较好。 综合可靠性，灵活性和经济性三方面，从以上的分析可以知道，方案一具有很显著的优势，所以本次设计的电气主接线选择方案一。第4章 短路电流计算4.1计算目的 在发电厂、变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节，也是电气设计的主要计算项目，其目的有以下几个方面： 1.在选择电气主接线时，为比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采

34、取限制短路电流措施等均要进行必要的短路电流计算。 2.在选择电气设备时，如高压断路器，隔离开关等，为保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值。计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流的冲击值，用以校验设备的动稳定。 3.在计算屋外高压配电装置时，需要短路条件校验的相间和相对地的距离。在选择继电保护方式和进行整定计算时，需要以各种短路时的短路电流为依据。 4.接地装置的设计，也需要短路电流计算。 4.2计算步骤 在本设计中短路

35、电流计算采取实用计算曲线法，其具体步骤如下： 1.计算系统，线路，发电机在基准容量下的标幺值并绘制等值网络： 本设计选择基准容量， = 发电机电抗，略去网络各元件的电阻输电线路电容和变压器的励磁支路，只用其 标幺值。无限大功率电源内阻抗等于零，系统 2.按网络变换的原则，将网络中的电源合成为几组，每一组用一个等值发电机代表。无限大系统另成一组。求出各等值发电机对短路点的转移电抗，以及系统对短路点的转移电抗。 3.将求出的转移电抗按相应的等值发电机容量进行归算，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗。4.进行化简，最终化成系统，发电机对短路点的等值电路。对发电机求出的计算电抗。并查气轮机的曲线查出

36、等效电流标幺值 最终的短路电流为： (4.1) (4.2) (4.3)图4-1 系统的等值电抗图4.3计算过程设基准容量：，基准电压,则基准电流： (4.4)点短路电流计算 当点发生短路时，系统对短路点的基准电流为： 短路电抗标幺值计算：线路lgj240/12km经查表得其电抗为0.401km，则其电抗的标幺值为： 线路lgj240/10km，电抗值 由原始资料给定的三绕组容量为：31.5mva由查表得sfsz931500/110 , 升压变压器，, 则： 30kmw汽轮机的电抗标幺值： 由双绕组变压器容量为16mva可以查变压器的相关手册：sf916000/35，双绕组变压器的电抗标幺值为：

37、 两台并联的发电机的电抗标幺值为：，下面进行化简： 当点发生短路时：对下面等值网络的进行合并图4-2 等值网络的合并图 图4-3 系统及发电机对短路点的等值网络 查汽轮机的曲线在=0.43时在0s时等效电流标幺值为： 则发电机组对短路点的短路电流为： 点的短路电流为系统对短路点的短路电流加上发电机对短路点的短路电流之和： 点的冲击电流： 点短路电流计算： 当将所选择的两台主变sfz916000/110放入到系统中时，在上面计算的基础上 ，并将两台变压器合并后的电抗标幺值： 图4-4 两台主变运行等值网络的合并图当短路点在变压器的10kv侧的点时：将、进行变换： 图4-5 系统及发电机对短路点的

38、等值网络 查汽轮机的曲线，当=2.95时的电流的标幺值： 则10kv侧的短路电流： 则点的电路电流为： 当1台变压器故障，10kv侧的短路电流为： 图4-6 两台主变运行等值网络的合并图将、进行变换：图4-7 系统及发电机对短路点的等值网络 则取3.45时的等效电流标幺值： 当单台变压器运行时的10kv侧的短路电流为： 所以双台变压器并列时的短路电流较大。第5章 母线及电气设备的选择电气设备及母线选择是变电所设计的主要内容之一。正确选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工作实际情况，在保证可靠性的前提下，积极、稳妥地采用新技术并注意节省选择

39、合适的电气设备。其基本要求是：电气设备要能可靠地工作，必须按正常的工作条件选择，并按短路状态来校验动热稳定。 选择电气设备和母线的主要技术条件： 1.电压，其允许的最高工作电压不得低于该回路的最高运行电网电压： 2.电流，其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电流： 3.机械荷载，电气设备的机械荷载安全系数有厂家提供，机械荷载须满足安装要求。 4.短路稳定条件，导线或电气设备的动、热稳定及设备的开断电流，可按三相短路验算。当单相、两相接地较三相短路严重时，应按严重情况验算。 5.绝缘水平，在工作电压及过电压的情况下，其内、外绝缘应保证必要的可靠性，电气设备的绝缘水平应符合国家标准的规定。按

40、当地环境条件校验电气设备，在选择电气设备或导体时要考虑设备安装地点的环境条件，如：温度、日照、风速、冰雪、相对湿度、污秽、海拔、雨量，并根据环境条件校验。校验电气设备的热稳定和开断能力时，要必须确定短路计算时间，验算热稳定的计算时间为继电保护时间和相应断路器全开断时间之和。 , (5.1) 式中：继电保护时间 断路器全开断时间 断路器的固有分闸时间 灭弧时间断路器能在最严重的情况下开断电流。在校验热稳定时，如在选择母线是，其短路电流时间为继电保护的主保护时间与断路器的全开断时间之和，选择负荷出线时的短路时间为后备保护时间与断路器的全开断时间之和。5.1母线的选择本设计的母线按最大工作电流选择：

41、即最大持续工作电流要小于等于在该环境温度下的导体的长期允许载流量与实际环境温度的修正系数之积。10kv按经济电流密度选择即最大持续工作电流与所选择导线类型在相应的最大负荷利用小时数下的经济电流密度之比。 导线的动、热稳定校验： 按热稳定校验确定母线的最小截面： , (5.2) 式中：为短路电流的非周期分量 短路电流周期分量， 为所选择导线的热稳定系数。 如果计算出的小于所选择的导线截面积即满足热稳定的要求。动稳定校： , (5.3) (5.4) (5.5) 式中：w截面系数 母线单位条间应力 母线短路冲击电流 相间距离取0.75m 绝缘子跨距取1.2m 截面形状系数 在相应的形状曲线上可以查到

42、，只要条间应力加相间应力小于允许应力即满足动稳定要求。本设计110kv母线按， 即2倍的变压器额定电流，选择lgj150型钢芯铝绞线，10kv也按2倍的变压器额定容量选择，选择双条lmy100*10铝导条水平放置。5.2断路器与隔离开关的选择 断路器是变电所中重要的开关器件，具有灭弧装置，能够开断短路电流和负荷电流，其是母线、变压器及线路的保护元件。 断路器种类和型式选择：按照断路器采用的灭弧介质可以分为油断路器，压缩空气断路器，六氟化硫断路器，真空断路器，随着开关技术的发展，现在变电所设计一般是采用六氟化硫断路器和真空断路器，而油断路器基本上被淘汰。本设计选择lw6126i/3150六氟化硫

43、断路器和zn510/1000室内真空断路器。10 额定电压和电流的选择 ， (5.6) 式中：电网额定电压 设备的额定电压 电气设备的额定电流 电网的最大负荷电流。 开断电流选择： 高压断路器的额定开断电流不应小于实际开断瞬间短路电流周期分量。 当断路器的较系统短路电流电流大很多的时候，简化可用，为短路电流的有效值。 短路关合电流的选择 为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流的最大冲击值，即短路动稳定和热稳定校验,为动稳定电流，为断路器热稳定电流，为热稳定时间。 隔离开关是发电厂，变电所常用的开关器件，它与断路器配套使用，但隔离开关不能用来接通或开断短路电流

44、和负荷电流，其主要功能是： 隔离电压，检修时使检修设备与电源隔离，以确保检修安全。倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以改变运行方式，常用隔离开关和断路器协同操作来完成11。分合小电流，因隔离开关具有一定的分合小电流和电容电流的能力，可以用来分、合避雷器，电压互感器，空载母线等。 隔离开关与断路器相比，额定电压，额定电流选择及短路动、热稳定校验项目相同，但由于隔离开关不能够开断、接通短路电流，故不需要进行开断电流和关合电流的校验。本设计选用的隔离开关有：户外型，户内型，出线上选择型。 本设计110kv母线按2倍的sfz916000/110型变压器110kv侧的额定电压选择，变压器的额定电流为： 选

45、择母线时考虑两台变压器同时满负荷运行，其所有额定电流加载到母线上，此时母线上的最大工作电流： 根据实际的运行情况，110kv母线在室外一般是采用钢芯铝绞线，由相关的电气手册，lgj钢芯铝绞线的长期载流量均是在环境温度为20时的载流量，当环境温度为32时：温度修正系数：，由，可知：则选择的母线的载流量必须大于202a,考虑变电所的扩建和长远发展和负荷增加等因素，选择较大的型号导线，本设计选择lgj150钢芯铝绞线。查钢芯铝绞线的相关手册 lgj150的载流量为463a。 导线的实际运行温度为： 查相关的电气手册lgj钢芯铝绞线的热稳定系数c在37.5值为：c=100 母线的热稳定校验： 短路时间：则变电所及各级母线出线的非周期分量的等效时间：t=0.05s 短路电流周期分量： 短路电流的非周期分量： 则短路电流热效应： 由公式可计算出满足短路热效应的导线的最小截面积为： 对于110kv电压等级，lgj钢芯铝绞线，lgj70以上则不用进行电晕校验，因而lgj150不需要进行电晕校验。由以上的计算可以看出选择的lgj150满足要求。变压器110kv侧的最大工作电流为其额定电流： 根据线路的电压及最大工作电流及断路器在屋外等