李飞济源钢铁集团110KV变电站

1、河南机电高等专科学校毕业设计/论文绪 论世界各国电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈能合理和优化，经济效益就愈好，应变事故的能力就愈强。所以很多发达国家的电力系统都已联合成统一的国家电力系统，甚至联合成跨国电力系统。这可以说是现代电力工业发展的重要标志。我国也必然要向这一方向发展由于负荷的不断增长和电源建设的发展，负荷和能量分布不均衡，将一个电力系统与邻近的电力系统互联，是历史发展的必然趋势。不仅城市与城市之间，省与省之间，大区与大区之间的相邻电力系统如此，国与国之间的电力系统也是这样。变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。变电站有升压变电站

2、和降压变电站两大类。升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂。降压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。这里所设计得就是济钢110kv降压变电站。本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，分为变电站概述、负荷分析、短路电流计算，电气主接线拟订，设备选择 ，防雷设计等几部分。所设计的内容力求概念清楚，层次分明。在这次设计中老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向，在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。在此，我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢！ 

3、但是由于时间短、任务重，在设计难免出现错误，恳请老师批评指正。第 1 章 概述1.1 变电站概述变电站(Substation）是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站在电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。 变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。1.2 变电站主要设备组成及作用变电

4、站为了起到电能再分配的作用，有主变压器、输电线路和开关设备、控制装置与互感器、避雷器、调相器设备和其它设备组成。1.2.1 变压器主变压器是变换电压的主要设备。一般在变电站用于降低电压。变压器由单相变压器和三相变压器。一般使用经济上有利的三相变压器，单相变压器仅在高电压、大容量的500kv变电站等由于受到搬运上的限制而被采用。1.2.2 输电线和开关设备在变电站内汇集着许多集中和分配电力的输配电线，与主变压器一起接在母线上，在每一条线路的引出口除装设断路器和隔离开关。断路器通常用于电路的送出、停止或切换，当输、配电设备发生事故时则用来自动切断。开关设备:它包括断路器、隔离开关、负荷开关等都是断

5、开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在我国，220kV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。在电力系统中断路器的作用：在正常情况下控制个电力线路和设备的开断及关合；在电力系统发生故障时，自动切除短路电流，以保证电力系统正常运行。隔离开关是高压快观设备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不能用来拉合负荷电流和短路电路电流。正常分开位置时，隔离开关两端之间有符合安全要求的可见绝缘距离，在电网中，其主要用途有：设备检修时，隔离开关有电和无电部分，形成明显的开断点，已保

6、证工作人员和设备的安全；隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断丝配合用于10kV及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。1.2.3 控制装置与互感器控制装置是变电站的中枢神经、值班员监视设备的运行状态，根据需要进行设备的操作以及联合互感器进行电压、电流和功率的测量。互感器主要测量于仪器：将高电压、大电流转换成低电压、小电流进行测量。电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流)按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电

7、压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为l00V，电流互感器二次电流为5A或1A。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路,请注意:绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。   1.2.4 避雷器避雷器是把系统中如雷电和操作过电压之类的异常电压抑制在规定值以内，从而保护以主变压器为主的机器设备。1.2.5 调相设备调相设备，因为在重负荷是使电流超前，轻负荷时使电流滞后，所以用来进行电压的调整。1.2.6 其它设备变电站内除上述设备外，还有接地和屏蔽装置、站内电源蓄电池、照明设备等其它各种设备。第 2 章 变电站分析2.1 电力系统分析

8、根据35110KV变电站设计规范第1.0.31.0.6条规定：第1.0.3条:变电站的设计应根据工程的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。第1.0.4条:变电站的设计，必须以全出发，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，综合国情合理地确定设计方案。第1.0.5条:变电站的设计，必须坚持节约用地的原则。第1.0.6条:变电站设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准和规范的规定。济钢集团110KV变电站是厂用变电站，它由系统1和系统2供电，系统总容量为：，与系统联系较为紧密，在整个系统中占有重要地位。2

9、.2 变电站负荷分析1.设计依据根据省电力公司文件济源钢铁集团110KV变电站设计任务书的批复。2.变电站的建设的必要性该变电站位于市郊，本次设计为了满足该厂生产的供电要求为满足该地区经济发展及人民生活需要，决定再此建设此区域性变电所。3.变电站的建设规模根据电力系统规划，本变电所的规模如下:电压等级：110/10kv 2个电源：1个是无穷大系统，通过LGJ185线路传输，长10公里； 1个是50MW系统，通过LGJ185线路传输，长3公里。2.3 10kv负荷分析表2-1 10KV侧各车间负荷情况负荷名称负荷大小炼钢1车间5000KW炼钢2车间5000KW线材1车间4000KW线材2车间42

10、00KW钢铁1车间3800KW钢铁2车间4000KW负荷总计26000KW在10kv负荷中，各车间的负荷比较大；若发生停电对企业造成出现次品，机器损坏，甚至出现事故，严重时造成重大经济损失和人员伤亡，必须保证其供电可靠性。第 3 章 主变选择及无功补偿3.1 主变选择3.1.1 变压器容量和台数的选择原则主变容量选择一般应按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期几年发展，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和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对

11、一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的60.同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。（主要考虑备用品，备件及维修方便）主变台数的考虑原则：对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。变电站主变压器容量和台数最后确定,应结合主接线方案,经技术经济比较择优而定.根据以上对主变压器的分析.该变电站的负荷大多为一二级负荷,主变压器选为二台主变，容量为315

12、00KVA。3.1.2 变压器形式的选择变压器相数的确定:若站址地势开阔，不受运输条件限制时，在330KV及其以下的发电厂和变电所中，均采用三相变压器变压器绕组数选择：本次设计为110KV到10KV的降压变电站，只有两个电压等级，所以本次设计所选择的主变为双绕组变压器。参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中型点，所以都需要选择的连接方式。，而6-10KV侧采用型的连接方式。故济钢

13、110KV变电站主变应采用的绕组连接方式为：Ydn11/型接线。调压方式的确定:常用的调压方式手动调压和有载调压。手动调压用于调整范围±2×2.5以内；有载调压用于调整范围可达30%，其结构复杂，价格较贵，常用于以下情况：（1）接于出力变化大的发电厂的主要变压器。（2）接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作的特点联络变压器。（3）发电机经常在低功率因数下运行时。规程规定，在满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式(手动调压方式的变压器便于维修)。对于110kv站以往设计由于任务书已经给出系统能保证本站110kv母线的电压波动在±5之内，可以采用手动调压方式。综

14、合以上分析，本设计中基干济钢变电站的主变宜采用有载调压方式。主变压器的冷却方式:根据型号有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。按一般情况，110KV变电站宜选用强迫油循环风冷式。是否选用自耦变压器:选择自耦变压器有许多好处，但是自耦变适用于两个电压级中性点都直接接地的系统中，而本站只有110KV是中性点直接接地系统，且其多用于220KV及以上变电所，发电机升压及联络变压器。它经小阻抗接地，短路电流大，造成设备选择困难和对通信线路的危险干扰，且考虑到现场维护等问题，故不采用自耦变压器。变压器各侧电压的选择作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量，即保证在10%电压损耗

15、的情况下，线路末端的电压应保证在额定值，所以，电源侧的主变电压按10%额定电压选择，而降压变压器作为末端可按照额定电压选择。所以，对于110KV的变电站，考虑到要选择节能新型的，110KV侧应该选115KV, 10KV侧选10.5KV。全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决: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。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。3.2 无功补偿概述与电

16、网中的有功损耗相比，无功损耗要大的多，这是因为高压线路、变压器的等值电抗要比电阻大得多，并且变压器的励磁无功损耗也要比励磁有功损耗更大，事实证明电网最基本的无功电源发电机所发出的无功功率远远满足不了电网对无功的需求，因此对电网进行无功补偿显得尤为必要。另外，对电网采取适当的无功补偿可以稳定受端及电网的电压，在长距离输电线路中选择合适的地点设置无功补偿装置，还可以改善电网性能，提高输电能力，在负荷侧合理配置无功，可以提高供用电系统的功率因数，减少功率损耗，因此，电网中无功补偿的作用已得到普遍重视。采取何种有效的方法补偿电网中的无功负荷，以及对电网进行无功补偿的原则等问题将是本文所着重讨论的。电网

17、无功补偿的原则，从改善电压质量和降低网络功率损耗两方面考虑，应该尽量避免通过电网元件大量、长距离地传输无功功率，做到无功功率的分层分区平衡，并分别按正常最大和最小负荷的运行方式进行计算，必要时还应校验某些设备检修时或故障后等运行方式下的无功功率平衡，而且在事故情况下要求电网应留有足够的无功功率储备。不同电压等级电网的无功补偿原则对于10kV配电线路,优先在配电变压器低压侧配置带自动投切装置的并联电容器,以提高线路的功率因数,电容器的补偿容量为配电变压器的10%20%。在110kV及以下的电网中,由于线路输送负荷一般均大于线路的自然功率,电网呈感性,并且负荷与变压器均为感性,所以,无论从调压还是

18、降损角度考虑,均应以容性补偿为主,补偿容量可按主变压器容量的10%30%来确定。3.3 并联电容器并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿设备，只能发出无功功率，不能吸收无功功率。它藉提高负荷侧功率因数以减少无功功率流动而提高受端电压、降低网损。它需要根据负荷的的变化而进行频繁的投入或切除操作，而此投入或切除操作通常用机械开关控制，因此不能准确快速的实现无功功率补偿。另外在系统电压出现紧急状态时，并联电容器组的明显缺点是其无功输出量随电压的平方下降，因此，当电网无功不足需要投入并联电容器进行无功补偿时，最好在高峰负荷到来之前就将电容器组投入，使电网电压提高至上限运行，这样可防止高峰负荷

19、时电压的过分下降，若在电网电压已经下降后采取措施，则补偿效果不好，但又因为它的价格便宜、易于安装、没有旋转部件以及维护也较为方便而得到许多电力公司的青睐。第 4 章 电气主接线设计4.1 电气主接线电气主接线是变电站电气设计的主干，也是构成电力系统的首要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。因此，必须正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理地确定主接线方案。主接线的基本形式，就是电气设备常用的几种连接方式，概括地分为：有汇流母线的接线形式和

20、无汇流母线的接线形式。变电站电气主接线的基本环节是变压器，进线和出线，各个变电站出线的回路数和电源数不同，且每回馈线传送的功率也不一样，在进出线数较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使主接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。但有汇流母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器较少，占地面积小，但只适用于出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电站。依据实际情况的需要，新建变电站随着经济的发展和用电负荷的增加还需要进一步扩建，此外变电站的进出线回路数也比较多，因此，新建变电站电气主接线的设计仅考虑有汇流母线的接线形式。4.

21、2 变电站电气主接线形式的确定在比较各种电气主接线的优劣时，主要其可靠性、灵活性、经济性三个方面入手。首先，在比较主接线可靠性的时候，应从以下几个方面考虑：（1）断路器检修时，能否不影响供电；（2）线路、断路器或母线故障时以及母线或隔离开关检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对、类用户的供电；（3）变电站全部停电的可能性。其次，电气主接线应该能够适应各种运行状态，并且能够灵活地进行运行方式的切换。不仅正常时能安全可靠的供电，而且在电力系统故障或电气设备检修时，也能够适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地切换运行方式，使停电的时间最短，影响的范围最小。 4.2.1 110K

22、V侧根据要求可以草拟以下两种方案： 图4-1 110KV母线接线形式的比较对以上两种方案进行比较：表4-1 110KV母线接线形式的比较方案项目 方案 I 单母分段方案 II 单母分段带旁母接线可靠性用断路器把母线分段后,对重要用户可从不同段引出两个回路,可靠，适合用于屋内布置，可采用手车式断路器，这样可保证进出线检修时不中断供电用断路器把母线分段后,对重要用户可从不同段引出两个回路, 保证不间断供电，可靠；检修出线断路器，可以不停电检修，供电可靠性高灵活性当一回线路故障时,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,不致使重要用户停电，且扩建方便当一回线路故障时,分段断路器自动将故

23、障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电经济性使用的设备相对少，投资少，年运行费用不高。占地面积比较小。接线简单，增加了设备,投资较方案高由以上比较结果知，这两种方案都有较好的可靠性和灵活性。由于本变电站在整个系统中占有较重要的地位，要求保证某些重要的用户不可中断供电，故要求系统有更好的供电可靠性，综合考虑，110KV侧宜采用方案II。4.2.2 10KV主接线的确定 根据要求可以草拟以下两种方案：图4-2 10KV母线接线形式的比较表4-2 10KV母线接线形式的比较方案项目 方案I单母分段方案II 单母分段带旁母接线可靠性同上所述同上所述灵活性同上所述同上所述经济性 同上所述

24、 同上所述对于10KV电压级主要考虑主接线的基本原则的要求，再结合考虑市区电力负荷的基本情况以及市区的经济状况，通过比较，最后选择方案I单母分段。这种主接线形式能够满足市区各级电力负荷的用电要求，考虑了今后随着经济的发展，还有扩建和扩展的可能，另外，由于进出线回路数比较多，且各回路出线的负荷等级中一、二级负荷较多。因此，宜采用方案I采用单母分段。第 5 章 短路电流计算5.1 短路电流的计算方法对电力系统网络的短路电流，我们可采用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

25、平均值，作为运行曲线在某时刻t和计算电抗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。5.2 计算短路电流的目的计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电器设备，避免在短路电流作用下损坏电气设备，如果短路电流太大，必须采用限流措施，以及进行继电保护装置的整定计算。为了达到上述目的，须计算出下列各短路参数： 次暂态短路电流，用来做为继电保护的整定计算和校验断路器额定断流容量。应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。 三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。I 三相短路电流有效值，用来检验电器和母线的热稳定。 次暂

26、态三相短路容量，用来检验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。5.3 短路电路计算过程图5-1 系统接线图5-2 等效系统图 图5-3 等效系统简化图 5.3.1 参数计算： 基准值为：S=300MVA U=115KV系统电抗：X= X = 0.24 = 0X= X = 0.24 =1.152变压器阻抗U= 10.5 X=X=U = 0.105=1 将X和X并联后，得X=0.5 经过查电力系统阻抗表可知（参见供配电设计手册）各种线行的单元电抗：LGJ-185所对应的单元电抗为X=0.416/mX为 S对K的转移阻抗：X= XL=0.4163=0.943X为

27、S对K的转移电抗：X=X=1=0.5X为S对K的转移阻抗：X= X+ X=0.943+0.5=1.443各电源的计算电抗：用是式X=X计算A节点发电机对短路点K的计算电抗：X=1.443=0.3A节点发电机对短路点K的计算电抗：X=0.943=0.196电源S对短路点K的计算电抗：X=0.5=由于X>3,直接由得I=0查运算曲线得电源0秒短路电流标幺值：I=3.3，I=5.0电源2秒短路电流标幺值：I=2.2，I=2.55电源4秒短路电流标幺值：I=2.25，I=2.7K点的短路电流：I=3.3=11.34（KA）；I=2.2=7.56（KA）；I=2.25=7.73（KA）；I=1.6

28、2 I=1.6211.34=18.37（KA）；i=2.69 I=2.6911.34=30.5(KA)为了限流，我们还可以采用变压器的分列运行，选用短路点K，但是鉴于上面的计算的得，对于短路点K，有I=11.34KA，当选择ZN5-10/630型断路器时，对于10KV电压级I=20KA>11.34KA,故满足要求，无须再进行短路电流的计算。K点的短路电流：I=5.0=1.57（KA）；I=2.55=0.8（KA）；I=2.7=0.85（KA）；I=1.62 I=1.621.57=2.54（KA）；i=2.69 I=2.691.57=4.22(KA) 表5-1短路计算结果短路电流短路点 I

29、"（KA）I tk/2 （KA）I tk（KA）Ish（KV） K1 11.34 7.56 7.73 18.37 K2 1.57 0.8 0.85 2.54第 6 章 电气设备选择6.1 母线的选择及校验6.1.1 110KV母线选择按导体长期发热允许电流选择截面 I K I式中 导体所在回路中最大持续工作电流 在额定环境温度时导体允许电流 K与实际环境温度和海拔有关的综合修正系数。K = = =0.81I=0.81289=234（A）>208A故选择型号为LGJ-70的钢芯铝绞线，长期允许载流量为289A。热稳定校验短路电流通过的时间为t =t+t =4s短路电流周期分量的热

30、效应Q = =4 =3.2 因t>1s,故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =3.2 正常导体运行时导体温度 =+（） =25 +（70 25） =60.6c根据发电厂电气部分查表4-6，C=91满足短路时发热的最小导体截面为S = = =19mm<70mm满足热稳定要求。动稳定校验由于所选是软母线，故不进行动稳定校验。6.1.2 10KV母线选择(1)按导体长期发热允许电流选择截面 查附表1选用两条12510mm矩形铝导体，平放允许电流为3152A，集肤效应系数K=1.45，当环境温度为+40c时查附表3得修正系数K=0.81。则： I=0.813152=2553（A）&g

31、t;2273A(2)热稳定校验 短路电流通过的时间为 t =t+t =4s电流周期分量的热效应 Q = =4 =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q=253正常运行时导体温度 =+（）= 25 +（70 25） =60.7c 根据发电厂电气部分查表4-6，C=91满足短路时的最小导体截面为： S = = =210mm<1250 mm 满足热稳定要求。动稳定校验i =30.5KA母线相间应力： f =643.7（N/m）导体截面系数：W= = =2.610（m） 则：= = 2.4810（）<=7010（）满足动稳定要求。6.2 导线的选择6.2.1 110KV主

32、变引下线选择按导体长期发热允许电流选择截面 I K I式中 导体所在回路中最大持续工作电流 在额定环境温度时导体允许电流 K与实际环境温度和海拔有关的综合修正系数。K = = =0.81I=0.81289=234（A）>208A故选择型号为LGJ-70的钢芯铝绞线，长期允许载流量为289A。热稳定校验短路电流通过的时间为 t =t+t =4s短路电流周期分量的热效应Q = =4 =3.2 因t>1s,故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =3.2 正常导体运行时导体温度 =+（） =25 +（70 25） =60.6c根据发电厂电气部分查表4-6，C=91满足短路时发热的最小导

33、体截面为S = = =19mm<70mm满足热稳定要求。动稳定校验由于所选是软母线，故不进行动稳定校验。6.2.2 10KV主变引下线选择按导体长期发热允许电流选择截面 查附表1选用两条12510mm矩形铝导体，平放允许电流为3152A，集肤效应系数K=1.45，当环境温度为+40c时查附表3得修正系数K=0.81。则： I=0.813152=2553（A）>2273A热稳定校验短路电流通过的时间为 t =t+t =4s电流周期分量的热效应 Q = =4 =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q=253正常运行时导体温度 =+（）= 25 +（70 25） =60

34、.7c 根据发电厂电气部分查表4-6，C=91满足短路时的最小导体截面为S = = =210mm<1250 mm 满足热稳定要求动稳定校验i =30.5KA母线相间应力： f =643.7（N/m）导体截面系数：W= = =2.610（m） 则：= = 2.4810（）<=7010（）满足动稳定要求。6.2.3 10KV负荷出线：I =（1+5）=（1+5）=361A截面选择 T=5500h>5000h,长度超过20m，故按经济电流密度选择截面。根据发电厂电气部分由图4-26曲线2查得，当T=5500h时，铝导体的J=0.72A/mm。导体的截面:S= I/J=361/0.7

35、2 =501 mm故选用单根10KV ZLQ三芯油侵纸绝缘铝芯电缆，电缆S=480mm，I=245A，正常允许最高温度为60c。 按长期发热允许电流校验 当实际温度为+25C时由附表16查得电缆载流量的修正系数K=1,则：I=1245=245A>361A热稳定校验短路时的周期分量的热效应：Q = =4 =253因t>1s故不计算非周期分量的热效应故：Q= Q=253短路前电缆最高运行温度：=+（）（）=25+（6025）=52c由C =求得C=70，热稳定的最小截面为 S =/C =/70 = mm<450 mm结果表明选用单根ZLQ-3150电缆满足要求。6.3 断路器选择

36、和校验1.高压断路器的选择 高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。2.型式选择：本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。3.选择断路器时应满足以下基本要求：在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性；在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间；应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体小、重量轻、安装维护方便。6.4 隔离开关的选择和校验隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒

37、闸操作的，还可以拉、合小电流电路。选择隔离开关时应满足以下基本要求1.隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。2）.隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。2.隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。3.隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。4.隔离开关的结构简单，动作要可靠。5.带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。隔离开关选择和校验原则是：UzdUg；IeIg；Ie2.t.t I2.t ichidf6.4.1

38、 110KV出线断路器隔离开关的选择110KV出线断路器的选择I =208A 根据110KV出线断路器的U，I的要求，查附表6，可选SW3-110G/1200型断路器根据前面的计算部分得： I=1.57KA I=0.85KA I=0.8KA i=4.22KA计算周期分量热效应Q =3.2因t1s,故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =3.2表6-1计算数据和短路参数计算数据SW3-110G/1200U 110KAU110KVI 208AI1200AI1.57KAI15.8KAi 4.22KAi41KAQ3.2It499I4.22KAi41KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器S

39、W3-110G/1200合格。隔离开关的选择由 U=110KV I=208A Q=3.2i=4.22KA查附表7可选用GW5-110型号的隔离开关。表6-2计算数据和短路参数计算数据GW5-110/630U110KVU110KVI208AI630AQ3.2It1600I4.22KAi50KA由上表可见所选隔离开关GW5-110/630合格。6.4.2 110KV分段断路器隔离开关的选择断路器的选择I=208A根据断路器的U ，I的要求，查附表6可选SW3-110G/1200型少油断路器。根据前面的计算部分得:I=14.57KA I=0.85KA I=0.8KA i=4.22KA计算周期分量热效

40、应Q =3.2因t1s,故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =3.2表6-3计算数据和短路参数计算数据SW3-110G/1200U 110KAU110KVI 208AI1200AI1.57KAI15.8KAi 4.22KAi41KAQ3.2It499i4.22KAi41KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器SW3-110G/1200合格隔离开关的选择由 U=110KV I=208A Q=3.2i=4.22KA查附表7可选用GW5-110型号的隔离开关。表6-4计算数据和短路参数计算数据GW5-110/630U110KVU110KVI208AI630AQ3.2It1600i4.2

41、2KAi50KA由上表可见所选隔离开关GW5-110/630合格。6.4.3 110KV主变引下线断路器隔离开关的选择断路器的选择I=208A根据断路器的U ，I的要求，查附表6可选SW3-110G/1200型少油断路器。根据前面的计算部分得： I=14.57KA I=0.85KA I=0.8KA i=4.22KA计算周期分量热效应Q =3.2因t1s,故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =3.2隔离开关的选择由 U=110KV I=208A Q=3.2i=4.22KA查附表7可选用GW5-110型号的隔离开关。表6-5计算数据和短路参数计算数据GW5-110/630U110KVU110

42、KVI208AI630AQ3.2It1600i4.22KAi50KA由上表可见所选隔离开关GW5-110/630合格。6.4.4 10KV出线断路器，隔离开关的选择炼钢1车间断路器的选择I=361A根据断路器的U，I的要求，查附表6可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得:I=11.34KA I=7.73KA I=7.56KA i=30.5KA周期分量的热效应Q= =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =253表6-6计算数据和短路参数计算数据ZN5-10/630U 10KAU10KVI 361AI630AI11.34KAI20KAi 30.5KAi5

43、0KAQ253It1600i30.5KAi50KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器ZN5-10/630合格炼钢1车间隔离开关的选择由 U=10KV I=361A Q=253i=30.5KA查附表7可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。表6-7计算数据和短路参数计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI361AI600AQ253It1600i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格炼钢2车间断路器的选择I=361A根据断路器的U，I的要求，查附表6可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得:I=11.34KA

44、 I=7.73KA I=7.56KA i=30.5KA周期分量的热效应Q= =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =253表6-8计算数据和短路参数计算数据ZN5-10/630U 10KAU10KVI 361AI630AI11.34KAI20KAi 30.5KAi50KAQ253It1600i30.5KAi50KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器ZN5-10/630合格炼钢2车间隔离开关的选择由 U=10KV I=361A Q=253i=30.5KA查附表7可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。表6-9计算数据和短路参数计算数据GN6-10/600-

45、52U10KVU10KVI361AI600AQ253It1600i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格线材1车间断路器的选择I=289A根据断路器的U，I的要求，查附表6可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得:I=11.34KA I=7.73KA I=7.56KA i=30.5KA周期分量的热效应Q= =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =253表6-10计算数据和短路参数计算数据ZN5-10/630U 10KAU10KVI 289AI630AI11.34KAI20KAi 30.5KAi50KAQ253It16

46、00i30.5KAi50KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器ZN5-10/630合格线材1车间隔离开关的选择由 U=10KV I=289A Q=253 i=30.5KA查附表7可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。表6-11计算数据和短路参数计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI289AI600AQ253It1600i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格线材2车间断路器的选择I=303A根据断路器的U，I的要求，查附表6可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得:I=11.34KA I=7.73KA

47、 I=7.56KA i=30.5KA周期分量的热效应Q= =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =253表6-12计算数据和短路参数计算数据ZN5-10/630U 10KAU10KVI 303AI630AI11.34KAI20KAi 30.5KAI50KAQ253It1600i30.5KAI50KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器ZN5-10/630合格线材2隔离开关的选择由 U=10KV I=303A Q=253i=30.5KA查附表7可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。表6-13计算数据和短路参数计算数据GN6-10/600-52U10KVU1

48、0KVI303AI600AQ253It1600i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格钢材1车间断路器的选择I=274A根据断路器的U，I的要求，查附表6可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得:I=11.34KA I=7.73KA I=7.56KA i=30.5KA周期分量的热效应Q= =253因t1s，故不计算非周期分量的热效应故 Q = Q =253表6-14计算数据和短路参数计算数据ZN5-10/630U 10KAU10KVI 274AI630AI11.34KAI20KAi 30.5KAi50KAQ253It1600i30.5KAi50KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器ZN5-10/630合格钢材1车间隔离开关的选择由 U=10KV I=274A Q=253i=30.5KA查附表7可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。表6-15计算数据和短路参数计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI274AI600AQ253It1600i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600