110kV降压变电所

1、 . . . 电气工程系毕业设计论文题目：110kV降压变电站电气一次部分设计专业名称：电气自动化专业学生：班级：指导教师：毕业设计任务书一. 题目：110kV降压变电站电气一次部分设计二. 毕业设计容本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。电压等级：110kV：近期2回，远景发展2回；10kV： 近期12回，远景发展2回。三、毕业设计应达到的主要指标1、变电所总体分析；2、负荷分析计算与主变压器选择；3、电气主接线设计；4、短路电流计算与电气设备选择；四、设计原始资料(一) 建设性质与规模本所位于市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。电压等级： 110/10kV线

2、路回数： 110kV：近期2回，远景发展2回；10kV：近期12回，远景发展2回。（二）电力系统接线简图 附注：1.图中，系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式；2.最小运行方式下：S1=1300MVA，XS1=0.65；S2=170MVA，XS2=0.75。 (三) 负荷资料（10kV负荷的同时率kt取0.85）列表如下页。（四）所址条件1地理位置示意图如上所示2地形、地质、水文、气象条件 所址地区海拔200米，地势平坦，非强地震地区。年最高气温+40C，年最低气温-20C，年平均温度+15C，最热月平均最高温+32C。最大覆冰厚度 b=10mm。最大风速25m/s,，属于我国第六标准气象区

3、。线路从系统2（S2）110KV母线出发至变电所南墙止。全长10km。在距离系统2北墙0.25、5、8、9.98km处转角 、 四次进入变电所。全线为黄土层地带，地耐力2.4kg/cm2，天然容重=2g/ 。摩擦角23度 ，土壤电阻率100cm，地下水位较低，水质良好，无腐蚀性。土壤热阻系数 =120Ccm/wm。土温20C。负荷资料表：电压等级负荷名称最大负荷(MW)穿越功率(MW)负荷组成（%）自 然力 率Tmax(h)线长(km)近期远景近期远景一级二级110kV市系线101810市甲线101810备用110备用21210kV棉纺厂122.520%40%0.7555003.5棉纺厂222

4、.520%40%0.7555003.5印染厂12330%40%0.7850004.5印染厂22330%40%0.7850004.5毛纺厂22.520%40%0.7550002.5针织厂11.520%40%0.7545001.5柴油机厂13425%40%0.840003柴油机厂23425%40%0.840003橡胶厂11.530%40%0.7245003市区11.5220%40%0.825002市区21.5220%40%0.825002食品厂1.21.515%30%0.840001.5备用11.50.78备用21.50.78学生： 静 指导教师：屈保中 系主任：胡应占摘 要随着经济的发展和现代工

5、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，由电气设备与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

6、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、保护和计量装置与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，该地区变电所所涉与方面多，分析变电所担负的任务与用户负荷等情况，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。 关键字：变电所；电气设备；配电网络；负荷；功率目 录毕业设计任务书 1摘要 4第一章 绪论 61.1 发展概

7、况 61.2 选题目的 61.3 背景和意义 6第二章 变电所总体分析 72.1 分析容 72.2 总体分析 7第三章 负荷计算 83.1 负荷分析 83.2 负荷计算 9第四章 主变压器选择 114.1 主变台数选择 114.2 主变容量选择 11第五章 电气主接线方案选择 135.1 电气主接线设计的基本要求和原则 135.2 110kV侧接线的选择 145.3 10kV侧接线的选择 16第六章 短路电流计算 196.1 计算目的 196.2 计算方法 196.3 计算过程 20第七章 电气设备选择 267.1 本设计的主要任务267.2 选择导体和电器的一般原则 267.3 选择导体和电

8、器的技术条件 267.4 电气设备选择 287.5 导线选择与校验 30第八章 电气主接线图 32第九章 结论 33致 34参考文献 35第一章 绪论1.1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

9、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与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

10、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与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，锻炼独立分析问题与解决问题的能力。1.3背景和意义110KV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

11、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、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

12、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、设备选择等方面提出了新的设计思路。第二章 变电所总体分析2.1 分析容分析所设计的发电厂、变电所的类型、性质、规模，在电力系统中所处的位置与所担负的任务等，从而明确其对电气主接线可靠性、灵活性、经济性的具体要求，这是影响主接线设计的首要因素。了解分期建设计划、系统逐年电力电量平衡以与系统装机容量、备用容量、最大单机容量等状况，对于变电所，应根据电力系统510年发展规划与本所负荷资料，确定主变压器台数、容量与分期装设计划。研究变电所与电力系统连接的方式，采用的电压等级以与各电压级近期

13、与远景出线回数等。当变电所接入系统环网中时，应了解环网中的潮流变化、调压要求等。对系统主干线路、系统联络线，必须保证供电可靠性，检修其线路断路器时不应停电。对同名双回线路，应分别接在两段母线上。综合:性质、类型、规模、在系统中的地位、电压等级、出线回路数、负荷情况、建所条件等。2.2总体分析待建的110KV降压变电所在城市近郊并向棉纺厂、印染厂、毛纺厂、针织厂、柴油机厂、橡胶厂、市区、食品厂、备用供电。110KV近期进线2回，远景发展2回，在10KV侧近期有12回出线，远景发展2回，分析负荷资料表可以看出这所变电所是一所较为重要的终端变电所，主要向一二级负荷供电。在进行变电所设计事可根据任务书

14、上所给系统与线路与所有负荷的参数，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与出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济与可靠性方面考虑，确定了110KV，10KV主接线，然后又通过负荷计算确定了主变压器台数，容量与型号，最后，根据最大持续工作电流与短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线进行了选型，然后根据短路电流与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。第三章 负荷计算3.1 负荷分析负荷大小和类别影响主接线形式和主变台数和容量。应分析由本厂（所）供电

15、的主要负荷生产特点，电力、电量需要，功率因数和保安负荷要求，各电压级负荷水平（最大值、最小值）与逐年增长情况等。电力负荷按其重要性可分为三类。在设计主接线时，对于一类负荷必须要由两个独立的电源供电，并且当任何一个电源失去后，能保证对全部一类负荷不间断供电；对于二类负荷，一般要由两个独立电源供电，并且当任何一个电源失去后，能保证对大部分二类负荷的供电；对于三类负荷，一般只需一个电源供电。综合：各电压级负荷名称、最大负荷功率、功率因数、线路回数、长度，Tmax、同时率、线损率、生产工艺或设备特点、负荷组成（I、II、III类负荷百分比）、有无特殊供电要求与其它供电电源等。3.2 负荷计算10kV侧

16、负荷计算（按远景负荷计算）3.2.1各厂负荷计算（按远景负荷计算）棉纺厂1、2 P30（1）=P30(2)=2.5MW COS=0.75 tan=arccos=0.88 Q30(1)=Q30(2)=2.5×103×0.88=2200Kvar印染厂1、2P30（3）=P30(4)=3MW COS=0.78 tan=arccos=0.8 Q30(1)=Q30(2)=3×103×0.8=2400Kvar毛纺厂 P30（5）=2.5MW COS=0.75 tan=arccos=0.88 Q30(5)=2.5×103×0.88=2200Kvar

17、针织厂 P30（6）= 1.5MW COS=0.75 tan=arccos=0.88 Q30(6)=1.5×103×0.88=1320Kvar柴油机厂1、2 P30（7）=P30(8)=4MW COS=0.8 tan=arccos=0.75 Q30(7)=Q30(8)=4×103×0.75=3000Kvar橡胶厂P30（9）= 1.5MW COS=0.72 tan=arccos=0.96 Q30(9)=1.5×103×0.96=1440Kvar市区1、2 P30（10）=P30(11)=2MW COS=0.8 tan=arccos=0

18、.75 Q30(10)=Q30(11)=2×103×0.75=1500Kvar食品厂P30（12）= 1.5MW COS=0.8 tan=arccos=0.75 Q30(12)=1.5×103×0.75=1125Kvar备用1、2 P30（13）=P30(14)=1.5MW COS=0.78 tan=arccos=0.8 Q30(13)=Q30(14)=1.5×103×0.8=1200Kvar3.2.2总计算负荷有功计算负荷 P30=KtP30=0.85×(2.5×2+3×2+2.5+1.5+4×

19、;2+1.25+2×2+1.5+1.5×2) =0.85×33×103 =28050 kW无功计算负荷Q30=KtQ30=0.85×(2200×2+2400×2+2200+1320+3000×2+1440+1500×1125+1200×2)=0.85×26685=22682.25kvar视在计算功率 S30=36073.4kVA计算电流 I30= S30/(1.732UN)=2082.7A第四章 主变压器选择在变电所中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。利用上面的有关

20、负荷计算结果以与技术规便可选择主变的台数、容量和型式。第3.1.1条:主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定。第3.1.2条：在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。第3.1.3条：装有两台与以上主变压器的变电所，当断开一台时，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、二级负荷第3.1.4条：具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该主变容量的15%以上，主变压器宜采用三绕组变压器。第2.2

21、.4条 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有和型两种。高中低三侧绕组如何组合，要根据具体工程来定。我国110KV与以上电压，变压器绕组都采用0连接，35KV亦采用型，其中性点通过消弧线圈接地。35KV以下电压变压器绕组都采用连接。ZY 110KV变电所电压等级为110/35/10KV，接线方式采用YN/Yn0/D接线方式。4.1 主变台数选择变电所主变的台数与电压等级接线方式传输容量以与系统的联系有密切关系。通常与系统具有强联系的大中型变电所，在一种电压等级下，主变应不少于二台。综合考虑，本所采用两台主变。4.2 主变容量选择变电所主变容

22、量，一般应按年远景负荷来选择。根据城市规划负荷性质电网结构等综合因素确定主变容量。4.2.1 选择条件 所有主变容量应不小于远期综合最大负荷。nSNSmax 式中 主变台数，为2台。 主变额定容量，MVA。*10KV侧综合最大负荷计算为以后便于以后选择主变的台数与容量，须计算35kV与10KV侧近期和远期综合最大负荷。远期综合最大负荷:式中 同时系数，取0.85；Pimax 线路远期负荷，MVA； 自然力率； 线损率，取5%。根据设计任务书中的负荷资料表可求出10KV侧综合最大负荷Smax=0.85×42.497×103=37930kVA则SN18960kVA 4.2.2

23、校验条件 一台主变停运，其余主变容量应至少能满足综合最大负荷的，且考虑过负荷能力时能够能满足远期级总的综合最大负荷。(n-1)SN0.6Smax(n-1)SNSI + SII联立以上两式，求它们的最大值，然后查变压器容量表，即得主变额定容量。根据负荷计算表求得：SI=7075 kVA SII=11850 kVA则 SN22758 kVA SN18925 kVA 根据可以得出SN22758 kVA, 查变压器容量表,可选择两台SF7-25000/110型变压器。第五章 电气主接线方案选择电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为

24、一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套配电装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电气图。电气主接线代表了变电所电气部分主体结构，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拟定都有决定性的关系。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。5.1 电气主接线设计的基本要求和原则5.1.1电气主接线设计的基本要求变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位、变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接

25、元件总数、设备特点等条件确定，并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过度或扩建等要求。对电气主接线设计的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性、经济性以与可扩展性四个方面。以下就是分别从这四个方面先进行论述,而后再根据实际情况进行主接线的选择。可靠性断路器检修时是否影响供电；线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以与能否保证对重要用户的供电；变电所全部停电的可能性。灵活性电气主接线应能适应各种运行状态,要能灵活地投、切某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，又能在事故检测与特殊运行方式下的调度要求，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。

26、经济性主接线应在满足可靠性也灵活性的前提下应以以下几个方面考虑:投资省；占地面积少；电能损耗少。可扩性在设计主接线时应留有发展扩建的余地，不仅要考虑最终接线状况，还要考虑到从初期接线过度到最终接线的可能和分阶段施工的可行方案，使其尽可能地不影响连续供电或在停电时间最短的情况下完成过度方案的实施，使改造工作量最少。 5.1.2电气主接线设计的基本原则考虑变电所在电力系统中的地位和作用变电所在电力系统中的地位和作用是决定电气主接线的主要因素。本所是开环接入系统中的三个电压等级的地区变电所，对本地区负荷的供电具有重要意义和作用。 考虑远期和近期的发展规模变电所主接线设计应根据510年电力系统发展规划

27、进行。 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重要的级和级负荷必须有两个独立电源供电，主接线在回数较多的条件下采用旁母接线。重要负荷多的可以考虑使用双母线接线形式,电压等级高的甚至再加旁母。考虑主变台数与容量对主接线的影响本所有两台容量为25MVA的主变，属大型变压器，故其要求有很高的接线形式。5.2 110kV侧接线的选择方案（一）: 采用单母线接线优点：简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点：当母线或母线隔离开关检修或发生故障时，各回路必须在检修和短路事故消除之前的全部时间停止工作，造成的经济损失很大;引出线电路中断路器检修时，该回路停止供电。 图5.1：单

28、母线接线方案（二）：单母线分段优点：母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响围。对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。缺点：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。图5.2：单母线分段方案（三）：双母线接线优点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于使供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。扩建方便，可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起

29、原有回路的停电，连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。便于试验，当个别回路需要单独进行试验时可将该线路分开，单独接至一组母线上。缺点：增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投资大。当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。 图5.3：双母线接线对于110kV侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。对比以上三种方案，单母线接线供电可靠性、灵活性最差，不符合变电所的高可靠性的要求；单母线分段接线比单母线接线供电可靠性高，且有利于以后扩建，虽然可靠性比双母线接线稍低，但双母线接线复

30、杂，使用设备, 多、投资较大；110kV母线放置较高，因而各种小动作不能造成故障，同时母线放在防雷区，不会遭受雷击，也能够满足要求。因此，110kV侧选用单母线分段接线。5.3 10kV侧接线的选择方案（一）：单母线分段优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电源供电。当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。图5.4：单母线分段方案（二）：单母线分段带旁路优点：具有单母线分段的全部优

31、点，并在检修断路器时不至于中断对用户供电。缺点：与单母线分断的缺点相比少了缺点。图5.5：单母线分段带旁路方案（三）：双母线接线优点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路；调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；扩建方便可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越；便于试验，当个别回路需要时可以单独进行试验，将该线

32、路分开，单独接至一组母线上。缺点：增加一组母线和回路需增加一组母线隔离开关； 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。 图5.6 双母线接线对比以上三种方案，以上三种方案均能满足主接线要求，但采用双母线接线要多用十二个隔离开关，采用单母线带旁路要多用 2个断路器，它们的经济性能较差，单母线分段接线不仅能满足负荷供电要求而且能节省大量资金，是一种较理想的接线方式。所以10kV侧选用单母线分段接线。综上所述：110kV侧与10kV侧均采用单母线接线方式。第六章 短路电流计算6.1 计算目的在发电厂、变电所的电气设计中，短路电

33、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：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取限制短路电流措施等均要进行必要的短路电流计算。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。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

34、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。接地装置的设计，也需要短路电流计算。 6.2.计算方法6.2.1计算用等值网络（1）容量验算导体和电器动稳定、热稳定以与电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划。（2）接线确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线，而不应仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。（3）计算方式本设计只计算三相短路。（4）短路计算点 110kV侧：K1（主母线）； 610kV侧：K3（主母线、主变并列）； 610kV侧：K3（主母线、主变分列）；（5）计算项目（6）计算方法运算曲线法计算机计算6.2.2运算曲

35、线法计算步骤选择短路计算点绘制短路计算等值网络图选取基准值各元件标么值计算发电机变压器线路网络化简求转移电抗求相应的计算电抗查曲线（表）求短路电流标么值求短路电流有名值求冲击电流6.3计算过程 确定短路点 根据课题要求，确定了三个短路点：110kv侧短路点（K1点）、10KV短路点（K3点）（主变并列）、10KV短路点（K3点）（主变分列）。 选取基准值SB=100MVA UB1=115KV UB2=10.5KV则 IB1= 5.499A IB2=0.502A 110kV侧短路点（K1点）短路电流计算（a）（b）（c）(d)图6.1 110kV侧等效电路图电抗标幺值计算：X1*=100/170

36、0=0.0588X2*=100/250=0.4X3*=0.4×70×100/1152=0.212X4*=0.4×10×100/1152=0.0302X5*=0.4×50×100/1152=0.151X6*=0.4×10×100/1152=0.0302X7*=0.4×10×100/1152=0.0302X8*= X3*+ X4*=0.212+0.0302=0.2422X9*= X5*+ X6×=0.151+0.0302=0.181X10*= X1*+ X8*× X9*/( X7

37、*+ X8*+ X9*)=0.155X11*= X2*+ X7*× X8*( X7* X8*+ X9*)=0.416X12*= X7*× X9*/( X7*+ X8*+ X9*)=0.0121X13*= X10*+ X11*+ X10*×X11*/ X12*=5.90X14*= X10*+ X12*+ X10*× X12*/ X11*=0.172X15*= X11*+ X12*+ X11*× X12*/ X10*=0.461比较可知选X14*作为总电抗的标幺值则三相短路周期分量有效值 IK1(3)=IB1/ X14*=0.502kA/0.172

38、=2.92kA 三相短路电流次态电流与短路稳态电流 IK1(3)=I(3)=I(3)=2.92kA 三相短路冲击电流瞬时值 ish(3)=2.55× I(3)=7.45kA 三相短路冲击电流有效值 Ish(3)=1.51× I(3)=4.41kA 三相短路容量 SK1(3)=SB/ X14*=100MVA/0.172=591.4MVA 10kV侧短路点（K3点）主编并列短路电流计算（a）(b)(c)(d)图6.2 10kV侧主编并列等效电路图电抗标幺值计算：X16*=X17*=UZ%SB/(100SN)=0.105×100/25=0.42X18*=X16*/2=0

39、.21X19*=X10*=0.155X20*=X11*=0.416X21*=X12*+X18*=0.222X22*=X19*+X20*+ X19*× X20*/X21*=0.861X23*=X20*+X21*+ X20*× X21*/X19*=1.23X24*=X19*+ X21*+ X19*× X21*/ X20*=0.460比较可知选X24*总电抗的标幺值则三相短路周期分量有效值 IK3(3)=IB2/ X24*=5.499kA/0.460=12kA 三相短路电流次态电流与短路稳态电流 IK3(3)=I(3)=I3)=12kA 三相短路冲击电流瞬时值 ish(

40、3)=2.55× I(3)=30.6kA 三相短路冲击电流有效值 Ish(3)=1.51× I(3)=18.12kA 三相短路容量 SK3(3)=SB/ X24*=100MVA/0.460=217.4MVA10kV侧短路点（K3点）主编分列短路电流计算（a）(b)(c) 图6.3 10kV侧主变分列等效电路图电抗标幺值计算：X25*=X5*+X6*+X16*=0.151+0.0302+0.42=0.601X26*=X7*+X17*=0.0302+0.42=0.450X27*=X1*+X8*×X25*/(X8*+X25*+X26*)=0.171X28*=X2*+ X

41、8*× X26*/(X8*+X25*+X26*)=0.484X29*= X25*× X26*/(X8*+X25*+X26*)=0.209X30*= X27*+ X28*+ X27*× X28*/ X29*=1.051X31*= X28*+ X29*+ X28*×X29*/X27*=0=1.28X32*= X27*+ X29*+ X27*×X29*/ X28*=0.454比较可知应选X32*作为总电抗标幺值则三相短路周期分量有效值 IK3(3)=IB3/ X32*=5.499kA/0.454=12.1kA 三相短路电流次态电流与短路稳态电流 IK

42、3(3)=I(3)=I(3)=12。1kA 三相短路冲击电流瞬时值 ish(3)=2.55× I(3)=30.86kA 三相短路冲击电流有效值 Ish(3)=1.51× I(3)=18.27kA 三相短路容量 SK3(3)=SB/ X32*=100MVA/0.454=220.26MVA将上述结果列入下表中：三相短路电流与短路容量计算结果电压（kV）短路点I(3)(kA)I(3) (kA)IK(3) (kA)ish(3) (kA)Ish(3) (kA)SK(3)(MVA)110K12922922927454415814010K312121230.618.12217.4K312

43、.112.112.130.8618.27220.26第七章 电气设备选择7.1 本设计的主要任务导体断路器、隔离开关7.2 选择导体和电器的一般原则应力求技术先进、安全适用、经济合理；应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；应按当地环境条件校核；应与整个工程的建设标准协调一致；选择的导体品种不宜太多；选用新产品应积极慎重。新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。7.3 选择导体和电器的技术条件按长期工作条件选择选择的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压（规程第1.1.3条）；即： 选用的导体长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流（规程第1.1.4条

44、）；即：按经济电流密度选择导体除配电装置的汇流母线外，对于全年负荷利用小时数较大、母线较大，传输容量较大的回路，均应按经济电流密度选择导体截面。即：接近 经济电流密度1变电所所用、工矿和电缆线路的铝纸绝缘铅包、铝包、塑料护套与各种铠装电缆 2铝矩形、槽形与组合导线 3火电厂厂用的铝纸绝缘铅包、铝包、塑料护套与各种铠装电缆 435220kV线路的LGJ、LGJQ型钢心铝绞线按当地环境条件校验式中 K 修正系数；al 导体或电器长期发热允许最高温度； 安装地点周围环境温度；0额定环境温度。*周围环境温度的确定裸导体屋外：最热月平均最高温度；屋：最热月平均最高温度+5度。电器屋外：年最高温度；屋：最

45、热月平均最高温度+5度按短路情况校验动稳定热稳定7.4电气设备选择7.4.1 110KV侧电气设备选择与校验从以上的电力负荷计算结果得知： P30=28050 kW、 Q30=22682.25kvar、 S30=36073.4kVA、 I30=2082.7A、 UN=110KV，则变电所高压侧最大持续工作电流为:Imax=（ SN+S穿）（1.732UN）=131.1高压断路器选择根据已知条件，查相应表格，选择SW4-110/1000型高压油断路器。其技术参数为：额定电压UN=110KV，额定电流IN=1000A,断流容量Sd=3500MVA,极限通过电流峰值imax=32kA，热稳定试验电流

46、It(5)=21kA，固有分闸时间0.06s，固有合闸时间0.25s,校验结果如下表所示。通过校验结果全部合格，所以选择SW4-110/1000型户外高压油断路器。序号项目安装地点计算参数选择SW4-110/1000型校验结果参数计算数据参数选择数据合格1工作电压（KV）UW110UN110合格2工作电流（A）IW131.1IN1000合格3断流能力（MVA）SB（3）581.4SB3500合格4动稳定（KA）Ish(3)7.47Imax32合格5热稳定（KA2s）I2tiam35.04It2t212*5=2205合格高压隔离开关选择根据已知条件，查相应表格，选择GW5-110GK/600型高

47、压隔离开关。其技术参数为：额定电压UN=110KV，额定电流IN=600A,极限通过电流峰值imax=72kA，热稳定试验电流It(4)=16kA，校验结果如下表所示。通过校验结果全部合格，所以选择GW5-110GK/600型户外高压油断路器。序号项目安装地点计算参数选择GW5-110GK/600型校验结果参数计算数据参数选择数据合格1工作电压（KV）UW110UN110合格2工作电流（A）IW131.1IN600合格3动稳定（KA）Ish(3)7.47Imax72合格4热稳定（KA2s）I2tiam35.04It2t162*4=1024合格7.4.2 10KV侧电气设备选择与校验从以上的电力

48、负荷计算结果得知： P30=28050 kW、 Q30=22682.25kvar、 S30=36073.4kVA、 I30=2082.7A、 UN=10KV，则变电所高压侧最大持续工作电流为:Imax=1.05* SN（1.732UN）*0.8=1212.44A断路器选择根据已知条件，查相应表格，选择SN10-10/2000型高压断路器。其技术参数为：额定电压UN=10KV，额定电流IN=2000A,断流容量Sd=750MVA,极限通过电流峰值imax=125kA，热稳定试验电流It(4)=40kA，固有分闸时间0.07s，固有合闸时间0.2s,校验结果如下表所示。通过校验结果全部合格，所以选

49、择SN10-10/2000型户外高压油断路序号项目安装地点计算参数选择SN10-10/2000校验结果参数计算数据参数选择数据合格1工作电压（KV）UW10UN11=0合格2工作电流（A）IW1212.44IN2000合格3断流能力（MVA）SB（3）217.4SB750合格4动稳定（KA）Ish(3)30.6Imax125合格5热稳定（KA2s）I2tiam122*2.3=331.2It2t402*4=6400合格隔离开关选择根据已知条件，查相应表格，选择GN19-10/1250型高压隔离开关。其技术参数为：额定电压UN=10KV，额定电流IN=1250A,极限通过电流峰值imax=100k

50、A，热稳定试验电流It(4)=40kA，校验结果如下表所示。通过校验结果全部合格，所以选择GN19-10/1250型户外高压油断路器。序号项目安装地点计算参数选择GN19-10/1250型校验结果参数计算数据参数选择数据合格1工作电压（KV）UW10UN10合格2工作电流（A）IW1212.44IN1250合格3动稳定（KA）Ish(3)30.6Imax100合格4热稳定（KA2s）I2tiam331.2It2t402*4=6400合格综上所述：电气设备选择为电压断路器隔离开关110KV侧SW4-110/1000GW5-110GK/60010KV侧SN10-10/2000GN19-10/125

51、07.5 导线选择与校验7.5.1 110kV侧母线选择按经济电流密度选择已知P30=28050 kW，UN=110KV,SN=25000KVA,Tmax=5500h查经济电流密度表得：jec=1.04A/mm2AEC=Imax/jec=131.22/1.04=126.17mm2根据求得的经济截面，查相应表，初选LGJ-150型导线。校验所选导体截面 校验发热条件 查表得LGJ-150型导体允许载流量为Ial=445A131.22A ,所以，选择LGJ-150型钢芯铝绞线，满足发热条件的要求 按当地环境校验查相应电气手册。LGJ系列导线在环境温度为15度时Ial =445A根据原始资料得：=32°+5°=37°C0=15°C al=70°C 可求得：K=0.7Ial=445×.77=342.65A131.2A 所以所选导线满足环