110kv变电站电气一次部分设计论文

1、 . I / 54摘 要本设计是针对“ZYA 市新建 110KV 变电站”一次设计的要求，对电力系统与变电所的具体情况进行了分析与说明，对主变压器和主接线进行了设计与选择，并进行了短路电流的计算，根据所求的结果和已知的数据确定了母线、母线引下线、断路器、隔离开关、绝缘子、避雷器等必需的电气设备，且对变电所进行了防雷设计。根据变电所给定的负荷，我们不难对主变进行选择，并用一级和二级负荷对其容量的选择进行校验，根据远景与近景负荷的比较确定一期工程主变的台数。电气主接线的设计是变电站电气设计的主体，在设计中应以任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为保证供电可靠、调度灵准绳，结合工

2、程实际情况在活、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。导体和电气设备的选择是电气设计的主要容之一，电力系统中各种电气设备的作用和工作条件不一样，具体选择的方法也不完全一样，但对它们都有一致的要求，电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器，母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。以本设计来看 110KV 宜采用室外形式，35KV和 10KV 宜采用室形式。为了预防和限制雷电的危害性，变电站中还应采用防雷措施和防雷保护装置。 . II / 54关键词：断路器 隔离开关

3、 配电装置 避雷器AbstractAbstract . III / 54This design aims at the request which WH the city newly built 110KV transformer substation time designs, has carried on the analysis and the explanation to the electrical power system and the transformer substation special details, has carried on the design and th

4、e choice to the main transformer and the host wiring, and has carried on the short-circuit current computation, according to result and known data determination generator, generator download, circuit breaker, isolator, insulator, and so on which asks essential electrical equipment, also has carried

5、on the anti-radar design to the transformer substation.According to the given load substation, we not difficultly change to the host carry on the choice, and carries on the verification with level of and two level of loads to its capacity choice, changes the Taiwan number according to the prospect a

6、nd the close view load quite definite issue of project host. The electrical host wiring design is the transformer substation electricity design main body, in the design should take the project description as the basis, take the national economic construction policy, the policy, the technical stipula

7、tion, the standard as the criterion, the union project actual situation in the guarantee power supply reliable, the dispatcher nimble, satisfies each specification under the premise to give dual attention to the movement, the maintenance is convenient, as far as possible saves the investment. The co

8、nductor and the electrical equipment choice is one of electrical design main contents, in the electrical power system each kind of electrical equipment function and the working condition are dissimilar, concrete choice method quite same not less than, but all has the unanimous request to them, the e

9、lectrical equipment must be able the reliable work, must carry on the choice according to the regular . IV / 54service condition, and according to short-circuits the condition to verify the thermally stable and to move stably. The power distribution equipment is according to the electrical host wiri

10、ng connection way, by the switch electric appliance, the protection and the survey electric appliance, the generator and the essential supporting facility sets up the overall installment which but becomes. By this design looked 110KV suitably uses outdoor form, 35KV and 10KV suitably uses in the roo

11、m the form. In order to prevent with the limit thunder and lightning hazardous nature, in the transformer substation also should use the anti-radar measure and the anti-radar protective device.KeyKey words:words: circuit breaker disconnectswitch switchyard lightning arrester . V / 54目 录前言 11 电力系统概述

12、31.1 电力系统分析 31.2 变电站总体分析 51.2.1 建设规模 51.2.2 选址概况 51.3 负荷分析 52 主变压器的选择 82.1 主变容量选择应考虑问题 82.2 主变额定容量的选择计算 82.3 变压器相数的形式的选择 92.3.1 变压器相数的选择 92.3.2 绕组数和绕组连接方式的选择 92.3.3 主变阻抗和调压方式的选择 102.3.4 容量比 102.3.5 变压器各侧电压的选择 103 电气主接线设计 113.1 电气主接线设计 113.2 主接线设计应该考虑的基本问题 113.3 主接线的设计步骤 123.3.1 110V 电压等级接线方式的确定 123.

13、3.2 35KV 电压等级主接线的分析设计 133.3.3 10KV 电压等级主接线的确定 144 短路电流的计算 16 . VI / 544.1 选择基准容量 164.2 计算各线路电抗 174.3 对应的标幺值 174.4 系统电抗 174.5 各电压侧计算 185 电气设备的选择 245.1 电器选择 245.1.1 导体和绝缘子 245.1.2 电气设备 245.2 选择导体和电器设备的技术条件 245.3 母线选择和负荷出线选择的计算过程 255.3.1 110KV 母线选择 255.3.2 110KV 侧主变引下线 265.3.3 35KV 母线发热与稳定性较验计算书 275.3.

14、4 35KV 侧主变引下线的计算 285.3.5 10KV 侧电气计算书 295.3.6 10KV 侧主变引下线的计算 305.4 电气设备的选择 315.4.1 断路器选择和隔离开关的选择 315.4.2 110KV 侧计算书 325.4.3 35KV 侧计算书 335.4.4 10KV 侧计算书 345.5 电压互感器和电流互感器的选择 386 配电装置设计 406.1 配电装置设计 406.1.1 配电装置概述 406.1.2. 配电装置设计原则 406.1.3 配电装置型式选择 406.1.4. 各电压等级配电装置设计 416.1.5 35KV 与 10KV 配电装置设备列表 427

15、防雷保护 447.1 变电所的直击雷保护 447.2 雷电过电压波的防护 45总结 47致 48参考文献 49 . VII / 54 . 1 / 54 前前 言言变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，如果仍然依靠原来的人工抄表、记录、人工操作为主，将无法满足现代电力系统管理模式的需求；同时用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，不能充分利用微机数据处理的大功能和速度，经济上也是一种资源浪费。而且社会经济的发展，依赖高质量和高可靠性的电能供应，建国以来，我国的电力事业已经获得了长足的发展。随着电网规模的不断扩大、电力分配的日益复杂和用户

16、对电能的质量的要求进一不提高，电网自动化就显得极为重要；近年来我国计算机和通信技术的发展与自动化技术的成熟，发展配电网调度与管理自动化以具备了条件。变电站在配电网中的地位十分重要，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。因此，变电站自动化既是实现自动化的重要基础之一，也是满足现代化供用电的实时，可靠，安全，经济运行管理的需要，更是电力系统自动化 EMS 和 DMS 的基础。变电站的设计，除了能够满足用电的需求的基本条件外，还必须考虑到自身的建站经济性、调度的灵活性和可靠性，并易于扩建和升级改进成微机综合自动化。变电站自动化的发展将是以后变电站发展的主

17、导方向，它不但节省了人力、物力、财力，而且从更大程度上可以保证供电质量，提高供电的可靠性。 . 2 / 541 1 电力系统概述电力系统概述1.11.1 电力系统分析电力系统分析电力系统规划，设计与运行的根本任务是在国家发展计划的统筹计划下，合理开发动力资源用最少的支出（含投资和运行成本）为国民经 . 3 / 54济各部门与人民生活提供充足，可靠和质量合格的电能，根据国民经济的需要和能源，在电力系统规划中就已经对有功电源的安排，受端系统的建设电源的接入，系统见的联络线，无功电源与电压控制，继电保护与安全自动，调度自动化与通信做了统筹的安排与考虑。电力系统的运行与其他电力系统相比较，有非常明显的

18、特点：1. 传递速度快，过渡时间短。2. 电能不能大量存储，电能的生产，输送，分配，使用是同时进行的。3. 与现代工业，农业，科学技术以与整个国家的国防事业都有紧密的联系。电力系统根据其生产的特点，必须满足下列要求：1. 保护供电的可靠性如果供电中断将会使生产停顿，人民生活发生混乱，甚至危与人身设备安全，造成十分严重的后果。所以在任何情况下，都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。根据负荷允许停电程度的不同，将负荷分成 3 级：第级：如果停电将造成人身，设备事故，生产废品，使生产秩序长期不能恢复或产生严重政治影响，使人民生活发生混乱等。第级：如果停电将造成大量减产，使人民生活受到影响。第级：不

19、属于第、级的负荷，如工厂的附属车间，小城镇等。对于第级负荷，至少要有由两个独立电源供电，其中每一个电源的容 . 4 / 54量，都应在另一个电源发生故障时仍能完全保证级负荷的用电；对第级负荷是否需要备用电源，要进行技术经济比较后才能确定，而对第级负荷，一般不学要备用电源。2. 保证良好的电能质量电压、频率和波形是电能的质量指标，也是电器设备设计和制造的主要技术参数。当电力系统运行电压和频率超过允许的偏移值时，将影响设备的安全运行，并可能造成减产，产生废品等。我国规程规定：1035KV 与以上电压供电的用户和对电压质量有特殊要求的低呀用户允许偏移为（正负）5%；频率允许偏移为（正负）5%HZ。3

20、. 保证系统运行的经济性电能的生产规模大，其消耗的一次能源站国民经济能源总消耗的比重很大。 电力系统运行有三个主要经济指标，即生产每度电的能源消耗量（煤耗量、油耗量、水耗量等） ，生产每度电的有用电量（自用电率） ，以与供、配电每度电在电力网中的电能损耗量（线损率）应在电力系统中开展经济运行工作，在安全、可靠地发供电与电能质量达到一定指标的前提下，合理地安排各类发电厂所承担的负荷力求降低能源消耗，厂用电率和电力网的输配电损耗等，以求得最大的经济效益。1.21.2 变电站总体分析变电站总体分析1.2.11.2.1 建设规模建设规模该变电站电压等级为：110/35/10KV线路回数：110KV 近

21、期 2 回，远景发展 2 回 . 5 / 54 35KV 近期 3 回，远景发展 2 回 10KV 近期 9 回，远景发展 2 回1.2.21.2.2 选址概况选址概况该变电所位于 ZYA 市郊东南郊，交通便利，变电所的西边为 10KV负荷密集区，主要有棉纺厂，食品厂，印染厂，真挚厂，柴油机厂，橡胶厂以部分失去用电。变电所以东主要有 35KV 的水泥厂，耐火厂以市郊其他用电。该变电所所址海拔 220m，地势平坦，为非强地震区，输电线路走廊阔，架设方便，全线为黄土层地带，地耐力为 2.41.31.3 负荷分析负荷分析表 1-1 35KV 负荷情况最大负荷（mW）负荷组成 ()负荷名称近期远景一二

22、 自然力率maxT(h)线长(km) 备注水泥厂 11.5215300.9350020水泥厂 21.5215300.9400020耐火厂11.515350.9500018备用12.50.91535电压备用22.50.91535KV 侧负荷分析：水泥厂 1 和水泥 2 与耐火厂以与市郊的备用线路，停电将可能出现残次品或造成机器设备的损坏，导致严重的经济损 . 6 / 54失，必须对生产和人民群众的生活进行连续可靠的线路电能。表 1-2 10KV 负荷情况最大负荷 mW负荷组成 ()电压等级负荷名称近期远景一二 自然力率maxT(h)线长(km) 备注棉纺厂122.520400.7555003.5

23、棉纺厂222.520400.7555003.5印染厂11.5230400.7850004.5印染厂21.5230400.7850004.5毛纺厂2220400.7550002.5针织厂11.520400.7545001.5市区 11.5220400.825002市区 21.5220400.825002食品厂1.21.515300.840001.5备用 1 1.50.7810kv备用 21.50.7810KV 侧负荷分析：主要针对棉纺厂 1、2；印染厂 1、2；市区等，其中第、级负荷比重较大。停电意味着出现残次品或造成机器设备的损坏，带来严重的经济损失，甚至出现事故。为能确保对企业单位可靠的供电

24、，保证工业区的各项工作顺利进行，不能因中断供电或电能质量的问题给企业生产造成影响。 . 7 / 542 2 主变压器的选择主变压器的选择2.12.1 主变容量选择应考虑问题主变容量选择应考虑问题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，其余主变容量在计与过负荷能力后的允许时间，应保证用户的、负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷运行的 60%正常运行。2.22.2 主变额定容量的选择计算主变额定容量的选择计算1. 根据各电压等级侧出线数目的多少选择各电压等级的同时系数：中压 35KV 侧出线回路数为 3 回，故可取

25、 Kt=0.9； 低压 10KV 侧出线回路数为 9 回，取 Kt=0.85由负荷资料表的数据经计算得到：MVASjs025.11%519 . 05 . 25 . 25 . 15 . 25 . 29 . 035远 MVASjs5 .21%518 . 05 . 12275. 05 . 12225 . 25 . 285. 010远2. 变压器的近期计算容量： . 8 / 54MVA68.1716.64.285. 085. 01035近近近jsjsjsSSS3. 由选择条件：MVASjs2 . 4%519 . 015 . 15 . 19 . 035近MVASjs6 .16%518 . 02 . 15

26、 . 15 . 175. 0125 . 15 . 12285. 010近MVA65.2721.511.02585. 085. 01035远远远jsjsSSSjs装有 2 台与以上主变压器的变电所，其中一台事故断开，其余变压器的容量应保证该所 60%的全部负荷。 得：MVASSjsjs59.1665.276 . 06 . 0远那么一台主变电压器的容量16.59MVA。故可选用主变容量为:NS31.5MVA. 4.校核条件：一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计与过负荷能力后的允许时间，应保证用户的一、二级负荷正常供电，即： 21) 1SSSne（则： 成立，满足条件要求。 又有：2125) 1

27、2(SSSe MVAMVASS2505.17%)30%15(8 . 05 . 12%)40%20(8 . 02%)40%20(75. 05 . 1%)40%20(75. 022%)40%30(78. 022%)40%20(75. 02%)35%15(9 . 05 . 12%)30%15(9 . 0221显然满足条件： 21) 1(SSSne所以选取结果如下：可选主变容量为:25MVA台数 2 台 . 9 / 542.32.3 变压器相数的形式的选择变压器相数的形式的选择2.3.12.3.1 变压器相数的选择变压器相数的选择由相关规程规定，若站址地势开阔，交通运输方便也不是由于容量过大无法解决制

28、造问题宜选择三相变压器。2.3.22.3.2 绕组数和绕组连接方式的选择绕组数和绕组连接方式的选择在电力工程电气设计手册和相应规程中指出：在具有三种电压的变电所 中，如果通过主变所各绕组的功率达到该变电站容量的 15%以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所需要装无功补偿设备时，主变压器宜选择三绕组变压器，结合本次设计的具体 110KV 变电所的实际情况，都应该选择三绕组变压器。2.3.32.3.3 主变阻抗和调压方式的选择主变阻抗和调压方式的选择电力系统电气设计手册和相应规程中指出：变压器各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短路电流，系统的调压手段和并列运行等的

29、方面进行综合考虑，并应以对工程起决定性作用的因素来确定。2.3.42.3.4 容量比容量比变压器的绕组容量有 100/100/100、100/100/50 和 100/50/50 等几种，对于 100KV 变压器总容量不大，其绕组容量对于造价影响不大，所以宜采用 100/100/100 的容量比。2.3.52.3.5 变压器各侧电压的选择变压器各侧电压的选择作为电源侧，为保证想线路末端供电的电压质量，即保证在有 10%电压损失的情况下，线路末端的电压应保证在额定值。所以，电源侧的主变压器按照 10%额定电压选择，而降压变压器作为末端可以按照额定 . 10 / 54电压选。所以，对本次设计的 1

30、10KV 变电站，考虑选择节能新型的变压器，110KV 侧选 110KV, 35KV 侧选 37KV， 10KV 侧选 10.5KV。3 3 电气主接线设计电气主接线设计3.13.1 电气主接线设计电气主接线设计主接线设计应该满足的基本要求：应该考虑可靠性、经济性、灵活性、扩建可能性等，同时应该考虑国家的方针政策，如不占或少占良田；尽量选用国家过关的设备；采用新设备应该经过试验等。3.23.2 主接线设计应该考虑的基本问题主接线设计应该考虑的基本问题1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，它要求用规定的设备文字和图形符号，并按工作

31、顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置全部基本组成和连接关系，代表该变电站电气部分的主体结构，是电力系统结构网络的重要组成部分。它的设计的合理性直接影响电力系统运行的可靠性，灵活性与对电器的选择、配电装置、继电保护、自动控制装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。因此，我们要重视电气主接线的设计。2. 110KV 进线回路数为 4 回，出线回路数为 2 回，为了使进出线断路器在检修时不停电，经过初步考虑采用方案(1) 单母线分段接线(2)单母线接线 . 11 / 5435KV 和 10KV 侧电压级出线回路数比较多，而且多为直接馈线、电压较低，而且供电负荷中含有大量的一级负荷和二级负荷，为了保证

32、供电的可靠性与灵活性，不至于对重要的电力负荷中断供电，经过初步考虑采用方案(1)单母分段的主接线形式 (2)单母线。3.33.3 主接线的设计步骤主接线的设计步骤3.3.13.3.1 110V110V 电压等级接线方式的确定电压等级接线方式的确定图 3-1 主接线方案表 3-1 110KV 侧主接线方案比较基本要求/方案方案 1 ：单母线分段方案 2 ：单母线可靠性1.无论检修断路器或变压器故障时，均不会造成重要的电力负荷停电。1.供电可靠性差。2.设备维护与维修都要对负荷停止供电。灵活性1.电气主接线的结构简单，调度灵活性较高。2.易于扩建和扩展。1.运行方式相对简单，调度灵活性差。2.易于

33、扩建和扩展经济1.使用的电气设备较少，投资相对较小，年运行费用较低。1. 选择轻型的电气设备，投资较少，年运行费用较低。 . 12 / 54性2.占地面积比较小。2.占地面积比较小。通过对以上几种可行性方案的比较可知，110KV 电压级，综合考虑各种因素，电气主接线的基本要求以与市区的经济水平等，最后，选定单母线分段的接线主接线形式。这种电气主接线形式可以满足该市郊经济发展的需要，而且也进行长远的考虑，随着经济的发展，市区用电总负荷也将会不断增加，现在的总电能已经不能满足各行各业发展的需要，必须进行扩建才能满足需求，因此，电气主接线要留有一定的余量，能够进行再扩建，选择单母线分段的电气主接线形

34、式还是比较好的3.3.235KV3.3.235KV 电压等级主接线的分析设计电压等级主接线的分析设计图 3-2 主接线方案表 3-2 35KV 侧主接线方案比较基本要求/方案方案 1 ：单母线分段方案 2 ：单母线可靠性1.无论检修断路器或变压器故障时，均不会造成重要的电力负荷停电。1.供电可靠性差。2.设备维护与维修都要对负荷停止供电。灵1.电气主接线的结构简单，调度1.运行方式相对简单，调度 . 13 / 54活性灵活性较高。2.易于扩建和扩展。灵活性差。2.易于扩建和扩展经济性1.使用的电气设备较少，投资相对较小，年运行费用较低。2.占地面积比较小。1. 选择轻型的电气设备，投资较少，年

35、运行费用较低。2.占地面积比较小。由表中分析可以知道，35KV 电压级，综合考虑主接线的基本要求，合理考虑市区电力负荷的基本情况以与市区的经济状况，通过比较，最后选择第方案：单母线分段的电气主接线形式。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，由于出线回路数比较多，且各回路出线的负荷大小也不一样，因此，选择了单母分段电气主接线形式。3.3.310KV3.3.310KV 电压等级主接线的确定电压等级主接线的确定10KV 电压等级下两种电气主接线形式如上图，综合考虑该电压等给下主接线的基本要求，合理分析出线回路数的多少和重要负荷的容量，

36、结合该地区电力负荷的基本情况以与市区的经济状况，比较结果如下：选择第单母线分段的电气主接线形式，考虑到今后随着经济的发展，还有扩建和扩展的可能性，因此在设计时应留出一定量了扩展空间。综上分析可以得出：市区新建变电站的电气主接线形式为，110KV、35KV、10KV 电压级均采用单母线分段的主接线形式. . 14 / 544 4 短路电流的计算短路电流的计算作电力系统结构简图的等值电路图 . 15 / 54123456ABCD654321DCBATitleNum berRevisionSizeBDate:5-M ay-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAM

37、 PLESM yDesign2.ddbDrawn By:X2X3X4X5X1S1S2乙乙乙乙1103510图 4-1 电力系统等值电路图4.14.1 选择基准容量选择基准容量Sb=100MVA Ub1=115KV Ub3=10.5KV1bbbUSI bbbSUX2则基准电流KVUSIbbb87. 011510011KVUSIbbb7 . 23710022KVUSIbbb53. 95 .1010033基准电抗013. 11005 .102211bbbSUX26bbSUX . 16 / 545 .1321001152233bbbSUX4.24.2 计算各线路电抗计算各线路

38、电抗4104 . 01X4104 . 02X28704 . 03X20504 . 04X4104 . 05X4.34.3 对应的标幺值对应的标幺值03. 05 .13245 .1321*1XX03. 05 .13245 .1322*2XX21. 05 .132285 .1323*3XX15. 05 .132205 .1324*4XX03. 05 .13245 .1325*5XX4.44.4 系统电抗系统电抗35. 02001007 . 011*1bbssSSXX04. 015001006 . 022*2bbssSSXX4.54.5 各电压侧计算各电压侧计算1. 110KV等效图： . 17 /

39、 54123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-M ay-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAM PLESM yDesign2.ddbDrawn By:S1S2XS1XS2X6X1X2d1123456ABCD654321DCBATitleNum berRe visionSizeBDa te :5-M ay-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAM P LESM yDe sign2.ddbDrawn By:S1S2XS1XS2X7X8X9d1图 4-2 等效图

40、 图 4-3 等效图 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-May-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAMPLESMyDesign2.ddbDrawn By:S1S2X13X14X12d1123456ABCD654321DCBATitleNum berRevisionSizeBDate:5-M ay-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAM PLESM yDesign2.ddbDrawn By:S1S2X10X11X9d1图 4-4 等效图 图 4-5

41、等效图39. 015. 021. 003. 0*4*3*2*6XXXX026. 039. 003. 003. 039. 003. 0*6*5*1*6*17XXXXXX026. 039. 003. 003. 039. 003. 0*6*5*1*6*58XXXXXX002. 039. 003. 003. 003. 003. 0*6*5*1*5*19XXXXXX376. 0026. 035. 0*7*1*10XXXs . 18 / 54066. 0026. 004. 0*8*2*11XXXs忽略次要因素对线路电流的影响*YZX389. 0066. 0376. 002. 0376. 0002. 0*1

42、1*10*9*10*9*13XXXXXX02. 1376. 0066. 002. 0066. 0002. 0*10*11*9*11*9*14XXXXXX1.1 计算系统电流对短路点的电抗值1d778. 0100200389. 01*13*1bbjsSSXX02. 11001500068. 02*14*2bbjsSSXX1.2 计算短路点的短路电流参数1d1按、查汽轮机的计算表得：*1jsX*2jsX当stk0351. 11jsI024. 12jsI短路电流周期分量标幺值：KAIf076. 131151500024. 1311520035. 1)0(取 1.2 秒时kt041. 1;313. 1

43、21jsjsIIKVIf158. 931151500024. 1)2 . 1(/2 取 0.6 秒时得到:kt992. 0;212. 121jsjsII836. 83115200992. 03115200313. 1)2 . 1(fI . 19 / 54取 4 秒时：ktKVIf09.103115200129. 1)4(因 t=和 t=4 秒时，它们所对应的曲线重合所以KVIIff09.10)4()(KAdkmIish1 .23076. 98 . 122,2 35KV 侧故障时短路电流的计算过程2d系统等效图可以转化123456ABCD654

44、321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-May-2007 Sheet of File:E:乙乙PROTEL99SEEXAMPLESMyDesign3.ddbDrawn By:X10X11X9XTS1S2d2123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-M ay-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAM PLESM yDesign.ddbDrawn By:S2X10X11X9XT1XT2XT3S1图 4-6 等效图 图 4-7 等效图129. 1;584. 121js

45、jsII . 20 / 54123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-M ay-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAM PLESM yDesign3.ddbDrawn By:X14X15X16S1S2d2123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-May-2007 Sheet of File:E:乙乙PROTEL99SEEXAMPLESMyDesign3.ddbDrawn By:S1S2X10X11X9d2图 4-8 等效图 图 4-9

46、等效图341. 05 .31100100)5 . 65 .175 .10(21100)(21231312*1NbsssTSSUUUX79. 05 .31100100)5 .175 . 65 .10(21100)(21231312*2NbsssTSSUUUX(因阻抗值无负值所以取 0)214. 05 .31100100)5 .105 .175 . 6(21100)(21231312*3NbsssTSSUUUX172. 0002. 017. 0*9*7*9XXX528. 1376. 0066. 0376. 0172. 0172. 0*10*10*10*9*9*5XXXXXX27. 0066. 03

47、76. 0066. 0172. 0172. 0*11*11*11*9*9*16XXXXXX056. 3100200528. 11*15*1bjsSSXX05. 4100150027. 02*16*2bjsSSXX因计算电抗时相等，所以得大于 5 . 3*2jsXkkkktttt, 6 . 0, 02/2 . 11SI)(1)(1)0(12/tkkftffIII)2/(2)(2)(2)0(2tkfftffIIIIk . 21 / 54327. 0056. 311*1jsIXX247. 005. 411*2jsIIXX6 . 63731500247. 0373200327. 0332221 2/0

48、bbIIbbIdtktkUSXUSXIIIII8 .166 . 68 . 122 dmshIki3 10KV 侧故障时短路电流的计算过程3d123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-May-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAMPLESMyDesign3.ddbDrawn By:X10X11X9XTS1S2d2123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-May-2007 Sheet of File:E:乙乙PROTEL99SEEXAMPL

49、ESMyDesign4.ddbDrawn By:X9X10X11S1S2d3图 4-10 等效图 图 4-11 等效图123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:5-May-2007 Sheet of File:E:乙乙PROT EL99SE EXAMPLESMyDesign4.ddbDrawn By:X15X16S1S2d3图 4-12 等效图277. 02214. 0341. 02*2*1*TTTXXX279. 0002. 0277. 09*9XXXT+*15X*9X23. 2066. 0277. 0376. 0279. 0376. 0

50、*11*10*9*10XXXX . 22 / 54394. 0376. 0066. 0279. 0066. 0279. 0*10*11*9*11*9*16XXXXXX91. 51001500394. 046. 410020023. 22*16*21*15*1bbjsbbjsSSXXSSXX由于两个计算电抗都大于 3.5 可知 =0, =1.2, =0.6, =, 时 I相等KtKtKtKt1s即 )(111)0(12fItkfIfIfItk)(222)0(22fItkfIfIfItk且0224. 046. 411*1jsIXX169. 091. 511*2jsIIXX)(4 .165 .103

51、1500169. 05 .103200224. 03322221)()0(KAUSXUSXIIIIIbbIIbbIdtktk75.414 .168 . 122dIkmish计算结果如表 4-1表 4-1 短路电流计算结果短路母线(KA)I (KA)2tkI(KA)tkII(KA)（KA）shi110KV母线9.0768.8369.15810.0923.135KV 母线6.66.66.66.616.810KV 母线16.416.416.416.441.75 . 23 / 545 5 电气设备的选择电气设备的选择5.15.1 电器选择电器选择5.1.15.1.1 导体和绝缘子导体和绝缘子导体的选择

52、主要有：各电压级的汇流母线、主变引下线、出线以与各电压级的绝缘子以与绝缘子数目多少的计算等。5.1.25.1.2 电气设备电气设备电气设备包括各电压级的出线断路器、旁路断路器、分段断路器、以与相应的隔离开关、熔断器等。用于保护和测量用的电流互感器，包括穿墙套管、开关柜的选择与其一次接线的编号。5.25.2 选择导体和电器设备的技术条件选择导体和电器设备的技术条件参考导体和电器的选择设计技术规定第 1.1.3 条: 选用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。即：其中，一般按照smm.alUUNmalUU15. 1.sNsmUU1 . 1选择电气设备的额定电压。sNNUU 第 1.1

53、.4 条: 选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流，由于高压开路电器没有连续过载能力，在选择其额定电流时，应满足各中可能运行方式下回路持续工作电流的要求。在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度，不超过交流高压电器在长期工作时的发热GB763-74 所规定的数值情况下，当这些电器使用在环境温度高于+40（但不高于+60）时，环境温度每增加 1，减少额定电流的 1.8%；当使用在环境温度低于+40 . 24 / 54时，环境温度每降低 1，增加额定电流的 0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的 20%。即：（1）对于导体：（2）对于电器：axalI

54、mIaxNImI5.35.3 母线选择和负荷出线选择的计算过程母线选择和负荷出线选择的计算过程5.3.1110KV5.3.1110KV 母线选择母线选择1.1 按导体长期发热允许电流选择截面：alKIImax 选择型号为 LGJ-240 的钢芯铝绞线，屋外载流量为 610A92. 0257032700alalKAUSIbN79.1311153102505. 133maxAKIIal3 .14392. 079.131max1.2 热稳定校验：短路持续时间为：Stttabprk05. 4周期分量的热效应：sKAtkIIIQtktkp 2222222268.315412158. 9836. 8100

55、67. 91210考虑到保护的动作时限 t1s,故不计算非周期分量的热效应sKAQQkp268.315正常导体运行时导体温度CIIoalal1 .633 .14379.1312570252222max00 根据电力系统电气设备选择与实用计算查表 2-32，当时，导体的运行极限温度为；满足短路时发热的最C01 .63CC089 . 25 / 54小导体截面为满226min2406 .199891061.315mmmmCQSp足热稳定要求。故选择型号为 LGJ-240 的钢芯铝绞线，屋外载流量为610A5.3.2110KV5.3.2110KV 侧主变引下线侧主变引下线110K 侧室外型主变引下线一

56、般用刚芯铝绞线 LGJAUSIbN79.1311153102505. 1305. 13max母线截面选择，我们选用接近的 LGJ-185 其，导体 70允许电流为。AIal510按相关规定导体安装在屋时其温度应取当地月平均最高温度+5故导体环境温度为 25。92. 0257032700alalKAAICal3 .1432 .46951092. 025热稳定效验，短路持续时间为：Stttabprk09. 4周期分量的热效应考虑到sKAtkIIIQtktkp 2222222261.315412158. 9836. 810067. 91210保护的动作时限 t1s ,故不计算非周期分量的热效应sKA

57、QQkp261.315 . 26 / 54正常运行时导体温度：取CIIoalal04.2544579.1312570252222max00最小温度值C040查电力系统电气设备选择与实用计算表 2-32 得 C=99，所以满足短路时发热的最小导体截面为226min18045.17999106 .315mmmmCQSp即满足热稳定要求。故电压为 110KV 软导型号为 LGJ-185。5.3.335KV5.3.335KV 母线发热与稳定性较验计算书母线发热与稳定性较验计算书AUSINN61.490373102505. 1305. 13max(1) 按长期发热允许电流选择截面，查电力手册选单条40m

58、m4mm 距形铝导体，平放时允许电流为 456A， ， K=0.92AAICal61.40952.41945692. 025热稳定效验，短路持续时间为：Stttabprk05. 3周期分量的热效应sKAtIIIQktktkp2222222268.1303126 . 66 . 6106 . 61210 考虑到保护的动作时限 t1s,故不计算非周期分量的热效应sKAQQkp268.130正常运行时导体温度： CIIoalal3 .6145661.4092570252222max00 . 27 / 54查电力系统电气设备选择与实用计算表 2-32 得 C=89，所以满足短路时发热的最小导体截面为 2

59、26min44044.128891068.130mmmmCQSp即能满足热稳定要求。动稳定效验：因为是单条矩形铝导体，所以无须进行热稳定校验。5.3.45.3.4 35KV35KV 侧主变引下线的计算侧主变引下线的计算AUSINN61.409373102505. 1305. 13max母线截面选择，由于母线传输容量大，长度超过 20mhTMAX5000故按经济电流密度选择截面查电力手册当 T=5000h 时，J=0.8A/m2max01.5128 . 061.409mmJIST查电力手册得，我们选用 50mm10mm 距形导体，导体允许电流为Ial=565A， K=0.92AAICal61.4

60、098 .51956592. 025热稳定效验，短路持续时间为：Stttabprk09. 3周期分量的热效应sKAtIIIQktktkp2222222268.1303126 . 66 . 6106 . 61210 由于 t1S 故不计算非周期热效应,所以非周期热效应是：sKAQQkp268.130正常运行时导体温度：查CIIoalal94.538 .51961.4092570252222max00 . 28 / 54电力系统电气设备选择与实用计算表得当时 C=93，所C094.53以满足短路时发热的最小导体截面为226min5009 .122931068.130mmmmCQSd即能满足热稳定要