变电所设计毕业设计正文

第57页1前言随着我国经济的发展，工业化水平越来越高，电在我们的日常生活、生产中的作用是其他形式的能无以替代的，电能从发电厂（无论是水电厂、火电厂、太阳能发电出、潮汐发电厂还是余热发电厂）发出后要能将其以适合的电压或功率送到各不同的用户就要经过变电站的变电、分配、送电等过程。因此，变电站在电网中的作用同样举足重轻。变电站的功能就是汇集来自发电厂、其他变电站等的电能，经过降压后，将电能分配输出到各个用户。变电站就是一个供电分支站点，英文叫substation。变压器将电网的高压电变成低压后，经过低压柜分配出去。根据各个地区的地理环境，负荷情况，变电站的地位等综合情况设计出相应的变电站是一项考察设计人员综合能力的工作，设计中关键的两点是：一、能够正确统计变电站所处位置的用电负荷，并按照5-10年的发展规划正确选择主变压器的型号，容量及台数，二、确定主接线。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须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，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。变电站各个电气设备的选择也是非常重要的，必须在考虑设备所在回路的额定电流，正常工作电流，额定电压等的同时考虑到过电压，过负荷时的情况，以及设计成本，经济造价等问题。在设计的过程中即能够保证变电系统正常运行时的要求，还要兼顾系统检修或者故障时保证一、二级负荷的继续安全供电等，要解决这一系列复杂的问题就必须在选择主变，主接线，电气设备的时候多方考虑。在选主变时一般考虑两台主变互为备用，必要时增加至三台。考虑到系统故障检修问题时，高压母线也要选用双母线，双母线分段或者带旁路母线等接线方式。本文在设计时综合考虑了这些问题并根据原始资料和负荷情况等确定选择两台主变，110kV采用双母线接线，10kV采用单母线分段接线的主接线方案，并根据主接线及负荷情况合理的选择了各电气设备,配电装置采用中型配置，110kV为户外配置，10kV为户内配置。2总体方案设计2.1分析待设计变电所情况待设计变电所东北10km和东南8km处各有一地区变电所，自地区变电所各引出一回110kV架空线至本变电所。其中东北处变电所：短路容量为：当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，。根据资料分析如图1：图1110kV出线两回，分别由两个变电站供电。分析10kV侧负荷情况。10kV出线14回。本变电站的电压等级为110kV/10kV。变电站由两个系统供电，系统S1为当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，。S2为一个无限大功率电源系统。该地区自然条件：年最高气温40摄氏度，年最底气温-5摄氏度，年平均气温20摄氏度，最热月平均气温35摄氏度。2.2总体方案设计现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求：A、运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。B、具有一定的灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。C、操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。D、经济上合理主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。E、应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。根据以上分析对系统拟定两个方案。2.2.1方案一设计由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。为了便于扩建，变电站110kV侧和10kV侧，均采用有母线接线。110kV～220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置，在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV～110kV系统中，当停电检修断路器时，为保证重要负荷的安全供电，可采用双母线或者单母线分段接线。6～10kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图2.1至图2.4所示。110kV电气主接线，如图2.1所示，确定为双母线接线图2.1双母线接线10kV电气主接线，如图2.2所示，确定为单母线分段接线图2.2单母线分段接线2.2.2方案二设计110kV电气主接线，如图2.3所示，确定为单母线分段带旁母接线图2.3单母线分段带旁母接线10kV电气主接线，如图2.4所示，确定为双母线接线图2.4双母线接线2.3方案比较表2-1主接线方案比较表项目方案方案Ⅰ方案Ⅱ技术一、110kV接线、优点：简单清晰、操作方便、易于扩建，可靠性高、调度灵活缺点：母线故障或检修是，隔离开关进行道闸操作易发生事故适用于供电可靠性要求高，出线回路数110kV最多为4回的母线二、10kV接线、优点：接线简单，操作方便，可靠性高缺点：一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该端母线的回路在检修期间都要停电适用于所内安装两台主变压器，10kV出线每段不超过6回一、110kV接线、优点：供电可靠性高，运行灵活，易于扩建缺点：接线复杂，设备多适用于对供电可靠性要求较高，进出线回路较多的110kV及以下电压等级母线二、10kV接线、优点：简单清晰、操作方便、易于扩建，可靠性高、调度灵活缺点：母线故障或检修时，隔离开关进行道闸操作易发生事故适用于供电可靠性要求高，出线回路数110kV最多为4回的母线经济设备少、占地少、投资小节约成本占地大、设备多、投资大母联断路器兼作旁路断路器节省投资2.4方案选择表1-1中对方案一和二的优缺点及适用范围作了详细的比较，根据比较可知方案一更好，所以选择方案一作为本次设计的方案。3主变压器选择3.1变电所负荷统计要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kV负荷和110kV侧负荷的统计。由公式式中——某电压等级的计算负荷——负荷同时率（10kV取0.8、110kV取0.9、）P、cos——各用户的负荷和功率因数根据资料，10kV侧负荷同时率为0.8，最小负荷是最大负荷的70%对10kV侧的负荷统计如下：110kV侧负荷同时率为0.9，待设计变电所的负荷年增长率为9%所以110kV侧负荷的负荷为：在进行负荷统计时，一般要考虑变电所5-10年的发展规划计算负荷，按照5年发展计算负荷为：按照10年发展计算负荷为：3.2变电所主变压器确定3.2.1主变压器容量确定主变压器容量确定的要求：1）.主变压器容量一般按变电站建成后的规划负荷选择，并适当考虑到远期5～10年的负荷发展。2）.根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。根据上节的负荷统计，当一台主变压器停运时，其余变压器容量要能保证全部负荷的70%，所以单台主变应能承担。故选25000kVA的主变压器就可满足负荷需求。3.2.2主变压器台数的确定主变台数确定的要求：1）.对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。2）.对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，为保证系统的安全运行，故选用两台25000kVA的主变压器，并列运行且容量相等。3.2.3主变压器型式的选择具有两种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用双饶组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载双圈变压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用连接；其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压变压器绕组都采用连接。故所选主变压器型号及参数如表3-1所示。SFZ9-25000/110kV型有载调压双绕组变压器，额定电压11032.5%/10.5kV，联接组别YN，d11，阻抗电压=10.5%，每相附套管电流互感器，LR-110-100~300/5A1只，LRB-110-200~600/5A2A1只，变压器中性点电流互感器为LRB-60-300/5A1只，爬电比距2.5cm/kV。表3-1SFZ9-25000/110kV型有载调压双绕组变压器技术参数型号额定容量（kVA）额定电压额定电流绕组阻抗标幺值高压低压SFZ9-25000/110kV2500011032.5%/10.5kV131.41376.30.420.420.018阻抗电压%空载损耗（kw）负载损耗（kw）联接组别10.50.4410.521.2110.7YN，d114所用电设计降压变电所的所用电负荷一般容量都不太大，对其可靠性的要求远不如发电厂的厂用电那样高，因此，变电所的所用电接线简单，所用电压也只需380/220V级。4.1所用电设计的要求及原则一、所用电设计要求：所用电设计应按照运行，检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用经过试验鉴定是新技术和新设备，使设计达到技术先进，经济合理。所用电接线应满足正常运行的安全，可靠，灵活，经济和检修，维护方便等一般要求外，还应满足下列特殊的要求：1）、所用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。2）、扩建连续施工，对公用负荷的供电要结合远景规划。3）、所用电设计应按照运行、检修和施工的要求，考虑全所发展的规划，积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进，经济合理。4）、选设备的形式时，应结合所用配电装置的布置。二、设计原则：a、所内有较低电压母线时，可将一台变压器通过旁母断路器开关接到旁路母线上。正常运行时，由工作母线供电，在工作检修或进行试验时，则倒换旁路母线上供电b、由主变压器的低压侧引接，所用变压器要选用大断流容量开关设备，否则还要加电抗器。c、设备的布置应符合电力生产的工艺流程的要求，做到设备布局和空间利用合理。d、创造良好的工作环境，巡回检查道路畅通，设备的布置满足安全净距并符合防火、防暴、防潮、防冻和防尘的要求。e、设备的捡修和搬运不影响运行设备的安全。f、在选择所用电设备的形式时，应结合所用配电装置的布置特点，择优选用适当的产品。4.2本变电所所用电的设计对于本次设计总容量为21.9MVA，枢纽变电所、总装机容量在60MVA及以上的变电应装设两台变压器一台所用一台备用，应装设备用电源自动投入装置。当一台变压器出现故障时，另一台利用空气开关自动投入。所用电占总负荷的0.5%。（1）所用变压器容量的选择：=Smax（110kV）×0.5%=21.9×0.5%=0.1MVA=100kVA查表1-2，故选择两台S9-125/10型无励磁双绕组电力变压器。其参数如表4-1：表4-1所用变压器技术参数型号额定电压（kV）连接组标号容量（kVA）一次二次S9-125/10100.4Y/Y0-12125两台双绕组标准容量电力变压器,一台投入使用一台备用，接主变压器10kV侧的两段母线上，所用变接自备柴油发电机。5三相短路计算5.1短路电流计算点的确定短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。所谓短路就是指一切不正常的相与相之间或者相与地之间发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：（1）三相短路，（2）两相短路，（3）两相短路接地，（4）单相接地。三相短路是最少发生的，但情况较为严重，应该给予足够的重视。产生短路的原因很多，主要有一下几种：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不好所带来的设备缺陷发展成短路等;（2）气象条件恶化所带来短路，例如雷击造成的闪络放电或者避雷器动作，架空线路由于大风或者导线覆冰引起电杆倒塌等（3）违规操作，丽日运行人员带负荷拉刀闸，线路或者设备检修后没有拆除接地线就加上电压等（4）其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨界在裸露的电缆上等短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂或变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。短路电流计算的目的：、机械稳定度和热稳定度的电气设备，如断路器，互感器，电缆等，必须以短路计算为依据。包括计算冲击电流以校验电气设备的电动力稳定度，计算若干时刻的短路电流周期分量以校验热稳定度，计算制定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力2）、合理的布置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中的各种短路进行计算和分析。3）、设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种接线方案，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路计算。4)、系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容5）、线路对通信的干扰，对发生故障进行分析，都必须进行短路计算。对系统资料的分析，考虑到负荷情况结合主接线方案，系统中可能发生最大短路电流的短路电流计算点有2个，即110kV母线短路（K1点），10kV母线短路（K2点）。5.2短路电流计算三相短路计算过程如下：选基准容量选择两台相同的主变压器，查表3-1得阻抗电压计算主变压器的阻抗：根据资料待设计变电站由东北和东南两个变电站供电，将其等效为两个供电发电机和，已知系统S1为当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，。S2为一个无限大功率电源系统。所以，电源的内电抗为。两个进行电源线路东北方向的电源线路为，东南方向的电源线路，取架空线路的电抗的内电抗标幺值为的内电抗标幺值为根据以上计算，画出系统的电抗标幺值等效图如图5.1，图5.1系统电抗标幺值等效图K1点短路时的简化图如图5.2所示图5.2K1点短路电抗标幺值简化图点短路时，计算和对点的转移电抗和计算电抗选基准容量：=100MVA=：计算电抗为：(无限大功率电源)：计算电抗为：，所以根据所求得的两个电源对点的计算电抗可查汽轮机计算曲线表得到点在0S，2S，4S时的次暂态电流为：，，为无限大功率电源，它供给的三相短路周期电流是不衰减的，恒为点短路时，由于两个电源不同，在得到系统简化电路前，先进行先网络变换得到系统标幺值电抗简化电路如图5.3所示：图5.3点短路电抗标幺值简化图计算和对点的转移电抗和计算电抗。：计算电抗为：(无限大功率电源)：，所以根据所求得的两个电源对点的计算电抗可查汽轮机计算曲线表得到点在0S，2S，4S时的次暂态电流为：，，为无限大功率电源，它供给的三相短路周期电流是不衰减的，恒为.计算结果如表5-1：表5-1短路点电源点点时间0S2S4S0S2S4S8.9632.7952.5120.8980.9610.96141.741.741.73.483.483.48将以上计算的标幺值换算成有名值：点：所以点三相短路电流周期分量有效值为：取冲击系数，点处的冲击电流为：点处的三相短路全电流有效值为：短路容量为：点：所以点三相短路电流周期分量有效值为：点处的三相短路冲击电流为：点处的三相短路全电流有效值为：短路容量为：三相短路计算结果如表5-2所示：表5-2三相短路计算结果短路点电源点时间0S2S4S标幺值有名值（kA）标幺值有名值（kA）标幺值有名值(kA)8.9634.52.7951.42.5121.341.72141.72141.721短路周期电流有效值（kA）25.522.422.3三相短路冲击电流（kA）57三相短路全电流有效值（kA）34短路短容（MVA）4442短路点电源点时间0S2S4S标幺值有名值（kA）标幺值有名值（kA）标幺值有名值kA0.8984.940.9615.280.9615.2841.72141.72141.721短路周期电流有效值（kA）23.924.324.3三相短路冲击电流（kA）62三相短路全电流有效值（kA）37短路短容（MVA）4426导线及母线的选择6.1母线的选择与校验原则一、母线的选择(1)选型:载流导体一般都采用铝质材料。对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬导体。回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体，矩形母线散热好，有一定的机械强度，便于固定连接，但集肤效应系数大，一般只用于35kv及以下。在40008000A时，一般选用槽形导体，槽形母线机械强度较好，载流量大，集肤效应系数小。110kv及以上高压配电装置，一般采用软导线。当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体.(2)截面选择:① 软母线的截面选择：按照经济电流密度选择的母线都能满足导体长期发热条件，故按经济电流密度选择：S=Imax/JImax正常工作时的最大持续工作电流J经济电流密度。对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数Tmax，将有不同取值。②硬母线的截面选择：硬母线一般用于电压较低的配电装置中，所以，可以按最大持续工作电流选择导线截面积：Igmax≤KθIy，S=Imax/J（确定截面）Iy相应于某一母线布置方式和环境温度为+25oC时的导体长期允许载流量。Kθ温度修正系数。二、导线及母线的校验原则母线的校验步骤有长期工作电流校验，动稳定校验，热稳定校验，电晕电压校验等动稳定校验母线发生三相短路时，受到的电动力为——式（6-1）式子中—短路冲击电流，单位KA—沿母线支持绝缘子之间的距离，单位为cma—相间距离，单位为cm母线所受的力矩：M=F——式（6-5）母线所受的应力为：——式（6-6）母线为水平放置时的截面系数为：——式（6-2）式中，b—母线的宽度，单位为cmh—母线的厚度，单位为cm母线为立放时的截面系数为：——式（6-3）二）热稳定校验在母线出口处发生三相短路时，必须校验母线的热稳定最小截面，按式（6-4）校验——式（6-4）式中，—所需要的最小截面，单位为—三相短路电流稳态值，即三相短路电流有效值，单位为KA—短路电流假想时间，一般为0.2-0.3sC—母线常数，即热稳定系数，一般铝及铝锰合金在70摄氏度是87三）电晕电压校验110kV及以上电压的变电所母线应该以当地的气象条件下晴天不出现全面电晕的那个值为条件，使得导线安装处的最高工作电压小于电晕电压。如海拔不超过1000M，在正常相间距离情况下如导体型号或外径不小于表4-1中所列值时，可不进行电晕校验。表6-1可不进行电晕校验的最小导体型号和外径电压/kV110220导线型号LGJ—70LGJ—300管形导线外径/mm6.2回路最大持续工作电流的计算根据公式=式中所统计各电压侧负荷容量各电压等级额定电压最大持续工作电流==/6.3母线的选择与校验6.3.1110kV侧母线的选择与校验110kV母线长期工作电流计算：，当系统过负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140%选择，所以（一）、110kV母线型号的选择根据，选择两根LGJ-150/8型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为463A。（二）、长期工作电流校验考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，而，所以有，满足长期允许载流量的要求（三）、热稳定最小截面计算查表5-2得到=22.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算导线的热稳定最小截面得：，而LGJ-150/8型钢芯铝绞线的计算截面为S=152.8,所以，满足热稳定要求。（四）、电晕电压校验查表6-1可不进行电晕电压校验的最小导体型号及外径得到晴天可不出现电晕电压要求管形母线导线型号是LGJ-70，而LGJ-150/8型钢芯铝绞线的导线型号是LGJ-150，大于电晕校验所要求的最小导线型号，故满足电晕校验要求。（五）、经济截面计算查图6-17的经济电流密度图，得到当时的经济电流密度，计算导线的经济截面：，由,，所以，而LGJ-150/8型钢芯铝绞线的计算截面为S=152.8，此值基本满足要求。6.3.210kV侧母线的选择与校验计算长期允许载流量：,当系统过负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140%选择，所以（一）10kV母线的选择根据，选择三根LWB-12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为4100A。（二）长期工作电流校验考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，母线平放时，长期允许载流量乘以0.95，得，而，所以有，满足长期允许载流量的要求（三）、热稳定最小截面计算查表5-2得到=24.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算导线的热稳定最小截面得：，而LWB-12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线的计算截面为S=1200,所以，故满足热稳定要求。（四）、动稳定校验选择10kV固定间距为L=1200mm,相间距离a=300mm，查表5-2得到10kV母线三相短路电流冲击值，按照式6-1计算母线受到的电动力：，母线受到的弯曲力为按照式6-5计算为：M=F=，母线水平放置时，截面为12010mm，，则b=10mm，h=120mm，查表11-10得母线的截面系数由式6-2得：，由式6-6得母线的最大应力为：，因为=9.81pa,所以，。查表11-11中规定的铝母线极限应力为pa，所以，，满足动稳定要求。（五）、经济截面计算查图6-17的经济电流密度图，得到当时的经济电流密度，计算导线的经济截面：。由，，所以，LWB-12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线的计算截面为S=1200，此值基本满足要求。6.4变电所主变压器110kV进线的选择6.4.1东北变电所进线L1的选择一、线路最大工作电流计算东北方向变电所为待设计变电所的供电电源S1，其进线导线为L1，已知L1长L=10KM，S1为当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，，所以L1的正常工作电流：当系统过负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140%选择，所以二、线路型号的选择L1导线选择LGJ-800/55型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为1900A。6.4.2L1导线校验（一）长期允许载流量校验。L1导线选择LGJ-800/55型钢芯铝绞线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为1900A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，而，所以有，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=22.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按6-4计算L1导线的热稳定最小截面得：，而LGJ-800/55型钢芯铝绞线的计算截面为S=954,所以，满足热稳定要求。（三）、电晕电压校验查表6-1可不进行电晕电压校验的最小导体型号及外径得到晴天可不出现电晕电压要求的导线的最小型号为LGJ-70，而LGJ-800/55型钢芯铝绞线的导线型号为LGJ-800，故满足电晕校验要求。6.4.3东南变电所进线L2的选择东南变电所为无限大功率电源，在选择导线是按照导线的经济截面进线选择就可以了，查表11-5电力系统地区负荷最大利用小时数，根据带设计变电所的负荷情况得到该电源的最大负荷利用小时数为，查图6-17的经济电流密度图，得到当时的经济电流密度，计算导线的经济截面：，由,，所以。根据经济截面选择LGJ—400/35型钢芯铝绞线。6.4.4东南变电所进线L2的校验（一）、经济截面校验LGJ—400/35型钢芯铝绞线的计算截面为接近，故满足经济截面的要求。（二）电晕电压校验查表6-1可不进行电晕电压校验的最小导体型号及外径得到晴天可不出现电晕电压要求管形母线导线型号是LGJ-70，而LGJ-400/35型钢芯铝绞线的导线型号是LGJ-400，大于电晕校验所要求的最小导线型号，故满足电晕校验要求。（三）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=22.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算L1导线的热稳定最小截面得：，LGJ—400/35型钢芯铝绞线的计算截面为,所以，满足热稳定要求。6.510kV侧出线的选择6.5.1小区导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知小区的最大负荷为S=6000kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择三根LGJ-150/25型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。三、导线校验（一）长期允许载流量校验。导线选择LGJ-150/25型钢芯铝绞线环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，所以有，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=24.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按6-4计算导线的热稳定最小截面得：=，而LGJ-150/25型钢芯铝绞线的计算截面为S=148.07,所以，满足热稳定要求。6.5.2变电所导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知变电所的最大负荷为S=6300kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择两根LGJ-150/25型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。三、导线校验（一）长期允许载流量校验。导线选择LGJ-150/25型钢芯铝绞线环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，所以有，满足长期允许载流量的要求。导线的热稳定校验和相同，故满足热稳定要求6．5.3配电所导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知配电所的最大负荷为S=1500kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择三根LGJ-50/8型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为231A。三、导线校验（一）长期允许载流量校验。导线选择LGJ-50/8型钢芯铝绞线环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为231A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，所以有，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=24.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算导线的热稳定最小截面得：=，而LGJ-50/8型钢芯铝绞线的计算截面为S=130.08,所以，满足热稳定要求。6.5.4工业园导线的选择与校验根据所给资料知工业园的最大负荷为S=600和额定电压都与小区相等，所以可选和小区相同的导线三根，能够满足长期载流量和热稳定最小截面的要求。6.5.5学校导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知配电所的最大负荷为S=2500kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择与配电所导线相同，一根LGJ-50/8型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为231A。导线的校验与导线相同，满足各种校验要求6.5.6商业中心导线的选择与校验一、电缆的选择与校验条件介绍（1）电缆型号的选择电流的选择应根据其用途，敷设方式，使用条件进行。厂用高压电流应选择纸绝缘铅包电流，除110kV及以上用单相冲油电缆或交联聚乙烯电缆等干式电缆外，一般采用三相电缆；高温场所应采用耐热电缆；敷设在高差大的地点应采用不滴油电缆或者塑料电缆。（2）电压选择电缆的额定电压应大于或等于所在电网的额定电压（3）截面选择电力电缆截面选择与裸导体的基本相同，但其修正系数与敷设方式和环境温度有关，即K=——式（6-7），或K=——式（6-8），式中为温度校正系数为空气中多根电缆并列时的修正系数当为空气中多根电缆穿管敷设时的修正系数，电压在10kV及以下，截面为95及以下时取0.9，截面为120-185时取0.85为直埋电缆因土壤热阻不同时的修正系数为土壤中多跟不同的修正系数（4）电缆的热稳定校验电缆的截面选择为：——（6-9），式中为短路电流的热效应，C为电缆的热温度系数，计算如下：——（6-10），式中为电缆芯线充填物热容量随温度变化及绝缘散热影响的校正系数，10kV及以下回路取1.0，为电缆芯单位体积热容量，铝芯取0.59J/钢芯取0.81J/为电缆在温度为20摄氏度时的电阻温度系数，铝芯为4.03.为电缆芯为20摄氏度时的电阻温度系数，铝芯为3.1为短路前电缆的工作温度，单位为摄氏度为电缆在短路时的最高允许温度，对10kV及以下普通黏性浸渍纸绝缘电缆及交联聚乙烯绝缘电缆为200，有中间接头的电缆最高允许温度为120。对于电缆线路有中间接头的，应按接头处校验热稳定。短路前电缆的最高运行温度为：——（6-11）电缆的动稳定一般都由厂家保证，故无需校验。（5）、电压降的校验对供电距离较远，容量较打的电缆线路，要校验其电压损失，一般5%，对于长为L，单位长度的电阻为r，电抗为x的三相交流电缆，电压降由式6-12求得：二、线路最高允许电流计算已知商业中心的最大负荷为S=3000kVA，所以：三、线路型号的选择导线选择四根ZLO2型三芯油浸纸绝缘铝芯包钢带铠装防腐电缆，正常允许最高温度为+70摄氏度，长期允许载流量为＝215A，每根电缆Ｓ＝120，每回截面为2120，每回有两根并列，x=0.076，r=0.274。四、导线校验（一）长期发热允许载流量校验。导线选择ZLO2型三芯油浸纸绝缘铝芯包钢带铠装防腐电缆，正常允许最高温度为+70摄氏度，长期允许载流量为＝215A，而线路最高允许载流量为，根据资料当实际土壤温度为20摄氏度时，查附表16得到电缆载流量的校正系数为=1.07，电缆间距取=120mm，由18和19得到两根并列的校正系数为=0.9，=1，，则两根直埋电缆的允许电流为，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定校验。对于电缆有中间接头的，应按照接头处短路校验热稳定。由式（6-11）得短路前的最高允许温度为：，在由式（4-10）得热温度系数：所以由（6-9）可以算出电缆的热稳定最小截面为：，故满足热稳定校验要求。（三）、电压降校验由原始资料得=0.9，所以=0.4，按照式6-12得：故满足电压降的校验要求。7各电气设备的选择7.1电气设备的选择与校验原则由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。电气设备选择的一般原则为：1）、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。2）、应满足安装地点和当地环境条件校核。3）、应力求技术先进和经济合理。4）、选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1）、电压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，>。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1~1.15倍，电气设备所在电网的运行电压不会超过额定电压的1.15倍。2）、电流选用的电器额定电流不得低于

所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流，即>。若变压器过负荷运行时，应为负荷的1.4倍。校验的一般原则：1）、电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。2）、用熔断器保护的电器可不校验热稳定。3）、短路的热稳定条件：Qdt——在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）T——设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算t=td+tkd式中td——继电保护装置动作时间内（S）tkd——断路的全分闸时间（s）4）、动稳定校验电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是： 上式中——短路冲击电流幅值及其有效值——允许通过动稳定电流的幅值和有效值5）、绝缘水平：在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。7.2断路器及相应隔离开关的选择7.2.1断路器及隔离开关选择条件一、断路器型式的选择,除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。断路器选择的具体技术条件如下：(1)电压：≤电网工作电压(2)电流：≤最大持续工作电流(3)开断电流：Ip.t≤Ipt断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量断路器额定开断电流(4)动稳定：≤imaximax断路器极限通过电流峰值三相短路电流冲击值(5)热稳定：I∞²tdz≤It²tI∞稳态三相短路电流tdz短路电流发热等值时间It断路器t秒热稳定电流其中tdz=tz+0.05β"²由β"=I"/I∞和短路电流计算时间t，可从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112，图5－1查出短路电流周期分量等值时间。二、隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关都应配置接地开关。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。3)、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。4)、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。5)、隔离开关的结构简单，动作要可靠。6)、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。选择的具体技术条件如下：①电压：Ug≤Ug电网工作电压②电流：Ig.max≤Ig.max最大持续工作电流③动稳定：≤imax④热稳定：I∞²tdz≤It²t7.2.2110kV进线断路器及相应隔离开关的选择一、工作电流和电压计算110kV侧过负荷运行时的最高功能工作电压为允许的工作电流为二、断路器型号的选择110kV侧进线选择两台LW36-126型断路器。LW36-126型户外自能高压断路器适用于交流50HZ，三相配用一个CT24型弹簧操动机构，额定电压=126kV，额定电流,额定短路开端电流，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值，短时耐受电流，爬电距离3150mm。因为，满足最高工作电压和电流的要求。三，断路器校验（1）动稳定校验断路器额定峰值耐受电流，110kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值，110kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K1点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。四、隔离开关型号的选择110kV侧进线离开关选择6只GW4-126型户外交流高压隔离开关，带接地刀闸。额定电压=126kV，额定电流1600A，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值50，短时耐受电流，爬电距离3150mm。因为，满足最高工作电压和电流的要求。五，隔离开关校验（1）动稳定校验隔离开关额定峰值耐受电流，110kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值50，110kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K1点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。7.2.3110kV侧母联断路器及相应隔离开关选择一、工作电流和电压计算110kV侧过负荷运行时的最高功能工作电压为工作电流为：，当系统过负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140%选择，所以二、断路器型号的选择110kV侧进线选择两台LW36-126型断路器。LW36-126型户外自能高压断路器适用于交流50HZ，三相配用一个CT24型弹簧操动机构，额定电压=126kV，额定电流,额定短路开端电流，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值，短时耐受电流，爬电距离3150mm。因为，满足最高工作电压和电流的要求。三，断路器校验（1）动稳定校验断路器额定峰值耐受电流，110kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值，110kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K1点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。四、隔离开关型号的选择110kV侧母联离开关选择2只GW4-126型户外交流高压隔离开关，带接地刀闸。额定电压=126kV，额定电流1600A，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值50，短时耐受电流，爬电距离3150mm。因为，满足最高工作电压和电流的要求。五，隔离开关校验（1）动稳定校验隔离开关额定峰值耐受电流，110kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值50，110kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K1点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。7.2.4主变110kV侧断路器及相应隔离开关选择一、工作电流和电压计算主变110kV侧过负荷运行时的最高功能工作电压为允许的工作电流为二、断路器型号的选择主变110kV侧选择两台LW36-126型断路器。LW36-126型户外自能高压断路器适用于交流50HZ，三相配用一个CT24型弹簧操动机构，额定电压=126kV，额定电流,额定短路开端电流，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值，短时耐受电流，爬电距离3150mm。因为，满足最高工作电压和电流的要求。三，断路器校验（1）动稳定校验断路器额定峰值耐受电流，10kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值，10kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K1点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。四、隔离开关型号的选择主变110kV侧选择6只GW4-126型户外交流高压隔离开关，带接地刀闸。额定电压=126kV，额定电流1600A，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值50，短时耐受电流，爬电距离3150mm。因为，满足最高工作电压和电流的要求。五、隔离开关校验（1）动稳定校验隔离开关额定峰值耐受电流，10kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值50，10kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K2点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。7.2.5主变10kV侧断路器及相应隔离开关的选择一、工作电流和电压计算主变10kV侧过负荷运行时的最高功能工作电压为10kV侧母线出线工作电流为二、断路器型号的选择主变10kV侧选择两台ZN12-12型真空断路器。额定电压=12kV，额定电流3150A,额定短路开端电流，额定峰值耐受电流，动稳定电流有效值，热稳定耐受电流。因为，满足最高工作电压和电流的要求。三，断路器校验（1）动稳定校验断路器额定峰值耐受电流，10kV三相短路冲击电流，，动稳定电流有效值，10kV全电流有效值，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验断路器短时耐受电流，K1点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。四、隔离开关型号的选择主变10kV侧选择4只GN22-12/3150-50型隔离开关。额定电压=12kV，额定电流3150A，热稳定电流为：50kA，动稳定电流为：125kA因为，故满足最高工作电压和电流的要求。五，隔离开关校验（1）动稳定校验隔离开关动稳定电流为：125kA，10kV三相短路冲击电流，,故满足动稳定要求。（2）热稳定校验隔离开关热稳定电流为：50kA，K2点三相短路稳态值，，故满足热稳定要求。7.2.610kV侧分段断路器及相应隔离开关的选择在降压变电站中，为了增大系统阻抗，减小短路电流，采用变压器低压侧分列允许方式，即母线硬分段接线方式，所以10kV侧的两台分段断路器不同时闭合，其电流由一台变压器提供。一、工作电流和电压计算断路器允许的工作电流为工作电压为根据计算10kV侧分段断路器及相应隔离开关可选择与主变10kV侧的断路器和隔离开关相同，同样满足热稳定和动稳定校验。7.3电压互感器的选择7.3.1电压互感器选择的一般原则（一）型式的选择。10kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，当选用零序电压时，一般采用三相五柱电压互感器。35-110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。220kV配电装置当当容量和准确度等级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。按在110kV及以上线路侧的电压互感器当线路上装有载波通信时应尽量与耦合电容器结合，统一选电容式电压互感器。（二）、电压选择。①一次电压U1：1.1Un>U1>0.9Un，Un为电压互感器额定一次线电压，1.1和0.9是允许的一次电压波动范围，即±10%Un。②二次电压：电压互感器二次电压，应根据使用情况，按下表选用所需的二次额定电压。绕组主二次绕组附加二次绕组高压侧接入方式接于线电压上接于相电压上用于中性点直接接地系统中用于中性点不接地或经消弧线圈接地系统中二次额定电压（V）100100/eq\r(,3)100100/3（三）、准确等级选择。电压互感器的准确度是在二次负荷下的准确级。用于电度表准确度不低于0.5级，用于电压测量，不应低于1级，用于继电保护不应低于3级。（四）、二次负荷。是对应于在测量仪表所要求的最高准确级下，电压互感器的额定容量。S2是二次负荷，它与测量仪表的类型，数量和接入电压互感器的接线方式有关，电压互感器的三相负荷经常是不平衡的，所以通常用最大一相的负荷和电压互感器一相的额定容量相比较。7.3.2110kV侧电压互感器的选择110kV侧进线，母线统一选用TYD110/-20(H)型点燃式电压互感器。查表13-31得其具体参数：最高电压为126kV，交流工频实验电压为200/480kV，标准雷电冲击耐受电压480kV，额定一次、二次电压比为110//0.1//0.1//0.1kV,额定负载准确等级150VA/0.2级，100VA/0.5级，150VA/3P级，额定电容0.02uF。所选电压互感器满足要求。7.3.310kV侧电压互感器的选择10kV侧电压互感器选择JDZ11-12型电压互感器，查表13-11得其具体参数：额定电压比为10/0.1/0.1kV,0.2/0.2，0.5级，所选电压互感器满足要求。7.4电流互感器的选择7.4.1电流互感器选择的一般原则电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6--20kV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，对于35kV及以上配电装置，一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器，有条件时，应尽量釆用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。①一次额定电流的选择：当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。②准确级的选择：与仪表连接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于以下要求：用于电能测量的互感器准确级：0.5功电度表应配用0.2级互感器；1.0级有功电度表应配用0.5级互感级；2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级级互感器；一般保护用的电流互感器可选用3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计算。③一次侧额定电压：≥UgUg为电流互感器安装处一次回路的工作电压，Un为电流互感器额定电压。④热稳定校验:电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流I1n来校验：(I1n×Kt)²≥I∞²tdz，Kt为CT的1s热稳定倍数；⑤动稳定校验：内部动稳定可用下式校验：I1nKdw≥I1n电流互感器的一次绕组额定电流（A）短路冲击电流的瞬时值（KA）KdwCT的1s动稳定倍数7.4.2110kV侧电流互感器的选择与校验（1）型号的选择。表12-31选择LB7-110()型电流互感器，额定电压110kV，额定电流2600/5A，准确级10P15/10P15/0.5/0.2，短时热稳定电流45kA，耐受冲击电流115kA。（2）工作电压校验。所选电流互感器最高工作电压为126kV，大于系统平均工作电压115kV，满足要求。（2）额定电流校验。根据所设计变电所主变压器容量为225000kVA，平均工作电压115kV，则主变压器110kV侧工作电流为,所选电流互感器一次侧电流为2600A，满足变电所一次负荷电流变化的要求。而二次负荷电流选择5A。（3）电流互感器准确级的选择。所选互感器准确级选为10P15/10P15/0.5/0.2级，该级次能够满足保护，测量，计算准确级要求。（4）动稳定校验。LB7-110()型电流互感器动稳定电流为115kA，大于该变电所系统110kV侧短路冲击电流，，满足动稳定要求。（5）热稳定校验。LB7-110()型电流互感器短时热稳定电流45kA，大于该变电所系统110kV侧短路热稳定电流，满足热稳定要求。7.4.310kV侧电流互感器的选择与校验（1）型号的选择。10kV进线查表12-15选择LZZBJ9-12/175b/2s型电流互感器，额定电压12kV，额定电流3150A，准确级0.2/0.5/10P15/10P15，短时热稳定电流100kA，耐受冲击电流160kA。（2）工作电压校验。所选电流互感器最高工作电压为12kV，大于系统平均工作电压10.5kV，满足要求。（2）额定电流校验。根据所设计变电所主变压器容量为225000kVA，平均工作电压10.5kV，则主变压器10kV侧工作电流为,所选电流互感器额定电流为3150A2749A，满足变电所一次负荷电流变化的要求。（3）电流互感器准确级的选择。所选互感器准确级选为0.2/0.5/10P15/10P15级，额定二次输出容量为30/60/40/30VA。（4）动稳定校验。LZZBJ9-12/175b/2s型电流互感器动稳定电流为160kA，大于该变电所系统10kV侧短路冲击电流，，满足动稳定要求。（5）热稳定校验。LZZBJ9-12/175b/2s型电流互感器短时热稳定电流100kA，大于该变电所系统10kV侧短路热稳定电流，满足热稳定要求。7.4.410kV侧母联电流互感器的选择与校验选择和校验的方法步骤与10kV侧电流互感器的选择与校验的相同，选择LZZBJ9-12/175b/2s型电流互感器，其计数参数与上面相同，满足各种校验要求。7.5避雷器的选择7.5.1避雷器的选择原则避雷器有两种：1）、阀型避雷器按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器；2）、管型避雷器，利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电弧吹灭。用于线路作为防雷保护。(1)阀型避雷器应按下列条件选择：①额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。②灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地压，是否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）；在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%。③工频放电电压：Ugf>Umi(Ugf为工频放电电压，Umi为灭弧电压)在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中，工频放电电压一般应大于最大运行相电压的3.5倍。在中性点直接接地的电网，工频放电电压应大于最大运行相电压的3倍。工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。④冲击放电电压和残压：一般国产阀型避雷器的保护特性与各种电器的绝缘均可配合，故此项校验从略。7.5.2110kV侧避雷器的选择与校验(1)额定电压及持续运行电压的选择。110kV侧最高工作电压126kV，相对地最高电压126Kv/=73kV，根据表14-10选择氧化锌避雷器的额定电压为0.75=0.75126kV=94.5kV，取氧化锌避雷器的额定电压为100kV，持续运行电压为73kV，其标称放电电流为10KA。（2）雷电冲击残压的选择。查表3-14得110kV变压器额定雷电冲击外绝缘耐受峰值电压为450kV，所以避雷器雷电冲击残压不大于260kV。根据以上校验查表14-5选择Y10W5-100/260型氧化锌避雷器，满足变压器110kV侧过电压保护要求。7.5.3变压器110kV侧中性点避雷器的选择(1)额定电压及持续运行电压的选择。110kV侧变压器中性点额定电压为0.57=0.57126kV=71.82kV，取避雷器的额定电压72kV，变压器相对地电压为126Kv/=72.8kV，取持续运行电压为72kV，其标称放电电流为1.5KA。（2）雷电冲击残压的选择。查表3-16得110kV变压器中性点雷电冲击全被和截波耐受峰值电压为250kV，所以110kV氧化锌避雷器雷电冲击电流下残压为186kV，满足雷电冲击的要求。根据以上校验查表14-3选择Y15W5-72/186型氧化锌避雷器，满足变压器110kV侧中性点过电压保护要求。7.5.410kV侧避雷器的选择(1)额定电压及持续运行电压的选择。10kV侧最高工作电压11.5kV，相对地最高电压11.5Kv/=6.6kV，根据表14-10选择氧化锌避雷器的额定电压为1.38=1.3811.5kV=15.8kV，取氧化锌避雷器的额定电压为17kV，持续运行电压为8.6kV，其标称放电电流为5KA。（2）雷电冲击残压的选择。查表3-14得10kV变压器类设备的内绝缘截断雷电冲击耐受峰值电压为85kV，所以避雷器雷电冲击残压57.5kV。根据以上校验查表14-4选择Y5WS5-17/50L型氧化锌避雷器，满足变压器10kV侧过电压保护要求。8配电装置设计配电装置按电气设备地点不同，可分为屋内、屋外配电装置。按组成方式又可分为：由电气设备在现场组装配电装置称为装配式。若在制造厂预先将开关电器，互感器等安装成套，然后运至安装地点，则称为成套配电装置。8.1配电装置的特点一、屋内配电装置的特点(1)由于允许安全净距小和可以分层布置，故占地面积较小。(2)维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响。(3)外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量。(4)房屋建筑投资较大。二、屋外配电装置的特点(1)土建工程量和费用较小，建筑周期较短。(2)扩建比较方便。(3)相邻设备之间距离较大，便于带电作业。(4)占地面积大。(5)受外界空气影响，设备运行条件较差，须加强绝缘(6)外界气象变化对设备维修和操作有影响。大、中、小型发电厂和变电所中，35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置。110kV及以上多为屋外配电装置。但110—220kV装置，当有特殊要求成处于严重污秽地区时，经过经济技术比较，也可以采用屋内布置。三、成套配电装置的特点：(1)电气设备不止在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小。(2)所有电器元件已在工厂组装成一个整体，大大减少现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁。(3)运行可靠性高，维护方便。(4)耗用钢材较多，造价较高。8.2配电装置的安全净距一、屋内配电装置的安全净距配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑设备的外形尺寸，检修和运输的安全距离等因素而决定的，对与敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的最小安全净距。即所谓A1和A2值，在这一距离下:表8-110kV屋内配电装置的安全净距（mm）符号适应范围额定净距A11:带电部分至接地部分之间2:网,板状遮栏向上延伸线距地2.3M处,与遮栏上方带电部分之间125A21:不同相的带电部分之间2:断路器和隔离开关大案断口两侧带电部分之间125B11:栅状遮栏至带电部分之间2:交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间875B2网状遮栏至带电部分之间225C无遮栏裸体至地面之间2450D平行的不同时停电检修的无遮栏裸体之间1950E通向屋外的出线套管至屋外通道的路面4000二、屋外配电装置安全净距根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型，半高型和高型。(1)屋外配电装置的安全净距设计配电装置确定带电导体之间和导体对接地构造的距离时还要考虑减少相间短路的可能性及减小电动力。如软导线在短路电动力，风摆，温度大呢个因素作用下使相间及对地距离了的减小，隔离开关。开断允许电流不致发生相间和接地故障，以及减小大电流导体附近的铁磁物质的发热。110kV及以上还要考虑减小电晕损失，带电检修等因素。(2)屋外高压配电装置的若干问题①母线及构造屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种。软母线为钢芯铝绞线，软母线和分裂导线，三相水平布置。用悬式绝缘子悬挂在母线构造架上。软母线可选用较大的档距，但档距越大，导线弧垂也越大。因而导线相间及对地距离就要增加。母线及跨越线构架的宽度和高度均需要加大。②电气设备的布置按照断路器在配电装置中所占据的位置，可分为：单列、双列和三列布置。断路器的各种排列方式，必须根据主线和地地形条件，总体布置和出线方向等多种因素合理选择。隔离开关电流、电压互感器等均采用高式布置，其支架高度的要求与断路器相同。避雷器也有高式和低式两种布置。110kV及以上的阀型避雷器器身细长。如安装在2.5m高的支架上，其顶部离地面高5.9m，稳定度很差。一般可装设在0.4m的落地基础上磁吹避雷器及35kV阀型避雷器形体矮小，稳定度较好，一般可采用高式布置8.3本变电所的配电装置10kV屋内配电装置，采用二层配式布置。一层配置开关柜，电抗器和断路器。二层配置母线，母线隔离开关。二层式造价低，运行维护和检修方便，比三层式经济，运行维护方便，比单层式占地面积小。110kV屋外高型单框架双列式配电装置，将两组母线及隔离开关上下重叠布置在一个高型架内，可以节省占地面积。8.410kV侧开关柜的选择8.4.1开关柜的而选择与校验条件开关柜有固定式和移开式两种，在电网变电所倒闸操作比较频繁时，多选用固定式的，因为它运行操作比较方便，但断路器检修时，停电时间比较长。移开式开关柜倒闸操作比较麻烦，但检修断路器时可以及时更换断路器，停电时间较少。目前10kV、35kV配电装置中多采用真空断路器和断路器。开关柜的选择条件：（1）、按工作电压选择。开关柜额定电压应该等于或大于所在回路的额定电压，开关柜的最高工作电压应大于系统的最高工作电压。（2）、按工作电流选择。开关柜的工作电流不应小于所在回路的工作电流。（3）、按承受短路电流的能力选择。开关柜的额定短路开断电流不应小于所在回路三相短路电流周期分量有效值，开关柜能承受的短路冲击电流应大于该回路短路冲击电流（动稳定校验），开关柜的短时热稳定电流应大于所在回路短路所产生的热效应。(4)、按绝缘水平选择。开关柜的空气绝缘距离和爬电距离是保证其绝缘水平的重要技术参数，一般要求10kV电压等级的空气绝缘尺寸不小于125mm，外绝缘爬电距离达到1.8-2cm/kV，在常温和100%湿度条件下对10kV电压等级开关柜设备仍要求工频耐压42kV雷电冲击耐压75kV。8.4.2小区、变电所、工业园出线开关柜的选择与校验（一）工作电流计算已知小区和工业园的最大负荷为6000kVA,变电所的最大负荷为6300kVA（2）柜型的选择。小区、变电所、工业园开关柜选择八台KYN58-12型铠装中置移开式开关柜，选择VD4型真空断路器，配用ZN78型永磁操动机构。额定电压为12kV，额定峰值耐受电压相间及相对地为75kV，端口间为84kV，1min工频耐受电压相间及相对地为42kV，端口间为48kV；额定电流为1250A。（3）按开关柜电压校验开关柜安装位置额定电压为10kV，应此，开关柜额定雷电冲击电压峰值应为75kV（查表3-14各类设备雷电冲击耐受电压峰值），1min工频耐受电压应为42kV（查表3-18开关设备的交流耐受电压峰值）。对照（一）中开关柜的技术参数可知所选择柜型满足电压要求。（4）按工作电流校验小区、变电所、工业园所在回路的工作电流分别为346A和364A，所选柜的额定电流为1250A，满足电流要求。（5）、按额定短路开断电流校验10kV母线短路电流周期分量有效值为24.3kA，查表10-25得开关柜配用的VD4型真空断路器额定短路开断电流为25kA，故满足电流要求。（6）、动稳定校验10kV母线短路冲击电流为62kA，查表10-23得开关柜额定峰值耐受电流为80kA，故满足动稳定要求。（7）、热稳定校验10kV母线短路电流周期分量有效值为24.3kA，查表10-23得开关柜额定短时3S耐受电流为31.5kA，故满足热稳定要求。8.4.3配电所、学校、商业中心出线开关柜的选择已知配电所的最大负荷为1500kVA，学校的最大负荷为2500kVA，商业中心的最大负荷为3000kVA，他们所在回路的工作电流分别为：（2）柜型的选择。配电所、学校、商业中心开关柜选择六台KYN58-12型铠装中置移开式开关柜，选择VD4型真空断路器，配用ZN78型永磁操动机构。额定电压为12kV，额定峰值耐受电压相间及相对地为75kV，端口间为84kV，1min工频耐受电压相间及相对地为42kV，端口间为48kV；额定电流选择为630A。开关柜的选择与小区的相同，其校验也相同，故满足回路的各种校验要求，故此变电所10kV出线端共选择14台KYN58-12型铠装中置移开式开关柜。9设计总结与体会本次设计的主要任务是完成一110kV变电所一次部分的设计，在进行设计前我们在老师的指导下先对资料进行了分析，设定了具体的设计步骤和进度，并对相关资料进行了分析整理。本次设计主接线设计为110kV双母线接线，10kV单母线分段接线，根据所内的负荷情况确定安装两台主变压器互为备用，容量都是25MVA，110kV中性点接地。所用变压器两台，一台备用，容量为125kVA。根据三相短路计算选择合适的电气设备，母线及各个导线在满足动稳定，热稳定及机械强度的前提下，还有满足长期载流量，最高工作电压等要求，综合考虑，选择各种钢芯铝绞线，铝母线等。如110kV侧母线选两根LGJ-150/8型钢芯铝绞线；10kV侧母线：三根LWB-12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线；东北变电所进线L1选LGJ-800/55型钢芯铝绞线；东南变电所进线L2选LGJ—400/35型钢芯铝绞线。10kV侧电气设备在满足动稳定，热稳定，载流量，电压及绝缘等条件下选择了KYN58-12型铠装中置移开式开关柜和ZN12-12型真空断路器，而110kV侧则选择不同型号的断路器。设计110kV为户外中型配置，10kV为户内配置，根据所需还配置了相应的避雷器和限流电抗器。由于水平有限，加上时间限制，设计中还有部分细节问题欠缺考虑。在老师和我们自己的共同努力下，我们完成了毕业涉及的任务，在这过程中不仅仅是对我们知识的考察，也是对我们相互学习合作以及我们毅力的锻炼，在老师的细心指导，同组同学的相互帮助中，我们可以把自己的知识与别人分享，所以我们都学到了更多。要想很好的完成这次设计，就必须深入学习电力系统分析，了解短路计算的意义，步骤，方法，以及怎么样准确的设短路点。在选择设备时，应该注意变压器中心点接地问题，以及那些地方需要互感器，那些地方需要避雷器等，毕业设计和以往的课程设计最大的不同就是这次设计更加综合的考察了我们对专业课的学习和掌握，还要考察我们对新知识的学习能力，独立完成设计的能力等。这不仅是给我们温习已学知识的机会，也是让我们有机会在老师的指导下运用知识的机会，因此，我们更应该很好的把握机会，认真的完成毕业设计。10谢辞在老师的指导和同学的帮助下,经过近一个月的努力110kV变电站一次部分的设计终于完成了，在此我对张家芬老师所给予的帮助和指导表示衷心的感谢,并且感谢曾给予我帮助的各位同学。在毕业设计过程中，张家芬老师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真，并给我们提供了大量有关资料和文献，使我的这次设计能顺利完成。通过这次毕业设计使我对以前学习的知识得到了更深的了解,并使知识得到了进一步的巩固。毕业设计和以往的课程设计最大的不同就是这次设计更加综合的考察了我们对专业课的学习和掌握，还要考察我们对新知识的学习能力，独立完成设计的能力等。这不仅是给我们温习已学知识的机会，也是让我们有机会在老师的指导下运用知识的机会，在设计中，陶老师不但要指导我们现在的设计，还要给我们补没学好的知识，给我们搜集相关的资料，以便我们顺利完成设计。因此，我们更应该很好的把握机会，认真的完成毕业设计。11参考文献[1]狄富清.变电设备合理选择与运行检修.机械工业出版社.2006.1[2]熊信银.朱永利.发电厂电气部分（第三版）.中国电力出版社，2004.9[3]何仰赞.温曾银.电力系统分析（上册）（第三版）.华中科技大学出版社，2002.1[4]庞思勤、刘成伟．激光加工高性能复合材料的工艺与机理研究[J]．兵工学报