贾涛济源钢铁集团110KV变电站设计

河南机电高等专科学校毕业设计/论文PAGEPAGE48绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。由于电能在工业及国民经济的重要性，电能的输送和分配是电能应用于这些领域不可缺少的组成部分。所以输送和分配电能是十分重要的一环。变电站使电厂或上级电站经过调整后的电能书送给下级负荷，是电能输送的核心部分。其功能运行情况、容量大小直接影响下级负荷的供电，进而影响工业生产及生活用电。若变电站系统中某一环节发生故障，系统保护环节将动作。可能造成停电等事故，给生产生活带来很大不利。因此，变电站在整个电力系统中对于保护供电的可靠性、灵敏性等指标十分重要。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。将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110kv降压变电站。本次设计主要是电气一次部分，它主要包括变电站总体分析，电力系统分析，主接线选择，主变选择，短路电流的计算，电气设备的选择，防雷设计等。在主接线设计中，在110KV侧我们把两种接线方式在经济性，灵活性，可靠性三个方面进行比较，最后选择110KV单母分段。在10KV侧我们采用同样的方法。第1章概述1.1引言济钢110KV变电站是济钢本企业与电力系统相联系的中间的重要设施，它承担着向济钢的各车间供电的任务，它的运行的稳定性和可靠性对企业的正常生产具有决定性的作用。正因为如此，决定了它在济钢本企业中具有重要的地位。系统设计应在国家计划经济的指导下，在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究提出系统设计的具体方案，应合理利用能源，合理布局电源和网络，使发、输、变电及无功建设配套协调。设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、可靠、质量合格和充足的电能来满足国民经济各部门与人民生活不断增长的需要。系统设计的设计水平可为今后第五年至第十年的某一年，并应对过度年进行研究（五年内逐年研究），远景水平可为第十年至第十五年的某一年，且宜与国民经济计划的年份相一致。系统设计经审查后，二至三年进行编制，但有重大变化时，应及时修改。该110KV变电站是济钢集团的厂用变电站，它有两个系统向其供电，系统1和系统2，其总容量为：，它与电力系统紧密相连，具有重要的地位。1.2变电站的作用和主要设备组成电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。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。将压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。这里所设计的就是110kv降压变电站。1.2.1变电站主要设备组成发电厂和变电站中安装的各种电气设备，其主要任务是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态、发生异常故障时及时处理等。根据电气设备的作用不同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。一、一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备称为一次设备。主要包括：1.生产和转换电能的设备，如发电机等。2.接通或断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、负荷开关，熔断器、接触器等。3.限制故障电流和防御过电压的保护电器，如电抗器和避雷器等。4.载流导体，如裸导线和电缆等。5.接地装置。二、二次设备：把对一次设备和系统的运行进行测量、控制、监视、和保护的设备称为二次设备。它们包括：1.仪用互感器，如电压互感器和电流互感器。2.测量表计，如电压表、电流表、功率表和电能表等。3.继电保护及自动装置。4.直流电源设备。5.操作电器、信号设备及控制电缆。1.2.2变压器电力变压器是发电厂变电站中的重要元件之一。主变压器是变换电压的主要设备，一般可分为降压变压器和升压变压器。在本次设计的变电站中主要用于降低电压。变压器由单相变压器和三相变压器。在运输等条件允许的情况下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。1.2.3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。隔离开关用于输、配电线路时，变压器和断路器等进行保护，检修时把他们从回路中断开，有时用来切换母线环。1.2.4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。互感器主要是测量仪器，将高电压、大电流转换成低电压、小电流进行测量。1.2.5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等电气设备。1.2.6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。1.2.7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章电力系统及变电站总体分析2.1电力系统分析经过对电力系统的正确分析才能选择变电站的正确设计方案，电力系统的分析应满足以下几点：一、变电站的设计应根据工程的5—10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。二、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。三、变电站的设计，必须坚持节约用地的原则。四、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。该110KV变电站是济钢集团的厂用变电站，它有两个系统向其供电，系统1和系统2，其总容量为：，它与电力系统紧密相连，具有重要的地位。2.2变电站总体分析2.2.1设计依据根据本企业的电力需求，向省电力公司提出申请，在得到省电力公司文件《济钢110KV变电所设计任务书的批复》后进行该变电站的建设。2.2.2由于企业规模的扩大，为满足该公司生产的需要，决定新建一个110KV变电站。又由于济钢临近该市的电力负荷中心，决定在此建设此变电站。2.2.3根据本公司的电力需求和电力系统规划，本变电所的规模如下:电压等级：110KV/10KV线路回数：110KV进线：2回；10KV出线：6回。本变电站为一次性建设成。2.2.由该公司所处的地理位置和设计的方案可知：该变电站位于厂区外部，临近负荷中心，交通方便，有充足的水源平均海拔200米，地震烈度为7度，年最高气温：+40℃；年最低气温 2.3负荷分析2.3.110kv负荷分析表2-1：10KV侧负荷情况表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4200KW钢铁1车间3800KW钢铁2车间4000KW负荷总计26000KW根据负荷允许停电程度的不同，可以将负荷分为三个等级，即一级负荷、二级负荷、三级负荷。等级不同，对电力系统供电可靠性与稳定性的要求也不同。如果停电，一级负荷将造成人身伤亡或引起对周围环境严重污染对工厂将造成经济上的巨大损失，如重要的大型的设备损坏，重要产品或用重要原料生产的产品大量报废，还可能引起社会秩序混乱或严重的政治影响。二级负荷会造成较大的经济损失，如生产的主要设备损坏、产品大量报废或减产，还可能引起社会秩序混乱或较严重的政治影响。三级负荷造成的损失不大或不会造成直接经济损失。由此可知，供电的稳定性直接影响经济的发展，负荷等级不同，对供电的要求也不相同：对于一级负荷，必须有二个独立电源供电，且任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对特别重要的一级负荷应该由二个独立电源点供电。对于二级负荷，一般要有两个独立电源供电，且任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷供电。对于三级负荷，一般只需一个电源供电。由上表可知，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，为满足公司的正常生产任务和对员工的生命财产的考虑，必须保证其供电可靠性。因此其都属于一级负荷。第3章主变和电气主接线的选择3.1主变选择3.1.1主变台数的考虑原则选择主变压器台数时应考虑下列原则：应满足用电负荷对供电可靠性的要求，对供有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器对一二级负荷继续供电。一、对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所也可以考虑采用两台变压器。二、在确定变电所主要变压器台数时,应适当考虑负荷的发展留有一定的余地。3.1.2变压器容量和台数的选择一、主变容量的考虑原则（一）只装一台主变压器的变电所主变压器容量SN.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要。即：SN.T≥S30（3-1）（二）装有两台主变压器的变电所每台变压器的容量SN.T应同时满足以下两个条件1.任一台变压器单独运行时,易满足总计算负荷S30的大约60%～70%的需要,即:S30=(0.6～0.7)S30（3-2）2.任一台变压器单独运行时,应满足全部一二级符合的需要。即:S30≥S30(Ⅰ+Ⅱ)（3-3）（三）车间变电所主变压器的单台容量选择车间变电所主变压器的单台容量一般不宜大于1000KV.A，对装设在二层以上的电力变压器,应考虑其垂直与水平运输对通道及楼板荷载的影响。如果采用干式变压器时,其容量不易大于630KVA，对居住小区变电所内的油浸式变压器单台容量不易大于630KVA。适当考虑负荷的发展，应适当考虑今后5～10年电力负荷的增长,留有一定的余地,干式变压器的过负荷能力较小,更宜留有较大的裕量。又参考相应的规定：1.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。2.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％.3.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）变电站主变压器台数和容量的最后确定,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31500KVA。3.1.3变压器形式的选择一、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。所以本变电站的主变采用三相变压器。二、变压器绕组数量的选择本次设计为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。三、绕组连接方式在具有三种电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15％以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况，由主变容量选择部分的计算数据，明显满足上述情况。故济钢110KV变电站主变选择双绕组变压器。参考相应规程指出：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Ydn11的连接方式，而6-10KV侧采用△型的连接方式。故济钢110KV变电站主变应采用的绕组连接方式为：Ynd11型接线。四、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：（一）接于出力变化大的发电厂的主要变压器。（二）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。（三）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，所以可以采用手动调压方式。综合以上分析，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变压器的冷却方式主要有自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。综合经济性和本变电站的实际情况考虑，济钢110KV变电站宜选用风冷式冷却方式。3.1.5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110KV,10KV侧选10.5KV。3.1.6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主变中性点接线的方式和设计3.2.1110KV侧接地方式根据电力系统的实际情况，110-500KV系统为大电流接地系统，所以变电站主变的110KV侧的中性点应选择中性点直接接地方式。10KV侧接地方式6～10KV侧为中性点不直接接地方式，即应该选用中性点不接地、经高阻接地或经消弧线圈接地方式。消弧线圈又分为完全补偿和欠补偿方式，为防止出现在灭接地电容电流出现时电弧谐振，一般选用过补偿方式，具体采用那种接地方式，应经电容电流计算，对10KV系统若接地电容电流大于30A时，应选经消弧线圈接地方式。若需要加装消弧线圈时，需要考虑它的引接方式。10KV侧需要加装消弧线圈时，由于主变的10KV侧是△接线，没有中性点，故对10KV侧需加接地变，将中性点引出用以接消弧线圈，接地变的容量应大于消弧线圈的容量，一般应该在6～10KV的每一段母线上安装型号一样，相同容量的接地变。消弧线圈的容量及型式的选择：显然10KV侧需要加消弧线圈，但由于主变的10KV侧是△接线，没有中性点，故对10KV侧需加接地变，将中性点引出以接消弧线圈，接地变的容量应大于消弧线圈的容量，查《发电厂电气部分》设计计算资料可选用接地变型号为：KSJD-315/80/10.5,所用消弧线圈为：XDJ-300/10，变比为：10.5/0.4,正序阻抗电压为：4%。3.310KV侧限流设计 为合理选择10KV侧的电气设备，必须考虑10KV侧的开关柜的能否选用轻型电器，所以必须考虑10KV侧是否有限流问题，经过短路计算，若需要加限流措施，对110KV站首先考虑选择大的阻抗结构，其二，选择变压器分列运行的方式，都不满足时再加限流电抗器。经计算后知，10KV侧应采取限流措施，因此所用变该用接地变，其型号为：KSJD-31.5/80/10.5,所用消弧线圈为：XDJ-300/10。3.4电气主接线选择3.4.1电气主接线是指发电厂或变电站中的一次设备按照设计要求连接起来表示生产、汇集和分配电能的电路,也称为主电路.采用何种主接线形式,于电力系统原始资料,发电厂,变电站本身运行的可靠性,灵活性和经济性的要求等密切相关,并且对电气设备的选择,配电装置布置,继电保护和控制方式的拟定都有较大的影响.在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线可靠、灵活，必然要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。变电所的主接线应根据变电所所在电网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。发电厂和变电站的主接线还必须满足以下基本要求:一、根据发电厂变电站在电力系统中的地位,作用和用户性质,保证必要的供电可靠行和电能质量的要求。二、应力求接线简单,运行灵活和操作方便，保证运行,维护和检修的安全和方便。三、应尽量降低投资,节省运行费用。四、满足扩建的要求,实现分期过度。3.4.2在设计主接线时应主要考虑以下基本问题：一、变电所在系统中的作用和地位。二、分期与最终建设规模。三、电压等级及出线回路数。四、接入系统的方式。五、所址条件。3.4.3主接线的设计依据有关设计规程中的规定：一、35～110KV线路为两回及以下时，宜采用桥形线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形单母线或分段单母线的接线，35～63KV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线，110KV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。二、在采用单母线、分段单母线或双母线的35～110KV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可以设置旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼做旁路断路器的接线，当110KV线路为6回及以上，35～63KV线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器，主变压器35～110KV回路中的断路器，有条件时，亦可接入旁路母线，采用断路器的主接线不宜设旁路设施。三、当变电站装有两台主变时，6～10KV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。综合以上规程规定，结合本变电站的实际情况，110KV侧有2回（近期1回，远景发展1回），10KV侧有6回出线（一次建成）.又由前面的变电站分析部分和负荷情况分析部分，该变电站在整个电力网络中处于重要的地位，各侧均不允许断电。故可对各电压等级侧主接线设计方案作以下处理：（一）110KV侧列表3-1对以上两种方案进行比较：表3-1外桥接线和单母分段接线的比较表方案项目方案I外桥接线方案II单母线分段接线可靠性适用于线路短，故障率低，穿越功率大的情况，可靠性不高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，可靠灵活性变压器能够经常切换，从而使变压器能够经济运行，调度灵活当一回线路故障时,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经济性外桥接线只用了3台断路器，比具有4台回路的单母接线节省了1台断路器，投资省，经济性好接线简单,运行设备少，投资少，年运行费用少由以上比较结果知，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。（二）10KV侧根据《电力工程电气设计手册》的如下规定：6～10KV配电装置一般均为屋内布置，当出线不带电抗器，一般采用成套开关柜单层布置。且当6～35KV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜采用旁路设施。10KV侧接线形式分析草拟方案I、II同上比较分析同上。鉴于10KV侧负荷性质对供电可靠性要求，宜采用方案II采用单母分段，手车式高压开关柜屋内配电装置。（三）所用电接线方式根据设计要求，在本所用电源是从济钢集团变电站主变110KV侧电压母线上引接。第4章短路电流计算短路电流计算的目的供电系统要求正常的不间断对用电负荷供电，以保证生产和生活的正常进行。然而，由于各种原因也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。电力系统中出现最多的故障形式是短路。所谓短路既是指载流导体相与相之间发生非正常接触情况，在中性点直接接地的系统中还有各相与地之间的短路。造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是设备长期运行，绝缘自然老化或由于设备本身质量低劣，绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备质量合格，绝缘合乎要求而被过电压（包括雷电过电压）击穿，或者是设备绝缘受到外力损坏而造成短路。严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。由此可见，短路的后果十分严重，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素，同时需要进行短路电流的计算，以便正确的选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不至损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等，也必须计算短路电流。4.2短路电流计算的一般规定短路电流计算是发电厂和变电站设计的主要计算项目，它涉及界限方式及设备的选择。目前个设计院都是通过计算机进行计算。工程要求系统调度或设计部门提供接入本发电厂和变电站的各级电压的综合阻抗值，由电气专业人员负责计算。为了使所选电器具有足够的可靠性、经济性、灵活性并在一定的时期内满足电力系统发展的需要，应对不同点的短路电流进行校验。短路电流的计算按可能发生的最大短路电流的正常接线方式，不考虑在切换过程中并联的运行方式进行计算。4.3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。短路电流计算过程4.4.1参数计算（所基准值为：S=300MVAU=110KV）系统接线图如图4-1所示：图4-1系统接线图系统电抗：X=X=0.24=0X=X=0.24=1.152变压器阻抗：U=10.5X=X=U=0.105=14.4.3短路电流计算等效电路图如图4-2，等效电路图简化图如图4-3：图4-2等效系统图图4-3等效系统简化图将X和X并联后，得X=0.5经过查电力系统阻抗表可知：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各电源的电抗的计算：X=X（4-1）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=1.62I=1.6211.34=18.37（KA）；i=2.69I=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=1.62I=1.621.57=2.54（KA）；i=2.69I=2.691.57=4.22(KA)短路电流计算结果表5-1短路电流计算结果短路电流短路点I"（KA）Itk/2（KA）Itk（KA）Ish（KA）K111.347.567.7318.37K21.570.80.852.54第5章电气设备选择5.1电气设备选择的总体概述正确选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节约投资，具体选择方法也就不完全一样。但对它们的要求却是基本相同的。电力系统中的各种电气设备，其运行条件完全一样，选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求是相同的。电气设备要想能可靠地工作，必须按正常运行条件进行选择，并且按短路条件校验其热稳定和动稳定。导体的选择主要有：各电压级的汇流母线、主变引下线、出线以及各电压级的绝缘子等。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、以及相应的隔离开关、熔断器等。用于保护和测量用的电流互感器，包括穿墙套管、开关柜的选择及其一次接线的编号。5.2选择导体和电器的基本条件按长期工作条件选择依据《导体和电器的选择设计技术规定》: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：（5-1）其中，一般按照选择电气设备的额定电压。对于导体：（5-2）对于电器：（5-3）的计算方法：一、汇流主母线（一）110KV主母线：按实际功率分布进行计算。（二）10kV主母线：（5-4）二、旁路母线回路。三、主变的引下线（5-5）四、出线单回线：双回线：五、母联回路。六、分段回路（5-6）其中：K=0.5～0.8。七、10KV并联电容器回路（5-7）按经济电流密度选择导体依据《导体和电器选择设计技术规定》的如下规定：一、载流导体应选择铝质材料。二、除配电装置的汇流母线外，较长导体的截面应按经济密度选择，导体的经济电流密度可按照附录四所列数值选取。当无合适规定导体时，导体面积可按经济电流密度计算截面的相邻下一档选取。选取条件：经济截面（5-8）J—经济电流密度注意：按此法选择导体后，必须按长期发热校验。5.3导体和电器的校验条件5.3.1导体的选择一、母线的选择对母线的选择，相应书籍中有的如下归定：（一）载流导体宜采用铝质材料，下列场所可选用铜质材料的硬导体。1.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。2.污秽对铜腐蚀较轻微而对铝有较严重腐蚀的场所。（二）20KV以下回路的正常工作电流在4000A及以下时，宜采用矩形导体，在4000-8000A时，宜选用槽形导体。（三）110KV及以上高压配电装置，当采用硬导体时，宜选用铝合金管形导体。二、10KV出线电缆选择（一）电力电缆应按下列条件选择和校验1.电缆芯线材料及型号。2.额定电压。3.截面选择。4.允许电压降校验。5.热稳定校验。6.电缆的动稳定由厂家保证，可不必校验。（二）电缆芯线材料及型号选择电缆芯线有铜芯和铝芯，国内工程一般选用铝芯，电缆的型号应根据其用途，敷设方式和使用条件进行选择，济钢变电站10KV出线选用三相铝芯电缆。（三）电压选择：电缆的额定电压应大于等于所在电网的电压。（四）截面选择：电力电缆截面一般按长期发热允许电流选择，当电流的最大负荷利用小时数大于5000小时且长度超过20m时，应按经济电流密度选择。5.3.2电器选择的依据一、断路器选择根据规定：35KV及以下，可选用少油、真空、多油断路器等，应注意经济性。35KV—220KV可选用少油、SF6、空气断路器等。综合考虑，尽量利用经过国家鉴定推荐使用的新产品，又110KV为检修方便，选用SF6断路器，10KV侧采用真空断路器。二、隔离开关的选择隔离开关的型式很多，按安装地点的不同可分为屋内式和屋外式；按绝缘支柱数目可分为单柱式和双柱式。它对配电装置的占地面积有很大影响，选型时应根据配电装置的特点和使用要求以及经济技术条件来确定。由于本设计中均采用手车式断路器，故10KV侧不用选隔离开关。三、电压互感器选择电压互感器是二次回路中测量和保护用的电压源，通过它反映系统的运行状况，它的作用是将一次高压变为二次侧的低电压便于测量。依据《电力工程设计手册》对电压互感器配置的规定：（一）电压互感器的配置与数量和配置、主接线方式有关，并应满足测量、保护周期和自动装置的要求。电压互感器应能在运行方式改变时，保护装置不得失压，周期点的两侧都能提取到电压。（二）6～220KV电压等级的一组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路上是否需要装设压互，应视各回出线外侧装设压互的情况和需要确定。（三）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设压互。又根据《导体和电器选择技术规定》：（一）电压互感器应按下列技术条件选择和校验：1.一次回路电压。2.二次电压。3.二次负荷。（二）电压互感器的型式应按下列使用条件选择:1.准确度等级。2.继电保护及测量的要求。3.3～20KV屋内配电装置宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。4.35KV配电装置宜采用电磁式电压互感器。5.110KV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。（三）用于中型点直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V，用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100/3V。四、电流互感器选择目前电力系统中用的广泛是电磁式电流互感器，它的原理和变压器相似，他的特点：一次绕组串联在电路中，并且很少，电流取决于被测试电路的负荷电流，而与二次侧电流的大小无关；二次侧的电流绕组阻抗很小，所以它在近于短路的状态下运行。电流互感器的选择应符合以下几点：（一）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。（二）发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等也应装设电流互感器。（三）对直接接地系统，按三相配置；对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相装配。五、绝缘子和穿墙套管其选择依据如下：（一）屋外支柱绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子；屋外支柱绝缘子需倒装时，可用悬挂式支柱绝缘子；屋内支柱绝缘子宜采用联和胶装的多棱式支柱绝缘子。（二）屋内配电装置宜采用铝导体穿墙套管。对于母线型穿墙套管应该校核窗口允许穿过的母线尺寸。高压穿墙套管有瓷绝缘和油纸电容式绝缘两种，瓷绝缘的穿墙套管适用于交流电压6～35kv系统，油纸电容式绝缘适用于交流电压60～500kv中性点直接接地系统。5.4电气设备选择过程5.4.1一、消弧线圈一般选用油浸式装设在屋内相对<80%场所的消弧线圈。二、消弧线圈的补偿容量，一般按下式计算（5-9）Q-补偿容量K-过补偿系数Ue-电网额定电压/KVIc-电网或发电机回路的电容电流/A三、电网的电容电流计算：（一）架空线路的电容电流可按下式计算（5-10）L-线路的长度Ic-架空线路的电容电流（二）电缆线路的电容电流可按下式计算（5-11）对于10KV侧：5.4.2最大长期工作电流的计算汇流母线的I：110KV侧：I=1.05I=1.05=208A10KV侧：I=1.05I=1.05=2273KV5.4.3一、110KV母线选择按导体长期发热允许电流选择截面IKI（5-12）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体截面为：S===19mm<70mm满足热稳定要求。二、10KV母线选择按导体长期发热允许电流选择截面。查表可选用两条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t=1s，故不计算非周期分量的热效应，所以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》查表可知当C=91满足短路时的最小导体截面为：S===210mm<1250mm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。5.4.4一、110KV主变引下线选择按导体长期发热允许电流选择截面：IKI（5-13）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体截面为：S===19mm<70mm满足热稳定要求。二、10KV主变引下线选择按导体长期发热允许电流选择截面：查表可选用两条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t=1s，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<1250mm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。三、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=361/0.72=501mm故选用单根10KVZLQ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+（60—25）=52c由C=求得C=70，热稳定的最小截面为：S=/C=/70=227mm<450mm结果表明选用单根ZLQ-3150电缆满足要求。5.4.5110KV断路器和隔离开关选择一、110KV出线断路器和隔离开关的选择（一）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，可选SW3-110G/1200型断路器根据前面的计算部分得：I=1.57KAI=0.85KAI=0.8KAi=4.22KA计算周期分量热效应：Q==3.2因t>1s,故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=3.2把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-1：表5-1110KV计算数据和断路器的有关参数表计算数据SW3-110G/1200U110KAU110KVI208AI1200AI1.57KAI15.8KAi4.22KAi41KAQ3.2It499i4.22KAi41KA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。（二）110KV出线隔离开关的选择由U=110KVI=208AQ=3.2i=4.22KA可选用GW5-110型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-2：表5-2110KV计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GW5-110/630U110KVU110KVI208AI630AQ3.2It160i4.22KAi50KA由上表可见所选隔离开关GW5-110/630合格。二、110KV分段断路器和隔离开关的选择（一）断路器的选择I=208A根据断路器的U，I的要求，可选SW3-110G/1200型少油断路器。根据前面的计算部分得：I=14.57KAI=0.85KAI=0.8KAi=4.22KA计算周期分量热效应：Q==3.2因t>1s,故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=3.2把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-3：表5-3计算数据和断路器的有关参数表计算数据SW3-110G/1200U110KAU110KVI208AI1200AI1.57KAI15.8KAi4.22KAi41KAQ3.2It499i4.22KAi41KA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。（二）隔离开关的选择由U=110KVI=208AQ=3.2i=4.22KA可选用GW5-110型号的隔离开关。把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-4：表5-4计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GW5-110/630U110KVU110KVI208AI630AQ3.2It160i4.22KAi50KA由上表可见所选隔离开关GW5-110/630合格。5.4.6110KV主变引下线断路器和隔离开关的选择一、断路器的选择I=208A根据断路器的U，I的要求，可选SW3-110G/1200型少油断路器。根据前面的计算部分得：I=14.57KAI=0.85KAI=0.8KAi=4.22KA计算周期分量热效应：Q==3.2因t>1s,故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=3.2二、隔离开关的选择由U=110KVI=208AQ=3.2i=4.22KA可选用GW5-110型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-5：表5-5110KV主变下引线计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GW5-110/630U110KVU110KVI208AI630AQ3.2It160i4.22KAi50KA由上表可见所选隔离开关GW5-110/630合格。5.4.710KV出线断路器和隔离开关的选择一、炼钢1车间断路器的选择I=361A根据断路器的U，I的要求，可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得：I=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==253因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=253把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-6：表5-610KV出线计算数据和断路器的有关参数计算数据ZN5-10/630U10KAU10KVI361AI630AI11.34KAI20KAi30.5KAi50KAQ253It160i30.5KAi50KA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。二、炼钢1车间隔离开关的选择由U=10KVI=361AQ=253i=30.5KA查表可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-7：表5-710KV出线计算数据和隔离开关的有关参数计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI361AI600AQ253It160i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格。三、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=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==253因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=253把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-8：表5-8炼钢2车间计算数据和断路器的有关参数计算数据ZN5-10/630U10KAU10KVI361AI630AI11.34KAI20KAi30.5KAi50KAQ253It160i30.5KAi50KA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。四、炼钢2车间隔离开关的选择由U=10KVI=361AQ=253i=30.5KA可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-9：表5-9炼钢2车间计算数据和隔离开关的有关参数计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI361AI600AQ253It160i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格。五、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=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==253因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=253把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-10：表5-10线材1车间计算数据和断路器的有关参数计算数据ZN5-10/630U10KAU10KVI289AI630AI11.34KAI20KAi30.5KAi50KAQ253It160i30.5KAi50KA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。六、线材1车间隔离开关的选择由U=10KVI=289AQ=253i=30.5KA查表可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-11：表5-11线材1车间计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI289AI600AQ253It1600i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格。七、线材2车间断路器的选择I=303A根据断路器的U，I的要求，查表可选SN10-10/630型少油断路器。根据前面的计算部分得：I=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==253因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=253把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-12：表5-12线材2车间计算数据和断路器的有关参数表计算数据ZN5-10/630U10KAU10KVI303AI630AI11.34KAI20KAi30.5KAi50KAQ253It160i30.5KAi50KA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。八、线材2车间隔离开关的选择由U=10KVI=303AQ=253i=30.5KA查附表7可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-13：表5-13线材2车间计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI303AI600AQ253It160i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格。九、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=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==253因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=253把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-14：表5-14钢材1车间计算数据和断路器的有关参数表计算数据ZN5-10/630U10KAU10KVI274AI630AI11.34KAI20KAi30.5KAi50KAQ253It160i30.5KAi50KA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。十、钢材1车间隔离开关的选择由U=10KVI=274AQ=253i=30.5KA查表可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-15：表5-15钢材1车间计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI274AI600AQ253It160i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格。十一、钢材2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=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==253因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=253把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-16：表5-16钢材2车间计算数据和断路器的有关参数表计算数据ZN5-10/630U10KAU10KVI289AI630AI11.34KAI20KAi30.5KAi50KAQ253It1600i30.5KAi50KA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。十二、钢材2车间隔离开关的选择由U=10KVI=289AQ=253i=30.5KA可选用GN6-10/600-52型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-17：表5-17钢材2车间计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GN6-10/600-52U10KVU10KVI361AI600AQ253It160i30.5KAi52KA由上表可见所选隔离开关GN6-10/600-52合格。5.4.810KV分段断路器和隔离开关的选择一、断路器的选择I=2273A根据断路器的U，I的要求，查表可选SN10-10Ⅲ/3000型断路器。根据前面的计算部分得：I=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==2273因t1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=2273把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-18：表5-1810KV分段断路器计算数据和断路器的有关参数表计算数据SN10-10Ⅲ/3000U10KAU10KVI2273AI3000AI11.34KAI43.3KAi30.5KAi130KAQ253It749i30.5KAi130KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器SN10-10Ⅲ/3000合格。二、隔离开关的选择由U=10KVI=2273AQ=253i=30.5KA可选用GN10-10T3000-160型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-19：表5-1910KV分段隔离开关计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GN10-10T3000-160U10KVU10KVI2273AI3000AQ253It28125I30.5KAi160KA由上表可见所选隔离开关GN10-10T3000-160合格。5.4.910KV主变引下线断路器和隔离开关的选择一、断路器的选择I=2273A根据断路器的U，I的要求，查表可选SN10-10Ⅲ/3000型断路器。根据前面的计算部分得：I=11.34KAI=7.73KAI=7.56KAi=30.5KA周期分量的热效应：Q==2273因t>1s，故不计算非周期分量的热效应。所以Q=Q=2273把计算数据和断路器的有关参数进行列表5-20：表5-2010KV主变引下线计算数据和断路器的有关参数表计算数据SN10-10Ⅲ/3000U10KAU10KVI2273AI3000AI11.34KAI43.3KAi30.5KAi130KAQ253It7499i30.5KAi130KA由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器SN10-10Ⅲ/3000合格。二、隔离开关的选择由U=10KVI=2273AQ=253i=30.5KA可选用GN10-10T3000-160型号的隔离开关。把计算数据和隔离开关的有关参数进行列表5-21：计算数据GN10-10T3000-160U10KVU10KVI2273AI3000AQ253It28125I30.5KAi160KA由上表可见所选隔离开关GN10-10T3000-160合格。5.4.10一、110KV侧电压互感器的选择（一）一次回路的电压选择0.8U<U<1.2U（5-14）（二）二次回路的电压选择根据《发电厂电气部分》按表5-10可选二次回路的电压为100/。根据本次设计的使用条件可选则JDR-110型式的电压互感器。二、10KV侧电压互感器的选择（一）种类和型式的选择：三相五柱式油浸式电压互感器（二）一次额定电压和二次额定电压的选择电压互感器的一次绕组额定电压，应根据互感器的接线方式来确定其相电压或相间电压。电压互感器的二次绕组额定电压通常是供额定电压为100V的仪表和继电器的电压绕组使用。电压互感器的辅助绕组电压用于35KV及以下的中性点不接地系统的电压为100/V。（三）容量和准确级的选择互感器的额定二次容量应不小于电压互感器的二次负荷。5.4.11支柱绝缘子和一、10KV绝缘子和穿墙套管的选择（一）10KV绝缘子根据母线额定电压和安装地点选ZC-10F型。其抗弯破坏负荷F=12250N，绝缘子高度225mm。则：F=F===161(N/m)H=H+b+h/2=225+12+125/2=299.5mmF=FH/H=161299.5/225=214N<0.612250=7350N（二）10KV穿墙套管选择根据工作电压和额定电流选用CMWF2-20其长度L=625mm，F=39200N套管窗口尺寸为220210>36000计算跨度：L=（l+L）/2=(1+0.625)/2=0.8125m套管受力：F==896<0.639200=23520N二、110KV绝缘子选择本次设计选用ZS-110/400普通型棒式绝缘子。5.5电气设备选择结果5.5.1表5-22导体选择表项目电压级主母线主变引下线负荷出线110KVLGJ-70LGJ—300/10KVLMY矩形母线(两条125×10)LMY矩形母线(两条125×10)ZLQ-3150三芯电缆（单根）5.5.2表5-23断路器和隔离开关选择表设备项目断路器隔离开关110KV出线SW3-110G/1200GW5-110/630110KV分段SW3-110G/1200GW5-110/630110KV主变引下线SW3-110G/1200GW5-110/63010KV出线ZN5-10/630GN6-10/600-5210KV分段SN10-10Ⅲ/3000GN10-10T3000-16010KV主变引下线SN10-10Ⅲ/3000GN10-10T3000-1605.5.3表5-24电压互感器选择表电压级设备类型110KV10KV电压互感器YDR-110JSJW-105.5.4表5-25绝缘子和穿墙套管选择表电压级设备类型110KV10KV绝缘子ZS-110/400ZC-10F穿墙套管/CMFW2-205.5.510KV配电柜GFC-10型手车式高压开关柜额定电压：10KVSN10-10型断路器额定电流：5-900ACD10型操动机构母线系统：单母线LZJC-10型电流互感器操作方式：直流电磁操作机构外型尺寸：800×1250×2000（mm）第6章防雷设计6.1变电站的防雷保护概述按安装方式的不同，将独立避雷针和构架避雷针两类。从经济观点出发，当然希望用希望避雷针，以为它既能节约支座的钢材，又能省去专门的接地装置，但对绝缘水平不高的35KV以下的配电装置来说，雷击构架避雷针很容易导致绝缘逆闪落，这当然不能容许，独立避雷针是指具有专门的支座和接地装置的避雷针，其接地电阻一般不超过10。我国规定：一、110KV以上的配电装置，一般将避雷针装在构架上，但在土壤电阻率大于1000/M的地区，仍装设独立避雷针，以免发生反击。二、35KV及一下的配电装置应采用独立避雷针来保护。三、60KV的配电装置，在土壤电阻率大于500/M的地区宜采用独立避雷针，在土壤电阻率小于500/M的土壤容许采用构架避雷针。当独立避雷针遭受雷击时，雷电流将在避雷针电感L和接地电阻R上造成压降。避雷针支座上高度为H处的对地电压（H为相邻配电装置构架的高度）（6-1）接地装置的对地电压：（6-2）式中R——独立避雷针的冲击接地电阻L——避雷针单位高度的等值电感如果空气间隙的平均冲击击穿场强为E（KV/M），为了防止避雷针对构架发生反击，其空气间隙S应满足下面要求：与此相似，如果土壤的平均冲击击穿场强为E（KV/M），为了防止避雷针接地装置与变电站接地网之间因土壤击穿而连在一起，其地下距离S应满足下面要求：我国的标准是取雷电流I的幅值I=100KA平波波前陡度（）我国标准推用下面两个公式