降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)

1、 目錄摘 要5ABSTRACT5第1章 緒論61.1、變電所的發(fā)展歷史6、城網(wǎng)變電所的發(fā)展61.2、本設(shè)計(jì)選題意義7第2章 電氣主接線的設(shè)計(jì)72.1、變電所主接線設(shè)計(jì)的基本要求與設(shè)計(jì)原則8、變電所主接線設(shè)計(jì)的基本要求8、變電所主接線設(shè)計(jì)原則92.2、電氣主接線的方案論證9、35kV側(cè)主接線方案選取9、10kV側(cè)主接線方案選取11、兩種接線方案比較11第3章 變壓器的選擇133.1、變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)的確定14、變電所主變壓器容量的確定14、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇143.2、變電所主變壓器型式及調(diào)壓方式的選擇14、主變壓器型式的確定14、繞組連接方式確定15、調(diào)壓方式的選擇15第4章 短

2、路電流的計(jì)算164.1、 概述16、短路計(jì)算的目的17、計(jì)算短路電流的基本假定18、計(jì)算短路電流的基本步驟184.2、 等值電路圖及其各元件電抗計(jì)算19、基準(zhǔn)值計(jì)算19、各元件標(biāo)幺值的計(jì)算19、等值電路簡(jiǎn)化194.3、三相短路電流的計(jì)算22概述22短路點(diǎn)的選取及計(jì)算23第 5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)265.1、電氣設(shè)備選擇的原則及條件26、電氣設(shè)備選擇的一般原則26、電氣設(shè)備選擇的一般條件275.2、載流導(dǎo)體的設(shè)計(jì)29、導(dǎo)體選型30、導(dǎo)體截面的選擇與校驗(yàn)31、110側(cè)主變壓器引接線的選擇34、35KV母線選擇與校驗(yàn)35、35KV主變壓器引接線的選擇36、35KV出線的選擇37、10KV母線的選

3、擇38、10KV主變壓器引接線的選擇39、10KV電纜的選擇395.3、斷路器的選擇與校驗(yàn)40、斷路器種類和型式選擇40、性能選擇41、高壓斷路器的選擇425.4、隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)51、隔離開關(guān)的主要用途51、隔離開關(guān)選擇和校驗(yàn)原則51、110KV側(cè)的高壓隔離開關(guān)選擇52、35kV主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇52、35kV母線分段隔離開關(guān)的選擇53、35kV出線隔離開關(guān)的選擇54、10kV主變側(cè)隔離開關(guān)的選擇：54、10kV母線分段隔離開關(guān)的選擇：55、10kV出線隔離開關(guān)的選擇：555.5、互感器的選擇57、互感器其作用是：58、電壓互感器選擇58、電流互感器的選擇60、110KV進(jìn)線電流互感器

4、的選擇62、35KV主變側(cè)電流互感器選擇63、35KV母線分段電流互感器選擇64、35KV出線的電流互感器選擇64、10KV主變壓器側(cè)的電流互感器的選擇65、10KV母線分段處的電流互感器的選擇66、10KV出線的電流互感器的選擇665.6、高壓熔斷器選擇685.7、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)68、雷電過(guò)電壓的形成與危害69、電氣設(shè)備的防雷保護(hù)69、避雷器的配置：70、避雷線的配置：70、避雷器的選擇70第6章 無(wú)功功率補(bǔ)償716.1、概述716.2、功率因數(shù)計(jì)算72、靜電電容器的補(bǔ)償72、靜電電容器的補(bǔ)償計(jì)算72第7章 繼電保護(hù)747.1、概 述74、繼電保護(hù)的任務(wù)：74、對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求757.

5、2、主變壓器的保護(hù)裝置的配置757.2.1. 變壓器保護(hù)裝設(shè)的一般原則75、瓦斯保護(hù)75、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)75、相間后備保護(hù)76、零序后備保護(hù)777.3、變壓器保護(hù)的整定計(jì)算77、瓦斯保護(hù)的整定：77、BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算77、變壓器的過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算79、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)81、過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算81總結(jié)82致謝82參考文獻(xiàn)83摘 要本次設(shè)計(jì)為110kV變電站的設(shè)計(jì)書，共分為任務(wù)書、說(shuō)明書二部分，同時(shí)還附有3張圖紙加以說(shuō)明。該變電站有2臺(tái)主變壓器，分為三個(gè)電壓等級(jí)：110kV、35kV、10kV，35kV、10kV均采用單母分段的主接線方式供電。本次設(shè)計(jì)中

6、進(jìn)行了短路電流計(jì)算，主要設(shè)備選擇及校驗(yàn)（包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等），并同時(shí)略帶介紹了防雷保護(hù)、主變保護(hù)等相關(guān)方面的知識(shí)。關(guān)鍵詞：110kV變電站、母線、變壓器、短路電流、主變保護(hù)Abstract This paper is a 110kV substation design book，including assignment paper、explanation paper and three graphs. The substation have two primary transformers including 3 voltage degree：110kV、35

7、kV and 10kV. 35kV and 10kV adopted sectioned single bus primary connection model to supply power. In this paper, we have computed short-circuit current, designed and tested the primary electric equipments ( circuit breaker, isolation switcher、 current transfer、voltage transfer、bus etc ),at the same

8、time, we also introduced the prevent-thunder protection、primary protection and other knowledge relevant.Keyword: 110kV substation、short-circuit current 、bus、transformer、primary protection第1章 緒論1.1、變電所的發(fā)展歷史由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)容量的增大，電壓等級(jí)的升高，綜合自動(dòng)化水平的需求，使變電所設(shè)計(jì)問(wèn)題變得越來(lái)越復(fù)雜。除了常規(guī)變電所之外，還出現(xiàn)了微機(jī)變電所、綜合自動(dòng)化變電所、小型化變電所和無(wú)人

9、值班變電所等。當(dāng)前隨著我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造工作的發(fā)展，對(duì)變電所設(shè)計(jì)提出了更高、更新的要求，變電所分為系統(tǒng)樞紐變電所、地區(qū)重要變電所和一般變電所三大類。本設(shè)計(jì)110kv降壓變電所屬于一般變電所。由于變電所設(shè)計(jì)與占地面積多少和加強(qiáng)網(wǎng)架可靠性直接相關(guān)，變電所的發(fā)展經(jīng)過(guò)了一段發(fā)展歷史。、城網(wǎng)變電所的發(fā)展我國(guó)常規(guī)城網(wǎng)變電所的主要問(wèn)題是設(shè)備陳舊，占地面積大與現(xiàn)代化的城市建設(shè)不相適應(yīng)，為了改變這種面貌，城網(wǎng)變電所已向小型化方向發(fā)展，開始采用全封閉組合電器，即GIS成套設(shè)備。全封閉組合電器（GIS）就是由于SF6氣體的出現(xiàn)而發(fā)展的一種新型高壓成套設(shè)備。它包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器

10、、霹雷器，母線、出現(xiàn)套管或電纜終端。這些設(shè)備按變電所主接線的要求依次連接組成一個(gè)整體，各元件的高壓帶電部位均封閉于接地的金屬殼內(nèi)，并充以SF6氣體，作為絕緣的滅弧介質(zhì)，稱之為SF6氣體絕緣變電站，簡(jiǎn)稱GIS。目前，GIS的發(fā)展趨向，是將變壓器一、二次開關(guān)全部合為一體，為氣體絕緣組合的供電系統(tǒng)。今后其將向小型化、智能化、免維護(hù)、易施工的方向發(fā)展。（一）、農(nóng)村變電所的發(fā)展建國(guó)以來(lái)，我國(guó)農(nóng)電事業(yè)得到迅速的發(fā)展，隨著改革開放的形勢(shì)發(fā)展，現(xiàn)有農(nóng)村電網(wǎng)已經(jīng)適應(yīng)不了農(nóng)電負(fù)荷迅速增長(zhǎng)的要求，二十年來(lái)，全國(guó)各地農(nóng)網(wǎng)，特別是對(duì)農(nóng)村變電所重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)改造，取得了可靠的成績(jī)。但，農(nóng)村變電所仍存在一些問(wèn)題。近年來(lái)，有關(guān)

11、科研設(shè)計(jì)單位和農(nóng)電部門做了大量的工作，經(jīng)過(guò)多次的論證與實(shí)踐，確定了農(nóng)村變電所的建設(shè)，應(yīng)遵循“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”的原則和“戶外式、小型化、造價(jià)化、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)”的發(fā)展方向。（二）、變電所綜合自動(dòng)化的發(fā)展自從計(jì)算機(jī)技術(shù)深入到電力系統(tǒng)以來(lái)，微機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、集保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、監(jiān)控為遺體，是一種分布式的綜合自動(dòng)化裝置，其把繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、參數(shù)監(jiān)測(cè)等各種功能分布在各個(gè)單片機(jī)上，而這些單片機(jī)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)一個(gè)有機(jī)的自動(dòng)化裝置。（三）、無(wú)人值班變電所變電所實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班是一項(xiàng)涉及面廣，技術(shù)含量高，要求技術(shù)和管理工作相互配套的系統(tǒng)工程，它包括電網(wǎng)，一、二次部

12、分，變電所裝備水平，通信通道建設(shè)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建立以及無(wú)人值班變電所的運(yùn)行管理工作。1.2、本設(shè)計(jì)選題意義本設(shè)計(jì)110kv降壓變電所屬于一般變電所，是在校期間最后一個(gè)重要綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的綜合性訓(xùn)練。通過(guò)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)工程觀念，以便更好的適應(yīng)工作需要。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以熟悉國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定等，樹立工程設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)；能鞏固并充實(shí)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，能夠靈活運(yùn)用，解決實(shí)際問(wèn)題；初步掌握電氣工程專業(yè)工程的設(shè)計(jì)流程和方法，獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、工程繪圖等相關(guān)設(shè)

13、計(jì)任務(wù)；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。第2章 電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線是變電站設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確定對(duì)電力系統(tǒng)及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并對(duì)電器設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定變電所主接線的最佳方案。2.1、變電所主接線設(shè)計(jì)的基本要求與設(shè)計(jì)原則、變電所主接線設(shè)計(jì)的基本要求（一）、可靠性保證必要的供電可靠性、要充分考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。供電可靠性是電力系統(tǒng)的首要要求，主接線首先應(yīng)該滿足這個(gè)

14、要求： 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 斷路器檢修或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回?cái)?shù)和停運(yùn)的時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 盡量避免變電所全部停運(yùn)的可能性。（二）、靈活性： 調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活的投入或切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故的運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器，母線以及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。 擴(kuò)建時(shí)，可以容易的從初期接線過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組，變壓器或線路而不相互干擾，并對(duì)一次或二次部分的改建工

15、作量最少。（三）、主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，盡量節(jié)約一次設(shè)備的投資，節(jié)約占地面積，減少電能損失，即具有經(jīng)濟(jì)性： 主接線力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器，隔離開關(guān)，電流和電壓互感器等一次設(shè)備。 要能使繼電保護(hù)和二次設(shè)備不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 要能限制斷路電流，以便于選擇廉價(jià)的電氣設(shè)備和輕型電器。（四）、應(yīng)能容易地從初期過(guò)渡到最終接線，并在擴(kuò)建過(guò)度時(shí)，一次和二次設(shè)備所需的改造最小，即具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。、變電所主接線設(shè)計(jì)原則（1）、變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。（2）、

16、在35-60kV配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時(shí)，一般采用單母線或單母線分段接線，若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大地區(qū)，可采用雙母線接線。（3）、在6-10kV配電裝置中，線路回?cái)?shù)不超過(guò)5回時(shí)，一般采用單母線接線方式，線路在6回以上時(shí)，采用單母分段接線，當(dāng)短路電流較大，出線回路較多，功率較大時(shí)，可采用雙母線接線。（4）、110-220kV配電裝置中，線路在回以上時(shí)，一般采用雙母線接線。（5）、當(dāng)采用SF6等性能可靠、檢修周期長(zhǎng)的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時(shí)，均可不設(shè)旁路設(shè)施。總之，以設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，全面分析，

17、做到既有先進(jìn)技術(shù)，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。2.2、電氣主接線的方案論證、35kV側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求：40km架空出線6回，每回平均輸送容量7MW。最大負(fù)荷 50MW，最小負(fù)荷 40MW，最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間Tmax=5500h，cos =0.85，一、二類負(fù)荷占55%。本設(shè)計(jì)提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較：?jiǎn)文妇€分段接線和雙母線接線。（一）、單母線分段接線(如圖2-1)（1）優(yōu)點(diǎn)： 1、用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電；2、當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分?jǐn)鄶嗦菲鲿?huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。（2）缺點(diǎn)：1、當(dāng)一段母線或母線隔離開

18、關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；2、當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；3、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（3） 適用范圍：1、 610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；2、 3563KV配電裝置出線回路數(shù)為45回時(shí)；3、 110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。1234WOQF圖2-1 單母線分段接線（二）、雙母線接線(如圖22)TQF W1234圖22雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器）雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過(guò)母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行倒閘操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。如檢修工作母線時(shí)其操

19、作步驟是：先合上母線斷路器TQF兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合上TQF，向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上隔離開關(guān)。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器TQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。1優(yōu)點(diǎn)：（1）、供電可靠 通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān),只停該回路。(2)、調(diào)度靈活 各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化約需要。(3)、擴(kuò)建方便 向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建,均不影響兩

20、組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線短時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。(4)、便于實(shí)驗(yàn) 當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。2 缺點(diǎn)：(1)、增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關(guān)。(2)、當(dāng)母線故障或檢修是隔離開關(guān)作為倒換操作電器,容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作,需要隔離開關(guān)和短路器之間裝設(shè)連鎖裝置。3適用范圍：當(dāng)出線母線數(shù)式母線電源較多,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級(jí)電壓采用的具體條件如下：(1)、6220

21、KV配電裝置,當(dāng)短路電流較大,出線需要帶電抗器時(shí)；(2)、3563KV配電裝置,當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò)8回路或連接的電源較多負(fù)荷較大時(shí)；(3)、110220KV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或110220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位出線回路在4回路以上時(shí)。、10kV側(cè)主接線方案選取根據(jù)任務(wù)書要求：10kV側(cè)進(jìn)出線共計(jì)10回，均為電纜出線其中一、二類負(fù)荷占總最大負(fù)荷的45%。預(yù)選方案為：?jiǎn)文妇€接線、雙母線接線。由于單母線接線、雙母線接線第一節(jié)均已列出，故在此不再重復(fù)。、兩種接線方案比較方案一：110KV電壓等級(jí)采用雙母線接線，10KV電壓等級(jí)采用雙母線接線。方案二：110KV電壓等級(jí)采用單母

22、分段接線，10KV電壓等級(jí)采用單母分段接線。表（2-1）兩種方案進(jìn)行比較：方案一方案二可靠性可靠性較高，雙母線接線能滿足這一要求。通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；與方案一比起來(lái)，高壓側(cè)采用這種接法可靠性相對(duì)低一些。當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；靈活性調(diào)度靈活，操作方便。調(diào)度靈活，操作方便。經(jīng)濟(jì)性高壓側(cè)配電裝置復(fù)雜，使建造費(fèi)用增多，經(jīng)濟(jì)性不好。高壓側(cè)接線簡(jiǎn)單、清晰，采用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)好一些?？蓴U(kuò)建性便于擴(kuò)建高壓側(cè)擴(kuò)建不方便，要考慮平衡擴(kuò)建。經(jīng)過(guò)上述綜合比較，作為一般的變電所，對(duì)可靠性要求不是很高，綜合經(jīng)濟(jì)性及靈

23、活性，因此采用方案二。第3章 變壓器的選擇主變壓器的選擇主要包括變壓器的容量、變壓器的臺(tái)數(shù)、變壓器的形式、繞組連接方式、變壓器的調(diào)壓方式選擇。以下分別根據(jù)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。3.1、變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)的確定、變電所主變壓器容量的確定主變壓器的容量一般按變電所建成5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選取，并適當(dāng)?shù)目紤]到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。再者，可根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變故障或檢修停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，一般性變電所，應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%-80%。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)：

24、 S=S35KV+S10KV =0.7×（50+20）÷0.85=57650（kVA）、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇選擇主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮下列原則：1、 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電。對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只用一臺(tái)變壓器，但在低壓側(cè)應(yīng)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。2、 對(duì)季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。綜上所述，選用兩臺(tái)31500 kVA主變壓器。當(dāng)一臺(tái)突然故障切除，在最大負(fù)荷情況下，另一臺(tái)變

25、壓器過(guò)負(fù)荷倍數(shù)70÷（0.85×31.5）=2.61允許過(guò)載時(shí)間接近2小時(shí)，在此時(shí)間處理事故，調(diào)整發(fā)電功率。3.2、變電所主變壓器型式及調(diào)壓方式的選擇的確定、主變壓器型式的確定變壓器采用三相或單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性及運(yùn)輸條件等因素，在不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，330kV及以下的變電所均應(yīng)選用三相變壓器，對(duì)具有三種電壓的變電所，如果通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上時(shí)，采用三繞組變壓器，本變電所變壓器各側(cè)繞組的功率均已達(dá)到了總?cè)萘康?5，故選三相三繞組變壓器。、繞組連接方式確定主變壓器中性點(diǎn)接地方式選擇：由設(shè)計(jì)規(guī)程知，中性點(diǎn)不接地方式最簡(jiǎn)單，單相

26、接地時(shí)允許帶故障運(yùn)行兩小時(shí)，供電連續(xù)性好，接地電流僅為線路及設(shè)備的電容電流，但由于過(guò)電壓水平高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于110KV及以上電網(wǎng)，在663KV電網(wǎng)中，則采用中性點(diǎn)不接地方式，但電容電流不能超過(guò)允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過(guò)電壓，波及整個(gè)電網(wǎng)；中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，當(dāng)接地電容電流超過(guò)允許值時(shí)，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過(guò)電壓；中性點(diǎn)直接接地，直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備須立即切除，增加了斷路器負(fù)擔(dān)，降低供電連續(xù)性。但由于過(guò)電壓較低，絕緣水平下降，減少了設(shè)備造價(jià)，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著

27、。故適用于110KV及以上電網(wǎng)中。主變壓器中性點(diǎn)接地方式，是由電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式?jīng)Q定。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形和三角形，如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定，我國(guó)110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y0連接，35kV采用Y連接，35kV以下電壓等級(jí)、變壓器繞組都采用連接，所以本變電所主變壓器繞組連接方式為Y0/Y/。、調(diào)壓方式的選擇普通型的變壓器調(diào)壓范圍很小，僅為5%而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢(shì)與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭就無(wú)法滿足要求，有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般在15以上，而且，既要向系統(tǒng)傳輸功率，

28、又可能從系統(tǒng)倒送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的情況下，有載調(diào)壓變壓器可以實(shí)現(xiàn)。設(shè)置有載調(diào)壓的原則如下： 對(duì)于220kv及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式，一般不宜采用。 對(duì)于110kv及以下的變壓器，宜考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓方式。因此選用有載調(diào)壓變壓器。綜上所述，選擇SFSZL-31500/110型變壓器型號(hào)含義如下：S三相 F風(fēng)冷式 S三繞組Z有載調(diào)壓 L繞組導(dǎo)線材料為鋁 31500容量 110額定電壓所選主變壓器的特性數(shù)據(jù)如表（3-1）所示：型號(hào)額定容量（KVA）各側(cè)容量比為：調(diào)壓范圍損耗（KW）阻抗電壓（%）連接組別號(hào)空載損耗負(fù)

29、載損耗SFSZL731500/11031500100/100/50高壓 1108×1.25%kV中壓 38.52×2.5%kV低壓 11kV50.3175高中：17.5高低：10.5中低：6.5Yn,yn0,d11第4章 短路電流的計(jì)算4.1、 概述所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)外，相與相或相與地之間是相互絕緣的。如果由于絕緣破壞而構(gòu)成通路，電力系統(tǒng)就發(fā)生了短路故障。通常引起絕緣損壞的原因由：絕緣材料的自然老化，機(jī)械損傷，雷電造成過(guò)電壓等。此外，運(yùn)行人員的誤操作，如帶負(fù)荷拉隔離刀閘，設(shè)備檢修后

30、遺忘拆除臨時(shí)接地線而誤合刀閘均克造成短路；另外，鳥獸跨接在裸露的載流部分以及風(fēng)、雪、雹等自然災(zāi)害也會(huì)造成短路。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路由：三相短路（f(3)）、兩相短路（f(2)）、兩相短路接地（f(1,1)）、以及單相接地短路（f(1)）。三相短路時(shí)系統(tǒng)三相電路仍然是對(duì)稱的，稱為對(duì)稱短路，其它幾種短路均使三相電路不對(duì)稱，稱為不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空部分。發(fā)生短路時(shí)，由于供電回路的阻抗減小以及突然短路時(shí)暫態(tài)過(guò)程，使短路點(diǎn)及附近電力設(shè)備流過(guò)的短路電流可能達(dá)到額定值的幾倍甚至十幾倍，從而引起導(dǎo)體及絕緣的嚴(yán)重發(fā)熱甚至損壞。同時(shí)，在短路剛開始，電流瞬時(shí)值達(dá)到最大時(shí)，電力設(shè)備的導(dǎo)

31、體間將受到很大的電動(dòng)力，可能引起導(dǎo)體或線圈變形以致?lián)p壞。在電流急劇增加的同時(shí)，系統(tǒng)中的電壓突然降低，短路點(diǎn)附近電壓下降得最多，這將影響用戶用電設(shè)備得正常工作。為了減少短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的危害，一方面必須采取限制短路電流的措施，合理設(shè)計(jì)電網(wǎng)；另一方面是迅速將發(fā)生短路的部分與系統(tǒng)其它部分隔離開來(lái)，使無(wú)故障部分恢復(fù)正常運(yùn)行。這就要依靠繼電保護(hù)裝置檢測(cè)除故障，并有選擇地使最接近短路點(diǎn)的、流過(guò)短路電流的斷路器斷開。系統(tǒng)中大多數(shù)的電流都是瞬時(shí)性的，因此架空線路普遍采用自動(dòng)合閘裝置。在變電所可能發(fā)生的各種故障中，對(duì)系統(tǒng)危害最大，而且發(fā)生概率最高的是短路故障。，短路電流的計(jì)算是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，我在設(shè)計(jì)時(shí)是按照三

32、相短路來(lái)計(jì)算的。、短路計(jì)算的目的1、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案 ，確定某接線方案是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算；2、在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流對(duì)所選電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)；3、在選擇繼電保護(hù)方法和整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。為了達(dá)到上述目的，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無(wú)限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，算出下列各短路參數(shù)：I三相短路電流，用來(lái)作為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定斷流容量。應(yīng)采用繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短

33、路的次暫態(tài)短路電流來(lái)計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。ish三相短路沖擊電流，用來(lái)校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。Ish三相短路全電流最大有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。Sd三相短路容量，用來(lái)校驗(yàn)斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過(guò)規(guī)定值。Sj基準(zhǔn)容量（MVA）。Uav所在線路的平均電壓（kV）。、計(jì)算短路電流的基本假定為了簡(jiǎn)化短路電流計(jì)算的方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略了一些次要因素的影響，作出如下規(guī)定：1、電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同，電流的頻率相同，短路前，變電所的電勢(shì)和電流是對(duì)稱的。2、變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。3、線路的分布電容略去不計(jì)，不計(jì)

34、磁路飽和，認(rèn)為各元件為線性元件4、個(gè)電壓級(jí)采用平均額定電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成誤差很小。5、在短路電流計(jì)算中，由于短路電流比正常負(fù)荷電流大得多，多數(shù)情況下可不考慮負(fù)荷；6、忽略元件的電阻及并聯(lián)支路，只考慮元件的感抗；7、系統(tǒng)中的短路為金屬性短路，即過(guò)度電阻為零。8、短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。9、考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。、計(jì)算短路電流的基本步驟1、照供電系統(tǒng)圖繪制等效電路圖，要求在圖上標(biāo)出各元件的參數(shù)，對(duì)復(fù)雜的供電系統(tǒng)，還要繪制出簡(jiǎn)化的等效圖2、定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，并按照公式求出基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗3、出供電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)幺值4、制相應(yīng)的短路電流計(jì)算阻抗

35、圖；5、出由電源至短路點(diǎn)的總阻抗X*5、根據(jù)需要取不同的短路電點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算；6、列出短路電流計(jì)算結(jié)果圖。4.2、 等值電路圖及其各元件電抗計(jì)算、基準(zhǔn)值計(jì)算高壓供電系統(tǒng)通常采用標(biāo)幺值的方法來(lái)計(jì)算短路電流，所以，應(yīng)求出供電系統(tǒng)中各元件的電抗標(biāo)幺值。為了計(jì)算方便，取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uav一般取用各級(jí)的平均額定電壓.基準(zhǔn)容量Sd（MVA）和基準(zhǔn)電壓Ud（KV）選定以后，基準(zhǔn)電流Id（KA）和基準(zhǔn)電抗Xd（歐姆）便可用下式?jīng)Q定：基準(zhǔn)電流 IdSd/Ud基準(zhǔn)電抗 XdUd/Id、各元件標(biāo)幺值的計(jì)算在用標(biāo)幺值（相對(duì)值）進(jìn)行計(jì)算時(shí)，電路中全部元件的電抗，必須換算到選定的基準(zhǔn)容量下的標(biāo)

36、幺值，標(biāo)幺值某電氣量的實(shí)際值同單位同電氣量的基準(zhǔn)值。對(duì)于不同電量，計(jì)算公式如下：電壓標(biāo)幺值 Ud*UUd 容量標(biāo)幺值 Sd*=SSd電流標(biāo)幺值 Id*=IId =I×UdSd電抗標(biāo)幺值 Xd*=XXd、等值電路簡(jiǎn)化為了計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需要將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的等值網(wǎng)絡(luò)，常常采用的方法有：網(wǎng)絡(luò)等值變換、利用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性簡(jiǎn)化并聯(lián)電源支路的合并和分布系數(shù)法四種。根據(jù)本次設(shè)計(jì)所選主接線方式和長(zhǎng)期運(yùn)行方式（兩臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行），對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行簡(jiǎn)化。選取基準(zhǔn)容量為Sj=100MVA Uj= Uav 變壓器電抗的計(jì)算：X*= Ud1%Sj/100 Sje根據(jù)所選主變壓器型

37、號(hào)，查表得：阻抗電壓分別為：U13%=18 U12%=10.5 U23%=6.5US1%=( U12+ U13- U23)/2=(10.5+186.5)/2=11US2%=( U12+ U23- U13)/2=(10.5+6.518)/2=0US3%=( U13+ U23- U12)/2=(18+6.510.5)/2=7式中 Uk變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)（）； Se最大容量繞組的額定容量（MVA）； Sj基準(zhǔn)容量（MVA）：阻抗的標(biāo)幺值：X*1= =0.55X*2=0X*3=0.35由于是本次設(shè)計(jì)是兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，所以：X*1=X*2=0.55/2=0.275X*3= X*4=0X*5= X

38、*6=0.35/2=0.175在沒有選擇線路的情況下，各類元件可以取電抗平均值：架空線:X=0.4/Km電纜線：X=0.08/Km線路電抗的計(jì)算：X*=X*7= X*8= =0.39X*9= =1.17X*10= =0.8繪制網(wǎng)絡(luò)等值電路如下：圖（4-1）X*11= X*12=0.04X*13= =0.22X*14= =0.14X*15= =0.09X*16= =0電路圖化簡(jiǎn)為：圖（4-2）4.3、三相短路電流的計(jì)算概述本變電所可以考慮成為無(wú)限大容量供給的短路電流計(jì)算，其實(shí)無(wú)限大容量是個(gè)相對(duì)概念，它是指電源距短路點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，電源的額定容量遠(yuǎn)大于系統(tǒng)供給短路點(diǎn)功率。所以，在短路過(guò)程中認(rèn)為電源電壓不

39、變，也就是說(shuō)電源的內(nèi)阻為零。但實(shí)際上電源的阻抗仍有一定數(shù)值，只要電源的阻抗不超過(guò)短路回路總阻抗的10%時(shí)，就可以忽略電源的阻抗。為了設(shè)計(jì)需要共選5個(gè)短路點(diǎn)，即：d1 、d 2 、d 3 、d4 、d5，如圖所示。以下不考慮短路電流周期分量的衰減，所以只算It時(shí)刻短路電流周期分量的起始值 因此對(duì)于無(wú)限大容量系統(tǒng)：Ij= (基準(zhǔn)電流) E=1I= I=； I0秒短路電流周期分量的標(biāo)幺值；X電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗標(biāo)幺值；I時(shí)間為短路電流周期分量的標(biāo)幺值。短路沖擊電流：ish=Ksh·I 在使用計(jì)算中，當(dāng)短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓側(cè)母線時(shí)，取Ksh=1.85。因此，在本設(shè)計(jì)中可取Ksh=1.8，所

40、以ish=2.55I 短路點(diǎn)的選取及計(jì)算（一）、d1點(diǎn)短路：Up=115kV等值電路如圖：圖（4-3）d1點(diǎn)轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d1點(diǎn)總的轉(zhuǎn)移阻抗：X*d1=X13=0.22Ij= = =0.502短路電流標(biāo)么值：I*d1=1/ X*d1=1/0.2=4.55有名值：Id1= =2.28KA沖擊值：ich=Ksh Id1=×1.8×2.28=5.8KA短路容量：Sd1=Up Id1=×115×2.28=454MVA全電流最大有效值：Ich=1.52 Id1=1.52×2.28=3.47KA（二）、d2點(diǎn)短路：Up=37 kV等值電路如圖：圖（4-3

41、）d2點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d2點(diǎn)：X*13+ X*14 + X*16=0.22+0.14+0=0.36I2= = =1.56短路電流標(biāo)么值：I*d1=2.77有名值：Id2= =4.32KA沖擊值：ich=Ksh Id1=×1.8×4.32=11KA短路容量：Sd1=Up Id1=×37×4.32=277MVA全電流最大有效值：Ich=1.52 Id1=1.52×4.32=6.6KA（三）、d3點(diǎn)短路：Up=10.5 kV等值電路如圖：圖（4-4）d3點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d3點(diǎn)：X*d3=X*13+ X*14 +X*15=0.22+0.14+0

42、.09=0.45I3= = =5.5短路電流標(biāo)么值：I*d1=2.22有名值：Id2= =12.2KA沖擊值：ich=Ksh Id1=×1.8×12.2=31.1KA短路容量：Sd1=Up Id1=×10.5×12.2=232.8MVA全電流最大有效值：Ich=1.52 Id1=1.52×12.2=18.5KA(四)、d4點(diǎn)短路：Up=37 kV等值電路如圖：圖（4-5）d4點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d4點(diǎn)：X*d4=X*13+ X*14 +X*16+X*9=0.22+0.14+0+1.17=1.53I4= = =1.56短路電流標(biāo)么值：I*d1=0

43、.65有名值：Id2= =1.01KA沖擊值：ich=Ksh Id1=×1.8×1.01=2.57KA短路容量：Sd1=Up Id1=×37×1.01=64.7MVA全電流最大有效值：Ich=1.52 Id1=1.52×1.01=1.54KA(五)、d5點(diǎn)短路：Up=10.5kV 等值電路如圖：X10圖（4-6）d5點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗：S1對(duì)d5點(diǎn)：X*d4=X*13+ X*14 +X*15+X*10=0.22+0.14+0.09+0.8=1.25短路電流標(biāo)么值：I*d1=0.8有名值：Id2= =4.4KA沖擊值：ich=Ksh Id1=×

44、;1.8×4.4=11.2KA短路容量：Sd1=Up Id1=×10.5×4.4=80MVA全電流最大有效值：Ich=1.52 Id1=1.52×4.4 =6.69KA對(duì)所有計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下：短路電流計(jì)算結(jié)果表(4-1)（Sj=100MVA）短路形式三相短路電流短路點(diǎn)編號(hào)d1d2d3d4d5基準(zhǔn)電流0.5021.565.51.565.5基準(zhǔn)電壓1153710.53710.5計(jì)算電抗全標(biāo)么值0.220.360.451.531.25短路電流計(jì)算有名值(KA)2.284.3212.201.014.40短路電流計(jì)算標(biāo)幺值4.552.771.220.650.80短

45、路沖擊電流（ich）(KA)5.801131.12.5711.2全電流最大有效值(KA)3.476.618.51.546.69短路容量（MVA）454227232.864.780第 5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1、電氣設(shè)備選擇的原則及條件、電氣設(shè)備選擇的一般原則1、應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2、應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量使新老電器型號(hào)一致；3、為了選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少器種；4、所選導(dǎo)體和電器力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、貫穿以鋁銅、節(jié)約占地等國(guó)策。選用新產(chǎn)器應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管部門鑒定合格。5、在選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，

46、應(yīng)按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路情況校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。以滿足正常運(yùn)行、檢修和短路情況下的要求。6、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，按本工程的設(shè)計(jì)容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。7、所選的導(dǎo)體和電器應(yīng)按當(dāng)?shù)氐臍鉁亍L(fēng)速、覆冰、海拔等環(huán)境條件校核電器的基本使用條件?！鞍凑＿\(yùn)行條件進(jìn)行選擇，按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)”是選擇電氣設(shè)備的一般原則。、電氣設(shè)備選擇的一般條件本設(shè)計(jì)涉及的電氣設(shè)備主要指的是斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、熔斷器、避雷器等。各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以

47、在選擇時(shí)必然有相同的基本要求。在正常工作時(shí)必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時(shí)，投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路情況下，能滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。（一）、按正常工作條件，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面：1、環(huán)境 產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求；2、電壓 選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)和電路額定電壓UN小于或等于設(shè)備的額定電壓UN。et，即：UN。etUN但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓1015%情況下安全運(yùn)行；3、電流 電氣設(shè)備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時(shí)電氣設(shè)備長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流.選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體時(shí)應(yīng)滿足以下條件：IN。e

48、tIg。max式中 IN。et該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流;Ig·max該設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。4、按斷流能力選擇 設(shè)備的額定開斷電流Ico或斷流容量SOC不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值Ik或短路容量SK，即：IcoIkSocSk（二）、按短路情況下進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)：1、短路情況下的動(dòng)穩(wěn)定所謂動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)是指在沖擊電流作用下，斷路器的載流部分所產(chǎn)生的電動(dòng)力是否能導(dǎo)致斷路器的損壞。為防止這種破壞，斷路器極限電流必須大于三相短路時(shí)通過(guò)斷路器的沖擊電流，即以制造廠的最大試驗(yàn)電流幅值與短路電流的沖擊電流相比 且 ietish式中， iet額定動(dòng)穩(wěn)定電流，用來(lái)表征斷路

49、器和承受短路電流電動(dòng)力的能力，用來(lái)選擇斷路器時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。ish 沖擊電流。短路電流的沖擊電流相比， 且 ietish(3)式中， iet額定動(dòng)穩(wěn)定電流，用來(lái)表征斷路器和承受短路電流電動(dòng)力的能力，用來(lái)選擇斷路器時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。ish(3) 沖擊電流。2、 短路情況下的熱穩(wěn)定所謂熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路電流I在假象時(shí)間內(nèi)通過(guò)短路器時(shí)其各部分的發(fā)熱量不會(huì)超過(guò)規(guī)定的最大容許溫度?？梢圆扇煞N方法進(jìn)行校驗(yàn)：（1）熱穩(wěn)定應(yīng)滿足 I2ttI2tjxIt短路電流瞬時(shí)值（kA）； t短路電流熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間（s）；I時(shí)間為短路電流周期分量； tjx短路電流的假想時(shí)間；tjxtjtdl0.05（s）； tj繼電保

50、護(hù)整定時(shí)間（s）；tdl斷路器動(dòng)作時(shí)間（s）； 0.05考慮短路電流非周期分量熱穩(wěn)定的等效時(shí)間。（2）按下式進(jìn)行校驗(yàn)： I2ttQd式中，Qd=Qp+Qnp；Qp交流分量的熱效應(yīng)；Qp =（I2+10I2ft/2+ I2ft）tf/12+ I2×TQnp直流分量的熱效應(yīng)； Qnp = I2×TIft為短路切除時(shí)（時(shí)刻）短路電流的交流分量；Ift/2為tf/2時(shí)刻的短路電流交流分量；T為直流分量等效時(shí)間，查表可得。直流分量等效時(shí)間表（5-1）短路點(diǎn) T/s td0.1s td0.1s發(fā)電機(jī)出口及母線0.15 0.2發(fā)電廠升高電壓母線及出線；發(fā)電機(jī)電壓電抗器后 0.08 0.1

51、變電站各級(jí)電壓母線及出線 0.05熱穩(wěn)定電流Ite是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過(guò)熱穩(wěn)定電流在4S時(shí)間內(nèi),溫度不超過(guò)允許發(fā)熱溫度,且無(wú)觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象,則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。通常Ite=Ibre。對(duì)于ts內(nèi)的熱穩(wěn)定電流Itet=Ite對(duì)電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系：（KtIN1·TA）2I2或 KtIN1·TA式中，Kt由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；IN1·TA電流互感器一次側(cè)額定電流；t由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定時(shí)間；tj短路電流的假想時(shí)間；Qd熱效應(yīng)通常分為短路電流交流分量有關(guān)的熱效應(yīng)Qp，和與直流分量有關(guān)的熱效應(yīng)

52、Qnp兩部分。5.2、載流導(dǎo)體的設(shè)計(jì)由電氣設(shè)備選擇的基本原則可以看出：要正確選擇電氣設(shè)備需要計(jì)算出各回路的最大工作電流。下面計(jì)算出各回路最大持續(xù)工作電流：110KV側(cè)主變壓器回路：Ig·max110=1.05×=1.05×=173.6A35KV側(cè)主變壓器回路：Ig·max135=1.05×=1.05×=545.6A10KV側(cè)主變壓器回路：Ig·max10=1.05×=1.05×=1910A10KV側(cè)出線：Ig·max10=1.05×=1.05××= 1426A35K

53、V側(cè)出線：Ig·max35=1.05×=1.05××=1019A 、導(dǎo)體選型（一）導(dǎo)體材料的基本特性導(dǎo)體通常由銅、鋁、鋁合金及鋼材料制成，各種導(dǎo)體材料的基本特性不同，載流導(dǎo)體一般使用鋁或者鋁合金材料。純鋁的成型導(dǎo)體一般為矩形、槽形和管形。由于純鋁的管形導(dǎo)體強(qiáng)度稍低，110KV及以上的配電裝置不宜采用。鋁合金導(dǎo)體有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種，形狀均為管形。鋁錳合金導(dǎo)體載流量大，但強(qiáng)度較差，采用一定的補(bǔ)強(qiáng)措施后可廣泛使用；鋁鎂合金導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度大，但載流量小，主要缺點(diǎn)是焊接困難，因此使用受到限制。銅導(dǎo)體一般在下列情況下使用：位于化工廠附近的屋外配電裝置、發(fā)電機(jī)出線端子處位置特別狹窄以及鋁排截面太大穿過(guò)套管有困難時(shí)、持續(xù)工作電流在4000A以上的矩形導(dǎo)體，由于安裝有要求且采用其它型式的導(dǎo)體有困難時(shí)。（二）導(dǎo)體型式及適用范圍我國(guó)目前常用的硬導(dǎo)體型式有矩形、槽形和管形等。單片矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)系數(shù)小、散熱條件好、安裝簡(jiǎn)章、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，一般適用于工作電流I2000A的回路中。多片矩形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)比單片矩形導(dǎo)體的大，所以附加損耗增大。因此載流量不是隨導(dǎo)體片數(shù)增加而成倍增加的，在工程實(shí)用中多片矩形導(dǎo)體適用于工作電流I4000A的回路。槽形導(dǎo)體的電流分布比較均勻，與同截面的矩形導(dǎo)體相比，其優(yōu)點(diǎn)是散熱條件好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝也