變電所設(shè)計(jì)正文大學(xué)畢業(yè)論文

第1頁1前言隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化水平越來越高，電在我們的日常生活、生產(chǎn)中的作用是其他形式的能無以替代的，電能從發(fā)電廠（無論是水電廠、火電廠、太陽能發(fā)電出、潮汐發(fā)電廠還是余熱發(fā)電廠）發(fā)出后要能將其以適合的電壓或功率送到各不同的用戶就要經(jīng)過變電站的變電、分配、送電等過程。因此，變電站在電網(wǎng)中的作用同樣舉足重輕。變電站的功能就是匯集來自發(fā)電廠、其他變電站等的電能，經(jīng)過降壓后，將電能分配輸出到各個(gè)用戶。變電站就是一個(gè)供電分支站點(diǎn)，英文叫substation。變壓器將電網(wǎng)的高壓電變成低壓后，經(jīng)過低壓柜分配出去。根據(jù)各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境，負(fù)荷情況，變電站的地位等綜合情況設(shè)計(jì)出相應(yīng)的變電站是一項(xiàng)考察設(shè)計(jì)人員綜合能力的工作，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的兩點(diǎn)是：一、能夠正確統(tǒng)計(jì)變電站所處位置的用電負(fù)荷，并按照5-10年的發(fā)展規(guī)劃正確選擇主變壓器的型號(hào)，容量及臺(tái)數(shù)，二、確定主接線。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的重要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(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，必須處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案，決定于電壓等級(jí)和出線回路數(shù)。變電站各個(gè)電氣設(shè)備的選擇也是非常重要的，必須在考慮設(shè)備所在回路的額定電流，正常工作電流，額定電壓等的同時(shí)考慮到過電壓，過負(fù)荷時(shí)的情況，以及設(shè)計(jì)成本，經(jīng)濟(jì)造價(jià)等問題。在設(shè)計(jì)的過程中即能夠保證變電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的要求，還要兼顧系統(tǒng)檢修或者故障時(shí)保證一、二級(jí)負(fù)荷的繼續(xù)安全供電等，要解決這一系列復(fù)雜的問題就必須在選擇主變，主接線，電氣設(shè)備的時(shí)候多方考慮。在選主變時(shí)一般考慮兩臺(tái)主變互為備用，必要時(shí)增加至三臺(tái)?？紤]到系統(tǒng)故障檢修問題時(shí)，高壓母線也要選用雙母線，雙母線分段或者帶旁路母線等接線方式。本文在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮了這些問題并根據(jù)原始資料和負(fù)荷情況等確定選擇兩臺(tái)主變，110kV采用雙母線接線，10kV采用單母線分段接線的主接線方案，并根據(jù)主接線及負(fù)荷情況合理的選擇了各電氣設(shè)備,配電裝置采用中型配置，110kV為戶外配置，10kV為戶內(nèi)配置。2總體方案設(shè)計(jì)2.1分析待設(shè)計(jì)變電所情況待設(shè)計(jì)變電所東北10km和東南8km處各有一地區(qū)變電所，自地區(qū)變電所各引出一回110kV架空線至本變電所。其中東北處變電所：短路容量為：當(dāng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，;當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，。根據(jù)資料分析如圖1：圖1110kV出線兩回，分別由兩個(gè)變電站供電。分析10kV側(cè)負(fù)荷情況。10kV出線14回。本變電站的電壓等級(jí)為110kV/10kV。變電站由兩個(gè)系統(tǒng)供電，系統(tǒng)S1為當(dāng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，;當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，。S2為一個(gè)無限大功率電源系統(tǒng)。該地區(qū)自然條件：年最高氣溫40攝氏度，年最底氣溫-5攝氏度，年平均氣溫20攝氏度，最熱月平均氣溫35攝氏度。2.2總體方案設(shè)計(jì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的、嚴(yán)密的整體。各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)。其主接線的好壞不僅影響到發(fā)電廠、變電站和電力系統(tǒng)本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活。因此，發(fā)電廠、變電站主接線必須滿足以下基本要求：A、運(yùn)行的可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。B、具有一定的靈活性主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時(shí)間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員的安全。C、操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運(yùn)行方式的需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必要的停電。D、經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。E、應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。根據(jù)以上分析對(duì)系統(tǒng)擬定兩個(gè)方案。2.2.1方案一設(shè)計(jì)由于此變電站是為了某地區(qū)電力系統(tǒng)的發(fā)展和負(fù)荷增長而擬建的。那么其負(fù)荷為地區(qū)性負(fù)荷。為了便于擴(kuò)建，變電站110kV側(cè)和10kV側(cè)，均采用有母線接線。110kV～220kV出線數(shù)目為5回及以上或者在系統(tǒng)中居重要地位，出線數(shù)目為4回及以上的配電裝置，在采用單母線、分段單母線或雙母線的35kV～110kV系統(tǒng)中，當(dāng)停電檢修斷路器時(shí)，為保證重要負(fù)荷的安全供電，可采用雙母線或者單母線分段接線。6～10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。根據(jù)以上分析、組合，保留下面兩種可能接線方案，如圖2.1至圖2.4所示。110kV電氣主接線，如圖2.1所示，確定為雙母線接線圖2.1雙母線接線10kV電氣主接線，如圖2.2所示，確定為單母線分段接線圖2.2單母線分段接線2.2.2方案二設(shè)計(jì)110kV電氣主接線，如圖2.3所示，確定為單母線分段帶旁母接線圖2.3單母線分段帶旁母接線10kV電氣主接線，如圖2.4所示，確定為雙母線接線圖2.4雙母線接線2.3方案比較表2-1主接線方案比較表項(xiàng)目方案方案Ⅰ方案Ⅱ技術(shù)一、110kV接線、優(yōu)點(diǎn)：簡單清晰、操作方便、易于擴(kuò)建，可靠性高、調(diào)度靈活缺點(diǎn)：母線故障或檢修是，隔離開關(guān)進(jìn)行道閘操作易發(fā)生事故適用于供電可靠性要求高，出線回路數(shù)110kV最多為4回的母線二、10kV接線、優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，操作方便，可靠性高缺點(diǎn)：一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該端母線的回路在檢修期間都要停電適用于所內(nèi)安裝兩臺(tái)主變壓器，10kV出線每段不超過6回一、110kV接線、優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，運(yùn)行靈活，易于擴(kuò)建缺點(diǎn)：接線復(fù)雜，設(shè)備多適用于對(duì)供電可靠性要求較高，進(jìn)出線回路較多的110kV及以下電壓等級(jí)母線二、10kV接線、優(yōu)點(diǎn)：簡單清晰、操作方便、易于擴(kuò)建，可靠性高、調(diào)度靈活缺點(diǎn)：母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)進(jìn)行道閘操作易發(fā)生事故適用于供電可靠性要求高，出線回路數(shù)110kV最多為4回的母線經(jīng)濟(jì)設(shè)備少、占地少、投資小節(jié)約成本占地大、設(shè)備多、投資大母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資2.4方案選擇表1-1中對(duì)方案一和二的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍作了詳細(xì)的比較，根據(jù)比較可知方案一更好，所以選擇方案一作為本次設(shè)計(jì)的方案。3主變壓器選擇3.1變電所負(fù)荷統(tǒng)計(jì)要選擇主變壓器和站用變壓器的容量，確定變壓器各出線側(cè)的最大持續(xù)工作電流。首先必須要計(jì)算各側(cè)的負(fù)荷，包括站用電負(fù)荷（動(dòng)力負(fù)荷和照明負(fù)荷）、10kV負(fù)荷和110kV側(cè)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)。由公式式中——某電壓等級(jí)的計(jì)算負(fù)荷——負(fù)荷同時(shí)率（10kV取0.8、110kV取0.9、）P、cos——各用戶的負(fù)荷和功率因數(shù)根據(jù)資料，10kV側(cè)負(fù)荷同時(shí)率為0.8，最小負(fù)荷是最大負(fù)荷的70%對(duì)10kV側(cè)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：110kV側(cè)負(fù)荷同時(shí)率為0.9，待設(shè)計(jì)變電所的負(fù)荷年增長率為9%所以110kV側(cè)負(fù)荷的負(fù)荷為：在進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)時(shí)，一般要考慮變電所5-10年的發(fā)展規(guī)劃計(jì)算負(fù)荷，按照5年發(fā)展計(jì)算負(fù)荷為：按照10年發(fā)展計(jì)算負(fù)荷為：3.2變電所主變壓器確定3.2.1主變壓器容量確定主變壓器容量確定的要求：1）.主變壓器容量一般按變電站建成后的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期5～10年的負(fù)荷發(fā)展。2）.根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷：對(duì)一般性變電站停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的60～70%。根據(jù)上節(jié)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量要能保證全部負(fù)荷的70%，所以單臺(tái)主變應(yīng)能承擔(dān)。故選25000kVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。3.2.2主變壓器臺(tái)數(shù)的確定主變臺(tái)數(shù)確定的要求：1）.對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。2）.對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，故選用兩臺(tái)25000kVA的主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。3.2.3主變壓器型式的選擇具有兩種電壓等級(jí)的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用雙饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對(duì)電力系統(tǒng)一般要求10kV及以下變電站采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。故本站主變壓器選用有載雙圈變壓器。我國110kV及以上電壓變壓器繞組都采用連接；其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用連接。故所選主變壓器型號(hào)及參數(shù)如表3-1所示。SFZ9-25000/110kV型有載調(diào)壓雙繞組變壓器，額定電壓11032.5%/10.5kV，聯(lián)接組別YN，d11，阻抗電壓=10.5%，每相附套管電流互感器，LR-110-100~300/5A1只，LRB-110-200~600/5A2A1只，變壓器中性點(diǎn)電流互感器為LRB-60-300/5A1只，爬電比距2.5cm/kV。表3-1SFZ9-25000/110kV型有載調(diào)壓雙繞組變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量（kVA）額定電壓額定電流繞組阻抗標(biāo)幺值高壓低壓SFZ9-25000/110kV2500011032.5%/10.5kV131.41376.30.420.420.018阻抗電壓%空載損耗（kw）負(fù)載損耗（kw）聯(lián)接組別10.50.4410.521.2110.7YN，d114所用電設(shè)計(jì)降壓變電所的所用電負(fù)荷一般容量都不太大，對(duì)其可靠性的要求遠(yuǎn)不如發(fā)電廠的廠用電那樣高，因此，變電所的所用電接線簡單，所用電壓也只需380/220V級(jí)。4.1所用電設(shè)計(jì)的要求及原則一、所用電設(shè)計(jì)要求：所用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行，檢修和施工的需要，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過試驗(yàn)鑒定是新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。所用電接線應(yīng)滿足正常運(yùn)行的安全，可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)和檢修，維護(hù)方便等一般要求外，還應(yīng)滿足下列特殊的要求：1）、所用電系統(tǒng)的故障影響范圍，并應(yīng)盡量避免引起全廠停電事故。2）、擴(kuò)建連續(xù)施工，對(duì)公用負(fù)荷的供電要結(jié)合遠(yuǎn)景規(guī)劃。3）、所用電設(shè)計(jì)應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全所發(fā)展的規(guī)劃，積極慎重的采用經(jīng)過實(shí)驗(yàn)鑒定的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。4）、選設(shè)備的形式時(shí)，應(yīng)結(jié)合所用配電裝置的布置。二、設(shè)計(jì)原則：a、所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，可將一臺(tái)變壓器通過旁母斷路器開關(guān)接到旁路母線上。正常運(yùn)行時(shí)，由工作母線供電，在工作檢修或進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，則倒換旁路母線上供電b、由主變壓器的低壓側(cè)引接，所用變壓器要選用大斷流容量開關(guān)設(shè)備，否則還要加電抗器。c、設(shè)備的布置應(yīng)符合電力生產(chǎn)的工藝流程的要求，做到設(shè)備布局和空間利用合理。d、創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，巡回檢查道路暢通，設(shè)備的布置滿足安全凈距并符合防火、防暴、防潮、防凍和防塵的要求。e、設(shè)備的撿修和搬運(yùn)不影響運(yùn)行設(shè)備的安全。f、在選擇所用電設(shè)備的形式時(shí)，應(yīng)結(jié)合所用配電裝置的布置特點(diǎn)，擇優(yōu)選用適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。4.2本變電所所用電的設(shè)計(jì)對(duì)于本次設(shè)計(jì)總?cè)萘繛?1.9MVA，樞紐變電所、總裝機(jī)容量在60MVA及以上的變電應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器一臺(tái)所用一臺(tái)備用，應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。當(dāng)一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)利用空氣開關(guān)自動(dòng)投入。所用電占總負(fù)荷的0.5%。（1）所用變壓器容量的選擇：=Smax（110kV）×0.5%=21.9×0.5%=0.1MVA=100kVA查表1-2，故選擇兩臺(tái)S9-125/10型無勵(lì)磁雙繞組電力變壓器。其參數(shù)如表4-1：表4-1所用變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）連接組標(biāo)號(hào)容量（kVA）一次二次S9-125/10100.4Y/Y0-12125兩臺(tái)雙繞組標(biāo)準(zhǔn)容量電力變壓器,一臺(tái)投入使用一臺(tái)備用，接主變壓器10kV側(cè)的兩段母線上，所用變接自備柴油發(fā)電機(jī)。5三相短路計(jì)算5.1短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。所謂短路就是指一切不正常的相與相之間或者相與地之間發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：（1）三相短路，（2）兩相短路，（3）兩相短路接地，（4）單相接地。三相短路是最少發(fā)生的，但情況較為嚴(yán)重，應(yīng)該給予足夠的重視。產(chǎn)生短路的原因很多，主要有一下幾種：（1）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不好所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等;（2）氣象條件惡化所帶來短路，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或者避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或者導(dǎo)線覆冰引起電桿倒塌等（3）違規(guī)操作，麗日運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或者設(shè)備檢修后沒有拆除接地線就加上電壓等（4）其他，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨界在裸露的電纜上等短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶的正常供電，而且會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠或變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。短路電流計(jì)算的目的：、機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，如斷路器，互感器，電纜等，必須以短路計(jì)算為依據(jù)。包括計(jì)算沖擊電流以校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度，計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)熱穩(wěn)定度，計(jì)算制定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力2）、合理的布置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)中的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。3）、設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路計(jì)算。4)、系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計(jì)算的內(nèi)容5）、線路對(duì)通信的干擾，對(duì)發(fā)生故障進(jìn)行分析，都必須進(jìn)行短路計(jì)算。對(duì)系統(tǒng)資料的分析，考慮到負(fù)荷情況結(jié)合主接線方案，系統(tǒng)中可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有2個(gè)，即110kV母線短路（K1點(diǎn)），10kV母線短路（K2點(diǎn)）。5.2短路電流計(jì)算三相短路計(jì)算過程如下：選基準(zhǔn)容量選擇兩臺(tái)相同的主變壓器，查表3-1得阻抗電壓計(jì)算主變壓器的阻抗：根據(jù)資料待設(shè)計(jì)變電站由東北和東南兩個(gè)變電站供電，將其等效為兩個(gè)供電發(fā)電機(jī)和，已知系統(tǒng)S1為當(dāng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，;當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，。S2為一個(gè)無限大功率電源系統(tǒng)。所以，電源的內(nèi)電抗為。兩個(gè)進(jìn)行電源線路東北方向的電源線路為，東南方向的電源線路，取架空線路的電抗的內(nèi)電抗標(biāo)幺值為的內(nèi)電抗標(biāo)幺值為根據(jù)以上計(jì)算，畫出系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值等效圖如圖5.1，圖5.1系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值等效圖K1點(diǎn)短路時(shí)的簡化圖如圖5.2所示圖5.2K1點(diǎn)短路電抗標(biāo)幺值簡化圖點(diǎn)短路時(shí)，計(jì)算和對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗選基準(zhǔn)容量：=100MVA=：計(jì)算電抗為：(無限大功率電源)：計(jì)算電抗為：，所以根據(jù)所求得的兩個(gè)電源對(duì)點(diǎn)的計(jì)算電抗可查汽輪機(jī)計(jì)算曲線表得到點(diǎn)在0S，2S，4S時(shí)的次暫態(tài)電流為：，，為無限大功率電源，它供給的三相短路周期電流是不衰減的，恒為點(diǎn)短路時(shí)，由于兩個(gè)電源不同，在得到系統(tǒng)簡化電路前，先進(jìn)行先網(wǎng)絡(luò)變換得到系統(tǒng)標(biāo)幺值電抗簡化電路如圖5.3所示：圖5.3點(diǎn)短路電抗標(biāo)幺值簡化圖計(jì)算和對(duì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗。：計(jì)算電抗為：(無限大功率電源)：，所以根據(jù)所求得的兩個(gè)電源對(duì)點(diǎn)的計(jì)算電抗可查汽輪機(jī)計(jì)算曲線表得到點(diǎn)在0S，2S，4S時(shí)的次暫態(tài)電流為：，，為無限大功率電源，它供給的三相短路周期電流是不衰減的，恒為.計(jì)算結(jié)果如表5-1：表5-1短路點(diǎn)電源點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間0S2S4S0S2S4S8.9632.7952.5120.8980.9610.96141.741.741.73.483.483.48將以上計(jì)算的標(biāo)幺值換算成有名值：點(diǎn)：所以點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值為：取沖擊系數(shù)，點(diǎn)處的沖擊電流為：點(diǎn)處的三相短路全電流有效值為：短路容量為：點(diǎn)：所以點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值為：點(diǎn)處的三相短路沖擊電流為：點(diǎn)處的三相短路全電流有效值為：短路容量為：三相短路計(jì)算結(jié)果如表5-2所示：表5-2三相短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)電源點(diǎn)時(shí)間0S2S4S標(biāo)幺值有名值（kA）標(biāo)幺值有名值（kA）標(biāo)幺值有名值(kA)8.9634.52.7951.42.5121.341.72141.72141.721短路周期電流有效值（kA）25.522.422.3三相短路沖擊電流（kA）57三相短路全電流有效值（kA）34短路短容（MVA）4442短路點(diǎn)電源點(diǎn)時(shí)間0S2S4S標(biāo)幺值有名值（kA）標(biāo)幺值有名值（kA）標(biāo)幺值有名值kA0.8984.940.9615.280.9615.2841.72141.72141.721短路周期電流有效值（kA）23.924.324.3三相短路沖擊電流（kA）62三相短路全電流有效值（kA）37短路短容（MVA）4426導(dǎo)線及母線的選擇6.1母線的選擇與校驗(yàn)原則一、母線的選擇(1)選型:載流導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料。對(duì)于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部，或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)，以及對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕場(chǎng)所，可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體?；芈氛９ぷ麟娏髟?000A及以下時(shí)，一般選用矩形導(dǎo)體，矩形母線散熱好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定連接，但集膚效應(yīng)系數(shù)大，一般只用于35kv及以下。在40008000A時(shí)，一般選用槽形導(dǎo)體，槽形母線機(jī)械強(qiáng)度較好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小。110kv及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體.(2)截面選擇:① 軟母線的截面選擇：按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的母線都能滿足導(dǎo)體長期發(fā)熱條件，故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：S=Imax/JImax正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流J經(jīng)濟(jì)電流密度。對(duì)應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax，將有不同取值。②硬母線的截面選擇：硬母線一般用于電壓較低的配電裝置中，所以，可以按最大持續(xù)工作電流選擇導(dǎo)線截面積：Igmax≤KθIy，S=Imax/J（確定截面）Iy相應(yīng)于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為+25oC時(shí)的導(dǎo)體長期允許載流量。Kθ溫度修正系數(shù)。二、導(dǎo)線及母線的校驗(yàn)原則母線的校驗(yàn)步驟有長期工作電流校驗(yàn)，動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，熱穩(wěn)定校驗(yàn)，電暈電壓校驗(yàn)等動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€發(fā)生三相短路時(shí)，受到的電動(dòng)力為——式（6-1）式子中—短路沖擊電流，單位KA—沿母線支持絕緣子之間的距離，單位為cma—相間距離，單位為cm母線所受的力矩：M=F——式（6-5）母線所受的應(yīng)力為：——式（6-6）母線為水平放置時(shí)的截面系數(shù)為：——式（6-2）式中，b—母線的寬度，單位為cmh—母線的厚度，單位為cm母線為立放時(shí)的截面系數(shù)為：——式（6-3）二）熱穩(wěn)定校驗(yàn)在母線出口處發(fā)生三相短路時(shí)，必須校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定最小截面，按式（6-4）校驗(yàn)——式（6-4）式中，—所需要的最小截面，單位為—三相短路電流穩(wěn)態(tài)值，即三相短路電流有效值，單位為KA—短路電流假想時(shí)間，一般為0.2-0.3sC—母線常數(shù)，即熱穩(wěn)定系數(shù)，一般鋁及鋁錳合金在70攝氏度是87三）電暈電壓校驗(yàn)110kV及以上電壓的變電所母線應(yīng)該以當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件下晴天不出現(xiàn)全面電暈的那個(gè)值為條件，使得導(dǎo)線安裝處的最高工作電壓小于電暈電壓。如海拔不超過1000M，在正常相間距離情況下如導(dǎo)體型號(hào)或外徑不小于表4-1中所列值時(shí)，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。表6-1可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小導(dǎo)體型號(hào)和外徑電壓/kV110220導(dǎo)線型號(hào)LGJ—70LGJ—300管形導(dǎo)線外徑/mm6.2回路最大持續(xù)工作電流的計(jì)算根據(jù)公式=式中所統(tǒng)計(jì)各電壓側(cè)負(fù)荷容量各電壓等級(jí)額定電壓最大持續(xù)工作電流==/6.3母線的選擇與校驗(yàn)6.3.1110kV側(cè)母線的選擇與校驗(yàn)110kV母線長期工作電流計(jì)算：，當(dāng)系統(tǒng)過負(fù)荷運(yùn)行是，為保證供電的安全性和可靠性，線路按照系統(tǒng)過負(fù)荷電流的140%選擇，所以（一）、110kV母線型號(hào)的選擇根據(jù)，選擇兩根LGJ-150/8型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為463A。（二）、長期工作電流校驗(yàn)考慮到環(huán)境溫度為+40攝氏度時(shí)的溫度校正系數(shù)是0.81，所以此時(shí)的長期允許載流量為，而，所以有，滿足長期允許載流量的要求（三）、熱穩(wěn)定最小截面計(jì)算查表5-2得到=22.3KA，查表11-14得導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，取假想時(shí)間=0.2s，按（6-4）計(jì)算導(dǎo)線的熱穩(wěn)定最小截面得：，而LGJ-150/8型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為S=152.8,所以，滿足熱穩(wěn)定要求。（四）、電暈電壓校驗(yàn)查表6-1可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)的最小導(dǎo)體型號(hào)及外徑得到晴天可不出現(xiàn)電暈電壓要求管形母線導(dǎo)線型號(hào)是LGJ-70，而LGJ-150/8型鋼芯鋁絞線的導(dǎo)線型號(hào)是LGJ-150，大于電暈校驗(yàn)所要求的最小導(dǎo)線型號(hào)，故滿足電暈校驗(yàn)要求。（五）、經(jīng)濟(jì)截面計(jì)算查圖6-17的經(jīng)濟(jì)電流密度圖，得到當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度，計(jì)算導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面：，由,，所以，而LGJ-150/8型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為S=152.8，此值基本滿足要求。6.3.210kV側(cè)母線的選擇與校驗(yàn)計(jì)算長期允許載流量：,當(dāng)系統(tǒng)過負(fù)荷運(yùn)行是，為保證供電的安全性和可靠性，線路按照系統(tǒng)過負(fù)荷電流的140%選擇，所以（一）10kV母線的選擇根據(jù)，選擇三根LWB-12010型3片組合涂漆立放矩形鋁母線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為4100A。（二）長期工作電流校驗(yàn)考慮到環(huán)境溫度為+40攝氏度時(shí)的溫度校正系數(shù)是0.81，所以此時(shí)的長期允許載流量為，母線平放時(shí)，長期允許載流量乘以0.95，得，而，所以有，滿足長期允許載流量的要求（三）、熱穩(wěn)定最小截面計(jì)算查表5-2得到=24.3KA，查表11-14得導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，取假想時(shí)間=0.2s，按（6-4）計(jì)算導(dǎo)線的熱穩(wěn)定最小截面得：，而LWB-12010型3片組合涂漆立放矩形鋁母線的計(jì)算截面為S=1200,所以，故滿足熱穩(wěn)定要求。（四）、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)選擇10kV固定間距為L=1200mm,相間距離a=300mm，查表5-2得到10kV母線三相短路電流沖擊值，按照式6-1計(jì)算母線受到的電動(dòng)力：，母線受到的彎曲力為按照式6-5計(jì)算為：M=F=，母線水平放置時(shí)，截面為12010mm，，則b=10mm，h=120mm，查表11-10得母線的截面系數(shù)由式6-2得：，由式6-6得母線的最大應(yīng)力為：，因?yàn)?9.81pa,所以，。查表11-11中規(guī)定的鋁母線極限應(yīng)力為pa，所以，，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（五）、經(jīng)濟(jì)截面計(jì)算查圖6-17的經(jīng)濟(jì)電流密度圖，得到當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度，計(jì)算導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面：。由，，所以，LWB-12010型3片組合涂漆立放矩形鋁母線的計(jì)算截面為S=1200，此值基本滿足要求。6.4變電所主變壓器110kV進(jìn)線的選擇6.4.1東北變電所進(jìn)線L1的選擇一、線路最大工作電流計(jì)算東北方向變電所為待設(shè)計(jì)變電所的供電電源S1，其進(jìn)線導(dǎo)線為L1，已知L1長L=10KM，S1為當(dāng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，;當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，，所以L1的正常工作電流：當(dāng)系統(tǒng)過負(fù)荷運(yùn)行是，為保證供電的安全性和可靠性，線路按照系統(tǒng)過負(fù)荷電流的140%選擇，所以二、線路型號(hào)的選擇L1導(dǎo)線選擇LGJ-800/55型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為1900A。6.4.2L1導(dǎo)線校驗(yàn)（一）長期允許載流量校驗(yàn)。L1導(dǎo)線選擇LGJ-800/55型鋼芯鋁絞線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為1900A?？紤]到環(huán)境溫度為+40攝氏度時(shí)的溫度校正系數(shù)是0.81，所以此時(shí)的長期允許載流量為，而，所以有，滿足長期允許載流量的要求。（二）熱穩(wěn)定最小截面校驗(yàn)。根據(jù)三相短路計(jì)算得到=22.3KA，查表11-14得導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，取假想時(shí)間=0.2s，按6-4計(jì)算L1導(dǎo)線的熱穩(wěn)定最小截面得：，而LGJ-800/55型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為S=954,所以，滿足熱穩(wěn)定要求。（三）、電暈電壓校驗(yàn)查表6-1可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)的最小導(dǎo)體型號(hào)及外徑得到晴天可不出現(xiàn)電暈電壓要求的導(dǎo)線的最小型號(hào)為LGJ-70，而LGJ-800/55型鋼芯鋁絞線的導(dǎo)線型號(hào)為LGJ-800，故滿足電暈校驗(yàn)要求。6.4.3東南變電所進(jìn)線L2的選擇東南變電所為無限大功率電源，在選擇導(dǎo)線是按照導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面進(jìn)線選擇就可以了，查表11-5電力系統(tǒng)地區(qū)負(fù)荷最大利用小時(shí)數(shù)，根據(jù)帶設(shè)計(jì)變電所的負(fù)荷情況得到該電源的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為，查圖6-17的經(jīng)濟(jì)電流密度圖，得到當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度，計(jì)算導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面：，由,，所以。根據(jù)經(jīng)濟(jì)截面選擇LGJ—400/35型鋼芯鋁絞線。6.4.4東南變電所進(jìn)線L2的校驗(yàn)（一）、經(jīng)濟(jì)截面校驗(yàn)LGJ—400/35型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為接近，故滿足經(jīng)濟(jì)截面的要求。（二）電暈電壓校驗(yàn)查表6-1可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)的最小導(dǎo)體型號(hào)及外徑得到晴天可不出現(xiàn)電暈電壓要求管形母線導(dǎo)線型號(hào)是LGJ-70，而LGJ-400/35型鋼芯鋁絞線的導(dǎo)線型號(hào)是LGJ-400，大于電暈校驗(yàn)所要求的最小導(dǎo)線型號(hào)，故滿足電暈校驗(yàn)要求。（三）熱穩(wěn)定最小截面校驗(yàn)。根據(jù)三相短路計(jì)算得到=22.3KA，查表11-14得導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，取假想時(shí)間=0.2s，按（6-4）計(jì)算L1導(dǎo)線的熱穩(wěn)定最小截面得：，LGJ—400/35型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為,所以，滿足熱穩(wěn)定要求。6.510kV側(cè)出線的選擇6.5.1小區(qū)導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)一、線路最大工作電流計(jì)算已知小區(qū)的最大負(fù)荷為S=6000kVA，所以：二、線路型號(hào)的選擇導(dǎo)線選擇三根LGJ-150/25型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為466A。三、導(dǎo)線校驗(yàn)（一）長期允許載流量校驗(yàn)。導(dǎo)線選擇LGJ-150/25型鋼芯鋁絞線環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為466A?？紤]到環(huán)境溫度為+40攝氏度時(shí)的溫度校正系數(shù)是0.81，所以此時(shí)的長期允許載流量為，所以有，滿足長期允許載流量的要求。（二）熱穩(wěn)定最小截面校驗(yàn)。根據(jù)三相短路計(jì)算得到=24.3KA，查表11-14得導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，取假想時(shí)間=0.2s，按6-4計(jì)算導(dǎo)線的熱穩(wěn)定最小截面得：=，而LGJ-150/25型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為S=148.07,所以，滿足熱穩(wěn)定要求。6.5.2變電所導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)一、線路最大工作電流計(jì)算已知變電所的最大負(fù)荷為S=6300kVA，所以：二、線路型號(hào)的選擇導(dǎo)線選擇兩根LGJ-150/25型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為466A。三、導(dǎo)線校驗(yàn)（一）長期允許載流量校驗(yàn)。導(dǎo)線選擇LGJ-150/25型鋼芯鋁絞線環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為466A?？紤]到環(huán)境溫度為+40攝氏度時(shí)的溫度校正系數(shù)是0.81，所以此時(shí)的長期允許載流量為，所以有，滿足長期允許載流量的要求。導(dǎo)線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)和相同，故滿足熱穩(wěn)定要求6．5.3配電所導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)一、線路最大工作電流計(jì)算已知配電所的最大負(fù)荷為S=1500kVA，所以：二、線路型號(hào)的選擇導(dǎo)線選擇三根LGJ-50/8型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為231A。三、導(dǎo)線校驗(yàn)（一）長期允許載流量校驗(yàn)。導(dǎo)線選擇LGJ-50/8型鋼芯鋁絞線環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為231A?？紤]到環(huán)境溫度為+40攝氏度時(shí)的溫度校正系數(shù)是0.81，所以此時(shí)的長期允許載流量為，所以有，滿足長期允許載流量的要求。（二）熱穩(wěn)定最小截面校驗(yàn)。根據(jù)三相短路計(jì)算得到=24.3KA，查表11-14得導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，取假想時(shí)間=0.2s，按（6-4）計(jì)算導(dǎo)線的熱穩(wěn)定最小截面得：=，而LGJ-50/8型鋼芯鋁絞線的計(jì)算截面為S=130.08,所以，滿足熱穩(wěn)定要求。6.5.4工業(yè)園導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)根據(jù)所給資料知工業(yè)園的最大負(fù)荷為S=600和額定電壓都與小區(qū)相等，所以可選和小區(qū)相同的導(dǎo)線三根，能夠滿足長期載流量和熱穩(wěn)定最小截面的要求。6.5.5學(xué)校導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)一、線路最大工作電流計(jì)算已知配電所的最大負(fù)荷為S=2500kVA，所以：二、線路型號(hào)的選擇導(dǎo)線選擇與配電所導(dǎo)線相同，一根LGJ-50/8型鋼芯鋁絞線，該導(dǎo)線在環(huán)境溫度為+25攝氏度，最高溫度為+70攝氏度時(shí)的長期允許載流量為231A。導(dǎo)線的校驗(yàn)與導(dǎo)線相同，滿足各種校驗(yàn)要求6.5.6商業(yè)中心導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)一、電纜的選擇與校驗(yàn)條件介紹（1）電纜型號(hào)的選擇電流的選擇應(yīng)根據(jù)其用途，敷設(shè)方式，使用條件進(jìn)行。廠用高壓電流應(yīng)選擇紙絕緣鉛包電流，除110kV及以上用單相沖油電纜或交聯(lián)聚乙烯電纜等干式電纜外，一般采用三相電纜；高溫場(chǎng)所應(yīng)采用耐熱電纜；敷設(shè)在高差大的地點(diǎn)應(yīng)采用不滴油電纜或者塑料電纜。（2）電壓選擇電纜的額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓（3）截面選擇電力電纜截面選擇與裸導(dǎo)體的基本相同，但其修正系數(shù)與敷設(shè)方式和環(huán)境溫度有關(guān)，即K=——式（6-7），或K=——式（6-8），式中為溫度校正系數(shù)為空氣中多根電纜并列時(shí)的修正系數(shù)當(dāng)為空氣中多根電纜穿管敷設(shè)時(shí)的修正系數(shù)，電壓在10kV及以下，截面為95及以下時(shí)取0.9，截面為120-185時(shí)取0.85為直埋電纜因土壤熱阻不同時(shí)的修正系數(shù)為土壤中多跟不同的修正系數(shù)（4）電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜的截面選擇為：——（6-9），式中為短路電流的熱效應(yīng)，C為電纜的熱溫度系數(shù)，計(jì)算如下：——（6-10），式中為電纜芯線充填物熱容量隨溫度變化及絕緣散熱影響的校正系數(shù)，10kV及以下回路取1.0，為電纜芯單位體積熱容量，鋁芯取0.59J/鋼芯取0.81J/為電纜在溫度為20攝氏度時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁芯為4.03.為電纜芯為20攝氏度時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁芯為3.1為短路前電纜的工作溫度，單位為攝氏度為電纜在短路時(shí)的最高允許溫度，對(duì)10kV及以下普通黏性浸漬紙絕緣電纜及交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為200，有中間接頭的電纜最高允許溫度為120。對(duì)于電纜線路有中間接頭的，應(yīng)按接頭處校驗(yàn)熱穩(wěn)定。短路前電纜的最高運(yùn)行溫度為：——（6-11）電纜的動(dòng)穩(wěn)定一般都由廠家保證，故無需校驗(yàn)。（5）、電壓降的校驗(yàn)對(duì)供電距離較遠(yuǎn)，容量較打的電纜線路，要校驗(yàn)其電壓損失，一般5%，對(duì)于長為L，單位長度的電阻為r，電抗為x的三相交流電纜，電壓降由式6-12求得：二、線路最高允許電流計(jì)算已知商業(yè)中心的最大負(fù)荷為S=3000kVA，所以：三、線路型號(hào)的選擇導(dǎo)線選擇四根ZLO2型三芯油浸紙絕緣鋁芯包鋼帶鎧裝防腐電纜，正常允許最高溫度為+70攝氏度，長期允許載流量為＝215A，每根電纜Ｓ＝120，每回截面為2120，每回有兩根并列，x=0.076，r=0.274。四、導(dǎo)線校驗(yàn)（一）長期發(fā)熱允許載流量校驗(yàn)。導(dǎo)線選擇ZLO2型三芯油浸紙絕緣鋁芯包鋼帶鎧裝防腐電纜，正常允許最高溫度為+70攝氏度，長期允許載流量為＝215A，而線路最高允許載流量為，根據(jù)資料當(dāng)實(shí)際土壤溫度為20攝氏度時(shí)，查附表16得到電纜載流量的校正系數(shù)為=1.07，電纜間距取=120mm，由18和19得到兩根并列的校正系數(shù)為=0.9，=1，，則兩根直埋電纜的允許電流為，滿足長期允許載流量的要求。（二）熱穩(wěn)定校驗(yàn)。對(duì)于電纜有中間接頭的，應(yīng)按照接頭處短路校驗(yàn)熱穩(wěn)定。由式（6-11）得短路前的最高允許溫度為：，在由式（4-10）得熱溫度系數(shù)：所以由（6-9）可以算出電纜的熱穩(wěn)定最小截面為：，故滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求。（三）、電壓降校驗(yàn)由原始資料得=0.9，所以=0.4，按照式6-12得：故滿足電壓降的校驗(yàn)要求。7各電氣設(shè)備的選擇7.1電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)原則由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個(gè)共同的原則。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：1）、應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2）、應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。3）、應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4）、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。1）、電壓選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即，>。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1~1.15倍，電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓不會(huì)超過額定電壓的1.15倍。2）、電流選用的電器額定電流不得低于

所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，即>。若變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)為負(fù)荷的1.4倍。校驗(yàn)的一般原則：1）、電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。2）、用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。3）、短路的熱穩(wěn)定條件：Qdt——在計(jì)算時(shí)間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KA2S）It——t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA2S）T——設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間Ts按下式計(jì)算t=td+tkd式中td——繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（S）tkd——斷路的全分閘時(shí)間（s）4）、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： 上式中——短路沖擊電流幅值及其有效值——允許通過動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值5）、絕緣水平：在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。7.2斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)的選擇7.2.1斷路器及隔離開關(guān)選擇條件一、斷路器型式的選擇,除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：(1)電壓：≤電網(wǎng)工作電壓(2)電流：≤最大持續(xù)工作電流(3)開斷電流：Ip.t≤Ipt斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量斷路器額定開斷電流(4)動(dòng)穩(wěn)定：≤imaximax斷路器極限通過電流峰值三相短路電流沖擊值(5)熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2tI∞穩(wěn)態(tài)三相短路電流tdz短路電流發(fā)熱等值時(shí)間It斷路器t秒熱穩(wěn)定電流其中tdz=tz+0.05β"2由β"=I"/I∞和短路電流計(jì)算時(shí)間t，可從《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》P112，圖5－1查出短路電流周期分量等值時(shí)間。二、隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)都應(yīng)配置接地開關(guān)。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1)、隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。2)、隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3)、隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。4)、隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。5)、隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作要可靠。6)、帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。選擇的具體技術(shù)條件如下：①電壓：Ug≤Ug電網(wǎng)工作電壓②電流：Ig.max≤Ig.max最大持續(xù)工作電流③動(dòng)穩(wěn)定：≤imax④熱穩(wěn)定：I∞2tdz≤It2t7.2.2110kV進(jìn)線斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)的選擇一、工作電流和電壓計(jì)算110kV側(cè)過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的最高功能工作電壓為允許的工作電流為二、斷路器型號(hào)的選擇110kV側(cè)進(jìn)線選擇兩臺(tái)LW36-126型斷路器。LW36-126型戶外自能高壓斷路器適用于交流50HZ，三相配用一個(gè)CT24型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，額定電壓=126kV，額定電流,額定短路開端電流，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，短時(shí)耐受電流，爬電距離3150mm。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。三，斷路器校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器額定峰值耐受電流，110kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，110kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K1點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。四、隔離開關(guān)型號(hào)的選擇110kV側(cè)進(jìn)線離開關(guān)選擇6只GW4-126型戶外交流高壓隔離開關(guān)，帶接地刀閘。額定電壓=126kV，額定電流1600A，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值50，短時(shí)耐受電流，爬電距離3150mm。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。五，隔離開關(guān)校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)額定峰值耐受電流，110kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值50，110kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K1點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。7.2.3110kV側(cè)母聯(lián)斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)選擇一、工作電流和電壓計(jì)算110kV側(cè)過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的最高功能工作電壓為工作電流為：，當(dāng)系統(tǒng)過負(fù)荷運(yùn)行是，為保證供電的安全性和可靠性，線路按照系統(tǒng)過負(fù)荷電流的140%選擇，所以二、斷路器型號(hào)的選擇110kV側(cè)進(jìn)線選擇兩臺(tái)LW36-126型斷路器。LW36-126型戶外自能高壓斷路器適用于交流50HZ，三相配用一個(gè)CT24型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，額定電壓=126kV，額定電流,額定短路開端電流，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，短時(shí)耐受電流，爬電距離3150mm。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。三，斷路器校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器額定峰值耐受電流，110kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，110kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K1點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。四、隔離開關(guān)型號(hào)的選擇110kV側(cè)母聯(lián)離開關(guān)選擇2只GW4-126型戶外交流高壓隔離開關(guān)，帶接地刀閘。額定電壓=126kV，額定電流1600A，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值50，短時(shí)耐受電流，爬電距離3150mm。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。五，隔離開關(guān)校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)額定峰值耐受電流，110kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值50，110kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K1點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。7.2.4主變110kV側(cè)斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)選擇一、工作電流和電壓計(jì)算主變110kV側(cè)過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的最高功能工作電壓為允許的工作電流為二、斷路器型號(hào)的選擇主變110kV側(cè)選擇兩臺(tái)LW36-126型斷路器。LW36-126型戶外自能高壓斷路器適用于交流50HZ，三相配用一個(gè)CT24型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，額定電壓=126kV，額定電流,額定短路開端電流，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，短時(shí)耐受電流，爬電距離3150mm。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。三，斷路器校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器額定峰值耐受電流，10kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，10kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K1點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。四、隔離開關(guān)型號(hào)的選擇主變110kV側(cè)選擇6只GW4-126型戶外交流高壓隔離開關(guān)，帶接地刀閘。額定電壓=126kV，額定電流1600A，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值50，短時(shí)耐受電流，爬電距離3150mm。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。五、隔離開關(guān)校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)額定峰值耐受電流，10kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值50，10kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K2點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。7.2.5主變10kV側(cè)斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)的選擇一、工作電流和電壓計(jì)算主變10kV側(cè)過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的最高功能工作電壓為10kV側(cè)母線出線工作電流為二、斷路器型號(hào)的選擇主變10kV側(cè)選擇兩臺(tái)ZN12-12型真空斷路器。額定電壓=12kV，額定電流3150A,額定短路開端電流，額定峰值耐受電流，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，熱穩(wěn)定耐受電流。因?yàn)?，滿足最高工作電壓和電流的要求。三，斷路器校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器額定峰值耐受電流，10kV三相短路沖擊電流，，動(dòng)穩(wěn)定電流有效值，10kV全電流有效值，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器短時(shí)耐受電流，K1點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。四、隔離開關(guān)型號(hào)的選擇主變10kV側(cè)選擇4只GN22-12/3150-50型隔離開關(guān)。額定電壓=12kV，額定電流3150A，熱穩(wěn)定電流為：50kA，動(dòng)穩(wěn)定電流為：125kA因?yàn)?，故滿足最高工作電壓和電流的要求。五，隔離開關(guān)校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)動(dòng)穩(wěn)定電流為：125kA，10kV三相短路沖擊電流，,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)熱穩(wěn)定電流為：50kA，K2點(diǎn)三相短路穩(wěn)態(tài)值，，故滿足熱穩(wěn)定要求。7.2.610kV側(cè)分段斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)的選擇在降壓變電站中，為了增大系統(tǒng)阻抗，減小短路電流，采用變壓器低壓側(cè)分列允許方式，即母線硬分段接線方式，所以10kV側(cè)的兩臺(tái)分段斷路器不同時(shí)閉合，其電流由一臺(tái)變壓器提供。一、工作電流和電壓計(jì)算斷路器允許的工作電流為工作電壓為根據(jù)計(jì)算10kV側(cè)分段斷路器及相應(yīng)隔離開關(guān)可選擇與主變10kV側(cè)的斷路器和隔離開關(guān)相同，同樣滿足熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。7.3電壓互感器的選擇7.3.1電壓互感器選擇的一般原則（一）型式的選擇。10kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)選用零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱電壓互感器。35-110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。220kV配電裝置當(dāng)當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。按在110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器當(dāng)線路上裝有載波通信時(shí)應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選電容式電壓互感器。（二）、電壓選擇。①一次電壓U1：1.1Un>U1>0.9Un，Un為電壓互感器額定一次線電壓，1.1和0.9是允許的一次電壓波動(dòng)范圍，即±10%Un。②二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況，按下表選用所需的二次額定電壓。繞組主二次繞組附加二次繞組高壓側(cè)接入方式接于線電壓上接于相電壓上用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中二次額定電壓（V）100100/eq\r(,3)100100/3（三）、準(zhǔn)確等級(jí)選擇。電壓互感器的準(zhǔn)確度是在二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級(jí)。用于電度表準(zhǔn)確度不低于0.5級(jí)，用于電壓測(cè)量，不應(yīng)低于1級(jí)，用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于3級(jí)。（四）、二次負(fù)荷。是對(duì)應(yīng)于在測(cè)量儀表所要求的最高準(zhǔn)確級(jí)下，電壓互感器的額定容量。S2是二次負(fù)荷，它與測(cè)量儀表的類型，數(shù)量和接入電壓互感器的接線方式有關(guān)，電壓互感器的三相負(fù)荷經(jīng)常是不平衡的，所以通常用最大一相的負(fù)荷和電壓互感器一相的額定容量相比較。7.3.2110kV側(cè)電壓互感器的選擇110kV側(cè)進(jìn)線，母線統(tǒng)一選用TYD110/-20(H)型點(diǎn)燃式電壓互感器。查表13-31得其具體參數(shù)：最高電壓為126kV，交流工頻實(shí)驗(yàn)電壓為200/480kV，標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐受電壓480kV，額定一次、二次電壓比為110//0.1//0.1//0.1kV,額定負(fù)載準(zhǔn)確等級(jí)150VA/0.2級(jí)，100VA/0.5級(jí)，150VA/3P級(jí)，額定電容0.02uF。所選電壓互感器滿足要求。7.3.310kV側(cè)電壓互感器的選擇10kV側(cè)電壓互感器選擇JDZ11-12型電壓互感器，查表13-11得其具體參數(shù)：額定電壓比為10/0.1/0.1kV,0.2/0.2，0.5級(jí)，所選電壓互感器滿足要求。7.4電流互感器的選擇7.4.1電流互感器選擇的一般原則電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6--20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，對(duì)于35kV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時(shí)，應(yīng)盡量釆用套管式電流互感器。電流互感器的二次側(cè)額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)，亦可考慮用1A。①一次額定電流的選擇：當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量儀表有最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽ｋ娏ψ儔浩髦行渣c(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的1/3進(jìn)行選擇。電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。當(dāng)保護(hù)和測(cè)量儀表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。②準(zhǔn)確級(jí)的選擇：與儀表連接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于以下要求：用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)：0.5功電度表應(yīng)配用0.2級(jí)互感器；1.0級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.5級(jí)互感級(jí)；2.0級(jí)無功電度表也應(yīng)配用0.5級(jí)互感器；2.0級(jí)有功電度表及3.0級(jí)無功電度表，可配用1.0級(jí)級(jí)互感器；一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。③一次側(cè)額定電壓：≥UgUg為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。④熱穩(wěn)定校驗(yàn):電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流I1n來校驗(yàn)：(I1n×Kt)2≥I∞2tdz，Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)；⑤動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：I1nKdw≥I1n電流互感器的一次繞組額定電流（A）短路沖擊電流的瞬時(shí)值（KA）KdwCT的1s動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)7.4.2110kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)（1）型號(hào)的選擇。表12-31選擇LB7-110()型電流互感器，額定電壓110kV，額定電流2600/5A，準(zhǔn)確級(jí)10P15/10P15/0.5/0.2，短時(shí)熱穩(wěn)定電流45kA，耐受沖擊電流115kA。（2）工作電壓校驗(yàn)。所選電流互感器最高工作電壓為126kV，大于系統(tǒng)平均工作電壓115kV，滿足要求。（2）額定電流校驗(yàn)。根據(jù)所設(shè)計(jì)變電所主變壓器容量為225000kVA，平均工作電壓115kV，則主變壓器110kV側(cè)工作電流為,所選電流互感器一次側(cè)電流為2600A，滿足變電所一次負(fù)荷電流變化的要求。而二次負(fù)荷電流選擇5A。（3）電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇。所選互感器準(zhǔn)確級(jí)選為10P15/10P15/0.5/0.2級(jí)，該級(jí)次能夠滿足保護(hù)，測(cè)量，計(jì)算準(zhǔn)確級(jí)要求。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。LB7-110()型電流互感器動(dòng)穩(wěn)定電流為115kA，大于該變電所系統(tǒng)110kV側(cè)短路沖擊電流，，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)。LB7-110()型電流互感器短時(shí)熱穩(wěn)定電流45kA，大于該變電所系統(tǒng)110kV側(cè)短路熱穩(wěn)定電流，滿足熱穩(wěn)定要求。7.4.310kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)（1）型號(hào)的選擇。10kV進(jìn)線查表12-15選擇LZZBJ9-12/175b/2s型電流互感器，額定電壓12kV，額定電流3150A，準(zhǔn)確級(jí)0.2/0.5/10P15/10P15，短時(shí)熱穩(wěn)定電流100kA，耐受沖擊電流160kA。（2）工作電壓校驗(yàn)。所選電流互感器最高工作電壓為12kV，大于系統(tǒng)平均工作電壓10.5kV，滿足要求。（2）額定電流校驗(yàn)。根據(jù)所設(shè)計(jì)變電所主變壓器容量為225000kVA，平均工作電壓10.5kV，則主變壓器10kV側(cè)工作電流為,所選電流互感器額定電流為3150A2749A，滿足變電所一次負(fù)荷電流變化的要求。（3）電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇。所選互感器準(zhǔn)確級(jí)選為0.2/0.5/10P15/10P15級(jí)，額定二次輸出容量為30/60/40/30VA。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。LZZBJ9-12/175b/2s型電流互感器動(dòng)穩(wěn)定電流為160kA，大于該變電所系統(tǒng)10kV側(cè)短路沖擊電流，，滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)。LZZBJ9-12/175b/2s型電流互感器短時(shí)熱穩(wěn)定電流100kA，大于該變電所系統(tǒng)10kV側(cè)短路熱穩(wěn)定電流，滿足熱穩(wěn)定要求。7.4.410kV側(cè)母聯(lián)電流互感器的選擇與校驗(yàn)選擇和校驗(yàn)的方法步驟與10kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)的相同，選擇LZZBJ9-12/175b/2s型電流互感器，其計(jì)數(shù)參數(shù)與上面相同，滿足各種校驗(yàn)要求。7.5避雷器的選擇7.5.1避雷器的選擇原則避雷器有兩種：1）、閥型避雷器按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和磁吹閥型避雷器；2）、管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。用于線路作為防雷保護(hù)。(1)閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇：①額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。②滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的80%。③工頻放電電壓：Ugf>Umi(Ugf為工頻放電電壓，Umi為滅弧電壓)在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3.5倍。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的1.8倍。④沖擊放電電壓和殘壓：一般國產(chǎn)閥型避雷器的保護(hù)特性與各種電器的絕緣均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略。7.5.2110kV側(cè)避雷器的選擇與校驗(yàn)(1)額定電壓及持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇。110kV側(cè)最高工作電壓126kV，相對(duì)地最高電壓126Kv/=73kV，根據(jù)表14-10選擇氧化鋅避雷器的額定電壓為0.75=0.75126kV=94.5kV，取氧化鋅避雷器的額定電壓為100kV，持續(xù)運(yùn)行電壓為73kV，其標(biāo)稱放電電流為10KA。（2）雷電沖擊殘壓的選擇。查表3-14得110kV變壓器額定雷電沖擊外絕緣耐受峰值電壓為450kV，所以避雷器雷電沖擊殘壓不大于260kV。根據(jù)以上校驗(yàn)查表14-5選擇Y10W5-100/260型氧化鋅避雷器，滿足變壓器110kV側(cè)過電壓保護(hù)要求。7.5.3變壓器110kV側(cè)中性點(diǎn)避雷器的選擇(1)額定電壓及持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇。110kV側(cè)變壓器中性點(diǎn)額定電壓為0.57=0.57126kV=71.82kV，取避雷器的額定電壓72kV，變壓器相對(duì)地電壓為126Kv/=72.8kV，取持續(xù)運(yùn)行電壓為72kV，其標(biāo)稱放電電流為1.5KA。（2）雷電沖擊殘壓的選擇。查表3-16得110kV變壓器中性點(diǎn)雷電沖擊全被和截波耐受峰值電壓為250kV，所以110kV氧化鋅避雷器雷電沖擊電流下殘壓為186kV，滿足雷電沖擊的要求。根據(jù)以上校驗(yàn)查表14-3選擇Y15W5-72/186型氧化鋅避雷器，滿足變壓器110kV側(cè)中性點(diǎn)過電壓保護(hù)要求。7.5.410kV側(cè)避雷器的選擇(1)額定電壓及持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇。10kV側(cè)最高工作電壓11.5kV，相對(duì)地最高電壓11.5Kv/=6.6kV，根據(jù)表14-10選擇氧化鋅避雷器的額定電壓為1.38=1.3811.5kV=15.8kV，取氧化鋅避雷器的額定電壓為17kV，持續(xù)運(yùn)行電壓為8.6kV，其標(biāo)稱放電電流為5KA。（2）雷電沖擊殘壓的選擇。查表3-14得10kV變壓器類設(shè)備的內(nèi)絕緣截?cái)嗬纂姏_擊耐受峰值電壓為85kV，所以避雷器雷電沖擊殘壓57.5kV。根據(jù)以上校驗(yàn)查表14-4選擇Y5WS5-17/50L型氧化鋅避雷器，滿足變壓器10kV側(cè)過電壓保護(hù)要求。8配電裝置設(shè)計(jì)配電裝置按電氣設(shè)備地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)、屋外配電裝置。按組成方式又可分為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝配電裝置稱為裝配式。若在制造廠預(yù)先將開關(guān)電器，互感器等安裝成套，然后運(yùn)至安裝地點(diǎn)，則稱為成套配電裝置。8.1配電裝置的特點(diǎn)一、屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)(1)由于允許安全凈距小和可以分層布置，故占地面積較小。(2)維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響。(3)外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作量。(4)房屋建筑投資較大。二、屋外配電裝置的特點(diǎn)(1)土建工程量和費(fèi)用較小，建筑周期較短。(2)擴(kuò)建比較方便。(3)相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)。(4)占地面積大。(5)受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣(6)外界氣象變化對(duì)設(shè)備維修和操作有影響。大、中、小型發(fā)電廠和變電所中，35kV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置。110kV及以上多為屋外配電裝置。但110—220kV裝置，當(dāng)有特殊要求成處于嚴(yán)重污穢地區(qū)時(shí)，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，也可以采用屋內(nèi)布置。三、成套配電裝置的特點(diǎn)：(1)電氣設(shè)備不止在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。(2)所有電器元件已在工廠組裝成一個(gè)整體，大大減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬遷。(3)運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便。(4)耗用鋼材較多，造價(jià)較高。8.2配電裝置的安全凈距一、屋內(nèi)配電裝置的安全凈距配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備的外形尺寸，檢修和運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的，對(duì)與敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中最基本的是帶電部分對(duì)接地部分之間和不同相的帶電部分之間的最小安全凈距。即所謂A1和A2值，在這一距離下:表8-110kV屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（mm）符號(hào)適應(yīng)范圍額定凈距A11:帶電部分至接地部分之間2:網(wǎng),板狀遮欄向上延伸線距地2.3M處,與遮欄上方帶電部分之間125A21:不同相的帶電部分之間2:斷路器和隔離開關(guān)大案斷口兩側(cè)帶電部分之間125B11:柵狀遮欄至帶電部分之間2:交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間875B2網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間225C無遮欄裸體至地面之間2450D平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄裸體之間1950E通向屋外的出線套管至屋外通道的路面4000二、屋外配電裝置安全凈距根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型，半高型和高型。(1)屋外配電裝置的安全凈距設(shè)計(jì)配電裝置確定帶電導(dǎo)體之間和導(dǎo)體對(duì)接地構(gòu)造的距離時(shí)還要考慮減少相間短路的可能性及減小電動(dòng)力。如軟導(dǎo)線在短路電動(dòng)力，風(fēng)擺，溫度大呢個(gè)因素作用下使相間及對(duì)地距離了的減小，隔離開關(guān)。開斷允許電流不致發(fā)生相間和接地故障，以及減小大電流導(dǎo)體附近的鐵磁物質(zhì)的發(fā)熱。110kV及以上還要考慮減小電暈損失，帶電檢修等因素。(2)屋外高壓配電裝置的若干問題①母線及構(gòu)造屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。軟母線為鋼芯鋁絞線，軟母線和分裂導(dǎo)線，三相水平布置。用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)造架上。軟母線可選用較大的檔距，但檔距越大，導(dǎo)線弧垂也越大。因而導(dǎo)線相間及對(duì)地距離就要增加。母線及跨越線構(gòu)架的寬度和高度均需要加大。②電氣設(shè)備的布置按照斷路器在配電裝置中所占據(jù)的位置，可分為：單列、雙列和三列布置。斷路器的各種排列方式，必須根據(jù)主線和地地形條件，總體布置和出線方向等多種因素合理選擇。隔離開關(guān)電流、電壓互感器等均采用高式布置，其支架高度的要求與斷路器相同。避雷器也有高式和低式兩種布置。110kV及以上的閥型避雷器器身細(xì)長。如安裝在2.5m高的支架上，其頂部離地面高5.9m，穩(wěn)定度很差。一般可裝設(shè)在0.4m的落地基礎(chǔ)上磁吹避雷器及35kV閥型避雷器形體矮小，穩(wěn)定度較好，一般可采用高式布置8.3本變電所的配電裝置10kV屋內(nèi)配電裝置，采用二層配式布置。一層配置開關(guān)柜，電抗器和斷路器。二層配置母線，母線隔離開關(guān)。二層式造價(jià)低，運(yùn)行維護(hù)和檢修方便，比三層式經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行維護(hù)方便，比單層式占地面積小。110kV屋外高型單框架雙列式配電裝置，將兩組母線及隔離開關(guān)上下重疊布置在一個(gè)高型架內(nèi)，可以節(jié)省占地面積。8.410kV側(cè)開關(guān)柜的選擇8.4.1開關(guān)柜的而選擇與校驗(yàn)條件開關(guān)柜有固定式和移開式兩種，在電網(wǎng)變電所倒閘操作比較頻繁時(shí)，多選用固定式的，因?yàn)樗\(yùn)行操作比較方便，但斷路器檢修時(shí)，停電時(shí)間比較長。移開式開關(guān)柜倒閘操作比較麻煩，但檢修斷路器時(shí)可以及時(shí)更換斷路器，停電時(shí)間較少。目前10kV、35kV配電裝置中多采用真空斷路器和斷路器。開關(guān)柜的選擇條件：（1）、按工作電壓選擇。開關(guān)柜額定電壓應(yīng)該等于或大于所在回路的額定電壓，開關(guān)柜的最高工作電壓應(yīng)大于系統(tǒng)的最高工作電壓。（2）、按工作電流選擇。開關(guān)柜的工作電流不應(yīng)小于所在回路的工作電流。（3）、按承受短路電流的能力選擇。開關(guān)柜的額定短路開斷電流不應(yīng)小于所在回路三相短路電流周期分量有效值，開關(guān)柜能承受的短路沖擊電流應(yīng)大于該回路短路沖擊電流（動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)），開關(guān)柜的短時(shí)熱穩(wěn)定電流應(yīng)大于所在回路短路所產(chǎn)生的熱效應(yīng)。(4)、按絕緣水平選擇。開關(guān)柜的空氣絕緣距離和爬電距離是保證其絕緣水平的重要技術(shù)參數(shù)，一般要求10kV電壓等級(jí)的空氣絕緣尺寸不小于125mm，外絕緣爬電距離達(dá)到1.8-2cm/kV，在常溫和100%濕度條件下對(duì)10kV電壓等級(jí)開關(guān)柜設(shè)備仍要求工頻耐壓42kV雷電沖擊耐壓75kV。8.4.2小區(qū)、變電所、工業(yè)園出線開關(guān)柜的選擇與校驗(yàn)（一）工作電流計(jì)算已知小區(qū)和工業(yè)園的最大負(fù)荷為6000kVA,變電所的最大負(fù)荷為6300kVA（2）柜型的選擇。小區(qū)、變電所、工業(yè)園開關(guān)柜選擇八臺(tái)KYN58-12型鎧裝中置移開式開關(guān)柜，選擇VD4型真空斷路器，配用ZN78型永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。額定電壓為12kV，額定峰值耐受電壓相間及相對(duì)地為75kV，端口間為84kV，1min工頻耐受電壓相間及相對(duì)地為42kV，端口間為48kV；額定電流為1250A。（3）按開關(guān)柜電壓校驗(yàn)開關(guān)柜安裝位置額定電壓為10kV，應(yīng)此，開關(guān)柜額定雷電沖擊電壓峰值應(yīng)為75kV（查表3-14各類設(shè)備雷電沖擊耐受電壓峰值），1min工頻耐受電壓應(yīng)為42kV（查表3-18開關(guān)設(shè)備的交流耐受電壓峰值）。對(duì)照（一）中開關(guān)柜的技術(shù)參數(shù)可知所選擇柜型滿足電壓要求。（4）按工作電流校驗(yàn)小區(qū)、變電所、工業(yè)園所在回路的工作電流分別為346A和364A，所選柜的額定電流為1250A，滿足電流要求。（5）、按額定短路開斷電流校驗(yàn)10kV母線短路電流周期分量有效值為24.3kA，查表10-25得開關(guān)柜配用的VD4型真空斷路器額定短路開斷電流為25kA，故滿足電流要求。（6）、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)10kV母線短路沖擊電流為62kA，查表10-23得開關(guān)柜額定峰值耐受電流為80kA，故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。（7）、熱穩(wěn)定校驗(yàn)10kV母線短路電流周期分量有效值為24.3kA，查表10-23得開關(guān)柜額定短時(shí)3S耐受電流為31.5kA，故滿足熱穩(wěn)定要求。8.4.3配電所、學(xué)校、商業(yè)中心出線開關(guān)柜的選擇已知配電所的最大負(fù)荷為1500kVA，學(xué)校的最大負(fù)荷為2500kVA，商業(yè)中心的最大負(fù)荷為3000kVA，他們所在回路的工作電流分別為：（2）柜型的選擇。配電所、學(xué)校、商業(yè)中心開關(guān)柜選擇六臺(tái)KYN58-12型鎧裝中置移開式開關(guān)柜，選擇VD4型真空斷路器，配用ZN78型永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。額定電壓為12kV，額定峰值耐受電壓相間及相對(duì)地為75kV，端口間為84kV，1min工頻耐受電壓相間及相對(duì)地為42kV，端口間為48kV；額定電流選擇為630A。開關(guān)柜的選擇與小區(qū)的相同，其校驗(yàn)也相同，故滿足回路的各種校驗(yàn)要求，故此變電所10kV出線端共選擇14臺(tái)KYN58-12型鎧裝中置移開式開關(guān)柜。9設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成一110kV變電所一次部分的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)前我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下先對(duì)資料進(jìn)行了分析，設(shè)定了具體的設(shè)計(jì)步驟和進(jìn)度，并對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行了分析整理。本次設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)為110kV雙母線接線，10kV單母線分段接線，根據(jù)所內(nèi)的負(fù)荷情況確定安裝兩臺(tái)主變壓器互為備用，容量都是25MVA，110kV中性點(diǎn)接地。所用變壓器兩臺(tái)，一臺(tái)備用，容量為125kVA。根據(jù)三相短路計(jì)算選擇合適的電氣設(shè)備，母線及各個(gè)導(dǎo)線在滿足動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定及機(jī)械強(qiáng)度的前提下，還有滿足長期載流量，最高工作電壓等要求，綜合考慮，選擇各種鋼芯鋁絞線，鋁母線等。如110kV側(cè)母線選兩根LGJ-150/8型鋼芯鋁絞線；10kV側(cè)母線：三根LWB-12010型3片組合涂漆立放矩形鋁母線；東北變電所進(jìn)線L1選LGJ-800/55型鋼芯鋁絞線；東南變電所進(jìn)線L2選LGJ—400/35型鋼芯鋁絞線。10kV側(cè)電氣設(shè)備在滿足動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，載流量，電壓及絕緣等條件下選擇了KYN58-12型鎧裝中置移開式開關(guān)柜和ZN12-12型真空斷路器，而110kV側(cè)則選擇不同型號(hào)的斷路器。設(shè)計(jì)110kV為戶外中型配置，10kV為戶內(nèi)配置，根據(jù)所需還配置了相應(yīng)的避雷器和限流電抗器。由于水平有限，加上時(shí)間限制，設(shè)計(jì)中還有部分細(xì)節(jié)問題欠缺考慮。在老師和我們自己的共同努力下，我們完成了畢業(yè)涉及的任務(wù)，在這過程中不僅僅是對(duì)我們知識(shí)的考察，也是對(duì)我們相互學(xué)習(xí)合作以及我們毅力的鍛煉，在老師的細(xì)心指導(dǎo)，同組同學(xué)的相互幫助中，我們可以把自己的知識(shí)與別人分享，所以我們都學(xué)到了更多。要想很好的完成這次設(shè)計(jì)，就必須深入學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)分析，了解短路計(jì)算的意義，步驟，方法，以及怎么樣準(zhǔn)確的設(shè)短路點(diǎn)。在選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)該注意變壓器中心點(diǎn)接地問題，以及那些地方需要互感器，那些地方需要避雷器等，畢業(yè)設(shè)計(jì)和以往的課程設(shè)計(jì)最大的不同就是這次設(shè)計(jì)更加綜合的考察了我們對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和掌握，還要考察我們對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力等。這不僅是給我們溫習(xí)已學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，也是讓我們有機(jī)會(huì)在老師的指導(dǎo)下運(yùn)用知識(shí)的機(jī)會(huì)，因此，我們更應(yīng)該很好的把握機(jī)會(huì)，認(rèn)真的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。10謝辭在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下,經(jīng)過近一個(gè)月的努力110kV變電站一次部分的設(shè)計(jì)終于完成了，在此我對(duì)張家芬老師所給予的幫助和指導(dǎo)表示衷心的感謝,并且感謝曾給予我?guī)椭母魑煌瑢W(xué)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，張家芬老師在百忙之中對(duì)我的設(shè)計(jì)給予了細(xì)致的指導(dǎo)和建議,對(duì)我的輔導(dǎo)耐心認(rèn)真，并給我們提供了大量有關(guān)資料和文獻(xiàn)，使我的這次設(shè)計(jì)能順利完成。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)以前學(xué)習(xí)的知識(shí)得到了更深的了解,并使知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固。畢業(yè)設(shè)計(jì)和以往的課程設(shè)計(jì)最大的不同就是這次設(shè)計(jì)更加綜合的考察了我們對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)和掌握，還要考察我們對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力等。這不僅是給我們溫習(xí)已學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，也是讓我們有機(jī)會(huì)在老師的指導(dǎo)下運(yùn)用知識(shí)的機(jī)會(huì)，在設(shè)計(jì)中，陶老師不但要指導(dǎo)我們現(xiàn)在的設(shè)計(jì)，還要給我們補(bǔ)沒學(xué)好的知識(shí)，給我們搜集相關(guān)的資料，以便我們順利完成設(shè)計(jì)。因此，我們更應(yīng)該很好的把握機(jī)會(huì)，認(rèn)真的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。11參考文獻(xiàn)[1]狄富清.變電設(shè)備合理選擇與運(yùn)行檢修.機(jī)械工業(yè)出版社.2006.1[2]熊信銀.朱永利.發(fā)電廠電氣部分（第三版）.中國電力出版社，2004.9[3]何仰贊.溫曾銀.電力系統(tǒng)分析（上冊(cè)）（第三版）.華中科技大學(xué)出版社，2002.1[4]龐思勤、劉成偉．激光加工高性能復(fù)合材料的工藝與機(jī)理研究[J]．兵工學(xué)報(bào)，