变电站电气部分毕业论文.doc

山东科技大学学士学位论文 摘要根据变电站电气部分课程的要求，为了让同学们能够更好的掌握电气部分的发电、变电、输电、主系统的构成、设计和运行的基本理论及计算方法、并注重加强对电气设备性能和原理灵活应用于实践，培养自己的分析 和计算能力，特此制定出了该毕业设计。本设计的主要内容包括：变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；接地保护设计等。根据电气主线设计应满足可靠性、灵活性、经济性的要求，本变电所电气主接线的高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段的电气主接线形式；对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率， 本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.69提高到0.9；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用接地保护。本设设计采用我国电气设计先进的设备和技术，实用性和应用性及强，并且通俗易懂。关键词：变电所设计；电气主接线；继电保护AbstractAccording to the electrical substation part of the course requirements, in order to enable students to better master the electric part of power generation, substation, power transmission, the main system structure, the design and operation of the basic theory and calculation method, and pay attention to the enhancement of the performance of electrical devices and the principle of flexible application in practice, raises own analysis and computation ability, hereby draw up the graduation design. The design of the main contents include: the choice of main transformer substation; electrical substation main wiring design; short-circuit current calculation; load calculation; reactive power compensation; electrical equipment (bus, high voltage circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, arrester and capacitor); distribution device for relay protection design; planning and design; lightning protection design. According to the electric main line design should meet the reliability, flexibility, economy, the electrical substation main wiring of high voltage side by a single bus wiring, low voltage side of the single bus sectionalizing electrical main wiring forms; the statistics of low voltage side load calculation using need coefficient method; to reduce reactive loss, improve electric energy utilization rate, the design of reactive power compensation design, so that the power factor is improved from 0.69 to 0.9; short-circuit current calculation of short-circuit point selection and includes specific numerical calculation; and the electric equipment selection by selected according to rated current, short circuit current calculation results check method in relay protection design is mainly; for transformer current quick break protection and overcurrent protection design; power distribution device adopts the complete set of power distribution equipment; this substation using lightning lightning protection protection. This design uses our electrical design of advanced equipment and technology, practicability and application and strong, and easy to understand.Key words： substation design; Electrical wiring; RelayIII山东科技大学学士学位论文目录摘 要.IAbstract.II1 绪论.11.1课题研究的背景.11.2课题研究的目的.11.3 变电所发展的趋势.22 电气主接线设计及变压器容量选.52.1变电所主变台数和容量的选择.52.2变电所主变压器形式的选择.52.3变电所主接线方案的技术比较.72.4变电所变压器.82.510KV电缆出线电抗器的选择.133 短路电流的计算.143.1短路的概述.143.2造成短路的原因.143.3短路的危害.143.4短路电流计算的一般规定.153.5短路电流计算步骤.163.6变压器及电抗的参数选择174 电气设备选择与校验.194.1电气设备及分类.194.2电气设备选择与校验.204.3高压断路器选择与校验.224.3.1 高压断路器的选择.224.3.2 高压断路器的校验.23 4.4 隔离开关选择与校验.24 4.4.1 隔离开关原理与类型.24 4.4.2 隔离开关运行与维护.25 4.4.3 隔离开关的校验.25 4.5 互感器选择与校验.27 4.5.1 互感器应用.27 4.5.2 电流互感器原理与结构.28 4.5.3 电流互感器校验.29 4.6 电压互感器.30 4.6.1 电压互感器原理.30 4.7 母线选择与校验.32 4.7.1 母线的选择.32 4.7.2 母线校验.30 5 继电保护.34 5.1 变压器保护.34 5.2 母线保护.36 5.3 线路保护.37 5.4 自动装置.376 配电装置.39 6.1 对配电装置的基本要求.39 6.2 配电装置的类型.39 6.3 配电装置的应用.39 6.4 配电装置的设计步骤.407 变电所的接地设计.437.1 变电所接地装置的设计原则.43 7.2 接地设计一般程序.44 7.3 变电所的接地装置.458 变电所用电系统.50 参考文献.51 致谢.52附录.53 1 绪论1.1 课题研究的背景经济的迅速发展，科学技术的不断进步促使社会中各行各业都在不断地发展壮大，各大高校相继出现了前所未有的发展势头，特别是各种高、新、尖、精的技术应用，而所有的一切都离不开电，而电的中枢变电所更是必不可少，起到至关重要的作用。随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。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。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。1.2课题研究的目的本设计是针对变电所进行的扩大初步设计，设计中涉及“发电厂电气部分”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“工厂供电”等内容。通过设计培养学生综合运用所学知识分析、解决本专业领域工程技术问题的能力；培养学生独立自学能力；使学生受到工程师的基本练习和训练，即能够进行工程设计和科学研究的初步能力；包括：调查研究、查找资料（含文献检索）；方案论证、技术方案的论证和实施等方面。独立的进行理论分析、设计和计算；书写学术论文和设计说明书等方面的能力。此设计的题目是针对学校教学楼变电所进行的初步设计，在设计伊始，在工程技术人员的陪同下对变电所进行了参观学习，并把所设计的有关内容做了整体的记录，参观过程中通过技术人员的指导和结合自身的实际情况，选择变电所的高低压部分设计，这部分设计相信对自己将来的工作也会有很大的帮助。近年来变电所的建设迅猛发展，科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。1.3 变电所发展的趋势变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。为了提高变电站安全稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务，变电站综合自动化技术开始兴起并得到广泛应用。变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装 置等）应用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站实施自动监视、测量、 控制和协调，以及与调度通信等综合性的自动化系统。实现变电站综合自动化，可提高电网的安全、 经济运行水平，减少基建投资，并为推广变电站无人值班提供了手段。计算机技术、信息技术和网 络技术的迅速发展，带动了变电站综合自动化技术的进步。近年来，随着数字化电气量测系统（如 光电式互感器或电子式互感器） 、智能电气设备以及相关通信技术的发展，变电站综合自动化系统正 朝着数字化方向迈进。 1 变电站综合自动化系统的主要功能 变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述 6 个子系统的功能中： 1)监控子系统；2)继电保护子系统；3)电压、无功综合控制子系统；4)电力系统的低频减负荷 控制子系统；5)备用电源自投控制子系统；6)通信子系统。目前国内外变电站综合自动化系统的结构，从设计思想分类有以下三种 ： （1）集中式 采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等 信息，集中进行处理运算，分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能。其特点是：对计 算机性能要求较高，可扩性、可维护性差，适用于中、小型变电站。 （2）分布式 按变电站被监控对象或系统功能划分，多个 CPU 并行工作，各 CPU 之间采用网络技术或串行 方式实现数据通信。分布式系统扩展和维护方便，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安 装上可以集中组屏或分屏组屏。 （3）分散分布式 间隔层中各数据采集、控制单元（I/O 单元）和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他设备附 近，各个单元之间相互独立，仅通过通信网互联，并同变电站级测控主单元通信。能在间隔层完成 的功能不依赖于通信网，如保护功能。数字化变电站的概念 数字化变电站指信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站，基本特征为设备智能 化、通信网络化、运行管理自动化等。 数字化变电站有以下主要特点： （1）一次设备智能化 采用数字输出的电子式互感器、智能开关（或配智能终端的传统开关）等智能一次设备。一次 设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息的方式交换采样值、状态量、控制命令等信息。 （2）二次设备网络化 二次设备间用通信网络交换模拟量、开关量和控制命令等信息，取消控制电缆。 （3）运行管理系统自动化 应包括自动故障分析系统、设备健康状态监测系统和程序化控制系统等自动化系统，提升自动 化水平，减少运行维护的难度和工作量。在数字化变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据以及各种 IED 装置的故障和动作信息， 实现对操作及信号回路状态的有效监视。数字化变电站中几乎不再存在未被监视的功能单元，设备 状态特征量的采集没有盲区。 设备检修策略可以从常规变电站设备的 “定期检修” 变成 “状态检修” ， 从而大大提高系统的可用性。数字化电气量测系统具有体积小、重量轻等特点，可以将其集成在智能开关设备系统中，按变 电站机电一体化设计理念进行功能优化组合和设备布置。在高压和超高压变电站中，保护装置、测 控装置、故障录波及其他自动装置的 I/O 单元作为一次智能设备的一部分，实现了 IED 的近过程化 （process-close）设计；在中低压变电站可将保护及监控装置小型化、紧凑化并完整地安装在开关柜 上。 IEC61850 确立了电力系统的建模标准，为变电站自动化系统定义了统一、标准的信息模型和信 息交换模型，其意义主要体现在实现智能设备的互操作性、实现变电站的信息共享和简化系统的维 护、配置和工程实施等方面。2电气主接线设计及主变压器容量选择21 台数和容量的选择（1）主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定。（2）主变压器容量一般按变电所、建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期的负荷发展。对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（3）在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设一台主变压器。（4）装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。22 主变压器型式的选择（1）110kV及10kV主变压器一般均应选用三相双绕组变压器。（2）具有三种电压的变电所，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，主变压器宜采用三相三绕组变压器。（3）110kV及以上电压的变压器绕组一般均为YN连接；35kV采用YN连接或D连接，采用YN连接时，其中性点都通过消弧线圈接地。2.2.1根据以上规定下面为我选的方案（1）方案一 110KV侧、35KV侧和10KV侧均采用单母分段带旁路母线的接线方式。 主变容量及台数的选择：2台主变容量同方案一。（2） 方案二 110KV侧采用桥形接线，35KV侧和10KV侧采用单母分段带旁路母线。 主变容量及台数的选择：2台主变容量同方案一。（3）方案三 110KV侧接线方式：110KV侧采用桥形接线，35KV侧和10KV侧采用双母线。 主变容量及台数的选择：2台主变容量同方案一，而且设备瑾和参数均选为一致，便于进行经济技术比较。（4）方案四 110KV侧、35KV侧、10KV侧均采用双母线接线方式，两台主变压器。 主变台数的选择：1） 运行主变压器的容量应根据电力系统1020年的发展规划进行选择。由于任务书给定的是一个三个电压等级的变电站，而且每个电压等级的负荷均较大，故采用三绕组变压器2台，运行主变压器的容量应根据电力系统1020年的发展规划进行选择。并应考虑变压器正常运行和事故过负荷能力，以变压器正常的过负荷能力来承担变压器遭受的短时高峰负荷，过负荷值以不缩短变压器的寿命为限。通常每台变压器容量应当在当一台变压器停用时，另一台容量至少保证对60%负荷的供电。2） 主变容量选择Sn0.6Sm。(Sm为变电站最大负荷)3）两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站代负荷的供电要 两台求。4）运行方式灵活、可靠、方便。(3)主变压器形式的选择：相数的确定为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。绕组的确定本站具有三种电压等级，且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的15%以上，故选三绕组变压器。缓缓的连接方式考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响，本站主变压器绕组连接方式选用Y0Y011。采用“”接线的目的就是为三次谐波电流提供通路，保证主磁通和相电势接近正弦波，附加损耗和局过热的情况大为改善，同时限制谐波向高压侧转移。23 主接线方案技术比较综上所述，由于方案四和方案三采用桥形接线，站用的断路器比方安一和方案四少。主变台数、型号、参数均相同，同时又不降低用电和供电可靠性，又符合现场实际和设计规程的要求，从经济角度考虑选择方案四和三比较合适，达到了工程造价较低，同时考虑了变电站随着负荷的增加，进行扩建和增容的可能性，因为桥式接线在负荷增加时，可很方便的改造为单母线分段，以适应负荷增加和供电可靠性的要求。但是，如果110KV输电线路运行时故障多，跳闸频繁，将影响变电站负荷的可靠性。从现阶段负荷的可靠性来说，用户对可靠的要求越来越高，已经对电力系统的供电可靠性提出了更高的要求，同时由于供电企业自身的需要增供扩销的内在要求，变电站110KV侧也可设计成双母线或单母分段带旁路母线较合适。因此从现场运行和供电企业自身的需要，经济条件比过去好许多。由以下分析，最终初步将方案四和方案三淘汰掉，对方案一和方案二进行详细的经济比较。最终确定一个最优方案进行设计。24 主接线方案的经济比较P0=21.5KW本节是将方案一和方案二进行经济比较。经济计算是从国民经济整体利益出发，计算电气主接线各比较方案的费用和效益，为选择经济上的最优方案提供依据。在经济比较中，一般有投资和年运行费用两大项。1主变压器的选择主变容量的确定：Sn=0.6Pmax/=0.6(80+35)/0.85=81.176MVA=81176KVA选SSPSL-90000型，选择结果如表2-1：表2-1 SSPSL-90000型变压器参数型号及容量(KVA)额定电压高/中/低(KV)连接组损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流(%)运输重量(t)参考价格(万元)综合投资(万元)空载短路高中高低中低高中高低中低SSPSL-90000110/38.5/11Y0/Y0/-12-1121.59090681710.561.625.657.566.422主变容量比的确定(1) 35KV侧：S2n80/0.8594.118MVA94118KVA(2) 10KV侧：S3n35/0.8541.176MVA41176KVA(3)因35KV侧大于变压器容量的30%，故确定主变容量比为100/100/50。3计算方案一与方案二的综合投资Z(1)方案二的综合投资(110KV侧、35KV侧和10KV侧均要采用双母线接线)主变：66.422万元110KV母线：(102.6-10.164)万元35KV母线：(28.89+3.04)万元10KV母线：(15.1+1.94)万元以上各项数字及意义如表2-2所示：表2-2断路器的项目参数断路器型号电压进出线数单母线分段带旁路双母线主变馈线投资增、减一个馈路投资投资增、减一个馈路投资SW1-11011026102.610.16102.010.16SW2-35352627.362.7928.893.010267.50.5515.11.9Z066.422+(102.6-10.164)+(28.89+3.04)+(15.1+1.94)257.79万元(其中，Z0为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备的综合投资)Z=Z0(1+/100)=257.79(1+90/100)=489.801万元(其中，为不明显的附加费用比例系数，110KV取90)(2)方案四的综合投资(110KV侧、35KV侧和10KV侧均采用单母分段带旁路母线接线形式)主变：66.422万元110KV母线：(102.6-10.164)万元35KV母线：(27.36+2.794)万元10KV母线：(7.5+0.554)万元以上各项数字及意义如表2-2所示：Z066.422+(102.6-10.164)+(27.36+2.794)+(7.5+0.554)243.02万元Z=Z0(1+/100)=243.02(1+90/100)=461.738万元(其中，为不明显的附加费用比例系数，110KV取90)4计算方案一与方案二的年运行费用(1)方案二的年运行费用Q0=I0%Sn/100=1.690000/100=1440KVarPs(1-2)=90KWPs(1-3)=90KWPs(2-3)=68KWPs1=1/2(Ps(1-2)+Ps(1-3)-Ps(2-3)=1/2(90+90-68)=56kwPs2=1/2(Ps(1-2)+Ps(2-3)-Ps(1-3)=1/2(90+68-90)=34kwPs3=1/2(Ps(1-3)+Ps(2-3)-Ps(1-2)=1/2(90+68-90)=34kwP=Ps1+Ps2+Ps3=56+34+34=124kwUd(1-2)%=17Ud(1-3)%=10.5Ud(2-3)%=6Ud1%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(1-3)%- Ud(2-3)%)=1/2(17+10.5-6)=10.75Ud2%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(2-3)%- Ud(1-3)%)=1/2(17+6-10.5)=6.25Ud3%= 1/2(Ud(2-3)%+ Ud(1-3)%- Ud(1-2)%)=1/2(6+10.5-17)=-0.25Ud%= Ud1%+ Ud2%+ Ud3%=10.75+6.25-0.25=16.75Q= Ud%Sn/100=16.7590000/100=15075kWarS1=(35000+80000)/0.85=135294.118KVAS2=80000/0.85=94117.647KVAS3=35000/0.85=41176.47KVAT0=8000h由Tmax=50003500h由以上数据可算出A：A=n(P0+KQ0)+1/2n(P+KQ)()=2(21.5+0.11440)8000+(124+0.0115075)()=3318000+407.875(2.26+1.094+0.209)3500=7734405.188KWhU1=2A10-4+u1+u2=0.067734405.18810-4+0.022489.801+0.005489.801=59.631万元(2)方案一的年运行费用因为A与方案二相同，故这里不做重复计算U4=2A10-4+u1+u2=0.067734405.18810-4+0.022461.738+0.005461.738=58.873万元经济比较方案一和方案二的综合投资和年运行费用，方案一都低于方案二，故最终确定方案一为最优方案，进行设计。25 10KV电缆出线电抗器的选择1电压：UgUn所以Ug10KVUn10KV所以UgUn2电流：Ig.max=0.475KA3 短路电流计算选择电气设备、整定继电保护、确定电气主接线方案、考虑限制短路电流的措施及分析电力系统是短路计算的最终目的。所谓短路是指不同电位导电部分之间的不正常短接，既有相与相之间导体的金属性短接或者经小阻抗的短接，也有中性点直接接地系统或三相四线制系统中单相或多相接地（或接中性线）。3.1短路概述电力系统的状态有三种：正常运行状态、不正常运行状态、短路故障。在电气设计和运行中，不仅要考虑系统正常运行状态，而且要考虑它发生故障时的情况，最严重的故障是电路乃至系统发生短路。电力系统正常运行时，其相与相之间，中性点接地系统的中性线与相线之间，都是通过负荷或阻抗连接的。3.2造成短路原因电力系统发生短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘被损坏。绝缘损坏大多是由于未及时发现和消除设备的缺陷，以及设计、制造、安装和运行不当所致，如由于设备长期运行，绝缘自然老化或由于设备本身绝缘强度不够而被正常电压击穿；设备绝缘正常而被内部人员违反操作规程和安全规程，造成误操作而引发短路。电力系统的其他某些故障也可能导致短路，如输电线路断线和倒杆事故等。此外，飞禽及小动物跨接裸导体，老鼠咬坏设备、导线的绝缘，都可能造成短路。3.3短路危害1.电力系统发生短路时，网络总阻抗减小很多，短路回路中的短路电流可能超过该回路的正常工作电流十几倍甚至几十倍，如610kV的大容量装置，短路电流可达到几万甚至几十万安。2.选的各种电气设备应有足够的热稳定度。3.短路电流通过导体时，同时也使导体受到很大的电动力作用、使导体发生变形，甚至损坏。因此，电气装置中所选的各种电气设备还应有足够的电动(机械)稳定度。 4.短路必将造成局部停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大、给国民经济造成的损失也越大。 5.短路也同时引起系统网络电压降低特别是靠近短路点处降低得更多，短路点的电压为零，结果可能导致非故障范围部分或全部用户的供电破坏。当电压降低到额定值的80左右时，电磁开关有可能断开，因而中断供电；当电压下降到30一40。并持续达1s以上时，电动机可能停止转动，使工厂产品报废，甚至造成人身伤亡事故。直到短路故障被切除后，非故障系统网络电压才能得以恢复。由此可见。短路的后果是十分严重的，且短路所引起的危害程度，与短路故障的地点、类型及持续时间等因素有关。为了保证电气设备安全可靠运行，减轻短路的影响，除应努力设法消除可能引起短路的一切因素外，一旦发生短路，应尽快切除故障部分，使系统的电压在较短的时间内恢复到正常值。为此，需要进行短路电流计算，以便正确地选择具有足够的动稳定性和热稳定性的电气设备，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。 34 短路电流计算的一般规定（1）计算的基本情况：电力系统中所有电源均在额定负载下运行。所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。所有电源的电动势相位角相等。 应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。（2）接线方式：计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。（3）计算容量：应按本工程设计规划容量计算，考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑工程建成后510年）（4）短路种类：一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验（5）短路计算点：在正常接线方式中，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。对于带电抗器的610KV出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取电抗器前。选择其导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。35 计算步骤（1）选择计算短路点（2）画等值网络（次暂态网络）图首先去掉系统中的所有负荷分支，线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗Xd。选取基准容量Sb和基准电压Ub(一般取后级的平均电压)将各元件电抗换算为同一基准值的标么值给出等值网络图，并将各元件电抗统一编号（3）求计算电抗Xjs（4）由运算曲线查出(各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到Xjs=3.5)。（5）计算短路电流周期分量有名值和标幺值。（6）计算短路电流冲击值。（7）计算全电流最大有效值。（8）计算短路容量。（9）绘制短路电流计算结果表。36变压器及电抗器的参数计算3.6.1变压器参数的计算1主变压器参数计算经济比较时已算出：Ud1%=10.75Ud2%=6.25Ud3%=-0.25XB*.1=0.119XB*.2=0.069XB*.3=-0.0032站用变压器参数计算由查明：Ud%=4XB*.4=83电抗器电抗标幺值计算XK.*= X*N=0.83636.2 变电所网络化简依据本变电所选定的接线方式及设备参数，进行网络化简如下：（系统最大运行方式时，归算到Sb100MVA的等值电抗Xs0.5）图3-1 变电所网络化简第4章 电气设备的选择及校验在各级电压等级的变电所中，使用各种电气设备，诸如变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、补偿电容器等，这些设备的任务是保证变电所安全、可靠的供电，因为选择电气设备时，必须虑及电力系统在正常和故障时的工作情况。所谓电气设备的选择，则是根据电气设备在系统中所处的地理位置和完成的任务来确定它们的型号和参数。电气设备选择的总原则是在保证安全、可靠工作的前提下，适当留有裕度，力求在经济上进行节约。4.1 电气设备及分类 1、电气设备电气设备是指电力系统中发电、输电、变配电、用电设备的总称，它包括发电机、变压器及各种高低压开关设备、保护设备、导线、电缆和用电设备等。2、电气设备的分类电气设备通常分类方法如下：（1）.按电压分 通常把1kV以上的设备称为高压设备，1kV以下的称为低压设备。（2）.按电能质量分 交流设备、直流设备、交直流两用设备。（3）.按设备所属的电路性质分 一次设备、二次设备。（4）.按是否组合分 单元件设备、成套设备。（5）.一次设备按其在一次电路中功能，又可分为发电设备、变换设备、控制设备、保护设备、补偿设备和用电设备。4.2电气设备选择与校验电气设备选择的一般原则为：按正常工作条件下选择额定电流、额定电压及型号，按短路情况下校验开关的开断能力、短路热稳定和动稳定。在供配电系统中尽管各种电器设备的作用不一样，但选择的条件有诸多是相同的，在表4-1中列出了导体和电器选择与校验的项目。从表中可以看出为保证设备可靠的运行，各种设备均应按正常工作条件下的额定电压和额定电流选择，并按短路条件校验动稳定和热稳定。设备名称额定电压（KV）额定电流（A）装置类（户内户外）准确度级短路电流开断能力（KA）热稳定动稳定高压断路器高压负荷开关高压隔离开关高压熔断器电流互感器电压互感器母线电缆表4-1导体和电器的选择与校验项目4.3高压断路器选择与校验4.3.1高压断路器的选择高压断路器是高压电气中的重要设备，是一次电力系统中控制和保护电路的关键设备，它在电网中的作用有两方面，其一是控制作用，即根据电力系统的运行要求，接通或断开工作电路，其二是保护作用，当电力系统中发生故障时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断开故障部分，以保证无故障部分的正常运行。高压断路器的主要作用是：在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在发生短路故障或严重负荷时，借助继电保护装置用它自动、迅速地切断故障电流，以防止扩大事故范围。断路器工作性能好坏直接关系到供配电系统的安全运行。为此要求断路器具有相当完善的灭弧装置和足够强的灭弧能力。图4-2高压断路器的QF的型574.3.2高压断路器的校验根据图4-2高压断路器的QF的型号规格。在短路计算中我们得知10kV侧母线上短路电流为5.3kA，控制QF的线路继电保护装置实际最大的动作时间为1.0s变压器高压侧实际最大工作电流按变压器额定电流计算。 线路首端短路时，流过短路电流最大，而线路首端（）点短路和母线（）点短路，其短路电流相等，即：短路电流冲击值：短路容量：拟定选用高压真空断路器，断路时间：短路假想时间：根据拟定条件和相关数据，选用ZN12-10I型高压真空断路器。序号安装电气条件ZN12-10I校验结论项目数据项目技术数据110KV10KV合格257.7A1250A合格32.76KA31.5KA合格47.038KA25KA合格57.84126合格ZN12-10I型高压真空断路器的参数4.4隔离开关选择与校验4.4.1隔离开关原理与类型表4-3 GN30-10D/630技术数据型号型式序号额定电压KV额定电流A结构标志GN30-10D/630户内3010630带接地刀闸4.4.2隔离开关运行与维护隔离开关是发电