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110 kv 变电站 一次 初步设计

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华北电力大学科技学院毕业设计(论文)任务书所在院系 电力工程系 专业班号 电气07k6 学生姓名 韩增斌 指导教师签名 审批人签字 毕业设计(论文)题目 110kV降压变电站电气一次系统初步设计 2010年 3 月 1 日一、毕业设计(论文)主要内容1、根据原始资料选择57种合理的电气主接线； 2、进行初步技术、经济比较，选择2种较好的电气主接线；3、选择主变压器的容量和型号；4、计算两种主接线的短路电流；5、根据短路电流计算结果选择电气设备；6、通过技术经济比较确定最佳方案；7、防雷系统设计；8、屋内外配电装置设计和总平面布置9、绘制图纸：电气主接线、电气总平面布置、防雷与接地各一张，配电装置断面图34张。二、基本要求1、进行充分的文献阅读，了解变电站电气一次系统设计的主要任务和当前发展趋势； 2、通过本设计，能够综合运用电力工程基础、供用电技术等专业课程的相关知识；3、通过电气主接线、总平面及断面图的设计，加深对变电站配电装置布置方法和原则的理解和认识。三、设计(论文)进度序号设计项目名称完成时间备注1内容1、2、32周 2内容4、5、63周3内容7、83周4内容94周5撰写毕业论文2周设计(论文)预计完成时间： 年 月 日四、参考资料及文献1、发电厂电气部分 华中工学院2、发电厂电气部分课程设计参考资料 天津大学3、电力工程设计手册(14分册) 东北西北电力设计院4、发电厂变电所电气主接线和布置 西北电力设计院5、发电厂变电所电气主接线设计 西安交通大学五、附录原始数据：1、变电站类型：110kV降压变电站2、电压等级：110/35/10kV3、负荷情况：35kV侧：最大45MW，最小25MW，Tmax = 5400小时，cos= 0.8510kV侧：最大20MW，最小14MW，Tmax = 5400小时，cos= 0.85负荷性质：工农业生产及城乡生活用电4、出线情况：(1) 110kV侧：2回（架空线） LGJ185/30km；(2) 35kV侧： 8回（架空线）。(2) 10kV侧： 12回（电缆）。5、系统情况：(1) 系统经双回线给变电所供电；(2) 系统110kV母线短路电抗标幺值为0.29（B100MVA）6、环境条件：(1)最高温度40，最低温度-25，年平均温度20；(2)土壤电阻率 400 欧米；(3)当地雷暴日 40日/年。 毕毕 业业 设设 计计(论文论文)题 目 110kV 降压变电站电气一次系统初步设计系 别电力工程系专业班级电气 07k6学生姓名韩增斌指导教师胡永强二二一一年六月一一年六月华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）变电站电气一次系统设计（110/35/10kV, 2/8/12 回出线）摘要本说明书以 110kV 地区变电站设计为例，论述了电力系统工程中变电站部分电气设计（一次部分）的全过程。通过对变电站的主接线设计，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，防雷设计，电气总平面及配电装置断面设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。限于毕业设计的具体要求和设计时间的限制，本毕业设计只对变电站电气一次部分做了较为详细的理论设计，而对其电气二次部分并没有涉及，这有待于在今后的学习和工作中进行研究。关键词：变电站；短路电流；设备选择；配电装置华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）A DESIGN OF ELETRIC SYSTEMFOR 110kV TERMINAL TRANSFORMER SUBSTATIONAbstractThe statement about the 110kv transformer area substation design, discussed some electrical transformer stations design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main electrical equipment models and the parameters, the operating mode, design general electric graphic and distribution devices flood, completed substation design in power system. Limited to the specific design requirements and design time of constraints, The design only is a part of the electrical transformer stations, and its second part did not involve, which research it in future study and work. Keywords: Substation; Short Circuit Currents; Equipment Selec华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）目录目录摘要.IAbstract .II目录.01 引 言.22 电气主接线的设计.22.1 设计原则.22.1.1 对电气主接线的基本要求.22.1.2 电气主接线的基本原则.32.2. 待建变电站的主接线.33 主变压器的选择.123.1. 主变压器的选择有以下几点原则：.133.2. 主变压器台数的确定.133.3. 主变压器容量的确定.133.4. 变压器类型的确定.144 短路电流的计算.154.1 短路电流的计算目的.154.2 短路计算等值网络图.174.4 各短路点短路电流计算.195 重要的电气设备选择.225.1 选择设计的一般规定.225.2 断路器的选择及校验.235.3 隔离开关的选择及校验.305.4 电流互感器的选择及校验.365.5 电压互感器的选择.446 方案 3 与方案 4 的技术经济比较.466.1 方案的总投资比较.466.1.1 方案三主要电气设备表.466.2 方案的综合投资比较.476.3 方案的年运行费.476.3.1 计算年运行费用.486.4 最终方案的确定.487 母线及避雷器的选择及校验.497.1 110KV 母线的选择及校验.497.2 35KV 母线的选择及校验.507.3 10KV 母线的选择及校验.51华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）7.4 支持绝缘子及穿墙套管的选择.537.4.1 110kV 支柱绝缘子选择及校验.537.4.2 35kV 支柱绝缘子选择及校验.547.4.3 35kV 支柱绝缘子选择及校验.547.4.4 110kV 穿墙套管的选择及校验.557.4.5 35kV 穿墙套管的选择及校验.557.4.6 10kV 穿墙套管的选择及校验.568 电气总平面布置配电装置的选择.578.1 概述.578.2 配电装置的确定.589 防雷保护设计.589.1 避雷针的作用.589.2 避雷针的设计.589.2.1 四支避雷针的保护范围及计算公式.589.2.2 本所避雷针的设计过程.5910 接地网的设计.6210.1 设计说明.6210.3 典型接地体的接地电阻计算.6210.4 接地网设计计算.63结论.64参考文献.65致 谢.61华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）11 引 言毕业设计是我们在校期间最后一次综合训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求。使我们综合能力有一个整体的提高。它不但使我们巩固了本专业所学的专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则以及各种图形、符号。它将为我们以后的学习、工作打下良好的基础。电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力是工业的先行。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。因此，做好电力规划，加强电网建设，就尤为重要。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着重要的作用。它承担着变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的责任。110kV 变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体的了解。该设计包括以下任务：1、主接线的设计 2、主变压器的选择 3、短路计算 4、导体和电气设备的选择 5、所用电设计 6、防雷接地设计 7、配电装置设计。2 电气主接线的设计2.1 设计原则电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电气系统的主要部分。电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线。由于本设计的变电站有三个电压等级，所以在设计的过程中首先分开单独考虑各自的母线情况，考虑各自的出线方向。论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施，拟出几个把三个电压等级和变压器连接的方案，对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。2.1.1 对电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三方面一、可靠性安全可靠是主接线的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。电气主接线的可靠性不是绝对的。所以在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备的制造水平及运行经验等诸多因素。二、灵活性 电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：（1） 操作的灵活性 （2） 调度的灵活性（3） 扩建的灵活性三、经济性华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）2在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。通常设计应满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要通过以下几个方面考虑：（1）节省一次投资。如尽量多采用轻型开关设备等。（2）占地面积少。由于本变电站占用农田所以要尽量减少用地。（3）电能损耗小。电能损耗主要来源变压器，所以一定要做好变压器的选择工作。另外，主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。2.1.2 电气主接线的基本原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准则，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各种技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就地取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。2.2. 待建变电站的主接线2.2.1 方案一110/38.5/10.5110/38.5/10.510KV 10回出线35KV 4回出线方案一 110KV 侧采用桥型接线、35KV、10KV 侧均采用单母线分段接线，使用两台分别为 110/38.5/10.5 三绕组变压器。优点：接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点：一、电源侧： 可靠性不高，只适用于容量小的发电厂、变电站或将发展为单母线分段或双母线的工程初期接线方式。二、出线侧：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）3（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。（2）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。2.2.2 方案二系统两回进线110/38.5/10.5110/38.5/10.510KV 10回出线35KV 4回出线方案二 110KV、35KV、10KV 侧均采用单母线接线，使用两台 110/38.5/10.5KV 变压器。优点：使用两台三绕组变压器提高了变电站运行的稳定性，减少了变压器故障的事故范围。接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点：一、电源侧：（1）当母线或母线隔离开关检修或发生故障时，各回路必须在检修和短路时事故消除之前的全部时间内停止工作，造成经济损失很大。（2）引出线电路中断路器检修时，该回路停止供电。（3）调度不方便，电源只能并列运行，不能分裂运行，并且线路侧发生故障时，有较大的短路电流。二、出线侧：可靠性、灵活性差，母线故障时，各出线必须全部停电。2.2.3 方案三华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）4110/38.5/10.5110/38.5/10.5系统两回进线10KV 10回出线35KV 4回出线方案三 110KV 侧采用单母线分段带旁路母线接线、35KV、10KV 侧均采用单母线分段接线，使用两台 110/38.5/10.5KV 变压器。优点：一、进线侧：断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了能使采用单母线分段的配电装置检修断路器时，不中断供电，可增设旁路母线。单母线分段带有专用的旁路断路器的旁路母线接线极大的提高了可靠性。二、出线侧：（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。（2）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。缺点：一、进线侧：增加了一台断路器和一条母线的投资。二、出线侧：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。2.2.4 方案四华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）5系统两回进线110/38.5/10.5110/38.5/10.510KV 10回出线35KV 4回出线方案四 110KV 侧采用双母线接线、35KV、10KV 侧均采用单母线分段接线，使用两台 110/38.5/10.5KV 变压器。优点：一、进线侧：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。（2）扩建方便，可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响 两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。（3）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。二、出线侧：（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。（2）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。缺点：一、进线侧：（1）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投次大。（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）6二、出线侧：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。2.2.5 方案五系统两回进线110/38.5/10.5110/38.5/10.510KV 10回出线35KV 4回出线方案五 110KV 侧采用双母线接线、35KV、10KV 侧均采用单母线分段带旁路母线接线，使用两台 110/38.5/10.5KV 变压器。优点：一、进线侧：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。（2）扩建方便，可向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响 两组母线的电源和负荷的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。（3）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。二、出线侧：（1）可靠性、灵活性高。（2）检修线路断路器时仍可向该线路供电。缺点：一、进线侧：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）7（1）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投次大。（2）当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。二、出线侧：投资大，经济性差2.6 综述对于 110kV 侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。对比四种方案（桥型接线、单母线接线、双母线接线、单母线分段接线） ，桥型接线比具有四条回路的单母线接线节省一台断路器，并且没有母线，投资省，但可靠性不高，考虑到长期的负荷增长预期，桥型接线不便于变电站的增容，长期运行效益低。单母线接线供电可靠性、灵活性最差，不符合变电所的供电可靠性的要求；双母线接线供电可靠性高，但接线复杂，使用设备多、投资较大；采用单母线分段的电气接线可将 I、II 类负荷的双回电源线不同的分段母线上，当其中一段母线故障时，由另一段母线提供电源，从而可保证供电可靠性。 对于 35KV、10KV 侧来说，在保证可靠性前提下的经济性是其需要考虑的首要问题。对比三种方案（单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线） ，单母线接线可靠性低，当母线故障时，各出线须全部停电，不能满足 I、II 类负荷供电性的要求，故不采纳；将 I、II 类负荷的双回电源线不同的分段母线上，当其中一段母线故障时，由另一段母线提供电源，从而可保证供电可靠性；虽然带有旁路断路器的单母线分段也能满足要求，但其投资大、经济性能差。综上所述，将方案三和方案四作为优选方案进行进一步论证。3 主变压器的选择主变的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的选择依据除了依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统联系的紧密程度。另外主变选择的好坏对供电可靠性和以后的扩建都有很大影响。总之主变的选择关系到待建变电站设计的成功与否，所以对主变的选择我们一定要全方面考虑。既要满足近期负荷的要求也要考虑到远期。3.1. 主变压器的选择有以下几点原则：1) 在变电所中，一般装设两台主变压器；终端或分支变电所，如只有一个电源进线，可只装设一台主变压器；对于 330kV、550kV 变电所，经技术经济为合理时，可装设 34台主变压器。2) 对于 330 kV 及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，均采用三相变压器。500 kV 变电所，应经技术经济论证后，确定是采用三相变压器，还是单相变压器组，以华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）8及是否设立备用的单相变压器。3) 装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事帮停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的 60%以上，并应保证用户的一级和全部二级负荷的供电。4) 具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的 15%以上，或低压侧虽无负荷，但需装设无功补偿设备时，主变压器一般先用三绕组变压器。5) 与两种 110kV 及以上中性点直接接地系统连接的变压器，一般优先选用自耦变压器，当自耦变压器的第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率的潮流情况，校验公共绕组容量，以免在某种运行方式下，限制自耦变压器输出功率。6) 500kV 变电所可选用自耦强迫油循环风冷式变压器。主变压器的阻抗电压(即短路电压)，应根据电网情况、断路器断流能力以及变压器结构选定。7) 对于深入负荷中心的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，可采用双绕组变压器。3.2. 主变压器台数的确定由原始资料可知，待建变电站负荷大，出线多，又根据变压器选择原则即一般选择两台主变，所以考虑初期用两台大容量主变。两台主变压器，可保证供电的可靠性，避免一台变压器故障或检修时影响对用户的供电。随着未来经济的发展，可再投入一台变压器。3.3. 主变压器容量的确定主变压器容量一般按变电所建成后 510 年规划负荷选择，并适当考虑到远期 1020 年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。此待建变电站坐落在郊区，10kV 主要给某开发区供电，35kV 主要给下面乡镇及几个大企业供电。考虑到 开发区及其乡镇的发展速度非常快，所以我们选择大容量变压器以满足未来的经济发展要求。确定变压器容量:（1）变电所的一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷的 60%，即P =22+4062(MW)S=62/0.85=72.941 MVAcosP =S60% =72.94160%43.765(MVA)/BS（2）单台变压器运行要满足一级和二级负荷的供电需要。所以变压器的容量最少为 43.765MVA3.4. 变压器类型的确定3.4.1 相数的选择变压器的相数形式有单相和三相，主变压器是采用三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。一台三相变压器比三台单相变压器组成的变压华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）9器组，其经济性要好得多。规程上规定，当不受运输条件限制时，在 330kV 及以下的发电厂用变电站，均选用三相变压器。同时，因为单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大，而不作考虑。因此待建变电站采用三相变压器。3.4.2 绕组形式绕组的形式主要有双绕组和三绕组。规程上规定在选择绕组形式时，一般应优先考虑三绕组变压器，因为一台三绕组变压器的价格及所用的控制电器和辅助设备，比两台双绕组变压器都较少。对深入引进负荷中心，具有直接从高压变为低压供电条件的变电站，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。三绕组变压器通常应用在下列场合：(1) 在发电厂内，除发电机电压外，有两种升高电压与系统连接或向用户供电。(2) 在具有三种电压等级的降压变电站中，需要由高压向中压和低压供电，或高压和重压向低压供电。(3) 在枢纽变电站中，两种不同的电压等级的系统需要相互连接。(4) 在星形-星形接线的变压器中，需要一个三角形连接的第三绕组。本待建变电站具有 110kV,35kV,10kV 三个电压等级，所以拟采用三绕组变压器。3.4.3 中性点的接地方式电网的中性点的接地方式，决定了主变压器中性点的接地方式。规程上规定：凡是 110kV-500kV 侧其中性点必须要直接接地或经小阻抗接地；主变压器 6-63kV 采用中性点不接地。所以主变压器的 110kV 侧中性点采用直接接地方式，35kV，10kV 侧中性点采用不接地方式。3.4.4 变压器冷却方式 电力变压器常用的冷却方式一般分为三种：油浸自冷式、油浸风冷式、强迫油循环。 油浸自冷式就是以油的自然对流作用将热量带到油箱壁和散热管，然后依靠空气的对流传导将热量散发，它没有特制的冷却设备。油浸风冷式是在油浸自冷式的基础上，在油箱壁或散热管上加装风扇，利用吹风机帮助冷却。加装风冷后可使变压器的容量增加 30%35%。强迫油循环冷却方式，又分强迫油循环风冷和强迫油循环水冷两种。它是把变压器中的油，利用油泵打入油冷却器后再复回油箱。油冷却器做成容易散热的特殊形状，利用风扇吹风或循环水作冷却介质，把热量带走。这种方式若把油的循环速度比自然对流时提高 3 倍，则变压器可增加容量 30%这里选择散热能力较好的强迫油循环风冷冷却方式。华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）10变压器技术数据及综合投资表损耗损耗(KW)阻抗电压阻抗电压(%)短路短路型号及容量型号及容量(KVA)额定电压额定电压高高/中中/低低(KV)连接组连接组空载空载高中高中高低高低中低中低高中高中高低高低中低中低空载电空载电流流(%)运输运输重量重量(t)参考参考价格价格(万元万元)综合投资综合投资(万元万元)SFSLQ1-63000110/38.5/11Y0/Y0/-12-1121.59090681710.561.625.628.732.86主变容量比的确定(1)35KV 侧：S2n40/0.8547.059MVA47059KVAS2n/Sn=47059/(2*63000) =37.3%(2)10KV 侧：S3n22/0.8525.882MVA25882KVAS3n/Sn=25882/(2*63000) =20.5%(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。4 短路电流的计算4.1 短路电流的计算目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：一、在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。二、在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。三在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相相对地的安全距离。四、在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。五、接地装置的设计，也需用短路电流。2.2.短路电流计算的一般规定短路电流计算的一般规定2.1 计算的基本情况：一、电力系统中所有电源均在额定负载下运行。二、所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁） 。三、短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。四、所有电源的电动势相位角相等。华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）11五、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。2.2 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。2.3 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）2.4 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2.5 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。3.3.计算步骤计算步骤一、选择计算短路点。二、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三、求计算电抗 Xjs四、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)。五、计算短路电流周期分量有名值和标幺值。六、计算短路电流冲击值。七、计算全电流最大有效值。八、计算短路容量。九、绘制短路电流计算结果表。4.2 短路计算等值网络图等值网络图如下，计算短路点选择为：110kV 母线（K1） 、35kV 母线(K2)及 10Kv(K3)华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）12母线发生短路。选取基准容量=100MVA。bS选取各电压等级下的基准电压，其中 110kV 侧选择 115kV 为基准电压，35kV 侧选bU择 37kV 为基准 4.1 短路计算等值网络图等值网络图如下，计算短路点选择为：110kV 母线（K1） 、35kV 母线(K2)及 10Kv(K3)母线发生短路。选取基准容量=100MVA。bS选取各电压等级下的基准电压，其中 110kV 侧选择 115kV 为基准电压，35kV 侧选bU择 37kV 为基准电压，10kV 侧选择 10.5kV 为基准电压。1X1X2X2X3X3XSX1 11 10 0k kV V3 35 5k kV V1 10 0k kV VK K1 1K K3 3K K2 24.3 系统及主变压器参数计算4.3.1 系统参数计算由于系统 110kV 母线短路电流标幺值为 25（SB = 100 MVA）=25*I=0.04*SX*1I1254.3.2 主变压器参数计算由变压器技术数据及综合投资表可知，变压器高压与中压绕组短路电压（Ud(1-2)%） ；变压器高压与低压绕组短路电压（Ud(1-3)%） ；变压器中压与低压绕组短路电压（Ud(2-3)%）分别为：Ud(1-2)%=17Ud(1-3)%=10.5Ud(2-3)%=6得各绕组等值短路电压（Ud1%、Ud2% 、Ud3%）分别为：1(1 2)(1 3)(2 3)1%(%)2ddddUUUU华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）131(17 10.56)210.752(1 2)(2 3)(1 3)1%(%)2ddddUUUU1(176 10.5)26.253(2 3)(1 3)(1 2)1%(%)2ddddUUUU1(10.56 17)20.25 d1b1*n%10.75 1000.17110010063BUSXSd2b2*n%6.25 1000.09910010063BUSXSd3b3*n%0.25 1000.00410010063BUSXS 4.4 各短路点短路电流计算4.4.1 110kV 母线（K1 点）短路时的短路电流计算网络化简如下图所示：系系统统1 11 10 0k kV V母母线线SX1000.50233 115bbbSIkAU*0.2*25IIII0.2*0.2*25 0.50212.55bbbbIIII IIIIII IkA短路电流冲击值：2.552.55 12.5532.00chiIkA全电流最大有效值：1.521.52 12.5519.08ohIIkA华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）14短路容量：33 12.55 1102391.026nSI UMVA4.4.3 10kV 母线（K3 点）短路时的短路电流计算网络化简如下图所示：0.04SX10.171X10.171X20.099X20.099X0.04SX40.27X40.27X0.04SX50.135X60.175XK K2 2K K2 2K K2 2K K2 24120.171 0.0990.270XXX4120.171 0.0990.270XXX5440.2700.1352XXXA650.1350.040.175SXXX基值电流：1001.5633 37bbbSIkAU*0.2*6115.7140.175IIIX0.2*0.2*5.714 1.568.914bbbIIII IIIIIkA短路电流冲击值：2.552.55 8.91422.73chiIkA全电流最大有效值：1.521.52 8.91413.549ohIIkA短路容量：33 8.914 35540.366nSI UMVA华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）154.3.2 35kV 母线（K2 点）短路时的短路电流计算网络化简如下图所示：0.04SX10.171X10.171X0.04SX0.04SXK K3 3K K3 3K K3 3K K3 330.004X30.004X40.167X40.167X50.0835X60.1235X4130.171 0.0040.167XXX4120.171 0.0040.167XXX5440.1670.08352XXXA650.08350.040.1235SXXX1005.49933 10.5bbbSIkAU*0.2*6118.0970.1235IIIX0.2*0.2*3.464 5.49919.048bbbIIII IIIIIkA短路电流冲击值：2.552.55 19.04848.574chiIkA全电流最大有效值：1.521.52 19.04873.832ohIIkA短路容量：33 19.048 10.5346.406nSI UMVA5 重要的电气设备选择5.1 选择设计的一般规定导体和电器的选择设计，同样必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）16进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。一、一般原则（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。（2）应按当地环境条件校核。（3）应力求技术先进和经济合理。（4）与整个工程的建设标准应协调一致。（5）同类设备应尽量减少品种。（6）选用的新产品,均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。二、有关的几项规定导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条件校核电器的基本使用条件。（1） 在正常运行条件下，各回路持续工作电流计算如下表所示。（2）验算导体和电器时，所用短路电流的有关规定见短路电流计算相关内容。（3）验算导体和 110kV 以下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。如主保护有死区时，则采用能对死区起作用的后备保护的动作时间，并采用相应处的短路电流值。电器和 110kV 及以上充油电缆的短路电流计算时间，一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。（4）环境条件。选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。各回路持续工作电流回路名称回路名称计算公式及结果计算公式及结果110KV 母线、出线g max1.051.05 630.347k33 110nnSIAUA110KV 进线g max(2240)/(2/ 2)0.3833cos3 110 0.85nPIkAUAP 应包括线路损耗及事故时转移过来的负荷。此处按一条进线故障，另一条进线带起全部负荷计算。35KV 进线、母线g max1.051.05 631.091k33 35nnSIAUA35KV 出线g max40/(4/ 2)0.388k3cos3 35 0.85nPIAUA华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）17P 应包括线路损耗及事故时转移过来的负荷。此处按分段母线的一段故障，另一段母线上的两条出线带起全部 35kV 负荷计算。10KV 进线、母线g max1.051.05 633.819k33 10nnSIAUA10KV 出线g max22/(10/ 2)0.2993cos3 10 0.85nPIkAUAP 应包括线路损耗及事故时转移过来的负荷。此处按分段母线的一段故障，另一段母线上的 5 条出线带起全部 10kV 负荷计算。5.2 断路器的选择及校验断路器型式的选择：除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压 6220kV 的电网一般选用少油断路器，电压 110330kV 电网，可选用 SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。断路器选择的具体技术条件如下：断路器选择的具体技术条件如下：1）电压： -电网工作电压。gnUUgU2）电流： -最大持续工作电流。maxgnIIAmaxgIA3）开断电流：d tbrIIA- 断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量；d tIA- 断路器额定开断电流。brI4）动稳定：maxchii- 断路器极限通过电流峰值maxi - 三相短路电流冲击值chi5）热稳定：22dztI tI t- 稳态三相短路电流I - 短路电流发热等值时间dzt华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）18- 断路器 t 秒热稳定电流tI其中，当时，可认为。由和短路电流计算时间 t，20.05dzztt1ztsdzzttII可从发电厂电气部分课程设计参考资料P112，图 51 查出短路电流周期分量等值时间，从而可计算出。dzt5.2.15.2.1 110kV110kV 母线、出线断路器选择及校验母线、出线断路器选择及校验查书（发电厂电气部分课程设计参考资料，下同）158 页表 5-26，选出断路器型号为SW41101000 型，参数如下表：电压电压(KV)断开容量断开容量(MVA)极限通过极限通过电流电流(KA)热稳定电流热稳定电流(KA)重合性能重合性能型号型号额额定定最最大大额定电额定电流流(A)额定断额定断开开电流电流(KA)额定额定 重新重新*最大最大 有效有效 1S 2S 3S 4S合闸时合闸时间间(s)固有分闸固有分闸时间时间(s)电流休电流休止时间止时间(s)重合重合时间时间(s)SW4-110110 126100018.43500 300055323215.821 14.80.250.060.30.41电压：110gUkV110nUkV 满足电压要求gnUU2电流：g max1.051.05 630.347k34733 110nnSIAAUA1000nIAmax347gIAA 满足电流要求maxgnIIA3开断电流： 12.55d tIIkAA18.4brIkA 满足开断电流要求d tbrIIA4动稳定： 32.00chikAmax55ikA 满足动稳定要求maxchii5热稳定： 12.55112.55II华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）19t=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书 112 页图 5-1 得，1.851ztss所以1.85dzztts2212.551.85291.38dzI tkJ223211024tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.2.25.2.2 110kV110kV 进线断路器选择及校验进线断路器选择及校验查书 158 页表 5-26，选出断路器型号为 SW41101000 型，参数如下表：电压电压(KV)断开容量断开容量(MVA)极限通过极限通过电流电流(KA)热稳定电流热稳定电流(KA)重合性能重合性能型号型号额额定定最最大大额定电额定电流流(A)额定断额定断开开电流电流(KA)额定额定 重新重新*最大最大 有效有效 1S 2S 3S 4S合闸时合闸时间间(s)固有分闸固有分闸时间时间(s)电流休电流休止时间止时间(s)重合重合时间时间(s)SW4-110110 126100018.43500 300055323215.821 14.80.250.060.30.41电压：110gUkV110nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max(2240)/(2/ 2)0.3833cos3 110 0.85nPIkAUA1000nIAmax383gIAA 满足电流要求maxgnIIA3开断电流： 12.55d tIIkAA18.4brIkA 满足开断电流要求d tbrIIA4动稳定： 32.00chikAmax55ikA 满足动稳定要求maxchii5热稳定： 12.55112.55II华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）20t=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书 112 页图 5-1 得，1.851ztss所以1.85dzztts2212.551.85291.38dzI tkJ223211024tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.2.35.2.3 35kV35kV 进线、母线断路器选择及校验进线、母线断路器选择及校验 查书 158 页表 5-26，选出断路器型号为 SW2351500(小车式)型，如下表：电压电压(KV)极限通过电流极限通过电流(KA)型号型号额额定定最最大大额定电额定电流流(A)额定断开额定断开电流电流(KA)额定断额定断开容量开容量(MVA) 最大最大有效有效4s 热稳热稳定电流定电流(KA)合闸时合闸时间间(s)固有分闸固有分闸时间时间(s)SW2-35(小车式)3540.5150024.8150063.439.224.80.40.061电压：35gUkV35nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max1.051.05 631.091k33 35nnSIAUA1500nIAmax1091gIAA 满足电流要求maxgnIIA3开断电流： 19.048d tIIkAA24.8brIkA 满足开断电流要求d tbrIIA4动稳定： 48.574chikAmax63.4ikA 满足动稳定要求maxchii5热稳定： 19.048119.048IIt=2.5+0.06=2.56s查书 112 页图 5-1 得，2.251ztss华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）21所以2.25dzztts2219.0482.25816.359dzI tkJ2224.842460.160tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.2.45.2.4 35kV35kV 出线断路器选择及校验出线断路器选择及校验查书 158 页表 5-26，选出断路器型号为 SW335600 型，如下表：断开容量断开容量(MVA)极限通过电极限通过电流流(KA)重合性能重合性能型号型号额定电额定电流流(A)额定断额定断开开电流电流(KA)额定额定 重新重新*最大最大有效有效4s 热稳定电热稳定电流流(KA)合闸时合闸时间间(s)固有分闸固有分闸时间时间(s)电流休止电流休止时间时间(s)重合时重合时间间(s)SW3-356006.61500179.86.60.120.060.50.121电压：35gUkV35nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max40/(4/ 2)0.388k3cos3 35 0.85nPIAUA600nIAmax388gIAA 满足电流要求maxgnIIA3开断电流： 19.048d tIIkAA6.6brIkA 满足开断电流要求d tbrIIA4动稳定： 12.725chikAmax17ikA 满足动稳定要求maxchii5热稳定： 19.048119.048IIt=2.5+0.06=2.56s查书 112 页图 5-1 得，2.251ztss所以2.25dzztts224.9902.2556.025dzI tkJ226.64174.240tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）22经以上校验此断路器满足各项要求。5.2.55.2.5 10kV10kV 进线及母线断路器选择及校验进线及母线断路器选择及校验查书 156 页表 5-25，选出断路器型号为 SN410G5000 型，如下表：极限通过电流极限通过电流(KA)热稳定电流热稳定电流(KA)型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)额定断开额定断开电流电流(KA)额定断开容额定断开容量量(MVA)最大最大有效有效1s5s10s合闸时合闸时间间(s)固有分闸时固有分闸时间间(s)SN4-10G1050001051800300173173 120 850.650.151电压：10gUkV10nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max1.051.05 633.819k33 10nnSIAUA5000nIAmax3819gIAA 满足电流要求maxgnIIA3开断电流： 23.486d tIIkAA105brIkA 满足开断电流要求d tbrIIA4动稳定： 22.73chikAmax300ikA 满足动稳定要求maxchii5热稳定： 8.91418.914IIt=2.5+0.15=2.65s查书 112 页图 5-1 得，2.301ztss所以2.30dzztts2223.4862.251268.662dzI tkJ22173129929tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.2.65.2.6 10kV10kV 出线断路器选择及校验出线断路器选择及校验 查书 156 页表 5-25，选出断路器型号为 SN3102000 型，如下表所示：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）23极限通过电流极限通过电流(KA)热稳定电流热稳定电流(KA)型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)额定断开额定断开电流电流(KA)额定断开容额定断开容量量(MVA)最大最大有效有效1s5s10s合闸时合闸时间间(s)固有分闸时固有分闸时间间(s)SN3-10102000295007543.543.5 30210.50.141电压：10gUkV10nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max22/(10/ 2)0.2993cos3 10 0.85nPIkAUA2000nIAmax299gIAA 满足电流要求maxgnIIA3开断电流： 23.486d tIIkAA29brIkA 满足开断电流要求d tbrIIA4动稳定： 22.73chikAmax75ikA 满足动稳定要求maxchii5热稳定： 8.91418.914IIt=2.5+0.14=2.64s查书 112 页图 5-1 得，2.301ztss所以2.30dzztts228.9142.25178.784dzI tkJ2243.511892.25tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.3 隔离开关的选择及校验隔离开关形式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行比较然后确定。参数的选择要综合考虑技术条件和环境条件。隔离开关选择的具体技术条件如下：隔离开关选择的具体技术条件如下：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）241）电压： -电网工作电压。gnUUgU2）电流： -最大持续工作电流。maxgnIIAmaxgIA3）动稳定：maxchii- 断路器极限通过电流峰值maxi - 三相短路电流冲击值chi4）热稳定：22dztI tI t- 稳态三相短路电流I - 短路电流发热等值时间dzt- 断路器 t 秒热稳定电流tI其中，当时，可认为。由和短路电流计算时间 t，20.05dzztt1ztsdzzttII可从发电厂电气部分课程设计参考资料P112，图 51 查出短路电流周期分量等值时间，从而可计算出。dzt5.3.15.3.1 110kV110kV 母线、出线隔离开关选择母线、出线隔离开关选择查书 165 页表 5-33，选出 GW2110600 型，如下表所示：型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)动稳定电流动稳定电流(KA)热稳定电流热稳定电流(s)(KA)GW21101106005014(5)1电压：110gUkV110nUkV 满足电压要求gnUU2电流：g max1.051.05 630.347k34733 110nnSIAAUA600nIAmax347gIAA 满足电流要求maxgnIIA3动稳定： 32.00chikAmax50ikA华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）25 满足动稳定要求maxchii4热稳定： 12.55112.55IIt=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书 112 页图 5-1 得，1.851ztss所以1.85dzztts2212.551.85291.380dzI tkJ22145980tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此隔离开关满足各项要求。5.3.25.3.2 110kV110kV 进线隔离开关选择进线隔离开关选择查书 165 页表 5-33，选出 GW2110600 型，如下表所示：型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)动稳定电流动稳定电流(KA)热稳定电流热稳定电流(s)(KA)GW21101106005014(5)1电压：110gUkV110nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max(2240)/(2/ 2)0.3833cos3 110 0.85nPIkAUA600nIAmax383gIAA 满足电流要求maxgnIIA3动稳定： 32.00chikAmax50ikA 满足动稳定要求maxchii4热稳定： 12.55112.55IIt=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书 112 页图 5-1 得，1.851ztss所以1.85dzztts华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）262212.551.85291.380dzI tkJ22145980tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此隔离开关满足各项要求。5.3.35.3.3 35kV35kV 母线、进线隔离开关选择及校验母线、进线隔离开关选择及校验查书 165 页表 5-33，选出 GW235600 型，如下表所示：型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)动稳定电流动稳定电流(KA)热稳定电流热稳定电流(s)(KA)GW43535200010446(4)1电压：35gUkV35nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max1.051.05 631.091k33 35nnSIAUA2000nIAmax1091gIAA 满足电流要求maxgnIIA3动稳定： 48.574chikAmax104ikA 满足动稳定要求maxchii4热稳定： 19.048119.048IIt=2.5+0.06=2.56s查书 112 页图 5-1 得，2.251ztss所以2.25dzztts2219.0482.25816.359dzI tkJ224648464tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.3.45.3.4 35kV35kV 出线隔离开关选择及校验出线隔离开关选择及校验查书 165 页表 5-33，选出 GW235600 型，如下表所示：型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)动稳定电流动稳定电流(KA)热稳定电流热稳定电流(s)(KA)GW235356005014(5)华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）271电压：35gUkV35nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max40/(4/ 2)0.388k3cos3 35 0.85nPIAUA600nIAmax388gIAA 满足电流要求maxgnIIA3动稳定： 48.574chikAmax50ikA 满足动稳定要求maxchii4热稳定： 19.048119.048IIt=2.5+0.06=2.56s查书 112 页图 5-1 得，2.251ztss所以2.25dzztts2219.0482.25816.359dzI tkJ22145980tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.3.55.3.5 10kV10kV 母线、进线隔离开关的选择及校验母线、进线隔离开关的选择及校验查书 164 页表 5-32，选出 GN1010T6000 型，如下表所示：型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)动稳定电流动稳定电流(KA)热稳定电流热稳定电流(s)(KA)GN1010T10400016085(5)1电压：10gUkV10nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max1.051.05 633.819k33 10nnSIAUA4000nIAmax3819gIAA华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）28 满足电流要求maxgnIIA3动稳定： 22.73chikAmax160ikA 满足动稳定要求maxchii4热稳定： 8.91418.914IIt=2.5+0.15=2.65s查书 112 页图 5-1 得，2.301ztss所以2.30dzztts228.9142.25178.784dzI tkJ2285536125tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.3.65.3.6 10kV10kV 出线隔离开关的选择及校验出线隔离开关的选择及校验查书 164 页表 5-32，选出 GN110600 型，如下表所示：型号型号额定电压额定电压(KV)额定电流额定电流(A)动稳定电流动稳定电流(KA)热稳定电流热稳定电流(s)(KA)GN110106006020(5)1电压：10gUkV10nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max22/(10/ 2)0.2993cos3 10 0.85nPIkAUA600nIAmax299gIAA 满足电流要求maxgnIIA3动稳定： 22.73chikAmax60ikA 满足动稳定要求maxchii4热稳定： 8.91418.914II华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）29t=2.5+0.14=2.64s查书 112 页图 5-1 得，2.301ztss所以2.30dzztts228.9142.25178.783dzI tkJ222052000tI tkJ 满足热稳定要求22dztI tI t经以上校验此断路器满足各项要求。5.4 电流互感器的选择及校验1 1电流互感器的选择原则电流互感器的选择原则电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于620KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器，对于35KV及以上配电装置，一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器，有条件时，应尽量釆用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。A)一次额定电流的选择：当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表有最佳工作，并在过负荷时，使仪表有适当的指示。电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的1/3进行选择。电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。当保护和测量仪表共用一组电流互感器时，只能选用相同的一次电流。B)准确级的选择：与仪表连接接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于以下要求：用于电能测量的互感器准确级：0.5功电度表应配用0.2级互感器；1.0级有功电度表应配用0.5级互感级；2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级级互感器；一般保护用的电流互感器可选用3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计算。2 2电流互感器选择的具体技术条件：电流互感器选择的具体技术条件：1)一次侧电压： gnUU华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）30为电流互感器安装处一次回路的工作电压，为电流互感器额定电压。gUnU2）一次侧电流： maxgnIIA-最大持续工作电流。maxgIA3) 热稳定校验:电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流来校验：lnI， 22ln()dztI tIK为电流互感器的1s热稳定倍数；tK4)动稳定校验：内部动稳定可用下式校验：ln2chdwiI K- 电流互感器的一次绕组额定电流（A）lnI- 短路冲击电流的瞬时值（KA）chi-CT 的 1s 动稳定倍数dwK5.4.15.4.1 110KV110KV 进线侧电流互感器的选择及校验进线侧电流互感器的选择及校验查书 195 页表，选 LCWD110(250)(2600)/5 型，如下表所示：二次负荷二次负荷()10%倍数倍数重量重量(kg)型号型号额定电流额定电流比比(A)级次级次组合组合准确准确级次级次 0.5 级级1 级级二次负二次负荷荷()倍数倍数1s 热稳热稳定倍数定倍数动稳定动稳定倍数倍数油油总重总重价格价格(元元)0.51.22.4LCW-110(50-100)(300-600)/50.5/111.21.2157515012550043001一次回路电压：110gUkV110nUkV 满足电压要求gnUU2一次回路电流：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）31g max1.051.05 630.347k34733 110nnSIAAUA300 600lnIAmax347gIAA 满足电流要求maxglnIIA3动稳定： 32.0032000chikAAln22(300 600) 15063639.6 127279.2dwI KA 满足动稳定要求ln2chdwiI K4热稳定： 12.55112.55IIt=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书 112 页图 5-1 得，1.851ztss所以1.85dzztts 2212.551.85291.380dzI tkJ22ln()(0.3 0.6) 75506.25 2025tIKkJ满足热稳定要求22ln()dztI tIK经以上校验此隔离开关满足各项要求。5.4.15.4.1 110KV110KV 母线、出线侧电流互感器的选择及校验母线、出线侧电流互感器的选择及校验查书 195 页表，选 LCWD110(250)(2600)/5 型，如下表所示：二次负荷二次负荷()10%倍数倍数重量重量(kg)型号型号额定电流额定电流比比(A)级次级次组合组合准确准确级次级次 0.5 级级1 级级二次负二次负荷荷()倍数倍数1s 热稳热稳定倍数定倍数动稳定动稳定倍数倍数油油总重总重价格价格(元元)0.51.22.4LCW-110(50-100)(300-600)/50.5/111.21.2157515012550043001一次回路电压：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）32110gUkV110nUkV 满足电压要求gnUU2一次回路电流：g max(2240)/(2/ 2)0.3833cos3 110 0.85nPIkAUA300 600lnIAmax383gIAA 满足电流要求maxglnIIA3动稳定： 32.0032000chikAAln22(300 600) 15063639.6 127279.2dwI KA 满足动稳定要求ln2chdwiI K4热稳定： 12.55112.55IIt=2+0.06=2.06s(t 为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和)查书 112 页图 5-1 得，1.851ztss所以1.85dzztts 2212.551.85291.380dzI tkJ22ln()(0.3 0.6) 75506.25 2025tIKkJ满足热稳定要求22ln()dztI tIK经以上校验此隔离开关满足各项要求。5.4.35.4.3 35KV35KV 母线侧电流互感器的选择及校验母线侧电流互感器的选择及校验查书 242 页表 7，选 LCWD35151500/5 型，如下表所示：二次负荷二次负荷()型号型号额定电流比额定电流比(A)级次组合级次组合准确度准确度 0.5 级级 1 级级 3 级级10%倍数倍数1s 热稳定倍数热稳定倍数动稳定倍数动稳定倍数华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）330.51.23LCWD-35151500/50.5/DD0.8335651501电压：35gUkV35nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max1.051.05 631.091k33 35nnSIAUA15 1500nIAmax1091gIAA满足电流要求maxglnIIA3动稳定： 48.57448574chikAAln22(15 1500) 1503181.981 318198.051dwI KA 满足动稳定要求ln2chdwiI K4热稳定： 19.048119.048IIt=2.5+0.06=2.56s查书 112 页图 5-1 得，2.251ztss所以2.25dzztts 2219.0482.25816.359dzI tkJ22ln()(0.015 1.5) 650.95 9500tIKkJ 满足热稳定要求22ln()dztI tIK经以上校验此断路器满足各项要求。5.4.45.4.4 35KV35KV 出线侧电流互感器的选择及校验出线侧电流互感器的选择及校验查书 193 页表 5-51，选 LCWDL3515600/5 型，如下表所示：华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）3410%倍数倍数重量重量(kg)型号型号额定电流额定电流比比(A)级次级次组合组合准确准确级次级次二次负荷二次负荷()0.5 级级二次负荷二次负荷()倍数倍数1s 热稳热稳定倍数定倍数动稳定动稳定倍数倍数油油总重总重LCWDL-35 15600/5 0.5/D 0.5/D0.521575135261301电压：35gUkV35nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max40/(4/ 2)0.388k3cos3 35 0.85nPIAUA15 600nIAmax388gIAA满足电流要求maxglnIIA3动稳定： 48.574chikAln22(15 600) 1352863.78 114551.292dwI KA 满足动稳定要求ln2chdwiI K4热稳定： 19.048119.048IIt=2.5+0.06=2.56s查书 112 页图 5-1 得，2.251ztss所以2.25dzztts 2219.0482.25816.359dzI tkJ22ln()(0.015 0.6) 751.266 2025tIKkJ 满足热稳定要求22ln()dztI tIK经以上校验此断路器满足各项要求。华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）355.4.55.4.5 10KV10KV 出线电流互感器的选择及校验出线电流互感器的选择及校验查书 186 页表 5-46，选 LA10500/5 型，如下表所示：二次负荷二次负荷()型号型号额定电流比额定电流比(A)级次组合级次组合 准确度准确度 0.5 级级1 级级3 级级10%倍数倍数1s 热稳定热稳定倍数倍数动稳定动稳定倍数倍数参考价格参考价格(元元)0.50.41010.410LA-106001000/50.5/3及1/330.61050902101电压：10gUkV10nUkV 满足电压要求gnUU2电流： g max22/(10/ 2)0.2993cos3 10 0.85nPIkAUA600 1000nIAmax299gIAA满足电流要求maxglnIIA3动稳定： 22.7322730chikAAln2200 10009076367.532 127279.221dwI KA（6） 满足动稳定要求ln2chdwiI K4热稳定： 8.91418.914IIt=2.5+0.14=2.64s查书 112 页图 5-1 得，2.301ztss所以2.30dzztts 228.9142.25178.784dzI tkJ华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）3622ln()(0.6 1) 50900 2500tIKkJ 满足热稳定要求22ln()dztI tIK经以上校验此断路器满足各项要求。5.4.6 10KV 母线、进线侧电流互感器的选择及校验母线、进线侧电流互感器的选择及校验查书 187 页表 5-46，选 LBJ1020006000/5 型，如下表所示：二次负荷二次负荷()型号型号额定电流比额定电流比(A)级次组合级次组合 准确度准确度 0.5 级级1 级级3 级级10%倍数倍数1s 热稳定热稳定倍数倍数动稳定动稳定倍数倍数参考价格参考价格(元元)0.52.41012.4U10.9Un要求由以上查书 185 页表 5-44，选择 JCC110 型，如下表所示：在下列准确等级在下列准确等级下额定容量下额定容量(VA)型式型式额定变比额定变比1 级级3 级级最大容量最大容量(VA)连接组连接组单相(屋外式)JCC-11010031003110000500100020001/1/1-12-12华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）385.5.25.5.2 35KV35KV 电压互感器的选择电压互感器的选择1一次电压135UkV35nUkV满足 1.1UnU10.9Un要求由以上查书 185 页表 5-44，选择 JDJ35 型，如下表所示：在下列准确等级在下列准确等级下额定容量下额定容量(VA)型式型式额定变比额定变比0.5 级级1 级级3 级级最大容量最大容量(VA)单相(屋外式)JDJ-3535000/10015025060012005.5.35.5.3 10KV10KV 电压互感器的选择电压互感器的选择1一次电压110UkV10nUkV满足 1.1UnU10.9Un要求由以上查书 185 页表 5-44，选择 JDZ10 型，如下表所示：在下列准确等级在下列准确等级下额定容量下额定容量(VA)型式型式额定变比额定变比0.5 级级1 级级3 级级最大容量最大容量(VA)单相(屋外式)JDZ-1010000/100801503005005.5.45.5.4 电压互感器一览表电压互感器一览表在下列准确等级在下列准确等级下额定容量下额定容量(VA)型式型式额定变比额定变比0.5 级级1 级级3 级级最大容量最大容量(VA)JCC-1101003100311000050010002000JDJ-3535000/1001502506001200单相(屋外式)JDZ-1010000/100801503005006 方案 3 与方案 4 的技术经济比较6.1 方案的总投资比较华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）396.1.1 方案三主要电气设备表设备型号数量（台）单价（万元）总价（万元）主变压器SFSLQ1-63000132.8632.86110kV 断路器SW4-11034.74614.238110kV 断路器SW4-11024.7469.49235 kV 断路器KW6-3532635 kV 断路器SW3-3541.87.210 kV 断路器SN4-10G30.1750.52510 kV 断路器SN3-10100.1751.75110kV 隔离开关GW211060.31.8110kV 隔离开关GW411040.31.235 kV 隔离开关GW43560.10.635 kV 隔离开关GW23580.10.810 kV 隔离开关GN1010T60.020.1210 kV 隔离开关GN110200.020.4总计76.9856.1.26.1.2 方案四主要电气设备表方案四主要电气设备表设备型号数量（台）单价（万元）总价（万元）主变压器SFSLQ1-63000132.8632.86110kV 断路器SW4-11034.74614.238110kV 断路器SW4-11024.7469.49235 kV 断路器KW6-3532635 kV 断路器SW3-3541.87.210 kV 断路器SN4-10G30.1750.52510 kV 断路器SN3-10100.1751.75110kV 隔离开关GW211080.32.4110kV 隔离开关GW411060.31.835 kV 隔离开关GW43560.10.635 kV 隔离开关GW23580.10.810 kV 隔离开关GN1010T60.020.1210 kV 隔离开关GN110200.020.4总计77.185华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）406.2 方案的综合投资比较01100ZZ式中： -为主体设备的综合投资，包括变压器，开关设备等的综合投资；0Z -为不明显的附加费用比例系数，110kV 取 90因此：Z3=146.271 （万元） Z4=146.651（万元）34ZZ6.3 方案的年运行费 )(10214万元uuAu式中：u1-小修，维修费，一般为（0.0220.042）Z； u2-折旧费，一般为（0.0050.058）Z -电能电价，一般可取 0.060.08 元/（kWh） ； A-变压器年电能损失总值（kWh）由于已知最大负荷和最大负荷利用小时数对于三绕组变压器 n 台容量并联运行，当容量比为 100/100/100 时，则 A 的计算采用以下公式： 2223120002231()()()2nnnnSSSAnPK Q TPK QnSSS S 式中：Po，Qo-为一台变压器的空载有功损耗（kW） ，无功损耗 Qo=Io （%）Sn/100 （kvar） ； Io（%）-一台变压器空载电流百分值； P，Q-为一台变压器的短路有功损耗（kW） ，无功损耗 Q=ud（%）Sn/100 （kvar） ； ud（%）-变压器的短路电压（或称阻抗电压）百分值； K-无功经济当量，即为每多发送（或补偿）1kvar 无功功率,在电力系统中所引起的有功功率损耗增加（或减少）的值.一般变电所取 0.10.15 Sn-一台变压器额定容量（kVA）; S1，S2，S3-为 n 台变压器三侧分别担负的最大总负荷（kVA） ； S3n-第三绕组额定容量（kVA） 。华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）416.3.1 计算年运行费用 )(10214万元uuAu,0P21.5kWn00SQI %1.6*63000/1001008 kvar100（）（）Ps(1-2)=90kWPs(1-3)=90kWPs(2-3)=68 kWPs1=1/2(Ps(1-2)+Ps(1-3)-Ps(2-3)=1/2(90+90-68)=112kwPs2=1/2(Ps(1-2)+Ps(2-3)-Ps(1-3)=1/2(90+68-90)= 68kwPs3=1/2(Ps(1-3)+Ps(2-3)-Ps(1-2)=1/290+68-90)=68kwP=Ps1+Ps2+Ps3=248kwUd%= Ud1%+ Ud2%+ Ud3%=17%+10.5%+6%=19.33%Q= Ud%Sn/100=33.563000/100=21105kvarS1=40/0.85+22/0.8=72.941MVAS2=40/0.85=40.059MVAS3=22/0.85=25.882MVA由 Tmax35=5400 查表得 3900hTmax10=5300 查表得 3800h 35 =3900 h 10 =3800 h3510 所以 3900h由以上数据可算出A：2223120002232222221()()()212 (21.50.1 1008) 8000(2480.1 21105)2 272.94140.05925.882() 39006363631620874.079()nnnnSSSAnPK Q TPK QnSSS SKWh 运行费用：44312100.06 1620874.079 100.022 146.271 0.005 146.27113.674Ua Auu （万元）44412100.06 1620874.079 100.022 146.651 0.005 146.65113.684Ua Auu （万元） 34UU6.4 最终方案的确定综上所得，Z4Z3，U4U3，方案三在经济上比方案四优越；在可靠性上，方案一高、中、低压侧均采用单母线分段接线，能保证系统的需要，达到供电和检修乃至故障时仍可达到供电的要求。因此选择方案三作为主接线方案华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）427 母线及避雷器的选择及校验导体选择的一般要求：裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择和校验。工作电流；电晕（对 110kV 级以上电压的母线） ；稳定性和机械强度；热稳定性；同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。导体截面可以按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在 20M 以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根，双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。110kV 及以上高压配电装置一般采用软导线。7.1 110KV 母线的选择及校验1110KV 及以上高压配电装置，一般采用软导线。2按最大持续工作电流选择导线截面：g max(4022)1.051.050.850.402k33 110nnSIAUA查表得1.05K由，选择导线如下：maxgyIK IA长期允许截流量(A)+70+80LGJ-185510531LGJ-185，在 Qy=70,Q0=25时，Iy=510A查书 144 页表 5-17，综合校正系数1.05K1.05 510535.5yK IA 满足长期允许载流量要求maxgyIK IA3按电晕电压校验：Ulj=UgUlj=84Kmrr(1+)lgr 301. 0r导体最高允许温度导线型号华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）43R=7.674mm=0.7674cm185S=0.7m=70cmk=1 mr=0.87=0.892临界电压：Ulj=84Kmrr(1+)lgr 301. 0r=8410.870.8920.7674(1+)lg7674. 0892. 0301. 07674. 070=133.724(式中，r 为导线半径；k 为三相导线等边三角布置时为 1；mr为导线表面粗糙系数；多股导线 mr=0.870.83； 为空气相对密度，=0.892)满足电晕电压要求 Ulj=133.724KVUg=110KV7.2 35KV 母线的选择及校验1按经济电流密度选择母线截面35KV 最大持续工作电流g max561.051.050.851.14k33 35nnSIAUA按 Tmax=5400h/a，查 145 页表 5-18，可得经济电流密度 J=1.15A/mm2则母线经济截面为： max211409911.15gjISmmJ查矩形铝导体长期允许截流量表 142 页表 5-14，应选(10010)型单条铝母线它在 Qy=70,Q0=25，平放布置时 Iy=1663A因实际环境温度 Q=20，查 144 页表 5-17，综合修正系数1.05K故，可满足长期发热要求。max=11401.05 1663=1746.15AgyIAK IA2热稳定校验：SSmin=(mm2)dztCItdz为主保护动作时间加断路器全分闸时间即 tdz=0.5+0.06=0.56s查书 106 页表 5-2，其中热稳定系数 C=87，满足热稳定要求的最小截面为:Smin=42.921(mm2)dztCI49900.5687华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）44可见，前面所选母线截面 S=10010=1000(mm2)Smin=42.921 mm2能满足短路热稳定要求。3动稳定校验查 146 页表 5-19 知平放单矩形母线的截面系数:。223260.1670.167 10 1010 1016.7 10Wbh振动系数的确定查书 142 页表 5-14ri=0.289h=0.2891=0.289cm；L=1.2m；=1.55104。34220.289 101121121.55 10348.40635 1351.2imrfHzHzL所以 =122228386max61 1.21.73101.7312.725 101065.22 100.7 16.7 10chLiPaW669 10yPa 满足动稳定要求maxy7.3 10KV 母线的选择及校验1按经济电流密度选择母线截面10KV 最大持续工作电流g max201.051.050.851.426k33 10nnSIAUA按 Tmax=5300h/a，查 145 页表 5-18，可得经济电流密度 J=1.15A/mm2则母线经济截面为：max2142612401.15gjISmmJ查矩形铝导体长期允许截流量表 142 页表 5-14，应选(8010)型双条铝母线它在 Qy=70,Q0=25，平放布置时 Iy=2185A因实际环境温度 Q=20，查 144 页表 5-17，综合修正系数1.05K故，可满足长期发热要求。max15022294.25gyIAK IAA2热稳定校验：SSmin=(mm2)dztCI华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）45tdz为主保护动作时间加断路器全分闸时间即 tdz=0.5+0.06=0.56s查书 106 页表 5-2，其中热稳定系数 C=87，满足热稳定要求的最小截面为:Smin=49.53(mm2)dztCI57600.5687可见，前面所选母线截面 S=28010=1600(mm2)Smin=49.53(mm2)能满足短路热稳定要求。3动稳定校验(1)相间作用应力。查 146 页表 5-19 知平放双矩形母线的截面系数:。223260.3330.333 10 108 1021.312 10Wbh振动系数的确定查书 142 页表 5-14ri=0.289h=0.2890.8=0.231cm；L=1.2m；=1.55104。34220.231 101121121.55 10278.72435 1551.2imrfHzHzL所以 =1 2222838661 1.21.73101.7314.688 10100.35 100.7 21.312 10chLiPaW(2)计算条间作用应力由=0.066，b/h=10/80=0.125bhba16 1080 10查书 149 页图 5-10，矩形母线形状系数 K12=0.43，同相母线条间作用力为:fs=2.5K12ich10-8=2.50.43(14.688103)210-8=231.9(N/m)b13110 10Ls.max=h=(8010-3)=6.16mspfb)(23662 10 10 (69 100.35 10 )231.9由上式求得衬垫临界跨距为：Lc=7.9m334480 101003 10 10231.9shbf应按 Lc =0.213m 来确定衬垫跨距。因绝缘子跨距 L=1.2m，=1，(符号表示对计算结果取整数).max1.27.9sll华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）46故宜在每跨中加装一个衬垫，即应选取的衬垫跨距=1.2/(1+1)=0.6(m)时L2262233231.9 0.65.22 102210 1080 10sSf Lb h666max0.35 105.22 105.57 10SPa669 10yPa 满足动稳定要求maxy7.4 支持绝缘子及穿墙套管的选择支持绝缘子与穿墙套管是母线结构的重要组成部分。支持绝缘子主要用来固定导线，并使导线与设备或基础绝缘；穿墙套管主要用于导线穿过墙壁、接线隔板及封闭配电机构时，作绝缘支撑和外部导线间连接之用。1.支持绝缘子和穿墙套管的种类和型式室内配电装置宜采用联合胶装多棱式支持绝缘子；室外配电装置支持绝缘子宜采用棒式支持绝缘子。穿墙套管一般采用铝导体穿墙套管。且工作电压大于所在电网额定电压。2.按最大持续工作电流选择穿墙套管穿墙套管的最大持续工作电流应满足：malNgaxIKII式中 -在环境温度及符合套管长期最高允许发热温度的情况下，允许其长期K40 C过负荷，但不应大于。1.2NI -穿墙套管的额定电流及其所在回路的最大持续工作电流，。max,NgIIA3.校验穿墙套管的热稳定穿墙套管的热稳定应满足：22()ttI tQkAsA式中 -允许通过出穿墙套管的热稳定电流，；tIA -允许通过出穿墙套管的热稳定时间， 。ts4.校验支持绝缘子和穿墙套管的动稳定支持绝缘子和穿墙套管的动稳定应满足： 0.6cdFFN式中 -三相短路时，作用于绝缘子帽或穿墙套管端部的计算作用力，；cFN -绝缘子或穿墙套管的抗弯破坏负荷，；dFN-绝缘子或穿墙套管的潜在强度系数0.67.4.1 110kV 支柱绝缘子选择及校验型号额定电压（kV）绝缘子高度（mm）机械破坏负荷（kg）ZS-1101101060750华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）47校验：（1）电压：=110kV =110kVgUnU 满足电压要求。gnUU（2）动稳定：22737max1.21.73101.73 135.843 10103810.7chLFKiN 750yFN 满足动稳定要求。max0.6yFF经校验此支柱绝缘子满足要求。7.4.2 35kV 支柱绝缘子选择及校验型号额定电压（kV）绝缘子高度（mm）机械破坏负荷（kg）ZPD-35354002000校验：（1）电压：=35kV =35kVgUnU 满足电压要求。gnUU（2）动稳定：22737max1.21.73101.73 163.24 101011860.7chLFKiN 2000yFN 满足动稳定要求。max0.6yFF经校验此支柱绝缘子满足要求。7.4.3 35kV 支柱绝缘子选择及校验型号额定电压（kV）绝缘子高度（mm）机械破坏负荷（kg）ZS-1010210500校验：（1）电压：=10kV =10kVgUnU华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）48 满足电压要求。gnUU（2）动稳定：22737max1.21.73101.73 114.688 1010640.7chLFKiN 2000yFN 满足动稳定要求。max0.6yFF经校验此支柱绝缘子满足要求。7.4.4 110kV 穿墙套管的选择及校验型号额定电压（kV）额定电流（A）套管长度（mm）机械破坏负荷（N）热稳定电流（kA）5SCRL2-1101106003700-12校验：（1）电压：=110kV =110kVgUnU 满足电压要求。gnUU（2）电流： =600Ag max(56+20)1.051.050.850.493k33 110nnSIAUAnI 满足电流要求。maxgnIIA（3）热稳定： 2214.0561.85366dzI tkJ22125720tI tkJ 满足热稳定要求。22dztI tI t经校验该穿墙套管满足要求。7.4.5 35kV 穿墙套管的选择及校验型号额定电压（kV）额定电流（A）套管长度（mm）机械破坏负荷（N）热稳定电流（kA）5SCMWF1-353560009424000120校验：（1）电压：=35kV =35kVgUnU华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）49 满足电压要求。gnUU（2）电流： =1000Ag max561.051.050.851.141k33 35nnSIAUAnI 满足电流要求。maxgnIIA（3）热稳定： 2224.82.251383.84dzI tkJ222052000tI tkJ 满足热稳定要求。22dztI tI t经校验该穿墙套管满足要求。（4）动稳定：2273712max111.021.73101.7363.24 1010504220.7chLLFiN=4000yF 满足动稳定要求。max0.6yFF经校验此穿墙套管满足要求。7.4.6 10kV 穿墙套管的选择及校验型号额定电压（kV）额定电流（A）套管长度（mm）机械破坏负荷（N）热稳定电流（kA）5SCWLB-1010150060075030校验：（1）电压：=10kV =10kVgUnU 满足电压要求。gnUU（2）电流： =1500Ag max201.051.050.851.426k33 10nnSIAUAnI 满足电流要求。maxgnIIA（3）热稳定： 225.762.2574.65dzI tkJ223054500tI tkJ 满足热稳定要求。22dztI tI t华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）50经校验该穿墙套管满足要求。（4）动稳定：2273712max110.6451.73101.7314.688 101017.2220.7chLLFiN=750yF 满足动稳定要求。max0.6yFF经校验此穿墙套管满足要求。8 电气总平面布置配电装置的选择8.1 概述配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是根据主接线的联结方式，由开关电器、保护和测量电器，母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。配电装置按电器装设地点不同，可分为屋内和屋外配电装置。8.1.18.1.1 配电装置特点配电装置特点 屋内配电装置的特点：1、由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；2、维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；3、外界污秽空气对电器影响较小，可减少维护工作量；4、房屋建筑投资较大。屋外配电装置的特点：1、土建工作量和费用较少，建设周期短；2、扩建比较方便；3、相邻设备之间距离大，便于带电作业；4、占地面积大；5、受外界环境影响，设备运行条件差，须加强绝缘；6、不良气候对设备维修和操作有影响。8.1.28.1.2 配电装置类型及应用配电装置类型及应用根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、半高型和高型等。1.中型配电装置：中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大，此种配电装置用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高地区建用。这种布置是我国屋外配电装置普遍采用的一种方式，而且运行方面和安装抢修方面积累了比较丰富的经验。2.半高型配电装置：半高行配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）51电流互感器、隔离开关上下重叠布置。半高型配电装置介于高型和中型之间。具有以下优点：1)占地面积约在中型布置减少 30%；2)节省了用地，减少高层检修工作量；3)旁路母线与主母线采用不等高布置实理进出线均带旁路很方便。缺点：上层隔离开关下方未设置检修平台，检修不够方便。3.高型配电装置，它是将母线和隔离开关上下布置，母线下面没有电气设备。该型配电装置的断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔，因此可大大缩小占地面积，约为普通中型的 5%，但其耗钢多，安装检修及运行条件均较差，一般适用下列情况：1）配电装置设在高产农田或地少人多的地区；2）原有配电装置需要扩速，而场地受到限制；3）场地狭窄或需要大量开挖。8.2 配电装置的确定本变电所三个电压等级：即 110kV、35kV、10kV 根据电力工程电气设计手册规定，35kV 及以上多为屋外配电装置，10kV 及以下的配电装置多采用屋内配电装置，故本所 110kV 及 35kV 采用屋外配电装置，10kV 采用屋内配电装置。该变电所 110kV 及 35kV 电压等级均采用中型配电装置，具有运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修，方面都积累了比较丰富的经验。若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。选择配电装