60千伏变电站电气部分设计方案.doc

60千伏变电站电气部分设计方案负荷计算的内容和目的在进行变电所设计时，基本的原始资料以用户提供的额定容量为设计依据。但是，能否简单地用用户提供的容量来选择导体和设备呢？显然是不能的。因为各条线路的设备并非都同时运行，再有运行的设备实际需用的负荷，也并不是每一时刻都等于设备的额定容量，而是在不超过额定容量的范围内，时大时小地变化着。所以直接用各条线路提供的额定容量选择设备，必将导致浪费和工程投资的增加，因而，设计的第一步需要计算全所和各条线路的实际负荷。1.1 负荷计算方法1.需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。2.利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。有功总负荷：P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8=550+540+550+580+500+510+550+575=4355(kW)无功总负荷：Q=P1tan（arccos1）+P2 tan（arccos2）+P3 tan（arccos3）+P4 tan（arccos4）+P5 tan（arccos5）+P6 tan（arccos6）+P7 tan（arccos7）+P8 tan（arccos8）=296.86+320.23+340.86+343.95+309.87+302.44+311.7+431.25=2657(kVar) 有功功率计算负荷： (2.1) =0.84355=3484(kW)无功功率计算负荷： (2.2) =0.82657=2126(kVar)考虑线损 5%： =3658(kW)=2232(kVar)K、K为同时率取0.8视在功率计算负荷：S=4283（KVA）第2章 主变压器的选择2.1.1 主变台数的确定变电所中主变压器的台数为一台或两台。根据本地区的负荷情况以及重要负荷所占的比例，同时60千伏系统提供了两个电源。因此，考虑供电的可靠性和经济性选择两台为宜。这样在一台主变因故障或检修影响供电时，仍然可以由备用变压器向重要负荷提供电源，保证不间断供电，满足供电可靠性的要求。2.1.2 主变容量的确定主变压器容量一般按变电所建成后510年的规划负荷选择。根据变电所所带负荷的性质和电网的结构来确定主变压器容量。并考虑变压器正常和事故时的过负荷能力。对两台变压器的变电所，每台变压器的容量按不小于负荷容量的70来选择，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的7080。对保证重要负荷来说是可行的。II主变压器初步选定为SFZ910000/66型三相油循环风冷变压器2.1.3 主变压器绕组的接线方式变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和，高、低侧绕组如何组合应根据工程确定。我国35KV以下电压，变压器绕组都采用型连接，因为是作为变电所的主变压器，所以我选择了YN,d11接线。考虑到容量及负荷的重要性，选择有载调压。2.2 主变压器容量的计算考虑同时系数、线损及无功补偿后得：变电所有功总负荷：P=3658(kW)变电所无功总负荷：Q=Q1 QC=2232768=1464(kVar) 负荷侧容量最大负荷容量：SMAX=3940（KVA）1、单台变压器应满足全部负荷的70%变压器负荷容量： S= S70%=394070%=2758（KVA）2、单台变压器应满足全部类负荷根据运行条件、供电可靠性、今后发展和负荷容量的要求，选择两台SFZ9-10000/66型变压器，并列运行。表3.1 变压器主要参数表内容额定容量（kVA）额定电压（kV）连接组标号短路损耗（kW）空载损耗（kW）空载电流（%）阻抗电压（%）参数10000高压 6081.25%低压 10.5YN,d1150.414.20.859.0第3章 无功补偿3.1 提高功率因数的意义(1)减小电力网中输电线路上有功功率损耗和电能损耗。(2)使电力系统内的电气设备容量得到充分利用。(3)功率因数低，使线路的电压损失增加，负荷端的电压下降，甚至低于允许值，严重影响异步电动机及其他用电设备正常运行。 3.2 电容器组总容量确定的要求1.并联补偿电容器组的总容量应满足所需的无功功率补偿值，其中串联组数应根据电力网和电容器的额定电压确定；2.串联补偿电容器组的容量应满足补偿度的要求，其中并联台数应按线路正常最大负荷电流选择。3.3 并联电容器组的基本接线类型并联电容器组的基本接线分为星形和三角形两种，当单台并联电容器的额定电压不能满足电网正常工作电压要求时，需由两台或多台并联电容器串接后达到电网政党工作电压的要求。为达到要求的补偿容量，又需用若干台并联才能组成并联电容器。3.4 并联电容器组每相内部的接线方式1.串接线方式，该接线方式的优点在于当一台故障电容器由于熔断器熔断后退出运行，对该相的容量变化和与故障电容器串整个退出运对行，对该相的容量变化和与故障电容器并联的电容器承受的工作电压影响较小，同时熔断器的选择只需考虑与单台电容器相配合，故工程中普遍采用。2.并接线方式，该接线方式的缺点为，当一台故障电容器由于熔断器熔断退出运行后，对该相的容量变化和剩余串电容器的断口绝缘水平应等于电网的绝缘水平，致使熔断器选择不易，故工程中不采用该接线方式。3.5 功率因数的计算在没有考虑低压母线（10kV）上装无功补偿装置情况下，只要满足有关的参数即可选择主变压器，但根据设计要求，变电所的平均功率因数应补偿到0.92以上，则需计算出补偿前的变电所平均功率因数，若低于0.92，则还需在低压母线上装设无功功率补偿装置，以提高变电所的平均功率因数。由于用户负荷多为感性负载，因而造成无功功率在线路上的损耗，给系统带来不利的经济损失。需要尽可能在负荷末端进行无功功率补偿，补偿装置选用电力电容器组，安装在10kV配电室内，连接在10kV母线上。经过计算补偿前变电所的平均功率因数COS=0.8540.92经过计算得出需补偿的无功功率为：QC=768(kVar)无功补偿计算负荷侧功率因数有功功率计算负荷 (4.1) =0.84355=3484(kW)无功功率计算负荷 (4.2) =0.82657=2126(kVar)考虑线损 =3658(kW)=2232(kVar)K、K为同时率取0.8视在功率计算负荷S=4283（KVA）补偿前的10KV负荷侧平均功率因数 =0.854取补偿后的功率因数cos2=0.93需补偿的无功容量 QC= P1（tan1tan2） (4.3) =3658（0.610.4）=768（Kvar）.选用Qc1200 Kvar 电容器组，补偿电容器型号为TCF10.51001W（Kvar），每台电容器容量为100 Kvar，每相4台，共三相。补偿后功率因数为0.93，合格。选定的电容器型号如表4.1表4.1 10KV并联电容器成套装置主要技术参数型号额定电压额定容量接线方式TCF10.51001W10KV100KvarY无功补偿后变压器的容量：SMAX=3940（KVA）70% SMAX =0.73940=2758（KVA）10000（KVA）无功补偿后变压器的容量仍能满足要求。3.6 无功补偿校验所选变压器参数如下：空载损耗：P0 =14.2（kW），空载电流：I0% =0.85；负载损耗：Pk=50.4（kW），阻抗电压：Uk% =9；变压器有功损耗 (4.4) =214.2+50.4(3940/210000)2 =32.3(kW)变压器无功损耗 =20.008510000+0.0910000(3940/210000)2 =239.86(kVar)补偿后高压侧计算负荷取无功补偿容量QC=1200(kVar)PR=P1+PT=3658+32.3=3690(kW)QR=Q1QC+QT=22321200+239.86=1272(kW) 补偿后高压侧功率因数 =0.9450.92满足设计要求。第4章 电气主接线设计4.1 电气主接线的基本要求对电气主接线的基本要求，概括地说应包括可靠性、灵活性和经济性。1.保证必要的供电可靠性和电能质量2.具有一定的灵活性和方便性3.具有经济性4、具有发展和扩建的可能性4.2 电气主接线的选择为了正确选择电气主接线，必须根据任务书中指定的设计原始资料进行初步设计，确定两个可行方案。进行经济技术比较审核后，确定最终方案。待设计变电所电压等级为60/10KV，60千伏侧有两回进线，10千伏侧有8回配出线。4.2.1 主接线的预定方案待设计的变电所本着：灵活性和方便性；保证电能质量； 保证供电可靠性 经济性的原则，初步拟定两种主接线方式：方案一：60千伏侧采用内桥接线、10千伏侧采用单母线分段接线，如图5.1方案二：60千伏侧采用单母线分段、10千伏侧采用用单母线分段带旁路,如图5.2对60千伏侧接线方式进行论证考虑重要负荷的可靠性供电，60KV侧进线为双回线，并采用两台变压器，可采用内桥接线或单母线分段的接线方式。经济比较表5.1 内桥接线与单母线分段接线所用一次设备统计表接线方式断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器母线内桥接线少少少相同相同无单母线分多多多相同相同有从表5.1对比可以看出：内桥接线较单母线分段接线节设备。单母线分段接线电气设备使用多，占地面积大，投资多，所以从经济角度来看，采用内桥接线较为经济。技术比较优、缺点比较如表5.2表5.2接线方式优 点缺 点内桥接线接线简单、清晰、采用设备少、便于扩建或发展成为单母线分段和双母线接线。1、接线不够灵活。当线路断路器或刀闸故障检修时，将造成线路或变压器停电。2、当变压器正常投切时，操做较复杂。单母线分段接线简单、清晰、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。1、接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时，将造成整个配电装置停电。2、当进出线断路器检修时，中断该回路工作。根据内桥接线与单母线分段接线在经济性、技术上比较，结合设计任务书中的给定条件，以及变压器不经常操作等，选用内桥接线为60千伏侧的主接线较为合适。对10千伏侧接线方式进行论证10千伏侧有8条回路，没有特别重要负荷，可采用单母线分段或单母线分段带旁路的接线方式。经济比较表5.3 单母线分段与单母线分段带旁路接线所用一次设备统计表接线方式断路器隔离开关电流互感器电压互感器避雷器母线单母线分段少少相同相同相同少单母线分段带旁路多多相同相同相同多从表5.1对比可以看出：单母线分段较单母线分段带旁路接线节设备。单母线分段带旁路接线电气设备使用多，占地面积大，投资多，所以从经济角度来看，采用单母线分段较为经济。技术比较优、缺点比较如表5.4表5.4接线方式优 点缺 点单母线分段接线简单、清晰、倒闸操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。1、接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时，将造成整个配电装置停电。2、当进出线断路器检修时，中断该回路工作。单母线分段带旁路1、对重要用户可以从不同的母线段引出两个回路，具有供电可靠性。2、操作灵活。3、检修任一断路器时不中断对用户的供电。4接线简单、清晰、便于扩建。1、配电装置复杂，接线复杂，运行操作复杂。2、分段断路器用作旁路开关时，两段母线并列运行。但当其一段母线故障时，整套配电装置停止工作，在拉开分段刀闸时恢复无故障母线工作。3、断路器刀闸间的闭锁复杂。通过上述在经济性、技术上比较，本设计采用单母线分段的接线方式。虽然此接线方式比单母分段带旁路的供电可靠性低，但本次设计二次侧的配电装置采用手车式高压开关柜。当线路断路器需要检修时，可以用备用手车断路器代用，使线路停电的时间非常短。且断路器采用真空断路器，真空断路器可以开断多次而不必检修，检修和维护工作量少。可见，经过以上措施，完全可以弥补单母线分段接线供电可靠性不高的缺陷，所以10千伏侧采用单母线分段的接线方式。综合以上分析本变电所采用第一方案即: 60KV侧采用内桥接线、10KV侧采用单母线分段接线，如图5.1。图5.1 60KV内桥、10KV单母线分段方案二：60千伏侧采用单母线分段、10千伏侧采用用单母线分段带旁路,如图5.2 图5.2 60KV单母线分段、10KV单母线分段带旁路第5章 短路电流计算5.1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的是用于选择合理的电气主接线；选用有足够稳定度和机械强度的电气设备及载流导体，确定限制短路电流的措施；确定中性点接地方式；计算软导体的短路摇摆；确定分裂导线间隔棒的间距；验算接地装置的接触电压和跨步电压；在电力系统中合理配置各种继电保护并整定其参数等等。电力系统的设计和运行中，不仅要考虑到正常工作状态，而且还需要考虑到可能发生的故障以及不正常运行。选择电气设备载流导体和继电保护装置，以防止故障的扩大，保证电力系统安全运行。5.2 短路计算的基本步骤1.确定短路计算点。本次设计过程，由火电厂和水电厂组成系统网络，根据短路电流计算的目的来设置各元件的连接方式和故障点。2.等值电路图的确定。由于短路电流是对各故障点分别进行计算。因此，在计算电路的等值电路图应根据各故障点分别作出。3.短路点电抗的计算。进行网络变换，求转移电抗。4.求各等值发电机对故障点的计算电抗：Xij表示转移电抗，用Xj表示计算电抗标么值，则Xj=Xij(Si/Sb) 式中:Si为等值机的额定容量.5.由计算电抗根据汽轮发电机运算曲线找出指定t时刻各等值机提供的短路电流周期分量标么值，如果网络中有无限大容量电源，则由它供给的三相短路电流是不衰减的，其周期分量有效值的标么值可按IK1/X计算6.计算短路电流周期分量的有名值。将各等值机和无限大容量电源提供的短路电流周期分量标么值，乘以各自的基准值，便得到它们的有名值。其和便是故障点周期电流的有名值。7.计算冲击电流与短路电流，冲击电流主要用来检验电气设备和载流导体的电动稳定度，用冲击有流有效值校验开关电器的断流能力，短路容量用来校验断路器的切断能力。5.3 短路点的选择本次变电所设计主要选择三个短路点进行计算，就可以满足选择电气设备的要求。第一个短路点选择在60kV侧即主变一次断路器后，利用点短路参数选择60KV设备。第二个短路点K2选择在10K三相母线上，因为三相母线短路为最严重短路，利用K2点短路参数选择主变二次设备及分段断路器。第三个短路点K3选择在10KV出线8km处，利用K3点短路参数选择10KV出线上的设备。并用上述参数校验设备。5.4 根据系统接线图得出等值电路图并化简系统接线图如图6.1所示。 图6.1 系统接线图 图6.2 等值电路图计算等值电抗：根据设计任务书中所给条件进行元件参数的计算。其中取MVA UB=Uav 各元件电抗标幺值如下：发电机1： X1G*XdSB/Se0.164100/200/0.90.0738发电机2： X1G*XdSB/Se0.124100/100/0.90.1116发电机3： X1G*XdSB/Se0.124100/100/0.90.11161号变压器： X1T*0.0442号变压器： X2T*0.08753号变压器： X3T*0.08754号变压器： X4T*0.0875100km线路： X1L*XL0.41000.075680km线路： X*XL0.4800.060540km线路： X3L*XL30.4400.030215km线路： X4L*XL40.4150.15118km线路： X5L*XL50.482.9所选主变压器：XTS*0.9其中：X1X1L+ X2T+ X2G=0.0756+0.0875+0.1116=0.2747X2=X1G+X1T=0.0184+0.011=0.0294X3=X1L+X4T+X3G=0.0378+0.0875+0.0558=0.118X4=X2L=0.0605X5X3L+ X2T +X2G=0.0302+0.0875+0.1116=0.2293X6=X3T=0.0438X7=X4L=0.0756对等值电路图6.2进行化简得图6.3图6.3 对等值电路图的进一步化简图其中：X1X1L+ X2T+ X2G=0.0756+0.0875+0.1116=0.2747X2=X1G+X1T=0.0184+0.011=0.0294X3=X1L+X4T+X3G=0.0378+0.0875+0.0558=0.118X4=X2L=0.0605X5X3L+ X2T +X2G=0.0302+0.0875+0.1116=0.2293X6=X3T=0.0438X7=X4L=0.0756X8=XTS=0.45X9=X5L=2.9进一步对图6.3进行化减可得图6.4图6.4 对图6.3的进一步网络化减其中： X10=(X1/ X2/ X3)+ X4=0.0684 X11= X6 +X7=0.0438+0.0756=0.1194短路电流的计算5.5 当60kV侧（k1(3)点）母线出线上发生短路时当60kV侧K1(3)点发生三相短路时，对图6.4中X10、X11进行一次星角变换，求转移电抗。等值网络图如图6.5所示：图6.5 点发生三相短路等值网络图其中： X12=X10+X11+=0.0684+0.1194+=0.2234 X13=X+X+=0.2293+0.1194+=0.7489计算电抗：X=X12=0.2234 =2.730X=X13=0.7489 =0.832经过查运算曲线可得:汽轮发电机供给的三相短路电流周期分量标幺值为: I1(0)=0.377 2S时： I1(2)=0.378 4S时： I1(4)=0.378水轮发电机供给的三相短路电流周期分量标幺值为:I2(0)=1.259 2S时： I2(2)=1.560 4S时： I2(4)=1.578 归算至短路点电压等级各等值电源的基准电流为:IN1=11.20 (kA)IN2=1.018 (kA)计算60kV侧三相短路点K1(3)的三相短路电流周期分量有名值为:（次暂态） I(0)=I*1(0)IN1+ I2(0)IN2=0.37711.20+1.2591.018=5.504 (kA)（2S时：） I(2)=I*1(2)IN1+ I2(2)IN2=0.37811.20+1.5601.018=5.810(kA)（4S时：） I(4)=I*1(4)IN1+ I2(4)IN2=0.37811.20+1.5781.018=5.828 (kA)短路冲击电流为:iimp=1.8 I(0) =2.555.504=14.03(kA)短路电流的最大有效值为: Iimp=1.52 I(0)=1.52 5.504=8.366 (kA)5.6 当10kV侧（k2(3)点）母线上发生短路时当10kV侧K2(3)点发生三相短路时，对图6.6中X12、X、X13进行一次星角变换，求转移电抗。等值网络化简图，如图6.7所示：图6.6图6.7 点发生三相短路等值网络图其中： X14=X12+X+=0.2234+0.45+=0.808 X15=X13+X+=0.7489+0.45+=2.707计算电抗： X=X=0.808=9.87 X=X=2.707 =3.00由于=9.873.45,代表系统供给的三相短路电流周期分量不随时间而衰减,其值为： I*1=0.10经过查运算曲线可得:汽轮发电机供给的三相短路电流周期分量标幺值为: I1(0)=0.10 2S时： I1(2)=0.10 4S时： I1(4)=0.10水轮发电机供给的三相短路电流周期分量标幺值为:I2(0)=0.345 2S时： I2(2)=0.346 4S时： I2(4)=0.346 归算至短路点电压等级各等值电源的基准电流为: IN1=67.21 (kA) IN2=6.11 (kA)计算10kV侧三相短路点K2(3)的三相短路电流周期分量有名值为:（次暂态）I(0)=I*1(0)IN1+ I2(0)IN2=0.1067.21+0.3456.11=8.829 (kA) 2S时： I(2)=I*1(2)IN1+ I2(2)IN2=0.1067.21+0.3466.11=8.829(kA)4S时： I(4)=I*1(4)IN1+ I2(4)IN2=0.1067.21+0.3466.11=8.829 (kA) 所以,短路冲击电流为:iimp=1.8 I(0) =2.558.829=22.51(kA)短路电流的最大有效值为: Iimp=1.52 I(0)=1.52 8.829=13.42 (kA)5.7 当10kV侧线路上（k3(3)点）发生短路时当10kV侧K3(3)点发生三相短路时，对图6.8中X14、X15、X9进行一次星角变换，求转移电抗。等值网络图如图6.9所示：图6.8 图6.9 K3点发生三相短路等值网络图其中： X16=X14+X9+=0.808+2.9+=4.57 X17=X15+X9+=2.707+2.9+=15.32计算电抗： X=X16=4.57=55.82 X=X17=15.32 =17由于与X都大于3.45,所以系统供给的三相短路电流周期分量不随时间而衰减,其值为: I*1=0.02 I*2=0.06经过查运算曲线可得:汽轮发电机供给的三相短路电流周期分量标幺值为: I1(0)=0.02 2S时： I1(2)= 0.02 4S时： I1(4)= 0.02水轮发电机供给的三相短路电流周期分量标幺值为:I2(0)=0.06 2S时： I2(2)= 0.06 4S时： I2(4)= 0.06 归算至短路点电压等级各等值电源的基准电流为: IN1=67.21 (kA) IN2=6.11 (kA)计算10kV侧三相短路点K3(3)的三相短路电流周期分量有名值为:（次暂态）I(0)=I*1(0)IN1+ I2(0)IN2=0.0267.21+0.066.11=1.71 (kA) 2S时： I(2)=I*1(2)IN1+ I2(2)IN2=0.0267.21+0.066.11=1.71 (kA)4S时： I(4)=I*1(4)IN1+ I2(4)IN2=0.0267.21+0.066.11=1.71 (kA)所以,短路冲击电流为:iimp=1.8 I(0) =2.551.71=4.36(kA)短路电流的最大有效值为: Iimp=1.52 I(0)=1.52 171=2.6(kA) 第6章 电气设备的选择与校验6.1 断路器的选择6.1.1 60kV侧断路器的选择根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择（1）额定电压 (kV)（2）最大长期工作电流为：max=1.05=1.05=96.23(kA)根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据，查电气设备选择工具书可选择63型断路器为60kV侧的高压断路器，其主要参数如表7.1所示:表7.1 LW9-63高压断路器主要参数型 号额定电压（kV）额定电流(kA)额定开断电流（kA）额定关合电流峰值(kA)4s短路时承受电流（KA）额定动稳定电流峰值（kA）LW9-6363250031.58031.580（3）短路周期分量热效应 :根据短路计算电抗查短路曲线表,并换算成有名值后,所得短路电流值为I=5.504(KA) I=5.81(KA) I=5.828(KA)由于1s，故不计非周期热效应。短路电流的热效应等于周期分量热效应，即QK=短路冲击电流 i （4）热稳定校验在验算电器的短路热效应时，应采用后备保护的动作时间，通常取4s。由以上短路计算得=5.504(kA)，Qk =134.17(kA2S)断路器的额定周期分量热效应为：Q=Ir2ttr=31.524=3969kVar) QQk经校验满足热稳定要求。（5）动稳定校验：所选断路器额定动稳定电流INcl为80kV，其值大于冲击电流Ich=14.03KA，即INclIch满足动稳定要求。（6）按额定开断电流校验：INbr=31.5kA，I=5.504kA，INbrI；（7）按额定关合电流校验：INcl=80kA，Ich=14.03kA ，INclIch。该型号断路器的有关参数与计算结果比较如表7.2所示:表7.2 断路器数据比较计 算 数 据LW963UNS60（kV）UN63（kV） Imax96.23()IN2500()I”5.504（kA）INbr 31.5（kA）14.03（kA）INcl80（kA）QK134.17 It2t31.54=396914.03（kA）80（kA）经过表7.2中的对比和动热稳定的效验，所有数据均满足要求，故所选择的高压断路器满足要求，可以装设。6.1.2 10kV侧断路器的选择（1）额定电压： (kV)（2）最大长期工作电流为：=1.05=1.05=577.36(kA)根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据，查电气设备选择工具书可选择VS112型断路器为10kV侧的高压断路器，其主要参数如表7.3所示:表7.3 VS1-12断路器主要参数型 号额定电压（kV）额定电流(kA)额定开断电流（kA）额定关合电流峰值(kA)4s短路时耐受电流（KA）额定动稳定电流峰值（kA）VS1121212504010040100（3）短路周期分量热效应：I=10.41(KA) I=10.52(KA) I=10.52(KA)QK=短路冲击电流i （4）热稳定校验在验算电器的短路热效应时，应采用后备保护的动作时间，通常取4s。由以上短路计算得=10.41(kA)，Qk =565.48(kA2S)断路器的额定周期分量热效应为：Q=Ir2ttr=4024=6400(kVar) QQk经校验满足热稳定要求。（5）动稳定校验：所选断路器额定动稳定电流峰值INcl为100kA，其值大于冲击电流Ich=26.55KA，即INclIch满足动稳定要求。（6）按额定开断电流校验：INbr=40kA，I=10.41kA，INbrI；（7）按额定关合电流校验：INcl=100kA，Ich=26.55kA ，INclIch。该型号断路器的有关参数与计算结果比较如表7.4所示:表7.4 断路器数据比较计 算 数 据VS112UNS10（kV）UN12（kV） Imax577.36()IN1250()I”10.41（kA）INbr40（kA）26.55（kA）INcl100（kA）QK565.48 It2t404=640026.55（kA）100（kA）经过表7.4中的对比和动热稳定的效验，所有数据均满足要求，故所选择的断路器满足要求。6.2 隔离开关的选择隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定效验的项目相同。但由于隔离开关不用来接同和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的效验。其它计算数据与断路器选择时的计算数据完全相同。6.2.1 60kV侧高压隔离开关选择根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择（1）额定电压 (kV)（2）最大长期工作电流为：max=1.05=1.05=96.23(kA)根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据，查电气设备选择工具书可选择63型隔离开关为60kV侧的高压隔离开关，其主要参数如表7.5所示:表7.5 GW5-63高压隔离开关主要参数型 号额定电压（kV）额定电流(kA)额定开断电流（kA）额定关合电流(kA)4s短路时承受电流（KA）额定动稳定电流峰值（KA）GW56363125031.580（3）热稳定校验在验算电器的短路热效应时，应采用后备保护的动作时间，通常取4s。由以上短路计算得=5.504(kA)，Qk =134.17(kA2S)断路器的额定周期分量热效应为：Q=Ir2ttr=31.524=3969kVar) QQk经校验满足热稳定要求。（4）动稳定校验：所选断路器极限动稳定电流INcl为80kV，其值大于冲击电流Ich=14.03KA，即INclIch满足动稳定要求。所选用高压隔离开关的数据与计算数据见表7.6所示,.表7.6 隔离开关数据比较计 算 数 据GW563UNS60（kV）UN63（kV） Imax96.23()IN1250()QK 134.17 It2t31.54=396914.03（kA）80（kA）所有参数及动热稳定均复合要求,故所选择的高压隔离开关选择正确.6.3 电流互感器的选择6.3.1 60KV侧电流互感器选择 根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择 （1）一次回路额定电压 ： （kV）（2）最大长期工作电流 ：max=1.05=1.05=96.23(kA)QK=短路冲击电流 i根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据选择-63型电流互感器为60kV侧的电流互感器，根据计算书中的数据结合以上的要求，选择型电流互感器为60kV侧电流互感器。用于额定频率50HZ，最大电压63kV的电力系统中，作电流测量和继电保护之用。该型号电流互感器的主要参数见表7.7所示：表7.7 LCWB5-63 电流互感器主要参数型号额定电流（kA）准确级二次组合准确限制系数额定1s短路时热电流（kA）动稳定峰值电流（kA）LCWB5-63800/50.5B0.5/B/3）热稳定检验：在验算电器的短路热效应时，通常以1S允许通过的热稳定电流进行校验。由以上短路计算得I =5.504(kA)，Qk =134.17(kA2S)额定周期分量热效应为：Q=Ir2=202=400(kVar) QQk经校验满足热稳定要求。（4）动稳定校验：所选电流互感器动稳定电流Idw =50kA，其值大于60kV短路时的冲击电流为Ich=14.03KA,即IdwIch 满足动稳定要求。计算数据该型号电流互感器的参数比较见表7.8所示：表7.8 电流互感器数据对比计算数据LCWB5-60UNS60 (kV)UN63（kV） Imax96.23 (A)IN800（kA）16.73(kA) 50（kA）QK 134.7 QZ 400所有参数及动热稳定均复合要求,故所选择的高压电流互感器选择正确.6.3.2 10kV侧电流互感器的选择根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择（1）一次回路额定电压 (kV)（2）最大长期工作电流为：=1.05=1.05=577.36(kA)QK=短路冲击电流i 根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据选择LDZ110型电流互感器为10kV侧的电流互感器，作电流测量和继电保护之用。其主要参数见下表7.9所示.。表7.9 LDZ110型电流互感器主要参数型号额定电流（kA）准确级级次组合额定1s短路时热电流（kA）动稳定峰值电流（kA）LDZ110800/50.20.2/10P/1045115（3）热稳定检验：在验算电器的短路热效应时，通常以1S允许通过的热稳定电流进行校验。由以上短路计算得Itk=I=10.41(kA)，Qk=565.48(kA2S)额定周期分量热效应为：Q=Ir2ttr=452=2025(kVar) QQk经校验满足热稳定要求。（4）动稳定校验：所选电流互感器动稳定电流Idw =115KA，其值大于10kV短路时的冲击电流为Ich=26.55KA,即IdwIch 满足动稳定要求。计算数据该型号电流互感器的参数比较见表7.10所示：表7.10 电流互感器数据对比计算数据LDZ1-10UNS10 (kV)UN10（kV） Imax 57736 (KA)IN800（kA）2655 (kA) 115（kA）QK 565.48(kA2S) QZ 4545=2025(kA2S)所有参数及动热稳定均复合要求,故所选择的电流互感器选择正确6.4 电压互感器的选择1、按额定电压选择为保证测量准确性，电压互感器一次额定电压应在所安装电网额定电压的90%110%之间。电压互感器二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。3.按容量和准确度级选择电压互感器按容量和准确度级的原则与电流互感器的选择相似，要求互感器二次最大一相的负荷，不超过设计要求准确度级的额定二次负荷，而且应该尽量接近，因过小也会使误差增大。电压互感器不校验动稳定和热稳定。6.4.1 60KV侧电压互感器的选择60kV侧选择的电压互感器型号为JCC560型电压互感器。其主要参数见表7.11所示: 表7.11 JCC560型电压互感器主要参数型号额定电压（kV）初级绕组 次级绕组 剩余电压绕组试验电压（kv）1min 雷电冲短时工频 击全波二次负荷0.2级 0.5级剩余电压绕组输出 准确级（kV）JCC560 140 250150 250100 3P6.4.2 10kV侧电压互感器的选择电压互感器选择是根据额定电压选择。不需要进行效验只要电压等级满足要求即可。所以10kV侧选择的电压互感器型号为JSJW10型电压互感器。其主要参数见表7.12所示:表7.12 JSJW10型电压互感器主要参数型号额定电压（kV）准确级输出（额定） 0.5 1 3极限输出(vA） 辅助绕组JSJW-1010/0.1 120 200 4809600.1/36.5 10kV侧开关柜的选择由于本次设计的变电所低压侧为10kV，主要电气设备设在室内，故选用开关柜。手动式开关柜中的断路器及其他元件设备可拉出柜外检修，推入备用可继续使用供电。具有安全、方便、缩短停电时间的优点。本变电所为8个回路，每条回路最大长期工作电流计算如下：1：Igmax =550/（10.50.88）=34.36A2：Igmax = 540/（10.50.86）=34.52A3：Igmax = 550/（10.50.85）=35.58A4：Igmax = 580/（10.50.86）=37.08A5：Igmax = 500/（10.50.85）=32.34A6：Igmax = 510/（10.50.86）=32.61A7：Igmax = 550/（10.50.87）=35.17A8：Igmax = 575/（10.50.80）=40.00A其中最大的为40.00A6.5.1 10kV负荷配出线断路器的选择（1）额定电压： (kV)（2）最大长期工作电流为：Igmax = 40.00A根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据，查电气设备选择工具书可选择VS112/630-20型断路器为10kV侧的高压断路器，其主要参数如表所示:表7.13 VS112型真空断路器的主要参数型 号额定电压（kV）额定电流(kA)额定开断电流（kA）额定关合电流峰值(kA)4s短路时承受电流(KA)额定热稳定峰值电流（kA）VS1121063020502050（3）短路周期分量热效应：I=1.7(KA) I=1.7(KA) I=1.7(KA)QK=短路冲击电流i （4）热稳定校验在验算电器的短路热效应时，应采用后备保护的动作时间，通常取4s。由以上短路计算得=1.7(kA)，Qk =11.56(kA2S)断路器的额定周期分量热效应为：Q=Ir2ttr=2024=1600(kVar) QQk经校验满足热稳定要求。（5）动稳定校验：所选断路器极限动稳定电流INcl为50kA，其值大于冲击电流Ich=4.36KA，即INclIch满足动稳定要求。（6）按额定开断电流校验：INbr=20kA，I=1.7kA，INbrI；（7）按额定关合电流校验：INcl=50kA，Ich=4.36kA ，INclIch。该型号断路器的有关参数与计算结果比较如表7.14所示:表7.14 断路器数据比较计 算 数 据VS112UNS10（kV）UN10（kV） Imax40()39.52IN630()I”1.7（kA）INbr20（kA）4.36（kA）INcl50（kA）QK11.56 It2t204=16004.36（kA）50（kA）选用VS112断路器满足要求。6.5.2 10kV负荷配出线电流互感器的选择根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择（1）额定电压： (kV)（2）最大长期工作电流为：Igmax=40.00A根据额定电压和最大长期工作电流的计算数据选择LDZ110型电流互感器为10kV侧配出线的电流互感器，其主要参数见下表7.15所示.。表7.15 LDZ110型电流互感器主要参数型号额定电流（kA）准确级二次组合额定1s短路时热电流（kA）动稳定峰值电流（kA）LDZ110400/510P150.2/0.53