110KV变电站电气一次系统设计毕业论文.doc

110KV变电站电气一次系统设计毕业论文目 录1主变压器的确定11.1主变压器台数的确定11.2调压方式的确定11.3主变压器容量的确定12电气主接线的确定32.1接线选择的主要原则32.2电气主接线的一般要求42.3拟定主接线方案42.4主接线方案的可靠性比较82.5主接线方案的灵活性比较92.6主接线方案的经济性比较92.7主接线方案的确定103短路电流计算113.1短路电流计算的目的113.2短路电流计算的一般规定123.3短路电流计算124设备的选择与校验184.1设备选择的原则和规定184.2导线的选择和校验204.3断路器的选择和校验264.4隔离开关的选择和校验294.5互感器的选择及校验314.6避雷器的选择及校验355屋内配电装置设计365.1配电装置的设计要求365.2配电装置的选型、布置386防雷及接地系统设计396.1防雷系统396.2变电所接地装置417变电所总体布置417.1总体规划417.2总平面布置428结论43参考文献44附录45毕业设计（论文）正文1主变压器的确定1.1主变压器台数的确定为了保证供电的可靠性，变电所一般装设两台主变压器。1.2调压方式的确定据设计任务书中：系统110KV母线电压满足常调压要求，且为了保证供电质量，电压必须维持在允许范围内，保持电压的稳定，所以应选择有载调压变压器。1.3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年的规划负荷选择，亦要根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对装设两台主变压器的变电所，每台变压器容量应按下式选择：Sn=0.6PM。因对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证7080%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%。由于一般电网变电所大约有25%为非重要负荷，因此，采用Sn=0.6 PM确定主变是可行的。由原始资料知：35KV侧Pmax=40MW，cos=0.8510KV侧Pmax=25MW，cos=0.85所以，在其最大运行方式下：Sn=0.6*(40/0.85+25/0.85)=45.88(MVA) （1-1）参考电力工程电气设计手册选择两台西安变压器厂生产的三相三绕组风冷有载调压变压器两台，型号为：SFSZ7-50000型变压器。容量校验：低负荷系数K1=实际最小负荷/额定容量=（25+8）/50=0.66 （1-2）高负荷系数K2=实际最大负荷/额定容量=（40+25）/50=1.3 （1-3） 另外，发电厂电气设备P244规定：自然油循环的变压器过负荷系数不应超过1.5。综上，并查发电厂电气设备P244变压器过负荷曲线图(图9-11-a)可以得出过负荷时间T4hTmax=6000/365=16.5h。可见：此变压器不能满足过负荷要求，故应选用更大型号的变压器。查手册现选用两台西安变压器厂生产的三相三绕组风冷有载调压变压器两台，型号为：SFSZ7-63000型变压器。所选变压器主要技术参数如下表：表1-1 变压器技术参数型号额定电压(KV)空载损耗(KW)空载电流(%)接线组别阻抗电压高-中高-低中-低SFSZ7-6300011081.25%38.522.5%10.58471.2Yn,yn,d1117.510.56.5容量校验：低负荷系数K1=实际最小负荷/额定容量=（25+8）/63=0.52 （1-4）高负荷系数K2=实际最大负荷/额定容量=（40+25）/63=1.03 （1-5） 另外，发电厂电气设备P244规定:自然油循环的变压器过负荷系数不应超过1.5。综上，并查发电厂电气设备P244变压器过负荷曲线图(图9-11-a)可以得出过负荷时间T24hTmax=6000/365=16.5h。可见：此变压器能满足要求，故应选用此型号的变压器。2电气主接线的确定变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线，因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。电气主接线是变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节，主接线设计的是否正确，对供电可靠、运行灵活、检修方便以及经济合理等起着决定性的作用。2.1接线选择的主要原则1、变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适应。根据变电所在系统中的地位，作用确定对主接线的可靠性、灵活性和经济性的要求。2、变电所主接线的选择应考虑电网安全稳定运行的要求，还应满足电网出故障时应处理的要求。3、各种配置接线的选择，要考虑该配置所在的变电所性质，电压等级、进出线回路数、采用的设备情况，供电负荷的重要性和本地区的运行习惯等因素。4、近期接线与远景接线相结合，方便接线的过程。5、在确定变电所主接线时要进行技术经济比较。2.2电气主接线的一般要求1、应按电源情况、负荷性质、容量大小及邻近变配电所联系等因素确定主接线型式。力求简单可靠，维护方便，使用灵活，便于发展。2、架空进线避雷器设在靠近变压器的架空进线处；电缆进线的避雷器设在进线开关后的母线上。3、一段母线设一组电压互感器。当分段的单母线在正常运行时不为分段，亦可仅设一组电压互感器。4、设在母线上的电压互感器及避雷器可合用一组隔离开关。5、按供电公司要求必须设置高压计费时，则必须在计费处装设电流互感器及电压互感器专柜。6、在所以进出线回路上按指示计量、继电保护的要求装设电流互感器。7、在电源进线上应装设带电指示装置。若采用真空断路器时，为防止操作过电压，应在供电变压器的10-35KV 线路上装设阻容吸收器或氧化锌避雷器。2.3拟定主接线方案主接线的基本形式，概括地可分为两大类：1、有汇流母线的接线形式：单母线、单母线分段、双母线、双母线分段、增设旁路母线或旁路隔离开关。2、无汇流母线的接线形式：变压器线路单元接线、桥形接线、角形接线等。接下来对以上几种接线方式的优、缺点及适用范围简单论述一下，看看是否符合原始资料的要求。1、单母线接线。优点：接线简单清晰，设备少，投资省，运行操作方便，且便于扩建。缺点：可靠性及灵活性差。适用范围：只有一台主变压器，10KV出线不超过5回，35KV出线不超过3回，110KV出线不超过2回。2、单母线分段接线。优点：a用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。b当一段母线故障时，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电。缺点：a当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该母线的回路都要在检修期间停电。b当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。C扩建时需两个方面均衡扩建。适用范围：适用于610KV配电装置出线6回及以下，3560KV配电装置出线48回，110220KV配电装置少于4回时。3、双母线分段接线。由于当进出线总数超过12回及以上时，方在一组母线上设分段断路器，根据原始资料提供的数据，此种接线方式过于复杂，故一不作考虑。4、双母线接线。优点：供电可靠，调度灵活，扩建方便，便于检修和试验。缺点：使用设备多，特别是隔离开关，配电装置复杂，投资较多，且操作复杂容易发生误操作。适用范围：出线带电抗器的610KV出线，3560KV配电装置出线超过8回或连接电源较多，负荷较大时，110KV220KV出线超过5回时。5、增设旁路母线的接线。由于610KV配电装置供电负荷小，供电距离短，且一般可在网络中取得备用电源，故一般不设旁路母线；3560KV配电装置，多为重要用户，为双回路供电，有机会停电检修断路器，所以一般也不设旁路母线；采用单母线分段式或双母线的110220KV配电装置一般设置旁路母线，设置旁路母线后，每条出线或主变间隔均装设旁路隔离开关，这样一来，检修任何断路器都不会影响供电，将会大幅度提高供电可靠性。优点：可靠性和灵活性高，供电可靠。缺点：接线较为复杂，且操作复杂，投资较多。适用范围： 出线回路多,断路器停电检修机会多； 多数线路为向用户单供，不允许停电，及接线条件不允许断路器停电检修时。6、变压器线路单元接线。优点：接线简单，设备少，操作简单。缺点：线路故障或检修时，变压器必须停运；变压器故障或检修时，线路必须停运。适用范围：只有一台变压器和一回线路时。7、桥形接线：分为内桥和外桥两种。（1）内桥接线：连接桥断路器接在线路断路器的内侧。优点：高压断路器数量少，四回路只需三台断路器，线路的投入和切除比较方便。缺点：a变压器的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路暂时停运；b出线断路器检修时，线路需长时间停运；c连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行。适用范围：容量较小的变电所，并且变压器容量不经常切换或线路较长，故障率较高的情况。（2）外桥接线：连接桥断路器接在线路断路器的外侧。优点：设备少，且变压器的投入和切除比较方便。缺点：a线路的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，且影响一台变压器暂时停运；b变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运；c连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行。适用范围：容量较小的变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较低的情况，当电网中有穿越功率经过变电所时，也可采用此种接线。8、角形接线：由于保证接线运行的可靠性，以采用35角为宜。优点：a投资少，断路器数等于回路数；b在接线的任一段发生故障时，只需切除这一段及其相连接的元件，对系统影响较小；c接线成闭合环形，运行时可靠、灵活；d每回路都与两台断路器相连接，检修任一台断路器时都不致中断供电；e占地面积小。缺点：在开环、闭环两种运行状态时，各支流通过的电流差别很大，使电器选择困难，并使继电保护复杂化，且不便于扩建。适用范围：出线为35回且最终规模较明确的110KV以上的配电装置中。综上所述八种接线形式的优缺点，结合原始资料所给定的条件进行分析，拟定主接线方案。将各电压等级适用的主接线方式列出：1、110KV只有两回出线，且作为降压变电所，110KV侧无交换潮流，两回线路都可向变电所供电，亦可一回向变电所供电，另一回作为备用电源。所以，从可靠性和经济性来定，110KV部分适用的接线方式为内桥接线和单母线分段两种。2、35KV部分可选单母线分段及单母线分段兼旁路两种。3、10KV部分定为单母线分段。这样，拟定两种主接线方案：方案I：110KV采用内桥接线，35KV采用单母线分段接线，10KV为单母线分段接线。方案II：110KV采用单母线分段接线，35KV采用单母线分段兼旁路接线，10KV为单母线分段接线。2.4主接线方案的可靠性比较110KV侧：方案I：采用内桥接线，当一条线路故障或切除时，不影响变压器运行，不中断供电；桥连断路器停运时，两回路将解列运行，亦不中断供电。且接线简单清晰，全部失电的可能性小，但变压器二次配线及倒闸操作复杂，易出错。方案II：采用单母线分段接线，任一台变压器或线路故障或停运时，不影响其它回路的运行；分段断路器停运时，两段母线需解列运行，全部失电的可能稍小一些，不易误操作。35KV侧：方案I：单母线分段接线，检修任一台断路器时，该回路需停运，分段开关停运时，两段母线需解列运行，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不致失电，另一段母线上其它线路需停运。方案II：单母线分段兼旁路接线，检修任一台断路器时，都可用旁路断路器代替；当任一母线故障检修时，旁路断路器只可代一回线路运行，本段母线上其它线路需停运。10KV侧：由于两方案接线方式一样，故不做比较。2.5主接线方案的灵活性比较110KV侧：方案I：操作时，主变的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，扩建方便。线路的投入和切除比较方便。方案II：调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器，而且便于扩建。35KV侧：方案I：运行方式简便，调度操作简单灵活，易于扩建，但当开关或二次检修时线路要停运，影响供电。方案II：运行方式复杂，调度操作复杂，但可以灵活地投入和切除变压器和线路，能满足在事故运行方式，检修方式及特殊运行方式下的调度要求，较易于扩建。10KV侧：两方案相同。2.6主接线方案的经济性比较将两方案主要设备比较列表如下：表2-1 两方案主要设备 项目方案主变压器（台）110KV断路器（台）110KV隔离开关（组）35KV断路器（台）35KV隔离开关（组）10KV设备I238818相同II2510828相同 从上表可以看出，方案I比方案II少两台110KV断路器、两组110KV隔离开关，10组35KV隔离开关，方案I占地面积相对少一些（35KV侧无旁路母线），所以说方案I 比方案II综合投资少得多。2.7主接线方案的确定对方案I、方案II的综合比较列表，对应比较一下它们的可靠性、灵活性和经济性，从中选择一个最终方案（因10KV侧两方案相同，不做比较）。表2-2 两方案比较方案项目方案I方案II可靠性 简单清晰，设备少。35KV母线故障或检修时，将导致该母线上所带3回出线全停。任一主变或110KV线路停运时，均不影响其它回路停运。 各电压等级有可能出现全部停电的概率不大。操作简便，误操作的机率小。 简单清晰，设备多。35KV母线检修时，旁路断路器要代该母线上的一条线路，给重要用户供电，任一回路断路器检修，均不需停电。 任一主变或110KV线路停运时，均不影响其它回路停运。 全部停电的概率很小。操作相对简便，误操作的机率大。灵活性 运行方式简单，调度灵活性强。便于扩建和发展。 运行方式复杂，操作烦琐，特别是35KV部分。 便于扩建和发展。经济性 高压断路器少，投资相对少。占地面积相对小。 设备投资比第I方案相对多。 占地面积相对大。通过以上比较，经济性上第I方案远优于第II方案，在可靠性上第II方案优于第I方案，灵活性上第I方案远不如第II方案该变电所为降压变电所，110KV母线无穿越功率，选用内桥要优于单母线分段接线。又因为35KV及10KV负荷为工农业生产及城乡生活用电，在供电可靠性方面要求不是太高，即便是有要求高的，现在35KV及10KV全为SF6或真空断路器，停电检修的几率极小，再加上电网越来越完善，N+1方案的推行、双电源供电方案的实施，第I方案在可靠性上完全可以满足要求，第II方案增加的投资有些没必要。经综合分析，决定选第I方案为最终方案，即110KV系统采用内桥接线、35KV系统采用单母分段接线、10KV系统为单母线分段接线。3短路电流计算3.1短路电流计算的目的 1、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，需要进行必要的短路电流计算。2、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，需要全面的短路电流计算。3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。4、设计接地装置时，需用短路电流。5、在选择继电保护和整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。3.2短路电流计算的一般规定 1、计算的基本情况 a.系统中所有电源均在额定负荷下运行。b.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。c.所有电源的电动势相位角相同。d.应考虑对短路电流值有影响的所有元件。2、接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是最大运行方式，不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。3、计算容量按该设计规划容量计算。4、短路种类：均按三相短路计算。5、短路计算点在正常运行方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点。3.3短路电流计算1、选择计算短路点在下图中，d1，d2，d3分别为选中的三个短路点。2、画等值网络图 XS 110KV d1 X1 X1 X2 35KV X2 X3 X3 d2 d3 10KV图3-1 等值网络图3、计算：已知：a.系统电压等级为110KV、35KV、10KV，基准容量Sj=100MVA，系统110KV母线系统短路容量为2500MVA，110KV侧为双回LGJ-300/35KM架空线供电。b.视系统为无限大电流源，故暂态分量等于稳态分量，即I=I，S= S。c.主变为SFSL1-63000型变压器，基准容量Sj=100MVA 。 基准电压Uj=1.05 Ue =115（KV） （3-1） 基准电流Ij= Sj/ 3 Uj=100/(115 3 ) =0.502（KA） （3-2）基准电抗Xj=Uj/ 3 Ij= Uj2/ Sj=1152/100=132() （3-3）对侧110kv母线短路容量Skt的标幺值为Skt*= Skt/Sb=2500/100=25 （3-4）对侧110kv母线短路电流标幺值Ikt*= Skt*=25 （3-5）对侧110kv系统短路阻抗标幺值xs*=1/ Ikt*=1/30=0.04 （3-6）查电力工程电气设计手册第189页对于LGJ-300线路X=0.382/KMXS*=0.04+(0.38235)/132/2=0.091 （3-7）d1、d2、d3点的等值电抗值计算公式：x1=1/2U（1-2）%+ U（1-3）%- U（2-3）% （3-8）x2=1/2U（1-2）%+ U（2-3）%- U（1-3）%x3=1/2U（1-3）%+ U（2-3）%+ U（1-2）% 其中：U（1-2）%变压器高压与中压绕组间短路电压 U（1-3）%变压器高压与低压绕组间短路电压 U（2-3）%变压器中压与低压绕组间短路电压由变压器参数表得知，绕组间短路电压值分别为：U（1-2）%=17.5% U（1-3）%=10.5% U（2-3）%=6.5%主变额定容量SN=63MVA所以 ：x1=1/2(17.5+10.5-6.5)=10.75 （3-9）x2=1/2(17.5+6.5-10.5)=6.75x3=1/2(10.5+6.5-17.5)= - 0.25标么值：x1*= x1 /100( Sj / SN)=10.75/100(100/63)=0.17 （3-10） x2*= x2 /100( Sj / SN)=6.75/100(100/63)=0.11 x3*= x3 /100( Sj / SN)=-0.25/100(100/63)=-0.004 已知110KV系统折算到110KV母线上的等值电抗Xs*=0.084当d1点短路时 XS d1图3-2 d1点短路Id*1=1/ Xs*=1/0.091=10.989 （3-11）Ij=Sj / 3Uj=100/( 3115)=0.502(KA) （3-12） Id1= Id*1Ij=10.9890.502=5.516(KA) （3-13）Id1=I Ich=1.8 2 Id=1.8 25.516=14.039 (KA) （3-14）S= 3UjI= 31155.516=1098.7(MVA) （3-15）其中Id：短路电流周期分量有效值Id：起始次暂态电流I：t=时稳态电流S：短路容量当d2点短路时 0.0840.17 0.17 0.084 0.224 0.11 0.11 0.14 d2d2 d2图3-3 d2点短路Id*2=1/ X d*2=1/0.224=4.46Ij=Sj /( 3 Uj)=100/( 337)=1.56(KA) Id2= I= Id*2Ij =4.461.56=6.958(KA)Ich =1.8 2Id2=1.8 2 6.958=17.74(KA)S2= 3UjI= 3376.958=445.9(MVA)当d3点短路时 0.0840.084 0.1670.17 0.17 0.083 d3 -0.004 -0.004 d3 d3图3-4 d3点短路Id*3=1/ X d*3=1/0.167=5.988Ij =Sj / ( 3 Uj )=100/( 310.5)=5.5(KA) Id3= I= Id*2Ij=5.9885.5=32.9(KA)Ich3=1.8 2Id3=1.8 232.9=84(KA)S3= 3 Uj3I= 3 10.532.9=598(MVA)额定电流计算因IN=IjSN /Sj (SN =63MVA，Sj=100MVA，Ij1=0.502KA，Ij2=1.56KA，Ij3=5.5KA) （3-16）所以 IN1=0.50263/100=0.32(KA) IN2=1.5663/100=0.98(KA) IN3=5.563/100=3.47(KA)表3-1 短路电流计算结果表短路点公式d1d2d3基准电压(KV)Uj=Up1153710.5基准电流(KA)Sj/Uj0.5021.565.5电压等级(KV)1103510计算电抗0.0840.2240.167额定电流(KA)IjSN/Sj0.320.983.47T=0时刻短路电流周期分量标么值I*10.9894.465.988有名值(KA)I*Ij5.5166.95832.9稳态短路电流标么值I*10.9894.465.988有名值(KA)I*Ij5.5166.95832.9短路电流冲击值(KA)2.55I14.06617.7484最大电流有效值(KA)1.52I8.38410.5850短路容量(KVA)Iuj1098.7445.95984设备的选择与校验4.1 设备选择的原则和规定 导体和设备的选择设计，应做到技术先进，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。 4.1.1一般原则 1、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要。2、应力求技术先进和经济合理。3、选择导体时应尽量减少品种。4、应按当地环境条件校核。5、扩建工程应尽量使新老电器型号一致。6、选用的新产品，均应有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。4.1.2有关规定1、技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压过电流的情况下保持正常运行。（1）长期工作条件 a.电压：选用的电器允许的最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压，即UmaxUg，当额定电压在220KV及以下时为1.15UN。表4-1 额定电压与设备最高电压受电设备或系统额定电压供电设备额定电压设备最高电压1010.511.53538.540.5110121126 b.电流：选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即IeIg。由于高压电器没有明显的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种方式下回路持续工作电流。c.机械负荷：所选电器端子的允许负荷，应大于电器引下线在正常运行和短路时的最大作用力。（2）短路稳定条件校验的一般原则a.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定检验，检验的短路电流，一般取三相短路时的短路电流。b.短路的热稳定条件：It2tQdt （4-1） Qdt在计算时间tjs秒内，短路电流的热效应（KA2.S） Itt秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA） T设备允许通过的热稳定电流时间（S）c.短路的动稳定条件 ichidf IchIdf （4-2） ich短路冲击电流峰值（KA） idf短路全电流有效值 Ich电器允许的极限通过电流峰值（KA） Idf电器允许的极限通过电流有效值（KA）d.绝缘水平在工作电压和过电压下，电气的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算选用适当的电压保护设备。2、环境条件选择导体和电阻时，应按当地环境条件校核。原始资料提供环境条件如下：年最高温度+40，最低气温-30，平均气温20，当地雷暴日数40日/年。4.2导线的选择和检验载流导体一般采用铝质材料比较经济，110KV及以上高压配电装置一般采用软导线，当负荷电流较大时，应根据负荷电流选用较大截面的导线。矩形导线一般只用于35KV及以下，电流在4000A及以下时；槽形导体一般用于40008000A的配电装置中；管形导体用于8000A以上的大电流母线。4.2.1导线的选择1、按回路最大持续工作电流选择：IxuIg.max （4-3） 其中Ig.max导体回路持续工作电流（A） Ixu相应于导体在某一运行温度、环境条件下长期允许工作电流（A）若导体所处环境条件与规定载流量计算条件不同时，载流量应乘以相应的修正系数。 2、按经济电流密度选择 SjIg.max/j （4-4） 其中Sj按经济电流密度计算得到体截面（mm2） j经济电流密度（A/ mm2） 以下分别对各电压等级的导线进行计算选择。110KV系统：由于连线与110KV进线所承受的电流相同，故110KV所有连线与进线选择型号相同的导线,即LGJ-300型（长期允许载流量770A2*320A）。35KV系统：进线(母线)：Ig.max=1.05Ie=1.05980=1029(A) （4-5）查电力工程电气设计手册第337页表，按最高允许温度为+70，当地环境温度最高为+30，修正系数K=0.94所以导线的最大载流量：Ig=Ig.max/K=1029/0.94=1094 (A) （4-6）查电力工程电气设计手册第412页表，得LGJ-630/55型导线（长期允许载流量1204A）出线：按经济电流密度选择Ig.max=63000/（351.732）/6=173.2 (A) （4-7）由于t=6000，查软导线经济电流密度表(电力工程电气设计手册第377页)，得j=0.95（A/mm2）所以Sj= Ig.max/J=173.2/0.95=182.3(mm2) （4-8）查表得LGJ-185/30型导线(长期允许最大载流量551A)10KV系统：进线：由于按主变额定容量计算太大，故按10KV侧Pmax=25MW计算，cos=0.85Ie=Pmax/ 3 U cos=25103/ ( 3100.85)=1698.09(A) （4-9）Ig.max=1.05Ie=1.051698.09=1782.99(A)查电力工程电气设计手册第337页表，按最高允许温度为+70，当地环境温度最高为+30，修正系数K=0.94所以导线的最大载流量 Ig=Ig.max/K=1782.99/0.94=1897(A) （4-10）查电力工程电气设计手册第333页表，得矩形导体80*8两条横放（长期允许载流量1946A）出线：由于不知道每回出线的负荷情况,故选10KV出线导线时按主变额定容量选择(按经济电流密度选择)Ig=63000/12/(10 3 )=303.12(A) （4-11）架空线路：由于t=6000，查软导线经济电流密度表，得j=0.95（A/mm2）所以Sj= Ig.max/J=303.12/0.95=319(mm2) （4-12）查表得LGJ-300型导线(长期允许最大载流量770A)因为按经济电流密度选择的导线载面，应尽量接近经济计算载面Sj，当无合适规格导体时，允许小于Sj。4.2.2电力电缆的选择要求：电缆截面应满足持续允许电流、短路热稳定、允许电压降等要求，当最大负荷利用小时Tm5000h且长度超过20M时，还应按经济电流密度选取。1、按持续允许电流选择计算公式敷设在空气中和土壤中的电缆允许载流量按下式计算：KIxuIg （4-13）Ig：计算工作电流Ixu：电缆在标准敷设条件下的额定载流量K：不同敷设条件下综合校正系数，对于土壤中单根敷设的电缆 K=KK3查电力工程电气设计手册第1001页表，50时K=0.895 K3=1.09Ixu Ig /K=303.12/(0.8951.09)=311 A （4-14）查电力工程电气设计手册第934页表,选用YJV-3*185电力电缆(额定载流量2811.29=362.5 (A)2、按持续经济电流密度选择公式: S=Ig/j （4-15）Ig：计算工作电流J：经济电流密度 （A/mm2）查电力工程电气设计手册第942页表 j=0.93S=303.12/0.93=326 mm2 截面积太大,故其工作电流按最大负荷计算Ig=25/(101.73212)=0.12 (KA)=120 AS=120/0.93=129 mm2 故仍选用YJV-3185电力电缆4.2.3导线的校验1、按电晕电压校验：110KV及以上电压的线路，变电所母线均应以当地气象条件下晴天不出现全面电晕为控制条件，使导线安装处的最高工作电压小于临界电晕电压，即UgU0。U0=84m1m2h2/3nr0 /h0（1+0.301/ r0）lgajj /rd （4-16）因当110KV软导线超过LGJ-70时，可不进行电晕校验（由电力工程电气设计手册查得），由于所选导线为LGJ-300型，故不进行电晕电压校验。2、短路热稳定校验：裸导线热稳定校验公式为 SSmin=I/C（ tdzkf） （4-17）其中：Smin根据热稳定决定的导体最小允许载面（mm2） C热稳定系数，查表得C=87tdz短路电流等值时间kf集肤效应系数。软导线取1，矩形母线取1.2(双层)110KV侧Smin=5980/87 4.45=145 mm2300 mm235KV侧 Smin=6958/87 4.45=168.7 mm2630 mm210KV侧Smin=32900/87 4.451.2 =797.7 mm22(808) mm2故热稳定校验合格。3、电力电缆的热稳定校验由于电缆芯线一般系多股胶线构成，截面在400 mm2以下时，KS1，满足电缆热稳定的最小截面可简化为Smin( Qt / C)1000 （4-18）C=1/ 4.2Q/K20 ln1+(m-20)/ 1+(p-20) 10-2 （4-19）p=0+(H-0)(Ig /Ixu)2 （4-20）式中计及电缆芯线充填物热容量随温度变化以及绝缘散热影响的校正系数，对于36KV厂用回路，取0.93，35KV及以上回路可取1.0。Qt短路热效应 （KA2/S）C热稳定系数Q电缆芯单位体积的热容量，铝芯取0.59 J/(cm3.)，对铜芯取0.81 J/(cm3.)；电缆芯在20时的电阻温度系数，铝芯为0.00403(1/); 铜芯为0.00393 J/(cm3.)；K20时电缆芯线的集肤效应系数，S100mm2的三芯电缆K=1，对YJV-3*185电力电缆K=1.00820电缆芯在20时的电阻系数，铝芯取0.031*10-4(Cm2/cm)；对铜芯取0.0184*10-4(Cm2/cm)m电缆芯线在短路时的最高允许温度（）；p35KV及以下电缆芯在短路前的实际运行温度（），0电缆敷设地点的环境温度（）H电缆芯线在额定负荷下最高允许温度（）Ig电缆实际计算电流（A）Ixu电缆长期允许工作电流（A）查电力工程电气设计手册第937页表，C=82 Qt=32.92*0.1=108.2Smin( Qt /C)1000=126.8 mm2185 mm2 （4-21）故热稳定校验合格。4.3 断路器的选择和校验4.3.1断路器选择的技术条件1、电压：UNUg（Ug为电网工作电压）2、电流：INIgmax3、开断电流（或开断容量）：IdtIkd（或SdtSkd） Idt断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量 Ikd断路器额定开断电流Sdt断路器额定t秒的开断容量Skd断路器额定开断容量4、短路关合电流选择：iNSCich5、动稳定校验：imaxich6、热稳定校验：I2tdzIt2t4.3.2断路器型式和种类的选择按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器等。断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并以技术经济比较后确定。4.3.3断路器的选择和校验1、电压选择：110KV侧：Ug=1.1Ue=121KV35KV侧：Ug=1.1Ue=38.5KV10KV侧：Ug=1.1Ue=11KV2、电流选择：由于高压断路器没有连续过流的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。110KV侧：进线：Ig=1.05Ie=1.05（2320）=672A桥开关：Ig=1.05Ie=1.05320=336A35KV侧：主变侧：Ig=1.05Ie=1029A出线：Ig=1.05Ie=1.05173.2=181.9A10KV侧：主变侧：Ig=1.05Ie=3643.5A出线：Ig=1.05Ie=1.05303=318A3、开断电流（由短路电流计算得）：110KV侧：Idt=5.516KA35KV侧：Idt=6.958KA10KV侧：Idt=32.9KA4、最大短路冲击电流（由短路电流计算得）：110KV侧：ich=14.066KA35KV侧：ich=17.74KA110KV侧：ich=84KA通过以上所得数据，根据有关资料选择断路器，选择情况见下表：表4-2 断路器选择情况安装位置型 号电压（KV）额定电流A额定开断电流KA极限通过电流KA额定短时耐受电流KA固有分闸时间s合闸时间s额定最大出线桥LW6-110I110126315031.510040（3）0.030.09主变分段LW8-353540.51600256325(4)0.060.15出 线LW8-353540.5630256325(4)0.060.15主变分段ZN28-101011.55000105300120(5)0.050.1出 线ZN28-101011.510001