110kv降压变电站电气一次部分设计

XXXXXXXX毕业设计（论文）题目110KV降压变电站电气一次部分设计系别电气工程系专业电力系统自动化班级电力姓名XXXXXXX学号XXXXXXXXXXX指导教师（职称）XXXXXXX日期年月日摘要变电站是电力系统的重要组成部分，其作用在于变换电压、汇集和分配电能。它是把一些设备组装起来，用以切断、接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节。110KV降压变电站一次部分设计是电力系统的重要组成部分，本次设计的主要内容（1）变电站电气主接线设计，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的接线方式。（2）主变压器和站用变压器的选择，主要确定主变压器的台数、型式及容量。（3）短路电流计算，首先是变压器的参数计算及确定各短路点，然后进行各短路点的短路计算。（4）电气设备的选择与校验，这部分高压电气设备的选择包括母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器的选择和要求，并对这些设备进行校验。（5）接地刀闸与避雷器的选择。本次设计满足了110KV降压变电站电气一次部分的设计要求，实现了电力系统经济、可靠、安全的运行。关键词电气主接线；变电站；短路电流；电气设备ABSTRACTSUBSTATIONISANIMPORTANTPARTOFPOWERSYSTEM,ITSROLEISTOTRANSFORMVOLTAGE,COLLECTIONANDDISTRIBUTIONOFELECTRICITYITISTOASSEMBLESOMEEQUIPMENTTOCUT,CONNECTED,CHANGEORADJUSTINGVOLTAGE,INTHEPOWERSYSTEM,TRANSMISSIONANDDISTRIBUTIONOFPOWERSUBSTATIONISRALLYPOINTITDIRECTLYAFFECTSTHEWHOLEPOWERSYSTEMSAFETYANDECONOMICALOPERATION,ARELINKEDTOPOWERPLANTSANDUSERSOFTHEINTERMEDIATELINK110KVBUCKSUBSTATIONISAPARTDESIGNISANIMPORTANTPARTOFPOWERSYSTEM,THEDESIGNOFTHEMAINCONTENT1SUBSTATIONANDAUTOSWITCHDESIGN,ACCORDINGTOTHEWIRINGTHEECONOMICALANDRELIABLE,FLEXIBLEOPERATIONREQUIREMENTANDTHECHOICEOFDIFFERENTVOLTAGEGRADEOFTHECONNECTIONMODE,INTHETECHNICALANDECONOMICASPECTSCOMPARED,THESELECTIONOFFLEXIBLECONNECTIONMODE2THEMAINTRANSFORMERANDSTANDINGWITHTHECHOICE,MAINTRANSFORMERDETERMINEPRIMARYTRANSFORMERSETS,TYPEANDCAPACITY3SHORTCIRCUITCURRENTCALCULATION,FIRSTISTRANSFORMERPARAMETERCALCULATIONANDCONFIRMTHESHORTCIRCUITPOINT,ANDTHENINVARIOUSSHORTCIRCUITPOINTOFSHORTCIRCUITCALCULATION4ELECTRICALEQUIPMENTCHOICEANDCALIBRATION,THISPARTOFHIGHVOLTAGEELECTRICALEQUIPMENTCHOICEINCLUDINGGENERATRIX,HIGHVOLTAGECIRCUITBREAKER,ISOLATINGSWITCH,CURRENTTRANSFORMER,VOLTAGETRANSFORMERCHOICEANDREQUIREMENTS,ANDTHESEEQUIPMENTCHECK5GROUNDINGBREAKERANDLIGHTNINGARRESTERCHOICETHISDESIGNSATISFIED110KVBUCKELECTRICALTRANSFORMERSTATIONSISAPARTOFTHEDESIGNREQUIREMENTS,REALIZEDTHEPOWERSYSTEMISECONOMYANDRELIABILITY,SAFETYOFOPERATIONKEYWORDSTHEMAINELECTRICALWIRING,SUBSTATIONSHORTCIRCUITCURRENT,ELECTRICALEQUIPMENT目录摘要ABSTRACT第一章绪论111课题的技术背景112课程研究的目的和意义113变电站的发展状况114设计内容1第二章变电站电气主接线设计321主接线的设计原则和要求3211主接线的设计原则3212主接线设计的基本要求322主接线的设计4221设计步骤4222初步方案设计4223最优方案确定5第三章变压器的选择731主变压器的选择7311主变压器台数的选择7312主变压器型式的选择7313主变压器容量选择7314主变压器型号的选择832站用变压器的选择8321站用变压器选择的基本原则8322站用变压器型号的选择8第四章短路电流计算941短路电流计算的目的、规定与步骤9411短路电流计算的目的9412短路电流计算的一般规定9413短路电流计算步骤942变压器的参数计算及短路点的确定10421变压器参数的计算10422短路点的确定1043各短路点的短路计算11431短路点D1的短路电流计算110KV母线11432短路点D2的短路电流计算35KV母线11433短路点D3的短路电流计算10KV母线12434短路点D4的短路计算1344绘制短路电流计算结果表14第五章电气设备的选择与校验1651电气设备的选择规定1652高压电气设备选择17521断路器选择与检验17522隔离开关的选择与校验19523电流互感器选择与检验20524电压互感器的选择及校验24525母线与电缆的选择与校验24第六章接地刀闸与避雷器的选择2761接地刀闸选择2762避雷器27621避雷器的参数27622避雷器的配置原则27623避雷器的选择及结果28结论29致谢30参考文献31附录一主要电气设备表32附录二电气主接线图33第一章绪论电力已成为人类历史发展的重要动力资源，要科学合理地驾驭电力，必须从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全，可靠和运行效率，从而达到较低生产成本，提高经济效益的目的。11课题的技术背景变电站电气部分设计涵盖一次部分与二次部分，一次部分设计内容有电气主接线设计、电气设备选择、配电装置设计等；二次部分包括控制、保护、测量、信号、自动装置等的设计。一次部分就是一次主接线部分，主要设备就是断路器、隔离开关、接地开关、母线、电压互感器、电流互感器、避雷器、主变等等，主要作用就是输变电，电压等级较高，一般较多的有110KV，220KV等级的，设计上就是容量计算，选择合适一次设备，以及设备的安装等等。二次部分是对一次设备的控制和保护，例如二次设备电源的分配主要有环网和辐射两种方式，电压回路和电流回路的设计，各种控制回路、联锁回路和报警回路，以及二次设备的选择，各种保护装置，空开，电缆，继电器等等。12课程研究的目的和意义（1）巩固和扩大所学的专业理论知识，并在毕业设计的实践中得到灵活应用；（2）学习和掌握发电厂、变电所电气部分设计的基本方法；（3）学习查阅有关设计手册、规范及其他参考资料的技能；（4）获得搜集资料、计算比较、综合分析、设计图纸等方面的训练和基本技能；（5）培养独立分析和解决问题的工作能力及解决实际工程设计的能力。13变电站的发展状况变电站SUBSTATION）是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。变电站电气主接线是指变电站的变压器,输电线路怎样与电力系统相连接,从而完成输配电任务变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定,对电力系统的安全,稳定,灵活,经济运行及变电站电气设备的选择,配电装置的布置,继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。变电站在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110KV变电站的建设迅猛发展，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。14设计内容本次设计的题目是110KV降压变电站电气部分一次设计。根据设计的要求，在设计的过程中，根据变电站的地理环境，容量和各回路数确定变电站电气主接线和站用电接线并选择各变压器的型号、进行参数计算、画等值网络图、并计算各电压等级侧的短路电流、列出短路电流结果表、计算回路持续工作电流、选择各种高压电气设备、并根据相关技术条件和短路电流计算结果表校验各高压设备。第二章变电站电气主接线设计变电站电气主接线是指变压器，输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线和电力系统接线组成中一个重要部分，主接线的确定，对电力系统安全，稳定灵活，经济运行及变电站电气设备的选择，配电装置，继电保护和控制方法的拟定会产生直接影响。21主接线的设计原则和要求211主接线的设计原则（1）考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电站是枢纽变电站,地区变电站、终端变电站、企业变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。（2）考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行，应根据负荷的大小和分布,负荷增长速度及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。（3）考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一、二级负荷不间断供电，三级负荷一般只需一个电源供电。（4）考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电站，由于其传输容量大，对供电可靠性高。因此，其对主接线的可靠性，灵活性的要求也高，而容量小的变电站，其传输容量小，对主接线的可靠性，灵活性要求低。（5）考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电、适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求，电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同。例如当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运、当线路故障时是否允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。212主接线设计的基本要求根据有关规定变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接，元件总数等条件确定。并应综合考虑供电可靠性，运行灵活，操作检修方便，投资节约和便于过度或扩建等要求。（1）可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件包括一次和二次设备在运行中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下断路器检修时是否影响供电线路，断路器，母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；变电站全部停电的可能性。（2）灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求调度灵活,操作方便。可灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足系统在正常，事故，检修及特殊运行方式下的调度要求。检修安全。可方便的停运断路器，母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。扩建方便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的可能。所以,在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。（3）经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠，灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器，隔离开关等一次设备投资要使控制，保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资，要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备在终端或分支变电站中，应推广采用直降式110/610KV变电站和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。年运行费小。年运行费包括电能损耗费，折旧费以及大修费，日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增加电能损失。占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。在可能的情况下，应采取一次设计，分期投资，投产，尽快发挥经济效益。22主接线的设计221设计步骤电气主接线设计，一般分以下几步拟定可行的主接线方案根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟订出若干可行方案，内容包括主变压器形式，台数和容量，以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的要求，从技术上论证各方案的优、缺点，保留两个技术上相当的较好方案；对两个技术上比较好的方案进行经济计算；对两个方案进行全面的技术，经济比较，确定最优的主接线方案；绘制最优方案电气主接线图。222初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压等级110KV，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计以下两种接线方案供最优方案的选择。方案一110KV侧采用双母线接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线。方案二110KV侧采用双母带旁路接线，35KV侧采用双母带旁路接线，10KV侧采用单母分段。两种方案接线形式如下图11方案一。图12方案二。35KV10KV10KV图11方案一10KV10KV35KV图12方案二223最优方案确定技术比较在初步设计的两种方案中，方案一110KV侧采用双母线接线；方案二110KV侧采用双母线带旁路接线。采用双母线接线的优点系统运行，供电可靠；系统调度灵活；系统扩建方便等。采用双母线带旁路接线的优点110KV及以上的高压配电装置中，因为电压等级高，输送功率较大，送电距离较远，停电影响较大，同时高压QF每台检修通常都需57天的较长时间，因而不允许因检修QF而长期停电。均需设置旁路母线，从而使检修与它相连的任意一回路的QF时，该回路便可以不停电，提高供电的可靠性。所以，110KV侧采用双母线带旁路接线。在初步设计的两种方案中，方案一35KV侧采用单母分段接线；方案二35KV侧采用双线线带旁路接线。由原材料可知，问题中未说明负荷的重要程度，为了安全可靠的供电，35KV侧采用双母带旁路接线。在初步设计的两种方案中，10KV侧都采用单母线分段接法。单母线分段接法优点解法简单；操作方便，设备少。缺点可靠性差；系统稳定性差。所以10KV侧采用单母线分段。经济比较根据本变电所的需要，为了满足电气主接线的供电可靠、调度灵活、扩建方便，110KV、35KV采用双母带旁路连线，因为电压等级高，输送功率较大，送电距离较远，停电影响较大，同时高压QF每台检修通常都需57天的较长时间，因而不允许因检修QF而长期停电。均需设置旁路母线，从而使检修与它相连的任意一回路的QF时，该回路便可以不停电，提高供电的可靠性。10KV采用单母线分段，操作方便，设备少。故选择方案二。具体主接线图见附录二。第三章变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器。只供本厂（站）用电的变压器，称为厂（站）变压器或成为自身变压器。31主变压器的选择311主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站由两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线取得，故选择两台主变压器。312主变压器型式的选择1相数的确定容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和330KV以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资少、占地少、损耗少，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。2绕组数的确定在有三种电压等级的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量达到变压器额定容量的15及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧撞无功功率补偿时，宜采用三绕组变压器。3绕组连接方式的确定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，负责不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和三角形接法，高、中、低三测绕组如何组合要根据具体工程来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点通过消弧线圈接地。35KV及以下电压，变压器绕组都采用角接。4结构型式的选择升压型铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。降压型铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传输功率时损耗较大。应根据功率传输方向来选择结构型式。变电站的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。5调压方式的确定变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变其变比来实现。无励磁调压变压器分接头较少，且必须在停电情况下才能调节；有载调压变压器分接头较多，调压范围可达30，且分接头可带负荷调节，但有载调压变压器不能并联运行，因为有在分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压器配置，应采用无载调压变压器。313主变压器容量选择变电站主变压器容量一般按建站后510年的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其余变压器能满足变电站最大负荷SMAX的5070（35110KV变电站为60），或全部重要负荷（当、类负荷超过上述比例时）选择。SN06158SMAX/N1MVA（31）式中N为主变压器台数314主变压器型号的选择由所给材料可知10KV侧PLMAX36MW35KV侧PLMAX10MW高压侧PLMAX3610136MW变电所用电负荷PZ为PZ016MW所以变电所最大负荷SMAX为SMAX1360161376MW则SN06158SMAX/N1061376（21）12198MVA由以上计算，查发电厂电气部分第481页，选择主变压器型号如下表31主变压器的型号及参数额定电压（KV）损耗（KV）阻抗电压（）型号及容量（KVA）高中低连接组空载短路高中高低中低空载电流（）SFSL115000/110121825385225105YN,YN0,D1122712010517613其容量比为15000/15000/1500032站用变压器的选择321站用变压器选择的基本原则站用变压器是本变电站提供动力的变压器，它一般有两个用途，一是供给变电站使用的低压交流电源，二是在10KV侧形成人为的中性点，同消弧线圈相结合，用于10KV发生接地时补偿接地电容电流，消除接地点电弧。它向本变电站区域的用电设备提供电力，其选择应当满足本变电站区域的用电量需求，还要考虑在满足最基本供电质量前提下，将短路电流水平降到最低，以降低初投资额度。阻抗电压几条亚形式的选择，宜使在接点电压及站用电负荷正常波动范围内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的05。变压器的额定容量必须保证用机械及设备能从电源获得足够的功率。在此方案中站用变压器选择的型号为SC1016010，站用电位160KVA。所选型号变压器可以满足最基本供电质量，并将短路电流水平降到最低。322站用变压器型号的选择站用变压器表32站用变压器的型号及参数型号额定容量额定电压连接组损耗W阻抗电压（）空载电压（）空载短路SC10160/10160105/04Y,YN04801860413第四章短路电流计算本章讲述短路计算的方法，包括等值网络图，变压器参数计算，短路点的确定，短路电流计算，用于检验设备的动，热稳定。41短路电流计算的目的、规定与步骤411短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，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。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。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。412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。413短路电流计算步骤（1）选择计算短路点；（2）画等值网络图；首先去掉系统中的所有分支，线路电容，各元件的电阻；选取基准容量和基准电压一般取各级的平均电压；将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗；绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号；（3）化简等值网络为计算不同短路点的短路值,需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗；（4）求计算电抗；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；计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量；计算短路电流周期分量有名值和短路容量。42变压器的参数计算及短路点的确定421变压器参数的计算基准值得选取SB100MVA，UB取联络侧平均额定电压。1主变压器参数计算由表11查明可知，U12105U1317U236U105U12U13U23051051766U205U12U23U1305105617025U305U13U23U1205176105625电抗标幺值X1U1100SBSN107510010015072X2U2100SBSN025100100150017X3U3100SBSN625100100150422站用变压器参数计算由表12查明，UD4X4UD100SBSN4100100016253系统等值电抗XSR1L1SBUB2650410011520197422短路点的确定此变电站设计中，电压等级有四个，在选择的短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相同，所以在此电压等级下只需选择一个短路点在另外三个电压等级下，同理也只需各选一个短路点。依据本变电站选定的主接线方式，设备参数和短路点选择，网络等值图如下S0197/XSD0KV1425/63KD23D/图40网络等值图43各短路点的短路计算431短路点D1的短路计算110KV母线网络化简如图41所示0197/XSS图41D1点的短路等值图XF1XS0197XJS1XF1SNSB01971000100197因为XJS13453所以III021/XJS11/3450290IBSB/UB0502KAINIBSN/SB502KAIII02IINIINI02IN0508502255KAICH255I255255650KAIAH152I1522553876KASIUN255110485826MVA33432短路点D2的短路计算35KV母线网络化简如图42所示0197/XS2/SDXF2图42D2点的短路等值图XF2XSX1X2/X2X101970720017/0720017018XJS2XF2SN/SB0181000/10018III021/XJS21/18056IBSB/UB100/37156KA33INIBSN/SB1561000/1001569KAIII02IINIINI02IN0561568736KAICH255I25587362228KAIOH152ASIUN87363552958MVA33433短路点D3的短路计算10KV母线网络化简如图43所示D3XF30197/S2X4/SS图43D3点短路等值图XF3XSX1X3/X1X30197072042/0720420462XJS3XF3SN/SB04621000/100462III021/4620216IBSB/UB100/10555KA3INIBSN/SB551000/1055KAIII02IN02165511904KAICH255I2551190430355KAIAH152I1521190418094KASIUN1190410206177MVA33434短路点D4的短路计算网络化简只需在图43上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示XF340462/F35S图44D4点短路等值图XF404622525462XS4XF4SN/SB25462III021/25462000393IBSB/UB100/（04）14434KA33INIBSN/SB14434KAIII02IN000393144345669KAICH255I25556691446KAIAH152ASIUN56690383731MVA3344绘制短路电流计算结果表总结以上各短路点短路计算，得如下短路电流结果表表41短路电流结果表0S短路电流周期分量稳态短路电流02S短路电流短路点编号基准电压UB（KV）基准电流IB（KA）支路名称支路计算电抗XJS标幺值I有名值I（KA）标幺值I有名值IKA标幺值I02有名值I02KA短路电流冲击值ICH（MA）全电流有效值IOH（MA）短路容量SMVA公式SB/（UB3）IINIINI02IN25527I152162II3D11150502110197050825505082550508255653876485826D23715635180568763056873605687362228132952928D31055104620216119102161191021611913035518094206227D4041443042546000395669000395669000395669144686173713第五章电气设备的选择与校验导体和电器的选择是变电所设计的重要内容之一，正确地选择设备以便电气主接线和配电装置达到安全，经济的安全的重要条件。51电气设备的选择规定应满足正常运行，检修，短路和过电流情况下的要求，并考虑远景发展的需要。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，并按环境条件校验电器的基本使用条件。（1）在正常运行条件下各回路的持续工作电流应按下表计算。表51各回路的持续工作电流回路名称计算公式变压器回路IGMAX105IM105SN/UN3馈电回路IGMAX2PN/UNCOSPNUNIN为设备本身的额定值（2）各回路持续工作电流的计算110KV母线IGMAX105SN/UN10515000/1108267A33110KV进线IGMAX2P/2/UNCOS2110361000/2/1100858923A35KV母线IGMAX105SN/UN10515000/3525982A3335KV出线IGMAX2P/2/UNCOS（2101000）/2/35085892A10KV母线IGMAX105SN/UN1057500/1045468A3310KV出线IGMAX2P/10/UNCOS（2361000）/10/100835196A04KV母线IGMAX105SN/UN105160/0382552A3352高压电气设备选择521断路器选择与检验（1）断路器形式的选择除需要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，QF选择的具体技术条件如下电压UG电网工作电压UN电流IGMAX最大工作持续电流IN开断电流IDTIKDIDTQF实际开短时间T秒的短路电流周期分量IKDQF的额定开断电流动稳定ICHIMAXICHQF极限通过电流峰值IMAX三相短路电流冲击值热稳定I2TDZIT2TI稳态三相短路电流TDZTZ005,I,/I和短路电流计算时间T，可从（发电厂电气部分课程设计参考资料）第112页查短路电流同期分量等值时间T从而计算TDZ。（2）QF选择根据以下条件选择QF电压UG电网工作电压UN；电流IGMAX最大工作持续电流IN各回路的IGMAX见表41表52QF型号及参数型号额定电压KV额定电流A额定开断电流KA动稳定电流KA热稳定电流KA固有分闸时间S合闸时间S110KV侧OFPI110110125031580315003012T35KV侧HB3536125025802500600635KV出线侧HB35361250258025006006T10KV侧HB101012504010043500600610KV出线侧ZN410C1060017329417300502站用DW540004038400OFPI110号QF见熊信银主编的（发电厂电气部分）491页HB35号QF见熊信银主编的（发电厂电气部分）490页HB10号QF见熊信银主编的（发电厂电气部分）489页ZN410C号QF见（电力工程电气设备手册电气一次部分）（3）QF校验校验110KV侧QF1开断电流IDTIKDIDT255KAIKD315KAIDTIKD2动稳定ICHIMAXICH65KAIMAX80KAICHIMAX3热稳定I2TDZIT2T,I,/I255/2551T2003203查发电厂电气部分课程设计参考资料112页TZ165STDZTZ005,165005170SI2TDZ119042172024KA2SIT2T3153153297675KA2S则I2TDZIT2T经以上校验此QF满足各项要求。校验变压器35KV侧QF1）开断电流IDTIKDIDT8736KAIKD25KAIDTIKD2动稳定ICHIMAXICH2228KAIMAX80KAICHIMAX3热稳定I2TDZIT2T,I,/I8736/87361T2006206查熊信银主编的发电厂电气部分112页TZ165STDZTZ005,165005170SI2TDZ873621701485KA2SIT2T252531875KA2S则I2TDZIT2T经以上校验此QF满足各项要求。GW2110型号QS见熊信银主编的（发电厂电气部分）165页GW435GW835同。522隔离开关的选择与校验（1）隔离开关形式的选择隔离开关也是发电厂和变电站中常用的开关电气设备，一般配有电动及手动操作机构，单项或三项操作，他需与断路器配套使用，但隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流情况下分、合线路。其主要功能为以下三点第一隔离电压。在检修电器设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全。第二倒闸操作。投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作完成。第三分、合小电流。因隔离开关具有一定的分、合小电感电流和电容电流的能力，故一般可用来进行以下操作分、合避雷器、电压互感器和空载母线；分、合励磁电流不超过2A的空载变压器；关合电容电流不超过5A的空载线路。（2）隔离开关的选择隔离开关的形式应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较后确定，其选择的具体项目方法如下所示形式，除满足各项技术条件和工作环境条件外，还应考虑安装调试和运行维护的方便。额定电压的选择为；NSU额定电流的选择为；MAXI额定开断电流的检验条件为（或）；TNBRI式中断路器实际开断时间；TIT的短路电流周期分量。因此，隔离开关的型号是110KV侧GW2110,35KV变压器侧GW410C，35KV出线侧GW835。（3）110KV侧隔离开关的校验1）动稳定ICHIMAXICH50KAIMAX65KAICHIMAX2）热稳定I2TDZIT2T由校验QF可知I2TDZ25521701105KA2SIT2T14145980KA2S则I2TDZIT2T经以上校验此QS满足各项要求。（4）35KV侧隔离开关的校验1）动稳定ICHIMAXICH2228KAIMAX80KAICHIMAX2）热稳定I2TDZIT2TI2TDZ8736217032197KA2SIT2T237231875KA2S则I2TDZIT2T经以上校验此QF满足各项要求。（5）35KV出线侧隔离开关的的校验1）动稳定ICHIMAXICH2228KAIMAX34KAICHIMAX2）热稳定I2TDZI2TT由校验QF可知I2TDZ8736217012974I2TT56251568I2TDZI2TT经以上校验满足。523电流互感器选择与检验具体技术条件如下（1）一次回路电压UGUN式中UG电流互感器安装处一次回路工作电压UN电流互感器额定电压（2）一次回路电流IGMAXIN式中IGMAX电流互感器安装处一次回路工作电流IN电流互感器额定电流当电流互感器使用地点环境温度不等于40时，应对IN进行修正，修正的方法与断路器IN的修正方法相同。（3）准确级准确级是根据所供仪表和继电器的用途考虑，互感器的准确级不得低于所供仪表的准确级。当所供仪表要求不同准确及时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。与仪表连接分流器、变速器、互感器，中间互感器不低于下要求。与仪表相配合分流表、变压器后准确极为05级，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确极为05。仪表的准确极为15时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级05。与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确极为05。仪表的准确级为25时，与仪表相配合分流器变压器的准确级05与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确二级10。用于电能测量的互感器准确级05级有功电度表配用02级互感器。10级有功电度表应配用05级互感器。20级无功电度表也应配用05级互感器。20级有功电度表及30级电度表，可配用10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D级，零序接地保护可采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。（4）动稳定校验ICHIMKD2式中ICH短路电流冲击值IM电流互感器原边额定电流KDW电流互感器动稳定倍数（5）热稳定校验I2TDZ（IMKT）2式中I稳态三相短路电流TDZ短路电流发热等值时间IM电流互感器原边额定电流KTT秒时的热稳定倍数（6）电流互感器的选择根据如下条件选择电流互感器一次回路电压UG（电网工作电压）UN一次回路电流IGMAX（最大持续工作电流）INIGMAX见表41各电流互感器的选择结果见下表表53电流互感器的型号和参数二次负荷10倍数型号额定电流比A次级组合准确级次05级1级二次负荷倍数1S热稳定倍数动稳定倍数110KV进线侧LB1102300/505/BB/B05B20201570183变压器35KV侧LCW35151000/505/305B242286510035KV出线侧LB35300/505/B1/B205/05/B2B2/B2/B205B1B220201555140变压器10KV侧LBJ101000/505/D1/DD/D051D0540509010KV出线侧LA10300/505/31/30513041075135其中LB110型号电流互感器见熊信银主编的（发电厂电气部分）第498页LCW35型号电流互感器见熊信银主编的（发电厂电气部分课程设计参考资料）P194LB35型号电流互感器见熊信银主编的（发电厂电气部分）P498LBJ10型号电流互感器见熊信银主编的（发电厂电气部分）P187LA10型号电流互感器见熊信银主编的（发电厂电气部分）P186（7）电流互感器的校验110KV进线侧电流互感器1）动稳定ICHIMKDW2ICH65KA6500AIMKDW2300183155280A22ICHIMKDW2）热稳定I2TDZ（IMKT）2由校验断路器可知I2TDZ255217011054KA2S（IMKT）22037021764KA2SI2TDZ（IMKT）2经以上校验此电流互感器满足各项要求。变压器35KV侧电流互感器1）动稳定ICHIMKDW2ICH2228KA22280AIMKDW（51000）7071114142116AICHIMKDW22）热稳定I2TDZ（IMKT）2由校验断路器可知I2TDZ327617032197KA2S（IMKT）2（165）24225KA2SI2TDZ（IMKT）2经以上校验此电流互感器满足各项要求。35KV出线侧电流互感器1）动稳定ICHIMKDWICH8354KA8354AIMKDW30014059397A22ICHIMKDW2）热稳定I2TDZ（IMKT）2由校验QF可知I2TDZ327617032197KA2S（IMKT）2（0355）227225KA2SI2TDZ（IMKT）2经以上校验此电流互感器满足各项要求。变压器10KV侧的电流互感器1）动稳定ICHIMKDWICH25105KA25105AIMKDW（10001500）90（127279190919）A2ICHIMKDW2）热稳定I2TDZ（IMKT）2由校验QF可知I2TDZ1190421702409164KA2S（IMKT）211550225005625KA2SI2TDZ（IMKT）2经以上校验此电流互感器满足各项要求。10KV出线侧电流互感器1）动稳定ICHIMKDWICH11904KA11904AIMKDW3004001355727673638A2ICHIMKDW22）热稳定I2TDZ（IMKT）2由校验断路器可知IKT211904212024090KA2SI2TDZ（IMKT）2经以上检验此电流互感器满足各项要求。524电压互感器的选择及校验（1）电压互感器选择的具体技术条件如下一次电压U111UNU109UN式中UN电压互感器额定一次线电压，其允许波动范围为10UN二次电压U2N电压互感器二次电压，应根据使用情况，按发电厂电气部分课程设计参考资料9118，表538进行选择。准确等级电压互感器应在那一等级下工作需根据接入的测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的需求确定。二次负荷S2S2SN式中S2二次负荷。SN对应于在测量仪表的最高准确等级下，电压互感器的额定容量。（2）电压互感器的选择有电压互感器的技术条件使用情况110KV侧UN110KVU2N100/V335KV侧U2N100KVU2N100V10KV侧U2N10KVU2N100V三次测电压等级准确等级1级。参考由熊信银主编，中国电力出版社出版的发电厂电气部分185页表544侧电压互感器选择如下所示表54电压互感器型号及参数在下列准确等级下额定容量（KVA）型式额定变比05级1级3级最大容量（VA）JCC110110000/1003310050010002000JDJ3535000/1001502506001200单相尾外式JDZ1010000/10080150300500其中JCC_110型互感器熊信银主编的发电厂电气部分185页JDJ_35型互感器熊信银主编的发电厂电气部分185页JDZ_10型互感器熊信银主编的发电厂电气部分184页525母线与电缆的选择与校验送电线路导线截面积选择的一般方法是先按电流初选导线标称截面积，然后进行电压损失，机械强度，电晕，发热等技术条件的效验，送电线路导线截面的选择，应根据510年电力系统发展的规定进行。（1）35KV母线的选择按经济电流密度选择母线截面，35KV最大持续工作电流查表42得IGMAX25982A采用铝母线参考由熊信银主编，中国电力出版社出版的发电厂电气部分第242页，图64查得TMAX5600H/A经济电流密度J086A/2则母线经济截面为SIGMAX/J69228/07493552参考由熊信银主编，中国电力出版社出版的发电厂电气部分第142页表514选择35KV母线围殴（8010）型矩形母线。平方允许载流量IY1411A70,25。因实际环境温度025。综合修正系数K100。故KIY1411AIGMAX69282A。可满足长期发热要求。（2）10KV母线的选择与校验按经济电流密度选择及母线截面10KV最大持续工作电流查表42得IGMAX45468KA。采用铝母线由发电厂电气部分第242页图64查得TMAX5600H/A。经济电流密度，J074A/2则母线经济截面为SIGMAX/J121244/