110kV变电站设计说明书.

1、本书是 2010 年本人编写的电气工程及其自动化的毕业设计书，本书主要是说明书， 另外还有一本计算书。两本一起构成本人的毕业设计书。毕业设计是高等工科学校教学中一个不可缺少的实践性环节。本书在设计时注重相 关知识的综合运用，突出重点，贴近实际，力求做到条理清晰，层次分明，简单实用。本书共分为八个章节。第一章介绍了电气工程设计中要解决的原始材料及其设计要 求；第二章介绍了负荷的统计分析；第三章是对电气主接线方案的分析及比较，并得到 最终的电气主接线方案；第四章是短路电流的计算，通过介绍短路电流的计算目的、计 算的一般规定、计算步骤和方法来完成短路电流的计算；第五章为导体和电器的选择设 计。本书由

2、本人首编，书中大量引用了有关专业文献和资料（如参考文献中所列） ，在此 对文献及资料的作者致以衷心的感谢。由于编者的条件和水平有限，对某些总是的看法可能带有片面性，书中难免有错误 和不当之处，在此我真诚地请求老师批评指正，谢谢。编者2011 年 01 月目录第一章原始材料3第二章负荷资料的统计分析 7第三章电气主接线的确定9第四章 短路电流计算18第五章导体与电器的选择设计20参考文献 24第一章 原始材料课题：110KV系统变电所电气部分初步设计、设计原始资料1、随着生产的发展，电力系统不断扩大，待设计变电所就是为适应这种情况而建设的中间变电所，主要供给地区负荷，同时也传递部分的系统交换功率

3、该变电所的电压等级为110/35/10KV，变电所最终规模的进出线回路数:110KV 4回（其中2回备用）35KV 5回（其中1回备用）10KV 8回（其中1回备用） 2、根据系统运行方式，本变电所不是电压枢纽点，无特殊的调压要求，另外，有部分穿越由110KV系统经过本变电所送至35KV系统变电所3、系统电源情况与本变电所连接的系统电源共有三个，其中 110KV及35KV系统变电所各一个，110KV火电厂一个，具体为:（1） 110KV系统变电所，在该所高压母线上的短路容量为533MVA，该所距待设计变电所9KM。（2）110KV火电厂，接线如图:cos. sO. 85i x*d=0.U xj

4、e=0,14 6.3KV 有 ZUT2*12MW oos 0. 85x* 尸（U!510,5V 有TDTTiT32*31,SMVA 121/38.5- JJg： 炉瓦 Udi-17fUds-6(3) 35KV系统变电所，在该所高压母线上的短路容量为 300MVA，该所距待设计变电所 5KM。(4) 最小短路容量为最在短路容量的 3/4，电厂不变。4、所址地理情况设计变电所选定的所址条件较好，土地较为平整、充裕。LlOKVik 电厂待设计变电所轩品厂H0Q7系姣喪电所通5、气象条件年最高温度+39.9C、最高日平均温度+34.4C 海拔高度20.5C、年最低温度3C、地震烈度6度以下6、负荷资料

5、 35KV侧负荷序号用户名称负荷性质最大负荷(MW)1纸浆厂52源头变I63锌品厂I54备用(新用户)610KV侧负荷序号用户名称负荷性质最大负荷(MW)1配件厂1.62手拖厂1.43机械厂2.64电台I0.55针织厂2.2.6食品加工厂1.027用户1.28备用(新用户)4所用电负荷序号设备名称容量(KW)负荷性质1#1主变风扇3.24经常、连续2#2主变风扇3.24经常、连续3浮充电机4.5经常、连续4蓄电池室通风2.7不经常、连续5载波室通风1.1不经常、连续6载波通讯2.5经常、连续7照明负荷9.7经常、连续8生活区用电10不经常、连续9充电机新用户20不经常、连续10生活水泵4.5经

6、常、短时11检修、试验用电5不经常、短时12电焊机10.6不经常、断续110KV系统变电所供给10MW电能，其余由110KV火电厂供给。另外，有5MW的穿越功率经本变电所至35KV系统变电所。注：(1)以上负荷，除I类以外，均分另类。(2) 负荷功率因数均取 COS=0.85(3) 负荷同时率Kz=0.9(4) 年最大负荷选用小时均取 Tmax=4500小时/年(5) 以上负荷不包括网损在内，网损北一律取5%所用电负荷见表中所列。注：所用电计算负荷 =照明用电+生活区用电+其余经常的或 连续的负荷之和X 0.85 (KVA) 其中0.85为综合系数。二、设计内容1、负荷分析及变压器的容量、台数

7、及型式的选择2、进行主接线的技术比较，确定主接线最佳方案3、计算短路电流及主要电气设备选择；4、进行线路或变压器保护的整定计算。5、变电所电气布置设计。6、变电站防雷保护范围计算7、变电站接地网设计第二章 负荷资料的统计分析、电力负荷分类负荷的统计分类对主接线的确定影响很大，因为重要的负荷要求的供电可靠性较高， 也就是说要求可靠性高的主接线形式，而次要的负荷要求的供电可靠性较低，也就是说 可以选可靠性不太高的简单主接线，使得设计合理经济。对于电力负荷按供电重要性可分为以下三类：1、一类负荷是指此种负荷如中断供电，将造成人们生命危险，设备损坏，大量产品报 废，给国民经济造成重大损失，在政治上造成

8、重大影响。2、二类负荷是指此种负荷如停止供电，将造成大量减产，工厂窝工以及使城市中大量居 民的正常生活受到影响等。3、三类负荷指不属于一、二级负荷的其他负荷，停电不会带来严重后果。 二、分级负荷对供电的要求1、对于一类负荷必须要有两个独立的电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对 一灯负荷不间断供电。2、对于二类负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证大部 分二类负荷的供电。3、对于三类负荷一般只需一个电源供电。三、负荷的统计方法电力生产、消费一条龙，从头到尾都是息息相关的。用户用多大的电量，输送电能 的载流导体和电器开头也就应能随这么多电量而不损坏。即负荷的容量大小是选

9、择导体 和电器的依据。例如对于主变压器容量的选择，断路器、隔离开头容量的选择等等，都 要考虑实际有多大的负荷通过。所以负荷统计是进行设计的首要考虑内容。进行负荷统计时，要注意用户设备额定容量之和并不等于供电系统供给的总容量。因为多数设备通常在小于额定容量的条件下运行，并且有些设备是间歇运行的，所以实际由电源取得的功率要比用户所装的设备铭牌额定功率总和为小。这全实际取用的功率 我们称为“计算负荷。”方法如下：(1) 一组设备的计算负荷Pjs=需要系数Kx x该组设备容量之和EPe多组设备的计算负荷Pjs=同时系数Kt x各组的计算负荷之和E Pjs 另外，计算负荷要考虑电力网的电能损耗，即电网线

10、路首端送出的负荷，等于电网末端 的负荷加上电网线路产生的电能损耗。如已知网损率a，则电能损耗=网损率ax末端负荷。所以电网线路首端负荷 Pmax= (1+a )x末端负荷Pjs 进行负荷统计时，还应注意到负荷的发展，须把远期负荷也统计在内。四、主变压器的选择变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结 构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运 行效率和可靠性，改善电网稳定性能。1 、主变压器台数：为保证供电可靠性，变电所一般设有两台主变压器。2、变压器容量： 装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因 事故断开，另一

11、台主变的容量应满足全部负荷的 60%，考虑变压器的事故过负荷能力为 40%，则可保证 80%负荷供电。五、主变型式确定1 、在 330KV 及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯低压中压高压线圈，高与低之间阻抗最大。2、绕组数和接线组别的确定：该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行， 110KV 以上电压，变压器绕组 都采用丫0连接，35KV采用丫形连接，10KV采用连接。3、冷却方式的选择：考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然 风冷冷却方式。4、查 110KV 三绕组电力变压器技术数据表，选

12、用型号为 SFS731500/110 三绕 组变压器。5、试选用传递功率比例 100/100/502、主变压器台数：装设两台变压器，以保证供电可靠性。3、主变压器容量： 装两台变压器的变电所， 每台变压器的额定容量一般按 Se=0.6SM 选择， SM 为变电所最大负荷，这样，当一台变压器停用时，仍可保证对60%全部负荷的供电。对于一、二类负荷比重大的变电所，应能在一台变压器停用时，其余变压器仍 能保证用户的一类负荷和大部分二类负荷。 采用三相式变压器。 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 15%Se 以上时，可采用三绕组变压器。第三章 电气主接线的确定发电厂（变电所）

13、电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、 变压器、 线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式， 从而完成发电、 变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着系统的安全、稳定、灵活和经济运行。我 们应该在满足国家有关技术经济政策的前提下，着重分析发电厂、变电所在系统中所处 的地位及其规模、性质和所采用的设备特点来设计，得也符合实际需要的经济合理的电气主接线 一、电气主接线的基本要求1、必须满足电力系统和电力用户对供电可靠性和电能质量的要求发供电的安全可靠，是对电力系统的第一要求。因此，电气主接线应首先给予满足， 但是，电气主接线的可靠性不是绝对的。同样的主接线对某些发电

14、厂和变电所来说是可 靠的，但对另一些发电厂和变电所就不一定能满足其对可靠性要求。一般地，可以从以 下几个方面来衡量电气主接线的可靠性。（1）断路器检修时是否会影响对用户的供电；（2）设备和线路故障或检修时，停电线路的多少（停电范围的大小）和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；（3）是否存在发电厂，变电所全部停止工作的可能性等。现在，不仅可以定性分析电气，主接线的可靠性，而且还可以对电气主接线进行定量的可靠性计算。2、应具有一定的灵活性（1）为了调度的目的，可以灵活操作，投入或切除某些机组，变压器或线路，调配 电源负荷；能够满足系统在事故运行方式以及特殊运行方式下的调度要求。（2）为了

15、检修的目的，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检 修，面不致影响电力网的运行或停止对用户的供电。（3）为了扩建的目的，可以容易地从初期过渡到最终接线，在扩建过渡时，无论一 次和二次设备等所需要的改造为最小。3、操作要力求简单、方便电气主接线应该简单、清晰、明了，操作方便。复杂的电气主接线不仅不利于操作，还容易造成误操作而发生事故。但接线过于简单，又可能给运行带来不便，或者造成不 必要的停电。4、经济合理 主接线在满足上述要求的前提下要做到经济合理（1）投资少（ 2 ）占地面积小（3）电能损失少5、具有发展和扩建的可能性除了满足前述技术经济条件的要求外，发电厂变电所的电气主接线还

16、应具有民展和 扩建的可能，以适应电力的不断民展，满足社会各方面高速发展电力的需求。二、基本的主接线形式1、单母线接线适用条件该接线一般只适用于出线回路数少配电装置中， 并且电压等 级越高，所连接的回路数越少2、单母线分段接线其采用的条件如下：（ 1） 610 千伏配电装置出线回路数为 6 回及以上时，一般采用单母分段接线。（ 2） 3560 千伏配电装置出线回路数为 4-8 回时，一般采用单母线分段接线。（ 3） 110220 千伏配电装置的出线回路数为 4 回时，一般采用单母线分段接线。3、双母线连接及分段：出线带电抗器的 610 千伏的配电装置采用双母线； 3560 千伏 配电装置当出线回

17、路数数多（超过 8 回）时，或连接接线的电源较多，负荷较大时，可 采用双母线连接。4、配电装置中的旁路设施或专用的旁路断路器，应按下列条件设置： 采用分段单母线或双母线的 110220 千伏配电装置中，除断路器允许停电检修外，一般设置旁路设施。当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路 器；3560千伏配电装置中，一般不设旁路母线；如线路断路器不允许停电检修，可设置其他旁路设施；当地区电力网或用户不允许停电检修线路断路器时，采用单母线或分 段单母线的6千伏和10千伏配电装置中，可设旁路母线。5、接在母线上的阀型避雷器和电压互感器，一般合用一组隔离开关，接在变压器引线上 的阀

18、型避雷器回路中，一般不装设隔离开关。三、方案的拟定110KV系统变电所连接的电源共有三个，其中 110KV及35KV系统变电所各一个，110KV火电厂一个。I类、U类负荷进线回路数为两回，川类负荷回路数为1回，35KV负 荷进线回路数为1回，而变电站有30% U类、70%川类负荷，负荷进线回路数可为1-2回,取负荷进线回路为两回，10kV所用变的进线回路数为1回，因此，35kV母线出线回路 总数为5回，10kV母线出线回路总路为8回万案11110kV3535kV1C10kVi内内桥接线单单母分段带旁路单单母分段接线11单单母分段接线单单母分段接线单单母分段接线iii外外桥接线单单母分段带旁路单

19、单母分段接线iv单单母接线单单母分段接线双双母接线以下拟定了四种方案:方I n 川IV1、方案I:(1)主变采用两台SFS7 -31500/110型的三绕组变压器。110kV采用内桥接线；35kV采用单线分段带旁路；10kV采用单母分段接线(2) 将35kV、10kV负荷均衡的分配挂接于I、U母线上(3) 画图：110KV :内桥接线35KV :单线分段带旁路10KV :单母线分段接线2、万案Ua) 主变采用两台SFS7 -31500/110型三绕组变压器。b) 110kV、35kV、10kV均采用单母分段接线。c) 将35kV、10kV负荷均衡的分配并挂接于I、U母线上。d) 画图：略2、方

20、案川a) 主变采用两台SFS7 - 31500/110型三绕组变压器。b) 110kV采用外桥接线、35kV采用单母分段带旁路母线、10kV采用单母分段接线c) 将35kV、10kV负荷均衡的分配并挂接于I、U母线上。d) 画图：110KV :外桥接线3、方案W主变SFS7 - 31500/110型三绕组变压器。110kV采用单母接线、35kV采用单母分段接线、10kV采用双母接线。画图:10KV ：双母接线四、方案技术比较1、技术分析（1）单母接线：优点是接线简单、清晰、所用的开关设备少，操作方便，配电装置造价 较低。缺点是只能提供一种运行方式，对运行方式变化的适应能力差，母线或母线侧隔 离

21、开关故障或检修时，整个配电装置必须退出运行；而任一断路器检修时，其所在回路 也必须退出运行，总之，不分段的单母线接线的供电可靠性和灵活较差。（2）单母线分段接线：优点是可以有各母线段并列或各母线段分裂两种运行方式，而且 便于分别对各母线段进行检修，减小了母线检修时的停电范围。由于各母线段同时发生 故障的可能性很小，显然提高了运行的灵活性与供电可靠性，缺点是在任何一段母线故 障或检修期间，该断路器所在的回路也必须停电。（3）单母分段带旁路母线接线：具有相当高的供电可靠性和运行灵活性，广泛应用于出 线回路数不多，但负荷较为重要的中小型发电厂及 35-110kV 的变电所中， 110kV 出线 在

22、6 回以上。（4）双母接线：优点是运行灵活，一组母线检修时所有回路均不中断供电，检修任一回 路的母线侧隔离开关时，只中断该回路的供电。检修任一回路断路器时，可用母联断路 器代替工作，缺点是运行方式改变时，需要用母线隔离开关进行倒闸操作，操作步骤较 为复杂，占地容易出现误操作，导致人身或设备事故。任一回路断路器检修时，该回路 仍需停电或短路时停电，增大了大量的母线侧隔离开关及母线的长度。配电装置结构较 为复杂，占地面积与投资都有所增加。（5）外桥接线：联络断路器接在线路断路器的外侧，便于变压器的正常投入和退出操作 及切除故障变压器。 而线路的投入和退出及切除故障的操作较为复杂， 适用于线路较短、

23、 故障几率较低、主变压器按经济运行的要求而需要经常切换，以及电力系统自较大的穿 越功率通过桥断路器的情况。2、方案比较(1) 方案I110kV220kV 为两回出线时，多采用桥形接线；因年平均雷电日为 90 天，一年中 平均 4 天有一天为雷电日，因此此地区为多雷地区，线路故障断开几率较高，采用内桥 接线。而单母段便于分别对各母线段进行检修，减小了母线检修时的停电范围，由于各 母线段同时发生故障的可能性很小，显然有较高的灵活性和供电可靠性。因此，此方案 保留。(2) 方案U单母段接线适用范围为电压等级为 610kV 时，出线在 6 回段以上，每段母线所接容量不宜超过25MW,3560kV时，出

24、线数不宜超过8回，110 ! 220kV,等级出线数不宜 超过 4 回，此方案的出线回数均在此范围内，且各母线同时发生故障的可能性较小，运 行时有较高的灵活性和供电可靠性。因此，此方案保留。(3) 方案川外桥一般适用于中小型发电厂，变电所的 35220kV 配电装置中，它适用故障几率 较低，主变压器按经济运行的要求而要经常切换的情况，而此地区为多雷地区，故障几 率较高因此不宜采用外桥。 3560 千伏配电装置中，一般不设旁路母线；如线路断路器 不允许停电检修，可设置其他旁路设施，因此，此方案被淘汰了。(4) 方案W单母接线适用于 622kV 系统中，出线回路数较少， 对供电可靠性要求不高的小容

25、量 发电厂和变电所中，单母线接线的供电可靠性和灵活性较差，双母线接线虽然供电可靠性较高，但在进行倒闸操作，操作较为复杂，容易出现误操作，导致人身或设备故障。因此，此方案被淘汰。经上述，结合原始资料，有：110KV 进出线共有四回，其中有两回为备用，为保证 1 回线路或母线检修时不影响 全站的运行， 考虑设备较少，减少投资，提高供电可靠性，使操作简单易于扩建。为提 高了可靠性，易于扩建等方面来作出选择；所设计的变电所 35KV 出线，共有五回，本期工程一次完成五回，在考虑主接线方 案时，应首先满足运行可靠，操作灵活，节省投资。所设计的变电所 10KV 出线，共有 8 回，其中有 1 回为备用，在

26、考虑主接线方案时， 应首先满足运行可靠，操作灵活，节省投资。初步比较方案得出方案I、U保留，进行下一步的经济比较，而方案川、W被淘汰掉了3、经济比较（一）电气主接线方案的经济计算经济计算是计算各个主接线方案的费用和效益，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。计算时，并不需要计算全部建造费用，可只计算个方案不同部分的投资和年运行费用。这样做，并不影响比较的结果，此外，由于比较是相对的，故不必过分追求数字的精确。实际上，在选择方案阶段，也不可能 把投资计算得很准确。具体计算如下：4、计算综合投资 Z:Z=Z0（1+a/100）（万元 ）式中：Z0主休设备综合投

27、资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备综合投资A不明显的附加费用比例系数，一般 220KV取70, 110KV取90。所谓综合投资，包括设备本价价格，其他设备(如控制设备、母线)费，主要 材料费，安装费用等各项费用的总和。综合投资的指标见附表。5、计算年运行费用 U：U=a* V10+U1+U2(万元)式中：U1小修、维护费，一般为(0.022-0.042 )本次设计取0.022Z (变电工程) U2折旧费，一般为(0.005-0.058)Z,本次设计取0.058Z。(变电工程) a电能电价，由各省市实际电价确定。本次设计取0.20元/KW h变压器年电能损失总值(KW h)关于从的计算方法

28、如下：方案I、方案U的5kV、10kV侧均采用单母分段，主变采用两台 SFSL1-15000型三绕组 变压器，因此，方案I、方案u的经济比较实际上为方案I、方案mi0kv侧配电装置的比 较。4、主接线图1 、 避雷器的配置( 1 )每一段母线须配置一组避雷器。( 2)对于三线图变压器， 低压绕组有可能开路运行时， 主避免静电感应低压绕组绝缘的危害，应在低压绕组出线端装一个避雷器，三角形绕组的，可装在任一相， 星形绕组的，装于中性点。( 3) 对于自耦变压器，当一侧断开后，在断开侧仍会出现对绝缘有危害的过电压，因此，须在自耦变压器的各侧绕组上装设避雷器。（4）（5）（6）2、（1）（2）（3）（

29、4）（5）（6）（7）（8）3、（1）（2）（3）（4）对于中性点直接接地系统， 变压器中性点可能断开运行时， 若该变压器中性点 绝缘不按线电压设计，应在中性点装设避雷器。对于中性点不接地系统， 变压器中性点经套管引出时， 应在中性装一个避雷器， 变压器中性点接有消弧线圈时，为消除消弧线圈端部可能出现的过电压，应与消 弧线圈并联安装一个避雷器。对于雷雨季节可能经常开路运行， 而其线路侧又带有电压的 35110kV 的变电 所，为保护其进出线的断路器及隔离开关，应在变电所线路的进出外装设三相一 组避雷器。电流互感器（ TA、CT ）的配置。 凡装有断路器的回路应配置 CT ； 发电机，变压器的中

30、性点应配置 CT ； 发电机回路应配置三相 CT； 升压变压器回路应配三相式 CT ； 110kC 以上线路应配三相式 CT ； 35kV 线路视情况配三相或两相式 CT； 10kV 以下线路配两相式 CT ； 发电机电压引出线，母线分段回路，母线联络回路配两相式 CT。电压互感器（ TV ，PT ）的配置 发电机出口回路应配两组 PT ； 发电机一三绕组变压器单元接线的低压侧应配一组 PT ； 主接线的各段母线均应各配一组 PT ； 与系统相联的线路其断路器线路侧应配一台意想 PT.应当接地的部分（1）电机、变压器的底座和外壳；（2）电气设备传动装置；（3）互感器的二次装置；（4）屋内外配电

31、装置的金属和钢筋混凝土架构以及带电部分的金属遮拦；（5）交直流电力电缆合的金属外壳和电缆的金属外皮，布线的钢管等。5、电抗器的配置（1）为限制短路电流在系统中串联电抗器，使之降低满足其后所接设备短路电流允 许值；（2）电抗器是并联接在110500kV高压变电所663kV低压侧，用于补偿输电线 的无功容量，维持输电系统的电压稳定，降低系统的绝缘水平，提高传输能力和 效率。根据以上配电比较信息，110KV变电站电气主接线如下图所示：第四章 短路电流的计算一 . 短路电流计算的目的和条件短路是电力系统中较常发生的故障。短路电流直接影响电器的安全，危害主接线的运行。为使电气设备能承受短路电流的冲击，往

32、往需选用大容量的电气设备。这不仅增加了投资，甚至会因开断电流不能满足而选不到符合要求的电气设备。因此要求我们在设计变电站时一定要进行短路计算。1. 短路电流计算的目的在发电厂和变电站的设计中， 短路计算是其中的一个重要内容。 其计算的目的主要有以下几个方面： 电气主接线的比较。 选择导体和电器。 在设计屋外高型配电装置时，需要按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。 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。 接地装置的设计，也需要用短路电流。2、短路电流计算条件1). 基本假定 正常工作时，三相系统对称运行； 所有电源的电动势相位、相角相同； 电力系统中的所有

33、电源都在额定负荷下运行； 短路发生在短路电流为最大值的瞬间； 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 除去短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外， 元件的电阻都略去不计； 元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围； 输电线路的电容忽略不计。3)、一般规定 验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应本工程设 计规划容量计算，并考虑远景的发展计划； 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异 步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响； 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。3. 短路电流的计算步骤

34、和计算结果计算步骤在工程计算中，短路电流其计算步骤如下：1、选定基准电压和基准容量，把网络参数化为标么值；2、画等值网络图；3、选择短路点；4、按短路计算点化简等值网络图，求出组合阻抗；5、利用实用曲线算出短路电流。第五章 导体与电器的选择设计电气设备的选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一， 正确地选择设备是使电 气主接线和配电装置达到安全运行的重要条件， 在进行设备选择时，应根据工程实际 情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术并注意节约，必须按正常 工作条件进行选择，按额定电压选：额定电压和最高工作电压，一般按所选电器和电 缆允许最高工作电压Ugmax不低于所按电网的最高运行

35、电压 Uymax。即卩：Ugmax Uymax 。按额定电流选：在额定周围环境温度下长期允许电流Iy ,应不小于该回路最 大持续工作电流Igmax，即：ly目gmax。并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。一、 设备的选择1、断路器的选择（1）高压断路器是发电厂和变电站电气主系统的重要开关电器。高压断路器主 要功能是：正常运行倒换运行方式， 把设备或线路接入电网或退出运行， 起控制作用； （2）当设备或线路发生故障时，能快速切断故障回路，保证无故障部分正常运行， 起保护作用。其最大特点就是断开电器中负荷电流和短路电流。高压断路器按下列条件进行选择和校验（一）选择高压断路器的类型， 按目前我国能源

36、部要求断路器的生产要逐步走向无油化，因此 6 220kV 要选用 SF6 断路器。（二）根据安装地点选择户外式或户内式。（三）断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。（四）断路器的额定电压不小于变电所所在电网的额定电压。（五）校核断路器的断流能力， 一般可按断路器的额定开断电流大于或等于断路器触 头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值来进行选择，当断路器的额定 开断电流比系统的短路电流大得多的时，为了简化计算也可用次暂态短路电流 进行选择。（六）热稳定校验应满足的条件是： 短路的热效应小于断路器在 tK 时 间内的允许热 效应。（七）动稳定校验应满足的条件是：短路冲击电流应小于断路

37、器的动稳定 电流，一 般在产品目录是给出的极限过电流峰值。（八）按短路关合电流选择，应满足条件是：断路器额定关合电流不少于短路冲击电流 ish ，一般断路器的额定关合电流等于动稳定电流。（ 3）按上述原则选择和校验断路器2. 隔离开关的选择隔离开关也是发电厂变电站中常用的开关电器。 它需要与断路器配合使用。 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、 无负荷电流的情况下， 分、合电路。 其主要功能为： 隔离电压、倒闸操作、分、合小电流。2.（1）、隔离开关的配置（一）、接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。（二）、断路器的两侧均应配

38、置隔离开关，以便进出线不停电检修。（三）、中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。 根据以上配置原则来配置隔离开关，变电所隔离开关的配置详见主接线图。2.（2）、隔离开关按下列条件进行选择和校验（一）根据配电装置布置的特点，选择隔离开关的类型。（二）根据安装地点选用户外或户内式。（三）隔离开关的额定电压应大于装设电路的电大持续工作电流。（四）隔离开关的额定电压应大于装充电路的最大持续工作电流。（五）动稳定校验应满足条件为：idw ish（六）热稳定校验应满足条件为：Ir2t Qk（七）根据对隔离开关控制操作的要求，选择配用操作机构，隔离开关一般采用手动操作机构户内 8000A 以上隔

39、离开关， 户外 220 kV 高位布置的隔离开关和 330 kV 隔离开关宜用电动操作机构， 当有压缩空气系统时， 也可采用手动操作机构。 2.（3）、3、导线的选择本设计的 110kV 为屋外配电装置，故母线采用钢芯铝绞线 LGJ 的软母线，而 10kV 、35kV 采用屋内配电装置，故采用矩型硬母线。导体的正常最高允许温度，一 般不超过+70 C；在计太阳辐射的影响时，钢芯铝绞线可按不超过 +80 C来考虑。4 、互感器的选择互感器是电力系统中的测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的 传感器。互感器将大电流、高电压按比例变成小电流、低电压，其一次侧接在一次系 统，二次测接测量仪表与继电保护等。1 、电压互感器的选择变电所每组母线的三相上均安装电压互感器。详见电气主接线图。电压互感器应按工作电压来选择：（一）、110kV电压互感器选择 3 XJDX1 110（二）、35kV电压互感器选择3 XJDXN 35（