35KV变电站一次系统设计

1、河南理工大学万方科技学院本科课程设计报告河南理工大学万方科技学院35 KV 变 电 站次 系 统 设 计姓 名： 田英科学 号：0828010015专业班级：电气08-2指导老师：所在学院：电气工程与自动化系i河南理工大学万方科技学院本科课程设计报告摘要变电站是电力系统的重要组成部分，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，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变 电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置 的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。本次设计建设一座35KV降压变电站，首先，根

2、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，选取灵活的最优 接线方式。其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流， 从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行 校验并对二次改造部分进行概预算编制。关键词：35KV变电所：设计：变压器：短路电流计算31目录1概述 .42变电所的负荷计算 .53变电站的选取 .84电气主接线设计 105短路电流计算 146电气设备选择和校验 167变电所的平面布置 258防雷

3、接地 .279心得体会 291概述我国的城市电力网和农村电力网正在进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也 须进行更新换代，我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所、微机监 测变电所、综合自动化变电所相继出现，并取得了迅猛的发展。供电电源：由区域变电所二路 35kV架空线（1# 2#戋）至变电站后转为电缆线供 给本站，线长3 Km。变电站35kV母线最大运行三相短路容量 Skmax=800MVA，Smin=600MVA操作电源：直流220V电能计量：采用高供高计，两路 35kV进线各设置计量专用的电流、电压互感器及 计量屏。两台所用变设计量用电度表。随着改革的不断深化，经济的迅速发

4、展。各电力部门对变电所设计水平的要求将越 来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投 资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，基本停留在50-60年代的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。国民经济不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级 提高，供电范围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难 以满足变电站安全及经济运行，少人值班或者无人值班的要求。现在已经大多采用了微 机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实时 时钟等功能，因此如果

5、通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度 中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并 迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系 统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理 。2变电所的负荷计算2.1 负荷计算的意义计算负荷是根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负 荷。它是设计时作为选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及 互感器等的额定参数的重要依据。负荷计算的目的是为了掌握用电情况，合理选择配电系统的设备和元件，如导线、电 缆、变压器、开关等。负荷计算过小

6、，则依此选用的设备和载流部分有过热危险，轻者使 线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行.负荷计算偏大，则造成设备的 浪费和投资的增大。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安 全、经济运行的必要手段2.2 负荷计算方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法，前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率 法、变值系数法和ABCt等.常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质相 同的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数Kx,然后按照上述公式求出该组用电设备的计算负荷。2.3

7、 负荷计算过程按照原始负荷资料如下：负荷(35KV :同时系数Km=0.9表2-1负荷名称额定容量 (Kvy额定电压(KM负荷特性Cos(|)供电线路长度(m)1#出线86060.82002#出线40060.822503#出线76060.751004#出线160060.880水源变电所120060.85200生活区变电所200060.890锅炉变电所110060.8100污水处理电源120060.880计算过程如下:1#出线：tancos1 0.820.80.75,P30KdPN0.9 860 774KW , Q30P30 tan774 0.75 580.5KW2#出线：tan2 coscos

8、1 0.8220.820.698,P30 KdPN0.9 400 360KWQ30 P30 tan360 0.698 251.28KW1 cos21 0.752c。3# 出线：tan 0.882,cos0.75P30 KdPN0.9 760 684KWQ30 P30 tan684 0.882 603.288KW1 cos2.1 0.82 4# 出线：tan ' 0.75,cos0.8P30 KdPN 0.9 1600 1440KWQ30 P30 tan1440 0.75 1080KW1 cos2, 1 0.852水源变电所：tan 0.62,cos0.85P30 KdPN0.9 120

9、0 1080KWQ30 P30 tan1080 0.62 669.6KW生活区变电所：tan ' co:'I 0.82 0.75,cos0.8P30 KdPN0.9 2000 1800KWQ30 P30 tan1800 0.75 1350 KW1 cos2. 1 0.82锅炉变电所：tan 0.75,cos0.8P30 KdPN 0.9 1100 990KWQ30 tan990 0.75 742.5KW污水处理电源：tancos0.75,P30 KdPN 0.9 1200 1080KWQ30P30 tan1080 0.75 810KW备用线路1#: tan 也co, ,I S&

10、#39; 0.75, cos0.8P30 KdPN0.9 2000 1800KWQ30 P30 tan 1800 0.75 1350 KW备用线路2#: tan 也COs2J】谓 0.75,cos0.8P30 KdPN0.9 2000 1800KWQ30P30 tan1800 0.75 1350 KW负荷计算结果如下表2-2:负荷名称额定容量(KW/额定电压(KM负荷 特性 cos小tan供电线 路长度(m)P30(KW)C30 (KVar)1#出线86060.810.75200774580.52#出线40060.820.702503602523#出线76060.750.88100684601

11、.94#出线160060.80.758014401080水源变电所120060.850.622001080669.6生活区变电所200060.810.759018001350锅炉变电所110060.80.75100990742.5污水处理电源120060.80.75801080810备用200060.80.7520018001350备用200060.80.75200180013503变电站的选取3.1 主变压器台数的确定为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响供电， 变电所一般装 设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。当只有一个电源或变电所的一级负 荷另有备用电源保证供电时，可装设一

12、台主变压器。对于大型超高压枢纽变电所，装设两台大型变压器，当一台发生故障时，要 切断大量负荷是很困难的，因此，对大型枢纽变电所，根具工程具体情况，应安 装2: 4台主变压器。这种装设方法可以提高变电所的供电可靠性，变压器的单 台容量以及安装的总容量皆可有所节约， 且可根据负荷的实际增长的进程，分别 逐台装设变压器，而不致积压资金。当变电所装设两台以及以上的主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停 运时，其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的60%-75%通常一次变电所采用75%二次变电所采用60%3.2 主变压器容量的确定本次设计的是线变阻，选择暗备用，每台按变压器的最大负

13、荷选择。正常情 况下两台变压器都参加工作，这时，每台变压器均承受 50%R大负荷，这种备用 及能满足正常工作时经济运行的要求， 又能在故障情况下承担全部负荷， 是比较 合理的备用方式。所以 SN,T 100%S3O 11775.043KVA(3-1)根据数据选SFL7-12500/35型变压器。PTPOTPCu.N.T (° )SN.T而 Pot 16000W 16KW ,PCu.nt 63000W 63KW71.9KW11775.043 2PT16 63()12500qT% sNT ” 12500 87.5而100.100- UK% -8Qntk Snt 12500 1000100

14、.100Qt 87.5 1000 (11775.043)212500974.87K varS3o (RoPt)2 (Q3011048.6 12500因此校验合格, 实际功率因数：Qt Qc)2(9446.4 71.9)2 (7029.7344 974.87 33 72.56)2Pavcos Qav)P3022P30Pav tan 1 nS0.75 9518.3(0.75 9518.3)2 (0.75 9518.3 0.802 33 72.56)27138.725 0.9067877.533.3补偿电容器的选择变电所对功率因数有这样高的要求，仅仅依靠提高自然功率因数的办法,般不能满足要求。因此，

15、变电所需装设无功补偿装置，对功率因数进行人工补偿。 计算过程如下：PN 0.8 11808 9446.4Qn 0.8 8787.168 7029.7344cos 1并联前:P302P302Q300.75 9446.4一1 0.78(0.75 9446.4)2 (0.8 7029.7344)2tan 10.802并联后:cos2 0.9 , tan 2 0.484所以:P30(tan 1 tan2) 0.75 9446.4 (0.802 0.484) 2252.966kvar因此选补偿电容器的型号为：BWF6.3-80-1WQciQc1N(U)280U cN6 2()72.56k var 6.3

16、33只。2252.966n 31.0472.56所以电容器的个数选4电气主接线设计4.1 电气主接线的概述变电所电气主接线是根据电力系统和变电站的具体条件确定的，一电源和出现为主体。是构成电力系统的重要内环节。主接线的确定对电力系统整体及变电 站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并对电气设备选择、配电装置 的布置、继电保护和控制方式的拟定有很大影响。 因此，必须通过技术经济比较， 合理确定主接线方案。4.2 电气主接线的设计原则和要求4.2.1 电气主接线的设计原则(1)考虑变电所在电力系统的地位和作用。变电所在电力系统的地位和作用 是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区

17、变电所、终端变电所、 企业变电所还是分支变电所，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。变电所主接线设计应根据五到十年电力系 统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各 种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。(3)考虑用电负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。 对一级用 电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电 负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去 后，能保证大部分二级用电负荷供电，三级用电负

18、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。变电所主变的容量和台数，对变电所主 接线的选择将会产生直接的影响。 通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供 电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的 变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。(5)考虑备用容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；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量 等，都直接影响主接线

19、的形式。4.2.2 电气主接线设计的基本要求变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容 量、负荷性质、线路、变压器连接总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供 电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。(1)可靠实用。所为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。 经过长期运行实践的考验，对以往 所采用的主接线经过优选，现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它 的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，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

20、性的 影响。同时，可靠性不是绝对的，而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠 的，而对另一些变电所可能是不可靠的。(2)运行灵活。主接线运行方式灵活，利用最少的切换操作，达到不同的供 电方式。根据用电负荷大小，应作到灵活的投入和切除变压器。检修时，可以方 便的停运变压器、断路器、母线等电气设备，不影响工厂重要负荷的用电。(3)简单经济。在满足供电可靠性的前提下，尽量选用简单的接线。接线简 单，既节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备，使节点 少、事故和检修机率少；又要考虑单位的经济能力。经济合理地选用主变压器型 号、容量、数量，减少二次降压用电，达到减少电能损失之目的。(4)

21、操作方便。主接线操作简便与否，视主接线各回路是否按一条回路配置 一台断路器的原则，符合这一原则，不仅操作简便、二次接线简单、扩建也方便， 而且一条回路发生故障时不影响非故障回路供电。(5)便于发展。设计主接线时，要为布置配电装置提供条件，尽量减少占地 面积。但是还应考虑工厂企业的发展，有的用户第一期工程往往只上一台变压器， 经35年后，需建设第二台主变压器，变电所布局、基建一般都是根据主接线的 规模确定的。因此，选择主接线方案时，应留有发展余地。扩建时可以很容易地 从初期接线过度到最终接线。4.3 电气主接线方案的比较变电所的接线应从安全、可靠、灵活、经济出发。本次设计的35KV总降变电所，地

22、位较为重要，应尽量保证供电的可靠性，又由于是总降变电所，从经济 性来考虑主接线不宜复杂。(1)只装有一台主变压器的总降变电所主接线。通常采用一次侧无母线、二 次侧为单母线的主接线。一次侧采用断路器为主开关。其特点是简单经济，但供 电可靠性不高，只适用于三级负荷。(2) 一次侧为内桥式接线的总降变电所主接线。 这种主接线的运行灵活性较 好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷。这种内桥式接线多用于电源线路较 长而主变压器不须经常切换的总降压变电所。(3) 一次侧为外桥式接线的总降变电所主接线。 这种主接线也适用于一、二 级负荷。这种外桥式接线多用于电源线路不长而主变压器需经常切换以适应经济 运行的

23、总降压变电所。(4) 一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线。这种主接线兼有上述内桥式和外桥式两种接线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多， 投资较大。可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的情况。(5) 一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主接线。采用双母线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大提高， 从而大大增加了初投资，所以双母线接线在企业中少用，主要用于电力系统中。综合上述的主接线方案的比较，一次侧选用线路一变压器组接线方式，即采 用两台变压器分列运行，二次侧采用单母分段接线方式。35KV侧的接线：所设计的变电所35KV出线，最终四

24、回，本期工程一次完成，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。方案一、单母线接线方式：接线简单、清晰。操作方便，投资少便于扩建；母线 或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作；检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须停电；当母线或母线上的隔离开关上发生短路以 及断路器在继电保护作用下都自动断开，因而造成全部停电。方案二、单母分段接线方式：当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段 隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电，可提高供电可靠性和 灵活性。当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母 线不间断供电，不致使重要用户停电，

25、可提高供电可靠性和灵活性。以上两种方案比较，在供电可靠性方面，方案一较差，故35KV侧应采用单母分段接线10KV侧的接线方案一、单母线接线：具有接线简单清晰，操作方便，所用设备比较少，投资少 等优点，但当母线或母侧隔离开关检修故障时， 连接在母线上的所有回路都将停 止工作，当母线发生短路时，所有电源回路的断路器在继电保护作用中自动跳闸，因而造成母线电压失压全部停电， 检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须 停电。方案二、单母分段接线：接线简单清晰，设备少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵活性，不仅便于检修母线而减少母线故障影响范围， 对于重要用户可以从 不同段引两个回路，而使重要用户有两个电

26、源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障，由于分段断路器在 继电保护装置的作用下，能自动将故障段切除，因而保证了正常段母线不间断供 电。综上所述，单母分段接线的可靠性较高，而且比较经济，故10KV侧接线应选方案二，单母分段接线。5短路电流计算5.1 短路电流计算的一般概述电气设备或导体发生短路故障时通过的电流为短路电流。在工业企业供电系 统的设计和运行中，不仅要考虑到正常工作状态，而且还要考虑到发生故障所造 成的不正常状态。根据电力系统多年的实际运行经验，破坏供电系统正常运行的 故障一般最常见的是各种短路。所谓短路是指相与相之间的短接，或在中性点接 地系统中一相或几相与大地相接（接地），以及三

27、相四线制系统中相线与中线短 接。当发生短路时，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中将流通很大的短路 电流（几千甚至几十万安），电源的电压完全降落在短路回路中。三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短路（单相接地 短路）和两相接地短路。除了上述各种短路以外，变压器或电机还可能发生一相 绕组匝间或层间短路等。根据运行经验统计，最常见的是单相接地短路，约占故 障总数的60%两相短路约占15%两相接地短路约占20%三相短路约占5% 三相短路虽少，但不能不考虑，因为它毕竟有发生的可能，并且对系统的稳定运 行有着十分不利的影响。单相短路虽然机会多短路电流也大，但可以人为的减小 单相短路电流数

28、值,使单相短路电流最大可能值不超过三相短路电流的最大值。这就使全部电气设备可以只根据三相或两相短路电流来选择， 况且三相短路又是 不对称短路的计算基础，尤其是工业企业供电系统中大接地电流系统又很少， 因 此应该掌握交流三相短路电流的计算。5.2 短路电流的计算进行短路电流计算时，首先应收集相关的资料，如电力系统接线图、运行 方式和各元件的技术参数等。然后绘制计算电路图。然后再根据对短路点做出等 值电路图，利用网络变化规则，将其逐步简化，求出短路回路总电抗。最后根据 总电抗即可求出短路电流值。以下分别讨论计算电路图、等值电路图和短路回路 总电抗的确定。Smax 800MVA Uk 8.0%0.0

29、8 /KmSmin 600MVA 图5-1计算电路图(1)短路电流的计算选取基准容量Sj=100MVA取 Uj1 35 KV贝 U % -Sj001.56KA3Uj1 3 37取Uj2=6.3KV 则 Ij2_Sj_j3u j21003 6.39.16KA取 Uj3=0.4KV则Ij3Sj. 3Uj3100J3 0.4144.34KA(2)计算系统各元件阻抗的标么值，绘制等效电路图。. . . . ' 、 、 一 一 、 * *最大运行万式和最小运行万式下系统的阻抗 Xim和X1m* Sj 100X1m 0.125Skmax800*X1mSj "SK min1006000.1

30、67线路阻抗一X2 XiIi -S2- 0.4 3 100 0.088Uav37变压器阻抗X3工县 且100 0.64100Snt100 12.5*Sj100线路阻抗二X4 x2l2 0.4 0.080.081U2v6.32等效电路图如下所示：r*y*v*s11110.1250.0880.640.08短路电流计算结果如下图所示表5-1所示短路地点短路点 编号短路点 平均电 压(KM短路现暂态 电流后效值I (KA)短路稳态电 流后效值I (KA)短路冲击电 i ch(KA)短路点容量S (KVA)35KV母线k13718.45618.4564736766KV母线k26.35.385.3813.

31、72344.776KV出线及6.319.6419.6450214.36电气设备选择和校验6.1 高压电器选择的一般原则高压电器选择的主要任务是选择满足变电所及输、配电线路正常和故障状态 下工作要求的合理的电器，以保证系统安全、可靠、经济的运行条件。要使企业 供电系统的安全可靠，必须正确合理的选择各种电气设备， 选择企业供电系统中 高压电气设备的一般原则，除按正常运行下的额定电压、 额定电流等条件外，还 应按短路情况下进行校验，但各种电气设备的选择与校验项目也不尽一样，见下表6-1 :设备名称选择项目校验项目额止 电 压KV额止 电 流V装 置 类 型 户 内 户 外准 确 度 级电 抗 百 分

32、 数X%短路电流开断能力次 容 量乘U 余 电 压热稳定动 稳止高压短路器XXX*负荷开关XXX*隔离升关XXX*熔断器XXX*电流互感器XXXX*电压互感器XXX*电抗器XXX*支持瓷瓶XX*套管瓷瓶XXX*母线XX*电缆XX*需要选择的项目*需要校验的项目6.2电器设备的选择、校验(1)支柱绝缘子 主要用来支持导线和杆塔绝缘。目前种类很多，主要有悬 式绝缘子，针式绝缘子，蝴蝶型绝缘子，拉紧绝缘子，支柱绝缘子，钢化玻璃绝 缘子，陶瓷横担，钢化玻璃横担，各类电气设备进出线套管，以及穿墙套管等。选高压支柱式绝缘子：户外支柱：ZS 实心棒型支柱、ZSX-一悬挂式棒式支柱、ZSV耐污型棒式支柱，户内

33、支柱：ZN-户内内胶装支柱瓷绝缘子、 ZL户内联合胶装、Z 户内外胶装。A, B, C, D机械破坏等级、Y一一圆柱底座、T椭圆形底座、F方形。所以户外选ZSW35/4 ,户内 选 ZL 35/4 Y。(2)穿墙套管穿墙套管适用于工频率35KV及以下的变电所配电装置和高压电器中作导电部分穿墙壁的绝缘和支持用套管，按使用场所分为户内普通 型，户外户内耐污型，户外户内高原型，户外户内高原耐污型。选35KV户外户内铝导体CWL-35-400 校验动稳定：Fc 8.62员 10 2 8.62 1.5 0.98 18.682 10 2a0.45165.77N 0.6Fph 0.6 3920 2352N所

34、以满足要求.2校验热稳定:1t2 t 7.22 5 259.2Q 7.3262 (2 0.05) 110.024可以看出Qt It2 t所以满足要求。(3)导线 具有较好的导电性能，较好的机械强度和耐腐蚀等特点。 种类 有铝绞线，铜芯铝绞线，铜绞线，电力电缆，低压塑料线，低压橡胶线等。极大 部分的高，低压电力线路裸铝线，钢芯铝绞线。高压绝缘线主要用在城镇街道上， 以提高线路的运行安全和降低线路损耗；而 380V以下的低压线路，一般多采用 塑料C橡皮绝缘线或塑料地理电力线。计算:12500Igmax 1.05 216.5A3 35AJnI g max216.50.92240.56mm导线截面选2

35、40mm即选LJ240LJ型裸铝绞线35 C户外载流量536A校验发热 I 30=216.5A < I al=536A满足要求机械强度校验架空裸铝线最小允许截面35mm<300mmi满足要求(4)断路器高压断路器是变电所主要电气设备之一，其选择的好坏，不但直接影响变电所的正常状态下运行，而且也影响在故障条件下是否能可靠地分 断。断路器的选择根据额定电压、额定电流、装置种类、构造型式、开断电流或 开断容量各技术参数，并且进行动稳定和热稳定校验。 按额定电压选择 断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即Ud > Ue式中Uzd一制造厂保证的最高工作电压，KY ue一断路器

36、的额定电 压，KV按额定电流选择 断路器的额定电流Ie应不小于回路的持续工作电流， 即Ie> I g式中I e一断路器额定电流，A； Ig一回路持续工作电流，A。按配电装置种类选择装置的种类指断路器安装的场所。装设在屋内的 应选屋内型，装设在屋外的，应选屋外型。 按构造型式选择 在相同技术参数的条件下，有各种型式的断路器，如 多油断路器、少油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器等。要根据配电装置的 工作条件和要求，结合各断路器的特点来选用。少油断路器的特点是油量少、重量轻，不用采取特殊的防火防爆措施。 且其 尺寸小、占地面积小，造价低。因此，凡是在技术上能满足要求的场合应优先采 用。但少油

37、断路器由于油量少，在低温下易于凝冻，故不适宜严寒地区低温下运 行。也不适于多次重合的场合。空气断路器是无油不会起火，而且其动作速度快，断路时间短，断流容量大， 适用于多次重合的场合。但是，其结构复杂，附有一套压缩空气装置，价值高。 因此，只在要求动作速度快，多次重合的情况下，才选用空气断路器。六氟化硫断路器的特点灭弧性能好， 在密封不好的情况下，在断路器周围环 境中易于沉积SF6气体，并需进行充气。在设计时，具体问题要具体分析，根据上述条件，选用技术上合理而又经济 的断路器为宜。35KV侧断路器选择ZN85-40.512500Igmax 1.05 -216.5A .3 35校验如下：表6-2Z

38、N85-40.5 数据计算数据Un40.5KVU LN37KVI N1250AI max216.5Ai max63KAi3 ish18.68KAI oc25KAI 31 k7.326KA热稳校验2252 42500KA2gSI 3 tI ktj27.3262 2.05110.024KA2gS6KV侧断路器选择ZN-10/1250I 301.0512500,3 61202.848 A表6-3ZN-10/1250 数据计算数据Un10KVU LN6.3KVI N1250AI ca1202.848Ai max40KA:3i sh10.72KA热稳校验_2402 46400KA2gSI2 tj210.

39、722 2.05230.458KA2gS开断电流100KAI" I27.34KA(5)电流互感器1)电流互感器选择步骤：选择额定电压和额定电流 确定装置类别和结构确定准确度级校验二次负荷或容量校验动稳定性校验热稳定性2)电流互感器的准确度级别有0.2, 0.5,1.0 , 3.0, 10等级。测量和计量仪 表使用的电流互感器为0.2级，只为电流、电压测量用的电流互感器允许使用 1.0级，对非重要的测量允许使用 3.0级。根据上述条件和短路电流计算结果选LCW35 (L:电流互感器，C:链式,w:瓷绝缘，35:额定工作电压(KV)型，0.2级，额定电流比为300/5.表6-4型号额定

40、电流 比 (KA)级次组合二次 容量 (VA)热稳定电流KA动稳 定电 流KA35kV侧LCW- 35300/510P/10P/10P/0.25010.49(1S)18.686kV侧LZZQB-10D1600/50.2/0.5/10P5040(4S)10035KV侧电流互感器校验表6-5项目数据项目数据U N.TA35KVUN35KVI 1N1250AI max216.51A动稳定衣KesIlN收 100 0.3=42.42KA (3) ish7.326KA热稳定KtgIN65 0.3 =19.5KA八imaI啦一7.326 J205 10.49KA6KV侧电流互感器校验表6-6项目数据项目数

41、据U N.TA10KVUN6KV11 N1500AI max1262.99A动稳定行KesI1N收 135 1.5 =286.335KA (3) ish27. 387KA热稳定Kt g in75 1.5 =112.5KA (3)1timaI2.0510.74 J-15.38KA校验合格.(6)电压互感器1)电压互感器选择步骤： 选择额定电压确定电压互感器类型及结构选择准确度级 校验二次容量2)电压互感器的选择项目如下： 其额定电压要与供电电路的额定电压相同合适的类型：户内、户外型准确度和二次侧负荷应满足下式关系SNgTv S2 . ：(§cos i)2 (Si sin i)2(6-1

42、)式中的Si及cos i为仪表并联线圈所消耗的功率及其功率因数。此值可查有关手册得到。由于电压互感器两侧均装有熔断器， 故不需要进行短路的力稳定和 热稳定校验。电压感器的主要技术参数如下表6-7型号额定电压JDZ- 3535000/100JDZX9- 66000/100电压互感器型号表示：JDZ35 J 电压互感器 D单相Z 浇 注绝缘（7）避雷器根据避雷器的工频电压要大于最大运行相电压的3.5倍的原理来选,而最大运行相电压的3.5倍为亲3.570.73KV ,因此可选FZ- 35型（F:阀式避雷器,Z:电站用,35:额定工作电压（KV）.根据避雷器的工频电压要 大于最大运行相电压的3.5倍的

43、原理来选，而最大运行相电压的3.5倍为用 3.5 12.12KV ,因此可选FZ2- 6型（F:阀式避雷器,Z:电站用,2 :设计序号，6:额定工作电压（KV）。（8）接地开关 根据短路电流计算结果选JN 35型。接地开关，N:户内 用，35:额定工作电压（KV）。根据短路电流计算结果选JN2-10型。接地开 关,N:户内用，2 :设计序号，10:额定工作电压（KV）。（9）母线根据电流经济密度来选Ajn 回 吧30 1098.25mm2,选母线截面为100 10mm2查35jn3 6 1.15摄氏度时LMY-100 10型的Ial 1595A力稳校验：选间距为25cmf (3)w1.732%

44、)21 10a22h2b .0.12 0.01 3(Z)m519.63N/m1.67 10 5 m3铝的al 700 105N/m2,可求出联*l max10 alW f10 700 105 1.67 10 5519.634.743m而柜宽为1.4m,能满足要求。校验热稳：查表得铝母线C=87,I. 10.74 103 22Amin tj 7 2.05 176.75mm 100 10mmC87所以该铝母线满足热稳定要求。(10)所用变压器选SL 50/10型，其额定容量为50KVA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

45、，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，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。断路器及隔离开关的选择及校验：1、选择：(1)按正常工作条件选择：a、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 最局工作电压Ugmax不低于所接电网的最图运行电压 Umax。即：Ugmax> Umaxb、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Igmaxo即：Iy>Igmax主变侧：35KV 10KV35KV负荷侧 10KV负荷侧短路计算参数如下：35KV

46、: I/=8.276KA i ch=21.1A S =530.36MVA10KV I =22.61KA i ch=57.66A S =411.19MVA35KV选择ZN23-35C型断路器计算数据ZN23-35CU (KM35Ue (KM40.5I gmaA)496Ie(A)1600I (KA)8.276Ir(KA)25i ch(KA)21.2idw(KA)63I J td z8.2762X 0.6Ir 2t252X410KV主变侧选 ZN28-12-3150 ,负荷侧选 ZN28-12-1250计算数据ZN8A-12/3150计算数据ZN8-12-1250U (KV)35Ue (KM12U

47、(KM10Ue (KM12I gma>(A)1989Ie(A)3150I gma，A)144.3Ie(A)1250I/(KA)22.61I r(KA)40I / (KA)22.61Ir(KA)31.5ich(KA)57.66i dw(KA)100i ch(KA)57.66idw(KA)80I L td z22.61 2X0.75Ir 2t402X4128td z22.612X0.75Ir 2t31.52X4隔离开关选择结果如下：10KV变侧隔离开关选GN2-10ffl,负荷侧选GN8-10型2、校验：(1) 35KV侧隔离开关选GW 35型Ie=600A I gma=496A 所以 Ie

48、> I gmax 满足要求 U= Ugmax=35KV 所以 U> Ugmax 满足要求a 、热稳定校验： 心 tdz<I 2rt I 28 tdz=8.2762 X 0.75=51.37(KA 2 S)I 2rt=6.6 2X 5=217.8(KA2 - S) I，td z< 12rt 满足热稳定要求b、动稳定校验：ichWidwi ch=21.2KA i dW=50KAi ch< i dw所以满足要求故所选GW35型隔离开关符合要求(2)10KV 侧A、主变侧选IN28A12/3150A型断路器I e=3150A I gmaX=1819A 所以 Ie>

49、I gmax 满足要求U e= 12KV U gmaX=10.5KV 所以 Umax 满足要求a、热稳定校验：I，tdz< 12rt即：tjs = t b+ t d =0.5+0.5=1s(不考虑非周期分量)在B二1时，查发电厂电气设备中周期分量等值时间曲线，得 t dz=0.75s所以 I 28td z=22.612 X 0.75=383.41(KA2 S)I 2rt=402X 4=6400(KA2 - S) I Jtd z0 12rt 满足热稳定要b、动稳定校验：i ch< i dwi ch=57.66KA i dw=100KA i ch< i dw所以满足要求6开断电流

50、校验：Iekd>II ekd=40KA I =22.61KA I ekd>I 所以满足要求故所选ZN28A 12/3150A型断路器符合要求10KV主变侧隔离开关选 GNH10型I e=4000A I gmax=1819A 所以 I e> I gmaxW足要求Ue= Ugma=10KV 所以UUgmax?两足要求a 、热稳定校验：I tdz<I 2rtI 28tdz=22.612X 0.75=383.41(KA2 - S) I 2rt=362X 5=6480(KA2 - S)I ，tdz<I 2rt满足热稳定要求b、动稳定校验：ichWidwi ch=57.66K

51、A i dw=85KAi ch< i dw所以满足要求故所选GN 10型隔离开关符合要求B、负荷侧选ZN8121250型断路器I e=1250 A I gmax=144.3 A 所以 Ie> I gmax 满足要求U e= 12KV U gmax=10KV 所以Ugmax 满足要求a、热稳定校验：I Jtdz<I 2rtI 28tdz=22.612X 0.75=383.41(KA2 - S) I 2rt=31.5 2X 4=3696(KA2 - S)I 24dzwI2rt满足热稳定要求b、动稳定校验：i ch < i dwi ch=57.66KA i dw=80KAi

52、ch< i dw所以满足要求c、开断电流校验：Iekd>II ekd=31.5 KA I =22.61KA I ekd>I 所以满足要求故所选ZN2812-1250型断路器符合要求10KV线路侧隔离开关选 GN810型Ie=600A I gma=144.3A 所以 I e> I gma/两足要求Ue= Ugma=10KV 所以 Ue>Ugmax 满足要求a 、热稳定校验：12-td z < 12rtI 28tdz=22.612X 0.75=383.41(KA2 S) I 2rt=302X 5=4500(KA2 - S)I ，tdz<I 2rt满足热稳定要求b、动稳定校验：ichWidwi ch=57.66KA i d后75KA i ch< i dw所以满足要求故所选GN810型隔离开关符合要求高压开关柜的选择：根据所选择的形式，所选开关柜的型号如下：10KV GG1A-54 GG1A-25D GG 1A-07(6)35KV : JYN1 3503ZDJYN1 3517变电所的平面布置7.1变电所位置选择选择变电所位置时，应依照国家十至二十年的长远规划和五至十年的系统设 计，搞清所选变电所的负荷分布，近期和远期在系统中的地位和作用， 系统