10kV变电站主接线的设计

1、10kV变电站主接线的设计摘要在当今社会，电力行业占据主导地位，容易运输，容易转换，无污染。它是现代工业生产的主要能源和动力。已广泛地应用到一切生产部门和日常生活领域，成为社会发展不可缺少的动力。发电厂和用户间是经过变电站作连接桥梁的，在电力能源的改革和分派中起着独一无二的作用，电力体系的重要组成部分是由变电站组成的，影响着电力体制的安全保障和经济运行。电气主接线是电力体系的重要结构，高电流、高电压的变电站，是电力系统不可缺少的组成部分，同时是变电站电力系统运行与策划的主要内容。变电站是电压、控制和电能的转换的场所。变电站是发电厂和用户间的中间传输转换过程，在变电和配电中起着首当其冲的作用，直

2、接关乎到着电力系统的安全保障和经济运转。通过对10kV变电站电气主接线的规划和分析，负载和用户进行了分析，并对用户的无功补偿装置是通过负荷计算确定。同时，选取各类变压器，剖析母线的各种接线方法从而选定了变电站的主接线方式，继而计算短路电流，选择导线，选择高压电气配置等。变电站在电力体系中占领主导地位，其电气主接线保障其可靠性。选择电气主接线设计对本专业知识进行巩固。关键词：母线；无功补偿；电气一次部分；继电保护；Themainwiringdesignof10kVsubstationAbstractIntodayssociety,theelectricpowerindustryoccupiest

3、heleadingposition,thetransportationisconvenient,easytoswitch,nopollution.Itisthemainenergyandpowerofmodernindustrialproduction.Hasbeenwidelyusedinvariousindustriesofproductionanddailylife,becomeanindispensabledrivingforceforsocialdevelopment.Thefirstbridgeofthepowerplantandtheuserisasubstation,which

4、playsanimportantroleinthetransformationanddistributionofelectricpower.Themaincomponentofthepowersystemiscomposedofthesubstation,whichaffectsthesafetyandeconomicoperationofthepowersystem.Electricalmainwiringisthemainstructureofthepowersystem,highcurrent,highvoltagesubstation,isthemaincomponentofthepo

5、wersystem,isthemaincontentofthesubstationpowersystemoperationanddesign.Thesubstationistheplacewherethevoltage,thecontrolandtheelectricenergyconversion.Thesubstationistheintermediatetransmissionandtransformationbetweenthepowerplantandtheuser,whichplaysanimportantroleinthesubstationanddistribution.Iti

6、sdirectlyrelatedtothesafetyandeconomicoperationofthepowersystem.Throughtheplanningandanalysisofthemainelectricalwiringofthe10kVsubstation,theloadandtheuserareanalyzed,andthereactivepowercompensationdevicefortheuserisdeterminedbytheloadcalculation.Atthesametime,chooseavarietyoftransformers,analysisof

7、differenttypesofbuswiring,selectthemainconnectionmodeofthetransformersubstation,andthencalculatetheshort-circuitcurrent,selectthewire,selecthighvoltageelectricalequipment,etc.TheStatussubstationinthepowersystemisveryimportantanditsmainelectricalcircuitshouldhavehighreliability.Selectthemainelectrica

8、lwiringdesigntoconsolidatetheprofessionalknowledge.Keywordsbus;reactivepowercompensation;electricalpart;relayprotection;目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1变电所发展历史与现状11.2电力系统主要构成原理11.3变电所的设计原则21.4课题来源及设计背景2第2意变电站主接线32.1对电气主接线的基本要求32.2电气主接线方式32.3电气主接线设计原则32.4主接线方案的分析4单母线接线方式42.4.2单母线分段主接线62.4.3双母线接线62.4.4双母线分段接线

9、7增设旁路母线的接线72.4.6单元接线方式82.4.7桥形接线8第3意变电所负荷计算和无功补偿的计算113.1.1 3.1变电站的负荷计算11负荷计算113.2无功补偿的目的和方案133.3无功补偿的计算及设备选择13第4章主变压器的选型154.1变压器选取原则154.2选择变压器的类型154.3变压器台数的选择154.4变压器容量的选择16第5章短路电流的计算175.1概述175.2短路电流计算的原因与目的175.3短路的种类175.4三相短路电流的计算195.5尖峰电流的计算225.5.1单台用电设备供电的支线尖峰电流计算225.5.2多台用电设备供电的线十尖峰电流计算22第6意变电所的

10、一次系统设计236.1.3 6.1主要电气设备的选择23高压断路器的选择236.1.2高压隔离开关的选择23高压熔断器的选择24电流互感器的选择24电压互感器的选择25高压开关柜的选择25电抗器的选择266.2.1 6.2高压进线的选择与校验26架空线的选择26电缆进线的选择276.3低压出线的选择27第7章保护系统的设计287.1继电保护的重要性287.2继电保护配置原则287.3变压器继电保护的配置297.4自动装置配置307.5继电保护的整定30主变压器保护整定30过电流保护327.5.3过负荷保护337.610kV线路保护整定33电流速断保护337.6.2定时限过电流保护34第8章测量

11、及计量系统的设计358.1.2 8.1电测量仪表358.1.1常用电测量仪表的要求35电能计量仪表的要求3510KV变配电装置中各部分仪表的配置要求368.2绝缘监视装置36第9意变电站防雷保护与接地装置的设计379.1变电站直击雷过电压保护37防富等级379.1.2保护措施389.1.3避雷带保护的技术要求389.2雷电侵入波过电压保护38保护措施38变电所内过电压保护39防雷接地39总结与展望401总结402展望41致谢42参考文献：43附录一44附录二45第1章绪论1.1变电所发展历史与现状在经济的迅速发展和电力工业的不断创新，供电系统的设计愈来愈变得更加完美更加合理经济，在消耗、电能质

12、量、技术经济条件下，供电的可靠性有了很大提高，因此对功率的设计也有了更高的要求。策划是否合理，不但直接影响到基础设施投资、运营成本和有色金届损耗，企业的经济效益、设备安全等方面有着密切的关系。变电站是电力系统的不可缺少的部分，在电力建造过程和配电网的连接中，从电力系统中接受电能，通过其改变、分配、运载和保护能效和动力安全、优质保障的运输，每一个都使电气设备达到最优化。变电站是电力输送和掌控的枢纽，必需转换旧的古板设计和调控模式，才能符合和达到现代社会的电力系统、及电气自动化发展大趋势。随着计算机技术的发展，现代通信和网络技术是监测、控制、保护、测量设备和系统的分离状态，为优化和系统集成提供了依

13、据。变电站是一种高电压网络，然后计算短路电流，选择配电网和导线，进行短路电流计算，变电站的设计是一个区域性变电站，主要是为了满足区域工业和住宅用电。通过对10kV变电所主接线的设计和分析，负载和用户进行分析，和无功补偿装置是通过负荷计算确定。同时，选择各种变压器，以确定变电站的主接线，然后计算短路电流，选择电线，高压电器的选择。1.2电力系统主要构成原理送电过程：农电机一升压一高压输电线路T降压T配电发电机升压变压器高压械电戏降唱变床对高压配电线降压寰压器低压配电域发电厂区域变电所用户图1-1电力系统主要构成原理1.3变电所的设计原则(1) 严格遵循国家相关变电所的要求，执行国家有关节约能源、

14、节约有色金届等技术要求和经济政策。(2) 在保证人身和电气配置安全的情况下，做到技术先进、电能品质优良、供电持续和经济合算，要使用品质机能高的电气设备。(3) 依照工程特征、规模和开展布局，处理好目前建设和久远发展的关系，做到相互结合。(4) 一定要从全体考虑，统筹兼顾，依据具体电力体系情况供配电容量、负荷特点、工程特征以及区域供配电条件等，准确设计合适方案。1.4课题来源及设计背景本课题是从电气制造有限公司的安装下的新项目。为了向公司工作区、办公楼、生活区和其生活水泵组供电，现要新建一个10/0.4kV的变配电所配电供其所需。因为该公司用电综合情况有点特殊，本次待新修建的变电站引入电源需要从

15、2公里外该公司的已建好的35KV变电站和2公里外别的一个电压容量一样的市供电局的35KV变电站引入电。10KV变电站建成后，可以有效地提高负荷转移效力，更加的完善和提高供电的安全和可靠性。第2章变电站主接线2.1对电气主接线的基本要求变电所电气主接线选择是一个综合性问题，应根据其在电力系统中的地位和作用，对建筑物的规模、电压等级、线路的数量、负载等具体情况进行确定，主要原则如下：1. 安全性安全性包括设备安全和人身安全。要满足这一点，必须按照国家标准和规范的规定，为满足这一要求，必须符合国家标准和规范，正确选择电气设备和正常状态监测系统和故障保护系统，并考虑各种保证人身安全的技术措施。2. 供

16、电可靠性发电厂和变电站的首要任务保证可靠地向用户提供契合优质的电能，这是基本要求。3. 灵活性含意是主接线可以适应各种运行方式包括正常和事故和维修的操作模式，并可以很容易地通过操作，实现改造的运作模式和维护的基本电路，保障其余周期回路不被影响可继续运行，灵活性也应包含未来的规划扩展的可能性。4. 操作方便主接线也应思路活晰，便于操作和维护，使设备运行所需的几个步骤操作减少繁琐，电源操作尽可能避免使用隔离开关。5. 经济性应努力节约投资，面积小，低功耗，低运行和维护成本，电器的数量，轻的选择是一个重要的措施，以节省投资。根据以上的基本要求对主接线进行选择。2.2电气主接线方式经常使用的主接线方法

17、有：单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、双母线接线、双母线带旁路母线接线、双母线分段接线、双母线分段带旁路母线接线、内桥接线、外桥接线等。2.3电气主接线设计原则电气主接线乂叫电气一次接线，是依据详细状况有关条件用规范的电气图形和文字符号把电气设备从电能产生、传输、分派次序绘制单相接线原理图。主接线是高电压，高电流电气部分的重要组成部分。它直接影响电力系统的可靠性和灵活性，在电气设备、配电设备、继电保护和控制方式的选择等多个方面起着决定性的作用。所以，策划主接线一定要通过技术与经济的充沛论证，要思考方方面面的重要因素，最终肯定最好的方案。设计电气主接线是把任务书作为依据，依照

18、安全、先进、实用、经济、好看的规则，按国家颁发的相关准则、要求，工程实践中状况，做到供电安全、调度灵活、技术先进的要求。设计变电站主接线的根本要求是经过剖析变电站在电力体系的作用、它的负荷特征、出线回数等条件和实际状况确定。日常在变电站主接线高压侧，要最大限制选用断路器较少数量接线，节省资本，依照出线数差别，可选用桥形、单母线、双母线等。在变电站的低压侧常用单母线分段或双母线接线，便于扩建。610kV馈线要选轻型断路器，假如开断电流的稳定不能满足，可以用限流方法，即便在变压器低压侧分列运转；如果操作不能满足条件，则变压器低压侧的反应器或出口电抗器的安装反应器，通常只限于较小的母线反应器的影响是

19、不安装的。电力供给的第一要务是安全可靠，电气主接线最基本的是保障供电安全持续。发电厂或变电站的电气主接线可靠性，要适合于本厂站的接入的电力体系。在各种操作条件下，主要的电气接线应能灵活地进行改造的操作方式。这是电气主接线的灵活性。它包括以下三方面：(1) 操作的方便性。按照基本要求的可靠性的条件，接线简单，易于掌握，操作少的环节，电力工人易于控制。(2) 调度的简单灵活。电力系统正常工作时，要能按照本级调度或上级调度要求，灵活地改变运行方法。在发生事故时，要尽快排除系统损坏，缩短停机时间，影响最小的范围。有利于扩建。在电网规划设计中，应该有对变电站的发展空间的主接线的设计2.4主接线方案的分析

20、有总线布线的形式使用的开关电器，配电设备占地面积大，投资大，总线故障或检修的影响较大，适用于进口和出口的多，有可能扩大和发展电厂和变电站，主要布线形式如下：2.4.1单母线接线方式变电站的单母线接线中的供电电源可作为高压线路或变压器的高压电源。总线不仅保证了电源侧的供电，而且可以使任何电源向任意输出的电源提供电能。在每个电路断路器和开关排列。单母线接线的好处：单一明了、器材少、容易掌握、对扩建和利用成套配电装置有利；单母线接线的缺点是：(1) 可靠性差。当总线故障或其他电路的开启或关闭，所有的电路停止运行。(2) 对电源进行检查时，必须对回路停电；(3) 当短路使任意母线的隔离开关产生短路以及

21、断路器临近母线侧的绝缘保护套管被损坏时，所有断路器均在保护作用下自动断开，保护电力系统。(4) 调度不灵敏，电源只可并列工作不可分列工作，并且线路侧产生短路时，其短路电流很大。单母线接线对出线的要求是10kV出线一般不超过5回，35出线不超过5回，110220出线不超过2回。双电源供志单毋线接线图2-1单母线接线方式LIL2L3L411111i1WB&lQSap_J-1电源I电源II图2-2单母线带旁路母线接线特点：同一电压电平，断路器，隔离开关连接到公共总线。连接每一行到旁路总线好处：每一个进出线断路器维修，这个电路不能停电。缺点：设备多，操作复杂。适用丁35kV及以上是接触线或更重要的用户

22、时使用，该电路使用专用的旁母，或接线简单使用。2.4.2单母线分段主接线单母线部分的主接线可以是两个电源，重要的用户可以引出两路回馈电线供电。此中一段母线出线损坏时，另外一母线可对用户供应供电；假如运用隔离开关，但当使用总线故障时，可同时切断两母线条，并可开启分段隔离开关，以复原供电。分段的多少可根据电源量数和容量判定。段数多，损坏时停电范畴就小，但利用的器材数量也会多，和配电装配和运转也相对丁复杂，日常情况以二段至三段最佳。所以，单母分段接线的优点：(1) 运用断路器将母线分段，能够提升系统可靠性和灵活性，可以实现双电源对用户供电；(2) 假如一段母线检查或有损坏时，分段开关可将损坏电活除，

23、确保另一段母线正常供电，且接线简易，操纵方便，防止产生误操作事情，况且节约。单母分段接线的缺点：(1) 当一段母线或母线隔离开关产生损坏时，其母线上的电路都会切断；(2) 当断路器故障时，该回路必定停电，对用户造成影响。a)用断路器分段中闩九分旧接气阙碣高开美分段图2-3单母线分段接线图2.4.3双母线接线1、主要优点：1) 可靠的电源，通过两个母线隔离开关的变电运行轮流检修一个母线组和不问断电源，一组母线故障可以迅速恢复供电，维护任何一组母线隔离开关只停止回路。2）易扩展，对双总线的任何一个方向的扩展，但没有影响的两组总线电源和负载的平均分布，不会导致原来的电路停电，甚至连接到不同的母线，而

24、不是单一的母线分段导致交义。3）容易练习，当个别电路需要独立的测试开始时，可以从架路上分开，单独连接到一组母线。2、主要缺点：1）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投资大。2）当总线故障或维修时，使用总线隔离开关进行反向倒闸操作，操作程序复杂，容易导致误操作。3）任一回路的断路器检修或故障时，该回路停电3、适用范围：1）610kv配电设备，当短路电流较大、需带电抗器时。2）3563kv配电装置，出线回路数为8回及以上时。3）110kv配电装置，出线回路数为6回及以上时。4）220kv配电装置，出线回路数为4回及以上时2.4.4双母线分段接线1、主要优点：高可靠性和灵活性；任何维修或故

25、障时，可以把整个部分的电路切换到备用总线不用采取停电。2、主要缺点：断路器和配电设备投资大、面积大、成本高。3、适用范围：1）发电机电压配电装置，每段母线上的发电机容量或负荷为25MW及以上时。2）220kV配电装置的线路，进出线回路数为1014回时，使用双母线三分段；进出线回路数为15或更多时，采用双母四分段。2.4.5增设旁路母线的接线是增加旁路总线和旁路开关是基于一个单一的总线。其主要功能是减少总线故障或断路器的维护范围，提高电源的可靠性。在正常运行方式下，旁路母线不带电，这类似于单母线分段运行方式。当需要修理断路器时，旁路断路器和旁路断路器，然后断开断路器和两个侧边的修理。1、优点：当

26、断路器在服务时，它由一个特殊的旁路断路器，它是由旁路总线提供的,这是不由断路器提供。2、主要弊端：增加了大量的旁路配置，增加了投资和地板空间，布线和开关操作更复杂。3、适用范围：主要用丁110220kV配电装置、线路传输距离远，传输功率较大2.4.6单元接线方式为了减少变压器和高压断路器的数量，节省投资和扩大区域单元连接。单元接线的扩展的缺点是操作灵活性差。单元接线的优点是接线简单明了，投资小，占用小，为了方便经济，降低发电机电压侧短路故障的概率，因为没有发电机电压母线。单元接线以）发巾I也剧I空原器甲无按陌W发电机EMHES9I*元核线3)(b扩大单接线发电机发压器扩大*L接线*3）发电HL

27、分裂绶ifl变H漓/大单汨驻E图2-4单元接线图2.4.7桥形接线当只有两台主变压器和双电源进线，你可以用桥连接可以被视为一个单母线分段变形，即消除传输线连接的断路器或变压器侧电路的接线。也可以看作是一个变压器-线路单元的接线变形，也就是说，在两组变压器的接线单元接线的升压侧，增加了连接的横向连接。桥式连接的桥臂由断路器和断路器两侧的隔离开关组成。根据桥臂的位置，可分为三种类型，分别是内桥连接、外桥连接和双断路器。所形接线QHN瞄路器1WL2WL(c)魂断路器桥形接线图2-5桥型接线图2.5电气主接线的确定对丁以上方案为保证供电的可靠性和经济性，综合考虑，电源为两路进线，两台变压器。一次侧使用

28、单母线接线，二次侧使用单母线分段接线。一样的两路电源容量可负担悉数负荷配置，行使一用一备工作形式就足以保证10KV变电站的运行。不必采用其他接线方式，以免造成大马拉小车的情况浪费资源。在本次设计中，两路电源的电源线应在主开关电源线后，安装电能计量柜，变电所应用直流操纵电源。并且电压互感器必须安装在母线上和备用进线断路器之前。(见下贞)1。2,610kvwB（电压互缺器）ib-T3创柜（慎电以柜以fit）弘柜电骅器控商-WL一学闭裁串海至高乐电春器室-j-x-e10#根（电压厄感器）第3章变电所负荷计算和无功补偿的计算3.1变电站的负荷计算全厂用电设备负荷统计如下表表3-1用电负荷统计用电设备负

29、荷统计(kW)负荷类别机床设备组433三级电焊机设备组130三级起重机组113三级办公楼30三级住宅区水泵组175二级住宅用电770三级厂区照明30三级3.1.1负荷计算按需要系数法计算各组负荷有功功率P=Kdx2pei(2.1)无功功率Q=Pxtana(2.2)视在功率S=(p2+Q2(2.3)上述公式中：2Pei:每组设备所需配置的总容量，单元为：应采用所需系数；cosa:功率因数。机床电动机：Kd=0.2cosa=0.6tana=1.72有功负载Pcl=KdPsl=0.2*433=86.6kW无功负荷Qcl=Pcltana=86.6*1.72=148.95kvar视在功率Sci=,p2Q

30、2=172.24kvA电焊机组的计算负荷Kd=0.35cosa=0.35tana=2.60有功负荷FLi=Kd%=0.35*130=45.5kW无功负荷Qc2=Fc2tana=45.5*2.60=118.3kvar视在功率Sc2=pc22Qc22=126.75kvA(2) 起重机的计算负荷：Kd=0.15cosa=0.45tana=1.7有功负荷Fcl=邕=0.15*113=16.95kW无功负荷Qc3=Fc3tana=16.95*1.7=28.82kvar视在功率Sc3=pc32Qc32=33.43kvA(3) 住宅区水泵组:Kd=0.7cosa=0.7tana=0.7有功负荷Fcl=KdF

31、S4=0.7*175=122.5kW无功负荷Qc4=Fc4tana=0.7*122.5=85.75kvar22礼在功WSc4=,pc4Qc4=149.53kvA办公楼：Kd=0.8cosa=1tana=0有功负荷=KdFs5=0.8*30=24kW无功负荷Qc5=Fc5tana=24*0=0kvar视在功率Sc5=.Pc52Qc52=24kvA(6)住宅区：Kd=0.4cosa=1tana=0有功负荷Pc6=KdFs6=0.4*770=308kW无功负荷Qc6=Fc6tana=308*0=0kvar视在功率c2=.pc62Qc62=308kvA(7)厂区照明：Kd=1cosa=1tan也=0有

32、功负荷=KdFs7=1*30=30kW无功负荷Qc7=Fc7tana=30*0=0kvar视在功率Sc2=,pc72Qc72=30kvA总负荷的计算:Fc*p*FCi有功功率无功功率Qc=K亦任Qci视在功率Sc=qpc2+Qc2本式中：针对主线，可取值为=0.90,=0.95。相对低压母线，可以用电配置计算负荷直接相加计算，可取=0.85,=0.90。也可用丁计算直接加成的干负载，值=0.95,=0.95也可采用直接相加干线负荷来计算，可取值=0.95,=0.95表3-2计算负荷表设备组Kd需要系数cosatanaPc/kW计算负荷Qc/kvarSc/kVA机床组0.20.61.7286.6

33、148.95172.24电焊机组0.350.352.645.5118.3126.75起重机0.150.451.716.9528.8233.43水泵组0.70.70.7122.585.75149.53办公楼0.81024024住宅区0.4103080308厂区照明11030030总计-633.55381.82-570.2362.73675.80538.52343.64638.823.2无功补偿的目的和方案由丁有大批感性负荷，构成功率因数偏低，丁是要使用无功补偿方法来提高改变功率因数。才可以使电力体系用户的功率因数满足不低丁0.90的条件，以是，本方案务必安装无功自动补偿并联电容器装置的方法来提升

34、系统功率因数。通常实践状况剖析：行使无功补偿方式为低压集中补偿形式。3.3无功补偿的计算及设备选择假如升高功率因数，正常要安装人为补偿装置。在负荷最大时的无功补偿容量应为：Qn.c=QnQc=Pc(tan&-tan&)(3.1)该公式计算出的最大负荷的无功功率补偿能力，补偿容量随负载的减小而减小，从而不能补偿。常态安设无功功率自动补偿控制器用来无功补偿，依照原本确定的功率因数目变值，根据具体负荷情况负荷变动的具体状况相对设置电容器组数，使瞬时功率因数满足前提规范。通常，用稳态无功功率补偿设施和动态无功功率补偿设备来提升功率因数。前者主要有同步补偿器和并联电容器。用丁冲击载荷作用下的动态无功补偿

35、装置。在算好了总的补偿容量后，就能依据单相并联电容器容量化。来确定电容器组数：n=Qn.C(3.2)在用户供电系统中，但凡是有高压统一补偿、低压集合补偿和低压分开补偿三种无功补偿装置安装方法。本次设计使用低压集中补偿方式。低压母线侧的计算负荷：PcQcSc,cosa提高至0.92COS=也=0.84ScQn.C=PctanW-tan=538.52*Ranarccos0.84)-tanarccos0.92IT20kvar使用BSMJ0.4-20-3型自愈式并联电容器，qn.c=20kvarn=圣qN.c=120/20kvar=6取6补偿后的视在计算负荷：Sc=Pc2+(Qc-Qn.c2=538.

36、11KV.aCOS=也=0.92Sc第4章主变压器的选型4.1变压器选取原则电力变压器在电力系统中的重要。它可用于传输、分发和使用通过一步一步或一步一步的电力供应的力量。它也影响了主接线的形式及其可靠性和经济性。以是选取变压器的型号、台数和容量精确合适十分重要。选取时必然完全遵循国家有关标准要求，依据现实状况，正确选择，并要首先选取使用技术先进、高效节能、维护少的新产品。4.2选择变压器的类型电力变压器的选型可以确定变压器的数量、电压调节方法、绕组方式、绝缘和冷却形式，如实际情况的连接组。依据三相变压器的相数有两种类型的单相和三相。三相变压器为常用的用户类型；根据电压调节方式，变压器具有无负载

37、电压调节和负载电压调节2种。无载调压形式一般用于10kV配电变压器。依据绕组方式有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器等变压器。双绕组变压器通常用于电力系统。依照绝缘和冷却方式变压器有油浸式、十式和充气式(SF6)等。10kV配电变压器联接组最常见的有YynO和Dynll两种。而Dynll联接组变压器连接组利益受损更容易消除，低压侧单相短路后电流和单相承受不平衡负荷性能和零序谐波电流注入电网的高压侧三角形连接。因而它被广泛地应用在TMTT系统的低压电网。4.3变压器台数的选择因为计划中存在大批一级或二级负荷，季节性负荷变动很大和集中负荷容量较大。通常按照10kV及以下变电所设计标准GB500

38、5T94中原则，要安装不少于两台的变压器:0.4kV低压单台变压器的容量要不大于1250kVA如果设备具有大容量、操作的合理的负度浓度，用较大容量的变压器通常，动力和照明最好使用一台变压器。但是出现一下现象之一时，应装设专用变压器：(1) 假如动力和照明器材利用一台变压器对照明器材质量和灯胆寿命发生严重影响或照明负荷较大时，可安装照明专用变压器；(2) 一台单相负荷很大，可设单相变压器；(3) 负载冲击，对电能质量的影响是非常严重的，需要安装冲击负荷专用的变压器。(4) 在低压电网IT系统中，安装专用的照明负荷变压器。表4-1变压器比较表比较单台变压器两台变压器技供电安全比满足要求满足要求术供

39、电可靠性基本满足要求满足要求指供电质量电压损耗略大电压损耗略小标灵活方便性灵活性差灵活性好扩建适用性稍差好4.4变压器容量的选择在负荷工况计算中，变压器容量的选择很重要，以满足变压器的长期可靠性。假如变电所有两台变压器，变压器要等容量，并且每台容量要同时合乎以下两个要求：a. 为了满足70咨、的计算负荷，是需要0.7sc；b. 对全部一、二级负荷满足须要，即：条目a是当两台变压器运转时，每台变压器各经受总共负荷的50%负载率约为0.7,这会提高变压器的性能。但假如在有问题状态下，一台变压器只过载计算负荷的40%,仍可工作一段时间。这时，完全有能够调整生产。条件b是一台变压器当遇到事变时仍能为一

40、、二级负荷供电。根据无功补偿后的计算负荷，Sc=583.11kVA即0.7*583.11=408.177kVA取变压器容量为500kvA因此，选择S9-500/10Dynll型电力变压器。为油浸式、无载调压、双绕组变压器。表4-2变压器的选择额定容量联结组别空载损耗短路损耗空载电流阻抗电压S/kV?AA2/kWAPK/kWI0%UK%500Dynll1.034.9534第5章短路电流的计算5.1概述电力体系中最常产生的故障是短路。电气设备配置的可靠和短路电流息息相关，对主接线的运转影响大，比如在容量大的发电厂中，在发电机出口处以及电压母线处，短路电流优可能达到几万安到几十万安。因此，我们应选择

41、增加的能力，以提高电力耐受短路电流冲击，但在投资相对增加，并将无法满足目前由丁开路不能满足高电压电气设备的条件所以在确定主接线时，务必思考使取限定短路电流的设施。5.2短路电流计算的原因与目的富电流的承载部分电气设备的安装、操作绝缘损坏或击穿电压等，可能导致相导电部分短接从而导致短路之间的相位和相位和接地，短路电流有时几万安数千数白安培。它所造成的热效应和机械效应，能将电气装置损坏，危害人身安全，因为当发生短路时系统电压迅速下降，设备装置不能工作。单相接地在中性点间接接地系统中，对相近通信设备会产生干扰和危险，因此进行短路故障计算十分必要。除了选择电气设备的类型，调整继电保护整定，核算电能的载

42、流导体，有必要对系统短路故障进行计算。经过短路计算能够正确整定配置各种继电保护和自动装置，理解能否须要使用限制短路电流的措施；观察短路对用电客户工作的损害程度和分析电力系统暂态稳定；并且可以对满足机械稳定度和热稳定度的电气设备做出挑选。通常计算方法使用标么值法计算。标幺值法的概念是：甘曰MLZz/古该量的实际值（任意单位）某量的标幺值=该量的标准值（与实际值同单位）5.3短路的种类三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路是三相交换系统重要的短路模式Ik电源I?负荷Ik负荷b)图5-2两相短路员荷图5-3单相接地短路(c)负荷d)图5-4单相接地短路(d)负荷e)图5-5两相接地短路(e)

43、负荷f)图5-6两相接地短路(f)5.4三相短路电流的计算该设计使用电源是本变电所2公里外的35KV变电站，使用10kV双回架空线路供电技术，出口处的短路容量为250MVAWkV架空域3kmS9-5ODlOkV038kV图5-7短路电流计算图k-1点的短路电流和短路和380V低压母线k-2点短路电路在10kV母线上的容量计算电源侧短路容量设置SK为250MVA.确定基准值：取Sd=100MVAUc1=10.5kVc静=d=100MV.A/(.3*10.5KV)=5.50KVUc1、3Zd=呈=1.10Sd.计算：电力系统X1*=-d=100MVA/250MVA=0.4架空线路Sk架空线路：*-

44、2100MVAX2=X0LSd/UC=0.35WKMA*3KM*0.9520dC(10.5KV)2电力变压器:X3=UK%Sd/UC4*100*103KVA(10.5KV)2.对K-1点的三相短路电流和短路容量短路电路，总阻抗标么值及短路电路进行计算总阻抗标么值： 总电抗标幺值： *X、(kq=X1X2=0.40.95=1.35周期分量三相短路电流有效值： (3)*IK=Id1/X*K书=5.50KV/1.35=4.07KA其他三相短路电流:(3).(3).(3)Ikj=I：ki=Ikj=4-07KVS=2.55*4.07kA=10.38KA*Ish=1.15*4.07kA=6.15KA 三相

45、短路容量：sK3)2=Sd1/X；.(KJ1)-100MV/1.35=74.1MVA.对K-2点的三相短路电流和短路容量短路电路总阻抗标么值和短路电路总阻抗标么值进行计算：两台变压器并列运行： 总电抗标幺值：X;(心=Xi*x2X；/x4=0.40.954=5.35 计算三相短路电流周期分量的有效值：IK%=Id2/X*、.(K劣=144.34KA/9.35=15.44KA 其他三相短路电流：二次侧低压母线发生三相短路时，R寸1(1.2-1.5)命；S2N.;(4)校验：内部动稳定按：21仙Karm-ish；i1n:电流互感器额定一次电流；Kam:动稳定倍数外部动稳定按：(KthIINft芝l

46、tima根据上述分析和已知数据查表可知电流互感器选择为: LZZJ-10Q100/50.5/10P20型电流互感器；LZZJ-10Q100/50.2Z0.2型电流互感器；LZZJ-10Q100/51.0/10P20型电流互感器。6.1.5电压互感器的选择按类型和接线相电压互感器由单相和三相三芯和五芯支柱组成；而三相三线五柱式(YY)在生活中普遍使用。(1)在行使电压互感器时要注重下面几点：A. 一定得加熔断器保护，二次侧不要短路，B. 为了防止第一和2绕组的绝缘击穿，高电压两侧的侧面，形成个人和设施的风险；二次侧一端一定要接地。C. 二次侧不要并接太多电压线圈，预防大丁电压互感器的额定容量，使

47、互感器绕组发热，互感器的准确度降下。选取计量用为JDZ10-10B10/0.10.2/0.2VA型电压互感器，保护用为JDZ10-10B10/0.11.0/90VA型电压互感器。6.1.6高压开关柜的选择高压开关柜是把有关电气器材按电路设计拼装在一个封闭的金届外壳内的整套配电设备。金届封闭开关柜设备有：铠装式，如KYN型和KGW;间隔式，如JYN型；箱式，如XGN三种类型。按照中压断路器的置放方法可以分为：落地式和中置式。根据主接线形式和所选设备分析可知，选定开关柜为KYN28A12型高压中置式。额定电流值为630A、额定开断电流为40kA配真空断路器的进线柜。安装隔离开关在计量柜中时，需要和

48、进线柜中的真空断路器相连，计量用电流、电压互感器，用熔断器保护电压互感器。在避富器柜中过电压用电压互感器测量，并用熔断器以及避富器保护。真空断路器和电流互感器用丁保持和匹配出线柜。每一个机柜都显示计量读数。表6-2主要电气设备表设备名称型号和规格110kV真空断路器VS12/63016型断路器2隔离开关GN1A10C/400型隔离开关电流互感器LZZJ10Q200/50.5/10P203LZZJ-10Q200/50.2/0.2LZZJ-10Q100/505/10P204电压互感器J.DZ1010B10/0.10.2/0.2JDZ1A10B10/0.11.0/90V?A5熔断器XRNP310型熔断器6避富器HY5WZ-12.7/45710kV开关柜KYN28A-12型高压固定式开关柜接上页续表6-26.1.7电抗器的选择电抗器限制短路电