110KV变电站电气一次部分设计

...;.;摘要随着国民经济的突飞猛进，电能已成为社会生产中必不可少的一种能源，为国民经济各部门和人民生活提供充足，可靠，优质，廉价的电能，是电力工业的基本任务。变电站作为电力系统中的重要组成部分，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。这次设计首先根据任务书上所给原始资料及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经110kV，35kV，10kV110kV从而达到使本地区电网安全、可靠、经济地运行的目的。关键词：电气主接线; 短路电流计算; 电气设备选择;设计图纸AbstractAlongwiththerapiddevelopmentofnationaleconomy,thepowerhasbecomenecessaryinsocialproductionofakindofenergy,fornationaleconomicsectorsandpeople'slifequality,reliable,andprovideenoughpower,cheap,isthebasictaskoftheelectricpowerindustry.Substationasanimportantpartofpowersystem,directlyaffectsthewholepowersystemsafetyandeconomicaloperation.Thefirsttaskaccordingtothedesignofthisbooktotheoriginalmaterialandalltheparameters,theanalysisofloadloaddevelopmenttrend.Fromtheloadincreasingillustratesthenecessityoftheestablishmentofconstruction,andthenthroughthegeneralizationofsubstationandoutlettoconsider,andthroughtheanalysisofthedataofload,safety,economyandreliabilityintoconsideration,determinethe110kvandconsumers10kVpowerstation,aswellas35kVmainconnection,andthenthroughtheloadcalculationandpowersupplyrangedeterminesthemaintransformercapacityandmodels, and also identified with the capacity of transformer station, accordingtothemodelandmaximumsustainedworkingcurrentandshortcircuitcalculationresultsofhigh-pressurefuse,isolatingswitch,bus,insulatorandwearcasingwall,voltagetransformer,currenttransformer,theselectionof110kvelectricaloncefinishedpartsdesign.Thesubstationbuilt,notonlyenhancesthelocalpowergrid,thenetworkstructureandthelocalindustrialandagriculturalproductionprovidessufficientelectricity,soastoachievethenetworksafe,reliable,economicoperation.Keywords:themainelectricalwiring,Short-circuitcurrentcalculation,Electricalequipmentselection,Drawings目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘 要 I概述 1电气主接线 2电气主接线概述 2选择电气主接线时的设计依据 2变电站主接线设计的基本要求： 2110kv侧主接线方案 335kv侧主接线方案 410kv侧主接线方案 5站用电接线 6负荷计算及变压器选择 8负荷分类及定义 8110kv35KV及10KV各侧负荷的大小 9主变压器台数的确定 9主变压器容量的确定 10变电站主变压器型式的选择 10无功补偿和电容器的选取 13最大持续工作电流及短路计算 15各回路最大持续工作电流 15短路计算的目的及假设 15短路电流计算 16主要电气设备选择 19电气设备的选择原则 19高压断路器的选择 20隔离开关的选择 25电流互感器的选择 27电压互感器的选择 31母线导体的选择 32避雷器的选择 36接地刀闸的选择 37配电装置设计 38设计原则与要求 38结论 40致谢 411概述110kv变电站处于焦作市ft阳区，地平，交通便利，进出线方便，空p=500欧每米。平均200米，最高气温40-10度，年平均气温20度，最热月平均3025度。冬季主导风向：西北；最大风速25米每秒；覆冰8110kv1，2T0.15，sj=100mva。500mva。1-1负荷情况电压符合名称每回最大（kv）功率因数回路数供电方式线路长度东城花园50000.851架空15槐店乡90000.851架空835kv耐火材料厂化肥厂5000100000.850.8511架空架空711白鲨针布40000.851架空3保险公司70000.851架空4机械厂80000.851架空517中20000.91架空5医院30000.81架空3农药厂7000.821架空710kv紫水小区12000.851架空4紫旋庭院10000.81架空5鑫鸳鸯集团5000.81架空2面粉厂6000.851架空5区政府20000.851架空72电气主接线电气主接线概述发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。选择电气主接线时的设计依据发电厂、变电所所在电力系统中的地位和作用发电厂、变电所的分期和最终建设规模负荷大小和重要性系统备用容量大小系统专业对电气主接线提供的具体资料变电站主接线设计的基本要求：可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，电气主接线的设计必须满足这个要求。因为电能的发送及使用必须在同一时间进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体。供电可靠性的客观衡量标准是运行实践，评估某个主接线图的可靠性时，应充分考虑长期运行经验。我国现行设计规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结，设计时应该予以遵循。灵活性电气主接线不但在正常运行情况下能根据调度的要求灵活的改变运行方安全。操作应尽可能简单、方便电气主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便，或造成不必要的停电。经济性主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上—，还应使投资和年运行费用最小，占地面积最少，使变电站尽快的发挥经济效益。应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此，在选择主接线时，应考虑到有扩建的可能性。110kv110kv110kv110KV5422110kv单母线分段接线方式.主要优缺点当母线发生故障时,仅故障母线停止工作,另一母线仍继续工作；对双回路供电的重要用户,可将双回路分别接于不同母线分段上,以保证任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；因此本变电站设计宜采用单母线分段接线。35kv35kv735kv单母线分段接线.;.主要优缺点当母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；因此本变电站设计宜采用单母线分段接线。10kv10KV68单母线分段接线.;.主要优缺点母线发生故障时，仅故障母线停止工作，另一母线仍继续工作；任一出线的开关检修时，该回线路必须停止工作；因此本变电站设计宜采用单母线分段接线。站用电接线一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式，故提出单母线分段接线。.;...;.;结论110kv10kv线。3负荷计算及变压器选择负荷分类及定义极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间（如边远地区，允许有一回专用架空线路供电。三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊本设计中的负荷分析东城花园：居民生活小区对供电无特殊要求属于三级负荷。槐店乡：负责整个乡的电力供应，若中断供电将大面积停电，属于一级负荷。耐火材料厂：若中断供电，影响不大，所以应属于三级负荷。化肥厂：化肥厂的生产过程伴随着许多化学反应过程，一旦电力供应中止了就会造成产品报废，造成极大的经济损失，所以应属于一级负荷。白鲨针布：若中断纺织厂的电力供应，就会引起跳线，打结，从而使产品不合格，所以应属于二级负荷。保险公司：若中断供电，影响不大，所以属于三级负荷。机械厂：机械厂的生产过程与电联系不是非常紧密，若中止供电，不会带来太大的损失，所以应属于二级负荷。17中：学校属于一级负荷。医院：若中断供电将造成人员的生命危害，所以属于一级负荷。农药厂：农药厂的生产过程伴有化学反应，若停电就会造成产品报废，应属于一级负荷。紫水小区：生活小区属于三级负荷。紫旋庭院：生活小区属于三级负荷。鑫鸳鸯集团：中断供电不会造成重大的经济损失，属于二级供电。面粉厂：若中断供电，影响不大，所以应属于三级负荷。区政府：是国家政府属于一级负荷。110kv35KV10KV（1）35kv侧：ΣP1=5000+9000+5000+10000+4000+7000+8000=48000kWΣQ1=0.62（5000+9000+5000+10000+4000+7000+8000）=29760kVarΣS1=（480002+297602）1/2=56477kVA（2）10kv侧：ΣP2=2000+3000+700+1200+1000+500+600+2000=11000kWΣQ2=2000×0.484+3000×0.75+700×0.698+1200×0.62+1000×0.75+500×0.75+600×0.62+2000×0.62=7187ΣS2=（110002+71872）1/2=13139kVA（3）110kv考虑同时系数时的容量：ΣS’=69613×0.85=59171kVA主变压器台数的确定主变台数确定的要求：以装设两台主变压器为宜。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。主变压器容量的确定5-1010-2070％-80％。S=ΣS’×0.7=59171×0.7=41419kVA所以应选两台容量为50MVA的主变压器变电站主变压器型式的选择组别（YN，d11式。主变相数选择330KV主变绕组数选择.在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器15％主变压器宜采用三绕组变压器。高压侧：K1=(48000+11000)×0.8/50000=0.944>0.15中压侧：K2=48000×0.8/50000=0.768>0.15K3=11000×0.8/50000=0.176>0.15由以上可知此变电所中的主变应采用三绕组。主变绕组连接方式变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系y和△，高、中、低三侧绕组如何要根据具体情况110KVY035KVY35KV绕组都采用△连接。110KVY035KVY连接，10KV侧采用△接线主变中性点的接地方式：选择电力网中性点接送地方式是一个综合问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰。主要接地方式有：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地。电力网中性点的接地方式，决定了变压器中性点的接地方式。电力网中性点接地与否，决定于主变压器中性点运行方式。35KV系统，IC<=10A；10KV系统；IC<=30A（采用中性点不接地的运行方式）110KV35、10KV采用中性点不接地方式主变的调压方式.;...;.;《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）第五章第三节规定：调压方式变压器的电压调整是用分解开关切换变压器的分接头，从而改变变压器比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在+5％以内，另一种是带负荷切换，称为有栽调压，调压范围可达到+30％。对于110KV及以下的变压器，以考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压。由以上知，此变电所的主变压器采用有载调压方式。变压器冷却方式选择参考《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）第五章第四节主变一般的冷却方式有：自然风冷却；强迫有循环风冷却；强迫油循环水冷却；强迫、导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却方式。故此变电所中的主变采用强迫油循环风冷却方式。附：主变型号的表示方法第一段：汉语拼音组合表示变压器型号及材第一部分：相数 S----三相；D 单相第二部分：冷却方式J----油浸自冷；F 油浸风冷；S----油浸水冷；G----干式；N 氮气冷却；FP----强迫油循环风冷却；SP 强迫油循环水冷却表3-1主变压器参数型 容 容量

高—压

SFSZ9-50000/11050MVA100100100110±8×1.25%阻抗电压 中—低—

38.5±2×2.5%10.5联结组标号空载损 耗负载

YNyn0d1158.8kw225kw空载电流0.91%高-中10.5%阻抗电压高-低17.8%中-低6.5%无功补偿和电容器的选取无功补偿的重要性功率因数是用电户的一项重要电气指标。提高负荷的功率因数可以使发、变电设备和输电线路的供电能力得到充分的发挥，并能降低各级线路和供电变压器的功率损失和电压损失，因而具有重要的意义。目前用户高压配电网主要采用并联电力电容器组来提高负荷功率因数，即所谓集中补偿法，部分用户已采用自动投切电容补偿装置。低压电网，已推广应用功率因数自动补偿装置。对于大中型绕线式异步电动机，利用自励式进相机进行的单机就地补偿来提高功率因数，节电效果显著。功率因数定义在交流电路中，有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cosφ表示。交流电路中由于存在电感和电容，故建立电感的磁场和电容的电场都需要电源多供给一部分不作机械功的电流，这部分电流叫做无功电流。无功电流的大小与有功负荷即机械负荷无关，相位与有功电流相差90°三相交流电路功率因数的数学表达式为P2Q23UIPcos P P2Q23UIP式中 P—有功功率，kW；Q—无功功率S—视在功率，kVA；U—线电压有效值，kV；I—线电流有效值，A。随着电路的性质不同，cosφ0-1之间变化，其大小取决于电路cosφ=1时，表示电源发出的视在功率全为有功功率，即cosφ=0时，则P=0S=Q1越好。无功补偿装置选择110KV35KV10KV10KV10KV0.9210kvcosφ10=Pca.10/Sca.10=11000/13139=0.837负荷所需补偿的最大容性无功量为：Qcf.m=Pfm(tanφ10－tanφ')=Pfm(tanaccos0.837－tanaccos0.92)=11000×(0.654－0.25)=4441kvarGR-1C-0810kVqc=270kvarN=Qc/qc=7187/270=26.6210kv侧为单母分段接线，取偶数N=28因此本设计采用的无功补偿装置为28组GR-1C-08型，电压为10kV容量qc=270kvar的电容器柜。4最大持续工作电流及短路计算各回路最大持续工作电流根据公式S

=max

UI3e gmax3式中S

max

----所统计各电压侧负荷容量U 各电压等级额定电压eI 最大持续工作电流gmaxS max

UI3e gmax3Igmax

=S / U3max e3则：35kv侧

3gmax3

=56477/

×35KV=0.931ka10kv侧

3gmax3

=13139/

×10KV=0.758ka110kv

3gmax3

=69613/

×110KV=0.365ka短路计算的目的及假设一、短路电流计算的目的1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。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，这就需要进行全面的短路电流计算。3的安全距离。4依据。5、按接地装置的设计，也需用短路电流。二、短路电流计算的一般规定1按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工5～10年2、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导步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。3、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。4三、短路计算基本假设1、正常工作时，三相系统对称运行；2、所有电源的电动势相位角相同；3大小发生变化；4、不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；5、元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；6、系统短路时是金属性短路。短路电流计算SFSZ9-50000/110型变压器参数：U1—2%=10.5；U1—3%=17.8；U2—3%=6.5Us1%=1/2(U1—2%＋U1—3%－U2—3%)=1/2(10.5＋17.8－6.5)=10.9Us2%=1/2(U1—2%＋U2—3%－U1—3%)=1/2(10.5＋6.5－17.8)=－0.4≈0Us3%=1/2(U1—3%＋U2—3%－U1—2%)=1/2(17.8＋6.5－10.5)=6.9取基准容量为：SB=100MVA，基准电压为UB=Uav又依公式：3IB=SB/ UB；XB=UB2/SB3.基准电压（K：10.5 37 115各绕组的电抗标幺值计算如下：X T1

%/100）×（S/Ss1 B

）=（10.9/100）×（100/50）=0.218X T2X =（U

%/100）×（S/s2 B%/100）×（S/S

）=（0/100）×（100/50）=0N）=（6.9/100）×（100/50）=0.138T3 s3 B N当系统容量设计时计算值为500MVA，短路电流的计算系统的等值网络如图1-2所示：X1

/2=0.218/2=0.109T123X=X=23

/2=-0/2=0T2/2=0.138/2=0.069T3dX=SdB

/S=100/500=0.2D35kv侧短路当f1点短路时I

=Sf1

/（3U

）=100/（3×37）=1.56KAB短路电流 I''f1

=1/（X1+X3+Xd）=1/（0.109+0.069+0.2）=2.645.;...;.;短路电流的有名值

I' =2f12

×I''f1 f

=2.645×1.56=4.126KA冲击电流

ish.f

=1.8

×I'23f123

=1.8

×4.126=10.5K短路容量

s=I''f1 f

×Ub×

=2.645×37×

=169.5MVA3电流最大有效值： I=1.51×I' =1.51×4.126=6.23KA33ch f1310kv侧短路f2点短路时

=S/（f2 B

U）=100/（3B3

×10.5）=5.5KA短路电流 I''f2

+X2

）=1/（0.109+0+0.2）=3.236短路电流的有名值

I' =2f22

×I''f2 f

=5.5×3.236=17.8KA冲击电流

i33sh.f233

=1.8

×I'2f22

=1.8×

×17.8=45.3KA短路容量

s=I''f2 f

×Uc×

=3.236×10.5×

=58.85MVA电流最大有效值： I=1.51×I' =1.51×17.8=26.878KAch f1110kv侧短路当f3点短路时I

=S/（3f3 B3

U）=100/（3B3

×115）=0.502KA3短路电流 I''3f3

=S /（f3

UI3B f3

）=500/（

×115×0.502）=5短路电流的有名值

I' =2f32

×I''f3 f

=5×0.502=2.51KA冲击电流

ish.f3

=1.8

×I'2f32

=1.8×

×2.51=6.389KA3短路容量为：S=3

UaI”

×115×5=995.9（MVA）电流最大有效值： Ich=1.51×I'f15主要电气设备选择电气设备的选择原则电气装置中的载流导体和电气设备，在正常运行和短路状态时，都必须安全可靠地运行。为了保证电气装置的可靠性和经济性，必须正确地选择电气设备和载流导体。各种电气设备选择的一般程序是：先按正常工作条件选择出设备，然后按短路条件校验其动稳定和热稳定。电气设备与载流导体的设计，必须执行国家有关的技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和为今后扩建留有一定的余地。电气设备选择的一般要求包括：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、应按当地环境条件校核；、应力求技术先进和经济合理；、选择导体时应尽量减少品种；5、扩建工程应尽量使新老电器型号一致；6、选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。7、按短路条件来校验热稳定和动稳定。8110kV用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间；而电器的计算时间一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间；断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。电气设备和载流导体选择的一般条件按正常工作条件选择①额定电压：所选电气设备和电缆的最高允许工作电压，不得低于装设回路的最高运行电压UN≥UNs②额定电流：所选电气设备的额定电流IN，或载流导体的长期允许电流Iy，ImaxImax时，应考虑回路在各种运行方式下的持续工作电流，选用最大者。按短路状态校验①热稳定校验：It2t>Qk，tk=tin+ta，校验电气设备及电缆（3～6KV厂用馈线电缆除外）热稳定时，短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。②动稳定校验：ies＞ish，用熔断器保护的电气设备和载流导体，可不校验热稳定；电缆不校验动稳定；短路校验时短路电流的计算条件：所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算，并应考虑电力系统的远景发展规划；计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而对于发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严重时，应按严重情况校验。高压断路器的选择电力系统中，高压断路器具有完善的灭弧性能，正常情况下，用来接通和开断负荷电流，在某些电器主接线中，还担任改变主接线的运行方式的任务，保证非故障部分的正常运行。3110kv侧断路器的选择3变压器的最大工作电流3I =（1.05S ）/（3max N额定电压选择：UN≥UNs=110KV

U ）=1.05×50000/N

×110=275.5A开断电流选择：INbr>I”=5KA(f3点短路电流)额定电流选择：IN>Imax=275.5A110KVSF6SF6操作噪音小，检修维护方便等优点，已在电力系统的各电压等级得到广泛的应用。110KVSF6型号的断路器使用环境环境温度：-30℃~+40℃风压：≤700Pa海拔高度：≤3000m地震烈度：≤8度空气污秽程度：Ⅲ级覆冰厚度：10mm完全符合变电站当地环境表5-1LW36-126型号的断路器参数断路器型号额定电压额定电流最高工作额短定路极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间KVA电压KV开电断流峰值4SSKA110 3150 126 100 40 0.03热稳定校验：It2t>QkIt2t=402×4=6400[（KA）2S]电弧持续时间取0.04S，热稳定时间为：tk=0.15+0.03+0.04=0.22<1S因此需要计入短路电流的非周期分量，查表得非周期分量的等效时间T=0.05S周期分量的热效应：Q=tp k

/12（I'2f1

+10I2'tk/2

+I2'）=0.22/12×（52+10*52+52）=5.5（KA）2.Stktk

＜1时，T=0.05Q=T×I'2np f

=0.05×52=1.25（KA）2.SQQQ=5.5+1.25=6.75（KA）2.SK p np所以It2t>Qk 满足热稳定校动稳定校验：ies=100KA>ish=3.79KA满足动稳定校验，因此所选断路器合适。35kv侧断路器选择3变压器的最大工作电流3Imax

=（1.05SN

）/（

U 3N3

×35=866A额定电压选择：UN≥UNs=35KV开断电流选择：INbr>I”=2.67KA(f1点短路电流)额定电流选择：IN>Imax=866A本设计中35kv侧采用真空断路器，比较各种35kv真空断路器，最后选择ZW7-40.5系列户外高压真空断路器,35KV输变电系统的控制与保护,用。表5-2ZW7-40.5型号的断路器参数极限 热稳定断路器型号额定电压额定电流最高工作额短定路通过电流KA电流KA固有分闸时间KVA电压KV开电断流峰值4SSKAZW7-40.5 40.5 2000 40.5 80 31.5 0.06热稳定校验：It2t>QkIt2t=31.52×4=3969[（KA）2S]电弧持续时间取0.04S，热稳定时间为：tk=0.15+0.06+0.04=0.25<1S因此需要计入短路电流的非周期分量，查表得非周期分量的等效时间T=0.05S周期分量的热效应：Q=tp k

/12（I'2f1

+10I2'tk/2

+Itk

）=0.25/12×（2.6452+10*2.6452+2.6452）=1.749（KA）2.Stk

＜1时，T=0.05Q=T×I'2np f

=0.05×2.6452=0.35（KA）2.SQQQ=1.749+0.35=2.1（KA）2.SK p np所以It2t>Qk 满足热稳定校动稳定校验：ies=80KA>ish=6.23KA满足动稳定校验，因此所选断路器合适。10kv侧断路器选择3变压器的最大工作电流3Imax

=（1.05SN

）/（

U 3N3

×10=3031AUN≥UNs=10KV开断电流选择：INbr>I”=2.645KA(f2点短路电流额定电流选择：IN>Imax=3031A本次设计中10kv侧选择真空断路器，比较各种真空断路器最后选择ZN68-12型断路器，此断路器是在ZNI2－12型基础上加以改进，价格相对较低。表5-3ZN68-12型号的断路器参数断路器型号额定电压额定电流最高工作额短定路极限通过电流KA热稳定电流KA固有分闸时间KVA电压开断峰值3SSKV电流ZN68-1212315012KA40100400.06热稳定校验：It2t>QkIt2t=402×3=4800[（KA）2S]电弧持续时间取0.04S，热稳定时间为：tk=0.15+0.06+0.04=0.25<1S因此需要计入短路电流的非周期分量，查表得非周期分量的等效时间T=0.05S周期分量的热效应：Qp

=t /12（I'2k f

+10I2'tk/2

+Itk

）=0.25/12×（3.2362+10*3.2362+3.2362）=2.618（KA）2.S

＜1时，T=0.05kQ=T×I'2np f

=0.05×3.2362=0.523（KA）2.SQQQ=2.618+0.523=3.141（KA）2.SK p np所以It2t>Qk 满足热稳定校动稳定校验：ies=100KA>ish=26.878KA满足动稳定校验，因此所选断路器合适。隔离开关的选择的，还可以拉、合小电流电路。选择隔离开关时应满足以下基本要求：隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。可能降低操作时的过电压。隔离开关的结构简单，动作要可靠。操作。隔离开关的型号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。其选择的具体方法与断路器的相同。110kv侧隔离开关经过各种型号的比较决定采用GW5-126高压隔离开关。表5-4GW5-126隔离开关技术数据如下：额定电压126KV

额定电流2000A

动稳定电流值80KA

动稳定电流值31.5(4S)

接地开关单接地双接地通过隔离开关的最大持续工作电流为275.5A隔离开关的额定电流为2000A，大于通过隔离开关的最大持续工作电流。动稳定校验：动稳定电流：ies=80KA ich=3.79KA ies＞ichIt2t=31.52×4=3969[（KA）2S]热稳定效应：Q=tp

/12（I'2f1

+10I2'tk/2

+I2'）=0.22/12×（52+10*52+52）=5.5（KA）2.Stkt＜1时，T=0.05kQ=T×I

=0.05×52=1.25（KA）2.Snp f1QQQ=5.5+1.25=6.75（KA）2.SK p np所以It2t>Qk 满足热稳定校验35kv侧隔离开关经过各种型号的比较决定采用GW5-40.5高压隔离开关。表5-5GW5-40.5隔离开关技术数据如下：额定电压40.5KV

额定电流2000A

动稳定电流值80KA

动稳定电流值31.5(4S)

接地开关单接地双接地通过隔离开关的最大持续工作电流为866A2000A动稳定校验：动稳定电流：ies=80KA ich=6.23KA ies＞ichIt2t=31.52×4=3969[（KA）2S]Q=tp

/12（I'2f1

+10I2'tk/2

+I2'）tk=0.25/12×（2.6452+10*2.6452+2。6452）=1.749（KA）2.S

＜1时，T=0.05kQ=T×np

'2=0.05×2.6452=0.35（KA）2.Sf1QQQ=1.749+0.35=2.1（KA）2.SK p np所以It2t>Qk 满足热稳定校验10kv侧隔离开关经过各种型号的比较决定采用GN22-12高压隔离开关。表5-6GN22-12隔离开关技术数据额定电压12KV

额定电流3150A

动稳定电流值125KA

动稳定电流值50(4S)

雷电冲击耐压75通过隔离开关的最大持续工作电流为3031A3150A动稳定校验：动稳定电流：ies=125KA ich=26.878KA ies＞ichQ=tp

/12（I'2k f

+10I2'tk/2

+I2'）tk=0.25/12×（3.2362+10*3.2362+3.2362）=2.618（KA）2.S

＜1时，T=0.05kQ=T×I'2np f

=0.05×3.2362=0.523（KA）2.SQQQ=2.618+0.523=3.141（KA）2.SK p np所以It2t>Qk 满足热稳定校验电流互感器的选择电流互感器（CT）是一次系统和二次系统间联络元件，用以分别向测量仪表、继电器线圈供电，正确反映电气设备正常运行和故障情况。作用是：将一次回路的大电流变为二次回路的小电流5A1A保护装置标准化，小型化，并使其结构巧，价格便宜和便于屏内安装；2.使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证设备和人身的安全。根据安装的场所和使用条件，选择电流互感器绝缘结构（浇注式、瓷绝缘式、油浸式，安装方式（户内式、户外式、装入式、穿墙式，结构形式（多匝式、单匝式、母线式，测量特性（测量用、保护用、具有测量暂态特性等.LQLMLD35KV以上电流互感器多采用油浸式结构。在条件允许时，如回路中有变压器套管、穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节省占地和投资。电流互感器的选择和配置应按下列条件：型式：电流互感器的型时应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6～20KV于35KVug

(一次回路工作电压)un

g

(一次回路最大工作电压)I（原边额定电流）m准确等级：要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。二次负荷：S I Z n 2n 2nS I2 Z2 2n 2ni＜2IKsh mdw式中，Kdw

是电流互感器动稳定倍数。I

t

m

KtK1st110kv电流互感器的选择一次回路电压：二次回路电流：

=110KV=4×50000/3×( 3.;.由《电气工程电气设备手册》（上册）中比较分析得，在本设计中宜采用LCW－110型号的电流互感器表5-7LCW－110型号的电流互感器，技术数据额定电流二次组合准确级准短时热稳定电动稳定电流10％倍数二次负流荷110KV600A0.5/175(KA)150(KA)P/P/P/0.5ish

2I Km dw= ×0.6×150=127.28KA>ish=3.79KA满足动稳定要求热稳定校验：I2tdz

m

Kt(mKt)2=(0.675)2=2025（K）2s]k=5.5（K）2s],满足热稳定要求综上所述，所选LCW-110(600/5)户外独立式电流互感器满足要求。35kv侧电流互感器的选择一次回路电压：二次回路电流：

=35KV=4×50000/3×(3×UN)=1099.71A根据比较选择LJWD-35型电流互感器表5-8LJWD-35型电流互感器技术数据额定电流额定一次电流准确级短时热稳定电流动稳定电流准确级相应输出35KV600A0.2/D45(KA)112.5(KA)30va动稳定校验：ish2Km dw= ×0.6×112.5=135KA>ish=7.622KA.;.满足动稳定要求热稳定校验：I2tdz

m

Kt(ImKt)2=(0.6×45)2=729[（KA）2s]≥Qk=3.14[（KA）2s],满足热稳定要求综上所述，所选LJWD-35型电流互感器满足要求。10kv侧电流互感器一次回路电压：二次回路电流：

=10KV=4×50000/3×(3×UN)=3849A根据比较选择LZZQB6-10型电流互感器表5-9LZZQB6-10型电流互感器技术数据额定电流

额定一次电流

准确级 短时热稳定电流 动稳定电流 10％倍数10KV 600A 0.5/10P10 44.5(KA) 80(KA) 10ish

2I Km dw= ×0.6×80=67.88KA>ish=21.97KA满足动稳定要求热稳定校验：I2tdz

m

Kt(ImKt)2=(0.6×44.5)2=712.89[（KA）2s]≥Qk=2.1[（KA）2s],满足热稳定要求综上所述，所选LZZQB6-10型电流互感器满足要求。.;...;.;电压互感器的选择电压互感器（PT）是一次系统和二次系统间联络元件，用以分别向测量仪表、继电器线圈供电，正确反映电气设备正常运行和故障情况。作用是：准化，小型化，并使其结构巧，价格便宜和便于屏内安装：人身的安全。型式选择：根据安装的场所和使用条件，选择电压互感器绝缘结构和安装方式，一般6-20KV户内配电装置多用油浸式或树脂浇注绝缘的电磁式电压互感器；35KV配电装置选用电磁式电压互感器；110KV及其以上的配电装置中尽可能地选用电容式电压互感器。按额定电压选择：90%-110%之间。PT二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。通常，一次绕组接于电网相电压时，二次绕组额定电压应选为100/1.732v。当电网为中性点直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为100/1.732v；当电网为中性点非直接接地系统时，互感器辅助副绕组额定电压选为100/3v。按容量和准确度级选择：PT按容量和准确度级选择与CT相似，要求互感器二次最大一相负荷S2应该不超过设计要求的准确度级的额定二次负荷SN2，而且S2应该尽量最接近SN2，因S2过小也会使误差增大，PT的二次负荷S2计算式为：S2=[(ΣP0)2+（ΣQ0)2）]1/2式中P0、Q0 同一相一表和继电器电压线圈的有功功率、无功功率。PT3110kv侧选用JDQX-110系列SF6电压互感器表5-10JDQX-110系列SF6电压互感器数据额定一次电压额定二次电压剂量和监控绕组剩余绕组额定绝缘水平额定频率110kv100v100v126/230/550kv50hz35kv侧选用JDQX-35系列SF6电压互感器表5-11JDQX-35系列SF6电压互感器数据系统最高电压40.5kv

二次绕组50/75/150v

剩余绕组150v

准确级0.2/0.5/3P

额定频率50hz10kv侧选用JDZ9-10型电压互感器表5-12JDZ9-10型电压互感器数据系统最高电压12kv

额定一次电压10kv

额定二次电压100v

准确级100VA0.5

额定频率50hz母线导体的选择选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容：选择母线的材料，结构和排列方式；选择母线截面的大小；检验母线短路时的热稳定和动稳定；35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕；对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频率。110kv母线的选择110kv母线选择在国际上广泛使用的管型母线。其主要性能表现在1（母线采用国内先进的热顶铸造无缝管等一系列的先进工艺，表面光滑，尺寸精度高，抗拉强度大，不易产生放电和变形；.2、产品采用公司自行研发的稀土、耐热铝合金材料，具有优良的加工、焊接、导电及耐热性能；3、对流散热条件好，温升低，损耗小，导电能力强、载流量大；、耐热性能高，可提高管母线的工作温度（工作温度达到导体在高温下具有较高的机械强度，提高输变电系统的安全可靠性；5、安装占地面积小，组合管母线是软导线占地面积的1/3；6、蚀，不易覆冰、抗灾能力强，使用寿命长；7、方便，外形美观，运行安全、稳定、可靠，便于检修和维护110kv侧母线选择LDRE-φ100/903100A。已知，该地区最高气温40度，最低气温-10度，年平均气温20度，最热月平均气温30度=0.94热稳定校验:

=0.94×3100=2922.7>Imax=365正常运行时导体温度:=40+(70-40)×3652/31002=40.41℃查发电厂电气部分表C=99，则满足短路时发热的最小导体截面为:Qk=5.5[（KA）2s], Kf=1×106Smin=23.69mm2<314mm2 满足热稳定要求所以可以使用LDRE-φ100/90铝镁合金管型母线.;.35kv侧主母线的选择35kv侧选择绝缘式铜管母线，和常规矩形母线比较，这种母线有如下优点。载流量大铜管母线为空心导体，铜管表面为圆形表面、表面积大，导体表面电流密度分布均匀，避免因表面不规则引起电荷聚集而造成局部发热，从而确保了线路的可靠运行。如铜管导体为Φ100*5mm，截面积为1492mm2，载流量可达3150，电流密度：2.11（A/mm2，温升≤40K；而矩形母线载流量为2120×120×101.31（A/mm2）以上。因此，铜管母线特别适合工作电流大的回路。集肤效应低、功耗损失小绝缘铜管母线的集肤效应系数低，kf≦1,交流电阻小，因而母线的功耗损失小。若采用多片矩形导体，随着片数增加，集肤效应系数不断加大，单位载面得有效载流量下降，片与片之间电流分布不均匀，附加损耗加大，散热条件差。散热条件好、温升低（室外的气压差，能自然形成热空气对流，散热条件好。允许应力【σ】大、机械强度高450KA，Φ100*5mm913可直接进入高压室与户内限流电抗器或与开关柜连接，减少了相应的支柱绝缘子、母线金具、以及土建构架基础。电气绝缘性能强绝缘铜管母线采用密封屏蔽绝缘方式，外壳接地点位为零，由于电气屏蔽具有：a.使电场分布均匀；b.控制点位和限制电场；c.避免在绝缘表面产生局部放电；d.传导泄露电流和充电电流；e.对危险地接触电压进行防护等特性，.;.故这种屏蔽绝缘电缆形导电管母线电场分布均匀，电气绝缘性能强。绝缘材料耐热系数高-250℃～+250℃中工作,年。抗电器震动能力强直接将绝缘铜管母线固定在钢构架上或在混凝土支架上，取消穿墙套管和支柱绝缘子，具有较强抗震动能力。不受环境干扰、可靠性高灰尘以及外物所引起地和相间短路故障，运行具有高度地可靠性。相比之下，矩形母线暴露在环境中，容易受人、动物（如老鼠等）以及其他物体偶然接触而发生接地和短路，不利于安全运行。CFPJTM-40.5/31503150125ka50ka45k。=0.94热稳定校验:

=0.94×3150=2961>Imax=758正常运行时导体温度:=40+(70-40)×7582/31502=41.73℃查发电厂电气部分表C=99，则满足短路时发热的最小导体截面为:Qk=3.14[（KA）2s],Kf=1×106.;.Smin=17.9mm2<1771mm2 满足热稳定要求10kv侧母线选择10kvCQPJTM-12/31503150A125ka50ka45k。=0.94热稳定校验:

=0.94×3150=2961>Imax=931正常运行时导体温度:=40+(70-40)×9312/31502=42.62℃查发电厂电气部分表C=99，则满足短路时发热的最小导体截面为:Qk=2.1[（KA）2s], Kf=1×106Smin=14.63mm2<1771mm2 满足热稳定要求避雷器的选择避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器