240kV降压变电所的电气一次系统设计

华北电力大学成人教育毕业设计〔论文〕华北电力大学成人教育毕业设计(论文)论文题目：110kV降压变电所的电气一次系统设计学生姓名：学号年级、专业、层次：11级、电气工程及其自动化、专升本函授站：二○一三年八月函授毕业设计〔论文〕任务书学生姓名：年级专业层次：学号：函授站：一、毕业设计〔论文〕题目：110kV降压变电所的电气一次系统设计二、毕业设计(论文)工作起止时间：2024年6月6日至2024年8月24日三、毕业设计〔论文〕的内容要求：1、熟悉掌握变电站电气一次系统的设计原那么；2、进行初步技术、经济比较，选择两种较好的电气主接线；3、选择主变压器的容量和型号；4、计算两种主接线的短路电流；5、根据短路电流计算结果选择电气设备；6、通过技术经济比较确定最正确方案；7、防雷及接地系统设计；8、屋内外配电装置设计和总平面布置；9、绘制图纸：电气主接线、电气总平面布置、防雷与接地、配电装置断面图各一张四、分阶段完成时间：2024/06/03—2024/06/15：根据设计题目，查阅相关的资料和文献；2024/06/16—2024/07/31：制定出变电站电气一次系统接线方案；2024/08/01—2024/08/20：进行短路电流计算，一次设备选型；2024/08/21—2024/09/02：绘制出相应的设计图，撰写毕业论文。五、原始资料数据和参考资料：〔一〕原始数据：1、变电站类型：110kV降压变电所2、电压等级：110/35/10kV3、负荷情况：35kV侧：最大20MW，最小15MW，Tmax=5500小时，cosφ=0.8510kV侧：最大15MW，最小10MW，Tmax=5400小时，cosφ=0.854、出线情况：110kV：2回；35kV：6回；10kV：10回〔电缆〕5、系统情况：〔1〕系统经单回线〔LGJ--185/20km〕给变电所供电；〔2〕系统110kV母线电压满足常调压要求；〔3〕系统110kV母线短路电流标幺值为15；〔SB=100MVA〕〔4〕35kV和10kV对端无电源；6、环境条件：〔1〕最高温度40℃，最低温度–30℃，年平均温度20℃〔2〕土壤电阻率ρ<400欧米〔3〕当地雷暴日40日/年〔二〕参考资料：1.发电厂电气局部课程设计参考资料天津大学2.发电厂变电所电气主接线和布置西北电力设计院3.变电所电气局部，中国水利水电出版社20244.中小型变电所实用设计手册，中国水利水电出版社20005.河南省电力工业局，变电所电气设备及运行中国电力出版社19956.电气设备及运行，中国电力出版社20247.变电所设计〔10-220kV〕，辽宁科学技术出版社19938.发电厂变电所电气主接线设计西安交通大学指导教师学生签名王颖接受设计论文任务开始执行时间2024年6月6日学生姓名王颖所在班级电气1152班设计题目变电所电气一次系统设计设计地点本校设计起止日期2024年6月6日起至2024年8月24日止指导教师评语：指导教师签字：年月日辩论委员会评语成绩：辩论委员会主任签字：年月日摘要变电所是电力系统的重要组成局部，它直接影响整个电力系统的平安与经济运行，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。电气一次系统接线是变电所的主要环节，电气一次系统接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置确实定，是变电所电气局部投资大小的决定性因素。此次设计的题目是?变电所电气一次系统设计?，其主要任务是对110kV变电所的一次系统的初步设计。包括对电气主接线确实定，防雷及接地系统确实定，主要电气设备的选择，包括：断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线，所用变压器等。首先，根据原始材料选择了6种合理的电气主接线方式，根据对主接线的经济可靠.运行灵巧的要求初步选取了2种较好的接线方式，并选择主变压器。其次，进行了短路电流计算，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值等。从而根据计算结果选择了电气设备。并在技术方面和经济方面进行比较，选取灵巧、经济的最优接线方案。然后根据原始资料提供的环境条件进行防雷及接地系统设计。最后根据所选择的设计方案进行室内外配电装置及总平面的合理布置。关键字：电力系统变电所一次系统设计目录HYPERLINK\o"GOTO>>>"摘要▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第6页HYPERLINK\o"GOTO>>>"变电所概述▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第9页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第一局部设计说明书▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第10页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第一章变电所主接线▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第10页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第二章主变压器容量及型号确定▪▪▪▪▪▪第18页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第三章短路电流计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第20页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第四章电气设备的选择与校验▪▪▪▪▪▪▪▪▪第23页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第五章确定最正确方案▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第27页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第六章防雷系统设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第29页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第七章接地装置设置▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第30页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第八章电气总平面布置▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第31页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第二局部设计计算书▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第33页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第一章变压器容量及参数计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪第33页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第二章短路点的短路电流计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪第34页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第三章设备的选择与校验过程▪▪▪▪▪▪▪▪▪第37页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.1110KV断路器及隔离开关选择▪▪▪▪▪▪第37页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.235KV断路器及隔离开关选择▪▪▪▪▪▪第38页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.310KV断路器的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第40页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.4电流互感器的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第41页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.5母线及出线的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第44页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.6支柱绝缘子选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第50页HYPERLINK\o"GOTO>>>"3.710KV穿墙套管的选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第52页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第四章防雷保护的计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第53页HYPERLINK\o"GOTO>>>"第五章接地装置计算▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第55页HYPERLINK\o"GOTO>>>"致谢▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪第56页待设计变电所概述本变电所的电压等级为110KV，系统经单回线〔LGJ--185/20km〕给变电所供电。本所向该地区35KV和10KV两个电压等级负荷供电。负荷情况：35KV侧：最大20MW，最小15MW，Tmax=5500小时，cosφ=0.8510KV侧：最大15MW，最小10MW，Tmax=5400小时，cosφ=0.85建设规模：110KV出线2回架空；35KV出线6回架空；10KV出线10回电缆35KV和10KV侧对端无电源环境条件：当地最高温度40℃，最低气温-30℃，年平均温度20℃，当地土壤电阻率ρ<400欧；当地雷暴日40日/年。第一局部设计说明书变电所主接线电气主接线的根本要求变电所电气主接线是有高电压设备通过连接线组成的聚集和分配电能的电路,主接线的型式直接影响供电的可靠性,灵巧性,经济性和可扩充性。?35110kV变电站设计手册?中规定：“变电所注解应根据变电所在电力网中的地位出现回路数,设备特点及负荷型等条件确定并满足供电可靠性灵巧操作性检修方便节约投资和便于扩建等要求〞。可靠性具体要求：断路器检修时，不宜影响供电；断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并保证对一级负荷及全部或大局部二级负荷的供电；尽可能防止变电所全部停运的可能性；灵巧性具体要求：调度时应可以灵巧地投入和切除变压器和线路调配电流负荷满足系统在事运行方式下的系统调度要求；检修时，可以方便的停运断路器母线及电器设备进行平安检修而不致影响电力网运行和对用户的供电；经济性具体要求：投资省.主接线力求简单.尽可能减少断路器隔离开关.互感器.避雷针等的一次设备；二次保护不要太复杂；占地面积小；电能损失小；可扩性具体要求：扩建时，可容易地从初期接线过渡为最终接线。设计方案1.2.1根据电气主接线设计的根本要求，初步预选了6种合理的电气主接线搭配〔表1-1〕；表1–1电气主接线选择方案方案110KV35KV10KV断路器隔离开关1单母+旁母双母单母26342单母单母单母分段25243外桥单母分段单母分段25264内桥单母分段单母分段25265双母单母+旁母单母分段27306单母分段单母+旁母单母2630方案1：图1.2-1：电气主接线选择方案1方案2：图1.2-2：电气主接线选择方案2方案3：图1.2-3：电气主接线选择方案3方案4：图1.2-4：电气主接线选择方案4方案5：图1.2-5：电气主接线选择方案5方案6：图1.2-6：电气主接线选择方案61.2.2各种接线方式的初步技术、经济性比较1.2.2.1双母线接线〔图1.2-1〕优点：供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组导线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关，只停该回路。调度灵巧，各个电源和各个回路负荷可任意切换，分配到任意母线上工作，能够灵巧地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。扩建方便，向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。便于实验，当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。缺点：经济性差，增加一组母线和每回路就需增加一组母线隔离开关。当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了防止隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。1.2.2.2单母线接线〔图1.2-2〕优点：运行操作简单方便，不易出现误操作。扩建方便，向母线的左右任何一个方向扩建，均不影响母线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。经济性高，系统简单明了，所用断路器与隔离开关数量少，投资小。缺点：供电可靠性较差，母线故障或检修时，在此母线上的负荷均停止供电。调度灵巧性较差，引出线断路器或隔离开关检修时，该回路停止供电。1.2.2.3单母线+旁路母线接线〔图1.2-3〕优点：供电可靠性较高，检修电源回路断路器时，该回路可以不停电，从而提高了供电可靠性。调度灵巧性较高，变压器投切方便。扩建方便，向母线的左右任何一个方向扩建，均不影响母线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。缺点：经济性较差，增加了大量设备，使投资大大增加。操作繁琐，易发生误操作，检修和维护工作量加大。当出线回路线路、断路器、隔离开关故障或检修时，将导致该回路停电。1.2.2.4单母线分段接线〔图1.2-4〕优点：供电可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。且用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。调度灵巧性高。变压器投切比较方便。当任意电源故障或检修时，可由母联开关替代。防止母线停电。缺点：当出线或出线断路器、隔离开关故障或检修时，该回路将停止供电。扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。1.2.2.5外桥接线〔图1.2-5〕优点：供电可靠性较高。全所停电的可能性较小。调度灵巧性高。变压器的投入和切除比较方便，当变压器发生故障时，仅变压器侧断路器断开，不影响其它回路运行。经济性高。四个回路只需三台断路器，所用高压断路器数量少，节省了设备投资和占地面积。缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运。桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。变压器侧断路器检修时，变压器需较长时时间停运。为防止此缺点，可加装正常运行时断开的跨条。另外，桥连断路器检修时，也可采用此跨条。线路无法扩建。1.2.2.6内桥接线〔图1.2-6〕优点：供电可靠性较高。全所停电的可能性较小。调度灵巧性高。电源线路的投入和切除比较方便，当线路发生故障时，仅线路侧断路器断开，不影响其它回路运行。经济性高。四个回路只需三台断路器，所用高压断路器数量少，节省了设备投资和占地面积。缺点：变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并影响一条电源线路的暂时运行。桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。出线断路器检修时，线路需较长时间停运。为防止此缺点，可加装正常运行时断开的跨条，为了轮流停电检修任何一组隔离开关，在跨条上必须加装两组隔离开关，桥连断路检修时，也可利用此跨条。线路无法扩建。各电压等级接线选取的一般原那么1.3.1110KV侧选取原那么：根据?发电厂变电所电气主接线设计?中规定，双母线接线适合于110KV~220KV配电装置在系统中居重要地位，出线回路在3回以上，同时规定在采用单母线、分段母线或双母线的35KV~110KV主接线中，当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施。1.3.235KV侧选取原那么：35KV~110KV线路超过2回时宜采用单母线或分段单母线接线。分段单母线或双母线的35KV~110KV主接线中，当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施。1.3.310KV侧选取原那么：当变电所装有两台主变压器时，6KV~10KV侧宜用单母线或分段单母线接线。当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施。主接线方案选定根据对各电压等级接线方式选取原那么及预选方案的技术、经济初步比较，最终选定第4套及第6套方案进行数据计算及设备选择。主变压器容量及型号确定2.1主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器并列运行，如一台因故障退出，仍可保证大局部用户用电，不致全所停电。当只有一个电源或变电所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。对于大型枢纽变电所，根据工程具体情况，可安装2—4台主变压器。本所属降压中间变电所，且35KV及10KV对端无电源。应选取两台容量相等的主变压器，并列运行。2.2主变压器容量的选择主变压器容量应根据5—10年的开展规划进行选择。根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电所一台主变停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。本所属一般性变电所，每台变压器额定容量可按下式选择：Sn=0.6Pmax(1+a%)+S所Sn：变压器额定容量；Pmax：变电所最大负荷；a%：该电压等级电网的线损率，一般取5%；S所：变电所用负荷，一般取100KVA。这样，当一台变压器停用时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，那么可保证对84%负荷的供电。由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷，因此，采用Sn=0.6Pm，对变电所保证重要负荷来说是可行的。每台主变的计算容量即为：26043KVA。考虑到变电所5～10年的开展规划，选用两台容量为31500KVA的变压器即可满足负荷要求。2.3主变压器型式的选择具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均到达该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三绕组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式。应选用SFSZ9–31500型变压器，参数见表2-1。表2-1主变压器参数型号及容量(KVA)连接组别容量比空载电流(%)投资(万元)SFSZ9-31500Y0/Y0/Δ-12-11100/50/500.830X2电压组合及分接范围〔KV〕损耗〔KW〕阻抗电压〔%〕高压中压低压空载短路高-中高-低中-低115±8X1.25%38.5±5%1138.42291810.56.5第三章短路电流计算3.1短路电流计算目的在变电所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个方面：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用限制短路电流的实施等，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平安、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。在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验分列软导线的相间和相对的平安距离。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。演算接地装置接触电压和跨步电压时，也需用短路电流。3.2短路电流计算的一般规定3.2.1计算的根本情况电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。短路发生在短路电流为最大值的瞬间。所有电源的电动势相位角相同。应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点电弧电阻。3.2.2计算容量应按工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景开展规划〔一般考虑工程建成后5～10年〕。3.2.3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，即两台变压器并列运行。3.2.4短路种类短路分两相短路，两相接地短路，单相接地，三相短路，一般情况下，三相短路电流大于其它对称短路形式。故按三相短路计算。3.2.5短路点选择选择在正常接线方式时短路电流为最大地点，应选高、中、低三侧母线采用同一方法计算。3.3短路电流计算方法3.3.1基准值、标幺值计算短路电流计算一般计算各元件的电抗，采用标幺值计算，为了方便，通常取基准容量SB=100MVA；基准电压UB为各级的平均电压，即UB=UP=1.05UN(UP：平均电压；UN：额定电压)，常用的基准电压值为115KV∕37KV∕10.5KV；那么基准电流IB=SB/√3UB计算结果为：IB110=0.502KA；IB35=1.56KA；IB10=5.5KA变压器阻抗电压计算公式为：UK1%=1/2(UK〔1-2〕%+UK〔1-3〕%-UK〔2-3〕%)UK2%=1/2(UK〔1-2〕%+UK〔2-3〕%-UK〔1-3〕%)UK3%=1/2(UK〔2-3〕%+UK〔1-3〕%-UK〔1-2〕%)变压器电抗计算公式为：XT=〔UK%/100〕×〔UB2/SN〕变压器电抗标幺值计算公式为：XT*=XT×〔SB/UB2〕3.3.2无限大容量电源供给短路电流的计算在短路电流计算中，当供电电源为无穷大时，可以认为短路电流的周期分量在整个短路过程中保持不便，即短路电流不衰减。短路电流标幺值计算公式为：I"z*=I"*=I∞*=1/X∑*I"*：时间为0秒的短路电流周期分量标幺值I∞*：时间为∞的短路电流周期分量标幺值X∑*：电源对短路点的等值电抗短路电流有名值计算公式为：I"z=I"=I∞=I"z*×IB=I"z*×(SB/√3UB)I"：时间为0秒的短路电流有名值I∞：时间为∞的短路电流有名值短路电流冲击值：ich=√2×Kch×I∞Kch：短路电流冲击系数，变电所一般取1.8短路全电流最大有效值：Ich=I"×√[1+2(Kch–1)2]短路容量：Sd=SB/X∑*3.4短路电流计算结果表3-1短路电流计算结果短路点电压等级标幺值有名值冲击值最大值短路容量I"z*I"z(KA)ich(KA)Ich(KA)Sd(MVA)d1110KV9.2174.62811.7816.989921.659d235KV2.5383.96110.0835.981253.807d310KV3.53419.43249.46629.342353.357第四章电气设备的选择与校验4.1选择的一般原那么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开展。应满足安装地点和当地环境条件校核。应力求技术先进和经济合理。同类设备应尽量减少品种。与整个工程的建设标准协调一致。对于电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别。对于熔断器的选择应考虑其上.下级的配合。对于电抗器的选择应检验其正常情况下的电压损失和短路时的母线残压值。4.2选择的有关规定4.2.1技术条件选择电器的额定工作电压Un应大于回路最高运行电压Ug，额定工作电流In应大于回路最大工作电流Ig·max，即Un>Ug；In>Ig·max4.2.2校验的一般原那么电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。短路热稳定条件I∞2tdz≤It2t(tdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞)I∞：稳态三相短路电流tdz：短路电流发热等值时间It：短路器t秒热稳定电流tz：短路电流周期分量等值时间短路动稳定条件ich≤imaxich：三相短路电流冲击值imax：短路器极限通过电流峰值断路器开断容量校验Sbrn≥SdSbrn：断路器额定断流容量Sd：短路容量4.3电气设备与载流体的选择〔详细选择及计算参考P37〕4.3.1断路器的选择表4-1断路器参数型号装设地点额定电压〔KV〕额定电流〔A〕热稳定电流〔KA〕SW4-110/1000110KV侧110100021〔5S〕SW3-35/60035KV进线356006.6〔4S〕SW3-35/60035KV出线356006.6〔4S〕SN10-10C/125010KV进线10125029〔4S〕SN11-10C/100010KV出线10100020〔5S〕表4-1〔续〕额定开断电流〔KA〕额定开断容量〔MVA〕极限通过电流〔KA〕投资〔万元〕最大有效18.435005532116.6400179.87.56.6400179.87.528.950071422.523.140052301.14.3.2隔离开关的选择表4-2隔离开关参数型号装设地点额定电压额定电流动稳定电流热稳定电流GW2-110/600110KV侧1106005014〔5S〕GW4-35/60035KV进线356005015.8〔4S〕GW4-35/60035KV出线356005015.8〔4S〕投资〔万元〕110KV侧2.535KV侧1.24.3.3高压熔断器的选择表4-3高压熔断器参数型号额定电压〔KV〕额定电流〔A〕断流容量〔MVA〕备注RW9-35350.5600保护户外电压互感器RN2100.51000保护户内电压互感器4.3.4电流互感器〔CT〕的选择表4-4电流互感器参数型号安装地点额定变比准确级1S热稳定倍数动稳定倍数L-110110KV侧200/50.5/D75135LCW-3535KV进线400/50.5/365100LCW-3535KV出线300/50.5/365100LBJ-1010KV进线1200/50.5/D5090LA-1010KV出线1000/50.5/350904.3.5电压互感器〔PT〕的选择本设计的电压互感器按用于运行监视和估算电能用，所以准确度选1级；型式：35~110KV屋外配电装置，一般采用油浸绝缘结构或瓷绝缘结构；10KV屋内配电装置，一般采用油浸绝缘结构或树脂浇筑绝缘结构；一次电压〔U1〕：1.1UN>U1>0.9UN二次电压：电压互感器二次电压，应根据使用情况，按表4-5选表4-5电压互感器的二次电压选择绕组主二次绕组附加二次绕组高压侧接入方式接于线电压上接于相电压上用于中性点直接接地系统用于中性点非直接接地系统二次额定电压100100√3100100，3表4-6电压互感器参数型号装设地点型式额定变比〔KV〕最大容量〔VA〕JCC-110110KV屋外瓷绝缘110/√3|0.1/√3|0.12000JDJJ-3535KV屋外油浸式35/√3|0.1/√3|0.1/31200JDZJ-1010KV屋内浇筑式10/√3|0.1/√3|0.1/33004.3.6母线与引接线的选择母线的选择原那么矩形导体具有结构简单，安装及施工方便的特点，它运用与发电厂及变电所中35KV及以下的配电装置或外母线桥的连接；110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线；表4-7母线与引接线参数装设地点型号材料截面尺寸〔mm〕载流量〔A〕110KV母线LGJ-185钢芯铝绞线18553135KV母线Ф40×5单条矩形铝母竖放20054310KV母线Ф80×8单条矩形铝母竖放640135835KV出线LGJ-300钢芯铝绞线30075510KV出线Ф70交联聚乙烯绝缘三芯〔铝〕电力电缆701854.3.7支柱绝缘子的选择选择原那么：用于室内时，一般采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子；用于室外时，一般采用棒式支柱绝缘子。在需要倒装时，宜用悬挂式支柱绝缘子；表4-8支柱绝缘子参数型号额定电压(KV)绝缘子高度(mm)机械破坏负荷(kg)X-4.5(7片)110KV————ZS-3535KV400400ZD-1010KV23520004.3.810KV穿墙套管的选择型号额定电压(KV)额定电流(A)套管长度(mm)机械破坏负荷(kg)CLD-101020005802000第五章确定最正确方案5.1变压器年电能损失总值计算SFSZ9-31500/110型主变压器的三绕组容量比为100/50/50，故适用于公式：ΔA=n×(ΔP0+KΔQ0)×T0+1/2n×(ΔP+KΔQ)×[S12/Sn2+S22/(SnS2n)+S32/(SnS3n)]×τ=2×(38.4+0.1×252)×8000+1/(2×2)×(229+0.1×5670)×[02/315002+235302/(31500×15750)+176482/(31500×15750)]×4000=1017600+199×(0+1.116+0.628)×4000=2405824KW·hΔA：年电能损失总值n：容量相同并列运行的n台变压器ΔP0：空载有功损耗ΔQ0：空载无功损耗ΔQ0=I0%(Sn/100)=0.8×(31500/100)=252KvarI0%：空载电流T0：变压器全年实际运行小时数，一般取8000hK：无功经济当量，一般取0.1ΔP：短路有功损耗ΔQ：短路无功损耗ΔQ=Ud%(Sn/100)=18×(31500/100)=5670KvarS1、S2、S3为n台变压器三侧分别担负的最大负荷Sn：变压器额定容量S2n：变压器第二绕组额定容量S3n：变压器第三绕组额定容量τ：最大负荷损耗时间，查表得τ=40005.2综合投资计算Z=Z0(1+a/100)Z0：主体设备投资，本次设计仅考虑主变压器、断路器和隔离开关a：附加费用比例系数，一般取905.2.1方案4综合投资Z=(1+90/100)×(2×30+3×11+9×7.5+3×2.5+10×1.1+8×2.5+18×1.2)=1.9×220.6=419.14万元5.2.2方案6综合投资Z=(1+90/100)×(2×30+5×11+9×7.5+2×2.5+10×1.1+10×2.5+20×1.2)=1.9×247.5=470.25万元5.3年运行费用比较u=a×ΔA×10-4+u1+u2a：电能电价，一般取0.07元/KW·hu1：小修、维护费，一般取0.062Zu2：折旧费，一般取0.12Z5.3.1方案4年运行费用u1=0.062Z=0.062×419.14=26万元u2=0.12Z=0.12×419.14=50万元u=0.07×2405824×10-4+26+50=93万元5.3.2方案6年运行费用u1=0.062Z=0.062×470.25=29万元u2=0.12Z=0.12×470.25=56万元u=0.07×2405824×10-4+29+56=102万元5.4最终接线方式选择两种方案从技术上〔可靠性、灵巧性等〕根本类似，只能从经济方面考虑，方案4无论从设备综合投资还是年运行费用上都优于方案6，故最终选定方案为方案4〔110KV：采用内桥接线35KV：采用分段单母线10KV：采用分段单母线〕；第六章防雷系统设计6.1阀型避雷器的选择6.1.1型式选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，3~220KV变电所的配电装置一般使用FZ型避雷器；6.1.2额定电压避雷器的额定电压应与系统的额定电压一致；6.1.3灭弧电压避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压，应小于或等于避雷器的最大容许电压；6.1.4工频放电电压本所属中性点直接接地系统，工频放电电压应大于最大运行相电压的3倍，工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍；6.1.5避雷器的选择型号组合方式额定电压(KV)灭弧电压(KV)工频放电电压(KV)不小于不大于FZ-110J4×FZ-30J110100224268FZ-352×FZZ-10单独元件1012.726316.2避雷针的设置根据?电力设备过电压保护设计技术规程?，对避雷针有如下几个方面的要求：独立避雷针与配电装置带电局部，变压器电力设施接地局部，架构接地局部之间的空气中距离应符合下式要求：Sk≥0.3Rch+0.1hSk：空气中距离Rch：独立避雷针的冲击接地电阻〔Ω〕H：避雷针校验点的高度(m)独立避雷针的接地装置与变电所接地网的地中距离应符合下式要求：Sd≥0.3RchSd：地中距离除上述要求外，对避雷针还有Sk不宜小于5米，Sd不宜小于3米。独立避雷针宜设独立接地装置独立避雷针不宜设在人经常通过的地方，避雷针及其接地装置与路边或出口等距离不宜小于3米根据各项事宜，为保护变电所电气设备免受直击雷的侵害，本站设计装设四支30米等高的独立避雷针，且采用独立接地装置，通过计算，此设计满足防累要求。第七章接地装置设置为了保证人身和设备平安，电气设备接地或接零，为了将各种不同电压的电气设备接地，应使用一个总的接地装置，电气设备的人工接地体应尽可能使电气设备所在地点附近对地电压分布均匀，大接地短路电流的电气设备，一定要装设环形接地体，并加装均压带。对变压器、电器的底座和外壳、互感器二次绕组、屋外配电装置的金属和钢筋混凝土构架以及靠近带电局部的金属遮拦和金属门等都是接地范围。本设计对接地装置布置为：接地装置系由∠50×5、长2.5m的角钢作为垂直接地体和-60×6扁钢作为水平接地体成接地装置，埋没深度为0.8米接地棒每隔6m埋没一根，并用-60×6扁钢速成环状杠塔、金属架构、电气设备金属外壳等、操作机构、电气设备工作接地等处均需接地，其分支引线工作接地外，均采用Ф16圆钢引出地面，其引出位置应按距离接地设备最近处设备。地下电缆沟的接地线采用-60×6扁钢与电缆支架连接，中间及端头与主接地网相连接，户外地上电缆支架用Ф16圆钢与接地相连。接地装置总接地电阻不应超过0.5Ω,否那么增加接地棒，至总接地电阻≤0.5Ω为止。变压器采用-60×6扁钢两处可靠接地。第八章电气总平面布置8.1配电装置的根本要求配电装置的设计必须贯彻执行国家根本建设方针和技术经济政策。保证运行可靠，按照系统和自然条件合理选择设备，在布置上力求整齐，清晰，保证具有足够的平安距离。便于检修，巡视和操作。在保证平安的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。安装和扩建方便。8.2屋内、外配电装置大型发电厂和变电所中，35KV以及下的配电装置多采用屋内配电装置，110KV以及以上多为屋外配电装置，但110—220KV装置，当有特殊要求〔如战备或深入城市中心〕或处于严重污秽地区〔如海边或化工区〕时经过经济技术比较，也可采用屋内式布置。8.2.1屋内配电装置的特点由于允许平安净距小和可以分层布置故占地面积较小；维修巡视和操作在室内进行，不受气候影响；外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；房屋建筑投资较大；8.2.2屋外配电装置的特点土建工程量和费用较小，建设周期短；扩建比较方便；相邻设备之间距离较大，便于带带电作业；占地面积大；受外界空气影响，设备运行条件较差，须加强绝缘；外界气象变化对设备维修和操作有影响；8.3配电装置的设计8.3.1根据电气设备的高度，屋外配电装置采用中型配电装置：所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的根底上，使带电局部对地保持必要的高度，变压器根底为双梁形并铺以铁轨，下边设置贮油池，其尺寸比设备外廓大1M，池内辅设厚度不大于0.25的卵石层。两台变压器净距12米，断路器、隔离开关，电流电压互感器均采用高式布置，其支柱绝缘子最低边对地的距离为2.7M；中垂配电装置采用的有关尺寸：〔M〕弧垂根间距离母线架构高度架构宽度12.27.38.08.3.2屋内配电装置的布置型式为单层、二通道、单母线分段，采用成套开关柜、柜间有绝缘管隔离。35KV为JYN1—35手车式交流金属封闭型移开式开关柜，10KV为KYN1—10系列户内交流铠装移开式开关柜、体积小、油量少、重量轻、占地面积小等优点，配有备用手车开关，在检修时可更换使用，减少停电时间。母线为水平布置，35KV相间距离为500mm，10KV为300mm，两段母线间以垂直的隔墙分开，这样当一组母线故障不会影响一组母线，并可以平安检修。装置正面配有2.5—2.8M操作通道，反面有1M的维护通道。第二局部设计计算书本局部包含变压器容量选择、短路电流、设备选择及校验、防雷保护与接地装置详细的计算过程。第一章变压器容量及参数计算1.1基准容量计算∵SB=100MVA短路电流标幺值为：15∴XS*=1/15=0.067又∵系统供电线路为：LGJ-185/20km，查表得X1=0.55Ω/km，即X1=0.55Χ20=11Ω∴X1*=X1(SB/UB2)=11Χ(100/1152)=0.0831.2变压器容量选择∵要求当一台变压器停用时，可保证对60%负荷的供电；110KV电压等级电网的线损率〔a%〕一般取5%；所用负荷S所一般选取0.1MVA；∴计算容量SN=0.6Pmax(1+5%)+S所=[0.6Χ(20/0.85+15/0.85)]Χ1.05+0.1=26043KVA主变选用SFSZ9-31500型变压器1.3变压器阻抗电压计算查SFSZ9-31500型变压器参数得：UK(1-2)=18%UK(1-3)=10.5%UK(2-3)=6.5%UK1%=1/2[UK(1-2)%+UK(1-3)%-UK(2-3)%]=1/2Χ[18+10.5-6.5]=11%UK2%=1/2[UK(1-2)%+UK(2-3)%-UK(1-3)%]=1/2Χ[18+6.5-10.5]=7%UK3%=1/2[UK(2-3)%+UK(1-3)%-UK(1-2)%]=1/2Χ[10.5+6.5-18]=0XT1=(UK1%/100)(UB2/SN)=(11/100)Χ(1152/31.5)=46.183ΩXT2=(UK2%/100)(UB2/SN)=(7/100)Χ(1152/31.5)=29.389ΩXT3=(UK3%/100)(UB2/SN)=(0/100)Χ(1152/31.5)=0XT1*=XT1(SB/UB2)=46.183Χ(100/1152)=0.349XT2*=XT2(SB/UB2)=29.389Χ(100/1152)=0.222XT3*=XT3(SB/UB2)=0Χ(100/1152)=0第二章短路点的短路电流计算2.1主接线等值电路图：2.2d1点发生三相短路〔110KV〕2.2.1电源对短路点的等值电抗〔X∑1*〕X∑1*=Xs*+X1*/2=0.067+0.083/2=0.10852.2.2短路电流标幺值〔I"z1*〕I"z1*=I"1*=I∞1*=1/X∑1*=1/0.1085=9.2172.2.3短路电流有名值〔I"z1〕I"z1=I"1=I∞1=I"z1*×IB=I"z1*×(SB/√3UB)=9.217Χ[100/(√3×115)]=4.628KA2.2.4短路电流冲击值〔ich1〕ich1=√2×Kch×I∞1=√2×1.8×4.628=11.781KA2.2.5短路全电流最大有效值〔Ich1〕Ich1=I"1×√[1+2(Kch–1)2]=4.628×1.51=6.989KA2.2.6短路容量〔Sd1〕Sd1=SB/X∑1*=100/0.1085=921.659MVA2.3d2点发生三相短路〔35KV〕2.3.1电源对短路点的等值电抗〔X∑2*〕X∑2*=Xs*+(X1*+XT1*+XT2*)/2=0.067+(0.083+0.349+0.222)/2=0.3942.3.2短路电流标幺值〔I"z2*〕I"z2*=I"2*=I∞2*=1/X∑2*=1/0.394=2.5382.3.3短路电流有名值〔I"z2〕I"z2=I"2=I∞2=I"z2*×IB=I"z2*×(SB/√3UB)=2.538Χ[100/(√3×37)]=3.961KA2.3.4短路电流冲击值〔ich2〕ich2=√2×Kch×I∞2=√2×1.8×3.961=10.083KA2.3.5短路全电流最大有效值〔Ich2〕Ich2=I"2×√[1+2(Kch–1)2]=3.961×1.51=5.981KA2.3.6短路容量〔Sd2〕Sd2=SB/X∑2*=100/0.394=253.807MVA2.4d3点发生三相短路〔10KV〕2.4.1电源对短路点的等值电抗〔X∑3*〕X∑3*=Xs*+(X1*+XT1*+XT3*)/2=0.067+(0.083+0.349+0)/2=0.2832.4.2短路电流标幺值〔I"z3*〕I"z3*=I"3*=I∞3*=1/X∑3*=1/0.283=3.5342.4.3短路电流有名值〔I"z3〕I"z3=I"3=I∞3=I"z3*×IB=I"z3*×(SB/√3UB)=3.534Χ[100/(√3×10.5)]=19.432KA2.4.4短路电流冲击值〔ich3〕ich3=√2×Kch×I∞3=√2×1.8×19.432=49.466KA2.4.5短路全电流最大有效值〔Ich3〕Ich3=I"3×√[1+2(Kch–1)2]=19.432×1.51=29.342KA2.4.6短路容量〔Sd3〕Sd3=SB/X∑3*=100/0.283=353.357MVA第三章设备的选择与校验过程3.1110KV断路器及隔离开关的选择3.1.1断路器的选择3.1.1.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=1.05Ig=1.05×31500/(√3×110)=173.604A选用SW4-110/1000型断路器，IN=1000A3.1.1.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=5S时，It=21KAtz=4.4Stdz=4.4+0.05×12=4.45SI∞2tdz=4.6282×4.45=95.312KA2·SIt2t=212×5=2205KA2·SI∞2tdz=95.312<It2t=2205KA2·S∴满足要求3.1.1.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=11.781<imax=55KA∴满足要求3.1.1.4开断容量校验要求：Sd≤SbrnSd=921.659<Sbrn=3500MVA∴满足要求3.1.2隔离开关的选择3.1.2.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=173.604A选用GW2-110/600型隔离开关，IN=600A3.1.2.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=5S时，It=14KAtz=4.4Stdz=4.4+0.05×12=4.45SI∞2tdz=4.6282×4.45=95.312KA2·SIt2t=142×5=980KA2·SI∞2tdz=95.312<It2t=980KA2·S∴满足要求3.1.1.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=11.781<imax=50KA∴满足要求3.235KV断路器及隔离开关的选择3.2.1进线断路器的选择3.2.1.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=Pmax/(√3UNcosφ)=20/(√3×35×0.85)=388.135A选用SW3-35/600型断路器，IN=600A3.2.1.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=4S时，It=6.6KAtz=3.4Stdz=3.4+0.05×12=3.45SI∞2tdz=3.9612×3.45=54.129KA2·SIt2t=6.62×4=174.24KA2·SI∞2tdz=54.129<It2t=174.24KA2·S∴满足要求3.2.1.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=10.083<imax=17KA∴满足要求3.2.1.4开断容量校验要求：Sd≤SbrnSd=253.807<Sbrn=400MVA∴满足要求3.2.2进线隔离开关的选择3.2.2.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=388.135A选用GW4-35/600型隔离开关，IN=600A3.2.2.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=4S时，It=15.8KAtz=3.4Stdz=3.4+0.05×12=3.45SI∞2tdz=3.9612×3.45=54.129KA2·SIt2t=15.82×4=998.56KA2·SI∞2tdz=54.129<It2t=998.56KA2·S∴满足要求3.2.2.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=10.083<imax=50KA∴满足要求3.2.3出线断路器的选择3.2.3.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=Pmin/(√3UNcosφ)=15/(√3×35×0.85)=291.101A选用SW3-35/600型断路器，IN=600A3.2.3.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=4S时，It=6.6KAtz=3.4Stdz=3.4+0.05×12=3.45SI∞2tdz=3.9612×3.45=54.129KA2·SIt2t=6.62×4=174.24KA2·SI∞2tdz=54.129<It2t=174.24KA2·S∴满足要求3.2.3.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=10.083<imax=17KA∴满足要求3.2.3.4开断容量校验要求：Sd≤SbrnSd=253.807<Sbrn=400MVA∴满足要求3.2.4出线隔离开关的选择3.2.4.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=291.101A选用GW4-35/600型隔离开关，IN=600A3.2.4.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=4S时，It=15.8KAtz=3.4Stdz=3.4+0.05×12=3.45SI∞2tdz=3.9612×3.45=54.129KA2·SIt2t=15.82×4=998.56KA2·SI∞2tdz=54.129<It2t=998.56KA2·S∴满足要求3.2.4.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=10.083<imax=50KA∴满足要求3.310KV断路器的选择3.3.1进线断路器的选择3.3.1.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=Pmax/(√3UNcosφ)=15/(√3×10×0.85)=1018.853A选用SN10-10C/1250型断路器，IN=1250A3.3.1.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=4S时，It=29KAtz=3.4Stdz=3.4+0.05×12=3.45SI∞2tdz=19.4322×3.45=1303KA2·SIt2t=292×4=3364KA2·SI∞2tdz=1303<It2t=3364KA2·S∴满足要求3.3.1.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=49.466<imax=71KA∴满足要求3.3.1.4开断容量校验要求：Sd≤SbrnSd=353.357<Sbrn=500MVA∴满足要求3.3.2出线断路器的选择3.3.2.1额定电流及额定电压的选择要求：IN≥IgmaxUN≥UgIgmax=Pmin/(√3UNcosφ)=10/(√3×10×0.85)=679.236A选用SN11-10C/1000型断路器，IN=1000A3.3.2.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤It2ttdz=tz+0.05β"2β"=I"/I∞=1由表可知，当t=5S时，It=20KAtz=4.4Stdz=4.4+0.05×12=4.45SI∞2tdz=19.4322×4.45=1681KA2·SIt2t=202×5=2000KA2·SI∞2tdz=1681<It2t=2000KA2·S∴满足要求3.3.2.3动稳定校验要求：ich≤imaxich=49.466<imax=52KA∴满足要求3.3.2.4开断容量校验要求：Sd≤SbrnSd=353.357<Sbrn=400MVA∴满足要求3.4电流互感器〔CT〕的选择3.4.1110KV电流互感器的选择3.4.1.1按最大持续工作电流选Igmax=173.604A选用L-110型电流互感器额定变比：200/53.4.1.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤(I1n·Kt)2由表可知：当t=1S时，Kt=75I∞2tdz=4.6282×4.45=95.312(I1n·Kt)2=(0.2×75)2=225I∞2tdz=95.312<(I1n·Kt)2=225∴满足要求3.4.1.3动稳定校验要求：ich≤√2I1nKdw√2I1nKdw=√2×0.2×135=38.184ich=11.781<√2I1nKdw=38.184∴满足要求3.4.235KV进线侧电流互感器的选择3.4.2.1按最大持续工作电流选Igmax=388.135A选用LCW-35型电流互感器额定变比：400/53.4.2.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤(I1n·Kt)2由表可知：当t=1S时，Kt=65I∞2tdz=3.9612×3.45=54.129(I1n·Kt)2=(0.4×65)2=676I∞2tdz=54.129<(I1n·Kt)2=676∴满足要求3.4.2.3动稳定校验要求：ich≤√2I1nKdw√2I1nKdw=√2×0.4×100=56.569ich=10.083<√2I1nKdw=56.569∴满足要求3.4.335KV出线侧电流互感器的选择3.4.3.1按最大持续工作电流选Igmax=291.101A选用LCW-35型电流互感器额定变比：300/53.4.3.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤(I1n·Kt)2由表可知：当t=1S时，Kt=65I∞2tdz=3.9612×3.45=54.129(I1n·Kt)2=(0.3×65)2=380.25I∞2tdz=54.129<(I1n·Kt)2=380.25∴满足要求3.4.3.3动稳定校验要求：ich≤√2I1nKdw√2I1nKdw=√2×0.3×100=42.426ich=10.083<√2I1nKdw=42.426∴满足要求3.4.410KV进线侧电流互感器的选择3.4.4.1按最大持续工作电流选Igmax=1018.853A选用LBJ-10型电流互感器额定变比：1200/53.4.4.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤(I1n·Kt)2由表可知：当t=1S时，Kt=50I∞2tdz=19.4322×3.45=1302.729(I1n·Kt)2=(1.2×50)2=3600I∞2tdz=1302.729<(I1n·Kt)2=3600∴满足要求3.4.4.3动稳定校验要求：ich≤√2I1nKdw√2I1nKdw=√2×1.2×90=152.735ich=49.466<√2I1nKdw=152.735∴满足要求3.4.510KV出线侧电流互感器的选择3.4.5.1按最大持续工作电流选Igmax=679.236A选用LA-10型电流互感器额定变比：1000/53.4.5.2热稳定校验要求：I∞2tdz≤(I1n·Kt)2由表可知：当t=1S时，Kt=50I∞2tdz=19.4322×4.45=1680.332(I1n·Kt)2=(1×50)2=2500I∞2tdz=1680.332<(I1n·Kt)2=2500∴满足要求3.4.5.3动稳定校验要求：ich≤√2I1nKdw√2I1nKdw=√2×1×90=127.279ich=49.466<√2I1nKdw=127.279∴满足要求3.5母线及出线的选择3.5.1110KV母线的选择110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线，当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。本次设计选择用钢芯铝绞线。3.5.1.1回路最大持续工作电流Igmax=173.604A3.5.1.2最大运行小时Tmax=(20×5500+15×5400)/(20+15)=5457h3.5.1.3按经济电流密度选Sj=Igmax/J=173.604/0.9=192.89mm2J：导体经济电流密度，Tmax=5457h∴J=0.9选用LGJ-185型裸绞线截面积S=185mm23.5.1.4热稳定校验要求：S≥Smin=I∞/C√tdz(mm2)Smin：根据热稳定决定的导体最小允许截面C：热稳定系数查表得：C=87I∞：稳态短路电流tdz：短路电流等值时间Smin=I∞/C√tdz=4628/87×√4.45=112mm2S=185>Smin=112∴满足要求3.5.1.5电晕校验根据规程规定：110KV使用大于LGJ-70型导线，可不进行电晕校验，本所选用LGJ-185型导线，故不再进行电晕校验；3.5.235KV母线的选择3.5.2.1最大持续工作电流Igmax=388.135A回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体；3.5.2.2按最大持续工作电流选择Igmax≤KθIyKθ：温度修正系数查表取Kθ=0.8Iy：环境温度为+25时的导体长期允许载流量KθIy=0.8×543=450.69A查表选单条40×5mm2矩形母线竖放S=200mm23.5.2.3热稳定校验要求：S≥Smin=I∞/C√tdzmm2查表得：C=87Smin=I∞/C√tdz=3961/87×√3.45=84.566mm2S=200>Smin=84.566∴满足要求3.5.2.4动稳定校验要求：Ómax≤ÓyÓy：母线材料的允许应力硬铝为：69×106PaÓmax：作用在母线上的最大计算应力Ómax=1.73ich2(βL2)/(aW)×10-8PaL：支柱绝缘子间跨距取L=1mW：截面系数查表得W=0.167hb2=0.167×40×52×10-6=167×10-6m3a：母线相间距取a=0.5mβ：振动系数三相母线布置在同一平面时，母线自振频率fm为fm=112(ri/L2)εHZri：母线惯性半径查表得ri=0.289b=0.289×5=1.445cmε：材料系数铝为：1.55×104fm=112(ri/L2)ε=112×(1.445/12)×1.55×104=250.852HZ单条母线fm≠35~135HZ，250.852HZ在此范围外故β≈1Ómax=1.73ich2(βL2)/(aW)×10-8=1.73×10.0832×[(1×12)/(0.5×167×10-6)]×10-8=21.1×106PaÓmax=21.1×106<Óy=69×106Pa∴满足要求3.5.2.5电晕校验要求：ULJ>UgULJ=84kmrБr[1+0.301/√(Бr)]lg(a/r)K：排列系数取0.96mr：导体外表粗糙系数取0.85Б：空气相对密度取0.955a：相间距离取50cmr：导体半径ULJ=84kmrБr[1+0.301/(Бr)]lg(a/r)=84×0.96×0.85×0.955×1.165×[1+0.301/√(0.955×1.165)]lg(50×1.165)=76.26×(1+0.31749)×1.6326=164.03KVULJ>Ug∴满足要求3.5.335KV出线的选择3.5.3.1回路最大持续工作电流Igmax=291.101A3.5.3.2最大运行小时Tmax=5500h即导体经济电流密度：J=0.93.5.3.3按经济电流密度选Sj=Igmax/J=291.101/0.9=323.445mm2选用LGJ-300型裸绞线截面积S=300mm23.5.3.4热稳定校验要求：S≥Smin=I∞/C√tdz(mm2)Smin：根据热稳定决定的导体最小允许截面C：热稳定系数查表得：C=87I∞：稳态短路电流tdz：短路电流等值时间Smin=I∞/C√tdz=3961/87×√3.45=84.566mm2S=300>Smin=84.566∴满足要求3.5.410KV母线的选择3.5.4.1回路最大持续工作电流Igmax=1018.853A回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体；3.5.4.2按最大持续工作电流选择Igmax≤KθIyKθ：温度修正系数查表取Kθ=0.81Iy：环境温度为+25时的导体长期允许载流量KθIy=0.81×1358=1099.98A查表选单条80×8mm2矩形母线竖放S=640mm23.5.4.3热稳定校验要求：S≥Smin=I∞/C√tdzmm2查表得：C=87Smin=I∞/C√tdz=19432/87×√3.45=414.866mm2S=640>Smin=414.866∴满足要求3.5.4.4动稳定校验要求：Ómax≤ÓyÓy：母线材料的允许应力硬铝为：69×106PaÓmax：作用在母线上的最大计算应力Ómax=1.73ich2(βL2)/(aW)×10-8PaL：支柱绝缘子间跨距取L=1.2mW：截面系数查表得：W=0.167hb2=0.167×80×82×10-6=855×10-6m3a：母线相间距取a=0.7mβ：振动系数三相母线布置在同一平面时，母线自振频率fmfm=112(ri/L2)εHZri：母线惯性半径查表得：ri=0.289b=0.289×8=2.312cmε：材料系数铝为：1.55×104fm=112(ri/L2)ε=112×(2.312/1.22)×1.55×104=278.724HZ单条母线fm≠35~135HZ，278.724HZ在此范围外故β≈1Ómax=1.73ich2(βL2)/(aW)×10-8=1.73×49.4662×[(1×1.22)/(0.7×855×10-6)]×10-8=10.18×106PaÓmax=10.18×106<