110kV变电站电气控制方案设计和实现 电子信息专业

110kV变电站电气控制方案设计摘要因为毕业设计需求设计了110kV变电站电气控制方案的初步设计方案，按照CAD制图软件进行相关连接图的绘制。整个工程项目当中设计主变压器两个，并且都设计在变电站中，同时可分为三个等级的工作电压，它们分别为110KV,35KV,10KV。本次设计中，着重介绍了变电站设备的电气控制与短路后保护设置计算，以及如何具体选择和计算设备。根据双母线的相关设计原理研究等级电压110KV，并且将根据继电来对于110KV母线进行保护。35KV和10KV电压电平均由单根总线连接。目前对于该变电站电气控制方案设计当中主要涉及内容是主接线设计，短路电流相关分析设计，电气设备确定，电气设备校准（包含母线设计，保险丝设计，电流互感器设计，隔离开关设计，断路器设计等），分配电压设备设计。总的变电站电气控制方案设计当中按照“35至110kV变电站规范要求”，“35至110kV高压配电装置规范设计要求”等等进行参照。且总体变电站电气控制方案设计的设计根据我国专业技术政策以及经济政策相关。所选设备均为国家推荐的新产品，先进的技术，安全的运行，合理的经济利用是确保设计合理的重要核心。关键词：方案设计，主接线，变电站，双母线DesignofElectricalControlSchemefor110kVSubstationAbstractBecauseoftherequirementsofgraduationdesign,Idesignedthepreliminarydesignschemeofelectricalcontrolschemefor110kVsubstation,anddrewtherelevantconnectiondiagramaccordingtotheCADdrawingsoftware.Inthewholeproject,twomaintransformersaredesigned,bothofwhicharedesignedinsubstations.Atthesametime,theycanbedividedintothreegradesofworkingvoltage,namely110KV,35KVand10KV.Inthisdesign,emphaticallyintroducedtheelectricalcontrolofsubstationequipmentandaftershortcircuitprotectionsettingcalculation,andhowtochooseandcalculatethespecificequipment.Accordingtotherelateddesignprincipleofdoublebus,thegradevoltage110KVisstudied,andthe110KVbuswillbeprotectedaccordingtotherelay.35KVand10KVvoltagesareconnectedbyasinglebusonaverage.Nowforthesubstationofelectricalcontroldesignmainlyinvolvesthecontentisthemainwiringdesign,short至circuitcurrentrelatedanalysisanddesign,electricalequipment,electricalequipmentcalibration(containbusbardesign,fusedesign,currenttransformerdesign,isolatingswitchdesign,circuitdesign,etc.),distributionvoltageequipmentdesign.Inthedesignoftheoverallelectricalcontrolschemeofthesubstation,thecoderequirementsforthe35至110kVsubstationandthecodedesignrequirementsforthe35至110kVhigh至voltagedistributionequipmentarefollowedforreference.AndthedesignoftheoverallelectricalsubstationcontrolschemeisrelatedtoChina'sprofessionalandtechnicalpoliciesandeconomicpolicies.Alltheselectedequipmentarenewproductsrecommendedbythestate,advancedtechnology,safeoperationandreasonableeconomicutilizationaretheimportantcoretoensurereasonabledesign.Keywords:Schemedesign,Mainwiring,Substation,Doublebus.形式的顶部介绍电是一种能源。电力已成为工业和农业生产不可或缺的推动力，并广泛应用于所有生产部门和日常生活中。它有很多方式：首先，它可以简单有效地转换成另一种形式的能量。其次，电能可以以高压的形式传输，有利于电能的传输，便于自动控制，提高产品质量和经济效益。电力工业在国民生产总值中占有非常重要的地位和地位。自中华人民共和国成立以来，中国的电力工业仍在迅速发展。变电站，开闭设施和其他基本公共设施正变得越来越完整。许多领域都实现了电力传输，电压等级转换自动化等，以及电力系统实施调度自动化。随着经济的发展和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面，系统化，工厂的电力消耗也在迅速增长。电能质量，技术和经济条件以及电力供应的可靠性指标也在增加。电源设计也有更高，更完整的要求。设计是否合理，不仅直接影响基础设施投资，运营成本和有色金属的消耗，还体现了电源的可靠性和安全生产。它与企业的经济利益和设备的人身安全密切相关。变电站是电力系统的重要组成部分。它以一定的方式由电气设备和配电网组成。它通过电力系统，转换，分配，传输和保护等功能，然后安全可靠地获取电力。经济被运送到每个电气设备的转移地点。变电站作为电力传输和控制的枢纽，必须改变传统的设计和控制模式，以适应现代电力系统，现代工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术，现代通信和网络技术的发展，为现有的变电站监控，控制，保护和计量装置以及系统分离状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。110KV变电站属于高压电网。该地区的变电站涉及许多方面。考虑到这些问题，分析变电站的任务和用户负载，选择地址，使用用户数据进行负载计算，确定用户无功功率补偿。设备。同时，进行各种变压器的选择，确定变电站的接线方式，然后计算出短路电流，选择配电网和电线，并计算出短路电流。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面和剖面提供依据。该变电站的初步设计包括：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）高低压配电系统的设计和系统布线方案的选择（5）继电保护选择和设置（6）防雷和接地保护。根据我国经济不断发展以及科技技术的不断提高，电力科技技术也在不断地进步。随着电力科技技术不断地应用，电力系统也在不断地完善，包括发电系统，供电系统等等诸多个领域内的新技术正在不断地发生变化，目前变电站科技技术也在自身领域内取得了一定的进展，对此而言，变电站是整个电力系统的核心部分，对此而言对于电力系统的发展具有非常重要的意义。变电站是整个电力系统的核心部分，也是对于电厂以及用户间进行连接的主要模块，且具体能够实施的内容具有分配电路以及转换店里等等功，对此而言对于用户及电厂间的连接发展具有非常重要的意义。对于变电站当中的相关功能进行分类为以下几个种类：1）枢纽变电站枢纽变电站属于整个电力系统的交叉核心部位，能够将电源进行多方面的收集工作，并且对于高压电力系统部分以及低压电力系统部分进行相关的连接。对于集线路变电站的定义，根据相关规范以及设计要求将300至500kv电压的变电站统称为集线路变电站。2）中间变电站高压侧主要由开关电源组成，通常是具有两至三个电源部分来组成，并且能够对于长距离线段传输以及系统电源开关进行调控的设备为开关电源。电压为200至330kV，电压降低到当地用户。3）区域变电站高压部分具有110至220kv范围内的电压，变电站主要负责供应一个地区。4）终端变电站高压部分具有110kv的电压，且该位置属于负载点周边，且是一个终端传输线，对于整个电压进行点变电站的降压之后提供给用户进行使用。这也是这边论文需要研究的核心内容。并且对于此篇论文写作过程当中需要降按照110kv的电气内容进行变电站部分的设计。本文设计的变电站类型是区域变电站。对于用户日常生活需要以及相关生产领域的有关条件方面考虑，在此基础之上，按照指导老师所提供的相关资料以及相关要求进行引荐，结合普通学习的知识，对参考文献进行了探讨，并对一些设计方法进行了熟悉，为此奠定了基础。用于未来电气部件的设计。二，文献综述通过对于第一篇参考文献进行了仔细的阅读发现：其对于电网调度装置当中进行系统自动化的相关研究，并且对于目前新型的电网调度系统自动化的新方向的制定，并且对于目前新型的电网调度系统自动化的相关发展内容以及扩展特性进行了提出。在相关进行了文献[1]研究了电网调度自动化系统的发展方向，提出新一代电网调度自动化系统应具有可扩展性和发展性。且总体新一代电网调度自动化系统的设计根据我国专业技术政策以及经济政策相关，符合未来电网调度自动化系统经济。对于生产方面的相关要求，调度以及相关要求，为更佳完善的分析并应用新一代电网调度自动化系统提供了良好的理论基础以及实践内容，为之后的新一代电网调度自动化系统发展提功了新的方向以及前景。通过对于第2篇参考文献进行了仔细的阅读发现：根据发电机的每一台当中对于电调度进行了设计并研究，对于发动机当中每一台的相关节能电调度相关设计从而对其影响以及重要性进行了相关的探讨。对于发电公司而言，节能发电调度的研究具有非常重要的意义。通过对于第3篇参考文献进行了仔细的阅读发现：对于目前电网调度自动化系统的相关普及工作，应用以及整体发展趋势进行了相关得研究，并且在此基础之上对于电网调度自动化系统当中需要进行注意的相关事项进行了阐述。电网调度自动化系统需要对于整个电网的运行安全问题进行提高，从而将保障其具有良好的电力调度作用。电网调度自动化系统目前受到了严峻的考验以及巨大的挑战。对于新一代的电网调度自动化系统而言，需要从安全角度去考虑以外还需要对于用户的日常信息安全等等方面综合考虑。通过对于第4篇参考文献进行了仔细的阅读发现：对于电力公司当中的相关经济利益以及具体的效率角度区出发，从而保障用户的需求是目前电力公司主要的发展方向，也是整个电网调度自动化系统的发展内容。目前来看，通过大数据的比对以及整体的发展分析，我国目前得电网调度自动化系统正从理论季春诶荣发展到时间应用的内容。我们依然能够相信电网调度自动化系统具有非常良好的发展前景，且能发展为智能电网调度自动化系统，目前智能电网调度自动化系统能够对于安全角度去考虑以外还需要对于用户的日常信息安全等等方面综合考虑。通过对于第5篇参考文献进行了仔细的阅读发现：按照智能电网调度自动化系统的相关性能等进行研究，且提出两张方法的比较，当中将对于节能智能电网调度自动化系统的优点进行了阐述，最终根据其节能智能电网调度自动化系统而言符合了目前我国相关政策要求当中的节能减排相关需求。中国，对于国内外相关发展趋势进行了综合，并且对于节能跳度的相关可行性以及必要进行了研究。通过对于第6篇参考文献进行了仔细的阅读发现：对于华北地区电力跳读等相关的信息数据进行网络拓扑，网络安全管理，网络IP规划等等。最终研究结果表明，电力调度服务的实时性，准确性和安全性是首要问题，是数据网络设计的出发点。三，参考：[1]王蓉。电网调度自动化系统发展方向研究[J]。机电信息，2010（24）：93至94。[2]叶剑波。节能发电调度对发电企业的影响及对策[J]。电力工业政策研究，2008（1）：7至10。[3]刘亚珍。，王莹。电力调度自动化系统的应用及发展趋势分析[J]。科技与生活，2010（10）：16。[4]王伟。电力调度自动化系统的应用现状及发展趋势[J]。技术论坛，2006（3）：86至87。[5]艾琳，华东。电力系统节能发电调度研究[J]。华东电力，2008,32（9）：85至89。[6]张选江，陆国良，孙艳萍等。华北电力调度数据网络的网络设计与应用[J]。继电器，2008,1（16）：49至53。[7]周伟，张菊明。华中电力调度交换网络软交换方案[J]。电力系统通信，2008,24（10）：10至13。[8]戴俊良，王鹏，王璇等。基于基尼系数的电力调度公平指数探讨[J]。电力系统自动化，2008,25（1）：26至29。[9]程必祥。物理隔离技术在电力调度自动化系统中的研究与应用[J]。四川电力技术，2008（2）：37至38。[10]董新亮，张敏，张秋菊等。电网节能发电调度系统的探讨[J]。华东电力，2010,38（11）：1707至1711。[11]施伟刚，张子辉。引入电力调度通信大楼自动控制系统[J]。工程设计CAD与智能建筑，2002（7）：26至30。[12]李甘霖，肖亚，谭军等。电网调度自动化仿真软件的开发[J]。福建计算机，2008（12）：13至14。[13]光是超级的。电网调度节能措施的分析与探讨[J]。中国电力教育，2010（34）：265。[14]牛玉光，谭文，刘继伟，等。节能发电调度网络工厂二级优化方案[J]。中国电力，2010,43（9）1变电站电气设计和主变压器的选择对于变电站当中变压器能够对于电力系统的整个网络之间的连接，是通过变电站的主接线来完成的，最终具有输送，分配，生产的任务。变电站的主要接线是电力网络系统当种起到了非常重要的作用。1.1.1主接线的设计原则和原则（1）对于整体地位以及相关作用考虑变电站在电力系统中的位置和功能是决定主要布线的主要因素之一。因电力系统当中的相关设施具有自身不同的功能以及位置，对此而言要对其进行布线需要把控经济性能，灵活性能以及可靠性能等等。（2）考虑近期和长期的发展规模变电站的主要接线应根据电力系统的发展方向在十年内进行规划设计。还应根据规模，类型，分布位置，增长率，速率，区域电网发展和潮流分布，以及各类极端的分析，确定主要布线的选择和连接到变电站的电源连接数量。操作模式。好的和外向的数量。（3）考虑负载分级的重要性以及出线电路数量对主线路的影响第一级和第二级负载必须具有两个独立的电源，当一个电源切断存储时，应确保所有第一和第二负载都没有断电;第三级负载通常只需要一个电源来供电。确保主要和次要负载不会中断。如果需要切断第一和第二负载，请考虑极端条件下的继电保护。（4）考虑主变压器数量对变电站主接线的影响对于变电站当中主线进行考虑选择的话，变压器数量以及变压器容量是主要考虑参数。例如对于大型的变胆战而言，因需要传输大型容量，对此而言自身具备着相当可靠的稳定性，对此而言除了可靠性以外还需要进行灵活性以及经济型。（5）考虑备用容量对主要布线的影响对于变电站当中所具备的备用容量而言，其目的是为了保障整个比那电站的稳定性以外还能够对于设备的维护，设备维修，设备停机，负载提高等等紧急情况进行处理。举例说明，若是进行母线的修理或者是断路器的相关维修时，是否应该对于变压器当中的继电保护或者是线路保护进行运行，或当线路故障直接或间接影响主线路连接时，线路和变压器是否允许切断动力。1.1.2主要接线设计的基本要求法规规定；要设计电气线路应根据应依据变电站的变电特性，也要归化其容量，线路改变电压能力的负载连接以及全系统消耗总量。除此之外，还需要对于系统当中的灵活性，维修成本，维修便利性，可靠性，初期投资节约以及抑制过渡和变电站扩容规模的技术要求。1.可靠运行所谓的可靠性代表着电力线路可以可靠动作，保证用户不停电，毕竟客观标准是在实践中操作可以可靠工作。客观评估主要线路可靠性的指标如下：（1）断路器维修期间是否会影响电源;（2）在设备和线路的维护和维修期间，停电次数和停电之间的时间间隔，以及是否可以保证对一级和二级重要用户的供电。（3）变电站全部停电的可能性。2.具有一定的灵活性在重要场合中灵活供电，运行驱动可以方便快捷，方便调度，并可在各种事故或设备维护和维修中尽快取出电气设备。最短的截止时间和最小的冲击范围确保了施工人员的安全。同时，可以保证停电范围不扩大。在电站主接线的设计中，应有一定的电气余量。为了便于从初始阶段到扩展布线的过渡，当变电站扩展时，应尽可能地减少一次设备和二次设备的修改量，并且可以节省投资。3。操作应尽可能简单方便主接线应简单明了通俗易懂的操作，应使操作方便为前提，便于操作人员掌握。配置复杂的布线线路操作困难，而且经常由于操作员错误而导致事故。但是，简易联络可能无法满足需要，可造成停电。4.经济上合理对整个布线来说具体的技术要求是要具备灵活性以及可靠性，灵活性与可靠性与经济性出现矛盾，对于灵活性以及经济性的提高可能会既降低经济性。对此而言，需要在相关技术条件进行满足的前提之下，要对于经济合理进行考虑。（1）投资节省。简单明确的接线路，能够对于资金成本进行相关得控制。（2）年运营成本很小。年度运营费用包括电力损失，折旧和大修，以及每日小型维护。当中，功率损耗主要是由输电线路阻抗引起的。对此而言，有必要合理地考虑工作数量，工作容量，工作方式等等。（3）具有较小的占地面积及。对于电气主要布线的有关规划为整个布局提供良好的基础，从而对于建筑，绝缘体，安装等等进行节省成本的应用。（4）应尽可能采用设计，尽快实现阶段性投资，生产和经济效益。1.2主要接线线路设计1.21初始设计按照相关的初始信息，目前具有三个等级的电压分别为110/35/10KV，对此而言需要进行三项三绕变压器。为了保证供电系统的可靠性，可以安装两个主变压器。1.2.2为了确保最佳布线，最初设计了以下两种布线方案以优化布线选项。优化方案1：将双线布置在110KV侧面，单母线布线需要平均分布35KV，10KV。优化方案2：单母线布线需要平均分布110KV，10KV，将双线布置在35KV。优化方案1：将双线布置在110KV侧面，单母线布线需要平均分布35KV，10KV。优化方案2：单母线布线需要平均分布110KV，10KV，将双线布置在35KV。1.2.3确定最佳计划1.2.3.1技术比较在最初设计的两种方案中，优化方案1：将双线布置在110KV侧面，单母线布线需要平均分布35KV，10KV。使用双母线布线的优点：（1）系统运行可靠，电源可靠;（2）系统调度灵活;（3）系统易于扩展等。单母线分割的优点：（1）线路简单易行;（2）易于操作，设备和设施较少;缺点：（1）可靠性很差;（2）系统稳定性差。对此而言，在110KV侧使用双母线布线是有利的。在初步设计的两种方案中，方案1：35KV侧的单母线分段布线;方案2：35KV侧的双母线连接。从原材料中已知问题没有在该问题中解释，对此而言在35KV侧使用单母段布线。1.2.3.2经济比较对整个解决方案的综合分析表明，在标配设备的资金投入中，包括控制设备，电缆，总线和民用建筑成本，35KV，10KV侧的单母线布线比双母线布线具有更大的灵活性。。从以上分析可以选择最优解决方案作为第一种方案，优化方案1：将双线布置在110KV侧面，单母线布线需要平均分布35KV，10KV。1.3主变压器的选择1.3.1选择主变压器的数量对于变电站当中涉及到的不同等级之中，变电器的应用是非常关键的，变电器主要对于电压转换以及电压传输等工作进行负责。对于变压器的容量进行合理设计能够对于电网的安全性能，可靠，成本低，稳定性具有一定的影响。对此而言需要在整个电力能够进行稳定传输的情况之下，还需要对于成本进行考虑。需要在相关技术条件进行满足的前提之下，要对于经济合理进行考虑。主变压器选择为了确保电源的可靠程度，需要由两个主变压器进行设计。这个设计变电站有两个电路，低压侧电源只能从这两条回路获得，所以选择两个主变压器。1.3.2主变压器类型的选择1.3.2.1确定阶段数三相三变压器对于330KV及以下设计的变电器当中主要进行应用。由于三相变压器比同等容量的三相变压器具有更少的投资成本，更少的设备占地面积和更少的电力系统损耗。同时，该装置结构便已，易操作，维护方便。如果难以制造或难以运输，也可以使用两个具有小体积的三相变压器。当技术合理时，可以使用单相变压器。1.3.2.2绕组数的确定。选择变压器的基本原则（1）导通点对应变压器额定电压初级侧，工厂电源系统主要对应变压器额定电压次级侧。（2）阻抗电压和电压调节模式按照母线的所有级别进行考虑额定电压。;（3）变压器的容量必须确保站内使用的机械设备能够从电源获得足够的电力。1.4.2站变压器类型的选择1.3.4主变压器型号的选择Sjs=Ke(∑Pmax/cosφ)（1+α%）Sjs至至至至最大计算负荷（KVA）Pmax至至至至每个用户的最大负荷（KW）Cosφ至至至功率因数Ke至至至至同时系数α%至至至至线损率（取为5%）由此可知选择主变应留有一定裕度，防止其因超过百分之五二损坏，导致系统裂解。1.4站用变压器的选择1.4.1站用变压器的选择的基本原则（1）额定电压处于变压器侧以及额定电压属于二次侧进行良好的布局。（2）对调压方式以及抗阻电压调试去，按照相关规范设计要求进行选择。（3）变压器的容量必须保证站内使用的机械设备能从电源中获得足够的电力。1.4.2站用变压器型号的选择参考《发电厂电气部分》，选择站用变压器如下：表1至5站用变压器型号及参数规格 容量额定值(KVA) 电压额定值(KV) 组件 消耗值(W) 电压抗阻值(%) 电流空载值(%) 空载 短路 SC9至80/10 80 10.5/0.4 Y,yn0 340 1140 4 22短路电流计算2.1短路计算的目的，规定和步骤。2.1.1计算短路电流的目的是电厂和变电站规划的重要部分。计算的主要目标如下：（1）对于主电线进行设计时，要按照多种的布线方式进行相比，最终确定能够对于短路电流进行良好的限制的那一条，并且对于短路电流进行计算并判断。（2）对于电气设备设施进行选择时，对于整个设备的正常运行需要保障以外，还需要对于相关得故障条条件之下的运行可靠程度进行保证。最终进行考虑的是成本需求，之后计算影响值（f通过短路电流验证设备的动态稳定性）。2.1.2短路计算的一般规定2.1.2.1，计算的基本情况;（1）电网中的所有电压源必须在额定负载下运行。（2）具有自动调控励磁的同步电机性能。（3）短路发生在短路电流最大的时刻。（4）所有电源的相角相等。（5）确定对于短路电流的整体影响，并且将能够对于其造成影响的设备等等进行考虑，除此之外，对于短路电弧电阻进行排除，因短路电弧电阻过小，不满足相应的规范要求。对于短路电流当中的冲击值最大以及全电流最大值进行考虑即可。2.1.2.2，接线方法对于短路电流进行相关设计时，需要降最大短路电流进行应用设计，并且需要注意的是，不能够在整个切换过程当中进行并联模式应用。2.1.3计算步骤对于短路电流进行相关设计时，需要降最大短路电流进行应用设计，并且需要注意的是，不能够在整个切换过程当中进行并联模式应用。2.1.3计算步骤1）短路点的选择和计算。2）绘制等效网络图。（1）首先，要去除系统中各元件的所有支路、线路电容器和电阻。（2）选择参考电压与功率（通常是各级的平均电压）。（3）根据比例的计算对于标准电抗进行设计。（4）对网络路等效模式进行绘制，并且对于等效变换之后的各个元件电抗进行编制。3）简化网络：对于计算的不同内容而言，按照等效网络的中心与其短路点进行重合来绘制，最终计算短路点之间的阻抗，即为变压器测量阻抗。4）计算电抗Xjs，单位欧姆。5）各电源所提供的短路电流周期分量由运行曲线确定（运行曲线仅为XJS=3.5）。（1）对于周期分量进行计算，周期分量是短路电流无穷大容量所提供的。（2）对于短路容量以及相关得额定值进行计算。2.2变压器的参数运算和短路点的确定2.2.1变压器参数的计算基准值的选取：，取各侧平均额定电压(1)主变压器参数计算由计划设计可知：U12%=10.4U13%=17.0U23%=6.0U2%=0.5(U12%+U23%至U13%)=0.5(10.4+6.0至17.0)=至0.3<0所以U2%=0U1%=0.5(U12%+U13%至U23%)=0.5(10.4+17.0至6.0)=10.7U3%=0.5(U13%+U23%至U12%)=0.5(17.0+6.0至10.4)=6.3X1==10.7/100•200/31.5=0.680X2=U2%/100•SB/SN=至0/100•200/31.5=0.0X3=U3%/100•SB/SN=6.3/100•200/31.5=0.432(2)相关参数验算由表1.5查明：X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*200/0.08=25(3)系统等值电抗2.2.2短路点的确定对于整体设计当中按照四种类型来考虑内容，并且对于整个短路点而言，需要降线路输入值在110kv电压以及高压侧变电器值相同设计，对此而言，对于整个设计过程当中需设计一个短路点；在其他三种电压水平下，也仅需要一个短路点。按照连接模式，参数设计，短路点设计等等进行网络等值图设计，具体如下图所示：图2至1短路等值图2.3各短路点的短路计算2.3.1短路点d至1的短路计算（110KV母线）网络化简如图2.2所示：图2至2d至1点等值图Xf1=Xs＝x0l（Sj/Uj2）＝0.4×150×（100/1152）＝0.454Xjs1=Xf1×Sn/Sb=0.454×1000/100=4.54因为Xjs1=4.54>3所以I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs1=1/4.54=0.22Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×115)=0.502(KA)In=Ib×Sn/Sb=0.502×1000/100=5.02(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.22×5.02=1.1(KA)ich=2.55×I"=2.55×1.1=2.8(KA)ich=1.52×I"=1.52×1.1=1.672(KA)S"=√3×I"×Un=√3×1.1×110=209.58(MVA)2.3.2按照d至2相关计算网络化简为：图2至3d至2点等值图Xf2=X+(X1+X2)//(X1+X2)=0.454+(0.341)//(0.341)=0.625Xjs2=X×Sn/Sb=0.6245×1000/100=6.23I"*=I∞*=I0.2*=1/Xjs2=16\100Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×37)=1.56(KA)In=Ib×Sn/Sb=1.56×1000/100=15.6(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.16×15.6=2.5(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.5=6.375(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.5=3.8(KA)S"=√3×I"×Un=√3×2.5×35=151.55(MVA)2.3.3按照d至3相关计算网络化简为：图2至4d至3点等值图Xf3=X+(X1+X3)//(X1+X3)=0.7315Xjs3=Xf3×Sn/Sb=0.7315×1000/100=7.315I"*=I∞*=I0.2*=0.1367Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×10.5)=5.5(KA)In=Ib×Sn/Sb=5.5×1000/100=55(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.1367×55=7.52(KA)ich=2.55×I"=2.55×7.52=19.176(KA)ich=1.52×I"=1.52×7.52=11.43(KA)S"=√3×I"×Un=√3×7.52×10=130.25(MVA)2.3.4短路点d至4的短路计算对于简化的网络图需要添加站用变压器当中的电抗标幺值方可，如下所示：图2至5d至4点等值图Xf4=Xf3+X4=0.7315+50=50.7315Ib=Sb/(√3×Ub)=100/(√3×0.4)=144.34(KA)In=Ib×Sn/Sb=144.34×1000/100=1443.4(KA)I"=I∞=I0.2=I"*In=I∞*In=I0.2*In=0.00197×1443.4=2.84(KA)ich=2.55×I"=2.55×2.84=7.242(KA)ich=1.52×I"=1.52×2.84=4.32(KA)S"=√3×I"×Un=√3×2.84×0.38=1.87(MVA)3电气设备的选择和验证对于变电器设计当中主要是根据导体选择以及电气选择两种。且总体变变电器的设计根据我国专业技术政策以及经济政策相关。所选设备均为国家推荐的新产品，先进的技术，安全的运行，合理的经济利用是确保设计合理的重要核心。对此应选择适合当前模式下的电气设施设备。3.1电气设备选择的一般规定3.1.1一般原则对于修理，维护，运行状态以及异常状态等等综合考虑求，并应考虑可持续发展的需要。3.1.2若干相关规定对于变电器设计当中主要是根据运行条件来选择导体以及电气。按照短路问题进行热稳定性能以及动态稳定性能进行设计，在此基础之上，能够对于基本情况进行验证。（1）在正常工作条件下，每个电路的工作电流计算如下表所示。1)对于每一个回路当中的相关电流情况，应当在正常运行条件之下进行计算，并且具体如下所示。表3至1各回路持续工作电流回路名称 计算公式变压器回路 Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un馈电回路 Igmax=Pn/√3Uncosφ循环名称计算公式变压器电路Igmax=1.05In=1.05Sn/√3Un馈电电路Igmax=Pn/√3Uncosφ注意：Pn，Un，In等都是设备本身的额定值。Igmax，Ugmax，Igmax是该装置的连续工作值3.2计算每个电路的连续工作电流依据表4.1，各回路持续工作电流计算见下图：表3至2各回路持续工作电流结果表回路名称 计算公式及结果110KV母线 Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A110KV进线 Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/(√3×115×0.85)=184.2A35KV母线 Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A35KV出线 火电厂2 Ig.max=S/√3Uncosφ=8800/(√3×37×0.85)=150.36A 火电厂2 Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/(√3×37×0.85)=98.79A10KV母线 Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A10KV出线 化工厂 Ig.max=S/√3Uncosφ=3000/√3×10.5×0.85=194.07A 铝厂（两回） Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/√3×10.5×0.85=355.8A 医院（两回） Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A 氮肥厂 Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A 印刷厂 Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A0.4KV母线 Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A如图每个电路的连续工作电流计算如下图所示：电路名称计算公式和结果终结；1）110KV母线Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×115=166.05A2）110KV输入线Igmax=Pn/√3Uncosφ=31185/（√3×115×0.85）=184.2A3）35KV母线Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×38.5=495.996A4）35KV出口热电厂2Ig.max=S/√3Uncosφ=8800/（√3×37×0.85）=150.36A5）火力发电厂2Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/（√3×37×0.85）=98.79A6）10KV母线Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×31500/√3×10.5=1818.65A7）10KV出口化工厂Ig.max=S/√3Uncosφ=3000/√3×10.5×0.85=194.07A8）铝厂（两次）Ig.max=S/√3Uncosφ=5500/√3×10.5×0.85=355.8A9)医院（两次）Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A10)氮肥厂Ig.max=S/√3Uncosφ=2000/√3×10.5×0.85=129.38A11)印刷厂Ig.max=S/√3Uncosφ=1500/√3×10.5×0.85=97A12)0.4KV母线Ig.max=1.05Sn/√3Un=1.05×653/√3×0.38=104.17A3.3高压电气设备的选择3.3.1断路器选择和验证对于相关得环境因素以及技术因素以外，还需要对于整体安装类型，调试类型以及后期维修类型等等进行考虑，对于整体选择环节需要进行经济成本比对以及技术参数考核。按照我国相关得设计规范以及现状来看，6至220千伏范围内的需要设计低油断路器。断路器选择的具体技术条件如下：（1）电压：Ug（主电网连续工作电压）≤Un（3至1）（2）当前：Ig.max（连续工作电流最大值）≤In（3至2）（3）断流：Idt≤Ikd（3至3）式中：Idt至断路器实际断开的短路周期分量;Ikd至断路器的标准断路电流。（4）动态稳定性：Ich≤imax（3至4）当中：ich至断路器的最大峰值电流;??Imax。（5）热稳定性：I∞2tdz≤It2t（3至5）当中：I∞至稳定的短路电流;当中：时间t由短路电流计算，3.3.1.1断路器的选择根据以下条件选择断路器：电压：电流：每个电路见表3.2。每个断路器的选择结果如下表所示：断路器的选择结果见下表：表3至3断路器的型号及参数参数 型号 电压额定值（K.V） 电流额定值（A） 断开电流额定值（K.A） 电流动稳定（K.A） 电流热稳定（K.A） 分闸时间（s） 合闸时间（s）变压器110KV处 OFPI至110 110 1250 31.5 80 31.5(3) <0.03

变压器35KV处 HB35 36 1250 25 80 25(3) 0.060.06

35KV出线处 HB35 36 1250 25 80 25(3) 0.060.06

变压器10KV处 HB至10 10 1250 40 100 43.5(3) 0.060.06

10KV出线处 ZN4至10C 10 600 17.3 29.4 17.3(4) 0.050.2

站用 DW5至400 380至400 400 3.3.2.2隔离开关的校验(1)110KV侧隔离开关的校验①动稳定：ich≤imaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ich<imax③热稳定：I∞2tdz≤It2t根据相关设计内容可知：I∞2tdz=1.12×1.7=2.1[（KA）2s]It2t=142×5=980[（KA）2s]则：I∞2tdz≤It2t经以上校验此隔离开关满足各项要求。(2)35KV变压器侧隔离开关的校验①动稳定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ich<imax②热稳定：I∞2tdz≤It2t根据相关设计内容可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=23.72×4=2246.76[（KA）2s]则：I∞2tdz≤It2t经以上校验此隔离开关满足各项要求。(3)35KV出线侧隔离开关的校验①动稳定：ich≤imaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich<imax②热稳定：I∞2tdz≤It2t根据相关设计内容可知：I∞2tdz=2.52×1.7=10.625[（KA）2s]It2t=5.62×5=156.8[（KA）2s]则：I∞2tdz≤It2t经以上校验此隔离开关满足各项要求。3.3.熔断器（保险丝）应根据列出的技术条件和工作环境检查高压熔断器。保险丝是最常见的保护装置。对于电气设备的保护具有过载电流的作用。对于电线路以及变压器的保护所应用的设备是高压熔断器。若是处于发电厂当中需要降对于电压互感器进行保护，且保护需要的设备是高压熔断器。3.3.5.1选择保险丝选择的技术条件如下：（1）电压：（3至12）（2）电流：（3至13）（3）按照相关的性能要求以及熔体的额定电流相关参数要求，要对于选择的前后级进行保障。。3.3.5.2保险丝的选择根据上述保险丝选择的条件，如下图所示表3至7保险丝的类型和参数依据以上熔断器选择的条件，下图表示表3至7熔断器的型号及参数种类 电压标准值(KV) 电流标准值(A) 开端容量(MVA) 其他RN2 10 0.5 1000 保护户内电压互感器RW9至35 35 0.5 2000 保护户外电压互感器3.3.4避雷器的选择和验证??1。阀式避雷器根据不同的分类分为不同类型的避雷器和磁力鼓风式避雷器;能够对于高灭弧能力设计间隙值，通过间隙值进行保护的是管状避雷器。具体工作流程是对于中间的间隙进行电弧吹出，之后对于整个电路进行防雷保护。1）选择以下条件作为阀式避雷器的特性参数：（1）额定电压。避雷器通常在电网的额定电压（即电网的相电压）下工作。（2）电弧抑制电压。在电源故障的情况下，避雷器允许施加最大的工频电压。3-10kV阀式避雷器灭弧电压为电网最大工作电压的110%。（3）工频放电电压。避雷器的最小工频电压放电。工频放电电压可分为上限和下限。工频放电电压的上限不应过高，否则浪涌放电电压会相应升高，影响避雷器的保护性能。工频放电电压下限不应太低，否则会降低灭弧电压。（4）脉冲放电电压。对于脉冲放电电压，预放电时间为1.5至20微米。（5）残余压力。也就是说，剩余电压是由流经避雷器的脉冲雷电流引起的电压降。避雷器的设计考虑了使用期间受保护电气设备的绝缘配合问题。对此而言，只要可以正确选择避雷器的类型，就可以验证其参数和保护特性。3.4母线和电缆选择和验证变电所室内外配电设备的主母线、变压器电气设备的连接线、配电设备的母线统称为母线。在配电设备中选择母线时，主要考虑母线的材质、母线元件的形状、母线元件的尺寸、母线的动态稳定性和热稳定性。3.4.1材料的选择配电单元的母线由铜，铝或铝合金制成。铜是一种优良的母线材料，具有低电阻率，高机械强度，高耐腐蚀性和广泛的应用。3.4.2母线横截面积的选择3.4.2.1根据允许长期加热选择电流允许长期电流能够对于真个电压等级当中的主母线设计，下引线设计以及配电装置设计，临时安装设计等等具有一定的作用。：KIal≥Igmax（3至15）?????????当中：Ial对于母线环境温度处于25oC时，能够按照母线的相关允许长期电流来设计。????????Igmax至通过总线的最大长期工作电流。K至温度校正系数母线当中的额定温度Θ0，设计值为θ0=250C，母线时间实践环境温度设计值为θ，母线允许长期温度为θal，设计值为θal=700C。（1）110KV母线选择110KV总线中的Igmax=116.05A。KIal=0.943×252=237.636>116.05=IGmax的对此而言根据25×3矩形铝母线具有75mm2的横截面面积。2Ial=252A（2）35KV母线选择35KV总线中的Igmax=495.996A。KIal=0.943×632=595.976A>495.996=IGmax的对此而言根据50×3矩形铝母线具有250mm2的横截面面积。Ial=623A（3）10KV母线选择10KV总线中的Igmax=1818.65A。KIal=0.943×1360=1282.48A>1818.65A=IGmax的对此而言根据80×10矩形铝母线具有800mm2的横截面面积。Ial=1360A满足动态稳定性的要求第四章导体，电缆