泰安南开发区110kV变电所设计

1、. . 山东农业大学毕 业 设 计 泰安南开发区110kV变电所设计 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气工程及其自动化4班 届 次 2011届 学生姓名 郭梦琪 学 号 20110791 指导教师 赵法起 二一五年六月五日装订线. . . 目 录摘要5Abstract6前言71 毕业设计任务71.1 设计题目71.2 设计的原始资料71.3 设计任务82 负荷分析及计算和主变的选择82.1 负荷计算的目的82.2 负荷分析92.3 主变压器的确定93 变电所主接线的选择113.1 对电气主接线的基本要求113.2 110kV侧接线的选择113.3 35kV侧接线选择123.4 10kV

2、侧主接线选择134 无功补偿145 短路电流的计算145.1 计算各回路电抗145.2 计算各点短路点的最大短路电流156 配电装置及电气设备的配置与选择166.1 高压配电装置的配置166.2 高压断路器的选择166.3 隔离开关的选择206.4 导线的选择216.5 互感器的选择236.6 避雷器的选择246.7 接地刀闸的配置257 测量仪表和继电保护的配置257.1 测量仪表的配置257.2 继电保护的配置258 所用电的分析288.1 所用变压器的选择288.2 所用电主接线选择289 防雷与接地289.1 防雷保护289.2 接地装置的设计2910 配电装置2910.1 配电装置概

3、述2910.2 配电装置类型3010.3 对配电装置的基本要求和设计步骤3010.4 屋内配电装置3010.5 屋外配电装置3111 结束语32参考文献33致谢34ContentsAbstract5Introduction71 Graduation design task71.1 Design topics71.2 Design of the original data71.3 Design task82 Load analysis and calculation and selection of main transformer82.1 The purpose of load calcula

4、tion82.2 Load analysis92.3 The determination of the main transformer93 The choice of the substation main wiring113.1 Basic requirements of the main electrical wiring113.2 110 kv lateral connection options113.3 35 kv lateral connection options123.4 10 kv side main wiring options134 Reactive power com

5、pensation145 The calculation of short-circuit current145.1 Calculating reactance of each circuit145.2 The biggest short-circuit current calculation of short-circuit point point156 Distribution equipment and electrical equipment configuration and selection166.1 High voltage power distribution equipme

6、nt configuration166.2 The choice of the high voltage circuit breaker166.3 The choice of isolating switch206.4 The selection of the conductor216.5 The selection of the transformer236.6 The selection of surge arrester246.7 Grounding and the configuration of the breaker257 Measuring instrument and the

7、configuration of relay protection257.1 Measuring instrument configuration257.2 The relay protection configuration258 By the analysis of the electricity288.1 The choice of transformer is used288.2 The main electrical wiring289 Lightning protection and grounding289.1 Lightning protection289.2 The desi

8、gn of the grounding device2910 Distribution equipment2910.1 Distribution equipment overview2910.2 Distribution equipment type3010.3 On the basic requirements of power distribution equipment and design steps3010.4 The room power distribution unit3010.5 Distribution equipment outside3111 Conclusion32R

9、eferences 33Acknowledgement 34泰安南开发区110kV变电所设计郭梦琪（山东农业大学 机械与电子工程学院 泰安 271018）摘要：本文主要进行110KV变电站设计。首先根据任务书上所给系统及线路和所有负荷的参数，通过对所建变电站及出线的考虑和对负荷资料分析，满足安全性、经济性及可靠性的要求确定了110KV、35KV、10KV侧主接线的形式，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数、容量、及型号，从而得出各元件的参数，进行等值网络化简，然后选择短路点进行短路计算，根据短路电流计算结果及最大持续工作电流，选择并校验电气设备，包括母线、断路器、隔离开关、电压互感器

10、、电流互感器等，并确定配电装置。本文同时对防雷接地及补偿装置进行了简单的分析，最后进行了电气主接线图及电气总平面布置图等的绘制。关键词：变电站设计，变压器，电气主接线，设备选择Design of 110kV substation in southern Taian Development ZoneMengqi Guo(Mechanical & Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018)Abstract This paperdesign a 110KV su

11、bstation.Firstly,according to the gaved system, electricity line and the parameters of load ,which provided by the assignment book,through considering the substation which will be built and feeders,analysising load materials,confirming the Main electrical wiring form of 110KV、35KV、10KV side based on

12、 security,economy and reliability,then conform the numbers,volume and type of the main transformer through load calulation and supply district,thus getting the parameters of all the component,simplify electric circuit,select short point carry on short circuit calculations operation circuit, select a

13、nd check out electrical equipment, including bus,breaker, disconnect switch, voltage transformer, current transformer and so on,so that conform the distribution apparatus.Configurating relay protection and setting-calculation for the electricity line,transformer and bus according to the load and sho

14、rt calculations.At the same time,this paper analyse simply lightning protection and grounding system.Finally,two pictures be drawed which include Main electrical wiring diagram and 110KV Power distribution equipment sectional drawing interval.KeyWords: Substation design,Transformer,Main electrical w

15、iring,Equipment election前言设计是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为今后从事供电技术工作奠定基础。1 毕业设计任务1.1 设计题目泰安南开发区110kV变电所电气设计1.2 设计的原始资料1.2.1 建设性质及规模 待建变电所为终端降压变电所，拟定2台变压器。本变电所的电压等级分别为110kV、35kV和10kV。本变电所有2回110kV架空线路；

16、5(4)回35kV出线及10(8)回10kV出线（其中有2回备用）。变电所配有10kV无功补偿装置。1.2.2 系统情况系统容量：S=1000MVA, X=0.36; (电抗为以电源容量为基值的标么值 )两条110KV进线均为LGJ-150，线路长度一条为16km , 另一条为14km1.2.3 待建变电所各电压等级负荷数据 （1）110kV电压等级：2回线路与系统相连。（2）10kV电压等级（表11所示）表11 10kV电压等级负荷用电单位最大负荷(MW)（）功率因数COS回路数供电方式距离(km)大朗毛纺厂60.91架空15大朗纸厂50.91电缆5皮革厂60.91架空10红卫化工厂70.8

17、1架空8自来水厂50.91电缆4东配电站60.851架空10西配电站50.851架空8备用1负荷同时率：0.68，一级负荷30%，二级负荷40%, 三级负荷30%.（3）35kV电压等级（表12所示）表12 35kV等级负荷用电单位最大负荷(MW)功率因数 回路数供电方式距离(km)化肥厂120.91架空25汽配厂100.91架空28糖厂120.91架空30钢铁厂150.81架空32负荷同时率：0.8，一级负荷35%，二级负荷50%, 三级负荷15%.（4）所用负荷 计算总负荷：150kVA，其中：一级负荷20%，二级负荷40%, 三级负荷40%.1.2.4 继电保护动作时间变电站110KV电

18、源侧线路过电流保护动作时间：3秒 1.2.5 其它原始资料（1）地形、地质 站址选于山坡上，南面靠丘陵，东、西、北面分别是果树、桑园和农田，地势平坦，地质构造为稳定区。地震基本烈度为6度，土壤电阻率为1.510欧米。（2）气象条件1）绝对最高温度为40; 2）最高月平均气温为23；3）年平均温度为10.7；4）风向以东北风为主。1.3 设计任务（1）进行负荷分析及变电所主变压器容量、台数和型号的选择。（2）进行电气主接线的技术经济比较，确定主接线的最佳方案。（3）计算短路电流，列出短路电流计算结果。（4）主要电气设备的选择。（5）绘制变电所电气平面布置图，并对110kV户外配电装置及35kV、

19、10kV户内配电装置进行配置。（6）选择所用变压器的型号和台数，设计所用电接线。（7）变电站防雷布置的说明。2 负荷分析及计算和主变的选择2.1 负荷计算的目的计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷意义重大。2.2 负荷分析2.2.1 35kV侧负荷 =0.8(12+10+12+15)=39.2(MW)Q=27.72(MVar)Q视在功率:S()=45.04

20、(MVA)I0.743(KA)=743A2.2.2 10kV侧负荷 =0.68(6+5+6+7+5+6+5)=27.2(MW)=22.72(MVar)Q=0.6822.72=15.45(MVar)视在功率：()=31.28(MVA)=1.81(KA)=1810A2.2.3 所用电供电容量150KVA=0.15MVA2.2.4 设计变电所供电总容量= + + = 45.04+31.28+0.15=76.47(MVA)2.3 主变压器的确定2.3.1 绕组数量的确定确定原则：在具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15 %以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需设无

21、功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。在本变电所中:S30.35S=45.0476.47=0.59 15%S30.10S=31.2876.47=0.41 15%因此，主变压器选为三绕组变压器。2.3.2 主变压器台数的确定根据任务书要求，确定主变压器台数为2台。2.3.3 变压器容量和型号确定确定原则：（1）主变压器容量一般按变电所建成后 510 年规划负荷选择，并适当考虑到远期 1020 年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。（2）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，当一台变压器停止运行时，其余变压器容量在计及过负

22、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，当一台主变停止运行时，其余变压器应能保证全部负荷的 60%70%。（3）同一个等级的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系统化、标准化、简单化、方便灵活化。确定：（1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷的 60%70%的需要，即=S(60%70%）=45.8853.53 (MVA)（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即=31.28(30%+40%)+45.04(35%+50%)+0.15(20%+40%)=60.27(MVA)查110kV三相三绕组电力变压器技术时数据表，选择变压器的型

23、号为SFSZ9-63000/110，其参数如表21：表21 SFSZ9-63000/110变压器技术参数型 号额定容量高压侧电压（kV）中压侧电压(kV)低压侧电压(kV)短路电压（%）空载电流（%）高中高低中低SFSZ9-63000/11063000/63000/6300011081.25%38.55%10.510.517.56.50.75绕组连接方式:Ynyn0d113 变电所主接线的选择3.1 对电气主接线的基本要求（1）供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，这是第一个基本要求。（2）灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常

24、、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。（3）操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。（4）经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。根据以上的基本要求对主接线进行选择。3.2 110kV侧接线的选择方案一:单母线分段接线优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

25、 （2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。 （2）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。 方案二:单母线接线考虑到110kV侧只有两条进线和有两条出线，因而可以选用单母线接线。其优点：简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点是：（1）当母线或母线隔离开关检修或发生故障时，各回路必须在检修和短路时事故来消除之前的全部时间内停止工作，造成经济损失很大。（2）引出线电路中断路器检修时，该回路停止供电

26、。方案三：双母线接线优点：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。（2）扩建方便，可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的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。（3）便于试验，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。缺点：（1）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关，投次大。（2）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，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之

27、间装设连锁装置。对于110kV侧来说，因为它要供给较多的一类、二类负荷、因此其要求有较高的可靠性。对比以上三种方案，单母线接线供电可靠性、灵活性最差，不符合变电所的高可靠性的要求；单母线分段接线比单母线接线供电可靠性高，虽然可靠性比双母线接线稍低，但双母线接线复杂，使用设备多、投资较大；110kv母线放置较高，因而各种小动作不能造成故障，同时母线放在防雷区内，不会遭受雷击，因此单母线分段接线比较可靠，也能够满足要求。因此，对于110kV侧选用单母线分段接线。3.3 35kV侧接线选择方案一：单母线接线优点：接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便、且有利于扩建。缺点：可靠性、灵活性差、母线故

28、障时，各出线必须全部停电。方案二：单母线分段优点：（1）母线发生故障时，仅故障母线停止供电，非故障母线仍可继续工作，缩小母线故障影响范围。（2）对双回线路供电的重要用户，可将双回路接于不同的母线段上，保证对重要用户的供电。缺点：当一段母线故障或检修时，必须断开在该段上的全部电源和引出线，这样减少了系统的供电量，并使该回路供电的用户停电。方案三：分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段优点：有较大的可靠性和灵活性，且检修断路器时合出线不中断供电。缺点：投资增大、经济性能差。对比以上三种方案：单母线接线可靠性低，当母线故障时，各出线须全部停电，不能满足I、II 类负荷供电性的要求，故不采纳；将 I、I

29、I 类负荷的双回电源线不同的分段母线上，当其中一段母线故障时，由另一段母线提供电源，从而可保证供电可靠性；虽然分段断路器兼作旁路断路器的单母线分段也能满足要求，但其投资大、经济性能差，故采用方案二单母线分段接线。3.4 10kV侧主接线选择方案一：单母线分段优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电。（2）当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电。（2）当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。（3）扩建时需向两个方向均衡扩建。方案二：

30、单母线分段带旁路优点：具有单母线分段的全部优点，并在检修断路器时不至于中断对用户供电。缺点：与单母线分断的缺点相比少了缺点。方案三：双母线接线优点：（1）供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不至于供电中断，一组母线故障后能迅速恢复供电，检修任一组的母线隔离开关时只停该回路。（2）调度灵活，各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。（3）扩建方便可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的平均分配，不会引起原有回路的停电，以致连接不同的母线段，不会如单母线分段那样导致交叉跨越。（4）便于试验

31、，当个别回路需要时单独进行试验时可将该架路分开，单独接至一组母线上。缺点：（1）增加一组母线和每回路需增加一组母线隔离开关。（2） 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，为了避免隔离开关误操作需在隔离开关和断路之间装设连锁装置。对比以上三种方案，以上三种方案均能满足主接线要求，但采用双母线接线要多用十二个隔离开关，采用单母线带旁路要多用 2 个断路器，它们的经济性能较差，单母线分段接线既能满足负荷供电要求又有节省大量资金，是一种较理想的接线方式。综合以上三种主接线所选的接线方式，画出主接线图，如电气主接线图所示。4 无功补偿无功补偿根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置，本

32、工程采用变电站10kV侧集中补偿。补偿前功率因数：cos=0.868无功补偿后将功率因数提高到0.9，查表得无功补偿率为0.082，则需补偿容量为：66.40.082=5444.8KVar，则每台主变配1组3000kVar并联电容器组。5 短路电流的计算5.1 计算各回路电抗取基准功率S= 1000MVA ,U为各电压等级平均额定电压系统容量：X=0.3616m110kv进线：X=xL=0.2416=0.2914m110kv进线：X=xL=0.2414=0.25主变压器高压绕组电抗标幺值：XX1/2(U%U%U %) 1/221.5% 1.706主变压器中压绕组电抗标幺值：XX1/2(U%U%

33、U %) 1/2（-0. 5%） -0.00040主变压器低压绕组电抗标幺值：XX1/2(U%U%U %) 1/213.5% 1.0715.2 计算各点短路点的最大短路电流110kv母线短路时:X（X+X）/（X+X）0.315II1X10.3153.17短路次暂态电流：IIII3.1716（kA）短路冲击电流： i2.55 I2.551640.68（kA）35kv母线短路时X（X+X）/（X+X）+1/2（X +X）1.168II1X11.1680.856短路次暂态电流：IIII0.85613.36（kA）短路冲击电流：i2.55 I2.5513.3634.07（kA）10kv母线短路时X（

34、X+X）/（X+X）+1/2（X +X）1.7035II1X11.70350.587短路次暂态电流：IIII0.58732.28（kA）短路冲击电流：i2.55 I2.5532.2882.31（kA）6 配电装置及电气设备的配置与选择6.1 高压配电装置的配置6.1.1 高压配电装置的设计原则与要求高压配电装置的设计必须认真贯彻国家技术经济政策，遵循上级颁布的有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件，自然环境特点和运行检修，施工方面的要求，合理制定布置方案和使用设备，积极慎重地选用亲布置新设备、新材料、新结构，使配电装置设计不断创新做到技术先进，经济合理运行可靠、维护方便。火力发电厂及变电

35、所的配置型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地并结合运行检修和安装要求通过技术经济比较予以确定，在确定配电装置形式时，必需满足下列 4 点要求:节约用地、运行安全和操作巡视方便、便于检修和安装、节约材料、降低造价。设计要求：满足安全净距要求、施工、运行和检修要求、噪声的允许标准及限制措施、静电感应的场强水平和限制措施、电晕条件无线电干扰的特性和控制。6.1.2 高压配电装置的配置（1）110 kV配电装置采用屋外普通中型配电装置，其优点是：布置比较清晰，不易误操作；运行可靠，施工和维修都比较方便；构架高度较低，所用钢材较少，造价低；经过多年实践已积累了丰富的经验。（2

36、）35 kV 及10 kV配电装置，分别采用单层屋内成套配电装置，即用制造厂成套供应的高压开关柜，高压开关柜为单列独立式布置、电气主接线为单母线分段接线。6.2 高压断路器的选择6.2.1 高压断路器的配置与选择（1）高压断路器的配置1）110kV侧由于采用单母线分段接线，故选用三台断路器。2）110 kV侧的变压器至110kV母线安装一台断路器；母线分段安装一台断路器。3）35 kV、10 kV侧每条出线均安装一台断路器。（2）高压断路器按下列条件进行选择和校验1）选择高压断路器的类型，按目前我国断路器的生产情况，110kV一般选用SF6断路器。2）根据安装地点选择户外式或户内式。3）断路器

37、的额定电压不少于装设处所在电网的额定电压，即。4）断路器的额定电流不少于通过断路器的最大持续电流，即。5）校核断路器的断流能力，一般可按断路器的额定开断电流大于或等于断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值来进行选择，当断路器的额定开断电流比系统的短路电流大得多的时，为了简化计算也可用次暂态短路电流进行选择，即。6）按短路关合电流选择，应满足条件是：断路器额定关合电流不少于短路冲击电流ish ，一般断路器的额定关合电流等于动稳定电流，即。7）动稳定校验应满足的条件是：短路冲击电流应小于断路器的动稳定电流，一般在产品目录是给出的极限过电流峰值，即。8）热稳定校验应满足的条件是：短路的热

38、效应小于断路器在 t 时间内的允许热效应，即。9）根据对断路器操作控制要求、选择与断路器配用的操作机构。按上述原则选择和校验断路器。6.2.2 110kV侧断路器的选择（1）该回路为 110 kV电压等级，故可选用SF6断路器。（2）断路器安装在户外，故选户外式断路器。（3）回路额定电压Ue110kV的断路器，且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流 Imax=1.050.403（kA）=403A（4）为方便运行管理及维护，选取5台110Kv SF6断路器为同一型号产品，初选为LW36-126W/T3150-40型SF6断路器，其主要技术参数如表61：表61 LW36-126W/T3

39、150-40型SF6断路器技术参数型号额定电压kV额定电流A额定开断电流kV动稳定电流kA4S热稳定电流kA固有分闸时间SLW36-126W/T3150-40126315040100400.07（5）对所选的断路器进行校验1）断流能力校验因为三相短路电流大于两相短路电流，所以选三相短路电流进行校验，断路器的额定开断电流比系统短路电流大得多，可用次暂态短路电流，选择断路器短路电流时应考虑在断路器两侧发生短路时通过断路器的短路电流，选较大者进行校验。由短路电流计算可知，系统提供的短路电流较大，故选I =16kA进行校验。所选断路器的额定开断电流 I。= 40kA I =16kA，则断流能力满足要求

40、。2）短路关合电流的校验所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为 100kA，流过断路器的冲击电流为40.68kA，则短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。3）热稳定校验设后备保护动作时间 3s，所选断路器的固有分闸时间 0.07s，选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =3+0.07+0.03 =3.1s。因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计，则短路热效应Qk = It =163.1=793.6kA.s允许热效应 Irt =404 = 6400kA.s 则 IrtQk 热稳定满足要求。以上各参数经校验均

41、满足要求，故选用LW36-126W/T3150-40型SF6断路器。6.2.3 35kV侧断路器的选择（1）该回路为 35 kV电压等级，故可选用真空断路器.（2）断路器安装在户内，故选用户内式断路器.（3）回路电压35 kV，因此选用额定电压Ue35kV的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流 Imax=1.05737.9（A）（4）为方便运行管理及维护，选同一型号产品，初选ZN85-40.5/1250-25型真空断路器其参数如表62：表62 ZN85-40.5/1250-25型真空断路器技术参数型号额定电压kV额定电流A额定开断电流kA额定关合电流kA4S热稳定电流kA固有分闸时

42、间sZN85-40.5/1250-2540.512502563250.08（5）对所选的断路器进行校验1）断流能力的校核流过断路器的短路电流 I =13.36 kA。所选断路器的额定开断电流 I =25kA I，即断路器的断流能力满足要求。2）动稳定校验所选断路器的动稳定电流等于额定关合电流为63kA,流过断路器的冲击电流ish=34.07kAidw，则动稳定满足要求。3）热稳定校验设后备保护动作时间 3s，所选断路器的固有分闸时间 0.08s，选择熄弧时间 t =0.03s。则短路持续时间 t =3+0.08+0.03 =3.11s。以前述的方法算得 Qz=13.3623.11=555.1k

43、As因为短路持续时间1s，非周期分量忽略不计， 即Qk=Qz=555.1 kAs。允许热效应Irt=254=2500kAsQk ,所以热稳定满足要求。从以上校验可知断路器满足使用要求，故确定选用ZN85-40.5/1250-25型真空断路器。6.2.4 10kV侧断路器的选择（1）该回路为 10kV 电压等级，故可选用真空断路器。（2）该断路器安装在户内，故选用户内式断路器。（3）回路额定电压为 10kV，因此必须选择额定电压 Ue 10 kV的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流 Imax=1.051806（A）（4）初选ZN63A-10/2000-40型真空断路器，主要数据如

44、表63：表63 ZN63A-10/2000-40型真空断路器技术参数型号额定电压kV额定电流kA额定开断流电kA动稳定电流kA4S热稳定电流kA固有分闸时间sZN63A-10/2000-4012240100400.05（5）对所选的断路器进行校验1）断流能力的校验流过断路器的短路电流 I =32.28 kA。所选断路器的额定开断电流 I =40kA I，即断路器的断流能力满足要求。2）动稳定校验所选断路器的动稳定电流为100kA， 流过断路器的冲击电流ish = 82.31kA则动稳定满足要求。3）热稳定校验设后备保护动作时间 3s，所选断路器的固有分闸时间 0.05s，选择熄弧时间 t =0

45、.03s。则短路持续时间 t =3+0.05+0.03 =3.08s。则Qz= 32.283.08 =3209.36 kA.s由于短路时间大于 1 s ,非周期分量可忽略不计，则Qk =Qz= 3209.36kA.s ，允许热效应 Irt = 40 4 = 6400kA.s 由于 Irt Qr，所以热稳定满足要求从以上校验可知该断路器满足要求，所以确定选用ZN63A-10/2000-40型真空断路器。6.3 隔离开关的选择6.3.1 隔离开关的配置与选择（1）隔离开关的配置1）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。2）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便进出线不停电检修。3）中性点直

46、接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。根据以上配置原则来配置隔离开关，变电所隔离开关的配置详见主接线图。（2）隔离开关按下列条件进行选择和校验1）根据配电装置布置的特点，选择隔离开关的类型。2）根据安装地点选用户外或户内式。3）隔离开关的额定电压应大于装设电路所在电网的额定电压。4）隔离开关的额定电流应大于装设电路的最大持续工作电流。5）动稳定校验应满足条件为： idw ish6）热稳定校验应满足条件为：Irt Qk7）根据对隔离开关控制操作的要求，选择配用操作机构，隔离开关一般采用手动操作机构。户内 8000A以上隔离开关，户外 220 kV高位布置的隔离开关和 330 kV隔离开关宜用

47、电动操作机构，当有压缩空气系统时，也可采用手动操作机构。6.3.2 110kV侧隔离开关的选择（1）根据配电装置的要求，选择隔离开关带接地刀闸。（2）该隔离开关安装在户外，故选择户外式。（3）该回路额定电压为 110kV，因此所选的隔离开关额定电压 Ue 110kV，且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流Imax=1.050.403（kA）=403A（4）初选GW4110/630型双接地高压隔离开关其主要技术参数如表64：表64 GW4110/630型高压隔离开关技术参数型 号额定电压kV额定电流kA最大工作电压kV额定动稳定电流kA4S热稳定电流kA备注GW4110/6301106

48、301265020双接地（5）校验所选的隔离开关1）动稳定校验动稳定电流为 50kA, 流过该断路器的短路冲击电流ish = 40.58 kA ,即 idw ish 动稳定要求满足。2）热稳定校验断路器允许热效应 Irt =204 =1600 kA.s ,短路热效应 Q = 16（3+0.1）=793.6kA.s 则Irt Q热稳定满足要求。经以上校验可知，所选隔离开关满足要求，故确定选用GW4110/630型双接地高压隔离开关。6.3.3 35kV侧的隔离开关的选择（1）根据配电装置特点，选择隔离开关带接地刀闸。（2）该隔离开关安装在户外，故选用户外式。（3）该回额定电压为35kV，故选择隔

49、离开关的额定电压Ue35KV,且其额定电流必须大于流过隔离开关的最大持续电流Imax = 1.05737.9（A）（4）初选GW4-40.5/1000型高压隔离开关，其主要技术数据如表65：表65 GW4-40.5/1000型高压隔离开关技术参数型 号额定电压KV额定电流A额定峰值耐受电流KA4S热稳定电流KAGW4-40.5/100040.510008031.5（5）校验所选择的隔离开关1）动稳定校验动稳定电流等于额定峰值耐受电流，即idw = 80kA，短路冲击电流 ish =34.07kA，idw ish， 动稳定满足要求。2）热稳定校验隔离开关允许热效应 Irt =31.54= 396

50、9KAs，短路热效应QK = 13.36（3+0.1）=553.3KAs 则 IrtQK 热稳定满足要求。从以上校验可知，所选该隔离开关满足要求，所以确定选用GW4-40.5/1000型高压隔离开关。6.4 导线的选择本设计的110kV为屋外配电装置，故母线采用钢芯铝绞线LGJ，而35kv及10kV采用屋内配电装置，故采用硬母线。6.4.1 110KV母线的选择与校验（1）按最大工作电流选择导线截面SImax=1.050.403（kA）年最高平均温度为+23，而导线长期允许温度为+70，查表得温度修正系数K1.02I= Imax/K=403/1.02=395A 选择110KV母线型号为：LGJ

51、300，查表得I=700A。Imax=403AKI=1.02700=714A满足要求（2）热稳定校验： S=300mmSmin=260mm满足热稳定要求。6.4.2 35KV母线的选择与校验由于安装在室内，选用硬母线（1）按最大工作电流选择导线截面SImax=1.05738（A）I= Imax/k0=738/1.02=723.5A 选择35KV母线型号为636.3（单条矩形），查表得I=910A。Imax=738AKI=1.02910=928.2A满足要求（2）热稳定校验： S=396.9 mmSmin=217mm满足热稳定要求。（3）动稳定校验母线采取竖放,则W=bh/6=6.363/6=4

52、167(mm) =4.16710-3 m相邻支柱间跨距取 L=1.2m相间母线中心距离取a=0. 5mxj=13879(pa)xjy=6910pa满足动稳定要求。6.4.3 10KV母线的选择与校验 由于安装在室内，选用硬母线（1）按最大持续工作电流选择母线截面:Imax = 1.051814.6（A）I= Imax/k0=1814.6/1.02=1779A 选择10KV母线型号为1258（单条矩形），查表得I=1876A。Imax=1814.6AKI=1.021876=1913.52A满足要求（2）热稳定校验： S=1000 mmSmin=525mm满足热稳定要求。（3）动稳定校验母线采取竖放,则W=bh/6=8125/6=20833(mm) =2.0810 m相邻支柱间跨距取 L=1.2m相间母线中心距离取a=0. 5mxj=16.2310 (pa)xjy=6910pa满足动稳定要求。6.5 互感器的选择6.5.1 电压互感器的选择 变电所每组母线的三相上均安装电压互感器。详见电气主接线图。电压互感器应按工作电压来选择：（1）110KV母线电压互感器选择 TYD110/3-0.02H 110KV出线电压互感器选择 TYD110/3-0.01H（2）35KV电压互感器选择 J