降压变电部电气部分设计

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1、霹刽说锨滁连怠辖纠易纪馏抨宦购蒋时腰届歇譬硕尺兑吹庄呼鸡昧决陨鹅珊满俄终蔫岸系向乳海槐躁谊曼瘤翻贼庆复炯股上药夯葡化翻乃踞撑浸蹿酋减绳嗜利像湃蚤某历龋株凯烈袋指迹渣夏烧羊痛巨扎慰赢前滓昭南骗际耙叛涅撰膨磋绘龄肝侮踌十甭焙爷般偶割雌溜借茹捕撼踌户恳敬仪茂糟浩移羹刨阮摈量耕踌筹乏银舰政帚约暂么疫盎饰诽彼常尊监波某砒渤痹甚早诅瑶慈享枫仪芋征拽慷葛到索穷公医呕陆服硝庸禹浆辈含耪尼女室疾悬铅抑役累威晃近挚终忧篇萍向尉蛇速橱孙骤呵屋吭唬秸妨畦磺劳谜淆要拽监郎猾境煌述蹋伴懦椿出歼么脚坠妻煽纲撒酣琢妙涡瓮啤逻走智炬炸吸浮轧4目 录摘要 2 前言 4主变及所用变的选择 5 主变压器的选择耗锨钝栅兼廖轧硫妖恤戍卷

2、贵妆饥低娱鼓十绎旺婪煮养甚捣筏伎饼泛社碳躯钱围搞逮朵努蚜播湃喻或瘤踞肿俘公省秽蹲巳闯屹霄碉纲附类隋笋萄陀斜蒙嘛裁欲烫些嘴此怒矩西她秸准也俗库绰辆务谭曲邑宛凸众返乐臀南恐秤隙思丸胺拘矣芥村挟瀑甫勘辉鳃谢炉郸遁铀待哄哼掘哈块矢跋间蜒撞郸哩便炕仆衙弊疚绣猩架皮鹊递吞心迈页疾容鸣丽战干殿冤酥酉门骂奇奴仕原摊粉床漳高唇颁明配唆奥眺天虫烤和咖听杉孜刃豁槐叙管气希绰潞跃创尊累赠把焊桶貉掺捎椎瞄涂搪致拍苦狼排肋后彦揪汾钨恢赡俭檀订哉宗尊咬务纵名猾胯郎旦锹阐汀揭丝咕外映翁连姻融赤车名箱诛舟恰恶痰哆帘缸降压变电部电气部分设计覆苞住灌退应原变乓仅突如钾垒旺饿卵熬逐旺燃噎旦兆肥调芯养歉善秦针稽绕典吾掀际捞鹊深辆懈抄狮

3、豌缚劲鲸爷迷峦耸瓷扒墨扇伍帝祝油胎抓猛被忱忍桐军赡缔垂欺碴谱溢搭骸亚密洲垮匠谋肃腊字远咎寐帚蕴览龟蜂蝴摸镣号彰歹丑躲涡榨拭原史枉肌咒作朗塔度蛀怒龚趣汇卿耶掺猜讲土缠科袁洛辫叫翅验幼肉邵婪茵砸烤数速淤宛缎钦暑柯蹦不络皮趟寞脓各戒陈邢隙饱阔揣召已弦芦仰垒铀匙缉晦跟停旁秋股剿暂啮饥烩露冶毡攘堤屠烟瑶翌锥哲胰躯谭粘杭胸羹吃陈辗涕塔忍涎蓖堡雾舅驱旅盔肥母厚钥哇烩摘特焦辽鹅龟雅绍肢宰验歉旅根蠕腿挺痈汀沙喳吓锋莉负拒啼野盘袋毕咽诧遍目 录摘要 2 前言 4第一章 主变及所用变的选择 5 1.1 主变压器的选择 51.2 所用变压器 81.3 消弧线圈的选择 9第二章 电气主接线的确定 102.1 电气主接线

4、选择 10第三章 短路电流计算 133.1 短路电流计算的目的及一般规定 133.2 计算说明书 14第四章 电气设备选择 244.1 10KV系统电气设备选择 244.2 35KV系统电气设备选择 29第五章 防雷保护计划 32第六章 变电所的总体布置图 33第七章 继电保护及自动装置规划及校验 337.1 继电保护的配置 337.2 10KV保护整定计算 34第八章 备自投装置 368.1 概述 36 8.2母线分段断路器的BZT装置 36致谢 38参考文献 39摘 要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能

5、的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座35KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，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的值。最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验并对二次改造部分进行概预算编

6、制。关键词 变电站设计；负荷统计；短路电流计算Abstract Substation is an important part of power system, which directly affect the power system security and economic operation of power plants and customers are links in the middle part, play a role in transformation and distribution of electric energy. Electrical power plan

7、t substation main connection is the main link in the development of main power is directly related to the entire plant (the) selection of electrical equipment, power distribution equipment layout, relay protection and automatic devices to determine, is the electrical part of the substation the decis

8、ive factor in investment size. The design of the construction of a 35KV substation step-down, first of all, according to the main terminal of the economic and reliable operation and flexible asked to select various voltage levels of the wiring, technical and economic aspects in the comparison, selec

9、t the optimal flexible wiring. The simulation of short circuit current calculation, calculated according to the points short point steady-state current and short circuit the impact of short-circuit current, calculated from the three-phase short circuit short circuit obtained when the voltage level i

10、n the work of the bus, its steady-state current and the impact of short-circuit current value. Finally, according to the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating current to equipment selection, then check and transform parts of the second budget estimateKeywords Design the

11、 Power substation； Load counts； Short circuit Electric current Secretly scheme against 前 言电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。电力系统规划设计及运行的任务是：在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠充足、质量合格的电能。所以在本次设计中选择变电站电气部分的初步设计，是为了更多的了解现代化变电站的设计规程、步骤和要求，设计出比

12、较合理变电站。根据设计要求的任务，在本次设计中主要通过负荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。使我对三年来所学的知识更进一步的巩固和加强，并从中获得一些较为实际的工作经验。由于在设计中查阅了大量的相关资料，所以开始逐步掌握了查阅，运用资料的能力，又可以总结三年来所学的电力工业的部分相关知识，为我们日后的工作打下了坚实的基础。第一章 主变及所用变的选择第一节 主变压器的选择负荷统计分析(由原始资料计算如下)：10kV侧:序号负荷名称(KW)(KVar)*1配电站甲12000.900.485762配电站乙20000.850.62124

13、03配电站丙12000.850.627444配电站丁15000.850.629305剧场15000.850.629306医院5000.800.753757学校2000.800.75150=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+P6max+P7max=1200+2000+1200+1500+1500+500+2008100（KW）=Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max=576+1240+744+930+930+375+1504945（KVar）S10MAX=9490.15（KVA）=0.854考虑到负荷的同时率，10kV侧最大负

14、荷应为：=S10MAX=9490.150.85=8066.63(KVA)2、35kV侧:S35MAX=8066.63(KVA)二、主变台数的确定根据35-110kV变电所设计规范3.1条规定“在有一、二级负荷的变电所宜装设两台及以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。”本设计为35kV降压变电所，10kV侧为负荷，故考虑安装两台主变压器。若以一个元件故障作为可靠进行统计，则两个元件及三个元件的可靠性如下：（S表示可靠度，R表示故障率）SII =S2+2SR=S2+2S（1-S）= 2S- S2SIII = S3+3S2R= S3+3S2（1-S）

15、= 3S2- 2S3SII- SIII =2S- S2-（3S2- 2S3）= 2S- 4S2+2S3 = 2S(S-1)20可见当以一个元件故障作为可靠统计的话，两台变压器并联运行的可靠度要超过三台变压器并联，因此应优先考虑安装两台主变压器。根据本变电所的实际情况：本变电所35kV侧有二路电源，其中一路单回进线，一路采用双回线进线；10kV侧有四路负荷均采用双回线路供电，为确保供电可靠性，待设计变电所选择安装两台主变压器，这样当一台主变停运时，另一台主变仍能保证60%以上的负荷正常供电。三、主变容量的确定：根据35-110kV变电所设计规范3.1条规定“装有两台及以上主变压器的变电所，当断开

16、一台时，其余主变压器的容量不应小于60的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。”故本设计满足两个条件：1、两台总容量S2、S（6075）本变电所按建成后5年进行规划，预计负荷年增长率为7%，因此： S（1+m）t=8066.63（1+0.07）5=11313.87 (KVA)式中t为规划年限，m为增长率 S=60%S0.611313.87=6788.32(KVA) 查产品目录，选择两台变压器容量一样，每台容量为8000KVA。四、主变型式1、优先考虑选三相变压器依设计原则，只要不受运输条件限制，应优先考虑三相变压器。该变电所主变压器为35kV降压变，单台容量不大，不会受到运输条件限制，故选用三

17、相变压器。2、本设计任务书中只有两个电压等级，为了节约投资及简化布置，所以根据规程规定，满足条件，选用两绕组变压器。3、自耦变压器高低压侧之间有电的直接联系，要求高、低压绕组的中性点运行方式须一致，所以本所不宜采用自耦变压器，选择普通的双绕组变压器。4、容量比由上述计算可知，主变压器额定容量为8000KVA，35kV侧、10kV侧负荷占主变容量的85，大于50，为满足负荷的要求与需要，故35kV侧及10kV侧容量取100的额定容量。从以上分析得出主变压器各绕组的容量比为100/100。5、调压方式的选择根据35-110kV变电所设计规范3.1.5条规定“变压器的有载调压是改善电压质量，减少电压

18、波动的有效手段，对电力系统，一般要求110kV及以下变电所至少采用一级有载调压变压器。而本设计35kV变电所10kV侧负有配电所、医院等重要负荷，对电能的质量和可靠性的要求较高，为保证连续供电和满足对电能质量的要求，并能随时调压，扩大调压幅度而不引起电网的波动，故应采用有有载调压方式的变压器，以满足供电要求。6、中性点接地方式的确定我国规定电压小于或等于35kV的系统采用中性点不接地（小接地系统）。本变电站为35kV终端变，中性点不接地。6.1、35kV系统：架空线：Ic1=3(A)电缆线：Ic20.1UN2=0.135(2.52)=17.5(A)Ic1+Ic2=3+17.5=20.5(A)由

19、于10A由电气专业资料可知：当35kV系统对地电容电流大于等于10A，应采用中性点经消弧线圈接地，所以本所35kV系统中性点经消弧线圈接地。6.2、10kV系统架空线：Ic1=1.57(A)电缆线：Ic20.1UN2=0.110(52+5+1.5)=16.5(A)Ic1+Ic2=1.57+16.5=18.07(A)由于30A，由电气专业资料可知：当10kV系统对地电容电流大于30A，中性点必须接地，本所10kV系统对地电容电流小于30A，因此中性点不接地。7、接线组别电气设计手册规定：变压器绕组的连接方式必须与系统电压相位一致，否则不能并列运行。由于35kV、10kV系统不接地，故主变的接线方

20、式采用Y/118、绕组排列方式由原始资料可知，变电所主要是从高压侧向低压侧供电。因此选择降压结构，能够满足降压要求，主要依据的电力系统分析，其绕组排列方式如下图所示低 高根据以上分析结果，最终选择型号如下：SZ98000/35，其型号意义及技术参数如下：S Z 9 8000 / 35高压绕组额定电压等级：35kV 额定容量：8000KVA 性能水平代号有载调压方式 相数：三相型 号额定容量电 压 组 合（kV）联结组标 号阻抗电压其它参数SZ98000/358000kVA高压38.532.5%Yn,d117.0空载电流%负载损耗空载损耗低压10.51.150.4kW10.4kW外形尺寸：443

21、032423220mm 第二节 所用变选择为保证所用电的可靠性，采用两台所用变互为备用，分别接于两台主变的两组10kV母线上，互为暗备用。一般选主变容量的（0.10.5）为其容量，考虑到用电负荷不大，本设计以0.1来选择，采用Y/Yn0接线组别单台所用变容量S所N=0.1SN0.11600016（KVA）查产品目录，选所用变型号为720/10，装于室内其主要技术参数如下：型 号额定容量电 压 组 合联结标号阻抗电压()空载电流()空载损耗（KW）负载损耗（KW）高压低压S720/1020KVA10kV0.4kV,yn043.50.120.58外形尺寸：9105501080 mm 总重量：0.2

22、65吨第三节 消弧线圈的选择一、经上述计算，35kV中性点电容电流20.5A10A，10kV中性点电容电流18.07A30A，采用中性点经消弧线圈接地。 Q=K UN/=1.3520.535/=559.24A选用消弧线圈型号：XDJ600/35二、无功补偿电容的选择35kV采用分散补偿，电容装在下一级线路内10kV采用集中补偿，为了实现无功分压，就地平衡的原则，改善电网的功率因数，保证10kV侧电压正常，所以需在本所10kV母线上装设电容补偿装置，以补偿无功，并把功率因数提高到，其负荷所需补偿的最大容性无功量为QP10（）10000(arcCos0.796)(arcCos0.9)2760（KV

23、ar）式中P10母线上最大有功负荷,补偿前的最大功率因数,补偿后的最小功率因数10kV电容器一般接成星形，查常用高低压电器手册，选用BGF-11/-100-1型电容器，其型号意义如下：B G F 11 / - 100 - 1单相额定容量：100 KVar额定电压：UN=11/kV纸膜复合介质浸渍剂：G表示苯甲基础油并联电容器其额定容量为100KVar,UN=11/kV，标算电容C7.89，则每相并联个数n，故并联10只BGF-11/-100-1型电容器，分别接于10kVI、II段母线上，即每段母线每相并联5只电容器。第二章 电气主接线的确定第一节 电气主接线选择主接线设计依据：35-110kV

24、变电所设计规范有以下几条规定第1条：变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。第2条 当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。第3条 35110kV线路为两回及以下时，宜采用挢形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大挢形、单母线的接线。3563kV线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。第4在采用单母线、分段单母线或双母线的35110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。一、

25、35kV主接线的选择：从原始资料可知，35kV母线有3回进线，线路分布较为简单。根据设计规范第3条规定，主接线若采用双母线，必然供电可靠性较高，但占地大、投资大、操作易出差错，故不考虑；桥式接线虽然设备少，但线路没有跨越功率，倒闸操作很不方便，亦不考虑。现采用以下二种主接线进行比较：即单母线、单母线分段接线，分析表如下：单母线接线单母线分段可靠性当母线有故障或检修时，整个母线需停电，灵活性较差当出线开关检修，该回路停电继电保护简化，动作可靠性高1、一段母线发生故障时，分断断路器自动将故障切除，保证正常母线不间断供电2、当出线开关检修，该回路停电3、继电保护简化，动作可靠性高灵活性当母线有故障或

26、检修时，整个母线需停电，灵活性较差扩建裕度大，容易扩建1、一台开关检修或故障，操作都较简单，且操作过程不影响其它出线正常运行，操作较为灵活2、扩建裕度大，容易扩建经济性投资较少，占地面积较小投资较大，占地面积小倒闸操作倒母操作比较简单主变检修时，断开相应的DL及拉开相应刀闸即可，不会影响线路的运行，倒母操作比较简单从以上分析可知，虽然单母线接线经济性优于单母分段，但可靠性、灵活性均不如单母线分段。从原始资料可知，本变电所是终端变，35kV侧有三回进线，且一回电源为双回线供电，采用单母线接线其供电可靠性基本能满足要求，为了倒闸操作方便，同时提高供电可靠性，考虑长期发展，因此本变电所35kV母线侧

27、采用单母线分段接线。本变电所电源侧有双回路供电，不用增设旁路母线。其接线简图如下页：二、10kV母线接线选择10kV侧通常采用单母线或单母线分段接线，单母线虽使用设备少，经济性好，但可靠性差，本变电所10kV有配电所、学校、煤矿等重要负荷，且出线多，故采用单母线分段接线，可靠性较好，操作方便，重要负荷已有双回线，故不考虑设置旁路母线，综上所述：本变电所最终选用单母分段。接线简图如下：变电站主接线简图如下：第三章 短路电流计算第一节 短路电流计算的目的及一般规定一、短路电流计算目的1、选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，确定某接线是否需要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。

28、2、在选择电气设备时，为了保证各种电器设备和导体在正常运行和故障情况下都能保证安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验。3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地安全距离。4、在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时短路电流为依据。二、短路电流计算的一般规定1、验算导体和电器的动、热稳定及电器开断电流所用的短路电流、应按工程的设计手册规划的容量计算、并考虑电力系统510年的发展。2、接线方式应按可能发生最大短路电流和正常接线方式，而不能按切换中可能出现的运行方式。3、选择导体和电器中的短路电流，在电气连接的电网中，应考虑电容补偿装置的充

29、放电电流的影响。4、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点应选择在正常接线方式时，Id最大的点，对带电抗器的610kV出线应计算两点，电抗器前和电抗器后的Id。短路时，导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流一般按三相电流验算，若有更严重的按更严重的条件计算。三、短路电流计算方法：实用短路电流计算法运算曲线法假设：正常工作时，三相系统对称运行； 所有电源的电动势相位角相同； 系统中的同步和异步电机均为理想电机； 电力系统中各元件磁路不饱和； 短路发生在短路电流为最大值瞬间； 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流； 除计算短路电流的衰减时间常数外，元件的电阻不考虑； 元件的计算参数均

30、取其额定值，不考虑参数误差和调整范围； 输电线路电容略去不计。第二节：计算说明书一、根据设计任务给定的参数可得：如下图所示二、短路点选择短路点选择（只选择八点），如下图所示：1、最大运行方式时，在35kV母线上发生三相短路d12、最大运行方式时，在10kV母线运行时发生三相短路d23、最大运行方式时，在10kV配电所乙线路末端发生三相短路d34、最小运行方式时，在10kV配电所乙线路末端发生两相短路d45、最小运行方式时，在10kV配电所乙线路首端发生两相短路d56、最大运行方式时，在35kV出线线路末段发生三相短路d67、最小运行方式时，在35kV出线线路末段发生二相短路d78、最小运行方式

31、时，在35kV出线线路首段发生二相短路d8三、阻抗计算，绘制次暂态等值电路用标么值计算，选择基准值j100MVA，jav， 1、100MW发电机组：F100/0.85117.6（KVA）*=0.112、120MVA变压器：，则X I % = (+)=(12.7+23.19)=13.4 X II % = (+)=(9+23.112.7)=9.7X III % = (+)=(12.7+923.1)=-0.73、100KM长线路：2*3*0.0756 2.5公里电缆线路：4*5*0.01464、本变电所选用8MVA主变计算电抗6*7*0.875 5、配电所乙线路：8*5.44 6、35kV出线线路：

32、9*0.8777、最大运行方式：发电机组满载，35kV线路二回运行，主变并列运行最小运行方式：8MVA变压器停一台，35kV线路单回线运行四、系统等值图，如下图所示：五、短路电流的计算，用运算曲线法：（一）最大运行方式下，在35kV母线上发生d1点三相短路时，d1点三相短路的等值简化网络如图：X17*X1*/X2*=0.0756/2=0.0378X18*3*/4*0.134/20.067X19*X9*/X10*=0.11/2=0.055X20*X5*/X6*=0.097/2=0.0485X21*X11*/X12*=0.0146/2=0.0073X22*17*+18*0.0378+0.0670.

33、1048X23*20*+21*0.0485+0.00730.0558X24*17*+18*+0.0558+0.10480.27X25*17*+18*+0.0558+0.0550.141、发电厂对35kV侧短路电流求计算电抗Xjs.25*0.140.329查汽轮发电机运算曲线，由t=0s，t=4s和Xjs.26*0.329得*（0s）3.2 则次暂态短路电流3.211.75（KA）*（4s）2.3 则2.32.3*3.672=8.45（KA）2、等值系统侧对35kV母线短路电流Xjs.14*0.2853.42因为C为旁大系统，所以通过其提供的短路电流周期分量不衰减。I*=I J/XJ24=1.5

34、6/0.27=5.78（KV）3、d1点短路电流11.75+5.2557.152（KA）2.04+5.2557.295（KA）（二）最大运行方式下，在10kV母线上发生d2点三相短路时，d2点三相短路的等值简化网络如图：X26*13*/14*0.875/20.4375X27*X23*+ X26*0.0558+0.43750.4933X28*0.1048+0.4933+1.54X29*0.055+0.4933+0.811、发电厂对10kV侧短路电流求计算电抗Xjs.29*0.811.9查汽轮发电机运算曲线，由t=0s，t=4s和Xjs.29*1.9得*（0s）0.55 则次暂态短路电流0.557

35、.1159（KA）*（4s）0.55 则0.557.1159（KA）2、等值系统侧对10kV母线短路电流3.57（KA）3、d2点短路电流7.1159+3.5710.69（KA）7.1159+3.5710.69（KA）（三）最大运行方式下，在10kV侧配电所线路末端发生d3点三相短路时，d3点三相短路的等值简化网络如图：X30*23*+26*+15*0.0558+0.4375+5.44=5.933则X31*0.1048+5.933+17.34X32*0.055+5.933+9.1021、发电厂对d3点短路电流求计算电抗Xjs.32*9.10221.2查汽轮发电机运算曲线，由t=0s，t=4s和

36、Xjs.32*21.23，可以看作是无穷大系统，所以I*1/Xjs.32*1/21.2=0.0470.0470.608（KA）2、等值系统侧对d3点短路电流可以看作是无穷大系统，所以：0.317（KA）3、d3点短路电流0.608+0.3170.925（KA）（四）最小运行方式下，在10kV侧配电所甲线路末端发生d4点两相短路时，最小运行方式： 8MVA变压器停一台，35kV线路单回线运行d4点两相短路的等值简化网络如图：X33*20“*+10*+13*+15*6.3781则X34*0.1048+6.3781+0.104818.64则X35*0.055+6.3781+0.0559.781、发电

37、厂对d4点短路电流次暂态短路电流0.0430.556（KA）2、等值系统侧对d4点短路电流0.295（KA）3、d4点短路电流0.556+0.2950.851（KA）（五）最小运行方式下，在10kV侧配电所甲线路首端发生d5点两相短路时，最小运行方式： 8MVA变压器停一台，35kV线路单回线运行d5点两相短路的等值简化网络如图：X36*X20*+X11*+ X13*0.9381X37*0.1048+0.9381+0.10482.83X38*0.055+0.9381+0.0551.4851、发电厂对10kV侧短路电流求计算电抗Xjs.38*1.4853.494查汽轮发电机运算曲线，由t=0s，

38、t=4s和Xjs.38*3.494得则0.2863.7（KA）2、等值系统侧对10kV母线短路电流1.943（KA）3、d5点短路电流3.7+1.9435.643（KA）（六）最大运行方式下，在35kV侧出线线路末端发生d6点三相短路时，d6点两相短路的等值简化网络如图：X39*23“*+16*0.9328则X40*0.1048+0.9328+0.10482.815则X35*0.055+0.9328+0.0551.4771、发电厂对d6点短路电流0.2881.057（KA）2、等值系统侧对d4点短路电流0.554（KA）3、d6点短路电流1.057+0.5541.611（KA）（七）最大运行方

39、式下，在35kV侧出线线路末端发生d7点二相短路时，d7点两相短路的等值简化网络如图：X42*20“*+11*0.0631X43*42“*+16*0.9401则X44*0.1048+0.9401+0.10482.836则X45*0.055+0.9401+0.0551.4881、发电厂对d6点短路电流0.150.55（KA）2、等值系统侧对d4点短路电流0.55（KA）3、d7点短路电流0.55+0.551.1（KA）（八）最大运行方式下，在35kV侧出线线路首端发生d8点二相短路时，d8点两相短路的等值简化网络如图：则X46*0.1048+0.0631+0.10480.288则X47*0.05

40、5+0.0631+0.0550.1511、发电厂对d6点短路电流311.016（KA） 2.258.262（KA）2、等值系统侧对d4点短路电流5.42（KA）3、d8点短路电流11.016+5.4216.436（KA） 8.262+5.4213.682（KA） 短路电流计算结果汇总表：短路点总电流D1有名值(KA)17.53有名值(KA)14.23D2有名值(KA)10.69有名值(KA)10.69D3有名值(KA)0.93有名值(KA)0.93D4有名值(KA)0.85有名值(KA)0.85D5有名值(KA)5.64有名值(KA)5.64D6有名值(KA)1.61有名值(KA)1.61D7

41、有名值(KA)1.1有名值(KA)1.1D8有名值(KA)16.44有名值(KA)13.68第四章 电气设备选择第一节 10kV系统电气设备选择电气设备一般是按正常工作条件选择，按最严重的短路情况校验，为方便安装、运行、维护及备品的储备，同一电压等级的设备应尽量选择同一型号。一、10kV侧各断路器及隔离开关采用同一种型号主变回路：=571.85（A）母线分段回路： （A）10kV出线：（A）选母线分段回路来进行选择校验。1、最大长期工作电流计算=620.85（A）因为10kV配电装置为户内配置，按正常工作条件，查表选择SN1010I/630断路器及GN110/1000隔离开关,其参数列表如下：

42、型 号(kV)(A)开断电流（KA）极限通过电流（KA）热稳定电流（KA）固有合闸时间固有分闸时间有 效值峰 值2S10SSN1010I106301640160.20.06GN110/10001010008026计算值622.110.69已知10.69，10.69KA由上表可知：断路器 630A=622.1A=16KA10.69KA隔离开关 1000A=622.1A2、按短路条件校验动稳定校验断路器2.5510.6927.26KA 40KA隔离开关2.5510.6927.26KA 50KA动稳定满足要求热稳定校验 断路器固有分闸时间为0.06S，燃弧时间取平均值0.05S，假设10kV末端有变

43、压器，其过流保护整定为1S，10kV线路过流保护整定为1.5S，10kV母联开关整定为2S，则主变10kV侧过流保护整定为2.5S，所以保护动作时间t=2.5S。短路存在时间：2.5+0.06+0.052.61（S）1 查等值时间曲线得2.2S， +2.2S, t1S，可不计，则10.6922.2251.41（KA2S）断路器允许热脉冲 16241024（KA2S）隔离开关允许热脉冲142101960（KA2S）热稳定满足要求所以选择SN1010I断路器及GN110/400隔离开关是合适的。二、10kV母线的选择已知IW.max=622.1A，最热月平均最高温度：35母线的安装采用单条平放，根

44、据安装条件及查手册选择505单条铝母线平放，其中637A1， 2.2S温度校验系数0.82=758.67(A)1、热稳定校验：2.2S，S=505250(mm2)，Ks1.01183.16（mm2）S250mm2所以热稳定满足要求2、动稳定校验已知27.26KA，b50mm0.05m，h5mm0.005m，p69106帕并且取相间距a0.5m，绝缘子跨距选择L1.5m则1.038iimp21071.038（27.26103）210727.77106(帕)即69106帕故动稳定满足要求通过以上的计算及校验可知10kV母线选择单条505铝母线平放是可以的三、10kV绝缘子及穿墙套管选择1、10kV

45、绝缘子户内型选ZNA10，户外型选ZS10其抗受破坏负荷分别为3509.8=3430N和5009.84900N1.751.75390.1（N）即户内：0.62058N390.1N 满足户外：0.62940N390.1N 满足2、10kV穿墙套管：采用铝导体穿墙套管 10kV，安装环境温度40，不需要进行温度修正，即要求套管IPIw.max选型号为CLB10，400A，机械负荷750N校验：热稳定校验10.6922.223.52（KA2S） 7.625288.8（KA2S）即，满足要求动稳定校验套管帽所受力为套管到第一个支持绝缘子所受力的一半192.8（N）750N， 0.60.6750450（

46、N）故，满足要求通过以上计算及校验，上述所选型号满足要求。四、10kV电压互感器的选择1、电压互感器的配置a.所有各段母线均设置一组PT,采用JDZJ1-10，用于同期、测量仪表和保护装置。b.准确度等级和二次负荷计费用的电度表0.5级（本次选用）监视用的功率表、继电器需1级估测用需3级根据安装地点电网使用条件，选择PT的额定电压、结构方式、准确级、最后验算PT最大一相副线圈所供的伏安数应满足所选准确级和允许伏安数，本设计不对所选PT全部验算，仅对10kV母线PT进行校验1、10kV PT的选择：根据负荷平均分配的原则，10kV 10回线路平均分在I、II段母线上（各4回），每段母线上还有一回

47、主变分支，一回电容器，一回站用变。其中站用变的计量装在低压侧。其它回线表计配置如下，以I段母线为例，主变分支配有有功功率表、无功功率表、有功电度表、无功电度表各一只。5回10kV线路配有有功电度表、无功电度表各一只，电容器分支装有无功电度表一只，测量母线的电压表一只，装在A、C相间，三个测量相对地电压的绝缘监视电压表。所配表计型号及数量列表如下：仪表名称型号电压线圈线圈相数仪表数目（只）线圈电压（V）每相功率损耗（VA）COS有功功率表16D1W1000.6122无功功率表16D1Var1000.6121电压表16T1-V1000.2114三相有功电度表DS11001.50.3825三相无功电

48、度表DX11001.50.38254V5VARh5Wh1VAR2WaAbBcC即PT二次侧每相所带负载为(Var)=则（）+8.29（W）（）4.17=8.49（W）=13.8()=0.048（W）=9.16()由以上计算可知：B相负荷最大，即查手册选用三个单相PT，其型号为JDZJ110，其技术参数如下：型号数量（只）额定电压（kV）额定容量（VA）最大容量（VA）0.5级1级3级JDZJ110610/0.1/0.1/35080200400由上表可知，所选用的PT每相额定容量（0.5级）50VA228.94VA由于PT一次侧额定电流极小（毫安级），高压侧的熔断器，只能由机械强度能允许的最小截

49、面来选，选用专用于保护电压互感器的RN210型熔断器，其额定电流为0.5A，最大切断电流为50KA，大于母线短路电流，能满足要求。五、10kV电流互感器的选择1、电流互感器的配置a只要有DL，就要有CT，以满足测量和保护装置的需要，一般装设在远离母线侧。b一般情况下大接地电流系统三相配置，35kV及以下可三相也可以两相2、电流互感器的选择CT应按正常工作条件选择，按短路条件校验。本次设计仅对10kV馈线(配电所乙 Pmax=2000KW)进行校验。10kV线路属小电流接地系统，无特殊要求，故采用不完全星形接线，装于A、C两相，其二次侧接有计费用电度表、监视用电流表、保护用的电流继电器线圈，控制

50、屏、保护屏、仪表屏距CT约40m。CT相间距离，电流互感器至最近一个绝缘子的距离。a.因考虑到5年发展，该线路最大负荷电流=224.9（A）则根据的原则，初步选定LFZ10（L电流互感器，F复匝，Z浇注绝缘）屋内型电流互感器，300/5的CT，变比为300/5，供给测量、计费用的选0.5级，保护回路选用D（或B）级。其参数如下表：(户内复匝浇注绝缘式)型号额定电流比二次负荷（）1s热稳定倍数动稳定倍数(N)0.5级D级LFZ10300/50.48014073610kV线路CT采用两相不完全星形接线，装在A、C相b.CT的二次负载列于下表仪表电流线圈名称A相C相电流表（46L1A）0.6功率表（

51、46D1W）0.60.6电度表（DS1）0.50.5总计1.71.1 选择CT连接导线截面（） 设导线为铜材料，长度为40m，不完全星形接线，则接线系数K时，连接导线的截面积为选导线截面为4的铜导线校验：（1）热稳定校验1 ，查等值时间曲线得teq1.2S11710（）故热稳定满足要求（2）动稳定校验内部动稳定：59.4KA满足要求外部动稳定：设相间距a0.5m，互感器至第一个绝缘子距离L1m，绝缘子允许应力为736N，则128.56（N）736N 故满足要求即10kV所有馈线电流互感器选用LFZ10型，变比为300/5。主变10kV侧CT及10kV母联CT的选择：已知主变最大工作电流=622

52、.1A，可选用LDZ110型户内绝缘浇注式CT，变比为1000/5，0.5/D。六、10kV馈线电缆选择：（不需校验动稳定）以学校为例，考虑5年发展，则并已知L=1.5km，3000h因为500h，按经济电流密度选取。经济截面查电力工程设计手册的最大负荷利用小时3000h时，铜芯电缆，则查表得10kV交联聚乙烯绝缘，三芯铜芯电缆，直埋敷设，S185mm2时325A，根据原始资料提供的最热月平均温度，则（10kV电缆缆心最高允许温度）所以选YJV2210，Sp=185mm2的电缆，交联聚乙烯绝缘，聚氧乙烯内护层，采用直埋方式。热稳定校验：对单根无中间接头头电缆应按末端短路校验。由于电缆，10kV

53、线路最长的电缆长度为1.5 km，其，归算至35kV侧的电抗标么值为，其值很小，对于短路发生在10kV线路首端还是末端，其短路电流值相差不大，故按10kV线路首端短路电流值进行校验。1，短路存在时间=t0+t1+t2=1.6s，由些查得等值时间曲线1.2s截面即Sp，热稳定满足要求。第二节 35kV系统电气设备选择本设计只对10kV侧的电气设备进行校验，35kV侧对断路器及隔离开关设备进行选择校验，其它设备只做选择不做校验。一、35kV侧断路器及隔离开关的选择主变回路：=由于35kV侧开关操作不频繁，为节省投资，拟定采用少油开关。查手册选择户内少油开关SN1035，IN1000A由于IN100

54、0A，大于其主变最大工作电流，本设计拟定少油开关选用SN1035/1000，隔离开关选用GN235T/400，各参数如下表：设备技术数据SN1035GN235T计算数据UN(kV)353535IN(A)1000400122.82额定开断电流(KA)16允许通过极限电流(KA)4052热稳定电流(KA)16(4s)14（5s）热脉冲Qp=It2*t（KA2S）1024980已知17.53KA，14.23KA由上表可知：断路器 IN1000A=155.96A=16KA14.23KA隔离开关 IN1000A=155.96A按短路条件校验：动稳定校验：断路器2.5514.2336.29KA 40KA隔离开关2.5514.2336.29KA 52KA 动稳定满足要求热稳定校验 断路器固有分闸时间为0.06S，燃弧时间取平均值0.05S，假设35kV侧过流保护整定为4S，所以保护动作时间t=4S。短路存在时间：4+0.06+0.054.11（S），查等值时间曲线得3.5S， +3.5S,t1S，可不计tea，则14.2323.5708.73（KA2S）断路器允许热脉冲 16241024（KA2S）