110kv变电站电气主接线设计

110KV电气主接线设计 姓名： 专业： 发电厂及电力系统 年级： 指引教师： 摘 要根据设计任务书的规定，本次设计为110kV变电站电气主接线的初步设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为110kV、35kV和10kV三个电压级别。110KV电压级别采用双母线接线，35KV和10KV电压级别都采用单母线分段接线。本次设计中进行了电气主接线的设计、短路电流计算、重要电气设备选择及校验（涉及断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、熔断器等）、各电压级别配电装置设计。本设计以35110kV变电所设计规范、供配电系统设计规范、35110kV高压配电装置设计规范等规范规程为根据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备所有为国家推荐的新型产品，技术先进、运营可靠、经济合理。核心词：降压变电站；电气主接线；变压器； 设备选型目 录摘要1 变电站电气主接线设计及主变压器的选择1 1.1 主接线的设计原则和规定1 1.1.1 主接线的设计原则1 1.1.2 主接线设计的基本规定2 1.2 主接线的设计3 1.2.1 设计环节3 1.2.2 初步方案设计3 1.2.3 最优方案拟定4 1.3 主变压器的选择5 1.3.1 主变压器台数的选择5 1.3.2 主变压器型式的选择5 1.3.3 主变压器容量的选择6 1.3.4 主变压器型号的选择6 1.4 站用变压器的选择9 1.4.1 站用变压器的选择的基本原则9 1.4.2 站用变压器型号的选择92 短路电流计算10 2.1 短路计算的目的、规定与环节10 2.1.1 短路电流计算的目的10 2.1.2 短路计算的一般规定10 2.1.3 计算环节10 2.2 变压器的参数计算及短路点的拟定11 2.2.1 变压器参数的计算11 2.2.2 短路点的拟定11 2.3 各短路点的短路计算12 2.3.1 短路点d-1的短路计算(110KV母线)12 2.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线)13 2.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线)13 2.3.4 短路点d-4的短路计算14 2.4 绘制短路电流计算成果表143 电气设备选择与校验16 3.1 电气设备选择的一般规定16 3.1.1 一般原则16 3.1.2 有关的几项规定16 3.2 各回路持续工作电流的计算16 3.3 高压电气设备选择17 3.3.1 断路器的选择与校验17 3.3.2 隔离开关的选择及校验21 3.3.3 熔断器的选择23 3.3.4 避雷器的选择与校验23 3.4 母线与电缆的选择及校验23 3.4.1 材料的选择24 3.4.2 母线截面积的选择24道谢27参照文献28附录291 变电站电气主接线设计及主变压器的选择变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路如何与电力系统相连接，从而完毕输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线构成中一种重要构成部分。主接线的拟定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运营及变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制措施的拟定将会产生直接的影响。1.1 主接线的设计原则和规定1.1.1 主接线的设计原则(1)考虑变电站在电力系统的地位和作用变电站在电力系统中的地位和作用是决定主接线的重要因素。变电站是枢纽变电站、地区变电站、终端变电站、公司变电站还是分支变电站，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的规定也不同。(2)考虑近期和远期的发展规模变电站主接线设计应根据5电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度及地区网络状况和潮流分布，并分析多种也许的运营方式，来拟定主接线的形式及站连接电源数和出线回数。(3)考虑负荷的重要性分级和出线回路多少对主接线的影响对一、二级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一种电源失去后，应保证所有一、二级负荷不间断供电；三级负荷一般只需一种电源供电。(4) 考虑主变台数对主接线的影响变电站主变的容量和台数，对变电站主接线的选择将产生直接的影响。一般对大型变电站，由于其传播容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的规定也高。而容量小的变电站，其传播容量小，对主接线的可靠性、灵活性规定低。(5)考虑备用量的有无和大小对主接线的影响发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运状况下的应急规定。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，与否容许线路、变压器停运；当线路故障时与否容许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。1.1.2 主接线设计的基本规定根据有关规定：变电站电气主接线应根据变电站在电力系统的地位，变电站的规划容量，负荷性质线路变压器的连接、元件总数等条件拟定。并应综合考虑供电可靠性、运营灵活、操作检修以便、投资节省和便于过度或扩建等规定。1.1.2.1可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对顾客不间断的供电，衡量可靠性的客观原则是运营实践。主接线的可靠性是由其构成元件（涉及一次和二次设备）在运营中可靠性的综合。因此，主接线的设计，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同步，可靠性并不是绝对的而是相对的，一种主接线对某些变电站是可靠的，而对另某些变电站则也许不是可靠的。评价主接线可靠性的标志如下：(1)断路器检修时与否影响供电；(2)线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要顾客的供电；(3)变电站所有停电的也许性。1.1.2.2灵活性主接线的灵活性有如下几方面的规定：(1)调度灵活，操作以便。可灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；可以满足系统在正常、事故、检修及特殊运营方式下的调度规定。(2)检修安全。可以便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对顾客的供电。(3)扩建以便。随着电力事业的发展，往往需要对已经投运的变电站进行扩建，从变压器直至馈线数均有扩建的也许。因此，在设计主接线时，应留有余地，应能容易地从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。1.1.2.3经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的规定，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将也许导致投资增长。因此，两者必须综合考虑，在满足技术规定前提下，做到经济合理。(1)投资省。主接线应简朴清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式但是于复杂，以利于运营并节省二次设备和电缆投资；要合适限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式（110/610kV）变电站和以质量可靠的简易电器替代高压侧断路器。(2)年运营费小。年运营费涉及电能损耗费、折旧费以及大修费、平常小修维护费。其中电能损耗重要由变压器引起，因此，要合理地选择主变压器的型式、容量、台数以及避免两次变压而增长电能损失。(3)占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置发明条件，以便节省用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运送条件许可的地方，都应采用三相变压器。(4)在也许的状况下，应采用一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。1.2 主接线的设计1.2.1 设计环节电气主接线设计，一般分如下几步：(1)拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的规定，在分析原始资料的基本上，拟订出若干可行方案，内容涉及主变压器形式、台数和容量、以及各级电压配电装置的接线方式等，并根据对主接线的规定，从技术上论证各方案的优、缺陷，保存2个技术上相称的较好方案。(2)对2个技术上比较好的方案进行经济计算。(3)对2个方案进行全面的技术，经济比较，拟定最优的主接线方案。(4)绘制最优方案电气主接线图。1.2.2 初步方案设计根据原始资料，此变电站有三个电压级别：110/35/10KV ，故可初选三相三绕组变压器，根据变电站与系统连接的系统图知，变电站有两条进线，为保证供电可靠性，可装设两台主变压器。为保证设计出最优的接线方案，初步设计如下两种接线方案供最优方案的选择。方案一：110KV侧采用双母线接线，35KV侧采用单母分段接线，10KV侧采用单母分段接线。方案二：110KV侧采用单母分段接线，35KV侧采用双母线接线，10KV侧采用单母分段。两种方案接线形式如下：图1-1 主接线方案一图1-2 主接线方案二1.2.3 最优方案拟定1.2.3.1技术比较在初步设计的两种方案中，方案一：110KV侧采用双母线接线；方案二：110KV侧采用单母分段接线。采用双母线接线的长处： 系统运营、供电可靠； 系统调度灵活； 系统扩建以便等。采用单母分段接线的长处： 接线简朴； 操作以便、设备少等；缺陷： 可靠性差； 系统稳定性差。因此，110KV侧采用双母线接线。在初步设计的两种方案中，方案一：35KV侧采用单母分段接线；方案二：35KV侧采用双母线接线。由原材料可知，问题中未阐明负荷的重要限度，因此，35KV侧采用单母分段接线。1.2.3.2经济比较对整个方案的分析可知，在配电装置的综合投资，涉及控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运营灵活性上35KV、10KV侧单母线形接线比双母线接线有很大的灵活性。由以上分析，最优方案可选择为方案一，即110KV侧为采用双母线接线，35KV侧为单母线形接线，10KV侧为单母分段接线。其接线图见以上方案一。 1.3 主变压器的选择在多种电压级别的变电站中，变压器是重要电气设备之一，其肩负着变换网络电压，进行电力传播的重要任务。拟定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运营的保证。因此，在保证安全可靠供电的基本上，拟定变压器的经济容量，提高网络的经济运营素质将具有明显的经济意义。1.3.1 主变压器台数的选择为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变，当只有一种电源或变电站可由低压侧电网获得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。本设计变电站有两回电源进线，且低压侧电源只能由这两回进线获得，故选择两台主变压器。1.3.2 主变压器型式的选择1.3.2.1相数的拟定在330kv及如下的变电站中，一般都选用三相式变压器。由于一台三相式变压器较同容量的三台单相式变压器投资小、占地少、损耗小，同步配电装置构造较简朴，运营维护较以便。如果受到制造、运送等条件限制时，可选用两台容量较小的三相变压器，在技术经济合理时，也可选用单相变压器。1.3.2.2绕组数的拟定在有三种电压级别的变电站中，如果变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽然无负荷，但需要在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。1.3.2.3绕组连接方式的拟定变压器绕组连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运营。电力系统采用的绕组连接方式只有星接和角接，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来拟定。国内110KV及以上电压，变压器绕组都采用星接，35KV也采用星接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV及如下电压，变压器绕组都采用角接。1.3.2.4 构造型式的选择三绕组变压器在构造上有两种基本型式。(1)升压型。升压型的绕组排列为：铁芯中压绕组低压绕组高压绕组，高、中压绕组间距较远、阻抗较大、传播功率时损耗较大。(2)降压型。降压型的绕组排列为：铁芯低压绕组中压绕组高压绕组，高、低压绕组间距较远、阻抗较大、传播功率时损耗较大。(3)应根据功率传播方向来选择其构造型式。变电站的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧供电为主、向低压侧供电为辅，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧供电为主、向中压侧供电为辅，也可选用升压型。1.3.2.5调压方式的拟定变压器的电压调节是用分接开关切换变压器的分接头，从而变化其变比来实现。无励磁调压变压器分接头较少，且必须在停电状况下才干调节；有载调压变分接头较多，调压范畴可达30%，且分接头可带负荷调节，但有载调压变压器不能并联运营，由于有载分接开关的切换不能保证同步工作。根据变电所变压器配备，应选用无载调压变压器。1.3.3 主变压器容量的选择变电站主变压器容量一般按建站后5的规划负荷考虑，并按其中一台停用时其他变压器能满足变电站最大负荷的50%70%（35110KV变电站为60%），或所有重要负荷（当、类负荷超过上述比例时）选择。即 （1-1）式中 N变压器主变台数1.3.4 主变压器型号的选择Sjs=Ke(Pimax/cosi)（1+%）Sjs-最大计算负荷（KVA）Pimax -每个顾客的最大负荷（KW）Cosi-功率因数Ke-同步系数%-线损率（取为5%）全所最大计算负荷：Sjs=KeSjs（35,10KV）1.3.4.1 10KV线路负荷计算表1-1 10KV负荷名称最大负荷（KW）cos回路数化工厂35000.851铝厂50000.852医院15000.852氮肥厂0.851印刷厂15000.851表格中各负荷间同步系数为0.85Sjs=0.85*（3500/0.85+2*5000/0.85+2*1500/0.85+/0.85+1500/0.85）*(1+5%)=21(MVA)1.3.4.2 35KV线路负荷计算表1-2 35KV负荷名称最大负荷（KW）COS回路数火电厂一80000.91火电厂二50000.91表格中各负荷间同步系数为0.9Sjs=0.9*（8000/0.9+5000/0.9）*(1+5%)=13.65(MVA)1.3.4.3 110KV级负荷计算35KV各负荷与10KV各负荷间的同步系数为0.9Sjs=0.9（21+13.65）=31.185(MVA)所用电负荷计算Sjs=（K1*P1+P2）K1-所用动力负荷换算系数，一般取0.85P1-所用动力负荷之和P2-所用照明负荷之和表1-3 110kV变电站自用电负荷类别名称容量（KW）功率因数安装台数工作台数备注照明主充电机200.8511周期照明浮充电机4.50.8511常常动力主变通风0.150.853232常常动力蓄电池通风2.70.8511常常照明检修、实验用电150.8511常常照明载波通讯用电10.8511常常照明屋内照明5.20.8511常常照明屋外照明4.50.8511常常动力生活水泵4.50.8522周期照明福利区用电1.50.8511周期Sjs=0.85（0.15*32+2.7*1+4.5*2）+20+4.5+15+1+5.2+4.5+1.5=0.0653（MVA）由上述计算成果可知：10KV侧 PLMAX=21(MVA)35KV侧 PLMAX=13.65(MVA)高压侧 PLMIN=0.6*(21+13.65)= 20.79(MVA) 变电站用电负荷Pz为：Pz=0.0653(MVA)因此变电站最大负荷Smax为： Smax=20.79+0.0653=20.9(MVA)由以上计算，查发电厂电气部分选择主变压器型号如下：表1-4 主变压器型号及参数型号及容量(KVA)额定电压(KV)连接组损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流(%)空载负载高中高低中低高中低SFSL7-31500/11010122.5%12122.5%38.522.5%3522.5%10.5YN,yn0,d113812510.517.56.51.11.4 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)变压器原、副边额定电压分别与引接点和站用电系统的额定电压相适应；(2)阻抗电压及调压型式的选择，宜使在引接点电压及站用电负荷正常波动范畴内，站用电各级母线的电压偏移不超过额定电压的；(3)变压器的容量必须保证站用机械及设备能从电源获得足够的功率。1.4.2 站用变压器型号的选择参照发电厂电气部分，选择站用变压器如下：表1-5 站用变压器型号及参数型号额定容量(KVA)额定电压(KV)连接组损耗(W)阻抗电压(%)空载电流(%)空载短路SC9-80/108010.5/0.4Y,yn03401140422 短路电流计算2.1 短路计算的目的、规定与环节2.1.1 短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一种重要环节。其计算的目的重要有如下几方面：(1)在选择电气主接线时，为了比较多种接线方案，或拟定某一接线与否需要采用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营和故障状况下都能安全、可靠地工作，同步又力求节省资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和拟定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。(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相对地的安全距离。2.1.2 短路计算的一般规定2.1.2.1、计算的基本状况(1)电力系统中所有电源均在额定负载下运营。 (2)所有同步电机都具有自动调节励磁装置（涉及强行励磁）。(3)短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。(4)所有电源的电动势相位角相等。(5)应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步电动机的作用，仅在拟定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。2.1.2.2、接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是也许发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运营方式），不能用仅在切换过程中也许并列运营的接线方式。2.1.3 计算环节(1)选择计算短路点。(2)画等值网络图。一方面去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。选用基准容量Sb和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）。将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。(3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗Xnd。(4)求计算电抗Xjs。(5)由运算曲线查出各电源供应的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到Xjs=3.5）。计算无限大容量（或Xjs3）的电源供应的短路电流周期分量。计算短路电流周期分量有名值和短路容量。2.2 变压器的参数计算及短路点的拟定2.2.1 变压器参数的计算基准值的选用：，取各侧平均额定电压(1)主变压器参数计算由表1.4查明可知：U12%=10.5 U13%=17.5 U23%=6.5U1%=0.5(U12%+U13%-U23%)=0.5(10.5+17.5-6.5)=10.75U2%=0.5(U12%+U23%-U13%)=0.5(10.5+6.5-17.5)=-0.253因此I*=I*=I0.2*= 1/Xjs1=1/4.54=0.22 Ib=Sb/(3Ub)=100/(3115)=0.502(KA)In=IbSn/Sb =0.5021000/100=5.02(KA)I= I=I0.2=I*In=I*In=I0.2*In=0.225.02=1.1(KA)ich=2.55I=2.551.1=2.8(KA)ich=1.52I=1.521.1=1.672(KA)S=3IUn=31.1110=209.58(MVA)2.3.2 短路点d-2的短路计算(35KV母线)网络化简为：图2-3 d-2点短路等值图Xf2=Xs+(X1+X2)/(X1+X2)=0.454+(0.341+0)/(0.341+0)=0.6245Xjs2=Xf2Sn/Sb=0.62451000/100=6.245I*=I*=I0.2*= 1/Xjs2=0.16Ib=Sb/(3Ub)=100/(337)=1.56(KA)In=IbSn/Sb =1.561000/100=15.6(KA)I= I=I0.2=I*In=I*In=I0.2*In=0.1615.6=2.5(KA)ich=2.55I=2.552.5=6.375(KA)ich=1.52I=1.522.5=3.8(KA)S=3IUn=32.535=151.55(MVA)2.3.3 短路点d-3的短路计算(10KV母线)网络化简为：图2-4 d-3点短路等值图Xf3=Xs+(X1+X3)/(X1+X3)=0.454+(0.341+0.214)/(0.341+0.214)=0.7315Xjs3=Xf3Sn/Sb=0.73151000/100=7.315I*=I*=I0.2*= 1/Xjs3=0.1367Ib=Sb/(3Ub)=100/(310.5)=5.5(KA)In=IbSn/Sb =5.51000/100=55(KA)I= I=I0.2=I*In=I*In=I0.2*In=0.136755=7.52(KA)ich=2.55I=2.557.52=19.176(KA)ich=1.52I=1.527.52=11.43(KA)S=3IUn=37.5210=130.25(MVA)2.3.4 短路点d-4的短路计算网络化简只需在图2.4上加站用变压器的电抗标幺值即可，如下图所示：图2-5 d-4点短路等值图Xf4=Xf3+X4=0.7315+50=50.7315Xjs2=Xf4Sn/Sb=50.73151000/100=507.315I*=I*=I0.2*= 1/Xjs3=0.00197Ib=Sb/(3Ub)=100/(30.4)=144.34(KA)In=IbSn/Sb =144.341000/100=1443.4(KA)I= I=I0.2=I*In=I*In=I0.2*In=0.001971443.4=2.84(KA)ich=2.55I=2.552.84=7.242(KA)ich=1.52I=1.522.84=4.32(KA)S=3IUn=32.840.38=1.87(MVA)2.4 绘制短路电流计算成果表总结以上各短路点短路计算，得如下短路电流成果表：表2-1 短路电流计算成果表短路点编号基值电压基值电流支路名称支路计算电抗额定电流0S短路电流周期分量稳态短路电流0.2短路电流短路电流冲击值全电流有效值短路容量标幺值有名值标幺值有名值标幺值有名值公式2.551.52d-11150.502110kv4.545.020.221.10.221.10.221.12.81.672209.58d-2371.5635kv6.24515.60.162.50.162.50.162.56.3753.8151.55d-310.55.510kv7.315550.13677.520.13677.520.13677.5219.17611.43130.25d-40.4144.340.4kv507.3151443.40.001972.860.001972.860.001972.867.2424.321.873 电气设备选择与校验导体和电器的选择是变电所设计的重要内容之一，对的地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。 3.1 电气设备选择的一般规定3.1.1 一般原则应满足正常运营、检修、短路和过电压状况下的规定，并考虑远景发展的需要。3.1.2 有关的几项规定导体和电器应按正常运营状况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条校核电器的基本使用条件。(1)在正常运营条件下，各回路的持续工作电流，应按下表计算。表3-1 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/3Uncos注： 等都为设备自身的额定值。3.2 各回路持续工作电流的计算根据表4.1，各回路持续工作电流计算成果见下表：表3-2 各回路持续工作电流成果表回路名称计算公式及成果110KV母线Ig.max=1.05Sn/3Un=1.0531500/3115=166.05A110KV进线Igmax=Pn/3Uncos=31185/(31150.85)=184.2A35KV母线Ig.max=1.05Sn/3Un=1.0531500/338.5=495.996A35KV出线火电厂一Ig.max=S/3Uncos=8000/(3370.85)=146.86A火电厂二Ig.max=S/3Uncos=5000/(3370.85)=91.79A10KV母线Ig.max=1.05Sn/3Un=1.0531500/310.5=1818.65A10KV出线化工厂Ig.max=S/3Uncos=3500/310.50.85=226.4A铝厂（两回）Ig.max=S/3Uncos=5000/310.50.85=323.45A医院（两回）Ig.max=S/3Uncos=1500/310.50.85=97A氮肥厂Ig.max=S/3Uncos=/310.50.85=129.38A印刷厂Ig.max=S/3Uncos=1500/310.50.85=97A0.4KV母线Ig.max=1.05Sn/3Un=1.05653/30.38=104.17A3.3 高压电气设备选择3.3.1 断路器的选择与校验断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运营维护，并经技术经济比较后才干拟定。根据国内目前制造状况，电压6220kV的电网一般选用少油断路器， 断路器选择的具体技术条件如下：(1)电压：Ug(电网工作电压)Un （3-1）(2)电流：Ig.max(最大持续工作电流)In （3-2）(3)开断电流：IdtIkd （3-3）式中：Idt断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量； Ikd 断路器的额定开断电流。(4)动稳定：ichimax （3-4）式中：ich 断路器极限通过电流峰值； imax三相短路电流冲击值。(5)热稳定：I2tdzIt2t （3-5）式中：I稳态三相短路电流；其中：，由和短路电流计算时间t，可从发电厂电气部分课程设计参照资料第112页，查短路电流周期分量等值时间t,从而计算出。3.3.1.1断路器的选择根据如下条件选择断路器：电压：电流：，各回路的见表3.2。 各断路器的选择成果见下表：表3-3 断路器的型号及参数 性能指标位置 型号额定电压（KV）额定电流（A）额定断开电流（KA）动稳定电 流（KA）热稳定电 流（KA）固有分闸时间（s）合闸时间（s）变压器110KV侧OFPI-110110125031.58031.5(3)0.03变压器35KV侧HB35361250258025(3)0.060.0635KV出线侧HB35361250258025(3)0.060.06变压器10KV侧HB-101012504010043.5(3)0.060.0610KV出线侧ZN4-10C1060017.329.417.3(4)0.050.2站用DW5-400380-400400其中：OFPI-110号断路器见发电厂电气部分第491页； HB35号断路器见发电厂电气部分第490页；HB-10号断路器见发电厂电气部分第489页；ZN4-10C号断路器见电力工程电气设备手册电气一次部分第649页。3.3.1.2断路器的校验(1)校验110KV侧断路器 开断电流：IdtIkd Idt=1.1(KA)Ikd=31.5(KA)IdtIkd 动稳定：ichimaxich=2.8(KA)imax=80(KA)ichimax 热稳定： I2tdzIt2t=I/I=1.1/1.1=1t=2+0.03=2.03(s)查发电厂电气部分课程设计参照资料第112页 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05=1.65+0.05=1.7(s) I2tdz=1.121.7=2.057（KA）2sIt2t=31.522.03=2282.18 （KA）2s 则：I2tdzIt2t 经以上校验此断路器满足各项规定。(2)校验变压器35KV侧断路器 开断电流：IdtIkdIdt=2.5(KA)Ikd=25(KA)IdtIkd 动稳定：ichimaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ichimax 热稳定： I2tdzIt2t=I/I=2.5/2.5=1t=2+0.06=2.06(s)查发电厂电气部分课程设计参照资料第112页 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05=1.65+0.05=1.7(s) I2tdz=2.521.7=10.625（KA）2sIt2t=2522.06=1287.5 （KA）2s 则：I2tdzIt2t 经以上校验此断路器满足各项规定。(3)校验35KV出线侧断路器此断路器与35KV变压器侧断路器型号相似，且短路电流与校验35KV变压器侧断路器为同一短路电流，则：校验过程与校验35KV变压器侧断路器相似。(4)校验变压器10KV侧断路器 开断电流：IdtIkdIdt=7.52(KA)Ikd=40(KA)IdtIkd 动稳定：ichimaxich=19.176(KA)imax=100(KA)ichimax 热稳定： I2tdzIt2t=I/I=7.52/7.52=1t=2+0.06=2.06(s)查发电厂电气部分课程设计参照资料第112页 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05=1.65+0.05=1.7(s)I2tdz=7.5221.7=96.14（KA）2sIt2t=43.522.06=3898 （KA）2s 则：I2tdzIt2t 经以上校验此断路器满足各项规定。(5)校验10KV出线侧断路器 开断电流：IdtIkdIdt=7.52(KA)Ikd=17.3(KA)IdtIkd 动稳定：ichimaxich=19.176(KA)imax=29.4(KA)ichimax 热稳定： I2tdzIt2t=I/I=7.52/7.52=1t=2+0.03=2.03(s)查发电厂电气部分课程设计参照资料第112页 得：tz=1.65(s)tdz=tz+0.05=1.65+0.05=1.7(s)I2tdz=7.5221.7=96.14（KA）2sIt2t=17.322.03=607.56 （KA）2s 则：I2tdzIt2t 经以上校验此断路器满足各项规定。3.3.2 隔离开关的选择及校验隔离开关是高压开关的一种，由于没有专门的灭弧装置，因此不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，一般与断路器配合使用。隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相似，应根据配电装置的布置特点和使用规定等因素进行综合的技术经济比较，然后拟定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相似。3.3.2.1隔离开关的选择根据如下条件选择隔离开关：电压：电流：，各回路的见表3.2。各隔离开关的选择成果见下表：表3-4 隔离开关的型号及参数开关编号型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(s)(KA)110KV侧GW2-1101106005014(5)35KV变压器侧GW4-353510008023.7(4)35KV出线侧GW8-3535400155.6(5)其中：GW2-110型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参照资料第165页； GW4-35型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参照资料第165页；GW8-35型号隔离开关见发电厂电气部分课程设计参照资料第165页;3.3.2.2隔离开关的校验(1)110KV侧隔离开关的校验 动稳定：ichimaxich=2.8(KA)imax=50(KA)ichimax 热稳定： I2tdzIt2t由校验断路器可知：I2tdz=1.121.7=2.1（KA）2sIt2t=1425=980 （KA）2s 则：I2tdzIt2t 经以上校验此隔离开关满足各项规定。(2)35KV变压器侧隔离开关的校验 动稳定：ichimaxich=6.375(KA)imax=80(KA)ichimax 热稳定： I2tdzIt2t由校验断路器可知：I2tdz=2.521.7=10.625（KA）2sIt2t=23.724=2246.76 （KA）2s 则：I2tdzIt2t 经以上校验此隔离开关满足各项规定。(3)35KV出线侧隔离开关的校验 动稳定：ichimaxich=6.375(KA)imax=34(KA)ich Umi(Ugf为工频放电电压，Umi为灭弧电压) 在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中，工频放电电压一般应不小于最大运营相电压的3.5倍。在中性点直接接地的电网，工频放电电压应不小于最大运营相电压的3倍。工频放电电压应不小于灭弧电压的1.8倍。 冲击放电电压和残压：一般国产阀型避雷器的保护特性与多种电器的绝缘均可配合，故此项校验从略。3.4 母线及电缆的选择及校验变电所屋内屋外配电装置的主母线、变压器电气设备与配电装置母线之间的连接导线统称为母线。选择配电装置中的母线重要考虑：母线的材料、母线截面形状、母线截面积的大小、校验母线的动稳定和热稳定。3.4.1 材料的选择配电装置母线的材料有铜、铝、铝合金。铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性强，用途广，是较好的母线材料。但是铜的储量不多，价值较贵，因此铜母线只用于空气中含腐蚀性气体的屋外配电装置。铝的电阻率为铜的1.7-2倍，密度为铜的30%，并且储量多价值也低，因此在屋内屋外配电装置中广泛采用铝母线或铝合金母线。在机械强度规定较高的状况下使用铜母线。3.4.2 母线截面积的选择3.4.2.1按长期发热容许电流选择多种电压级别的配电装置中，主母线和下引线以及临时装设的母线，一般均按长期发热容许电流选择截面积。因此，必须满足在正常运营中，通过母线的最大长期工作电流不应不小于母线的长期发热容许电流，即： KIalIgmax (3-15)式中： Ial相应于环境温度为25oC及母线放置方式时母线的长期容许电流。 Igmax通过母线的最大长期工作电流。 K温度修正系数0为母线的额定温度，一般0=250C，为母线安装地点的实际环境温度，al为母线的长期容许温度，一般al=700C。(1)110KV母线选择由表3.2可知110KV母线中Igmax=116.05A KIal=0.943252=237.636116.05=Igmax因此选253的矩形铝母线截面积为75mm2平放Ial=252A(2)35KV母线选择由表3.2可知35KV母线中Igmax= 495.996AKIal=0.943632=595.976A495.996=Igmax因此选503矩形铝母线截面积为250mm2平放Ial=632A(3)10KV母线选择由表3.2可知10KV母线中Igmax= 1818.65AKIal=0.9431360=1282.48A1818.65A=Igmax因此选8010矩形铝母线截面积为800mm2平放Ial=1360A3.4.2.2母线的校验(1)热稳定校验母线正常运营最高温度为： （3-16）参照发电厂电气部分243页、表6.3得：，则母线最小截面为： （3-17）满足热稳定。(2)动稳定校验由短路电流计算成果表查得，短路冲击电流为：相间距离取 （3-18） （3-19） （3-20）由、，参照发电厂电气图2.15得：同相条间应力为： （3-21） （3-22）,即每跨内满足动稳定所必须的至少衬垫数为2个。实际衬垫距为：满足动稳定的规定。道谢 本次论文的设计通过了六个周的辛勤努力，在教师的协助下完美的结束了。 开始在指引教师的谆谆教导之下，开始收集资料，对整篇论文做了大体的理解与概述，通过对以往论文的不断翻阅以及指引教师推荐的书籍开始收集自己需要的资料，在此过程中指引教师予以了非常大的协助，有什么疑难问题给了我们良好的解题思路，保证毕业设计论文可以在有限的时间内有质量的完毕。 在本次毕业设计当中，我通过对以往知识的不断熟知与理解，加深了我对遗忘学习的知识的认知和理解，对我后来的工作和学习有非常大的协助，提高了个人的分析问题、解决问题的独立思路，培养了严谨的学习态度和耐心。 最后，再次向我们的指引教师王蕾教师表达衷心的感谢，感谢这段时间对我们毕业设计的热心关切与指引。 参照文献1 电力系统分析，中国电力出版社，陈立新主编，。2 发电厂变电站电气部分，重庆大学出版社，牟道槐主编，1995年。3 电力系统继电保护原理