1、河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目110KV变电站设计系部电气工程系专业供用电技术班级2012级01班学生姓名学号120315101指导老师2014年12月31日河南机电高等专科学校毕业设计/论文I摘要电力工业为现代化生产提供主要动力，电力科学的发展和广泛应用，对我国工农业的迅速发展及人民生活的提高起到了巨大的作用和深远的影响。而变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是发电厂和用户联系的中间环节。为满足工业发展的需要,设计一座110KV变电站，以10KV向附近的工厂供电。变电站安装两台变压器，一次建成。设计要求采用两回110KV进线，10KV出线10回，基于上述条件，变电站的设计在
2、满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。在本变电站的设计中，包括对变电站总体分析和负荷分析、变电站主变压器的选择、主接线、短路电流计算等部分的分析计算以及防雷设计。在保证供电可靠性的前提下，减少事故的发生，降低运行费用。关键词变电站设计；主接线；设备选择；防雷计算ABSTRACTTHEELECTRICPOWERINDUSTRYTOPROVIDETHEMAINIMPETUSFORTHEMODERNIZATIONOFPRODUCTION,DEVELOPMENTANDWIDEAPPLICATIONOFTHEPOWEROFSCIENCE,THERAPIDDEVELOPMENTOFINDUST
3、RYANDAGRICULTUREOFOURCOUNTRYANDPEOPLESLIFEIMPROVEDPLAYEDHUGEROLEANDFARREACHINGINFLUENCEANDTHESUBSTATIONPOOLINGPOWER,LIFTINGVOLTAGEANDDISTRIBUTIONOFELECTRICPOWEROFTHEPLACE,ISAMIDDLELINKOFPOWERPLANTANDCUSTOMERCONTACTINORDERTOMEETTHENEEDSOFINDUSTRIALDEVELOPMENT,DESIGNA110KVSUBSTATION,USES10KVTONEARBYTH
4、EFACTORYPOWERSUPPLYTHEINSTALLATIONOFTWOSETSOFTRANSFORMERSUBSTATION,ABUILTTHEDESIGNREQUIREMENTSUSINGTWO110KVBACKINTOLINE,10KVOUTLET10BACK,BASEDONTHEABOVECONDITIONS,THESUBSTATIONDESIGNBASEDONMEETINGTHENATIONALDESIGNSTANDARDS,ASFARASPOSSIBLETOCONSIDERTHEACTUALSITUATIONOFTHELOCALINTHEDESIGNOFTHESUBSTATI
5、ON,INCLUDINGCALCULATIONANDANALYSISOFSUBSTATIONOVERALLANALYSISANDLOADANALYSIS,THESELECTIONOFMAINTRANSFORMER,THEMAINWIRING,SHORTCIRCUITCURRENTCALCULATIONPORTIONANDLIGHTNINGPROTECTIONDESIGNUNDERTHEPREMISEOFENSURINGTHERELIABILITYOFPOWERSUPPLY,REDUCETHEOCCURRENCEOFACCIDENTSANDREDUCETHEOPERATIONCOST河南机电高等
6、专科学校毕业设计/论文IIKEYWORDSTHEDESIGNOFTHESUBSTATION；MAINWIRING；THECHOICEOFEQUIPMENT；PREVENTINGLIGHTNINGCALCULATION河南机电高等专科学校毕业设计/论文III目录摘要I绪论1第1章变电站概述211变电站的组成分类212变电站的工作原理2第2章变电站总体分析421变电站建设规模及气象条件422负荷分析4第3章主变压器的选择531电力负荷估算532容量计算5第4章电气主接线的设计741110KV高压侧的接线方式84210KV低压侧的接线方式9第5章短路电流计算1151短路电流的危害1152短路电流计算
7、目的与规定1153短路电流计算步骤12第6章电气设备选择2461电气设备选择的总体概述2462电气设备选择条件2463电气设备选择过程2464断路器及隔离开关选择2765电压互感器的选择3666支柱绝缘子和穿墙套管选择3667电气设备选择结果37第7章继电保护的配置3971继电保护的基本知识3972主变压器保护配置计算39第8章防雷设计4481变电站的防雷保护概述44河南机电高等专科学校毕业设计/论文IV82避雷针保护范围与计算45展望46致谢47参考文献48附录49河南机电高等专科学校毕业设计/论文1绪论世界各国电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈能合理和优化，经济效益就愈
8、好，应变事故的能力就愈强。所以很多发达国家的电力系统都已联合成统一的国家电力系统，甚至联合成跨国电力系统。这可以说是现代电力工业发展的重要标志。我国也必然要向这一方向发展由于负荷的不断增长和电源建设的发展，负荷和能量分布不均衡，将一个电力系统与邻近的电力系统互联，是历史发展的必然趋势。不仅城市与城市之间，省与省之间，大区与大区之间的相邻电力系统如此，国与国之间的电力系统也是这样。变电站是汇集电源、升降电压和分配电力场所，是联系发电厂和用户的中间环节。变电站有升压变电站和降压变电站两大类。升压变电站通常是发电厂升压站部分，紧靠发电厂。降压变电站通常远离发电厂而靠近负荷中心。这里所设计得就是北郊1
9、10KV变电站。本次设计为110KV变电站设计，分为变电站概述、负荷分析、短路电流计算，电气主接线，主变保护整定计算，10KV侧保护整定计算，设备选择，防雷设计等几部分。所设计的内容力求概念清楚，层次分明。在这次设计中老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向，在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。河南机电高等专科学校毕业设计/论文2第1章变电站概述变电站，改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压
10、降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，小的称为变电所。变电站大于变电所。变电所一般是电压等级在110KV以下的降压变电站；变电站包括各种电压等级的“升压、降压”变电站。11变电站的组成分类变电站主要可分为枢纽变电站、终端变电站；升压变电站、降压变电站；电力系统的变电站、工矿变电站、铁路变电站275KV、50HZ）；1000KV、750KV、500KV、330KV、220KV、110KV、66KV、35KV、10KV、63KV等电压等级的变电站；10KV变电所。箱式变电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力
11、设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。变电站在特定的环境中；是将ACDCAC转换过程。像海底输电电缆以及远距离的输送中。有些采用高压直流输变电形式。直流输电克服交流输电的容抗损耗。具有节能效应。12变电站的工作原理变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电压需与电力系统的电压相适应。
12、为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。按分接头切换方式变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似，它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为100V，电流互感器二次电流为5A或1A。电流互感器的二次绕组经常河南机电高等专科学校毕业设计/论文3与负荷相连近于短路，请注意绝不能让其开路，否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。开关设备。它包括断路器
13、、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等。都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路；故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。在中国，220KV以上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。隔离开关（刀闸）的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关，送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。负荷开关能在正常运行时断开负荷电流，没有断开故障电流的能力，一般与高压熔断丝配合用于10KV及以上电压且不经常操作的变压器或
14、出线上。为了减少变电站的占地面积，六氟化硫全封闭组合电器（GIS）得到广泛应用。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中，后集中组成一个整体外壳，并充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修间隔长，无触电事故和电噪声干扰等优点，具有发展前765KV已在变电站投入运行。它的缺点是价格较贵，制造和检修工艺要求高。河南机电高等专科学校毕业设计/论文4第2章变电站总体分析21变电站建设规模及气象条件为满足工业发展的需要,新建的一座变电站为110KV变电站，以10KV向附近的平原机械厂、开拓水泥厂、电器设备厂等
15、用户供电。变电站安装两台变压器，一次建成。变电站的电压等级时110/10KV,110KV是2回，10KV是10回。厂区所在地全年最高气温40，最低气温6，最热月平均最高气温35年最热月平均温度为25,当地海拔高度180米；最大风速30M/S,属于我国级标准气象区。22负荷分析变压器二次侧负荷有平原机械厂,开拓水泥厂,开拓水泥厂,太行纺纱厂,太行纺纱厂,电器设备厂,铸造厂,宾馆,市化肥厂,市化肥厂。表21负荷统计序号用户PMAXKWCOS1平原机械厂20000902开拓水泥厂20000853开拓水泥厂20000904太行纺纱厂30000855太行纺纱厂30000856电器设备厂10000807铸
16、造厂20000808宾馆10000859市化肥厂150008510市化肥厂1500080合计19000河南机电高等专科学校毕业设计/论文5第3章主变压器的选择变压器是变电站最主要和最贵的设备，变压器的选择在变电所中是比较重要的，主变压器的台数和容量应根据地区供电条件负荷性质用电容量和运行方式等条件综合考虑确定；一般凡装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故停运以后，其余主变的容量应该保证该所全部负荷的60，在计及过负荷情况能力后的允许时间内，应该保证用户的一级、二级负荷。在330KV及以下的变电所中，一般都选用三相式变压器。因为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
17、小，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，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。31电力负荷估算电力负荷估算公式为SCCOSA1PKC（31）式中当输电线路在三回以下时，取K095100；SC某一级电压的最大视在计算负荷；KVA；K同时系数，一般取K08509；A线损率，可取平均值A5；COS平均功率因数，可取COS080；PC各工厂或农业负荷馈电线最大有功功率计算负荷。最小负荷的计算值一般取最大值的6070，若主要为农业用电负荷，则取最大值的2030。32容量计算在330KV及以下的变电站中，一般都选用三相式变压器。因为一台三
18、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，同时配电装置结构较简单，运行维护较方便。如果受到制造、运输等条件限制时，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。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。河南机电高等专科学校毕业设计/论文61选择条件是两台主变容量总和应大于综合最大计算负荷NSNSJSKVA或MVA（32）N2；SJS综合最大计算负荷2校核条件N1SN07SJSN1SNSISII3SJS计算10KV侧综合最大计算负荷SJS远KTTCOSPINIMAX
19、1108524/08（1005）26775MVAKT10KV侧同时系数取085SJS近KTTCOSPINIMAX11085179/08（1005）1997MVA07SJS远1874MVA远景SISII085145/08（1005）1618MVA根据计算结果选择变压器容量可选用两台额定容量为20MVA的变压器，根据电力工程电气手册查表可选用主变型号为SFL120000/110KAVA/KV合格。S代表三相，F代表双分裂绕组，L代表铝制，1代表设计序号。20000代表变压器的额定容量，110代表额定电压。河南机电高等专科学校毕业设计/论文7第4章电气主接线的设计一、可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠
20、的工作，以保证对用户不间断的供电，衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是由其组成元件（包括一次和二次设备）在运行中可靠性的综合。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。同时，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，而对另一些变电站则可能不是可靠的。评价主接线可靠性的标志主要是断路器检修时是否影响供电；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用户的供电；变电站全部停电的可能性。二、灵活性主接线的灵活性要求主要是调度灵活，操作方便，可灵活的投入和切除变压器、
21、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的调度要求；检修安全，可方便的停运断路器、母线及其继电器保护设备，进行安全检修，且不影响对用户的供电。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可能，所以，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。三、经济性可靠性和灵活性是主接线设计中在技术方面的要求，它与经济性之间往往发生矛盾，即欲使主接线可靠、灵活，将可能导致投资增加。所以，两者必须综合考虑，在满足技术要求前提下，做到经济合理。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一
22、次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，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代替高压侧断路器。运行要节约资源年运行费包括电能损耗费、折旧费以及大修费、日常小修维护费。其中电能损耗主要由变压器引起，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加电能损失。占地面积小。电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。河南机电高等专科学校毕业设计/论文8在可能的情
23、况下，应采取一次设计，分期投资、投产，尽快发挥经济效益。41110KV高压侧的接线方式图41单母线分段接线WPW2W1图42双母线带旁路母线接线表41方案对比方案项目方案1方案2优点不会造成全所停电；调度灵活；保证对重要用户的供电；占地少；设备少。运行可靠、运行方式灵活、便于事故处理、易扩建；母联断路器可代替需检修的出线断路器工作；母联断路器兼作旁路断路器节省投资。河南机电高等专科学校毕业设计/论文9缺点任一断路器检修，该回路必须停止工作；当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线。倒闸操作复杂，容易误操作；占地大、设备多、投资大。由上面种方案的对比，根据变电站
24、设计的可靠性、灵敏性、经济性来考虑，进行综合分析之后。110KV高压侧选择方案一还是比较合理的。故就选择方案一。4210KV低压侧的接线方式图43单母线分段接线图44双母线接线表42方案河南机电高等专科学校毕业设计/论文10方案项目方案1方案2优点不会造成全所停电；调度灵活；保证对重要用户的供电；占地少；设备少。供电可靠；调度灵活；扩建方便；便于试验。缺点任一断路器检修，该回路必须停止工作；当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开接在该分段上的全部电源和出线。易误操作；设备多、配电装置复杂；投资和占地面大。综上所述，由上面的两种方案对比来看，综合考虑，方案一调度灵活也可保证供电的可靠性，
25、应该选择第一种方案。110KV采用单母线分段接线方式，10KV采用单母线分段接线方式。河南机电高等专科学校毕业设计/论文11第5章短路电流计算51短路电流的危害在供电系统中发生短路故障时，短路故障使电源供电回路的总阻抗减小，此时短路电流急剧增加，在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍至几十倍，通常可达数千安；短路点产生的电弧会烧坏电器设备而短路电流通过电气设备导体时的热效应很大，同时受到电动力的作用在短路点附近电压显著下降，造成这些地方供电中断或影响电动机正常工作；发生接地短路时所出现的不对称短路电流，将对通信线路产生干扰；短路故障会改变电力网络的结构，引起功率分布的变化。52短路电流计算目的
26、与规定计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电器设备，避免在短路电流作用下损坏电气设备，如果短路电流太大，必须采用限流措施，以及进行继电保护装置的整定计算。为了达到上述目的，须计算出下列各短路参数I次暂态短路电流，用来做为继电保护的整定计算和校验断路器额定断流容量。应采用（电力系统在最大运行方式下）继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。SHI三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。I三相短路电流有效值，用来检验电器和母线的热稳定。S次暂态三相短路容量，用来检验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。为了简化短路电流的计算方法，
27、在保证计算精度的情况下，忽略次要因素的影响，做出一下规定1所有的电源电动势相位角均相等，电流的频率相同，短路前，电力系统的电势和电流是对称的。2认为变压器是理想变压器，变压器的铁心始终处于不饱和状态，即电抗值不随电流的变化而变化。3输电线路的分布电容略去不计。4每一个电压级采用平均电压，这个规定在计算短路电流时，所造成的误差很小。唯一例外的是电抗器，应该采用加于电抗器端点的实际额定电压，因为电抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多，否则，误差偏大。河南机电高等专科学校毕业设计/论文125计算高压系统短路电流时，一般只计及发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗，因为这些元件X/3R时，可以略去电阻
28、的影响。只有在短路点总电阻大于总电阻的1/3时才加以考虑。6短路点离同步调相机和同步电动机较近时，应该考虑对短路电流值的影响。有关感应电动机对电力系统三相短路冲击电流的影响在母线附近的大容量电动机正在运行时，在母线上发生三相短路，短路点的电压立即降低。此时，电动机将变为发电机运行状态，母线上电压低于电动机的反电势。7在简化系统阻抗时，距短路点远的电源与近的电源不能合并。8以供电电源为基准的电抗标幺值3,可以认为电源容量为无限大容量的系统,短路电流的周期分量在短路全过程中保持不变。53短路电流计算步骤图51电力系统结构简图的等值电路图一、基准容量DS100MW、UD1115KV、UD2105KV
29、则基准电流ID11DDSU1003115050KAID22DDSU1005503105KA基准电抗XD121DDUS13225河南机电高等专科学校毕业设计/论文13XD2DDUS3110各种线形的单位电抗统一选04/KM二、各条架空线路的电抗的标幺值XL1300421151000091XL2300421151000091XL3500421151000151三、和发电机电抗标幺值XD1XD2145221155105010000024SC系统在最大、最小运行方式下对应的电抗的标幺值分别为XMAX、XMIN则XMAX035702800100XMIN045502200100四、变压器的电抗标幺值001
30、7063100100510XXT2T10053020100100510X43TTX五、短路电流计算公式短路电流周期分量有效值DXIIJ（51）短路冲击电流峰值J2IKICHCH（52）短路全电流最大有效值河南机电高等专科学校毕业设计/论文142121CHJCHKII53不同短路点的冲击系数表51冲击系数短路点CHK推荐值CHK2发电机端190269发电厂高压侧母线及发电机电抗器后185262远离发电厂的地点180255六、在最大运行方式下（1）当K1点短路时图52图53等效后的简图/X2XXX1L11DF1TX0259005820/XX234T3F2LLTXXX08410XXX21K1FF86
31、3460841031IK13当母线电压不变的情况下河南机电高等专科学校毕业设计/论文15IIK1DXIIJ0841050059453J2IKICHCH255160515945352121CHJCHKII594539774851三相短路后的容量MVAIKD051367U3S1311K3（2）当K2点短路时图54图55等效后的简图/X2XXX1L11DF1TX0259006070/XX324T3F3LLTXXX08660XXX31K2FF667160866031IK23当母线电压不变的情况下II河南机电高等专科学校毕业设计/论文16K2DXIIJ0866050057736J2IKICHCH2557
32、22814773652121CHJCHKII577367181851三相短路后的容量MVAIKD951327U3S2312K3（3当K3点短路时图56图57等效后的简图/X2XXX1L11DF1TX0259005970XX/X4L32T3F4TLXX08560XXX41K3FF744960856031IK33当母线电压不变的情况下IIK3DXIIJ0856050564252河南机电高等专科学校毕业设计/论文17J2IKICHCH255384316425262121CHJCHKII6425270219511三相短路后的容量MVAIKD66122U3S3323K3（4）当K4点短路时图58图59等
33、效后的简图/X2XXX1L11DF1TX0259005970XX/X4L32T3F5TLXX08560XXX51K4FF744960856031IK43当母线电压不变的情况下IIK4DXIIJ0856050564252J2IKICHCH255384316425262121CHJCHKII6425270219511河南机电高等专科学校毕业设计/论文18三相短路后的容量MVAIKD66122U3S4324K3（5）由于在最大运行方式下、点查短路电流曲线的查运算曲线得0秒短路电流标幺值I1AK71，AK3I702秒短路电流标幺值I1AK28，AK3I274秒短路电流标幺值I1AK30，AK3I34K
34、1点的短路电流I7111535622227（KA）；I2/TK2811535620878（KA）；ITK3011535620941（KA）；K点的短路电流I“70510356224056（KA）；I2/TK2751035629279（KA）；表52短路电流与短路点ITK34510356211685（KA）；短路电流短路点I“（KA）I2/TK（KA）ITK（KA）K1222708780941K34056927911685河南机电高等专科学校毕业设计/论文19七、在最小运行方式下仅有一台发电机投入工作（1）当K1点短路时图510图511等效后的简图03080/XMIN1111HCLTDXXXX0
35、5820/XX234T3H2LLTXXX08910XXX21K1HH7309908910123IK12当母线电压不变的情况下IIK1DXIIJ0891050056116J2IKICHCH255309714611652121CHJCHKII5611647358511三相短路后的容量MVAIKD191938U3S1211K2（2）当K2点短路时河南机电高等专科学校毕业设计/论文20图512图513等效后的简图03080/XMIN1111HCLTDXXXX06070/XX324T3H3LLTXXX09150XXX31K2HH4645909150123IK22当母线电压不变的情况下IIK2DXIIJ0
36、915050054645J2IKICHCH255934413464552121CHJCHKII5464525138511三相短路后的容量MVAIKD131885U3S2212K2（3）当K3点短路时图514河南机电高等专科学校毕业设计/论文21图515等效后的简图03080/XMIN1111HCLTDXXXX05970XX/X4L32T3H4TLXX09050XXX41K3HH569909050123IK32当母线电压不变的情况下IIK3DXIIJ09050505607734J2IKICHCH25597231547734602121CHJCHKII607734767891511三相短路后的容量
37、MVAIKD0229174U3S3213K2（4）当K4点短路时图516图517等效后的简图03080/XMIN1111HCLTDXXXX河南机电高等专科学校毕业设计/论文2205970XX/X4L32T3H5TLXX09050XXX41K4HH569909050123IK42当母线电压不变的情况下IIK4DXIIJ09050505607734J2IKICHCH25597231547734602121CHJCHKII607734767891511三相短路后的容量MVAIKD0229174U3S3214K2八、短路电流计算结果表53短路电流计算结果短路点短路电流周期分量有效值短路冲击电流峰值短路
38、全电流最大有效值最大运行方式下K16863415160589774K26667114722887181K36744916384397021K46744916384397021最小运行方式下K19730914309784735K29464513934482513K3956901549723917678河南机电高等专科学校毕业设计/论文23K4956901549723917678河南机电高等专科学校毕业设计/论文24第6章电气设备选择61电气设备选择的总体概述正确选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的运行的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥
39、的采用新技术，并注意节约投资，具体选择方法也就不完全一样。但对它们的要求却是基本相同的。电力系统中的各种电气设备，其运行条件完全一样，选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求是相同的。电气设备要想能可靠地工作，必须按正常运行条件进行选择，并且按短路条件校验其热稳定和动稳定。导体的选择主要有各电压级的汇流母线、主变引下线、出线以及各电压级的绝缘子等。电气设备包括各电压级的出线断路器、旁路断路器、分段断路器、以及相应的隔离开关、熔断器等。用于保护和测量用的电流互感器，包括穿墙套管、开关柜的选择及其一次接线的编号。62电气设备选择条件依据导体和电器的选择设计技术规定选用的电器允许最高工作电压不得低于
40、该回路的最高运行电压。即SMMALUU其中，NMALUU151SNSMUU11一般按照SNNUU选择电气设备的额定电压。对于导体AXALIMI对于电器AXNIMI的计算方法10M051IKVNAXI（61）主变的引下线对应电压侧NIAX051IM（62）分段回路KITNAX051IM（63）其中K0508变压器额定电流NT。63电气设备选择过程一最大长期工作电流IMAX的计算汇流母线的IMAX110KV侧IMAX105IN10580115320000132A10KV侧IMAX105IN105805103200001443河南机电高等专科学校毕业设计/论文25二母线选择（1）110KV母线选择按
41、导体长期发热允许电流选择截面IMAXKIL（64）式中IMAX导体所在回路中最大持续工作电流。LAL在额定环境温度；CO250时导体允许电流。K与实际环境温度和海拔有关的综合修正系数。K0ALAL25704070081ICALO40081170138（A）132A故选择型号为LGJ35的钢芯铝绞线，长期允许载流量为170A。热稳定校验短路电流通过的时间为TKTPRTAB4S短路电流周期分量的热效应QP2“2221012TKTKKIIIT12941087801022722224452KAS因T1S，故不计算非周期分量的热效应，所以QKQP452KAS0（AL0）2MAX2ALII25（7025）
42、221701325210C根据发电厂电气部分查表46，C满足短路时发热的最小导体截面为SMINKSQKC91110546233MM21443A热稳定校验短路电流通过的时间为TKTPRTAB4S短路电流周期分量的热效应QP2“2221012TKTKKIIIT126851127991005624222452542KAS因T1S,故不计算非周期分量的热效应,故QKQP52542KAS正常运行时导体温度0（AL0）2MAX2ALII25（7025）22192014435040C根据发电厂电气部分查表可知当C91满足短路时的最小导体截面为SMINKSQKC9145110452562518MM21S,故不
43、计算非周期分量的热效应。所以QKQP452KAS表61110KV计算数据和断路器的有关参数表计算数据LW35126UNS110KAUN110KVIMAX132AIN2500AI“2227KAINBR315KAICH8977KAI1NC80KAQK452KASI22T4992KAS河南机电高等专科学校毕业设计/论文28由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器LW35126合格。（2）110KV出线隔离开关的选择UNS110KVIMAX132AQK452KASICH8977KA可选用GW5110型号的隔离开关。表62110KV计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GW5110/600UNS11
44、0KVUN110KVIMAX132AIN600AQK452KASI22T1602KASICH8977KAIES50KA由上表可见所选隔离开关GW5110/600合格。二、110KV主变引下线断路器和隔离开关的选择（1）断路器的选择IMAX132A根据断路器的UNS，IMAX的要求，可选LW35126型断路器。根据前面的计算部分得I“2227KA河南机电高等专科学校毕业设计/论文29I2TK0878KAITK0941KA计算周期分量热效应QP2“2221012TKTKKIIIT452KAS因T1S,故不计算非周期分量的热效应,所以QKQP452KAS表63110KV计算数据和断路器的有关参数表计
45、算数据LW35126UNS110KAUN110KVIMAX132AIN2500AI“2227KAINBR315KAICH8977KAI1NC80KAQK452KASI22T4992KAS由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器LW35126合格（2）隔离开关的选择UNS110KVIMAX132AQK452KAS河南机电高等专科学校毕业设计/论文30ICH8977KA表64110KV主变下引线计算数据和隔离开关的有关参数表计算数据GW5110/600UNS110KVUN110KVIMAX132AIN600AQK452KASI22T1602KASICH8977KAIES50KA由上表可见所选隔
46、离开关GW5110/600合格三、10KV出线断路器和隔离开关的选择（1）断路器的选择IMAXMAX3NPUCOS（1500）9051032000（1500）1283A根据前面的计算部分得I“2456KAI2TK9279KAITK11685KAICH9702KA热稳定校验短路时的周期分量的热效应河南机电高等专科学校毕业设计/论文31QP2“2221012TKTKKIIIT126851127991005624222452542KAS因T1S,故不计算非周期分量的热效应,故QKQP52542KAS表65计算数据和断路器的有关参数计算数据ZN510/1250UNS10KAUN10KVIMAX1283
47、AIN1250AI“2456KAINBR25KAICH9702KAI1NC63KAQK52542KASI22T6502KAS由选择结果表可见各项条件均能满足，故选断路器ZN510/1250合格。（2）隔离开关的选择由UNS10KVIMAX1283AQK52542KASICH9702KA查表可选用GN1910/100080型号的隔离开关。表6610KV出线计算数据和隔离开关的有关参数河南机电高等专科学校毕业设计/论文32计算数据GN1910/100080UNS10KVUN10KVIMAX1283AIN1000AQK52542KASI22T6252KASICH9702KAIES80KA由上表可见所选隔离开关GN1910/100080合格。四、10KV分段断路器和隔离开关的选择（1）断路器的选择IMAX1443A根据断路器的UNS，IMAX的要求，查表可选ZN1210/2000型断路器。根据前面的计算部分
