发电厂电气部分课程设计 (4)

('《发电厂电气设备》课程设计500kV变电站电气部分学院：交通学院专业：能源与动力工程班级：学号：姓名：指导老师：马万伟日期:2015年12月课程设计任务书一、课程设计的内容本课程设计是《发电厂电气设备》课程后的一门设计性实践课程。其目的是使学生掌握火力发电厂及变电站电气一次部分设计的基本方法；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度；培养学生独立解决问题的能力。具体内容如下:1.对发电厂及变电站在系统中的地位和作用及所供用户的分析；2.选择发电厂及变电站主变压器的台数、容量、型式；3.分析确定各电压侧主接线形式及采用配电装置型式；4.分析确定厂（站）用电接线形式；5.进行选择设备和导体所必须的短路电流计算；6.选择变压器高、中、低压侧的断路器、隔离开关；7.选择10kV硬母线；8.选择配电装置型式及设计；9.用AutoCAD绘制发电厂及变电站电气主接线图。二、课程设计的要求与数据1、根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台100MW机组，发电机端电压为10.5kV。电厂建成后以10kV电压供给本地区负荷,其中有钢厂、毛纺厂等，最大负荷为68MW，最小负荷为34MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3～6km。并以35kV电压供给附近的水泥厂用电，其最大负荷为58MW，最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时。负荷中I类负荷比例为30%，II类负荷为40%，III类负荷为30%。2、计划安装两台100MW的汽轮发电机组，功率因数为0.85，厂用电率为6%，机组年利用小时Tmax=5800小时。3、按负荷供电可靠性要求及线路传输能力已确定各级电压出线列于下表：10kV35kV名称回路数名称回路数钢厂4水泥厂2毛纺厂2市区4预留2预留2合计12合计44、厂址条件：周围地势平坦。5、气象条件：绝对最高温度为35℃；最高月平均温度为25℃；年平均温度为12.7℃；风向以西北风为主.6、以100MVA为基准值，母线上阻抗为1.95，Qk=165kA2s，未知系数0.8-1.2.，三相短路电流=4.5kA，短路电压=6KV，Sj=100MV.A,Uj=10.5kv.三、课程设计应完成的工作1、设计说明书、计算书一份；2、主接线图一张；四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止时间1发电厂电气主接线的设计南校实验楼12.212短路电流计算南校实验楼12.223主要电气设备选择南校实验楼12.224配电装置规划及设计南校实验楼12.235撰写课程设计说明书并绘图南校实验楼12.246设计成果南校实验楼12.25五、应收集的资料及主要参考文献1、姚春球.发电厂电气部分.中国电力出版社3、郭琳主编.发电厂电气部分课程设计.中国电力出版社.目录前言............................................................................................................................11.变压器的设计............................................................................................................21.1主变压器的选择...............................................................................................21.2所用变压器的选择.........................................................................................31.2.1所用变压器的选择...............................................................................41.2.2所用变压器低压侧接线....................................................................52.电气主接线的设计....................................................................................................52.1电气主接线的设计要求..................................................................................52.2电气主接线方案的确定..................................................................................52.2.110KV侧2种接线方案的比较............................................................52.2.210KV侧电气主接线的选择.............................................................62.2.335KV侧3种接线方案的比较............................................................72.2.435KV侧电气主接线的选择.............................................................82.3500kV侧电气主接线的选择..........................................................................92.3.1500kV侧3种接线方案的比较..........................................................92.3.2500kV侧电气主接线的选择.........................................................103.短路电流计算..........................................................................................................113.1短路电流计算的目的....................................................................................113.2短路电流计算的一般规定............................................................................113.3短路电流计算条件........................................................................................113.4短路电流计算方法与步骤............................................................................123.4.1方法.....................................................................................................123.4.2短路电流计算的步骤.........................................................................123.5短路电流的计算...........................................................................................124.电气设备选择..........................................................................................................144.1电气设备选择的原则...................................................................................144.2电气设备选择的一般要求............................................................................154.3电气设备选择的技术条件............................................................................154.4主要电气设备的选择...................................................................................164.4.1500kV侧断路器和隔离开关的选择..............................................164.4.210KV侧断路器和隔离开关的选择.................................................184.4.335kV侧断路器和隔离开关的选择....................................................195.电气主接线图（附录图纸)......................................................................................22总结.............................................................................................................................23参考文献：..................................................................................................................24前言电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置，是时间国家现代化的战略重点。电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设，而变电站建设就是电网建设中的重要一环。在变电站的设计中，既要求所变电能能很好地服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就达到以下基本要求：安全在变电过程中，不发生人身事故和设备事故。可靠所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。优质所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。经济变电站的投资要少，输送费用要低，并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。110kV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）高低压配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。随着电力技术高新化、复杂化的迅速发展，电力系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使用，都在不断的发生变化。变电所作为电力系统中一个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。1.变压器的设计1.1主变压器的选择（1）主变压器台数的选择1根据资料分析以及线路来看，为保障Ⅰ、Ⅱ类负荷的需要，以及扩建的可能性，至少需要安装两台主变压器以保证供电的可靠性，以便当其中一台安装主编电器故障或检修时，另一台能继续供电约为1.2倍最大负荷的容量。（2）主变压器的容量选择最小负荷：最大负荷：用电负荷的总视在功率为主变压器的总容量应满足：(k为同视率，根据资料取0.9，线损5%）满载运行且留裕10%后的容量：变电所有两台主变压器，考虑到任意一台主变压器停运或检修时，另一台都要满足容量：所以选每台主变压器容量：为了满足系统要求，以及通过查表，确定每台主变压器的装机容量为：100MVA总装机容量为：考虑周围环境温度的影响：℃根据即满足要求。（3）主变压器形式的选择相数的选择：电力系统中大多数为三相变压器，三相变压器较之于同容量的单相变压器组，其金属材料少20~25%。运行电能损耗少12~15%，并且占地面积少，因此考虑优先采用。本变电所在地势平坦处，不受运输条件限制，所以采用三相变压器绕组的确定：自耦变压器一般用在220kV以上的变电所中，所以这里选择自耦变压器绕组接线方式的选择：2变压器绕组的连接方式必须和系统电压的连接方式相位一致，否则不能进行并联运行。我国110kV及以上变压器绕组都选用Y连接，35KV及以下电压绕组都选择△连接方式，所以该变电所的两台主变压器，高压侧（500kV）采用Y连接，低压侧（10kV）采用△连接方式。根据500kV变电所设计指导，以上选择符合系统对变电所的技术要求，两台相同的变压器同时投入时，可选型号为：ODFPS2-250000/500的主变压器，技术参数如下：表1主变压器的技术参数型号高压低压空载电流空载损耗负荷电流阻抗电压连接阻别ODFPS2-250000/500550/3514438.2YNaod111.2所用变压器的选择1.2.1所用变压器的选择根据《500kV及以上变电所设计规范》规定，在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器，分别接到母线的不同分段上。变电所的所用负荷，一般都比较小，其可靠性要求也不如发电厂那样高。变电所的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因此变电所的所用电压只需0.4kV一级，采用动力与照明混合供电方式。380V所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段，并以低压成套配电装置供电。本变电所所用容量为100kVA，选用两台型号为S9-100/10的三相油浸自冷式铜线变压器，接入低压侧,互为暗备用。参数如下表：表2站用电变压器参数表产品型号额定容量(kVA)高压侧(kV)低压侧(kV)接线组方式短路损耗(W)短路电压(%)空载损耗(W)空载电流(%)3S9-100/10100100.4Y,yn0150042901.61.2.2所用变压器低压侧接线所用电系统采用380/220V中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用一个电源，所用变压器低压侧接线采用单母线分段接线方式，平时分裂运行，以限制故障范围，提高供电可靠性。380V所用电母线可采用低压断路器（即自动空气开关）或闸刀进行分段。2.电气主接线的设计2.1电气主接线的设计要求变电所主接线须满足以下基本要求：（1）运行可靠性4断路器检修时是否影响供电，设备和线路故障检修时，需要停电的用户数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。（2）具有灵活性主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快的退出设备，切出故障、停电时间最短，影响范围最小，并且在检修时可以保证检修人员的安全。（3）操作应尽可能简单、方便主接线应简单清晰，操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的失误而造成事故。但接线方式过于简单，可能会不满足运行方式的需求，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。（4）经济上合理主接线在保证安全可靠，操作灵活方便的基础上，还应该使投资和年运行费用减少，占地面积最小，使其尽可能发挥最好的经济效益。（5）应具有扩建的可能性由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快，因此在选择主接线时还需要考虑到具有扩建的可能性。变电所电气主接线的选择，主要决定于变电所在电力系统中的地位、环境、负荷的性质，出线数目的多少，电网的结构等。2.2电气主接线方案的确定由于Ⅰ类、Ⅱ类负荷居多（将近60%），为了安全可靠起见，保留3种方案。2.2.110kV侧2种接线方案的比较表3接线方案单母分段带旁路单母分段比较结果可靠性比不带旁路稳定可靠比纯粹单母线高，但是整体稳定性不算高在保障安全，灵活的前提下，选择占地和资金少的线路，且安全性和灵活性要高。变电所在10KV侧为居民供电系统中，所以选择单母线分段接线。灵活性倒闸操作简单简单、方便、易于扩建经济性设备增多，投资增大，占地面积也相应增大具有单母线接线经济的特点5单母线分段接线2.2.210kV侧电气主接线的选择由上表可以得到10kV侧接线方式选择，我们要选择占地和资金少的线路，但是必须在保障安全，灵活的前提下，资金和占地相差不是多，而安全性和灵活性提高很多。可见，变电所在10kV侧为居民供电系统中，应该选择单母线分段接线。经比较10kV侧选择单母分段接线。如下图所示10kV侧电气主接线图2.2.335kV侧3种接线方案的比较表4接线方案6单母分段单母分段带旁路双母线接线比较结果可靠性比纯粹单母线高，但是整体稳定性不算高比不带旁路稳定可靠可靠性较高综上比较，在35kV时选用可靠性、灵活性及经济性更优的双母线接线。灵活性简单、方便、易于扩建倒闸操作简单运行灵活度高、经济性具有单母线接线经济的特点设备增多，投资增大，占地面积也相应增大设备投资小7双母线接线2.2.435kV侧电气主接线的选择由上表可以得到在35kV侧接线方式的选择上，在可靠性与灵活性差不多的情况下我们要优先选择占地面积少设备投资小的方案，所以我们确定选取双母线接线方案。经比较35kV侧选择双母线接线。如下图所示35kV侧电气主接线图2.3500kV侧电气主接线的选择2.3.1500kV侧3种接线方案的比较8表5接线方案双母分段双母带旁母接线一台半断路器接线比较结果可靠性具有较高的供电可靠性比双母分段高具有高度的供电可靠性综合比较500kV选用一台半断路器接线方式输出。灵活性较灵活、有倒闸操作倒闸操作复杂运行调度灵活、操作检修方便经济性增加了母联和断路器，增加了投资和占地面积设备增多，投资增大，占地面积也相应增大设备减少，投资降低，经济性好9一台半断路器接线2.3.2500kV侧电气主接线的选择由上表可以得到在500kV侧接线方式的选择上，一台半断路器接线方式具有更高的供电可靠性且无倒闸操作并考虑经济性优良的情况下我们要优先选择一台半断路器接线方案。经比较高压侧选择一台半断路器接线。如下图所示500kV电气主接线图3.短路电流计算103.1短路电流计算的目的（1）在设计电气主接线时，为了比较各种方案，确定某种接线方式是否有必要才去限制断流的措施等，需要进行短路电流计算。（2）在进行电气设备和载流导体的选择时，为了保证各种电气设备和导体在进行正常运行时和故障情况下度能安全、可靠地工作，同时又要力求节约、减少投资，需要根据短路电流对电气设备进行动、热稳定的校验。（3）在选择继电器保护装置及进行整定计算时，必须一各种不同类型短路时的短路电流作为依据。（4）设计屋外高压配电装置时，要按短路条件校验软导线的相同、相对地安全距离等。（5）设计接地装置。（6）电力系统运行及故障分析等。选择电气设备时，只需近似地计算出通过所选设备可能出现的最大三相短路电流值。设计继电器保护和系统故障分析时，要对各种短路情况下各支路的短路电流和各母线残余电压进行计算。在现代电力系统的实际情况下，要进行丝毫不差的短路计算是相当困难的，甚至是不可能的。同时，对大部分工程实际问题，也并不要求有丝毫不差的计算结果。因此，为了简化和便于计算，工程实际中多采用近似计算。3.2短路电流计算的一般规定（1）验算导体和电器的动、热稳定及电器开关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时，在电气连接的电网中应考虑电容补偿装置的充放电电流影响。（4）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点应选择，在正常接线方式时有最大短路电流的短路点；对带电抗器的出线应计算两点，即电抗器前和电抗器后的短路电流。(5)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，若有更严重的情况按更严重的条件计算。3.3短路电流计算条件（1）因为系统电压等级较高，输电导线的截面积较大，电阻较小，电抗较大，因此在短路电流的计算过程中忽略R及X。（2）计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。（3）计算容量按无穷大系统容量进行计算。（4）短路种类一般按三相短路进行计算。（5）短路计算点如下：a.d-1-500kV母线短路时短路计算点b.d-2-两台主变电器并列运行时35kV母线短路时计算点11c.d-3-10kV母线短路时的计算点3.4短路电流计算方法与步骤3.4.1方法在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用运算曲线法。3.4.2短路电流计算的步骤1选择计算短路点；2画出等值网络（次暂态网络）图a.首先去掉系统中的所有负荷分支、线路电容、各元件的电阻，发电机用次暂态电抗Xd”；b.选取基准容量Sj和基准电压Uj（kV）（一般取各级的平均电压），计算基准电流Ij=Sj/√3Uj（kA）；c.计算各元件换算为同一基准值的标么电抗；d.绘制等值网络图，并将各元件统一编号，分子标各元件编号，分母标各元件电抗标么值；3化简等值网络图a.为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形的等值网络；b.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，即将各转移电抗换算为各电源容量（等值发电机容量）为基准的计算电抗Xjs1，Xjs2……；5由Xjs1，Xjs2……值从适当的运算曲线中查出各电源供给的短路电流周期分量标么值（运算曲线只作到Xjs=3）；6计算无限大容量（Xjs≥3）的电源供给的短路电流周期分量；7计算短路电流周期分量有名值和短路容量；8计算短路电流冲击值；9绘制短路电流计算结果表。3.5短路电流的计算根据本变电所与电力系统的连接情况，将计算短路点确定为500kV母线、35kV母线、10kV母线。选取基准容量Sb=100MVA500kV级基准电压Vb=525kV，基准电流Ib=10KV级基准电压Vb=10.5kV，基准电流Ib==1.14kA35KV级基准电压Vb=37.5kV,基准电流Ib==1.54kA各回路最大持续工作电流根据公式=式中----所统计各电压侧负荷容量12----各电压等级额定电压----最大持续工作电流==/（）则：10kV=80MVA/（×100）kV=0.4619kA35kV=68.24MVA/（×100）kV=0.394kA短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有3个，即500kV母线短路，10kV母线短路,35kV母线短路。4.电气设备选择由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则：按正常工作状态选择；按短路状态校验。4.1电气设备选择的原则按正常工作条件选择导体和电器1.额定电压和最高工作电压13选用的电器和电缆允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即一般电缆和电器允许的最高工作电压:额定电压在220kV及以下时为1.15；额定电压为300500kV时为1.1。而实际电网运行的电压一般不超过1.1。因此在选择设备时，一般可按照电器和电缆的额定电压等于或大于装设点电网的额定电压的条件选择，即2.额定电流所选电气设备的额定电流或载流导体的长期允许电流不得小于其装设回路的最大持续工作电流，即由于设备的额定电流，指在额定周围环境温度下，导体和电器的长期允许电流。而环境温度对电气设备的长期允许电流影响很大，当设备使用的环境温度不等于额定环境温度时，其额定电流应按下式修正式中——温度修正后的额定电流；——温度修正系数；——电气设备的长期允许发热温度；——额定环境温度，对裸导体为25℃，对断路器、隔离开关、电抗器等电气设备为40℃；——所选电气设备使用的环境温度。4.2电气设备选择的一般要求14(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。(2)应满足安装地点和当地环境条件（如海拔、气温等）校核。(3)应力求技术先进和经济合理。(4)同类设备应尽量减少品种。(5)与整个工程的建设标准协调一致。(6)选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式签订合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。4.3电气设备选择的技术条件高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。(1)电压：选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug。(2)电流:选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig。校验的一般原则：⑴电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。⑵用熔断器保护的电器可不校验热稳定。⑶短路的热稳定条件Qdt——在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）T——设备允许通过的热稳定电流时间（s）校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算t=td+tkdtd——继电保护装置动作时间内（S）tkd——断路的全分闸时间（s）(4)动稳定校验电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：上式中——短路冲击电流幅值及其有效值——允许通过动稳定电流的幅值和有效值(5)绝缘水平：在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水15平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。4.4主要电气设备的选择4.4.1500kV侧断路器和隔离开关的选择（1）500kV侧断路器的选择参数选择按正常工作条件中额定电压，额定电流，开断电流进行选择。额定电压,故,故额定电流主变压器500kV侧最大持续工作电流为：因此，500kV侧断路器额定电流开断电流Ikd公式Id为短路电流周期分量，由于本变电所三相短路电流由无限大电源提供。因此，Id就是等于Id就是等于Id1’’因此，500kV断路器额定开断电流。型式选择选用户外型LW13-500的断路器。表6断路器LW13-500参数表断路器型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流(kA)动稳定电流(kA)热稳定电流（kA）（3S）LW13-50050025005012550动稳定校验因Sd=181.18MVA,Ich=5.049kA故Skd>Sd,Idw>Ich满足动稳定要求。热稳定校验去后备保护动作时间tb=4S,LW13-500断路器全开断时间tkd=0.06S，因此得计16算时间tjs=tb+tkd=4.06S因tjs>1S，故不计非周期分量影响，查阅短路电流周期分量发热等值时间曲线，得：tz=3.4S.等值时间短路电流热效应设备允许热效应因此，Qd>Qr满足热稳定要求。（2）500kV隔离开关的选择参数选择额定电压,故,故额定电流因此，500kV隔离开关的额定电流型式选择选用户外型GW12-500表7隔离开关GW11-500参数表隔离开关型号额定电压（kV）额定电流（kA）动稳定电流(kA)（4S）额定短路电流峰值(kA)GW12-5005002500501253秒热稳定电流50kA带有接地刀闸。动稳定校验因Ich=12.95kV,故满足动稳定要求。热稳定校验隔离开关与断路器的工作条件相同，即秒。短路电流热效应设备允许的热效应因此满足热稳定要求。4.4.210KV侧断路器和隔离开关的选择（1）10kV低压侧断路器的选择进线断路器的等级比主变高压侧大一级，而母线分段断路器和进线断路器的额定值相差不大，粗略计算，进线只取进线断路器。假设两台主变同时并联投入运行时，10kV母线上发生短路，短路电流有名值Id1’’=8.470（kA)17短路冲击电流有名值ish=2.55×Id1’’=2.55×8.470=21.599(kA)最大负荷电流Imax=1.05×25000/（×10.5）=1445(A)额定电压UNS=10kV高工作电压Ualm≥Usm=500×1.05=52.5(kV)断路器额定电压UN≥UNS断路器额定电流Ie≥Imax按断开电流选择INbr≥Id1’’按短路电流计算iNba≥ish根据资料，可以知道内高压真空断路器ZN12-10满足要求，具体参数如下:电压等级型号额定电压额定电流（kA）额定关合电流（kA）动稳定电流10kVZN12-1012kV2000A50140140kA表8ZN12-10真空断路器其主要参数（1）校验热稳定10000（kA2.S）1089(kA2.S)即>满足要求;（2）校验动稳定140>即满足要求;（3）10KV高压隔离开关的选择短路电流有名值Id1’’=8.4704（kA)短路冲击电流有名值ish=2.55×Id1’’=2.55×8.4704=21.5992(kA)最大负荷电流Imax=1445(A)额定电压UNS=10KV高工作电压Ualm≥Usm=10×1.15=11.5(kV)隔离开关额定电压UN≥UNS隔离开关额定电流Ie≥Imax根据资料，可以知道GN6-10T/1000满足要求，具体参数如下:表9隔离开关GN6-10T/1000参数表隔离开关型号额定电压（kV）额定电流（kA）动稳定电流(kA)热稳定电流(kA)（10S）GN6-10T/10001010005220热稳定校验：It2t=202×10=4000(KA2S)QK=I∞2×t=8.47042×10=717.476(KA2S)因为It2t≥QK，所以满足热稳定要求18动稳定校验：因为ies=52kA≥ish=21.5992kA通过校验，所选隔离开关满足设计要求。4.4.335kV侧断路器和隔离开关的选择（1）35侧断路器的选择参数选择额定电压,故,G故额定电流变压器35kV侧出口处最大工作电流：因此35kV侧断路器的额定电流开断电流Ikd由于主变10kV出口处串联两台电抗器后，短路电流周期分量被限制到，按技术规范：关合电流Igh短路电流冲击值Ich=0.3346kA按技术规范型式选择35kV断路器主要用于开合武功补偿电力电容器，而电容性电弧的特点要求一种灭弧能力强，开合迅速的断路器，真空断路器在开合电容性电流方面具有灭弧能力强，重燃概率小的优点。选用户内式3API-FG-72.5型真空断路器，其技术参数如下：电压等级型号额定电压额定电流（kA）额定关合电流（kA）动稳定电流35kV3API-FG72.5kV3150A50140140kA表10断路器3API-FG参数表动稳定校验：因,故满足动稳定要求。热稳定校验：取后备保护时间tb=1S，tkd=0.06S.得：计算时间tjs=tb+tkd=1.06S因tjs>1S,故不计非周期分量影响，。查阅短路电流周期分量发热等值时间曲线，得：tdz=0.85S.短路电流热效应设备允许热效应因此，满足热稳定效应。（2）35kV侧隔离开关的选择参数选择19额定电压额定电流因此，35kV侧隔离开关额定电流型式选择选用户内GW4-35D型隔离开关，其技术参数如下：表11隔离开关GN6-10T/1000参数表隔离开关型号额定电压（kV）额定电流（kA）动稳定电流(kA)热稳定电流(kA)（10S）GN6-10T/10003525250动稳定校验短路冲击电流，故满足动稳定要求。热稳定校验等值时间：tdz=0.85秒短路电流热效应：设备允许的热效应：因此满足热稳定要求。10KV母线侧的选择10KV侧母线其最大持续工作电流应不大于当以台主变过负荷的工作电流，所以母线最大持续电流：Imax=1.05×25000/(×10.5)=1445（A）根据《电力系统电气设备选择与使用计算》可以知道：经济电流密度J=0.69(A/mm2)Sj=Imax/J=1821/0.69=1445(mm2)Sj为裸导体的载流截面根据以上计算及设计任务要求，可选择三条矩型铝母线，进行平放，其集肤效应Kf=1.7，导体宽度h为100mm，导体厚度为10mm，最高允许温度为70℃，长期允许载流量为3284A.即Iy（θ0）=3284A，基准环境温度为+25℃，S=3000mm2②考虑环境的修正系数Kθ==0.83Iy（θ）=KθIy（θ0）=0.83×3284=2725.7＞Igmax所以满足要求技术参数如下所示：表12矩型铝母线参数表截面尺寸mm条数母线截面mm2集肤效应系数容许电流A放置方式hb31001030001.73284平放205.电气主接线图（附录图纸)总结本次设计是系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电所的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析、安全、经济及可靠性方面考虑，确定了变电所的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器的台数，容量及型号，同时也确定了所用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计21算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了500kv电气一次部分的设计。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题解决问题能力，从中获得了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新的、更深层次的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加缜密，这将对我们以后的学习、工作大有裨益。此次课程设计能顺利的完成与同学好老师的帮助时分不开的，在对某些知识模棱两可的情况下，多亏有同学的热心帮助才可以度过难关；更与老师的悉心教导分不开，在有解不开的难题时，多亏老师的耐心指导才使设计能顺利进行。在此衷心在此感谢老师的悉心教导和各位同学的帮助！参考文献：[1]刘宝贵.发电厂变电所电气部分（第二版）.北京：中国电力出版社，2012.[2]郭琳.发电厂电气部分课程设计.北京：中国电力出版社，2009[3]李梅兰.发电厂变电所毕业设计指导书.北京：中国电力出版社，2008[4]宗士杰.发电厂电气设备及运行（第二版）.北京：中国电力出版社，200822',)