110KV35KV10KV电气主接线设计及变压器容量的选择

('目录第一章电气主接线设计及变压器容量的选择第1．1节主变台数和容量的选择（1）第1．2节主变压器形式的选择（1）第1．3节主接线方案的技术比较（2）第1．4节站用变压器选择（6）第1．5节10KV电缆出线电抗器的选择（6）第二章短路电流计算书第2．1节短路电流计算的目的（7）第2．2节短路电流计算的一般规定（7）第2．3节短路电流计算步骤（8）第2．4节变压器及电抗的参数选择（9）第三章电气设备选型及校验第3．1节变电站网络化解（15）第3．2节断路器的选择及校验（20）第3．3节隔离开关的选择及校验（23）第3．4节熔断器的选择及校验（24）第3．5节电流互感器的选择及校验（29）第3．6节电压互感器的选择及校验（29）第3．7节避雷器的选择及校验（31）第3．8节母线和电缆（33）设备选择表（38）参考文献（39）XX大学电力学院毕业设计第一章电气主接线设计及主变压器容量选择第1．1节台数和容量的选择（1）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综合考虑确定。（2）主变压器容量一般按变电所、建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期的负荷发展。对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。（3）在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设一台主变压器。（4）装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，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。第1．2节主变压器型式的选择（1）110kV及10kV主变压器一般均应选用三相双绕组变压器。（2）具有三种电压的变电所，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，主变压器宜采用三相三绕组变压器。（3）110kV及以上电压的变压器绕组一般均为YN连接；35kV采用YN连接或D连接，采用YN连接时，其中性点都通过消弧线圈接地。1.2.1根据以上规定下面为我选的方案（1）方案一①110KV侧、35KV侧和10KV侧均采用单母分段带旁路母线的接线方式。②主变容量及台数的选择：2台主变容量同方案一。（2）方案二①110KV侧采用桥形接线，35KV侧和10KV侧采用单母分段带旁路母线。②主变容量及台数的选择：2台主变容量同方案一。（3）方案三①110KV侧接线方式：110KV侧采用桥形接线，35KV侧和10KV侧采用双母线。②主变容量及台数的选择：2台主变容量同方案一，而且设备瑾和参数均选为一致，便于进行经济技术比较。（4）方案四①110KV侧、35KV侧、10KV侧均采用双母线接线方式，两台主变压器。②主变台数的选择：1）运行主变压器的容量应根据电力系统10—20年的发展规划进行选择。由于任务书给定的是一个三个电压等级的变电站，而且每个电压等级的负荷均较大，故采用三绕组变压器2台，运行主变压器的容量应根据电力系统10—20年的发展规划进行选择。并应考虑变压器正常运行和事故过负荷能力，以变压器正常的过负荷能力来承担变压器遭受的短时高峰负荷，过负荷值以不缩短变压器的寿命为限。通常每台变压器容量应当在当一台变压器停用时，另一台容量至少保证对60%负荷的供电。2）主变容量选择Sn＝0.6Sm。(Sm为变电站最大负荷)3）两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站代负荷的供电要两台求。4）．运行方式灵活、可靠、方便。第1页XX大学电力学院毕业设计(3)主变压器形式的选择：①．相数的确定为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。②．绕组的确定本站具有三种电压等级，且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的15%以上，故选三绕组变压器。③．缓缓的连接方式考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响，本站主变压器绕组连接方式选用Y0Y0△－11。采用“△”接线的目的就是为三次谐波电流提供通路，保证主磁通和相电势接近正弦波，附加损耗和局过热的情况大为改善，同时限制谐波向高压侧转移。第2．2节主接线方案技术比较综上所述，由于方案四和方案三采用桥形接线，站用的断路器比方安一和方案四少。主变台数、型号、参数均相同，同时又不降低用电和供电可靠性，又符合现场实际和设计规程的要求，从经济角度考虑选择方案四和三比较合适，达到了工程造价较低，同时考虑了变电站随着负荷的增加，进行扩建和增容的可能性，因为桥式接线在负荷增加时，可很方便的改造为单母线分段，以适应负荷增加和供电可靠性的要求。但是，如果110KV输电线路运行时故障多，跳闸频繁，将影响变电站负荷的可靠性。从现阶段负荷的可靠性来说，用户对可靠的要求越来越高，已经对电力系统的供电可靠性提出了更高的要求，同时由于供电企业自身的需要增供扩销的内在要求，变电站110KV侧也可设计成双母线或单母分段带旁路母线较合适。因此从现场运行和供电企业自身的需要，经济条件比过去好许多。由以下分析，最终初步将方案四和方案三淘汰掉，对方案一和方案二进行详细的经济比较。最终确定一个最优方案进行设计。第2．3节主接线方案的经济比较本节是将方案一和方案二进行经济比较。经济计算是从国民经济整体利益出发，计算电气主接线各比较方案的费用和效益，为选择经济上的最优方案提供依据。在经济比较中，一般有投资和年运行费用两大项。1．主变压器的选择主变容量的确定：Sn=0.6Pmax/=0.6×(80+35)/0.85=81.176MVA=81176KVA选SSPSL-90000型，选择结果如表2-1：表2-1型号及容量(KVA)额定电压高/中/低(KV)连接组损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流(%)运输重量(t)参考价格(万元)综合投资(万元)空载短路高中高低中低高中高低中低SSPSL-90000110/38.5/11Y0/Y0/△-12-1121.59090681710.561.625.657.566.422．主变容量比的确定第2页XX大学电力学院毕业设计(1)35KV侧：S2n＝80/0.85＝94.118MVA＝94118KVA(2)10KV侧：S3n＝35/0.85＝41.176MVA＝41176KVA(3)因35KV侧大于变压器容量的30%，故确定主变容量比为100/100/50。3．计算方案一与方案二的综合投资Z(1)方案二的综合投资(110KV侧、35KV侧和10KV侧均要采用双母线接线)①．主变：66.42×2万元②．110KV母线：(102.6-10.16×4)万元35KV母线：(28.89+3.0×4)万元10KV母线：(15.1+1.9×4)万元以上各项数字及意义如表2-2所示：表2-2断路器型号电压进出线数单母线分段带旁路双母线主变馈线投资增、减一个馈路投资投资增、减一个馈路投资SW1-11011026102.610.16102.010.16SW2-35352627.362.7928.893.010267.50.5515.11.9③．Z0＝66.42×2+(102.6-10.16×4)+(28.89+3.0×4)+(15.1+1.9×4)＝257.79万元(其中，Z0为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备的综合投资)④．Z=Z0(1+α/100)=257.79×(1+90/100)=489.801万元(其中，α为不明显的附加费用比例系数，110KV取90)(2)方案四的综合投资(110KV侧、35KV侧和10KV侧均采用单母分段带旁路母线接线形式)①．主变：66.42×2万元②．110KV母线：(102.6-10.16×4)万元35KV母线：(27.36+2.79×4)万元10KV母线：(7.5+0.55×4)万元以上各项数字及意义如表2-2所示：③．Z0＝66.42×2+(102.6-10.16×4)+(27.36+2.79×4)+(7.5+0.55×4)＝243.02万元④．Z=Z0(1+α/100)=243.02×(1+90/100)=461.738万元(其中，α为不明显的附加费用比例系数，110KV取90)4．计算方案一与方案二的年运行费用(1)方案二的年运行费用△P0=21.5KW△Q0=I0%·Sn/100=1.6×90000/100=1440KVar第3页XX大学电力学院毕业设计△Ps(1-2)=90KW△Ps(1-3)=90KW△Ps(2-3)=68KW△Ps1=1/2(△Ps(1-2)+△Ps(1-3)-△Ps(2-3))=1/2(90+90-68)=56kw△Ps2=1/2(△Ps(1-2)+△Ps(2-3)-△Ps(1-3))=1/2(90+68-90)=34kw△Ps3=1/2(△Ps(1-3)+△Ps(2-3)-△Ps(1-2))=1/2(90+68-90)=34kw△P=△Ps1+△Ps2+△Ps3=56+34+34=124kwUd(1-2)%=17Ud(1-3)%=10.5Ud(2-3)%=6Ud1%=1/2(Ud(1-2)%+Ud(1-3)%-Ud(2-3)%)=1/2(17+10.5-6)=10.75Ud2%=1/2(Ud(1-2)%+Ud(2-3)%-Ud(1-3)%)=1/2(17+6-10.5)=6.25Ud3%=1/2(Ud(2-3)%+Ud(1-3)%-Ud(1-2)%)=1/2(6+10.5-17)=-0.25Ud%=Ud1%+Ud2%+Ud3%=10.75+6.25-0.25=16.75△Q=Ud%·Sn/100=16.75×90000/100=15075kWarS1=(35000+80000)/0.85=135294.118KVAS2=80000/0.85=94117.647KVAS3=35000/0.85=41176.47KVAT0=8000h由Tmax=5000查25页表2-3得τ＝3500h由以上数据可算出△A：△A=n(△P0+K△Q0)+1/2n(△P+K△Q)×()τ=2(21.5+0.1×1440)×8000+(124+0.01×15075)×()=331×8000+407.875×(2.26+1.094+0.209)×3500=7734405.188KW·hU1=2△A×10-4+u1+u2=0.06×7734405.188×10-4+0.022×489.801+0.005×489.801第4页XX大学电力学院毕业设计=59.631万元(2)方案一的年运行费用因为△A与方案二相同，故这里不做重复计算U4=2△A×10-4+u1+u2=0.06×7734405.188×10-4+0.022×461.738+0.005×461.738=58.873万元经济比较方案一和方案二的综合投资和年运行费用，方案一都低于方案二，故最终确定方案一为最优方案，进行设计。第2．4节站用变压器的选择由主变压器容量为90000KVA，站用电率为0.5%，可选用变压器容量。Sn=90000×0.5%=450KVA查58页表3-6选SJL1—500型，选择结果如表2-2所示：表2-2型号及容量(KVA)低压侧额定电压(KV)连接组损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流(%)总重(t)轨距(mm)参考价格(万元)空载短路SJL1—5000.4Y/Y0/-121.17.142.11.826600.77第2．5节10KV电缆出线电抗器的选择1．电压：Ug≤Un所以Ug＝10KVUn＝10KV所以Ug＝Un2．电流：Ig.max==0.475KA第5页XX大学电力学院毕业设计第三章短路电流计算书第2．1节短路电流计算的目的在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面：（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一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。（2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，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确定电抗器的电抗值；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。（4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。（5）接地装置的设计，也需用短路电流。第2．2节短路电流计算的一般规定（1）计算的基本情况：①电力系统中所有电源均在额定负载下运行。②所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。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，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。（2）接线方式：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），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：应按本工程设计规划容量计算，考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑工程建成后5－10年）（4）短路种类：一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的进行校验（5）短路计算点：在正常接线方式中，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。对于带电抗器的6－10KV出线与厂用分支线回路母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取电抗器前。选择其导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。第2．3节计算步骤（1）选择计算短路点第6页XX大学电力学院毕业设计（2）画等值网络（次暂态网络）图①首先去掉系统中的所有负荷分支，线路电容、各元件的电阻，发电机电抗用次暂态电抗Xd"。②选取基准容量Sb和基准电压Ub(一般取后级的平均电压)③将各元件电抗换算为同一基准值的标么值④给出等值网络图，并将各元件电抗统一编号（3）求计算电抗Xjs（4）由运算曲线查出(各电源供给的短路电流周期分量标幺值运算曲线只作到Xjs=3.5)。（5）计算短路电流周期分量有名值和标幺值。（6）计算短路电流冲击值。（7）计算全电流最大有效值。（8）计算短路容量。（9）绘制短路电流计算结果表。第3．1节变压器及电抗器的参数计算3.1.1变压器参数的计算1．主变压器参数计算由表2-1查明，及经济比较时已算出：Ud1%=10.75Ud2%=6.25Ud3%=-0.25XB.1==0.119XB.2==0.069XB.3==-0.0032．站用变压器参数计算由表2-2查明：Ud%=4XB.4==83．电抗器电抗标幺值计算XK.=XN=0.836(或查书64页表3-10)第3．2节变电站网络化简依据本变电站选定的接线方式及设备参数，进行网络化简如下：（系统最大运行方式时，归算到Sb＝100MVA的等值电抗Xs＝0.5）第7页XX大学电力学院毕业设计3.2.1短路点d-1的短路计算(110母线)网络化简如图3-2所示：=Xs=0.5Xjs=Xmd=5因为Xjs=5>3所以==I∞==1/5=0.2Ib==0.502In=Ib=0.452KAI″=I∞=I0.2=In=I∞In=I0.2In=0.2×0.452=0.090kAich=2.55I″=2.55×0.090=0.231kA第8页XX大学电力学院毕业设计ioh=1.52I″=1.52×0.090=0.137kAS″=I″Un=×0.090×110=17.147MVA3.2.2短路点d-2的短路计算(35KV母线)网络化简如图3-3所示：X4=X1+X2=0.119+0.069=0.188X4′=X1′+X2′=0.119+0.069=0.188X5=X4∥X4′=0.188/2=0.094X6=Xs+X5=0.5+0.094=0.594因为Xjs=5.94>3所以==I∞==1/5.94=0.168Ib==1.56In=Ib=1.404KAI″=I∞=I0.2=In=I∞In=I0.2In=0.168×1.404=0.236kAich=2.55I″=2.55×0.236=0.603kAioh=1.52I″=1.52×0.236=0.359kAS″=I″Un=×0.236×35=14.307MVA3.2.3短路点d-3计算与短路点d-2计算完全相同，结果也完全相同，故这里不做重复计算。(35KV出线)3.2.4短路点d-4的短路计算(10KV母线)第9页XX大学电力学院毕业设计网络化简如图3-7所示X7=X1+X3=0.119-0.003=0.116X8=X1′+X3′=0.119-0.003=0.116X9=X7∥X8=0.116/2=0.058X10=Xs+X9=0.5+0.058=0.558Xjs=X10=5.59因为Xjs=5.59＞3所以==I∞==1/5.59=0.179Ib==5.5In=Ib=4.95KAI″=I∞=I0.2=In=I∞In=I0.2In=0.179×4.95=0.886kAich=2.55I″=2.55×0.886=2.29kAioh=1.52I″=1.52×0.886=1.347kAS″=I″Un=×0.886×10=15.346MVA3.2.5短路点d-5的短路计算(10KV出线)网络化简只需在图3-10上加电抗器的电抗标幺值即可，如图3-12所示：第10页XX大学电力学院毕业设计X11=X10+Xk=0.558+0.836=1.394Xjs=X11=13.94因为Xjs=13.94＞3所以==I∞==1/13.94=0.072In=Ib=4.95KAI″=I∞=I0.2=In=I∞In=I0.2In=0.072×4.95=0.355kAich=2.55I″=2.55×0.355=0.905kAioh=1.52I″=1.52×0.355=0.540kAS″=I″Un=×0.355×10=6.149MVA3.2.6短路点d-6的短路计算：网络化简只需在图3-10上加站用变电的电抗标幺值即可，如图3-14所示：X17=X15+Xz=0.558+8=8.558Xjs=X17=85.58因为Xjs=85.58＞3所以==I∞==1/85.58=0.012Ib==144.34KAIn=Ib=129.904KAI″=I∞=I0.2=In=I∞In=I0.2In=0.012×129.904=1.559kAich=2.55I″=2.55×1.559=3.975kAioh=1.52I″=1.52×1.559=2.370kAS″=I″Un=×1.559×0.4=1.080MVA第11页XX大学电力学院毕业设计3-3短路电流计算结果表短路点编号基值电压Ub(kV)基值电流Ib(kA)支路名称支路计算电抗Xjs(标幺值)额定电流In(kA)0s短路电流周期分量稳态短路电流0.2s短路电流短路电流冲击值ich(kA)全电流最大有效值Ioh(kA)短路容量S〞(MVA)标幺值I"有名值I"(kA)标幺值I∞有名值I∞(kA)标幺值I0.2有名值I0.2(kA)公式I"InI∞InI0.2In2.55~2.7I"1.52~1.62I"I"Und-11150.502110kv50.4520.20.0900.20.0900.20.0900.2310.13717.147d-2371.5635kv5.941.4040.1680.2360.1680.2360.1680.2360.6030.35914.307d-3371.5635kv5.941.4040.1680.2360.1680.2360.1680.2360.6030.35914.307d-410.55.510kv5.594.950.1790.8860.1790.8860.1790.8862.2591.34715.346d-510.55.510kv13.954.950.0720.3550.0720.3550.0720.3550.9050.5406.149d-60.4144.340.4kv85.59129.9040.0121.5590.0121.5590.0121.5593.9752.3701.080第12页XX大学电力学院毕业设计第四章电气主设备的选择及校验第4．1节各回路最大持续工作电流一览表表4-1回路名称计算公式及结果110KV母线Ig.max==0.496KA110KV进线Ig.max==0.710KA35KV母线Ig.max==1.475KA35KV出线Ig.max==0.311KA10KV母线Ig.max==5.456KA10KV出线Ig.max==0.475KA0.4KV母线Ig.max==0.798KA第4．2节断路器的选择及校验第3．1节高压断路器的选择断路器型式的选择：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行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压6－220kV的电网一般选用少油断路器，电压110－330kV电网，可选用SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。断路器服选择的具体技术条件如下：1）电压：Ug≤UnUg---电网工作电压2）电流：Ig.max≤InIg.max---最大持续工作电流3）开断电流：Ip.t≤InbrIpt---断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量Inbr---断路器额定开断电流第13页XX大学电力学院毕业设计4）动稳定：ich≤imaximax---断路器极限通过电流峰值ich---三相短路电流冲击值5）热稳定：I∞²tdz≤It²tI∞---稳态三相短路电流tdz---短路电流发热等值时间It---断路器t秒热稳定电流其中tdz=tz+0.05β"²由β"=I"/I∞和短路电流计算时间t，可从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112，图5－1查出短路电流周期分量等值时间，从而可计算出tdz。4.2.1断路器101、102、110、111、112的选择及校验。1．电压：因为Ug=110KVUn=110KV所以Ug=Un2．电流：查表4-1得：Ig.max=0.496KA＝496A查书158页表5-26，选出断路器型号为SW4－110－1000型如下表：型号电压(KV)额定电流(A)额定断开电流(KA)断开容量(MVA)极限通过电流(KA)热稳定电流(KA)合闸时间(s)固有分闸时间(s)重合性能额定最大额定重新最大有效1S2S3S4S电流休止时间(s)重合时间(s)SW4-110110126100018.43500300055323215.82114.80.250.060.30.4因为In=1000AIg.max==496A所以Ig.max1s所以tdz=tz=1.85因为I∞²tdz=0.0902×1.85=0.015It²t=322×1=1024所以I∞²tdz1s所以tdz=tz=2.25s因为I∞²tdz=0.2362×2.25=0.125It²t=24.82×4=2460.16所以I∞²tdz1s所以tdz=tz=2.25s第15页XX大学电力学院毕业设计因为I∞²tdz=0.2362×2.25=0.125It²t=6.62×4=177.24所以I∞²tdz1s故tdz=tz=2.6s因为I∞²tdz=0.8862×2.6=2.041It²t=1732×1=29929所以I∞²tdz1s第16页XX大学电力学院毕业设计故tdz=tz=2.55s因为I∞²tdz=0.3552×2.55=0.321It²t=302×1=900所以I∞²tdzU1>0.9UnU1=110KVUn=110KV2．二次电压U2n：U2n=100/3．准确等级：1级由以上查书185页表5-44，选择JCC－110型，如下表所示：型式额定变比在下列准确等级下额定容量(VA)最大容量(VA)连接组1级3级第24页XX大学电力学院毕业设计单相(屋外式)JCC-110500100020001/1/1-12-124.5.235KV母线电压互感器的选择1．一次电压U1：1.1Un>U1>0.9UnU1=35KVUn=35KV2．二次电压U2n：U2n=1003．准确等级：1级由以上查书185页表5-44，选择JDJ－35型，如下表所示：型式额定变比在下列准确等级下额定容量(VA)最大容量(VA)0.5级1级3级单相(屋外式)JDJ-3535000/10015025060012004.5.310KV电压互感器的选择1．一次电压U1：1.1Un>U1>0.9UnU1=10KVUn=10KV2．二次电压U2n：U2n=1003．准确等级：1级由以上查书185页表5-44，选择JDZ－10型，如下表所示：型式额定变比在下列准确等级下额定容量(VA)最大容量(VA)0.5级1级3级单相(屋外式)JDZ-1010000/100801503005004.5.4电压互感器一览表型式额定变比在下列准确等级下额定容量(VA)最大容量(VA)0.5级1级3级单相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-3535000/1001502506001200JDZ-1010000/10080150300500第4．6节避雷器的选择及检验避雷器是一种保护电器，用来保护配电变压器，电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生；操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。避雷器有两种：（1）阀型避雷器按其结构的不同，又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器：（2）管型避雷器，利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电第25页XX大学电力学院毕业设计弧吹灭。用于线路作为防雷保护。1．阀型避雷器应按下列条件选择：（1）额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。（2）灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地电压，是否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）；在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%4.6.1110KV母线接避雷器的选择及校验由Ug=110KV查书201页表5-56，选FZ-110型，如下表所示：型号组合方式额定电压(KV)灭弧电压(KV)工频放电电压(KV)不小于不大于FZ-1104×FZ-30J110100224268检验：(1)灭弧电压：Umi≥kUxg因为kUxg=1×110/=63.509KVUmi=100KVUmi>kUxg(2)工频放电电压下限：Ugfx≥3.5Uxg因为Ugfx=224KV3.5Uxg=3.5×110/=222.28KV所以Ugfx>3.5Uxg4.6.235KV母线接避雷器的选择及校验由Ug=35KV查书201页表5-56，选FZ-35型，如下表所示：型号组合方式额定电压(KV)灭弧电压(KV)工频放电电压(KV)不小于不大于FZ-352×FZ-15354184104检验：(1)灭弧电压：Umi≥kUxg因为kUxg=1×35/=20.207KVUmi=4.1KVUmi>kUxg(2)工频放电电压下限：Ugfx≥3.5Uxg因为Ugfx=84KV3.5Uxg=3.5×35/=70.725KV所以Ugfx>3.5Uxg4.6.310KV母线接避雷器的选择及校验由Ug=10KV查书201页表5-56，选FZ-10型，如下表所示：型号组合方式额定电压(KV)灭弧电压(KV)工频放电电压(KV)不小于不大于FZ-10单独元件1012.72631检验：(1)灭弧电压：Umi≥kUxg因为Uxg=10/=5.774KVUmi=12.7KVUmi>Uxg第26页XX大学电力学院毕业设计(2)工频放电电压下限：Ugfx≥3.5Uxg因为Ugfx=26KV3.5Uxg=3.5×10/=20.207KV所以Ugfx>3.5Uxg4.6.4避雷器型号一览表型号组合方式额定电压(KV)灭弧电压(KV)工频放电电压(KV)不小于不大于FZ-1104×FZ-30J110100224268FZ-352×FZ-15354184104FZ-10单独元件1012.72631第4．7节母线及电缆的选择及校验导线截面的选择按下列技术条件选择：（1）工作电流；（2）经济电流密度；（3）电晕；（4）动稳定和机械强度；（5）热稳定4.7.1110KV母线的选择及校验1．110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。2．按经济电流密度选择母线截面：查表4-1得，Ig.max=0.196KA=496A。查书145页表5-8，按Tmax=5000h/a可得经济电流密度J=1.15A/mm2则母线经济截面为Sj=Ig.max/J=496/1.15=431.304mm2查书141页表5-13，选LGJQ-500型，如下表所示：长期允许截流量(A)+70+80LGJQ-500945932它在Qy=70℃,Q0=25℃时，Iy=945A而Ig.max＝945A，故Iy≥Ig.max所以所选导线截面过大，因此，根据Ig.max重新选择导线截面，如下表所示：长期允许截流量(A)+70+80LGJ-185510531LGJ-185，在Qy=70℃,Q0=25℃时，Iy=510A查书144页表5-17，综合校正系数K0＝0.96K0Iy=0.96×510=489.6A所以Ig.maxUg=110KV4.7.235KV母线的选择及校验1．按经济电流密度选择母线截面35KV最大持续工作电流查表4-1得，Ig.max=1.475KA=1475A按Tmax=5000h/a，查145页表5-18，可得经济电流密度J=1.15A/mm2则母线经济截面为：S=Ig.max/J=1475/1.15=1282mm2查矩形铝导体长期允许截流量表142页表5-14，应选(80×8)型双条铝母线它在Qy=70℃,Q0=25℃，平放布置时Iy=1858A因实际环境温度Q=Q0=25℃，查144页表5-17，综合修正系数K=1.00故KIy=1858A>Ig.max=1475A，可满足长期发热要求。2．热稳定校验：S≥Smin=(mm2)tdz为主保护动作时间加断路器全分闸时间即tdz=0.5+0.06=0.56s查书106页表5-2，其中热稳定系数C=87，满足热稳定要求的最小截面为:Smin===2.03(mm2)可见，前面所选母线截面S=2(80×8)=1280(mm2)≥Smin=2.03mm2能满足短路热稳定要求。3．动稳定校验(1)相间作用应力。查146页表5-19知平放双矩形母线的截面系数:W=0.333bh2=0.333(8×10-3)(8×10-3)2=17.049×10-6m3。振动系数的确定查书142页表5-14ri=0.289h=0.289×0.80=0.231cm；L=1.2m；ε=1.55×104。fm=112ε=112·×1.55×104=278.724Hz≠35～155Hz所以β=1所以σф=1.73ich×10-8=1.73×(0.603×10-3)2·×10-8=7.59×106Pa(2)计算条间作用应力由==0.091，b/h=8/80=0.1查书149页图5-10，矩形母线形状系数K12=0.43，同相母线条间作用力为:第28页XX大学电力学院毕业设计fs=2.5K12ich×10-8=2.5×0.43×(0.603×103)2×10-8=4885(N/m)Ls.max=h=(8×10-3)=0.359m由上式求得衬垫临界跨距为：Lc==0.510m应按Ls.max=0.359m来确定衬垫跨距。因绝缘子跨距l=1.2m，=3，(符号［］表示对计算结果取整数)故宜在每跨中加装三个衬垫，即应选取的衬垫跨距Ls=1.2/(3+1)=0.3(m)时，可保证满足动稳定要求。4.7.310KV母线的选择及校验1．按经济电流密度选择母线截面查表4-1得，Ig.max=5.456KA=5456A>4000A，因此选槽形母线。按Tmax=5000h/a，查145页表5-18，可得经济电流密度J=1.15A/mm2则母线经济截面为：S=Ig.max/J=5456/1.15=4744mm2查书143页表5-15，选双槽导体截面4880mm2，它在Qy=70℃,Q0=25℃时，Iy=6600A，查书144页表5-17，综合修正系数K=1.00故KIy=6600A>Ig.max=5456A，可满足长期发热条件。2．热稳定校验：S≥Smin=tdz为主保护动作时间加断路器固有分闸时间即tdz=0.5+0.15=0.65s查书106页表5-2，其中热稳定系数C=87，满足热稳定要求的最小截面为:Smin===8.211(mm2)可见，前面所选母线截面S=4880mm2=≥Smin=8.211mm2能满足短路热稳定要求。3．动稳定校验：σmax≤σy其中σmax≤σф+σs。振动系数的确定查书142页表5-14，ry=2.4fm=112ε=112·×1.55×104=2893.3Hz≠30～60Hz所以β=1σф=1.73ich×10-8=1.73×(2.259×10-3)2·×10-8=3.36×106Paσs=4.16ich×10-9=4.16×(2.259×10-3)2·×10-9=4.37×106Pa第29页XX大学电力学院毕业设计σmax=σф+σs=3.36×106+4.37×106=8×106Pa而σy=69××106Pa所以，σmax<σy，满足动稳定要求。4.7.410KV电缆的选择及校验（1）型式：应根据敷设环境及使用条件选择电缆型式1．按额定电压：因为Ug=10KVUn=10KV所以Ug=Un2．按最大持续工作电流选择电缆截面积查表4-1得，Ig.max=0.475KA=475A查书244页表11，25℃时允许截流量495Atdz为主保护动作时间加断路器固有分闸时间时，电缆截面为185mm2因为Tm=80℃T2=25℃T1=25℃k==1Iy=495AkIy=1×495=495A，故Ig.max>Iy3．热稳定校验：S≥Smin=查书106页表5-2，得C=95，查表3-1得I∞=355Atdz为主保护动作时间加断路器固有分闸时间即tdz=0.5+0.1=0.6sSmin===2.895(mm2)因而，S=185mm2≥Smin=2.895mm2能够满足短路热稳定要求。设备名称安装处型号断路器110KV母线侧SW4-110-1000110KV进线SW4-110-100035KV母线侧SW4-35-2000第30页XX大学电力学院毕业设计35KV出线SW3-35-60010KV母线侧SN4-10G-600010KV出线SN1-10-600隔离开关110KV母线侧GW2-110-600110KV进线GW4-110-100035KV母线侧GW4-35-200035KV出线GW2-35-60010KV母线侧GN10-10T-600010KV出线GN1-10-600母线及电缆110KV母线LGJ-18535KV母线（80×8）双条矩形铝母线10KV母线4880mm2双槽铝导线10KV电缆185mm2普通三芯铝导线电流互感器110KV进线LCWD-110-（2×50）~（2×600）/5变压器110KV侧LCW-110（50~100）~（300~600）/535KV出线LCWDL-35-15~600/5变压器35KV侧LCWD-35-15~1500/510KV出线LA-10-500/5变压器10KV侧LBJ-10-2000~6000/5电压互感器110KV母线JCC-110（单相）35KV母线JDJ-35（单相）10KV母线JDZ-10（单相）避雷器110KVPT上接避雷器FZ-11035KVPT上接避雷器FZ-3510KVPT上接避雷器FZ-10熔断器35KVPT上接熔断器RW9-3510KVPT上接熔断器RW2-35变电所主体设备型号一览表参考文献[1]发电厂电气部分课程设计参考资料,，中国电力出版社，黄纯华编，1987年。[2]发电厂、变电站电气部分，重庆大学出版社，牟道槐主编，1996年。[3]发电厂变电所电气部分，水利电力出版社，郑州工学院，郑州电力学校合编，1994年第31页XX大学电力学院毕业设计[4]电力工程设计手册，上海人民出版社，西北、东北电力设计院编，1972年。[5]电力工程设计手册，电气一次部分，水利电力出版社，水利电力部西北电力设计院编，1989年。[6]电力系统，重庆大学出版社，华智明、张瑞林主编，1997年。第32页',)