川大专升本电气工程及其自动化课程设计9104发电厂电气部分
四川大学网络教育学院 专业课程设计 注：本文是发电厂方向优秀学生范文，属于参考写作，不得照抄此文上交！ 校外学习中心： 广元电视大学 学 生姓 名： 专 业：电气工程及其自动化 课程设计题目： 发电厂电气部分 层 次： 专升本 年 级： 2011年秋 学 号：目录前言原始资料第一章 电气主接线的选择.................................................................................. 31.1 概述.............................................................................................................. 31.2 主变压器的选择...................................................................................... 41.2.1主变压器台数的选择.................................... 41.2.2主变压器容量的选择.................................... 41.2.3主变压器形式的选择.................................... 51.3 主接线的选择........................................................................................... 61.3.1概述...................................................... 61.3.2可靠性................................................... 61.3.3在满足可靠性要求的前提下做到经济合理............. 71.4 主接线的选择........................................................................................... 71.4.1110kV主接线的选择方案............................... 71.4.235kV侧主接线选择方案................................. 91.4.310kV侧主接线方案选择.............................. 101.5 主接线的方案的选择........................................................................... 121.6 站用变的选择......................................................................................... 12第2章短路电流的计算.................................................................................. 132.1 短路电流计算的目的........................................................................... 132.2 短路电流计算的一般规定.................................................................. 142.3 短路电流计算的基本假设.................................................................. 142.4 短路电流计算的步骤........................................................................... 142.5 短路电流计算电路图........................................................................... 152.6 短路电流计算的简化电路图............................................................. 152.7 各组件的标么值计算........................................................................... 162.8 各短路点的短路电流计算.................................................................. 172.8.1 最大运行方式K1点短路电流的计算.................. 172.8.2 最大运行方式K2点短路电流的计算.................. 172.8.3最大运行方式K3点短路电流的计算.................. 17第3章电气设备的选择.................................................................................. 183.1 电气设备选择的目的........................................................................... 183.2 电气设备选择的一般要求.................................................................. 183.3 断路器的选择......................................................................................... 193.3.1110kV进线断路器的选择.............................. 193.3.235kV母线进线及母联断路器的选择................... 203.3.335kV出线断路器的选择................................ 213.3.410kV母线进线及母联断路器的选择................... 213.3.510kV出线断路器的选择................................ 223.4隔离开关的选择...................................................................................... 233.4.1110kV进线及母联隔离开关的选择.................... 233.4.235KV侧隔离开关的选择................................ 243.5母线的选择............................................................................................... 243.5.1110KV进线的选择...................................... 253.5.235kV母线的选择....................................... 253.5.310kV母线的选择....................................... 263.6 互感器的选择......................................................................................... 283.6.1互感器的作用........................................... 283.6.2电压互感器的选择..................................... 283.6.3电流互感器的选择..................................... 293.7避雷器的选择.......................................................................................... 293.7.1概述..................................................... 293.7.2110kV侧线路避雷器的选择............................ 293.7.3变压器110kV侧中性点避雷器的选择................. 303.7.435kV侧线路避雷器的选择............................. 313.7.535kV侧变压器中性点避雷器的选择................... 323.7.610kV侧线路避雷器的选择............................. 323.7.710kV侧手车式开关柜及熔断器的选择................ 333.7.8开关柜内部设备的配置................................ 33参考文献................................................................................................................... 39附录........................................................................................................................ 40 第一章 电气主接线的选择1.1 概述主变压器的形式、容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除了依据基本原始资料外，还应根据电力系统5～10年的发展规划，输送功率大小、馈线回路数、电压等级及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。根据变电站所带负荷性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应开率一台主变压器停运时，其余变压器在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证一级负荷和大部分二级负荷正常供电；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量能保证全部负荷的70%～80%。 所以主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器在长期过负荷中运行，影响了主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此，确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。 在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电站的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择变压器。 选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电站的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。1.2 主变压器的选择1.2.1 主变压器台数的选择 根据原始资料可知，本次所设的变电站是110kV降压变电站，所设计变电站的电压等级为三个等级，分别为110kV、35kV、10kV，因此，可选择三绕组变压器或者自耦变压器，但是在220kV及以上的变电站中，优先选用自耦变压器，因此本次设计选用三绕组变压器。方案一：选一台80MVA的三绕组变压器优点：投资少，占地面积小，维护检修的工作量小。缺点：当主变发生故障或检修时无法正常供电，供电可靠性较低。方案二：选两台分别为40MVA的三绕组变压器 优点：当主变发生故障或检修时无法正常供电，另一台变压器可满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电，其容量可满足全部负荷的70%-80%，供电可靠性高。缺点：投资大，占地面积大，维护检修的工作量较大。通过以上两个方案的比较，选择两台主变时供电可靠性较高，所以推荐选用两台变压器。1.2.2 主变压器容量的选择主变压器容量一般情况按变电站近期负荷，5～10年规划负荷选择，并适当考虑远期10～15年的负荷发展。容量的选择应满足在正常运行，有最大功率通过时，而不过载的原则来确定，避免出现功率的“瓶颈现象”。装有两台以上的主变压器的变电站，应考虑一台主变压器停运时，其余变压器容量不应小于全部负荷的70%，并保证Ⅰ类负荷和Ⅱ类负荷的供电。所以当一台变压器停运时，可保证对70%负荷供电，考虑变压器的事故负荷能力为40%，则可保证98%供电，而高压侧110kV母线的负荷不需要通过主变倒送，因为该变电所的电源引进线是110kV引进。所以通过对原始资料总负荷进行初步分析预算，并考虑到损失等原因要扩展10%的阈度，结合实际市场的要求推荐选用两台分别为40MVA容量的变压器。1.2.3 主变压器形式的选择（1）主变相数的选择当不受运输条件限制时，在330kV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料及设计变电所的实际情况来选择。本次设计的变电站，考虑运输的条件和占地面积，推荐选用三相变压器。（2）主变绕组数的选择 在具有三种电压等级的变电站，如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。 一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较小，而且本次所涉及的变电站具有三种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因素，推荐选用三绕组变压器。在生产及制造中三绕组变压器:自耦变、分裂变、普通三绕组变压器。经比较普通变压器价格上在自耦变压器和分裂变压器中间，安装以及调试灵活，满足各种继电保护的需求，又能满足调度的灵活性，它还分为无励磁调压和有载调压两种，这样它能满足各个系统的电压波动。它的供电可靠性也较高，所以本次设计变电站推荐选用普通三绕组变压器。（3）主变调压方式的选择 在《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）第五章第三节规定： 调压方式变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的，切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调压范围通常在±5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调压范围可达到±30%。 综上所述，本变电站推荐采用有载调压方式。（4）主变连接组别的选择变压器的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星型和三角型。我国110kV及以上电压，变压器绕组都采用星型连接；35kV亦采用星型连接，其中性点多通过消弧线圈接地，因此，此变电站110kV侧采用星型接线，35kV侧采用星型连接，10kV侧采用三角型接线。即可确定本110kV降压变电站所选择变压器绕组接线方式为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png接线。（5）主变冷却方式的选择 主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。自然风冷却：一般只适用于小容量变压器；强迫油循环水冷却，虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点，但是它要有一套水冷却系统很相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量大。因此推荐选用强迫油循环风冷却。（6）主变型号的选择综上所述，并参考《电气设备选型手册》，主变压器主要参数见下表：表1-1 主变压器的主要参数
型号额定容量（kVA）额定电压（kV）
高压中压低压
SFSZ7—40000/11040000110file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.png8file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png1.25%38.5file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.png2file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png2.5%10.5
空载损耗（kW）空载电流（%）阻抗电压（%）
高中高低中低
60.21.31710.56.5
1.3 主接线的选择1.3.1 概述 主接线是变电站电气设计的首要部分，它是高压电器设备通过连接组成的接受和分配电能的电路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系。我国《变电站设计技术规程》SDJ2-79规定：变电站的主接线应根据变电站的电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，操作方便，节约投资和便于扩建等要求。1.3.2 可靠性 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；（2）断路器或者母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷和大部分二级负荷的供电；（3）尽量避免变电所全部停运。1.3.3 在满足可靠性要求的前提下做到经济合理（1）投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器。（2）占地面积小：主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。（3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。1.4 主接线的选择电气主接线的设计原则，应在分析原始资料的基础上，并根据变电站在电力系统中的地位，负荷性质，出线回路数，设备特点，周围环境及变电所的规划容量等条件和具体情况，并满足供电可靠性，运行灵活，操作方便，节约投资和便于扩建等要求。1.4.1 110kV主接线的选择方案方案一：单母线分段接线方式优点：（1）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。（2）当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：（1）当一段母线或母线隔离开关故障或检修时该段母线的回路都要在检修期间内停电。（2）当出线为双回线时，常使架空线路出现交叉跨越使用范围，110kV～220kV配电装置出现回路数为3～4回。单母线分段接线图如下所示：
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.png
方案二：内桥接线方式
优点：（1）高压侧断路器用量少，两个回路只需要3台断路器。 （2）当桥联断路器检修时两个回路可以解列运行，无需全线停电。 （3）桥回路故障或检修时，全厂分列为两部分，使两个单元之间失去联系。同时出线断路器故障或检修时，造成该回路停电。为此，在实际接线中可采用设外跨条提高运行灵活性。缺点：正常运行时变压器操作复杂，即内桥内（单元投切）不便。从供电可靠性来说，方案一与方案二相差不大，但从经济性来说，方案一明显比方案二经济。又因变电站与系统的架空线路长达40km，架空线路较长，出现的故障可能性较多，变电站进线以外线路操作频繁不宜使用方案二。综上所述，110kV侧采用内桥接线方式。
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.png
主接线图如下所示：
1.4.2 35kV侧主接线选择方案方案一：单母线分段接线方式优点：单母线分段接线简单、清晰，方便经济，具有一定的供电可靠性、灵活性。当母线故障时，仅故障母线停止工作，另一段母线仍继续工作。缺点：当任一出线断路器检修时，该回路必须停止供电，任一分段母线隔离开关检修或故障时，连接在该分段母线上所有出线上的所有进出回路都要停止工作。
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.png
单母线分段接线图如下：
方案二：单母线接线方式优点：单母线接线简单、清晰，采用设备少，操作方便，投资少，便于扩建。缺点：（1）供电可靠性和灵活性较差，在母线及母线隔离开关检修或故障时，各支路都必须停止工作需使整个配电装置停电；（2）引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。使用范围：适用于不重要负荷和中、小容量的水电站和变电站中。
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.png
主接线图如下所示：
综上所述，35kV侧推荐采用单母线分段接线方式1.4.3 10kV侧主接线方案选择方案一：单母线分段接线方式优点：（1）当母线故障时，仅故障母线停止工作，另一段母线仍继续工作。 （2）用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，两端母线可看成是两个独立电源，提高了供电可靠性，可对重要用户供电。 （3）当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：（1）当一段母线故障或检修时，必须断开接在该段母线上的所有支路，使之停止工作。 （2）任一支路断路器检修时，该支路必须停止工作。 （3）当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建。使用范围：（1）6～10kV，每段母线容量不超过25MW；35kV配电装置的出线回路数为3～4回。 （2）110kV配电装置的出线回路数为3～4回。
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.png
单母线分段接线图如下所示：
方案二：单母线接线方式优点：单母线接线简单、清晰，采用设备少，操作方便，投资少，便于扩建。缺点：（1）供电可靠性和灵活性较差，在母线及母线隔离开关检修或故障时，各支路都必须停止工作需使整个配电装置停电；（2）引出线的断路器检修时，该支路要停止供电。使用范围：适用于不重要负荷和中、小容量的水电站和变电站中。
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.png
主接线如下所示：
综上所述，10kV侧推荐采用单母线分段接线方式1.5 主接线的方案的选择
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.png
综上所述，本110kV降压变电站主接线的最终方案为110kV电压等级侧采用内桥接线方式，110kV侧可以对重要用户可从不同段母线电源侧引出两个回路； 35kV、10kV电压等级侧采用单母分段接线方式，供电可靠，接线既简单明显，又不会使重要负荷长时间停电，符合了可靠性、灵活性、经济性的要求。
1.6 站用变的选择该变电站属于终端变电站，站用负荷主要是变压器的冷却风扇，属电池的充电设备混整流操作电源、采暖通风、加热设备，照明和检修用电等。由于变电站的站用电很少，故站用变压器的容量不大，一般为50～315kVA。 由于站用负荷较少，在满足站用负荷的情况下，站用变压器选用干式变压器较为经济。变电站的站用电中最重要的负荷是主变压器的冷却风扇或强迫由循环冷却装置的油泵、水泵、风扇及整流操作电源，因此变电站的站用接线较为简单，由变电站中最低一级电压母线引接电源，副边采用380/220V中性点直接接地的三相四线制系统供电。为提高站用电的供电可靠性，利用两台站用变压器，分别以10kV各段母线作为引接点，站用电400V母线采用单母线分段接线方式进一步提高供电可靠性。经过比较选用型号为SC10-100/10站用变压器2台，其参数如下：表1-2站用变压器的主要参数
型号额定容量（kVA）空载损耗（W）负载损耗（W）空载电流（%）短路阻抗（%）噪声dB重量（kg）
SC10-100/101034913101.55450605
综合以上多个方面得出变电站主接线图如下：见附图。 第2章短路电流的计算2.1 短路电流计算的目的短路故障对电力系统的正常运行影响很大，所造成的后果也十分严重，因此在本系统的设计中，设备的选择以及系统运行中都应该着眼于防止短路故障的发生，并在短路故障发生后要尽量限制所影响的范围。为了保证电力系统安全运行，在设计选择设备时，都要用可能流经设备的最大短路电流进行热稳定和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路引起电发热和电动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置将自动的使有关断路器跳闸，继电保护装置的整定也需要准确的短路电流数据。2.2 短路电流计算的一般规定（1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～10年）。（2）确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不应该按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。（3）在电气连接的网络中，选择导体和电器用的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。（4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路计算。（5）短路计算点的确定，在正常接线方式运行下，通过设备的短路电流为最大的地点称为短路计算点。结合该变电站的电气主接线图，只有各电压等级的母线上短路时，短路电流才是最大的，所以短路计算点设在各等级的母线上。2.3 短路电流计算的基本假设（1）正常工作时，三相系统对称运行；（2）所有电源的电动势相位角相同；（3）电力系统中各组件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；（4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；（5）组件的电阻略去，输电线路的电容略去不计及不计负荷的影响；（6）系统短路时是金属性短路。2.4 短路电流计算的步骤（1）选择计算短路点。（2）绘出等值网络（次暂态网络图），并将各组件电抗统一编号。（3）化简等值网络；将等值网络图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file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.png。（4）求计算电抗file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.png。（5）计算短路电流冲击值。2.5 短路电流计算电路图
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image031.png
2.6 短路电流计算的简化电路图
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.png
（1）系统最大方式容量为3000MVA，file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image038.png（2）系统最小方式容量为2500MVA，file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.png（3）变压器容量为40MVAfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image042.png,file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image044.png,file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image046.png（4）高压侧阻抗电压（%）：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image048.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image050.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image052.png2.7 各组件的标么值计算取file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image054.png,file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image056.png（1）系统电抗①最大运行方式时，file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image058.png②最小方式运行时， file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image060.png（2）线路电抗：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image062.png（3）主变电抗:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image064.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image066.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image068.png（4）简化电路图的等效电抗file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image070.png file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image072.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image074.png2.8 各短路点的短路电流计算2.8.1 最大运行方式K1点短路电流的计算（1）等效电抗标么值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image076.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image078.png（2）短路电流标么值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image080.png（3）短路时电流有名值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image082.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.png（4）冲击电流有名值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image084.png2.8.2 最大运行方式K2点短路电流的计算（1）等效电抗标么值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image086.png（2）短路电流标么值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image088.png（3）短路电流有名值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image090.png（4）冲击电流有名值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image092.png2.8.3 最大运行方式K3点短路电流的计算（1）等效电抗标么值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image094.png（2）短路电流标么值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image096.png（3）短路电流有名值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image098.png（4）冲击电流有名值：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.png表2-1 母线侧短路电流有名值和冲击电流有名值
电压等级最大方式运行
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.png(kA)file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image106.png (kA)
110kV母线6.6817.05
35kV母线5.4413.86
10kV母线26.5668
第3章电气设备的选择3.1 电气设备选择的目的正确选择电气设备是是电气运行和配电装置达到安全、经济运行的重要条件，在进行设备选择时根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下采用新技术以节约资源，减少经济成本，选择合适的电气设备要能够可靠的工作，按正常工作条件进行选择，并按短路状态来检验其热稳定和动稳定。3.2 电气设备选择的一般要求（1）应满足各种运行，检修短路和过电压情况运行要求，并考虑远景发展。（2）应按当地环境条件（海拔高度、大气污染程度和环境温度）校验。（3）应力求技术先进和经济合理。（4）与整个工程的建设标准协调一致。（5）同类设备应尽量减少品种，方便运行管理。（6）选用的新产品均应有可靠性的试验数据，并经正式鉴定合格。3.3 断路器的选择在6～10kV系统中的电气设备，一般选用真空断路器。真空断路器具有体积小，能频繁操作，维护工作量少等优点，便于室内安装。35～220 kV系统中的电气设备，宜选用file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.png断路器。file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.png断路器具有安全可靠，灭弧能力强，绝缘强度高，开断电流大，结构简单，尺寸小，检修维护方便等优点。3.3.1 110kV进线断路器的选择（1）额定电压的选择：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image111.png（2）额定电流的选择：110kV有两回进线，总负荷正常运行最大电流由两回进线共同承担，所以每回进线只需分流总负荷正常运行最大电流的一半。file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image113.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image115.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image117.png——负荷正常运行流经进线最大电流（3）额定开断电流的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image119.png,参照《电气设备手册》，初选LW6(FAl)-110•file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image108.png型号断路器。（4）动稳定校验：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image122.png（5）热稳定校验：设断路器跳闸时间为0.1s，过流保护的动作时间为4s，则file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image124.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image126.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image128.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image130.png最终选定LW6(FAD)-110型file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器LW6(FAD)-110型file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器技术参数如下表：表3-1 LW6(FAD)-110型file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器技术参数
名称LW6(FAD)-110型file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器计算结果
额定电压(kV)110110
额定电流(kA)3.150.1105
开断电流(kA)1006.685
动稳定电流(kA)10017.05
热稳定电流(kA)40（3s）6.685
3.3.2 35kV母线进线及母联断路器的选择（1）按额定电压的选择: file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image137.png（2）按额定电流的选择35kV母线进线有两回，35kV侧总负荷正常运行最大电流由两回进线共同承担，所以每回进线只需分流35kV侧总负荷正常运行最大电流的一半。则线路运行时线路流通最大电流为 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image139.png（3）按额定开断电流的检验：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image141.png参照《电力工程电气设备手册电气一次设备》初选型号LW8-35file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器。（4）动稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image144.png（5）热稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image146.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image148.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image150.png最终选定型号为LW8-35 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器3.3.3 35kV出线断路器的选择（1）按额定电压的选择：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image137.png（2）按额定电流的选择负荷正常运行时流经线路最大电流为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image153.png （3）按额定开断电流的检验：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image155.png参照《电力工程电气设备手册电气一次设备》初选型号LW8-35 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器。由4.2.3可知LW8-35file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器的动稳定及热稳定均符合要求。LW8-35 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器技术参数如下表：表3-2 LW8-35 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器技术参数
名称LW8-35 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image132.png断路器计算结果
额定电压(kV)3535
额定电流(kA)1.60.195
开断电流(kA)255.44
动稳定电流(kA)6313.86
热稳定电流(kA)25（4s）5.44
3.3.4 10kV母线进线及母联断路器的选择（1）额定电压的选择：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image159.png（2）额定电流的选择:10kV进线有两回，10kV侧总负荷正常运行的最大电流由两回进线共同承担，则file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image161.png（3）额定开断电流的检验: file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image163.png参照《电力工程电气设备手册电气一次设备》初选型号file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image165.png的真空断路器。（4）动稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image167.png（5）热稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image169.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image171.png最终选定型号为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image173.png的真空断路器3.3.5 10kV出线断路器的选择（1）按额定电压的选择: file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image159.png（2）按额定电流的选择: file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image176.png（3）额定开断电流的检验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image163.png参照《电力工程电气设备手册电气一次设备》初选型号file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image179.png的真空断路器。由3.3.5可知该真空断路器动稳定及热稳定均符合要求。file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image179.png的真空断路器技术参数如下表：表3-3file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image179.png的真空断路器技术参数
名称file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image179.png的真空断路器计算结果
额定电压(kV)1010
额定电流(kA)1.250.52
开断电流(kA)10026.67
动稳定电流(kA)10068.08
热稳定电流(kA)40（2s）26.67
3.4隔离开关的选择(1)高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。(2)隔离开关的作用①隔离电源、保证安全，利用隔离开关将高压电气装置中需要检修的部分与其它带电部分可靠隔离。使工作人员可以安全的进行作业，不影响其余部分的正常工作。②倒闸操作，隔离开关经常用来进行电力系统运行方式改变时的倒闸操作。③接通或切断小电流电路，可以利用隔离开关接通或切断下列电路：电压互感器、避雷器、长度不超过10km的35kV空载线路或长度不超过5km的10kV空载线路、35kV/1000kVA及以下和110kV/3200kVA以下的空载变压器。3.4.1 110kV进线及母联隔离开关的选择(1) 额定电压的选择:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image111.png(2) 额定电流的选择:正常运行时流经线路最大电流为： file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image183.png file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image185.png参照《电气设备手册》初选型号GW4-110的隔离开关。(3) 动稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image187.png(4) 热稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image189.png file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image191.png,file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image193.png最终选定型号为GW4-110的隔离开关。GW4-110隔离开关技术参数如下表：表3-4 GW4-110隔离开关技术参数
名称GW4-110隔离开关计算结果
额定电压(kV)110110
额定电流(kA)0.630.221
动稳定电流(kA)5017.05
热稳定电流(kA)20（4s）6.685
3.4.2 35KV侧隔离开关的选择(1) 额定电压的选择:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image195.png(2) 额定电流的选择:设备正常运行时流经线路最大电流为：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image197.png设备的额定电流应大于或等于正常运行时流经线路最大电流为：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image199.png参照《电气设备手册》初选型号GW4-35的隔离开关。(3) 动稳态的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image201.png(4) 热稳定的校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image203.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image205.png file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image193.png最终选定型号为GW4-35的隔离开关。GW4-35隔离开关技术参数如下表：表3-5 GW4-35隔离开关技术参数
名称GW4-35隔离开关计算结果
额定电压(kV)3535
额定电流(kA)1.250.39
动稳定电流(kA)8013.86
热稳定电流(kA)31.5（4s）5.44
3.5母线的选择本设计的110kV、35kV为户外配电装置。110kV导体采用钢芯铝绞线，35kV用硬母线，10kV母线用矩形铝导线。电力网导线截面的选择通常根据电力网的性质确定，母线界面选择除配电装置的汇流母线及较短导体长期发热允许电流选择外，其余导体界面一般按经济电流密度选择。3.5.1 110KV进线的选择（1）根据附录Ⅰ表1，设110kV线路的最大负荷利用小时数为5000h，正常情况下流经线路最大电流为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image208.png110kV进线经济截面为：（可从附录Ⅰ表2查处软导线经济电流密度J=1.15）file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image210.png初选LGJ-120号导线为110kV进线导线。（2）按短路热稳定校验:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image212.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image214.pngC-导体材料及发热温度有关的系数，其值见附录Ⅰ表3。file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image216.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image218.png不符合要求所以选择LGJ-185号导线。（3）按电晕电压校验由附录Ⅰ表4可知在110kV电压作用下导线截面积大于50file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image220.png时不发生电晕符合要求。3.5.2 35kV母线的选择（1）按经济电流密度选择母线file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image222.png根据35kV负荷性质，参照附录Ⅰ表1设定35kV线路年负荷利用总小时数为5500h，参照附录Ⅰ表2可查出导线经济电流密度为0.9file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image224.png。file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image226.png因为35kV母线正常工作最大电流小于2000A，所以35kV母线选用矩形母线，初选型号为LMY-63×8的矩形硬铝导线。（2）按短路热稳定进行校验file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image228.png查附录Ⅰ表3可知C=87file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image230.pngC-导体材料及发热温度有关的系数，其值见附录Ⅰ表3。∴file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image232.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image234.png符合要求（3）按母线短路电动力校验铝排水平放置在同一平面内的三相交流母线，其最大作用力是file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image236.png母线最大弯矩为:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image238.png最大计算应力为:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image240.pngW-母线界面示数file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image242.png，查表可知取0.672。file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image244.png查附录Ⅰ表6可知file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image246.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image248.png符合要求，最终选定LMY-63×8矩形铝导线作为35kV母线。3.5.3 10kV母线的选择 （1）按经济电流密度选择母线file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image250.png根据10kV负荷性质，参照附录Ⅰ表1设定10kV线路年负荷利用总小时数为4500h，参照附录Ⅰ表2可查出导线经济电流密度为1.5（A/ file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image220.png）file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image253.png初选型号为LMY-100×10的矩形铝导体。（2）按短路热稳定进行校验file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image228.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image255.png∴file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image257.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image259.png符合要求（3）按母线短路电动力校验铝排水平放置在同一平面内上短路时受到电动力。∴file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image261.png母线最大弯矩为:file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image263.png最大计算应力为：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image240.pngW——母线界面系数（file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image242.png），查表可知W=0.672，则file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image267.png查附录Ⅰ表6可知file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image269.png,file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image271.png,最终选定LMY-100×10矩形铝导体。3.6 互感器的选择3.6.1互感器的作用（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表保护装置标准化、小型化、结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。（2）使二次设备与高电压和大电流部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了二次设备和人身的安全。3.6.2 电压互感器的选择电压互感器用于交流电力系统中，它的作用是将系统的高电压变换成安全、标准的低电压，以便连接继电器及计量仪表，电能计量、电压测量和继电保护作用。（1）形式的选择6～20kV配电装置一般采用油浸式结构，在高压开关柜中或布置地面狭窄的地方，可采用树脂绕住绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相五柱式电压互感器。（2）按一次额定电压的选择为了确定电压互感器的安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在 file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image273.png。（3）按二次回路电压选择电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量标准仪表的要求。（4）按容量和准确级选择首先根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器的接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级和额定容量。装于重要回路（发电机、调相机、变压器、自用馈线、出线等）中的电度表或计费的电度表一般采用0.5～1级，相应的互感器的准确级亦应为0.5级，供只需估测电参数仪表的互感器可用3级。为保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image275.png应不大于该准确级所规定额定容量file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image277.png,即file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image279.png。（5）参照《电气设备选型手册》，10kV用JSZ—10型电压互感器；35kV用JDJJ2—35型电压互感器；110kV用JCC6—10型电压互感器。3.6.3 电流互感器的选择（1）形式的选择35kV以下屋内配电装置的电流互感器，一般采用瓷绝缘结构或树脂浇注油绝缘结构；35kV及以上的配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构独立式电流互感器。（2）按额定电流选择电流互感器的一次额定电流不小于装设回路的最大持续工作电流。二次额定电流可以根据负荷的要求选择5A或1A。为了保证测量仪表的最佳工作状态，并且在过负荷时使仪表有适当的指示，当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择比回路中正常工作电流大三分之一左右。（3）电流互感器的准确度等级0.2级用于实验室精密测量。二次接有计费电度表的应选用0.5级互感器。1级用于盘式仪表和技术上用的电能表。3级以上用于继电保护。（4）参照《电气设备选型手册》，10kV用LFS—10型电流互感器；35kV用LB6—10型电流互感器；110kV用LCWB4—10型电流互感器。3.7避雷器的选择3.7.1 概述避雷器是电力系统中主要的防雷饱和装置之一，只有正确选择避雷器，才能发挥其应有的防雷保护作用。氧化锌避雷器是目前国际最先进选择过电压保护器，其核心组件采用氧化锌电阻片，与传统碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了过电压过流能力。当避雷器在正常工作电压下时，流过它的电流仅为微安级，当遭受过电压时，由于氧化锌电阻片的非线性，流过避雷器的电流瞬间达数千安培，避雷器处于导通状态，释放过电压能量从而有效的限制了过电压对输变电设备的侵害。3.7.2 110kV侧线路避雷器的选择（1）按额定电压选择 110kV系统最高电压为120kV，查得氧化锌避雷器的额定电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image281.png（2）按持续运行电压选择 110kV系统相对地最高电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image283.png,故该避雷器持续运行电压file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image285.png。（3）标称放电电流的选择110kV氧化锌避雷器标称放电电流选5kA（4）按雷电冲击残压的选择查资料得110kV变压器额定雷电冲击耐受电压为450kV，避雷器雷电冲击残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image287.png。（5）按操作冲击电流残压选择 查资料得110kV级变压器线端操作冲击试验电压值SIL=375kV， 操作冲击电流残压为：file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image289.png。 （6）根据上述计算110kV线路避雷器选用Y5W2-100/260型号。3.7.3 变压器110kV侧中性点避雷器的选择（1）按额定电压选择主变110kV侧中性点为不固定接地，查资料得变压器中性点额定电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image291.png（2）按持续运行电压选择变压器110kV对地相电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image293.png（3）标称放电电流的选择110kV中性点氧化锌避雷器标称放电电流选择5A（4）按雷电冲击电流残压的选择查《电力工程电器设计手册》一次部分得电力变压器110kV中性点雷电流冲击峰值电压为250kV（5）按操作冲击电流残压的选择查《电力工程电器设计手册》一次部分得电力变压器线端操作波试验电压为375kV，计算中性点受到的操作电流下的残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image295.png（6）根据上述计算主变110kV侧中性点避雷器选用型号为Y5WZ-84/2153.7.4 35kV侧线路避雷器的选择（1）按额定电压选择35kV最高工作电压为40.5kV，相对地电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image297.png查资料得计算避雷器相对地电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image299.png（2）按持续运行电压选择查资料可知避雷器持续运行电压大于或等于系统最高相电压file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image297.png（3）标称放电电流的选择25kV氧化锌标称放电电流选5KA（4）按雷电流冲击残压的选择查资料得35kV变压器雷电流难受峰值电压为185kV，雷电冲击残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image302.png。选择氧化锌避雷器雷电流冲击电流下残压不大于132.1kV。（5）按操作冲击电流残压选择查资料得35kV变压器线端造作试验电压值为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image304.png 35kV侧操作冲击电流残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image306.png选择35kV氧化锌避雷器操作电流下残压值小于147.8kV（6）根据上述计算选择Y5WZ-531/34型号避雷器。3.7.5 35kV侧变压器中性点避雷器的选择（1）按额定电压选择变压器选用三绕组变压器，35kV侧中性点经消弧线圈接地，查资料得变压器中性点电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image308.png。（2）按持续运行电压选择35kV中性点额定电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image308.png，故选择避雷器持续运行电压大于29.16kV。（3）标称放电电流的选择变压器35kV中性点氧化锌避雷器标称放电电流为5kA（4）雷电冲击残压选择查得电力变压器35kV中性点雷电流冲击耐受峰值电压为185kVfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image302.png（5）操作冲击电流下残压的选择查得35kV变压器线端操作波试验电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image304.png。主变35kV侧操作冲击电流残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image313.png选择35kV中性点避雷器操作冲击电流峰值小于147kV（6）根据上述计算，参照《电气设备选型手册》选用Y5WZ-531/134型氧化锌避雷器。3.7.6 10kV侧线路避雷器的选择（1）按额定电压选择10kV系统最高电压为11.5kV，查资料得避雷器的额定电压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image315.png故10kV氧化锌避雷器额定电压大于或等于15.87kV（2）按持续运行电压选择10kV系统相对地电压最高为6.6kV，故10kV氧化锌避雷器持续运行电压应大于或等于6.6kV。（3）10kV线路氧化锌避雷器标称放电电流选5kA（4）按雷电冲击残压选择查资料得10kV线路雷电冲击耐受峰值电压为75kV计算避雷器标称放电引起的雷电冲击残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image317.png选择10kV氧化锌避雷器冲击电流残压小于或等于53kV（5）按操作冲击电流下残压选择查得10kV线路操作试验电压值为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image319.png10kV线路操作冲击电流残压为file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image321.png选择10kV侧氧化锌避雷器操作冲击电流下应小于或等于52.17kV（6）根据上述计算选择Y5WS-17/50型氧化锌避雷器3.7.7 10kV侧手车式开关柜及熔断器的选择（1）本设计10kV系统为户内配电装置，为便于电能的配置、测量和设备的管理维修，10kV 配电装置选用手车式开关柜。10kV系统选用file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image323.png真空短路器，为配合该真空开关参照《电气设备选型手册》选用GFC—15(F)型手车式高压开关柜。（2）参照《电气设备选型手册》选用RN1—10型熔断器。3.7.8 开关柜内部设备的配置（1）10kV出线手车式开关柜内部放置ZN-10/1250-40型真空短路器，JSZ—10电压互感器，LFS—10电流互感器，Y5WS—17／50避雷器，RN1—10型熔断器。（2）10kV母线进线手车式开关柜内部放置ZN-10/1250-40真空短路器。（3）10kV母线联络手车式开关柜内部放置ZN-10/1250-40真空短路器。LFS—10电流互感器。（4）10kV母线继电保护手车式开关柜内部放置Y5WS—17／50避雷器，JSZ—10电压互感器，RN1—10型熔断器。 参考文献 王士政《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》中国水利水电出版社，2007年 黎文安《电气设备手册（上、中、下篇）》中国水利水电出版社，2007年张建业《电力设备选型手册》中国水利水电出版社，2006年陈光会《电力系统基础》中国水利水电出版社，2004年吴靓《发电厂及变电站电气设备》中国水利水电出版社，2004年卓乐友《电力工程电气设计200例》中国电力出版社，2004年 戈东方《电力工程电气设计手册（电气一次部分）》中国电力出版社，1989年 卓乐友《电力工程电气设计手册（电气二次部分）》中国电力出版社，1989年沈诗佳《电力系统继电保护及二次回路》中国电力出版社，2007年 王宇《工厂供配电技术》中国电力出版社，2006年 傅知兰《电流系统电气设备选择与实用计算》中国电力出版社，2004年 附录附录Ⅰ表1不同负荷的年利用时间T（h）
负荷性质T值（h）负荷性质T值（h）负荷性质T值（h）负荷性质T值（h）
煤炭金属工业6000食品工业4500铁合金工业7700上下水道5500
黑色金属工业6500交通运输3000有色金属冶炼7500农村工业3500
有色金属采选业5800城市生活用电2500机械制造工业5000原子能工业7800
电铝工业8200农业排灌2800建筑材料工业6500其它工业4000
化学工业7300农村照明1500纺织工业6000
造纸工业6500石油工业7000电气化铁道6000
表2导体的经济密度J（file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image325.png）
载流导体名称最大负荷年利用小时数
3000以内3000～50005000以上
铜导体母线3.02.251.75
铝导体母线1.651.150.9
铜芯3.02.52.0
铝芯1.61.41.2
橡皮绝缘铜芯电缆3.53.12.7
表3 硬裸导线短路发热计算时的热稳定系数C值（短路前导体温度70℃）
导体材料短路时最高允许温度（℃）C值
铜300171
铝20087
钢不直接与设备连接40067
直接与设备连接30060
表4 可不必验算电晕的导线最小直径或相应导线型号
额定电压（kV）110220330
单导线双分裂导线
导线外经（㎜）9.621.433.1
相应线号LGJ-50LGJ-240LGJ-6002×LGJ-240
表5 各材料最大允许应力
硬母线材料最大允许应力
file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image327.pngfile:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image329.png
铜file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image331.png1400
铝file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image333.png700
钢file:///C:/Users/86186/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image335.png1600
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