癸乡35kV变电站设计.doc

《供电系统设计》设计报告

设计题目 癸乡35kV变电站设计
设计组长
成 员
年级专业班级 2011级电气工程及其自动化专业0×班
指导教师

2014年 6 月 18 日
设计任务分工及设计要求
一、设计任务分工
1、《供电系统设计》是电气工程及其自动化专业培养方案中的一门独立设计课，目的是锻炼同学们的综合设计能力，涉及课程：《工厂供电》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护原理》、《电力系统自动化》、《AUTO CAD》（电气版，也可采用类似绘图软件绘图）。本设计要按规定要求在规定时间内各组内成员通过分工协作认真完成，不得抄袭他组设计成果及从网上下载现成内容，一经发现，取消该门课程的成绩。
2、对本设计，每组要要按规定格式撰写完整的设计报告，字数控制在10000-15000字，每位成员完成内容2000-3000字。
3、设计报告内的公式一律用公式编辑器编写，不得使用图片格式，电路图、平面布局图一律使用绘图软件绘制，不得从他处剪贴。
4、设计报告最后可加“附录”，进行补充说明。
5、每组成员5-6人，各组题目可能相近，但设计参数不同，必须仔细计算，避免雷同。

目 录
第一章 绪论 4
1.1设计题目与给定参数 4
1.2设计任务书 4
1.3设计参考文献 5
第二章 负荷计算 6
2.1需要系数法 6
2.2负荷计算 6
2.3无功补偿与功率损耗 8
第三章 主接线设计 10
3.1变电所位置的选择 10
3.2变电所主变压器容量及台数型号的确定 10
3.3 变电所主接线的选择原则 12
第四章 短路计算 14
4.1短路计算的目的及基本假设 14
4.2短路计算步骤 14
4.3阻抗标幺值折算 15
第五章 设备选择 18
5. 1 电气设备选择的一般条件 18
5.2 断路器隔离开关的选择 21
5.3 母线的选择及校验 24
5.4 互感器的选择 27
5.5 熔断器的选择 30
5.6 配电装置的选择 30
第六章 保护与防雷系统设计 33
6.1变压器保护系统设计 33
6.2 母线保护 36
6.3 变电所的防雷保护 36
6.4 避雷器的选择 38
第七章 供电系统图纸设计 40
7.1图纸的要求 40
7.2电气主接线图 41
7.3变压器保护原理接线图 42
7.4变电所平面布置图 42
总结 43

第一章 绪论
本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。
本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.8提高到0.95；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护

1.1设计题目与给定参数
1.1.1设计题目：癸乡35kV变电站设计
1.2.2设计参数
表1-1设计参数表
回路
参数
一
二
三
四
预计负荷
10000kW
20000kW
10000kW
10000kW
需要系数
0.38 0.35 0.27 0.32
自然功率因数
0.81
额定电压
输入
35kV
输出
10kV
1.2设计任务书
设计任务：负荷计算、主接线设计、短路计算、设备选择、保护与防雷系统设计、供电系统图纸设计。
1.2.1设计要求
（1）设计任务要分工明确；
（2）设计要有详细计算；
（3）设备选择要有具体型号、规格；
（4）图纸用软件绘制，图中所用符号均要为国标符号，不得自造符号；
（5）设计报告内容完整全面、格式规范。
1.2.2设计成果
×××……
1.3设计参考文献
[1]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2009，p152-207.
[2]韩新红，华云松，尚亮.基于PWM的直流电机调速系统设计[J].信息通信，2010，（01）：33-35.
[3] 刘介才. 工厂供电. 第二版. 北京: 机械工业出版社, 2012
[4] 尹克宁. 变压器设计原理. 北京: 中国电力出版社, 2003
[5] 熊信银. 发电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社, 2004
[6] 陈跃. 电气工程专业毕业设计指南电力系统分册. 北京: 中国水利水电出版社, 2003.8
[7] 雷振山. 中小型变电所实用设计手册. 北京: 中国水利水电出版社, 2000.6
[8] 陈化钢. 电气设备及其运行. 合肥: 合肥工业大学出版社, 2004
[9] 张连斌. 变电所电气部分. 北京: 中国水利电力出版社, 2002
[10] 陈化钢. 实用供配电技术手册. 北京: 中国水利电力出版社, 2002
[11] 贺家李. 电力系统继电保护原理. 北京: 中国电力出版社, 2004
[12] 姚春球. 电厂电气部分. 北京: 中国电力出版社, 2004
[13] 何仰赞. 电力系统分析. 武汉: 华中理科技学出版社, 2002.3

43
`
第二章 负荷计算
2.1需要系数法
用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷。用电设备组的设备容量，是指用电设备组所有设备的额定容量之和。而设备的额定容量，是设备在额定条件下的最大输出功率（出力）。但是用电设备组的设备实际上不一定都是同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身和配电线路都有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷为
(2-1)
式中，为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之比；为设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出的功率与运行的设备容量之比；为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时输出的功率与取用功率之比；为配电线路的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率（亦即设备组的取用功率）与首端功率（计算负荷）之比。
令式（2-1）中的，这即“需要系数”。
由此可得需要系数法确定三项用电设备组有功计算负荷的基本公式为
（2-2）
2.1.1多组用电单位计算负荷的确定
拥有多组用电单位的干线上，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数和。
2.2负荷计算
各负荷计算结果如表2-1所示：

表2-1 负荷计算参数
组别
最大设备组容量pe (KW)
需要系数kd
功率因数

A
8000
0.38
0.88
0.54
B
6000
0.27
0.73
0.93
C
10000
0.32
0.74
0.91
D
8000
0.35
0.79
0.78
主要计算公式有：
有功计算负载： （2-3）
无功计算负载： （2-4）
视在计算负载： （2-5）
计算电流： （2-6）
A组：=8000×0.38=3040kw
=3040×0.54=1641kvar
B组：=6000×0.27=1620kw
=1620×0.93=1506.6 kvar
C组：=10000×0.32=3200kw
=3200×0.91=2912 kvar
D组：=8000×0.35=2800kw
=2800×0.78=2184 kvar
总计算负荷为
＝0.95×（3040＋1620＋3200＋2800）kw＝10127kw
＝0.97×(1641＋1506.6＋2912＋2184)kw＝7996kvar
＝＝12903kVA
＝＝745A

2.3无功补偿与功率损耗
在《供电营业规则》中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定：100kVA以及以上电压供电的用户功率因数为0.90以上，其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上”，基于此，我们取应大于0.9。而由上面计算可知，低于0.95，因此必须进行无功补偿[1-3]。
考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于其有功功率耗损,一般，因此，在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.95，这里取。
要使低压侧功率因数由0.78提高到0.95，低压侧需装设的并联电容容量为：

=
=4773 kvar，取QC =4800 kvar
可知，选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容可选用BWF10.5-100-1型。
因此，其电容器的个数为：。
无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为：

变压器的功率损耗为是

变电所高压侧的计算负荷为

无功率补偿后，工厂的功率因数为

即工厂的功率因数
因此，符合本设计的要求。

第三章 主接线设计
3.1变电所位置的选择
电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和使用。电力变压器按功能可分为升压变压器和降压变压器两大类，工厂变电所采用的都是降压变压器。直接供电给用电设备的终端变电所的降压变压器常称为配电变压器。电力变压器按容量系列分为R8和R10两大类。R8容量系列指容量等级是按1.33倍数递增的。我国老式的变压器常采用此系列。R10容量系列是指容量等级按1.26倍数递增的。我国新变压器的容量常采用此系列。
3.2变电所主变压器容量及台数型号的确定
选择主变压器台数时应考虑下列原则：(1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或者多台变压器。（4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。
变电所主变压器容量的选择原则：（1）只装设一台主变压器的变电所： 主变压器的容量Sn应满足全部用电设备计算负荷Sjs的需要， 即Snt≥Sjs（I）装设两台主变压器的变电所： 任一台变压器单独运行时，宜满足计算负荷Sjs的60%-70%的需要。 即Snt≥(0.7-0.8)Sjs. 还有就是任一台变压器单独运行时，应满足全部的一二级负荷的需要。即Snt≥Sjs（I+II）。
变压器并列运行的条件：（1）两台并列变压器的电压一定要相同，允许差值不得超过+5%。（2）并列运行的变压器阻抗电压必须相同，允许差值不得超过+10。（3）并列变压器的联结组别必须相同。此外并列运行的变压器应尽量相同或相近，其最大容量与最小容量之比一般不宜超过3：1。若不这样，很容易在变压器间产生环流，并且容易造成小容量变压器的过负荷。
由于我国电力不足、缺电严重、电网电压波动较大。变压器的有载调压是改善电压质量、减少电压波动的有效手段。对电力系统，一般要求110kV及以下变电所至少采用一级有载调压变压器，因此城网变电所采用有载调压变压器的较多。
变压器的使用年限，主要取决于变压器绕组的绝缘老化速度，而绝缘老化速度又取决于绕组最热点的温度，变压器的绕组导体和铁心，一般可以长时间经受较高的温度而不致损坏。但绕组长期受热时，其绝缘的弹性和机械的强度要逐渐减弱，这就是绝缘老化的现象。绝缘老化严重时，就会变脆，容易裂纹和剥落。
按照规定：电力变压器的正常使用时的环境温度:最高气温+40度，最高年平均气温+20度。而且在维持变压器规定的使用寿命（20年）来考虑，变压器在必要时完全可以过负荷运行。
对于车间变电所单台变压器的容量不宜大于1000kVA，一方面是受低压开关电器断流能力和短路稳定要求的限制，另一方面是考虑到使变压器接近车间的负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗。但是如果车间负荷容量较大，负荷集中且运行合理时，也可选择单台容量为1250kVA的配电变压器，这样可减少主变压器台数及高压开关电器和电缆等。 对于居住小区变电所内的油浸式变压器单台容量，不宜大于630kVA，这是因为当大于630kVA时，应设置瓦斯保护。
总之，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10-20年的负荷发展。对于城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。，对于户内变压器，由于散热条件差，一般变压器室的出风口与进风口间有15度的温差，从而使处在室中间的变压器环境温度比户外变压器环境温度高出的8度，因此户内变压器的实际容量在所计算的容量还要减少8%。根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定变压器的容量。对于有重要负荷变压器的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许进间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%-80%。同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。
还要指出：由于变压器的负荷时变动的，大多数时间是欠负荷运行，因此必要时可以适当过负荷，并不会影响其使用寿命，油浸式变压器，户外正常过负荷30%，户内可正常过负荷20%。但是干式变压器一般不考虑过负荷。最后还必须指出，变电所主变压器台数及容量的确定，应结合主接线方案，按经济比较择优选择。
通过上面的分析：因为考虑到变电所属于乡镇变电所，并且二级负荷占30%。所以应装设两台变压器。
当装设两台变压器：St=Snt=（0.7-0.8）Sjs=289-330.8 kVA
St= Snt≥30%St
所以我们选择35kV级S9系列油浸式铜线电力变压器 S9-2500/35型。并采用Dyn11 接线。
S9-2500/35具体技术数据如下表：
表3-1 变压器技术参数
型号
S9-2500/35
额定容量(kVA)
2500
额定电压(kV)
高压
35
低压
10.5
损耗(KW)
空载
4.0
负载
23.5
短路电压(%)
6.5
空载电流(%)
1.1

3.3 变电所主接线的选择原则
1. 变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是变电所电气部分的主体，对变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。
2. 在选择电气主接线时的设计依据
(1) 变电所所在电力系统中的地位和作用。
(2) 变电所的分期和最终建设规模。
(3) 负荷大小和重要性。
(4) 系统备用容量大小。
3. 主接线设计的基本要求：
(1) 安全性：安全包括设备安全和人身安全。
(2) 可靠性：可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷对供电可靠性的要求。
(3) 灵活性：灵活就是在保障安全可靠的前提下主接线能够适应不同的运行方式。
(4) 经济性：满足以上要求的前提下，尽量降低建设投资和年运行费用。
第四章 短路计算
4.1短路计算的目的及基本假设
所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。
进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
基本假设：
系统正常运行时，三相对称；
系统各元件磁路不饱和，各元件的参数恒定，可适用叠加原理；
系统各元件电阻，在高压电路中一般忽略不计；
线路的对地电容、变压器励磁支路忽略不计；
系统所有发电机的相位在短路过程中不变，频率不变。
4.2短路计算步骤
1．确定计算条件，画计算电路图
1）计算条件：系统运行方式，短路地点、短路类型和短路后采取的措施。  
2运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。 
3)根据计算目的确定系统运行方式，画相应的计算电路图。 
4）选电气设备：选择正常运行方式画计算图； 
5）短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。 
6）继电保护整定：比较不同运行方式，取最严重的。
2．画等值电路，计算参数； 
分别画各段路点对应的等值电路。
3．网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。
4.3阻抗标幺值折算
4.3.1基准值选取
短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺值法两种。该设计采用标幺值法计算短路电流。
在标幺值法中，参与运算的物体量均用其相对值。因此标幺值的概念是：

所谓的基准值是衡量某个物理量的标准或尺度。
4.3.3短路电流计算
设，，低压侧，则基准电流：

4.3.3 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1. 电源的电抗标幺值
由任务资料断路器容量为，因此

2. 架空线路的电抗标幺值
架空线路初选LJ-120，假设架空线路线间几何均距为1500mm，则由附录表14可查得，而线路长5km，故架空线路的电抗标幺值为

3. 电力变压器的电抗标幺值
本设计中选择2台型号为S9-2500/35 的变压器，查附表1可得，其短路电压百分数，因此

k-1故障点的短路电流计算
1. 总电抗标幺值

2. 三相短路电流周期分量有效值

3. 其他短路电流

4. 三相短路容量

k-2故障点的短路电流计算
1. 总电抗标幺值

2. 三相短路电流周期分量有效值

3. 其他短路电流

4. 三相短路容量

计算结果综合如表4-1所示
表4-1 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA

k－1
0.858
0.858
0.858
2.19
1.30
52.1
k－2
2.86
2.86
2.86
5.3
3.12
52,.1

第五章 设备选择
5. 1 电气设备选择的一般条件
5.1.1 电气设备选择的一般原则
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 应按当地环境条件校核；
3 应力求技术先进和经济合理；
4 与整个工程的建设标准应协调一致；
5 同类设备应尽量减少品种；
6 选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。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。
5.1.2 电气设备选择的技术条件
选择的高压电器，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长期工作条件
（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，即
UmaxUg
（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，即IeIg
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，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。
（3）机械荷载
所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。
2短路稳定条件
（1）校验的一般原则
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三相短路时的短路电流，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的单相、两相接地短路较三相严重时，应按严重情况校验。
用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
（2）短路的热稳定条件
(5-1)
式中—在计算时间t秒内，短路电流的热效应（kAS）；
I—t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA）；
t—设备允许通过的热稳定电流时间（s）。
（3）短路的动稳定条件
（5-2）
I （5-3）
式中—短路冲击电流峰值（kA）；
I—短路全电流有效值（kA）；
—电器允许的极限通过电流峰值（kA）；
—电器允许的极限通过电流有效值（kA）。
3绝缘水平
在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，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。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。

表5.1选择高压电器应校验的项目表
项目
电压
电流
断流容量
短路电流校验
动稳定
热稳定
断路器
P
P
P
P
P
负荷开关
P
P
P
P
P
隔离开关
P
P

P
P
熔断器
P
P
P

电抗器
P
P

P
电流互感器
P
P

P
P
电压互感器
P

P

支柱绝缘子
P

母线

P

P
P
消弧线圈
P
P

避雷器
P

表中P为应进行校验的项目
5.1.3 环境条件
按《交流高压电器在长期工作时的发热》（GB763-74）的规定，普通高压电器在环境最高温度为+40时，允许按额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+40（但不高于+60）时，每增高1，建议额定电流减少1.8%；当低于+40时，每降低1，建议额定电流增加0.5%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。普通高压电器一般可在环境最低温度为-30时正常运行。在高寒地区，应选择能适应环境温度为-40的高寒电器。在年最高温度超过40，而长期处于低湿度的干热地区，应选用型号带“TA”字样的干热带型产品。
本次设计的变电所所在地区最高气温；最低气温；年平均气温；最热月平均最高温度。对于屋外安装场所的电器最高温度选择年最高温度，最低温度选择年最低温度，可见最高气温为+41，由规定知在选择电器设备时额定电流应减少1.8%，最低温度为-12，电器设备可正常运行。
5.2 断路器隔离开关的选择
5.2.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择
流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流
=
额定电压选择
额定电流选择
开断电流选择
本设计中35kV侧采用SF6断路器，因为与传统的断路器相比，SF6断路器采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，这种断路器具有断口耐压高，允许的开断次数多，检修时间长，开断电流大，灭弧时间短，操作时噪声小，寿命长等优点。因此可选用LW8—35A型户外高压SF6断路器。
选用的断路器额定电压为35kV，最高工作电压为40.5kV，系统电压35kV满足要求。
选用的断路器额定电流1600A，去除1.8%的温度影响为1571A，大于最大持续工作电流，满足要求。
选用的断路器额定短路开断电流31.5kA，大于短路电流周期分量有效值13.3447kA，满足要求。
动稳定校验。ish =34.0291kA<=80kA，满足要求。
热稳定校验。由《电力工程电气设计手册电气一次部分》表6—5知，选用高速断路器，取继电保护装置保护动作时间0.6S，断路器分匝时间0.03S，则校验热效应计算时间为0.63S（后面热稳定校验时间一样）。因此Qk==13.344720.63=112.19[（kA）2S]。电气设备=31.524=3969[（kA）2S]。满足要求。

表5.2 LW8—35A具体参数比较表
计算数据
LW8—35A

35kV

35kV

247.44A

1600A

13.3447kA

31.5kA

34.0291kA

80kA

112.19[（kA）2S]

3969[（kA）2S]

隔离开关选择GW14—35/630型号隔离开关
选用的隔离开关额定电压为35kV，系统电压35kV满足要求。
选用的断路器额定电流630A，去除1.8%的温度影响为618.7A，大于最大持续工作电流，满足要求。
动稳定校验=34.0291kA<=40kA，满足要求。
热稳定校验Qk=112.19[（kA）2S]，设备=162×4=1024[（kA）2S]，满足要求。
表5.3 GW14—35/630具体参数比较表
计算数据
GW14—35/630

35kV

35kV

247.44A

630A

34.0291kA

40kA

112.19[（kA）2S]

1024[（kA）2S]

5.2.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择
流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流
==129.90A
额定电压选择
额定电流选择
开断电流选择
由上面表格知LW8—35A型断路器和GW14—35/630型隔离开关同样满足主变侧断路器和隔离开关的要求，动、热稳定校验也一样，所以选择同样的型号。这也满足了选择设备同类设备应尽量较少品种的原则。
5.2.3 10kV侧断路器、隔离开关的选择
流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流
==866.03A
额定电压选择
额定电流选择
开断电流选择
10kV侧选用真空XGN2—10开关柜中的ZN28—10型真空断路器
选用的断路器额定电压为10kV，最高电压11.5kV，系统电压10kV满足要求。
选用的断路器额定电流1600A，去除1.8%的温度影响为1571A，大于最大持续工作电流，满足要求。
选用的断路器额定短路开断电流20kA，大于短路电流周期分量有效值8.9155kA，满足要求。
动稳定校验。ish =22.7346kA<=50kA，满足要求。
热稳定校验。Qk==8.915520.63=50.08[（kA）2S]。电气设备=2024=1600[（kA）2S]。满足要求。
表5.4 ZN28—10具体参数比较表
计算数据
ZN28—10

10kV

10kV

866.03A

1600A

8.9155kA

20kA

22.7346kA

50kA

50.08[（kA）2S]

1600[（kA）2S]

隔离开关选择GN25—10型隔离开关
选用的隔离开关额定电压10kV，最高工作电压11.5kV系统电压10kV，满足要求。
选用的隔离开关额定电流2000A，去除1.8%的温度影响为1964A，大于最大持续工作电流，满足要求。
动稳定校验。ish =22.7346kA<=100kA，满足要求。
热稳定校验。Qk==8.915520.63=50.08[（kA）2S]。电气设备=4024=6400[（kA）2S]。满足要求。
表5.5 GN25—10具体参数比较表
计算数据
GN25—10

10kV

10kV

866.03A

2000A

22.7346kA

100kA

50.08[（kA）2S]

6400[（kA）2S]
5.2.4 选择的断路器、隔离开关型号表
表5.6 断路器-隔离开关选择一览表

断路器
隔离开关
35kV进线侧
LW8—35A
GW14—35/630
35kV主变侧
LW8—35A
GW14—35/630
10kV侧
ZN28—10
GN25—10
5.3 母线的选择及校验
5.3.1 母线导体选择的一般要求
1一般要求
裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验：
（1）工作电流；
（2）经济电流密度；
（3）电晕；
（4）动稳定或机械强度；
（5）热稳定。
裸导体尚应按下列使用环境条件校验：
（1）环境温度；（2）日照；（3）风速；（4）海拔高度。
2按回路持续工作电流
(5-4)
—导体回路持续工作电流，单位为A；
—相应于导体在某一运行温度、环境条件及安装方式下长期允许的载流量，单位为A。
3按经济电流密度选择
一般母线较长，负荷较大，在综合考虑减少母线的电能损耗。减少投资和节约有色金属的情况下，应以经济电流密度选择母线截面。可按下式计算，即
（5-4）
其中—经济截面，单位为mm2；
—回路持续工作电流，单位为A；
—经济电流密度，单位为A/ mm2。
5.3.2 35kV母线的选择
35kV的长期工作持续电流
=
35kV主母线一般选用矩形的硬母线，选择LMY—1006立放矩形铝母线+40时长期允许电流为1155A，母线平放时乘以0.95，则允许电流为1097A，满足35kV主母线持续电流247.44A的要求。
主母线动稳定校验
35kV母线固定间距取l=2000mm，相间距取a=300mm，母线短路冲击电流=34.0291kA，计算母线受到的电动力，即

=135.87kgf
1332.88N（1kgf=9.81N）
计算母线受的弯曲力矩，

母线水平放置，截面为1006mm2，则b=6mm，h=100mm，计算截面系数，即

计算母线最大应力，即

小于规定的铝母线极限应力6860，满足动稳定要求。
热稳定要求最小截面

选择LMY—1006矩形母线截面大于热稳定要求最小截面68.60mm2，故满足要求。
在选择35kV主变进线时往往选用钢芯铝绞线，选择LGJ—150/20型钢芯铝绞线，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。环境温度为+40时，长期允许载流量计算，即
（0.81为温度修正系数）
由最大负荷利用小时数为T=4800H，查曲线得j=1.11A/mm2。经济截面，经济输送电流,经济输送容量，都大于35kV主变的持续工作电流和容量。满足经济运行的要求。
5.3.3 10kV母线的选择
10kV母线长期工作电流
==866.03A
选用LMY—12010型立放矩形铝母线，，长期允许电流为1680A,母线平放乘以0.95,则允许电流为1596A，满足要求。
同35kV母线动稳定校验最后，小于规定的铝母线极限应力6860，故满足动稳定要求。
热稳定要求最小截面，选择的LMY—120型矩形母线截面大于热稳定最小截面要求45.83mm2，故满足要求
5.3.4 母线选择结果
表5.7 母线选择结果
35kV母线
LMY—1006
35主变进线
LGJ—150/20
10kV母线
LMY—120×10
5.4 互感器的选择
5.4.1 电流互感器的选择
1电流互感器选择的原则
电流互感器的选择应满足变电所中电气设备的继电保护、自动装置、测量仪表及电能计量的要求。
选择的电流互感器一次回路允许最高工作电压Umax应大于或等于该回路的最高运行电压，即
(5-5)
式中—电流互感器最高电压，单位为kV；
—回路工作电压，即系统标称电压，单位kV。
电流互感器的一次额定电流有：5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、12000、15000、2000、3000、4000、5000、6000、8000、10000、15000、20000、25000A。其一次侧额定电流应尽量选择得比回路正常工作电流大1/3以上，以保证测量仪表的最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。二次额定电流有5A和1A两种，强电系统一般选5A，弱电系统一般选用1A。
电流互感器动稳定可按来下式校验
(5-6)
式中—为电流互感器允许通过的最大动稳定电流，单位kA；
—系统