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110kV高家坪变电站一次部分初步设计

重庆电力高等专科学校 电力工程系 电力系统及其自动化专业 陈茜
指导老师：林杨

摘 要

变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运营，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分派电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的重要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的拟定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本文根据设计任务书的原始数据及规定，从安全、经济和可靠性方面考虑，进行线路导线选择、主变容量拟定、电气主接线的设计、短路电流计算、重要电气设备选择及校验、各电压等级配电装置设计及防雷保护配置，并对继电保护的配置进行了说明，并绘制电气主接线图等，从而完毕了本次毕业设计。

关键词：110kv 变电站 电气一次 初步设计

目 录
前言………………………………………………………………………………
第一章 原始资料分析………………………………………………………
第二章 高家坪变电站110kv线路接入系统设计…………………………
第三章 高家坪变电站10kv供电系统设计…………………………………
第四章 110kv高家坪变电站主变压器选择………………………………
第五章 站用变选择…………………………………………………………
第六章 无功补偿量的拟定…………………………………………………
第七章 电气一次主接线设计………………………………………………
第八章 短路电流计算………………………………………………………
第九章 变电站一次电气设备选择及校验…………………………………
9.1 按正常工作状态选择的具体条件…………………………………
9.2 按短路状态校验的具体条件………………………………………
9.3 高压断路器选择及校验……………………………………………
9.4 隔离开关选择及校验………………………………………………
9.5 电流互感器选择及校验……………………………………………
9.6 电压互感器选择及校验……………………………………………
9.7 避雷器选择及校验…………………………………………………
9.8 母线选择及校验……………………………………………………
第十章 继电保护及自动装置配置…………………………………………
总结………………………………………………………………………………
参考文献…………………………………………………………………………

前 言

随着市场经济的不断进一步和发展，电力这一特殊商品不仅是老百姓的日用品，也是国家和社会的经济动脉。要把源源不断的电力送到我们需要的地方，那离不开变电站，可见变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分派电能的作用，直接影响整个系统的安全与经济运营。电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟定直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的拟定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计为110kV变电站电气一次部分初步设计，分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三部分。所设计的内容力求概念清楚，层次分明。本文从主接线、短路电流计算、重要电气设备选择等几方面对变电站设计进行了阐述，并绘制了电气主接线图等相关设计图纸。
因水平和时间有限，也许本次设计中还存在着一些问题，希望各位老师及同仁们提出宝贵的意见和建议。

第一章 原始资料分析
1.1 待设计变电站的类型：
本变电站电压等级为110KV，属于地区一般变电站。
1.2 待设计变电站规划情况：
一次设计建成，待建110KV高家坪变电站年负荷增长率为5%，总负荷考虑5年发展规划。
1.3 待设计变电站进出线回路数：
1.3.1 110KV进线2回。由距本厂变电站10km处的一220KV某甲变电站110kV 双回架空线路向待设计的变电站供电。
1.3.2 10KV出线共计24回。且本变电站10KV母线各出线均用电缆供电。
1.4 待设计变电站系统情况：
本变电站为一次降压变电站，在系统中的地位比较重要。在最大运营方式下，220KV某甲变电站的110KV母线三相短路阻抗标幺值为0.046（基准容量：100MVA，基准电压：115kV）。
1.5 待设计变电站负荷情况：
本变电站各馈出线为铁路、集装箱码头、城市商业中心用电、居民区生活用电、学校、自来水厂等一、二类负荷，供电可靠性规定较高，其中高美、高电、高水、高铁彩双回线供电。Tmax=5000h，各馈线负荷如下表：

电压等级
负荷
名称
最大负荷
（MW）
cosΦ
线长(km)
同时率
线损
10kV
高九
3．2
0.88
1
80%
3%
高和
3
0.87
1
高滩
3．1
0.88
1.5
高粉
3.3
0.87
1.5
高华
3
0.91
1
高毛
2.6
0.9
高语
1．8
0.89
2
高家
2
0.91
高美一
2．1
0.9
2.5
高美二
1.6
0.9
高电一
1.6
0.89
2.5
高电二
1.4
0.9
2.5
高水一
2．2
0.85
3
高水二
1.4
0.86
3
高铁一
4
0.84
1.5
高铁二
3．5
0.88
1.5
高集一
3．2
0.85
2
高集二
3
0.86
2
高辉
1．2
0．83
0．8
高桥
1
0．92
3．2

1.6 待设计变电站环境条件：
1.6.1 本地最热月平均最高温度35.5℃，极端最低温度-1.0℃,最热月地面温度0.8处土壤平均温度31.7℃。电缆出线净距100mm。
1.6.2 本地海拔高度261.5m。雷暴日36.9日/年；无空气污染。变电站地处在ρ≤400Ω·m的土地上。

第二章 高家坪变电站110kV线路接入系统设计
2.1 拟定电压等级
输电线路电压等级的拟定应符合国家规定的标准电压等级。选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网的额定电压的情况来拟定，输送容量应当考虑变电站总负荷和五年发展规划。因此待建110KV高家变电站的最高电压等级应为110kV。
2.2 拟定回路数
110KV高家变电站建成后，所供用户中存在Ⅰ、Ⅱ类重要负荷，因此110KV高家变电站应采用双回110KV线路接入系统。
2.3 拟定110KV线路导线的规格、型号
距本厂变电站10km处有一220KV某甲变电站，由该变电站110kV 双回架空线路向待设计的变电站供电，因此导线选择LGJ型。
2.4 110KV线路导线截面选择
2.4.1 待建110KV高家坪变电站总负荷的计算：
对于10KV线路：

则对于110KV侧总负荷：

所以

2.4.2根据Tmax查图，软导线经济电流密度表，拟定J。
已知Tmax=5000h，查图得J＝1.12（A/mm2）
2.4.2 计算导线的经济截面积Sj，查附表1－21找出S

=
选取的导线型号LGJ-300，2回线路。
结论：选取导线规格为2回LGJ－300/40（这与给定的线路参数吻合）
2.5对所选导线进行校验
2.5.1导线校验标准
2.5.1.1按机械强度校验导线截面积
为了保证架空线路具有必要的机械强度，相关规程规定，对于跨越铁路、通航河流、公路、通信线路以及居民区的电力线路，其导线面积为不得小于。通过其他地区的允许最小截面积为：35KV以上线路，35KV以下线路。
=LGJ-300 大于 LGJ-35 ，符合规定。
2.5.1.2按电晕校验导线截面积
当海拔不高于1000m时，在常用的相间距情况下，导线的面积不小于下表所示的型号，可不进行电晕校验。
不必验算电晕的临界电压的导线最小值和相应的型号
额定电压（KV）
110
220
330
500
管型导线外径（mm）
20
30
40

软导线型号
LGJ-70
LGJ-300
LGJ-630
LGJK-500

LGJ-2300

LGJ-4300
=LGJ-300 大于 LGJ-70 ，符合规定。
2.5.1.3按电压降校验导线截面积
已知,，则

且所选导线参数为：,
正常运营时：

，符合规定。
故障运营时，考虑一条回路因故障切除，另一条回路能保证所有负荷供电

，符合规定。
结论：本变电站经上述计算、校验，决定采2回LGJ－300/40导线接入系统。

第三章 高家坪变电站10kV供电系统设计
3.1导线截面积选择的基本规定
为了保证电力用户正常工作，选择导线必须满足以下条件：（1）导线截面积应满足经济电流密度的规定，保证线路有较好地经济运营状态。（2）导线截面必须满足电压损耗的规定，保证有较好的供电电压质量规定。（3）导线截面必须满足导线长期载流量；（4）导线截面必须满足机械强度的规定，保证运营有一定的安全性。（5）满足保护条件的规定，以保证自动空气开关或熔断器能对导线起到保护作用。
3.2 10KV各侧线路设计
本变电站10KV母线各出线均用电缆供电，共设计24回出线。本变电站各馈出线为铁路、集装箱码头、城市商业中心用电、居民区生活用电、学校、自来水厂等一、二类负荷，供电可靠性规定较高，其中高美、高电、高水、高铁彩双回线供电。
3.2.1 10KV高九线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.2 10KV高和线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.3 10KV高滩线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
3） 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.4 10KV高粉线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.5 10KV高华线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.6 10KV高毛线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.7 10KV高语线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.8 10KV高家线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.9 10KV高美线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线两条。
3.2.10 10KV高电线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线两条。
3.2.11 10KV高水线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线两条。
3.2.12 10KV高铁线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-400的导线。
结论：选取型号为YJV22-400的导线两条。
3.2.13 10KV高集线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-300的导线。
结论：选取型号为YJV22-300的导线两条。
3.2.14 10KV高辉线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。
3.2.15 10KV高桥线路设计
1) 导线的选型
根据原始资料给定条件，采用电缆供电，导线选择YJV22型电力线缆。
2) 线路导线截面选择
考虑五年的发展需要，线路最大负荷电流为：

查10KV电力电缆型号参数表，选取型号为YJV22-185的导线。
结论：选取型号为YJV22-185的导线一条。

第四章 110KV高家坪变电站主变压器选择
主变压器的型式、容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运营电能损耗，提高运营效率和可靠性，改善电网稳定性能。它的拟定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密限度等因素，进行综合分析和合理选择。
在选择主变压器容量时对重要变电站，应考虑当一台主变器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足所有负荷的60%~70%。
本变电站主变容量按远景负荷选择，并考虑到正常运营和事故时过负荷能力。
4.1相数的拟定
330KV以下的电力系统，在不受运送条件限制时，应用三相变压器。
4.2绕组数的拟定
本次所设计的变电站电压等级位110KV、10KV，选用双绕组变压器。
4.3主变压器台数的拟定
在这次变电站设计中,可以采用一台或两台主变压器,下面对单台变压器和两台变压器进行比较：
比 较
单台变压器
两台变压器
技
术
指
标
供电安全比
基本满足规定
满足规定
供电可靠性
不满足规定
满足规定
供电质量
电压损耗略大
电压损耗略小
灵活方便性
灵活性差
灵活性好
扩建合用性
稍差
好
从上表格可以明显看出，单台变压器是不可选的，所以选用两台变压器。
4.4 主变压器容量的拟定

从经济性、可靠性等方面考虑，选用容量为40000KVA的变压器。
4.5调压方式的拟定
普通型的变压器调压范围小，仅为±5%，并且当调压规定的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足规定。此外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，并且要向系统传输功率，又也许从系统反送功率，规定母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而规定变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。
主变
额定
电压
连接组
标号
空载
电流
空载损耗
负载
损耗
阻抗
电压
SFZ9-40000/110
110/10.5
ＹＮ ,d11
0.5%
40.4KW
156.6KW
10.5
SFZ10-40000/110
110/10.5
ＹＮ ,d11
0.45%
35.35KW
147.90KW
10.5
4.6 主变重要技术参数选择
110kv双绕组变压器技术参数表
结论：综上所述，选用型号为SFZ10-40000/110的变压器两台。
该变压器参数为：
额定电压：110/10.5KV
连接组标号：ＹＮ ,d11
空载损耗：35.35KW
负载损耗：147.90KW
空载电流：0.45%
阻抗电压：10.5%

第五章 站用变选择
选择原则：为满足直流电源、变压器冷却系统电源、制冷设备电源、站用照明及无人值班等的需要，装设两台所用变压器，所用电容量得拟定，根据规范一般考虑所用负荷为变电站总负荷的0.1%~0.5%，因110kV变电站一般为无人值班，站用负荷不会太高，因此这里取变电站总负荷的0.1%计算。
S＝0.1%×80000KVA＝80KVA。
根据选择原则，选出110KV高家坪变电站两台所用变型号为：
S9-M-80/10 两绕组变压器 额定电压：10/0.4 接线方式：Y/yn0
两台所用变分别接于10kV母线的Ⅰ段和Ⅱ段，互为暗备用，平时半载运营，当一台故障时，另一台可以承但变电站的所有负荷。
380V站用屏选择两块，其接线方式为单母分段，且联络开关装设备自投装置，当某台站用变故障或其它因素失电时，自动合上联络开关，保证另一站用屏正常供电。

第六章 无功补偿量的拟定
根据国家电网公司相关规程规定，一般变电站无功补偿容量为主变总容量的10%-30%，本变电站主变总容量为80000KVA，如取10%无功补偿容量，则全站无功补偿总容量为8000kVar，设计10kV每段母线装设一组4200KVar的电容器。电容器组型号为TBB10-4200/200AK
该设备参数为：
额定容量：4200Kvar
额定电压：10KV
额定电流：220A（3、4号电容器为220.5A）
额定频率：50Hz
额定电抗率：5%温度类别：—25/B

第七章 电气一次主接线设计
7.1 选择原则
变电所主接线选择的重要原则有以下几点：
7.1.1 供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供应符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，这是第一个基本规定。
7.1.2灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运营方式（涉及正常、事故和检修运营方式）并能方便地通过操作实现运营方式的变换并且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运营，灵活性还应涉及将来扩建的也许性。
7.1.3操作方便、安全：主接线还应简明清楚、运营维护方便、使设备切换所需的操作环节少，尽量避免用隔离开关操作电源。
7.1.4经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本规定的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运营维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。
7.2 110KV主接线设计
7.2.1 方案选择
（1）方案一：外桥接线
此接线当线路故障和进行投入或切除操作时，需操作与之相连的两台断路器，并影响一台未故障变压器的运营。但当变压器故障和切除操作时，不影响其他回路运营。故外侨接线只合用于线路短，检修和倒闸操作以及设备故障率均小，而变压器由于按照经济运营的规定需要经常切换的情况。此外。当电网有穿越功率通过变电所时，也要采用外桥接线，由于穿越性功率仅通过连接桥上的一台断路器。
（2）方案二：内桥接线
此接线线路的投入和切除比较方便，并且当线路发生短路故障时，仅故障线路的断路器跳闸，不影响其它回路运营。但是，当变压器故障时，则与该变压器连接的两台断路器都要跳闸，从而影响了一回未发生故障线路的运营。此外，变压器的投入与切除操作比较复杂，需投入和切除与该变压器连接的两台断路器，也影响了一回未故障线路的运营。
（3）方案三：单母线接线

此接线方式的优点是接线简朴、清楚。采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低。缺陷是供电可靠性低，母线及母线隔离开关等任一元件故障或检修时，均需使整个配电装置停电，且110kV级回路不超过两回时使用。
（4）方案四：单母线分段接线

此接线可进行轮换检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线段不间断供电和不致使重要用户停电。110kV级连接回路数为4回时可使用。
7.2.2 方案技术比较
设备
台数
接线方案
断路器
隔离开关
外桥接线
3
6
内桥接线
3
8
单母线接线
4
6
单母线分段接线
5
8
以上几种方案，由于该变电站进线仅为两回，考虑到经济性，故采用桥形接线。其优点为接线简朴清楚，调度灵活，便于实验。分析高家坪变电站可以看出这是一座终端变电站。110KV只有两回进线，进线输电距离较长且两回进线间不存在穿越功率。综合四个规定的考虑，选择内桥接线方式。
7.3 10KV主接线设计
7.3.1 方案选择
（1）方案一：单母线分段接线
既具有单母线接线简朴明显，方便经济的优点，又在一定限度上提高了供电的可靠性。但它的缺陷是当一段母线隔离开关故障或检修时，该段母线上的所有回路都要长时间停电，所以其连接的回路数一般可以比单母线增长一倍，6～10kV线路为6回及以上。
（2）方案二：双母线接线
双母线接线可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断，检修任一回路的母线或母线隔离开关时，只停该回路。母线故障后，能迅速恢复供电。各电源和回路负荷可任意分派到某一组母线上，可灵活调度以适应系统各种运营方式和潮流变化，并且，便于向母线左右任意一个方向扩建。但是双母线接线造价高，当母线检修或故障时，隔离开关作为操作电器，在倒换操作时容易误操作。
7.3.2 方案技术比较
设备
台数
接线方案
断路器
隔离开关
单母线分段接线
27
52
双母线接线
27
78
本所10KV出线共24回路，均为架空线路。对于10KV系统，出线回路数在6回及以上时，宜采用单母线分段接线，本变电站10KV用户负荷较轻，负荷性质为一级，二级负荷，宜采用单母线分段接线，且经济性和供电可靠性较高。
7.4 110kV高家坪变电站一次主接线图（见附图1）。

第八章 短路电流的计算
8.1 短路电流极端的重要目的
（1）电气主接线的比较与选择。
（2）选择断路器等电气设备，或对这些设备提出技术规定。
（3）为继电保护的设计以及调试提供依据。
（4）评价并拟定网络方案，研究限制短路电流的措施。
（5）分析计算送电线路对通讯设施的影响。
8.2 阻抗计算
系统参数： ； ； ；
根据前面所选的导线知： ，且由任务书已知得
由前面所选变压器参数知：
110kV母线三相阻抗标幺值：
线路三相阻抗标幺值：
变压器阻抗标幺值：
8.3 短路电流的计算
8.3.1 线路、变压器均单独运营

8.3.1.1 当d1点短路时：
总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.1.2 当d2点短路时：
总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.2 线路单独运营，变压器并联运营
8.3.2.1 当d1点短路时：

总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.2.2 当d2点短路时：
总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.3 线路并联运营，变压器单独运营

8.3.3.1 当d1点短路时：
总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.3.2 当d2点短路时：
总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.4 线路、变压器均并联运营

8.3.4.1 当d1点短路时：
总阻抗标幺值：
短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：
8.3.4.2当d2点短路时：
总阻抗标幺值：

短路电流标幺值：
短路电流：
冲击电流：

第九章 变电站一次电气设备选择及校验
电气设备的选择是发电厂和变电站电气设计的重要内容之一。对的的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达成安全、经济运营的重要条件。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运营要灵活，并且要符合现场的自然条件规定。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。
电气设备的选择应遵循以下两个原则：
（1）按正常工作状态选择；
（2）按短路状态校验。
9.1 按正常工作状态选择的具体条件
额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运营电压。一般220KV及以下的电气设备的最高允许工作电压为1.15Ue。所以一般可以按照电气设备的额定电压Ue不低于装设地点的电网的额定电压Uew: Ue≥Uew
额定电流：所选电气设备的额定电流Ie不得低于装设回路最大连续工作电流Imax: Ie≥Imax。计算回路的Imax应当考虑回路中各种运营方式下的在连续工作电流：变压器回路考虑在电压减少5％时出力保持不变，所以Imax＝1.05 Iet;母联断路器回路一般可取变压器回路总的Imax；出线回路应当考虑出线最大负荷情况下的Imax。
9.2 按短路状态校验的具体条件
热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应当超过允许值：Qy≥Qd
动稳定校验：所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流的电动力效应而导致变形或损坏：ich≦idw
9.3 断路器的选择及校验
高压断路器是主系统的重要设备之一。它的重要功能是：正常运营时，用它来倒换运营方式，把设备和线路接入电路或退出运营，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无端障部分正常运营，能起保护作用。断路器选择和校验的原则就是：按正常工作状态选择，按短路状态校验。
9.3.1 110kV断路器的选择
（1）额定电压：
（2）额定电流：高家坪变电站最大长期工作电流

（考虑变压器过负荷的能力10%）
（3）根据有关资料选择LW-110I/2500型断路器
型号
数量
技术参数
额定电流I（A）
额定开断电流（KA）
极限通过电流
Ies (kA)
3秒热稳定电流(kA)
LW-110I/2500
3
2500
31.5
125
50
（4）校验：
①
②
③额定开断电流校验：
110kV母线三相稳态短路电流
LW-110I/2500断路器的额定开断电流
符合规定。
④动稳定校验 ：
110kV母线短路三相冲击电流：
LW25-110/1250断路器的极限通过电流
符合动稳定规定
⑤热稳定校验：
LW-110I/2500断路器的3秒热稳定电流：
110kV母线短路热容量：
符合热稳定规定
⑥温度校验：
LW-110I/2500断路器允许使用环境温度：-40℃～40℃
高家坪变电站地区气温：-1.0℃～35.5℃，符合规定。
通过以上校验可知，110kV侧所选LW-110I/2500断路器完全符合规定。
9.3.2 主变10kV侧断路器及分段断路器的选择
（1）额定电压：
（2）额定电流：按70%的10kV最大负荷考虑

（3）根据有关资料选择断路器如下
型号
数量
技术参数
额定电流I（A）
额定开断电流（KA）
极限通过电流
Ies (kA)
3秒热稳定电流(kA)
ZN4—10/3150
3
3150
55
125
50
（4）校验：
①
②
③额定开断电流校验：
10kV母线三相稳态短路电流
ZN4—10/3150断路器的额定开断电流
符合规定。
④动稳定校验 ：
10kV母线短路三相冲击电流：
ZN4—10/3150断路器的极限通过电流
符合动稳定规定
⑤热稳定校验：
ZN4—10/3150断路器的3秒热稳定电流：
10kV母线短路热容量：
符合热稳定规定
⑥温度校验：
ZN4—10/3150断路器允许使用环境温度：-40℃～40℃
高家坪变电站地区气温：-1.0℃～35.5℃，符合规定。
通过以上校验可知，主变10kV侧断路器及10KV分段断路器的选择符合规定。
9.3.3 10kV出线断路器的选择
（1）额定电压：
（2）额定电流：按负荷最大的10kV出线考虑

（3）根据有关资料选择断路器如下
型号
数量
技术参数
额定电流I（A）
额定开断电流（KA）
极限通过电流
Ies (kA)
3秒热稳定电流(kA)
ZN4—10/1250
3
1250
31.5
80
31.5
（4）校验：
①
②
③额定开断电流校验：
10kV母线三相稳态短路电流
ZN4—10/1250断路器的额定开断电流
符合规定。
④动稳定校验 ：
10kV母线短路三相冲击电流：
ZN4—10/1250断路器的极限通过电流
符合动稳定规定
⑤热稳定校验：
ZN4—10/1250断路器的3秒热稳定电流：
10kV母线短路热容量：
符合热稳定规定
⑥温度校验：
ZN4—10/1250断路器允许使用环境温度：-40℃～40℃
高家坪变电站地区气温：-1.0℃～35.5℃，符合规定。
通过以上校验可知，主变10kV出线断路器的选择符合规定。
9.4 隔离开关的选择及校验
隔离开关是变电站中常用的电器，它需与断路器配套使用。因其无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流及短路电流。它的重要用途是隔离电压、倒闸操作、分合小电流。
隔离开关的型式应根据配电装置的布置特点和使用规定等因素，进行综合的技术经济比较后拟定。其选择的具体项目方法与断路器的（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）相同，不再反复。
根据对隔离开关操作控制的规定，还应选择其配用的操动机构。屋内式8000A以下隔离开关一般采用手动操作机构；220kV及以上高位布置的隔离开关，宜采用电动机构和液压机构。
9.4.1 110kV隔离开关的选择
（1）额定电压：
（2）额定电流：高家坪变电站最大长期工作电流

（考虑变压器过负荷的能力10%）
（3）根据有关资料选择GW4—110/1250型断路器
型号
数量
技术参数
额定电流I（A）
极限通过电流
Ies (kA)
4秒热稳定电流(kA)
GW4—110/1250
8
1250
50
20
（4）校验：
①
②
③动稳定校验 ：
110kV母线短路三相冲击电流：
GW4—110/1250隔离开关的极限通过电流
符合动稳定规定
④热稳定校验：
GW4—110/1250隔离开关的4秒热稳定电流：
110kV母线短路热容量：
符合热稳定规定
⑤温度校验：
GW4—110/1250隔离开关允许使用环境温度：-40℃～40℃
高家坪变电站地区气温：-1.0℃～35.5℃，符合规定。
通过以上校验可知，110kV侧所选GW4—110/1250隔离开关完全符合规定。
9.4.1 110kV隔离开关的选择
10kV选用小车开关，其刀闸参数与断路器参数相同，在此不再反复校验。
9.5 电流互感器的选择及校验
9.5.1 总的说明
（1）根据电流互感器装置处电压等级拟定额定电压
（2）根据拟定CT一次额定电压
（3）根据互感器CT用途，拟定其级次组别及接线方式
（4）110kV线路侧设立差动、过电流、测量三组CT，接成三相星形
110kV桥开关一侧设立差动、过电流、测量三组CT，接成三相星形，另一侧设立差动一组CT，接成三相星形
10kV主变出口处设立差动、计量、测量及电流保护三组CT，接成三相星形
10kV负荷出线处设立计量、测量及电流保护二组CT，接成二相星形
（5）选定型号，根据短路情况校验热稳定及动稳定
9.5.2 CT的选择
9.5.2.1 110KV电流互感器选择
（1）额定电压：
（2）

（3）预选：LCWB6-110W2 ,技术参数如下表
型号
技术参数
电流比
级次组合
Kd
Kt
LCWB6－110W2
1200/5
0.2/5P15/5P20
135
75/1s
（4）校验：
①热稳定校验：
110kV母线短路热容量：
又预选设备知：；；

符合规定
②动稳定校验：
；；

符合规定
通过以上校验可知，选择LCWB6－110W2 型电流互感器符合规定。
9.