牽引變電所主接線設(shè)計(jì)論

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1、北京交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 本任務(wù)書下達(dá)給：2007級電氣工程及自動化專業(yè)學(xué)生 設(shè)計(jì)（論文）題目：牽引變電所主接線設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 二、基本要求： 三、重點(diǎn)研究的問題： 四、主要技術(shù)指標(biāo)： 五、其他要說明的問題 下達(dá)任務(wù)日期：年月日 要求完成日期：年月日 答辯日期：年月日 指導(dǎo)老師：

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5、 開 題 報(bào) 告 題目：牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 報(bào)告人：電氣工程及其自動化 李倩 2009年8月25日 一、 文獻(xiàn)綜述 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)水平的進(jìn)步，人民生活水平的逐漸提高，電力系統(tǒng)在整個(gè)行業(yè)中占的比例逐漸增大?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的嚴(yán)密的整體，各類發(fā)電廠、變電站分工完成整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)電、變電和配電的任務(wù)，電力系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的主要能源部門，而變電站的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。 由于變電站的設(shè)計(jì)內(nèi)容多、范圍廣，邏輯性強(qiáng)，不同電壓等級、不同類型、不同性質(zhì)負(fù)荷的變電

6、站設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)不一樣的，設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)變電所的規(guī)模和形式，具體問題具體分析。 電氣主接線是牽引變電所設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電氣化電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，它反映了變電所基本結(jié)構(gòu)和功能。在運(yùn)行中，它表明本變電所與高壓電網(wǎng)、饋電線的連接方式以及相關(guān)一次設(shè)備的運(yùn)行方式，成為調(diào)度控制和設(shè)備實(shí)際操作的依據(jù)；同時(shí)，電氣主接線對牽引供電和鐵路電力供電系統(tǒng)運(yùn)行的可能性、電能質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性和操作靈活性起著決定性作用；在設(shè)計(jì)中，電氣主接線對變電所電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)方式及其配置與整定計(jì)算、自動裝置和控制方式選擇都有重大影響。 二、選題的目的、意義 隨著鐵路的高速建設(shè)和既有線路電氣化的大面積改造，電

7、氣化鐵路在國民經(jīng)濟(jì)中占有越來越重要的位置，牽引變電所是電氣化系統(tǒng)的重要組成部分。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中傳送電能的通路。主接線是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體。變電所一次主接線直接決定著電力網(wǎng)的電壓變換和電能分配；短路電流計(jì)算及設(shè)備選擇校驗(yàn)保證了變電設(shè)備應(yīng)用的安全穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性。 主接線的設(shè)計(jì)是否正確、對供電可靠性、運(yùn)行靈活、檢修方便以及經(jīng)濟(jì)合理等起著決定性的作用。 三、研究方案 變電所的選擇應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的位置，回路數(shù)，設(shè)備的特點(diǎn)，負(fù)荷的性質(zhì)以及系統(tǒng)原始資料確定，并且應(yīng)滿足安全的可靠性，靈活性，操作應(yīng)盡可能的簡單方便，經(jīng)濟(jì)應(yīng)合理等方面的要求。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為

8、110KV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容有：三個(gè)電壓等級主接線方式的選擇；主變的選擇、短路電流計(jì)算；一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；室內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 本論文能較好的應(yīng)用變電所設(shè)計(jì)基本理論知識，針對110KV高壓配電變電站的基本特征，分析原始資料，充分保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，著重應(yīng)用新技術(shù)和新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)計(jì)的合理，安全，經(jīng)濟(jì)，可靠。 四、進(jìn)度安排 7月1日-9月1日 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，收集資料，做好前期準(zhǔn)備，撰寫開題報(bào)告。 9月11日-9月30日 開始

9、撰寫論文。 10月1日-11月21日 征求導(dǎo)師意見，修改畢業(yè)論文。 11月24日-25日 評閱論文及論文答辯。 中 期 報(bào) 告 題目：牽引變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 報(bào)告人：電氣工程及其自動化 李倩 畢業(yè)設(shè)計(jì)的兩個(gè)月來，在導(dǎo)師的幫助以及自己努力下，我感覺自己真正學(xué)到了不少東西，畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展順利，對牽引變電所以及電氣化供電系統(tǒng)有了更加深刻的了解。以下是畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展的一些概要介紹： 一、 總體設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)課分以下幾部分： 1、電氣主接線設(shè)計(jì) 2、主變壓器的確

10、定 3、短路電流計(jì)算 4、設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 5、室內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì) 6、防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7、變電所總體布置 二、框架（框圖） 摘 要 電力生產(chǎn)發(fā)、送、變、用的同時(shí)性，決定了它每一個(gè)過程重要性。變電站作為電力生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，起著電壓變換和電能分配的樞紐作用。電能在變電站匯集與分散，能夠有利于潮流的合理分布及電能質(zhì)量的改善，提高供電可靠性。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為110KV降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容有：三個(gè)電壓等級主接線方式的選擇；主變的選擇、短路電流計(jì)算；一

11、次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；室內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 變電所一次主接線直接決定著電力網(wǎng)的電壓變換和電能分配；短路電流計(jì)算及設(shè)備選擇校驗(yàn)保證了變電設(shè)備應(yīng)用的安全穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性； 本論文較好的應(yīng)用了變電所設(shè)計(jì)基本理論知識，針對110KV高壓配電變電站的基本特征，分析原始資料，充分保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，著重應(yīng)用新技術(shù)和新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了變電站設(shè)計(jì)的合理，安全，經(jīng)濟(jì)，可靠。 關(guān)鍵詞：110kV、變電站、主接線、設(shè)計(jì) 目 錄 1. 電氣主接線設(shè)計(jì)…………………………………………………………………

12、1 1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求……………………………………………1 1.2 電氣主接線的方案與種類…………………………………………………2 1.3 電氣主接線方案的擬定……………………………………………………4 1.4 電氣主接線方案的比較……………………………………………………6 1.5 電氣主接線方案的確定……………………………………………………7 2. 主變壓器的確定………………………………………………………………9 3. 短路電流計(jì)算…………………………………………………………………11 4. 設(shè)備的選擇與校驗(yàn)……………………………………………………………17

13、 4.1 設(shè)備選擇的原則和規(guī)定……………………………………………………17 4.2 導(dǎo)線的選擇和校驗(yàn)…………………………………………………………18 4.3 斷路器的選擇和校驗(yàn)………………………………………………………22 4.4 隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)……………………………………………………25 4.5 互感器的選擇及校驗(yàn)………………………………………………………27 4.6 避雷器的選擇及校驗(yàn)………………………………………………………29 5. 室內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)…………………………………………………………31 5.1 配電裝置的設(shè)計(jì)要求……………………………………………………

14、…31 5.2 配電裝置的選型、布置……………………………………………………32 6. 防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………33 6.1 防雷系統(tǒng)……………………………………………………………………33 6.2 變電所接地裝置……………………………………………………………34 7. 變電所總體布置………………………………………………………………35 結(jié)論………………………………………………………………………………36 致謝………………………………………………………………………………37 主要參考資料……………………………………………………………………3

15、8 110KV變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線又稱一次接線，它是發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中傳送電能的通路。主接線是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體。主接線的設(shè)計(jì)是否正確、對供電可靠性、運(yùn)行靈活、檢修方便以及經(jīng)濟(jì)合理等起著決定性的作用。 變電所的選擇應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的位置，回路數(shù)，設(shè)備的特點(diǎn)，負(fù)荷的性質(zhì)以及系統(tǒng)原始資料確定，并且應(yīng)滿足安全的可靠性，靈活性，操作應(yīng)盡可能的簡單方便，經(jīng)濟(jì)應(yīng)合理等方面的要求。 1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則與要求 一、主接線的設(shè)計(jì)原則： 在進(jìn)行主接線方式設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1） 變電所在系統(tǒng)中的地位和作用。 2）

16、近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。 3） 負(fù)荷的重要性分級和出線回?cái)?shù)多少對主接線的影響。 4） 主變壓器臺數(shù)對主接線的影響。 5） 備用容量的有無和大小對主接線的影響。 二、主接線的設(shè)計(jì)要求： 1、可靠性： ① 斷路器檢修時(shí),能否不影響供電。 ② 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和時(shí)間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 　　　?、?變電所全部停電的可能性。 ④ 滿足對用戶的供電可靠性指標(biāo)的要求。 2、靈活性： ① 調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式

17、以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 ② 檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不影響對及戶的供電。 ③ 擴(kuò)建要求。應(yīng)留有發(fā)展余地，便于擴(kuò)建。 3、經(jīng)濟(jì)性： ① 投資?。? ② 占地面積??； ③ 電能損失小。 1.2 電氣主接線的方案與種類 主接線的基本形式，概括地可分為兩大類： ①　有匯流母線的接線形式：單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)。 ②　無匯流母線的接線形式：變壓器—線路單元接線、橋形接線、角形接線等。 接下來對以上幾種接線方式的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍簡單論述一下，看看是否符合原始資料的要求。 1、單母線接線

18、。 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，設(shè)備少，投資省，運(yùn)行操作方便，且便于擴(kuò)建。 缺點(diǎn)：可靠性及靈活性差。 適用范圍：只有一臺主變壓器，10KV出線不超過5回，35KV出線不超過3回，110KV出線不超過2回。 2、單母線分段接線。 優(yōu)點(diǎn)：a．用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。b．當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。 缺點(diǎn)：a．當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線的回路都要在檢修期間停電。b．當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。C擴(kuò)建時(shí)需兩個(gè)方面均衡擴(kuò)建。 適用范圍：適用于6~10KV配電裝置出線6回及

19、以下，35~60KV配電裝置出線4~8回，110~220KV配電裝置少于4回時(shí)。 3、雙母線分段接線。 由于當(dāng)進(jìn)出線總數(shù)超過12回及以上時(shí)，方在一組母線上設(shè)分段斷路器，根據(jù)原始資料提供的數(shù)據(jù)，此種接線方式過于復(fù)雜，故一般不作考慮。 4、雙母線接線。 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便，便于檢修和試驗(yàn)。 缺點(diǎn)：使用設(shè)備多，特別是隔離開關(guān)，配電裝置復(fù)雜，投資較多，且操作復(fù)雜容易發(fā)生誤操作。 適用范圍：出線帶電抗器的6~10KV出線，35~60KV配電裝置出線超過8回或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)，110KV~220KV出線超過5回時(shí)。 5、增設(shè)旁路母線的接線。 由于6~10KV配電裝置

20、供電負(fù)荷小，供電距離短，且一般可在網(wǎng)絡(luò)中取得備用電源，故一般不設(shè)旁路母線；35~60KV配電裝置，多為重要用戶，為雙回路供電，有機(jī)會停電檢修斷路器，所以一般也不設(shè)旁路母線；采用單母線分段式或雙母線的110~220KV配電裝置一般設(shè)置旁路母線，設(shè)置旁路母線后，每條出線或主變間隔均裝設(shè)旁路隔離開關(guān)，這樣一來，檢修任何斷路器都不會影響供電，將會大幅度提高供電可靠性。 優(yōu)點(diǎn)：可靠性和靈活性高，供電可靠。 缺點(diǎn)：接線較為復(fù)雜，且操作復(fù)雜，投資較多。 適用范圍：① 出線回路多,斷路器停電檢修機(jī)會多；② 多數(shù)線路為向用戶單供，不允許停電，及接線條件不允許斷路器停電檢修時(shí)。 6、變壓器—線路單元接線。

21、 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，設(shè)備少，操作簡單。 缺點(diǎn)：線路故障或檢修時(shí)，變壓器必須停運(yùn)；變壓器故障或檢修時(shí)，線路必須停運(yùn)。 適用范圍：只有一臺變壓器和一回線路時(shí)。 7、橋形接線：分為內(nèi)橋和外橋兩種。 ⑴ 內(nèi)橋接線：連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四回路只需三臺斷路器，線路的投入和切除比較方便。 缺點(diǎn)：a．變壓器的投入和切除較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路暫時(shí)停運(yùn)；b．出線斷路器檢修時(shí)，線路需長時(shí)間停運(yùn)；c．連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。 適用范圍：容量較小的變電所，并且變壓器容量不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況。 ⑵ 外橋接線：連接橋斷

22、路器接在線路斷路器的外側(cè)。 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備少，且變壓器的投入和切除比較方便。 缺點(diǎn)：a．線路的投入和切除較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，且影響一臺變壓器暫時(shí)停運(yùn)；b．變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長時(shí)間停運(yùn)；c．連接橋斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。 適用范圍：容量較小的變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較低的情況，當(dāng)電網(wǎng)中有穿越功率經(jīng)過變電所時(shí)，也可采用此種接線。 8、角形接線：由于保證接線運(yùn)行的可靠性，以采用3~5角為宜。 優(yōu)點(diǎn)：a．投資少，斷路器數(shù)等于回路數(shù)；b．在接線的任一段發(fā)生故障時(shí)，只需切除這一段及其相連接的元件，對系統(tǒng)影響較小；c．接線成閉合環(huán)形，運(yùn)行時(shí)可靠、靈

23、活；d．每回路都與兩臺斷路器相連接，檢修任一臺斷路器時(shí)都不致中斷供電；e．占地面積小。 缺點(diǎn)：在開環(huán)、閉環(huán)兩種運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，各支流通過的電流差別很大，使電器選擇困難，并使繼電保護(hù)復(fù)雜化，且不便于擴(kuò)建。 適用范圍：出線為3~5回且最終規(guī)模較明確的110KV以上的配電裝置中。 1.3 電氣主接線方案的擬定 綜上所述八種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合原始資料所給定的條件進(jìn)行分析，擬定主接線方案。 原始資料： 變電所類型：降壓變電所 電壓等級：110/35/10KV 出線情況：110KV進(jìn)線2回，35KV出線6回，10KV出線12回 負(fù)荷性質(zhì)：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電 結(jié)合原始資料所提供的數(shù)

24、據(jù)，權(quán)衡各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將各電壓等級適用的主接線方式列出： 1、110KV進(jìn)線2回，且作為降壓變電所，110KV側(cè)無交換潮流，線路既向變電所供電，又作為備用電源。所以，從可靠性和經(jīng)濟(jì)性來定，110KV部分適用的接線方式為單母線分段、單母線兼旁路和雙母線接線三種。 2、查閱《電力工程電力設(shè)計(jì)手冊》，6－10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回路及以上時(shí)，35－63KV出線回路數(shù)為4－8回時(shí)，可采用單母線分段接線，本次設(shè)計(jì)的變電所，35KV側(cè)有6回出線，10KV側(cè)有12回出線，均符合條件，故可考慮采用此種接線。35KV、10KV部分定為單母線分段。 這樣，擬定三種主接線方案： 方案I：110

25、KV采用單母線分段接線，35KV、10KV為單母線分段接線。 方案II：110KV采用單母線分段兼旁路接線，35KV、10KV為單母線分段接線。 方案III：110KV采用雙母線接線，35KV、10KV為單母線分段接線 繪出方案I的接線圖。 110KV 1#主變 2#主變 35KV 10KV 圖1－1：110KV采用單母線分段接線，35KV、10KV采用單母線分段接線示意圖 1.4 電氣主接線方案的比較 一、主接線方案的可靠性

26、比較： 110KV側(cè)： 方案I：采用單母線分段接線，任一臺變壓器或線路故障或停運(yùn)時(shí)，不影響其它回路的運(yùn)行；分段斷路器停運(yùn)時(shí)，兩段母線需解列運(yùn)行，全部失電的可能稍小一些，不易誤操作。 方案II：單母線分段兼旁路接線，檢修任一臺變壓器或線路故障或停運(yùn)時(shí)，都可用旁路斷路器代替；當(dāng)任一母線故障檢修時(shí)，旁路斷路器只可代一回線路運(yùn)行，本段母線上其它線路需停運(yùn)。 方案III：采用雙母線接線，當(dāng)一條線路故障或切除時(shí)，不影響變壓器運(yùn)行，不中斷供電；橋連斷路器停運(yùn)時(shí)，兩回路將解列運(yùn)行，亦不中斷供電。且接線簡單清晰，全部失電的可能性小，但變壓器二次配線及倒閘操作復(fù)雜，易出錯(cuò)。 35KV、10KV側(cè)：由于三

27、方案接線方式一樣，故不做比較。 二、主接線方案的靈活性比較 110KV側(cè)： 方案I：運(yùn)行方式簡便，調(diào)度操作簡單靈活，易于擴(kuò)建，但當(dāng)開關(guān)或二次檢修時(shí)線路要停運(yùn)，影響供電。 方案II：運(yùn)行方式復(fù)雜，調(diào)度操作復(fù)雜，但可以靈活地投入和切除變壓器和線路，能滿足在事故運(yùn)行方式，檢修方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求，較易于擴(kuò)建。 方案III：運(yùn)行方式復(fù)雜，調(diào)度操作復(fù)雜，能滿足在事故運(yùn)行方式，檢修方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 35KV、10KV側(cè)：三方案相同。 三、主接線方案的經(jīng)濟(jì)性比較 表3－1: 三方案主要設(shè)備比較列表 項(xiàng)目 方案 主變壓器 110KV斷路器 110KV隔離開關(guān)

28、 35KV 10KV設(shè)備 I 2，臺 11，臺 18，組 相同 II 2，臺 17，臺 28，組 相同 III 2，臺 20，臺 33，組 相同 從上表可以看出，方案I比方案II少六臺110KV斷路器、兩組110KV隔離開關(guān)，方案I占地面積相對少一些，所以說方案I 比方案II、 III綜合投資少得多。 1.5 電氣主接線方案的確定 對方案I、方案II、方案III的綜合比較列表，對應(yīng)比較一下它們的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性，從中選擇一個(gè)最終方案（因35KV、10KV側(cè)兩方案相同，不做比較）。 表3－2: 方案I、方案II、方案III綜合比較列表 方案 項(xiàng)

29、目 方案I 方案II 方案III 可 靠 性 ① 簡單清晰，設(shè)備少 ②任一主變或110KV線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) ③ 各電壓等級有可能出現(xiàn)全部停電的概率不大 ④操作簡便，誤操作的機(jī)率小 ① 簡單清晰，設(shè)備多 ②任一主變或110KV線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) ③ 全部停電的概率很小 ④操作相對簡便，誤操作的機(jī)率大 ① 簡單清晰，設(shè)備多 ②任一主變或110KV線路停運(yùn)時(shí)，均不影響其它回路停運(yùn) ③ 全部停電的概率很小 ④操作復(fù)雜，誤操作的機(jī)率大 靈 活 性 ① 運(yùn)行方式簡單，調(diào)度靈活性強(qiáng) ②便于擴(kuò)建和發(fā)展 ① 運(yùn)行方式復(fù)雜，操作

30、煩瑣 ② 便于擴(kuò)建和發(fā)展 ① 運(yùn)行方式復(fù)雜，操作煩瑣 ② 便于擴(kuò)建和發(fā)展 經(jīng) 濟(jì) 性 ① 高壓斷路器少，投資相對少 ②占地面積相對小 ① 設(shè)備投資比第I方案相對多 ② 占地面積相對大 ① 設(shè)備投資比第I、II方案相對多 ② 占地面積相對大 通過以上比較，經(jīng)濟(jì)性上第I方案遠(yuǎn)優(yōu)于第II、III方案，在可靠性上第II方案優(yōu)于第I、III方案，靈活性上第III方案遠(yuǎn)不如第I、II方案 該變電所為降壓變電所，110KV母線無穿越功率，選用單母線分段接線。又因?yàn)?0KV負(fù)荷為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城鄉(xiāng)生活用電，在供電可靠性方面要求不是太高，即便是有要求高的，現(xiàn)在10KV全為SF6或真空斷

31、路器，停電檢修的幾率極小，再加上電網(wǎng)越來越完善，N+1方案的推行、雙電源供電方案的實(shí)施，第I方案在可靠性上完全可以滿足要求，第II、III方案增加的投資有些沒必要。 經(jīng)綜合分析，決定選第I方案為最終方案，即110KV系統(tǒng)采用單母分段接線、35KV、10KV系統(tǒng)為單母線分段接線。 2. 主變壓器的確定 一、主變壓器臺數(shù)的確定 為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺主變壓器。 二、調(diào)壓方式的確定： 據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中：系統(tǒng)110KV母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。 三、主變壓器容量的確定 主變壓器容量一般

32、按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，亦要根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器容量應(yīng)按下式選擇：Sn=0.6PM。因?qū)σ话阈宰冸娝?，?dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證70~80%負(fù)荷的供電，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力40%。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%為非重要負(fù)荷，因此，采用Sn=0.6 PM確定主變是可行的。 由原始資料知： 10KV側(cè)Pmax=100MW，cosφ=0.8 所以，在其最大運(yùn)行方式下： Sn=0.6×100/0.8=75(MVA) 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》選擇兩臺西安變壓器廠生產(chǎn)的三相三繞組

33、風(fēng)冷有載調(diào)壓變壓器兩臺，型號為：SFSZ7-50000型變壓器。 容量校驗(yàn)：低負(fù)荷系數(shù)K1=實(shí)際最小負(fù)荷/額定容量=45/50=0.9 高負(fù)荷系數(shù)K2=實(shí)際最大負(fù)荷/額定容量=100/50=2 另外,《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244規(guī)定:自然油循環(huán)的變壓器過負(fù)荷系數(shù)不應(yīng)超過1.5。 綜上, 并查《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244變壓器過負(fù)荷曲線圖(圖9-11-a)可以得出過負(fù)荷時(shí)間T≈4h＜Tmax=5400/365=14.79h。 可見：此變壓器不能滿足過負(fù)荷要求，故應(yīng)選用更大型號的變壓器。 查《手冊》現(xiàn)選用兩臺西安變壓器廠生產(chǎn)的三相三繞組風(fēng)冷有載調(diào)壓變

34、壓器兩臺，型號為：SFSZ7-63000型變壓器。 表2－1: 所選變壓器主要技術(shù)參數(shù) 型號 額定電壓 KV 空載損耗KW 空載 電流 接線組別 阻抗電壓 高-中 高-低 中-低 SFSZ7-63000 110±8×1.25% 38.5±2×2.5% 10.5 84．7 1.2% Yn,yn,d11 17.5 10.5 6.5 容量校驗(yàn)：低負(fù)荷系數(shù)K1=實(shí)際最小負(fù)荷/額定容量=45/63=0.71 高負(fù)荷系數(shù)K2=實(shí)際最大負(fù)荷/額定容量=100/63=1.6 另外,《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244規(guī)定:自然油循環(huán)的變壓器過負(fù)荷系

35、數(shù)不應(yīng)超過1.5。 綜上, 并查《發(fā)電廠電氣設(shè)備》P244變壓器過負(fù)荷曲線圖(圖9-11-a)可以得出過負(fù)荷時(shí)間T≈24h＞Tmax=5400/365=14.79h。 可見：此變壓器能滿足要求，故應(yīng)選用此型號的變壓器。3. 短路電流計(jì)算 一、短路電流計(jì)算的目的 1、在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 2、在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，需要全面的短路電流計(jì)算。 3、在設(shè)計(jì)室外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全

36、距離。 4、設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，需用短路電流。 5、在選擇繼電保護(hù)和整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 二、短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 1、計(jì)算的基本情況 a．系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行。 b．短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 c．所有電源的電動勢相位角相同。 d．應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件。 2、接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是最大運(yùn)行方式，不能用僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 3、計(jì)算容量 按該設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。 4、短路種類：均按三相短路計(jì)算。 5、短路計(jì)算點(diǎn) 在正常運(yùn)行方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短路電流為最

37、大的地點(diǎn)。 三、短路電流計(jì)算： 因計(jì)算復(fù)雜，本節(jié)只計(jì)算110KV與10KV側(cè)短路電流 1、選擇計(jì)算短路點(diǎn) 在下圖中，d1，d2，d3分別為選中的三個(gè)短路點(diǎn) 2、畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 XS 110KV d1 X1 X1 X2 35KV X2

38、 X3 X3 d2 d3 10KV 圖3－1: 等值網(wǎng)絡(luò)圖 3、計(jì)算： 已知：（1）系統(tǒng)電壓等級為110KV、35KV、10KV，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，系統(tǒng)110KV母線系統(tǒng)短路容量為3000MVA,110KV側(cè)為LGJ-300/35KM架空線供電。 （2）視系統(tǒng)為無限大電流源，故暫態(tài)分量等于穩(wěn)態(tài)分量，即I＂=I∞，S＂= S∞ （3）主變?yōu)镾FSL1-63000

39、型變壓器，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA 基準(zhǔn)電壓Uj=1.05 Ue =115（KV） 基準(zhǔn)電流Ij= Sj/ 3 Uj=100/(115× 3 ) =0.502（KA） 基準(zhǔn)電抗Xj=Uj/ 3 Ij= Uj2/ Sj=1152/100=132(Ω) ∴對側(cè)110kv母線短路容量Skt的標(biāo)幺值為 Skt*= Skt/Sb=3000/100=30 ∴對側(cè)110kv母線短路電流標(biāo)幺值 Ikt*= Skt*=30 ∴對側(cè)110kv系統(tǒng)短路阻抗標(biāo)幺值 xs*=1/ Ikt*=1/30=0.0333 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第189頁對于LGJ-300線路X=

40、0.382Ω/KM ∴XS*=0.0333+(0.382×35)/132/2=0.084 d1,d2點(diǎn)的等值電抗值計(jì)算公式： x1=1/2×｛U（1-2）%+ U（1-3）%- U（2-3）%｝ x2=1/2×｛U（1-2）%+ U（2-3）%- U（1-3）%｝ x3=1/2×｛U（1-3）%+ U（2-3）%+ U（1-2）%｝ 其中： U（1-2）%—變壓器高壓與中壓繞組間短路電壓 U（1-3）%—變壓器高壓與低壓繞組間短路電壓 U（2-3）%—變壓器中壓與低壓繞組間短路電壓

41、 由變壓器參數(shù)表得知，繞組間短路電壓值分別為： U（1-2）%=17.5% U（1-3）%=10.5% U（2-3）%=6.5% 主變額定容量SN=63MVA 所以x1=1/2×(17.5+10.5-6.5)=10.75 x2=1/2×(17.5+6.5-10.5)=6.75 x3=1/2×(10.5+6.5-17.5)= - 0.25 標(biāo)么值: x1*= x1 /100×( Sj / SN)=10.75/100×(100/63)=0.17 x2*= x2 /100×( Sj / SN)=6.75/100×(100/63)=0.11

42、 x3*= x3 /100×( Sj / SN)=-0.25/100×(100/63)=-0.004 已知110KV系統(tǒng)折算到110KV母線上的等值電抗Xs*=0.084 當(dāng)d1點(diǎn)短路時(shí) XS d1 圖3－2: d1點(diǎn)短路示意圖 I″d*1=1/ Xs*=1/0.084=11.905 Ij=Sj / 3Uj=100/( 3×115)=0.502(KA) I″d1= I″d*1×Ij=11.905×0

43、.502=5.976(KA) I″d1=I∞ Ich=1.8× 2 ×I″d=1.8× 2×5.976=15.239 (KA) S∞= 3Uj×I∞= 3×115×5.976=1190.3(MVA) 其中Id：短路電流周期分量有效值 Id″：起始次暫態(tài)電流 I∞：t=∞時(shí)穩(wěn)態(tài)電流 S∞：短路容量 當(dāng)d2點(diǎn)短路時(shí) 0.084 0.17 0.17 0.084 0.224 0.11 0.11 0.14

44、 d2 d2 d2 圖3－3： d2點(diǎn)短路示意圖 I″d*2=1/ X d*2=1/0.224=4.46 Ij=Sj /( 3 Uj)=100/( 3×37)=1.56(KA) I″d2= I∞= I″d*2×Ij =4.46×1.56=6.958(KA) Ich =1.8× 2×I″d2=1.8× 2 ×6.958=17.74(KA) S2∞= 3Uj×I∞= 3×37×6.958=445.9(M

45、VA) 當(dāng)d3點(diǎn)短路時(shí) 0.084 0.084 0.17 0.17 0.167 0.083 -0.004 -0.004

46、 d3 d3 d3 圖3－4：d3點(diǎn)短路示意圖 I″d*3=1/ X d*3=1/0.167=5.988 Ij =Sj / ( 3 Uj )=100/( 3×10.5)=5.5(KA) I″d3= I∞= I″d*2×Ij=5.988×5.5=32.9(KA) Ich3=1.8× 2×I″d3=1.8× 2×32.9=84(KA) S3∞= 3 Uj3×I∞= 3 ×10.5×32.9=598(MVA) 額定電流計(jì)算 因IN=Ij×SN /Sj (SN =63MVA，Sj=100MVA，Ij1=0.502

47、KA，Ij2=1.56KA，Ij3=5.5KA) 所以IN1=0.502×63/100=0.32(KA) IN2=1.56×63/100=0.98(KA) IN3=5.5×63/100=3.47(KA) 表3－1：短路電流計(jì)算結(jié)果表 短路點(diǎn) 基準(zhǔn)電壓KV 基準(zhǔn)電流KA 電壓等級KV 計(jì)算電抗 額定電流KA T=0時(shí)刻短路電流周期分量 穩(wěn)態(tài)短路電流 短路電流沖擊值KA 最大電流有效值KA 短路容量KVA 標(biāo)么值 有名值KA 標(biāo)么值 有名值KA 公式 Uj=Up Sj / Uj Ij×SN/Sj I*″ I*″Ij I*∞

48、 I*∞Ij 2.55I″ 1.52I″ Iuj d1 115 0.502 110 0.084 0.32 11.91 5.98 11.91 5.98 15.24 9.08 1190.3 d2 37 1.56 35 0.224 0.98 4.46 6.958 4.46 6.958 17.74 10.58 405.9 d3 10.5 5.5 10 0.167 3.47 5.988 32.9 5.988 32.9 84 50 598 4. 設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 4.1 設(shè)備選擇的原則和規(guī)定 導(dǎo)體和

49、設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)，應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。 一、一般原則 1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。 2）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 3）選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。 4）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 5）擴(kuò)建工程應(yīng)盡量使新老電器型號一致。 6）選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 二、有關(guān)規(guī)定 1、技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓過電流的情況下保持正常運(yùn)行。 1）長期工作條件 a．電壓：選用的電器允許的最高工作

50、電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即Umax＞Ug，當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為1.15UN。 表4－1：額定電壓與設(shè)備最高電壓 受電設(shè)備或系統(tǒng)額定電壓 供電設(shè)備額定電壓 設(shè)備最高電壓 10 10.5 11.5 35 38.5 40.5 110 121 126 b．電流：選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即Ie≥Ig。由于高壓電器沒有明顯的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種方式下回路持續(xù)工作電流。 c．機(jī)械負(fù)荷：所選電器端子的允許負(fù)荷，應(yīng)大于電器引下線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。 2

51、）短路穩(wěn)定條件 ① 校驗(yàn)的一般原則 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的短路電流，一般取三相短路時(shí)的短路電流。 ② 短路的熱穩(wěn)定條件：It2t＞Qdt Qdt—在計(jì)算時(shí)間tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KA2.S） It—t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（KA） T—設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（S） ③ 短路的動穩(wěn)定條件 ich≤idf Ich≥Idf ich—短路沖擊電流峰值（KA） idf—短路全電流有效值 Ich—電器允許的極限通過電流峰值（KA）

52、 Idf—電器允許的極限通過電流有效值（KA） ④ 絕緣水平 在工作電壓和過電壓下，電氣的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算選用適當(dāng)?shù)碾妷罕Ｗo(hù)設(shè)備。 2、環(huán)境條件 選擇導(dǎo)體和電阻時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 4.2 導(dǎo)線的選擇和校驗(yàn) 載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料比較經(jīng)濟(jì)，110KV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線，當(dāng)負(fù)荷電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選用較大截面的導(dǎo)線。矩形導(dǎo)線一般只用于35KV及以下，電流在4000A及以下時(shí)；槽形導(dǎo)體一般用于

53、4000~8000A的配電裝置中；管形導(dǎo)體用于8000A以上的大電流母線。 一、導(dǎo)線的選擇 1、按回路最大持續(xù)工作電流選擇： Ixu≥Ig.max 其中Ig.max—導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流（A） Ixu—相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件下長期允許工作電流（A） 若導(dǎo)體所處環(huán)境條件與規(guī)定載流量計(jì)算條件不同時(shí)，載流量應(yīng)乘以相應(yīng)的修正系數(shù)。 2、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 Sj＝Ig.max/j 其中Sj—按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算得到體截面（mm2） j—經(jīng)濟(jì)電流密度（A/ mm2） 以下分別對各電壓等級的導(dǎo)線進(jìn)行

54、計(jì)算選擇。 110KV系統(tǒng)： 由于連線與110KV進(jìn)線所承受的電流相同，故110KV所有連線與進(jìn)線選擇型號相同的導(dǎo)線,即LGJ-300型（長期允許載流量770A>2×320A）。 35KV系統(tǒng)： 進(jìn)線(母線)：Ig.max=1.05Ie=1.05×980=1029(A) 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第337頁表，按最高允許溫度為+70℃，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度最高為+30℃，修正系數(shù)K=0.94 所以導(dǎo)線的最大載流量 Ig=Ig.max/K=1029/0.94=1094 (A) 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第412頁表，得LGJ-630/55型導(dǎo)線（長期允許載流量1204A） 出

55、線：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 Ig.max=63000/（35×1.732）/6=173.2 (A) 由于t=6000，查軟導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度表(《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第377頁)，得j=0.95（A/mm2） 所以Sj= Ig.max/J=173.2/0.95=182.3(mm2) 查表得LGJ-185/30型導(dǎo)線(長期允許最大載流量551A) 10KV系統(tǒng)： 進(jìn)線：由于按主變額定容量計(jì)算太大，故按10KV側(cè)Pmax=25MW計(jì)算，cosφ=0.85 Ie=Pmax/ 3 U cosφ=25×103/ ( 3×10×0.85)=1698.09(A) Ig.max=1

56、.05Ie=1.05×1698.09=1782.99(A) 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第337頁表，按最高允許溫度為+70℃，當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度最高為+30℃，修正系數(shù)K=0.94 所以導(dǎo)線的最大載流量 Ig=Ig.max/K=1782.99/0.94=1897(A) 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第333頁表，得矩形導(dǎo)體80×8兩條橫放（長期允許載流量1946A） 出線：由于不知道每回出線的負(fù)荷情況,故選10KV出線導(dǎo)線時(shí)按主變額定容量選擇(按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇) Ig=63000/12/(10× 3 )=303.12(A) 架空線路： 由于t=6000，查軟導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度表，

57、得j=0.95（A/mm2） 所以Sj= Ig.max/J=303.12/0.95=319(mm2) 查表得LGJ-300型導(dǎo)線(長期允許最大載流量770A) 因?yàn)榘唇?jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線載面，應(yīng)盡量接近經(jīng)濟(jì)計(jì)算載面Sj，當(dāng)無合適規(guī)格導(dǎo)體時(shí)，允許小于Sj。 二、電力電纜的選擇 要求：電纜截面應(yīng)滿足持續(xù)允許電流、短路熱穩(wěn)定、允許電壓降等要求，當(dāng)最大負(fù)荷利用小時(shí)Tm>5000h且長度超過20M時(shí)，還應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選取。 1、按持續(xù)允許電流選擇 ① 計(jì)算公式 敷設(shè)在空氣中和土壤中的電纜允許載流量按下式計(jì)算： KIxu≥Ig Ig：計(jì)算工作電流 Ixu：電纜在標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè)條件下的額

58、定載流量 K：不同敷設(shè)條件下綜合校正系數(shù)，對于土壤中單根敷設(shè)的電纜 K=KτK3 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第1001頁表，50℃時(shí) Kτ=0.895 K3=1.09 ∴Ixu ≥Ig /K=303.12/(0.895×1.09)=311 A 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第934頁表,選用YJV-3*185電力電纜(額定載流量281×1.29=362.5 (A) 2、按持續(xù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 公式: S=Ig/j Ig：計(jì)算工作電流 J：經(jīng)濟(jì)電流密度 （A/mm2） 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第942頁表 j=0.93 S=303.12/0.93=326 mm2

59、 截面積太大,故其工作電流按最大負(fù)荷計(jì)算 Ig=25/(10×1.732×12)=0.12 (KA)=120 A S=120/0.93=129 mm2 故仍選用YJV-3×185電力電纜 三、導(dǎo)線的校驗(yàn) 1、按電暈電壓校驗(yàn)： 110KV及以上電壓的線路，變電所母線均應(yīng)以當(dāng)?shù)貧庀髼l件下晴天不出現(xiàn)全面電暈為控制條件，使導(dǎo)線安裝處的最高工作電壓小于臨界電暈電壓，即Ug≤U0。 U0=84m1m2hδ2/3nr0 /h0（1+0.301/ r0δ）×lgajj /rd 因當(dāng)110KV軟導(dǎo)線超過LGJ-70時(shí)，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)（由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》查得），由于所選導(dǎo)線為LGJ

60、-300型，故不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。 2、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 裸導(dǎo)線熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為 S＞Smin=I∞/C×（ tdz×kf） 其中：Smin—根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許載面（mm2） C—熱穩(wěn)定系數(shù)，查表得C=87 tdz—短路電流等值時(shí)間 kf—集膚效應(yīng)系數(shù)。軟導(dǎo)線取1，矩形母線取1.2(雙層) 110KV側(cè) Smin=5980/87× 4.45=145 mm2＜300 mm2 35KV側(cè) Smin=6958/87× 4.45=168.7 mm2＜630 mm2 10KV側(cè) Smin=32900/87× 4.45×1.2 =797.7 mm2＜

61、2×(80×8) mm2 故熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 四、電力電纜的校驗(yàn) 1、 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 由于電纜芯線一般系多股膠線構(gòu)成，截面在400 mm2以下時(shí)，KS≈1，滿足電纜熱穩(wěn)定的最小截面可簡化為 Smin≈( Qt /C)×1000 C=1/η 4.2Q/Kρ20αln{[1+α(θm-20)]/[ 1+α(θp-20)] }×10-2 θp=θ0+(θH-θ0)(Ig /Ixu)2 式中η—計(jì)及電纜芯線充填物熱容量隨溫度變化以及絕緣散熱影響的校正系數(shù)，對于3~6KV廠用回路，η取0.93，35KV及以上回路可取1.0。 Qt—短路熱

62、效應(yīng) （KA2/S） C—熱穩(wěn)定系數(shù) Q—電纜芯單位體積的熱容量，鋁芯取0.59 J/(cm3.℃),對銅芯取 0.81 J/(cm3.℃)； α—電纜芯在20℃時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁芯為0.00403(1/℃); 銅芯為 0.00393 J/(cm3.℃)；； K—20℃時(shí)電纜芯線的集膚效應(yīng)系數(shù)，S≤100mm2的三芯電纜K=1，對YJV-3*185電力電纜K=1.008 ρ20—電纜芯在20℃時(shí)的電阻系數(shù)，鋁芯取0.031*10-4(Ω．Cm2/cm)；對銅芯取0.0184*10-4(Ω．Cm2/cm) θm—電纜芯線在短路時(shí)的最

63、高允許溫度（℃）； θp—35KV及以下電纜芯在短路前的實(shí)際運(yùn)行溫度（℃）， θ0—電纜敷設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度（℃） θH—電纜芯線在額定負(fù)荷下最高允許溫度（℃） Ig—電纜實(shí)際計(jì)算電流（A） Ixu—電纜長期允許工作電流（A） 查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》第937頁表，C=82 Qt=32.92*0.1=108.2 Smin≈( Qt /C)×1000=126.8 mm2＜185 mm2 故熱穩(wěn)定校驗(yàn)合格。 4.3 斷路器的選擇和校驗(yàn) 一、斷路器選擇的技術(shù)條件 1、電壓：UN≥Ug（Ug為電網(wǎng)工作電壓） 2、電流：IN≥I

64、gmax 3、開斷電流（或開斷容量）：Idt≤Ikd（或Sdt≤Skd） Idt—斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量 Ikd—斷路器額定開斷電流 Sdt—斷路器額定t秒的開斷容量 Skd—斷路器額定開斷容量 4、短路關(guān)合電流選擇：iNSC≥ich 5、動穩(wěn)定校驗(yàn)：imax＞ich 6、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：I2∞tdz≤It2t 二、斷路器型式和種類的選擇： 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油斷路器、少油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等。 斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并以技

65、術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 三、斷路器的選擇和校驗(yàn) 1、電壓選擇： 110KV側(cè)：Ug=1.1Ue=121KV 35KV側(cè)：Ug=1.1Ue=38.5KV 10KV側(cè)：Ug=1.1Ue=11KV 2、電流選擇： 由于高壓斷路器沒有連續(xù)過流的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 110KV側(cè)： 進(jìn)線：Ig=1.05Ie=1.05×（2×320）=672A 橋開關(guān)：Ig=1.05Ie=1.05×320=336A 35KV側(cè)： 主變側(cè)：Ig=1.05Ie=1029A 出線：Ig=1.05Ie=1.05×173.2=181.9A 10KV側(cè)

66、： 主變側(cè)：Ig=1.05Ie=3643.5A 出線：Ig=1.05Ie=1.05×303=318A 3、開斷電流（由短路電流計(jì)算得）： 110KV側(cè)：Idt=5.98KA 35KV側(cè)：Idt=6.958KA 10KV側(cè)：Idt=32.9KA 4、最大短路沖擊電流（由短路電流計(jì)算得）： 110KV側(cè)：ich=15.24KA 35KV側(cè)：ich=17.74KA 110KV側(cè)：ich=84KA 通過以上所得數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器，選擇情況見下表： 表4－2：斷路器選擇 安裝位置 型號 電壓（KV） 額定電流 A 額定開斷電流KA 極限通過電流KA 額定短時(shí)耐受電流KA 固有分閘時(shí)間s 合閘時(shí)間s 額定 最大 出線橋 LW6-110I 110 126 3150 31.5 100 40（3） 0.03 0.09 主變分段 LW8-35 35 40.5 1600 25 63 25(4) 0.06 0.15 出線 LW8-35 35 40.5 630 25 63 25(4) 0.06