110KV变电站电气一次部分设计(共62页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 LANZHOU UNIVERSITY OF TECNOLOGY 毕业设计（说明书） 题目：某110KV终端变电所电气一次部分学 院： 电气工程及其信息工程学院 专业班级： 控制工程一班 姓 名： 冯 尔 鹏 学 号： 指导教师： 陈 玉 武 2012 年 12 月 15 日引言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行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。现阶段：全面做好“十二五”发展规划，加快电网重点工程建设，进一步加强企业经营管理，推进“三集五大”体系建设，加大科技创新和管理创新力度，继续加强“三个建设”。电力力布局由注重就地平衡向全国乃至更大范围优化统筹转变，电力结构由过度依赖煤电向提高非化石能源发电比重转变，推进集约化发展和标准化建设，充分发挥国家电网在电力市场化、能源清洁化、经济低碳化、生活方式现代化中的基础性作用；实现供配电输送无缝隙，无错误结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，根据当地电力系统发展规划，拟在某区域新建一座110KV变电站，本题课题联系实际。本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它可以复习巩固了专业课程的有关内容，拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择等摘 要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，国民经济的发展越来越快，要满足这一要求就必须加强电网建设，而变电所建设就是电网建设中的重要一环，在变电站的设计中，即要求所变电能能很好的服务于工业生产，又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要，并做好节能工作，就必须满足以下要求：安全性、可靠性、经济型、灵活性。本设计讨论的是110KV变电站电气部分的设计，该电压等级属于高压网络，设计通过分析变电所担任的任务及用户负荷等情况，选择所址，并通过出线回路数、电压等级、负荷类型等选择合适的电气主接线型式，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置，同时进行各种变压器的选择及其连接方式，再进行短路电流计算，进行各高低压电气设备的选择及其校验，并设计了防雷与接地保护等，最后设计整个系统的电气接线图。关键字变电所、主接线、变压器、负荷、短路计算、电气设备ABSTRACTWith the development of science and technology in China, particularly computing technology has advanced, The design is refer to the part of 110kV electrical substation design. First of all, Key Words Substation； Short Circuit Calculation；Electrical equipment Selection 目 录 3.2 短路电流计算的一般规定 3.5 110KV变电站的短路计算 3.5.1 变压器各绕组电抗标幺值的计算 3.5.2 110KV侧短路计算 3.5.3 35KV侧短路计算 3.5.4 10KV侧短路计算 5 断路器与隔离开关的配置 5.1 110KV出线、主变侧及母联断路器的选择与校验 5.2 110KV出线、主变侧及母联隔离开关的选择与校验 5.3 35KV出线、主变侧及母联断路器的选择与校验 5.4 35KV出线、主变侧及母联隔离开关的选择与校验 5.5 10KV出线、主变侧及母联断路器的选择与校验 5.6 10KV出线、主变侧及母联隔离开关的选择与校验 6 6.1 电流互感器的配置原则 6.2 110KV侧电流互感器的配置 6.3 35KV侧电流互感器的配置 6.4 10K侧电流互感器的配置 7 7.1 电压互感器的配置原则 7.2 110KV侧母线设备电压互感器的选择 7.3 35KV侧母线设备电压互感器的选择 7.4 10KV侧母线设备电压互感器的选择8 导线的配置 8.1 导线的配置原则 8.2 变压器110KV侧引接线的选择与校验 8.3 变压器35KV侧引接线的选择与校验 8.4 变压器10KV侧引接线的选择与校验 9 避雷器的配置 9.1 避雷器的配置原则 9.2 110KV侧避雷器的配置 9.3 35KV侧避雷器的配置 9.4 10KV侧避雷器的配置10 总结体会11 参考文献附录 主要设备清单表附录 主接线图 一. 电气主接线的设计1.1 主接线概述电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。用规定的电气设备图形符号和文字符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图。主接线代表了发电厂或变电站电气部分的主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系。1、单母线接线及单母线分段接线（1）单母线接线单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。综上所述，这种接线形式一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中。（2）单母分段接线单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。这种接线广泛用于中、小容量发电厂和变电站610KV接线中。但是，由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整体母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多、供电容量较大时，一般不予采用。（3）单母线分段带旁路母线的接线单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。2、双母线接线及分段接线（1）双母线接线双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的610KV配电装置；3560KV出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；110220KV出线数为5回及以上时。（2）双母线分段接线为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220550KV大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。（3）双母线带旁路母线的接线双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的1.2 主接线设计原则及设计要求电气主接线设计的基本原则是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。1.3 主接线的选择根据原始资料的分析现列出两种主接线方案。方案一：110KV侧双母线接线，35KV侧双母带旁路母线接线、10KV侧单母分段接线。110kV侧2回（架空线），由于该进线侧有两回且有母线，采用双母线形式即可满足供电可靠且具有扩建方便等特点，但对于2回进线来说，这种接线形式相对较复杂。35kV出线4回（架空线），由于该电压等级一般用于比较重要的厂用电，故对供电可靠要求比较高，双母线带旁路母线接线形式安全可靠，但当故障时切换线路运行时的倒闸操作相对复杂，且相对占地面积较大。10kV出线8回（电缆），10kV侧最大负荷为30MVA，主要为、类用户，选择单母分段接线方式即可满足供电安全可靠，又能满足经济、灵活等要求。方案一主接线图如下图11所示：图1-1 主接线方案一方案二：110KV侧单母线分段接线，35KV侧双母线接线、10KV侧单母分段接线。110kV侧2回（架空线），由于该进线侧有两回且有母线，采用双母线形式即可满足供电可靠且调度灵活、扩建方便和经济节约等特点，故该电压等级侧选择单母分段接线形式。35kV出线4回（架空线），由于该电压等级一般用于比较重要的厂用电，故对供电可靠要求比较高，双母线接线形式安全可靠且当故障时可灵活切换线路运行，保证了厂用电的安全可靠，故该电压等级侧选择双母线接线形式。10kV出线8回（电缆），10kV侧最大负荷为30MVVA，主要为、类用户，选择单母分段接线方式即可满足供电安全可靠，又能满足经济、灵活等要求。方案二主接线如下图12所示：图1-2 主接线方案二现对两种方案比较如下10： 主接线方案比较表方案项目方案一：110KV侧双母线接线，35KV侧双母带旁路母线接线、10KV侧单母分段接线。方案二、110KV侧单母分段接线，35KV侧双母接线、10KV侧单母分段接线。可靠性1.110KV接线较复杂，设备本身故障率少，可靠性很高。2.35KV故障时，停电时间短，可靠性高。3.10KV侧采用单母分段接线，可满足一般用户供电的可靠性。1.110KV侧及35KV侧接线相对简单，但任可以满足可靠性要求。2.有两台主变压器工作，保 证了在变压器检修或故障时，不致使该侧不停电，提高了可靠性。灵活性1.110KV运行方式相对复杂，故障时倒闸操作复杂，灵活性差；2.各种电压级接线都便于扩建和发展。1.各电压级接线方式灵活性都好；2.各电压级侧接线易于扩建和实现自动化。经济性1. 设备相对复杂，投资较大。2. 采用带旁路母线形式，占地面积较大。1.设备相对少，投资较小；2.母线采用双母线，占地面积小。从图中以及数据综合考虑，现确定第二方案为设计最终方案，即110KV侧采用单母分段形式，35KV侧采用双母线形式，10KV侧采用单母线分段形式。 二. 主变压器的选择在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。变电所主变压器容量一般应按5-10年规划负荷来选择。根据城市规划，负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量。对于重要变电所应考虑以1台主变压器停运时其余变压器容量在计及负荷能力允许时间内，应满足类及类负荷的供电。对于一般变电所，当一台主变停运时，其余变压器的容量应能满足全部负荷的70%-80%，在目前实际的运行情况变电所中一般均是采用两台变压器互为暗备用并联运行。变压器除满足以上要求外还需要考虑变电所发展和调整的需要，并考虑5-10年的规划，并留有一定的裕量并满足变压器经济运行的条件。根据现实运行的经验，一般是采用两台变压器互为备用。对于两台互为备用并联运行的变压器，变电所通常采用两台等容量的变压器，单台变压器容量视它们的备用方式而定。2.1 主变压器的选择原则1、主变容量一般按变电所建成后510年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的级和级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%80%。3、为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。2.1.1 主变压器台数的选择1、对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。2、对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。3、对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压器的容量。 2.1.2 主变压器容量的选择（1）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。变压器的容量一般应按5-10年规划负荷来选择，根据城市规划，负荷性质，电网结构等综合考虑确定其容量，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%80%，在目前实际的运行情况变电所中一般均是采用两台变压器互为备用并联运行。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年负荷发展。对城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。根据变电所所带负荷的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所，应考虑到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时间内，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。此变电所是一般性变电所。（2）负荷计算：要选择变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流，首先必须要 计算各侧的负荷，包括35KV侧、10KV侧。由公式：可知其中：S某电压等级的计算负荷 Kt同时系数（35KV侧取0.9,10KV取0.85、35KV各负荷与10KV各负 荷之间取0.9、站用负荷取0.85） 该电压等级电网的线损率 P、cosj各电压等级的负荷和功率因数本次设计中： 同时率：35KV侧取0.9,10KV侧取0.85，则容量确定: =42MVA S=29.75+42=71.75MVA S×70%=50.225MVA 50.225MVA<63MVA由于本次设计中需要两台同容量的变压器，而当其中一台故障停用时，另一台变压器的容量应满足全部负荷的70%，通过选择分析选择两台额定容量为63000KVA的SFSZ9_63000/110KV（S-三相、F-油浸风冷、S-三绕组、Z-有载调压、9-设计序号、63000-额定容量、110kv-电压等级）型变压器。2.1.3 绕组数量和连接形式的选择变压器绕组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要有丫和，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110KV及以上电压，变压器绕组多采用丫连接；35KV亦采用丫连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电压，变压器绕组多采用连接。因此，本次设计选择三相三绕组的110/35/10KV的变压器，其连接组别为Y/Y/接线形式。2.2 主变压器选择结果查电力工程电气设备手册：电气一次部分，选定变压器的容量为63MVA。由于升压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查大型变压器技术数据选定主变型号为：SFSZ9-63000/110。主要技术参数如下：额定容量（KVA）：63000额定电压（KV）：高压110；121±8×1.25% ；中压35；38.5； 低压6.3；6.6；10.5；11连接组标号：YN/yn0/d11空载损耗：67.7(KW)负载损耗：0.67(KW)阻抗电压（%）：高中：10.5；中低：6.5；高低：17.5-18.5空载电流（%）：0.7所以一次性选择两台SFSZ9-63000/110型变压器为主变。 三.短路电流计算3.1 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一个重要环节。其计算目的主要有以下及方面：1、在选择电气主接线时，为了比较各种接方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流措施等，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能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某时刻的短路电流有效值，用以校验设备开断能力和确定电抗器的电抗值；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，也需要用短路电流。3.2 短路电流计算的一般规定验算导体和电器时所用短路电流，一般有以下规定。1、计算的基本情况（1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；（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的瞬间；（4）所有电源的电动势相位角相同；（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关合电流有效值时才予以考虑。2、接线方式计算短路电流所用的接线方式，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）而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，并考虑电力系统的远景发展规划（一般考虑本工程建成后510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以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况的进行校验。5、短路计算点在正常接线方式时，通过电气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610KV出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取在电抗器前。选择其余的导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。3.3 短路电流的计算步骤 在工程设计中，短路电流的计算通常采用实用运算曲线法，现将其计算步骤简要如下：1、选择计算短路点。2、画等值网络（次暂态网络）图。（1）首先去掉系统中所有负荷分支、线路电容、各元件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(一般取各级的平均电压)。（3）将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗。（4）绘出等值网络图，并将各元件电抗统一编号。3、化简等值网络，为计算不同短路点的短路电流值，需将等值网络分别化简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X。4、求计算电抗Xjs。5、由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标么值（运算曲线只作到Xjs=3.5）。6、计算无限大容量（或Xjs3）的电源供给的短路电流周期分量。7、计算短路电流周期分量有名值和短路容量。8、计算短路电流冲击值。9、计算异步电动机供给的短路电流。10、绘制短路电流计算结果表。 3.4短路电流有关计算方法1.网络化简： 星形网络与多角形网络的变换方法。 对短路点对称的网络应用等电位连接方法。 合并或分解电源的方法。 分布系数法。 2.求短路电流值： 无限大容量系统短路计算法。 同一个变化法。 个别变化法。3.5 110KV变电站的短路电流计算 各回路最大持续工作电流：由式中 所统计各电压侧负荷容量 各电压等级额定电压 最大持续工作电流可得（)则：110KV侧 =4000/(×110)=20.995A 35KV侧 =40/(×35)=0.660A 10KV侧 =30/(×10)=1.732A系统阻抗：110KV侧电源容量为4000MVA，归算至本所110KV母线侧阻抗为0.364（Sj=100MVA）。变压器型号为SFSZ963000/110。SN=63MVA其中高中、高低、中低阻抗电压（%）分别为10.5，18，6.5。简化图如下图所示：图3-1 系统图的等值电路3.5.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算Us1%=1/2Us(1-2)%+Us(3-1)%-Us(2-3)%=1/2(18+10.5-6.5)=11Us2%=1/2Us(1-2)%+Us(2-3)%-Us(3-1)%=1/2(18+6.5-10.5)=7Us3%=1/2Us(3-1)%+Us(2-3)%+Us(1-2)%=1/2(10.5+6.5-18)=-0.5设SB=100MVA，UB=UavXt1*=Us1%/100×/=11/100×100/63=0.175Xt2*=Us2%/100×/=7/100×100/63=0.111Xt3*=Us3%/100×/=-0.5/100×100/63=-0.008=Us1%/100ײ/Sn=11/100×115²/4000=0.3643.5.2 110KV侧短路计算f-1短路时，示意图如下图3.3-1所示 图3.3.-1 110KV侧短路示意图其简化图如下图3.3-2所示图3.3-2 110kv侧短路时的等值电路图=1/2(+)=1/2(0.175+0.111)=0.143 图3.3-3 110kv侧短路时的等值电路化简图电抗的计算：X*=Xas*=0.364 按无限大电源容量计算：短路电流：Ik*=1/X*=1/0.364=2.747KA Ik=Ik*×SN/（31/2×UN） =2.747×100/（31/2×115）=1.379KA冲击电流：Ich=2.25×Ik =2.25×1.379=3.103KA短路容量：Sd=31/2UN×Ik =31/2×115×1.379=274.67kVA 3.5.3 35KV侧短路计算f(3)-2短路时, 示意图如下图3.3-1所示 图3.3-1 35KV侧短路示意图 其化简电路图如下图所示 图3.3-2 35KV侧短路示意图化简图 =1/2(+)=1/2(0.175+0.111)=0.143其化简图如下图3.3-2所示 图3.3-3 35KV侧短路的等值电路化简图XA*=XT*+XAS*=0.364+0.143=0.507上图简化图如下所示：图3.3-4 35KV侧短路的等值电路化简图电抗的计算：X*=Xas*=0.507 按无限大电源容量计算：短路电流：Ik*=1/X*=1/0.507=1.972KA Ik=Ik*×SN/（31/2×UN） =1.972×100/（31/2×37）=3.077KA冲击电流：Ich=2.25×Ik =2.25×3.077=6.923KA短路容量：Sd=31/2UN×Ik =31/2×37×3.077=197.19kVA 3.5.4 10KV侧短路计算f(3)-3短路时, 示意图如下图3.4-1 10KV侧短路时的等值电路图X1*=1/2(Xt1*+Xt2*+Xt1*Xt2*/Xt3*)=1/2×(0.175+0.111+0.175×0.111/-0.008) =1.071X2*=1/2(Xt2*+Xt3*+Xt2*Xt3*/Xt1*)=1/2×0.111-0.008+(-0.008)×0.111/0.175 =0.049X3*=1/2(Xt1*+Xt3*+Xt1*Xt3*/Xt2*) =1/2×0.175-0.008+0.175×(-0.008)/0.111 =0.154 图 3.4-2 10KV侧短路时的等值电路化简图再将三角形变为星形： =(-1.071)×0.154/(-1.071+0.049+0.154) =0.205 =0.049×0.154/(-1.071+0.049+0.154) =-0.009 =/(+) =（-1.071）×0.049/(-1.071+0.049+0.154) =0.065 图3.4-3 10KV侧短路时的等值电路化简图再次简化因为=0.205 =0.065 *=0.364 所以：=+=0.569 =0.065 =-0.009示意图如下所示:图3.4-4 10KV侧短路时的等值电路化简图再做三角形变换 =+/ =0.569-0.009+0.569×（-0.009）/0.065 =0.481 =+/ =0.065-0.009+0.065×（-0.009）/0.569 =0.055示意图如下： 图3.4-5 10KV侧短路时的等值电路化简图电抗的计算：X*=Xas*=0.481 按无限大电源容量计算：短路电流：Ik*=1/X*=1/0.481=2.079KA Ik=Ik*×SN/（31/2×UN） =2.079×100/（31/2×10.5）=11.432KA冲击电流：Ich=2.25×Ik =2.25×11.432=21.722KA短路容量：Sd=31/2UN×Ik =31/2×10.5×11.432=207.90kVA 短路计算结果列表于下： 表3-1 短路计算成果表短路点基准电压短路电流冲击电流短路容量S(KV)(KA)(KA)(KVA)f-11151.3793.103274.67f-2373.0776.923197.19f-310.511.43221.722207.90 四. 电气设备的选择尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。本设计中，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择。由于电气设备和载流导体的用途及工作条件各异，因此他们的选择校验项目和方法也都完全不相同，但是，电气设备和载流导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此它们的选择都有一个公共的原则：按正常工作状态进行选择，按短路状态进行校验。4.1.选择电气设备的主要技术条件（1)电压，其允许的最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压即电网电压，（2）电流，其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电流。（3）机械荷载，电气设备的机械荷载安全系数有厂家提供，机械荷载须满足安装要求。（4）短路稳定条件，电气设备的动、热稳定及设备的开断电流，可按三相短路验算。当单相、两相接地较三相短路严重时，应按严重情况验算。绝缘水平，在工作电压及过电压的情况下，其内、外绝缘应保证必要的可靠性，电气设备的绝缘水平应符合国家标准的规定。按当地环境条件校验电气设备，在选择电气设备或导体时要考虑设备安装地点的环境条件，如：温度、日照、风速、冰雪、相对湿度、污秽、海拔、雨量，并根据环境条件校验。校验电气设备的热稳定和开断能力时，要必须确定短路计算时间，验算热稳定的计算时间为继电保护时间和相应断路器全开断时间之和。 4.2.电气设备选择的一般原则：(1）应按当地环境条件校验；(2）应力求技术先进与经济合理；(3）选择导体时应尽量减少品种；(4）扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致；(5）选用新产品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。4.3、电气设备的选择和校验项目在选择导体和电器时，一般按表4-6所列各项进行选择校验表4-6 导体和电器的选择与校验项目项目电器正常工作条件短路条件环境条件其他额定电压（KV）额定电流（A）开断容量（KVA）准确等级二次负荷动稳定热稳定温度海拔高度断路器 考虑过电压负荷开关 隔离开关 熔断器特性配合电抗器 百分值电流互感器 电压互感器 支持绝缘子 穿墙套管 导线 电晕及允许电压校验电缆 允许电压校验 注：表中“”代表选择项目，“”代表校验，校核项目。4.4. 断路器种类和型式选择：按照断路器采用的灭弧介质可以分为油断路器，压缩空气断路器，六氟化硫断路器，真空断路器，随着开关技术的发展，现在变电所设计一般是采用六氟化硫断路器和真空断路器，而油断路器基本上被淘汰。 五. 断路器和隔离开关的配置隔离开关是发电厂，变电所常用的开关器件，它与断路器配套使用，但隔离开关不能用来接通或开断短路电流和负荷电流，其主要功能是：隔离电压，检修时使检修设备与电源隔离，以确保检修安全。倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以改变运行方式，常用隔离开关和断路器协同操作来完成。分合小电流，因隔离开关具有一定的分合小电流和电容电流的能力，可以用来分、合避雷器，电压互感器，空载母线等隔离开关与断路器相比，额定电压，额定电流选择及短路动、热稳定校验项目相同，但由于隔离开关不能够开断、接通短路电流，故不需要进行开断电流和关合电流的校验。断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，并经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在10KV220KV的电网一般选用少油断路器，而当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器。断路器选择的具体技术条件如下隔离开关下同：额定电压校验： UNUNs (电网额定电压 设备的额定电压) 额定电流校验：