变电站电气一次部分初步设计说明.docx

a重庆电力高等专科学校重庆教培中心教学点毕业论文专业：电力系统自动化a内容提要依据设计任务书的要求，本次设计为 110kV 变电站电气一次局部初步设计，并绘制电气主接线图及其他图纸。该变电站设有两台主变压器，站内主接线分为 110kV、35kV 和 10kV 三个电压等级。各个电压等级分别承受单母线分段接线、单母线分段带旁母线和单母线分段接线。本次设计中进展了电气主接线的设计。电路电流计算、主要电气设备选择及效验包括断路器、隔离开关、电流互感器、母线等、各电压等级配电装置设计及防雷保护的配置。本设计以电力工程专业毕业设计指南、电力工程电气设备手册、高电压技术、电气简图用图形符号GB/T4728.13、电力工程设计手册、城乡电网建设改造设备使用手册等标准规程为依据，设计的内容符合国家有关经济技术政策，所选设备全部为国家推举的型产品，技术先进、运行牢靠、经济合理。名目前言第一局部110kV 变电站电气一次局部设计说明书第1章原始资料第2章电气主接线设计第2.1节主接线的设计原则和要求第2.2节主接线的设计步聚第2.3节本变电站电气接线设计第 3 章变压器选择第 3.1 节主变压器选择 第 3.2 节站用变压器选择第 4 章短路电流计算第 4.1 节短路电流计算的目的第 4.2 节短路电流计算的一般规定第 4.3 节短路电流计算的步聚第 4.4 节短路电流计算结果第 5 章高压电器设备选择第 5.1 节电器选择的一般条件第 5.2 节高压断路器的选择 第 5.3 节隔离开关的选择第 5.4 节 电流互感器的选择第 5.5 节 电压互感器的选择第 5.6 节 高压熔断器的选择第 6 章 配电装置设计第 7 章 防雷保护设计其次局部 110kV 变电站电气一次局部设计计算书第 1 章负荷计算第 1.1 节主变压器负荷计算 第 1.2 节站用变压器负荷计算第 2 章短路电流计算第 2.1 节三相短路电流计算第 2.2 节站用变压器低压侧短路电流计算第 3 章线路及变压器最大长期工作电流计算第 3.1 节线路最大长期工作电流计算第 3.2 节主变进线最大长期工作电流计算第 4 章电气设备选择及效验第 4.1 节高压断路器选择及效验第 4.2 节隔离开关选择及效验 第 4.3 节电流互感器选择及效验第 4.4 节电压互感器选择及效验第 4.5 节熔断器选择及效验第 4.6 节母线选择及效验第 5 章防雷保护计算第三局部110KV 变电站电气一次局部设计图纸电气主接线图总结参考文献致谢前言变电站是电力系统的重要组成局部，是联系发电厂和用户的中间环节， 起着变换和安排电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。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。电气主接线的拟订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确实定，是变电站电气局部投资大小的打算性因素。本次设计为 110kV 变电站电气一次局部初步设计，分为设计说明书、设计计算书、设计图纸等三局部。所设计的内容力求概念清楚，层次清楚。本文是在教师们治学严谨、学问广博、擅长捕获事物、的争论方向。在毕业设计期间教师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。在此，我对恩师表示最崇高的敬意和最真诚的感谢！本文从主接线、短路电流计算、主要电气设备选择等几方面对变电站设计进展了阐述，并绘制了电气主接线图。由于本人水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请各位教师批判指正。第一局部110kV 变电站电气一次局部设计说明书设计指导教师第 1 章 原始资料1.1 地区电网的特点1) 本地区即使在最枯的月份，水电站发电保证出力时亦能满足地区负荷的需要， 加上小火电，根本不需要外系统支援。2) 本系统的水电大多数时径流式电站，动身保证出力外的月份，均有电力剩余， 特别是 4 至 7 月份。1.2 建站规模1) 变电站类型：110kV 变电工程2) 主变台数：23) 电压等级：110kV、35kV、10kV4) 出线回数及传输容量110kV 出线 6 回2 回路备用本变长泥坡15000kw6kmLGJ-120本变双旗变15000kw42.3kmLGJ-120本变系统30000kw66kmLGJ-150本变双桥8000kw30kmLGJ-12035kV 出线 8 回2 回路备用本变长泥坡8000kw6kmLGJ-95本变火电厂10000kw8kmLGJ-95本变中方变5000kw15kmLGJ-95本变水电站8000kw12kmLGJ-1202 回路本变鸭嘴变5000kw10kmLGJ-9510kV 出线 10 回3 回路备用本变氮肥厂2500kw2km本变化工厂1500kw3km本变医院1500kw5km本变印刷厂2023kw4km2 回路本变造纸厂2500kw6km本变机械厂2500kw4km5) 无功补偿：承受电力电容器两组，容量为 2*4500kva1.3 环境条件1) 当地年温最高为 40，年最低温度为-5；2) 当地海拔高度为 800 米。3) 当地雷暴日数为 55 日/年；4) 本变电站处于“薄土层石灰岩”地区，土壤电阻率高达 1000.M1.4 电器主接线图建议 110kV 双母线分 4 段、35kV 双母线带旁、10kV 单母线分段带旁路接线，并考虑设置融冰措施。1.5 短路阻抗1) 系统作无穷大电源考虑：X0.05，X0.04，X0.1，X0.05。1max0max1min0min2) 火电厂的装机容量为 3*7500kw，Xd0.125 最大运行方式下，该火电厂 3 台机组全部投入并满发，最小运行方式下，该火电厂只投入 2 台机组。3) 水电厂的装机容量为 3*5000kw，Xd0.27，最大运行方式下，该水电厂 3 台机组全部投入并满发，最小运行方式下，该水电厂只投入 1 台机组。第 2 章 电气主接线设计电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并b 主接线代表了变电站电气局部主体构造，是电力系统接线的主要组成局部，是变电站电气设计的首要局部。它说明白变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置确实定，关系着电力系统的安全、稳定、敏捷和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。必需在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关因素，力争使其技术先进、经济合理、安全牢靠。2.1.1 电气主接线的设计原则电气主接线的根本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际状况，在保证供电牢靠、调度敏捷、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护便利，尽可能地节约投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与牢靠性，坚持牢靠、先进、适用、美观的原则。1) 接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能 承受断路器较少或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。假设能满足继电保护要求时，也可承受线路分支接线。在 110kV220kV 配电装置中，当出线为 2 回时， 一般承受桥形接线；当出线不超过 4 回时，一般承受分段单母线接线。在枢纽变电站中， 当 110kV220kV 出线在 4 回及以上时，一般承受双母线接线。在大容量变电站中，为了限制 610kV 出线上的短路电流，一般可承受以下措施：a) 变压器分列运行；b) 在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器；c) 承受低压侧为分裂绕组的变压器；d) 出线上装设电抗器。2) 主变压器选择a) 主变压器台数：为保证供电牢靠性，变电站一般装设两台主变压器。当只有一个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。对于大型枢纽变电站，依据工程具体状况，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。b) 主变压器容量：主变压器容量依据 510 年的进展规划进展选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷力量。对装设两台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式选择S 0.6 PnMP 为变电站最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对60负荷的供电，考虑变M压器的事故过负荷力量 40，则可保证对 84负荷的供电。由于一般电网变电站大约有25的非重要负荷，因此，承受 S0.6 P ，对变电站保证重要负荷来说多数是可行的。nM对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一、二级负荷的供电。c) 主变压器的型式：一般状况下承受三相式变压器。具有三种电压的变电站， 如通过主变压器各侧绕组的功率均到达 15Sn 以上时，由于中性点具有不同的接地形式，应承受一般的三绕组变压器；当主网电压为 220kV 及以上，中压为 110kV 及以上时，多承受自耦变压器，以得到较大的经济效益。3) 断路器的设置：依据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。4) 为正确选择接线和设备，必需进展逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够的资料时，可承受以下数据：a) 最小负荷为最大负荷的 6070，如主要是农业负荷时则宜取 2030；b) 负荷同时率取 0.850.9，当回路在三回一下时且其中有特大负荷时，可取0.951；c) 功率因数一般取 0.8；d) 线损平均取 5。2.1.2 设计主接线的根本要求在设计电气主接线时，应使其满足供电牢靠，运行敏捷和经济等项根本要求。1) 牢靠性：供电牢靠是电力生产和安排的首要要求，电气主接线也必需满足这个要求。在争论主接线时，应全面地对待以下几个问题：a) 牢靠性的客观衡量标准是运行实践，估价一个主接线的牢靠性时，应充分考虑长期积存的运行阅历。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是对运行实践阅历的总结。设计时应予遵循。b) 主接线的牢靠性，是由其各组成元件包括一次设备和二次设备的牢靠性的综合。因此主接线设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。c) 牢靠性并不是确定的，同样的主接线对某所是牢靠的，而对另一些所可能还不够牢靠。因此，评价牢靠性时，不能脱离变电站在系统中的地位和作用。通常定性分析和衡量主接线牢靠性时，均从以下几方面考虑：a) 断路器检修时，能否不影响供电。b) 线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。c) 变电站全部停运的可能性。2) 敏捷性：主接线的敏捷性要求有以下几方面：a) 调度敏捷，操作简便：应能敏捷的投入或切除某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特别运行方式下的调度要求。b) 检修安全：应能便利的停运断路器、母线及其继电保护设备，进展安全检修而不影响电力的正常运行及对用户的供电。c) 扩建便利：应能简洁的从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，在不影响连续供电或停电时间最短的状况下，投入装变压器或线路而不相互干扰，且一次和二次设备等所需的改造最少。3) 经济性：在满足技术要求的前提下，做到经济合理。a) 投资省：主接线应简洁清楚，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使掌握、保护方式不过于简单，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广承受直降式110/610kV变压器，以质量牢靠的简易电器代替高压断路器。b) 占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置制造条件，以便节约用地和节约构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应承受三相变压器。c) 电能损耗少：在变电站中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器。应经济合理的选择主变压器的型式、容量和台数，尽量避开两次变压而增加电能损耗。第 2.2 节主接线的设计步聚电气主接线图的具体设计步聚如下：a)分析原始资料a) 本工程状况 变电站类型，设计规划容量近期，远景，主变台数及容量等。b) 电力系统状况 电力系统近期及远景进展规划 510，变电站在电力系统中的位置和作用，本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。c) 负荷状况 负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路及输送容量等。d) 环境条件 当地的气温、湿度、覆水、污秽、风向、水文、地质、海拔高度等因素，对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。e) 设备制造状况 为使所设计的主接线具有可行性，必需对各主要电器的性能、制造力量和供货状况、价格等资料集合并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。b) 拟定主接线方案依据设计任务书的要求，在原始资料分析的根底上，可拟定出假设干个主接线方案。由于对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线构造等考虑不同，会消灭多种接线方案。应依据对主接线的根本要求，结合最技术，确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。c) 短路电流计算对拟定的主接线，为了选择合理的电器，需进展短路电流计算。d) 主要电器选择包括高压断路器、隔离开关、母线等电器的选择。e) 绘制电气主接线图将最终确定的主接线，按工程要求，绘画工程图。第 2.3 节 本变电站电气主接线设计2.3.1 110kV 电压侧接线35110kV 变电所设计标准规定，35kV110kV 线路为两回以下时，宜承受桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜承受扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。3563kV 线路为 8 回及以上时，亦可承受双母线接线。110kV 线路为 6 回及其以上时，宜承受双母线接线。在承受单母线、分段单母线或双母线的 35110kV 主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。本变电站 110kV 线路有 6 回，可选择用双母线或单母线分段接线两种方案，如图2.1 所示。方案一供电牢靠、运行方式敏捷、倒闸操作简单, 简洁误操作；占地大、设备多、投资大。a图 2.1。方案二简洁清楚、操作便利、不易误操作，设备少,投资小,占地面积小,但是运行牢靠性和敏捷性比方案一稍差。本变电站为地区性变电站，电网特点是水电站发电保证出力时能满足地区负荷的需要， 加上小火电，根本不需要外系统支援 ,电源主要集中在 35KV 侧,110KV 侧是为提高经济效益及系统稳定性,承受方案二能够满足本变电站 110KV 侧对供电牢靠性的要求,应选用投资小、节约占地面积的方案二。2.3.2 35kV 电压侧接线本变电站 35kV 线路有 8 回，可选择双母线或单母线分段带旁路母线接线两种方案， 依据本地区电网特点，本变电站电源主要集中在 35kV 侧，不允许停电检修断路器，需设置旁路设施，如图 2.2 所示。图 2.2方案一供电牢靠、调度敏捷，但是倒闸操 作简单，简洁误操作，占地面积大，设备多，配电装置简单，投资大。方案二简洁清 晰，操作便利，不易误操作，设备少，投资小，占地面积小，旁路断路器可以代替出 线断路器，进展不停电检修出线断路器，保证重要回路特别是电源回路不停电。方案 二具有良好的经济性，供电牢靠性也能满足要求，故 35kV侧接线承受方案二。aa2.3.3 10kV 电压侧接线35110kV 变电所设计标准规定，当变电所装有两台主变压器时， 610kV侧宜承受分段单母线。线路为12 回及以上时，亦可承受双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。本变电站 10kV 侧线路为 10 回，可承受双母线接线或单母线分段接线两种方案，如图 2.3 所示。方案一一般用于出线较多，输送和穿越功率较大,供电牢靠性和敏捷性要求较高得场合，设备多，投资和占地面积大，配电装置简单，易误操作。方案二简洁清楚， 调度敏捷，不会造成全场停电,能保证重要用户的供电,设备少,投资和占地小。应选用投资小、节约占地面积的方案二。综上所述，本变电站主接线如图 2.4 所示。aa图 2.42.3.4 站用变压器低压侧接线站用电系统承受 380/220V 中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用一个电源，站用变压器低压侧接线承受单母线分段接线方式，寻常分裂运行，以限制故障 范围，提高供电牢靠性。380V 站用电母线可承受低压断路器即自动空气开关或 闸刀进展分段，并以低压成套配电装置供电。站用变压器低压侧接线如图 2.5 所示。图 2.5站用变压器低压侧接线aa第 3 章变压器选择第 3.1 节主变压器选择在变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。35110kV 变电所设计标准规定，主变压器的台数和容量，应依据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。装有两台以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变器的容量不应小于 60 的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均到达该变压器容量的15以上，主变压器宜承受三线圈变压器。主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的构造。由负荷计算设计计算书第 1 章可知，本变电站远景负荷为 PM30.15 (MVA)， 装设两台主变压器，每台变压器额定容量按下式选择aS 0.6P 18.09(MVA)NM故可选择两台型号为 SFSZ7-20230/110 的变压器型号额定额定电压(kV)空载空载负载损耗(kW)阻抗电压(%)连接组标号表 3.1主变压器技术参数容量高压中压低压电流损耗高 -高 -中-高-高-中 -(kVA)( %)( kW)中低低中低低SFSZ7-20230/12023011038.510.51.535.8131.12599.10.517.56.5YN,yn0,d111077第 3.2 节 站用变压器选择35110kV 变电所设计标准规定，在有两台及以上主变压器的变电站中，宜 装设两台容量一样可互为备用的站用变压器，分别接到母线的不同分段上。变电站的站用负荷，一般都比较小，其牢靠性要求也不如发电厂那样高。变电站 的主要负荷是变压器冷却装置、直流系统中的充电装置和硅整流设备、油处理设备、 检修工具以及采暖、通风、照明、供水等。这些负荷容量都不太大，因此变电站的站 用电压只需 0.4kV 一级，承受动力与照明混合供电方式3。80V 站用电母线可承受低 压断路器即自动空气开关或闸刀进展分段，并以低压成套配电装置供电。本变电站计算站用容量为 100kVA设计计算书第1 章，选用两台型号为 S9 100/10 的变压器，互为暗备用。10kV级 S9 系列三相油浸自冷式铜线变压器，是全国 统一设计的产品，是我国国内技术经济指标比较先进的铜线系列配电变压器。站用变压器参数如表 3.2 所示。表 3.2站用变压器技术参数型号额定容量(kVA)额定电压(kV)空载电流 ( %)损耗(W)空载短路阻抗电压 ( %)连接组标号高压低压S9-100/1 0100100.41.62901500 4Y,yn0a第4章 短路电流计算第4.1节短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。短路电流计算的目的主要有以下几方面：1) 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要实行限制断流电流的措施等，均需进展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状况下都能安全、牢靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进展全面的短路电流计算。3) 在设计屋外高压配置时，需按短路条件效验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展整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。5) 接地装置的设计，也需用短路电流。第4.2节短路电流计算的一般规定验算导体和电器时所用的短路电流，一般有以下规定：1) 计算的根本状况a) 电力系统中全部电源都在额定负荷下运行；b) 同步电机都具有自动调整励磁装置包括强行励磁；c) 短路发生在短路电流为最大值的瞬间；d) 全部电源的电动势相位角一样；e) 正常工作时，三相系统对称运行；f) 应考虑对短路电流值有影响的全部元件，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全电流有效值时才予以考虑。2) 接线方式计算短路电流时所用的接线方式，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进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。假设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状况严峻时，则应按严峻状况进展效验。a5) 短路计算点在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。第 4.3 节短路电流计算的步聚在工程设计中，短路电流的计算通常承受有用计算曲线法。其具体步聚如下：1) 选择计算短路点2) 绘制等值网络，并将各元件电抗统一编号。a) 选取基准功率 SB和基准电压 V V；Bavb) 发电机电抗用 Xd，略去网络各个元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路；c) 无限大功率电源的内电抗等于零；d) 略去负荷。3) 化简等值网络：将等值网络化简为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 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重量的标么值。6) 计算无限大容量的电源供给的短路电流周期重量的标么值。7) 计算短路电流周期重量知名值和短路容量。8) 计算短路电流冲击值。9) 计算异步电机供给的短路电流10) 绘制短路电流计算结果表。第 4.4 节短路电流计算结果本变电站短路电流计算结果如下计算过程见设计计算书第 3 章：三相短路电流计算电路图及其网络如图 4.1 所示。a图 4.1计算电路图及其等值网络当短路发生在 f3 点时，分变压器低压侧并列运行和变压器低压侧分列运行两种状况进展计算，变压器低压侧分列运行三相短路电流计算电路图及其等值网络如图 4.2 所示短路点编 短路类型0s短 路 2s短 路 4s短 路 短 路 电 短路全电 短路容量号电 流 周 电 流 有 电 流 有 流冲 流最大有 S ”(MVA)期 分 量 名 值I 名 值I 击值 i 效值”(kA)三相短路2.722.542.546.934.13518.21三相短路5.634.504.4614.368.55341.29有 名 值 I (kA)(kA)(kA)I(kA)shf1f2f图 4三.2相短路变压1器2.0低压侧分1列0.5运行计算9.7电9 路图及2其4.等96值网络14.883207.84三f ” 相短路三电相短流路计算7结.77果见表 47.013。 37.1919.8111.81134.58表 4.1短路电流计算结果aa表 4.1第5章 高压电器设备选择第 5.1 节 电器选择的一般条件电器选择是发电厂和变电站电气设计的主要内容之一。正确的选择电器是使电气主接线和配电装置到达安全、经济运行的重要条件。在进展电器选择时，应依据工程实际状况，在保证安全、牢靠的前提下，乐观而稳妥地承受技术，并留意节约投资，选择适宜的电器。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一样，但对它们的根本要求却是全都的。电器要能牢靠的工作，必需按正常工作条件进展选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。1) 按正常工作条件选择电器a) 额定电压和最高工作电压在选择电器时，一般可依据电器的额定电压U N 不低于装置地点电网额定电压aU的条件选择，即Nsb) 额定电流U UNNs电器的额定电流 IN是指在额定四周环境温度0下，电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 I，即maxI INmaxc) 按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境尤其是小环境条件当气温、风 速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件是， 应实行措施。2) 按短路状况校验a) 短路热稳定校验 短路电流通过电器时，电器各部件温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为I 2tQ式中 Qktk短路电流产生的热效应；I 、t 电器允许通过的热稳定电流和时间。tb) 电动力稳定校验 电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的力量，亦称动稳定。满足动稳定的条件为i i或I Iesshessh式中ishi、 I 短路冲击电流幅值及其有效值；sh、 I 电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。eses以下几种状况可不校验热稳定或动稳定：i) 熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。ii) 承受有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定。iii) 装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。b) 短路电流计算的条件 为使电器具有足够的牢靠性、经济性和合理性，并在肯定时期内适应电力系统进展的需要，作验算用的短路电流应按以下条件确定：i) 容量和接线 按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景进展规划一般为本工程建成后 510 年；其接线应承受可能发生最大短路电流的正常接线方式， 但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。ii) 短路种类一般按三相短路验算，假设其它种类短路较三相短路严峻时，则应按 最严峻的状况验算。iii) 计算短路点 选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。c) 短路计算时间校验电器的热稳定和开断力量时，还必需合理确实定短路计算时间。验算热稳定的计算时间 tk为继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tab之和，即：t t +tkprab而t t +t式中tabtprabina断路器全开断时间；后备保护动作时间；t断路器固有分闸时间；inat断路器开断时电弧持续时间。a开断电器应能在最严峻的状况下开断短路电流，故电器的开断计算时间 tbr应为主保护时间 tpr1和断路器固有分闸时间之和，即T tbr+tpr1in第 5.2 节高压断路器的选择高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接 入电路或退出运行，起着掌握作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、 保证无故障局部正常运行，能起保护作用。高压断路器是开关电器中最为完善的一种 设备。其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流。本变电站高压断路器选择如下选择和校验计算见计算书第 4 章：计算数据LW11-110UNs110(kV)UN110(kV)tish6.93(kA)ies80(kA)(1) 110kV 线路侧及变压器侧：选择 LW11-110 型 SF6 户外断路器。I206.7(A)I1600(A)maxNI“2.72(kA)INbr31.5(kA)ish6.93(kA)iNcl80(kA)Qk6.53(kA 2·s )I 2 ·t3969(kA2·s)sh(2) 35kV 线路侧及变压器侧：选择 ZW7-40.5 型真空户外断路器。计算数据KYN28A-12(Z)/1250-31.5UNs10(kV)UN12(kV)I max189.4(A)I N1250(A)I“12.0(kA)I Nbr31.5(kA)i sh24.96(kA)i Ncl80(kA)Qk111.86(kA2·s )I 2 t ·t3969(kA2·i24.96(kA)i ess8)0(kA)(3)10kV线路侧：选择 KYN28A-12(Z)/1250-31.5型高压开关柜。UNs计算数据10(kV)UNKYN28A-12(Z)/1250-31.512(kV)aaI max189.4(A)I N1250(A)I“12.0(kA)I Nbr31.5(kA)i shQk24.96(kA)111.86(kA2·s )i Ncl I 2 t ·t80(kA)3969(kA2·i24.96(kA)i ess8)0(kA)UNsI max I“i sh Qki sh计算数据10(kV)1212.47(A)12.0(kA)24.96(kA)KYN28A-12(Z)/2023-31.512(kV)2023(A)31.5(kA)80(kA)111.86(kA2·s )UNI NI Nbr i Ncl I 2 t ·i est24.96(kA)3969(kA2·s8)0(kA)sh(4)10kV 变压器侧：选择 KYN28A-12(Z)/2023-31.5 型高压开关柜。第 5.3 节隔离开关的选择隔离开关也是变电站中常用的电器，它需与断路器配套使用。但隔离开关无灭弧 装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。5.3.1 隔离开关的主要用途：1) 隔离电压在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全。2) 倒闸操作投入备用母线或旁路母线以及转变运行方式时，常用隔离开关协作断路器，协同操作来完成。3) 分、合小电流 因隔离开关具有肯定的分、合小电感电流和电容电流的力量，故一般可用来进展以下操作：a) 分、合避雷器、电压互感器和空载母线；b) 分、合励磁电流不超过 2A 的空载变压器；c) 关合电容电流不超过 5A 的空载线路。5.3.2 本变电站隔离开关的选择(1)110kV：