10kV开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计.doc

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1、毕业设计（论文）任务书 姓名 专业 班级 毕业设计（论文）题目 10kV 开闭所电气一次部分初步设计 毕业设计（论文）工作起止时间 地点 毕业设计（论文）的内容： 为改善供电质量，提高供电可靠性，在 XXX 建设一座 10KV 开闭所。 1.10kV 开闭所规模为 1）10kV 进线 A、B 两回，均由 110KV 站低压侧#1、#2 母线引入，架空线 LGJ- 240/30（可换型） ，长度 1300m,电缆型号 YJV22-10KV-3X240（可换型） ，长度 700m（可换 型） 。 2）10kV 出线 6 回。 3）A 站 10kV 母线短路阻抗标幺值 X max=0.4193 X

2、min=0.8581(基准容量为 100MVA） 。 A，B 线路保护定值：电流速断部分： 600/5 13A 0S 反时限部份 600/5 6A 0.5S 允许负荷 450A 三相一次重合闸 3S 根据电力局要求，配出盘速断电流应小于 300A ，以便与系配合，进线速断电流应小 于上级变电站出口速断值 1560A， 时间为 0S。 2.地理图及接线图 3.配出负荷如下表：注一类负荷由两回路配出，二类和三类负荷出一路配出，负荷值按照 实际可能情况自行选择（相同数据仅可适用于 3 个同学） 。 上级变电站（A） 上级变电站 双回架空线路 双回电缆线路 配出负荷表 序号 配出线名 称 配电容量 （

3、kVA） 额度电流 （A） 电流互感 器变比 负荷类 型 电缆长度 （km） 1 水源变 xx xx xx 2 xx 2 配电变 xx xx xx 2 3 分厂变 xx xx xx 1 xx 4 住宅区 xx xx xx 3 xx 5 所用电 xx xx xx 6 服务公司 xx xx xx 3 xx 7 车间变 xx xx xx 2 xx 8 配电变 xx xx xx 3 毕业设计（论文）的要求： 综合运用三年本科学习所获得的专业知识及本人工作中的经验，设计一座 10kV 开闭所。要 求电气一次部分完善并给出主要设备型号，二次部分配置完善，并可给出部分整定参数，防雷 及过压部分说明其规划，综

4、合部分按本人实际工作经验完成。如下： 1. 开闭所一次接线确定； 2. 开闭所短路电流计算： 3. 开闭所主要一次设备选择； 4. 开闭所继电保护配置； 5. 开闭所防雷规划。 要求在老师辅导下、同学间相互讨论的基础上独立完成，严禁抄袭、剽窃他人设计成果。 摘要： 本毕业论文主要论述了 10KV 开闭所的功能、设置原则、主接线方式及主要设备的选择，对 10kV 开闭所的电气一次部分进行设计。本文通过对主接线的方式介绍，确定了开闭所主接线方式，通过对 开闭所系统的短路计算，让读者了解该设计的短路计算方法，从而得出本开闭所的短路电流。同时， 本文利用短路计算的结果对高压主要电气设备进行了动稳定、热

5、效应校验，确定了本开闭所的 10kV 主 母线、分支母线、断路器、隔离刀闸、互感器、开关柜体等设备的型号。同时，该文对开闭所的布局 及进、出线的情况进行了简要介绍，对防雷、过电压防护以及直流、通信、保护等设备进行了简单的 配置，对开闭所照明进行了简单的设计。本开闭所所有配出线路的保护主要配置了速断、过流两种保 护，并对全部出线的保护进行了计算，确定了每条线路的保护定值和保护时限。 关键词：开闭所 保护配置 短路计算 继电保护 目 录 前言 1 概述 2 第四节 变压器容量、型号和台数的择 3 第五节 电气一次主接线 3 第三章 短路电流计算 8 第四章 主要电气设备选型 15 第五章 继电保护

6、规划设计 22 第六章 防雷规划 28 第七章 照明及其它 30 参考文献 32 附录 33 前言 通过本工程设计，使我们了解国家电力建设的方针政策，熟悉国家有关规范、标准与有关规定，树立 起科学技术与工程经济相统一的辨证观点，培养我们综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的 能力。了解电气工程的建设程序，掌握电气工程设计、计算的方法的步骤，并在进行工程计算、工程 制图、文字处理等方面得到初步训练，为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作打下基础。 概述 一、10KV 开闭所的功能 10kV 开闭所是变电所 10kV 母线的延伸，由变电所送出较大容量的馈线至开闭所，再由 10kV 开闭

7、所按用户需要送出馈线至用户。10kV 开闭所接受和重新分配 10kV 出线，减少高压变电所的 10kV 出现 间隔和出线走廊，可用作配电线路间的联络枢纽，还可为重要用户提供双电源。 此外，配电网中 10kV 开闭所的合理设置，可以加强对配电网的控制，提高配电网运行及调度的灵活性， 从而大大提高整个配电网供电的可靠性。有了一定数量的开闭所，可实现对配电网的优化调度，部分 城网设备检修时，可以进行运行方式的调整，做到设备检修时用户不停电；当设备发生故障时开闭所 可发挥其操作灵活的优势，迅速隔离故障单元，减小停电范围。 二、10kV 开闭所设置原则 由于 10kV 开闭所能加强对配电网的控制，提高配

8、电网供电的灵活性和可靠性，因此在重要用户附近或 电网联络部位应设立 10kV 开闭所。 由于开闭所具有变电所 10kV 母线延伸的功能，对电能进行二次分配，为周边用户提高电源，因此在用 户比较集中的地区，如大型住宅小区、高层建筑区、商业中心、工业园区等地，应设置 10kV 开闭所。 由于 10kV 开闭所内有大量的 10kV 开关柜等中压设备，这些设备对环境的要求比较高，为了便于管理， 要求 10kV 开闭所设置在通道顺畅、巡视检修方便、电缆进出方便的位置。一般情况下要求 10kV 开闭 所设置在单独的建筑物中，或附设在建筑物一楼的裙房中，尽量不要把 10kV 开闭所设置在大楼地下室 内。 室

9、外环网柜或电缆分接箱与室内的开闭所相比，具有体积小、占地面积小、设置比较灵活等优点，一 般可设置在绿地或绿化带上，也可设置在对行人影响比较小的空地上或道路人行道侧。室外换网柜及 电缆分接箱安装处应有避免外力碰撞措施，同时应避免安装在有腐蚀性物质的附近。 第一章 变压器容量、型号和台数的选择 一、变压器容量 序号 出线称号 配变容量 （kvA） 额定电流 A 电流互感器变比 负荷类型 电缆长度 1 A 小区 500 28.9 50/5 3 230 2 B 小区 630 36.4 50/5 3 700 3 C 小区 1000 57.7 75/5 2 300 4 D 小区 630 36.4 50/5

10、 3 600 5 E 小区 630 36.4 50/5 3 530 6 F 小区 315 18.2 50/5 3 480 7 所用变 2*30 合计 3765 二、变压器型号及台数 序号 出线称号 配变容量 （kvA） 负荷分布 型式 安装方式 台数 1 A 小区 500 500KVA S11-M 配电室 1 台 2 B 小区 630 630KVA S11-M 配电室 1 台 3 C 小区 1000 1000KVA SCB9 配电室 1 台 4 D 小区 630 630KVA S11-M 配电室 1 台 5 E 小区 630 630KVA S11-M 配电室 1 台 6 F 小区 315 31

11、5KVA S11-M 配电室 1 台 7 所用变 60 2*30KVA SC9 第二章 电气一次主接线 电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的主要环节。 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，故又称为一次接线或电气主系统。主接线代表了发电厂和变电所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。它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。 第一节 电气主接线的基本要求 10kV 开闭所主接线应力求简单，并应满足可靠性、灵活性、

12、经济性等要求。开关或母线故障及母线检 修时，可以方便地停运开关、母线等设备，而不致影响 10kV 配电网的运行和对用户的供电。扩建时可 以方便地从初期接线过渡到最终接线，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新的间隔。 1可靠性： （1）研究可靠性应注意的问题： A、应重视网内外长期运行的实践经验及其可靠性的运行分析。 B、应包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。 C、在很大程度上取决于设备的可靠程度。 D、考虑待设计发电厂，变电所在电力系统中的地位的作用。 （2）具体要求： A、断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 B、断路器或引线检修及引线故障时，尽量减少停远回路和停

13、远时间，并保证对一级负荷及全部及大部 分二级负荷的供电。 C、尽量避免变电所全停的可能性。 D、大机组，超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2灵活性： 电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。 （1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机，变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运 行方式，检修运行方式及特殊运行方式下的系统调度要求。 （2）检修时，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修而不致影响电力网和对用 户的供电。 （3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线，并且对一次和二次部分的改建工作量最少。 3经济性： 主接线在满足可靠性，灵活性

14、要求的前提下做到经济合理。 （1）投资省 A、主接线要求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器和电压互感器、避雷器等一次设备。 B、要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。 C、要能限制短路电流，以便选择价廉的电器设备和轻型电器。 D、如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV 及以下终端和分支变电所可用简单接线方式。 （2）占地面积小，主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。 （3）电能损失小，经济合理地选择各种电气，减少电能损失。 （4）具有未来发展和扩建的可能性。 第二节 主接线方式的选定 对于重要负荷的开闭所，一般可采用单母线接线，两路电源进线。两

15、路进线分别接至不同的变电 所或同一变电所的不同母线，可有 6-10 路的出线。此接线方式简单清晰、投资省、运行维护方便。 对于为重要用户提供双电源、供电可靠性要求比较高的开闭所，应采用弹幕先分段接线，两路进 线，每段母线各有一路进线，重要用户可以从两段母线分别接出馈线。当一段母线发生故障或检修时， 可由另一段母线提供正常供电。 对于负荷集中、且有重要用户负荷时，开闭所可采用双母线接线，四路进线，每段母线各有两路 进线。此接线方式供电可靠性高，且调度灵活，能适应 10kV 配电系统的需要。 由原始资料可知，待设计的变电所为 10KV 开闭所，为一般变电所，它的修建目的主要是为多住宅 小区的居民用

16、户提供可靠优质电能，根据电力工程设计手册，我们可基本选定主接线方式为： 一、单母线接线方式： 单母线接线具有简单清晰，设备少，投资小，运行操作方便，且有利于扩建等优点。但可靠性和灵活 性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力装置， 在整个检修期间均需停止工作。此外在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。因此，这种接 线只适用于 6220KV 系统中只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路又不多的中、小型发电厂和 变电所。 1. 优点： 接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 2. 缺点： 不够灵活可靠，任意元件故障或检修，均须

17、使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分 段， 但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障 段的供电。 3. 适用范围： 一般只适用于一台发电机和一台主变压器以下三种况： 1）6-10KV 配电装置的出线回路数不超过 5 回； 2）35-63KV 配电装置的出线回路数不超过 3 回； 3）110-220KV 配电装置的出线回路数不超过 2 回。 二、单母线分段接线： 单母线分段接线具有简单清晰，设备较少，投资较小，运行操作方便，且有利于扩建等优点，并可提 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

18、故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。两段 母线同时故障的可能性甚小，可以不予考虑。分段的数目，取决于电源数量和容量；段数分得越多， 故障时停电范围越小，但使用断路器数量也越多，且装配和运行也越复杂，通常以 23 段为宜，这种 接线广泛用于中、小容量发电厂的 610KV 接线和 6220KV 变电所中。 1优点： 用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同断引出两个回路由两个电源供电。当一段母线发生故 障，分开母联断路器，自动将故障隔离，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 2. 缺点： 当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都

19、要在检修期间内停电。当出现为双 回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。 3适用范围： 1）6-10KV 配电装置出线回路数为 6 回及以上时。 2）35-63KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。 3）110-220KV 配电装置出线回路数为 4-8 回时。 三、主接线的确定 1单母线接线与单母线分段接线相比较 单母线 单母线分段 断路器台数 8 台 9 台 隔离开关台数 占地面积 占地面积较小 占地面积较大 优点 接线简单、清晰、设备小、操作方便、 便于扩建、投资较小 接线简单、操作方便、便于扩建供电可靠性， 灵活性较好 缺点 供电的可靠性，灵活性较差 不能满足、

20、类用户需要 投资较大些，占地面积较大 适用范围 用于 6220KV 系统中只有一台发电 机或一台主变，且出线不多的中、小 型变电所 适用于 610KV 电压等级引出线在 6 回以上 的中、小型变电所中 2主接线的确定 根据提供的原始资料，考虑电力系统的发展，用户的需求及电压质量要求、供电的可靠性等，从近期 及远景的发展规划，确定 10KV 开闭所的主接线方式为：单母线分段。（如图） 图 1 10kV 开闭所电气接线图 第三章 短路电流计算 第一节 概 述 一、产生短路的原因 短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。供配电系 统中的短路，是指相导体之间或相

21、导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接，是电力系统的常 见故障之一。在电力系统正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的，如果由于某种原 因使其绝缘破坏而构成了通路，我们就称电力系统发生了“短路”故障，如过电压、设备直接遭受雷 击，绝缘材料老化和外界机械损伤等原因，就常使绝缘损坏。 电力系统的其它某些故障也可能导致短路，如输电线路断线和倒杆事故等，此外运行人员不遵守操作 技术规程和安全规程，造成误操作或小动物跨接裸导体时，都可能造成短路。 二、短路电流计算的目的 1选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。 2为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数。 3在设计和选择电

22、力系统电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短 路电流的措施。 4进行电力系统暂态稳定计算，确定对用户工作的影响以及输电线路短路时对通讯干扰。 三、短路电流的计算方法 由于电力系统供电的工业企业内部发生短路时，工业企业内所装置的元件其容量小，而阻抗则较系统 阻抗大得多，当这些元件遇到短路时，系统母线上的电压变动很小，可以维持母线电压不变，即系统 容量为无限大。所以我们在这里进行短路电流计算，是以无限大容量电力系统供电作为前提的，其步 骤如下： 1对各等值网络按个别计算法进行化简，求出各电源对短路点的计算电抗； 2查运算曲线，得到以发电机额定功率为基准值的各电源送至短路

23、点电流的标么值； 3求出短路点短路电流的标么值； 4归算到各电压等级求出有名值； 5若要求提高计算精度，可进行有关的修正计算。 四、一般规定 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进行； 2）短路发生在短路电流最大值的瞬间； 3）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流。 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，而不能用在仅切换过 程中可能并联运行的接线方式。 3计算容量 应按本工程设计的规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划。 4短路点的种类 对中性点接地系统，可能发生的短路类型有:三相短路、两相短路、单相短路

24、和两相接地短路。对中性 点不接地系统，可能发生的短路类型有：三相短路和两相短路，另外异相接地也应算作一种特殊类型 的短路，它是指两相分别接地，但接地点不在同一位置而形成的相间短路。 本文按三相短路计算，并按最严重情况进行计算。 第二节 短路点位置的选择 一、选择原则 1短路电流的计算，是为选择电气设备提供依据，使所选的电气设备能在各种情况下正常运行，因此 短路点的选择应考虑到电器可能通过的最大短路电流。 2.为了保证选择的合理性及经济性，不考虑极其稀有的运行方式。 二、短路点的选择分析 1开闭所主接线如下图所示： 图 2 10kV 开闭所电气接线图 2. 网络简化及短路点的确定 取三个短路点：

25、上级变电所出口处短路，即 f1 点短路；开闭所 10kV 母线处短路，即 f2 点短路；配变 出口短路，即 f3 点短路，如系统等值阻抗图所示 图 3 10kV 开闭所等值电抗图 第三节 短路电流计算 设系统为无穷大容量：S C= ，S B=100MVA，U B=10kV。 取基准容量 Sd=100MVA，基准电压 Ud=Uav,两个电压等级的基准电压分别为 U =10.5kV,U =0.4kV,相1d2d 应的基准电流分别为 I , I 。1d2 I = ，S 为基准容量，U 为基准电压，I 为基准电流d3ddd I = =5.5kA，I = =144.3kA1d5.02d4.031 I =

26、 ，I = I I ，I 为短路电流周期分量有效值的标幺值，I 为短路电流周期分量有效值；*KZKd*K K I = ，I 为三相短路电流周期分量有效值， I 两相短路电流周期分量有效值；2K3K 2K 电阻、电抗标幺值计算公式： 20*jUSX20*jR 第四节 阻抗计算 1. 计算进线线路 LGJ-3240 和 YJV22-10KV-3240 的阻抗 已知条件：LGJ-3240/30，L=1.3Km，D =1166mm；电缆：YJV22-3240，L=0.7Km。CP （1）架空线每公里电抗 X ：0 X =0.1445Lg =0.1445 Lg =0.309 /Km0rCP79. 16.

27、790.8 架空线每公里电阻 R :0 R = =0.0283 =0.118 /Km0SL241 架空线标幺电阻、电抗： R = R LA= 0.1391*02ju.8103.15.2 X = X LA= 0.3644*02juS.30913.15.2 （2）电缆线的标幺电阻和电抗： 查表：X =0.075 /Km，R =0.077 /Km00 R = 0.0489*17.7.5.123 X = 0.0476*00.23 2. 计算出线回路标幺阻抗: 电缆型号为 YJV22-10 350 型，R =0.435 /Km，X =0.107 /Km，变压器标幺电抗为：00 X = jb*10%KUe

28、jS (1) G1 开关柜（C 小区）： S =1000kVA， U =4.5%，L=0.3 kmeK X = =4.5jb*4.510 3 电缆的电阻和电抗： R = 0.1184*10435. 320 X = 0.0291*7. 3215 (2) G2、G12 与 G13 开关柜（B、D、E 小区）： S =630kVA，U =4.0%，L B=0.7km，L D=0.6km，L E=0.53kmeK X = =6.349jb*4.0163 B 小区电缆的电阻和电抗： R = 0.2761*1045. 320.7. X = 0.0679*107. 3210.7.5 D 小区电缆的电阻和电抗

29、： R = 0.2367*1043. 3210.6.5 X = 0.0582*7. 32 E 小区电缆的电阻和电抗： R = 0.2091*10435. 3210.5. X = 0.0514*7. 32 （3）G3 开关柜（A 小区）： S =500kVA，U =4.0%，L=0.23 KmeK X = =8jb*4.01 35 电缆的电阻和电抗： R = 0.0907*1043. 3205 X = 0.0215*7. 321 （4）G14 开关柜（F 小区）： S =315kVA，U =4.2%，L=0.48 KmeK X = =13.33jb*102.35 电缆的电阻和电抗： R = 0.

30、189*104. 320.48.5 X = 0.0466*7. 321 3.短路电流算例： 以 f2短路为例： 串联阻抗之和 Z0：Z 0=Zl1+ZL2=0.139+j0.3644+0.0489+j0.0476=0.188+j0.412 得阻抗标幺值 X=0.4528 最大方式下总阻抗：X max=0.4193+0.4528=0.8721 最小方式下总阻抗：X min=0.8581+0.4528=1.3109 I = ，I = I I*K1Kd* IK=Id/Xk* , IK为短路电流周期分量有效值 最大方式下三相短路：I K（3） =Id/Xk*=5.5/0.8721=6.3 最小方式下三

31、相短路：I K（3） =Id/Xk*=5.5/1.3109=4.2 最大方式下两相短路：I K（2） = = =5.463KI6.2 最小方式下两相短路：I K（2） = = =3.633I4. 其它短路点的计算方法相同，不再重述。 短路电流计算成果表 短路点名称 f1(kA) f2(kA) f3(kA) 短路方式 三相短路 两相短路 三相短路 两相短路 穿越性三相 短路 穿越性两相 短路 最大方式 13.1 11.35 6.3 5.46 系 统 部 分 最小方式 6.4 5.54 4.2 3.63 f3 点短路时 大方式 小方式 大方式 小方式 A 小区 500kVA 0.62 0.589

32、0.54 0.510 B 小区 630kVA 0.75 0.711 0.65 0.62出 线 C 小区 1000kVA 1.02 0.942 0.88 0.82 D 小区 630kVA 0.76 0.712 0.65 0.62 E 小区 630kVA 0.76 0.713 0.65 0.62 部 分 F 小区 315kVA 0.39 0.37 0.33 0.22 短路功率（也称短路容量）： 短路容量主要用来校验开关的切断能力。其定义是短路电流和工作电压的乘积。 St= VavIt3 St= 10.56.3=114.572MVA 短路冲击电流： 在本次计算中，短路发生在发电机高压母线和发电厂高压

33、侧母线以外的 10kv 上，因此取 Kch=1.8 Ich= KchId= 1.86.3=15.989KA2 短路电流最大有效值： 冲击系数 Kim=1.8 Iim= Id=1.56.3=9.45KA21()im 第四章 主要电气设备选型 第一节 概述 电气设备的选择是变电站电气设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到 安全。经济运行的重要条件，在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下， 积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备，电气设备要可靠地工作必须按正 常条件进行选择，并按短路状态校验其热稳定和动稳定。 电器选择的一般要求： 1

34、）满足正常情况下短路、过电压、检修。 2）按当地环境条件校核。 3）力求技术先进和经济合理。 4）与整个工程建设标准协调一至。 5）同类设备尽量减少品种。 6）选用新产品应具有可靠试验数据，并经正式鉴定合格。 为了便于在选择电气设备时查阅，现将各种电气设备的校验项目汇总列于表 5-1 中 表 5-1 选择电气设备时应校验的项目 短路电流校验序 号 项目 设备名称 额定电压 （KV） 额定电流 （A） 额定短路容量 （MVA） 开断容量校验 （MVA） 动稳定 热稳定 备注 断路器 负荷开关 隔离开关 1 熔断器 电流互感器 2 电压互感器 支柱绝缘子 3 套管绝缘子 母线 4 电缆 5 自动空

35、气断路 器 还需按 回路起 动情况 选择 6 开关柜 是指柜 内开关 校验项 目，其 他设备 都可免 于校验 7 说明 设备额定 电压和线 设备额定 电流大于 断流容量应大 于短路容量（ 开断容量应大 于短路容量（ 按三相 冲击电 按三相 稳态短 路工作电 压相符 工作电流 ）dS）dS流 校chi 验 路电流 校I 验 第二节 母线的选择 10KV 侧采用屋内配电装置中，所以 10KV 电压母线选用硬母线，为了经济选用铜硬母线即矩形母线， 矩形导体散热条件较好，便于固定和连接，但集肤效应较大。为了避免集肤效应系数过大，单条矩形 截面最大不超过 1250MM，当工作电流超过最大截面单条导体允许

36、载流量时，可将 24 条矩形导体并 列使用，但多条导体并列的允许电流并不成比例增加。故一般避免采用 4 条矩形导体并列使用。铜硬 母线竖放和横放载流量存在区别，本次开闭所铜硬母线为横放。 试选用标准截面 60 6mm2的铜母线允许电流 990A 大于工作电流 207A，满足要求。 热稳定校验： 短路电流通过电器时，电气设备发热效应不超过允许值。满足热稳定的条件为： Iy2tQ k 热效应 Q k=I 2T=6.324=158.76（KA 2S） 验算热稳定的短路计算时间为继电保护动作时间和断路器的全开断时间之和,取 4S。 求出母线最高温度 ： = Qk+Aw= 158.76106+0.281

37、016=0.402510162 1s71.960 查表得 h =55C =Uns。 2）电器在额定电流 In 是指在额定周围环境温度 25下，电器的的长期允许电流，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 Imax，即： InImax 试选 WVS-12/1250A-31.5KA 真空断路器。 10KV 侧户内真空断路器 WVS-12/1250A-31.5KA 校验参数如下： 型 号 额定电压 额定电流 动稳定电流 热稳定电流 额定开断电流 WVS-12 10KV 1250A 20KA 20KA 31.5KA 额定电压的选择为 UNU NS 额定电流的选择为 INI max

38、 最大开断电流： 断路器的额定开断电流 INbr,不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量 Ipt,即 INbrI pt 31.5KA6.3KA ，满足要求。 校验： 1) 动稳定校验 imax=20KA ich=15.989KA imaxich ，故动稳定满足要求。 2）热稳定校验 I2tQ K ，故热稳定满足要求。 最大开断能力校验： 短路容量：S tk= VavINbr= 10.531.5=572.859 MVA114.572MVA3 即 StkSt ，满足要求。 所以，断路器可选型为 WVS -10/1250A-31.5KA 真空断路器。 第六节 隔离开关的选择 隔离开关也是发电厂和变电

39、站常用的开关电器。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，隔离开关只在有电压、无负荷的情况下，分合电路，故无 需进行开断电流和短路关合电流的校验。隔离开关选型时应根据配电装置特点和使用要求以及技术经 济条件来确定。 隔离开关的选择具体与断路器的选择方法相相同，只是无需进行开断电流和短路开合电流的校验，本 次设计选择 GN610/1000-80。 型 号 额定电流 额定电压 极限电流峰值 热稳定电流 GN610 1000A 10KV 80KA 31.5kA 第五节 熔断器的选择 熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害，屋内

40、型高压熔断器在 变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，而在电厂中多采用保护电压互感器。 一、10KV 侧熔断器的选择 110KV 侧熔断器属于高压熔断器，属屋内配电装置，则所选的熔断器是户内高压熔断器，对于 10KV RN 型户内限流熔断器应按下列原则进行选择。 1） 熔断器额定电压等于安装地点的电网额定电压； 2） 熔断器的额定电流必须不小于最大长期负荷电流； 3） 必须校验熔断器的断流能力，即流过熔断器的最大三相短路功率应不大于熔断器允许断流容量。 2熔断器选择 试选 RN110 型熔断器，技术参数如下表： 型 号 额定电流 额定电压 最大切断电流 最大开断容量 RN1-10

41、5A 10KV 12KA 200MVA 校验断流能力 Sd=114.572MVA Sd200MVA，满足断流能力。 所以所用变电高压侧，熔断器选用 RN110 型。 3变电所 10KV 电压互感器是用熔断器进行保护，须按额定电压，电流来选择，电压互感器所用熔断 器选用 RN210/0.5A,额定电压 10KV，额定电流 0.5A。 第六节 电流互感器的选择和校验 一、电流互感器的选择要求 电流互感器的选择应满足继电保护，自动装置和侧量仪表的要求： 1参数的选择： 1）电流互感器的二次额定电流有 5A 和 1A 两种，一般弱电系统用 1A，强电系统用 5A，当配电装置距 控制室较远时，可考虑用

42、1A。 2）电流互感器额定的二次负荷标准按 G13120875 的规定有下列等级： 5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100A。当额定电流为 5A 时，相对应的额定负荷阻抗值为 0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.6,2.0,2.4,3.2,4.0，当一个二次绕组的容量不能满足要求时，可将两 绕组串联使用。 3）二次级的数量决定于测量仪表，保护装置和自动装置的要求，一般情况下，测量仪表与保护装置宜 分别接于不同的二次绕组。 2型式选择 1）35KV 以下屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件和产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂绕 组绝缘结构，一般常用型式

43、为，低压配电屏和配电设备中，LQ 线圈式，LM 母线式，620KV 屋内配电 装置和高压开关柜中，LD 单匝贯穿式，LF 复匝贯穿式，发电机回路和 2000A 以上回路，LMC，LMZ 型， LBT 型，LRD，LRZD 型。 2）按安装方式可分别为穿墙式、支持式和装入式。穿墙式装在墙壁或金属结构的孔中，可节约穿墙套 管。支持式安装在平面式支柱上。回路中有变压器套管，穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以 节省投资或占地。 二、10KV 电流互感器的选择 查电力工程设计手册选 LZZBJ910 型电流互感器，参数如下： 安装地点 型 号 电流变比 测量准确级 保护用准确级 10KV 进线分段

44、LZZBJ9-10 300/5A 05 B 级 10KV 出线 LZZBJ9-10 50-75/5A 05 B 级 第七节 电压互感器的选择和校验 一、电压互感器的选择要求： 选择电压互感器应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求。 1. 电压互感器配置 1）母线：除旁路母线外，一般工作及备用母线都装有一组电压互感器，用于同步测量仪表和保护装置。 2）线路：35KV 及以上输电线路，当对端有电源时，为了监视线路有无电压，进行同步和设置重合闸， 装有一台单相电压互感器。 3）变压器：变压器低压侧有时为了满足同步式继电保护的要求，设有一组电压互感器。 4）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 2. 接线方式选择： 在满足二次电压和负荷要求的条件下，电压互感器应尽量采用简单接线。 二、10KV 电压互感的选择 查电力工程设计手册选 JDZJ10 型电压互感器，具体参数如下： 型 号 一次侧电压 二次侧电压 剩余电压 JDZJ10 10/3KV 0.1/3KV 0.1/3KV 第八节 其它的选择 一、所用变的选择 在变、配电所中，断路器的控制回路，信号回路，继电保护和自动装置以及其他二次回路的工作电源 等操作电源，直流系统，照明系统，事故用电，都由站用变压器供电，两段母线分别设置所用变压器， 选择屋内站用变型号为： SC910/0.4