電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)【畢業(yè)設(shè)計(jì)+文獻(xiàn)綜述+開題報(bào)告】35kV變電站電氣主接線設(shè)計(jì) （20_ _屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)35kV變電站電氣主接線設(shè)計(jì)摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是變電，35kV變電站電氣主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)。先根據(jù)任務(wù)書上所給負(fù)荷，通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)對(duì)防雷部分進(jìn)行了計(jì)算和分析，確定了防雷的方法并做出了相應(yīng)的原理圖AbstractSubstation is an important part of the power system,which directly affects the entire power system reliable,security and economic operation of power plants. Substation electrical substation main connection is the main component of its performance in large part a direct impact on substation in the power system performance,so the design of the main electric connection is very important.In this paper, the main electric connection 35KV substation design, the first task of the book according to the load on the system parameters of the load trend.Designed to inspect the relevant information, and compare to determine the type of electrical main connection;then load calculation to determine the scope and power of the main transformer in the number, size and type;again,analysis of short-circuit current calculation out, choose other electrical equipment;finally, part of the mine is calculated and analyzed to determine the method of mine, and make the corresponding schematic.35KV substation in order to complete the design of main electric connection.Key words：converting stationtransformer substation；electrical wiring目錄摘要IIIAbstractIV1、 變電站在系統(tǒng)中的地位分析12、 變電站主接線的設(shè)計(jì)22.1、設(shè)計(jì)原則22.1.1、概述22.1.2、主接線的基本要求和形式22.2、主接線方案的擬定62.2.1、35kV側(cè)主接線方式的擬定62.2.2、10kV側(cè)主接線方式的擬定72.2.3、0.4kV側(cè)主接線方式的擬定72.3、主接線方案可靠性分析72.3.1、概述72.3.2、可靠性分析72.4 、變電站電氣主接線的經(jīng)濟(jì)比較82.4.1、概述82.4.2、經(jīng)濟(jì)性比較83、主變壓器的選擇103.1、主變壓器容量的選擇103.2、主變壓器接線形式的選擇103.3變壓器的選擇114、 短路電流計(jì)算134.1、短路電流的算法134.1.1、概述134.1.2、短路電流計(jì)算的基本條件及原則134.2、短路電流的計(jì)算過(guò)程及結(jié)果145、電氣設(shè)備的選擇175.1、電氣設(shè)備選擇概述175.1.1、高壓電氣設(shè)備選擇175.1.2、低壓電氣設(shè)備選擇205.2、斷路器和隔離開關(guān)的選擇205.2.1、35kV側(cè)215.2.2、10kV側(cè)225.2.3、0.4kV側(cè)245.3、電流互感器的選擇255.3.1、35kV側(cè)265.3.2、10kV側(cè)275.3.3、0.4kV側(cè)285.4、電壓互感器的選擇295.4.1、35kV側(cè)295.4.2、10kV側(cè)305.4.3、0.4kV側(cè)305.5、母線選擇305.5.1、35kV側(cè)315.5.2、10kV側(cè)325.5.3、0.4kV側(cè)335.6、線路選擇335.7、避雷器的選擇376、配電裝置布置396.1、概述396.2、配電裝置布置39結(jié)論42參考文獻(xiàn)43致謝44附錄145附錄 2461、 變電站在系統(tǒng)中的地位分析變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠、安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。針對(duì)本文設(shè)計(jì)的35kV變電站，從獲悉，行業(yè)內(nèi)部曾經(jīng)有過(guò)我國(guó)是否應(yīng)當(dāng)淘汰35V電壓等級(jí)爭(zhēng)議，理由是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原來(lái)的一些35V變電所，有的閑置，有的出讓給較大的電力客戶。在對(duì)電網(wǎng)歷史資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合近幾年來(lái)全國(guó)35V電網(wǎng)投資建設(shè)情況，綜合我國(guó)鄉(xiāng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)負(fù)荷特點(diǎn)、人口密度分布及地方小水電發(fā)展等狀況，從輸送容量、輸送距離、工程投資經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，35V電壓等級(jí)作為小城市高壓配電網(wǎng)、邊遠(yuǎn)城鄉(xiāng)電網(wǎng)、鋼鐵、石化、煤炭、冶金等大型企業(yè)、地鐵供電等還是非常合適和必要的，在較長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)依然有保留35V電壓等級(jí)的必要2.1.1、概述電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。2.1.2、主接線的基本要求和形式（1）主接線的基本要求：電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求，其具體要求如下：1 可靠性研究可靠性應(yīng)該重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和定性分析，要考慮發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、所采用的設(shè)備的可靠性以及結(jié)合一次設(shè)備和相應(yīng)的二次部分在運(yùn)行中的可靠性進(jìn)行綜合分析。其具體要求如下：斷路器檢修時(shí)不應(yīng)影響供電。系統(tǒng)有重要負(fù)荷，應(yīng)能保證安全、可靠的供電。斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)出線回?cái)?shù)及停電時(shí)間，并且要保證全部一級(jí)負(fù)荷和部分二級(jí)負(fù)荷的供電。盡量避免發(fā)電廠、變電站全部停運(yùn)的可能性。防止系統(tǒng)因?yàn)槟吃O(shè)備出現(xiàn)故障而導(dǎo)致系統(tǒng)解裂。大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。2 靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活要求。從系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃來(lái)設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足靈活性要求。調(diào)度時(shí)應(yīng)該可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。檢修時(shí)可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)車間的供電。擴(kuò)建時(shí)可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停運(yùn)時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組，變壓器或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作最少。3 經(jīng)濟(jì)性主接線滿足可靠性，靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。如能滿足系統(tǒng)的安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，35kV及其以下終端或分支變電站可采用簡(jiǎn)易電器。占地面積少：主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加的電能損失1。（2）主接線的基本形式：常用的35kV變電站電氣主接線有：?jiǎn)文妇€接線、單母線分段接線、內(nèi)橋接線、外橋接線、雙母線接線等五種主接線方案，下面逐一論證其接線的利弊。單母線接線（如圖2-1）圖2-1 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，占地少，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。適用范圍：?jiǎn)文妇€接線只適用于容量小、線路少和對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電的變電站。分段單母線接線（如圖2-2）圖2-2 分段單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少，操作方便，占地少，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。用斷路器把母線分段后，重要用戶可從不同母線分段引出雙回線供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電，保證重要用戶不停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，則連接在該段母線上的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。適用范圍：具有兩回電源線路，一、二回路轉(zhuǎn)送線路和兩臺(tái)變壓器的變電站。本接線在大中型企業(yè)中采用較多。內(nèi)橋接線（如圖2-3）圖2-3 內(nèi)橋接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，占地少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。線路斷路器檢修時(shí)，需較長(zhǎng)時(shí)間中斷線路的供電。為避免此缺點(diǎn)，可在線路斷路器的外側(cè)增設(shè)帶兩組隔離開關(guān)（考慮隔離開關(guān)本身檢修）的跨條。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，并且變壓器不經(jīng)常卻換或線路較長(zhǎng)、故障率較高的變電站。4 外橋接線（如圖2-4）圖2-4 外橋接線優(yōu)點(diǎn)：高壓變壓器數(shù)量少，占地少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)斷路器暫時(shí)停運(yùn)。橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條。橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，并且變壓器的卻換頻繁或線路較短，故障率較低的變電站。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋接線。雙母線接線（如圖2-5）圖2-5 雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組導(dǎo)線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路母線調(diào)度靈活，各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可任意切換，分配到任意母線上工作，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和系統(tǒng)潮流變化的需要。擴(kuò)建方便，向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響,兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線時(shí)，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。便于實(shí)驗(yàn)，當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：增加一組母線和每回路就需增加一組母線隔離開關(guān)。當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：-220kV配電裝置中。6-10kV，配電裝置，當(dāng)短路電流較大，需要加裝電抗器。35-63V，回路總數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較多，回路負(fù)荷較大時(shí)。110-220V，出線回路在5回及以上時(shí)；或當(dāng)110-220V配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上時(shí)。2.2、主接線方案的擬定2.2.1、35kV側(cè)主接線方式的擬定35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50059-92），第3.2.3條：35110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線11。由本設(shè)計(jì)原始資料知變電站進(jìn)出線35kV側(cè)為2回，且該變電站主要為二級(jí)負(fù)荷輸送電能，又因輸電線路較短，所以35kV側(cè)的電氣主接線可選為單母線分段接線、外橋接線兩種接線方式。2.2.2、10kV側(cè)主接線方式的擬定35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50059-92），第3.2.5條：當(dāng)變電所裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，610kV側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)635kV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施11。由本設(shè)計(jì)原始資料知變電所進(jìn)出線10kV側(cè)4回，且該變電站主要為二級(jí)負(fù)荷輸送電能，所以10kV側(cè)的主接線形式可選為單母線接線、單母線分段接線兩種接線方式。由本設(shè)計(jì)原始資料知變電站進(jìn)出線0.4kV側(cè)2回，且該變電站主要為二級(jí)負(fù)荷輸送電能，所以0.4kV側(cè)的主接線形式可選為單母線接線、單母線分段接線兩種接線方式。2.3、主接線方案可靠性分析2.3.1、概述變電站的電氣主接線是變電站的重要組成部分，其可靠性直接關(guān)系到變電站的可靠性，所以討論主接線的可靠性是非常必要的。2.3.2、可靠性分析（1）35kV側(cè)主接線方案可靠性分析單母線分段接線方式，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負(fù)荷的要求，可靠性高；外橋接線方式當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，需動(dòng)作與之相連的兩臺(tái)斷路器，從而影響一臺(tái)未發(fā)生故障的變壓器運(yùn)行。因此外橋接線方式不如單母線分段接線方式。（2）10kV側(cè)主接線方案可靠性分析單母線接線方式，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，不能滿足一、二類用戶負(fù)荷的要求：?jiǎn)文妇€分段接線方式，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負(fù)荷的要求，可靠性高。因此單母線接線方式不如單母線分段接線方式。單母線接線方式，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，不能滿足一、二類用戶負(fù)荷的要求：?jiǎn)文妇€分段接線方式，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電，可以滿足一、二、三類用戶負(fù)荷的要求，可靠性高。因此單母線接線方式不如單母線分段接線方式。2.4 、變電站電氣主接線的經(jīng)濟(jì)比較主接線的經(jīng)濟(jì)性比較直接關(guān)系到變電站建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，最經(jīng)濟(jì)的主接線方案可以為變電站帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。2.4.1、概述（1）主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。（2）要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。（3）要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。（4）如能滿足系統(tǒng)的安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kV及其以下終端或分支變電站可采用簡(jiǎn)易電器。（5）占地面積少：主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。（6）電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加的電能損失2-3。2.4.2、經(jīng)濟(jì)性比較（1）35kV側(cè)主接線單母線分段接線方式與外橋接線方式比較，該接線方式所用設(shè)備較多，造價(jià)高，不如外橋接線方式經(jīng)濟(jì)。但其可靠性比較高，本設(shè)計(jì)的變電站為機(jī)械制造企業(yè)供電要求可靠高，所以35kV側(cè)主接線選擇單母線分段接線。（2）10kV側(cè)主接線單母線接線方式與單母線分段方式相比，可以減少母聯(lián)斷路器的投資，但單母線可靠性較低，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，根據(jù)可靠性優(yōu)先原則采用，選擇單母線分段接線形式。單母線接線方式與單母線分段方式相比，可以減少母聯(lián)斷路器的投資。單母線接線方式操作簡(jiǎn)單且適用于容量小、線路少和對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電的變電站，滿足0.4kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)要求，所以0.4kV側(cè)主接線選擇單母線接線。3、主變壓器的選擇在變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定11。在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電站中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電站，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于70的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷。正確選擇變壓器的臺(tái)數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。目前一般的選擇原則是：一般用戶裝設(shè)12臺(tái)變壓器；為了提高供電可靠性，對(duì)于、 110kV及以上電壓的變電站中的主變壓器直接向10（6）kV電網(wǎng)送電時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。2 少數(shù)用電單位因其負(fù)荷曲線特殊或地區(qū)變電站過(guò)于遠(yuǎn)等原因，35kV降壓變電站的主變壓器，在電壓偏差還不能滿足電壓要求時(shí)，宜采用有載調(diào)壓變壓器。3 10（6）kV配電變壓器不宜采用有載調(diào)壓變壓器，但在當(dāng)?shù)?0（6）kV電源電壓不能滿足要求時(shí)，亦可采用10（6）kV有載調(diào)壓變壓器。本設(shè)計(jì)為35kV變電站，沒(méi)有特別要求，又35kV變電站一般采用無(wú)載調(diào)壓的變壓器，故本次設(shè)計(jì)選用主變的調(diào)壓方式為有載調(diào)壓。根據(jù)設(shè)計(jì)原始資料10kV側(cè)負(fù)荷：1車間負(fù)荷為4319.17kVA，2車間負(fù)荷為4480kVA，3車間負(fù)荷為956.32kVA，4車間負(fù)荷為3320.8kVA；0.4kV側(cè)負(fù)荷：2100kVA。（1）根據(jù)以上要求選出35/10kV變壓器的型號(hào)：所以35/10kV變壓器的型號(hào)為SF7-12500/35變壓器。表3-1 SF7-12500/35變壓器額定容量 （kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%）損耗（kW）空載電流（%）高壓低壓空載短路125003510.5816.0630.7（2）根據(jù)以上要求選出10/0.4kV變壓器的型號(hào)為：0.4kV側(cè)的容量：所以10/0.4kV變壓器的型號(hào)為SG3-2500/10變壓器。表3-2 SG3-2500-10變壓器額定容量 （kVA）額定電壓（kV）阻抗電壓（%）損耗（W）連接型號(hào)高壓低壓空載短路2500100.46669919518Y，yn0短路電流計(jì)算短路是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)也是最危險(xiǎn)的故障。短路電流往往會(huì)有電弧產(chǎn)生，它不僅能燒壞故障元件本身，也可能燒壞周圍設(shè)備和傷害周圍人員。巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，一方面會(huì)使導(dǎo)體大量發(fā)熱，造成導(dǎo)體過(guò)熱甚至熔化，以及絕緣損壞；另一方面巨大的短路電流還將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力作用于導(dǎo)體，使導(dǎo)體變形或損壞。短路也同時(shí)引起系統(tǒng)電壓大幅度降低，特別是靠近短路點(diǎn)處的電壓降低得更多，從而可能導(dǎo)致部分用戶或全部用戶的供電遭到破壞。.1.1、概述在電力系統(tǒng)運(yùn)行中必須考慮到會(huì)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，它會(huì)破壞電力系統(tǒng)對(duì)用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。所謂短路，是指一切屬于不正常運(yùn)行的相與相間或相與地間發(fā)生通路的情況。我國(guó)出版了一系列手冊(cè)闡述了短路電流的計(jì)算方法：1986年SDGJ14-1986導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中，以附件形式明確使用短路電流實(shí)用計(jì)算方法。該方法根據(jù)國(guó)產(chǎn)機(jī)組的參數(shù)，考慮到我國(guó)電力系統(tǒng)負(fù)荷分配的實(shí)際情況，用概率統(tǒng)計(jì)犯法制定了新的短路電流運(yùn)算曲線，并對(duì)非周期分量的時(shí)間常數(shù)及短路電流熱效應(yīng)計(jì)算提出了新的方法。1995年國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)了GB/T15544-1995三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算，該標(biāo)準(zhǔn)等效采用IEC909（1988）三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算。2002年9月國(guó)家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布的電流行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5163-2002水電工程三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算導(dǎo)則，其中對(duì)于水力發(fā)電廠和變電站，推薦采用暫態(tài)解析法和運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流，優(yōu)先采用暫態(tài)解析法，在需要精確計(jì)算時(shí)，可與采用暫態(tài)解析法，這是一種短路電流計(jì)算機(jī)復(fù)制計(jì)算方法。在35、10、0.4kV的電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生短路有三相、兩相、兩相接地和單相接地的故障，其中三相短路是對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣，仍屬對(duì)稱狀態(tài)，其他類型的短路是不對(duì)稱短路2-6。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù)，二相短路較少，三相短路就更少了。三相短路雖然很少發(fā)生，但其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視。因此本次采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢測(cè)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。4.1.2、短路電流計(jì)算的基本條件及原則（1）短路計(jì)算中采用以下假設(shè)條件和原則：1 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。2 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。3 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。4 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。5 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。6 除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)。7 元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。8 輸電線路的電容略去不計(jì)。一般規(guī)定：1 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)5l0年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的按線方式。2 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償放電電流的影響。3 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的點(diǎn)；對(duì)帶電抗器6l0V出線，選擇母線到母線隔離開之間的引線、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器之前、其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。4 電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流計(jì)算。若中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重的計(jì)算。圖4-1 母線短路圖選擇基準(zhǔn)：；變壓器電抗標(biāo)幺值：線路電抗標(biāo)幺值：（1）35kV側(cè)母線短路：三相短路標(biāo)幺值（有效值）：化為有名值為：三相短路最大瞬時(shí)值（沖擊電流）：短路最大電流有效值：短路容量：（2）10kV側(cè)母線短路：三相短路標(biāo)幺值（有效值）：化為有名值為：三相短路最大瞬時(shí)值（沖擊電流）：短路最大電流有效值：短路容量：（3）0.4kV側(cè)短路：三相短路標(biāo)幺值（有效值）：化為有名值為：三相短路最大瞬時(shí)值（沖擊電流）：短路最大電流有效值：短路容量：5、電氣設(shè)備的選擇5.1、電氣設(shè)備選擇概述電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。1）設(shè)備選擇一般原則：1 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。（2）技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運(yùn)行。1 長(zhǎng)期工作條件電壓選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即 （5-1）電流選用的電器額定電流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，即 （5-2）由于變壓器短路時(shí)過(guò)載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒(méi)有明確的過(guò)載能力，所以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。機(jī)械負(fù)荷所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。電器機(jī)械荷載的安全系數(shù)，由制造部門在產(chǎn)品制造中統(tǒng)一考慮。2 短路穩(wěn)定條件校驗(yàn)的一般原則電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。短路的熱穩(wěn)定條件 （5-3）式中在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（）； t秒內(nèi)設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流有效值（kA）； t設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）；校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間按下式計(jì)算： （5-4）式中繼電器保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）；斷路器全分閘時(shí)間（s）。短路的動(dòng)穩(wěn)定條件 （5-5）式中短路沖擊電流峰值（kA）； 短路全電流有效值（kA）； 電器允許的極限通過(guò)電流峰值（kA）； 電器允許的極限通過(guò)電流有效值（kA）。3 絕緣水平在工作電壓和過(guò)電壓的作用下，電器的內(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(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。當(dāng)所選用電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。（3）環(huán)境條件：1 溫度按交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱（GB-763-74 的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為+40時(shí)，允許按額定電流長(zhǎng)期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時(shí)，每增高+1，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40，每降低+1建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不超過(guò)額定電流的20%。2 日照屋外高壓電器在日照影響下將產(chǎn)生附加溫升。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽(yáng)光直射的條件下進(jìn)行的。如果制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量下降的數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可暫按電器額定電流的80%選擇設(shè)備。3 風(fēng)速一般高壓電器可在風(fēng)速不大于35m/s的環(huán)境下使用。4 冰雪在積雪和覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷件絕緣對(duì)地閃絡(luò)。5 濕度選擇電器的濕度，應(yīng)采用當(dāng)?shù)叵鄬?duì)濕度最高月份的平均相對(duì)濕度。對(duì)濕度較高的場(chǎng)所，應(yīng)采用該處實(shí)際相對(duì)濕度。當(dāng)無(wú)資料時(shí)，可取比當(dāng)?shù)貪穸茸罡咴路萜骄蹈?%的相對(duì)濕度。一般高壓電器可使用在+20，相對(duì)濕度為90%的環(huán)境中（電流互感器為85%）。6 污穢污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對(duì)電器設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。7 海拔電器的一般使用條件為海拔高度不超過(guò)1000m。海拔超過(guò)1000m的地區(qū)稱為高原地區(qū)。對(duì)安裝在海拔高度超過(guò)1000m地區(qū)的電器外絕緣一般應(yīng)予加強(qiáng)，可選用高原產(chǎn)品或選用外絕緣提高一級(jí)產(chǎn)品。8 地震地震對(duì)電器的影響主要是地震波的頻率和地震振動(dòng)的加速度。一般電器的固有振動(dòng)頻率與地震振動(dòng)頻率很接近，應(yīng)設(shè)法防止共振的發(fā)生，并加大電器的阻尼比。一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度為8度的地震力。在安裝時(shí)，應(yīng)考慮支架對(duì)地震力的放大使用。（4）環(huán)境保護(hù)：選用電器尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響。1 電磁干擾頻率大于10kHz的無(wú)線電干擾主要來(lái)自電器的電流、電壓突變和電暈放電。35kV一般不考慮。2 噪音為了減少噪音對(duì)工作場(chǎng)所和附近居民區(qū)的影響，所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音，在距電器2m處不應(yīng)大于下列水平：連續(xù)性噪音水平：85dB。非連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi)90dB； 屋外110dB9。5.1.2、低壓電氣設(shè)備選擇低壓電器是用于額定電壓交流1000V或1500V以下電路中起保護(hù)、控制、轉(zhuǎn)換和通斷作用的電器。電器選擇的一般原則：1 低壓電器應(yīng)滿足正常持續(xù)運(yùn)行、并適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)操作要求，事故時(shí)應(yīng)保證安全迅速而有選擇地切除故障。2 廠用低壓電器應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定。3 熔斷器及斷路器應(yīng)按回路可能發(fā)生的最大短路電流來(lái)校驗(yàn)其允許的額定短路分?jǐn)嗄芰Α? 斷路器瞬時(shí)胡延時(shí)過(guò)流脫扣器的整定電流應(yīng)躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的條件，并按最小短路電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)2。5.2、斷路器和隔離開關(guān)的選擇高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站中最重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧裝置，是在正常和故障情況下接通或斷開高壓電路的專用電器。對(duì)斷路器的基本要求是：在各種情況下應(yīng)具有足夠的開斷能力，盡可能短的動(dòng)作時(shí)間和高度的工作可靠性。隔離開關(guān)是高壓開關(guān)的一種，因?yàn)闆](méi)有專門的滅弧裝置，所以不能切斷負(fù)荷電流和短路電流。一般與斷路器配合使用。隔離開關(guān)應(yīng)有明顯的斷開點(diǎn)具有的絕緣應(yīng)具有足夠的短路穩(wěn)定性要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作主隔離開關(guān)與其接地刀閘間應(yīng)相互閉鎖。5.2.1、35kV側(cè)最大持續(xù)電流：短路電流：短路沖擊電流：斷路器選擇：選型號(hào)為SN1035/1250-20型高壓少油斷路器表5-1 SN1035/1250-20型高壓少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（kV）最高工作電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流 峰值 （kA）熱穩(wěn)定電流（4s有效值）（kA）3540.51250205020動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流，短路沖擊電流，即：，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。（2）隔離開關(guān)選擇選型號(hào)為GN1335/600型高壓隔離開關(guān)表5-2 GN1335/600型高壓隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（kV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流 峰值 （kA）熱穩(wěn)定電流（4s有效值）（kA）356006425動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流，短路沖擊電流為，即：，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。5.2.2、10kV側(cè)設(shè)：1車間線路為L(zhǎng)3；2車間線路為L(zhǎng)4；3車間線路為L(zhǎng)5；4車間線路為L(zhǎng)6。最大持續(xù)工作電流：線路阻抗：1 1車間線路：短路電流：短路沖擊電流：2 2車間線路：短路電流：短路沖擊電流：3 3車間線路：短路電流：短路沖擊電流：4 4車間線路：短路電流：短路沖擊電流：（1）斷路器選擇選型號(hào)為SN1010型高壓少油斷路器表5-3 SN1010型高壓少油斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（kV）合閘時(shí)間（s）額定電流（A）額定開斷電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流 峰值 （kA）熱穩(wěn)定電流（2s有效值）（kA）100.2630164016動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流，四個(gè)車間的短路沖擊電流均有：，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，；均有，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。（2）隔離開關(guān)選擇選型號(hào)為GN610T/400型高壓隔離開關(guān)表5-4 GN610T/400型高壓隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（kV）額定電流（A）動(dòng)穩(wěn)定電流 峰值 （kA）熱穩(wěn)定電流（5s有效值）（kA）104004014動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流，四個(gè)車間的短路沖擊電流均有：，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，；均有，滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。最大持續(xù)工作電流：短路電流：短路沖擊電流：斷路器選擇選型號(hào)為DW15HH型低壓斷路器表5-5 DW15HH型低壓斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（V）過(guò)電流脫扣器額定電流（A）額定電流（A）短路分?jǐn)嗄芰﹄妷海╒）Ics（kA）Icu（kA）400200020004004050按短路電流進(jìn)行低壓斷路器的分辨能力的校驗(yàn)：斷路器額定運(yùn)行短路分辨能力：，短路電流為，即：，滿足分辨能力條件。（2）隔離開關(guān)選擇選型號(hào)為SIRCO-3150型隔離開關(guān)表5-6 SIRCO-3150型隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（V）額定電流（A）額定短時(shí)耐受電流Icw（1s，kA）額定短路接通電流Icm（峰值，kA）40025005520選型校驗(yàn)：額定短時(shí)耐受電流：，線路額定電流，；滿足要求。5.3、電流互感器的選擇互感器（包括電流互感器TA和電壓互感器TV）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況?；ジ衅鞯淖饔檬牵簩⒁淮位芈返母唠妷汉痛箅娏髯?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓 100V 和小電流 5A或1A ，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)小巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。35kV以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)2-3。35kV以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L（C）系列。樹脂澆注絕緣的LZ系列只適用于35kV屋內(nèi)配電裝置。在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資、減少占地。當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中共正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。?nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定性通常以額定電流或動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)表示。等于極限通過(guò)電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。即： （5-6）式中 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)； 短路沖擊電流的瞬時(shí)值（kA）； 電流互感器的一次繞組額定電流（A）。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：制造部門在產(chǎn)品型錄中一般給出t 1s或5s的額定短時(shí)熱穩(wěn)定電流或熱穩(wěn)定電流倍數(shù)，即： （5-7）式中 短路電流引起的熱效應(yīng)（kA2?s）； 制造部門提供的熱穩(wěn)定計(jì)算采用的時(shí)間。5.3.1、35kV側(cè)最大持續(xù)工作電流：短路電流：短路沖擊電流：選型號(hào)為L(zhǎng)CWD135型電流互感器表5-7 LCWD135型電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)×75內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件。其他三個(gè)車間線路上所用的電流互感器同樣滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足熱穩(wěn)定條件。其他三個(gè)車間線路上所用的電流互感器同樣滿足熱穩(wěn)定條件。5.3.2、10kV側(cè)最大持續(xù)工作電流：（1）1車間線路：短路電流：短路沖擊電流：（2）2車間線路：短路電流：短路沖擊電流：（3）3車間線路：短路電流：短路沖擊電流：（4）4車間線路：短路電流：短路沖擊電流：選型號(hào)為L(zhǎng)AJ10型電流互感器表5-8 LAJ10型電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓（kV）額定電流比（A）精確級(jí)次1s熱穩(wěn)定倍數(shù)（倍）動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)（倍）10500/50.5/D60110內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件。其他三個(gè)車間線路上所用的電流互感器同樣滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足熱穩(wěn)定條件。其他三個(gè)車間線路上所用的電流互感器同樣滿足熱穩(wěn)定條件。最大持續(xù)工作電流：短路電流：短路沖擊電流：選型號(hào)為L(zhǎng)MZJ6表5-9 LMZJ6額定電壓（kV）額定電流比（A）額定二次負(fù)荷（?）cos? 0.8（滯后）1s熱穩(wěn)定倍數(shù)（倍）動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)（倍）0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)0.381000-3000/50.81.2250127.5內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，即：，滿足熱穩(wěn)定條件。5.4、電壓互感器的選擇電壓互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓100V）。使用方法：電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等 620kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中，或在布置地位狹管的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱式電壓互感器2 35110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。接在110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊時(shí)，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。3 兼作泄能用的電壓互感器，應(yīng)選用電磁式電壓互感器。（3）準(zhǔn)確值的選擇電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是額定二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級(jí)次。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)2-3。5.4.1、35kV側(cè)35kV側(cè)電壓互感器選為：JD6-35型電壓互感器。表5-10 JD6-35型電壓互感器技術(shù)參數(shù)額定電壓（kV）二次負(fù)荷（VA）二次極限容量（VA）初級(jí)繞組次級(jí)繞組0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)350.115025050010005.4.2、10kV側(cè)10kV側(cè)電壓互感器選為：JDF-10型電壓互感器表5-11 JDF-10型電壓互感器技術(shù)參數(shù)0.525額定電壓（V）二次負(fù)荷（VA）最大容量（VA）初級(jí)繞組次級(jí)繞組輔助繞組0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)380、500100100/350802503405.5、母線選擇母線的材料主要使用銅、鋁、鋁合金。屋外配電裝置可以采用軟母線或硬母線，屋內(nèi)配電裝置由于線間距離較小，布置緊湊，采用硬母線。常用的硬母線截面是矩形截面。1）選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：1 選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；2 選擇母線截面的大小；3 檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；4 對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；5 對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率1-3。（2）母線選擇步驟：1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面： （5-8）式中 正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)電流； 經(jīng)濟(jì)密度。2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （5-9）式中 滿足熱穩(wěn)定的導(dǎo)體最小截面； 短路電流熱效應(yīng)（）； 集膚系數(shù)； 熱穩(wěn)定系數(shù)。5.5.1、35kV側(cè)（1）35kV側(cè)母線選擇1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面采用矩形鋁導(dǎo)體，根據(jù)年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查得，經(jīng)濟(jì)截面為選擇單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為：即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。所以35kV側(cè)選擇單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體做母線。5.5.2、10kV側(cè)（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面最大持續(xù)工作電流：采用矩形鋁導(dǎo)體，取年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度J 0.7，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為：選擇單條1mm×10mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：mm2所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。所以10kV側(cè)選擇單條mm×10mm矩形鋁導(dǎo)體做母線。（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面最大持續(xù)工作電流：采用矩形銅導(dǎo)體，取年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度J 0.7，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為：選擇三條mm×10mm矩形銅導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。×10mm矩形銅導(dǎo)體做母線。5.6、線路選擇由原始資料可知，10kV側(cè)出線條件無(wú)限制，本設(shè)計(jì)選擇將電力電纜直埋于地下。（1）1車間線路1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面采用矩形鋁導(dǎo)體，取年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度J 0.7，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為：選擇單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為：即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。所以1車間線路采用單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體。（2）2車間線路1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面采用矩形鋁導(dǎo)體，取年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度J 0.7，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為：選擇單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為：即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。所以2車間線路采用單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體。（3）3車間線路1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面采用矩形鋁導(dǎo)體，取年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度J 0.7，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為：選擇單條mm×4mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為：即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。所以3車間線路采用單條mm×4mm矩形鋁導(dǎo)體。（4）4車間線路1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面采用矩形鋁導(dǎo)體，取年最大負(fù)荷利用小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度J 0.7，則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為：選擇單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流，集膚系數(shù)。環(huán)境溫度為時(shí)的允許電流為：即：，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求。2 熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路前導(dǎo)體的工作溫度為：所選截面S mm2mm2，能滿足熱穩(wěn)定要求。所以4車間線路采用單條mm×5mm矩形鋁導(dǎo)體。5.7、避雷器的選擇變電站是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，若發(fā)生雷擊事故，將造成斷路器跳閘，而引起大面積停電，嚴(yán)重的雷擊過(guò)電壓將有可能損壞主要電氣設(shè)備，而使變電站長(zhǎng)時(shí)間停電，因此變電站必須進(jìn)行防雷保護(hù)。變電站遭受雷害可能來(lái)自兩個(gè)方面：一是雷直擊于變電站；二是雷擊線路沿線路入侵的雷電波。對(duì)直擊雷的保護(hù)一般采用避雷器或避雷線，對(duì)雷電侵入波的保護(hù)，采用母線上裝裝設(shè)避雷器，設(shè)置母線保護(hù)段以及采取主變保護(hù)，和變壓器中性點(diǎn)保護(hù)的方法，以限制入侵雷電波的幅值2-3。（1）由雷電直擊于變電站的直擊雷防護(hù)采取在變電站主控樓頂設(shè)置環(huán)型避雷帶。對(duì)于其它類型的變電站，目前較多的采用避雷針來(lái)進(jìn)行保護(hù)。獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分、變電站電氣設(shè)備接地部分、構(gòu)架接地部分之間的空中距離不宜小于5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與主接地網(wǎng)的地中距離不宜小于3m。對(duì)于35V及以下變電站，因其配電裝置的絕緣較弱，應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針對(duì)于避雷針的保護(hù)范圍，在此列出單支避雷針的保護(hù)范圍如下 （5-10）式中 為保護(hù)半徑； 為避雷針的高度；為被保護(hù)物高度；為影響系數(shù)，30m時(shí)，取。（2）由線路入侵的雷電波電壓其主要防護(hù)措施是在發(fā)電廠，內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器以限制入侵雷電波的幅值3）架空進(jìn)線保護(hù)為保證線路的安全運(yùn)行，110V及以上的架空線路上一般都全線架設(shè)避雷線，而35V架空線路一般不全線架設(shè)避雷線，應(yīng)在變電站12m的進(jìn)線段架設(shè)避雷線，避雷線的保護(hù)角不宜超過(guò)20°，最大不能超過(guò)30°。4）電纜進(jìn)線保護(hù)變電站的35V及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)一組避雷器，其接地端與電纜的金屬外皮連接。為保護(hù)電氣設(shè)備，在變電站的線路進(jìn)出口處裝設(shè)一組避雷器。5）變壓器及配電裝置的防護(hù)變壓器的基本保護(hù)措施是在接近變壓器處安裝避雷器，變電站的每一組主母線和分段母線上都應(yīng)裝設(shè)避雷器，用來(lái)保護(hù)變壓器和配電裝置，避雷器的安裝位置應(yīng)盡可能處于被保護(hù)設(shè)備的中間位置，此外，對(duì)于3560V中性點(diǎn)不接地或經(jīng)大電感接地電網(wǎng)中的變壓器，其中性點(diǎn)是全絕緣的，一般不需保護(hù)。對(duì)于110V及以上中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，為適應(yīng)各種運(yùn)行方式，其中一部分變壓器有可能不接地運(yùn)行，如果變壓器中性點(diǎn)的絕緣水平屬分級(jí)絕緣，即變壓器中性點(diǎn)絕緣不是按線電壓的絕緣進(jìn)行設(shè)計(jì)，則需選用與中性點(diǎn)絕緣等級(jí)相同的避雷器對(duì)變壓器中性點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)。-13避雷器型號(hào)及參數(shù)型號(hào)額定電壓有效值（V）滅弧電壓有效值（V）工頻放電電壓有效值（V）沖擊放電電壓峰值不大于（V）不小于不大于FZ-3535418298134FZ-101012.7263145F-0.50.50.51.151.653.06、配電裝置布置6.1、概述配電裝置是變電站的重要