变电所电气一次系统设计毕业设计电子版.doc

变电所电气一次系统设计
题 目

毕 业 设 计(论文)

`

系 别
电力工程系
专业班级
电气06K3班
学生姓名
×××
指导教师
×××

××××年六月

华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）摘要
变电所电气一次系统设计
摘要
变电所是电力系统的重要组成部分，是组成电网的基本单元之一，其运行的安全与否，直接关系到电网的安全和稳定，对国民经济和社会的发展至关重要。城市供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。本变电所设计除了注重变电所设计的基本计算外，对于主接线的选择与论证等都作了充分的说明，其主要内容包括：变电所主接线方案的选择，进出线的选择；变电所主变压器台数、容量和型式的确定；短路点的确定与短路电流的计算，电气设备的选择（断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器，避雷器，绝缘子和穿墙套管）；配电装置设计和总平面布置；防雷保护与接地系统的设计。另外，用CAD绘制了七张图纸，包括：电气主接线图，电气总平面布置图，防雷与接地各一张，110kV接线断面图，35kV接线断面图，10kV接线断面图。图纸规格与布图规范都按照了电力系统相关的图纸要求来进行绘制。

关键词：变电所；电气主接线；电气设备；设计
A DESIGN OF ELETRIC PRIMARY SYSTEM
FOR STEP-DOWN TRANSFORMER SUBSTATION
Abstract
Electricity substation is an important component of the system is composed of one basic unit of the grid, its operation is safe or not directly related to the power grid safety and stability of the national economic and social development. The core of city for supplying power is transformer. It is very important to design and build one safe and economical transformer substation. Besides paying attention to basic calculation of design for transformer substation, the design make satisfying narration toward choice and argumentation of main connection. The main content of this design include the choice of main connection for transformer substation; the choice of pass in and out line; the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate switch, voltage mutual-inductance implement, current mutual-inductance implement, arrester, insulator and wall bushing); the design for distribution and disposal for chief plane; the design for lightning proof protection and earth system. In addition, drawing seven CAD blueprints, include the main wiring diagram: the disposal drawing of electric plane; the drawing of lightning proof protection and earth system; the drawing of 110kV connection; the drawing of 35kV connection; the drawing of 10kV connection. Both the specification of drawing and the criterion of disposal is based on requirement of drawing to electric power system.

Keywords: Transformer substation; Main connection; Electric equipment; Design

II

华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）目录
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
1前言 1
2电气主接线设计 2
2.1 主接线的设计原则 2
2.2 主接线设计的基本要求 2
2.2.1 主接线可靠性的要求 2
2.2.2 主接线灵活性的要求 3
2.2.3 主接线经济性的要求 3
2.3 电气主接线的选择和比较 3
2.3.1 主接线方案的拟订 3
2.3.2 主接线各方案的讨论比较 6
2.3.3 主接线方案的初选择 7
3主变压器台数和型号的选择 8
3.1 SJD2—88规程中有关变电所主变压器选择的规定 8
3.2 主变压器选择的一般原则与步骤 8
3.2.1 主变压器台数的确定原则 8
3.2.2 主变压器形式的选择原则 8
3.2.3 主变压器容量的确定原则 8
3.3 主变压器的计算与选择 9
3.3.1 容量计算 9
3.3.2 变压器型号的选择 9
4短路电流的计算 10
4.1 网络的等值变换与简化 10
4.2 短路点的选择与各短路点的短路电流的计算 11
5重要的电气设备选择 13
5.1 断路器的选择 13
5.1.1 断路器选择原则与技术条件 13
5.1.2 断路器型号的选择及校验 14
5.2 隔离开关的选择 15
5.2.1 隔离开关的选择原则及技术条件 15
5.2.2 隔离开关型号的选择及校验 16
6 方案一与方案四的技术经济比较 18
6.1 方案的总投资比较 18
6.2 方案的综合投资比较 18
6.3 方案的年运行费比较 18
6.4 最终方案的确定 19
7 其它电气设备的选择 20
7.1 电流互感器的选择与校验 20
7.2 电压互感器的选择 22
7.2.1 110kV母线电压互感器的选择 22
7.2.2 35kV母线电压互感器的选择 22
7.2.3 10kV电压互感器的选择 22
7.3 避雷器的选择 23
7.3.1 110kV侧避雷器的选择 23
7.3.2 110kV母线接避雷器的选择及校验 23
7.3.3 35kV母线接避雷器的选择及校验 23
7.3.4 10kV母线接避雷器的选择及校验 24
7.3.5 所选避雷器参数一览表 24
7.4支持绝缘子及穿墙套管的选择 24
7.4.1支持绝缘子的选择 24
7.4.2穿墙套管的选择 25
7.5 母线及电缆的选择 25
7.5.1 110kV母线的选择及校验 25
7.5.2 35kV母线的选择及校验 26
7.5.3 10kV母线的选择及校验 27
7.5.4 10kV电缆的选择及校验 27
8.1 配电装置的选择要求与分类 29
8.2 配电装置的设计选择 30
9防雷保护设计 31
9.1 避雷针的作用 31
9.2 避雷针的设计 31
9.2.1 四支避雷针的保护范围及计算公式 31
9.2.2 本所避雷针的设计过程 31
10接地网的设计 34
10.1 设计说明 34
10.2 接地体的设计 34
10.3 典型接地体的接地电阻计算 34
10.4 接地网设计计算 35
结论 37
参考文献 38
致谢 39

华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）
1前言
目前，我国城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也正不断的更新换代。我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所，微机监测变电所，综合自动化变电所相继出现，并得到迅速的发展。然而，所有的变化发展都是根据变电设计的基本原理而来，因此对于变电设计基本原理的掌握是创新的根本。本毕业设计的内容为110kV变电所电气一次系统设计，正是最为常见的常规变电所，并根据变电所设计的基本原理设计，务求掌握常规变电所的电气一次系统的原理及设计设计过程。
2电气主接线设计
2.1 主接线的设计原则
变电所电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、和断路器等的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全站电器设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。
对于6～220kV电压配电装置的接线，一般分两类：一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。应视电压等级和出线回数，酌情选用。
旁路母线的设置原则：
（1）采用分段单母线或双母线的110kV配电装置，当断路器不允许停电检修时，一般需设置旁路母线。因为110kV线路输送距离长、功率大，一旦停电影响范围大，且断路器检修时间较长（平均每年5～7天），故设置旁路母线为宜。当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。
（2）35kV配电装置中，一般不设旁路母线，因重要用户多系双回路供电，且断路器检修时间短，平均每年2～3天。如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。
（3）10kV配电装置，可不设旁路母线。对于出线回路数多或多数线路系向用户单独供电，以及不允许停电的单母线、分段单母线的配电装置，可设置旁路母线。
对于变电所的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器少或不用断路器的接线。当出线为2回时，一般采用桥形接线[15]。
2.2 主接线设计的基本要求
变电所的电气主接线应根据该变电所所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。
2.2.1 主接线可靠性的要求
可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是：
（1）断路器检修时是否影响停电；
（2）线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否对重要用户的供电；
（3）变电所全部停电的可能性。
2.2.2 主接线灵活性的要求
主接线的灵活性有以下几个方面的要求：
（1）调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。
（2）检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户的供电。
（3）扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最少。
2.2.3 主接线经济性的要求
在满足技术要求的前提下，做到经济合理。
（1）投资省：主接线简单，以节约断路器、隔离开关等设备的投资；占地面积小：电气主接线设计要为配电装置布置创造条件，以节约用地、架构、导线、绝缘子及安装费用。
（2）电能损耗少：经济选择主变压器型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失[5]。
2.3 电气主接线的选择和比较
2.3.1 主接线方案的拟订
高压侧是2回出线，可选择线路变压器组，单母分段带旁路母线，桥型接线。
中压侧有6回出线，低压侧有12回出线，均可以采用单母线、单母分段、单母分段带旁路和双母线接线。
在比较各种接线的优缺点和适用范围后，提出如下四种方案：
方案一（图2-1） 高压侧：内桥接线；中压侧，低压侧：单母分段带旁路接线

图2-1 方案一主接线图

方案二（图2-2） 高压侧：桥型接线；中压侧：双母接线，低压侧：双母接线

、

图2-2 方案二主接线图

方案三（图2-3） 高压侧：单母分段接线；中压侧：单母分段带旁路接线，低压侧：单母线接线；

图2-3 方案三主接线图

方案四（图2-4） 高压侧：内桥型接线；中压侧，低压侧：单母线分段

2-4 方案四主接线图

方案五（图2-5）高压侧，中压侧，低压侧：单母线分段接线

2-5 方案五主接线图

2.3.2 主接线各方案的讨论比较
方案一：
110kV侧：采用内桥法接线。该接线形式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。连接桥断路器接在线路断路器的内侧。因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但是当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障的运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换，因此，系统中应用内桥接线较多，以利于线路的运行操作。
35kV侧和10kV侧:采用单母分段带旁路母线接线.该接线方法具有单母分段接线优点的同时,可以在不中断该回路供电的情况下检修断路器或母线,从而得到较高的可靠性.这样就很好的解决了在雷雨季节断路器频繁跳闸而检修次数增多引起系统可靠性降低的问题.
但同时我们也看到,增加了一组母线和两个隔离开关,从而增加了一次设备的投资.而且由于采用分段断路器兼做旁路断路器,虽然节约了投资,但在检修断路器或母线时,倒闸操作比较复杂,容易引起误操作,造成事故。
方案二：
110kV侧： 采用单母分段接线。采用单母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线，减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正确母线继续运行。
当然这种接线也有它本身的缺点，那就是在检修母线或断路器时会造成停电，特别在夏季雷雨较多时，断路器经常跳闸，因此要相应地增加断路器的检修次数，这使得这个问题更加突出。
35kV侧和10kV侧：采用双母线接线。优点:供电可靠.通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;一组母线故障后能迅速恢复供电,检修任一回路母线的隔离开关时,只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线,其他线路均可通过另一组母线继续运行.调度灵活,各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化地需要;通过倒换操作可以组成各种运行方式.扩建方便。
缺点：增加一组母线和多个隔离开关，一定程度上增加一次投资.当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器容易误操作。
方案三：
110kV侧：采用内桥法接线。该接线形式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。连接桥断路器接在线路断路器的内侧。因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但是当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障的运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换，因此，系统中应用内桥接线较多，以利于线路的运行操作。
35kV侧：采用双母分段接线方式。采用双母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线，减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正确母线继续运行。
10kV侧：采用单母线投资少，用于不是非常重要的负荷，但是可靠性差。
方案四：
110kV侧：采用内桥接线。
35kV侧和10kV侧采用单母分段接线。
方案五：
110kV侧，35kV侧和10kV侧均采用单母分段接线。该接线方法具有单母分段接线优点的同时,可以在不中断该回路供电的情况下检修断路器或母线,从而得到较高的可靠性.这样就很好的解决了在雷雨季节断路器频繁跳闸而检修次数增多引起系统可靠性降低的问题。
但同时我们也看到,增加了一组母线和两个隔离开关,从而增加了一次设备的投资.而且由于采用分段断路器兼做旁路断路器,虽然节约了投资,但在检修断路器或母线时,倒闸操作比较复杂,容易引起误操作,造成事故[9]。
2.3.3 主接线方案的初选择
通过分析原始资料,可以知道该变电所在系统中的地位较重要,年运行小时数较高,因此主接线要求有较高的可靠性和调度的灵活性。根据以上各个方案的初步经济与技术性综合比较,兼顾可靠性，灵活性，我选择方案一与方案四，待选择完电气设备后再进行更详尽的技术经济比较来确定最终方案。
3主变压器台数和型号的选择
在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济效益。
3.1 SJD2—88规程中有关变电所主变压器选择的规定
（1）主变容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》SDJ161—85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电所，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该站全部负荷的70%，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。
（2）根据电力负荷的发展和潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。
（3）主变调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关规定[8]。
3.2 主变压器选择的一般原则与步骤
3.2.1 主变压器台数的确定原则
为保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。对大型枢纽变电所，根据工程的情况，应装设2～4台主变。
当变电所装设两台变压器的时候当一台停运时，一台检修时，另一台应该能够70%以上的负担。
3.2.2 主变压器形式的选择原则
（1）110kV主变一般采用三相变压器。
（2）当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。
（3）具有三个电压等级的变电所，一般采用三绕组变压器。
3.2.3 主变压器容量的确定原则
（1）为了准确选择主变的容量，要绘制变电所的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电所的年、日最高负荷和平均符合。
（2）主变容量的确定应根据电力系统5～10年发展规划进行。
（3）变压器最大负荷按下式确定：

式中——负荷同时系数；
——按负荷等级统计的综合用电负荷。
对于两台变压器的变电所，其变压器的容量可以按下式计算：

如此，当一台变压器停运，考虑变压器的过负荷能力为40%，则可保证84%的负荷供电。
3.3 主变压器的计算与选择
3.3.1 容量计算
在《电力工程电气设计手册》可知：装有两台及以上主变压器的变电所中，当断开一
台主变时，其余主变压器的容量应能保证用户的一级和二级负荷，其主变压器容量应满足“不应小于70%--80%的全部负荷”。已知35kV侧最大负荷50MW, 最小负荷30MW，；10kV侧最大负荷为18MW，最小负荷为12MW，,由计算可知单台主变的最大容量为(设负荷同时率为0.85)：

所以，应选择两台50MVA的变压器并列运行。
3.3.2 变压器型号的选择
因为本次设计中有三个电压等级，且当变压器最小负荷侧通过的容量大于主变容量的15%时，宜选用三绕组变压器。
因为：S10 / S110=（18/0.85）/[50/0.85+18/0.85]=26.47%>15%， 所以本设计用三绕组变压器，绕组排列顺序为（由内向外）：10 kV、35 kV、110 kV。
综上所述： 主变压器选用三相三线圈有载调压、全封闭节能型降压变压器。
型 号：SFPSZ7-50000/110
容 量：50000kVA
电压比：121 / 38.5 / 11kV
额定电压：高：110±8×1.25％ 中：38.5±2×2.5％ 低：10.5
接线方式、组别：YN，yn0，d11
阻抗电压百分比：高-中10.5% 高-低17~18% 中-低6.5%
空载损耗：71.2kW
负载损耗：250kW
空载电流（％）： 1.3%
调压方式： 有载调压
冷却方式：强迫油循环风冷
4短路电流的计算
4.1 网络的等值变换与简化
方案一与方案四的短路计算的系统化简阻抗图及各阻抗值，短路点均一样。
1）系统阻抗图（图4-1）

图4-1 系统阻抗图
因为两主变压器型号一样，因此两变压器的中间点等电位，用导线连起来，其转化图如图4-2

图4-2 系统阻抗转化图
4.2 短路点的选择与各短路点的短路电流的计算
选d1,d2,d3为短路点进行计算。
已知，由SB=100MVA, UAV=115kV，基准电流：0.502kA，系统短路电流标幺值为30，
所以

系统短路电抗

又由所选的变压器参数阻抗电压：10.5% (高-中)，17% (高-低)，6.5%（中-低）算得
UK1%=1 / 2[U(1-2)% +U(1-3)% - U(2-3)%]=10.5
UK2%=1 / 2[U(1-2)% +U(2-3)% - U(1-3)%]= 0
UK3%=1 / 2{U(1-3)% +U(2-3)% - U(1-2)%}= 6.5
主变容量为50MVA，
标幺值：= UK1% / 100×(/SN)= 10.5/100*(100/50)=0.21
= UK2% / 100×(/SN)= 0
= UK3 % /100×(/SN)=-0.13
简化后的阻抗图如图4-3：

图4-3 系统阻抗简化图

（1）当d1点短路时：
Xjs*1=0.033
100/（×115）=0.502(kA)
d1=I″d1*×Ib =30×0.502= 15.06(kA)
I∞=d1=15.06(kA)
Ich=Kch×d1=38.34(kA)
（110kv及以上网络Kch取1.8）
S∞=Ub1×I∞=MVA
其中，Id:短路电流周期分量有效值
d：起始次暂态电流
I∞：t=∞时的稳态电流
S∞：短路容量

（2）当d2点发生短路时：
d2*=1/Xd2*=1/0.138= 7.246
Ib =Sb/Ub2=100/(×37)=1.56(kA)
d2=d2*×Ib =7.246×1.56=11.3037(kA)
I∞d2=11.3037(kA)
Ich=Kch×d2= 1.41411.3037×1.8=28.77(kA)
S2∞=Ub2×I∞=1.732×37×11.3037= 724.41(MVA)

（3）当d3点发生短路时：
d3*=1/Xd3*=1/0.203=4.926
Ib=Sb/Ub3=100/(×10.5)= 5.5(kA)
d3=d3*×Ib =4.926×5.5=27.093(kA)
I∞ = d3=27.093(kA)
Ich=Kch×d3=1.414×1.8×27.093=68.97(kA)
S3∞=Ub3×I∞==492.73(MVA)
5重要的电气设备选择
5.1 断路器的选择
5.1.1 断路器选择原则与技术条件
在各种电压等级的变电所的设计中，断路器是最为重要的电气设备。高压断路器的工作最为频繁，地位最为关键，结构最为复杂。在电力系统运行中，对断路器的要求是比较高的，不但要求其在正常工作条件下有足够的接通和开断负荷电流的能力，而且要求其在短路条件下，对短路电流有足够的遮断能力。
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，起着控制作用；当设备或电路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，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。
按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器等。
断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境外，还应考虑便于施工调试和维护，并以技术经济比较后确认。
目前国产的高压断路器在110kV主要是少油断路器。
断路器选择的具体技术条件简述如下：
1）电压：（电网工作电压）。
2）电流：（最大持续工作电流）。
由于高压断路器没有持续过载的能力， 其额定电流取最大工作持续电流。
3）开断电流（或开断容量）
（或） （5-1）
式中——断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量；
——断路器t秒的开断容量；
——断路器的开断容量；
——断路器额定开断容量。
断路器的实际开断时间t ,为继电保护主保护动作时间与断路器固有分闸时间之和。固有分闸时间查阅《发电厂电气部分课程设计参考资料》表5-25～5-29。
4）动稳定：
（5-2）
式中——三相短路电流冲击值；
——断路器极限通过电流峰值。
5）热稳定：
（5-3）
式中——稳态三相短路电流；
——短路电流发热等值时间（又称假想时间）；
——断路器t秒热稳定电流。
其中，由和短路电流计算时间t，
从《发电厂电气部分课程设计参考资料》图5-1中查出短路电流周期分量等值时间，从而算出。
根据《电力设备过电压保护设计技术规程》规定：在中性点直接接地的电网中，操作110kV空载线路时，使用少油断路器不超过2.8[2]。
5.1.2 断路器型号的选择及校验
（1）电压选择：
110kV侧： Ug=110kV
35 kV侧： Ug=35kV
10 kV侧： Ug=10kV
（2）电流选择： a.进线侧的最大电流：
b.出线侧的最大电流： （5-4）
110kV侧：
35 kV侧：
10 kV侧：
（3）开断电流：
110kV侧：Idt=15.06kA 2999.74MVA
35kV侧：Idt=11.3037kA 724.41MVA
10kV侧：Idt=27.093kA 492.73MVA
（4）最大短路冲击电流：
110kV侧：ich=38.34kA
35kV侧：ich=28.77kA
10kV侧：ich=68.97kA
根据以上数据，选定断路器如下：
1）110kV侧 选定为 LW14-110.各项技术数据如下：
额定电压：110kV 额定电流：2000A
额定开断电流：31.5kA 极限通过电流（峰值）：80kA
热稳定电流（3s有效值）：31.5kA 动稳定电流（峰值）：80kA
2）35kV侧 选定为KW4-35.各项技术数据如下：
额定电压：35kV 额定电流：1500A
额定断路开断电流：26.2kA 极限通过电流（峰值）：67kA
5s热稳定电流：26.2kA
3）10kV侧 选定为ZN4-10G/1600-31.5各项技术数据如下：
额定电压：10kV 额定电流：1600A
额定开断电流：31.5kA 极限通过电流（峰值）：80kA
热稳定电流（2s有效值）：31.5kA
校验：
1）满足动稳定，即 ichimax
2）满足热稳定，即
其中 tdz=tz+0.05β″
（1）110kV侧
ich=38.34kA imax=80kA ich<imax，所以满足动稳定；
tdz=tz+0.05 当取3 s时, tdz=2.4+0.05=2.45
It2t=31.52×3=2976.75
显然 ，，所以满足热稳定。
（2）35kV侧
ich=28.77kA imax=67kA ich<imax，满足动稳定；
tdz=tz+0.05 当取5s时, tdz=4.35+0.05=4.4
It2t=26.22×5=3432.2
显然 ，，所以满足热稳定。
（3）10kV侧
ich=68.97kA imax=80kA ich<imax，满足动稳定;
tdz=tz+0.05 当取2s时, tdz=1.62+0.05=1.67
It2t=31.52×2=1984.5
显然 ，，所以满足热稳定。
5.2 隔离开关的选择
5.2.1 隔离开关的选择原则及技术条件
隔离开关形式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等要素，进行综合的技术经济比较然后确定。其选择的技术条件与断路器的选择的技术条件1）、2）、3）、4）相同。
隔离开关也是发电厂和变电所常用的电器，它需与断路器配套使用。但隔离开关没有灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。
隔离开关的类型很多，按安装地点不同，可分为屋内式和屋外式，按绝缘支柱数目又可分为单柱式、双柱式和三柱式。它对配电装置的布置和占地面积有很大影响，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。本设计110kV、35kV侧为屋外布置，10kV为屋内布置。
隔离开关的技术条件主要包括以下几项：
1）电压： Ｕg
2）电流： Ｉgｍａｘ
3）动稳定校验：imaxich
4）热稳定校验：I∞tdzItt
5.2.2 隔离开关型号的选择及校验
根据短路电流计算结果及选择要求，选定设备如下：
（1）110kV侧 选定为GW5-110DW，各项技术数据为：
额定电压：110kV 额定电流：600A
热稳定电流（5s有效值）：18kA 动稳定电流（峰值）：80kA
（2）35kV侧 选定设备为GW4-35DW,各项技术数据如下：
额定电压: 35kV 额定电流：1250A
热稳定电流（2s）：25kA 动稳定电流（峰值）：63kA
（3）10kV侧 选定设备为GN2-10/2000,各项技术数据如下：
额定电压：10kV 额定电流：2000A
热稳定电流（5s）：51kA 动稳定电流（峰值）：85kA
校验
1）满足动稳定，即 ichimax （5-5）
2）满足热稳定，即 （5-6）
其中 tdz=tz+0.05 （5-7）
（1）110kV侧
ich=38.34kA imax=50kA ich<imax，满足动稳定；
tdz=tz+0.05 当取5s时, tdz=4.35+0.05=4.4
It2t=182×5=1620
显然 ，，所以满足热稳定。
（2）35kV侧
ich=28.77kA imax=63kA ich <imax，满足动稳定；
tdz=tz+0.05 当取2s时, tdz=1.62+0.05=1.67
It2t=252×2=1250
显然 ，，所以满足热稳定。
（3）10kV侧
ich=68.97kA imax=85kA ich <imax，满足动稳定；
tdz=tz+0.05 当取5s时, tdz=4.35+0.05=4.4
It2t=512×5=13005，
显然 ，，所以满足热稳定。
6 方案一与方案四的技术经济比较
6.1 方案的总投资比较
方案一 SFPSZ7-50000/110主变压器 30.3万元 × 2台
LW14-110断路器 15万元 × 3台
KW4-35断路器 2.5万元 × 9台
ZN4-10G/1600-31.5断路器