110kv变电站一次专业系统设计.doc

引言
电力行业是国民经济基本工业，它发展直接关系到国家经济建设兴衰成败，它为当代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少动力。电力系统规划设计及运营任务是：在国民经济发展筹划统筹安排下，合理开发、运用动力资源，用较少投资和运营成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长需要，提供可靠充分、质量合格电能。因此在本次设计中选取变电站电气某些初步设计，是为了更多理解当代化变电站设计规程、环节和规定，设计出比较合理变电站。
依照设计规定任务，在本次设计中重要通过变电站电气主接线、短路电流计算、设备选取与校验、无功补偿、主变保护和配电装置某些设计，使我对四年来所学知识更进一步巩固和加强，并从中获得某些较为实际工作经验。由于在设计中查阅了大量有关资料，因此开始逐渐掌握了查阅，运用资料能力，又可以总结四年来所学电力工业某些有关知识，为咱们日后工作打下了坚实基本。
第1章 概述
由于某地区电力系统发展和负荷增长，拟建一座110KV变电站，向该地区用35KV和10KV两个电压级别供电。
本变电站由两个系统 供电，对35KV侧来讲，本所供电对象是A厂、B厂厂区和生活区及A、B两座变电站，10KV侧供电对象是a厂、b厂、c厂、d厂厂区和生活区及a、b两个居民区。详细数据如下：
表1-1 系统与线路参数表
系统1
系统2
线路参数
(MVA)

(MVA)

(KM)
(KM)
600
38
800
45
30
20

表1-2 35KV侧负荷资料表
负荷名称
最大负荷（MW）

回路数
A厂
6
0.9
2
B厂
6
0.9
2
A变电站
5
0.9
1
B变电站
3
0.9
1
注：35KV负荷同步系数为0.9
表1-3 10KV侧负荷资料表
负荷名称
最大负荷（MW）

回路数
A厂
2
0.85
1
b厂
2
0.85
1
c厂
3
0.85
2
d厂
3
0.85
2
A居民区
3
0.9
1
b居民区
3
0.9
1
注：10KV负荷同步系数为0.85
依照上表所述，一旦停电，就会导致地区断电、断水等后果严重影响人们正常生活，还将导致机器停运，整个生产处在瘫痪状态，严重影响各厂生产质量和数量。因而对本所得运营可靠性必要保证在非特殊状况下一本不容许对她们断电。
鉴于以上状况，110KV侧线路回数采用4回，其中2回留作备用，35KV侧线路回数采用6回，另有2回留作备用，A、B厂采用双回路供电，10KV侧线路回数采用8回，另有2回留作备用，c、d厂采用双回路供电，以提高供电可靠性。
在建站条件方面，本站地势平坦，属轻地震区，年最高气温+40℃，站最低气温-5℃，站平均温度+18℃，属于国内Ⅷ类原则气象区。
本变电站自用电重要负荷如表1-4：
表1-4 110kV变电站自用电负荷
序 号
设备名称
额定容量(KW)

安装台数
工作台数
备 注
1
主充电机
20
0.85
1
1
周期性负荷
2
浮充电机
4.5
0.85
1
1
经常性负荷
3
主变通风
0.15
0.85
32
32
经常性负荷
4
蓄电池通风
2.7
0.85
1
1
经常性负荷
5
检修、实验用电
15
0.85

经常性负荷
6
载波通讯用电
1
0.85

经常性负荷
7
屋内照明
5.2

8
屋外照明
4.5

9
生活水泵
4.5
0.85
2
2
周期性负荷
10
福利区用电
1.5
0.85

周期性负荷
本论文重要通过度析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选取，进而完毕了变电站一次某些设计。
第2章 负荷计算及变压器选取
2.1 负荷计算
2.1.1 计算负荷目
计算负荷是供电设计计算基本根据，计算负荷拟定得与否对的合理，直接影响到电器和导线电缆选取与否经济合理。如计算负荷拟定过大，将使电器和导线选得过大，导致投资和有色金属消耗挥霍，如计算负荷拟定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，导致重大损失，由此可见对的拟定计算负荷重要性。
2.1.2 负荷分析
要选取主变压器和站用变压器容量，拟定变压器各出线侧最大持续工作电流。一方面必要要计算出各侧负荷，涉及35kV侧负荷、10kV侧负荷和站用电负荷（动力负荷和照明负荷）。
系统负荷计算公式为：
(式 2-1)
式中 ——各出线最大负荷； ——功率因数； ——同步系数； ——线损率，取5%；
依照第1章所给资料，可以计算出如下数据：
35KV侧负荷：

10KV侧负荷：

站用电负荷：
＝(照明负荷+动力负荷0.85)
＝
＝78.5235
变电站总负荷：
=33.6+22.75+0.0785=56.428MVA
2.2 主变压器选取
2.2.1 主变压器台数和容量拟定
1、主变压器台数选取
主变压器台数选取原则：
（1）对于大都市郊区一次变电所在中低压侧已构成环网状况下，变电因此装设两台变压器为宜。
（2）对地区性孤立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变压器。
（3）对于规划只装设两台变压器变电所，其变压器基本宜按不不大于变压器容量 1—2 级设计，以便负荷发展时，更换变压器容量。
通过上述分析，本变电站硬装设两台主变压器。
2、主变压器容量选取
主变压器容量普通按变电所建成后 5~10 年规划负荷选取，并恰当考虑到远期 10~20 年负荷发展，对于都市郊区变电所，主变压器应与都市规划相结合。
依照变电站所带负荷性质和电网构造来拟定主变压器容量。对于有重要负荷变电站，应考虑当一台主变压器停运时，别的变压器容量过负荷能力后容许时间内，应保证顾客一级和二级负荷；对普通性变电站，当一台主变压器停运时，别的变压器容量应能保证所有负荷70%~ 80%。
单台变压器容量=(0.7~0.8)
依照负荷计算算出本变电站总负荷为： =56.428MVA
=0.756.428=39.43MVA
2.2.2 变压器型号选取
1、绕组数量拟定
依照《电力工程电气设计手册》所述：在具备三种电压变电所中，如通过主变压器各侧绕组功率均达到该变压器容量 15 %以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。
在本变电所中：
/=27.4480.8/57.5364=0.3816＞15%
/=35.00970.8/57.5364=0.4868＞15%
因而，主变压器选为三绕组变压器。
2. 相数拟定
依照《电力工程电气设计手册》变压器相数选取原则：当不受运送条件限制时，在330KV及如下发电厂和变电站，均应选用三相变压器。
3. 绕组数和接线组别拟定：
该变电所有三个电压级别，因此选用三绕组变压器，连接方式必要和系统电压相位一致，否则不能并列运营，110kV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连接，10KV采用Δ连接。
4. 调压方式选取：
普通型变压器调压范畴小，仅为±5%，并且当调压规定变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调节普通变压器分接头办法就无法满足规定。此外，普通变压器调节很不以便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它调压范畴较大，普通在15%以上，并且要向系统传播功率，又也许从系统反送功率，规定母线电压恒定，保证供电质量状况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而规定变压器可以副边电压保持一定范畴时，有载调压可解决，因而选用有载调压变压器。
5. 冷却方式选取：
主变压器普通采用冷却方式有：自然风冷、逼迫油循环风冷、逼迫油循环水冷、逼迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统供电可靠性，规定及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。
根基上述条件本变电站应用两台SFSZ7—40000/110型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器参数如下：
表2-1 SFSZ7—40000/110型变压器参数数据
型号及容量
(KVA)
额定电压(KV)
连接组别
损耗(KW)
阻抗电压(%)
空载电流(%)
空载
短路
高中
高
低
中低
高
中
低
SFSZ7-40000/110
11081.25%
38.522.5%
10.5
YN,yn0,d11
60.2
210
10.5
17~18
6.5
1.3
2.3 本变电站站用变压器选取
变电站站用电是变电站重要负荷，因而，在站用电设计时应按照运营可靠、检修和维护以便规定，考虑变电站发展规划，妥善解决分期建设引起问题，积极慎重地采用通过鉴定新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变电站安全，经济运营。
普通变电站装设一台站用变压器，对于枢纽变电站、装有两台以上主变压器变电站中应装设两台容量相等站用变压器，互为备用，如果能从变电站外引入一种可靠低压备用电源时，也可装设一台站用变压器。依照如上规定，本变电站选用两台容量相等站用变压器。
站用变压器容量应按站用负荷选取：
＝78.5235
     考虑一定站用负荷增长裕度，站用变10KV侧选取两台S9—100／10型号配电变压器，互为备用。依照容量选取，站用电变压器为S9—100／10型变压器，其参数如下：
表2-1 SL7—125／10型变压器参数数据
型号
容量
连接组别
损耗/W
阻抗电压为(%)
空载
负载

S9—100／10
100(KVA)
YN，yn0
300
1470
4
其容量比为：100/100/50
2.4 小结
在本章中，依照本变电站实际状况选取了变电站主变压器和站用变压器：主变压器为两台SFSZ7—40000/110型有载调压变压器；站用变压器两台S9—100／10型号配电变压器。
第3章 无功补偿装置选取
3.1 补偿装置意义
无功补偿可以保证电压质量、减少网络中有功功率损耗和电压损耗，同步对增强系统稳定性有重要意义。
3.2 无功补偿装置类型选取
3.2.1 无功补偿装置类型
无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。
当前惯用补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。
3.2.2 惯用三种补偿装置比较及选取
这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功变配电所母线上。
同步调相机：
同步调相机相称于空载运营同步电动机在过励磁时运营，它向系统提供无功功率而起到无功电源作用，可提高系统电压。
装有自动励磁调节装置同步调相机，能依照装设地点电压数值平滑地变化输出或汲取无功功率，进行电压调节。特别是有强行励磁装置时，在系统故障状况下，还能调节系统电压，有助于提高系统稳定性。但是同步调相机是旋转机械，运营维护比较复杂。它有功功率损耗较大。小容量调相机每千伏安容量投入费用也较大。故同步调相机宜于大容量集中使用，容量不大于5MVA普通不装设。在国内，同步调相机常安装在枢纽变电所，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。
静止补偿器：
静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联构成。电容器可发出无功功率，电抗器可吸取无功功率，依照调压需要，通过可调电抗器吸取电容器组中无功功率，来调节静止补偿其输出无功功率大小和方向。
静止补偿器是一种技术先进、调节性能、使用以便、经纪性能良好动态无功功率补偿装置。静止补偿器能迅速平滑地调节无功功率，以满足无功补偿装置规定。这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能做负荷，且调节不能持续缺陷。与同步调相机比较，静止补偿器运营维护简朴，功率损耗小，能做到分相补偿以适应不平衡负荷变化，对冲击负荷也有较强适应性，因而在电力系统得到越来越广泛应用。（但此设备造价太高，不在本设计中不适当采用）。
电力电容器：
电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它所提供无功功率值与所节点电压成正比。
电力电容器装设容量可大可小。并且既可集中安装，又可分散装设来接地供应无功率，运营时功率损耗亦较小。此外，由于它没有旋转部件，维护也较以便。为了在运营中调节电容器功率，也可将电容器连接成若干组，依照负荷变化，分组投入和切除。
综合比较以上三种无功补偿装置后，选取并联电容器作为无功补偿装置。
3.3 无功补偿装置容量拟定
（依照现场经验）
现场经验普通按主变容量10％--30％来拟定无功补偿装置容量。
此设计中主变容量为40000KVA
故并联电容器容量为：4000KVA—1KVA为宜，在此设计中取1KVA。
3.4 并联电容器装置分组
3.4.1 分组原则
1、并联电容器装置分组重要有系统专业依照电压波动、负荷变化、谐波含量等因素拟定。
2、对于单独补偿某台设备，例如电动机、小容量变压器等用并联电容器装置，不必分组，可直接与设备相联接，并与该设备同步投切。
对于110KV—220KV、主变代有载调压装置变电所，应按有载调压分组，并按电压或功率规定实行自动投切。
3、终端变电所并联电容器设备，重要是为了提高电压和补偿变压器无功损耗。此时，各组应能随电压波动实行自动投切。投切任一组电容器时引起电压波动不应超过2.5％。
3.4.2 分组方式
1、并联电容器分组方式有等容量分组、等差容量分组、带总断路器等差容量分组、带总断路器等差级数容量分组。
2、各种分组方式比较
a、等差容量分组方式：由于其分组容量之间成等差级数关系，从而使并联电容器装置可按不同投切方式得到各种容量组合。既可用比等容量分组方式少分组数目，达到更各种容量组合规定，从而节约了回路设备数。但会在变化容量组合操作过程中，会引起无功补偿功率较大变化，并也许使分组容量较小分组断路器频繁操作，断路器检修间隔时间缩短，从而使电容器组退出运营也许性增长。因而应用范畴有限。
b、带总断路器等差容量分组、带总断路器等差级数容量分组，当某一并联电容器组因短路故障而切除时，将导致整个并联电容器装置退出运营。
c、等容量分作方式，是应用较多分作方式。
综上所述，在本设计中，无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式。
3.5 并联电容器装置接线
并联电容器装置基本接线分为星形（Y）和三角形（△）两种。经常使用尚有由星形派生出来双星形，在某种场合下，也采用有由三角形派生出来双三角形。
从《电气工程电气设计手册》（一次某些）中比较得，应采用双星形接线。由于双星形接线更简朴，并且可靠性、敏捷性都高，对电网通讯不会导致干扰，合用于10KV及以上大容量并联电容器组。
中性点接地方式：对该变电所进行无功补偿，重要是补偿主变和负荷无功功率，因而并联电容器装置装设在变电所低压侧，故采用中性点不接地方式。
10KV系统中性点是不接地，该变电站采用并联电容器组中性点也是不接地，当发生单相接地故障时，构不成零序电流回路，因此不会对10KV系统导致影响。
第4章 电气主接线设计
4.1 主接线设计原则
4.1.1 主接线设计基本规定：
主接线基本规定：应满足可靠性，灵活性和经济性。
（1）可靠性：
安全可靠是电力生产首要任务，保证供电可靠是电力生产和分派首要规定，主接线一方面应满足这个规定。
可靠性详细规定：
1．断路器检修时，不影响对系统和负荷供电；
2．断路器和母线故障以及母线检修应尽量减少停电时间及回数，并要保证一级负荷及大某些二级负荷供电。
3．尽量避免全所停运、停电也许性。
（2）灵活性：
主接线应满足在调度、检修及扩建时灵活性。
1．调度时，应可以灵活地投入和切除变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运营方式，检修运营方式以及特殊运营方式下系统调度规定。
2．检修时，可以以便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网运营和对顾客供电。
3．扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最后接线。在不影响持续供电或停电时间最短状况下，投入变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次某些改建工作量至少。
（3）经济性
主接线在满足可靠性、灵活性规定前提下，做到经济合理。
1．投资省
（1）主接线应力求简朴清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。
（2）要能使继电保护和二次回路但是于复杂，以节约二次设备和控制电缆。
（3）要能限制短路电流，以便于选取价廉电气设备或轻型电器。
（4）如能满足系统安全运营及继电保护规定，110kV及如下终端或分支变电所可采用简易电器。
2．占地面积小
主接线设计要为配电装置布置创造节约土地条件，尽量使占地面积减少。
3．电能损失少
经济合理地选取主变压器种类、容量、数量，要避免因两次变压而增长电能损失。
此外，在系统规划设计中，要避免建立复杂操作枢纽。为简化主接线，发电厂、变电所接入系统电压级别普通不超过两种。
4.1.2 主接线设计根据
在选取电气主接线时应如下列各点作为设计根据：
1．发电厂、变电所在电力系统中地位和作用；
2．发电厂、变电所分期和最后建设规模；
3．负荷大小和重要性
（1）对于一级负荷必要有两个独立电源供电，且当任何一种电源失去后，能保证对所有一级负荷不间断供电。
（2）对于二级负荷普通要有两个独立电源供电，且当任何一种电源失去后，能保证对大某些二级负荷供电。
（3）对于三级负荷普通只需一种电源供电。
4．系统备用容量大小
装有2台组级以上主变压器变电所，其中一台（组）事故断开，别的主变压器容量应保证该所60%所有负荷，在计及过负荷能力后容许时间内，应保证顾客一级和二级负荷。
5．系统专业对电气主接线提供详细规定。
4.2 110kV主接线选取
依照《变电所设计技术规程》第22条：110~220kV配电装置中，当出线数为2回时，普通采用桥形接线，当出线不超过4回时，普通采用分段单母线接线。110KV侧初期设计回路数为4回。
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中规定可知：
110KV侧配电装置宜采用单母线分段接线方式。
110KV侧采用单母线分段接线方式，有下列长处：
（1）供电可靠性：当一组母线停电或故障时，不影响另一组母线供电；
（2）调度灵活，任一电源消失时，可用另一电源带两段母线：
（3）扩建以便；
（4）在保证可靠性和灵活性基本上，较经济。
通过比较内桥形接线比单母线接线形式少一组断路器，110KV处为两回进线，两回出线，该变电所应用两台降压变压器，宜选用内桥形接线，在配电装置综合投资，涉及控制设备，电缆，母线及土建费用上，在运营灵活性上，桥形接线比单母线形接线有很大灵活性，因此通过技术及经济上比较，桥形接线优势不不大于单母线接线形式。
故110KV侧采用内桥式连接方式。
4.3 35kV主接线选取
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中规定可知：当35—63KV配电装置出线回路数为4—8回，采用单母分段连接，当连接电源较多，负荷较大时也可采用双母线接线。
《变电所设计技术规程》第23条：35～60千伏配电装置中，当出线为2回时，普通采用桥形接线；当出线为2回以上时，普通采用分段单母线或单母线接线。出线回数较多、连接电源较多、负荷大或污秽环境中，35～60千伏屋外配电装置，可采用双母线接线。
由于35kV回路为8回，采用双母线接线后，可以轮流检修一组母线及任一回路母线隔离开关，一组母线故障后，能迅速恢复供电，各个回路负荷可以任意分派到某一组母线上，因而就没有必要采用增设旁母。投资也较单母分段带旁母少。因而通过比较后，决定采用双母线接线作为35kV侧主接线。
4.4 10kV主接线选取
《变电所设计技术规程》第23条：6kV和10kV配电装置中，普通采用分段单母线或单母线接线。
《电气工程设计手册》1规定：6~10kV配电装置出线回路数为6回以上时，可采用单母线分段接线。
本所10kV侧出线数为10回，又c、d厂采用双回路供电，因此采用单母分段接线方式。该方式具备较高可靠性和灵活性，双回线路分别接到不同母线上，这样当一回故障时，另一回可继续对其供电而不至使重要顾客停电。
4.5 所用电设计
一　所用电源引接方式
在选取所用变时普通状况下，厂家不生产110/0.4kV或35/0.4kV双绕组变压器，又由于网络故障较多，从所外电源引接所用电源可靠性较低。这样所用电必要从主变
低压侧（10kV）母线不同段上各引接一种。并要加装限流电抗器。
二　所用电接线
《电力工程设计手册》1规定：所用变高压侧尽量采用熔断器，所用变低压侧采用380/220V中性点直接接地三相四线制，动力与照明合用，且设立一种检修电源。
本所站变电压级别10/0.4kV，低压侧为三相母线制运营，且0.4kV侧采用单母分段接线方式，以保证所用电可靠性和灵活性。以维护变电所正常运营。
第5章 电路电流计算
5.1 节 短路电流计算目
在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中一种重要环节，其计算目重要有如下几方面：
1．在选取电气主接线时，为了比较各种接线方案，或拟定某一接线与否需要采用限制短路电流办法等，均需进行必要短路电流计算。
2．在选取电气设备时，为了保证设备在正常运营和故障状况下都能安全、可靠地工作，同步又力求节约资金，这就需要进行全面短路电流计算。例如：计算某一时刻短路电流有效值，用以校验开关设备开断能力和拟定电抗器电抗值，计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备热稳定，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相间和相对地安全距离。
4．在选取继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时短路电流为根据。
5．接地装置设计，也需用短路电流。
5.2 短路电流计算条件
<1>　基本假定
短路电流实用计算中，采用如下假设条件和原则：
1．正常工作时，三相系统对称运营；
2．所有电源电动势、相位角相似；
3．系统中同步和异步电机均为抱负电机，不考虑电机磁饱和磁滞、涡流及导体集肤效应等影响，转子构造完全对称，定子三相绕组空间相差120。电气角度。
4．电力系统中各元件磁路不饱和，即带铁芯电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
5．电力系统中所有电源都在额定负荷下运营，其中50%负荷接在高压母线，50%负荷接在系统侧。
6．同步电机都具备自动调节励磁装置。
7．短路发生在短路电流为最大值瞬间。
8．不考虑短路点电弧阻抗和变压器励磁电流。
9．除计算短路电流衰减时间常数和低压网络短路电流外，元件电阻都略去不计。
10．元件计算参数均取其额定值，不考虑参数误差和调节范畴。
11．输电线路电容略去不计。
12．用概率记录法制定短路电流运算曲线。
<2>　普通规定：
1．验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用短路电流，应按设计规划容量计算，并考虑电力系统远景发展规划（普通为本期工程建成5~）。
拟定短路电流时，应按也许发生最大短路电流正常接线方式，而不应按仅在切换过程中也许并列运营接线方式。
2．选取导体和电器用短路电流在电气连接网络中，应考虑具备反馈作用异步电动机影响和电容补偿装置放电电流影响。
3．选取导体和电器时，对不带电抗器回路计算短路点，应选取在正常接线方式时短路电流为最大地点。
4．导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流普通按三相短路验算，若发电机出口两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重状况计算。
5.3 短路电流计算
5.3.1 计算环节
选取计算短路点。
画等值网络图。
一方面去掉系统中所有分支、线路电容、各元件电阻。
选用基准容量和基准电压（普通取各级平均电压）。
将各元件电抗换算为同一基准值标幺值标幺电抗。
绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。
化简等值网络：为计算不同短路点短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间电抗，即转移电抗。
求计算电抗。
由运算曲线查出各电源供应短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到）。
计算无限大容量（或）电源供应短路电流周期分量。
计算短路电流周期分量有名值和短路容量。
计算短路电流冲击值。
绘制短路电流计算成果表。
5.3.2 变压器参数计算
基准值选用：，取各侧平均额定电压
主变压器参数计算
由表2-1查明可知：

电抗标幺值为：

站用变压器参数计算
由表2-2查明：

系统等值电抗

L1=30 L2=20
线路阻抗取0.4
5.3.3 短路点拟定
此变电站设计中，电压级别有四个，在选取短路点中，其中110KV进线处短路与变压器高压侧短路，短路电流相似，因此在此电压级别下只需选取一种短路点；在此外三个电压级别下，同理也只需各选一种短路点。
根据本变电站选定主接线方式、设备参数和短路点选取，网络等值图如下：

35KV
110KV
d-1
d-2
d-3
d-4

图5-1 系统等值网络图
5.3.4 各短路点短路计算
1. 短路点d-1短路计算(110KV母线)
XL2
XL1
网络化简如图5-2所示：
图5-2 d-1点短路等值图

d-1点短路电流标幺值
d-1点短路电流有名值
基准值
稳态短路电流
短路冲击电流
短路全电流最大有效值
2. 短路点d-2短路计算(35KV母线)
网络化简为：

图5-3 d-2点短路等值图

=0.1979
d-2点短路电流标幺值
d-2点短路电流有名值
基准值
稳态短路电流
短路冲击电流
短路全电流最大有效值
3. 短路点d-3短路计算(10KV母线)
网络化简为：

图5-4 d-3点短路等值图

=0.2794
d-3点短路电流标幺值
d-3点短路电流有名值
基准值
稳态短路电流
短路冲击电流
短路全电流最大有效值
4. 短路点d-4短路计算
网络化简只需在图3-4上加站用变压器电抗标幺值即可，如下图所示：

d-4

图5-5 d-4点短路等值图
=0.2794

d-4点短路电流标幺值
d-4点短路电流有名值
基准值
稳态短路电流
短路冲击电流
短路全电流最大有效值
第6章 电气设备选取与校验
导体和电器选取是变电所设计重要内容之一，对的地选取设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济重要条件。在进行设备选取时，应依照工程实际状况，在保证安全、可靠前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选取适当电气设备。
6.1 电气设备选取普通规定
6.1.1 普通原则
应满足正常运营、检修、短路和过电压状况下规定，并考虑远景发展需要。
应按本地环境条件校核。
应力求技术先进和经济合理。
选取导体时应尽量减少品种。
选用新产品，均应具备可靠实验数据，并经正式鉴定合格。
6.1.2 关于几项规定
导体和电器应按正常运营状况选取，按短路条件验算其动、热稳定，并按环境条校核电器基本使用条件。
在正常运营条件下，各回路持续工作电流，应按下表计算。
表6-1 各回路持续工作电流
回路名称
计算公式
变压器回路

馈电回路

注：①等都为设备自身额定值。
②各标量单位为：I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。
验算导体和电器时，所用短路电流见短路电流计算成果表。
验算导体和110KV如下电缆短路热稳定期，所用计算时间，普通采用主保护动作时间加相应断路器全分闸时间。断路器全分闸时间涉及断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。
环境条件。选取导体和电器时，应按本地环境条件校核。
6.2 各回路持续工作电流计算
根据表6-1，各回路持续工作电流计算成果见下表：
表6-2 各回路持续工作电流成果表
回路名称
计算公式及成果
110KV母线
I==220.44A
110KV进线
I==339.62A
35KV母线
I==692.82A
35KV出线
I==150.94A
10KV母线
I==1212.44A
10KV出线
I==388.13A
0.4KV母线
I==255.25A
6.3 高压电气设备选取
6.3.1 断路器选取与校验
断路器型式选取，除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运营维护，并经技术经济比较后才干拟定。依照国内当前制造状况，电压6－220kV电网普通选用少油断路器，电压110－330kV电网，可选用SF6或空气断路器，大容量机组釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。
断路器选取详细技术条件如下：
1) 电压：
（式 6-1）
2) 电流：
（式 6-2）
3) 开断电流：
（式 6-3）
式中：——断路器实际开断时间t秒短路电流周期分量；
——断路器额定开断电流。
4) 动稳定：
（式 6-4）
式中： ——断路器极限通过电流峰值；
——三相短路电流冲击值。
5) 热稳定：
（式 6-5）
式中：——稳态三相短路电流；
——短路电流发热等值时间；
——断路器t秒热稳定电流。
其中：，由和短路电流计算时间t，可从《发电厂电气某些课程设计参照资料》第112页，图5-1中查出短路电流周期分量等值时间t,从而计算出。
6.3.1.1 断路器选取
依照如下条件选取断路器：
电压：
电流：，各回路见表4-2。
各断路器选取成果见下表：
表6-3 断路器型号及参数
性能指标

位置
型号
额定
电压
（KV）
额定
电流
（A）
额定断开电流（KA）
动稳定电 流（KA）
热稳定
电 流
（KA）
固有分
闸时间
（s）
合闸
时间（s）
110KV侧
OFPI-110
110
1250
31.5
80
31.5(3)
<0.03

变压器35KV侧
HB35
36
1250
25
80
25(3)
0.06
0.06
35KV出线侧
HB35
36
1250
25
80
25(3)
0.06
0.06
变压器10KV侧
HB-10
10
1250
40
100
43.5(3)
0.06
0.06
10KV出线侧
ZN4-10C
10
600
17.3
29.4
17.3(4)
0.05
0.2
站用
DW5-400
380-400
400

6.3.1.2 断路器校验
1) 校验110KV侧断路器
① 开断电流：

② 动稳定：

③ 热稳定：

查《发电厂电气某些课程设计参照资料》第112页 得：

则：
经以上校验此断路器满足各项规定。
2) 校验变压器35KV侧断路器
① 开断电流：

② 动稳定：

③ 热稳定：

查《发电厂电气某些课程设计参照资料》第112页 得：

则：
经以上校验此断路器满足各项规定。
3) 校验35KV出线侧断路器
此断路器与35KV变压器侧断路器型号相似，且短路电流与校验35KV变压器侧断路器为同一短路电流，则：校验过程与校验35KV变压器侧断路器相似。
校验变压器10KV侧断路器
① 开断电流：

② 动稳定：

③ 热稳定：

查《发电厂电气某些课程设计参照资料》第112页 得：

则：
经以上校验此断路器满足各项规定。
4) 校验10KV出线侧断路器
① 开断电流：

② 动稳定：

③ 热稳定：

5) 查《发电厂电气某些课程设计参照资料》第112页 得：

则：
经以上校验此断路器满足各项规定。
6.3.2 隔离开关选取及校验
隔离开关是高压开关一种，由于没有专门灭弧装置，因此不能切断负荷电流和短路电流。但是它有明显断开点，可以有效隔离电源，普通与断路器配合使用。
隔离开关型式选取，其技术条件与断路器相似，应依照配电装置布置特点和使用规定等因素进行综合技术经济比较，然后拟定。其选取技术条件与断路器选取技术条件相似。
6.3.2.1 隔离开关选取
依照如下条件选取隔离开关：
电压：
电流：，各回路见表4-2。
各隔离开关选取成果见下表：
表6-4 隔离开关型号及参数
开关编号
型号
额定电压
(KV)
额定电流(A)
动稳定电流(KA)
热稳定电流(s)(KA)
110KV侧
GW2-110
110
600
50
14(5)
35KV变压器侧
GW4-35
35
1000
80
23.7(4)
35KV出线侧
GW8-35
35
400
15
5.6(5)
6.3.2.2 隔离开关校验
1) 110KV侧隔离开关校验
① 动稳定：

② 热稳定：
由校验断路器可知：

经以上校验此隔离开关满足各项规定。
2) 35KV变压器侧隔离开关校验
① 动稳定：

② 热稳定：
由校验断路器可知：

经以上校验此隔离开关满足各项规定。
3) 35KV出线侧隔离开关校验
① 动稳定：

② 热稳定：
由校验断路器可知：

经以上校验此隔离开关满足各项规定。

6.3.3 电流互感器选取及校验
电流互感器选取详细技术条件如下：
1) 一次回路电压：
（式 6-6）
式中：——电流互感器安装处一次回路工作电压；
——电流互感器额定电压。
2) 一次回路电流：
（式 6-7）
式中：——电流互感器安装处一次回路最大工作电流；
——电流互感器原边额定电流。
当电流互感器使用地点环境温度不等于时，应对进行修正。修正办法与断路器修正办法相似。
3) 精确级
准级别是依照所供仪表和继电器用途考虑。互感器准级别不得低于所供仪表精确级；当所供仪表规定不同精确级时，应按其中规定精确级最高仪表来拟定电流互感器精确级。
① 与仪表连接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于下规定：与仪表相配合分流器、变压器精确级为0.5级，与仪表相配合互感器与中间互感器精确级为0.5。仪表精确级为1.5时，与仪表相配合分流器、变压器精确级0.5，与仪表相配合互感器与中间互感器精确级0.5。仪表精确级为2.5时，与仪表相配合分流器、变压器精确级0.5与仪表相配合互感器与中间互感器精确级1.0。
② 用于电能测量互感器精确级：0.5级有功电度表应配用0.2级互感器；1.0级有功电度表应配用0.5级互感级，2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级级互