楼宇低压配电系统的设计.doc

毕业设计（论文）

楼宇低压配电系统设计

教学单位：机电工程学院
专业名称：自动化
学 号：
学生姓名：张龙华
指导老师：刘金华（副教授）
指导单位：机电工程学院
完成时间：5月5日

电子科技大学中山学院教务处制发
楼宇低压配电系统设计
摘 要

楼宇低压配电系统关键是将多个高、低压配电设备（或元件）和配电站组合，变换电压直接向楼宇用电设备分配电能一个电力系统，关键内容是将进线1OkV高压经过降压变电所降压为380V低压。本设计关键是经过搜集回来数据进行负荷计算和短路计算，来确定主变压器台数和型号，绘制出主接线图，给变电所选择高、低压设备，还进行了必需无功赔偿和多种设备校验，最终就是依据变电所概况来安装二次回路电源、中央信号系统、防雷保护和接地保护。
第一章关键写了楼宇低压配电系统设计背景、介绍、环境和意义及应用。
第二章关键写了怎么计算负荷，使用需要系数法得到总负荷和为了节省用电还进行了功率赔偿。
第三章关键写了怎么选择变压器，依据负荷大小、性质、等级来选择。
第四章关键写了主接线方法和为本楼宇设计主接线图。
第五章关键写了短路原因、危害和短路计算目标和方法。
第六章关键写了依据负荷计算和短路计算结果来选择电气设备。
第七章关键写了为何要继电保护和继电保护类型。
第八章关键写了什么是二次回路操作电源和为何需要中央信号装置。
第九章分别介绍了变电所防雷和接地。

关键词:楼宇；低压配电；配电站

The Design Of Building Low Voltage Distribution System
Abstract

The main building is a low-voltage distribution system a variety of high and low voltage power distribution equipment (or components) and power distribution station portfolio transform the voltage of a power system distribution of electric energy directly to electrical equipment of buildings, the main contents of the line the 1OkV buck step-down substation high voltage of 380V by low pressure. The design is mainly carried load calculation and short circuit calculation back through the data collected to determine the number of units and the main transformer models, draw out the main wiring diagram, substation to select high and low voltage equipment, also carried out the necessary reactive power compensation and calibration of equipment, the final profile is based substation to install the secondary circuit power, the central signaling systems, lightning protection and grounding protection.
The first chapter mainly writes the building design of low voltage power distribution system, introduces the background, significance and application of environmental.
The second chapter mainly writes how the computational load, the use of demand coefficient method to get the total load, in order to save electricity of power compensation.
The third chapter mainly writes how selection of transformer, selected according to the load size, nature, level.
The fourth chapter mainly writes the main wiring way and the design main wiring for the building drawings.
Objective and methods of the fifth chapter wrote the cause of the short circuit, the harm and the short circuit calculation.
The sixth chapter mainly wrote to selection of electrical equipment according to the load calculation and short circuit calculation results.
The seventh chapter mainly wrote why relay protection and the type of relay protection.
The eighth chapter mainly wrote what is the operating power supply circuit two times and why the need for central signal device.
The ninth chapter introduces the substation lightning protection and grounding

Keywords: building; low voltage distribution; Substation

目 录

1 绪 论 1
1.1 楼宇低压配电系统设计背景 1
1.2 楼宇低压配电系统设计介绍 1
1.3 楼宇低压配电系统设计环境 1
1.4 本设计意义及应用 1
2 负荷计算及功率赔偿 3
2.1 负荷计算方法 3
2.2 功率赔偿 6
3 变压器选型 8
3.1 变压器台数确实定 8
3.2 变压器容量及型号确定 8
4 主接线 10
4.1 单母线分段接线 10
4.2 内桥式接线 10
5 短路计算 12
5.1 短路原因及危害 12
5.2 短路计算目标及方法 12
5.3 短路电流计算 13
5.3.1 最大运行方法 13
5.3.2 最小运行方法 15
5.4 短路电流计算结果 16
6 电气设备选择 17
6.1 导线、电缆选择 17
6.2 高压断路器 19
6.3 高压隔离开关 19
6.4 高压熔断器 20
6.5 电流互感器 21
6.6 电压互感器 21
6.7 高压开关柜 21
6.8 母线、支柱绝缘子和穿墙套管 21
6.9 低压断路器 24
6.10 低压熔断器 24
7 继电保护 25
8 配电站二次回路操作电源和中央信号系统 26
8.1 二次回路操作电源 26
8.2 中央信号装置 26
9 防雷和接地 27
9.1 防雷 27
9.2 接地 27
10 总结和展望 30
参考文件 31
附录1 楼宇低压配电系统主接线图 32
致 谢 33

1 绪 论
伴随楼宇低压配电系统需求不停增多，配电系统设计已经在中国悄然兴起，是国家电网建设中不可缺乏一部分。
1.1 楼宇低压配电系统设计背景
伴随中国社会经济发展，传统低压配电系统设计已跟不上时代进步，更会被淘汰。所以，为了社会经济进步，中国开始建设和改造能够节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守城镇电网。要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电供电格局[1]。因为现在住宅小区全部包含绿地、停车场、花园、消防、和灯饰等，为了丰富小区内涵，达成友好统一，要求设计信息化、网络化和智能、箱变安全可靠、配电技术优异、经济合理、安全适用和确保设计质量。
1.2 楼宇低压配电系统设计介绍
楼宇低压配电系统设计要不失逻辑性，切合实际，合理。此次设计关键是为楼宇设计一个低压配电系统，其关键内容就是怎样从10kV降压到380V过程。依据负荷计算，短路电流计算确定主变压器型号和台数，绘制出主接线图，并为高、低压侧选择关键电气设备，再把功率赔偿、继电保护和防雷和接地设计好，整个配电系统就完整了。
1.3 楼宇低压配电系统设计环境
本设计为公寓住宅小区，由10栋9层住宅组成，分为1号住宅楼高9层，2号住宅楼楼高9层，3号住宅楼楼高9层，4号住宅楼楼高9层，5号住宅楼高10层。负一层为停车场，总面积约10万㎡，其中住宅面积为6万㎡，以3房2厅户型为主。
1.4 本设计意义及应用
电力是大家生活中不可缺乏东西，生活中离不开它，缺乏它既会影响大家生活情况，又会影响经济发展，所以楼宇低压配电系统是一项很关键工程。一个配电系统是优异，系统内区民就能得到舒适、安全用电环境，大家安居乐业，间接地给中国促进了经济发展。
本设计低压配电系统将应用于楼宇小区配电系统中，使电能分配给每家每户；也能够作为其它地方配电系统参考。

2 负荷计算及功率赔偿
2.1 负荷计算方法
负荷计算方法有很多个，通常分为单台用电设备和多台用电设备两种情况[1]。用电设备或用电设备组多采取需要系数法或二项式法。
本设计需要用电地方有：关键通道及楼梯照明用电，电梯用电，排污泵、生活水泵用电，消防用电，家庭用电。
本设计依据需要系数法来计算：
要用到公式：
有功功率： （2-1）
无功功率： （2-2）
视在功率： （2-3）
总电流: （2-4）
1、关键负荷计算
（1）关键通道及楼梯照明用电计算
1) 地下一层有40盏LED节能灯40W,10盏红外线感应灯管15W
Pn=40×40+10×15=1.75kW
COSФ=0.8 Kd=0.7
Pc=kd×Pn=0.7×1.75=1.225kW
Qc=Pc×tanФ=1.225×0.75=0.91875kvar
2) 地下一层应急照明灯有80盏荧光灯40W，30盏应急灯20W
Pn=80×40+30×10=3.5kW
COSФ=0.8 Kd=0.8
Pc=Kd×Pn=0.8×3.5=2. 8kW
Qc=Pc×tanФ=2.8×0.8=2.24kvar
3) 1～9层通道楼梯有9盏吸顶灯30W,9盏壁灯15W,共有10栋
Pn=（9×30+9×15）×10=4.05kW
COSФ=0.8 Kd=0.7
Pc=Kd×Pn=0.7×4.05=2.835kW
Qc=Pc×tanФ=2.835×0.75=2.12625kvar
4) 总负荷
Pn总=1.75+3.5+4.05=9.3kW
Pc总=1.225+2.8+2.835=6.86kW
Qc总=0.91875+2.24+2.12625=5.285kvar
（2）电梯用电
小区有10栋楼，共有10台电梯，选20kW电梯:
Pn=10×20=200kW
COSФ=0.6 Kd=0.7
Pc=Kd×Pn=0.7×200=140kW
Qc=Pc×tanФ=200×1.3=260kvar
Pc总=Pc=140kW
Qc总=Qc=260kvar
（3）排污泵、生活水泵用电
1）10栋楼共有20台生活水泵11kW,5台备用水泵5kW
Pn=11×20+5×5=245kW
COSФ=0.8 Kd=0.7
Pc=Kd×Pn=0.7×245=171.5kW
Qc=Pc×tanФ=171.5×0.75=128.625kvar
2）10栋楼共有排污泵10台5kW
Pn=10×5=50kW
COSФ=0.8 Kd=0.6
Pc=K×Pn=0.6×50=30kW
Qc=Pc×tanФ=30×0.75=22.5kvar
3）总负荷
Pn总=245+50=295kW
Pc总=171.5+30=201.5kW
Qc总=128.625+22.5=151.125kvar
(4)消防用电
1)排烟排风机10台3kW
Pn=3×10=30kW
COSФ=0.8 Kd=1
Pc=Kd×Pn=1×30=30kW
Qc=Pc×tanФ=30×0.75=22.5kvar
2) 消防泵10台13kW
Pn=13×10=130kW
COSФ=0.8 Kd=1
Pc=Kd×Pn=1×130=130kW
Qc=Pc×tanФ=130×0.75=97.5kvar
3)送风机10台13kW
Pn=13×10=130kW
COSФ=0.8 Kd=1
Pc=Kd×Pn=1×130=130kW
Qc=Pc×tanФ=130×0.75=97.5kvar
4)总负荷
Pn总=30+130+130=290kW
Pc总=30+130+130=290kW
Qc总=22.5+97.5+97.5=217.5kvar
（5）家庭用电
1)采取单位指标法计算，按60W/m²
Pn=60000×60=3600kW
COSФ=0.8 Kd=0.4
Pc=Kd×Pn=0.4×3600=1440kW
Qc=Pc×tanФ=1440×0.75=1080kvar
上述负荷计算结果如表2-1所表示。
表2-1 负荷计算表
负荷地方
Pn（kW）
Kd
COSФ
Pc(kW)
Qc(kvar)
备注
地下一层节能灯和感应灯
1.75
0.7
0.8
1.225
0.91875

地下一层应急灯
3.5
0.8
0.8
2.8
2.24
电梯
200
0.7
0.6
140
260
生活水泵
245
0.7
0.8
171.5
128.625
排污泵
50
0.6
0.8
30
22.5
排烟排风机
30
1
0.8
30
22.5
平时不用
消防泵
130
1
0.8
130
97.5
平时不用
送风机
130
1
0.8
130
97.5
平时不用
家庭用电
3600
0.4
0.8
1440
1080

2由上述结果可得小区总负荷，不包含平时不用负荷。
Pc总=2075.525kW
Qc总=1711.78kvar
Sc总=2690.35kVA
Ic总=155.33A
2.2 功率赔偿
GB50052—《供配电系统设计规范》要求用户功率因数不能低于0.9。为适应此要求，设计规程要求：设计按用户功率因数不低于0.92进行赔偿[2]。从供用双方技术、经济两方面考虑，设计赔偿后=0.95左右为宜。但，运行功率因数不宜高于0.98，以免特殊情况发生过赔偿而引发谐振。
感性用电设备需要从供配电系统中吸收无功功率，从而降低功率因数。功率因数太低会给供配电系统增加电能损耗、增大电压损失和降低供电设备利用率等不良影响，所以要提升功率因数。
假如功率因数低于0.9，应在负荷侧合理装置集中和就地无功赔偿设备。
赔偿前功率因数计算：
COSФ= Pc总/Sc总=2075.525/2690.35=0.77 (2-5)
因为要求功率因数，可知，故需要进行无功赔偿。
因为高压侧不能低于0.9，而赔偿在低压侧进行，考虑到变压器损耗，可设低压侧赔偿后功率因数为0.95。
可选择BCMJ0.4-100-3型电容器，其额定容量为100kvar，额定电压为0.4kV,额定电流144A，额定电容1989μF。
利用公式：

（2-6）
考虑三相均衡分配，取12个恰好，每相4个，无功赔偿后，变电所低压侧计算负荷为：

= （2-7）
此时变压器功率损耗为：

（2-8）
配电所高压侧总计算负荷为：

= （2-9）
配电所高压侧功率因数为：

符合功率因数大于0.9要求。

3 变压器选型
3.1 变压器台数确实定
1、变压器选择应依据负荷大小，负荷性质、负荷等级及经济运行等原因来确定[3]。
2、需要装设2台及以上变压器：

（1）有大量一级或二级负荷;
（2）季节性负荷改变较大;
（3）集中负荷较大。
3、当备用容量受限制时宜将关键负荷集中在一台变压器或几台变压器，以方便备用电源切换。
4、在通常情况下，动力和照明宜可共用一台变压器。需要设置专用变压器以下：
（1）当照明负荷较大，或动力和照明采取共用变压器时严重影响质量及灯泡寿命，可设专用照明变压器。
（2）单台单相负荷较大时，宜设单相变压器。
（3）波动性负荷较大，严重影响电能质量时，可设波动负荷专用变压器。
5、变压器容量，应依据计算容量选择，变压器负荷率通常取70%～85%。
6、变压器容量应满足大型电动机及其它冲击负荷起动要求。
7依据用户负荷特点和经济运行条件，单台变压器容量不宜大于1250kVA，当用电设备容量较大、经济技术合理、运行安全可靠时，可采取kVA或2500kVA变压器。
8、设在主体建筑地下室和楼内变配电所，变压器应选择气体绝缘、干式或非可燃液体绝缘漆变压器。
9、在多尘或有腐蚀气体场所，应选择防尘型或防腐型变压器。
10、当选择多台变压器时，宜依据负荷特点，适合分组，方便于灵活投切对应变压器。
3.2 变压器容量及型号确定
本设计有二、三级负荷，三级负荷通常选择一台变压器，但本设计Pc总= 2075.525kW，Sc总=2690.35kVA，负荷较大，宜选择两台主变压器。
假如装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量要同时满足下列两个条件：
1、任一台主变压器单独运行要满足总计算负荷60%-70%要求。
（3-1）
因为，而且该小区负荷是有二、三级负荷，所以：

而任一台变压器应满足变压器容量。
本设计选容量为2500kVA型号为SCB10-2500kVA变压器两台,如表3-1所表示。
表3-1 SCB10-2500变压器
型号
安德利SCB10-2500kVA/10-0.4
结构形式
三相环氧树脂浇注干式电力变压器
调压方法
无励磁调压
容量
2500kVA
电压
10kV-0.4
空载损耗
4000W
负载损耗120℃
17170W
联接组标号
Dyn11/Yyn0
短路阻抗
4%
空载电流
0.8%
绝缘水平
10kV级工作耐压28

4 主接线
4.1 单母线分段接线
当双电源供电时，常采取单母线分段接线，可采取断路器分段。单母线分段接线能够分段单独运行，也能够并列同时运行。
采取分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线运行状态，各段母线电气系统互不影响。当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该段母线所带负荷供电。当任一电源线路故障或检修时，若另一电源能负担全部引出线负荷时，则可经倒闸操作恢复该段母线所带负荷供电，不然由该电源所带负荷仍应该部分停止运行[4]。
采取并列运行时，若遇电源检修，无须母线停电，只需断开电源断路器及其隔离开关，调整另外电源负荷就行。不过当母线故障或检修时，就会引发正常母线短时停电。
当某段母线发生故障时，分段断路器和电源进线断路器将同时切断故障，非故障部分继续供电。当对某段母线检修时，操作分段断路器和对应电源进线断路器、隔离开关、而不影响另段母线正常运行[5]。
母线分段后，可提升供电可靠性和灵活性。图4-1所表示。

图4-1 单母线分段接线图
4.2 内桥式接线
内桥式接线是指在两线路—变压器组接线高压侧间连接一个断路器，如“桥”一样跨接在两线路之间，这个断路器是跨接在进线断路器内侧，靠近变压器。图4-2所表示。
内桥式接线特点是：工作可靠、灵活，线路投切比较方便，变压器投切比较复杂，所以内桥式接线适适用于进线线路较长，负荷比较平稳，变压器不需要常常投切场所。

图4-2 内桥式式接线图
经过综合考虑，本设计一次侧采取内桥式接线，二次侧采取单母线分段接线，以下图4-3所表示。

图4-3 一次测单母线分段接线、二次侧单母线接线图
5 短路计算
在供配电系统设计和运动中，不仅要考虑系统正常运行状态，还要考虑系统不正常运行状态和故障情况，最严重故障是短路故障。短路是指不一样相之间，相对中线或地线之间直接金属性连接或经小阻抗连接。短路电流计算目标关键是供母线、电缆、电气设备选择和继电保护整定计算之用。
5.1 短路原因及危害
短路是不一样相位之间不正常短接，使得电流自电源一端未流过负载而直接流回电源另一端。
短路原因：（1）接线错误；（2）绝缘损坏；（3）操作错误；（4）机械损伤所致。
短路危害：
（1）因为短路时电流不经过负载，只在电源内部流动，内部电阻很小，所以电流很大，强大电流会产生很大热效应和机械效应，使电源或电路受到损坏，或引发火灾。
（2）短路使得系统电压严重降低，电气设备正常工作受到破坏。
（3）短路将造成停电，且短路点越靠近电源，停电范围越大，给国民经济带来损失也越大。
（4）严重短路可能影响电力系统运行稳定性，使并联运行同时电动机失去同时，造成系统解列，甚至瓦解[6]。
（5）单相短路产生不平衡磁场，对周围通信线路和弱点设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。
由此可见，短路后果十分严重，为了确保电气设备安全可靠运行，减轻短路影响，需要进行短路电流计算。
5.2 短路计算目标及方法
短路计算目标关键有以下多个方面：
(1)为了选择和校验电气设备。如断路器、隔离开关、熔断器、互感器、母线、瓷瓶、电缆、架空线等等。
(2)为继电保护装置整定计算。在考虑正确、合理地装设保护装置，在校验保护装置灵敏度时，不仅要计算短路故障支路内三相短路电流值，还需知道其它支路短路电流分布情况；不仅要算出最大运行方法下电路可能出现最大短路电流值，还应计算最小运行方法下可能出现最小短路电流值；不仅要计算三相短路电流而且也要计算两相短路电流或依据需要计算单相接地电流等。
(3)在选择和设计系统电气之接成时，短路计算可为不一样方案进行技术性比较和确定是否采取限制短路电流方法等提供依据。
短路电流计算方法通常有标幺值和有名值，本设计只介绍标幺值计算，以下为关键步骤：
（1）绘制短路电流计算系统图，将短路计算所考虑各元件额定参数全部表示出来并编号，确定短路计算点；
（2）绘制系统等效电路图，每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，用分式标出各元件电抗值，分式分子标出元件次序号，分式分母标出元件电抗值；
（3）选择基准容量和基准电压，计算各元件阻抗标幺值，求出短路回路总阻抗标幺值；
（4）将电力系统看成无限大容量电源，由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路电流、短路容量和冲击短路电流。
5.3 短路电流计算
短路电流计算系统图图5-1所表示。

图5-1 短路电流计算系统图
5.3.1 最大运行方法
按图5-1短路电流计算系统图画出短路电流计算等效电路图，图5-2所表示。
图5-2 最大运行方法短路计算等效电路图
设系统出口断路器最大断流容量为Soc=400MVA，取基准容量为SB=100MVA，基准电压UB=Uav，两个电压等级基准电压为对应基准电流分别为,。
（1）各关键元件电抗标幺值
系统S (5-1)
线路1WL (5-2)
变压器1T和2T (5-3)
（2）点三相短路时短路电流和容量计算
①点三相短路时短路电流和短路容量

②点所在电压级基准电流

③点短路电流各量

(5-4)
（3）点三相短路时短路电流和容量计算
①点三相短路时短路电流和短路容量

②点所在电压级基准电流

③点短路电流各量

（5-5）
5.3.2 最小运行方法
按图5-1短路电流计算系统图画出短路电流计算等效电路图，图5-3所表示。
图5-3 最小运行方法短路计算等效电路图
系统出口断路器最小断流容量为100MVA，取基准容量为=100MVA，基准电，两个电压等级基准电压为，，对应基准电流分别为,。
（1）各关键元件电抗标幺值
系统S （5-6）
线路1WL （5-7）
变压器1T和2T （5-8）
（2）点三相短路时短路电流和容量计算
①点三相短路时短路电流和短路容量
（5-9）
②点所在电压级基准电流
（5-10）
③点短路电流各量

（5-11）
（3）点三相短路时短路电流和容量计算
①点三相短路时短路电流和短路容量

②点所在电压级基准电流

③点短路电流各量

（5-12）
5.4 短路电流计算结果
短路计算结果如表5-1和表5-2所表示。
表5-1 最大运行方法短路电流计算结果

三相短路电流
三相短路容量
（kA）
（kA）
（kA）
（MVA）
点
5.858
14.938
8.846
106.5
点
82.973
211.581
125.289
57.5
表5-2 最小运行方法短路电流计算结果

三相短路电流
三相短路容量
（kA）
（kA）
（kA）
（MVA）
点
3.256
8.303
4.917
59.2
点
58.01
147.921
87.595
40.2
6 电气设备选择
6.1 导线、电缆选择
导线、电缆选择对于一个设计来说也是相当关键，选择好话就能够省下大量金钱和人力，是整个供电系统不可缺失一项[7]。
电缆、电线选择包含绝缘水平，绝缘材料及护套选择，电缆防护结构选择，截面选择。本设计关键为截面选择。
电缆、电线截面选择标准：
1、按电压损失许可值选择
（1）电缆电线应满足电压损失不超出要求许可值；
（2）由变压器低压母线配出回路动力干线，到动力箱电压损失不宜超出2%，照明干线不宜超出1%，室外线路不宜超出2.5%；
（3）室外照明分支线电压损失不宜超出4%；
（4）室内照明分支不宜超出2%。
2、按机械强度选择
这是对架空线路而言。要求所选截面大于其最小许可截面，对电缆无须校验其机械强度。
3、按短路热稳定选择
架空线路因其散热性能好，能够不做短路稳定校验；电缆应进行热稳定校验，母线也要校验其热稳定，其截面不应小于短路热稳定最小截面。
4、按经济电流密度选择
因为本设计是10kV及以下线路，不按此标准选择。
5、按电缆电线许可温升选择
（1）、电线电缆许可温升应不超出其许可值，按发烧条件、电线、电缆许可连续工作电流（许可载流量）应大于线路工作电流，见表6-1所表示。
表6-1 电缆导体极限温度许可值
绝缘类型
聚氯乙烯
交联聚乙烯、乙丙橡胶
丁基橡胶
油浸纸
极限温度许可值
160
250
200
250
（2）电线电缆连续载流量标准，应以相关部门正式公布或推荐数据为准。
（3）多种型号电线、电缆连续载流应依据敷设、环境温度等条件不一样进行修正。
温度校正系数：
（6-1）
式中:
—导线、电缆线芯许可长久工作温度；
—敷设处环境温度；
—导线电缆长久许可载流量数据对应温度。
（6-2）
式中：
为实际许可载流量；
为温度修正系数；
许可载流量。
本设计主变压器高压侧计算：

低压侧计算负荷为32.66kVA：
（6-3）
依据35kV以下铝芯电缆载流量估算口诀得：
表6-2 10kV/YJV电缆直埋图载流表
型号
截面（mm²）
铜芯载流量
铝芯载流量
YJV
3×50
190
125
3×70
230
152
3×95
275
182
3×120
310
205
3×150
350
223
3×185
395
252
3×240
455
292
3×300
515
332

由此可得，因为使用是铜导线，95×2.5=237.5A＞,选择铜芯导线截面为70mm²。选择5根分别作3条火线、1条零线、1条地线。所以10kV高压侧电缆型号选择YJV—5×70mm²。依据0.4kV低压侧小区回路计算电流为81.647A,所以25×4=100A＞81.647A,所以要3根分别作1条火线、1条零线、1条地线，选择铜芯导线截面为16mm²，型号为YJV—3×16mm²。
6.2 高压断路器
高压断路器是配电系统中关键设备，用来接通或切断线路上短路电流[8]。
按灭弧介质选择：油断路器（户内多油DN型、户内少油SN型、户外多油DW型）、空气断路器KW型、气体断路器QW型、真空断路器ZN型和型等。
（1）10kV侧断路器额定电流为
（6-4）
（2）10kV短路时
（6-5）
继电保护动作时间: =1s
短路电流冲击值:

短路容量：

短路电流假想时间：
(6-6)
本设计选择型高压真空户内断路器，检验数据如表6-3所表示。
6.3 高压隔离开关
高压隔离开关作用是隔离电源，且能确保电气设备和线路在检修中和电源会有显著断口。
隔离开关有户外和户内式，国产户内式有、、等型号，户内式多用手动操作机构。
一次侧最大三相短路电流为10.434kA，冲击短路电流为26.607kA，三相短路容量为189.758MVA。要求继电保护动作时间为1.1s。
10kV一次侧断路器额定电流：
(67)
所以本设计高压隔离开关选择,数据检验如表6-4所表示。
表6-3 一次侧高压断路器选择校验表
序号

选择要求
装设地点电气条件
结论
项目
数据
项目
数据
1

10kV
≥

10kV
合格
2

630A
≥

103.55A
合格
3

20kA
≥

6.456kA
合格
4

500kA
≥

16.463kA
合格
5

≥

合格
表6-4 一次侧高压隔离器选择校验表
序号

选择要求
装设地点电气条件
结论
项目
数据
项目
数据
1

10kV
≥

10kV
合格
2

200A
≥

6.456A
合格
3

25.5kA
≥

16.463kA
合格
4

≥

合格
6.4 高压熔断器
高压熔断器是能在电流抵达一定值之前，熔体经过电流热效应产生热量熔断自己从而截断电流。
关键作用是当短路和过负荷时保护设备。
熔断器熔体额定电流要和导线或电缆之间相互配合。
在线途经载或短路时，熔体要先于线路熔断，避免线途经热而烧掉。
熔断器没有触头，而且分段短路电流后熔体熔断，故无须校验热稳定和动稳定。仅需要校验断流能力。
(1)保护变压器熔断器选择
熔断器和熔体额定电流：
(6-8)
故选择。
则可选RW7—10/200—75型室外高压跌开式熔断器熔体额定电流为160A，熔断器额定电流为200A，断流容量上限为100MVA。
(2)保护线路熔断器选择

42.065kA (6-9)
则可选RT0—100型熔断器，额定电压380V，额定电流100A。
6.5 电流互感器
电流互感器是将一次回路高电流转换为二次回路小电流，同时使二次设备和高电流部分分离，且二次侧互感器均接地从而确保率设备和人员安全。
根据额定电压、额定电流，装置类别和结构，正确度级来选择电流互感器。
本设计采取3个为一组LQZ-10型电流互感器，电流互感器变比为500/5。
6.6 电压互感器
电压互感器是将一次回路高压转换为二次回路低压，同时使二次设备和高压部分分离，且二次侧互感器均接地从而确保率设备和人员安全。
根据额定电压、电压互感器类别和结构，正确度级来选择电压互感器。
本设计采取JDJ—10型电压互感器，正确度选择3级。
6.7 高压开关柜
高压开关柜是按一定线路方案将相关一、二次设备组装而成一个高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等[9]。
因为本设计主变压器是10kV进线，故选择高压开关柜XGN15-12。
XGN15-12是箱式固定式户内交流金属封闭开关设备，用于额定电压为12kV、额定电流630A及以下环网供电或辐射型供电系统中，尤其适合装入预装式配电站作为电力系统控制和保护。
6.8 母线、支柱绝缘子和穿墙套管
（1）母线
假如母线垂直部署而且立放，这么散热好而且机械强度大。本设计水平放置在支柱绝缘子上，母线全部用支柱绝缘子固定在开关柜上，所以无电压要求，同时母线需要热稳定性和动稳定性满足要求。
母线截面选择：
（6-10）
所以选择LMY—40×4。
动