35KV变电站设计毕业设计.docx

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1、35KV变电站设计毕业设计毕业论文设计 论文题目 35KV变电站设计 毕业论文（设计）的要求： 1.选题结合实际，应具有理论价值和现实意义，符合专业方向： 2.查阅国内外已有的相关文献资料并进行比较全面的综述，能基本反映出该探讨领域的探讨现状；中文参考文献不少于15篇，外文参考文献不少于5篇： 3.论文格式符合“*高校本科生毕业论文基本规范”。4.结论与建议具有肯定的参考价值； 主要参考资料： 1熊信银.发电厂电气部分.水利电力出版社，1992年 2何仰赞等.电力系统分析.华中理工高校电力出版社，1991年 3贺家李等.电力系统继电爱护原理.水利电力出版社，1992年 4应智大.高电压技术.浙

2、江高校出版社，1994年 5雍静.供配电技术.机械出版社，1994年 6刘从爱.电力工程.机械工业出版社，1992年 学 生 （签名） 年 月 日 指导老师 （签名） 年 月 日 摘 要 本设计依据某某县北王里的电力负荷资料，作出了该区地面35kV变电所的初步设计。设计说明书内容共分为十三章，包括主接线的设计、负荷计算与变压器选择、高压电器的选择、变电所的防雷及变电所的布置等。本设计以实际负荷为依据，以变电所的最佳运行为基础，根据有关规定和规范，完成了满意该区供电要求的35kV变电所初步设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变型号，然后依据负荷性质及对供电牢靠性要求拟定主接线设计

3、，考虑到短路对系统的严峻影响，设计中进行了短路计算。设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。此外还进行了防雷爱护的设计和计算，提高了整个变电所的平安性。 关键词：35KV 变电站 总体设计 Abstract According to the design Beiwangli of Zhaoxian electricity load information made ground 35kV substations in the initial design. Design specification content is divided into

4、 thirteen chapters, including the wiring design, load calculations and transformer selection, the choice of electrical voltage, substations and substations mine layout. To the design based on actual load, the best operation based in substations, in accordance with the relevant provisions and norms,

5、and completed to meet the requirements of the 35kV electricity substations preliminary design. Design of the first load of statistics and calculations, elected for the change models, and then load according to the nature and reliability of electricity for the development of the wiring design, taking

6、 into account the short-circuit serious impact on the system design of a short-circuit basis. Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations, such as circuit breakers, isolation switches, voltage transformer, current transformer. In addition, the design and calc

7、ulation of mine-protected and enhanced the security of the entire substations. Key words: 35KV, Substation, Overall design 目 录 1 变电站站址的选择原则和作用 - 1 - 1.1变电站的选择原则 - 1 - 1.2变电所在电力系统的地位 - 2 - 1.3 电力系统供电要求 - 2 - 1.4电力系统运行的特点 - 3 - 1.5电力系统的额定电压 - 3 - 2 主接线设计 - 4 - 2.1对电气主接线的基本要求 - 4 - 2.2 所要选择的主接线形式 - 4 -

8、 3 负荷计算 - 5 - 3.1计算负荷 - 6 - 4 变电站主变压器的选择 - 7 - 4.1 绕组数量和连接方式的确定 - 7 - 4.2主变阻抗及调压方式选择 - 7 - 4.3电容电流的计算 - 8 - 4.4 变压器中性点接地方式和中性点设计 - 8 - 4.5 主变容量选择原则 - 9 - 5 短路电流的计算 - 10 - 5.1计算短路电流的意义 - 10 - 5.2短路电流计算的规定 - 11 - 5.3 本次设计中短路电流的计算 - 11 - 6 高压电器设备的选择 - 14 - 6.1电器设备选择的一般原则 - 15 - 6.2高压断路器的选择原则 - 15 - 6.3

9、 各电压等级侧断路器的选择 - 17 - 6.4 隔离开关的选择 - 18 - 6.5 电压互感器和电流互感器的选择 - 20 - 6.6 电抗器的选择 - 21 - 6.7 高压熔断器的选择 - 22 - 7 变电站的防雷爱护 - 23 - 7.1 变电站对直击雷的的防护 - 23 - 7.2 避雷针爱护范围的计算方法 - 25 - 7.3 对雷电入侵波的防护 - 27 - 8 配电装置的平面设计 - 29 - 8.1 配电装置的要求 - 29 - 8.2 配电装置设计的基本步骤 - 29 - 8.3 配电装置型式的选择原则选择 - 29 - 8.4各种配电装置的特点 - 29 - 8.5

10、本设计中配电装置的选择 - 30 - 结论 - 40 - 参考文献 - 41 - 致 谢 - 42 - 前言 本论文35KV变电站总体设计以实际工程技术水平为基础，以变电站资料为背景，从原始资料的分析做起，内容涵盖发电厂电气部分、变电站综合自动化、供电技术、高电压技术等主要专业课。目的是通过变电站设计，综合运行所学学问，结合实际工作贯彻执行我国电力工业有关方针政策及技术标准，做到理论联系实际。培育独立分析和解决实际工程技术问题的实力,同时也为今后工作打下良好的基础。在写作过程中，初步体现了工程设计的精髓内容，如依据规程选择方案、用对比的方法对方案评价等。熬炼了我们用实际工程的思维方法去分析和解

11、决问题的实力,为今后工作奠定基础。 1 变电站站址的选择原则和作用 1.1变电站的选择原则 变电所的设计应依据工程年发展规划进行，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能；变电所的设计，必需从全局动身，统筹兼顾，根据负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案；变电所的设计，必需坚持节约用地的原则。变电所应建在靠近负荷中心位置，这样可以节约线材，降低电能损耗，提高电压质量，这是供配电系统设计的一条重要原则。变电所的总平面布置应紧凑合理，依据变电站设计规范第条，变电站站址的选择，依据下列要求综合考虑确定： （1）靠近负荷中心。（

12、2）节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地。（3）与乡或工矿企业规划相协调，便于架空线和电缆线路的引入和引出。交通运输便利。（4）具有适应地形，地貌，地址条件。本设计的变电站位于某某县北王里乡，地理坐标北纬37050,东经114039。该地区地势平坦，无高山丘陵，气候宜人，年平均气温在12.6度，年平均降雨量562毫米，全年平均日照时间1916.4小时，无霜期191天，地势在海拔33.946.6米之间。本设计变电站靠近负荷中心，交通运输较为便利，赵（某某县）元（元氏）马路横贯全区。综上所述，可满意建所的要求，建站地基是自然地基。1.2变电所在电力系统的地位 电力系统是由变压器，输电线路，用

13、电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的全部设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和安排（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是限制元件，它们变更系统的运行状态，犹如步发电机的励磁调整器，调速器以及继电器等。其中变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和安排电能的作用。变电所依据它在系统中的地位，可分为下列几类： （1）枢纽变电所：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇合多个电源，电压为330500KV的变电所，称为枢纽变电所。全所停电后，将引起系统解

14、列，甚至出现瘫痪。（2）中间变电所：高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇合23个电源，电压为220330KV，同时又降压供当地用电，这样的变电所起中间环节的作用，所以叫中间变电所。全所停电后，将引起区域电网解列。（3）地区变电所：高压侧一般为110220KV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。（4）终端变电所：在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为110KV，经降压后干脆向用户供电的变电所，即为终端变电所。全所停电后，只是用户受到损失。1.3 电力系统供电要求 （1）保证牢靠的持续供电：供电的中

15、断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备平安，形成非常严峻的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满意牢靠，持续供电的要求。（2）保证良好的电能质量：电能质量包含电压质量，频率质量，和波形质量三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定值来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定值的，给定的允许频率偏移为等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。全部这些质量指标，都必需实行一切手段来予以保证。（3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3，而且电能在变换，输送，安排时的损耗肯定值也相当客观

16、。因此，降低每生产一度电能消耗的能源和降低变换，输送，安排时的损耗，有极其重要的意义。1.4电力系统运行的特点 （1）电能生产的重要性：电能与其它能量之间转换便利，易于大量生产，集中管理，远距离输送，自动限制，因此电能是国民经济各部门运用的主要能源，电能供应的中断或不足将干脆影响国民经济各部门的正常运行。这就要求系统运行的牢靠性. （2）系统暂态过程的快速性：发电机，变压器，电力线路，电动机等原件的投入和退出，电力系统的短路等故障都在一瞬间完成，并伴随暂态过程的出现，该过程特别短促，这就要求系统有一套特别快速和灵敏的监视，检测，限制，和爱护装置。（3）电能发，输，配，用的同时性： 电能的生产，

17、安排，输送和运用几乎是同时进行，即发电厂任何时候生产的电能必需等于该时刻用电设备运用的电能与安排，输送过程中损耗的电能之和，这就要求系统结构合理，便于运行调度。1.5电力系统的额定电压 （1）额定电压是指能使电气设备长期运行的最经济的电压。在系统中，各部分电压等级是不同的。三相沟通系统中，三相视在功率S=3UI。当输出功率肯定时，电压越高，电流越小，线路，电气等的载流部分所需的截面积就越小，有色金属的投资也越小，同是由于电流小，传输线路上的功率损耗和电压损失也较小。另一方面，电压越高，对绝缘水平的要求则越高，变压器，开关等设备的投资也越大。综合考虑这些因素，对应肯定的输送功率和输送距离都有一个

18、最为经济合理的输电电压，但从设备制造角度考虑，为保证产品的标准化和系列化，又不应随意确定输电电压。（2）用电设备的额定电压：经线路向用电设备输送电能时，由于用电设备大都是感性负荷，沿线路的电压分布往往是首段高于末端，系统标称电压于用电设备的额定电压取值一样，使线路沿线的实际电压于用电设备要求的额定电压之间的偏差不致太大。（3）变压器额定电压：变压器一次侧接电源，相当于用电设备，二次侧向负荷供电，又相当于电源，因此变压器一次侧额定电压应等于用电设备额定电压。由于变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，额定负载下变压器内部的电压着陆约为，当供电线路较长时，为使正常运行时变压器二次测电压较系统标称电

19、压高，以便补偿线路电压损失。变压器二次测额定电压应较用电设备额定电压高，只有当变压器二次测与用电设备间电气距离很近时，其二次侧额定电压才取为用电设备额定电压的倍。2 主接线设计 2.1对电气主接线的基本要求 电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和安排电能的电路，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。主接线设计代表了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。它干脆影响运行的牢靠性，敏捷性，并对电器选择，配电装置布置，继电爱护，自动装置和限制方式的抑定都有确定性的关系，对电气主接线的基本要求，概括的说包括牢靠性，敏捷性和经济性三方面。电气主

20、接线的设计原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针，政策，技术规定为准绳，结合工程实际状况，在保证供电牢靠，调度敏捷，满意多项技术要求的前提下，兼顾运行维护便利，尽可能节约投资，就地取材，力争设备元件先进性和牢靠性，坚持牢靠，先进，适用，经济，美观的原则。2.2 所要选择的主接线形式 由负荷资料知，35KV上近期无负荷。而10KV的负荷中有纺织厂、化纤厂、化工厂等负荷，若断电将造成较大的经济损失和资源奢侈，因而须要保证供电的牢靠性；同时，由于10KV担当着北王里地区的居民用户和排灌用电，对电力供应的牢靠性要求也是较高的，综合考虑35KV站的投资规模，故而在设计过程中应在保证供电的牢靠性的

21、基础上考虑经济因素。2.2.1 35KV、10KV接线形式的选择 本期从网里变电站出35KV线路2回，分别至某某县北王I、北王II，依据设计原则可采纳单母线分段的接线形式。本期10KV出线回路数为6回，可采纳单母线分段。表2.1 接线形式方案对比 单母线分段 双母线分段 供电牢靠性 对重要用户可以从不同分段引出两回馈电线路，由两个电源供电。当一条母线发生故障是还能保证另一条母线的正常供电。供电牢靠性较高。供电牢靠，母线分段使检修任一回路都不用停电。运行敏捷性 接线简洁清楚，运行操作便利。接线相对困难，调度敏捷 节约投资 少用了断路器、隔离开关，占地面积小，较经济。双母分段占地面积大，土建投资大

22、，所用的隔离开关多。不够经济。 1 画出主接线图，本设计中电气总设计图见大图所示。 3 负荷计算 表3.1负荷原始资料： 电压 等级 线路名称 最大负荷 MVA 负荷组成 （%） 自然功率 Ifmax (A) 线长 km 备注 一级 二级 三级 10KV 黄市村线621 3.325 70% 20% 0.78 182 5.1 沟岸线632 0.85 20% 20% 0.78 46.7 8.168 康贾村线633 1.06 20% 0.75 58 13.436 南王里线634 1.955 20% 30% 0.72 107 13.404 河庄线631 1.590 30% 30% 0.75 87 9.

23、968 贾吕线623 2.08 30% 30% 0.78 114 11.627 备用一 备用二 备用三 3.1计算负荷 综合最大计算负荷： K同时系数，对于出线回数较少的状况，可取0.90.95,出线回数较多时，取0.850.9;在本设计中，10KV中取0.95，6KV中取0.85 %线损，取5% 3.1.1 对于35KV段负荷的计算 =0.95（3.325+0.85+1.06+1.955+1.590+2.08）/0.9（1+5%）=12.03MVA 3.1.2对于10KV段负荷的计算 =0.853.325/0.78+（0.85+1.590）/0.75+1.06/0.72+(1.955+2.0

24、8)/0.8（1+5%） =12.52MVA 综上：总的计算负荷：12.03+12.52=24.55MVA 4 变电站主变压器的选择 4.1 绕组数量和连接方式的确定 4.1.1 绕组数量确定原则 在具有两种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需设无功补偿设备时，主变压器宜采纳三绕组变压器。在本变电站中： 12.03/24.36=0.49>15% 12.52/24.55=0.5>15% 因此，在本变电站设计中主变压器选为三绕组变压器。4.1.2连接方式的选择 依据电力工程设计手册规定指出： 第条 在具有三种电压

25、等级的变电所中，如通过各侧绕组的功率均达到该变压容量的15%以上，主变压器宜采纳三绕组变压器。第条 变压器绕组的连接方式必需和系统电压相位一样，否则不能并列运行。电力系统采纳的绕组连接方式只有和型两种。中学低三侧绕组如何组合，要依据详细工程来定。我国110KV及以上电压，变压器绕组都采纳0连接，35KV亦采纳型，其中性点通过消弧线圈接地。35KV以下电压变压器绕组都采纳连接。本设计中变电站电压等级为35/10KV，接线方式采纳YN/d11的接线方式。4.2主变阻抗及调压方式选择 4.2.1主变阻抗的选择 依据 电力工程电气设计手册（电气一次部分），变压器的阻抗实质就是绕组间的漏抗，阻抗的大小主

26、要取决于变压器的结构和采纳的材料。从系统稳定和供电电压质量考虑，希望主变压器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系统短路电流增加，高、低压电器设备选择遇到困难；另外阻抗的大小要考虑变压器并联运行的要求。主变阻抗选择原则：各侧阻抗值的选择须从电力系统稳定、潮流计算、无功安排、继电爱护、短路电流、系统内的调压手段和并联运行等方面进行综合考虑；对一般两绕组变，目前有“降压型”一种； 4.2.2调压方式的选择 为保证供电所或发电厂的供电质量，电压必需维持在允许的范围内，调压方式有两种，一种称为无激磁调压，调整范围在22.5%以内；另一种成为有载调压，调整范围达30%，其结构困难，价格昂贵，在下例状况下选用：

27、接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作特点的联络变压器，为保证用电质量，要求母线电压恒定时，且随着各方面的发展，为了保证电压质量及提高变压器分接头质量。所以选用有载调压。4.3电容电流的计算 电网的电容电流计算应包括电气连接的全部架空线路、电缆回路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流，并考虑电网510年的发展。架空线路的电容电流可按下式计算： 式中 2.7适用于无架空地线的线路； 3.3适用于有架空地线的线路。同杆双回线路的电容电流为单回路的1.31.6倍。由电气工程手册变电所增加的接地电容电流 35KV：附加值13；10KV：附加值16。4.3.1 10KV侧电容电流的计算 由于出线上

28、为架空出线： =2.710(5.1+8.108+13.436+13.404+9.968+11.627)10-31.16 =1.93A<30A 所以不用加装消弧线圈接地。4.4 变压器中性点接地方式和中性点设计 电力网中性点的接地方式，确定了主变压器中性点的接地方式。电力网中性点的接地方式有： a.中性点非干脆接地 b.中性点经消弧线圈接地 c.中性点经高阻抗接地 d.中性点干脆接地 4.4.1 10KV和35KV侧中性点接地方式的选择 1035KV侧采纳中性点不接地或中性点经消弧线圈接地方式。1063KV电网采纳中性点不接地方式，但当单相接地故障电流大于30A（10KV）或10A（35K

29、V）时，中性点应经消弧线圈接地。装消弧线圈时,它可干脆接到35KV侧中性点,且两台主变可共用一台消弧线圈。10KV侧由于是“”型接线，无中性点，故需加接地变，将中性点引处，以接消弧线圈，接地变的容量应大于消弧线圈的容量，一般，应在10KV级的每一段母线上安装型号一样，容量相同的接地变。但是电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高的弧光间隙接地过电压，波及整个电网，所以可采纳消弧线圈补偿电容电流，即经消弧线圈接地。4.5 主变容量选择原则 主变容量选择一般按变电所建成以后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年发展。对城郊变电所，主变容量应与城市规划相结合。依据变电所带

30、负荷性质及电网结构确定主变容量。对有重要负荷变电所考虑一台主变停运时，其余主变容量在计及过负荷实力后的允许时间内，保证用户的一、二级负荷；对一般性变电所当一台主变停运时，其余主变应能保证其余负荷的60%。同级电压的单台降压容量的级别不易太多，应从全网动身，推行标准化、系列化（主要考虑备品、备件和检修便利）。4.5.1 本设计中主变容量的选择 在本变电站中，当变电站的一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷的60%，即SB =S*60%=6.9MVA。同时应当能保证用户的一级和二级负荷，、类负荷的总和为： SB=3.3250.73.3250.20.850.40.850.21.060.21

31、.9550.21.9550.31.590.31.590.32.080.32.080.36.7MVA，综合以上并考虑变压器容量必需大于，再综合分析，选择变压器容量=10000MVA两台，查得35KV两相三绕组电力变压器技术数据表，选择变压器的型号为SZ10-10000/35，其参数如下表： 表4.1主变型号选择 型号 编号 电压组合（KV） 联接 组别 损耗（KW） 空载电流(%) 阻抗电压 高 低 空载 负载 SZ10-10000/35 1# 35 10.5 49.9 213 0.86 高低：7.4 SZ10-10000/35 2# 35 10.5 49.9 213 0.86 高低：7.29

32、4.5.2 主变台数选择原则 对城镇中的一次变，在中、低压侧构成环网状况下，装两台主变。对地区性孤立的一次变或大工业的专用变电所，装三台主变。对规划只装两台主变的变电所，其主变基础按大于主变容量的12级设计，以便负荷发展时更换主变。在本变电站设计中，具有2个电压等级，由于本变电站为地区性变电站，所以主变台数选择2台，一台运行时，另一台为备用。5 短路电流的计算 5.1计算短路电流的意义 供配电系统中的短路，是指相导体之间或相导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接。短路是电力系统中常发生的故障，短路电流干脆影响电器的平安，危害电力系统的平安运行，假如短路电流较大，为了使电器能承受短路电流的冲

33、击，往往须要选择重型电器。这不仅会增加投资，甚至会因开断电流不满意而选择不到合适的高压电器，为了能合理选择轻型电器，在主接线设计时，应考虑限制的措施，即而须要计算。短路电流计算是选择和检验电气设备的前提和基础，也是载流导体选择和二次设备爱护的基础。为了使所选电器具有足够的牢靠性、经济性、敏捷性并在肯定的时期内满意电力系统发展的须要，应对不同点的短路电流进行校验。5.2短路电流计算的规定 验算导体的稳定性和电器的动稳定热稳定以及电器开断电流的实力，应按本设计的设计规划容量来计算，并考虑到电力系统的5-10发展规划（一般应按本工程的建成之后的5-10年）。在确定短路电流时应按可能发生的短路电流的正

34、常接线方式，而不应根据仅在切换时过程中的可能的并列运行方式的接线方式。选择导体和电器时所用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。选择导体和电器时，对不带电抗的回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大的地点，对带电抗器610kv出线与厂用分支回路，除其母线与隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器之前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。导体和电器的动稳定，热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机的出口的两相短路或中性点干脆接地系统及自耦变压器等回路中的单相，两相接地短路较三相短路严

35、峻时，则应按严峻状况计算。5.3 本次设计中短路电流的计算 5.3.1 各回路电抗的计算 计算各回路电抗：（取基准功率，） X4 K1 K 系统 35KV 35KV K3 X2 X1 X3 图5.1短路计算图 35K K2 依据前面所选变压器各参数得： X1=0.1 X2=0 (纯电缆线路) 7.4/10=0.74 7.29/10=0.729 5.3.2 计算各短路点的短路电流 在配电系统中，当发生三相短路时，后果最严峻。因而以此验算电器设备的实力。1K点短路时，对于35KV系统电源（无穷大容量） K 系统 X1 35KV 图5.2 K点短路时网络简化图 2.点短路时， K2 系统 X2 X1

36、 X3 35KV 10KV 图5.3 K2点短路时网络简化图 3.点短路时， K3 系统 X2 X1 X4 35KV 10KV X5 图5.4 K3点短路时网络简化图 6 高压电器设备的选择 变电站的高压电器对电能起着接收、安排、限制与爱护的作用，主要有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置及成套配电设备等。电器的选择是依据环境条件和供电要求确定其型式和参数，保证电器正常运行时平安牢靠，故障时不致损坏，并在技术合理的状况下留意节约。还应依据产品生产状况与供应实力统筹兼顾，条件允许时优先选用先进设备。6.1电器设备选择的一般原则 6.1.1 按环境条件选择 电器产品在制造上

37、分户外、户内两大类。户外设备的工作条件较恶劣，故各方面要求较高，成本也高。户内设备不能用于户外；户外设备虽可用与户内，但不经济。6.1.2 按电网电压选择 电器可在高于10%到15% 设备额定电压的状况下长期运行，故所选设备的额定电压应不小于装设处电网的额定电压，即： 按长时工作电流选，电器的额定电流In是指四周环境温度为时，电器长期允许通过的最大电流。它应大于负载的长时最大工作电流，即： 6.2高压断路器的选择原则 选择高压断路器时，除按电气设备一般原则选择外，由于断路器还要切断短路电流，因此必需校验断流容量（或开断电流）、热稳定及动稳定等各项指标。6.2.1 按工作环境选型 依据运用地点的

38、条件选择，如户外式、户内式，若工作条件特别，尚需选择特别型式（如防爆型）。6.2.2 按额定电压选择 高压断路器的额定电压，应等于或大于所在电网的额定电压，即 式中，断路器的额定电压； 高压断路器所在电网的额定电压。6.2.3 按额定电流选择 高压断路器的额定电流，应大于或大于负载的长时最大工作电流，即 式中 断路器的额定电流； 负载的长时最大工作电流。6.2.4校验高压断路器的热稳定 高压断路器的热稳定校验要满意下式要求： 式中 断路器的热稳定电流； 断路器热稳定电流所对应的热稳定时间； 短路电流稳定值； 作用下的假想时间。 断路器通过短路电流的持续时间按下式计算： 式中 断路器通过短路电流

39、的持续时间； 断路器爱护动作时间； 断路器的分闸时间。 断路器的分闸时间，包括断路器的固有分闸时间和燃弧时间，一般对快速动作的断路器，可取0.11到0.16s，对中，低速动作的断路器，可取0.18到0.25s。6.2.5校验高压断路器的动稳定 高压断路器的动稳定是指承受短路电流作用引起的机构效应的实力，在校验时，须用短路电流的冲击值或冲击电流的有效值与制造厂规定的最大允许电流进行比较，即 式中 、设备极限通过的峰值电流及其有效值； 、短路冲击电流极其有效值。6.3 各电压等级侧断路器的选择 6.3.1 35KV侧断路器的选择 该回路安装在户外，选择户外型断路器，该回路电压为35KV，因此选择的

40、断路器的额定电压的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流， 所以35KV段选择的断路器型号为ZN12，其基本参数如下表6.1： 型号 额定电压 （KV） 额定电流 （A） 额定开断电流 （KA） 动稳定电流（KA） 4S热稳定电流（KA） 固有分闸时间 合闸时间 ZN12 35 1250 25 50 25 0.15 0.12 下面对所选的断路器进行校验，通过断路器的短路电流Ik=15.8A，所选断路器的额定开断电流为25KA，故断流实力满意要求。所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为50KA，流过断路器的冲击电流为40.29KA 所以所选断路器的短路关合电流满意要求，因而动稳定也满

41、意要求。最终进行热稳定校验，设后备爱护动作时间为1.9s，所选断路器的分闸时间为0.15s，选择熄弧时间为0.03s，则短路持续电流时间，短路热效应。所选断路器允许的热效应，即，热稳定也满意要求，以上各种参数校验均满意要求，故选择ZN12断路器。6.3.2 10KV侧断路器的选择 该回路安装在户外，选择户外型断路器，该回路电压为10KV，因此选择的断路器的额定电压UE>6KV的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流，所以10KV段选择的断路器型号为ZN65A-12/T630-25，其基本参数如下表6.2： 型号 额定电压 （KV） 额定电流 （A） 额定开断电流 （KA） 动稳

42、定电流（KA） 4S热稳定电流（KA） 固有分闸时间 合闸时间 ZN65A-12/T630-25 12 630 31.5 40 31.5 0.15 0.12 下面对所选的断路器进行校验，通过断路器的短路电流Ik=6.63A，所选断路器的额定开断电流为31.5KA，故断流实力满意要求。所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为40KA，流过断路器的冲击电流为16.91KA，所以所选断路器的短路关合电流满意要求，因而动稳定也满意要求。最终进行热稳定校验，设后备爱护动作时间为1.9s，所选断路器的分闸时间为0.15s，选择熄弧时间为0.03s，则短路持续电流时间短路热效应 所选断路器允许的热效应，即，

43、热稳定也满意要求，以上各种参数校验均满意要求，故选择ZN65A-12/T630-25断路器。6.4 隔离开关的选择 6.4.1 隔离开关的作用 它的主要用途是隔离电源，保证电气设备与线路在检修时与电源有明显的断口。隔离开关无灭弧装置，和断路器协作运用时，合闸操作应先和隔离开关，后合断路器，分闸操作应先断开断路器，后断开隔离开关。运行中必需严格遵守“倒闸操作规定”，并应在隔离开关与断路器之间设置闭锁机构，以防止误操作。隔离开关按电网电压，长时最大工作电流及环境条件选择，按短路电流校验其动、热稳定性。 6.4.2 35KV侧隔离开关的选择 为了保证电气设备和母线的检修平安，该回路选择隔离开关带接地

44、刀闸，该隔离开关安装在户外，故选择户外型。该回路额定电压为，因此所选的隔离开关的额定电压，而且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流，因此选择GN27-40.5型接地高压隔离开关，其主要参数如下表6.3： 型号 额定电压（KV） 额定电流（A） 最大工作电压（KV） 极限通过电流（KA） 2S热稳定电流（KA） 接地刀闸（A） 有效值 峰值 GN27-40.5 40.5 1250 40.5 28 50 20 2000 下面校验所选择的隔离开关，短路时通过该隔离开关的短路冲击电流ish=40.29KA ，所选择的隔离开关的动稳定电流即极限通过电流的峰值50KA，即，因此动稳定满意要求。该

45、隔离开关允许的热效应短路时的热效应即，热稳定满意要求，经过以上校验，所选隔离开关满意要求，故确定选用GN27-40.5型高压隔离开关，该隔离开关配用手动式杠杆操作机构。 6.4.3 10KV侧隔离开关的选择 为了保证电气设备和母线的检修平安，该回路选择隔离开关带接地刀闸，该隔离开关安装在户外，故选择户外型。该回路额定电压为，因此所选的隔离开关的额定电压Ue>10KV，而且隔离开关的额定电流大于流过断路器的最大持续电流，因此选择GN30-12型接地高压隔离开关，其主要参数如下表6.4： 型号 额定电压 额定电流 允许的热效应 动稳定电流 GN30-12 12 1250 3200 100 下

46、面校验所选择的隔离开关，短路时通过该隔离开关的短路冲击电流ish=16.91KA，所选择的隔离开关的动稳定电流为， 即，因此动稳定满意要求。该隔离开关允许的热效应为 短路时的热效应，即，热稳定满意要求，经过以上校验，所选隔离开关满意要求，故确定选用GN30-12型高压隔离开关，该隔离开关配用手动式杠杆操作机构。6.5 电压互感器和电流互感器的选择 互感器是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电流线圈和电压线圈供电，正确反应电气设备的正常运行和故障状况。互感器的作用是：（1） 将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和爱护装置标准化、小型化，并使其结构灵巧、价格便宜和便于屏内安装。（2） 使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二侧均接地，从而保证了设备和人身的平安。6.5.1 电压互感器的选择 变电站的每组母线上均安装电压互感器，电压互感器应按工作电压来选择：一般电压互感器一次绕组所接电网的电压应在（0.81.2）范围内变动，即应满意：，本设计中依据主变的参数