matlab电力系统分析报告课程设计--110kV终端变电站设计

设计说明书 课程设计说明书 设计 题目： 110kV 终 端 变电 站 设计 第 1 页 共 48 页 目 录 摘 要 . 3 前 言 . 4 一、毕业设计的目的、意义 . 错误 !未定义书签。 二、电气设计的地位和作用 . 错误 !未定义书签。 三、对本次初步设计的要求 . 错误 !未定义书签。 四、对本次初步计 算的基本认识 . 错误 !未定义书签。 五、设计题目原始参数及其它 . 5 第一章 变电站电气主接线设计 . 6 第一节 电气主接线设计知识概述 . 6 一、电气主接线设计依据 . 6 二、电气主接线设计的基本要求 . 6 三、 10 110 kV高压配电装置的常用电气主接线条文说明 . 8 第二节 电气主接线的方案设计 . 10 第三节 确定电气主接线图 . 10 第四节 主变及站用变选择 . 11 第二章 短路电流计算 . 13 第一节 短路计算慨述 . 13 一、短路电流计算的目的意义 . 13 二、短路电流计算的基本假定和计算方法 . 13 第二节 计算方法 . 14 第三节 电抗器的选择 . 21 第三章 导体的选择 . 22 第一节 主变高压侧导体选择 . 22 第二节 主变低压侧导体的选择 . 23 第三节 选择支柱绝缘子及穿墙套管 . 29 第四章 选择断路器和隔离开关 . 31 第 2 页 共 48 页 第一节 110kV断路器和隔离开关选择和效验 . 31 第二节 10kV母联及主变 10kV侧断路器和隔离开关选择 . 31 第三节 10kV出线断路器和隔离开关选择 . 32 第五章 选择其它电气设备 . 34 第一节 10kV并联电容器组的选择 . 34 第二节 避雷器的选用 . 34 第三节 电压互感器的选用： . 35 第四节 选择电流互感器 . 37 第五节 选择阻波器 . 39 第六章 继电保护 . 40 第一节 主变压器保护的种 类 . 40 第二节 110kV线路及备用电源自投装置 . 40 第三节 10kV线路保护配置 . 40 第四节 10kV电容器保护配 置 . 40 第五节 站用变自投装置 . 40 第七章 操作闭锁 . 41 第八章 设备安全距离 . 42 第一节 110kV安全净距离 . 42 第二节 110kV安装尺寸 . 42 结 论 . 44 设计总结与体会 . 45 毕业（论文）设计参考书籍 . 46 附 图 1、 变电站电气主接线图（ A1） 2、 高压配电装置平面图（ A1） 3、 高压配电装置断面图（ A1） 第 3 页 共 48 页 摘 要 第 4 页 共 48 页 前 言 第 5 页 共 48 页 设计题目原始参数及其它 1、设计题目参数 设计一座终端变电站，电压由 110kV 降压成 10kV 供近区负荷。 10kV 出线： 01、 600kW； 02、 650kW； 06、 850kW； 07、 900kW； 09、 1000kW； 10、 1050kW； 11、 1100kW； 12、 1150kW； 14、 1250kW； 15、 1300kW； 16、 1305kW； 17、 1400kW； 19、 1500kW； 20、 1550kW； 21、 1600kW； 22、 1650kW； 24、 1750kW； 25、 1800kW； 26、 1850kW； 27、 1900kW； 29、 2000kW； 30、 2050kW； 31、 2100kW； 32、 2150kW； 36、 2400kW。 选择一台或两台主变压器， 110kV 进线 回 数 由设计人定， 110kV系统容量2500xtS MVA， 110kV系统电抗 xtX 2.2， 110kV进线线路 7km， 10kV线路 2 15km自定，二回 10kV电缆线路 0.5 2km自定。 2、环境条件 变电站海 拔为 1900m ，最大设备利用时间为 5000 小时，地震裂度 7度以下，环境无污染，风速 35m/s，年平均气温 16C，月平均最高气温 22C，交季最高气温 28C，运行最低负荷 60%NS。 3、 设计要求 变电站 电气主接线方案优化设计，绘制电气一次主接线图；短路电流计算； 变电站主要 导体和电气设备的选择； 变电站 高压配电装置设计，设计变电站避雷针 ,绘制变电站平面布置图、 110kV配电装置断面图；规划主变、线路的继电保护；编制设计说明书（含计算书）。 4、其 它 第 6 页 共 48 页 第一章 变电站电气主接线设计 变电站主接线设计，必须从全局出发，统筹兼顾，并根据本变电站在系统中的地位、进出线回路数、负荷情况、工程特点、周围环境条件等，确定合理的设计方案。 电气主接线设计，一般分以下几步： 1、 拟定可行的主接线方案：根据设计任务书的要求，在分析原始资料的基础上，拟定出可行的方案，内容包括主变压器型式、台数和容量，以及各电压级配电装置的接线方式等。 2、 经济比较：依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，完善主接线方案，进行计算，选择出经济上的最佳方案，确定最优主接 线方案。 3、 短路计算：依据所确定的主接线，进行短路计算。 4、 设备选择：依据短路计算结果，选择设备。 第一节 电气主接线设计知识概述 一、电气主接线设计依据 变电所电气主接线设计，以下列各点为基本设计依据： 根据毕业指导教师具体安排的课题和设计任务书要求； 根据变电站的最终建设规模； 根据变电站负荷的大小和重要性； 根据变电所主接线设计的具体参数。 二、电气主接线设计的基本要求 A）可靠性要求 供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先应满足这个要求。对可靠性应注意的问题：应重视国内外长期运行的实践经 验及其可靠性的定性分析。主接线可靠性的衡量标准是运行实践。主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合。主接线的可靠性在很大 第 7 页 共 48 页 程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可以简化接线。要考虑所设计变电站在电力系统中的地位和作用。主接线可靠性的具体要求如下： 断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间大部分二级负荷的供电。 尽量避免变电站全部停运的可能性。 B）灵活性要求 主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。 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，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的系统调度要求。 2）检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对大部分用户的供电。 3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压气或线路而不互相干扰，并且对一次和二次的改建工作量最少。 C）经济性要求 1、主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。 1）主接线应力求简单，以节省断路 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不过于复杂，以节省二次设备和控制电缆。 3）要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。 4）如能满足系统安全运行及继电保护要求， 110kV 终端变电站可采用简易电器。 1、占地面积小：主接线设计要为配置布置创造条件，尽量使占地面积减少。 第 8 页 共 48 页 2、电能损失少 经济合理地选择变压器的种类（双绕组、三绕组或自藕变压器）、容量、数量，要避免因变压而增加电能损失。在系统规划设计中，要避免建立复杂的操作枢纽，为简化主接线，我们设计的 110kV 终端变电站接入系统的电压等级只用 110kV 一种。 三、 10 110 kV 高压配电装置的常用电气主接线 一） 单母线接 线 1、优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 2、缺点：不够灵活可靠，任一组件（母线及母线隔离开关）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开才能恢复非故障段的供电。 3、适用范围：一般只适用于一台主变压器的以下二种情况： 10 kV 配电装置的出线回路数不超过 5 回。 220 kV 配电装置的出线回路数不超过 2 回。 二）单母线分段接线 1、优点： 用断路器把母线分段后，相当于两个电源供电。 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电，不致使变电站及用户全部停电。 2、缺点： 当一段母线或母线隔离开关发生故障该母线的回路都要在检修期间内停电。 3、适用范围： 1） 10 kV 配电装置的出线回路数为 6回及以上时。 第 9 页 共 48 页 2） 110kV 配电装置的出线回路数为 3 4回时。 三）双母线接线 双母线的两组母线同时工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分配在 两组母线上。由于母线继电保护的要求，一般某一回路定与某一组母线连接，以固定连接的方式运行。 1、优点： 1）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，能迅速灰复供电；检修任一回路的隔离开关，只停该回路。 2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上能灵活的适系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 3）扩建方便。向双母线的左右任一方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配。不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致 连接不同的母线段时不会象单母线分段那样导致出线交叉跨越。 4）便于试验。当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。 2、缺点： 1）增加一组母线就需要增加一组母线隔离开关。 2）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。为了避免隔离开关误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。 3、适用范围： 当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用，各级 电压采用的具体条件如下： 1） 10 kV 配电装置，当出线回路数较多，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。 2） 110kV 配电装置的出线回路数为 5回及以上时；或其在系统中居重要 第 10 页 共 48 页 地位，出险回路数为 4回及以上时。 四）增设旁路母线 为了保证单母线分段或双母线的配电装置在进出线断路器检修时不中断对用户的供电，可在需要的时候增设旁路母线，以便提高供电可靠性，减少负荷停电时间，但这会导致投资增加。 第二节 电气主接线的方案设计 根据变电站设计技术规程、电力工程电气设计手册的规定，结合第一节相关条文说明及前言对设 计任务的分析，在理解设计任务给定参数的基础上，拟订本次设计各电压等级侧适合要求的主接线方案，并进行技术和经济比较，得出最优接线方案。 一、各电压等级侧电气主接线的方案选择 前言中已分析说明了待设变电站的特点，在对设计课题进一步分析理解的基础上，将待定变电站各电压等级能满足规程要求并适合本次设计要求的电气主接线类型依次说明如下。 一）、 10kV 侧： 已知出线 25回，考虑要提高功率因素，必须进行电容补偿。 所设计的变电站 10kV 出线供近区负荷，无重要供电用户， 10kV 侧宜采用分段单母线，不必设置旁路母线。 二）、 110kV 侧： 由于 10kV 出线总容量较大，为了提高供电可靠性， 110kV出线宜采用双回线路，内桥分段接线。 第三节 确定电气主接线图 以上对各电压等级侧电气主接线已选择，其结果是： 110kV 双回进线，采用单母线分段接线， 10kV 采用单母线分段接线。从供电可靠性考虑，本变电站应采用变压器为 2 台。根据任务书中给 10kV 出线 25 回（我们规定： 第 11 页 共 48 页 单号出线为 段母线 的负荷，双号出线为 段母线的负荷）；根据以上基本参数，将本次设计变电站电气主接线简易图确定。 第四节 主变及站用变选择 一、主变压器的确定 10kV各线路、 、 段母线容量及额定电流、最大电流，变压器总容量： 名 称 容 量 P（ kW） 折算成变压器容量 S=P/cos（ kVA） 电 流 3e eSIU （ A） 最大电流 max 1.05 eII（ A） 01 600kW 750 kVA 44 A 46 A 02 650 kW 813 kVA 47 A 49 A 06 850 kW 1063 kVA 61 A 64 A 07 900 kW 1125 kVA 66 A 69 A 09 1000 kW 1250 kVA 74 A 78 A 10 1050 kW 1313 kVA 78 A 80 A 11 1100 kW 1375 kVA 81 A 85 A 12 1150 kW 1438 kVA 83 A 87 A 14 1250 kW 1563 kVA 90 A 95 A 15 1300 kW 1625 kVA 96 A 101 A 16 1350 kW 1688 kVA 97 A 102 A 17 1400 kW 1750 kVA 103 A 108 A 19 1500 kW 1875 kVA 110 A 116 A 20 1550 kW 1938 kVA 112 A 117 A 21 1600 kW 2000 kVA 115 A 121 A 22 1650 kW 2063 kVA 119 A 125 A 24 1750 kW 2188 kVA 126 A 133 A 25 1800 kW 2250 kVA 132 A 139 A 26 1850 kW 2313 kVA 134 A 140 A 27 1900 kW 2375 kVA 140 A 147 A 29 2000 kW 2500 kVA 144 A 152 A 30 2050 kW 2563 kVA 148 A 155 A 31 2100 kW 2625 kVA 154 A 162 A 32 2150 kW 2688 kVA 155 A 163 A 36 2400 kW 3000 kVA 173 A 182 A 段母 17200 kW 21500 kVA 1241 A 1304 A 第 12 页 共 48 页 线 段母线 19700 kW 24625 kVA 1422 A 1493 A 总变压器 46125 kVA 选择两台主变，其中一台变压器容量为： 0 . 7 4 6 1 2 5 0 . 7 3 2 2 8 8 ( )S S k V A 总单 变压器容量选择与之接近的标准容量： 31500kVA(315MVA) 二）、站用变的确定 由于变电站负荷较小，站用变选用 S9-50/10 就能满足要求了。 第 13 页 共 48 页 第二章 短路电流计算 第一节 短路计算慨述 一、短路电流计算的目的意义 电力系统短路的危害及种类 在发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小及突然短路时的瞬时过程，使短路电流值大大增加，短路点的电弧有可能烧坏电器设备。另外，导线 也会受到很大的电动力的冲击，致使导体变形，甚至损坏。短路还会引起电网中电压降低，使用户的供电受到破坏。短路还会引起系统功率分布的变化，影响发电机输出功率的变化。短路种类有：三相短路；两相短路；单相短路接地；两相短路接地。 为什么进行短路电流计算 为使所选电器设备和导体有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要， 而进行 短路电流计算。 二、短路电流计算的基本假定和计算方法 基本假定： 正常工作时，三相系统对称运行 所有电源的电动势相位角相同 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行。 电 力系统中各组件的磁路不饱和，带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。 系统中所有电源都在额定负荷下运行。 短路发生在短路电流为最大值瞬间。不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。 第 14 页 共 48 页 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，组件的电阻都忽略不计。 组件计算参数均取其定额值，不考虑参数的误差和调整范围。 输电线路的电容忽略不计。 第二节 计算方法 1、画 主接线电路图： 第 15 页 共 48 页 2、画等值电路图 3、基准值选取 Sj=100MVA=Sd， Uj1=1.05Ue 115kV， Uj2=10.5kV Ij1 0.502kA， Ij2 5.5kA Xj1=132 ， Xj2=1.1 a. 系统阻抗标么值： 111002 . 2 0 . 0 8 82500Jj X t eSX X XS b. 110kV 线路 LjX=(0.31 7 )2UjSj =(0.31 7 ) 2115100 =0.0164= 23XX c. 变压器： BJX= 100%Ud SeSj 71005.105.31100 0.333345XXd. 10kV 线路（取 8km） : LX=(0.4 8 )2UjSj =3.2 25.10100 =2.9025= 6X 第 16 页 共 48 页 Xk%=XL%543 （ NKL-10-300-543 ） 4、取短路点，简化网络（等值电路） a. X8=X1+（ X2/X3） =(0.088+0.0164/2)=0.0962 X9=X8+（ X4/X5） =(0.0962+0.3333/2)=0.2629 c. X10=X9+X6=0.2629+2.9025=3.1654 5、计算电抗 d1： X8js=X8SjSe=0.0962x1002500=2.41 d2： X9js=X9SjSe=0.26285x1002500=6.573 可按 系统计算 d 3： X10js=X10SjSe=3.1654x1002500=79.143 可按 系统计算 第 17 页 共 48 页 6、按 Xjs 查曲线表，得短路电流标么值 d 1： *I 0.434；01.0*I 0.433；06.0*I 0.433；1.0*I 0.436；2.0*I 0.441； 02*I 4.0*I 5.0*I 6.0*I 1*I 2*I 4*I0.441 d 2： *I tI* jsX91=57.61=0.1522 d 3： *I tI* jsX101=14.791=0.0126 7、计算短路点的额定电流 d 1： 110kV Ie= ）（ kA1 2 2.131 1 032 5 0 03 xUeSed 2、 d 3： 10kV Ie= ）（ kA34.1 4 41032 5 0 03 xUeSe8、计算短路电流有名值 d 1： I Ie *I 13.122 0.434=5.69(kA) 01.0I Ie01.0*I=13.122 0.433=5.68(kA) 06.0I Ie06.0*I=13.122 0.433=5.68(kA) 1.0I Ie1.0*I=13.122 0.436=5.72(kA) 2.0I Ie2.0*I=13.122 0.441=5.79(kA)= 4.0I 5.0I 6.0I 1I 2I 4Id 2： I tIIe *tI144.34 0.1522=21.97(kA) d 3： I tIIe *tI144.34 0.0126=1.82(kA) 9、计算冲击 ich、全电流 Ich、短路容量 S d 1： ich=ish=2.55 I 2.55 5.69=14.51(kA) 第 18 页 共 48 页 Ich=1.52 I 1.52 5.69=8.65(kA) S = Uj3 I = 3 115 5.69 1133.3(MVA) d 2： ich= ish=2.55 I 2.55 21.97=56(kA) Ich=1.52 I 1.52 21.97=33.4(kA) S = Uj3 I = 3 10.5 21.97 400(MVA) d 3： ich= ish=2.55 I 2.55 1.82=4.64(kA) Ich=1.52 I 1.52 1.82=2.77(kA) S = Uj3 I = 3 10.5 1.82 33.1(MVA) 10、计算 X7 电抗 设 10kV19回， 36回是电缆线路，且 19回长度为 1km， 36回长度为 1.5km。 19 回 1500kW:： Ie= ）（ A4.1 0 88.01031 5 0 0co s3 xxUeSe; Imax=1.05Ie=114A 36 回 2400kW： Ie= ）（ A4.1738.01032 4 0 0co s3 xxUeSe; Imax=1.05Ie=182A 选 10kV电 抗器 型 号 ： NKL-10-300-543 X7=Xk*=1033.031025.10100 =0.524 X11= X9+ X7=0.2629+0.524=0.787 X11jx= X11SjSe=0.787x1002500=19.673 可按 系统 第 19 页 共 48 页 计算 *I tI* jsX111=67.191=0.0508 I tI Ie *I 144.34 0.0508=7.34(kA) ich=ish=2.55 I 2.55 7.34=18.7(kA) Ich=1.52 I 1.527.34=11.2(kA) S = Uj3 I = 3 115 7.34 133.5(MVA) 第 20 页 共 48 页 11、短路电流计算结果表 短路点编号 短路点基准电压 Uj（ kV） 短路点基准电流 Ij（ kA） 短路点名称 短路点总电抗（ X） 短路点额定电流 Ie（ kA） 短路电流 标么值 短路电流值 tI tI* I（ kA） tI（ kA） Ich（ kA） Ish（ kA） S（ MVA） d1 115 0.502 110kV母线 X8 0.0962 13.122 0.434 433.001.0* I 5.69 68.501.0 I 14.51 8.65 1133.3 433.006.0* I 68.506.0 I 436.01.0* I 68.51.0 I 441.02.0* I 72.52.0 I 441.04.0* I 79.54.0 I 441.05.0* I 79.55.0 I 441.06.0* I 79.56.0 I 441.01* I 79.51 I 441.02* I 79.52 I 441.04.* I 79.54 I d2 10.5 5.5 10kV母线 X9 0.2629 144.34 0.1522 0.1522 21.97 21.97 56 33.4 400 D3 10.5 5.5 10kV母线 X10 3.1654 144.34 0.0126 0.0126 1.82 1.82 4.64 2.77 33.1 d2 10.5 5.5 10kV电缆 X11 0.787 144.34 0.0508 0.0508 7.34 7.34 18.7 11.2 400 第 21 页 共 48 页 第三节 电抗器的选择 电抗器选 择： NKL-10-300-3 X*k= IIe=NbrIIj = 165.5 =0.3438 用电抗器后可选最小型号开关 SN10-10I/630,额定开断电流 16kA。 X*k= X*k- X*=0.3438-0.2629=0.0809 Xk%= X*k= %100IjUeIeUj=0.0809 %100105.5 5.103.0 xx=0.46%3% 电抗器 XL%选 3满足要求 校验 U%： U%= XL%IeaxIm sin =3% 13009.181 =1.82%65% 校验合格 电抗器选 NKL-10-300-3XL%满足要求 第 22 页 共 48 页 第三章 导 体的 选择 第一节 主变高压侧导体选择 1）、 110kV 变压器侧导体选择按经济电流密度选： Imax= ）（ A1 7 405.11 1 033 1 5 0 005.13 xUeSe Sj=JaxIm=9.0174=193(mm2) 110kV 变压器侧及线路侧导体选择与193(mm2)接近的 LGJ 185。 2）、 110kV 内桥及线路侧导体选择： Ie 2x174=348A a. 110kV 内桥及线路长度大于 20m，按经济电流密度选； 2000h，查导体和电器选择设计技术规定附录四 J=1.85 A / mm2 Sj=JaxIm=85.11742x=188.1(mm2) 应选 LGJ 185 b. 110kV 内桥及线路长度小于 20m，按 Imax 选； Ie= Imax=2 174=348A 查表选择 LGJ 120, IaL=425AIe=348A 110kV 内桥及线路选择 LGJ 120。 为了满足今后负荷发展，在不增加过多投资的条件下，减少导线品种。 110kV 内桥及线路侧与 110kV 变压器侧选择相同的导体型号 LGJ 185，查表 IaL=515A 热稳定校验： Qk=Qp+QNP 第 23 页 共 48 页 当 tk 取 2时， QNP 可省去； Qk=Qp= 12ktI 2 +10I 21 + I 22 1225.69 2 +10 5.79 2 +5.79 2 66.83（ kA2.S） K =257070 = 25702870 0.966 I aL = K IaL= 0.966 515=497.5 QW= +(70- )22maxaLII =28+(70-28) ( 85.11742x )2 =33.14 查表得：材料温度系数 C=99 Smin =CQk =991086.66 6 =82.6 mm2 70mm2 满足 110kV 电晕校验要求，所以不必校验电晕。 3）、选 110kV 绝缘子片数： 无污染 1.6cm/kV ， 一 片 绝 缘 子 的 绝 缘 距 离 ： 29cm n=296.1 U=291106.1 x=6.07 6(片 ) 耐张加一片，防老化加一片，海拔 2000m 以上加一片 110kV 绝缘子片数为 9 片。 第二节 主变低压侧导体的选择 1）、 选择硬导体（主变低压侧 10kV 母线导体）： 第 24 页 共 48 页 Se=JaxIm=9.01910=2122(mm2) 选择与之接 近的矩形铝母线： 2(100 10)=2000(mm2) 按双条 h=100mm， b 10mm，平放，查表得 IaL=2558A， fk=1.42 I aL=kQIaL=0.966x2558=2471(A) Imax a. 热稳定校验： QW=0+(70-0)22maxaLII =28+(70-28) ( 247119104 )2 =53.1 查表得：材料温度系数 C=94 当 tk 取 2 ,变电站各级电压母线及出线非周期分量等效时间取 0.05 QNP =T I 2 =0.05x21.972 =24.1（ kA2.S） Qp= 12ktI 2 +10I 22/t+ I 2t122.021.97 2 +10 21.97 2 +21.97 2 96.5（ kA2.S） Qk=Qp QNP 96.5+24.1 120.6（ kA2.S） Smin =CfQ kk =9442.1106.120 6 =139.2 mm2 114(A) 热稳定校验： 1 ， Q=0.59J/cm3 C， a=4.03 310 / C ， Kf=1， 20 3.1 610 .cm2 /m， w=34 C ; h=200 C QW=0+( al -0)22maxaLII =20+(60-20) (19214 )2 =34（ C） 第 28 页 共 48 页 C=1 )20(1 )20(1ln2.4 20 whf aaak Q 210 =98.6 当 tk 取 1 Qp= 12ktI2 +10I22/t+ I2t1217.342 +107.342 +7.342 54（ kA2.S） QNP =T I 2 =0.05x7.342 =2.7（ kA2.S） Qk=Qp QNP 54+2.7 56.7（ kA2.S） Smin =CQk =6.98107.56 6 =76.4mm2 182(A) 热稳定校验： QW=0+( al -0)22maxaLII =20+(60-20) (215182 )2 =49（ C） 1 ， Q=0.59J/cm3 C， a=4.03 310 / C ， Kf=1， 20 3.1 610 .cm2 /m， w=34 C ; h=200 C C=1 )20(1 )20(1ln2.4 20 whf aaak Q 210 =92.9 当 tk 取 1 Qp= 12ktI2 +10I22/t+ I2t1217.342 +10x7.342 +7.342 54（ kA2.S） QN =T I 2 =0.05x7.342 =2.7（ kA2.S） Qk=Qp QN 54+2.7 56.7（ kA2.S） Smin =CQk =9.92107.56 6 =81mm2 3790(N) 选择支柱绝缘子 ZB-10T 满足要求。 2. 穿墙套管选择 穿墙套管额定电压、额定电流及机械破坏负荷选用： 型号 额定电压 额定电流 机械破坏负荷 CMWD2-20 20kV 4000A 19600N 上表的参数都大于或等于实际值 选择 CMWD2-20 穿墙套管满足要求。 第 31 页 共 48 页 第四章 选择断路 器和隔离 开关 第一节 110kV 断路器和隔离开关选择和效验 Us = Uw=110kV ； Imax= ）（ A174 ； I 5.68(kA); ich=14.5(kA); Qk(t=2)= 12ktI2 +10I22/t+ I2t1225.692 +10x5.792 +5.792 66.86（ kA2.S） 计算值 断路器 SW4-110/1000 GW4-110D/1000-80 Us 110kV 110kV 110kV Imax=174（ A） 1000A 1000A I 5.68(kA) 18.4 kA ich=14.5(kA) 55kA 80kA Qk(t=2)= 66.86（ kA2.S） 2205 kA2.S 2311 kA2.S 操作机构： CT 操作机构： CJ、 CS 上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。 110kV 断路器选择 SW4-110/1000 隔离开关选择 GW4-110D/1000-80 满足要求。 第二节 10kV 母联及主变 10kV 侧断路器和隔离开关选择 Us = Uw=10kV ； Imax=1914A； I 21.97(kA); ich=56(kA); Qk(t=2)= 12ktI2 +10I22/t+ I2t122.021.972 +10x21.972 +21.972 96.5（ kA2.S） QN =T I 2 =0.05x21.972 =24.1（ kA2.S） Qk=Qp QN 96.5+24.1 120.6（ kA2.S） 第 32 页 共 48 页 计算值 断路器 SN3-10/3000 GN10-10T/3000-160 Us 10kV 10kV 10kV Imax=1914A 3000A 3000A I 21.97(kA) 29 kA ich=56(kA) 75kA 160kA Qk)= 120.6（ kA2.S） 1892 kA2.S 28125 kA2.S 操作机构： ST 操作机构： CJ、 CS 上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。 10kV断路器选择 SN3-10/3000隔离开关选择 GW4-110D/1000-80满足要求。 第三节 10kV 出线断路器和隔离开关选择 32 号出线是 10kV 钢芯铝绞线出线最大的 Imax32=162.8A Qp(t=1)= 12ktI2 +10I22/t+ I2t1211.822 +10x1.822 +1.822 3.31（ kA2.S） QNp =T I 2 =0.05x1.822 =0.17（ kA2.S） Qk32=Qp32 QNp32 3.31+0.17 3.48（ kA2.S） 36 号出线是 10kV 铝芯电缆出线最大的 Imax32=182A Qp(t=1)= 12ktI2 +10I22/t+ I2t1217342 +10x7.342 +7.342 53.88（ kA2.S） QNp =T I 2 =0.05x7.342 =0.17（ kA2.S） Qk36=Qp36 QNp36 53.88+2.69 56.57（ kA2.S） 计算值 断路器 ZN5-10/630 GN6-10/600-52 Uns 10kV 10kV 10kV 第 33 页 共 48 页 Imax=162.8A Imax=182A 630A 600A I 1.82(kA) I 7.34(kA) 20 kA ich=56(kA) 50kA 52kA Qk32=3.48（ kA2.S） Qk32=56.57（ kA2.S） 1600 kA2.S 1600 kA2.S 操作机构 CT 操作机构 CS 上面列表参数厂家保证值都大于等于计算值。 选用的 10kV 出线断路器 ZN5-10/630 和隔离开关 GN6-10/600-52 能满足 32和 36 号出线要求，也肯定能满足其它出线的要求。 选用的 10kV 出线断路器 ZN5-10/630 和隔离开关 GN6-10/600-52 能满足出线 的要求。 第 34 页 共 48 页 第五章 选择其它电气设备 第一节 10kV 并联电容器组的选择 10kV I 段母线总容量 SI： SI 600+900+1000+1100+1300+1400+1500+1600+1800+1900+2000 +2100 =17200(kW) 10kV II 段母线总容量 SII： SII 650+850+1050+1150+1250+1350+1550+1650+1750+185