110kv终端变电站电气部分初步设计

110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书理工大学电气工程及其自动化专业二年月理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第2页共74页毕业设计（论文）任务书电力工程学院电气工程及其自动化专业_级学生姓名学号毕业设计（论文）题目110KV终端变电站电气部分初步设计毕业设计（论文）内容电气主接线设计；所用电设计；短路电流计算；导体和设备选择设计；配电装置设计；过电压保护及防雷规划设计；继电保护配置规划设计；绘制电气主接线图；配电装置平面布置图、断面图；直击雷保护范围图；编制设计说明书、计算书。设计（论文）指导教师（签字）主管人（签字）理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第3页共74页设计题目原始参数及其它一、变电所的建设规模1、变电所类型地区终端变电所；2、变电所一次设计并建成，计划安装两台容量2315MVA有载调压变压器。二、变电站与电力系统连接情况1、待设计变电所接入系统电压等级为110KV，距系统110KV变电所50KM；2、变电所在系统最大运行方式下的系统阻抗标幺值110KV系统为013，基准容量SJ100MVA；3、变电所在电力系统中所处的地理位置、供电范围如图所示。三、电力负荷水平1、35KV出线10回，距离28KM，每回线的输送容量3500KVA，II负荷，COS082，TMAX3500H以上；2、10KV出线共12回，III负荷，COS080，TMAX3000H；其中2回线路为电缆出线，距离3KM，每回线路的输送容量1400KVA；其余为架空线，距离8KM，每回线路的输送容量为1400KVA；3、35/10KV侧无电源；要求负荷的COS从08提高到09；4、所用电负荷统计为63KVA。四、环境条件海拔1000M；本地区污秽等级2级；地震裂度7级；最高气温36C；最低温度21C；年平均温度18C；最热月平均地下温度20C；年平均雷电日T56日/年；其他条件不限。五、其它设计时间为五周，时间安排、资料收集、参考文献、设计成果和其它要求等见“毕业设计指导书”。理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第4页共74页正文目录前言6一、毕业设计的目的、意义6二、电气设计的地位和作用6三、本次设计的题目及参数6四、对本次初步设计的要求6五、对毕业设计题目的分析7六、对本次初步计算的基本认识7第一章变电站电气主接线设计9第一节电气主接线设计知识概述9第二节电气主接线的方案设计12第三节确定电气主接线图16第四节主变和站用变选择17第五节变电站站用电设计18第六节无功补偿设计19第二章短路电流计算21第一节短路电流计算概述21第二节短路电流计算22第三节短路电流计算结果表28第三章导体和电器选择设计29第一节导体和电器选择设计概述29第二节导体的选择与校验32第三节电器设备的选择和校验37第四节电器主接线成果图47第四章变电站配电装置设计48第一节配电装置设计知识概述48第二节配电装置设计52第三节配电装置平面布置图57第五章防雷保护和接地装置设计59第一节变电站防雷和接地概述59第二节避雷器的配置与选择60第三节避雷针配置设计61第六章继电保护配置规划设计66结论68理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第5页共74页设计总结与体会69谢辞70参考文献71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）4、变电站直击雷保护范围图关键词110KV终端变初步设计电气主接线短路电流高压设备配电装置防雷保护继电保护理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第6页共74页前言毕业设计是完成教学计划、实现培养目标的重要教学环节，是培养学生综合素质和工程实践能力的教育过程，对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响。一、毕业设计的目的、意义通过毕业设计的进一步系统学习，可以进一步巩固和扩大对电气工程及其自动化专业三年函授学习所掌握的相关理论知识。课本基础理论、方法是树立正确设计思想和设计方法的基本依据，电气设计手册、设计规程、典型的电气工程设计实例资料等是设计过程中必不可少的辅助资料。经过毕业设计，所学专业理论知识将得到相当的运用和实践，这将使自己所学的理论知识提升到一定的运用层次，为完成实际工程设计奠定扎实的基本功和基本技能。最终达到学以致用的目的。二、电气设计的地位和作用电气设计在发变电工程设计的各个阶段中都起着主导作用，是工程建设的关键环节。做好设计工作对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。设计是工程建设的灵魂。电气一次设计的最后方案是安排工程建设项目和组织施工安装的重要依据。三、本次设计的题目及参数依据电力学院成教部的统一计划，毕业指导教师的具体安排，在这次毕业设计中，本人承担的课题为110KV终端变电站电气部分初步设计。任务书给定的具体设计参数如下1、待设计变电所为110KV终端变电所，距系统50KM；在系统最大运行方式下的系统阻抗标幺值为013，基准容量SJ100MVA。2、电力负荷水平35KV出线10回，距离28KM，每回线的输送容量3500KVA，II负荷，COS082，TMAX3500H以上；10KV出线共12回，III负荷，COS080，TMAX3000H；其中2回线路为电缆出线，距离3KM，每回线路的输送容量1400KVA；其余为架空线，距离8KM，每回线路的输送容量为1400KVA。3、35/10KV侧无电源；要求负荷的COS从08提高到09；所用电负荷统计为63KVA。4、环境条件海拔QD，TJSTBTD（即IT2（TBTD）QDT）其中ITT秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA）TJS设备允许通过的热稳定电流时间（S），常取0102QDT在计算时间TJS秒内短路电流的热效应（KA2S）TB继电保护装置后备保护动作时间（S）自定TD断路器全分闸时间（S）,常取0080123短路热稳定条件ICHIDF或ICHIDF其中ICH短路冲击电流峰值（KA）（前面已计算得出）IDF设备允许的极限通过电流峰值（KA）（选型后查得）ICH短路全电流有效值（KA）（前面已计算得出）IDF设备允许的极限通过电流有效值（KA）（选型后查得）四高压隔离开关的选择及校验隔离开关的作用（1）隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离，以确保检修的安全。（2）倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成。（3）分、合小电流，因隔离开关具有一定的分、合小电感电流和电容电流的能力，故一般可用来进行以下操作A分、合避雷器、电压互感器和空载母线；B分、合励磁电流不超过2A的空载变压器；C分合电容电流不超过5A的空载线路。隔离开关的型式隔离开关的型式较多，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。还需做如下补充高压隔离开关选择应根据配电装置的布置特点和使用要求等来确定。35KV及以上每段母线上宜装置12组接地刀闸。63KV及以上断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧，宜装置接地刀闸。要能可靠切合电感、电容等产生的小电流和母线环流。必须合理配置其操动机构。对受安装、操作条件限制的隔离开关，应做特殊设计。五电压、电流互感器的选择1）、电压、电流互感器一般配置原则理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第32页共74页电压、电流互感器应满足继电保护、自动装置、测量仪表的要求。、电压互感器的一般配置原则A用于电度计量，准确度不低于05级；B用于电压测量，准确度不低于1级；C用于继电保护，准确度不低于3级。、电流互感器配置的一般原则A电流互感器的二次额定电流有5A或1A两种。一般弱电系统取1A，强电系统取5A。B二次绕组的数量取决于测量仪表、保护装置、自动装置要求。一般情况下，为避免互相影响，测量与保护装置分别接于不同的二次绕组。C110KV及以上大接地电流系统中的线路，采用油浸瓷绝缘结构的独立式电流互感器。应装设三相式电流互感器。D35KV屋配电装置以下小接地电流系统中的线路，采用油浸瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。可装设两相式电流互感器。E电力变压器中性点电流互感，应大于变压器允许的不平衡电流的一般可按变压器额定电流的30选择。安装在放电间隙回路中的电流互感的一次可按100A选择2）、电流互感器一次额定电流一般按4/3倍回路正常工作电流选择。3）、电流互感器选择参数按下表考虑项目参数正常工作条件一次回路电压，一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、准确度等级、暂态特性、二次级数量、机械负荷短路稳定性动稳定倍数、热稳定倍数技术条件承受过电压能力绝缘水平、泄漏比距校验环境条件环境温度、最大风速、相对而言湿度、污秽、海拔高、地震烈度4）、电流互感器短路稳定校验（1）、内部动稳定校验公式KDICH2I1E103（2）、外部动稳定校验公式KD50A40LMICH2I1E103（3）、热稳定校验公式KRQDTI1E103其中KD动稳定倍数，由制造商提供。KR热稳定倍数，由制造商提供。ICH短路冲击电流值（KA）（前面已计算得出）I1E电流互感器的一次绕组额定电流（A）（选型查得）A回路相间距离（CM）LM计算长度（CM），取电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子距离的一半（L/2）QD短路电流引起的热效应（KA2S）T由制造商提供的热稳定计算时间（1S或5S）5）、电压互感器选择参数按下表考虑项目参数正常工作条件一次回路电压、二次电压、二次负荷、准确度等级、机械负荷技术条件承受过电压能力绝缘水平、泄漏比距校验环境条件环境温度、最大风速、相对而言湿度、污秽、海拔高、地震烈度6）、电压互感器选择应特别注意类型、接线方式、电压、准确度及二次负荷等理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第33页共74页几方面的合理性。校验只要求环境条件校验。六高压熔断器选择为节约投资，接于变电站35KV及以下电压等级母线上的电压互感器常采用高压熔断器进行保护，而不需另外装设断路器。35KV及以上电压等级母线上的电压互感器，则需另外装设断路器。保护电压互感器的高压熔断器，一般只需按额定电压及断流容量选择。一般不做短路校验。选择参数按下表考虑项目参数正常工作条件电压、电流技术条件保护特性断流容量、最大开断电流、熔断特性、最小熔断电流环境条件环境温度、最大风速、污秽、海拔高、地震烈度七穿墙套管及绝缘子的选择（一）支柱绝缘子的选择和校验支柱绝缘子配置原则屋内时，一般采用联合胶装的多棱式支柱绝缘子。屋外时，一般采用棒式支柱绝缘子。校验电压UNUG；动稳定06FGFMAX，其中FG绝缘子抗弯破坏负荷（牛）FMAX短路时作用在绝缘子上的最大力，当三相母线布置在同一平面时，中间相母线受的电动力最大，其FMAX173KL/AICH2107（牛）；其中A母线相间距离（M）；L绝缘子受力折算系数；K绝缘子间的影距（M）。对于悬式绝缘子，不需校验动稳定。（二）、穿墙套管的选择和校验形式一般采用铝导体穿墙套管，电压UNUG，电流INIGMAX，热稳定校验IT2TI2TDT，动稳定06FGFMAX；其中FMAX1731/2（L1L2）/AICH2107（牛）其中L1套管本身长度（M）；L2套管端邻至最近一个支柱绝缘子距离（M）。第二节导体的选择与校验一、母线的选择1110KV母线选择及校验110KV母线考虑采用室外布置方式架空软导体方式接线。取D1（3）点的短路参数计算。短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD1点110母线17815417845427135420D1（3）短路，110KV母线对应于两台主变容量所产生的持续工作电流。IGS/（U）63MVA（110KV）3307A；3本变电站35KV线路由任务书要求TMAX3500H以上，因此,取本站110KV母线与110KV进线年利用小时数为相同值，TMAX4000H，查发电厂电气部分P114图表426，得J128A/MM2，则理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第34页共74页SIG/J3307/128258（MM2）查电力系统课程设计及毕业设计参考资料P115附表121LGJ钢芯铝绞线规格及长期允许载流量表，LGJ240/30型导线参数为计算截面为27596MM2，80时他长期允许载流量为662AIG3307A。选用LGJ240/30型钢芯铝绞线可满足载流量要求表。短路热稳定校验如下由导体热稳定校验公式SMINI/CDZT查发电厂和变电站电气部分毕业设计指导P48表52，得C87查短路电流计算结果表，得I178KA1780A取110KV线路侧主保护动作时间为01S，断路器全分闸时间为02S，则TDZ0102005035S，所以SMIN178087121（MM2）350LGJ240/30型导线计算截面为27596MM2SMIN121MM2，短路热稳定校验满足要求。对架空母线导线，一般不需做动稳定校验计算。因此，110KV母线选择为LGJ240/30型导线。235KV母线选择及校验35KV母线考虑采用室内布置方式铝排接线。取D2（3）点的短路参数进行计算。短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD2点35母线34429834487852422050D2（3）点短路，35KV母线对应于35KV侧负荷总容量所产生的持续工作电流。35KV侧负荷总容量10回35MVA35MVA，最大持续工作电流IG35MVA（35KV）577A3查发电厂和变电站电气部分毕业设计指导P50表57，选505单片矩形铝母线，平放时长期允许载流量为661A，温度修正系数094（P53表511），则温度修正后长期允许载流量为480094621A按D2（3）点的短路参数校验热稳定由导体热稳定校验公式SMINI/CDZT查发电厂和变电站电气部分毕业设计指导P48表52，得C87查短路电流计算结果表，得I344KA3440A取35KV进线侧保护动作时间为05S，断路器全分闸时间为02S，则TDZ0502005075S，所以SMIN34408734（MM2）750505单矩形铝母线的截面积505250MM2SMIN34MM2，热稳定校验满足要求。按D2（3）点的短路参数校验动稳定MAX173ICH2L2/（AW）108PA理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第35页共74页其中ICH短路冲击电流峰值8780（A）（查短路电流计算结果表）振动系数1L支持绝缘子间的跨距1（M）A导体相间距离025（M）W截面系数0167550220875MM3208106（M3）则MAX17387802112025208106108256106PA查P48表53,得硬铝的最大允许应力Y69106PAMAX256106PA,动稳定校验满足要求。因此，35KV母线选择为505单片矩形铝母线。310KV母线选择及校验10KV母线考虑采用室内布置方式铝排接线。取D3（3）点的短路参数进行计算。短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD3点10KV母线9828509822504149317837D3（3）点短路，10KV母线对应于10KV侧负荷总容量所产生的持续工作电流。10KV侧负荷总容量12回14MVA2回08MVA2回2MVA224MVA，最大持续工作电流IG224MVA（10KV）1293A3查发电厂和变电站电气部分毕业设计指导P50表57，选808单片矩形铝母线，平放时长期允许载流量为1427A,温度修正系数094，则，温度修正后长期允许载流量按D3（3）点的短路参数校验热稳定由导体热稳定校验公式SMINI/CDZT查发电厂和变电站电气部分毕业设计指导P48表52，得C87查短路电流计算结果表，得I982KA9820A取10KV线路侧主保护动作时间为1S，断路器全分闸时间为05S，则TDZ105005155S所以SMIN982087174（MM2）51808单片矩形铝母线的截面积808640MM2SMIN174MM2，短路热稳定校验满足要求。按D3（3）点的短路参数校验动稳定MAX173ICH2L2/（AW）108PA其中ICH短路冲击电流峰值25040（A）（查短路电流计算结果表）振动系数1L支持绝缘子间的跨距1（M）A导体相间距离025（M）理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第36页共74页W截面系数01678802855106（M3）则MAX173112025855106108777106PA查P48表53,得硬铝的最大允许应力Y69106PAMAX777106PA,动稳定校验满足要求。因此，10KV母线选择为808单片矩形铝母线。二、连接导体的选择本站连接导体主要有110KV母线至主变的连接线及接于该连接线上的电器设备的引接线,均按110KV母线的标准选择此类连接导体。主变至35KV、10KV母线的连接线及接于该连接线上的电器设备的引接线,均按35KV、10KV母线的标准选择此类连接导体。三、电缆的选择本设计电缆主要存在于10KV负荷出线中。站用变电缆负荷容量为08MVA，用户出线电缆负荷容量为14MVA，电容器补偿回路出线电缆负荷容量为20MVA。以电容器补偿回路出线电缆负荷容量为最大，取它的对应参数选择电缆并检验。此时的短路计算点为D63。短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD6点10电缆线7076127071802107412839持续工作电流IGS/（U）2MVA（10KV）115A；33由任务书要求TMAX3000H，查电力工程电气设计手册P942图176，得铝芯铠装电缆J129A/MM2，则经济截面SIG/J11512989（MM2）查电力工程电气设计手册P934表176,初选YJLV395型铝芯交联聚乙烯铠装电缆进行以下检验。其截面为95MM2，缆芯90时在空气中的载流量为171A，取温度修正系数096，则温度修正后长期允许载流量为171096164AIG115A按D6（3）点的短路参数校验热稳定由导体热稳定校验公式SMINI/CDZT查电力工程电气设计手册P937表1712，得C82查短路电流计算结果表，得I707KA7070A取10KV电缆线路主保护动作时间为15S，断路器全分闸时间为05S，则TDZ105005205S，所以SMIN707082123（MM2）052YJLV395铝芯交联聚乙烯铠装电缆截面为95MM2UG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE1250A，回路持续工作电流IG331A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定校验公式为IT2TJSI2TDZ，其中ITT秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA），TJS设备允许通过的热稳定电流时间（S），I三相稳态短路电流KA，TDZ三相稳态短路持续时间S。则15824998KA2S178203511KA2S；热稳定校验满足要求。理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第39页共74页短路动稳定设备动稳定电流IDF41KA，短路冲击电流ICH454KA；设备额定开断电流IDF158KA；短路全电流最大值ICH271KA。IDFICH；IDFICH，动稳定校验满足要求。所选LW25126/125040型户外六氟化硫断路器，满足D13时开断进线侧电流的各项指标要求。LW25126/125040型户外六氟化硫断路器配置DC5XG电磁操动机构。B隔离开关选择及校验1隔离开关选择查高压电器产品样本P277，初选GW5110ZWI型户外隔离开关，其技术参数如下隔离开关接地开关型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A动稳定电流KA4S热稳定电流KA动稳定电流KA4S热稳定电流KAGW5110ZWI11012610001002150202长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX126KV，回路最高运行电压UG105UE115KV，UMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE1000A，回路持续工作电流IG331A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定21241764KA2S178203511KA2S热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF100KA，短路冲击电流ICH454KA，IDFICH，动稳定校验满足要求。所选GW3110ZWI型户外隔离开关，满足D13时开断进线侧电源的各项指标要求。GW3110ZWI型户外隔离开关配置CS17G型手动操动机构，接地开关配置CS17G型手动操动机构。2主变进线侧断路器及隔离开关选择及校验主变进线侧断路器及隔离开关的额定开断容量、额定开断电流小于110KV母线进线侧的对应值。为简化计算和减少相同电压等级所选设备型号，主变进线侧断路器及隔离开关选择为与110KV母线进线侧断路器及隔离开关相同的型号，即选择LW25126/125040型户外六氟化硫断路器、GW3110ZWI型户外隔离开关，附件配置也相同。335KV母线进线侧断路器及隔离开关选择及校验1D2（3）点短路持续工作电流35KV母线进线侧断路器及隔离开关容量与单台主变容量对应315MVA，最大持续工作电流IG315MVA（35KV）520A32D2（3）点短路参数短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD2点35KV母线34429834487852422050A断路器选择及校验理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第40页共74页1断路器选择查城乡电网建设改造设备使用手册P391，初选ZN12405/125016型户内真空断路器，其技术参数如下型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A额定开断电流KA动稳定电流KA4S热稳定电流KA固有分闸时间S合闸时间SZN12405/1250164054612501640160060252长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX405KV，回路最高运行电压UG105UE37KV，UMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE1250A，回路持续工作电流IG520A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定16241024KA2S344207589KA2S，热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF40KA，短路冲击电流ICH878KA，设备额定开断电流IDF40KA，短路全电流最大值ICH524KA，IDFICH；IDFICH，动稳定校验满足要求。所选ZN12405/125016型户内真空断路器，满足D23时开断进线侧电流的各项指标要求。ZN12405/125016型户内真空断路器配置DC10II型电磁操动机构。B隔离开关选择及校验1隔离开关选择查高压电器产品样本P223，初选GN135/60020户内及GW535/630户外型隔离开关，其技术参数如下型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A动稳定电流KA5S热稳定电流KAGW535/630354056306020GN135/600203540560052202长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX405KV，回路最高运行电压UG105UE37KVUMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE600A（630A），回路持续工作电流IG520A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定20252000KA2S344207589KA2S，热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF52KA，短路冲击电流ICH878KA，IDFICH，动稳定校验满足要求。所选GN135/60020户内及GW535/63020户外型隔离开关，满足D23时开断进线侧电流的各项指标要求。隔离开关配置CS62T型手动操动机构。435KV母线出线侧断路器及隔离开关选择及校验1D4（3）点短路持续工作电流35KV出线断路器及隔离开关容量与各回出线容量对应35MVA，最大持续工作电流IG35MVA（35KV）58A32D2（3）D4（3点短路参数理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第41页共74页短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD2点35KV母线34429834487852422050D4点35出线1231061233131877859将35KV母线进出线基本参数进行分析比较，很显然，35KV母线出线侧断路器及隔离开关的设备型号选择可以更小一些。但因减少资料，不能做进一步深入选择。因此，将35KV母线出线侧断路器及隔离开关选择为与35KV母线进线侧断路器及隔离开关相同的型号，即选ZN12405/125016型户内真空断路器、选择GN135/60020型户内隔离开关，附件配置也相同。这样也可以减少相同电压等级电器设备类型。510KV母线进线侧断路器及隔离开关选择及校验1D3（3）点短路持续工作电流10KV进线侧断路器及隔离开关容量与单台主变容量315MVA，最大持续工作电流IG315MVA（10KV）1819A32D3（3）点短路参数短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD3点10母线9828509822504149317837A断路器选择及校验1断路器选择查城乡电网建设改造设备使用手册P349，初选ZN2812/315040型户内真空断路器，其技术参数如下型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A额定开断电流KA动稳定电流KA4S热稳定电流KA固有分闸时间S合闸时间SSN2812/31504012132315040125125007022长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX12KV，回路最高运行电压UG105UE105KV，UMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE3150A，回路持续工作电流IG1819A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定1252462500KA2S9822155149KA2S，热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF125KA，短路冲击电流ICH2504KA；设备额定开断电流IDF40KA短路全电流最大值ICH1493KA，IDFICH；IDFICH，动稳定校验满足要求。所选ZN2812/315040型户内真空断路器，满足D43时开断电流的各项指标要求。ZN2812/315040型户内真空断路器配置DC10型直流电磁操动机构。B隔离开关选择及校验理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第42页共74页1隔离开关选择查高压电器产品样本P223，初选GN110/200040户内及GW510/3150户外型隔离开关，其技术参数如下型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A动稳定电流KA5S热稳定电流KAGW510/315010115315015050GN110/20004010115200085402长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX115KV，回路最高运行电压UG105UE105KV，UMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE2000A（3150A），回路持续工作电流IG1819A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定40258000KA2S9822155149KA2S，热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF85KA，短路冲击电流ICH2504KA，IDFICH，动稳定校验满足要求。所选GN110/200040户内及GW510/3150户外型隔离开关，满足D33时开断进线侧电流的各项指标要求。隔离开关配置CS62T型手动操动机构。610KV母线出线侧断路器及隔离开关选择及校验10KV母线出线包括10KV站用、10KV电缆线、10KV架空线三类不同的负荷。站用变电缆负荷容量为08MVA/回，用户电缆及架空出线负荷容量为14MVA/回，电容器补偿回路电缆负荷容量为20MVA/回，对应的短路参数如下短路点的编号短路点名称0S时三相短路电流KA0S时两相短路电流KA三相稳态短路电流KA三相短路电流冲击值KA全电流最大有效值KA短路容量MVAD5点10站用9237999232353140216759D6点10电缆线7076127071802107412839D7点10架空线15813715840424128791D5（3）点短路持续工作电流断路器及隔离开关容量与站用变容量对应08MVA，最大持续工作电流IG08MVA（10KV）46A。32D6（3）点短路持续工作电流断路器及隔离开关容量与单回电缆线路容量对应，其中以电容补偿回路的容量为最大2MVA，最大持续工作电流IG2MVA（10KV）115A。33D7（3）点短路持续工作电流断路器及隔离开关容量与单回架空线路的容量对应14MVA，最大持续工作电流IG14MVA（10KV）81A。3为简化计算和减少设备类型，只取上述三类负荷中短路持续工作电流计算结果较大的负荷回路进行出线侧断路器及隔离开关的选择。短路持续工作电流计算结理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第43页共74页果小的负荷回路的断路器及隔离开关，选择为与之相同的型号。短路电流大的点，在校验时做重要参考。取D6点（电容补偿电缆回路）的相关短路参数进行10KV母线出线侧断路器及隔离开关的选择。A断路器选择及校验I断路器选择查城乡电网建设改造设备使用手册P349，初选ZN2812/63016型户内真空断路器，其技术参数如下型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A额定开断电流KA动稳定电流KA2S热稳定电流KA固有分闸时间S合闸时间SZN2812/630161213263016401600602II长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX12KV，回路最高运行电压UG105UE105KV，UMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE630A，回路持续工作电流IG115A。IEIG，满足要求。III短路稳定校验短路热稳定1622512KA2S7072205102KA2S，取D5点短路参数时I2TDZ9232205217KA2S,热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF40KA,短路冲击电流ICH1802KA,（取D5点短路参数时ICH2353KA）,设备额定开断电流IDF16KA,短路全电流最大值ICH1074KA,（取D5点短路参数时ICH1402KA，）,IDFICH；IDFICH，动稳定校验满足要求。所选ZN2812/63016型户内真空断路器，满足D53时10KV出线开断电流的各项指标要求。ZN2812/63016型户内真空断路器配置DC10型直流电磁操动机构。B隔离开关选择及校验1隔离开关选择查高压电器产品样本P223，初选GN110/60020型户内隔离开关，其技术参数如下型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A动稳定电流KA5S热稳定电流KAGN110/600201011560060202长期工作条件下参数比对电压参数比对设备允许最高工作电压UMAX115KV,回路最高运行电压UG105UE105KV，UMAXUG，满足要求。电流参数比对设备额定电流IE600A，回路持续工作电流IG115A。IEIG，满足要求。3短路稳定校验短路热稳定20252000KA2S7072205102KA2S，（取D5点短路参数时I2TDZ9232205217KA2S），热稳定校验满足要求。短路动稳定设备动稳定电流IDF60KA，短路冲击电流ICH1802KA，（取D5点短路参数时ICH2353KA），IDFICH，动稳定校验满足要求。所选GN110/60020型户内隔离开关，满足D33时开断进线侧电流的各项指标要求。GN110/60020型户内隔离开关配置CS62T型手动操动机构。二、电压、电流互感器的选择理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第44页共74页参照第一节概述的相关说明及要求，进行电压、电流互感器的选择。（1）、电压互感器在本设计中的配置110KV进线采用电容式三相电压互感器，次级主要供电压测量、继电保护的电压量采集；110KV母线采用电容式单相电压互感器仅供电压测量用，35KVI、II段母线采用油浸绝缘结构的电磁三相五柱式电压互感器，且二次可以互相代供，次级主要供电压测量、继电保护的电压量采集、开口三角形所得零序电压供绝缘监察装置使用；10KVI、II段母线采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器，且二次可以互相代供，次级主要供电压测量、继电保护的电压量采集、开口三角形所得零序电压供绝缘监察装置使用。（2）、电流互感器在本设计中的配置110KV出线采用三相式电流互感器，接成星形，次级侧最少有三组绕组，一组供测量、一组供线路保护、一组备用；35KV、10KV出线采用两相式电流互感器，接成不完全星形接线即可，次级侧最少有三组绕组，一组供测量、一组供线路保护、一组备用；主变110KV、35KV、10KV三侧均装设三相电流互感器，接成星形，次级侧最少有四组绕组，一组供测量、一组供差动保护、一组供主变后备保护、一组备用；主变中性点装设单相电流互感器，主要供主变零序保护使用。电压互感器、电流互感器在本设计中的配置情况详见电气主接线图。1、电流互感器选择1）、各级电压进出线侧最大负荷电流IMAXS/（U）确定如下3110KV母线进线侧最大负荷电流IMAX63MVA（110KV）331A；110KV主变进线侧最大负荷电流IMAX315MVA（110KV）162A35KV母线进线侧最大负荷电流IMAX315MVA（35KV）520A335KV母线出线侧最大负荷电流IMAX35MVA（35KV）58A10KV母线进线侧最大负荷电流IMAX315MVA（10KV）1819A10KV母线出线侧最大负荷电流电容补偿回路IMAX2MVA（10KV）115A。（设计采用），32）、电流互感器选型查城乡电网建设改造设备使用手册P663,P666，对电流互感器选型如下表。安装地点型号额定电压KV额定一次电流A额定二次电流A级次组合个准确度额定二次负荷VA额定热稳定电流KA/S额定动稳定电流KA爬电距离MM110KV母线进线LB6110110250210005P/P/P05,0202S10P5031540801003150主变进线侧LB6110110250210005P/P/P05,0202S10P503154080100315035KV母线进线LB63535520005P/P/P05,020540401001050理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第45页共74页35KV母线出线LB63535520005P/P/P05,02054040100105010KV母线进线AS12/185B/210102500502/5P021551001540/321510KV母线出线AS12/185B/210102500502/5P021551001540/32153、电流互感器校验上述所选电流互感器参数均来源于设备使用手册，手册中未提供校验所需的二个重要参数KD、KR，（KD动稳定倍数，KR热稳定倍数），因此，电流互感器校验工作无法继续下去。在实际工程中，KD、KR的参数值可要求设备中标厂家提供。2、电压互感器选型查城乡电网建设改造设备使用手册P699，对电压互感器选型如下表。校验计从略。额定电压V二次绕组额定容量VA安装地点型号一次绕组二次绕组剩余绕组02级05级10级二次绕组极限容量VA准确级110KV进线TYD110/3001GH/3100/3100200500100050003P110KV母线JDC6110/3100/310015030050020003P35KV母线JDXN13535000/3100/3100/37515025010006P10KV母线UNZ101000010030100200500三、高压熔断器选择为节约投资，接于变电站35KV及以下电压等级母线上的电压互感器常采用高压熔断器进行保护，而不需另外装设断路器。35KV及以上电压等级母线上的电压互感器，则需另外装设断路器。保护电压互感器的高压熔断器，一般只需按额定电压及断流容量选择。一般不做短路校验。查城乡电网建设改造设备使用手册P626，将本设计中所需高压熔断器选型如下表高压熔断器具体参数表安装地点型号额定电压KV额定电流A断流容量MVA最大分断电流A35KV电压互感器RN1035351250010010KV电压互感器RN2101040150050四、电容器及电抗器选择本设计的第一章中，对无功补偿装置已做过初步设计，并将电容器选型为单相纸膜电容器BW212/20001W，将电抗器选型为三相干式空芯电抗器KSCKL31200/1012。查城乡电网建设改造设备使用手册P141，P712，将电容器、电抗器具体参数说明如下电抗器具体参数表型号额定电压KV最高运行电压KV额定容量KVA额定电流A电抗率热稳定电流和额定电流之比动稳定电流KACKSCKL1200/10121011512004811283102电容器具体参数表型号额定电压KV额定容量KVA相数并联元件数绝缘水平爬电距离MM理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第46页共74页BW212/20001W312/320001575530五、避雷器选择本设计中，分别在线路进出口侧、母线及变压器等主要设备上设置避雷器，以减小雷击过电流或其它危险过电流对本站主要设备的危害。避雷器主要有阀型避雷器、氧化锌避雷器两类。现行经常采用的避雷器是氧化锌避雷器。本设计中的避雷器也以氧化锌避雷器选择为主。选择氧化锌避雷器主要控制两个方面1）避雷器应有足够的保护水平，2）应保证避雷器自身必须的使用寿命。主要考证参数有持续运行电压、额定电压、最大雷电冲击残压、操作冲击残压、长持续时间电流冲击放电能力等方面。查城乡电网建设改造设备使用手册P727，将本设计避雷器选型如下表避雷器具体参数表安装地点型号额定电压KV持续运行电压KV最大雷电冲击残压KV操作冲击残压KV电流冲击放电能力KA标称放电电流KA爬电距离MM110KV母线及线路Y10W2100/2601007826022110010378035KV母线及线路Y5W42/13442234134114405105010KV母线及线路Y5W17/451713645383655300六、高压电瓷选择高压电瓷主要包括悬式绝缘子、支柱绝缘子和穿墙套管三种。悬式绝缘子主要用于室外布置的软导线（架空母线），支柱绝缘子主要用于室内外布置的硬导体（铝排），穿墙套管主要用于各类母线穿越墙壁。选择悬式绝缘子主要考证的参数有绝缘水平和泄漏比距，其最终的目的是选择合适的绝缘子类型及组合片数。穿墙套管可不按持续工作电流选择，只需保证其形式与母线的尺寸相配合。320KV支柱绝缘子宜采用高一级的产品。查城乡电网建设改造设备使用手册P745，P771，将本设计绝缘子粗略选型如下表绝缘子具体参数表安装地点型号额定电压KV雷电冲击耐压KV爬电距离MM机械破坏负荷不小于KN110KV母线及线路XP701002957035KV母线ZSW35/8351851015410KV母线ZSW35/83518510154七、室内配电开关柜选择本次设计的变电站，10KV、35KV采用的是室内配电装置，因此，必须选配室内配电开关柜，查城乡电网建设改造设备使用手册P349P603，将室内开关柜选型如下表室内配电开关柜参数表名称型号额定电压KV额定电流A相间最小距离MM尺寸长宽高M10KV开关柜XGN212Z/315012315012512122635KV开关柜GGN405Z/20004052000330182028室内配电开关柜柜体内要求配装上述各电压等级已选断路器和隔离开关，已选理工大学设计说明书ZXL110KV终端变电站电气部分初步设计设计说明书第47页共74页电压互感器、电流互感器等电器设备。若安装尺寸不能满足要求的，可选配同型号、尺寸合适或高于该型号、尺寸合适的电器设备替代，替代的原则是必须保证（等于或高于）上述各级电压电器设备计算所要求的参数值。八、电器设备选择成果表经以上对电器设备的选择及校验，本次设计变电站的主要电器设备基本定型，现将本站各电压等级的主要电器设备型号归档如下表。电器设备选择成果表编号电器设备名称电器设备型号使用数量备注断路器LW25126/1250401台D1（3）点短路隔离开关GW5110ZWI2组电流互感器LB61104组电压互感器TYD110/3001GH1组进线1110KV进线侧避雷器Y10W2100/2601组电压互感器JDC61101组同110KV进线侧2110KV母线避雷器Y10W2100/2601组断路器LW25126/12504021台同110KV进线隔离开关GW5110ZWI21组电流互感器LB611024组3主变110KV进线侧避雷器Y10W2100/26021组断路器ZN12405/12501621台D2（3）点短路隔离开关GN135/6002022组户内电流互感器LB63522组435KV进线侧避雷器Y5W42/13421组电压互感器JDXN13521组同35KV进线高压熔断器RN103521组电压互感器用避雷器Y5W42/13421组母联断路器ZN12405/1250161台母联隔离开关GN135/600202组535KV母线母联电流互感器LB6352组断路器ZN12405/1250161台10D4（3）点短路隔离开关GN135/600203组10电流互感器LB6352组10635KV架空出线避雷器Y5W42/1341组10断路器ZN2812/31504021台D3（3）点短路隔离开关GN110/20004021组户内电流互感器AS12/185B/222组710KV进线侧避雷器Y5W17/4521组电压互感器UNZ1021组同10KV进线高压熔断器RN21021组电压互感器用