毕业设计（论文）110KV变电站电气一次设计.doc

引言这次课程设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，并通过对负荷资料的分析，通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，然后又从安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，10kV以及站用电的主接线方式，再根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对母线，断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，高压熔断器，避雷器进行了选型，最后绘制了电气主接线单线图，从而完成了110kV电气一次部分的设计。此次课程设计的意义在于将电气工程基础及电力系统分析这两门课的理论知识有机的结合起来，形成一个完整的体系，并应用到实践环节，进一步增强对电力专业课程知识综合运用能力，真正地学以致用，实现应用型人才培养的要求。由于知识和能力有限，次设计中不妥之处在所难免，诚挚希望老师提出批评指正意见。1. 原始资料的分析1.1 变电所的作用与所址条件由于发展需要，决定在本区新建一中型110kV降压变电所，属于终端变电所。该变电所建成后，主要对该地区用户供电为主，为了提高供电水平，同时与黄河钢厂变和区域变电所联成环网，提高了本地区供电质量和可靠性。海拔为200m，为非地震多发区。最高气温+39，最低气温为-18，最热月平均最高气温为+30。图1.1 系统图1.2 变电所的负荷情况110kV线路进线2回； 110kV线路的同时系数为0.9110kV新黄线近期穿越功率是3MW，远期穿越功率是5MW110kV新区线近期穿越功率是3MW，远期穿越功率是5MW10kV线路12回，远期发展2回。一级负荷近期占总负荷的26.9%，远期占总负荷的25.3%二级负荷近期占总负荷的43.4%，远期占总负荷的44.3%10kV线路的同时系数为0.8，110kV、10kV线路之间的同时系数为0.8，线损率5%。系统S容量（火电为主）Smax=230MVA；Smin=180MVA系统S阻抗（SB=100MVA），Xsmax=0.28；Xsmin=0.45。系统可保证本所110kV母线电压波动±5%以内负荷资料如下：电压等级负荷名称穿越功率(MW)最大负荷(MW)负荷组成 (%)COS近期远景近期远景一级二级三级110KV新黄线35新区线3510KV机械厂(一)食品厂 (二)1.221560250.85汽配厂(一)化纤厂(二)1.22404020城区1(一)城区2(二)1.22404020城西1(一)城西式(二)1.22305020自来水站(一)自动水站(二)0.50.8206020生活区0.51转供电0.81.8发展线(一)1.5206020发展线(二)1.5206020表1-1 负荷资料我们主要通过对原始资料的分析，确定电气主接线的方案设计，进行短路电流的计算，对变电站的电气设备及其母线进行选择，画出一次侧电气主接线图，从而完成110kV变电站电气的一次设计。2 电气主接线的方案设计与确定2.1 设计主接线的基本要求在设计电气主接线时，应使其满足供电可靠，运行灵活和经济等项基本要求。(1)可靠性：供电可靠是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。在研究主接线时，应全面地看待以下几个问题：可靠性的客观衡量标准是运行实践，估价一个主接线的可靠性时，应充分考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结,设计时应予遵循。主接线的可靠性，是由其各组成元件（包括一次设备和二次设备）的可靠性的综合。因此主接线设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。可靠性并不是绝对的，同样的主接线对某所是可靠的，而对另一些所则可能还 不够可靠。因此，评价可靠性时，不能脱离变电站在系统中的地位和作用。通常定性分析和衡量主接线可靠性时，均从以下几方面考虑：断路器检修时，能否不影响供电。线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。变电站全部停运的可能性。(2)灵活性：主接线的灵活性要求有以下几方面。调度灵活，操作简便：应能灵活的投入（或切除）某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。检修安全：应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。扩建方便：应能容易的从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装变压器或线路而不互相干扰，且一次和二次设备等所需的改造最少。(3)经济性：在满足技术要求的前提下，做到经济合理。投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制、保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以选择价格合理的电器设备；在终端或分支变电站中，应推广采用直降式变压器，以质量可靠的简易电器代替高压断路器。占地面积小：电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。电能损耗少：在变电站中，正常运行时，电能损耗主要来自变压器。应经济合理的选择主变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。2.2 110kV侧主接线的选择从原始资料可知，110kV母线只有2回进线，若主接线采用双母线，供电可靠性虽高，但占地大、投资大、操作易出差错，故不考虑；内桥接线虽然设备少，但线路穿越功率较大，倒闸操作很不方便，亦不考虑。现采用以下二种主接线进行比较：即单母线分段、外桥接线，分析表如下：接线方式单母线分段外桥接线可靠性1、 当一段母线发生故障时，分断断路器自动将故障切除，保证正常母线不间断供电2、 当出线开关检修，该回路停电继电保护简化，动作可靠性高1、 当出线开关检修时，线路需要较长时间停电，影响线路供电2、 运行方式改变，对桥开关的继电保护整定不利桥开关检修时，两个回路解列运行灵活性1、 任一台开关检修或故障，操作都较简单，且操作过程不影响其它出线正常运行2、扩建裕度大，容易扩建1、 线路停电时，操作简单，主变停电时，操作复杂，需动作两台开关，影响一回路的暂时运行2、可以扩建，扩建后接线型式发生变化经济性共用五台开关，10台隔离刀闸，投资较大1、 共用三台开关，10台隔离刀闸，投资较小占地面积较小倒闸操作主变检修时，断开相应的DL及拉开相应刀闸即可，不会影响线路的运行变压器停电检修时，如1主变检修，需断开DL1及DL3，拉开G1，1变才能检修，需要线路投入，则配合上DL1及DL3表2-1 单母线分段与外桥接线的比较从以上分析可知,虽然外桥接线经济性优于单母分段，但可靠性、灵活性均不如单母线分段。从原始资料可知，本变电所是终端变，只有两回进线，采用单母线分段接线其供电可靠性基本能满足要求，为了倒闸操作方便，考虑长期发展，综上所述110kV单母线分段接线选用单母线分段。其接线简图如图2-1.2.3 10kV侧主接线的选择从原始资料可知，10kV线路12回，远期发展2回，其中有重要负荷如机械厂、食品厂、化纤厂、汽配厂、自来水厂等，一、二级负荷到达了70%，对电能的质量和可靠性的要求较高。现采用以下二种主接线进行比较：即单母线分段、单母线分段带旁路，分析表如下：接线方式单母线分段单母分段带旁路可靠性用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同母线段上分别引出两个回路供电，由两个电源供电，提高供电可靠性对重要用户可从不同母线段上分别引出两个回路供电，由两个电源供电，供电可靠，且检修出线断路器，可以不停电，更加提高供电性灵活性当一段母线发生故障，母联断路器将跳开，自动将故障隔离，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电当一段母线发生故障，母联断路器将跳开，自动将故障隔离，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电经济性占地面积小，设备、投资少。占地面积大，增加了一条旁路，投资增加了可扩性可通过增加母线分段的数目来提高供电可靠性，可扩性好可扩性也好表2-2 单母线分段与单母分段带旁路的比较从以上分析可知，单母分段带旁路虽然在检修出线断路器，可以不停电，提高了供电可靠性，但却增加了占地面积和投资，且现在一般都采用断路器，其检修周期长，检修次数大大减少，在35kV级以下的系统中一般不设旁路母线，所以10kV侧选单母分段既可以满足要求。其接线简图如图2-2. 图2-1 110kV侧单母线分段接线方式 图2-2 10kV侧单母线分段接线方式2.4 站用电接线方式变电站380/220V系统采用单母线分段接线，两台站用变个接一段母线，正常运行情况下可分列运行，分段开关设有自动投入装置。每台站用变应能担负本段负荷的正常供电，且在另一台站用变压器故障或检修停电时，工作着的站用变还能负担另一母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。3 负荷计算及变压器选择3.1 负荷计算在设计时应对负荷情况予以全面系统的分析，算出各级的计算负荷，以进一步选择主变压器的类型、容量等。由公式式中某电压等级的计算负荷； 同时系数（35kV取0.9、10kV取0.85、35kV各负荷与10kV各负荷之间取0.9、站用负荷取0.85）； %该电压等级电网的线损率，一般取5%； P、cos各用户的负荷和功率因数。10kV侧计算负荷的计算：近期总负荷：远期总负荷：近期的一二级负荷： 远期的一二级负荷：3.2 变电所主变压器台数的确定根据35110KV变电所设计规范GB5005992的第3.1.2：条在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。可知此变电站装设两台主变压器比较合适。3.3 变电所主变压器容量的确定根据35110KV变电所设计规范GB5005992的第1.0.3：变电所的设计应根据工程的510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。和第3.1.3条：装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。故本设计主变压器容量应满足以下两个条件：1、 =60%×14.43=8.658MVA2、 =16.09MVA查产品目录，选择两台变压器容量一样，每台容量为10000kVA。3.4 变电所主变压器形式的选择3.4.1相数的确定主变压器采用三相或单相，主要考虑变压器制造条件、可靠性要求和运输条件等因素。对330kV及其一下电压系统中，当不受运输条件限制时，一般选用三相变压器，因为单相变压器相对而言投资大、占地多。运行损耗也较大，同时配电装置结构复杂，增加了维修工作量。故我们选三相变压器。3.4.2绕组数的确定由于该变电只有两个电压等级，选双绕组变压器即可。3.4.3绕组连接方式常用变压器的组别号主要有Y,d11；YN,d11；Y, yn0Y,d11的三相电波形接近正弦波，供电质量好。运行方式：中性点不接地。YN,d11的三相电力变压器用于110kV以上中性点需接地的高压电路中。Y, yn0的三相电力变压器用于三相力变压器用于低压不小于0.4kV的线路中，可以抑制三次谐波，保证电压四线制配电系统中，供给动力和照明等负载，一般用于配电终端10kV/400V变压器用，用于站用变。由上可知，我们选绕组连接方式为YN,d11。3.4.4冷却方式主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、油浸风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。而冷却系统故障时，变压器允许的过负荷时间，直接影响冷却系统的供电可靠性。根据变压器容量的大小我们选择自然风冷冷却方式即可。3.4.5绕组材料铜的电阻率比铝的小，机械强度比铝好，热稳定和动稳定比铝的好。在两种用途，结构及外形均相似的情况下，为了减小变压器的体积和本身的损耗，我们选择铜绕组更好。3.4.6调压方式根据35-110kV变电所设计规范3.1.5条规定变压器的有载调压是改善电压质量，减少电压波动的有效手段，对电力系统，一般要求110kV及以下变电所至少采用一级有载调压变压器。而本设计110kV变电所10kV侧的一、二级负荷到达了70%，对电能的质量和可靠性的要求较高，为保证连续供电和满足对电能质量的要求，并能在负荷运行条件下自动或手动调压，扩大调压幅度而不引起电网的波动，故应采用有有载调压方式的变压器，以满足供电要求。根据以上分析结果，最终选择型号如下：SFZ10-10000/110，其型号意义及技术参数如下：SFZ10-10000/110S:相数：三相F：冷却方式：风冷Z： 有载调压方式10：性能水平代号10000：额定容量：40000KV110：高压绕组额定电压等级：110KV型号额定容量（kVA）联结标号额定电压(kV)损耗(kW)空载电流%电压阻抗%运输重量(t)总重(t)外形尺寸长x宽x高(mm）高低空载负载SFZ10-10000/11010000YN,d11110±8×1.25%10.51150.20.310.518.221.54955x3485x4630表3-1 主变压器主要技术参数表3.5 变电所主变压器中性点接的方式的确定中性点直接接地系统主要优点是发生三相短路时，未故障相对地电压不升高，因此，电网中设备各相对地绝缘水平取决于相电压，使电网的造价在绝缘方面的投资越低，当电压越高，其经济效益越明显，因此我国规定电压大于或等于110kV的系统采用中性点直接接地。635kV系统一般采用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式。近几年来两网改造，使中、小城市635kV系统电容电流有很大的增加，如不采取有效措施，将危及系统的安全运行。中性点非有效接地方式主要可分为以下三种：不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。一般认为10kV网络的容性电流大于20A,中性点应装设消弧线圈。3.6 变电所站用变压器的选择根据35-110kV变电所设计规范第3.3.1条，在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同可互为备用的所用变压器。站用变分别接于两组10kV母线上，且互为暗备用。一般选主变容量的（0.10.5）为其容量，我们的设计以0.3来选择，采用Y/Yn0接线组别单台所用变容量：查产品目录，选所用变型号为S11M30/10，装于室内型号额定容量（KVA）联结标号额定电压(kV)损耗(KW)空载电流%电压阻抗%总重(t)外形尺寸长x宽x高(mm）高低空载负载11M30/1030Y,yn010,10.5110.40.10.62.140.61010×780×1130表3-2 站用变主要技术参数表3.7 变电所的无功补偿电压质量是衡量电力系统电能质量的重要指标之一，它的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理。这不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣问题，而且还直接影响电网的安全、经济运行。若无功电源容量不足，系统运行电压将难以保证。随着电网容量的不断增加，对电网无功功率的要求也与日增加。因此，还需考虑网络的功率因数和电压，因为网络功率因数和电压的降低会使电气设备得不到充分利用，从而降低网络的传输能力，并引起损耗增加。因此，解决好配电网络无功补偿的问题，对电网的安全和降损节能有着重要的意义。 因本站有许多无功负荷，且功率因数只有0.85，而根据电力系统电压质量和无功电力管理规定的要求，在最大负荷时，一次侧功率因数不应低于0.9。为了有效的提高系统功率因数，调整电网电压，降低线路损耗和改善电网的供电质量。本站10kV侧主要采用并联电容器进行无功补偿，把功率因数提高到。根据：式中P10kV侧有功计算负荷；补偿前用电单位自然功率因数角的正切值；补偿后用电单位功率因数角的正切值。其负荷所需补偿的最大容性无功量为 10kV电容器一般接成星形，查电气设备手册 中册，选用BGF-11/-100-1型电容器，其型号意义如下：BGF-11/-100-1B:并联电容器G:浸渍剂：G表示苯甲基础油F:纸膜复合介质11/：额定电压：UN=11/kV100:额定容量：100 kVar1:单相其额定容量为100kVar,标算电容,则每相并联个数，故每项并联6只BGF-11/-100-1型电容器，分别接于10kVI、II段母线上，即每段母线每相并联3只电容器。型号额定电压（kV）额定容量(kVar)额定电容(F)相数外型及尺寸安装（mm）重量(kg)L1L2L3BH1H2AMBGF11/10010W11/1007.8921380420460135670890250M1257表3-3 电容器主要技术参数表4 短路电流计算4.1 短路计算目的、规定及方法4.1.1短路电流计算目的1、选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，确定某接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2、在选择电气设备时，为了保证各种电器设备和导体在正常运行和故障情况下都能保证安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要用短路电流进行校验。3、在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地安全距离。4、在选择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依据。5、设计接地装置4.1.2短路电流计算的一般规定1. 计算的基本情况：用最大运行方式下电源的容量和电抗值以及系统的结构，短路发生在短路电流最大的瞬间2. 接线方式：选用发生最大短路电流的最大运行方式3. 计算容量：按本次设计规范容量计算，并考虑5-10年的设计规划4. 短路类型：三相短路5. 短路点：确定在各级电压母线上4.1.3短路电流计算的方法1. 选择短路点2. 绘制等值网络图3. 选择基准容量和基准电压4. 求每个元件的电抗标么值5. 化简网络，求出转移电抗6. 求出计算电抗，查运算曲线图求短路电流有名值7. 绘制短路电流计算表4.2 短路电流计算取基准容量,基准电压取平均电压，线路电抗则各元件的电抗标幺值计算公式如下：系统=230MVA,线路L： 变压器T：进行网络化简如下图所示图4-1 网络简化等值电路图在110KV母线处 点短路起始次暂态电流标幺值:110KV基准电流:起始次暂态电流有名值:冲击电流有名值：短路全电流最大有效值:短路容量:短路容量计算电抗:查汽轮发电机计算曲线数字表，将结果记录表附I-1在10KV母线处点短路起始次暂态电流标幺值:10KV基准电流:起始次暂态电流有名值:冲击电流:短路全电流最大有效值短路容量计算电抗查汽轮发电机计算曲线数字表，将结果记录表4-1短路点基准电压起始次暂态电流（kA）短路冲击电流（kA）短路电流周期分量（0）(kA)短路电流周期分量（0.1）(kA)全电流（kA）短路容量（MVA)1151.5924.0531.5821.4852.404478.810.56.7473.1236.6146.22210.188185.28表4-1 最大运行方式下主变低压侧并列运行计算结果表5 电气设备及母线的选择5.1 电气设备及母线选择的一般原则尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但它们的基本要求却是相同的。一般电气设备及母线选择应满足一下原则：1.按正常的工作条件选择；2.选择导体时应尽量减少品种；3.应与工程的建设标准协调一致，使新老型号一致；4.应考虑远景发展；5.按短路状态校验其动稳定和热稳定；6.必须在正常运行和短路时都可靠地工作。5.2 电气设备及母线选择时需要进行校验项目校验的一般原则：电气设备和母线在选定后应按最大可能通过的短路电流进行热、动稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。5.2.1热稳定校验短路电流通过时，导体和电气设备各部件温度、发热效应应不超过允许值，即应满足热稳定的条件为:式中短路时导体和电气设备允许的热效应； 短路电流产生的热效应； t秒内允许通过的短时热稳定电流。5.2.2动稳定校验电动力稳定是导体和电气设备承受短路电流电动力作用的能力，一般称为动稳定。被选择的电气设备和导体，通过可能最大的短路电流时，不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏，即动稳定应满足的条件是:式中设备允许通过动稳定电流的峰值； 三相短路冲击电流的幅值。5.2.3下列几种情况可不校验热稳定或动稳定1.用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器保证，故可不验算热稳定；2.采用限流熔断器保护的设备可不校验热稳定；3.电缆可不验算动稳定；4.装设在电压互感器回路中的裸导体害人电气设备可不验算动、热稳定。5.3电气设备及母线的选择结果5.3.1母线的选择与校验母线的选择母线的选择应该考虑导体材料、类型和敷设方式，选出导体截面还应校验其热稳定和动稳定，110kV及以上母线还校验电晕电压。110kV侧母线的选择及校验110kV一般采用软导体型式，10kv以上的输电线路，我国普遍采用铝包钢绞线（LGJ）。钢线用于传递电流，铝线用于降低电晕及其他损耗。普遍考虑日照，导体最高允许温度为，因为实际环境温度为，所以裸导体载流量综合校正系数为0.95，基准环境温度为。（1）截面的选择对于全年负荷利用小时数较大，母线较长（长度超过20m），传输容量较大的回路，如发电机变压器和发电机主配电装置的电路，均应按经济电流密度选择导线截面。从经济角度来说，为了降低线路运行的电能损耗，导线截面越大越有利，但为了节约投资降低线路的造价及折旧维修费，导线的截面越小越有利。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数，都有一个年计算费用最低的电流密度也称为经济电流密度J。按经济电流密度选择导线截面为式中S经济截面，； 正常工作时的最大持续工作电流； J经济电流密度，。设导体最大负荷利用小时,3000h/年-5000h/年，查表得查电力系统电气设备选择与使用计算选择LGJ-50型钢芯铝绞线，最高温度为，长期允许载流量为210A,进行综合校正后，长期允许载流量为：按经济电流密度选择的导体截面还必须满足导体允许温度和基准环境条件下的长期允许电流；K综合校正系数。所以110kV侧母线选择LGJ-50型钢芯铝绞线(2)电晕电压校验由于电晕放电会引起电晕损耗、无线电干扰、噪声干扰和金属腐蚀等许多不利现象，对于35kV及其以上电压的母线，可按晴天不发生全面电晕条件进行校验，要求母线的临界电晕电压应大于最高工作电压，即临界电晕电压，kV；最高工作电压，kV。k三相导线平行排列时，考虑中间相导线电容比平均电容大的不均匀系数，一般取0.96；n分裂导线根数，对单导线为1；d分裂间距，cm；导线表面粗糙系数，一般取0.9；天气系数，晴天去1.0，阴天取0.9；导线半径，cm；导线电场强度附加影响系数；分裂导线等效半径；导线几何间距；a相间距离；相对空气密度；P大气气压；t空气温度，t=28-0.00H,；H海拔高度，m.。(3)热稳定校验按正常电流选出导体截面后，还应按短路时热稳定进行校验。根据短路电流的热效应、计及集肤效应，按热稳定决定的导体最小截面应满足的条件为 S所选导线的母线截面积，；短路电流热效应，；0.2s时短路电流周期分量热效应；短路电流非周期分量热效应；C热稳定系数。短路前导体根据工作温度查表得热稳定系数由短路计算可知t短路时间，s；T非周期分量等效时间,s。母线或发电机出口短路t=0.1s，T=0.05s对于钢芯铝绞线中钢芯的附加发热，需在式子添加一个修正系数=0.87，满足要求。(4)动稳定校验因为钢芯铝绞线LGJ-50是软母线不需要动稳定校验10kV侧母线的选择及校验一般规定20kV及以下回路正常工作电流在4000A及以下时，宜选用矩形硬导体，4000A8000A时，宜选用槽型硬导体。回路正常工作电压为：故采用矩形硬导体。普遍考虑日照，导体最高允许温度为，基准环境温度为。(1)母线截面的选择按导体长期发热允许电流选择。载流导体所在电路中最大工作电流应不大于长期发热的允许电流，即查电力系统电气设备选择与使用计算，选择每相一条导体尺寸为的矩形铝母线，三相水平布置，母线的安装采用单条平放。单条长期允许载流量为637A，导体所处的环境条件与导体给定载流量的计算条件不同，载流量需乘以温度修正系数。温度修正系数（2）热稳定校验短路前最高温度：根据工作温度查表得热稳定系数由短路计算可知 ，所以满足要求。（3)动稳定校验各种形状的硬母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流通过母线时，电动力使母线产生弯曲应力。当冲击电流通过母线时，母线中间一相受最大电动力的作用，所以应按多跨距的梁来校验中间一相母线上的最大应力，只要小于材料的允许应力，既满足动稳定。所以校验结果应满足母线材料的最大计算应力；母线材料的允许应力。单条矩形母线的最大计算应力：短路冲击电流值，A；L支持绝缘子间的距离，m；W截面系数，；a母线相间距离，m；震动系数。已知，设相间距a=0.5m，跨距L=1.5m，所以满足要求。5.3.2 电气设备的选择与校验110kV侧断路器和隔离开关的选择根据目前电力发展趋势及电力投资力度的加大，并且我国要实现“无油化、小型化，免维护”，110kV基本上采用断路器。次暂态短路电流短路冲击电流最大持续工作电流断路器和隔离开关的额定电压应满足：额定电流应满足：额定开断电流应满足：根据以上要求，选择LW6-110断路器。具体参数如下：断路器型号额定电压（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）LW6-1101106301640 16表5-1 110kV侧断路器LW6-110参数表（1)热稳定校验，所以满足热稳定要求。（2)动稳定校验，所以满足动稳定要求通过校验，LW6-110断路器满足要求。110kV侧选择隔离开关为GW13-110，具体参数如下：隔离开关型号额定电压（kV）额定电流（A）最高工作电压（kV）动稳定电流（kA）4S热稳定电流（kA）GW13-1101106301265516表5-2 110kV侧隔离开关GW13-110参数表（1)热稳定校验，所以满足热稳定要求(2)动稳定校验，所以满足动稳定要求通过校验，GW13-110隔离开关满足要求。10kV断路器和隔离开关的选择与校验10kV电压基本上以真空断路器为主，且为屋内式。次暂态短路电流短路冲击电流最大负荷电流为了满足以上要求选择ZN28-10断路器，具体参数如下：断路器型号额定电压（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）ZN28-101063012.531.5 12.5表5-3 10kV侧断路器ZN28-10参数表（1)热稳定校验，所以满足热稳定要求（2)动稳定校验，所以满足动稳定要求通过校验，ZN28-10断路器满足要求。选择GN24-10型隔离开关，具体参数如下：隔离开关型号额定电压（kV）额定电流（A）最高工作电压（kV）动稳定电流（kA）4S热稳定电流（kA）GN24-101063011.55020表5-4 10kV侧隔离开关GN24-10参数表（1)热稳定校验，所以满足热稳定要求(2)动稳定校验，所以满足动稳定要求通过校验，GN24-10隔离开关满足要求。110kV侧电流互感器的选择与校验对于35KV及以上配电装置，一般用油浸箱瓷箱式绝缘结构的户外独立式电流互感器，有条件时，应尽量釆用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种，一般弱电系统用1A，强电系统用5A，当配电装置距离控制室较远时，亦可考虑用1A。发电厂与变电所中仪表可选用准确级为0.5级的电流互感器。电流互感器的额定电压应满足：电流互感器额定电压；电流互感器安装处一次回路工作电压。额定电流应满足：已知：根据以上要求，110kV选择电流互感器的型号为LCWD-110,具体参数如下：型号额定电流比(A)级次组合准确级度热稳定倍数动稳定倍数LCWD-1100.50.575130表5-5 110kV侧电流互感器LCWD-110参数表（1)热稳定校验：电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流的倍数来表示，,所以满足热稳定要求。(2)动稳定校验电流互感器的动稳定校验包括两个方面：既内部动稳定校验和外部动稳定校验。在这里外部动稳定暂时不考虑。电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值（）的倍数（动稳定电流倍数），表示其内部动稳定能力，故内部动稳定可校验如下，所以满足动稳定要求。10kV侧电流互感器的选择与校验35kV以下的屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。已知根据以上要求，10kV侧选择电流互感器的型号为LFZQB-10，具体参数如下：型号额定电流比(A)级次组合准确级度热稳定电流（kA)动稳定电流（kA)LFZQB-10500-600/50.5/10P0.54080表5-6 10kV侧电流互感器LFZQB-10参数表 (1)热稳定校验：,所以满足热稳定要求。(2)动稳定校验，所以满足动稳定要求。110kV侧电压互感器的选择对电压互感器应进行形式、额定电压、准确级的选择，因为它是与电网并联的电压变换设备，不需选择额定电流，而它也不受到外部电网短路电流的侵袭，不需要进行短路热稳定、动稳定的校验。35110KV的配电装置，一般釆用油浸绝缘结构的户外式电压互感器，准确级选0.5级。额定电压的选择：一次额定电压:二次额定电压:根据以上要求，110kV侧选择电压互感器的型号为JCC6-110，具体参数如下：型号额定电压比(A)准确级度额定输出（VA)输出极限（AV)重量（kg)JCC6-1100.53002000620表5-7 110kV侧电压互感器JCC6-110参数表10kV侧电压互感器的选择620kV配电装置一般采用油浸绝缘结构的户内式电压互感器，在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压是，一般采用三相五住电压互感器，准确级选0.5级。10kV侧选择电压互感器的型号为JSJW-10(G),具体参数如下：型号额定电压比(A)准确级度额定输出（VA)输出极限（AV)额定绝缘水平（kV)JSJW-10(G)0.5120100012/42/75表5-8 10kV侧电压互感器JSJW-10(G)参数表10kV高压熔断器的选择对于保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。所以选择高压熔断器的型号为RN2-10，具体参数如下：型号额定电压（kV)额定电流（A）三相断流容量（MVA)最大断开电流有效值（kA)过电压倍数RN2-10100.5100050不超过2.5倍工作相电压表5-9 10kV侧高压熔断器RN2-10参数表开断电流校验：，所以满足要求避雷器的选择对于中性点直接接地系统，变压器中性点可能断开运行时，该变压器中性点绝缘不饥饿线电压设计，应在中性点装设避雷器。对于中性点不接地系统，变压器中性点经套管引出时，应在中性点装一个避雷器，变压器中性点接又消弧线圈时，为消除消弧线圈端又可能出现的高电压，应与小虎线圈并联安装一个避雷器。所以110kV侧的避雷器型号为：FZ-110J。10kV属于中性点非直接接地电力网，10kV侧的避雷器型号为FZ-10. 电压等级电气设备110kV10kV高压断路器LW6-110ZN28-10隔离开关GW13-110GGN24-10电流互感器LCWD-6-110LFZQB-10电压互感器J