110kv侧断路器及隔离开关选择
(完整版)110kV变电站设计毕业设计(论文)
110kV变电站设计摘要本次毕业设计以110kV 变电站为主要设计对象，该110kV变电站是地区重要变电站，是电力系统110kV电压等级的重要部分。
该变电站设有2 台主变压器，站内主接线分为110kV、35 kV、和10 kV 三个电压等级。
本设计的第一章为绪论，主要阐述了变电站在电力系统中的地位。
设计变电站的原则和目的以及变电站的基本情况。
第二章是负荷计算及变压器的选择，根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。
通过得出的负荷确定了主变的容量和台数、主变的型式及主变阻抗。
第三章是变电站电气主接线的设计，分别通过对110kV、35kV、10kV侧电气主接线的拟定，选择出最稳定可靠的接线方式。
第四章是短流计算，首先确定短路点，计算各元件的电抗，然后对各短路点分别进行计算，得出各短路点的短路电流。
第五章是电气设备的选择，电气设备包括母线、断路器、隔离开关、电流和电压互感器、熔断器。
第六章是配电装置，主要对变电站的配电装置进行设计。
通过对110kV变电站设计，使我对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力。
关键词：电气主接线短路计算电气设备AbstractThis graduation project take the 110kV transformer substation as the main design object, this 110kV transformer substation is the local important transformer substation, is the electrical power system 110kV voltage rank important part. This transformer substation is equipped with 2 main transformers, in the station the first chapter is an introduction, mainly elaborated the transformer substation in electrical power system status. Designs the transformer substation the principle and the goal as well as the transformer substation basic situation. Second chapter is shoulders the computation and the transformer choice, carries on the load computation according to the known transformer substation load material to the transformer substation. Through the load which obtains , the winding wiring way, the accent press the way and the electricity , separately through to 110kV, 35kV, 10kV side electricity , first determined short-circuits the spot, calculates various parts reactance, then to respectively short-circuits separately to carry on the computation, obtains respectively short-circuits the short-circuit current. Fifthchapter is the electrical equipment choice, the electrical equipment including the generatrix, the circuit breaker, the isolator, the electric current and the voltage transformer, the fuse. Sixth chapter is the power distribution equipment, mainly carries on the design to the transformer substation power distribution equipment. Seventh chapter is anti-radar with the earth, this chapter the choice to the arrester, as well as design, causes me electric power project design question ability.Key words: The electrical Electrical equipment目录1 绪论 (3)1.1变电站设计的原因和目的以及原则 (3)1.2变电站的基本情况 (3)1.2.1 原始资料 (3)1.2.2 所选地址及环境 (4)2 负荷计算及变压器选择 (5)2.1负荷计算 (5)2.1.1 负荷资料 (5)2.1.2 负荷计算 (5)2.2主变的选择 (7)2.2.1 主变压器容量和台数的确定： (7)2.2.2 主变压器型式的确定： (7)2.2.3 主变压器阻抗的选择： (8)2.3站用变压器的选择 (9)2.3.1 站用变台数的确定： (9)2.3.2 站用变的容量确定： (9)2.4无功补偿 (10)2.4.1 补偿作用 (10)2.4.2 无功补偿容量及电容器接线方式 (10)3 变电站主接线形式 (12)3.1变电站主接线的要求及原则 (12)3.1.1 设计要求 (12)3.1.2 设计原则 (13)3.2变电站主接线形式的选取 (14)3.2.1 110kV 侧主接线方案选取 (14)3.2.2 35kV侧主接线方案选取 (17)3.2.3 10kV 侧主接线方案选取 (18)4 短路电流的计算 (21)4.1短路电流计算的目的 (21)4.2短路电流计算 (21)4.2.1 各元件电抗计算及等值电路图 (21)4.2.2 110kV母线侧短路电流的计算： (23)4.2.3 35kV母线侧短路电流的计算 (24)4.2.4 10kV母线侧短路电流的计算 (25)5 电气设备的选择 (27)5.1电气设备选择的一般原则 (27)5.2载流导体的选择 (27)5.3断路器和隔离开关的选择 (30)5.4电流互感器的选择 (35)5.5电压互感器的选择 (38)5.6高压熔断器选择 (39)6 配电装置 (41)6.1配电装置概述 (41)6.2变电站各电压等级采用的配电装置 (41)6.2.1 110kV配电装置 (41)6.2.2 35kV～10kV配电装置 (42)总结 (43)致谢 (44)参考资料 (45)1 绪论变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
主要电气设备的选择
高压电气设备选择和校验项目电气设备名称 额定电压额定电流 短路校验动稳定 热稳定断流能力高压断路器1 1 1 1 1 高压隔离开关1 1 1 1电流互感器1 1 1 1 0 电压互感器1 0 0 0 0 母线（硬）0 1 1 0 0 支柱绝缘体1 0 1 0 0 套管绝缘体1 1 1 1 0 电缆1 1 0 1 0 注：表中“1”表示必须校验，“0”表示不要校验。
高压断路器、高压隔离开关的具体选择原则 1.根据使用环境和安装条件来选择设备型号。
2.按正常工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流。
额定电压N U 应不低于其所在之路的额定电压N W U .,即N W N U U .≥.额定电流N I 应不小于实际通过他的最大负荷电流ax m I （或计算电流c I ），即ax N I m I ≥或c N I I ≥。
3.短路校验：动稳定校验：电气设备的极限通过电流应不小于设备安装的最大冲击短路电流，，即im i i ≥max 或im ax I ≥m I ，其中max i 为电气设备的极限通过电流峰值；ax m I 为电气设备的极限通过电流有效值。
热稳定校验：电气设备允许的短时发热应不小于设备安装处的最大短路发热，即ima t t I t I 22∞≥，其中t I 为电气设备的t 秒热稳定电流；t 为热稳定时间。
4.开关电器断流能力校验：对具有断流能力的高压开关设备需要校验其断流能力。
开关电器设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量，即max .K oc S S ≥或max .K oc I I ≥，其中oc S 为开断容量，oc I 为最大开断电流220kV 侧断路器和隔离开关的选择1.本次设计为220kV 变电所电气设计，选择户外型断路器和户外型隔离开关。
2.额定电压和额定电流选择额定电压：KV U U N W N 220.=≥110KV 和220KV 线路最高工作电压为额定电压的1.15(实际是1.14545)倍，对于220KV线路就是用220*1.145=252KV 为最高工作电压额定电流：ax N I m I ≥《电力工程基础》P152考虑到变压器电压降低5%时，出力保持不变，且考虑事故时由其他路转移过来的负荷所以其相应回路的最大负荷电流2203150205.13205.105.1I m ⨯⨯⨯=⨯⨯==U S I e e ax =827A,即A I N 827≥,其中e S 为变压器容量，e I 为变压器的额定电流。
110kv 变电站设计
目录前言第一章电气主接线设计1.1 110Kv电气主接线1.2 35Kv电气主接线1.3 10Kv电气主接线1.4 站用电接线1.5 变电站电气主接线最终方案第二章主变压器选择第三章变电所所用变压器及自用电接线的选择3.1 变电所所用变压器的选择3.2 变电所自用电接线的选择第四章短路电流的计算第五章导体及主要主要电气设备选择5.1 各侧导体的选择5.2 断路器及隔离开关的选择5.3 高压熔断器的选择5.4 电压互感器的选择5.5 电流互感器的选择5.6 仪表及继电保护的规划5.7 变电所防雷保护及接地装置第六章110Kv变电所设计计算书6.1 短路电流计算6.2 导体和电气设备的选择设计6.3 断路器和隔离开关的选择设计结束语参考文献附录1变电所电气主接线图附录2变电所所用电接线图前言本文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，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110Kv，35Kv，10Kv以及站用电的主接线，然后又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，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型,从而完成了110Kv电气一次部分的设计。
关键词：变电站变压器接线第一章电气主接线设计现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。
各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。
其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。
因此，发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。
1 运行的可靠断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目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。
110KV降压变电站电气部分设计
摘要此次设计的题目是“110KV降压变电站电气部分设计”。
主要任务是根据变电所运行安全性、可靠性、经济性的要求，确定主接线方案；根据35kV侧和10kV侧的负荷算出变压器容量选择主变压器；画出短路图，计算出最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流；计算各回路的最大持续工作电流，选择断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、母线等设备，并通过短路计算结果校验所选的设备；最后对主变压器进行了继电保护并计算出了整定值，使变压器安全、稳定的运行。
关键词主接线；短路电流计算；设备选择与校验；继电保护目录前言 (3)设计任务书 (4)第一章110KV变电站电气主接线设计 (5)第一节主接线设计原则 (5)第二节本变电站主接线方案的确定 (5)第二章主变压器选择 (7)第一节主变压器台数的选择 (7)第二节主变压器容量的确定 (7)第三章短路电流的计算 (9)第一节短路电流计算的目的及基本假定 (9)第二节基准值计算 (9)第三节最大运行方式下的短路电流计算 (9)第四节最小运行方式下的短路电流计算 (12)第四章电气设备的选择 (15)第一节断路器的选择 (15)第二节隔离开关的选择 (19)第三节互感器的选择 (21)第四节母线的选择 (25)第五节避雷器的选择 (29)第六节熔断器的选择 (30)第五章变电站主变压器的继电器保护设计 (33)第一节变压器瓦斯保护整定 (33)第二节纵联差动保护整定 (34)第三节变压器过负荷保护整定 (37)第四节变压器零序过电流过电压保护整定 (38)参考文献 (39)致谢 (40)前言“工业要发展，电力需先行”，电能作为一种能量的表现形式，以成为我国工农业生产中不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。
本次设计的变电站为一中型地区终端变电所，它的任务是将系统所送的110KV电压降为35KV和10KV两个电压等级供给附近用户和企业用电。
如何正确选用高压低压配电柜的断路器和隔离开关
如何正确选用高压低压配电柜的断路器和隔离开关高压低压配电柜是电力系统中不可或缺的重要设备，其中断路器和隔离开关作为关键组成部分，起到保护和控制电路的作用。
正确选用适合的高压低压配电柜断路器和隔离开关，可以确保电力系统的正常运行和安全性。
本文将从以下几个方面介绍如何正确选用高压低压配电柜的断路器和隔离开关。
一、了解电力系统的负荷特性和用途在选用高压低压配电柜断路器和隔离开关之前，首先需要了解所在电力系统的负荷特性和用途。
负荷特性包括电流大小、电压等级以及故障模式等因素，用途则包括供电范围、工作环境等。
通过了解这些信息，可以更好地选择合适的断路器和隔离开关。
二、确定断路器和隔离开关的额定参数根据电力系统的负荷特性和用途，确定断路器和隔离开关的额定参数。
主要包括额定电流、额定电压、额定短路分断能力等。
额定电流是指设备能够正常工作的最大电流值，额定电压则是指设备能够正常工作的电压范围。
额定短路分断能力是指设备在发生短路时能够迅速切断电流的能力。
三、考虑设备的安全性和可靠性在选用高压低压配电柜断路器和隔离开关时，必须考虑设备的安全性和可靠性。
断路器和隔离开关应具有良好的绝缘性能、短路保护能力和过载保护能力，能够在故障发生时及时切断电流，防止设备受损或人身安全受威胁。
四、选择合适的制动方式和操作方式根据实际需求，选择合适的断路器和隔离开关的制动方式和操作方式。
制动方式包括机械式制动、电磁式制动、液压制动等，操作方式包括手动操作、遥控操作、自动操作等。
选择适合的制动方式和操作方式，可以提高设备的操作灵活性和可控性。
五、考虑设备的成本和维护便利性在选用高压低压配电柜断路器和隔离开关时，还需考虑设备的成本和维护便利性。
成本包括设备本身的价格、安装费用以及后期维护费用等。
维护便利性包括设备的检修、维修和更换等方面，应选择结构简单、易于维护的设备。
六、遵循相关标准和规范在选用高压低压配电柜断路器和隔离开关时，必须遵循相关的标准和规范。
110KV降压变电站设计
摘要：变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
这次设计以110KV降压变电站为主要设计对象，分析变电站的原始资料确定变电站的主接线；通过负荷计算确定主变压器台数、容量及型号。
根据短路计算的结果，对变电站的一次设备进行了选择和校验。
关键字：降压变电站；电气主接线；变压器；设备选型1设计任务1、系统特点：1）地区用电丰水期基本由小水电提供，枯水期由系统支援。
2）丰水期小水电电力有剩余，输送向系统。
3）110kV侧电源近似为无穷大系统。
2、该所有110kV、35kV两个电压等级。
110kV双回至系统，系统电抗0.5（Sb=100MVA Ub=37kV）；35kV进线5回：水电厂1，30MW，12km，2回；水电厂2，30MW，13km，2回；水电厂.315MW，20km，单回；35kV出线10回：中心医院2回，1.5MW，5km；造纸厂1回，2.5MW，4km；印刷厂1回，2MW，5km；面粉厂2回，2.5MW，4km；提灌站1回，1MW，6km；备用2回。
3、110kV侧出线主保护为瞬时动作，后备保护时间为0.15s，断路器燃弧时间按0.05s考虑。
4、该地区最热月平均温度为28°C，年平均气温16°C，绝对最高气温为40°C，土壤温度为18°C。
5、该变电所位于市郊生荒土地上，地势平坦、交通便利、环境无污染。
2 负荷计算计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。
如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷意义重大。
35KV侧负荷:电机侧总容量：供给110KV的容量：3、变压器的选择和主接线的确定3.1变压器选型以为水电厂负荷总容量为75MW，而负荷总容量仅仅只9.5MW，假设负荷全开，那么还有送回系统。
变电站设计
《发电厂电气部分》课程设计任务书目录1.前言 (1)2.原始资料分析 (2)3.主接线方案的确定 (2)4.主变压器的确定 (5)5.短路电流计算 (5)6.电气设备选择 (6)7.设计总结 (7)8.参考文献 (8)附录A (9)附录B (10)附录C (12)一．前言（一）设计任务的内容1.该站为终端变电站，担负着向开发区用户供电的任务；2.根据电力系统整体规划，待设计的变电站安装3台主变压器，容量按50MVA 考虑，一期工程按2台考虑，电压等级为110kV/10kV3.变电站110kV 有2回进线，10kV 按20回出线考虑4.连接该系统最大运行方式下的短路阻抗分别为9.77Ω，5.18Ω，进线线路长8.66Km,10.56 Km 5.无特殊环境条件 系统短路阻抗如图：（二）设计目的发电厂电气部分课程设计是在学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到：（1）巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。
（2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。
（3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。
（4）学习工程设计说明书的撰写。
（5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基终端变 110KV10KV本技能。
（三）设计原则电气主接线的设计是发电厂或变电站电气电气设计的主体。
电气主接线设计的基本原则是以设计任务要求为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能的节省投资，就近取材。
力争设备件和设计的先进性及可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。
（四）任务要求（1）分析原始资料（2）设计主接线（3）计算短路电流（4）电气设备选择（五）设计要求可靠性、灵活性、经济性二、原始资料分析1.该站为终端变电站，担负着向开发区用户供电的任务；2.根据电力系统整体规划，待设计的变电站安装3台主变压器，容量按50MVA 考虑，一期工程按2台考虑，电压等级为110kV/10kV3.变电站110kV有2回进线，10kV按20回出线考虑4.连接该系统最大运行方式下的短路阻抗分别为9.77Ω，5.18Ω，进线线路长8.66Km,10.56 Km5.无特殊环境条件系统短路阻抗如图：110KV终端变10KV三、主接线方案确定1、主接线方案拟定：110kV电气主接线，由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的，那么其负荷为地区性负荷。
110kv变电站设计
目录1设计任务书 (1)1.1建设规模和依据 (1)1.2负荷统计 (1)2电气主线路 (2)2.1电气主线路的设计原则及要求 (2)2.2拟定确认主线路方案 (2)3变压器的选择 (6)3.1负荷的计算 (6)3.2变压器的选型 (6)4短路电流计算 (8)4.1短路电流计算概述 (8)4.2短路电流计算 (8)4.3短路计算的目的和条件 (10)5电气设备的选择 (11)5.1高压电气设备的保护、选择及校验 (11)5.2110K V母线进线侧断路器及隔离开关选择及校验 (12)5.335K V母线进线侧断路器及隔离开关选择及校验 (13)5.410K V母线进线侧断路器及隔离开关选择及校验 (14)5.5高压熔断器选择 (18)5.6电压、电流互感器的选择 (18)5.7室内配电开关柜选择 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 设计任务书1.1 建设规模和依据（1）变电所电压等级为：110/35/10KV，110KV是本变电所的电源电压，由330KV变出双回110KV线路送到本变电所；35KV和10KV是负荷侧电压。
（2）10KV电压等级：出线12回，本期上10回，备用2回。
负荷统计见表1.1。
（3）35KV电压等级：出线8回，本期上6回，备用2回。
负荷资料见表1.2。
最大负荷利用小时数Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。
（4）系统归算到本变电所110KV母线阻抗值:正序X1=0.06；零序 Xo=0。
（5）气象条件：年最高温度40度，平均温度25度，年平均雷暴日为38日，气象条件一般。
1.2负荷统计序号用户名称最大负荷（KW）cosΦ回路数1 钢厂8000 0.85 22 硅铁厂7500 0.85 23 水泥厂3000 0.85 24 养蜂场2500 0.85 15 煤矿6500 0.85 26 面粉厂3000 0.85 1表1.1 10KV用户负荷统计资料序号用户名称最大负荷（KW）cosΦ回路数1 四坝变电站8500 0.85 12 红光变电站6000 0.85 13 位奇变电站5500 0.85 14 花草滩变电站6500 0.85 15 崖头变电站6000 0.85 16 东乐变电站7500 0.85 1表1.2 35KV用户负荷统计资料1.3 设计任务1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献2、主接线方案设计3、选择主变压器4、短路电流计算5、电气设备的选择6、配电及继电保护设计2 电气主线路变电所电气主接线是电力系统接线组成的一个重要部分。
高压断路器的选择与校验
第一节 高压断路器的选择与校验一．110kV 断路器的选择 (1)额定电压：U e =110kV(2)额定电流：I e >本变电站最大长期工作电流I gmaxA U S I Ng 6.480110310%)401(2.6433max =⨯⨯+⨯==（考虑变压器事故过负荷的能力40%）(3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-1(4)校验：①U e =110kV=U N ②I=1000A>480.6A ③额定开断电流校验：110kV 母线三相稳态短路电流 Ip =4.1 KA LW25-110/1000断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。
④动稳定校验 ：110kV 母线短路三相冲击电流i imp =10.455 (kA) LW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf =63(kA)iimp<I gf 符合动稳定要求⑤热稳定校验：110kV 母线短路热容量：Q dt =p I 2t ep =72.16 (kA 2S) LW25-110/1000断路器的4秒热稳定电流：I t =25(kA)I t 2t=252×4=2500(kA 2S)imp I 2t ep <I t 2t 符合热稳定要求⑥温度校验：LW25-110/1000断路器允许使用环境温度：-40℃～40℃ 本变电站地区气温：-12℃～38℃，符合要求。
通过以上校验可知，110kV 侧所选LW25-110/1000断路器完全符合要求。
二．主变35kV 侧断路器及分段断路器的选择 （1）额定电压：U e =35kV（2）额定电流： I e >本变电站35KV 母线最大长期工作电流I gmaA U S I N g 3.67235310403335max =⨯⨯==（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-2（4） 校验：①U e =35kV=U N ②I=1250A>I gmax =316A ③额定开断电流校验：35kV 母线三相稳态短路电流k I =5.55KA LW6-35/1250断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。
110KV降压变电站设计
第一章 短路电流计算书1-1等值网络和短路计算点（110KV ，10KV ）侧最大运行方式下，取基准S b =100MVA ，U j =U cp 1-1.1最大运行方式下主变底压侧并列运行 等值网络:电抗标幺值计算：X 1=0.6×1000100=0.060X 2=0X 3= 024*******4.0502=⨯⨯ X 4= 030.01151004.0102=⨯⨯ X 5= 181.01151004.010115100045022=⨯⨯+⨯⨯ 67X X ==420.0251001005.10100%=⨯=⨯Se Sj Ud 网络化简：097.0453.0044.0543538==++⨯=X X X X X X015.0453.0007.0543439==++⨯=X X X X X X016.0453.0006.05435410==++⨯=X X X X X X6110.212X X ==014.0060.0097.0015.0060.0097.0015.018918912=+++⨯=+++⨯=）（）（X X X X X X X030.0016.0014.0101213=+=+=X X X 短路电流计算：短路点在110KV 母线 333.3303.01113"1*===X I D (KA) 735.161153100333.333"1*"1*"1=⨯⨯=⨯=⨯=jj D j D D U S II II(KA)）（KA I i D ch 671.42407.1855.255.2"1=⨯== 短路点在10KV 母线 170.421.003.01111132*=+=+=X X I D “KAKA U S I I I I jj D j D D 93.225.10310017.43"2*"2*"2=⨯=⨯=⨯=>20KAKA I i D ch 47.5893.2255.255.2"2=⨯==由于''2D I 大于20KA ，无法保证在10KV 侧选择轻型电器的要求，需要加限流措施，首先考虑主变低压侧分列运行方式，所以还需要计算最大运行方式下，主变低压侧分列运行时10KV 母线上三相短路电流。
110Kv降压变电站设计[1]
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XXX变电站电气系统初步设计目录1、概述2、设计基础资料3、主变压器选择及主接线设计4、短路电流计算5、电气设备选择6、课程设计体会及建议7、参考资料及指导老师一、概述变电站是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计建设一座110KV降压变电站,要求实现关山口附近的中间变电站要求.首先,根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较,选取灵活的最优接线方式.对每一个电压等级，拟定2-3个主接线方案，先进行技术比较，初步确定2—3个较好的方案，再进行经济比较,选出一个最终方案。
其次进行短路电流计算,根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。
最后,根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验，完成本次设计.二、设计基础资料设计基础资料由任务书给出:一、原始资料1、待建变电站的建设规模⑴变电站类型: 110 kV降压变电站⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV⑶ 110 kV：近期进线2回，出线4 回；远期进线4回，出线6 回35 kV: 近期4回；远期6回110Kv降压变电站设计[1]10 kV：近期6回；远期8回2、电力系统与待建变电站的连接情况⑴变电站在系统中地位：中间变电站⑵变电站仅采用 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源⑶电力系统至本变电站高压母线的标么电抗(S d=100MVA）为：最大运行方式时0。
短路电流计算及设备选择
短路电流计算及设备选择摘要进行短路电流计算，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。
再根据计算结果及各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等）。
关键词：短路电流计算电气设备选择第一章短路电流计算1 .1 短路电流计算的步骤目前在电力变电站建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下：1、选择要计算短路电流的短路点位置；2、按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图；1）在网络图中，首选去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻；2）选取基准容量和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）；3）将各元件电抗换算为同一基准值的标么电抗；4）由上面的推断绘出等值网络图；3、对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗；4、求其计算电抗；5、由运算曲线查出短路电流的标么值；6、计算有名值和短路容量；7、计算短路电流的冲击值；1）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。
标幺值：有名值：2）计算短路容量，短路电流冲击值短路容量：短路电流冲击值：8、绘制短路电流计算结果表1.2 短路电流计算及计算结果等值网络制定及短路点选择：根据前述的步骤，针对本变电所的接线方式，把主接线图画成等值网络图如图4-1所示：F1-F3为选择的短路点，选取基准容量 =100MVA，由于在电力工程中，工程上习惯性标准一般选取基准电压 .基准电压（KV）： 10.5 37 115基准电流 (KA)： 5.50 1.56 0.50 1、主变电抗计算SFSZ7—31500/110的技术参数∴X12* =( Ud1%/100)*(Sj/SB) =(10.75/100) *(100/40)= 0.269X13* =( Ud2%/100)*(Sj/SB) =(0/100) *(100/40)= 0X14* =( Ud3%/100)*(Sj/SB) =(6.75/100) *(100/40)= 0.1692、三相短路计算简图，图4-23、三相短路计算（1）、110kV侧三相短路简图如下图4-3当 F1短路时，短路电流稳态短路电流的有名值冲击电流短路全电流最大有效值短路容量1.、35kV侧三相短路简图如下图4-4当F2短路时，短路电流稳态短路电流的有名值冲击电流I＇ch2=2.55*4.58=11.68 kA短路全电流最大有效值I＂ch2=1.51*4.58 = 6.92 kA短路容量S2〃= I＂F2*SB=2.933*100=293.3 MVA1.、10kV侧三相短路简图如下图4-5当F3短路时，I＇F3 = SB/( VB3)= 100/(1.732*10.5) =5.499 kA短路电流I＂F3〃=1/（0.102+0.269+0.169）=1.852稳态短路电流的有名值IF3′= I＇F3*I＂F3〃= 5.499*1.852 =10.184 kA冲击电流I＇ch3=2.55*10.184 = 25.97 kA短路全电流最大有效值I＂ch3=1.51*10.184 =15.38 kA短路容量S3〃= I＂F3*SB=1.852*100=185.2MVA短路电流计算结果见表4-1表4-1 短路电流计算结果短路点基准电压VaV稳态短路电流有名值I″KA短路电流冲击值短路全电流最大有效值短路容量S″( MVA)（ KV ）ich(KA)Ich(KA)F 1115 6.316.0659.51980F 237 4.5811.686.92293.3F 310.510.18425.9715.38185.2第二章导体和电气设备的选择2.1 断路器和隔离开关的选择1、110KV侧断路器和隔离开关的选择短路参数：ich =9.84(kA); I"=I∞=9.8(kA) Ue=110 KVIgmax =1.05Ie=1.05S/1.732*110=286.3(A)110KV侧断路器的选择：查设备手册试选LW14—110型六氟化硫断路器。
母线断路器110KV的选择与校验
3 前面校验断路器已算出 I∞ 2 It = 14 2
t ima = 125KA2 S
2 2 t ima ≤ It
3 × 5 = 980KA2 S, 所以 I∞
2.35KV 隔离开关的选择与校验 （1）电压 因为UWN ＝35KV，UN ＝35KV，所以UWN ＝UN （2）电流 I30 ＝660A，选出隔离开关型号为 GW5－35G 型 35KV 侧的最大工作电流：I30=SN/UN=40000/（ 3 35）=660A 表 5-5 型号 额定电压 （KV） 35KV 高压隔离开关参数表 额定电流 （A） 动稳定电流 （KA） 热稳定电流（KA） 热稳定时间（S）
3
3 前面校验断路器已算出 I∞ 2 It = 25 2
t ima = 89KA2 S
2 2 t ima ≤ It
3 × 4 = 2500KA2 S, 所以 I∞
3.10KV 隔离开关的选择与校验 （1）电压 因为UWN ＝10KV，UN ＝10KV，所以UWN ＝UN （2）电流 I30 ＝2309A，选出隔离开关型号为 GN2－10－3000 型 10KV 侧的最大工作电流：I30=SN/UN=40000/（ 3 10）=2309A 表 5-6 型号 额定电压 （KV） 10KV 高压隔离开关参数表 额定电流 （A） 动稳定电流 （KA） 热稳定电流（KA） 热稳定时间（S）
3
因为 I∞
3
2
t ima = 14.79
2
× 3 = 656KA2 S
2 2 t ima ≤ It t
2 It t = 40
2
3 × 4 = 6400KA2 S,所以 I∞
5.3 高压隔离开关的选择
隔离开关是高压开关的一种，因为没有专门的灭弧装置，所以不能切断负荷 电流和短路电流，但它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，通常与断路器配 合使用。隔离开关的选择，其技术条件与断路器相同。 对隔离开关的要求：要有明显的断开点，选择可直接看到的断口，断开点应 有可靠的绝缘，具有足够的动稳定性和热稳定性。
110kv侧断路器及隔离开关选择
110kv侧断路器及隔离开关选择LW14-110型断路器和GW4-110D/1000-80型隔离开关变压器35kV侧断路器及隔离开关选择LW8-35型断路器和GW5-35G/1600-72型隔离开关变压器6kV侧断路器及隔离开关选择ZN-6/2000-40型断路器和GN2-6D/2000-85型隔离开关35kV出线侧断路器及隔离开关选择LW8-35/1600型断路器和GW5-35G/1600-72型隔离开关线路6kV出线侧断路器及隔离开关选择ZN4-6/1250-20型断路器和GN6-6T/600-52型隔离开关110kV侧母联断路器及隔离开关选择LW14-110型断路器和GW4-110D/1000-80型隔离开关35kV侧母联断路器及隔离开关选择LW8-35/1600型断路器和GW5-35G/1600-72型隔离开关6kV侧母联断路器及隔离开关选择ZN4-10/1250-20型断路器和GN6-10T/600-52110kV母线的选择选LGJ-150:截流量445A35kV母线的选择选择LGJ-300：截流量690A6kV母线的选择选择LGJ-185[：截流量510A35kV出线侧的选择选择型号为LGJ-240的导线[：截流量610A6kV出线侧的选择ZLQ3-150电缆6kV出线电流互感器选择LA-1035kV出线电流互感器选择LB-35变压器110kV侧电流互感器选择L-110变压器35kV侧电流互感器选择LCW-356kV母线上电压互感器选择JSJW-10110kV母线电压互感器的选择JCC6-110变压器6kV低压侧电压互感器的选择。
JDX-10型电压互感器型。
110kV变电站设计
二级负荷，一般性变电所，应能保证全部负荷的70%-80%。
根据设计任务：S=S35KV+S10KV=40000+20000=60000（kVA）主变压器的台数，对于城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜。
故选择两台31500 kVA主变压器。
(主变压器型式的确定：变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性及运输条件等因素，在不受运输条件限制时，330kV及以下的变电所均应选用三相变压器，对具有三种电压的变电所，如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15％以上时，采用三绕组变压器，本变电所变压器各侧绕组的功率均已达到了总容量的15％，故选三相三绕组变压器。
绕组连接方式确定：变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有星形和三角形，如何组合要根据具体工程来确定，我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y0连接，35kV采用Y连接，35kV以下电压等级、变压器绕组都采用连接，所以本变电所主变压器绕组连接方式为Y0/Y/。
调压方式的选择：普通型的变压器调压范围很小，仅为 5%而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头就无法满足要求，有载调压它的调整范围较大，一般在15％以上，而且，既要向系统传输功率，又可能从系统倒送功率，要求母线电压恒定保证供电质量的情况下，有载调压变压器可以实现。
因此选用有载调压变压器。
主变压器阻抗的选择：对于三绕组变压器目前在制造上有两种基本的组合方式，即“升压结构”和“降压结构”。
“升压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为中、低、高，所以高、中压侧阻抗最大。
“降压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为低、中、高，所以高、低压侧阻抗最大。
$根据以上综合比较，所选主变压器的特性数据如下：3。
110KV变电站负荷及短路电流计算及电气设备地选择及校验
第一章短路电流计算1、短路计算的目的、规定与步骤1.1短路电流计算的目的在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。
其计算的目的主要有以下几方面：在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一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。
在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。
例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
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相对地的安全距离。
1.2短路计算的一般规定(1)计算的基本情况1）电力系统中所有电源均在额定负载下运行。
2）所有同步电机都具有自动调整励磁装置（包括强行励磁）。
3）短路发生在短路电流为最大值时的瞬间。
4）所有电源的电动势相位角相等。
5）应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。
对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
(2)接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
1.3 计算步骤(1)画等值网络图。
1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。
2）选取基准容量d S 和基准电压c U （一般取各级电压的1.05倍）。
3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。
4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。
(2)选择计算短路点。
(3)化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的总电抗的标幺值*X ∑。
(4)求计算无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值(3)*k I 。
电气设备的选择
应按过负荷确定（倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台
发电机或变压器的 ；母线分段电抗器的 应为母线上最大一台发电机跳闸时，
保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的 50%～80%；出线回路
的 除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。
按短路情况校验
1.主变断路器的选择与校验 流过断路器的最大持续工作电流：
具体选择及校验过程如下：
（1）额定电压选择：
（2）额定电流选择：
A
选择 SW6-220/1200 型户外少油式断路器，技术数据如下表所示：
表 技术数据表
型号
额定电 压(kV)
额定电流 （A）
极限
额定
热稳
通过
开断
定电
电流
电流
流
峰值
（kA）
（kA）
隔离开关的配置
（1)容量为 100MW 及以上大机组于双绕组变压器为单元连接时，发电机出口不装 设隔离开关，但应有可拆连接点；
（2)接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组避雷器开关； （3)断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源； （4)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；
√
消弧线圈
√
√
×
×
×
母线
×
√
×
√
√
电缆、绝缘导线
√
√
×
×
√
续表
设备名称
电压/kV
电流/A
断流容量 /
短路电流效应检验
动稳定
热稳定
支持绝缘子
√
×
×
√
×
高压压断路器的选择与校验
高压压断路器的选择与校验第一节 高压断路器的选择与校验一．110kV 断路器的选择： (1)额定电压：U e =110kV(2)额定电流：I e >本变电站最大长期工作电流I gmaxA U S I Ng 6.480110310%)401(2.6433max =⨯⨯+⨯==（考虑变压器事故过负荷的能力40%）(3)查电气设备手册选择的断路器型号及参数如表11-1(4)校验： ①U e =110kV=U N ②I=1000A>480.6A ③额定开断电流校验：110kV 母线三相稳态短路电流 Ip =4.1 KA LW25-110/1000断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。
④动稳定校验 ：110kV 母线短路三相冲击电流i imp =10.455 (kA) LW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf =63(kA)iimp<I gf 符合动稳定要求⑤热稳定校验：110kV 母线短路热容量：Q dt =p I 2t ep =72.16 (kA 2S)LW6-35/1250断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。
④动稳定校验 ：35kV 母线短路三相冲击电流：i sh =7.79(kA) LW6-35/1250断路器的动稳定电流I gf =25(kA)ish<I gf 符合动稳定要求⑤热稳定校验：35kV 母线三相短路热容量：Q dt =k I 2t ep =35.58(kA 2S) LW6-35/1250断路器的4秒热稳定电流：I t =25(kA) I t 2t=252×4=2500(kA 2S)k I 2t ep <I t 2t 符合热稳定要求⑥温度校验：LW6-35/1250断路器允许使用环境温度：-40℃～40℃ 本变电站地区气温：-12℃～38℃，所以符合要求。
通过以上校验可知， 35kV 出线侧断路器选择符合要求。
四．主变10kV 侧断路器及分段断路器的选择 （1）额定电压：U e =10kV（2）额定电流：按10KV 最大负荷考虑A U S I N g 76.141110310243310max =⨯⨯==（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-4(4)校验： ①U e =10kV=U N②I=1250A>I gmax =1411.76A ③额定开断电流校验：10kV 母线三相稳态短路电流k I =15.12 KA ZN12-10/1600断路器的额定开断电流＝31.5KA 符合要求。
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110kv侧断路器及隔离开关选择
LW14-110型断路器和GW4-110D/1000-80型隔离开关变压器35kV侧断路器及隔离开关选择
LW8-35型断路器和GW5-35G/1600-72型隔离开关
变压器6kV侧断路器及隔离开关选择
ZN-6/2000-40型断路器和GN2-6D/2000-85型隔离开关
35kV出线侧断路器及隔离开关选择
LW8-35/1600型断路器和GW5-35G/1600-72型隔离开关
线路6kV出线侧断路器及隔离开关选择
ZN4-6/1250-20型断路器和GN6-6T/600-52型隔离开关
110kV侧母联断路器及隔离开关选择
LW14-110型断路器和GW4-110D/1000-80型隔离开关
35kV侧母联断路器及隔离开关选择
LW8-35/1600型断路器和GW5-35G/1600-72型隔离开关
6kV侧母联断路器及隔离开关选择
ZN4-10/1250-20型断路器和GN6-10T/600-52
110kV母线的选择
选LGJ-150:截流量445A
35kV母线的选择
选择LGJ-300：截流量690A
6kV母线的选择
选择LGJ-185[：截流量510A
35kV出线侧的选择
选择型号为LGJ-240的导线[：截流量610A
6kV出线侧的选择
ZLQ3-150电缆
6kV出线电流互感器选择
LA-10
35kV出线电流互感器选择
LB-35
变压器110kV侧电流互感器选择
L-110
变压器35kV侧电流互感器选择
LCW-35
6kV母线上电压互感器选择
JSJW-10
110kV母线电压互感器的选择
JCC6-110
变压器6kV低压侧电压互感器的选择。
JDX-10型电压互感器型。