一次设备的选择

高压一次设备的选择

1、架空线的选择及其校验

架空线选用钢芯铝绞线：

由《工厂供电》表5-3得架空线路钢芯铝绞线年最大负荷利用小时数5000以上的经济电流密度j ec=0.90

设220KV侧S30≈5000KV.A得架空线I30=132A

则架空线路经济截面A ec=I30÷j ec=132÷0.9=146mm2

因此选择型号为LGJ-185的钢芯铝线。

架空线校验：（1）发热条件取环境温度为40℃，查《工厂供电》

附录表20得LGJ-185得允许载流量

I al=416A﹥I30满足要求

（2）电压损耗条件满足要求

（3）经济电流密度满足要求

（4）机械强度查《工厂供电》附录表18得35KV及

以上线路最小钢芯铝绞线截面为

35mm2﹤﹤185mm2满足要求

2、高压断路器的选择及校验

前面短路计算取高压断路器QF1,QF2为LW25-252;QF3,QF4为SN10-10II;QF5，QF6为SN10-10I,QF7;QF8为DW15-4000。

取0.15s 校验：假设短路装置最长动作时间为t op=1.5s,t

∝

则t ima=t op+t

+0.05=1.7s

∝

DW15-4000型断路器为万能式低压断路器，脱扣器额定电流4000A，

长延时动作电流2800-4000A，短延时动作整定电流12000-24000A，瞬时动作整定电流28000-56000A，分段能力80KA，在各方面均能满足要求。

3、高压隔离开关的选择及校验

高压隔离开关的功能主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修，但隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。本次设计中，高压隔离开关与高压断路器配套使用。QS1,1S2，QS3，QS4选用GW2-220/400-100，QS5，QS6选用GW2-10/1000-100，QS7，QS8，QS9，QS10选用GN8-10/400-40。

校验:

由于以上隔离开关均是按短路电流和电压等级选择的，又是配合相应断路器使用，经以上校验，在电压、电流、动稳定度、热稳定度上均能满足要求。

4、高压熔断器的选择及校验

本次设计中，高压熔断器主要用在避雷装置中，户外选用RW4-10/0.5型熔断器，户内选用RN2-10/0.5型熔断器。其额定电压10KV,额定电流1000A，最大分段能力50KA均能满足要求。

5、电缆的选择及校验

从总降变电站引电源进车间变电站采用电缆进线，按经济电流密度选择起电缆截面，初步选用铜芯电缆，查《工厂供电》表5-3得铜芯电缆5000h以上的经济电流密度j ec=2.00

进入车间变电站的计算电流 I30=169A

得电缆经济截面A ec=I30÷j ec=169÷2.00=85mm2

根据当地各项气象条件，查《工厂供电》附录表32，选取8.7/10KV的电缆，截面为185mm2，其电流为450A﹥169A，满足要求。因此选择YJV-8.7/10-3×185型电缆。

按电压损失条件进行校验：

查《工厂供电》附录表11得YJV-8.7/10-185型电缆的

r o=0.091Ω/km,X o=0.087Ω/km,

△U%=(PR+QX)/(10(U N)2)

=(0.05×2815×0.091+0.05×0.087×109.61)/(10(10)2)

=0.13﹤5

因此所选电缆截面也满足电压损失要求。

6、母线的选择及校验

总降变配电所低压侧单母线选择LMY型80×10mm2，车间变电站一次侧单母线选择LMY型40×4mm2，车间变电站二次侧单母线选择LMY型125×10mm2，其均为硬铝母线，允许载流量分别为1427A、480A、5633A。由于其是按短路电流标准选择的，所以在电流方面满足要求。

动稳定度校验硬铝母线（LMY）的最大允许应力σal=70MPa

完全大于其计算应力σc1≈20MPa，

σc2≈10MPa，σc3≈45MPa

热稳定度校验查《工厂供电》附录表11得C=87A√s/mm2，因此最小允许截面为：

A min(1)=(16.75×103A×√1.7s)/C≈260mm2

A min(2)=(7.44×103A×√1.7s)/C≈115mm2

A min(3)=(33.4×103A×√1.7s)/C≈519mm2

母线实际截面：

A1=80×10=800mm2﹥A min(1)

A2=40×4=160mm2﹥A min(2)

A3=125×10=1250mm2﹥A min(3)

均能满足短路热稳定要求！

7、高压开关柜的选择

高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种成套配电装置。在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型交流电动机的启动和保护之用。其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。

高压开关柜有固定式和手车式两大类型，由于其手车式投资价格较贵，所以本次设计选用固定式高压开关柜：GG-1A-220，GG-1A-10，GG-1A-0.4。

8、互感器的选择及校验

互感器是电流互感器和电压互感器的统称。从基本结构和工作原理来说，互感器就是一种特殊变压器。主要是用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘和用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。

（1）电流互感器的选择及校验

总降压变配电所一次侧选用LQJ-220,300/5。总降变配电所二次侧选用LQJ-10,800/5。车间变电所一次侧选用LQJ-10,300/5。

电流互感器准确度等级选择，即互感器二次负荷S2不得大于其准确度等级所限定的额定二次负荷S2N，即电流互感器满足准确度等级要求的条件为S2N≧S2。

S2≈∑S i+I2N2(R WL+R XC)

|Z2|≈∑|Z i|+|Z WL|+R XC

式中|Z i|可由仪表、继电器的产品样本中查得；|Z WL|≈R WL=l/(rA)这里r为导线的电导率，铜线为53m/(Ω.mm2),铝线为32m/(Ω.mm2)，A为导线截面积，l为对应于连接导线的计算长度，假设互感器到仪表、继电器的单向长度为l0，则互感器为星形连接时，l=l1；为V形连接时，l=√3l1；为一相式接线时，l=2l1。式中R XC很难准确测定，而且是可变的，一般近似地取为0.1Ω。

校验: