【正文】 2） 10kV 開關(guān)柜的型號(hào) 主變 10kV 出線柜： UniGear 55IF /2 面柜。結(jié)合當(dāng)前不同廠家不同型號(hào)的開關(guān)柜的性能、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性等多方面的因素，決定選用在世界范圍內(nèi)具有很高知名度的 ABB 公司的新型手車式開關(guān)柜 UniGear 550。 10kV 高壓開關(guān)柜的選用要求具備有 ―五防 ‖功能（即防止誤合、誤分?jǐn)嗦菲?；防止帶?fù)荷分、合隔離開關(guān)；防止帶電掛地線；防止帶地線合閘；防止誤入帶電間隔。 按導(dǎo)線平放，其 alI =1946A,計(jì)及溫度修正 : 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 )2570/()70(70/()70 0 ????????? ????? ）（K = K? alI =1946= 顯然 , gI =，滿足導(dǎo)線正常發(fā)熱要求。 10KV 電纜的選擇 1).按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積 配電裝置中的導(dǎo)線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 由上可知 al? c? 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 2).動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 由于選擇的是硬銅母線所以最大允許應(yīng)力 al? =140MPa。線路在工作時(shí)的最大工作電流：AUSI nj )103/()3/(g ????? 該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電，其最大負(fù)荷年利用小時(shí)maxT =8760h5000h，查表得其經(jīng)濟(jì)電流密度 J=，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積 ： S = gI / J = 查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用型號(hào)為 TMY2（ 808）其截面積為 2（ 808） =1280 2mm的矩形母線。 110kV 避雷器選用： FZ110J 型避雷 器； 10kV 避雷器選用： FZ10 型避雷器。 3）電氣設(shè)備所受過電壓可以降低，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過電壓。 氧化鋅避雷器除了有理想的非線性特性外， 其主要優(yōu)點(diǎn)還有： 1）無間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。管型避雷器雖然具有較高的熄弧能力，但其主要缺點(diǎn)是： 1）伏秒特性較陡且放電分散值較大，而一般變壓器和其他設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平， 二者不能較好的配合。保護(hù)間隙的熄弧能力差，往往不能自行熄滅，引起斷路器的跳閘。 避雷器的作用是限制過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備，避雷器的類型主要有保護(hù)間隙，管形避雷器和氧化鋅避雷器等幾種，保護(hù)間隙和管形避雷器主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)，線路和變電所進(jìn)線段的保護(hù)。 表 36 GW4－ 110D 型隔離開關(guān)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 額定電流 （ A） 極限通過電流峰值（ kA） 熱穩(wěn)定電流(kA) GW4－ 110D 110 1250 80 (5S) 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) maxi ? (3)ish = 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 （ 2）額定電流 電網(wǎng) 110kV 側(cè)的最大負(fù)荷電流： AU PN Nax os3 3m ??? ???? ? 則 axNI mI? 。 （ 1）額定電壓 所選隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處電 網(wǎng)的額定電壓。戶外型高壓隔離開關(guān)一般由底座、支柱絕緣子、主刀閘、接地刀閘、動(dòng)觸頭和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，單相或三相連聯(lián)動(dòng)進(jìn)行操作。 戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ 級(jí)污穢區(qū)， 防污型用于 Ⅱ 級(jí) （中 污型）、 Ⅲ 級(jí)（重污型）污穢區(qū)。各類高壓隔 離開關(guān)、接地開關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。 其它設(shè)備的選擇 高壓隔離開關(guān)的選擇 ：高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線路的輸電 設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。39。 （ 6）校驗(yàn)熱穩(wěn)定 k2t t QI ? 式中 t2tI ——設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)， sk2?A ； 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 kQ ——所在回路的短電流熱效應(yīng)， sk2?A 。 （ 5）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 shmax ii ? 式中 shi ——所在回路的沖擊短路電流， kA； maxi ——設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流（峰值）， kA。 表 35 LW126/T400040 型斷路器技術(shù)器參數(shù) 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 額定開斷電流（ kA） 極限通過電流（ kA） 熱穩(wěn)定電流（ kA） 固有分閘時(shí)間（ S） 合閘時(shí)間（ S） 126 4000 40 （ 4S） 資料來源：熊信銀，朱永利 .發(fā)電廠電氣部分 [M].第四版 .北京：中國(guó)電力出版社， 2021. （ 4） 校驗(yàn)開斷能力 為使斷路器安全可靠的切斷短路電流，應(yīng)滿足下列條件： ktbr II ? 式中 brI ——斷路器的額定開斷電流， kA； ktI ——?jiǎng)偡蛛娏鳎〝嗦菲饔|頭剛分瞬間的短路全電流有效值）， kA。 根據(jù)以上要求，查表選擇型號(hào)為 LW126/T400040 型斷路器 。 即 KVUN 110? 。 110kV 側(cè)斷路器可選用戶外式少油型斷路器。 2. 高壓斷路器的選型原則 （ 1）選擇型式 斷路器型式的選擇，應(yīng)在全面了解其使用環(huán)境的基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)品的價(jià)格和已運(yùn)行設(shè)備的使用情況加以確定。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。??????????? ?? ④ 三相短路容量： MV AX SS kdk 100* )2()3( 2 ??? ??? 表 34 母線三相短路電流列表 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)I 39。)3()3(2)3()3(39。)3()3(39。??????????? ?? ④ 三相短路容量 MV AX SS kdk 100* )1()3( 1 ??? ??? 5）計(jì)算 k2 點(diǎn)（ 10kV 側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量 ① 總電抗標(biāo)幺值： 2 9 4 *2*1* )2( ????? XXX K ② 三相短路電流周期分量有效值： KAKAX II kdk * )2( 2)3( 2 ??? ??? ③ 其他短路電流： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 KAIIKAIiKAIIIshshk)3(39。)3()3( 1)3()3(39。)3()3(39。 4）計(jì)算短路容量 (3)kS =*?XSd =*100?XMVA 1）電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖： 圖 31 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 2）確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值： 設(shè) MVASd 100? , Ncd UUU ?? ，則： KAUSI ddd 1003 11 ???? KAUSI ddd 1003 22 ???? 3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 ① 因?yàn)榇藶闊o窮大系統(tǒng)，故系統(tǒng)阻抗： 0*1?SX ② 架空線路 查表得 LGJ—240 的 KMx / ?? 110kV 110kV 10kV SFZ920210/110 SFZ920210/110 K1 K2 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 2*1 ????X ③ 電力變壓器 查表得 %zU = KV AMV AX 20210100 *2 ? ???= 短路計(jì)算等效電路如下圖所示： 圖 32 短路等效圖 4）計(jì)算 k1 點(diǎn)（ 110kV 側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和算路容量 ① 總電抗標(biāo)幺值 0 2 9 *1* )1( ???? XX K ② 三相短路電流周期分量有效值 KAKAX II kdk * )1( 1)3( 1 ??? ??? ③ 其他短路電流 KAIIKAIiKAIIIshshk)3(39。 2）對(duì) k1 點(diǎn)的短路回路總電抗標(biāo)幺值為： *1)(kX?= *1X + *2X 對(duì) k2 點(diǎn)的短路回路總阻抗標(biāo)幺值為： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 *2)(kX?= *1X + *2X + *3X // *4X = *1X + *2X +*4*3*4*3XX XX? 3）計(jì)算短路電流 分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算各短路電流 (3)kI 、 (3)I 、 (3)I? 、 )3(shi 和 )3(shI 等。 采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，無論短路計(jì)算點(diǎn)在哪里，線路的電抗標(biāo)幺值不需換算。因此短路基準(zhǔn)電流為 dI =Ud3Sd=cU3100MVA 計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值（一般只計(jì)電抗標(biāo)幺值） ① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 *SX =ocdSS = Soc100MVA 式中 ocS ——電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，單位為 MVA。 5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。 3） 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 三相短路電流的計(jì)算 1）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。線路在工作時(shí)的最大工作電流：AUSI nj )1103/( 6 4 2 9)3/(g ????? 該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電，其最大負(fù)荷年利用小時(shí)maxT =8760h5000h，查表得其經(jīng)濟(jì)電流密度 J=，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積： S = gI / J = 考慮到線路可能增加負(fù)荷，選用截面積為 185mm2 的導(dǎo)線，所以根據(jù)跟定條件通過表 選擇型號(hào)為 LGJQ185 的輕型鋼芯鋁絞線（參考《煤礦電工手冊(cè)》表 773 LGJQ型輕型鋼芯鋁絞線的結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo)（ GB117974））。 35kV 以下多采用多芯絞線。因此，鋼母線一般僅用在 1kV 以下的小容量裝置和 1kV 以下工作電流不大于 200A 的配電裝置中。因此，在屋內(nèi)、外配電裝置中，目前大都廣泛采用鋁母線。 銅的導(dǎo)電性好，抵制化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，因此在大電流裝置中或在化學(xué)侵蝕的 地區(qū)宜采用銅母線。本變電所主接線方式采用單母分段接線，即高低壓側(cè)均使用單母線分段接線方式。 ： 6~10kV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 及以上時(shí)； 35~63kV 配電裝置出線回路數(shù)為 4~8 回時(shí)； 110~220kV 配電裝置出線回路數(shù)為 3~4 回時(shí)。 2）單母線分段接線 ：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路自動(dòng)將故障段切斷，保障正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 表 33 LGJ 鋼芯鋁絞線技術(shù)數(shù)據(jù) 標(biāo) 稱 截 2mm 股數(shù) 直徑 （ mm） 計(jì)算面積（ 2mm ） 計(jì)算外徑 mm 直流電（溫度20℃ 歐 /米） 單位質(zhì)量（ kg/km） 屋外容許電流+25℃（ A） 鋁 鋼 鋁 鋼 全 導(dǎo) 線 35 50 70 95 120 150 185 240 6 6 6 28 28 28 28 28 1 1 7 1 7 7 7 7 7 7 150 196 275 404 492 617 771 997 170 220 275 335 380 445 515 610 110kV 母線的選擇 . 110kV 母線的接線方案與分析 1）單母線 ：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作