【正文】 =115kV Ie=630A＞ Ig= ip=idf=52～ 65KA＞ ich= I∞ = ＜ Iet2 （ 3） 110kV側(cè) 所有出線回路斷路器： 三條出線均選用同一型號(hào)的斷路器?！鄶嗦菲鬟x LW35126 型。 （ 4） 35kV 母線分段斷路器： Ig是最大負(fù)荷時(shí)流過母聯(lián)斷路器的電流為 159A Ug=35kV ich= Id″ (3)= = t=+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴斷路器選 LW835A（ T） 型。 其參數(shù) UZd=35kV≥ Ug=35kV Ie=630A＞ Ig= ip=idf=～ ＞ ich= I∞ = ＜ = （ 6） 10kV 母線分段斷路器： Ig是最大負(fù)荷母線段電流為 Ug=10kV ich= Id3″ (3) = = t=+=，β =1 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２３ 查曲線 teq= ∴斷路器選 ZN1212。 其參數(shù) UZd=12kV＞ Ug=10kV Ie=3150A＞ Ig= ip=idf=80kA＞ ich= = ＞ I∞ = （ 8） 10kV 各出線斷路器： 10kV 各出線斷路器均選用 ZN1212。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 ② 隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 ④ 隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。 ⑥ 帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。 （ 3） 35KV 母聯(lián)隔離開關(guān)： GW435Ⅱ WD 35kV 630A 50kA （ 4） 35KV 出線隔 離開關(guān)： GW435Ⅱ WD 35kV 630A 50kA 各級(jí)電壓母線的選擇 選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要考慮如下內(nèi)容： ① 選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式； ② 選擇母線截面的大?。? ③ 校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定； ④ 對(duì) 35kV 以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； ⑤ 對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。 對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（通常指 Tmax5000h） ，傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 （ 1）按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇 計(jì)算式為： Imax≤ KIal 式中 Imax—— 導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流， A； Ial—— 在額定環(huán)境溫度 ? 0=+25℃時(shí)允許的電流， A； K—— 與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系數(shù)，見表 63。 （ 2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２５ 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面 SJ 為： SJ=Imax/J (mm2) 表 63 導(dǎo)體在各環(huán)境下的綜合校正系數(shù) K 導(dǎo)體最高允許溫度 適應(yīng)范圍 海拔高度（ m） 實(shí)際環(huán)境溫度（℃） +20 +25 +30 +35 +40 +45 +50 +70℃ 屋內(nèi)矩形、槽形、管形導(dǎo)體和不計(jì)日照的屋外軟導(dǎo)線 +80℃ 計(jì)及日照的屋外軟導(dǎo)線 1000及以下 2020 3000 4000 計(jì)及日照的屋外管形導(dǎo)體 1000及以下 2020 3000 4000 在選擇時(shí)選擇接近上式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)截面，并且 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面還要滿足 Imax≤ KIal的要求?？刹贿M(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小型號(hào)及外徑，可以從手冊(cè)中查詢。 硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 各種形狀的硬導(dǎo)體通常都安裝在支柱絕緣子上，短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力將使導(dǎo)體發(fā)生彎曲，因此，導(dǎo)體要按彎曲情況進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。 表 64 不同工作溫度下裸導(dǎo)體的 C值 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２６ 工作溫度 40℃ 45℃ 50℃ 55℃ 60℃ 65℃ 70℃ 75℃ 80℃ 85℃ 90℃ 硬鋁及鋁錳合金 99 97 95 93 91 89 87 85 83 82 81 硬銅 186 183 181 179 176 174 171 169 166 164 161 矩形導(dǎo)體的應(yīng)力計(jì)算： 單條矩形導(dǎo)體構(gòu)成的母線的，導(dǎo)體最大相間應(yīng)力 ph? 為： WLfWM phph 102??? （ Pa） （ 65） 式中， fph 為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體上所受相間電動(dòng)力， N/m； L 為導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距， m； M為導(dǎo)體所受的最大彎矩， N/m；通常為多跨距、勻載荷梁，取 M=fphL2/10。 此變電站的設(shè)計(jì)中， 110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。根據(jù)設(shè)計(jì)要求， 35KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。本變電所 10KV 的最終回路較多，因此 10kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。短路熱效應(yīng) QK=（ kA） 2*S，相間距離為 ，絕緣子跨距 L=。 取沖擊系數(shù)為 39。 ???? Ii sh （ kA） 母線相間計(jì)算應(yīng)力如下 ???? ? aif shph (N/m) W=bh2/6= 105 (m3) 所以， WLfWM phph 102??? = 106 （ Pa） 絕緣子和穿墻套管的選擇 在變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實(shí)現(xiàn)的。選擇戶外式絕緣子可以增長(zhǎng)沿面放電距離，并能在雨天阻斷水，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。 所以， 35kV 戶外穿墻套管，選 CWLB— 35/1500； 10kV 戶外支持瓷瓶選 ZS—20/3000； 10kV 母線金具選 MWp— 203； 10kV 穿墻套管 CWl—— 20/3000A； 10kV母線間隔墊 JG— 11。 ② Uzd≥ Ug； ③ Ie≥ Ig； ④ 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 2 ImKem ≥ ich ⑤ 校驗(yàn)熱穩(wěn)定 I∞ ＜（ ） 對(duì)于 6～ 20kV 屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。 在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。 Iw=+183= ∴ CT 選 LB6110，變比為 400/5A。 ich= 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２８ ∴ 2 ImKem＞ ich 熱穩(wěn)校驗(yàn)：（ ImKth） =（ 75） 2 1=900（ kA） I∞ = =（ kA） ∴（ ImKth） ＞ I∞ ∴此選擇符合要求。 （ 3） 35kV主變出線 CT I= 3 = ∴選 LCWD135，變比 300/5A 熱穩(wěn)校驗(yàn)：（ ImKth） =15（ kA） ∴ I∞ ＜（ ImKth） ∴符合要求。 同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。 （ 7） 10kV側(cè)用戶出線 CT 根據(jù)其負(fù)荷情況選用 LZZB1210/400A， 電壓互感器的選擇 （ 1）參數(shù)選擇的技術(shù)條件：滿足正常工作條件 —— 一次回路電壓，一次回路電流，二 次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，機(jī)械負(fù)荷；承受過電壓能力 —— 絕緣水平，泄露比距。 （ 3）型式選擇： 6～ 20kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 110kV 側(cè) PT的選擇 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２９ 《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》 248 頁， 35110kV 配電裝置一般 采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在 110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。 35kV 及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的，出線側(cè) PT 是當(dāng)首端有電源時(shí)，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。所以選用 YDR110 型電容式電壓互感器。 表 66 35kV側(cè) PT參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ V） 接線方式 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 YDJJ35 3/35000 3/100 3/100 ?// 0YY 選四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式 YDJJ35 型 PT 選用戶外式。PT 與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)， PT 本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。變電站遭受雷擊主要來自兩個(gè)方面：直擊雷和沿線入侵的雷電波。對(duì)于入侵的雷電波的保護(hù)，主要是在變電站內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器來限制其入侵波的幅值。裝設(shè)避雷針的配電構(gòu)架應(yīng)裝設(shè)輔助接地裝置，且此接地裝置與變電站接地網(wǎng)的連接 點(diǎn)離主變接地裝置與接地網(wǎng)的連接點(diǎn)之間的距離要大于或等于 15m，目的是使雷擊避雷針時(shí)在避雷針接地裝置上產(chǎn)生的高電位，在沿接地網(wǎng)向變壓器接地點(diǎn)傳播的過程中逐漸衰減，以便達(dá)到變壓器接地點(diǎn)時(shí)不會(huì)造成變壓器的反擊事故。在高度為的平面上和地面上的保護(hù)半徑分別按下式確定 )2()2( xrxrx hhhhhhr ???? ； )2(0 hhr r ?? 式中： hx為被保護(hù)物的高度 (m)； rx為避雷針在高度為 hx的平面上的保護(hù)半徑 (m)； hr為滾球半徑（見表 67） (m)； r0為避雷針在地面上的保護(hù)半徑 (m)。 表 67 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的滾球半徑 建筑物的防雷類別 滾球半徑 hr(m) 第一類防雷建筑物 30 第二類防雷建筑物 45 第三類防雷建筑物 60 圖 61 （ 2）雙支等高避雷針 當(dāng)兩避雷針的距離 D大于或等于 )2(2 hhh r ? 時(shí)，各按單支避雷針的方法計(jì)算保護(hù)范圍。 由圖 672可知，兩避雷針外側(cè)保護(hù)范圍與單支針相同，兩針間保護(hù)范圍上部邊緣線為一圓弧，其圓心在中心線上距地面高度為 hr的 O＇ 點(diǎn)，半徑Ｒ 按 下式計(jì)算 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３１ 22 )2()( DhhR r ??? （ 66） 設(shè)圓弧 AB 上任一點(diǎn) F 至中心線的距離為 x，則其高度為 hx的計(jì)算公式為 222x )2()( xDhhhh rr ????? （ 67） 雙支等高避雷針在地面上的保護(hù)范圍每側(cè)的最小保護(hù)寬度 b0按下式計(jì)算 20 )2()2( DhhhEOCOb r ????? （ 68） 雙 支等高避雷針在高度 hx上的平面保護(hù)范圍，由以 rx為半徑，分別以 A、B 為圓心和以（ r0rx）為半徑、分別以 E、 C 為圓心所作的這些圓弧來確定。 圖 62 變電站避雷針計(jì)算 此次設(shè)計(jì)的變電站，預(yù)裝兩支等高避雷針，高度為 30m,兩支間的距離為 80m，新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３２ 保護(hù)范圍按式 （ 66）、（ 67）、（ 68）和（ 69） ， 計(jì)算得： )2()( 22 ????? DhhR r (m) 距離地面 10m 高度的保護(hù)范圍的 hx計(jì)算為 ?????? 222x )2()( xDhhhh rr (m) )2()2( 20 ?????? DhhhEOCOb r (m) 由于（ r0rx） b0，所以在高度 10 米上的保護(hù)范圍如圖 62中虛線部分所示。變電站會(huì)在重負(fù)荷的條件下發(fā)生電壓偏低，輕負(fù)荷電壓偏高的現(xiàn)象。 功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。相應(yīng)地負(fù)荷電流 I也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)大有好處。C Q （ 681） 或 ??? cC qQ （ 682） 式中， ?? ???? tantancq ，稱為無功補(bǔ)償率，或比補(bǔ)償容量。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３３ 無功補(bǔ)償電容器組選擇計(jì)算： 待設(shè)計(jì)變電站預(yù)使 ?cos 從 提高到 ??cos =， 10KVⅠ段和Ⅱ段的 PⅠ 和PⅡ 分別為： 2987KW 和 。并且所選取的容量要大于計(jì)