1、摘要 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。因此，变电站设计工作是整个工程环节的关键部分。本论文主要是针对岷山机械厂的35kv变电站的设计，概述了变电站设计的基本过程和基本方法。首先介绍了变电站设计应注意的地方；其次根据原始资料进行负荷计算和主变压器及其容量的选择，确定主变压器容量和型号；接着进行电气主接线的设计；在对35kV变电站做了短路电流计算和电器设备的选择，最后针对短路电流进行继电保护和变电站的防雷设施和接地装置等。随着国民经济和科学技术的发展，企业用电的需求量越来越大，这就对变电站的主接线形式和
2、配套设备提出了更高的要求，同时也要求发变电站做到可靠、经济、合理地运行，满足人们对电能的基本需求。关键字：35KV，变电站，继电保护，短路电流目录第一章 绪论11.1企业概述11.2 变电站的选址要求11.3 工厂的负荷性质2第二章 负荷计算和无功功率计算及补偿32.1 设备的负荷计算32.2 功率补偿计算4第三章 工厂供电系统设计73.1 变电站位置的选择73.2 主变压器台数和容量的选择73.3 变电所主接线的要求83.4 35KV主接线的选择93.5 10KV主接线的选择12第四章 短路电流的计算144.1 短路原因和种类144.2 短路的危害和研究短路的目的144.3 短路电流的计算1
3、54.3.1 短路计算的步骤154.3.2 计算各基准点154.3.3 计算各元件的标幺电抗164.3.4短路电流的计算17第五章 电气设备的选择215.1 高压断路器的选择215.2 高压隔离开关的选择215.3 高压熔断器的选择225.4 电流互感器的选择235.4.1参数选择235.4.2 型式选择245.5 电压互感器的选择245.5.1 参数选择255.5.2 电压互感器的选择255.6 高压开关柜的选择255.7 高压负荷开关的选择265.7.1. 35KV及以下通用型负荷开关，应具有以下能力265.7.2负荷开关的参数选择26第六章 变电所高、低压线路的选择296.1 35kv配
4、电母线的选择296.2 10kv配电母线的选择30第七章 变电所继电保护装置的设计327.1 继电保护的基础327.1.1 继电保护的任务327.1.2 继电保护的组成及其工作原理327.1.3 继电保护的基本要求327.2 变电所继电保护的配置337.2.1 35kv进线保护337.2.2 35kv母联开关保护357.2.3主变压器保护357.2.4 10kv母线保护397.2.5 10kv出线保护39第八章 变电站防雷和接地装置的选择418.1 避雷针的选择418.2 避雷线41致谢42参考文献43第一章 绪论目前，在我国经济飞速上升之中，占国民经济生产重要地位的工业在此中起了中流砥柱的作
5、用进行工业现代化，必然离不开对电能的需求，电能在工业中越来越来显示其作用的巨大，变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个工业的安全与经济运行，是联系发电厂和企业的中间环节，起着变换和分配电能的作用。35kv变电站其实就是一个转换电压的枢纽，主要是实现把高的电压转化成低的电压，达到转换电压传输电压的目的，基本上电厂发出来的电要经过线路传输、变电站、线路传输到目的地，一般发电厂发出来的电都是可以直接给用户的，但是因为地理位置的原因，就是距离太远的关系，所以沿途输送要把电压升高进行送电，然后经过进行降压输送给用户，这就是变电所的主要作用，降了电压给用户用电。因此，分析设计和发展变电站是一项很重
6、要的任务。通过对本课题的研究，在遵循电力系统设计基本原则前提下，应用所学知识完成负荷分析并求出计算负荷电容器补偿容量，确定总降变压器容量数量，完成电气主接线的设计，计算短路电流以及对部分主要设备进行选型，继电保护设计与计算整定，进线导线截面选择等。1.1企业概述本企业位于东经116度23分117度02分，北纬33度16分34度14分之间，在安徽省北部地区。地貌以平原为主，平原面积占土地总面积的95.3%，低山残丘面积仅占4.7%。淮北市地处北温带，属北方型大陆性气候与湿润性气候之间的季风气候。气候温和、四季分明、无霜期202天1.2 变电站的选址要求（1）符合电网区域规划，靠近负荷中心。（2）
7、节约用地、不占或少占耕地及经济效益高的土地。（3）与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出。（4）交通运输方便。（5）应该设在受污源影响最小处。（6）具有适宜的地质、地形和地貌条件。（7）变电所应考虑水源及排水条件。1.3 工厂的负荷性质所设计的35kV变电站属于小型化变电站。主要适用于中小型企业乡镇及广大农村的供电。其建设规模为架空进线4回，采用内桥接线方式；10kV出线8回，采用单母线分段接线方式。第二章 负荷计算和无功功率计算及补偿2.1 设备的负荷计算计算负荷是根据已知的厂矿的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷。它是设计时作为选择厂矿电力系统供电线路的导线
8、截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的重要依据。这种电气计算负荷必须认真地确定，因为它的标准程度直接影响到整个工厂企业供电设计地质量。如计算过高将增加供电设备地容量浪费有色金属，增加初投资。计算过低则可能使供电元件过热，加速其绝缘损坏，增大电能损耗，影响供电系统的正常还会给工程扩建带来很大的困难。负荷计算的目的是为了掌握用电情况，合理选择配电系统的设备和元件。正确进行负荷计算是供电设计的前提，是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。(1)待建35kV变电站从相距20km外的电力系统相连。(2)设待建35kV变电站年负荷增长率为5%，变电站总负荷考虑五年发展规划。(3)地区气温:年最高
9、气温38.9，年最低气温 8.4。年平均气温22.6。(4）待建变电所各电压级负荷数据如下表: 表2-1 10kV负荷数据 出线1线2线3线4线5线6线7线8线有功功率(mw)10.91.111.51.50.81.2无功功率(mvar)0.30.40.60.30.70.50.50.4Ksi0.80.80.80.80.80.80.80.8有功功率计算负荷：无功功率计算负荷：视在功率计算负荷：各线路有功功率总和Pno各线路无功功率总和 同时系数 KW=0.8*(0.3+0.4+0.6+0.3+0.7+0.5+0.5+0.4)=2.96kvar=7.78MVA2.2 功率补偿计算补偿前的功率因数=7
10、.2/7.78=0.93tan=0.40补偿后的功率因数一般情况下10kV母线上的功率因数一般应0.95，设计中可控制在0.95-0.97之间，所以在设计中对10kV母线上功率因数补偿后为0.96，即=0.96，则可得到=0.29。已知补偿前10kV母线上功率因数为=0.93，可得到=0.40。则依据公式得到：=0.757200=5400kW=5400（0.400.29）=594kvar其中 平均负荷系数，取为0.75（一般为0.650.85）；该变电所10kV母线上补偿前的计算负荷。补偿容量；补偿前功率因数角；补偿后功率因数角。10kV侧将采用单母分段的接线方式，所以所选用的电容柜应分成两组
11、分别装在两段母线上，并且平均分配，所以电容柜的数量应为偶数。首先应先选择电容器柜单柜的容量，然后根据公式进行数量的选择，其公式为：，式中为电容器柜的单柜容量。在这里选择=100kvar的BGM10.51001W型号的电容器柜。电容器柜的数量选择为：= 540/100 = 5.4所以选用6台电容器柜进行补偿，=6。则实际补偿容量为：=600kvar，折合的计算容量为：=/=600/0.75=800kvar。第三章 工厂供电系统设计3.1 变电站位置的选择变电所的所址选择应按审定的本地区电力系统远景发展规划，综合考虑网络结构、负荷分布、城建规划、土地征用、水文地质、环境影响、地震烈度和职工生活条件
12、等因素，通过技术经济比较和经济效益分析，然后选择最佳方案。具体原则有以下几种：(1). 变电所的设立要有利于电力系统运行性能的提高，便于系统的控制和管理。(2). 注意节约用地。(3). 充分考虑出线条件，避免或减少相互交叉跨越。(4). 所址应有适宜的地质条件，避开滑坡、滚石等不良的地质结构。(5). 交通运输方便。(6). 选址时应注意变电所与邻近设施的相互影响。(7). 所址位置必将影响企业供电系统接线方式，送电线路的而已，电网损失和投资的大小，故所址位置的选择应与变电所的容量、负荷的分配同时考虑。根据综合考虑和供电部门的要求变电所应该设在本厂的东北方向20km的地区。3.2 主变压器台
13、数和容量的选择(1）变压器的台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式和企业发展等因数综合考虑确定。(2）一般采用三相变压器，其容量可按投入运行后5到10年的预期负荷选择，至少留有15%到25%的裕量。(3）有一、二级负荷的变电所中应装设两台主变压器。当在技术经济上比较合理时，可装设两台以上的主变压器。此设计中有一、二级负荷，所以应装2台变压器。(4）装有两台以上主变压器的变电所中，当断开一台时，其余主变压器的容量应保证用户的一、二负荷，且不应小于60%的全部负荷。(5）变压器过载能力应满足运行方式。(6）此设计中变压器有功和无功损耗计算，因为所占比重较小，而本站考虑的容量裕度
14、比较大，所以不计算。根据总负荷考虑5年发展规划主变压器的容量选择10MVA，型号为S7-10000/35，接线组别为Yd11, #1所用变压器布置于屋内，选用35KV三相式油浸变压器，型号为S9-50/35，为与#2所用变压器低压相位一致，接线组别采用D，yn11;#2所用变压器设置于开关柜内，选用10KV三相式干式变压器，型号为SC8-50/10，接线组别Yyn0. 3.3 变电所主接线的要求(1)安全性 必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。(2)可靠性 主接线的可靠性要求由自由用电负荷的等级确定。要保证主接线的可靠性的可靠性可以采用多种措施。如系统中某一元件故障时
15、，可以由保护装置自动把故障元件迅速切除，使之不影响系统其他部分的继续运行。因此，在主接线中就要考虑是否方便电气元件的投切操作。(3)灵活性 应能适应各种可能的运行方式的要求。(4)经济性 应满足最少的投资与年运行费用的要求，使得总经济效益为最佳。(5)应具有扩建的可能性 由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能。3.4 35KV主接线的选择35kV电压级线路回路数2回，采用单母、单母分段或桥形接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。桥式结线根据跨接桥横联位置的不同，可分为内桥、外桥、全桥三种。所以一共有5种方案，但由于全桥接线需设备多，投资大，占地面
16、积大，所以不考虑。故现在四种可供选择的接线就是单母接线、单母分段接线、内桥接线、外桥接线。方案1 采用单母线接线 如图3-1 图3-1 单母接线优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、占地少、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任一元件故障或检修 时，均需要整个配电装置停电。适用范围：单母线接线只适用于容量小、线路少和对二、三级负荷供电的变电所。方案2 采用单母线分段接线 如图3-2 图3-2 单母分段接线优点：接线简单清晰、设备较少、操作方便、占地少和便于扩建采用成套配电装置。当一段母线发生故障，可保证正常母线不间断供电，不致使重要负荷停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关发生永久性
17、故障或检修时，则连接在该段母线上的回路在检修期间停电。适用范围：具有两回电源线路，一、二回路转送线路和两台变压器的变压器的变电所。方案3 采用内桥接线 如图3-3图3-3 内桥接线优点：高压断路器数量少，占地少，四个回路只需3个高压断路器。缺点：1变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运。2 桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。3 线路断路器检修时，需较长时间中断线路的供电。为避免此缺点，可在线路断路器的外侧增设带两组隔离开关的跨条。桥连断路器检修时，也可利用此跨条。适用范围：适用于较小容量的发电厂，对一、二级负荷供电，并且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的变
18、电所。方案4 采用外桥接线 如图3-4 图3-4 外桥接线优点：高压断路器数量少，占地少，四个回路只需3个高压断路器。缺点：1变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运。2 桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。3线路断路器检修时，变压器需较长时间停运。为避免此缺点，可加装正常断开运行的跨条。桥连断路器检修时，也可利用此跨条。适用范围：适用于较小容量的发电厂，对一、二级负荷供电，并且变压器经常切换或线路较短，故障率较少的变电所。这4种接线方式都能适应运行方式的变化，也能保证供电可靠，所以现在要考虑经济性，能明显看出，内桥接线只用了3台断路器，比具有4条回路的单母线接线节
19、省了1台断路器，并且没有母线，投资省，所用设备少，运行操作方便，配电装置简单，保护配置也相对简单，所以选用内桥接线。3.5 10KV主接线的选择610kV配电装置出线回路数为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。方案1 采用单母线分段接线 如图3-5 图3-5 单母分段接线方案2 采用双母线接线 如图3-6 图3-6 双母接线主接线方案比较如下表表3-1 主接线方案比较 方案1 方案2单母分段接线 双母接线技术 ： 1不会造成全所停电 1供电可靠2 调度灵活 2调度灵活3保证对重要用户的供电 3扩建方便4任一
20、断路器检修， 4便于实验该回路必须停止工作 5易误操作经济： 占地少、设备少 设备多、配电装置复杂投资和占地面少经过综合比较方案在经济性上比方案好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。所以选用方案。第四章 短路电流的计算4.1 短路原因和种类产生短路的主要原因是电气设备载流部分绝缘损坏所致。绝缘损坏是由于绝缘老化、过电压、机械损伤等造成。其他如操作人员带负荷拉闸或者检修后未拆除接地线就送电等误操作而引起的短路；鸟兽在裸露的载流部分上跨越以及风雪等自然现象也能引起短路。在三相供电中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路等。第一种短路称为对称短路，后三种通称为不对称短路
21、。一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都可以归纳为对称短路的计算。在供电系统中，出现单相短路故障的几率最大，但由于三相短路所产生的短路电流最大，危害最严重，因而短路电流计算的重点是三相短路电流的计算。4.2 短路的危害和研究短路的目的发生短路时，因短路回路的总阻抗非常小，故短路电流可能达到很大的数值。强大的短路电流所产生的热和电动力效应会使电气设备受到损害，短路点的电弧可能烧毁电气设备，短路点附近的电压显著降低，使供电受到严重影响。为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，在变电所和供电系统的设计和运行中，必须用短路电流计算，以解决下列技术问题：(1)选择电气设备和载流导体，必须用短路电流
22、校验其热稳定性和机械强度。(2)选择和整定继电保护装置，使之能正确得切除短路故障。(3)确定限流措施，当短路电流过大在造成设备选择困难或不够经济时，可采取限制短路电流的措施。(4)确定合理的主接线方案和主要运行方式。4.3 短路电流的计算4.3.1 短路计算的步骤1设定基准容量和基准电压，计算短路点基准电流2计算短路回路中各主要元件的电抗标幺值3绘制短路回路的等效电路，按阻抗串并联求等效阻抗的方法，化简电路，计算短路回路的总电抗标幺值 4.3.2 计算各基准点根据原始设计资料，取：基准容量：=100MVA；35kV母线基准电压：=35kV；则=1.65kA；10kV母线基准电压：=10kV；则
23、=5.77kA；最大运行方式下系统标么电抗：=0.16；最小运行方式下系统标么电抗：=0.25。4.3.3 计算各元件的标幺电抗(1）35kV架空进线线路相对电抗两回进线的距离均为6，取架空线路的=0.35，=6，则： =/=0.356100/=0.17(2）变压器相对电抗变压器的主要参数为： =10000kVA，=7.5，则：=0.75(3) 10kV架空线路 取一出线，距离为5，=0.35，则：=/=0.355100/=1.75(4) 计算阻抗图如图3-135kV10kV0.17+=0.750.751.75图4-1 阻抗图4.3.4短路电流的计算(1）k1点短路最大运行方式系统总相对电抗=
24、+=0.17+0.16=0.33短路电流相对值=1/0.33=3.03实际短路参数 =3.03*1.65=5.00kA =2.55=2.55*5.00=12.75KA最小运行方式系统总相对电抗=+=0.17+0.25=0.42短路电流相对值=1/0.42=2.38实际短路参数=2.38*1.65=3.93kA=0.866=0.866*3.93=3.40kA(2）k2点短路最大运行方式系统总相对电抗=+=0.33+0.375=0.705短路电流相对值=1.42实际短路参数=1.42*5.77=8.19kA=2.55=2.55*8.19=20.88KA最小运行方式系统总相对电抗 =+=0.42+0
25、.375=0.795短路电流相对值=1/0.795=1.26KA=1.26*5.77=7.27kA实际短路参数 =0.866=0.866*7.27=6.30kA(3）k3点短路最大运行方式系统总相对电抗=+=0.705+1.75=2.455短路电流相对值=0.41实际短路参数=0.41*5.77=2.37kA=2.55=2.55*2.37=6.03kA最小运行方式系统总相对电抗=+=0.795+1.75=2.545短路电流相对值=1/2.545=0.39kA=0.39*5.77=2.25kA实际短路参数 =0.866=0.866*2.25=1.95kA短路电流计算结果如下表 表4-1 短路电流
26、计算结果短路点 短路点 最大运行 短路点平 稳态短路 短路电流位置 编号 方式 均工作电 电流有效 冲击值 压U（Kv） 值I（kA） i（kA）35kV 最大 37 5.00 12.75母线 最小 37 3.4010Kv 最大 10.5 8.19 20.88母线 最小 10.5 6.3010kV 最大 10.5 2.37 6.03架空线 最小 10.5 1.95第五章 电气设备的选择5.1 高压断路器的选择 高压断路器除在正常情况下通、断电路外，主要是在电力系统发生故障时，自动而快速地将故障切除，以保证电力系统及设备的安全运行。 所以选择断路器时应满足以下基本要求：（1）在合闸运行时应为良导
27、体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。（2）在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。（3）应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。（4）应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无油化目标，所以选用真空断路器。5.2 高压隔离开关的选择隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。所以选择隔离开关时应满足以下基本要求：（1）隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。（2）隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距
28、离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。（3）隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。（4）隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。（5）隔离开关的结构简单，动作要可靠。（6）带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。5.3 高压熔断器的选择 目前常用的高压熔断器分为三种：一般熔断器、后备熔断器及全范围熔断器。 选择高压熔断器熔体时，应保证前后两级熔断器之间，熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。高压熔断器应能在最短的时间内切断故障，以防止
29、熔断时间过长而加剧被保护电器的损坏。(1)保护35KV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择 式中 熔体的额定电流 系数，当不考虑电动机自起动时，可取1.1到1.3，当考虑电动机自起动时，可取1.5到2.0 电力变压器回路最大工作电流为了防止变压器突然投入时产生的励磁涌流损伤熔断器，变压器的励磁涌流通过熔断器产生的热效应可按10到20倍的变压器满载电流持续0.1S计算，必要时可按20到25倍的变压器满载电流持续0.01S计算(2) 保护电压互感器的高压熔断器，只需按额定电压和断流容量选择，熔体的选择只限能承受电压互感器的励磁冲击电流，不必校验额定电流。(3) 保护并联电容器
30、的高压熔断器，熔体的额定电流可按下式选择 式中 熔体的额定电流系数，当不考虑电动机自起动时，可取1.1到1.3，当考虑电动机自起动时，可取1.5到2.0 电力电容器的回路的额定电流(4) 后备熔断器除校验额定最大开断电流外，还应满足最小短路电流大于额定最小开断电流的要求。(5) 选择跌落式熔断器时，其断流容量应分别按上、下限值校验。 根据最大持续工作电流得知 如下表 表5-1 熔断器的技术参数电压 型号 额定 额定 额定开断 等级 电压 电流 电流 35kV RW5-35/200 35kV 100A 5kA10kV RN3-10/50 10kV 15kA 6.3kA5.4 电流互感器的选择 电
31、流互感器一次匝数很少，串联于主回路中。二次组与负载的电流线圈串联，阻抗很小，接近于短路状态工作。所以互感器等值总阻抗在依次回路中所占比重极小，其一次电流大小决定于负荷电流，而与互感器二次负荷无关。5.4.1参数选择（1）正常工作条件一次回路电流，一次回路电压，二次回路电流，二次回路电压，二次侧负荷，准确度等级，(2) 短路稳定性动稳定倍数，热稳定倍数(3) 承受过电压能力绝缘水平，泄露比5.4.2 型式选择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。35kV以上配电装置一般采用油浸式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，如回路中有变压
32、器套管,穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占地。根据设计手册35KV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器常用L(C)系列。出线侧CT采用户外式，用于表计测量和保护装置的需要准确度。当电流互感器用于测量、时，其一次额定电流尽量选择得比回路中正常工作电流的1/3左右以保证测量仪表的最佳工作、并在过负荷时使仪表有适当的指标。根据 35KV侧CT可根据安装地点和最大长期工作电流选LCZ-3510KV侧CT可根据安装地点和最大长期工作电流选LMC-105.5 电压互感器的选择电压互感器一次线圈是并联在高压线路，二次线圈与仪表和继电器电压线圈相并联，其工作原理和变压
33、器相似。一次线圈并联在电路中，其匝数很多，阻抗很答案，因而它的接入对被测电路没有影响，二次线圈匝数很少，阻抗很小。二次恻并接的仪表和继电器的电压线圈具有很大阻抗，在正常运行时，电压互感器接近于空载运行。5.5.1 参数选择(1)正常工作条件一次回路电压，一次回路电流，二次负荷，准确度等级，机械负荷(2)承受过电压能力绝缘水平，泄露比距。5.5.2 电压互感器的选择 620kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，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，一般采用三相五柱电压互感器。 所以在10KV母线选电压互感器的型号如下表 表5-2 JDZJ-10的技术参数型号
34、 一次绕组 二次绕组 剩余电压 接线方式绕组JDZJ-10 10000/ 100/ 100/3 Y/Yo/r5.6 高压开关柜的选择对于35kV变电所，其10kV侧通常都采用室内布置形式，这里也不例外，对10kV侧仍旧采用室内高压开关柜的布置形式。在这里选用了JYN410型手车式高压开关柜（以下简写为JYN410），其柜内配置电器元件一次线路方案应与供电系统图上的要求相适应。开关柜中电流互感器的数量应根据继电保护与测量的要求进行选择。在每段母线上还应装设电压互感器与避雷器柜，供10kV绝缘检测、仪表继电保护及电压保护之用。根据低压变压器容量及低压出线回路数选择低压配电盘型号和数量，所选用的高压
35、开关柜只对其断路器进行校验。5.7 高压负荷开关的选择高压负荷开关是介于高压隔离开关与高压断路器之间的一种高压电器，具有简单的灭弧装置，因而能通过一定的负荷电流和过负荷电流，但不能断开短路电流，因此它必须与高压熔断器串联使用，以借助熔断器来切断短路故障。负荷开关断开后，与隔离开关一样具有明显可见的断开间隙，因此它也具有隔离电源、保证安全检修的功能。5.7.1. 35KV及以下通用型负荷开关，应具有以下能力(1) 开断有功负荷电流和闭环电流，其值等于负荷开关的额定电流；(2) 开断不大于10A的电缆电容电流或限定长度的架空线的充电电流；(3) 开断1250kVA配电变压器的空载电流；(4) 能关
36、合额定的“短路关合电流”。5.7.2负荷开关的参数选择 高压负荷开关可按表5-3所列的技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。 表5-3 负荷开关参数选择表项目参数技术条件按正常工作条件选择电流、电压、频率、机械荷载按短路条件校验动稳定电流、额定关合电流、热稳定电流和持续时间环境条件环境温度、最大风度、覆冰相对温度、厚度、污秽、海拔、地震烈度根据综合考虑选择FN12-10D型户内交流高压负荷开关，其技术数据如下表5-4所示：表5-4 FN12-10D型高压负荷开关技术数据序号项目单位技术参数101额定电压kV2最高工作电压kV123额定电流A6304额定频率Hz505额定热稳定电流kA20(2
37、s)6额定动稳定电流kA50(峰值)7额定短路关合电流kA50(峰值)81min工频耐受电压kV相间及相对地42，隔离断口489雷电冲击耐受电压kV相间及相对地75，隔离断口8510额定空载变压器开断电流1600kVA变压器，空载电流11额定电流下电寿命次不小于10012机械寿命次2000第六章 变电所高、低压线路的选择6.1 35kv配电母线的选择35KV以上的室外配电母线，一般采用多股绞线（如钢芯铝绞线），并用耐张绝缘子串固定在构件上，使得室外母线的结构和布置简单，投资少，维护方便。由于管行铝母线具有结构紧凑，构架低，占地面积小，金属消耗少等优点，在室外得到推广使用。变电所汇流母线截面，一
38、般按长时最大工作电流选，用短路电流校验其动。热稳定性。但对年平均负荷较大，线路较长的铝母线，则按经济电流密度选。由于35kV母线为室外配置，所以选择钢芯铝绞线。按长时最大工作电流选择母线截面，应满足下式要求：。根据设计要求， 35kV母线应选硬导体为宜。LGJ150型钢芯铝绞线即满足热稳定要求，同时也大于可不校验电晕的最小导体LGJ70，故不进行电晕校验。 LGJ185型钢芯铝绞线 截面150 、载流量445A、 0.211 0.358即，满足要求。故=445=306.1A=165A式中 母线最高允许温度最高环境温度考虑到动稳定性，母线采用平放，其允许电流值应再较低8，故为： A165A长时允
39、许电流负荷要求。以上计算，从截流量考虑此母线已经满足要求，但还需进行热稳定校验。下面就进行短路热稳定校验。 mm2445A长时允许电流符合要求。（2）热稳定性校验下面就进行短路热稳定校验。 mm2800mm2热稳定性符合要求。（3）动稳定性校验母线中心距a0.25m ，母线平均允许最大跨距1.25m则其电动力为： N母线所受的最大弯距：母线的计算应力为：因为 ，动稳定性符合要求。10kV母线选用LMY-1008型，符合要求。第七章 变电所继电保护装置的设计7.1 继电保护的基础7.1.1 继电保护的任务(1)发生故障时，自动的、迅速地借助于断路器将故障部分从供电系统中切除，以减轻故障危害，防止
40、事故蔓延。(2)当设备出现不正常运行状态时，根据运行维护条件确定保护是作用于信号还是作用于跳闸。(3）继电保护装置可以与供电系统的自动化装置，如自动重合闸，备用电源自动投入装置等相配合，缩短事故停电时间，提高供电系统运行的可靠性。7.1.2 继电保护的组成及其工作原理供电系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的降低，以及电流、电压相位角的变化。因此，利用故障时参数与正常运行时的差别，就可以构成不同原理和类型的继电保护。7.1.3 继电保护的基本要求作用于跳闸的继电保护，在技术上有四个基本要求，即选择性、快速性、灵敏性和可靠性。(1）选择性 是指当系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，使停电
41、范围尽量缩小，从而保证非故障部分继续运行。(2）快速性 快速切除故障可以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，为电动机自起动创造条件等。故障切除时间等于继电保护动作时间与断路器跳闸时间之和。(3）灵敏性 是指保护装置对保护范围内故障的反映能力，通常用灵敏系数来衡量。(4）可靠性 是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，应正确动作，不应拒动；而在任何其他该保护不该动作的情况下，则不应误动作。保护装置动作的可靠性是非常重要的，任何拒动或误动都将使事故扩大，造成严重后果。7.2 变电所继电保护的配置(1）变电所进线侧断路器设定时限过流保护；(2）主变压器设置瓦斯保护、温度保护、差动保护、过流保护、过负荷保护等5种保护；(3）10kV母联保护由变压器的后备保护来实现，设置限时速断保护，作为配出线过流保护的后备，采用电流速断为配出线电流速断保护的后备；(4）10kV出线，对于变电所附近的低压变压器以及较长的线路设置速断保护和过流保护，过流保护的动作时间为1s；对出线较短的线路和电容器一般只设无
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