110kv-10kv一次侧变电站设计

毕业设计报告

课题名称 110kV

学生姓名

学 号

专 业

指导老师 变电站一次部分设计

摘 要

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，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

概 述

1、 待设计变电所地位及作用

按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1中型110kV变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性。 变电站负荷情况及所址概况

该地区自然条件：海拔高度为100米，土壤电阻系数Р＝2.5×104Ω.cm，土壤地下0.8米处温度20℃；该地区年最高温度40℃，

1

年最低温度－25℃，最热月7月份其最高气温月平均34.0℃，最冷月1月份，其最低气温月平均值为－17℃；年雷暴日数为250天。 本设计主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。

本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。

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。

2 具有一定的灵活性

主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除

2

故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。

3 操作应尽可能简单、方便

主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

4 经济上合理

主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

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性。

变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。

变电所电气主接线的设计原则 ．

变电所主接线的设计必须满足上述四个基本要求，以设计任务书为依据，以国家经济建设方针、及有关技术规范为准则，结合工程具体特点，准确地掌握基础资料，做到既要技术先进，又要经济实用。

第二章 电气主接线的设计步骤 2．1主接线方案的拟定与选择

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根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，根据对电源出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等，可拟定出若干个主接线方案。依据对主接线的基本要求，从技术上论证并淘汰一些明显不合理的方案，最终保留2～3个技术上相当，又都能满足任务书要求的方案，再进行经济比较。对于在系统中占有重要地位的大容量变电所的主接线，还应进行可靠性定量分析计算比较，最终确定出在技术上合理、经济上可行的最终方案。

2．2主接线的基本接线形式及其特点

电气主接线的型式是多种多样的，按有无母线可分为有母线型的主接线和无。母线型的主接线两大类。

1有母线型的电气主接线

(1)单母线接线及单母线分段接线 1)单母线接线 。

单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。

单母接线的优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便和采用成套配电装置。

缺点：①可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。②调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大

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的短路电流。

适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的以下三种情况：

①6～1 O kV配电装置的出线回路数不超过5回； ②3 5～63 kV配电装置的出线回路数不超过3回； ③11 O～220 kV配电装置的出线回路数不超过2回。 2)单母分段接线

单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户

可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。在可靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一母线故障时，将造成两段母线同时停电，在判别故障后，拉开分段隔离开关，完成即可恢复供电。

单母线分段接线的缺点是当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。

适用范围：在中、小型发电厂和变电所中广泛应用。 。 ①6～1 O kV配电装置总出线回路数为6回及以上，每一分段上所接容量不宜超过25 MW。

②3 5～60 kV配电装置总出线回路数为4～8回时。 ③11 O～220 kV配电装置总出线回路数为3～4回时。 ．

5

3)单母线带旁路母线的接线

为了检修出线断路器，但不中断对该出线的供电，可增设旁路母线。当检修电源回路断路器期间不允许断开电源时，旁路母线还可以与电源回路连接，此时还需在电源回路加装旁路隔离开关。有了旁路母线，提高了供电的可靠性，但旁路系统造价昂贵，同时使配电装置运行复杂化，另外检修母线或母线故障期间中断供电。

(2)双母线接线及分段接线 1)双母线接线

双母接线有两组母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。由于有了两组母线，时运行的可靠性和灵活性大为提高。

其优点主要有：①检修母线时不影响正常供电；②检修任一组母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属回路和与此隔离开关相连的该组母线，其他回路均可通过另一组母线继续运行；③工作母线发生故障后，所有回路能迅速恢复供电；④检修任一出线断路器时，可用母联断路器代替检修的断路器，回路只需短时停电；⑤调度灵活；⑥扩建方便等特点。

缺点：①在倒母线的操作过程中，隔离开关作为操作电器，容易发生误操作；②检修任一回路的断路器或母线故障时，仍将短时停电；③所使用的设备多(母线隔离开关的数目多)，并且使配电装置结构复杂，所以经济性能差。

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2)双母线分段接线

为了缩小母线故障的停电范围，可采用双母线分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。这种接线具有单母线分段和双母线的特点，较双母线接线具有更高的可靠性和灵活性。正常运行时工作母线工作，备用母线不工作，它是单母线分段接线方式，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路倒至备用母线上，即可恢复供电，这样，只是部分短时停电，而不必短期停电，仍是单母线分段运行方式。

3)双母线带旁路母线的接线

为了不停电检修出线断路器，双母线可以带旁路母线，．用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这种接线运行操作方便，不影响双母线正常运行，但多装了一组断路器和隔离开关，增加了投资和配电装置的占地面积，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需。的场合是十分必要的。

(3)无母线型的电气主接线 “

无母线型的电气主接线在电源与引出线之间或接线中各元件之间没有母线连接，常用的有桥型接线、多角形接线和单元接线。

1)桥型接线适用于仅有两台变压器和两条引出线的发电厂和变电所中。因此，它不适合本设计中对主接线进出线的要求。．

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2)多角形接线没有集中地母线，相当于将单母线用断路器按电源和引出线的数目分段，且连接成环形的接线。这种接线一般适用于最终规模已确定11 O kV及以上的配电装置中，且以不超过六角形为宜。多角形接线的缺点之一就是扩建困难，因此，此接线型式亦不适合本设计的要求。

3)单元接线一般适用于只有一台变压器和一回线路时的小容量终端变电所和小容量的农村变电所，因此，此接线也不适合本设计的要求。

2．3电气主接线的选择

根据对原始资料的分析以及对主接线的认识，现列出以下三种主接线方案。

方案一：1 l 0 kV侧双母线带旁路接线 10 kV侧双母线带旁路接线

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方案二：1 l 0 kV侧双母线带旁路接线， 1 0 kV侧单母分段接线。双母线带旁路母线，虽然多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而对于供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。10 kV侧单母线分段接线，检修出线断路器时，可不中断对该出线的供电，提高了供电的可靠性。 ·

方案三：110 kV侧单母线分段接线， 1 0 kV侧单母线分段接线。

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现对三种方案比较如下 方案 项目 可靠灵活性 性 方案一：110KV，可靠1． 检修、条调采用双母线带旁路占面10KV侧双母线性高 带旁路母线接线 试灵活： 积增加，设备相对多，经济性 2． 各种电压投资较大，经济性较差，级接线都但对供电可靠性的特殊便于扩建需要时必要的 和发展。 方案二：110KV可靠1. 灵活性较好； 1. 设备相对校对，投资10

侧双母线带旁性较2. 扩建方便 路接线，35KV高 侧单母线分段接线。 较大。 2. 旁路系统造价昂贵，同时使配电装置运行复杂。 方案三：110KV、可靠1. 各电压级接线单母线分段接线的缺点10KV侧单母线性较分段接线 高 方式灵活性都是当一段母线或母线隔好； 离开光故障或检修时，2. 各种电压级接该段母线的回路都要检线都便于扩建修期间内停电；当出线和发展。 为双回路时，常是架空线路出现交叉跨越；扩建时需要想两个方向均扩建。

综合考虑三种电气主接线的可靠性，灵活性和经济性，结合实际的情况，确定第二种方案为设计的最终方案。

第三章 主变台数、容量和型式的确定

3.1变电所主变压器台数的确定 主变台数确定的要求：

1.对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。

2.对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考

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虑装设三台主变压器的可能性。

考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑采用旁路呆主变的方式。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。

3.2变电所主变压器容量的确定

主变压器容量确定的要求：

1.主变压器容量一般按变电站建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。

2.根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。S总=357MVA由于上述条件所。所以，两台主变压器应各自承担178MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为125MVA。故选两台180MVA的主变压器就可满足负荷需求。

3.3 变电站主变压器型式的选择

具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三饶组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定 对电力系统一般要求10KV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故

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本站主变压器选用有载三圈变压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用Y连接；

0

额定电压 阻抗电压 型号 高压 中压 低压 高-高-低 中-低 中 2.1SSPSL-16 80000/110 第四章 短路电流计算点的确定和短路电流计算结果 短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。

短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。

236 121 13.8 14.2 24.1 8.1 11 yn0,d YN，空载电流 连接组 13

S100MVA Ubb1.05U

nr=0.131Ω/km x=0.369Ω/km L=10km

XL*1 =X*L2=xlS2b0.369100u11520.028

XTXTXL***1=X*UKT2100Sn2%Sb24.11000.134

1001800.0280.0280.028=0.014

0.067

0.1340.1340.1342短路电流周期分量的有效值

Iw*1x*114.9KA 0.067短路点K1

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100*14.97.48 Iw1IwIB3115取冲击系数Kp1.8 短路容量

110KV侧负荷计算S3U•Ik1w131157.4814.9MVA

ib1.82Iw1.827.4819.95KA

短路电流最大有效值

Ib1.51Iw1.517.4811.29KA

短路点K2

XT0.014+0.0667=0.081

2短路周期分量的有效值

Iw21000.08167.9KA 310.5短路容量

10KV侧负荷计算 S取K*p=1.8

*k23U•Iw2310.567.91176.1MVA

i

b1.82Iw21.8267.9172.85KA

I

b1.51Iw21.5167.9102.5KA

K

1

点短路时

bIw=7.48 i1=19.95 Ib=11.29 SK1=14.9

K2点短路时

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Iw=67.9 i1b=172.85 Ib=102.25 SK1=1176.1

第五章 主要电气设备选择

由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。

电气设备选择的一般原则为：

1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考 虑远景发展。

2.应满足安装地点和当地环境条件校核。 3.应力求技术先进和经济合理。 4.同类设备应尽量减少品种。 5.与整个工程的建设标准协调一致。

6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。

技术条件：

选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1.电压

选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，Umax>Ug

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2.电流

选用的电器额定电流Ie不得低于 所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即Ie>Ig

校验的一般原则：

1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。 2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。 3.短路的热稳定条件

IrtQd

2QdQtd12I\"210Itd/2Itd22Qdt——在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S） It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S） T——设备允许通过的热稳定电流时间（s） 校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算 t=td+tkd式中td ——继电保护装置动作时间内（S）

tkd——断路的全分闸时间（s）

4.动稳定校验

电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动稳定的条件是：

ichidw IchIdw

上式中 ichIch ——短路冲击电流幅值及其有效值

iIdwdw ——允许通过动稳定电流的幅值和有效值

5.绝缘水平：

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在工作电压的作用下，电器的内外绝缘应保证必要的可靠性。接口的绝缘水平应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。

由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。

高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。 第六章 断路器、隔离开关的选择 6.1断路器 隔离开关的选择与校验

断路器型式的选择，除需要满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。真空断路器，SF6断路器在技术性能和运行维护方面有明显优势，深受用户欢迎，是发展方向。 电压 Unx(电网工作电压)≤Un 电流 Imax（最大持续工作电流）≤In Ig= 1.05S360==1.984KA 3Un3*110由Un=110KV，Ig=1984A;查表使用：LW-110/3150断路器。 断路器的各项数据：

In=3150A,Ibr=18.4KA,It=40KA(5s),Imax=100KA,tb=0.04s, tp=0.3s 其中110KV侧Iimp=11.29KA,Ish=19.95KA.

校验开断能力 t1=tp+tg＞0.1s 则Ikt=Iimp=11.2918

校验热稳定：Ish=19.95KAImax 故满足条件。 校验热稳定：tk=0.3+0.04=0.34s<1s.

tkQp=Ipt2dt=(11.29) 2*0.34=43.3KA2s.

0Qk=Qp=43.3 KA2s.It2*4= 00KA2s. 故满足条件。

SW4-110/1000 断路器 各项指标：Un=110KV，In=1KV，Imax=100KA，It=40KA（4s） 断路器选择结果

计算数据 Un Ig Iimp Ish Qk 满足要求。 Ig= 1.05S1.05*180= =0.992KA 3Un3*110SW4_110/1000断路器 110KV 881A 11.29A 19.95 43.3 KA2s. Un In 110KV 1000A Ibr 18.4KA Imax It2t 100KA 00KA2s. Un、Ig值选定使用SW4-110/1000断路器

断路器各项指标为In=1KA，Ibr=18.4KA，Imax=55KA,It=21KA(5s) Tp=0.3s,tb=0.06s.

校验开断能力：t1=tp+tb>0.1s 故Ikt=Iimp=11.29KA校验热稳定： tk=tp+tb=0.6s<1s;

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tk故 Qp=Ipt2dt=（11.29）2*0.36=45.KA2s；

0QkIt2*5=2205 KA2s； 校验完毕；

计算数据 Un Ig Iimp Ish Qk 满足要求。

10Kv侧Iimp=102.25KA；Ish=172.85KA； Ig= 1.05S1.05*180==10.912KA 3Un10*3SW4-11G/1000断路器 110KV 992A 11.29KA 19.95 45.KA2s. Un In 110KV 1000A Ibr 18.4KA Imax It2t 55KA 2205KA2s. 选用SNA-10G/5000断路器:参数为Un=10KV，In=5KA，Ibr=105KA，Imax=300KA；

It=120KA（5s） tb=0.15 校

验

开

端

能

力

：

t1=tp+tb>0.1s

故

Ikt=Iimp=102.25KA20

tk故 Qp=Ipt2dt=（102.25）2*0.45s=4704.8KA2s

0Qk=It2*5=72000 KA2s 所以满足条件。 计算数据 Un Ig Iimp Ish Qk 110KV 10912A 102.25 172.85KA 4704.8 KA2s. Ig= 1.05S1.05*360==1.984KA 3Un110*3SN5-10G/12000断路器 Un In 110KV 12000A Ibr 105KA Imax It2t 300KA 720000 KA2s. 隔离开关的选择： 计算数据 GW6-330GK Un Ig Iimp 110KV 1984 11.29KA Un In ------ Ish 19.95KA Imax 62KA 110KV 2000A ----- 隔离开关21

Qk Ig=

计算数据 43.3KA2s. It2t 4800KA2s. 1.05S1.05*180= =0.992KA 3Un3*110隔离开关GW5-110GK Un Ig Iimp 110KV 992A 11.29KA Un In ------ 110KV 1000A ----- Ish Qk Ig=

19.95KA 45.KA2s. Imax It2t 83KA 2500KA2s. 1.05S1.05*180==10.912KA 3Un10*322

计算数据 Un Ig Iimp 10KV 10912A 102.25KA Un In ------ Ish Qk . 六 电流互感器的选择与校验 七 电压互感器的选择 八 导体的选择与校验

母线的选择与校验

为了汇集、分配和传输电能，常常需要设置母线。

172.8KA 4704.8KA2s Imax 隔离开关GN14-20 10KV 13000A ----- 200KA 720000KA2s. It2t 母线的选择内容包括：1 确定母线的材料、截面积形状、布置方式; 2 选择母线的截面积； 3 校验母线的动稳定和热稳定； 4 对重要的和大电流的母线，还应校验能否发生电晕。 选用矩形硬母线，三级平放 按经济电流密度选择导体截面积： 流过母线的最大工作电流：

Iw•max1.05180992A 311023

查经济电流密度曲线，当时Tmax3200h，经济电流密度J=1.06（AmmIJ2）

9922935mm 1.062Sew•max查有关手册，选用截面为28081280mm的矩形母线。

S=(p1p2)2(Q1Q2)2=300MVA

查书后附录选择LMY-2*125*8型号母线。 Kf=1.4；Ial=2670A； 又任务书里的温度条件得K=4034=0.632； 由K*Ial=1688A； 4025Ig=992A< 1688A 可满足母线正常发热需求

110KV侧： 短路电流有效值：Iimp=7.48KA； 短路冲击电流Ish=11.29KA；

校验母线热稳定性：tk=tp+tb( tk:热稳定时间、tp:后备保护时间、tb:全分闸时间、tg：固有分闸时间)； tp=0.3s; tb=0.06; 所以：tk=0.36s Qp=Ipt2dt=10.13982*0.36=37.013KA2s

0tk由于是无限大容量无须考虑非周期分量

w=34+（40-34）*（Ig/K*Ial）4=39.75≈40℃; 查表得C=99；

24

Smin=

199Qk*Kf=1*37.013*1.499Se=2000 mm2

校验动稳定性： a=2.5m ; b=0.008m; h=0.125m; =1.55*10 6 f。=112*

M155HZ;故 β=1 所以不考虑么先共振问题。 WIsh=16.13A，W=0.333bh2=41.625*106m4 作用在母线上的最大电动力：f=0.173*Ish2 =0.0；

bh1=19.95(N/M); a1ab=0.0；=18； 查表得K=0.9 Cbhf相间应力：=L2=6.9*10Qk*KfPa；

10W1母线允许电动力：f s=2,5*102K *Ish=720(N/M)

b母线允许相间应力:=70*10 6Pa 19.95(N/M) 故满足条件。

4.4 220KV电压母线和绝缘子的选择

选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容： 1.选择母线的材料，结构和排列方式； 2.选择母线截面的大小；

3.检验母线短路时的热稳定和动稳定；

4.对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕； 5.对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频率。

220kV母线一般采用矩形或槽型两种型式。从指导书中根据高电压的要求可以选用矩形铝母线。

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720(N/M); 6.9*106Pa 70*10 6Pa

1.按经济电流密度选择母线截面，根据Tmax=5000h，查图3-11，得到J=0.75A/mm2.求得母线经济截面：

Se=IN/J=314.9/0.75=419.(mm2)

查手册，选用截面为63×6.3=396.9mm2的矩形母线。

按导体平放，其Ial=872A，Kf=1.02，ri=1.68cm，计及温度修正

K75341.287540KIal1.28871116.7A

流过母线的最大工作电流

Igmax=1.05In=1.05×314.9=330.6A

故而 Igmax=330.6A＜872A 可满足母线正常发热要求。 2.校验母线热稳定，短路切除时间

tk=3.28s＞1s 周期电流热效应

Qp12

[3.1952102.9122.6612]3.27=29.18KA•s 12短路前母线工作温度

34(7534)•(314.9)45℃ 1116.7查表3-2得C=97代入下式可得到热稳定要求的母线最小截面

Smin11QkKf29.181061.0256.24mm2 C97所选用母线截面S=396.9mm2〉〉56.24mm2，满足热稳定要求。 3.校验母线动稳定，依式可得母线系统固有频率：

1.68rf0112i1121.55104148Hz

L21402f0=148Hz＞135Hz 故β=1 不考虑母线共振问题。

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母线的截面系数及其相间应力

11Wsb2h6.326366.15106(m3)

6611f0.173i20.17310.6227.77(N/m) sha0.7f10WSL2127.771.420.068106(Pa)

1266.15106由bh6.3ab6.30.10.09 63bh6.363查图3-4得导体形状系数K=0.4，可求得每相2条之间的电动力

11fc2.5102Ki22.51020.410.62178.3(N/m)shb0.063

根据母线额定电压（220kv）和室外装设要求，选绝缘子型号为ZS-220 其抗弯破坏负荷 Fp2450N(250kg)。 作用在绝缘子上的电动力依式求得

1.4LF0.173i2ca0.17310.62138.87(N)0.6Fp=0.6*2450=1sha0.7470N ， 因母线平放，此时FF，可以认为F作用在绝缘子帽处。由于F38.88N1470N， 满足动稳定要求。 4.5电流互感器的选择 电流互感器的选择与校验

6.1 主变110KV侧电流互感器的选择

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（1）按一次回路额定电压和电流选择 电流互感器的一次回路最大工作电流

max1.05180992A 3110电流互感器的一次回路额定电压和电流必须满足：

UnUn.net110KV InImax992

（2）准确级的确定

作电流，电能测量及继电保护用，准确级选择0.5级 查表得 Kt=75；Kd=130；I1n= 1.2KA; （3）热稳定校验

(KtI1n)2Qk

(KtI1n)2(751.2)28100(kA2•s)Qk45.(kA2•s) 满足热稳定校验。

（4） 动稳定校验

内部动稳定校验：2I1nKdish

因为2I1nKd=21.2130220.6(KA)ish19.95(KA) 满足内部动稳定校验；

具体数据表格

项目 UnUn.net InImax (KtI1n)2Qk LCWD---110 110 1200 8100 220.6 28

计算数据 110 992 45. 19.95 2I1nKdish

6.2 主变10KV侧电流互感器的选择 （1）按一次回路额定电压和电流选择 电流互感器的一次回路最大工作电流

max1.0518010.912KA 310电流互感器的一次回路额定电压和电流必须满足：

UnUn.net110KV InImax10912

（2）准确级的确定

作电流，电能测量及继电保护用，准确级选择0.5级 查表得 Kt=75；Kd=100；I1n=15KA; （3）热稳定校验

(KtI1n)2Qk

(KtI1n)2(7515)21265625(kA2•s)Qk4704.8(kA2•s) 满足热稳定校验。

（4） 动稳定校验

内部动稳定校验：2I1nKdish

因为2I1nKd=2151002121(KA)ish172.8(KA) 满足内部动稳定校验

具体数据表格

项目 UnUn.net InImax (KtI1n)2Qk LMC---10 10 15000 1265625 29

计算数据 10 10912 4704.8

2I1nKdish 2121 172.8 7 电压互感器的选择 4.6电压互感器的选择

型式: 采用串联绝缘瓷箱式电压互感器，作电压，电能测量及继电保护用。

电压：额定一次电压:U1n=220KV U2n=100/3V准确等级：用于保护，测量，计量用，其准确等级为0.5级，查相关手册，选择PT的型号为:JCC—220

致 谢

在老师的指导下,经过近一个月的努力下110KV变电站一次设备终于设计完成了，在此我对老师给予帮助表示衷心的感谢,并且感谢同学给予我帮助。

在毕业设计过程中，李春兰老师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真，并给我们提供了大量有关资料和文献，使我的这次设计能顺利完成。通过这次毕业设计使我对以前学习的知识得到了更深的了解,并使知识得到了进一步的巩固.

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参 考 文 献

[1] 戈东方 电力工程电气设计手册 水利电力出版社 [2] 毛力夫 发电厂变电站电气设备 中国电力出版社 [3] 范锡普 发电厂电气部分 中国电力出版社 [4] 谢承鑫、王力昌 工厂电气设备手册 水利电力出版社

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