学院本科毕业设计（论文） 变电所一次设备的选择
6 变电所一次设备的选择
6.1导线及截面选择的基本理论
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，对导线和电缆截面进行选择时必须满足下列条件:
（1）发热条件
导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。
（2）电压损耗条件
导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。
（3）经济电流密度
35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。10KV及以下线路，通常不按此原则选择。
（4）机械强度
导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。
根据设计经验，一般对高压线路，常按经济电流密度选择，用其他三种方法校验。对10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再由电压损耗和机械强度校验。对低压架空线路，常按长时允许电流选择，其余校验。对低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再发热条件和机械强度进行校验。对长距离大电流及35KV以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。高压一次设备选取原则：根据以上负荷计算和短路电流计算选择高低压一次设备。
6.2 电气设备及导体选择的原则
1、电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，按短路条件校
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验其动、热稳定性。
2、导体和电器的正常工作条件是指其额定电压、额定电流和自然环境条件三个方面。
3、在选择电气设备时一般按照导体和电气的额定电压UN不低于安装地点电网额定电压UNS的条件选择，即UN＞UNS。
4、在规定的周围介质极限稳定下，导体和电器的额定电流IN应不小于流过设备的最大持续工作电流Iwmax,即IN＞Iwmax。
5、选择导体和电器时，应按当地环境条件校验它们的基本使用条件。
6.3高压电气设备的选择
1、高压断路器的选择
高压断路器按下列项目选择和校验：（1）型式和种类；（2）额定电压；（3）额定电流；（4）开断电流；（5）动稳定性；（6）热稳定性。
2、隔离开关的选择
隔离开关应按下列条件选择：（1）型式和种类；（2）额定电压；（3）额定电流；（4）动稳定性；(5) 热稳定性。
3、高压熔断器的选择
高压熔断器应根据下列条件选择：（1）额定电压；（2）额定电流；（3）开断电流；（4）保护熔断特性。
4、电磁式电流互感器的选择
电磁式互感器应按下列条件选择：（1）按设备种类和型式选择；（2）按一次额定电压和额定电流选择；（3）按准确级和二次负荷选择；（4）热稳定性校验；（5）动稳定性校验。
5、电磁式电压互感器的选择
电磁式电压互感器应按下列条件进行选择：（1）按装置种类和型式选择；（2）按一次回路电压选择；（3）按二次绕组数量和电压选择；（4）按准确级和二次绕组容量选择。
6.4低压断路器的选择
1、低压断路器的选用要点
（1）断路器的额定电压不小于线路额定电压。
（2）断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流不小于线路计算负载电
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流。
（3）断路器的额定短路通断能力不小于线路中最大短路电流，注意进出线端的短路通断能力是否相等。
2、低压断路器的选择
依据断路器的选择原则，参照电子样本，本设计的全部低压断路器均选用的德力西集团生产的DZ20系列塑壳式断路器。
3、低压断路器整定：
消防栓泵：整定电流I=100A；喷淋泵：整定电流I=80A； 生活水泵：整定电流I=100A；排污泵：整定电流I=25； 电梯：整定电流I=250A；消防中心：整定电流I=50A；
一至六层照明：整定电流I=100A；七层就以上照明：整定电流I=63A。
6.5 选择结果
本工程高压电气设备选择结果：
（1）断路器选择为中压真空户内断路器，型号ZN12-10/1250，额定电压10kV，额定电流1250A，开断电流31.5kA，动稳定电流标称值80kA,热稳定电流31.5kA。
（2）隔离开关选择为中压隔离开关，型号GNZ-10，额定电压10kV，额定电流2kA，动稳定电流100kA，4s热稳定电流40kA。
（3）电流互感器选择为环氧树脂浇注式电流互感器，型号LDZJ1-10，额定电流比600～1500/5，准确级0.5，二次负荷30VA，准确限流系数15，短时热电流39kA/3s，动稳定电流72kA。
（4）电压互感器选择为油浸式电压互感器，型号JSXN-10，额定电压比10kV/0.1kV，准确级0.5，二次绕组额定负荷120VA，最大容量960VA。
6.6母线的选择
① 220kV母线选择
⑴按经济电流密度选择母线截面。母线最大持续电流为
1.05SNImax=2?=1984A
3UN采用铝母线，Tmax=5000h时，经济电流密度j=0.78A/mm2。有
Sj=
Imax=2543mm2 j23
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预选每相2条125mm×10mm矩形铝导体，平放时IN=3152A，KS=1.45。当θ=40℃时，允许电流为
Ial=KIN=0.14970-40×3152=2553 A > 1984 A
满足长期允许发热条件。
⑵热稳定校验
短路电流I''=0.63kA，tk=0.2s，I0.1=0.63kA,，I0.2=0.63kA 短路电流周期分量热效应为
Qp=
tkS (I''2?10Itk2?Itk2)=5.94kA2·
122短路电流非周期分量热效应为
Qf=TI''2=0.2×5.942=7.057kA2·S 短路电流热效应，即
Qk=Qp+Qf=12.997kA2·S θw=θ+(θal-θ)·(
所以C=91
Smin=
满足热稳定要求. ⑶动稳定校验
短路冲击电流ish=2.55I''=15.147kA 相间应力
-7
Imax2
)=58℃ IalQk?Ks=48mm2<2500mm2
Cfph=1.73×10?ish2β=113.4 N/m Wph=bh2/3=52.08×10-6 m3，бph=4.9×105
b2b?b 由=0.08，=0.074，所以K12=0.37
hb?h1同相条间应力
fb=0.25×10-7ish2/bK12=212.2 N/m Lb.max=2.86m
满足动稳定要求。
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Lb=1.5/4=0.375 学院本科毕业设计（论文） 变电所一次设备的选择 通过以上校验 LMY—125×10，平放，符合要求。 旁路母线在短路时所承受的最严重情况与220kV母线类似，所以旁路母线与220kV主母线的选择一样。 6kV母线选择 ⑵按经济电流密度选择母线截面。母线最大持续电流为 SImax=N=1283A 3UN采用铝母线，Tmax=4800h时，经济电流密度j=0.78A/mm2。有 Sj= Imax=1645mm2 j预选每相2条100mm×8mm矩形铝导体，平放时IN=2259A，KS=1.3。当θ=40℃时，允许电流为Ial=KIN=0.14970-40×2259=1843.58 A >1283A 满足长期允许发热条件。 ⑵热稳定校验 S≥Smin 短路电流I''=0.63kA，tk=0.2s，I0.1=0.63kA,，I0.2=0.63kA 短路电流周期分量热效应为 Qp= tk(I''2?10Itk2?Itk2)=2949kA2·S 122短路电流非周期分量热效应为 Qf=TI''2=0.2×0.632=147.75kA2·S 短路电流热效应，即 Qk=Qp+Qf=3096.75kA2·S θw=θ+(θal-θ)·( 所以C=97 Smin= 满足热稳定要求 （3）动稳定校验 σc≤σal Qk?Ks=573.7mm2<1600mm2 CImax2 )=44℃ Ial25