王宇峰：辽河油田60KV/10KV变电站电气设计
Smin——导体最小截面。 (4)动稳定效验
按导体弯曲情况进行应力计算，软导体可不进行效验。
4.7.3 高低压侧母线选择
（1） 60KV侧母线选择 最大长期工作电流
Igmax?2?1.05Ie?2?1.05200003?60?404.16?A?
最大负荷利用小时数为5000h.为了母线长期运行经济性，一般均应按经济 电流密度选择导体截面，这样可使年计划费用最低。 查表得经济电流密度j=1.08A/mm2
经济截面 Ssec=Igmax/j=404.16A/1.08A/mm2=374.22mm2 根据经济截面和最大长期工作电流可初选LGJ-400的钢芯铝绞线
表4-8钢芯铝绞线长期允许载流量
Tab.4-8 steel calls al stranding wire long-term allow carrying capacity 型号 LGJ-400
+700C 840A
+800C 835A
裸导体载流量在不同海拔高度及环境温度下的综合修正系数K=1 Igmax≤KIe=835A 热稳定校验
S?Smin?QdC
C—热稳定系数 S—所选导线的表面积
短路电流热效应Qd=165.14KA2S 查表得 C=66*106
Smin?QdC165.14?106??194.7?10?6m2666?10
S?400?10?6m2?Smin?194.7?10?6m2
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辽宁工程技术大学毕业设计
以上所述满足热稳定要求。LGJ-400选择合格。
（2） 10KV侧母线选择 最大长期工作电流
Igmax?2?1.05Ie?2?1.05200003?10.5?2309.5?A?
最大负荷利用小时数5000小时，查表得经济电流密度j=0.78A/mm2 经济截面 Ssec=Igmax/j=2309.5A/0.78A/mm2=2960.9mm2 初选导线型号如下：
表4-9 矩形铝导体尺寸及长期允许载流量
Tab.4-9 rectangular aluminum conductor size and long-term allow carrying capacity hxb(mmxmm) 100x10
三条 平放
允许载流量 3181（A）
裸导体载流量在不同海拔高度及环境温度下的综合修正系数K=1 Igmax≤KIe=3181A 热稳定校验：
S?Smin?QdC
C—热稳定系数 S—所选导线的表面积
短路电流热效应Qd=1819.9KA2S 查表得 C=97*106
Smin1819.9?106?62???439.8?10mC97?106
QdS?3000?10?6m2?Smin?439.8?10?6m2
以上所述满足热稳定要求。 动稳定校验：
三相水平布置，母线在绝缘子上平放，母线允许应力
?y?6860N/cm2，每相母线的截面尺
寸180*10*3mm2,母线支持绝缘子之间的跨距L=1.5m,母线的相间距离a=0.65m,发生三相的最大冲击电流iim?53.763KA 多片矩形导体的机械应力：
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???x?x??x
?x?Fx2lc2/hb2
2?x?x—相间作用力(N/cm2),计算公式?x?x?1.73?10?3?(L2/a)?ich??
?x—同相导体间相互作用力的应力（N/cm2）
2Fx—导体片间作用力，计算公式Fx?9.8Kx(ich/b)?10?2 Kx—查表为0.07 2Fx?9.8Kx(ich/b)?10?2?9.8?0.07?(53.7632/10)?10?2?1.98(N/cm2)
?x?Fx2lc2/hb2?1.982?1502/(100?102)?8.82(N/cm2)
2?x?x?1.73?10?3?(L2/a)?ich???1.73?10?3?(1502/65)?53.7632?1730.9(N/cm2)
??1730.9?8.82?1739.72(N/cm2)
允许应力
?y?6860N/cm2???1739.72N/cm2
所以动稳定满足要求。
表4-10根据回路最大持续工作电流选择高压侧母线
Tab.4-10 according to loop maximum continuous working current choose high voltage side bus 型号 LGJ-400
+700C 840A
+800C 835A
表4-11 根据Ig选择低压侧母线：矩形铝导体
Tab.4-11 according to choose low voltage side bus bar: rectangular aluminum conductor hxb(mmxmm) 100x10
三条 平放
允许载流量 3181（A）
4.8 高压开关柜的选择
表4-12 开关柜型号 Tab.4-12 switchgear model
型号 GFC—15P(F)
额定电压（kv）
10.5
最高工作电压（kv）
11.5
（1）开关柜配制断路器的校验： 最大长期工作电流为：
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Igmax?1.05Ie?1.05200003?10.5?1154.7(A)
由此根据工作电压和工作电流以及户外工作条件，本设计可初步选用真空断路器，其型号为ZN12—10型。有关技术数据见表3-11
表4-13 ZN12-10/1000型断路器有关技术数据表
Tab.4-13 ZN12-10/1000 circuit breaker relevant technical data sheet type
额定短
最高工
额定电
型号
压（kv）
（kv）
ZN12—10
10
11.5
（A）
（kA）
1260
31.5
80
80
31.5
作电压
电流
电流
（kA） （kA） （kA）
额定
路开断
合电流
电流
电流4s
额定关
动稳定
热稳定
额定电压 Ue=10.5kv>Uwe=10kv
额定短路开断电流Iebr=31.5kA>itd2=21.12kA 额定关合电流Ie.g=80kA>iimd2=53.763kA 动稳定电流idw=80kA> iimd2=53.763kA 短路计算时间td=4+0.08=4.08(s)
（2）为了计算方便，本设计在设备选折中把系统容量视为无穷大电源，这样假设对于设备选折校验是偏于保守的，无穷大电源的特点是短路电流的周期分量是不衰减的。即
????It???I???0??I?2??I?4?所以
????It???I???0??I?2.04??I?4.08??21.12(kA)
由于短路计算时间td大于1s,所以热效应不考虑非周期分量发热。
22??2??2QZ?(I???.9(kA2.s)0??I?2.04??I?4.08?)td/12?21.12?4.08?1819
Ir2tr?31.52?4?Qd
所以，满足热稳定。
其保证值与计算值的比较见表4-14。
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王宇峰：辽河油田60KV/10KV变电站电气设计 表4-14 10KV断路器各项技术数据与各项计算数据比较表
Tab.4-14 10 KV technical data and the circuit breaker data calculation comparison
计 算 数 据 电网电压U=10KV
长期最大工作电流Igmax=1154.7KA 次暂态短路电流I
ZN12—10/1000断路器额定值
额定电压Ue=10.5KV 额定电流Ie=1260A 额定开断电流Iekd=31.5KA 额定关合电流iegd=80KA 动稳定电流idw=80KA 热稳定：31.522*4 KA2S
\=21.12KA
冲击电流ich =53.76KA 短路冲击电流Ich =53.76KA 热效应QK=1819.9KA2S
（3）从变压器出口到母线进线选择型号代码为两个Z213的开关柜
表4-15 Z213的开关柜的配制
Tab.4-15 of the preparation of the Z213 switch cabinet 型号名称 ZN-10/1250-31.5 GN 15-600 JN10-31.5 LZX-10 FTR ZNR-LXQ 外形尺寸mm
数量 1 1 1 3 3 3 800*2100*2200
(4) 低压母线电容柜：选两个型号为274
表4-16 274的开关柜的配制
Tab.4-16 of the preparation of the 274 switch cabinet 型号名称 FCO3避雷器 BW电容器 RN1-10熔断器 外形尺寸mm
数量 3 3 3 800*1500*2200
(5) 厂用变柜：型号为276和277组合
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