10kV开闭所电气部分初步设计
电力工程课程设计任务书
班 级：电气工程及其自动化①班
学 生：
学 时：2周
时 间：第14～15周，指导教师：
一、设计题目
10kV开闭所电气部分初步设计
二、设计目的及要求
通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、技术经济分析比较、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设备。
要求根据用户所能取得的电源及负荷的实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，选择开闭所主接线方案、高压配电线路接线方式、高压设备和进出线。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
三、设计依据
本设计是为某住宅区设计建设一座10kV开闭所。
1、供电电源情况
当地供电部门提供两个供电电源,两回10kV进线：
①由110/10kV甲站采用电缆引入，距离住宅区5km。10kV母线短路数据： 、
②由35/10kV乙站采用电缆引入，距离住宅区3km，10kV母线短路数据： 、 。
当地供电部门要求开闭所的过电流保护整定时间不大于1.0s；在用户10kV电源侧进行电能计量。
2、负荷情况
该住宅区属于二级负荷。
该住宅区10kV开闭所设计出线8回。其中4回送电给200kVA变电所，2回送电给315kVA变电所，2回送电给250kVA变电所。变电所采用箱式变电所（站）。
3、自然条件
该地区海拨22.2m，地层以砂质粘土为主。年最高气温39℃，年平均气温23℃，年最低气温-5℃, 年最热月平均最高气温33℃，年最热月平均气温26℃，年最热月地下0.8m处平均温度25℃．主导风向为南风，年雷暴日数52。
四、设计任务
1、选择箱变型号及规格。
2、设计和论证10kV开闭所主接线。
3、计算短路电流。
4、选择并校验电气设备。
5、作电气平面总布置图。
6、开闭所继电保护设计*。
摘 要
本文通过对供电工程的学习，主要是针对10kV开闭所进行初步设计。根据所提供的负荷及对供配电系统的要求，对主要设备进行选型校验，对主变压器、线路进行保护整定计算，对主、变线路进行防雷保护等。
在这次设计中，负荷计算是非常重要的，根据计算结果，可以选择供电系统中线路的导线截面、变压器的型号、电压和电流互感器等主要电气设备的型号。变压器在供电系统中也是重要的设备，掌握了对它的保护和整定计算方法。继电保护装置应用于主要电气设备和二次接线回路中；并熟练掌握了变电所内主要电气设备和二次回路的工作原理。
通过本次课程设计，旨在熟悉变电所中供电系统的负荷计算，掌握变电所中二次回路的基本原理，在此基础上对供电系统中的变电所二次接线进行了设计和保护，最后根据具体环境条件对电气设备进行校验，使本次设计的内容更加完善。
关 键 词：
电力系统、变压器、变电所、电气设备、二次接线、继电保护装置
ABSTRACT
According to the learning of the Power l Supplying Projet, the primary design is about the 10kv switch-substation, according to the load and demand of the supply electric system of factory, the design of the gather reduction voltage substation and distribution system, and the checking of the main electric apparatus, the protection and adjusting and the lightning protection of the main voltage changer and line.
In this design, the calculation of load is very important, according to the result of the calculation, can choose the section of line, the model of the voltage changer, the relaying of voltage and current and so on. The voltage changer is also very important in the supply electric system, mastered the protection and calculation. Made the voltage changer and outfeeder’s protection setting calculation, mastered the principles of the main apparatus and secondary circuit.
According to this design, know the load’s calculation of the supply electric system well, master the basic principles of secondary circuit. In this basis, design and protect the secondary circuit of the substation, finally, according to the particular surroundings checking the main electric apparatus, then improve the content of this graduation thesis.
KEY WORDS：
electric system， voltage changer， substation， electric apparatus， secondary circuit，relaying device 15
10kV开闭所电气部分初步设计
目 录
1 前言. 1
1.1工厂供电的意义和要求. 1
1.2本设计内容及步骤. 1
2 设计和论证10kV开闭所主接线. 3
2.1 高压配电所的主接线方案论证. 3
3 小区箱式变电站的选择. 5
4 负荷计算及短路电流计算. 7
4.1供电系统的总计算负荷. 7
4.2短路电流的计算. 8
4.2.1 在最小运行方式下短路电流的计算..............................8
4.2.2 在最大运行方式下短路电流的计算..............................9
5 电气设备选择与校验. 11
5.1高压配电所电气设备的选择. 11
5.2高压配电所电气设备的校验. 12
5.3导线和电缆截面的选择与校验. 14
6 电气主接线图. 16
7 总 结. 17
参考文献. 18
10kV开闭所电气部分初步设计
1前 言
1.1 企业供配电的意义和前景
随着工农业生产的机械化，自动化水平的快速发展，对电能的需求量也愈来愈大，对供电的可靠性、经济性、灵活性及电能的质量要求愈来愈高。在传统的供电系统中，很多工矿企业，尤其中小型企业和作坊式工厂，出现设备落后甚至早已超过使用年限；线路布局不合理甚至线况极差；设备管理和维护不得当；无保护系统或相对落后；日常操作不合理等等现象，这些现象不仅使电能大量损耗，带来不合理利用，而且给工人和企业带来极大的安全隐患，一旦爆发将会带来极大的后果。
企业供电系统处于电力系统的末端，经过一至两级降压后直接向负荷供电，因此接线相对简单。它作为电力系统的一个组成部分，必然要反映电力系统各方面的理论和要求，并恰当地运用在工矿企业供电的设计、维护运行中，因此它要受到电力系统工作情况的影响和制约。但工矿企业供电系统和电力系统又有所不同，它主要反映工矿企业用户的特点和要求。如，工矿企业的电力负荷的统计计算，电能的合理经济利用，减少用地面积的新型变电站结构，大型及特种设备的供电，厂内采用集中和调度技术的合理性问题等。这些问题有的与电力系统的安全和经济运行关系密切，有的是为了保证用户的高质量用电。近些年来,由于能源紧缺,计划用电、节约用电、安全用电受到了普遍重视，工矿企业供电的讨论内容较过去更为广泛。如供电方案的可行性研究、低能耗高性能、便于安装维护快速施工的新型电气设备及配电电器的选用，我国现行接地运行方式与国际标准协调的研讨，以及计算机用于工矿企业供电系统的辅助设计及监控等。这些都已在国内引起热烈的讨论。随着电力工业的快速发展及规模的不断扩大，传统的供电技术已不适应现代供电系统的更高要求。为此必须利用不断涌现的新理论、新方法、新技术、新设备，把计算机技术、通信技术与传统的供电技术相结合，形成现代供电技术，以适应现代供电系统的快速发展要求。
1.2本设计的课题及内容
本供配电系统设计的对象为某10kV开闭所，其设计所用的相关资料及数据见本设计的任务书。根据本设计的要求，可将整个供配电系统的分为以下几个方面进行分步计算与设计：
（1）设计和论证10kV开闭所主接线
配电所的电气主接线是以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。其基本形式按有无母线通常分为有母线按线和无母线按线两大类。主接线是由电力变压器、各种开关电器、电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配电能的电路。。
（2）小区箱式变电站的选择
它具有成套性强、体积小、结构紧凑、运行安全可靠、维护方便、以及可移动等特点，与常规土建式变电站相比，同容量的箱式变电站占地面积通常仅为常规变电站的1/10～1/5，大大减少了设计工作量及施工量，减少了建设费用。
（3）负荷计算及短路电流计算
在供电系统中，由于电气设备载流部分的绝缘损坏、工作人员违规操作等原因，造成供电系统的短路故障。发生短路时，将会严重影响电力系统的稳定性，对电气设备有严重危害。通过计算短路电流，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以避免短路时所造成的各种危害。
（4）选择并校验
电气设备气设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置所处的位置，环境温度，海拔高度以及有无防尘防火防剥等的要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率的要求。
电气设备按在短路故障条件下工作进行选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器及装有熔断器的电压互感器，不必进行动稳定度和热稳定度的校验；对电力电缆，由于机械强度足够，所以也不必要进行短路动稳定度和热稳定度校验。
下面就结合设计任务书，根据以上四个部分依次进行计算和设计。
2 设计和论证10kV开闭所主接线
配电所的电气主接线是以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。其基本形式按有无母线通常分为有母线按线和无母线按线两大类。主接线是由电力变压器、各种开关电器、电流互感器、电压互感器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备以一定次序相连接的接受和分配电能的电路。由于本设计工作电源由附近地区110／10kV甲变电站和35/10kV乙变电站取得，该厂又属于二级负荷，故需有两路进线，高压配电所采用采用单母线接线。各住宅小区变电所均需选用两台变压器，故可采用单母线分段接线方式。
2.1 高压配电所的主接线方案论证
（1）方案一：两路电源的单母线接线
两路电源进线的单母线接线的典型方案如图2-1，两个进线断路器必须实行操作联锁，只有在工作电源进线断路器断开后，备用电源进线断路器才能接通，以保证两路电源不并列运行。
若图片无法显示请联系QQ3710167
图2-1 单母线接线
单母线接线优点是简单、清晰、设备少、运行操作方便且有利于扩建，但可靠性与灵活性不高。若母线故障或检修，会造成全部出线停电。
（2）方案二：单母线分段接线
当出线回路数增多且有两路电源进线时，可用断路器将母线分段，成为单母线分段接线，如图2-2所示，QF3为分段断路器。母线分段后，可提高供电的可靠性和灵活性。在正常工作时，分段断路器可接通也可断开运行。两路电源进线一用一备时，分段断路器接通运行，此时，任一段母线出现故障，分段断路器与故障段断路器都会在断电保护装置下自动断开，将故障段线母线切除后，非故障段母线便可继续工作。而当两路电源同时工作互为备用（又称暗备用）时，分段断路器则断开运行，此时若任一电源（如电源１）出现故障，电源进线断路器（QF1）自动断开，分段断路器QF3可自动投入，保证给全部出线或重要负荷继续供电。
若图片无法显示请联系QQ3710167
图2-2 单母线分段接线
单母线分段接线保留了单母线的优点，又在一定程度上克服了它的缺点，如缩小了母线故障的影响范围、分别从两段母线上引出两路出线可保证对一级负荷的供电。
(3) 主接线的论证
1) 单母线接线与单母线分段接线的比较,见表2-1。
表2-1 接线方式的比较
单母线
单母线分段
断路器台数
12台
11台
占地面积
占地面积较大
占地面积较小些
优点
接线简单、清晰、设备小、操作方便、
便于扩建、投资较小
接线简单、操作方便、便于扩建供电可靠性，灵活性较好
缺点
供电的可靠性，灵活性较差,不能满足Ⅰ、Ⅱ类用户需要
投资较大些，占地面积较大
适用范围
用于6—220KV系统中只有一台发电机或一台主变，且出线不多的中、小型变电所
适用于6—10KV电压等级引出线在6回以上的中、小型变电所中
2) 主接线的确定
根据原始资料提供，和电力系统的发展，用户的需求等几方面综合考虑，所以确定10kV开闭所的主接线方式为：单母线分段接线。
10kV开闭所电气部分初步设计
3小区箱式变电站的选择
箱式变电站有称预装式变电站是集高压受电部分、配电变压器、低压配电部分于一体的组合装置，该技术是从欧洲引进的，俗称欧式箱变也是日常生活中常用的箱变之一。以ZBW(XBW)系列箱式变电站为例：
它具有成套性强、体积小、结构紧凑、运行安全可靠、维护方便、以及可移动等特点，与常规土建式变电站相比，同容量的箱式变电站占地面积通常仅为常规变电站的1/10～1/5，大大减少了设计工作量及施工量，减少了建设费用。
（1）型号及其含义:
图3-1
（2）ZBW(XBW)系列箱式变电站的主要技术参数简介，见下表 3-1
表3-1 ZBW(XBW)系列箱式变电站主要技术参数
若图片无法显示请联系QQ3710167
（3）箱式变电站平面布置形式及外形尺寸(1) ZBW系列箱式变电站，根据排列方式分：
“目”字型排列（图3-2、图3-3） “品”字型排列（图3-4、图3-5）
若图片无法显示请联系QQ3710167
图3-2
图3-3
图3-4
图3-5
图1 ZBW系列箱式变电站平面布置图 H-高压室 T-变压器室 L-低压室
(2) 箱变的外形尺寸见图3-6、图3-7、表3-2：
若图片无法显示请联系QQ3710167
图3-6
ZBW系列箱式变电站外形图(“目”字型排列)
图3-7
ZBW系列箱式变电站外形图(“品”字型排列)
表3-2
若图片无法显示请联系QQ3710167
该住宅区10kV开闭所设计出线8回。其中4回送电给200kVA变电所，2回送电给315kVA变电所，2回送电给250kVA变电所。变电所采用箱式变电所（站）。故选择8个ZBW系列的箱式变电站,其高压侧额定电压均为10kv,变压器的容量分别为4个200kVA,2个315kVA,2个250kVA。因为是为生活小区供电，而且容量均在50-400kvA内，故由表2选择三相品字型排列。
4 负荷计算及短路电流计算
4.1供电系统的总计算负荷
计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。
其中由设计要求所给出的数据可知,该开闭所出线所供给的8个变电站的变压器功率因素都按已达到0.9处理,参照设计任务书所给条件可知,开闭所8回出线中4回送电给200kVA变电所，2回送电给315kVA变电所，2回送电给250kVA变电所。所以,可以确定总的计算负荷，确定这一级的计算负荷的目的是为了选择高压母线及其开关电器和高压进线电力电缆。
即 ,
,
,
若图片无法显示请联系QQ3710167
,
,
,
,
具体计算如下表4-1所示:
表4-1 计算总的负荷
有功计算负荷
无功计算负荷
同时系数
有功计算负荷
无功计算负荷
视在计算负荷
高压侧计算电流
功率因数
1737
849.2
=0.95
=0.97
1650.15
823.72
1850
106.81
0.9
由以上计算可知，分别由两个地区变电所引入的10 电源干线的总的计算电流 =106.81A。
4.2短路电流的计算
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
短路电流计算的方法：常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。绘制短路电路图如图4-1：
若图片无法显示请联系QQ3710167
图4-1 短路计算电路
4.2.1 在最小运行方式下短路电流的计算(以甲站中200kVA为例）
（1）确定基准值
设S d =100MVA，Ud=Uc，即高压侧Ud1=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则
I d1=S d/ U d1=100MVA/（ ×10.5kV）=5.50kA
I d2 =S d/ U d2=100MVA/( ×0.4kV）=144.34kA
（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1）电力系统（S0C = 200MV·A）
X1* = 100kVA/200= 0.50
2）电缆线路
由110/10kV甲站采用电缆引入，故对10kV电力电缆可取X0=0.10Ω/km,而线路长5km，故
X2*=（0.10×5）Ω×100MVA/（10.5kV）2=0.45
绘制等效电路如图，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。
若图片无法显示请联系QQ3710167
图4-2 等效电路
（3）求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
1）总电抗标幺值
X*∑（k-1）=X*1+X*2= 0.50+0.45= 0.95
2）三相短路电流周期分量有效值
I（3）k-1=Id1/X*∑（k-1）=5.50kA/0.95= 5.79 kA
3）其他三相短路电流
I"(3)=I(3)∞=I(3) k-1=5.79kA
i(3)sh=2.55 I"(3)=2.55×5.79kA=14.76kA
I(3) sh =1.51 I"(3)=1.51×5.79kA=8.74kA
4）三相短路容量
S(3) k-1=S d/ X*∑（k-1）=100MVA/0.95=105.26MVA
4.2.2 在最大运行方式下短路电流的计算
同理:（1）确定基准值
设S d =100MVA，Ud=Uc，即高压侧Ud1=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则
I d1=S d/ U d1=100MVA/（ ×10.5kV）=5.50kA
I d2 =S d/ U d2=100MVA/（ ×0.4kV）=144.34kA
（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统（Soc= 300MV·A） X1*= 100/300= 0.332）电缆线路
10kV开闭所电气部分初步设计
X2*=（0.10×5）Ω×100MVA/（10.5kV）2=0.45（3）求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标幺值 X*Σ(K-1) = X1*＋X2* =0.33+0.45=0.78 2）三相短路电流周期分量有效值 I（3）k-2=Id2/X*∑（k-2）=5.50kA / 0.78= 7.05kA 3）其他三相短路电流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-1=7.05kA
i(3)sh=2.55 I"(3)=2.55×7.05kA=17.98kA
I(3) sh =1.51 I"(3)=1.51×7.05kA=10.64kA
4）三相短路容量
S(3) k-1=S d/ X*∑（k-1）=100MVA/0.78=128.21MVA
表4-2甲站最小运行方式下短路计算结果
短路计算点
总标幺值
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA
IK(3)
I"(3)
I(3)∞
i(3)sh
I(3) sh
S(3) k
K-1点
0.95
5.79
5.79
5.79
14.76
8.74
105.26
表4-3甲站最大运行方式下短路计算结果
短路计算点
总标幺值
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA
IK(3)
I"(3)
I(3)∞
i(3)sh
I(3) sh
S(3) k
K-1点
0.78
7.05
7.05
7.05
17.98
10.64
128.21
表4-4乙站最小运行方式下短路计算结果
短路计算点
总标幺值
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA
IK(3)
I"(3)
I(3)∞
i(3)sh
I(3) sh
S(3) k
K-1点
1.36
4.04
4.04
4.04
10.30
6.10
73.53
表4-5乙站最大运行方式下短路计算结果
短路计算点
总标幺值
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA
IK(3)
I"(3)
I(3)∞
i(3)sh
I(3) sh
S(3) k
K-1点
0.95
5.79
5.79
5.79
14.76
8.74
105.26
5电气设备选择与校验
供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置及成套配电设备等。电气设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。
电气设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置所处的位置，环境温度，海拔高度以及有无防尘防火防剥等的要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率的要求。
电气设备按在短路故障条件下工作进行选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器及装有熔断器的电压互感器，不必进行动稳定度和热稳定度的校验；对电力电缆，由于机械强度足够，所以也不必要进行短路动稳定度和热稳定度校验。
(1)动稳定校验条件：
imax≥i(3)sh
或 Imax≥I(3)sh
式中imax，Imax--开关的极限通过电流（动稳定电流）峰值和有效值（单位为kA）；i(3)sh ，I(3)sh --开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值（单位为kA）。
(2)热稳定校验条件：
It2t≥I(3)∞2tima
式中 It--开关的热稳定电流有效值（单位为kA）；
t--开关的热稳定试验时间（单位为s）；
I(3)∞--开关所在处的三相短路稳态电流（单位为kA）；
tima --短路发热假想时间（单位为s）。
短路发热假想时间tima一般按下式计算：
若图片无法显示请联系QQ3710167
式中tk--短路持续时间，用电路主保护动作时间加对应的断路器全分闸时间。
若图片无法显示请联系QQ3710167
5.1高压配电所电气设备的选择
本设计在成套设备的选用时高压侧采用KYN28-12系列的高压配电柜, KYN28-12型户内金属铠装移开式开关柜，系3.6～12kV三相交流50Hz单母线及单母线分段系统的成套配电装置，主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业单位配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等。实行控制保护、监测之用，本开关设备满足IEC298、GB3906及DL\T404等标准要求。具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分、误合断路器、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器，防止误入带电间隔、防止在带电时误合接地开关的联锁功能，既可配用ABB公司的VD4断路器，又可配用国产VS1真空断路器，实为一种性能优越的配电装置.一次主要设备选择如表5-1。
表 5-1 一次主要设备选择
KYN28-12型户内金属铠装移开式开关柜
一
次
主
要
设
备
高压断路器
VS1-12 630A
高压隔离开关
GN30-12 630A
高压断路器
XRNT3-10 125A
电流互感器
LZZJB6-10 300A 0.5级
电压互感器
JDZ10 0.5级
5.2高压配电所电气设备的校验
高压一次设备的选择校验项目和条件如表5-2所示。
表5-2 高压电器的选择校验项目和条件
电气名称
额定电压
额定电流
断流能力
短路电流校验
动稳定
热稳定
高压熔断器
√
√
√
—
—
高压隔离开关
√
√
—
√
√
高压负荷开关
√
√
√
√
√
高压断路器
√
√
√
√
√
电流互感器
√
√
—
√
√
电压互感器
√
—
—
—
—
注：表中“√”表示必须校验，“－”表示不要校验;
(1)高压断路器的选择与校验
高压断路器是高压供配电系统中最重要的电气开关设备，正常时能接通和分断电路中的负荷电流，当电路中发生故障时，可由继电保护装置驱动高压断路器迅速切断故障电流。高压断路器的选择首先按正常使用条件初选一个型号，即：
①断路器的额定电压不得小于其工作电压；
②断路器的额定电流不得小于其计算电流；
③动稳定校验 ≥ ；
④热稳定校验 ≥ 。
在本设计中，根据总的计算电流 ＝106.81A，可初选VS1-12/630型进行校验，见表5-3。
表5-3 高压断路器的选择校验表
序
号
安装地点的电气条件
VS1-12/630高压断路器
项目
数 据
项目
数 据
结论
1
10kV
12kV
合格
2
106.81A
630A
合格
3
7.05kA
20kA
合格
4
17.98kA
50kA
合格
5
(7.05)×(7.05)×1.1=54.67
＝1600
合格
(2)高压隔离开关的选择与校验
若图片无法显示请联系QQ3710167
表5-4 GN30-12/630高压隔离开关的选择校验表
序
号
安装地点的电气条件
GN30-12/630高压隔离开关
项目
数 据
项目
数 据
结论
1
10kV
12kV
合格
2
106.81A
630A
合格
3
17.98kA
50kA
合格
4
(7.05)×(7.05)×1.1=54.67
＝1600
合格
(3)高压熔断器的选择与校验
在本设计中，高压侧熔断器是用于保护电压互感器的。一般的,选择高压熔断器熔体电流应取线路计算电流的1.1～1.3倍；考虑到变压器的正常过负荷电流、励磁涌流及低压侧电动机自起动引起的尖峰电流等因素，一般取一次侧额定电流的1.5～2倍。
因此，可初选XRNT3-10/125型进行校验，满足条件校验合格。
(4)电流互感器的选择与校验
电流互感器在电路中主要用于测量、计算和各种继电保护等，其选择的要求首先按正常工作条件和使用地点、环境来选。按要求初选LZZJB6-10电流互感器，如表5-5。校验条件为：
①电流互感器的额定电压不低于装设地点电路的额定电压;
②电流互感器的额定一次电流不小于电路的计算电流，而其额定二次电流一般为5A；若图片无法显示请联系QQ3710167
③动稳定度校验： ≥ ；
④热稳定度校验： ≥ 。
表5-5 LZZJB6-10电流互感器的选择校验表
序
号
安装地点的电气条件
LZZB6-10电流互感器
项目
数 据
项目
数 据
结论
1
10kV
12kV
合格
2
106.81A
300A
合格
3
17.98kA
50kA
合格
4
(7.05)×(7.05)×1.1=54.67
＝1600
合格
（5）电压互感器的选择与校验
若图片无法显示请联系QQ3710167
5.3 导线和电缆截面的选择与校验
对10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验其电压损失、机械强度、短路热稳定等条件。
10kV开闭所电气部分初步设计
5.3.1按发热条件选择电缆截面(由110/10kV甲站引入且最大方式运行时)
线路计算电流为
若图片无法显示请联系QQ3710167A
又，按发热条件选择电缆截面(由35/10kV甲站引入且最大方式运行时)
线路计算电流为
若图片无法显示请联系QQ3710167A
查《供电工程》附录表32 得25mm2截面的YJV型电缆在23℃的载流量为135A，大于106.81A，因此选择YJV22-8.7/10型电力电缆。
5.3.2按电压损失条件进行校验
查《供电工程》附录表11 得YJV22-8.7/10型电力电缆的r0=0.87Ω/km， =0.12Ω/km。
将参数代入式得
ΔU1%=(r0p1L1+x0q1L1)/(10UN2)
=(0.87Ω/km 若图片无法显示请联系QQ3710167kW 5+0.12Ω/km kvar 5)/(10 (10kV)2)
=3.18<5
ΔU2%=(r0p2L1+x0q2L1)/(10UN2)
=(0.87Ω/km kW 3+0.12Ω/km kvar 3)/(10 (10kV)2)
=2.695<5
因此，所选择电缆线截面满足电压损失的要求。
5.3.3母线的选择与校验
1.按发热条件选择导线和电缆截面
线路计算电流I=55.7A,查文献一第241面的表30得63×6.3的载流量为1125A,可选TMY-3(63×6.3)型母线。
2.按短路热稳定条件检验。
导体截面积A=23.4mm2,由文献一第58面短路热稳定条件得tima= 1.1s,Amin=63×6.3mm2=396.9mm2,A>Amin,符合短路热稳定条件。
综上所述，可选择TMY-3(63×6.3)型电缆。
6电气主接线图
若图片无法显示请联系QQ3710167
图6-1 10kV开闭所主接线
总 结
本次课程设计是10kV开闭所电气部分初步设计。课程设计结束了，我基本上掌握了对一次供电系统设计所要经历的步骤。
此过程包括整体构思、资收集和整理、技术数据计算、方案的论证与选择、组织成稿与完善。在完成本次设计的过程中，最大的难点就是资料的搜集。由于很多图书资料内的设备及方案过于落后，甚至有些在现代供配电设计中已经淘汰，因此设计时需要根据计算的技术数据在期刊及网络上进行搜集设备及方案的信息。另外本设计的重点是一次系统，在继电保护及二次系统方面没有太大的设计深度，因此本设计还是存在一定的缺陷。经过本次毕业设计的锻炼，在专业知识方面，本人不仅对供配电系统有了更系统化地学习，而且对其他专业课的巩固有了很大的促进作用。另外该过程中，还学会使用相关的辅助工具，如公式编辑器等。尤其是能熟练利用Office软件进行专业论文的编排，这些对以后的工作与学习都将有很大的帮助
作为大学阶段一次重要的学习经历我感觉自己受益非浅，同时深深的感觉的自己的自学能力在逐步提高，独自思考和分析问题的能力也得到增强。 不久的将来，我将要走上工作岗位。我非常重视这样的学习机会，会更加努力的学好专业课知识，为以后的工作道路打下坚实的基础。
致 谢
经过半个月的课程设计的学习,使我对供电系统有了新的认识,对小区开闭所的设计由一无所知到现在的一定程度的掌握。由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有徐老师的细心教导耐心解答，以及一起设计的同学的帮助，想要完整完成这个设计对于我来说有点难。这次的课程设计让我受益非浅， 感谢学校学院领导给我学习的机会，也在此对所有帮助过我的人表示衷心的感谢！
参考文献
【1】 翁双安，供电工程. 北京：机械工业出版社，2004.5
【2】 苏文成. 工厂供电. 北京：机械工业出版社，2001.3
【3】 刘介才. 工厂供电（第4版）. 北京：机械工业出版社，2005.7
【4】 王建华. 电气工程师手册. 北京：机械工业出版社，2006.2
