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1、 1前言随着我国经济的发展，工业化水平越来越高，电在我们的日常生活、生产中的作用是其他形式的能无以替代的，电能从发电厂（无论是水电厂、火电厂、太阳能发电出、潮汐发电厂还是余热发电厂）发出后要能将其以适合的电压或功率送到各不同的用户就要经过变电站的变电、分配、送电等过程。因此，变电站在电网中的作用同样举足重轻。 变电站的功能就是汇集来自发电厂、其他变电站等的电能，经过降压后，将电能分配输出到各个用户。变电站就是一个供电分支站点，英文叫substation。变压器将电网的高压电变成低压后，经过低压柜分配出去。根据各个地区的地理环境，负荷情况，变电站的地位等综合情况设计出相应的变电站是一项考察设计人
2、员综合能力的工作，设计中关键的两点是：一、能够正确统计变电站所处位置的用电负荷，并按照5-10年的发展规划正确选择主变压器的型号，容量及台数，二、确定主接线。电气主接线是发电厂、变电所电气设计的重要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案，决定于电压等级和出线回路数。变电站各个电气设备的选择也是非常重要的，必须在考虑设备所在回路的额定电流，正常工作电流，额定电压
3、等的同时考虑到过电压，过负荷时的情况，以及设计成本，经济造价等问题。在设计的过程中即能够保证变电系统正常运行时的要求，还要兼顾系统检修或者故障时保证一、二级负荷的继续安全供电等，要解决这一系列复杂的问题就必须在选择主变，主接线，电气设备的时候多方考虑。在选主变时一般考虑两台主变互为备用，必要时增加至三台。考虑到系统故障检修问题时，高压母线也要选用双母线，双母线分段或者带旁路母线等接线方式。本文在设计时综合考虑了这些问题并根据原始资料和负荷情况等确定选择两台主变，110kV采用双母线接线，10kV采用单母线分段接线的主接线方案，并根据主接线及负荷情况合理的选择了各电气设备,配电装置采用中型配置，
4、110kV为户外配置，10kV为户内配置。2总体方案设计 2.1分析待设计变电所情况待设计变电所东北10km和东南8km处各有一地区变电所，自地区变电所各引出一回110kV架空线至本变电所。其中东北处变电所：短路容量为：当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，。根据资料分析如图1：图1110kV出线两回，分别由两个变电站供电。分析10kV侧负荷情况。10kV出线14回。 本变电站的电压等级为110kV/10kV。变电站由两个系统供电，系统S1为当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，。S2为一个无限大功率电源系统。该地区自然条件：年最高气温 40摄氏度，年最底气温- 5摄氏度，年平
5、均气温 20摄氏度，最热月平均气温35摄氏度。2.2总体方案设计 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：A、 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。B、 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。切除故障停电时间最短、影响范
6、围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。C、 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。D、 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。E、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
7、、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。根据以上分析对系统拟定两个方案。2.2.1方案一设计由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。为了便于扩建，变电站110kV侧和10kV侧，均采用有母线接线。110kV220kV出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置，在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV110kV系统中，当停电检修断路器时，为保证重要负荷的安全供电，可采用双母线或者单母线分段接线。610kV配电装置出线回路数目为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
8、，要求可靠性和灵活性较高的场合。根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图2.1至图2.4所示。110kV电气主接线，如图2.1所示，确定为双母线接线 图2.1双母线接线10kV电气主接线，如图2.2所示，确定为单母线分段接线 图2.2 单母线分段接线2.2.2 方案二设计110kV电气主接线，如图2.3所示，确定为单母线分段带旁母接线图2.3单母线分段带旁母接线10kV电气主接线，如图2.4所示，确定为双母线接线 图2.4双母线接线2.3方案比较表2-1 主接线方案比较表 项目 方案 方案方案技术一、110kV接线、优点：简单清晰、操作方便、易于扩建，可靠性高、调度灵活缺点：母线故障
9、或检修是，隔离开关进行道闸操作易发生事故 适用于供电可靠性要求高，出线回路数110kV最多为4回的母线二、10kV接线、优点：接线简单，操作方便，可靠性高 缺点：一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该端母线的回路在检修期间都要停电适用于所内安装两台主变压器，10kV出线每段不超过6回一、110kV接线、优点：供电可靠性高，运行灵活，易于扩建 缺点：接线复杂，设备多适用于对供电可靠性要求较高，进出线回路较多的110kV及以下电压等级母线二、10kV接线、优点：简单清晰、操作方便、易于扩建，可靠性高、调度灵活 缺点：母线故障或检修时，隔离开关进行道闸操作易发生事故 适用于供电可靠性要求高，出线回路
10、数110kV最多为4回的母线经济设备少、占地少、投资小节约成本 占地大、设备多、投资大 母联断路器兼作旁路断路器节省投资2.4方案选择表1-1中对方案一和二的优缺点及适用范围作了详细的比较，根据比较可知方案一更好，所以选择方案一作为本次设计的方案。3 主变压器选择3.1变电所负荷统计要选择主变压器和站用变压器的容量，确定变压器各出线侧的最大持续工作电流。首先必须要计算各侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kV负荷和110kV侧负荷的统计。由公式 式中 某电压等级的计算负荷负荷同时率（10kV取0.8、110kV取0.9、）P、cos各用户的负荷和功率因数根据资料， 10kV侧负
11、荷同时率为0.8，最小负荷是最大负荷的70%对10kV侧的负荷统计如下：110kV侧负荷同时率为0.9，待设计变电所的负荷年增长率为9%所以110kV侧负荷的负荷为：在进行负荷统计时，一般要考虑变电所5-10年的发展规划计算负荷，按照5年发展计算负荷为：按照10年发展计算负荷为：3.2 变电所主变压器确定3.2.1 主变压器容量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的规划负荷选择，并适当考虑到远期510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
12、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6070%。根据上节的负荷统计，当一台主变压器停运时，其余变压器容量要能保证全部负荷的70%，所以单台主变应能承担。故选25000kVA的主变压器就可满足负荷需求。3.2.2 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，为保证系统的安全运行，故选用两台25000kVA的主变压器，并列
13、运行且容量相等。3.2.3 主变压器型式的选择具有两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，主变压器采用双饶组。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。故本站主变压器选用有载双圈变压器。我国110kV及以上电压变压器绕组都采用连接；其中性点多通过消弧线圈接地。35kV以下电压变压器绕组都采用连接。故所选主变压器型号及参数如表3-1所示。SFZ9-25000/110kV型有载调压双绕组变压器，额定电压11032.
14、5%/10.5kV，联接组别YN，d11，阻抗电压=10.5%，每相附套管电流互感器，LR-110-100300/5A1只，LRB-110-200600/5A2A1只，变压器中性点电流互感器为LRB-60-300/5A1只，爬电比距2.5cm/kV。表3-1 SFZ9-25000/110kV型有载调压双绕组变压器技术参数型号额定容量（kVA）额定电压额定电流绕组阻抗标幺值高压低压SFZ9-25000/110kV2500011032.5%/10.5kV131.41376.30.420.420.018阻抗电压%空载损耗（kw）负载损耗（kw）联接组别10.50.4410.521.2110.7YN，
15、d114 所用电设计降压变电所的所用电负荷一般容量都不太大，对其可靠性的要求远不如发电厂的厂用电那样高，因此，变电所的所用电接线简单，所用电压也只需380/220 V级。 4.1所用电设计的要求及原则一、所用电设计要求：所用电设计应按照运行，检修和施工的需要，考虑全厂发展规划，积极慎重的采用经过试验鉴定是新技术和新设备，使设计达到技术先进，经济合理。所用电接线应满足正常运行的安全，可靠，灵活，经济和检修，维护方便等一般要求外，还应满足下列特殊的要求：1）、所用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。2）、扩建连续施工，对公用负荷的供电要结合远景规划。3）、所用电设计应按照运行、检修
16、和施工的要求，考虑全所发展的规划，积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备，使设计达到技术先进，经济合理。4）、选设备的形式时，应结合所用配电装置的布置。二、设计原则：a、所内有较低电压母线时，可将一台变压器通过旁母断路器开关接到旁路母线上。正常运行时，由工作母线供电，在工作检修或进行试验时，则倒换旁路母线上供电b、由主变压器的低压侧引接，所用变压器要选用大断流容量开关设备，否则还要加电抗器。c、设备的布置应符合电力生产的工艺流程的要求，做到设备布局和空间利用合理。d、创造良好的工作环境，巡回检查道路畅通，设备的布置满足安全净距并符合防火、防暴、防潮、防冻和防尘的要求。e、设备的捡修和搬运不
17、影响运行设备的安全。f、在选择所用电设备的形式时，应结合所用配电装置的布置特点，择优选用适当的产品。4.2本变电所所用电的设计对于本次设计总容量为21.9MVA，枢纽变电所、总装机容量在60MVA及以上的变电应装设两台变压器一台所用一台备用，应装设备用电源自动投入装置。当一台变压器出现故障时，另一台利用空气开关自动投入。所用电占总负荷的0.5%。（1）所用变压器容量的选择： =Smax（110kV）0.5%=21.90.5%=0.1MVA=100kVA查表1-2，故选择两台S9-125/10型无励磁双绕组电力变压器。其参数如表4-1：表4-1 所用变压器技术参数型号额定电压（kV）连接组标号容
18、量（kVA）一次二次S9-125/10100.4Y/Y0-12125两台双绕组标准容量电力变压器,一台投入使用一台备用，接主变压器10kV侧的两段母线上，所用变接自备柴油发电机。 5 三相短路计算5.1 短路电流计算点的确定短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。所谓短路就是指一切不正常的相与相之间或者相与地之间发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：（1）三相短路，（2）两相短路，（3）两相短路接地，（4）单相接地。三相短路是最少发生的，但情况较为严重，应该给予足够的重视。产生短路的原因很多，主要有一下几种：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不好所带来的设备缺陷
19、发展成短路等;（2）气象条件恶化所带来短路，例如雷击造成的闪络放电或者避雷器动作，架空线路由于大风或者导线覆冰引起电杆倒塌等（3）违规操作，丽日运行人员带负荷拉刀闸，线路或者设备检修后没有拆除接地线就加上电压等（4）其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨界在裸露的电缆上等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，在发电厂或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：1） 、机械稳定度和热稳定度的电气设备，如断路器，互感器，电缆等，必须以短路计算为依据。包括计算冲击电流以校验电气设备的
20、电动力稳定度，计算若干时刻的短路电流周期分量以校验热稳定度，计算制定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力2）、合理的布置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中的各种短路进行计算和分析。3）、设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种接线方案，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路计算。4)、系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容5）、线路对通信的干扰，对发生故障进行分析，都必须进行短路计算。对系统资料的分析，考虑到负荷情况结合主接线方案，系统中可能发生最大短路电流的短路电流计算点有2个，即110kV母线短路（
21、K1点），10kV母线短路（K2点）。5.2 短路电流计算三相短路计算过程如下：选基准容量选择两台相同的主变压器，查表3-1得阻抗电压计算主变压器的阻抗：根据资料待设计变电站由东北和东南两个变电站供电，将其等效为两个供电发电机和 ，已知系统S1为当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，。S2为一个无限大功率电源系统。所以，电源的内电抗为。两个进行电源线路东北方向的电源线路为，东南方向的电源线路，取架空线路的电抗的内电抗标幺值为的内电抗标幺值为根据以上计算，画出系统的电抗标幺值等效图如图5.1， 图5.1 系统电抗标幺值等效图K1点短路时的简化图如图5.2所示图5.2 K1点短路电抗标幺值
22、简化图点短路时，计算和对点的转移电抗和计算电抗选基准容量： =100MVA =：计算电抗为：(无限大功率电源)：计算电抗为：，所以 根据所求得的两个电源对点的计算电抗可查汽轮机计算曲线表得到点在0S，2S，4S时的次暂态电流为：，为无限大功率电源，它供给的三相短路周期电流是不衰减的，恒为点短路时，由于两个电源不同，在得到系统简化电路前，先进行先网络变换得到系统标幺值电抗简化电路如图5.3所示： 图5.3 点短路电抗标幺值简化图计算和对点的转移电抗和计算电抗。：计算电抗为：(无限大功率电源)：，所以根据所求得的两个电源对点的计算电抗可查汽轮机计算曲线表得到点在0S，2S，4S时的次暂态电流为：，
23、为无限大功率电源，它供给的三相短路周期电流是不衰减的，恒为.计算结果如表5-1： 表5-1短路点电源 点 点 时间0S2S4S0S2S4S8.9632.7952.5120.8980.9610.96141.741.741.73.483.483.48将以上计算的标幺值换算成有名值：点：所以点三相短路电流周期分量有效值为：取冲击系数，点处的冲击电流为：点处的三相短路全电流有效值为：短路容量为：点：所以点三相短路电流周期分量有效值为：点处的三相短路冲击电流为：点处的三相短路全电流有效值为：短路容量为：三相短路计算结果如表5-2所示：表5-2 三相短路计算结果 短路点电源 点 时间0S2S4S标幺值有名
24、值（kA）标幺值有名值（kA）标幺值有名值(kA)8.9634.52.7951.42.5121.341.72141.72141.721短路周期电流有效值（kA）25.522.422.3三相短路冲击电流（kA）57三相短路全电流有效值（kA）34短路短容（MVA）4442 短路点电源 点 时间0S2S4S标幺值有名值（kA）标幺值有名值（kA）标幺值有名值kA0.8984.940.9615.280.9615.2841.72141.72141.721短路周期电流有效值（kA）23.924.324.3三相短路冲击电流（kA）62三相短路全电流有效值（kA）37短路短容（MVA）4426 导线及母线的
25、选择6.1 母线的选择与校验原则一、母线的选择(1) 选型:载流导体一般都采用铝质材料。对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬导体。回路正常工作电流在4000A及以下时， 一般选用矩形导体，矩形母线散热好，有一定的机械强度，便于固定连接，但集肤效应系数大，一般只用于35kv及以下。在4000-8000A时，一般选用槽形导体，槽形母线机械强度较好，载流量大，集肤效应系数小。 110kv及以上高压配电装置，一般采用软导线。当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体. (2) 截面选择:软母线的截面选择：按照经
26、济电流密度选择的母线都能满足导体长期发热条件，故按经济电流密度选择： S=Imax/J Imax-正常工作时的最大持续工作电流J-经济电流密度。对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数 Tmax，将有不同取值。 硬母线的截面选择：硬母线一般用于电压较低的配电装置中，所以，可以按最大持续工作电流选择导线截面积：IgmaxKIy，S=Imax/J（确定截面）Iy-相应于某一母线布置方式和环境温度为+25oC时的导体长期允许载流量。K-温度修正系数。二、导线及母线的校验原则母线的校验步骤有长期工作电流校验，动稳定校验，热稳定校验，电晕电压校验等一） 动稳定校验母线发生三相短路时，受到的电动力为式
27、（6-1）式子中短路冲击电流，单位KA沿母线支持绝缘子之间的距离，单位为cma相间距离，单位为cm母线所受的力矩：M=F式（6-5）母线所受的应力为：式（6-6）母线为水平放置时的截面系数为：式（6-2）式中，b母线的宽度，单位为cmh母线的厚度，单位为cm母线为立放时的截面系数为：式（6-3）二） 热稳定校验在母线出口处发生三相短路时，必须校验母线的热稳定最小截面，按式（6-4）校验式（6-4）式中，所需要的最小截面，单位为 三相短路电流稳态值，即三相短路电流有效值，单位为KA 短路电流假想时间，一般为0.2-0.3s C母线常数，即热稳定系数，一般铝及铝锰合金在70摄氏度是87三）电晕电压
28、校验110kV及以上电压的变电所母线应该以当地的气象条件下晴天不出现全面电晕的那个值为条件，使得导线安装处的最高工作电压小于电晕电压。如海拔不超过1000M，在正常相间距离情况下如导体型号或外径不小于表4-1中所列值时，可不进行电晕校验。表6-1 可不进行电晕校验的最小导体型号和外径电压/kV110220导线型号LGJ70LGJ300管形导线外径/mm 6.2 回路最大持续工作电流的计算根据公式 = 式中 - 所统计各电压侧负荷容量 - 各电压等级额定电压- 最大持续工作电流 = =/6.3 母线的选择与校验6.3.1 110kV侧母线的选择与校验 110kV母线长期工作电流计算： ，当系统过
29、负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140%选择，所以（一）、110kV母线型号的选择根据，选择两根LGJ-150/8型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为463A。（二）、长期工作电流校验考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，而，所以有，满足长期允许载流量的要求（三）、热稳定最小截面计算查表5-2得到=22.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算导线的热稳定最小截面得：，而LGJ-150/8型钢芯铝绞线的计算截面为S=1
30、52.8,所以，满足热稳定要求。（四）、电晕电压校验查表6-1可不进行电晕电压校验的最小导体型号及外径得到晴天可不出现电晕电压要求管形母线导线型号是LGJ-70，而LGJ-150/8型钢芯铝绞线的导线型号是LGJ-150，大于电晕校验所要求的最小导线型号，故满足电晕校验要求。（五）、经济截面计算查图6-17的经济电流密度图，得到当时的经济电流密度，计算导线的经济截面：，由,，所以，而LGJ-150/8型钢芯铝绞线的计算截面为S=152.8，此值基本满足要求。6.3.2 10kV侧母线的选择与校验计算长期允许载流量：,当系统过负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140
31、%选择，所以（一）10kV母线的选择根据，选择三根LWB-12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为4100A。（二）长期工作电流校验考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，母线平放时，长期允许载流量乘以0.95，得，而，所以有，满足长期允许载流量的要求（三）、热稳定最小截面计算查表5-2得到=24.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算导线的热稳定最小截面得：，而LWB-12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线的计算截面为S=12
32、00,所以，故满足热稳定要求。（四）、动稳定校验选择10kV固定间距为L=1200mm,相间距离a=300mm，查表5-2得到10kV母线三相短路电流冲击值，按照式6-1计算母线受到的电动力：，母线受到的弯曲力为按照式6-5计算为：M=F=，母线水平放置时，截面为12010mm，则b=10mm，h=120mm，查表11-10得母线的截面系数由式6-2得：，由式6-6得母线的最大应力为：，因为=9.81pa,所以，。查表11-11中规定的铝母线极限应力为 pa，所以，满足动稳定要求。（五）、经济截面计算查图6-17的经济电流密度图，得到当时的经济电流密度，计算导线的经济截面：。由，所以，LWB-
33、12010型3片组合涂漆立放矩形铝母线的计算截面为S=1200，此值基本满足要求。6.4 变电所主变压器110kV进线的选择6.4.1 东北变电所进线L1的选择一、线路最大工作电流计算东北方向变电所为待设计变电所的供电电源S1，其进线导线为L1，已知L1长L=10KM，S1为当系统最大运行方式时，;当系统最小运行方式时，所以L1的正常工作电流：当系统过负荷运行是，为保证供电的安全性和可靠性，线路按照系统过负荷电流的140%选择，所以二、线路型号的选择L1导线选择LGJ-800/55型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为1900A。6.4.2 L
34、1导线校验（一）长期允许载流量校验。L1导线选择LGJ-800/55型钢芯铝绞线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为1900A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，而，所以有，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=22.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按6-4计算L1导线的热稳定最小截面得：，而LGJ-800/55型钢芯铝绞线的计算截面为S=954,所以，满足热稳定要求。（三）、电晕电压校验查表6-1可不进行电晕电压校验的最小导体型号及外径
35、得到晴天可不出现电晕电压要求的导线的最小型号为LGJ-70，而LGJ-800/55型钢芯铝绞线的导线型号为LGJ-800，故满足电晕校验要求。6.4.3 东南变电所进线L2的选择东南变电所为无限大功率电源，在选择导线是按照导线的经济截面进线选择就可以了，查表11-5电力系统地区负荷最大利用小时数，根据带设计变电所的负荷情况得到该电源的最大负荷利用小时数为，查图6-17的经济电流密度图，得到当时的经济电流密度，计算导线的经济截面：，由,，所以。根据经济截面选择LGJ400/35型钢芯铝绞线。6.4.4东南变电所进线L2的校验（一）、经济截面校验 LGJ400/35型钢芯铝绞线的计算截面为接近，故
36、满足经济截面的要求。（二）电晕电压校验查表6-1可不进行电晕电压校验的最小导体型号及外径得到晴天可不出现电晕电压要求管形母线导线型号是LGJ-70，而LGJ-400/35型钢芯铝绞线的导线型号是LGJ-400，大于电晕校验所要求的最小导线型号，故满足电晕校验要求。（三）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=22.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算L1导线的热稳定最小截面得：，LGJ400/35型钢芯铝绞线的计算截面为,所以，满足热稳定要求。6.5 10kV侧出线的选择6.5.1 小区导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知小区的最大
37、负荷为S=6000kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择三根LGJ-150/25型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。三、 导线校验（一）长期允许载流量校验。导线选择LGJ-150/25型钢芯铝绞线环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，所以有，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=24.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按6-4计算导线的热
38、稳定最小截面得：=，而LGJ-150/25型钢芯铝绞线的计算截面为S=148.07,所以，满足热稳定要求。6.5.2 变电所导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知变电所的最大负荷为S=6300kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择两根LGJ-150/25型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。三、 导线校验（一）长期允许载流量校验。导线选择LGJ-150/25型钢芯铝绞线环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为466A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，
39、所以有，满足长期允许载流量的要求。导线的热稳定校验和相同，故满足热稳定要求65.3 配电所导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知配电所的最大负荷为S=1500kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择三根LGJ-50/8型钢芯铝绞线，该导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为231A。三、 导线校验（一）长期允许载流量校验。导线选择LGJ-50/8型钢芯铝绞线环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为231A。考虑到环境温度为+40摄氏度时的温度校正系数是0.81，所以此时的长期允许载流量为，所以有，满足长期允许载流量的要求。（二）热
40、稳定最小截面校验。根据三相短路计算得到=24.3KA，查表11-14得导线的热稳定系数C=87，取假想时间=0.2s，按（6-4）计算导线的热稳定最小截面得：=，而LGJ-50/8型钢芯铝绞线的计算截面为S=130.08,所以，满足热稳定要求。6.5.4 工业园导线的选择与校验根据所给资料知工业园的最大负荷为S=600和额定电压都与小区相等，所以可选和小区相同的导线三根，能够满足长期载流量和热稳定最小截面的要求。6.5.5 学校导线的选择与校验一、线路最大工作电流计算已知配电所的最大负荷为S=2500kVA，所以：二、线路型号的选择导线选择与配电所导线相同，一根LGJ-50/8型钢芯铝绞线，该
41、导线在环境温度为+25摄氏度，最高温度为+70摄氏度时的长期允许载流量为231A。导线的校验与导线相同，满足各种校验要求6.5.6 商业中心导线的选择与校验一、电缆的选择与校验条件介绍（1）电缆型号的选择电流的选择应根据其用途，敷设方式，使用条件进行。厂用高压电流应选择纸绝缘铅包电流，除110kV及以上用单相冲油电缆或交联聚乙烯电缆等干式电缆外，一般采用三相电缆；高温场所应采用耐热电缆；敷设在高差大的地点应采用不滴油电缆或者塑料电缆。（2）电压选择电缆的额定电压应大于或等于所在电网的额定电压（3）截面选择电力电缆截面选择与裸导体的基本相同，但其修正系数与敷设方式和环境温度有关，即K=式（6-7
42、），或K=式（6-8），式中为温度校正系数为空气中多根电缆并列时的修正系数当为空气中多根电缆穿管敷设时的修正系数，电压在10kV及以下，截面为95及以下时取0.9，截面为120-185时取0.85为直埋电缆因土壤热阻不同时的修正系数为土壤中多跟不同的修正系数（4）电缆的热稳定校验电缆的截面选择为：（6-9），式中为短路电流的热效应，C为电缆的热温度系数，计算如下：（6-10），式中为电缆芯线充填物热容量随温度变化及绝缘散热影响的校正系数，10kV及以下回路取1.0，为电缆芯单位体积热容量，铝芯取0.59J/钢芯取0.81 J/为电缆在温度为20摄氏度时的电阻温度系数，铝芯为4.03.为电缆芯为
43、20摄氏度时的电阻温度系数，铝芯为3.1为短路前电缆的工作温度，单位为摄氏度为电缆在短路时的最高允许温度，对10kV及以下普通黏性浸渍纸绝缘电缆及交联聚乙烯绝缘电缆为200，有中间接头的电缆最高允许温度为120。对于电缆线路有中间接头的，应按接头处校验热稳定。短路前电缆的最高运行温度为：（6-11）电缆的动稳定一般都由厂家保证，故无需校验。（5）、电压降的校验对供电距离较远，容量较打的电缆线路，要校验其电压损失，一般5%，对于长为L，单位长度的电阻为r，电抗为x的三相交流电缆，电压降由式6-12求得：二、线路最高允许电流计算已知商业中心的最大负荷为S=3000kVA，所以：三、线路型号的选择导
44、线选择四根ZLO2型三芯油浸纸绝缘铝芯包钢带铠装防腐电缆，正常允许最高温度为+70摄氏度，长期允许载流量为215A，每根电缆120，每回截面为2120，每回有两根并列，x=0.076，r =0.274。四、导线校验（一）长期发热允许载流量校验。导线选择ZLO2型三芯油浸纸绝缘铝芯包钢带铠装防腐电缆，正常允许最高温度为+70摄氏度，长期允许载流量为215A，而线路最高允许载流量为，根据资料当实际土壤温度为20摄氏度时，查附表16得到电缆载流量的校正系数为=1.07，电缆间距取=120mm，由18和19得到两根并列的校正系数为=0.9，=1，则两根直埋电缆的允许电流为，满足长期允许载流量的要求。（二）热稳定校验。对于电缆有中间接头的，应按照接头处短路校验热稳定。由式（6-11）得短路前的最高允许温度为：，在由式（4-10）得热温度系数：所以由（6-9）可以算出电缆的热稳定最小截面为：，故满足热稳定校验要求。（三）、电压降校验由原始资料得=0.9，所以=0.4，按照式6-12得：故满足电压降的校验要求。7 各电气设备的选择 7.1电气设备的选择与校验原则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