35—6.3kV变电所电气初设计

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《发电厂电气部分课程设计》

课程设计任务书

题 目 学生姓名



35/6.3kV变电所电气初设计 学号



专业班级



1.设计要求： 1）分析原始资料 2）设计主接线 3）计算短路电流 4）电气设备选择 2.设计 内容 1、建设规模

设 计 内 容 与 要 求

小型终端变电所。容量35/6.3kV变压器2台，年利用小时数

Tmax=6000小时

2、系统连接情况

变电所联入系统的电压等级35kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4Ω/km.电力系统在地区变电所35kV母线上的短路容量Sd=1000kVA

3、负荷情况

变压器低压侧负荷：最大5.8MW，cos=0.8，Tmax=5000小时，一、二级负荷占70%，6kV馈电线路8回，要求6kV母线上的功率因数补偿到0.9，所用电负荷50kW。

4、环境条件

（1）当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃ （2）海拔不超过1000m。

起止时间 指导教师签名 系（教研室）主任

签名 学生签名

2011年 6 月 21 日 至 2011年6月 25日

2011 年 月 日 2011年 月 日 2011年 月 日


目录

1.前言…………………………………………………………………………………3 1.1变电站设计原则………………………………………………………………3 1.2对电气主接线的基本要求……………………………………………………4 1.3主接线的设计依据……………………………………………………………4 1.4设计题目………………………………………………………………………4 1.5设计内容………………………………………………………………………5 2．原始资料分析………………………………………………………………………5 3.主接线方案的拟定…………………………………………………………………6 4. 所用电的设计……………………………………………………………………10 5. 变压器的选择……………………………………………………………………10 5.1主变压器台数的选择………………………………………………………10 5.2主变容量的确定……………………………………………………………11 5.3主变压器接线形式的选择…………………………………………………12 6．短路电流计算……………………………………………………………………12 7.主要电气设备的选择…………………………………………………………… 13 8.设计总结………………………………………………………………………… 15 9．参考文献…………………………………………………………………………15 10.附录A……………………………………………………………………………16 11.附录B……………………………………………………………………………18 12.附录C……………………………………………………………………………26






一、前言

变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

随着国民经济的快速稳定发展，电能需求迅速增长，我国电网的规模日益扩大。做好供配电工作，对促进工业生产、降低产品成本、实现生产自动化和工业现代化有着十分重要的意义，供配电系统的安全运行。供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先要满足可靠，持续供电的要求。

一、变电站设计原则:

1、 必须严格遵守国家的法律、法规、标准和规范，执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，特别是应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。

2、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。

3、应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计应采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。

4、应根据整体工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的


建设发展关系，以近期为主，远、近结合，适当考虑扩建的可能性。



二、 对电气主接线的基本要求

变电站的电气主接线应满足供电可靠、调度灵活、运行，检修方便且具有经济性和扩建的可能性等基本要求。

（1）供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。防止系统因为某设备出现故障而导致系统解裂，这是第一个基本要求。

（2）灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。

（3）操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。

（4）经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。

根据以上的基本要求对主接线进行选择。

三、主接线的设计依据 1、负荷大小的重要性 2、系统备用容量大小

（1） 运行备用容量不宜少于8-10%，以适应负荷突变，机组检修和事故停运等情况的调频需要。

（2） 装有两台及以上的变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所60%~70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证负荷的一、二级负荷供电。

四、设计题目：35/6.3kV变电所电气初设计


五、设计内容

1、建设规模

小型终端变电所。容量35/6.3kV变压器2台，年利用小时数Tmax=6000小时

2、系统连接情况

变电所联入系统的电压等级35kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4Ω/km.电力系统在地区变电所35kV母线上的短路容量

Sd=1000KVA

3、负荷情况

变压器低压侧负荷：最大5.8MW，cos=0.8，Tmax=5000小时，一、二级负荷占70%，6kv馈电线路8回，要求6kv母线上的功率因数补偿到0.9，所用电负荷50kw。 4、环境条件

（1）当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃ (2）海拔不超过1000m。



二、原始资料分析

设计此课程，由于主变为35/6.3kv，且为小型终端变电所，其主要起到变换和分配电能的作用，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占70%，年利用小时数达到6000小时，因此必须采用供电较为可靠的接线形式，且保证有两路电源供电。以避 免万一其中一组电源故障而引起负荷停电。



由于只有35kv、6.3kv两个电压等级， 35kv接电源双回路，6.3kv有8回馈线同时接所用电变压器，为保证检修出线断路器时不致该回路停电，为 使其具有较高的可靠性，出线端应采取双母分段接线；35kv端得进线为保证可靠，同时降低资金投入，应采取单母分段。

当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃，海拔不超过1000m。环境条件正常，因此可采用屋外配电装置。


由于本期建设的变电所为小型终端变电所，因此不具有前景规划价值。



三、主接线方案的拟定

变换和分配电能的可靠性是本变电所的首要问题，主接线的设计，应考虑以下几方面问题：

1、 断路器检修时，是否影响连续供电；

2、 线路、断路器或母线故障，以及在母线检修的时候，造成馈线停电的回路多少和停电时间长短，能否满足重要的Ⅰ、Ⅱ类负荷对供电的要求；

主接线应具有灵活性，能适用多种运行方式的变化，且在检修、故障等特殊状态下操作方便，调度灵活。35kv通过变压器向6.3kv母线供电，为保证其供电可靠性，采用单母分段带旁路、双目带旁路等方式，而6.3kv由于提供地方供电，且一、二级负荷占70%，因此必须采用双母分段接线。

根据以上分析，筛选，组合，可保留两种可能的接线方案。 方案一：35kv侧采用单母接线，6.3kv侧采用双母分段接线。 方案二：35kv侧采用单母接线，6.3kv侧采用单母分段接线。




图2.1

方案一：双母分段接线






图2.2

方案二：单母分段接线






对图2.1及图2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2-1。

项目 方案

可 靠 性

方案Ⅰ

方案Ⅱ

①可靠性高，检修任 简单清晰、操作方便易于一段母线时，可不中发展运行方式灵活 断供电，即通过倒闸操作将进出线回路



6.3kv侧为单母分段，可

都切换至其中一组靠性不高

容易误操母线上工作，便可检③ 倒闸操作复杂，修另一组母线。 ②母线发生故障后，能迅速恢复供电。 ③ 检修任一母线隔离开关时，只需停运该回路。

作

灵 活 性

35kv、6.3kv均多种运行方式，运行灵活，保护装置多

方式相对简单，各级电压级接线都便于扩建

经 济 性

①占地大、设备多、①设备少、投资小 投资大 ②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资

②母联断路器兼作旁路断路器节省投资




四、所用电的设计

一般有重要负荷的大型变电所，380／220V系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各接一段母线，正常运行情况下可分列运行，分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器故障或检修停电时，工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。

一、用电电源和引接原则如下 （1）当变电所有低压母线时；

（2）优先考虑由低压母线引接所用电源； （3）所用外电源满足可靠性的要求； （4) 即保持相对独立；

（5）当本所一次系统发生故障时； （6）不受波及；

（7）由主变压器低绕组引接所用电源时； （8）起引接线应十分可靠；

（9）避免发生短路使低压绕组承受极大的机械应力； 二、所用变接线一般原则

（1）一般采用一台工作变压器接一段母线； （2）除去只要求一个所用电源的一般变电所外； （3）其他变电所均要求安装两台以上所用工作变压器；

（4）低压6.3KV母线可采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源； （5）以获得较高的可靠性；

故所用变设在10KV侧，所用变选择两台S9—100/10型所用变压器。



五、变压器的选择

电力变压器（power transformation文字符号T或TM），是变电所中最关键的一次设备，其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送，分配和和适用。 一、主变压器台数的选择


正确选择变压器的台数，对实现系统安全经济和合理供电具有重要意义。选择主变压器台数时应考虑原则是：

（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。

（2）对季节性负荷或负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，可以考虑采用两台变压器。

（3）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。

（4）按照题给要求和考虑原则，采用两台变压器。 二、主变容量的确定

（一）确定原则：

1、 主变压器容量一般按变电所建成后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、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在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供电，保证供电可靠性。

3、同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。 （二）确定：

原始资料中已知：变压器低压侧最大的负荷为5.8MW，功率因素为

cos0.9。由已知条件可求得每台主变压器容量ST，即：

ST=Smax70%cos =5.870%0.9MVA =3654KVA

考虑到两台变压器容量都必须大于ST、再分析经济问题，查表得所选择变压器容量SB= 4000KVA


三、主变压器接线形式的选择

1、变压器绕组的连接方式

变压器采用绕组连接方式有D和Y，我国35KV采用Y连接，35KV以下电压的变压器有国标Y/d11、Y/Y0等变电所选用主变的连接组别为Y/d11连接方式。故本次设计的变电所选用主变的连接组别为YN/d11型。

2、冷却方式的选择

主变压器一般采用的冷却方式有自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。本次设计选择的是小容量变压器，故采用自然风冷却。

3、结论

综合以上分析，结合技术分析对比及经济可靠性分析对比，本所宜采用SLJ—4000/35型三相双绕组有载调压变压器，其容量以及技术参数如下：

主变容量： SN= 4000KVA

型号： 三相双绕组有载调压降压变压器 阻抗电压： 7.0% 联接组别： Y/△-11 空载电流： 0.9% 台数： 两台

六、 短路电流计算表



短路点

基准电流支路名称 Х*∑

（A）

35KV电源、线路 6KV线路、变压器

标幺值

短路电流

有名值冲击电流（A） (A) 0.918

2.337

d-1 1.560 1.7 0.588

d-2



9.164 2.4 0.417 3.818 9.736


七、 主要电气设备选择

电气设备明细表 一、35KV侧

断路器选择：

选SW2—35/600型少油断路器，主要数据如下：

表7-1

额定额定极限通过电4S热固有所需

额定 额定 极限流 开断断流稳定分闸台数电压 电流 开断

电流 容量有效电流 时间 （台）

kV A 电流 峰值

kA MVA 值 kA s

6.6

6.6

400

9.8

17

24.8

0.06

2

型号

SW2—35/600 35 600

隔离开关的选择： 选GN1—35/400型隔离开关，主要数据如下

表7-2

型

额定电压 额定电流 允许热效应Ir2t 动稳定电流 所需台数

号 单 位 GN1—35/4

kV

kA

kA

kA

台 4

故应选用638 平放导线

二、6.3KV侧 断路器选择：

选 SN3-10 /2000 少油断路器，主要数据如下： 表7-3 型 号 SN3-10 /2

额定 电压 kV

额定 额定开极限通过电流 2S热稳固有分所需电流 断电流 定电流 闸时间 台数 A kA 有效值 峰值 kA s （台）

0.14 75 20 5


隔离开关的选择：

选GN1—6 /600型隔离开关，其主要技术数据如下： 表7-4

型 允许热效应

额定电压 额定电流 动稳定电流 所需台数

号 Ir2t 单 位 GN1—6/600



出线断路器的选择：

选SN1-10/400少油断路器，主要数据如下：

表7-5

5S热固有所需台数

额定 额定 额定开极限通过电流

稳定电分闸（台）

电压 电流 断电流

流 时间

kV A kA 有效值 峰值

kA s

400



kV 6

kA 600

kA 20

kA 60

台 12

型号

SN1-10/400 10 11.6 52 20- 0.1 8



出线隔离开关的选择：

选GN1—6 /200型隔离开关，其主要技术数据如下： 表7-6

型

额定电压 额定电流 热稳定电流 动稳定电流

号 单 位 GN1—6/200

kV 6

kA 200





kA 10

kA 25

所需 台数 台 16


八、设计总结

这次课程设计是对我们这一学期学习的发电厂知识的一次系统性的总结和归纳。我从中受益匪浅。

在刚开始做设计时自己是老虎吃天无法下爪，不知道从何开始。在查阅了一些资料，并和同学商量讨论后慢慢才有了一点头绪，然后就慢慢理清思路，和同学们相互交流自己的看法和设计方案，最终大家求同存异，最后一致选出最符合题目条件的设计方案。有了设计方案，接下来就是有关计算了。计算是最关键的一步，直接影响后面有关器件的选择。因此在计算方面大家都积极参与进来，查资料的查资料，手算的手算，都格外谨慎，生怕计算错误。计算完了就该选取器件，这都根据前面的计算，这一步就很轻松了。这次课程设计中，大家分工明确，都按时完成自己的任务，整个设计都在有条不紊中进行。

在这次设计中，我们当然也遇到一定的问题。但是在宋老师的耐心指导和同学们的帮助下，我们一一解决了这些问题。在这里我要感谢宋老师在百忙中能够抽出时间来给我们指导，也感谢同学们之间的互相帮助。

这次课程设计历时5天，时间虽短，但是我学到了课本之外更多的知识，这些将对我以后的学习和工作都有很大的帮助。同时，也锻炼了同学之间的团结协作的能力，对我们的综合素质也是一次提升。



参考文献：

【1】西北电力设计院.电力工程设计手册——中国电力出版社 【2】熊信银.发电厂电气部分.中国电力出版社

【3】黄纯发.发电厂电气部分课程设计参考资料.中国电力出版社 【4】傅知兰.电力系统电气设备选择与计算.中国电力出版社


附录A 短路电流的计算

（一）计算步骤：

1、在已知35kv母线上的短路容量时：Sd

=1000MVA 选基准容量

si=100MVA ui=uav=1.05KV

2、短路点与系统之间电抗标幺值计算： Xi

1

SS d

3、变压器电抗标幺值计算: X%Si

T

U100S d

4、短路电流基准值计算：ISii

U1 i3

5、短路点周期分量有效标幺值计算： I1

dX



6、三相短路电流有效值计算： i3

dId*Ii

7、三相短路冲击电流计算： i3

sh

2.55I3

d

8、由于计算设为无限容量系统：三相短路稳态电流：9、短路容量计算：S3

d3IdUN



(二)计算过程:

1、等值电抗计算 等值电路图如下图所示：

I3

I

3

d




系统电抗标幺值：X1＝

Si100＝＝0.1 Sd1000

0.48372xlUi2

进线电抗标幺值：X2＝＝＝0.117 

21002Si

变压器电抗标幺值：X3

2、A点短路时

U%Si100

＝0.07＝1.75 100Sd4

对于35kV 系统电源（无穷大容量）：

X=X1+X2＝0.1＋0.117＝0.217 11

I ＝＝＝4.608

X0.217

1Si100

＝4.608×＝7.19（kA） 3Uav337

ish2.55I''＝2.55×7.19＝18.33（kA） I''I

3、B点短路时

XX1X2X3＝0.1＋0.117＋

1.75

＝1.092 2

I''I

1Si1001＝×＝8.392（kA）

1.0923Uav36.3

ishB2.55I''B＝2.55×8.392＝21.4（kA）








附录B 主要电气设备的选择

断路器的选择

（一）、 35kV侧断路器的选择

1、该回路为 35 kV电压等级，故可选用少油断路器。 2、断路器安装在户外，故选用户外式断路器。

3、回路电压37 kV，因此选用额定电压Ue≥37kV的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流 Imax=1.05×

4000

＝65.55（A）。 337

4、为方便运行管理及维护，选同一型号产品，初选SW2—35 /1000型沙油断路器其参数如下：

额定

极限通过电流 4S热稳固有分额定 额定

开断额定断流

电压 电流 定电流 闸时间

电流 容量MVA

有效值 峰值 kA kV A s kA 35

600

6.6

400

9.8

17

24.8

0.06

型号

SW2—35/600

5、对所选的断路器进行校验 （1）断流能力校验

短路电流进行校验时，断路器的额定开断电流比系统短路电流大得多，可用次暂态短，选择断路器短路电流时应考虑在断路器两侧发生短路时通过断路器的短路电流，选较大者进行校验。由短路电流计算可知，系统提供的短路电流较大，故选I"=7.19kA进行校验。

所选断路器的额定开断电流INbr=6.6kA＞I"=7.19kA，则断流能力满足要求。 （2）短路关合电流的校验

所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为 39.2kA，流过断路器的冲击电流为18.33kA，则ish<39.2kV短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。

（3）热稳定校验

设后备保护动作时间 3.9s，所选断路器的固有分闸时间 0.07s，选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =3.9+0.07+0.03 =4S。

因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计，


"22

则短路热效应 Qk=Itk=7.194=206.78kAs

2

22

允许热效应 Itt=24.84=2460.16kAs

2

Ir2t＞Qk 热稳定满足要求。

以上各参数经校验均满足要求，故选用SW2-35/1000 型少油断路器。 （二）、6.3 kV侧断路器的选择

1、该回路为 6.3kV 电压等级，故可选用少油断路器。 2、该断路器安装在户内，故选用户内式断路器。

3、回路额定电压为 6.3kV，因此必须选择额定电压 Ue ≥ 6.3kV的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流 Imax=1.05×

4、初选 SN3-10 /2000 少油断路器，主要数据如下： 型 号 SN3-10 /2

5、对所选的断路器进行校验 （1）断流能力校验

短路电流进行校验时，断路器的额定开断电流比系统短路电流大得多，可用次暂态短，选择断路器短路电流时应考虑在断路器两侧发生短路时通过断路器的短路电流，选较大者进行校验。由短路电流计算可知，系统提供的短路电流较大，故选I"=8.392kA进行校验。

所选断路器的额定开断电流INbr=29kA＞I"=8.392kA，则断流能力满足要求。 （2）短路关合电流的校验

所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为 40kA，流过断路器的冲击电流为21.4kA，则ish<40kA短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。

（3）热稳定校验

设后备保护动作时间 3.9s，所选断路器的固有分闸时间 0.07s，选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =3.9+0.07+0.03 =4S。

额定 额定 额定开极限通过电流 2S热稳定电固有分闸时

电压 电流 断电流 流 间 kV A kA 有效值 峰值 kA s







75

20

0.14

4000

＝38.5（A） 36.3


因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计，则短路热效应

Qk=I"2tk=8.39224=281.703kAs

允许热效应

2

It2t=1622=512kAs

Ir2t>Qk 热稳定满足要求。

以上各参数经校验均满足要求，故选用SN3-10 /2000 型少油断路器。

（三）、6.3 kV侧出线断路器的选择

1、该回路为 6.3kV 电压等级，故可选用少油断路器。 2、该断路器安装在户内，故选用户内式断路器。

2



3、回路额定电压为 6.3kV，因此必须选择额定电压 Ue ≥ 6.3kV的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流

4、该断路器安装在8回路的出线段，因此出线段的额定电流为6.3KV侧母

1线最大负荷电流的

8

pN1

Imax=1.05×＝91（A）

836.3cos

5、初选 SN1-10/400少油断路器，主要数据如下：

型号

额定 额定 额定开极限通过电流 5S热稳定固有分闸时

电压 电流 断电流 电流 间 kV A kA 有效值 峰值 kA s

400

11.6



52

20-

0.1

SN1-10/400 10

6、对所选的断路器进行校验 （1）断流能力校验

短路电流进行校验时，断路器的额定开断电流比系统短路电流大得多，可用次暂态短，选择断路器短路电流时应考虑在断路器两侧发生短路时通过断路器的短路电流，选较大者进行校验。由短路电流计算可知，系统提供的短路电流较大，故选I =1.049kA进行校验。

所选断路器的额定开断电流INbr=20kA＞I=1.049kA，则断流能力满足要求。


（2）短路关合电流的校验

所选断路器的额定关合电流，即动稳定电流为52kA，流过断路器的冲击电流为2.675kA，则ish<52kA短路关合电流满足要求，因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样，因而动稳定也满足要求。

（3）热稳定校验

设后备保护动作时间3.9s，所选断路器的固有分闸时间0.07s，选择熄弧时间t =0.03S。则短路持续时间 tk=3.9+0.07+0.03=4s

因为电源为无限大容量，非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计，则短路热效应 允许热效应

Qk= I2tk =1.04924=4.402kAs

It2t =2025=2000kAs

Ir2t>QK热稳定满足要求。

以上各参数经校验均满足要求，故选用SN1-10/400型少油断路器。 隔离开关的选择

（一）、 35kV侧隔离开关的选择

1、根据配电装置特点，隔离开关选择不带接地刀闸。 2、隔离开关安装在户内，故选用户内式。

3、该回路的额定电压为35kV所选隔离开关的额定电压Ue≥35kV，额定电流大于流过隔离开关的最大持续电流Imax = 1.05×

4000

＝65.55（A） 337

2

2

4、初选GN1—35 /400型隔离开关，其主要技术数据如下： 型 号 单 位 GN1—35/4

5、校验所选的隔离开关。

（1）动稳定校验

所选隔离开关的动稳定电流52kA 短路冲击电流ish=18.33kA、ies>ish 动稳定满足要求。 （2）热稳定校验

额定电压 kV

额定电流

kA

允许热效应

Ir2t

kA

动稳定电流

kA


断路器允许热效应

It=145kAs =1440kAs

2

2

22

短路热效应

Qk=Itk=7.194=206.78kAs

"2

2

2

It2t>Qk热稳定满足要求.

从以上校验可知，所选隔离开关满足要求，故确定选用GN1—35/400型隔离开关。

（二）、 6.3kV侧隔离开关的选择

1、根据配电装置特点，隔离开关选择不带接地刀闸。 2、隔离开关安装在户内，故选用户内式。

3、该回路的额定电压为6.3kV所选隔离开关的额定电压Ue≥6.3kV，额定电流大于流过隔离开关的最大持续电流Imax = 1.05×

4000

＝38.5（A） 36.3

4、初选GN1—6 /600型隔离开关，其主要技术数据如下：

型 号 单 位 GN1—6/600

5、校验所选的隔离开关。

（1）动稳定校验

所选隔离开关的动稳定电流60kA 短路冲击电流ish=21.994kA、ies>ish 动稳定满足要求。 （2）热稳定校验 断路器允许热效应

额定电压 额定电流 kV 6

kA 600

允许热效应

Ir2t

kA 20

动稳定电流

kA 60

I2t=2025kAs=2000kAs

短路热效应

22

Qk=I"2tk=8.39224=281.703kAs

I2t>Qk热稳定满足要求.

从以上校验可知，所选隔离开关满足要求，故确定选用GN1—35/400型隔离开关。

2


（三）、 6.3kV侧出线隔离开关的选择

1、根据配电装置特点，隔离开关选择不带接地刀闸。 2、隔离开关安装在户内，故选用户内式。

3、回路额定电压为 6.3kV，因此必须选择额定电压 Ue ≥ 6.3kV的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流

4、该断路器安装在8回路的出线段，因此出线段的额定电流为6.3KV侧母

1线最大负荷电流的

8

pN1

Imax=1.05×＝91（A）

836.3cos

5、初选GN1—6 /200型隔离开关，其主要技术数据如下：

型 号 单 位 GN1—6/200

额定电压 额定电流 kV 6

kA 200

热稳定电流 动稳定电流

kA 10

kA 25

6、对所选的隔离开关进行校验 （1）动稳定校验

所选隔离开关的动稳定电流25kA，短路冲击电流ish =2.8kA，ies>ish，动稳定满足要求。

（2）热稳定校验 断路器允许热效应

It =105kAs = 500kAs

2

2

22

短路热效应

Qk= I2tk =1.04924=4.402kAs

I2t>Qk热稳定满足要求。

从以上校验可知,所选隔离开关满足要求,故确定选用GN1—6/200型隔离开关。

导线的选择

本设计的35kV、6.3kV为屋内配电装置，故母线采用硬铝导线。 （一）、 35kV母线的选择 1、按最大工作电流选择导线截面S

2


Igmax=

Smax1.054000

==69.3（A）

3353Uj

根据所处环境温度：当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃ 查表得温度修正系数K0＝0.95

按导线长期发热允许电流选择，即IgmaxKIal(K=0.95),查矩形铝导体长期允许载流量技术数据表，选择254型导体，Kf=1.02 平放。 2、母线的热稳定校验：

Smin=

1122

QKKf7.19241.021034.639mm100mmC99

满足热稳定校验。 3、母线的动稳定校验：

取母线相间距a=0.75m 采用平放 截面系数

W=0.33bh2=0.332524109m3=8.25107m3

振动系数=1，则作用在母线上最大计算应力为：

max1.7310(ish)

1.7310718.3310

72

l2

10aW

11.22

Pa 7100.754.17510

32



2.67107Pa7107Pa

满足动稳定校验。 （二）、 6.3kV母线的选择

1、按最大工作电流选择导线截面S

Igmax

Smax1.054000

A404.15A 3UN36




根据所处环境温度：当地年最高温度38℃，最热月平均温度28℃ 查表得温度修正系数K0＝0.95

按导线长期发热允许电流选择，即IgmaxKIal(K=0.95),查矩形铝导体长期允许载流量技术数据表，选择405矩形铝型导体，Kf=1.02 竖放。

2、母线的热稳定校验：

Smin

1122

QkKf8.392241.021035.415mm200mmC99

故应选用638 平放导线 满足热稳定校验。 3、母线的动稳定校验：

取母线相间距a=0.75m，采用平放 截面系数

W0.33hb20.338263m31330.56m3

振动系数=1

则作用在母线上最大计算应力为：

max1.7310(ish)

1.731021.410

7

72

l2

10aW

11.22

Pa 7100.751330.5610

32



1.14106Pa7107Pa

满足动稳定校验。






附录C 35∕6.3KV变电所电气初设计主接线图



35kv

GN1—35/400SW2—35/1000GN1—35/400

GN1—35/400SW2—35/1000GN1—35/400

T1SLJ—4000/35

T2

SLJ—4000/35SN10-10/630

SN10-10/630

SN10-10/630

GN1—6/6006.3kv

GN1—6/600

GN1—6/600

GN1—6/600

GN1—6/200

SN1-10/400

本文来源：https://www.wddqxz.cn/a420dbe8d6bbfd0a79563c1ec5da50e2534dd140.html