变电站管母计算书

220kV变电站配电装置设计与斜拉式悬吊管型母线的计算选型与研究作者：赵怡斌来源：《华中电力》2013年第12期摘要：220kV屋外配电装置从系统穿越功率大和节省占地等因素考虑，配电装置母线形式选用铝合金管型母线的分相中型布置形式已成为配电装置设计的一种主流趋势。

根据云南省地处地震多发地带的实际情况，本文结合220kV翠山变电站220kV配电装置设计，从悬吊管母线参数计算与选型、校验及构架挂点受力计算等方面，论述了220kV配电装置悬吊式铝合金管母选择方法，为今后高地震烈度区变电站悬吊式铝合金管型母线的选择提供参考。

关键词：配电装置设计分相中型布置悬吊式铝合金管母线短路电动力挠度校验微风振动 V型绝缘子串铝镁硅合金惯性矩弹性模量集中荷载集肤效应电磁耦合电磁感应电压母线接地刀1. 引言目前220kV屋外配电装置主母线通常采用三种形式，即软母线、支持式管型母线和悬吊式管型母线。

根据《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006中规定“当地震烈度为8度及以上时，110kV及以上配电装置管型母线宜采用悬吊式。

”目前国内悬吊式管型母线已广泛应用于地震多发地区的220kV配电装置。

随着土地价格不断提高，对变电站布置紧凑化、占地面积提出了较高的要求。

高压配电装置型式采用悬吊式管母线配合单柱垂直伸缩式隔离开关的分相中型布置型式可以大幅度的缩小配电装置占地面积，占地面积仅为软母线布置的70%-80%。

现已成为云南电网220kV变电站配电装置普通采用的型式之一，今后也将成为户外敞开式变电站配电装置设计的一种主流趋势。

悬吊式管型母线有下列优点：①抗震性能好；②母线弧垂和风偏摇摆比较小；③对构架拉力较小。

本文选用倾斜悬吊式圆形铝镁硅合金母线进行研究。

2. 工程设计实例2.1. 工程概况云南曲靖220kV翠山变电站位于曲靖市麒麟区何家冲村，站址距曲靖市麒麟北路约5.15公里，交通便利。

220kV翠山变工程建设规模如下：（1）电压等级：220/110/36kV；（2）主变容量：主变本期2×180MVA，终期3×180MVA；（3）出线回路：220kV出线本期4回，终期6回；110kV出线本期4回，终期14回；35kV本期无出线。

（一）、XX变继电保护整定计算书已知XX变35KV母线短路阻抗最大运行方式下为0.24756，最小运行方式下为0.37084，一区变共装设两台20000KV A变压器，现运行方式为两台20000KV A变压器运行分列运行。

考虑到两台变压器分裂运行，一台发生故障或检修时另外一台变压器能担负起全矿区所有负荷，故计算定值时按一路进线及一台变压器运行计算。

一、绘制等值电路图、绘制系统接线图（见附图）选取基准容量S b=100MV A选取短路点所在母线的平均电压为基准电压即：计算K1点时，选取U b1=37KV计算K2点时，选取U b2=6.3KV计算K6302---- K6412-点时，选取U b3=6.3KV二、计算各元件的电抗标么值S j、U j、I j、X j——一以基准量表示的容量（MV A）、电压(KV)、电流(KA)、电抗(Ω)S e-----额定容量(MV A)；U d%-----阻抗电压百分数；X”d%-----超瞬变电抗百分数；X O-----每千米电抗(Ω/km)；U p-----平均额定电压(KV)；X%-----电抗百分数；L-----线路长度(km)；1、1#主变：X1=U d%/100*S j/S e=7.85/100*100/20=0.39252#主变：X2=U d%/100*S j/S e=8.06/100*100/20=0.4032、6KV线路：(集配站6302线路) X3线= X O* L* S j/ U p2=0.4*3.2*100/6.32=3.225X3缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.19*100/6.32=0.038X3=X3线+X3缆=3.225+0.038=3.263(旭飞公司6303线路) X4线= X O* L* S j/ U p2=0.353*2.2*100/6.32=1.9567X4缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.1*100/6.32=0.0202X4=X4线+X4缆=1.9567+0.0202=1.9769(恒兴公司6304线路) X5线= X O* L* S j/ U p2=0.347*4*100/6.32=3.4971X5缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.15*100/6.32=0.0302X5=X5线+X5缆=3.4971+0.0302=3.5273(金能公司6305线路) X6线= X O* L* S j/ U p2=0.347*4.6*100/6.32=4.0217X6缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.15*100/6.32=0.0302X6= X6线+X6缆=4.0217+0.0302=4.0519（一采区Ⅰ路线路）因6306线路为相分裂架设，故：X7线= X O* L* S j/ U p2/2=0.333*2.6*100/6.32/2=1.091X7缆= X O* L* S j/ U p2/2=0.08*0.4*100/6.32/2=0.0403X7= X7线+X7缆=1.091+0.0403=1.1313(环兴磁场6307线路) X8线= X O* L* S j/ U p2=0.347*4*100/6.32=3.4971X8缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.17*100/6.32=0.0171X8= X8线+X8缆=3.4971+0.0171=3.5142(乳化车间6308线路) X9线= X O* L* S j/ U p2=0.347*6.4*100/6.32=5.5954X9缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.07*100/6.32=0.0141X9= X9线+X9缆=5.5954+0.0141=5.6095（众元洗煤三分厂6309线路）X10（架空）= X O* L* S j/ U p2/2=0.333*1.7*100/6.32=1.4263X10（电缆）= X O* L* S j/ U p2/2=0.08*0.24*100/6.32=0.0484X10= X10（架空）+ X10（电缆）=1.4263 +0.0484=1.4747 （1#动力变6311线路）X11（电缆）= X O* L* S j/ U p2/2=0.08*0.22*100/6.32=0.0443 (三泵房6402线路) 因6402线路为电缆线路，故：X O为0.08Ω/kmX12= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.4*100/6.32=0.0806(深井专线6403线路) X13线= X O* L* S j/ U p2=0.353*2.5*100/6.32=2.2235X13缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.5*100/6.32=0.1008X13= X13线+X13缆=2.2235+0.1008=2.3243(众元洗煤厂6404线路) 因6404线路为电缆线路，故：X O为0.08Ω/kmX14= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.5*100/6.32=0.1008（一采区Ⅱ路线路）因6406线路为相分裂架设，故：X15线= X O* L* S j/ U p2/2=0.325*3.6*100/6.32/2=1.4739X15缆= X O* L* S j/ U p2/2=0.08*0.32*100/6.32/2=0.0302X15= X15线+X15缆=1.4739+0.03225=1.5062(石康铸造6407线路) X16线= X O* L* S j/ U p2=0.365*0.3*100/6.32=0.2759X16缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.15*100/6.32=0.2653X16= X16线+X16缆=0.2759+0.2653=0.5412(化工厂6408线路) X17线= X O* L* S j/ U p2=0.347*8.4*100/6.32=7.3439X17缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.11*100/6.32=0.02217X17= X17线+X17缆=7.3439+0.02217=7.366(四泵房6409线路) X18线= X O* L* S j/ U p2=0.347*4*100/6.32=3.4971X18缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.15*100/6.32=0.0302X18= X18线+X18缆=3.4971+0.0302=3.5273(然尔特6410线路) X19线= X O* L* S j/ U p2=0.325*2.1*100/6.32=1.719X19缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.3/2*100/6.32=0.030X19= X线+X缆=1.719+0.030=1.749(三矿物业6412线路) X20线= X O* L* S j/ U p2=0.353*1.8*100/6.32=1.601X20缆= X O* L* S j/ U p2=0.08*0.1*100/6.32=0.0202X20= X19线+X19缆=1.601+0.0202=1.6212三、计算K2点的短路参数（K2点前的总阻抗及短路电流）1、最大运行方式下：X K2max=0.24756+0.3925=0.64006最小运行方式下：X K2min=0.37084+0.3925=0.763342、k2点的超瞬变短路电流I”：(用来作继电保护的整定计算和校验断路器的断流量)根据：I”k2=I j/ X K2max 设基准容量为：S j =100 MVA且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）I”k2=I j/ X K2max=9.165/0.64006=14.319（KA）同理：I”k2=I j/ X K2min 且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）I”k2=I j/ X K2 min =9.165/0.76334=12.006（KA）四、计算末端K6302----- K6412点的短路参数（K6302----- K6412各点的阻抗及三相短路电流）1、∵K6302 max= X K2max+X3=0.64006+3.263=3.90306K6302 min= X K2min+X3=0.7634+3.263=4.0264且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6302 max =I j/ K6302 max =9.165/3.90306=2.349（KA）I” 6302 min =I j/ K6302 min=9.165/4.0264=2.277（KA）2、K6303 max= X K2max+X4=0.64006+1.9769=2.617K6303 min= X K2min+X4=0.76334+1.9769=2.740且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6303 max =I j/ K6303max =9.165/2.617=3.502（KA）I” 6303min =I j/ K6303 min=9.165/2.74=3.345（KA）3、K6304 max= X K2max+X5=0.64006+3.5273=4.167K6304 min= X K2min+X5=0.7634+3.5273=4.291且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6304 max =I j/ K6304max =9.165/4.167=2.199（KA）I” 6304min =I j/ K6304 min=9.165/4.291=2.136（KA）4、K6305 max= X K2max+X6=0.64006+4.0519=4.5755K6305 min= X K2min+X6=0.76334+4.0519=4.6996且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6305 max =I j/ K6305max =9.165/4.5755=2.003（KA）I” 6305min =I j/ K6305min=9.165/4.6996=1.950（KA）5、K6306 max= X K2max+X7=0.64006+1.1313=1.771K6306 min= X K2min+X7=0.76334+1.1313=1.895且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6306max =I j/ K6306max =9.165/1.771=5.175（KA）I” 6306min =I j/ K6306min=9.165/1.895=4.836（KA）6、K6307 max= X K2max+X8=0.64006+3.5142=4.154K6307 min= X K2min+X8=0.76334+3.5142=4.278且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6307max =I j/ K6307max =9.165/4.154=2.206（KA）I” 6307min =I j/ K6307min=9.165/4.278=2.142（KA）7、K6308 max= X K2max+X9=0.63006+5.6095=6.2396K6308 min= X K2min+X9=0.76334+5.6095=6.3728且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6308max =I j/ K6308max =9.165/ 6.2396=1.469（KA）I” 6308min =I j/ K6308min=9.165/6.3728=1.438（KA）8、K6309 max= X K2max+X10=0.64006+1.4747=2.11476K6309 min= X K2min+X10=0.76334+1.4747=2.23804且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6309max =I j/ K6306max =9.165/2.11476=4.334（KA）I” 6309min =I j/ K6306min=9.165/2.23804=4.095（KA）9、K6311 max= X K2max+X11=0.64006+0.0443=0.6844K6311 min= X K2min+X11=0.76334+0.0443=0.8076且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6311max =I j/ K6311max =9.165/0.6844=13.391（KA）I” 6311min =I j/ K6311min=9.165/0.8076=11.348（KA）10、K6402 max= X K2max+X12=0.64006+0.0806=0.7207K6402 min= X K2min+X12=0.76334+0.0806=0.8439且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6402max =I j/ K6402max = 9.165/0.7207=12.717（KA）I” 6402min =I j/ K64028min=9.165/0.8439=10.860（KA）11、K6403 max= X K2max+X13=0.64006+2.3243=2.964K6403min= X K2min+X13=0.76334+2.3243=3.088且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6403max =I j/ K6403max =9.165/2.964=3.092（KA）I” 6403min =I j/ K6403min=9.165/3.088=2.968（KA）12、K6404 max= X K2max+X14=0.64006+0.1008=0.7409K6404min= X K2min+X14=0.76334+0.1008=0.8641且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6404max =I j/ K6404max =9.165/0.7409=12.370（KA）I” 6404min =I j/ K6404min=9.165/0.8641=10.606（KA）13、K6406 max= X K2max+X15=0.64006+1.5062=2.146K6406min= X K2min+X15=0.76334+1.5062=2.2695且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6406max =I j/ K6406max =9.165/2.146=4.271（KA）I” 6406min =I j/ K6406min=9.165/2.2696=4.038（KA）14、K6407 max= X K2max+X16=0.64006+0.5412=1.181K6407min= X K2min+X16=0.76334+0.5412=1.305且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6407max =I j/ K6407max =9.165/1.181=7.760（KA）I” 6407min =I j/ K6407min=9.165/1.305=7.023（KA）15、K6408max= X K2max+X17=0.64006+7.366=8.006K6408min= X K2min+X17=0.76334+7.366=8.129且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6408max =I j/ K6408max =9.165/8.006=1.145（KA）I” 6408min =I j/ K6408min=9.165/8.129=1.127（KA）16、K6409 max= X K2max+X18=0.64006+3.5273=4.167K6409min= X K2min+X18=0.76334+3.5273=4.291且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6409max =I j/ K6409max =9.165/4.167=2.199（KA）I” 6409min =I j/ K6409min=9.165/4.291=2.136（KA）17、K6410 max= X K2max+X19=0.64006+3.5273=4.167K6410min= X K2min+X19=0.76334+3.5273=4.291且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6410max =I j/ K6410max =9.165/4.167=2.199（KA）I” 6410min =I j/ K6410min=9.165/4.291=2.136（KA）18、K6412 max= X K2max+X20=0.64006+1.6212=2.261K6412min= X K2min+X20=0.76334+1.6212=2.385且基准电流为：I j= S j/3U p=100/3*6.3=9.165（KA）∴I” 6412max =I j/ K6412max =9.165/2.261=4.054（KA）I” 6412min =I j/ K6412min=9.165/2.385=3.843（KA）五、整定计算速断动作电流整定公式：I dzj=K k K jx I”d2max/n1式中：I dzj-----瞬时电流速断保护装置的动作电流整定值（A）；I”d2max-----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流（A）；K k-----可靠系数，取1.2；K jx-----接线系数，取1；n1-----电流互感器变比；过流动作电流整定公式：Idzj=K k K jx I gh/K h n1式中：I dzj =K k K jx I gh/K h n1式中：I dzj-----保护装置的动作电流整定值（A）；I gh-----线路的最大负荷电流（A）；K k-----可靠系数取，取1.2；K h-----继电器返回系数，取1.0（微机型）；K jx-----接线系数，取1；n1-----电流互感器变比；继电保护整定值计算如下：1、集配站6302线路：（CT变比：400/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*2349/80=35（A）（取25A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=407(A) 根据I=P/3U*COSø=（800+630）/3*6.3*0.9=146 因6302线路所带最大变压器为800KV A，启动电流为5*800/3*6.3*0.9=407∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*407/1*80=6.1（A）（取6 A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》K m-----灵敏系数；K mxd-----相对灵敏系数；取0.866I” d1 min-----最小运行方式下线路始端三相短路稳态电流（A）I dz-----保护装置一次动作电流（A）I dz =I dzj n1/K jx根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/25*80/1=5.2>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5K mxd-----相对灵敏系数；取0.866I” d1 min-----最小运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流（A）I dz-----保护装置一次动作点流（A）I dz =I dzj n1/K jx根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*2277/6*80/1=4.1>1.54)、时限整定：6302线路被保护动作时限采用0.8S2、旭飞公司6303线路：（CT变比：200/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*3502/40=105.06（A）（取45A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=162(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*162/1*40=4.8 （A）（取6A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/45*40/1=5.7>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*3345/6*40/1=12.1>1.54)、时限整定：6303线路被保护动作时限采用0.8S3、恒兴公司6304线路：（CT变比：800/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*2199/160=16.49（A）（取11A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=178(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*178/1*160=1.335 （A）（取2.3A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/11*160/1=5.91>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*2136/2.3*160/1=5 >1.54)、时限整定：6304线路被保护动作时限采用0.8S4、金能公司6305线路：（CT变比：300/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*2003/60=40（A）（取26A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=120(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*120/1*60=2.4 （A）（取5A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/26*60/1=6.6>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*195/5*60/1=5.6>1.54)、时限整定：6305线路被保护动作时限采用0.8S5、一采区Ⅰ路6306线路：（CT变比：1000/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*5175/200=31（A）（取28A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=1724 (A) 根据一采区600水平要上综采工作面，金能公司机械动力部报来需增加负荷为：1724A.∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*1724/1*200=10.3 （A）（取因要与一采变配合故取11.8A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/28*200/1=1.8<2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*4836/11.8*200/1=1.8>1.54)、时限整定：6306线路被保护动作时限采用0.8S6、环兴磁厂6307线路：（CT变比：300/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*2206/60=44.1（A）（取26A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=250(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*250/1*60=5 （A）（取7A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/26*60/1=6.7>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*2142/7*60/1=4.4>1.54)、时限整定：6307线路被保护动作时限采用0.8S7、乳化车间6308线路：（CT变比：300/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*1469/60=29.38（A）（取20A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=133(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*133/1*60=2.7 （A）（取5A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/20*60/1=8.6>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*1438/5*60/1=4.1>1.54)、时限整定：6308线路被保护动作时限采用0.8S8、众元三分公司6309线路：（CT变比：400/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*4334/80=65（A）（取29A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=2830/1.732/6.3=259(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*259/0.85*80=4.5（A）（取5 A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/29*80/1=4.48>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*4095/5*80/1=8.8>1.54)、时限整定：6309线路被保护动作时限采用0.8S9、1#动力变6311线路：（CT变比：200/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*13391/40=401.73（A）（取30A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh= P/3U*COSø =100/1.732*6.3*0.9=10.2（A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*10.2/1*40=0.306（A）（取0.7 A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/30*40/1=8.6>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*11348/0.7*40/1=350.98>1.54)、时限整定：6309线路被保护动作时限采用0.8S10、三泵房6402线路：（CT变比：100/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*12717/20=763（A）（取90A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=70(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*70/1*20=4.2 （A）（取5A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/90*20/1=5.7>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*10860/5*20/1=94>1.54)、时限整定：6402线路被保护动作时限采用0.8S11、深井专线6403线路：（CT变比：500/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*3092/100=37.1（A）（取16A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=238(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*238/1*100=2.86 （A）（取5A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/16*100/1=6.5>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*2968/5*100/1=5.14>1.54)、时限整定：6403线路被保护动作时限采用0.8S12、众元洗煤厂6404线路：（CT变比：150/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*12370/30=494.8（A）（取50A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=160(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*160/1*30=6.4 （A）（取6.3A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/50*30/1=6.9>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*10606/5*30/1=61>1.54)、时限整定：6404线路被保护动作时限采用0.8S13、一采区Ⅱ路6406线路：（CT变比：1000/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*4271/200=25.62（A）（取28A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=1724 (A) 根据一采区600水平要上综采工作面，金能公司机械动力部报来需增加负荷为：1724A.∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*1724/1*200=10.3 （A）（取因要与一采变配合故取11.8A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/28*200/1=1.86<2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*4038/7*200/1=2.5>1.54)、时限整定：6406线路被保护动作时限采用0.8S14、石康铸造6407线路：（CT变比：150/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*7760/30=310（A）（取40A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=120(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*120/1*30=4.8 （A）（取15A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/40*30/1=8.6>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*7023/15*30/1=13.5>1.54)、时限整定：6407线路被保护动作时限采用0.8S15、化工厂线路6408线路：（CT变比：200/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*1145/40=34.35（A）（取30A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=133(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*133/1*40=3.99 （A）（取7.5A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/30*40/1=8.6>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*1127/7.5*40/1=3.2>1.54)、时限整定：6408线路被保护动作时限采用0.8S16、二泵房6409线路：（CT变比：400/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*2199/80=33（A）（取20A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=249(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*200/1*80=3 （A）（取3A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/20*80/1=6.5>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*2136/3*80/1=7.7>1.54)、时限整定：6409线路被保护动作时限采用0.8S17、然尔特6410线路：（CT变比：400/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*3836/80=57.54（A）（取29A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=400(A) 根据I=P/3U*COSø=4000/3*6.3*0.9=400 ∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*400/1*80=6 （A）（取6 A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/29*80/1=4.5>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5K mxd-----相对灵敏系数；取0.866根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*3648/6*80/1=6.5>1.54)、时限整定：6410线路被保护动作时限采用0.8S18、三矿物业6412线路：（CT变比：150/5）1）、速断动作电流：I dzj=K k K jx I”d2max/n1=1.2*1*4054/30=162.16（A）（取45A）2）、带时限过电流动作电流：∵I gh=100(A) 根据区变实际运行负荷得出的值∴I dzj =K k K jx I gh/K h n1=1.2*1*100/1*30=4 （A）（取5A）3）、灵敏系数校验(1)、电流速断保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d1 min/I dz≥2 根据《继电保护及二次回路速查速算手册》根据：K m= K mxd I” d1 min/I dz=0.866*12006/45*30/1=7.7>2（2）、带时限过电流保护灵敏度校验：K m= K mxd I” d2 min/I dz≥1.5根据：K m= K mxd I” d2 min/I dz=0.866*3843/5*30/1=22.2>1.54)、时限整定：6412线路被保护动作时限采用0.8S。

第一章220KV 变电站电气主接线设计第节原始资料变电所规模及其性质：电压等级220/110/35 kv线路回数220kv 本期2回交联电缆（发展1回）110kv 本期4回电缆回路（发展2回）35kv 30回电缆线路，一次配置齐全本站为大型城市变电站2．归算到220kv侧系统参数（SB=100MVA,UB=230KV）近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=近期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=远期最大运行方式：正序阻抗X1=；零序阻抗X0=3．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是 160MW 最小负荷是130MW远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是 230MW4．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是 180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是 100MW5．环境条件：当地年最低温度-24℃，最高温度+35℃，最热月平均最高温度+25℃，海拔高度200m，气象条件一般，非地震多发区，最大负荷利用小时数6500小时。

第节主接线设计本变电站为大型城市终端站。

220VKV为电源侧，110kv侧和35kv侧为负荷侧。

220kv和110kv采用SF6断路器。

220kv 采取双母接线，不加旁路。

110kv 采取双母接线，不加旁路。

35kv 出线30回，采用双母分段。

低压侧采用分列运行，以限制短路电流。

第节电气主接线图第二章主变压器选择和负荷率计算第节原始资料1．110kv侧负荷情况：本期4回电缆线路最大负荷是 160MW 最小负荷是130MW远期6回电缆线路最大负荷是280MW 最小负荷是 230MW 2．35kv侧负荷情况：（30回电缆线路）远期最大负荷是240MW 最小负荷是 180MW近期最大负荷是170MW 最小负荷是 100MW3．由本期负荷确定主变压器容量。

功率因数COSφ=第节主变压器选择容量选择(1)按近期最大负荷选：110 kv侧： 160 MW35 kv侧： 170 MW按最优负荷率选主变压器容量每台主变压器负荷110 kv侧： 80 MW35 kv侧： 85 MW按最优负荷率选主变压器容量。

110kV管母计算1.计算条件1.1气象条件最大风速VMAX=35M/S内过电压风速VN=15M/S最热月最高温度平均值35度1.2短路电流峰值三相短路电流I=31.5KA短路电流峰值ICH=80.33KA1.3结构尺寸跨距=8M计算跨距L =8M母线相间距a=160CM隔离开关触头重P=25KG装于母线跨距中央考虑合适的伸缩量，每四或五跨设一伸缩接头1.4管母材料LDRE型铝镁合金管比重g= 2.712g/cm3屈服强度>196MPa焊接性能>130MPa弹性模量>1000MPa2.管径选择2.1母线自重产生的垂直弯矩Mcz，手册P345查得均布荷载最大弯矩系数X为0.105则弯矩为Mcz=X*9.8*q*L*L=X*9.8*q1*L*L=140202.2*(D^2-d^2)(N.M)D,d单位为M2.2集中荷载产生的垂直弯矩Mcj，手册P345查得集中荷载最大弯矩系数XX为0.158则弯矩为Mcj=XX*9.8*p*L=309.7(N.M)2.3短路电动力产生的水平弯矩Msdfd=1.76*ICH^2/a*β=41.16(KG/M)Msd=X*9.8*fd*L*L=2711(N.M)2.4内过电压下的水平弯矩Msf'fv'=αv*Kv*D*Vn*Vn/16=16.88 D (KG/M)Msf'=X*9.8*fv'*L*L=1111D (N.M)选管母φ120/110D=0.12d=0.11算得W=0.0982*(D^4-d^4)/D*1000000=49.87742短路状态时母线所承受得最大弯矩及应力为Md=ρ(Msd+Msf'，Mcz+Mcj)=2913.684 (N.M)σd=100*Md/W=5842 <17000 (N/CM2) 手册P332数据，满足。

3.校验3.1正常状态时母线所受的最大弯矩Mcz=322.46 (N.M)Mcj=309.68 (N.M)最大风速下的水平弯矩Msffv=αv*Kv*D*VMAX^2/16=11.03(KG/M)Msf=X*9.8*fv*L*L=726.1(N.M)母线所承受得最大弯矩及应力为M=ρ(Msf，Mcz+Mcj)=962.7 (N.M)σd=100*M/W=1930 <17000 (N/CM2) 手册P332数据，满足。