变电站导体选择计算内容介绍说明

按用电功率和线路长度选择导线截面计算公式选择导线截面的计算公式通常是基于用电功率和线路长度的关系进行的。

在选择导线截面时，需要考虑以下几个因素：用电功率、线路长度、导线材料、电压等级和电流负载。

以下是具体的计算公式和解释：1. 用电功率（P）和线路长度（L）之间的关系可以通过功率损耗公式来计算。

功率损耗（P_loss）是以瓦特（W）为单位表示的，其计算公式为：P_loss = (I^2) * R其中，I是电流（安培），R是导线电阻（欧姆）。

该公式表示导线上的功耗与电流的平方成正比。

2.导线电阻（R）与导线截面积（A）之间的关系可以通过电阻公式来计算。

电阻（R）是以欧姆（Ω）为单位表示的，其计算公式为：R=(ρ*L)/A其中，ρ是导线电阻率（以Ω·m为单位），L是线路长度（以米为单位），A是导线截面积（以平方米为单位）。

该公式表示导线电阻与导线长度成正比，与导线截面积成反比。

3.根据电流负载和所需的电压降，可以计算出电流（I）。

电流（I）是以安培（A）为单位表示的，其计算公式为：I = P / (V * cos(θ))其中，P是用电功率（以瓦特为单位），V是电压（以伏特为单位），θ是功率因数。

该公式表示电流与功率、电压和功率因数的关系。

综合上述公式，可以得出选择导线截面的计算公式如下：A = (ρ * L * P) / (V^2 * cos(θ))其中，A是导线截面积（以平方米为单位），ρ是导线电阻率（以Ω·m为单位），L是线路长度（以米为单位），P是用电功率（以瓦特为单位），V是电压（以伏特为单位），θ是功率因数。

以上是常用的选择导线截面的计算公式，根据具体的电气设计要求和使用条件，可以用这个公式来选择适当的导线截面，从而满足电流负载和电压降的要求。

需要注意的是，实际选择时还需要考虑导线的额定电流和安全系数等因素，以确保电路的可靠运行和安全使用。

1、导线选型：导线的选择原理是采用经济电流密度法计算得到的。

计算步骤为：（1）、通过Φ=cos 3u e P I 计算得出导线长期允许通过的最大电流I(安)（2）、通过T=年最大负荷年最大电量计算得出年最大负荷利用小时数T （3）、通过计算得到的最大负荷利用小时数后查取经济电流密度J（4）、通过JI S =计算得出最大载流截面积S （mm ²） 最后通过计算得到的最大载流截面积S （mm ²）及导线长期允许通过的最大电流I(安)，与典设中相应型号导线的技术参数进行对比分析后，可确定最终选用的导线型号。

（具体分析说明见分项内容）P 表示有功功率（即负荷预测目标年的负荷）Ue 表示 额定电压Φcos 表示功率因素（0.85及以上）2、线路末端压降计算钢芯铝材质虽然是较为理想的导电材质，但是随着供电半径的增加，以及所选用的导线截面型号不同，影响了后期在线路上产生的损耗的大小，即产生的压降的大小。

因此需要对线路的压降进行计算校验，以便后期可以有效的节能降损。

计算步骤为：2.1.(1)收集导线长度L ，所选的导线截面积S(2)预测导线后期的最大有功功率P(3)通过1001U SC PL U ⨯=∆计算得出电压降 (4)通过U2=U1-ΔU 计算得出线路末端电压(5)通过%100s in cos cos %2⨯+=∆）X （R U P U e φφφ计算得出压降百分比（一般规定10千伏线路压降百分比允许范围是±7%P-有功功率（千瓦）L-线路长度（km ）S-所选导线截面积（mm ²）C-当为三相四线时，铜导线为83，铝导线为50；当为单相时，铜导线为14，铝导线为8.3。

2.2(1)收集导线长度L ，所选的导线截面积S(2)预测导线后期的最大有功功率P(3) 通过%100s i n c o s c o s %2⨯+=∆）X （R U PL U e φφφ计算得出压降百分比(4)通过U2=U1-ΔU 计算得出线路末端电压一般规定10千伏线路压降百分比允许范围是±7%）R X 参考附表。

变电站设施的线路参数计算与验证变电站是电力系统中的重要组成部分，负责接收、转换和分配电能。

为确保变电站设施的安全和稳定运行，线路参数计算与验证非常重要。

本文将介绍变电站设施的线路参数计算与验证的基本知识和方法。

一、线路参数计算的基本概念和意义线路参数是指电力系统中各种传输、配电线路的电学参数，包括电阻、电抗和电容等。

线路参数计算的目的是确定线路的电气特性，包括电流、电压和功率的分布。

线路参数计算的准确与否直接影响到变电站设施的安全运行和电能传输效率。

二、线路参数计算的方法和步骤1. 收集线路所需的基本信息：包括线路的长度、截面积、电气材料等。

2. 计算线路电阻：根据线路材料的电阻率、截面积和长度计算线路的电阻。

3. 计算线路电抗：根据线路的长度和材料特性计算线路的电感和电容。

4. 验证线路参数：通过实际测量和检测，对计算的线路参数进行验证。

可以采用试验板、测量仪器以及计算软件等方法进行验证。

三、线路参数计算的影响因素和注意事项1. 线路材料和截面积：线路材料的电阻率和截面积直接影响线路的电阻和电抗。

2. 线路长度：线路长度的增加会导致线路的电阻和电抗增加。

3. 线路环境：线路所处的环境温度和湿度也会对线路参数产生影响。

4. 线路的功率因数：线路的功率因数不同会导致线路的阻抗发生变化。

在进行线路参数计算和验证时，需要注意以下几点：1. 线路材料的选择：选择合适的线路材料可以降低线路的电阻和电抗。

2. 线路长度的控制：合理控制线路长度可以减小线路的传输损耗。

3. 线路连接的质量：不良的线路连接会导致电阻增加，影响电能传输效率。

四、线路参数计算与验证的作用和意义1. 保证变电站设施的安全运行：准确的线路参数可以提高变电站设施的安全性，避免电气事故的发生。

2. 提高电能传输效率：线路参数计算和验证的准确性可以提高电能传输效率，降低能量损耗。

3. 促进电力系统的发展：准确的线路参数计算和验证有助于电力系统的规划和改造，促进电力系统的发展和升级。

变电站设计中主要电气设备的选型计算随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，目前我们的生产、生活对电能已经高度依赖，电力系统也对整个国家的稳定至关重要。

变电站作为电力系统中的重要组成，其设计和建造是否合理将会直接影响一些地区人们的正常生活。

从变电站主要电气设备的选择出发，介绍了一些选型原则和相关计算的问题。

标签：变电站；主要电气设备；选型计算1 概述众所周知，电能的输送距离一般是很远的，如果以低压电的形式输送，那么电能的损耗量将会很大，所以先将电压升高，到了用户处再做降压处理，升降电压的过程就是由变电站（变电所）完成的。

变电站的主要电气设备包括有：隔离开关、接地开关、断路器、变压器以及互感器等等。

2 变电站电气设备选择原则及技术条件2.1 选择原则（1）满足运行、检修以及故障情况下相关要求，此外还要考虑之后5-10年的发展情况；（2）在对设备进行校核时应在当地的条件环境下进行；（3）既要保证电气设备的先进性，又要控制相关成本；（4）设备的各类指标要和整个工程保持一定的一致性；（5）同类产品应尽可能选自同一个厂家的产品；（6）如果需选用新产品，应检查试验数据及合格证书，此外还要获得上级批准[1]。

2.2 技术条件由于选择的电气设备都是在高压条件下工作的，所以对它们的技术条件有一些特殊的要求。

（1）在长期的工作条件下，选择的电气设备其最高工作电压应大于线路中可能出现的最高运行电压；最高额定电流也要大于线路中可能出现的最大持续电流值；电气端子的允许载荷应大于线路的最大作用力；（2）电气设备的热稳定性和动稳定性应按照线路可能通过的最大电流进行校验，一般取三相短路时电流；但被熔断器保护的电气设备可以不再进行热、动稳定性的校验；（3）电气设备的绝缘水平应按照国家规定的标准值进行，若低于标准值，则应增加适当的过电压设备进行保护。

3 选型计算（以35kV侧为例）文章以35kV降压变电站为实例（降压侧为6kV），对一些电气设备的选型计算进行介绍。

导线的截面选择与计算为了能够使电气设备正常工作和线路安全运行，必须正确选择导线截面。

在实际选择导线截面时，对于低压动力线路，由于其负荷电流较大，所以要按发热条件选择截面，然后再校验其电压损失和机械强度；对于低压照明线路，因它对电压质量要求较高，所以应先按允许电压条件选择截面，然后再对发热条件和机械强度加以校验；对于高压电气线路，要以经济电流为依据选择截面，然后校验其发热条件、允许电压损失及机械强度。

一、按发热条件选择导线截面。

由于电流的热效应，电流在导线中流过会使导线温度升高，温度过高会加速导线的老化，在导线的接头处，氧化作用会使电阻增大、温度增高、机械和电气性能变坏。

当温度超过一定数值时，就会造成绝缘损坏而引发短路事故。

各类导线都有一定的允许温度，通常规定裸导线最高允许温度是70度，电缆线的允许温度是80度，绝缘导线的允许温度是65度。

导线的发热温度不能超过允许值。

导线的温度与导线的载流量、环境温度、阳光照射及散热条件有关。

1、选择条件。

导线的允许载流量大于或等于通过导线的计算负荷电流。

导线的温度与导线的载流量、环境温度、阳光照射及散热条件有关。

选择导线截面时，要把它们的因素考虑在内，必要时可根据有关规定进行修订。

2、铜、铝导线的等值换算。

截面相同的铜、铝导线允许载流量换算关系是：（1）铜的载流量是铝的1.33倍，铝是铜的0.77倍。

（2）载流量相同的铜、铝导线截面换算关系：铜的导线截面积是铝的0.65倍，铝是铜的1.66倍。

（3）载流量相同的铜、铝导线直径关系如下：铜导线的直径是铝导线直径的0.79倍，铝导线的直径是铜导线直径的1.27倍。

二、根据电压损失选择导线横截面。

由于导线本身存在阻抗，当有电流通过时，就会产生电压降。

线路越长、负荷电流越大，导线越细，电压损失越大。

1、高压配电线路导线横截面的选择。

线路电压损失等于线路首端电压减去线路末端电压，或等于线路有功功率乘以线路电阻加上线路无功功率与线路电抗的乘积，结果除以线路的额定电压。

计算书封面220kV C变电站二期工程初步设计设计阶段导体截面选择及主要设备选择计算书（级别：级）（软件名称：软件编号：）（连封面封底共计页）批准：2019 年9 月日校核：2019 年9 月日计算：2019 年9 月日*****电力设计院一. 220kV C 变电站二期主要设备选择与校验计算1. 220kV 部分1.1 工作条件1.1.1 主变进线（考虑1.05倍变压器过负荷）I g ＝1800001.05 1.05496.01()33220Se A Ue ⨯=⨯=⋅⨯ 1.1.2 短路电流取远景年三相短路，短路电流：I (3)36.16d kA =，冲击电流：I (3)92.21ch kA =1.1.3 220kV 母线穿越功率：720MV A （投产年轿子山-翠山变断环运行）I g ＝72010001889.51()33220Se A Ue ⨯==⋅⨯ 1.2设备选择：A. #3主变进线间隔:1个a)断路器额定电流： 3150A ＞I g ＝496.01A额定开断电流： 50kA ＞I (3)36.16d kA =动稳定电流（峰值）：125kA ＞I (3)92.21ch kA =热稳定电流（有效值，3S ）: 50kA> I (3)36.16d kA =b)隔离开关额定电流：2500A ＞I g ＝496.01A动稳定电流（峰值）：125kA ＞I (3)92.21ch kA =热稳定电流（有效值，3S ）：50kA> I (3)36.16d kA =c)电流互感器（额定电流一次侧）额定电流比： 主变间隔：2×800/1A （抽头：2×400/1A ）> Ig ＝496.01A#3主变进线间隔保护用保护用电流互感器准确限制系数计算：(3)36.16100022.616001600d I K ⨯=== 则220kV 主变进线间隔保护用电流互感器线圈准确级选用5P30满足要求。

导体和电器选择计算算例电气工程教学部一、主接线简图、(1)主变2 20000KV A 110/38.5/10.5KVY/Y/△-12-11dⅠ-Ⅱ=10.5% dⅠ-Ⅲ=17% dⅡ-Ⅲ=6%0阻抗在中压侧（2）110KV四回其中两会电源线，每回送4000KVA，两回负荷线，每回送20000KVA ，单母线分段接线，母线穿越功率为40000KVA.(3)35KV 四回，每回送5000KVA ，单母线分段接线，中压侧无电源，10KV 八回，每回送2500KVA ，单母线分段接线。

三、 短路电流计算：基准容量为100MVA110K W =2500MVA 主变2⨯20000KVA 比并列运行，0阻抗在中压侧，110K W =2500MVA110∞I =31152500=12.55KV110P I =12.55⨯2.55=32.0KV 35K W =2538.004.0100+=323.6MVA 35∞I =04.0269.0100+=364.056.1=5.04KV 35P I =5.04χ2.55=12.85kA10K W =269.02312.004.0100++=156.0269.004.0100++=456.0100=215MVA 10∞I =465.05.5=11.82KA 10P I =11.82⨯2.55=30.16KV四、 短路电流计算结果如下表：注：括弧内适用于主变压器回路，括弧外适用于出线。

五、 计算时间（使用电器）1． 10kv 线路后备保护动作时间按0.7秒断路器固有动作时间=0.05秒（10SN -10）t=0.7+0.05=0.75秒1""=β ea t =0.05秒(非周期分量) 查曲线得 6.0=ep t 秒=eq t 0.6+0.05=0.65秒2． 主变10KV 侧后备保护动作时间为1.2秒断路器固有动作时间=0.14秒（3SN —10）t=1.2+0.14=1.34秒1""=βea t =0.05秒查曲线 1≈ep t =eq t 1+0.05=1.05秒 3． 35KV 线路后备保护动作时间为1.2秒短路器固有动作时间=0.07秒（358-DW ） t=1.2+0.07=1.27秒1""=β ea t =0.05秒查曲线 95.0=ep t 秒 =eq t 0.95+0.05=1秒4. 主变35KV 侧不装后备保护由110KV 侧后备跳为2秒 断路器固有动作时间=0.07秒t=2+0.07=2.07秒查曲线 7.1=ep t 秒 =eq t 1.7+0.05=1.75秒 5.110KV 出线后备保护为3秒（变压器用1.2秒） 断路器固有分闸时间为0.07秒（1103-SW G ） t=3+0.07=3.07秒查曲线 5.2=ep t 秒 =eq t 2.5+0.05=2.55秒 6.主变110KV 侧后备保护为2秒断路器固有分闸时间为0.07秒（1103-SW G ） t=2+0.07=2.07秒查曲线 7.1=ep t 秒 =eq t 1.7+0.05=1.75秒六、 各侧回路持续工作电流1、 110KV 线路： 最大负荷40000KV A （分段穿越也按40000KV A ）max w I =311040000=209.9A2、 35KV 线路 ：最大负荷5000KV A max w I =3555000=82.48A3、 10kv 线路： 最大负荷2500KV A max w I =3102500=209.9A4、 主变： 110KV 侧电流=31102000005.1⨯=110A35KV 侧电流=35.382000005.1⨯=314.9A10KV 侧电流=3.5102000005.1⨯=1099A5、 35KV 分段： 按一台主变容量的60%，为314.9×60%=188.96、 10KV 分段： 按一台主变容量的70%，为1099×70%=769.3七、 110KV 侧导体和电器的选择：假定为户外配电装置1、 110KV 油断路器：选用 1103-SW G 3000MV A(16KA)1200A(1) 按电压选择：1103-SW G 符合电网额定电压 (2) 安电流选择： 1200A>209.9A(3) 开断能力：3000MV A>2500MV A(或16KA>12.55KA)(4) 热稳定校验： 按假想时间长的校验短路电流热效应=I2∞⨯eq t =255.1255.2⨯=401.62 安秒1103-SW G 的热稳定电流为4秒15.8KA15.8×15.8×4=998.5 998.5>401.6 热稳定无问（5） 动稳定校验：1103-SW G 极限通过电流为41KA(峰值)>32千安（k1点的短路电流冲击值）（6）其余的项目仅作校验不做计算2、 110KV 隔离开关：1104-GW 600A(1) 按电压选择：1104-GW 符合电网额定电压 (2) 按电流选择：600安>209.9安有很大裕度(3) 动稳定校验：样本注明1104-GW /600极限通过电流50A(峰值)>32KA(k1点的短路电流冲击值)(4) 热稳定校验： 1104-GW /600 5秒钟热稳定电流为14千安 14×14×5>12.55×12.55×2.553、 110KV 避雷器(1) 110KV 母线避雷器选用FZ —110J(2) 主变110KV 中性点避雷器选用FZ —40[注：主变中性电绝缘一般微弱绝缘。

第一章220KV 变电站电气主接线设计第1.1节原始资料1.1.1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=0.1334；零序阻抗X0=0.1693近期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1445；零序阻抗X0=0.2319远期最大运行方式：正序阻抗X1=0.1139；零序阻抗X0=0.14883．110kv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1.2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1.3节电气主接线图第二章 主变压器选择和负荷率计算第2.1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 230MW2．35kv 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。