乡镇220KV变电站设计中主要电气设备的选择计算案例综述
1.1电气设备选择的原则
1.1.1按正常工作条件选择设备
1、按额定电压选择
最高允许工作电Ualm不得低于U
Ualm
对于电缆、一般电器
Ualm=(1.1~1.2)UN
对于电网最高运行电压
Usm≤1.1
所以，一般可按下式选择
UN≥
裸导体不需要考虑额定电压选择问题。
2.按额定电流选择
长期允许载流量
Ial
式中：K为综合修正系数；Imax最大持续工作电流，A；Ial指的长期允许电流，A。
只考虑温度，按下式计算：
对于裸导体和线缆K=θ
对于电器
40℃θ≤60℃时K=1?(θ?40)×0.018
0℃≤θ≤40℃时
θ≤0℃时
式中：θ为实际环境温度
θal最高允许温度，裸导体70℃电缆
1.1.2按短路情况校验
1、短路电流的计算条件
短路电流的大小与短路发生的位置、短路的类型、密系统的容量和接线切相关。
2、短路计算时间
（1）热稳定短路计算时间
tk
式中：tpr
tab
tin
ta
3、热稳定和动稳定校验
热稳定校验
（1）导体和电缆满足热稳定的条件为?
S≥S
式中：S正常条件截面积
S
（2）电器满足热稳定条件
It
式中：It热稳定电流，kA
T热稳定时间，s
动稳定校验
动稳定校验。即需要电动力效应满足要求。
（1）硬导体满足动稳定的条件
σal≥σ
式中：σal
σmax
（2）电器满足动稳定的条件为
ies≥
式中：ies
is?短路冲击电流，is?=2.55I；发电机端is?
1.2母线以及各母线侧出线的选择
1.2.1导体选择的步骤
1、导体材料的选择
110kV及以上：软母线（一般为钢芯铝绞线）；35kV及以下：硬母线（一般为矩形母线）。
2、截面的选择
（1）按最大持续工作电流选择
Ial=K
式中：K为综合修正系数，为有关修正系数的乘积；
Imax
Ial
（2）按经济电流密度选择
S=Imaxj（mm2）
式中：Imax最大持续工作电流，A
J为查表所得的经济电流密度，（A/mm
（3）电晕电压校验
Ucr
（4）热稳定校验
Smin
式中：Smin
Ks
（5）共振校验
L给定时，令f
Lmax
若LL
式中：Lmax为最大绝缘子跨距，E一般取
（6）动稳定校验
动稳定应满足以下条件
σal≥
导体所受的最大弯矩为
Mp?=fp?
fp?
导体相间最大应力
σmax
1.2.2母线及出线选择结果
表4-1母线及出线选择结果
位置
型号
220kV侧母线
LGJ-630/45
220kV侧出线
LGJ-300/25
110kV侧母线
LGJ-300/25
110kV侧出线
LGJ-300/25
10kV侧母线
单根10×63=630m
LMY矩形铝导体
10kV侧出线
LGJ-120/20
10kV侧电缆
每相单根YJLV22-5000
1.3绝缘子及穿墙套管的选择
1.3.1绝缘子及穿墙套管的选择步骤
1、安装位置的选择
220kV侧与110 kV侧电压等级较高，因此并不用进行选择支柱绝缘子及穿墙套管，户内一般联合胶装多棱式支柱绝缘子，户外棒式支柱绝缘子，有时应该需要防污绝缘子。
穿墙套管：铝导体。
2、型号的选择
（1）额定电压
UN≥
最大持续工作电流
Ial=
（2）热稳定校验
It
（3）动稳定校验
动稳定应满足F
0.6为潜在强度系数。
所受的电动力
Fmax=
绝缘子计算跨距距
Lc
支柱绝缘子三相短路时绝缘子帽的计算作用力
Fc=
其中
H1
当三相导体垂直布置时
Fc=Fmax（N）
悬式不需校验动稳定。
?3.穿墙套管的Fc
Fc
式中：Lc为穿墙套管的计算跨距，Lc=
1.3.2绝缘子及穿墙套管的选择结果
220、110kV分别采用XP-7和XP-7/120的悬式绝缘子。
表4-210kV绝缘子及穿墙套管
类型
设备型号
支柱绝缘子
屋内ZL-10/4
屋外ZS-20/8
穿墙套管
屋内CLB-10
屋外CWLB2-10
1.4高压断路器的选择
1.1.1高压断路器的选择原则
高压断路器的选择要根据环境、使用技术及各种断路器的不同特点来决定。一般选择原则如下：
安装地点
种类
型号
发电机
中小型机组
真空SF
ZN-10,LN-10系列，ZN-12，LN-12系列
大