1樓：
一、 短路電流計算
1、 原始資料：
⑴ 基準容量（mva） sj= 100 mva
⑵ 基準電壓（kv）
110kv側： uj110= 115 kv
10kv側： uj10= 10.5 kv
⑶ 基準電流（ka）
110kv側： ij110= 0.5020 ka
10kv側： ij10= 5.4986 ka
⑷ 歸算至110kv母線阻抗標么值：
110kv系統最大短路電流 系統最大阻抗標么值 xxmax= 0.02
按25ka設定
⑸ 主變壓器引數： 型號：sz9-63000kva/110±8×1.25％/10.5kv
額定容量（mva）：sb= 63 mva
短路阻抗： ud%= 17
⑹ 主變壓器阻抗標么值： 0.27
2、 短路計算阻抗圖
3、 計算結果：
⑴ 110kv母線三相短路電流(d1)：
系統最大值 50.0000
25.1022 ka
⑵ 10kv母線三相短路電流(d2)：
系統最大值 3.4502
18.9710 ka
二、 110kv裝置選擇校驗：
1、 計算資料
⑴ 主變110kv側額定電流(a)： ie110 = 316.3 a
⑵ 主變110kv側持續工作電流(a)： ig110 = 332.1 a
⑶ 110kv線路側額定電流(a)： 2×ie110 = 632.6 a
⑶ 110kv線路側持續工作電流(a)： 2×ig110 = 664.2 a
⑷ 110kv母線短路電流(ka)： id1 = 25.1022 ka
⑸ 母線短路衝擊電流(ka)： ich110 =2.55*id1 = 64.0106 ka
母線短路熱穩定電流(ka2·s)： t=1s時： qdt110=id12×t = 630.1197 ka2·s
t=2s時： qdt110=id12×t = 1260.2394 ka2·s
t=3s時： qdt220=id12×t = 1890.3592 ka2·s
t=4s時： qdt110=id12×t = 2520.4789 ka2·s
2、 110kv gis裝置（開關裝置）：
裝置引數 計算值
額定電壓（kv）： 110
最高工作電壓（kv）： 126
額定電流（a）： 1600a 664.2 a
額定短路開斷電流（ka）： 31.5 25.1022 ka
額定熱穩定電流（ka）： 31.5
額定熱穩定時間（s）： 4
熱穩定校驗值（ka2·s)： qt = 31.52×4 2520.4789 ka2·s
額定動穩定電流（峰值）（ka）： 80 64.0106 ka
結論： 滿足要求
3、 110kv電流互感器：
⑴ 主變110kv套管電流互感器(型號：lr-110、lrd-110)：
a、 一次額定電流選擇：
按比 正常工作電流大1/3左右選擇： 421.7 a
故選擇主變110kv套管電流互感器變比為： 400～800/1 a
⑵ 110kv主變進線電流互感器(gis)：
a、 一次額定電流選擇：
按比 正常工作電流大1/3左右選擇： 421.7 a
故選擇110kv主變進線電流互感器變比為： 2*400/1 a
⑶ 110kv出線電流互感器(gis)：
a、 一次額定電流選擇：
按比 正常工作電流大1/3左右選擇： 843.4 a
故選擇110kv出線電流互感器變比為： 2*400/1 a
結論： 滿足要求
4、 110kv氧化鋅避雷器（型號：108/268）
⑴、 裝置引數：
a、 持續執行電壓有效值(kv)： 84.2 kv
b、 避雷器額定電壓有效值(kv)： 108 kv
c、 最大雷電衝擊殘壓峰值(kv)： ≤268 kv
d、 最大陡坡衝擊殘壓峰值(kv)： ≤308 kv
e、 最大操作衝擊殘壓峰值(kv)： ≤228 kv
⑵、 裝置校驗：
a、 避雷器的持續執行電壓uby：
應滿足 uby ≥ uxg (系統最高相電壓)
72.75 kv
b、 避雷器額定電壓ube：
應滿足 ube ≥ ug (系統出現的最高工頻過電壓)
94.50 kv
um—系統最高電壓
c、 避雷器最大雷電衝擊殘壓ublc：
其中，bil—內絕緣全波額定雷電衝擊耐壓
110kv的bil=450kv
klp—雷電衝擊絕緣配合係數，取1.4
321.4 kv
d、 陡坡衝擊電流下的殘壓u'blc：
369.6 kv
e、 避雷器操作衝擊殘壓ubcc：
其中，ugs—內絕緣1min工頻實驗電壓
110kv的ugs=200kv
kcp—操作衝擊絕緣配合係數，取1.15
1.35—為內絕緣的衝擊係數
234.8 kv
結論： 滿足要求
三、 10kv裝置選擇校驗：
1、 計算資料
⑴ 主變10kv側額定電流(a)： ie10 = 3464.1 a
⑵ 主變10kv側持續工作電流(a)： ig10 = 3637.3 a
⑶ 10kv母線短路電流(ka)： id2 = 18.9710 ka
⑷ 母線短路衝擊電流(ka)： ich10 = 48.3760 ka
⑸ 母線短路熱穩定電流(ka2·s)： t=1s時： qdt10=id22×t = 359.8982 ka2·s
t=2s時： qdt10=id22×t = 719.7964 ka2·s
t=3s時： qdt10=id22×t = 1079.6947 ka2·s
t=4s時： qdt10=id22×t = 1439.5929 ka2·s
2、 斷路器手車（主變進線及分段）：
裝置引數 計算值
額定電壓（kv）： 10
最高工作電壓（kv）： 12
額定電流（a）： 4000 3637.3 a
額定短路開斷電流（ka）： 40 18.9710 ka
3s短時耐受電流（ka）： 40
熱穩定校驗值（ka2·s)： qt = 402×3 1079.6947 ka2·s
額定短路關合電流（峰值）（ka）： 100 48.3760 ka
結論： 滿足要求
3、 斷路器手車（饋線、電容、接地變、站用變）：
裝置引數 計算值
額定電壓（kv）： 10
最高工作電壓（kv）： 12
額定電流（a）： 1250 439.9 a
（每回饋線最大負荷按8mva考慮）
額定短路開斷電流（ka）： 31.5 18.9710 ka
4s短時耐受電流（ka）： 31.5
熱穩定校驗值（ka2·s)： qt = 31.52×4 1439.5929 ka2·s
額定短路關合電流（峰值）（ka）： 80 48.3760 ka
結論： 滿足要求
4、 電流互感器
⑴、 裝置引數：
型號： lzzb9-10q
1s熱穩定倍數： 45 倍
動穩定倍數： 90 倍
⑵、 一次額定電流選擇：
a、 主變10kv側電流互感器： 3637.3 a
按主變10kv側持續工作電流 故選擇電流互感器變比為： 4000/1 a
b、 10kv饋線電流互感器：
每回饋線最大負荷按8mva考慮： 439.9
586.5 a
故選擇電流互感器變比為： 600/1 a
c、 10kv電容器出線電流互感器：
電容器額定容量：sre= 6012 kvar
迴路額定電流 ire= 330.6 a
440.8 a
故選擇10kv電容器出線電流互感器變比為： 500/1 a
結論： 滿足要求
⑶、 短路穩定校驗：
a、 內部動穩定校驗：
其中kd為動穩定倍數；i1e為ct一次繞組額定電流，取最小值ict10-r
77.6081
b、 熱穩定校驗：
其中：kr為1s熱穩定倍數；i1e為ct一次繞組額定電流，取最小值ict10-r
qd短路電流引起的熱效應（ka2·s）=id102×t'= 359.9 s
上式中 ，t' 取1s；
t = 1.0 s
43.0410
結論： 滿足要求
5、 10kv熔斷器(電壓互感器用）（型號：rn1-10）
⑴、 熔斷器最大開斷容量： srkd = 30~400mva
⑵、 10kv母線短路容量： 345.02 mva
結論： 滿足要求
6、 10kv氧化鋅避雷器（型號：hy5w-17/45）
⑴、 裝置引數：
a、 持續執行電壓有效值(kv)： 13.6 kv
b、 避雷器額定電壓有效值(kv)： 17 kv
c、 最大雷電衝擊殘壓峰值(kv)： ≤45 kv
d、 最大陡坡衝擊殘壓峰值(kv)： ≤51.5 kv
e、 最大操作衝擊殘壓峰值(kv)： ≤38.3 kv
⑵、 裝置校驗：
a、 避雷器的持續執行電壓uby：
應滿足 uby ≥1.1 um (系統最高電壓)
13.20 kv
b、 避雷器額定電壓ube：
應滿足 ube ≥ ug (系統出現的最高工頻過電壓)
16.56 kv
um—系統最高電壓
c、 避雷器最大雷電衝擊殘壓ublc：
其中，bil—內絕緣全波額定雷電衝擊耐壓
10kv的bil=75kv
klp—雷電衝擊絕緣配合係數，取1.4
53.6 kv
d、 陡坡衝擊電流下的殘壓u'blc：
61.6 kv
e、 避雷器操作衝擊殘壓ubcc：
其中，ugs—內絕緣1min工頻實驗電壓
10kv的ugs=42kv
kcp—操作衝擊絕緣配合係數，取1.15
49.3 kv
結論： 滿足要求
四、 接地體截面選擇：
1、 原始資料：
接地材料的熱穩定係數（銅） c= 210
短路的等效持續時間 te= 3 s
流過接地線的短路電流穩定值 4000 a
2、 計算結果：
接地線的最小截面 33.0 mm2
選接地線為tj-150的銅絞線，s= 150 mm2
選接地極為φ18的銅棒 ，s=3.14×92= 254.34 mm2
銅接地材料不考慮腐蝕
結論： 滿足要求
五、 變電所主接地網接地電阻計算：
1、 原始資料：
土壤電阻率 ρ= 390 ω.m
水平接地極的等效直徑 d= 0.014 m
垂直接地極的等效直徑 d= 0.018 m
水平接地極的埋深 h= 0.9 m
接地網的總面積 s=79×42= 3318 m2
垂直接地極長度 l= 2.5 m
垂直接地極個數 n= 60 個
水平接地極的總長度 l=79×8+42×14= 1220 m
接地網的外緣邊線總長度 l0=79×2+42×2= 242 m
深井接地極長度 l1= 20 m
深井接地極的等效直徑 d1= 0.1 m
深井接地極個數 n‘= 10 個
2、 計算結果：
0.9329
等值方形接地網的接地電阻 3.0735 ω
0.9774 ω
任意形狀邊緣閉合接地網的接地電阻 3.0039 ω
單根垂直接地極的接地電阻 149.2947 ω
單個深井接地極的接地電阻 19.7935 ω
垂直接地極的總接地電阻 r∑=rv/n= 2.4882 ω
深井接地極的總接地電阻 r'∑=r'v/n= 1.9794 ω
增加深井接地極後的總接地電阻 r總=r∑‖rn‖r'v∑= 0.8064 ω
施放降阻劑後的接地電阻 r降=r總/1.8= 0.4480 ω
考慮0.9的係數後的總接地電阻 r‘總=r降/0.9= 0.4978 ω
結論： 滿足要求
六、 接觸電位差和跨步電位差校驗：
1、 原始資料：
人站立地表土壤電阻率 ρf= 800 ω.m
接地裝置的接地電阻 r= 0.5 ω
入地短路電流 ig= 4000 a
接地裝置的電位 ug＝ig×r= 2000 v
均壓帶的等效直徑 d= 0.014 m
均壓帶根數 n= 22 根
接地網的外緣邊線總長度 l0=79×2+42×2= 242 m
水平接地極的總長度 l=79×8+42×14= 1220 m
接地網的總面積 s=79×42= 3318 m2
水平接地極的埋深 h= 0.9 m
跨步距離 t= 0.8 m
2、 計算結果：
⑴、 接觸電位差和跨步電位差允許值
接地短路電流持續時間 t取 1.2 s
接觸電位差允許值 ut=(174+0.17ρf)/√t ＝ 282.9900 v
跨步電位差允許值 us=(174+0.7ρf)/ √t ＝ 670.0473 v
⑵、 接地網表面最大接觸電位差計算
kd=0.841-0.225lgd＝ 1.2581
kl＝ 1.0
kn=0.076+0.776/n＝ 0.1113
ks=0.234+ 0.414lg√s= 0.9628
ktmax=kdklknks= 0.1348
utmax=ktmaxug= 269.5796 v
結論： 滿足要求
⑶、 接地網表面最大跨步電位差計算
n=2(l/l0)(l0/4√s)1/2＝ 10.3332
β=0.1√n= 0.3215
α2=0.35〔(n-2)/n〕1.14（√s/30）β= 0.3378
ksmax=(1.5-α2)ln｛〔h2+(h+t/2)2〕/〔h2+(h-t/2)2〕｝/ln(20.4s/dh)= 0.0643
usmax=ksmaxug= 128.6992 v
結論： 滿足要求
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