220KV降壓變電所電氣一次部分設(shè)計完整

1、緒論電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一項基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種 將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個二次能源的 工業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動力，其發(fā)展水平 是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。由于電能在工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng) 域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。變電站使電廠 或上級電站經(jīng)過調(diào)整后的電能書送給下級負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。其功能 運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。 若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動作。可能造成停電

2、等事故， 給生產(chǎn)生活帶來很大不利。因此，變電站在整個電力系統(tǒng)中對于保護(hù)供電的可靠 性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán) 節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓站 部分，緊靠發(fā)電廠。將壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計得 就是220KV降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。本文設(shè)計的變電站為220KV變電站，其下級負(fù)荷為110KV及 10K V級工業(yè)及其 它負(fù)荷。這些負(fù)荷不僅包括如冶煉廠、制藥廠等工業(yè)部門，也有政府、醫(yī)院等非 工業(yè)部門。他們對供電的要求不同，但保證他們的供電

3、可靠性級連續(xù)性是本變電 站設(shè)計的目的。傳統(tǒng)變電站一般都采用常規(guī)設(shè)備。二次設(shè)備中的繼電保護(hù)和自動裝置 遠(yuǎn)動裝置等采用電磁式或晶體管式，體積大，設(shè)備笨重，因此，主控室占地面積較大。 常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，維護(hù)工作量大。隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人民 的生活質(zhì)量和生活水平不斷提高家用電器越來越多的進(jìn)入千家萬戶，人們對用電 質(zhì)量的要求越來越高。但是傳統(tǒng)變電站缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核辦法。傳統(tǒng)變電 站由于遠(yuǎn)動功能不全。一些遙測，遙信量無法實(shí)時送到調(diào)度中心，不能滿足向調(diào) 度中心及時提供運(yùn)行參數(shù)的要求。變電站本身又缺乏自動控制和調(diào)控手段，因此 無法進(jìn)行實(shí)時控制，不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在本變電站的設(shè)計中

4、，分為對變電站做總體分析和負(fù)荷分析、變電站主變的 選擇、主接線、短路電流計算、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)等部分的分析計算，在設(shè)計中 發(fā)現(xiàn)所用數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，特別是在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是計算中，存在很大缺陷， 力求在以后的設(shè)計中能夠逐步趨于完善，相信不久能實(shí)現(xiàn)無人值班高度自動化以 彌補(bǔ)傳統(tǒng)變電站的缺陷?，F(xiàn)在，隨著大電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，輸電的電壓等級越來越高，這一方面使降低損 耗的需要，另一方面也是工業(yè)生產(chǎn)等負(fù)荷發(fā)展的需要。我國目前廣泛采用的輸電 等級有 110KV 、220KV 等級別，還有 500KV 級的輸電線路也在迅速發(fā)展，所以 220kv 級的變電站在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也十分廣泛。 并且伴隨電力系統(tǒng)中所用電

5、氣 元件產(chǎn)品諸如斷路器、繼電器、隔離開關(guān)等性能指標(biāo)的提高，變電站的功能也會 越來越完善，可靠性也會得到很大的提高。相信隨著科技技術(shù)的發(fā)展和各種理論 的應(yīng)用更加趨于完善， 220KV 等級別的變電站也將承擔(dān)電力系統(tǒng)中越來越多的任 務(wù)。第 1 章 概述1.1 概述分析本次 220KV 變電站是本市與電力系統(tǒng)相聯(lián)系的中間的重要設(shè)施，它承擔(dān)著向 市區(qū)的各負(fù)荷供電的任務(wù)，它的運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性對市區(qū)企業(yè)和人民的正常 生產(chǎn)和生活具有決定性的作用。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)在國家計劃經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)下，在審議后的中期、長期電力規(guī)劃的基 礎(chǔ)上，從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，進(jìn)一步研究提出系統(tǒng)設(shè)計的具體方案；應(yīng)合理利用 能源，合理布局電源和

6、網(wǎng)絡(luò)，使發(fā)、輸、變電及無功建設(shè)配套協(xié)調(diào)，并為系統(tǒng)的 繼電保護(hù)設(shè)計，系統(tǒng)自動裝置設(shè)計及下一級電壓的系統(tǒng)等創(chuàng)造條件。設(shè)計方案應(yīng) 技術(shù)先進(jìn)、過度方便、運(yùn)行靈活、切實(shí)可行，以經(jīng)濟(jì)、可靠、質(zhì)量合格和充足的 電能來滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活不斷增長的需要。系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計水平可為今后第五年至第十年的某一年，并應(yīng)對過度年進(jìn)行 研究（五年內(nèi)逐年研究） ，遠(yuǎn)景水平可為第十年至第十五年的某一年，且宜與國民 經(jīng)濟(jì)計劃的年份相一致。系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)審查后，二至三年進(jìn)行編制，但有重大變化 時，應(yīng)及時修改。該變電站的電壓等級為 220/110/10KV, 220KV是本變電站的電源電壓，110KV 和10KV是二次電壓。變電站

7、的電源由雙回路 220KV線路送到本變電站；中壓側(cè) 110KV母線送出2回線路；在低壓側(cè)10KV母線送出12回線路；本變電站220KV母 線有三回輸出線路。1.2 變電站的作用和主要設(shè)備組成電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一項基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種 將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個二次能源的 工業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動力，其發(fā)展水平 是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著社會的發(fā)展，電能被日益廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常生活 中。電能可以方便的轉(zhuǎn)化為期他形式的能源，例：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等， 并且電能的輸送和分配易

8、于實(shí)現(xiàn)，可以輸送到需要它的人和工作場所和生活場所。 電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活以電能作為動力，可以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)的機(jī)械化和自動化。 保證產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高勞動生產(chǎn)率。同時提高電氣化程度以電能代替其它形式 的能源，是節(jié)約能源消耗的一個重要的途徑變電站是匯集電源、升降電壓和分配電力場所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間 環(huán)節(jié)。變電站有升壓變電站和降壓變電站兩大類。升壓變電站通常是發(fā)電廠升壓 站部分，緊靠發(fā)電廠。將壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。這里所設(shè)計 得就是220KV降壓變電站。它通常有高壓配電室、變壓器室、低壓配電室等組成。發(fā)電廠和變電站中安裝的各種電氣設(shè)備，其主要任務(wù)是啟停機(jī)組、 調(diào)整負(fù)荷、 切換設(shè)

9、備和線路、監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)生異常故障時及時處理等。根據(jù) 電氣設(shè)備的作用不同，可將電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備。主要包括：1、生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)等。2、接通或斷開電路的開關(guān)設(shè)備，如斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)，熔斷器、 接觸器等。3、限制故障電流和防御過電壓的保護(hù)電器，如電抗器和避雷器等。4、載流導(dǎo)體，如裸導(dǎo)線和電纜等。5、接地裝置。 把對一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行測量、控制、監(jiān)視、和保護(hù)的設(shè)備稱為二次設(shè)備。它們包括：1、儀用互感器，如電壓互感器和電流互感器。2、測量表計，如電壓表、電流表、功率表和電能表等。3、繼電保

10、護(hù)及自動裝置。4、直流電源設(shè)備。5、操作電器、信號設(shè)備及控制電纜。 本次設(shè)計主要是變電站一次部分的設(shè)計，主要的設(shè)備也為一次設(shè)備，當(dāng)然也有互感器等二次設(shè)備。本次設(shè)計的主要設(shè)備有：電力變壓器、輸電線路和開關(guān)設(shè) 備、控制裝置和互感器、避雷器和調(diào)相設(shè)備、另外和包括接地和屏蔽裝置、站內(nèi) 電源蓄電池、照明設(shè)備等其它各種設(shè)備。1.3 變電站的種類變電站是電力系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，根據(jù)在電力系統(tǒng)的地位和作用，可分為以下 幾類1.3.1 樞紐變電站樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，電壓等級一般為 330kv 以上，聯(lián)系多個 電源，出線回路多，變電容量大，全站停電后將造成大面積停電或系統(tǒng)瓦解，樞 紐變電站對電力系統(tǒng)的運(yùn)行

11、穩(wěn)定和可靠性起著重要作用。1.3.2 中間變電站中間變電站位于系統(tǒng)主干環(huán)形線路或系統(tǒng)主要干線的接口處，電壓等級一般在 330KV- 220KV匯集處，23個電源和若干干線路，高電壓側(cè)的穿越功率為主，同 時降壓向地區(qū)用戶供電，電站停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)的瓦解。1.3.3 地區(qū)變電站地區(qū)變電站是一個地區(qū)和一個中小城市的主要變電站，電壓等級一般為220kv，全站停電后將造成該地區(qū)和城市供電的紊亂。1.3.4 企業(yè)變電站企業(yè)變電站是大中型企業(yè)的專用變電站，電壓一般在35K 220KV； 12回進(jìn)線。1.3.5 終端變電站終端變電站位于配電線路的終端，接近負(fù)荷處，高壓側(cè)10KV110KV引入，經(jīng)降壓后向

12、用戶供電。變電站就是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)，上述變電站分類的電影配置沒有硬性的規(guī)定，上面所提的電壓僅僅是具有代表性的。一座變電站的作用是要完成下列一個或更多的功能：（1）換接、連接或切斷系統(tǒng)的各部分。這有斷路器或開關(guān)來完成。（2）變壓。用電力變壓器升壓或降壓。（3）無功功率補(bǔ)償；并聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，靜態(tài)無功伏安（補(bǔ)償）系統(tǒng) 以及同步調(diào)相機(jī)常被用來控制電壓。串連電容器常用來減小線路阻抗。除了完成 這些功能，還可將變電站設(shè)計成使之成為能夠提供過電壓及過流保護(hù)，并具有可 靠性、屏蔽、設(shè)備接地順序、變電站控制等功能。第2章 電力系統(tǒng)及變電站總體分析2.1電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)及變電所的設(shè)計首先要對電力系

13、統(tǒng)進(jìn)行分析才能選擇正確的方案， 及對變電所進(jìn)行總體分析才能設(shè)計比較經(jīng)濟(jì)、可靠的變電所方案。電力工業(yè)是國 民經(jīng)濟(jì)的一項基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然 氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個二次能源的工業(yè)，它為國民經(jīng) 濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動力，其發(fā)展水平是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā) 展水平的重要標(biāo)志。電力系統(tǒng)及變電所的設(shè)計首先要對電力系統(tǒng)進(jìn)行分析及對變 電所進(jìn)行總體分析才能設(shè)計比較經(jīng)濟(jì)、可靠的變電所方案。經(jīng)過對電力系統(tǒng)的正確分析才能選擇變電站的正確設(shè)計方案，電力系統(tǒng)的分 析應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：1、變電站的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的510年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行做到遠(yuǎn)，近期結(jié)合。以

14、近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。2、變電站的設(shè)計，必須以全出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧。按照負(fù)荷性質(zhì)，用電容量，工 程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，綜合國情合理地確定設(shè)計方案。3、變電站的設(shè)計，必須堅持節(jié)約用地的原則。4、變電站設(shè)計除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。2.2負(fù)荷分析2.2.1 110kv負(fù)荷分析表2-1 110kv負(fù)荷分析用戶名稱最大負(fù)何（KWcos $回路數(shù)重要負(fù)何百分?jǐn)?shù)（）煉鋼廠420000.952652.2.2 10kv負(fù)荷分析表2-2 10kv負(fù)荷分析序號用戶名稱最大負(fù)何（KWcos $回路數(shù)重要負(fù)何百分?jǐn)?shù)1礦機(jī)廠18000.952622機(jī)

15、械廠90023汽車廠210024電機(jī)廠240025煉油廠200026飼料廠6002根據(jù)負(fù)荷允許停電程度的不同，可以將負(fù)荷分為三個等級，即一級負(fù)荷、二 級負(fù)荷、三級負(fù)荷。等級不同，對電力系統(tǒng)供電可靠性與穩(wěn)定性的要求也不同。如果停電，一級負(fù)荷將造成人身傷亡或引起對周圍環(huán)境嚴(yán)重污染對工廠將造 成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，如重要的大型的設(shè)備損壞，重要產(chǎn)品或用重要原料生產(chǎn)的 產(chǎn)品大量報廢，還可能引起社會秩序混亂或嚴(yán)重的政治影響。二級負(fù)荷會造成較 大的經(jīng)濟(jì)損失，如生產(chǎn)的主要設(shè)備損壞、產(chǎn)品大量報廢或減產(chǎn)；還可能引起社會 秩序混亂或較嚴(yán)重的政治影響。三級負(fù)荷造成的損失不大或不會造成直接經(jīng)濟(jì)損 失。由此可知，供電的穩(wěn)定

16、性直接影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷等級不同，對供電的要 求也不相同：對于一級負(fù)荷，必須有二個獨(dú)立電源供電，且任何一個電源失去后， 能保證對全部一級負(fù)荷不間斷供電。對特別重要的一級負(fù)荷應(yīng)該由二個獨(dú)立電源 點(diǎn)供電。對于二級負(fù)荷，一般要有兩個獨(dú)立電源供電，且任何一個電源失去后， 能保證全部或大部分二級負(fù)荷供電。對于三級負(fù)荷，一般只需一個電源供電。由上表可知，在110KV及10K V負(fù)荷中，各車間的負(fù)荷比較大，若發(fā)生停電對 企業(yè)造成出現(xiàn)次品，機(jī)器損壞，甚至出現(xiàn)事故，嚴(yán)重時造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員 傷亡，為滿足公司的正常生產(chǎn)任務(wù)和對員工的生命財產(chǎn)的考慮，必須保證其供電 可靠性。因此其都屬于一級負(fù)荷。第 3 章 主

17、變壓器的選擇3.1. 主變壓器的選擇依據(jù)3.1.1 主變?nèi)萘康目紤]原則1 只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量S.T應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷 S30的需要Sn.tS302 裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量Sn.t應(yīng)同時滿足以下兩個條件I .任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，易滿足總計算負(fù)荷S。的大約60%- 70%勺需要,即：S 30=（0.6 0.7） S 3。n .任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足全部一二級符合的需要即：S30S30（ I + n）3 車間變電所主變壓器的單臺容量選擇車間變電所主變壓器的單臺容量一般不宜大于1000KV.A對裝設(shè)在二層以上的電力變壓器 ,應(yīng)考慮其垂直與水平運(yùn)

18、輸對通道及樓板荷載的影響。如果采用干式 變壓器時,其容量不易大于630KVA對居住小區(qū)變電所內(nèi)的油浸式變壓器單臺容量 不易大于630KVA適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，應(yīng)適當(dāng)考慮今后510年電力負(fù)荷的增長， 留有一定的余地 ,干式變壓器的過負(fù)荷能力較小 ,更宜留有較大的裕量。 又參考電 力工程電氣設(shè)計手冊中的第五章 P214的規(guī)定：（1）主變?nèi)萘窟x擇一般應(yīng)按變電所建成后 5-10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考 慮到遠(yuǎn)期幾年發(fā)展，對城郊變電所，主變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。（2）根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變?nèi)萘?，對有重要?fù)荷的變 電站應(yīng)考慮一臺主變壓器停運(yùn)時，其余主變壓器容量在計及過負(fù)荷能力后的允

19、許 時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷；對一般性變電站，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其 余主變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 60。（3）同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系 列化，標(biāo)準(zhǔn)化。（主要考慮備用品，備件及維修方便） 。變電站主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定 , 應(yīng)結(jié)合主接線方案 , 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 擇優(yōu)而定。根據(jù)以上對主變壓器的分析 .該變電站的負(fù)荷大多為一二級負(fù)荷 ,主變 壓器選為二臺主變。3.1.2 主變臺數(shù)的考慮原則選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求 , 對供有大量一二級負(fù)荷的變電所 , 應(yīng)采 用兩臺變壓器 , 以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時

20、 ,另一臺變壓器對一二級負(fù)荷 繼續(xù)供電 . 對只有二級負(fù)荷而無一級負(fù)荷的變電所 ,也可以只采一臺變壓器 , 但必 須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源或另有自備電源。1. 對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所也 可以考慮采用兩臺變壓器。2. 除上述兩種情況外 ,一般車間變電所宜采用一臺變壓器 . 但是負(fù)荷集中且 容量相當(dāng)大的變電所 , 雖為三級負(fù)荷 , 也可以采用兩臺變壓器。3. 在確定變電所主要變壓器臺數(shù)時 , 應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展留有一定的余 地。3.2 變電所主變壓器形式與容量的確定3.2.1 主變壓器容量確定的要求1. 主變壓器容量一般按變電站建成

21、后 510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮 到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。2. 根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重 要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在設(shè)計及過負(fù) 荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷：對一般性變電站停運(yùn)時，其余變壓器容量就能保證全部負(fù)荷的 6070% S總=60.6MVA由于上述條件所限制 故選兩臺63000KVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。3.2.2 變壓器形式的選擇1 變壓器相數(shù)的確定根據(jù)：若站址地勢開闊，不受運(yùn)輸條件限制時，在330KV及其以下的發(fā)電廠和變電所中，均采用三相變壓器。2 變壓器繞組數(shù)量的選擇在電力

22、工程電氣設(shè)計手冊和相應(yīng)規(guī)程中指出：在具有三種電壓的變電所 中，如果通過主變壓器各繞組的功率達(dá)到該主變壓器容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功功率補(bǔ)償設(shè)備時，主變宜采用三繞組變壓器。 結(jié)合本次設(shè)計的具體實(shí)際情況，都應(yīng)選擇三繞組變壓器。3 繞組連接方式在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變各繞組的功率達(dá)到該變壓器容量的 15以上，或在低壓側(cè)雖沒有負(fù)荷，但是在變電所的實(shí)際情況，由主變?nèi)萘窟x 擇部分的計算數(shù)據(jù)，明顯滿足上述情況。故本市郊變電所主變選擇三繞組變壓器。參考電力工程電氣設(shè)計手冊和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必 須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)中變壓器

23、繞組采用的連接方式 有Y和型兩種，而且為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組是型的， 我國110KV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中型點(diǎn)，所以都需要 選擇YN的連接方式。，而6-10KV側(cè)采用型的連接方式。故本次220KV變電站主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：YN，厶。4. 變電站主變壓器型式的選擇具有三種電壓等級的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變 壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時，主變壓器采用三饒組。而有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動所以選擇有載調(diào) 壓方式，且規(guī)程上規(guī)定對電力系統(tǒng)一般要求 10kV及以下變電站采用一級有載調(diào)壓

24、 變壓器。故本站主變壓器選用有載三圈變壓器。我國110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y0連接；35kV采用丫0連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下 電壓變壓器繞組都采用連接。故市郊工業(yè)變電所主變應(yīng)采用的繞組連接方式為：Yn yn0 ：115調(diào)壓方式的確定常用的調(diào)壓方式手動調(diào)壓和有載調(diào)壓。手動調(diào)壓用于調(diào)整范圍土2X 2.5 %以內(nèi)；有載調(diào)壓用于調(diào)整范圍可達(dá) 30%其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴，常用于以下情況：(1) 接于出力變化大的發(fā)電廠的主要變壓器。(2) 接于時而為送端，時而為受端，具有可逆工作的特點(diǎn)聯(lián)絡(luò)變壓器。(3) 發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率因數(shù)下運(yùn)行時。規(guī)程規(guī)定，在滿足電壓正常波動情況下可以

25、采用手動調(diào)壓方式(手動調(diào)壓方式的變壓器便于維修)。對于200kv站以往設(shè)計由于任務(wù)書已經(jīng)給出系統(tǒng)能保證本站 220kv母線的電壓波動在+5-0 %之內(nèi)，所以可以采用手動調(diào)壓方式。綜合以上分析，本設(shè)計中該市郊工業(yè)變電站的主變宜采用有載調(diào)壓方式。6主變壓器的冷卻方式根據(jù)型號有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)等。按一般情況， 220KV變電站宜選用自然風(fēng)冷式。7是否選用自耦變壓器選擇自耦變壓器有許多好處，但是自耦變適用于兩個電壓級中性點(diǎn)都直接接 地的系統(tǒng)中，而本站220KV與110KV是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，且其多用于 220KV 及以上變電所，發(fā)電機(jī)升壓及聯(lián)絡(luò)變壓器。它經(jīng)小阻抗接地，短路電

26、流大，造成 設(shè)備選擇困難和對通信線路的危險干擾，且考慮到現(xiàn)場維護(hù)等問題，故不采用自耦變壓器8變壓器各側(cè)電壓的選擇作為電源側(cè)，為保證向線路末端供電的電壓質(zhì)量， 即保證在10沁壓損耗的情 況下，線路末端的電壓應(yīng)保證在額定值，所以，電源側(cè)的主變電壓按 10%定電壓 選擇，而降壓變壓器作為末端可按照額定電壓選擇。所以，對于 220KV的變電站， 考慮到要選擇節(jié)能新型的，220KV側(cè)應(yīng)該選230KV,110KV側(cè)選115KV,10KV側(cè)選 10.5KV。9全絕緣、半絕緣、繞組材料等問題的解決在110KV及以上的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，為了減小單相接地時的短路電流， 有一部分變壓器的中性點(diǎn)采用不接地的方式，

27、因而需要考慮中性點(diǎn)絕緣的保護(hù)問 題。110K V側(cè)采用分級絕緣的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著， 并且選用與中性點(diǎn)絕緣等級相當(dāng) 的避雷器加以保護(hù)。10KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中的變壓器，其中性點(diǎn)都采 用全絕緣。3.3主變選擇計算變電所總?cè)萘浚簊s = kt漢%0$日漢（1 + 5% ）ssi =41.78MWss2=12.63MWss 總=12.63+41.78 = 54.4MW主變?nèi)萘浚簊e= 2 120MVA變壓器設(shè)備的型號為SFPS3-120000/220校驗可得：Se _ 0.7S總；se ： ._ S1 亠S2主變的冷卻方式是自然風(fēng)冷式。第 4 章 電氣主接線的選擇4.1 電氣主接線的基本要求

28、和設(shè)計原則電氣主接線是指發(fā)電廠或變電站中的一次設(shè)備按照設(shè)計要求連接起來表示生 產(chǎn)/ 匯集和分配電能的電路 ,也稱為主電路 .采用何種主接線形式 , 于電力系統(tǒng)原始 資料,發(fā)電廠, 變電站本身運(yùn)行的可靠性 ,靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān) , 并且 對電氣設(shè)備的選擇 ,配電裝置布置 ,繼電保護(hù)和控制方式的擬定都有較大的影響。在設(shè)計主接線時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可 靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增 加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及 負(fù)

29、荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資 和便于擴(kuò)建等要求。發(fā)電廠和變電站的主接線還必須滿足以下基本要求 :1. 根據(jù)發(fā)電廠變電站在電力系統(tǒng)中的地位 , 作用和用戶性質(zhì) ,保證必要的供 電可靠行和電能質(zhì)量的要求 ;2. 應(yīng)力求接線簡單 , 運(yùn)行靈活和操作方便，保證運(yùn)行 , 維護(hù)和檢修的安全和 方便;3. 應(yīng)盡量降低投資 ,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用 ;4. 滿足擴(kuò)建的要求 ,實(shí)現(xiàn)分期過度 .4.2 電氣主接線選擇標(biāo)準(zhǔn)（1）變電所在系統(tǒng)中的作用和地位。（2）分期與最終建設(shè)規(guī)模。（3）電壓等級及出線回路數(shù)。（4）接入系統(tǒng)的方式。（5）所址條件。4.3 主接線的方式選擇4.3.1 主接

30、線設(shè)計依據(jù)雙母線：1.出線帶電抗器的6-10KV配電裝置。2.35-60KV 出線超 8 過回。3. 電源較大、負(fù)荷較大時。4.110-220KV出線數(shù)為5回或5回以上時。單母線主要用在回路少且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中，單母線分段主要應(yīng)用在發(fā)電廠和變電站6-10KV接線中。旁路:110KV出線在6回以上。220KV出線在4回以上。綜合以上資料，結(jié)合本變電站的實(shí)際情況，220KV側(cè)有3回出線，110KV側(cè)有2回出線，10KV側(cè)有12回出線。又由前面的變電站分析部分和負(fù)荷情況分析部分， 該變電站在整個電力網(wǎng)絡(luò)中處于重要的地位，各側(cè)均不允許斷電。故可對各電壓 等級側(cè)主接線設(shè)計方案作以下處理。4

31、.3.2各電源側(cè)主接線方案的確定根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：表4-1 220KV側(cè)主接線方案方案 項目方案1雙母線接線方案II單母線分段接線可 ：重要用戶可從不冋母線引出，保證不用斷路器把母線分段后，對重要用戶可靠間斷供電，可靠；檢修斷路器，可以從不同段引出兩個回路，保證不間斷供性不停電檢修，供電可靠性高。電，可靠。靈當(dāng)一回線路故障時，斷路器自動將故當(dāng)一回線路故障時，分段斷路器自動將活障母線隔離，保證正常段母線不間斷故障段隔離，保證正常段母線不間斷供性供電,不致使重要用戶停電。電，不致使重要用戶停電。經(jīng) 濟(jì) 性接線簡單，增加了設(shè)備，投資較方案n接線簡單，運(yùn)行設(shè)備少，投資少，年高。運(yùn)行費(fèi)用少。

32、由以上比較結(jié)果知，這兩種方案都有較好的可靠性和靈活性。由于本變電站 在整個系統(tǒng)中占有較重要的地位，要求保證某些重要的用戶不可中斷供電，綜合 考慮，220KV側(cè)宜采用方案I。表4-2 110KV側(cè)主接線方案方案1雙母線接線方案II單母線分段帶旁路接線可 靠 性重要用戶可從不冋母線引出兩個回 路，保證不間斷供電，可靠；檢修出 線斷路器，可以不停電檢修，供電可 靠性咼，適合咼電壓母線接線。用斷路器把母線分段后，對重要用戶可從不 同段引出兩個回路，可靠，適合用于屋外布 置，可采用高壓斷路器， 這樣可保證進(jìn)出線 檢修時不中斷供電靈 活 性當(dāng)一回線路故障時，母線之間的斷路 器自動將故障母線隔離，保證正常段

33、 母線不間斷供電，不致使重要用戶停 電當(dāng)一回線路故障時，分段斷路器自動將故障 段隔離，并與旁路配合保證正常段母線不間 斷供電，不致使重要用戶停電，且擴(kuò)建方便經(jīng)濟(jì)性占地面積大，多一母線增加了投資用 電可靠占地面積小大，設(shè)備投資多根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：對以下兩種方案進(jìn)行比較：由以上比較結(jié)果知道，方案I與方案II均有較好的可靠性和靈活性，鑒于 110KV側(cè)負(fù)荷要求，宜采用方案I的接線形式。根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案：對以下兩種方案進(jìn)行比較:表4-3 10KV側(cè)主接線方案案方項目方案I單母線分段接線方案II單母線分段帶旁路接線可靠性用斷路器把母線分段后，多重要 負(fù)荷可從不同母線引出兩個回 路

34、，保證不間斷供電，可靠；檢 修出線斷路器，可以不停電檢 修，供電可靠性高，適合多負(fù)荷 母線接線。用斷路器把母線分段后，對重要用戶可 從不同段引出兩個回路，可靠，適合用 于屋外布置，可采用高壓斷路器，這 樣可保證進(jìn)出線檢修時不中斷供電靈活性當(dāng)一回線路故障時，母線之間的 分段斷路器自動將故障母線隔 離,保證正常段母線不間斷供電， 不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時，分段斷路器自動將 故障段隔離，并與旁路配合保證正常段 母線不間斷供電，不致使重要用戶停 電，且擴(kuò)建方便經(jīng)濟(jì)性占地面積小，沒有旁路接線提咼 了經(jīng)濟(jì)性占地面積小大，設(shè)備投資多由以上比較結(jié)果知道，方案I與方案II均有較好的可靠性和靈活性，鑒于

35、10KV 側(cè)負(fù)荷要求，宜米用方案I的接線形式。4.4主變中性點(diǎn)接線的方式設(shè)計441110-220KV側(cè)接地方式根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，110-500KV系統(tǒng)為大電流接地系統(tǒng)，所以變電站主 變的110-220K V側(cè)的中性點(diǎn)應(yīng)選擇中性點(diǎn)直接接地方式。4.4.2 10K V側(cè)接地方式610KV側(cè)為中性點(diǎn)不直接接地方式，即應(yīng)該選用中性點(diǎn)不接地、經(jīng)高阻接地 或經(jīng)消弧線圈接地方式。消弧線圈又分為完全補(bǔ)償和欠補(bǔ)償方式，為防止出現(xiàn)在 滅接地電容電流出現(xiàn)時電弧諧振，一般選用過補(bǔ)償方式，具體采用那種接地方式， 應(yīng)經(jīng)電容電流計算，對10K V系統(tǒng)若接地電容電流大于30A時，應(yīng)選經(jīng)消弧線圈接 地方式。10K V側(cè)需

36、要加裝消弧線圈時，由于主變的10K V側(cè)是接線，沒有中性點(diǎn)，故 對10KV側(cè)需加接地變，將中性點(diǎn)引出用以接消弧線圈，接地變的容量應(yīng)大于消弧 線圈的容量，一般應(yīng)該在6-10KV的每一段母線上安裝型號一樣，相同容量的接地 變，考慮接地變的低壓側(cè)可以獲取 220KV電源兼作所用電，所以選用接地變后就 不用再選用50KVA勺所用變。顯然10KV側(cè)需要加消弧線圈，但由于主變的10K V側(cè)是接線，沒有中性點(diǎn)， 故對10KV側(cè)需加接地變，將中性點(diǎn)引出以接消弧線圈，接地變的容量應(yīng)大于消弧 線圈的容量，查發(fā)電廠電氣部分設(shè)計計算資料可選用接地變型號為：KSJD-315/80/10.5,所用消弧線圈為：XDJ-30

37、0/10，變比為：10.5/0.4,正序阻抗 電壓為：4%4.5無功補(bǔ)償4.5.1無功補(bǔ)償?shù)囊饬x無功補(bǔ)償是電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本需求，為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的無功平衡， 必須對各種電力負(fù)荷產(chǎn)生的無功進(jìn)行補(bǔ)償，無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ姓{(diào)相機(jī)補(bǔ)償、電容 器組補(bǔ)償?shù)榷喾N，其中最為有效和易于實(shí)施的是在靠近負(fù)荷點(diǎn)的地方進(jìn)行就地?zé)o 功補(bǔ)償。無功功率補(bǔ)償裝置的主要作用是：提高負(fù)載和系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少設(shè)備的 功率損耗，穩(wěn)定電壓，提高供電質(zhì)量。在長距離輸電中，提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和 輸電能力，平衡三相負(fù)載的有功和無功功率等。所以系統(tǒng)的無功補(bǔ)償可以采用分 散補(bǔ)償?shù)姆绞?。因為電力系統(tǒng)的無功負(fù)荷主要是感性功率，所以具體無功補(bǔ)償就

38、 是在高壓電網(wǎng)的低壓側(cè)加并聯(lián)電容器，利用階梯式調(diào)節(jié)的容性無功補(bǔ)償感性無功。4.5.2無功補(bǔ)償容量選擇并聯(lián)電容器裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程第1.0.3條規(guī)定“電容器裝置的總?cè)萘繎?yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)無功規(guī)劃設(shè)計，調(diào)相調(diào)壓計算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。對220KV可按照主變?nèi)萘康?7%考慮，35-110KV變電站中的電容器總?cè)萘?，按無功功率就地平 衡的原則，可按主變?nèi)萘康?0-30 00考慮。一般取主變?nèi)萘康?500，分在10KV兩 段母線上安裝。110KV變電站按照主變?nèi)萘康?0 00選擇。第5章短路電流計算5.1短路電流計算的目的供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對用電負(fù)荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn) 行。然而，由于各種原因

39、也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。電力系統(tǒng)中出現(xiàn)最多的故障形式是短路。所謂短路既是指載流導(dǎo)體相與相之 間發(fā)生非正常接觸情況，在中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中還有各相與地之間的短路。 同時論述了短路電流的計算及電氣設(shè)備的選擇與校驗。造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是 設(shè)備長期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強(qiáng)度不夠而被正 常電壓擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格，絕緣合乎要求而被過電壓（包括雷電過電壓） 擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去 同步，造成系統(tǒng)解列。由此可見，短路的后果十分嚴(yán)重，因

40、此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的 一切因素；同時需要進(jìn)行短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備 具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不至 損壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選 擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。5.2短路電流的計算方法為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時期內(nèi)滿足 電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗。對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的短路電流，我們可采用一種運(yùn)算曲線來計算任意時刻的短 路電流。所謂運(yùn)算曲線，是按我國電力系統(tǒng)的統(tǒng)計得到汽輪發(fā)電機(jī)的參數(shù)，逐個 計算在不同阻抗條件下，某時刻t

41、的短路電流，然后取所有這些短路電流的平均 值，作為運(yùn)行曲線在某時刻t和計算電抗Xjs情況下的短路電流值。5.3短路電流的計算結(jié)果短路點(diǎn)-I （ KA）ltk/2 （ KA）I tk（ KA）1 co （ KA）Ish（ KA）220KV母線2.851.5151.5351.5053087110KV母線8.63.12.923.8910.0110KV母線37.8425.326.7328.3873.04具體計算過程詳見計算書第6章電氣設(shè)備選擇6.1電氣設(shè)備選擇正確選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行的重要條件。 在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn) 妥

42、的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，具體選擇方法也就不完全一樣。但對它們的 要求卻是基本相同的。電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，其運(yùn)行條件完全一樣，選擇 方法也不完全相同，但對它們的基本要求是相同的。電氣設(shè)備要想能可靠地工作, 必須按正常運(yùn)行條件進(jìn)行選擇，并且按短路條件校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。6.1.1電氣選擇的選擇6.1.1.1主要任務(wù)導(dǎo)體和絕緣子導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級的匯流母線、主變引下線、出線以及各電壓級 的絕緣子等。6.1.1.2電氣設(shè)備電氣設(shè)備包括各電壓級的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng) 的隔離開關(guān)、熔斷器等。用于保護(hù)和測量用的電流互感器，包括穿墻套管、開關(guān) 柜的選擇及其一次接線

43、的編號。6.2選擇導(dǎo)體和電器的基本條件6.2.1按長期工作條件選擇參考導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第1.1.3條：選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電 壓。即卩：Ual.m _ Usm其中，Ual.m =1.15UNUsmE1.1UsN一般按照Un -Usn選擇電氣設(shè)備的額定電壓對于導(dǎo)體：lai 一 Im ax對于電器：|N亠|m ax*lm ax的計算方法（1）匯流主母線 220KV主母線：按實(shí)際功率分布進(jìn)行計算 110KV主母線：按實(shí)際功率分布進(jìn)行計算 10kV 主母線：Imax =1.05|N（10KV）（2）旁路母線回路|max =需要旁路回路的最大額 定電流或最大持續(xù)

44、工作 電流(3) 主變的引下線Im ax =1.051 n對應(yīng)電壓側(cè)(4) 出線單回線：|max二最大負(fù)荷電流雙回線：Imax =(1.2- 2)1單回線路最大負(fù)荷電流(5) 母聯(lián)回路|max=母線上最大一臺變壓器 的I m ax(6) 分段回路Imax =1.05Itn K( K=0.5 0.8 Tn變壓器額定電流)(7) 10KV并聯(lián)電容器回路|max =1.3|e6.2.2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體參考導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第2.1.3條：載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。第2.1.6條：除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)密度選擇， 導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可按照附錄四所列數(shù)值選取。當(dāng)無合適

45、規(guī)定導(dǎo)體時，導(dǎo)體面 積可按經(jīng)濟(jì)電流密度計算截面的相鄰下一檔選取。m ax選取條件：經(jīng)濟(jì)截面S = J 經(jīng)濟(jì)電流密度J注意：按此法選擇導(dǎo)體后，必須按長期發(fā)熱校驗。6.3導(dǎo)體和電器的選取及校驗條件6.3.1導(dǎo)體的選擇6.3.1.1母線的選擇參考導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定第2.1.3條：載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料，下列場所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。(1) ：持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時；(2) :污穢對銅腐蝕較輕微而對鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場所。第2.3.1條：20KV以下回路的正常工作電流在 4000A及以下時，宜采用矩形導(dǎo) 體，在4000-8000A時

46、，宜選用槽形導(dǎo)體。110-220KV及以上高壓配電裝置，當(dāng)采用硬導(dǎo)體時，宜選用鋁錳合金管形導(dǎo)體。6.3.1.2 10KV出線電纜選擇(1):依據(jù)發(fā)電廠電氣部分 電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗：a. 電纜芯線材料及型號b. 額定電壓c. 截面選擇d. 允許電壓降校驗e. 熱穩(wěn)定校驗f. 電纜的動穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗。（ 2）電纜芯線材料及型號選擇 電纜芯線有銅芯和鋁芯，國內(nèi)工程一般選用鋁芯，電纜的型號應(yīng)根據(jù)其用途， 敷設(shè)方式和使用條件進(jìn)行選擇，郊變 10K V出線選用三相剛芯鋁絞線。（3）電壓選擇：電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。（ 4）截面選擇：電力電纜截面一般按長期發(fā)熱允許電流

47、選擇，當(dāng)電流的最大 負(fù)荷利用小時數(shù)大于5000小時且長度超過20m時，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。6.3.2 電器選擇6.3.2.1 斷路器選擇根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊（電氣一次部分）第62節(jié)規(guī)定：35KV及以 下，可選用少油、真空、多油斷路器等，應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)性。35KV-220KV可選用少油、 SF6空氣斷路器等。綜合考慮，盡量利用經(jīng)過國家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品，又110-220KV為檢修方便，選用SF6斷路器，10KV側(cè)采用真空斷路器。6.3.2.2 隔離開關(guān)的選擇種類和形式的選擇：隔離開關(guān)的型式很多，按安裝地點(diǎn)的不同可分為屋內(nèi)式 和屋外式。按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式和雙柱式。它對配電裝置的占地面積

48、有 很大影響，選型時應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點(diǎn)和使用要求以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來確定。由于本設(shè)計中均米用手車式斷路器，故 35KV 10KV側(cè)不用選隔離開關(guān)。6.3.2.3 電壓互感器選擇電壓互感器是二次回路中測量和保護(hù)用的電壓源，通過它反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀 況。它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測量。依據(jù)電力工程設(shè)計手冊對電壓互感器配置的規(guī)定：（ 1） 電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、 保護(hù)周期和自動裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時，保護(hù)裝置不得 失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。（2）6220KV電壓等級的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)

49、壓互，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)壓互的情況和需要確定。（ 3） 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。 根據(jù)導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定 SDGJ14-86：第 10.0.1 條：電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗a. 一次回路電壓b. 二次電壓二次負(fù)荷a. 準(zhǔn)確度等級b. 繼電保護(hù)及測量的要求第10.0.3條：電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇：c. 320KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié) 構(gòu)的電磁式電壓互感器。d. 110KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，宜采用電容 式電壓互感器。第10.0.7條：用于中型點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，

50、其第三繞組電壓應(yīng)為 100V,用于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器，其第三繞組電壓應(yīng)為100/3V。根據(jù)以上原則，可選擇電壓互感器。6.324電流互感器選擇目前電力系統(tǒng)中用的廣泛是電磁式電流互感器（用字母TA表示），它的原理和變壓器相似，他的特點(diǎn)：一次繞組串聯(lián)在電路中，并且很少，電流取決于被測 試電路的負(fù)荷電流，而與二次側(cè)電流的大小無關(guān)；二次側(cè)的電流繞組阻抗很小， 所以它在近于短路的狀態(tài)下運(yùn)行。根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊：a. 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。b. 發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等 也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。c. 對直接接地系統(tǒng)，按三相配置；對非直

51、接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相 或三相裝配。6.3.2.4絕緣子和穿墻套管參考導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)程屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子。屋外支柱絕緣子需倒裝時，可用懸 掛式支柱絕緣子。6.4設(shè)備選擇結(jié)果顯示 6.4.1導(dǎo)體選擇一覽表表6-1導(dǎo)體選擇一覽表電壓級別主母線主變引下線負(fù)荷出線220KVLGJ-120LGJ 300/110KVLGJ-3302 * LGJ-300LGJ-24010KVLMY矩形母線（三條 125X10）LMY矩形母線（三條125 X0）2 * LGJ-400642斷路器和隔離開關(guān)選擇一覽表表6-2斷路器和隔離開關(guān)選擇一覽表設(shè)備項目斷路器隔離開關(guān)220KV出線SW6-2

52、20/1200GW6-220D/1000-50220KV主變引下線SW6-220/1200GW6-220D/1000-50110KV出線SW4-110/1000GW4-110D/1000-80110KV主變引下線SW4-110/1000GW4-110D/1000-8010KV出線SN-10/7000GN10-10T/7000-24010KV分段SN-10/7000GN10-10T/7000-24010KV主變引下線SN-10/7000GN10-10T/7000-240643 電流互感器220KV 側(cè)：LCW2-220W (2*200-2*600/5)110KV 側(cè)：LCW-110W (2*50

53、-2*600/5)10 KV 側(cè)：LAJ-10W (2000-7000/5)電壓互感器220KV側(cè)：JCC2-220110KV 側(cè)：JCC2-11010 KV 側(cè)：JSJW-10644絕緣子和穿墻套管表6-3絕緣子和穿墻套管電壓級別 設(shè)備類型220KV110KV10KV絕緣子ZSW-220/4ZSW-110/5ZN-10/8穿墻套管/CMLC2-10/3000第7章防雷保護(hù)設(shè)計7.1防雷保護(hù)分析按安裝方式的不同，將獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針兩類。 從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，當(dāng)然 希望用希望避雷針，以為它既能節(jié)約支座的鋼材，又能省去專門的接地裝置，但對 絕緣水平不高的35KV以下的配電裝置來說，雷擊構(gòu)架避雷針

54、很容易導(dǎo)致絕緣逆閃 落，這當(dāng)然不能容許，獨(dú)立避雷針是指具有專門的支座和接地裝置的避雷針，其接 地電阻一般不超過10。我國規(guī)定： 110KV以上的配電裝置，一般將避雷針裝在構(gòu)架上，但在土壤電阻率大于 1000/M的地區(qū)，仍裝設(shè)獨(dú)立避雷針，以免發(fā)生反擊。 35KV及一下的配電裝置應(yīng)采用獨(dú)立避雷針來保護(hù)。 60KV的配電裝置，在土壤電阻率大于 500/M的地區(qū)宜采用獨(dú)立避雷針，在 土壤電阻率小于50011 /M的土壤容許采用構(gòu)架避雷針。當(dāng)獨(dú)立避雷針遭受雷擊時，雷電流將在避雷針電感L和接地電阻R上造成壓降。避雷針支座上高度為H處的對地電壓（H為相鄰配電裝置構(gòu)架的高度）Ua 二 Ri =Lh（dj/dt

55、）接地裝置的對地電壓u b 二 i式中R i獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻L 0避雷針單位高度的等值電感如果空氣間隙的平均沖擊擊穿場強(qiáng)為巳（KV/M），為了防止避雷針對構(gòu)架發(fā)生 反擊，其空氣間隙Q應(yīng)滿足下面要求：Si -U A / E,與此相似，如果土壤的平均沖擊擊穿場強(qiáng)為E2（KV/M，為了防止避雷針接地裝置與變電站接地網(wǎng)之間因土壤擊穿而連在一起， 其地下距離S2應(yīng)滿足下面要求：S2 -U2 / E2我國的標(biāo)準(zhǔn)是取雷電流I的幅值I=100KAL0 ：、1.55iH/ME, : 500KV / ME2 : 300KV / M平波波前陡度（di /dt）a廠100/2.6 =38.5KA/我國標(biāo)準(zhǔn)推用

56、下面兩個公式校驗獨(dú)立避雷針的空間距離S1和地中距離S2 :S1 -0.2R =0.1hS2 _0.3R|在一般的情況下S1不應(yīng)小于5m S2不小于3m7.2防雷計算設(shè)避雷針的高度為h(m),被保護(hù)的物體的高度為hx(m),則避雷針的有效高度 為ha二h - hx，在hx高度上避雷針保護(hù)范圍的半徑r x由下式計算：當(dāng) hx _h/2 時，rx =(h -hx)P =haP當(dāng) hx 汕/2 時，rx =(1.5h -2ha)P式子中P是考慮避雷針高度影響的校正系數(shù)，稱為高度影響系數(shù)。當(dāng)1h 乞 30m, p =1, 30m h 120m 時，p=5.5/h ； h 120 時按照 120m 計算。從避雷針