110kv變電站電氣一次系統(tǒng)設計畢業(yè)設計論文管理資料

110KV變電所電氣一次部分初步設計摘要電能是當今城市發(fā)展最重要的能源和動力。近年來，我國的電力工業(yè)在持續(xù)迅速的發(fā)展，社會生產和生活對電能供應的質量和管理提出了越來越高的要求。城市供電系統(tǒng)的核心部分是變電所，因此，設計和建造一個安全、經(jīng)濟的變電所，是極為重要的。110KV變電所一次部分的設計，是主要研究一個地方降壓變電所是如何保證運行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性。而變電所是作為電力系統(tǒng)的一部分，在連接輸電系統(tǒng)和配點系統(tǒng)中起著重要作用。我們這次選題的目的是將大學所學過的《電力工程》、《電力系統(tǒng)自動化》、《電機學》、《電路》等有關電力工業(yè)知識的課程，通過這次畢業(yè)設計將理論知識得以應用。關鍵詞：變電所；電氣主接線；電氣設備；設計目錄摘要 I1緒論 1110KV變電所的技術背景 1 2主接線設計的基本要求 2 3 3 32電氣主接線的方案及論證 46～110KV主接線 4單母線接線 4單母線分段接線 5雙母線接線 5雙母線分段接線 7增設旁路母線或旁路隔離開關的接線 7橋形接線 9角形接線 10主接線的選擇與設計 11變壓器接地方式 14電力網(wǎng)中性點接地方式 14 143變電所電力變壓器的選擇 15電力變壓器的選擇 15 15功率因數(shù)和無功功率補償 164短路電流計算 18短路電流計算的概述 18短路計算的意義 18短路計算的目的 18短路計算的內容 18短路電流采用的假設條件和原則 18圖及電抗計算 19主接線短路電流的計算 205主要電氣設備選擇 21高壓斷路器的選擇 22110kV 2235kV 2310kV 24隔離開關的選擇 25110kV側 2535kV側 2510kV側 26母線的選擇 26110kV側 2635kV側 2710kV側 29絕緣子和穿墻套管的選擇 31110kV側 3135kV側 3110kV側 32電流互感器的配置和選擇 32110kV側 3235kV側 3310kV側 33電壓互感器的配置和選擇 34110kV側 3435kV側 3410kV側 34各主要電氣設備選擇結果一覽表 346變電所的總體布置簡圖 35設計原則與要求 35總的設計原則 35要求 36布置及安裝設計的具體要求 376110KV配電裝置 39610KV配電裝置 3935KV配電裝置 40110KV配電裝置 407變電所防雷保護設計 41結論 43參考文獻 44致謝 451緒論110KV變電所的技術背景變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電站能否正常運行關系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全問題。而電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設計和配置。電氣主接線是變電站設計的首要任務，也是構成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線的擬訂直接關系著全站電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。本次設計為110KV變電站電氣一次部分初步設計，分為設計說明書、設計計算書、設計圖紙等。所設計的內容力求概念清晰，層次分明。本文是在XXX教授的精心指導下完成的。XXX老師治學嚴謹、知識廣博、善于捕捉新事物，新的研究方向。在畢業(yè)設計期間XXX老師在設計選題和設計思路上給了我很多指導和幫助。XXX老師循循善誘的教學方法、熱情待人的處事方式、一絲不茍的治學態(tài)度、對學生嚴格要求的敬業(yè)精神給我留下了很深的印象。在此，我向恩師致以最崇高的敬意和最誠摯的感謝！本設計110KV變電所電氣一次部分設計，其原始資料如下：（1）．變電站類型：110KV降壓變電所，電壓等級：110/35/10KV；（2）．出線回路數(shù)：110KV側2回（架空線）LGJ-185/30km35KV側4回（架空線）10KV側10回（電纜）（3）．負荷情況35KV側：最大20MW，最小15MW，Tmax=5300h，cosφ=10KV側：最大30MW，最小15MW，Tmax=5200h，cosφ=（4）.系統(tǒng)情況：（1）系統(tǒng)經(jīng)雙回線（LGJ-185/30km）給變電所供電。（2）系統(tǒng)110KV母線電壓滿足常調壓要求。（3）系統(tǒng)110kV母線短路電流標幺值為20（SB=100MVA）。（4）35kV和10kV對端無電源（5）.環(huán)境條件：年最高溫度：40℃年最低溫度：-25℃年平均溫度20℃土壤電阻率ρ<400歐米當?shù)乩妆┤?5日/年（1）.考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。（2）.考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設計應根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回數(shù)。（3）.考慮負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響對一級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級負荷供電。三級負荷一般只需一個電源供電。（4）.考慮主變臺數(shù)對主接線的影響變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。（5）.考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應負荷突增、設備檢修、故障停運情況下的應急要求。電氣主接線的設計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。主接線設計的基本要求根據(jù)我國能源部關于《220~500kV變電所設計技術規(guī)程》SDJ2—88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負荷性質、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設備特點等條件確定。并應綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求?！彼^可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對以往所采用的主接線，經(jīng)過優(yōu)先，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二部分在運行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性不是絕對的而是相對的。一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。評價主接線可靠性的標志是。（1）斷路器檢修時是否影響供電；（2）線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運線路的回數(shù)和停運時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電；（3）變電所全部停電的可能性；（4）有些國家以每年用戶不停電時間的百分比來表示供電可靠性，%以上。主接線的靈活性有以下幾方面要求：（1）調度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路，調配電源和負荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調度要求。（2）檢修要求。可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備進行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。（3）擴建要求。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對已經(jīng)投運的變電站進行擴建，從變從初期過度到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設備改造量最小。經(jīng)濟性主要是投資省、占地面積小、年運行費用小、在可能的情況下，應采取一次設計，分期投資、投產，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益2電氣主接線的方案及論證變電所的電氣主接線是高壓電器設備通過接線組成的匯集分配和輸送電能的電路。主接線代表了變電所電氣部分的主體結構是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的重要組成部分。它對電氣設備選擇,配電裝置的布置及運行的可靠性和經(jīng)濟性等都有重大的影響。本章將先介紹6～220KV高壓配電裝置的接線分別作以介紹，再結合本次設計的要求選擇合適的、經(jīng)濟的主接線。6～110KV主接線6～110KV高壓配電裝置的接線分為：有匯流母線的接線、單母線、單母分段、雙母線、雙母分段、增設旁路母線或旁路隔離開關等。無匯流母線的接線，變壓器-線路單元接線、橋形接線、角形接線等。6～110KV高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。按電壓等級的高低和回路數(shù)的多少，有一個大致的適合范圍。單母線接線(如圖2-1)圖2-1單母線接線方式（1）優(yōu)點接線簡單清晰、設備少、操作方便；隔離開關僅在檢修設備時作隔離電壓用，不擔任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴建。（2）、缺點不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個配電裝置停電，單母線可用隔離開關分段，但當一段母線故障時各部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線分開后才能恢復到非故障段的供電。(3)、適用范圍一般只適用于一臺變壓器的以下三種情況：1）6～220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；2）35～63KV配電裝置的出線回路不超過3回；3）110～220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。單母線分段接線(如圖2-2)(1)優(yōu)點：1)、用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個電源供電；2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。(2)、缺點：1）當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電；2）當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；3）、擴建時需向兩個方向均衡擴建。(3)、適用范圍：1)、6～10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；2）35～63KV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回時；3）110～220KV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回時。11234WOQFⅠⅡ圖2-2單母線分段接線雙母線接線(如圖2–3)ⅠⅡTQFW12ⅠⅡTQFW1234圖2–3雙母線接線（TQF-母線聯(lián)絡斷路器）雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過母線聯(lián)絡路斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護的要求，按一般回路母線連接的方式運行。注意：在進行倒閘操作時應注意，隔離開關的操作原則是：在等電位下操作應先通后斷。如檢修工作母線時其操作步驟是：先合上母線斷路器TQF兩側的隔離開關，再合上TQF，向備用線充電，這時兩組母線等到電位。為保證不中斷供電，應先接通備用母線上的隔離開關，再斷開工作母線上隔離開關。完成母線轉換后，再斷開母聯(lián)斷路器TQF及其兩側的隔離開關，即可對原工作母線進行檢修。(1)、優(yōu)點1）供電可靠通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷,一組母線故障后，能迅速恢復供電，檢修任一回路的母線隔離開關,只停該回路。2)調度靈活各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式調度和潮流變化的需要。3)擴建方便向雙母線的左右任何一個方向擴建,均不影響兩組母線單位電源和負荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。當有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不同的母線段時不會如單母線分段那樣導致出線交叉跨越。4)便于實驗當個別回路需要單獨進行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。(2)、缺點1)增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開關。2)當母線故障或檢修是隔離開關作為倒換操作電器,容易誤操作。為了避免隔離開關誤操作,需要隔離開關和斷路器之間裝設聯(lián)鎖裝置。(3)、適用范圍當出線母線數(shù)或母線電源較多,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復供電，系統(tǒng)運行調度對接線的靈活性有一定要求時采用，各級電壓采用的具體條件如下：1）6～220KV配電裝置,當短路電流較大,出線需要帶電抗器時；2）35～63KV配電裝置,當出線回路數(shù)超過8回路或連接的電源較多負荷較大時；3）110～220KV配電裝置，出線回路數(shù)為5回及以上時，或110～220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位出線回路在4回路及以上時。雙母線分段接線(如圖2-4)圖2-4雙母線分段接線220KV進出線回路數(shù)較多,雙母線需要分段,其分段原則是：1、當進線回路數(shù)為10～14時,在一組母線上用斷路器分段；2、當進線回路數(shù)為15回及以上時，兩組母線均用斷路器分段；3、在雙母線接線中,均裝設兩臺母聯(lián)兼旁斷路器；4、為了限制220KV母線短路電流或系統(tǒng)解列運行的要求,可根據(jù)需要將母線分段。增設旁路母線或旁路隔離開關的接線為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置,在進出斷路器檢修時(包括其保護裝置的檢修和調試),不中斷對用戶供電,可增設旁路母線或旁路隔離開關。(1)旁路母線的三種接線方式1)、有專用旁路斷路器(如圖2-5)進出線斷路器檢修時，由專用旁路斷路器代替,通過旁路母線供電,對雙母線的運行設有影響。12123BQFQS1QFQS2BQSWBW4電源側出線側圖2-5帶旁路母線的單母線接線2)、母線斷路器兼作旁路斷路器(如圖2-6)TQF（BQFTQF（BQF）圖2-6母線斷路器兼作旁路斷路器不設專用旁路斷路器而以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器用。1）優(yōu)點:節(jié)約專用旁路斷路器和配電裝置間隔。2）缺點:當進出線斷路器檢修時，就要用母聯(lián)斷路器代替旁路斷路器。雙母線成單母線，破壞了雙母線固定接線的運行方式，增加了進出線回路母線隔離開關的倒閘操作。3)、分段斷路器兼作旁路斷路器（如圖2-7）BWBQSBWBQSQS3OQFQS1WQS5QS4QS2Ⅰ34Ⅱ12如圖2-7分段斷路器兼作旁路斷路器對于單母線分段接線,可采用如圖1-7所示的以分段斷路器兼作旁路斷路器的常用接線方案。兩段母線均可帶旁路，正常時旁路母線不帶電。（2）旁路母線或旁路隔離開關的設置原則1、110～220KV配電裝置110～220KV線路輸送功率較多，送電距離較遠，停電影響較大，并且110KV及220KV少油斷路器平均每臺每年檢修時間均需5天到7天,停電時間較長。因此，一般需設置旁路母線或旁路隔離開關。2、6～10KV配電裝置一般不設旁路母線，也不設旁路隔離開關。當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內橋與外橋形兩種接線。橋形接線(如圖2-8)當只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內橋與外橋形兩種接線。（1）內橋形接線1、優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。2、缺點：1）變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運。2）橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。3）出線斷路器檢修時，線路需較長時期停運。為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關，在跨條上須加裝兩組隔離開關。橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。3、適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高情況。（2）外橋形接線1、優(yōu)點：同內橋形接線2、缺點：1）線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運。2）橋連斷路器檢修時，兩個回路需解列運行。3）變壓器側斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。為避免此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，橋連斷路器檢修時，也可利用此跨條。3、適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時，故障率較少情況。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。ⅠⅠ1Ⅰ2QF1QF2TQFBQS1BQS2T1T2外橋式內橋式橋形接線(如圖2-8)角形接線（如圖2-9）多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運行的時間，保證角形接線運行可靠性，以采用3～5角形接線為宜，并且變壓器與出線回路宜對角對稱分布，如圖1-9所示。(1)、優(yōu)點1）投資少，平均每回只需裝設一臺斷路器。2）沒有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對系統(tǒng)運行的影響較小。3）接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運行時，可靠性靈活性較高。4）每回路由兩臺斷路器供電，任一臺斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設施。隔離開關只作為檢修時隔離之用，以減少誤操作的可能性。5）占地面積少。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的40%，對地形狹窄地區(qū)和地下洞內布置較合適。(2)、缺點：1）任一臺斷路器檢修，都成開環(huán)運行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù)量不能多，即進出線回路數(shù)受到限制。2）每一進出線回路都江堰市連接著兩臺斷路器，每一臺斷路器又連著兩個回路，從而使繼電保護和控制回路較單、雙母線接線復雜。3）對調峰電站，為提高運行可靠性，避免經(jīng)常開環(huán)運行，一般開停機需由發(fā)電機出口斷路器承擔，由此需要增設發(fā)電機出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。(3)、適用范圍適用于最終進出線為3～5回路的110KV及以上配電裝置。不宜用于有再擴建可能的發(fā)電廠，變電所中。三角形接三角形接線四角形接線角形接線如圖2-9主接線的選擇與設計本次設計題目為110KV變電所電氣一次部分設計。其電壓等級為110KV/35KV/10KV;系統(tǒng)情況為：系統(tǒng)經(jīng)雙回路給變電所供電；取為100MW，;系統(tǒng)110KV母線電壓滿足常調壓要求。負荷主要為一、二級負，所以選用兩臺三繞組變壓器并聯(lián)運行。出線回路：110KV側2回（架空線）LGJ-185/30KM；35KV側4回架空線，負荷：最大20MVA，最小15MVA；10KV側10回電纜，負荷：最大30MVA，最小15MVA。方案一如圖2-1所示，35kV側采用單母線帶旁路接線，雖可靠性提高，但增加了斷路器和隔離開關數(shù)目，接線復雜，投資很大配電裝置占地面積增大。方案二如圖2-2所示，110kV、35kV側均采用雙母線接線，雖可靠性很好，但操作復雜，容易出現(xiàn)誤操作，檢修任意回路時，該回路仍需停電或短時停電，結構復雜，投資大，占地面積大。方案三如圖2-3所示，110kV側采用單母線分段能滿足可靠性，靈活性，經(jīng)濟性要求，對35kV、10kV側均采用單母線分段接線，調度靈活，擴建方便。方案四如圖2-4所示，110kV側采用外橋接線，操作簡單，在線路故障或切除、投入時，不影響其余回路工作。35kV采用雙母線接線可靠性較強。方案五如圖2-5所示，110kV、35kV側采用雙母線接線，結構復雜，投資大，占地面積大，10kV側采用單母線接線，可靠性差。綜上所述，選用方案三、方案四進行短路計算、經(jīng)濟性比較。變壓器接地方式電力網(wǎng)中性點接地方式選擇電力網(wǎng)中性點接地方式是一個綜合性問題。它與電壓等級,單相接地短路電流，過電壓水平，保護配置等有關。直接影響電網(wǎng)的絕緣水平，系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性，變壓器的運行安全以及對通信線路的干擾等。電力網(wǎng)中性點接地方式有中性點直接接地和中性點非直接接地。中性點直接接地方式過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設備造價，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟效益顯著。故適用于110KV及以上電網(wǎng)中。電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了主變壓器中性點的接地方式。主變壓器的110KV～500KV側采用中性點直接接地方式；6～63KV電網(wǎng)采用中性點不接地方式。但當單相接地故障電流大于30A(6～10KV電網(wǎng))或10A(20～63KV)時，中性點應經(jīng)消弧線圈接地。3變電所電力變壓器的選擇電力變壓器的選擇電力變壓器是電力系統(tǒng)中配置電能的主要設備。電力變壓器利用電磁感應原理，可以把一種電壓等級的交流電能方便的變換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能，經(jīng)輸配電線路將電廠和變電所的變壓器連接在一起，構成電網(wǎng)。選擇主變壓器臺數(shù)應考慮下列原則：1、應滿足用電負荷對供電可靠性的要求，對供有大量一、二級負荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷供電。對只有二級負荷而無一級負荷的變電所，也可以只用一臺變壓器，但在低壓側應敷設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源。2、對季節(jié)負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。綜上所述，選用兩臺變壓器并聯(lián)運行方式。根據(jù)對多數(shù)的終端分支和變電所的統(tǒng)計表明，變電所的容量按下式計算ST≈（——）因本變電所裝有兩臺主變壓器，每臺變壓器的容量ST應該同時滿足以下條件：任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足計算負荷的大約70%的需要，即：ST≈其負荷為：35kV側：最大20MVA，最小15MVA，10kV側：最大30MVA，最小15MVA，則SC=*(20MVA+30MVA)=35MVA根據(jù)設計要求變壓器要滿足常調壓要求，所以選擇110KV三繞組有載調壓電力變壓器故選擇主變壓器的型號為：SFSZL7—40000/110其主要參數(shù)如下：兩臺三繞組主變壓器SFSZL7—40000/110表（3-1）型號 SFSZL7—40000/110額定容量（KVA）40000主接頭額定電壓（KV）高110中低，，，11阻抗電壓（%）高--中高--低中--低繞組連接方式YN，yn0,d11功率因數(shù)和無功功率補償絕大多數(shù)用電設備，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產生交變磁場，其功率因數(shù)均小于1。而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟用行的一個重要指標。功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響所有具有電感特性的用電設備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增大和供電設備利用率降低等不良影響。正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達到一定的值，低于某一定值時就必須進行功率補償。國家標準GB/T3485—1998《評價企業(yè)和利用電機疏導則》中規(guī)定：“，凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，應在負荷側合理裝置集中與就地無功補償設備”。、提高功率因數(shù)的方法當功率因數(shù)不滿足要求時，首先應提高自然功率因數(shù)，然后再進行人工功率補償。自然功率因數(shù)是指未裝設任何補償裝置的實際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添加任何補償設備，采用科學措施減少用電設備送往無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。對于變電所應該合理選擇變壓器的用量。人工補償功率因數(shù)是在自然功率因數(shù)不能滿足要求時，采用并聯(lián)電力電容器的方法來提高功率因數(shù)。因它具有下列優(yōu)點，所以這是目前廣泛采用的一種補償裝置。有功損耗小，%—%,%—3%；無旋轉部分，運行維護方便；可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點；個別電容器損壞不影響整個裝置運行；短路時，同步調相機增加短路電流，增大了用戶開關的斷流容量，電容器無此缺點。、補償容量和電容器臺數(shù)的確定用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟效益。但如果電容性負荷過大，將會引起電壓過高，從而帶來不良影響。所以在電容器進行無功補償時，應該適當選擇電容器的安裝容量。采用固定補償：在變電所10KV側的母線上進行人工補償，一般采用固定補償，即補償電容器不隨負荷變化投入或切除，其補償容量按下式計算：Qcc=Pav(tanav1-tanav2)式中,Qcc為補償容量；Pav為平均有功負荷；Pav=KAlPc，Pc為有功計算負荷，KAl為有功負荷系數(shù)，tanav1為補償前平均功率因數(shù)角的正切值，tanav2為補償前平均功率因數(shù)角的正切值，tanav1-tanav2稱為補償率。無功補償應根據(jù)就地平衡和便于調整電壓的原則進行配置，采用集中補償?shù)姆绞?，集中安裝在變電所內有利于控制電壓水平。向電網(wǎng)提供可調節(jié)的容性無功。以補償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電壓。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行水平，根據(jù)無功補償?shù)幕驹瓌t，在10kV每段母線上各接一組由開關投切的分檔投切并聯(lián)電容器成套裝置，供調節(jié)系統(tǒng)的無功負荷。4短路電流計算短路電流計算的概述短路計算的意義 在供電系統(tǒng)中，危害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導體接地或相互接觸并產生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過電壓擊穿等。由于誤操作產生的故障約占全部短路故障的70%在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達數(shù)千安，短路電流通過電氣設備和導線必然要產生很大的電動力，并且使設備溫度急劇上升有可能損壞設備和電纜。在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機正常，發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信工程線路產生干擾，并且短路點還可使整個系統(tǒng)運行解列。、短路計算的目的1、對所選電氣設備進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗；2、進行變壓器和線路保護的整定值和靈敏度計算。短路計算的內容計算變電所相關節(jié)點的三相短路電流。短路電流采用的假設條件和原則（1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。(2)所有電源的電動勢相位角相同。(3)系統(tǒng)中的同步和異步電機為理想電機，不考慮電機飽和、磁滯、鍋流及導體集膚效應等影響；轉子結構完全對稱；定子三相繞組空間相差1200電氣角。(4)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小變化。(5)電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行，其中50%負荷接在高壓母線上，50%負荷接在系統(tǒng)側。（6）同步電機都具有自動調整勵磁裝置（包括強行勵磁）。(7)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。(8)不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。(9)除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡的短路電流外，元件的電阻都略去不（10）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調整范圍。(11)輸電線路的電容略去不計。(12)用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。圖及電抗計算由110 KV變電所電氣主接線圖和設計任務書中給出的相關參數(shù),可畫出系統(tǒng)等值網(wǎng)絡如圖4-1所示圖（4-1）選取基準容量為Sj=100MVA；系統(tǒng)110KV母線短路容量為2500MVA。Uj=Uav==115kvSj──基準容量100（MVA）；基準電流IJ=基準電抗XJ=132Ω對側110KV母線短路容量標幺值Skt=30對側110KV母線短路容流標幺值IKT=Skt=30對側110KV系統(tǒng)短路阻抗標幺值XS=1/30=（查電氣設備手冊架空線LGJ—300/）XS=+(*35)/132/2=SZL7—4000/110三繞組變壓器高壓、中壓、低壓的電抗值：由變壓器參數(shù)得，繞組間短路電壓值：U高-中=%U高-低=%U中-低=%X1=1/2*(U高-中+U高-低-U中-低)=X2=1/2*(U高-中+U中-低-U高-低)=X3=1/2*(U高-低+U中-低-U高-中)=標幺值：X1*=X1/100*(SJ/SN)=*(100/40)=X2*=X2/100*(SJ/SN)=*(100/40)=X3*=X3/100*(SJ/SN)=*(100/40)=2、110KV母線等值電抗Xs*=主接線短路電流的計算已知110KV系統(tǒng)這算到110KV母線上的鞥之電抗Xs*=當d1短路時圖（4-2）Id1,,=1/XS=1/=求短路電流有名值IJ=SJ/UJ=KAId1=Id1,,*IJ=KA求沖擊電流Ish=Id1=Id1=Sd1=UJ*Id1=

5主要電氣設備選擇電氣選擇的一般原則為eq\o\ac(○,1)應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；eq\o\ac(○,2)應按當?shù)丨h(huán)境條件校驗:年最高溫度：38℃年最低溫度：-5℃年平均溫度20℃海拔高度：200m雷暴日數(shù)：30日/年土質：粘土、土壤電阻率ρ＜250歐．米eq\o\ac(○,3)應力求技術先進和經(jīng)濟合理；eq\o\ac(○,4)與整個工程的建設標準應協(xié)調一致；eq\o\ac(○,5)同類設備應盡量減少品種。選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。高壓斷路器的選擇考慮到可靠性、經(jīng)濟性，方便運行維護和實現(xiàn)變電所設備的無油化目標，故在110kV側和35kV側采用六氟化硫斷路器、10kV側采用真空斷路器。斷路器規(guī)范的選擇按照《電力工程設計手冊（1冊）》第259頁的表4-6確定。項目按工作電壓選擇按工作電流選擇按斷流容量選擇按動穩(wěn)定校驗按熱穩(wěn)定校驗斷路器Uzd≥UgIe≥IgIdn≥I〃igf≥ichIt≥I∞tjt斷路器是供電系統(tǒng)是最重要的開關電器，它不僅能安全地切合負荷電流，而且更重要的是它還有可靠和迅速地切除短路電流。按電壓等級選擇斷路器，110KV、電壓等級中主要是少油斷路器，真空斷路器SF6斷路器,110KV側的斷路器選擇SF6斷路器。高壓SF6斷路器是以SF6氣體作為絕緣介質和滅弧介質的新型高壓斷路器。與傳統(tǒng)觀念的高壓斷路器相比，SF6斷路器具有安全可靠、開斷性能好、無火災和爆炸的危險、不必擔心材料的氧化和腐蝕、適用的溫度和壓力范圍大、冷卻特性好、結構簡單、尺寸小、質量輕、操作噪音小及檢修維護方便等優(yōu)點，已在電力系統(tǒng)的各電壓等級電網(wǎng)中得到廣泛應用。110kV最大持續(xù)工作電流Imax=393（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇LW6-110型斷路器。由《電力工程電氣設備手冊》查得，固有分閘時間tim=stk=tpr+tim+ta=4++=sQk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2SIt2t=*3=2977(KA)2S列出所選斷路器有關參數(shù)與計算結果相比較查電氣設備手冊選擇用LW6—110I型號高壓斷路器,其技術參數(shù)如表計算結果LW6-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe1600AI〃Idnichigf80KAQk(KA)2SIt2t2977(KA)2S35kV最大持續(xù)工作電流Imax=637（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇LW16-35型斷路器。由《電力工程電氣設備手冊》查得，固有分閘時間tim=stk=tpr+tim+ta=3++=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2SIt2t=252*4=2500(KA)2S列出所選斷路器有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果LW16-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe3150AI〃Idn25KAichigf63KAQk(KA)2SIt2t2500(KA)2S由上表可見各項條件均滿足要求，故所選LW16-35型SF6斷路器合格。10kV最大持續(xù)工作電流Imax=2572（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇ZN-10/3150-40型真空斷路器。由《電力工程電氣設備手冊》查得，固有分閘時間tim=stk=tpr+tim+ta=3++=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2SIt2t=402*2=3200(KA)2S列出所選斷路器有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果LW6-110Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3150AI〃Idn40KAichigf100KAQk(KA)2SIt2t3200(KA)2S由上表可見各項條件均滿足要求，故所選ZN-10/3150-40型真空斷路器合格。110kV側LW6-110型斷路器35kV側LW16-35型斷路器10kV側ZN-10/3150-40型真空斷路器以上所選均滿足環(huán)境溫度的要求隔離開關的選擇隔離開關型式的選擇，除應滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，應根據(jù)配電裝置特點和使用要求等因素，進行綜合技術比較后確定。隔離開關規(guī)范的選擇按照下表確定110kV側、35kV側和10kV側隔離開關。項目按工作電壓選擇按工作電流選擇按斷流容量選擇按動穩(wěn)定校驗按熱穩(wěn)定校驗隔離開關Uzd≥UgIe≥Ig———110kV側最大持續(xù)工作電流Imax=393（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇GW4-110型戶外高壓隔離開關。列出所選隔離開關有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果GW4-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe630A由上表可見各項條件均滿足要求，故所選GW4-110型戶外高壓隔離開關合格。35kV側最大持續(xù)工作電流Imax=637（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇GW4-35型戶外高壓隔離開關。列出所選隔離開關有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果GW4-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe630A由上表可見各項條件均滿足要求，故所選GW4-35型戶外高壓隔離開關合格。10kV側最大持續(xù)工作電流Imax=2572（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇GN10-10T/3000型戶內高壓隔離開關。列出所選隔離開關有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果GN10-10T/3000Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A由上表可見各項條件均滿足要求，故所選GN10-10T/3000型戶內高壓隔離開關合格。以上所選均滿足環(huán)境溫度的要求母線的選擇1、選擇材料：鑒于鋁廉價、豐富，采用鋁或鋁合金作為導體材料。選擇為變電所母線，故選用硬導體2、導體截面選擇：母線按照導體長期發(fā)熱允許電流選擇3、電暈電壓校驗：對110kV側母線進行電暈電壓校驗4、熱穩(wěn)定校驗：由Smin=計算出由熱穩(wěn)定決定的導體最小截面5、動穩(wěn)定校驗：導體按彎曲情況進行應力計算110kV側110kV母線采用單母分段帶旁母，Imax=393A年最高氣溫40℃年最低氣溫－25℃年平均氣溫20℃矩形導體集膚效應大、電暈損耗大，故不采用矩形導體。110kV母線采用管形母線，LF21鋁錳合金導體。（1）導體截面按長期發(fā)熱允許電流選擇查表得計及日照時屋外管形導體在實際環(huán)境溫度40℃時K=根據(jù)Imax≤KI80求出I80≥393/=390A查表選出符合條件的管形鋁錳合金導體導體尺寸(mm)導體截面（mm2）導體最高允許溫度為80時的載流量（A）截面系數(shù)W（cm3）慣性半徑r1(cm)慣性矩J(cm4)φ30/25216565φ40/35294712（2）電暈電壓校驗當所選管形導體外徑大于、等于下列數(shù)值時，可不進行電暈電壓校驗：110kVLGJ-70/φ20由于所選管形鋁錳合金導體外徑φ30或φ40，故不進行電暈電壓校驗（3）熱穩(wěn)定校驗若計及集膚效應系數(shù)Ks的影響，可得由熱穩(wěn)定決定的導體最小截面為Smin=查表得40℃時鋁錳合金的C=99管形導體Ks=1Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106（A2S）則Smin==264（mm2）由于216〈264〈294故選擇導體截面294（導體尺寸φ40/35）的LF21管形鋁錳合金導體經(jīng)過校驗，選擇單條LF21—φ40/35的管形鋁錳合金母線35kV側35kV母線采用單母分段帶旁母接線，Imax=637A年最高氣溫40℃年最低氣溫－25℃年平均氣溫20℃35kV母線采用單條矩形母線，LMY鋁導體?？紤]到母線處于室外，載流量要求不太高，故選擇三相水平布置，導體平放。（1）導體截面按長期發(fā)熱允許電流選擇查表得不計及日照時屋外矩形導體在實際環(huán)境溫度40℃時K=根據(jù)Imax≤KI70求出I70≥637/=查表選出符合條件的矩形導體導體尺寸h*b(mm)單條截面(mm2)質量（Kg/m）平放豎放Ks50*456559420050*5637671250（2）熱穩(wěn)定校驗若計及集膚效應系數(shù)Ks的影響，可得由熱穩(wěn)定決定的導體最小截面為Smin=查表得40℃時硬鋁的C=99矩形導體Ks=1Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106（A2S）則Smin==（mm2）〈200〈250則兩種尺寸均合適。（3）動穩(wěn)定校驗Ish=KA=20326A動應力系數(shù)β=1相間距離a=跨矩L=由公式Fph=求出母線相間電動力：Fph=查表可知硬鋁的最大允許應力σa=70*106（Pa）由σa≥σph=FphL2/10W可得：W≥FphL2/10σa=**107=*10-7由于導體為平放，則W =bh2/6分別求出W1=*10-7W2=*10-7均不滿足條件重新選擇鋁母導體尺寸h*b(mm)單條截面(mm2)質量（Kg/m）平放豎放Ks63*89951082504（a）導體截面按長期發(fā)熱允許電流選擇長期發(fā)熱允許電流Imax=995>I70=滿足要求（b）熱穩(wěn)定校驗若計及集膚效應系數(shù)Ks的影響，可得由熱穩(wěn)定決定的導體最小截面為Smin=查表得40℃時硬鋁的C=99矩形導體Ks=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106（A2S）則Smin==（mm2）〈504滿足要求（c）動穩(wěn)定校驗Ish=KA=20326A動應力系數(shù)β=1相間距離a=跨矩L=由公式Fph=求出母線相間電動力：Fph=查表可知硬鋁的最大允許應力σa=70*106（Pa）由σa≥σph=FphL2/10W可得：W≥FphL2/10σa=**107=*10-7由于導體為平放，則W =bh2/6求出W=*10-7〉*10-7滿足要求經(jīng)過動、熱穩(wěn)定校驗，選擇單條LMY—63*8的矩形鋁母線10kV側10kV母線采用單母分段接線，Imax=2572A年最高氣溫40℃年最低氣溫－25℃年平均氣溫20℃10kV母線采用單條矩形母線，LMY鋁導體?？紤]到母線處于室內，載流量要求高，故選擇三相水平布置，導體豎放。（1）導體截面按長期發(fā)熱允許電流選擇查表得不計及日照時屋內矩形導體在實際環(huán)境溫度45℃時K=根據(jù)Imax≤KI70求出I70≥2572/=3017A查表找不出符合條件的單條矩形導體則采用雙條矩形母線，LMY鋁導體，三相水平布置，導體豎放。查表找出符合條件的雙條矩形導體導體尺寸h*b(mm)雙條截面(mm2)質量（Kg/m）平放豎放Ks125*10315234261250（2）熱穩(wěn)定校驗若計及集膚效應系數(shù)Ks的影響，可得由熱穩(wěn)定決定的導體最小截面為Smin=查表得45℃時硬鋁的C=97矩形導體Ks=Qk=tk(I’’2+10)/12=(KA)2S=*106（A2S）則Smin==286（mm2）由于286〈1250滿足要求（3）動穩(wěn)定校驗Ish=KA=49517A動應力系數(shù)β=1條1、2間截面系數(shù)K12=1相間距離a=跨矩L=1m由公式Fph=Fb=求出母線相間電動力以及條間電動力：Fph=1212NFb=6129N由于導體為雙條豎放，則W =求出W=180*10-7σph=FphL2/10W=*106（Pa）σb=FbL2/12W=*106（Pa）σmax=σph+σb=*106（Pa）查表可知硬鋁的最大允許應力σa=70*106（Pa）因為70*106≥*106滿足條件σa≥σmax則滿足動穩(wěn)定要求經(jīng)過動、熱穩(wěn)定校驗，選擇雙條LMY—125*10的矩形鋁母線絕緣子和穿墻套管的選擇110kV側絕緣子：按電壓等級和絕緣水平，選擇XP-6型高壓盤形懸式絕緣子串每串9片絕緣子串片數(shù)計算按額定電壓和泄漏比距選擇，在大氣無明顯污染地區(qū)，，則片數(shù)n≥選擇XP-6型高壓盤形懸式絕緣子串，其每片絕緣子泄漏距離l=28cm，則n≥=取n=7每串絕緣子要預留的零值絕緣子為耐張串2片，故共7+2=9片穿墻套管：根據(jù)工作電壓和額定電流，選用CR-110/600油紙電容式穿墻套管計算結果CR-110/600Ug110kVUzd110kVIg393AIe600AFmax=*ish2*10-7=**106*625/140*10-7=NH1=H+b+h/2=400+18+=Fc=Fmax*H1/H=362N≤12500N所選穿墻套管符合要求主變進線穿墻套管每組3個兩組共6個主變出線穿墻套管每組3個四組共12個35kV側絕緣子：按電壓等級和絕緣水平，選擇ZPC1-35型針式支柱絕緣子絕緣子高度400mmb=18mmh=65mmFmax=*ish2*10-7=**106*625/140*10-7=NH1=H+b+h/2=400+18+=Fc=Fmax*H1/H=362N≤12500N所選絕緣子符合要求穿墻套管：根據(jù)工作電壓和額定電流，選用CWB-35/600式穿墻套管計算結果CWB-35/600Ug35kVUzd35kVIg637AIe600A所選穿墻套管符合要求。10kV側絕緣子：按電壓等級和絕緣水平，選擇ZL-10/8型戶內支柱絕緣子機械破壞抗彎8KN絕緣子高度170mmb=18mmh=52mmFmax=*ish2*10-7=**106*142/74*10-7=848NH1=H+b+h/2=170+18+26=214mmFc=Fmax*H1/H=1067N≤8000N所選絕緣子符合要求穿墻套管：根據(jù)工作電壓和額定電流，選用CWL-10/3000式穿墻套管計算結果CWL-10/3000Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A所選穿墻套管符合要求電流互感器的配置和選擇電流互感器的選擇按下表所列各項進行選擇項目按工作電壓選擇按工作電流選擇斷路器Uzd≥UgIe≥Ig、110kV側最大持續(xù)工作電流Imax=393（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇LB3-110型電流互感器?；ジ衅髯儽?00/5列出所選斷路器有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果LB3-110Ug110kVUzd110kVIg393AIe400A由上表可見各項條件均滿足要求，故所選LB3-110型套管式電流互感器合格。、35kV側最大持續(xù)工作電流Imax=637（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇LB6-35型電流互感器?；ジ衅髯儽?00/5列出所選斷路器有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果LB6-35Ug35kVUzd35kVIg637AIe600A由上表可見各項條件均滿足要求，故所選LB6-35型電流互感器合格。10kV側最大持續(xù)工作電流Imax=2572（A）根據(jù)Uns和Imax，選擇LAJ-10型電流互感器?；ジ衅髯儽?000/5列出所選斷路器有關參數(shù)與計算結果相比較計算結果LAJ-10Ug10kVUzd10kVIg2572AIe3000A由上表可見各項條件均滿足要求，故所選LAJ-10型電流互感器合格。電壓互感器的配置和選擇、110kV側根據(jù)Uns，選擇JCC6-110型電壓互感器。Un1=Un2=、35kV側根據(jù)Uns，選擇JDX6-35型電壓互感器。Un1=Un2=、10kV側根據(jù)Uns，選擇JSJW-10型電壓互感器。Un1=10000VUn2=100V各主要電氣設備選擇結果一覽表設備名稱電壓等級類型型號備注高壓斷路器110kVSF6斷路器LW6-11035kVSF6斷路器LW16-3510kV真空斷路器ZN-10/3150-40隔離開關110kV戶外GW4-11035kV戶外GW4-3510kV戶內GN10-10T/3000母線110kV管形鋁錳合金母線LF21—φ40/35單條35kV矩形鋁母線LMY—63*8單條10kV矩形鋁母線LMY—125*10雙條絕緣子110kV盤形懸式XP-635kV針式支柱ZPC1-3510kV戶內支柱ZL-10/8穿墻套管110kV油紙電容式CR-110/60035kV瓷絕緣CWB-35/60010kV瓷絕緣CWL-10/3000電流互感器110kV套管式LB3-110變比400/535kV套管式LB6-35變比600/510kV套管式LAJ-10變比3000/5電壓互感器110kV串級絕緣JCC6-110Un2=100/35kV油浸JDX6-35Un2=100/10kV油浸JSJW-10Un2=1006變電所的總體布置簡圖設計原則與要求、總的設計原則變電所的總體布置應根據(jù)所處的地理位置等外部條件決定，根據(jù)《35-110kV變電所設計規(guī)范》中關于“節(jié)約用地，不占或少占耕地，變電所總體平面布置應緊湊合理。”的規(guī)定，擬定本設計變電所35kV配電裝置和10kV配電裝置采用室內布置，110kV若采用雙層結構，這樣110kV配電室造價較高，從投資利益上考慮，110kV擬定戶外布置?；痣姀S及變電所的配電裝置型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行、檢修和安裝要求，通過技術經(jīng)濟比較予以確定。在確定配電裝置型式時，必須滿足下列四點要求。（一）、節(jié)約用地我國人口眾多，但耕地不多。因此節(jié)約用地是我國現(xiàn)代化建設的一項戰(zhàn)略性方針。配電裝置少占地，不占良田和避免大量開挖土石方，是一項必須認真貫徹得重要政策。各型配電裝置占地面積的比較：以屋外普通中型為100%;屋外分相中型70%-80%屋外半高型50%-60%屋外高型40%-50%屋內型25%-30%SF6全封閉電器5%-10%（二）、運行安全和操作巡視方便配電裝置布置要整齊清晰，并能在運行中滿足對人身和設備的安全要求，如保證各種電氣安全凈距，裝設防誤操作的閉鎖裝置，采取防火、防暴和儲油、排油措施，考慮設備防凍、防陣風、抗震、耐污等性能。使配電裝置一旦發(fā)生事故時，能將事故限制到最小范圍和最低程度，并使運行人員在正常操作和處理事故的過程中不致發(fā)生意外情況，以及在檢修過程中不致?lián)p害設備。此外，還應重視運行維護時的方便條件，如合理確定電氣設備的操作位置，設置操作巡視通道，便利于主控制室聯(lián)系等。(三)便于檢修和安裝對于各種型式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝條件。如高型及半高型布置時，要對上層母線和上層隔離開關的檢修、試驗采取適當?shù)拇胧?；目前不少地區(qū)已經(jīng)開發(fā)帶電檢修作業(yè)，在布置于架構荷載方面需為此創(chuàng)造條件；要考慮構件的標準化和工廠化，減少架構類型；設置設備搬運道路、起吊設施和良好的照明條件等。此外，配電裝置的設計還必須考慮分期建設和擴建過渡的便利。（四）節(jié)約三材，降低造價配電裝置的設計還應采取有效措施，減少三材消耗，努力降低造價。、設計要求滿足安全凈距的要求屋外配電裝置的安全距離不應小于下表所示表6-1表6-1屋外配電裝置的安全凈距（MM）符號適用范圍額定電壓（KV）3--1035110A1帶電部分至接地之間；200400900A2不同相的帶電部分之間；斷路器和隔離開關的斷口兩側的引線帶電部分之間2004001000B1設備運輸時，其外廓至無遮攔帶電部分之間；交叉的不同時停電檢修的無遮攔帶電部分之間；帶電作業(yè)時帶電部分與接地部分之間；95011501650B2網(wǎng)狀遮攔與帶電部分之間3005001000C無遮攔裸導體與帶電部分之間無遮攔裸導體與建筑物頂部之間270029003400布置及安裝設計的具體要求（一）屋內配電裝置部分1、6--35KV兩層配電裝置中，為了便于運行人員在底層操作時能夠觀察到樓層母線隔離開關的開合情況，以往的設計考慮隔離開關間內的樓板上開設孔洞。但是開設孔洞曾發(fā)生事故傷亡，現(xiàn)行設計采取了改進措施。2、相鄰間隔均為架空出線時，必須考慮當一回路帶電、另一回檢修時的安全措施，如將出線懸掛點偏移，兩回出線間加隔離板凳。3、雙母線系統(tǒng)的隔離開關操動機構在間隔正面的布置一般按做工作母線右備用母線的原則考慮。4、對于間隔內帶油位指示器的電器設備，在布置時要考慮觀察油位的便利，如設備窺視窗；當設備正反面均帶油位指示器時，盡可能在其兩側分別設置巡視通道，若無條件時，可裝設反光鏡或采取其它措施。5、充油套管的儲油器應裝設在便于監(jiān)視油位和運行中加油的地方。6、充油套管應有取油樣的設施，，并應防止漏油。7、SN4-10G型斷路器兩側引線應各有兩檔雙列支柱絕緣子予以固定，m,，該兩檔引線必須采用多片硬母線，當額定電流為4000A時，一般為LMY-4[（100-125）10]。8、對于DW2-35型斷路器，為在檢修時放下油箱后使動觸頭連桿不致觸及油面要求將油箱放得比斷路器底坐的底面為低。當斷路器按裝在混凝土地面時，需將底坐抬高200mm左右，如能將油箱移出斷路器框架之外，則底座也可不予抬高。9、隔離開關操動機構的安裝高度，,。10、隔離開關轉動系統(tǒng)的設計，必須防止出現(xiàn)操作死點。同時，設計中應留有余度，以適應施工誤差所引起的變化。11、安裝帶放油閥的油浸式電壓互感器的基礎，m,以便于放油取樣。12、三相電抗器采用垂直布置時，電抗器基礎的動荷栽，除應考慮本身重量外，尚應計算5000N的電動作用力。13、電抗器垂直布置時，B相必須放在中間；品字形布置時，不得將A、C兩相疊在一起。14、電抗器垂直布置時，應考率吊裝高度。若高度不夠時，其上方應設吊裝孔。15、矩形母線的不線應盡量減少母線的彎曲，尤其是多片母線的立彎。建議采取以下一些措施：1）同一回路內相間距離的變化盡量減少；2）回路內設備、絕緣子的中心線錯開次數(shù)盡量減少；3）當前后兩中心線錯開很多，中間又必須加一個絕緣子時，則中間絕緣子設在兩個立彎的直線段上，此時其固定金具與母線呈一個夾角。4）母線穿過母線式套管時，在其前后應只有一個大彎曲時，如在布置中不能避免出現(xiàn)兩個大彎曲，則應采取措施以免母線配好后穿不進套管。16、矩形母線彎曲處至最近絕緣子的母線固定金具邊緣的距離應不小于50mm，但至最近的絕緣子中心線的距離應不大于該檔母線跨距的四分之一。17、母線與母線、引下線或設備端子連接時，一般按通過電流及所連接的金屬材料的電流密度計算所需的接觸面積，以免接頭過熱。（二）、屋外配電裝置部分1、35-500kV中型配電裝置通常采用的有關尺寸見表6-2。其中500配電裝置的尺寸是參照已投產及正在設計、施工的一些工程所采用的數(shù)據(jù)列出的，可供參考。中型配電裝置的有關尺寸（M）表6-2名稱電壓等級（KV）35110弧垂母線進出線——線間距離門型架空線進出線架架構高度母線架進出線架雙層架架構寬度門型母線架進出線架2、當電廠具有二級升高電壓配電裝置時，一般要預留安裝第二臺三卷變壓器的位置和引線走廊。3、當發(fā)電廠、地區(qū)降壓變電所具有中性店非直接接地系統(tǒng)的電壓級時，設計中要考慮預留消弧線圈的安裝位置及其引線方式。4、斷路器和避雷器等設備采用低位布置時，圍欄內宜作成高100MM的水泥地平，以便于排水和防止長草。5、35KV--110KV隔離開關的操作機構宜布置在邊相。操作機構的安裝高度一般為1M。6、隔離開關引線的對地的安全凈距C值得校驗，應考慮電纜溝凸出地面的尺寸。7、為了便于上人便于檢修，對鋼筋混凝土架構要設置腳釘或爬梯，其位置對于單獨構架可在一個支柱上設置，對于連續(xù)排架可在兩相鄰間隔的中間支柱上設置，同時，必須對上人時檢修人員與周圍導體及設備的安全凈距進行校驗。8、對于物外的母線橋，為了防止從廠房頂上掉落金屬物體或因鳥害等導致母線短路，應根據(jù)具體情況采取防護措施，如在母線橋上部假設鋼板護罩等，至于其它各側是否需要加設護網(wǎng)，可根據(jù)工程具體情況確定。9、建設在林區(qū)的屋外的配電裝置，應在電氣設備的周圍留有20M寬度的空地。10、在帶旁路母線的配電裝置的設計中，一般將旁路母線布置在出線門型架的外側。此時，為了保持送電線路與旁路母線之間的安全距離，線路的終端桿塔必須有一定的高度。因此，可以考慮將旁路母線布置在出線架的內側。這樣，可以縮小出線門型架到線路終端塔的距離，使架構簡化并節(jié)省鋼材。6110KV配電裝置610KV配電裝置6—10KV配電裝置一般均為屋內布置。當出線不帶電抗器時，一般采用成套開關柜單層布置，由于受國產開關柜的限制，這種布置僅用于中小型變電所及單機容量為12MW及以下的小型發(fā)電廠。當出線帶電抗器時，一般采用三層或兩層裝配式布置，近年來還有采用兩層裝配與成套混合式布置，這些布置使用于大中型配電裝置。成套開關柜布置，只要合理選用制造廠生產的各種標準單元的開關柜按照明電氣主接線的要求進行配置組合即可。則10KV側采用單層屋內布置。10KV屋內配電裝置配置圖 注意：10KVCT只有2相、主變3相35KV配電裝置屋外配電裝置，在現(xiàn)有的35KV屋外配點裝置中，其布置型式多為中型，雖有采用高型、半高型及低型的膽為數(shù)不多，35KV側采用中型布置。、110KV配電裝置（一）普通中型配電裝置普通中型配電裝置是將所有電氣設備都安裝在地面設計支架上，母線下不布置任何電氣設備。采用軟母線的該型配電裝置在我國已有三十多年的歷史，都積累了比較豐富的經(jīng)驗。但因其占地面積多所以在目前的設計中一般不采用。（二）半高型配電裝置半高型配電裝置是將母線及母線隔離開關抬高，將斷路器、電流互感器等電氣設備布置在母線的下面。該配電裝置具有布置緊湊清晰、占地少、鋼材消耗與普通中型接近等特點，且除設備上方有帶電母線外，其余的布置情況與中型布置相似，能適應運行檢修人員的習慣與需要。因此，自六十年代開始出現(xiàn)以來，各地區(qū)采用較多，并在工程中提出了多種布置方式，使半高型配電裝置日趨完善，且具備了一定的運行檢修經(jīng)驗。1、品字型布置該布置將一組主母線及母線隔離開關抬高，另一組主母線與旁路母線分別設在升高主母線的兩側，兩者高度有等高及不等高兩種。由于品字型架構的結構比較簡單，可以節(jié)省鋼材；且有一組母線的隔離開關全部為中型布置，所以安裝檢修和運行巡視都比較方便。但因一組母線降低后，設備搬運道路要移出架構，占地面積略有增加。2、管形母線布置管形母線布置半高型除有半高型配電裝置和普通中型管形母線配電裝置的主要特點以外，且布置緊湊，巡視路線短，能更進一步節(jié)省占地；土建結構簡單，便于施工。但不能帶電作業(yè)，抗震性能較差。單母線分段帶旁路母線的半高型配電裝置有斷路器雙列布置和帶列布置兩種。單母線分段帶旁路母線的半高型配電裝置典型設計。配電裝置以分段斷路器兼作旁路斷路器，正常運行時旁母帶電。為了便于檢修，隔離開關橫梁上設有1M寬的圓鋼格柵檢修平臺，上下用爬梯。由于抬高了旁路母線，使進出線便于引接旁路，克服了一般雙列布置主變回路不便上旁路的缺點。該布置具有中型布置的主要優(yōu)點，運行維護都比較方便，而旁路部分檢修機會較少，所以該配電裝置是一種比較成熟的布置形式。%，%。由上述分析110KV側選用普通中型母線布置。

7變電所防雷保護設計一、變電所