220kv變電所設(shè)計

1、220kV變電站設(shè)計摘 要本設(shè)計書主要介紹了220kV區(qū)域變電所電氣一次部分的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法。設(shè)計的內(nèi)容有220kV區(qū)域變電所的電氣主接線的選擇，主變壓器、所用變壓器的選擇，母線、斷路器和隔離開關(guān)的選擇，互感器的配置，220kV、110kV、35kV線路的選擇和短路電流的計算。設(shè)計中還對主要高壓電器設(shè)備進行了選擇與計算，如斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進行了防雷保護的設(shè)計和計算，提高了整個變電所的安全性。關(guān)鍵詞：變電站；主接線；變壓器ABSTRACTThe design of the book introduces the regional 220kV electric

2、al substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110

3、kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main high pressure also had a choice of electrical equipment and computing, such as circuit breakers, isolating switches, voltage transformers, current transformers and so on. In addition, a lightning protection design an

4、d computing, increased the safety of the entire substation.Keywords: substation; main connection; transformer第一章 原始資料設(shè)計條件：1. 變電所的性質(zhì)及其在電力系統(tǒng)中的地位：本所系220kV區(qū)域性降壓變電所，供電電壓分別為110kV和35kV兩個電壓等級。由系統(tǒng)以兩回220kV線路向本所送電，并由兩回220kV線路向后繼的兩個變電所轉(zhuǎn)送40000kVA容量。2. 電力系統(tǒng)提供的原始資料：1) 電力系統(tǒng)短路容量：最大運行方式時，由系統(tǒng)供給的短路容量為2500MVA；最小運行方式時，由系

5、統(tǒng)供給的短路容量為1800MVA。2) 電力系統(tǒng)的電源情況：220kV側(cè)為雙電源供電，兩回負荷線路分別供給后繼的兩個不同的220kV降壓變電所；110kV及35kV側(cè)無電源。3. 本變電所的負荷情況及出線回路數(shù)：1) 220kV出線（包括兩回電源線）4回，方向向北，通過兩回負荷線，每回線路向后繼變電所轉(zhuǎn)送20000kVA。2) 110kV出線6回，方向向東，每回線路負荷為18MW，功率因數(shù)為0.9，負荷同時率取0.9。3) 35kV出線10回，方向向南，每回線路負荷為2.4MW，功率因數(shù)為0.85，負荷同時率取0.85。第二章 變電所電氣主接線的確定電氣主接線是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的設(shè)計

6、形式直接關(guān)系全所電氣設(shè)備的選擇和配電裝置的布置。它的設(shè)計應以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家有關(guān)經(jīng)濟建設(shè)方針、政策及有關(guān)技術(shù)規(guī)范為準則，結(jié)合工程具體特點來確定，要求安全可靠、穩(wěn)定靈活、方便經(jīng)濟。2.1 主變壓器容量和臺數(shù)的選擇2.1.1 主變壓器的臺數(shù)：待設(shè)計變電所為大型的區(qū)域變電所，要求電壓質(zhì)量是可以調(diào)節(jié)的，現(xiàn)在市場上生產(chǎn)的變壓器的容量，選擇2臺變壓器能滿足負荷的要求。主變壓器容量：根據(jù)運行經(jīng)驗，變壓器的容量應保證在有一臺檢修的情況下，其他變壓器能帶全部負荷的70%，即主變的容量應滿足70%的負荷需求。110kV 側(cè)： P1=108kV, Q1=P1*tan1=52.31kVar35kV 側(cè)： P2

7、=24kV, Q2=P2*tan2=14.88kVar則 =131.90MVASN0.7=92.33MVA因此選擇主變?nèi)萘繛?20MVA變壓器。主變型式：本設(shè)計220kV降壓到110kV和35kV兩個電壓等級，因此采用三繞組變壓器。調(diào)壓方式：根據(jù)地區(qū)及負荷的要求，變壓器選擇有載調(diào)壓方式。根據(jù)以上原則，查閱有關(guān)資料，選擇的主變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如表2-1：型 號 SFPSZ7 -120000 / 220容 量 120 MVA容 量 比 120/120/120額定電壓高壓22081.25%中壓121低壓38.5聯(lián)結(jié)組標號 YN，yn0,d11損 耗空載144 kW負載480 kW空載電流 0.9 %阻抗

8、電壓高-中14 %高-低24 %中-低8 %2.2 電氣主接線方案的選擇電氣主接線的概述電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟論證比較后方可確定。電氣主接線的基本要求對電氣主接線的基本要求，概括地說應包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面。這三者是一個

9、綜合概念，不能單獨強調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其中的某一種特性。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對變電所主接線的性能要求也不同的側(cè)重。電氣主接線設(shè)計的原則電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程實際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行、維護方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進性與可靠性，堅持可靠、先進、實用、經(jīng)濟、美觀的原則。2.2.4 電氣主接線的選擇本變電所220kV側(cè)出線4回，可選用雙母線接線、雙母線帶旁路接線；110kV側(cè)出線6回，可選用雙母線接線、雙母線帶旁路

10、接線；35kV側(cè)出線10回，可選用雙母線接線、單母線分段接線。按照要求進行分析，現(xiàn)列出以下兩種主接線設(shè)計方案。方案一：220kV、110kV側(cè)雙母線帶旁路母線接線，35KV側(cè)單母線分段接線。220kV進出線四回，由于本回路為重要負荷停電對其影響很大，因而選用雙母帶旁路接線方式。雙母線帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不致停電。這樣多裝了價格高的斷路器和隔離開關(guān)，增加了投資，然而這對于接于旁路母線的線路回數(shù)較多，并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。35kV側(cè)選用單母線分段接線，對主要用戶可從不同段供電，保證供電的可靠性，另外，當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動

11、將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電。但當母線故障時，該段母線的回路都要停電，同時擴建時需向兩個方向均衡擴建。方案二：220KV側(cè)雙母線帶旁路接線，110KV側(cè)雙母接線、35KV側(cè)單母線分段接線。110kV側(cè)采用雙母線接線具有供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便，而且檢修另一組母線時不會停止對用戶持續(xù)供電，投資相對雙母線帶旁路接線要少，經(jīng)濟性更好一些?，F(xiàn)對兩種方案列表2-1，比較如下：表2-1 電氣主接線方案比較項目方案可靠性靈活性經(jīng)濟性方案一：220kV、110kV側(cè)雙母帶帶旁路母線接線、35kV側(cè)單母線分段接線 較高好差方案二：220kV側(cè)雙母線帶旁路接線，110kV側(cè)雙母接線、35kV側(cè)單母線

12、分段接線。較高較好好綜合考慮兩種電氣主接線的可靠性，靈活性和經(jīng)濟性，結(jié)合實際情況，確定第二種方案為設(shè)計的最終方案。主接線圖如圖所示：第三章 短路電流的計算3.1 短路電流計算的目的及規(guī)定3.1.1 短路電流計算的目的：在變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時，為保證在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計算短路電流沖擊值，用以校驗設(shè)備動穩(wěn)定。3.1.2 短路電流計算的一般規(guī)定：1. 電力系

13、統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行；2. 短路種類：一般以三相短路計算；3. 接線方式應是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運行方式），而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。4. 短路電流計算點：在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點。5. 計算容量：應按工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃。3.2 短路電流的計算取基準容量為：Sj=100MVA，基準電壓為UB1=230kV, UB2 = 115kV, UB3=37kV.3.2.1 計算變壓器電抗：0.5 (14+24-8)=150.5 (14+8-24)=-100.5（8+24-14）=9各繞組等值電抗標幺值為：1

14、5/120=0.1259/120=0.075系統(tǒng)等值電路圖為：220kV110kVXt1*Xt3*Xt2*d1d2d3圖3-13.3 各短路點短路計算 1.d1 點（220kV 側(cè))短路 等值電路圖可簡化為： 圖3-2 系統(tǒng)阻抗標幺值為：短路電流標幺值： 折算到220kV 側(cè)短路電流有名值：kA取電流沖擊系數(shù) Kch=1.8，當不計周期分量的衰減時，短路全電流最大有效值：kA沖擊電流 : kA短路容量: MVA 2.d2 點（110kV 側(cè))短路 等值電路圖可簡化為： 圖3-3 短路電流標幺值：kA折算到110kV 側(cè)短路電流有名值：kA取電流沖擊系數(shù) Kch=1.8，當不計周期分量的衰減時，

15、短路全電流最大有效值：kA沖擊電流 : kA短路容量: MVA3.d3 點（35kV 側(cè))短路 等值電路圖可簡化為： 圖3-4短路電流標幺值：kA折算到110kV 側(cè)短路電流有名值：kA取電流沖擊系數(shù) Kch=1.8，當不計周期分量的衰減時，短路全電流最大有效值：kA沖擊電流 : kA短路容量: MVA第四章 電氣設(shè)備的選擇4.1 選擇設(shè)計的一般規(guī)定電氣設(shè)備的選擇設(shè)計，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，安全可靠，運行方便和適當?shù)牧粲杏嗟?，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需求。電氣設(shè)備的選擇，應依據(jù)以下規(guī)定：4.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則：（1）應滿足正常運行、檢修

16、、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展；（2）應按當?shù)丨h(huán)境條件校核；（3）應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理；（4）與整個工程的建設(shè)標準應協(xié)調(diào)一致；（5）同類設(shè)備應盡量減少品種；（6）擴建工程應盡量使新老電氣設(shè)備型號一致；（7）選用新產(chǎn)品，均應具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 其它相關(guān)的一些規(guī)定正確選擇電氣設(shè)備是電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備

17、要可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗動、熱穩(wěn)定性。本設(shè)計中，電氣設(shè)備的選擇包括：斷路器和隔離開關(guān)的選擇，電流、電壓互感器的選擇、避雷器的選擇，導線的選擇。4.2電氣設(shè)備的選擇與校驗主變壓器持續(xù)工作電流的計算:220kV高壓側(cè)：A110KV中壓側(cè)：A35 KV低壓側(cè): A斷路器的選擇變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電流，在變電所電氣主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務(wù) ，故障時，斷路器通常以繼電保護的方式配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高壓斷路器應根據(jù)斷路器安

18、裝地點，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故35kV220kV一般采用SF6斷路器。4.2.2.1 按開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流應不小于其觸頭開始分離瞬間（）的短路電流的有名值，即： 高壓斷路器額定開斷電流（kA） 短路電流的有名值（kA）4.2.2.2 短路分斷電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過（預擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地接通后又自動跳閘，此

19、時要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在開斷短路時的安全，斷路器額定開斷電流不應小于短路電流的最大沖擊值，即：或 斷路器額定開斷電流 額定動穩(wěn)定電流 短路沖擊電流4.2.2.3 開斷時間的選擇對于110kV及以上的電網(wǎng)，當電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時，分閘時間不宜大于0.045s，用于電氣制動回路的斷路器，其合閘時間應大于0.04 0.06s。1.220kV側(cè)斷路器:1）額定電壓選擇：=230kV2）額定電流選擇： =330.66A3）按開斷電流選擇： = 6.276（kA） 4）按短路開斷電流選擇： = 15.975（kA） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇LW6220型SF6斷路器其參數(shù)如下：額定

20、電壓220kV，最高工作電壓245kV，額定電流3150A，額定開斷電流40kA，短路關(guān)合電流55kA，動穩(wěn)定電流峰值55kA，4S熱穩(wěn)定電流40kA，固有分閘時間0.042S，合閘時間0.2S，全開斷時間0.075S。5）校驗熱穩(wěn)定，取后備保護為5S，則：= 0.075 + 5 = 5.07（S） 因為1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時間曲線，查得= 4.3s=（5.075）+ 4.3 = 4.37s kA2s kA2s即 滿足要求；6）檢驗動穩(wěn)定： 15.975(kA)1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時間表，查得= 4.3s=（5.065）+ 4.3 = 4.36（s）（kA2

21、s）（kA2s）即滿足要求。6）檢驗動穩(wěn)定： 12.47(kA)滿足要求。檢驗動穩(wěn)定： 42.842(kA) 滿足要求；4）檢驗動穩(wěn)定： 15.975(kA) 80(kA) 滿足要求由上述計算表明，選擇GW7220DW型隔離開關(guān)能滿足要求，由計算可列出GW7220DW型隔離開關(guān)數(shù)據(jù)如表4-4：表4-4 GW7220DW型隔離開關(guān)數(shù)據(jù) 設(shè)備項目GW7220DW產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)252kV230kV1600A661A3072kA2s515.40kA2s80kA15.975kA2. 110kV側(cè)隔離開關(guān):1）額定電壓：=115（kV）2）額定電流： =661.33（A）根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外

22、GW5110型隔離開關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓110kV，最高工作電壓126kV，額定電流2000A，動穩(wěn)定電流100kA，4S熱穩(wěn)定電流有效值31.5kA。3）檢驗熱穩(wěn)定： = 4.36S（kA2s）（kA2s）即：滿足要求4）檢驗動穩(wěn)定： 12.47(kA)滿足要求。檢驗動穩(wěn)定： 42.842(kA)0.93）電壓互感器及型式的選擇電壓互感器的種類和型式應根據(jù)安裝地點和使用條件進行選擇，在635kV屋內(nèi)配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。110220kV配電裝置中一般采用半級式電磁式電壓互感器。220kV及以上配電裝置，當容量和準確級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。4）按容量的

23、選擇互感器的額定二次容量（對應于所要求的準確級），應不小于互感器的二次負荷，即：= 、 儀表的有功功率和無功功率1.220kv母線電壓互感器:220KV側(cè)母線所連的電壓互感器的選擇，選用JCC-220型電壓互感器：型式額定變比在下列準確等級下的額定容量最大容量（VA）屋外單相JCC2200.51320005001000校驗：（1）一次電壓：198kVU242kV 滿足要求（2）二次電壓：根據(jù)情況而定（3）準確級：選用0.5級，保證設(shè)備對準確級的要求 （4）保證二次負荷在允許范圍時S22.110kv 母線電壓互感器:110KV側(cè)母線所連的電壓互感器的選擇，選用JCC-110型電壓互感器：型式額定

24、變比在下列準確等級下的額定容量最大容量（VA）屋外單相JCC1100.51320005002000校驗：（1）一次電壓：98kVU121kV 滿足要求（2）二次電壓：根據(jù)情況而定（3）準確級：選用0.5級，保證設(shè)備對準確級的要求 （4）保證二次負荷在允許范圍時S23.35kv 母線電壓互感器:35KV側(cè)母線所連的電壓互感器的選擇，選用JDJJ-35型電壓互感器：型式額定變比在下列準確等級下的額定容量最大容量（VA）屋外單相JDJJ350.5131200150250600校驗：（1）一次電壓：31.5kVU38.5kV 滿足要求（2）二次電壓：根據(jù)情況而定（3）準確級：選用0.5級，保證設(shè)備對準

25、確級的要求 （4）保證二次負荷在允許范圍時S2 4. 熱穩(wěn)定校驗5.硬導體的動穩(wěn)定校驗導體最大計算相間應力不應超過導體材料允許應力，即1. 220KV母線的選擇: A按長期發(fā)熱允許電流選擇截面，查表初選單條矩形鋁導體，豎直布置。由于戶外裝置，最高溫度為36，得到K=0.87。I=0.871168=1016AA型號截面70度時長期載流量（環(huán)境溫度25度）6301168A熱穩(wěn)定校驗： 滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗： ；滿足動穩(wěn)定校驗。 2.110KV母線的選擇:A按長期發(fā)熱允許電流選擇截面，查表初選單條矩形導體，豎直放置。由于戶外裝置，最高溫度為36，得到K=0.87。I=0.87586=509.82

26、AA型號截面70度時長期載流量（環(huán)境溫度25度）200586A熱穩(wěn)定校驗：滿足熱穩(wěn)定要求。動穩(wěn)定校驗：；滿足動穩(wěn)定校驗。3.35KV母線的選擇:A查表初選單條矩形導體，豎直放置。由于戶外裝置，最高溫度為36，得到K=0.87。I=0.871542=5742AA型號截面70度時長期載流量（環(huán)境溫度25度）巨型鋁母線LMY-24880mm26600A熱穩(wěn)定校驗：滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定校驗：；滿足動穩(wěn)定校驗。4.2.7 防雷保護的簡單設(shè)計變電站的直擊雷保護為了避免變電站的電氣設(shè)備及其他建筑物遭受直接雷擊，需要裝設(shè)避雷針或避雷線，使被保護物體處于避雷針或避雷線的保護范圍之內(nèi)；同時還要求雷擊避雷針或避雷線

27、時，不應對被保護物發(fā)生反擊。（一） 變電站應裝設(shè)直擊雷保護裝置的設(shè)施1 屋外配電裝置，包括組合導線和母線廊道；2 油處理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝設(shè)油臺、大型變壓器修理間、易燃材料倉庫等建筑物；3 雷電活動特殊強烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置室。（二） 直擊雷保護的措施1. 對主廠房需裝設(shè)的直擊雷保護，或為了保護其他設(shè)備而在主廠房上裝設(shè)的避雷針，應采取如下措施： （1）加強分流：用扁鋼將所有避雷針水平連接起來，并與主廠房內(nèi)鋼筋焊接成一體。在適當?shù)胤浇右戮€，一般應每隔1020m引一根。引下線數(shù)目盡可能多些；（2）防止反擊：設(shè)備的接地點盡量遠離避雷針接地引下線的入地點，避

28、雷針接地引下線盡量遠離電氣設(shè)備；（3）裝設(shè)集中接地裝置：上述接地應與總接地網(wǎng)連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其工頻接地電阻應不大于10。2.主控制室及屋內(nèi)配電裝置直擊雷的保護措施：（1）若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬部分接地；（2）屋頂為鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地。綜上，對變電所必須進行防雷保護的對象和措施，可見下表： 表8-1 變電所必須進行防雷保護的對象和措施建筑物及構(gòu)筑物名稱建筑物的結(jié)構(gòu)特點防雷措施110kV及以上配電裝置金屬結(jié)構(gòu)在架構(gòu)上裝設(shè)避雷針或獨立避雷針鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)在架構(gòu)上裝設(shè)避雷針或獨立避雷針。當在架構(gòu)上裝設(shè)避雷針時，可將架構(gòu)支柱主鋼筋作引下線接地，作引下

29、線的鋼筋不少于2根屋外安裝的變壓器裝設(shè)獨立避雷針屋外組合導線及母線橋裝設(shè)獨立避雷針；在不能裝設(shè)獨立避雷針時，考慮在附近主廠房屋頂裝設(shè)避雷針主控制樓（室）金屬結(jié)構(gòu)金屬架構(gòu)接地但在雷電活動特殊強烈地區(qū)應設(shè)獨立避雷針鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)鋼筋焊接成網(wǎng)并接地屋內(nèi)配電裝置鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)鋼筋焊接成網(wǎng)并接地變壓器檢修間鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)鋼筋焊接成網(wǎng)接地本設(shè)計中采用220KV、110KV配電裝置構(gòu)架上裝設(shè)避雷針，35KV屋內(nèi)配電裝置上裝設(shè)獨立避雷針進行直接保護，鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)焊接成網(wǎng)并接地，為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針。變電站的侵入雷電波保護 （一）配置原則 變電站采用避雷針保護后，電氣設(shè)備幾乎可以免受直接雷擊。

30、而在與變電站相連的長達數(shù)十、數(shù)百公里的輸電線路上，雖然有避雷線保護，但由于雷電的繞擊和反擊，仍然會危及變電站中的電氣設(shè)備。雷擊線路時無論發(fā)生繞擊還是反擊，都會自雷擊點產(chǎn)生向變電站方向傳播的入侵電壓波，入侵電壓波的最大幅值等于線路絕緣的沖擊放電電壓，而變電站電氣設(shè)備的絕緣水平通常低于低壓線路的絕緣水平，因此入侵波對變電站的電氣設(shè)備會構(gòu)成嚴重威脅。變電站中限制雷電入侵波過電壓的主要措施是裝設(shè)避雷器。在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電入侵波過電壓的主要措施。對于220kV及以下的一般變電站，無論變電站的電氣主接線形式如何，實際上只要保證每一段可能單獨運行的母線上都裝有一組避雷器，就可以使整個變電站得到保護

31、。只有當母線或設(shè)備連接線很長的大型變電站，或靠近大跨越、高桿塔的特殊變電站，經(jīng)過計算或驗證證明以上布置不能滿足要求時，才需要考慮是否在適當位置增設(shè)避雷器。根據(jù)避雷器的配置原則，本設(shè)計中配電裝置的每組母線上，應裝設(shè)避雷器。此外，變壓器中性點接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間。避雷器的類型選擇為閥式避雷器。（二）避雷器的選擇1、磁吹閥式避雷器的電氣參數(shù)如下：（1）額定電壓Ube：避雷器的額定電壓應與其安裝地點系統(tǒng)的額定電壓等級相同。（2）滅弧電壓Umi：對35kV及以下的中性點不接地系統(tǒng)，滅弧電壓取為最高工作線電壓的100%110%；對110kV及以上的中性點直接接地系統(tǒng)，滅弧電壓取為系

32、統(tǒng)最大工作線電壓的80%。（3）工頻放電電壓Ugf：指在工頻電壓作用下，避雷器發(fā)生放電的電壓值。在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運行相電壓的3.5倍；在中性點直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應大于最大運行相電壓的3倍。工頻放電電壓應大于滅弧電壓的1.8倍。（4）殘壓Ubc：按計算來確定。（5）沖擊放電電壓Uchfs：我國生產(chǎn)的避雷器其沖擊放電電壓與5kA的殘壓基本相同。2、避雷器的選擇與校驗（1）220KV側(cè)避雷器的選擇與校驗型式的選擇 根據(jù)規(guī)程及本設(shè)計，選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。額定電壓的選擇：因此選 FCZ-220避雷器，其參數(shù)如下表8-2所示。滅弧電壓校驗：最

33、高工作電壓：直接接地：，滿足要求。表8-2 避雷器參數(shù)型號額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV）工頻放電電壓有效值（kV）沖擊放電電峰值（1.5/20）不大于（kV）沖擊殘壓不大于（kV）不小于不大于FCZ-220220252503580710740工頻放電電壓校驗：下限值：上限值： 580kV上、下限值均滿足要求。殘壓校驗：，滿足要求。沖擊放電電壓校驗：,滿足要求。綜上，所選FCZ-220 型避雷器滿足要求（2）110KV側(cè)避雷器的選擇和校驗型式的選擇 根據(jù)規(guī)程及本設(shè)計，選用FCZ系列磁吹閥式避雷器。額定電壓的選擇：因此選FCZ-110避雷器，其參數(shù)如下表8-3所示。滅弧電壓校驗：最高工作電壓： 直接接地： KV，滿足要求。表8-3 避雷器參數(shù)型號額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV）工頻放電電壓有效值（kV）沖擊放電電峰值（1.5/20）不大于（kV）沖擊殘壓不大于（kV）不小于不大于FCZ-110110126255290345365工頻放電電壓校驗：下限值： 上限值： 290kV上、下限值均滿足要求。殘壓校驗：365KV，滿足要求。沖擊放電電壓校驗：345KV，滿足要求。綜上，所選FCZ-110