內(nèi)容電氣10k2設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)()220kV 終端變電所電氣一次初步設(shè)計(jì)摘要根據(jù)任務(wù)書(shū)，選取 5 種合理的電氣主接線(xiàn)，初步進(jìn)行比較，選出兩種較優(yōu)的方案。根據(jù)負(fù)荷情況、電壓等級(jí)和變電站的地位選擇主變壓器?？紤]各回路最嚴(yán)重的短路情況，計(jì)算短路電流，計(jì)算各回路最大持續(xù)工作電流，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果給各回路選擇最優(yōu)的電氣設(shè)備。進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，得到最優(yōu)方案。根據(jù)所選的最優(yōu)方案，繪制電氣主接線(xiàn)圖，并根據(jù)電氣主接線(xiàn)圖繪制總平面布置圖和屋外配電裝置圖，得出變電站的面積。根據(jù)變電站的面積，進(jìn)行防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)編程，改變參數(shù)，得到經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)而又可靠的水平接地體的間距，最后繪制防雷及接地圖。：變電站；最優(yōu)方案；電氣設(shè)備；繪圖Title

2、Abstractthe teacher assigned to me, selecet 5 reasonable mainAccording to the taskheelectrical wiring, choose 2 better scheme aftrimary comparison. Choose the maransformerhe system.he accordance with the load level, voltage level and the role the subsion playAfter considering the most serious situat

3、ion when the short circuit happens, calculating thecurrent and theum sustained working current in different circuit, and then choose the bestelectrical equipment for all the circuit on the basis of the result. After comparing the scheme forthe sake of economy, the optimal one comes out. Using the on

4、et was chosen, draw the mainelectrical wiring and then draw toutdoors, and consequently get theeral plan and the drawing concerning the distribution unitsubsion area. Designing for the lightning protection andgrounding system based on the area. The horizontal grounding electrode gapt is the best ine

5、conomy and reliable level via programming and setting parameters. Eventually, draw drawingregarding lightning protection and grounding stytem.Key Words:Transformer subsion;optimal scheme;electrical equipment;drawing目錄要.摘III144444445555566888889999Abstract .12緒論.電氣主接線(xiàn)的選擇.2.1概述 .2.1.1對(duì)電氣主接線(xiàn)的基本要求.2.1.1

6、.12.1.1.22.1.1.3可靠性 .靈活性 .經(jīng)濟(jì)性 .2.1.2電氣主接線(xiàn)的基本形式.變電站主接線(xiàn)選擇的主要原則 .2.22.2.12.2.22.2.32.2.42.2.5單母線(xiàn)分段接線(xiàn)的適用范圍.單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)的使用范圍.雙母線(xiàn)接線(xiàn)的適用范圍.旁路母線(xiàn)的設(shè)置原則.橋形接線(xiàn)的適用范圍.2.3變電所接線(xiàn) .3主變壓器的選擇.3.13.2概述 .變電站變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇 .3.2.1變壓器的臺(tái)數(shù).3.2.2變壓器的容量.主變壓器形式和結(jié)構(gòu)的選擇原則 .3.33.3.13.3.23.3.3相數(shù)選擇.繞組數(shù)選擇.調(diào)壓方式的選擇.4短路電流計(jì)算104.14.2概述10短路電流計(jì)算

7、的一般規(guī)定104.2.14.2.24.2.3計(jì)算的基本情況10接地方式10短路計(jì)算點(diǎn)104.3選取基準(zhǔn)容量SB 和基準(zhǔn)電壓Ub .104.4三繞組變壓器的參數(shù) .11111111111112121314141415151515151616161717171717182020202020202021214.4.14.4.24.4.34.4.44.4.5三繞組變壓器兩兩間的短路損耗.各繞組的負(fù)載損耗.繞組兩兩間阻抗電壓百分值.各繞組阻抗電壓百分值.各繞組的電抗.4.54.64.7無(wú)限大容量電源的短路電流計(jì)算 .短路沖擊電流和最大有效值電流 .短路功率 .5電氣設(shè)備的選擇.5.15.25.3概述 .

8、各回路持續(xù)工作電流 .斷路器 .5.3.15.3.25.3.35.3.45.3.55.3.6電壓.電流.開(kāi)斷電流(或開(kāi)斷容量) .動(dòng)穩(wěn)定.熱穩(wěn)定.過(guò)電壓.開(kāi)關(guān) .5.45.5導(dǎo)體截面的選擇 .5.5.15.5.25.5.35.5.45.5.5按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)體截面。.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇經(jīng)濟(jì)截面。.電暈電壓校驗(yàn).熱穩(wěn)定校驗(yàn).硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn).5.6電壓互感器 .5.6.15.6.25.6.35.6.4型式.一次電壓U1： .二次電壓： .準(zhǔn)確等級(jí).5.7電流互感器 .5.7.15.7.25.7.3型式.一次回路電壓.一次回路電流.5.7.4熱穩(wěn)定.5.7.5動(dòng)穩(wěn)定.經(jīng)濟(jì)性比較.2

9、12122222222222324242424242426262627272727272728282828282930303033343466.16.26.36.46.5概述 .計(jì)算綜合投資 .計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用 .變壓器年電能損失總值 .經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)方案 .7配電裝置.7.17.27.3概述 .要求 .配電裝置的形式 .7.3.1屋內(nèi)配電裝置.7.3.2屋外配電裝置.8雷電與防雷裝置.8.18.2概述 .避雷器 .8.2.18.2.28.2.3滅弧電壓.工頻放點(diǎn)電壓.沖擊放電電壓和殘壓.8.3避雷針 .8.3.18.3.28.3.38.3.4單支避雷針.兩支等高避雷針.兩支不等高避雷針.多支等高避

10、雷針.8.4接地裝置 .8.4.18.4.28.4.3垂直接地體.水平接地體.接地體.2電氣主接線(xiàn)的選擇.2.12.22.3根據(jù)原始資料選擇 5 種電氣主接線(xiàn) .5 種電氣主接線(xiàn)圖.各方案電氣主接線(xiàn)的比較 .3主變壓器的選擇.3.1變電站變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇 .3.23.33.43.5主變壓器形式和結(jié)構(gòu)的選擇原則 .所選變壓器 .3535353637373738383838393940404141414243434343444444444445454545454545“電力變壓器”摘錄 .過(guò)負(fù)荷能力 .4短路電流計(jì)算.4.1畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖 .4.1.14.1.24.1.3220kV 側(cè)d1 點(diǎn)

11、短路 .110kV 側(cè)d2 點(diǎn)短路. .10kV 側(cè)d3 點(diǎn)短路 .4.2三繞組變壓器的參數(shù) .4.2.14.2.24.2.34.2.4三繞組變壓器兩兩間的短路損耗.各繞組的負(fù)載損耗.各繞組阻抗電壓百分值.各繞組的電抗.4.34.4輸電線(xiàn)路的電抗 .無(wú)限大容量電源的短路電流計(jì)算 .4.4.14.4.24.4.3220kV 側(cè)d1 點(diǎn)短路 .110kV 側(cè)d2 點(diǎn)短路 .10kV 側(cè)d3 點(diǎn)短路 .4.5短路沖擊電流和最大有效值電流 .4.5.14.5.24.5.3220kV 側(cè)d1 點(diǎn)短路 .110kV 側(cè)d2 點(diǎn)短路 .10kV 側(cè)d3 點(diǎn)短路 .4.6短路功率 .4.6.14.6.24.6

12、.3220kV 側(cè)d1 點(diǎn)短路 .110kV 側(cè)d2 點(diǎn)短路 .10kV 側(cè)d3 點(diǎn)短路 .4.7短路電流計(jì)算結(jié)果表 .5電氣設(shè)備的選擇.5.1各回路持續(xù)工作電流 .5.1.15.1.25.1.35.1.45.1.5220kV 側(cè)三相變壓器回路 .220kV 饋電回路 .110kV 側(cè)三相變壓器回路、母線(xiàn)分段斷路器或母聯(lián)斷路器回路 .110kV 饋電回路 .10kV 側(cè)三相變壓器回路、母線(xiàn)分段斷路器或母聯(lián)斷路器回路 .5.1.610kV 饋電回路 .斷路器的選擇 .5.2.1短路電流發(fā)熱等值時(shí)間.5.2.2220kV 側(cè) .46464646464747474848494950505050505

13、151515152525353545454545555555656585.25.2.2.15.2.2.2選用 LW23-252 .選用 SW4-220/1000 .5.2.3110kV 側(cè) .5.2.3.15.2.3.2選用 LW25-126 .選用 SW4-110/1000 .5.2.410kV 側(cè) .5.2.5所選斷路器.5.2.5.15.2.5.2型號(hào) .數(shù)量和價(jià)格 .5.3開(kāi)關(guān)的選擇 .5.3.1220kV 側(cè) .5.3.2110kV 側(cè) .5.3.2.15.3.2.2選用 GW4-110G/1000 .選用 GW8-110/600 .5.3.310kV 側(cè) .5.3.3.15.3.3

14、.25.3.4所選5.3.4.15.3.4.2選用 GN10-10T/5000 .選用 GN10-10T/3000 .開(kāi)關(guān).型號(hào) .數(shù)量和價(jià)格 .5.4選擇 .5.4.15.4.25.4.35.4.4110kV 側(cè)母線(xiàn) .110kV 側(cè)出線(xiàn) .10kV 側(cè)母線(xiàn) .10kV 側(cè)出線(xiàn) .5.5熱穩(wěn)定校驗(yàn) .5.5.15.5.25.5.3110kV 母線(xiàn)側(cè) .110kV 出線(xiàn)側(cè) .10kV 母線(xiàn)側(cè) .5.65.7硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) .電暈電壓校驗(yàn) .5.8電壓互感器 .5858585859595960606262626262636364656767676767676868687071725.8.15

15、.8.25.8.3220kV 側(cè) .110kV 側(cè) .10kV 側(cè) .5.9電流互感器 .5.9.15.9.25.9.35.9.4220kV 側(cè) .110kV 側(cè) .10kV 側(cè)三相變壓器回路、母線(xiàn)分段斷路器或母聯(lián)斷路器回路 .10kV 側(cè)饋電回路 .6經(jīng)濟(jì)性比較.6.1計(jì)算綜合投資 .6.1.1方案二.6.1.2方案五.變壓器年電能損失總值 .計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用 .6.3.1方案二.6.3.2方案五.6.26.378配電裝置.雷電與防雷裝置.8.1避雷器 .8.1.18.1.28.1.3220kV 側(cè) .110kV 側(cè) .10kV 側(cè) .8.28.3避雷針 .接地裝置 .8.3.1垂直接地體.8

16、.3.2水平接地體.結(jié)論.參考文獻(xiàn).致謝.1緒論變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所。電力系統(tǒng)的運(yùn)行，需保證電能質(zhì)量和設(shè)備安全，因此變電所還需進(jìn)行潮流控制、電壓調(diào)整以及主要設(shè)備和輸配電線(xiàn)路的保護(hù)。變電所在電力系統(tǒng)中，按地位可分為樞紐變電所、中間變電所和終端變電所。變電站的建設(shè)不僅是完善當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)主網(wǎng)架的關(guān)鍵，而且對(duì)進(jìn)一步提高供電可靠性、優(yōu)化高壓配電網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有重要意義。同時(shí)，新增了變電容量，這對(duì)解決當(dāng)前供電容量以及電網(wǎng)的局面具有重要作用。對(duì)原始資料進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)主接線(xiàn)，然后進(jìn)行比較，計(jì)算短路電流，選擇及校驗(yàn)設(shè)備，繪制線(xiàn)路圖，選擇避雷針高度。最終，確定了變電所的主接

17、線(xiàn)圖、所需的主要電氣設(shè)備以及防雷保護(hù)方案。電氣主接線(xiàn)是變電站電氣部分的主體，電力系統(tǒng)以及變電站本身的供電可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、運(yùn)行靈活性以及是否檢修方便關(guān)鍵在于確定其連接方式，同時(shí)，其對(duì)變電站電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、控制方式的擬定和繼電保護(hù)影響很大。在變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶(hù)輸送功率的變壓器，稱(chēng)為主變壓器。變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其一重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣主接線(xiàn)時(shí)，為了比較各種接線(xiàn)方案，或確定某一接線(xiàn)是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約，這就需要進(jìn)行全面的短路電

18、流計(jì)算。計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線(xiàn)的相間和相對(duì)地的安全距離。接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。導(dǎo)體和電器的選擇應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。經(jīng)濟(jì)計(jì)算是從國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體利益出發(fā)，計(jì)算電氣主接線(xiàn)各個(gè)比較方案的費(fèi)用和效益，為選擇經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)方案提供依據(jù)。在經(jīng)濟(jì)比較中，有綜合投資(包括主要設(shè)備和配電裝置的投資)和年運(yùn)行費(fèi)用

19、兩大項(xiàng)。計(jì)算時(shí)，可只計(jì)算各方案不同部分的投資和年運(yùn)行費(fèi)用。配電裝置是變電站中電氣主接線(xiàn)的具體實(shí)現(xiàn)。配電裝置的作用是正常運(yùn)行時(shí)用來(lái)接受和分配電能；發(fā)生故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)操作，迅速切除故障部分，恢復(fù)正常運(yùn)行。進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)應(yīng)從當(dāng)電活動(dòng)的具體情況出發(fā)，采取合理的防護(hù)措施。對(duì)直擊雷的防護(hù)措施通常是裝設(shè)避雷針或避雷線(xiàn)。避雷針(線(xiàn))高于被保護(hù)的物體，其作用是吸引雷電擊于自身，并將雷電流迅速泄入大地，從而使避雷針(線(xiàn))附近的物體得到保護(hù)。避雷針(線(xiàn))的保護(hù)范圍是指具有 0.1%左右雷擊概率的空間范圍。此雷擊概率是可以接受的。避雷針(線(xiàn))可靠保護(hù)的必要條件是要求避雷針(線(xiàn))的泄流通道(回路)的阻抗(包括引流線(xiàn)

20、電抗和接地電阻)很低，因?yàn)樵诶纂娭睋舯芾揍?線(xiàn))時(shí)，很高的線(xiàn)電抗和接地電阻可能產(chǎn)生很高電壓，引起避雷針(線(xiàn))對(duì)被保護(hù)物在空氣中(或絕緣物上)或地中反擊。避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。避雷器要能可靠的保護(hù)電力設(shè)備，其伏秒特性必須低于被保護(hù)物的伏秒特性，并且要留有一定的間距，這樣才能保證在同一沖擊電壓作用下，避雷器總是首先被擊穿而對(duì)地放電。大地是零電位參考點(diǎn)。對(duì)于大接地短路電流系統(tǒng)的變電站，不論自然接地極的情況如何，仍應(yīng)裝設(shè)人工接地極，由水平和垂直接地極組成的大型水平地網(wǎng)，常稱(chēng)為接地網(wǎng)或復(fù)合接地極。對(duì)變電站，不論采用何種形式的人工接地極，都應(yīng)敷設(shè)以水平接地極為主的人工接地網(wǎng)，大面積水平接

21、地極降低了接地電阻，既有均壓、減小接觸電壓和跨步電壓的作用，又有散流作用。接地網(wǎng)的埋設(shè)深度不宜小于 0.6m。自 2005 年以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司大力推廣應(yīng)用變電站通用設(shè)計(jì)，形成了施工圖深度設(shè)計(jì)成果，并取得了良好的應(yīng)用效果。變電站通用設(shè)計(jì)的應(yīng)用一方面有利于縮短變電站的建設(shè)周期，另一也降低了普通工程的設(shè)計(jì)技術(shù)含量，使省級(jí)電力設(shè)計(jì)院的技術(shù)優(yōu)勢(shì)不再明顯。在地情況下施工隊(duì)伍拿著變電站通用設(shè)計(jì)圖紙即可以進(jìn)行變電站施工建設(shè)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能已經(jīng)被大大的削弱。部分電力設(shè)計(jì)院采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)建立三維模型，進(jìn)行了變電所的三維模型瀏覽和碰撞檢查，在優(yōu)化設(shè)計(jì)減少占地面積、提供給業(yè)主直觀(guān)感性的設(shè)計(jì)成品方面，取得

22、了良好的效果，得到業(yè)主的高度評(píng)價(jià)。在組織的幾次設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，眾多設(shè)計(jì)院都采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立三維模型，為設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化比選，降低工程造價(jià)，提供了高效段，同時(shí)也對(duì)今后設(shè)計(jì)的革新，產(chǎn)生了積極的影響。還沒(méi)有深入到施工圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，即在完成三維建模的基礎(chǔ)上，自動(dòng)生成變電所的施工圖紙。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)由可視化模型取代了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式中設(shè)計(jì)頭腦里模型，使設(shè)計(jì)更為方便，特別是減少了一些復(fù)雜的實(shí)體三程，提高了效率。和二維圖紙?jiān)谠O(shè)計(jì)師頭腦里的轉(zhuǎn)換過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)時(shí)展現(xiàn)三，實(shí)現(xiàn)了帶電距離檢查，實(shí)時(shí)碰撞檢查，能夠盡早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，制定出更合理的設(shè)計(jì)方案，減少了設(shè)計(jì)變更數(shù)量，從而間接地提高了施工效率。傳

23、統(tǒng)設(shè)計(jì)中各專(zhuān)業(yè)間的配合靠紙質(zhì)資料的傳遞，當(dāng)一個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)基本完成后再給另外一個(gè)專(zhuān)業(yè)提資，當(dāng)接收專(zhuān)業(yè)發(fā)現(xiàn)接收到的資料跟自己的設(shè)計(jì)有時(shí)或者自己修改或者反提資料，這樣往往由于不溝通而存在大量的返工。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決了各專(zhuān)業(yè)間數(shù)據(jù)共享問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)碰撞檢驗(yàn)，可以根據(jù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的情況盡早做出溝通更改，避免返工，提高了效率。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，二維出圖，從設(shè)計(jì)模型(數(shù)據(jù)庫(kù))可以輸出多種設(shè)計(jì)圖紙和;圖紙自動(dòng)標(biāo)注，模型修改后，標(biāo)注自動(dòng)更新。減輕了設(shè)計(jì)的工作強(qiáng)度，提高了設(shè)計(jì)效率。綜上所述在新形勢(shì)下，一方面，變電站設(shè)備建模費(fèi)時(shí)問(wèn)題隨著在國(guó)家電網(wǎng)公司通用設(shè)備的應(yīng)用推廣和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家中的應(yīng)用而

24、得以解決。另一方面，國(guó)際知名軟件廠(chǎng)家的變電站設(shè)計(jì)解決方案的推出解決了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中應(yīng)用的工具問(wèn)題。因而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中應(yīng)用在技術(shù)上已具備了條件。2電氣主接線(xiàn)的選擇2.1概述電氣主接線(xiàn)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電能的匯集和分配。電氣主接線(xiàn)形式對(duì)電力設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置配置起著決定性作用，直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性與經(jīng)濟(jì)性。2.1.1 對(duì)電氣主接線(xiàn)的基本要求2.1.1.1可靠性安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對(duì)主接線(xiàn)最基本的要求。對(duì)主接線(xiàn)可靠性的定性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有：斷路器檢修時(shí)，應(yīng)不影響供電；線(xiàn)路、母線(xiàn)(或斷路器)故障以及母線(xiàn)或母線(xiàn)開(kāi)關(guān)檢修

25、時(shí)，應(yīng)不停電，如必須停電，則停運(yùn)出線(xiàn)回路數(shù)和停電時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)保證對(duì)類(lèi)負(fù)荷和大部分類(lèi)負(fù)荷的供電；變電站全部停運(yùn)的可能性。對(duì)類(lèi)負(fù)荷供電的要求是任何時(shí)候都不允許停電。對(duì)類(lèi)負(fù)荷供電的要求是必要時(shí)僅允許短時(shí)間停電。對(duì)于帶、類(lèi)型負(fù)荷的變電站應(yīng)該選擇可靠性較高的主接線(xiàn)形式，并且保證有電源供電。類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電沒(méi)有特殊的要求，可以較長(zhǎng)時(shí)間停電。2.1.1.2靈活性能按照調(diào)度的要求，；靈活地改變運(yùn)行方式(投切機(jī)組、變壓器和線(xiàn)路，調(diào)配電源和負(fù)荷)，以滿(mǎn)足在正常、事故和檢修等運(yùn)行方式下的切換操作要求。在滿(mǎn)足可靠性的前提下，力求接線(xiàn)簡(jiǎn)單，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線(xiàn)及其二次設(shè)備進(jìn)行檢修，而不影響電網(wǎng)的運(yùn)行和其他用戶(hù)的供電。

26、應(yīng)盡可能地使操作步驟少，便于運(yùn)行掌握，不易發(fā)生誤操作。2.1.1.3經(jīng)濟(jì)性主接線(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，節(jié)省斷路器、開(kāi)關(guān)等一次電力設(shè)備；相應(yīng)地控制和保護(hù)簡(jiǎn)單，節(jié)省二次設(shè)備與控制電纜；能限制短路電流，以便于選擇廉價(jià)電力設(shè)備和輕型電器等。年運(yùn)行費(fèi)用包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)、大修費(fèi)、費(fèi)及費(fèi)等。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此要合理選擇主變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)及避免多次變壓而增加損耗。2.1.2電氣主接線(xiàn)的基本形式電源(變壓器)和出線(xiàn)的電能通常是通過(guò)主接線(xiàn)進(jìn)行匯集和分配的，且經(jīng)常以母線(xiàn)為主體。母線(xiàn)也稱(chēng)匯流母線(xiàn)，起匯集和分配電能的作用。有母線(xiàn)的主接線(xiàn)由于設(shè)置了母線(xiàn)，使得電源和引出線(xiàn)之間的連接方便，接線(xiàn)清晰，接

27、線(xiàn)方式多，運(yùn)行靈活，方便，便于安裝和擴(kuò)建。但有母線(xiàn)的主接線(xiàn)使用的開(kāi)關(guān)電器多，配電裝置占地面積較大，投資較大。無(wú)母線(xiàn)的主接線(xiàn)使用的開(kāi)關(guān)電器少，配電裝置占地面積較小，投資較小。當(dāng)同一電壓等級(jí)配電裝置中的進(jìn)出線(xiàn)數(shù)目較多時(shí)(一般超過(guò) 4 回)，采用母線(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，對(duì)于進(jìn)出線(xiàn)數(shù)目少、不再擴(kuò)建和發(fā)展的電氣主接線(xiàn)，不設(shè)置母線(xiàn)而采用簡(jiǎn)化的中間環(huán)節(jié)。2.2變電站主接線(xiàn)選擇的主要原則2.2.1單母線(xiàn)分段接線(xiàn)的適用范圍變電站出線(xiàn)回路數(shù)較少的 35220kV 配電裝置中。當(dāng)采用分段斷路器將母線(xiàn)分段時(shí)，當(dāng)分段斷路器閉合后，任一段母線(xiàn)發(fā)生故障，在繼電保護(hù)裝置的作用下，母線(xiàn)分段斷路器斷開(kāi)和連接在故障段母線(xiàn)上的電源回路的斷

28、路器相繼斷開(kāi)，從而可以保證非故障段母線(xiàn)的不間斷供電。用斷路器將母線(xiàn)分段后，可滿(mǎn)足采用雙回線(xiàn)路供電的重要用戶(hù)供電可靠性要求。用戶(hù)采回路供電，每回線(xiàn)路可分別連接到母線(xiàn)的不同分段上，并且每回線(xiàn)路的傳輸容量按該電力用戶(hù)的滿(mǎn)負(fù)荷設(shè)計(jì)，當(dāng)任一段母線(xiàn)故障停運(yùn)，該電力用戶(hù)均可從另一段母線(xiàn)上獲得電能，從而保證了對(duì)重要電力用戶(hù)的連續(xù)供電。2.2.2單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)的使用范圍主要用于電壓為 610kV 出線(xiàn)較多而且對(duì)重要負(fù)荷供電的裝置中。對(duì)于出線(xiàn)回路不多的 35110kV 配電裝置，當(dāng)出線(xiàn)回路數(shù)不多時(shí)，旁路斷路器利用率不高，為了減少占地面積和節(jié)省設(shè)備投資，可以和分段斷路器合用。2.2.3雙母線(xiàn)接線(xiàn)的適用范

29、圍出線(xiàn)帶電抗器的 610kV 配電裝置，110kV 出線(xiàn)數(shù)為 6 回及以上。2.2.4旁路母線(xiàn)的設(shè)置原則采用分段單母線(xiàn)或雙母線(xiàn)的 110220kV 配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線(xiàn)。因?yàn)?110220kV 線(xiàn)路輸送距離較長(zhǎng)、功率大，一旦停響范圍大，且斷路器檢修時(shí)間長(zhǎng)(平均每年約 57 天)，故設(shè)置旁路母線(xiàn)為宜。對(duì)于屋內(nèi)型配電裝置或采用SF6 斷路器、SF6 全封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁路母線(xiàn)。主變壓器的110220kV側(cè)斷路器，當(dāng)有旁路母線(xiàn)時(shí)，應(yīng)首先采用以分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器的接線(xiàn)。采母線(xiàn)的 610kV 配電裝置多不設(shè)旁路母線(xiàn)。當(dāng) 220kV 出線(xiàn)在 4

30、 回及以上、110kV 出線(xiàn)在 6 回及以上時(shí)，宜采用有旁路斷路器的旁路母線(xiàn)。當(dāng)出線(xiàn)回?cái)?shù)較少時(shí)，可采用以母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器兼做旁路斷路器的簡(jiǎn)易接線(xiàn)形式，以節(jié)省斷路器和占地，改善其經(jīng)濟(jì)性。其缺點(diǎn)是檢修出線(xiàn)斷路器的倒閘操作繁雜，并且每當(dāng)檢修線(xiàn)路斷路器時(shí)都要將所有回路換接在一組母線(xiàn)上，按單母線(xiàn)方式運(yùn)行，降低了可靠性。在變電站，雖然主變壓器可靠性高，通常不需檢修，但是高壓側(cè)斷路器有定期檢修的需要，因此電源側(cè)斷路器可以接入旁路母線(xiàn)，這種進(jìn)出線(xiàn)全接入旁路的形式稱(chēng)為全旁路方式。由于 SF6 斷路器工作可靠性高，可以長(zhǎng)時(shí)間密時(shí)，可以不設(shè)置旁路設(shè)施。修。當(dāng)使用 SF6 斷路器且與系統(tǒng)聯(lián)系緊對(duì)于采用手車(chē)式成套開(kāi)關(guān)柜的

31、 610kV 配電裝置，以及 35kV 單母線(xiàn)手車(chē)式成套開(kāi)關(guān)柜時(shí)，由于斷路器可以快速更換，也可以不設(shè)置旁路設(shè)施。隨著SF6 斷路器的廣泛采用和國(guó)產(chǎn)斷路器質(zhì)量的提高，系統(tǒng)備用容量的增加，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于合理，保護(hù)雙重化的完善以及設(shè)備檢修逐步由計(jì)劃?rùn)z修向狀態(tài)檢修過(guò)渡，為簡(jiǎn)化接線(xiàn)，總的趨勢(shì)將逐步取消旁路設(shè)施。2.2.5橋形接線(xiàn)的適用范圍當(dāng)變電站中只有 2 臺(tái)變壓器和 2 回線(xiàn)路時(shí)，可采用橋形接線(xiàn)。內(nèi)橋接線(xiàn)適用于較長(zhǎng)輸電線(xiàn)路，故障機(jī)會(huì)較多、而變壓器不需要經(jīng)常切換的中小容量的變電站中，以及電力系統(tǒng)穿越功率較少的場(chǎng)合?？鐥l可使連接橋斷路器檢修時(shí)，穿越功率可從跨條中通過(guò)，減少了系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)機(jī)會(huì)。在內(nèi)橋接線(xiàn)中，利用

32、跨條可避免當(dāng)變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，造成變壓器在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中斷運(yùn)行的情況?？鐥l回路中裝設(shè)兩臺(tái)開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)的目的是能輪流停電檢修跨條上任意一臺(tái)2.3變電所接線(xiàn)終端變電所中，當(dāng)用熔斷器參數(shù)(額定電流、遮斷容量)不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可用人工接地刀閘的接線(xiàn)方案。當(dāng)主變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)不直接接地時(shí)，在變壓器高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)兩相或三相人工接地刀閘。接地刀閘應(yīng)與快分開(kāi)關(guān)配套使用。為了限制短路電流，一般采用變壓器分列運(yùn)行或在變壓器回路裝設(shè)電抗器等措施，而盡量少采用在出線(xiàn)上裝設(shè)電抗器的接線(xiàn)。變電所、配電所每段高壓母線(xiàn)上及器和電壓互感器，宜合用一組開(kāi)關(guān)。線(xiàn)路末端必須裝設(shè)避雷器。接在母線(xiàn)上的避雷進(jìn)出線(xiàn)上的避雷器回路中，可不裝設(shè)

33、開(kāi)關(guān)。每段高壓母線(xiàn)上應(yīng)裝設(shè)一組電壓互感器。電壓互感器應(yīng)采用由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源進(jìn)線(xiàn)處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的電能計(jì)量柜。熔斷器保護(hù)。電壓及電流互感器或3主變壓器的選擇3.1概述在變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶(hù)輸送功率的變壓器，稱(chēng)為主變壓器。變電站變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇3.23.2.1變壓器的臺(tái)數(shù)變電站中一般裝設(shè) 2 臺(tái)主變壓器，以免 1 臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)中斷供電。對(duì)于地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)變電站，可設(shè) 3 臺(tái)主變壓器以提高供電可靠性。3.2.2變壓器的容量所選擇的n 臺(tái)主變壓器的容量和，應(yīng)該大于或等于變電站的最大綜合計(jì)算負(fù)荷，即若為三繞組變壓器，還應(yīng)考慮中、低壓側(cè)間的負(fù)荷同時(shí)

34、系數(shù)?？偟淖畲缶C合計(jì)算負(fù)荷為它們之和再乘以中、低壓側(cè)間負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)。采用自耦變壓器時(shí)，當(dāng)其第三繞組接有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)無(wú)功潮流校核公共繞組的容量。3.3主變壓器形式和結(jié)構(gòu)的選擇原則3.3.1相數(shù)選擇三相變壓器適用于機(jī)組容量為 300MW 及以下的單元接線(xiàn)，以及系統(tǒng)電壓為 330KV 及以下的變電站中。3.3.2繞組數(shù)選擇變壓器按電磁結(jié)構(gòu)分為普通二繞組、三繞組、自耦式或繞組式等形式。有三種電壓等級(jí)的變電站，變壓器各側(cè)繞組通過(guò)的容量均達(dá)到變壓器額定容量的 15%及以上時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用三繞組變壓器。當(dāng)主網(wǎng)電壓為 220kV 及以上，中壓為 110kV 及以上時(shí)，多采用自耦變壓器，以得到較大的經(jīng)

35、濟(jì)效益。終端變電所的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。自耦變壓器只能用于中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中。3.3.3調(diào)壓方式的選擇調(diào)壓方式分為帶負(fù)荷切換的有載(有勵(lì)磁)調(diào)壓方式和不帶電切換的無(wú)載(無(wú)勵(lì)磁)調(diào)壓方式。無(wú)載調(diào)壓變壓器的分接頭檔位較少，電壓調(diào)整范圍一般在22.5%以?xún)?nèi)。220kV 及以上的降壓變壓器僅在電網(wǎng)電壓有較大變化時(shí)使用有載調(diào)壓，一般均采用無(wú)載調(diào)壓。4短路電流計(jì)算4.1概述變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其一重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣主接線(xiàn)時(shí)，為了比較各種接線(xiàn)方案，或確定某一接線(xiàn)是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、

36、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的開(kāi)斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線(xiàn)的相間和相對(duì)地的安全距離。接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。4.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定4.2.1計(jì)算的基本情況電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。4.2.2

37、接地方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接地方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線(xiàn)方式(即最大運(yùn)行方式)，而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線(xiàn)方式。4.2.3短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線(xiàn)方式時(shí)，通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱(chēng)為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于帶電抗器的 610KV 出線(xiàn)與廠(chǎng)用分支線(xiàn)回路，在選擇母線(xiàn)至母線(xiàn)開(kāi)關(guān)之間的引線(xiàn)、套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)該去點(diǎn)電抗器之前。選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)一般取在電抗器后。4.3選取基準(zhǔn)容量SB 和基準(zhǔn)電壓Ub一般Ub 取各級(jí)的平均電壓表 4-1 各級(jí)額定電壓和平均額定電壓SB=100MVA額定電壓UN/kV22011010平均額定電壓Uav/kV23011510.

38、54.4三繞組變壓器的參數(shù)4.4.1三繞組變壓器兩兩間的短路損耗對(duì) 100%/100%/50%類(lèi)型變壓器，由于廠(chǎng)商提供的負(fù)載損耗都是第三繞組中流過(guò)它本身的額定電流，因此應(yīng)首先將它們歸算到對(duì)應(yīng)于變壓器的額定電流時(shí)的負(fù)載損耗。4.7短路功率在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)容量，要用到短路功率的概念。短路功率即某支路的短路電流與額定電壓的三相功率。5電氣設(shè)備的選擇5.1概述導(dǎo)體和電器的選擇應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求；應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；選擇導(dǎo)體時(shí)應(yīng)盡量減少品種。發(fā)電廠(chǎng)和變電站中常用的導(dǎo)體通常可以分為硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體兩類(lèi)。根據(jù)截面形狀的不同，硬導(dǎo)體又可

39、以分為矩形導(dǎo)體、槽形導(dǎo)體、管形導(dǎo)體；軟導(dǎo)體有鋼芯鋁絞線(xiàn)、組合導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)和擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)等多種。導(dǎo)體根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，可以分為導(dǎo)線(xiàn)、母線(xiàn)和電力電纜。在變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，將發(fā)電壓器等大型電力設(shè)備與各種配電裝置連接的導(dǎo)體稱(chēng)為母線(xiàn)，它起匯集、分配和傳送電能的作用；導(dǎo)線(xiàn)和電力電纜主要用來(lái)傳送電能。根據(jù)導(dǎo)體外部有沒(méi)有絕緣層，導(dǎo)線(xiàn)又有導(dǎo)線(xiàn)和絕緣導(dǎo)線(xiàn)之分。常用的導(dǎo)線(xiàn)及電力架空線(xiàn)均采用導(dǎo)線(xiàn)。槽形截面母線(xiàn)，常用在 35kV 及以下，持續(xù)工作電流為 4000A 及以下的屋內(nèi)配電裝置中。槽形截面母線(xiàn)。常用在 35kV 及以下，持續(xù)工作電流為 40008000A 的配電裝置中。優(yōu)點(diǎn)：電流分布均勻，集膚效應(yīng)小、冷卻

40、條件好、金屬材料的利用率高、機(jī)械強(qiáng)度高。管形截面母線(xiàn)，常用在 110kV 及以上，持續(xù)工作電流為 8000A 以上的配電裝置中。優(yōu)點(diǎn)：集膚效應(yīng)小，電暈放電電壓高，機(jī)械強(qiáng)度高，散熱條件好。矩形母線(xiàn)一般使用載流量大，但造價(jià)較高。變壓器至配電室內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)是施工安裝方便，運(yùn)行中變化小，軟母線(xiàn)用于室外，因空間大，導(dǎo)線(xiàn)有所擺動(dòng)也不至于造成線(xiàn)間距離不夠。軟母線(xiàn)施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉。軟母線(xiàn)截面是圓的，容易彎曲，制作方便。110kV 及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線(xiàn)。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。一般情況下采用鋁芯電纜。直埋電纜采用帶護(hù)層的鎧裝電纜或鋁護(hù)套電纜?；ジ衅鲗⒁淮位芈返母唠妷汉痛箅娏髯儞Q成二次

41、回路所需要的低電壓和小電流，并規(guī)標(biāo)準(zhǔn)值。電壓互感器的二次電壓已為 100(或回路名稱(chēng)計(jì)算公式三相變壓器回路imax三相短路電流沖擊值。5.3.5熱穩(wěn)定5.5導(dǎo)體截面的選擇5.5.1按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)體截面。配電裝置的匯流母線(xiàn)及長(zhǎng)度在 20m 以下的導(dǎo)體等，在正常運(yùn)行的方式下電流不大，一般應(yīng)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即L導(dǎo)體支柱絕緣子的跨距。根據(jù)材料的最大應(yīng)力，可以得到滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的最大跨距Lmax 為式中只要滿(mǎn)足式(8-16)，就能滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定又避免同相各條導(dǎo)體在條間電動(dòng)力作用下彎曲接觸，其中，n 即為滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的襯墊個(gè)數(shù)。振動(dòng)系數(shù)的確定對(duì)于重要的母線(xiàn)，為了避免fm 在下列數(shù)字范圍

42、之外：的并使電動(dòng)力減小，應(yīng)盡量做到使母線(xiàn)自振頻率對(duì)于多條母線(xiàn)組及帶有引下線(xiàn)的單條母線(xiàn)：35155Hz。在上述情況下，振動(dòng)系數(shù)1。對(duì)于三相母線(xiàn)布置在同一平面，母線(xiàn)自振頻率fm 可按下式求得：5.7.2一次回路電壓6經(jīng)濟(jì)性比較6.1概述經(jīng)濟(jì)計(jì)算是從國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體利益出發(fā)，計(jì)算電氣主接線(xiàn)各個(gè)比較方案的費(fèi)用和效益，為選擇經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)方案提供依據(jù)。在經(jīng)濟(jì)比較中，有綜合投資(包括主要設(shè)備和配電裝置的投資)和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng)。計(jì)算時(shí)，可只計(jì)算各方案不同部分的投資和年運(yùn)行費(fèi)用。6.2計(jì)算綜合投資當(dāng)容量比為 100/100/50 時(shí)，則7配電裝置7.1概述配電裝置是變電站中電氣主接線(xiàn)的具體實(shí)現(xiàn)。配電裝置的作用是正

43、常運(yùn)行時(shí)用來(lái)接受和分配電能；發(fā)生故障時(shí)通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)操作，迅速切除故障部分，恢復(fù)正常運(yùn)行。7.2要求同一回路的電器和導(dǎo)體應(yīng)布置在同一個(gè)間隔內(nèi)，以保證檢修安全和限制故障范圍。當(dāng)配電裝置發(fā)生故障時(shí)，這種布置能將事故限制到最小范圍和最低程度，并使運(yùn)行在正常操作和處理事故的過(guò)程中不致發(fā)生意外情況，以及在檢修過(guò)程中不致?lián)p害設(shè)備。配電裝置的布置應(yīng)做到整齊清晰，各個(gè)間隔之間要有明顯的結(jié)線(xiàn)，對(duì)同一用途的同類(lèi)設(shè)備，盡可能布置在同一中心線(xiàn)上(指屋外)，或處于同一標(biāo)高(指屋內(nèi))。配電裝置各回路的相序排列應(yīng)一致。一般按面對(duì)出線(xiàn)，從左到右、從遠(yuǎn)到近、從上到下按 A、B、C 相序排列。對(duì)屋內(nèi)硬導(dǎo)體及屋外母線(xiàn)橋?qū)w應(yīng)有相色

44、標(biāo)志，A、B、C 相色標(biāo)志應(yīng)分別為黃、綠、紅三色。110220kV 配電裝置母線(xiàn)避雷器和電壓互感器，宜和用一組開(kāi)關(guān)。為保證設(shè)備和線(xiàn)路檢修時(shí)的人身安全，66kV 及以上的配電裝置，斷路器兩側(cè)的開(kāi)關(guān)靠斷路器側(cè)，線(xiàn)路開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)靠線(xiàn)路側(cè)，變壓器進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)的變壓器側(cè)，應(yīng)配置接地7.3配電裝置的形式按安裝地點(diǎn)的不同，配電裝置可分為屋內(nèi)式和屋外式兩大類(lèi)型。7.3.1屋內(nèi)配電裝置變電站 635kV 屋內(nèi)配電裝置按其布置形式分為單層式、雙層式和三層式。單層式：所有電氣設(shè)備都布置在一層房屋內(nèi)，它適用出線(xiàn)無(wú)電抗器的各種類(lèi)型降壓變電站。屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：所有電氣設(shè)備均放在屋內(nèi)，外界污穢氣體、冰雪及灰塵對(duì)電氣設(shè)備的影響

45、較小，操作、與檢修在屋內(nèi)進(jìn)行，可以改善工作條件；土建工程量大，投資增加，但可以分層布置，從而減少占地面積。按回路分配間隔時(shí)，應(yīng)使工作母線(xiàn)的分段處有較小的電流。7.3.2屋外配電裝置屋外配電裝置的特點(diǎn)：所有電氣設(shè)備均裝在屋外，土建工程量小，相應(yīng)的投資少，建設(shè)工期較短；設(shè)備運(yùn)行的條件及進(jìn)行操作等工作條件較差；占地面積大；相間及設(shè)備之間的距離較遠(yuǎn)，可推行帶點(diǎn)檢修作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)不停電檢修。根據(jù)母線(xiàn)和電氣設(shè)備布置的相對(duì)高度，屋外配電裝置可分為中型、高型和半高型。屋外普通中型配電裝置：將所有電氣設(shè)備均安裝在由基礎(chǔ)或支架形成的有一定高度的同一水平面上，母線(xiàn)一般采用軟導(dǎo)線(xiàn)，即鋼芯鋁絞線(xiàn)。用懸式絕緣子串懸掛在門(mén)

46、形構(gòu)架上，只有母線(xiàn)的高度比其他電器高出一電氣安全距離。將各回路的斷路器布置在主母線(xiàn)兩側(cè)的方式，成為斷路器雙列布置。此外，也可將所有回路的斷路器布置在母線(xiàn)的一側(cè)，這種方式稱(chēng)為斷路器單列布置。單列布置可減少配電裝置的縱向尺寸，如果由于地形限制必須布置在一狹長(zhǎng)地帶時(shí)，就需采用單列布置，這時(shí)需將主變壓器回路用加高的跨線(xiàn)引到母線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)側(cè)。中型配電裝置因設(shè)備安裝位置較低，便于、安裝、檢修與操作，抗振性能好。采用鋼筋混凝土構(gòu)架可節(jié)省大量鋼材，尤其是使用了環(huán)形電桿組裝構(gòu)件，這種構(gòu)件由工廠(chǎng)批量生產(chǎn)，質(zhì)量好，美觀(guān)耐用，且安裝工作量小，已廣泛用于 220kV 及以下各種形式的屋外配電裝置中。8雷電與防雷裝置8.1概述

47、進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)應(yīng)從當(dāng)電活動(dòng)的具體情況出發(fā)，采取合理的防護(hù)措施。一個(gè)地區(qū)雷電活動(dòng)的頻繁程度通常以該地區(qū)多年統(tǒng)計(jì)得到的年平均雷暴日數(shù)或雷暴小時(shí)數(shù)來(lái)表示。雷暴日是一年中有雷電的日數(shù)。長(zhǎng)江以平均雷暴日大多在 2040。部分地區(qū)(包括華部分地區(qū)和東北地區(qū))的年對(duì)直擊雷的防護(hù)措施通常是裝設(shè)避雷針或避雷線(xiàn)。避雷針(線(xiàn))高于被保護(hù)的物體，其作用是吸引雷電擊于自身，并將雷電流迅速泄入大地，從而使避雷針(線(xiàn))附近的物體得到保護(hù)。避雷針(線(xiàn))的保護(hù)范圍是指具有 0.1%左右雷擊概率的空間范圍。此雷擊概率是可以接受的。避雷針(線(xiàn))可靠保護(hù)的必要條件是要求避雷針(線(xiàn))的泄流通道(回路)的阻抗(包括引流線(xiàn)電抗和接地電阻)很

48、低，因?yàn)樵诶纂娭睋舯芾揍?線(xiàn))時(shí)，很高的線(xiàn)電抗和接地電阻可能產(chǎn)生很高電壓，引起避雷針(線(xiàn))對(duì)被保護(hù)物在空氣中(或絕緣物上)或地中反擊。避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。避雷器要能可靠的保護(hù)電力設(shè)備，其伏秒特性必須低于被保護(hù)物的伏秒特性，并且要留有一定的間距，這樣才能保證在同一沖擊電壓作用下，避雷器總是首先被擊穿而對(duì)地放電。避雷器的類(lèi)型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。保護(hù)間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過(guò)電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線(xiàn)路和發(fā)、變電所進(jìn)線(xiàn)段的保護(hù)。閥型避雷器用于變電所的保護(hù)，在 220kV 及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過(guò)電壓，在壓系統(tǒng)中還用來(lái)限制內(nèi)過(guò)電壓

49、或作內(nèi)過(guò)電壓的后備保護(hù)。大地是零電位參考點(diǎn)。對(duì)于大接地短路電流系統(tǒng)的變電站，不論自然接地極的情況如何，仍應(yīng)裝設(shè)人工接地極，由水平和垂直接地極組成的大型水平地網(wǎng)，常稱(chēng)為接地網(wǎng)或復(fù)合接地極。接地網(wǎng)的主要作用是使電力設(shè)備泄流和均壓，一般情況下，變電站接地網(wǎng)的垂直接地極對(duì)工頻電流散流作用不大。接地裝置的導(dǎo)體應(yīng)符合熱穩(wěn)定和均壓的要求，還應(yīng)考慮腐蝕的影響。對(duì)變電站，不論采用何種形式的人工接地極，都應(yīng)敷設(shè)以水平接地極為主的人工接地網(wǎng)，大面積水平接地極降低了接地電阻，既有均壓、減小接觸電壓和跨步電壓的作用，又有散流作用。接地網(wǎng)的埋設(shè)深度不宜小于 0.6m。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半

50、徑不宜小于均壓帶間距的一半。8.2避雷器避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致，一般不宜低于避雷器安裝點(diǎn)的暫時(shí)過(guò)電壓幅值。如選用電壓較低時(shí)，應(yīng)校核避雷器的耐受伏秒特性，應(yīng)能承受可能出現(xiàn)的各種過(guò)電壓幅值和持續(xù)時(shí)間。8.2.1滅弧電壓按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓(滅弧電壓)。國(guó)產(chǎn) 10kV 閥型避雷器的滅弧電壓為系統(tǒng)最大線(xiàn)電壓的 1.1 倍。國(guó)產(chǎn)閥型避雷器在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，其滅弧電壓等于系統(tǒng)最大線(xiàn)電壓的 0.8 倍。8.2.2工頻放點(diǎn)電壓在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的3.5 倍。在中性

51、點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的三倍。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的 1.8 倍。8.2.3沖擊放電電壓和殘壓一般國(guó)產(chǎn)閥型避雷器的保護(hù)特性與各種電器的絕緣均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略。8.3避雷針8.3.1單支避雷針在高度為hx 的水平面上，其保護(hù)半徑高度為hx 的平面保護(hù)范圍一側(cè)寬度2電氣主接線(xiàn)的選擇2.1根據(jù)原始資料選擇 5 種電氣主接線(xiàn)表 2-15 種方案各側(cè)主接線(xiàn)2.25 種電氣主接線(xiàn)圖110kV10kV單母線(xiàn)分段接線(xiàn)(采用 SF6 斷路器)單母線(xiàn)分段接線(xiàn)(采用手車(chē)式成套開(kāi)關(guān)柜)雙母線(xiàn)接線(xiàn)(采用 SF6 斷路器)雙母線(xiàn)接線(xiàn)單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)雙母線(xiàn)接線(xiàn)雙母線(xiàn)接線(xiàn)(采用

52、 SF6 斷路器)單母線(xiàn)分段接線(xiàn)(采用手車(chē)式成套開(kāi)關(guān)柜)雙母線(xiàn)帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)電氣主接線(xiàn)220kV1單母線(xiàn)分段接線(xiàn)(采用 SF6 斷路器)2內(nèi)橋接線(xiàn)(采用 SF6 斷路器)3內(nèi)橋接線(xiàn)4單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)接線(xiàn)5內(nèi)橋接線(xiàn)圖 2-1方案 1圖 2-2方案 2圖 2-3方案 3圖 2-4方案 4圖 2-5 方案 52.3各方案電氣主接線(xiàn)的比較具有兩臺(tái)主變壓器的變電所中，當(dāng) 35220kV 線(xiàn)路為雙回時(shí)，若無(wú)特殊要求，該電壓級(jí)主接線(xiàn)均采用橋形接線(xiàn)。內(nèi)橋接線(xiàn)適用于較長(zhǎng)輸電線(xiàn)路，故障機(jī)會(huì)較多、而變壓器不需要經(jīng)常切換的中小容量的變電站中，以及電力系統(tǒng)穿越功率較少的場(chǎng)合?？鐥l可使連接橋斷

53、路器檢修時(shí)，穿越功率可從跨條中通過(guò)，減少了系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)機(jī)會(huì)。在內(nèi)橋接線(xiàn)中，利用跨條可避免當(dāng)變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，造成變壓器在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中斷運(yùn)行的情況。跨條回路中裝設(shè)兩臺(tái)開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)的目的是能輪流停電檢修跨條上任意一臺(tái)SF6 斷路器且與系統(tǒng)聯(lián)系由于SF6 斷路器工作可靠性高，可以長(zhǎng)時(shí)間修。當(dāng)使用緊密時(shí)，可以不設(shè)置旁路設(shè)施。采用分段單母線(xiàn)或雙母線(xiàn)的 110220kV 配電裝置，當(dāng)斷路器不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線(xiàn)。采母線(xiàn)的 610kV 配電裝置多不設(shè)旁路母線(xiàn)。綜上所述，選擇方案二和方案三進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算。3主變壓器的選擇3.1變電站變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算中壓側(cè)間的最大綜合計(jì)算

54、負(fù)荷3.5過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)迫油循環(huán)水冷的變壓器，當(dāng)事故切除冷卻系統(tǒng)時(shí)(對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)水冷，指停止水及油循環(huán))，在額定負(fù)荷下允許的運(yùn)行時(shí)間：當(dāng)容量為 125MVA 及以下時(shí)為 20min。按上述規(guī)定油面溫度尚未達(dá)到 75時(shí)，允許上升到 75。4短路電流計(jì)算4.1畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖圖 4-1等效電路(圖中各電抗旁的分式的分子代表該電抗的序號(hào)，分母代表該電抗歸算到 SB 的標(biāo)幺值)4.1.1220kV 側(cè) d1 點(diǎn)短路圖 4-2d1 點(diǎn)短路4.1.2110kV 側(cè) d2 點(diǎn)短路.圖 4-3d2 點(diǎn)短路4.1.310kV 側(cè) d3 點(diǎn)短路圖 4-4d3 點(diǎn)短路4.2三繞組變壓器的參數(shù)4.2.1三繞組變壓器兩兩間的

55、短路損耗4.5短路沖擊電流和最大有效值電流4.5.1220kV 側(cè) d1 點(diǎn)短路在實(shí)用計(jì)算中，穩(wěn)態(tài)短路電流的幅值短路沖擊電流5 電氣設(shè)備的選擇各回路持續(xù)工作電流5.15.1.1220kV 側(cè)三相變壓器回路5.1.610kV 饋電回路熱穩(wěn)定電流(4s)It=40kA表 5-4方案二所用斷路器的數(shù)量和價(jià)格表 5-5方案五所用斷路器的數(shù)量和價(jià)格5.3開(kāi)關(guān)的選擇5.3.1220kV 側(cè)選用 GW4-220D/1000額定電壓型號(hào)數(shù)量?jī)r(jià)格(元)SW4-220/10003118500SW4-110/10001047600SN4-10G/50001415500型號(hào)數(shù)量?jī)r(jià)格(元)LW23-2523300000

56、LW25-1269110000SN4-10G/50001315500極限通過(guò)電流額定電流5.3.4.2數(shù)量和價(jià)格表 5-9方案二所用開(kāi)關(guān)的數(shù)量和價(jià)格表 5-10方案五所用開(kāi)關(guān)的數(shù)量和價(jià)格5.4選擇與實(shí)際溫度和海拔有關(guān)的溫度系數(shù)a1 K 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度；導(dǎo)體安裝處的實(shí)際環(huán)境溫度和導(dǎo)體額定載流量的基準(zhǔn)溫度。(5-61)a1 、0式中型號(hào)數(shù)量?jī)r(jià)格(元)GW4-220D/10001012000GW4-110G/1000112980GW8-110/600241700GN10-10T/500095100GN10-10T/3000305100型號(hào)數(shù)量?jī)r(jià)格(元)GW4-220D/1000812000

57、GW4-110G/100082980GW8-110/600181700GN10-10T/500085100GN10-10T/3000305100220kV 側(cè)三相變壓器回路GW4-220D/1000220kV 側(cè)連接橋GW4-220D/1000220kV 側(cè)饋電回路GW4-220D/1000110kV 側(cè)三相變壓器回路GW4-110G/1000110kV 側(cè)母聯(lián)斷路器回路GW4-110G/1000110kV 側(cè)旁路母線(xiàn)回路GW4-110G/1000110kV 饋電回路GW8-110/60010kV 三相變壓器回路GN10-10T/500010kV 側(cè)母線(xiàn)分段回路GN10-10T/500010k

58、V 側(cè)旁路母線(xiàn)回路GN10-10T/500010kV 饋電回路GN10-10T/30005.4.1110kV 側(cè)母線(xiàn)按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截面選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣(鋁)電力電纜，纜芯截面 95(mm2)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)5.55.5.1110kV 母線(xiàn)側(cè)短路前導(dǎo)體的工作溫度為U2電流互感器安裝處一次回路工作電壓。一次回路電流6經(jīng)濟(jì)性比較6.1計(jì)算綜合投資6.1.1方案二主體設(shè)備的綜合投資6.3.2方案五7配電裝置圖 7-1總平面布置圖圖 7-2 有跨條內(nèi)橋接線(xiàn) 220kV 屋外配電裝置圖 7-3 110kV 配電裝置出線(xiàn)間隔斷面圖8雷電與防雷裝置8.1避雷器8.1.1220kV 側(cè)選定型號(hào)為FZ

59、-220J，滅弧電壓 200kV，448工頻放電電壓536kV。8.1.2110kV 側(cè)選定型號(hào)為FZ-110J，滅弧電壓 100kV，224工頻放電電壓268kV。8.1.310kV 側(cè)選定型號(hào)為FZ-10，滅弧電壓 12.7kV，26工頻放電電壓31kV。避雷針8.2選擇 6 支高度均為 48.4m 的避雷針經(jīng)運(yùn)算，得出各相鄰避雷針保護(hù)范圍的外側(cè)寬度bx。相應(yīng)程序代碼(clear; clc;)h(1)=48.4;%220kV 側(cè)避雷針高度 h(2)=48.4;%110kV 側(cè)避雷針高度 hx(1)=16.57;%220kV 側(cè)被保護(hù)物的高度 hx(2)=12.57;%110kV 側(cè)被保護(hù)物

60、的高度 p=zeros(2,2);p(:,1)=1;%高度影響系數(shù) p(:,2)=5.5./(h(:).0.5);% D=150-2*2;%兩針之間的距離 D=sqrt(200-2*2)/2)2+(150-2*2)2);for i=1:2if h(i)30style(i)=2;elsestyle(i)=1; endif hx(i)h(2)high=1; low=2;elsehigh=2; low=1;endh_gap=h(high)-h(low); if h_gaph(high)/2;r_imagination=(1.5*h(high)-2*(h(high)-h_gap)*p(high,sty