500KV變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)正文

摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)是500kV（500/220/35）變電站工程電氣部分初步設(shè)計(jì)。其中500kV、220kV側(cè)采用GIS方案，為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的規(guī)定，按照遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，從而保證變電站可以長期可靠供電。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)及變電站設(shè)計(jì)有關(guān)書籍的有關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)過程中完畢了主變選擇、電氣主接線的確定、短路計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、配電裝置的規(guī)劃、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃和防雷保護(hù)的規(guī)劃等重要工作。并且繪制了一套電氣圖紙（電氣主接線圖、平面布置圖、配電裝置斷面圖）。關(guān)鍵詞500kV變電站GIS方案電氣主接線配電裝置AbstractThisgraduatedesignthesisisa(500/220/35)kVadecliningtopresstochangetogiveorgetanelectricshockanelectricitypartsoffirststepsdesign.Forthesakeofdependablethatguaranteethepowersupplywitharequestthatcontentedlong-termburthen,carriesaccordingtotheforwardtheprogrammingproceedingdesigndevelopments,frombutguaranteetochangetogiveorgetanelectricshockcanlong-termdependablepowersupply.Accordingtorequirementsofdesigntask,comprehensiveknowledgelearnedandthe"SubstationDesign"andrelatedbooks,thedesignprocesstocompletethemainliningselection,thedevelopmentofmainpower,shortcircuitcalculations,electricalequipmentselection,powerdistributionequipmentplanning,relayprotectionandautomaticprotectiondevicesandmineplanningforplanningmajorwork.Anddrawasetofelectricaldrawings(electricalmainwiringdiagram,withatotalfloorplan,powerdistributionunitcrosssection).Keywords：500kVsubstationGISschememainelectricalconnectionpowerdistributionequipment目錄1引言 12 變電站原始資料分析 22.1設(shè)計(jì)的原始資料 22.2原始資料具體分析 23變電各電壓等級站電氣主接線選擇 43.1概述 43.2主接線的設(shè)計(jì)原則及基本要求 43.3電氣主接線的選擇 64主變壓器的選擇 114.1主變壓器選擇的有關(guān)規(guī)定及原則 114.2本設(shè)計(jì)主變壓器的選擇 115短路電流水平概述 135.1概述 135.2限制短路電流水平的措施 135.3短路電流水平 136電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇 146.1電氣設(shè)備選擇的一般要求 146.2斷路器的選擇 166.3隔離開關(guān)的選擇 206.4互感器選擇 216.5電抗器的選擇 246.6電容器的選擇 256.7導(dǎo)體的選擇 267絕緣配合及過電壓保護(hù) 297.1500kV電氣設(shè)備的絕緣配合 297.2220kV電氣設(shè)備的絕緣配合 317.335kV電氣設(shè)備的絕緣水平 327.4電氣設(shè)備外絕緣及絕緣子串泄露距離的確定 337.5直擊雷保護(hù)和接地 338電氣設(shè)備布置及配電裝置 348.1500kV配電裝置 348.2220kV配電裝置 348.3主變壓器及35kV配電裝置 359電氣總平面布置 3610總結(jié) 37參考文獻(xiàn) 38謝辭 39附錄 401引言近年來，電力在世界各國能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用日益增長，它已成為現(xiàn)代社會(huì)實(shí)用最廣、需要最快的能源。變電站的合理設(shè)計(jì)與建設(shè)是一種極其重要的構(gòu)成部分。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)幾年整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的重要構(gòu)成部分，是反應(yīng)學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的掌握程度。是在走向工作崗位前對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的一次系統(tǒng)、全面的總結(jié)；同步將所學(xué)的專業(yè)理論應(yīng)用于實(shí)踐，用它處理實(shí)際問題，樹立工程觀念，結(jié)合工程特點(diǎn)，提高分析問題、處理問題的能力，并力爭有所創(chuàng)新。針對自己的專業(yè)和工作單位狀況選擇本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題：南平500kV變電站工程電氣部分初步設(shè)計(jì)，為自己后來的工作打下一定的專業(yè)基礎(chǔ)，讓自己后來能盡快地適應(yīng)工作，融入工作環(huán)境中，愈加得心應(yīng)手的工作，，為后來的工作打下必需的基礎(chǔ)。鑒于所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有限，只是對變電站電氣部分進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)將宏觀勾畫出工程概貌，控制工程投資，初步設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)中的重要階段。設(shè)計(jì)應(yīng)基本到達(dá)實(shí)際工程設(shè)計(jì)的規(guī)定，具有一定的可實(shí)踐性。本次設(shè)計(jì)是在多方面查閱有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的資料，結(jié)合電力工程設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范等資料進(jìn)行設(shè)計(jì)的。重要內(nèi)容包括有電氣主接線方案確實(shí)定、電氣設(shè)備的配置和選擇、高壓配電裝置的設(shè)計(jì)、尚有有關(guān)圖紙的繪制。南平500kV變電站的配電裝置采用的是GIS，是一種新型的配電裝置，因此得愈加需要看有關(guān)GIS的資料。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)樹立工程觀點(diǎn)，理解現(xiàn)代變電站的電能變換過程及其特點(diǎn)，掌握變電站電氣主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)措施，并在分析、計(jì)算和處理實(shí)際工程能力等方面得到鍛煉。同步還深入熟悉了AutoCAD等某些繪圖軟件的應(yīng)用，為后來從事電氣設(shè)計(jì)，運(yùn)用管理和科研工作，奠定必要的理論基礎(chǔ)。在為期13周的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了諸多書本上沒有的東西，本著塌實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度去做畢業(yè)設(shè)計(jì)，查閱有關(guān)的資料，在指導(dǎo)老師方老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立了完畢所有規(guī)定的設(shè)計(jì)內(nèi)容。但由于本人水平有限，經(jīng)驗(yàn)局限性，難免有錯(cuò)誤，懇請各位老師同學(xué)的指導(dǎo)，以便在此后的學(xué)習(xí)工作中改正。變電站原始資料分析2.1設(shè)計(jì)的原始資料設(shè)計(jì)題目:南平500kV變電站工程電氣部分初步設(shè)計(jì)建設(shè)地點(diǎn):福建省南平建甌市項(xiàng)目概況:站址概況：位于南平市建甌市小松鎮(zhèn)湖頭村陳田自然村西側(cè)的山坡上，南距建甌市城關(guān)9.1km，地勢平坦寬闊。站區(qū)總用地9.30hm2，其中站區(qū)圍墻內(nèi)用地6.57hm2，進(jìn)站道路用地1.1hm2，圍墻外用地1.63hm;土石方挖填總量為31.86萬m3(松方，下同)，其中挖方量15.93萬m3，表層土量2.12萬m3，填方量13.81萬m3，土石方基本平衡，不設(shè)棄渣場。變電站規(guī)劃：分兩期建設(shè)：本期1*750MVA（采用3臺(tái)單相三繞組自耦無載調(diào)壓變壓器），500kV出現(xiàn)2回，分別為至寧德1回、至三明1回；220kV出線7回；最終規(guī)模4*750MVA，500kV出線8回，220kV出線16回。無功賠償方案：500kV電壓級：為1組高壓電抗器，其容量為150Mvar；35kV電壓級：為1組電抗器,容量為60Mvar；2組電容器，容量為60Mvar。各級電壓的短路電流水平：500kV短路電流水平按63kA考慮；220kV短路電流水平按50kA考慮；35kV短路電流水平按40kA考慮；設(shè)備和導(dǎo)體選擇，以及間隔寬度等，均按上述短路電流水平進(jìn)行校核。工程總投資25310萬元，其中土建投資3532萬元。500kV和220kV側(cè)采用GIS方案2.2原始資料詳細(xì)分析由于本設(shè)計(jì)是500kV變電站GIS方案，我們首先得對GIS設(shè)備有一定的理解。2.2.1GIS設(shè)備概述GIS(gasinsulatedsubstation)是氣體絕緣全封閉組合電器的英文簡稱。GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等構(gòu)成，這些設(shè)備或部件所有封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF6絕緣氣體，故也稱SF6全封閉組合電器。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實(shí)用化以來，已廣泛運(yùn)行于世界各地。GIS不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，并且在特高壓領(lǐng)域也被使用。與常規(guī)敞開式變電站相比，GIS的長處在于構(gòu)造緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝以便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量很小，其重要部件的維修間隔不不不小于。目前，GIS國外生產(chǎn)廠家重要有ABB、東芝、三菱、日立、西門子、阿爾斯通等，國內(nèi)生產(chǎn)廠家有西開、沈高、平高等。我國通過技術(shù)引進(jìn)，消化吸取，目前已掌握500千伏GIS的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。自主研發(fā)的1000千伏GIS(包括關(guān)鍵部件滅弧室和操動(dòng)機(jī)構(gòu))將完全自主設(shè)計(jì)制造，估計(jì)6月可提供產(chǎn)品。GIS制造技術(shù)在不停進(jìn)步和發(fā)展，40數(shù)年來，各GIS生產(chǎn)廠家圍繞著提高經(jīng)濟(jì)性和可靠性這兩個(gè)重要目的，在元件構(gòu)造、組合形式、制造工藝以及使用和維護(hù)方面進(jìn)行了大量研究、開發(fā)。伴隨大容量單壓式SF6斷路器的研制成功和氧化鋅避雷器的應(yīng)用，GIS的技術(shù)性能與參數(shù)已超過常規(guī)開關(guān)設(shè)備，并且使構(gòu)造大大簡化，可靠性大大提高，為GIS深入小型化發(fā)明了十分有利的條件。本設(shè)計(jì)選擇的GIS型號(hào)為ABB企業(yè)的設(shè)備。2.2.2設(shè)計(jì)初步分析設(shè)計(jì)中站區(qū)總用地9.30hm2，其中站區(qū)圍墻內(nèi)用地6.57hm2，進(jìn)站道路用地1.1hm2，圍墻外用地1.63hm，工程總投資25310萬元，其中土建投資3532萬元。由此可見本變電站設(shè)計(jì)占地面積較小，從資金上考慮可滿足和先進(jìn)性上的規(guī)定，而采用GIS設(shè)備。根據(jù)原始資料可知本變電站規(guī)劃中本期1臺(tái)750MVA，500kV出現(xiàn)2回，220kV出線7回，遠(yuǎn)景為4臺(tái)750MVA，500kV出線8回，220kV出線16回。因此本設(shè)計(jì)的電氣主接線為500kV側(cè)一臺(tái)半斷路器接線，220kV側(cè)雙母線接線，而35kV電壓級：為1組電抗器,容量為60Mvar；2組電容器，容量為60Mvar，可選用單母線接線。3變電各電壓等級站電氣主接線選擇3.1概述變電站電氣主接線是多種重要電氣設(shè)備（如變壓器、隔離開關(guān)、斷路器、互感器、母線、避雷器等）按一定次序規(guī)定連接而成的，是變換和分派電能的電路，稱為變電站一次接線。將電路中多種電氣設(shè)備統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制成的電氣連結(jié)圖，稱為電氣主接線圖。變電站的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的重要部分。主接線確實(shí)定對變電所的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)確定等均有著親密的關(guān)系。由于發(fā)電、變電、輸配電和用電是同步完畢的，因此主接線設(shè)計(jì)的好壞不僅影響電力系統(tǒng)和變電站自身，同步也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線設(shè)計(jì)是一種綜合性問題。3.2主接線的設(shè)計(jì)原則及基本規(guī)定3.2.1主接線的設(shè)計(jì)原則根據(jù)[4]《220500KV變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL／T5218-）規(guī)定，變電站電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電站在電力系統(tǒng)中的地位、電壓等級、回路數(shù)、所選設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷性質(zhì)等原因確定，滿足運(yùn)行可靠性，簡樸靈活，操作以便，節(jié)省投資等規(guī)定。變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的重要原因，變電站是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電站、企業(yè)變電站還是分支變電站，由于他們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不一樣，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)規(guī)定也不一樣。1）考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5-電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)狀況和時(shí)尚分布，并分析多種也許的運(yùn)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?cái)?shù)。2）考慮負(fù)荷的重要性分布和出線回?cái)?shù)多少對主界線的影響對一級負(fù)荷必須布兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)一種電源失去后，應(yīng)保證所有一級負(fù)荷不間斷供電；對二級負(fù)荷，一般有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一種電源失去后，能保證大部分二級負(fù)荷供電，三級負(fù)荷一般只需一種電源供電。3）考慮主變臺(tái)數(shù)對主接線的影響變電站主變的容量和臺(tái)數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。一般對大型變電所，基于傳播容量大，對供電可靠性規(guī)定高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的規(guī)定也高，而容量小的變電所，其傳播容量小，對住接線的可靠性、靈活性規(guī)定低。4）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(yīng)負(fù)荷突增，設(shè)備檢修，故障停運(yùn)狀況下的應(yīng)急規(guī)定。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不一樣，例如：當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，與否容許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)，容許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。3.2.2主接線設(shè)計(jì)的基本規(guī)定1.可靠性1)研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題：a、應(yīng)重視國內(nèi)外長期運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析；b、主接線的可靠性包括一次部分和二次部分在運(yùn)行中的可靠性的綜合；c、主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠性程度，采用可靠性能高的電氣設(shè)備可以簡化接線。2)可靠性的詳細(xì)規(guī)定：a、斷路器檢修時(shí)，不影響對系統(tǒng)的供電；b、斷路器或母線故障及母線檢修時(shí)，盡量減少可停運(yùn)回路數(shù)和停用時(shí)間，并且保證一級負(fù)荷及所有或大部分二級負(fù)荷供電；c、盡量防止所有停運(yùn)的也許性。2.靈活性主接線的靈活性有如下幾方面的規(guī)定：1）調(diào)度規(guī)定，可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，可以滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下，檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度規(guī)定。2）檢修規(guī)定，可以以便地停運(yùn)斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修且不致于影響對顧客的供電。3.經(jīng)濟(jì)性:1）投資省a.主接線力爭簡樸，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器等一次設(shè)備。b.要能使斷電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。c.要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。d.如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)規(guī)定，110kV及如下終端或分支變電所可采用簡易電器。2）占地面積小主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置發(fā)明條件，盡量使占地面積減少。3）電能損失小經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的種類、容量和數(shù)量，要防止因兩次變壓而增長電能損失。3.3電氣主接線的選擇3.3.1主接線的預(yù)定方案變電站電壓等級為500/220/35kV。500kV部分8回出線；220kV部分16回出線；35kV部分2組電容器。根據(jù)主接線設(shè)計(jì)必須滿足供電可靠性、保證電能質(zhì)量、滿足靈活性和以便性、保證經(jīng)濟(jì)性的原則，初步確定兩種主接線方案。3.3.2對500kV側(cè)接線方式的論證我國330～500kV超高壓配電裝置采用的接線有：雙母線三分段（或四分段）接線、一臺(tái)半斷路器接線、變壓器—母線接線和3～5角形接線。本設(shè)計(jì)500kV側(cè)擬采用雙母線四分段（如圖1-2所示）和一臺(tái)半斷路器接線兩種接線的比較如下：1.雙母線接線：雙母線三分段（或四分段）接線330～500kV超高壓配電裝置接線的可靠性規(guī)定比較高，為限制故障范圍，當(dāng)進(jìn)出線為6回及以上時(shí)，一般采用雙母線三分段（或四分段）的接線。(1)故障停電范圍當(dāng)一段母線故障或連接在母線的進(jìn)出線斷路器故障時(shí)，停電范圍不超過整個(gè)母線的三分之一或四分之一；當(dāng)一段母線故障并且分段或母聯(lián)斷路器拒動(dòng)時(shí)，停電范圍不超過整個(gè)母線的三分之二或二分之一。采用雙母線三或四分段接線時(shí)，要注意處理分段后母線保護(hù)的復(fù)雜性問題。(2)分段原則330～500kV雙母線線接線按下列原則分段；為保證供電可靠，每段母線接2～3個(gè)回路。1)當(dāng)最終進(jìn)出線回路數(shù)為6～7回時(shí)，宜采用雙母線三分段接線，并裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)路斷路器；當(dāng)回路數(shù)為8回及以上時(shí)，宜采用雙母線四分段接線。圖3-1500kV雙母線四分段接線2.一臺(tái)半斷路器接線一臺(tái)半斷路器接線是一種設(shè)有多回路集結(jié)點(diǎn)、一種回路由兩臺(tái)斷路器供電的雙重連接的多環(huán)形接線，是現(xiàn)代國內(nèi)外大型電廠和變電所超高壓配電裝置廣泛應(yīng)用的一種接線。(1)一臺(tái)半斷路器接線的特點(diǎn)1)有高度可靠性。每一回路由兩臺(tái)斷路器供電，發(fā)生母線故障時(shí)，只跳開與此母線相連的所有斷路器，任何回路不停電。在事故與檢修相重疊狀況下的停電回路不會(huì)多于兩回。2)運(yùn)行調(diào)度靈活性。正常時(shí)兩組母線和所有斷路器都投入工作，從而形成多環(huán)形供電，運(yùn)行調(diào)度靈活。3)操作檢修以便。隔離開關(guān)僅供檢修使用，防止了將隔離開關(guān)作操作用時(shí)的倒閘操作。檢修斷路器時(shí)，不需要帶旁路的倒閘操作。檢修母線時(shí)，不需切換回路。圖3-2一臺(tái)半斷路器接線3.主接線方案的比較為了確定出技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上可行的最終方案，現(xiàn)將雙母線四分段接線與一臺(tái)半斷路器接線的優(yōu)缺陷進(jìn)整頓，并逐項(xiàng)比較，如表3-4所示。表3-1雙母線四分段接線與一臺(tái)半斷路器接線技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較雙母線四分段接線一臺(tái)半斷路器接線可靠性(1)任何斷路器檢修，影響顧客的供電；(2)任何一臺(tái)斷路器檢修和另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)時(shí)，切除兩回以上的線路；(3)任一母線故障，1/4電源和負(fù)荷停電，分段或母聯(lián)斷路器故障，有1/2電源和負(fù)荷停電(1)任何斷路器檢修，不影響顧客的供電；(2)任何一臺(tái)斷路器檢修和另一臺(tái)斷路器故障或拒動(dòng)時(shí)，不切除兩回以上的的線路；(3)任一段母線故障，不影響進(jìn)出線的供電靈活性(1)不形成多環(huán)供電，一種回路由一臺(tái)斷路器供電，調(diào)度較不以便；(2)隔離開關(guān)作為操作電器，需要進(jìn)行倒換操作，易導(dǎo)致誤操作；(3)在沒有旁路設(shè)施時(shí)，檢修斷路器，要向調(diào)度部門匯報(bào)；(4)成對雙回線路也許要交叉；(5)擴(kuò)建較以便(1)形成多環(huán)狀供電，一種回路由兩臺(tái)斷路器供電，調(diào)度靈活，但增長了斷路器維護(hù)工作量；(2)隔離開關(guān)只作為檢修電器，不需要進(jìn)行倒換操作；(3)檢修斷路器時(shí)，可任意停下檢修；(4)成對雙回線路可按地理位置布置在不一樣串上，減少交叉；(5)擴(kuò)建同樣以便經(jīng)濟(jì)性(1)進(jìn)出線共8回及以上時(shí)，雙母線四分段接線較廉價(jià)（進(jìn)出線8回時(shí)，共需16臺(tái)斷路器）；(2)占地面積較大(1)進(jìn)出線共8回及以上時(shí)，一臺(tái)半斷路器接線較貴（進(jìn)出線8回時(shí)，共需18臺(tái)斷路器）；(2)占地面積較小由于500kV側(cè)有8回出線，采用雙母線四分段時(shí)要用到的斷路器臺(tái)數(shù)為16臺(tái)；采用一臺(tái)半斷路器時(shí)要用到的斷路器臺(tái)數(shù)為18臺(tái)；斷路器臺(tái)數(shù)相差2臺(tái)，而一臺(tái)半斷路器接線的可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不小于雙母線四分段接線，綜上所述，500kV側(cè)采用一臺(tái)半斷路器接線方式。3.3.3對220kV側(cè)接線方式的選擇220KV側(cè)擬采用雙母線分段接線。1.雙母線分段接線長處：雙母線分段接線中，每個(gè)回路均通過一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)，連接到兩組母線上，電源和出線可均勻地分布在兩組母線上，普遍合用于6—220KV電壓等級的配電裝置中，此接線有如下幾種長處：（1）可以輪番檢修母線而不影響供電，只需將要檢修的那組母線上所連接的電源和線路通過兩組母線隔離開關(guān)的倒閘操作，所有切換到另一組母線上。（2）檢修任一母線的隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路。當(dāng)某一回路的一組母線隔離開關(guān)發(fā)生故障時(shí)，只要將該隔離開關(guān)所在的回路和所連接的母線停電，就可以對該隔離開關(guān)進(jìn)行檢修，不影響其他回路。（3）一組母線故障后，能迅速恢復(fù)該母線所連接回路的供電，即被切除回路可迅速恢復(fù)送電。（4）運(yùn)行高度靈活。電源和線路可以任意分派在某一組母線上，可以靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中多種運(yùn)行方式和時(shí)尚變化的規(guī)定。（5）擴(kuò)建以便。雙母線接線方式可以沿著預(yù)備的擴(kuò)建端向左右擴(kuò)建，而不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分派，也不會(huì)引起原有回路的停電。（6）便于試驗(yàn)。在個(gè)別回路需單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路單獨(dú)接至一組母線上。2.雙母線分段接線也有自己的缺陷：（1）任一臺(tái)斷路器拒動(dòng)，將導(dǎo)致與該斷路器相連母線上其他回路的停電。（2）一組母線檢修時(shí)，所有電源及線路都集中在另一組母線上，若該母線再故障，將導(dǎo)致全停事故。（3）母聯(lián)斷路器故障，將導(dǎo)致配電裝置全停。（4）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為切換電器，輕易發(fā)生誤操作。（5）在檢修任一進(jìn)出線回路的斷路器時(shí)，將使該回路停電。3.當(dāng)220kV進(jìn)出線回路甚多時(shí)，根據(jù)[1]電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊1(電氣一次部分)母線分段原則：（1）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10～14回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段（三分段接線）。（2）當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回及以上時(shí)，兩組母線上均用斷路器分段（四分段接線）。（3）在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼斷路器。圖3-3220kv雙母線四分段接線本變電站220kV配電裝置出線回?cái)?shù)為16回，重要從可靠性和靈活性考慮可以采用雙母線四分段接線方式。綜合以上分析，本變電所220KV側(cè)選用雙母線四分段接線方式3.3.4對35kV千伏側(cè)接線方式的論證當(dāng)330～500kV變電站低壓側(cè)無功賠償設(shè)備為并聯(lián)電容器、電抗器時(shí)，可采用單母線，各變壓器低壓側(cè)母線之間不作連接。本設(shè)計(jì)中低壓側(cè)35kV采用單母線接線方式，接線簡樸清晰、設(shè)備少，布置簡樸，經(jīng)濟(jì)，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。綜上所述：該變電所500kV側(cè)采用一臺(tái)半斷路器接線方式；220kV側(cè)采用雙母線四分段接線方式35kV側(cè)采用單母線接線方式4主變壓器的選擇4.1主變壓器選擇的有關(guān)規(guī)定及原則在各級電壓等級的變電站中，變壓器是重要電氣設(shè)備之一，肩負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳播的重要任務(wù)，確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。尤其是我國目前的能源政策是開發(fā)與節(jié)省并重，近期以節(jié)省為主。因此，在保證安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。為保證供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，變電站一般裝設(shè)三臺(tái)主變壓器。故本變電站選擇三臺(tái)主變。1主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)[3]220-500KV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（DL/T5218-）有關(guān)規(guī)定和審批的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)決定。凡裝有兩臺(tái)(組)及以上主變壓器的變電站，其中一臺(tái)(組)事故停運(yùn)后，其他主變壓器的容量應(yīng)保證該所所有負(fù)荷的70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的容許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證顧客的一級和二級負(fù)荷。如變電站有其他電源能保證變壓器停運(yùn)后顧客的一級負(fù)荷，則可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。2與電力系統(tǒng)連接的220～330kV變壓器，若不受運(yùn)送條件的限制，應(yīng)選用三相變壓器。500kV主變壓器選用三相或單相，應(yīng)根據(jù)該變電站在系統(tǒng)中的地位、作用、可靠性規(guī)定和制造條件、運(yùn)送條件等，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。當(dāng)選用單相變壓器組時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備狀況確定與否裝設(shè)備用相；此時(shí)，也可根據(jù)變壓器參數(shù)、運(yùn)送條件和系統(tǒng)狀況，在一種地區(qū)設(shè)置一臺(tái)備用相。3條根據(jù)電力負(fù)荷發(fā)展及時(shí)尚變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對通信線路的危險(xiǎn)影響、調(diào)相調(diào)壓和設(shè)備制造等詳細(xì)條件容許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。當(dāng)自耦變壓器第三繞組接有無功賠償設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)無功功率時(shí)尚，校核公用繞組的容量。4、220～330kV具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓器額定容量的15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無功賠償設(shè)備時(shí)，均宜采用三繞組變壓器。4.2本設(shè)計(jì)主變壓器的選擇根據(jù)以上主變選擇的一般原則，選擇本變電站的主變壓器：本變電站為地方一次變電站，有4臺(tái)750MW自耦變壓器,根據(jù)容量可以選擇出主變壓器。表4-1變壓器參數(shù)主變型號(hào)ODFPS-250000/500額定容量250/250/80MVA額定電壓536/3/（230/3±短路阻抗電壓%U1-2%=12,U2-3%=30,U1-3%=42型式單相、三繞組自耦、無載調(diào)壓連接組別YNa0d115短路電流水平概述5.1概述在電力系統(tǒng)也許發(fā)生的多種故障中，危害較大且發(fā)生概率較高的是短路故障。短路故障分為三相短路、兩相短路、單相接地短路及兩相接地短路。發(fā)生短路對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電力設(shè)備有很大危害。重要表目前如下幾種方面：1、發(fā)生短路時(shí)，短路回路中的電流大大增長。若在發(fā)電機(jī)發(fā)生短路時(shí)，流過定子繞組的短路電流最大值可達(dá)發(fā)電機(jī)額定電流的10～15倍。過大的短路電流，其熱效應(yīng)會(huì)引起導(dǎo)體或絕緣的損壞；同步電動(dòng)力效應(yīng)也也許使導(dǎo)體變形或損壞；2、短路引起電網(wǎng)中電壓減少，成果也許使部分顧客的供電受到破壞，用電設(shè)備不能正常工作；3、不對稱短路引起的不平衡電流，將產(chǎn)生不平衡磁通，會(huì)在附近的平行通信線路內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢，導(dǎo)致對通信系統(tǒng)的干擾，威脅人身和設(shè)備安全；4、短路也許導(dǎo)致最嚴(yán)重的后果是破壞系統(tǒng)的為定性。5.2限制短路電流水平的措施短路是電力系統(tǒng)中比較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電器的安全，危害主接線的運(yùn)行，尤其是高壓系統(tǒng)中，短路電流可以到達(dá)幾萬安至幾十萬安。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，合理的選擇電氣設(shè)備，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，因考慮采用限制短路電流的措施。1.裝設(shè)限流電抗器裝設(shè)限流電抗器限制短路電流，常用于發(fā)電廠和變電站6～10kV配電裝置。2.采用低壓分裂繞組變壓器當(dāng)發(fā)電機(jī)容量較大時(shí)，采用采用低壓分裂繞組變壓器構(gòu)成擴(kuò)大單元接線，以限制短路電流。本設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)且采用單相三繞組自耦變壓器。3.采用不一樣的主接線形式和運(yùn)行方式為減小短路電流，可選用計(jì)算阻抗較大的接線形式和運(yùn)行方式。在降壓變電站中可采用變壓器低壓側(cè)分裂運(yùn)行方式，即所謂”母線硬分段”接線方式。5.3短路電流水平根據(jù)本設(shè)計(jì)的規(guī)定各級電壓水平：500kV短路電流水平按63kA考慮；220kV短路電流水平按50kA考慮；35kV短路電流水平按40kA考慮；6電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇6.1電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)定6.1.1一般原則1、應(yīng)當(dāng)滿足正常運(yùn)行、檢修、斷路和過電壓狀況下的規(guī)定，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2、應(yīng)當(dāng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；3、應(yīng)力爭技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4、與整個(gè)工程的建設(shè)原則應(yīng)協(xié)調(diào)一致；5、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊條件狀況下，6.1.2技術(shù)條件長期工作的條件1.額定電壓一般，規(guī)定一般電氣設(shè)備容許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1～1.5倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，一般不超過電網(wǎng)的額定電壓的1.5倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UU2.額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期容許電流IN應(yīng)不不不小于該回路在多種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流I 應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有也許過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)按負(fù)荷確定（1.3～2倍變壓器額定電流）?；芈返淖畲蟪掷m(xù)工作電流按下式計(jì)算：=1.05 ——母線最大流通容量；——變壓器出口側(cè)額定電壓(KV)。3.開斷電流的選擇主變壓器高壓側(cè)斷路器額定開斷電流滿足：當(dāng)斷路器較系統(tǒng)短路電流大諸多時(shí)，簡化計(jì)算可用進(jìn)行選擇——高壓斷路器的額定電流；——開斷瞬間的短路電流周期分量；——斷路電流值。4.斷路器關(guān)合電流的選擇主變壓器高壓側(cè)斷路器額定關(guān)合電流滿足：iNcl≥ishiNcl——斷路器的額定關(guān)合 ——短路電流最大沖擊電流值it短路穩(wěn)定條件1.校驗(yàn)的一般原則（1）電器再選定后應(yīng)當(dāng)按最大也許通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。（2）用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。2.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過容許值。滿足熱穩(wěn)定條件為：—短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；、—電器容許通過的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。短路電流周期分量引起的熱效應(yīng)Qk=——短路電流在0秒時(shí)的周期分量有效值（kA）；——短路電流在2秒時(shí)的周期分量有效值（kA）；——短路電流在4秒時(shí)的周期分量有效值（kA）；——短路持續(xù)時(shí)間。當(dāng)為多支路向短路點(diǎn)供應(yīng)短路電流時(shí)，不能采用先算出每個(gè)支路的熱效應(yīng)Qk然后在相加的疊加法則。而應(yīng)先求出電流和，再求總的熱效應(yīng)。在運(yùn)用式時(shí)，、、分別為各個(gè)支路短路電流之和，即：=3.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為：或式中：、—短路沖擊電流幅值及其有效值；、—電器容許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。6.2斷路器的選擇 500kVGIS方案中母線電流按暫定電流4000A考慮，220kV電流按暫定電流4000A考慮，35kV無功賠償側(cè)電流也按暫定電流2500A考慮。6.2.1斷路器選擇的技術(shù)條件1.斷路器種類和型式的選擇本次設(shè)計(jì)的變電站為500/220/35kV變電站，有500kV，220kV和35kV三個(gè)電壓等級，根據(jù)規(guī)程規(guī)定：在220kV-500kV電壓等級的配電裝置中，重要選用少油斷路器、SF6斷路器和真空斷路器。下面重要在構(gòu)造特點(diǎn)，技術(shù)性能特點(diǎn)和運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)三個(gè)方面對這三種斷路器進(jìn)行了比較。表6-1斷路器比較類別構(gòu)造特點(diǎn)技術(shù)性能特點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)少油式斷路器油量少，油重要用作滅弧介質(zhì)，對地絕緣重要依托固體介質(zhì)，構(gòu)造簡樸制造以便；可配用電磁操作機(jī)構(gòu)、液壓操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；積木式構(gòu)造，可制成多種電壓等級產(chǎn)品開斷電流大，對35kV如下可采用并聯(lián)回路以提高額定電流；35kV以上為積木式構(gòu)造；全開斷時(shí)間短運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)；噪聲低；油量少；易劣化，需配置一套油處理裝置壓縮空氣斷路器構(gòu)造較復(fù)雜，工藝和材料規(guī)定高；以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)以及弧隙絕緣介質(zhì)；操作機(jī)構(gòu)和斷路器合為一體；體積和重量比較小額定電流和開斷能力都可以做得較大，適于開斷大容量電路；動(dòng)作快、開斷時(shí)間短噪聲較大；維修周期長，無火災(zāi)危險(xiǎn)，需要一套壓縮空氣裝置作為氣源；價(jià)格較高SF6斷路器構(gòu)造簡樸，但工藝及密封規(guī)定嚴(yán)格，對材料規(guī)定高；體積小、重量輕；有屋外敞開式及屋內(nèi)落地罐式之別，更多用于GIS封閉式組合電器額定電流和開斷能力都可以做得較大；開斷性能好，可適于多種工況開斷；SF6氣體滅弧、絕緣性能好，故斷口電壓較高；斷口開距小噪聲低，維護(hù)工作量??；不檢修間隔期長；價(jià)格較高；運(yùn)行穩(wěn)定安全可靠，壽命長高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種形式的操作機(jī)構(gòu)的可供選擇。一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其構(gòu)造簡樸可靠；彈簧式構(gòu)造比較復(fù)雜，調(diào)整需求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度規(guī)定較高，操動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式，可根據(jù)安裝調(diào)試以便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。由于本設(shè)計(jì)為500kV變電站GIS方案規(guī)定運(yùn)行的可靠性高，并且短路時(shí)間內(nèi)不能檢修，SF6斷路器滿足以上的規(guī)定，因此選定SF6斷路器。6.2.2額定電壓和額定電流的選擇變電站主變壓器高壓側(cè)斷路器：電網(wǎng)的額定電壓：電氣設(shè)備的額定電壓：，即額定電流：I電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流按暫定電流考慮：變電站主變壓器中壓側(cè)斷路器：額定電壓：電氣設(shè)備的額定電壓：，即電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流按暫定電流考慮：電氣設(shè)備的額定電流：即：變電站主變壓器低壓側(cè)斷路器：額定電壓電氣設(shè)備的額定電壓：，即電網(wǎng)的最大負(fù)荷按暫定電流考慮電流：=2500A電氣設(shè)備的額定電流：即：IN≥2500A6.2.3開斷電流的選擇主變壓器高壓側(cè)斷路器額定開斷電流滿足：當(dāng)斷路器較系統(tǒng)短路電流大諸多時(shí)，簡化計(jì)算可用進(jìn)行選擇——高壓斷路器的額定開斷電流；——開斷瞬間的短路電流周期分量；——斷路電流值。500kV220kV35kV6.2.4斷路器關(guān)合電流的選擇主變壓器高壓側(cè)斷路器額定關(guān)合電流滿足：iNcl ——短路電流最大沖擊電流值500kV側(cè)： =2×1.8×63=160kA220kV側(cè)： =2×1.8×50=125kA350kV側(cè)： =2×1.8×40=100kA500kV220kV35kV表6-2斷路器參數(shù)：設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)額定電壓U額定電流I2s熱穩(wěn)定電流(kA)動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(kA)隔離開關(guān)線路主變550400063160線路252400050125分段母聯(lián)主變電抗40.5250040100電容6.2.5短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)主變壓器高壓側(cè)斷路器短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足：I500kV側(cè)Qk220kV側(cè)Qk6.2.6動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)主變壓器高壓側(cè)斷路器短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)滿足：500kV220kV35kV滿足條件綜上可知：所選斷路器滿足規(guī)定。6.3隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇，除了不校驗(yàn)開斷能力外，其他與斷路器的選擇相似，由于隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對隔離開關(guān)的影響完全取決于斷路器的開斷時(shí)間，故計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)完全相似。（1）隔離開關(guān)額定電壓UN不小于電網(wǎng)電壓UNs（2）隔離開關(guān)的額定電流IN應(yīng)不小于或等于它的最大持續(xù)工作電流Imax（3）型式和構(gòu)造（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)的極限通過電流峰值ies應(yīng)不不不小于三相短路時(shí)通過斷路器的沖擊電流ish（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)的短時(shí)容許發(fā)熱量應(yīng)不不不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量：

It6.3.1隔離開關(guān)安裝位置及應(yīng)用的形式500kV、220kV采用GIS設(shè)備，隔離開關(guān)在GIS內(nèi)部不考慮安裝位置。35kV：母線隔離開關(guān)采用雙柱水平啟動(dòng)式隔離開關(guān)單接地和雙接地表6-3隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)額定定電壓U額定的電流I2s熱穩(wěn)定電流（kA）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（kA）隔離開關(guān)線路主變550400063160線路252400050125分段母聯(lián)主變電抗40.5250040100電容6.3.2動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)的極限通過電流峰值ies應(yīng)不不不小于三相短路時(shí)通過斷路器的沖擊電流ish即動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：500kV側(cè)ish220kV側(cè)ish35kV側(cè)ish≤滿足條件6.3.3熱穩(wěn)定校驗(yàn)隔離開關(guān)的短時(shí)容許發(fā)熱量應(yīng)不不不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量：

I熱穩(wěn)定校驗(yàn)：500kV側(cè)Qk220kV側(cè)Qk35kV側(cè)Qk滿足條件6.4互感器選擇互感器的作用:1.一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈吩瓌t的低電壓（100V）和小電流（5A或1A2.二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。6.4.1確度等級和副邊負(fù)荷選擇規(guī)定如下：1．裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、電力變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表及所有用于計(jì)算電費(fèi)的電度表用電流互感器，其精確度等級為0.5級。2．供運(yùn)行、監(jiān)視、估算電能的電度表、功率表和電流表用電流互感器，其精確度等級為1。3．供指示被測數(shù)值與否存在或大體估計(jì)被監(jiān)視數(shù)值的表計(jì)用的電流互感器，其精確度等級為3或10級。4.保護(hù)用電流互感器按用途可分為穩(wěn)態(tài)保護(hù)用（P）和暫態(tài)保護(hù)用（TP）兩類：穩(wěn)態(tài)保護(hù)用電流互感器的精確級常用有5P和10P，暫態(tài)保護(hù)用電流互感器的精確級分為TPX、TPY、TPZ三個(gè)級別。500kV高壓線路負(fù)荷很大，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定，需要迅速切除故障，其精確級選TPZ。6.4.2電流互感器的選擇電流互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇：1．按一次額定電流和額定電壓選擇：,UN式中、為電流互感器的一次額定電壓和額定電流2.二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A。3.電流互感器種類和型式的選擇

在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）選擇其形式。4.電流互感器精確級和額定容量的選擇為了保證互感器的精確性，互感器二次側(cè)所接負(fù)荷容量S2N不小于該精確級所規(guī)定的額定容量I2SI5.熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)I2t表6-4電流互感器的參數(shù):設(shè)備名稱安裝地點(diǎn)額定定電壓U額定的電流I1s熱穩(wěn)定電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kA電流互感器線路主變500400063160線路220250050125分段母聯(lián)4000主變4000電抗3525004063電容6.4.3電流互感器熱穩(wěn)定校驗(yàn)（熱穩(wěn)定以1s容許通過熱穩(wěn)定電流ItI2t500kVQk220kVQk35kVQk滿足條件6.4.4電流互感器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)500kVi220kV35kVi滿足條件電壓互感器的選電壓感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇1.裝置種類和形式的選擇電壓互感器的形式和種類應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇。6-35KV配電裝置一般采用油浸絕緣構(gòu)造電磁式電壓互感器，110-220KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和精確度等級滿足需求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有等三繞組的單相電壓互感器組。對500kV采用的3/2接線，應(yīng)在每條母線上裝設(shè)一組單相電壓互感器，每回出線上裝設(shè)一組三相電壓互感器；由于500kV配電裝置中，一般配有雙套主保護(hù)，并考慮到后備保護(hù)、自動(dòng)裝置和測量的規(guī)定，電壓互感器應(yīng)具有三個(gè)二次繞組，即兩個(gè)主二次繞組和一種輔助二次繞組；此外500kV系統(tǒng)廣泛采用電容式電壓互感器。2.一次額定電壓和二次額定電壓的選擇(1)為保證測量的精確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%～110%之間。假如用相電壓，則為電網(wǎng)額定電壓的1/√3，即

UN≥UNS或(2)二次額定電壓。對單相電壓互感器，一次繞組接于電網(wǎng)線電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100V；一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時(shí)，二次繞組額定電壓為100/V；在電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，互感器開口三角形輔助繞組額定電壓為100V。3.按精確級和容量選擇在選擇時(shí)，首先根據(jù)儀表和繼電器的接線規(guī)定選擇電壓互感器的接線方式，并盡量將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各項(xiàng)負(fù)荷大小，再按所接儀表的精確級和容量選擇電壓互感器的精確級和額定容量。對應(yīng)于測量儀表所規(guī)定的最高精確級的電壓互感器的額定二次容量S2N應(yīng)不不不小于電壓互感器的二次負(fù)荷容量即：S6-5電壓互感器參數(shù)：設(shè)備名稱額定電壓最高工作電壓額定電壓比電容分壓器總額定電容值pF外絕緣最小有效爬電距離mm500kV電容式電壓互感器500/3kV550/3kV(500/3)/(0.1/3)/(0.1/3)/0.15000137500220kV電容式電壓互感器220/3kV252/3kV(220/3)/(0.1/3)/0V電容式電壓互感器35/3kV40.5/3kV(35/3)/(0.1/3)/(0.1/3)50001250電壓互感器不必校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，故以上所選各個(gè)型號(hào)電壓互感器合格。6.5電抗器的選擇在變電站中，一般在高壓母線上并聯(lián)電抗器，以賠償高壓輸電網(wǎng)的電容和吸取其無功功率，處理高壓母線電壓偏高問題，并能提高線路的功率因數(shù)，減少超高壓輸電線路的電能損耗和有助于自動(dòng)重疊閘。并聯(lián)電抗器是超高壓電網(wǎng)中普遍采用的重要電氣設(shè)備。6.5.1電抗器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇1）種類和型式的選擇超高壓并聯(lián)電抗器按構(gòu)造可分為油浸電抗器和干式空芯電抗器，且每種電抗器又分三相電抗器和由單相構(gòu)成的三相電抗器。目前，超高壓系統(tǒng)并聯(lián)電抗器采用油浸式較多。2）額定電壓的選擇并聯(lián)電抗器的額定電壓應(yīng)不低于裝置點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓，即U6-6電抗器技術(shù)參數(shù)設(shè)備名稱型式額定電壓最高工作電壓額定電流爬電距離500kV并聯(lián)電抗器戶外單相油浸式500/3kV550/3kV160A13750mm附套電流互感器35kV串聯(lián)電抗器戶外單相，干式空心35/3kV40.5/3kV100A1250mm中性點(diǎn)電抗器戶外油浸式72.572.530A（暫定）2175mm附套電流互感器6.5.3電流互感器熱穩(wěn)定校驗(yàn)I2t500kV35kvQk≤I2滿足條件6.5.4電流互感器動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)500kV35kv滿足條件6.6電容器的選擇6.6.135kV高壓并聯(lián)電容器作用與構(gòu)成1.電容器重要作用是賠償電力系統(tǒng)的無功功率，提高負(fù)荷功率原因，減少線路的無功輸送，提高電網(wǎng)的輸送功率，減少功率損耗，減少電能損耗和改善電壓質(zhì)量以及提高設(shè)備運(yùn)用率.2.串聯(lián)電抗器用來改善供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，在無功賠償裝置投入電網(wǎng)時(shí)，可限制其合閘瞬時(shí)的涌流和操作過電壓，當(dāng)供電系統(tǒng)中存在高次諧波時(shí)，選擇合適電抗值的電抗器，可克制、吸取高次諧波電流。對電力電容器的安全運(yùn)行，改善系統(tǒng)的電壓波形和供電質(zhì)量有重要的作用。3.重要由電容、內(nèi)置熔絲、串聯(lián)電抗器等構(gòu)成。每組電容器容量為60000KVar，采用雙星形接線方式。6.6.235kV電容器的選擇如下圖所示表6-7電容器參數(shù)35千伏高壓并聯(lián)電容器成套裝置總?cè)萘浚?0MAvar，單臺(tái)電容器單元容量為334kVar或500kVar接線方式：雙/星型接線外絕緣最小有效爬電距離;1250mm6.7導(dǎo)體的選擇6.7.1導(dǎo)體選擇原則（1）導(dǎo)體選型1）導(dǎo)體一般由銅、鋁、鋁合金制成。載流導(dǎo)體一般使用鋁或鋁合金。純鋁導(dǎo)體一般為矩形、槽形和管形；鋁合金導(dǎo)體有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種，形狀均為管形，鋁錳合金載流量大，但強(qiáng)度較差，而鋁鎂合金載流量小，但機(jī)械強(qiáng)度大，其缺陷是焊接困難；銅導(dǎo)體只用在持續(xù)工作電流大，且出線位置尤其窄或污穢對鋁有嚴(yán)重腐蝕的場所。2）硬導(dǎo)體截面常用矩形、槽形和管形。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過1250mm2，以減小集膚效應(yīng)，使用大電流時(shí)可將2-4條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形導(dǎo)體一般只用在35kv及如下、電流在4000A及如下的配電裝置中，槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用在4000-8000A的配電裝置中；管形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)較小、機(jī)械強(qiáng)度高，用在8000A以上的大電流母線或規(guī)定點(diǎn)暈發(fā)電電壓的110kV及以上的配電裝置。3）軟導(dǎo)體常用的有鋼芯鋁絞線、組合導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于330kV及以上配電裝置。6.7.2導(dǎo)體截面選擇1.按導(dǎo)體長期發(fā)熱容許電流選擇計(jì)算式為:I1）本設(shè)計(jì)中母線的載流量按系統(tǒng)規(guī)劃規(guī)定的最大流通量考慮，按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體截面。（系統(tǒng)對工程規(guī)劃規(guī)定：本工程500kV母線通過的最大暫定電流為4000A,220kV母線通過最大暫定電流為4000A）。2）各電壓等級設(shè)備引線按回路通過的最大電流電流選擇導(dǎo)線截面。2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（1）對于整年平均負(fù)荷較大，母線較長，傳播容量也較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。（2）S=S：經(jīng)濟(jì)截面Ig；工作電流AJ：經(jīng)濟(jì)電流密度（3）查1995年電力部頒發(fā)的經(jīng)濟(jì)電流密度表按短路熱穩(wěn)定檢查S其中S:所選導(dǎo)體截面mm2C:熱穩(wěn)定系數(shù)Kf:集膚效應(yīng)系數(shù)3.500kV導(dǎo)線截面需要進(jìn)行電暈及無線電干擾校驗(yàn)。4.管型母線同步還考慮撓度校驗(yàn)。本變電站500kV側(cè)選擇母線型式為鋁合金管硬母線。參數(shù)如下表所示6-8導(dǎo)線技術(shù)參數(shù)電壓kV回路名稱暫定回路電流（A）選用導(dǎo)體控制條件導(dǎo)線型號(hào)載流量（A）500出線51326063-Φ250/230～5500由載流量控制主變壓器引線11262×LGKK-6001980由電暈控制220出線2×NAHLGJQ1161由載流量控制變壓器引線25592×NAHLGJQ～5500由載流量控制35母線2673LDRE-170/156～4700由載流量控制和撓度控制變壓器進(jìn)線22862×NAHLGLQ-800/55～3000由載流量控制電抗器回路989.82×NAHLGJQ-800/55～1500由載流量控制電容器回路13362×NAHLGJQ-880/55～1500由載流量控制7絕緣配合及過電壓保護(hù)7.1500kV電氣設(shè)備的絕緣配合參照電力行業(yè)原則[16]《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T620-1997確定的原則進(jìn)行。（1）500kV工頻過電壓的標(biāo)幺值如下：1）工頻過電壓的1.0p.u=Um/=550/=317.5kV2）雷電過電壓和操作過電壓：1.0p.u=√2×Um/(2)工頻過壓1）線路斷路器的變電站側(cè)為1.3p.u。2）線路斷路器的線路側(cè)為1.4p.u。（3）變壓器內(nèi)，外絕緣的全波額定雷電沖擊耐壓與變電站避雷器標(biāo)稱電流下的殘壓間的配合系數(shù)取1.4。（4）高壓電抗器、電流互感器、單獨(dú)式的套管、母線支持絕緣子等的全波額定雷電沖擊耐壓與避雷器標(biāo)稱電流下的殘壓間的配合系數(shù)取1.4。（5）變壓器、電流互感器載波額定雷電沖擊耐壓取對應(yīng)設(shè)備全波額定雷電沖擊耐壓的1.1倍。（6）電氣設(shè)備內(nèi)絕緣相對地額定操作沖擊耐壓與避雷器操作過電壓水平間的配合系數(shù)不應(yīng)不不小于1.15。（7）電氣設(shè)備外絕緣相對地額定操作沖擊耐壓與對應(yīng)設(shè)備的內(nèi)絕緣額定操作沖擊耐壓相似，淋雨時(shí)耐壓值可低5%。變壓器外絕緣相間干態(tài)額定操作沖擊耐壓與其內(nèi)絕緣相似額定操作沖擊耐壓相似。（8）有關(guān)電氣設(shè)備同極斷口間的額定絕緣水平，參照行標(biāo)確定，雷電沖擊耐壓（峰值）為1550+315(kV);操作沖擊耐壓（峰值）為1050+450（kV）；1min工頻耐壓（有效值）為790kV。（9）500kV避雷器選擇。500kV避雷器選擇無間氧化鋅避雷器7-1避雷器參數(shù)避雷器類別線路避雷器變電站避雷器額定電壓（kV,有效值）444420最大持續(xù)運(yùn)行電壓（kV,有效值）324318操作沖擊2kA殘壓（kV,峰值）882826雷電沖擊20kA殘壓（kV,峰值）10631006陡坡沖擊20kA殘壓（kV,峰值）11591067（10）根據(jù)絕緣配合原則500KV電氣設(shè)備絕緣水平參數(shù)的選擇及保護(hù)水平配合表7-2500kV電氣設(shè)備絕緣水平參數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備耐受電壓值雷電沖擊保護(hù)水平（配合系數(shù)）1min工操作沖擊保護(hù)水平（配合系數(shù)）雷電沖擊保護(hù)水平（kV，峰值）相對地操作沖擊耐壓（kV,峰值）1min工頻耐壓（kV，有效值）全波載波內(nèi)絕緣外絕緣外絕緣內(nèi)絕緣內(nèi)絕緣外絕緣主變壓器15501550167511751174680680變電站避雷器1.4×1006=1408.4（kV,有效值）實(shí)際配合系數(shù)1550/1006=1.54載波配合系數(shù)1675/1067=1.57變電站避雷器1.15×826=950（kV,峰值）實(shí)際配合系數(shù)1175/826=1.42其它電氣15501550167511751175680680線路避雷器1.4×1063=1488.2（kV,有效值）實(shí)際配合系數(shù)1550/1063=1.46載波配合系數(shù)1675/1159=1.445線路避雷器1.15×882=1014（kV,峰值）實(shí)際配合系數(shù)1175/882=1.33斷路器斷口間1550+3151550+3151050+4501050+450790790隔離開關(guān)斷口間1550+3151050+4507907.2220kV電氣設(shè)備的絕緣配合220KV氧化鋅避雷器，按國標(biāo)[17]《交流無間隙金屬氧化物避雷器》及[18]《交流電力系統(tǒng)金屬氧化物避雷器使用導(dǎo)則》DL/T804-選型，參數(shù)見表7-3220KV氧化鋅避雷器選擇表額定電壓（kV，有效值）204最大持續(xù)運(yùn)行電壓（kV，有效值）154操作沖擊殘壓（kV，峰值）4428/20us雷電沖擊，10kV殘壓（kV，峰值）5201us陡坡沖擊，5kV殘壓（kV，峰值）582220kV電氣設(shè)備的絕緣水平，以避雷器雷電沖擊10kV殘壓為基準(zhǔn)系數(shù)不不不小于1.4，參數(shù)見下表7-4220kV電氣設(shè)備絕緣水平設(shè)備名稱設(shè)備耐受電壓值雷電沖擊保護(hù)水平（配合系數(shù)）（kV,有效值）雷電沖擊保護(hù)水平（kV，峰值）1min工頻耐壓（kV，有效值）全波載波內(nèi)絕緣外絕緣內(nèi)絕緣外絕緣主變壓器95095010503953951.4×520=728實(shí)際配合系數(shù)950/520=1.82截波配合系數(shù)1050/582=1.8其他電氣9509501050395395斷路器斷口間950950460460隔離開關(guān)斷口間10504607.335kV電氣設(shè)備的絕緣水平目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的氧化鋅避雷器，其保護(hù)性能和工作特性良好，為此變壓器35kV側(cè)配置氧化鋅避雷器，其重要技術(shù)參數(shù)見下表7-5避雷器參數(shù)參數(shù)系統(tǒng)電壓（kV，有值）避雷器額定電壓有（kV有效值）雷電沖擊5kA殘壓（KV，峰值）陡坡沖擊5kA殘壓（KV，峰值）操作沖擊0.5kA殘壓（KV，峰值）數(shù)值355412515411435kV并聯(lián)電容器組專用避雷器電壓運(yùn)行參數(shù)同上，設(shè)備由電容器制造廠配套提供。35kV電氣設(shè)備的絕緣水平按國標(biāo)選用，主變及中性點(diǎn)的絕緣按串小電抗接地考慮，有關(guān)取值間下表。表7-635kV電氣設(shè)備及主變中性點(diǎn)絕緣水平設(shè)備名稱設(shè)備耐受電壓值雷電沖擊耐壓（kV，峰值）1min共頻耐壓（kV，有效值）全波載波內(nèi)絕緣外絕緣內(nèi)絕緣外絕緣變壓器低壓側(cè)2002002208580變壓器中性點(diǎn)325325325140140并聯(lián)電抗器2002002208580其他電4電氣設(shè)備外絕緣及絕緣子串泄露距離確實(shí)定（1）污穢等級為三級的地區(qū)，按國標(biāo)GB/T16434原則，電氣設(shè)備外絕緣及絕緣子串最小爬電距離為25mm/kV，對于中性點(diǎn)接地的35kV電壓等級取31mm/kV，爬電距離按最高電壓值為基準(zhǔn)，為此各電壓的等級爬電距離:500kV取13750mm，220kV取6300mm，35kV取1255mm。（2）絕緣子串的選型。500kV部分跨線耐張串選用33片，懸垂串選用32片，每片泄露距為450mm的絕緣子片，總泄露距離為13950mm。220kV耐張串選用16片，懸垂串選用15片，每片泄露距為450mm的絕緣子片，總泄露距離為6300mm。絕緣子串選型中考慮耐張2片，懸垂1片零值片。7.5直擊雷保護(hù)和接地（1）直擊雷保護(hù)。500kV和220KkV配電裝置構(gòu)架上設(shè)置避雷針以及獨(dú)立避雷針進(jìn)行直擊雷保護(hù)，且以獨(dú)立避雷針為主。為了防止反擊，主變壓器構(gòu)架上不設(shè)置避雷針，另增長獨(dú)立避雷針，與500kV和220kV配電裝置構(gòu)架上避雷針構(gòu)成聯(lián)合保護(hù)網(wǎng)，保護(hù)主變壓35kV設(shè)備及其連接導(dǎo)線。避雷針避雷線柱高度記錄:1)500kV24m高出架構(gòu)線:架構(gòu)避雷針高45m,避雷線柱高32m；2)500kV7m高出架構(gòu)線:架構(gòu)避雷線柱高45m；3)220kV14.5m高出架構(gòu)線：架構(gòu)避雷針高25m,避雷線柱高21m；4）獨(dú)立避雷針高45m。（2）接地。變電站的接地裝置設(shè)計(jì)與站址區(qū)域土壤電阻率短路入地電流只值有很大關(guān)系，故詳細(xì)工程根據(jù)實(shí)際條件設(shè)計(jì)。接地裝置材料目前重要有銅材和鍍鋅扁鋼。選材對接地電阻值幾乎無影響重要原因決定于土壤腐蝕性和接地裝置的使用年限，全GIS變電站占地較小，且GIS裝置接地規(guī)定較高，可優(yōu)先選用銅材。8電氣設(shè)備布置及配電裝置在500kV變電站設(shè)計(jì)中，各電壓等級配電裝置的安全凈距，包括A1值，A2值B1值，B2值，C值和D值確實(shí)定均嚴(yán)格執(zhí)行[9]《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DLT5352-的規(guī)定，滿足與檢修作業(yè)有關(guān)的規(guī)程的規(guī)定。此外所有斷面圖中示意的設(shè)備支架或設(shè)備基礎(chǔ)的高度僅為參照值，實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)不一樣的設(shè)備的實(shí)際狀況及安全凈距的規(guī)定來核定。8.1500kV配電裝置對應(yīng)于不一樣的電氣主接線方案，并考慮不一樣的變壓器進(jìn)串方式，本設(shè)計(jì)中的方案。500kV配電裝置為一種半接線，串內(nèi)采顧客外GIS設(shè)備，Z行布置，母線采用分相高式布置，線路及主變側(cè)的避雷器和CVT采用常規(guī)設(shè)備。配電裝置東西向一列式布置，500kV配電裝置遠(yuǎn)景8回出線均向北，為了盡量減少GIS管道的長度，出線考慮高下架2排出線架構(gòu)，北側(cè)靠近圍墻處為高24m，寬26m的出現(xiàn)架構(gòu)，三相懸掛4000A，1mH阻波器；南側(cè)的37m高，26m寬的出線架構(gòu)，考慮維護(hù)以便采用座式阻波器；出現(xiàn)相間距離為7m相地距離為6m。主變位于配電裝置南側(cè)，主變引線運(yùn)用出線架作為一端掛點(diǎn)，另一端接在主變構(gòu)架上，500kV配電裝置大大簡化。假如需要向東、西側(cè)出線，則可在500kV配電裝置場地東、西側(cè)分別設(shè)東、西向