電力系統(tǒng)畢業(yè)論文-220kv降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)

沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)文關(guān)220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)-TOC\o"1-3"\h\u16293中文摘要 I27876Abstract II31398第一部分原始資料分析 131027第一章引論 1307191.1電力系統(tǒng)的一般概念 1303171.2變電所的作用和工作原理及分類 13103第二章概論 3214482.1設(shè)計(jì)的基本要求說明 3285452.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及要求 423912第二部分說明書 617643第一章主變壓器的選擇 6239111.1主變?nèi)萘窟x擇的有關(guān)規(guī)定及原則 6160841.2本設(shè)計(jì)主變壓器的選擇 74636第二章電氣主接線選擇 823112.1概述 829922.2主接線的設(shè)計(jì)原則及基本要求 8246852.3電氣主接線的選擇 921308第三章短路電流計(jì)算 14210313.1短路電流計(jì)算的目的： 1441103.2電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件： 1493013.3設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 1717340第四章高壓電氣設(shè)備的選擇 18159384.1電氣設(shè)備選擇的一般要求： 18154094.2電氣設(shè)備的選擇 19211994.3母線的選擇 2048344.4隔離開關(guān)的選擇 23264484.5電流互感器的選擇 2327514.6電壓互感器的選擇 24251474.7避雷器的選擇 2527296第五章配電裝置 27267075.1高壓配電裝置和設(shè)計(jì)原則及要求: 2782625.2設(shè)備的配置 28174665.3配電裝置的選擇： 296177第六章防雷保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì) 30132046.1概述 3036036.2防雷保護(hù)的有關(guān)規(guī)定 3088666.3防雷保護(hù)設(shè)計(jì)所需資料： 3077276.4直擊雷過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 3113197第七章繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置規(guī)劃設(shè)計(jì) 32867.1繼電保護(hù)配置的作用和要求： 32175397.2變壓器保護(hù)的配置 32176177.3母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù) 33143547.4線路的保護(hù)裝置 34127357.5自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì) 3631390第三部分計(jì)算書 3911713第一章短路計(jì)算 3973661.1網(wǎng)絡(luò)化簡 39249242.1斷路器的選擇計(jì)算 467639第三章避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算 57194853.1避雷針的定位及針距 58201843.2單根避雷針的保護(hù)半徑計(jì)算 59132983.3多根等高避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算 5915092參考文獻(xiàn) 6218535致謝 63

中文摘要電是能量的一種表現(xiàn)形式，電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的動(dòng)力，并廣泛應(yīng)用到一切生產(chǎn)部門和日常生活方面。電能有許多優(yōu)點(diǎn)：首先，它可簡便地轉(zhuǎn)變成另一種形式的能量。例如，工廠中的電動(dòng)機(jī)，就是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，拖動(dòng)各種機(jī)械；又如我們常用的電燈，是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，滿足照明需要。其次，電能經(jīng)過高壓輸電線路，還可輸送很長的距離，供給遠(yuǎn)方用電。另外，許多生產(chǎn)部門用電進(jìn)行控制，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。因此可見，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，而且電力必須先行，才能滿足工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。我國的電力工業(yè)發(fā)展也很快，自70年代初，第一臺(tái)300MW機(jī)組數(shù)投運(yùn)至1988年底，投產(chǎn)600MW機(jī)組以來，電力工業(yè)發(fā)展又上了一個(gè)新臺(tái)階。在建的發(fā)電廠容量已達(dá)2700MW。330～500kV輸變電系統(tǒng)正在逐步擴(kuò)大。到1991年底，全國裝機(jī)總?cè)萘恳殉^150000MW，年發(fā)電量已達(dá)6774.94億kw?h。電力系統(tǒng)是國民經(jīng)濟(jì)的重要能源部門，而變電所的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。熟悉各種設(shè)計(jì)規(guī)程和設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)過程中要針對(duì)變電所的規(guī)模和形式，具體問題具體分析。本論文介紹了文關(guān)220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)任務(wù)上來看，共分為七大步驟。即，1、選擇本變電所主變壓器的型號(hào)、容量和臺(tái)數(shù)。2、設(shè)計(jì)本變電所電氣主接線的基本形式。3、進(jìn)行短路電流計(jì)算。4、進(jìn)行主要電氣設(shè)備的選擇。5、進(jìn)行本變電所高壓配電裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)。6、進(jìn)行本變電所繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)。7、進(jìn)行本變電所防雷保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)等七大步驟，本論文結(jié)合電氣的有關(guān)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是我們在校期間進(jìn)行的最后一個(gè)非常重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是我們學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行設(shè)計(jì)（或研究）的綜合性訓(xùn)練，同時(shí)還是我們將來走向工作崗位而奠定的基本實(shí)踐。通過本次設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力，以便更好地適應(yīng)工作的需要。其設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合相關(guān)的參考文獻(xiàn)進(jìn)行編寫，由于水平有限，難免會(huì)有錯(cuò)誤疏漏之處，請參閱老師多給予批評(píng)指正。關(guān)鍵字：變電所、變壓器、電氣主接線、電氣設(shè)備、繼電保護(hù)、防雷保護(hù)等。AbstractElectricenergyisaformofexpression,thepowerofindustrialandagriculturalproductionhasbecomeanindispensabledrivingforce,andwidelyappliedtoallaspectsofdailylifeandproductiondepartments.Energyhasmanyadvantages:First,itcanbeeasilyconvertedintoanotherformofenergy.Forexample,factoriesinthemotoristheelectricenergyintomechanicalenergyconversion,dragmachinery;Also,weusedtheElectricCompany,isthepowertochangesolarenergytomeetthelightingneeds.Second,ahigh-voltagepowertransmissionlines,butalsoconveyingaverylongdistance,thedistanceofelectricitysupply.Inaddition,manyproductionsectorsofelectricitytocontrol,easytoautomateandimproveproductqualityandeconomicefficiency.Sothat,thepowerindustryinthenationaleconomyasaveryimportantposition,andpowermustbeinordertomeettheneedsofindustrialandagriculturaldevelopment.China'spowerindustrydevelopmentsoon,sincetheearly1970s,thefirst300MWunitforafewshippedtotheendof1988,the600MWunithasbeenputintooperation,electricityandindustrialdevelopmentonanewlevel.Capacitybuildingofpowerplantshasreached2700MW.330~500kvpowertransmissionsystemisbeinggraduallyexpanded.Totheendof1991,thetotalinstalledcapacityofover150000MW,thegenerationcapacityhasreached677.494billionkw.h.Powersystemisanimportantenergysectorinthenationaleconomy,andtheelectricitysubstationwasdesignedinthebuildingindustryessentialtoaproject.Designfamiliarwiththevariousprotocolsanddesignprinciples,thedesignprocesstoaddressthescaleandformofsubstations,concreteanalysisofconcreteproblems.Thispaperintroducedthebuck,Commissionerof220kVelectricsubstationofthepreliminarydesign,designtasksfromthepointofview,isdividedintosevensteps.Thatis,1,choiceofthemaintransformersubstationofthemodels,capacityandnumberofTaiwan.2,thedesignoftheelectricalsubstationmainconnectionofthebasicform.3,ashort-circuitcurrentcalculation.4,amajorelectricalequipmentchoice.5,thehigh-voltagepowerdistributionsubstationplanninganddesignofthedevices.6,thesubstationprotectionandautomaticdevicesoftheplanninganddesign.7,LightningProtectionofthesubstationplanninganddesign,suchassevensteps,thispaperwiththeelectricaldesignonapointoforder.Thedesignisinschoolduringthelastaveryimportantpartofacomprehensivepracticeteaching,butalsofulluseofourstudentshavelearnedbasictheories,professionalknowledgetopracticalproblemstodesign(orresearch)integratedtraining,isalsoourfutureJobsandtolaythebasicpractice.Throughthisdesigncanbeenhancedbytheknowledgeweusetoexplaintheactualcapacityandabilitytoinnovateinordertobettermeettheneedsoftheirwork.Thedesignelementsassociatedwiththereferencetothepreparation,thelimitedlevel,itisinevitabletherewillbeerrorsofomission,pleaserefertotheteachertogivemorecriticismcorrection.Keyword:substations,transformers,themainelectricalwiringandelectricalequipment,protection,mineprotection.

引言發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)三年所學(xué)理論知識(shí)，獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的初步能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，針對(duì)220/60kV降壓變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。本次設(shè)計(jì)主要是一次變電所電氣部分的設(shè)計(jì)，并做出闡述和說明。論文包括選擇變電所的主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和形式，選擇待設(shè)計(jì)變電所所含有的各種電氣設(shè)備及其各項(xiàng)參數(shù)，并且通過計(jì)算，詳細(xì)的校驗(yàn)了各種不同設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，并對(duì)其選擇進(jìn)行了詳盡的說明。同時(shí)經(jīng)過變壓器的選擇和變電所所帶負(fù)荷情況，確定本變電所電氣主接線方案和高壓配電裝置及其布置方式，同時(shí)根據(jù)變電所的電壓等級(jí)及其在電力網(wǎng)中的重要地位進(jìn)行繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì)，最后通過對(duì)主接線形式的確定及所選設(shè)備的型號(hào)繪制變電所的斷面圖、平面圖、和主接線圖，同時(shí)根據(jù)所繪制的變電所平面圖計(jì)算變電所屋外高壓配電裝置的防雷保護(hù)。本設(shè)計(jì)的所有圖紙都是計(jì)算機(jī)繪制而成，最后按照要求進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)成品打印。論文包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書兩部分，并附有四張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙（電氣主接線圖一張、變電所斷面圖兩張、平面布置圖一張），可為以后的設(shè)計(jì)做些參考，同時(shí)能夠比較直觀的反映本設(shè)計(jì)變電所的整體全貌。設(shè)計(jì)書編寫過程中曾遇到過各種各樣的問題和困難，指導(dǎo)老師給予了寶貴的意見的精心指導(dǎo)，在此表示深切的謝意。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)書中難免會(huì)有錯(cuò)誤和不足之處，懇請老師批評(píng)指正。第一部分原始資料分析第一章引論1.1電力系統(tǒng)的一般概念電能是社會(huì)主義建設(shè)和人民生活不可缺少的重要的能源，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，電能是由發(fā)電廠供給，因?yàn)榭紤]經(jīng)濟(jì)原因，發(fā)電廠大多建在動(dòng)力資源比較豐富的地方，而這些地方又常遠(yuǎn)離大中性城市和工廠企業(yè)，這樣需要遠(yuǎn)距離輸送，經(jīng)過升、降壓變電所進(jìn)行轉(zhuǎn)接，在進(jìn)一步的將電能分配到用戶和生產(chǎn)企業(yè)。由于電力電能的重要特點(diǎn)是不能儲(chǔ)存，因此電力電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用是同時(shí)進(jìn)行的，于是電力電能從生產(chǎn)到使用就構(gòu)成一個(gè)整體，而由電力電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用的發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路及各種用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體就稱為電力系統(tǒng)1.1.1對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求a.保證供電的可靠性電力系統(tǒng)的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危機(jī)人身和設(shè)備的安全運(yùn)行，造成十分嚴(yán)重的后果，給國民經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的損失，因此，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行首先要保證供電的可靠性。根據(jù)用戶本身的重要程度可將負(fù)荷分為三類：第一類負(fù)荷：將中斷供電會(huì)造成人身事故、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢，生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)，人民生活混亂，政治影響大等的用戶以及軍工系統(tǒng)劃屬為第一類負(fù)荷，是重要負(fù)荷；第二類負(fù)荷：將中斷供電會(huì)造成大量減產(chǎn)，人民生活會(huì)受到影響的用戶劃屬為第二類負(fù)荷；第三類負(fù)荷：除一、二類負(fù)荷以外的一般用戶屬于第三類負(fù)荷；電力系統(tǒng)供電的可靠性，首先是保證第一類負(fù)荷，然后才保證第二類負(fù)荷，最后才是第三類負(fù)荷b.保證良好的電能質(zhì)量c.提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性d.保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行1.2變電所的作用和工作原理及分類1.2.1變電所的作用和工作原理變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它是變換和調(diào)整電壓、變換和分配電能的場所，往往擔(dān)負(fù)著向用電設(shè)備直接供電的任務(wù)變電所一般由變壓器、配電裝置（包括高低壓開關(guān)、電壓和電流互感器、避雷器、母線等設(shè)備）及相應(yīng)的各種構(gòu)筑物，控制和信號(hào)設(shè)備，繼電保護(hù)裝置和測量儀表，通訊及電源設(shè)備，導(dǎo)線及電纜等組成。有些變電所考慮母線的功率因數(shù)較低，還裝有電力電容器組靜止補(bǔ)償裝置或調(diào)相機(jī)等設(shè)備上述設(shè)備中，除控制與信號(hào)部分，繼電保護(hù)裝置，測量儀表，控制電源和通訊等設(shè)備外，其余部分稱為一次設(shè)備，由一次設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng)1.2.2變電所的分類按電壓的升降分類，分為升壓變電所和降壓變電所兩大類。升壓變電所多與發(fā)電廠建在一起，又稱為發(fā)電廠升壓站，它把發(fā)電機(jī)電壓升高，經(jīng)高壓輸電線路把電能送到遠(yuǎn)處的負(fù)荷區(qū)，或與其他的高壓變電所聯(lián)結(jié)成統(tǒng)一的電力網(wǎng)系統(tǒng)。降壓變電所按性質(zhì)和規(guī)模將劃分為區(qū)域變電所、地方變電所、終端變電所三種Ⅰ、區(qū)域變電所（一次變）主要特點(diǎn)是電壓等級(jí)高，進(jìn)出回路多，變壓器容量大，在系統(tǒng)中地位比較重要。其高壓側(cè)均在110kV以上，低壓側(cè)也在35kV以上，它由大電網(wǎng)供電，通過降壓后主要向地方變電所供電Ⅱ、地方變電所（二次變）地方變電所多由區(qū)域變電所或發(fā)電廠供電，主要向終端變電所供電，它的高壓側(cè)一般為10—110kV，低壓側(cè)多為6—10kVⅢ、區(qū)域變電所多是工礦企業(yè)變電所和農(nóng)村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電所，它的高壓側(cè)多為10--35KV，低壓側(cè)為3—10kV和0.4/0.22kV系統(tǒng)。終端變電所主要由地方變電所或發(fā)電廠供電，降壓后直接向各種用電設(shè)備供電本次設(shè)計(jì)的變電所是高壓側(cè)為220kV，低壓側(cè)為60kV的終端變電所第二章概論2.1設(shè)計(jì)的基本要求說明本次設(shè)計(jì)的為文關(guān)220kV降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)，電壓等級(jí)為220/60KV，220KV側(cè)有兩回進(jìn)線，60kV側(cè)有配出線路12回,并出線走廊寬闊。本變電所位于某城市南郊附近的平原地帶，平均海拔400米，交通方便，地區(qū)年平均溫度17℃，最高溫度40℃，最低溫度-16℃2.1.1電力系統(tǒng)接線方式如(圖2-1)所示：系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)均為汽輪發(fā)電機(jī)，送電線路均為架空線，單位長度正序電抗為0.4歐姆/公里。22×90KM2×60KM2×85.5MWXd=0.22×60KM2×85.5MWXd=0.2電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)750MVAX*=0.03（SJ=100MVA）220KV220KV22×100KM待設(shè)計(jì)的變電所待設(shè)計(jì)的變電所22×90MVAUd﹪=13.7COSCOSφ=0.8圖2-1電力系統(tǒng)接線方式2.1.260kV側(cè)負(fù)荷表如下：（重要負(fù)荷占總負(fù)荷的65﹪，同時(shí)率系數(shù)0.8，線損率為5﹪）序號(hào)負(fù)荷名稱最大符合（KW）功率因素出線方式出現(xiàn)回路數(shù)附注近期遠(yuǎn)期1紅旗機(jī)械廠9000150000.95架空2有重要負(fù)荷2農(nóng)機(jī)廠5000100000.95架空2有重要負(fù)荷3電視機(jī)廠400080000.95架空2有重要負(fù)荷4農(nóng)電一號(hào)300070000.95架空1有季節(jié)性重要負(fù)荷5農(nóng)電二號(hào)300070000.95架空1有季節(jié)性重要負(fù)荷6市區(qū)一號(hào)300060000.95架空2有重要負(fù)荷7市區(qū)二號(hào)300060000.95架空2有重要負(fù)荷8市區(qū)三號(hào)300060000.95架空1Ⅲ類負(fù)荷食品廠300050000.95架空1Ⅲ類負(fù)荷2.1.3其它條件a.線損率取5%。b.負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)取0.9。c.有負(fù)荷率取0.75；無功負(fù)荷率取0.8。d.要求變電所的平均功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上。2.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及要求從負(fù)荷表中可看出，重要負(fù)荷所占的比例較大，所以對(duì)可靠性要求高，對(duì)本次設(shè)計(jì)的變電所，盡量考慮設(shè)備少，投資適當(dāng)，占地面積小，高壓電器設(shè)備維護(hù)量小，運(yùn)行方式靈活，滿足遠(yuǎn)景規(guī)劃2.2.1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容a.分析設(shè)計(jì)任務(wù)書中給定的基本條件。b.選擇本變電所的主變壓器（確定變壓器的型式、臺(tái)數(shù)、容量、變壓比）。c.選擇本變電所的電氣主接線。d.短路電流計(jì)算。e.選擇電氣設(shè)備（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補(bǔ)償電容器）。f.配電裝置設(shè)計(jì)。g.繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置規(guī)劃設(shè)計(jì)。h.過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)。2.2.2設(shè)計(jì)的主要要求要求寫出不少于15000字的設(shè)計(jì)說明書一份，設(shè)計(jì)計(jì)算書一份，并繪制出下列圖紙：a.變電所電氣主接線圖一張；b.屋外配電裝置平面一張；c.屋外配電裝置斷面圖一張；（畫兩個(gè)斷面）第二部分說明書第一章主變壓器的選擇在各級(jí)電壓等級(jí)的變電所中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓、進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?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。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。因此，在確保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。1.1主變?nèi)萘窟x擇的有關(guān)規(guī)定及原則A、主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ161—85有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。B、主變臺(tái)數(shù)的確定：為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，但一般不超過兩臺(tái)。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。對(duì)大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)安裝2-4臺(tái)主變。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至少能保證所供一及負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60%-75%。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。C、變壓器形式的選擇：(1)變壓器一般采用三相變壓器，若因制造和運(yùn)輸條件限制，在220KV的變電所中，可采用單相變壓器組。當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器時(shí)，應(yīng)考慮裝設(shè)備用相，當(dāng)主變超過一組，且各組容量滿足全所負(fù)荷的75%時(shí)，可不裝設(shè)備用相。(2)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器，對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)可回收。(3)兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除降壓負(fù)荷較大或與高、中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。(4)具有三種電壓的變電所，例如220kV，110kV，35kV一般采用三繞組變壓器。D、主變?nèi)萘康拇_定(1)為了正確的選擇主變?nèi)萘?，要繪制變電所的年及日負(fù)荷曲線，并以曲線得出的變電所的年、日最高負(fù)荷和平均負(fù)荷。(2)主變?nèi)萘康拇_定：凡裝有兩臺(tái)（組）及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)（組）事故停運(yùn)后，其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。即滿足SN≥0.7PZMAX。(PZMAX為綜合最大負(fù)荷)(3)應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。E、變壓器的冷卻方式：主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷，強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷，強(qiáng)迫油循環(huán)水冷，強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻，大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。F、主變壓器繞組的連接方式：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Y和△，高、中、低三側(cè)繞組組合要根據(jù)工程具體情況確定。1.2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，選擇本變電所的主變壓器：本變電所為地方一次變電所，可以選擇兩臺(tái)主變。因本地區(qū)交通方便，所以選擇三相變壓器。因?yàn)樾陆ㄗ冸娝?，而且低壓?fù)荷較大，所以選擇有載調(diào)壓變壓器。容量的確定：P1=20000+10000+20000+5000=55000kwP2=20000+5000=25000kwPmax1=P1*Kp*1.05=49087.5kwPmax2=P2*Kp*1.05=22312.5kwS1=Pmax1/cosφ1=49087.5/0.95=51671.1KVAS1=Pmax2/cosφ2=21250/0.9=24791.7KVAS=(S1+S2)*0.7=76462.8*0.7=53523.9KVA總安裝容量為53523.9kVA根據(jù)以上計(jì)算可選擇兩臺(tái)型號(hào)為SFPZ4-63000/220的有載調(diào)壓變壓器。其參數(shù)如表1-1：表1-1所選SFPZ4—63000/220變壓器的主要參數(shù)型號(hào)額定容量額定電壓(kV)連接組別損耗阻抗電壓空載電流冷卻方式(kW)（%）（%）SFPZ4-63000/220(kVA)高壓Yn,d11空載P0=7813.40.9強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷63000低壓負(fù)載Pk=29066第二章電氣主接線選擇2.1概述電氣主接線是多種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路。將電路中各種電氣設(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。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。主接線的確定對(duì)變電所的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)擬定等都有著密切的關(guān)系。由于發(fā)電、變電、輸配電和用電是同時(shí)完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞不僅影響電力系統(tǒng)和變電所本身，同時(shí)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)是一個(gè)綜合性問題。2.2主接線的設(shè)計(jì)原則及基本要求2.2.1主接線的設(shè)計(jì)原則根據(jù)《220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ2—88規(guī)定，變電所電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、電壓等級(jí)、回路數(shù)、所選設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷性質(zhì)等因素確定，滿足運(yùn)行可靠性，簡單靈活，操作方便，節(jié)約投資等要求。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，由于他們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)要求也不同。2）考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5-10年電力系統(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)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(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)。3）考慮負(fù)荷的重要性分布和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主界線的影響對(duì)一級(jí)負(fù)荷必須布兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電，三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電?？紤]主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，基于傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)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(duì)住接線的可靠性、靈活性要求低?？紤]備用容量的有無和大小對(duì)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)情況下的應(yīng)急要求。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同，例如：當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)，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。2.2.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求2.2.2.1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)可靠性的具體要求：a、斷路器檢修時(shí)，不影響對(duì)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(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷供電；c、盡量避免全部停運(yùn)的可能性。2.2.2.2靈活性滿足運(yùn)行、檢修要求和擴(kuò)建要求。2.2.2.3經(jīng)濟(jì)性主要是指投資省，占地面積小，能量損失小。2.3電氣主接線的選擇2.3.1主接線的預(yù)定方案本變電所電壓等級(jí)為220kV/60kV，220kV側(cè)進(jìn)線為2回；60kV側(cè)出線為12回。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、滿足靈活性和方便性、保證經(jīng)濟(jì)性的原則，初步擬定兩種主接線方案。2.3.2對(duì)220kV千伏側(cè)接線方式的論證220kV側(cè)擬采用雙母線接線和單母線分段帶旁路母線接線。雙母線接線接線簡圖見圖2-1；單母線分段帶旁路母線接線簡圖見圖2-2。兩種接線的比較如下：圖2-1雙母線接線圖2-2單母線分段帶旁路母線接線a、雙母線接線單斷路器的雙母線接線中，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，普遍適用于6～220kV電壓等級(jí)的配電裝置中，此接線有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）可以輪流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，全部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(duì)該隔離開關(guān)進(jìn)行檢修，不影響其它回路。（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配在某一組母線上，能夠靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式和潮流變化的要求。（5）擴(kuò)建方便。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)荷均勻分配，也不會(huì)引起原有回路的停電。（6）、便于實(shí)驗(yàn)。在個(gè)別回路需單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路單獨(dú)接至一組母線上。單斷路器的雙母線接線也有自己的缺點(diǎn)：（1）任一臺(tái)斷路器拒動(dòng)，將造成與該斷路器相連母線上其它回路的停電。（2）一組母線檢修時(shí)，全部電源及線路都集中在另一組母線上，若該母線再故障，將造成全停事故。（3）母聯(lián)斷路器故障，將造成配電裝置全停。（4）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為切換電器，容易發(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。b、單母線分段帶旁路母線接線單母線分段帶旁路母線的優(yōu)點(diǎn)為：接線簡單、清晰、操作方便、采用設(shè)備少、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。用斷路器把母線分段后，對(duì)重要負(fù)責(zé)用戶可以從不同的母線段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源，具有供電可靠性。檢修任一回路斷路器時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電。單母線分段帶旁路母線的缺點(diǎn)為：接線不夠靈活。當(dāng)母線與母線刀閘故障或檢修時(shí)，將造成一段母線停電。配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行操作復(fù)雜。分段斷路器用作旁路開關(guān)時(shí)，兩段母線并列運(yùn)行。但當(dāng)其一段母線故障時(shí)，整套配電裝置停止工作，在拉開分段刀閘時(shí)恢復(fù)無故障母線工作。斷路器與刀閘間的閉鎖復(fù)雜。根據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊》的要求，主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性，并在此基礎(chǔ)上考慮做到經(jīng)濟(jì)合理。（1）可靠性。本變電所用戶較多，負(fù)荷容量較大，要求供電可靠性較高。當(dāng)采用可靠性高的六氟化硫斷路器時(shí)，選擇雙母線接線就可以滿足可靠性的要求。（2）靈活性。采用雙母線接線，各個(gè)電源和回路的負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，可以靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種接線方式和潮流變化的需要。（3）經(jīng)濟(jì)性。單母線分段帶旁路接線比雙母線接線少用了斷路器以及隔離開關(guān)，投資相對(duì)減少，配電裝置的占地面積也大大減少，但可靠性有所降低。根據(jù)《220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ2—88規(guī)定，220kV配電裝置出線回?cái)?shù)在四回及以上時(shí)，宜采用雙母線或其他接線。本變電所220kV配電裝置進(jìn)線回?cái)?shù)為2回，主要從可靠性和靈活性考慮可以采用雙母線接線方式。綜合以上分析，本變電所220kV側(cè)選用雙母線接線方式2.3.360kV側(cè)接線方式的選擇與論證60kV側(cè)采用雙母線接線和雙母線帶旁路接線。雙母線接線接線簡圖見圖2-3；雙母線帶旁路母線接線簡圖見圖2-4。兩種接線的比較如下：圖2-3雙母線接線圖2-4雙母線帶旁路接線a、雙母線接線：雙母線接線的特點(diǎn)在220kV側(cè)接線方式選擇論證中已詳細(xì)說明，此處不再綴述。b、雙母線帶旁路接線：除了具有雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)外，雙母線帶旁路接線方式還具有許多其它的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)進(jìn)出線檢修時(shí)，可由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電。但當(dāng)設(shè)置了專用旁路斷路器后，設(shè)備的投資和配電裝置的占地面積都有所增加。根據(jù)《220500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ2—88規(guī)定，35～60kV配電裝置當(dāng)出線回?cái)?shù)為4～7回時(shí)，宜采用單母線接線；當(dāng)出線回?cái)?shù)為8回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。本變電所60出線為14回，且均為重要負(fù)荷，應(yīng)主要側(cè)重于可靠性和靈活性。綜合以上分析，本變電所60kV側(cè)選用雙母線帶旁路接線方式。第三章短路電流計(jì)算3.1短路電流計(jì)算的目的：1、電氣主接線比較；2、選擇導(dǎo)體和電器；3、確定中性點(diǎn)接地方式；4、計(jì)算軟導(dǎo)體的短路搖擺；5、確定分裂導(dǎo)線間隔棒的距離；6、驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓、跨步電壓；7、選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)出整定計(jì)算。3.2電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件：3.2.1基本假定短路電流實(shí)用計(jì)算中，可采用下列假設(shè)和原則：1、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；2、所用電源的電動(dòng)勢相位角相同；3、系統(tǒng)中的同步和異步電動(dòng)機(jī)均為理想電機(jī)；4、電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電壓大小發(fā)生變化；5、電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中5%負(fù)荷接在高壓母線上，5%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)；6、同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置；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(diǎn)的電弧阻抗和變壓器勵(lì)磁電流；9、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)；10、元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。11、輸電線路的電容略去不計(jì)；12、用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。3.2.2一般規(guī)定1、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式；2、選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響；3、選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大的地點(diǎn)。對(duì)帶電抗器的6～10kV出線與廠用分支線回路，除其母線與母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。4、導(dǎo)體和電器動(dòng)、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按兩相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的單項(xiàng)或兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按最嚴(yán)重的情況計(jì)算。3.2.3電路元件參數(shù)的計(jì)算高壓短路電流的計(jì)算一般只計(jì)及各元件的電抗，采用標(biāo)幺值。標(biāo)幺值為各電路元件有名值與基準(zhǔn)值之比。標(biāo)么值法：取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓計(jì)算用公式：發(fā)電機(jī)電抗：線路電抗：變壓器電抗：短路電流周期分量有效值：短路電流沖擊值：標(biāo)么值轉(zhuǎn)為有名值：3.2.4網(wǎng)絡(luò)變換如下圖：1、Δ/Y變換X1=X13×X12/（X13+X12+X23）X2=X12×X23/（X12+X13+X23）X3=X13×X23/（X13+X12+X23）2、Y/Δ變換X12=X1+X2+X1X2/X3X13=X1+X3+X1X3/X2X23=X2+X3+X2X3/X13.2.5等值電源的計(jì)算1、按個(gè)別變化變換計(jì)算當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有幾個(gè)電源時(shí)，可將條件相類似的發(fā)電機(jī)，按下述條件連接成一組，分別求出至短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。、（1）同形式且至短路點(diǎn)的電氣距離大致相等的發(fā)電機(jī)；（2）至短路點(diǎn)的電氣距離較遠(yuǎn)的同一類型和不同類型的發(fā)電機(jī)；（3）直接連接短路上的發(fā)電機(jī)。2、按同一變化計(jì)算當(dāng)僅計(jì)算任一時(shí)間t的短路電流周期分量，各電源的發(fā)電機(jī)形式，參數(shù)相同且距短路點(diǎn)的電氣距離大致相等時(shí)，可將各電源合并為一個(gè)總的計(jì)算電抗。3.2.6三相短路電流周期分量計(jì)算1、無限大電源供給的短路電流當(dāng)供電電源為無窮大或者計(jì)算電抗=3.45時(shí)，不考慮短路電流周期分量的衰減。2、有限電源供給的短路電流先將電源對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗，歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗，然后按值查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，或查發(fā)電機(jī)的運(yùn)算曲線數(shù)字表，即可得到短路電流周期分量的標(biāo)幺值。3.2.7沖擊電流的計(jì)算三相短路發(fā)生后的半個(gè)周期（t=0.01s）短路電流的瞬時(shí)值達(dá)最大，稱為沖擊電流。其值近似計(jì)算為：3.2.8不同電流代表的意義計(jì)算各種短路電流值的目的:計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和檢驗(yàn)電氣設(shè)備，整定繼電保護(hù)裝置等。通常需要計(jì)算下列各種短路電流值。--次暫態(tài)短路電流（即三相短路電流周期分量第一周期的有效值）用來作繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定斷流量。--三相短路電流第一周期全電流有效值，用來校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定以及斷路器的額定斷流量。--三相短路沖擊電流（即三相短路電流第一周期全電電流幅值）用來校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。--三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值，用來校驗(yàn)電器和載流部分的熱穩(wěn)定。3.3設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題1、為什么計(jì)算三相短路電流值？而不計(jì)算單相、兩相短路時(shí)電流值？因?yàn)橐话愎╇娤到y(tǒng)中已采取措施，使單相短路電流值不超過三相短路電流，而當(dāng)短路點(diǎn)離電源較遠(yuǎn)時(shí)，也就是當(dāng)＞0.6時(shí)，兩相短路電流值通常小于三相短路電流值，因而在短路電流計(jì)算中應(yīng)以三相短路電流計(jì)算作為基礎(chǔ)。2、應(yīng)用運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流時(shí)，不同類型的電源應(yīng)如何合并？在本次設(shè)計(jì)的變電所中，分別有四個(gè)電源點(diǎn)向變電所提供電源，三個(gè)為汽輪式發(fā)電機(jī)、一個(gè)為系統(tǒng)，這三個(gè)汽輪式發(fā)電的電源點(diǎn)屬于同類型的發(fā)電機(jī)特性，可以直接把這三個(gè)電源點(diǎn)合并成一個(gè)，在通過查運(yùn)算曲線求出各個(gè)在短路點(diǎn)的短路電流。第四章高壓電氣設(shè)備的選擇電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使電器主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在運(yùn)行電器選擇時(shí)，在安全、可靠的前提下，應(yīng)根據(jù)工程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，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體的選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.1電氣設(shè)備選擇的一般要求：總的原則：按照正常工作條件進(jìn)行選擇，按照短路條件進(jìn)行校驗(yàn)。一般原則：（1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；（2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)；（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；（4）應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該協(xié)調(diào)一致；（5）同類設(shè)備應(yīng)盡量較少品種；（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。技術(shù)條件：選擇的高壓電氣設(shè)備，應(yīng)能在長期工作的條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。4.1.1電壓：選用的電氣設(shè)備允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即Umax≥Ug4.1.2電流:選用的電氣設(shè)備額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即：Ie≥Ig由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電氣設(shè)備沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)電流的要求。4.1.3機(jī)械荷載所選電氣設(shè)備端子的允許荷載，應(yīng)大于電氣設(shè)備引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。校驗(yàn)的一般原則：電壓在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；在工作電壓和過電壓的作用下，電氣設(shè)備內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。4.1.4環(huán)境條件:變電所在選擇設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)，海拔高度、地震強(qiáng)度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。本次設(shè)計(jì)的變電所的年平均氣溫為16度，在其它條件上無特殊要求。4.1.5環(huán)境保護(hù)：選用電器，尚應(yīng)注意電器對(duì)周圍環(huán)境的影響，根據(jù)周圍環(huán)境的控制標(biāo)準(zhǔn)，要對(duì)制造部門提出必要的技術(shù)要求。磁干擾；噪音。4.2電氣設(shè)備的選擇電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，由于用途和工作條件各異，它們具體選擇方法也就不盡相同，但基本要求是相同的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常條件進(jìn)行選擇，按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。1．按正常工作條件選擇:額定電壓：Ue≥Uew額定電流：Ie≥Igmax按短路條件校驗(yàn)：（1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)是要求所選的導(dǎo)體和電器當(dāng)短路電流通過時(shí)，所能達(dá)到的最高溫度不應(yīng)超過導(dǎo)體和電器的短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度，即：Qu≤Qr；I2∞tdz≤Ir2tr；（2）短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械應(yīng)力的能力。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為： Ish≤Ies;（3）短路電流的計(jì)算條件： 為使所選擇導(dǎo)體具有足夠的可靠性，經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需要，對(duì)導(dǎo)體和電器進(jìn)行校驗(yàn)的短路電流應(yīng)滿足下列條件：計(jì)算時(shí)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。所用接線方式，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)僅按切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式；機(jī)組容量較大，短路的種類可按三相短路考慮；短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式下，通過導(dǎo)體和電器的短路電流為最大的地點(diǎn)。短路計(jì)算時(shí)間，校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間，驗(yàn)算熱穩(wěn)定的計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間之和，既式中：斷路器全開斷時(shí)間；：后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；：斷路器固有分閘時(shí)間；：斷路器燃弧時(shí)間，對(duì)少油斷路器為0.04-0.06s,對(duì)和壓縮空氣斷路器為0.02-0.04s。4.3母線的選擇4.3.1母線材料的選擇屋外配電裝置中的母線，應(yīng)根據(jù)下列條件選擇和校驗(yàn)：1、母線材料、截面形狀和布置方式的選擇(1)因?yàn)殇X的成本低，而普遍使用鋁母線。(2)常用的母線截面形狀有矩形、槽形和管形。其中矩形截面優(yōu)點(diǎn)是散熱面積大，便于固定和連接，但電流集膚效應(yīng)強(qiáng)烈，常用于容量為50MW及以下的發(fā)電機(jī)或容量為60MW及以下的降壓變壓器10.5kV側(cè)的引出線及配電裝置；槽形截面母線具有機(jī)械強(qiáng)度好、截流量大，集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)。當(dāng)回路正常工作電流在4～8kA時(shí)，一般選用槽形母線；管形截面機(jī)械強(qiáng)度高、集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)，且電暈放電電壓高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水冷卻，從而使截流量大增，所以，管形母線可用于8KA以上的大電流母線和110kV及以上的配電裝置母線。(3)母線的散熱條件和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方式有關(guān)。其布置方式可分為支持式和懸掛式。支持式使用是和母線工作電壓的支持絕緣子把母線固定在鋼架或墻板等建筑物上。采用水平布置方式。2、母線截面尺寸的選擇其允許電流Ie應(yīng)等于或大于流過導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，即：Ie≥KIgmax(K修正系數(shù))導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面S為：S=Igmax/JIgmax正常時(shí)最大持續(xù)工作電流（A）J經(jīng)濟(jì)電流密度（A/m）電暈電壓校驗(yàn)：電暈臨界電壓應(yīng)大于最高工作電壓，即：>熱穩(wěn)定校驗(yàn)：裸導(dǎo)體進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：三相短路的最大電動(dòng)力為：當(dāng)三相母線水平布置且相間距離為acm時(shí)的電動(dòng)力。4.3.2高壓斷路器的選擇在各種電壓等級(jí)中變電所的設(shè)計(jì)中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路的條件下，對(duì)短路電流有足夠的遮斷能力。高壓斷路器的選擇條件：額定電壓選擇: 額定電流選擇 開斷電流選擇短路關(guān)合電流的選擇熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器種類和型式的選擇本次設(shè)計(jì)的變電所為220/60變電所，有220kV和60kV兩個(gè)電壓等級(jí)，根據(jù)規(guī)程規(guī)定：在35KV～220KV電壓等級(jí)的配電裝置中，主要選用少油斷路器、SF6斷路器和空氣斷路器。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，但其結(jié)構(gòu)簡單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整需求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高，操動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。下面主要在結(jié)構(gòu)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(duì)這三種斷路器進(jìn)行了比較。類別結(jié)構(gòu)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，油主要用作滅弧介質(zhì)，對(duì)地絕緣主要依靠固體介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單制造方便；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)；積木式結(jié)構(gòu)，可制成各種電壓等級(jí)產(chǎn)品開斷電流大，對(duì)35KV以下可采用并聯(lián)回路以提高額定電流；35KV以上為積木式結(jié)構(gòu)；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，需配備一套油處理裝置壓縮空氣斷路器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝和材料要求高；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斷路器結(jié)構(gòu)簡單，但工藝及密封要求嚴(yán)格，對(duì)材料要求高；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，可適于各種工況開斷；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，壽命長斷路器安裝使用場所選型參考如下表：特點(diǎn)場所電壓等級(jí)可選用的主要型式型號(hào)配電裝置110～330kVSF6斷路器空氣斷路器少油式斷路器SW4-110～330SW6-110～330KW4-110～330KW5-110～330LW-110～3304.4隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所中常用的電器，他需與斷路器配套使用，但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。4.4.1隔離開關(guān)的主要用途：隔離電壓倒閘操作分、合小電流4.4.2隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇條件：1．按額定電壓選擇：2．按額定電流選擇：3．按開斷電流選擇：4．按短路關(guān)合電流選擇： 5．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 隔離開關(guān)對(duì)配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用條件等因素進(jìn)行綜合技術(shù)比較后確定。220kV及以下屋外配電裝置中常采用雙柱式隔離開關(guān)。4.5電流互感器的選擇互感器（包括電流互感器TA和電壓互感器TV）的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確的反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。4.5.1互感器的作用：一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V）和小電流（5A或1A），使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。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。4.5.2準(zhǔn)確度等級(jí)和副邊負(fù)荷選擇為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級(jí)。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對(duì)準(zhǔn)確級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)選擇電流互感器，具體要求如下： 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，其準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)。 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，其準(zhǔn)確度等級(jí)為1。 3、供指示被測數(shù)值是否存在或大致估計(jì)被監(jiān)視數(shù)值的表計(jì)用的電流互感器，其準(zhǔn)確度等級(jí)為3或10級(jí)。4.5.3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： 式中：Ue、Ie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.電流互感器準(zhǔn)確級(jí)和額定容量的選擇為了保證互感器的準(zhǔn)確性，互感器二次側(cè)所接負(fù)荷不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量,5.熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)≥QkIes≥ish4.6電壓互感器的選擇4.6.1電壓互感器應(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。35~110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器，220kV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)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。2.按一次回路電壓選擇為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（0.8～1.2）Uc范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足下列條件：1.2Uel＞Ul＞0.8Uel3.按二次回路電壓選擇：電壓互感器二次側(cè)額定電壓必須滿足繼電保護(hù)裝置和測量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選：線圈副線圈接成開口三角形的副邊線圈高壓側(cè)接法接于原邊線電壓上接于原邊相電壓上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中副邊電壓（V）1001004.按準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇在選擇時(shí)，首先根據(jù)儀表和繼電器的接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各項(xiàng)負(fù)荷大小，再按所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。對(duì)應(yīng)于測量儀表所要求的最高準(zhǔn)確級(jí)的電壓互感器的額定二次容量Se2應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷容量即：Se2≥S2。4.7避雷器的選擇4.7.1避雷器的安裝地點(diǎn)選擇1、配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。2、220kV及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。3、下列情況下的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開關(guān)時(shí)。2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。3）110～220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。4.7.2中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的閥型避雷器選擇滅弧電壓UmlUml>kmUxg式中km:一般取km=1工頻放電電壓下限UgfxUgfx>1.68Uxg工頻放電電壓上限Ugfs和殘壓Ubc5的選擇Ugfs<1.15UgsUbc5<1/kUcs式中:Ugs:變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓Ubc5:避雷器在時(shí)的殘壓Ucs:變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓K:配合系數(shù)，對(duì)普通閥型避雷器取k=1.1對(duì)磁吹閥型避雷器K=1.234.7.3變壓器中性點(diǎn)氧化鋅避雷器的選擇1、變壓器中性點(diǎn)絕緣的沖擊試驗(yàn)電壓與氧化鋅避雷器1kA雷電沖擊殘壓之間應(yīng)至少有20%的裕度。2、變壓器中性點(diǎn)絕緣的工頻試驗(yàn)電壓乘以沖擊系數(shù)后氧化鋅避雷器的操作電流下的殘壓之間有15%的裕度。3、氧化鋅避雷器的額定電壓不應(yīng)低與系統(tǒng)最高相電壓如有困難時(shí)至少不低于0.6Uxg。第五章配電裝置配電裝置是指發(fā)電廠或變電所的電氣主接線中的所有開關(guān)電器,載流導(dǎo)體和輔助設(shè)備按照一定要求建造而成的,用來接受和分配電能的電工建筑物.配電裝置的形式與電氣主接線、周圍環(huán)境等因素有關(guān)，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種。5.1高壓配電裝置和設(shè)計(jì)原則及要求:配電裝置是變電所的一個(gè)重要組成部分，電能的匯集和分配是通過各級(jí)電壓的配電裝置實(shí)現(xiàn)的，因此，在設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)應(yīng)滿足以下的要求： 保證工作的可靠性和防火性的要求。保證工作人員的人身安全。保證操作、維護(hù)、檢修的方便。在保證安全可靠的條件下，應(yīng)盡量降低配電裝置的造價(jià)，減少有色金屬和鋼材的消耗，并應(yīng)減少占地面積，除此之外配電裝置還應(yīng)有擴(kuò)建的可能性。配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定的。各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無論正常或過電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。屋內(nèi)、外配電裝置中各項(xiàng)安全凈距尺寸，在《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中被分為A、B、C、D、E五項(xiàng)，作主設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)的根據(jù)，其中A值是基礎(chǔ)，其余各值是在A值的基礎(chǔ)上，加上運(yùn)行維護(hù)、搬運(yùn)和檢修工具活動(dòng)范圍及施工誤差等尺寸而得。各項(xiàng)凈距數(shù)值可查閱有關(guān)規(guī)程。在配電裝置的具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循《電力工業(yè)管理辦法》、《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等有關(guān)規(guī)定，高壓配電裝置設(shè)計(jì)的一般原則：節(jié)約用電。運(yùn)行安全和操作巡視方便。便于檢修和安裝。節(jié)約材料，降低造價(jià)。屋外配電裝置與屋內(nèi)配電裝置的比較，所具有的特點(diǎn)：屋外配電裝置的土建工程量少，施工時(shí)間短，節(jié)省建筑材料，降低了基建投資。相鄰回路電器之間的距離較大，大大減少了事故蔓延的危險(xiǎn)性。巡視檢查清楚，便于擴(kuò)建和設(shè)備更新。維護(hù)操作不方便，因?yàn)楦綦x開關(guān)的操作以及對(duì)各種開關(guān)電器的巡視檢查，在任何天氣條件都必須在露天進(jìn)行。占地面積大。屋外配電裝置根據(jù)電器和母線布置的高度可分為中型、高型和半高型等型式。中型配電裝置是所有開關(guān)電器都安裝在較低的基礎(chǔ)和支架上，母線一般采用餃線和懸垂絕緣子串組成，懸掛在門型構(gòu)架上，母線水平面高于開關(guān)電器的水平面。高型配電裝置是指開關(guān)電器分別安裝在幾個(gè)水平面內(nèi)，斷路器安裝在地面基礎(chǔ)支架上，母線隔離開關(guān)在斷路器之上，主母線又在母線隔離開關(guān)之上或兩組母線上下重疊，母線一般采用絞線和懸垂絕緣子串懸掛在構(gòu)架上。其特點(diǎn)是布置緊湊、集中，占地面積小，操作維護(hù)條件差兩組母線隔離開關(guān)分層操作，路徑較長，易引起誤操作。半高型配電裝置指其布置處于中型和高型配電裝置之間，既僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置。此外，還要設(shè)置搬運(yùn)通道，為了便于變壓器等笨重的設(shè)備。當(dāng)變壓器的油量超過1000公斤時(shí)，為了防止事故時(shí)，油的燃燒和蔓延，應(yīng)在其下面設(shè)置能容納20％油量的儲(chǔ)油池，儲(chǔ)油池的尺寸一般比變壓器外殼尺寸大1米，池內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于250mm的卵石層。5.2設(shè)備的配置5.2.1隔離開關(guān)的配置：1、接在變壓器引出線上或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。2、接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)。3、短路器兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器是隔離電流。4、中性點(diǎn)直接接地的普通形式變壓器均宜配置隔離開關(guān)。5.2.2電壓互感器的配置：1、電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線有關(guān)，應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。2、60～220kV電壓等級(jí)的每組主接線的三相應(yīng)電壓互感器3、當(dāng)需監(jiān)視和檢測線路上有、無電壓時(shí)，出線側(cè)的一組上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。5.2.3電流互感器的配置：1、凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)和自動(dòng)化的要求。2、在未裝設(shè)斷路器的發(fā)電機(jī)和變壓器中性點(diǎn)，應(yīng)裝設(shè)電流互感器。3、對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置，對(duì)非直接接地系統(tǒng)依具體要求配置兩相或三相。5.2.4接地刀閘的配置：1、為保證電器和母線的檢修安全，35kV以上每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè)1～2組接地刀閘，兩組接地刀閘間距適中，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)開關(guān)上，也可裝設(shè)于其它母線回路。2、63kV及以上的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置一組接地隔離開關(guān)，雙母線接地兩組母線隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地隔離開關(guān)。3、旁路母線一般裝設(shè)一組接地隔離開關(guān)，裝設(shè)在旁路隔離開關(guān)的旁路線線側(cè)。4、63kV及以上主變母線隔離開關(guān)的主變側(cè)宜裝設(shè)一組接地隔離開關(guān)。5.2.5避雷器的配置：1、配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。2、220KV及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。3、下列情況下的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：（1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開關(guān)時(shí)。（2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。（3）110～220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。5.3配電裝置的選擇：本設(shè)計(jì)為220／60kV變電所，所以采用屋外配電裝置，本所采用分相中型布置，既隔離開關(guān)是分相直接布置在母線的正下方，此種方法采用LGJ300／30型母線配合剪刀式隔離開關(guān)，布置清晰、美觀，可省去大量構(gòu)架。同時(shí)選擇220kV出線和60kV出線兩個(gè)斷面圖。第六章防雷保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)6.1概述雷電引起的大氣過電壓將會(huì)對(duì)電氣設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電氣設(shè)備的安全。a、防止雷直擊于電氣設(shè)備上，一般采用避雷針，避雷線進(jìn)行保護(hù)b、對(duì)于60kV及以下的電氣設(shè)備，應(yīng)盡量減小感應(yīng)過電壓，一般電氣設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離可能遭到直擊雷的設(shè)備或物體增大電氣設(shè)備對(duì)電容或采用閥型避雷器的保護(hù)。c、防止從線路侵入的雷電波過電壓對(duì)電器設(shè)備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應(yīng)的進(jìn)線保護(hù)段進(jìn)行保護(hù)。6.2防雷保護(hù)的有關(guān)規(guī)定<<電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程>>規(guī)定:a、電壓為110kV以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架上。對(duì)于35～60kV的配電裝置，為防止雷擊時(shí)引起反擊閃絡(luò)的可能，一般采用獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù)。安裝避雷針的構(gòu)架支柱應(yīng)與配電裝置接地網(wǎng)相連。在避雷的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置接在地網(wǎng)上的連接處起到變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，沿接地線距離不得小于15m，在變壓器的門型構(gòu)架上，不得裝設(shè)避雷針。b、電壓為110kV及以上的屋外配電裝置，可將保護(hù)線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型構(gòu)架上，35～60kV的屋外配電裝置，如將保護(hù)線路的避雷線接在出線門型構(gòu)架上需滿足下列條件：(a)35～60kV出線門型構(gòu)架周圍半徑20m范圍內(nèi)的接地電阻不應(yīng)大于5Ω，當(dāng)土壤電阻率ρ≥104Ω.cm這個(gè)范圍內(nèi)，半徑可增大到30m。(b)線路終端桿塔接地電阻不大于10Ω。(c)在變壓器的6～10kV出口處裝設(shè)閥型避雷器。c、在選擇獨(dú)立避雷針的裝設(shè)地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。裝設(shè)獨(dú)立避雷針時(shí)，避雷針與配電裝置部分在地中與空氣中應(yīng)有一定的距離：(a)在地中，避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地網(wǎng)的地中距離Sd≥0.3R。其中：R—獨(dú)立避雷針的接地電阻，（Ω）在任何情況下，Sd不得小于3m。(b)在空氣中，獨(dú)立避雷針到配電裝置導(dǎo)電部分之間、發(fā)電廠和變電所電力設(shè)備接地部分、構(gòu)架接地部分之間的空氣中距離，應(yīng)符合下式要求：Sk≥0.3R+0.1h。式中：h—避雷針校驗(yàn)點(diǎn)的高度(m)，在任何情況下，Sk不得小于5m。6.3防雷保護(hù)設(shè)計(jì)所需資料：1、要求變電所附近氣象資料2、要求變電所主接線圖及電器設(shè)備布置圖3、其它需要保護(hù)的設(shè)備和設(shè)施4、變壓器入口電容6.4直擊雷過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)6.4.1避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算：rx的確定rx＝（h-hx）phx≥h/2rx＝（1.5h-2hx）phx≥h/2其中rx-避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑（m）hx—被保護(hù)物的高度h避雷針的高度當(dāng)h≤30時(shí)，p=1;120≥h>30時(shí)，p=5.5／hh>120m,p=5.5保護(hù)全面積的條件為D≤8hap其中D為通過由三支避雷針?biāo)纬傻娜切雾旤c(diǎn)圓的半徑，或以避雷針為頂點(diǎn)的四角形的對(duì)角線。

第七章繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置規(guī)劃設(shè)計(jì)7.1繼電保護(hù)配置的作用和要求：電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的結(jié)果：通過故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額引起的頻率降低，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過電壓，以及電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩等，都屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。造成電能質(zhì)量的破壞，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生事故的可能性外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而月選擇性的切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。這種保護(hù)裝置就是繼電保護(hù)裝置，其能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是：1.自動(dòng)、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；2.反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤操作。電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求是：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。7.2變壓器保護(hù)的配置7.2.1變壓器保護(hù)的配置原則變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置:1.反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)，容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，當(dāng)油箱內(nèi)不故障產(chǎn)生清為瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。2.相間短路保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)火電流速斷保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為6300kVA以下并列運(yùn)行的變壓器，以及10000kVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器加裝電流速斷保護(hù)（本設(shè)計(jì)不加裝電流速斷保護(hù)）容量為6300kVA及以上，廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，一般宜采用三相三繼電器式接線。相間后備保護(hù)為了防止外部短路所引起的過電流合作為變壓器的后備保護(hù)，在變壓器上可裝設(shè)過電流保護(hù)。對(duì)于單側(cè)電源的雙卷降壓變壓器，如高壓側(cè)中性點(diǎn)有可能直接接地運(yùn)行，為防止高壓側(cè)電網(wǎng)中發(fā)生接地故障時(shí)導(dǎo)致保護(hù)非選擇性動(dòng)作，供高壓側(cè)過電流保護(hù)用的電流互感器二次線圈可接成三角形。中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。110KV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)獲三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。（110kV及以上中性點(diǎn)直接接地采用分級(jí)絕緣）5.過負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400kV及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的后備電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)茶保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)迎接于一相電流上，帶有時(shí)限動(dòng)作與信號(hào)。6.過電流保護(hù)過激磁保護(hù)用于500kV及以上的大容量的變壓器，本設(shè)計(jì)不加裝此保護(hù)。通過以上的分析，該可以確定變壓器應(yīng)加裝的保護(hù)及保護(hù)安裝位置，見表7－1。表7-1變壓器保護(hù)及其安裝位置保護(hù)類型安裝位置瓦斯保護(hù)變壓器油枕和油箱間縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器兩側(cè)過電流保護(hù)電源側(cè)零序電流保護(hù)變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)過負(fù)荷保護(hù)高壓側(cè)7.3母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)7.3.1母線保護(hù)配置原則母線故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障之一，它將使連接在母線上的所有元件被迫停電，當(dāng)未裝設(shè)專用的母線保護(hù)時(shí)，如果母線故障，只能依靠相鄰元件保護(hù)的后備保護(hù)作用切除，這將延長故障切除時(shí)間，并往往會(huì)擴(kuò)大停電范圍，對(duì)高壓電網(wǎng)安全運(yùn)行不利，因此，35～500kV的發(fā)電廠或變電所母線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)裝置。專用保護(hù)應(yīng)根據(jù)母線的重要程度應(yīng)滿足以下要求：對(duì)于雙母線并列，母線保護(hù)應(yīng)保證先跳開母聯(lián)斷路器，以防止失去選擇性。對(duì)于平行線接于不同的母線，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)閉鎖橫差保護(hù)，以防止誤動(dòng)作。母線保護(hù)不限制母線運(yùn)行方式，在母線破壞固定聯(lián)結(jié)時(shí)，母線保護(hù)裝置能有選擇性的動(dòng)作。在一組母線或一般母線無電合閘時(shí)，應(yīng)能快