220kv變電所電氣一次初步設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系（院） 專業(yè) 題 目 某 220kv 變電所電氣一次初步設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 日 期 2009 年 月 日 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 某 220kv 變電所電氣一次初步設(shè)計(jì) 二、畢業(yè) 設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 1、工程建設(shè)規(guī)模 主變壓器：終期 2120mva，本期 1120mva 三相三繞組有載調(diào)壓降壓型電力變壓 器； 220 千伏出線：終期 8 回，本期 4 回； 110 千伏出線：終期 8 回，本期 4 回； 10 千伏出線：終期 12

2、回，本期 6 回； 容性無(wú)功補(bǔ)償：終期 36mvar，本期 18mvar。 2、所址概況 該變電所用地屬丘陵地貌，自然面積標(biāo)高為 29.032.5m，高差約 3.5m，地形起伏 不大，較平坦，所址西邊為荊山村，其余三個(gè)方向出線條件均好，進(jìn)所道路需從前竹村 新修進(jìn)所公路約 0.45 公里，沿途無(wú)橋梁加固，運(yùn)輸設(shè)備較方便。 3、本站 220kv 側(cè)系統(tǒng)阻抗為 0.00780（sj=100mva,uj=uav） 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間： 1、設(shè)計(jì)本變電所的電氣主接線（4.6-4.13） 2、進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算 （4.14-4.27） 3、選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備（4.28-5.5

3、） 4、配電裝置的選型和布置 （5.6-5.11） 5、繪制設(shè)計(jì)變電所電氣主接線圖、高壓配電裝置平面布置圖、高壓配電裝置斷面圖 等圖紙（5.12-6.5） 6、編制設(shè)計(jì)成果（6.5-6.14） 四、主要參考資料： 1、 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè) 上?？萍汲霭嫔?2、 發(fā)電廠電氣設(shè)備華中工學(xué)院 范錫普 3、 短路電流實(shí)用計(jì)算中國(guó)電力出版社 李瑞榮 4、 電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 電力系統(tǒng)分冊(cè)中國(guó)水利電力出版社 陳躍 5、lin yong-jun 1 , liu yu-tao 2 and zhang dan-hui 2：“implementation and design of a communic

4、ation system of an agent-based automated substation”frontiers of electrical and electronic engineering in chinajvolume 1, number 4，2006，12，p396-399 系 專業(yè) 班 學(xué)生： 日期：自 09 年 4 月 6 日至 09 年 6 月 14 日 指導(dǎo)教師： 助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)： 教研室： 教研室主任： 摘 要 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本次設(shè)計(jì)為220kv變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，并繪制電 氣主接線圖及其他圖紙。該變電所設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主

5、接線分為220kv、110kv和 10kv三個(gè)電壓等級(jí)。各個(gè)電壓等級(jí)分別采用雙母接線、雙母接線和單母線分段接線。 本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了電氣主接線的設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn) （包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、母線等）及各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)以220500kv 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范、220500kv高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 等規(guī)范規(guī)程為依據(jù)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策，所選設(shè)備全部為國(guó)家推薦 的新型產(chǎn)品，技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：變電所 短路電流 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 目錄目錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).i 摘摘 要要.iii 第一部分第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)

6、明書(shū).6 第一章第一章 電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線設(shè)計(jì).6 1.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求.6 1.1.1 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則.6 1.1.2 設(shè)計(jì)主接線的基本要求.8 1.2 主接線的設(shè)計(jì)步驟.9 1.3 本變電所電氣主接線設(shè)計(jì).9 1.3.1 220kv 電壓側(cè)接線 .9 1.3.2 110kv 電壓側(cè)接線 .10 1.3.3 10kv 電壓側(cè)接線 .11 第二章第二章 變壓器選擇變壓器選擇.13 2.1 主變器的選擇.13 第三章第三章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算.14 3.1 短路故障產(chǎn)生的原因.14 3.2 短路故障的危害.14 3.3 短路電流計(jì)算的目的.15 3.4 短路電流計(jì)算的

7、內(nèi)容.16 3.5 短路電流計(jì)算方法.16 3.6 短路電流計(jì)算結(jié)果.16 第四章第四章 電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇.18 4.1 電器選擇的一般條件.18 4.2 高壓斷路器的選擇.20 4.3 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇.21 4.4 電流互感器的選擇.22 第五章第五章 配電裝置設(shè)計(jì)配電裝置設(shè)計(jì).23 5.1 配電裝置的基本要求.23 5.2 配電裝置的類型及特點(diǎn).23 5.3 配電裝置的設(shè)計(jì)原則.24 5.4 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟.25 5.5 配電裝置的選用.25 5.6 電氣總平面布置.26 第二部分第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū).28 第一章第一章 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算.28 1

8、.1 三相短路電流計(jì)算.28 第二章第二章 電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)計(jì)算電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)計(jì)算.32 2.1 斷路器選擇及校驗(yàn).32 2.2 隔離開(kāi)關(guān)選擇及校驗(yàn).34 2.3 電流互感器選擇及校驗(yàn).35 2.4 母線選擇及校驗(yàn).36 2.4.1 220kv 母線的選擇 .36 2.4.2 110kv 母線的選擇 .38 第三部分第三部分 設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙.40 電氣主接線圖.40 220kv 屋外配電裝置線路間隔斷面圖.41 220kv 屋外配電裝置主變進(jìn)線間隔斷面圖.42 110kv 屋外配電裝置線路間隔斷面圖 .43 總結(jié)總結(jié).44 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).45 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第一章 電氣主接

9、線設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、線路和用戶組成。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中 間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電所中安裝有各種電氣設(shè)備， 并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來(lái)。把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱 為電氣主接線。電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線，按其功能要求組成接受和分配電 能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定 的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本 組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。 1.1 主接線的設(shè)計(jì)原則和要求主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 主接線代表了變電所電氣部

10、分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電 所電氣設(shè)計(jì)的首要部分。它表明了變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式 及可能的運(yùn)行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全所電氣設(shè) 備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn) 定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完 成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì) 是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面 的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。 1.1.1

11、電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技 術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù) 要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和 設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。(1)接線方式：對(duì) 于變電所的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少或不用 斷路器的接線，如線路變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用 線路分支接線。在110kv220kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出 線不超過(guò)4回時(shí)，一般采用

12、分段單母線接線。在樞紐變電所中，當(dāng)110220kv出線在4回 及以上時(shí)，一般采用雙母接線。 在大容量變電所中，為了限制610kv出線上的短路電流，一般可采用下列措施： 變壓器分列運(yùn)行； 在變壓器回路中裝置分裂電抗器或電抗器； 采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。 出線上裝設(shè)電抗器。 (2)主變壓器選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)：為保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)只有一個(gè) 電源或變電所可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。對(duì)于大型 樞紐變電所，根據(jù)工程具體情況，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。 主變壓器容量：主變壓器容量應(yīng)根據(jù)510年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并應(yīng)考慮變壓

13、器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器額定容量 一般按下式選擇 =0.6 spm n 為變電所最大負(fù)荷。這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電，考 pm 慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)84%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約 有25%的非重要負(fù)荷，因此，采用，對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)多數(shù)是可行的。=0.6 spm n 對(duì)于一、二級(jí)負(fù)荷比重大的變電所，應(yīng)能在一臺(tái)停用時(shí)，仍能保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷的供 電。 主變壓器的型式：一般情況下采用三相式變壓器。具有三種電壓的變電所，如通 過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到15%sn以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。其

14、中，當(dāng)主網(wǎng)電 壓為110220kv，而中壓網(wǎng)絡(luò)為35kv時(shí)，由于中性點(diǎn)具有不同的接地形式，應(yīng)采用普通 的三繞組變壓器；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)濟(jì)效益。 (3)斷路器的設(shè)置 根據(jù)電氣接線方式，每回線路均應(yīng)設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的斷路器，用以完成切、合電路任 務(wù)。 (4)為正確選擇接線和設(shè)備，必須進(jìn)行逐年各級(jí)電壓最大最小有功和無(wú)功電力負(fù)荷的 平衡。當(dāng)缺乏足夠的資料時(shí)，可采用下列數(shù)據(jù)： 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的6070%，如主要是農(nóng)業(yè)負(fù)荷時(shí)則宜取2030%； 負(fù)荷同時(shí)率取0.850.9，當(dāng)饋線在三回以下且其中有特大負(fù)荷時(shí)，可取 0.951； 功率因

15、數(shù)一般取0.8； 線損平均取5%。 1.1.2 設(shè)計(jì)主接線的基本要求 在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。 (1)可靠性：供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要 求。在研究主接線時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問(wèn)題： 可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長(zhǎng) 期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。 主接線的可靠性，是由其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜 合。因此主接線設(shè)計(jì)，要同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。 可靠性并不是絕對(duì)

16、的，同樣的主接線對(duì)某所是可靠的，而對(duì)另一些所則可能還不 夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離變電所在系統(tǒng)中的地位和作用。通常定性分析 和衡量主接線可靠性時(shí)，均從以下幾方面考慮： 斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。 線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí) 間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。 變電所全部停運(yùn)的可能性。 (2)靈活性：主接線的靈活性要求有以下幾方面。 調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源 和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 檢修安全：應(yīng)能方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不

17、 影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。 擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易的從初期過(guò)渡到最終接線，使在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)，在不影響連續(xù) 供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設(shè) 備等所需的改造最少。 (3)經(jīng)濟(jì)性：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 投資省：主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控 制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電 流，以選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電所中，應(yīng)推廣采用直降式 （110/610kv）變壓器，以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓斷路器。 占地面積小：電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)

18、造條件，以便節(jié)約用地和節(jié) 省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。 電能損耗少：在變電所中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來(lái)自變壓器。應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇 主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 1.2 主接線的設(shè)計(jì)步驟主接線的設(shè)計(jì)步驟 電氣主接線的具體設(shè)計(jì)步驟如下： (1)分析原始資料 本工程情況變電所類型，設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期，遠(yuǎn)景），主變臺(tái)數(shù)及容量等。 電力系統(tǒng)情況電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（510年），變電所在電力系統(tǒng)中的位置和 作用，本期工程和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。 負(fù)荷情況負(fù)荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級(jí)

19、、出線回路數(shù)及輸送容量等。 環(huán)境條件當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等因素， 對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。 設(shè)備制造情況為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造 能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。 (2)擬定主接線方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定出若干個(gè)主接線方案。 因?yàn)閷?duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn)多 種接線方案。應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，結(jié)合最新技術(shù)，確定最優(yōu)的技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì) 可行的主接線方案。 (3)短路電流計(jì)算 對(duì)擬定的

20、主接線，為了選擇合理的電器，需進(jìn)行短路電流計(jì)算。 (4)主要電器選擇 包括高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線等電器的選擇。 (5)繪制電氣主接線圖 將最終確定的主接線，按工程要求，繪制工程圖。 1.3 本變電所電氣主接線設(shè)本變電所電氣主接線設(shè)記記 1.3.1 220kv 電壓側(cè)接線 dlt5218-2005 220kv500kv 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定： 220kv變電所中的220kv配電裝置，當(dāng)在系統(tǒng)中居重要地位、出現(xiàn)回路數(shù)為4回及以上 時(shí)，宜采用雙母線接線；當(dāng)出線和變壓器等連接元件數(shù)為1014回時(shí)，可在一條母線上 裝設(shè)分段斷路器，15回及以上時(shí)，在兩條主母線上裝設(shè)分段斷路器；亦可根據(jù)系統(tǒng)需要 將母

21、線分段。一般性質(zhì)的220kv變電所的配電裝置，出現(xiàn)回路數(shù)在4回及以下時(shí)，可采用 其他簡(jiǎn)單的主接線。220kv終端變電所的配電裝置，能滿足運(yùn)行要求時(shí)，宜采用斷路器較 少的或不用斷路器的接線，如線路變壓組或橋形接線等。當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)能滿足要 求時(shí)，也可采用線路分支接線。 采用雙母線或單母線接線的110kv220kv配電裝置，當(dāng)斷路器為少油型時(shí)，除斷路 器有條件停電檢修外，應(yīng)設(shè)置盤路母線。當(dāng)110kv出線回路數(shù)為6回及以上，220kv出線回 路數(shù)為4回及以上時(shí)，可設(shè)置專用旁路斷路器。 本變電所220kv線路有8回，可選擇雙母線帶旁路母線接線或雙母線接線兩種方案， 如圖1.1所示。 方案一 方案二

22、 圖1.1 220kv 電壓側(cè)接線方案 方案一采用“雙母線帶旁路母線接線”，當(dāng)一段母線出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)將運(yùn)行方式 改變到另一母線上運(yùn)行，只能短時(shí)造成全所停電及另一終端站的停電。方案二可選擇任 一段母線運(yùn)行，隨時(shí)檢修任一組斷路器及母線上的設(shè)備， 在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間，因此在滿足供電可靠， 運(yùn)行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用為最少。方案一投入資金多,本 變電所屬于終端變電所。因此本設(shè)計(jì)220kv側(cè)最終確定方案二。 1.3.2 110kv 電壓側(cè)接線 dlt5218-2005 220kv500kv 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定： 220kv變電所中的110kv

23、、66kv配電裝置（或35kv配電裝置），當(dāng)出現(xiàn)回路數(shù)載6回以 下時(shí)（或?yàn)?7回時(shí)）宜采用單母線或單母線分段接線，6回及以上時(shí)（或8回及以上時(shí)） ，宜采用雙母線接線。 本變電所110kv線路有8回，采用雙母線接線方案，如圖1.2所示。 圖1.2 110kv 電壓側(cè)接線方案 1.3.3 10kv 電壓側(cè)接線 本變電所10kv線路有12回，可采用雙母線接線或手車式高壓開(kāi)關(guān)柜單母線分段接線 兩種方案，如圖1.3所示。 方案一 方案二 圖1.3 10kv 電壓側(cè)接線方案 方案一一般用于出線較多，輸送和穿越功率較大，供電可靠性和靈活性要求較高的 場(chǎng)合，設(shè)備多，投資和占地面積大，配電裝置復(fù)雜，易誤操作。方

24、案二簡(jiǎn)單清晰，調(diào)度 靈活，不會(huì)造成全站停電，能保證對(duì)重要用戶的供電，設(shè)備少，投資和占地小。手車式 斷路器的出現(xiàn)和運(yùn)行成功，斷路器檢修問(wèn)題可不用復(fù)雜的旁路設(shè)施來(lái)解決，而用備用的 手車斷路器來(lái)替代需要檢修的工作的手車斷路器。采用手車式高壓開(kāi)關(guān)柜，可不設(shè)置旁 路設(shè)施。 綜上所述,本變電所主接線如圖1.4所示。 圖1.4 電氣主接線簡(jiǎn)圖 第二章 變壓器選擇 2.1 主變器的選擇主變器的選擇 在變電所中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。 dlt5218-2005 220kv500kv變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇， 應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行的sdj161有關(guān)規(guī)定和審批的電力系統(tǒng)規(guī)

25、劃設(shè)計(jì)決定。變電所同一電壓網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 任一臺(tái)變壓器事故時(shí)，其他元件不應(yīng)超過(guò)事故過(guò)負(fù)荷的規(guī)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%時(shí)不過(guò)載，并在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 如變電所有其他電源能保證變壓器停運(yùn)后用戶的一級(jí)負(fù)荷，則可裝設(shè)一臺(tái)（組）主變壓 器。 220kv330kv變壓器若受運(yùn)輸條件的限制，應(yīng)選用三相變壓器。 具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)線圈的功率均達(dá)到該變壓器容量的15% 以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。 本電

26、站在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中說(shuō)明主變壓器：終期 2120mva，本期 1120mva 三相三繞組 有載調(diào)壓降壓型電力變壓器。故可選擇兩臺(tái)型號(hào)為 sfpsz10-120000/220 的變壓器。主變 壓器參數(shù)如表 2.1 所示。 表2.1 主變壓器技術(shù)參數(shù) 額定電壓 （kv） 阻抗電壓（%） 型號(hào) 額 定 容 量 (kva) 高 壓 中 壓 低 壓 空載電 流（%） 空載損 耗 （kw） 負(fù)載損 耗 （kw） 高- 中 高- 低 中- 低 連接組標(biāo)號(hào) sfpsz10- 120000/220 120000220121110.285.4408.013238y n,yn0,d11 第三章 短路電流計(jì)算 計(jì)算短路電

27、流的目的主要是為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求； 評(píng)價(jià)確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施；為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依據(jù)；分析計(jì) 算送電線路對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的影響等。 在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來(lái)考慮，遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年 一般取工程建成后 510 年中的某一年。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí)，短路點(diǎn)的 三相短路電流。 3.1 短路故障產(chǎn)生的原因短路故障產(chǎn)生的原因 工業(yè)與民用建筑中正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)辦公等活動(dòng)以及人民的正常生活，都要求供電 系統(tǒng)保證持續(xù)安全可靠地運(yùn)行.但是由于各種原因，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障，使正常運(yùn) 行狀態(tài)遭到破壞。 短路是系統(tǒng)常見(jiàn)的嚴(yán)重故障。所謂短路，

28、就是系統(tǒng)中各種類型不正常的相與相之間 或地與相之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有： （1）設(shè)備原因 電氣設(shè)備、元件的損壞。如：設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常運(yùn)行 時(shí)被擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路的功能。 （2）自然原因 氣候惡劣，由于大風(fēng)、低溫、導(dǎo)線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或雷電 感應(yīng)，設(shè)備過(guò)電壓，絕緣被擊穿等。 （3）人為原因 工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路；違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶 接地刀閘合閘，造成金屬性短路；人為疏忽接錯(cuò)線造成短路或運(yùn)行管理不善造成小動(dòng)物 帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等。 3.2 短路故障的危

29、害短路故障的危害 供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過(guò)正常 工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來(lái)以下嚴(yán)重后果： （1）短路電流的熱效應(yīng) 巨大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備 過(guò)熱而損壞。 （2）短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) 由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。如果電動(dòng)力過(guò)大或設(shè)備 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 （3）短路系統(tǒng)電壓下降 短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶帶來(lái)很大影響。例如，異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 與端電壓平方成正比。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些氣體

30、放電 燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。 （4）不對(duì)稱短路的磁效應(yīng) 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的 電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。 （5）短路時(shí)的停電事故 短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)?yè)p失。并且短路越靠近電源，停電波及范 圍越大。 （6）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解 短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng) 穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。 3.3 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的 （1）電主接線比選 短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措 施等提供依據(jù)

31、。 （2）選擇導(dǎo)體和電器 如選擇斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電流、 沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣 設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)短路器的遮斷能力等。 （3）確定中性點(diǎn)接地方式 對(duì)于 35kv、10kv 供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地方式。 （4）選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算 在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短路故 障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn) 行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可

32、能出現(xiàn)的最小短 路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接 地電流等。 3.4 短路電流計(jì)算的內(nèi)容短路電流計(jì)算的內(nèi)容 （1）短路點(diǎn)的選取：各級(jí)電壓母線、各級(jí)線路末端。 （2）短路時(shí)間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計(jì)算短路電 流的時(shí)間。 （3）短路電流的計(jì)算：最大運(yùn)行方式下最大短路電流；最小運(yùn)行方式下最小短路電 流；各級(jí)電壓中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計(jì)算的具體項(xiàng)目及其計(jì)算條件，取決 于計(jì)算短路電流的目的。 3.5 短路電流計(jì)算方法短路電流計(jì)算方法 供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時(shí)，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的回路 總阻抗值。電路元

33、件電氣參數(shù)的計(jì)算有兩種方法：標(biāo)幺值法和有名值法。 （1）標(biāo)幺值法 標(biāo)幺制是一種相對(duì)單位制，標(biāo)幺值是一個(gè)無(wú)單位的量，為任一參數(shù)對(duì)其基準(zhǔn)值的比 值。標(biāo)幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標(biāo)幺值表示。由于電力系統(tǒng)有多個(gè)電壓等級(jí) 的網(wǎng)絡(luò)組成，采用標(biāo)幺值法，可以省去不同電壓等級(jí)間電氣參量的折算。在電壓系統(tǒng)中 宜采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。 （2）有名值法 有名值法就是以實(shí)際有名單位給出電路元件參數(shù)。這種方法通常用于 1kv 以下低壓 供電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算。 3.6 短路電流計(jì)算結(jié)果短路電流計(jì)算結(jié)果 本變電所短路電流計(jì)算結(jié)果如下（計(jì)算過(guò)程見(jiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一章）： 三相短路電流計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò)如圖 3.

34、1 所示 圖 3.1 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) 三相短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3.1。 表 3.1 短路電流計(jì)算結(jié)果 計(jì)算參數(shù) 短路點(diǎn) 短路電流有名值(ka)沖擊電流(ka) 220kv32.1882.06 110kv8.0820.60 10kv52.95135.02 加裝限流電抗器三相短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3.2 表 3.2 短路電流計(jì)算結(jié)果 計(jì)算參數(shù) 短路點(diǎn) 短路電流有名值(ka)沖擊電流(ka) 220kv32.1882.06 110kv8.0820.60 10kv25.7265.59 第四章 電氣設(shè)備的選擇 4.1 電器選擇的一般條件電器選擇的一般條件 電器選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)

35、容之一。正確的選擇電器是使電氣主 接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際 情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇 合適的電器。 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。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇， 并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 (1)按正常工作條件選擇電器 額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 un 的條件選擇，即 uns uu nns 額定電流 電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)

36、境溫度下，電器的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng) ni0ni 不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 maxi maxnii 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤其是小環(huán)境）條件當(dāng)氣溫、風(fēng)速、 污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電器使用條件是，應(yīng)采 取措施。 (2)按短路情況校驗(yàn) 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部件溫度應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 2 t k t q i 式中短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； k q 、 電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 ti t 電動(dòng)力穩(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

37、足動(dòng)穩(wěn)定的條件 為 asshii 或 asshii 式中、短路沖擊電流幅值及其有效值； shishi 、電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 asiasi 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： 1)熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 2)采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 短路電流計(jì)算的條件 為使電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展 的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定： 1)容量和接線按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為

38、本工程建成后510年）；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考 慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接線方式。 2)短路種類一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán) 重的情況驗(yàn)算。 3)計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開(kāi)斷能力時(shí)，還必須合理的確定短路計(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)間和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間之和，即 ktprtabt kprabttt 而 abinattt 式中斷路器全開(kāi)斷時(shí)間； abt 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； prt 斷路器固有分閘時(shí)間； int 斷路器開(kāi)斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間。

39、 at 開(kāi)斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開(kāi)斷短路電流，故電器的開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間應(yīng)為主保 brt 護(hù)時(shí)間和斷路器固有分閘時(shí)間之和，即 1prt 1brprtinttt 4.2 高壓斷路器的選擇高壓斷路器的選擇 高壓斷路器的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路接入 電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保 證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開(kāi)關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。 其最大特點(diǎn)是能斷開(kāi)電路中負(fù)荷電流和短路電流。 本變電所高壓斷路器選擇如下（選擇和校驗(yàn)計(jì)算見(jiàn)計(jì)算書(shū)第二章）： (1)220kv 線路側(cè)及變壓器側(cè)：選擇 lw25-252

40、型 sf6 戶外斷路器。 計(jì)算數(shù)據(jù) lw25-252 ns u220(kv) n u 252（kv） max i330.67(a) n i4000(a) i 32.18(ka) nbr i40(ka) sh i 82.06（ka） nbl i100(ka) k q4475.81 2 kas 2 t it 6400 2 kas sh i 82.06（ka） es i100(ka) (2)110kv 線路側(cè)及變壓器側(cè)：選擇 lw25-126 型 sf6 戶外斷路器。 計(jì)算數(shù)據(jù) lw25-126 ns u121(kv) n u 126（kv） max i661.35(a) n i2500(a) i

41、3.30(ka) nbr i31.5(ka) sh i 8.42（ka） nbr i80(ka) k q284.64 2 kas 2 t it 3969 2 kas sh i 8.42（ka） es i80(ka) 10kv 線路側(cè)：選擇 kyn28a-12(z)/4000-50 型高壓開(kāi)關(guān)柜。 計(jì)算數(shù)據(jù)kyn28a-12(z)/4000-50 ns u10(kv) n u 12（kv） max i3464.20(a) n i4000(a) i 25.72(ka) nbr i50(ka) sh i 65.59（ka） nbl i125(ka) k q2884.22 2 kas 2 t it 1

42、0000 2 kas sh i 65.59（ka） es i125(ka) 4.3 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)也是變電所中常用的電器，它需與斷路器配套使用。但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝 置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 6.3.1 隔離開(kāi)關(guān)的主要用途： (1)隔離電壓在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確 保檢修的安全。 (2)倒閘操作投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開(kāi)關(guān)配合斷路 器，協(xié)同操作來(lái)完成。 (3)分、合小電流因隔離開(kāi)關(guān)具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力，故一 般可用來(lái)進(jìn)行以下操作： 分、合避雷器、電壓互感器和空載

43、母線； 分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2a的空載變壓器； 關(guān)合電容電流不超過(guò)5a的空載線路。 6.3.2 本變電所隔離開(kāi)關(guān)的選擇 (1)220kv：選擇 gw11-252 計(jì)算數(shù)據(jù) gw25-252 ns u220(kv) n u 252（kv） max i330.67(a) n i1250(a) k q284.64 2 kas 2 t it 6400 2 kas sh i 82.06（ka） es i100(ka) (2)110kv：選擇 gw11-126 計(jì)算數(shù)據(jù) gw25-126 ns u121(kv) n u 126（kv） max i601.23(a) n i1250(a) k q284.64

44、 2 kas 2 t it 3969 2 kas sh i 8.42（ka） es i80(ka) 4.4 電流互感器的選擇電流互感器的選擇 互感器（包括電流互感器ta和電壓互感器tv）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件， 用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn) 行和故障情況。 互感器的作用是：將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(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)小巧、價(jià)格便 宜和便于屏內(nèi)安裝。使二次設(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。 本變電所電流互感器選擇

45、： 220kv線路側(cè)及變壓器側(cè)選用lgb-220型瓷干式絕緣電流互感器，校驗(yàn)合格。 110kv線路側(cè)選lgb-110型干式絕緣電流互感器，校驗(yàn)合格，配置位置參見(jiàn)主接線圖； 第五章 配電裝置設(shè)計(jì) 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開(kāi)關(guān)設(shè)備， 保護(hù)和測(cè)量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來(lái)接受和分配電能。 配電裝置按電氣設(shè)備裝置地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式， 又可分為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。 5.1 配電裝置的基本要求配電裝置的基本要求 配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式,由開(kāi)關(guān)電器保護(hù)和測(cè)量電器，母線和

46、必要 的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。其作用是在正常情況下，用來(lái)接受和分配電能，而在 系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。為此,應(yīng)滿足以下要求: （1)保證運(yùn)行可靠 （2)便于操作巡視和檢修 （3)保證工作人員的安全 （4)力求提高經(jīng)濟(jì)性 （5)具有擴(kuò)建的可能 5.2 配電裝置的類型及特點(diǎn)配電裝置的類型及特點(diǎn) 配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置;按其組裝 方式，又可分為裝配式和成套式。 （1）屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)： 由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較??；維修、巡視和操作在室 內(nèi)進(jìn)行，不受氣侯影響；外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作

47、量； 房屋建筑投資大。 （2）屋外配電裝置的特點(diǎn)： 土建工程量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；擴(kuò)建比較方便；相鄰設(shè)備之間距離較 大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，順加絕緣； 外界氣象變化對(duì)設(shè)備維修和操作有影響。 （3）成套配電裝置的特點(diǎn)：電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和 對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??；所有電器元件已在工廠組裝成一整體， 大大減小現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬運(yùn)；運(yùn)行可靠性高， 維護(hù)方便；耗用鋼材較多，造價(jià)較高。 5.3 配電裝置的設(shè)計(jì)原則配電裝置的設(shè)計(jì)原則 （1）節(jié)約用地； （2）運(yùn)行安全和操作巡視方便； （3）

48、考慮檢修和安裝條件； （4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行； （5）節(jié)約三材，降低造價(jià)； （6）安裝和擴(kuò)建方便。 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)天寸，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，對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基 本的是帶電部分對(duì)地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距 離下，無(wú)論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過(guò)電壓時(shí)，都不致使空氣間隙擊穿。 以下表中所列出各種間隔距離中最基本的最小安全凈距， 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī) 程中所規(guī)定的 a 值，它表明帶電部分至接地部分或相間的最小安全凈距，保持這一距 離時(shí)，無(wú)論

49、正?；蜻^(guò)電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。其余的 b、c、d 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確定 的。屋外配電裝置最小安全凈距（mm） 注：110j、22j、330j、500j 系指中性點(diǎn)直接接地網(wǎng) 5.4 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟 （1)選擇配電裝置的型式.選擇時(shí)應(yīng)考慮配電裝置的電壓等級(jí)電氣設(shè)備的型式出 線多少和方式有無(wú)電抗器地形環(huán)境條件等因素。 （2)配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配電圖。 （3)按照所選電氣設(shè)備的外形尺寸運(yùn)輸方法檢修及巡視的安全和方便等要求,遵 照配電裝置設(shè)計(jì)有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定,并參考

50、各種配電裝置的典型設(shè)計(jì)和手冊(cè)，設(shè)計(jì)繪制 配電裝置平面圖和斷面圖。 5.5 配電裝置的選用配電裝置的選用 本變電所三個(gè)電壓等級(jí)：即 220kv、110kv、35kv 根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī) 定，110kv 及以上多為屋外配電裝置，35kv 以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本 所 220kv 及 110kv 采用屋外配電裝置，10kv 采用屋外配電裝置。 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、早高型和高型等。 符號(hào)適 用 范 圍 3563110j110220j a1 1、帶電部分至接地部分之間 2、網(wǎng)狀遮欄向上延伸線距地2.5m 處與遮 欄上方帶電部分之間 4006509

51、0010101800 a2 1、不同相的帶電部分之間 2、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶 電部分之間 400650100011002000 b1 1、設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，其外部至無(wú)遮欄帶電部 分之間 2、交叉的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電 部分之間 3、柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間 4、帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間 11501400165017502550 b2 1、網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 500750100011001900 c 1、無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至地面之間 2、無(wú)遮欄裸體至建筑物、構(gòu)筑物之間 29003100340035004300 d 1、平行的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電 部分之間 2、帶

52、電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊沿部 分之間 24002600290030003800 （1）中型配電裝置：中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定 高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要的高度，以便工作售貨員能在地面安全地活動(dòng)， 中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點(diǎn)是：布置比較 清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好， 所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田 和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布置是我國(guó)屋外配電 裝置普遍采用的一種方式，而且運(yùn)行方面和安裝槍修方

53、面積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。 （2）半高型配電裝置，它是特母線及母線隔離開(kāi)關(guān)抬高將斷路器，電壓互感器等電 氣設(shè)備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點(diǎn)，其鋼材消耗與普通中型 相近，優(yōu)點(diǎn)有： 占地面積約在中型布置減少 30%； 節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量； 旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便。缺點(diǎn)：上層隔離 開(kāi)關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái)，檢修不夠方便。 （3）高型配電裝置，它是將母線和隔離開(kāi)關(guān)上下布置，母線下面沒(méi)有電氣設(shè)備。該 型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積， 約為普通中型的 5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運(yùn)行縱條件均較差，一般適

54、用下列情況： 配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)； 原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場(chǎng)地受到限制； 場(chǎng)地狹窄或需要大量開(kāi)挖。 本次所設(shè)計(jì)的變電所是地區(qū)性終端變電所，對(duì)建筑面積沒(méi)有特殊的要求，所以該變 電所 220kv、110kv 和 10kv 電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置。若采用半高型配電裝置， 雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可 靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變 電所是最合適的。 5.6 電氣總平面布置電氣總平面布置 （1）布置要求 充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等。 出線布局合理、布置力求緊湊，盡量

55、縮短設(shè)備之間的連線。 符合外部條件，安全距離要符合要求。 （2）布置方法 本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、二次室、靜止補(bǔ)償裝置及輔助設(shè)施構(gòu)成， 屋外配電裝置在整個(gè)變電所布置中占主導(dǎo)地位，占地面積大，本所有 220kv、110kv 和 10kv 各電壓等級(jí)集中布置，將 220kv 配電裝置布置在北側(cè)，110kv 配電裝置布置在東側(cè)， 10kv 配電裝置布置在南側(cè)。主控室布置在 10kv 配電裝置下方。 由氣平面布置符號(hào)說(shuō)明： 名 稱符 號(hào) 斷 路 器 隔離開(kāi)關(guān) 變 壓 器 電流互感器 支柱絕緣子 道 路 本章首先闡述了配電裝置的基本要求、類型和原則。最終從系統(tǒng)具體的情況下考慮， 選擇出與系

56、統(tǒng)相適應(yīng)的配電裝置。并畫(huà)出電氣平面圖和斷面圖。詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙。 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 第一章 短路電流計(jì)算 1.1 三相短路電流計(jì)算三相短路電流計(jì)算 在最大運(yùn)行方式下對(duì)三相短路的情況進(jìn)行計(jì)算。 (a) (b) 圖 1.1 計(jì)算電路圖及其等值網(wǎng)絡(luò) (2)制訂等值網(wǎng)絡(luò)如圖 2.1(b)所示，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。 計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值，作出等值電路 前已選出了主變壓器（三繞組） ，其阻抗電壓百分比，如下表 1.1： 繞組高-中高-低中-低 阻抗電壓% 13238 表 1.1 主變壓器阻抗電壓百分比 計(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù) （）（13238）14 1%k u 2 1 12%k u 31%k u 23%k

57、 u 2 1 （）（13823）-1 2%k u 2 1 12%k u 23%k u 31%k u 2 1 （）（82313）9 3%k u 2 1 23%k u 31%k u 12%k u 2 1 計(jì)算變壓器各繞組的電抗值 22 33 1 1 %14 220 101056.47 100100 120000 kn t n uu x s 22 33 2 2 %1 220 10104.03 100100 120000 kn t n uu x s 22 33 3 3 %9 220 101036.30 100100 120000 kn t n uu x s 計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)幺值 6 1 1 233

58、 56.47 100 10 0.117 220 10220 10 tb t b x s x u 6 2 2 233 4.03 100 10 0.0083 220 10220 10 tb t b xs x u 6 3 3 233 36.30 100 10 0.075 220 10220 10 tb t b xs x u （2）當(dāng)（f1）點(diǎn)（220kv 母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 1 1 128.21(ka) 0.0078 f ee i xx 有名值： 100 128.21128.2132.18(ka) 33230 b f av s i u 沖擊電流： 232.18 2.55=82.06(ka) im

59、imf ik i （3）當(dāng)（f2）點(diǎn)（110kv 母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 12736 ()/ /() f ee i xxxxxx 1 (0.1170.0083) (0.1170.0083) 0.0078 (0.1170.0083)(0.1170.0083) 16.09()ka 有名值： 100 16.0916.098.08(ka) 33 115 b f av s i u 沖擊電流： 28.08 2.55=20.60(ka) imimf ik i （4）當(dāng)（f3）點(diǎn)（10kv 母線）短路計(jì)算 12435 ()/ /() f ee i xxxxxx 1 (0.1170.075) (0.1170.0

60、75) 0.0078 (0.1170.075)(0.1170.075) 9.63()ka 有名值： 100 9.639.6352.95(ka) 33 10.5 b f av s i u 沖擊電流： 22.55 52.95=135.02(ka) imimf ik i 短路電流如下表 1.2： 表 1.2 短路電流 計(jì)算參數(shù) 短路點(diǎn) 短路電流有名值(ka)沖擊電流(ka) 220kv32.1882.06 110kv8.0820.60 10kv52.95135.02 分析：10kv 母線處的短路電流大，故要在 10kv 變低出口安裝電抗器。 電抗器的選擇 按正常電壓和最大工作電流選擇 xkdgkl-