虎石台220 60KV降压变电所电气部分初步设计

1、毕业设计任务书一、设计题目： 虎石台220/60kv降压变电所电气部分初步设计二、变电所概况介绍：1、 本变电所为枢纽变电所，联络电网及向沈阳市区二次变电所供电。本变电所的电压等级为220kv/60kv。2、 本变电所220kv电源进线4回，60kv出线14回，从220kv母线还有转供线路4回，向另外两个变电所供电，每变电所有两回线路，所需输送功率120mw，cos=0.95。3、 所址地区的年平均温度为12，最高温度为38，最低为-5。4、 变电所出线走廊宽阔，空气无特殊污染，交通方便。三、变电所60kv的用户负荷表序号负荷名称最大符合（kw）功率因素出线方式出现回路数附注近期远期1胜利变电

2、所10000300000.95架空2有重要负荷2董楼变电所12500300000.95架空2有重要负荷3滩簧变电所9000200000.95架空2有重要负荷4前甸变电所12500250000.95架空2有重要负荷5道义开发区10000250000.95架空2有重要负荷6大学城9000350000.95架空2有重要负荷最大负荷利用小时数t=5600小时，负荷同时系数0.92，线损率为5。重要负荷占65。四、电力系统接线方式*系统中所有的发电机均为汽轮发电机,送电线路均为架空线，单位长度正序电抗为0.4欧姆/公里。2200mwxd”=0.124cos=0.8511000mvax*=0.05(sj=

3、100mva)2100km3125mwxd”=0.18cos=0.8548km待 设 计 变 电 所60kmm2*100km260km220kv80kmmmm2240kvaud=14第一章 原始资料分析所设计变电所为220kv枢纽降压变电所, 联络电网及向沈阳市区二次变电所供电。所址地区的年平均温度为12，最高温度为38，最低为-5变电所出线走廊宽阔，空气无特殊污染，交通方便本变电所的电压等级为220kv/60kv，变电所电源由3回220kv线路与电力系统联接，从220kv母线还有转供线路4回，向另外两个变电所供电，每变电所有两回线路，所需输送功率120mw，cos=0.95。 60kv侧负荷

4、共有14回路，60kv侧远期最大综合负荷为350mw，cos=0.95。无扩建要求。第二章 主变压器的选择在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备之一，担负着变换网络电压、进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证，正确合理地选择主变压器的台数、容量和类型是电力系统规划和具体变电所主接线设计中的一个主要问题。4.1主变容量选择的有关规定及原则：主变容量和台数的选择，应根据电力系统设计技术规程sdj 279有关规定和审批的电力规划设计决定进行。第十五条：主变台数的确定：为保证供电的可靠性变电所一般应装设两台主变压器 ，但一般不超过两台。当只有一个电

5、源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。第十六条：变压器形式的选择：1)主变压器一般采用三相变压器，若因制造和运输条件限制，在220kv的变电所中，可采用单相变压器组。当装设一组单相变压器时，应考虑装设备用相，当主变超过一组，且各组容量满足全所负荷的75%时，可不装设备用相。2)当系统有调压要求时，应采用有载调压变压器，对新建的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应注意选用有载调压变压器。其所附加的工程造价，通常在短期内可回收。3)与两个中性点直接接地系统连接的变压器，除降压负荷较大或与高、中压间潮流不定情况外，一般采用自耦变压器，但仍需做技术经济比较。第十七条：主变容量的确

6、定：1）为了正确的选择主变容量，要绘制变电所的年及日负荷曲线，并以曲线得出的变电所的年、日最高负荷和平均负荷。2）主变容量的确定:凡装有两台（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内应保证用户的一级和二级负荷。即满足sn0.7pzmax。(pzmax为综合最大负荷)3）应根据电力系统510年的发展规划进行选择。第十八条：主变压器的冷却方式： 主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷，强迫油循环风冷，强迫油循环水冷，强迫导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却，大容量变压器一般采用强迫油循环风冷。第十九

7、条：主变压器绕组的连接方式：变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有y和，高、中、低三侧绕组组合要根据工程具体情况确定。4.2 本设计主变压器选择待设计变电所60kv侧近期最大总负荷为62500kw，cos=0.95,远期最大负荷为165000kw，cos=0.95。按照主变压器容量的确定原则，单台主变压器容量应大于117445.26kva，考虑设备容量的实际情况，拟选择容量为120000kva变压器。这样，当一台主变压器停运时，另一台主变压器满足全部负荷的70%。本变电所所选择双绕组变压器。220kv侧为中性点直接接地系统，变压器一次绕组应

8、选用yn接线。60kv侧为中性点不接地或经消弧线圈接地系统，变压器二次绕组应选用d11接线。故主变压器选择如下：型 号额定电压（kv）连接组别损耗(kw)阻抗电压（%）空载电流（%）冷却方式sfp3- 120000/ 220高压低压yn，d11短路空载14.30.9强迫油循环风冷220132.5%63526.5131.5第三章 变电所电气主接线选择 3.1 概 述电气主接线是多种主要电气设备（如发电机、变压器、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等）按一定顺序要求连接而成的，是分配和传送电能的总电路。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线

9、图。变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线设计是一个综合性问题。 3.2 设计主接线的设计原则及基本要求3.2.1 总的要求根据220-500kv变电所设计技术规程sdj279规定，变电所电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。3.

10、2. 2可靠性3.2.2.1研究主接线可靠性应注意的问题：a、 应重视国内外长期运行实践经验及其可靠性的定性分析；b、 主接线的可靠性包括一次部分和二次部分在运行中的可靠性的综合；c、 主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性程度，采用可靠性能高的电气设备可以简化接线。3.2.2.2可靠性的具体要求：a、 断路器检修时，不影响对系统的供电；b、 断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少可停运回路数和停用时间，并且保证一级负荷及全部或大部分二级负荷供电；c、 尽量避免全部停运的可能性。3.2.3 灵活性：满足运行、检修要求和扩建要求。3.2.4 经济性:主要是指投资省，占地面积小，能量损失小。

11、3.3 电气主接线的选择主接线的预定方案本变电所电压等级为220kv/60kv，220kv电源进线为3回； 60kv侧出线为14回；从220kv 母线还有转供线路4回。根据主接线设计必须满足供电可靠性、保证电能质量、满足灵活性和方便性、保证经济性的原则，初步拟定两种主接线方案。第一方案：220kv侧采用双母线接线，60kv侧采用单母分段带旁路接线。第二方案：220kv侧采用双母线带旁路接线，60kv侧采用双母线带旁路接线 。对两种方案接线方式的同时论证：220kv侧采用双母线接线和双母线带旁路接线，接线简图见图3-1和图3-2。图3-1 双母线接线图3-2 双母线带旁路接线两种接线的比较如下：

12、双母线接线：单断路器的双母线接线中，每个回路均通过一台断路器和两组隔离开关，连接到两组母线上，电源和出线可均匀地分布在两组母线上，普遍适用于6220kv电压等级的配电装置中，此接线有以下几个优点：（1）可以轮流检修母线而不影响供电，只需将要检修的那组母线上所连接的电源和线路通过两组母线隔离开关的倒闸操作，全部切换到另一组母线上。（2）检修任一母线的隔离开关时，只停该回路。当某一回路的一组母线隔离开关发生故障时，只要将该隔离开关所在的回路和所连接的母线停电，就可以对该隔离开关进行检修，不影响其它回路。（3）一组母线故障后，能迅速恢复该母线所连接回路的供电，即被切除回路可迅速恢复送电。（4）运行高

13、度灵活。电源和线路可以任意分配在某一组母线上，能够灵活地适应系统中各种运行方式和潮流变化的要求。（5）扩建方便。双母线接线方式可以沿着预备的扩建端向左右扩建，而不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，也不会引起原有回路的停电。（6）便于实验。在个别回路需单独进行实验时，可将该回路单独接至一组母线上。单断路器的双母线接线也有自己的缺点：（1）任一台断路器拒动，将造成与该断路器相连母线上其它回路的停电。（2）一组母线检修时，全部电源及线路都集中在另一组母线上，若该母线再故障，将造成全停事故。（3）母联断路器故障，将造成配电装置全停。（4）当母线故障或检修时，隔离开关作为切换电器，容易发生误操作。（5）

14、在检修任一进出线回路的断路器时，将使该回路停电。双母线带旁路接线：除了具有双母线接线的优点外，双母线带旁路接线方式还具有许多其它的优点：当进出线检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，更加能保证供电的可靠性。但当设置了专用旁路断路器后，设备的投资和配电装置的占地面积都有所增加。根据电力工程设计手册的要求，主接线应满足可靠性、灵活性，并在此基础上考虑做到经济合理。（1）可靠性。本变电所用户较多，负荷容量较大， 要求供电可靠性较高。当采用可靠性高的六氟化硫断路器时，选择双母线接线就可以满足可靠性的要求。（2）灵活性。采用双母线接线，各个电源和回路的负荷可以任意分配到某一组母线上，可以灵活

15、地适应系统中各种接线方式和潮流变化的需要。（3）经济性。单断路器的双母线接线比双母线带旁路母线接线少用了一组旁路母线、一组断路器以及七组隔离开关，投资相对减少，配电装置的占地面积也大大减少。根据220-500kv变电所设计技术规程sdj288规定， 220kv配电装置出线回数在四回及以上时，宜采用双母线或其他接线。3.3.3 对60千伏侧接线方式的论证60kv侧拟采用双母线接线和单母线分段带旁路母线接线。双母线接线接线简图见图3-1；单母线分段带旁路母线接线简图见图3-3。两种接线的比较如下：单母线分段带旁路母线:单母线分段带旁路母线的优点为：（1） 接线简单、清晰、操作方便、采用设备少、便于

16、扩建和采用成套配电装置。（2） 用断路器把母线分段后，对重要负责用户可以从不同的母线段引出两个回路，有两个电源，具有供电可靠性。（3） 检修任一回路断路器时不中断对用户的供电。图3-3 单母线分段带旁路母线接线单母线分段带旁路母线的缺点为：（1） 接线不够灵活。当母线与母线刀闸故障或检修时，将造成一段母线停电。（2） 配电装置复杂，运行操作复杂。（3） 分段断路器用作旁路开关时，两段母线并列运行。但当其一段母线故障时，整套配电装置停止工作，在拉开分段刀闸时恢复无故障母线工作。（4） 断路器与刀闸间的闭锁复杂。 根据220-500kv变电所设计技术规程sdj288规定，3560kv配电装置当出线

17、回数为47回时，宜采用单母线接线；当出线回数为8回及以上时，宜采用双母线接线。双母线带旁路接线:双母线带旁路接线的特点在220kv侧接线方式选择论证中已详细说明，此处不再缀述。本变电所为枢纽变电所，其220kv配电装置出线回数为3回并且还有转供线路4回，所以本变电所的接线必须十分可靠。综合以上分析，本变电所220kv侧选用双母线带旁路接线方式，60kv侧选用双母线带旁路接线方式。 第四章 短路电流的计算5.1计算短路电流的目的：a、电气主接线比较；b、计算软导线的短路摇摆；c、确定中性点接地方式；d、选择导线和电器；e、确定分裂导线间隔棒的间距；f、验算接地装置的接触电压和跨步电压；g、选择继

18、电保护装置和进行整定计算。本设计中计算短路电流的目的主要是载硫导体和电器的选择和校验。5.2 短路类型说明 本设计短路类型采用三相短路 。5.3 短路计算数据说明 iim ：短路电流的冲击值，即短路电流最大瞬时值；i”：超瞬变或次暂态短路电流的有效值；i：稳态短路电流有效值； 5.4 短路计算基本假定说明短路电流实用计算中，采用的假设条件和原则为：a、正常工作时，三相系统对称运行。b、所有电源的电动势相位角相同。c、系统中的电机均为理想电机，转子结构完全对称；定子三相绕组空间位置相差1200电气角度。d、电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。e、电力系统中

19、所有电源都在额定负荷下运行，其中50%负荷 接在高压母线上，50%负荷接在系统侧。f.同步电机都具有自动调励装置（包括强行励磁）。g.短路发生在短路电流为最大值的瞬间。h.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。i.除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻忽略不计。j.元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。k.输电线路的电容忽略不计。 5.5规定说明a验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流时，所有的短路电流应按本设计规划容量计算，并考虑电力系统远景规划。b确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的接线方式选择； 5.6短路计算点的选择在正常接

20、线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。本设计选择三个短路计算点，分别在220kv母线上、35kv母线上和10kv母线上。系统计算电路图如图5-1所示，等值电路图如图5-2所示。5.7 短路计算方法本设计利用分布系数法进行网络化简，求出转移电抗；应用导体和电器选择设计技术规定sdgj 14-86所提供的运算曲线求取短路电流。计算时取sb=100mva基准电压ub=uav ；5.8短路电流计算结果短路电流计算结果见表5-1。第五章 电气设备的选择与校验6.1设计原则6.1.1总的原则：按照正常工作条件进行选择，按照短路条件进行校验。6.1.2一般原则： a 、应满足正常工作

21、条件下的电压和电流的要求；b 、应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求；c 、应满足安装地点和使用环境条件要求；d 、应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质；e 、对电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别；f 、选用的新产品应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经鉴定的新产品时，应经上级批准。6.2 母线的选择6.2.1母线的型式及适用范围母线除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要求：a、电流分布均匀；b、机械强度高；c、散热良好；d、有利于提高电晕起始电压；e、安装、检修简单、连接方便。由于以上条件很难同时满足，故本变电所采用软母线形式。一般条件：

22、a、配电装置中软母线的选择，应根据环境条件（环境温度、日照、风速、污秽、海拔高度）和回路负荷电流、电晕、无线电于扰等条件，确定导线的截面和导线的结构型式；b、在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所，应尽量选用防腐型铝铰线；c、当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择较大截面的导线，当电压较高时，为保持导线表面的电场强度，导线最小截面必须满足电晕的要求，可增加导线外径或增加每相导线的根数；d、对于220kv及以下的配电装置，电晕对选择导线截面一般不起决定作用，故可根据负荷电流选择导线截面。导线的结构型式可采用单根钢芯铝绞线组成的复导线。 6.2.2截面选择说明a、为了保证母线的长

23、期安全运行，母线在额定环境温度0和导体面正常发热允许最高温度e下的允许电流ie应大于或等于流过导体的最大持续工作电流igmax即：igmaxkie (k为温度修正系数)。b、为了考虑母线长期运行的经济性，除了配电装置的汇流母线以及断续运行或长度在20米以下的母线外，一般均应按经济电流密度选择导体的面积，这样可使年运行费用最低。经济电流密度的大小与导体的种类和最大负荷利用小时数tmax有关。母线经济截面为s=igmax/j。6.2.3校验说明a、电晕电压校验电晕放电会造成电晕损耗、无线电干扰、噪音和金属腐蚀等许多危害。因此，110220千伏裸母线晴天不发生可见电晕的条件是：电晕临界电压uli应大

24、于最高工作电压ugmax，即：uliugmax；220千伏软母线不校验电晕的最小截面为300（mm）2。b、热稳定校验根据上述情况选择的导体截面s，还应校验其在短路条件下的热稳定。其公式为：ssmin=式中：smin根据热稳定决定的导体最小允许截面（mm）2 i稳定短路电流（a）； tdz短路电流等值发热时间； kf集肤效应系数； c热稳定系数，其值与材料及发热温度有关。经过选择和校验，本设计选用母线结果见表61。 各电压等级母线技术数据与计算数据比较表见表62表6-4。表61 母线选用结果表序号安装地点母线类型截面面积（mm）2载流量（a）1220kv母线lgjq300/25690235kv

25、母线nahlgjq800/552021310kv母线矩型硬铝板110x101653表62 220kv母线技术数据与计算数据比较表计 算 数 据lgjq-300技术数据最小截面面积：s=122.8mm2截面面积：s=300mm2长期最大工作电流igmax=260a允许载流量ig=690a表63 35kv母线技术数据与计算数据比较表计 算 数 据nahlgjq-800技术数据最小截面面积：s=244mm2截面面积：s=800mm2*长期最大工作电流igmax=1559a允许载流量ig=1559a表64 10kv母线技术数据与计算数据比较表计 算 数 据矩形硬铝母线技术数据最小截面面积：s=470m

26、m2截面面积：s=100x10mm2*长期最大工作电流igmax=1653a允许载流量ig=1803a6.3高压断路器的选择6.3.1 选择和校验项目 高压断路器按下列项目选择和校验：（1）型式和种类；（2）额定电压；（3）额定电流；（4）开断能力校验；（5）额定关合电流；（6）动稳定校验；（7）热稳定校验。6.3.2按种类和型式选择高压断路器的种类和型式的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护、并经技术经济比较后才能确定。据规程规定35kv220kv配电装置可选少油断路器、六氟化硫断路器、空气断路器，而用于一次变电所的断路器要求动作可靠，能快速的自动重合闸，并且

27、能开断近距以及能够切断空载变压器、空载长线、发展性故障。而六氟化硫断路器具有断口耐压高、开断容量大、检修间隔周期长、开断性能优异等优点，广泛应用于各种电压等级的配电装置中。所以本变电所220kv侧和35kv侧选择六氟化硫断路器。10kv侧选择真空断路器。6.3.3按额定电压选择高压断路器的额定电压ue应大于或等于所在电网的额定电压uew，即ueuew。6.3.4按额定电流选择高压断路器的额定电流ie应大于或等于它的最大持续工作电流igmax，即ieigmax。 当断路器使用环境温度不等于设备基准环境温度时，应对断路器的额定电流进行修正。6.3.5按开断电流选择在给定的电网电压下，高压断路器的额

28、定开断电流iekd应满足iekdit。式中it断路器实际开断时间tk秒的短路电流全电流有效值。6.3.6 按额定关合电流选择要求断路器的额定开合电流 ieg应不小于最大短路电流冲击值，即ieg ic。.6.3.7 动稳定校验高压断路器的极限通过电流峰值 idw应不小于三相短路时通过断路器的冲击电流icj，即idwicj6.3.8 热稳定校验高压断路器的短时允许发热量ir2tr应不小于三相短路电流发出的热量i2tdz，即i2rtri2tdz根据以上原则，本设计选用断路器结果见表65。各电压级断路器各项技术数据与各项计算数据比较表见表66表68。表65 断路器选用结果表安装地点型 号额定电压(kv

29、)最高工作电压(kv)额定电流(a)额定开断电流(ka)额定关合电流（ka）额定峰值耐受电流(ka)额定短时耐受电流(ka)220kv侧lw11-220（p）22025231505012512550(3s)35kv侧lw8-353540.5160025636325(4s)10kv进线和分段zn12-101011.5160031.5808031.5(4s)10kv侧出线zn12-101011.5160031.5808031.5(4s)表66 220kv断路器各项技术数据与各项计算数据比较表计 算 数 据lw11-220p断路器保证值电网电压uew=220kv额定电压ue=220kv长期最大工作电

30、流igmax=248a额定电流ie=3150a次暂态短路电流i=6.901ka额定开断电流iekd=50ka短路冲击电流ich =17.6ka额定关合电流iegd=125ka短路冲击电流ich =17.6ka动稳定电流idw=125ka热效应qd =145.42ka2.s热稳定：qz=7500ka2.s表67 35kv断路器各项技术数据与各项计算数据比较表计 算 数 据lw8-35断路器保证值电网电压uew=35kv额定电压ue=35kv长期最大工作电流igmax=1559a额定电流ie=1600a次暂态短路电流i=13.072ka额定开断电流iekd=25ka短路冲击电流ich =33.33

31、ka额定关合电流iegd=63ka短路冲击电流ich =33.33ka动稳定电流idw=63ka热效应qd =451ka2.s热稳定：qz=2500ka2.s表68 10kv断路器各项技术数据与各项计算数据比较表计 算 数 据zn12-10断路器保证值电网电压uew=10kv额定电压ue=10kv长期最大工作电流igmax=1516a额定电流ie=1600a次暂态短路电流i=26.01ka额定开断电流iekd=31.ka短路冲击电流ich =66.32ka额定关合电流iegd=80ka短路冲击电流ich =66.32ka动稳定电流idw=80ka热效应qd =1725.12ka2.s热稳定：q

32、z=3969ka2.s6.4隔离开关的选择6.4.1选择和校验项目隔离开关应根据下列条件选择：（1）型式和种类；（2）额定电压；（3）额定电流；（4）动稳定校验；（5）热稳定校验。6.4.2 选型说明隔离开关的型式和种类的应根据配电装置的布置特点和使用条件等因素，进行综合技术经济比较后确定。其它四项技术条件要求与高压断路器相同。本设计220kv侧配电装置拟采用分相中型布置,故220kv侧母线隔离开关选用gw6220gd型单柱剪刀式。该产品为偏折式结构，分闸后形成垂直方向的绝缘断口，具有断口清晰可见，便于监视及有效地减少变电所的占地面积等优点。特别是作为母线隔离开关，供采用双母线的场合使用时，减

33、少变电所的占地面积尤为显著。220kv侧出线隔离开关选用gw12220d双柱式。该产品双柱立开结构，具有外形尺寸小、相间距离小的特点。 35kv配电装置拟采用户外普通中型布置,故35kv侧母线隔离开关选用gw535d双柱式。该产品为双柱水平开启式结构。 10kv侧配电装置拟采用户内手车式高压开关柜。 根据以上原则，本设计选用隔离开关结果见表69。 各电压级隔离开关的各项技术数据与各项计算数据比较见表610611表69 隔离开关选用结果安装地点型 号额定电压(kv)最高工作电压(kv)额定电流(a)额定峰值耐受电流(ka)额定短时耐受电流(ka)220kv侧母线gw6220gd220252100

34、010040(3s)220kv侧出线 gw12220d220252160010040(3s)35kv侧进线 gw535d3540.5200010040(4s)35kv侧出线 gw535d3540.56305020(4s)表610 220kv隔离开关的各项技术数据与各项计算数据比较表计 算 数 据gw6-220g(d)技术数据gw12-220(d)技术数据电网电压uew=220kv额定电压ue=220kv额定电压ue=220kv长期最大工作电流igmax=248a额定电流ie=1250a额定电流ie=1600a短路冲击电流ich =17.6ka动稳定电流idw=40ka动稳定电流idw=40ka

35、热效应qd =145.42ka2.s热稳定：qz=4800ka2.s热稳定qz=4800ka2.s表611 35kv隔离开关的各项技术数据与各项计算数据比较表计 算 数 据gw5-60(d)技术数据电网电压uew=35kv额定电压ue=35kv长期最大工作电流igmax=1559a(371a)额定电流ie=2000a(630a)短路冲击电流ich =33.33ka动稳定电流idw=100ka (50ka)热效应qd =451ka2.s热稳定：qz=5600ka2.s6.5电流互感器选择选择电流互感器应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求。6.5.1型式和种类电流互感器的型式和种类应根据使用环

36、境条件和产品情况选择。对于620千伏屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35千伏及以上配电装置，宜采用油浸瓷箱式绝缘独立式电流互感器。6.5.2按一次额定电压和额定电流选择电流互感器的一次额定电压和额定电流必须满足：euew , ieligmax其中：ue、iel电流互感器一次额定电压和额定电流;uew、igmax电流互感器安装处一次回路工作电压和一次回路最大工作电流。变压器中性点引出的电流互感器只取额定电流的30%。6.5.3按准确度级及副边负荷选择为了保证测量仪表的准确度，电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。因此，需先要知道电流互感器二次回路所接测

37、量仪表的类型及对准确级的要求，并按准确等级要求最高的表计选择电流互感器，具体要求如下：（1）、装设在发电机、电力变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表及所有用于计算电费的电度表用电流互感器，其准确等级应为0.5级。（2）、供运行、监视、估算电能的电度表、功率表和电流表用电流互感器，其准确等级应为1级。（3）、供指示被测数值是否存在或大致估计被监测数值的表计用的电流互感器，其等级为3级和10级。其二次侧所接负荷s2，应不大于该准确级所规定的额定容量se2，即se2s2=ie22z2其中：z2为二次负荷阻抗；ie2为二次额定电流，由于本次设计中外接阻抗z2未作规定，因此本项可略去。6.5.

38、4热稳定校验电流互感器的热稳定能力，以1秒钟通过的一次额定电流倍数kt表示，热稳定按下式校验：（ktie1）21i2tdz式中ktis中允许通过一次额定电流热稳定倍数。6.5.5 动稳定校验（内部）icjielkdwkdw电流互感器动稳定倍数根据以上原则，本设计选用电流互感器结果见表612。各电压级电流互感器的技术数据与计算数据比较见表613表615。表612 电流互感器选用结果表安装地点型 号额定电压(kv)最高工作电压(kv)额定变流比(a)二次组合动稳定倍数1s热稳定倍数220kv侧 lcwb7220w12202522x600/5b1/b2/b1/b1/0.52x552x21(3s)35

39、kv侧进线 lb353540.51500/50.5/b1/b2552135kv侧出线 lb353540.5400/50.5/b1/b210942.510kv侧进线 lmzd210102000/50.5/d10kv侧出线 lzxz1010200-800/50.5/d80ka31.5ka(2s)表613 220kv电流互感器的技术数据与计算数据比较表计 算 数 据lcwb7-220w1的技术数据电网电压uew=220kv额定电压ue=220kv长期最大工作电流igmax=248a一次额定电流i1e=2*300a准确度级：0.5 准确度：b1/ b1 /b2 /b1 /0.5短路冲击电流ich =1

40、7.01ka动稳定电流倍数25.45 ka热效应qd =145.42ka2.s热稳定：qz=2205ka2.s表614 35kv电流互感器的技术数据与计算数据比较表计 算 数 据lb-35的技术数据电网电压uew=35kv额定电压ue=35kv长期最大工作电流igmax=1559a额定电流ie=2x201500a准确度级：0.5 , 1准确度：0.5/b1/ b1短路冲击电流ich =33.33ka动稳定电流142.89 ka热效应qd =451ka2.s热稳定值992.25 ka2.s表615 10kv电流互感器的技术数据与计算数据比较表计 算 数 据lzxz-10lmzd2-10电网电压u

41、ew=10kv额定电压ue=10kv额定电压ue=10kv长期最大工作电流igmax=1516a(800a,600a,300a,200a)额定电流ie=200a800a额定电流ie=2000a准确度级：0.5 , 1准确度：0.5/d准确度：0.5/d短路冲击电流ich =66.32ka动稳定电流80ka 热效应qd =1725.12ka2.s热稳定值1984.5 ka2.s 6.6 电压互感器选择6.6.1按装置种类及型式选择电压互感器的种类及型式应根据安装地点和使用条件进行选择，对320千伏屋内配电装置，宜采用油浸绝缘结构，也可以采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器；对于35千伏配电装置，宜采

42、用电磁式电压互感器；对110kv及以上配电装置，当容量和准确等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器组。6.6.2 按一次回路电压选择 1.1uelu10.9uel式中：u1电网电压；uel电压互感器一次绕组额定电压6.6.3 按二次回路电压选择电压互感器二次侧额定电压必须满足继电保护装置和测量用标准仪表的要求。根据以上原则，本设计选用电压互感器结果见表616。各电压级电压互感器的技术数据与计算数据比较见表617表618。表616 电压互感器选用结果表型式额定变比额定容量（va）最大容量（va）0.5级

43、1级3级jcc1-220220/ 3 /0.1/ 3 /0.150010002000jdx6-3535/ 3 /0.1/ 3 /0.1/31502505001000jdzj-1010/ 3 /0.1/ 3 /0.1/34060150300表617 220kv电压互感器的技术数据与计算数据比较表计 算 数 据jcc-220的技术数据电网电压uew=220kv额定电压ue=220kv准确度级：0.5 , 1准确度：0.5，1，3表618 35kv电压互感器的技术数据与计算数据比较表：计 算 数 据jdx6-35的技术数据电网电压uew=35kv额定电压ue=35kv准确度级：0.5 , 1准确度：

44、0.5，1 ，3第六章 高压配电装置的规划设计7.1 总的原则: a、节约用地；b、运行安全和操作巡视方便；c、便于检修和安装；d、节省三材，降低造价。7.2 设计要求 a、满足安全净距的要求；b、施工、运行和检修的要求；c、噪声的允许标准及限制措施；d、静电感应的场强水平和限制措施；e、电晕无线电干扰的特性和控制。7.3 配电装置的选型220kv配电装置拟采用屋外分相中型，把所有的开关电器安装在较低的基础支架上。母线采用绞线并用悬垂绝缘子串悬挂在门型构架上。母线水平面高于开关电器所在的水平面。 220kv分相中型布置取消了复杂的双层结构，布置更加清晰，悬式绝缘子串也减少了二分之一，使正常的检

45、修和维护工作量相应减少。本所选用分相中型可以节约用地，简化构架，节省三材，由于母线隔离开关选用gw6型单柱剪刀式，适合于分相中型。 35kv侧由于采用gw5系列双柱式水平开启式隔离开关，拟采用普通中型布置。其优点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架较低，抗震性能好，所用钢材少，造价较低。10kv侧由于采用gfc15p防误型手车式高压开关设备，拟采用户内成套配电装置。 7.4 间隔宽度和设备布置 a、220kw侧：采用14m的间隔宽度,边线与构架的距离为2.5m，相间距离采取4m。断路器采用单列式布置。 b、35kv侧：采用5m的间隔宽度。相间距离采取1.6m。断路

46、器采用单列式布置。 c、10kv侧：采用单层双列式布置。7.5 平面布置 220kv侧共有8个间隔：四个进线间隔，二个主变间隔，一个母联间隔、 一个电压互感器避雷器间隔。35kv侧共有16个间隔：八个出线间隔，二个主变进线间隔，一个母联间隔、 一个电压互感器避雷器间隔， 四个预留出线间隔。7.6构架高度关于屋外配电装置的设备支架高度，按配电装置设计规程要求必须保证电气设备外绝缘体最低部位距地面不得小于2.5m.参照高压配电装置设计技术规程及典型设计,本设计构架高度为:a、220kv侧母线构架高度为10.5米,出线中央门型构架高为15m。b、35kv侧母线构架高度为5.5米，出线中央门型构架高度

47、为7.3米。第七章 防雷保护的规划设计8.1 概 述雷电引起的大气过电压将会对电气设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此在变电所和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施，以保证电气设备的安全。a、防止雷直击于电气设备上，一般采用避雷针，避雷线进行保护b、对于60kv及以下的电气设备，应尽量减小感应过电压，一般电气设备应远离可能遭到直击雷的设备或物体增大电气设备对电容或采用阀型避雷器的保护。e、防止从线路侵入的雷电波过电压对电器设备的危害，一般采用避雷器、间隙、电容器和相应的进线保护段进行保护。8.2 防雷保护的有关规定规定:a、电压为110kv以上的屋外配电装置，可将避雷针装在配电装置的构架

48、上。对于3560kv的配电装置，为防止雷击时引起反击闪络的可能，一般采用独立避雷针进行保护。安装避雷针的构架支柱应与配电装置接地网相连。在避雷的支柱附近，应设置辅助的集中接地装置接在地网上的连接处起到变压器与接地网上的连接处止，沿接地线距离不得小于15m，在变压器的门型构架上，不得装设避雷针。b、电压为110kv及以上的屋外配电装置，可将保护线路的避雷线连接在配电装置的出线门型构架上，3560kv的屋外配电装置，如将保护线路的避雷线接在出线门型构架上需满足下列条件：a) 3560kv出线门型构架周围半径20m范围内的接地电阻不应大于5，当土壤电阻率104.cm这个范围内，半径可增大到30m。b

49、) 线路终端杆塔接地电阻不大于10。c)在变压器的610kv出口处装设阀型避雷器。c、在选择独立避雷针的装设地点时，应尽量利用照明灯塔，在其上装设避雷针。装设独立避雷针时，避雷针与配电装置部分在地中与空气中应有一定的距离：a)在地中，避雷针本身的接地装置与最近的配电装置接地网的地中距离sd0.3r。其中：r独立避雷针的接地电阻，（）在任何情况下，sd不得小于3m。b)在空气中，独立避雷针到配电装置导电部分之间、发电厂和变电所电力设备接地部分、构架接地部分之间的空气中距离，应符合下式要求：sk0.3r+0.1h。式中：h避雷针校验点的高度(m )，在任何情况下，sk不得小于5 m 。8.3 直击

50、雷过电压保护装置设计 根据规程规定，首先确定避雷针安放的地点。在220kv侧进出线构架上安装三支避雷针，在主变压器附近两侧安装三支独立避雷针。在35kv出线侧安装三支独立避雷针。合计共有九支避雷针。 由于220kv侧共有八个间隔，且软母线的跨距一般在3040米，所以在220kv配电装置中共设六个母线构架，中间跨距为8x15=120米，在两边和中间的其中一个构架上装设避雷针。35kv侧共有16个间隔，每个间隔宽度为5米，共需16x5=90米。 本变电所220kv和35kv配电装置设计防雷保护的范围为120112，利用9根避雷针进行保护。根据电气工程电气设计手册第一册第十五章第一节中关于避雷针保护

51、范围计算的有关内容，确定避雷针高度时针间距离d取最大，经计算选220kv侧针高h=30米，选35kv侧针高h=20米。被保护物高度hx的水平面上保护范围计算结果见表8-1，两支避雷针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度bx计算结果表82,详细计算过程见计算书。避雷针防雷保护范围图见设计图纸。 表81 单支避雷针保护半径rx计算结果表针号针高hx=15mhx=10.5mhx=7.5mhx=5.6m1-630m15m24m7-920m15m18.8m两支避雷针间hx水平面上保护范围的一侧最小宽度bx计算结果表（单位：米）表82 针号针高hhx=15mhx=10.5mhx=7.5mhx=5.6mddh01-22-3 等高30m6.4312.146021.431-43-6等高30m5.7910.2964.520.794-5等高30m5.369.8667.520.365-6等高30m7.512.7552.522.53-5等高30m34.583.16182-4等高30m2.436.908817.437-88-9等高20m，5.368.095012.864-76-9不等高20m、30 m7.1410.7647.5637.5614.634-86-8不等高20m、30 m3.024.9276.466.410.525-9不等高20m、30 m4