和平220KV一次降压变电所电气部分初步设计

1、中文摘要电力系统专业的毕业设计是一次比较综合的训练，它是我们将在校期间所学的专业知 识进行理论与实践的很好结合，运用理论知识和所学到的专业技能进行工程设计和科学研 究，提高分析问题和解决问题的能力。在完成此设计过程中，我们可以学习电力工程设计、 技术问题研究的程序和方法，获得搜集资料、查阅文献、调查研究、方案比较、设计制图 等多方面训练，并进一步补充新知识和技能。本毕业设计论文是220/60kv 一次降压变电 所电气部分初步设计。为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负 荷规划进行设计建设，从而保证变电所能够长期可靠供电。根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及变电所设计

2、等书籍的有关内容, 设计过程中完成了主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的 规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。在此期间，遇到的种种 问题均通过反复比较、验算，并请教老师得以解决。毕业设计论文由设计说明书、设计计 算书、一套图纸（电气主接线图、总平面布置图、配电装置断面图、防雷保护图）组成。 内容较为详细，对今后扩建有一定的参考价值。近年来，电力在世界各国能源和经济发展中的作用日益增长，它已成为现代社会实用 最广、需要最快的能源。变电所的合理设计与建设是一个极其重要的组成部分。本次设计 是通过本人的精心设计论证完成的。整个设计过程中，全面细致的考虑

3、工程设计的可靠性、 经济性、灵活性等诸多因素，最终完成本设计方案。通过完成此毕业设计论一文，进一步领 会我国电力工业建设的政策观念和经济观点，培养对工程技术、经济进行较全面的综合分 析能力。由于时间紧张和能力有限，此论文中难免会出现遗漏和错误，希望老师给予指点和更 正。关键词电力系统，变电所，短路电流，电气设备abstractthe professional graduate in system in electric power design is once more synthesize of training, it is we will during the period of sch

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15、ctric power system substation short circuit computingelectricity equip目录中文摘要iabstract ii第一篇说明书1第一章变电所原始资料分析11. 1设计题目 和平220kv 一次降压变电所电气部分初步设计 112变电所条件113变电所60kv侧负荷表及电力系统接线图 1第二章主变压器的选择32.1主变压器台数的确定32. 2主变压器容量及型式的确定3第三章电气主接线的选择43. 1设计原则43. 2设计的基木要求43. 2. 1可靠性43. 2. 2灵活性43. 2. 3经济性43. 3变电所电气主接线的选择53. 3

16、. 1 220kv侧主接线的选择53. 3.2 60kv侧接线的选择6第四章短路电流的计算84. 1短路电流计算的目的84. 2短路的基本类型84. 3短路电流计算的基本假定84. 4 一般规定84. 5计算步骤94. 5. 1画等值电抗图94. 5. 2选择计算短路点94. 6计算方法94. 6. 1标么值法94. 6. 2网络变换94. 6.3三相短路电流周期分量的计算 10第五章 主要电气设备的选择 115. 1 一般原则115. 2高压断路器的选择1153隔离开关的选择115. 4电压互感器的选择 125. 5电流互感器的选择 135. 6母线的选择155.6.1母线的选择包括母线材料

17、和母线截面的选择155. 6. 2导体截面选择和校验155. 7避雷器的选择15第六章配电装置的设计176. 1电气布置1762配电装置设计原则 176. 3配电装置型式的选择176. 3. 1屋外配电装置的特点 176. 3.2屋外配电装置的种类186. 3.3屋外配电装置的最小安全净距186. 3. 4屋外配电装置的若干问题 18第七章 继电保护及自动装置设计 197. 1继电保护配置的作用和要求: 1972变压器保护的配置1973母线保护和断路器失灵保护207. 3. 1母线保护配置原则207. 3.2双母线保护217. 3.3断路器失灵保护217.4. 1 220kv侧线路保护227.

18、4.2 60kv侧线路保护 227.5自动装置的规划设计237. 5. 1电力系统自动装置的设计237. 5.2合闸装置应按下列规定装设237. 5.3自动重合闸装置应符合以下要求247. 5.4备用电源和备用设备自动投入24第八章防雷保护规划设计268. 1变电所的保护对象 268. 2配电装置的防雷保护 268. 3防雷设计要求和所需资料268. 3. 1雷电过电压保护情况268. 3. 2防雷保护设计所需资料268. 3.3避雷针的选择26第二篇计算书27第一章主变压器选择的计算部分27第二章短路电流计算过程29_21系统的等值电抗292. 2短路计算29第三章电气设备的选择计算及校验3

19、33. 1高压断路器的选择计算333. 1. 1 220kv侧断路器的选择 333. 1.2 60kv侧断路器的选择 343. 2隔离开关的选择计算353. 2. 1 220kv隔离开关的选择353. 2.2 60kv侧隔离开关的选择363. 3电压互感器的选择计算373.4电流互感器的选择383.4. 1 220kv侧电流互感器的选择383.4.2 60kv侧电流互感器的选择3935母线的选择计算403. 6避雷器的选择41第四章防雷保护计算434. 1避雷针的定位 434. 2变电所避雷针布置图434. 3保护范围计算43结论45致谢46参考文献47m寸录48第一篇说明书第一章变电所原始资

20、料分析1. 1设计题目 和平220kv 一次降压变电所电气部分初步设计1 2变电所条件1待设计变电所进线为双回线路，转供线路为两回，出线为14 1h1,电压等级为220/60kv2变电所地区年平均温度18°c,最高温度39°c,最低温度19°c3本变电所地势平坦，平均海拔350米，4交通方便，出线走廊宽阔。13变电所60kv侧负荷表及电力系统接线图序号负荷名称最大符合（kw）功率 因素出 线 方 式出现 冋路 数附注近期远期1电机厂600080000.95架 空2有重要负荷2家用电器厂600080000.95架 空1iii类负荷3矿山机械厂10000120000.

21、95架 空2有重要负荷4市区一号600080000.95架 空2有重要负荷5市区二号8000100000.95架 空2有重要负荷6市区三号8000120000.95架 空2有重要负荷7市区四号8000160000.95架 空2有重要负荷8卷烟厂8000100000.95架 空1iii类负荷第二章主变压器的选择2.1主变压器台数的确定在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备2，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。为保证供电的可靠性和经济性，变电所一般装设两台主变压器。故本变 电所选择两台主变。2. 2主变压器容量及型

22、式的确定（1）主变容量和台数的选择，应根据电力系统设计技术规程sjd2-88有关规定和 审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电所其中一台事故停运后， 其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%,若计及过负荷能力后的允许时间内， 应保证用户的一级负荷和二级负荷。（2）变电所中的主变压器在系统调压有耍求时，一般采用有载调压变压器，对于新建 的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应注意选用无载调压变压器。（3）具有直接由高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级，减少重复降压容 量，可采用双绕组。根据木变电所实际情况，交通便利，只有两个电压等级220/60kv,故选择采用三相双 绕组

23、变压器。（4）主变调压方式的选择，应符合电力系统设计技术规程sdj161的有关规定。 根据计算，确定选择两台容量为90000kva的变压器，其型号为sfpz490000/220o额定容量(kva)表11主要参数90000连接组标号yn, dll空载电流(%)0.8空载损耗(kw)102负载损耗(kw)369.9阻抗电压(%)13.5冷却方式0daf额定电压(kv)高压 220 ±8* 1.5%低压69第三章电气主接线的选择电气主接线是多种主要电气设备（如发电机、变圧器、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

24、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。3.1设计原则根据35-110kv变电所设计技术规程sjd288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、冋路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定, 满足运行可靠性，简

25、单灵活，操作方便，节约投资等要求。3. 2设计的基本要求3.2. 1可靠性（1）应重视国内外长期运行的实践经验及其可靠性的定性分析。（2）主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠程度，采用可靠性高的电气设备可 以简化接线。（3）要考虑所设计的变屯所在屯力系统中的地位和作用。3.2.2灵活性主接线的灵活性有以下几方面的要求：（1）调度要求，可以灵活的投入和切除变压器、线路、调配电源和负荷，能够满足 系统在事故运行方式下，检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。（2）检修要求，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行安全检修且不 致于影响对用户的供电。3. 2. 3经济性（1）投资省a、主

26、接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、互感器、避雷器等一次设备。b、要能限制短路电流，以便于选择价廉的电气设备或轻型电器。（2）占地面积小主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占地面积减少。（3）电能损失小经济合理的选择主变压器的种类、容量和数量，要避免因两次变压而增加电能损失。3. 3变电所电气主接线的选择3.3. 1 220kv侧主接线的选择根据变电所设计等书籍屮关于接线形式适用范围规定可知，220kv配电装置出线 冋路不超过两冋时，可选用单母线、单母线带旁路接线，也可使用桥式接线。下面选取单母线分段和内桥接线两种方案进行介绍和比较，从而选择最佳方案作为木 变电所侧一次主接线。方案一单母

27、线带旁路接线，方案二双母线接线。8 8图31单母线分段接线图32双母线接线表31220kv侧主接线方案比较特点可靠性经济性灵活性方案二：双母线接线 可以轮流检修母线而不影响 供电，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，不影响其它凹路。母 联断路器故障，将造成配电装置金 停。在检修任一进出线回路的断路 器时，将使该回路停电。方案一当一段母线发生故障时，由丁分段断路器在继电保护装 置的作用下能自动将故障切除，因而保证了正常段母线不间断供电和 不致使重要负荷停电。单母线分段接线

28、比双母线接线少用了一组母线、一组断路器以及 两组隔离开关，投资相对减少，配电装置的占地而积也大大减少。 方案一比方案二投切变压器时，倒闸操作方便。方案一：单母线分段单母分段按可进行分段检 修，对于重要负荷可以从不同段 引出两个回路，使重要负荷冇两 个电源供电，在这种情况下，当 一段母线发生故障时，由丁分段 断路器在继电保护装置的作用下 能自动将故障切除,因而保证了 正常段母线不间断供电和不致使 重要负荷停电。综上述，方案一比方案二灵活，供电可靠，占地小，投资少，利于长远发展。考虑综 合因素，选方案一：单母线分段接线为本变电所一次侧主接线。3. 3.2 60kv侧接线的选择由于60kv侧进出线数

29、共16 1h1,查找规程，可选用双母线，而当配电装置的进线和出 线总数为12-16 h1时，在一组母线上设置分段断路器，且采用双母线的60kv配电装置一 般设置旁路母线，且出线超过11回可装设专用旁路断路器。故本变电所二次侧釆用双母 线分段带旁路，设置专用旁路断路器的接线方式。两种方案特点：方案一接线方式的特点是：两组母线同时工作，并通过母联断路器并联运行，可以轮 流检修母线而不致使供电中断。检修任一回路的隔离开关，只停该回路，不影响其他回路 供电，且母线故障后，可迅速恢复供电，调度灵活，各电源和各负荷回路可以任意分配到 某一组母线上，有利于扩建和便于试验方案二接线方式的特点是：在检修母线时，

30、可以轮流检修而不致供电小断，检修任一 回路母线隔离开关时，只停该回路，双母线一组母线发生故障，将被切除的回路倒换到另 一组母线上，继续供电，但增加母线长度隔离开关数ri,使配电装置构架增加，占地而积 增加，投资较多。方案一双母线分段带旁路接线rxutroeutrnttrdtdtrotdtdtnujymatnmtnmttnttoitnuitnujytnttnt图33 双母线分段带旁路接线方案二双母线接线图34双母线接线综上述，本变电所主接线选择：一次侧采用单母线接线，二次侧采用双母线分段带旁 路接线。第四章短路电流的计算4.1短路电流计算的目的（1）电气主接线的选择（2）选择导体和电气设备，保证

31、设备在正常运行情况下，都能正常工作，保证安全可靠, 而ii在发生短路时保证不损坏。（3）选择断电保护装置。4. 2短路的基本类型三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路，其 屮三相短路是对称短路。为了检验和选择电气设备和载流导体，以及为了继电保护的整定计算，常用下述短路电流 值。ich：短路电流的冲击值，即短路电流最大瞬时值。1 :超瞬变或次暂态短路电流的有效值，即第一周期短路电流周期分量有效值。 k：稳态短路电流有效值。4. 3短路电流计算的基本假定（1）止常运行时，三和系统对称运行。（2）所有电源的电动势和位角和同。（3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁蕊

32、的电气设备电抗值不随电流大小发生变 化。（4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。（5）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。（6）元件的计算参数取其额定值，不考虑参数的误并和调整范围。（7）输电线路和电容略去不计。4. 4 一般规定（1）验算导体和电器动稳定、热稳定，以及电器开断电流所用的短路电流，应按本设计 规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划，确定适中电流吋，应按可能发生最人短 路电流的接线方式。而不按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。（2）选择导体和电器用的短路电流，在屯气连接的网络中，应考虑具冇反馈作用的异步 电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。（3）选择导体的屯器

33、时，对不带屯抗器的回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时 短路电流为最大的地点。(4) 导体和电器的动稳定，热稳定，以及电器开断电流，一般按三相短路计算，若发电 机出口的两相短路，或屮性点直接接地系统及h耦变压器等回路屮的单相，两相接地短路 较三相短路严重时，则应按严重情况计算。4. 5计算步骤4. 5. 1画等值电抗图(1) 首先去掉系统中的所有负荷开关，线路电容，各元件电阻。(2) 选取基准容量和基准电压。(3) 计算各元件的电抗标么值。4. 5. 2选择计算短路点(1) 求各短路点在系统最大运行方式下的各点短路电流。(2) 各点三和短路时的最大冲击电流和短路容量。(3) 列出短路电流计

34、算数据表。4. 6计算方法木设计利用分布系数法进行网络化简，求出转移屯抗；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。计算吋取基准容量sb=100mva基准电压ub=uav ;4. 6. 1标么值法发电机电抗：x尸xx泡(4. 1)v线路电抗：x沪0.4lx甞(4.2)变压器电抗：x*二乞(4.3)100 sn短路电流周期分量有效值:1k.= (4. 4)x*冲击电流：ich二2.551"(4.5)4. 6.2网络变换如下图:jx1(1) a/y变换x13 x12x, (x13+x12+x23)x13 x23x (x13+x124-x23)xi2

35、 x23x产-(x13+x12+x23)(2) y/变换7 _x|+x3+x|x3 计7 一 xz+xix?入12x3(4.6)(4. 7)(4.8)(4.9)(4. 10)(4. 11)4.6.3三相短路电流周期分量的计算（1）无限大电源供给的短路电流当供电电源为无穷大或者计算电抗xq3. 45时，不考虑短路电流周期分量的衰减。（2）有限电源供给的短路电流先将电源对短路点的等值电抗心*归算到以电源容量为基准的计算电抗xa然后按忌 值查相应的发电机运算曲线，或查发电机的运算数字表，即可得到短路电流周期分量的标 幺值。第五章主要电气设备的选择正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经

36、济运行的重要条件。在 进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地 采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。5.1 一般原则(1) 应满足正常工作状态下的电压和电流的要求。(2) 应满足安装地点和使用环境条件要求。(3) 应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求。(4) 应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质。5. 2高压断路器的选择(1) 断路器额定电压uc大于电网电压ug, uctug(2) 高压断路器的额定电流ic应大于或等于它的最大持续工作电流igmax, icigmax(3) 型式和结构(2) 动稳定校验断路器的极限通过电流峰值idw应不小于三相短路

37、时通过断路器的冲击电流ij即idw> ；3x lch (3) 热稳定校验高压断路器的短时允许发热量应不小于短路期内短路电流发出的热量(4) 开断电流能力校验断路器的额定开断电流h应大于短路电流的有效值i",即h> ih.(5) 关合能力校验断路器的额定关合电流ip,应大于冲击电流ich3,即ip ich3.本变电所220kv侧选用型号为lw(ofpt(b)-220的断路器，60kv侧选择型号为 lw (ofpt (b) -63 断路器。5.3隔离开关的选择隔离开关的选择，除了不校验开断能力外，其余与断路器的选择相同，因为隔离开关 与断路器串联在冋路屮，网络出现短路故障吋，

38、对隔离开关的影响完全取决于断路器的开 断吋间，故计算数据与断路器选择时的计算数据完全相同。(1) 隔离开关额定电压ue大于电网电压ug, uemug(2) 隔离开关的额定电流ie应大于或等于它的最大持续工作电流igmax, ieigmax(3) 型式和结构(4) 动稳定校验隔离开关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ij即 idwich3.(5) 热稳定校验隔离开关的短时允许发热量应不小丁短路期内短路电流发岀的热量本变电所220kv出线侧选择型号为gw4-220的隔离开关,220kv母线侧选择型号为gw6-220 的隔离开关，60kv侧选择型号为gw4-63的隔离开关

39、。其主要参数如表51所示。表51断路器主要参数型号lw(ofpt (b)-220lw (ofpt(b)-63额定电压(kv)22063最高工作电压(kv)25272.5额定电流(a)12501250额定短路开断电流(ka,冇效值)31.525额定短路关合电流(ka,峰值)80633s额定短时耐受电流(ka,有效31. 525值)额定峰值耐受电流(ka,峰值)8063分闸时间(ms)w30w30表52隔离开关主要参数型号gw4-220gw6-220gw4-63额定电压(kv)22022063最高工作电压(kv)25225272.5额定电流1250125012503s热稳定电流(ka,有效值)31

40、.531. 520动稳定电流(ka,峰值)808050分闸时间(s)0. 030. 030. 035. 4电压互感器的选择(1) 按额定电压选择选择原边额定电压iv要与接入的电网电压相适应，即耍求电压互感器原边所接受的电 网电压应满足下列条件：1. 1uqua0. 9uei其中：ui电网电压uel电压互感器一次绕组额定电压(2) 按准确级和容量选用于电度计量的电压互感器，准确度不低于0.5级，用于电流、电压测量的准确度不 应低于1级，用于继电保护不应低于3级。(3) 结构种类选择60kv及以上可选串级式电压互感器。110kv及以上可选用电容分压式电压互感器。本变电所220kv侧选择型号为jdc

41、f-220 (gyw2)的电压互感器。60kv侧选择型号为 jdcf-63的电压互感器表53220kv侧电压互感器型号jdcf-220 (gyw2)额定电压比(kv)詈/卡/乎/0.1二次绕组测量0.2级0.5级100 100额定输出(kv)保护3p级3p级250500剩余电压绕组额定输出(va)300准确级3p表54 60kv侧电压互感器测量保护剩余0.20. 53p3p50100400100jdcf-63型号额定电压比(kv) 二次绕组 准确级额定输出(va)极限输岀(va)2000频率(hz)505. 5电流互感器的选择(1) 按一次额定电压选择:ueug(2) 按原边额定电流选择：ie

42、l2igmax(3) 设备种类、结构(4) 按准确度级和副边负荷选择额定电流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， 为保证互感器在一定的准确级工作，电流互感器二次侧所接负荷s2应不大于该准确级所 规定的额定容量se2o(5) 动稳定校验电流互感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ich3 即 idw2ich3(6) 热稳定校验电流互感器的短时允许发热量应不小丁短路期内短路电流发岀的热量本变电所220kv侧选择型号为lb6-220的电流互感器，60侧选择型号为lcwb5-63的 电流互感器。表55220kv侧电流互感器参数表型号lb

43、6-220额定电压(kv)220最高工作电压(kv)252额定一次电流(a)300额定二次电流(a)5级次组合0.5/10p/10p/10p/10p/10p额定输出 cos (b =0. 8(kva)0. 5 级 3010p 级 60额定短吋热电流(ka/s)31. 5/1动稳定电流(ka)80表5660kv侧电流互感器参数型号lcwb5-63额定电流比(a)900/5准确级0.5b额定输出 cos(1)=0. 8(kva)0.5 级 1k1, 1k2 300.5 级 1k1, 1k3 50b 2k1, 2k2, 3k1, 3k250额定1s短时热电流(ka)25额定动稳定电流(ka)62.5

44、5. 6母线的选择5.6. 1母线的选择包括母线材料和母线截面的选择（1）电流分布良好。（2）散热良好。（3）有利于提咼电晕超始电压。（4）安装检修方便，连接简单。5.6.2导体截面选择和校验（1）按经济电流密度选择对于全年平均负荷较大，母线较长，传输容量也较大的回路，均应按经济电流密度选 择。s二4 s：经济截面i盼工作电流aj：经济电流密度j杳1995年电力部颁发的经济电流密度表（2）按短路热稳定检验其中s:所选导体截面【川c:热稳定系数 kf：集肤效应系数本变电所220kv侧选择母线型式为lgj-240/30型钢芯铝绞线，60kv侧选lgj-88/55 型钢芯铝绞线。5. 7避雷器的选择

45、5.7.1避雷器的设计原则（1）配电装置的每组母线上应装设避雷器。（2）110-220kv线路侧一般不装设避雷器。避雷器也是目前广泛使用的，但它存在着各种电压作用下的老化问题，寿命和热稳定 问题，在价格上同磁吹阀型避雷器相比没有明显的优越性，在特殊情况下才被使用。管型避雷器由丁动作时形成截波对变压器的纵向绝缘不利，所以不被采用。fz避雷器的造价远远低于fc2避雷器，两者的工作能力相差不大，考虑经济利益，本 设计全部选用fz避雷器。本变电所220kv侧选择型号为fz-220j的避雷器，60kv侧选择型号为fz-60的避雷 器，变压器中性点选择x1ng型号为fz110的避雷器。表57220kv侧避

46、宙器参数表型号额定电压冇效值(kv)灭弧电压冇 效值(kv)工频放电电压冇效 值8/20ps雷电冲 击波残压峰值 不大于(kv)不小于不大于5ka10kafz-220j220200448kv536kv652715表 58 (50kv侧避雷器参数表型号额定电压有效 值(kv)灭弧电压有效值(kv)工频放电电压有效 值8/20as雷电冲 击波残压峰值 不大于(kv)不小于不大于5ka10kafz-606070.5140kv173kv227250表58变压器屮性点避雷器参数表型号额定电压有效 值(kv)灭弧电压有效值(kv)工频放电电压有效 值8/20as雷电冲 击波残压峰值 不大于(kv)fz-1

47、10110125不小于不大于254kv312kv5ka10ka375415第六章配电装置的设计配电装置是根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的 辅助设备组建而成，用來接受和分配电能的装置。6. 1电气布置在220kv变电所设计中，电气布置的设计是比较关键的一步，在布置中要考虑主接线 所确定的形式和间隔，考虑变压器设置地点，考虑避雷设备的设置，控制电缆的走向进行 总体布局。在布置中耍考虑监视、运行方便、占地面积小、节约控制电缆、出线合理等要 求。电工建筑物总平面布置的基本耍求：（一） 满足电气生产工艺流程要求。（-） 慎重确定最终规模，姿善处理分期建设。（三）布置紧凑合理

48、，尽量节约用地。（四）结合地形地质，因地制宜布置。（五）符合防火规定，预防火爆事故。（六）注意风象朝向，有利环境保护。（七）控制噪声。（a） 合理分区，方便管理。（九） 有利于交通运输及检修活动。（十）工建筑物与外部条件相适应。6.2 配电装置设计原则查高压配电装置设计技术规程高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，并应根据电力系统条件, 自然环境特点和运行，检修等要求，合理地制订布置方案和选用设备，并积极慎重地 采用新布置，新设备和新材料，使设计做到设计先进，经济合理，运行可靠，维护方便。6. 3配电装置型式的选择配屯装置型式的选择，应考虑所在地的地理情况及环境耍求，通过技术比较确

49、定，一 般情况下，在大、中型发电厂和变电所中，35kv及以下的配电装置宜采用屋内式，110kv 以上多为屋外式，故本变电所设计采用屋外式配电装置。6. 3.1屋外配电装置的特点（1） 土建工作量和费用较小，建设周期短。（2）扩建比较方便。（3）相邻设备z间距离较大，便于带电作业。（4）占地而积较大。（5）受外界环境影响，设备运行的条件较差，须加强绝缘。（6）不良气候对设备维修和操作冇影响。6.3.2屋外配电装置的种类根据电器和母线的布置高度，屋外配电装置可分为：高型、半高型、中型。中型配电 装置按照隔离开关的布置方式又分为普通中型和分相中型两种。6.3.3屋外配电装置的最小安全净距表61 屋外

50、配电装置的最小安全净距 单位（mm）符号适用范围220kv60kva1带电部分至接地部分之间1800650a2不同相的带电部分之间2000650b1带电作业时带电部分至接地部分z 间25501400b2网状遮拦至带电部分z间1900750c无遮拦裸导体至地而z间43003100d平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间380026006.3.4屋外配电装置的若干问题（1）母线及构架本变电所母线选用软母线钢芯铝绞线，三相呈水平布置，用悬式绝缘子悬挂在母线构 架上。软母线可选用较大的档距，但档距越大，导线弧垂越大。（2）电缆沟和通道屋外配电装置中电缆沟的布置，应使电缆所走的路径最短。一般横向电缆沟

51、布置在断 路器和隔离开关z间，大型变电所的纵向电缆沟因电缆数多，一般分为两路，大屮型变电 所内一般应铺设3m宽的环行道。第七章 继电保护及自动装置设计7.1继电保护配置的作用和要求：电力系统在运行中，可能发生各种故障和不止常运行状态，最常见同时也是最危险的 故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生以下的后果：1. 通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；2. 短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们 的使用寿命；3. 电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质 量；4破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，

52、甚至使整个系统瓦解。电力系统中电气元件的止常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不止常运 行状态。系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以 及电力系统发生振荡等，都属于不止常运行状态。故障和不止常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。造成电能质量的破坏，甚至 造成人身伤亡和电气设备的损坏。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生 事故的可能性外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性的切除故障元件，这是保证电力系 统安全运行的最有效方法z-o这种保护装置就是继电保护装置，其能反应电力系统中电 气元件发生故障或不止常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一

53、种口动装置。它 的基木任务是：1. 口动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到 破坏，保证其它无故障部分迅速恢复止常运行；2反应电气元件的不止常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减 负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规 定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误操作。电力系统对继电保护的要求是：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。7. 2变压器保护的配置7.2.1变压器保护的配置原则变压器一般应装设下列继电保护装置1反应变压器油箱内部故障和油而降低的瓦斯保护，容量为800kva及以上的油浸式 变压器，均

54、应装设瓦斯保护，当油箱内不故障产生清为瓦斯或油面下降时，保护装置应瞬 时动作于信号，当产生大量瓦斯时，瓦斯保护宜动作于断开变压器各电源侧断路器。2 相间短路保护反应变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护火电流速断保 护，对其屮性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路也能起保护作用。 容量为6300kva 一下并列运行的变压器，以及10000kva 一下单独运行的变压器加装电流 速断保护（本设计不加装电流速断保护）容量为6300kva及以上，厂用工作变压器和并列 运行的变压器，应装设纵联差动保护，对所有升压变压器及15000kva及以上的降压变压 器，一般宜采用三相三继电器式接线。3. 相间后备保护为了防止外部短路所引起的过电流合作为变压器的后备保护，在变压器上可装设过电 流保护。对丁单侧电源的双卷降压变压器，如高压侧屮性点冇可能直接