电气工程及其自动化毕业论文-220KV变电所电气一次系统设计

1、摘 要ii第一章原始资料分析31. 1原始数据31.2电压情况31.3负荷情况31.4出线情况31.5系统情况31.6环境条件3第二章 电气主接线选择及方案比较4第三章 主变压器的选择63. 1主变台数的确定63. 2变压器形式的选择63. 3主变容量的确定6第四章短路电流的计算74.1系统接线图7第五章配电装置的选择12第六章电气设备的选择14第七章防雷及接地系统29结论32致谢33参考文献34220kv变电所电气一次系统设计摘要电力是国民经济发展的基础，随着人民生活水平的不断提高，现代化、自动化程度的 不断加深、发展。与工农业生产和人民h常生活更加密切。电力作为国民经济的先行产业, 必须加

2、快建设。只有电力工业先行，国民经济才能以更高、更快的建设速度良性向前发展。变电所作为联系发电厂和用户的中间环节，起着交换和分配电能的作用。它影响整个 电力系统的安全经济运行。因此安全性、可靠性、灵活性就成为变电所设计的关键问题。 设计中要把以上诸多因素经过充分的研究论证，综合平衡后才能最后确定方案。本设计是以毕业设计任务书为依据，结合电力工业的安全性、经济性、可靠性、灵活 性进行了设计。设计中对主接线方案进行了论证，确定了主变压器的容量、型号和台数, 并进行了短路电流计算；依据电气设备的选择原则，对设备进行了校验和选择，对室内外 配电装置和防雷接地进行了设计，并配有图纸。关键词：变电所 电气主

3、接线 主变压器 短路电流 电气设备屋内外配电装置第一章原始资料分析1.1原始数据上一级变电所220kv进线4回，归算至220kv母线的系统短路电抗为0. 05,基准屯压 取平均电压，基准功率取loomvao1. 2电压情况电压等级:220/110/10kvo1.3负荷情况1、llokv 侧：最大负荷 110mw,最小负荷 80mw, cos& = 090 , tmax=5100h；2、10kv 侧： 最大负荷 24mw,最小负荷 13mw, cos& = 0.85 , tmax=4200ho1.4出线情况220kv侧：4回架空线路；110kv侧：6回架空线路；10kv侧：14回

4、屯缆。1. 5系统情况1、220kv母线电压满足常调压要求；2、系统短路电抗 0. 23 （sb 二 100mva , %二 ）。1. 6环境条件1、最高温度40°c ,最低温度-30°c ,年平均温度20七；2、土壤电阻率r < 400欧米；3、当地雷爆日40日/年。第二章电气主接线选择及方案比较变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性质等 条件确定，并应满足运行可靠，简单灵活，操作方便和节约投资等要求。并能满足运行要 求吋，变电所高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线。如线路变压器组或桥形 接线等。llokv-220kv配电装置

5、屮，当出线为两回一般采用桥形接线，当出线不超过4回 及以上时一般采用分段母线。lokv配电装置屮，一般釆用分段单母线。当地区电网或用户 不允许停电检修线路断路器吋采用单母线或分段单母线的lokv配电装置中可设置旁路母 线且在满足工作可靠，保证电能质量灵活性及运行操作方便的前提下，在经济上合理，基 建投资和年运行费用少等条件。现初步拟定五种方案：方案一220kv为双母线带旁路接线，保证供电可靠性，采用内桥式接线。两回220kv架空线 路接上级变电站。220kv接线优点为工作可靠性高和灵活性高但是接线复杂，所用电气设 备多，建造费用高。llokv采用单母分段带旁路，接线简单清晰，便于操作，使用设备

6、少，占地面积小。 有利于扩建，投资少。有较高的供电可靠性和灵活性。lokv采用单母分段接线，lokv配电网大多数采用单回路或多回路的辐射型接线，重 要用户采用开环运行的环式接线。方案二220kv接线和一相同。llokv采用双母带旁路，提高供电可靠性。lokv接线和一相同。注：旁路均为带有专用旁路断路器的旁路接线方式。这种接线方法充分考虑了供屯的 可靠性。缺点：不利于扩建，建设费用高。可列为备选方案一 方案三基本接线方式与方案二相同，旁路接线方式为母联兼旁路断路器旁路接线。列为备 选方案二 方案四220kv侧为双母线接线，11okv侧为单母线分段接线，1okv侧为单母线接线。 方案五220kv和

7、11okv侧为双母线接线，1okv侧为单母线分段接线。通过初步经济技术比较，选方案二方案三。参考：电气主接线的选择和布置方案1:1fffff/ */ */ */ */li方案2：l5lltf11a a2 a 3丄丄丄丄丄丄丄 i nizw 出1 1 / /ii110kvii第三章主变压器的选择31主变台数的确定为保证供电的可靠性，变电站一般装设两台主变，通常情况下不超过两台主变。当只 有一个电源或变电站的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。对大型枢纽 变电站，根据工程的情况，可装设24台主变。变电站装设两台变压器时当一台停运或检修，另一台应能承担全部负荷的6075%。3. 2变压器

8、形式的选择1. 220kv主变一般采用三相变压器。2. 当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电站，从网络经济运 行的观点考虑，应采用有载调压变压器；其所附加的工程造价，通常在短期内可以收回。3具有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。3. 3主变容量的确定1. 为了准确选择主变的容量，要绘制变电站的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变 电站的年、口最高负荷及平均负荷。2. 主变容量的确定应根据电力系统510年发展规划进行。3.变压器最大负荷按下式确定:pqk送 p式3-1式中k0负荷同时系数；工卩一一按负荷等级统计的综合用电负荷。对于两台变压器的变电站，其变压器的容量可以按下

9、式计算:» = °7&式 3-2则其总容量为：工'二2x (0.7)耳二 1.4® 式 3-3选用0sspl 2400000型三绕组变压器。高压侧电压为220kv,中压侧电压121kv,低压侧为10. 5kvo第四章短路电流的计算考虑变压器为分裂运行，电网为无限大系统。41系统接线图4. 2取基准值sji = 100 mva 则 ujl = 220kvijl = 二 j00 二 0.262/c4 羽uj 73x220220x220ioo= 484q同理列表格如下:220kv110kv10kv基准电压u j (kv)22012113.8基准电流i j

10、(ka)0. 2620. 4774. 184基准电抗xj(q)484146. 411.9044.3等值电路220kv4. 4计算电抗标么值1）、220kv 系统电抗：= = 0.05202）、110kv 系统电抗：xs2* = l = 0.083123）、主变电抗：（712% = 12.8（713% = 12.2（723% = 16.8以 1% = 以 12% + 以 13% 以 23% = 8.2xh xix= 0.136忌2 = 0.05所以短路电流:idr=(1005贡)x0.262662以 2% = *以 12% + 以 23% -以 13% = 17.4uk3% = *以 13% +

11、 以 23%-uk2% = 6.2xi* 二=8,2x100 = 0.0342100x240x2* =j7-4x10° =0.0725100x240x316.2x100二二 0.0675100x2404. 5短路点选择220kvxsp = 0.05 xs芦=0.083x* = 0.0342x2, = 0.0725x3* = 0.06754. 6网络化简dl点220kv l10kvd2点220kv l10kvd3点220kv/0.103350.10535短路电流计算时，应按最大运行方式下，三相短路且容量应利于（5-10）年的变电站 的发展。1、220kv侧母线短路（即dl ）.ldv

12、=（丄 + 1） * 1 = 27.3341 x0.262 = 762/c4 0.05 0.13635则近似稳态电流：i = idr = la62ka1）、短路容量：sdv = 43idh（/i = v3 x7.162x 220 = 27292）、短路电流冲击值：（用于检验电气设备的动稳定性）ich = 2.55 砂=2.55x7.162 = 18.263k43）、短路电流全电流最大有效值：（用于检验电气设备的断流能力）ich = 1.52wrf = 1.52x7.162 = l 0.886/g42、110kv侧母线短路（d2）id2u = （ + !） * 2 二 0.477 x 21.72

13、4 = 10.362 0.083 0.10335/oo2 = w2n = 10.3621）、短路容量：s2” 二的加2”2 = 7x10.362x121 = 2171.649mva2）、短路电流冲击值：（用于检验电气设备的动稳定性）ich2 = 2.55a/2” = 2.55x10.362 = 26.423/c43）、短路电流全电流最大有效值：（用于检验电气设备的断流能力）ich2 = 1.52w2n = 1.52x10.362 = 15.750k43、10kv侧母线短路（即d3） id3 ” = （! + ） *= 4.184 x 16.03 = 67.067c40.153 0.10535则

14、近似稳态电流：/oo3 = /3” = 67.06ka1）、短路容量：sdv = y/3idvujl = v3 x67.06xl3.8 = 1602.8me42）、短路电流冲击值：（用于检验电气设备的动稳定性）ich3 = 2.55 加 3” = 2.55x67.06 = 171.0曲3）、短路电流全电流最大有效值：（用于检验电气设备的断流能力）ich3 = 1.52 加3” = 1.52x67.06 = 101.84/c4最大持续工作电流:a 629-855a/，omas =x121x0.9=1272-435a” 20000max10 maxl-984428 a73x13.8x0.85第五章

15、配电装置的选择配电装置的形式与电气主接线，周围环境和地形的因素有关。按其设置的场所分为两 种，既屋内配电装置和屋外配电装置两种形式。5.1屋内配电装置的特点由于允许安全净距可以分居布置。因此占地面积较屋外小。1）维修，操作，巡视在室内进行，比较方便，口不受气候影响。2）外界污秽空气不会影响电气设备，维护工作可以减轻。3）房屋建筑投资大，但可采用价格较低的户内型设备，减少一些设备投资。5. 2屋外配电装置的特点1）土建工程量和费用较少，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）占地面积大5）受外界空气影响，设备运行条件较差，须加强绝缘。6）外界气象变化对设备，维修

16、和操作有影响。5.3配电装置应满足的要求配电装置是发电厂，变电所的一个重要组成部分。屯能的汇集和分配是通过各级屯压 的配电装置实现的。1）充分利用地形，尽量减少土石方的耗量。尽量不占或少占农田。2）保证运行可靠，合理选择设备，在布置上力求整齐，清晰。保证具有足够的安全距离 和防火要求。3）设备检修，运行应安全方便。4）在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料。5）考虑施工，安装和扩建方便。5.4配电方式及其特点根据以上要求及实地情况，本所220 kv, 110kv侧采用屋外配电方式。10kv侧采用室 内成套的配电装置，它的特点是：1）电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳屮。相间和对地距离可以

17、缩小，结构紧凑， 占地面积小。2）所有电器元件已在工厂组装完成一整体（开关柜），大大减少现场安装工作量，有利于 缩短建设周期，也便于扩建和搬运。3）运行可靠性高，维护方便。4）耗用钢材较多，造价较高但总的來看，10kv侧采用高压成套装置是利大于弊。第六章电气设备的选择电气设备选择是变电所电气设计的主要内容z-,正确地选择电气设备是使主接线和 配电装置达到安全，经济运行的重要条件。在进行电气选择时，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。尽管电力系统屮各种电器的作用和工作条件不一样，具体选择方法也不相同，但对它 们的要求却是一致的，电

18、器要可靠的工作，必需按正常工作条件进行选择，并按短路状态 来校验动稳定和热稳定。6. 1断路器的选择和校验断路器的选择和校验的内容有：按装置种类，构造形式，额定电压，开断电流，关合电流选择，按动，热稳定校验。1）220kv进出线断路器工作电压为u二220kv,工作电流为lg=629. 885a,所以选用sw6-220 动稳定校验：ich二 18. 3ka<ies=55ka热稳定校验：厂0 =1,/8短路电流流过的吋间：t = tb + tga + m = 1.55 + 0.2 + 0.04 = 1.79tb为220kv继电器保护动作时间。tga为220kv开关固有分闸时间。tn为220k

19、v电弧持续时间。由 0 = 1=1.79$查曲线，tz=l. 4stz为短路电流周期分量发热等值时间。tdz = /z +0.050 = 1.4 + 0.05 = 1.45 szoo2 *rdz = l0.8862xl.45 = 171.83z/2*r = 212x4 = 1764/oo2 */dz v 2 * /满足热稳定要求2）110kv进出线断路器工作电压为u二llokv,工作电流为ig=1272. 435a,所以选用sw3-110 动稳定校验：ich=26. 4ka<ies=41ka热稳定校验：/"0 = = 1,/oo短路电流流过的时间：t = tb + tga +

20、饥=1.55 + 0.4 + 0.07 = 2.02 stb为llokv继电器保护动作时间。tga为llokv开关固有分闸时间。tn为llokv电弧持续吋间。由 0 = 1,/= 2.02$查曲线,tz=l. 6stz为短路电流周期分量发热等值时间。tdz = /z +0.050 = 1.6 + 0.05 = 1.65/oo2 */dz = 10.3622xl.65 = 177.16z/2* = 15.82x4 = 998.56/oo2 * tdz < it2满足热稳定要求3）10kv进出线断路器工作电压为u二10kv,工作电流为ig二984. 428所以选用sn4-10g 5000 动

21、稳定校验：ich=171ka<ies=300ka热稳定校验：厂0 = 1，/oo短路电流流过的时间：t = tb + tga += 1 + 0.65 + 0.15 = 1.8stb为lokv继屯器保护动作时间。tga为lokv开关固有分闸时间。5为lokv电弧持续时间。由 0 = 1,/ = 1 &查曲线，tz=1.4stz为短路电流周期分量发热等值时间。tdz = tz + 0.050 = 1.4 + 0.05 = 1.45/oo2 *tdz = 67.062xl.45 = 6520.77/2*r = 1202x5 = 72000loo2 tdz< it2满足热稳定要求6

22、. 2隔离开关的选择和校验隔离开关选择和校验内容有：根据额定电压，额定电流，装置种类，构造形式选择,按动，热稳定校验，不需校验断流容量。6. 2. 1选择条件工作电压工作电流动稳定校验热稳定校验un > unsin > im ctxles > ich18*dz < (im* kt)110kv 侧 动稳定校验：校验公式屁s > ich /尸 * / > /co2 * tdz根据上述条件和木站的有关数据选择的隔离开关及其参数如下:用途型号额定电压kv额定电流a额定峰值耐受电流ka额定短路时耐受电流ka220kvgw6-22022010005021 (5s)llo

23、kvgw4-11011010008023. 7 (4s)10kv配电装置选用kyn-10型铠装移开式金属封闭开关柜，无隔离开关。6. 2. 2校验1) 220kv 侧动稳定校验：校骑公式les > ichles = 50ka > ich = i8.26ka热稳定校验：tdz计算和断路器相同tdz = 1.45ioo2tdz = 7.1622 xl.45 = 74.38/2r = 212x5 = 22052tclz < i2t满足热稳定要求。les = 80/c4 > ich = 26.42k4热稳定校验:tdz计算和断路器相同mz二2.025itdz 二 10.3622

24、x2.02 = 216.89z7 = 23.72x4 = 2246.76itdz < i2t满足热稳定要求。6.3电流互感器的选择及校验6. 3. 1选择原则：1）额定电压：电流互感器的额定电压不小于安装地点的电网额定电压。2）额定电流：额定电流不小于流过电流互感器的长期最大负荷电流。3）接线方式：35kv以上一般采用屋外式，10kv 般采用屋内式。4）动稳定校验：流过电流互感器的最大三相冲击电流与电流互感器的额定振幅比，应小 于等于动稳定倍数kdw即ich<y2imkwj或者流过电流互感器最大三相冲击电流小于等于 动稳定电流kh ges °5）热稳定校验：产品给出的1秒

25、钟热稳定倍数kt,或1秒钟热稳定电流，要求最大三相或 三项短路发热不小于允许发热。6. 3. 2选择条件一次回路电压一次回路电流动稳定校验热稳定校验uns < unimor < inich < >/2 im kdwi，tdz < (im* kt)2根据上述选择条件和本站的有关数据选择的电流互感器及其参数如下:用途型号额定电压kv额定一次电流ais热稳定倍数动稳定倍数220kvlcwdl-220 gy2204*3003565llokvlcwdl-110 gy1102*6075135lokvlbj-10-200010200050906. 3. 3校验1) 220kv

26、侧 热稳定校验ioo110kv 侧tdz = (7.162)2 x 1.45 二 74.38(im ktc)热稳定校验ioo2tdz = (10.362)2 x 2.02 = 216.89 = (4x300x35)(im ktc)2 =(4x 300 x 75)2 xl0'6=8100xw符合热稳定条件。 = 1764(im ktc)2 > i2tdz符合热稳定条件。动稳定校验41in * kdw =血x65x 1200x 10一3 = 110.292kaich = ls.26kai ch < v2 im kdw符合动稳定条件。动稳定校验迈in * kdw = a/2 x

27、130x 1200x 10-3 = 220.584kaich = 26.42kaich < v2 im kdw符合动稳定条件。3) 10kv 侧 热稳定校验itdz = (67.06)2 x 1.45 二 6520.7(im/frc)2 =(2000x50)2xl0-6 = 10000(im ktc)2 > i2tdz符合热稳定条件。动稳定校验近in* kdw= 0x90x2000x10=254.52/g4ich = l7lkaich < v2 im kdw符合动稳定条件。6. 4熔断器的选择熔断器是最简单和最早使用的一种保护器，用来保护电路中的电气设备，使其在电流过负荷时免

28、受损坏。6. 4.1选择原则1）熔断器额定电压应等于（不能高于和低于）安装地点的电网额定电压2）熔断器的额定电流，必须小于最大长期负荷电流。3）流过熔断器的最大三相短路功率应不小于熔断器允许的熔断容量。6. 4. 2选择熔断器220kv, llokv中性点接地不需要熔断器lokv,选用rn3-10/10150型户内限流式熔断器。断流容量2000mva>1602. 8mvao可以选用保护站内侧熔断器选择10kv 侧,rn3-10 额定断开 2000mva>1602. 8mva。可以选用。6.5支柱绝缘子的选择6. 5. 1选择原则1）绝缘子的额定电压，不小于装置的额定电压值。2）采用

29、户内户外式。3）在三相短路冲击电流流过母线时为母线平放于绝缘子上时，要求绝缘子帽受力不大于 绝 缘子抗弯破坏负荷的60%, 60%是潜在系数。绝缘子帽受力严）=1.76k/c/2*x1（t2ahhk = -,h = hl+b + -h2a-母线相间距离ich-三相短路冲击电流峰值k-系数，穿墙套管取1支柱绝缘子接上式运算。h-绝缘子底部到导体水平中心线的高度h1-绝缘子高度b-母线下部至绝缘子帽的距离，一般竖放矩形导体取18mm平放矩形导体及槽行导体取12mm。h-母线厚度l-绝缘子间的跨距，当绝缘子两边跨距不相等时，取相邻两跨距间平均值。l1-套管本身长度。l2-套管端部至最近一个支柱绝缘子

30、间距离6. 5. 2支柱绝缘子的选择和校验1）10kv户内绝缘子up=13.8kv, l=150cm, 沪50cm。选zne-20型户内内胶装支柱。 参数如下：ue=20kv,抗弯破坏负荷3000牛。校验：ue>up,即 20kv>13. 8kvf二 1.76/c/z2-xl0-2 =1.76xl712xl0-2 =1543.92牛a50f v 3000x0.6 = 1800牛lokv户内绝缘子h二215mm,b=12mm, h=10mm, l=1000mm, a=400mmhh = h + b + = 232mm2k/h232=' =1.08215fmax =：1.7/z

31、c/r (-)xl o'2 = 1342.2牛 v 3000x0.6 = 1800 牛 a将上述校验所选设备合格。2）穿墙套管的选择选择 cwi.d-10/2000 , tn=2000a>tmax=984. 4a抗弯破坏负荷2000牛，热稳定电流40 （5s）,套管本身长：645mmo/i = 1600mm, 12 - 600/71/?,i -"十"=1100mm2fmax = 1 1血$ （丄）xl0_7=l 088.7牛 < 2000x0.6 = 1200牛a热稳定校验：tdz=l. 45siootdz = （67.06）2 xl.45 = 6520

32、.77r2r = 402 x 5 = 8000 >6520.7满足热稳定要求。6.6母线的选择6. 6. 1裸导体的选择和校验：应根据具体情况按下列条件：1）载流导体一般用铝质材料，回路止常工作电流在4000a以下时，用矩形导线。4000-8000a时用槽型导体，若选用非定形产品时应进行导体和外壳发热应力以及绝缘子抗弯的计算，并校验固有震荡步率。2）按/oo lg max < k3ig ,式屮ig相应于某一母线布置方式和环境温度为25度时的导体长期允许载流量，k&为温度修正系数。3）按经济电流密度选择：在导体截面选择吋，除配电装置的汇流母线，厂用电动机的电缆等处，长度在20

33、m以上导体，其截面s般按经济电流密度选择，即灯二如竺，式中，j导j体的经济电流密度。4) 热稳定校验：按上述原则选择s,还应进行热稳定校验：5>5min = y/tdzcsmin:根据热稳定决定的导体的最小允许截面c:热稳定系数。a-热稳定短路电流值。tdz:短路电流等值时间。5) 电晕电压校验：要求工作电压应满足uij ugui j-临界电晕电压。 ug-工作电压uij = 49.3m m2dr lg r式中：k-水平布置为0. 96r-导线半径，矩形母线为四个角的曲率半径r=1.08a-相间距离ml-导线表面粗糙系数。m2-气象系数d-空气相对密度6) 允许电压降校验、u = pr+

34、qxunat7<5%x100%un对于输电线路应校验电压损失，对于发电厂，变电所内的导体，由于相距较短，电压 损失不严重，所以可不校验。6. 6. 2母线的选择和校验1) 220kv侧母线选择ig max < koiy472.6 <1.05/yiy > 450选择 lgj-185热稳定校验c=877362x10 v445 =175.6m/t?2 < 185mm2。87符合热稳定。电晕电压校验：uij = 49.3仓ij0.9 1 创1 7.7? ig 277.6kv211.6kv > 220kv符合要求2) 110kv侧母线的选择ig max < ko

35、iy778.7 <1.05zy/y>741.6选择 lgj-400热稳定校验c=87i。"""。3.45 = 22lmm2 < 400mm287符合热稳定。电晕电压校验：uij = 49.3创0.9 1 创1 11.3?览竺 323.8kv323.8ku > 110kv11.3符合要求3) 10kv母线的选择ig max < koiy 1468 <1.05/y /y>1398a选择槽形导线h二100 b二45 c二6 r-8双槽导体截面2020mm2热稳定校验c二8767.°6>d（） j4.45 = 16

36、26.4/77/7?2 < 2020mm287符合热稳定。电晕电压校验：uij = 49.3创0.9 1 创1 1.08? lg 79.8ku79.8atv > 10atv1.08符合要求6.7电压互感器的选择与校验6. 7. 1选择原则1）根据额定电压，户内或户外结构形式，一般110kv及以上等级采用三个串级式电 磁油浸绝缘结构单项电压互感器，接成y/y/a-12, 35kv-110kv采用油浸绝缘结构式电压 互感器。2）根据不同用途确定电压互感器等级，他的电压等级分02,0. 5,1.0,3. 0, 3p等，其中0.2用于精密测量，0. 5和1.0用于发配电设备的测量和保护，计

37、量电度表应用 0.2级，3.0级仅用于精细测量。3）一次电压 u1： 1un>u>q.9un4）二次电压u2： pt二次电压应根据情况按下表选用u2n绕组主次接线附加二次绕组高压接入方式接于线电压上接于相电压上用于中性点直 接接地系统中用于中性点不接地或经消弧线圈接地二次额定电压1001001001005）二次负荷s2： s2<s/7o由于pt三相负荷经常是不平的，所以通常用最大的一组负荷与pt 一组的负荷和比较。6）由于pt与电网并联，其本身不受短路电流的作用，因此不进行动稳定，热稳定校 验。6. 7. 2选择过程及结果1）220kv电压互感器选择* 次电压 u = 220

38、kv :1.1 un>ul> 0.9un 所以 1 伽 > 220 > 0.9un 。二次电氐皿罟，辅助绕如f罟如 因此选用jm22。,每个单项变比为嚟詈单相户外式pt。2) 110kv电压互感器选择-次电压i/1 = 11okv aaun>ul> 0.9un 所以 l.l(/n>110>0.9(7n。二次电压：u2n =送,辅助绕组：u2宀罟因此选用jcc1-110,每个单项变比为马翠/罟/罟单相户外式pt。3) 10kv电压互感器选择-次电压(/1 = 10/cv : 1.l(/n>(/1 >0.9un 所以laun>0&g

39、t;0.9un。二次电压:u2心詈，辅助绕如知罟因此选用jdzj-10,每个单项变比为譽/罟罟单相户外式油浸绝缘pt6. 8避雷器的选择6.8.1选择原则根据额定电压选择，且校验避雷器最大允许电压。6. 8. 2避雷器作用和特点避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备，避雷器的类型主要有保护间隙，管形避雷器 和氧化锌避雷器等儿种，保护间隙和管形避雷器主要用于限制大气过电压，一般用于配电 系统，线路和发，变电所进线段的保护。阀型避雷器主要用于变电所和发电厂的保护，在 220kv及以下系统中主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或 做内过电压的后备保护。保护间隙的熄弧能力差，往往

40、不能自行熄灭，引起断路器的跳闸。这样，虽然保护间 隙限制过电压，保护了设备，但将造成跳闸事故，这是保护间隙的主要缺点。管型避雷器虽然具有较高的熄弧能力，但其主要缺点是：（1）伏秒特性较陡且放电分 散值较大，而一般变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒特性较平，二者不能较好的配合。（2）管型避雷器动作后工作母线直接接地形成载波，对变压器绝缘不利；此外，管形避 雷器其放电特性受大气影响较大，因此，管型避雷器目前只用了线路保护。氧化锌避雷器除了有理想的非线性特性外，其主要优点还有：（1）无间隙，故大大改 善了陡波下的响应特性。（2）无续流，故只需要吸过电压能量即可，这样，对氧化锌热容 量的要求比碳化硅低

41、很多。（3）电气设备所受过电压可以降低，因此降低了作用在变电站 电气设备上的过电压。（4）通流容量大，可以用来限制内部过电压，此外，由于无间隙和 通流容量大，故氧化锌避雷器体积小，重量轻，结构简单，运行维护方便，使用寿命长， 并且造价低，从而逐渐取代了其他种类的避雷器而被广泛推广运用，所以本所设计的所用 避雷器均选用氧化锌避雷器。6. & 3选择结果220kv避雷器选用：fz-220j型避雷器。 llokv避雷器选用：fz-11oj型避雷器。 lokv避雷器选用：fz-1o型避雷器.6. 9小结两种备选方案由于短路电流计算结果相同，可以选择同样的电气设备，由于时间有限。我们从技术经济上

42、分析，母联兼旁路少用了一个断路器，从价钱上看，少了一些；但是从安全可靠的角度上來看，电力系统安全第一!所以两种备选方案+ ：220和11okv侧采用双母线带有专用旁路断路器的旁母接线，11okv侧采用单母线分段接线的方式。第七章防雷及接地系统1=17. 1防雷保护设计为了防止直击雷损害电气设备，本站装设四支独立的避雷针进行直击雷保护，为了 防止雷击侵入波及操作电压损害电气设备，在220kv, llokv, lokv母线，10kv出线，及llokv 主变进线均装设氧化锌避雷器，为了避免变压器及低压侧开路运行操作时，静屯感应对绕 组绝缘危害，应在主变lokv侧b相装设一只氧化锌避雷器。本站占地面积

43、5316. 75m2,为一长方形，选择避雷器的安装位置吋，既要保护全站 设备，又要尽可能使其不要过高，同时应满足避雷针与配屯装置部分在地空屮有一定的距 离，避雷针与变电站设备z间的距离不小于5米，避雷针的接地装置与站内设备接地网最 近不小于3米，本站选择四支高30米的独立避雷针，全站被保护的最高高度为12. 5米。7.2防雷保护计算#1, #2, #3, #4四支避雷针等高：h二30m,保护设备架构高度：hx二12. 5m,各针之间的 距离:d12=d34=75. 5 米。d14=d23=76. 5 米,d13=d24=107 米。避雷针保护范围计算：因为d=7hap, bx=o所以按d<

44、;7hap计算,求ha及相应的h。防雷不接地系统设计知:d二107米，则ha= = 15.3米，系统架构的最高高度为12. 5米，加上避雷器总高度为14 米，所以 h=15. 3+14=29. 3 米。所以避雷针高度取30米，则其有效高度：ha二30-14二16米，由单支避雷针的计算公式 h可知：当50z 5 ha £ 30m 时，p二 1。当hx £ - , rx二(1. 5h-2hx)p二(1.5? 30 2? 14)二 17叫rx为在hx高度上保护半径。两只避雷针z间的保护范围:计算公式，力0二善,bx = 1.5（/?0- hx）ho:：两针间保护最低点的高度。两针

45、间的距离。编号避雷针咼被保护物 的高度hxm避雷针有 效高度ham保护半 径rxm避雷针间距dm保护宽度bxm度mh#130141617#230141617#330141617#430141617#1-#21415.57.8#3 - #41415.57.8#1-#41415.57.8#2-#31415.57.8#1 -#31415.57.8#2-#41415.57.87. 3接地装置的设计1）原则：（1）为了保证人身安全，所有电气设备都应装有接地装置并将电气设备外売接地。（2）为将各种不同用途和各种不同的电气设备接地，应使用一个总接地装置，接地电阻 应满足其中接地电阻最小的电气设备的要求。电气

46、设备的人工接地电压应分配均匀。设计接地装置吋应考虑到一年四季能够保证接地电阻的要求。2）对接地电阻的要求：（1）大接地短路电流系统r0.5欧。（2）独立避雷针在一般电阻率地区要求rc0欧。根据以上原则，为了保证人身安全和设备的正常运行，全站辅设一封闭的方孔符合接地装置，由垂直接地极和水扁钢接地体构成复合接地网，垂直接地极采用角钢，水平接地体系用扁铁，要求其接地 电阻小于0.5欧，所有电气设备支架和母线，进出线架构均应辅设单独接地引线，并与主接地网可靠焊 接地。3) 接地装置的敷设在敷设接地装置吋，应首先利用自然接地体。自然接地体有：敷设在地下的供水管道和其它金属管道，但输送液体或气体燃料的管 道除外，建筑物与地连接的金属结构，建筑物的金属桩的建筑物的钢筋栓等。人工接地是