110kv变电所电气设计方案

第一章绪论随着经济的快速发展，加强科学进步和提高经济效益成为电力经营管理关注的重要问题。由于电网的规模不断扩大，电压等级和自动化水平的不断提高，供电部门为了适应新的市场要求，发展形式要求城乡变电站尽快实现无人值班。实现无人值班既是降低电力系统运行成本，提高电力企业经济效益的要求，又是衡量电力系统自动化程度高低的重要标准可靠的继电保护、技术成熟的具备“四遥”功能的远动自动化系统、稳定的一次设备是变电站实现无人值班的重要条件。无人值班的改造主要目的就是完成五个监控中心设备安装调试的基础上，对各220kv、110kv变电站的一次、二次设备进行改造，使其接入相应的控制中心，在监控中心实现对变电站设备的遥信、遥测、遥控、遥调、遥视、遥脉。1、变电站自动化综合改造。2、油断路器更换成无油断路器。3、配合无人值班改造，落实变电站二次设备反措项目，包括：差动保护围不包含低压侧主进断路器的改造，变电站继电保护专用等电位网的改造；主变保护双重配置4、变电站五防系统的改造5、安装图像及火灾监视系统，实现“遥视”功能6、计量设备的改造，更换部分计量设备并接入监控系统，实现“遥脉”功能。由此可见，变电站无人值班改造并不仅仅是综合自动化改造，而是在综合自动化的基础上，对一、二次设备的全面改造，使之满足变电站无人值班的要求。1.2国外研究动态在西欧、北美的发达国家及东亚的日本，不仅中低压的变电站，而且有些高压级别的变电站(380kv和500kv等级)也都采用了无人值班的运行方式，有的电力公司已经实现100%变电站无人值班。据介绍，这些国家在20世纪60年代就已经开始了无人值班变电站的建设，到20世纪70年代已完成了变电站无人值班改造。我国的无人值班变电站建设起步也比较早，在20世纪50年代开展有接点遥信和频率.专业专注.式遥测远动技术的研究时，就以和等供电局作为试点，并于1958年在全国掀起了变电站无人值班的热潮，许多供电局的35～110kv变电站撤了人。后来，由于技术、经济及管理体制上的原因，除电业局等少数供电部门还在部分变电站坚持无人值班外，大都停止了这一尝试。扩展遥控和变电站无人值班的意见”,以及1995年2月28日召开的全国变电所无人值班综合自动化变电站——福益站在电网投入运行。2006年，省公司计划在三年在全部110kv1.3课题的设计容本课题主要针对无人值班变电所电气一次部分进行设计，具体设计容如下：(1)选择本变电所主变的台数、容量和类型根据设计手册要求并结合本变电所实际情况和可靠性要求选择台数和型号，再确定变压器的容量，并进行过负载能力的校验。(2)设计本变电所的电气主接线根据变电所设计技术规程和实际情况选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个较佳方案。(3)进行必要的短路电流计算根据本变电所的情况计算出系统最大运行方式下的短路电流，为母线系统的设计和电气设备的选择做好准备。(4)选择和校验所需的电气设备根据电气设备选择的一般原则，按正常运行情况选择、按短路情况校验设备。同时兼顾发展选用设备。(5)配电装置的选型和布置.专业.专注.第二章变电所原始资料分析及设计方案2.1原始资料分析1.变电所类型：地方降压变电所3.负荷情况：(1)35KV系统：出线6回；(2)10KV系统：出线10回。(1)110KV系统：出线2回；2.2变电所各部分设计方案2.2.2短路电流计算2.2.3导体和电器的选择与设计本变电站海拔高度850M,可不校验海拔高度位于III类气象区，最高温度39度，年.专业专注.最低温度-22度，温度校验可忽略。详细见后。2.2.4防雷计算对于本变电站的直击雷过电压保护采用避雷针，即在变电站四个角分别架设4支等高的避雷针，经过计算，可保护全变电站，详细见后。2.2.5接地网设计本设计中采用以水平接地体为主，带垂直接地体的人工接地体，全所铺设长条形均压带，每条均压带间隔6M,埋深0.8M,详细见后。第三章电气主接线设计.专业.专注.变电站的电气主接线指由各种电气元件如变压器、断路器、隔离开关等按照一定的要求和顺序连接起来构成发电、输电、配电的电气回路。电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电力系统的稳定和调度的灵活性，以及对变电站的电气设备选择，配电装置的布置，继电保护和自动装置的确定等都有重大的影响。因此在选择变电站的电气主接线时，应注意变电站在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件，按照电气主接线设计的一般原则和要求，经过缜密的比较和严格的论证才能保证在建成使用的过程中不致有任何无法弥补的失误。3.1.1合理地确定变压器的运行方式确定运行方式总的原则是安全、经济地保证对用户安全、连续的供电。3.1.2接线方式的确定变电站建设规模应根据电力系统5--10年发展规划进行设计，在主接线设计时，必须从全局出发，统筹兼顾，根据待设计变电站在系统中的地位、进出线回路数、负荷情况、周围环境条件等，确定合理的设计方案。在设计电气主接线时，应使其满足供电可靠性、运行灵活性和经济性等基本要求。3.2.1可靠性供电可靠性是电力生产和配电的基本要求，电气主接线也必须满足这个要求，而又如(2)线路、断路器或母线的故障时，以及母线检修时，停电出线回路的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；3.2.2灵活性(1)调度灵活，操作简单。能灵活的进行运行方式的转换，不仅正常运行时能安全可靠的供电，而且在系统故障或设备检修及故障时，也能根据调度的要求灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使停电时间最短，影响围最小，甚至于不影响供电。.专业.专注.(2)检修安全。应能方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修而不影响变电站的正常运行及对用户供电。(3)扩建方便。应能容易地从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。3.2.3经济性在满足供电可靠性、灵活性及技术要求的前提下，做到经济合理：(1)投资省。主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关等一次设备投资，要使控(2)占地面积小，电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和(3)电能损耗少。经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。3.3.1主接线形式设计由110KV系统供给电源，电源进线两回，属于双电源供电。按照《电力系统课程设计及毕方案一：桥接线；a.桥接线(如图3.1)优点：(2)通过加装正常断开运行的跨条，当出线断路器检修时，不影响对任何一回线路的供电；(3)在跨条上加装两组隔离开关后，可以轮流停电检修任何一组隔离开关而不影响对负荷的供电。(1)变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运；.专业.专注.(2)不利于扩建。图3.1桥接线b.双母线带旁路接线(如图3.2)优点：检修断路器时不中断该回路供电。使运行更加灵活，保证了供电的可靠性。(1)当其中一个电源点发生故障时，可以由另一电源供电。(2)当其中一回进线断路器发生故障，根据系统潮流分布，系统又不允许另一回路向它供电，由旁路断路器代替通过旁路母线供电，而不至于造成全站失电。.专业.专注.(1)所用的断路器、隔离开关增加，同时又增加了一条母线，使得占地面积增加，提高了造价；根据原始资料可知，35KV侧出线较多，又一、二类负荷占得比例大，按照《电力系统方案二：双母线接线a.单母线分段接线(如图3.3)(1)用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供(2)当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。(1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。(2)检修任一回路必须断开该回路的断路器停止供电。(3)扩建时需向两个方向扩建。图3.3单母线分段接线.专业.专注.图3.4双母线接线b.双母线接线(如图3.4)(1)采用双母线接线可进行倒闸操作，有利于刀闸的检修，避免了因负荷大使刀闸发(2)倒闸操作后有利于母线的检修，而不影响对负荷的供电。(1)检修刀闸必须使线路停电；(2)占地面积大。3.10KV侧接线方式由原始资料可知，待设计变电站有10KV出线10回，出线数量较多，且一、二类负荷占的比例大，根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》确定10KV侧接线方式。a.单母线接线(如图3.5)(2)便于扩建，节省投资和占地。(1)不够灵活可靠，当母线停运(母线检修、故障、线路故障后线路保护或断路器拒动)将使全部支路停运，且停电时间长；(2)单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线分开后才能恢复非故障段的供电。适用围：一般只适用于一台主变压器的以下三种情况：(1)6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回；(2)35-63KV配电装置的出线回路数不超过5回；.专业.专注.(3)110-220KV配电装置的出线回路数不超过5回。图3.5单母线接线b.单母线分段接线(如图3.3)(1)用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供(2)当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供(1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。(2)任一回路的断路器检修，该回路必须停止工作。(3)扩建时需向两个方向扩建。3.3.2主接线的技术经济比较1.110KV侧接线方案的经济技术比较(1)可靠性：桥接线：当线路断路器、桥联断路器检修时，通过跨条不会使线路停电，而且检修任双母线带旁路接线：当一条母线有故障时，连接在该母线上的重要用户可以通过倒闸操作由另一母线向用户保持正常供电。双母线接线供电可靠，两组母线可互为利用。同时，检修线路开关时通过旁带线路可不间断对用户的供电。(2)灵活性：.专业.专注.通过以上对运行可靠性的比较，桥接线方式运行灵活性高而且简单明了易于操作。而双母线带旁路接线方式刀闸操作比较复杂，容易导致误操作。(3)经济性：桥接线配电装置简单，故所用设备较少，占地面积小，故经济性高。根据以上两种接线方式的比较，110KV系统采用桥接线。2.35KV侧接线方案的经济技术比较(1)可靠性：双母线接线：当一条母线有故障时，虽然该母线上的所有线路均跳开，但可以通过倒闸操作由另一条母线恢复对负荷的供电。单母线分段接线：当母线上有故障时，连接在该母线上的电源和出线在故障检修期间必须全部停电，但另一段母线仍然可以正常供电，缩小了停电围，在检修任一回路的断路器时，该回路必须停电，其中包括重要用户，对用户影响较大。(2)灵活性：通过以上对运行可靠性的比较，双母线接线对运行的灵活性高。(3)经济性：双母线接线与单母线分段接线相比较，由于双母线接线运行比较灵活，而又提高了供电的可靠性，虽然比单母线分段接线多用了隔离开关，增加了投资，但它由于停电造成的损失减少，从长远利益考虑，比较合算。所以总结以上比较，我们35KV侧选择双母线接线。3.10KV侧接线方案的经济技术比较：(1)可靠性：单母线接线：在其母线故障时，连接在母线上的电源和出线在故障检修期间必须全部停电，不能保证对重要用户的可靠供电。单母线分段接线：当母线上有故障时，连接在该母线上的电源和出线在故障检修期间必须全部停电，但另一段母线仍然可以正常供电，缩小了停电围。(2)灵活性：通过以上对运行可靠性的比较，单母线分段接线对运行的灵活性高。(3)经济性：10KV母线采用单母线接线，所用设备少，投资省，但设备检修造成的停电围广，使得停电造成的经济损失增大。.专业.专注.单母线分段接线运行比较灵活，而又提高了供电的可靠性，虽然比单母线接线多用了一台断路器和两台隔离开关，增加了投资，但它由于停电造成的损失减少，从长远利益考虑，比较合算。所以总结以上比较，我们10KV侧选择单母线分段接线。(主接线图见附图一)说明：为了供电可靠，35KV、10KV侧对于一、二类重要负荷均采用双回线供电，对于三类负荷采用单回线供电。第四章主变压器选择主变压器的选择主要考虑变压器的台数、容量、变压器的型式和冷却方式等。.专业.专注.4.1.1变压器绕组形式的选择根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》:不受运输条件限制，在330KV及其以下的发电厂和变电站中均采用三相变压器。(1)变压器绕组数量的选择根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》:在具有三种电压的变电站中，如通过主变压器各侧的功率均达到该主变容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电站需装设无功功率补偿设备时，主变宜采用三绕组变压器。(2)绕组的连接方式根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》:变压器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△,我国110KV及以以下电压等级，变压器绕组均采用△连接。所以待设计变电站的主变压器选择三相、三绕组变压器。4.1.2变压器调压方式的选择根据《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》:110KV及以下变电站，考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式。所以待设计变电站主变压器选择有载调压变压器。4.1.3变压器接地方式的选择降低了供电的连续性，但由于过电压水平较低，减少了设备造价，特别是在高压和超高压系统多采用中性点直接接地方式。4.1.4变压器冷却方式的选择主变一般采用的冷却方式有：自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、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根据以上分析本设计采用三绕组普通强迫油循环变压器。降压变电站的主变压器的台数，一般不超过两台，当负荷再增大时，可更换大容量的.专业.专注.变压器，而不需增加变压器的台数。为保证供电的可靠性，避免一台主变故障或检修时影响对用户供电，变电站一般装设两台主变压器，其变压器基础按大于变压器容量的1--2级设计，以便负荷发展时，可更换大容量的变压器，而不需增加变压器的台数。4.3.1选择变压器容量所采用的基本原则(1)在电力系统正常运行及检修状态下，以具有一定持续时间的日负荷选择主变压器的额定容量，日负荷中持续时间很短的部分，可由变压器过载满足。(2)并联运行的以隐备用的形式相互作为事故备用。(3)主变压器检修时间间隔很长、检修时间较短，合理作好检修与运行调度。则不因检修并联变压器而增加其选择容量。4.3.2选择变压器容量的相关计算主变压器容量一般按变电站建成后5--10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10--20年的负荷发展。当有两台变压器时，每台变压器应能负担变电站总负荷的70%左右，以便在一台变压器因故障退出运行时，另一台变压器容量应保证重要负荷连续供电。根据所用电为2%,35KV母线最大负荷为36MW。根据设计因为所用电占2%,所以：全站总负荷为：为保证重要用户供电，待设计变电站宜选择两台主变压器，采用暗备用的方式。若每一台变压器的容量要求能带全部负荷的70%左右计算：根据以上论证满足以上条件的变压器有SFS根据规程规定：油浸自冷和油浸风冷变压器过负荷不应超过变压器额定容量的30%,.专业.专注.验算所选择变压器容量是否满足负荷要求：所以我们选择两台SFSL₁-45000/110型变压器，该变压器技术数据见下表4.1:型号及容量额定电压联接组标号损耗阻抗电压(%)空载电流%空载高-中高-低中-低1第五章所用电设计.专业.专注.在变电站中，自用电的负荷主要是照明、蓄电池的充电设备、硅整流设备、变压器的冷却风扇、采暖、通风、油处理设备、检修工具及水泵等。5.1所用变压器的确定为了节省投资，所用变压器高压侧可用高压熔断器代替高压断路器。所用低压电压等级一律为380V,照明负荷可用380/220V三相四线制供电。5.2所用变压器容量的选择所用变压器的容量应根据所用负荷选择，一般有重要负荷的大型变电站，380/220KV系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各接一段母线，正常情况下分列运行，分段开关设有自动投入装置。380/220V低压母线用空气自动开关分成两段。由原始条件可知，所用负荷为：型变压器两台，其技术数据如下表5.1:型号额定容量低压侧额定电压损耗(KW)阻抗电压(%)空载电流连接组别低压空载短路0其接线如下图5.2:.专业.专注.图5.2.专业.专注.第六章短路电流计算6.1.1短路电流计算的目的在变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有(1)在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需要进行必要的短路电流计算。(2)在选择电气设备时，为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠工作，同时又力求节约资金，就需要进行全面的短路电流计算。(3)在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距(4)在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。(5)接地装置的设计，也需要短路电流。6.1.2计算的基本情况(1)电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。(2)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。6.1.3接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式(即最大运行方式),而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。6.1.4计算容量应按本工程设计规划容量计算，并考虑系统发展规划。6.1.5短路种类6.1.6短路计算点在正常接线方式下，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点。6.2.1短路电流计算为选择10-110KV配电装置的电器和导体，需计算在最大运行方式下流过电气设备的短.专业.专注.路电流，选三个短路点，即以三个电压等级的母线为短路点d1、d2和d3。如图6.1所示：高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值计算。为了计算方便，通常取基准容量和基准电压(原始资料中以给出：选SB=1000MVA,UB=Up),Up一般取各段平所以.专业.专注.变电站选用的变压器为SFSL₁-45000/110,其技术参数为额定电压Ue=121/38.5/11,空载损耗：38.4KW,阻抗电压：高---中：18,高---低：10.5,中---低：6.5。7.专业.专注.3.计算短路电流：根据原始资料的要求，待设计变电站归算到110KV侧系统短路阻抗为：最大运行方式下：XSo.:最小运行方式下：XSo.!等值电路如图6.2:00最大运行方式时0.86最小运行方式时0.92图6.2(1)最大运行方式下：d₁短路时：X*O.8工_ed₂短路时：.专业.专注.(2)最小运行方式下：S短路电流计算结果表6.3:名称短路点基准电压最大最小最大最小最大最小6.2.2持续工作电流的计算.专业专注.35KV中压侧：2.110KV进线、35KV和10KV出线持续工作电流计算.专业.专注.第七章电气设备的选择导体和电气的选择设计，同样必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的.专业.专注.需要。7.1.1一般原则(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。(2)应按当地环境条件校验。(3)应力求技术先进和经济合理。(4)与整个工程的建设标准应协调一致。(5)同类设备应尽量减少品种。(6)选用的新产品均应具有可靠的试验数7.1.2技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压过电流的情况下保持正常运1.长期工作条件：(1)电压：选用电气的允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即UmL(2)电流：选用的电气额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig2.短路稳定条件：(1)校验的一般原则：(2)短路的热稳定条件：(3)短路的动稳定条件：ich≤idfIch≤IafI₁t秒设备允许通过的热稳定电流有效值。.专业.专注.t---设备允许通过的热稳定电流时间。i--_-短路冲击电流峰值。Ia-_-电流允许的极限通过电流有效值。Imx--动稳定电流7.1.3温度按《交流高压电器在长期工作下的发热》规定，普通高压电器在环境最高温度为+40℃时，允许按额定电流长期工作，当电器安装点的环境温度高于+40℃时，每增高1℃建议额定电流减少1.8%,当低于+40℃时，每降低1℃,建议额定电流增加0.5%,但总的增加值不得超过额定电流的20%.7.2电气设备选型7.2.1断路器的选择原则(1)断路器的额定电压应等于或大于电气装置的额定电压。(2)断路器的额定电流应等于或大于通过断路器的长期最大负荷电流。(3)选择断路器的类型：户式、户外式、多油式、少油式等。(4)检验断路器的断流能力：断路器的允许开断电流应等于或大于断路器实际开断时间的三相短路电流周期分量有效值。(5)检验断路器的动稳定：要求断路器允许的动稳定电流峰值应大于或等于三相短路(6)检验断路器的热稳定：要求断路器t秒钟热稳定电流It算出的允许热效应I₁²t大于或等于通过断路器的短路电流脉冲Qd。断路器型式的选择：除需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，并经经济技术比较才能确定，根据当前我国生产制造情况，3—220KV电网一般采用少油断路器。7.2.2隔离开关的选择原则(1)隔离开关的额定电压应等于或大于电气装置的额定电压。(2)隔离开关的额定电流应等于或大于通过隔离开关的长期最大负荷电流。(3)选择隔离开关的类型：户式、户外式。(4)检隔离开关的动稳定电流峰值应等于或大于通过隔离开关的三相短路冲击电流。.专业.专注.(5)根据隔离开关容许的t秒钟热稳定电流It算出的允许热效应I²t大于或等于通过隔离开关的短路电流脉冲Qd。隔离开关型式的选择：应根据配电装置的布置特点和使用等因素，进行综合的技术经济比较后确定，本方案对110、35KV侧采用屋外式，对10KV侧采用屋式。7.2.3母线的选择(4)35KV以上母线校验它在当地晴天气情况下是否发生电晕。2.母线的型式载流导体一般采用铝质材料，在110KV及以上高压配电装置中一般采用软导体，当采用硬导体时，宜选用铝锰合金的导体。3.面的选择除了配电装置的汇流母线及较短导体按导线长期发热允许电流选择外，其余导体的截面一般按经济电流密度选择。对于屋外配电装置的裸导体，最高环境温度取最热月份平均最高温度，根据原始资料给定，取最热月份平均最高温度25℃。对于屋配电装置的裸导体，最高环境温度取该处通风设计温度，当无此资料时，可取最热月份平均最高温度加5℃,根据原始资料给定，取最热月份平均最高温度25℃。即对于屋配电装置的裸导体最高环境温度25+5=30℃。7.2.4电流互感器的选择原则：(1)电流互感器的额定电压应等于或大于电气装置的额定电压。(2)电流互感器的一次侧额定电流应等于或略大于通过互感器的长期最大负荷电流，(3)选择互感器的型式：如户式、户外式、穿墙式、套管式等。(4)选择互感器的准确度级：如计费测量需用0.5级，过流保护可用3级，差动保护需用D级等。.专业.专注.(6)检验互感器部及外部动稳定：检验互感器部动稳定时，要求流过互感器一次侧的三相短路冲击电流与电流互感器一次侧额定电流幅值之比小于或等于互感器的动稳定倍数。7.2.5电压互感器的选择原则1.电压互感器的额定电压应等于电气装置的额定电压。2.选择电压互感器的型式：通常20KV及以下为户式，35KV以上为户外式。3.结构型式：(1)一般110KV及以上电压，采用三个单相电压互感器接成Yo/Yo/△-12接线，每个(2)35KV电压互感器，采用三个单相电压互感器接成Yo/Yo/△-12接线，每个单相电4.择电压互感器的准确度级：如计费电度表用电压互感器采用0.5级，接监视用(不计费)电度表、功率表、应采用1级的，接估计被测电压数值的表计用的电压互感器可采5.验电压互感器的副边负荷：应首先统计出电压互感器的副边负荷，只要小于电压互7.2.6熔断器的选择配置变电所35KV和10KV电压互感器以及所用变压器都用高压熔断器进行保护，保护电压互感器的熔断器只需按额定电压和断流容量来选择熔断器附加限流电阻RD1-35,其技术参数Ue=35KV,熔件额定电流Ie=0.5A,R=396欧姆。10KV站用变熔断器选择为：RN1-10,额定电压为10KV,断流容量为200MVA。7.2.7避雷器的选择避雷器是发电厂、变电站防护雷电侵入波的主要设施，应根据被保护设备的绝缘水平和使用条件，选择避雷器的型式、额定电压等，并按照使用情况校验所选避雷器的灭弧电压和工频放电电压等。110KV母线选择FCZ-110J磁吹避雷器；主变压器110KV中性点绝缘等级35KV,工频试验电压为85KV,冲击试验电压为180KV,保护中性点绝缘的避雷器选FZ-40;在中性点不接地的35KV电力系统中，避雷器的工频放电电压一般大于最大运行相电压的3.5倍，且工频放电电压还应大于灭弧电压的1.8倍，应选FZ-35型避雷器；在中性点不接地的10KV电力系统中，其灭弧电压大于电网最大线电压的1.1倍，选择FZ-10型避雷器。7.3电气设备选择校验计算及电气设备选型结果7.3.1母线的选择和校验1.110KV母线桥的选择和校验按经济电流密度选择110KV母线桥和变压器引线的截面S,并按d₁点短路电流进行热稳TnO,钢芯铝绞线的经济电流密A查表选LGJ-240钢芯铝绞线，在最高允许温度+80℃时的载流量为613A,满足最大工作A满足短路条件下的热稳定。2.35KV母线的选择和校验验。.专业.专注.0查表试选LGJQ-500钢芯铝绞线，在最高允许温度+80℃时的载流量为932A,满足最大工作电流的要求。 校验d₂点短路条件下的热稳定，按裸导体热稳定校验公式：Smaln×t:校验。故满足短路条件下的热稳定。3.10KV母线的选择和校验已知最热月份平均最高温度28℃,故环境温度按33℃计算。查表选80×10三条平放矩形铝母线，平放时长期允许载流量2806A。综合修正系数1.0(K=1/(1.1-h/10000)按d3点的短路条件校验热稳定=1.5==1.2Lo25.专业.专注. 矩形铝母线80×10=800mm²故满足热稳定的要求。动稳定的校验：取L=1m,a=0.25m,B=1查图的得K₁-2=0.2,K₁-=0.2同相母线片间作用力对于三条母线，系数λ=1197(铝)/2上.专业.专注.7.3.2架空线的选择和校验在35KV负荷中，平均负荷电流为工最大负荷利用小时数Tm0,钢芯铝绞线的经济电流密度查表得：设线路主保护动作时间0.2S,断路器全分闸时间0.15S,则t=0.35S,B=1,查图得：在10KV负荷中，平均负荷电流为工.专业.专注.查表选LGJ-70型导线，其截面70mm²,长期允许载流量为260A,满足最大电流的要求。校验d₃点短路条件下的热稳定，按裸导体热稳定校验公式：SmLh×t₂校验。设线路主保护动作时间0.2S,断路器全分闸时间0.15S,则t=0.3,B=1,查图得：在最高允许温度+80℃时的载流量为260A,综合修正系数1.0[K=1/(1.1-h/10000)],7.3.3断路器和隔离开关的选择校验1.110KV侧断路器和隔离开关的选择校验所以，所选断路器完全满足要求。(2)110KV隔离开关的选择校验校验：所以，所选隔离开关完全满足要求。2.35KV侧断路器和隔离开关的选择校验当d₂点发生短路时，d₂点的短路参数：Le5.2(1)35KV断路器的选择和校验查表试选SW₃-35型少油断路器，其技术数据为：b3所以，所选断路器完全满足要求。(2)35KV隔离开关的选择校验按d₂点发生短路的条件试选GW₄-35(D),其技术参数为b子tItt所以，所选隔离开关完全满足要求。3.10KV侧母线断路器和隔离开关的选择校验Le25.(1)10KV断路器的选择和校验查表试选SN₄-10G型少油断路器，其技术数据为：所以，所选断路器完全满足要求。(2)10KV隔离开关的选择校验按d₂点发生短路的条件试选GN₂-10,其技术参数为Ie30Cb3tItt所以，所选隔离开关完全满足要求。4.35KV出线断路器和隔离开关的选择校验当d₂点发生短路时，d₂点的短路参数：(1)35KV出线断路器的选择和校验查表试选SW₃-35型少油断路器，其技术数据为：.专业.专注.7所以，所选断路器完全满足要求。(2)35KV出线隔离开关的选择校验按d₂点发生短路的条件试选GW₄-35(D),其技术参数为Ie60(b子tdItt所以，所选隔离开关完全满足要求。5.10KV出线断路器的选择校验出线的平均最大电流当d₃点发生短路时，d3点的短路参数Ie25.(1)10KV出线断路器的选择和校验查表试选SN₁₀-10/600型少油断路器，其技术数据为：所以，所选断路器完全满足要求。7.4所选设备的技术参数7.4.1所选择母线的技术参数如下表7.1型号规格载流量110KV母线桥35KV母线35KV架空出线10KV母线矩形铝母线80×1010KV架空出线7.4.2所选断路器技术参数如下表7.2.专业.专注.编号安装地点型号电压额定电流A额定断开电流额定断开容量极限通过电流KA热稳定电流(KA)峰值有效值10KV电源进线G10KV分段开关G10KV出线开关60035KV电源进线35KV分段开关35KV出线开关电源进线07.4.3隔离开关技术参数如下表7.3表7.3热稳定电流热稳定电流编号(安装地点)动稳定电流10KV电源进线10KV出线额定电压(V)额定电流(A)型号.专业.专注.35KV电源进线35KV出线35KV母联35KV分段110KV出线110KV电源进线中性点7.4.4电流互感器的技术参数如下表7.4型号额定电流比级次组合准确度荷10%倍数1S热稳固倍数动稳固倍数编号(安装地点)级级3级D级.专业.专注.5D<1010KV电源进线5D<1010KV分段1D1110KV出线5D335KV电源进线5D335KV分段D335KV出线DD227.4.5电压互感器的技术参数如下表7.5型号额定容量(VA)最大容量原线圈副线圈辅助线圈0.5级1级3级0.1/.专业.专注.35KV母线110KV母线7.4.6避雷器选择结果如下表7.6表7.6技术参数(KV)数量安装地点灭弧电压Umh工频放电电压(Ugf)冲击放电电压残压2组110KV系统侧2个主变110KV中性点4组35KV系统侧22组10KV系统侧第八章配电装置的设计8.1配电装置的设计原则：8.1.1配电装置的设计必须满足的基本要求：(1)安全可靠，首先应保证运行与检修人员的安全，使运行人员巡视与检修人员检修时与带电体边缘有足够的安全距离，同时还要考虑设备运输时不至与带电体之间发生放电.专业.专注.现象。必须考虑到事故发生时限制事故扩大的措施。(2)在符合规程规定的条件下，与国家经济发展相同步，改善运行与检修的条件。(3)防震、防污。我国部分地区属地震区，因此考虑防震措施，以确保电力系统的安8.1.2配电设备的安全距离1.屋外配电装置的安全距离(mm)如下表8.1表8.1序号适用围1带电部分至接地部分之间2(1)、不同相的带电部分之间。(2)、隔离开关和断路器的断口俩侧引线带电部分之间。3(1)、设备运输时，其外边与无遮拦带电(2)、交叉的不同时停电检修的无遮拦部4网状遮拦至带电部分之间5无遮拦裸体导线对地面、建筑物及构筑6平行的不同时停电检修的无遮拦带电部2.10KV屋配电装置的安全距离(mm)如下表8.2序号适用围净距1带电部分至接地部分之间2不同的带电部分之间。.专业.专注.3交叉的不同时停电检修带电体之间。4裸体导体至地面5平行的不同时停电的裸导体之间。8.2.1配电装置可分为中型、办高型和高型三种。(1)中型配电装置：这种配电装置将所有电气设备都安装在地面设备支架上，母线下优点：接线清晰，巡视检修方便。(2)高型配电装置：将母线和隔离刀闸上下重叠布置。缺点：钢材耗量大，土建投资多，安装及运行维护条件差。(3)半高型配电装置：将母线及母线隔离开关抬高，将断路器、电流互感器、等电气优点：布置紧凑、清晰，占地面积小。8.2.2配电装置的选择根据原始资料，110KV宜采用半高型布置，便于运行维护；35KV侧为双母线，亦采用中型布置；10KV配电装置采用屋配电装置。电装置布置在所区南部，主控制室面南北背南，与10KV屋配电装置连在一起。110KV采用半高型屋外配电装置，此配电装置保留了中型配电装置的特点：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护比较方便，架构较低，抗震性能好，所用钢材少，造价低，占地面积较普通中型少，检修方便。故110KV采用半高型屋外配电装置。35KV采用中型布置，把所有的电气设备都布置在较低的基础上，使各种电气设备基本处在同一水平，占地面积大，但检修维护较方便。.专业.专注.第九章防雷保护与接地设计9.1防雷保护对于变电所的防雷保护，通常采用装设避雷针和避雷器的措施，避雷器的设置前面已作选择，故本章只对避雷针作选择。.专业.专注.根据平面布置，该变电所长70米，宽90米，变电所门型架为10.5米，故h取11米，35KV系统门型架高为7米，取h为7米。该变电所初步选用4支30米高避雷针保护全所构架，主变及主控室等。分别按h=11m,h=7m计算保护围。9.1.1单只避雷针保护围计算式中：r—在被保护高度h平面上的保护半径(m)h—被保护物高度(m)h—避雷针高度(m)h,=h-h—避雷针有效高度(m)9.1.2两支等高避雷针的保护围计算两支等高避雷针的保护围，保护半径r的求法与单支避雷针相同。两避雷针间h水平面上的保护围最大宽度为2b,b的求法可由下式计算：式中：a—两避雷针间的距离(m)r—单支避雷针的保护半径(m)9.1.3两面三刀支不等高避雷针的保护围计算(1)按公式(1)分别求出两针对h的保护围。求出假想的与较低避雷针等高的避雷针的位置3。(3)将2、3两针按等高避雷针求出联合保护围及b值。(4)由0点作r₁保护圆的切线，则得针1与2的全部保护围。9.1.4多支避雷针的保护围计算多支避雷针的联合保护围可将它们划分成若干个三个三支或四支避雷针分别计算后，对于三支或四支避雷针的保护围可如下进行计算：(1)r的确定与单支避雷针同。式中D为通过由三支避雷针所形成的三角形顶点圆的直径或以避雷针为顶点的四边形9.1.5装设独立避雷针的原则在装设独立避雷针时，避雷针与配电装置部分在地中和空气中有一定距离：(1)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Sa;式中：R—独立避雷针的接地电阻(Q),在任何情况下，Sa不得小于3m。(2)空气中：由独立避雷针到配电装置导电部分之间以配电装置电力设备与架构接地部分之间的空气距离Sk式中：h—被保护物考虑点的高度，在任何情况下不得小于5m。D.专业.专注.按D≤8h求ha及相应的h:避雷针高度应为：141TS取30m。b8.:9.2接地设计9.2.1变电所情况(1)土壤电阻率400Ω·m,各级电压装置