一次降压变电所电气部分初步设计

1、220/60KV 一次降压变电所电气部分 初步设计 学院： 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 中文摘要中文摘要 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

2、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

3、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。 Abstract The professional graduate in system in electric power design is once more synthesi

4、ze of training, it is we will during the period of school a profession for learning knowledge proceed theories and practice very good combination, make use of the theories knowledge proceeds with a profession for learning technical ability engineering design with science study, increase analyze prob

5、lem with problem- solving ability.In complete this design process, we can study the electric power engineering the design, investigative procedure in problem in technique with method, be collected information, checked the cultural heritage, investigate the research, project comparison and design the

6、 various training in etc. in graphics, combine further complement the new information knows with technical ability. This graduate design thesis is a 220/60 KVs a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design.For the sake of dependable that g

7、uarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can long-term dependable power supply. Design the request of the mission book acco

8、rding to the graduate, synthesize a programming for learning profession knowledge and s changing giving or get an electric shock the designed waiting dogs- ear relevantly contents, designing in the process completing lord changing choice, electricity lord connecting linear draw- up, short circuit co

9、mputing, electricity equipments choosing, going together with electricity equiping, after give or get an electric shock the protection with the programming of the automatic device with defend protective programming in thunder etc. main work.Here period, all kinds problems that meet all passes to com

10、pare, check to calculate again and again, and ask the can solution in teacher.Graduate to design the thesis from design the manual, design calculation book, a set of diagrams paper( the electricity lord connects the line diagram, total flat surface arranges the diagram and go together with electrici

11、ty equip cross section diagram, defend thunder protection diagram) constitute.The contents is more detailed, to from now on extend to consults certainly value. For this year, electric power is in international community energy with economy develop of the function increases increasingly, it have beco

12、me modern the society is practical the most widely and need the quickest energy.Change the reasonable design that give or get an electric shock are a with developments very constituting the part importantly. This design is at guiding teacher descend, passing oneself of design what argument complete

13、with meticulous care.Whole design process inside, completely dependable, economic, vivid.etc. many factors that meticulous consideration engineering design, end complete this design project. Pass to complete this graduate design the thesis, further appreciating the our country the policy idea of ele

14、ctric power industry developments with the economic standpoint, educates to proceed to the engineering technique, economy more completely to synthesize the analytical skill. Because time strain with ability limited, this thesis inside difficult do not need to will appear the lapse with mistake, hope

15、 the teacher give to point out with make correction. 目 录 中文摘要中文摘要I ABSTRACTII 引引 言言 原始资料分析原始资料分析 第一章 变电所主变压器的选择3 第二章 电气主接线的选择4 第三章 短路电流的计算8 第四章 主要电气设备的选择11 第五章 配电装置的设计18 第六章 继电保护和自动装置的规划设计21 第七章 防雷保护规划设计26 第八章 主变压器选择的计算部分28 第九章 短路电流计算过程30 第十章 电气设备的选择计算及校验36 第十一章 避雷针的选择49 结结 论论51 致致 谢谢52 参参 考考 文文 献献5

16、3 引引 言言 本毕业设计论文为浑河 220/60KV 降压变电所电气部分设计，要求所设计的 变电所能长期可靠为其负荷供电。设计过程中遵循国家的法律、法规，贯彻执行 国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，运用系统工程的方法从全局出发， 正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系，实行资源的综合利用，节约能 源和用地，对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。 在上述原则基础上，明确设计的目的，逐步完成主变的选择、电气主接线的 拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和自动 装置的规划设计、防雷保护规划、绘制图纸等主要工作，形成较为完整的论文。 目前，电力技

17、术已成为世界能源领域的主流技术，发电、输电、配电技术的 进步，提高了供电的能力、质量和可靠性，扩大了电力应用范围，因此，变电所 的合理设计也变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作， 对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综 合经济效益，起着决定性的作用。本论文即在遵循原则、合理规划、反复校验的 基础上完成。 原始资料分析原始资料分析 一、设计题目 浑河 220KV 一次降压变电所电气部分初步设计 二、变电所条件 1、变电所为地区变电所，以 14 回 60KV 出线向地区用户送电。主要用户为工业 用户。 2 所址地势平坦海拔 100 米，最高气温

18、40，最低气温-35，年平均气温-10， 空气无污染，交通便利。 三、变电所 60KV 的用户负荷表 最大负荷（KW）序号负荷名称 近期远期 功率因 数 出线出线回 路数 1机械厂5000100000.95架空1 2东科科技园5000100000.95架空1 3数字机床厂6000120000.95架空2 4高压电气厂8000120000.9架空2 5111 变电所8000120000.9架空2 6121 变电所6000100000.9架空2 7131 变电所12000120000.9架空2 8市工业园8000150000.95架空2 最大负荷利用小时数 T=5000H，负荷同时系数 0.9，线

19、损率为 5%，重要负荷占 65%。 四、电力系统接线方式如图所示。 220KV 100KM 70KM 80KM 250MVA 2*240MVA 2*200MW X=0.05 Uk=13% COS=0.85 Sj=100MW Xd=0.14 待设变电所 第一章 变电所主变压器的选择 1.1 主变压器台数的确定 1、 根据规程，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。 1.2 主变压器容量及型式的确定 （1） 变电所中，主变压器一般采用三相式变压器，其容量应根据电力系统 5-10 年的发展规划进行选择。装有两台及以上主变压器的变电所中，当一台停运 时，其余

20、主变压器的容量至少能保证所供的全部负荷的 70%。 （2）变电所中的主变压器在系统调压有要求时，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。 根据本变电所实际情况，交通便利，只有两个电压等级 220/60KV，故选择采 用三相双绕组变压器。 （4）根据计算，确定选择两台容量为 90000KVA 的变压器，其型号为 SFPZ4 90000/220。主要参数如表 11。 表 11 变压器主要参数 额定容量（KVA）90000 额定电压（KV） 高压

21、2208*1.5% 低压 69 连接组标号YN，d11 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 第二章 电气主接线的选择 变电所电气主接线是电力系统接线的主要组成部分，主接线的确定，对电力 系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布 置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。 2.1 设计原则 （1）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，操作方便和节省投资等要 求。 （2）220KV 终端变电所的配电装置，当满足运行要求时，应

22、尽量采用断路器较 少的接线，如桥形接线等。 2.2 设计的基本要求 2.2.1 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）要考虑所设计的变电所在电力系统中的地位和作用。 2.2.2 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。 2.2.

23、3 经济性 （1）投资省 a、主接线应力求简单，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。 2.3 本变电所电气主接线的选择 2.3.1 220KV 侧主接线的选择 根据变电所设计等书籍中关于接线形式适用范围规定可知，220KV 配电 装置出线回路不超过两回时，可选用单母线、单母线带旁路接线，也可使用桥式 接线。 下面选取单母线带旁路和内桥接线两种方案进行介绍

24、和比较，从而选择最佳 方案作为本变电所侧一次主接线。 方案一 单母线带旁路接线 图 21 单母线带旁路接线 方案二 内桥接线 图 22 内桥接线 表 21 220KV 侧主接线方案比较 方案一：单母线带旁路方案二：内桥 特点变压器投切方便，进线 断路器检修时，可由旁 路断路器可靠供电。 线路的投入和切除比较方便，当线路发生 故障时，仅线路断路器断开，不影响其他 回路运行。但是变压器发生故障时，与该 台变压器相连的两台断路器都断开，从而 影响了一回为发生故障的线路的运行。由 于变压器是少故障元件，一般不经常切换。 因此，利于线路的运行操作。 可靠性方案一当控制变压器的断路器出现故障时，该变压器只

25、好停运，而 方案二中当控制变压器的断路器出现故障时，可由旁路隔离临时供 电。 经济性由于两种方案变压器型号和容量的选择均相同，所以只比较综合造 价。方案一比方案二占地面积大，设备多，故方案一不经济。 灵活性方案一比方案二投切变压器时，倒闸操作方便。 综上述，方案一比较灵活，方案二占地小，投资少，供电可靠，考虑综合 因素，选方案二：内桥接线为本变电所一次侧主接线。 2.3.2 60KV 侧接线的选择 由于 60KV 侧进出线数共 16 回，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 1216 回时，在一组母线上设置分段断路器，且采用双母线 的 220KV 配电装置一般设置旁路母线，

26、且出线超过 11 回可装设专用旁路断路器。 故本变电所二次侧采用双母线分段带旁路，设置专用旁路断路器的接线方式。 图 23 双母线分段带旁路接线 关于二次侧方案的说明： 采用此种接线方式的特点是：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。 综上述，本变电所主接线选择：一次侧采用内桥接线，二次侧采用双母线分 段带旁路接线。 第三章 短路电流的计算 3.1 短路电流计算的目的 （1）电气主接线的

27、选择 （2）选择导体和电气设备，保证设备在正常运行情况下，都能正常工作，保证 安全可靠，而且在发生短路时保证不损坏。 （3）选择断电保护装置。 3.2 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，其中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。 I：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。 I：稳态短路电流有效值。 3.3 短路电流计算的基本假定 （1）正常运行时，三相系统对称运行。 （2）所有电源的电动势相位

28、角相同。 （3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁蕊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，不考虑参数的误差和调整范围。 （7）输电线路和电容略去不计。 3.4 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，确定适中电流时，应 按可能发生最大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，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作 用

29、的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 （3）选择导体的电器时，对不带电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，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相， 两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。 3.5 计算步骤 3.5.1 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。 3.5.2 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

30、。 （2）各点三相短路时的最大冲击电流和短路容量。 （3）列出短路电流计算数据表。 3.6 计算方法 3.6.1 标么值法 取基准容量 SB=100MVA，基准电压 UB=Uav计算用公式： 发电机电抗：XG=X N B S S 线路电抗：XL*=0.4L 2 N B U S 变压器电抗：X*= N BK S SU 100 % 短路电流周期分量有效值：IK*= * 1 X 冲击电流：ich=2.55I11 3.6.23.6.2 网络变换 如下图： 图 31 网络变换图 （1） /Y 变换 X1=X13 X12/(X13+X12+X23) X3=X13 X23/(X13+X12+X23) X2=

31、X12 X23/(X13+X12+X23) （2）Y/变换 X13=X1+X3+X1X3/X2 X12=X1+X2+X1X2/X3 X23=X2+X3+X2X3/X1 3.6.3 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 Xjs3.45 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 X*，归算到以电源容量为基准的计算电抗 Xjs，然后按 Xjs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。 第四章 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

32、电装置达到安全、经济运行的重要 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。 4.1 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。 4.2 高压断路器的选择 （1）断路器额定电压 Ue 大于电网电压 Ug，UeUg （2）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，IeIgmax （3）型式和结构 （2） 动稳定校验 断路器的极限通

33、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 idwich3. （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 Ibr应大于短路电流的有效值 I11 ，即 Ibr I11. （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。 其主要参数如表 41 所示。 表 41 断路器主要参数 型号LW(OFPT(B

34、)-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,有效值)31.525 额定短路关合电流(KA,峰值)8063 3S 额定短时耐受电流(KA,有效值) 31.525 额定峰值耐受电流(KA,峰值)8063 分闸时间(MS)3030 4.3 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回路中，网络出现短路故障时，对隔离开关的影响完全 取决于断路器的开断时间，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 U

35、e 大于电网电压 Ug，UeUg （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 ich3即 idwich3. （5）热稳定校验 隔离开关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 本变电所 220KV 侧选择型号为 GW4-220 的隔离开关，60KV 侧选 择型号为 GW4-63 的隔离开关。 表 42 隔离开关主要参数 型号GW4-220GW4-63 额定电压(KV)22063 最高工作电压(KV)25272.5 额定电流

36、(A)12501250 4S 热稳定电流(KA,有效值)31.520 动稳定电流(KA,峰值)8050 分闸时间(S)0.030.03 4.4 电压互感器的选择 （1）按额定电压选择 选择原边额定电压 Ue1要与接入的电网电压相适应，即要求电压互感器原边 所接受的电网电压应满足下列条件： 1.1Ue1U10.9Ue1 其中：U1 电网电压 Ue1 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。 110K

37、V 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 JDCF-220（GYW2）的电压互感器。60KV 侧选 择型号为 JDCF-63 的电压互感器 表 43 220KV 侧电压互感器 型号JDCF-220（GYW2） 额定电压比（KV） 1 . 0/ 3 1 . 0 / 3 1 . 0 / 3 200 测量 0.2 级 0.5 级 100 100二次绕组额定输出 （KV） 保护 3P 级 3P 级 250 500 额定输出（VA） 300剩余电压绕组 准确级 3P 表 44 60KV 侧电压互感器 型号 JDCF-63 额定电压比（KV） 3 1 . 0 / 3 1

38、. 0 / 3 1 . 0 / 3 66 二次绕组测量 保护剩余 准确级0.2 0.5 3P3P 额定输出 (VA)50 100400100 极限输出（VA）2000 频率（HZ）50 4.5 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：IelIgmax （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 Se2。 （5）动稳定校验 电流互感器的极限通过电流峰值 idw

39、 应不小于三相短路时通过断路器的冲击 电流 ich3即 idwich3. （6） 热稳定校验 电流互感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 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 45 220KV 侧电流互感器参数表 型号LB6-220 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=0.8 （KVA）0.5 级 30 10P 级 60 额定短时热电流（KA/S）31.5

40、/1 动稳定电流（KA）80 表 46 60KV 侧电流互感器参数 型号LCWB5-63 额定电流比（A）900/5 准确级0.5 B 额定输出 COS=0.8 （KVA）0.5 级 1K1，1K2 30 0.5 级 1K1，1K3 50 B 2K1，2K2，3K1，3K2 50 额定 1S 短时热电流（KA）25 额定动稳定电流（KA）62.5 4.6 母线的选择 4.6.1 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）有利于提高电晕超始电压。 （4）安装检修方便，连接简单。 4.6.2 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

41、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= S：经济截面 Ig；工作电流 A J：经济电流密度 J Ig 查 1995 年电力部颁发的经济电流密度表 （3） 按短路热稳定检验 S fdzk tCI 其中 S: 所选导体截面 mm2 C: 热稳定系数 Kf: 集肤效应系数 本变电所 220KV 侧选择母线型式为钢芯铝母线，型号为 LGJ-240，不需进行 动稳定校验。 60KV 侧选择母线型式为组合导线，型号为 2LGJQ-400，不需进行动稳定校 验。 4.7 避雷器的选择 4.7.1 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）110-220

42、KV 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。 管型避雷器由于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 XING 型号为 FZ110 的避雷器。 表 47 220KV 侧避雷器参数表 工频放电电压有效 值

43、8/20S 雷电冲 击波残压峰值 不大于（KV） 型号额定电压有效 值（KV） 灭弧电压有 效值（KV） 不小于不大于5KA10KA FZ-220J220200448KV536KV652715 表 48 60KV 侧避雷器参数表 工频放电电压有效 值 8/20S 雷电冲 击波残压峰值 不大于（KV） 型号额定电压有效 值（KV） 灭弧电压有 效值（KV） 不小于不大于5KA10KA FZ-606070.5140KV173KV227250 表 48 变压器中性点避雷器参数表 工频放电电压有效 值 8/20S 雷电冲 击波残压峰值 不大于（KV） 型号额定电压有效 值（KV） 灭弧电压有 效值（K

44、V） 不小于不大于5KA10KA FZ-110110125254KV312KV375415 第五章 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，用来接受和分配电能的装置。 5.1 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。在布置中要考虑监视、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要求： （一）满足电气生产工艺流程要求。 （二）慎重确定最终规模，妥善

45、处理分期建设。 （三）布置紧凑合理，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。 （八）合理分区，方便管理。 （九）有利于交通运输及检修活动。 （十）电工建筑物与外部条件相适应。 5.2 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。 5.3 配电装置型式的选择 配电装置型

46、式的选择，应考虑所在地的地理情况及环境要求，通过技术比较 确定，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。 5.3.1 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） 相邻设备之间距离较大，便于带电作业。 （4） 占地面积较大。 （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有影响。 5.3.2 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

47、开关的布置方式又分为普通中型和分相中型两种。 5.3.3 屋外配电装置的最小安全净距 表 51 屋外配电装置的最小安全净距 单位（MM） 符号适用范围220KV60KV A1带电部分至接地部分之间1800650 A2不同相的带电部分之间2000650 B1 带电作业时带电部分至接地部分之 间 25501400 B2网状遮拦至带电部分之间1900750 C无遮拦裸导体至地面之间43003100 D 平行的不同时停电检修的无遮拦带 电部分之间 38002600 5.3.4 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

48、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 布置在断路器和隔离开关之间，大型变电所的纵向电缆沟因电缆数多，一般分为 两路，大中型变电所内一般应铺设 3M 宽的环行道。 第六章 继电保护和自动装置的规划设计 继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求。 当确定其配置和构成方案时，应综合考虑以下几个方面： （1）电力设备和电力网的结构特点和运行特点。 （2）故障出现的概率和可能造成的后果。 （3）电力系统的近期发展情况。 （4）经济上的合理性。 （5）国内和国外的经验。 6.1 继电

49、保护的配置 6.1.1 变压器的保护 （1）配置原则 a.反映变压器内部故障的油面降低的瓦斯保护. b.相间短路保护 反映变压器绕组和引出线的相间短路的纵差保护或速断保护，对其中性点直 接接地侧绕组和引出线的接地短路，以及绕组间适中中能起保护作用，如果变压 器的纵差动保护对单相接地适中的灵敏性不符合要求，可增设零序差动保护。 c.后备保护 d.中性点直接接地电网中，降压变电所的变压器两侧应装设零序电流保护， 作为变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备保护。 e.过负荷保护：双卷变压器，过负荷保护装于高压 （2） 本变电所变压器主变保护配置 主保护：瓦斯保护、纵联差动保护 后备保护：零序电

50、流保护、过负荷保护、过电流保护 6.1.2 母线保护 （1）配置原则 35-500KV 发电厂或变电所母线上，在下列情况下，应装设专用的母线保护装 置。 a.110KV 及以上双母线。 b.110KV 及以上单母线，重要发电厂或 110KV 及以上重要变电所的 35-60K 母线需要按照装设全线速动保护的要求，必须快速切除母线上的故障时应装 设。 （2）双母线接线母线保护 目前已被使用的母线保护有以下几种： a.母线完全差动保护 b.母线不完全差动保护 c.双母线固定连接的完全差动保护。 d.母联电流相位比较式差动保护。 电流相位比较式母线保护： 目前在 110-220KV 电网中应用较多的是

51、母联电流相位比较式差动保护，这种 保护适用于并列运行的双母线母联断路器合闸运行，不限制元件连接方式，具有 较高的可靠性和选择性。 故本变电所母线保护均选用母联电流比相式差动保护。 6.1.3 线路保护 1、 配置原则 （1）220KV 侧线路保护 规程规定，110-220KV 直接接地电力网的线路，应装设反应接地短路的保 护装置，双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。 在下列情况下，110-22-KV 电网的线路上，应装设线路快速动作的高频保 护作为主保护，距离保护作为后备保护。 a当线路发生故障时，如不能全线快速地切除故障，则系统的稳定运行 将遭到严重破坏。 b在双侧电源线路上，如果要求全线速动

52、切除故障时。 A.220KV 线路的接地保护 a宜装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护， b对某出线路，如方向性的接地距离保护可以明显改善整个电力网接地 保护的性能时，可装设接地距离保护并辅之以阶段式零序电流。 c. 常运行方式下保护安装处短路，电流速断保护有 1.2 以上灵敏度时， 则可装设此保护。 B.高频保护：采用相差高频保护 相差高频保护适用于 200KM 以内的 110-220KV 输电线路。 综上述， 本变电所 220KV 线路采用保护 主保护：高频保护 后备保护：距离保护 接地保护：零序、段电流保护。 （2）60KV 侧线路保护 并列运行的平行线路，可装设横联差动方向保护或电流平衡保护为主保 护，距离保护为后备保护。 横联差动保护有相继动作区和死区，而电流平衡保护只有相继动作区无 死区，并且相继动作区比横联差动保护小，并且有动作迅速，灵敏度足够大， 并且接线简单等