毕业设计（论文）-地方降压变电站电气一次系统设计.doc

河北科技大学继续教育学院毕 业 论 文学生姓名： 王亚微 学 号： 院 站： 河北科技大学保定函授站专 业： 电气工程及自动化题 目： 地方降压变电站电气一次系统设计指导教师：评阅教师：2012年 10月 25 日110/35/10kv变电所电气一次系统设计摘要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kv，35kv，10kv以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了110kv电气一次部分的设计。 本次设计为降压变电所一次设计，采用两台sfsz7-6300型变压器，电压等级为110/35/10kv,出线回路数为：110kv2回，35kv4回，10kv12回（电缆）。本次设计方案应满足一下要求：1、 所址选择适当；2、 高压配电装置形式不断优化；3、 总体布局紧凑合理，占地指标先进；4、 建筑设计新颖，尽量减少占地面积；5、 积极慎重采用新设备和新工艺；6、 设计全过程加强质量管理；7、 控制好投资。关键词：变电站；电气主接线；主变压器；短路电流；电气设备；屋内外配电装置；防雷及接地；总平面布置目录1.绪论11.1毕业设计原始数据11.2 毕业设计要求11.3 设计成果22初步设计方案32.1 电气主接线初步设计32.1.1 选择6种合理的电气主接线32.1.1.1 对以上主接线进行初步的经济比较62.1.1.2 初步的技术比较72.2主变压器的确定72.2.1主变压器台数的确定72.2.2调压方式的确定72.2.3主变压器容量的确定83.短路电流计算及设备校验93.1 方案1的短路电流计算及设备选择校验93.1.1 短路电流计算的目的93.1.2 短路电流计算93.1.3 设备的选择与校验143.1.3.1 导线的选择和校验143.1.3.2 断路器的选择和校验193.1.3.3 隔离开关的选择和校验213.1.3.4 互感器的选择及校验233.1.3.5 支柱绝缘子的选择与校验253.1.3.6 熔断器的选择263.1.4 穿墙套管的选择与校验263.1.4.1 穿墙套管的选择263.1.4.2 穿墙套管的校验273.2 方案3的短路电流计算及设备选择校验273.3 最佳方案的确定273.3.1 经济比较273.3.2 技术比较273.4 避雷器的选择及检验283.4.1 灭弧电压293.4.2 工频放电电压293.4.3 选择避雷器如下表293.4.4 灭弧电压校验293.4.5 工频放电电压校验293.4.6 避雷针保护范围计算303.4.6.1 hx=11m的保护范围303.4.6.2 hx=7m的保护范围314.屋内外配电装置设计334.1配电装置的设计要求334.1.1配电装置的选型和布置334.1.2配电装置应满足的基本要求334.1.3配电装置的安全净距334.2施工、运行和检修354.2.1施工要求354.2.2运行要求354.3配电装置的地选型、布置354.3.1屋外配电装置选择354.3.2 10 kv屋内配电装置选择365.防雷及接地系统设计375.1防雷系统375.1.1单只避雷针保护范围计算375.1.2四支等高避雷针保护范围计算375.2防雷措施386.变电所总体布置396.1总体规划396.2总平面布置396.3基本原则406.4所区内建、构筑物的间距包括防火间距与冷却设施的间距，与道路的间距、出线走廊间距等。406.5所内各种道路的设计40结论41致谢42参考文献431.绪论1.1毕业设计原始数据1、电压等级 110kv降压变电站，电压等级110/35/10kv2、出线情况 110kv：2回，35kv：4回，10kv：12回（电缆）3、负荷情况：1）35kv侧：最大负荷30mw，最小负荷20mw，tmax=5200小时，cos=0.852）10kv侧：最大负荷20mw，最小负荷10mw，tmax=5000小时，cos=0.804、系统情况系统经双回线给变电所供电；系统110kv母线短路电流标幺值为25（sb=100mva）；35kv和10kv对端无电源。5、环境条件最高温度40，最低温度-25，年平均温度20；土壤电阻率 400欧米；当地雷暴日 35日/年1.2 毕业设计要求1、根据原始资料选择5种可行的电气主接线；2、进行初步技术经济比较，确定两种较好的方案；3、选择主变压器的容量和型号；4、计算两种主接线的短路电流；5、根据短路电流计算结果选择电气设备；6、通过技术经济比较确定最佳方案；7、防雷及接地系统设计；8、屋内外配电装置设计和总平面布置；1.3 设计成果1、收设计说明书一份；2、计算书一份（短路电流，设备校验，运行费，防雷校验等计算）；3、图纸5-7张：电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，接地装置布置图，防雷校验图等。2初步设计方案2.1 电气主接线初步设计变电所电气主接线是指变电所的变压器，输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。电气主接线是变电所电气部分的主体，是由高压电气设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路。它不仅表明了各主要设备的规格、数量而且各设备的作用，连接方式和各回路之间的相互关系，它直接影响着配电装置的布置，继电保护的配置，自动装置和控制方式的选择。它是保证可靠、持续和电能质量的关键环节，对电力系统运行的可靠性、灵活性和经济型起决定的作用。主接线设计是一个综合性问题，必须在满足国家有关技术，经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。2.1.1 选择6种合理的电气主接线方案1：方案2：方案3：方案4：方案5：方案6：2.1.1.1 对以上主接线进行初步的经济比较项目方案主变压器（台）110kv断路器（台）110kv隔离开关（台）35kv断路器（台）35kv隔离开关（台）10kv断路器（台）10kv隔离开关（台）12389181326225109211326325109181326425108221326525169181326627209181326方案1-6的主变压器，35kv断路器，10kv断路器，10kv隔离开关台数一样，方案5和6的110kv隔离开关较多，方案2和4的35kv隔离开关较多，因此方案2，4，5，6投资较大舍去，保留1，3。2.1.1.2 初步的技术比较结合原始资料所提供的数据，权衡各种接线方式的优缺点，将各等级适用的主接线方式列出：方案1：110kv采用内桥接线，35kv采用单母线分段接线，10kv为单母线分段接线。方案2：110kv采用单母线分段接线，35kv采用单母线分段接线，10kv为单母线分段接线。2.2主变压器的确定变压器是变电所的核心部分，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器。它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和网络经济运行的保证。主变压器的选择主要是变压器的容量、型号、台数的选择和确定。2.2.1主变压器台数的确定为保证供电可靠性，在一台变压器故障或检修时，仍可保证供电，应选择两台大变压器。从经济角度看，两台变压器其单位面积小，运输安装、维护比较方便，并在用户负荷小时停运一台主变，可减少空载损耗，且有利于今后的发展，故选用两台主变压器。2.2.2调压方式的确定 据设任务明书中：系统110kv母线电压满足调压要求，且为了保证供电质量，电压必须维持在允许范围内，保持电压的稳定，所以选用有载调压变压器。2.2.3主变压器容量的确定 主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，亦要根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量应按下式选择：sn=0.7pm。因为一般变电所当一台主变压器停运时，其余变压器容量应保证70-80%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，可保证对70%负荷的供电。由原始资料知：35kv侧pmax=30mw，cos=0.85；10 kv侧pmax=20mw，cos=0.80，所以，在其最大运行方式下：sn=0.7（55+22）0.85=60.117mva参考发电厂电气部分选择两台沈阳变压器厂生产的三相三绕组风冷有载调压变压器两台，型号为：sfsz7-63000型变压器。所选变压器主要技术参数如下表：型号额定电压（kv）空载损耗（kw）空载电流（%）接线组别阻抗电压高-中高-低中-低sfsz7-6300011081.25%38.521.25%10.584.71.2yn,yn0,dn10.5186.5表2-1 变压器主要技术参数此变压器能满足要求，故应选用此型号的变压器。3.短路电流计算及设备校验3.1 方案1的短路电流计算及设备选择校验3.1.1 短路电流计算的目的 在选择电气主接线时，为了比较各种接线方式或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施，需要进行必要的短路电流计算。 在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠的工作，同时有要求节约资金，需要全面的短路电流计算。 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离。 设计接地装置时，需要短路电流。 在选择继电保护和整地计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。3.1.2 短路电流计算已知：（1）系统电压等级为110kv、35kv、10kv，基准容量sj=100mva，系统110v母线短路电流标幺值为11，110 kv侧为双回lgj-185/28km架空线供电；（2）视系统为无限大电流源，故暂态分量等于稳态分量，即i”=i，s”=s;（3）主变为sfsz7-63000型变电压器，基准容量sj=100mva基准电压uj=1.05ue=1.05110=115kv基准电流ij=sjuj=100115=0.502ka基准电抗xj= ujij=usj=115100=132.25查电力工程电气设计手册第189页对于lgj-185线路x=0.395/kmx=111+0.39530132.252=0.1357d1,d2,d3点的等值电抗值计算公司：x=12x=12x=12其中：u变压器高压与中压绕组间短路电压 u变压器高压与低压绕组间短路电压 u变压器中压与低压绕组间短路电压由变压器参数表得知，绕组间短路电压值分别为：u=10.5% u=18% u=6.5%主变额定容量sn=60mva所以 x=12（10.5+18-6.5）=11x=12（10.5+6.5-18）=-0.5x=12（6.5+18-10.5）=7标幺值：x= x100ss= xs=1160=0.1833x= -0.560=10.007936x=760=0.1166已知110 kv系统折算到110 kv母线上的等值电抗x=0.1357当d1点短路时图3-1 110kv等值网络图i=1x=10.1357=7.3692i=su=100115=0.502kai=i1= i i=7.36920.502=3.6993 kai=1.8i=1.83.6993=9.4170 kai=1.52 i=1.523.6993=5.6229 kas1=ui1=1153.6993=736.8482mva其中i：短路电流周期分量有效值 i：起始次暂态电流i ：t=时稳态电流 s ：短路容量图3-2 35 kv等值网络图i=1x=10.21905=4.565i=su=10037=1.56kai=i2= i i=4.5651.56=7.122 kai=1.8i=1.87.122=18.129 kai=1.52 i=1.527.122=10.825 kas2=ui2=377.122=456.420mva当d3点短路时图3-3 10 kv等值网络图i=1x=10.27855=3.59i=su=10010.5=5.5kai=i3= i i=5.53.59=19.745 kai=1.8i=1.819.745=50.263 kai=1.52 i=1.5219.745=30.0124 kas3=ui3=10.519.745=359.093mva额定电流计算因in= ijsnsj(sn=63mva, sj=100mva, i=0.502 ka, i=1.56 ka, i=5.5 ka)所以in1=0.50260100=0.3012 ka in2=1.5660100=0.936 ka in3=5.560100=3.3 ka45短路电流计算结果表短路点基准电压（kv）基准电流（kv）电压等级（kv）计算电抗额定电流（kv）t=0时刻短路电流周期分量稳态短路电流短路电流冲击值（kv）最大电流在效值（kv）短路容量（kv）标幺值有名值（kv）标幺值有名值（kv）公式uj= upsjujijsn sjii ijii ij2.55 i1.52 isujd11150.5021100.13570.3167.36923.69937.36923.69939.4175.6299736.8482371.56350.219050.9834.5657.1224.5657.12218.12910.825456.42010.55.5100.278553.4653.5919.7453.5919.74550.26330.0124359.093表3-1短路电流计算结果表3.1.3 设备的选择与校验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，并考虑远景发展的需要；2) 应力求技术先进和经济合理；3) 选择导体时应尽量减少产品；4) 应按当地环境条件校核；5) 扩建工程应尽量使新老电器型号一致；6) 选用新的产品，均应有可靠的试验数据，并应正式鉴定合格；2、环境条件 选用导体和电阻时，应按当地环境条件校验。 原始资料环境条件如下：最高温度40，最低温度-25，年平均温度20；当地雷暴日 35日/年。3.1.3.1 导线的选择和校验1、导线的选择110 kv系统：由于连线与110 kv进线所承受的电流相同，故110 kv所有连线与进线选择型号相同的导线，即lgj-185型（长期允许载流量553a316a）。35 kv系统：进线（母线）：ig max=1.05 ie=1.05983=1032.15a查电力工程电气设计手册第336页表8-6，按最高允许温度为+70，当地环境温度最高为+40，修正系数k=0.94所以导线的最大载流量ig= ig maxk=1032.150.94=1098.032a查电力工程电气设计手册第412页表，得lgj-630/45型导线（长期允许载流量1187a）出线：按经济电流密度选择ig max=63000358=129.904a由于t=5500h，查软导线经济电流密度表（电力工程电气设计手册第377页），得j=1.2（a/mm2）所以sj= ig maxj=129.9041.2=108.253mm2查表得lgj-120/20型导线（长期允许最大载流量407a）10kv系统：进线（母线）：由于按主变额定容量计算太大，故按10侧pmax=25mw计算，cos=0.85ie=pmaxu cos=25000100.85=1698.1388a 查电力工程电气设计手册第336页表8-6，按最高允许温度为+70，当地环境温度最高为+40，修正系数k=0.94所以导线的最大载流量ig= ig maxk=1698.13880.94=1806a查电力工程电气设计手册第333页，得矩形导体808两条横放（长期允许载流量1946a）出线：由于不知道每回出线的负荷情况，故选10kv出线导线时按主变额定容量选择（按经济电流密度选择）ig max=630001012=303.109a架空线路：由于t=5400h，查软导线经济电流密度表，得j=0.95(a/mm2)所以sj= ig maxk=303.1090.95=319.062mm2查表得lgj-300/28型导线（长期允许最大载流量754a）2、 导线的校验1） 按电晕电压校验110kv及以上电压的线路，变电所母线均应以当地气象条件下晴天不出现全面电晕为控制条件，使导线安装处的最高工作电压小于临界电晕电压，即ugu0。因当110kv软导线超过lgj-70时，可不进行电晕校验（由电力工程电气设计手册378页查得），由于所选导线为lgj-185型，故不进行电晕电压校验。2） 短路热稳定校验110kv侧 smin=3699387=20.155 mm2227.83 mm2 35kv侧 smin=712287=38.806 mm2666.55(134.49) mm210kv侧 smin=1974587=98.213 mm22(808) mm2smin=1974587=107.586 mm2333.31 mm2故热稳定校验合格。3、 电力电缆的选择1）按持续允许电流选择，敷设在空气中和土壤中的电缆允许载流量按下式计算： kixu igig：计算工作电流aixu：电缆在标准敷设条件下的额定载流量ak：不同敷设条件下综合校正系数，地于土壤中单根敷设的电缆k=kk3k：不同环境温度时电缆载流量的校正系数k3：不同土壤热阻系数时电缆载流量的校正系数查电力工程电气设计手册第1001页表，50时k=0.895，k3=1.09ixu= igk=303.1090.8951.09=310.7057a查电力工程电气设计手册第934页表，选用yjv-3185电力电缆（额定载流量2811.29=362.5（a）2）按经济电流密度选择s= ig maxj=300.1090.95=319.062 mm2截面积太大，故其工作电流按最大负荷计算ig=25000100.8512=141.51as=1698.090.98=144.40 mm2故仍选yjv-3185型电缆。4、 电力电缆的校验由于电缆芯线一般系多股绞线构成，截面在400 mm2以下时，ks1，满足电缆热稳定的最小截面可简化为sminc1000c=110-2式中计及电缆芯线充填物热容量随温度变化以及绝缘散热影响的校正系数，对于3-6kv厂用回路，取0.93，35kv及以上回路可取1.0。qt短路热效应（ka2s）c热稳定系数q电缆芯单位体积的热容量，铝饼取0.59j/（cm3.）；对铜芯取0.81j/（cm3.）电缆芯20时的电阻温度系数，铝芯为0.00403（1/）；铜芯为0.00393（1/）k20时电缆芯线的集肤效应系数，s100 mm2的三芯电缆k=1，对yjv-3185电力电缆k=1.00820电缆芯在20时的电阻率，铝芯取3.110-6（.cm）；对铜芯取1.8410-6（.cm）m电缆芯线在短路时的最高允许温度（）p35kv及以下电缆芯在短路前的实际运行最高温度（）0电缆敷设地点的环境温度（）h电缆芯在额定负荷下最高允许温度（）ig电缆实际计算工作电流（a）ixu电缆长期允许工作电流（a）查发电厂电气部分课程设计参考资料第106面表5-2，c=135qt=19.74520.1=38.9865ka.ssmin=1351000=46.251 mm2185 mm2故热稳定校验合格3.1.3.2 断路器的选择和校验1、电压选择110kv侧：ug1=1.1 ue=1.1110=121kv；35kv侧：ug2=1.1 ue=1.135=38.5kv；10kv侧：ug3=1.1 ue=1.110=11kv2、电流选择由于高压断路器没有连续过流的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。110kv侧： 进线、桥开关：ig max=1.05 ie=1.05316=331.8a35kv侧： 主变侧：ig max=1.05 ie=1.05983=1032.15a 出线： ig max=1.05 ie=1.05129.904=136.3992a10kv侧： 主变侧：ig max=1.05 ie=1.053465=3638.25a 出线： ig max=1.05 ie=1.05303.109=318.26445a3、开断电流（由短路电流计算得）110kv侧：idt=3.6993ka35kv侧：idt=7.122ka10kv侧：idt=19.745ka4、最大短路冲击电流（由短路电流计算得）110kv侧：ich=9.417ka35kv侧：ich =18.129ka10kv侧：ich =50.263ka通过以上所得数据，根据有关资料选择断路器，选择情况见下表：安装位置型号电压额定电流（a）额定开断电流（ka）极限通过电流（ka）额定短时耐受电流（ka）固有分闸时间（s）合闸时间（s）额定最大110kv进线sw7-110110126120015.85521（4s）0.070.0435kv主变lw8-353540.51600256325（4s）0.060.1535kv出线lw8-353540.5630256325（4s）0.060.1510kv主变zn28-101011.55000105300120（5s）0.050.110kv出线zn28-101011.51000105300120（5s）0.050.1表3-2断路器选择结果表5、动稳定校验：ichimax110kv侧：ich=9.417ka，imax 1=55ka则ich 1imax 135kv侧：ich =18.129ka，imax 2=63ka则ich 2imax 210kv侧：ich =50.263ka，imax 3=63ka则ich 3imax 3所以动稳定校验全部合格。6、热稳定校验：itdzit110kv侧： 因查表得， 则itdz=3.699323.45，it=2124所以itdzit35kv侧：查表得，则itdz=7.12223.45，it=2524所以itdzit10kv侧：因查表得，则itdz=19.74524.45，it=12025所以itdzit所以热稳定校验全部合格。3.1.3.3 隔离开关的选择和校验其技术条件与断路器相同，并可酌情从简。1、 根据前面断路器计算数据，将选择的隔离开关列表如下：安装位置型号额定电压（kv）最高工作电压（kv）额定电流（a）热稳定电流（ka）极限电流峰值（ka）110kv进线、桥及主变gw4-110110126125031.5（4s）80110kv ptgw4-11011012663020（4s）50主变110kv侧中性点gw8-1101101266005.6（4s）1535kv分段及主变gw5-353540.5125031.5（4s）10035kv出线及35kv ptgw5-353540.563020（4s）10010kv分段及主变gn10-10t10115000100（4s）20010kv出线及10kv ptgn19-101011125040（4s）100表3-3隔离开关选择结果表2、 动稳定校验：ichimax110kv侧：ich1=9.417ka，imax 1=80（50）ka则ich 1imax 135kv侧：ich2 =18.129ka，imax 2=100ka则ich 2imax 210kv侧：ich3 =50.263ka，imax 3=200（100）ka则ich 3imax 3所以动稳定校验全部合格。3、热稳定校验：itdzit110kv侧： 因查表得， 则itdz=3.699323.45，it=31.524（2024）所以itdzit35kv侧：查表得，则itdz=7.12223.45，it=31.524（2024）所以itdzit10kv侧：因查表得，则itdz=19.74524.45，it=10025查表得，则itdz=19.74523.45，it=4024所以itdzit所以热稳定校验全部合格。3.1.3.4 互感器的选择及校验1、电压互感器的选择型号额定电压原绕阻副绕阻辅助绕组jcc2-10110/0.1/0.1jdjj-3535/0.1/0.1/3jdzj-1010/0.1/0.1/3表3-4电压互感器选择结果表2、电流互感器的选择1）电流互感器选择根据前面的数据，选择电流互感器如下表：型号额定电流（a）级次组合准确等级二次负荷（）10%倍数热稳定倍数动稳定倍数0.513二次负荷倍数lcwb6-1102400/5p/p/p/0.5ppp0.51.221531.580lcw-351200/5400/50.5/30.5324222865100laj-14000/50.5/d0.5d2.4105090la-1400/50.5/30.530.40.61075135表3-5电流互感器选择结果表2）电流互感器的校验.热稳定校验：itdz（i1nkt）2其中kt为电流互感器在t=1s时允许通过一定额定电流的倍数t=1s，查表tz=0.8s,tdz=0.08+0.05=0.85s110 kv侧：itdz=3.699320.85=11.632ka （i1nkt）2=（0.431.5）2=158.76 ka35kv侧：itdz=7.12220.85=43.114ka （i1nkt）2=（0.465）2=676 ka，（i1nkt）2=（1.265）2=6048 ka10kv侧：itdz=19.74520.85=331.385ka （i1nkt）2=（450）2=40000 ka，（i1nkt）2=（0.475）2=900 ka则itdz（i1nkt）2，故热稳定校验全部合格。.动稳定校验：（1）内部动稳定检验：ichi1nkdw 其中kdw为动稳定倍数110 kv侧：ich1=9.417 ka i1nkdw=0.480=45.255 ka35 kv侧：ich2=18.129ka i1nkdw=0.4100=56.568 kai1nkdw=1.2100=169.706 ka10 kv侧：ich2=50.263ka i1nkdw=490=509.117 kai1nkdw=0.4135=76.368ka（2）外部动稳定校验：ich1i1nkdw10-3其中abc 40cm，lbc 50cm110 kv侧：i1nkdw10-3=0.48010-3=45.25 ka所以ichi1nkdw10-335 kv侧：i1nkdw10-3=0.410010-3=56.568 kai1nkdw10-3=1.210010-3=169.706 ka所以ichi1nkdw10-310 kv侧：i1nkdw10-3=0.49010-3=509.117 kai1nkdw10-3=0.413510-3=76.368 ka所以ichi1nkdw10-3故动稳定校验合格。3.1.3.5 支柱绝缘子的选择与校验1、支柱绝缘子的选择1）电压ug1=110kv, ug2=35kv, ug3=10kv,2)型号型号额定电压（kv）绝缘子高度（mm）机械破坏负荷(kg)0.6fy（n）zs-11011010603001764zs-35354004002352zld-1010215200011760表3-6避雷器选择结果表2、动稳定校验0.6 fy，=1.73kla10-7n =1.7312.02.09.417210610-7=15.34n =1.7312.01.018.129210610-7=113.761n =1.7311.50.850.263210610-7=819.491n经过校验0.6 fy均成立，故所选型号合格。3.1.3.6 熔断器的选择型号额定电压（kv）额定电流（ka）断流电量（mva）rw5-3535200800rn1-101020-200200表3-7熔断器选择结果表3.1.4 穿墙套管的选择与校验3.1.4.1 穿墙套管的选择型号额定电压（kv）额定电流（ka）套管长度（mm）机械破坏负荷(kg)0.6fy（n）cld-10103000620200011760表3-8穿墙套管的选择3.1.4.2 穿墙套管的校验 =1.7312（l1+l2）a10-7n=1.7312(0.620+1) 0.850.263210610-7=44253n0.6 fy,故校验合格。3.2 方案3的短路电流计算及设备选择校验由于方案3的等值电抗图与方案1相同，所以其短路电流计算结果及设备选择与方案1相同，在此不再重复。3.3 最佳方案的确定3.3.1 经济比较方案主变压器（台）110 kv断路器（台）110 kv隔离开关（组）35 kv断路器（台）35 kv隔离开关（组）10 kv断路器（台）10 kv隔离开关（组）123811221530323811221530表3-9主接线方案经济比较表由此表可看出方案1比方案3的110kv断路器台数及隔离开关组数多，所以经济性上方案1优于方案3。3.3.2 技术比较对方案1、方案3综合比较列表，对应比较一下它们的可靠性、灵活性和经济性，从中选择一个最终方案（因35kv和10kv侧两方案相同，不做比较）方案项目方案1方案3可靠性1、 简单清晰，设备少2、 任一主变或110kv线路停运时，均不影响其它回路停运3、 各电压等级有可能出现全部停电的概率不大4、 操作简便，误操作的概率小1、 简单清晰，设备多2、 任一主变或110kv线路停运时，均不影响其它回路停运3、 全部停电的概率很小4、 操作简便灵活性1、 运行方式简单，调度灵活性强2、 便于扩建和发展1、 调度操作时可以灵活地投入和切除线路及变压器2、 便于扩建经济性1、 高压断路器少，投资相对少2、 占地面积相对小1、 设备投资比第1方案相对多2、 占地面积相对大表3-10主接线方案技术比较表通过以上比较，经济性上第1方案远优于第3方案，在可靠性上、灵活性上第1方案和第3方案基本相同。该变电所为降压变电所，110kv母线无穿越功率，选用内桥要优于单母线分段接线。又因为35kv及10kv负荷为工农业生产及城乡生活用电，在供电可靠性方面要求不是太高，即便是有要求高的，现在35kv及10kv全为sf6或真空断路器，停电检修的几率极小，再加上电网越来越完善，n+1的推行、双电源供电方案的实施，第1方案在可靠性上完全可以满足要求，第3方案增加的投资有些没必要。经综合分析，决定选第1方案为最终方案，即110kv系统采用内桥接线、35kv系统采用单母线接线、10kv为单母线分段接线。3.4 避雷器的选择及检验3.4.1 灭弧电压110kv：u1=1.111080%=96.8 kv35kv：u2=1.13580%=30.8 kv10kv：u3=1.11080%=8.8 kv3.4.2 工频放电电压110kv：u1=31.1110 =209kv35kv：u1=31.135 =67 kv10kv：u1=31.110 =19 kv3.4.3 选择避雷器如下表型号额定电压（有效值）（kv）灭弧电压（有效值）（kv）有频放电电压（有效值）（kv）5ka时冲击残压（kv）不大于不小于不大于fz-110j110100224268352fz-35354184104134fz-101012.7263145表3-11避雷器选择结果表3.4.4 灭弧电压校验110kv：u=100 kv96.8 kv35kv：u=41 kv30.8 kv10kv：u=12.7 kv8.8 kv所以灭弧电压校验合格。3.4.5 工频放电电压校验110kv：u1=（224-268）3 u=209 kv35kv：u1=（84-104）3 u=67 kv10kv：u1=（26-31）3 u=19 kv所以工频放电电压校验合格。故所选避雷器合格。3.4.6 避雷针保护范围计算根据平面布置，该变电所长62m，宽61 m，变电所110 kv系统杆塔及门型架构最高为10.5 m，故hx取11 m，35kv系统杆塔及门型架构最高为7 m，故hx取7 m。该变电所初步选定用4支30米等高避雷针来保护全所的架构、主变及控制室等。分别按hx=11m、hx=7m计算避雷针的保护范围。3.4.6.1 hx=11m的保护范围1、单只避雷针保护范围计算当hxh2时，rx=(h-hx)p当hxh2时，rx=(1.5h-2hx)p其中：h为避雷针高度；hx为被保护物的高度。p为高度影响系数；当h30m时，p=1。该设计中：h=30m，hx=11mh2，所以p=1。所以rx=(1.5h-2hx) p=(1.530-211) 1=23 m即该避雷针在11 m水平面上的保护半径为23 m。2、四支等高避雷针保护范围计算：四支等高避雷针具体布置如图示意：（具体见设计图纸）d12=51.91 m, d23=57.6 m, d13=72.55 m, d34=55 m, d14=51.22 m, d24=79.64 mh012=h- d127p=30-51.917=22.58 mh023=h- d237p=30-57.67=21.77mh013=h- d137p=30-72.557=19.64 m h034=h- d347p=30-557=22.14 mh014=h- d147p=30-51.227=22.68 mh024=h- d247p=30-79.647=18.62 m则 bx12=1.522.58-211=11.87 m0bx23=1.521.77-211=10.655 m0 bx13=1.519.64-211=7.64 m0 bx34=1.522.14-211=11.21 m0 bx14=1.522.68-211=12.02 m0 bx24=1.518.62-211=5.93 m0故变电所全部面积受保护。3.4.6.2 hx=7m的保护范围1、单只避雷针保护范围计算rx=(1.5h-2hx) p=(1.530-27) 1=31m即该避雷针在7m水平面上的保护半径为31m。2、四只等高避雷针保护范围计算：bx12=1.522.58-27=19.87 m0bx23=1.521.77-27=18.655 m0 bx13=1.519.64-27=15.46 m0 bx34=1.522.14-27=19.21 m0 bx14=1.522.68-27=20.02 m0 bx24=1.518.62-27=13.93 m0故变电所全部面积受保护。4.屋内外配电装置设计4.1配电装置的设计要求4.1.1配电装置的选型和布置配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是按主接线的要求，由开关设备、保护和测量电器、母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能。配电装置的布置是否合理，将直接影响到变电所的供电可靠性和经济性，配电装置与主接线的形式、地理环境、场地面积、所选设备及国家有关方针政策等各种因素有关，需综合平衡后确定。4.1.2配电装置应满足的基本要求1、其设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策，节约土地；2、保证运行可靠合理选择设备，布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离；3、便于安装、检修，操作巡视方便；4、在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价。4.1.3配电装置的安全净距配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑设备外形尺寸，运行维护，巡视，操作，检修和运输的安全距离及运行中可能出现的过电压等因素而决定的。对于尚露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分这间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距（a）。在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙击穿。其余的b、c、d值是在a值的基础上，加上运行维护、搬运和检修工具活动范围及施工误差等尺寸而确定的。1、 屋外配电装置的安全净距（mm）符号适用范围额定电压（kv）1035110a11） 带电部分至接地部分之间2） 网状遮栏向上延伸线距地2.5m处，与遮栏上方带电部分之间2004001000a2