毕业设计（论文）-110kv变电站设计定.doc

x成人教育毕业设计(论文)论文题目： xxxxxxxxxxxx 学生姓名： xxxxxxx 学号 xxxxxxxxxxxx 年级、专业、层次：xxxxx 函授站： xxxx Xxxx年x 月44摘 要电站是电力系统的重要组成部分，其作用在于变换电压、汇集和分配电能，因此，变电站安全可靠运行与国民经济的发展密切相关。随着电力系统装机容量和供电地域的不断扩大，同时电能质量、供电可靠性、运行经济性的要求也越来越高。为了达到优质、安全、可靠、经济的运行要求，必须建立经济合理、技术先进的变电站监控与保护系统，即实现变电站的综合自动化。但由于变电站的电气设备比较简单，变电站的监控与保护系统长期以来没有受到重视。随着计算机技术、电子技术、通信技术和控制技术的迅速发展，近年来，变电站微机监控与保护技术的发展也令人振奋，特别是将变电站微机监控与保护一体化的变电站综合自动化设计思路，促进了无人值班变电站的实现，可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站发生的故障并作出相应的决策和处理. 本设计首先对我国的电力工业发展、电力系统的概念和变电站的类型等做了一个初步的概括。然后通过对实地的考查，数据的分析，进行变电站的负荷计算等。再利用结果对主变压器台数和容量进行选择和主接线方案的确定。其中对主接线的选择做了较为详细的说明。然后通过对短路的计算，选择高压开关设备。同时考虑到系统发生故障时，必须有相应的保护装置。对于来自外部的雷电过电压，则进行了防雷保护和接地装置的设计。关键词：110kV变电站、接线方案、电气设备目 录摘 要11 绪论11.1原始资料和问题的提出11.2变电所的发展方向11.3本设计的主要内容12 电气主接线的选择22.1电气主接线的设计原则和要求22.2电气主接线选择方案与评价22.3负荷计算与主变压器选型63 短路电流的计算103.1短路电流计算的目的和内容103.2短路电流计算内容103.3等值电路图及各元件的电抗值113.4短路点的选取与短路电流计算133.5短路电流计算结果表144 主要电气的选型与校验154.1高压电器选择的一般原则154.2断路器与隔离开关的选型与校验154.3母线的选型与校验204.4绝缘子和穿墙套管的选型和校验274.5电压互感器、电流互感器的选择304.6避雷器的选择与校验：344.7设备清单355 变电站防雷保护规划375.1直击雷的过电压保护375.2 雷电侵入波的过电压保护375.3避雷针保护375.4 避雷器的配置385.5 避雷线的配置396 配电装置与接地装置的设计406.1屋内、外配电装置的设计406.2接地装置的计算与布置407 结论与展望42参考文献43致 谢441 绪论1.1原始资料和问题的提出本变电所的电压等级为110kV，系统经单回线（LGJ-185/20km）给变电所供电。本所向该地区35kV和10kV两个电压等级负荷供电。(1)负荷情况： 35 kV侧：最大20 MW，最小15 MW，小时， 10kV侧：最大15 MW，最小10 MW，小时，(2)建设规模：1 110kV出线2回， 架空；2 35kV出线6回， 架空；3 10kV出线10回， 电缆4 35kV和10kV侧对端无电源(3)环境条件：当地最高温度40，最低气温 -25，年平均温度20，当地土壤电阻率 400欧；当地雷暴日35日/年。 根据原始资料设计110kV降压变电所的电气一次系统。1.2变电所的发展方向随着城市建设的不断发展，用户对用电的可靠性要求越来越高，加上市区土地日趋紧张，征地和拆迁费用相当昂贵，这就要求变电所设计，适应时代的要求，接线简单化，布置室内化、多层化，选用高质量、高可靠性的设备成为城网110 kV变电所设计的发展方向。1.3本设计的主要内容首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验。2 电气主接线的选择2.1电气主接线的设计原则和要求2.1.1设计原则根据发电厂变电所电气主接线设计中规定，双母线接线适合于110kV220kV配电装置在系统中居重要地位，出线回路在3回以上，同时规定在采用单母线、分段母线或双母线的35kV110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施。35kV110kV线路超过2回时宜采用单母线或分段单母线接线。分段单母线或双母线的35kV110kV主接线中，当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施。当变电所装有两台主变压器时，6kV10kV侧宜用单母线或分段单母线接线。当不允许停电检修断路器时可设置旁路设施。2.1.2设计要求（1）供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，这是第一个基本要求。（2）灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。（3）作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的作步骤少，尽量避免用隔离开关作电源。（4）经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。2.2电气主接线选择方案与评价本设计共有4种电气主接线方案可供选择如表2-1表2-1 电气主接线方式预选方案方案110kV35kV10kV1单母分段单母分段单母2单母分段单母单母分段3双母单母单母分段4双母单母分段单母接线方案的比较（1） 110kV侧的接线110kV 图2-1 双母线接线 图2-2 单母分段接线 双母线接线如图2-1优点：a. 供电可靠，通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组导线而不致使供电中断，一组母线故障后，能迅速恢复供电，检修任一回路母线隔离开关，只停该回路。b. 调度灵活，各个电源和各个回路负荷可任意切换，分配到任意母线上工作，能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。c. 扩建方便，向双母线的左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时，可以顺序布置，以致连接不同的母线时，不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。d. 便于实验，当个别回路需要单独进行实验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。缺点：a. 经济性差，增加一组母线和每回路就需增加一组母线隔离开关。b. 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。 单母分段接线方式如图2-2：优点：a. 供电可靠性高。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。且用断路器把母线分段后，对重要负荷可以从不同段引出两个回路，提供双回路供电。b. 调度灵活性高。变压器投切比较方便。当任意电源故障或检修时，可由母联开关替代。避免母线停电。缺点：a. 当出线或出线断路器、隔离开关故障或检修时，该回路将停止供电。b. 扩建时需要向两个方向均衡扩建，以保证负荷分配的均匀。c. 当出线回路为双回路时，常使母线出线交叉跨越。从以上两种方案比较，方案虽然用设备较少，减少了投资，但单母分段接线方式供电可靠性较低故不宜采用。方案虽然设备较多，投资较大，但考虑到今后变电站发展，双母线接线方式供电的可靠性，也易于扩建，故110kV侧选择方案双母线接线方式。（2） 35kV侧的接线 35kV35kV图2-3 35kV单母线接线 图2-4 35kV单母分段接线 单母线接线优点：单母线接线如图2-3，这种接线方式运行操作简单方便，不易出现误操作。a. 扩建方便，向母线的左右任何一个方向扩建，均不影响母线的电源和负荷分配，不会引起原有回路的停电。b. 经济性高，系统简单明了，所用断路器与隔离开关数量少，投资小。缺点：a. 供电可靠性较差，母线故障或检修时，在此母线上的负荷均停止供电。b. 调度灵活性较差，引出线断路器或隔离开关检修时，该回路停止供电。 单母分段接线方式：单母分段接线如图2-4所示，这种接线可以提高供电可靠性和灵活性；优点：a. 对重要用户可以从不同段引出两回馈线路，由两个电源供电；b. 当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不知是重要用户停电；c. 两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。缺点：由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，是整个母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多，供电容量较大时，一般不予采用。从以上两种方案比较，方案虽然用设备较少，减少了投资，但单母线接线方式供电可靠性较低故不宜采用。方案虽然设备较多，投资较大，但考虑到今后变电站发展，以及供电方式的可靠性，故35kV侧选择单母分段接线方式。（3）10kV侧接线 10kV10kV 图2-5 10kV单母接线 图2-6 10kV单母分段接线 单母线接线方式：单母线接线如图2-5所示，其供电电源在发电厂是发电机或变压器，在变电站是变压器或高压进线。母线即可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输送功率不一定相等，应尽可能是负荷均衡的分配于各出线上，以减少功率在母线上的传输。优点：a. 接线简单、清晰。b. 操作方便，投资少便于扩建；缺点：a. 母线或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作；b. 检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须停电；c. 当母线或母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开，因而造成全部停电。单母线分段接线方式：单母线分段如图2-6所示，优点：a. 接线简单清晰，设备少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵活性；b. 不仅便于检修母线而且减少母线故障影响范围，对于重要用户可以从不同段引两个回路，而使重要用户有两个电源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障，由于分段断路器在继电保护装置的作用下，能自动将故障段切除，因而保证了正常段母线不间断供电。缺点：由于这种接线对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整个母线系统可靠性受到限制，所以，在重要负荷的出线回路较多，供电容量较大时，一般不予采用。综上所述，单母线接线的供电可靠性和灵活性较高，而且也比较经济，故10kV侧接线应选方案单母接线。主接线方案选定根据对各电压等级接线方式选取原则及预选方案的技术、经济初步比较，最终选定第4套方案进行数据计算及设备选择。2.3负荷计算与主变压器选型2.3.1负荷计算35kV最大有功，故最大总功率为 =23529kVA10kV最大有功，故最大总功率为=17647kVA2.3.2主变压器容量及型号确定为保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变压器并列运行，如一台因故障退出，仍可保证大部分用户用电，不致全所停电。当只有一个电源或变电所可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。对于大型枢纽变电所，根据工程具体情况，可安装24台主变压器。本所属降压中间变电所，且35kV及10kV对端无电源。故选取两台容量相等的主变压器，并列运行。主变压器容量应根据510年的发展规划进行选择。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。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电所一台主变停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的6070%。具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三绕组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式故型 号：SFSZL7-31500/110额定容量：31500 kVA额定电压：11022.5% 3522.5% 6.3空 损：46kW负 损：175 kW阻抗电压%：高-中10.5 高-低17-18 中-低6.5联结组号： 确定最佳方案变压器年电能损失总值计算SFSZ9-31500/110型主变压器的三绕组容量比为100/50/50，故适用于公式：=2(38.4+0.1252) 8000+1/(22) (229+0.15670) 02/315002+235302/(3150015750)+176482/(3150015750) 4000=1017600+199(0+1.116+0.628) 4000=2405824 KWhA：年电能损失总值 n：容量相同并列运行的n台变压器P0：空载有功损耗 Q0：空载无功损耗I0%：空载电流T0：变压器全年实际运行小时数，一般取8000hK：无功经济当量，一般取0.1P：短路有功损耗Q：短路无功损耗S1、S2、S3为n台变压器三侧分别担负的最大负荷Sn：变压器额定容量S2n：变压器第二绕组额定容量S3n：变压器第三绕组额定容量：最大负荷损耗时间，查表得=4000综合投资计算：主体设备投资，本次设计仅考虑主变压器、断路器和隔离开关：附加费用比例系数，一般取90方案4综合投资Z=(1+90/100)(230+311+97.5+32.5+101.1+82.5+181.2)=1.9220.6=419.14 万元方案6综合投资Z=(1+90/100)(230+511+97.5+22.5+101.1+102.5+201.2)=1.9247.5=470.25 万元年运行费用比较a：电能电价，一般取 0.07 元u1：小修、维护费，一般取 0.062Zu2：折旧费，一般取 0.12Z方案4年运行费用u1=0.062Z=0.062419.14=26 万元u2=0.12Z=0.12419.14=50 万元u =0.07240582410-4+26+50=93 万元方案6年运行费用u1=0.062Z=0.062470.25=29 万元u2=0.12Z=0.12470.25=56 万元u =0.07240582410-4+29+56=102 万元最终接线方式选择两种方案从技术上（可靠性、灵活性等）基本类似，只能从经济方面考虑，方案4无论从设备综合投资还是年运行费用上都优于方案6，故最终选定方案为方案4（110kV：采用内桥接线 35kV：采用分段单母线 10kV：采用分段单母线）.3 短路电流的计算3.1短路电流计算的目的和内容短路电流计算目的在变电所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以下几个方面：(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用限制短路电流的实施等，均需进行必要的短路电流计算。(2) 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、可靠地工作，同时又力求节约资金，这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，需按短路条件检验分列软导线的相间和相对的安全距离。(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) 演算接地装置接触电压和跨步电压时，也需用短路电流。3.2短路电流计算内容基准值、标幺值计算。短路电流计算一般计算各元件的电抗，采用标幺值计算，为了方便，通常取基准容量SB = 100MVA；基准电压UB为各级的平均电压，即=1.05 (：平均电压；：额定电压)，常用的基准电压值为115kV37kV10.5kV；则基准电流计算结果为： =0.502kA；=1.56kA；=5.5kA变压器阻抗电压计算公式为： 变压器电抗计算公式为：变压器电抗标幺值计算公式为：短路电流标幺值计算公式为：时间为0秒的短路电流周期分量标幺值：时间为的短路电流周期分量标幺值：电源对短路点的等值电抗短路电流有名值计算公式为：时间为0秒的短路电流有名值：时间为的短路电流有名值短路电流冲击值：短路电流冲击系数，变电所一般取1.83.3等值电路图及各元件的电抗值变压器阻抗电压计算 （如图3-1） 图3-1 等值电路图3.4短路点的选取与短路电流计算d1点发生三相短路（110kV） d2点发生三相短路（35kV） d3点发生三相短路（10kV）3.5短路电流计算结果表短路电流计算结果如表3-1表3-1 短路电流计算结果表短路点电压等级标幺值有名值冲击值Iz*Iz(kA)ich(kA)d1110kV9.2174.62811.781d235kV2.5383.96110.083d310kV3.53419.43249.4664 主要电气的选型与校验4.1高压电器选择的一般原则(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) 应满足安装地点和当地环境条件校核。(3) 应力求技术先进和经济合理。(4) 同类设备应尽量减少品种。(5) 与整个工程的建设标准协调一致。(6) 对于电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别。(7) 对于熔断器的选择应考虑其上.下级的配合。(8) 对于电抗器的选择应检验其正常情况下的电压损失和短路时的母线残压值。4.2断路器与隔离开关的选型与校验(1) 断路器的选择：1 按照断路器采用的灭弧介质可分为油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器等。 2 在校核断路器的断开能力时，应用开断电流代替断流容量，一般取断路器实际开断时间的短路电流周期分量作为校验条件。3 断路器的额定开合电流，不应小于短路电流的最大冲击值。 故110kV侧选用SW4-110/1000型断路器 35kV侧选用SW3-35/600型断路器，出线侧选用选用SW3-35/600型断路器 10kV侧选用SN10-10 C /1250型断路器，出线侧选用SN11-10 C /1000型断路器 (2) 隔离开关的选择：1 对于35kV及以上隔离开关的接地刀闸，应根据其他安装处的短路电流进行动、热稳定效验。2 屋外隔离开关接线端的机械荷载不应该大于所规定的值，机械荷载应考虑母线设计时应该注意避免，在重操作应采取相应的措施。3 选用的隔离开关应具有一定的切合电感、电容性小电流的能力应能可靠切断断路器的旁路及母线环流。故110kV侧选用GW2-110/600型隔离开关 35kV侧选用GW4-35/600型隔离开关，出线侧选用选用GW4-35/600型隔离开关（3）校验1 110kV侧断路器的校验热稳定校验 要求： =1 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求开断容量校验 要求： 满足要求2 110kV隔离开关的校验热稳定校验 要求： =1 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求3 35kV断路器及隔离开关的校验热稳定校验 要求： 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求开断容量校验 要求： 满足要求4 35kV进线隔离开关的校验 热稳定校验 要求： 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求5 35kV出线断路器的校验热稳定校验 要求： =1 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： =10.083=17 kA 满足要求开断容量校验 要求： 满足要求6 35kV出线隔离开关的校验热稳定校验 要求： =1 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求7 10kV进线断路器的校验热稳定校验 要求： =1 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求开断容量校验 要求： 满足要求8 10kV出线断路器的校验热稳定校验 要求： =1 由表可知，当时， 满足要求动稳定校验 要求： 满足要求开断容量校验 要求： 满足要求4.3母线的选型与校验(1) 母线的材料1 铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性强，但储量不多，价格较贵， 故只可用于在空气中含腐蚀性气体的屋外配电装置中。2 铝的电阻率为铜的1.7-2倍，重量轻，储量多，价格低，广泛用于屋 外、屋内、配电装置中。3 钢的电阻率为铜的6-8倍，且在交流回路中会产生很大的涡流损耗和磁滞损耗，但钢母线价格低，机械强度高，故在变电站中，适用于电压互感器和小容量变压器的高压侧。(2) 母线截面的选择1 矩形母线主要用于35kV及以下的屋内配电装置中，其比圆型母线周 长长，散热面积大，冷却条件好，且在同一允许工作电流下，矩形母线截面要比圆型母线截面小，用金属量少。2 圆型母线主要用于35kV以上的屋外配电装置中，圆型截面可防止产生电晕。3 绞线圆型截面母线多采用钢芯绞线，其耐张性能好。(3) 电缆的选择1 电力电缆一般采用铝线，少数需要移动的线路，有剧烈震动的场所的线路和重要的操作回路，采用铜。2 直埋电缆采用带护层的铠装电缆，或铝线油浸纸绝缘电缆，敷设在支架上的电缆，一般选用钢芯带铠装电缆，在潮湿或腐蚀性场所，用聚乙烯外护套的内铠装电缆。敷设在桥架上或穿管的电缆，选用无铠装全塑电缆。3 电缆的额定电压应等于或大于所在网络的额定电压。最高工作电压不得超过其额定电压的15%。(4) 110kV母线的选择和校验110kV及以上高压配电装置，一般采用软导线，当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。本次设计选择用钢芯铝绞线。回路最大持续工作电流 最大运行小时 按经济电流密度选：导体经济电流密度， 选用LGJ-185型裸绞线 截面积热稳定校验要求： ：根据热稳定决定的导体最小允许截面：热稳定系数 查表得： ：稳态短路电流：短路电流等值时间 满足要求电晕校验根据规程规定：110kV使用大于LGJ-70型导线，可不进行电晕校验，本所选用LGJ-185型导线，故不再进行电晕校验；(5) 35kV母线的选择最大持续工作电流回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体；按最大持续工作电流选择：温度修正系数 查表取：环境温度为+25时的导体长期允许载流量查表选单条405mm2矩形母线 竖放 热稳定校验要求： 查表得： 满足要求动稳定校验要求：母线材料的允许应力 硬铝为：69106 ：作用在母线上的最大计算应力：支柱绝缘子间跨距 取：截面系数 查表得：母线相间距 取 ：振动系数三相母线布置在同一平面时，母线自振频率fm为 ：母线惯性半径 查表得 ：材料系数 铝为： 单条母线，在此范围外故 满足要求电晕校验要求：排列系数 取0.96：导体表面粗糙系数 取0.85：空气相对密度 取0.955 ：相间距离 取50cm ：导体半径=76.26(1+0.31749) 1.6326=164.03 kV 满足要求(6) 35kV出线的选择回路最大持续工作电流最大运行小时 即导体经济电流密度：按经济电流密度选选用LGJ-300型裸绞线 截面积热稳定校验要求： ：根据热稳定决定的导体最小允许截面：热稳定系数 查表得： =87：稳态短路电流：短路电流等值时间 满足要求(7) 10kV母线的选择回路最大持续工作电流回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体；按最大持续工作电流选择：温度修正系数 查表取：环境温度为+25时的导体长期允许载流量查表选单条矩形母线 竖放 热稳定校验要求： 查表得：C=87 满足要求动稳定校验要求：母线材料的允许应力 硬铝为： ：作用在母线上的最大计算应力：支柱绝缘子间跨距 取：截面系数 查表得：母线相间距 取：振动系数三相母线布置在同一平面时，母线自振频率为 ：母线惯性半径 查表得：材料系数 铝为：单条母线，在此范围外故 满足要求电晕校验35kV以下不进行电晕校验(8) 10kV出线的选择（电缆）选择三芯铝芯电缆按额定电压选择按最大持续工作电流选（10回出线均分负荷） ：温度修正系数：电缆芯最高工作温度（）：对应于额定载流量的基准环境温度（）：实际环境温度（）：对应于所适用电缆截面S，环境温度为+25时，电缆长期允许载流量（A） 查表应取，则选10kV交联聚乙烯绝缘三芯（铝）电力电缆，截面，直埋允许载流；热稳定校验要求： 满足要求4.4绝缘子和穿墙套管的选型和校验(1) 绝缘子选择1 110kV侧的选择110kV使用软母，所以选用悬式绝缘子选 泄露比距29.53 则按额定电压和泄露比距可确定绝缘子片数 ：绝缘子片数：泄露比距（）：每片绝缘子泄露比距（）假设示所有在1级污秽条件下，则取片 取 7 片2 35kV侧的选择按额定电压选选ZS-35型动稳定校验要求： （）：从绝缘子底部到母线水平中心线高度：绝缘子高度：母线下部至绝缘子帽的距离 矩形母线立放为18，平放为12：母线总高度：绝缘子受力折算系数 ：母线相间距：绝缘子间跨距：绝缘子抗弯破坏负荷 满足要求3 10kV侧的选择按额定电压选选ZD-10型动稳定校验要求： （）：从绝缘子底部到母线水平中心线高度绝缘子高度：母线下部至绝缘子帽的距离 矩形母线立放为18，平放为12：母线总高度：绝缘子受力折算系数 母线相间距：绝缘子间跨距：绝缘子抗弯破坏负荷 满足要求4 10kV穿墙套管的选择按工作电压选 选CLD-10型按工作电流选 选 热稳定校验要求： 满足要求动稳定校验要求： （N） 满足要求4.5电压互感器、电流互感器的选择（1）电压互感器的选择1 在满足二次电压和负荷要求的条件下，电压互感器应尽量采用简单接线，当接线取消零序电压时，620kV一般采用三相五柱式电压互感器。2 在中性点直接接地系统的电压互感器为了防止铁磁振荡电压，应采用取消措施。3 用于中型直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V；用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其三绕组电压应为100/3V。4 电压互感器的准确度是在二次负荷的准确级次，用于电度测量，准确度不应低于0.5级，用于测量不应低于1级，用于继电保护不应低于3级。5 在电压互感器二次回路，同一路线有几种不同型式和用途的表计时，应该按要求等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。6 电压互感器按用于运行监视和估算电能用，所以准确度选1级；（2）电流互感器的选择1 620kV屋内配电装置的电流互感器，应根据由安装使用条件和产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构，35kV及以上配电装置的电流互感器，一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。在有条件时，应采用套管式电流互感器。2 当继电保护装置有特殊要求时，应采用专用的电流互感器，如系统继电保护中的快速保护应选用暂态特性好的互感器。3 电力变压器中性点里互感器的一次回路电流，应按大于变压器应许的不平衡电流选择动稳定倍数应按单相短路时流经本变压器中性点的短路电流效验。4 中性点非直接接地系统零序电流互感器应按下列条件选择和效验。A、由于二次电流及保护灵敏确定一次回路起动回路。B、按一次额定电流选择电缆式零序电流互感器截面。C、按短路电流效验热稳定。5 选择母线式电流互感器时尚应校核允许穿过母线尺寸。6 电流互感器准确度等级的选择a. 用于发电机、变压器、调相机、厂用或所用出线等回路中的电能表用的电流互感器以及所有用于计算电费、电能表用的电流互感器，准确度为0.5级。b. 供监控电能的电能表、功率和电流用的电流互感器，准确度等级为1级。c. 用于估计被测数值的表计用的电流互感器等级为3级和10级。7 电流互感器一次额定电流选择a. 当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表的最佳工作，使在过负荷时使仪表有适当的指标。b. 电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，按变压器额定电流的1/3进行选择。c. 中性点非直接接地系统中的电流互感器，应按二次电流及保护灵敏度来效验零序电流互感器的变化。(3) 110kV电流互感器的选择按最大持续工作电流选选用L-110型电流互感器 额定变比：200/5热稳定校验要求：由表可知：当时， 满足要求动稳定校验要求： =38.184 满足要求(4) 35kV进线侧电流互感器的选择按最大持续工作电流选选用LCW-35型电流互感器 额定变比：400/5热稳定校验要求：由表可知：当时， 满足要求动稳定校验要求： = 满足要求(5) 35kV出线侧电流互感器的选择按最大持续工作电流选选用LCW-35型电流互感器 额定变比：300/5热稳定校验要求：由表可知：当时， 满足要求动稳定校验要求： = 满足要求(6) 10kV进线侧电流互感器的选择按最大持续工作电流选选用LBJ-10型电流互感器 额定变比：1200/5热稳定校验要求：由表可知：当时， 满足要求动稳定校验要求： = 满足要求(7) 10kV出线侧电流互感器的选择按最大持续工作电流选选用LA-10型电流互感器 额定变比：1000/5热稳定校验要求：由表可知：当时， 满足要求动稳定校验要求： = 满足要求4.6避雷器的选择与校验：(1) 避雷器选择：对于本变电所来说，采用氧化锌避雷器，110kV线路侧装设FZ-110J型避雷器， 35kV侧装设FZ-35型避雷器，10kV侧装设FZ-10型避雷器。(2) 避雷器的校验1 110kV侧：额定电压灭弧电压工频放电电压：避雷器工频放电电压一般大于最大运行相电压的3倍故满足要求2 35kV侧：额定电压灭弧电压工频放电电压：避雷器工频放电电压一般大于最大运行相电压的3倍 故满足要求3 10kV侧：额定电压灭弧电压工频放电电压：避雷器工频放电电压一般大于最大运行相电压的3倍 故满足要求4.7设备清单经过计算和校验，本设计的主要电气设备的选型如表4-1所示。表4-1 所选设备清单名称型号电压等级备注变压器SFS7-31500/110110/35/10穿墙套管CLD-1010kV侧断路器SN10-10 C /1250隔离开关GN2-10/2000-85电压互感器JDZJ-10电流互感器LBJ-10绝缘子ZD-10断路器SW4-110/1000110kV侧隔离开关GW2-110/600电压互感器JCC-110电流互感器L-110绝缘子X-4.5断路器SW3-35/60035kV侧隔离开关GW4-35/600电压互感器JDJJ-35电流互感器LCW-35绝缘子ZS-35断路器SN11-10 C /100010kV出线侧隔离开关GN6-10T/600-52电流互感器LA-10断路器SW3-35/60035kV出线侧隔离开关GW4-35/600电流互感器LCW-35母线LGJ-185110kV侧40535kV侧80810kV侧出线导线LGJ-175110kV进线LGJ-30035kV出线侧7010kV出线侧避雷器FZ-110J110kVFZ-3535kVFZ-1010kV5 变电站防雷保护规划避雷针、避雷器是变电所屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电所借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共同组成的保护网来实现，主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。5.1直击雷的过电压保护 装设独立避雷针，为防止雷直击变电设备及其架构、电工建筑物，其冲击接地电阻不宜超过10，为防止避雷针落雷引起的反击事故，独立避雷针与配电装置架构之间的空气中的距离不宜小于5m，独立避雷针的接地装置与接地网之间的地中距离应大于3m。装设避雷针(线)应该使变电所的所有设备和建筑物处于保护范围内。还应该使被保护物体与避雷针(线)之间留有一定距离，因为雷直击避雷针(线)瞬间的地电位可能提高。如果这一距离不够大，则有可能在它们之间发生放电，这种现象称避雷针(线)对电气设备的反击或闪络。逆闪络一旦出现,高电位将加到电气设备上，有可能导致设备绝缘的损坏。为了避免这种情况发生,被保护物体与避雷针间在空气中以及地下接地装置间应有足够的距离。5.2 雷电侵入波的过电压保护对入侵波防护的主要措施：变电所内必须装设避雷器以限制雷电波入侵时的过电压，在ll0kV、35kV靠近变电所l-2km的进线上架设避雷线，其耐雷水平分别不应低于30kA和75kA保护角在25和30范围内，冲击接地电阻在l0左右，以保证大多数雷电波只在此线段外出现，即设置进线段保护。对于三绕组变压器，应在低压侧任一相绕组对地加装一个避雷器，对于变压器中性点保护，因中性点为直接接地，变压器为分级绝缘。其绝缘水平为35kV等级，需在中性点上装避雷器。5.3避雷针保护避雷针与避雷线是防止直击雷过电压的有效措施，本次设计采用三支等高避雷针做为变电所防雷措施。由于雷电放电路径受多种偶然因素的影响，要保证被避雷保护的电气设备约对不受雷击是不现实的，本次设计避雷针的保护范围是指具有0.1%左右雷击概率的空间范围。避雷针的保护范围如下：被保护物高度为,避雷的高度为,避雷针的高度为,时则为即避雷针在被保护物高度hx水平面上的保护半径为 通常两针之间距离与针高之比不宜大于5,变电所的面积为7546平方米故选取即1#2#两支避雷针之间hx水平面上，保护范围上部边缘最低点高度为 同理： 在三支避雷针形成的三角形内被保护物最大高度10水平面上，各相邻避雷针的保护范围的外侧最小宽度时，则全部面各受到避雷针的保护,由此可见，本次设计彩三支等高（均为30）避雷针两针之间距离为60的方案使变电所受到避雷针的保护。5.4 避雷器的配置(1)进出线设备外侧；(2)所有母线上；(3)变压器高压侧，尽量靠近变压器；(4)变压器低压侧为时，只装在B相；(5)主变压器中性点，按其绝缘水平等级选设；5.5 避雷线的配置(1)ll0kV及以上线路沿全长架设避雷线；(2)35kV雷电日较高应全长架设避雷线；(3)10-35kV，一般设1-2km的进线段保护，以降低雷电波的陡度。6 配电装置与接地装置的设计6.1屋内、外配电装置的设计(1) 根据电气设备的高度，屋外配电装置采用中型配电装置：所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，变压器基础为双梁形并铺以铁轨，下边设置贮油池，其尺寸比设备外廓大1m，池内辅设厚度不大于0.25的卵石层。两台变压器净距12米，断路器、隔离开关，电流电压互感器