220KV变电所课程设计毕业论文.doc

引 言随着我国某地区工农业生产的迅速发展，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。本设计是针对地区变电站的要求来进行配置的，它主要包括了四大部分，分别为电气主接线、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置。其中重点介绍了短路电流的计算和电气设备的选择，从不同的短路情况进行分析和计算，对不同的短路参数来进行不同种类设备的选。内容全面简要，结构层次清晰，易于建立现代220KV变电站大量电气设备的各个环节的局部概念及其相互联系的总体概念，并对该设计进行了理论分析，在理论上证实了变电站实际可行性，其效果达到了设计所预期的要求。本设计在进行过程中得到了赵宇红老师许多宝贵的意见以及广大同学的帮助和提点，设计者在此表示忠心的感谢！由于设计者的水平有限，本设计中难免存在一些缺点和错误，希望广大读者给予指正。1 电气主接线1.1 电气主接线依据电气主接线设计是以设计任务为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、实用、经济、美观的原则。主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。a、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。主接线可靠性的具体要求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；（2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；（3）尽量避免变电所全部停运的可靠性。b、灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。（1）为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求；（2）为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电；（3）为了扩建的目的：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。c、经济性：主接线在满足可靠性、灵活性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、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器；（2）占地面积小，主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。（3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。1.2 各电压等级主接线方案论证与选择1.2.1 220KV主接线方案比较与选择方案一：双母线优点:a 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关，只停该回路。b 调度灵活。各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度和潮流变化需要。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。缺点：1. ) 增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。2. ) 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，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。适应范围：1.) 610KV配电装置，当短路电流较大，出线需要带电抗器时。2.) 3563KV配电装置，当出线回路数超过8回时；或连接的电源较多，负荷较大时。3.)110220KV配电装置出线回路数为5回及以上时；或当110220KV配电装置，在系统中居重要地位，出线回路数为4回及以上时。 图1.1 双母接线方案二：双母带旁路接线优点：1. )可靠性较好。在进出线断路器检修时（包括其保护装置的检修和调试），不会中断用户的供电。2. ）灵活性较好。各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式调度变化需要。缺点：增加了一组旁路母线，其相应的断路器和隔离开关都必须增加，使得投资有所增加，经济性不好。适应范围：1. ）当110KV出线为7回一级以上，220KV出线为5回及以上。2. ）对于在系统中居重要地位的配电装置，110KV出线为6回以上，220K出线为4回及以上时。双母带旁路接线如图2.2所示：由于系统短路容量方面或提高供电可靠性，并且220KV电压等级的进线回路数为4回等因素，根据以上主接线形式的适应情况，综合经济性、可靠性、灵活性，选择双母带旁路接线形式。 图1.2 双母带旁路接线通过对以上两种接线优缺点的分析，可见，对于220kV侧若采用双母带旁路接线方式，其优点是可靠性高，在不给用户停电的情况下可以对出线的断路器进行检修，不使线路停电。扩展和调度都灵活；缺点是增加了隔离开关数目。鉴于220KV线路负荷具有相当的重要性，处于可靠性考虑，这里选择方案一双母带旁路接线方式。1.2.2 110KV主接线方案比较与选择方案一：单母分段接线优点：1. ）把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。2. ）当一段母线发生故障后，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。缺点：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. ）当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。3. ）扩建时需要向两个方向均衡扩建。适应范围：1.）610KV配电装置出线回路数为6回及以上时。2.）3563KV配电装置出线回路数为48回时。3.）110220KV配电装置出线回路数为34回时。方案二：双母线接线 图1.3 双母线线由于110KV线路有8回，按照设计原则优先考虑双母线，并且110KV线路最大功率P=142MW，输送功率较大，要求故障后迅速恢复供电，母线或母线设备检修时不中断对重要用户供电，故采用双母线。1.2.3 10KV主接线方案比较与选择方案一：单母分段接线 图1.4 单母分段接线方案二：单母分段带旁路接线图1.5单母分段带旁路接线优点：母线经断路器分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电；一段母线故障时（或检修），仅停故障（或检修）段工作，非故障段仍可继续工作。在不给用户停电的情况下可以对出线的断路器进行检修，不影响用户供电。缺点：经济性差，多了一个断路器和数个隔离开关；占地面积大。通过对以上两种接线优缺点的分析，可见，对于10kV侧若采用单母分段接线方式，其优点是可靠性高，在不给用户停电的情况下可以对出线的断路器进行检修，不使线路停电。扩展和调度都灵活；缺点是增加了隔离开关数目和断路器，检修时容易误操作。10kV线路回路虽多，但负荷不是很重要，所以考虑的主要是经济性，该接线方式采取方案一单母分段接线方式。1.3 主变压器的选择1.3.1 主变压器容量的确定从材料分析得出110KV和10KV两侧的最大负荷容量。110KV侧：=35/0.9+30/0.9+25/0.9+22/0.9+10/0.9+20/0.85=159.085MVA10KV侧：=3/0.85+3/0.85+2.5/0.85+3/0.85+2.5/0.85+5/0.85+2.5/0.85+3/0.9+3/0.9+3/0.9+3/0.9=38.627MW所用电最大容量=0.15*2*66+20+14+1.4+1.7+1.7+22*2+1.4+20+20+1+1+20+20=0.186MVA总负荷S=(159.085+38.627)*0.9*0.85+0.186=151.436MVA装有2台（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故断开，其余主变压器的容量应保证该所70%的全部负荷，在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。=0.7S=0.7*151.436=106.0052MVA,考虑到系统备用容量的大小将会影响运行方式的变化，主变压器的容量选择120MVA。1.3.2 变压器台数选择为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所中一般 装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电所的可靠性虽然有所提高，但接线网络较复杂，且投资增大，同时增大了占用面积，和配电设备及用电保护的复杂性，以及带来维护和倒闸操作等许多复杂化。而且会造成中压侧短路容量过大，不宜选择轻型设备。变电所根据510年电力系统发展规划进行设计。一般装设两台主变压器，根据负荷增长需要分期投运。由原始资料可知，本次设计是220/110/10KV降压地区变电所，若全所停电，将会造成下级电力系统地崩溃，因此选择变压器台数时应考虑其供电的可靠性。两台变压器同时发生故障的几率非常小，且适应远期负荷增长和扩建，而当一台变压器发生故障或者检修时，另一台变压器应提供全部负荷的70%，因此两台变压器互为备用，可提高系统的可靠性，综上所述，变压器的台数选择2台。1.3.3 变压器形式与结构的选择1.）相数的确定 变压器按相数不同可分为单相和三相两种。在330KV及以下的电力系统中，一般都采用三相变压器。采用三相变压器比单相变压器合理之处在于：三相变压器的损失比单相的平均低12%15%，有效材料重量方面的节省为20%，同时在占地、配电装置复杂性上均有优越性。因此本设计的主变压器选择三相。2.）绕组数的确定在具有三种电压的变电所中，如通过主接线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，但在变电所内需要装设无功补偿装置时，主变压器宜采用三绕组变压器。对深入引进至负荷中心，具有直接从高压降为低压供电条件的变电所，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。设计任务要求是设计三种电压等级的变电所，因此选择三绕组变压器。3.）绕组连接组别的确定变压器三相绕组的接线组别必须与电力系统电压相位一致，而我国电力系统采用的连接方式有星形和三角形两种。变压器三相绕组连接方式应按具体情况确定，我国一般在110KV及以上电压，变压器三相绕组都采用“Yn”连接，35KV多采用中性点经消弧线圈接地的“Y”连接，35KV一下电压等级常采用三角形连接。4.）调压方式的确定在系统无功功率充足，而分布不合理引起电压越限时，也可采用改变变压器变比方式来实现电压调整。改变变压器分接头位置调压有带负载切换，即有载调压和不带负载切换的无载调压。后者调节范围在2*2.5%以内，而前者虽然调整范围可达30%，但结构复杂、价格较贵，从经济性来看，本设计采用无载调压的方式。由以上分析可得，该变电站可选用2台容量为120MVA的自耦变压器为主变压器。1.）变压器技术参数根据以上条件选择，确定采用变压器型号为OSFPSZ7-120000/220 的120KV自耦变压器，具体参数如下表：表1.1 OSFPSZ7-120000/220型变压器参数型号OSFPSZ7-120000/220联接组标号YN，yn0，d11空载电流%0.56额定电压(KV)高压中压低压22081.25%12110.5额定容量 MVA12012060阻抗电压高中高低中低13.522.47.4型号中个符号表示意义：从左至右S：三相F：风冷却P：强迫油循环S：三绕组Z：有载调压7：性能水平号120000：额定容量220：电压等级1.4 所用电接线方式的选择所用电接线的设计原则基本上与主接线的设计原则相同。首先，应保证对所用负荷可靠和连续供电；其次，接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备，使其具有可行性和先进性。此外，在设计厂用电系统接线时还应对以下问题进行分析和论证。1.4.1 所用变压器的选择本变电所所用电只有0.103MVA，电压：380/220V，COS0.85所用电主接线可采用单母线的结线方式，从两10kV单母线分段各设一台所用变压器为所用电电源，一台备用。所用电变压器容量为：S0.103/0.85*1100.134MVA，可用2台SC-160/10的双绕组干式变压器。1.4.2 所用电接线 图1.6 所用电主接线当电压等级在330KV以上时，所用电可以从外部网络引接所用电源；当电压等级在330KV以下时所用电一般从变电所中电压等级较低的母线引接电源。本变电所中最低电压等级为10KV，固可直接从10KV电压母线引接所用电源，所用电还必须留有备用。由于所用电电压等级低，接线采用当母线分段即可保证所用电的安全和可靠性。即采用单母线分两段接线，分别从两10KV母线处获得工作电源，所用电接线图如图1.6所示。2. 短路电流计算电力系统的电气设备在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。2.1 短路电流计算的目的与条件2.1.1 短路电流计算的目的短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节。其计算目的是：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，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。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）按接地装置的设计，也需用短路电流。2.1.2 短路电流计算条件a. 短路电流计算的一般规定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，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后510年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应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的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按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、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。b. 短路计算基本假设1）正常工作时，三相系统对称运行；2）所有电源的电动势相位角相同；3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；6）系统短路时是金属性短路。2.2 短路电流计算过程与结果短路电流具体计算过程见附录一.短路电流计算结果如表2.1所示： 表2.1 短路电流计算结果短路点短路点平均电压KV23011510.5基准电流KA2.515.0254.986分支电抗0.37670.9291.642短路电流标幺值0s2.721.0760.6090.2s2.3631.0240.5890.5s2.1441.0190.6091s2.1231.1070.6462s2.1231.2331.2334s2.2371.2330.646短路电流有名值KA0s6.82725.40133.4860.2s4.9825.1432.3870.5s5.3815.11533.4861s5.3295.5635.522s5.3266.1935.524s5.6156.1935.523. 电气设备选择3.1 导体和电气设备选择的一般条件导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程的实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。电气设备的选择同时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需要。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下都能保持正常运行。3.1.1 电气设备选择的一般规则1.） 所选设备应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；在满足可靠性要求的前提下，应尽可能的选用技术先进和经济合理的设备，使其具有先进性；2.）应按当地环境条件对设备进行校准；3.）所选设备应予整个工程的建设标准协调一致；4.）同类设备应尽量减少品种；5)选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。3.1.2 电气设备选择的条件正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。a. 按正常工作条件选择电气设备(1) 额定电压和最高工作电压所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即Ualm Usm 。一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在220KV及以下时为1.15UN；额定电压是330500KV时是1.1UN。而实际电网的最高运行电压Usm一般不会超过电网额定电压的1.1UNs，因此在选择电器时，一般可按电器额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择,即：UNUNs。(2) 额定电流电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度。下，电器的长期允许电流。IN不应该小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即IN Imax 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，Imax应按过负荷确定；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%80%；出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的选择。(3) 按当地环境条件校核在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温，风速，温度，污秽等级，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度 040，如周围环境温度高于40（但60）时，其允许电流一般可按每增高1，额定电流减少1.8进行修正，当环境温度低于40时，环境温度每降低1，额定电流可增加0.5，但其最大电流不得超过额定电流的20%。b. 按短路状态校验(1) 短路热稳定校验 短路电流通过电器时，电器各部分的温度应不超过允许值。满足热稳定的 条件为 ：It2 t Q k式中 Q k 短路电流产生的热效应 It、t电器允许通过的热稳定电流和时间。(2) 电动力稳定校验电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定条件为：I esI sh式中； I sh短路冲击电流有效值； I es电器允许 的动稳定电流的有效值；3.2电气设备的选择3.2.1断路器的选择1.）种类采用的灭弧介质可分为油断路器（多油、少油）、压缩空气断路器、断路器、真空断路器等。选用少油断路器，其特点运行经验丰富，易于维护，噪声低。2.）额定电压和额定电流，由下式确定:式中：，分别为电气设备和电网的额定电压KV ，分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流A3.）开断电流选择校验断路器的断流能力,宜取断路器实际开断时间的短路电流,所为校验条件。因此,高压断路器的额定开断电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量，即：4.）短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值，即：5.）短路热稳定和动稳定校验在短路电流过断路器时,产生大量热量,由于来不及向外散发,全部用来加热断路器,使其温度迅速上升,严重时会使断路器触头焊住,损坏断路器。因此产品标准规定了断路器的热稳定电流,例如1s4s的热稳定电流，其物理意义为:当热稳定电流通过断路器时,在规定的时间内,断路器各部分温度不会超过国家规定的允许发热温度,保证断路器不被损坏。校验：， 当1S时，可不考虑非周期分量的热效应，只计周期分量。式中：短路电流周期分量 短路电流周期分量发热的等值时间6.）动稳定校验断路器在闭合状态能承受通过的最大电流峰值,不会因电动力的作用而发生任何机械损坏。该最大电流峰值称为稳定电流。 3.2.2 隔离开关的选择隔离开关是发电厂和变电站中常用的开关电器。它需与断路器配套使用，但隔离开关无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关与断路器相比，项目相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。3.2.3 互感器的选择互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器，互感器将高电压、大电流按比例变成低电压（100，100/）和小电流（5，1A），其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表与继电保护等。互感器包括电流互感器和电压互感器两大类，其特点如表4.1所示。表4.1 互感器的特点互感器电流互感器电压互感器特点一次绕组串在电路中，且匝数少，电流互感器在近于短路状态下运行容量小 ，近似于一台小容量变压器，电压互感器在近于空载状态下运行a.电流互感器的选择电流互感器的作用是将一次回路中的大电流转换为1A或5A的小电流以满足继电保护自动装置和测量仪表的要求。1.）种类和型式的选择电流互感器根据使用环境可分为室内式室外式,根据结构可分为瓷绝缘结构和树脂浇注式结构，根据一次线圈的型式又可分为线圈式和母线式单匝贯穿式复匝贯穿式。 选择电流互感器时，应根据安装地点和安装方式选择其型式。2.）一次回路额定电压的选择一次回路额定电压和应满足：3.）一次额定电流的选择当电流互感器用于测量时,其一次侧额定电流应尽量选择比实际正常工作电流大1/3左右,以保证测量仪表的最佳工作，并在负荷时有适当的指示。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。一般情况下可按变压器额定电流的1/3进行选择。4.）动稳定校验动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验,对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器可不校验动稳定。由同一相的电流相互作用产生的内部电动力校验。 或b.电压互感器的选择电压互感器是把一次回路高电压转换为100V的电压,以满足继电保护自动装置和测量仪表的要求。在并联电容器装置中，电压互感器除作测量外，还作为放电元件1.）种类和型式选择应根据装设地点和使用条件进行选择电压互感器的种类和型式。2.）额定电压和电流的选择，3.）准确级规程规定，用于变压器，所用馈线，出线等回路中的电度表，供所有计算电费的电度表，其准确等级要求为0.5级，供运行监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，期准确等级要求一般为1级，在电压二次回路上，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确等级。3.3 电气设备选择结果1.) 高压断路器的选择（如表3-1所示）表3-1 高压断路器技术参数型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A额定断流量KV极限通过电流KA热稳定电流KA动稳定电流峰值KA合闸时间s峰值LW1-220/25002202452500404040(4s) 1000.075SW6-110/2000110126200031.58031.5(4s)800.07ZN4-10/250010-250040-31.5(4s)1000.062.) 隔离开关的选择（如表3-2所示）表3-2 隔离开关技术参数型号额定电压KV最高工作电压KV额定电流A热稳定电流KA动稳定电流峰值KAGW8-220/1250220252125032(4s) 80GW4-110/1250110126125031.5(4s)80GN6-10T/200010-100014(5s)1003.) 电流互感器的选择（如表3-3所示） 表3-3 电流互感器技术参数型号额定电流比准确级二次负荷1s热稳定系数动稳定系数LA7-2201000/50.52.426.25 67LA7-1102000/50.52.43075LQZBJW-102000/50.5-5092.54.) 电压互感器的选择（如表3-4所示）表3-4电压互感器技术参数型号额定电压KV额定变比准确级精确级下额定容量VAYDR-220220/0.5150LA7-110110/0.5150LQZBJW-1010/0.5804 配电装置4.1配电装置选择的一般原则4.1.1、总的原则：高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检查、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构，使配电装置不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。变电所的配电装置形式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行，检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。4.1.2、 基本要求配电装置是根据电器主接线的连接方式，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的总体装置。其作用是在正常情况下，用来接受和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。为此，配电装置应满足下述基本要求。1.)配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和经济技术政策,如节约土地。2.)保证运行可靠按照系统和自然条件,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。 3.)便于巡视、检修和操作。 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、基本步骤 1.)根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线的多少和方式、有无电抗器、地形、环境条件等因素选择配电装置的型式； 2.）拟定配电装置的配置图；3.）按照所选的外形尺寸、运行方法、检修及巡视的安全和方便等要求，遵照配电装置设计技术规程的有关规定，并参考各种配电装置的典型设计手册，设计绘制配电装置的平、断面图。4.2配电装置的选择及依据配电装置的型式的选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜、节约用地，并结合运行及检修要求通过技术经济比较确定。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及以上多为屋外式。普通中型配电装置国内采用比较多，广泛用于110500KV电压级，在这方面我国已经有丰富的经验。配电装置的整个结构尺寸、检修和运输的安全距离等因素而决定的。屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距，详见设计手册。设计配电装置中带电导体之间和导体之间对接地构架的距离时还要考虑：软绞线在短路电动力、风摆、温度等作用下使相间及对地距离的减小，隔离开关开断允许电流是不致发生相间和接地故障，降低大电流导体附近铁磁物质的发热，减小110KV及以上带电导体的电晕损失和带电检修等因素。工程上采用的距离，详见设计手册所列的数值。根据电力工程电气设计手册规定，110KV及以上多为屋外配电装置，35KV以下的配电装置多采用屋内配电装置，故本所220KV及110KV采用屋外配电装置，6KV的厂用电配置采用屋内配电装置。根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、早高型和高型等。1.)中型配电装置：中型配电装置的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，以便工作售货员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大，此种配电装置用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高地区建用。这种布置是我国屋外配电装置普遍采用的一种方式，而且运行方面和安装枪修方面积累了比较丰富的经验。2.)半高型配电装置，它是特母线及母线隔离开关抬高将断路器，电压互感器等电气设备布置在母线下面，具有布置紧凑、清晰、占地少等特点，其钢材消耗与普通中型相近，优点有：(1)占地面积约在中型布置减少30%；(2)节省了用地，减少高层检修工作量；(3)旁路母线与主母线采用不等高布置实理进出线均带旁路很方便。缺点：上层隔离开关下方未设置检修平台，检修不够方便。3.)高型配电装置，它是将母线和隔离开关上下布置，母线下面没有电气设备。该型配电装置的断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔，因此可大大缩小占地面积，约为普通中型的5%，但其耗钢 多，安装检修及运行纵条件均较差，一般适用下列情况：(1)配电装置设在高产农田或地少人多的地区；(2)原有配电装置需要扩速，而场地受到限制;(3)场地狭窄或需要大量开挖。综上所述，本次所设计的变电所是地区性变电所，对建筑面积没有特殊的要求，所以该变电所220KV、110KV两电压等级均采用普通中型配电装置。若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。选择配电装置，首先考虑可靠性、灵活性及经济性，所以，本次设计的变电站，适用普通中型屋外配电装置。4.3 主接线中设备配置的一般原则1.）节约用地；2.）运行安全和操作巡视方便；3.）考虑检修和安装条件；4.）保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行；5.）节约三材，降低造价；6.）安装和扩建方便。配电装置的整个结构天寸，是综合考虑到设备外形尺寸，检修维护和搬运的安全距离，电气绝缘距离等因素而决定，对于敞露在空气中的配电装置，在各种间距中，最基本的是带电部分对地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论为正常最高工作电压或出现内外过电压时，都不致使空气间隙击穿。5、结束语经过查阅资料和不断修改，本人的课程设计终于完稿，这次设计是对我们所学专业知识的一次检验，巩固了我们对电力系统分析中有关知识的掌握，学会了使用AutoCAD软件。通过这次设计，我对自己的专业知识有了进一步的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加慎密，这将对我们今后的学习、工作大有裨益。更重要的是，这次设计它增强了我们了自信，我们完全可以相信，只要踏踏实实、认认真真地去学习、去钻研，就能解决实际中所遇到的问题，这样我们就可以迎难而上，更进一步。在自己理清思路，初步形成意识后，对课题便有了更深一层次的理解和体会，从而抓住了方向和要点，进行多方面的选材和总结。在列出大纲和初步完成稿件之后，为证实自己对课题理解的正确性，最后在指导老师的帮助和审批下，给设计划上了圆满的句号。参考文献 1 范锡普. 发电厂电气部分（第二版）M. 北京：中国电力出版社，2004. 2 何仰赞. 电力系统分析（第三版）M. 武汉：华中科技大学出版社，2002. 3 曹绳敏. 电力系统课程设计及毕业设计参考资料M.北京：中国电力出版社，1998. 4 中国电器工业协会. 输配电设备手册M. 北京：机械工业出版社，2004 5 戈东方. 电力工程电气设备手册M. 北京：中国电力出版社， 1998 6 周文俊. 电气设备实用手册M. 北京：中国水利水电出版社， 1999 7 谭金超，谢晓丹.10KV配电工程设计手册M. 北京：中国电力出版社，2004 8 谢东称. 电力变压器手册M. 北京：机械工业出版社，2003 9 宋继成. 电气接线设计M. 北京：中国电力出版社，2004 附录I：短路电流计算1. 选取基准值选取=1000MVA，=，则各电压等级的基准电流分别为：220KV侧：=1000/230=2.51KA110KV侧：=1000/115=5.02KA10KV侧：=1000/10.5=54.986KA2. 参数计算系统：=0.38*1000/2000=0.19 =0.45*1000/1500=0.3 =0.5变压器: %=1/2*（13.5+22.4-7.4）=14.25 %=1/2*（13.5+7.4-22.4）= -0.75 %=1/2*（22.4+7.4-13.5）=8.15 =0.1425*1000/120=1.1875 = -0.0075*1000/120= -0.0625 =0.0815*1000/60=1.358由手册查得LGJQ-300导线计算直径为23.5mm，相间距离取8m，则X=0.1445*lg（/）=0.4319/Km线路：=0.4319*120*1000/=0.98 =0.4319*180*1000/=1.4969 = 0.4319*150*