220KV降压变电所电气设计说明书.doc

220KV降压变电所电气设计说明书第一章 主变的选择一、 主变选择 变压器是变电所中最重要的和最贵重的是设备，变压器的选择在变电所中是比较重要的。它是变电站中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送，分配和利用。变压器的分类方法比较多，按功能分有升压变压器和降压变压器，按相数分有单相和三相变压器，按绕组导体的材质分有铜绕组和铝绕组变压器，按冷却方式和绕组绝缘分有油浸式，干式两大类，其中油浸式变压器又有油浸自冷式，油浸风冷式，油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。而干式变压器又有浇注式，开启式，充气压（SF6）等。按用途又可分为普通变压器和特种变压器，按调压方式分有无载调压变压器和有载调压变压器。安装在总降压变电所的变压器通常被称为主变压器，610KV/0.4KV的变压器常被叫做配电变压器。在选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10系列。高损耗变压器已被淘汰，不在采用，在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器，供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器 （S9，S10-M，S11，S11-M等）；对于高建筑，地下建筑，发电厂化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式电力变压器（SC，SCZ，SG3，SG10，SC6等）；对电网电压波动较大的，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器（SZ7，SFSZ。SGZ3等）降压变电所主变压器台数和容量的确定。主变压器的选择原则选择主变压器台数时应考率下列原则：应满足用电负荷对供电可靠性的要求,对供有大量一、二级负荷的变电所,应采用两台变压器,以便当一台变压器发生故障或检修时,另一台变压器对一二级负荷继续供电.对只有二级负荷而无一级负荷的变电所,也可以只采一台变压器,但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源或另有自备电源。（1） 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所也可以考虑采用两台变压器。（2） 除上述两种情况外,一般车间变电所宜采用一台变压器.但是负荷集中且容量相当大的变电所,虽为三级负荷,也可以采用两台变压器。（3） 在确定变电所主要变压器台数时,应适当考虑负荷的发展留有一定的余地。（一）变压器容量的选择主变容量选择应考虑：（参考电力工程电气设计手册一中的第五章）（1）主变容量选择一般应按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期几年发展，对城郊变电所，主变容量应与城市规划相结合。（2）根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的60。(3)同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。（主要考虑备用品，备件及维修方便。）由计算结果得知应选择容量为SFPSL-63000/220型。（二）主变台数的考虑原则及台数的选择（1）对大城市的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。（2）对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。（3）对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。由以上分析知应选择两台主变。二、变压器型式的选择（一）相数的选择由相应规程规定，若站址地势开阔，交通运输方便，也不是由于容量过大而无法解决制造问题宜采用三相变压器，结合以上分析，此变电所应采用三相变压器。（二）绕组数和绕组连接方式的选择参考电力工程电气设计手册和相应的规程中指出：在具有三种电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况，由主变容量选择部分的计算数据，明显满足上述情况。故该市郊变电所主变选择三绕组变压器。参考电力工程电气设计手册和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是型的，我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中型点，所以都需要选择的连接方式。而6-10KV侧采用型的连接方式。故该市郊变电所主变应采用的绕组连接方式为： 。（三）主变阻抗和调压方式的选择参考电力系统电气设计手册和相应规程中指出：变压器各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短路电流，系统内的调压手段和并列运行等的方面进行综合考虑，并应以对工程起决定性作用的因素来确定。变压器的阻抗选择实际上是指三个绕组在变压器铁心中缠绕的位置，由此变压器可以分为升压结构和降压结构两种类型。调压方式是指采用有载（带负荷）调压还是手动（不带负荷）调压方式。规程规定：在能满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式（手动调压方式的变压器便宜、维修方便）。近年来随着对电压质量的要求的提高和有载调压变压器的质量的提高，作为城市变电站，一般也都用有载调压方式。综合以上分析本设计中此变电站的主变宜采用有载调压方式。（四）主变压器的冷却方式根据型号有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。按一般情况，220KV变电站宜选用自然风冷式。（五）全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决在110KV及以上的中型点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。220KV，110KV侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。10KV侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。第三章 主接线设计一、接线设计原则电气主接线的设计是变电站设计的主体，是电力系统原始数据及变电站运行的可靠性、经济性要求密切相关。主接线的确定对电力系统的安全、稳定、灵活，经济运行以及变电站电气设备选择，配电装置的布置，会有直接的影响。因此，主接线必须结合电力系统、变电站具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理他们之间的关系，经过技术、经济的比较，合理选择主接线方式。变电站电气主接线的可靠性、灵活性和经济性是一个综合的概念，不能单独的强调其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。但根据变电站在系统中的地位和作用的不同，对变电站电气主接线的性能要求也有不同的侧重。例如系统中的超高压、大容量枢纽变电站，因停电会对系统和用户造成重大损失，故对其可靠性要求就特别高；系统中的中小容量中间变电站或终端变电站，因停电对系统和用户造成的损失较小，这类变电站的数量特别大，故对其主接线的经济性就要特别重视。（一）主接线的设计原则（1）考虑变电站在电力系统中的地位和作用。 （2）考虑远期发展规模。 （3）考虑负荷的重要性分级和出线回路数多少对主接线的影响。（4）考虑主变压器台数对主接线的影响。 （5）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。（二） 主接线的基本要求 （1）可靠性 （2）灵活性 （3）经济性考虑以符合设计要求，国家政策，技术规定为准。结合实际，保证供电在可靠调度灵活等满足前提条件下来节省投资。二、方案的拟定各接线形式的优缺点及应用范围（一）单母线接线 （1）优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于矿建和采用成套配电装置。（2）缺点：不够灵活可靠，任一组件或故障及检修均需使整个配电装置停电。（3）适用范围：一般只适用于一台发电机或一台主变压器的情况。本次设计使用两台主变压器，并且10kV侧要求供电的可靠性高，所以不能采用単母线接线。（二）单母线分段接线 这种接线除具有单母线接线的简单、清晰，采用设备少、操作方便、扩建容易等优点外，增加分段断路器后，提高了可靠性。因此，这种接线的应用范围也比单母线接线广。其缺点是当分段断路器故障时，整个配电装置会全停；母线和母线隔离开关检修时，该段母线上连接的组件都要在检修期间停电。（1）优点：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，有两个电源供电。当一段母线上发生故障时，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。（2）缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段回路的母线都要在检修期内停电。出线双回时，常使架空线交叉跨越。扩建时需要向两个方向均衡扩建。（3）适用范围：610kV配电装置出线回路数为6回及以上，110220kV配电装置出线回路数为34回。本次设计10kV侧配电装置虽有特殊重要的I、II类用户化学工业、医院等，不允许停电检修断路器。但由于设备制造水平的提高，高质量的断路器不断涌现。因此，断路器本身需要检修的几率不断减小，而每次检修时间又非常短，故可使用単母分段接线方式。此外，110kV和220kV侧也考虑采用単母分段接线方式。（三）双母线接线 （1）优点：供电可靠调度灵活扩建方便便于试验。 （2）缺点：增加一组母线和使每回路要增加一组母线隔离开关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。 （3）适用范围：610kV配电装置。当短路电流较大，出线需要带电抗器时。110220kV配电装置。出线回路数为5回及以上时，或当110220kV配电装置在系统中占重要地位且出线回路数为4回及以上时。根据本次设计的原始资料，220kV侧出线回路数及其配电装置的重要性都不满足装设双母接线的条件。110kV侧可以适当考虑。（四）桥形接线 桥形接线分内桥式或外桥式，前者，桥连断路器设置在变压器侧，而后者，桥连断路器则在线路侧。（1）内桥形接线 优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。缺点：变压器的投入和切除较复杂。桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。出线断路器检修时，线路需较长时间停运。适用范围：较小容量的发电厂，变电站且变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的情况。本次设计中，220kV侧满足这个要求，且较经济。可考虑选用。（2）外桥形接线 外桥接线是连接桥断路器在线路断路器的外侧 优点：同内桥形接线。缺点：线路的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，并有一台断路器暂时停运。桥连断路器检修时，两个回路需解列运行。变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。 适用范围：适用于较小容量的发电厂或变电站，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较少的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥接线。（五）双母线分段接线双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个组件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段。（六）可选方案的确定 综合比较后，本次设计中拟定了三种主接线方式：方案一：220kV采用双母线接线、110kV、10kV侧均采用单母分段接线，如图3.1；图3.1 主接线方案一方案二：220kV和 110kV侧采用双母线接线、10kV侧采用单母分段接线，如图3.2；图3.2 主接线方案二方案三：220kV侧采用双母线接线，110kV侧采用内桥接线，10kV侧采用单母分段接线，如图3.3。图3.3 主接线方案三三、最佳方案的确定方案一与方案二比较，在于方案二110kV侧采用了双母线接线形式，而方案一则采用了单母分段接线形式，方案二比方案一多用了一根母线和四个隔离开关，更可靠；方案三与方案二比较，在于方案二110kV侧采用了采用了双母接线形而方案三则采用了内桥接线形式，由于110kV侧出线较少，且是供给另一终端变电站的，采用双母线、内桥接线方式均可满足可靠性要求，但采用双母线接线方式操作复杂，成本高、易误操作，所以二者相比，方案三更佳。综上所述，方案三为本次设计的最佳电气主接线形式。第四章 短路电流计算一、等值电抗计算由任务书和主接线图画出系统图如下：图4.1根据系统图可画出等值电抗图4.2如下：图4.2各组件等值电抗的计算如下：选取基准容量： 基准电压： 线路电抗： 发电机G1电抗：因为发电机电抗相等：X1 = X3 = X5 = X7与G1 相连的变压器电抗：由于与G1G2G3G4相连的变压器电抗相等：X2 = X4 = X6 = X8线路电抗其中线路长度L如上图1-1所示： 与G5、G6相连变压器电抗：由于两变压器电抗相等：X15 = X16 发电机G5、G6电抗：发电机G5、G6电抗相等：X17 = X18线路电抗： 由短路电压百分比计算出所选变压器各绕组电抗：注：由于变压器中压侧绕阻电抗X2%为负值，因此其电抗其为零。电抗值如图1-2所示。二、 220KV侧短路系统并列，K1点短路时的短路电流：K1点短路等值电抗图如下：图4.3对图4.3进行变换其变换后如图4.4：图4.4注：图4.3中G1G2G3G4分别是合并后为G7电源和系统电源;因为X33的电抗与短路点的 转移电抗无关所以可以省去。将转移电抗化为各电源点到短路点的计算电抗：电源点G1G2G3G4的到短路点的计算电抗是：电源点G5G6的到短路点的计算电抗是：系统S点的到短路点的计算电抗是：电源G1G2G3G4供给短路点的短路电流是：由计算电抗查曲线得到0s短路电流由计算电抗查曲线得到0.2s短路电流由计算电抗查曲线得到4s短路电流电源G5G6供给短路点的短路电流是：由计算电抗查曲线得到0s短路电流由计算电抗查曲线得到0.2s短路电流由计算电抗查曲线得到4s短路电流电源S9供给短路点的短路电流是：由计算电抗查曲线得到0s短路电流由计算电抗查曲线得到0.2s短路电流由计算电抗查曲线得到4s短路电流总的三相短路电流是： 冲击电流：三、110KV侧短路计算K2点短路时的短路电流计算方法：图4.5对图4.5的电抗进行合并如图4.6图4.6对X25 X27 X26进行变换（同220KV侧变换）后如图4.7图4.7对图4.7进行星网变换如图4.8。图4.8 将转移电抗化各电源点到短路点的计算电抗：电源 G1G2G3G4点的到短路点的计算电抗是：电源点G5G6的到短路点的计算电抗是：电源点S9的到短路点的计算电抗是：电源G1G2G3G4供给短路点的短路电流是：由计算电抗查曲线得到0s短路电流由计算电抗查曲线得到0.2s短路电流由计算电抗查曲线得到4s短路电流电源G5G6供给短路点的短路电流是：由计算电抗查曲线得到0s短路电流由计算电抗查曲线得到0.2s短路电流由计算电抗查曲线得到4s短路电流电源S9供给短路点的短路电流是：因为计算电抗大于3.5，所以对其取倒数直接得到短路电流标么值总的三相短路电流是：冲击电流：四、10KV侧短路计算10KV侧最大列运行时，K3点短路时的短路电流计算方法：图4.9对图4.9进行合并变换后如图4.10：图4.10对图14.10 变换后如图4.11：图4.11对图4.11进行星网变换后如图4.12：图4.12 将转移电抗化各电源点到短路点的计算电抗：电源 G1G2G3G4点的到短路点的计算电抗是：电源点G5G6的到短路点的计算电抗是：电源点S的到短路点的计算电抗是：电源G1G2G3G4供给短路点的短路电流是：因为计算电抗大于3.5，所以对其取倒数直接得到短路电流标么值电源G5G6供给短路点的短路电流是：电源S供给短路点的短路电流是：总的三相短路电流是：冲击电流：短路计算的结果如表4.1短路点位置运行方式短路电流计算参考数据冲击电流0 s0.2 s4 sK1系统两条线路运行12.99KA11.29KA12.06KA33.12KA K2两台变压器同时运行3.59A3.57KA3.63KA9.15KA K3两台变压器同时运行11.72KA11.72KA11.72KA29.832KA 第五章 电气设备的选择一、220KV侧断路器、隔离开关的选择（一）断路器的选择最大持续工作电流：根据电压等级和以及户外安装要求，查表2可选LW-220I/1600型号。短路计算时间： 后备保护动作时间固有分闸时间燃弧时间周期分量热效应：由短路电流计算可知： 由于1s,故不计非周期热效应。短路电流引起的热效应：冲击电流： 断路器选择结果比较 计算数据LW-220I参数UNS220KVUN220kVImax173.60AIN1600A12.99KAI nbr40kAQ k555.45IIt40403=4800sh33.12KAse100KA由以上比较结果可见各项条件均能满足要求，故所选断路器LW-220I合格。（二） 隔离开关选择根据220KV隔离开关的计算可知 及户外安装要求，查表可选GW7-220D型号。 隔离开关选择结果比较 计算数据GW7-220D参数UNS220KVUN220kVImax173.60AIN250AQ k555.45IIt31.531.54=3969sh33.12KAse80KA由以上比较结果可见各项条件均能满足要求，故所选隔离开关GW7-220D合格。二、110KV侧断路器、隔离开关的选择（一）断路器的选择 最大持续工作电流：根据电压等级和以及户外安装要求，查表2可选GW3-110G/1200型号少油断路器。短路计算时间： 后备保护动作时间固有分闸时间燃弧时间周期分量热效应：由短路电流计算可知： 由于1s,故不计非周期热效应。短路电流引起的热效应：冲击电流： 断路器选择结果比较 计算数据GW3-110G/1200参数UNS110KVUN110kVImax347.19AIN1200A3.59KAI nbr15.8kAQ k616.77IIt15.815.84=998.56sh9.15KAse41KA由以上比较结果可见各项条件均能满足要求，故所选断路器GW3-110G/1200型号。（二）隔离开关选择根据110KV断路器的计算可知 及户外安装要求，查表6可选GW5-110D-II型号 的隔离开关。 隔离开关选择结果比较 计算数据GW5-110D-II参数UNS110KVUN110kVImax347.19AIN600AQk616.77IIt20204=1600sh9.15KAse50KA由以上比较结果可见各项条件均能满足要求，故所选GW5-110D-II型号的隔离开关。三、10KV进线断路器、隔离开关的选择（一）进线断路器的选择最大持续工作电流：根据电压等级和以及室内安装要求，查表可选SN10-10/2000型号断路器。短路计算时间： 周期分量热效应：由短路电流计算可知：= 由于1s,故不计非周期热效应。短路电流引起的热效应：冲击电流： 断路器选择结果比较 计算数据SN10-10/2000参数UNS10KVUN10kVImax1909.57AIN2000A11.72KAInbr43.3kAQk641.24IIt43.343.34=7499.6sh29.832KAse80KA由以上比较结果可见各项条件均能满足要求，故所选断路器SN10-10/2000型号。（二）进线隔离开关选择根据6KV断路器的计算可知 及室内安装要求，查表6可选GN10-10/2000型号的隔离开关。隔离开关选择结果比较 计算数据GN10-10/2000参数UNS10KVUN10kVImax1909.57AIN2000AQk641.24IIt80805=32000sh29.832KAse160KA由以上比较结果可见各项条件均能满足要求，故所选GN10-10/2000型号的隔离开关。（三）10KV侧出线配电装置的选择根据屋内配电装置的可选用JYN2-6-07改进型手车式开关柜8。由于任务书中没有给出线路负荷，对于线路设备的选择采用平均分配变压器负荷来确定线路电流。根据最大电流、和电压等级、安装地点可选用配套装置SN10-6I型断路器。断路器选择结果比较 计算数据SN10-6I参数UNS6KVUN6kVImax318.3AIN630A12.02KAInbr16kAQk589.4IIt16165=768sh30.65KAse40KA 经以上比较结果，可知SN10-6I型断路器满足要求。（四）10KV母联短路器的选择根据发电厂电气部分中的要求，母联断路器按其总容量的50%80%来确定。所以母联断路器的最大电流按总容量的55%确定。由以上计算可知、 可选用SN2-6III型断路器。 断路器选择结果比较 计算数据SN10-6III参数UNS6KVUN6kVImax1912AIN2000A12.02KAInbr43.3kAQk589.4IIt43.343.34=7396sh30.65KAse130KA 经以上比较结果，可知SN10-6III型断路器满足要求。四、电压互感器的选择（一） 220KV电压互感器的选择根据电压互感器除供测量仪表用，还作交流电网的绝缘监视，户外装设的要求。故查表可选用JCC5-220型电磁式单相三绕组电压互感器。电压互感器的台数为3台，采用的接线方式为/。型号额定电压等级额定电压(KV)额定容量及准确度一次绕组二次绕组附加绕组JCC5-220220KV 0.10.53P3P300300300注：J-电压互感器 C-串级式 C-瓷箱绝缘（二）110KV电压互感器的选择 根据电压互感器除供测量仪表用，还作交流电网的绝缘监视及户外装设的要求。故查表可选用JCC-110型电磁式单相三绕组电压互感器。电压互感器的台数为3台，采用的接线方式为/。型 号额定电压等级额定电压(KV)额定容量及准确度最大容量一次绕组二次绕组附加绕组JCC-110110KV 0.10.513200050010001000注：J-电压互感器 C-串级式 C-瓷箱绝缘（三）10KV电压互感器的选择 根据电压互感器除供测量仪表用，还作交流电网的绝缘监视及户外装设的要求。故查表可选用JDZ10-10型电磁式单相三绕组电压互感器。电压互感器的台数为3台，采用的接线方式为/。型 号额定电压等级额定电压(KV)额定容量及准确度最大容量一次绕组二次绕组附加绕组JDZ10-106KV 0.10.5133004060150注：J-电压互感器 D-单相 Z-带单相接地保护绕组 （四）220KV和110KV出线电压互感器的选择根据安装和提取电压及保护的要求，故查表可选用YDR-220和YDR-110型电容式单相三绕组电压互感器。型 号额定电压等级额定电压(KV)额定容量及准确度一次绕组二次绕组附加绕组YDR-220220KV0.10.513150220440YDR-110110KV0.1150220400五、电流互感器的选择（一）220KV母联电流互感器的选择电流互感器一般用于测量、继电保护和同期装置。根据最大电流、和电压等级、安装地点及接线查表可选用LCLWD3-220型瓷绝缘的电容式电流互感器，其参数如下表。型 号额定一次电流电流变比级次组合热稳定电流5s动稳定电流二次负荷D级LCLWD3-220300300/50.5/D/D/D35倍85倍24热动稳定校验： 满足稳定要求。动稳定校验： 满足稳定要求。（二）220K线路电流互感器的选择电流互感器一般用于测量、继电保护和同期装置。根据最大、和电压等级、安装地点及接线查表可选用LB2-220型电流互感器，其参数如下表。型 号额定一次电流电流变比级次组合热稳定电流5s动稳定电流二次负荷0.5DLB2-220300300/50.5/D/D/D30倍115倍 5060热动稳定校验： 满足热稳定要求。动稳定校验： 满足稳定要求。（三）110K线路电流互感器的选择电流互感器一般用于测量、继电保护和同期装置。根据最大电流、和电压等级、安装地点及接线查表可选用LCWB5-110型瓷绝缘的支持式电流互感器，其参数如下表。型 号额定一次电流电流变比级次组合热稳定电流动稳定电流二次负荷0.2PLCWB5-110200200/50.2/P/P40KA20KA5050热动稳定校验： 满足热稳定要求。动稳定校验： 满足稳定要求。（四）110KV变压器和桥断路器电流互感器的选择电流互感器一般用于测量、继电保护。根据最大电流、和电压等级、安装地点及接线查表可选用LCWD-110型瓷绝缘的支持式电流互感器，其参数如下表。型 号额定一次电流电流变比级次组合热稳定电流动稳定电流二次负荷D1/D2/0.5LCWD-110200200/5D1/D2/0.570倍130倍1.2/1.2/1.2热动稳定校验： 满足热稳定要求。动稳定校验： 满足稳定要求。（五）10KV侧变压器保护电流互感器的选择电流互感器用于过电流和差动保护。根据最大电流、和电压等级、安装地点及接线查表可选用LBJ-6型瓷绝缘的支持式电流互感器，其参数如下表。型 号额定一次电流电流变比级次组合热稳定电流动稳定电流二次负荷D/0.5LBJ-640004000/50.5/D50倍90倍4/2.4注：B-支持式 J-加大容量热动稳定校验： 满足热稳定要求。动稳定校验： 满足稳定要求。（六）10KV出线电流互感器的选择由于任务书中没有给出线路负荷，对于线路的电流互感器的选择采用均分配变压器负荷来确定线路电流。电流互感器用于过电流和差动保护。根据最大电流、和电压等级、安装地点及接线查表可选用LA-6型瓷绝缘的支持式电流互感器，其参数如下表。型 号额定一次电流电流变比级次组合热稳定电流动稳定电流二次负荷0.5/3LA-6400400/50.5/375倍130倍3/0.6热动稳定校验： 满足热稳定要求。动稳定校验：满足稳定要求。（七）10KV母联电流互感器的选择 根据电流及安装地可选用LMZ1-10母线型电流互感器其参数如下表。额定一次电流2000A，电流变比2000/5，级次组合0.5/D。六、母线的选择（一） 220KV侧汇流母线的选择根据，查表可选用LGJ70钢芯铝绞线。允许电流为 ；环境温度为35度。温度修正计算： A86.8A 满足允许长期最大工作电流的要求。热稳定效验：短路持续时间 ： 主保护动作时间固有分闸时间燃弧时间周期分量热效应：由短路电流计算可知： 由于1s,故计非周期分量热效应： 正常运行时导体的温度：查表可得C=98满足短路时发热的最小导体截面为： 3032A 满足允许长期最大工作电流要求。热稳定效验：短路持续时间 ： 主保护动作时间固有分闸时间燃弧时间周期分量热效应：由短路电流计算可知： 12.02KA 由于1s,故计非周期分量热效应： 正常运行时导体的温度： 查表可得C=89 满足短路时发热的最小导体截面为： 160HZ查表可知=1 冲击电流：母线相间应力： N/m导体截面系数： 同相间作用力计算： 由发电厂电气部分图4-13表可查得： 每相衬垫距离计算：每相三条铝导体，临界跨距条间最大跨距：每跨绝缘子之间设一个衬垫即： 可见能满足动稳定及母线条间不相碰的要求。第六章、防雷保护及接地一、防雷保护电气设备在运行中承受的过电压，主要有由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡引起的内部过电压和来自外部的雷电过电压。（一）直击雷过电压保护 变电所的直击雷过电压保护可采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊成网状。1、直击雷的保护范围和措施：（1）保护范围：包括屋外配电装置、主控楼、变压器、构架及高压屋内配电装置等。（2）保护措施：采样设置避雷针和避雷线进行保护。具体见表6-1所示：表6-1 变电站D进行防雷保护的对象和措施序号建筑物及构筑名称建筑物的结构特点防雷措施1110KV及以上配电装置钢筋混凝土结构在构架上装设避雷针或装设独立避雷针2变压器装设独立避雷针3屋外组合导线及母线桥装设独立避雷针4主控楼钢筋混凝土结构钢筋焊接成网并接地5屋内配电装置钢筋混凝土结构2、避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求（1）为防止避雷针落雷而引起的反击事故，独立避雷针与配装置架构之间在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。（2）独立避雷针（线）宜设独立的接地装置。独立避雷针不应设在人经党通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口待的距离不宜小于3m，否则应采取均压措施，或铺设卵石或沥青地面。（3）电压110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上，装在架构上的避雷针应与接地网连接，并应有尽有其附近装设集中接地装置；35KV及以下高压配电装置架构或房顶上不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击；在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线。（4）110KV及以上配电装置，可将线路的避雷线引到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000.m的地区，应装设集中接地装置。（5）独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分的空气距离，以及独立避雷针、避雷线的接地装置与接地网间的地中距离，应符合规程的要求。根据以上有关规范，结合本设计变电所实际，本此设计的防雷保护采用21支避雷针进行保护，其中h=30m有11支；h=22m有10支。保护范围计算详见计算说明书避雷针防雷保护计算部分，其保护范围见附图“避雷针保护范围图（D-05）”。（二）雷电侵入波保护由于雷电侵入波在电气设备上产生的过电压很高，一般为电气设备额定电压的8-12倍，为防止雷电波产生的过电压损坏电气设备，本设计变电所配电装置对雷电波的过电压保护是采用氧化锌避雷器及与其相配合的进线保护段待保护措施。1、进线段保护：220KV及以下的配电装置电气设备绝缘与ZnO避雷器通过雷电流为5KA幅值的残压进行配合。进线保护段的作用，在于利用其阻抗来限制雷电流幅值和利用其电晕衰耗来降低雷电波陡度，并通过进线段上避雷器的作用，使之不超过绝缘配合所要求的数值。2、架空进线保护对110KV和220KV架空送电线路采用全线架设避雷线措施。为防止或减少近区雷击闪络，对未沿全线架设避雷线的110K架空送电线路，应在变电所1-2km的时线段架设避雷线，避雷线的保护角为20-30的范围内。3、电缆进线保护对电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设ZnO避雷器，其接地端应与电缆的金属外皮连接。4、10KV配电装置的保护变电所的10KV配电装置（包括电力变压器），应在每组母线和每路架空进在线装设ZnO避雷器。5、自耦变压器保护自耦变压器的两个自耦合的绕组出线上必须装设阀式避雷器，此避雷器应装在自耦变压器与断路器之间，此时为避免中压侧避雷器先于高压避雷器动作，使中压侧避雷器可能因能量小而损坏，因此，应校核中压避雷器，使其额定电压不低于高压侧换算到中压侧的电压值。避雷器的选择情况见计算说明书的电气设备选择部分。二、避雷针防雷保护计算（一） #1、#3避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=42m, h=30m, hx=15m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=42m, h=30m, hx=21m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（3）、（P=1，D=42m, h=30m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（二）#1、#2避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=38m, h=30m, hx=21m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=38m, h=30m, hx=15m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（3）、（P=1，D=38m, h=30m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（三）#12、#14避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=32m, h=22m, hx=12.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=32m, h=22m, hx=7.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（四）#12、#13避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=26.5m, h=22m, hx=12.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=26.5m, h=22m, hx=7.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（五） #19、#21避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=24m, h=22m, hx=12.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=24m, h=22m, hx=7.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（六）#2、#9避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=76.28m, h=30m, hx=15m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=76.28m, h=30m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（3）、（P=1，D=76.28m, h=30m, hx=7.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（七） #8、#11避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=88m, h=30m, hx=15m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=88m, h=30m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（八） #9、#11避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=88m, h=30m, hx=7.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（九）#6、#7避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=56.6m, h=30m, hx=21m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=56.6m, h=30m, hx=15m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（3）、（P=1，D=56.6m, h=30m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（十）#9、#10避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=40m, h=30m, hx=15m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=40m, h=30m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（十一）#12、#15避雷针保护 范围的计算（1）、（P=1，D=41.5m, h=22m, hx=12.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx（2）、（P=1，D=41.5m, h=22m, hx=10.5m）两针保护最低点的高度h0两针间水平面上保护范围的一侧最小宽度bx三、接地装置（一）一般规定1. 为保证人身和设备的安全，电气设备宜接地和接零。2使各种不同用途和不同电压等级的电气设备接地，应使用一个总的接地装置，其接地电阻应满足其中接地电阻最小的电气设备的要求。3备的人工接地体应尽可能在电气所在地点附近对地电压分布均匀。4. 设计接地装置时，应考虑到一年四季中均能保证接地电阻的要求。5. 在确定变电所接地装置的型式和布置时，应降低接触电势和跨步电势，使其不超过规定值。（二）降低土壤电阻率的措施在土壤电阻率（p500.m）的高电阻率地区，应尽量降低其接地电阻，具体措施有：1、敷设引外接地体2、敷设水下接地网。3、充分利用架空线路的地线。4、深埋式接地体。5、填充电阻率较低的特质（或降阻剂）。6、永冻地区采取降低土壤电阻率的特殊措施：（1）将接地装置敷设在熔化地带或溶化地带的水池或水坑中。（2）敷设深钻式接地体，或充分利用井管或其它深埋在地下的金属构件作接地体。（3）在房屋溶化范围内敷设接地装置。（4）除深埋式接地体外，还应敷设深度约0.5m伸长接地体，以便在夏季地表层化冻进起散热作用。（5）在接地体周围人工处理土壤，以降低冻结温度和土壤电阻率。（三）待建变电所接地网的布置根据以上接地装置的有关规定，由于待设计变电所的土壤电阻率为1.5x106.m，属高电阻率地区，因此，本次设计