220KV变电站和综合自动化系统设计方案设计

1、220/110/35KV 变电所及综合自动化方案设计第一章应该是摘要第二章 原始资料（设计工程概况）1. 1 变电所规模及性质：大型城市变电站（终端站）电压等级： 220KV/110KV/35KV线路回数： 220KV本期 2 回交联电缆（发展一回） ； 110KV本期 4 回电缆线路（发展 2 回）；35KV 30 回电缆线路，一次性配齐1 2短路参数及负荷情况见设计任务书。1. 3 设计容要求见设计任务书。 （这两部分应该写清楚） 220KV变电站及其综合 自动化系统方案设计首先,确定了解变电站的功能 , 进出线回数 ,变压器台数 , 交换功率大小 ,然后确定母线型式 , 最后配置保护 ,

2、自动装置第二章变电所电气主接线的确定电气主接线是电力系统的重要组成部分，它的设计形式直接关系全所电气 设备的选择和配电装置的布置。它的设计应以设计任务书为依据，以国家有关 经济建设方针、政策及有关技术规为准则，结合工程具体特点来确定，要求安 全可靠、稳定灵活、方便经济。2.1 主变压器容量和台数的选择2.1.1 主变压器的台数：待设计变电站为大型的城市变电站，负荷较重（本期 最大负荷 150+210=360MVA远, 期最大负荷 240+210=450MV）A，又因是城市变电站， 负荷较为重要，且为终端变电站，要求电压质量是可以调节的，现在市场上生 产的变压器的容量，选择 2 台变压器不能满足

3、负荷的要求，我选择 4 台相同容 量的变压器。2.1.2 主变压器容量： 根据运行经验， 变压器的容量应保证在有一台检修的情况 下，其他变压器能带全部负荷的 70%，按任务书给定的资料 （按远期最大负荷算）， 即 3 台主变的容量应满足 70%的负荷需求，因此本设计的主变每台应带负荷为： （240+210） 70% /3 = 10.5 （ MVA），所以我们选择的主变容量为 120MVA变2.1.3 主变型式：本设计 220KV降压到 110KV和 35KV两个电压等级，因此采用 三绕组变压器。2.1.4 调压方式：根据地区及负荷的要求，变压器选择有载调压方式。根据以上原则，查阅有关资料，选择

4、的主变压器技术数据如下：型号SFPSZ 7 -120000 / 220容量120 MVA容量比120/120/120额定电压高压22081.25%中压121低压38.5联结组标号YN ， yn0,d11损耗空载144 KW负载480 KW空载电流0.9 %阻抗电压高-中14 %高-低24 %中-低9 %2.2 电气主接线方案的拟定2.2.1 方案：（见图 2-1 ）图 2-1分析：因本 220KV变电所不仅供本地区的负荷，还降压到 110KV 向另一终端变 电所转供大量的负荷，所以方案在 220KV高压侧采用“双母线带旁路接线” ， 它具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点。 110

5、KV侧采用“双母线接线”。35KV 侧采用“单母线分段带旁路接线” ，便于分段检修母线及各出线 断路器。当一段母线发生故障时，自动装置将分段断路器跳开，保证正常母线 不间断供电，两段母线同时故障的机率极小，可以不予考虑。2.2.2 方案：（见图 2-2 ）分析：考虑 220KV 本期只有两条进线及本所只有两台主变压器，所以方案在220KV高压侧采用“单母线分段接线”采用“单母线分段接线”虽然使用断路图 2-2器数量少、布置简单、占地少、造价低，但在变压器故障时需停相应线路，且 隔离开关又作为操作电器，所以可靠性差。 110KV 侧采用“单母线分段接线” 四条出线从不同分段上引接以提高供电可靠性

6、，此种接法的优点表现在简单清 晰，设备少，投资小，运行操作方便，便于分段检修母线。当一段母线发生故 障时，自动装置将分段断路器跳开，保证正常母线不间断供电，两段母线同时故障的机率极小，可以不予考虑。当一条出线断路器故障或检修试验时，不会 对另一终端变电所造成停电。 35KV侧采用“单母线分段带旁路接线” ，此接线的 优缺点已在前文中叙述，不再赘述。2.2.3 方案：见图 2-3 ）图 2-3分析：方案在 220KV高压侧采用“单母线分段接线” 。 110KV侧采用“双母线 接线”，它具有供电可靠、检修方便、调度灵活及便于扩建等优点，但当母线系 统故障时，需短时切除四条出线，使另一终端变电所全停

7、。 35KV 侧采用“单母 线带旁路接线”，虽然对断路器检修试验等均有好处，但当母线故障时，会造成 10KV用户断电，可靠性差，故不宜采用。2.2.4 方案：（见图 2-4 ）分析：本方案在 220KV侧采用“单母线接线” ，虽简单清晰，设备少，图 2-4投资小，但当母线出现故障时，会造成全所停电及另一终端站的停电。供电可 靠性不好。 110KV 侧采用“双母线分段接线” ，它同时具备双母线和单母线分段 的特点，具有很高的可靠性和灵活性，但由于高压断路器及配电装置投资较大， 只适合于 610KV电压等级。 35KV侧采用“双母线接线” 它具有供电可靠、检 修方便、调度灵活及便于扩建等优点，但当

8、出线断路器检修或故障时，无法将 负荷及时送出，会造成重要用户的长时停电，故不宜采用。2.2.5 方案：（见图 2-5 ） 分析：方案的 220KV侧采用“单母线接线” ， 此接法的优点表现在简单清晰， 设备少，投资小，但当母线出现故障时，会造成全所停电及另一终端站的停电。 110KV 侧采用“双母线带旁路接线” ，具有十分好的可靠性及灵活性，但使用设 备多，投资大。 35KV侧采用“单母线接线” ， 此接法的优点表现在简单清晰，图 2-5设备少，投资小，但当母线出现故障或短路器检修试验时会造成10KV重要用户的长时间的停电。由以上的分析，初步选定方案和方案为本设计的主接线方案，经详细 的比较后

9、选定最终方案。2.3 最佳方案的确定我国变电所设计技术规程规定： “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，并且应满足运行可 靠，简单灵活，操作方便和节约投资等要求” 。现就方案和方案的可靠性、 灵活性和经济性进行详细地比较，筛选出最佳方案。1、供电可靠性的比较方案的 220KV高压侧采用“双母线带旁路接线” ，当一段母线出现故障时， 及时将运行方式改变到另一母线上运行，只能短时造成全所停电及另一终端站的停电。 而方案的 220KV侧采用“单母线接线” ，当母线出现故障时，就会 造成全所及另一终端站的长时间的停电。 110KV侧接线方式的可靠性基本

10、相同， 不需比较。 35KV侧方案采用“单母线分段带旁路接线” ，当一段母线发生故障 时，保护装置将分段断路器跳开，保证正常母线不间断供电，不会造成35KV的用户全部停电，且故障段的重要用户可经过旁路母线带出。方案中35KV侧采用“单母线接线”， 当母线出现故障或出线短路器故障时会造成 35KV重要用户 的长时间的停电。两方案的可靠性相比较，方案的可靠性远比方案的可靠 性强。2、灵活性的比较220KV侧：方案可选择任一段母线运行， 随时检修任一组断路器及母线上 的设备，方案的接线就只能一种方式运行。110KV侧：两方案都具有很高的灵活性，虽然方案的灵活性要高一些， 即 每条出线断路器的检修、试

11、验都可随时进行，但是四条出线向另一终端站送电， 没有必要选择此种灵活性。35KV侧：两方案运行调度灵活，四台主变可以单独并列运行，也可全部并 列运行。但是主变解列运行时方案的负荷可分别由四台中的两台主变带出， 方案的负荷只能由其中两台主变带出，另两台主变空载。3、经济性的比较 在主接线设计时，主要矛盾往往发生可靠性与经济性之间，因此在满足供 电可靠，运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用为最少。方 案比方案 220KV、 35KV设备多。但 110KV设备方案比方案少一些。二 者相比，方案比方案投入的资金要多一些。虽然方案比方案投入资金多，但从可靠性和灵活性综合的看，方案显然优于方

12、案的设计。因此本设计最终确定的方案为设计方案。2.4 所用电源的引接2.4.1 所用电源引接的原则1、 负荷的种类本变电所的所用电负荷主要是：变压器强迫油循环冷却装置的油泵、风扇； 蓄电池充电设备；油处理设备；采暖通风；照明及供水泵用电等。2、 负荷的重要性因本所两台主变压器为强迫油循环冷却的变压器，要求所用变分别接在两 个不同的电源上，以保证在变电所所停电时，仍能使所用电得到不间断的供电。2.4.2 所用变的供电电压及型号、容量所用电属于低压用户，本站属大型的 220KV变电站，其供电电压为 380V三 相四线制，用电容量都较 110KV大，因此将供电电压选为 35KV。选择 SL7-500

13、/35 ， 低压 0.4KV, 容量 500KVA变压器两台。2.4.3 供电方式供电可靠性是所用电的首要保证，在本供电系统中所用电应为 0 级用户。 结合其供电电压及其容量，可将一台所用变压器引接于35KV段母线上，另一台所用变压器引接于 35KV段母线上。两所用电源采用明备用方式，并且装设 备用电源自动投入装置来保证其可靠性。第三章 短路电流的计算3.1 短路电流计算的目的及规定3.1.1 短路电流计算的目的：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。在选择电 气设备时，为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，需要进行 全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电

14、流有效值，用以校验开关 设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值， 用以校验设备的热稳定值；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。3.1.2 短路电流计算的一般规定：3.1.2.1 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；3.1.2.2 短路种类：一般以三相短路计算；3.1.2.3 接线方式应是可能发生最大短路电流的正常方式 （即最大运行方式）， 而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。3.1.2.4 短路电流计算点：在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的地点。3.1.2.5 计算容量：应按工程设计规划容量计算，并考虑系统发展规划。3.2 短路电流的

15、计算取基准容量为： Sj =100MVA，基准电压为 Uj =Up又依公式：Ij=Sj/ 3 Uj ； Xj =Uj 2/S j ，计算出基准值如下表所示：Sj =100MVA）Uj （KV）23011537I j （ KA）0.2510.5021.56Xj （）52913213.73.2.1 计算变压器电抗：UK1 %=1/2UK（ 1-2 ）%+UK（3-1 ）%-UK（2-3 ）% =1/214+24-9=14.5UK2%=1/2UK（ 1-2）%+ UK（ 2-3）%- UK（3-1）% =1/214+9-24=-1 0UK3%=1/2UK（ 3-1）% +UK（ 2-3）%- UK（

16、1-2）%=1/29+24-14=9.5XT1*= （U K1%/100）（Sj /S e）= 14.5/120=0.1208XT2*= （U K2%/100）（Sj /S e）= 0XT3*= （U K3%/100）（Sj /S e）= 9.5/120=0.3.2.2 系统电抗 （根据原始资料）：近期：Xmax1*=0.1334 ；Xmax0*=0.1753 ；Xmin1* =0.1245; X min0* =0.2319;远期：Xmax1*=0.1139 ；Xmax0*=0.1488 ；3.2.3 系统计算电路图及等值网络图如图 3-1 、图 3-2 和图 3-3图 3-2等值为图 3-3

17、3.2.4 短路计算点的选择选择如图 3-2 中的 d1、d2、d3 各点。3.2.5 短路电流计算1、d1 点短路时： Up=230kv 流经进线回路的短路电流的计算：I ”*=I *=1/X1*=1.0/0.1139=8.78 每个回路的三相短路电流为：I”=(I ”* I j ) /4= (8.78 *0.251 )/4=1.1KA 两相短路电流分别为： 0.866*1.1=0.95 KA 冲击电流为： i ch=2.55 I ”=2.55 1.1=2.805 (KA) 短路容量为： S=3Uj I ” =1.732 2301.1=438.2 (MVA)ch=1.51* I ”=1.51

18、 1.1=1.66 （KA）2、d2 点短路时 Up=115kv 流经主变回路的短路电流的计算：I ”*=I *=1/X1*=1.0/（0.1139+0.0302+0）=6.94 每个回路的三相短路电流为：I”=（I”* I j ） /4= （6.94 *0.502 ）/4=0.87KA 两相短路电流分别为： 0.866*0.87=0.754 KA 冲击电流为： i ch=2.55 * I ”=2.55 0.87=2.218 （KA） 短路容量为： S=3Uj * I” =1.732 1150.87=173.28 （MVA）I ch=1.51 * I ”=1.51 0.87=1.31 （KA）

19、3、d3 点短路时 Up=37kv 流经主变回路的短路电流的计算：I ”*=I *=1/X1*=1.0/（0.1139+0.0302+0.01975）=6.105 每个回路的三相短路电流为：I”=（I”* I j ） /4= （6.105 *1.56 ）/4=0.855KA 两相短路电流分别为： 0.866*0.855=0.74 KA 冲击电流为： i ch=2.55 * I ”=2.55 0.855=2.18 （KA） 短路容量为： S=3Uj * I” =1.732 370.855=54.79 （MVA）I ch=1.51 * I ”=1.51 0.855=1.29 （KA）3.2.6 将

20、所计算最大方式下短路电流值列成下表：名称短路点基准电压 （KV）I ”（ KA） 三相I” （KA） 两相i ch （KA）I ch （KA）S （MVA）d12301.10.952.8051.66438.2d21150.870.7542.2181.31173.28d3370.8550.742.181.2954.79第四章 电气设备的选择4.1 选择设计的一般规定 电气设备的选择设计，同样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余地，以满足电力系 统安全经济运行的需求。电气设备的选择，应依据以下规定：4.1.1 一般原则1、应满足正常运行、检

21、修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展 的需要；2、应按当地环境条件校核；3、应力求技术先进和经济合理；4、选择导体时应尽量减少品种；5、扩建工程应尽量使新老设备型号一致；6、选用的新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。4.1.2 有关的几项规定 电气设备应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按环 境条件校核设备的基本使用条件。1、正常运行条件下，各回路的持续工作电流应按规定公式计算；2、验算电气设备时，所用短路电流的值一定要是在规定的条件下求得；3、验算导体短路热稳定时， 所用的时间一般采用主保护的动作时间加相应 的断路器全分闸时间，同时要考虑到主保护的死区；

22、电气设备的短路电 流计算时间，一般采用后备保护的动作时间加相应的断路器全分闸时 间；4、环境条件： 选择导体和电器时， 应按当地环境条件校核。 当气温、风速、 湿度、污秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的规定时，应 通过技术经济比较后分别采取下列措施： 1）向制造部门提出补充要求，订制符合当地环境的产品； 2）在设计或运行中采取相应的防护措施如采用屋配电装置，加减震器 等。4.2 电气设备的选择与校验4.2.1 主变压器持续工作电流的计算220KV高压侧 I gmax=1.05I N=1.05SN/ 3UN=1.05120000/1.732 220=330.67（A）110KV中压侧

23、I gmax=1.05I N=1.05SN/ 3UN=1.05120000/1.732 110=661.35（A）35 KV 低压侧 I gmax=1.05I N=1.05S N/ 3UN=1.05120000/1.732 35=2078.52（ A）4.2.2 断路器及隔离开关的选择1、220KV断路器及隔离开关的选择额定参数及短路电流 计算数据断路器隔离开关SW6-220/1200GW4-220D/1000UN=220（KV）220220I gmax=330.67 （ A）12001000I ”=1.1 （ KA）2123.7i ch=2.805 （KA）5580I ch=1.66 （ K

24、A）21S=438.2（MVA）6000断路器校验动稳定 : i ch=2.805 （ KA）i man=55（ KA）i man i ch故合格热稳定 :=1 t dt =0.85 t=1S2I 2所以： I t dz I t t 所选型号符合要求隔离开关校验 :动稳定：i ch=2.805 （KA）i man=80（ KA）i man i ch故合格热稳定： I t dz I t t所选型号符合要求2、主变 110KV及 35KV侧断路器及隔离开关的选择t dz=1.1*1.1*0.852I t2t=55*55*1110KV侧额定参数及短路电流 计算数据断路器隔离开关SW4-110/100

25、0GW4-110D/1000UN=110（KV）110110I gmax=661.35 （ A）10001000I ”=0.87 （ KA）18.423.7i ch=2.218 （KA）5580I ch=1.31 （ KA）21（5s）S=173.28（MVA）3500断路器校验 :动稳定 : i ch=2.218 （KA）i man=55（ KA）i man i ch故合格热稳定 :=1 t dt =0.85 t=1S2I 2t dz=0.87*0.87*0.852I t2t=55*55*1 所以： I t dz I t t 所选型号符合要求 隔离开关校验 :动稳定： i man i ch热

26、稳定： I t dz I t t 所选型号符合要求35KV侧:额定参数及短路电流 计算数据断路器隔离开关HB-35/3150GW4-35D/4000UN=35（KV）3535I gmax=2078.52 （A）31504000I ”=0.855 （KA）4040i ch=2.18 （ KA）100104I ch=1.29 （ KA）40（5S）S=54.79（MVA）2425断路器校验动稳定 : i ch=2.18 （ KA）i man=100（ KA）i man i ch故合格热稳定 :=1 tdt =0.85 t=1S2I 2t dz=0.855*0.855*0.852I t2t=100*

27、100*122所以： I t dz I t t所选型号符合要求隔离开关校验 :动稳定： i man i ch热稳定： I t dz I t t所选型号符合要求3、35KV出线、旁路及所变断路器及隔离开关的选择35KV出线、旁路及所变断路器选择 SW2-35 型，主要参数如下：型号SW2-35额定电压35KV最大电压40.5KV额定电流1500A额定开断电流24.8KA断开容量1500MVA热稳定电流24.8KA （ 4S）极限通过电流63.4KA35KV出线、旁路及所变隔离开关选择 GW4-35D，主要参数如下：型号GW4-35D额定电压35KV额定电流1000A热稳定电流23.7KA （ 4

28、S）动稳定电流80KA断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于 安装调试和运行维护，并经技术经济比较才能确定，根据当前我国生产制造情 况，3220KV电网一般采用少油断路器。 35KV 因要求容量大，采用六氟化硫断 路器。隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用等因素，进行综 合的技术经济比较后确定。本方案对 35KV 侧采用屋式，对 110KV、220KV采用 屋外式。220KV进线、主变、母联断路器及隔离开关采用相同型号。110KV主变、母联、出线断路器及隔离开关采用相同型号。35KV主变、分段断路器及隔离开关采用相同型号。4.3 母线的选择4.3.1 型

29、式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流在 4000A 及以下 时，一般采用矩形导体； 在 110KV及以上高压配电装置， 一般采用软导体； 当采用硬导体时，宜选用铝锰合金的管形导体。4.3.2 母线截面的选择： 除了配电装置的汇流母线及较短导体按导线长期发热允许电流选择外，其 余导体的截面一般按经济电流密度选择。本设计要求选择的35KV母线属于配电装置的汇流母线，故应按导线长期发热允许电流选择。即： I gmaxKI yI y- 相应于某一母线布置方式和环境温度为 +25时的导体长期允许载流量，此值由表中查出K - 温度修修正系数，此值由表中查出。 对于屋外配电装置的裸导体，最高环境温

30、度取最热月份平均最高温度。 对于屋配电装置的裸导体，最高环境温度取该处通风设计温度，当无资料 时，可取最热月份平均最高温度加 5。4.3.3 35KV 母线的选择、校验已知最热月份平均最高温度 +30，故环境温度按 +35计算，查表得出综 合修正系数 K=0.88求 I gmax=1.05I N=1.05S N/ 3UN=1.05210000/1.732 35=3637.4（ A）依 I gmax K I y 得Iy I gmax / K = 3637.4 / 0.88 = 4133.4（A）查表选用四条竖放矩形铝母线， 导体尺寸为 12510（mm 6 -4 C 2= 222106ln （2

31、45+200）/ （245+30） 10-4）（载流量 4225A）1、热稳定校验按短路条件下的电流校验导体热稳定的校验公式为：S Smin=I t dzkf / CC2=Kln （t+t 2）/ （t+t 1） 10-464K=22210 =I Z /I =1 . / .cmC=103.37 tr= t b+ t gu+=0.5+0.15=0.65 t=245 ； t 1=30； t 2=200查表得 t dz=0.4 ； k f=1S min=244900.63/103.37=149.3 （mm 2 -6 -8 =1.73 62.49 211.5 2/（0.3510.6910-6）10-8

32、Pa =40.63 （Pa）显然 max y 满足动稳定要求）S Smin=149.3（mm2）满足要求。2、动稳定校验 按短路条件下的电流校验导体动稳定的校验公式为： max yy 硬铝母线材料的允许应力为 6.9 104.4.2 接线方式的选择要求在满足二次电压和负荷要求的条件下， Pa 单条矩形母线 max=1.73i ch2L2/a 10-8Pa 支柱绝缘子跨距 L 取 1.5m 母线相间距 a取 0.35m2母线自振频率 fm=112 r i/l 24 =1120.829 8/150 21.55 104.4 220KV、 110KV母线电压互感器及其熔断器的选择 4.4.1 型式：

33、220KV、110KV选用油浸结构电磁式电压互感器；=511.70（ Hz）单条母线共振频率围为 35-135Hz fm 不在其围，故可取 1 查表得 =0.167bh2=0.167 182=10.69 10-62 2 -8电压互感器 max=1.73i ch L/a 10 Pa应尽量采用简单接线；4.4.3 电压选择按额定及二次系统所需选择；4.4.4 准确度及二次负荷应满足计量和继电保护的需求； 根据以上各项要求，本设计选择的 220KV、 110KV母线电压互感器列入下表：电压等级220KV110KV型号JCC1-220W1JCC1-110W1电压比（ KV）220/ 3 0.1/ 3

34、0.1/3110/3 0.1/ 3 0.1/3准确级次及最大； 3 级； 1 级； 0.5 级最大； 3 级； 1 级； 0.5 级容量（ VA）2000；1000；500；2502000；1000；500；250接线组别1/1/1-12-121/1/1-12-124.4.5 熔断器的选择220KV电压互感器熔断器选择为 RDW-220/0.5，额定电流 0.5A。110KV电压互感器熔断器选择为 RDW-110/0.5，额定电流 0.5A。4.5 全所电压互感器、电流互感器配置方案4.5.1 电压互感器的配置方案1、220KV系统电压互感器的配置方案：由于 220KV采用双母线接线方式，所

35、以每段母线各有一组电压互感器，即 220KV配置两组， 6 只电压互感器；2、110KV、 35KV系统的配置情况基本与 220KV系统的配置一样。电压互感器配置安装位置额定电压 （KV）型号电压比220KV母线220JCC1-220W1220/ 3 0.1/ 3 0.1/3110KV母线110JCC1-110W1110/ 3 0.1/ 3 0.1/335KV母线35JDZ-3535/ 3 0.1/ 3 0.1/34.5.2 电流互感器的配置方案根据电流互感器的选择原理， 按电流互感器最大工作电流选择全所的电流互感器，配置情况列表如下：220KV 系统电流互感器的配置计算数据（A）额定电压 （

36、KV）型号电流比I gmax=330.67220 KVLCWD-220600/5110KV 系统电流互感器的配置计算数据（A）额定电压 （KV）型号电流比I gmax=661.35110 KVLCWD-1101000/535KV 系统电流互感器的配置（出线除外）计算数据（A）额定电压 （KV）型号电流比I gmax=2078.5235 KVLCW-353000/535KV出线电流互感器的配置额定电压 （KV）型号电流比35 KVLCW-351000/54.6 防雷保护方案设计4.6.1 变电所的保护对象： 变电所中的建筑物应装设直击雷保护装置，诸如屋外配电装置，主控室等。4.6.2 电工装置的

37、防雷措施1、电压为 110及以上的屋外配电装置，可将避雷针装在屋外配电装置的构架上， 安装避雷针的构架支柱应该与配电装置接地网相连接。在避雷针的支柱附 近，应设置辅助的集中接地装置， 其接地电阻不应大于 10。由避雷针与配 电装置接地网上的连接处起，至变压器与接地网上的连接处止，沿接地线距 离不得小于 15m。在变压器构架上，不得装避雷针。2、主控室及屋配电装置对直击雷的防雷措施如下：（1）若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地；（2）若屋顶有钢筋混凝土结构，应将其钢筋焊接成网接地；（3）若结构为非导电体屋顶采用避雷保护，避雷带网格为 810m，每格 1020m 设引下线接地； 上述

38、接地可与总接地网联接，并在连接处加装集中接地装置，其接地电阻 应不大于 10。4.6.3 防雷保护装置1、防雷保护一般经常采用避雷针，它由金属制成，比被保护设备高并具有良好 的接地装置，其作用是将雷电流吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护 附近比它矮的设备、建筑物免受雷击。2、避雷针的设计一般有以下几种类型：（1）单支避雷针的保护；（ 2）两针避雷针的保护；（3）多支避雷针的保护；是独立避雷针（线）与被保护图 4-13、变电所直击雷保护的基本原则：物 之间应有一定的距离， 以 免雷击针（线）时造成反击， 参看图 4-1 。二是独立避雷 针的接地装置与被保护物 之间也应保持一定的距离Sd以免击

39、穿，在一般情况下， SK不应小于 5m，Sd不应小于 3m。有时由于布置上的困难 Sd无法保证，此时 可将两个接地装置相联，但为了避免设备反击，该联接点到35KV及以下设备的接地线入地点，沿接地体的地中距离应大于15m，因为当冲击波沿地埋线流动15m后，在 500m时，幅值可衰减到原来的 22%左右，一般不会引起事故 了。4、雷电侵入波保护：因为雷击线路机会比雷击变电所多，所以沿线路侵入变电所的雷电过电压 行波是很常见的。又因为线路的绝缘水平要比变压器或其它设备的冲击试验电 压高许多，所以变电所对行波的保护十分重要。雷电侵入波保护是利用阀型避 雷器以及与避雷器相配合的进线保护段。4.6.4 根

40、据以上设计原则，本设计的防雷保护方案为：1、本所采用多支避雷针的保护方式， 220KV 侧避雷针安装于构架上， 110KV侧 安装独立避雷针， 35KV 侧安装独立避雷针，避雷针安装位置在变电所平面布置 图中标出。2、避雷器的设置方案如下表：装设位置型式额定电压 有效值 （KV）灭弧电压 有效值 （KV）数量220KV母线FZ-220J2202002组220KV母线桥FZ-220J2202004组主变中性点220KV侧FZ-110J1101004支主变中性点110KV侧FZ-4040504支110KV母线FZ-110J1101002组110KV母线桥FZ-110J1101004组35KV母线F

41、Z-3535412组35KV母线桥FZ-3535414组3、考虑到主变压器 220KV侧中性点的绝缘配合，中性点避雷器并联放电间隙。4.7 电气主要设备一览表电气主要设备一览表名称型号电压 等级 （KV）主要参数数量1#、 2#、3#、4#主变SFPSZ7-120000/220220S=120MVA；I0%=0.9 ；P0=144KW；4台断路器SW6-220/1200220I=1200A ； IZ=21KA； Sd=6000MVA7 组断路器SW4-110/1000110I=1000A ；IZ=18.4KA ；Sd=3500MVA9 组断路器HB-35/315035I=3150A ； IZ=

42、40KA； Sd=2425MVA5 组断路器SW2-3535I=1500A ；IZ=24.8KA ；Sd=1500MVA34 组隔离开关GW4-220D/1000220UN=220KV； I=1200A ； IZ=23.7KA27 组隔离开关GW4-110D/1000110UN=110KV；I=1000 ；IZ=23.7KA26 组隔离开关GW4-35D/400035UN=35KV；I=4000 ；IZ=4010 组隔离开关GW4-35D35UN=35KV； I=1000 ；IZ=23.7100 组母线矩形铝硬母线3125mm10mm35IY=4194A电压互感器JCC1-220W122022

43、0KV/3：100V/3：100 V6只电压互感器JCC1-110W1110110KV/3：100V/3：100 V6只电压互感器JDZ-353535KV/ 3： 100V/ 3： 100 V6只电流互感器LCWD-220220600/5A ：D/D/0.521 只电流互感器LCWD-1101101000/5A ：D/D/0.527 只电流互感器LCW-35353000/5A ：D/D/0.515 只电流互感器LCW-35351000/5A ：D/D/0.596 只电流互感器LCW-3535300/5A ：D/D/0.56只避雷器FZ-220J220Um=200KV18 支避雷器FZ-110J

44、110Um=100KV22 支避雷器FZ-4040Um=50KV4支避雷器FZ-3535Um=12.7KV18 支第五章 综合自动化方案设计5.1 常规变电站的缺点：（1）安全性、可靠性不高。（2）电能质量可控性不高。（3）占地面积大。（ 4）实时计算和控制性不高。（ 5）维护工作量大。5.2 综合自动化变电站的优越性：（ 1）在线运行的可靠性高。（ 2）供电质量高。（3）专业综合、易发现隐患，处理事故、恢复供电快。（4）变电站运行管理的自动化水平高。（5）减少控制电缆。（6）维护调试方便。（7）为变电站的无人值班提供了可靠条件。 ，5.3 本站综合自动化方案简述本站采用分散分布式结构的综合自

45、动化系统，面向电气间隔的方法进行设 计，间隔层中各数据采集、监控单元和保护装置做在一起，设计在同一机箱中， 并将这些机箱就地分散安装在一次设备附近和开关柜上。这样各间隔单元的设 备相互独立，仅通过光纤或电缆网络由站控机对他们进行管理和交流信息，能 在间隔层完成的功能一般不依赖通信网络。5.4 综合自动化系统结构框图根据原始资料的要求，本站综合自动化系统结构框图：第六章 继电保护配置方案6.1 主变压器保护配置方案1、主保护的配置（1）差动保护：跳三侧断路器，发动作信号；（2）差流速断：跳三侧断路器，发动作信号；（ 3） CT断线：持续时间 t ，发动作信号；（4）差流越限：持续时间 t ，发动

46、作信号；（5）启动通风：持续时间 t ，发动作信号；（6）调压重瓦斯：瞬时出口，跳三侧断路器，发动作信号；（7）本体重瓦斯：瞬时出口，跳三侧断路器，发动作信号；（8）冷却器电源全停：延时出口，跳三侧断路器，发动作信号；（9）压力释放：瞬时出口，跳三侧断路器，发动作信号；（10）调压轻瓦斯及本体轻瓦斯：发动作信号；（11）油位低及油温高：发动作信号；2、后备保护配置高压侧：（1）复合电压方向过电流保护：一段 1 时限，跳本侧断路器，发动作信号； 2 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（ 2）复合电压过电流保护：一段 1 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（3）零序（方向）过电流：一段 1 时限，跳本

47、侧母联及旁路断路器，发动作信 号；2 时限，跳本侧断路器，发动作信号；二段 1 时限，跳本侧断路器， 发动作信号； 2 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（4）零序电流电压保护（间隙） ：一段 1 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（5）零序电压保护（直接接地） ：一段 1 时限，跳三侧断路器，发动作信号；中压侧： （ 1）复合电压方向过电流保护：一段 1 时限，跳本侧断路器，发动作信号； 2 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（ 2）复合电压过电流保护：一段 1 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（ 3）零序（方向）过电流：一段 1 时限，跳本侧母联及旁路断路器，发动作信 号； 2时限，跳本侧断路器

48、，发动作信号；二段 1 时限，跳本侧断路器， 发动作信号； 2 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（4）零序电压保护（直接接地） ：一段 1 时限，跳三侧断路器，发动作信号； 低压侧：（1）复合电压过电流保护：一段 1 时限，跳本侧本段断路器，发动作信号； 2 时限，跳三侧断路器，发动作信号；（2）低压侧接地（零序过电压）持续时间 t ，发动作信号；3、告警保护：（ 1）三侧过负荷：发过负荷动作信号；显示过负荷侧；（2）三侧 PT断线：发 PT断线信号；显示 PT断线侧；（3）三侧 CT断线：发 CT断线信号；显示 PT断线侧；（4）变压器超过整定电流时启动辅助风扇持续时间 t 发动作信号；（5）后备保护启动总出口时启动失灵保护。6.2 220KV 及 110KV母线保护配置1、原则：根据系统的具体情况和有关规程规定，通常在下面几种情况下，应考 虑装设专用的母线保护装置。（1）基于系统稳定要求，当母线发生故障必须快速切断时；（2）当残余电压小于（ 0.50.6 ）Ue