变电所设计分析

1、 摘 要本说明书主要阐述了某中型城市近郊220kV变电所各设计阶段的设计依据、原则和方法，各方案的拟订、比较以及设计选择的结论。本说明包括两篇，第一篇主要介绍电气一次部分设计。其中第1章为绪论，第2章为变电所总体分析，负荷分析，及主变选择；第3章为电气主接线设计，第4章为短路电流计算，第5章为电气设备选择，第6章为配电装置选择与总平面布置，第7章为防雷保护。第二篇主要介绍电气二次部分设计，第8章为继电保护及自动装置的设计。附录1为短路电流计算书；附录2为电气设备选择计算书；附录3为避雷器保护计算书，附录4为变压器保护计算书；附录5为线路保护计算书；附录6为英文翻译及原文。本次220kVXXb变

2、电所设计为毕业设计。其目的是通过设计实践、综合运用所学知识，理论联系实际，了解现金的技术和设备电力系统和工矿企业供配电系统，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。关键词： 变电所 电气一次部分 电气二次部分 继电保护 变压器目 录第1章 绪 论11.1毕业设计的目的和任务11.2设计进行的方式和注意事项11.3设计内容和要求1第一篇 电气部分2第2章 变电所总体分析,负荷分析与主变选择22.1 变电所总体分析22.2 变电所负荷分析22.3 主变选择4第3章 电气主接线63.1对电气主接线的要求63.2变电所主接线设计应考虑的基本问题63.3 设计内容7第4章

3、所用电设计24.1 所用变压器台数：24.2 引接方式：24.3所用变容量选择：24.4无功补偿：2第5章 短路电流计算25.1短路电流计算的目的25.2系统运行方式的确定25.3短路计算的形式135.4短路电流计算点的确定25.5短路计算结果2第6章 电气设备选择26.1对电气设备选择的基本要求26.2环境温度26.3最大长期工作电流计算146.4短路计算时间26.5 设备选择结果2第7章 配电装置设计与总平面选择177.1 变电所总平面布置177.2配电装置177.3屋内配电装置187.4屋外配电装置19第8章 防雷设计238.1防直击雷238.2防雷电侵入波24第二篇 继电保护与自动装置

4、2第9章 继电保护与自动装置的配置29.1 继电保护的配置29.2变压器保护整定29.3 线路，母线等的保护2第三篇 值班工作人员的职责及变电所的日常工作 第10章参考文献：2附录1 短路电流计算21.1画出短路电流计算的电路图21.2 画出短路电流计算等值电路图21.3各元件电抗标幺值计算21.4网络化简21.5 K1点短路电流计算21.6 K2点短路电流计算21.7 K3点短路电流计算2附录2 设备选择22.1 220kV侧设备选择22.2 110设备选择22.3 10kV设备选择22.4主变引下线的选择与校验22.5支柱绝缘子和穿墙套管的选择22.6 10kV电力电缆选择2附录3避雷针设

5、计2附录4 变压器保护整定计算24.1 BCH-2型差动继电器保护整定计算24.2. BCH-1型继电保护计算24.3 变压器后备保护计算2附录5 线路的继电保护配置：2谢 辞2第1章 绪 论1.1毕业设计的目的和任务毕业设计是电气工程专业学习中的重要环节。此次设计的目的是通过变电所设计实践，综合运用所学的知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能，为未来的实际工作奠定必要的基础。 1.2设计进行的方式和注意事项实际变电所的设计，大体要经过建所的必要性,可行性论证，建所选择，初步设计，施工设计等主要的阶段。由于设计内容多，工作量大，而且时间有限

6、，又要取独立完成。因此，就毕业设计的内容来说，大致相当于电气初步设计的基本部分，就毕业设计的方法来说，则偏重教学培养的要求，并适当兼顾实际工程设计的基本特点。学生应该严肃认真，踏踏实实地进行设计，努力提高思想水平，全面完成规定的设计任务。毕业实习是本专业联系实际的重要过程，能将大学中学到的抽象理论得到具体化，从而更牢固地理解和掌握知识，为以后的的设计和工作打下坚实的基础，故要认真对待设计前的实习，认真理解领会各个部分，使毕业设计更趋于真实状态，使设计的作用发挥到最大化。进行设计时，首先要认真深入地研读任务书，指导书，学习有关资料，明白设计的内容与步骤方法。安排好工作计划，力求做到统筹全局，心中

7、有数，要严格的遵从老师对进度的要求，勤学好问，既要自己认真努力，又要虚心请教老师和同学，力求能在毕业设计中真正又所收获，为今后在实际工作中打好必要的知识和心理基础。1.3设计内容和要求电气一次部分：包括总体分析，负荷分析和主变选择，电气主接线，短路电流计算，配电装置和总评布置，变电所防雷设计等电气二次部分：包括各个电压等级线路保护整定，变压器主保护和后备保护，母线保护，所用变和补偿电容的保护等。 一次部分和二次部分指定的图纸若干张 设计内容要求前后条理清晰，整洁美观第一篇 电气部分第2章 变电所总体分析,负荷分析与主变选择2.1 变电所总体分析变电所位于某中型城市西郊，距城区较近，附近交通便利

8、，出线走廊开阔；所址地区海拔高度300m，地势平坦，非强地震区；地耐力较好，土壤热阻率为80，地下水位较低，水质良好，无腐蚀性；年最高气温+40，年最低气温-20，年等值气温+15，最热月平均气温+30；最大覆冰厚度b=10mm；最大风速为25m/s，微风风速为3.5m/s。该变电所是地区变电所，主要接受系统电能，降压后向市区110kV变电所和本地区西南部数个县的110kV变电所供电，与系统是双回线联系，无穿越功率；电压等级：220/110/10；线路回路：220kV近期5回，远景发展一回，110kV近期8回，远景发展2回，10kV仅用于接补偿电容器和所用电；变电所近期最大负荷194MVA，远

9、景最大负荷287MVA。2.2 变电所负荷分析2.2.1 220kV负荷分析：220kV近期有5回出线，远景发展1回。系X线为系统进线，近期负荷60MW，远景负荷80MW，自然力率为0.9，线长30km；系X线同系X线；它们与系统构成双回线路联接，因而供电可靠性要求高；XA线近期50MW，远景70MW，由南向北出线，自然力率为0.85，线长80km，主要向陈庄，李庄供电；X火线近期50MW，远景70MW，是与火电厂的联线，自然力率为0.88，线长20km；XH线近期50MW，远景80MW，自然力率为0.85，线长15km，向HM变电所供电；备用1线远景负荷80MW；220kV线路上都有级负荷相

10、连，对供电要求高，无穿越功率。综合最大负荷：近期 =0.8*（60/0.95+60/0.95+50/0.95+50/0.95+50/0.95）*（1+5%） =239MVA 远期 =0.8*（80/0.95+80/0.95+70/0.95+70/0.95+80/0.95+80/0.95）*（1+5%） =407MVA2.2.2 110kV负荷分析：该电压级主要向市区和本地区西南部数个县的110kV变电所供电，承担该地区的用电负荷，因带有部分类负荷，对供电可靠性要求较高，一旦停电，将影响工厂生产，医院用电，上下水道，商业用电，居民用电等，影响范围较大；主要负荷分析如下： X西线：主要向城西供电，

11、主要负荷为居民用电，医院，路灯，电气交通，上下水道；一级负荷包括医院，上下水道等；近期负荷30MW，远景负荷40MW，级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自然力率为0.9，Tmax为3000小时，线长10km。 X北线：主要向城北供电，主要负荷为居民用电，医院，路灯，电气交通，上下水道，商业用电等,一级负荷包括医院,上下水道等,近期负荷35MW,远景负荷40MW,级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自然力率为0.9，Tmax为3000小时，线长15km。 X东线：主要向城东供电，主要负荷为居民用电，医院，公共照明，路灯，电气交通，上下水道；一级负荷包括医院，上下水道等；近期

12、负荷30MW，远景负荷35MW，级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自然力率为0.9，Tmax为5000小时，线长20km。 X南线：主要向城南供电，主要负荷为居民用电，医院，路灯，电气交通，上下水道；一级负荷包括医院，上下水道等；近期负荷30MW，远景负荷35MW，级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自然力率为0.9，Tmax为5000小时，线长15km。 X中线：主要向市中心供电，主要负荷为医院，商业用电，路灯，电气交通，上下水道，居民用电等；一级负荷包括医院，上下水道等，重要负荷较多；近期负荷30MW，远景负荷35MW，级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自

13、然力率为0.9，Tmax为5000小时，线长15km。 X陈线：主要向陈庄供电，主要负荷为农村生产，加工，灌溉，照明等；其用电季节性强，重要负荷不多；近期负荷20MW，远景负荷25MW，级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自然力率为0.9，Tmax为5000小时，线长18km。 X李线：主要向李庄供电，主要负荷为农村生产，加工，灌溉，照明等；其用电季节性强，重要负荷不多；近期负荷25MW，远景负荷30MW，级，级，级负荷比重为15%：20%：65% ，自然力率为0.85，Tmax为5000小时，线长20km。 X化线：主要向附近化纤厂供电，其轻有机合成过程不允许停电，否则会影响产品质

14、量，造成重大经济损失，为一类负荷；近期负荷20MW，远景负荷25MW，级，级，级负荷比重为25%：20%：55% ，自然力率为0.9，Tmax为4000小时，线长15km。 备用1线：远景负荷为30MW，级，级，级负荷比重大约为15%：20%：65%。 备用2线：远景负荷为30MW，级，级，级负荷比重大约为15%：20%：65%。该电压级综合最大负荷计算： 远期 远= =0.8*（40/0.95+40/0.95+35/0.95+35/0.95+35/0.95+25/0.95+30/0.95+25/0.95+30/0.95+30/0.95）*（1+5%） =287MVA近期 近= =0.8*（3

15、0/0.95+35/0.95+30/0.95+30/0.95+30/0.95+20/0.95+25/0.95+20/0.95）*（1+5%） =194MVAI级总负荷远=（40/0.95）*0.15+（40/0.95）*0.15+（35/0.95）*0.15+（35/0.95）*0.15+（35/0.95）*0.2+（25/0.95）*0.15+（30/0.95）*0.15+（25/0.95）*0.25+（30/0.95）*0.15+（30/0.95）*0.15 =55.8 MVA级总负荷远=（40/0.95）*0.2+（40/0.95）*0.2+（35/0.95）*0.2+（35/0.95）

16、*0.2+（35/0.95）*0.2+（25/0.95）*0.2+（30/0.95）*0.2+（25/0.95）*0.2+（30/0.95）*0.2+（30/0.95）*0.2 =68.4MVA 远=Sjs远+Sjs远=55.8+68.4=124.2MVA2.3 主变选择规程规范： .1：变压器的台数和容量，应根据地区供电条件，负荷性质，用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。 .2：在有一二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变。 .3：装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并保证用户的一二级负荷。 .4

17、：电力潮流变化大和电压偏移大的变电所，如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。 主变选择主变台数：2台； 主变容量： 选择条件：SeSjs远/n=287/2=143.5MVA校验条件：（n-1）0.6远 172MVA （n-1）远 124.2MVA所选变压器容量为2*180000kVA，=180000kVA；因为近=194MVA，所以近期上两台主变。主变形式：.1 规程 412：与电力系统连接的220330kV变压器，若不受运输条件限制，则选择三相变压器。因而选择三相变压器。.2 根据SJD288规程，在220330kV 三种电压的变电所中，第三绕组需

18、装设无功补偿设备时，均宜装设三绕组变压器。该变电所有三个电压等级，10kV侧用于接补偿电容器和所用电，因而采用三绕组。.3 因为该主变容量很大单靠箱壁和散热器已不能满足散热要求，可采用强迫油循环风冷的方式，使热油经强风冷却器冷却后，再用油泵送回变压器。.4 系统能保证本所220侧母线电压波动在允许范围之内，所以选用无载调压变压器。.5 所选变压器额定容量较大，散热较多，选择铝线不太合适，宜选用铜线。.6 正常运行时，中性点电压偏移较小，所以采用半绝缘形式即可。.7 接线组别：第一，二绕组电压等级较高，采用星形接线；第三绕组采用三角形接线，可消除三次谐波，改善电压波形；因而采用接线组别为YN，y

19、n0，d11。.8 选分接头：高压侧，电流小 ，触头小，容易调整分接头，因而分接头安在高压侧。变压器型号额定容量额定电压(KV)空载损耗（KW）短路损耗(KW)阻抗电压（%）空载电流连接组高中中低高低SFPS7180000/220180000/180000/1800002202*2.5%/121/10.517865014.37.1523.390.7YN，yno，d11第3章 电气主接线3.1对电气主接线的要求根据能源部关于220500kV变电所设计技术规程SDJ288规定：变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量，负荷性质，线路，变压器连接元件总数，设备特点等条件确

20、定，并应综合考虑供电可靠，供电灵活，操作检修方便，投资节约和便于过渡和扩建等要求。供电可靠性是主接线能可靠工作，以保证对用户的不间断供电。具体要求： 断路器检修时，不宜影响对系统供电； 断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运回数和停电时间，并保证对一级负荷及全部或大部二级负荷的供电。 尽量避免发电厂，变电所全部停电的可能性。灵活性：调度灵活：可以灵活的投入和切除变压器，线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故运行方式下，检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求；检修要求：可以方便的停运断路器，母线及继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户供电；扩建要求：可以容易的从初期过渡到终期接线，使在

21、扩建时无论一次和二次设备改造量最小。 经济性：主要是投资省，占地面积小，电能损耗小。3.2变电所主接线设计应考虑的基本问题考虑变电所在电力系统中的地位和作用：它们是决定主接线的主要因素。由于在电力系统中的地位，作用不同，对主接线的可靠性，灵活性，经济性要求不同。考虑近期和远期的发展规模：变电所主接线设计应根据510年电力系统发展规划进行，应根据负荷的大小，分布，负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回路数。 考虑负荷重要性分级和出线回路数多少对主接线的影响：对一级负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负

22、荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电；三级负荷一般只需一个电源供电。考虑主变台数对主接线的影响：通常大型变电所由于传输容量大，对供电可靠性要求高，因此对主接线的可靠性，灵活性要求也高。考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响：备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增，设备检修，故障停运情况下的应急要求，电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同。3.3 设计内容各电压级主接线设计规程: 323：110kV线路为6回及以上时，宜采用双母线接线；324：在采用单母线，分段单母线或双母线的35110kV主接线中，当不允许停电检修断路器是，可

23、设置旁路设施；当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线；当110kV线路为6回及以上时，可装设专用的旁路断路器；主变压器35110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线，采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。.1 110kV接线形式设计 方案1：双母线带简易旁母方案2：单母分段带简易旁母简图：可靠性，方便灵活性通过两组母线隔离开关的倒换操作，可轮流检修一组母线而不中断供电断开母线隔离开关所在线路和与之相连的母线可检修母线隔离开关，旁母可以保证不断电检修断路器，可靠性高，通过倒换操作，可灵活的组成 各种运行方式，适应调度和潮流变化的需要，扩建方便，不会影响原有

24、线路供电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，一组母线故障，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，不致使重要用户停电，当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线回路会短时停电，出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建经济性占地广，多用了一台断路器，成本高占地少，成本低110kV有一级负荷，不允许停电检修，对可靠性要求严格，且考虑到110kV采用六氟化硫断路器的可能性，所以选择方案1。.2 220kV主接线形式设计220kV500kV变电所设计技术规程SDJ288：422：当采用双母线分段带旁路母线接线时，宜将电

25、源回路与负荷回路均匀的配置在各段母线上；线路，变压器连接元件总数在67回时，在一条主母线上装设分段断路器，并装设两台母联兼旁路断路器424：220kV配电装置出线在4回以上时宜采用双母线或其它接线，采用双母线或单母线的110kV220kV配电装置，当断路器为少油（或压缩空气）型时，除断路器有条件停电检修外，应装设旁路母线，当110kV出线回路数为6回及以上，220kV出线为4回以上时，可装设专用旁路断路器。方案1：双母线带简易旁母方案2：双母线带专用旁路简图可靠性，方便性灵活性通过两组母线隔离开关的倒换操作，可轮流检修一组母线而不中断供电断开母线隔离开关所在线路和与之相连的母线可检修母线隔离开

26、关，旁母可以保证不断电检修断路器，可靠性高，通过倒换操作，可灵活的组成 各种运行方式，适应调度和潮流变化的需要，扩建方便，不会影响原有线路供电；当进出线断路器检修时，要用母联代替旁路断路器，双母线变成单母线，破坏了双母线固定连接的运行方式，可靠性降低通过两组母线隔离开关的倒换操作，可轮流检修一组母线而不中断供电断开母线隔离开关所在线路和与之相连的母线可检修母线隔离开关，旁母可以保证不断电检修断路器，可靠性高，通过倒换操作，可灵活的组成 各种运行方式，适应调度和潮流变化的需要，扩建方便，不会影响原有线路供电；出线较多时，母线故障，倒闸操作复杂，隔离开关容易出现误操作经济性少用一台断路器，成本低多

27、用一台价高的断路器，成本较高220kV出线带有一级负荷且与系统相连，对可靠性要求很高，方案1可靠性不能满足要求，最好选用方案2。.3 10kV主接线形式设计方案1：双母线方案2：单母分段简图：可靠性，方便灵活性通过两组母线隔离开关的倒换操作，可轮流检修一组母线而不中断供电断开母线隔离开关所在线路和与之相连的母线可检修母线隔离开关，旁母可以保证不断电检修断路器，可靠性高，通过倒换操作，可灵活的组成 各种运行方式，适应调度和潮流变化的需要，扩建方便，不会影响原有线路供电；当母线故障或检修时，隔离开关作为倒闸操作电器，宜误操作，为避免其误操作，需在隔离开关和断路器之间装连锁装置用断路器把母线分段后，

28、对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电，一组母线故障，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，不致使重要用户停电，当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线回路会短时停电，出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时需向两个方向均衡扩建，经济性占地广，增加了一组母线和母线隔离开关，成本较高占地少，成本低因为10kV主要是接所用电和无功补偿电容器，且为屋内配电装置，方案2可靠性足够高，且接线简单，操作方便。第4章 所用电设计4.1 所用变压器台数：规程：331：在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同，可互为备用的所用变压器。本所采用2台所用变。4.

29、2 引接方式：当所内有较低电压母线时，一般均由这类母线上引接1-2个电源，这一所用电源引接方式具有经济性和可靠性高的特点，如能由不同电压等级的母线上分别引接两个所用电源，则更可保证所有电源的不间断供电。当有旁路母线时，可将一台所用变压器通过旁路隔离开关接到旁路母线上，正常运行时由工作母线供电，在工作母线检修或实验时，则倒换到旁母因为10kV母线主要接所用电和补偿电容器，所以所用变压器从低压主母线上引接。4.3所用变容量选择：所用电总负荷所用负荷组成：照明，蓄电池，检修，电焊，变压器风扇等计算原则：连续运行的设备应予计算；机组正常运行时不经常而连续运行的设备也应计算；不经常短时，不经常而断续运行

30、的设备不予计算，但由电抗器供电的应全部计算；由同一电源供电的互为备用设备只计算运行部分；由不同电源供电的互为备用设备，应全部计算。S=0.85P1+P2+P3第一段母线：S=0.85*40.9+5.52+32.13=72.42第二段母线：S=0.85*42.1+5.64+27.57=69选择所用变的容量为160kVA。所选变压器型号为SL7160/10。变压器型号SL7160/10容量（KVA）160高压（kV）10低压（kV） 0.4空载损耗（kW）460kW短路损耗（KW）：2850阻抗电压4%空载电流2.4%连接组别Yyn0名称额定容量安装台数第一段母线第二段母线备注台数容量台数容量安装

31、运行安装运行安装运行安装运行主变风扇0.156*223*22 3*22 9.9 9.93*22 3*22 9.9 9.9连续，经常充电机2011 1 20 20连续不经常浮充电机1411 1 14 14连续，经常空压机2221 1 22 111 1 14 14短时经常电焊21kVA21 1 1 1 断续不经常220kV屋外配电装置交流电源2011 1 20短时不经常110kV屋外配电装置交流电源2011 1 20短时不经常10kV屋内配电装置交流电源2011 1 20短时不经常载波通讯室交流电源7.211 1 7.2 7.2连续经常小计P1 40.942.1220kV断路器操动机构电热电源0.

32、363 3 0.9 0.93 3 0.9 0.9连续110kV断路器操动机构电热电源0.363 3 0.9 0.93 3 0.9 0.9连续10kV断路器操动机构电热电源0.363 3 0.9 0.93 3 0.9 0.9连续户外用开关端子箱电热电源0.12136 6 0.72 0.727 7 0.84 0.84连续小计P25.525.64220kV屋外配电装置照明12.811 1 12.8 12.8连续110kV屋外配电装置照明511 1 5 5连续10kV屋内配电装置照明511 1 5 5连续主控楼照明14.0711 1 14.07 14.07连续附属建筑物照明6.9311 1 6.93

33、6.93连续道路照明2.411 1 2.4 2.4连续事故照明511 1 5 5连续小计P332.1327.57主变中性点接地方式： 220kV，110kV采用中性点直接接地方式，10kV侧主要用于接所用变和并联电容器，其接地电容电流较小，所以采用中性点不接地方式。4.4无功补偿：无功补偿的意义：自然力率未达到规定标准的变电所应装设无功补偿装置，使自然力率提高，提高功率利用率。补偿方式：集中补偿，分组补偿，个别补偿；在该变电所中，采用变电所低压母线集中补偿的方式。补偿容量：Pav=Pmax=0.75*325=243.75MW Qc=Pav（tg1-tg2）kVar=50MVar Cos1=Pi

34、max/（Pimax/Cos）=0.882电容器台数：采用集中补偿装置，取单台Qc=3334kVar，则Qc/Qc单台=15，则取电容器18台，即每组母线上装9台集合式补偿电容器。第5章 短路电流计算5.1短路电流计算的目的进行短路电流计算的目的是为了选择及校验电气设备，并进行继点保护的整定计算及灵敏度的校验。5.2系统运行方式的确定 系统的最大运行方式是指系统中投入的发电机容量最多时，系统的运行方式，它要考虑系统510年的发展规划；它为计算电气设备选择和校验及保护整定计算提供数据；S1=10000MVA，Xs1=2.0，S2=400MVA，Xs2=0.8。最小运行方式是指系统稳定运行时，投入

35、的发电机组容量最小，它的计算主要用于灵敏度的校验；S1=8000MVA，Xs1=2.5，S2=200MVA，Xs2=1.0。5.3短路计算的形式 确定短路电流时，应按可能发生的最大短路电流的接线方式，按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统510年的发展规划。验算导体和电器的动稳定性，热稳定性以及电器开断电流，一般按三相短路验算；如果发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相，两相接地短路较三相短路严重时，应按严重情况计算。5.4短路电流计算点的确定选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路点，该设计中选择三个电压等级的主母线上发生短路。5.5短路计算结果短路点最大运

36、行方式下0s0.2ssK110.1KA9.679KA10.279KAK27.452KA7.408KA7.462KAK335.43KA35.43KA35.43KA第6章 电气设备选择6.1对电气设备选择的基本要求 电气设备应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的要求，并考虑远期发展，设备应可靠。尽量选用技术先进的新型设备，同类产品应尽量减少品种，设备应选常用设备。电气设备按正常工作条件进行选择，按短路进行校验。6.2环境温度 年最高气温+40，年最低气温20，年等值气温+15，最热月平均最高气温+306.3最大长期工作电流计算回路名称计算工作电流说明出线带电抗器出线电抗器额定电流单回线线路最大

37、负荷电流包括线路损耗和事故时转移过来的负荷双回线（1.22）倍一回线的正常最大负荷电流包括线路损耗和事故时转移过来的负荷变压器回路1.05倍的变压器额定电流1 根据在0.95倍额定电压以上时其容量不变；2 带负荷调压变压器应按变压器的最大工作电流（1.32）倍的变压器额定电流母线联络回路一个最大电源元件的计算电流母线分段回路分段电抗器额定电流 1 考虑电源元件事故跳闸后仍能保证该段母线负荷；2 分段电抗器一般发电厂为最大一台发电机额定电流的50%80%，变电所应满足用户的一级负荷和大部分的二级负荷。旁路回路需旁路的回路最大额定电流6.4短路计算时间：验算热稳定的计算时间：继电保护动作时间：断路

38、器全开断时间：断路器固有分闸时间 ：燃弧时间校验裸导体时，热稳定计算时间，为主保护时间；校验电器时，热稳定计算时间，为后备保护时间。 因为开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故电器的开断计算时间为。6.5 设备选择结果导体选择：电压等级主母线主变引下线出线220kVLF-21Y型100/90LF-21Y型100/90LGJ（2*300）LGJ（2*240）LGJ（2*185）110kVLJGQ-500LJGQ-500LGJ（2*300）LGJ（2*185）10kV单条100*10矩形铝母线2*（100*10）型矩形铝母线断路器和隔离开关的选择电压等级 断路器 隔离开关 220kV LW6

39、-220GW6-220G110kV LW6-110GW5-110IID10kV母线回路 ZN12-10GN2-10G馈线回路 SN10-10IIIGN19-10C电压互感器和电流互感器的选择电压等级电压互感器电流互感器220kVJCC1-220LCLWB7-220W110kVJCC6-110LB-11010kVJDZJ-10LAJ-1010kV支柱绝缘子屋内部分选ZC-10F型，屋外部分选ZPC-35型；穿墙套管选CMWF2-20型。10kV电力电缆选3根10kV普通粘性浸渍纸绝缘（铝）三芯电缆。第7章 配电装置设计与总平面选择7.1 变电所总平面布置主要建，构筑物 220kV屋外配电装置，1

40、10kV屋外配电装置，10kV屋内配电装置，主控制室辅助房间，主变压器，并联补偿电容器等。 道路 主道：由大门至控制楼，主变压器，调相机房的道路，需行驶大型平板车，宽度为4米。环行道及其它道路是除主道外需行驶汽车的道路，宽度为3米，道路转弯半径为7米。巡视小道宽为1米。主变布置主变一般布置在主道边上，坐于油坑边上，坑沿各侧应比主变各宽出1米，坑底倾斜，内设鹅卵石，能储存主变中的油。为防止下雨时泥水流入油坑内，油池四壁宜高出地面100mm，并以水泥抹面。7.2配电装置配电装置的作用它是变电所的重要组成部分，根据主接线的连接方式，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，用来接受

41、和分配电能。配电装置的分类按电器装设地点的不同，可分为屋内和屋外配电装置，按其组装方式又可分为装配式和成套式。屋内配电装置，按其布置型式一般可分为三层式，二层式和单层式。三层式是将所有的电器依其轻重分别布置在各层中，它具有安全，可靠性高，占地面积小等特点，但结构复杂，检修运行不方便；二层式是将断路器和电抗器布置在底层，与三层式相比，造价低，运行检修较方便，占地有所增加；三层式，二层式均用于出线有电抗器的情况下。屋外配电装置可分为中型，半高型和高型。中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面上，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，以便工作人员能在地面上安全活动；中型配电装置，母线

42、所在水平面稍高于电器所在水平面；按隔离开关的布置，它又可分为普通中型和分相中型；分相中型是指隔离开关分相布置在母线的正下方的布置方式，占地比普通中型要少。中型配电装置广泛应用于110500kV电压等级。半高型和高型配电装置的母线和电器分别装在几个不同高度的水平面上，并重叠布置，凡是将一组母线与另一组母线重叠布置的，称为高型配电装置，适用于220kV配电装置；如果仅将母线与断路器，电流互感器等上下重叠布置，则称为半高型配电装置，适用于110kV配电装置。对配电装置的基本要求1）配电装置的设计必须贯彻执行国家的基本建设和技术经济政策；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，

43、在布置上力求整齐，清晰，保证具有足够的安全距离。3）便于检修，巡视和操作。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。5）安装和扩建方便。7.3屋内配电装置屋内配电装置的特点：由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；维修，巡视和操作在室内进行，不受气候影响；外界污秽空气对电器影响较小，可减少维护工作量；房屋建筑投资较大。配电装置注意事项：同一回路的电器和导体应布置在一个间隔内，以保证检修安全和限制故障范围；尽量将电源布置在每段母线的中部，使母线截面通过较小的电流；较重的设备（如电抗器）布置在下层，以减轻楼板的荷重并便于安装；充分利用间隔的位置；布置对称，便于检修；容易扩

44、建。屋内配电装置的安全净距最小安全净距是指各种空气间隙，能够承受各种内，外部过电压的最小距离；对于敞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之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全经济净距，即A1，A2值，其它值由A1值演化而来。B1=A1+750 ，B2=A1+100 C=A1+2300 D=A1+1800mm等；屋内配电装置带电部分的上面不应有明敷的照明或动力线路跨越。符号适用范围额定电压361015203563110J110220JA11 带电部分至接地部分之间；2 网状和板状遮拦向上延伸线距地2.3m处，与遮拦上方带电部分之间7510012515018030

45、05508509501800A21 不同相的带电部分之间；2 断路器和隔离开关的断口两侧带电部分之间；7510012515018030055090010002000B11 网状遮拦至带电部分之间；2 交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间；82585087590093010501300160017002550B2网状遮拦至带电部分之间17520022525028040065095010501900C无遮拦的裸导体至带电部分之间2375240024252450248026002850315032504100D平行的不同时停电检修的无遮拦裸导体之间187519001925195019802100

46、2350265027503600E通向屋外的出线套管至屋外通道的路面4000400040004000400040004500500050005500通道及围栏屋内配电装置通道主要分为三类：用来维护和搬运各种电器的通道，称为维护小道；如通道内设断路器有（或隔离开关）的操动机构，就地控制屏等，称为操作通道；仅和防爆小室相通的通道，称为防爆通道。配电装置室内各种通道最小宽度（m） 通道分类布置方式维护通道操作通道防爆通道固定式移开式一面有开关设备0.81.5单车长+1.21.2两面有开关设备 1.02.0双车长+0.9 1.2配电装置中电气设备的栅栏高度不应低于1.2m，栅栏最低栏杆至地面的净距不应

47、大于200mm，配电装置中电气设备的遮拦高度不应低于1.7m，遮拦网孔不应大于40*40mm，围栏门应装锁。在装有油断路器的屋内间隔中，除设置遮拦外，对就地操作的断路器及隔离开关，应在其操动机构处设置防护隔板，宽度应满足人员的操作范围（以0.5m0.6m为宜0，高度不低于1.9m，该防护隔板一般采用厚度不小于2mm的钢板。防火及蓄油设施35kV及以下的屋内式断路器，油浸式电流互感器和电压互感器，宜设置贮油设施或挡油设施，挡油设施按容纳20%的油量设计，并应有将事故油排至安全处的设施，否则设置能容纳100%油量的贮油设施，排油管内径不应小于100mm。7.4屋外配电装置屋外配电装置的特点：土建工

48、作量小和费用较小，建设周期短；扩建比较方便；相邻设备之间距离较大，便于带电作业；占地面积大；受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；不良气候对设备维修和操作有影响。 屋外配电装置的安全净距符号适用范围额定电压（kV）31015203563110J110220J330J500JA11 带电部分至接地部分之间；2 网状和板状遮拦向上延伸线距地2.5m处，与遮拦上方带电部分之间2003004006509001000180025003800A21不同相的带电部分之间；3 断路器和隔离开关断口两侧带电部分之间；20030040065010001100200028004300B11设备运输时，其外阔

49、至无遮拦带电部分之间；2交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间；3栅状遮拦至绝缘体和带电部分之间；4带电作业时的带电部分至接地部分之间。95010501150140016501750255032504550B2网状遮拦至带电部分之间30040050075010001100190026003900C1无遮拦的裸导体至地面之间；2无遮拦的裸导体至建筑物，构筑物顶部之间270028002900310034003500430050007500D1平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间；2带电部分与建筑物，构筑物的边缘部分之间220023002400260028003000380045005800屋

50、外配电装置使用软导体是，带电部分至接地部分和不同相的带电部分之间的最小电气距离，应根据下列三种条件进行校验，并采用最大数值。（1） 外过电压和风偏 （2）内过电压和风偏 （3）最大工作电压，短路摇摆和风偏不同条件下安全净距和计算风速如下表条件校验条件计算风速A值3563110J110220J330J500J外过电压外过电压和风偏10A14006509001000180024003200A240065010001100200026003600内过电压内过电压和风偏最大设计风速的50%A14006509001000180025003500A240065010001100200028004300最大工作电压1 最大工作电压 ，短路和风偏2 最大工作电压 和风偏（取最大设计风速）10或最大设计风速A115030030045060011001600A21503005005