KV变电站电气主接线设计

220KV变电站电气主接线设计摘要本说明书以2220KV地区变电站站设计为例，论论述了电力系系统工程中变变电站部分电电气设计（一一次部分）的的全过程。通通过对变电站站的主接线设设计，站用电电接线设计，短短路电流计算算，电气设备备动、热稳定定校验，主要要电气设备型型号及参数的的确定，运行行方式分析，防防雷及过电压压保护装置的的设计，电气气总平面及配配电装置断面面设计和无功功补偿方案设设计，较为详详细地完成了了电力系统中中变电站设计计。限于毕业设计的的具体要求和和设计时间的的限制，本毕毕业设计只对对变电站电气气一次部分做做了较为详细细的理论设计计，而对其电电气二次部分分并没有涉及及，这有待于于在今后的学学习和工作中中进行研究。关键词：变电站站短路电流动稳定热稳定过电压保护护装置无功补偿ABSTRACCTThestaatemenntabooutthhe2200kvtrransfoormerareasubsttationndesiign,ddiscusssedssomeeelectrricaltranssformeerstaationssdesiign(oonepaart)iinpowwersyystemssengiineeriingofftheentirreproocess..Throoughtthemaaintrransfoormerstatiionswwiringgdesiign,sstatioonswiiringdesiggnstaationss,shoortciircuittcurrrentccalcullationns,chheckeelectrricalequippmentmovinnganddtherrmalsstabillity,settthemaainellectriicaleequipmmentmmodelssandthepparameeters,,theoperaatingmode,,desiignovver-vooltageeprottectioonanndminnedevvices,dessignggeneraaleleectriccgrapphicandddistriibutioondevvicesfloodd,anddwithooutpoowerccompennsatioon.Laastly,,complletedsubsttationndesiigninnpoweersysstem.Limiteddtotthesppecifiicdessignrrequirrementtsandddesiigntiimeoffconsstrainnts,TThedeesignonlyisapartofthheeleectriccaltrransfoormerstatiions,andiitsseecondpartdidnnotinnvolvee,whiichreesearcchitinfutturesstudyandwwork.KEYWORRDS:Substtationn,Shhortccircuiitcurrrentss,Moovingstabiility，Thermmalsttabiliity，Over--voltaageprrotecttionddevicees，Withooutpoowerccompennsatioon第1章引言电力工业是国民民经济的重要要部门之一，它它是负责把自自然界提供的的能源转换为为供人们直接接使用的电能能的产业。它它即为现代工工业、现代农农业、现代科科学技术和现现代国防提供供不可少的动动力，又和广广大人民群众众的日常生活活有着密切的的关系。电力力是工业的先先行。电力工工业的发展必必须优先于其其他的工业部部门，整个国国民经济才能能不断前进。我国具有极其丰丰富的能源。这这些优越的自自然条件为我我国电力工业业的发展提供供了良好的物物质基础。但但是，旧中国国的电力工业业落后，无法法将其利用。不不过，随着改改革开放的深深入发展，我我国电力工业业的发展很快快。到2000年，我国电电力工业已跃跃升世界第2位，电力工工业的发展为为我国的国民民经济的高速速发展做出了了巨大的贡献献。不仅如此此，目前我国国的电力工业业已开始进入入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直直流输电”等新技术发发展的新阶段段，一些世界界水平的先进进的高新技术术，已在我国国电力系统中中得到了相应应的应用。但是，随着近年年来我国国民民经济的高速速发展与人民民生活用电的的急剧增长，电电力工业的发发展仍不能满满足整个社会会发展的需要要，未能很好好起到先行的的作用，仅以以2004年夏季的供供电负荷高峰峰期为例，全全国预计总共共缺电3000万KW左右，有24个省区都先先后出现拉闸闸限电的的情情况，这样的的局面预期还还要过2～3年才可能得得到较好的解解决。另外，由于我国国人口众多，由由此在按人口口平均用电方方面，迄今不不仅仍远远落落后于一些发发达国家，即即使在发展中中国家中，也也只处于中等等水平，尚不不及全世界平平均人口用电电量的一半。因因而，要实现现在21世纪初全面面建设小康社社会的要求，我我国的电力工工业必须持续续、稳步地大大力发展，一一方面是要大大力加强电源源建设，搞好好“西电东送”，以确保电电力先行，另另一方面，要要继续深化电电力体制改革革，实施厂网网分开、竞价价上网，并建建立起符合社社会主义市场场经济法则的的、规范的电电力市场。展望未来，我们们坚信，在新新世纪中，中中国的电力工工业必须持续续、高速地发发展，取得更更加辉煌的成成就。第2章.主接接线设计电所电气主接线线设计是依据据变电所的最最高电压等级级和变电所的的性质，选择择出一种与变变电所在系统统中的地位和和作用相适应应的接线方式式。变电所的的电气主接线线是电力系统统接线的重要要部分，它表表明变电所内内的变压器、各各电压等级的的线路、无功补偿偿设备以最优优化的接线方方式与电力系系统连接，同同时也表明在在变电所内各各种电气设备备之间的连接接方式。电气主接线的的设计与所在在电力系统及及所采用的设设备密切相关关。随着电力力系统的不断断发展、新技技术的采用、电电气设备的可可靠性不断提提高，设计主接接线的观念也也应与时俱进进、不断创新新。变电所电气主接接线设计是依依据变电所的的最高电压等等级和变电所所的性质，选选择出一种与与变电所在系系统中的地位位和作用相适适应的接线方方式。变电所所的电气主接接线是电力系系统接线的重重要组成部分分。它表明变变电所内的变变压器、各电电压等级的线线路、无功补补偿设备最优优化的接线方方式与电力系系统连接，同同时也表明在在变电所内各各种电气设备备之间的连接接方式。一个个变电所的电电气主接线包包括高压侧、中中压侧、低压压侧以及变压压器的接线。因因各侧所接的的系统情况不不同，进出线线回路数不同同，其接线方方式也不同。·2.1电气主主接线的一般般要求1）应按电源情情况、负荷性性质、容量大大小及邻近变变配电所联系系等因素确定定主接线型式式。力求简单单可靠，维护护方便，使用用灵活，便于于发展。2）架空进线避避雷器设在靠靠近变压器的的架空进线处处；电缆进线线的避雷器设设在进线开关关后的母线上上。3）一段母线设设一组电压互互感器。当分分段的单母线线在正常运行行时不为分段段，亦可仅设设一组电压互互感器。4）设在母线上上的电压互感感器及避雷器器可合用一组组隔离开关。5）按电业局要要求必须设置置高压计费时时，则必须在在计费处装设设电流互感器器及电压互感感器专柜。6）在所以进出出线回路上按按指示计量、继继电保护的要要求装设电流流互感器。7）单电源的主主接线，可以以仅在断路器器靠电源侧、装装设隔离开关关或隔离触头头。8）在电源进进线上应装设设带电指示装装置。若采用用真空断路器器时，为防止止操作过电压压，应在供电电变压器的10~355KV线路上装设设阻容吸收器器或氧化锌避避雷器。另外，对对电气主接线线还要求可靠靠性、灵活性性、经济性，这这三者是一个个综合概念，不不能单独强调调其中的某一一种特性，也也不能忽略其其中的某一种种特性。但根根据变电所在在系统中的地地位和作用的的不同，对变变电所主接线线的性能要求求也不同的侧侧重。例如，系系统中的超高高压、大容量量枢纽变电所所，因停电会会对系统和用用户造成的损损失较小，故故对其主接线线的经济性就就特别重视。·2.2主接线线选择的主要要原则1）变电所所主接线要与与变电所在系系统中的地位位、作用相适适应。根据变变电所在系统统中的地位，作作用确定对主主接线的可靠靠性、灵活性性和经济性的的要求。2）变电所所主接线的选选择应考虑电电网安全稳定定运行的要求求，还应满足足电网出故障障时应处理的的要求。3）各种配配置接线的选选择，要考虑虑该配置所在在的变电所性性质，电压等等级、进出线线回路数、采采用的设备情情况，供电负负荷的重要性性和本地区的的运行习惯等等因素。4）近期接接线与远景接接线相结合，方方便接线的过过程。5）在确定定变电所主接接线时要进行行技术经济比比较。·2.3主接线线方案设计·2.3.1方案拟定及及技术比较方案220KV110KV35KV主变台数方案一双母线双母线单母线分段2方案二3/2接线双母线分段双母线21）单母线分段段优点:母母线经断路器器分段后，对对重要用户可可以从不同段段引出两个回回路，有两个个供电电源;一段母线故故障时(或检修),仅停故障(或检修)段工作,非故障段仍仍可继续工作作.缺点:当一一段母线或母母线隔离开关关故障或检修修时,接在该段母母线上的电源源和出线,在检修期间间必须全部停停电;任一回路的的断路器检修修时,该回路必须须停止工作.通过该接线优优缺点的分析析,可见,方案一中35KV采用此接线线方式，其优优点是当一母母线发生故障障时,分段断路器器能自动把故故障切除,保证正常段段母线不间断断供电和不至至于造成用户户停电;缺点是当一一段母线或母母线侧隔离开开关故障或检检修时,接在该母线线上的回路都都要在检修期期间停电,所以,该接线方式式对于35KV侧可以考虑.另一方面是是考虑到地区区性一般变电电所对经济性性的考虑.2）双母线接线线优点:供电可靠靠,可以轮流检检修一组母线线而不致使供供电中断,一组母线故故障后，能迅迅速恢复供电电;调度灵活;扩建方便.缺点:接线复杂杂,设备多,母线故障有有短时停电.通过该接线优缺缺点的分析,可见,在方案一和和方案二中的的应用此接线线方式,主要是因为为它对供电可可靠性的保证证.即是说,当一母线故故障或检修的的时候，由母母联断路器向向另一母线充充电,直到完成母母线转换过后后，在断开母母联断路器,使原工作母母线退出运行行.缺点是当母母线故障或检检修的时候,会有短时停停电.但是对于方方案中的用户户侧是可以考考虑的.3)3/22接线优点:高度可靠靠性，调度运运行灵活，操操作检修方便便.任一母线故故障或检修,均不导致停停电.缺点:造价高，而而二次控制复复杂通过对该接线优优缺点的分析析，可见，在在方案二中采采用该种接线线方式，主要要是为了提高高供电的可靠靠性.但此类接线线造价比较高高，所以，一一般只在大容容量变电站中中使用.从上述的比较可可以看出,三种接线从从技术的角度度来看主要的的区别是在可可靠性上，双双母线比单母母线可靠性高高，3/2接线比双母母线的可靠性性更高.但对于220KV地区性变电电站来说，双双母线接线的的可靠性已能能达到要求,且地区性变变电站主要是是要求经济性性.所以,确定选择第第一种接线方方案.在方案中，由于于远期投入是是3台主变,近期只要2台.所以,对第3台的设计,主要的区别别在35KV侧,此时,第3台主变接在35KV的母线断路路器上,这种接线的的目的是为了了减小投资.现在从技术术的角度来讨讨论，当35KV母线故障或或检修时,3号主变可以以从另一母线线向负荷供电电.可见，它并并不影响单母母线接线的工工作方式，所所以，这种接接线方式对35KV侧是可以考考虑的.·2.3.2方案的经济济性比较1）从电气设备备的数目及配配电装置上进进行比较方案案项目方案一方案二220KV配电电装置双母线3/2接线110KV配电电装置双母线双母线35KV配电装装置单母线分段双母线主变台数22断路器的数目220KV913110KV141635KV1512隔离开关的数目目220KV2326110KV343435KV16272）计算综合投投资Z（1）Z＝(1＋)(元)式中:—为主体体设备的综合合投资,包括变压器﹑高压断路器﹑高压隔离开开关及配电装装置等设备的的中和投资;为不明显的附加加费用比例系系数,一般220取70％,110取90％.（2）主体设备备的综合投资资如下①主变主变容量MVAA每台主变的参考考价格(万元/台)变压器的投资((万元)2408202×820＝11640②220KV侧侧型断路器每台断路器的参参数价格(万元/台)方案一断路器投投资(万元)方案二断路器的的投资(万元)1059×105＝994513×105＝＝1365③220KV侧侧型隔离开关关每台隔离开关的的参数价格(万元/台)方案一隔离开关关投资(万元)方案二隔离开关关的投资(万元)5.5523×5.5＝＝126.5526×5.5＝＝143④110KV侧侧型断路器每台断路器的参参数价格(万元/台)方案一断路器投投资(万元)方案二断路器的的投资(万元)6514×65＝991016×65＝11040⑤110KV侧侧型隔离开关关每台隔离开关的的参数价格(万元/台)方案一隔离开关关投资(万元)方案二隔离开关关的投资(万元)2.534×2.5＝＝8534×2.5＝＝85⑥35侧型断路路器每台断路器的参参数价格(万元/台)方案一断路器投投资(万元)方案二断路器的的投资(万元)3015×30＝445012×30＝3360⑦35侧型隔离离开关每台隔离开关的的参数价格(万元/台)方案一隔离开关关投资(万元)方案二隔离开关关的投资(万元)1.716×1.7＝＝27.227×1.7＝＝45.9⑧配电装置接线方式单母分段双母线3/2接线双母分段投资(万元)56094025001200⑨综合投资方案一方案二主体设备总投资资(万元)＝2×820＋＋945＋126.5＋910＋85＋450＋27.2＋560＋940＝5683..7＝2×820＋＋1365＋143＋1040＋85＋360＋45.9＋1200＋2500＋940＝9318..9综合投资(万元)Z＝(1＋)＝＝5683..7×（1＋0.7）＝9662..3Z＝(1＋)＝＝9318..9×（1＋0.7）＝158422.13(3)计算年运运行费用U①U＝a△A＋＋(万元)式中:—检修、维维护费,一般取(0.0222～0.0422)Z—折旧费,一般般取(0.05～0.0588)电能电价,一般般可取0.1元/kw·hh△A—变压器电电能损失(kw·h))②三绕组变压器器△A＝n(△＋＋K△)T＋[(△＋K△)＋(△＋K△)＋(△＋K△)]式中:n—台台数,T—三绕组变压压器的年运行行小时数,K—无功经济当当量,系统中的变变压器取0.1△﹑△—分别为为三绕组变压压器的空载有有功损耗和空空载无功损耗耗KW△﹑△﹑△—分分别为三绕组组变压器一﹑二﹑三侧绕组的的有功损耗KW△﹑△﹑△—分分别为三绕组组变压器一﹑二﹑三侧绕组的的无功损耗KVARR﹑﹑—分别为三三绕组变压器器一﹑二﹑三侧绕组最最大负荷损耗耗时间h主变的参数如下下表：空载损耗负载损耗阻抗电压%高中高低中低13572012-1422-247-9＝％×＝0.99×24000＝2160＝％×＝14××2400＝336000＝％×＝－1××2400＝－2400＝％×＝9×22400＝216000T＝6500,,＝6500﹑＝4500﹑＝4000＝n(△＋K△△)T＋[(△＋K△)＋(△＋K△)＋(△＋K△)]＝402000000kww·h方案一与方案二二的年运行费费用：方案一：＝a△△A＋0.1Z＝40200000＋966.2＝40209966.2万元方案二：＝a△△A＋0.1Z＝40200000＋1584..213＝40215584.2万元（4）方案的确确定技术的比较：单单母线分段接接线简单，控控制简单，有有利于变电站站的运行。双双母线接线可可靠性较高，能能满足220KV变电站。所所以，选择方方案一经济的比较：＜＜，方案一投投资少，且能能满足技术的的要求。所以以，从运行费费用的角度考考虑，选择方方案一。·2.3.4主主变的选择变电站主主变容量，一一般应按5—10年规划负荷荷来选择。根根据城市规划划、负荷性质质，电网结构构等综合考虑虑确定其容量量。对重要变变电站，应考考虑当1台变压器停停运时，其余余变压器容量量在计及过负负荷能力允许许时间内，应应满足一类及及二类负荷的的供电。对一一般性变电站站，当1台主变压器器停运时，其其余变压器容容量，其余，变变压器容量应应满足全部负负荷的60%~770%。·2.3.4..1选择原则1）相数容量为3000MW及以下机组组单元接线的的变压器和330kv及以下电力力系统中，一一般都应选用用三相变压器器。因为单相相变压器组相相对投资大，占占地多，运行行损耗也较大大。同时配电电装置结构复复杂，也增加加了维修工作作量。2）绕组数与结结构电力变压器器按每相的绕绕组数为双绕绕组、三绕组组或更多绕组组等型式；按按电磁结构分分为普通双绕绕组、三绕组组、自耦式及及低压绕组分分裂式等型式式。在一发电厂厂或变电站中中采用三绕组组变压器一般般不多于3台，以免由由于增加了中中压侧引线的的构架，造成成布置的复杂杂和困难。3）绕组接线组组别变压器三绕绕组的接线组组别必须和系系统电压相位位一致。否则则，不能并列列运行。电力力系统采用的的绕组连接有有星形“Y”和三角形“D”。在发电厂和变电电站中，一般般考虑系统或或机组的同步步并列以要求求限制3次谐波对电电源等因素。根根据以上原则则，主变一般般是Y，D11常规接线。4）调压方式为了保证发电厂厂或变电站的的供电质量，电电压必须维持持在允许范围围内，通过主主变的分接开开关切换，改改变变压器高高压侧绕组匝匝数。从而改改变其变比，实实现电压调整整。切换方式式有两种：一一种是不带电电切换，称为为无激磁调压压。另一种是是带负荷切换换，称为有载载调压。通常，发电厂主主变压器中很很少采用有载载调压。因为为可以通过调调节发电机励励磁来实现调调节电压，对对于220kv及以上的降降压变压器也也仅在电网电电压有较大变变化的情况时时使用，一般般均采用无激激磁调压，分分接头的选择择依据具体情情况定。5）冷却方式电力变压器的冷冷却方式随变变压器型式和和容量不同而而异，一般有有自然风冷却却、强迫风冷冷却、强迫油油循环水冷却却、强迫油循循环风冷却、强强迫油循环导导向冷却。·2.3.4..2容量计算本系统中中有110kvv和35kv两个负荷等等级，其最大大负荷为200MW，cos=0..85，和70MW，cos=0..8＝200/0..85+700/0.8＝322.8（MVA）需要选择的变压压器容量S＝0.7×3322.8＝225.996（MVA）选用三绕组变变压器，查手手册，选出的的设备如下表表：SFPS—7型型220kv级三相三圈圈无载调压变变压器额定容量MVA容量比电压比组别空载损耗负载损耗阻抗电压%高中高低中低240100/1000/50242±2×22.5%/1121/388.5YN，yn，dd1113572012-1422-247-9本章小结本章先先从大的方面面介绍了电气气主接线设计计的基本要求求和主接线的的基本接线形形式，然后根根据要求提出出了两个设计计方案，最后后从技术和经经济的角度对对两个方案进进行了比较，得得出本系统所所需的主接线线形式。第3章站用电电接线及设备备用电源接线线方案·3.1所用用电源数量及及容量1)枢纽变电电所﹑总容量为60MVA及以上的变变电所﹑装有水冷却却或强迫油循循环冷却的主主变压器以及及装有同步调调相机的边点点所，均装设设两台所用变变压器.采用整流操作电电源或无人值值班的变电所所,装设两台所所用变压器,分别接在不不同等级的电电源或独立电电源上.如果能够从变电电所外引入可可靠的380V备用电源，上上述变电所可可以只装设一一台所用变压压器.2)500KKV变电所装设设两个工作电电源.当主变压器器为两台时,可以分别接接在每一台主主变压器的第第三绕组上。两两台所用变压压器的容量应应相等,并按全所计计算负荷来选选择.当建设初期期只有一台主主变压器时,可只接一台台工作变压器器.3)当设有备备用所用变压压器时,一般均装设设备用电源自自动投入装置置.·3.2所用电电源引接方式式1)当所内有有较低电压母母线时,一般均由这这类母线上引引接1～2个所用电源,这一所用电电源引接方式式具有经济和和可靠性较高高的特点。如如能由不同电电压等级的母母线上可分别别引接两个电电源,则更可保证证所用电的不不间断供电.当有旁路母母线时,可将一台所所用变压器通通过旁路隔离离开关接到旁旁路母线上。正正常运行时,则倒换到旁旁路上供电.2)由主变压压器第三绕组组引接,所用变压器器高压侧要选选用大断流容容量的开关设设备，否则要要加装限流电电抗器。3)由于低压压网络故障机机会较多,从所外电源源引接所用电电源可靠性较较低.有些工程保保留了施工时时架设的临时时线路，多用用于只有一台台主变压器或或一段低压母母线时的过度度阶段.500KKV变电所多由由附近的发电电厂或变电所所引接专用线线作为所用电电源.·3.3所用用变压器低压压侧接线所用电系统采用用380/2220V中性点直接接接地的三相相四线制,动力与照明明合用一个电电源.1)所用变压压器低压侧多多采用单母线线接线方式.当有两台所所用变压器时时,采用单母线线分段接线方方式，平时分分列运行，以以限制故障范范围,提高供电可可靠性.2)500KKV变电所设置置不间供电装装置，向通讯讯设备﹑交流事故照照明及监控计计算机等负荷荷供电,其余负荷都都允许停电一一定时间,故可不装设设失压启动的的备用电源自自投装置,避免备用电电源投合在故故障母线上扩扩大为全所停停电事故.3)具备条件件时,调相机专用用负荷优先采采用由所用变变压器低压侧侧直接支接供供电的方式.·3.4所站用用电接线站用电接线应按按照运行、检检修和施工的的要求，考虑虑全厂发展规规划，积极慎慎重地采用成成熟的新技术术和新设备，使使设计达到经经济合理、技技术先进、安安全、经济地地运行。变电站的站用电电源，是保证证正常运行的的基本电源。通通常不少于两两个。其引接接方式有两种种：一种是从从母线侧引入入，另一种是是从主变低压压侧引入。本本站由于没有有具体说明，因因此采用通过过断路器和隔隔离开关从低低压侧引入。本站是用用两台500KVVA变压器接入入，为此，查查手册，选出出站变，如下下表：型号高压KV低压KV组别空载损耗负载损耗空载电流AS7—500//35350.4Y，yn01.087.701.9·3.5备用电电源站用备用电源用用于工作电源源因事故或检检修而失电时时替代工作电电源，起后备备作用。备用用电源应具有有独立性和足足够的容量，最最好能与电力力系统紧密联联系，在全厂厂停电情况下下仍能从系统统取得备用电电源。备用分为名名备用和暗备备用。本站是是地区性变电电所。所以，采采用暗备用的的方式，两台台变压器相互互备用，当一一台退出运行行时，由另一一台承担负荷荷。本章小结所用电是比较重重要的负荷，其其电能重要取取自电站本身身，它的安全全运行一定程程度上影响着着整个变电站站的安全运行行。为此，我我们应谨细的的考虑。在本本章中重要论论述了变电站站站用电的电电源的选择、引引接线及备用用电源的设计计。第4章短路计计算计算短路电流的的目的主要是是为了选择断断路器等电气气设备或对这这些设备提出出技术要求；；评价确定网网络方案，研研究限制短路路电流措施；；为继电保护护设计与调试试提供依据；；分析计算送送电线路对通通讯网络设施施的影响等。在电力系统设设计中，短路路电流的计算算应按远景规规划水平年来来考虑，远景景规划水平年年一般取工程程建成后5—10年中的某一一年。计算内内容为系统在在最大运行方方式时，个枢枢纽点的三相相短路电流。·4.1短路故故障产生的原原因工业与民用建筑筑中正常的生生产经营﹑办公等活动动以及人民的的正常生活，都都要求供电系系统保证持续续﹑安全﹑可靠地运行.但是由于各各种原因，系系统会经常出出现故障，使使正常运行状状态遭到破坏坏。短路是系统统常见的严重重故障。所谓谓短路，就是是系统中各种种类型不正常常的相与相之之间或地与相相之间的短接接。系统发生生短路的原因因很多，主要要有：1）设备原因电气设备备、元件的损损坏。如：设设备绝缘部分分自然老化或或设备本身有有缺陷，正常常运行时被击击穿短路；以以及设计、安安装、维护不不当所造成的的设备缺陷最最终发展成短短路的功能。2）自然原因气候恶劣劣，由于大风风、低温、导导线覆冰引起起架空线倒杆杆断线；因遭遭受直击雷或或雷电感应，设设备过电压，绝绝缘被击穿等等。3）人为原因工作人人员违反操作作规程带负荷荷拉闸，造成成相间弧光短短路；违反电电业安全工作作规程带接地地刀闸合闸，造造成金属性短短路；人为疏疏忽接错线造造成短路或运运行管理不善善造成小动物物带电设备内内形成短路事事故等。·4.2短路路故障的危害害供电系统发生短短路后，电路路阻抗比正常常运行时阻抗抗小很多，短短路电流通常常超过正常工工作电流几十十倍直至数百百倍以上，它它会带来以下下严重后果：：1）短路电流的的热效应巨大的短路电电流通过导体体，短时间内内产生很大热热量，形成很很高温度，极极易造成设备备过热而损坏坏。2）短路电流的的电动力效应应由于短路电电流的电动力力效应，导体体间将产生很很大的电动力力。如果电动动力过大或设设备结构强度度不够，则可可能引起电气气设备机械变变形甚至损坏坏，使事故进进一步扩大。3）短路系统统电压下降短路造成系系统电压突然然下降，对用用户带来很大大影响。例如如，异步电动动机的电磁转转矩与端电压压平方成正比比。同时电压压降低能造成成照明负荷诸诸如电灯突然然变暗及一些些气体放电灯灯的熄灭等，影影响正常的工工作、生活和和学习。4）不对称短路路的磁效应当系统发生生不对称短路路时，不对称称短路电流的的磁效应所产产生的足够的的磁通在邻近近的电路内能能感应出很大大的电动势。5）短路时的停停电事故短路时会会造成停电事事故，给国民民经济带来损损失。并且短短路越靠近电电源，停电波波及范围越大大。6）破坏系统稳稳定造成系统统瓦解短路可能能造成的最严严重的后果就就是使并列运运行的各发电电厂之间失去去同步，破坏坏系统稳定，最最终造成系统统瓦解，形成成地区性或区区域性大面积积停电。·4.3短路路电流计算的的目的1）电主接线比比选短路电流计计算可为不同同方案进行技技术经济比较较，并为确定定是否采取限限制短路电流流措施等提供供依据。2）选择导体和和电器如选择断断路器、隔离离开关、熔断断器、互感器器等。其中包包括计算三相相短路冲击电电流、冲击电电流有效值以以校验电气设设备动力稳定定，计算三相相短路电流稳稳态有效值用用以校验电气气设备及载流流导体的热稳稳定性，计算算三相短路容容量以校验短短路器的遮断断能力等。3）确定中性点点接地方式对于355KV、10KV供配电系统统，根据单相相短路电流可可确定中性点点接地方式。4）选择继电电保护装置和和整定计算在考虑正正确、合理地地装设保护装装置，在校验验保护装置灵灵敏度时，不不仅要计算短短路故障支路路内的三相短短路电流值，还还需知道其他他支路短路电电流分布情况况；不仅要算算出最大运行行方式下电路路可能出现的的最大短路电电流值，还应应计算最小运运行方式下可可能出现的最最小短路电流流值；不仅要要计算三相短短路电流而且且也要计算两两相短路电流流或根据需要要计算单相接接地电流等。·4.4短路电电流计算的内内容1）短路点的的选取：各级级电压母线、各各级线路末端端。2）短路时间间的确定：根根据电气设备备选择和继电电保护整定的的需要，确定定计算短路电电流的时间。3）短路电流流的计算：最最大运行方式式下最大短路路电流；最小小运行方式下下最小短路电电流；各级电电压中性点不不接地系统的的单相短路电电流。计算的的具体项目及及其计算条件件，取决于计计算短路电流流的目的。·4.5短路路电流计算方方法供配电系统某处处发生短路时时，要算出短短路电流必须须首先计算出出短路点到电电源的回路总总阻抗值。电电路元件电气气参数的计算算有两种方法法：标幺值法法和有名值法法。1）标幺值法标幺制是一一种相对单位位制，标幺值值是一个无单单位的量，为为任一参数对对其基准值的的比值。标幺幺值法，就是是将电路元件件各参数均用用标幺值表示示。由于电力力系统有多个个电压等级的的网络组成，采采用标幺值法法，可以省去去不同电压等等级间电气参参量的折算。在在电压系统中中宜采用标幺幺值法进行短短路电流计算算。2）有名值法法有名值法就是以以实际有名单单位给出电路路元件参数。这这种方法通常常用于1KV以下低压供供电系统短路路电流的计算算。·4.6三相短短路电流周期期分量起始值值的计算·4.6.1短短路电流计算算的基准值短路电流的计算算通常采用近近似标幺值计计算。取=1100MW，各级基准准电压为平均均额定电压。·4.6.2网网络模型计算短路电流对对所用的网络络模型为简化化模型，即：：忽略负荷电电流；不计各各元件的电阻阻，也不计送送电线路的电电纳及变压器器的导纳；发发电机用次暂暂态电抗表示示，并认为发发电机电势模模值标幺制为为1，相角为0°。·4.6.3三三相短路电流流周期分量起起始值的计算算步骤1）计算各元件件参数标幺值值，作出等值值电路前已选出了了主变压器（三三绕组），其其阻抗电压百百分比，如下下表：绕组高—中高—低中—低阻抗电压%12—1422—247—9计算每个绕组的的短路电压百百分数：＝（＋－）＝（13＋23－8）＝14＝（＋－）＝（13＋8－23）＝-1＝（＋－）＝（8＋23－13）＝9取=100MVVA，=计算变压器器各绕组的标标幺值＝×＝×＝0..0583＝×＝×＝-00.00422＝×＝×＝0..0375由于一期工程，只只有两台主变变运行。所以以，只需考虑虑2台变压器。2变的参数与11变的参数一一致。做出等值电路图图：2）当（f-11）点（220kv母线）发生生短路时的计计算＝＝＝55.66有名值：＝555.6×＝55.6×××＝14（KA）冲击电流：＝＝＝14×2..55＝35.7（KA）3）当（f-22）点（110KV母线）发生生短路时的计计算＝＝＋＝0.00583－0.00442＝0.05441＝//＝0.00271＝＋＝0.0118＋0.02771＝＝22.177有名值：＝222.17×＝＝22.177×＝11.1（KA）冲击电流：＝＝＝2.55××11.1＝28.3（KA）4）当（f-33）点（35KV母线）短路路计算＝＝＋＝0.00583＋0.03775＝0.09558＝//＝0.00479＝＋＝0.0118＋0.04779＝＝15.2有名值：＝155.2×＝15.2××＝23.7（KA）冲击电流：＝＝＝2.55××23.7＝60.44（KA）短路电流表计算参数短路点短路电流有名值值KA冲击电流KA220KV1435.7110KV11.128.335KV23.760.44本章小结本章对变电站系系统中的各个个电压等级下下的母线发生生三相短路时时，所流过的的短路电流进进行了分别计计算。这为下下步设备选择择奠定了基础础。第5章设备备的选择及动动、热稳定校校验尽管电力系统中中各种设备的的工作和工作作条件并不一一样，具体选选择方法也不不完全相同，但但对它们的基基本要求却是是一致的。电电气设备要能能可靠地工作作，必须按正正常工作条件件进行选择，并并按短路状态态来校验人稳稳定和动稳定定。·5.1.按正正常工作条件件选择电气设设备1）电器选择的的一般原则（1）应满足足正常运行、检检修、短路和和过电压情况况下的要求，并并考虑远景发发展。（2）应按当当地环境条件件校核。（3）应力求求技术先进和和经济合理。（4）与整个个工程的建设设标准应协调调一致。（5）同类设设备应尽量减减少品种。（6）选用的的新产品均应应具有可靠的的实验数据，并并经正式鉴定定合格。2）额定电压电气设备所在电电网的运行电电压因调压或或负荷的变化化，有时会高高于电网的额额定电压，故所选电电气设备允许许的最高工作作电压不得低低于所接电网网的最高运行行电压。因此此，在电气设设备时，一般般可按照电气气设备的额定定电压不低于装置置地点电网额额定电压的条条件选择。即即≥3）额定电流电气设备的额定定电流是在额额定环境温度度下，电气设设备的长期允允许电流。应应不小于该贿贿赂在各种合合理运行方式式下的最大持持续工作电流流，即：≥4）环境条件对对设备选择的的影响当电气设备安装装地点的环境境条件如温度度、风速、污污秽等级、海海拔高度、地地震烈度和覆覆水度等超过过一般电气设设备使用条件件时，应采取取措施。5）机械荷载所选电器端端子的允许荷荷载，应大于于电器引线在在正常运行和和短路时的最最大作用力。·5.2.按短短路状态校验验1）校验的一般般原则（1）电器在在选定后应按按最大可能通通过的短路电电流进行动、热热校验。校验验的短路电流流一般取三相相短路时的短短路电流，若若发电机出口口的两相短路路，或中性点点直接接地系系统及自耦变变压器等回路路中的单相、两两相接地短路路较三相短路路严重时，则则应按严重情情况校验。（2）用熔断断器保护的电电器可不验算算热稳定。当当熔断器有限限流作用时，可可不验算动稳稳定。用熔断断器保护的电电压互感器回回路，可不验验算动、热稳稳定。2）短路热稳定定校验短路电流通过电电器时，电气气设备各部件件温度（或发发热效应）应应不超过允许许值。满足热热稳定条件。≥式中：—短路电电流产生的热热效应、t—电气设备备允许通过的的热稳定的电电流和时间3）电动力稳定定校验电动力稳定是电电器承受短路路电流机械效效应的能力，也也称动稳定。满满足动稳定的的条件为：≥式中：—短路路冲击电流幅幅值—电气设备允许许通过的动稳稳定电流幅值值4）短路计算时时间验算热稳定的短短路计算时间间为继电保护护动作时间和和相应断路器器的全开断时时间之和，即即：＝＋一般取保护装置置的后备保护护动作时间5）绝缘水平在工作电压和过过电压的作用用下，电器的的内、外绝缘缘应保证必要要的可靠性。电器的绝缘水平平，应按电网网中出现的各各种过电压和和保护设备相相应的保护水水平来确定。但但所选电器的的绝缘水平低低于国家规定定的标准数值时时，应通过绝绝缘配合计算算，选用适当当的过电压保保护设备。·5.3断路路器、隔离开开关的选择原原则项目参数技术条件正常工作条件电压﹑电流﹑频频率﹑机械荷载电路稳定性动稳定电流﹑热热稳定电流和和持续时间承受过电压能力力对地和断口间的的绝缘水平﹑泄漏比距操作性能开断电流﹑短路路关合电流﹑操作循环﹑操作次数﹑操作相数﹑分合时间及及周期性﹑对过电压的的限制﹑某些的开断断电流﹑操作机构环境条件环境环境温度﹑日温温差﹑最大风速﹑相对湿度﹑污秽﹑海拔高度﹑地震强度环境保护噪声﹑电磁干扰扰1）种类采用的灭灭弧介质可分分为油断路器器（多油、少少油）、压缩缩空气断路器器、断路器、真真空断路器等等。选用少油油断路器，其其特点运行经经验丰富，易易于维护，噪噪声低。2）额定电压和和额定电流≥，≥由下式确定:＝＝各母线的最大电电流如下表：：母线110KV35KV220KVKA＝1.23＝1.441.23×＋11.44×＝＝0.8455式中：，—分别别为电气设备备和电网的额额定电压KV，—分别为电气气设备的额定定电流和电网网的最大负荷荷电流A3）开断电流选选择校验断路器的断断流能力,宜取断路器器实际开断时时间的短路电电流,所为校验条条件。因此,高压断路器器的额定开断断电流，不应应小于实际开开断瞬间的短短路电流周期期分量，即：：≥4）短路关合电电流的选择为了保证断路器器在关合短路路电流时的安安全断路器的的额定关合电电流不应小于于短路电流最最大冲击值，即即：≥5）短路热稳定定和动稳定校校验在短路电流过断断路器时,产生大量热热量,由于来不及及向外散发,全部用来加加热断路器,使其温度迅迅速上升,严重时会使使断路器触头头焊住,损坏断路器器。因此产品品标准规定了了断路器的热热稳定电流,例如1s﹑4s的热稳定电电流，其物理理意义为:当热稳定电电流通过断路路器时,在规定的时时间内,断路器各部部分温度不会会超过国家规规定的允许发发热温度,保证断路器器不被损坏。校验：≥，≥当＞1S时，可可不考虑非周周期分量的热热效应，只计计周期分量。＝式中：—短路电电流周期分量量—短路电流周期期分量发热的的等值时间6）动稳定校验验断路器在闭闭合状态能承承受通过的最最大电流峰值值,不会因电动动力的作用而而发生任何机机械损坏。该该最大电流峰峰值称为稳定定电流。≥7）隔离开关的的选择隔离开关是发电电厂和变电站站中常用的开开关电器。它它需与断路器器配套使用，但但隔离开关无无灭弧装置，不不能用来接通通和切断负荷荷电流和短路路电流。隔离开关与断路路器相比，项项目相同。但但由于隔离开开关不用来接接通和切除短短路电流，故故无需进行开开断电流和短短路关合电流流的校验。·5.4.互感感器的选择互感器是电力系系统中测量仪仪表、继电保保护等二次设设备获取电气气一次回路信信息的传感器器，互感器将将高电压、大大电流按比例例变成低电压压（100，100/）和和小电流（5，1A），其一次次侧接在一次次系统，二次次侧接测量仪仪表与继电保保护等。互感器包括电流流互感器和电电压互感器两两大类。互感器电流互感器电压互感器特点一次绕组串在电电路中，且匝匝数少，电流流互感器在近近于短路状态态下运行容量小，近似似于一台小容容量变压器，电电压互感器在在近于空载状状态下运行·5.4.1电电流互感器的的选择电流互感器的作作用是将一次次回路中的大大电流转换为为1A或5A的小电流以以满足继电保保护﹑自动装置和和测量仪表的的要求。1）种类和型式式的选择电流互感器根据据使用环境可可分为室内式式﹑室外式,根据结构可可分为瓷绝缘缘结构和树脂脂浇注式结构构，根据一次次线圈的型式式又可分为线线圈式和母线线式﹑单匝贯穿式﹑复匝贯穿式式。选择电流互互感器时，应应根据安装地地点和安装方方式选择其型型式。项目参数技术条件正常工作条件一次回路电压﹑﹑一次回路电电流﹑二次回路电电流﹑二次回路负负荷﹑准确度等级﹑暂态特性﹑二次线圈数数量﹑机械荷载短路稳定性动稳定倍数﹑热热稳定倍数承受过电压能力力绝缘水平﹑泄漏漏比距环境条件环境温度﹑最大大风速﹑相对湿度﹑污秽﹑海拔高度﹑地震烈度2）一次回路额额定电压的选选择一次回路额定电电压和应满足：≥3）一次额定电电流的选择当电流互感器用用于测量时,其一次侧额额定电流应尽尽量选择比实实际正常工作作电流大1/3左右,以保证测量量仪表的最佳佳工作，并在在负荷时有适适当的指示。电电力变压器中中性点电流互互感器的一次次额定电流应应按大于变压压器允许的不不平衡电流选选择。一般情情况下可按变变压器额定电电流的1/3进行选择。≥4）动稳定校验验动稳定校验是对对产品本身带带有一次回路路导体的电流流互感器进行行校验,对于母线从从窗口穿过且且无固定板的的电流互感器器可不校验动动稳定。由同同一相的电流流相互作用产产生的内部电电动力校验。≥或≥·5.4.2电压互感器器的选择电压互感器是是把一次回路路高电压呀转转换为100V的电压,以满足继电电保护﹑自动装置和和测量仪表的的要求。在并并联电容器装装置中，电压压互感器除作作测量外，还还作为放电元元件。项目参数技术条件正常工作条件一次回路电压﹑﹑二次回路电电压﹑二次回路负负荷﹑准确度等级﹑机械荷载承受过电压能力力绝缘水平﹑泄漏漏比距环境条件环境温度﹑最大大风速﹑相对湿度﹑污秽﹑海拔高度﹑地震烈度1）种类和型式式选择应根据装设地点点和使用条件件进行选择电电压互感器的的种类和型式式。2）额定电压和和电流的选择择≥，≥3）准确级规程规定，用于于变压器，所所用馈线，出出线等回路中中的电度表，供供所有计算电电费的电度表表，其准确等等级要求为0.5级，供运行行监视估算电电能的电度表表，功率表和和电压继电器器等，期准确确等级要求一一般为1级，在电压压二次回路上上，同一回路路接有几种不不同型式和用用途的表计时时，应按要求求等级高的仪仪表，确定为为电压互感器器工作的最高高准确等级。·5.4.3熔断器的选选择高压熔断器是一一种保护电器器，当其所在在电路的电流流超过规定值值并经一定时时间后，它的的熔体熔化而而分断电流﹑开断电路，熔熔断器主要用用来进行短路路保护,用来保护线线路﹑变压器及电电压互感器等等设备。有的的熔断器具有有过负荷保护护功能。熔断器由熔体﹑﹑支持金属体体的触头和保保护外壳三部部分组成。熔断器是最简单单的保护电器器，它用来保保护电气设备备免受过载和和短路电流的的损害。在本站中，熔断断器只用于保保护电压互感感器，其只需按按额定电压及及断流容量（S＝）两项来选选择。当短路路容量较大时时，可考虑在在熔断器前串串联限流电阻阻。项目参数技术条件正常工作条件电压﹑电流保护特性断流容量﹑最大大开断电流﹑熔断特性﹑最小熔断电电流环境条件环境温度﹑最大大风速﹑污秽﹑海拔高度﹑地震烈度短路时各级保护护设备之间应应选择动作，其其配合要求如如下：1）熔断器与熔熔断器配合一般按上、下下级熔件正负负误差叠加，并并计及10%配合裕度计计算配合级差差。2）断路器与断断路器配合断路器过流脱脱扣器配合级级差可取0.1~00.2s，即负荷断断路器为瞬动动。厂用变压压器和低压侧侧无分支时，低低压电源短路路器可不装保保护，则利用用高压侧保护护跳低压侧断断路器，或仅仅装延时动作作欠电压保护护。3）断路器与熔熔断器配合断路器与熔断断器配合时，应应将其保护曲曲线与熔断器器曲线进行比比较，以保证证可能出现的的各种短路电电流下能选择择行动作。·5.4.4所所设备如下表表计算参数设备KVAAASKA·S220845140035702.4＋0.007＝2.47×1.9＝3772.41101230111028302.4＋0.006＝2.46×1.9＝2334.1351440237060442.4＋0.111＝2.51×1.9＝10067.2断路器参数设备KVAKAKA全开断时间s热稳定校验动稳定校验220120021530.07×4＝17644＞53＞110150031.5800.06×4＝39699＞80＞35150024.8—0.11×4＝24600.2＞—隔离开关参数设备KVA极限电流KA220100080110125055351600100电压互感器参数设备一次电压二次电压最大容量MVAAJDR—22001.2YDR—11001.2JDJJ—3551.2电流互感器参数设备一次电流A二次电流A10%倍数热稳定电流动稳定校验热稳定校验LCWD3—222012005153535×2.5××1200＝105＞（35×12000）＞LCWB6—11102×10005—31.5—455115＞45＞LCWD1—33515005152.530×2.5××1500＞（30×15000）＞·5.5.裸导导体的选择硬导体截面常用用的有矩形、槽槽形和管形。单单条矩形导体体截面最大不不超过1250，以以减小集肤效效应，使用大大于电流时，可可将2—4条矩形导体体并列使用，矩矩形导体一般般只用于35KV及以下电流流在4000A及以下的配配电装置中；；槽形导体机机械强度好，载载流量大，集集肤效应系数数小，一般用用于4000~~8000AA的配电中。矩形导体的散热热和机械强度度与导体布置置方式有关。三三相系统平行行布置时，若若矩形导体的的长边垂直布布置（竖放）方方式，散热较较好，载流量量大，但机械械强度较低；；若矩形导体体的长边呈水水平布置（平平放），则与与前者相反。因因此，导体的的布置方式应应根据载流量量大小；短路路电流水平和和配电装置的的具体情况而而定。·5.5.1一般要求:1）裸导体应根根据下列技术术条件进行选选择和校验:(1)工作电电流(2)动稳定和机机械强度(3)热稳定2）裸导体尚应应按下列使用用环境条件校校验:(1)环境温温度(2)日照(3)风速(4)海拔高度·5.5.2导导体的选择导体截面可按长长期发热允许许电流或经济济电流密度选选择。对年负荷利用小小时数大（＞＞5000h），传输容容量大，长度度在20m以上的导体体，其截面一一般按经济电电流密度选择择。对传输容容量不大，可可按长期允许许电流来选择择。·5.5.3截面的选择择1）220KVV级选择导体＝845A按长期发热允许许电流选择截截面查手册：选用单条矩矩形铝导体，竖竖放允许电流流1082A，截面为63×8（h×b）mm,集肤效应系系数＝1.03环境温度最最高为42°C，查表修正正：＝0.74×11082＝800.668A﹤845A不满足条件改选单条矩形形铝导体，竖竖放允许电流流为1227A，截面为63×10（h×b）mm,集肤效应系系数＝1.04修正：＝0.74×11227＝907.998A＞845A满足条件热稳定校验正常运行时导导体温度＝＋（－）式中：—导体体要安装实际际温度—长期发热允许许最高温度＝42＋（700－42）×＝66°C查下表，选热稳稳定系数C不同同温度下裸导导体的C值工作温度606570硬铝及铝锰合金金918987查得：C＝899前已算得：＝＝372·S则满足短路时发发热的最小导导体截面为：：＝＝＝227..2﹤800满足热稳定要要求2）110KKV级选择导体＝1230A按长期发热热允许电流选选择截面查手册选用单条矩形铝铝导体，竖放放允许电流为为1807A，截面为100×110（h×b）mm,集肤效应系系数＝1.08环境温度最最高为42°C，查表修正正：＝0.74×11082＝1337A＞1230AA热稳定校验正常运行时导体体温度：＝＋（－）＝442＋（70－42）×＝66°C查表得：C＝889则满足短路时最最小截面积：：＝＝＝179﹤﹤1000满足热稳定要求求。3）35KV级级选择导体＝1440A按长期发热允允许电流选择择截面查手册选用单条矩形形铝导体，竖竖放允许电流流为2087A，截面为125×8（h×b）mm,集肤效应系系数＝1.08修正：＝0.74×22087＝1544..4A＞1440AA热稳定校验正常运行时温温度＝＋（－）＝442＋（70－42）×＝66°C查表得：C＝89则满足短路时最最小截面积＝＝＝381﹤﹤1000满足热稳定要求求。·5.6.运行行方式分析母线故障工作方式220KV当母线故障时,,先合上母联联断路器两侧侧的隔离开关关，再合母联联断路器,想备用母线线充电,这时,两组母线等等电位,为保证不中中断供电,按“先通后断”原则进行操操作，既先接接通备用母线线上的隔离开开关，再断开开工作母线上上的隔离开关关,完成母线转转换后，再断断开母联断路路器及其两侧侧的隔离开关关,即可使原工工作母线退出出运行检修.110KV其接线方式跟2220KV一致,所以，其工工作方式与220KV一致。35KV当一母线发生故故障,分段断路器器自动将故障障隔离,保证正常段段母线不间断断供电,不致使重要要用户停电;两段母线同同时故障的几几率甚小,可以不予考考虑。变压器故障主变及站变当某一台变压器器故障或检修修时,变压器两侧侧的断路器将将其从线路中中切除。其负负荷由另一变变压器承担。本章小结电气设备的选择择条件包括两两大部分：一一是电气设备备所需要满足足的基本条件件，即按正常常工作条件（最最高电压和最最大持续工作作电流）选择择，并按短路路状态校验动动、热稳定；；二是根据不不同电气设备备的特点而提提出的选择和和校验项目。在本章中，首先阐述了电气设备的选择原则。其次，根据选择选择符合条件的电气设备。最后，通过对母线故障和变压器故障分析，阐述了变电站的运行方式。第6章配电装装置配电装置是发电电厂和变电所所的重要组成成部分。它是是按主接线的的要求，由开开关设备，保保护和测量电电器，母线装装置和必要的的辅助设备构构成，用来接接受和分配电电能。配电装置按电气气设备装置地地点不同，可可分为屋内和和屋外配电装装置。按其组组装方式，又又可分为：由由电气设备在在现场组装的的配电装置，称称为配式配电电装置和成套套配电装置。·6.1配电装装置的基本要要求:配电装置是根据据电气主接线线的连接方式式,由开关电器﹑保护和测量量电器，母线线和必要的辅辅助设备组建建而成的总体体装置。其作作用是在正常常情况下，用用来接受和分分配电能，而而在系统发生生故障时,迅速切断故故障部分，维维持系统正常常运行。为此此,应满足以下下要求:1)保证运行行可靠2)便于操作作﹑巡视和检修修3)保证工作作人员的安全全4)力求提高高经济性5)具有扩建建的可能·6.2配电装装置的类型及及特点配电装置按电气气设备装设地地点不同，可可分为屋内配配电装置和屋屋外配电装置置;按其组装方方式，又可分分为装配式和和成套式。1）屋内配电装装置的特点：：（1）由于允许许安全净距小小可以分层布布置，故占地地面积较小；；（2）维修、巡巡视和操作在在室内进行，不不受气侯影响响；（3）外界污秽秽空气对电气气设备影响较较小，可减少少维护工作量量；（4）房屋建筑筑投资大。2）屋外配电装装置的特点：：（1）土建工程程量和费用较较小，建设周周期短；（2）扩建比较较方便；（3）相邻设备备之间距离较较大，便于带带电作业；（4）占地面积积大；（5）受外界空空气影响，设设备运行条件件较差，顺加加绝缘；（6）外界气象象变化对设备备维修和操作作有影响。3）成套配电装装置的特点：：（1）电气设备备布置在封闭闭或半封闭的的金属外壳中中，相间和对对地距离可以以缩小，结构构紧凑，占地地面积小；（2）所有电器器元件已在工工厂组装成一一整体，大大大减小现场安安装工作量，有有利于缩短建建设周期，也也便于扩建和和搬运；（3）运行可靠靠性高，维护护方便；（4）耗用钢材材较多，造价价较高。·6.3配电装装置的设计原原则1）节约用地；；2）运行安全和和操作巡视方方便；3）考虑检修和和安装条件；；4）保证导体和和电器在污秽秽、地震和高高海拔地区的的安全运行；；5）节约三材，降降低造价；6）安装和扩建建方便。配电装置的整个个结构天寸，是是综合考虑到到设备外形尺尺寸，检修维维护和搬运的的安全距离，电电气绝缘距离离等因素而决决定，对于敞敞露在空气中中的配电装置置，在各种间间距中，最基基本的是带电电部分对地部部分之间和不不同相的带电电部分之间的的空间最小安安全净距，在在这一距离下下，无论为正正常最高工作作电压或出现现内外过电压压时，都不致致使空气间隙隙击穿。以下表中所列出出各种间隔距距离中最基本本的最小安全全净距，《高高压配电装置置设计技术规规程》中所规规定的A值，它表明明带电部分至至接地部分或或相间的最小小安全净距，保保持这一距离离时，无论正正常或过电压压的情况下，都都不致发生空空气绝缘的电电击穿。其余余的B、C、D值是在A值的基础上上，加上运行行维护、搬运运和检修工具具活动范围及及施工误差等等尺寸而确定定的。屋外配电装置最最小安全净距距（mm）符号范63110A1至之向距m上分400650900A2带间隔断线之400650B1时至电同修带间至带间时分分B2至之500750C导之体构D同修带间与构沿注：110J、22J、330J、500J系指中性点点直接接地网网·6.4配电电装置设计的的基本步骤1)选择配电电装置的型式式.选择时应考考虑配电装置置的电压等级级﹑电气设备的的型式﹑出线多少和和方式﹑有无电抗器﹑地形﹑环境条件等等因素。2)配电电装置的型式式确定后，接接着拟定配电电装置的配电电图。3)按照照所选电气设设备的外形尺尺寸﹑运输方法﹑检修及巡视视的安全和方方便等要求,遵照配电装装置设计有关关技术规程的的规定,并参考各种种配电装置的的典型设计和和手册，设计计绘制配电装装置平面图和和断面图。·6.5配电装装置的选用本变电所三个电电压等级：即即220KV、110KV、35KV根据《电力力工程电气设设计手册》规规定，110KV及以上多为为屋外配电装装置，35KV以下的配电电装置多采用用屋内配电装装置，故本所所220KV及110KV采用屋外配配电装置，35KV采用屋外配配电装置。根据电气设备和和母线布置的的高度，屋外外配电装置可可以分为中型型、早高型和和高型等。1）中型配电装装置：中型配配电装置的所所有电器都安安装在同一水水平面内，并并装在一定高高度的基础上上，使带电部部分对地保持持必要的高度度，以便工作作售货员能在在地面安全地地活动，中型型配电装置母母线所在的水水平面稍高于于电器所在的的水平面。这这种布置特点点是：布置比比较清晰，不不易误操作，运运行可靠，施施工和维修都都比较方便，构构架高度较低低，抗震性能能较好，所用用钢材较少，造造价低，但占占地面积大，此此种配电装置置用在非高产产农田地区及及不占良田和和土石方工程程量不大的地地方，并宜在在地震烈度较较高地区建用用。这种布置置是我国屋外外配电装置普普遍采用的一一种方式，而而且运行方面面和安装枪修修方面积累了了比较丰富的的经验。2）半高型配电电装置，它是是特母线及母母线隔离开关关抬高将断路路器，电压互互感器等电气气设备布置在在母线下面，具具有布置紧凑凑、清晰、占占地少等特点点，其钢材消消耗与普通中中型相近，优优点有：（1）占地面积积约在中型布布置减少30%；（2）节省了用用地，减少高高层检修工作作量；（3）旁路母线线与主母线采采用不等高布布置实理进出出线均带旁路路很方便。缺缺点：上层隔隔离开关下方方未设置检修修平台，检修修不够方便。3）高型配电装装置，它是将将母线和隔离离开关上下布置，母线线下面没有电电气设备。该该型配电装置置的断路器为为双列布置，两两个回路合用用一个间隔，因因此可大大缩缩小占地面积积，约为普通通中型的5%，但其耗钢多，安装检检修及运行纵纵条件均较差差，一般适用用下列情况：：（1）配电装置置设在高产农农田或地少人人多的地区；；（2）原有配电电装置需要扩扩速，而场地地受到限制；；（3）场地狭窄窄或需要大量量开挖。本次所设计的变变电站是地区区性变电站，对对建筑面积没没有特殊的要要求，所以该该变电所220KV、110KV和35KV电压等级均均采用普通中中型配电装置置。若采用半半高型配电装装置，虽占地地面积较少，但但检修不方便便，操作条件件差，耗钢量量多。选择配配电装置，首首先考虑可靠靠性、灵活性性及经济性，所所以，本次设设计的变电所所，适用普通通中型屋外配配电装置，该该变电所是最最合适的。·6.6电气总总平面布置1）布置要求（1）充分利用用地形，方便便运输、运行行、监视和巡巡视等。（2）出线布局局合理、布置置力求紧凑，尽尽量缩短设备备之间的连线线。（3）符合外部部条件，安全全距离要符合合要求。2）布置方法本变电所主要由由屋外配电装装置，主变压压器、二次室室、静止补偿偿装置及辅助助设施构成，屋屋外配电装置置在整个变电电所布置中占占主导地位，占占地面积大，本本所有220KV、110K和35KV各电压等级级集中布置，将220KV配电装置布置在北侧，110KV配电装置布置在东侧，35KV配电装置布置在南侧。主控室布置在35KV配电装置下方。由气平面布置符符号说明：名称符号断路器隔离开关变压器电流互感器支柱绝缘子道路本章小结本章首先阐述了了配电装置的的基本要求、类类型和原则。最最终从系统具具体的情况下下考虑，选择择出与系统相相适应的配电电装置。并画画出电气平面面图和断面图图。详见附图图。第7章防雷及及过电压保护护装置设计防雷保护装置是是指能使被保保护物体避免免雷击,而引雷于本本身,并顺利地泄泄入大地的装装置。电力系系统中最基本本的防雷保护护装置有:避雷针﹑避雷线﹑避雷器和防防雷接地等装装置。·7.1避雷针针避雷针的保护原原理是当雷云云放电时使地地面电场畸变变,在避雷针的的顶端形成局局部场强集中中的空间以影影响雷电先导导放电的发展展方向，使雷雷电对避雷针针放电,再经过接地地装置将雷电电流引入大地地，从而使被被保护物体免免受雷击。在对较大面面积的变电所所进行保护时时,采用等高避避雷针联合保保护要比单针针保护范围大大。因此，为为了对本站覆覆盖,采用四支避避雷针。被保保护变电所总总长108.55m,宽79.5mm,查手册，门门型架构高15m.避雷针的摆摆放如图所示示。＝＝79.5mm;＝＝108.55m＝＝135m＝－所以,需要避雷雷针的高度为为:＝15＋＝34.3mm四只避雷针分成成两个三只避避雷针选择.验算:首先,验验算123号避雷针对保护的高度::1﹑2号针之间间的高度：＝＝34.3－＝23m＞15m2﹑3号针之间间的高度：＝＝34.3－＝18.8＞15m1﹑3号针之间间的高度:＝34.3－＝34.3－19＝15.1m＞15m由上可见,对保保护物的高度度是能满足要要求的。对保护宽度:1﹑2号针的保保护宽度:＝1.5((－)＝1.5(223－15)＝12＞02﹑3号针之间间的宽度:＝1.5((－)＝1.5(118.8－15)＝5.7＞0由此可见,对保保护物的宽度度是能满足要要求的。所以,123针针是满足要求求的。由于4针的摆放放是长方形,所以，134针也是满足足要求的。即即,四只高度选选为35m的避雷针能能保护整个变变电所。·7.2避雷器器避雷器是一种过过电压限制器器,它实质上是是过电压能量量的接受器,它与别保护护设备并联运运行,当作用电压压超过一定的的幅值以后避避雷器总是先先动作，泄放放大量能量,限制过电压,保护电气设设备.在电力系统统中广泛采用用的主要是阀阀式避雷器。根根据额定电压压(正常运行时时作用在避雷雷器上的工频频工作电压，也也是使用该避避雷器的电网网额定电压)和灭弧电压压有效值(指避雷器应应能可靠地熄熄灭续流电弧弧时的最大工工频作用电压压)。灭弧电压压有效值的选选择:电压等级KV35110-2200灭弧电压有效值值查手册,选出如如下设备:型号额定电压KV灭弧电压KV工频放电电压KKV冲击放电电压KKV灭弧电压选择KV≥≤FZ-3535418410413435FZ-110JJ110100224268310110×0.88＝88FZ-220JJ220200448536630220×0.88＝176·7.3防雷接接地“防雷在于接地地”,这句话含义义说明各种防防雷保护装置置都必须配以以合适的接地地装置。将雷雷电泄入大地地，才能有效效地发挥其保保护作用。接地是指指将地面上的的金属物体或或电气回路中中的某一节点点通过导体与与大地保持等等电位,电力系统的的接地按其功功用可分三类类:工作接地地:根据电力系系统正常运行行的需要而设设置的接地，它它所要求的接接地电阻值约约在0.5-110的范围内内。保护接地地:不设这种接接地，电力系系统也能正常常运行,但为了人身身安全而将电电气设备的金金属外壳等加加以接地,它是在故障障的条件下才才发挥作用的的,它所要求的的接地电阻值值处于1-10的范范围内。防雷接接地:用来将雷电电流顺利泄入入大地,以减小它所所引起的过电电压,它的性质似似乎介于前两两种接地之间间,它防雷保护护装置不可缺缺少的组成部部分，它有些些像工作接地地;但它又是保保障人身安全全的有力措施施,而且只有在在故障下才发发挥作用，它它又有些像保保护接地,它的阻值一一般在1-30的范范围内。由此可见,,接地电阻取10较合适。查接地装装置(冲击系数)与(接地装置的的冲击利用系系数)表,选用一字形形的接地体。查得:＝0.445＝(式中:—冲击击电流下的电电阻;—工频电流下下的电阻)＝0.45×110＝4.5·7.4变电所所的防雷保护护变电所是重要的的电力枢纽,一旦发生雷雷击事故,就会造成大大面积停电。一一些重要设备备如变压器等等,多半不是自自恢复绝缘,其内部绝缘缘如故发生闪闪络,就会损坏设设备。因此,变电所实际际上是完全耐耐雷的。变电所的雷害害事故来自两两个方面:一是雷直击击变电所;二是雷击输输电线路产生生的雷电波沿沿线路侵入变变电所。对直击雷的防防护一般采用用避雷针或避避雷线。对雷雷电侵入波的的防护的主要要措施是阀式式避雷器限制制过电压幅值值,同时辅之以以相应措施,以限制流过过阀式避雷器器的雷电流和和降低侵入波波的陡度。为了防止变电所所遭受直接雷雷击,需要安装避避雷针、避雷雷线和辅设良良好的接地网网。装设避雷雷针(线)应该使变电电所的所有设设备和建筑物物处于保护范范围内。还应应该使被保护护物体与避雷雷针(线)之间留有一一定距离，因因为雷直击避避雷针(线)瞬间的地电电位可能提高高。如果这一一距离不够大大，则有可能能在它们之间间发生放电，这这种现象称避避雷针(线)对电气设备备的反击或闪闪络。逆闪络络一旦出现,高电位将加加到电气设备备上，有可能能导致设备绝绝缘的损坏。为为了避免这种种情况发生,被保护物体体与避雷针间间在空气中以以及地下接地地装置间应有有足够的距离离。按实际运行经验验校验后，我我国标准目前推荐和应满足下式式要求:≥0.2＋0..1h,≥0.3≥0.2×4..5＋0.1×≥0.3×4..5·7.5变电所所的进线段保保护变电所限制雷电电侵入波的主主要措施是装装设避雷器,避雷器动作作后，可将侵侵入波幅值加加以限制,使变压器受受到保护。为为了限制侵入入波的陡度和和幅值,使避雷器可可靠动作，变变电所必须有有一段进线段段。若没有次次线段，雷直直击变电所附附近导线时,流过避雷器器的雷电流幅幅值和陡度是是有可能超过过容许值的,因此,对于这种线线路,在靠近变电电所的一段进进线上,必须加装避避雷线或避雷雷针,以减少变电电所的雷害事事故。其作用用是降低陡度度和限制电流流。·7.6接地地装置无论是工作接地地还是保护接接地，都是经经过接地装置置与大地连接接，接地装置置包括接地体体和接地线两两部分。1）接地体（网网）待设计变电电所为长方形形，则接地网网也可取为长长方形，若取取直径为48mm，长为250cm的钢管作接接地体，埋深深0.8m,接地体之间间连接一般用用镀锌扁钢，应应保证接地地地电阻R≤4Ω。2）接地线接地线是连接接接地体和电气气设备接地部部分的金属部部分的金属导导体，一般接接地采用截面面积不小于4mm*112mm的扁钢，直直径不应小于6mm的圆钢。本章小结本章从变电站设设计的面积出出发，选择了了避雷针的个个数及高度、避避雷器的型号号以及防雷接接地的方式。在在最后，也简简述了边点所所的进线段保保护和接地装装置。第8章无功补补偿电力系系统的无功功功率平衡是系系统电压质量量的根本保证证。在电力系系统中,整个系统的的自然无功负负荷总大于原原有的无功电电源,因此必须进进行无功补偿偿。合理的无无功补偿和有有效的电压控控制,不仅可保证证电压质量,而且将提高高电力系统运运行的稳定性性、安全性和和经济性。无功补补偿设备包括括系统中的并并联电容器、串串联电容器、并并联电抗器、同同步调相机和和静止型动态态无功补偿装装置等。·8.1提高高功率因数的的意义在用电电设备中按功功率因数划分分，可以有以以下三类：电电阻性负荷、电电感性负荷、电电容性负荷。在在用电设备中中绝大部分为为感性负荷。使使用电单位功功率因数小于于1。功率因数数降低以后，将将带来以下不