220kV变电所电气一次设计 

II1绪论1.1设计目的及意义在电力系统中，变电站是非常重要的组成部分，对整个电力系统的安全运行具有直接的影响。电能被应用于各个领域和日常生活，是我们赖以生存的重要能源，电能要被应用，必须经过生产转换，电能传输及分配的过程，变电站就是作为电能分配和转换的枢纽，连接着电网的终端和始端，所以变电站的稳定运行和电力系统的稳定性息息相关。变电站有不同的电压等级，按照电压转换形式分为升压和降压变电站，在一套完整的电力系统中，升压变电站靠近电源侧即发电厂，把发电厂电能的电压等级升高，然后远距离传输到靠近负荷中心的降压变电站，经过主变压器把电压降低后，再把电能分配给供电需求不同的负荷。降压变电站包括枢纽变电站、中间变电站、区域变电站和终端变电站。本文所设计的就是地区220kV降压变电站，其下级负荷为110kV及10kV级工业及其它负荷。这些负荷根据功能的不同和供电的需求不同，包括如机械厂、电机厂、车床厂等其他工厂，根据他们的不同需求，对负荷进行总体分析；电气主接线的设计；主变压器的选择；短路电流的计算；主要电气设备的选择；接地与防雷保护设计。以保证他们的供电可靠性和安全稳定性是本变电站设计的目的。变电站一次部分电气设计的好坏直接关系到整个系统的整体质量，同时也是保障供配电工作的基础，对于电力工程建设和促进电力行业的发展有着十分重要的意义。1.2国内外现状及发展趋势1.2.1国内研究现状伴随着第一个真正意义上的电力系统建立，变电站就随之出现了，变电站历经了100多年的发展，在选址、电压等级、设备情况等方面都有着飞速发展和巨大变化。在选址上，以前的变电站是与周围环境协调性很差、占地面积大的全部敞开式户外变电站，经过技术的进步，逐步出现了设备性能更稳定、更可靠、占地少的户内变电站，节约了用地和资源，与环境更为协调，后来一些地下变电站也相继出现。在电压等级上，从原来的低电压等级小电网模式发展成为高压超高压的复杂大电网模式，500kV、1000kV的超高压变电站越来越多，电力系统也越来越庞大和复杂。在电气设备方面，一次设备原来采用的多是以户外设备为主，所有的户外开关、刀闸、互感器、断路器等都经过架空导线连接安装在电杆上，线路比较乱，纵横交错，和周围环境不协调，也容易受到外界影响，现在是全户内变电站，设备的性能更加稳定，质量更好，所有的电气设备和电气元件都设计有金属壳罩，防止了外界的干扰，对周围环境也不会产生影响，二次设备由早期的晶体管和集成电路保护发展到微机保护。随着我国科技的发展和技术的进步以及经济的发展，我国的电力工业水平将逐步达到世界前列。而自动化、智能化更是变电站如今发展的趋势，智能自动化变电站涉及到的技术很多，发展情况也互不相同。智能变电站也处于发展状态，重点主要是智能化自动化电气设备的研究与开发，但是大范围推广目前还不具备条件。目前国内220kV变电站大部分都不同规模地拥有自动化系统，在物联网和大数据以及其他技术的发展下，变电站也会沿着物联网大数据计算机化的路线发展，无论是监测调控还是通讯，整个系统的运行都会越来越智能化和自动化。这个系统功能强大，相比传统变电站系统具有显著的优越性，可以实现配电自动化，在后期运行监控和维护方面也更加集中化和计算机化，使用微机控制将调度、保护、管理和通信等综合为一体，做到高度自动化和智能化，实现硬件软件资源共享。并且实现了“四遥”要求和满足了变电所的无人值班运行，在经济型方面，硬件配置相对减少、简单，降低了建筑施工成本，也减少了后期运行和维护维修的人工成本和工作量，减轻了施工安装和运行维护的工作量。我国目前投入运行的220KV变电站有上万座，每年新增变电站的数量约为3%-5%，我的设计也是按其要求采用了自动化系统模式。1.2.2国外研究现状国外的变电站自动化技术的发展是从上世纪80年代开始的。日本、美国等发达国家，在政府主导，企业主建的大环境下，相关自动化系统制造厂商很多，他们注重系统的技术规范和标准，使得综合自动化电网得到广泛发展和应用。许多国际性组织和权威机构都正在制定或已经制定了某些标准。国外从七十年代末就开始进行保护控制综合自动化等新技术的研究，德国的相关技术已经相当发达，1895年，第一个变电站自动化技术LSA-678由德国西门子公司开发设计、生产制造并投入运行。该系统软件投入运行后，运行成效显著，接着在德国、欧洲地区等地投入运行数百套，并于1995年宣布在中国投入运行。自动化技术体系结构有三种种类：一种是全分布式系统；另外两种是集中型和分布式系统，迄今仍在普遍应用。20世际90时代，伴随着互联网技术和移动互联网的发展，日本选用了根据电子计算机监控系统的髙压变电站电脑操作系统，合理增强了操控的稳定性和操作灵活性。像美国日本、德国一类的发达国家来说，他们具有先进可靠的智能化设备，变电站全站信息化、网络化、共享化等技术都很成熟，而现代化、物联网等技术的发达也对发展电力提出了更高的要求。总之，创新是第一生产力，发达国家通过技术改革，设备改革改善变电站结构，提高电能质量，降低功耗，尽可能的提高变电站的灵活性和智能化、自动化，最终达到提高经济性的目的。1.3任务及要求（1）主变压器的选择：依据给出的记录精确测算主变压器的容量和方法，获得各变压器的较大容量和较小容量，确立规格型号、变压器总数、技术参数等。可以简单地选用相对应的变压器。（2）明确电气主接线方案：依据电气主接线的基本准则和规定、设计方案的输入和输出负载，设计方案可行性的电气主接线方案，最终依据制定的主要用途、合理性和日后拓展工作能力，选择适用的电气主接线方案；（3）短路电流测算：最先明确短路电流短路故障的缘故和风险，随后求得各元气件标幺值的主要参数，制做系统等值电路电抗图，算出电流对短路点的电抗和电流的有名值，短路冲击电流，最终汇总母线短路电流。（4）电气设备的选择：跟据已经确定的电气主接线方案和变电站需要的电气设备，使选定电气设备符合要求并具备一定的合理性，并对选定电气设备开展校核。（5）接地防雷保护设计：拟设计避雷针分布平面图，通过避雷器选择计算，选择合适的避雷器。2原始资料及负荷分析2.1原始资料（1）该变电站在城市地势平坦、地理位置优越的近郊区为工业区的水泥厂、炼铁厂、机械厂等别的工厂供电。（2）确定该变电站为220kV/110kV/10kV的3个额定电流。220kV是一次侧输入端电源电压，110kV和10kV是二次侧输入端电源电压。（3）该站220kV侧在发电站有2回出线端，中压侧的110kV母线有4回出线端，低电压侧的10kV母线有8回出线端。（4）年负荷利用时间T≥5500h。图2-1变电站基本路线简图2.2原始资料分析供配电系统的电气负荷按等级分类，等级划分标准依据负荷的供电稳定性和供电中断导致的自身安全性和经济损失水平，将负荷分成三类。一级负荷：中断供电会产生很大的经济损失，或危害电力工程企业的正常运作。必须设有两个独立电源，一备一用，且一个电源故障时，另一个立刻投入使用，不影响系统的正常运行。二级负荷：对供电可靠性的要求略低于一级负荷，供电终断会产生很大的财产损失，或危害电力工程企业的正常的运作。所以供电通常也需要设立两个独立电源，一备一用，一个故障时另一个立即投入运行，为绝大多数负荷供电。三级负荷：除一二级负荷之外，开关电源中断几乎不受影响，通常只设定一个电源。由上可知，在本设计低压侧负荷中，各工厂的负荷比较大，中断供电会对企业造设备损坏、人身伤亡事故，必须保证正常供电和供电可靠性，所以把负荷划分为一级负荷。表2-1负荷分析：表2-1负荷分析序号用户名称最大负荷（kW）cosφ回路数重要负荷百分数负荷同时率线损1水泥厂4300020.650.85%2炼钢厂3300020.650.85%3机械厂9000.920.620.75%4汽车厂210020.620.75%5电机厂240020.620.75%6车床厂514320.620.75%3主变压器容量、台数及类型的选择3.1主变压器台数容量和形式的确定（1）220kV侧通过主变向110kV侧输送功率（2）220kV侧通过主变向lOkV侧输送功率（3）主变压器输送的最大容量由此可得单台主变最小容量：。所以采用两台容量为40MVA主变，一备一用，在一个关键故障或维护保养时，另一个可以承担全部配电站70%的负荷，以确保全部配电站的正常的输出功率。I、II级负荷校验1）llOkV侧Ⅰ、Ⅱ级负荷2）lOkV侧Ⅰ、Ⅱ级负荷3）Ⅰ、Ⅱ级总负荷Il级总负荷与主变额定容量之比：36234/40000=0.91。因而，选择主变容量为80MVA，2个容量为40MVA的主变负荷3.2变压器的技术参数根据以上条件选择型号为SFSZ10-40000/220的220kV三绕组有载调压电力变压器，参数如表3-1。表3-1主变压器的参数型号SFSZ10-40000/220联接组标号YN，yn0，d11空载电流%1.1空载损耗(kW)65短路损耗(kW)210额定电压(kV)高压220±8×1.25%中压121±2×1.25%低压10.5额定容量MVA高－中40高－低 40中－低20阻抗电压％142484电气主接线的设计4.1电气主接线设计的基本原则及要求电气主接线也叫电气一次接线图，是高压设备连接和传输电能的线路，是变电站电气设计的主要部分。主接线形式有很多种方式，挑选接线形式很重要。这直接的影响到配电站运作的“四性”规定和高压电气设备的接口方式。设计变电站电气主接线的需综合考虑多种因素，例如机组容量、电站规模、母线的电压等级、投资及运行维护成本、所处的地理位置、配套设施、在系统中的地位、进出线回路数、负荷的大小及重要性、短路电流及其限制措施、发展及扩展的可能性等。电气主接线方式与变电站的正常稳定运行息息相关、密不可分，选择合理的主接线和配套的设备、自动化装置，在保证“四性”要求（安全性、可靠性、灵活性、经济型）的前提下，做到切合实际实用，满足人员和负荷的用电需求，也要考虑到后期扩建的可能性。4.2电气主接线的基本形式优势与劣势也不一样。文中主要是讲解了具备单母线、单母线分段、双母线、双母线分段的接法。（1）单母线图4-1单母线接线优点：电气元件少，项目投资少，实际操作便捷，操作失误安全事故少，有利于拓展。缺陷：欠缺操作灵活性，配电稳定性不高，检修关闭电源的区域也非常大，乃至必须所有关闭电源，系统对电力工程有较大危害。应用领域：1台发电机组或1台主变压器、对供电要求不高，出线回路总数少的情形下，不适宜重要负荷。（2）单母线分段图4-2单母线分段接线这种接线图如图4-2所示，增加分段断路器把母线分段。优点：接线简单，稳定性较高，母线分段后，供电更加的可靠稳定而且灵活。缺陷：当一段故障时，停电的问题不能完全避免，母线的隔离开关出现故障时，需要全部断电，否则会影响两段母线的供电；分段断路器等分断设备增加了造价成本和空间资源。应用领域：6~10kV配电装置出线回路数为6回及以上,每段容量不超过25MW，出线回路数不超过8回。110~220kV配电装置出线回路数不超过4回。但是在断路器技术高，质量好的前提下，重要负荷也可采用这种接线方式。（3）双母线图4-3双母线接线双母线接线如图4-3所示，该种接线方式的优缺点如下：优点：设置两组母线，母线通过母联断路器进行连接，一用一备，供电可靠性较高，调度、检修方便，便于试验；检修母线也不会发生停电。电源和线路可以任意分配在某一组母线上，能够灵活地适应系统中各种运行方式和潮流变化，并且扩建方便。缺陷：接线操作复杂，占地面积大、造价较高，经济型要求高，容易误操作，自动化较难实现，检修停电范围大，影响大。适用范围：适用于对供电可靠性要求高、容量较大的I、II类负荷，或进出线回路数较多，例如低电压等级出线需要带电抗器时或者高电压等级出线回路较多时。（4）双母线分段图4-4双母线分段接线双母线分段接线如图4-4所示，这种接线方式的优缺点如下：优点：缩小了母线故障停电范围，供电更加牢靠和灵活、修补便当。倒闸操作即可恢复供电。缺陷：相关的配套元件和设备较多，投资较大。适用范围：用于供电可靠性要求很高和进出线回路数较多的配电装置。4.3主接线形式选择本设计的负荷情况设置为：220kV/110kV/10kV出线端分别是2回，4回和8回，依据以上列举的四种接线方式设计了两种主接线方案，并进行比较。方案一：220kV侧双母线分段接线，110kV侧双母线接线，10kV侧单母线分段接线。方案二：220kV侧双母线接线，110kV侧单母线分段带旁路接线，10kV侧单母线分段接线。方案比较：方案一：二接线故障停电范围比较220kV侧表4-1两方案220kV侧停电范围比较接线方式双母线三分段双母线接线图故障类型图4-1停电回数停电百分比图4-2停电回数停电百分比母线故障1--316.7%--50%350%母联断路器故障4--566.7%--83.3%6100%方案二：二接线故障停电范围比较110kV侧表4-2两方案110kV侧停电范围比较接线方式接线图故障类型双母线方式图4-1停电回数停电百分比分段短路器兼作旁路断路器旁路母线接线方式图4-2停电回数 停电百分比母线故障250%2 50%母联断路器故障4100%4 100%根据表4-2中的比较，220kV侧：方案二母联断路器检修时会造成的全所停电，但是方案一的停电范围只在百分之六十到八十之间，所以供电更为可靠，但是从经济性来说，方案一的投资比方案二高，方案二更符合经济型要求，但是本所为单电源向本地区的重要负荷供电，所以投资可以稍大，综上，选择方案一更合理。从经济性上来说，110kV侧两方案的投资差不多，但是从操作灵活性你上来说，方案一更为方便灵活，从长远规划考虑，方案一也更利于后期扩建，所以在110kV侧方案一较合理。在10kV侧进出线回路数较多，两方案都选择了单母线分段接线的方式，设置分段断路器将母线分段，可以分裂运行，也可以并列运行，保证供电的可靠性，而且设备少，操作简单，便于后期扩建。（3）方案确定根据上述综合对比分析，确定方案一。图4-5主接线图5短路电流计算5.1短路产生的原因及后果短路是所有系统故障中出现得最多的故障，短路是指电力系统中不同相之间或相与地之间发生非正常连接，并有非常大的电流流过，短路电流远远超过额定电流。短路产生的原因主要有：1）自身因素：设备绝缘材料出现老化，维护工作未做好；2）环境因素：雷击、风暴、鸟兽等破坏；3）人为因素：维护人员未按规定操作（常见的有带负荷拉刀闸等）等。（2）短路故障造成的后果主要有以下5点：1）由于短路电流远大于额定电流，所以线路短路时导线和设备会过热，从而导致导线和设备烧毁或损坏；2）短路电流流经设备时，会在相间产生电动力，使设备变形或者直接损坏；3）造成电网电压降低；4）破坏电力系统稳定；5）增大线损耗和热损耗。5.2短路计算的目的及步骤短路是电力系统的最严重的故障之一。供电系统某处发生短路后，短路电流迅速增大很多倍，导致严重的系统问题和元件损坏问题。短路电流计算步骤如下：（1）使用标幺值及有名值法计算元件电气参数，计算每个元件电抗标幺值，并将其转换为相同的基准容量。（2）在系统中设计等值网络图。（3）选择短路点。（4）计算短路容量，短路电流冲击值。短路容量：S=短路电流冲击值：=2.55列出短路电流计算结果。5.3各元件标幺值计算选基准容量SB=100MVA，UB为各级电压平均值（230kV，115kV，10.5kV），线路阻抗取0.4Ω。发电机型号为QFQ-50-2，=0.124；220kV侧变压器（1）发电机G参数（2）220kV侧变压器参数（3）线路参数（4）主变压器参数5.4等值电路计算图5-1等值电路图上图进行等值变换，，， 合并为，合并为，合并为，令合并为，得到化简等值电路图如图5-2所示。图5-2化简等值电路图5.5母线短路电流计算（1）220kV母线短路电流（f1点短路）图5-3220kV母线短路等效图当f1点短路时：电源点对f1点转移电抗计算电抗为：查询短路电流运算曲线表得，t=0时，，有名值为：冲击电流为：（2）110kV母线短路电流（f2点短路）图5-4110kV母线短路等效图因为，可得图5-5。图5-5化简110kV母线短路等效图当f2点短路时：电源点对f2点转移电抗计算电抗为：查询短路电流运算曲线表得，t=0时，有名值为：冲击电流为：（3）10kV母线短路电流（f3点短路）图5-610kV母线短路等效图当f3点短路时：电源点对f3点转移电抗计算电抗为：查询短路电流运算曲线表得，t=0时，有名值为：冲击电流为：5.6短路电流计算结果母线短路电流计算结果：表5-1母线短路电流计算汇总短路点发电厂冲击电流220KV母线110KV母线0.906kA0.578kA2.306kA1.471kA10KV母线0.439kA1.117kA6电气设备的选择6.1断路器的选择及校验（1）220kV侧断路器1）额定电压选择： 2）额定电流选择： 相应回路的，即： == 3）按开断电流选择：=12.5kA,即12.5kA4）按短路开断电流选择：=32kA,即32kA根据电气设备选型手册选择LW23－252型SF6断路器，其参数：额定电压220kV，最高工作电压252kV，额定电流1250A，额定开断电流40kA，短路关合电流100kA，动稳定电流峰值100kA，4s热稳定电流40kA，合闸时间0.1s，全开断时间0.06s。5）校验热稳定，取后备保护为2s，则：=0.06+2=2.06（s）因为>1，故不考虑非周期分量，查表得=1.8s=1.8（s）（kA2s）（kA2s）即>满足要求；(kA)<40(kA)满足要求。检验动稳定： =32(kA)<100(kA)满足要求所以该型号断路器满足要求，数据如表6-1。表6-1户外LW23－220型SF6断路器数据项目产品数据 计算数据252kV253kV1250A220A100kA32kA40kA12.5kA100kA32kA6400kA2.s281.25kA2.s（2）110kV变压器侧断路器同理110kV断路器选择户外LW25－110型SF6断路器能满足要求，数据如表6-2。表6-2户外LW25－110型SF6断路器数据项目产品数据计算数据 126kV126kV126.5kV1250A440A31.5kA2.6kA80kA6.7kA80kA6.7kA3969kA2.s12.2kA2.s（3）110kV侧出线断路器同理选择户外LW25－110型SF6断路器能满足要求，数据如表6-3。表6-3户外LW25－110型SF6断路器数据项目产品数据计算数据 126kV126kV126.5kV1250A244A31.5kA2.6kA80kA6.7kA80kA6.7kA3969kA2.s6.76kA2.s（4）10kV侧断路器同理选择户外ZW12－12型真空断路器能满足要求，数据如表6-4。表6-4户外ZW12－12型真空断路器数据项目产品数据计算数据 126kV12kV11.5kV3150A2400A100kA32.5kA31.5kA12.7kA100kA32.5kA6400kA2.s290kA2.s（5）10kV侧各回出线断路器选择户外LW3－12型真空断路器能满足要求，数据如表6-5。表6-5户外LW3－12型SF6断路器数据回路 11211.54001154032.51612.74032.51024kA2.s161kA2.s21211.540057.54032.51612.74032.51024kA2.s161kA2.s31211.54001344032.51612.74032.51024kA2.s161kA2.s41211.54001534032.51612.74032.51024kA2.s161kA2.s51211.54001284032.51612.74032.51024kA2.s161kA2.s61211.5400324032.51612.74032.51024kA2.s161kA2.s6.2隔离开关的选择及校验（1）220kV侧隔离开关选择GW7－220DW型隔离开关能满足要求，数据如表6-6。表6-6GW7－220DW型隔离开关数据项目产品数据计算数据252kV1600A3072kA2.s253kV220A281kA2.s（2）110kV侧隔离开关选择GW4－110Ⅱ型户外隔离开关能满足要求，数据如表6-7。表6-7GW4－110型户外隔离开关数据项目产品数据计算数据126kV125kV2000A3969kA2.s440A12.2kA2.s100kA6.7kA（3）10kV侧隔离开关选择GW10－10T型隔离开关能满足要求，数据如表6.8。表6-8GW10－10T型隔离开关数据项目产品数据计算数据11.5kV11.5kV3000A2400A28125kA2.s290kA2.s160kA32.5kA6.3互感器的选择及校验电流互感器选择（1）220kV侧电流互感器额定电流：==额定电压：，=220kV根据电气设备选型手册选择LB6－220型电流互感器，其参数为额定电流比600/5，准确级0.5，二次负荷2，1S热稳定电流31.5kA，动稳定电流80。热稳定校验：=12.52×1.8=281（kA2.s）=（）2=31.52=992.23（kA2.s）＞满足要求动稳定校验：=80（kA）=32（kA）＞满足要求所以该型号电流互感器满足要求，数据如表6-9。表6-9LB6－220型电流互感器数据项目产品数据计算数据220kV220kV600A220A>992.23kA2.s281kA2.s>80kA32kA（2）110kV侧电流互感器选择LB7－110W型电流互感器能满足要求，数据如表6-10。表6-10LB7－110W型电流互感器数据项目产品数据计算数据110kV110kV2×600440A>1225kA2.s12.2kA2.s>89kA6.7kA（3）10kV侧电流互感器选择户外LMC－10型电流互感器能满足要求，数据如表6-11。表6-11户外LMC－10型电流互感器数据项目产品数据计算数据10kV10kV3000A24000A2≥50265kA2.s290kA2.s>280kA32.5kA电压互感器的选择（1）220kV侧电压互感器根据电气设备选型手册选择JCL－220单相串级油浸式全封闭型电压互感器，技术参数为：初级绕组额定电压（UNI）为220/kV，次级绕组额定电压（UN2）为0.1/kV，二次负荷准确等级为0.5级为100MVA，变比为220000//100//100。2）220kV输电线路侧，电压互感器采用TYD220－0.0075H单相电容式电压互感器，技术参数如下：UNI为220/kV，UN2为100/kV，二次负荷100MVA准确级等级为0.5级。（2）110kV侧电压互感器1）据电气设备选型手册选择JCL6－110单相串级油浸式全密封型电压互感器，，技术参数如下：UNI为110/kV，UN2为0.1/kV，二次负荷0.5级为100MVA，变比为11000//1000//100。2）其110kV出线侧采用TYD110/－0.01H，单相单柱式，电容式电压互感器，技术参数为：UNI为110/kV，UN2为0.1/kV，二次负荷0.5级为150MVA。（3）10kV侧电压互感器10kV母线上电压互感器：采用JSJW－10，单相单柱式,电容式电压互感器,技术参数为：UNI为0.1kV，UN2为0.1/kV，二次阻抗为0.15Ω，变比为10000//100/100/3。6.4母线的选择及校验（1）220kV侧母线的选择短路计算求得：=12.5（kA）1）最大负荷持续工作电流=(2××1.05)/()=(2×40×1.05)/( ×220)=220（A）2）按经济电流密度选择取=0.9(A/mm2)即：220/0.9=244（mm2）根据电气设备选型手册选择LGJ-400型钢芯铝绞线，系数=1，最高允许温度为70℃，长期允许载流量即=610A，基准环境温度为+25℃，S=240mm2,考虑到环境温度的修正系数：=610×0.88=537（A）>3）热稳定校验用主保护时间即=0.05s来校验=0.06+0.05=0.11（s）因为<1s，故要考虑非周期分量，查表：=0.15s=0.05 ，=0.05s=0.15+0.05=0.2（s）=12.52*(0.15+0.05)=31.25（kA2·s）4）运行时导体最高温度=40+(70-40)(220/537)2=45℃5）查表得C=97小于所选导体截面S=244mm2即能满足要求6）动稳定校验取相间距离a=3m，绝缘子跨距L=1.5m电动力最大弯矩=满足要求。7）按电晕电压校验,，即：<满足要求选择该型号母线能满足要求，数据如表6-12。 表6-12LGJ-240型钢芯铝绞线数据项目产品数据计算数据610A220A240mm258.5mm2278.9kV253kV（2）110kV侧主母线选择同上，选择两根LGJQ－500型钢芯铝绞线能满足要求，数据如表6-13。表6-13LGJQ－500型钢芯铝绞线数据项目产品数据计算数据945A440A500mm212.1mm2142.5kV126.5kV（3）10kV侧母线选择 选择两条125×10矩形铝母线能满足要求，数据如表6-14。表6-14125×10矩形铝母线数据项目产品数据计算数据3630A 2400A2500mm266.2mm27防雷保护规划设计7.1防雷保护的设计一般情况下，变电所的雷击害类型有两个，防雷保护一是防直击雷，一般采用避雷针和避雷线，避雷针装在高于建筑的四角，并与建筑内钢筋连接，利用建筑钢筋和接地线等把雷击电流导入大地；二是防雷电波侧击雷，在电站内内装设阀型避雷器，该阀型雷器是用来限制过电压的，它与被保护的元件相互并联连接，当雷电波雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入时，可以限制侵入变电所的雷电波的幅值，由于并联的原因，避雷器首先放电，导致电压减小，即限制了被保护元件或设备的作用电压过大，从而保护了其它电气设备，同时在距变电所适当距离内装设可靠的进线保护，如设置避雷线保护线路等。本次设计变电所地址位于城郊，地势比较平坦，220kV降压变电站的设计规模为中型变电所，占地面积较大，拟设计平面图为正方形，电站避雷针设计概图见图7-1：图7-1变电所避雷针保护图7.2避雷器选择计算220kV避雷器选择计算（1）避雷器的灭弧电压：（2）避雷器的工频放电电压：直接接地110~220kV，=3（3）避雷器的残压：（4）避雷器的冲击放电电压：根据以上计算数据选取FZ-220J型阀型避雷器能满足要求。（1）110kV避雷器选择计算1）避雷器的灭弧电压：2）避雷器的工频放电电压：直接接地110~220kV，=33）避雷器的残压：4）避雷器的冲击放电电压：根据以上计算数据选取FZ-110J型阀型避雷器能满足要求。（2）10kV避雷器选择计算1）避雷器的灭弧电压：2）避雷器的工频放电电压：3）避雷器的残压： 4）避雷器的冲击放电电压： 根据以上计算数据选取FZ-10型阀型避雷器能满足要求。具体数据见表7-1。表7-1各级电压等级避雷器参数表型号额定电压有效值（kV）灭弧电压（kV）工频放电电压有效值（kV）冲击放电电压峰值(1.5/20μs1.5/40μs)不