（资料）110kV降压变电站电气一次部分初步设计毕业设计论文

题目110kV降压变电站电气一次部分初步设计学生姓名指导教师电力工程系电气班二o一一年六月I摘要随着我国科学技术的发展，特别是计算机技术的进步，电力系统对变电站的要求也越来越高。本文以110kV地区变电站设计为例，论述了电力系统工程中变电站电气一次部分的全过程。通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定运行方式分析，防雷及过电压保护装置的设计，电气总平面及配电装置断面设计，较为详细地完成了电力系统中变电站的设计。关键词：变电站短路计算设备选择WiththedevelopmentofscienceandtechnologyinChinatransfomerareasubstationdesign,discussedsomeelectricaltransfomerstationsdesign(onepart)inpowersystemsengineeringoftheentireprocess.Throughthemaintransfomerstationswiringdesign,stationswiringdesignstations,shortcircuitcurrentstability,setthemainelectricalequipmentmodelsandtheparameters,theoperatingmdedesignover-voltaminedevices,designgeneralelectricgraphicanddistributiondevicesflood,andwithoutpowercompensation.Lastly,completed目录1前言目前，我国城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应，城乡变电所也正不断的更新换代。我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所，微机监测变电所，综合自动化变电所相继出现，并得到迅速的发展。然而，所有的变化发展都是根据变电设计的基本原理而来，因此对于变电设计基本原理的掌握是创新的根本。本毕业设计的内容为110kV终端变电所电气一次系统设计，正是最为常见的常规变电所，并根据变电所设计的基本原理设计，务求掌握常规变电所的电气一次系统的原理及设计过程。22电气主接线设计2.1主接线的设计原则变电站电气主接线是电力系统接线的主要部分。它表明了发电机、变压器、线路、和断路器等电气设备的数量，并指出应该以怎样的方式来连接发电机、变压器线路以怎样与电力系统相连接，从而完成发电、变电、输配电的任务[1]。它的设计，直接关系着全站电器设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。对于6～220kV电压配电装置的接线，一般分两类：一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。应视电压等级和出线回数，酌情选用。旁路母线的设置原则：1)采用分段单母线或双母线的110kV配电装置，当断路器不允许停电检修时，一般需设置旁路母线11]。因为110KV线路输送距离长、功率大，一旦停电影响范围大，且断路器检修时间较长(平均每年5～7天),故设置旁路母线为宜。当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。2)35kV配电装置可不设旁路母线，是因为重要用户多系双回路供电，有3可能停电检修断路器。其次，还因为断路器年平均检修时间短，通常为2～3天[1]。如线路断路器不允许停电检修时，可设置其它旁路设施。3)10kV配电装置，可不设旁路母线。对于出线回路数多或多数线路系向用户单独供电，以及不允许停电的单母线、分段单母线的配电装置，可设置旁路母线。对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器少或不用断路器的接线。当出线为2回时，一般采用桥形接线。2.2主接线设计的基本要求变电站的电气主接线应根据该变电站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，并应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求t21。对电气主接线的基本要求，概括的说应包括可靠性、灵活性、和经济性。2.2.1主接线可靠性的要求安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线的最基本要求13]。可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是：1)断路器检修时是否影响停电；2)线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否对重要用户的供电；43)变电站全部停电的可能性。2.2.2主接线灵活性的要求主接线的灵活性有以下几个方面的要求1)调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够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。2)检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户的供电。3)扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最少。2.2.3主接线经济性的要求在满足技术要求的前提下，做到经济合理。1)投资省：主接线简单，以节约断路器、隔离开关等设备的投资；占地面积小：电气主接线设计要为配电装置布置创造条件，以节约用地、架构、导线、绝缘子及安装费用。2)电能损耗少：经济选择主变压器型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。2.3电气主接线的选择和比较2.3.1主接线方案的拟订高压侧是2回出线，可选择线路变压器组，单母分段带旁路母线，桥型接5中压侧有8回出线，低压侧有10回出线，均可以采用单母线、单母分段、单母分段带旁路和双母线接线。在比较各种接线的优缺点和适用范围后，提出如下三种方案：方案1:(图2-1)高压侧：单母分段带旁路母线；中压侧，低压侧：单母分段图2-1方案1主接线图方案2(图2-2)高压侧，中压侧，低压侧：单母分段6图2-2方案2主接线图方案3:(图2-3)图2-3方案3主接线图双母线图2-4方案4主接线图方案5(图2-5)高压侧：内桥接线；中压侧，低压侧：单母线分段78图2-5方案5主接线图2.3.2主接线方案的讨论比较方案1:110kV侧：变电所经两回线从系统获得电源，采用单母线分段带旁路母线接线可以获得很高的可靠性，任一母线或断路器检修均不会造成停电，任一母线、断路器故障只会引起短时停电，任一进线故障不会造成停电。但是，该方案较其他方案多用了断路器和多台隔离开关，这无疑增加了变电所的一次投资，而且在检修时倒闸操作也十分的复杂，容易造成误操作，从而引起事故。35kV和10kV侧：采用单母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线，减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正确母线继续运行。当然这种接线也有它本身的缺点，那就是在检修母线或断路器时会造成停电，特别在夏季雷雨较多时，断路器经常跳闸，因此要相应地增加断路器的检修次数，这使得这个问题更加突出。方案2:110kV、35kV、10kV侧：采用单母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器9跳闸，保证正确母线继续运行。当然这种接线也有它本身的缺点，那就是在检修母线或断路器时会造成停电，特别在夏季雷雨较多时，断路器经常跳闸，因此要相应地增加断路器的检修次数，这使得这个问题更加突出。方案3:110kV侧：采用外桥法接线。与内桥法一样，该接线形式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。当任一线路发生故障时，需同时动作与之相连的两台断路器，从而影响一台未发生故障的变压器的运行。但当任一台变压器故障或是检修时，能快速的切除故障变压器，不会造成对无故障变压器的影响。因此，外桥接线只能用于线路短、检修和故障少的线路中。此外，当电网有穿越性功率经过变电站时，也采用外桥接线。35kV、10kV侧：采用单母分段带旁路母线接线.该接线方法具有单母分段接线优点的同时，可以在不中断该回路供电的情况下检修断路器或母线，从而得到较高的可靠性.这样就很好的解决了在雷雨季节断路器频繁跳闸而检修次数增多引起系统可靠性降低的问题.但同时我们也看到，增加了一组母线和两个隔离开关，从而增加了一次设备的投资.而且由于采用分段断路器兼做旁路断路器，虽然节约了投资，但在检修断路方案4:该接线形式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。连接桥断路器接在线路断路器的内侧。因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但是当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障的运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换，因此，系统中应用内桥接线较多，以利于线路的运行操作。35kV侧：单母线分段接线。采用单母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正确母线继续运行。当然这种接线也有它本身的缺点，那就是在检修母线或断路器时会造成停电，特别在夏季雷雨较多时，断路器经常跳闸，因此要相应地增加断路器的检修次数，这使得这个问题更加突出。10kV侧：采用双母线接线。优点：供电可靠.通过两组母线隔离开关的倒换检修任一回路母线的隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此隔离开关相连的该组母线，其他线路均可通过另一组母线继续运行.调度灵活，各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化地需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式.扩建方便.或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作.方案5:110kV侧：采用内桥接线法。该接线形式所用断路器少，四个回路只需三个断路器，具有可观的经济效益。连接桥断路器接在线路断路器的内侧。因此，线路的投入和切除比较方便。当线路发生故障时，仅线路断路器断开，不影响其他回路运行。但是当变压器发生故障时，与该台变压器相连的两台断路器都断开，从而影响了一回未发生故障的运行。由于变压器是少故障元件，一般不经常切换，因此，系统中应用内桥接线较多，以利于线路的运行操作。35kV和10kV侧：采用单母分段接线的形式使得重要用户可从不同线分段引出两个回路，使重要用户有两个电源供电。单母线分段接法可以提供单母线运行，各段并列运行，各段分列运行等运行方式，便于分段检修母线，减小母线故障影响范围。任一母线发生故障时，继电保护装置可使分段断路器跳闸，保证正确母线继续运行。当然这种接线也有它本身的缺点，那就是在检修母线或断路器时会造成停电，特别在夏季雷雨较多时，断路器经常跳闸，因此要相应地增加断路器的检修次数，这使得这个问题更加突出。2.3.3主接线方案的初步选择通过分析原始资料，可以知道该变电站在系统中的地位较重要，年运行小时数较高，因此主接线要求有较高的可靠性和调度的灵活性.根据以上各个方案的初步经济与技术性综合比较，兼顾可靠性，灵活性，我选择方案2与方案5,待完成初步经济比较后再来确定最终方案。3主变压器的选择与论证在各级电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行素质将具有明显的经济效益。3.1SJD₂—88规程中有关变电站主变压器选择的规定1)主变容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》161—85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电站，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该站全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。2)根据电力负荷的发展和潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。3)主变调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》161的有关规定。3.2主变压器选择的一般原则与步骤3.2.1主变压器台数的确定原则1)对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台主变压器为宜[4]。2)对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性[4]。3)对于规划只装设两台主变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变电器容量的1~2级设计，以便负荷发展时，更换变电器的容量[4]。主变压器容量选择。主变压器容量按变压器5~10年的电力负荷发展规划来选择。凡装有两台及以上主变压器的变电所，当其中一台主变压器停止运行后，其余主变压器停止运行后，其余主变压器的容量需能够承担规定的转移负荷。一般估算其余变压器需能保证70%电力负荷的供电，在考虑变压器过负荷能力的允许时间内，还能保证对一级和二级负荷的用户供电[51。3.2.2主变压器形式的选择原则1)110KV主变一般采用三相变压器。2)当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。3)具有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。3.2.3主变压器容量的确定原则1)为了准确选择主变的容量，要绘制变电站的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电站的年、日最高负荷和平均符合。2)主变容量的确定应根据电力系统5~10年发展规划进行。3)变压器最大负荷按下式确定：式中o——负荷同时系数；¥按负荷等级统计的综合用电负荷。对于两台变压器的变电站，其变压器的容量可以按下式计算：如此，当一台变压器停运，考虑变压器的过负荷能力为40%,则可保证84%的负荷供电。3.3主变压器的计算与选择3.3.1容量计算在《电力工程电气设计手册》可知：装有两台及以上主变压器的变电所中当断开一台主变时，其余主变压器的容量应能保证用户的一级和二级负荷，其主变压器容量应满足“不应小于70%--80%的全部负荷”。已知35kV侧最大负荷90MW10kV侧最大负荷为18MW,coxp-Q85,由计算可知单台主变的最大量为(设负荷同时率为0.85):结论：选择两台63MVA的变压器并列运行。3.3.2变压器型号的选择因为本次设计中有三个电压等级，且当变压器最小负荷侧通过的容量大于主变容量的15%时，宜选用三绕组变压器。因为：S₀/So=(15÷0.85)/[15/0.85+50/0.85]=23%>15综上所述：主变压器选用三相三线圈、全封闭节能型降压变压器。容量：63000kVA电压比：121/38.5/11kV接线方式、组别：YO/YO/△-12-11阻抗电压百分比：高-中17%高-低10.5%中-低6%短路损耗：高-中90kW高-低90kW中-低68KW空载电流：1.6%冷却方式：强迫油循环水冷4主接线方案的经济比较经济比较是工程设计中项目或方案经济评价的一个组成部分，而且往往是通过经济比较对方案进行筛选后，将其优选方案再进行国民经济评价、财务评价及不确定性分析。电力系统规划设计中经济评价应用得到的最为广泛的是方4.1方案2与方案5的综合投资1)方案3的综合投资(110KV侧、35kV侧和10KV侧均采用单母分段接线形35kV侧：27.36+2以2.79=32.94万元10kV侧：7.5+0.55以8=11.9万元包括变压器、开关设备、配电装置设备的综合投资)①万元(a为不明显的附加费用比例系数，110kV取90)2)方案5的综合投资(110kV侧采用内桥，35kV侧和10kV侧均采用单母分段接线形式)110kV侧：查发电厂电气部分课程设计参考资料表2-19,知综合投资33.6万元35kV侧：27.36+2以2.79=32.94万元10kV侧：7.5+0.55以8=11.9万元4.2方案2与方案5的年运行费用(1)方案2的年运行费用△₁=1/2(△q-2)+△q-3)-△(2-3))=112(△,=1/2(△q-2)+△(2-3)-△(-3))=1/2(=4437711.439T=α以△以10⁴+1+2=0.52以437711.43910⁴+0.03以309.358+0.005以309.358=241.59万元(1)方案5的年运行费用因为△与方案2相同，故这里不做重复计算=0.52以舆437711.43910⁴+0.03以273.904+0.005以273.904=240.35万元4.3最终方案确定经济比较方案2和方案5的综合投资和年运行费用，方案5都低于方案2故最终确定方案5为最优方案，进行设计。5短路电流计算计算短路电流的目的主要是为了选择断路器等电气设备或对这些设备提出技术要求；评价并确定方案，研究限制短路电流措施；为继电保护设计与调试提供依据；分析计算送电线路对通讯设施的影响[7]。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。短路电流计算的步骤为1)根据已知条件和计算目的画出计算电路并作出等值电路2)化简电路3)计算短路电流5.1概述造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘被损坏，引起绝缘损坏的原因有：各种形式的过电压(如直接遭受雷击等),绝缘材料的自然老化和污秽，运行人员维护不周及直接得机械损伤等18]。在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地系统)发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。5.2短路计算的目的及假设5.2.1短路电流的目的短路电流计算是变电所电气设计中的一个重要环节其计算目的是：1)在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。2)在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。3)在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。4)按接地装置的设计，也需用短路电流。5.2.2短路电流计算的一般规定1)验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程建成后5~10年)。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。2)选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。3)选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。4)导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算5.2.3短路计算基本假设1)正常工作时，三相系统对称运行；2)所有电源的电动势相位角相同；3)电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化；4)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；5)元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；6)系统短路时是金属性短路。5.2.4基准值高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标么值进行计算，为了计算方便选取如下基准值：5.2.5短路电流计算的步骤现在，电力设计部门对复杂电力系统及发电厂，变电所短路电流的计算几乎都在计算机上进行。作为单位的发电厂、供电公司企业，对设计验算、设备改造等需进行短路电流计算时，有时勿需专购短路电流计算程序，进行手算会更方便，概念更清楚191。计算步骤如下：1)计算各元件电抗标么值，并折算为同一基准容量下；2)给系统制订等值网络图；3)选择短路点4)对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标么值，并计算短路电流标么值、有名值。5)计算短路容量，短路电流冲击值短路电流冲击值：=2.55m5.3变压器及电抗器的参数计算5.3.1主变压器参数计算由变压器原始数据计算得，Uk1%=10.75,Uk2%=6.25,Uk3%=-0.25(5.3.2电抗器电抗标幺值的计算5.4网络的等值变换与简化方案2与方案5的短路计算的系统化简阻抗图及各阻抗值，短系统阻抗图(图5-1)图5-1系统阻抗图5.4.1短路点d1的短路计算(主变110kV侧)基准电压UB=115kV,系统为无穷大系统，发生短路时，短路电流的周期分量在整个短路过程中不衰减。由原始资料可知：系统短路电抗：=/=1/30=0.0333线路阻抗：=**/Q*²)=0.17*30*100/2*115²)=0.0193网络化简如图：图5-2d1点短路系统网络化简图次暂态短路电流标幺值：)5.4.2短路点d2的短路计算(35kV母线)d2图5-3d2点短路系统网络化简图网络化简如图所示，4=1+2=0.171+0.099=0.27s=4//4=0.2712=0.135所以，5.4.3短路点d3的短路计算(35kV出线)短路点d3的计算与短路点d2的计算完全相同，结果也完全相同，故这里不做重复计算。5.4.4短路点d4的短路计算(10kV母线)图5-4d4点短路时系统网络化简图网络化简如图所示，7=+3=0.171-0.004=0.167g=7|/₇=0.16712=0.0859=+g=0.0526+0.0835=0.1361¥=9=0.1136=2.55m=2.55以40.401=61.4095=1.52m=1.52以40.401=61.40955.4.5短路点d5的短路计算(10kV出线)由于短路电流过大，需要装设限流电抗器。限流电抗器的选择：3)初选型号根据以上条件初选101504)选择电抗值设加电抗器后将短路电流限制到"=5102003其参数如下，表5-1电抗器102003参数表型号额定电压额定电流电抗率动稳定电流峰值热稳定电流NKL-10-200-335)电压损失和残压校验=+=0.136+0.786=0.922则电压损失和残压分别为6)动稳定校验<7)热稳定校验2=9.8²以1=96.04()²π网络化简只需加电抗器即可图5-5加装电抗器后系统网络化简图=2.55m=2.55以5.971=15.227=1.52m=1.52以5.971=9.076表5-2短路电流汇总表短路电流编号B基准电IBA支路名称电源短点总电抗Os短路电流周期分量稳态短路电流0.2s短电流短路冲击流A全电流最大有效值短路容量AⅢⅡL*K0.20.5021V侧0.05269.5399762母线0.18765.33058.31568735出线0.18765.33058.31568745.4986母线0.13617.347540.40147540.40147540.4014095556出线0.9225.498626电气设备的选择及校验导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。电气设备的选择同时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发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。6.1.1一般原则1)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电器的型号一致；6)选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。6.1.2技术条件1)按正常工作条件选择导体和电气a.电压：所选电器和电缆允许最高工作电压max不得低于回路所接电网的最高运行电压一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在110KV及以下时为1.15,而实际电网运行的.一般不超过1.1。导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q。下，导体和电器的长期允许电流应不小于该回路的最大持续工作电流max由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的mx=1.05c.按当地环境条件校核当周围环境温度和导体额定环境温度不等时，其长期允许电流可按下式修基中为温度修正系数；为最高工作温度；为额定载流量基准下的环境温度();2为实际环境温度；对应于所选截面、环境温度为+25°时，长期允许载流量(A)2)按短路情况校验电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。a.短路热稳定校验满足热稳定条件为：?W2验算热稳定所用的计算时间：b.短路的动稳定校验max满足动稳定条件为：=2.55kmax6.2各回路最大持续电流工作一览表表6-1工作电流汇总表主变110kV6.3断路器的选择及校验3kV及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备。无论电力线路处在什么状态，例如空载、负载或短路故障，当要求断路器动作时，它都应能可靠地动作，或是关合，或是开断电路断路器必须具备的基本功能可列举以下各项：1)在关合状态时应为良好的导体，非但对正常的电流，即使对于短路电流也应能承受其热的与机械的作用。2)在开断状态时，具有良好的绝缘性。在清洁和污秽两种状态下，皆能承受对地以及同相端子间的电压。3)于关合状态的任意时刻，应能在不发生异常电压的情况下，在尽可能短的时间内，开断额定开断电流以下的电流。4)于开断状态的任意时刻，应能在断路器触头不产生熔焊的情况下，在短时间内安全地关合处于短路状态下的电路[11]。6.3.1110kV侧断路器的选择及校验2)电流：查表可得，mx=0.347由以上数据查《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册》24页表9-4故选出断路器型号为LW6-126-2000(磁柱式单断口),其参数如下表表6-26断路器LW6-126参数型号额定电压额定电流额定开断电流(kA)动稳定电流峰值(kA)路耐受电流(kA)maxmax取短路电流计算时间为t=4s(后备保护动作时间加短路器固有分闸时间)查课本71页图3-15得，=3.4>1所以，2<2满足热稳定。6.3.235kV母线断路器的选择及校验由以上数据查《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册》24表6-36断路器IW6-40.5参数型号额定电压额定电流额定开断电流(kA)动稳定电流峰值(kA)4s额定短路耐受电流(kA)LW6-40.5因为,=8.3156=25,所以,<O,取短路电流计算时间为t=4s(后备保护动作时间加短路器固有分闸时间)查课本71页图3-15得，=3.4>1所以，2<2满足热稳定。6.3.335kV出线断路器的选择及校验二由以上数据查《国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册》24页表9-5故选出断路器型号为LW6-40.5-1250(磁柱式单断口),其参数如下表表6-46断路器LW6-40.5参数型号额定电压额定电流额定开断电流(kA)动稳定电流峰值(kA)路耐受电流(kA)LW6-40.53)断开电流：因为，=8.3156=25,所以,<O分闸时间)查课本71页图3-15得，=3.4>1经以上检验此断路器满足各项要求。6.3.410kV母线断路器的选择及校验二由以上数据查《发电厂电气部分课程设计参考资料》158页，表6-5,选择SN4-10G-5000型，其参数如下表所示，表6-5断路器SN4-10G-5000参数型号额定电压额定电流A额定断开电流断开容量MNA极限通过电流,kA执稳定电流合闸时间S固有分闸时间S额定最大有效5)热稳定：?u分闸时间)查课本71页图3-15得，=4.4>1因为，=40.401²以4.4=7181.86()²π2=120²以5=72000()²π所以，2<2满足热稳定。经以上检验此断路器满足各项要求。6.3.510kV出线断路器的选择及校验1)电压:=10,=10所以,二由以上数据查《发电厂电气部分课程设计参考资料》158页，表6-6,选择SN1-10-400型，其参数如下表所示，表6-6断路器SN1-10-400参数型号额定电压额定电流A额定断开电流断开容量MNA极限通过电流，kA合闸时间S固有分闸时间S额定最大有效max分闸时间)查课本71页图3-15得，=4.4>1所以，2<2满足热稳定。6.3.6断路器型号一览表：表6-7断路器型号一览表型号电压额定电流A额定断开电流断开容量MNA极限通过电流热稳定电流合闸时间S固有分闻时间S重合性能额定最大额定重新*最大有效电流休止时间S重合5LW6-40.540.5LW6-40.540.54284-106.4隔离开关的选择及校验隔离开关，配制在主接线上时，保证了线路及设备检修形成明显的断口，与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵循倒闸操作顺序。隔离开关的配置：1)断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口，与电源侧隔离；2)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；3)接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母上宜装设1~2组接地刀闸或接地器。63kV及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关；4)按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；5)当馈电线的用户侧设有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关，但如费用不大，为了防止雷电产生的过电压，也可以装设。6.4.1110kV侧隔离开关的选择及校验1)电压：=110W=1102)电流：查《发电厂电气部分课程设计参考资料》165页，表5-33,选择GW2-110-600,其参数如下表6-8隔离开关2—110参数型号额定电压，A动稳定电流，热稳定电流s41max=347W=600maxmax,取t=5s满足热稳定性。6.4.235kV母线隔离开关的选择及校验查《发电厂电气部分课程设计参考资料》165页，表5-33,选择GW4-35-2000,其参数如下，表6-9隔离开关4-35参数型号额定电压额定电流A动稳定电流热稳定电流smax42=21.2048mx=50,则满足动稳定；4)热稳定：?u满足热稳定性。6.4.335kV进线隔离开关的选择及校验max=10.103=103查《发电厂电气部分课程设计参考资料》165页，表5-33,选择GW2-35-600,其参数如下，表6-10隔离开关，-35参数型号额定电压，额定电流，A动稳定电流，热稳定电流s=21.2048Wmx=50,则满足动稳定；43,取t=5s查课本《发电厂电气部分》(第三版)71页，图3-15得，==4.4满足热稳定性。6.4.410kV母线隔离开关的选择及校验max=3.819=3819查《发电厂电气部分课程设计参考资料》165页，表5-33,选择GN10-10T-4000,其参数如下表6-11隔离开关10-10数型号额定电压，额定电流，A动稳定电流，热稳定电流s4000max=3819W=4000maxmax查课本《发电厂电气部分》(第三版)71页，图3-15得，==4.444满足热稳定性。max=0.87=87查《发电厂电气部分课程设计参考资料》165页，表6-12,选择GN1-10-400,其参数如下表6-12隔离开关，-10参数型号额定电压，额定电流，A动稳定电流热稳定电流smax=15.227Wmx=50,则满足动稳定；查课本《发电厂电气部分》(第三版)71页，图3-15得，==4.46.4.6隔离开关型号一览表表6-13隔离开关型号一览表型号额定电压额定电流，A动稳定电流，热稳定电流s,—110a-3540006.5互感器的选择与校验互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用有：1)将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内2)使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。电流互感器在电力系统中被广泛应用，工作原理与变压器相似。其特点有：a.一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流安全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。b.电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路情况下运行[12]。电路互感器的一次绕组串联在回路里(在导线截断处),二次绕组经某些负荷(测量仪表和继电器)而闭合，并保证通过的负荷电流与一次绕组的电流成电压互感器的特点：1)容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数；2)二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态运行，即开路状态。目前电力系统广泛应用电压互感器主要有电磁式和电容分压式两种。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同，其特点有容量很小，类似一台小容量变压器，近于空载状态下运行。随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，因此研制了电容式电压互感器[12]。互感器的配置：1)为满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如：发电机和变压器的中性点；3)对直接接地系统，一般按三相配制。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制；4)6-110kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器；5)当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。6.5.1电流互感器的选择1)电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流，与在数值和相位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。2)电流互感器10%误差曲线：是对保护级(BIQ)电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要求不高在可能出现短路电流范围内误差限制不超过-10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数入与电流互感器允许最大二次负载阻抗Zf关系曲线。3)为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。4)按一次回路额定电压和电流选择：电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右以保证测量仪表的最佳工作，电流互感器的一次额定电压和电流|选择必须满足：和：州max,为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流。选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点(屋内、屋外)和安装方式(穿墙、支持式、装入式等)来选择。6)热稳定检验电流互感器热稳定能力常以允许通过一次额定电流的倍数来表示，7)动稳定校验：(动稳电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值(√2,)的倍数(动稳定电流倍数)表示其内部动稳定能力，故动稳定可用下式校验：6.5.2变压器110kV侧电流互感器的选择与校验2)一次回路电流：max=0.347=347查《发电厂电气部分课程设计参考资料》194页，表6-14,选择表6-14电流互感器LCW-110-(50~100)~(300~600)/5参数型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷Ω,10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数重量,价格元级1级负荷Ω倍数油总重1I=(50~100)~(300～600),m48查课本《发电厂电气部分》(第三版)71页，图3-15得，=0.8<1满足热稳定。6.5.335kV出线电流互感器的选择与校验查《发电厂电气部分课程设计参考资料》194页，表6-15,选择LCWDL-35-15~600/5表6-15电流互感器LCWDL-35-15~600/5参数型号额定电流比A准确级次二次负荷Ω0.5级,10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数重量，倍数油总重LCWDL.0.52Ix=15~600,mx=165<1满足热稳定。6.5.4变压器35kV侧电流互感器的选择与校验查《发电厂电气部分课程设计参考资料》194页，表6-16,选择LCWB-35-20~1200/5表6-16电流互感器LCWB-35-20~1200/5参数型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷，Ω10%倍数稳定倍数动稳定倍数级1级3级20~1200/52Ix=20~1200,max=1091<满足热稳定。6.5.510kV出线侧电流互感器的选择与校验查《发电厂电气部分课程设计参考资料》186页，表6-17,选择表6-17电流互感器LA-10-200/5参数型号额定电流比，A级次组合准确级次二次负荷，Ω10%倍数热稳定倍数动稳定倍数价格元0.5级1级3级LA-10及1/313明10查课本《发电厂电气部分》(第三版)71页，图3-15得，=0.8<1)²=(0.45)²=900()²满足热稳定。6.5.6变压器10kV侧电流互感器的选择与校验表6-18电流互感器LBJ-10-2000~6000/5参数型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷，Ω10%倍数s热稳定倍数动稳定倍数价格万元0.5级1级3级LBJ-102000~6000/5D/D1D册15(3)动稳定：W√2查课本《发电厂电气部分》(第三版)71页，图3-15得，=0.8<12=40.401²40.85=1387.405()²满足热稳定。6.5.7电流互感器型号一览表<()²=(6250)²=90000()²表6-19电流互感器型号一览表型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷，Ω10%倍数稳定倍数动稳定倍数参考价格元级1级3级D级二次负荷Ω倍数LCW-110430012D220~1200/53D3LA-10200/50.5/3及136班10LBJ-102000~6000/50.5/DD/D14D4.0班156.6电压互感器的选择1)电压互感器的准确级和容量电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值。由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。2)按一次回路电压选择为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在(1.1～0.9)范围内变动。3)按二次回路电压选择电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求，电压互感器二次侧额定电压可按下表6-20选择。表6-20电压互感器的选择方式电网电压，二次绕组电压，V接成开口三角形辅助绕组电压IV一台PT不完全符形接线方式单相式无此绕组Yo/Yo/□110J~单相式Reference单相式三相五柱式100/3(相)4)电压互感器及型式的选择电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在6~35kV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110～220kV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。6.6.1110kV侧电压互感器的选择：1)110kV进线侧电流互感器选择：查《电力互感器产品样本》(66-500kV,下册，本书编委会，中国电力出版社)选择型号为a.型式：电容式电压互感器表6-21型式最大容备注2P电容式0b.一次电压：c.二次电压：根据使用情况选用所需二次额定电压d.准确等级：0.5/3P选择型号为-110查《电力互感器产品样本》(66-500kV,下册，本书编委会，中国电力出a.型式：电容式电压互感器型式额定变比kV最大容量备注2P电容式002)一次电压：1.1=1.1以110=121明110=0.9110=99=0.94)准确等级：0.5/3P6.6.2变压器35kV及其出线侧：社)选定型号为9-35表6-239-35的技术数据型式额定变比kV准确等级下的额定容量最大容备注25浇注式(单04)准确等级：0.56.6.3变压器10kV及其出线侧：选定型号为9-10表6-249-10的技术数据最大容备注浇注式(单2)一次电压：1.1=1.1W10=11出10=Ⅲ80.910=9=0.93)二次电压：根据使用情况选用所需二次额定电压4)准确等级：0.5/6P6.7母线及电缆的选择及校验母线在电力系统中主要担任传输功率的重要任务，电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分散电功率，在发电厂、变电所及输电线路中，所用导体有裸导体，硬铝母线及电力电缆等，由于电压等级及要求不同，所使用导体的类型也不相同。敞露母线一般按导体材料、类型和敷设方式、导体截面、电晕、短路稳定、共振频率等各项进行选择和校验。裸导体的选择条件选择和校验1)型式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机，变压器出线端部，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。回路正常工作电流在400A及以下时，一般选用矩形导体。在400～8000A2)配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件,确定导体的截面和导体的结构型式。3)当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择导线的截面积，对110kV及以下配电装置，电晕对选择导体一般不起决定作用，故可采用负荷电流选择导体母线及电缆截面的选择除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外，其余1)按导体长期发热允许电流选择，导体能在电路中最大持续工作电流max应不大于导体长期发热的允许电流。2)按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数mx将有一个年计算费用最低的电流密度—经济电流密度(J),导体的经济截面可由下式：3)热稳定校验：按上述情况选择的导体截面，还应校验其在短路条件下≥Smin=—√—热稳定系数u—稳态短路电流(kA)—短路等值时间(s)6.7.1110kV进线的选择及校验题目中所给110kV进线为钢芯铝绞线，型号LGJ-185/30,其标称面积为1852,80长期长期允许载流量为551A。实际环境温度为20*,查书117页，附表1-23,综合修正系数K=1.05查书C=87,取=3.4于是，=185²>min,满足热稳定。6.7.235kV母线的选择及校验又mx=5300,查小书147页，表5-18,得经济电流密度=1.54/查矩形铝导体长期允许载流量，142页，表5-14,应选63以10型，双条铝母线，它在=70°,=25°,平放布置时=1800,因实际环境温度==20°,查书得，综合修正系数K=1.05,故可满足长期发热要求。①相间作用应力查《发电厂电气部分课程设计参考资料》146页，表5-19,可知双条平放矩形母线的截面系数：=0.333²=0.333以063²=13216.773=13.222惯性半径=0.289=0.289W63=18.207=1.82故，β=1,于是②计算条间作用应力10⁸=1.21以10⁶查《发电厂电气部分设计参考资料》149页，图5-10,矩形母线形状系数衬垫临界跨距为：,应按=0.97来确定衬垫跨距所以能保证满足动稳定要求。6.7.335kV出线的选择及校验这里采用钢芯铝绞线导体。查表得，35kV出线最大持续工作电流mx=0.103=103,按最大持续工作电流选择，查《发电厂电气部分课程设计参考资料》,141页，表5-13,选LGJ-25,其标称面积为25²,80°长期允许载流量为138A。实际环境温度为20°,查《发电厂电气部分课程设计参考资料》,144页，表5-17,综合修正系数为K=1.05为主保护动作时间加断路器全分闸时间，取=3.4查书得，C=87,满足热稳定要求的最小截面积为：定要求。换成LGJ-185,80°长期允许载流量为531A,满足热稳定要求。6.7.410kV母线的选择及校验1)按经济电流密度选择母线截面又mx=5300,查小书147页，表5-18,得经济电流密度=1.54/2查矩形铝导体长期允许载流量，142页，表5-14,应选125以10型，双条铝母线，它在=70°,=25°,平放布置时=4243因实际环境温度==20°,查书得，综合修正系数K=1.05,故2)热稳定校验：州为主保护动作时间加断路器全分闸时间，取=3.42,能满足热稳定要求。3)动稳定校验：99①相间作用应力查《发电厂电气部分课程设计参考资料》146页，表5-19,可知竖放三条矩形母线的截面系数：=3.32=3.3MW2510²=41250³=41.252惯性半径=1.66=1.66以10=16.6=1.66跨距：=1.2=120;材料系数：ε=1.55以10⁴自振频率：,故，β=1②计算条间作用应力,查《发电厂电气部分设计参考资料》149页，图5-10,矩形母线形状系数衬垫临界跨距为：,应按=0.435来确定衬垫跨距所以能保证满足动稳定要求。6.7.510kV电缆线的选择及校验153页，表5-22,电缆截面为150²时，在载流量=245因为=80°,₁=25°,₂=20°,所以，=1.04以245=254.8>.6.8避雷器的选择及校验6.8.1110kV侧避雷器的选择和校验由=110查书201页，表6-25,选择FZ-110型，其参数如下表所示：表6-25FZ-110的技术数据型号组合方式额定电压工频放电电压,kV不小于不大于FZ-1104×FZ-30J最高工作允许电压：直接接地：>=1.15=1.15以110=126.5=0.8以126.5=101.2满足要求2)工频放电电压校验校验下限值：=1.2=1.2以219=262.8<312上、下限值均满足要求。3)残压校验：4)冲击放电电压校验：==336<375,满足要求。所以，所选FZ-110型避雷器满足要求。6.8.235kV侧避雷器的选择和校验由=35查书201页，表6-26,选择FZ-35型，其参数如下表所示：表6-26FZ-35的技术数据型号组合方式额定电压灭弧电压工频放电电压,kV不小于不大于1)灭弧电压校验：最高工作允许电压：=1.15=1.15以35=40.25直接接地：>=1.1以40.25=32.2满足要求2)工频放电电压校验校验：下限值：=1.2=1.2以69.72=83.664<104上、下限值均满足要求。3)残压校验：4)冲击放电电压校验：==107<134所以，所选FZ-35型避雷器满足要求。6.8.310kV侧避雷器的选择和校验由=10查书201页，表6-27,选择FZ-10型，其参数如下表所示：表6-27FZ-10的技术数据型号组合方式额定电压，kV灭弧申压，kV工频放电电压,kV不小于不大于FZ-10单独元件(1)灭弧电压校验：最高工作允许电压：=1.15=1.15以10=11.5(2)工频放电电压校验校验：下限值：=1.2=1.2以23=28<31上、下限值均满足要求。(3)残压校验：=2.35M√/212.65=42<50满足要求。(4)冲击放电电压校验：==42<45,满足所以，所选FZ-10型避雷器满足要求。7电气总平面布置及配电装置的选择配电装置是发电厂和变电站的重要组成部分。在电力系统中起着接受和分配电能的作用。它是按主接线的要求，由开关设备，保护和测量电器，母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。按电气设备装置的地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；按其组装方式，又可分为装配式配电装置和成套式配电装置，还有六氟化硫组合电气。7.1配电装置应满足以下基本要求1)保证运行可靠2)便于操作、巡视和检修3)保证工作人员的安全4)力求提高经济性5)便于扩建6)符合国家各项政策7.2配电装置的选择7.2.1配电装置的最小安全净距为了满足配电装置运行和检修的需要，每个带电设备之间应相隔一点的距离。配电装置的整个结构尺寸，是综合考虑到设备外形尺寸、检修维护和搬运的安全距离、电气绝缘距离等因素而决定，对于敞露在空气中的配电装置，在各种间距中，最基本的是带电部分对地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论为正常最高工作电压或出现内外过电压本变电站三个电压等级：110kV、35kV、10kV。根据《电力工程电气设计手册》规定，110kV及以上多为屋外配电装置，35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置，故本所110kV、35kV采用屋外配电装置，10kV采用屋内配电装置7.2.2屋外配电装置屋外配电装置将所有电气设备和载流导体都安装在露天的基础是架构上。根据电气设备和母线布置得高度，屋外配电装置可以分为中型、半高型、高型。7.2.2.1中型配电装置：中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内，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，以便运行人员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大。7.2.2.2半高型配电装置半高型配电装置是将母线至于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%,半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者的优点，除母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，运行维护较为方便。7.2.2.3高型配电装置高型配电装置是将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置。可以节省占地面积50%左右，主要缺点是耗费大量钢材，造价较高，操作和维护条件较差。综上所述，本设计选择如表所示，表7-1配电装置选择8防雷保护设计变电站是电力系统的中心环节，如果发生雷击事故，将造成大面积停电，严重影响国民经济和人民生活，因此变电站的防雷保护必须是十分可靠的。变电站所遭受雷害可能来自两个方面：雷直击于变电站；沿线路向变电站入侵的雷电波。对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线。由于线路落雷频繁，所以沿线路入侵的雷电波是变电站遭受雷害的主要原因。主要措施是在变电站内装设阀型避雷器，在变电站的进线上设置进线保护段[16]。8.1避雷针的作用防直击雷最常用的措施是装设避雷针，它是由金属制成，比被保护设备高具有良好接地装置，其作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护了附近比它矮的设备、建筑免受雷击。8.2避雷针的配置8.2.1避雷针的配置原则：1)独立式避雷针宜装设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻W102。当有困难时，可将该接地装置与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点沿接地线的长度不得小于15m。2)独立式避雷针与变配电装置在空气中的间距≥0.2+0.1h,且，5独立式避雷针的接地装置与变配电所主接地网在地中距离z≥0.3,且2Ⅲ3,式中为冲击接地电阻。8.2.2避雷针位置的确定：首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求。1)电压110kV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房2)35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因其绝缘水平很低雷击时易引起反击。3)在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线，因为门形架距变压器较近，装设避雷针后，构架的集中接地装置距变压器金属外壳接地点在地中距离很难达到不小于15m的要求。8.3防雷保护方案1)避雷针的设计一般有以下几种类型：Error:Referencesourcenotfound单支避雷针的保护；b、两针避雷针的保护；c、多支避雷针的保护；在对较大面积的变电所进行保护时，采用等高避雷针联合保护要比单针保护范围大。因此，为了对本站覆盖，采