【精品】毕业设计（论文）110KV变电站设计论文

'本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220kV,llOkV,10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了XZ变电站电气一次部分初步的设计。本变电所大门位于东方，220KV配电装置朝北，11OKV配电装置朝西，1OKV配电站朝南，均与出线方向相对应，主变位于三者之间，其间有行车大道、环形小道、电缆沟盖板作为巡视小道，220KV配电装置冇14个间隔，11OKV配电装置16个间隔。本次设计论文是以我国现行的各有关规范规程等技术标准为依据，所设计是一次初步设计，根据任务书提供原始资料，参照有关资料及卩籍，对各种方案进行比较而得出。 目录第一部分设计说明第一章引言3第二章原始资料统计分析4第三章主变压器的选择63.1主变压器台数及额定容量的确定63.2主变型号的确定7第四章电气主接线设计104.1电气主接线的设计104.2主接线的接线方式选择11第五章短路计算17第六章屯气设备的配置、选择和校验186.1原始数据186.2断路器的配置、选择和校验186.3隔离开关的选择和校验226.4电压互感器的选择和校验256.5电流互感器的选择和校验266.6母线的选择与校验306.7绝缘子和穿墙套管的选择336.8避雷器的配置选择及校验356.9中性点设备的选择37第七章电气设施的平面布置387.1概述387.2高压配屯装置的选择397.3电气总平面布置43第八章防雷保护及接地装置44&1概述44&2防雷保护的设计45&3接地装置的设计46&4主变中性点放屯间隙保护4647第二部分设计计算第九章二次回路设想4957第十章短路电流计算第十一章避雷针计算 小结62主要参考文献及资料63第一部分设计说明第一章引言电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活冇着密切的关系。电力是工业的先行。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。我国具有极其丰富的能源。这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。但是，旧屮国的电力工业落后，无法将•其利用。不过，随着改革开放的深入发展，我国电力工业的发展很快。到2000年，我国电力工业已跃升世界第2位，电力工业的发展为我国的国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。不仅如此，目前我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段，一些世界水平的先进的高新技术，已在我国电力系统屮得到了相应的应用。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需耍，未能很好起到先行的作用，仅以2004年夏季的供电负荷高峰期为例，全国预计总共缺电3000万KW左右，有24个省区都先后出现拉闸限电的的情况，这样的局面预期述要过2〜3年才可能得到较好的解决。另外，由于我国人口众多，由此在按人口平均用电方而，迄今不仅仍远远落后于一些发达国家，即使在发展中国家中，也只处于中等水平，尚不及全世界平均人口用电量的一半。因而，要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求，我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展，一方而是要大力加强电源建设，搞好“西电东送”，以确保电力先行，另一方面，要继续深化电力休制改革，实施厂网分开、竞价上网，并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。展望未来，我们坚信，在新世纪屮，屮国的电力工业必须持续、高速地发展，取得更加辉煌的成就。 第二章原始资料统计分析一、变电站名称：XZ变电站二、地质情况：该站位于河北南部低山丘陵地带。所处位置的土质为沙质粘土，土壤电阻率为102Q.mo三、气象、水文资料：1•该站位于海拔110m平原；2.全年最高月平均温度26.2摄氏度，全年最低月平均温度1・4摄氏度，全年平均温度13.7摄氏度；3.相对湿度：60%；4.风霜冰冻情况：正常最犬风速2Oni/s；5•地震级：7级；6.全年平均降水量：200-300mm；7.雷暴活动情况：虽处在少雷区，但该站位置相对较高。四、电力系统及负荷情况1、电源情况电厂侧:双回路，容量:4*200/0.85=941MVA;供电电压:220KV,cos0=O.85至变电站阻抗标么值0.2（S„=100MVA）o系统侧：双冋路，容量:无穷大；供电电压：220KV,cos^=0.85至变电电站阻抗标么值:0.3（S心100MVA）;母线穿越容量：180/0.85=211.7MVAXZ变电站电源系统统计表电源容量(MVA)至变电站（ST00MVA供电冋路供电电压（KV）（凝汽式）火电厂9410.2双冋220系统无穷人0.3双回220母线穿越容量211.7MVA2.负荷情况：110KV线路：4冋I、11回(企业用电)总电量72/0.85=84.7MVA,其中一类负荷率占60%,即50.8MVA(cos0=O.85),T^x=6000h・ III冋(工业用电)容量34/0.85=40MVA(cos0=O・85),T^x=5000h.IV0(农业用电及居民用电)容量18/0.85=21.2MVA(cos0=O・85),T—=400Oh.10KV电路：2M（站用电）总容量0.7MVA按输送容量的0.5%计算）。XZ变电站负荷统计表额定电压回路名称负荷容＞11(MVA)-类负荷容量（MVA）Tmax110I、I凹84.750.826000110III405000110IV21.2400010站用电0.70.7按输送容量的0.5%计算合计146.651.52四、发展容量分析考虑到当地工农业发展需要，变电站必须留有备用发展余地：220KV侧由于是向系统转送电，不再考虑备用间隔；110KV侧为当地工农业供电，应考虑备用间隔，拟定出线间隔6回（按现状），其中备用出线2回；10KV侧虽然口前只有厂用电，但考虑变电站附近工农业用电发展要求，故也有留冇出线备用间隔，拟定出线间隔6回：英屮站用变2回，备用4回。本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。五、待设计变电站地位及作用按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1中型220kV变电所。该变电站建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。 第三章主变压器的选择3.1主变压器台数及额定容量的确定1.变电站主变压器台数的确定主变台数确定的要求：(1)对大城市郊区的一次变电站，在屮、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。(2)对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。考虑到该变电站与系统联系紧密，为了保证供电的可靠性，选用两台主变压器，并列运行且容量相等。2.变电站主变压器容量的确定主变压器容量确定的要求：(1)主变压器容量一般按变电站建成后5〜10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10〜20年的负荷发展。(2)根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设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的供电。对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的60〜70%。在计及负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷的供电。要求：nSTe>Sjsn主变台数S北单台主变额定容量Sj$计算负荷容量S』146・6*(1+8%j二215.4(MVA)(国民经济增长率按8%负荷按5年规划考虑)5年后S力=146.6*(1+8%)二215.4MVA由于该变电站是当地的枢纽变电站之一，一类负荷占60%,为了保证供电的可靠性,变电站应该至少设两台变压器。当选两台主变时单台主变容量为：STeMSA/n=215.4/2=107.7(MVA)当一台变压器停运时：(120/146.6)*100%=82%>70% 即一台变压器停运时，可保证对70%负荷供电，考虑变压器的事故过负荷能力为40%,可保证全部负荷供电，符合要求。负荷测算如2(国民经济增长率按8%)5年后S产146.6*(1+8%j二215.4MVA6年后Sjs=l46.6*(1+8%)“=233MVA7年后S〃二146.6*(1+8%)二251MVA两台变压器的总容量：S总二2*120MVA二240MVA由上已知，选择两台容量为120MVA的变压器可基本满足6年的规划。3.2主变型号的确定一、主变压器相数的选择当不受运输条件限制时，在330KV以下的变电所均应选择三相变压器。而选择主变压器的相数时，应根据原始资料以及设计变电所的实际情况来选择。单相变压器组，相对来讲投资大，占地多，运行损耗大，同时配电装置以及断电保护和二次接线的复杂化，也增加了维护及倒闸操作的工作量。本次设计的变电所，位于河北南部低山丘陵地带，交通便利，不受运输的条件限制，应尽量减少占地面积，故本次设计的变电站选用三相变压器。二、绕组数的选择在具冇三种电压等级的变电所，如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器。一台三绕组变压器的价格及所用的控制和辅助设备，比相对的两台双绕组变压器都较少，而且本次所设计的变电所具有三种电压等级，考虑到运行维护和操作的工作量及占地面积等因索，该所选择三绕组变压器。自耦变压器与同容量的普通变压器相比具冇很多的优点：消耗材料少，造价低，有功和无功的损耗低，效率高，由于高，屮压线圈的自耦联系，阻值小，对于系统稳定性有一定的作用，可以扩大变压器的制造容量，便利运输和安装。自耦变压器一般用丁以下几种情况：在220KV及以上的变电站，宜选用自耦变压器。在大容量的发电厂用来做高压和屮压系统之间联络用的变压器。本次设计的变电站为220KV降压变电站，是地区枢纽变电站，承担系统联络功能,所以宜选用自耦变压器。三、主变调压方式的选择为了满足用户的用电质量和供电的可靠性，220KV及以上网络电压应符合以下标 准:①枢纽变电所二次侧母线的运行电压控制水平应根据枢纽变电所的位置及电网电压降而定，可为电网额定电压的1〜1・3倍，在口负荷最大、最小的情况下，其运行电压控制在水平的波动范围不超过10%,事故后不应低于电网额定电压的95%。②电网任一点的运行电压，在任何情况下严禁超过电网最高电压，变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%〜100%。调压方式分为两种，不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在±5%以内，另一种是带负荷切换称为有载调压，调整范围可达30%。由于该变电所的电压波动较大，故选择有载调压方式。因选用口耦变压器，其有载调压的方式有：有公共绕组屮性点侧调压，出联绕组末端调压及小压侧线端调压三种。本次设计屮屮压侧电压变化较大，主要由主变高压侧和屮压侧传输，低压侧负荷较小。所以选择中压侧线端调压方式。四、连接组别的选择变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。全星形接线虽然有利于并网时相位一致的优点，而且全星形接法，零序电流没有通路，相当于和外电路断开，即零序阻抗相当于无穷大，对限制单相及两相接地短路都有利，同时便于接消弧线圈限制短路电流。但是三次谐波无通路，将引起正弦波的电压畸变，对通讯造成干扰，也影响保护整定的准确度和灵嫩度。如杲影响较大，还必须综合考虑系统发展才能选用。我国规定110KV以上的电压等级的变压器绕组常选用屮性点直接地系统，而且要考虑到三次谐波的影响，会使电流、电压畸变。釆用△接法可以消除三次谐波的影响。所以应选择Yo/Yo/A接线方式。故木次设计的变电所，选用主变压器的接线组别为:Yo/Yo/A-12-ll接线。五、容量比的选择由原始资料可知，110KV中压侧为主要受功率绕组，而10KV侧主要用于所用电以及无功补偿装置，所以容量比选择为:100/100/50o六、主变压器冷却方式的选择主变压器一般采用的冷却方式有：门然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。自然风冷却：一般只适用于小容量变压器。强迫油循环水冷却，虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点。但是它要有一套水冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。所以，选择强迫油循环风冷却。因选择两台主变压器，选择容量为：OSFPZ7—120000/220额定电压：高压220±2X2.5%KV,中压121KV,低压10.5KV阻抗电压艰高一中12-16%高低：20-24%中低:6-10%容量比为：100/100/50 连接组标号：Y0/Y0/A-12-11载电流：0.8%空载损耗：70KW短路损耗：320KW如图二、站用变的选择(1)站用变容量确定己知站用变容量为0.7MVA。考虑到发展需耍及其他临时用电,选用容量1000KVA可满足耍求。(2)绕组的额定电压:高压10KV,低压0.4/0.22KV(3)绕组相数：采用3相。(4)绕组数：采用双绕组变压器。(5)根据以上要求：选用S9-1000/10型号变压器技术参数如下表(6)按《变电所设计技术规程》要求，为保证可靠性，所冇变选择两台，分别直接接在两台主变的低压侧，互为备用。型号额定容量(KVA)额定电压(KV)接线组别阻抗电压重量(t)轨距高压低压S9-1000/10100010±5%0.4Y,yw04.53.945820第四章电气主接线设计4.1电气主接线的设计主接线是变电所电气设计的首要部分，它是由高压电器设备通过连接线组成的接受和分配电能的电路，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性帑切相关，并且对电气设备选择、配电装置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的关系。我国《变电所设计技术规程》SDJ2-79规定：变电所的主接线应根据变电所在电力系统屮的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且满足运行可靠，简单灵 活、操作方便和节约投资等要求，便于扩建。一、可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠和电能质量是对主接线最基本要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。1、主接线可靠性的具体耍求：（1）断路器检修时，不宜影响对系统的供电；（2）断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电；（3）尽量避免变电所全部停运的可靠性。二、灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。（1）为了调度的目的，可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求；（2）为了检修的目的：可以方便地停运断路器，母线及继电保护设备，进行安全检修，而不致影响电力网的运行或停止对用户的供电；（3）为了扩建的目的：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。三、经济性：主接线在满足可靠性、灵活性要求的前捉下做到经济合理。（1）投资省：主接线应简单清晰，以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资，要能使控制保护不过复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资；要能限制短路电流，以便选择价格合理的电气设备或轻型电器；在终端或分支变电所推广采用质量可靠的简单电器；（2）占地而积小，主接线耍为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。（3）电能损失少：经济合理地选择主变压器的型式、容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。 4.2主接线的接线方式选择电气主接线是根据电力系统和变电所具体条件确定的，它以电源和出线为主体，在进出线路多吋（一般超过四冋）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为屮间环节,使接线简单清晰、运行方便，有利丁•安装和扩建。而本所各电压等级进出线均超过四回,采用有母线连接。1、单母线接线单母线接线虽然接线简单清晰、设备少、操作方便，便于扩建和采用成套配电装置等优点，但是不够灵活可靠，任-•元件（母线及母线隔离开关）等故障或检修吋，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短吋停屯，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供屯，并且屯压等级越高，所接的回路数越少，一般只适用于一台主变压器。单母接线适用于：110〜200KV配屯装置的出线回路数不超过两回，35〜63KV,配屯装置的出线回路数不超过3冋，6〜10KV配电装置的出线冋路数不超过5回，才采用单母线接线方式，故不选择单母接线。2、单母分段用断路器，把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个冋路；有两个电源供电。当一-段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供屯和不致使重要用户停屯。但是，一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电，而出线为双冋吋，常使架空线路出现交叉跨越，扩建吋需向两个方向均衡扩建，单母分段适用:h110KV〜220KV配屯装置的出线回路数为3〜4回，35〜63KV配屯装置的出线回路数为4〜8回，6〜10KV配电装置出线为6回及以上，则采用单母分段接线。3、单母分段带旁路母线5〜110KV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。这种接线方式：适用于进出线不多、容量不大的屮小型电压等级为34、桥形接线当只有两台变压器和两条输屯线路时，采用桥式接线，所用断路器数目最少，它可分为内桥和外桥接线。内桥接线：适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除吋，采用内桥式接线。当变压器故障吋，需停相应的线路。外桥接线：适合于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率，较为适宜。为检修断路器LD,不致引起系统开环，有吋增设并联旁路隔离开 关以供检修LD时使用。当线路故障时需停相应的变压器。所以，桥式接线，可靠性较差，虽然它有：使用断路器少、布置简单、造价低等优点，但是一般系统把具有良好的可靠性放在首位，故不选用桥式接线。5、一个半断路器接线两个元件引线用三台断路器接往两组母线上组成一个半断路器，它具有较高的供电可靠性和运行灵活性，任-•母线故障或检修均不致停电，但是它使用的设备较多，占地面积较大，增加了二次控制回路的接线和继电保护的复杂性，且投资大。6、双母线接线它具有供电可靠、调度灵活、扩建方便等优点，而且，检修另一母线时，不会停止对用户连续供电。如果需要检修某线路的断路器时，不製设“跨条”，则该回路在检修期需要停电。对于，110K〜220KV输送功率较多，送电距离较远，其断路器或母线检修时，需要停电，而断路器检修时间较长，停电影响较大，一般规程规定，110KV〜220KV双母线接线的配电装置屮，当出线回路数达7回(110KV)或5回(220KV)时，一般应装设专用旁路断器和旁路母线。7、双母线分段接线双母线分段，可以分段运行，系统构成方式的自由度大，两个元件可完全分别接到不同的母线上，对大容量且在需耍相互联系的系统是有利的，由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸，因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题。而较容易实现分阶段的扩建等优点，但是易受到母线故障的影响，断路器检修时要停运线路，占地面积较大，一般当连接的进出线回路数在11回及以下时，母线不分段当进出线总数超过12回及以上时，在一组母线上设分段断路器，根据原始资料提供的数据，此种接线方式过于复杂，故不作考虑。8带旁路母线的双母线接线双母线加旁路母线应设专用旁路断路器，规定220KV线路出线回路数为4回及以±；110KV线路回路数为6回及以上；35KV线路回路数为8回及以上。当220KV出线在5回以上，110KV出线为7回以上时，规定一般应装设专用旁路断路器。另外，我国曾特别规定110-220KV枢纽变电站，当220KV出线为4回或110KV出线为6回时，也可装设旁路断路器。为了保证双母线的配电装置，在进出线断路器检修时(包括其保护装置和检修及调试)，不小断对用户的供电，可增设旁路母线，或旁路断路器。当110KV岀线为7回及以上，220KV岀线在4回以下时，可用母联断路器兼旁路断路器用，这样节省了断路器及配电装置间隔。 2）综合上述接线形式的优缺点，结合原始资料所给定的条件进行分析，拟定主接线方案。原始资料：变电站类型：降压变电站电压等级：220/110/10.5KV出线情况：220KV进出线4冋，110KV出线4冋，10.5KV出线2冋（架空）负荷性质：一类负荷、工农业生产及城乡生活用电结合原始资料所提供的数拯，权衡各种接线方式的优缺点，将各电压等级适用的主接线方式列出：220KV部分有4冋进出线，由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。综合上面对主接线的介绍，220KV部分适用的界接线方式为双母线带旁母及3/2接线。110KV部分可选双母线及双母带旁母线接线两种。10.5KV部分定为单母线分段。由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：当6-10KV配电装置出线冋路数为6冋及以上时釆用单母分段连接。故10KV采用单母分段连接。这样，拟定4种接线方案：方案一：220KV釆用3/2接线，110KV釆用双母接线，10KV为单母分段接线。方案二：220KV采用3/2接线，110KV采用双母带旁母接线，10.5KV为单母分段接线。方案三：220KV釆用双母带旁母接线，110K采用双母接线，10.5KV为单母分段接线。方案四：220KV采用双母带旁母接线，110KV釆用双母带旁母接线，10KV为单母分 段接线。1.主接线方案的可靠性比较1）220kV采用3/2接线方式时，任一母线故障或检修，均不致于停电，除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其它任何断路器故障或检修都不会小断供电，甚至两组母线同时故障（或一组检修，另一组故障时）的极端情况卞，功率仍能继续输送。220kv双母带旁路，并设专用的旁路断路器，其经济性相对来是提高了，但是保证了齐段出线断路器检修和事故不致影响供电的情况下，而且也不会破坏双母线运行的特性，继电保护也比较容易配合，相对来可靠性即提高了。2）llOkV采用双母线接线方式，出线回路较多，输送和穿越功率较大，母线事故后能尽快恢复供电，母线和母线设备检修时可以轮流检修，不至中断供电，一组母线故障后，能迅速恢复供电，而检修每回路的断路器和隔离开关时需要停电从当地工农业长远发展和保证附近一类负荷供电来看，双母接线这种方案不满足供电可靠性。11OKV釆用双母带旁路，并且设计专用的旁路断路器，使检修或故障时，不致破坏双母线接线的固有运行方式，及不致影响停电，并设专用的旁路断路器，其经济性相对来是提高了，但是保证了齐段出线断路器检修和事故不致影响供电的情况下，而且也不会破坏双母线运行的特性，继电保护也比较容易配合，相对来可靠性即提高。3）1OKV虽无出线，但为了满足站用电的可靠性，有用装设两台站用变压器，为互为备用方式运行，其接线方式为单母分段接线方式。经过从供电可靠性方面比较，淘汰了供电可靠性不符合要求的接线，剩余两种接线，方案二：220KV釆用3/2接线，11OKV采用双母带旁母接线，10.5KV为单母分段接线方案四：220KV采用双母带旁母接线，110KV采用双母带旁母接线，1OKV为单母分段接线。二、经济性比较（-）综合投资综合投资计算公式（包括主设备投资及不可预见的附加费用）Z=Z0*仃+a/100）（万元）Z.）——主设备的综合投资，包括变压器和配电设备a——不明显的附加费用比例系数，220Kv取70参考《发电厂电气部分课程设计参考资料》1、双母线带旁路接线Z产113+（7.5+0.55*4）+87.9+85.4+10.27*3+193.9=520.71（万元） Z=Zo*(1+70/100)=885.21(万元)2、3/2断路器接线Z0=113+(7.5+0.55*4)+87.9+85.4+10.27*3+154.4+28.1*4=593.61(万元)Z=Zo*(1+70/100)=1009.14(万元)(二)电能损失M=h(AA)+A：AQo)To+1/2n(AP+KQ)(5i2/S/+S22/S/+S32/SnS3,】)T式中n——相同变压器台数&——每台变压器额定容量Si,S2,S3——n台变压器三侧分别负担的最大总负荷T——对应负荷使用小时数APo,Ago每台变压器的空载有功损耗、无功损耗△Q()=Io%/100Io%——每台变压器空载电流百分数AP——每台变压器短路有功损耗Q——每台变压器短路无功损耗S%——变压器阻抗电压百分数K——无功经济当量，系统变电站取0.1-0.15To——变压器全年运行小时数，一般取8000h则本站两变压器的电能损耗为:AA=2*(195+0.1*0.8*120000/100)*8000+1/2*2(700+0.1*13.5*120000/100)*[(27000/0.9)2*4500+(30000/0.85)2*3900]=15760000(Kwh)(三)运行费用U=aA+U}+Ui(万元)U——检修维护费用，取0.03ZUi——折旧费，取0.058Za——电能电价，取0.06元Mn变压器年电能损失双母带旁路接线年运行费用： U=0.06*15760000/10000+(0.058+0.03)*520.71=140.38(万元)3/2断路器接线年运行费用：U=94.56+(0.058+0.03)*1009.14=183.36(万元)由以上计算可以看出，双母带旁路的综合投资、年运行费用比一个半断路器的费用低，而且双母带旁路岀线分布和发展适应性更灵活。因此，最优方案为220Kv、llOKv双母带旁路，10Kv单母分段。2.2.3屮性点接地方式变电站变压器中性点的接地方式由电力网中性点接地方式决定。常见的接地方式有直接接地、经消弧线圈接地和不接地。中性点不接地最简单，单相接地允许带故障运行两个小时，供电连续性好，接地电流仅为电容电流，但要求有较高的过电压水平,不宜于llOKv及以上电网。经消弧线圈接地可免除不接地系统由于电容电流过大引起的过电压。屮性点直接接地方式，单相故障电流很大，线路或电器设备须立即切除，增加了断路器负荷，降低了供电连续性，但过电压较低，相应绝缘水平较低，减少了设备造价，适用于llOKv及以上系统，并且《电力设备接地技术规程》规定，llOKv及以上系统一般采用|卩性点直接接地运行方式。因此，本变压器220Kv.llOKv||«性点经接地刀闸接地，以便运行调度。根据电力网运行方式灵活选择接地点，并在中性点装设放电间隙作为雷电过电压、操作过电压保护。 第五章短路计算一、短路电流计算的口的在变电所和发电厂的电气设计中，短路电流计算是一个重要环节。计算的目的是选择主接线，比较各种接线方案：选择电气设备，校验设备提供依据，为继电保护整定计算提供依据等。1、在选择电器主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需耍，采取限制短路电流的措施等，需要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的工作，同时又力求节约资金，需要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、设计接地装置时，需用短路电流。5、在选择继电保护和整定计算式，需以各种短路时的短路电流为依据。二、短路电流计算的一般规定1•计算的基本情况1.系统屮所有电源均在额定负荷下运行2.短路发生在短路电流为最大值的瞬间3.所有电源的电动势相位角相同5.应考虑对短路电流值有影响的所有元件6.由计算书屮的短路计算得出短路计算成果表如2短路点UB(KV)HI(KA)Zoo(KA)IIs(MVA)■Ich(KA)Ich(KA)dl点220KV2.0992.2178365.353.17d2点110KV2.8252.7785627.24.266d3点10.5KV18.12918.12932946.2327.37 第六章电气设备的配置、选择和校验6.1原始数据一、求各回路的最大持续工作电流人呎220KV伽/“a厂2人+16CY人主变的额定电流I母线穿越电流CYIe=S„/(般*乩)=120/(73*220)=0.315(KA)I=SJ()=211.7/(V3*220)=0.556(KA)CY主变回路/gmax=l・05Ie=l.05*0.315=0.33(KA)220KV母线:Z,max=2*0.315+0.556=1.2(KA)110KV侧：0^=1.057,Ie=S„/(QS)=120/(73*110)=0.63(KA)/xmax=l.05*0.63=0.662(KA)10.5KV侧：Ismax=Ie时Ie=S„/(巧心)=120/(73*10)=6.92(KA)考虑到站用实际负荷只有0.7MVA,为了留出一点的站用空间按1.4MVA计算,/.max=1.4/(V3*io)=0.08(KA)二、结合短路计算情况，各电压侧正常工作情况及短路情况见卜-表：分类电压最大持续工作电流Igmax(KA)冲击电流L(3个电流有效值(KA)短路容量S”(MVA)220KV母线1.25.353.1783611OKV侧0.6627.24.2665621OKV侧0.0846.2327.373296.2断路器的配置、选择和校验一.高压断路器的选择高压断路器是变电站主要电气设备Z-,其选择的好坏，不但直接影响变电站的正常状态下运行，而且也影响在故障条件下是否能可靠地分断。1•按额定电压选择U^^Ue 制造厂保证的最高工作电压，KVUe：断路器的额定电压，KV2.按额定电流选择人218Ie：断路器的额定电流，A18：回路持续工作电流，A3.按断流容量选择Sd“2S5三IS尙、Idl1:断路器的额定断电流容量和断流量S”、I:0$短路容量和次暂态电流二、220KV侧断路器的选择和校验考虑到设备的统-•性，所有220KV侧断路器均选用同一型号，其额定电压，额定电流及开断电流均按母联断路器最严重运行状态选择。1.220KV侧断路器的选择220KV侧断路器要求：额定电压220KV,Ie>1.2KA,开断电流Ikd〉5.35KA,根据要求，选用LW6-220I型断路器，其参数如下表：型号额定电压(KV)额定电流(KA)额定开断电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)同冇分闸时间(S)1S(5S)LW6-220/31502203.15401000.0280.062.短路动稳定校验LW6-220型断路器动稳定电流几严110KA电流，断路器安装点的最大短路冲击电流几二5.35KA,Idw>ieh,所以满足动稳定需求。3.热稳定校验校验公式：要求i^t>Qd求短路电流的计算时间心tjs=tcl+tbth:主保护动作时间td:断路器固冇分断时间1)LW6-220m断路器热稳定校验(1)主保护动作时间力二0.2S,td=0.06Stjs=td+tb=0.2+0.06=0.26(S) X=/7Zoo=2.099/2.217=0.95查周期分量等值时间曲线可知5=0.25S 0.1S=2.099/2.217=0.95查周期分量等值时间曲线可知tjz=3.6S由于tjs>1S,故可略去非周期分量的热效应，取：tjf=0(S)短路电流的发热量为：2,=Zoo(tjz+tjf)=2.2172*3.6=17.69(KA2S)断路器允许热效应：Qxu二6400(KA2S)所以，0vQ妆，故当主保护拒动时，也可满足热稳定耍求。三、110KV侧断路器的选择和校验考虑到设备的统一性，所有110KV侧断路器均选用同一型号，其额定电压，额定电流及开断电流均按母联断路器最严重运行状态选择。1.110KV侧断路器的选择110KV侧断路器耍求：额定电压110KV,人>0・062KA,开断电流Ikd>7.2KA,根据要求，选用LW6-110型断路器，其参数如下表：型号额定电压(KV)额定电流I(KA)额定开断电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)固有分闸时间(S)全开断时间(S)备注LW6-110/31501103.1531.5125500.0280.062•短路动稳定校验LW6-110型断路器动稳定电流Qw=125KA电流，断路器安装点的最大短路冲击电流几二7.2KA,Idw>ich,所以满足动稳定需求。1.热稳定校验(校验变压器回路断路器)校验公式：要求I^t>Qd 求短路电流的计算时间5tjs=td+fbtb:主保护动作时间f八断路器固有分闸时间1)LW8-35/1600型断路器热稳定校验(1)主保护动作时间tb=0.2S,td=0.06Stjs=td+tb=0.2+0.06=0.26(S)p=I/Zoo=2.825/2.778=1.017查周期分量等值时间曲线可知tjz二0.3S0.IS1S,故可略去非周期分量的热效应，取：tjf=Q(S)短路电流的发热量为：2,=Zoo(tjz)=2.7782*2.77=21.38(KA2S)断路器允许热效应：已知Qxu二3969(KA2S)所以，妆，故当主保护拒动时，也可满足热稳定耍求。四、10KV侧断路器的选择和校验1.10KV侧断路器的选择10KV侧断路器要求：额定电压10KV,Ie>0.08KA,开断电流IM>46.23KA,根据要求，选用ZN28-12/1250型断路器，其参数如下表：型号额定电压(KV)额定电流(KA)额定开断电流(KA)动稳态电流(KA)热稳定电流3S(KA)固有分闸时间(S)全开断时间(S)备注 N28—12/1250121.255080100.0650.1051.短路动稳定校验ZN28-12/1250型断路器动稳定电流Idw=80KA电流，断路器安装点的最大短路冲击电流几二46.23KA,/血〉几，所以满足动稳定需求。2.热稳定校验(校验变压器回路断路器)校验公式：要求^t>Qd求短路电流的计算时间5tjs二td+tbtb:主保护动作时间断路器固有分闸时间1)ZN28-12/1250型断路器热稳定校验(1)主保护动作时间tb=0.2S,td=0.105StjS=td+tb=0.2+0.105=0.305(S)0二I/Zoo=18.481/17.449=1.059查周期分量等值时间曲线可知tjz=0.27S0.1S仁,所以满足动稳定需求。2.热稳定校验校验公式：要求QdQxu从110KV侧断路器热稳定校验中，可知：(1)主保护动作时：0=2.716(KA"s)隔离开关允许热效应：2“二21.5?*4二2311(KA2S)所以，0VQ妆，故主保护动作时，满足热稳定耍求。(2)当主保护拒动时，后备保护动作时Qd=21.38(KA2S)隔离开关允许热效应：2“=21.52*4二2311(KA2S)所以，故当主保护拒动时，也可满足热稳定要求。五、10KV侧隔离开关的选择与校验1.选型考虑到设备统一性，所冇10KV侧隔离开关均选用同一型号。10KV侧隔离开关要求:Ue210KVIe21KA根据要求，可选用GN16型隔离开关，技术参数如下：型号额定电压(KV)额定电流(KA)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)GN16-10/10001017530(5)2.动稳定校验：GN16-10型隔离开关动稳定电流峰值/加=75KA电流，断路器安装点的最大短路冲击电流几二47.13KA,Idw>ich,所以满足动稳定需求。 3.热稳定校验校验公式：耍求QdQxu从10KV侧断路器热稳定校验屮，可知：主保护动作时：Qd=99.26()隔离开关允许热效应：2“二302*5二4500(KA"s)所以，QdV]>0・9Ve】三、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选择接线粮式电网电压(KV)型式二次绕组电压(V)接成开口三角形辅助绕组电压IV一台PT不完全星形接线方式3~35单相式100无此绕组Yo/Yo/O110P500J单相式100/a/31003〜60单相式100/^/3100/33〜15T相五柱式100100/3（相）四、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屋内配电装置屮一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110〜220KV配电装置屮一般采用半级式电磁式电压互感器。220KV及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般采用 电容式电压互感器。五、按容量的选择互感器的额定二次容量(对应于所耍求的准确级)，SC2应不小于互感器的二次负荷S2,即：s2=^(Spo)2+(SQo)2P。、Qo—仪表的有功功率和无功功率六、220KV侧电压互感器1.选用Jcl-220电压互感器，单相串级油浸式全封闭结构，其初级绕组额定电压为220/羽KV,次级绕组额定电压0.1/羽KV,二次负荷0.5级，为300VA,其接成220000/^3/100/帝/100o2.220KV输电线路侧，电压互感器采用单相电容式电压互感器，其初级绕组额定电压为220/羽KV,次绕组额定电压为100/羽KV,二次负荷200VA,准确级为0・5级，型式为TYD220V3-补黑H。七、110KV侧电压互感器1•选用JCU-110电压互感器，单相串级油浸式全密封结构，其初级绕组额定电压为110/羽KV,次绕组额定电压0.1/^3KV,二次负荷0.5级为300A,其接成11000/迈/1000/^3/100o2.其110KV出线侧采用TYD110/羽-0.01,单相单柱式，电容式电压互感器，其初级额定电压为110/书KV,次级额定电压为0・1/羽KV,二次负荷0.5级为150VA。八、10KV侧电压互感器10KV母线上电压互感器：采用JSJW-10,0.5级Se=120VA,二次阻抗为0.15n,变比10000/羽/100^3/100/3。6.5电流互感器的选择和校验一、电流互感器的配置1•凡装有断路器的冋路，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。2•变压器中性点、变压器出口处。3.直接接地系统一般按三相配置。二、电流互感器的选择1、屯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h与2 在数值和相位上都冇差异，即测量结果冇误差，所以选择电流互感器应根据测量吋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（B1Q）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耍在系统短路时工作，因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内谋差限制不超过-10%o电流互感器的10%谋差曲线就是在保证电流互感器课差不超过T0%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Z2f关系曲线。3、额定容量为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量Se2o即：Se22S2=Ie22z2fz2f二Vy+Vj+Vd+Vc（Q）Vy—测量仪表电流线圈电阻Vj—继电器电阻Vd—连接导线电阻Vc—接触电阻一般取0.1Q4、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小正常工作电流大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：Ve^VewIc^Igmax,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Vow—电流互感器所在电网的额定电压VcIc.—电流互感器的一次额定电压和电流Igmax—电流互感器一次回路最大工作电流5、种类和型式的选择选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、□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Is允许通过一次额定电流Is的倍数Kr来表示，即:（KrIeJ22I2tdz（或2Qd）7、动稳定校验 电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值（Ie）的倍数kd—动稳定电流倍数，表示其内部动稳定能力，故内部动稳定可用下式校验：边Icikd^icj Sa-MOE畫遑s1osxs」SO・；(DSC86®Bis・-sslwsl^sin,111三9+「A+AA)—迪-spldd、、孑oix图Axp•爪£^03=eN0X十x&m.IXS.O入F 1I己oe0499!迄oe04g992.25KA2.S迪怒8zp1联肉豈『qo入SOI弓态芒9寸彳q.2至二unGXC.IX弓"SOI弓長肉豈一88JA(01言二mls.z0S6J(00SXE9OJ(01ES」至99寸001n6寸.bxoos7n$8dn3^8^1 ^2IelkdNicj113.7KA5.146KA2-110KV侧电流万歸客貌电流1.05x2Se1.05x240Iel^x=_V^=l^=1323A额定电压：Ue^Uew=110KV挪以h翳数据，可初步:瞬110W型毓0感其参数X)额定毓比为：2X1200/5,准触次为0.5,二?欠负荷阳抗为2,1S热稳定倍数为30,绷靛倍数75。热稳定校骗：Qd=『8tp=3.0212X4.495=41.023KA2.S(KrIel)2=(30X2400)2=1296KA2.S即(KrIel)2>I2cotp满足要求验动稳定：£Iel.kd=y[2X0.8276X75=87.78KAich=7.785KA即：y[2Iel.kd>icj满足娈求由十述H算可以列出卜表设备项nu-iioiWWVe^Vew110KV110KVIel^Igmax2X1200A1323A(krlel)2$『gtdz1296KA2.S41.032KA2.SIelkdMich87.78KA7.785KA3.10KV侧电流客碇电流Iel^Igmax=1500x1.05V3xlO=90.904A额定电压：Ue^Uew=10KV册以卜上]算数据可以初JWLDE&—10,其缈叨额定电流比九400/5,俪级次如・5,2S撕錠闿畝31.5KA,顽錠翰伪80KA。校做磴定时郸艮10KV断路器「样，tp=0.8S 热稳定校验：Qd=I2c«xtp=21.92X0.8=383.688KA2.SQr=Ir2Xt=31.52X2=1984.5KA2.SQr>Qdj龊耍求姗动稳定：ichWigfich=53.349KAigh=80KA即：ichich8OKA53.349KA6.6母线的选择与校验（1）母线的选择要求1）选择母线材料、截而形状、结构和排列方式2）选择母线的截而积3）校验母线的短路动、热稳定4）35KV以上母线应效验它在当地晴天气条件是否发牛•电晕5）对于重要母线和大电流母线应效验母线共振影响6）户外管形导体应效验微风振动（2）220KV侧母线的选择与校验: 1）母线上最大持续工作电流Pmax=1.2KA2)按经济电流密度选择导体截而：根据最人负荷利用小时数T-x=60()()h,由于I^m-比较大，可采用管型母线的经济电流密度J=0.68J9母线的经济截面S=Pmax/J=1200/0.68=1765mm可用①120/110型铝猛合金金管导体，其计算截血S勺=1806SO®故满足耍求，其载流量为：I=2782A査《电力工程电气设计手册》，按当地环境戢高为+30°C,最高允许温度为+70°C,修正系数K二0.94,导线的实际允许电流为I刊=2782*0.94=2615AaIebjifka故①120/110型铝猛合金管型导体能够满足耍求，220KV进行电晕校验的最小型号为①=3(),故也不必进行电晕校验。3)稳定校验：S^smin二屈疋2S：导体的载流截面(mm~)2Q":短路电流的热效应(A・S)C:当导体材料和发热有关的系数，其值见表取C=87S】nin:导体热稳定最小允许截面62220KV[则Q“=17.69*1()(A「“)Smin=QdC二717.69*106/87=48/77/h22S=1806S)故满足要求其长期允许载流量为：I""(25)=879A(25°C)IaW(30)=879*094=826A(30°C)jxn(30°c)>[gmax故LGJ-400/25型导线能够满足要求，220KV进行电晕校验的最小型号为LGJ-300,故也不必进 行电晕校验。(1)110KV侧主母线接线导线的选择与检验1)变压器冋路的最人持续工作电流：Pmax=0.662KA2)按经济电流密度选择导体截而：根据最人负荷利用小时数T-ax=60()()h,由于卩戦比较人，可采用管型母线的经济电流密度J=0.682母线的经济截面S丿•=I/J=662/00.68=974mm〜町用①80/72型铝猛合金金管导体，其计算截而S巧=954mm2满足要求其长期允许载流量为:Iaw（25）=1900A（25°C）「“（30）=1900*0.94=1786A（30°C）IHM（30°c）>Pmax=662A故①80/72型铝镒合金金管导体满足要求，220KV进行电晕校验的最小型号为①2（）,故也不必进行电晕校验。3）稳定校验：S^smin二他°2S：导体的载流截而（mm）2Q":短路电流的热效应（A~・S）C:当导体材料和发热有关的系数，其值见表"8,取C=87S血:导体热稳定最小允许截面62o110KV（则=21.38*1（）（A•、）Smin=血2=a/21.38*106/87=53mm2S=954mm~SminSj故满足耍求其长期允许载流量为:I.vm（25）=378a（25°C）I,“（3o）=378*0.94=355.32A（30°C） 【.丫“（30%）>【gmax故LGJ-95/45型导线能够满足耍求，10KV不必进行电晕校验。3）、查《电力工程电气设计手册》，室内选取矩形铝导体63*8单条平放（长期允许载流量为1038A）3、稳定校验：SnSminS：导体的载流截面（mm2）Qd：短路电流的热效应(A2(1.7*110)/29=6.4当Ue3=10KVn>(1.7*10)/29=0.68按内过电压选择220KV及以下电压倍数和绝缘子串的工频湿闪电压按照下式选择:Us>Kuxg/KzUs:绝缘子湿闪电压(KV)K：内过电压计算倍数220KV、110KV(直接接地)K=3; 10KV(中性点非直接接地)K=4Ki综合系数一般为K£=0.9Uxg:系统最运行相电压220KVUxg=VTT5*220/3=146.1KV110KVUxg=VM5*110/3=73KV10KVUxg=VTT5*10/3=6.64KV220KV侧Us>Kuxg/K^=3*146.1/0.9=487KV110KV侧Us>Kuxg/K^=3*37/0.9=243.3KV10KV侧Us>Kuxg/K^=4*6.64/0.9=29.5KV由于每片LXP-10型悬式绝缘子湿闪电压为45KV220KV侧n>Us/45=487/45=10.7片110KV侧n>Us/45=243.3/45=5.4片10KV侧n>Us/45=29.5/45=0.655片通过上面的选择比较选定齐侧绝缘子片数如下；220KV侧n>12.9»13片110KV侧n>6.4»7片10KV侧n>0.665=1片考虑到绝缘了老化，每串绝缘了要预留零值绝缘了为35-220KV耐张串2片、悬垂串一片故最终选定片数如F：220KV侧耐张片15片110KV侧耐张片9片10KV侧耐张片2片悬垂片14片悬垂片8片悬垂片1片二、10KV侧支柱绝缘了及穿墙套管的选择与校验1、支柱绝缘了的选择与校验1)支柱绝缘子的选择；10KV屋外支柱绝缘了宜采用高一级的电压产品，根据这项要求，我们选择ZS-35/800型支柱绝缘做屋外使用，而选择ZB-IOY(T)型支柱绝缘子在屋内使用，他么的技术参数如下型号Ue(KV)破坏荷重(KG)绝缘了高度(cm)ZS-35/8003580030ZB/10Y(T)1075022.5 1)支柱绝缘了的动稳定枚验：按短路稳定校验，要求P>0.6PxuPxu:支柱绝缘子的破坏荷重(N)P：短路时作用于支柱绝缘了上的动力(N)P=KfF=Kf*l.76*l(r】*5*i2“L/Pa式中Kf=II|/IIZS-35/800型Kf=H1/H=(H+12+h/2)/H=(300+12+h/2)/300=l.053 ZB-10Y(T)型Kf=II/I=(II+12+h/2)/II=(225+12+h/2)/225=1.07i“=49.485(KA)Lp=140(cm)a=70(cm)ZS-35/800型P=l.053*1.76*10-J*(49.52*140)/70=908.2N<0.6Pxu=4704N能满ZB-10Y(T)型P=l・07*1.76*10-**(49.52*140)/70<0.6Pxu=0.6*7350=4410N两种支柱绝缘了均能满足动稳定耍求2穿墙套管地选择与校验按工作电压选CMWF-20母线型，套管长度Ltg=62.5cm,Fph=3920(N)出口处绝缘了最大支撑距离为：Lmax=6.94Fpha/^-L^其屮Fph=3920a=70cmIch=49.485(KA)Lmax=6.94*3920*7*/49.4852=715.2cm综上述情况，当取跨距L=140cm对所选穿墙套管的东稳固性能够满足耍求。6.8避雷器的配置选择及校验中性点放电间隙支路LZZW-35100-200/510p10母联所变LBJ-102*100/50.5/D/D0.5120150.4〈10主变套管LRB-102*100/510pl0p/0.5主变LAJ-102*100/50.5/D/D0.512015〈10一、避雷器的配置1.每组母线上都装设，但进出线都装设避雷器时除外。2.旁路母线上是否装设，应视到被化学反应设备的电气距离而定。3.220KV及以下主变到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增高一组避雷器。 4.三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。5.直接接地系统屮，变压器屮性点为分级绝缘且装有隔离开关时。6.110KV—220KV线路侧一般不装设避雷器。二、型式：选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。3—220KV变电所可用FZ型避雷器。三、参数选择：1•额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。2.灭弧电压：避雷器的灭弧电压应按设备上可能出现的允许最大工频过电压选择。即灭弧电压为人•（几）2CU。Um避雷器灭弧电压有效值g避雷器额定电压有效值G：接地系数，对非直接接地20KV及以下取Cd"・l，对直接接地系统取C厂。・8U肿最高运行线电压220KV侧：8*253=202KV110KV侧:t/w/=G*t/w=0.8*126=100KV1OKV侧：[Jmi[/m=l.0*12=12KV3.工频放电电压（/“对于不保护内部过电压的普通阀型避雷器，它的工频放电电压下限值“S不应低于允许的内部过电压计算值，保证在内部过电压作用下不动作。即UgQK°U壮其中Ko为内部过电压允许计算倍数，Ur为设备最高运行相电压。对直接接地，110KV—220KVk°=3；非直接接地,63KV及以FKo=4。110KV及以TKo=3.5220KV侧：〃“x=KoUxg=3*146=438KVU&炸K（）〃s=l.2*438=525KV110KV侧：广3*73=219KVU叮2Us=l.2*219=262.8KV10KV侧:"“产心卩龙=3・5*7=25匕U叮亍・2U2*25=30KV4・避雷器冲击残压：（Jbc=Kbh*U亦K砧保护比。FZ型K血=2.3—2.35 220KV侧uh=2.35*V2*[/w/=2.35*V2*202=671KV110KV侧Ubc=2-35*V2*[7m/=2.35*^2*100=332KV1OKV侧uh=2.35*V2*Um广2・35*Q13=43KV根据以上计算结果选择避雷器如卜•表：型号额定电压（有效值）（KV）压值灭弧电（有效（KV）匸频放电电压（有效值）（KV）5KA时冲击残压（KV）不大于不小于不大于FZ-220J220200448536664fZ-110J110100224268332FZ-101012.72631456.9中性点设备的选择XZ变电站220KV和11OKV系统为大接地系统，屮性点需耍安装避雷器和接地开关等屮性点设备，以利于系统灵活改变运行方式。1•中性点避雷器的选择屮性点阀型避雷器应满足下列条件：1）灭弧电压“加Umi>Km*Uxg（K〃?系数，K加“）22OKV:Km*Uxs=Ux,=0.66*220=146KV11OKV：Km*UXf,=Ux,=0.66*110=73KV2）工频放电电压下限t/小U皿>1・6^Uxs220KV:1.68（/疗=1・68*146=245KV11OKV：1.68t/r=l.68*73=123KV3）工频放电电压上限Ugf53①电源供给的短路电流标幺值（见下表）电源计算式•I人发电机1/3.140.2930.293系统1/1.860.5380.538②电源短路电流周期分量有效值（见下表）电源额定电流（KA）短路电流（KA）计算式电流值计算式IfIZoo发电机941/3,/2*10.551.7451.74*标幺值15.1715.17系统100/3,/2*10.55.55.5*标幺值2.9592.959合计18.12916.129③短路容量和短路电流最人值1）短路容量S，，=V3/”仃=巧*18・129*10.5=329MVA2）冲击电流i=2.55*1&129=46.23KArc/i 3）全电流 J=T{1+2(1.8-1)2}m=27.37KALchx6.短路计算成果表短路点(KV)I(KA)人(KA)IIS(MVA)•Ich(KA)Ich(KA)dl点220KV2.0992.2178365.353.17d2点110KV2.8252.7785627.24.266d3点10.5KV18.1291&12932946.2327.37第十一章避雷针计算 bxi2=1.5（hoi2—hxj）=0hoi2=hxi=IOMf,Dl9“T66.67ff加2二h厂不10=九—h{=19.52m=h2同理可得人T9・52h}=20.7lm=h5"15二1・5（鶴5-山）二0^015=鶴=I。加力。15=h「错10=/z,-y同理可得人=20.71D25二+二二100.35“25~1・5（力025-心2）二。力025=心2=】。加A025=h2—10=力2_1。；35尼=24.34加=仏$67=1・5（力067-心6）=°力067=代6="加饥7廿6—错10珂—罕l%=24.29m訥同理可得%-24.29D“=+D需=yh^^OO2=125®57=1・5（何57-他7）=°力057=hx7=10/71為电-给10訥-字,27.86心心如9=1・5%-心8）=0力089=心8T°加 zIDminz50^089=h8-—10二心—丁%=17・14加=傀同理可得叽=17.14D=9=Jqf+境=a/1002+502=111.8代79=1・5（如9一代7）二°如9二kxl=10/71如9令-守1°詁一字kj=25.97m=%由以上计算，可暂取九=20・71h2=24.34/?5=27.86h6=24.29力7=27.8619.2524.29^=25.97加二17.14扁=1・5（也-心3）=0I%/=hx3=1OmD/h<5^034=h3假设2„3.310=代-芋人=18.92ab£>34’=17・5*3.3=62.43Dah=66.67—62.4=4.24的_Dbcfff灵_dT的=居。逆-方4"4^ach.h,-Dac17.5九―4.24—^=21-74 如=1・5（也-仏）=0Km=hxA=1OmA4‘D/h<55咼1A.2.7/1.假设久2.710=®-一—久=16.28加心=43.95Da,b,—50—43.95=6.054"如_Db，c力4Day•.•打-hADa*=h4h方4—D,14h4—6.05帚"Road342+d4A2=a/66.672+502=83.33621.21m/i34・856bxAy=1・5（饥丁-h』二0饥丁=hxA=1°加A3’D/h<5^0A3=hA-与卩1A73.7/1,假设几,/,3.710书-〒hA=DA3,=21.21x3.7=78.48mDa”b”—83.336—78.48=4.856m%_Db”c"力a_%_D『b”21.21%D『c"力4%人h3=26.066 ,,100.351A九5二h——二24.34二10/?=002527P7%25U二力-^=24.29-—=13.576U"6Jp7x78$56=1・5(%56-心6)=1.5(13.576-10)=5.364如％給27.86一牛10bx51=0b=h-21=24.29-凹=17.147⑷87f7如9=1.5(/?^-/^)=1.5x7.147=10.72h-h-^21=25.97-^^=10b^=O07997P7x79u力09A"a一务=21.21-¥=14.067加bx9A-1.5(/i09A-/i9)=1.5x4.067=6.1h.,A=h-^-=21.21-—=14.067mU%ATp7bx4A=1.5(/?^-/i4)=1.5x4.067=6.1h“4=h—冬二21.74—竺因二12.216加u*47f7bx34=1・5(力034-/iv3)=1.5x2.216=3.324m..D34a“83.336h(2&—h—:——21.74—14.21/ziusaayp7bx3A=1.5(/iO34-/iA)=1.5x4.21=6.315m 可取/I,=20.7lmh2=24.34m h3=26.066mh5=27.86mh6=24.29m%=27.86m=24.29mhg-25.97mhA=21.21mrv=(/z-/iY)P小结本次设计过程中，经指导老师的指导和本人的刻苦努力下，基本圆满完成本次设计任务。通过本次设计，不仅丰富了我的专业知识，还让我深深体会到了认识事物的过程。从拿到题目，再查阅资料，对题目进行设计、论证、修改到设计的完成。体现了理论联系实际的重要性。更重要的是这次设计让我学会了让自己独立完成一件事情，为将來参加工作做好基础。通过本次设计，本人对三年所学知识更有了一个系统化，而以后的工作打下了扎实的基础，更懂得了怎样查阅冇关参考资料，及掌握了电力系统初步设计的原则和问题解决的能力，和整个电力系统高压配电装置的配置原则，并且知道了如何撰写工程设计说明书。虽然本次设计巩固和提高了自己所学的专业知识，但由于水平有限，理论知识又学得不够扎实，在木次设计中存在着某些错误和缺点，望老师给予指止。这本论文设计书的编写，不仅仅包含时间和汗水，更凝聚了老师和我本人的大量心血，忘不了老师抽出宝贵的时间为我作耐心的指导，忘不了老师为我们讲解的专心和投入。无愧自己，更感谢老师！ 能源部四北电力设计院编水利出版社1989年电力业部西北电力设计院编屮国电力出版社1998年西北电力设计院编主要参考文献及资料1、电力工程设计手册1、2册2、电力工程电气设备手册1上、下3、发电厂变电所电气接线和布置上、下 水利电力出版社1984年4、高电压技术5、电力系统分析上、下册6、发电厂变电站电气部分西安电力学校屮国电力出版社1985年华屮理工大学出版社华屮工学院水利电力出版社1984年1987年'