1、1 主接線的選擇1.1原始資料分析變電所規(guī)模及其性質(zhì)：1. 電壓等級 220/110/10 kV2. 線路回數(shù) 220kV 出線6回（其中備用2回）110kV 出線8回（其中備用2回）10kV 出線10回（其中備用2回）區(qū)域變電所建成后與110kV和220kV電網(wǎng)相連，并供給近區(qū)用戶供電。3歸算到220kV側(cè)系統(tǒng)參數(shù)（=100MVA,UB=230kV）220kV側(cè)電源近似為無窮大系統(tǒng)，歸算至本所220kV母線側(cè)阻抗為0.015( =100MVA)4歸算到110kV側(cè)系統(tǒng)參數(shù)（=100MVA,UB=115kV）110kV側(cè)電源容量為500MVA，歸算至本所110kV母線側(cè)阻抗為0.36( =10

2、0MVA)5110kV側(cè)負(fù)荷情況：110kV側(cè)有兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其容量為75000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進線，最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為0.65。610kV側(cè)負(fù)荷情況：10kV側(cè)總負(fù)荷為38000kVA，類用戶占60%，最大一回出線負(fù)荷為4000kVA，最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為0.65。7. 各級電壓側(cè)功率因數(shù)和最大負(fù)荷利用小時數(shù)為：220kV側(cè) 小時/年110kV側(cè) 小時/年10kV側(cè) 小時/年8. 220kV和110kV側(cè)出線主保護為瞬時動作，后備保護時間為0.15s，10kV出線過流保護時間為2s ,斷路器燃弧時間按0.05s考慮。9 該地區(qū)最熱月平均溫度為28，年平均

3、氣溫16，絕對最高氣溫為40，土壤溫度為18。1.2方案議定各種接線方式的優(yōu)缺點分析：1、單母線接線單母線接線雖然接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置等優(yōu)點，但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)）等故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，才能恢復(fù)非故障段的供電，并且電壓等級越高，所接的回路數(shù)越少，一般只適用于一臺主變壓器。單母接線適用于：110200kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回，3563kV，配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回，610kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過

4、5回，才采用單母線接線方式 2、單母分段用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路；有兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是，一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電，而出線為雙回時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越，擴建時需向兩個方向均衡擴建，單母分段適用于：110kV220kV配電裝置的出線回路數(shù)為34回，3563kV配電裝置的出線回路數(shù)為48回，610kV配電裝置出線為6回及以上，則采用單母分段接線。3、雙母接線它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便等優(yōu)點，而且，檢修另一母線時，不會停

5、止對用戶連續(xù)供電。如果需要檢修某線路的斷路器時，不裝設(shè)“跨條”，則該回路在檢修期需要停電。對于，110k220kV輸送功率較多，送電距離較遠，其斷路器或母線檢修時，需要停電，而斷路器檢修時間較長，停電影響較大，一般規(guī)程規(guī)定，110kV220kV雙母線接線的配電裝置中，當(dāng)出線回路數(shù)達7回，（110kV）或5回（220kV）時，一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線。4、雙母線分段接線雙母線分段，可以分段運行，系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個元件可完全分別接到不同的母線上，對大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的，由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸，因此在繼電保護方式和操作運行方面都不會發(fā)生問題。而較容易實現(xiàn)分

6、階段的擴建等優(yōu)點，但是易受到母線故障的影響，斷路器檢修時要停運線路，占地面積較大，一般當(dāng)連接的進出線回路數(shù)在11回及以下時，母線不分段。為了保證雙母線的配電裝置，在進出線斷路器檢修時（包括其保護裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。當(dāng)110kV出線為7回及以上，220kV出線在4回以下時，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器用，這樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。各供電側(cè)主接線設(shè)計：1、220kV側(cè)主接線的設(shè)計 220kV側(cè)出線回路數(shù)為6回，考慮到所要采用變壓器的臺數(shù)為兩臺以及供電負(fù)荷屬于重要負(fù)荷，為了提高供電可靠性，宜采用雙母線接線2、110kV側(cè)主接線的設(shè)計110kV側(cè)出

7、線回路數(shù)為8回，考慮到負(fù)荷比較重，年最大運行小時數(shù)為4500小時，對供電可靠性要求比較高，所以可以采用雙母線接線。3、10kV側(cè)主接線的設(shè)計10kV側(cè)出線回路數(shù)為10回，負(fù)荷比較輕，供電半徑短，所以采用單母分段連接就能滿足要求，故10kV采用單母分段連接方案擬定：方案220kV側(cè)110kV側(cè)10kV側(cè)主變臺數(shù)方案一雙母線不帶旁路雙母不帶帶旁路單母分段2 1.3節(jié)電氣主接線圖 圖1.1 電氣主接線圖 2主變的選擇2.1 原始資料1.110kV側(cè)負(fù)荷情況：110kV側(cè)有兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其容量為75000kVA，其他作為一些地區(qū)變電所進線，最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為0.65。210kV側(cè)負(fù)

8、荷情況：10kV側(cè)總負(fù)荷為38000kVA，類用戶占60%，最大一回出線負(fù)荷為4000kVA，最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比為0.65。2.2 主變壓器選擇主變壓器的臺數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運行方式等綜合考慮確定。主變壓器容量一般按變電所、建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期的負(fù)荷發(fā)展。對于城網(wǎng)變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。在有一、二級負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟比較合理時，可裝設(shè)兩臺以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得跔容量的備用電源時，可裝設(shè)一臺主變壓器。裝有兩臺及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺時，其余主變壓器的容量不應(yīng)小

9、于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷。容量選擇：本變電所選用兩臺變壓器，按110kV側(cè)的變電所的進線跳開，由220kV側(cè)無窮大系統(tǒng)來單供電給110kV和10kV側(cè)的負(fù)荷，一臺主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷。110kV側(cè)的負(fù)荷：兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其容量為75000kVA，屬于一類負(fù)荷。110側(cè)的總負(fù)荷容量為75MVA10kV側(cè)的負(fù)荷：10kV側(cè)總負(fù)荷為38000kVA，最大一回出線負(fù)荷為4000kVA，有10回出線，其中兩回備用，類用戶占60%。10kV側(cè)的總負(fù)荷為38MVA10kV側(cè)的最大負(fù)荷，按10回來算為10*4000kVA=40MVA38MVA，所以按40MV

10、A來算10kV的總負(fù)荷容量。單臺容量：（80MVA+40MVA）*0.7=84MVA同時還要保證用戶的一、二級負(fù)荷：10kV側(cè)的一級、二級負(fù)荷為40MVA*60%=24MVA110kV側(cè)的一級、二級負(fù)荷為80MVA總的一級、二級負(fù)荷為24MVA+80MVA=104MVA84MVA綜合以上討論可知，從長遠考慮選主變壓器容量：=120 MVA，容量比100/100/100的變壓器。主變相數(shù)的選擇:主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會日新月異，在今天科技已十分進步，變壓器的制

11、造、運輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故由以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器，同時，為了保障電壓水平能夠滿足用戶要求，本所選用有載調(diào)壓變壓器。變壓器連接方式和中性點接地方式的選擇:變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有y和，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用Y0連接；35kV亦采用Y連接，其中性點多通過消弧線圈接地。35kV及以下電壓，變壓器繞組都采用連接。同時考慮到為了降低繞組的絕緣要求，從而降低制造成本，為了給三次諧波電流提供通道，避免正弦波電壓的畸變故此變電所220kV、110kV側(cè)宜采用Y

12、0接線，10kV側(cè)采用接線，我國的110kV及以上電網(wǎng)一般采用中性點直接接地系統(tǒng)，在運行中，為了滿足繼電保護裝置靈敏度配合的要求，變壓器的中性點不接地運行，所以，本變電所主變220kV、110kV側(cè)和10kV側(cè)均采用中性點不接地方式。綜上所述，本變電所采用型號為SFPSZ7-120000/220三繞組有載調(diào)壓變壓器。其主要參數(shù)如下： 表2-1 變壓器參數(shù)列表容量MVA調(diào)壓范圍額定電壓（kV）空載損耗（kW）空載電流（%）阻抗電壓高壓中壓低壓UI-2%U1-3%U2-3%12081.5%22012110.51240.81422.67.4聯(lián)結(jié)組標(biāo)號型號YN，ynd，d11SFPSZ7-120000

13、/2203 主要電氣設(shè)備的選擇和校驗3.1 斷路器的選擇斷路器型式的選擇：除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。根據(jù)我國當(dāng)前制造情況，電壓6220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，電壓110330kV電網(wǎng)，可選用或空氣斷路器，大容量機組釆用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機專用斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：（1）電壓： -電網(wǎng)工作電壓, -斷路器的額定電壓（2）電流： -最大持續(xù)工作電流， -斷路器的額定電壓（3）開斷電流： -斷路器實際開斷時間t秒的短路電流周期分量；-斷路器額定開斷電流（4）動穩(wěn)定： -斷路器極限通過電流峰

14、值；-三相短路電流沖擊值（5）熱穩(wěn)定：- 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖；- 斷路器t秒熱穩(wěn)定電流隔離開關(guān)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較然后確定。參數(shù)的選擇要綜合考慮技術(shù)條件和環(huán)境條件。選擇的具體技術(shù)條件如下：（1）電壓： -電網(wǎng)工作電壓（2）電流： -最大持續(xù)工作電流（3）動穩(wěn)定： （4）熱穩(wěn)定：- 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖；- 斷路器t秒熱穩(wěn)定電流3.1.1主變高壓側(cè)的斷路器、隔離開關(guān)的選擇和校驗主變高壓側(cè)的斷路器：短路點位置基準(zhǔn)容量（MVA）基準(zhǔn)電壓VaV（kV）穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值穩(wěn)態(tài)短路電流有名值（kA）短路電流沖擊值 (kA)短路全電流最大有效

15、值 (kA)短路容量 ( MVA)主變高壓側(cè)10023069.057117.333344.123526.172769.0571（1）選擇=1.05（75+410）/(2220)=0.158kA選擇LW2-220 SF6斷路器表3-1 LW2-220 SF6 斷路器參數(shù)表型號額定電壓（kV）額定電流（kA）額定短路開斷電流（kA）額定短路關(guān)合電流（kA）額定峰值耐受電流（kA）4秒熱穩(wěn)定電流（kA）全開斷時間（s）LW2-220/25002202.531.58010031.50.05（2）熱穩(wěn)定校驗： , - 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖, 短路電流周期分量的熱效應(yīng), 短路電流非周期分量的熱效應(yīng) ；

16、 (可由發(fā)電廠電氣部分P73頁表3-3查出)；- 斷路器t秒熱穩(wěn)定電流短路計算時間： - 后備保護動作時間；- 斷路器全開斷時間=0.15+0.05=0.2s 137.253(kA)2 s 滿足熱穩(wěn)定要求（3）動穩(wěn)定校驗：-斷路器極限通過電流峰值；-三相短路沖擊值。=44.1235 kA 滿足熱穩(wěn)定要求（3）動穩(wěn)定校驗：=44.1235 kA =50kA滿足動穩(wěn)定要求3.1.2主變中壓側(cè)的斷路器、隔離開關(guān)的選擇和校驗主變中壓側(cè)的斷路器：短路點位置基準(zhǔn)容量（MVA）基準(zhǔn)電壓VaV（kV）穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值穩(wěn)態(tài)短路電流有名值（kA）短路電流沖擊值 (kA)短路全電流最大有效值 (kA)短路容量 (

17、 MVA)主變中壓側(cè)1001159.59584.818112.26517.2753959.58（1）選擇 ；=1.0575/(2110)=0.207kA選擇LW2-110/2500 SF6斷路器表3-3 LW2-110/2500 SF6斷路器參數(shù)表型號額定電壓kV額定電流（kA）額定短路開斷電流（kA）額定短路關(guān)合電流（kA）額定峰值耐受電流（kA）4秒熱穩(wěn)定電流（kA）全開斷時間（s）LW2-110/25001102.531.58012531.50.05（2）熱穩(wěn)定校驗： , - 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖, 短路電流周期分量的熱效應(yīng),短路電流非周期分量的熱效應(yīng) ； (可由發(fā)電廠電氣部分P73

18、頁表3-3查出)；- 斷路器t秒熱穩(wěn)定電流 短路計算時間： - 后備保護動作時間；- 斷路器全開斷時間=0.15+0.05=0.2s 13.231(kA)2 s 滿足熱穩(wěn)定要求（3）動穩(wěn)定校驗：-斷路器極限通過電流峰值；-三相短路沖擊值。=12.2651kA 滿足熱穩(wěn)定要求（3）動穩(wěn)定校驗：=12.2651kA =80kA滿足動穩(wěn)定要求3.1.3 110kV側(cè)最大一回負(fù)荷出線的斷路器、隔離開關(guān)的選擇和校驗110kV側(cè)最大一回負(fù)荷出線的斷路器：短路點位置基準(zhǔn)容量（MVA）基準(zhǔn)電壓VaV（kV）穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值穩(wěn)態(tài)短路電流有名值（kA）短路電流沖擊值 (kA)短路全電流最大有效值 (kA)短路容

19、量 ( MVA)110kV側(cè)最大一回負(fù)荷出線10011516.41388.239720.974912.44171641.38（1）選擇 ；=1.0575/(2110)=0.207kA選擇LW2-110/2500 SF6斷路器表3-5 LW2-110/2500 SF6斷路器參數(shù)表型號額定電壓kV額定電流（kA）額定短路開斷電流（kA）額定短路關(guān)合電流（kA）額定峰值耐受電流（kA）4秒熱穩(wěn)定電流（kA）全開斷時間（s）LW2-110/25001102.531.58012531.50.05（2）熱穩(wěn)定校驗： , - 短路電流的熱效應(yīng)或熱脈沖, 短路電流周期分量的熱效應(yīng), 短路電流非周期分量的熱效應(yīng)

20、 ； (可由發(fā)電廠電氣部分P73頁表3-3查出)；- 斷路器t秒熱穩(wěn)定電流 短路計算時間： - 后備保護動作時間；- 斷路器全開斷時間=0.15+0.05=0.2s 38.699(kA)2 s 滿足熱穩(wěn)定要求（3）動穩(wěn)定校驗：-斷路器極限通過電流峰值；-三相短路沖擊值；=20.9749kA 滿足熱穩(wěn)定要求（3）動穩(wěn)定校驗：=20.9749 kA 316A（2）熱穩(wěn)定校驗：=0.15+0.05=0.2s , 用全電流來校驗，d1短路時=26.1727kA =26.172720.2=137.002kA2S 正常運行時得導(dǎo)體溫度：=40+(70-40)3162/4692=53.6查表得：C=94 =

21、/94125.8(mm2)216mm2滿足熱穩(wěn)定(3)動穩(wěn)定校驗： 查表得頻率系數(shù) =3.56(發(fā)電廠電氣部分表3-5) =3.56/1.52=29.7Hz35Hz可見到該母線可不計共振影響=44.1235 (kA)母線相間應(yīng)力：=1.7310-7 =1.7310-744.12352/0.75=449N/m=4491.52/(101.3710-6)=7.37107Pa413A（2）熱穩(wěn)定校驗：=0.15+0.05=0.2s , 用全電流來校驗，d1短路時=12.4417kA =12.441720.2=30.959kA2S 正常運行時得導(dǎo)體溫度：=40+(70-40)4132/4692=63.3

22、查表得：C=90 =/90(mm2)61.8mm2滿足熱穩(wěn)定(3)動穩(wěn)定校驗： 查表得頻率系數(shù) =3.56(發(fā)電廠電氣部分表3-5) =3.56/1.52=29.7Hz35Hz可見到該母線可不計共振影響=20.9749 (kA)母線相間應(yīng)力：=1.7310-7 =1.7310-720.97492/0.75=101N/m=1011.52/(101.3710-6)=1.66107Pa8107Pa滿足動穩(wěn)定3.2.3主變低壓側(cè)母線橋的選擇設(shè)備名稱S(mm2)放置方式 (A)(32) (106Pa)母線橋2（6310）矩形鋁排平放1458703.3支柱絕緣子及穿墻套管支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進

23、行短路時動穩(wěn)定校驗。穿墻套管按額定電壓，額定電流和類型選擇，按短路條件校驗動、熱穩(wěn)定。（1）按額定電壓選擇支柱絕緣子和穿墻大管。支柱絕緣子和穿墻套管的額定電壓大于等于電網(wǎng)的額定電壓，即： 發(fā)電廠與變電所的320kV屋外支柱和套管，當(dāng)有冰雪和污穢時，宜選擇高一級的產(chǎn)品。（2）按額定電流選擇穿墻套管。穿墻套管的額定電流IN大于或等于回路最大持續(xù)電流Imax,即： kINImax 式中k溫度修正系數(shù)。對母線型穿墻套管，因本身無導(dǎo)體，不必按此項選擇和校驗熱穩(wěn)定，在需保證套管的型 式和穿過母線的尺寸相配合。（3）支柱絕緣子和套管的種類和型式的選擇。根據(jù)裝置地點，環(huán)境現(xiàn)在屋內(nèi)，屋外或防污式及滿足使用要求的

24、產(chǎn)品型式。（4）穿墻套管的熱穩(wěn)定校驗。套管耐受短路電流的熱效應(yīng)，大于或等于短路電流通過套管所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，即：（5）支柱絕緣子和套管的動穩(wěn)定校驗。在絕緣子和套管的機械應(yīng)力計算中應(yīng)注意，發(fā)生短路時，支柱絕緣子（或套管）所受的力為該絕緣子相鄰跨導(dǎo)體上電動力的平均值。另外，由于導(dǎo)體電動力Fmax是作用在導(dǎo)體截面中心線上的，而支柱絕緣子的抗彎破壞強度是按作用在絕緣子高度H處給定的，可將絕緣子的力折算為：式中 H1絕緣子底部到導(dǎo)體水平中心線的高度，mm。對于屋內(nèi)35kV及以上水平安放的支柱絕緣子，在進行機械計算時，應(yīng)考慮導(dǎo)體和絕緣子的自重以及短路電動力的復(fù)合作用。屋外支柱絕緣子尚應(yīng)計及風(fēng)和冰雪的附加作用

25、。220kV母線的支柱絕緣子及穿墻套管的選擇表3-7 ZC-220 支柱絕緣子型號額定電壓（kV）絕緣子高度(mm)機械破壞負(fù)荷(kg) ZC-220220210250表3-8 CR-220 穿墻套管型號額定電壓（kV）額定電流(A)套管長度（mm）熱穩(wěn)定電流(kA)不少于銅導(dǎo)體（10s）鋁導(dǎo)體(5s)CR-220220600550012123.4限流電抗器為了選擇10kV側(cè)各配電裝置，因短路電流過大，很難選擇輕型設(shè)備，往往需要加大設(shè)備型號，這不僅增強投資，甚至?xí)驍嗔魅萘坎蛔愣x不到合乎要求的電器，選擇應(yīng)采取限制短路電流，即在10kV側(cè)需加裝設(shè)電抗器。一般按照額定電壓、額定電流、電抗百分?jǐn)?shù)、

26、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來進行選擇和檢驗。1、額定電壓和額定電流的選擇應(yīng)滿足 、 電抗器的額定電壓和額定電流、 電網(wǎng)額定電壓和電抗器最大持續(xù)工作電流2、電抗器百分?jǐn)?shù)的選擇(1)電抗器的電報百分?jǐn)?shù)按短路電流限制到一定數(shù)值的要求來選擇，設(shè)要求短路電流限制到Iz，則電源至短路點的總電抗標(biāo)公值U為 基準(zhǔn)電流電抗器在其額定參數(shù)下的百分電抗(2)電壓損失檢驗：普通電抗器在運行時，電抗器的電壓損失不大于額定電壓的5%，即：sin/5%,sin 負(fù)荷功率因數(shù)一般0.6(3)母線殘壓檢驗，為減輕短路對其他用戶的影響，當(dāng)線路電抗器后短路時，母線殘壓不能于電網(wǎng)額定值的6070%即：6070%3、熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定檢驗應(yīng)滿足下式

27、10kV側(cè)限流電抗器的選擇和校驗 10kV側(cè)采用單母分段的接線方式，一、二級負(fù)荷可以從兩段母線上取電，在沒有安裝限流電抗器10kV側(cè)發(fā)生短路時，流經(jīng)主變低壓側(cè)斷路器的短路電流和沖擊電流分別為28.8665kA和72.9699kA，母線短路和負(fù)荷出線短路時短路電流和沖擊電流分別為57.3308kA和145.9405（由前面的短路計算得出）,為了提高經(jīng)濟性在主變低壓側(cè)安裝限流電抗器，這樣主變低壓側(cè)和負(fù)荷就可以選用輕型設(shè)備。=10kV =1.05(410/2)/(10.5)=1.15kA根據(jù)額定和可以選擇型號為CkS(Q)-1300/10的限流電抗器表3-9 CkS(Q)-1300/10 限流電抗器

28、的參數(shù)型號額定容量（kVar）線路電壓 （kV）端子電流(A)電抗（%）損耗（w）動穩(wěn)定流（kA）1S熱穩(wěn)定電流（kA）CkS(Q)-1300/10130010.511906740038.2534短路電流的校驗：=100/(10.5)=5.5kA=5.5/28.8665=0.196%=（5.58/ -0.19）119010.5/（10.55500）安裝電流限抗器后在10kV側(cè)發(fā)生短路流經(jīng)主變低壓側(cè)短路電流周期分量最大值和沖擊電流分別為：=12kA ， 1.8=30.55kA 滿足熱穩(wěn)定要求動穩(wěn)定檢驗:=38.25kA=30.55kA滿足動穩(wěn)定校驗3.5電纜電纜應(yīng)按下列選擇及校驗1、型式：應(yīng)根據(jù)

29、敷設(shè)環(huán)境及使用條件選擇電纜型式。（1）明敷（包括架空、隧道、溝道內(nèi)等）的電纜，一般選用裸鋼帶鎧裝或塑料外護層電纜。 在易受腐蝕地區(qū)應(yīng)選用塑料外護電纜。在需要使用鋼帶鎧裝電纜時，宜選用二級外護層型式。（2）直埋敷設(shè)時，一般選用鋼帶鎧裝電纜。在潮濕或腐蝕性土壤的地區(qū)，應(yīng)帶有塑料外護層。（3） 三相交流系統(tǒng)的單芯電力電纜，要求金屬護外層采用一端接地時，在潮濕地區(qū)，外護層宜選用塑料擠包的型式。電力電纜除充油電纜外，一般采用三芯鋁芯電纜。2、按額定電壓選擇： 3、按最大持續(xù)工作電流選擇電纜截面S：或, =溫度修正系數(shù);，修正系數(shù)電纜芯最高工作溫度（）；對應(yīng)于額定載流量的基準(zhǔn)環(huán)境溫度（）；實際環(huán)境溫度；對

30、應(yīng)于所選用電纜截面S、環(huán)境溫度為+25時，電纜長期允許載流量（A）。4、按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面以及允許電壓降的校驗，與裸導(dǎo)體計算相同。5、熱穩(wěn)定校驗：SSmin=/C , C=10-2式中 C熱穩(wěn)定系數(shù)。（其他相關(guān)系數(shù)可以在發(fā)電廠電氣部分P207查出）10kV最大一回負(fù)荷出線電纜的選擇與校驗：=10kV；=1.054/(10.5)=0.23kA（1）型式：熱阻系數(shù)為80cm/w, =325A,直埋敷設(shè),截面積240mm2，纜芯最高工作溫度為+60的粘性浸漬絕緣三芯（鋁）電力電纜。（電力系統(tǒng)分冊 附表10）（2）校驗：電壓：=10kV電流：=0.76 =1.09 , =1（發(fā)電廠電氣部分附表

31、18、19）=0.761.091=0.83=0.83325A=269A =230A（3）熱穩(wěn)定：= (1.5112)2(0.15+0.05)=65.7 (kA)2 s(按裝設(shè)電抗器后的熱效應(yīng)) 正常運行時得導(dǎo)體溫度：=40+(60-40)2302/2692=54.62C=10-2=57.6Smin=/C103/57.6=140240mm2滿足要求動穩(wěn)定：由廠家來保證。4電氣設(shè)備配置4.1繼電保護配置規(guī)劃4.1.1 配置原則1、系統(tǒng)繼電保護及自動裝置繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要屏障，在此設(shè)計變電站繼電保護結(jié)合我國目前繼電保護現(xiàn)狀突出繼電保護的選擇性，可靠性、快速性、靈敏性、運用微機繼電保

32、護裝置及微機監(jiān)控系統(tǒng)提高變電站綜合自動化水平。 2、繼電保護配置原則根據(jù)GB14285繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程中有關(guān)條款繼電保護二十五項反事故措施要點、電力系統(tǒng)繼電保護教材。3、220千伏系統(tǒng) 220千伏線路配置高頻距離保護，要求能快速反應(yīng)相間及接地故障。對于220千伏雙母線接線，配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護。每條線路配置功能齊全，性能良好的故障錄波裝置。4、110千伏系統(tǒng) 110千伏線路配置階段式距離保護，要求能反應(yīng)相間及接地故障。對于110千伏雙母線接線，配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護。每條線路配置功能齊全，性能良好的故障錄波裝置。 5、主變壓器保護電力變壓器是

33、電力系統(tǒng)中大量使用的重要的電氣設(shè)備,它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)正常運行帶來嚴(yán)重的后果,同時大容量變壓器也是非常貴重的設(shè)備, ,因此必須根據(jù)變壓器的保護的容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的保護。變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路；油箱外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流、油面降低。對于上述故障和不正常工作狀態(tài)變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護： （1)為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路和油面降低，對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保

34、護。 （2)為反應(yīng)變壓器繞組和引線的相間短路,以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路,應(yīng)裝設(shè)縱差保護或電流速斷保護。對于6.3MVA及以上并列運行變壓器和10MVA及以上單獨運行變壓器, 以及6.3MVA及以上的所用變壓器,應(yīng)裝設(shè)縱差保護。（3)為反應(yīng)變壓器外部相間短路引起的過電流和同時作為瓦斯、縱差保護(或電流速斷保護)的后備應(yīng)裝設(shè)過電流保護.例如,復(fù)合電壓起動過電流保護或負(fù)序過電流保護。 （4)為反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路,應(yīng)裝設(shè)零序電流保護。 （5)為反應(yīng)過負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護4.1.2 變電所主變保護的配置電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運行直接

35、關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行，特別是大型電力變壓器，由于其造價昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復(fù)難度大，時間也很長，必然造成很大的經(jīng)濟損失。所以，本設(shè)計中主變保護配置如下：1、主變壓器的主保護（1）瓦斯保護對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。（2）差動保護對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時，其保護瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。2、主變壓器的后備保護（1）過流保護為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護和瓦

36、斯保護的后備，所以需裝設(shè)過電流保護。而本次所設(shè)計的變電所，電源側(cè)為220kV和110kV，主要負(fù)荷在10kV側(cè)，即可裝設(shè)兩套過電流保護，一套裝在中壓側(cè)110kV側(cè)并裝設(shè)方向元件，電源側(cè)220kV側(cè)裝設(shè)一套，并設(shè)有兩個時限和，時限 定原側(cè)為+ ，用U切除三側(cè)全部斷路器。3、過負(fù)荷保護變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護，過負(fù)荷保護一般經(jīng)追時動作于信號，而且三繞組變壓器各側(cè)過負(fù)荷保護均經(jīng)同一個時間繼電器。4、變壓器的零序過流保護對于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護，用作變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護，一般變電所內(nèi)只有部分變壓

37、器中性點接地運行，因此，每臺變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護，一套用于中性點接地運行方式，另一套用于中性點不接地運行方式。4.1.3 220kV、110kV、10kV線路保護部分1、220kV線路保護 220kV線路的安全運行，對整個電力系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的影響，所以，本工程為220kV線路配置的保護如下： （1）光纖縱聯(lián)差動保護 （2）距離保護 （3）零序過流保護 （4）過電流保護 2、110kV線路保護 由于110kV側(cè)有兩回出線供給遠方大型冶煉廠，其他作為一些地區(qū)變電所進線，所以穩(wěn)定性要求較高，所以，110kV線路保護配置如下： （1）距離保護 （2）零序方向保護 （3）過電流保護 3、1

38、0kV母線保護對于10kV母線接線方式為單母線分段，可以配置的保護主要有：過流保護，帶時限跳分段開關(guān)，并利用裝在變壓器，斷路器的后備保護來切除故障。 4、10kV出線保護 （1）電流保護：線路故障瞬時跳開所在線路的斷路器 （2）過電流保護 （3）過負(fù)荷保護4.2 避雷器配置規(guī)劃 4.2.1 概述電氣設(shè)備在運行中承受的過電壓，有來自外部的雷電過電壓和由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時電磁能量產(chǎn)生振滿和積聚而引起的內(nèi)部過電壓兩種類型。按其產(chǎn)生原因，它們又可分為以下幾類： 4.2.2 防雷保護的設(shè)計變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，是電能供應(yīng)的來源，一旦發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，而且電氣設(shè)備的內(nèi)絕緣會受到損壞

39、，絕大多數(shù)不能自行恢復(fù)會嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設(shè)備的安全運行。變電所的雷害來自兩個方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電所侵入，對直擊雷的保護，一般采用避雷針和避雷線，使所有設(shè)備都處于避雷針（線）的保護范圍之內(nèi)，此外還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時不致發(fā)生反擊。對侵入波防護的主要措施是變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電所的雷電波的幅值，防止設(shè)備上的過電壓不超過其耐壓值，同時在距變電所適當(dāng)距離內(nèi)裝設(shè)可靠的進線保護。避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護設(shè)備，避雷針必須高于被保護物體，可根據(jù)不同情

40、況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨立裝設(shè)，避雷線主要用于保護線路，一般不用于保護變電所。避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備，它實質(zhì)是一個放電器，與被保護的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過一定幅值時，避雷器先放電，限制了過電壓，保護了其它電氣設(shè)備。一、避雷針的配置原則：1、電壓110kV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000n米的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立的避雷針。2、獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10n。3、35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。4、在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷

41、線，因為門形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在裝置中距離很難達到不小于15M的要求。二、避雷器的配置原則1、配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器。2、旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)看旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。3、20kV以下變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝設(shè)避雷器，并盡可能靠近設(shè)備本體。4、220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。5、三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。6、110kV220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。4.2.3 接地裝置的設(shè)計接地就是指將地面上的金屬物體或電氣

42、回路中的某一節(jié)點通過導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點與大地保持等電位，埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置。本變電所采用棒形和帶形接地體聯(lián)合組成的環(huán)形接地裝置。接地裝置應(yīng)盡可能埋在地下，埋設(shè)深度一般為0.51米，圍繞屋內(nèi)外配電裝置，主控樓、主廠房及其它需要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物，敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)。這些接地網(wǎng)之間的相互聯(lián)接線不應(yīng)少于兩根干線。接地網(wǎng)的外像應(yīng)閉合，外像各角做成圓弧形，圓弧半徑不宜小于均壓帶間距離的一半，在接地線引進建筑物的入口處，應(yīng)設(shè)標(biāo)志。4.2.4 主變中性點放電間隙保護為了保護變壓器中性點，尤其是不接地高壓器中性點的絕緣，通常在變壓器中性點上裝設(shè)避雷器外，還需裝設(shè)放電間隙，直接接地運行時零

43、序電流保護起作用，動作 接地變壓器，避雷器作后備；變壓器不接地時，放電間隙和零序過電壓起保護作用，大氣過電壓時，線路避雷器動作，工程過電壓時，間隙保護動作。因氧化鋅避雷器殘壓低，無法與放電間隙無法配合，故選用閥型避雷器。5電氣總平面布置及配電裝置的選擇5.1 概述配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護和測量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能。配電裝置按電氣設(shè)備裝置地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。屋內(nèi)配電裝置的特點：由于允許安全凈距小可以分層布置，

44、故占地面積較小；維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣侯影響；外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響較小，可減少維護工作量；房屋建筑投資大。屋外配電裝置的特點：土建工程量和費用較小，建設(shè)周期短；擴建比較方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界空氣影響，設(shè)備運行條件較差，順加絕緣；外界氣象變化對設(shè)備維修和操作有影響。成套配電裝置的特點：電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬運；運行可靠性高，維護方便；耗用鋼材較多，造價較高。配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求：1

45、）配電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟政策；2）保證運行可靠，按照系統(tǒng)自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離；3）便于檢修、巡視和操作；4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價；5）安裝和擴建方便。配電裝置的設(shè)計原則：1）節(jié)約用地；2）運行安全和操作巡視方便；3）考慮檢修和安裝條件；4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運行；5）節(jié)約三材，降低造價；6）安裝和擴建方便。5.2 高壓配電裝置的選擇配電裝置的整個結(jié)構(gòu)天寸，是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護和搬運的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定，對于敞露在空氣中的配電裝置

46、，在各種間距中，最基本的是帶電部分對地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。本變電所三個電壓等級：即220kV、110kV、10kV根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊規(guī)定，110kV及以上多為屋外配電裝置，35kV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所220kV及110kV采用屋外配電裝置，10kV采用屋內(nèi)配電裝置。根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、中高型和高型等。1、中型配電裝置：中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作售

47、貨員能在地面安全地活動，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點是：布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布置是我國屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運行方面和安裝搶修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗。2、半高型配電裝置，它是將母線及母線隔離開關(guān)抬高將斷路器，電壓互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點，其鋼材消耗與普通中型相近，優(yōu)點有：（1）占地面積約在中型布置減少30%；（2）節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量；（3）旁路母線與主母線采用不等高布置實理進出線均帶旁路很方便。缺點：上層隔離開關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺，檢修不夠方便。3、高型配電裝置，它是將母線和隔離開關(guān)上下布置，母線下面沒有電氣設(shè)備。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個回路合用一個間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運行中條件均較差，一般適用下列情況：（1）配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)；（2）原有配電裝置需要擴速，而場地受到限制；（3）場地狹窄或需要大量開挖。6所用電設(shè)計6.1概述變電所所用電屬于確保供電負(fù)荷，提高所用電供電