220kV變電站電氣一次部分設(shè)計方案本方案針對220kV變電站電氣一次部分設(shè)計，嚴(yán)格遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合變電站所在區(qū)域的電網(wǎng)規(guī)劃、負(fù)荷特性及地形地質(zhì)條件，以“安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)?！睘樵O(shè)計原則，明確電氣主接線、主要設(shè)備選擇、廠用電設(shè)計、防雷接地等核心內(nèi)容，為變電站的建設(shè)與運(yùn)行提供技術(shù)支撐。一、設(shè)計依據(jù)與工程概況（一）設(shè)計依據(jù)《3-110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》（GB50060-2019）；《220kV-750kV變電站設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（DL/T5210.1-2018）；《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》（DL/T/T345-2010）；《高壓電器》（DL/T402-2017）；項(xiàng)目可行性研究報告、電網(wǎng)規(guī)劃文件及業(yè)主相關(guān)技術(shù)要求。（二）工程概況變電站電壓等級：220kV/110kV/10kV三級電壓；建設(shè)規(guī)模：220kV出線XX回，主變?nèi)萘縓XMVA×XX臺；110kV出線XX回；10kV出線XX回，10kV并聯(lián)電容器組XXMvar×XX組；供電范圍：主要承擔(dān)XX區(qū)域工業(yè)負(fù)荷、居民生活負(fù)荷的供電任務(wù)，優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電可靠性與供電質(zhì)量；地形地質(zhì)：變電站選址位于XX區(qū)域，地形平坦，地質(zhì)條件良好，地基承載力特征值fak≥XXkPa，無不良地質(zhì)現(xiàn)象；地震設(shè)防烈度為XX度，設(shè)計基本地震加速度為XXg；氣候條件：所在區(qū)域?qū)賆X氣候類型，年平均氣溫XX℃，極端最高氣溫XX℃，極端最低氣溫XX℃；年平均降雨量XXmm，最大風(fēng)速XXm/s，設(shè)計考慮相應(yīng)的防高溫、防寒、防雨、防風(fēng)措施。二、電氣主接線設(shè)計（一）220kV側(cè)接線設(shè)計220kV側(cè)采用雙母線接線方式。該接線方式具有供電可靠、運(yùn)行靈活的特點(diǎn)，可滿足變電站作為區(qū)域重要電源點(diǎn)和負(fù)荷中心的運(yùn)行要求。雙母線接線中，每條出線和主變高壓側(cè)均通過隔離開關(guān)分別連接至兩條母線，設(shè)置母線聯(lián)絡(luò)斷路器實(shí)現(xiàn)兩條母線的互聯(lián)。當(dāng)一條母線檢修或故障時，可將相關(guān)負(fù)荷轉(zhuǎn)移至另一條母線，不影響正常供電；同時，可靈活安排設(shè)備檢修，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。220kV側(cè)配置母線保護(hù)、線路保護(hù)、主變高壓側(cè)保護(hù)等全套保護(hù)裝置，確保故障時能快速準(zhǔn)確切除故障元件。（二）110kV側(cè)接線設(shè)計110kV側(cè)采用單母線分段接線方式。根據(jù)負(fù)荷分布及供電可靠性要求，將母線分為兩段，每段母線連接相應(yīng)的出線和主變中壓側(cè)。每段母線設(shè)置分段斷路器，正常運(yùn)行時分段斷路器閉合，兩段母線并列運(yùn)行，提高供電可靠性；當(dāng)一段母線故障或檢修時，分段斷路器斷開，另一段母線可繼續(xù)供電，縮小停電范圍。110kV側(cè)配置母線分段保護(hù)、線路保護(hù)、主變中壓側(cè)保護(hù)等保護(hù)裝置，保障供電安全。（三）10kV側(cè)接線設(shè)計10kV側(cè)采用單母線分段接線方式，每段母線對應(yīng)一臺主變低壓側(cè)。考慮到10kV負(fù)荷用戶多、供電范圍廣，且存在較多感性負(fù)荷，每段母線配置相應(yīng)容量的并聯(lián)電容器組，用于改善功率因數(shù)、降低線路損耗、提高電壓質(zhì)量。10kV側(cè)出線采用斷路器柜形式，每回出線配置過流保護(hù)、速斷保護(hù)等保護(hù)裝置；并聯(lián)電容器組配置過流保護(hù)、過電壓保護(hù)、失壓保護(hù)等保護(hù)裝置。單母線分段接線方式可有效提高10kV側(cè)供電的靈活性和可靠性，便于負(fù)荷分配和設(shè)備檢修。三、主要電氣設(shè)備選擇（一）主變壓器選擇容量與臺數(shù)：根據(jù)區(qū)域負(fù)荷預(yù)測及電網(wǎng)規(guī)劃，選用XXMVA×XX臺三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器。選擇兩臺主變可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均分，提高供電可靠性，當(dāng)一臺主變故障或檢修時，另一臺主變可承擔(dān)大部分負(fù)荷，避免大面積停電；有載調(diào)壓方式可根據(jù)電網(wǎng)電壓變化實(shí)時調(diào)整變比，保障各級電壓質(zhì)量符合要求，調(diào)壓范圍為XX±XX×XX%。型號選擇：選用SFZ11-XX/220型有載調(diào)壓電力變壓器，該型號變壓器具有損耗低、噪音小、抗短路能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，符合節(jié)能環(huán)保要求。主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓220kV/110kV/10kV，額定頻率50Hz，短路電壓Uk%（10kV側(cè)）≥XX%，空載損耗≤XXkW，負(fù)載損耗≤XXkW。（二）220kV設(shè)備選擇斷路器：選用SF6氣體絕緣斷路器，型號為LW36-252型。SF6斷路器具有滅弧性能好、斷口電壓高、體積小、維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，適用于220kV高壓等級。額定電壓252kV，額定電流XXA，額定開斷電流XXkA，滿足系統(tǒng)短路電流要求。隔離開關(guān)：選用GW4-252型戶外隔離開關(guān)，額定電壓252kV，額定電流XXA，動穩(wěn)定電流XXkA，熱穩(wěn)定電流XXkA（3s），具備可靠的隔離絕緣性能，保障設(shè)備檢修安全。電流互感器（CT）：選用LZZBJ9-252型電流互感器，準(zhǔn)確級根據(jù)保護(hù)和計量要求選擇，保護(hù)級為5P20，計量級為0.2S；額定一次電流XXA，額定二次電流1A，額定短時熱電流XXkA（3s），確保準(zhǔn)確傳遞電流信號，滿足保護(hù)動作和計量精度要求。電壓互感器（VT）：選用JCC6-252型電壓互感器，準(zhǔn)確級保護(hù)級為3P，計量級為0.2；額定電壓220kV/√3:0.1kV/√3:0.1kV/√3，具備良好的絕緣性能和精度特性，為保護(hù)、計量和測控裝置提供準(zhǔn)確的電壓信號。（三）110kV及10kV設(shè)備選擇110kV設(shè)備：斷路器選用LW8-126型SF6斷路器，隔離開關(guān)選用GW16-126型戶外隔離開關(guān)，CT選用LZZBJ9-126型，VT選用JDZ9-126型，參數(shù)匹配110kV系統(tǒng)運(yùn)行要求。10kV設(shè)備：斷路器選用VS1-12型戶內(nèi)真空斷路器，配置于開關(guān)柜內(nèi)；CT選用LZZBJ12-10型，VT選用JDZ10-10型；并聯(lián)電容器組選用BAM12/√3-XX-1W型并聯(lián)電容器，配套串聯(lián)電抗器抑制諧波，保障電容器組安全運(yùn)行。四、廠用電設(shè)計（一）廠用電負(fù)荷計算廠用電負(fù)荷主要包括主變壓器冷卻裝置、斷路器操作機(jī)構(gòu)、照明、通風(fēng)、水泵、檢修電源等。采用“需要系數(shù)法”計算廠用電負(fù)荷，經(jīng)計算，變電站廠用電計算負(fù)荷為XXkW，廠用電率約為XX%。（二）廠用電接線設(shè)計廠用電采用單母線分段接線方式，分為兩段母線，分別由兩臺主變10kV側(cè)通過廠用變壓器供電，廠用變壓器容量選用XXkVA×XX臺。兩段廠用電母線之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)斷路器，正常運(yùn)行時聯(lián)絡(luò)斷路器斷開，兩臺廠用變壓器分別供電；當(dāng)一臺廠用變壓器故障或檢修時，閉合聯(lián)絡(luò)斷路器，由另一臺廠用變壓器承擔(dān)全部廠用電負(fù)荷，保障廠用電的可靠供應(yīng)。同時，配置一臺XXkW柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，當(dāng)全站停電時，柴油發(fā)電機(jī)組自動啟動，為重要廠用電負(fù)荷（如主變冷卻裝置、應(yīng)急照明、控制電源等）供電，確保變電站關(guān)鍵設(shè)備的安全運(yùn)行。（三）廠用電設(shè)備選擇廠用變壓器選用SCB13-XX/10型干式變壓器，該變壓器具有損耗低、防火性能好、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于戶內(nèi)安裝；廠用電開關(guān)柜選用KYN28-12型戶內(nèi)金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，配置真空斷路器，具備可靠的保護(hù)和控制功能；照明系統(tǒng)采用LED節(jié)能燈具，分正常照明和應(yīng)急照明，應(yīng)急照明由備用電源供電；通風(fēng)、水泵等設(shè)備選用高效節(jié)能型產(chǎn)品，降低廠用電損耗。五、配電裝置設(shè)計（一）220kV配電裝置220kV配電裝置采用戶外中型布置方式。根據(jù)設(shè)備外形尺寸、安全凈距要求及運(yùn)行維護(hù)便利性，合理規(guī)劃設(shè)備布置區(qū)域，將斷路器、隔離開關(guān)、CT、VT等設(shè)備按主接線順序依次布置，母線采用軟母線，通過支柱絕緣子支撐。設(shè)備布置嚴(yán)格遵守《3-110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》中的安全凈距要求，確保運(yùn)行安全；設(shè)置巡視通道和檢修平臺，便于設(shè)備巡視和維護(hù)；配備完善的防雷接地裝置，保障設(shè)備在雷雨天氣下的安全運(yùn)行。（二）110kV配電裝置110kV配電裝置采用戶外中型布置方式，與220kV配電裝置分區(qū)布置，避免相互干擾。設(shè)備布置遵循安全可靠、緊湊合理的原則，母線采用軟母線或硬母線，根據(jù)設(shè)備數(shù)量和場地條件優(yōu)化布置方案，縮短設(shè)備間距，節(jié)省占地面積；設(shè)置清晰的設(shè)備標(biāo)識和安全警示標(biāo)志，保障運(yùn)行和檢修安全。（三）10kV配電裝置10kV配電裝置采用戶內(nèi)成套開關(guān)柜布置方式，集中布置在配電室內(nèi)。開關(guān)柜按單母線分段接線順序排列，設(shè)置母線橋連接各段母線；配電室配備通風(fēng)、降溫、除濕設(shè)備，確保室內(nèi)環(huán)境符合設(shè)備運(yùn)行要求；設(shè)置防火分隔和消防設(shè)施，防止火災(zāi)蔓延；開關(guān)柜布置預(yù)留足夠的操作和維護(hù)空間，便于設(shè)備操作、檢修和更換。六、防雷與接地設(shè)計（一）防雷設(shè)計直擊雷防護(hù)：在變電站屋頂及戶外配電裝置區(qū)域設(shè)置避雷針或避雷帶，避雷針高度和布置方式根據(jù)保護(hù)范圍要求確定，確保覆蓋所有戶外高壓設(shè)備、建筑物等，防止直擊雷損壞設(shè)備和建筑物。感應(yīng)雷及侵入波防護(hù)：在220kV、110kV出線側(cè)及10kV母線側(cè)配置金屬氧化物避雷器（MOA），避雷器應(yīng)盡量靠近被保護(hù)設(shè)備安裝，降低雷電侵入波在設(shè)備上產(chǎn)生的過電壓。220kV、110kV避雷器選用Y10W-204/532型，10kV避雷器選用Y10W-12/32型，確保避雷器的額定電壓、殘壓等參數(shù)符合系統(tǒng)要求。內(nèi)部防雷措施：優(yōu)化變電站接地網(wǎng)設(shè)計，降低接地電阻；加強(qiáng)設(shè)備絕緣水平，確保設(shè)備能承受雷電過電壓和操作過電壓；在控制電纜敷設(shè)時采用屏蔽電纜，減少雷電感應(yīng)對控制回路的干擾。（二）接地設(shè)計接地網(wǎng)設(shè)計：采用水平敷設(shè)的扁鋼（規(guī)格XX×XXmm）和垂直接地極（規(guī)格XX×XXmm鍍鋅鋼管）組成復(fù)合接地網(wǎng)，水平扁鋼間距XXm，垂直接地極間距XXm，均勻布置于變電站場地內(nèi)，確保接地網(wǎng)的覆蓋范圍和散流能力。接地網(wǎng)與所有設(shè)備金屬外殼、構(gòu)架、電纜金屬護(hù)套等可靠連接，實(shí)現(xiàn)全站等電位連接。接地電阻要求：根據(jù)規(guī)范要求，變電站接地網(wǎng)的工頻接地電阻應(yīng)≤XXΩ。為確保接地電阻滿足要求，若土壤電阻率較高，可采取換填降阻材料、增設(shè)接地極、采用深井接地等降阻措施。接地裝置施工與檢測：接地裝置施工嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，確保焊接質(zhì)量和敷設(shè)深度；施工完成后，對grounding網(wǎng)的接地電阻進(jìn)行檢測，檢測合格后方可投入使用；定期對grounding網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)和檢測，防止接地裝置腐蝕、損壞導(dǎo)致接地電阻升高。七、安全保障與節(jié)能環(huán)保措施（一）安全保障措施設(shè)備安全：所有電氣設(shè)備均選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品，具備完善的安全保護(hù)功能；設(shè)備布置嚴(yán)格遵守安全凈距要求，設(shè)置安全防護(hù)欄、警示標(biāo)志等防護(hù)設(shè)施，防止人員誤操作和意外接觸。運(yùn)行安全：配置全套繼電保護(hù)和自動裝置，確保設(shè)備故障時能快速準(zhǔn)確切除故障，避免事故擴(kuò)大；設(shè)置完善的測控系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電網(wǎng)參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并報警；制定嚴(yán)格的運(yùn)行操作規(guī)程和檢修管理制度，規(guī)范人員操作行為。防火防爆：配電室內(nèi)設(shè)置防火分區(qū)、防火門，配備滅火器、消防栓等消防設(shè)施；選用防火性能好的設(shè)備和材料，電纜敷設(shè)采用阻燃或耐火電纜，電纜溝設(shè)置防火封堵，防止火災(zāi)蔓延；SF6設(shè)備室配備通風(fēng)裝置和SF6氣體泄漏監(jiān)測報警裝置，防止SF6氣體泄漏引發(fā)人員中毒和爆炸事故。（二）節(jié)能環(huán)保措施節(jié)能措施：選用低損耗、高效率的主變壓器、廠用變壓器及其他電氣設(shè)備，降低設(shè)備運(yùn)行損耗；采用有載調(diào)壓變壓器，優(yōu)化電壓水平，減少線路損耗；配置并聯(lián)電容器組，提高功率因數(shù)，降低無功損耗；照明系統(tǒng)采用LED節(jié)能燈具，降低照明能耗；合理設(shè)計配電裝置和線路布局，縮短線路長度，降低線路損耗。環(huán)保措施：變電站選址遠(yuǎn)離居民區(qū)，減少對周邊居民生活的影響；戶外設(shè)備選用低噪音產(chǎn)品，控制設(shè)備運(yùn)行噪音；SF6斷路器選用環(huán)保型SF6氣體回收裝置，對SF6氣體進(jìn)行回收再利用，防止氣體泄漏污染環(huán)境；施工過程中采取措施減少揚(yáng)塵、噪音和廢棄物污染，施工完成后及時恢復(fù)場地植被，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。八、設(shè)計總結(jié)與展望本220kV變電站電氣一次部分設(shè)計方案，基于區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃和負(fù)荷需求，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確定了合理的電氣主接線、主要設(shè)備選型、廠用電設(shè)計、配電裝置布置及防雷接地方案，