【正文】 由于發(fā)電、變電、輸配電和用電是同時完成的，所以主接線設(shè)計的好壞不僅影響電力系統(tǒng)和變電所本身，同時也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。8%63YN，d1178270S—三相變壓器；F—風(fēng)冷；P—強(qiáng)迫油循環(huán)；Z—有載調(diào)壓；63000—額定容量（kVA）；220—額定電壓（kV）2 電氣主接線的選擇 概述電氣主接線是多種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路。變壓器最大負(fù)荷按下式確定： Pmax=K0∑P （） 式中 K0—負(fù)荷同時系數(shù)；∑P 按負(fù)荷等級統(tǒng)計的綜合用電負(fù)荷。凡有兩臺及以上主變的變電所，其中一臺事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的70%，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。對新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器，其所附加的工程造價，通常在短期內(nèi)是可以回收的。在本次設(shè)計中，選用兩臺主變壓器。大型變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻變壓器。凡有兩臺及以上主變的變電所，其中一臺事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的70%，在計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。國泰220kV一次降壓變電所電氣部分設(shè)計國泰220kV一次降壓變電所電氣部分的設(shè)計畢業(yè)論文目錄中文摘要 IAbstract II目錄 III第一部分 說明書 11 主變壓器的選擇 1 主變選擇的有關(guān)規(guī)定 1 主變選擇的原則 1 主變臺數(shù)的確定 1 變壓器形式的選擇 1 主變?nèi)萘康拇_定 22 電氣主接線的選擇 3 概述 3 主接線的設(shè)計原則 3 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 3 3 3 4 4 主接線設(shè)計的基本要求 4 可靠性 4 靈活性 4 經(jīng)濟(jì)性 5 主接線的確定 5 對原始資料的分析 5 主接線方案的擬定 53 短路計算 8 概述 8 8 8 9 9 9 9 三相短路電流周期分量計算 10 10： 104 電氣設(shè)備的選擇 11 概述 11 一般原則 11 選擇的一般問題 11 選擇項目的說明 11 高壓斷路器的選擇 12 高壓隔離開關(guān)的選擇 12 母線選擇 13 13 14 14 電流互感器 14 14 15 15 15 電壓互感器 16 電壓選擇 16 準(zhǔn)確度選擇 16 避雷器 17 避雷器的參數(shù) 17 避雷器的配置 175 配電裝置 19 屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距 19 概述 19 分類及特點(diǎn) 19 屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距 19 屋外配電裝置 21 設(shè)計原則 21 設(shè)計要求 22 滿足安全凈距的要求 22 施工、運(yùn)行和檢修的要求 22 配電裝置形式的選擇 236 繼電保護(hù)及自動化裝置規(guī)劃設(shè)計 24 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用 24 繼電保護(hù)的基本要求 24 選擇保護(hù)配置及構(gòu)成方案時的基本要求 24 主要設(shè)備繼電保護(hù)配置 25 變壓器保護(hù) 25 母線保護(hù) 26 線路保護(hù) 26 自動化裝置配置 27 自動重合閘 27 備用電源自動投入裝置 277 過電壓保護(hù) 28 概述 28 配電裝置的防雷保護(hù) 28 防雷設(shè)計要求和所需資料 28第二部分 計算書 301 主變壓器的容量計算 30 30 30 302 短路電流計算 32 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò) 32 系統(tǒng)等值電路圖 32 各元件電抗標(biāo)幺值的計算 32 點(diǎn)短路電流計算 33 網(wǎng)絡(luò)化簡 33 短路電流計算 35 點(diǎn)短路電流計算 36 網(wǎng)絡(luò)化簡 36 38 393 設(shè)備的選擇計算 40 斷路器的選擇 40 220 kV側(cè)斷路器的選擇 40 60kV側(cè)斷路器的選擇 42 隔離開關(guān)選擇 44 220kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇 44 60kV側(cè)隔離開關(guān)選擇 45 電壓互感器選擇 47 電流互感器的選擇 48 220 kV側(cè)電流互感器選擇 48 60kV側(cè)電流互感器選擇 49 母線的選擇 51 220 kV側(cè)母線的選擇 51 60 kV側(cè)母線的選擇 52 避雷器的選擇 534 避雷針的保護(hù)范圍計算 55 避雷針的定位及針距 55 變電所避雷針布置圖 55 保護(hù)范圍計算 55總結(jié) 57致謝 58參考文獻(xiàn) 59附錄 60 60 60 60 60 61 第一部分 說明書1 主變壓器的選擇在各級電壓等級的變電所中，變壓器是主要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行電力傳輸?shù)闹饕蝿?wù)。 主變選擇的有關(guān)規(guī)定（1）主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》SDJ16185有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計決定進(jìn)行。（4）主變的冷卻方式，主變的一般冷卻方式有：自然冷卻方式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻方式 、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式等。對大型樞紐變電所，根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)裝設(shè)2～4臺主變。（2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求是，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。 主變?nèi)萘康拇_定根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。在本次設(shè)計中，兩臺主變壓器為相同容量。本次設(shè)計變壓器選用SFPZ463000/220型變壓器，: 變壓器參數(shù)表型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）連接組標(biāo) 號空載電流（%）空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）阻抗電壓（%）高低SFPZ463000/22063000220177。主接線的確定對變電所的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)擬定等都有著密切的關(guān)系。并應(yīng)綜合考慮供電可靠，運(yùn)行靈活，操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。 主接線設(shè)計的基本要求變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)，線路，變壓器連接元件總數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)等條件確定?，F(xiàn)今采用主接線的類型并不多，主接線的可靠性是它所的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。 靈活性主接線的靈活性有以下幾個方面要求：（1）調(diào)度要求：可以靈活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下，檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求（2）檢修要求：可以方便的停運(yùn)斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修且不致影響對用戶的供電。該變電所有兩個電壓等級，分別為220kV和60kV。缺點(diǎn)：1)當(dāng)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；2)當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；3)擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建. 單母線分段單母分段帶旁路母線接線形式規(guī)程規(guī)定，采用母線分段或雙母線的110220kV的配電裝置，在滿足下列條件時可以不設(shè)旁路母線：當(dāng)系統(tǒng)允許停電檢修時，如為雙回路供電或負(fù)荷點(diǎn)可又線路其他電源供電；當(dāng)線路允許斷路器停電檢修；配電裝置為屋內(nèi)型為節(jié)約配電面積可不設(shè)旁路母線而用簡易隔離開關(guān)代替；采用維修周期較長的SF6斷路器或全封閉組合電器。(1)雙母線 優(yōu)點(diǎn)：1）可以輪流檢修母線而不致中斷供電；2）檢修任一回路隔離開關(guān)時，只停該回路，母線故障后，可迅速恢復(fù)供電；3）調(diào)度靈活，各電源和負(fù)荷回路可以任意分配到某一組母線上；4）有利于擴(kuò)建和便于試驗。為了減少電氣設(shè)備，節(jié)省投資，不選用雙母帶旁路接線方式。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時發(fā)現(xiàn)和消除。由電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會最少，但情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。為了校驗和選擇電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體，以及為了繼電保護(hù)的整定計算，常用到下述短路電流值：短路電流的沖擊值，最大有效值，次暫態(tài)短路電流有效值，以及短路后不同時刻的短路電流周期分量有效值，而短路時刻由網(wǎng)絡(luò)中的條件及所要選用設(shè)備的參數(shù)確定。（4）評價并確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流的措施。高壓短路電流計算一般只計及各元件（即發(fā)電機(jī)、變壓器、線路等）的電抗采用標(biāo)準(zhǔn)值計算。按平均額定電壓之比計算： 發(fā)電機(jī) X= () 變壓器 XT= () 線 路 X=X () 三相短路電流周期分量計算在本次設(shè)計中，所給的電源為發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)，均為有限電源，所以在此只說明有限電源供給的短路電流的計算方法。：（1）繪制等值網(wǎng)絡(luò)；（2）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換：（3）將前面求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)的等值發(fā)電機(jī)的容量進(jìn)行歸算，便得到各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的計算電抗：X= X ()X= X () 式中SN∑ SN∑2……為等值電源2的額定容量。 一般原則(1)應(yīng)滿足正常運(yùn)行，檢修，短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。(5)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。(3)高壓電器應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求。電器的額定電流不應(yīng)小于該回路的工作電流。(4)動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定校驗的目的是：在沖擊電流作用下高壓電器的載流部分所產(chǎn)生的電動力是否導(dǎo)致高壓電器的損壞。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。本次所設(shè)計變電所220kV側(cè)選用LW6B220型斷路器, 60kV側(cè)選用LW963型斷路器。 220kV和60kV斷路器的參數(shù)型號額定電壓最高工作電壓額定電流額定短路開斷電流額定關(guān)合電流峰值動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流合閘時間分閘時間（kV）（kV）（A）（kA）（kA）（kA）4S（mS）（mS）LW6220220252315040/508080≦28/38≦909636325006363≦≦ 220kV和60kV隔離開關(guān)的參數(shù)型號額定電壓最高工作電壓額定 電流動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）備注（kV）（kV）（A）峰值3S/4SGW4220D（W）2202526305040（3S）接地GW220G2202526005516（4S）不接地GW60G606912505016不接地 母線選擇導(dǎo)體和電纜是輸配電系統(tǒng)傳輸電能的的主要組成部分，根據(jù)結(jié)構(gòu)和用途，導(dǎo)體可分為裸硬導(dǎo)體（矩形、槽形、圓管形導(dǎo)體）和裸軟導(dǎo)體（鋼絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金導(dǎo)線）及封閉導(dǎo)體。但鋁絞線由于機(jī)械強(qiáng)度低，耐腐蝕性能差，故使用范圍受到一定限制。當(dāng)電壓較高時，為保持導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，導(dǎo)線最小截面必須滿足電暈的要求，可增加導(dǎo)線外徑。 （）式中 S——經(jīng)濟(jì)截面； Imax——工作電流A ； J——經(jīng)濟(jì)電流密度。（2）二次級的數(shù)量決定于測量儀表、保護(hù)裝置和自動裝置的要求。 為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。電流互感器的熱穩(wěn)定能力常以1S允許通過的熱穩(wěn)定電流或一次額定電流的倍數(shù)來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗：≥或t≥ ()電流互感器內(nèi)部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的動穩(wěn)定電流或一次額定電流最大值()的倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗：≥ 或 ≥ ()本次設(shè)計中，220kV側(cè)選擇LB220型電流互感器60kv側(cè)選擇LCWB5型電流互感器，： 220kV和60kV電流互感器參數(shù)型號額定電流比二次組合準(zhǔn)確級額定輸出短時（1S）熱穩(wěn)定電流額定動穩(wěn)定電流額定電壓最高工作電壓抽頭AVAkAkAkVkV續(xù)上表LB220300/55P20/5P25/5P20/5P20/5P255021（5S）55220252LCWB51500/5B50501256066L—電流互感器；B—保護(hù)級；6—設(shè)計序號；220（60）—額定電壓(kV) 電壓互感器 電壓選擇(1)一次回路電壓的選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確等級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓U應(yīng)在（～）U范圍內(nèi)變動(2)二次回路電壓的選擇電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求。其參數(shù)如表