【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，同時也影響到工農業(yè)生產和人民生活。8%63YN，d1178270S—三相變壓器；F—風冷；P—強迫油循環(huán)；Z—有載調壓；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備（如發(fā)電機、變壓器、開關、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。變壓器最大負荷按下式確定： Pmax=K0∑P （） 式中 K0—負荷同時系數(shù)；∑P 按負荷等級統(tǒng)計的綜合用電負荷。凡有兩臺及以上主變的變電所，其中一臺事故停運后，其余主變的容量應保證供應該所全部負荷的70%，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。對新建的變電所，從網絡運行的觀點考慮，應注意選用有載調壓變壓器，其所附加的工程造價，通常在短期內是可以回收的。在本次設計中，選用兩臺主變壓器。大型變壓器一般采用強迫油循環(huán)風冷卻變壓器。凡有兩臺及以上主變的變電所，其中一臺事故停運后，其余主變的容量應保證供應該所全部負荷的70%，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。國泰220kV一次降壓變電所電氣部分設計國泰220kV一次降壓變電所電氣部分的設計畢業(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 主變容量的確定 22 電氣主接線的選擇 3 概述 3 主接線的設計原則 3 考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 3 3 3 4 4 主接線設計的基本要求 4 可靠性 4 靈活性 4 經濟性 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 屋內外配電裝置的安全凈距 19 概述 19 分類及特點 19 屋內外配電裝置的安全凈距 19 屋外配電裝置 21 設計原則 21 設計要求 22 滿足安全凈距的要求 22 施工、運行和檢修的要求 22 配電裝置形式的選擇 236 繼電保護及自動化裝置規(guī)劃設計 24 繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用 24 繼電保護的基本要求 24 選擇保護配置及構成方案時的基本要求 24 主要設備繼電保護配置 25 變壓器保護 25 母線保護 26 線路保護 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 28 概述 28 配電裝置的防雷保護 28 防雷設計要求和所需資料 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)等值網絡 32 系統(tǒng)等值電路圖 32 各元件電抗標幺值的計算 32 點短路電流計算 33 網絡化簡 33 短路電流計算 35 點短路電流計算 36 網絡化簡 36 38 393 設備的選擇計算 40 斷路器的選擇 40 220 kV側斷路器的選擇 40 60kV側斷路器的選擇 42 隔離開關選擇 44 220kV側隔離開關的選擇 44 60kV側隔離開關選擇 45 電壓互感器選擇 47 電流互感器的選擇 48 220 kV側電流互感器選擇 48 60kV側電流互感器選擇 49 母線的選擇 51 220 kV側母線的選擇 51 60 kV側母線的選擇 52 避雷器的選擇 534 避雷針的保護范圍計算 55 避雷針的定位及針距 55 變電所避雷針布置圖 55 保護范圍計算 55總結 57致謝 58參考文獻 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備之一，其擔負著變換網絡電壓進行電力傳輸?shù)闹饕蝿铡?主變選擇的有關規(guī)定（1）主變容量和臺數(shù)的選擇，應根據《電力系統(tǒng)設計技術規(guī)定》SDJ16185有關規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設計決定進行。（4）主變的冷卻方式，主變的一般冷卻方式有：自然冷卻方式、強迫油循環(huán)風冷卻方式、強迫油循環(huán)水冷卻方式 、強迫油循環(huán)導向冷卻方式等。對大型樞紐變電所，根據工程的具體情況，應裝設2～4臺主變。（2）當系統(tǒng)有調壓要求是，應采用有載調壓變壓器。 主變容量的確定根據變電所所帶負荷的性質和電網結構來確定主變壓器的容量。在本次設計中，兩臺主變壓器為相同容量。本次設計變壓器選用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 號空載電流（%）空載損耗（KW）負載損耗（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、經濟運行以及對電氣設備選擇、配電裝置布置、繼電保護擬定等都有著密切的關系。并應綜合考慮供電可靠，運行靈活，操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求。變電所主接線設計應根據5～10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產生直接的影響。 主接線設計的基本要求變電所的電氣主接線應根據該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量，負荷性質，線路，變壓器連接元件總數(shù)，設備特點等條件確定?，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）調度要求：可以靈活的投入和切除變壓器、線路，調配電源和負荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下，檢修方式下以及特殊運行方式下的調度要求（2）檢修要求：可以方便的停運斷路器，母線及其繼電保護設備進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：1)當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電；2)當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；3)擴建時需向兩個方向均衡擴建. 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旁路母線：當系統(tǒng)允許停電檢修時，如為雙回路供電或負荷點可又線路其他電源供電；當線路允許斷路器停電檢修；配電裝置為屋內型為節(jié)約配電面積可不設旁路母線而用簡易隔離開關代替；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：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時，只停該回路，母線故障后，可迅速恢復供電；3）調度靈活，各電源和負荷回路可以任意分配到某一組母線上；4）有利于擴建和便于試驗。為了減少電氣設備，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)的運行經驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機會最少，但情況較嚴重，應給以足夠的重視。為了校驗和選擇電氣設備及載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，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，而短路時刻由網絡中的條件及所要選用設備的參數(shù)確定。（4）評價并確定網絡方案，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、變壓器、線路等）的電抗采用標準值計算。按平均額定電壓之比計算： 發(fā)電機 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計中，所給的電源為發(fā)電機組和電力系統(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）繪制等值網絡；（2）進行網絡變換：（3）將前面求出的轉移電抗按各相應的等值發(fā)電機的容量進行歸算，便得到各等值發(fā)電機對短路點的計算電抗：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)應滿足正常運行，檢修，短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。(5)同類設備應盡量減少品種。(3)高壓電器應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生的電動力是否導致高壓電器的損壞。在電力系統(tǒng)運行中，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。本次所設計變電所220kV側選用LW6B220型斷路器, 60kV側選用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，根據結構和用途，導體可分為裸硬導體（矩形、槽形、圓管形導體）和裸軟導體（鋼絞線、鋁絞線、鋼芯鋁絞線、耐熱鋁合金導線）及封閉導體。但鋁絞線由于機械強度低，耐腐蝕性能差，故使用范圍受到一定限制。當電壓較高時，為保持導線表面的電場強度，導線最小截面必須滿足電暈的要求，可增加導線外徑。 （）式中 S——經濟截面； Imax——工作電流A ； J——經濟電流密度。（2）二次級的數(shù)量決定于測量儀表、保護裝置和自動裝置的要求。 為了保證測量儀表的準確度，互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級。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)定應按下式校驗：≥或t≥ ()電流互感器內部動穩(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，故內部動穩(wěn)定可用下式校驗：≥ 或 ≥ ()本次設計中，220kV側選擇LB220型電流互感器60kv側選擇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—保護級；6—設計序號；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)定的準確等級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網電壓U應在（～）U范圍內變動(2)二次回路電壓的選擇電壓互感器的二次側額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求。其參數(shù)如表