【正文】 宋繼成．220—500KV變電所電氣接線(xiàn)設(shè)計(jì)．中國(guó)電力出版社，2004年。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了彭老師及小組組員的熱心幫助，使我比較圓滿(mǎn)、順利地完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此，我特地向老師們及那些給我們幫助的同學(xué)表示衷心的感謝！這次設(shè)計(jì)鞏固了我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，使我對(duì)電力系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)等的知識(shí)又加深了理解，對(duì)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇，短路電流計(jì)算，繼電保護(hù)裝置及整定計(jì)算在電力系統(tǒng)中的重要性有了更充分的認(rèn)識(shí)，使我在以后的工作學(xué)習(xí)中更加得心應(yīng)手。避雷針支座上高度為H處的對(duì)地電壓（H為相鄰配電裝置構(gòu)架的高度） 接地裝置的對(duì)地電壓u式中 R——獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻 L——避雷針單位高度的等值電感如果空氣間隙的平均沖擊擊穿場(chǎng)強(qiáng)為E（KV/M），為了防止避雷針對(duì)構(gòu)架發(fā)生反擊，其空氣間隙S應(yīng)滿(mǎn)足下面要求： 與此相似，如果土壤的平均沖擊擊穿場(chǎng)強(qiáng)為E（KV/M），為了防止避雷針接地裝置與變電站接地網(wǎng)之間因土壤擊穿而連在一起，其地下距離S應(yīng)滿(mǎn)足下面要求： 我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是取雷電流I的幅值 I=100KA 平波波前陡度 （）我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)推用下面兩個(gè)公式校驗(yàn)獨(dú)立避雷針的空間距離S和地中距離S： 在一般的情況下S不應(yīng)小于5m，S不小于3m二、防雷計(jì)算設(shè)避雷針的高度為h(m),被保護(hù)的物體的高度為hx(m),則避雷針的有效高度為，在h高度上避雷針保護(hù)范圍的半徑r由下式計(jì)算： 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 式子中P是考慮避雷針高度影響的校正系數(shù)，稱(chēng)為高度影響系數(shù)。四、2110kV線(xiàn)路保護(hù)①220kV線(xiàn)路保護(hù)220kV線(xiàn)路的安全運(yùn)行，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)有著相當(dāng)重要的影響，所以，本工程為220kV線(xiàn)路配置的保護(hù)如下：光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)②110kV線(xiàn)路保護(hù) 由于110kV側(cè)有2回出線(xiàn)供給遠(yuǎn)方大型工廠，其他作為一些地區(qū)變電站進(jìn)線(xiàn)，所以穩(wěn)定性要求較高，所以，110kV線(xiàn)路保護(hù)配置如下：距離保護(hù)、 零序方向保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)③2110kV母線(xiàn)保護(hù)對(duì)于2110kV母線(xiàn)接線(xiàn)方式均單母線(xiàn)分段，可以配置母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)。對(duì)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(hù)： 1)、為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路和油面降低，,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。每條線(xiàn)路配置功能齊全，性能良好的故障錄波裝置。軟母線(xiàn)不需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)三、10kv側(cè)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面，查《電力手冊(cè)》選鋁芯電纜5500h時(shí) J=選用兩條10KVLGJ400鋼芯鋁絞線(xiàn)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 短路持續(xù)時(shí)間為 t =t+t =4周期分量的熱效應(yīng)Q = =4 =11 因t1s,故不計(jì)算非周期分量的熱效應(yīng)故 Q = Q =11 正常導(dǎo)體運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 =+（–） =25 +（70 – 25）=65C根據(jù)查表，C=89滿(mǎn)足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為S = = =滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。SI2r t = 4 = 3969 kA2S（GW4型）I2r t = 3023 = 27000 kA2故10kV主變及母聯(lián)側(cè)選擇戶(hù)內(nèi)ZN28－12型真空斷路器三、隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)：配制在主接線(xiàn)上時(shí)，保證了線(xiàn)路或設(shè)備檢修時(shí)形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置及開(kāi)斷能力低，所以操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必須遵守倒閘操作順序。檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ish≤ ies即：ish= ich=≤ ies= idw =100kA滿(mǎn)足要求。校驗(yàn)熱穩(wěn)定（取后備保護(hù)為1S）：I2 t t ≥Qk計(jì)算時(shí)間tjs= td + tb = + 1= Qk = Ik2dz = = S kA2 計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過(guò)電器設(shè)備的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路點(diǎn)。為此，在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇時(shí)，必須對(duì)短路電流電動(dòng)力和發(fā)熱計(jì)算，以驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按照正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)效驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。（3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。二、主變選擇計(jì)算最大有功功率 最大視在功率 按照其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿(mǎn)足變電所最大負(fù)荷S max的 60%70%選擇 由公式得主變?nèi)萘?Se = 2120MVA 因此變壓器設(shè)備的型號(hào)為SFPS3120000/220主變SFPS3120000/220的技術(shù)參數(shù)型號(hào)相數(shù)冷卻方式循環(huán)方式繞組數(shù)SFPS3120000/220S(三相)F（油浸風(fēng)冷）P（強(qiáng)迫循環(huán)）S（三繞組）導(dǎo)線(xiàn)材料調(diào)壓方式設(shè)計(jì)序號(hào)額定容量容量比鋼線(xiàn)無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓3120MVA100/100/100額定電壓連接組空載電流高壓中壓低壓YNyn0d11 242177。10KV采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，由于雙母線(xiàn)故障機(jī)率較小，故不考慮，單母線(xiàn)相對(duì)而言的性?xún)r(jià)比最好，對(duì)穩(wěn)定性影響和ⅡⅢ方案相差不大。經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性：，能減小母線(xiàn)故障或檢修時(shí)的停電范圍；，投資性?xún)r(jià)比高。三、主接線(xiàn)的方案確定結(jié)合原始資料所提供的數(shù)據(jù)，和權(quán)衡上面各種接線(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將各電壓等級(jí)使用的主接線(xiàn)方式列出：(1) 220KV線(xiàn)路5回進(jìn)線(xiàn)（2回和系統(tǒng)，2回和電廠，一回備用），且為降壓變電所，有穿越功率，考慮到220 KV線(xiàn)路的重要性，為保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性，適用的接線(xiàn)方式只有雙母線(xiàn)接線(xiàn)。當(dāng)110KV出線(xiàn)為7回及以上，220KV出線(xiàn)在4回以下時(shí)，可用母聯(lián)斷路器兼旁路斷用這 樣節(jié)省了斷路器及配電裝置間隔。根據(jù)電源的數(shù)目和功率，母線(xiàn)可分為2～3段。我國(guó)目前廣泛采用的輸電等級(jí)有110KV、220KV等級(jí)別，還有500KV級(jí)的輸電線(xiàn)路也在迅速發(fā)展，所以220kv級(jí)的變電站在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也十分廣泛。常規(guī)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低，維護(hù)工作量大。降壓變電站通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能書(shū)送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。這里所設(shè)計(jì)得就是220KV降壓變電站。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人民的生活質(zhì)量和生活水平不斷提高家用電器越來(lái)越多的進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，人們對(duì)用電質(zhì)量的要求越來(lái)越高。并且伴隨電力系統(tǒng)中所用電氣元件產(chǎn)品諸如斷路器、繼電器、隔離開(kāi)關(guān)等性能指標(biāo)的提高，變電站的功能也會(huì)越來(lái)越完善，可靠性也會(huì)得到很大的提高。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用的斷路器數(shù)量越多，其配電裝置和運(yùn)行也就越復(fù)雜，所需費(fèi)用就越高。五、內(nèi)橋式接線(xiàn)內(nèi)橋接線(xiàn)的任一線(xiàn)路投入、斷開(kāi)、檢修或故障時(shí)，都不會(huì)影響其他回路的正常運(yùn)行。單母線(xiàn)和角形接線(xiàn)可靠性不合理！(2) 110KV有3回出線(xiàn)（備用1回），適用的接線(xiàn)形式為單母分段接線(xiàn)、單母分段帶旁路接線(xiàn)（因進(jìn)線(xiàn)數(shù)不足5回，裝設(shè)旁路斷路器兼作分段斷路器）、雙母線(xiàn)接線(xiàn)、角形接線(xiàn)。方案II：可靠性：；特別是110kv電壓等級(jí)； 10KV 端基本可以保證期正常運(yùn)行。綜觀以上3種主接線(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的原始資料選擇方案I為最優(yōu)方案，滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。2%121損耗（kw）阻抗電壓總體重量（t）空載短路高壓中壓低壓2031486402224 1214 79 第四章 短路電流計(jì)算一、概述供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對(duì)用電負(fù)荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。由此可見(jiàn)，短路的后果十分嚴(yán)重，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不至損壞。（4）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓和負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 短路熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過(guò)允許值。先考慮分別在電氣設(shè)備前后短路時(shí)的短路電流，同時(shí)要強(qiáng)調(diào)的是流過(guò)所要校驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部的短路電流，而非流到短路點(diǎn)的總電流。S220kV主變、母聯(lián)斷路器額定電壓選擇：Un≥Vns = 220kV最高工作電壓選擇：Ualm≥Vsm =Un =220 =253kV額定電流選擇：Ie≥Igmax 考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=