【正文】 在本次設(shè)計中220KV電壓等級采用分相中型布置。（1）間隔及相間距 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》電氣一次部分，220KV側(cè)，間隔寬度選用13米，設(shè)備相間距取3米，進出線相間距取4米。（3）檢修要求 電壓為110KV及以上的屋外配電裝置，應(yīng)視其在系統(tǒng)中的地位、接線方式、配電裝置形式以及該地區(qū)的檢修經(jīng)驗等情況，考慮帶電作業(yè)的要求。 （4）節(jié)約三材，降低造價配電裝置的設(shè)計還應(yīng)采取有效措施，減少三材消耗，努力降低造價。在確定配電裝置型式時，必須滿足下列四點要求：（1）節(jié)約用地 我國人口眾多，但是耕地不多。110kV以上的閥形避雷器由于器身細長。管形母線一般安裝在支柱式絕緣子上，母線不會搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開關(guān)配合可節(jié)省占地面積；管形母線直徑大，表面光滑，可提高電暈起始電壓。凡是將一組母線與另一組母線重疊布置的，稱為高型配電裝置。屋外配電裝置安全凈距不應(yīng)小于表2所類數(shù)據(jù)。 屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距安全凈距是從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其它因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)保持的最小空氣間隙。（2）擴建方便。 分類及特點按電氣設(shè)備安裝地點不同，配電裝置可分為屋內(nèi)式和屋外式。本次設(shè)計全部采用金屬氧化鋅避雷器。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。因此，避雷器至這些設(shè)備的最大允許距離可增大?！?，～。對工頻放電電壓要規(guī)定其上、下限。FZ型避雷器均由結(jié)構(gòu)和性能標(biāo)準(zhǔn)化的單件組成，其單件的額定電壓分別為120kv和30kv。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：≥Qk或t≥Qk ()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，其參數(shù)如表43所示：表43 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AVAKAKAKVKVLB220300/55P20/5P25/5P20/5P20/5P255021（5S）55220252LCWB51500/5B50501256066L—電流互感器；B—保護級；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，即應(yīng)滿足下列條件： U〈U〈 U ()式中 U—電壓互感器一次繞組額定電壓。（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。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。本次所設(shè)計變電所220KV側(cè)選用LW7(OFPI)220型斷路器, 60KV側(cè)選用LW963型斷路器，其參數(shù)如41所示:。(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。(4)高壓電器應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷的性質(zhì)。(2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。按下式計算： =I+I+… ()這些曲線是我國近年來的研究成果。當(dāng)基準(zhǔn)容量Sj（MVA）與基準(zhǔn)電壓Uj（KV）選定后，基準(zhǔn)電流Ij（KA）與基準(zhǔn)電抗Xj（Ω）便已確定，如下式：基準(zhǔn)電流： （）基準(zhǔn)電抗： （）電路元件的標(biāo)么值為有名值與基準(zhǔn)值之比 ，采用標(biāo)么值之后，相電壓和線電壓的標(biāo)么值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)么值也是相同的，這是標(biāo)么值的優(yōu)點之一。（2）選擇斷路器等電器設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求。所謂短路是指相與相之間通過電弧或其他較小阻抗的一種非正常連接，在中性點直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相和多相接地。綜上所述，雖然本次設(shè)計任務(wù)書中，所有用戶都有重要負(fù)荷，但都為雙回路供電，雙母線接線就可以滿足供電可靠性與靈活性。（2）缺點：1）變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，影響一回 線路的暫時停運； 2）橋連斷路器檢修時，兩個回路須解列運行； 3）出線斷路器檢修時，線路須較長時期停運。根據(jù)該變電所的電壓等級和進出線回數(shù)220kv側(cè)：可采用的主接線形式有單母分段接線和橋型接線出線回路數(shù)增多時，單母線供電不夠可靠，而需用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線。 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)在事故運行方式下，檢修方式下以及特殊運行方式下的調(diào)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(shè)備進行安全檢修且不致影響對用戶的供電。 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)備特點等條件確定。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)劃進行。對于兩臺主變壓器的變電所，其主變壓器的額定容量可按下式確定：（重要負(fù)荷占70%以下） SN≥ = （）上式中考慮5%的線路損耗。（3）與兩個中性點直接接地系統(tǒng)連接的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間潮流不定情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需要作技術(shù)經(jīng)濟比較。（5）主變調(diào)壓方式的選擇，應(yīng)符合《電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》SDJ161的有關(guān)規(guī)定。特別是我國當(dāng)前的能源政策是開發(fā)與節(jié)約并重，近期以節(jié)約為主。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(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。在本次設(shè)計中，選用兩臺主變壓器。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(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。8%69YN，d11102S—三相變壓器；F—風(fēng)冷；P—強迫油循環(huán)；Z—有載調(diào)壓；90000—額定容量（KVA）；220—額定電壓（KV）第2章 電氣主接線的選擇 概述變電所電氣主接線是指變電所的變壓器，輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。三級負(fù)荷一般只需一個電源供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)就是運行實踐，經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對以往所采用的主接線，經(jīng)過優(yōu)選。 主接線的確定 對原始資料的分析根據(jù)任務(wù)書上所給的原始資料可知，本次設(shè)計的變電所的電壓等級為220/60kv，為一次降壓變電所的目的主要是為工業(yè)區(qū)的工廠供電（有重要負(fù)荷）。（3）適用范圍：110～220KV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回時，一般采用單母分段接線。60KV側(cè)：可采用的主接線方式有雙母線接線，雙母分段接線以及雙母帶旁路接線。本變電所一次側(cè)采用單母分段接線，二次側(cè)采用雙母接線，接線圖如設(shè)計圖紙主接線圖所示。從短路計算方法來看，一切不對稱短路的計算，在采用對稱分量法后，都可歸結(jié)為對稱短路的計算。（1）驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)則（一般為本期工程建成后5～10年）。影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個：一個是發(fā)電機的特性（指類型、參數(shù)等），另一個是發(fā)電機對短路點的電氣距離。短路電流計算要選擇可能出現(xiàn)最大短路電流的點進行計算，以確保在發(fā)生突然短路時電氣設(shè)備不致?lián)p壞。(5)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。避雷器、電壓互感器的額定電壓應(yīng)符合所在回路的工作電壓。高壓斷路器的工作最為繁重，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。220KV側(cè)選擇GW7220D(W)和GW220G型隔離開關(guān)，60KV側(cè)選擇GW560G型隔離開關(guān)，其參數(shù)如表42所示。(2)當(dāng)負(fù)荷電流較大時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線。為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。必須按測量儀表要求的最高準(zhǔn)確度選擇。避雷器的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級相同。～20s的沖擊放電電壓，與5kA（對330kV為10ka）下的殘壓基本相同。若電導(dǎo)電流太大，則意味著避雷器受潮；電導(dǎo)電流太大的避雷器投入運行，可能會造成炸毀事故，所以要求其電導(dǎo)電流必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。（3）330kV及以上變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝置避雷器，并應(yīng)盡可能靠近設(shè)備本體。（9）發(fā)電廠變電所35kV及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。沒有間隙的擊穿特性和滅弧問題。屋內(nèi)配電裝置的特點：（1）占地面積小。（5）受外界氣候影響，設(shè)備運行條件差。在這一間距下，無論為正常工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。（注：J系指中性點接地系統(tǒng)） 屋外配電裝置根據(jù)電氣設(shè)備和母線的布置高度，屋外配電裝置可分為低型、中型、半高型和高型等。我國目前采用最多的是中型配電裝置，近年來高型配電裝置的采用也有所增加，而高型由于運行、維護、檢修都不方便，只是在山區(qū)及丘陵地帶，當(dāng)布置受到地形條件限制時才采用。鋼筋混凝土構(gòu)架可以節(jié)約大量鋼材，也可以滿足各種強度和尺寸的要求，經(jīng)久耐用，維護簡單。斷路器的排列方式，必須根據(jù)主接線、場地地形條件、總體布置和出線方向等多種因素合理選擇。一般橫向電纜溝布置在斷路器和隔離開關(guān)之間。（2）運行安全和操作巡視方便 配電裝置整齊清晰，并能在運行中滿足對人身和設(shè)備的安全要求，如保證各種電氣安全凈距、裝設(shè)防誤操作的閉鎖裝置，采取防火、防爆和蓄油、排油措施，考慮設(shè)備防凍、防陣風(fēng)、抗震、耐污等性能，使配電裝置一旦發(fā)生事故時能將事故限制到最小的范圍和最低的程度，并使運行人員在正常操作和處理事故的過程中不致發(fā)生意外情況，以及在檢修維護過程中不致?lián)p害設(shè)備。 2）配電裝置的設(shè)計要考慮安裝檢修時設(shè)備搬運及起吊的便利。110KV以上多為屋外式，故本變電所設(shè)計采用屋外式配電裝置。（4）母線及構(gòu)架本變電所母線選用軟母線鋼芯鋁絞線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)架上。當(dāng)發(fā)生短路時，可能產(chǎn)生的后果為： （1）通過故障點有很大的短路電流和燃起的電弧使故障元件損壞； （2）短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用引起它們的損壞或壽命縮短； （3）使電力系統(tǒng)電壓降低，影響電能質(zhì)量； （4）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使其發(fā)生振蕩甚至使系統(tǒng)瓦解。 （2）繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。 變壓器保護 （1）變壓器的主保護回路1）當(dāng)變壓器線圈和引出線發(fā)生相間短路以及變壓器發(fā)生匝間短路時，其保護應(yīng)瞬時動作。2）反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路。母線故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障之一，因為它不但會使聯(lián)于母線上的所有元件被迫停電，且將會危及到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。 （4）母聯(lián)電流相位比較差動保護 母聯(lián)電流相位比較差動保護適用于并列運行的雙母線，不限制元件連接方式，具有較高的可靠性與選擇性，較廣泛用于110220KV的雙母線系統(tǒng)。其中相差高頻保護常用作250KM以下的220KV線路的專用全線快速保護。（2）高壓輸電線路上采用自動重合閘，可提高并列運行的穩(wěn)定性。即線路上發(fā)生單相故障時，實現(xiàn)單相重合閘；發(fā)生相間故障時，實現(xiàn)三相重合閘。本次設(shè)計中只重點介紹雷電過電壓保護。（1）一方面應(yīng)使所有的被保護物處于避雷針保護范圍之內(nèi)，既要求避雷針高于被保護物，且兩者之間的距離又不能太遠，以保證雷擊避雷針，而被保護物免遭雷擊。兩針之間的保護范圍可利用下式求得=－； （）=（） （）式中 避雷針的高度，m；兩針間聯(lián)合保護范圍上部邊緣得最低點的高度，m；2在高度的水平面上，保護范圍的最小寬度，m 求得后，即可在水平面的中央畫出到兩針連線的距離為的兩點，從這兩點向兩支避雷針在層面上的半徑為的圓形保護范圍作切線，便可得到這一水平面上的聯(lián)合保護范圍。= KVA （3）風(fēng)動工具廠：cos=, P=21000KW S=21000247。并對繼電保護設(shè)備進行整定計算。其參數(shù)如表105所示：表105 220KV隔離開關(guān)參數(shù)表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/4SGW220D（W）220252100010040（3S）國標(biāo)耐壓標(biāo)準(zhǔn)可用于海拔2000mGW220G2202526005516（4S）國標(biāo)耐壓標(biāo)準(zhǔn)可用于海拔2000m表106列出的隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)，并于計算數(shù)據(jù)進行比較計算數(shù)據(jù)GW