【文章內容簡介】 有電源、和系統(tǒng)3個電源，現(xiàn)將各短路電流計算值列于下表中，計算過程詳見《計算書》短路電流計算值（KA）短路點220KV側（K1點）110KV側（K2點）10KV側（K3點）表25 短路電流計算值本次設計中電氣選擇的主要任務：選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和類型，選擇各電壓等級的斷路器，相應的隔離開關，用于保護和測量用的電流互感器，將高壓變成低壓的電壓互感器，以及各電壓等級的母線，支柱絕緣子與穿墻套管等。高壓斷路器的主要功能是:正常運行時,用它來倒換運行方式,把設備或線路接入電路或退出運行,起著控制作用。當設備或線路發(fā)生故障時,能快速切除故障回路,保證無故障部分能正常運行,其保護作用。隔離開關,在檢修電氣設備時,投入備用母線或旁路母線以改變運行方式,配合斷路器完成操作,同時隔離開關還可以用來分合小電流。電流互感器與電壓互感器,是將一次回路的大電流或大電壓轉化為標準的二次測的低電流和低電壓,以保證設備和人身安全。穿墻套管有瓷絕緣和油紙電容式絕緣兩種，前者用于6—35KV系統(tǒng)，后者用于60—500KV中性點直接接地系統(tǒng)。 選擇導體和電氣設備的一般條件(1) 按照正常工作電壓選擇設備額定電壓所選設備的最高允許電壓必須高于或等于所在電網(wǎng)的最高運行電壓。設備允許長期承受的最高工作電壓，～，而電網(wǎng)實際運行的最高工作電壓也在此范圍內，可用下式表示：≥ 式中 — 設備所在電網(wǎng)的額定電壓，KV。 —設備的額定電壓，KV。(2) 按工作電流選擇設備額定電流所選設備的額定電流應大于或等于所在回路的最高長期工作電流：≥應當注意，有關手冊中給出的各種電器的額定電流，均是按標準環(huán)境條件確定的。當設備實際使用環(huán)境不同時，應對其額定電流進行修正。(3) 按照經濟電流密度選擇導體按照經濟電流密度選擇導體截面可使得年計算費用最低。對應不同種類的導體和不同的最大負荷利用小時數(shù)，將有一個年計算費用最低的電流密度，稱為經濟電流密度J，導體的經濟截面S = /J。上式中　—正常工作時的最大持續(xù)電流。根據(jù)《導體和電器選擇技術規(guī)程》 ，除配電裝置的匯流母線以外較長導體的截面應按照經濟電流密度來選擇，選擇后應按照長期發(fā)熱來校驗。根據(jù)《導體和電器選擇技術規(guī)程》 ，宜選用矩形導體，在4000—8000A時，宜選用槽形導體。110KV及以上高壓配電裝置，當采用硬導體時，宜用鋁合金管形導體，也可選用軟導體，如鋼芯鋁鉸線，組合導線等。 電氣設備的型式選擇 主母線的選擇根據(jù)《導體和電器選擇技術規(guī)程》 。 斷路器的選擇按照《電力工程設計手冊》 中高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于施工調試和運行維護，并經技術經濟比較后確定選擇斷路器。 隔離開關的選擇根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》 附錄三選擇隔離開關。 電壓互感器的選擇根據(jù)《導體和電器選擇技術規(guī)程》 ，電壓互感器的型式應按下列使用條件選擇：(1) 3～20KV屋內配電裝置宜采用油浸絕緣結構，也可采用樹脂澆注絕緣結構的電磁式電壓互感器。(2) 35KV配電裝置宜采用電磁式電壓互感器。(3) 110KV及以上配電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 絕緣子的選擇根據(jù)《導體和電器選擇技術規(guī)程》 ，屋外絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子，屋外支柱絕緣子需倒裝時，采用懸掛式支柱絕緣子。屋內支柱絕緣子宜采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子。 穿墻套管的選擇根據(jù)《導體和電器選擇技術規(guī)程》 ，屋內配電裝置宜采用鋁導體穿墻套管，對于母線型穿墻套管應校核窗口允許穿過的母線尺寸。表26 高壓斷路器選擇結果電 壓等 級型號計 算 數(shù) 據(jù)技 術 數(shù) 據(jù)KVAKAKAKASKVAKAKAKAS220VSW6220/1200220220120021551764110VSW4110/100011011010002155102410VSN410G/80001072751514210800010530029929表27 隔離開關選擇結果電壓等級型 號計 算 數(shù) 據(jù)技 術 數(shù) 據(jù)KV AKAKAKASKVAKAKAKAS220KVGW72220D/600220220600—552205110KVGW5110GK1101101000—83250010KVGN1010T/900010727515142109000—30050000表28 電壓互感器選擇結果電 壓 等 級安裝地點型 號220220KV進線YDR220220KV母線JCC2220110110KV母線JCC21101010KV母線JSJW10表29 電流互感器選擇結果電 壓 等 級安裝地點型 號220220KV進線LCW220220KV母線LCW220110110KV母線LCWD1101010KV母線LMZ15表210母線選擇結果電 壓等 級型 號選 擇 結 果計 算 結 果Smm放置方式Amm220KVLWY22010505（矩形）250平放7010KVLWY106870（槽型）6870YY彎曲7072751500表211 支柱絕緣子、穿墻套管選擇結果電 壓 等 級設備名稱類 型型 號220KV支柱絕緣子戶外ZS220穿墻套管戶外CR22060010KV支柱絕緣子戶外ZPD1035穿墻套管戶外ZPD1035注：電氣設備選擇具體計算見計算書。(1) 高壓配電裝置的設計必須認真貫徹國家的技術經濟政策，并應根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點和運行、檢修等要求，合理地制訂布置方案和選用設備，并積極慎重地采用新布置、新設備和新材料，使設計做到技術先進、經濟合理、運行可靠、維護方便。(2) 配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時，應按較高的額定電壓確定其安全凈距。(3) 屋外配電裝置帶電部分的上面或下面不應有照明、通信和信號線路架空跨越或穿過；屋內配電裝置帶電部分的上面不應有明敷或動力線路跨越。(4) 考慮地理情況的環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地。35KV及以下宜采用屋內布置。配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備組建而成，用來接受和分配電能的裝置。按電器裝設地點不同，可分為屋內和屋外；按組裝方式，又可分為裝配式和成套式。配電裝置的型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結合運行及檢修要求，通過技術經濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內式；110KV及以上多為屋外式。當在污穢地區(qū)或市區(qū)建110KV屋內和屋外配電裝置的造價相近時，宜采用屋內型。配電裝置設計的基本步驟：(1) 根據(jù)配電裝置的電壓等級、電器的型式、出線多少和方式，有無電抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。(2) 擬定配電裝置的配置圖。(3) 按照所選設備的外形尺寸、運輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設計繪制圖。 220KV電壓級配電裝置選擇選擇配電裝置的型式，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行及檢修要求，通過技術經濟比較確定。分相中型配置與普通中型配置不同的是將一組母線隔離開關分解為A、B、C三相，每相隔離開關布置在該母線之下，可取消復雜的雙層結構，布置清晰，可節(jié)約用地20%～30%。屋外配電裝置的型式除與主接線有關，還與場地位置、面積、地質、地形條件及總體布置有關，并受材料供應、施工、運行和檢修要求等因素的影響和限制。普通中型配電裝置國內采用較多，施工、檢修和運行都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。缺點是占地面積較大。一般110～220KV很少采用。高型配電裝置的最大優(yōu)點是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地50%左右。根據(jù)以上原則220KV配電裝置宜采用屋外式、高型配置。 總平面設計在變電所中電氣設施是總平面布置的主體，布置時應考慮電氣設施之間的有機聯(lián)系和與外界出線方向、出線走廊和市政設施的配合。降壓變電所主要由屋內、外配電裝置、主變壓器、主控制室及輔助設施等組成?？傮w布置應根據(jù)外界條件，依據(jù)配電裝置的電壓等級和型式、出線方向和方式、出線走廊的條件、地形情況等因素，并滿足防火及環(huán)境保護要求，因地制宜進行設計。電力系統(tǒng)中雷害來源有兩種：直擊雷 雷電侵入波，其中直擊雷造成的損失最大，可采用避雷針，避雷器等防雷措施來防止直擊雷。 避雷針保護 根據(jù)《電力設備過電壓保護技術規(guī)程》 SDJ7—79中的規(guī)定：110KV線路，一般沿全線架設避雷線，在雷擊特別強烈的地方，宜架設雙避雷線。10KV線路一般不設全線避雷線。根據(jù)《高壓配電裝置技術規(guī)程》 SDJ7—79的規(guī)定第70條：獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置，獨立避雷針不應設在人經常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜超過3m，否則應采取均壓措施，或鋪設礫石或瀝青地面。第72條：110KV及以上配電裝置，可將線路的避雷線引接到出線門型架構上，35—60KV配電裝置，在土壤電阻率不大于500Ω?m的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構上，但應裝設集中接地裝置。第78條：變電站的每相母線上都應裝設閥型避雷器,應以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時應在其附近架設集中接地裝置。第83條：連接的三繞組變壓器的10KV繞組，如有開路運行的可能，應采用防止靜電感應電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線上裝設一只閥型避雷器。下列情況的變壓器中性點應裝設避雷器：(1) 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為分級絕緣且裝有隔離開關時。(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（因多路進線可以分流雷電流）。(3) 不接地和經消弧線圈接地系統(tǒng)的中性點一般不必裝設，但多雷區(qū)且單進線變壓器中性點需裝設。根據(jù)以上原則本次設計中避雷器的選擇結果如下表212：表212 避雷器的選擇結果設備名稱安裝地點型 號避 雷 器220KV母線Y10W5220110KV進線側Y10W511010KV母線FZ1010KV出線FZ10主變中性點FZ40根據(jù)《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 SDJ6—83對繼電保護有如下要求：(1) 電力系統(tǒng)的電力設備和線路應裝設短路故障和異步運行的保護裝置，電力設備和線路的保護應有主保護和后備保護，必要時增設輔助保護。主保護應滿足系統(tǒng)穩(wěn)定及設備安全要求，有選擇地切除被保護設備和安全線路故障的保護。后備保護是主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。后備保護可分為近后備和遠后備兩種方式。①近后備是當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備，當斷路器拒動時由斷路器失靈保護實現(xiàn)后備。②遠后備是當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護實現(xiàn)后備。③輔助保護是為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護，電力設備和線路的異常運行保護，是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態(tài)的保護。(2) 繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。保護配置(1) 差動保護。(2) 瓦斯保護。(3) 后備保護：由接地故障后備（零序）和相間故障后備。(4) 過負荷保護：動作于信號。為了防止變壓器外部故障引起的過電流及作為變壓器之后備保護，在變壓器上裝設帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過電流保護裝置。若其靈敏度不夠或為了簡化保護接線，也可裝設帶復合電壓閉鎖的過電