【導(dǎo)讀】變電所是電力轉(zhuǎn)換站，用以提高或降低電壓，并分配用電量。本選題所設(shè)計(jì)的是某。220kV降壓變電所電氣部分規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要擔(dān)任220kV及110kV兩電壓等級(jí)功率交換，把接受功率全部送往110kV側(cè)線路。根據(jù)變電所的設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)主變變壓器容量、臺(tái)數(shù)，計(jì)算，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，最后給出了電氣總平面布置方案。本次所設(shè)計(jì)變電所以110kV側(cè)向地區(qū)負(fù)荷供電，除220kV側(cè)電源與系統(tǒng)聯(lián)系之外，近期主變初步設(shè)為2×120MVA，電壓比為220/121/，容量比為100/100/50，本期工程一次建成，設(shè)計(jì)中留有擴(kuò)建的余地，110kV出線共8回，一次建成。小時(shí)數(shù)為5300小時(shí),同時(shí)率為,每回最大負(fù)荷見(jiàn)表1。系統(tǒng)阻抗，當(dāng)取基準(zhǔn)容量1S﹦100MVA，基準(zhǔn)電壓1U為各級(jí)電壓平均值（230，115，的功率通過(guò)變壓器輸送至110kV及10kV母線上。若全所停電后，將引起下一級(jí)變電所與。地區(qū)電網(wǎng)瓦解，影響整個(gè)市區(qū)的供電。該變電所是按承擔(dān)70%的全部負(fù)荷來(lái)選擇。

　　

【正文】 嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活。因此，要采取有效的防雷措施，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行 [13,14]。 變電所的雷害來(lái)自兩個(gè)方面，一是雷直擊變電所，二是雷擊輸電線路后產(chǎn)生的雷電波沿線路向變電所侵入。對(duì)直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針和避雷線，使所有設(shè)備都處于避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā)生反擊。 一、避雷針的配置原則： （ 1）電壓 110kV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率 大于 1000Ω /米的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。 （ 2）獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過(guò) 10Ω。 （ 3） 35kV 及以下高壓配電裝置架雷擊時(shí)易引起反擊。 （ 4）在變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T(mén)形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)的距離很難達(dá)到不小于15m 的要求。 二、避雷器的配置原則 18 （ 1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器。 （ 2）旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)根據(jù)在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足允許值 而定。 （ 3） 220kV 以下變壓器和并聯(lián)電抗器附近必須裝設(shè)避雷器，并盡可能靠近設(shè)備本體。 （ 4） 220kV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 （ 5）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜裝設(shè)一臺(tái)避雷器。 （ 6） 110kV220kV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 接地裝置的設(shè)計(jì) 接地就是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點(diǎn)與大地保持等電位，埋入地中的金屬接地體稱為接地裝置。 本變電所采用棒形和帶形接地體聯(lián)合組成的環(huán)形接地裝置。接地裝置應(yīng) 盡可能埋在地下，埋設(shè)深度一般為 ～ 1米，圍繞屋內(nèi)外的配電裝置，主控樓、主廠房及其它需要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物，敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)。這些接地網(wǎng)之間的相互連線不應(yīng)少于兩根，在接地線引進(jìn)建筑物的入口處，應(yīng)設(shè)標(biāo)志。 電氣總平面布置 電氣總平面布置的要求 （ 1）充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等； （ 2）出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線； （ 3）符合外部條件，安全距離要符合要求。 電氣總平面布置 本變電所主要由屋外配電裝置、主變壓器、主控制室及輔助設(shè)施構(gòu)成，屋外配 電裝置在整個(gè)變電所布置中占主導(dǎo)地位，占地面積大，本所將 220kV、 110kV 各電壓等級(jí)集中布置，將 220kV 配電裝置布置在東側(cè)， 110kV 配電裝置和 10kV 配電裝置并列布置在西側(cè)，這樣各配電裝置位置與出線方向相對(duì)應(yīng)，可以保證出線順暢，避免出線交叉跨越，兩臺(tái)主變壓器位于兩電壓等級(jí)配電裝置中間，以便引線的連接和運(yùn)行人員監(jiān)視控制，主控制樓布置在南側(cè)，有利于監(jiān)控 220kV 配電裝置及主變壓器。 （ 1） 220kV 高壓配電裝置 采用屋外普通中型單列布置，且共有 14個(gè)間隔，間隔寬度為 14米，近期出線 5 個(gè) 19 間隔，遠(yuǎn)期出線 3個(gè)間 隔， 2個(gè)連線間隔，母線和旁路斷路器各一個(gè)間隔，電壓互感器和避雷器各占一個(gè)間隔。 （ 2） 110kV 高壓配電裝置 110kV 同樣采用屋外普通中型單列布置，它共有 16 個(gè)間隔，近期出線 10個(gè)間隔，遠(yuǎn)期沒(méi)有， 2 臺(tái)主變進(jìn)線各一個(gè)間隔，電壓互感器及避雷器各占一個(gè)間隔，母線和旁路斷路器各占一個(gè)間隔，間隔寬度為 8 米。 （ 3）道路 因設(shè)備運(yùn)輸和消防的需要，主控樓、主變 220kV、 110kV 側(cè)配電裝置處鋪設(shè)環(huán)形行車(chē)道路，路寬 4米，“丁”型、“十”字路口弧形鋪設(shè)，各配電裝置主母線與旁母線之間道路寬 3米，為方便維修人員檢修電器設(shè)備， 屋外配電裝置內(nèi)設(shè) ～ 1米環(huán)形小道，電纜溝蓋板也可作為部分巡視小道。行車(chē)道路弧形處轉(zhuǎn)彎半徑不小于 7米。 3 總 結(jié) 變電所是電力轉(zhuǎn)換站，用以提高或降低電壓，并分配用電量。變電所是電力轉(zhuǎn)換站，用以提高或降低電壓，并分配用電量。從發(fā)電廠送電到用戶，電廠發(fā)出的電要先經(jīng)變電所升高電壓才能通過(guò)高壓輸電線路進(jìn)行傳輸，以便減少線路損耗，到用電目的地，高壓電須經(jīng)過(guò)變電所降低電壓才可依序分送各用電區(qū)，并逐段降低到用戶可使用的電壓。 本選題所設(shè)計(jì)的是某 220kV降壓變電所電氣部分規(guī)劃設(shè)計(jì)，主要擔(dān)任 220kV及 110kV兩電壓等 級(jí)功率交換，把接受功率全部送往 110kV 側(cè)線路。根據(jù)變電所的設(shè)計(jì)任務(wù)，在保證供電可靠性及系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)主變變壓器容量、臺(tái)數(shù)，電氣主接線，電氣設(shè)備及無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行了選擇分析，對(duì)短路電流等主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，包括隔離開(kāi)關(guān)器、互感器、避雷器等，最后給出了電氣總平面布置方案。 20 參 考 文 獻(xiàn) [1] 劉介才 .工廠供電，第四版 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2020:120156. [2] 張弦 ,單強(qiáng) . 220kV 變電站主變保護(hù)雙重化保護(hù)設(shè)計(jì)探討 [J]. 新 疆電力 ,2020，(1):3235. [3] 劉學(xué)軍 .繼電保護(hù)原理 [M].北京 :中國(guó)電力出版社 .2020:80120. [4] 成兵 . 220kV 變電站站用電設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [J].安徽電力， 2020， (1):4345. [5] 王曉京，殷可 .城市中心區(qū)緊湊布置 220kV 變電站的設(shè)計(jì) [J].華東電力， 2020， 34（ 8）： 68－ 72. [6] 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè) 1, 上、下 [M].北京 :中國(guó)電力出版社， 1998:5575. [7] 陳艷 .220kV 樞紐變電所設(shè)計(jì)方案 [J].攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào) ,2020， 22（ 2）： 9294. [8] 李躍主 .電力安全知識(shí) (第二版 )[M]. 北京 :中國(guó)電力出版社 ， 2020 年 :88135. [9] 浙江電力工業(yè)局 .變電運(yùn)行技能培訓(xùn)教材 (220kV) [M].北京 :中國(guó)電力出版社 ，2020:3570. [10] 許珉 .發(fā)電廠電氣主系統(tǒng) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020:4365. [11] 揚(yáng)曉敏 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)及應(yīng)用 [M].北京 :中國(guó)電力出版社， 2020:5785. [12] 張德明 .變壓器分接開(kāi)關(guān)選型與使用 [M]. 北京 :中國(guó)電力出版社， 2020:2555. [13] 姚文江 .安全用電 [M]. 北京 :中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 2020:1545. [14] 孟慶海 .供配電安全技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020:6595. [15] SanYi Lee， ChiJi Wu. A pact control algorithm for reactive power pensation and load balancing with static var pensator[J]. Electric Power Systems Research. 58 (2020):6370. 21 附 錄 附圖 1 變電所總接線圖 22 附圖 2 變電所平面布置圖 23 謝 辭 本設(shè)計(jì)是在老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)，都在感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到論文的完成，都始終給予我悉心的指導(dǎo)和不懈的支持。老師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)，誨人不倦的敬業(yè)精神以及寬容的待人風(fēng)范使我獲益頗多。謹(jǐn)向李老師致以最衷心的感謝。 在此，我還要感謝再一起愉快度過(guò)大學(xué)生活的的同學(xué)們，正是由于你們的 幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑問(wèn)，直至本文的順利完成。有幸與你們同學(xué)是我大學(xué)里最大的收獲。 愿把我的幸福和快樂(lè)都送給關(guān)心和幫助過(guò)我的人，也愿他們一切如意。