【導讀】立分析和解決工程實際問題的初步能力的一個重要環(huán)節(jié)。本設計是根據(jù)“電力系統(tǒng)及自動化專業(yè)”畢業(yè)任務書的要求，書籍的有關內(nèi)容，在指導教師的幫助下，通過本人的精心設計論證完成的。本設計說明書是根據(jù)畢業(yè)設計的要求，針對220/60kv降壓變電所畢業(yè)設計論文。次設計主要是一次變電所電氣部分的設計，并做出闡述和說明。同時經(jīng)過變壓器的選擇和變電所所帶負荷情況，最后確定本變電所電氣主接線方案和。高壓配電裝置及其布置方式。論文包括設計的說明和設備選擇的計算，并附有設計圖紙（電。圖一張），可為以后的設計做些參考。以更好的完成，再次表示深深的感謝！

　　

【正文】 兩組隔離開關連接到 兩組母線上，兩組母線同時工作，并能過母線聯(lián)絡斷路器并聯(lián)運行。 優(yōu)點： （ 1） 可以輪流檢修母線而不致使供電中斷。 （ 2） 檢修任一回路的母線隔離開關時，只需停該回路。 （ 3） 母線故障后，能迅速恢復供電。 （ 4） 調(diào)度靈活。 （ 5） 擴建方便。 （ 6） 便于試驗。 缺點：增加了母線長度和使回路增加了一組母線隔離開關，還使配電裝置架構增加，占地面積增大，投資增我，由于隔離開關較多，容易誤操作。 第二 種方案主接線圖 （如圖 ）： 一次側(cè)（ 220KV 側(cè)）采用雙母線接線形式 二次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用雙母線接線形式圖 此種方案的特點： 雙母線接線形式的特點 上面已經(jīng)介紹 。 220/60KV 變電所電氣部分 初步 設計 7 雙母線帶旁路接線： 除了具有雙母線接線的優(yōu)點外，雙母線帶旁路接線還具有許多其它的優(yōu)點： 當進出線檢修時，可由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電。但當設置了專用旁路斷路器后，設備的投資和配電裝置的占地面積都有所增加。 根據(jù)《 220500KV 變電所設計技術規(guī)程》 SDJ2— 88 規(guī)定， 35~60KV 配電裝置當出線回數(shù)為 4~7 回時，宜采用單母線接線 ；當出線回數(shù)為 8 回及以上時，宜采用雙母線接線。 主接線的確定： 兩種方案進行比較： 首先 ， 一次側(cè)兩種接線形式的比較：單母分段雖然較雙母線減少母線長度和隔離開關的數(shù)量，而且占地面積也較小，但是單母分段接線當一段母線或母線隔離一關故障或檢修時，都會使該段母線上所有回路的檢修期間長時間的停電，而這對重要負荷的供電可靠性是不允許的。雙母線接線形式雖然占地面積較大，投次較高，但是其其電可靠性和擴建方便等優(yōu)點卻是對重要負荷和系統(tǒng)容量的變化是非常重要的。所以通過以上的比較，最終確定一次側(cè)（ 220KV 側(cè)）采用雙母 線接線形式。 其次，二次側(cè)兩種接線形式的比較：雙母 帶旁路 的接線增加了 一條母線和 隔離開關和斷路器 的數(shù)量， 經(jīng)濟性較差，但可靠性優(yōu)于 雙母線接線， 當進出線檢修時，可由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電。 所以通過上述的比較，二次側(cè)（ 60KV 側(cè)）最終選定雙母線接線的接線形式。 最后，通過前面對一次側(cè)（ 220KV 側(cè)）和二次側(cè)（ 60KV 側(cè)）接線的經(jīng)濟性，可靠性，靈活性等各方面的綜合比較，同時考慮本所的進線，出線的回數(shù)以及重要負荷的分布等因素，一次側(cè)（ 220KV 側(cè)）采用雙母線的接線形式，二次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用雙母線 帶旁路 的接線形式。 11 沈陽 工程學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 8 第四章 短路計算 短路電流計算的目的 ，保證設備在正常運行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。 。 短路的基本類型 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。 為了檢驗和選擇電氣設備和載流導體，以及為了繼電保護的整定計算，常用下述短路電流值： Ich：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。 I： 超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效值。 I∞ ：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。 短路電流計算的基本假定 ，三相系統(tǒng)對稱運行。 。 ，即帶鐵蕊的電氣設備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 。 。 ，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 。 一般規(guī)定 1. 驗算導體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定 ，以及電器開斷電流所用的短路電流，應接本設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應 按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。 ，在電氣連接的網(wǎng)絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容襝裝置放電電流的影響。 ，對不帶電抗器的回 路的計算短路點，應選擇在正常接線方式220/60KV 變電所電氣部分 初步 設計 9 時短路電流為最大的地點。 ，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流，一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直 接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回 路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴重，則應按嚴重情況計算。 計算步驟 1）首先去掉系統(tǒng)中的所有負荷開關，線路電容，各元件電阻。 2）選取基準容量和基準電壓。 3）計算各元件的電抗標么值。 。 。 。 計算方法 標么值法：取基準容量 SB＝ 100MVA，基準電壓 UB＝ Uav計算用公式： 線路電抗：2* BBLL USXX ?? 式 (41) 變壓器電抗 ：eBK SSUX ?? 100%* 式 (42) 短路電流周期分量有效值 ：**1XIK ? 式 (43) 短路電流沖擊值： ich＝ 式 (44) 標么值轉(zhuǎn)為有名值：BBKK USII 3* ?? 式 (45) 具體計算 過程及結果 見第十章短路計算的內(nèi)容 。 沈陽 工程學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 10 第五章 主要電氣設備的選擇 電器設備選擇是發(fā)電廠和變電所設計的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使電器主接線和配電裝置達到安全經(jīng)濟運行的重要條件。在運行電器選擇時，在安全、可靠的前提下，應根據(jù)工程情況在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié) 省投資，選擇合適的電器。盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體的選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 電器設備選擇的一般原則： （ 1）應滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。 （ 2）應滿足安裝地點和使用環(huán)境條件要求。 （ 3）應滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定要求。 （ 4）應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質(zhì)。 （ 5）對電流互感器的選擇應計其負載和準確度級別。 表 為待設計變電所的主要電 器設備。 表 設備名稱 安裝地點 型號 斷路器 220KV 側(cè) LW(OFPI)220 60KV 側(cè) LW(OFPI)63 隔離開關 220KV 側(cè)母線 GW6220 220KV 側(cè)出線 GW6220 60KV 側(cè) GW563 電流互感器 220KV 側(cè) LCWB6220 60KV 側(cè) LCWB563 電壓互感器 220KV 側(cè) JDCF220 60KV 側(cè) JDCF63 避雷器 220KV 側(cè) FZ220J 60KV 側(cè) FZ60 主變中性點 FZ110 母線 220KV 側(cè) LGJ185/30 60KV 側(cè) LGJ300/40 220/60KV 變電所電氣部分 初步 設計 11 第六章 配電裝置 高壓配電裝置和設計原則及要求 配電裝置是指發(fā)電廠或變電所的電氣主接線中的所有開關電器 ,載流導體和輔助設備按照一定要求建造而成的 ,用來接受和分配電能的電工建筑物 .配電裝置的形式與電氣主接線、周圍環(huán)境等因素有關，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種。 配電裝置是變電所的一個重要組成部分，電能的匯集和分配是通過各級電壓的配電裝置實現(xiàn)的，因此，在設計配電裝置時應滿足以下的要求： 1．保 證工作的可靠性和防火性要求 2．保證工作人員的人身安全 3．保證操作、維護、檢修的方便。 在保證安全可靠的條件下，應盡量降低配電裝置的造價，減少有色金屬和鋼材的消耗，并應減少占地面積，除此之外配電裝置還應有擴建的可能性。配電裝置的整個結構尺寸是綜合考慮到設備外形尺寸，檢修維護和搬運的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定的。各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無論正常或過電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。 屋內(nèi)、外配電裝置中各項安全凈距尺寸，在《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》中被分 為A、 B、 C、 D、 E 五項，作主設計配電裝置時的根據(jù)，其中 A 值是基礎，其余各值是在 A 值的基礎上，加上運行維護、搬運和檢修工具活動范圍及施工誤差等尺寸而得。各項凈距數(shù)值可查閱有關規(guī)程。 在配電裝置的具體設計中，應遵循《電力工業(yè)管理辦法》、《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》、《建筑設計防火規(guī)范》等有關規(guī)定，高壓配電裝置設計的一般原則： 1．節(jié)約用電。 2．運行安全和操作巡視方便 3．便于檢修和安裝。 4．節(jié)約材料，降低造價。 屋外配電裝置與屋內(nèi)配電裝置的比較，所具有的特點： 1．屋外配電裝置的土建工程量少，施工時間短， 節(jié)省建筑材料，降低了基建投資。 2．相鄰回路電器之間的距離較大，大大減少了事故蔓延的危險性。 3．巡視檢查清楚，便于擴建和設備更新。 4．維護操作不方便，因為隔離開關的操作以及對各種開關電器的巡視檢查，在任何天氣條件都必須在露天進行。 5．面積大占地面積大。 屋外配電裝置根據(jù)電器和母線布置的高度可分為中型、高型和半高型等型式。 中型配電裝置是所有開關電器都安裝在較低的基礎和支架上，母線一般采用餃線和懸沈陽 工程學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 12 垂絕緣子串組成，懸掛在門型構架上，母線水平面高于開關電器的水平面。 高型配電裝置是指開關電器分別安裝在幾個水 平面內(nèi)，斷路器安裝在地面基礎支架上，母線隔離開關在斷路器之上，主母線又在母線隔離開關之上或兩組母線上下重疊，母線一般采用絞線和懸垂絕緣子串懸掛在構架上。其特點是布置緊湊、集中，占地面積小，操作維護條件差兩組母線隔離開關分層操作，路徑較長，易引起誤操作。 半高型配電裝置指其布置處于中型和高型配電裝置之間，既僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置。 此外，還要設置搬運通道，為了便于變壓器等笨重的設備。當變壓器的油量超過 1000公斤時，為了防止事故時，油的燃燒和蔓延，應在其下面設置能容納 20％油量的儲油池，儲油池 的尺寸一般比變壓器外殼尺寸大 1 米，池內(nèi)鋪設厚度不小于 250mm 的卵石層。 屋外配電裝置不需建造房屋，投資較長。 設計高壓配電裝置時，還應遵循以下設計原則： 1．用地。 2．安全和操作巡視方便。 3．檢修和安裝條件。 4．導體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運行。 5．三材，降低造價。 6．設備選型。 設備的配置 隔離開關的配置 。 。 ，以便檢修斷 路器是隔離電流。 。 電壓互感器的配置 ，應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。 — 220KV 電壓等級的每組主接線的三相應電壓互感器 、無電壓時，出線側(cè)的一組上應裝設電壓互感器。 電流互感器的配置 ，其數(shù)量應滿足測量儀表、保護和自動化的要求。 220/60KV 變電所電氣部分 初步 設計 13 ，應裝設電流互感器。 ，一般按三相配置，對非直接接地系統(tǒng)依具體要求配置兩相或三相。 接地刀閘的配置 ， 35KV 以上每段母線根據(jù)長度宜裝設 1— 2 組接地刀閘，兩組接地刀閘間距適中，母線的接地刀閘宜裝設在母線電壓互感器的隔離開關上和母聯(lián)開關上，也可裝設于其它母線回路。 及以上的斷路器兩側(cè)隔離開關和線路隔離開關的線路側(cè)宜配置一組接地隔離開關，雙母線接地兩組母線隔離開關的斷路器側(cè)可共用一組接地隔離開關。 ，裝設在旁路隔離開關的旁路線線側(cè)。 。 避雷器的配置 ，應裝設避雷器，但進出線都裝設避雷器的除外。 及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。 ： 1）中性點直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點分極絕緣且有隔離開關時。 2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進線變壓器中性點。 3） 110— 220KV 線路側(cè)一般不裝設避雷器。 配電裝置的選擇 本設計為 220／ 60KV 變 電所，所以采用屋外配電裝置，所以，本所采用分相中型布置，既隔離開關是分相直接布置在母線的正下方，此種方法采用 LGJ185／ 30 型母線配合剪刀式隔離開關，布置清晰、美觀，可省去大量構架，較普通中型配電裝置方案節(jié)約用地 1／ 3左右。同時選擇 220KV 出線和 60KV 出線兩個斷面圖。 沈陽 工程學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 14 第七章 防雷裝置保護的規(guī)劃計劃 注：《規(guī)程》規(guī)定：為防止雷直擊電力系統(tǒng)，一般采用避雷針