【導讀】本設計的主要內(nèi)容是對一座220kV變電站的電氣部分進行設計。用2回220kV進線，110kV出線7回，10kV出線9回。分三期完成，一期完成。具體設計項目包括：主變?nèi)?。用電設計、防雷接地方案的設計。

　　

【正文】 ghi = )3(shi = )3(shk II ? 且 )3(shgh ii ? ，符合條件。 （ 4） 220kV 側(cè) 電流互感器 短路熱穩(wěn)定 校驗 校驗條件： dtt QtI ?2 其中 tI 為時間 t 內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值； dtQ 為在計算時間內(nèi)，短路電流的熱效應； t 為設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間。 既在設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間 t 內(nèi)由通過設備的熱穩(wěn)定電流 tI 產(chǎn)生的熱效應應不小于為在計算時間內(nèi)，短路電 流的熱效應 dtQ 。這里的計算時間取(高速斷路器 )。 校驗結果： tI = 2? 25kA/5s(允許通過 1s 的短時熱電流 ) t = dtQ = 2? = skA?2 dtt QtI ?2 ，符合條件。 按照盡量減少設備型號的原則，這里進線和由母線至主變的導線及母聯(lián)上采第六章 一次設備的選擇及校驗 24 用同樣型號的電流互感器，均按照母線上的工作電流校驗（母線線上的工作電流大于由母線至主變的導線上的工作電流及進線上的工作電流）。 220kV側(cè)電壓互感器的校驗 （ 1） 220kV 側(cè)電壓互感器電壓 校驗 校驗條件： gUUe? 既設備的額定電壓 eU 不得低于裝置地點的工作電壓 gU 。 校驗結果： eU =220/ 3 kV (額定相電壓 )， gU =220kV， gUUe? ，符合條件。 220kV側(cè)高壓接地開關的校驗 校驗過程與隔離開關相同，這里不再贅述。經(jīng)校驗接地開關符合條件。 220kV側(cè)高壓母線的校驗 （ 1） 220kV 側(cè)母線電流 校驗 校驗條件： ge II ? , 既設備的額定電流 eI 不得低于裝置地點的工作電流 gI 。 校驗結果： eI =2*700A ， gI = AUSc118122034503 ????Ⅰ（兩條進線） ， gIIe? ，符合條件。 （ 2） 220kV 側(cè)母線短路動穩(wěn)定校驗 校驗條件： cal ?? ? 校驗結果： QJPBGMY 母線材料的最大允許應力 MPaal 140?? 。 220kV 母線的短路電流 ： kAish )3( ? ， kAI sh )3( ? 三相短路時所受的最大電 動力： 272)3()3()3()3( /10)(3 ANalIiFFshshc ?????? 式中： a—— 兩導體軸線間的距離； l—— 導體兩相鄰支持點間的距離。 第六章 一次設備的選擇及校驗 25 NANmmkAFF c )(3 272)3()3( ??????? ? 母線的彎曲力矩： mNmNlFM ????? )3( 母線的截面系數(shù)： )( )(6 3422 mmmhbW ?????? 母線在三相短路時的計算應力： M P ammNWMc 34 ?? ??? ?? 可得， M P aM P a cal ??? ?? ， cal ?? ? 符合條件。 （ 3） 220kV 側(cè) 母 線短路 熱 穩(wěn)定校驗 校驗條件： CQS dt? ， 既導體的載流面積 S 不得低于裝置地點三相短路電流熱效應 dtQ 的方均根與導體材料及發(fā)熱溫度有關系數(shù) C 的比值。這里 C 取 87。 校驗結果： S=2? 500 2mm dtQ = 2? = skA?2 =530 sA?2 C=87 CQS dt? ，符合條件。 220kV側(cè)絕緣子的校驗 （ 1） 絕緣子 電壓 校驗 校驗條件： gUUe? 既設備的額定電壓 eU 不得低于裝置地點的工作電壓 gU 。 校驗結果： eU =220kV (額定相電壓 )， gU =220kV， gUUe? ，符合條件。 （ 2） 絕緣子動穩(wěn)定度校驗 校驗條件： )3(cal FF ? ， 即絕緣子所能承受的電動力 alF 不應小于絕緣子所裝設位置的最大短路電動力 )3(cF 。 第六章 一次設備的選擇及校驗 26 校驗結果： 272)3()3()3( /10)(3 ANaliFFshc ????? 其中 ： a =3000mm， 為 兩個絕緣子 的軸線間距離 ； l=2300mm，為絕緣子兩個支持點間的距離。 kNNANm mkAFF c 125 6 )(3 272)3()3( ??????? ?， 滿足要求 220kV側(cè)導線的校驗 （ 1） 220kV 側(cè)導線電流 校驗 （進線和由母線至主變的導線） 校驗條件： ge II ? , 既設備的額定電流 eI 不得低于裝置地點的工作電流 gI 。 校驗結果： eI =2*360A ， gI = AUSc 4503*2 ????Ⅰ（兩條進線） ， gIIe? ，符合條件。 （ 2） 220kV 側(cè)導線短路 熱 穩(wěn)定校驗 校驗條件： CQS dt? ， 既 導體 的 載流面積 S 不得低于裝置地點三相短路電流 熱效應 dtQ 的方均根與導體材料及發(fā)熱溫度有關系數(shù) C 的比值 。 這里 C 取 87。 校驗結果： S=2? 240 2mm dtQ = 2? = skA?2 =440 sA?2 C=87 CQS dt? ，符合條件。 按照盡量減少設備型號的原則，這里進線和由母線至主變的導線采用同樣的型號，均按照進線 上的工作電流校驗（進線上的工作電流大于由母線至主變的導線上的工作電流）。 連接母線的導線的校驗方法與上述相同，不再贅述。經(jīng)校驗，連接母線的導線符合要求。 110kV 側(cè)一次設備的選擇 根據(jù)第三章中短路計算的結果，初步選擇如下： 高壓斷路器： LW35126 隔離開關： GW4126W（ 630A） 第六章 一次設備的選擇及校驗 27 GW4126W（ 1250A 連接主變線路） 電流互感器： LB7110W 電壓互感器： TYD110/ 3 (H) 接地開關 ： GW41262DW（ 630A）母線 型號： QJPBLGMY110kV/1500A GW4126W（ 1250A 連接主變線路） 絕緣子型號： ZSW110 850 導線型號： 2? LGJ240/30(進線和由母線至主變的導線 ) 2? LGJ500/35(連接母線的導線 ) 110kV 側(cè)高壓一次設備的校驗 110kV 側(cè) 高壓一次設備的校驗 過程與 220kV 側(cè)類似，這里不再贅述。經(jīng)校驗所選設備符合條件。 10kV 側(cè)一次設備的選擇 根據(jù)第三章中短路計算的結果，初步選擇如下： 高壓斷路器： ZN63A12/1250/ 隔離開關： GN3010 電流互感器： ： JSZGF610 接地開關 ： GN3010D 母線型號： 2? (LMY125? 10) 絕緣子型號： ZB10Y 導線型號： LMY63? 電容型號： BAM115001W 10kV 側(cè)高壓一次設備的校驗 10kV側(cè) 高壓一次設備的校驗 過程與 220kV 側(cè)類似，這里不再贅述。經(jīng)校驗所選設備符合條件。 電纜的選擇 控制電纜： 電力電纜： YJV2210kV（由 10kV母線至所用變） 電纜的校驗 電纜 的校驗 過程與母線類似（由于電纜機械強度高，不需要校驗東穩(wěn)定度），這里不再贅述。經(jīng)校驗所選設備符合條件。 第七章 各級電壓配電裝置的布置 28 第七章 各級電壓配電裝置的布置 配電裝置的形式分屋內(nèi)式和屋外式，分別適用于不同的不同電壓等級和環(huán)境。根據(jù)工程實踐，對各電壓等級的配電裝置型式歸納為 [3]： （ 1） 屋內(nèi)配電裝置，根據(jù)接線和設備的情況，可分為單層、雙層和三層結構；設備可采用開關柜或設備組裝兩類。 35kV 以下配電裝置接線簡單，占地面積小，為方便運行和維護、多為屋內(nèi)配電裝置。當短路電流較小，施工工期要求較緊時，宜采用開關柜。 110kV 屋內(nèi)式配電裝置的面積相對于屋外式而言面積較小，運行及檢修條件較屋外式更優(yōu)，投資較屋外式略高，施工難度略大，故在收到用地限制時多采用屋內(nèi)配電裝置。 220kV 配電裝置， 如果做成屋內(nèi)式則結構較復雜，投資大，故只對沿海、靠近重污染工廠得變電所才考慮使用屋內(nèi)式。 （ 2） 屋外配電裝置，根據(jù)配電裝置的接線、設備及布置條件，屋外配電裝置可分為以下三種類型： 1） 普通中型屋外配電裝置：將所有電 器設備安裝在地面設備支架上，母線下不布置設備，母線可為軟導線或鋁管（或鋁合金管），占地面積最大，但檢修維護條件較好。 2） 半高型屋外配電裝置：將斷路器 、電流互感器等布置在母線的下方。布置較緊湊、清晰、占地面積比普通中型小，所需的鋼材相近，能滿足運行檢修要求。 3） 高型屋外配電裝置：將母線和隔離開關上下重疊布置，母線下方布置有電氣設備?？梢詫嗦菲麟p列布置，兩個回路合用一個間隔，可大大減少占地面積，但其所需的鋼材多，建設投資大，安裝運行及維護較困難，對 110kV 及以上變電所受占地面積限制時才使用。 220kV 配電裝置方案 由于本變電站周圍沒有重污染工廠，且可用土地較多，故采用屋外式配電裝置， 本所設計所涉及的對屋外配電裝置的要求有 [3]： （ 1） 1 220kV 中型配電裝置通常采用的有關尺寸如表 71 所示； 表 71 110kV、 220kV 中型配置常用尺寸表 名稱 電壓等級（ kV） 110 220 弧垂 母線 ~ 進出線 ~ 線間距離 π型母線架 門型母線架 進出線架 第七章 各級電壓配電裝置的布置 29 表 71 110kV、 220kV 中型配置常用尺寸表 名稱 電壓等級（ kV） 110 220 構架高度 母線架 ~ 進出線架 ~ 雙層架 ~ 構架寬度 π型母線架 門型母線架 ~ 進出線架 ~ （ 2）當?shù)貐^(qū)降壓變電所具有中性點非直接接待系統(tǒng)的電壓級時，設計中要考慮預留消弧線圈的安裝位置及其引線方式； （ 3）為避免由于配電裝置場所不均勻沉陷等因 素影響三相聯(lián)動設備及敞開式組合器正常運行，必要時可要求土建對上述設備采用整體基礎； （ 4） 對斷路器的要求如下： 1）斷路器和避雷器等設備采用低位布置時，圍欄內(nèi)宜做成高 100mm的水泥地坪，以便于排水和防止長草； 2）端子箱、操作箱的基礎高度一般不低于 200~250mm； 3）對于高位布置的斷路器操作箱，為便于檢修和測試，宜設置踏步的磚砌檢修平臺； （ 5）對隔離開關的要求如下： 1） 110kV隔離開關的操作機構宜布置在邊相 ， 220kV隔離開關的操作機構（三聯(lián)動時）宜布置在中相； 2）隔離開關引線對地安全凈距 C 值的校驗，應考慮電纜溝凸出地面的尺寸； （ 6）對母線的要求如下： 為了消除鋁管母線熱脹冷縮產(chǎn)生的內(nèi)力，鋁管母線必須安裝伸縮節(jié)。當最大運行溫差為 100C 時，各級電壓鋁錳合金管形母線伸縮節(jié)的跨數(shù)見表 72： 表 72 110kV、 220kV鋁錳合金管型母線伸縮節(jié)跨數(shù)表 電壓（ kV） 110 220 跨數(shù) 5 3 （ 7）高頻阻波器一般為懸掛安裝，如因風偏過大，不能滿足安全凈距時，可采用 V形絕緣子串懸吊或直接固定在相應的耦合電容器上。 （ 8）配電裝置中央門型構架連續(xù)長度超過 100m時，需按土建專業(yè)要求考慮設置中間伸縮空隙； （ 9） 為便于上人檢修，對鋼筋混凝土 架構設置腳釘或爬樣，其位置對于單獨構架可在一個柱上設置，對于連線排架可在兩相鄰間隔的中間支柱上設置；同時，第七章 各級電壓配電裝置的布置 30 必須對上人時檢修人員與周圍帶電 導體及設備的安全凈距進行校驗； （ 10）配電裝置的照明、通信、接地、檢修電源等輔助設施應根據(jù)工程具體情況統(tǒng)盤考慮，并參照對屋內(nèi)配電裝置相應設施的要求分別予以設置； 屋外配置有三種方式：屋外中型、屋外半高型和屋外高型。 下面對屋外配置的 這 三種形式的經(jīng)濟技術指標做一個比較。 表 73 220kV 屋外配置各種形式經(jīng)濟技術指標 比較表 [3] 比較項目 布置形式 屋外中型 屋外半高型 屋外高型 占地面積 (m2) 1