【正文】 原則變電所的配電裝置型式選擇，應(yīng)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(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝的要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。高型布置中母線、隔離開(kāi)關(guān)位于斷路器之上，主母線又在隔離開(kāi)關(guān)之上，整個(gè)配電裝置的電氣設(shè)備形成了三層布置，而半高型的高度則處于中型和高型之間。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。中型配電裝置大都采用懸掛式軟母線，母線所在水平面高于電氣設(shè)備所在水平面，但近年來(lái)硬母線采用日益增多。在低型和中型屋外配電裝置中，所有電氣設(shè)備都裝在地面設(shè)備支架上。應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。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)配電裝置的安全凈距不應(yīng)小于下表1所列數(shù)值。A值可根據(jù)電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗(yàn)曲線決定，其它電氣距離是根據(jù)A值并結(jié)合一些實(shí)際因素確定的。對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中，最基本的是帶電部分對(duì)接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，即A和A值。 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。在特殊情況下，如當(dāng)大氣中含有腐濁性氣體或處于嚴(yán)重污穢地區(qū)的35～110kV也可以采用屋內(nèi)配電裝置。（6）外界氣象變化影響設(shè)備的維修和操作。（4）占地面積小。（2）擴(kuò)建方便。（4）房屋建筑投資較大。（2）不受氣候影響。高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓配電盤和配電箱等均是成套配電裝置。 分類及特點(diǎn)按電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)不同，配電裝置可分為屋內(nèi)式和屋外式。 避雷器的參數(shù)型號(hào)系統(tǒng)額定電壓/kV避雷器額定電壓/kV持續(xù)運(yùn)行電壓/kV雷電沖擊殘壓/kV操作沖擊殘壓/kV備注Y10W216/526220216146562478標(biāo)稱放電電流為10AY5W69/224636963221188標(biāo)稱放電電流為5AY—金屬氧化鋅避雷器；10（5）標(biāo)稱放電電流（kA）； W結(jié)構(gòu)特征，無(wú)間隙 避雷器的參數(shù)型號(hào)額定電壓有效值/kV滅弧電壓有效值/kV工頻放電電壓干燥及雨淋有效值/kV沖擊放電電壓/kV（～2）小于沖擊殘壓/kV（不大于）不小于不大于3kA5kAFZ110J110100224268310332350Y—金屬氧化鋅避雷器；10（5）標(biāo)稱放電電流（kA）； W結(jié)構(gòu)特征，無(wú)間隙5 配電裝置 屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距 概述配電裝置是按主接線要求由開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測(cè)量?jī)x表、母線和必要的輔助設(shè)備等組成。（10）直配線發(fā)電機(jī)和變電所10kV及以下，進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。（8）連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處宜裝設(shè)一組避雷器。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)。（6）自耦變壓器必須在其兩個(gè)自耦繞組出線上設(shè)置避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間。（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。（2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。因此，避雷器至這些設(shè)備的最大允許距離可增大。 避雷器的配置閥型避雷器的安裝位置和組數(shù)，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平和避雷器特性以及侵入波陡度，并結(jié)合配電裝置的接線方式確定。保護(hù)比越小說(shuō)明殘壓越低或滅弧電壓越高，其保護(hù)特性越好。在防雷計(jì)算中以5kA下的殘壓作為避雷器的最大殘壓（6）保護(hù)比?！?0s的沖擊放電電壓，與5kA（對(duì)330kV為10kA）下的殘壓基本相同。工頻放電電壓太高則意味著沖擊放電電壓也高，將使其保護(hù)特性變壞；工頻放電電壓太低，意味著滅弧電壓太低，將會(huì)造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。（3）工頻放電電壓。滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過(guò)零值時(shí)，根據(jù)滅弧條件所允許加至避雷器的最高工頻電壓。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(jí)相同。因此，可由不同單件組成各種電壓等級(jí)的避雷器，如FZ—35型避雷器是由兩個(gè)FZ—15型避雷器串聯(lián)而成。FS型主要使用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型使用于發(fā)電廠和變電所。兩個(gè)電壓等級(jí)均選用串級(jí)式瓷絕緣電壓互感器。 準(zhǔn)確度選擇電壓互感器的準(zhǔn)確度是在額定二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級(jí)次。電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對(duì)本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)最高級(jí)別來(lái)確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。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。一般情況下，測(cè)量?jī)x表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。 電流互感器電流互感器應(yīng)按高壓電器選擇的一般要求進(jìn)行選擇，并補(bǔ)充說(shuō)明如下：（1）電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)亦可考慮用1A。查1995年電力部頒發(fā)的經(jīng)濟(jì)電流密度表（2）按短路熱穩(wěn)定檢驗(yàn) S （）式中 S—— 所選導(dǎo)體截面mm2.C—— 熱穩(wěn)定系數(shù)；Kf—— 集膚效應(yīng)系數(shù)。（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇對(duì)于全年平均負(fù)荷較大，母線較長(zhǎng)，傳輸容量也較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。(3)對(duì)于220kV及以下的配電裝置，電暈對(duì)選擇導(dǎo)線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面。(2)當(dāng)負(fù)荷電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線。鋼芯鋁絞線強(qiáng)度和載流能力在一定范圍內(nèi)均能滿足要求，且施工安裝方便，目前在各級(jí)電壓配電裝置及輸電線路上得到廣泛應(yīng)用。鋼芯鋁絞線適用于架空電力線路作為輸送電能之用。本次設(shè)計(jì)中選用的為軟導(dǎo)體，主要對(duì)軟導(dǎo)體進(jìn)行介紹。220kV側(cè)選擇GW7220D(W)和GW220G型隔離開(kāi)關(guān)，60kV側(cè)選擇GW560G型隔離開(kāi)關(guān)。 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇高壓隔離開(kāi)關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的影響完全取決于斷路器的開(kāi)斷時(shí)間。一般取斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間（繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器固有分閘分閘時(shí)間之和）的短路電流作為校驗(yàn)條件。斷路器型式選擇，除了應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，本次設(shè)計(jì)為了保證供電可靠性，選用SF6斷路器。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。 滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為≥ （） 式中 —短路沖擊電流幅值及其有效值； —電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)所謂熱穩(wěn)定校驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路電流在假想時(shí)間內(nèi)通過(guò)高壓電器時(shí)，其各部分發(fā)熱量不會(huì)使高壓電器超過(guò)規(guī)定的最大容許溫度，即：t≥ ()式中 —短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； —電器允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流。(2)短路計(jì)算時(shí)間 電器的熱穩(wěn)定和開(kāi)斷能力時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。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。(4)高壓電器應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開(kāi)斷負(fù)荷的性質(zhì)。(2)高壓電器應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和使用的環(huán)境條件要求。 選擇的一般問(wèn)題高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以及保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。(4)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。(2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。按短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)備的額定電壓必須不低于設(shè)備安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，額定電流必須不低于流過(guò)設(shè)備的最長(zhǎng)期負(fù)荷電流。（4）由計(jì)算電抗分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算曲線找出指定時(shí)刻各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流的標(biāo)么值；當(dāng)Xjs＞，由它供給的三相短路電流是不衰減的，其周期分量有效值的標(biāo)么值為： I*=1/Xjs ()（5）計(jì)算短路電流周期分量的有名值。如果發(fā)電機(jī)到短路點(diǎn)之間的電氣距離很大時(shí)，不同類型發(fā)電機(jī)的特性引起短路電流變化規(guī)律的差異受到極大的削弱，在這種情況下，可以將不同類型的發(fā)電機(jī)合并起來(lái)。影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個(gè)：一個(gè)是發(fā)電機(jī)的特性（指類型、參數(shù)等），另一個(gè)是發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的電氣距離。某些物理量可以用標(biāo)么值相等的的另一些物理量來(lái)代替，如I=S，這是標(biāo)么值的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，或Sj=1000MVA，基準(zhǔn)電壓Uj一般用各級(jí)的平均電壓，即Uj=Up=。（3）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)則（一般為本期工程建成后5～10年）。（3）為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及調(diào)試提供依據(jù)。（1）電氣主接線的比較與選擇。根據(jù)線路電流的變化情況，通常把電力系統(tǒng)分為無(wú)限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)兩大類。從短路計(jì)算方法來(lái)看，一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱分量法后，都可歸結(jié)為對(duì)稱短路的計(jì)算。三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路以及兩相接地短路。此外，如輸電線路斷線、線路桿塔也能造成短路事故。產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。所以二次側(cè)接線方式確定為雙母線接線方式。綜上所述，雖然本次設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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。缺點(diǎn)：使用設(shè)備多（特別是隔離開(kāi)關(guān)），配電裝置復(fù)雜，投資較多；在運(yùn)行中隔離開(kāi)關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作。根據(jù)《變電所設(shè)計(jì)》所述，有可能停電檢修斷路器，并且60kV側(cè)所有用戶都為雙回路供電，因此可不設(shè)旁路母線。優(yōu)點(diǎn)：1)一臺(tái)斷路器檢修該回路不停電，供電可靠性增強(qiáng)；2)母線故障可保住更多重要負(fù)荷；缺點(diǎn)：1)增加一臺(tái)斷路器的投資；2)占地面積大 單母線分段帶旁路母線由上分析可知，本次設(shè)計(jì)采用設(shè)計(jì)的初步計(jì)劃用SF6斷路器，且變電所本身220kV側(cè)為2回出線，出線回路數(shù)較少，因此經(jīng)濟(jì)性可靠性等多方面分析，采用單母線分段。 優(yōu)點(diǎn)：1)接線簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，方便；2)用斷路器把母線分段后，可以進(jìn)行分段檢修，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；3)當(dāng)一段母線發(fā)生故障分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。220kV側(cè)有兩回進(jìn)線，60kV側(cè)有12回出線。 主接線的確定 對(duì)原始資料的分析根據(jù)任務(wù)書(shū)上所給的原始資料可知，本次設(shè)計(jì)的變電所的電壓等級(jí)為220/60kv，為一次降壓變電所的目的主要是為重工業(yè)城市的工業(yè)區(qū)工廠供電（有重要負(fù)荷）。（3）擴(kuò)建要求：可以容易的從初期過(guò)度到終期接線，便在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造最小。評(píng)價(jià)主接線的標(biāo)志是：（1）斷路器檢修時(shí)是否影響供電（2）線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)與停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶供電（3）變電所全部停電的可靠性（4）有些國(guó)家以每年用戶不停電時(shí)間的百分比來(lái)表示供電所的可靠性，先進(jìn)的指標(biāo)都在99%以上。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)就是運(yùn)行實(shí)踐，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)以往所采用的主接線，經(jīng)過(guò)優(yōu)選。并應(yīng)該綜合考慮供電可靠，運(yùn)行靈活，操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如：當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路，變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。通常對(duì)大型的變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性，靈活性的要求也高，而對(duì)于容量小的變電所，要求則相對(duì)較低。三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。變電所可以分為樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所和中間變電所，它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，根據(jù)本變電所在系統(tǒng)中的地位，進(jìn)出線回路數(shù)，負(fù)荷情況，工作特點(diǎn)，周圍環(huán)境條件等確定合理的設(shè)計(jì)方案。 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(diǎn)的條件確定。由于發(fā)電、變電、輸配電和用電是同時(shí)完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞不僅影響電力系統(tǒng)和變電所本身，同時(shí)也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。8%63YN，d1178270S—三相變壓器；F—風(fēng)冷；P—強(qiáng)迫油循環(huán)；Z—有載調(diào)壓；63000—額定容量（kVA）；220—額定電壓（kV）2 電氣主接線的選擇 概述電氣主接線是多種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)、互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求連接而成的，是分配和傳送電能的總電路。如果重要負(fù)荷超過(guò)70%，則按原始資料中的百分比代替70%計(jì)算，來(lái)確定主變壓器的額定容量。變壓器最大負(fù)荷按下式確定： Pmax=K0∑P