【正文】 均可滿(mǎn)足可靠性要求，但采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)方式操作復(fù)雜，易誤操作，所以二者相比，方案二更佳。此外，線(xiàn)路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋接線(xiàn)。③變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。缺點(diǎn)：①線(xiàn)路的投入和切除較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)斷路器暫時(shí)停運(yùn)?？煽紤]選用。適用范圍：較小容量的發(fā)電廠(chǎng)，變電站且變壓器不經(jīng)常切換或線(xiàn)路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。②橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。（1）內(nèi)橋形接線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。110kV側(cè)可以適當(dāng)考慮。出線(xiàn)回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110~220kV配電裝置在系統(tǒng)中占重要地位且出線(xiàn)回路數(shù)為4回及以上時(shí)。當(dāng)短路電流較大，出線(xiàn)需要帶電抗器時(shí)。（2）缺點(diǎn)：①增加一組母線(xiàn)和使每回路要增加一組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)②當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。此外，110kV和220kV側(cè)也考慮采用単母分段接線(xiàn)方式。但由于設(shè)備制造水平的提高，高質(zhì)量的斷路器不斷涌現(xiàn)。（3）適用范圍：6~10kV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為6回及以上，110~220kV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為3~4回。②出線(xiàn)雙回時(shí)，常使架空線(xiàn)交叉跨越。②當(dāng)一段母線(xiàn)上發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。其缺點(diǎn)是當(dāng)分段斷路器故障時(shí)，整個(gè)配電裝置會(huì)全停；母線(xiàn)和母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，該段母線(xiàn)上連接的元件都要在檢修期間停電。 單母線(xiàn)分段接線(xiàn)這種接線(xiàn)除具有單母線(xiàn)接線(xiàn)的簡(jiǎn)單、清晰，采用設(shè)備少、操作方便、擴(kuò)建容易等優(yōu)點(diǎn)外，增加分段斷路器后，提高了可靠性。（3）適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的情況。結(jié)合實(shí)際，保證供電在可靠調(diào)度靈活等滿(mǎn)足前提條件下來(lái)節(jié)省投資 方案的擬定各接線(xiàn)形式的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍（1）優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于礦建和采用成套配電裝置。（5）考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線(xiàn)的影響。（3）考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線(xiàn)回路數(shù)多少對(duì)主接線(xiàn)的影響。 主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則（1）考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用。但根據(jù)變電站在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對(duì)變電站電氣主接線(xiàn)的性能要求也有不同的側(cè)重。因此，主接線(xiàn)必須結(jié)合電力系統(tǒng)、變電站具體情況，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理他們之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的比較，合理選擇主接線(xiàn)方式。第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的主體，是電力系統(tǒng)原始資料及變電站運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性要求密切相關(guān)。從該變電站的地理位置來(lái)看，其環(huán)境溫度、海拔高度及雷暴日數(shù)一般，所設(shè)計(jì)過(guò)程中不需要再考慮環(huán)境對(duì)各電器元件的影響，由原始資料知道，本變電站共有兩臺(tái)主變壓器，每臺(tái)變壓器應(yīng)滿(mǎn)足70%的負(fù)荷要求，所以首先根據(jù)條件選擇好主接線(xiàn)回路，再根據(jù)各個(gè)負(fù)荷條件算出各短路點(diǎn)的短路電流，根據(jù)短路電流選擇合適的高壓電器設(shè)備，并做動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，對(duì)于主變壓器和10kV母線(xiàn)要做好保護(hù)配合，在各個(gè)設(shè)計(jì)中要考慮該所所有擴(kuò)建和改進(jìn)之處，所以要有一定的預(yù)留。110kV側(cè)主要是供給另一終端變電站，且110kV側(cè)出線(xiàn)回路為四回。 畢業(yè)綜合實(shí)踐論文姓 名：靳靈銳學(xué) 號(hào)：10140234系 部：電子電氣工程系專(zhuān) 業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)班 級(jí)：電氣1034題 目：220/110/10kV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：韓亮目 錄第一章 原始資料分析 1第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 2 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)原則 2 主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則 2 主接線(xiàn)的基本要求 2 方案的擬定 2 2 單母線(xiàn)分段接線(xiàn) 2 雙母線(xiàn)接線(xiàn) 3 橋形接線(xiàn) 3 可選方案的確定 3 最佳方案的確定 5第三章 主變壓器的選擇 6 相數(shù)和臺(tái)數(shù)的確定 6 繞組數(shù)的確定 6 繞組接線(xiàn)方式的確定 6 調(diào)壓方式的確定 6 冷卻方式的確定 6 主變壓器容量的確定 7第四章 短路電流計(jì)算 8 電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算條件 8 8 8 8 9 9 短路點(diǎn)的選擇 10 電抗器的選擇 12 限流電抗器的選擇原則 12 13第五章 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇 16 斷路器的選擇 16 斷路器選擇的條件 16 220kV進(jìn)線(xiàn)斷路器的選擇 16 110kV出線(xiàn)斷路器選擇 17 10kV側(cè)斷路器選擇 18 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 19 19 220kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 20 110kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 20 10kV側(cè)進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)選擇 21 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇結(jié)果表 22第六章10kV母線(xiàn)、支持絕緣子、穿墻套管的選擇 24 10kV母線(xiàn)選擇 24 母線(xiàn)的選擇 24 母線(xiàn)的校驗(yàn) 25 10kV支持絕緣子、穿墻套管的選擇 25 10kV支持絕緣子、穿墻套管的選擇原則 25 10kV支持絕緣子、穿墻套管的校驗(yàn) 26第七章 電壓互感器、電流互感器的選擇及配置方案 28 電壓互感器的選擇 28 28 電壓互感器的選擇與檢驗(yàn) 28 電流互感器的選擇 31 電流互感器的的選擇原則 31 10kV出線(xiàn)電流互感器的選擇和校驗(yàn) 31第八章 2110kV配電裝置的設(shè)計(jì) 33 配電裝置的設(shè)計(jì)原則與步驟 33 配電裝置的設(shè)計(jì)原則 33 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟 33 屋外配電裝置 33 屋外配電裝置概述 33 屋外配電裝置的布置原則 34 本設(shè)計(jì)中采用的屋外配電裝置方案 35 成套配電裝置 35 成套配電裝置概述 35 本次設(shè)計(jì)10kV側(cè)配電裝置的配置 35第九章 防雷保護(hù) 36 防雷保護(hù)概述 36 避雷針及避雷器的選擇 37 避雷針的配置原則 37 避雷器的配置原則 37 獨(dú)立避雷針的選擇 37 220kV，110kV避雷器的選擇 41第十章 主變壓器及10kV出線(xiàn)保護(hù)配置方案 45 主變壓器的保護(hù)概述 45 變電站主變保護(hù)的配置原則 45 主變壓器的主保護(hù) 45 主變壓器的后備保護(hù) 45 過(guò)負(fù)荷保護(hù) 45 變壓器的零序過(guò)流保護(hù) 46 主變壓器的配置方案 46 10kV出線(xiàn)保護(hù)配置方案 46致 謝 48第一章 原始資料分析本次設(shè)計(jì)中的變電站為地區(qū)變電站。變電站220kV側(cè)進(jìn)線(xiàn)有兩回，與距該變電站80km處的上級(jí)中間變電站連接。本變電站的所帶負(fù)荷主要集中在10kV側(cè)，出線(xiàn)有八回，主要供給化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)院及居民小區(qū)用電，負(fù)荷側(cè)所帶負(fù)荷等級(jí)有3級(jí)，所以可靠性要求高，設(shè)計(jì)主接線(xiàn)回路要考慮有較高的可靠性。在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)，要綜合考慮到可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，在保證可靠、穩(wěn)定的同時(shí)，我們要考慮在經(jīng)濟(jì)上的效益，對(duì)各個(gè)元件的選擇要適當(dāng)，盡量減少費(fèi)用來(lái)保證經(jīng)濟(jì)性。主接線(xiàn)的確定對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電站電氣設(shè)備選擇，配電裝置的布置，會(huì)有直接的影響。變電站電氣主接線(xiàn)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合的概念，不能單獨(dú)的強(qiáng)調(diào)其中的某一特性，也不能忽略其中的某一特性。例如系統(tǒng)中的超高壓、大容量樞紐變電站，因停電會(huì)對(duì)系統(tǒng)和用戶(hù)造成重大損失，故對(duì)其可靠性要求就特別高；系統(tǒng)中的中小容量中間變電站或終端變電站，因停電對(duì)系統(tǒng)和用戶(hù)造成的損失較小，這類(lèi)變電站的數(shù)量特別大，故對(duì)其主接線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性就要特別重視。（2）考慮遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)模。（4）考慮主變壓器臺(tái)數(shù)對(duì)主接線(xiàn)的影響。 主接線(xiàn)的基本要求（1）可靠性（2）靈活性（3）經(jīng)濟(jì)性考慮以符合設(shè)計(jì)要求，國(guó)家政策，技術(shù)規(guī)定為準(zhǔn)。（2）缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件或故障及檢修均需使整個(gè)配電裝置停電。本次設(shè)計(jì)使用兩臺(tái)主變壓器，并且10kV側(cè)有醫(yī)院等一級(jí)負(fù)荷，要求供電的可靠性高，所以不能采用単母線(xiàn)接線(xiàn)。因此，這種接線(xiàn)的應(yīng)用范圍也比單母線(xiàn)接線(xiàn)廣。（1）優(yōu)點(diǎn)：①用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。（2）缺點(diǎn)：①當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段回路的母線(xiàn)都要在檢修期內(nèi)停電。③擴(kuò)建時(shí)需要向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。本次設(shè)計(jì)10kV側(cè)配電裝置雖有特殊重要的I、II類(lèi)用戶(hù)化學(xué)工業(yè)、醫(yī)院等，不允許停電檢修斷路器。因此，斷路器本身需要檢修的幾率不斷減小，而每次檢修時(shí)間又非常短，故可使用単母分段接線(xiàn)方式。 雙母線(xiàn)接線(xiàn)（1）優(yōu)點(diǎn)：①供電可靠②調(diào)度靈活③擴(kuò)建方便④便于試驗(yàn)。（3）適用范圍：①6~10kV配電裝置。②110~220kV配電裝置。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的原始資料，220kV側(cè)出線(xiàn)回路數(shù)及其配電裝置的重要性都不滿(mǎn)足裝設(shè)雙母接線(xiàn)的條件。 橋形接線(xiàn)橋形接線(xiàn)分內(nèi)橋式或外橋式，前者，橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)，而后者，橋連斷路器則在線(xiàn)路側(cè)。缺點(diǎn)：①變壓器的投入和切除較復(fù)雜。③出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，線(xiàn)路需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。本次設(shè)計(jì)中，220kV側(cè)滿(mǎn)足這個(gè)要求，且較經(jīng)濟(jì)。（2）外橋形接線(xiàn)外橋接線(xiàn)是連接橋斷路器在線(xiàn)路斷路器的外側(cè)優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線(xiàn)。②橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠(chǎng)或變電站，并且變壓器的切換較頻繁或線(xiàn)路較短，故障率較少的情況。 可選方案的確定綜合比較后，本次設(shè)計(jì)中擬定了三種主接線(xiàn)方式：方案一：220kV、110kV、10kV側(cè)均采用単母分段接線(xiàn)，如圖21；方案二：220kV側(cè)采用內(nèi)橋接線(xiàn)，110kV側(cè)采用和10kV側(cè)均采用単母分段接線(xiàn)，如圖22；方案三：220kV側(cè)采用內(nèi)橋接線(xiàn)，110kV側(cè)采用雙母接線(xiàn)，10kV側(cè)采用単母分段接線(xiàn)，如圖23。綜上所述，方案二為本次設(shè)計(jì)的最佳電氣主接線(xiàn)形式。當(dāng)有一個(gè)電源或變電站的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變。當(dāng)變電站裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停用時(shí)，其余容量至少能保證所供一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娬救控?fù)荷的60~75%。在220kV的電力系統(tǒng)中，一般都選三相變壓器。同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了維修的工作量，只有考慮變壓器制造及運(yùn)輸條件的限制，考察從廠(chǎng)到變電站之間，變壓器的尺寸是否超過(guò)運(yùn)輸途中隧道、涵洞、橋洞允許通過(guò)的限額。根據(jù)已知條件，所給條件中沒(méi)有給出特殊限制條件，所以采用三相變壓器。根據(jù)已知條件該主變有三個(gè)電壓等級(jí)220/110/10kV。 繞組接線(xiàn)方式的確定電力系統(tǒng)的繞組接線(xiàn)方式有星形“Y”和三角形“D”兩種。35kV及以下的電力變壓器三相繞組都采用D連接。10kV采用d11接線(xiàn)，所以本變電站三相接線(xiàn)方式為YN\yn0\d11。變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)有載調(diào)壓的原則如下：（1）對(duì)于220kV及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下，采用有載調(diào)壓方式，一般不宜采用。（3）接于出力變化大的發(fā)電廠(chǎng)的主變壓器，或接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端母線(xiàn)上的發(fā)電廠(chǎng)聯(lián)絡(luò)變壓器，一般宜采用有載調(diào)壓方式。 冷卻方式的確定電力變壓器的冷卻方式隨形式和容量的不同而不同，一般有以下及幾種類(lèi)型：（1）自然風(fēng)冷卻：一般適用小容量的變壓器，為使熱量發(fā)散到空氣中，裝有片狀或管形輻射冷卻器，用以增大油箱的冷卻面積。容量大于1000kVA變壓器在絕緣允許的油箱尺寸下，即使有輻射器、散熱裝置仍達(dá)不到要求用人工風(fēng)冷。（3）強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻：一般水源充足的情況下可以采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，讓水對(duì)油管道進(jìn)行散熱，散熱效率高，節(jié)省材料，減小變壓器尺寸。（4）強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻：同強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻原理，只是冷卻方式是用風(fēng)。（5）強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻：大型變壓器采用較多利用潛油泵將冷卻油壓入線(xiàn)圈之間。（6）水內(nèi)冷變壓器：變壓器繞組由空心導(dǎo)線(xiàn)制成，運(yùn)行將純水注入空心繞組中，借水循環(huán)帶電熱量，其水系統(tǒng)復(fù)雜，變壓器價(jià)格較高。 主變壓器容量的確定（1）主變壓器容量的確定應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。（2）主變壓器的最大負(fù)荷按下式確定 式中——負(fù)荷同時(shí)系數(shù) ——綜合用電負(fù)荷綜