1、摘 要本論文是110kV變電所電氣一次部分設計，論證分析了某110kV變電所的電氣主接線方式的各種優點，對設備的選型作了詳細的說明和計算，短路電流的計算有嚴格的計算書。按照電網發展規律，提出了電氣主接線方式應符合可靠性、靈活性、經濟性的要求，設備的選擇必須滿足電網長遠發展和各種事故條件下安全可靠運行的要求。針對該110kV變電所的要求，結合實際工作經驗，本文提出了110kV母線采用單母線分段帶旁路母線、35kV母線采用雙母線接線、10kV母線采用單母分段的接線方式，主變采用三相三繞組變壓器， 110kV、35kV、10kV斷路器選用SF6和真空開關，主變保護的配置按規程規定進行配置，以滿足電網

2、發展及安全穩定經濟運行的需要。關鍵詞：變電所，主接線，電網，斷路器，短路電流計算，電氣設備選擇目 錄緒 論4第一篇 設計說明書5第一章變電所總體分析5第二章電氣主接線設計6第一節 主接線的設計原則6第二節 110kV主接線的選擇7第三節 35kV主接線的選擇8第四節10kV主接線的選擇8第五節 所用電設計8第三章負荷計算與變壓器選擇10第一節 負荷計算10第二節主變壓器選擇11第三節 所用變選擇12第四章最大持續工作電流及短路電流計算14第一節 各回路最大持續工作電流14第二節 短路電流計算的目的14第三節 短路電流計算的條件14第四節 短路電流計算結果15第五章主要電氣設備選擇16第一節 電

3、氣設備選擇的一般原則和技術條件16第二節 高壓斷路器的選擇16第三節 隔離開關的選擇16第四節 母線的選擇17第五節 絕緣子和穿墻套管的選擇18第六節 電流互感器的選擇18第七節 電壓互感器的選擇19第八節 各主要電氣設備選擇結果一覽表20第六章配電裝置及電氣總平面布置設計22第一節 配電裝置選擇22第二節 防雷設計及接地裝置設計22第三節 總平布置選擇23第二篇設計計算書25第一章 主變壓器容量的計算25第二章 短路電流計算26第三章 主要電氣設備計算書30第一節 高壓斷路器的選擇30第二節 隔離開關的選擇31第三節 母線的選擇32第四節 絕緣子和穿墻套管的選擇32第五節 電流互感器的選擇3

4、3第六節 電壓互感器的選擇33結 論34參考文獻35致謝35附錄：1、電氣主接線圖；2、10kV高壓室電氣平面布置圖；3、LW-110斷路器基礎圖；4、10kV開關柜安裝圖；5、短路電流計算圖； 第一篇 設計說明書第一章 變電所總體分析由于某市西部地區電力系統的發展和負荷增長，擬建一座110kV變電所，向該地區用35kV和10kV兩個電壓等級供電。 本所和電力系統中的S1、S2發電廠形成環網結構，如果本所110kV側故障，則此環網結構就會瓦解，變成開環運行，系統之間的緊密性就被破壞，輕則影響S1、S2發電廠的出力，重則可能會引起系統的解列等嚴重后果。對35kV側來講，本所供電對象是A廠、B廠的

5、廠區和生活區及A、B、C、D四座變電所，10kV側供電對象是a廠、b廠、c廠、d廠、e廠、f廠、g廠的廠區和生活區及a、b、c、d四個居民區。一旦停電，就會造成地區斷電、斷水等后果，嚴重影響的人民正常生活，還將造成機器停運，整個生產處于癱瘓狀態，嚴重影響各廠生產的質量和數量。同時還可能造成對環境的污染，因此對本所的運行可靠性必須保證。在非特殊情況下，一般不允許對它們斷電。鑒于以上情況，110kV側線路回數采用4回，其中2回留作備用，35kV側線路回數采用8回，另有2回留作備用，A廠、B廠采用雙回路供電，10kV側線路回數采用12回，另有2回留作備用，f廠采用雙回路供電，以提高供電的可靠性。出線

6、方向：110kV 向北，35kV 向西，10kV 向東在建所條件方面，本所地勢平坦，屬輕地震區，年最高氣溫+40，所最低氣溫-5，所平均溫度+18，屬于我國類標準氣象區。第二章 電氣主接線設計第一節 主接線的設計原則一主接線設計的基本要求：主接線的基本要求：應滿足可靠性，靈活性和經濟性。（一）可靠性：安全可靠是電力生產的首要任務，保證供電可靠是電力生產和分配的首要要求，主接線首先應滿足這個要求。可靠性的具體要求：1斷路器檢修時，不影響對系統和負荷的供電；2斷路器和母線故障以及母線檢修應盡量減少停電時間及回數，并要保證一級負荷及大部分二級負荷的供電。3盡量避免全所停運、停電的可能性。（二）靈活性

7、：主接線應滿足在調度、檢修及擴建時的靈活性。1調度時，應可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式，檢修運行方式以及特殊運行方式下的系統調度要求。2檢修時，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修，而不致影響電力網的運行和對用戶的供電。3擴建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響連續供電或停電時間最短的情況下，投入變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。（三）經濟性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下，做到經濟合理。1投資省（1）主接線應力求簡單清晰，以節省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備。（

8、2）要能使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節省二次設備和控制電纜。（3）要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器。（4）如能滿足系統安全運行及繼電保護要求，110kV及以下終端或分支變電所可采用簡易電器。2占地面積小主接線設計要為配電裝置布置創造節約土地的條件，盡量使占地面積減少。3電能損失少經濟合理地選擇主變壓器的種類、容量、數量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統規劃設計中，要避免建立復雜的操作樞紐。為簡化主接線，發電廠、變電所接入系統的電壓等級一般不超過兩種。二主接線的設計依據在選擇電氣主接線時應以下列各點作為設計依據：1發電廠、變電所在電力系統中的地位和作用；2發

9、電廠、變電所的分期和最終建設規模；3負荷大小和重要性（1）對于一級負荷必須有兩個獨立電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。（2）對于二級負荷一般要有兩個獨立電源供電，且當任何一個電源失去后，能保證對大部分二級負荷的供電。（3）對于三級負荷一般只需一個電源供電。4系統備用容量大小裝有2臺組級以上主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故斷開，其余主變壓器的容量應保證該所60%的全部負荷，在計及過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷。5系統專業對電氣主接線提供的具體要求。第二節 110kV主接線的選擇根據變電所設計技術規程第22條：110220kV配電裝置中，當

10、出線數為2回時，一般采用橋形接線，當出線不超過4回時，一般采用分段單母線接線。本所遠景出線為4回，符合采用分段單母線接線，從占地面積上看，采用單母分段也是合理的。同時規程第24條規定：采用單母分段或雙母線的110220kV配電裝置中除斷路器允許停電檢修外，一般設置旁路設施。到底選用哪種接線方式更為合理、可靠，現對這兩種方案作一比較：雙母接線單母分段帶旁母可靠性采用雙母接線，可提高供電可靠性，通過兩組母線隔離開關的倒換操作，可以輪流檢修一組母線及任一回路的母線隔離開關；一組母線故障后，能迅速恢復供電； 在運行中隔離開關作為操作電器，容易發生誤操作采用單母分段，對重要用戶可以從不同分段上引接，當一

11、段母線上發生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電。加設旁路母線為了檢修出線斷路器，不至中斷該回路供電，具有足夠的可靠性。靈活性靈活性較高，各個電源和各個回路負荷可以任意分配到某一組母線上 靈活性高，當出線斷路器需檢修，則可由分段斷路器來承擔出線斷路器，繼續運行。經濟性采用的設備也較多（特別是隔離開關），投資較多。 與雙母接線相比，多用了隔離開關，這樣投資增大，同時所占用的空間也較大。發展擴建適應性向母線左右任何方向擴建，均不會影響兩組母線的電源和負荷自由分配，在施工中也不會造成原有回路停電。由于接線比較復雜，操作不太靈活，不利于發展及擴建。由于本所和電力系統中的S1、S

12、2發電廠形成環網結構，對本所的運行可靠性必須保證。因此經過比較后，決定采用單母分段帶旁母作為110kV側的主接線。架空線路型號選用LGJQ300。第三節 35kV主接線的選擇仍從雙母接線和單母分段帶旁母兩種方案比較，由于35kV回路較多，采用雙母接線接線后，可以輪流檢修一組母線及任一回路的母線隔離開關，一組母線故障后，能迅速恢復供電，各個回路負荷可以任意分配到某一組母線上，因此就沒有必要采用增設旁母。投資也較單母分段帶旁母少。因此經過比較后，決定采用雙母線接線作為35kV側的主接線。第四節10kV主接線的選擇一變電所設計技術規程第23條：6kV和10kV配電裝置中，一般采用分段單母線或單母線接

13、線。電氣工程設計手冊1規定：610kV配電裝置出線回路數為6回以上時，可采用單母線分段接線。本所10kV側出線數為12回，又f廠采用雙回路供電，所以采用單母分段接線方式。該方式具有較高的可靠性和靈活性，雙回線路分別接到不同母線上，這樣當一回故障時，另一回可繼續對其供電而不至使重要用戶停電。二10kV系統限制短路電流問題由于系統短路故障是比較常見的故障，短路電流的大小，直接影響電氣設備的選擇和系統的安全運行，所以對短路電流的限制是必要的。規程第26條：大容量變電所中，為限制6kV和10kV出線上的短路電流，一般采用下列措施之一：（一）變壓器低壓側分列運行；（二）在變壓器回路中裝設分列電抗器；（三

14、）在出線回路中裝分列電抗器；（四）在出線上裝普通電抗器等。第五節 所用電設計一所用電源引接方式在選擇所用變時一般情況下，廠家不生產110/0.4kV或35/0.4kV的雙繞組變壓器，又因為網絡故障較多，從所外電源引接所用電源可靠性較低。這樣所用電必須從主變低壓側（10kV）母線不同段上各引接一個。并要加裝限流電抗器。二所用電接線 電力工程設計手冊1規定：所用變高壓側盡量采用熔斷器，所用變的低壓側采用380/220V中性點直接接地的三相四線制，動力與照明合用，且設置一個檢修電源。本所站變電壓等級10/0.4kV，低壓側為三相母線制運行，且0.4kV側采用單母分段接線方式，以保證所用電的可靠性和靈

15、活性。以維護變電所的正常運行。第三章 負荷計算與變壓器選擇第一節 負荷計算負荷分析系統與線路參數表系統1系統2線路參數S1（MVA）Xc1S2（MVA）Xc2L1（kM）L2（kM）L3（kM）600.38800.45302025110kV側線路回數采用4回，其中2回留作備用。35kV側線路回數采用8回，其中2回留作備用。35kV負荷資料見下表負荷名稱最大負荷MWCOS回路數A廠60.92B廠60.92A變電所50.91B變電所30.91C變電所2.60.851D變電所3.20.85135kV負荷同時系數為0.910kV側線路回數采用12回，另有2回留作備用10kV負荷資料見下表負荷名稱最大負

16、荷MWCOS回路數a廠40.851b廠30.851c廠3.50.851d廠3.20.851e廠3.40.851f廠5.60.852g廠2.80.851a居民區30.91b居民區30.91c居民區30.91d居民區30.9110kV負荷同時系數為0.85二最大計算負荷（Sjs）的求取1某電壓級Sjs=kf（Pimax/cosi）（1+%） kf負荷同時率（對85kV及以下負荷可取為0.850.9） 當饋線回數小于3回，且其中含有較大負荷時可取0.951.0） Pimax：cosi各負荷的最大負荷（有功），功率因數 %該電壓級電網的線損率（暫取5%）2全所綜合最大計算負荷Sjs= kfSjs kf

17、= 0.850.93最大計算負荷的計算過程見后計算書4計算結果列表有：電壓級容量(MVA)SjsSjs（1臺）Sjs（2臺）10kV45.7927.4722.935kV30.4718.315.24第二節主變壓器選擇一主變壓器型式的選擇由于本所有三個電壓等級110/35/10kV，因此應采用三繞組變壓器，又考慮運行的經濟性和合理性，選用三相式三繞組變壓器。采用三相變壓器比單相變壓器合理之處在于：三相變壓器的損失比單相變壓器平均低1215%，同時三相變壓器比單相變壓器在有效材料（Fe和Cn）的重量方面可節省20%左右，而故障率則因3臺單相組成一組，幫為三相一臺變壓器的3倍。同時就本所來說，負荷總容

18、量不是很大，且高壓側電壓級不算高（110kV），根據規程，采用三相式最為合理。本所所在的電力系統中潮流變化較大，電壓偏移也較大，根據變電所設計技術規程19條：電力潮流變化大和電壓偏移大的變電所，如經計算普通變壓器不能滿足電力系統和用戶對電壓的要求，應盡量采用有載調壓變壓器。當電力系統運行確有需要時，可裝設單獨的調壓變壓器。同時，有載調壓方式能在額定容量范圍內負荷調整電壓，調壓范圍大，可以減少或避免電壓大幅度波動，減小高峰、低谷電壓差，如帶有移相電容器時還可以充分發揮電容器的作用。當然，它與同容量的變壓器相比，體積較大，造價較高，但從長遠觀點看是經濟合理的。故選用有載調壓方式。繞組連接方式為Yn

19、/Yn0/d11。二主變中性點接地設計1110kV側中性點接地方式：在110kV及以上電網中，絕緣費用在設備總價格中占有很大的比重，設備價格幾乎和試驗電壓成正比，降低絕緣水平的經濟效益很顯著。因而著重考慮過電壓和絕緣水平方面的問題。故采用中性點直接接地方式。中性點直接接地可以使系統內部過電壓降低2030%，變壓器可作成分級絕緣，并可采用氧化鋅避雷器作過壓保護。接地圖為：235kV、10kV側中性點接地方式：在電壓等級較低（60kV及以下）的電網，絕緣費用在總投資中所占的比重不大，降低絕緣水平的經濟價值不甚顯著，著重考慮供電可靠性的要求，一般采用中性點不接地方式 ，但是當電網單相接地電容電流超過

20、一定數值后，如果電網發生單相電弧接地，接地電弧不易自動熄滅，這樣其供電可靠性就受到影響，因此當單相接地電流大于下列數值時，中性點應裝設消弧線圈接地。Ic30A（36kV電網） Ic20A（10kV電網）Ic10A（2063kV電網）本設計經過計算，35kV及10kV側采用中性點不接地方式，且不需裝設消弧線圈。三、臺數的選擇：考慮到本所的負荷情況，重要性以及經濟合理性，應選定上兩臺主變的設計原則。四、主變容量選擇及校驗：選主變容量時，按最大負荷選擇和校驗，再按只上一臺主變校驗，所選主變容量應為兩臺40000kVA的變壓器，通過查設計手冊，得到所選取主變技術參數為下表：所選變壓器型號如下表:SFS

21、Z7-40000/110±8*1.25%/38.5/10.5SFSZ7-40000/110 三相、風冷、三繞組、有栽調壓、設計序號、額定容量。額定容量kVA高壓側kV中壓側kV低壓側kV連接組調壓范圍400001103510Yn/Yn0/d11高壓側有載壓±8×1.25%第三節 所用變選擇 一所用電源數量的確定規程第29條：采用整流操作電源或無人值班的變電所，應裝設兩臺所用變壓器。并應分別接在兩條不同母線的電源或獨立電源上。如能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源，上述變電所可只裝設一臺所用變壓器。第30條：如有兩臺所用變壓器應裝設備用電源自動投入裝置。同時電力

22、工程設計手冊說明：1）樞紐變中一般裝設兩臺所用變，其他變電所中一般裝設一臺所用變，但容量在60000kVA以上時，應裝設兩臺所用變。2）變電所中裝有強迫油循環冷卻變壓器或調相機時，均裝設兩臺所用變。因此，根據規定并結合本所情況，采用兩臺所用變，平常使用一臺，另一臺備用。二、所用變容量的選擇所用電負荷情況如下表：名稱容量kVA備注主變壓器風扇2×10連續、經常主充硅20連續、不經常浮充硅14連續、經常蓄電池通風1.4連續、不經常蓄電池排風1.7連續、不經常鍋爐房水泵1.7連續、經常載波室1.7連續、經常110kV配電裝置電源10短時、不經常110kVQF冬天加熱1連續室外配電裝置照明1

23、0連續室內照明10連續根據所列的表格可得出計算總容量91.5 kVA因此，本所設計兩臺10kV干式變壓器，兩臺變壓器380V電源自動投入裝置，保證低壓母線的可靠供電，變壓器型號：S9-100/10，容量為100kVA，全所事故照明電源由直流電源供給。第四章 最大持續工作電流及短路電流計算第一節 各回路最大持續工作電流根據公式Igmax=Smax/Ue3，可以計算出各回路最大持續工作電流。其中：Smax為所統計各電壓側負荷容量，Ue為各電壓級額定電壓。第二節 短路電流計算的目的在發電廠和變電所的電氣設計中，短路電流計算是其中的一個重要環節，其計算的目的主要有以下幾方面：1在選擇電氣主接線時，為了

24、比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。2在選擇電氣設備時，為了保證設備在正常運行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時又力求節約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。例如：計算某一時刻的短路電流有效值，用以校驗開關設備的開斷能力和確定電抗器的電抗值，計算短路后較長時間短路電流有效值，用以校驗設備的熱穩定，計算短路電流沖擊值，用以校驗設備動穩定。3在設計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。4在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據。5接地裝置的設計，也需用短路電流。第三節 短路電流計

25、算的條件一基本假定短路電流實用計算中，采用以下假設條件和原則：1正常工作時，三相系統對稱運行；2所有電源的電動勢、相位角相同；3系統中的同步和異步電機均為理想電機，不考慮電機磁飽和磁滯、渦流及導體集膚效應等影響，轉子結構完全對稱，定子三相繞組空間相差120。電氣角度。4電力系統中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設備電抗值不隨電流大小發生變化。5電力系統中所有電源都在額定負荷下運行，其中50%負荷接在高壓母線，50%負荷接在系統側。6同步電機都具有自動調整勵磁裝置。7短路發生在短路電流為最大值的瞬間。8不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。9除計算短路電流的衰減時間常數和低壓網絡的短路電流

26、外，元件的電阻都略去不計。10元件的計算參數均取其額定值，不考慮參數的誤差和調整范圍。11輸電線路的電容略去不計。12用概率統計法制定短路電流運算曲線。二一般規定： 1驗算導體和電器動穩定、熱穩定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按設計規劃容量計算，并考慮電力系統的遠景發展規劃（一般為本期工程建成的510年）。確定短路電流時，應按可能發生最大短路電流的正常接線方式，而不應按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。2選擇導體和電器用的短路電流在電氣連接的網絡中，應考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響。3選擇導體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應選擇在正常接線方式時

27、短路電流為最大的地點。4導體和電器的動穩定、熱穩定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算，若發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統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時，則應按嚴重情況計算。第四節 短路電流計算結果弄清了計算方法和計算條件后，就可以進行短路電流計算，計算過程見計算書。短路電流計算結果記下表：II1*1.5363I17.713ich1(沖擊電流)19.66815ich1(全電流)11.6464II2*0.3523I25.497ich2(沖擊電流)14.01735ich2(全電流)8.3003II3*0.50134I327.567ich3(沖擊電流)70.2958

28、5ich3(全電流)41.625II4*0.00166I42.397ich4(沖擊電流)6.11235ich4(全電流)3.619第五章 主要電氣設備選擇第一節 電氣設備選擇的一般原則和技術條件一電氣設備選擇的一般原則 1應滿足正常運行檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發展。2應按當地環境條件校核。3應力求技術先進和經濟合理。4與整個工程的建設標準應協調一致。5同類設備應盡量減少品種。6選用的新產品均應具有可靠的試驗數據，并經正式鑒定合格。7選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。二技術條件 1一般按長期工作條件進行選擇。2按短路穩定條件，進行動、

29、熱穩定校驗。3還要考慮絕緣水平的影響。第二節 高壓斷路器的選擇斷路器型式的選擇，除需滿足各項技術條件和環境條件外，還應考慮便于安裝調試和運行維護，并經技術經濟比較后，才能確定。考慮到可靠性、經濟性、方便運行維護和實現變電所的無油化目標，故在110kV側和35kV側采用SF6斷路器，10kV側采用真空斷路器。斷路器規范的選擇按照電力工程設計手冊（1冊）第259頁的表4-6確定。項目按工作電壓選擇按工作電流選擇按斷流容量選擇按動穩定校驗按熱穩定校驗斷路器UzdUgIeIgIdnIigfichItI110kV、35kV和10kV側斷路器的選擇型號見后設備表。第三節 隔離開關的選擇隔離開關型式的選擇，

30、除應滿足各項技術條件和環境條件外，應根據配電裝置特點和使用要求等因素，進行綜合技術比較后確定。隔離開關規范的選擇按照下表確定110kV側、35kV側和10kV側隔離開關。項目按工作電壓選擇按工作電流選擇按斷流容量選擇按動穩定校驗按熱穩定校驗隔離開關UzdUgIeIg規程第4.0.5條：為保證電器和母線的檢修安全，35kV及以上每段母線上宜裝設12組接地閘刀或接地器。主變中性點裝一組接地閘刀，以便于運行調度靈活選擇接地點。各級接地刀閘的型號見設備表。 所選隔離開關 電壓等級 隔離開關型號 110kV GW411035kV GW535 10kV GN110第四節 母線的選擇導線應根據具體使用情況按

31、下列條件選擇和校驗 一、型式：載流導體一般選用鋁質材料。對于持續工作電流較大且位置特別狹窄變壓器出線端部，或采用硬鋁導體穿墻套管有困難的特殊場合，可選用銅質材料硬裸導體。回路正常工作電流在4000A及以下時，一般選用矩形導體，在40008000時，一般選用槽形導體。110kV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導體。二 按最大持續工作電流選擇導線截面S，即 Ig.maxIy式中Iy對應于某一母線布置方式和環境溫度25時導體長期允許載流量 溫度修正系數三 按經濟電流密度J選擇 在選擇導體截面S時，除配電裝置的匯流母線、廠用電動機的電纜等外，長度在20m以上的導體，其截面一般按經濟電流密度選擇。即 J導

32、體的經濟電流密度。 按此條件選擇的導體截面S，應盡量接近經濟計算截面Sj。當無合適規格導體時，允許小于Sj。四 熱穩定校驗：按上述情況選擇的導體截面S，還應校驗其在短路條件下的熱穩定 裸導線熱穩定校驗公式 式中 Smin根據熱穩定決定的導體最小允許截面 C 熱穩定系數 穩態短路電流（kA） 短路電流等值時間（S）五 動穩定校驗 式中 作用在母線上的最大計算應力 y母線允許應力 根據以上要求母線選擇如下， 電壓等級 母線型號 110kV LGJ30035kV LGJ24010kV矩形鋁導體 導體尺寸 125×10 第五節 絕緣子和穿墻套管的選擇一絕緣子和穿墻套管應按所規定的技術條件選擇

33、，并按環境條件校驗。電力工程設計手冊1規定：1發電廠與變電所的320kV屋外支柱絕緣子和穿墻套管，宜采用高一級電壓的產品。2母線型穿墻套管不按持續電流來選擇，只需保證套管的型式與母線的尺寸相配合。二型式選擇： 1屋外支柱絕緣子一般采用棒式支柱絕緣子，屋外支柱絕緣子需倒裝時，宜用懸掛式絕緣子。2屋內支柱絕緣子一般采用聯合膠裝的多棱式支柱絕緣子。3穿墻套管一般采用鋁導體穿墻套管，對鋁有明顯腐蝕的地區可以例外。4在污穢地區，應盡量選用防污盤形懸式絕緣子。根據以上規定，所造型號見設備表。第六節 電流互感器的選擇一 參數選擇電力工程電氣設備手冊1對CT作如下說明：1CT的二次額定電流有5A和1A兩種，一

34、般弱電系統用1A，強電系統用5A，當配電裝置距離控制室較遠時亦可考慮用1A。2二次級的數量決定于測量儀表，保護裝置和自動裝置的要求。一般情況下，測量儀表與保護裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應采取措施，避免互相影響。二 型式選擇：35kV以下屋內配電裝置的CT，根據安裝使用條件及產品情況采用瓷絕緣結構或樹脂繞注絕緣結構。35kV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式，絕緣結構的獨立式CT，常用L（C）系列，在有條件時，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應優先采用套管CT，以節約投資減少占地。三 一次額定電流選擇： 1當電流互感器用于測量時，其一次額定電流應盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右，

35、以保證測量儀表的最佳工作，并在過負荷時使儀表有適當的指示。2電力變壓器中性點CT的一次額定電流應按大于變壓器允許的不平衡電流選擇。一般情況下可按變壓器額定電流的1/3進行選擇。關于CT的配置，電力工程設計手冊1要求：1凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器，其數量應滿足測量儀表，保護和自動裝置要求。2在未設斷路器的下列地點應裝設電流互感器：發電機和變壓器的中性點，發電機和變壓器的出口，橋形接線的跨條口等。3對直接接地系統一般三相配置，對非直接接地系統，依具體要求按兩相或三相配置。根據以上要求，選擇的電流互感器型號見結果表。第七節 電壓互感器的選擇一 電壓互感器的配置電力工程設計手冊1要求：1電壓

36、互感器的數量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側都有能提取到電壓。26220kV電壓等級和每組主母線的三相上應裝設電壓互感器。3當需要監視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設PT。4當需要在330kV以下主變壓器回路中提取電壓時，盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。5兼作為并聯電容器組泄能和兼作為限制切斷空載長線過電壓的電磁式電壓互感器，其與電容器組之間和與線路之間不應有開斷點。二 型式選擇： 1620kV配電裝置一般采用油浸絕緣結構，在高壓開關柜中，或在布置地位狹管的地方，可采

37、用樹脂澆注絕緣結構，當需要零序電壓時，一般采用三相五柱式電壓互感器。235110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結構電磁式電壓互感器。3接在110kV及以上線路側的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊時，應盡量與耦合電容器結合，統一選用電容式電壓互感器。4兼作泄能用的電壓互感器，應選用電磁式電壓互感器。三 接線方式選擇：在滿足二次電壓和負荷要求的條件下，電壓互感器應盡量采用簡單接線，電壓互感器的額定電壓選擇見下表：型式一次電壓（V）二次電壓（V）第三繞組電壓（V）單相接于一次線電壓上Ux100接于一次相電壓上Ux/3100/3中性點非直接接地100/3、100/3中性點直接接地100三相Ux10010

38、0/3準確度的確定：用于電度計量，準確度不應低于0.5級，用于電壓測量不應低于1級，用于繼電保護不應低于3級。規程還規定：當電容式電壓互感器由于開口三角繞組的不平衡電壓較高，而影響零序保護裝置的靈敏度時，應要求制造部門裝設高次計算諧波濾過器。第八節 各主要電氣設備選擇結果一覽表所選主要設備表：設備110kV35kV10kV斷路器LW-110LW8-35ZN28開關柜JYNII-10型手車式交流金屬封閉開關柜母線LGJ-300/25LGJ-240/252（125×10mm2）矩形鋁排接地器隔離開關JW1-110G、GW4-110DGW8-60G/400（主變中性點）GW5-35主變高壓

39、側引下線LGJ-300電壓互感器JCC6-110JDJJ-35JDZJ1-10電流互感器LCWB6-110BLCWB-110（主變高壓側）LCWD-60（主變中性點）LCWB-35LZZB6-10LMZ-0.5（所用電）絕緣子ZS-110/400ZSW1-35/400（戶外）穿墻套管CWL-10/3000注：主要設備的具體參數見計算書。第六章 配電裝置及電氣總平面布置設計第一節 配電裝置選擇 1配電裝置是發電廠和變電所的重要組成部分，它是按主接線的要求由開關設備、保護和測量電器、母線裝置和必要的輔助設備構成用來接受和分配電能。2配電裝置設計原則：高壓配電裝置必須根據電力系統條件，自然環境特點和

40、運行檢修和施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設備，積極慎重地采用新布置，新設備，新材料，新結構，使配電裝置設計不斷創新，做到技術先進，經濟合理，運行可靠，維護方便。3配電裝置應滿足以下基本要求：1）配電裝置的設計必須貫徹執行國家基本建設方針和技術經濟政策。2）保證運行可靠，按照系統和自然條件，合理選擇設備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。3）便于檢修、巡視和操作。4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節約材料和降低造價。5）安裝和擴建方便。第二節 防雷設計及接地裝置設計變電所是電力系統的中心環節，若發生雷擊事故，將造成斷路器跳閘，而引起大面積停電，嚴重的雷擊過電壓將有可能損

41、壞主要電氣設備，而使變電所長時間停電，因此變電所必須進行防雷保護。變電所遭受雷害可能來自兩個方面，雷直擊于變電所，雷擊線路沿線路入侵的雷電波，對直擊雷的保護一般采用避雷器或避雷線，對雷電侵入波的保護，采用母線上裝裝設避雷器，設置母線保護段以及采取主變保護，和變壓器中性點保護的方法，以限制入侵雷電波的幅值。一雷電侵入波保護 1進線段保護110kV全線架設避雷線。2母線上裝設避雷器。在每個母線上都應裝一組，且離主變近一些，避雷器距變壓器和其它保護設備之間距離不應大于其最大電氣距離。3變壓器中性點保護 對小接地電流系統，中性點一般不設避雷器，但在多雷區或單進線變電所就應裝設，在中性點直接接地系統且變

42、壓器分級絕緣時，在中性點設一個避雷器。根據25項反措要求，中性點放電間隙采用水平布置，材料為14不銹鋼圓鋼。4335kV配電裝置： 每組母線上都應裝避雷器。二直擊雷保護直擊雷保護對象是各電壓級屋外配電裝置以及主控室等，在保護時應注意以下規定：1110kV配電裝置在架構上，或屋頂上，裝避雷針或設獨立針，但當土壤電阻率大于1000m時，必須設獨立針，以防止反擊事故。2屋外變壓器組合導線母線橋等必須裝獨立避雷針，而不能將避雷針裝在架構上。3對主控室及室內配電裝置的保護，在雷電活動強的地區應裝設獨立針。若屋頂為金屬材料，可引至接地裝置，若屋子為鋼筋混凝土結構，則將鋼筋焊成網，接至接地裝置。其它房屋結構

43、要設避雷帶，引至接地點。4一般110kV變電所裝避雷針35支，高度為2535m。為了防止避雷針與被保護設備或構架之間的空氣間隙S1L被擊穿而造成反擊事故，必須要求SR大于一定距離。 同樣為了防止避雷針接地裝置和被保護設備接地裝置之間在土壤中的間隙Scl被擊穿，必須要求大于Scl大于一定距離。在一般情況下，SR不應小于5m，Scl不應小于3m。（本次防雷設計中采用三極35m的避雷針，進行防雷保護）。具體計算數據見下表：編號h（m）h（x）（m）rk（m）D(m)bx(m)D12D13 D23bx12bx13bx23#1#2#33515.320.3669.2574.283613.5912.4321

44、.251030.22521.54320.38529.2第三節 總平布置選擇一考慮將110kV和35kV配電裝置建在室外，110kV變電站布置在北部，35kV配電裝置布置在西部，主控樓一層為10kV配電裝置室、電容器室、檢修間等，二層為主控室。1規程第104條：控制室、配電裝置室、建筑物出口的門及有火災、爆炸危險的房間的門均應向外開。第119條：長度大于7米的配電裝置室應有兩個出口，當長度大于60m時，應增加一個出口，配電裝置室通向外面的門應裝彈簧瑣。由于電容器易爆炸，固其配置應與其它電氣設備隔開，本次設計采用全部裝置集于一棟樓，則電容器室放在一樓，這就要求電容器室必須進行防燃、防爆處理，建樓時

45、就必須考慮采用防燃、防爆材料，并采用防火門，并向外開，同時還要配置滅火器材及裝置。2電纜溝的配置規程62條：在電纜隧道或電纜溝內，電力電纜和控制電纜一般分開排列，當布置在同一側時，控制電纜應盡量布置在電力電纜下面，同時電纜的路徑應為最短。第63條：電纜溝進入建筑物處應設耐火隔墻。第67條：鹽霧地區或化學腐蝕地區的電纜支架宜涂防腐漆或采用鑄鐵支架等。3總平布置應注意線路相序的排列設計手冊1規定：各級電壓配電裝置各回路的相序排列應盡量一致，一向為面對出線電流流出方向自左至右，由遠及近，從上到下，按A、B、C相序排列，對硬導體應涂色，色別為：A相黃色，B相綠色，C相紅色。二布置及安裝設計的具體要求：

46、 1矩形母線的布線應盡量減少母線的彎曲，尤其是多片母線的立彎。2由于溫度變化引起的硬母線伸縮，將產生危險應力，為此在母線較長時，應加裝母線伸縮節。3對于屋外母線橋，為防止雜物的吹落而造成母線短路，應在母線上加裝絕緣熱縮套等。4我國北方雨水較少，積聚在穿墻套管上的污穢物不易沖刷，到小雨或霧天易發生閃絡，所以應設置雨蓬。5檢修方面，110kV屋外配電裝置的設備多為就地檢修。第二篇設計計算書第一章 主變壓器容量的計算一計算負荷10kV級的Sjs為：Sjs=kf（Pimax/COS）（1+5%）=0.85(4+3+3.5+3.2+3.4+5.6+5.6+2.8+3+3+3+3)/0.8(1+5%)=4

47、5.79(MVA)35kV級的Sjs為：Sjs=0.9 (6+6+5+3+2.6+3.2)/0.8(1+5%)=30.47 (MVA)二、主變容量選擇及校驗：1）負荷選擇：2×Se76.26 Se38.13 (MVA)2)負荷校驗(2-1)Se0.6×76.26 Se45.7(MVA)3)按上一臺主變時的校驗 Se45.7 (MVA)則主變應選兩臺容量為40MVA的變壓器. 第二章 短路電流計算短路阻抗的計算查資料,阻抗取0.4/km計算時，取SJ=1000 MVA ，UJ=UP=115kV， 按最大運行方式計算短路電流:I(3)= I(3)發電機:S1=600MVA, X

48、c1=0.38, S2=800MVA, Xc2=0.45測各元件的阻抗標么值為:X1*=Xc1×(Sj/Se)=0.38×(1000/600)=0.633X2*=Xc2×(Sj/Se)=0.45×(1000/800)=0.5625XL1*=30×0.4×(1000/1152)= 0.907XL2*=20×0.4×(1000/1152)= 0.605XL3*=25×0.4×(1000/1152)= 0.756系統在基準值下的阻抗標幺值由公式XC=XC 得到計算結果如下表：系統名X1*X2*阻抗值0

49、.630.5625線路的阻抗標幺值有公式XL=X0L 得到計算結果如下表：線路名XL1XL2XL3阻抗值0.9070.6050.756主變壓器阻抗標幺值由公式X1= X2= X3=計算結果如下表：XT1XT2XT32.68751.68750所用變壓器標幺值的計算如下：XST=600系統圖的簡化：X1=0.2419X2=0.3023X3=0.2167X4=0.4342X5= X3 X4=0.21670.4342=0.6509X6=1.34375X7=0.84375各母線處短路的計算阻抗標么值（115kV電壓等級下）：K1點短路時：X1js= X5=0.6509K2點短路時:X2js= X5 X6

50、 X7=0.6509+1.34375+0.84375=2.8384K3點短路時:X3js= X5 X6=0.6509+1.34375=1.99465K4點短路時: X4js= X5 X6 XST=0.6509+1.34375+600=601.99465各母線處短路電流的計算：1、各母線短路時電流的標么值（115kV電壓等級下）：（1）K1點短路時I1*=1.5363（2）K2點短路時 I2*=0.3523（3）K3點短路時I3*=0.50134（4）K4點短路時I4*=0.0016612各點短路時的電流有名值（在不同的電壓等級下）：（1）K1點短路時I1=I1*×=1.5363×=7.713（kA）（2）K2點短路時I2=I2*×=0.3523×=5.497（kA）（3）K3點短路時I3=I3*×=0.50134×=27.567（kA）（4）K4點短路時I4=I4*×=0.001661×=2.397（kA）3各短路點沖擊電流的計算：（1）K1點短路時ich1=Kch××I1=2.55×7.713=19.66815（kA）（2）K2點短路時ich2=Kch××I