220kv降壓變電所電氣一次部分初步設計方案.doc

第一部分 設計說明書 1變電所概述及主變壓器的選擇1.1變電所的概述及其地位 本變電所所處的自然條件適宜，無特殊氣象條件的要求。交通方便，年最高溫度在350C左右，最低溫度在-250C。這些為電氣設備的選擇提供了良好的條件。待建變電所為220KV降壓變電所，該變電所設計要求有三個電壓等級分別220/110/35KV。該變電所高壓側220KV母線有3回出線向負荷供電；中壓側110KV母線送出6回線路向附近煉鋼廠供電；在低壓35KV母線送出4回線路向地區(qū)負荷供電。因此，根據(jù)變電所的電壓等級和出線回數(shù)結合變電所的分類標準，可知該所在系統(tǒng)中有較高的地位，可以確定本變電所為地區(qū)變電所。1.2主變壓器的選擇1.2.1 主變壓器的容量和臺數(shù)的選擇根據(jù)要求對主變壓器進行合理的選擇。3（1）主變壓器的容量和臺數(shù)應根據(jù)變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇。對于城郊變電所，主變?nèi)萘繎c城市規(guī)劃相結合。（2）根據(jù)變電所所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結構確定主變壓器的容量，對于有重要負荷的變電所應考慮當一臺主變壓器停運時，應保證用戶的一級和二級負荷。1.2.2調(diào)壓方式的選擇 變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關切換的分接頭，從而改變變壓器的變比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種：不帶負荷切換稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在5%以內(nèi)；另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓調(diào)整范圍可達30%。設置有載調(diào)壓的原則：（1）對于220KV及以上的降壓變壓器，僅在電網(wǎng)電壓可能有較大的變化的情況下采用有載調(diào)壓。（2）對于110KV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。1.2.3 變壓器的選擇（1）用作聯(lián)絡變壓器時，其高中壓側功率交換很大，而且方向不定其第三繞組一般備用。由于正常運行高中壓側的功率交換要求高，中壓繞組間的阻抗小所以采用降壓型自藕變壓器。 （2）用作降壓變壓器時，我們根據(jù)設計要求選擇三繞組有載調(diào)壓電力變壓器。 變壓器參數(shù)額定容量型 號電壓等級短路電壓百分比31500KVAOSFPSZ-31500/220高中低高中低2201216.38-10%28-34%18-24%空載損耗負載損耗短路電流百分比容量分配制造商32KW121KW0.9%100/100/50沈變 2主接線方案確定2.1電氣主接線的設計原則和要求按電力工程電氣設備設計手冊規(guī)定變電所的主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件的總數(shù)等條件確定。并綜合考慮供電的可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約、擴建方便等要求。2.1.1可靠性3（1）斷路器停電檢修時，對供電的影響程度。（2）進線或出線回路故障，斷路器拒動時停電范圍和停電時間。（3）線路、斷路器、母線故障和檢修時，停運的回數(shù)以及能否保證對重要用戶的供電。.1.2 靈活性 （1）滿足接線過度的靈活性。一般變電所都是分期建設的，從初期接線到最終接線的形成，中間要經(jīng)過多次擴建主接線的設計要考慮接線過度過程中停電范圍最小。設備的搬遷最少或不進行設備搬遷。（2）滿足處理事故的靈活性。變電所內(nèi)部或系統(tǒng)發(fā)生故障后，能迅速地隔離故障部分，盡快恢復供電的方便性和靈活性，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。2.1.3 經(jīng)濟性主接線設計時，在滿足可靠性和靈活性的前提下盡量投資省、占地面積少、電能損耗少。2.2主接線方案的綜合比較2.2.1 220KV 側主接線比較按規(guī)定3220KV配電裝置當出線回數(shù)在3-4回時一般采用單母線分段接線。本次設計考慮了兩種方案：方案I采用單母線分段接線；方案II采用單母線加旁路母線接線。方案I 方案II可靠性優(yōu)點：雙母線接線供電可靠，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而不致使供電中斷。當一組母線故障時能迅速恢復供電。缺點：增加一組母線，每回路就須要增加一組母線隔離開關。當母線故障和檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作可以通過 在隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置來解決。雙母線單分段與雙母線有相似之處，它是在雙母線的一條母線上增加了分段斷路器。另外還在兩母線之間增加了一組母聯(lián)斷路器和隔離開關。這種接線克服了雙母線存在的全停電的可能性的缺點，縮小了故障的停電范圍提高了接線的可靠性。其缺點是接線復雜，容易產(chǎn)生誤操作。靈活性根據(jù)系統(tǒng)的運行的需要，各元件可以靈活地接到任意母線上供電。對于母線檢修和故障處理帶來極大的方便，能靈活的適應系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。便于試驗，當個別回路需要單獨進行試驗時，可將該回路分開單獨接至一組母線上。其靈活性和雙母線相比有較大的提高，它可以在分段母線的任意分段上進行供電。各電源和各回路負荷可以任意分配到某段母線上，當母聯(lián)斷路器故障時也可以不停電。方便向母線左右任意方向擴建，均不影響兩組母線電源和負荷的均勻分配經(jīng)濟性增加一組母線使每回線路就需要增加一組母線隔離開關，增加了配電裝置的占地面積和工程投資。與方案I相比其增加了兩組斷路器和隔離開關增加了設備的投資，其經(jīng)濟性較差。在本次設計中220KV斷路器采用六氟化硫斷路器，其檢修周期長可靠性高。切出線回數(shù)少，一回線路停運時另一回路繼續(xù)供電仍能滿足要求。綜合考慮經(jīng)濟性、可靠性與技術性后，本設計220KV側采用雙母線接線。2.2.2 110KV 側主接線比較110KV出線僅兩回接線，按規(guī)程要求一般采用橋型接線。本設計方案：I采用雙母線接線接線；方案：II采用雙母線帶旁路母線接線。方案I 方案II可靠性優(yōu)點：線路的投入和切除操作方便,線路故障時僅故障線路斷路器斷開其它線路和變壓器不受影響,供電可靠性高。所用斷路器數(shù)少,四個回路中只需三臺斷路器。缺點：當橋斷路器檢修停運,兩回路需要解列運行。變壓器的投入和切除復雜；出線斷路器檢修時,線路需要較長時間停電。優(yōu)點：接線簡單、清晰、采用設備少造價低、操作方便、擴建容易。缺點：母線檢修或母線短路要造成整個裝置停電。母線故障和母線隔離開關檢修也將造成全部停電。線路或電源側發(fā)生短路故障相應斷路器拒動也會造成全部停電。因此，可見單母線接線可靠性較差。靈活性每一回路都與兩臺斷路器相連接，檢修任一臺斷路器都不致中斷供電。隔離開關作為隔離電壓的器件只在檢修時起隔離電源的作用。兩條線路可以輪流供電，可以適應調(diào)度的靈活性。在每一個元件故障或檢修均要造成停電，由于沒有其它回路可以切換不能實現(xiàn)靈活調(diào)度。因此，單母線接線靈活性較差，只適合與供電要求不高的場所。經(jīng)濟性所用的斷路器數(shù)目少，切無須匯流母線節(jié)約材料。安裝簡單方便，占地面積少節(jié)約投資。與方案I相比需增設匯流母線使占地面積增加，且斷路器數(shù)目有所增加加大了設備的投資。由于在110KV 側主接線中的斷路器采用了可靠性較好的空氣斷路器，其運行可靠檢修周期長可以顯著提高了主接線的可靠性。結合以上的比較綜合考慮各種因素后，在本次設計中采用雙母線接線方式。 2.2.3 35KV側主接線比較35KV側出線有4回，方案：I采用單母線分段；方案：II采用單母線帶旁路母線。按照規(guī)程對重要回路均采用雙電源供電，考慮到35KV采用室內(nèi)配電裝置。為了減少配電裝置的占地、消除火災、爆炸等隱患及環(huán)境保護的要求。主接線一般不采用帶旁路母線的接線方式。單母分段可以提高供電的可靠性和靈活性，對用戶可以從不同段引出饋電線路。由兩個電源供電，當一段母線發(fā)生故障時分段斷路器動作將故障段切除。保證正常段母線不間斷供電，提高了可靠性。與方案II相比較其投資節(jié)約、擴建方便。故本次設計采用單母分段接線。 通過對上述兩方案綜合的比較后，最終確定在本次設計中的電氣主接線采用方案：I的接線方式（如圖2-1、2-2）。3短路電流的計算3.1短路電流計算的目的(1)為了保證電力系統(tǒng)的安全運行，在選擇電氣設備時都要用可能流經(jīng)設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定效驗，以保證設備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路電流引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。(2)用于選擇繼電保護裝置和整定計算。(3)電網(wǎng)接線和發(fā)電廠、變電所電氣主接線的比較、選擇。(4)為確定送電線路對附近通信線路電磁危害的影響。3.1.1計算的假定條件6(1)短路為金屬性短路，即不計短路點過度電阻的影響。(2)不計變壓器勵磁電流，不計磁路飽和。(3)正常工作時三相系統(tǒng)對稱運行。(4)認為在短路過程中發(fā)電機供出的電流全部流向短路點，而所有負荷支路則認為已斷開。3.2利用運算曲線計算的步驟（1） 畫出以標幺值電抗表示的等值電路圖，網(wǎng)絡中的負荷看成斷開的。（2） 進行等值網(wǎng)絡化簡，簡化成各個電源與短路點之間只經(jīng)過一個電抗直接相連。（3） 將“轉移電抗”換算成以各自的電源總容量為基準的另一中標幺值，既為“計算電抗”Xca。（4） 根據(jù)Xca在運算曲線上查出電源在不同時刻供給短路電流的標幺值，分別0.2s，是0s，和短路電流穩(wěn)定后的大小。（5） 再把所查得的標幺值分別乘以各自的電流基準值，即得到短路電流的有名值。（6） 然后把各個電源供給的短路電流的有名值相加，就會得到流過該點的短路電流之和。（7） 最后用短路電流之和乘以沖擊系數(shù)2.7（發(fā)電機端短路時）或2.55（高壓電網(wǎng)和非發(fā)電機端短路時）即得三相短路沖擊電流。 注：計算過程見附錄計算書。3.3短路點的選取及短路計算的結果 根據(jù)電氣主接線的接線形式和設計變電所的電壓等級，可選取三個短路點為K1、K2、K3。這三個短路點位于220/110/35KV各電壓等級的母線上，短路點位置確定的原則就是力求使流過所選設備的短路電流最大。如圖3-1所示：圖3-1 短路計算的結果如下表短路點位置運行方式短路電流計算參考數(shù)據(jù)沖擊電流0 s0.2 s4 sK1系統(tǒng)兩條線路運行12.9KA10.9KA12.06KA 32.9KA K2兩臺變壓器同時運行3.16KA3.13KA3.17KA8.06KA K3兩臺變壓器同時運行12.02KA12.02KA12.02KA30.65KA4電氣設備的選擇4.1概述電氣設備合理選擇的主要任務是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作的要求，以保證系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟的運行。按正常運行情況選擇設備，按短路情況校驗設備，同時兼顧今后的發(fā)展，選用性能價格比高運行經(jīng)驗豐富、技術成熟的設備。盡量減少設備的類型，以減少備品、備件也有利與運行和檢修。4.1.1 電氣設備選擇的一般原則和基本要求(1)基本要求:設備選擇包括選型和確定技術參數(shù)。設備的選型和技術參數(shù)應能保證變電站的安全運行和供電的可靠性，并留有一定的裕度，應盡量選用輕型設備和常用產(chǎn)品。在同一變電站中，應盡量減少設備和材料的種類。電氣設備要能可靠工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗其短路的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。(2)最大長期工作電流的確定(3)周圍空氣溫度的確定 (4)計算時間的確定:7開斷計算時間 為主保護動作時間和斷路器固有分閘時間之和，即=+。 熱穩(wěn)定校驗時間為保護時間和斷路器的開斷時間之和，即=+。 無時限的主保護時間取0.05s。=+， 查有關手冊求取，一般取0.06s；為燃弧時間，一般取0.02s0.04s。4.2 斷路器和隔離開關的選擇4.2.1斷路器和隔離開關的選擇步驟：（1）種類和形式的選擇（2）額定電壓的選擇（3）額定電流的選擇（4）熱穩(wěn)定校驗（5）動穩(wěn)定校驗220KV斷路器的選擇結果設備選擇計算數(shù)據(jù)LW-220I參數(shù)LW-220I22086.812.932.9149.42201600401004800設備選擇計算數(shù)據(jù)GW7-220D參數(shù)GW7-220D22086.832.9149.4220250803969220KV隔離開關選擇結果110KV斷路器的選擇結果設備選擇計算數(shù)據(jù)KW4-110參數(shù)KW4-110110173.63.168.0640.6110150026.3672766備 注110KV隔離開關選擇結果設備選擇計算數(shù)據(jù)GW5-110D-II參數(shù)GW5-110D-II110173.68.0680.6110600501600備 注6KV進線斷路器的選擇結果設備選擇計算數(shù)據(jù)SN4-6-IIG參數(shù)SN4-6-IIG63182.712.130.6589.465000585872000備注6KV進線隔離開關選擇結果設備選擇計算數(shù)據(jù)GN10-6T/4000參數(shù)GN10-6T/400063182.730.6589.46400016032000備 注6KV側出線配電裝置的選擇根據(jù)屋內(nèi)配電裝置的可選用JYN2-6-07改進型手車式開關柜8。由于任務書中沒有給出線路負荷，對于線路的出線設備的選擇采用平均分配變壓器負荷來確定線路電流。6KV側出線斷路器選擇結果比較設備選擇計算數(shù)據(jù)SN10-6 I參數(shù)SN10-6 I6318.2730.6589.4663040768備 注35KV母聯(lián)短路器的選擇根據(jù)發(fā)電廠電氣部分7中的要求，母聯(lián)斷路器按其總容量的50%80%來確定。所以母聯(lián)斷路器的最大電流按總容量的55%確定。其隔離及聯(lián)絡選用JYN2-6-12改進型。設備選擇計算數(shù)據(jù)SN10-6III參數(shù)SN10-6III61912A30.6589.4620001307396備 注4.3匯流母線的選擇4.3.1 母線選擇的原則7(1) 選擇母線的材料：常用的母線材料有銅,鋁和鋁合金三種，用銅作母線雖有諸多優(yōu)點，但銅的價格高，且我國銅的儲量有限，因此，一般用鋁或鋁合金作為母線材料。(2) 選擇母線結構：母線的結構和截面形狀決定于母線的工作特點：升高電壓（匯流）母線，以前大都采用軟導線作母線，現(xiàn)在35500KV均可采用管形硬母線。(3)選擇母線的布置形式 矩形或槽形母線的散熱及機械強度還與母線的布置方式有關。(4)選擇母線的截面積 按最大長期工作電流選擇；按經(jīng)濟電流密度選擇。（5）母線的熱穩(wěn)定校驗 滿足熱穩(wěn)定要求的母線最小面積按式：=只要實際選用的母線截面積S，母線便能滿足熱穩(wěn)定要求。（6）硬母線的動穩(wěn)定校驗（軟母線不需校驗動穩(wěn)定） 當母線通過沖擊短路電流時，作用在母線上的電動力可能使其彎曲，嚴重時可能使母線結構損壞。為保證母線在短路時的動穩(wěn)定性，必須對母線進行應力計算。匯流母線的選擇結果設備名稱選擇參數(shù)計算結果放置方式220KV母線70鋼芯鋁絞線-194-86.852-6KV母線3（12510）矩形鋁排平放3903703182.755.623備 注4.4電壓互感器的選擇4.4.1 220KV電壓互感器的選擇根據(jù)電壓互感器除供測量儀表用，還作交流電網(wǎng)的絕緣監(jiān)視，戶外裝設的要求。故查表可選用JCC5-220型電磁式單相三繞組電壓互感器。電壓互感器的臺數(shù)為3臺，采用的接線方式為/。型號額定電壓等級額定電壓(KV)額定容量及準確度一次繞組二次繞組附加繞組JCC5-220220KV 0.10.53P3P300300300注：J-電壓互感器 C-串級式 C-瓷箱絕緣4.4.2 110KV電壓互感器的選擇 根據(jù)電壓互感器除供測量儀表用，還作交流電網(wǎng)的絕緣監(jiān)視及戶外裝設的要求。故查表可選用JCC-110型電磁式單相三繞組電壓互感器。電壓互感器的臺數(shù)為3臺，采用的接線方式為/。型 號額定電壓等級額定電壓(KV)額定容量及準確度最大容量一次繞組二次繞組附加繞組JCC-110110KV 0.10.513200050010001000注：J-電壓互感器 C-串級式 C-瓷箱絕緣4.4.3 6KV電壓互感器的選擇 根據(jù)電壓互感器除供測量儀表用，還作交流電網(wǎng)的絕緣監(jiān)視及戶外裝設的要求。故查表可選用JDZJ-6型電磁式單相三繞組電壓互感器。電壓互感器的臺數(shù)為3臺，采用的接線方式為/。型 號額定電壓等級額定電壓(KV)額定容量及準確度最大容量一次繞組二次繞組附加繞組JDZJ-66KV 0.5133004060150注：J-電壓互感器 D-單相 Z-帶單相接地保護繞組 J-澆注絕緣4.4.4 220KV和110KV出線電壓互感器的選擇根據(jù)安裝和提取電壓及保護的要求，故查表可選用YDR-220和YDR-110型電容式單相三繞組電壓互感器。型 號額定電壓等級額定電壓(KV)額定容量及準確度一次繞組二次繞組附加繞組YDR-220220KV0.10.513150220440YDR-110110KV0.11502204004.5電流互感器和絕緣子的選擇電流互感器選擇結果設備名稱安裝地點型 號變比級次組合電流互感器220KV母聯(lián)LCLWD3-220300/50.5/D/D/D220K線路LB-220300/50.5/D/D/D110K線路LCWB5-110200/50.2/P/P110K變壓器橋斷路器LCWD-110200/5D1/D2/0.56KV側變壓器母聯(lián)LBJ-64000/50.5/D6KV出線LA-6400/50.5/36KV母聯(lián)LMZ1-62000/50.5/D支柱絕緣子、穿墻套管的選擇設備名稱安裝地點型 號類 型F支柱絕緣子母 線ZS-220/400戶 外2352N268N懸式絕緣子Xp-7戶 外絕緣子片數(shù)：7片支柱絕緣子橋接線處ZS-110/400戶 外2352N19.2N懸式絕緣子Xp-14戶 外絕緣子片數(shù)：14片穿墻套管母 線CLD-6戶 內(nèi)11760N558.8N 5防雷設計5.1 防直擊雷 當雷電直接擊中電力系統(tǒng)中的導電部分，將引起極高的雷電過電壓。任何電壓等級的系統(tǒng)絕緣都將難以承受，所以在電力系統(tǒng)中需要安裝直接雷擊保護裝置,廣泛采用避雷針和避雷線。(1)屋外配電裝置，包括架空導線和母線應裝設直擊雷保護。(2)屋頂有鋼筋結構的，應將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地。(3)如果結構為非導電金屬時，應采用避雷保護。避雷帶的網(wǎng)格為8-10m。 本工程采用220K、110KV配電裝置構架上設避雷針。35KV配電裝置直接將其屋頂金屬結構接地即可。 5.1.2 變壓器過電壓保護1自藕變壓器必須 在其中兩個自藕繞組出線上裝設避雷器，并應接在變壓器與斷路器之間。220KV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。避雷器選擇電壓等級安裝地點型 號220KV母線及變壓器進線Y10W5-220110KV母線及變壓器出線FC2-110J6KV母 線 FZ-66繼電保護的配置繼電保護對電力系統(tǒng)安全運行起著重要作用，擔負如此重要任務的繼電保護必須滿足四點基本要求5：選擇性 有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除。速動性 保護動作力求迅速，快速切除故障，減少故障對電氣設備和系統(tǒng)的影響?？煽啃?該動作時不能拒動，不該動作時不能誤動。靈敏性 對于該保護裝置保護范圍內(nèi)發(fā)生的任何故障，均應敏銳地感覺出并保證動作，將故障切除。6.1變壓器的保護 按照繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程的要求結合變壓器運行的不正常狀態(tài)，對變壓器設置下列保護。 （1） 瓦斯保護。瓦斯保護作為變壓器的主保護，它主要反應變壓器殼內(nèi)故障及油面的降低。輕瓦斯應動作于信號，重瓦斯應動作于條開電源側的短路器。（2） 縱差動保護。縱差動保護也作為變壓器的主保護，它主要反應變壓器繞組、套管及引出線上的故障。（3） 過電流保護。過電流保護主要反應變壓器外部相間短路，保護整定應考慮故障狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負荷電流?？勺鳛樽儔浩骱髠浔Ｗo。（4） 過負荷保護。主要用來反映自藕變壓器公共繞組及各側的過負荷情況。（5） 還有反應變壓器溫度和冷卻系統(tǒng)故障的保護。6.2 母線的保護母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的主要元件，母線發(fā)生故障將使連接母線的所有元件停電，將造成嚴重后果。所以要對母線裝設保護。在雙母線上為了保證有選擇性地切除任一組母線上發(fā)生的故障，而另一組無故障的母線仍能繼續(xù)運行。所以在220KV母線上裝設了完全電流差動母線保護5。220KV的保護。裝設高頻保護作為主保護，電流保護作為后備保護。110KV的保護。設置距離為主保護，電流保護作為后備保護。35KV的保護。設置兩段式電流保護。7 配電裝置設計7.1概述7.1.1 主要建筑物的布置 220KV 采用屋外配電裝置 110KV采用屋外配電裝置 35KV采用屋內(nèi)成套配電裝置 7.1.2 主變壓器的布置 一般情況下，主變壓器布置在主干道邊上，這樣便于運輸和檢修。通常情況下主變壓器應做于油坑上。7.1.3 分類配殿裝置按電器裝設地點的不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。在現(xiàn)場將電器組裝而成的稱為裝配式。在制造廠預先將開關電器、互感器等組成各種電路，成套供應的稱為成套配電裝置?；疽?：（1）配電裝置的設計必須貫徹國家基本建設方針和技術經(jīng)濟。（2）保證運行的可靠，按系統(tǒng)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(jié)約材料和降低造價。（5）安裝和擴建方便。7.2屋內(nèi)配電裝置7.2.1特點(1)由于允許安全凈距小和可以分屋布置而使占地面積小。(2)維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣候影響。(3)外界污穢空氣相對較少，可以減少維護工作量。(4)房屋建筑投資大。7.2.2 3KV配電裝置(1) 同一回路的電器和導體應布置在一個間隔內(nèi)，以保證檢修的安全和制故障范圍。(2)盡量將電源布置在每段母線的中部，使母線截面通過較小的電流。(3)較重的設備布置在下層，以減輕樓板的負荷并便于安裝。(4)充分利用間隔的位置。(5)布置對稱，便于操作和容易擴建。7.2.3 安全凈距對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地之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距既A1和A2值。在這一距離下無論是正常最高工作電壓或出現(xiàn)外部過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。設計配電裝置中帶電導體之間和導體對地構架的距離時，還應考慮：軟絞線在短路時的電動力、風擺和溫度等作用下使相間及對地距離的減小。斷路器斷開允許電流時，不致發(fā)生相間和接地故障。減小110KV及以上帶電導體的電暈損失和帶電檢修等因素。7.3 屋外配電裝置7.3.1 分類根據(jù)電器和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型、半高型和高型。中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎上。使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作人員能在地面上安全活動。中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面 。 高型和半高型配電裝置的母線和電器分別裝在幾個不同高度的水平面上，并重疊布置。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。如果僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置，則稱為半高型配電裝置。由于高型和半高型配電裝置可大量節(jié)約占地面積，因此高型和半高型配電裝置得到較廣泛的應用。(1) 中型配電裝置按隔離開關的布置方式，可分為普通中型和中型分相兩種。普通中型特點：布置比較清晰，不易誤操作運行可靠；施工和維護都比較方便，構架高度較低抗震性能較好。所用鋼材較少造價低。經(jīng)過多年的實踐已積累了豐富的經(jīng)驗，但占地面積較大。(2) 中型分相布置：指隔離開關是分相布置在母線的正下方。中型配電裝置適用于110500KV電壓等級；一般高型適用于220KV配電裝置，而半高型適用于110KV配電裝置。7.3.2 特點(1) 土建工作量和費用較少，建設周期少。(2) 擴建方便，占地面積大。 (3) 相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業(yè)。(4) 受外界環(huán)境影響，設備運行條件差需要加強絕緣。7.3.3 電氣間隔配電裝置的布置應該做到整齊清晰，各個間隔之間要有明顯的界限。對同一用途的設備，盡可能布置在同一中心線上或處于同一高度。架空線間隔的排列應根據(jù)出線走廊的規(guī)劃要求，盡量避免交叉。相鄰間隔均為架空線出線時必須考慮，當一回檢修時的安全措施。7.3.4 型配電裝置的選擇 (1) 220KV 采用屋外半高型配電裝置 ； (2) 110KV采用屋外中型配電裝置 ； (3) 35KV采用屋內(nèi)成套配電裝置。第二部分 計算書1 短路計算1.1 等值電抗計算由任務書和主接線圖畫出系統(tǒng)圖如下：圖1-1根據(jù)系統(tǒng)圖1-1可畫出等值電抗圖1-2如下： 圖12各元件等值電抗的計算如下：選取基準容量： 基準電壓： 線路電抗： 發(fā)電機G1電抗：因為發(fā)電機電抗相等：X1 = X3 = X5 = X7與G1 相連的變壓器電抗：由于與G1G2G3G4相連的變壓器電抗相等：X2 = X4 = X6 = X8線路電抗其中線路長度L如上圖1-1所示： 與G5、G6相連變壓器電抗：由于兩變壓器電抗相等：X15 = X16 發(fā)電機G5、G6電抗：發(fā)電機G5、G6電抗相等：X17 = X18線路電抗： 由短路電壓百分比計算出所選變壓器各繞組電抗：所用變壓器電抗：注：由于變壓器中壓側繞阻電抗X2%為負值，因此其電抗其為零。電抗值如圖1-2所示。1.2 220KV側短路1.2.1系統(tǒng)并列，K1點短路時的短路電流：K1點短路等值電抗圖如下：圖1-3對圖1-3進行變換其變換后如圖1-4：圖1-4注：圖1-3中G1G2G3G4分別是合并后為G7電源和系統(tǒng)電源;因為X33的電抗與短路點的 轉移電抗無關所以可以省去。將轉移電抗化為各電源點到短路點的計算電抗：電源點G1G2G3G4的到短路點的計算電抗是：電源點G5G6的到短路點的計算電抗是：系統(tǒng)S9點的到短路點的計算電抗是：電源G1G2G3G4供給短路點的短路電流是：由計算電抗查曲線得到0s短路電流由計算電抗查曲線得到0.2s短路電流由計算電抗查曲線得到4s短路電流電源G5G6供給短路點的短路電流是：由計算電抗查曲線得到0s短路電流由計算電抗查曲線得到0.2s短路電流由計算電抗查曲線得到4s短路電流電源S9供給短路點的短路電流是：由計算電抗查曲線得到0s短路電流由計算電抗查曲線得到0.2s短路電流由計算電抗查曲線得到4s短路電流總的三相短路電流是： 沖擊電流：1.3 110KV側短路計算1.3.1 K2點短路時的短路電流計算方法：圖1-5對圖1-5的電抗進行合并如圖1-6圖1-6對X25 X27 X26進行變換（同220KV側變換）后如圖1-7圖1-7對圖1-7進行星網(wǎng)變換如圖1-8。圖1-8 將轉移電抗化各電源點到短路點的計算電抗：電源 G1G2G3G4點的到短路點的計算電抗是：電源點G5G6的到短路點的計算電抗是：電源點S9的到短路點的計算電抗是：電源G1G2G3G4供給短路點的短路電流是：由計算電抗查曲線得到0s短路電流由計算電抗查曲線得到0.2s短路電流由計算電抗查曲線得到4s短路電流電源G5G6供給短路點的短路電流是：由計算電抗查曲線得到0s短路電流由計算電抗查曲線得到0.2s短路電流由計算電抗查曲線得到4s短路電流電源S9供給短路點的短路電流是：因為計算電抗大于3.5，所以對其取倒數(shù)直接得到短路電流標幺值總的三相短路電流是：沖擊電流：1.4 6KV側短路計算1.4.1 6KV側最大列運行時，K3點短路時的短路電流計算方法：圖1-9對圖1-9進行合并變換后如圖1-10：圖1-10對圖1-10 變換后如圖1-11：圖1-11對圖1-11進行星網(wǎng)變換后如圖1-12：圖1-12 將轉移電抗化各電源點到短路點的計算電抗：電源 G1G2G3G4點的到短路點的計算電抗是：電源點G5G6的到短路點的計算電抗是：電源點S9的到短路點的計算電抗是：電源G1G2G3G4供給短路點的短路電流是：因為計算電抗大于3.5，所以對其取倒數(shù)直接得到短路電流標幺值電源G5G6供給短路點的短路電流是：電源S9供給短路點的短路電流是：總的三相短路電流是：沖擊電流：短路計算的結果如下表短路點位置運行方式短路電流計算參考數(shù)據(jù)沖擊電流0 s0.2 s4 sK1系統(tǒng)兩條線路運行12.9KA10.9KA12.06KA32.9KA K2兩臺變壓器同時運行3.16KA3.13KA3.17KA8.06KA K3兩臺變壓器同時運行12.02KA12.02KA12.02KA30.65KA 2電氣設備的選擇2.1 220KV側斷路器、隔離開關的選擇2.1.1 斷路器的選擇最大持續(xù)工作電流：根據(jù)電壓等級和以及戶外安裝要求，查表2可選LW-220I/1600型號。短路計算時間： 后備保護動作時間固有分閘時間燃弧時間周期分量熱效應：由短路電流計算可知： 由于1s,故不計非周期熱效應。短路電流引起的熱效應：沖擊電流： 斷路器選擇結果比較 計算數(shù)據(jù)LW-220I參數(shù)UNS220KVUN220kVImax86.8AIN1600A12.9KAI nbr40kAQ k149.4IIt40403=4800sh22.9KAse100KA由以上比較結果可見各項條件均能滿足要求，故所選斷路器LW-220I合格。2.1.2 隔離開關選擇根據(jù)220KV隔離開關的計算可知 及戶外安裝要求，查表7可選GW7-220D型號。 隔離開關選擇結果比較 計算數(shù)據(jù)GW7-220D參數(shù)UNS220KVUN220kVImax86.8AIN250AQ k149.4IIt31.531.54=3969sh32.9KAse80KA由以上比較結果可見各項條件均能滿足要求，故所選隔離開關GW7-220D合格。2.2 110KV側斷路器、隔離開關的選擇2.2.1斷路器的選擇 最大持續(xù)工作電流：根據(jù)電壓等級和以及戶外安裝要求，查表2可選KW-110型號空氣斷路器。短路計算時間： 后備保護動作時間固有分閘時間燃弧時間周期分量熱效應：由短路電流計算可知： 由于1s,故不計非周期熱效應。短路電流引起的熱效應：沖擊電流： 斷路器選擇結果比較 計算數(shù)據(jù)KW4-110參數(shù)UNS110KVUN110kVImax173.6AIN1500A3.16KAI nbr26.3kAQ k40.6IIt26.326.34=2766sh8.06KAse67KA由以上比較結果可見各項條件均能滿足要求，故所選斷路器KW4-110型號。2.2.2 隔離開關選擇根據(jù)110KV斷路器的計算可知 及戶外安裝要求，查表6可選GW5-110D-II型號 的隔離開關。 隔離開關選擇結果比較 計算數(shù)據(jù)GW5-110D-II參數(shù)UNS110KVUN110kVImax173.6AIN600AQk80.6IIt20204=1600sh8.06KAse50KA由以上比較結果可見各項條件均能滿足要求，故所選GW5-110D-II型號的隔離開關。2.3 6KV進線斷路器、隔離開