5KV降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)

1、作者:Pan Hon glia ng僅供個(gè)人學(xué)習(xí)110- 35- 10變電站設(shè)計(jì)摘要隨著工業(yè)時(shí)代地不斷發(fā)展，人們對電力供應(yīng)地要求越來越高，特別是供電地穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性然而電網(wǎng)地穩(wěn)固性、可靠性和持 續(xù)性往往取決于變電站地合理設(shè)計(jì)和配置一個(gè)典型地變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便出于這幾方面地考慮,本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)降壓變電站，此變電站有三個(gè)電壓等級：高壓 側(cè)電壓為110k v有二回線路；中壓側(cè)電壓為 35kv,有六回出線；其中 有四回出線是雙回路供電低壓側(cè)電壓為10kv,有八回出線，其中有六 回是雙回路供電.同時(shí)對于變電站內(nèi)地主設(shè)備進(jìn)行合理地選型 .本設(shè)計(jì) 選擇選擇兩臺

2、SFSZL-31500/110主變壓器，其他設(shè)備如站用變，斷路器, 隔離開關(guān)，電流互感器，高壓熔斷器，電壓互感器,無功補(bǔ)償裝置和繼電 保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置,力求做到運(yùn)行可 靠,操作簡單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建地可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)地靈活性.使其更加貼合實(shí)際，更具現(xiàn)實(shí)意義.關(guān)鍵字：變電站 設(shè)計(jì)目錄第一章電氣主接線地設(shè)計(jì) 61.1 原始資料分析 61.2 主結(jié)線地設(shè)計(jì) 61.3 主變壓器地選擇 111.4 變電站運(yùn)行方式地確定 12第二章短路電流計(jì)算 13第三章電氣設(shè)備地選擇 143.1斷路器地選擇 143.2 隔離開關(guān)地選擇 153.3 電流互感器地選擇 163.4

3、 電壓互感器地選擇 163.5熔斷器地選擇 173.6無功補(bǔ)償裝置 183.7避雷器地選擇 18第四章導(dǎo)體絕緣子套管電纜 204.1母線導(dǎo)體選擇 204.2電纜選擇 214.3絕緣子選擇 214.4 出線導(dǎo)體選擇 22第五章配電裝置23第六章繼電保護(hù)裝置 256.1變壓器保護(hù) 256.2母線保護(hù) 266.3線路保護(hù) 276.4 自動(dòng)裝置 27第七章站用電系統(tǒng)29第八章結(jié)束語 31第一章電氣主接線地設(shè)計(jì)一、原始資料分析本設(shè)計(jì)地變電站為降壓變電站，有三個(gè)電壓等級：高壓側(cè)電壓為110kv,有二回線路；中壓側(cè)電壓為35kv,有六回出線；其中有四回出線是雙回路供電.低壓側(cè) 電壓為10kv,有八回出線，其

4、中有六回是雙回路供電.從以上資料可知本變電站為 配電變電站.二、主接線地設(shè)計(jì)配電變電站多為終端或分支變電站，降壓供給附近用戶或一個(gè)企業(yè)，其接線應(yīng) 盡可能采用斷路器數(shù)目較少地接線，以節(jié)省投資和減少占地面積.隨著出線數(shù)地不 同,可采用橋形、單母分段等.低壓側(cè)采用單母線和單母線分段.可按一下幾個(gè)原則 來選：1運(yùn)行地可靠斷路器檢修時(shí)是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時(shí)，停電數(shù)目地多少和停電時(shí)間地長短，以及能否保證對重要用戶地供電.2具有一定地靈活性 主接線正常運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)調(diào)度地要求靈活地改變運(yùn)行方式，達(dá)到調(diào)度地目地，而且在各種事故或設(shè)備檢修時(shí)，能盡快地退出設(shè)備.切除故障停電時(shí)間最短、影響 范圍最小,并

5、且再檢修在檢修時(shí)可以保證檢修人員地安全.3 操作應(yīng)盡可能簡單、方便 主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運(yùn)行人員掌握.復(fù)雜地接線不僅不便于操作，還往往會(huì)造成運(yùn)行人員地誤操作而發(fā)生事故但接線過于簡單,可能又不能滿足運(yùn)行方式地需要，而且也會(huì)給運(yùn)行造成不便或造成不必 要地停電4經(jīng)濟(jì)上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便地基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運(yùn)行費(fèi)用小, 占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益.5應(yīng)具有擴(kuò)建地可能性由于我國工農(nóng)業(yè)地高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快因此，在選擇主接線時(shí)還要考慮 到具有擴(kuò)建地可能性變電站電氣主接線地選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中地地位、環(huán)境、 負(fù)荷地性質(zhì)、出

6、線數(shù)目地多少、電網(wǎng)地結(jié)構(gòu)等1. 110KV 側(cè)根據(jù)原始資料，待設(shè)變電站110kv側(cè)有兩回線路.按照發(fā)電廠電氣部分課程 設(shè)計(jì)參考資料規(guī)定：在110220kv配電裝置中，當(dāng)出線為2回時(shí),一般采用橋形 接線；當(dāng)出線不超過4回時(shí)，一般采用分段單母線接線待設(shè)變電所可考慮以下幾 個(gè)方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較.方案1:采用單母線分段帶旁路接線其優(yōu)缺點(diǎn)：對重要用戶可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源.當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，僅斷開該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作,但需限制一部分用戶地供電.單母線分段任一回路斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作.單母線分段便于過渡為雙母線接線.采用地開關(guān)、刀閘較多，某一開關(guān)

7、檢修時(shí)，對有穿越電流地環(huán)網(wǎng)線路有影響.6開關(guān)檢修時(shí)，可用旁路代路運(yùn)行，無需停電.7易于擴(kuò)建,利于以后規(guī)劃.方案2:采用內(nèi)橋接線其優(yōu)缺點(diǎn)：兩臺斷路器1DL和2DL接在電源出線上，線路地切除和投入是比較方便.當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，僅故障線路地?cái)嗦菲鲾嚅_，其它回路仍可繼 續(xù)工作.當(dāng)變壓器故障時(shí)，如變壓器1B故障,與變壓器1B連接地兩臺斷路器1DL和3DL都將斷開，當(dāng)切除和投入變壓器時(shí)，操作也比 較復(fù)雜.較容易影響有穿越功率地環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，內(nèi)橋接線適用于故障較多 地長線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式地變電所方案3:采用外橋接線其優(yōu)缺點(diǎn)：當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行中需要切除時(shí)，只斷開本回路地?cái)嗦菲?即可當(dāng)線路故

8、障時(shí)，例如引出線1X故障,斷路器1DL和3DL都將斷 開，因而變壓器1B也被切除.外橋接線適用于線路較短、變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且 有穿越性功率經(jīng)過地變電所以上三個(gè)方案所需110KV斷路器和隔離開關(guān)數(shù)量:方案比較單母線分段接線內(nèi)橋式接線外橋式接線斷路器臺數(shù)533隔離開關(guān)組數(shù)1686經(jīng)以上三種方案地分析比較:方案1雖然所用設(shè)備多，不經(jīng)濟(jì)，（單母線分段帶旁路接線）但當(dāng)任一回路地?cái)嗦?器檢修時(shí)，該電站無需停電，對有重要負(fù)荷地地方有重要意義方案2（內(nèi)橋式接線）雖然所用設(shè)備少、節(jié)省投資,但以后擴(kuò)建最終發(fā)展為單母線 分段或雙母線接線方式，且繼電保護(hù)裝置整定有點(diǎn)復(fù)雜方案3（外橋式接線）雖然具有使用設(shè)備

9、最少，且裝置簡單清晰和建造費(fèi)用低等優(yōu) 點(diǎn).但變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行地要求需經(jīng)常切換，當(dāng)電網(wǎng)有穿越功率流經(jīng)本站時(shí)比較適 宜.由于110kv只有2條進(jìn)線,出于經(jīng)濟(jì)考慮，綜合以上各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用 單母分段帶旁路接線方式.2. 10KV側(cè)（8回出線）分析：6-10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)，一般采用單母線分段接線220KV及以下地變電所，供應(yīng)當(dāng)?shù)刎?fù)荷地6-10KV配電裝置，由于采用了制造 廠制造地成套開關(guān)柜，地區(qū)電網(wǎng)成環(huán)地運(yùn)行檢修水平迅速提高，采用單母分段接線 一般均能滿足運(yùn)行需求.（出線回路數(shù)增多時(shí)，單母線供電不夠可靠）3. 35KV側(cè)（6回出線）35kv送出六回線路，可采用單母線接線或

10、單母線分段接線方式.但單母線接 線方式只適用于6220kv系統(tǒng)中只有一臺發(fā)電機(jī)或一臺主變壓器地發(fā)電廠或變 電所.一般主變不少于2臺，故選用單母分段帶旁路接線方式.主接線 由以上分析比較，可得變電站地主接線方案為：110KV采用單母分段帶 旁路接線方式,10KV采用單母分段接線，35KV采用單母分段帶旁路接線方式 三種方案粗略地經(jīng)濟(jì)性比較：由于設(shè)備選型未定，只能選定某一典型地設(shè)備地參考價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)忽略一些投資比較小地，還有投資相對固定地，諸如基建，直流系統(tǒng),控制系統(tǒng)及其他設(shè)備 第一種方案：110kV單母分段帶旁路,35kV單母分段帶旁路，10kV單母分段 110kV項(xiàng)目單位數(shù)量設(shè)備費(fèi)安裝費(fèi)

11、SF6斷路器臺:5.002560009057.48110kV隔離開關(guān)組16.00240004410.53110kV電流互感器臺5.00220001013.32110kV避雷器組:4.00 660002656.6110kV軟母線跨3.002374.1410kV進(jìn)線斷路柜臺2.001193003711.72母聯(lián)隔離柜臺2.00699003711.72母線設(shè)備柜臺2.00285001782.64饋線柜臺8.00530003711.72電容保護(hù)柜臺2.00510003711.72站用變保護(hù)柜臺2.00510003711.72站用變柜（空柜）臺2.00170001782.64封閉母線橋三相米10.005

12、000.00394.08穿墻套管個(gè)6.002000.00236.5935kVSF6斷路器35kV臺9.001500009057.48隔離開關(guān)35kV組20.00315001058.17電流互感器35kV臺9.0038000706.31電壓互感器35kV臺3.006000749.51第二種方案：110kV內(nèi)橋接法,35kV單母分段,10kV單母分段110kV項(xiàng)目單位數(shù)量設(shè)備費(fèi)安裝費(fèi)SF6斷路器臺:3.00 2560009057.48110kV隔離開關(guān)組8.00240004410.53110kV電流互感器臺3.00220001013.32110kV避雷器組4.00660002656.635kVSF

13、6斷路器35kV臺9.01500009057.48隔離開關(guān)35kV組18.0315001058.17電流互感器35kV臺9.0038000706.31電壓互感器35kV臺3.006000749.5110kV方案同第一種方案第三種方案：110kV外橋接法,35kV單母分段,10kV單母分段110kV項(xiàng)目單位數(shù)量設(shè)備費(fèi)安裝費(fèi)SF6斷路器臺3.00256000|9057.48110kV隔離開關(guān)組6.00240004410.53110kV電流互感器臺3.002200011013.32110kV避雷器組4.0066000|2656.635kV設(shè)備同第二種方案10kV方案同第一種方案主變地費(fèi)用為2*260

14、0000= 5200000第一種方案算得其投資為：5200000+2176671.3+2451286.04+1231278.4舉 11059235.76元第二 種方案算得其投資為：5200000+1366123.04+2386169.7+1231278.4舉10183571.16 元第三種方案算得其投資為：5200000+1309301.98+2386169.7+1231278.4舉10126750.54 元可知總投資方面三種方案相差不是很大，出于可靠性及以后地?cái)U(kuò)建地可能性，采用 第一種方案三、變電站主變壓器地選擇1 負(fù)荷計(jì)算在最大負(fù)荷水平下地流過主變地負(fù)荷：在最小負(fù)荷水平下地流過主變地負(fù)荷:

15、2、容量選擇按變電所所建成510年地規(guī)劃選擇并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10- 20年地發(fā)展,對城 郊變與城郊規(guī)劃結(jié)合.根據(jù)變電所負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定，對有重要地負(fù)荷地變電所應(yīng)考慮一臺主變停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過負(fù)荷能力后地允許時(shí)間內(nèi)能保證用戶12級負(fù)荷.對于一般性變電所，當(dāng)一臺主變停運(yùn)后嗣，期于主變應(yīng)保證全部負(fù)荷地70%80%.Se(0.70.8)Smax(0.70.8)Smax=(0.70.8)*37.72=26.4030.18MV同級電壓地單臺降壓變壓器容量級別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)化.3、臺數(shù)確定對大城市郊區(qū)地依次變電所在中低壓構(gòu)成環(huán)網(wǎng)地情況下裝兩臺對地區(qū)性孤立地一次變電所或

16、大型工業(yè)專用變電所應(yīng)考慮裝三臺地可能.對規(guī)劃只裝兩臺主變地變電所其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?2級設(shè)計(jì)以便主變發(fā)展時(shí)更換根據(jù)以上準(zhǔn)則和現(xiàn)有地條件確定選用 2臺主變?yōu)橐?選擇地條件2Se>S js (MVA) n=2根據(jù)容量計(jì)算，選擇兩臺SFSZL-31500/110變壓器選擇結(jié)果及參數(shù)型號容量連接組別(kva)SFSL-31500/110 31500Yn/Yn/D11 PoUe(kv)(kw)38.4高中低11038.510.5四、變電站運(yùn)行方式地確定該站正常運(yùn)行方式：110kV、35kV、10kV母線分段開關(guān)(在下面選擇設(shè)備都以該方式下出現(xiàn)地 最大短路電流來選擇)在合閘位置，#1、#2主

17、變變高、變中中性點(diǎn)只投#1主變,#2 主變變高中性點(diǎn)在斷開位置.第二章短路電流地計(jì)算根據(jù)變電所電氣主接線做出等值電路，采用標(biāo)么值計(jì)算，取Sb=1000MVA,Vb=Vav,l b=Sb/Vb.為了選擇各級電壓地設(shè)備，選取兩短路點(diǎn)d1、d2進(jìn)行短路計(jì)算,計(jì)算過程見計(jì)算書,結(jié)果如下表：短路Vn(KV)運(yùn)行方式暫態(tài)短路電流 I' (KA)沖擊電流ich(KA)全電流有效值 Ich(KA)短路容量Sd(MVA)占八、D1110kV最大7.1718.2810.901429D235kV最大2.56.383.8160D310kV最大23.6460.2835.93422第三章電器設(shè)備選擇正確地選擇電器

18、是使電器主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行地重要條件 在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠地前提下，積極而穩(wěn)妥 地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適地電器盡管電力系統(tǒng)中各種電器地作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全 相同，但對它們地基本要求卻是一致地.電器要能可靠地工作，必須按正常工作條 件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定.電器主要選擇項(xiàng)目匯總表設(shè)備名稱一般選擇項(xiàng)目特殊選擇項(xiàng)目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定斷路器J隔離開關(guān)電流互感器高壓熔斷器;選擇性電壓互感器以下各節(jié)列出了各種電器設(shè)備選擇結(jié)果，其計(jì)算過程詳見計(jì)算書斷路器選擇：據(jù)能源部導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)

19、程 ，對主電路所有電氣設(shè)備進(jìn)行選 擇和校驗(yàn),各級電壓地?cái)嗦菲鞯剡x擇成果見表 計(jì)算數(shù)據(jù) 設(shè)備參數(shù) 型號安裝地點(diǎn)臺數(shù)(KA )(KV)（A）(KA)LW-126/T4110173.67.1718.2863.75變壓器110KV5000-401264000401006400側(cè)母聯(lián)及出線LW8-3535545.62.56.387.88350KV主變35160025632500回路,母聯(lián) 及出線9ZN9810103 823 6460 28706 9410KV812125031.5803969出線回路ZN63101909.5923.6460.28706.9410KV 主124000401006400變回路

20、及母聯(lián)3隔離開關(guān)地選擇選擇隔離開關(guān)地方法和要求與選擇斷路器相同，為了使所選擇地隔離開關(guān)符 合要求,又使計(jì)算方便，各斷路器兩側(cè)地隔離開關(guān)，原則上按斷路器計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行 選擇.隔離開關(guān)選擇表計(jì)算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù) 型號安裝地點(diǎn)臺數(shù)(KV)（A）(KA)GW4-110/1110173.618.2863.75變壓器110KV側(cè)160001101000802246.76及母聯(lián)兩側(cè)GW4-35/1035.545.606.387.8835KV主變回路2800351000802246.76及母聯(lián)兩側(cè)KYN27-12/10.1909.59860.28706.9410KV主變、分111801240001006400段開關(guān)

21、及饋線三、電流互感器地選擇電流互感器地配置原則：1、為了滿足測量和保護(hù)裝置地需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷 路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器 對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按 三相配置；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對稱、保護(hù) 靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置2、對于保護(hù)用電流互感器地裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置地不保護(hù)區(qū)來設(shè)置例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時(shí)，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉 保護(hù)范圍之中3、 為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路 器地出線或變壓器側(cè).4、為了減輕內(nèi)部故障時(shí)發(fā)電機(jī)地?fù)p傷，用

22、于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置地電流互感器應(yīng)布置 在發(fā)電機(jī)定子繞組地出線側(cè)為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障 用于測量儀表地電流互感器已裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)測 根據(jù)以上配置原則和電流互感器選擇條件和校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)選出電流互感器如下：安裝地點(diǎn)型號額定電流比1S熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kdw主變110KV 側(cè)LCWDL-1102*600/575135主變35KV 側(cè)LCWDL-352*300/575135主變10KV 側(cè)LAJ-103000/5509010KV饋線LAJ-103000/55090四、電壓互感器地選擇：各電壓互感器除供給測量儀表和繼電保護(hù)外 ，另有輔助繞組，供給保護(hù)及絕緣監(jiān)察裝置用.電壓互感器地

23、配置原則如下：1母線除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、 測量儀表和保護(hù)裝置.2、線路35KV級以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn) 行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器.3、 發(fā)電機(jī) 一般裝23組電壓互感器.一組(三只單相、雙繞組)供自動(dòng)調(diào)節(jié) 勵(lì)磁裝置.另一組供測量儀表、同步和保護(hù)裝置使用，該互感器采用三相五柱式或三 只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否接地之用 當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星形連接地互感器，專供測量儀表使用.5萬 KW級以上發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器,用于100%定子接地保護(hù).4、變

24、壓器 變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)地要求 ，設(shè)有一組電壓 互感器.根據(jù)以上配置原則和電壓互感器選擇和校驗(yàn)條件選出電壓互感器如下:安裝地點(diǎn)型號數(shù)量額定變比最大容量(VA)110KV母線TYD110/ 0.005H6120035KV母線JDJJ-356120010KV母線JSJW-10210000/100/100/3960五、熔斷器選擇:由于110KV和35KV側(cè)電壓互感器地電壓等級很高，不宜裝設(shè)熔斷器，下面對10KV側(cè)熔斷器進(jìn)行選擇.由于PT一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額定電壓和 開斷電流進(jìn)行選擇.即：選擇結(jié)果如下表:安裝地點(diǎn)型號額定電壓（KV）額定電流（A）取大開斷電流（KA）斷

25、流容量（MVA）10KV電壓互感器RN210/0.5100.5851000六、無功補(bǔ)償裝置由于負(fù)荷地變化明顯，波動(dòng)性大，對線路末端地用戶極為不利，特別在負(fù)荷高峰期 電壓太低，在低谷期電壓有明顯偏高，使電壓質(zhì)量下降，站內(nèi)地調(diào)壓裝置有有載調(diào)壓裝 置，但單純地依靠有載調(diào)壓進(jìn)行調(diào)壓效果也不是很理想，尤其在出線無功缺額，功率因 數(shù)較低地情況下.再者頻繁調(diào)節(jié)有載調(diào)壓對該裝置地壽命影響很大考慮到上述因素，在10kV母線處加裝幾組電容進(jìn)行無功補(bǔ)償根據(jù)電容容量地選擇原則：=6.3MVar9.45MVar （功率因數(shù)偏低時(shí)用30%）選用型號為地電容器額定電壓：kV額定容量：334 kVar組數(shù)：（考慮站端功率因數(shù)

26、為0.85）取$= 28組別接法：采用星型接法，每段母線各帶14組電容器七、避雷器選擇：根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置地每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；變壓器中心點(diǎn) 接地必須裝設(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間；110、35KV線路側(cè)一般不裝設(shè) 避雷器.本工程采用110KV、35KV配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針；10KV配電裝置設(shè)獨(dú)立避 雷針進(jìn)行直接雷保護(hù).為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)置避雷針.采用避雷器來防止雷電侵入波對電器設(shè)備絕緣造成危害.避雷器地選擇，考慮到氧化鋅避雷器地非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián)間 隙，保護(hù)特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題,所以本工程110KV和

27、35KV系統(tǒng)中，采用 氧化鋅避雷器.由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓要長期施加在金屬氧化 物電阻片上，為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上地運(yùn)行電壓不可超過避雷器允 許地持續(xù)運(yùn)行電壓.避雷器選擇情況見下表：型號安裝地點(diǎn)額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放 電電壓（KV）不大于不小于不大于FCZ-110110KV 側(cè)110126255290365FZ-3535KV 側(cè)354184104148FZ-110J變壓器110KV中性點(diǎn)110100224268364FZ-40變壓器35KV中性點(diǎn)405098121154FZ-1010KV母線1012.7263145FS

28、-1010KV出線1012.7263145第四章導(dǎo)體、電纜、絕緣子和套管地選擇、母線導(dǎo)體地選擇目前常用地導(dǎo)體有硬導(dǎo)體和軟導(dǎo)體，硬導(dǎo)體形式有矩形、槽形和管形.各種導(dǎo)體地特點(diǎn)：矩形導(dǎo)體：散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，因此，單條矩形導(dǎo) 體最好不超過1250mm2,當(dāng)工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量時(shí) ，可將 2-4條矩形導(dǎo)體并列使用.矩形導(dǎo)體一般只用于35KV以下，電流4000A及以下地 配電裝置中.槽形導(dǎo)體：機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大,集膚效應(yīng)系數(shù)較小.槽形導(dǎo)體一般用于 40008000A地配電裝置中，一般適用于35KV及以下.管形導(dǎo)體：集膚效應(yīng)系數(shù)較小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通風(fēng)或通

29、水，用于 8000A以上地大電流母線.圓管表面光滑，電暈放電電壓較高，可用于110KV及以 上地配電裝置中.軟導(dǎo)體：軟導(dǎo)體分為單根軟導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線分裂導(dǎo)線可滿足大地負(fù)荷電流 及電暈、無線電干擾要求，且抗震能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好導(dǎo)體選擇地一般要求：裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn)：1、工作電流2、經(jīng)濟(jì)電流密度3、電暈4、動(dòng)穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度5、熱穩(wěn)定同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件如溫度、日照、海拔等.導(dǎo)體截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇 ，除配電裝置地匯流母線 外，對于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長度在20m以上地導(dǎo)體，其截面一般 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支

30、撐絕緣兩部分.載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母 線.軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等形式），因其機(jī)械強(qiáng)度決定于 支撐懸掛地絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度.110KV及以上高壓配電裝置，一般采用 軟導(dǎo)線以下為導(dǎo)體選擇結(jié)果（詳細(xì)地計(jì)算選擇和校驗(yàn)過程見計(jì)算書）：母線型號載流量（A）截面（）110KVLGJ-7026529435KVLGJ-40082563110KV矩形鋁導(dǎo)體3114380*10二、電纜地選擇電力電纜應(yīng)按以下條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn):1、電纜芯線材料及型號2、額定電壓3、截面選擇4、允許電壓降校驗(yàn)5、熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜地動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn).10KV側(cè)電纜選擇如下：類型載流量截面

31、纜芯最高工作溫度根數(shù)直埋地下普通粘性浸漬紙 絕緣三芯（鋁）絞線275A1852三、絕緣子選擇及穿墻套管地選擇支柱絕緣子按額定電壓和類型選擇，進(jìn)行短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)穿墻套管應(yīng)按額定電壓、額定電流和類型選擇，按短路條件檢驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定本設(shè)計(jì)選擇地絕緣子如下：電壓等級（kv）型號額定電壓（kv）絕緣子高度（mm）機(jī)械破壞負(fù)荷（kg）110ZS-1101101200200035ZS-3535485100010ZB-1010215750本設(shè)計(jì)選擇地穿墻套管如下電壓等級（KV）型號額定電流（A）套管長度（mm）10CLD-104000620四、出線選型：35kV出線：Tmax= 5000h 查負(fù)荷地經(jīng)濟(jì)密度曲

32、線得到對于雙回線路地負(fù)荷：出于以后負(fù)荷增長地可能，選用LGJ 95導(dǎo)線,在20° C時(shí)最大允許電流為352A ,40°C 為 272 A對于單回線路，由于負(fù)荷與雙回線路相差不大，同時(shí)考慮以后負(fù)荷地增長，故仍選用LGJ 95導(dǎo)線10kV出線：T max= 4000 h，查負(fù)荷地經(jīng)濟(jì)密度曲線得到對于雙回線路地負(fù)荷：出于以后負(fù)荷增長地可能，選用LGJ 95導(dǎo)線,在20° C時(shí)最大允許電流為352 A ,40°C 為 272 A對于單回線路，由于負(fù)荷與雙回線路相同，同時(shí)考慮以后負(fù)荷地增長，故仍選用LGJ 95導(dǎo)線第五章配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所地重要組成部

33、分 它是根據(jù)主接線地聯(lián)結(jié)方式， 由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要地輔助設(shè)備組建而成 ，用來接受和分 配電能地裝置.配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置.屋內(nèi)配電裝置地特點(diǎn)是：1、由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較?。?、維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；3、外界污穢空氣對電器影響較小，可減少維護(hù)工作量；4、房屋建筑投資較大.屋外配電裝置地特點(diǎn)是：1、土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短；2、擴(kuò)建比較方便；3、相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；4、占地面積大；5、受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣；6不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響.配電裝置地型式

34、選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)地地理情況及環(huán)境條件，因地制宜、節(jié) 約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定.一般情況下，在大、中型發(fā) 電廠和變電所中,35KV及以下地配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多位屋外 式.當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110KV屋內(nèi)和屋外配電裝置地造價(jià)相近時(shí)，宜采用屋 內(nèi)型，在上述地區(qū)若技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí),220KV配電裝置也可采用屋內(nèi)型.發(fā)電廠和變電所中610KV地屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分為三 層、二層和單層式.三層式是將所有電器依其輕重分別布置在各層中，它具有安全、 可靠性高，占地面積少等特點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時(shí)間長，造價(jià)較高,檢修和運(yùn)行不 大方便.二層式

35、是將斷路器和電抗器布置在底層 與三層式相比，它地造價(jià)較低，運(yùn) 行和檢修較方便，但占地面積有所增加三層式和二層式均用于出線有電抗器地情 況.單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜，以減少占地面積.屋外配電裝置地型式除與主接線有關(guān)外，還與場地位置、面積、地址、地形 條件及總體不知有關(guān)，并受到設(shè)備材料地供應(yīng)、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素地 影響和限制.普通中型配電裝置，國內(nèi)采用較多，已有豐富地經(jīng)驗(yàn)，施工、檢修和運(yùn)行都比較 方便,抗震能力較好，造價(jià)比較低缺點(diǎn)是占地面積較大中型配電裝置廣泛應(yīng)用于 110500KV 電壓級.高型配電裝置地最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約 50%左右.但

36、 耗用鋼材較多，檢修運(yùn)行不及中型方便半高型布置節(jié)約占地面積不如高型顯著 ， 但運(yùn)行、施工條件稍有改善，所用鋼材比高型少 一般高型適用于220KV配電裝置, 而半高型宜于110KV配電裝置.根據(jù)以上原則，選擇配電裝置如下:110KV屋外中型配電裝置35KV屋外中型配電裝置10KV屋內(nèi)單層配電裝置第六章 繼電保護(hù)裝置一、變壓器地繼電保護(hù)變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要地供電元件 ，它地故障將對供電可靠性和系統(tǒng) 地正常運(yùn)行帶來研總地影響.同時(shí)大容量地電力變壓器也是十分貴重地元件 ，因此, 必須根據(jù)變壓器地容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好 ，工作可靠地繼電保護(hù)裝置 變壓器地故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障

37、 ，油箱內(nèi)部故障包括相間短 路，繞組地匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各相間短 路和接地故障.變壓器地不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負(fù)荷引起地過電 流油面降低和過勵(lì)磁等.對于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù)DL400-91繼電器保護(hù)和安全起動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程地規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：（1）瓦斯保護(hù)：為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低 ，對0.8MVA及以上油浸 式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器應(yīng)裝置設(shè)瓦斯保護(hù).（2）縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線地相間短路以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組 和引線地接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流

38、速動(dòng)保護(hù)縱差動(dòng)保護(hù)適用于：并列運(yùn)行地變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行 地變壓器，容量為10000KVA以上時(shí)；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中地重 要變壓器，容量為6300KVA以上時(shí).電流速斷保護(hù)適用于1000KVA以下地變壓器，且其過電流保護(hù)地時(shí)限大于 0.5S 時(shí).（3）外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用地保護(hù)：過電流保護(hù)，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置地整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能 出現(xiàn)地過負(fù)荷電流；復(fù)合電壓啟動(dòng)地過電流保護(hù)，一般用于升壓變壓器及過電流保護(hù)靈敏度不滿 足要求地降壓變壓器上；負(fù)序電流及單相式低電壓啟動(dòng)地過電流保護(hù)，一般用于大容量升壓變壓器和 系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器；阻抗保護(hù),對于升壓

39、變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用前兩種保護(hù)不能滿足靈 敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù).（4）系統(tǒng)外部接地短路時(shí)，應(yīng)采用地保護(hù)對中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn) 接地運(yùn)行,應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)對自耦變壓器和高中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地地三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，應(yīng)該增設(shè)零序方向元件.當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地 地變壓器跳開后，中性點(diǎn)不接地地變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn) 行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用地保護(hù)裝置，如零序過電壓保護(hù)等.（5）過負(fù)荷保護(hù)對400KVA以上地變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他

40、負(fù)荷地備 用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷地情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)（6）過勵(lì)磁保護(hù)對400KVA及以上地變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起地變壓器勵(lì)磁電流地升高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)本設(shè)計(jì)所選變壓器容量為31500KVA,根據(jù)以上保護(hù)原則，可裝設(shè)以下保護(hù)：（1）裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低地瓦斯保護(hù).（2）裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線地多相短路及繞組匝間短路地縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（3） 裝設(shè)反應(yīng)變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路地反備保護(hù)地過電流保護(hù).（4） 裝設(shè)零序電流保護(hù)以反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路.（5）裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)防止變壓器過負(fù)荷.（6）裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)變壓器過勵(lì)磁.、母線保護(hù)母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能地

41、重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線 上地所有元件停電若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障，甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)地穩(wěn)定 使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果極為嚴(yán)重根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)：1、發(fā)電廠和變電所地220500KV電壓地母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除 故障地母線保護(hù),并考慮實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化2、110kV單母線，重要發(fā)電廠或110以上重要變電所地3566KV母線，根據(jù) 系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切除母線上地故障時(shí).3、3566KV電力網(wǎng)中主要變電所地 3566KV母線雙母線或分段單母線需 要快速而有選擇地切除一段或一組母線上地故障，以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定 運(yùn)行和可靠供電時(shí)對母線保護(hù)地要求是：必須

42、快速有選擇地切除故障母線；應(yīng)能可靠、方便 地適應(yīng)母線運(yùn)行方式地變化；接線盡量簡化母線保護(hù)地接線方式，對于中性點(diǎn)直 接接地系統(tǒng)，為反映相間短路和單相接地短路，須采用三相式接線；對于中性點(diǎn)非 直接接地系統(tǒng)只需反映相間短路，可采用兩相式接線母線保護(hù)大多采用差動(dòng)保護(hù)原理構(gòu)成，動(dòng)作后跳開連接在該母線上地所有斷路器.按構(gòu)成原理地不同，母線保護(hù)主要有完全電流差動(dòng)母線保護(hù)、電壓差動(dòng)母線保護(hù)、具有比率制動(dòng)特性地電流差動(dòng)保護(hù)根據(jù)以上原則，配合本設(shè)計(jì)電氣主接線特點(diǎn)，結(jié)合其站地重要性，以線路（電 源線）地后備保護(hù)，方向零序II段，距離II段作為母線故障地保護(hù)，而不專門配置母 差保護(hù)三、線路保護(hù)根據(jù)35KV側(cè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特

43、點(diǎn)，選擇安裝限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)（山） 和零序電流保護(hù)以反映各種相間短路和接地故障.10kV側(cè)電網(wǎng)由于系不接地系統(tǒng)，故只配置速斷和過流.四、自動(dòng)裝置安全自動(dòng)裝置可分為自動(dòng)調(diào)節(jié)性裝置和自動(dòng)操作性裝置，其中發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁和電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻屬于自動(dòng)調(diào)節(jié)型裝置 ，自動(dòng)重合閘、備用電源和備用 設(shè)備自動(dòng)投入、自動(dòng)同步并列、自動(dòng)低頻減載、火電廠事故減出力、水電廠事故 切機(jī)、電氣制動(dòng)、水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)相改發(fā)電、 抽水蓄能機(jī)組由抽水改發(fā) 電、自動(dòng)解列等屬自動(dòng)操作型裝置近幾年，隨著電力系統(tǒng)地發(fā)展及電網(wǎng)安全穩(wěn)定地需要，故障連鎖切機(jī)裝置、故 障連鎖切負(fù)荷裝置、故障快關(guān)汽門裝置、振蕩解列裝置、過負(fù)荷連

44、鎖切機(jī)裝置、 機(jī)組低頻自啟動(dòng)裝置、具有故障判斷地區(qū)域性穩(wěn)定控制裝置等新型自動(dòng)裝置也在 電力系統(tǒng)中得到了運(yùn)用由于安全自動(dòng)裝置種類較多，本設(shè)計(jì)根據(jù)有關(guān)自動(dòng)裝置配置地內(nèi)容選擇以下 自動(dòng)裝置：1、三相一次重合閘裝置，提高供電可靠性2、自動(dòng)低頻減載裝置，防止電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時(shí)頻率地過度降 低,保證了電力系統(tǒng)地穩(wěn)定運(yùn)行和重要負(fù)荷正常工作自動(dòng)故障記錄裝置，用于分析電力系統(tǒng)事故，保護(hù)裝置和安全自動(dòng)裝置在事故過程 中地動(dòng)作情況以及迅速判定線路故障點(diǎn)地位置第七章所用電系統(tǒng)本章主要講述所用電負(fù)荷、所用變地選擇及所用電系統(tǒng)地接線原則等地基本概念.一、確定所用變壓器地臺數(shù) 一般變電所均裝設(shè)兩臺所用變壓器，以滿

45、足整流操作電源、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、無人值班等地需要 另外，如果能夠從變電所外引入可靠地380V備用電源時(shí)，變電所可以只裝設(shè)一臺所用變壓器本設(shè)計(jì)將所用變壓器安裝在最低一級電壓側(cè)，由10KV側(cè)引出，考慮到可靠性，選 用兩臺所用變互為備用.二、確定所用變壓器容量根據(jù)所用負(fù)荷地統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，并考慮今后負(fù)荷地發(fā)展選 用合適變壓器地容量所用變?nèi)萘?0.2%主變?nèi)萘?0.2%*31500=63KVA故選用2臺電力變壓器SJLi-63/1O,Y/Yo-12.三、確定所用變壓器地引線方式當(dāng)變電所內(nèi)有較低電壓母線時(shí)，一般從這類母線 引接電源，這個(gè)引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高地特點(diǎn)如能在兩個(gè)不同電壓等級 地母線上分別

46、引用所用電源，則供電可靠性更高結(jié)束五結(jié)束語經(jīng)過為期兩個(gè)月地畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人在老師地悉心指導(dǎo)下，在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、同事 地大力支持及同組同學(xué)地共同努力下，按時(shí)按質(zhì)地完成了 110kV降壓變電所電氣 一次設(shè)計(jì)地任務(wù).通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能更好地理論聯(lián)系實(shí)際，提高獨(dú)立思考和動(dòng)手地能 力，系統(tǒng)、全面地分析問題，由總體到部分，由淺到深，逐步深入地分析、解決問題； 另外,通過了解、比較目前各個(gè)廠家設(shè)備地優(yōu)缺點(diǎn)，開拓了視野、豐富了經(jīng)驗(yàn)，有 助于在設(shè)計(jì)崗位上更好地發(fā)揮自己地專業(yè)水平.但由于時(shí)間倉促和本人水平有限設(shè)計(jì)中仍有不足之處，敬請老師提出寶貴地意見.最后,我在這里特別向呂林老師在設(shè)計(jì)期間對我們地關(guān)懷和指導(dǎo)表示衷心地感謝.參考文獻(xiàn):【1】參照電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊一電氣一次部分水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院編水利水電出版社【2】參照電力系統(tǒng)分析華中科技大學(xué) 編 華中科技大學(xué)出版社【3】參考35KV變電站及以上