220kV變電站電氣設(shè)計(jì)

1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目：220kV變電站電氣設(shè)計(jì)摘要隨著現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，國內(nèi)電網(wǎng)構(gòu)架越來越完善，變電站綜合技術(shù)也發(fā)展到了較高的技術(shù)水平。電網(wǎng)某區(qū)域隨著負(fù)荷的增加，現(xiàn)有供電的220kV變電站主變壓器的負(fù)載率已達(dá)到70%，該區(qū)域負(fù)載預(yù)計(jì)年增率將達(dá)到10% ，并且其出線回路間隔已全部用完，急需在該區(qū)域新建1座220kV變電站以緩解供電緊張的局面，整合電網(wǎng)接線。關(guān)鍵詞負(fù)荷增加、緩解供電、整合接線、構(gòu)建變電站目錄第一部分 課題假定條件61.1系統(tǒng)條件61.2 A變電站建設(shè)規(guī)模71.3 設(shè)計(jì)要求7第二部分 電氣設(shè)計(jì)說明書8第一章 總的部分81.1設(shè)計(jì)依據(jù)81.2工程建設(shè)的必要性81

2、.3工程建設(shè)規(guī)模8第二章 接入系統(tǒng)82.1 系統(tǒng)接線82.2 220kV母線最大穿越功率92.3 系統(tǒng)線路截面校核9第三章 電氣主接線的確定113.1 設(shè)計(jì)原則113.2 A變電站電氣主接線的確定11第四章 電氣總平面布置134.1 電氣總平面布置134.2 配電裝置134.3 電氣總平面布置圖見附圖D-0213第五章 主變壓器的選擇145.1 容量和臺數(shù)的確定145.2 繞組的數(shù)量145.3 調(diào)壓方式145.4 冷卻方式145.5 主變壓器的主要參數(shù)145.6 中性點(diǎn)接地方式15第六章 短路電流計(jì)算156.1 計(jì)算條件156.2 系統(tǒng)等值阻抗156.3 短路電流計(jì)算186.4 短路電流最大沖

3、擊值18第七章 主要設(shè)備導(dǎo)體選擇197.1 主要設(shè)備選擇197.2 主要導(dǎo)體選擇25第八章 絕緣配合328.1 避雷器的配置328.2 直擊雷防護(hù)348.3 接地358.4 防污35第九章 繼電保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)359.1 系統(tǒng)繼電保護(hù)359.2 監(jiān)控系統(tǒng)379.3 保護(hù)配置39第十章 所用電41第十一章 直流系統(tǒng)42 第一部分 課題假定條件1.1系統(tǒng)條件電網(wǎng)某區(qū)域隨著負(fù)荷的增加，現(xiàn)有供電的220kV變電站（C變電站）主變壓器的負(fù)載率已達(dá)到70%，該區(qū)域負(fù)載預(yù)計(jì)年增率將達(dá)到10% ，并且其出線回路間隔已全部用完，急需在該區(qū)域新建1座220kV變電站以緩解供電緊張的局面，整合電網(wǎng)接線。C變電站為系統(tǒng)

4、終端變電站，主變?nèi)萘?臺150MVA自耦無載變壓器，現(xiàn)有2回220kV線路來自500kV變電站（B變電站），兩回線路（BC1、BC2）均采用LGJ-400導(dǎo)線，線路長度25km。B變電站為區(qū)域內(nèi)1座樞紐變電站，主變?nèi)萘繛楝F(xiàn)有2組750MVA單相有載調(diào)壓變壓器。新建A變電站位于B變電站和C變電站之間，系統(tǒng)接線計(jì)劃開口環(huán)入雙回路BC線，BA線路徑長度20km，AC線路徑長度15km，預(yù)計(jì)變電站建成后將轉(zhuǎn)移C變電站負(fù)荷60MW，其他轉(zhuǎn)移和新增負(fù)荷40 MW，合計(jì)約100MW。系統(tǒng)等值阻抗為：廠站名稱母線名稱支路名稱最大方式小方式檢修方式正序阻抗零序阻抗正序阻抗零序阻抗正序阻抗零序阻抗B220kV系統(tǒng)

5、等值0.01230.00980.0180.01110.01940.01271.2 A變電站建設(shè)規(guī)模根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和負(fù)荷增長預(yù)測，建設(shè)規(guī)模如下：遠(yuǎn)景規(guī)模本期規(guī)模主變壓器3臺180MVA1臺180MVA220kV出線6回4回110kV出線10回4回35kV出線8回2回變電站的監(jiān)控保護(hù)采用綜合自動化系統(tǒng)，按無人值班變電站設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算，各種方式情況下線路故障，系統(tǒng)均穩(wěn)定。1.3 設(shè)計(jì)要求1） 電氣設(shè)計(jì)說明書1本（主要包括：系統(tǒng)接線的校驗(yàn)；電氣主接線的選擇；電氣總平面布置；短路電流計(jì)算；主要設(shè)備材料的選擇；繼電保護(hù)的配置，所用電的配置等）2） 電氣主接線圖1張；3） 電氣總平面布置圖1張

6、；4） 主變繼電保護(hù)配置圖1張。第二部分 電氣設(shè)計(jì)說明書第一章 總的部分1.1設(shè)計(jì)依據(jù)依據(jù)課題假定條件設(shè)計(jì)。1.2工程建設(shè)的必要性電網(wǎng)某區(qū)域隨著負(fù)荷的增加，現(xiàn)有供電的220kV變電站（C變電站）主變壓器的負(fù)載率已達(dá)到70%，該區(qū)域負(fù)載預(yù)計(jì)年增率將達(dá)到10% ，并且其出線回路間隔已全部用完，急需在該區(qū)域新建1座220kV變電站以緩解供電緊張的局面，整合電網(wǎng)接線。1.3工程建設(shè)規(guī)模根據(jù)地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和負(fù)荷增長預(yù)測，建設(shè)規(guī)模如下：遠(yuǎn)景規(guī)模本期規(guī)模主變壓器3臺180MVA1臺180MVA220kV出線6回4回110kV出線12回4回35kV出線8回2回第二章 接入系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)接線A變電站本期22

7、0kV出線4回，開口換入BC雙回線，其中BA線路徑長度20km，AC線路徑長度15km。2.2 220kV母線最大穿越功率C變電站為終端變，本期A變電站最大穿越功率按C變電站滿載的80%計(jì)算為252MW（功率因數(shù)按0.95計(jì)），遠(yuǎn)景考慮還需專供1臺主變，因此考慮220kV母線最大穿越功率按400MW計(jì)。2.3 系統(tǒng)線路截面校核2.3.1BA線路最大工作電流計(jì)算遠(yuǎn)景變電站最大需電電流：遠(yuǎn)景單回線路最大工作電流：本期變電站最大需電電流：本期單回線路最大工作電流：2.3.2 BA導(dǎo)線截面校核原線路導(dǎo)線截面為LGJ-400/30，根據(jù)DL/T5222-2005導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中的資料，其長期

8、允許載流量為781A（環(huán)境溫度25，導(dǎo)體溫度+70，表面黑度0.9），大于661A，本期滿足系統(tǒng)供電要求，遠(yuǎn)景小于1480A，不滿足系統(tǒng)供電要求，需要更換。2.3.3 BA線路新導(dǎo)線選擇1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面最高負(fù)荷：采用線路投運(yùn)后510年的發(fā)展，采用正常運(yùn)行方式下經(jīng)常重復(fù)出現(xiàn)的最高負(fù)荷，本設(shè)計(jì)考慮按主變?nèi)萘?0%計(jì)，年利用小時數(shù)約2900小時。最大負(fù)荷電流：經(jīng)濟(jì)電流密度：導(dǎo)線截面：擬選用2×LGJ-500/35雙分裂導(dǎo)線。2） 按電暈條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面在高壓輸電線路中，導(dǎo)線周圍產(chǎn)生很強(qiáng)的電場，當(dāng)電場強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時，導(dǎo)線周圍的空氣就發(fā)生游離，形成放電，這種放電現(xiàn)象就是電暈

9、。電暈會增加送電線路的電能損失，對無線電通信和載波通信產(chǎn)生干擾。根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊，武漢高壓研究所推薦當(dāng)220kV導(dǎo)線不小于LGJ-240時，不必校驗(yàn)電暈。3） 按導(dǎo)線長期容許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面根據(jù)DL/T5222-2005導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中的資料，LGJ-400/35導(dǎo)線的長期允許載流量為854A（環(huán)境溫度+25，導(dǎo)體溫度+80，表面黑度0.9），雙分裂導(dǎo)線的長期允許載流量按近似計(jì)算為2×854A，等于1708A。按實(shí)際環(huán)境溫度+35，修正系統(tǒng)0.88計(jì)算，載流量為1500A，滿足長期運(yùn)行要求。4） BA1、BA2線路導(dǎo)線均更換為2×LGJ-400/35雙分裂導(dǎo)

10、線。第三章 電氣主接線的確定3.1 設(shè)計(jì)原則主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的三項(xiàng)基本要求。變電站的電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、變電站的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路和變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定，并綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)省和便于過渡或擴(kuò)建等要求。3.2 A變電站電氣主接線的確定3.2.1 220kV部分依據(jù)DL/T5218-2005220kV500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的規(guī)定，當(dāng)“220kV變電所中的220kV配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位、出線回路數(shù)為4回及以上時，宜采用雙母線接線”。A變電站本期220kV出線4回，規(guī)模出線6回，在系統(tǒng)中處于重

11、要變電站的地位，因此考慮其220kV采用雙母線接線。雙母線接線具有供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)建方便和便于試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是投資較大。3.2.2 110kV部分依據(jù)DL/T5218-2005220kV500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的規(guī)定，當(dāng)220kV變電所中的110kV配電裝置，出線回路數(shù)為6回以下時，宜采用單母線或單母線分段接線，6回及以上時，宜采用雙母線接線”。A變電站本期110kV出線4回，規(guī)模出線12回，因此考慮其110kV也采用雙母線接線。3.2.3 35kV部分依據(jù)DL/T5218-2005220kV500kV變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的規(guī)定，當(dāng)220kV變電所中的35kV配電裝置，出線回路數(shù)

12、為6回以下時，宜采用單母線或單母線分段接線，6回及以上時，宜采用雙母線接線”。A變電站本期35kV出線2回，規(guī)模出線8回，考慮35kV出線多為用戶專線，可靠性要求相對較低，同時設(shè)備均為成套裝置戶內(nèi)布置，運(yùn)行條件較好，因此采用單母線分段接線。由于供電區(qū)域35kV電壓網(wǎng)架已逐步弱化，規(guī)?？s減，因此變電站僅考慮#1和#2主變供35kV負(fù)荷，采用單母線分段接線，#3主變僅接入無功補(bǔ)償裝置，設(shè)獨(dú)立35kV單母線。本期出現(xiàn)2回，可采用單母線接線。單母線接線的優(yōu)點(diǎn)是簡單清晰、設(shè)備少投資省，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套設(shè)備，加分段后可使重要用戶從兩個不同段引出，可靠性提高。缺點(diǎn)是不夠靈活可靠。3.2.4 電氣

13、主接線詳見附圖D-01。第四章 電氣總平面布置4.1 電氣總平面布置A變電站擬采用戶外布置方式，220kV配電裝置布置在所區(qū)的北側(cè)，向北出線，110kV配電裝置布置在所區(qū)的南側(cè)，向南出線，35kV配電裝置布置在所區(qū)的西側(cè)，向西出線，進(jìn)所道路布置在所區(qū)東側(cè)。變電站總占地面積為23571平方米。4.2 配電裝置在確定配電裝置形式時，必須滿足四點(diǎn)要求：節(jié)約土地，運(yùn)行安全和操作巡視方便，便于檢修與安裝，節(jié)約三材減低造價。220kV配電裝置均采用戶外管母線分相中型單列布置，母線相間距離采用3.0米，設(shè)備相間距離采用3.5米，間隔寬度采用13.0米，隔離開關(guān)采用GW16型和GW7型。110kV配電裝置均采

14、用戶外管母線分相中型單列布置，母線相間距離采用1.6米，設(shè)備相間距離采用2.0米，間隔寬度采用8.0米，隔離開關(guān)采用GW16型和GW4型。35kV配電裝置采用戶內(nèi)成套開關(guān)柜單列布置，相間和對地距離按300mm。4.3 電氣總平面布置圖見附圖D-02第五章 主變壓器的選擇5.1 容量和臺數(shù)的確定根據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)，變電站投運(yùn)時的負(fù)荷約為100MW，根據(jù)年增長10%計(jì)，10年后A變電站的負(fù)荷約為260MW，同時考慮到兩臺主變壓器，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時另一臺主變應(yīng)能夠承擔(dān)全部負(fù)荷的70%，因此考慮，單臺主變?nèi)萘窟x用180MVA，考慮到遠(yuǎn)期負(fù)荷增長，共設(shè)置3臺主變的規(guī)模，分期建設(shè)。5.2 繞組的數(shù)量采用三繞組變

15、壓器，設(shè)220kV、110kV和35kV三個電壓等級。5.3 調(diào)壓方式由于上級500kV B變電站采用有載調(diào)壓變壓器，A變電站采用無勵磁調(diào)壓變壓器。通過潮流軟件計(jì)算，峰、腰、谷荷時各級電壓都能保持在合格水平。5.4 冷卻方式采用自然冷卻方式。5.5 主變壓器的主要參數(shù)型號：SS10-180000/220電壓比：230±3×2.5%/117/38.5Kv接線組別：YN yn0 d11容量比：180000/180000/90000kVA阻抗電壓百分比：U1-2=1214%U1-3=2224%U2-3=79%5.6 中性點(diǎn)接地方式220kV和110kV為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，主變中

16、性點(diǎn)配置接地隔離開關(guān)，35kV為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，本期不接地，遠(yuǎn)景預(yù)留經(jīng)消弧線圈接地的安裝位置。第六章 短路電流計(jì)算6.1 計(jì)算條件系統(tǒng)500kVB變電站2臺750MVA主變壓器并列運(yùn)行，220kVC變電站2臺150MVA主變壓器并列運(yùn)行，A變電站遠(yuǎn)景共3臺變壓器，按兩臺變壓器三側(cè)并列運(yùn)行，第三臺主變110kV、35kV側(cè)分列運(yùn)行計(jì)算。全部計(jì)算采用標(biāo)幺值計(jì)算，Sj=100MVA，Uj=Up=1.05Ue。6.2 系統(tǒng)等值阻抗 主變壓器等值阻抗計(jì)算1）A變電站2）C變電站 線路等值阻抗根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊上的有關(guān)資料，220kV分裂導(dǎo)線單位阻抗標(biāo)幺值取0.00057。 等值序網(wǎng)歸算到A變

17、電站各級母線的阻抗值圖如下：1）正序2）零序6.2.4 系統(tǒng)等值阻抗表220kV110kV35kV正序阻抗0.0180.0570.085零序阻抗0.0140.0326.3 短路電流計(jì)算6.3.1 三相短路電流220kV母線：110kV母線：35kV母線：6.3.2 單相接地短路電流220kV母線：110kV母線：6.4 短路電流最大沖擊值220kV母線：110kV母線：35kV母線：第七章 主要設(shè)備導(dǎo)體選擇7.1 主要設(shè)備選擇 回路最大工作電流1）220kV進(jìn)線間隔：（計(jì)算見）主變間隔：母聯(lián)間隔：2）110kV主變間隔：母聯(lián)間隔：3）35kV主變間隔：分段間隔：7.1.2 斷路器選擇1）斷路器

18、形式根據(jù)目前設(shè)備無油化的趨勢，220kV和110kV擬采用單斷口瓷柱式SF6斷路器，35kV擬采用真空斷路器成套開關(guān)柜。2）額定電壓根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定，斷路器的額定電壓取系統(tǒng)最高電壓，因此：220kV斷路器：Ue=252kV110kV斷路器：Ue=126kV35kV斷路器：Ue=40.5kV3）額定電流斷路器額定電流應(yīng)大于最大工作電流。220kV斷路器：Ie=2000A>Ig.max=1480A110kV斷路器：Ie=1600 A>Ig.max=1228A35kV斷路器：Ie=2500 A>Ig.max=1930A4）開斷電流根據(jù)DL/T5222-2005導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)

19、規(guī)定中的規(guī)定，220kV和110kV為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，斷路器首相開斷系數(shù)為1.3，35kV為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，斷路器首相開斷系數(shù)為1.5。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，開斷電流選擇如下：220kV斷路器：40kA.>15.06 kA110kV斷路器：31.5kA>10.32 kA35kV斷路器：25kA>18.35kA5） 額定關(guān)合電流額定關(guān)合電流應(yīng)不小斷路電流最大沖擊值， 220kV斷路器：100kA.>38.4 kA110kV斷路器：80kA>26.3kA35kV斷路器：63kA>46.8kA6） 熱穩(wěn)定電流根據(jù)DL/T5222-2005導(dǎo)體和電器選擇

20、設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定中的規(guī)定，斷路器的額定短時耐受電流等于額定短路開斷電流，持續(xù)時間35kV、110kV為4s，220kV為2s。7）220kV線路間隔配置了綜合重合閘，因此斷路器采用分相操作，其他采用三相聯(lián)動操作。 隔離開關(guān)的選擇1）形式根據(jù)布置方式的需要，110kV和220kV的付母隔離開關(guān)均采用垂直折臂式隔離開關(guān)（GW16型）；220kV的線路、主變及正母隔離開關(guān)均采用三柱水平中心旋轉(zhuǎn)開啟式（GW7型）；110kV的線路、主變及正母隔離開關(guān)均采用雙柱水平中心開啟式（GW4型）；35kV主變隔離開關(guān)均采用雙柱水平中心開啟式（GW4型）。2）額定電壓根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定，隔離開關(guān)的額定電壓取系統(tǒng)最高電壓

21、，因此：220kV隔離開關(guān)：Ue=252kV110kV隔離開關(guān)：Ue=126kV35kV隔離開關(guān)：Ue=40.5kV3） 額定電流斷路器額定電流應(yīng)大于最大工作電流。由于隔離開關(guān)沒有承受持續(xù)過電流的能力，同時觸頭易受污穢等影響，應(yīng)適當(dāng)留有裕度。220kV隔離開關(guān)：Ie=2500A>Ig.max=1480A110kV隔離開關(guān)：Ie=2000 A>Ig.max=1228A35kV隔離開關(guān)：Ie=3150 A>Ig.max=1930A4） 熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流：220kV隔離開關(guān)：40kA.>15.06 kA110kV隔離開關(guān)：31.5kA>10.32 kA35k

22、V隔離開關(guān)： 25kA>18.35kA動穩(wěn)定電流：220kV隔離開關(guān)：100kA.>38.4 kA110kV隔離開關(guān)：80kA>26.3kA35kV隔離開關(guān)： 63kA>46.8kA5）接地刀的配置220kV和110kV線路、主變、母設(shè)隔離開關(guān)設(shè)兩組接地刀，動熱穩(wěn)定參數(shù)同主刀。220kV和110kV正母隔離開關(guān)設(shè)一組接地刀，動熱穩(wěn)定參數(shù)同主刀。 電流互感器選擇1） 形式戶外電流互感器均采用油浸瓷箱正立式，35kV戶內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)電流互感器采用環(huán)氧澆注式。2） 額定一次電壓電流互感器的額定電壓不小于系統(tǒng)電壓，因此：220kV電流互感器：Ue=220kV110kV電流互感器：U

23、e=110kV35kV電流互感器：Ue=35kV3） 額定一次電流電流互感器的額定電壓不小于最大工作電流，同時電流互感器用于測量時其一次額定電流應(yīng)盡可能選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右。因此選擇如下：220kV電流互感器：Ie=2×800A>Ig.max=1480A110kV電流互感器：Ie=2×800 A>Ig.max=1228A35kV電流互感器：Ie=2500 A>Ig.max=1930A4） 電流互感器二次額定電流取5A。5） 準(zhǔn)確級根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，一般220kV及以下系統(tǒng)的電流互感器一般可不考慮暫態(tài)影響，保護(hù)用電流互感器采用P類。測量用電

24、流互感器采用0.5級，計(jì)量用電流互感器采用0.2級6）電流互感器選型按每個間隔配置一組電流互感器，考慮到保護(hù)、測量、計(jì)量等需求，設(shè)備選型如下：220kV電流互感器：LB6-220W 2×800/5 P/P/P/P/0.5S/0.2S 50/50/50/50/30VA110kV電流互感器：LB6-110W 2×800/5 P/P/P/0.5S/0.2S50/50/50/50/30VA35kV電流互感器： LB6-35W 2500/5 P/P/0.2S 30/30/30VA LZZB-35 2500/5 P/P/0.530/30/30VA出線間隔電流互感器按實(shí)際負(fù)荷選取。 電壓

25、互感器的選取1）形式220kV和110kV采用電容式電壓互感器，電容式電壓互感器沖擊絕緣水平高，且電容分壓裝置的電容較大，從而對沖擊波的波頭能起到緩沖作用。35kV開關(guān)柜內(nèi)的電壓互感器采用環(huán)氧樹脂澆注式。2）電壓選擇根據(jù)系統(tǒng)額定電壓和保護(hù)、測量、計(jì)量等要求，電壓互感器電壓選擇如下：220kV電壓互感器：110kV電壓互感器：35kV電壓互感器： 電容器的選擇按分層分區(qū)就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t，變電站內(nèi)設(shè)置電容器組無功補(bǔ)償裝置，按每臺主變配置2組設(shè)置，電容器的容量按主變?nèi)萘康?030%。每組容量設(shè)置為10800kvar，采用單星形不接地接線，設(shè)置串聯(lián)電抗器和放電線圈。7.2 主要導(dǎo)體選擇 母線1）220k

26、V母線：采用管型導(dǎo)體。l 按回路持續(xù)工作電流選擇：母線最大工作電流按穿越功率計(jì)算l 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊，按最大負(fù)荷利用小時數(shù)4000h，查表的經(jīng)濟(jì)電流密度j=0.9A/cm2。擬采用110/100鋁錳合金管型導(dǎo)體，Ixu=1774A（+40），導(dǎo)體截面1649mm2。l 按電暈條件校驗(yàn)管型導(dǎo)體外徑110>30，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。l 按短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足。l 正常狀態(tài)時母線所受的最大彎矩和彎曲應(yīng)力的計(jì)算要求。母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩Mcz：（母線每兩跨設(shè)一個伸縮節(jié)，按兩跨梁計(jì)算）自重：母線計(jì)算跨距：（220kV間隔寬度13米，減去管母線支撐金具長度0.5米）集中載荷產(chǎn)

27、生的垂直彎矩Mcf集中載荷考慮隔離開關(guān)靜觸頭重量為15kg。最大風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩Msf取風(fēng)速不均勻系數(shù)主變引線，取空氣動力系數(shù)，最大風(fēng)速為風(fēng)壓：正常狀態(tài) 時母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為： 滿足。l 短路狀態(tài)時母線所受到的最大彎矩Md和應(yīng)力d的計(jì)算短路電動力產(chǎn)生的水平彎矩Msd及短路電動力fd內(nèi)過電壓情況下的風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩和 短路狀態(tài)下母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為：l 地震時母線所受到的最大彎矩Mdz和應(yīng)力dz地震力產(chǎn)生的水平彎矩Mdx為：地震時計(jì)算風(fēng)速所產(chǎn)生的彎矩和風(fēng)壓地震時母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為：l 撓度的校驗(yàn)?zāi)妇€自重產(chǎn)生的撓度：由單跨梁力學(xué)計(jì)算公式得在X=0.4215處有最大撓

28、度。集中荷載產(chǎn)生的撓度：由由單跨梁力學(xué)計(jì)算公式得在X=0.4472處有最大撓度。合成撓度：滿足要求。2）110kV母線：采用管型導(dǎo)體。l 按回路持續(xù)工作電流選擇：母線最大工作電流按穿越功率計(jì)算l 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊，按最大負(fù)荷利用小時數(shù)4000h，查表的經(jīng)濟(jì)電流密度j=0.9A/cm2。擬采用110/100鋁錳合金管型導(dǎo)體，Ixu=1774A（+40），導(dǎo)體截面1649mm2。l 按電暈條件校驗(yàn)管型導(dǎo)體外徑110>20，可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。l 按短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足。l 正常狀態(tài)時母線所受的最大彎矩和彎曲應(yīng)力的計(jì)算要求。母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩Mcz：（母線每三跨設(shè)一個

29、伸縮節(jié)，按三跨梁計(jì)算）自重：母線計(jì)算跨距：（220kV間隔寬度13米，減去管母線支撐金具長度0.5米）集中載荷產(chǎn)生的垂直彎矩Mcf集中載荷考慮隔離開關(guān)靜觸頭重量為10kg。最大風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩Msf取風(fēng)速不均勻系數(shù)主變引線，取空氣動力系數(shù)，最大風(fēng)速為風(fēng)壓：正常狀態(tài) 時母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為： 滿足。l 短路狀態(tài)時母線所受到的最大彎矩Md和應(yīng)力d的計(jì)算短路電動力產(chǎn)生的水平彎矩Msd及短路電動力fd內(nèi)過電壓情況下的風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩和 短路狀態(tài)下母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為：l 地震時母線所受到的最大彎矩Mdz和應(yīng)力dz地震力產(chǎn)生的水平彎矩Mdx為：地震時計(jì)算風(fēng)速所產(chǎn)生的彎矩和風(fēng)壓地震時母

30、線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為：l 撓度的校驗(yàn)?zāi)妇€自重產(chǎn)生的撓度： 集中荷載產(chǎn)生的撓度：合成撓度：滿足要求。3）35kV母線：采用矩形導(dǎo)體l 按回路持續(xù)工作電流選擇：母線最大工作電流按穿越功率計(jì)算l 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊，按最大負(fù)荷利用小時數(shù)3000h，查表的經(jīng)濟(jì)電流密度j=1.3A/cm2。擬采用TMY-125×10矩形銅導(dǎo)體鋁錳合金管型導(dǎo)體，Ixu=2149A（+40），導(dǎo)體截面1250mm2。l 按電暈條件校驗(yàn)110kV以下母線不需要校驗(yàn)電暈電壓。l 按短路電流熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足。l 按短路動穩(wěn)定校驗(yàn)要求單片矩形導(dǎo)體的機(jī)械應(yīng)力：三相水平布置 滿足。 主變引線選擇編號安

31、裝地點(diǎn)環(huán)境溫度工作電流導(dǎo)線材料材料截面容許電流經(jīng)濟(jì)截面熱穩(wěn)定最小截面Ig.maxSIxuSjSminAmm2Amm2mm22220kV主變35614LGJ-500/45531.688784093220kV母聯(lián)3514802×LGJ-400/35850.515009865220kV線路3514802×LGJ-400/35850.515009866220kV母設(shè)35LGJ-300/25333.318110kV主變35944LGJ-630/55696.2210095559110kV母聯(lián)35944LGJ-630/55696.22100955511110kV母設(shè)35LGJ-300/2

32、5333.311235kV主變3514852×LGJ-400/451062.71500873第八章 絕緣配合8.1 避雷器的配置 配置根據(jù)DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合的要求，為使變電所內(nèi)各電氣設(shè)備受入侵雷電波的侵害，在各級配電裝置的每組母線上設(shè)置一組氧化鋅避雷器。主變壓器選用銅芯三相片式散熱降壓結(jié)構(gòu)三圈變壓器，為保護(hù)變壓器免受雷過電壓和操作過電壓，在變壓器的各側(cè)均裝設(shè)一組氧化鋅避雷器，同時在高壓側(cè)和中壓側(cè)的中性點(diǎn)側(cè)裝設(shè)中性點(diǎn)專用氧化鋅避雷器和保護(hù)間隙。 選擇根據(jù)BG11032-2000交流無間隙氧化物避雷器和DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保

33、護(hù)和絕緣配合的要求，氧化鋅避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓和額定電壓應(yīng)不低于下列數(shù)值：1）持續(xù)運(yùn)行電壓220kV氧化鋅避雷器：220kV中性點(diǎn)氧化鋅避雷器：110kV氧化鋅避雷器：110kV中性點(diǎn)氧化鋅避雷器：35kV氧化鋅避雷器：2）額定電壓220kV氧化鋅避雷器： 取200kV220kV中性點(diǎn)氧化鋅避雷器： 取146kV110kV氧化鋅避雷器： 取100kV110kV中性點(diǎn)氧化鋅避雷器： 取73kV35kV氧化鋅避雷器： 取51kV3）標(biāo)稱放電電流根據(jù)避雷器額定電壓有效值確定。變壓器中性點(diǎn)：采用1.5A。220kV和110kV避雷器采用10kA（規(guī)程中規(guī)定）。35kV避雷器采用5kA（規(guī)程中規(guī)定）。4

34、）殘壓220kV避雷器殘壓為520kV，變壓器雷電沖擊耐受電壓為950kV，配合系數(shù)。220kV避雷器殘壓為520kV，變壓器、開關(guān)雷電沖擊耐受電壓為950kV，配合系數(shù)。110kV避雷器殘壓為260kV，變壓器雷電沖擊耐受電壓為480kV，配合系數(shù)。開關(guān)雷電沖擊耐受電壓為550kV，配合系數(shù)。35kV避雷器殘壓為131kV，變壓器雷電沖擊耐受電壓為200kV，配合系數(shù)。開關(guān)雷電沖擊耐受電壓為185kV，配合系數(shù)。220kV中性點(diǎn)避雷器殘壓為284kV，變壓器不接地雷電沖擊耐受電壓為400kV，配合系數(shù)。110kV中性點(diǎn)避雷器殘壓為144kV，變壓器不接地雷電沖擊耐受電壓為250kV，配合系數(shù)

35、。6） 型號220kV避雷器：Y10W-200/520W110kV避雷器：Y10W-200/260W35kV避雷器：Y5W-51/131W220kV中性點(diǎn)避雷器：Y1.5W-146/284W110kV中性點(diǎn)避雷器：Y1.5W-73/144W8.2 直擊雷防護(hù)變電所設(shè)置由獨(dú)立避雷針、220千伏和110千伏戶外構(gòu)架避雷針組成的聯(lián)合保護(hù)網(wǎng)進(jìn)行直擊雷防護(hù)；同時，將220千伏、110千伏線路避雷線引至配電裝置的出線構(gòu)架，以保護(hù)各自的進(jìn)線段。8.3 接地變電所的接地網(wǎng)由水平接地網(wǎng)和垂直接地體組成的復(fù)合接地網(wǎng)， 工頻接地電阻應(yīng)滿足不大于2000/I的規(guī)程要求，并且接觸電勢和跨步電壓也應(yīng)滿足規(guī)程要求。8.4

36、防污A變電所按三級污穢區(qū)設(shè)計(jì)，220kV、110kVkV的設(shè)備外絕緣爬電比距取2.5 cm/kV（最高電壓），35千伏及以下電壓等級的設(shè)備外絕緣爬電比距取3.0 cm/kV（最高電壓），35kV開關(guān)柜及35kV電容器柜的各組件及其支持絕緣子的外絕緣爬電比距應(yīng)滿足純瓷不小于1.8cm/kV，合成絕緣不小于2.0cm/kV。 第九章 繼電保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)9.1 系統(tǒng)繼電保護(hù) 9.1.1 220kV線路保護(hù)220kV A變電站由兩回220kV線路接入500kVB變電站，按保護(hù)雙重化設(shè)置要求B變電站側(cè)線路配置微機(jī)線路保護(hù)1和微機(jī)線路保護(hù)2，微機(jī)線路保護(hù)1采用載波通道的縱聯(lián)相間距離、接地距離、零序方向過流

37、、負(fù)序方向過流等保護(hù)作為線路全線速動主保護(hù)，以三段式相間和三段式接地距離保護(hù)、四段零序方向過流保護(hù)作為后備保護(hù)；同時配置綜合重合閘、充電保護(hù)、三相不一致保護(hù)和失靈起動元件等功能。微機(jī)線路保護(hù)2采用工頻變化量方向元件和零序方向元件作為主體快速主保護(hù)，由工頻變化量距離元件構(gòu)成快速I段保護(hù)，有三段式相間和接地距離及二個延時段零序方向過流作為后備的全套后備保護(hù)；同時配置分相操作箱（帶電壓切換）。9.1.2 220kV母線保護(hù)A變電站220kV本期為雙母線接線，110kV為單母線結(jié)線，遠(yuǎn)景均為雙母線接線。根據(jù)穩(wěn)定計(jì)算，220kV母線三相短路，0.15秒切除故障，110kV母線三相短路，0.2秒切除故障，

38、系統(tǒng)保持穩(wěn)定，220kV母線保護(hù)選用微機(jī)型母線保護(hù)。9.1.3 110kV線路保護(hù)A變電站本期110kV出線4回，所接廠站均對保護(hù)無特殊要求，均為終端變電所。經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算，線路故障保護(hù)動作，系統(tǒng)穩(wěn)定。所以110kV線路配置普通微機(jī)線路保護(hù)。110kV微機(jī)型線路保護(hù)包括完整的三段式相間和接地距離及四段零序方向過流保護(hù)；同時配置三相操作箱（帶電壓切換）。9.1.4 110kV母線保護(hù)A變電站110kV本期為單母結(jié)線，遠(yuǎn)景為雙母線接線。根據(jù)穩(wěn)定計(jì)算，需配置母差保護(hù)；同時考慮到110kV母線出線回路多，操作較多的特點(diǎn)，為提高保護(hù)裝置對系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的自適應(yīng)能力，為方便與監(jiān)控系統(tǒng)接口和運(yùn)行方便， 110

39、kV母線保護(hù)選用微機(jī)型母線保護(hù)。 母聯(lián)充電保護(hù)獨(dú)立設(shè)置，考慮與母聯(lián)的操作箱一起組屏。9.2 監(jiān)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用分散分布式系統(tǒng),綜合考慮實(shí)時數(shù)據(jù)采集、控制（包括防誤閉鎖和同期點(diǎn)單相同期檢測）、報(bào)警處理、遠(yuǎn)動、事件順序記錄、制表打印等功能，以及GPS、逆變電源設(shè)備的配置。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分為二層：站級監(jiān)控層和間隔監(jiān)控層。站級網(wǎng)絡(luò)采用10M或更高速度的雙光纖局域網(wǎng)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可采用雙總線型或交換式集線器，介質(zhì)訪問控制方法可相應(yīng)為CWSMA/CD。設(shè)置主機(jī)兼人機(jī)工作站、工程師工作站、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)處理及通信裝置的GPS設(shè)備。主機(jī)兼人機(jī)工作站下達(dá)電氣設(shè)備的控制命令（具有操作閉鎖、操作權(quán)限管理、操作指導(dǎo)、

40、記錄及操作票管理生成功能），完成在線畫面和報(bào)表生成管理及打印、報(bào)警處理、自動電壓和無功的調(diào)節(jié)、事件順序記錄和事故追憶、數(shù)據(jù)庫儲存和管理、測點(diǎn)管理及統(tǒng)計(jì)計(jì)算、實(shí)時網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)時鐘管理等功能，并在滿足權(quán)限的條件下可進(jìn)行應(yīng)用程序的修改和省調(diào)、區(qū)調(diào)有一個常規(guī)通道，完成遙測、遙信量的采集和發(fā)送給各級調(diào)度，另一路接入浙江省電力專用計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。GPS設(shè)備接受GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)授時信號，對監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各具有時鐘的設(shè)備進(jìn)行同步的時鐘校正，保證各部件時鐘同步率達(dá)到精度遙就。當(dāng)GPS系統(tǒng)故障時，則通過遠(yuǎn)動通道，保持系統(tǒng)與省調(diào)時鐘同步。間隔級監(jiān)控層采用工控局域網(wǎng)，網(wǎng)上各單元監(jiān)控裝置按間隔配置，相互獨(dú)立、不相互影響，以

41、增強(qiáng)整個系統(tǒng)的可靠性。間隔級監(jiān)控層的單元監(jiān)控裝置及保護(hù)設(shè)備發(fā)在繼電器室，經(jīng)由區(qū)域控制子站（或集線器）及保護(hù)信息管理器通過光纖與主網(wǎng)連接。單元監(jiān)控裝置執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)控制命令或裝置面板上的就地控制命令，并有間隔控制閉鎖功能以保證操作滿足防誤要求。同期合閘功能也在單元監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)。單元監(jiān)控裝置具有和間隔實(shí)時數(shù)據(jù)采集和處理功能。采集的實(shí)時數(shù)據(jù)包括：模擬量（交流采樣）、開關(guān)量、脈沖量及溫度量等，來自每一個電氣單元的CT、PT、斷路器和保護(hù)設(shè)備及直流、所用電系統(tǒng)、通信設(shè)備運(yùn)行狀況信號等，溫度量通過溫度變送器輸入，開關(guān)量包括報(bào)警信號和狀態(tài)信號。保護(hù)管理裝置、直流系統(tǒng)通過串行口與監(jiān)控系統(tǒng)通信。運(yùn)行人員在主控制室通過

42、顯示器、操作鍵盤及打印輸出設(shè)備，監(jiān)測全所電氣設(shè)備，控制所有斷路器和電動隔離開關(guān)。通過實(shí)時更新數(shù)據(jù)的各種圖形監(jiān)視全所一、二次電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)能迅速對變電所內(nèi)出現(xiàn)的開關(guān)變位、測量數(shù)據(jù)越限及繼電器保護(hù)情況等作出告警。變電所內(nèi)所有斷路器、電動隔離開關(guān)具有就地操作和遙控操作功能。35千伏手動隔離開關(guān)和接地閘刀為就地操作。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對220千伏線路、母聯(lián)和110千伏線路、110千伏母聯(lián)應(yīng)具有同期功能。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有防誤閉鎖，不配置單獨(dú)防誤主機(jī)。對于電動操作設(shè)備，遠(yuǎn)方及就地操作均應(yīng)具備閉鎖功能，相對應(yīng)的間隔層設(shè)備應(yīng)輸出足夠的獨(dú)立分/合閘接點(diǎn)及閉鎖接點(diǎn)用以完成防誤閉鎖功能。而對手動操

43、作設(shè)備額及網(wǎng)門，應(yīng)通過機(jī)械編碼鎖或電編碼鎖完成防誤閉鎖功能，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過串行口通信向電腦鑰匙傳送操作對象的順序和內(nèi)容。虛擬檢修掛牌操作應(yīng)進(jìn)入閉鎖邏輯并有相應(yīng)畫面顯示。計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置電纜采用屏蔽電纜,電源采用UPS逆變電源;計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置的邏輯地、交流工作地、安全保護(hù)地在主控樓“一點(diǎn)接地”，已用電氣主接地網(wǎng)作為監(jiān)控系統(tǒng)接地網(wǎng)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)容量統(tǒng)計(jì)情況如下：序電氣單元名稱電氣模擬量雙位置告警量溫度量開關(guān)量閉鎖電氣單元數(shù)量號輸入計(jì)算狀態(tài)量對象輸出輸出本期遠(yuǎn)景1主變220kV側(cè)61581354132主變110kV側(cè)61581154133主變35kV側(cè)6156101134主變本體0002342135220kV線路716102545466220kV母聯(lián)71651932117220kV母設(shè)384311228110kV線路716714434129110kV母聯(lián)716519320110110kV母設(shè)384311121135kV線路6165111281235kV分段6165131111335kV母設(shè)3824231435kV電容器12145101261535KV接地變101651110316直流、所用電884102217消弧線圈2226039.3 保護(hù)配置 主變保護(hù)（1）變壓器差動保護(hù)主變?nèi)齻?cè)斷路器組成差動保護(hù)，動作后跳變壓器各側(cè)斷路器。（2）220k