KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

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目 錄第一部分 110KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書1一、原始資料1(一)建站規(guī)模1(二)環(huán)境條件2(三)短路阻抗2二、電氣主接線設(shè)計(jì)2(一)電氣主接線設(shè)計(jì)的原則2(二)220kV電氣主接線方案確定3(三)35kV電氣主接線方案確定5(四)10kV電氣主接線方案確定7三、主變的選擇9(一)主變?nèi)萘縎N和臺(tái)數(shù)的選擇9(二)主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇9四、站（所）用電設(shè)計(jì)10(一)站用變壓器的選擇的基本原則10五、高壓電氣設(shè)備選擇10(一)高壓斷路器10(二)隔離開(kāi)關(guān)12(三)電流互感器的選擇及校驗(yàn)13(四)電壓互感器的選擇及校驗(yàn)14(五)高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn)15(六)母線選擇及校驗(yàn)16(七)各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表見(jiàn)附錄2。16六、防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)16(一)變電站（所）直擊雷防護(hù)16(二)侵入波過(guò)電壓防護(hù)17(三)進(jìn)線段保護(hù)17(四)三繞組變電器和變壓器中性點(diǎn)的防雷保護(hù)17(五)接地裝置設(shè)計(jì)18(六)避雷器的選擇18第一部分 110KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、 原始資料(一) 建站規(guī)模某城市擬建一座110kV變電站，向該地區(qū)的35kV和10kV兩個(gè)電壓等級(jí)供電。本變電站由兩個(gè)輸入回路S1、S2供電（詳見(jiàn)圖1、表1）。35kV出線8回，2回備用。10kV出線9回，1回備用。對(duì)35kV側(cè)來(lái)講，本站供電對(duì)象是鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電站1、A區(qū)、B區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電站2，10kV側(cè)供電對(duì)象是汽車廠1、醫(yī)院、汽車廠2、煤場(chǎng)、自來(lái)水廠（具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2）。待設(shè)變電所110KV250km（LGJ-120）架空線 0.5歐/km圖1 供電入線圖示表1 供電系統(tǒng)S1、S2資料表系統(tǒng)1系統(tǒng)2線路參數(shù)(MVA)(MVA)(kM)(kM)60025800253030表2 供電系統(tǒng)S1、S2資料表電壓負(fù)荷名稱每回最大負(fù)荷（KW）功率因數(shù)回路數(shù)供電方式線路長(zhǎng)度（km）35KV鄉(xiāng)鎮(zhèn)變164000.92架空15A區(qū)23000.851架空7B區(qū)29000.851架空11鎮(zhèn)變268000.92架空10備用210KV汽車廠18000.881電纜5醫(yī)院9000.882電纜3汽車廠27800.851電纜7煤場(chǎng)9800.92架空5自來(lái)水廠8000.852電纜10備用1(二) 環(huán)境條件變電所位于某城市， 地勢(shì)平坦，交通便利，空氣較清潔，區(qū)平均海拔800米，最高氣溫38，最低氣溫-2（變壓器油牌#10即可），年平均雷電日30日/年（非多雷區(qū)），土壤電阻率高達(dá)1000.M(三) 短路阻抗系統(tǒng)作無(wú)窮大電源考慮無(wú)窮大功率電源的特點(diǎn)是：1、 電源功率為無(wú)窮大；2、系統(tǒng)頻率恒定；3、電源的內(nèi)阻抗為零；4、電源的端電壓恒定。（題目沒(méi)有提出站用電，由于站用電本身對(duì)次變電系統(tǒng)影響不大，本次設(shè)計(jì)對(duì)其經(jīng)行忽略。）2、由于沒(méi)有已知站用負(fù)荷，所以根據(jù)相關(guān)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，取總負(fù)荷的0.5%計(jì)算。二、 電氣主接線設(shè)計(jì)(一) 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則1) 根據(jù)發(fā)電廠和變電所在系統(tǒng)中的地位和作用確定對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性要求。2) 主接線的設(shè)計(jì)除考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求外，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)急處理的要求3) 各種配電裝置接線的選擇，要考慮配電裝置所在發(fā)電廠和變電所的性質(zhì)、電壓等級(jí)、進(jìn)出口出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況、供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素4) 近期接線與遠(yuǎn)期接線相結(jié)合，方便接線的過(guò)渡5) 進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110/35/10KV ，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。(二) 220kV電氣主接線方案確定電壓等級(jí)為35kV 60kV，出線為4 8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV 60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2 3天）所以，35kV 60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開(kāi)關(guān)（楊以涵，等，2007）。根據(jù)以上分析，篩選保留下面兩種可能接線方案，如圖3及圖4所示。圖1 單母線分段帶旁母接線圖2 雙母線接線對(duì)比圖3及圖4兩種接線方案，綜合比較結(jié)果見(jiàn)表6。表3 35kV主接線方案比較表項(xiàng)目 方案方案單方案雙技術(shù) 簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面大經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案可靠性、靈活性不如方案，但已滿足地方用戶的要求，且其具有良好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，鑒于此電壓等級(jí)不高，可選用投資小的方案。(三) 35kV電氣主接線方案確定電壓等級(jí)為35kV 60kV，出線為4 8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV 60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2 3天）所以，35kV 60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開(kāi)關(guān)（楊以涵，等，2007）。根據(jù)以上分析，篩選保留下面兩種可能接線方案，如圖3及圖4所示。圖3 單母線分段帶旁母接線圖4 雙母線接線對(duì)比圖3及圖4兩種接線方案，綜合比較結(jié)果見(jiàn)表4。表4 35kV主接線方案比較表項(xiàng)目 方案方案單方案雙技術(shù) 簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 可靠性、靈活性差 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作經(jīng)濟(jì) 設(shè)備少、投資小 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面大經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案可靠性、靈活性不如方案，但已滿足地方用戶的要求，且其具有良好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，鑒于此電壓等級(jí)不高，可選用投資小的方案。(四) 10kV電氣主接線方案確定6kV 10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。上述兩種方案如圖5及圖6所示。圖5 單母線分段接線圖6 雙母線接線對(duì)比圖5及圖6兩種接線方案，綜合比較結(jié)果見(jiàn)表5。表5 10kV主接線方案比較表項(xiàng)目方案方案單分方案雙技術(shù) 不會(huì)造成全所停電 調(diào)度靈活 保證對(duì)重要用戶的供電 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 供電可靠 調(diào)度靈活 擴(kuò)建方便 便于試驗(yàn) 易誤操作經(jīng)濟(jì) 占地少 設(shè)備少 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 投資和占地面積大經(jīng)過(guò)綜合比較方案在經(jīng)濟(jì)性上比方案好，且調(diào)度靈活，也可保證供電的可靠性。所以選用方案。三、 主變的選擇(一) 主變?nèi)萘縎N和臺(tái)數(shù)的選擇1. 變電站主變壓器臺(tái)數(shù)的分析確定為保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺(tái)主變壓器；樞紐變電所裝設(shè)24臺(tái)；地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可裝設(shè)3臺(tái)?？紤]到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在進(jìn)線端有兩條回路。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。2. 變電站主變壓器容量的分析確定變電所主變壓器的容量SN一般按變電所建成510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇。對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足I、II類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%80%（或60%以上）。所以，當(dāng)S總=25.850MW時(shí)，兩臺(tái)主變壓器受上述條件限制，應(yīng)過(guò)各自承擔(dān)18.1MW，故選擇20MW就可以滿足負(fù)荷要求。(二) 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇相數(shù)：容量為300MW單元連接的主變壓器一般都采用三相變壓器。繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)：具有三種電壓等級(jí)的變電站中，高壓端電壓為110V，若通過(guò)主變壓器各繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組。繞組接線組別：我國(guó)110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y連接；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用三角型連接調(diào)壓方式：有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)，同時(shí)負(fù)載中有醫(yī)院和自來(lái)水廠等重要負(fù)荷，應(yīng)該防止斷電事故的發(fā)生，所以選擇有載調(diào)壓方式冷卻方式：油浸風(fēng)冷(ONAF),滿足50000kVA及以下、110kV產(chǎn)品，最為經(jīng)濟(jì)合理。按裝上述原則，選擇接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容量系列的變壓器型號(hào)SFSZ7-31500/110型其參數(shù)如表6所示：（表）。 表6型號(hào)額定容量(KVA)額定電壓 (KV)空載電流（%）空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW)阻抗電壓(%)連接組高壓中壓低壓高低高低中低高中高低中低SFSZ7-31500/110315001108*1.25%38.52*2.5%111.0950.317510.517.56.5YN,yn0,d11其容量比為：15000/15000/15000。四、 站（所）用電設(shè)計(jì)(一) 站用變壓器的選擇的基本原則變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)；阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過(guò)額定電壓的；變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。站用變壓器選S6-160/10型，其參數(shù)如表7所示： 表7型號(hào)額定容量(KVA)額定電壓(KV)連接組損耗(W)阻抗電壓(%)空載電流(%)高壓低壓空載短路S6-160/1016011、10.5、10、6.3、60.4Y,yn0430210042.0/3.5五、 高壓電氣設(shè)備選擇(一) 高壓斷路器1. 斷路器種類和型式的選擇考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無(wú)由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問(wèn)題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開(kāi)距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開(kāi)斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開(kāi)斷近區(qū)故障性能好，且適于開(kāi)斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于35kV及以下的電壓等級(jí)中（毛力夫，1998）。所以，35kV和10kV側(cè)采用真空斷路器，又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流，最終確定采用下面的高壓斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： 電壓： 電流： 開(kāi)斷電流： 式中：斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量；斷路器的額定開(kāi)斷電流。 動(dòng)穩(wěn)定： 式中： 斷路器極限通過(guò)電流峰值；三相短路電流沖擊值。 熱穩(wěn)定： 式中：穩(wěn)態(tài)三相短路電流；其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間。綜上所述，應(yīng)選擇斷路器（詳見(jiàn)附錄）110KV母線側(cè)與進(jìn)線側(cè)斷路器選SW6-110/1250-15.8型，參數(shù)如下表8所示： 表8型號(hào)電壓(KV)額定電流(A)額定斷開(kāi)電流(KA)極限通過(guò)電流(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)合閘時(shí)間(s)固有分閘時(shí)間(s)重合性能額定最大最大有效電流休止時(shí)間(s)重合時(shí)間(s)SW6-110110126125015.8、21、31.5、（16）、（21）41、53、8041、53、8015.8、21、31.5、（16）、（21）0.2（0.2）0.04（0.045）0.10.4 35KV母線側(cè)與出線側(cè)選出斷路器型號(hào)為SW235/1000-24.8型，其參數(shù)如下表所示： 表9型號(hào)電壓(KV)額定電流(A)額定斷開(kāi)電流(KA)極限通過(guò)電流(KA)4s熱穩(wěn)定電流(KA)合閘時(shí)間(s)固有分閘時(shí)間(s)額定最大最大有效SW2-353540.5100024.863.439.224.80.40.06 10KV母線側(cè)選出斷路器型號(hào)為SN10-10型，其參數(shù)如下表所示：表10型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)額定斷開(kāi)電流(KA)極限通過(guò)電流(KA)4s熱穩(wěn)定電流(KA)合閘時(shí)間(s)固有分閘時(shí)間(s)最大有效SN10-1010200043.313043.343.30.20.0610KV出線側(cè)選出斷路器型號(hào)為SN10-10/630-16型,其參數(shù)如下表所示：表11型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)額定斷開(kāi)電流(KA)極限通過(guò)電流(KA)熱穩(wěn)定電流(KA)合閘時(shí)間(s)固有分閘時(shí)間(s)最大有效SN10-101063016401616(2S)0.20.06(二) 隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來(lái)隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：1) 隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。2) 隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過(guò)電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3) 隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。4) 隔離開(kāi)關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過(guò)電壓。5) 隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。6) 帶有接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開(kāi)關(guān)的正確操作。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： 電壓： 電流： 動(dòng)穩(wěn)定： 熱穩(wěn)定： 綜上所述，應(yīng)選擇隔離開(kāi)關(guān)（詳見(jiàn)附錄）表12各電壓等級(jí)隔離開(kāi)關(guān)選擇電壓等級(jí)型號(hào)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流110kVGW4-110G110kV 1000A8035KV母線側(cè)GW2-3535kV1000A5035KV出線側(cè)GW43535kV600A5010KV母線側(cè)GW2-1010kV2000A8510KV出線側(cè)GNI-1010kV400A50(三) 電流互感器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)發(fā)電廠電氣部分，35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。根據(jù)電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)，35kV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L(C)系列。出線側(cè)電流互感器采用戶外式，用于表計(jì)測(cè)量保護(hù)裝置需要的準(zhǔn)確度。一次額定電流的選擇：當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表有最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)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(jìn)行選擇。電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過(guò)一次回路的所有電纜。當(dāng)保護(hù)和測(cè)量?jī)x表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。 準(zhǔn)確級(jí)的選擇：與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不低于以下要求：用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)：0.5功電度表應(yīng)配用0.2級(jí)互感器；1.0級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.5級(jí)互感級(jí)；2.0級(jí)無(wú)功電度表也應(yīng)配用0.5級(jí)互感器；2.0級(jí)有功電度表及3.0級(jí)無(wú)功電度表，可配用1.0級(jí)級(jí)互感器；一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。 一次側(cè)額定電壓： UnUgUg為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。 熱穩(wěn)定校驗(yàn):電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過(guò)一次額定電流I1n來(lái)校驗(yàn)：(I1nKt)Itdz， Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)； 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：I1nKdwichI1n- 電流互感器的一次繞組額定電流（A）ich- 短路沖擊電流的瞬時(shí)值（KA）Kdw-CT的1s動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)根據(jù)條件，各電壓等級(jí)電流互感器的選擇如下：安裝位置型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷()0.5級(jí)10%倍數(shù)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)110KVLB-1102600/50.5B2.02.0153035KVLCWD1-3800/50.5/B22155610KV母線側(cè)LAJ-1020006000/50.5/D0.52.4105010KV出線側(cè)LA-10400/50.5/0.50.50.460(四) 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)發(fā)電廠電氣部分，6kV 35kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開(kāi)關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱式電壓互感器。35kV 110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。因而統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35kV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是在單相的出線側(cè)時(shí)，若首端有電源，為監(jiān)視線路有無(wú)電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。關(guān)于準(zhǔn)確度，電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。綜合各個(gè)因素，110kV線路最終確定選用 YDR-110 型電容式電壓互感器。35kV 110kV配電裝置應(yīng)安裝單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。關(guān)于準(zhǔn)確度，計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編0.5級(jí)。綜合各個(gè)因素，35kV線路最終確定選用四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式TDJJ35型電壓互感器，選用戶內(nèi)式。3kV 20kV配電裝置，宜采用油絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器，綜合各個(gè)因素，10kV線路最終確定采用TSJW10型電壓互感器。由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。安裝位置型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量(VA)最大容量(VA)0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)110KV單相(屋外式)JCC-110500100020001/1/1-12-1235KV單相(屋外式)JDJJ-35150250600120010KV單相(屋外式)JDZ-1010000/10080150300500(五) 高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn)高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載電流的損害。此變電站所用的熔斷器應(yīng)該是屋內(nèi)型高壓熔斷器，此熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器。1. 額定電壓選擇對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于、等于電網(wǎng)的額定電壓。2. 熔管額定電流的選擇為保證熔斷器殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)大于、等于熔體的額定電流：為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)35KV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流按下式選擇K為可靠系數(shù)(不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K1.11.1，考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K1.52.0) 35KV選擇熔斷器RW9-35型，其參數(shù)如下表所示： 表19系列型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)斷流容量(MVA)備注RW9-35350.52000保護(hù)戶外電壓互感器 10KV選擇熔斷器RN2-10型，其參數(shù)如下表所示： 表20系列型號(hào)額定電壓(KV)額定電流(A)斷流容量(MVA)備注RN2100.51000保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器(六) 母線選擇及校驗(yàn)110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為L(zhǎng)GJQ-150的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，35kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。LGJ185型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。本變電所10kV的最終回路較多，因此10kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選LGJ150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。(七) 各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表見(jiàn)附錄2。六、 防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)(一) 變電站（所）直擊雷防護(hù)裝設(shè)獨(dú)立避雷針，為防止雷直擊變電設(shè)備及其架構(gòu)、電工建筑物，其沖擊接地電阻不宜超過(guò)10歐，為防止避雷針落雷引起的反擊事故，獨(dú)立避雷針與配電裝置架構(gòu)之間的空氣中的距離Sk不宜小于5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離Sd應(yīng)大于3m。具體步驟如下：1) 35kV、110kV配電裝置：在架構(gòu)上裝設(shè)獨(dú)立避雷針，將架構(gòu)支柱主鋼筋作引下線接地。2) 主變壓器：裝設(shè)獨(dú)立避雷針。3) 各電壓等級(jí)母線橋：裝設(shè)獨(dú)立避雷針。4) 主控制樓：屋內(nèi)配電裝置鋼筋焊接組成接地網(wǎng)，并可靠接地。(二) 侵入波過(guò)電壓防護(hù)變電站內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷電波入侵時(shí)的過(guò)電壓，在110kV、35kV靠近變電站lkm 2km的進(jìn)線上架設(shè)避雷線，其耐雷水平分別不應(yīng)低于30kA和75kA保護(hù)角在25和30范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在l0左右，以保證大多數(shù)雷電波只在此線段外出現(xiàn)，即設(shè)置進(jìn)線段保護(hù)。對(duì)于三繞組變壓器，應(yīng)在低壓側(cè)任一相繞組對(duì)地加裝一個(gè)避雷器，對(duì)于變壓器中性點(diǎn)保護(hù)，因中性點(diǎn)為直接接地，變壓器為分級(jí)絕緣。其絕緣水平為35kV等級(jí)，需在中性點(diǎn)上裝避雷器。(三) 進(jìn)線段保護(hù)進(jìn)線段保護(hù)是指在臨近變電所12km的一段線路上加強(qiáng)防雷保護(hù)措施。12kmFZGB2GB1未沿全線架設(shè)避雷線的35110KV線路變電所的進(jìn)線段保護(hù)(四) 三繞組變電器和變壓器中性點(diǎn)的防雷保護(hù)當(dāng)三繞組變壓器的高壓側(cè)或中壓側(cè)有雷電過(guò)電壓波襲來(lái)時(shí)，通過(guò)繞組間的靜電耦合和電磁耦合，其低壓繞組上會(huì)出現(xiàn)一定的過(guò)電壓；最不利的情況是低壓繞組處于開(kāi)路狀態(tài)，這時(shí)靜電感應(yīng)分量可能很大而危及絕緣?？紤]到這一分量將使低壓繞組的三相導(dǎo)線電位同時(shí)升高，所以只要在低壓繞組出線端加裝一只該電壓等級(jí)的閥型避雷器，就能保護(hù)好三相低壓繞組。中壓繞組、高壓繞組雖也有開(kāi)路運(yùn)行的可能，但其絕緣水平較高，一般不需加裝避雷器來(lái)保護(hù)。我國(guó)110kV及以上電網(wǎng)的中性點(diǎn)一般是直接接地的，因?yàn)樽儔浩鞯闹行渣c(diǎn)絕緣水平位35kV，為了滿足滅弧電壓高于電網(wǎng)單相接地時(shí)中性點(diǎn)的電位升高穩(wěn)態(tài)值，選用FZ-40型避雷器(五) 接地裝置設(shè)計(jì)變電所內(nèi)須要有良好的接地裝置以滿足工作、安全和防雷保護(hù)的接地要求。一般根據(jù)安全和工作接地要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷接地的要求。 接地網(wǎng)由扁鋼水平連接，埋入地下0.60.8m處，其面積S大體與發(fā)電廠和變電所的面積相同。其總接地電阻可估算為：為了滿足工作及安全接地，變電站工頻接地電壓為0.5到5歐姆。(六) 避雷器的選擇避雷器是一種保護(hù)電器，用來(lái)保護(hù)配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過(guò)電壓或某些操作過(guò)電壓的危害。大氣過(guò)電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過(guò)電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。避雷器有兩種：（1）閥型避雷器按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和 磁吹閥型避雷器：（2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。用于線路作為防雷保護(hù)。1閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇：（1）額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。（2）滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的80%其參數(shù)如下表所示：安裝位置型號(hào)組合方式額定電壓(KV)滅弧電壓(KV)工頻放電電壓(KV)不小于不大于110KV母線FZ-1104FZ-30J11010022426835KV母線FZ-352FZ-1535418410410KV母線FZ-10單獨(dú)元件1012.72631