220kV变电所设计说明书

东北电力大学毕业设计论文

220kV变电所电气部分一次系统设计

设计说明书

专业：2002级电力系统及其自动化 姓名：

学校：东北电力大学

目录

1 220kV变电所设计任务书 …………………………………

2 220kV变电所设计说明书 ………………………………… 2.1 原始资料分析………………………………………… 2.2 主接线方案的确定及主变压器的选择……………… 2.3 短路电流的计算…………………………

2.4 电气设备的选择……………………………………… 2.5 配电装置的布置…………………………………… 2.6 防雷保护规划………………………………………… 2.7 主接线上继电器保护及自动装置规划………………

3 设计计算书 ………………………………………… 3.1 短路电流的计算……………………………………… 3.2 电气设备的校验……………………………………… 3.3 防雷保护计算…………………………………………

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1 变电所设计任务书

1.1 设计原始资料

1.1.1 变电所性质：

系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系。

1.1.2 地理位置：

本变电所建于机械化工区，直接以110kV线路供地区工业用户负荷为主。

1.1.3 自然条件：

所区地势 较平坦，海拔 800米，交通 方便，有铁路、公路经过本所附近。

最高气温 ＋38℃，最低气温 －30℃。 年平均温度 ＋10℃，最大风速 20m/s 。 覆冰厚度 5mm，地震裂度 ＜6级。 土壤电阻率 ＜500Ω·m 雷电日 30

周围环境 较清洁，化工厂对本所影响不大。 冻土深度 1.5m，主导风向 夏南，冬西北。

1.1.4 负荷资料：

220kV侧 共4回线与电力系统联接。

110kV侧 共12回 架空 出线，最大综合负荷256MW，cosφ= 0.85。

用户名称 重型机械厂 机 床 厂 军工机器厂 汽车制造厂 化工机械厂 化 工 厂 化 肥 厂 市区变电所 最大负荷MW 60 20 60 40 30 30 40 40 线路长度kM 20 15 20 15 10 20 20 10 回路数 2 1 2 2 1 1 2 1 - 3 -

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10kV侧装设TT-30-6型同期调相机两台。

1.1.5 与电力系统连接情况

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2 设计说明书

2.1 原始资料分析 2.1.1 设计依据：

1）220kV区域变电所设计任务书。 2）变电所设计规程。

2.1.2 变电所在系统中的作用及负荷分析 2.1.2.1 变电所分析

本所最大综合负荷为：110kV侧：256MW，COSφ=0.85。

本所属于系统枢纽变电所，与水火两大电力系统联系。本所直接以110kV线路供地区工业用户负荷为主。本所是地区重要变电所，位于地区网络枢纽点上，各通过两回220kV输电线路与水、火两大电源相连。

高压侧以交换或接收功率为主，供电给地区中的中压侧和附近的低压侧负荷。全所停电后，将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电。

10kV侧装设TT-30-6型同期调相机两台，为本地区进行无功功率调整。

2.1.3 负荷情况分析

本所的供电负荷主要是城市的机械化工区的重要工业用户，停电后会造成很大的经济损失，因此，要求本所具有较高的供电可靠性。 2.1.4 自然条件分析 2.1.4.1 地理位置

所区地势平坦，交通方便，有铁、公路经过本所附近，故可以考虑选择廉价、较笨重的设备。空气清洁，虽有化工厂但对本所影响不大，故可采用屋外配电装置，考虑到土地的经济性，地表裂度等因素，屋外配电装置拟采用普通中型装置。

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2.1.4.2 气候条件

本所所在地区主导风向夏季为南风，冬季为西北风，所以变电所间隔及母线布置应为东南、西北走向，最大风速20m/s，小于35m/s，因此对屋外配电装置可不考虑风速对布置形式的影响。地区最高温度+38℃，最低气温-30℃，在此温度范围内，普通变压器即可正常运行，无需做特殊考虑。

本地的土壤电阻率＜500Ω.m，不属于高土壤电阻率，无需特殊考虑。

2.2 主接线方案的确定及主变压器的选择

2.2.1 主接线方案的确定

主接线的确定对变电所本身运行的可靠性、灵活性、经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置，继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。

根据变电所在电力系统中的地位、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠性，简单灵活，操作方便和节约投资等要求，有扩建规划的还应在布置上为过渡到最终接线准备条件（无需做特殊考虑）。

2.2.1.1 各电压等级接线的原则

变电所设计规程要求：110kV～220kV配电装置出线回路为3～4回时，一般采用单母线分段接线；当110kV～220kV配电装置，在系统中具有重要地位，并出线回路在四回及以上时，一般采用双母线接线；对于在系统中具有重要地位的配电装置，220kV出线为四回及以上的，一般可装设专用旁路断路器。

2.2.1.2 220kV电压等级

本所特点：

（1）与水火两大电力系统联系，属于系统枢纽变电所。

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（2）供电给地区一类负荷。

（3）220kV为本所唯一的电源进线。根据规程规定，拟选单母线分段接线或双母线接线或双母带旁路接线。 ①单母线分段接线 如下图： 分段断路器图2.1 单母线分段接线 优点： A、用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

B、当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

缺点：

A、当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电。

B、当出线为双回路时，常使架空线路出线交叉跨越。 C、扩建时须向两方面均衡扩建。

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②双母线接线 如下图： 母联断路器图2.2 双母线接线 优点： A、供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组而不致使供电中断；一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任意回路的母线隔离开关，只停该回路。

B、调度灵活。各个电源和回路负荷可以任意恢复到某一组母线上，能灵活的使用系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。

C、便于试验。当个别回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。

缺点：

A、增加一组母线和使用每回路就需要增加一组母线隔离开关。 B、当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。作为避免隔离开关误操作，须在隔离开关和断路器之间装设联锁装置。

③双母线带旁路接线： 优点：

A、110kV～220kV线路输送功率较多、送电距离较远、停电影响较大，并且110kV及220kV少油断路器平均每台每年检修时间约需5至7天，停电时间较长，因此，一般需设置旁路母线或旁路隔离开关。

首先讨论双母带旁路（母联兼旁路）。

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如下图：

旁路母线母联兼旁路断路器双母线

图2.3 双母线（母联兼旁路）接线

优点：

节约专用旁路断路器和配电装置空间。 缺点：

当进出线断路器检修时，就要用母联断路器代替旁路断路器，双母线变为单母线，破坏了双母线固定的连接运行方式，增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。

其次讨论双母带旁路（专用旁路断路器）。 如下图： 旁路母线专用旁路断路器双母线母联断路器图2.4 双母线（专用旁路断路器）接线

优点：

A、检修任意一条线路不需停电。 B、运行调度灵活。

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缺点：增加专用旁路断路器和配电装置空间。 ④评价及方案

对于在系统中居重要地位的配电装置，220kV出线为四回及以上的，一般可装设专用旁路断路器。本所与水火两大电力系统联系，属于系统枢纽变电所。同时供电给地区一类负荷。本所是地区重要变电所，位于地区网络枢纽点上，全所停电后，将引起地区电网瓦解，影响整个地区供电。

经综合比较，选方案③，即双母线带旁路（专用旁路断路器）。 2.2.1.3 110kV电压等级

规程规定：110kV～220kV配电装置出线回路在5回及以上时，一般采用双母线接线。当110kV出线为7回及以上时，一般装设专用旁路断路器。

①双母线接线： 优点： A、供电可靠。 B、调度灵活。 C、扩建方便。 D、便于试验。 母联断路器

图2.5 双母线接线 缺点：

增加一组母线，使每回路就需要增加一组母线隔离开关。 ②双母线带旁路（母联兼旁路）

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旁路母线母联兼旁路断路器双母线

图2.6 双母线（母联兼旁路）接线

优点：

节约专用旁路断路器和配电装置空间。 缺点：

当进出线断路器检修时，就要用母联断路器代替旁路断路器，双母线变为单母线，破坏了双母线固定的连接运行方式，增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。

③双母带旁路（专用旁路断路器）

旁路母线专用旁路断路器双母线母联断路器图2.7 双母线（专用旁路断路器）接线 优点：

A、检修任意一条线路不需停电。

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B、运行调度灵活。

缺点：增加专用旁路断路器和配电装置空间。 ④评价及方案：

当110kV出线为7回及以上回路时，一般采用装设专用旁路断路器，此电压等级共12回线出线，均为地区重要工业用户及市区变电所，其中有重型机械厂、机床厂、军工机器厂、汽车制造厂、化工机械厂、化工厂、化肥厂等重要负荷。从可靠性考虑，拟用双母线带旁路接线方式，并且110kV母线间隔大，发生故障几率小，所以不宜分段，而且设旁路断路器，这样不仅节省投资，同时也减少占地面积。由于出线回路多，设专用旁路断路器，所以选用方案③，即双母线带旁路（专用旁路断路器）。 2.2.1.4 10kV电压等级

规程规定：6kV和10kV配电装置中，一般采用分段单母线或单母线接线。

①单母线接线

优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。

缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线、母线间隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后，才能恢复非故障段的供电。

图2.8 单母线接线 - 12 -

东北电力学院毕业设计论文 ②单母线分段接线 分段断路器 图2.9 单母线分段接线

优点：

1）、用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

2）、当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。

缺点：

当一段母线或母线隔离开关检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。

综合考虑，拟选单母线分段接线。

2.2.2 主变的选择与确定。 2.2.2.1 主变容量的确定：

规程规定：变电所中主变压器一般采用三相式变压器，其中容量应根据电力系统5—10年的发展进行选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。

根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量，对于

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有重要负荷的变电所，应考虑当一台变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；同时变压器容量应能保证全部负荷的60%。 2.2.2.2 主变台数的确定：

规程规定：变电所（两个电源）中一般装设两台主变压器。 2.2.2.3 主变负荷计算：

SN=0.6PM PM：变电所最大负荷 SN=0.6（256/0.85）=180.71MVA 2.2.2.4 主变型式的确定：

本所特点：直接以110kV线路供地区工业用户负荷为主。

规程规定：有两种电压与110kV及以上中性点直接接地的电力网连接的变电所，如技术经济合理，一般采用自耦变压器，所以选两OSFPS—240000/220变压器。

2.3 短路电流的计算

2.3.1 网络化简及等值如下：

900/-296-32300-2/220150kM100kM/2201230kVⅠⅡⅢⅠⅡ10.5kVⅢ32115kV

图2.8 网络化简及短路点

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12371181217913181014230kV45615161230kV2224192110.5kV320232115kV

图2.9 网络等值电抗及短路点

2.3.2短路计算的一般规定：

（一）、验算导体和电器动稳定性、热稳定性以及电器开断电流所用的短路电流，应该按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展、规划（一般为本工程建成后5—10年）。

确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常界线方式，而不应该按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。

（二）、选择导体和电气时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。

（三）、导体和电器的动稳定性、热稳定性以及电器的开断电流，一般按三相短路计算，自耦变压器回路的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况计算。

（四）、选择导体和电器的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。

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2.3.3 短路电流计算结果表：

短路点 平均电压 支路点 I”（KA） I2.0（KA） I4.0（KA） Ich（KA） 1 1.826 2.109 2.109 2.855 d1 230 2 4.402 4.8198 4.873 6.833 故障点 6.228 6.928 6.56 9.738 1 1.06 1.117 1.117 1.657 d2 115 2 2.156 2.623 2.623 3.934 故障点 3.576 3.74 3.74 5.591 1 1.394 1.529 1.529 2.18 10.5 d3 2 3.331 3.583 3.583 5.12 故障点 4.725 5.112 5.112 7.39

2.4 电气设备的选择………………………………………

2.4.1 断路器、隔离开关的选择：

断路器的型式的选择：除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术，经济比较后才能确定。

根据我国当前生产制造情况，电压6～220kV的电网一般选少油断路器，电压110～330kV的电网，当少油断路器的技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器，大容量机组采用封闭母线，如果需要装设设备断路器，宜选用发电机专用断路器。

断路器选择的具体技术条件简述如下： 1、电压UNS（电网工作电压）≤UN 2、电流Imax（最大持续工作电流）≤IN 3、I”≤INbr（额定断开电流） 4、ish＜iNc1（额定关合电流） 校验：

5、热稳定校验QK≤It2t 6、动稳定校验ish≤ies

隔离开关型式的选择技术条件与断路器技术1、2、5、6相同。

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2.4.1.1 220kV侧

根据额定电压、最大工作电流选SW2—220、GW6 —220G

断路器 隔离开关 记算数据 SW2—220 GW6 —220G UNS 220kV UN 220kV UN 220kV Imax 661A IN 1000A IN 7000A 6.228kA INbr 15.8 I＂ ish 15.8814kA INC1 59kA 22QK 187.26[（kA）2·S] It2·t 1764（kA）·S It2·t 2205（kA）·S ish 15.8814kA ics 59kA ish 50kA 设备名称、型号 经动稳、热稳校验满足要求。 2.4.1.2 110kV侧

根据额定电压、最大工作电流选SW2—110I、GW5—110GK

设备名称、型号 记算数据 UNS 110kV Imax 1323A 3.576kA I＂ ish 9.1188kA QK 55.55[（kA）2·S] ish 9.1188kA 断路器 隔离开关 SW2—110I GW5 —110GK UN 110kV UN 110kV IN 1500A IN 1500A INbr 31.5 INC1 80kA 22It2·t 4961（kA）·S It2·t 2500（kA）·S ics 80kA ish 83kA 经动稳、热稳校验满足要求。

2.4.1.3 10kV侧

根据额定电压、最大工作电流选SN4—10G/8000、GN10—10T/8000 断路器 隔离开关 记算数据 SN4—10G/8000 GN10—10T/8000 UNS 10kV UN 10kV UN 10kV Imax 6628A IN 8000A IN 8000A 4.725kA INbr 87kA I＂ ish 12.049kA INC1 300kA 22QK 103.26[（kA）2·S] It2·t 72000（kA）·S It2·t 32000（kA）·S ish 12.049kA ics 300kA ish 250kA 设备名称、型号 - 17 -

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经动稳、热稳校验满足要求。

2.4.2 电压互感器的型式应根据使用条件选择：

6～20kV屋内配电装置一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器。

35～110kV配电装置，一般采用油浸绝缘结构的电压互感器。 220kV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。

在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器具有第三绕组的单相电压互感器。 型号 YDR—220 YDR—110 JDZJ—10 电压等级 220kV 110kV 10kV 额定变比 （220000/√）/（100/√3）/100 （110000/√3）/（100/√3）/100 （10000/√3）/（100/√3）/100 2.4.3 电流互感器的选择

电流互感器的选择，互感器一次回路额定电压和电流应满足： UN1≥UNS UN1：电流互感器额定电压。 IN1≥Imax IN1：电流互感器额定电流。 热稳、动稳定校验：

It2≥QK或QK≤（kt*IN）2（t=1） Kt：热稳定校验倍数

内部稳定：ies≥ish或Kes*√2*IN≥ish 外部稳定：Fa1≥0.5*1.73*10-7*i2sh≥ish*1/a 电流互感器型号选择如下： 型号 LCW—220 LCWD—110 LMC—10 额定电流比 4*300/5 2*600/5 500/5 热稳定倍数（kt） 动稳定倍数（kes） 60 60 34 60 75 - 18 -

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2.4.4 接地开关的选择：

35kV及以上电力系用中必须设置接地开关、选择结果如下： 220kV：JW1—220 110kV：JW1—110 2.4.5 母线选择：

型式：载流导体一般采用铝质材料。

回路正常工作电流在400A及以下时，一般采用矩形导体。 在4000A～8000A时，一般选用槽形导体。 110kV及以上高压配电装置，一般采用软导线。 1）按导线长期发热允许电流选择Imax≤KIa1 k=[（θ

a1_θ）/（θ

1/2

_θ）] a10

2）按经济电流密度选择：S=Imax/J 3）电晕校验：Ucr≥Umax

4）热稳定校验：Smin≥（KSQK）1/2/C 5）硬导体的动稳定校验

6）导体共振校验：Imax≥[Nf（EI/m）1/2/f1]1/2 2.4.5.1 220kV侧

据Imax=661A选LGJQ—400型钢芯铝绞线。 设备/名称/型号 计算参数 载流量 热稳定 2.4.5.2 110kV侧

据Imax=1323A选LGJQ—800型钢芯铝绞线。 设备/名称/型号 计算参数 载流量 计算数据 1323A 钢芯铝绞线 LGJQ—800 1600A 1328A 计算数据 661A 164mm2 钢芯铝绞线 LGJQ—400 825A 685A 400mm2 - 19 -

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热稳定 2.4.5.3 10kV侧

427.9mm2 800mm2 据Imax=6982A选双槽型2*（175*80*8） 设备/名称/型号 计算参数 载流量 热稳定 动稳定 2.4.6 避雷器的选择： 计算数据 6982A 1228.9mm2 双槽型 2*（175*80*8） 4800mm2 合格 型式：选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，FZ（电站用普通阀型）。

额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。

按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大导线对地电压是否等于或小于避雷器的最大允许电压。

在中性点非直接地的电网中应不低于设备最高运行线电压，在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%。

工频放电电压：工频放电电压应小于最大运行相电压的3.5倍。工频放电压应大于灭弧电压的1.8倍。

电压等级 220kV 110kV 10kV 变压器中性点避雷器

电压等级 220kV 110kV 型号 FZ—110J FZ—40 形式 分级绝缘 分级绝缘 型号 FZ—220J FZ—110J FZ—10 灭弧电压 220 110 12．7 工频放电电压 488—536 224—268 26—31 2.4.7 支柱绝缘子与穿墙管的选择：

支柱绝缘子应该按额定电压和类型的选择，并进行短路时动稳定校验，

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软导线不用动稳定校验，穿墙套管应按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件校验动热稳定。 屋外式不用校验热稳定。

支柱绝缘子：

型号 ZS—220 ZS—110 ZS—10（户内） ZPD—10（户外） 电压等级 220kV 110kV 10kV 10kV 机械破坏负荷 19600N 19600N 备注 XP—16型盘形悬式磁绝缘子 型号 CMWF2—20 穿墙套管 额定电压 额定电流 220kV 800A 机械破坏负荷 39200N 2.4.8 高压熔断器选择：

选择的技术条件： 1）电压：Ug≤Un

限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中。以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为Ug=Un。 2）电流：Igmax≤If2n≤If1n If2n：熔体的额定电流 If1n：熔断器的额定电流

3）具保护动作选择性的要求，校验熔体额定电流应保护前后两级熔断器之间或熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。 4）断流容量： Ich（或I＂）＜Icd Ird：熔断器的开断电流 Ird：三相短路冲击电流的有效值

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保护电压互感器的熔断器，只需按额定电压和断流容量选择。 选择结果如下：

型号 RN2 额定电压 10kV 最大切断电流 50kA 备注 保护屋内TV 2.5 配电装置的布置 高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济条件，遵循上级颁布发的有关规定、规范及技术规定，并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定、布置方案和选用设备，积极谨慎地采用新布置，新设备，新材料，新结构，使配电装置设计不断创新，做到技术先进，经济合理，运行可靠，维护方便。

变电所的配电装置型式选择，应考虑所在地区的合理地理情况及条件。因地制宜、节约用地、并结合运行，检修和安装要求，通过制定技术经济比较予以确定，在配电该装置型式时，必须满足下列四点要求： 1）节约用地

2）运行安全和操作巡视方便 3）便于检修和安装 4）节约三材，降低造价

变电所整体布局如（图12）。 2.5.1 220kV侧

现有220kV配电装置，分普通型布置和分相中型布置两种。对于普通中型布置，其母线下部不布置任何电气设备；而分相中型布置的特点是将母线隔离开关直接安装在各项母线的下面。

普通中性配电装置，其电气设备都安装在地面支架上，施工运行和检修都比较方便，所以使用广泛。各方面的经验比较丰富，但占地面积过大。从70年代以来，通过配电装置的不断革新，普通型布置已逐渐被其他个性占地较少的配电装置所取代，从而大大限制了它的使用范围。

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图13所示220kV双母线带旁路普通中型配线装置典型设计，该型布置以8个间隔计，占地面积为16.4亩。 2.5.2 110kV侧：

采用双母线带旁路普通中型配线装置典型设计，该型布置间隔宽为3米，断路器单列布置，进出线均可带旁路。 2.5.3 10kV侧：

10KV配电装置一般均为屋内布置。当出线不带电抗器时，一般采用成套开关柜单层布置。由于受国产开关柜规格的限制，这种布置仅用一中、小型变电所及单机容量为12MW及以下的小型发电厂，当出线带电抗器时，一般采用三层或两层装配式布置。图14为采用GG—1A型固定式开关柜的单层单母线分段布置10kV屋内配电装置。

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配电装置1204.2140.2配电装置830.5（图12）

主变50- 24 -

主变主控室11配电装置112东北电力学院毕业设计论文

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8×14＝112过 道主变压器主变压器 （图13）

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3.9100060012251695

（图14）

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2.6 防雷保护规划

2.6.1 直击雷的保护范围和保护措施。 2.6.1.1 装设直击雷保护的范围。

发电厂、变电所的直击雷过电压保护可采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊接成网等，下列设施应装设直击雷保护的装置。

1、屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道。 2、烟筒、冷水塔

3、油处理室、燃油泵房、露天油管及其架空管道、装卸油台、大型变压器检修间，易燃材料仓库等建筑。

4、乙炔发生站，制氢露天氢气罐储存、天然气调压站、天然气架空管道及其露天储罐。

5、微波塔机房和大型计算机房。

6、雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控室和高压屋内配电装置室。 2.6.1.2 直击雷的保护措施。

1、防止反击：设备的接地点尽量远离避雷针接地引线的入地点，避雷针接地引下线尽量远离电气设备：为防止引线向发电机回路发生反击而可能危及发电机绝缘，宜在靠近避雷针下引下线的发电机出口处装设一组避雷器。

2、装设集中接地装置：上述接地应与总线地网连接，并在连接下加装集中接地装置，其工频接地电阻碍大于10Ω。

3、主控室（楼）或网络控制楼及屋内配电装置直击雷的保护措施。 1）、若有金属屋顶或屋顶有金属结构时，将金属部分接地。 2）、若屋顶为钢筋混凝土结构，应将其钢筋焊接成网接地。

3）、若结构为非导电的屋顶时，采用避雷保护，该避雷带的网络为8～10m设引下线接地。

2.6.1.3 有易燃物，可燃物设施的建筑物的保护。

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1、独立避雷针保护对象

有爆炸危险且爆炸后可能波及发电厂、变电所主设备或严重影响发供电的建筑物（如制氢站、露天氢气罐、贮存器、易燃油贮罐，厂区内的油管道，装卸油台和天然气管道以及露天贮气罐）应与独立避雷针保护、并应采用防止感应雷的措施。

2、接地要求：

露天贮罐周围应设闭合环形接地体，接地电阻不应超大型过30Ω。接地点不应少于两处，接地点间距不应大于30米。架空管道每隔20～25米应接地一次，接地电阻不应超过30Ω。如金属罐体和管道的避厚不小于4mm，并以接地则可不再避雷针的保护范围内。但易燃油和天然气贮罐及其管道应在避雷针的保护范围内。易燃油贮罐的呼吸阀、易燃油和天然气贮罐的热工测量应进行重复接地，即与贮罐的接地体用金属线相连。 2.6.1.4 避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求。

1、独立避雷针（线）宜设独立的接地装置，在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻不宜宜超过10Ω，当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，使两者的接地电阻都得到降低。但为了防止经过接地网反击35kV及以下设备，要求避雷针及主接地网的地下连接点沿接地体长度不得低于15米，经15米长度，一般能将接地体传播的雷电过电压衰减到对35kV及以下设备不危险的程度。

独立避雷针不应该设在人经常通过的地方，避雷针及其接地装置与通道或出口距离不宜小于3米，否则应采取均压措施或铺设砾石或沥青地面。 2、电压在110kV及以上的配电装置，一般将避雷针状在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率大于1000Ω.m的地区宜装设独立避雷针，否则，应通过验算，采取降低接地电阻或加强绝缘等措施，防止造成反击事故。

63kV配电装置，允许将避雷针装载配电装置的架构或房顶上，但在土

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壤电阻率大于500Ω.m地区，宜装设独立避雷针。

35kV及以下高压配电装置构架房顶，不易装避雷针，因其绝缘水平低，雷击时易引起反击。

变压器的门型构架上，不应装设避雷针、避雷线。

3、110kV及以上配电装置，可将线路的避雷针引到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000Ω.m的地区，应装集中接地装置。

35～63kV配电装置：在土壤电阻率不大于Ω.m的地区允许将线路的避雷线引接到出线门架上，但应装设集中接地装置。在土壤电阻率大于500Ω.m地区，避雷线应假设到线路终端杆塔为止。

4、独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分间的空气中的距离，以及避雷针、避雷线的接地装置与接地网中的距离，应符合下列要求：

1）、独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分间的空气中的距离，以及变电所电力设备接地部分，架构接地部分之间的空气中距离，应符合正式中要求：

SK≥0.3Rch+0.1h SK：空气中距离（m）

Rch：独立避雷针的冲击接地电阻（Ω） h：避雷针校验高度（m） 2）、独立避雷针的接地装置与发电厂、变电所接地网的距离应符合下列要求：Sd≥0.3Rch

3）、避雷线与配电装置带电部分，发电厂和变电所电力设备接地部分以及架构接地部分间的空气距离，应符合下式要求：

对一端绝缘一端接地的避雷线： SK≥0.3Rch+0.6（h+△1）

Rch：独立避雷针的冲击接地电阻（Ω） h：避雷针支柱高度（m）

△1：避雷针上校验的雷击点与接地支柱的距离

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对两端接地的避雷线： SK≥[0.3Rch+0.6（h+△1）]β＇ β＇：避雷线的分雷系数

4）、除上述要求外，对避雷针和避雷线，SK不宜小于5米，SD不宜小于3米。

2.7 主接线上继电器保护及自动装置规划

2.7.1 变压器保护：

电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它们故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件。因此，必须根据变压器容量和重要程度装设性能良好，动作可靠的保护。

根据DL400—91《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定，变压器应设如下保护：

1）为反映变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。

2）为反应绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。

3）为反映外部相间短路引出的过电流和作为瓦斯，纵差保护的后备，应装设过电流保护。

4）为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。 5）为反应过负荷应装设过负荷保护。 6）为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。 2.7.2 母线保护

电力系统中的母线是具有多近、出线的公共电气连接点，它起着汇总

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的分配电能的作用，所以变电所中的母线是电力系统中的一个重要组成元件。运行经验表明，它也可能发生各相间故障和单相接地短路故障。

由于母线上通常连接较多的电气元件，母线故障会使这些元件停电，从而造成大面积的停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使事故范围进一步扩大。

采用专门的母线保护；

（1）110kV以上的双母线和分段母线上，为保护有选择地切除任一组（或段）母线上的故障，而使另一组（或段）无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。

（2）110kV及以上重要变电所的35～63kV母线，按照装设全线速动保护要求，必须快熟切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。

由此可见，电力系统中的母线保护，一般采用差动保护就可以满足。 中性点直接接地的电网中，采用母线完全差动保护。 中性点不直接接地的电网中，采用母线不完全差动保护。

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的分配电能的作用，所以变电所中的母线是电力系统中的一个重要组成元件。运行经验表明，它也可能发生各相间故障和单相接地短路故障。

由于母线上通常连接较多的电气元件，母线故障会使这些元件停电，从而造成大面积的停电事故，并可能破坏系统的稳定运行，使事故范围进一步扩大。

采用专门的母线保护；

（1）110kV以上的双母线和分段母线上，为保护有选择地切除任一组（或段）母线上的故障，而使另一组（或段）无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。

（2）110kV及以上重要变电所的35～63kV母线，按照装设全线速动保护要求，必须快熟切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。

由此可见，电力系统中的母线保护，一般采用差动保护就可以满足。 中性点直接接地的电网中，采用母线完全差动保护。 中性点不直接接地的电网中，采用母线不完全差动保护。

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