昌平二次降压变电所设计说明书 计算书

'第一篇说明书1引言本毕业设计论文为德州二次变电所电气工程设计，要求所设计的变电所能长期可靠为其负荷供电。设计过程中遵循国家的法律、法规，贯彻执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序，运用系统工程的方法从全局出发，正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系，实行资源的综合利用，节约能源和用地，对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。在上述原则基础上，明确设计的目的，逐步完成主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划设计、防雷保护规划、绘制图纸等主要工作，形成较为完整的论文。目前，电力技术已成为世界能源领域的主流技术，发电、输电、配电技术的进步，提高了供电的能力、质量和可靠性，扩大了电力应用范围，因此，变电所的合理设计也变得尤为重要。设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作，对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。本论文即在遵循原则、合理规划、反复校验的基础上完成。 2变电所设计原则2．1设计总结(1)变电所的设计必须贯彻执行党的有关方针、政策.设计中应不断终结实践经验，在保证安全运行、经济合理的条件下，力求接线简化，布置紧凑和逐步提高自动化水平，并积极慎重地采用新技术。(2)变电所应根据5～10年电力系统发展规划进行设计，枢纽变电所连接的电源数和回路数,还应该根据电力系统运行完全和经济等条件确定。2．2所址选择和所区规划(1)所址的选择应符合下列要求接近负荷中心；不占或少占农田；便于各级电压线路的引入和引出,架空线路走廊应与所址同时确定；交通运输方便；尽量不设在空气污秽地区,否则采用防污措施或设在污秽源上风道；所址不应为积水淹没,并有足够排洪设施；生活和生产用水的可靠水源；确实所址时应考虑对邻近设施的影响。(2)为了减少所占面积或地区面积受到限制时，配电装置中尽量采用少占地的电网或布置采用高型或半高型方式等。(3)管线的布置各地下管线方间和地下管线与建筑物，构筑物，道路之间最小净距，应根据敷设和检修的要求，建设物的基础的构造，管线的埋设深度，检修的位置及当地其他条件确定其最小距可参照《变电所设计技术规程》的“附录-”所列数值。(4)所区内、外通道变电所应有道路与外部公路连接,其路面宽度一般不小于3.5米，变电所内应设置环行道路或回车道、环行道，路面宽度一般为3米，由变电所大厅至主变电器的道路可适当加宽。变电所内应设巡视小道,并可利用电缆沟盖板作为部分巡视小道。 3电器部分3．1主变压器（1）变电所中一般装设两台变压器，如只有一个电源或变电所可由中、低压侧电力网取得备用电源，可装设一台主变压器。（2）变电所主变压器一般采用三相式变压器，其容量应根据电力吨度年个5～10年的发展规划进行选择，装有两台以上主变压器变电所中，当一台断开时，其余主变压器的容量一般保证70%的全部负荷，但应保证用户的一级负荷和大部分二级负荷。（3）电力潮流变化和电压偏移大的变电所，如经计算,普通变压器不能满足电力系统和用户对电压的要求，应尽量采用有载调压变压器，当电力系统运行确有需要时，可装设单独的调压变压器。3．2主接线（1）变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位，回路数，装备特点及负荷性质等条件确定，并应满足运行可靠。简单灵活，操作方便和节约投资等要求。（2）当能满足运行要求时，变电所变压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线，线路变压器组或桥型接线等。能够满足电力系统中继电保护的要求时，可采用线路分支接线，有扩建的要求，布置上应为过度到最终接线准备条件。（3）35～60干线配电装置中当出线为2回时，般采用桥型接线当出线为2回以上时，般条件采用分段单母线接线，线回数较多连接电源较多，荷大或污秽的环境中的35～60千伏屋外配电装置，采用双母线接线。千伏和10千伏配电装置中，设置一般采用分段母线和单母线接线。（4）当地区电力网或用户不允许停电检修线路断路器时，用单母线或分段单母线的6千伏和10千伏配电装置中，设置旁路母线。（5）接在母线上的阀型避雷器和电压互感器，般合用一组隔离开关接在变压器引线上的阀型避雷器回路中，般不装设隔离开关。（6）大容量变电所中，限制6千伏和10千伏出线上的短路电流一般采用下列措施之一。变压器分列运行；在变压器回路中装设分列电抗器或电抗器；采用低压侧为分裂绕组的变压器；出险上装设电抗器。（7）在出线上装设电抗器的6千伏和10千伏配电装置中，下同用户供电的两回线可共用一台断路器和一组电抗器，每回线上应各装一组出线隔离开关。 410KV架空导线截面选择及校验架空线是软导体，空线的选择主要是截面选择，架空线路的型号则视具体情况而定。在导体截面选择时应针对不同的电力网特点，活运用技术经济条件，有这样选出的导线才是合理的。空线路一般用裸导线，构型式主要有单股线、多股绞线、钢芯铝绞线、扩径导线、空心导线、分裂导线几种。常用架空线的型号、规格，由材料、结构的汉语拼音的第一个字母在写表示，额定载流截面积（mm2）和钢线部分额定截面积（mm2）等几部分组成，字母含义为：－铜　L－铝　G－钢　J－多股绞线　LH－铝合金　F－防腐型等。本线路设计采用LGJ型架空线，含义为机械强度为普通型的钢芯铝绞线。配电装置中软导线的选择，应根据（环境温度、日照、风速、污秽、海拔高度）和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导线的截面和导线的结构型式。在含盐量加拿大的沿海地区或周围气体对铅有明显腐蚀的场所，应尽量选用防腐型铝铰线。当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择较大截面的导线。在电压较高时，为保持导线表面的电场强度，导线最小截面必须满足电量的要求，可增加导线外径或增加每相导线的根数。对于220千伏及以下的配电装置，电晕对线截面一般不起决定作用，故可根据流选择导线截面。导线的结构型式可采用单根钢芯铝铰线或由钢芯绞线组成的复导线。4．1导线截面的选择导线截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。对负荷利用小时数小（通常指>5000h），传输容量大，长度在20m以上的导体，如发电机，变压器的连接导体，其截面一般按经济电流密度选择，而配电装置的汇流母线通常在正常运行方式下，传输容量不大，可按长期允许电流来选择。根据《电力工程电气设计手册》架空电力线路的导线截面积选择10KV及以下架空配电线路,以及负荷不大,供电距离较远,最大负荷利用小时较传输容量大的回路,均应按经济电流密度法选择导线截面。4．1．1按经济电流密度选择按经济电流密度选择架空线截面可使年综合费用最低。综合费用最低，综合费用包括电流通过导体产生的年电能损耗费，投资和折旧费、利息等。降低电能损耗角度看导线截面越大越好，降低投资，旧费和利息费的角度看，希望截面越小越好。这些因素，年综合费用最小时所对应的导线截面称导线的经济截面，的电流密度称为经济电流密度母线的经济截面可由下式决定： （4-1）式中：—母线的经济截面（mm2）—经济电流密度（A/mm2）—正常工作时的最大长期工作电流（A）=（4-2）式中：—本线路的有功功率（Kw）—本线路的额定电压(Kv)—本线路的功率因数注:当双回路时，=（4-3）选出标准截面应接近于计算截面,然后用求得的导线标准截面的实际、计算实际线路的实际电压损失。再与允许电压损耗相比较,判断选择是否适合。4．2导线截面的校验导线截面校验方法一般包括电晕电压校验、机械强度校验、热稳定校验、导体载流量的校验、电压损耗校验。电晕电压校验：晕放电将引起电晕损耗、无线电干扰、噪声干扰和金属腐蚀等不利现象。电晕的产生与电压等级及导体的直径有很大关系。只有在110KV及以上电压等级才需要校验电晕电压，次设计的是10KV线路电压等级不够所以不用进行电晕电压校验。机械强度校验：线截面应保证一定的机械强度。由于架空线在运行时要承受一定的机械负载，以要求导线截面不可过小。否则难以保证应有的机械强度。本次设计属于Ⅱ类线路单股导线导体材料为钢筋铝绞线，以不用进行机械强度校验。热稳定校验:本次设计选择的是组合导线是按照经济电流密度法选择，热稳定能满足要求，以一般不作热稳定校验。综上所述，进行导体载流量校验和电压损耗校验即可。4．2．1按导体载流量校验按导体载流量校验时，许温度为钢芯铝绞线取+70℃验算时的周围空气温度采用当地取高年平均气温，空电力线路的导线截面应使导线的最大负荷电流。于其持续工作电流。<长期允许电流修正式如下： (4-4)-------修正系数.------导体或电气设备正常发热允许最高温度设计中-------导体温度-------周围空气的温度注:若<则合格。4．2．2按电压损失校验电压损耗:（4-7）-----各段线路电阻-----各段线路电抗-----各段线路通过的有功功率------各段线路通过的无功功率-----线路上的额定电压(4-6)-------线路长度--------每千米线路电阻--------每千米线路电抗（1）双回线路电压损耗(4-7)当一条线路出现故障，另一条线路带65％负荷，电压损耗公式如下：(4-8)式（4-8)损耗大于式（4-7)损耗，因此双回路的损耗校验用式（4-8）（2）单回线路 电压损耗(4-9)单双回路电压损耗百分数公式为：(4-10)注:为重要负荷率值为70%，电压损失不超过8%。 5无功补偿和变压器选择5．1线路的功率损耗当电力网运行时，在线路和变压器中将要产生功率损耗和电能损耗。电力通常电力网的损耗是由两部分组成的：一部分是与传输功率有关的损耗，它产生在输电线路和变压器的串联阻抗上，传输功率愈大则损耗愈大，在总损耗中这部分所占比重较大。另一部分损耗则仅与电压有关，它产生在输电线路和变压器在并联导纳上，如输电线路的电晕损耗、变压器的激磁损耗等。电力系统各元件中的无功功率损耗相对来说较有功功率损耗还要大，由于无功功率损耗要由发电机或其他无功电源供给，因此在总的发、送电设备的视在容量为一定的条件下，无功功率的增大势必相应减少发、送电的有功功率，即发、送电容量。而且，当通过输电线路和变压器输送无功功率时，也将引起有功功率损耗，这些对于电力系统来说都是非常不经济的。综上所述，可知电力系统运行过程中，虽然功率损耗和电能损耗是不可避免的，但应尽力采取措施去降低它，从节约能源、降低电能成本、提高设备利用率等方面来说都是十分重要的。线路功率损耗计算公式如下：（5-1）（5-2）式中：—线路总有功损耗（）—线路总无功损耗（）、—线路末端有功功率和无功功率（，）—线路末端电压()双回路时：两条线路运行（5-3）单回路时：一条线路运行（5-4） 5．2主变压器的选择主变容量和台数的选择，应根据《电力系统设计规程》SDT-85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电所。其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证应该所全部负荷的70%。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符合。若变电所其他能源可保证在主变停运后用户的一级负荷，则可少装设一台主变压器。变压器是按照电磁感应原理，将一种交变电压变为另一种交变电压的电气设备在供用电系统中，电力变压器的主要作用是根据电力系统的运行需要，将交流发电机输出的电压升高，使电能输送到需要用的远方负荷中心，然后通过降压变压器降低电压供用户使用。因此，电力变压器在电能的传输，分配和使用中都具有重要意义。同时，变压器在电气的测量、控制等方面，也有广泛的应用。5．2．1主变压器台数、容量的选择原则总降压变电所中，向用户输送电能的变压器称为主变压器，根据设计规程规定：变电所中一般装设两台主变压器;如果有一个电源或变电所可由中、低压侧电力网取得备用电源，则也可装设一台主变压器。变电所中主变压器一般采用三相变压器，其容量应根据今后5～10年的发展规划进行选择。装有两台及以上主变压器的变电所中，当一台断开时，其余一台主变压器的容量一般应保证全部负荷的70%（但应保证用户的一类负荷和大部分二类负荷）获得供电因此对于装有两台变压器的变电所，每台变压器额定容量可按下式选择：（5-5）式中：Sca－全厂的计算负荷这样，当一台变压器停用时，可保证对70%的负荷供电，考虑到变压器的过负荷能力为30%，则可保证对84%负荷的供电。因此，采用，对变电所保证重要负荷来说多数是可行的；但对一、二类负荷比重大的变电所还应校验当一台变压器停用时，另一台主变压器是否能保证对全部一类负荷和大部分、二类负荷供电。5．2．2主变压器型式选择原则在工业企业用户的总降压变电所中，由于供电电源电压一般不超过110KV，因此一般都选用三相变压器。三相变压器相对单相变压器来说投资少，占地面积小，运行损耗小，维修工作量也小。当某此高压供电的工业企业用户厂区内出现三个电压等级时，是采用三绕组变压器还是双绕组变压器要通过技术经济比较决定。一般若采用三绕组变压器。其中某个绕组的传 送功率小于该变压器额定容量的15%。而使该绕组未能充分利用时，还是选用两台双绕组变压比较合理。5．2．3确定主变压器台数、容量（1）主变压器台数为保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。当只有一个电源的一级负荷，另有备用电源保证供电时，可少装设一台主变，对大型枢纽变电所，割据工程的具体情况，应装设2－4台主变。当变电所装设两台及以上主变时，每台容量的选择应按照其中任一台停运时，其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60%－75%。主变压器容量的确定变压器总容量　　（5-6）单台变压器容量　（5-7）式中：———变压器低压侧总有功、无功功率（，）注：=（5-8）（5-9）——所有线路的功率损耗之和（）——所有线路的无功损耗之和（）——所有负荷有功功率之和（）——所有负荷无功功率之和（）——有功负荷同时率——无功负荷同时率根据单台变压器容量，可选出主变压器型号。（2）求出变压器损耗（5-10）式中：——总的有功功率损耗（kW），——变压器短路损耗和空载损耗（kW）——并列运行变压器的台数——变压器负荷的视在功率（kVA）——变压器负荷的额定功率（kVA）——变压器总的无功功率损耗（kVar）——变压器空载电流百分比 ——变压器短路电压百分比（3）求出高压侧总的有功、无功功率，（5-11）（5-12）式中：—变压器低压侧总有功、无功功率（，）—变压器总有功、无功损耗（，）—变压器高压侧总有功、无功功率（，）5．2．4变压器的型号型号：SF9-16000/63高压侧额定电压额定容量设计序列号冷却方式，油浸风冷却相数，三相 6电容器的选择电力系统的无功功率平衡是系统电压质量的根本保证。在电力系统中，整个系统的自然无功负荷总大于原有的无功电源。因此必须进行无功补偿。合理的无功补偿和有效的电压控制。不仅可保证电压质量，而且将提高电力系统运行的稳定性、安全性和经济性。电力系统中，必须设法提高电力网中各有关部门的功率因数，以充分利用电力系统中各发电设备和变电设备的容量，增加其输电能力，减小供电线路导线的截面，节约有色金属，减小电力网中的功率损耗和电能损耗，并降低线路中的电压损失和电压波动，以达到节约电能和提高供电质量的目的，为了补偿无功功率，在工业企业中经常装设电力电容器作为补偿装置。补偿装置都是设置于发电厂、变电所、配电所或开关站中，大部分连接在这些厂站的母线上，也有的补偿装置是并联或串联在线路上。电容器型号由系列代号、介质代号、设计序号、额定电压、额定容量、相数或频率尾注号或使用环境等部分组成，符号代号一般用汉语拼音字头表示。本设计选用电容器型号为BFM10.5-200-1W，型号含义为：并联，二等基乙烷浸全膜介质，KV，200Kvar单相户外式电容器。6．1无功功率的平衡系统的无功功率平衡是电力系统运行中的一个重要问题。所谓无功功率平衡就是指在运行的每一个时刻系统中各无功电源发出的无功功率要等于用户所消耗的无功功率（即无功负荷）与系统中各环节上无功功率损耗之和。电力系统的无功功率电源除了发电机外还有同步调相器、静电电容器及静止补偿器。后三种装置又称为无功补偿装置。本设计采用补偿装置为静电电容器。6．2无功补偿的意义（1）提高功率因数； （2）改善电能质量；（3）降低网络功率损耗和电能损耗。6．3电容器的选择原则（1）补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置；（2）对于110KV及以下电网中的串联电容补偿装置，可以减少线路电压降，降低受端电压波动，提高供电电压；在闭合电网中，改善潮流分布，减少有功损耗；（3）对于并联补偿装置的（同期）调相机，可以向电网提供可无级连续调节的容性和感性无功，维持电网电压；并可以强励补偿容性无功，提高电网的稳定性； （4）对于并联补偿装置，可以向电网提供可阶梯调节的容性无功，以补偿多余的感性无功；减少电网有功损耗和提高电网电压；（5）对于静止补偿装置，可以向电网提供可快速无级连续调节的容性和感性无功，降低电压波动和波形畸变率，全面提高电压质量，并兼有减少有功损耗，提高系统稳定性，降低工频过电压的功能。6．4电容器的选择计算补偿的功率因数（6-1）式中：———补偿前的功率因数———有功和无功的负荷系数月平均值———变压器高压侧总有功、无功功率（，）注：反映了有功、无功负荷的均匀程度，越小，说明曲线起伏越大，即有功、无功负荷变化大。一般的工业企业负荷系数年平均值为＝0.70～0.75,=0.76～0.82说明：因为本设计＜0.9，不满足设计要求，所以必须进行无功补偿。6．5选择电容器的台数（6-2）式中：—补偿容量（）—有功负荷系数月平均值—补偿前、后的角度若选择单台容量为＝200的电容器，则电容器台数为（6-3）式中：—电容器台数（台）—单台电容器容量（）注：（1）补偿后功率因数至少为0.9；（2）因为本次设计采用2台主变，而且是3相供电为保持无功平衡电容器的台数既是2的倍数也应是3的倍数，本次所选电容器为单相电容器，所以电容器的选择应为6的倍数；（3）因为6以上的的并联电容器采用Y型接线，所以本次设计电容器应选择Y型接线。 6．6高压侧功率因数校验————补偿后功率因数———变压器高压侧总有功、无功功率（，）————所选电容器总容量（）若≥0.9则满足条件。该型号的参数的表格如下：型号额定电压（）标称容量（）标准电容相数外型尺寸（mm）重量（kg）BFM10.5-200-1W10.52005．781455×160×84048其型号含义如下：BFM—10.5—200—1W单相户内电容器150kVar10.5kVar冷却方式，油浸风冷却烷基苯浸纸介质并联电容器7确定变电所主接线 变电所电气主接线指变电所的变压器，输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力笑纹接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。7．1 对电气主接线的基本要求根据我国能源部规定：变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位、变电所的规划容量，负荷性质、线路变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠性、运行灵活、操作检修方便，投资节约和便于过渡或扩建等要求。（1）电气主接线应根据系统和用户的要求，保证供电的可靠性和电能质量。对三类用户以一个电源供电即可，对一类负荷和二类负荷占大多数的用户应由两个独立电源供电，其中任一电源必须在另一电源停止供电时，能保证向重要负荷供电。同时，在确定主接线时应保证电能质量在允许的变动范围之内。（2） 电气主接线应具有一定的灵活性和方便性，以适应电气装置的各种情况，不仅正常运行时能安全可靠地供电，而且在系统故障或设备检修及故障时，不中断对用户的供电或者减少停电的时间，缩小停电的范围，并且操作简便，误操作的可能性小。（3）电气主接线应在满足上述技术要求的前提下，尽可能经济，尽量减少设备投资费和运行费，并相应注意节约占地面积和搬迁费用。（4）具有发展和扩展的可能性。电气主接线在设计时应留有发展余地，不仅要老虎最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工方便。7．2变电所主接线设计原则（1）考虑变电所在电力系统中的作用和地位变电所在电力系统中的作用和地位是决定主接线的主要因素，变电所是枢纽变电所，地区变电所，终端变电所，企业变电所还是分支变电所。由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性，灵活性，经济性的要求也不同。（2）考虑近期和远期的发展规模变电所主要接线设计应根据510年电力系统发展规划进行。根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。（3）考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响对一级负荷来说，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，（应保证全部负荷的大小和分布，负荷增长速度以及地区网络），应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级负荷供电。三级负荷一般只需一个电源供电。（4）考虑主变台数对主接线的影响变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高。因此，其对主接线的可靠性，灵活性的要求也高，而容量小的变电所，对其主接线的可靠性、灵活性的要求低。（5）考虑备用容量的有无和大小对主接线影响 发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同。例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。7．3变电所主接线的设计步骤主接线的设计是一项繁琐而复杂的工作，影响因素较多且相互制约，往往要多次反复修正，最后才能完成。如认为可以一举成功设计出非常理想的，或是在任何情况下都能能用的主接线，既不现实，也不可能，一般设计步骤如下：（1）对设计依据和原始资料进行综合分析；（2）确定主变压器的容量和台数，拟定可能采用的主接线形式；（3）所用的电源的引接；（4）论证是否需要限制短路电流，并采取相应措施；（5）对选用的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。7．4主接线的选择由《电力工程电气设备手册》：6—10KV配电装置的出现回路数不超过5回；35—63KV配电装置的出线回路不超过3回；适用单母线接线。6—10KV配电装置出线回路数为6回及以上时，35—63KV配电装置出线回路数为4—8回时，适用单母分段接线。6—10KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时，适35—63KV配电装置，当出线回路数超过8回时或连接的电源较多负荷较大时适用双母线接线。内桥接线适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较故障率较高情况。外桥接线适用于较小容量的发电厂变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较小的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外侨接线。据上述以及本变电所所处系统和负荷性质的要求，初步确定主接线方案：第一种方案是一次侧（63KV侧）采用单母接线形式，二次侧（10KV侧）采用单母分段的接线形式；第二种方案是一次侧（63KV侧）采用外桥接线形式，二次侧（10KV侧）采用单母分段的接线形式。两种种方案主接线图：第一种方案的特点：一次侧（63KV侧）采用单母接线形式。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（母线及母线隔离开关等）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，但当一段母线母线故障时，全部回路仍需要短时停电，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。一次侧（60KV侧）采用桥形接线形式，二次侧（10KV侧）采用单母分段接线形式。此种方案的特点：优点：高压断路器数量少，四个回路只需要三台断路器。缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停运。7．5主接线的确定两种方案进行比较：以上两种方案，主接线的二次侧相同，所以只比较一次就行了。从经济性上看，单母线接线简单设备少，可以节省投资，经济性好，但桥形接线只了3台断路器，比具有4条回路的单母线节省了1台断路器，并且没有母线，投资要省的多。从可靠性上看，单母线的设备出现故障时，所有回路都要停止工作，也就是要造成整条回路的停电，而桥形接线在变压器或切除、投入时，要使相应线路短时停电，可靠性要高。从灵活性来看，操作时，单母线由于隔离开关和断路器数目之多，操作相当繁琐，过程较复杂，桥形接线操作较灵活，并且它特别容易发展为单母线分段或双母线接线。综上所述，方案二选为此变电所的主接线形式。 8短路电流计算8．1短路的定义及类型所谓“短路”是指电力系统正常支行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的接通。在正常运行时，除中性点以外，相与相或相与地之间是绝缘的。在三相系统中短路的基本形式有：三相短路－；两相短路－；单相接地短路－；两相接地短路－。 8．2计算短路电流的目的（1） 作为选择电气设备（断路器、隔离开关、绝缘子、母线、电缆等）的依据；（2）继电保护的设计和整定；（3）电气主接线方案的确定；（4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作影响等。8．3短路的原因形成短路的原因很多，主要有以下几个方面：（1）元件损坏。例如设备绝缘材料老化，设计制造，安装及维护不良等所千万的设备缺陷发展成短路。（2）气象条件恶化。例如雷击过电压造成的闪络放电，由于风灾引起架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等。（3） 人员过失。例如运行人员带负荷接隔离开关，检修线路或设备之后未拆除接地线就合闸供电等。（4）其它原因。例如挖沟损伤电缆，鸟兽，风筝跨接在载流裸导体上等。8．4短路电流的计算（1）假设＝100MVA，式中：—基准容量（MV.A）—基准电压（KV）　　　—各电压级的平均额定电压（KV）注：　＝（8-1）式中：—各级额定电压KV（2）根据短路容量，求出总电抗标么值　　　（8-2）（8-3）式中：—短路容量标么值—短路容量（MV.A）—总电抗标么值（3）求变压器电抗标么值 （8-4）式中：—变压器电抗标么值　—变压器短路电压百分比　—变压器额定容量（MV.A）注：两台同型号变压器并联，总电抗标么值为单台的一半。（4）求线路电抗标么值（8-5）式中：—线路电抗标么值　—线路电抗(Ω)注：1）两条同型号架空线并联，总电抗标么值为单条的一半。2）这里规定每千米线路电抗为0.4Ω。（5） 求短路电流标么值（8-6）式中：—短路电流标么值—电源点至短路点处总电抗标么值（6）求短路电流　（8-7）式中：—短路电流有效值（KA）（7） 求冲击短路电流（8-8）式中：—冲击短路电流（KA）注：短路发生在一般的高压电力网时，因电抗比电阻要大得多，取=1.8，=2.55；当短路发生在大容量电力网或发电机附近时，取=1.9，=2.,69；短路发生在发电厂高压母线时，取=1.85，=2.,62；短路发生在低压电网时，取1～1.3，=（1～1.84）。画出变电所电气主接线图和等值电路阻抗图，并选出所有短路点。 9电气设备选择 电气主接线的配电装置是由各种电气设备连接而成。正确地选择电气设备是保证电网安全、经济运行的重要条件，在选择电气设备时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠地前提下，尽量采用新技术并注意节约投资，选择合适的电气设备。9．1电气设备选择的一般原则（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；（2）应按当地环境条件校核；（3）应力求技术先进和经济合理；（4）与整个工程的建设标准应协调一致；（5）同类设备应尽量减少品种；（6）电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热、动稳定。9．2断路器的选择　在各种电压等级变电所的设计中，断路器是最为重要的电气设备，高压断路器的工作最为繁重，地位最为关键，结构最为复杂，在电力系统运行中，对断路器的要求是比较高的，不但要在正常条件上有足够的接通和开断电力负荷电流的能力。而且要求其在短路条件下，对短路电流有足够的遮断能力。9．2．1断路器的作用高压断路器主要作用：正常运行时，用来接通和开断电路中的负荷电流；在故障时，用来断开电路中的短路电流，切除故障电路，按照重合闸要求还能关合短路电流。9．2．2对断路器的要求（1）断路器在额定条件下，应能长期可靠地工作；（2）应具有足够的断路能力；（3）具有足够的关合能力；（4）具有尽可能短的开断时间；（5）结构简单，价格低廉。9．2．3断路器的选择原则（1）型式和种类的选择选择高压户外少油型 （2）按额定电压选择≥（9-1）式中：—高压断路器的额定电压（KV）—电网额定电压（KV）（3）按额定电流≥（9-2）式中：—高压断路器的额定电流（A）—该回路的最大持续电流（A）（4） 按开断电流选择＞（9-3）式中：—高压断路器的额定开断电流（KA）—短路电流同期分量有效值（KA）（5） 按关合电流选择≥（9-4）式中：—断路器的短路关合电流（KA）—短路电流最大冲击值（KA）（6） 按动稳定校验≥（9-5）式中：—高压断路器的动稳定电流幅值（KA）（7）按热稳定校验≥（9-6）式中：—高压断路器允许的发热量(KA)2.S　　—短路电流的发热量(KA)2.SLW9型断路器有关技术数据表型号额定电流A额定电压KV额定开断电流KA额定关合电流KA额定动稳定电流KA4S热稳定电流KA固有分闸时间SLW9-6310006331.5808031.5≤0.03ZN4－10/1000型断路器有关技术数据表型号额定电流A额定电压KV额定开断电流KA最大关合电流KA极限峰值电流KA4S热稳定电流KA固有分闸时间SZN4-10/100010001017.3444417.3≤0.05 9．2．4断路器的分类和型号（1） 断路器分类按照安装地点可分为户内式、户外式。按照使用的灭弧介质可分为真空断路器、SF6断路器，油断路器，压缩真空断路器等。按操动机构可分为手动式、电磁式、液压式、弹簧式和液压弹簧式等类型。（2）      断路器的型号序号　1）产器名称　S－少油　D－多油　K－空气　L－SF6　Z－真空　C－磁吹；2）安装场所　N－户内式　W－户外式；3）设计序号　用数字表示；4）额定电压　（KV）；5）补充工作特性　G－改进型　F－分相操作，　　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为断流能力代号；6）额定电流　（A）；7）额定开断电流　（KA）。注：本设计所选型号为高压侧：LWW9－63型，高压六氟化硫断路器、额定电压63KV；低压侧：ZN4－10/1000－16型，真空断路器、额定电压10KV、额定电流1000A、额定开断电流16KA。9．3隔离开关选择隔离开关是一种最简单的高压工关，类似低压闸刀开关，在实际中也有称为闸刀的。由于隔离开关没有专门的来弧装置，不能用来开断负荷电流和短路电流。9．3．1 隔离开关作用（1）隔离电压；（2）切换电路；（3）切合小电流。9．3．2 对隔离开关的要求（1）有明显断开点，根据断开点可判明被检修的电气设备和载流导体确已与电网隔离； （2）断口应有足够可靠的绝缘强度，断开后动、静触头间应有足够的电气距离，保证在最大工作电压和过电压条件下断口不被击穿；相间和相对地也应有足够的绝缘水平；（3）具有足够的动、热稳定性，能承受短路电流所产生的发热和电动力；（4）结构简单，分合闸动作灵活可靠；（5） 隔离开关与断路器配合使用时，应具有机械的或电气的连锁装置，以保证断路器和隔离开关之间正常操作顺序；（6） 隔离开关带有接地刀闸时，主刀闸与接地闸刀之间也应设有机械的或电气的连锁装置，以保证二者之间的动作顺序。9．3．3隔离开关选择过程（1） 按额定条件选择电压条件≥（9-7）电流条件　≥（9-8）（2） 按短路条件校验热稳定　≥　　　（9-9）动稳定　≥（9-10）9．3．4隔离开关分类和型号9．3．4．1隔离开关的分类（1） 按绝缘支柱的数目可分为：单术式、双柱式、和三柱式三种；（2） 按闸刀的运行方式可分为：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式四种；（3） 按装设地点分：户内式、户外式；（4） 按是否带接发刀闸可分为：有接地刀闸和无接地刀闸两种；（5） 按极数多少可分为：单极式和三极式两种；（6） 按配用的操动机构可分为：手动、电动和气动等；（7） 按用途可分为：一般用、快速分闸用和变压器中性点用。9．3．4．2隔离开关型号序号：1）产品名称　G－隔离开关　J－接地开关　　　2）安装场所　N－户内式　W－户外式　　　3）设计序号　用数字表示　　　4）额定电压　（KV）　5）补充工作特性　D－带接地刀闸　G－改进型　K－快分型　T－统一设计W－防污型 　6）额定电流　（A）　7）极限通过峰值电流（KA）注：本设计选用型号为：高压侧　GW5－60ⅡK型　隔离开关、户外、额定电压63KV、快分型。60KV隔离开关有关技术数据表型号额定电压（KV）额定电流（A）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA）（S）GW4-60606005015．8（4）10KV隔离开关有关技术数据表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)（S）GN1-101010008026（10）9．4互感器选择互感器是电力系统中测量仪表，继电保护等二次设备获取电气一次回信息的传感器。互感器将高电流，大电流按比例变成低电压和小电流，其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表与继电保护等。为了确保工作人员在接触测量仪表和继电器时的安全，互感器的每一个二次绕组必须有一可靠的接地，以防绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高电压。9．4．1互感器的作用（1）将高电压变为低电压（100V），大电流变为小电流（5A）；（2）使测量二次回路与二次回路高电压和大电流实施电气隔离，以保证测量工作人员和仪表设备的安全；（3） 采用互感器后可使仪表制造标准化，而不用被测量电压高低和电流大小来设计仪表；（4） 取出零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。9．4．2电压互感器选择9．4．2．1种类和型式选择 应根据装设地点和使用条件进行选择电压互感器的种类和型式。6～35KV屋内配电装置中，一般采用油浸式或浇注式电压互感器。9．4．2．2一次额定电压和二次额定电压选择电压互感器一次绕组额定电压U1N，应根据互感器的接线方式来确定其相电压或相间电压。电压互感器二次绕组额定电压通常是供额定电压为100V的仪表和继电器的电压绕组使用。9．4．2．3容量和准确级选择根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器的接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所选仪表的准确级和容量，选择互感器的准确级和额定容量　。说明：由于互感器与电网并联，当系统发生短路时，互感器本身不遭受短路电流的作用，因此，不需校验动、热稳定。9．4．2．4电压互感器分类及型号（1） 分类①    按用途分：测量用电压互感器和保护用电压互感器；②    按安装地点分：户内型和户外开型；③    根据电压变换原理分：电容式、光电式、电磁式；④    根据结构不同分：单级式、串级式。（2） 型号序号：1）产品名称　J－电压互感器　　　2）相数　D－单相　S－三相　　　3）绕组外绝缘介质　J－变压器油　G－空气（干式）　Z－浇注式固体形Q－气体4）结构特征X－带备用电压绕组　B－三柱芯带补偿绕组　W－五柱芯每相三绕组　C－串级式带备用电压绕组60KV侧电压互感器有关技术数据表 型号额定电压KV额定变比在下列准确度等级下的额定容量VA最大容量VA0.5级1级3级JCC-6060-500100020009．4．3电压互感器使用注意事项（1）按要求的相序进行接线，防止接错极性，引起某一相电压升高倍；（2） 电压互感器二次侧应可靠接地，以保证人身及仪表的安全；（3）电压互感器二次侧严禁短路。9．4．4电流互感器的选择（1）型式选择35kV以下屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。35kV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。在有条件时，如回路有变压器套管、穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资、减少占地。选用母线式电流互感器时，应注意校核窗口允许穿过的母线尺寸。（2）额定电压的确定电流互感器的额定电压应与被测线路的电压相适应，即≥。（3）额定变比的确定通常根据电流互感器所接一次负荷来确定额定一次电流，即: （9-11）式中—电流互感器的额定电压（kV）P1—电流互感器所接的一次电力负荷（kVA）—平均功率因数，一般按=0.8计算电流互感器的额定变比则由额定一次电流与额定二次电流的比值决定。（4）准确度等级的确定　　根据电能计量装置技术管理规程（DL/T448-2000）规定，运行中的电能计量装置按其所计量电能量的多少和计量对象的重要程度，分为I、II、III、IV、V五类，不同类别的电能计量装置对电流互感器准确度等级的要求也不同。 （5）热稳定校验≥(9-12)式中：—1s热稳定倍数—电流互感器一次额定电流(KA)（6）动稳定校验≥(9-13)式中：—动稳定倍数（7）电流互感器的型号L—电流互感器Z—支柱式Z—浇注绝缘B—带保护级J—加大容量60KV侧电流互感器有关技术数据表型号额定电流比（A）级次组合准确度1s热稳定倍数动稳定倍数LCW-60200/517515060KV侧电压互感器有关技术数据表型号额定电压KV额定变比在下列准确度等级下的额定容量VA最大容量VA0.5级1级3级JCC-6060-50010002000（8）使用注意事项　　1）应避免继电保护和电能计量用的电流互感器并用，否则会因继电保护的要求而致使电流互感器的变比选择过大，影响电能计量的准确度。对于计费用户，应设置专用的计量电流互感器或选用有计量绕组的电流互感器。　　2）电流互感器的一次绕组和被测线路串联，二次绕组和电测仪表串联，接线时必须注意电流互感器的极性，只有极性连接正确，才能准确测量和计量。　　3）电流互感器二次绕组不允许开路。　　4）电流互感器二次侧应有一端可靠接地，且接地点只有一个。以防止一、二次侧绝缘击穿时，造成对人身和设备的损坏。说明：本设计选用电流互感器型号为LCW-60，含义为电流互感器，瓷绝缘，户外，额定电压60KV；LA-10，含义为电流互感器，穿墙式，额定电压10KV。 9．5避雷器的选择（1）避雷器的作用是用来限制作用于设备上的过电压，以保护电器设备的，避雷器的类型主要有保护间隔，管形避运输机器，阀形避雷器和氧化锌避雷器等几种。（2）避雷器与被保护设备并联安装在被子保护附近，当进电压超过一定值时，避雷器先放电，从而限制了被保护设备的过电压值。（3）阀型避雷器可分为普通型和磁吹型。通型的阀型避雷器熄弧完全依靠间隙的自然熄弧能力，有采用强迫熄弧措施。于其阀片的热容量有限，能持续较长时间内过电压时的冲击电流，此类避雷器通常不用在内过电压下动作，前这种避雷器只适用于220kv及以下操作系统中，为限制大气过电压作用。（4）普通型有FS与FZ两种,FS型适用于配电系统,FZ型适用于变电所.按电压等级,本变电所应选择FZ-10,FZ-60型普通阀式避雷器。(FZ-60含义:F-阀型Z-电站用60-额定电压)避雷器型号及技术数据型号组合方式额定电压KV灭弧电压有效值KV工频放电电压有效值KV预放电时间1.5-20的冲击放电电压（KV幅值）不大于5、10KA冲击电流（波形10/20）下的残压（KV幅值）不小于不大于5千安下不大于10千安下不大于FZ-60FZ-102×FZ-20+FZ-15单独元件601070.512.714026173312204522745250509．6高压开关柜的选择9．6．1高压开关柜的设计原则6-35kv高压开关柜主要用于6-35kv的电力系统中,作电能的接受、分配的通、断和监视及保护之用。高压开关柜主要分固定式和手车式两种。就结构而言又分为开启式、半封闭式.就使用环境而言,又有户内、户外之分。就操作方式而言,有电磁操作机构、弹簧操作机构和手动操作机构。选择高压开关柜要根据使用环境决定户内还是户外型。根据开关柜数量多少和可靠性的要求,确定使用固定式还是手车式开关柜。固定式开关柜的价格便宜,对开关柜台数少的变电所应尽量选用固定式开关柜。 结合本变电所主接线方案,结合控制、计量、保护信号等方面要求选择10kv侧开关柜,使设备的型号尽量做到统一。9．6．2高压开关柜的型号序号：1）产品名称G—高压开关柜2）形式固定式和移开式3）设计序号用数字表示4）额定电压3、6、10KV5）断路器种类Z—真空6）操动形式T—弹簧操动D—电磁操动7）额定工作电流（A）8）额定热稳定电流（KA）9）主电路方案编号注：本次设计选用型号为GFC—15（A），含义为高压开关柜移开式。9．7汇流母线的选择9．7．1母线材料、类型和布置方式（1）母线材料有铜和铝。铜的机械强度高，电阻率低，抗腐蚀性能好是首选的母线材料，但是在工业和国防上的用途广泛，还因储量不多，价格较贵，所以一般情况下，尽可能以铝代替铜。（2）常用母线有矩形、槽形和管形。单条矩形母线导体截面最大不超过1250㎜2，以减小集肤效应，使用于大电流时，可将2－4条矩形导体并列使用，矩形导体一般只用于35KV及以下，电流在4000A及以下的配电装置中。（3）矩形导体的散热和机械强度与导体布置方式有关。三相系统平行布置时，若矩形导体的长边垂直布置（竖放）方式，散热较好，载流量大，但机械强度较低；若矩形导体的长边呈水平布置（平放），则与前者相反。因此，导体的布置方式应根据载流量的大小，短路电流水平和配电装置的具体情况而定。　注：本设计采用铝材料，矩形母线，水平布置，导线平放。9．7．2导线截面选择按最大长期工作电流选择：　≤（9-14）式中：—修正系数　—在额定环境温度为＋40°C时，设备允许电流（A）　　＝1.05（9-15）（9-16） 式中：—导体长期发热允许最高温度　—导体安装地点实际环境温度注：铝的长期最高允许温度为70°C发，设备环境温度为40°C。9．7．3电晕电压校验只有在110KV及以上电压等级时才需要校验电晕电压，为本母线电压等级为10KV，以不用校验。9．7．4热稳定校验（9-17）式中：—导体最小截面积㎜2　—热稳定系数　—短路电流有效值（A）　—短路计算时间（S）　—集肤效应系数（9-18）式中：—正常运行时导体的最高温度说明：根据值，查不同工作温度下裸导体的值。9．7．5动稳定校验≤（9-19）式中：—导体最大相间应力（Mpa）　—导体材料允许应力（Mpa）注：硬铝允许应力为69Mpa，硬铜允许应力为40Mpa。（9-20）式中：—导体所受的最大弯距（N.m）—导体对垂直于作用力言论自由轴的截面系数（m3）（9-21） 式中：—单位长度导体上的受相间电动力（N/M）　—导体支柱绝缘子间的跨距（M）（9-22）（9-23）式中：—矩形导体厚度（mm）　—矩形导体宽度（mm）注：本设计根据选用的高压开关柜，所取距离。9．810KV高压熔短器的选择高压熔断器的选择要求熔管的的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。保护35KV以下的电力变压器的高压熔断器熔体，在下列正常工作情况下不应误熔断：（1）当熔体内通过电力变压器回路最大工作电流时。（2）当熔体内通过电力变压器的励磁涌流时。（3）当熔体通过保护范围以外的短路电流及电动机自起动等引起的冲击电流时。保护35KV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择：式中K―――系数，当不考虑电动机自起动时，取1.1－1.3;当考虑电动机自起动时取1.5－2.0———电力变压器最大回路工作电流。 10确定室外设备布置方式10．1高压配电装置和设计原则及要求配电装置是指发电厂或变电所的电气主接线中的所有开关电器，载流导体和辅助设备按照一定要求建造而成的，用来接受和分配电能的电工建筑物。配电装置的形式与电气主接线、周围环境等因素有关，分为屋内配电装置和屋外配电装置两种。配电装置是变电所的一个重要组成部分，电能的汇集和分配是通过各级电压的配电装置实现的，因此，在设计配电装置时应满足以下的要求：（1）保证工作的可靠性和防火性的要求；（2）保证工作人员的人身安全；（3）保证操作、维护、检修的方便。在保证安全可靠的条件下，应尽量降低配电装置的造价，减少有色金属和钢材的消耗，并应减少占地面积，除此之外配电装置还应有扩建的可能性。配电装置的整个结构尺寸是综合考虑到设备外形尺寸，检修维护和搬运的安全距离，电气绝缘距离等因素而决定的。各种间隔距离中最基本的是空气中的最小安全净距，在这一距离下，无论正常或过电压的情况下，都不致发生空气绝缘的电击穿。屋内、外配电装置中各项安全净距尺寸，在《高压配电装置设计技术规程》中被分为A、B、C、D、E五项，作为设计配电装置时的根据，其中A值是基础，其余各值是在A值的基础上，加上运行维护、搬运和检修工具活动范围及施工误差等尺寸而得。各项净距数值可查阅有关规程。在配电装置的具体设计中，应遵循《电力工业管理法规》、《高压配电装置设计技术规程》、《建筑设计防火规范》等有关规定，高压配电装置设计的一般原则：（1）节约用电；（2）运行安全和操作巡视方便；（3）便于检修和安装；（4）节约材料，降低造价。屋外配电装置与屋内配电装置的比较，所具有的特点：（1）屋外配电装置的土建工程量少，施工时间短，节省建筑材料，降低了基建投资。（2）相邻回路电器之间的距离较大，大大减少了事故蔓延的危险性。（3）巡视检查清楚，便于扩建和设备更新。（4）维护操作不方便因为隔离开关的操作以及对各种开关电器的巡视检查，在任何天气条件都必须在露天进行。 （5）占地面积大。屋外配电装置根据电器和母线布置的高度可分为中型、高型和半高型等型式。中型配电装置是所有开关电器都安装在较低的基础和支架上，母线一般采用铰线和悬垂绝缘子串组成，悬挂在门型构架上，母线水平面高于开关电器的水平面。高型配电装置是指开关电器分别安装在几个水平面内，断路器安装在地面基础支架上，母线隔离开关在断路器之上，主母线又在母线隔离开关之上或两组母线上下重叠，母线一般采用绞线和悬垂绝缘子串悬挂在构架上。其特点是布置紧凑、集中，占地面积小，操作维护条件较差两组母线隔离开关分层操作，路径较长，易引起误操作。半高型配电装置指其布置处于中型和高型配电装置之间，既仅将母线与断路器、电流互感器等重叠布置。此外，还要设置搬运通道，为了便于变压器等笨重的设备。当变压器的油量超过1000公斤时，为了防止事故时，油的燃烧和蔓延，应在其下面设置能容纳20%油量的储油池，储油池的尺寸一般比变压器外壳尺寸大1米，池内铺设厚度不小于250mm的卵石层。由《规程》，35KV及以下应建设屋内配电装置。屋外配电装置不需建造房屋，投资较少。设计高压配电装置时，还应遵循以下设计原则：（1）节约用地；（2）运行安全和操作巡视方便；（3）考虑检修和安装条件；（4）保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行；（5）节约三材，降低造价；（6）注意设备选型。10．2设备的配置10．2．1隔离开关的配置（1）接在变压器引出线上或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。（2）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。（3）短路器两侧均应配置隔离开关，以便检修断路器是隔离电流。（4）中性点直接接地的普通形变压器均宜配置隔离开关。 10．2．2电压互感器的配置（1）电压互感器的数量和配置与主接线有关，应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。（2）60—220KV电压等级的每组主接线的三相应装电压互感器。（3）当需监视和检测线路有无电压时，出线侧的一组上应装设电压互感器。10．2．3电流互感器的配置（1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动化的要求。（2）在未装设断路器的发电机和变压器中性点，应装设电流互感器。（3）对直接接地系统，一般按三相配置，对非直接接地系统依具体要求配置两相或三相。10．2．4接地刀闸的配置（1）为保证电器和母线的检修安全，35KV以上每段母线根据长度宜装设1-2组接地刀闸，两组接地刀闸间距适中，母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关上和母联开关上，也可装设于其它母线回路。（2）63KV及以上的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配接地刀闸，双母线接线两组母线隔离开关的断路器侧可共用一组接地刀闸。（3）旁路母线一般装设一组接地刀闸，装设在旁路隔离开关的旁路母线侧。（4）63KV及以上主变母线隔离开关的主变侧宜装设一组接地刀闸。10．2．5避雷器的配置（1）对于35—60kv的配电装置，为防止雷击时引起反击闪落的可能，一般采用独立避雷器进行保护。如需要将避雷针装在架构上时，配电装置接地网的接地电阻，60kv配电装置为5Ω。（2）220KV及以下变压器到避雷器的电器距离越过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。下列情况下的变压器中性点应装设避雷器：1)中性点直接接地系统中，变压器中性点分级绝缘且有隔离开关时。2)不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点。3)110—220KV线路侧一般不装设避雷器。 （3）安装避雷针的架构支柱应与配电装置接地网连接。在避雷针的支柱附近应设置辅助的集中接地装置，其接地电阻不应大于10Ω.由避雷针与配电装置接地网上的连接处起至变压器与接地网上的接线处止，沿接地线的距离不应小于15m。10．3配电装置的选择本设计为60/10KV变电所，60kv侧采用屋外配电装置，本所采用的是普通中型布置。该布置的特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，和维修都比较方便，框架高度低，抗震性能好，所用钢材少，造价低，经多年的实践已经积累了丰富的经验，但占地面积比较大。 11防雷保护设计11．1变电所直击雷的过电压保护在制定过电压保护方案时，必须认真贯彻执行党的有关方针和政策，根据雷电活动情况和地形、地质、气象情况，以及电力网结构型式和运行方式等，结合运行经验，进行全面分析和技术经济比较，做到技术先进，经济合理，符合电力系统和电力设备安全经济运行的要求。11．2变电所直击雷保护的基本原则（1）所有户外配电装置，较高建筑物以及易燃易爆装置，都应处于避雷针的保护范围之内，以免直接接受到雷击。（2）被保护物之间应有一定的距离，以免雷击避雷针时造成反击，即从避雷针至被保护设备发生放电。对于60KV及以上的配电装置，由于绝缘水平较高，不易造成反击，为了降低造价并便于布置，可将避雷针装设在门型构架上。（3）变电所的主厂房上一般不装设避雷针，以免发生感应或反击使继电保护动作或造成剧院损坏。但在变压器门形构架上，不得装设避雷针。（4）确定避雷针的布置时，首先应考虑利用照明灯塔，同时满足避雷针与配电装置带电部分在地中和空气中有最小距离的要求，即每支避雷针距离构架5m以上，其接地线在地下与设备接地线相距3m以上。11．3避雷针的设计（1）单支避雷针保护范围当时，（11-1）当时，（11-2）式中-------保护半径，单位m。-------被保护物高度，单位m。--------避雷针高度，单位m。--------高度影响系数。注意：当避雷针高度时，；当时，（2）两支等高避雷针联合保护范围 为确定两支避雷针之间的保护范围，须先求出圆弧最低点0外的高度，可按下式计算：（11-3）式中--------高度影响系数D---------两支避雷针间距离，单位m高度为的水平面上保护范围的一侧宽度，可按下式计算：（11-4）两支避雷针之间的距离必须小于，当被保护物高度为，两支避雷针之间的距离必须小于。本设计变电所配电装置以及所内建筑所占范围宽度为50米，长度为54米，变电所外围范围宽度为60米，长度为63米。所以在计算时选择所内配电装置以及所有建筑的占地范围来选择避雷针。第二篇计算书 1线路导线选择校验1.1．1医用器材厂双回路（1）截面选择：K==0.93==1100kWIw.max=/UNcos=1100/×10×0.85=74.72ATmax=4500h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>>图8-30曲线,查表的J=1.09A/mm根据最大工作电流Iw.max,按经济电流密度法来选择导体的截面积S=根据按经济电流密度法来选择导体的截面积Ial70℃=194A（2）载流量校验：Ial35℃=K.Ial70℃=0.93×194=180.60A∵2Iw.max﹤K×Ial70℃∴发热校验合格,满足条件.由选择导线LGJ-70<<供用电系统>>附表,查得数据如下：型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-700.450.382194R=r1×l=0.45×7=3.15X=x1×l=0.382×7=2.674Q=Ptan(arccos)=2200×0.62=1364kvar（3）电压损耗校验：=00.742kV7.42%﹤8%电压校验校验合格（4）线损计算：P=0.105533MW=105.533kW =0.089585Mvar=89.585kvar1.1．2通讯设备厂单回路（1）截面积校验：T=4100hl=6.5kMk=0.93P2=2000kWIw.max=P2/UNcos=2000/×10×0.86=134.27ATmax=4100h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>>图8-30曲线,查表的J=1.15A/mmS===116.76mm（2）载流量校验：<<供用电系统>>表，拟选LGJ-150,Ial70℃=281AIal35℃=KIal70℃=0.93×281=261.33A∵w.max﹤K×Ial70℃∴发热校验合格,满足条件.查<<供用电系统>>附表得，所查数据如下：型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-1500.210.358281R=r1×l=0.21×6.5=1.365X=x1×l=0.358×6.5=2.327Q=Ptan(arccos)=2000×0.59=1180kvar（3）电压损失校验：=0.6166kV电压损失校验合格（4）线损计算： P=1.3650.073606MW=73.606kW=2.7320.14732Mvar=147.32kvar1．3食品加工厂双回路（1）截面积选择：==1250kwcos=0.85T=4000hl=7kMk=0.93Iw.max=/UNcos=1250/×10×0.85=84.91ATmax=4000h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>>图8-30曲线,查表的J=1.16A/mm根据最大工作电流Iw.max,按经济电流密度法来选择导体的截面积S=拟选LGJ-95架空线Ial70℃=248A（2）载流量校验：Ial35℃=KIal70℃=0.93×248=230.64A∵Iw.max﹤K×Ial70℃∴发热校验合格，满足条件。查《供用电系统》附表得，所查数据如下：型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-950.330.371248Q=Ptan(arccos)=2500×0.62=1550kvarR=r1×l=0.33×7=2.31X=x1×l=0.371×7=2.597（3）电压损失校验：=0.686kV %﹤8%电压损失校验合格（4）线损计算：P=2.31=0.09994Mw=99.94kW=2.597=0.112353Mvar=112.353kvar1．4电力设备厂单回路（1）截面积选择：P=2000kWcos=0.85l=8kMTmax=3700hk=0.93P=P/UNcos=2000/×10×0.85=135.85ATmax=3700h经查电力工程电气设计手册J=1.29A/mmS==拟选LGJ-120架空线Ial70℃=281A（2）载流量校验：Ial35℃=K.Ial70℃=0.93×281=261.33A∵w.max﹤K×Ial70℃∴发热校验,满足条件查《供用电系统》附表得，所查数据如下：型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-1200.270.365281R=r1×l=0.27×8=2.16X=x1×l=0.365×8=2.92Q=Ptan(arccos)=2000×0.62=1240kvar（3）电压损失校验：=0.7941kV <8%电压损失校验合格（4）线损计算：P=2.640.160447MW=160.447kW=2.9680.164356Mvar=164.356kvar1．5塑料制品厂单回路（1）截面积选择：P=2500kWcos=0.88Tmax=4000hK=0.93l=7.5kMP=P/UNcos=2500/×10×0.88=131.22ATmax=4000h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>8-30曲线,查表的J=1.16A/mmS==拟选LGJ-150架空线Ial70℃=315A（2）载流量校验：<<供用电系统>>表1-1Ial35℃=KIal70℃=0.93×315=292.95A∵w.max﹤K×Ial70℃∴满足条件查<<供用电系统>>附表得,所查得数据如下：型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-1500.210.358315R=r1×l=0.21×7.5=1.575X=x1×l=0.358×7.5=2.685Q=Ptan(arccos)=2500×0.54=1350kvar（3）电压损失校验：=0.7562kV 电压损失校验合格（4）线损计算：P=1.575=0.127144Mw=127.144kW=2.685=0.216747Mvar=216.747kvar1．6金刚砂厂单回路（1）截面积选择：P=1900kWl=9kMcos=0.85Tmax=3500hk=0.93Iw.max=P/UNcos=1900/×10×0.85=129.06ATmax=3500h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>8-30曲线,J=1.31A/mmS==拟选LGJ-150架空线Ial70℃=315A（2）载流量校验：Ial35℃=KIal70℃=0.93×315=292.95A∵Iw.max﹤K×Ial70℃∴满足条件查<<供用电系统>>附表得,所查数据如下：型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-1500.210.358315Q=Ptan(arccos)=1900×0.62=1178kvarR=r1×l=0.21×9=1.89X=x1×l=0.358×9=3.222（3）电压损失校验：=0.74kv %﹤8%电压损失校验合格（4）线损计算：P=1.89=0.094456MW=94.456kW=3.222=0.161025Mvar=161.025kvar1．7汽水厂双回路（1）截面积选择：P=3000kW/2=1500kWcos=0.86l=3kmTmax=4000hk=0.93Iw.max=P/UNcos=1500/×10×0.86=100.70ATmax=4000h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>8-30曲线,J=1.16A/mmS==拟选LGJ-95架空线Ial70℃=248A（2）载流量校验：Ial35℃=K.Ial70℃=0.88×248=218.24A∵2Iw.max﹤K×Ial70℃∴满足条件查<<供用电系统>>附表得:型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-950.330.371248Q=Ptan(arccos)=3000×0.59=1770kvarR=r1×l=0.33×3=0.99X=x1×l=0.371×3=1.113（3）电压损失校验：=0.21kV %﹤8%电压损失校验合格（4）线损计算：P=0.99=0.060058Mw=60.058kw=1.113=0.067519Mvar=67.519kvar1．8无线电厂单回路（1）截面积选择：P=1700kWcos=0.85Tmax=3500hK=0.93l=9kmIw.max=P/UNcos=1700/×10×0.85=115.47ATmax=3500h经查电力工程电气设计手册<<软导线经济电流密度>8-30曲线,J=1.31A/mmS==拟选LGJ-150架空线Ial70℃=315A（2）载流量校验：Ial35℃=KIal70℃=0.93×315=292.35A∵Iw.max﹤K×Ial70℃∴满足条件查<<供用电系统>>附表得:型号r1（km/）x1（km/）载流量(A)LGJ-1500.210.358315Q=Ptan(arccos)=1700×0.62=1054kvarR=r1×l=0.21×9=1.89X=x1×l=0.358×9=3.222（3）电压损失校验： =0.66kV%﹤8%电压损失校验合格（4）线损计算：P=1.89=0.075617Mw=75.617kW=3.222=0.12891Mvar=128.91kvar 2主变压器的选择2．1线路损耗的总功率2．2所有负荷总有功功率、无功功率2．3变压器低压侧总有功、无功功率===17861.184kW==10714.158kvar 2．4变压器总容量=kVA单台变压器容量　=选择两台容量相同的主变压器，型号为SF916000/63参数如下表：高压额定容量高压分接范围低压63kv1600010.5联合组标号空载损耗负载损耗空载电流YNd1120240735301.0阻抗电压器身油重总重9185301082036750长宽高轨距54903916485014752．5变压器总有功、无功损耗+=40.48+147060.30233=71.08kW=619.66kvar2.6高压侧总的有功、无功功率P=17861.184+71.08=17932.264kV=10714.158+619.66=11333.82kvar3电容器的选择 3．1补偿前功率因数所以要进行无功功率补偿.高压侧：P=17861.184+71.08=17932.264kV=10714.158+619.66=11333.82kvarS=21213.71kVAcos0.845cos3．2补偿容量选择型号为BFM10.5-150-1W电容器.该型号的参数的表格如下：型号额定电压标准容量标称电容项数外形尺寸重量参考价格生产厂BWF10.5-150-1w10.5kv150kvar4.33164614090380186电容器台数为（台）所以应选18台该型号的电容器,共补偿无功为 3．3低压侧功率因数校验满足功率因数符合条件。3．4确定主接线方案第一种方案是一次侧（63KV侧）采用单母接线形式，二次侧（10KV侧）采用单母分段的接线形式；第二种方案是一次侧（63KV侧）采用外桥接线形式，二次侧（10KV侧）采用单母分段的接线形式。两种种方案主接线图：第一种方案的特点：一次侧（63KV侧）采用单母接线形式：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（母线及母线隔离开关等）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，但当一段母线发生故障时，全部回路仍需要短时停电，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。两种方案进行比较：以上两种方案，主接线的二次侧相同，所以只比较一次就行了 从经济性上看，单母线接线简单设备少，可以节省投资，经济性好，但桥形接线只接了3台断路器，比具有4条回路的单母线节省了1台断路器，并且没有母线，投资要省的多。从可靠性上看，单母线的设备出现故障时，所有回路都要停止工作，也就是要造成整条回路的停电，而桥形接线在变压器或切除、投入时，要使相应线路短时停电，可靠性要高从灵活性来看，操作时，单母线由于隔离开关和断路器数目之多，操作相当繁琐，过程较复杂，桥形接线操作较灵活，并且它特别容易发展为单母线分段或双母线接线。综上所述，方案二选为此变电所的主接线形式 4.变电所电气主接线 5.短路电流计算5.1选择短路点：选6个5.2用标么值表示的等值电路首先取100作为基准容量,,系统1电抗标么值:系统2电抗标么值:5.3短路计算: 5.3.1K-1短路时等值图断开时，。闭合时 断开时，。 闭合时由计算数据可知高压侧短路电流最大点为,低压侧短路电流最大点为5电气设备的选择5．1断路器的选择5．1．160KV侧断路器的选择及校验根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择工作地点的工作电压为60KV,制造厂所保证断路器的最高工作电压应大于60KV 由此根据工作电压和工作电流以及户外工作条件，本设计可初步选用型号为LWW9-63型断路器SW2-60/1000型断路器有关技术数据表型号额定电流A额定电压KV额定开断电流KA额定关合电流KA额定动稳定电流KA4S热稳定电流KA固有分闸时间SLWW9-6310006331.5808031.5≤0.03短路电流：冲击电流：K-1满足要求。60KV断路器各项技术数据与各项计算数据比较表计算数据LWW9-63断路器额定值电网电压=60KV额定电压KV长期最大工作电流=153.965KA额定电流=1000A短路电流同期分量有效值=1.98KA额定开断电流=31.5KA冲击电流额定关合电流=80KA短路冲击电流动稳定电流=80KA热效应：=热稳定：由上表数据得，所选断路器满足要求，高压侧均采用此型号断路器。注：为短路时间与所选断路器固有分闸时间之和，且短路时间为3秒，5．1．210KV侧断路器的选择及校验根据安装地点的工作电压，最大长期工作电流选择此根据工作电压和工作电流以及户外工作条件，本设计可初步选用型号为ZN4－10/1000型断路器 ZN4－10/1000型断路器有关技术数据表型号额定电流A额定电压KV额定开断电流KA最大关合电流KA极限峰值电流KA4S热稳定电流KA固有分闸时间SZN4-10/100010001017.3444417.3≤0.05短路电流：冲击电流：由于K-3点的短路电流比K-2的大，所以只要K-3点满足要求，K-2点必然满足所以只用K-3点的短路电流就可以了。10KV断路器各项技术数据与各项计算数据比较表计算数据SW2-60/1000断路器额定值电网电压=10KV额定电压=10KV长期最大工作电流=923.788KA额定电流=1000A短路电流同期分量有效值=7.37KA额定开断电流=24.1KA冲击电流额定关合电流=39KA短路冲击电流动稳定电流=39KA热效应：=热稳定：由上表数据得，所选断路器满足要求，低压侧均采用此型号断路器。注：为短路时间与所选断路器固有分闸时间之和，且短路时间为3秒，5．2隔离开关的选择5．2．160KV侧的隔离开关选择及校验根据安装地点的工作电压和最大长期工作电流选择工作地点的工作电压为60KV,制造厂所保证断路器的最高工作电压应大于60KV由此根据工作电压和工作电流以及户外工作条件，本设计可初步选用型号为GW4-60型。有关技术数据见下表 60KV隔离开关有关技术数据表型号额定电压（KV）额定电流（A）动稳定电流（KA）热稳定电流（KA）（S）GW4-60606005015．8（4）60KV隔离开关各项技术数据与各项计算数据比较表计算数据GW4-60技术数据电网电压=63KV额定电压=60KV长期最大工作电流=153.965A额定电流=600A短路冲击电流动稳定电流=50KA热效应=热稳定由上表数据得，所选隔离开关满足要求，低压侧均采用该型号隔离开关。5．2．210KV侧隔离开关的选择及校验根据安装地点的工作电压和最大长期工作电流选择工作地点的工作电压为10KV,制造厂所保证断路器的最高工作电压应大于10KV由此根据工作电压和工作电流以及户外工作条件，本设计可初步选用型号为GN1-10。有关技术数据见下表：10KV隔离开关有关技术数据表型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定电流(KA)热稳定电流(KA)（S）GN1-101010008026（10）10KV断路器各项技术数据与各项计算数据比较表计算数据GN1-10隔离开关额定值　电网电压=10KV额定电压=10KV长期最大工作电流=923.788KA额定电流=1000A短路冲击电流动稳定电流=80KA热效应=热稳定： 由上表数据得，所选隔离开关满足要求，低压侧均采用该型号隔离开关。5．3电流互感器的选择及校验5．3．160KV侧电流互感器的选择及校验根据电流互感器的工作电压和最大工作电流选择，工作电压=60KV最大长期工作电流：60KV侧的进出线上电流互感器均用LCW-60型。60KV侧电流互感器有关技术数据表型号额定电流比（A）级次组合准确度1s热稳定倍数动稳定倍数LCW-60200/5175150热稳定检验：=（）=225×10A·S＞=满足热稳定要求。动稳定校验：=＞经校验满足动稳定要求，高压侧均采用此型号互感器。5．3．210KV侧电流互感器的选择及校验根据电流互感器的工作电压和最大工作电流选择，电网电压=10KV流过最大负荷出线的电流：10KV侧的进出线上电流互感器均采用LA-10型电流互感器，用于额定频率为50HZ，额定电压为10KV的电力系统中作电流、电能测量和继电保护用，有关技术数据见下表 10KV侧电流互感器有关技术数据表型号额定电流比（A）级次组合准确度1s热稳定倍数动稳定倍数LA-101000/50．55090热稳定检验：=（）=250×10A·S＞=满足热稳定要求。动稳定校验：=＞经校验满足动稳定要求。5．4电压互感器的选择5.4.160KV侧电压互感器的选择电压互感器的种类及型式应根据安装地点和使用条件进行选择，60KV采用JCC-60型各项技术性能优良，具有多种负荷及双重保护的特殊功能，用于60KV中性点有效接地的电力系统中作电压的测量、电能计算、继电保护和控制装置用。按电压互感器安装位置的工作电压来选择：=60KV本设计选用JCC-60型电压互感器有关技术数据见下表。60KV侧电压互感器有关技术数据表型号额定电压KV额定变比在下列准确度等级下的额定容量VA最大容量VA0.5级1级3级JCC-6060-50010002000 5.4.210KV侧电压互感器的选择电压互感器的种类及型式应根据安装地点和使用条件进行选择，10KV采用JDZ-10型电压互感器为双绕组（串级式）电压互感器，在10KV电力系统中作电压的测量、电能计算、继电保护和控制装置用。按电压互感器安装位置的工作电压来选择：=10KV本设计选用JDZ-10型电压互感器有关技术数据见下表10KV侧电压互感器有关技术数据表型号额定电压KV额定变比在下列准确度等级下额定容量VA最大容量VA0.5级1级3级JDZ-101010000/100801503005005．5避雷器的选择在选用避雷器时，应保证避雷器安装点的工频电压升高在任何情况下都不会超过灭弧电压，否则避雷器可因不能灭弧而爆炸，对单纯防雷器来说，只需考虑系统单相接地非故障相对地电压升高，这一升高显然与系统中性点接地方式有关，选定避雷器型号及技术数据见下表。避雷器型号及技术数据型号组合方式额定电压KV灭弧电压有效值KV工频放电电压有效值KV预放电时间1.5-20的冲击放电电压（kV幅值）不大于5、10kA冲击电流（波形10/20）下的残压（KV幅值）不小于不大于5千安下不大于10千安下不大于FZ-60FZ-102×FZ-20+FZ-15单独元件601070.512.71402617331220452274525050注：FZ-60型：阀型，电站用，额定电压60kV。 FZ-10型：阀型，电站用，额定电压10kV。5．610KV高压开关柜的选择本设计10kV采用屋内配电装置，把所有的开关设备都安装在屋内开关柜内。开关柜选择GG—1A型固定式金属封闭高压开关柜。型号意义如下：GG-1A（FⅡ）||||||||||—————环境特征|||||||||———————操动机构代号||||||||—————————主电路方案编号|||||||———————————母线系统（单母线不标注）||||||—————————————断路器代号|||||———————————————简易五防||||—————————————————统一设计特征|||—————————————————设计序号||——————————————————固定式|———————————————————高压开关柜项目单位技术特征额定电压KV10最高电压KV11.5额定电流A630-2500最大工作电流A1000-2000额定开断电流KA31.5热稳定电流KA31.5动稳定电流KA80额定关合电流KA80热稳定时间S4尺寸根据电网电压10KV，最大长期工作电流 所以可以在低压配电上应用该类型的开关柜开关柜内主要设备如下表：接线方案主电路方案单线图额定电压（KV）10用途受电馈电左右联络所用变主电路主要高压电器隔离开关GN1-10GN1-10GN1-10GN1-10真空断路器ZN4-10/1000ZN4-10/1000ZN4-10ZN4-10电流互感器LA-10LA-10LA-10LA-10避雷器FZ-10FZ-10 方案编号接线方案主电路方案单线图额定电压（KV）10用途无功补偿电压互感器避雷器主电路主要高压电器隔离开关GN1-10GN1-10电压互感器ZN4-10/1000JDZ-10避雷器LA-10FZ-105．7汇流母线的选择5．7．1母线所在回路的最大长期工作电流拟选矩形铝母线平放布置技术参数如下表导体尺寸h×b单条长期允许载流量（A）平放竖放 63×899510825．7．2母线校验5.7.2.1电晕校验只有在110kV及以上电压等级才需要校验电晕电压所以在此不必进行此项校验。5.7.2.2热稳定校验正常运行时导体的最高温度：==65.17℃查《供用电工程》表10-1得出C值为89，集肤效应系数取1。按热稳定要求的导体最小截面为：=<504校验合格。5.7.2.3动稳定校验导体所受的最大弯距：=导体对垂直于作用力言论自由轴的截面系数：=导体最大相间应力：<69校验合格。5.7.2.410KV高压熔断器的选择通常的所用变在200－400KVA左右，我拟变电所变压器为315KVA，,所内的最大长期工作电流 根据以上数据从《电力工程电气设备手册》选择RN1型熔断器参数如下：额定电压为10KV，变压器额定容量为315KVA，熔管额定电流为50A，熔体额定电流为30A.应用于所用变的变压器保护。6防雷保护计算本设计变电所配电装置以及所内建筑所占范围宽度为50米，长度为54米，变电所外围范围宽度为60米，长度为63米。所以在计算时选择所内配电装置以及所有建筑的占地范围来选择避雷针。所内最高建筑出线门型架高度为9米。（1）考虑避雷针制造条件及材料特性的限制，我们初选的避雷针应该不高于30米，因此本变电所避雷针针高取24米。（2）电装置的占地面积初步设计四根等高避雷针矩形布置，长度方向二根避雷针平行布置。（3）避雷针应该与电气设备保持5米以上的电气距离，所以布置避雷针时，宽度每两根针之间的距离米，长度方向上每两根针之间的距离米，则对角线上两根针之间的距离米。 6．1避雷针高度选择保护物最大高度米的水平面上相邻避雷针间保护处外围宽度≥0时，即全面积受到保护，则避雷针选择高度合理，即（）=+=拟选避雷针高度为24m6．2保护半径计算在60KV侧9米高度上的保护半径的计算：因为，所以m6．3保护范围计算对角线上两支避雷针的保护范围的最小宽度：==所以=宽度上两支避雷针的保护范围的最小宽度：所以长度上两支避雷针的保护范围的最小宽度：由此可见，>0，即所选避雷针能够保护全所的安全。 结论按照毕业设计任务书的要求,通过详细的分析和规划,对德州二次变电所电器工程进行了初步设计.在设计过程中,借阅了各种电气类书籍,查阅相关资料,从短路计算、电气设备选择到绘制图纸，经过了多次演算、修改与完善。在这个过程中，使大学三年所学的专业知识有了一个较系统的综合，并对其中的许多问题进行了重新学习和加深理解，为将来实际工作的需要奠定了坚实的基础。设计期间，学习了关于电力工程设计、技术问题研究的程序和方法等，在搜集资料、查阅文献、方案比较、设计制图等方面，都得到了训练。同时，对我国电力工业建设的政策观念和经济观点也有了初步的了解，为今后培养工程技术综合分析能力作好准备。这次设计体现素质教育的优越性，完全由个人解决设计难题，不象从前那样死学书本，这才是理论与实践的高度结合，结合使我受益非浅，书本上的知识在这次应用中展示了重要性，也使我充分理会到学习的重要，在校学习的机会即将结束，而在工作中学习刚刚拉开帷幕，我会记住这次设计给我的启迪，不讳浪费学习机会，全方位的武装自己的头脑，回报社会和人民。设计即将结束，但设计给于我的思想才刚刚开始，向困难挑战的勇气和坚忍不拔的信心，永远散发着魅力。 致谢时光飞逝，九周的毕业设计即将结束，在完成毕业设计论文过程中，首先感谢白迪老师对我的指导和帮助，对我的论文不厌其烦的细心指点，白老师细致地为我解题；当我迷茫于众多的资料时，又为我提纲挈领，梳理脉络，使我确立了本的框架，对每一个难题都耐心地讲解并引导我向更新更深的知识探索，本毕业论文的完成，您的正确指导有着极其重要的作用。论文写作中，每周都得到了白老师的指点。从框架的完善，到内容的扩充；从行文的用语，到格式的规范，白老师都严格要求，力求完美。同时，供电教研室的各位老师也非常热情地给予指导。供了有力的帮助，文中的一些。无论是设计中的专业知识，还是人生中的为人处事，老师们都给了我们最耐心、最详细的讲解，为我今后的工作与发展指明了方向。在此，我要对各位老师诚恳的说一声：谢谢您，老师！我会用自己的努力与奋斗答谢您的指导和教诲。最后，仅祝各位恩师万事顺意！学生：张福艺2007年6月12日 参考文献[1]《电力工程设计手册》（第一、二）西北电力设计院、东北电力设计院编上海科学技术出版社1980年[2]《变电所设计》（10-220KV）主编：丁毓山辽宁科学技术出版社1980年[3]《变电所设计技术规程》SDJ2-79中华人民共和国水利电力部水利电力出版社1988年[4]《电力设备过电压保护技术规程》SDJ7-79中华人民共和国水利电力部水利电力出版社1985年[5]《高压配电装置设计技术规程》SDJ5-85水利电力部电力规划设计院水利电力出版社1985年[6]《高压配电装置设计技术规程》SDGJ14-86中华人民共和国水利水电部水利水电部：电力规划设计院、水利水电规划设计院1985年[7]《电力系统过电压保护》（第二版）编著：董振亚中国电力出版社1997年[8]《电力系统分析》（上册）（第三版）主编：何仰赞、温增银华中科技大学出版社2001年[9]《变电站综合自动化技术》编著：黄益庄中国电力出版社1999年[10]《变电站综合自动化原理及应用》编著：丁书文、黄训试、胡起宙中国电力出版社2002年[11]《电力系统过电压》编著：朱子述上海交通大学出版社1994年[12]《新编工厂电气设备手册》编者：郑忠北京兵器工业出版社1994年[13]《发电厂变电所电气接线和布置》西北电力设计院编水利电力出版社1984年[14]《国际电力》中国电力杂志社出版2004年 附录A1.1设备清单1主变压器SF9-16000/632台260KV侧隔离开关GW4-6010台360KV侧断路器LW9-639台460KV侧电压互感器JCC-602台560KV侧电流互感器LCW-603台660KV侧避雷器FZ-604台710KV侧隔离开关GN1-1040台810KV侧出口、出线断路器ZN4-10/100017台910KV侧电压互感器JDZ-102台1010KV侧电流互感器LA-1017台1110KV侧避雷器FZ-1014台12补偿电容器BWF10.5-200-1W24台1310KV侧汇流母线矩形铝母线63x8 袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈'