1、1220KV地方枢纽变电站一次部分设计指导老师专业班级11机械A姓名学号20111000201021年月日指导老师签名2目录第一部分220KV地方枢纽变电站一次部分设计说明书（各计算部分详见计算书）原始资料3一、电气主接线设计5二、主变压器选择7三、站用变压器选择9四、高压电气设备选择及校验1141高压断路器的选择和校验表42隔离开关的选择和校验表43电流互感器的选择及校验44电压互感器的选择及校验45高压熔断器的选择及校验五、母线及电缆的选择及校验2451母线的选择及校验52电缆的选择及校验六、防雷及过电压保护装置设计2861避雷针设计62避雷器的选择63防雷接地第二部分220KV地方枢纽变
2、电站一次部分设计计算书一、负荷计算二、短路电流计算3三、电气设备的选择及其校验计算四、母线及电缆计算五、防雷保护计算220KV电气一次部分原始资料1建站地区电网特点该地方枢纽变电站通四回线（架空100KM）从供电系统中获取电能，每回架空线的单位长度等值电抗04/KM。2建站规模（1）变电所类型220KV变电站（2）电压等级220/110/35KV（3）负荷情况110KV侧最大负荷为150MVA；COS08835KV侧最大负荷为60MVA；COS0884出线回数及传输容量电压负荷名每回最大负荷（KW功率因数回路数供电方式线路长（KM110KV区变18000091架空15区变266000852架空
3、7区变358000851架空8备用800009235KV乡区变10000853架空5化肥厂9000851架空4加工厂700091架空6矿厂8000851架空9材料厂700091架空10备用100009243环境条件变电所位于临海某市，地势平坦，交通便利，有轻微空气污染。平均海拔高度为500M,地震烈度低于7度，最高气温40，最低气温3，年平均雷电日86日/年，土壤电阻率100M。4各级电压侧年最大负荷利用小时数为220KV侧3600小时/年110KV侧4600小时/年35KV侧4200小时/年5短路阻抗视系统为无穷大电源5第一部分220KV地方枢纽变电站一次部分设计说明书一、电气主接线设计1电
4、气主接线设计原则变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线图中将导线电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来。对变电所主接线主要有以下几个基本原则（1）安全主接线的设计应符合国家标准有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全；（2）可靠应满足用电单位对供电可靠性的要求；（3）灵活能适应各种不同的运作方式，操作检修方便4经济在满足以上要求的前提下，主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低，一般情况下，应考虑节约电能和有色金属的消耗量。由此可知该电气主接线设计需满足的条件有（1）电网出现故障时进行应急措施时仍可供电；（2）接线中的配电装置及
5、采用的设备需符合建站地区的地域条件和运行习惯等因数（3）考虑地区的用电量510年的增长以及地区的电网规划。（5）考虑技术成本的投入，使经济合理。（4）在满足地区用电的可靠性与扩建方便情况下需考虑经济因素，需保持平衡。62主接线方案选定综合上述原则以及条件该地方枢纽变电站主接线方案为（1）220KV侧为双母线接线选择理由220KV高压进线出现故障时导致变电站失效，容易造成大面积停电，影响范围广，同时220KV带有负荷较重，因此为了使供电线路更为可靠，选择接线方案为双母线接线。（2）110KV侧为双母线接线选择理由虽然110KV侧的负荷相较于220KV并没那么重，重要性低于220KV侧，但考虑到用
6、户的增长带来的负荷增长，此时单母线分段接线方案并不那么合适，所以选择双母线接线。（3）35KV侧为单母线分段接线选择理由35KV侧所带的负荷大多为三级负荷，所以其总负荷较轻，因此主要考虑接线方案的经济性，采用单母线分段方式接线即可满足其接线要求。3方案总结该方案优点（1）系统供电、运行可靠。（2）系统调度、检修灵活。（3）充分考虑到扩容的发展需求。缺点（1）经济性一般，虽不如全单母线接线实惠，但也在一定程度上节约了设备投入与维护费用。3主接线方案图741主接线方案图二、主变压器选择1总降压变电所主变压器台数和容量的确定（1）变压器台数的确定其确定原则在满足用电负荷对可靠性的基础上，若变电站中有
7、一、二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器台数也可大于两台；对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可选择两台主变压器；8三级负荷一般悬着一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器；综上所述该变电站应选择两台主变压器供以使用。选择理由（1）该变电站有一、二级负荷应选择至少两台主变压器；（2）考虑到经济因数，切该地区昼夜负荷变化较大，应选择两台主变压器；（3）该变电站负荷较重，考虑到突发事件时供电的灵活性，应选择两台主变压器；结论两台主变压器是最优选择。（2）变压器容量的确定装单台变压器时，其容量SN应能满足全部用电设备S
8、C，考虑负荷发展应留有一定的容量富余，同时考虑变压器的经济运行，即SN115114SC（21）装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量SN应同时满足下列两个条件任一台主变压器单独运行时，应满足总计算负荷的6070的要求，即SN（0607）SC（22）任一台主变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷IIICS的需要，即SNIIICS（23）2主变压器型式和结构的选择（1）主变压器相数的确定由于三相变压器结构上优于单相变压器，在经济上有投资小、占地少、损耗低的优点，又因为其装设地区在沿海某市，交通方便，地势平坦，故选用三相变压器。9（2绕组数和结构的确定从原始资料中可看出，该地方枢纽变电站有
9、三种电压等级且通过计算各侧绕组的通过容量都达到或接近变压器额定容量的15及以上，故主变压器220KV110KV与220KV35KV均采用三绕组变压器。调压方式的确定对于220KV及以上的降压变压器一般均采用无励磁降压变压器。冷却方式的确定对于容量315MVA的大容量变压器一般采用强迫油循环风冷形式，故该变压器冷却形式也应采用强迫油循环风冷式。综合上述两台主变压器选择型号为OSFPS7120000/220的三相无励磁绕组变压器其参数如表21所示额定容量（KVA额定电压（KV空载电流（空载损耗（KVA负载损耗（KVA阻抗电压（）120000高压中压低压0375高中高低低中高中高低低中3122025
10、1213852911972221010618521三相无励磁绕组变压器参数三、小型站用变压器选择该变电站的主要用电负荷为照明及具名日常用电，包括供水、消防系统、充放电装置和晶闸管整流设备等。1031该小型站用变压器的确定（1）变压器两侧的额定电压必须与引线电压和用电系统的额定电压适应；（2）变压器的容量在满足站用设备的供能要求的基础上还需留有510年10的负荷发展和10左右的裕度，用以加接临时设备的供给同时考虑5的站用损耗；（4）考虑到站用电的灵活性和可靠性和对突发状况的适应，选择采用两台站用变压器同时采用暗备用的接线方式，正常运行时两台变压器均在不满载情况下运行，当某一台出现故障或检修时，其
11、站用负荷将由另一台占用变压器承担；设负载率为计算负荷的05，同时系数取09且每年10的用电需求增长，按10年规划综上选择的变压器型号为S7315/35参数如下型号额定容量（KVA额定电压（KV阻抗电压（U连接组标号损耗（W空载电流（）S7315/35315高压低压空载短路350465Y,0NY76053002231小型站用变压器参数图32站用电接线考虑到负荷并不大，采用单母线分段方式较为经济实用，备用方式为暗备用如图32所示1132站用接线图四、高压电气设备选择41供配电系统中的电气设备是在一定的电压、电流、频率和工作环境下工作的，电气设备的选择，出了应满足在正常工作时能在安全可靠之外，还应满
12、足一定的条件，如在短路故障时不至于损坏、具备足够的断流能力、适应环境温度、海拔高度，以及防尘、防火、防腐、防爆等。所以电气设备的选择及应遵循以下三大原则（1）电气设备的额定电压NU应不地狱其所在线路上的额定电压NWU，即NUNWU；电气设备的额定电流NI应不小于实际通过它的最大负荷电流MAXI（或计算电流CI），即CNNIIII或MAX；（2）按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏，即SHIIMAX式中MAXI为电气设备的极限通过的电流峰值,SHI位最大短路电流；12热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发
13、热温度，在电气设备采取动作时间之内不超过载流导体短时的允许发热温度，即IMATTITI22式中，TI为电气设备的热稳定电流；T为热稳定时间。（3）开关电器断流能力校验由于断路器和熔断器等电气设备担当着切断短路电流的任务，在通过最大短路电流时必须可靠，因此开关电器必须校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大短路容量。即OCIMAXKI式中，OCI为开关电器的最大开断电流，MAXKI为装设点最大三相短路电流。42高压断路器的选择和校验高压断路器是供电系统中最重要的设备之一,高压断路器一般选用少油断路器，真空断路器和SF6断路器。具体选择原则由41给出。综合上述条件与原始资料，（1）22
14、0KV进线、出线侧及母联断路器选择型号为SW6220的户外高压少油断路器。（各部分计算过程请查阅计算书）其参数如下表411型号额定电压（KV额定电流（A）额定开端电流（KA短路关合电流（KA动稳定峰值（KA4S热稳定电流（KA继电器各动作时间之和（SSW622022012502153532112141113220KV进线、出线侧及母联断路器校验表如下表412序号SW6220选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU220KVNWU220KV合格2NI1250ACI329A合格3OCI21KAMAXKI1225KA合格4MAXI53KASHI3124KA合格5TIT22
15、124KAIMATI212252121KA合格412结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。（2）110KV母线进线、出线侧以及母联断路器选择SW3110G型户外高压少油型断路器其参数路下表421型号额定电压（KV额定电流（A）额定开断电流（KA短路关合电流（KA动稳定峰值（KA4S热稳定电流（KA继电器各动作时间之和（SSW3110G11012501584141158105421110KV母线进线、出线侧以及母联断路器校验表如下表42214序号SW3110G选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU110KVNWU110KV合格2NI1250ACI661A合
16、格3OCI158KAMAXKI77KA合格4MAXI41KASHI19635KA合格5TIT215824KAIMATI2772105KA合格422结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。（3）35KV母线进线及其母联断路器选择SW235型高压户外少油断路器。其参数路下表431型号额定电压（KV额定电流（A）额定开断电流（KA短路关合电流（KA动稳定峰值（KA4S热稳定电流（KA继电器各动作时间之和（SSW2353510002460602410143135KV母线进线侧以及母联断路器校验表如下表43215序号SW235选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU3
17、5KVNWU35KV合格2NI1000ACI371A合格3OCI24KAMAXKI2344KA合格4MAXI60KASHI59772KA合格5TIT22424KAIMATI223442105KA合格432结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。（4）35KV出线断路器选择DW235型高压户内多油断路器。其参数路下表441型号额定电压（KV额定电流（A）额定开断电流（KA短路关合电流（KA动稳定峰值（KA4S热稳定电流（KA继电器各动作时间之和（SDW235356301640401611844135KV母线出线断路器校验表如下表43216序号DW235选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于
18、7度。结论项目数据项目数据1NU35KVNWU35KV合格2NI630CI35A合格3OCI16KAMAXKI1321KA合格4MAXI40KASHI33673KA合格5TIT21624KAIMATI213212118KA合格442结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。42隔离开关的选择及校验隔离开关主要是用于电气隔离而不能正常负荷电流和短路电流，因此，只需要选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。所以选择方面与断路器的原则几乎一样，只省略断流能力校验。（1）220KV进线、出线及其母联隔离开关选择型号为GW4220（计算部分具体见计算书）。具体参数如下表451型号额定电压KV额
19、定电流A动稳态峰值（KA）热稳定电流4S（KAGW4220220600501445117220KV进线、出线及其母联隔离开关校验如下表452序号GW4220选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU220VNWU220KV合格2NI600ACI329A合格3MAXI50KASHI3124KA合格4TIT21424KAIMATI212252118KA合格452结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。（2）110KV进线、出线及其母联隔离开关选择型号为GW4110具体参数如下表461型号额定电压KV额定电流A动稳态峰值（KA）热稳定电流4S（KAGW4110110
20、10005016461110KV进线、出线及其母联隔离开关校验如下表46218序号GW4110选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU110KVNWU110KV合格2NI1000ACI661A合格3MAXI50KASHI19635KA合格4TIT21624KAIMATI2772105KA合格462结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。335KV母线进线及其母联隔离开关选择型号为GW435具体参数如下表471型号额定电压KV额定电流A动稳态峰值（KA）热稳定电流4S（KAGW43535630602447135进线及其母联隔离开关校验如下表472序号GW435
21、选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU35KVNWU35KV合格2NI630ACI371A合格3MAXI60KASHI59772KA合格4TIT22424KAIMATI223442105KA合格472结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。19（4）35KV出线隔离开关选择型号为GW735具体参数如下表481型号额定电压KV额定电流A动稳态峰值（KA）热稳定电流4S（KAGW73535630502048135KV出线隔离开关校验如下表482序号GW435选择要求海拔低于1KM，地震烈度小于7度。结论项目数据项目数据1NU35KVNWU35KV合格2NI63
22、0ACI35A合格3MAXI50KASHI33673KA合格4TIT22024KAIMATI213212118KA合格482结论校验结果合格，该型号符合设计要求及条件限制。43电流互感器的选择及校验（1）电流互感器型号的选择根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。（2）电流互感器额定电压的选择电流互感器一次侧额定电压需大于或等于装设点线路的额定电压，即NUCU20式中NU为电流互感器一次侧额定电压；CU为装设点线路的额定电压；（3）电流互感器变比的选择电流互感器一次额定电流有202000A等多种规格，二次侧额定电流为1A或为5A，大部分情况下均为5A。一般情况下，用以计量的电流互感器变比的
23、选择应使其一次额定电流NI1不小于线路中的计算电流CI。保护用的电流互感器为保证其准确要求，可以将变比大的方向选。（4）动稳定校验SHNESIIK12式中ESK位电流互感器的动稳定倍数由生产厂家给出；SHI为接入点中最大短路电流；NI1为一次绕组额定电流；（5）热稳定校验IMANTTIIK221式中TK为热稳定倍数由生产厂家给出；IMAT为热稳定时间；I为热稳定电流综和上述条件，220KV进线、出线侧及其母联电流互感器选择型号为LB220的电流互感器。其参数如图49所示型号额定电流比级次组合准确级次1S热稳定倍数动稳定倍数LB2202600/5BBB/50053075B4921110KV进线、
24、出线侧及其母联电流互感器选择型号为LQZ110的电流互感器。其参数如图410所示型号额定电流比级次组合准确级次1S热稳定倍数动稳定倍数LQZ1102300/5DD/500575135D41035KV进线与其母联电流互感器选择型号为LQZQD35的电流互感器其参数如表411所示型号额定电流比级次组合准确级次1S热稳定倍数动稳定倍数LQZQD35600/5D500590150D41135KV出线侧电流互感器选择型号为LQZ35的电流互感器其参数如表412所示型号额定电流比级次组合准确级次1S热稳定倍数动稳定倍数LQZ35600/5D500565100D41244电压互感器的选择及校验电压互感器的功
25、效在于将一次回路电压转化成100V的低压，用以供给继电保护装置和测量仪表等其他自动装置的使用。除此之外电压互感器还在并联电容器装置中被用作放电元件。（1）结构上的选择对于620KV屋内的配电装置，常采用油浸绝缘型结构的电压互感器；对于35110KV采用油浸式电压互感器；22对于110KV220KV在满足精准等级和容量的基础上采用电容式电压互感器较为合适；（2）额定电压的选择电压互感器一次侧额定电压不能低于装设点的线路额定电压，即SNUUN式中NU为电压互感器额定电压；SNU为装设点线路额定电压；当一次侧接于线电压时二次侧额定电压NU2100，接于相电压时NU2100/3（3）电压互感器容量的选
26、择若使精确度的误差在规定的范围内，则需电压互感器二次侧负荷2S不得大于电压互感器二次侧额定容量即NSS22且21212SINCOSSSS式中1S为仪表的视在功率单位为VA；为仪表的功率因数角；（4）准确级的选择用于计量的电压互感器选择05级以上；用于测量的电压互感器选择10级或30级；用于保护的电压互感器选择3P级和6P级；综合上述条件220KV侧电压互感器选择型号为（具体计算详见计算书）TYD2203的电容式电压互感器作计量点能、测量电压、继电保护之用。具体参数见下表41323型号额定电压（KV二次负荷（VA）最大容量（VA）TYD2203初级次级02级05级10级30级1200220/30
27、1/3150300413110KV侧电压互感器选择型号为TYD1103的电容式电压互感器作计量电能、测量电压、继电保护之用。具体参数见下表414型号额定电压（KV二次负荷（VA）最大容量（VA）TYD1103初级次级02级05级10级30级1200110/301/330060041435KV侧电压互感器选择型号为JDX635的油浸式电压互感器。具体参数如下图415所示型号额定电压（KV二次负荷（VA）最大容量（VA）JDX635初级次级02级05级10级30级100035/301/315025050041545高压熔断器的选择和校验高压熔断器是一种保护设备，其工作原理是当流经熔体的电流超过额定
28、数值的一定程度时，熔体自身熔断从而断开电路进行保护。熔断器功能主要在于当电路短路或过载时，对线路中连接的设备起到保护作用。24（1）熔断器的选择原则熔断器额定电压RNU应大于或等于接入点线路电压NU即RNUNU熔断器额定电流RAI应大于或等于接入点电流NI即RAINI开断电流KDI应大于或等于线路点最大短路电流SHI即KDINI最大开断容量KDS应大于或等于线路最大容量NS即KDSNS综合上述（1）35KV出线侧（不含04V部分）选择熔断器型号为RW535其参数如下表416所示（具体计算详见计算书）型号额定电压KV额定电流A最大开断容量（MVA）最大开断电流（KA）RW535351004004
29、0416（2）35KV出线侧至04KV侧选择熔断器型号为RW935其参数如下表417所示型号额定电压KV额定电流A最大开断容量（MVA）最大开断电流（KA）RW93535260040五、母线及电缆的选择和校验251母线的选择和校验母线材质方面一般选择铝制母线，大电流通过的母线则采用铜质母线。母线的固定方式采用支柱绝缘子固定，所以不用考虑电压要求。若使母线的机械强度更高，应使母线截面系数大些，所以同等截面面积下，应采用母线应采用平放方式，使得母线宽度更宽些，厚度更小从而使增大截面系数，使得机械强度更高。（1）母线截面的选择母线允许的载流量1AI需大于汇集到母线上的计算电流CI即1AICI考虑到各
30、线路年平均载荷较重，传输容量较大所以应按经济电流密选择母线截面，即满足下式条件ECCECJIS式中ECS为母线经济截面式中ECJ为经济电流密度（2）硬母线动稳定校验当输送线路发生短路时，输送母线将受到很大的电动力，因此需按母线的机械强度校验其动稳定，即CA1式中1A为母线材质的最大许用应力；式中C为短路最大冲击电流SHI产生的最大计算电动力；C的计算公式为CWM式中M为母线发生短路时短路中最大冲击电流SHI对母线造成的弯曲力矩；式中W为母线截面系数；26MKLFC3；W62HB上式3CF为三相短路时中间相受到最大电动力；L为跨距；B为母线截面宽度；H为母线截面厚度；K按弯曲破坏负荷时，取06；
31、（3）母线热稳定校验母线截面应大于热稳定最小允许截面。即CTISSIMAMIN上式I为三相短路稳态电流；S为母线截面；MINS为最热稳定小允许截面；IMAT为假想时间；C铝质导体热稳定系数为87；综上所述，（1）220KV输配母线选择型号为LMY635的矩形硬铝母线。参数如下表51所示51（2）110KV输配母线选择型号为LMY505的矩形硬铝母线参数如下表52所示型号厚度（MM宽度（MM截面（MM2）质量（KG/M）LMY635563315084型号厚度（MM宽度（MM截面（MM2）质量（KG/M）2752（3）35KV输配电母线选择型号为LMY905的矩形硬铝母线参数如下表53所示532电
32、缆的选择和校验（计算过程详见计算书）由主线路图和原始资料知，各厂区用电均需高压电缆将35KV高压电能输送所以将对电缆的采用进行选择和校验。电缆的选择在于其截面面积的选择，能直接影响到线路的投资和年运营费用，考虑到经济因素，因此按经济电流密度来选择电缆截面，其选择原则从三方面考虑。我国规定的经济电流密度ECJ（A/MM2）如下图54所示导线材料年最大负荷利用小时3000H以下30005000H5000H以上铝线、钢芯铝线165115090铜线300225175铝芯电缆192173154铜芯电缆25022520054（1）经济截面的选择NCUSI3LMY1006060100600286型号厚度（M
33、M宽度（MM截面（MM2）质量（KG/M）LMY90559045012128式中CI为截面中通过的电流；S为线路的计算容量；NU为线路额定电压；ECCECJIS式中ECJ为经济电流密度，查表54可知；式中ECS为经济截面面积；综上选择两根单芯BLV铝芯聚氯乙烯绝缘型电缆进行供电（2）校验发热条件在环境温度的影响下，电缆的载流量有一定限制，采用两根单芯BLV铜芯聚氯乙烯绝缘型电缆，其25摄氏度下载流校正系数为10，允许载流量AIA2501，满足发热条件。（3）机械强度校验查取资料知绝缘导线单芯线最小截面为16MM2，由于采用两根单芯线所以MINS16232MM2MINS截S120MM2（具体计算
34、过程详见计算书）因此机械强度也满足要求。综合上述电缆的选择型号为35KV二单芯BLV铝芯聚氯乙烯绝缘型电缆，截S120MMAIA2501，（25），正常允许最高温度为50。29六、防雷装置和过电压装置设计。由原始资料可知该设站地区年平均雷击日为86日/年；可以将该地区认为是强雷区，因此防雷措施是十分必要的，也是变电站和配电设备以及线路的基本保障。采取防雷措施的手段主要有设置避雷针、避雷器、避雷线以及防雷接地等手段，对于不同的环境应采取相应的不同手段进行布置。1避雷针避雷针适用于大面积的变电站（所）进行保护，当雷雨天气中雷云放电时，避雷针可在顶端形成局部场强空间，促使雷云优先向其放电然后将雷击电
35、流引向大地，从而保护该面积的设备不被雷击，避雷针的规格则由受保护的面积确定，设保护面积（变电站占用面积）为长985M，宽595M，门型架构高为15M。由此知，占地为一长方形状，则在其四个角布置4根避雷针，分别用1D、2D、3D、4D表示，则1D至2D的距离12D（34D）设为占用面积长度，23D（14D）设为宽度则有12D34D985M；23D14D595M；（1）则两避雷针最大间距为MAXD223212DD115M又所需避雷针高度为门HDH73142M，取为315M。（2）对1D2D3D三根避雷针的保护高度进行验算1D与2D之间的空隔高度MMDH15616753112122D与3D之间的空隔
36、高度MMDH1523753123231D与3D之间的空隔高度MMDH1511575311313由此可知避雷针高度满足对保护地点的高度要求。30（3）对1D2D3D三根避雷针的保护宽度进行验算1D、2D的保护宽度12K15（门HD12）2402D、3D的保护宽度）门HDK122351120所以该避雷针对宽度的保护满足要求又由该保护面积是长方形是对称结构，则对D1D4D3的保护同样满足要求。所以选择长度为315M的四根避雷针。2避雷器的选择避雷器在电力系统中除用作为电站及变电所绝缘免收大气过电压危害以外，还被用来作为保护装置防止操作不当带来的过电压危害。而在电力系统中一般较常见采用阀式避雷器，其选
37、择要求有（1）额定电压避雷器的额定电压需与电网系统中的额定电压相匹配。（2）避雷器最大容许电压避雷器应校验其最大容许电压应大于最大导线对地电压，最大容许电压又称为灭弧电压其数值应为线路中最高运行线压的80及以上。综上选择220KV侧避雷器为FCZ2220JN磁吹阀式避雷器如表61所示型号额定电压有效值KV灭弧电压有效值（KV）工频放电电压有效值（KV）FCZ2220JN220KV200KV不小于不大于4505106131110KV侧避雷器为FCZ1110JN磁吹阀式避雷器如表62所示型号额定电压有效值KV灭弧电压有效值（KV）工频放电电压有效值（KV）FCZ1110JN110KV100KV不小
38、于不大于2302806235KV侧避雷器为FCZ1300DT磁吹阀式避雷器如表63所示型号额定电压有效值KV灭弧电压有效值（KV）工频放电电压有效值（KV）FCZ300DT35KV41KV不小于不大于85100633防雷接地接地是一种保护电气设备过电压的重要手段并广泛被运用于电力系统中，而接地方式又分为自然接地和人工接地两种，自然接地可以节约钢材，节省施工费用，在经济效益上是最优的选择，单在复杂的环境和系统中，不能保证自然接地体是否足够或适合接地使用，所以在此选择人工接地方式，即在线路式设备下方引出导线与人工接地体相连埋入土壤之内如下图64所示3264如图中所示，采用垂直铺设接地体的方式，因其
39、在施工方面来说较为简单，可用机械方式大陆，接地体长度宜取25M，过长难以打入土壤中，过短则散流能力不高，效果不明显，所以使用直径为4060MM，厚度为35MM的钢管作为接地体。第二部分220KV地方枢纽变电站一次部分设计计算书一、负荷计算1主变压器负荷计算出现回路较少时取同时系数09，出现回路较多时取085。在不计同时系数情况下得110KV侧负荷容量为KWP377505800266008509038000033又61970850TANARCCOS4843090TANARCCOS所以85061970580061970266009048430380000QVAR03520469K得20200QPS
40、220352046937750KVA3324294235KV侧负荷量为902000700700850200080090010001PKW7055306039959048430340061970850800900310001QVAR6573957958148170152457K226595395770551SKVA4258089设变电站占用负荷为05，功率因数为09则有50102SSS42580893324294250KVA15925590COS，所以KWP6432292VAR2211112KQ由此可知110KV侧的容量应为考虑同时系数为09，还有5的的损耗900510110SSKV三绕组34K
41、VA33242942又考虑到每年10的容量需求，按10年规划则101101133242942KVS三绕主KVA39013084935KV侧的容量应为考虑到35KV侧出线5的损耗，同时系数取09，且每年增加10的容量需求，按10年规划则102135111190）（三绕组SSSKVKVA34821396所以主变电站最大负荷为KVKVMAXSSS11035三绕组三绕组KVA7381522453482139639130849由于使用两台主变压器所以任一台需满足条件CNSS7006；因此主变电站容量为KVASSMAX8159591469982212706090）（主所以主变压器选择型号为OSFPS712
42、0000/220的三绕组变压器。又150402/12000/738152245由此可知主变压器满足每个绕组的通过容量且超过容量的15，当一台主变退出运行时，另一台主变压器仍可满足所有负荷的6070需要，故主变压器满足需求。2站用变压器负荷计算设站用变压器负荷率为05，同时系数为09以及5的站用电损耗，此外同时考虑每年10的用电增长需求，按10年规划且使用两台站用变压器供电。则501105190501035）（三绕组站KVSSKVA257312所以选择两台型号为S7315/35的电力变压器由此各出线侧负荷及功率如下表11所示35各侧项目有功功率P（KW无功功率QKVAR容量S（视在功率KVA）按
43、10年规划容量KVA35KV侧70553957657808942521396348110KV侧377502046903542942332130849390站用变压器负荷站S312257总负荷量MAXS15224573811二、短路电流计算1变压器参数计算选择基准值MVASB100；KVUB220；MVAUN120（1）主变压器三绕组变参数的计算查表21可知1012KU；61013KU；51823KU；则有0512/12313121KKKKUUUU9582/11323122KKKKUUUU5592/11223133KKKKUUUU主变压器各绕组电抗标幺值为008680/100/11NBKTSSU
44、X0740/100/22NBKTSSUX07890/100/33NBKTSSUX2站用变压器参数的计算查表31可知564KU站用变压器电抗标幺值应为63520/100/44NBKTSSUX（3）系统电抗计算36由原始资料知进线电抗40100401LX采用4回进线所以02050250211BBLLUSXX2短路点的确定和计算该地方枢纽变电站共4个电压等级，所以依据主接线设计选择短路点如下（1）短路点D1计算其短路等值图如下图D1所示D1由2510051311DBDUSIKA7848111LDXI得出三相短路电流有名值31DI251211DDIIKA三相短路容量31DSMVAIUDC2744901
45、25120512203331短路冲击电流2431552311DSHIIKA（2）短路点D2计算37其短路等值图如下图D2所示D2由KAUSIDBD47700513220620008680074050020502JJXD1316122DDXI得出三相短路电流有名值32DIKAIIDD70722三相短路容量32DSMVAIUDC40015407070511103332短路冲击电流KAIIDSH63519552322（3）短路点D3计算其短路等值图如下图D3所示38D3由KAUSIDBD5105133306400086800789050020503JJXD62515133DDXI得出三相短路电流有名
46、值33DIKAIIDD4382333三相短路容量33DSMVAIUDC57699462515051353333短路冲击电流KAIIDSH77259552333（4）短路点D4计算其短路等值图如下图D4所示39D4由KAUSIDBD55213705134438210635200086800789050020504JJXD0960144DDXI得出三相短路电流有名值34DIKAIIDD2051344三相短路容量34DSMVAIUDC606920513051403334短路冲击电流KAIIDSH67333552344所得短路计算值如下表D5所示短路点短路电流有名值3DI（KA三相短路容量3DS（MV
47、A）短路冲击电流SHI（KAD1122549012743124D2770154040019635D32343899457659772D413205960633673D540三、电气设备的选择及其校验计算各回路以及电气设备最大持续工作电流，如下表C1所示回路名称计算公式及结果数值220KV母线变压器断路器KAUSINNG329030511MAX220KV母线进线断路器KAUPINNG1530875022032/23018434COS342MAX110KV母线变压器断路器KAUSINNG661030513MAX110KV母线出线断路器KAUPINNG0860875011036/432COS324M
48、AX35KV母线变压器断路器KAUSINNG371030515MAX35KV母线进线断路器KAUPINNG157087503532/230182COS326MAX35KV母线出线断路器KAUPINNG035087503539/230182COS327MAXC11高压断路器的选择（1）220KV进线、出线侧及其母联断路器KVUN220，查表31知KAIN329041选择型号为SW6220的断路器动稳定KAI53MAXKAISH24311满足要求开断电流KAIOC21KAIK2512MAX满足要求热稳定TIT22124KAIMATI212252121KA满足要求（2）110KV进线、出线侧及其母联断路器KVUN110，查表31知KAIN6610选择型号为SW3110的断路器动稳定KAI41MAXKAISH635191满足要求开断电流KAIOC815KAIK77MAX满足要求热稳定TIT21582124KAIMATI2772105KA满足要求（3）35KV进线侧及其母联断路器
