本科毕业论文---220---110---10kv变电站电气一次部分设计.doc

毕业论文

220/110/10kV变电站电气一次部分设计

I

攻读学位期间取得的研究成果
论文题目：220/110/10kV变电站电气一次部分设计
学科（专业）：电力系统及其自动化
摘　要

电力工业在国民经济中占有十分重要的作用，社会发展，电力先行。设计工作是工程建设的关键工作环节，做好设计工作对工程建设的工期质量和建设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都起着决定性的作用。
三年的大学生活即将结束，在指导老师的精心指导下，通过本次毕业设计，让我把大学期间所学理论，专业知识和实际情况联系起来。本次设计使我综合了归纳所学的电力知识，查阅了许多设计课题，设备手册，对我以后的学习工作都起着重要的作用。
本文包括10章，内容包括220/110/10kV变电站的电气设计说明书和计算书，说明书主要是原始的质料分析，主变的选择与确定，主接线方案的确定，短路电流的计算，电气设备的选择与确定，还有全所配置规划设计和继电保护规划，220/110/10KV变电站电器设备部分设计计算书，计算书主要是变压器容量计算，短路电流的计算和电气设备的选择与校验。
通过这次设计，使我的专业知识水平有了很大的提高，在设计中锻炼了自己。使自己能够尽量适应我国电力发展的需要，成为一名高素质的电力工作者。
由于我的水平有限，设计中如有错误及不妥之处，请老师批评指正。

关键词：计算书,说明书,短路电流,方案确定

目 录
220/110/10KV变电所电气部分设计说明书
第1章 原始资料分析 4
1.1设计题目 4
1.2 设计原始资料 5
第2章 主变压器的选择 6
2.1 主变压器台数的确定 7
2.2 主变压器容量的确定 7
2.3 主变压器型式的选择 8
第3章 无功补偿及站用变压器的选择 9
3.1无功补偿配置 9
3.2无功补偿容量 10
第4章 主接线方案的拟定 10
4.1设计原则 10
4.2 各级电压等级主接线形式 11
4.3 主接线方案的选择 11
第5章 短路电流的计算 15
5.1 短路计算的主要目的 15
5.2 短路计算的一般规定 15
5.3 应用运算曲线计算短路电流的计算步骤 15
第6章 电气设备选择 18
6.1 断路器 隔离开关的选择 18
6.2电压互感器的选择 21
6.3 电流互感器的选择 22
6.4 避雷器 23
6.5 母线的选择 24
第7章 电气布置及电气选择 27
7.1 电气设备布置 27
7.2 配电装置布置 27
220/110/10KV变电所电气部分设计计算书
第8章 变压器容量计算 28
8.1 主变容量计算 28
第9章 短路电流的计算 29
9.1系统参数计算 29
9.2 K1点短路电流计算 31
9.3 K2点短路时 34
9.4 K3点短路时 35
第10章 电气设备选择与校验的计算 38
10.1 高压断路器隔离开关的选择与校验计算 38
10.2 母线及线路选择的计算 40
参考文献 48
致 谢 49

220/110/10kV变电所电气部分设计说明书
第1章 原始资料分析
1.1设计题目
220/110/10kV变电站电气设计
1.2 设计原始资料
（1） 变电站性质
地区重要变电站，与水火两大电力系统联系，并向地方负荷供电。
（2） 地理位置
位于某大城市近郊
（3）自然条件
所区地势较平坦，海拔高度为300 m，交通方便，有铁路公路经过本所附近；年最高气温（ 30 ）℃，年最低气温（ - 20 ）℃，最热月平均最高气温（ 25 ）℃，最大风速（ 15 ）m/s，覆冰厚度（ 7 ）mm，地震烈度（ < 5 ）级。
（4） 进线情况
220kV侧共4回线与电力系统相连，发展可能性可不考虑。
（5） 负荷资料:
110kV侧共10回架空出线，其负荷情况如表:
表1-1 110kv侧负荷情况
用户名称
最大负荷MW
线路长度km
回路数
负荷级别
钢厂
40
40
2
1
煤矿
30
40
2
1
纺织厂
20
15
1
3
化肥厂
25
18
2
2
玩具厂
20
10
1
3
市区变电站
35
13
2
2
（6） 无功补偿要求
在10kV侧无出线,仅接无功补偿装置和站用变,补偿容量可取主变压器容量的15%。（7） 其他条件：
最大负荷的同时系数取0.8。
无功补偿后的功率因数取0.92
短路时间取4s。
（8）系统情况
系统共有2台TS1280/180—60型水轮发电机，2台QFS—200—2型汽轮发电机，及2台SSP3—180/220kV型三绕组变压器，2台SFP7—240/220kV型三绕组变压器。2条150km，2条80km的输电线路通过本所。

～
设计变电站
～
2×TS1280/180--60
2×SSP3—180/220kV
2×150km
2×80km
2×QFS—200—2
2×SFP7—240/220kV
180km

第2章 主变压器的选择

变压器是变电所的主要电气设备，担负着变换网络电压的重要任务，所以选择合理的变压器才能保证可靠供电。主变选择原则上可根据部颁《变电所设计技术规程》及《国网典型设计220kV变电站部分》等规定内容进行，主变采用油浸式、低损耗、双绕组、三绕组或自耦，自然油循环风冷（或强油循环风冷），位于城市中心的变电站宜采用低噪声主变。
2.1 主变压器台数的确定
（1）与系统有强联系的大中型发电厂和枢纽变电所，在一种电压等级下，变压器不应小于两台。
（2）与系统联系较弱的中小型电厂和低压侧电压为6-10kV的变电站，或于系统联系只是备用性质时，可装设一台主变，
(3) 对于大型变电站分期建设，远期可装3－4台主变。
2.2 主变压器容量的确定
每台主变容量的计算方法，可按如下两种方法计算，取其中计算容量大者去查找与其相近的额定容量值。
（1）在选两台主变时，当一台断开时，另一台主变容量可保证70％的全部负荷，即
(2-1)
式中：
(2-2)
K0：最大负荷同时系数，可取0.9~0.95；
Kl：网损率，可取10%；
KT：系数，可取70%或（80％）；
：电源进线的功率因数（或补偿后的变电站高压侧的功率因数），取0.9
（2）在选两台主变时，一台容量应满足全部一级负荷和全部二级负荷需要，即
(2-3)
式中：：全部一级负荷；
：全部二级负荷；
选取额定容量时，推荐采用R10系列变压器标称容量，有3.0，4.0，5.0，6.3，8.0，10.0，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100，125，160，200，250MVA……后四种容量取值按《典设》推荐可取120，150，180，240 MVA。
2.3 主变压器型式的选择
（1）相数的确定
330kV及以下的变电站在不受运输条件限制时，应选用三相变压器，在特殊情况下，如制造容量过大考虑制造运输困难可选用单相变压器，本变电所主变选三相变压器。500kV及以上电力系统，应根据制造，运输条件限制时和可靠性要求等因素，设一台备用相变压器。
（2）具有三种电压等级的变电站中，如通过主变各侧绕阻均达到该变压器容量为15％以上，或者第三绕阻需要装设无功补偿设备时，宜采用三绕阻变压器。在中性点接地方式允许时则应用自耦变压器。
（3）有两种电压与110kV及以上中性点直接接地电网连接的变电站可否采用自耦变压器。要和采用三绕阻变压器综合比较来确定。
（4）对深入引进负荷中心，具有直接从高压降为低压的变电所，为简化电压等级或减少重复，降压容量，可以采用双绕阻碍变压器。
（5）确定有载调压还是无载调压不能满足电网和用户电压要求时，应尽量采用有载调压器，它可带电调分接头，一般分接头数目多，且调压范围大。
（6）变电站主变的内部接线组别应保证与系统并网的要求。
（7）主变冷却方式一般采用自然循环风冷式，个别采用强油循环风冷式（或水冷式）。
（8）其型号含义说明如下：
高压绕组电压等级

额定容量 kVA

设计序号

产品型号

表2-1 主变型号选择的结果
型号
额定容量
额定电压
阻抗电压（％）
SFPSZ4-180000/220kV
180000
高
中
低
高-中
高-低
中-低
220±8×1.5％
121
13.8
14.7
25
8.7

第3章 无功补偿及站用变压器的选择
3.1无功补偿配置
无功补偿的装置有调相机、并联电容补偿装置、静补装置和高压并联电抗补偿装置等四种。调相机、并联电容补偿装置和静补装置，这三种装置都是直接连接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变电所、换流站的母线上。
3.2无功补偿容量
在不具备设计计算条件时，规程要求安主变容量不应大于变压器容量的20%（有的变电站同时配置容性和感性两种无功补偿装置）常用的分组容量一般选用档次为10kv选2000,，3000，6000kvar;35kv选10000,15000,20000kvar。
占用变压器一般选用2台，35,10kv多采用产内干式变压器，而66kv也采用外油浸式变压器，其容量均较小，因不做站用负荷计算，故只根据变电站容量大小及变压器冷却不同进行估算，小型站的站用变容量有急事千伏便满足要求（如20kva，30kva，50kva）大中型站可选用250kva，400kva，630kva等，如选用接地变压器兼站用变压器时由于消弧线圈要求容量要增大，应在1000kva及以上所选用的站用变要列表写出型号，电压比，及界限组别，一般采用无载变压器。
220kv变电站用电源引接方式，引自最低一级电压母线居多，大约占32%左右，引自最低一级电压母线+所外电源，大约占19%，引自主变压器第三绕组10%，引自主变第三绕组+所外电源+柴油机，所外电源占6%。
通过查《电力工程电气设备手册》本设计中在10kv侧装设2台站用变压器。

表3-1 站用变选择结果
型号
容量（kva）
电压（kv）
阻抗电压（%）
SLL-400
400
10/0.4
4

第4章 主接线方案的拟定
4.1设计原则
（1）保证供电的可靠性。变配电所的一次接线应根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性。供电因事故被迫中断的机会越少，影响范围越小，停电时间越短，则主接线供电的可靠性就越高。
（2）具有一定的灵活性和方便性。主接线应能适应各种运行方式，并能灵活地进行方式转换，不仅在正常运行能安全可靠供电，而且在系统故障或设备检修时，也能保证非故障和非检修回路继续供电；改变运行方式灵活简便、迅速，使停电时间最短，影响范围最小；运行中倒闸操作方便。
（3）具有经济性。设计主接线时，可靠性和经济性之间是矛盾的。欲使主接线可靠、灵活，将导致投资增加。所以必须把技术与经济两者综合考虑，在满足供电可靠、运行灵活方便的基础上，尽量使设备投资费用和运行费用最少。
（4）具有发展和扩建的可能性。在设计主接线时应有发展的余地，不仅要考虑最终接线的实现，同时还要兼顾到分期过度接线的可能和施工的方便。
4.2 各级电压等级主接线形式
（1）220kV最终出线回路数2－3回，主变为2－3台时，可采用线路变压器组、桥形、扩大桥形、单母线和单母分段接线；最终出线回路数4－10回，主变为2－4台时，可采用双母线接线或双母线单分段接线；最终出线回路数超过10回、主变为2－4台时，宜采用双母线接线，不设置旁路母线。
（2）110kV最终出线回路数6回以下时，可采用单母线或单母线分段接线；最终出线回路数6回及以上时，宜采用双母线接线，不设置旁路母线。
（3）10kV有出线时，宜采用单母线分段接线；无出线仅接无功补偿和站用变时，宜采用单元制单母线接线。
4.3 主接线方案的选择
（1） 220kV主接线
方案 1 双母线接线

图4-1 双母线接线
优点：1）供电可靠。2）调度灵活。3）扩建方便。4）便于试验。
缺点：1）增加一级母线和使每回路就需一组母线隔离开关。
2）当母线故障或检修时，隔离开头作为切换操作电器，容易发生误操作。
方案2 双母线带旁路（专用旁路）断路器
双母线带旁路断路器接线方式如图:

图4-2 双母线带旁路断路器接线

优点：1）检修任一出线QF不需要停电。2）运行调度灵活。
缺点：增加专用旁路断路器和配电装置占地面积大。
根据规程，220kV出线在10回及以上时，一般采用双母线接线。
所以：综合选择方案一，双母线接线。
（2） 110kV主接线
方案1 双母接线
优点：1）供电可靠。2）调度灵活。3）扩建方便。4）便于试验。
缺点：1）增加一级母线和便每回路就需要一组母线隔离开头。
2）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。
方案2 单母分段

图4-3 单母分段接线

优点：有两种电源供电。当线路母线发生故障时，可将其切除，保证正常供电。
缺点：当有一段母线或母线OS故障或检修时，该段母线其他回路都要停电，当出线为双回线时常使架空线路出线交叉跨越。扩建时需两个方向平衡扩建。
所以，综合选择方案一，双母线接线。
（3） 10kV主接线
方案1：单母分段接线
优点：有两电源供电，当一线路母线故障，可将其切除，保证正常供电。
缺点：当有一段母线或母线QS故障或检修时，该段母线其它回路都要停电，当出线为双回线时，常使架空线路出线交叉跨越，扩建时需要两个方向均衡扩建。
方案2：单元制单母线接线

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，任一元件故障或检修，切使整个配电装置停电。
根据设计手册：10kv侧无出线时，仅接无功补偿和站用变时，宜采用单元制单母线接线
综上所述，本变电站220kv侧、110kv侧采用双母线接线方式，10kv侧采用单母分段接线，电气主接线如图：

图4-4 电器主接线图

第5章 短路电流的计算
5.1 短路计算的主要目的
（1）作为选择和校验电气设备的依据——校验动热稳定，选择开关电器及载流导体。
（2）电气主接线方案的比较和选择。
（3）继电保护的配置和整定。
（4）评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施。
（5）分析计算送电线路对通讯设施的影响。
5.2 短路计算的一般规定
（1）计算的基本情况
1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。
2）所有发电机都具有自动励磁装置（包括强行励磁）。
3）短路发生在短路电流为最大的值的瞬间。
4）所有电源的电动势相位相同。
5）应考虑对短路电流有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻。对异步机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流时才予以考虑。
（2）接线方式
计算短路电流的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
（3）短路类型
一般按三相短路计算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地的系统，及自耦变压器等回路中的单相、和两相接地短路较三相短路情况严重时，则应按严重情况进行校验。本设计仅计算三相短路电流，供电气设备选择校验之用。
（4） 短路计算点
在主接线图中，选出各级电压可能出现最大短路电流之点，作为短路计算点。
（5） 短路计算方法
1）对无限大电源系统供电的三相短路电流计算法。
2）对非无限大电源系统供电的三相短路电流计算采用运算曲线法。
5.3 应用运算曲线计算短路电流的计算步骤
（1）绘制等值网络：
选取基准功率SB和基准电压。然后取发电机电抗为，无限大容量电源的电抗为零，由于运算曲线制作时已计入负荷的影响，等值网络可以略去负荷。进行网络参数计算。发电机电抗用，略去网络各元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路；无限大功率电源的内电抗等于零略去负荷。
（2）进行网络变换
按照电源合并的原则，将网络中的电源合并成干组，每组用一个等值发电机代表。无限大功率电源另成一组。求出各等值发电机对短路点的转移电抗以及无限大功率电源对短路点的转移电抗。
转移阻抗：当复杂网络消去除电源点与短路点以外的所有中间节点。
（3）将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行归算，便得到各等值发电机对短路点的计算电抗。
(5-1)
式中：用表示计算电抗的标幺值。为等值机的额定容量。
（4）由计算电抗的标幺值，分别根据适当的计算曲线找出指定时刻t各等值发电机提供的短路周期电流的标幺值。
网络中无限大功率电源供给的短路电流周期分量是不衰减的，并由下式确定
(5-2)
（5）计算短路电流周期分量的有名值
第i台等值发电机提供的短路电流为：
(5-3)
无限大功率电源提供的短路电流为：
(5-4)
(6)将所有的短路电流有名值相加，得到流过该短路电流的有名值。

表5-1 短路计算结果
短路点编号
支路名称
0s短路电流周期分有名值（kA）
2s短路电流周期分量有名值（kA）
稳态短路电流有名值
（kA）
短路电流冲击值
ish（kA）
热效应
（）
K-1
220kV侧
4.1
4.22
4.40
10.455
175.21
K-2
110kV侧
6.2
6.62
7.2
15.81
199.16
K-3
10 kV侧
49.4
54.12
54.12
125.97
225.15

第6章 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，所以电气设备的选择应按以下原则：
1) 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求
2) 应按当地环境条件校验
3) 应力求技术先进和经济合理
4) 与整个工程的建设标准协调一致
5) 同类设备应尽量减少品种
6) 选用新产品应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格
6.1 断路器 隔离开关的选择
（1）断路器的选择
1）型式。除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑安装调试和运行维护的方便。一般用6-35kV，采用真空断路器。35-500kV选用SF6断路器。
220、110、66kV一律选用单断口、瓷柱式SF6断路器。35、10kV户内开关柜，除电容器组出线采用SF6断路器外，其它一律采用真空断路器（主变低压回路当前要配进口真空泡）。
2）额定电压的选择。断路器的电压应满足 。为设备所在电力网的电压。
3）额定电流。
； (6-1)
考虑到发电机调相机和变压器在电压降低5%时，出力不变故取
(6-2)
4）额定开断电流的检验条件：
(6-3)
断路器实际开断时间t s时的短路全电流有效值。
当断路器的额定开断电流较系统的断路电流大很多时，为了简化计算可以用次暂态电流选择：
(6-4)
5）热稳定校验应满足
(6-5)
对于220kV，110kV：
(6-6)
对于66kV：
(6-7)
实际开断时间=为继电保护的保护动作时间+断路器全开断时间。
一般取后备保护时间；这是考虑到主保护有死区或拒动；
=断路器固有合闸时间+断路器开断时的电弧持续时间。
少油断路器为0.04-0.06 s，对SF6和压缩空气断路器约为0.02-0.04s。对真空断路器是0.01s。
6）动稳定校验应满足
(6-8)
(6-9)
（2）隔离开关的选择
隔离开关不能用来开断负荷电流和短路电流，在配电装置中，主要用来检查设备时形成明显的断口，还可以形成操作，切断小电流系统。
隔离开关的选择除了不检验开断电流以外，其他与断路器的选择相同，网络出现故障时，对隔离开关的影响完全取决于QF的开断时间，故数据的计算与断路器的计算数据相同。
110kV及以上一般采用户外式隔离开关。

（3） 断路器 隔离开关选择结果
1）220kV断路器和隔离开关选择结果如表：
表6-1 220kV断路器和隔离开关选择结果
计算数据
断路器所选型号 LW2—220
隔离开关所选型号 GW16—220
UN（kV）
220kV
UN（kV）
220kA
UN（kV）
220kV
IWmax（A）
495.996A
IN（A）
2500A
IN（A）
2500A
(kA)
6.494kA
INOC（kA）
80kA

ish(kA)
16.559kA
icl（kA）
31.5kA

kA2s
185.209(kA2·s）
（kA2s）
31.5×4(kA)2·S
（kA2s）
31.54(kA)2·S
ish（kA）
16.559kA
iFst（kA）
80kA
iFst（kA）
125kA
2) 110kV断路器和隔离开关选择结果如表：
表6-2 110kV断路器和隔离开关选择结果
计算数据
断路器 LW14—110
隔离开 GW4—110
UN（kV）
110kV
UN（kV）
110kV
UN（kV）
110kV
IWmax（A）
991.993A
IN（A）
2000A
IN（A）
1250A
(kA)
6.893kA
INOC（A）
31.5kA

ish(kA)
17.577kA
icl（kA）
80kA

kA2s
199.116(kA2·S)
（kA2s）
31.53(kA)2·S
（kA2s）
31.54(kA)2·S
ish（kA）
17.577kA
iFst（kA）
80kA
iFst（kA）
80kA

3）10kv侧高压开关柜选择如表：
表6-3 10kV 侧高压开关柜（按额定电压选择)
馈线柜
GBC-35手推式 ZN12-10/1250-31.5
电容器组柜
GBC-35手推式 LW16-10/1600-31.5
站用变柜
GBC-35手推式 ZN12-10/1250-31.5
主变压器进线柜
GBC-35手推式 ZN16-10/1600-31.5
TV及避雷器柜
GBC-35手推式 JDX-10 Y10W1-42/126
分段隔离柜
GBC-35手推式 ZN12-10/1250-31.5

6.2电压互感器的选择
（1）按装置种类和型式选择
电压互感器的装置种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择。对于35kV配电装置，宜采用电磁式电压互感器；对于110kV及以上配电装置，当容量和准确等级满足要求时，宜采用电容式电压互感器。
（2）一次回路电压选择
为了保证电压互感器的安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应满足下列条件：
(6-10)
（3）二次绕组和电压选择
电压互感器二次绕组数量按所供给仪表和继电器的要求确定。电压互感器二次回路额定电压必须满足继电保护装置和测量用标准仪表的要求。
（4）按准确级选择
在选择时，应首先根据继电保护装置和测量用标准仪表的接线要求，再按照所接仪表的准确级选择电压互感器的准确级。
电压互感器选择结果如表：

表6-4 电压互感器选择结果
型号
电压等级
额定变比
TYD220/-0.01
220kV
//
TYD-110/-0.02
110kV
//
6.3 电流互感器的选择
（1）按设备种类和型式选择
按种类和型式选择应根据使用环境条件和产品情况选择。35kV及以上配电装置，宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。
（2）按一次额定电流和额定电压选择
电磁式电流互感器的一次额定电压和额定电流必须满足
； (6-11)
电流互感器一次额定电流的标准值为：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75A以及它们的十进位倍数或小数。
（3）按标准级选择
为了保证电流测量仪表的准确级，电流互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。
（4） 选择结果表
220kV侧电流互感器选择结果如表：
表6-5 220kv侧电流互感器选择结果
型号
电压等级
额定电流比
准确级
LCWB
220kV

10P40/10P40/10P40/10P40/10P40/0.2S
LCWB
220kV

10P35/10P35/10P35/10P35/0.5/0.2S

110kV侧电流互感器选择结果如表：
表6-6 110kv侧电流互感器选择结果
型号
电压等级
额定电流比
准确级
LCWB
110kV

10P30/10P30/10P30/0.2S
LCWB
110kV

10P30/10P30/0.5/0.2S
6.4 避雷器
（1）按额定电压选择
220kV系统最高电压为252kV，取避雷器对地电压为
kV
取避雷器的额定电压为220kV，故满足额定电压的要求。
（2）按持续运行电压选择
220kV系统相电压为
252/=145kV
查表二选Y/△W5——200/520型无间隙氧化锌避雷器持续运行电压有效值为146kV，故满足持续运行电压的要求。
（3）按标称放电电流选择
220kV氧化锌避雷器标称放电电流选10kA。
（4）按雷电冲击残压选择
查表三得220kV变压器额定雷电冲击（内外绝缘）耐受电压（峰值）850kV按式 (6-12)
算避雷器标称放电电流引起的雷电冲击残压为
kV
——避雷器额定雷电冲击电流下残压峰值，单位kV；
——各类设备绝缘全波雷电冲击耐压水平，单位kV，由表三查取；
——雷电冲击绝缘配合因数，根据国家标准取Kc=1.4；
查表二得Y/△W5——200/520型氧化锌避雷器雷电冲击电流残压（峰值）不大于520kV，该值小于607kV，故选择的氧化锌避雷器满足雷电冲击残压的要求。

1）220kV侧避雷器选择结果如表：
表6-7 220kv侧避雷器选择结果
型号
Y10W型
额定电压（kV；有效值）
228
雷击冲击（8120μs）10kA残压（kV，等值）
556
2）110kV侧避雷器选择结果如表：
表6-8 110kv侧避雷器选择结果
型号
Y10W型
额定电压（kV，有效值）
108
雷击冲击（8120μs）10kA残压（kV，峰值）
268
3）10kV侧避雷器选择结果如表：
表6-9 10kv侧避雷器选择结果
型号
Y5W-51/534型
额定电压（kV，有效值）
51
雷击冲击（8120μs）10kA残压（kV，峰值）
534

1.1
6.5 母线的选择
（1）导体的选择原则
1）母线的载流量按规划远期最大穿越功率考虑，按发热条件校验。
2）各级电压设备间连线按回路通过最大电流考虑，按发热条件校验。
3）母联回路导体选择按主母线穿越电流的70％考虑。
4）220kV出线回路导体截面按不小于送电线路截面考虑。
5）110kV及以上电压级以上高压配电装置，一般采用软导线，导体截面应进行电晕校验。
6）主变回路导体由经济电流密度控制。
7）主母线选型：对于户外支持式或悬吊式管母线分相中型布置，采用铝镁合金，圆管导体（LDRE型），对于其它户外配电装置均采用钢芯铝绞线（含复导线及扩经空芯导线），设备之间连接线也采用钢芯铝绞线。
8）户内配电装置的母线连接线及主变低压侧回路多采用硬导体，一般采用矩形、双槽形、圆管型母线。
9）硬母线回路正常工作电流4000A及以下的一般采用矩形导体，在4000~8000A时，一般选用槽形导体。
（2）导体截面选择
导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。
对年负荷利用小时数大（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。
1)导体长期发热允许电流选择
计算式为
(6-13)
式中： ——导体所在回路中最大持续工作电流，A
——在额定环境温度=+25时导体允许电流，A
K——与实际环境温度和海拔有关的综合校正系数
2)按经济电流密度选择
按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数，将有一个年计算费用最低的电流密度，称为经济电流密度。导体的经济截面为
= (6-14)
3)电晕电压校验
对110kV及以上裸导体，需要按晴天不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压应大于最高工作电压。
4)热稳定校验
在校验导体热稳定时，若计及集肤效应系数的影响，由短路时发热的计算公式可得到短路热稳定决定的导体最小截面为
== (6-15)
式中 ——热稳定系数，=
——短路热效应
母线的选择结果如表：
表6-10 母线选择结果

电压kV
回路名称
回路工作电流（A）
选用导体
导体截面选者和控制条件

根数×型号
载流量（A）
220
母线
1240
2×LGJ-500/35
1481
由长期允许电流控制
主变压器
331
2×LGJ-500/35
1740
由经济电流密度控制
母联
826
2×LGJ-400/35
1481
由长期允许电流控制
110
母线
992
2×LGJ-400/35
1428
由长期允许电流控制
主变压器
661
2×LGJ-300/25
1428
由经济电流密度控制
母线
661
2×LGJ-300/25
1428
由长期允许电流控制
10
母线
1039
1×TMY-100×10
2195
由长期允许电流控制
主变压器
1039
1×LMY-125×10
2089
由经济电流密度控制

第7章 电气布置及电气选择
7.1 电气设备布置
根据变电所假定的进出线方向，设定220KV户外配电装置在变电站北侧，平行布置方案110KV户外配电装置在变电站南侧，10KV配电装置及电容器组布置在变电站西侧，主变压器场地位于站区中央，变电站进站道路从东接入，主控制楼连同站前区位于进站道路入口处以南。
7.2 配电装置布置
高压配电装置的设计，必须按认真贯彻国家的技术经济政策，遵循上级颁发的有关规定，规范及技术规定，并根据电力系统的要求，合理制定布置方案和选用设备。积极慎用的选用新设备、新材料、新结构，使配电装置不断创新，做到技术领先，经济、维护方便。
在确定配电装置形式时，必须满足以下要求：
1.节约用地；
2.运行安全和操作方便
3.便于检修和安装
4.节约材料、降低造价
根据电气设备出线布置的高度、屋外配电装置可分为高型、半高型、中型。
（1） 中型配电装置
特点：1）所有的电气安装在同一水平面上，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持绝缘
2）母线所在水平面稍高与电气所在水平面。
（2） 高型和半高型
特点：1）凡是高型和半高型配电装置的母线