10KV变电所毕业设计定稿.doc

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1、10KV变电所毕业设计(论文)定稿PG新校区10kV变电所设计 1 变电所总体设计及供配电系统分析 1.1 变电所设计原那么进行变电所设计时须遵照变电所设计标准所规定的原那么。根据?3510kV变电所设计标准?要求：第1.0.3条 变电所的设计应根据工程的510年开展规划进行，做到远近结合、以近为主，正确处理近期建设与远景开展的关系，适当考虑扩建的可能性。第1.0.4条 变电所的设计必须从全局出发、统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，结合国情合理地确定设计方案。第1.0.5条 1.2 变电所设计目的与任务毕业设计是本专业教学方案中的重要环节。此次毕业设计的目的是通过变电所

2、设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国电力工业有关方针政策，理论联系实践，锻炼独立分析和解决电力工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的根底。 1.3 PG新校区供电需求分析PG新校区10KV变电所为位于PG新校的变电所，由系统S1、系统S2向PG新校区供电，来供应该校教学、实验、施工及生活用电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常用电，提高供电质量和供电可靠性。PG新校区变电所变电压等级为10/0.4KV，是以向终端用户供电为主的变电所,全所停电后将对该校中断供电。 1.4 变电所总体分析 1.4.1 建站必要性与建站规模1 建站必要性PG新校区10KV变电所为终端变电所，在系统

3、中主要起变配电作用，全所停电将造成全校停电，它供应该校教学、实验、施工及生活用电。故为满足该校用电要求决定建设本变电站。 变电所的设计，必须节约用地的原那么。- 1 -2 建站规模PG新校区10KV变电所电压等级为10/0.4KV线路回路数：近期6回，远期2回；近期最大负荷4627KW。 1.4.2 所址概况与所址条件1 所址概况PG新校区10KV变电所位于该校图书馆周围，西部电源和东部电源进线先通过10kV变电所高压侧开关站进行电能分配，然后馈出六回线分配给两个独立变电所和四个箱式变电站，独立变电所和箱式变电站经过变压后供应其所带负荷用电。2 所址条件依据?10kV及以下变电所设计标准?GB

4、5005394 第2.0.1条，变电站所址的选择，应根据以下要求经技术、经济比拟确定：一、接近负荷中心；二、进出线方便；三、接近电源侧；四、设备运输方便；五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准?爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准?的规定；九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。PG新校区10KV变电所

5、建在该校- 2 -2 二级负荷: 对供电要求较高，要求根本不断电或可短时间断电。一般要有两个独立的电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证全部或大局部二级负荷不间断供电；3 三级负荷: 对供电要求相对较低，可为一、二级负荷的紧急用电让路。对三级负荷一般只需要一个电源供电。1.5.2 负荷资料 负荷统计与计算 详见 附录一由附录二知： 该校有二级负荷和三级负荷，二级负荷包括行政楼和图书馆中的二级负荷局部图书馆消防负荷，其余为三级负荷。二级负荷，近期有2回出线、远景1回出线；三级负荷近期有4回出线、远景1回出线。 - 3 -2 主变选择与主结线设计 2.1 主变的选择 依据?电力工程电气设计手册1

6、?第五章，?发电厂电气局部?第二章第3节，?10kV及以下变电所设计标准?第三章第3节，?电力技术设计标准?第三章等进行技术选择。 2.1.1 主变容量和台数的选择1 容量选择原那么(1) 主变容量选择一般按变电所建成以后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期1020年开展。(2) 根据变电所带负荷性质及电网结构决定主变容量。对有重要负荷变电 所考虑一台主变停运时，其余主变容量在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的一、二级负荷；对一般性变电所当一台主变停运时，其余主变应能保证其余负荷的60%。(3) 同级电压的单台降压容量的级别不易太多，应从全网出发，推行标准化、系列化主要考虑备品、备件

7、和检修方便。2 台数选择原那么结合PG新校区全部负荷统计后容量确实定(详见 附录一)和10KV变电所主结线方案的选择来选择变压器台数。3 容量选择计算 详见 附录一 主变容量ST的选择必须符合以下三个条件：STScaST主变压器容量Sca本回路全部用电设备总计算负荷 2.1.2 主变型号的选择查?电气设备实用手册?上册P497综合后选择变压器型号为1 独立变电所变压器选用S9系列三相油浸自冷双绕组铜线无载调压变压器。2 箱式变电站选用ZBW1系列，其内部变压器也选用S9系列变压器。变压器具体选择 详见 附录二 - 4 -2.2 电气主结线设计的根本要求电气主结线代表了变电站电气局部主体结构，是

8、电力系统网络结构的主要组成局部，它直接影响运行的可靠性和灵活性，并对电器选择，配电装置布置，继电保护，自动装置和控制方式的拟定，都有决定性的关系，对电气主结线设计的根本要求，应包括可靠性，灵活性和经济性，以及扩建的可能性，保证供电可靠性是电气主结线最根本的要求，电气主结线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换，主结线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理，应从以下几个方面考虑：a.投资省 b.占地面积小 c.电能损耗小。1 电气主结线设计的根本要求电气主结线应满足平安性、可靠性、灵活性、经济性、扩建可能性，考虑国家的方针政策，少占良田，尽可能用过关的国规定：第3.2.1条

9、 配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。第3.2.2条 配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔离开关或隔离触头。第3.2.3条 从总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的电源进线开关宜采用隔离开关或隔离触头。当分配电所需要带负荷操作或继电保护、自动装置有要求时，应采用断路器。 第3.2.4条 配电所的10kV或6kV非专用电源线的进线侧，应装设带保护的开关设备。第3.2.5条 10kV或6kV母线的分段处宜

10、装设断路器，当不需带负荷操作且无继电保护和自动装置要求时，可装设隔离开关或隔离触头。第3.2.6条 两配电所之间的联络线，应在供电侧的配电所装设断路器，另一侧装设隔离开关或负荷开关；当两侧的供电可能性相同时，应在两侧均装设断路器。第3.2.7条 配电所的引出线宜装设断路器。当满足继电保护和操作要求时，可装设带熔断器的负荷开关。第3.2.8条 向频繁操作的高压用电设备供电的出线开关兼做操作开关时，应采用具有频繁操作性能的断路器。第3.2.9条 10kV或6kV固定式配电装置的出线侧，在架空出线回路或有反响可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。- 5 -第3.2.10条 采用10kV或6kV熔

11、断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。第3.2.11条 接在母线上的避雷器和电压互感器,宜合用一组隔离开关。配电所、变电所架空进、出线上的避雷器回路中，可不装设隔离开关。第3.2.12条由地区电网供电的配电所电源进线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。第3.2.13条 变压器一次侧开关的装设，应符合以下规定：一、以树干式供电时，应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器；二、以放射式供电时，宜装设隔离开关或负荷开关。当变压器在本配电所内时，可不装设开关。第3.2.14条 变压器二次侧电压为6kV或3kV的总开关，可采用隔离开关或隔离触头。当属以下情况之一时，应采用断路器：一、出

12、线回路较多；二、有并列运行要求；三、有继电保护和自动装置要求。第3.2.15条 变压器低压侧电压为0.4kV的总开关，宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。第3.2.16条 当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。2 电气主结线中考虑的根本问题：(1) 变电所在系统中的地位和作用变电所是电力系统的重要组成局部，其可靠性应与系统相适应。PG新校区10KV变电所由系统S1、系统S2向PG新校区供电，PG新校区变电所的建立可保障新校区的正常

13、用电，提高供电质量和供电可靠性。(2) 分期和最终的建设规模根据电力系统开展的需要，PG新校区变电所远景规划有扩建的可能，所以在设计主结线时应留出开展扩建的余地，本设计采用一次设计，分期投资，扩建，尽快发挥经济效益。(3) 电压等级和出线回路数近期6回，远期2回：二级负荷，近期有2回出线、远景1回出线；三级负荷近期有4回出线、远景1回出线。- 6 -2.3 各电压级主结线型式的选择根据?10kV及以下变电所设计标准?GB5005394 规定，详见 3.2 中内容。可列出下表： 10KV侧主接线方案比拟 由于学校用电大多为三级负荷，只有行政楼和图书馆消防为二级负荷，对供电可靠性和灵活性要求不是太

14、高，只需满足经济性要求就可以了，应选用方案1 单母线分段。依据?电力工程设计手册?第10-2节“635KV配电装置所述，610KV配电装置一般均为屋内布置，当出线不带电抗器，一般采用成套开关柜单层布置。鉴于10KV侧负荷性质对供电可靠性要求，可选用备用小车屋内配电装置。2.4 中性点接地方式的选择1 中性点接地方式的原那么根据?电气设计手册I?第27节中关于“主变压器中性点接地方式的规定，电力网中性点的接地方式，决定了主变压器的中性点的接地方式。(1) 变压器中性点接地点的数量应使电网所有短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比X0/X1<3，以使单相接地时全相上工频电压不超过阀型避雷器的

15、灭弧电压；X0/X1<1.5以使单相接地时短路电流不超过三相短路电流. (2) 所有普通变压器的中性点都经隔离开关接地,以使运行调度灵活选择接地点.(3) 选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成中性点不接地的系统.2 主变压器663KV多用中性点不接地或经消弧线圈接地方式663KV电网多采用中性点不接地方式,但当单相接地故障电流大于 - 7 -30A( 610KV电网)或10A(2063KV电网)时,中性点应经消弧线圈接地,用消弧线圈接地时应注意:(1) 消弧线圈应由系统统筹规划,分散布置,应防止整个电网中只装一台消弧线圈,也应防止在一个变电所中装设多台消弧线圈,在任何运行方式

16、下,电网不得失去消弧线圈的补偿。(2) 在变电所中,消弧线圈一般装在变压器中性点上610KV消弧线圈也可装在调相机的中性点上.(3) 当两台主变压器合用一台消弧线圈时,应分别经隔离开关与变压器中性点。依据上述原那么，PG新校区10kV变电所的主变压器均采用中性点不接地方式。2.5 无功补偿1 无功补偿的重要意义电站装设的并联电容器装置的主要目的是为了改善电网的功率因数，并联电容器装置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压。电压是电能质量的重要指标，电压质量对电力网络平安经济运行，对保证用户的平安用电和产品质量是非常重要的。根据统计，用户消耗的无功功率是它

17、有功功率的50%100%。同时，电力系统本身消耗的无功功率可以到达用户的25%75%，无功功率缺乏，将造成电压的下降，电能损耗增大，电力系统稳定的破坏，所以电力系统的无功电源和无功功率必须平衡，系统的无功功率不仅靠发电机供应，而且调相机并联电力系统的无功补偿可以采用分散补偿的方式，因为电力系统的无功负荷主要是感性功率，所以具体无功补偿就是高压网上的低压侧并联电容器，利用阶梯式调节的容性无功补偿感性无功，所以无功补偿意义为：补偿变压器的无功损耗，补偿高压网的无功缺额。2 无功补偿装置容量的选择依据?10kV及以下变电所设计标准?GB5005394 ：第一节 一般规定第5.1.1条 本章适用于电压

18、为10kV及以下作并联补偿用的电力电容器装置的设计。第5.1.2条 电容器装置的开关设备及导体等载流局部的长期允许电流，高压电容器不应小于电容器额定电流的1.35倍，低压电容器不应小于电容器额定电流的1.5倍。第5.1.3条 电容器组应装设放电装置，使电容器组两端的电压从峰值2倍额定电压降至50V所需的时间，高压电容器不应大于5min；低压电容器不应大于1min。- 8 -第二节 电气接线及附属装置第5.2.1条 高压电容器组宜接成中性点不接地星形，容量较小时宜接成三角形。低压电容器组应接成三角形。第5.2.2条 高压电容器组应直接与放电装置连接，中间不应设置开关或熔断器。低压电容器组和放电设

19、备之间，可设自动接通的接点。第5.2.3条 电容器组应装设单独的控制和保护装置，当电容器组为提高单台用电设备功率因数时，可与该设备共用控制和保护装置。第5.2.4条 单台高压电容器应设置专用熔断器作为电容器内部故障保护，熔丝额定电流宜为电容器额定电流的1.52.0倍。第5.2.5条 当电容器装置附近有高次谐波含量超过规定允许值时，应在回路中设置抑制谐波的串联电抗器。第5.2.6条 电容器的额定电压与电力网的标称电压相同时，应将电容器的外壳和支架接地。当电容器的额定电压低于电力网的标称电压时，应将每相电容器的支架绝缘，其绝缘等级应和电力网的标称电压相配合。依据上述标准，决定在低压侧进行无功功率补

20、偿，低压电容器组应接成三角形，每回线路需补偿的容量及需装设的电容器台数： 详见 附录二 3 电容器及接线方式的选择电容器的接线方式有三角型和星型接线方式，选择不同的接线方式电容器的额定电压不同，本设计采用三角形接线方式。选用BW0.4-14-1型电容器，单台容量Qr=14kvar。 附图： 上下压主结线图01图10kV一次系统图02图1#变电所二次系统图03图2#变电所二次系统图04图 - 9 -3 短路电流计算 3.1 短路电流计算的目的短路是电力系统中常发生的故障，短路电流直接影响电器的平安，危害主结线的运行，假设短路电流较大，为了使电器能承受短路电流的冲击，往往需要选择重型电器。这不仅会

21、增加投资，甚至会因开断电流不满足而选择不到适宜的高压电器，为了能合理选择轻型电器，在主结线设计时，应考虑限制Id的措施，即而需要计算Id。短路电流计算的一般规定：为了所选电器具有足够的可靠性、经济性、灵活性并在一定的时期内满足电力系统开展的需要，应对不同点的短路电流进行校验。短路电流计算应包括以下规定：1 验算导体的稳定性和电器的动稳定热稳定以及电器开断电流的能力，应按本设计的设计规划容量来计算，并考虑到电力系统的5-10开展规划一般应按本工程的建成之后的5-10年。在确定短路电流时应按可能发生的短路电流的正常接线方式，而不应按照仅在切换时过程中的可能的并列运行方式的接线方式。 2 选择导体和

22、电器时所用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反响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。3 选择导体和电器时，对不带电抗的回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大的地点，对带电抗器6-10kV出线与厂用分支回路，除其母线与隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器之前外，其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后。4 导体和电器的动稳定，热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。假设发电机的出口的两相短路或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相，两相接地短路较三相短路严重时，那么应按严重情况计算。 - 10 -3.2 短路电流计算结果

23、表3.1 短路电流计算结果统计表 短路电流计算过程 详见 附录三 - 11 -4 电气设备选择 4.1 电气设备选择的任务 4.1.1 导体导体的选择主要有：各电压级的汇流母线，出线。常用导体材料有铜、铝和铝合金。铜的电阻率低，强度大，抗腐蚀性较强，是很好的导体材料。但它的用途广，且我国铜的储量不多，价高，因此铜导体只用在持续工作电流大，且出线位置特别狭窄或污秽对铝有严重腐蚀而对同腐蚀较弱的场合。铝的电阻率为铜的1.72倍,但密度只有铜的30%，我国铝的储量丰富，价廉。因此采用铝或铝合金材料作为导体材料.常用的硬导体截面有矩形,槽型和管型.常用的软导体有钢芯铝绞线,组合导线,分裂导线和扩径导线

24、,前者多用于330kV及以上的配电装置. 4.1.2 电气设备电气设备包括出线断路器，分段断路器，以及相应的隔离开关，熔断器等。用于保护和测量用的电流互感器，开关柜的选择及其一次接线的编号。高压断路器的主要功能是:正常运行时,用它来倒换运行方式,把设备或线路接入电路或退出运行,起着控制作用;当设备或线路发生故障时,能快速切除故障回路,保证无故障局部能正常运行,其保护作用.隔离开关,在检修电气设备时,用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离.在倒闸操作时,投入备用母线或旁路母线以改变运行方式,配合断路器完成操作,同时隔离开关还可以用来分合小电流.电流互感器、电压互感器,就是将一次回路的大电流或大电

25、压转化为标准的二次测的低电流和低电压,以保证设备和人身平安. 4.2 电气设备选择的原那么1 选择导体和电器的一般原那么：根据?导体和电器选择技术规定?SDGJ14-86第1.1.2条规定：(1) 力求技术先进，平安适用，经济合理。(2) 满足正常运行，检修，短路，过电压情况下的要求，并考虑远景开展。(3) 应按当地环境条件校准。(4) 选择的导体品种不宜过多。(5) 应与整个工程建设标准协调一致。(6) 选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。2 选择导体和电气设备的技术条件：在选择导体和电气设备都是按照正常条件选定，按照短路条件校验。(1) 按照长期工作条件选

26、择：?导体和电气设备选择技术规定?第1.1.3条规定：选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压，用公式表示如下：UalmUsmUalm电器的最高工作电压，取1.15 UN 式中Usm回路的最高运行电压，取1.1 UNS- 12 -实际上当满足UNUNS时即可满足上述要求。?导体和电气设备选择技术规定?第1.1.4条规定：选用的导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。由于高压开关断路器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能的持续工作电流的要求。用公式表示为：在选择导体时： IalImax在选择电器时： INImax式中 Ial导体的长期允许电流IN导体的额定

27、电流Imax在各种合理运行方式下最大持续工作电流在断路器、隔离开关等电器各局部的最大允许发热温度不超过?交流高压电器在长期工作时的发热?GB76374 所规定的数值情况下，当这些电器使用在环境温度高于+40但不高于+60时，环境温度每增高1，减少额定电流1.8%；但使用在环境温度低于+40时，环境温度每降低1，增加额定电流0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的20%。(2) 按热稳定条件选择导体中压线路由于距系统较近，短路电流大且故障切除时间较长，但其上负荷电流较小，线缆选择的主要矛盾是能否承受短时短路电流的作用，即热稳定问题。因此，一般用热稳定条件来确定线缆截面。按热稳定条件来确定线缆截

28、面：AminICim根据?导体和电器选择技术规程?第2.1.6条规定，除配电装置的汇流母线以外较长导体的截面应按照经济电流密度来选择，选择后应按照长期发热来校验。根据?导体和电器选择技术规程?第2.3.1条规定20KV及以下回路的正常工作电流在4000A及以下时，宜选用矩形导体，在40008000A时，宜选用槽形导体。110KV及以上高压配电装置，当采用硬导体时，宜用铝合金管形导体，也可选用软导体，如钢芯铝铰线，组合导线等。3 电气设备的型式选择?导体和电器选择技术规程?第2.1.3条规定载流导体宜采用铝质材料。以下场所可选用铜质材料的硬导体： 持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出

29、线端部或采用硬铝导体穿套管有困难的。 污秽对铜腐蚀轻微，而对铝有严重腐蚀的场所。(1) 断路器按照?电力工程设计手册?P237高压断路器选择规定：断路器型式的选择除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比拟后确定选择断路器。(2) 隔离开关根据?供配电系统?P148 选择隔离开关。(3) 电压互感器依据?电力工程设计手册?对电压互感器配置的规定：- 13 - 电压互感器的数量和配置，与主结线方式有关，并应满足测量，保护周期和自动装置的要求。电压互感器应能在运行方式改变时，保护装置不得失压，周期点的两侧都能提取到电压。 6220KV电压等级的一组主母线的三相

30、上应装设电压互感器。 当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。根据?导体和电器选择技术规定?SDGJ14-86：第10.0.1条：电压互感器应按以下技术条件选择和校验 回路电压 二次电压 二次负荷 准确度等级 继电保护及测量的要求第10.0.3条：电压互感器的型式应按以下使用条件选择：320KV屋内配电装置宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。第10.0.7条：用于中型点直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V，用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100/3V。根据以上原那么，可选择电压互感器。(4) 电流互感

31、器根据?电力工程电气设计手册?电气一次局部第28节： 凡装有断路器的回路均应装设电流互感器。 发电机和变压器的中性点，发电机和变压器的出口，桥形接线的跨条上等也应装设电流互感器。 对直接接地系统，按三相配置，对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相装配。 根据以上原那么可选择:导体、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等电气设备 4.3 电气设备选择一览表 表4.1 导体选择结果 - 14 -表4.2 断路器、隔离开关和熔断器选择结果 表4.3 电流互感器和电压互感器选择结果 电气设备选择具体计算 详见 附录四 - 15 -5 配电装置及平面布置设计 5.1 配电装置设计原那么1 根据?1

32、0kV及以下变电所设计标准?GB5005394第一节 型式与布置第4.1.1条 变电所的型式应根据用电负荷的状况和周围环境情况确定，并应符合以下规定：三、高层或大型民用建筑 第4.1.9条 高压配电装置的柜顶为裸母线分段时，两段母线分段处宜装设绝缘隔板，其高度不应小于0.3m。第4.1.11条 户外箱式变电站和组合式成套变电站的进出线宜采用电缆。第二节 通道与围栏第4.2.1条 室内、外配电装置的最小电气平安净距，应符合表5.1的规定。 - 16 -表5.1 室内、外配电装置的最小电气平安净距mm注：海拔高度超过1000m时，表中符号A项数值应按每升高100m增大1%进行修正。B、C两项数值应

33、相应加上A项的修正值。第4.2.4条 可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距，应符合表4.2.4的规定。表5.2 可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距mm第4.2.6条 配电装置的长度大于6m时，其柜屏后通道应设两个出口，低压配电装置两个出口间的距离超过15m时，尚应增加出口。第4.2.7条 高压配电室内各种通道最小宽度，应符合表4.2.7的规定。表5.3 高压配电室内各种通道最小宽度mm注：固定式开关柜为靠墙布置时，柜后与墙净距应大于50mm，侧面与墙净距应大于200mm； - 17 -通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时，凸出部位的通道宽度可减少200mm。第4.

34、2.8条 当电源从柜屏后进线且需在柜屏正背后墙上另设隔离开关及其手动操动机构时，柜屏后通道净宽不应小于1.5m。第4.2.9条 低压配电室 (1) 节约用地(2) 运行平安和操作巡视方便 (3) 便于检修和安装 (4) 节约“三材 3 型式选择配电装置是发电厂和变电所的重要组成局部，它是根据主结线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。按电器装设地点不同，可分为屋内和屋外；按组装方式，又可分为装配式和成套式。屋内式特点： (1) 占地面积小(2) 室内进行，不受气候影响 (3) 污秽空气影响小 (4) 房屋建筑投资较大 屋外式特点：(1)

35、 土建工作量和费用小，建设周期短 (2) 扩建方便(3) 相邻设备之间距离大，便于带电作业 (4) 占地面积大(5) 受外界环境影响，须加强绝缘 (6) 不良气候对设备维修和操作有影响 4 成套配电装置的特点是： - 18 -(1) 电器布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑(2) 电器元件已在工厂组装成一体，大大减少现成安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁(3) 运行可靠性高，维护方便(4) 耗用钢材较多，造价较高配电装置的型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，逼供结合运行及检修要求，通过技术经济比拟确定。一般情况下，在大、中

36、型发电厂和变电所中，10KV的配电装置宜采用屋 6 配电装置确实定10 KV配电装置采用屋内小车式配电装置。 5.2 电气平面设计降压变电所主要由屋内、外配电装置、主变压器、主控制室及辅助设施等组成。总体布置应根据外界条件，依据配电装置的电压等级和型式、出线方向、出线方式和出线走廊的条件、地形情况等因素，并满足防火及环境保护要求，因地制宜进行设计。1 应在满足平安运行的前提下，尽量简化。详见6.1中 型式与布置。那么 本变电站主控制室布置在10KV一侧。2 补偿电容器可和10KV屋内布置设在同一楼室内。3 端子箱、配电箱电缆沟的位置：电缆沟应位于各条母线下方，然后通向主控室，端子箱位于电缆沟旁

37、。 4 屋外配电装置要考虑道路的设置;根据?变电所总平面设计技术规定?SDG6384 ：第6.2.2条：所外道路应利用已有道路或现成道路。第6.2.3条：当路基宽度小于5.5m时且道路亮端不能通过时，适当位置设置错车道。第6.2.4条：所外道路宜采用中级路面，根据施工条件可采用次高级路面。 第6.3.3 条：所内路面宽度为3.5m。第6.3.4 条：所内道路转弯半径不小于7m。第6.3.8 条：巡视道路路面宽度宜为0.71.0m。- 19 - 附图： 10kV变电所高压侧开关站电气布置图(05) 1#变电所电气布置图(06)2#变电所电气布置图(07) - 20 -6 防雷设计 变配电站的雷电

38、过电压，主要是侵入雷电波过电压，也就是线路上的直击雷或感应雷过电压行波沿导线传导至变配电所，由于变配电所有大量的配、变电设备，侵入雷电波过电压对这些设备的绝缘构成了严重威胁。由于雷电过电压行波行至变配电所后，传输通道的特性发生了变化，最明显的变化就是电气设备的波阻抗与传输线路的波阻抗不一致，使波的行为复杂化，再由于避雷器动作前后对过电压行波产生的不同作用，更使问题变得复杂。变配电所电气设备的过电压保护一般采用阀式或金属氧化物避雷器对变配电所设备进行保护；避雷器一般安装在母线上，应尽量靠近变压器和其他设备；避雷器与所有被保护设备的电气距离均不能超过其最大允许值，假设不能满足要求，那么应增设避雷器

39、。本设计进出线均采用埋地电缆，受雷击或雷电感应的可能性很小。 6.1 防雷设计的原那么根据?高压配电装置技术规程?SDJ779规定：第71条 35KV及以下的配电装置架构和房顶不宜装设避雷针。第78条 变电站的每相母线上都应装设阀型避雷器,应以最短的接地线与配电装置的主接地网连接，同时应在其附近架设集中接地装置。第80条 大接地短路电流系统中的中性点不接地变压器如中性点绝缘按线电压设计，应在中性点装设保护装置。第83条 连接的三绕组变压器的10kV绕组，如有开路运行的可能，应采用防止静电感应电压危害该绕组绝缘的措施。在其一相出线上装设一只阀型避雷器。第85条 变电站310KV配电装置，应在每相

40、母线和每路架空线上装设阀型避雷器。雷电侵入波保护：保护间隙与被保护绝缘并联，且前者的击穿电压要比后者为低，当过电压波袭来时，保护间隙先击穿，使过电压波寸有幅值Um限制到等于保护间隙的击穿电压值。 6.2 防雷设计结果避雷器选择结果：在10KV侧母线上装设 Y5WZ-12.7/45型氧化锌避雷器。防雷设计相关计算 详见 附录六 附图： 10kV变电所高压侧开关站防雷平面图081# 2#变电所防雷平面图09 - 21 -7 变压器保护 7.1 继电保护概述 7.1.1 继电保护在供配电系统中的作用根据?供配电系统?(雍静主编.机械工业出版社) 第六章(1) 当被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅

41、速动作，有选择性地将故障元件与电源切开，以减轻故障危害，防止事故蔓延，保证其他局部迅速恢复正常生产。(2) 当线路及设备出现不正常运行状态时，保护装置发出信号、减负荷或跳闸。保护装置是供配电系统自动化的重要组成局部，是保证系统可靠运行的主要措施之一。 7.1.2 供配电系统对保护装置的要求根据中华人民共和国水利电力部?继电保护和平安自动装置技术规程? SDJ683对保护装置有如下要求：第2.1.2条 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。(1) 可靠性：是指保护该动作时应可靠动作，不该动作时继电保护装置不动作。可靠四性的前提，在拟制、配置和维护保护装置时，都必须满足可靠性的要

42、求。为保证可靠性，宜选用可能的最简单的保护方式，应采用由可靠的元件和尽可能简单的回路构成的性能良好的装置，并应采取必要的检测、闭锁和双重化等措施。此外，保护装置还应便于整定、调试和运行维护。(2) 选择性：是指首先由故障设备或线路的保护切除故障，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护切除故障。为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内的两个元件，其灵敏性与动作时间均应相互配合。当重合于故障，或在非全相运行期间全相又发生故障时，线路保护应保证选择性，在重合闸后加速的时间内以及单相重合闸过程中，发生区外故障时，允许被加速线路保护无选择性。在某些条件下，必须加

43、速切除短路时，可使保护装置无选择性动作，但必须采取补救措施。(3) 灵敏性：是指在被保护设备或线路范围内故障时，保护装置应具备必要的灵敏系数。灵敏系数应根据不利运行方式和不利的故障类型计算。(4) 速动性：是指保护装置应尽快的切除短路故障，其目的是提高系统的稳定性，限制故障设备和线路的损坏程度，缩小故障涉及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。 7.1.3 选择保护装置的根本原那么根据?继电保护和平安自动装置技术规程?SDJ683对继电保护有如下要求：第1.0.1条 继电保护和平安自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当确定其配置方案时，应考虑以下几个方面：(

44、1) 电力设备和电力网的结构特点和运行特点；(2) 故障出现的概率和可能造成的结果；(3) 电力系统的近期开展情况；- 22 -(4) 经济上的合理性；(5) 国内和国外的成熟经验。 7.1.4 继电保护设计的主要内容(1) 选择保护方式(2) 分析系统运行方式，考虑多种情况(3) 对短路点电流的计算(4) 整定计算：变压器保护整定计算。 7.2 变压器保护配置 1 保护配置根据?电力工程电气设计手册?电气局部二次局部，第294节：变压器一般装设以下继电保护：(1) 反响变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。(2) 相间短路保护。(3) 后备保护，对由于外部相间短路引起的变压器过流，可采用复

45、合电压启动用的过电流保护，它适用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。(4) 过负荷保护，对多绕组变压器，保护装置应能够反响备用侧过负荷的情况，过负荷保护应接于一相电流上，带时限动作于信号。2 配置结果：(1) 瓦斯保护(2) 相间短路保护(3) 单相短路保护。(4) 过负荷保护：动作于信号 7.3 变压器后备保护为了防止变压器外部故障引起的过电流及作为变压器之后备保护，在变压器上装设带低电压或不带低电压闭锁的过电流保护装置。假设其灵敏度不够或为了简化保护接线，也可装设带复合电压闭锁的过电流保护。对单侧电源的三相变，高压侧装设复合电压起动的三相过电流保护，电压元件由中压侧

46、电压互感器取得。低压侧装设两相式过流保护，第一段时限跳开低压侧分段断路器，第二段跳开低压侧断路器。变压器过负荷保护，单侧电源的三相变，过负荷保护装于电源侧及线圈 容量较小的一侧。 7.4 继电器选型瓦斯保护选用 QJ1-80型气体继电器定时限过电流、电流速断、过负荷保护等选用JT4系列交流电磁式继电器 - 23 -7.5 变压器保护的整定与计算7.5.1 相间短路保护整定计算具体计算过程 详见 附录五 7.5.2 单相短路保护整定计算具体计算过程 详见 附录五 7.5.3 过负荷保护整定计算具体计算过程 详见 附录五 7.5.4 匝间短路保护整定计算具体计算过程 详见 附录五 附图： 变压器的瓦斯保护原理图10 变压器的保