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【摘 要】设计连接水火两系统的220千伏枢纽变电所的电气部分，该变电所的电压等级为220/66千伏，选择两台双绕组变压器，高压侧采用单母分段带旁路的接线方式，低压侧采用双母带旁路的接线方式，整个变电所本期进线两回，出线220千伏侧两回，66千伏侧10回，本期6回，预留4回。该变电所位于某市附近，是给本地区供电的的枢纽变电所，其中所带负荷有70%是I、II类负荷，因此在整个设计过程中心必须保证带供电的可靠性和连续性，本变电所的供电可靠，但由于低压侧来用双母带旁路，投资较大。
【关键词】变电 高压 低压
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2013）35-030-01
1.概述
1.1变电所性质：该设计变电所是连接水火两系统的枢纽变电所，电压等级220/66千伏
1.2地理位置：本所位于本市附近，给该地区供电
1.3自然条件：所址地质条件较好，依山傍水，地势平坦，平均海拔550米，邻近有公路相通，220千伏、66千伏出线方便，冻土原度1.7米，复冰厚度10毫米，最大风速15米/秒。最高气温零上30℃，年平均气温零上5℃，土壤电阻率大于103欧米。
1.4负荷资料：220千伏本期以两回线与系统相连，规划有四回出线，60千伏侧本期有6回出现线，最大综合负荷88MWCOS=0.81，I、II类负荷为70%，最大负荷利用小时数为五千小时。
1.5电力系统接线图
1.6负荷
①该变电所为二次安装。②用户的总负荷考虑有5%的线损，则应为：88/08x0.8x1.05--92.4MVA。
2.主变的选择
从保证其供电可靠、连续性的观点出发，变压器总容量应足以证在正常工作情况下满足它的全部用户要求。当一台故障的其余变压器应保证其I、Ⅱ类负荷的正常供电。其若保证70%的I、II类负荷，则一台故障时其余应承担的负荷为92.4x70%=64.68MVA。根据所设计的变电所电压等级，试选择SFD-63000/200型。
3.电气主接线的确定比较
3.1主要电路方案的确定与论述。据《变电设计规程》第23条规定：在枢纽变电所中，当110-220干伏出线在四回及以上时一般采用分段单母接线，在35—60千伏配电装置中，出线为两回以上时，一般来用分段单母或单母接线，出线较多，连接的电源较多，负荷大或污染环境中的35—60千伏屋外装置可采用双母线接线。
3.2主接线设置方案。高压侧采用单母分段带旁路和分母线接线两种形式，因本所是连接水火两场的枢纽变电所，地质条件较好，高压侧处于四回临界状态，二者均工作可靠，灵活。低压侧为双母接线和双母带旁路的接线方式。
4.短路电流计算和设备的选择
4.1电力系统等值电抗变换
①先将各路电抗器归算到：Ui=Up=230kv；Sj=100mva的标么值；②根据标么值电抗的中并联进行标么值电抗简化；③对于此系统的连接方式，其水、火系统的标么值电路应采用比较精确的个别法计算；④简化过程也用到了星角变化过程；⑤由于系统回路的计算电抗有的X*JS>06；有的X*Js〈6，从而考虑了两相短路电流对设备的影响，但经计算I（3）>I（2），所以须用三相端检验；⑥计算中用到的基本公式（参考电工手册），系统中各元件的标值的计算公式；⑦短路电流发热的计算公式（三相、两相）。
当短路电流流过时间T>1秒时，不计非同期分量发热，当T<1时，须考虑非同期分量的影响。
4.2短路点选择与计算。为了选择和检验电器设备及载流导体须在计算电路图下选择电器或载流部分处于最严重的情况的短路点。
D1点：在40KM当60KM的输电线路末端短路，利用这点可以选择高压设备；D2点：在40KM输电线路末端短路，分在断路器前后两种情况，计算短路设备的依据；D3点：在60KM输电线末端短路，其计算短路电流实际上与D2点短路时相同；D4点：选择在一变压器出线的低压侧来选择变压器低压侧的备设备；D5点：选择具有最大负荷的桦四线出现短路，选择其相应的设备；
4.3设备的选择。在选择设备时，应从实际出发，根据我国上前产品种类和供电情况，在保证安全、可靠和留有适当裕度的前提下，注意节约，选出现时的合理设备。
5.配电装置规划
高压配电系统及低压干线配电方式常采用放射式，楼层配电则为混合式。现代高层建筑的竖井多采用插接母线槽。水平干线因走线困难，多采用动力与竖井母线通过插接箱连接。每层楼竖井设层配电小间，经过插接箱从竖井母线取得电源。当层数较多或负荷巨大时，可按楼层分区供电或将变压器分散布置，但要进行经济分析。低压配电线路设计，首先确定进户线的方位，然后确定各区域总配电箱、分箱的位置，根据线路允许电压降等因素确定干线的走向，管材型号和规格，导线截面等，绘制平面图。
低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性保护等级不宜超过三级。重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在电梯机房设置切换装置、互为备用。配电设计包括配电系统的接线、主要设备选择、导线及敷设方式的选择、低压系统接地方式选择等。我们所选的DL都是户外少油DL，故采用户中型配置。
6.电气仪表规划
电气工程师所要选择的产品包含在每个设计子项之中，主要有电源设备、高低压开关柜、电力变压器、电缆电线、母线槽、开关电器、照明灯具、电讯产品、消防安防产品、楼宇自控产品等。在电气仪表的选择上，我们同样不能马虎：①变压器220KV侧进线、电流表，有功、无功功率表，有功、无功电度表；②母线联络及分段断路器装电流表一块；③在变压器低压侧装电流表，有功、无功功率表，有功、无功电度表；④馈电线路：电流表，有功功率表、无功功率表、有功、无功电度表。
7.防雷保护
现代社会科技的发展使我们拥有了更多的手段来保证自身和设备的安全。防盗设计包括：闭路监视系统、巡更系统、传呼系统、车库管理系统等。
战争和意外爆炸也是设计建筑物要考虑的问题。作为电气设计工程师，在作设计绘图中要根据需要研究和落实保安措施。但由于本次设计的局限性，暂不考虑其他三类，我们主要考虑防雷保护：①采用避雷器：磁吹式；②避雷针。
8.主要继电保护
没有十全十美的系统，没有100%可靠的设备，对于各种突发的意外情况，对关键点进行保护，主变压器设备有差动保护，过流保护，瓦斯保护等。
8.1差动保护主要用来保护变压器低压侧CT之间的设备，也包括变压器内部严重故障。
8.2瓦斯保护主要用来保护变压器内部故障，包括轻瓦斯与重瓦斯保护，当变压器内部有轻向故障，尚不影响变压器正常运行时其动作；当变压器内部有严重故障时重瓦斯动作。
8.3过流保护是变压器的一种后备保护，它用来对低压侧线路开关柜动时该保护动作跳开低压侧母联开关，而后跳开主要两侧开关。
【关键词】变电 高压 低压
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2013）35-030-01
1.概述
1.1变电所性质：该设计变电所是连接水火两系统的枢纽变电所，电压等级220/66千伏
1.2地理位置：本所位于本市附近，给该地区供电
1.3自然条件：所址地质条件较好，依山傍水，地势平坦，平均海拔550米，邻近有公路相通，220千伏、66千伏出线方便，冻土原度1.7米，复冰厚度10毫米，最大风速15米/秒。最高气温零上30℃，年平均气温零上5℃，土壤电阻率大于103欧米。
1.4负荷资料：220千伏本期以两回线与系统相连，规划有四回出线，60千伏侧本期有6回出现线，最大综合负荷88MWCOS=0.81，I、II类负荷为70%，最大负荷利用小时数为五千小时。
1.5电力系统接线图
1.6负荷
①该变电所为二次安装。②用户的总负荷考虑有5%的线损，则应为：88/08x0.8x1.05--92.4MVA。
2.主变的选择
从保证其供电可靠、连续性的观点出发，变压器总容量应足以证在正常工作情况下满足它的全部用户要求。当一台故障的其余变压器应保证其I、Ⅱ类负荷的正常供电。其若保证70%的I、II类负荷，则一台故障时其余应承担的负荷为92.4x70%=64.68MVA。根据所设计的变电所电压等级，试选择SFD-63000/200型。
3.电气主接线的确定比较
3.1主要电路方案的确定与论述。据《变电设计规程》第23条规定：在枢纽变电所中，当110-220干伏出线在四回及以上时一般采用分段单母接线，在35—60千伏配电装置中，出线为两回以上时，一般来用分段单母或单母接线，出线较多，连接的电源较多，负荷大或污染环境中的35—60千伏屋外装置可采用双母线接线。
3.2主接线设置方案。高压侧采用单母分段带旁路和分母线接线两种形式，因本所是连接水火两场的枢纽变电所，地质条件较好，高压侧处于四回临界状态，二者均工作可靠，灵活。低压侧为双母接线和双母带旁路的接线方式。
4.短路电流计算和设备的选择
4.1电力系统等值电抗变换
①先将各路电抗器归算到：Ui=Up=230kv；Sj=100mva的标么值；②根据标么值电抗的中并联进行标么值电抗简化；③对于此系统的连接方式，其水、火系统的标么值电路应采用比较精确的个别法计算；④简化过程也用到了星角变化过程；⑤由于系统回路的计算电抗有的X*JS>06；有的X*Js〈6，从而考虑了两相短路电流对设备的影响，但经计算I（3）>I（2），所以须用三相端检验；⑥计算中用到的基本公式（参考电工手册），系统中各元件的标值的计算公式；⑦短路电流发热的计算公式（三相、两相）。
当短路电流流过时间T>1秒时，不计非同期分量发热，当T<1时，须考虑非同期分量的影响。
4.2短路点选择与计算。为了选择和检验电器设备及载流导体须在计算电路图下选择电器或载流部分处于最严重的情况的短路点。
D1点：在40KM当60KM的输电线路末端短路，利用这点可以选择高压设备；D2点：在40KM输电线路末端短路，分在断路器前后两种情况，计算短路设备的依据；D3点：在60KM输电线末端短路，其计算短路电流实际上与D2点短路时相同；D4点：选择在一变压器出线的低压侧来选择变压器低压侧的备设备；D5点：选择具有最大负荷的桦四线出现短路，选择其相应的设备；
4.3设备的选择。在选择设备时，应从实际出发，根据我国上前产品种类和供电情况，在保证安全、可靠和留有适当裕度的前提下，注意节约，选出现时的合理设备。
5.配电装置规划
高压配电系统及低压干线配电方式常采用放射式，楼层配电则为混合式。现代高层建筑的竖井多采用插接母线槽。水平干线因走线困难，多采用动力与竖井母线通过插接箱连接。每层楼竖井设层配电小间，经过插接箱从竖井母线取得电源。当层数较多或负荷巨大时，可按楼层分区供电或将变压器分散布置，但要进行经济分析。低压配电线路设计，首先确定进户线的方位，然后确定各区域总配电箱、分箱的位置，根据线路允许电压降等因素确定干线的走向，管材型号和规格，导线截面等，绘制平面图。
低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性保护等级不宜超过三级。重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在电梯机房设置切换装置、互为备用。配电设计包括配电系统的接线、主要设备选择、导线及敷设方式的选择、低压系统接地方式选择等。我们所选的DL都是户外少油DL，故采用户中型配置。
6.电气仪表规划
电气工程师所要选择的产品包含在每个设计子项之中，主要有电源设备、高低压开关柜、电力变压器、电缆电线、母线槽、开关电器、照明灯具、电讯产品、消防安防产品、楼宇自控产品等。在电气仪表的选择上，我们同样不能马虎：①变压器220KV侧进线、电流表，有功、无功功率表，有功、无功电度表；②母线联络及分段断路器装电流表一块；③在变压器低压侧装电流表，有功、无功功率表，有功、无功电度表；④馈电线路：电流表，有功功率表、无功功率表、有功、无功电度表。
7.防雷保护
现代社会科技的发展使我们拥有了更多的手段来保证自身和设备的安全。防盗设计包括：闭路监视系统、巡更系统、传呼系统、车库管理系统等。
战争和意外爆炸也是设计建筑物要考虑的问题。作为电气设计工程师，在作设计绘图中要根据需要研究和落实保安措施。但由于本次设计的局限性，暂不考虑其他三类，我们主要考虑防雷保护：①采用避雷器：磁吹式；②避雷针。
8.主要继电保护
没有十全十美的系统，没有100%可靠的设备，对于各种突发的意外情况，对关键点进行保护，主变压器设备有差动保护，过流保护，瓦斯保护等。
8.1差动保护主要用来保护变压器低压侧CT之间的设备，也包括变压器内部严重故障。
8.2瓦斯保护主要用来保护变压器内部故障，包括轻瓦斯与重瓦斯保护，当变压器内部有轻向故障，尚不影响变压器正常运行时其动作；当变压器内部有严重故障时重瓦斯动作。
8.3过流保护是变压器的一种后备保护，它用来对低压侧线路开关柜动时该保护动作跳开低压侧母联开关，而后跳开主要两侧开关。