500kV變電站電氣部分設計摘要500kV作為樞紐變電站，擔負著周邊220kV變電站和35kV負荷供電的重要作用，本設計主要對500kV變電站的電氣部分進行設計。設計內容主要包括：電氣主接線設計，500kV側的接線方式采用一臺半斷路器接線形式，220kV側的接線方式采用雙母線分段形式，35kV側的接線方式采用單母線分段形式；主變壓器選型，根據負荷計算出主變壓器的容量及技術參數，本設計采用自耦單相主變壓器；短路電流計算，對三相短路電流和單相短路電流計算計算，列出最大的數值；電氣設備選型，重點對斷路器、隔離開關、互感器等進行設計和校驗，有限選用國產的型號，不僅物美價廉還方面更換；防雷保護和接地設計，對避雷器進行選型，對接地進行設計；圖紙繪制，按照題目要求對電氣主接線圖進行繪制。關鍵詞：500kV變電站；電氣設計；電氣主接線；電氣設備目錄第一章緒論 第一章緒論1.1研究目的和意義一直以來，電能作為重要的清潔能源，為全世界的生活和科技進步提供能源支撐，特別是隨著石油等不可再生能源的儲量進一步減少，電能發揮著越來越重要的作用。變電站作為電能的傳輸、分配設施，起著變換分配電能的重要作用[1]。變電站的電壓等級覆蓋較廣，從10kV到1000kV均有應用。500kV一般作為樞紐變電站，涉及的電壓等級為500kV、220kV和35kV，任何一個電壓等級都具有重要意義，因此安全可靠是電力系統的首要要求[2]。本設計的目的是通過500kV變電站的電氣設計，掌握國家和電力行業的基本法律法規、技術規范和相關標準。變電站的設計離不開查閱相關技術資料和文獻，因此也可以鍛煉對文獻資料的查閱和使用。除此之外，變電站的設計具有專業性，需要深入進行學習和研究，因此也可以培養獨立思考、系統思考的習慣，進一步提高分析問題和解決問題的能力。在進入工作崗位之前，完成一次全面系統的變電站設計，不僅可以加固理論知識的學習，還可以提前熟悉相關專業技能，對今后發展具有重要意義。1.2國內外研究現狀改革開放四十年以來，我國的生活水平發生了翻天覆地的變化，人們對于更高質量的生活不斷進行追求，這其中就離不開對電能的需求，80年代以來我國平均每年新增裝機在7.2GW[3]，在進口這個需求可能會更大。我國對于500kV變電站的起步較晚，到了80年代才陸續進行研發和投入使用。目前，基本上每一個地級市都具備了自己的500kV變電站，為當地提供電力支撐。目前，我國的500kV正在邁向智能化，比如2020年5月，國網湖南電力檢修工作開啟了我國的500kV變電站智慧改造工程，后面，其他地區也陸續開展發展智能化變電站，其中的重要技術保護加裝數據自動采集、自動感知系統，以減少人工帶來的誤差。國外部分發達國家如美國、德國等在很早便開始了智能化變電站的研發，目前許多跨國公司都具有了500kV智能化變電站設計的制造的能力，特別是對于智能化元器件的制造。目前絕大多數智能化元器件都是國外定義相關標準并進行制造，比如GIS設備、斷路器、互感器等，都已經具備了智能化的制造工藝。近年來，國外開發出了智能機器人，用來代替人對變電站進行控制和維護，不僅可以24小時不間斷巡檢，還可以有效降低操作失誤，進一步節約能源。下一步，我國將繼續加大對智能化變電站的投入和研究，在智能化、智慧控制、自動化等方向擁有獨立自治的知識產權和生產能力，以滿足我國日益增長的電力需求。

第二章電氣主接線設計電氣主接線代表了變電站的主要功能和連接，通過電氣主接線就可以了解變電站的負荷、進出線和運行情況，因此電氣主接線的設計合理與否具有非常重要的意義。本設計依據《電力工程電氣設計手冊》《220kV～750kV變電站設計技術規程（DTL5218-2012）》以及相關文獻資料對電氣主接線進行設計。2.1電氣主接線設計原則主接線應滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求[4]。下面對電氣主接線的設計原則進行介紹：（1）可靠性。本設計中的500kV變電站屬于超高壓變電站，一般發生故障將造成不可估量的損失，因此電氣可靠性占據了重要的地位。可靠性主要通過主接線的方式確保電力系統不停電，或者即使發生停電也要盡可能減少停電范圍。（2）運行靈活性。為了充分發揮變電站的電力供應作用，要經常性對變電站進行控制，這就要求電氣主接線具有一定得運行靈活性。比如在檢修、調度、投切等方面充分考慮靈活性，方便調度、檢修人員順利開展工作。（3）簡單經濟性。對于500kV變電站，其投資往往可能達到億元，屬于投資特別巨大的項目，因此減少投入費用和運行費用顯得尤為重要。對于電氣主接線來說，可以通過接線方式、電氣設備的數量控制來盡可能減少變電站的投資。2.2常見電氣主接線（1）內橋接線。內橋接線是橋型接線的一種，與外橋接線相比，它聯絡裝置靠近變壓的一側[5]。內橋接線廣泛應用在110kV及以下的電力系統中，其優點是結構簡單、經濟性好；缺點是無法擴建，只能用于雙回路進線。圖2.1內橋接線簡圖（2）單母線分段接線。單母線分段接線廣泛應用在220kV及以下的電力系統中，其主要特點是母線分為兩段、兩段母線相互獨立，這樣就可以保持一主一備的使用方式，只要其中一段母線有電，就可以保證供電穩定性；其缺點是供電可靠性不高，很難應用在220kV以上的電力系統。圖2.2單母線分段接線簡圖（3）雙母線接線。雙母線接線廣泛應用在330kV及以下的電力系統中，采取的方式與單母線分段類似，采用兩套母線、每套母線獨立運行，兩套母線使用聯絡裝置進行連接。其優點是供電可靠性高，缺點是電氣設備多、接線復雜。圖2.3雙母線接線簡圖雙母線分段接線。雙母線分段接線是在雙母線接線的基礎上將一條或者兩條母線分段，局部形成母線分段的優點。優點是供電可靠性高，可以滿足絕大多數的供電系統；缺點是接線復雜、調度繁瑣且靈活性較差，廣泛使用在供電質量要求高、出線多的用電場所。圖2.4雙母線分段接線簡圖（5）一臺半斷路器接線。一臺半斷路器也成3/2接線，廣泛應用在330kV及以上的電力系統中，這種接線方式采取斷路器交叉布置，通過斷路器的控制來保障電力的可靠性，其特點是供電可靠，接線清晰，且便于后期擴建；缺點是電氣設備數量多，經濟性較差。圖2.5一臺半斷路器接線簡圖2.3電氣主接線的確定本設計擬定了2個運行方案，通過可靠性、靈活性和經濟性進行綜合比較，最終選出最合理的方案。方案一：500kV采用雙母線分段接線，220kV側采用單母線分段接線，35kV側采用雙母線接線。其簡圖如圖2.1所示。圖2.1一次主接線方案一方案二：500kV采用一臺半斷路器接線，220kV側采用雙母線分段接線，35kV側采用單母線分段接線。其簡圖如圖2.2所示。圖2.2一次主接線方案二下面對兩種接線方式從可靠性、靈活性和經濟性方面進行綜合比較。其綜合比較見表2-1。表2-1主接線方案綜合比較表方案比較方案一：500kV側雙母線分段接線；220kV側單母線分段接線；35kV側雙母線方案二：500kV側一臺半斷路器接線；220kV側雙母線分段接線；35kV側單母線分段可靠性500kV側可靠性較高，220kV側可靠性較低，35kV側可靠性高500kV側可靠性高，220kV側可靠高，35kV側可靠性較高靈活性500kV側接線復雜，靈活性差；220kV側接線復雜、靈活性差、不易于擴建；35kV側接線復雜500kV側接線簡單，靈活性好；220kV側接線較簡單，便于維護和擴建；35kV側接線簡單經濟性500kV側投資較多；220kV側投資較多；35kV側投資多500kV側投資較多；220kV側投資較多；35kV側投資少綜合比較500kV靈活性較差，220kV側供電可靠性不高，35kV側接線復雜、靈活性差、經濟性差。均能滿足供電可靠、經濟性好、靈活性好等優點。

第三章主變壓器的選擇主變壓器作為最重要的電氣設備，其選擇和使用對于變電站具有決定性作用，本設計主要從容量、臺數及技術參數進行綜合選擇，最終確定主變壓器的型號。3.1主變壓器臺數一般認為，如果負載中有重要負荷，或者需要保障供電的可靠性，那么應該至少裝設2臺主變壓器[7]。其主要目的是如果其中一臺發生故障，另外一臺能夠負擔起至少全部的重要負荷，確保供電的可靠性。在本設計中，由于500kV電壓等級高、下游電力負荷多，因此需要配置2個主變壓器互為備用。3.2負荷計算220kV側負荷：S35kV側負荷：SS當其中一臺主變壓發生故障的時候，另外一臺主變壓器要滿足重要負荷的供電或者至少提供70%的容量[8]?？纱_定變壓器的容量：S3.3主變壓器參數3.3.1相數的確定在500kV的變電站中，可以使用單相變壓器和三相變壓器.三相變壓器具有體積大、不容易運輸、設備制造困難等缺點，因此本設計選用單相變壓器，這種變壓器具有體積小、技術成熟、備用方便等特點。3.3.2連接方式的選擇變壓器的繞組連接方式須使得其線電壓與系統電壓相位保持一致，否則不能并列運行[9]。根據設計規范要求，本設計選用Ia0i0的連接方式，能夠滿足主變壓器的運行需要。3.3.3調壓方式本設計采用有載調壓，可以帶負荷調節電壓。根據主變壓器的容量，本設計選擇強迫風冷卻的冷卻方式。3.3.4冷卻方式冷卻方式與主變壓器容量及當地環境因素有關，在本設計中，采用風冷卻可以滿足設計要求。3.4主變壓器的確定根據負荷計算的結果和參數的選擇，本設計選擇ODFSZ-250000/500型主變壓器，總容量為750MVA，可以滿足負荷需要。具體參數如下所示：表3-1主變壓器變參數表型號變比Ud%高?低高?中中?低ODFSZ?250000/500525/4412293.5所用變壓器的確定對于變電站的照明、通風、微機控制等，需要為其提供電力，一般都采用10/0.4變壓比，供生產和生活需要。本設計中，所用變的容量按照主變壓器的1%進行計算，其容量結果為7500kVA。經過查詢相關選型手冊，當選在2臺所用變時，選擇所用變得容量為6300kVA。其參數如表3-2所示。所用變采用單母線分段接線，以保障供電可靠性。表3-2站用變壓器參數表型號電壓組合連接組別空載電流Ud%高壓分接范圍低壓S9?6300/3535kV±5%0.4kVYd110.6A7.5

第四章短路電流計算在變電站運行中，除了正常運行之外，還存在各類故障[10]。短路就是其中一種嚴重的故障，由于短路時阻抗很低，因此產生很大的電流，短路電流將影響到電力系統的安全運行[11]。同時，短路電流的計算也是為了選擇電氣設備、校驗電氣設備的熱穩定性和動穩定性，進行繼電保護的設計和調整。4.1短路電流產生的原因短路電流之所以產生，主要原因就是絕緣遭到破壞。根據相關統計，造成短路的主要原因包括：輸電線路絕緣遭到破壞；安全距離無法滿足要求、雷電侵入和操作過電壓。上述原因有可能使電壓超過絕緣電壓，造成擊穿形成短路。4.2短路電流分類短路按照對稱與否可以分為對稱短路和不對稱短路[12]。不對稱又可以分為單相短路、兩相短路。4.3短路電流計算步驟（1）設定基準容量，通過基準容量、基準電壓計算出基準電流。（2）對系統、線路、主變壓器的正序、負序和零序阻抗標幺值進行計算。（3）繪制短路電流等值網絡圖。（4）在每個電壓等級的母線上設置短路點。（5）根據基準電流和阻抗標幺值計算短路電流。（6）分別計算三相短路電流和單相短路電流，選出較大的結果。4.4基準電流計算本設計取基準容量SB=100MVA。根據基準容量和基準電壓可以計算出短路電流，其中基準電壓分為Uj1=525kV，I=S3通過上述計算公式可以計算出基準電流值分別為：Ij1=0.11kA，I4.5三相短路電流計算4.5.1對各個元件的阻抗標幺值進行計算（1）主變壓器阻抗標幺值計算。根據變壓器參數，求出的短路電壓為：US1US2US3可得主變壓器的阻抗標幺值為：XT1XT2XT3（2）發電機阻抗標幺值。X（3）升壓變壓器阻抗標幺值為：X（3）線路阻抗標幺值計算。本設計分2路供電，線路長度分別為400km和350km，則可求得阻抗標幺值為：XX4.5.2選取短路點本設計共取3個短路點，分別位于高壓母線、中壓母線和低壓母線側，短路點分別取k1、k2、圖4.1短路點位置將發電機和升壓變壓器進行簡化，如圖4.2所示。圖4.2等值電路圖化簡1此時對短路電流進行計算：XX將圖4.2進一步化簡，如圖4.3所示。圖4.3等值電路圖化簡2此時對短路電流進行計算：X4.5.3K1點（500kV側）三相短路電流計算圖4.4K1K1點的總阻抗標幺值計算結果為：X對三相短路電流進行計算：IiI4.5.4K2點（220kV側）三相短路電流計算圖4.4K2K2點的總阻抗標幺值計算結果為：X=對三相短路電流進行計算：IiI4.5.5K3點（35kV側）三相短路電流計算圖4.5K3K3點的總阻抗標幺值計算結果為：X對三相短路電流進行計算：IiI4.6單相短路電流計算4.6.1對各個元件的阻抗標幺值進行計算（1）主變壓器阻抗標幺值計算。根據變壓器參數，求出的短路電壓為：US1US2US3可得主變壓器的阻抗標幺值為：XT1XT2XT3（2）發電機阻抗標幺值。正序：X負序：X零序：X（3）線路阻抗標幺值計算。正序：XX負序：XX零序：XX4.6.2K1點（500kV側）單相短路電流計算（1）根據圖4.2、4.3和4.4，可得正序阻抗標幺值為：X（2）對負序阻抗標幺值進行計算：XXX（3）對零序阻抗標幺值進行計算：XXXK1點的總阻抗標幺值計算結果為：X對單相短路電流進行計算：IiI4.6.3K2點（220kV側）單相短路電流計算K2點的總阻抗標幺值計算結果為：X=對三相短路電流進行計算：IiI4.6.4K3點（35kV側）單相短路電流計算K3點的總阻抗標幺值計算結果為：X對三相短路電流進行計算：I根據上述計算，35kV側的短路電流達到52.58kA，此時需要加裝串聯電抗，降低短路電流。本設計在加裝后，35kV側的短路電流應小于31.5kA，則35kV的阻抗標幺值應為0.15以上。此時對電抗器的阻抗標幺值進行計算：X根據查詢選型手冊，初步選用CKDGKL-500/35-10型的電抗器，其IN=5A，電抗率為10%?？傻么坞娍蛊鞯碾娍箻绥壑禐椋?0%即電抗的阻抗標幺值為0.4，經過串聯電抗后，X總的阻抗標幺值為：IiI4.7短路電流結果比較根據單相短路電流計算，在35kV側需要加裝電抗器，因此對三相短路電流的35kV側進行重新計算：K3點的總阻抗標幺值計算結果為：X對三相短路電流進行計算：IiI根據三相短路電流和單相短路電流的比較，其短路電流如表4-1和4-2所示，經過比較后選擇較大的數值，最終選擇表4-2。表4-1三相短路電流計算統計表電壓等級短路點三相短路電流有名值沖擊電路最大值沖擊電路有效值500kVk5.5kA14.03k8.31kA220kVk8.93kA22.77kA13.48kA35kVk7.8kA19.89kA11.78kA表4-2單相短路電流計算統計表電壓等級短路點短路電流有名值沖擊電路最大值沖擊電路有效值500kVk5.59kA14.25kA8.44kA220kVk11.19kA28.53kA16.9kA35kVk19.5kA49.73kA29.45kA

第五章電氣設備的選擇電氣設備的正確選擇將對變電站的平穩運行具有重要意義，這是因為變電站的變電、輸電和配電主要依賴電氣設備完成具體的功能。電氣選擇的正確不僅可以降低變電站投資[13]，還可以保證功能的完整性。本設計中的電氣設備重點考慮國產系列。5.1電氣設備選擇原則首先根據正常工作狀態下的額定電壓、額定電流等，可以選擇出滿足基本使用條件的電氣設備。然后進行校核，主要包括熱穩定性和動穩定性，斷路器還要考慮開斷能力。UN≥IN＞It2t＞I∞ies＞ish5.2斷路器選型隨著科技的進步，多油或者少油型的斷路器基本已經被淘汰，其原因主要是性能不完善、維護困難，目前主流的斷路器類型是真空斷路器，內部采用SF6絕緣氣體，具有斷流能力強、滅弧能力強、性能穩定、免維護等優點。因此本設計中的斷路器均采用真空斷路器。5.2.1500kV側斷路器選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇。IN3N根據其電壓等級，初選LW6?500/3150型斷路器，其技術數據如表5-1所示：表5-1LW6?500/3150技術數據型號額定電壓額定電流開斷電流極限通過電流熱穩定電流（4s）分閘時間LW6?500/3150500kV3150A50125400.02s（2）熱穩定性和動穩定性校驗。短路電流時間：tbr=0.02st短路電流周期分量的熱效應Qp為：Q由于短路電流切除時間tkQ（3）開斷能力校驗。根據：I其中：I表5-2熱穩定和動穩定計算表項目計算設備熱穩定校驗QI動穩定校驗ii開斷能力校驗II結論：可以滿足要求。5.2.2220kV斷路器選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇。I13Nmax根據其電壓等級，選擇LW6?220/2500型斷路器，其技術參數如表5-3：表5-3LW6?220/2500技術參數型號額定電壓額定電流開斷電流極限通過電流熱穩定電流（4s）分閘時間LW6?220/2500220kV2500A40125400.06s（2）熱穩定性和動穩定性校驗。短路電流時間：tbr=0.06st短路電流周期分量的熱效應Qp為：Q由于短路電流切除時間tkQ（3）開斷能力校驗。根據：I其中：I表5-4熱穩定和動穩定計算表項目計算設備熱穩定校驗QI動穩定校驗ii開斷能力校驗II結論：可以滿足要求。5.2.335kV斷路器選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇。I23N根據其電壓等級，初步選擇LW8?35/2000型斷路器，其技術參數如表5-5所示：表5-5LW8?35/2000技術參數 型號額定電壓額定電流開斷電流極限通過電流熱穩定電流（4s）分閘時間LW8?35/200035kV2000A4010040kA0.06s（2）熱穩定性和動穩定性校驗。短路電流時間：tbr=0.06st短路電流周期分量的熱效應Qp為：Q由于短路電流切除時間tkQ（3）開斷能力校驗。根據：I其中：I表5-6熱穩定和動穩定計算表項目計算設備熱穩定校驗QI動穩定校驗ii開斷能力校驗II結論：可以滿足要求。5.3隔離開關選型隔離開關的作用是創造一個可視化斷口，運行和操作人員可以通過可視化斷口來判斷線路的開斷情況，以保障人身和設備安全。但是隔離開關不能開斷電流，只能在線路斷開的情況下進行操作，因此要注意操作順序和規程，防止引發安全事故[14]。本設計中500kV和220kV隔離開關帶有接地功能，35kV隔離開關不帶接地功能。5.3.1500kV隔離開關選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇：I根據其電壓等級，選擇GW6?500D/2500型隔離開關，其技術數據如表5-7：表5-7GW6?500D/2500技術數據型號額定電壓額定電流極限通過電流熱穩定電流（3s）GW6?500D/2500500kV2500A8040（2）熱穩定性和動穩定性校驗。短路電流時間：tbr=0.02st短路電流周期分量的熱效應Qp為：Q由于短路電流切除時間tkQ表5-8熱穩定和動穩定計算表項目計算設備熱穩定校驗QI動穩定校驗ii結論：可以滿足要求。5.3.2220kV隔離開關選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇：I根據其電壓等級，初選GW6?220D/2500型隔離開關，其技術參數如表5-9：表5-9GW6?220D/2500技術參數型號額定電壓額定電流極限通過電流GW6?220D/2500220kV2500A100（2）熱穩定性和動穩定性校驗。短路電流時間：tbr=0.06st短路電流周期分量的熱效應Qp為：Q由于短路電流切除時間tkQ表5-10熱穩定和動穩定計算表項目計算設備熱穩定校驗QI動穩定校驗ii結論：可以滿足要求。5.3.335kV隔離開關選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇：I根據其電壓等級，初步選擇GW4?35/2000型隔離開關，其技術參數表5-11：表5-11GW4?35/2000技術參數型號額定電壓額定電流極限通過電流熱穩定電流（4s）GW4?35/200035kV2000A10040（2）熱穩定性和動穩定性校驗。短路電流時間：tbr=0.06st短路電流周期分量的熱效應Qp為：Q由于短路電流切除時間tkQ表5-12熱穩定和動穩定計算表項目計算設備熱穩定校驗QI動穩定校驗ii結論：可以滿足要求。5.4電流互感器選型電流互感器的作用是將一次電流通過繞組的變化變為二次電流，以進行計量、監測和測量。5.4.1500kV側電流互感器的選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇：Imax=（2）根據其電壓等級和額定電流，選擇的電流互感器如表5-13所示。表5-13LVQBT型號額定電流比級次組合容量（VA）1s熱穩定倍數動穩定倍數LVQB1000/50.2/0.5/D2075135（3）選擇互感器連接導線截面。根據容量，可以計算出最大負荷：Z則：rre=0.2Ωr計入接觸電阻0.1Ω，則連接導線電阻不得超過：0.8?（0.2+0.1+0.16）=0.34Ω此時對最小截面進行計算：S≥需要選用標準截面積為1.5mm2的銅線，此時可以計算其接線電阻為：r此時，二次側負荷：Z可以滿足允許最大負荷0.8Ω的要求。（4）對熱穩定進行校驗：I（5）對動穩定進行校驗：2結論：滿足校驗要求。5.4.2220kV側電流互感器的選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇：Imax=（2）根據其電壓等級，選擇的電流互感器如表5-14所示。表5-14LCW?220技術參數型號額定電流比級次組合容量（VA）1s熱穩定倍數動穩定倍數LCW?2202500/50.5/D/D/D2075135（3）選擇互感器連接導線截面。根據容量，可以計算出最大負荷：Z則：rr計入接觸電阻0.1Ω，則連接導線電阻不得超過：0.8?（0.2+0.1+0.16）=0.34Ω此時對最小截面進行計算：S≥需要選用標準截面積為1.5mm2的銅線，此時可以計算其接線電阻為：r此時，二次側負荷：Z可以滿足允許最大負荷0.8Ω的要求。（4）對熱穩定進行校驗：（（5）對動穩定進行校驗：2結論：滿足校驗要求。5.4.335kV側電流互感器的選擇及校驗（1）根據最大運行電流選擇：Imax=（2）根據其電壓等級，選擇的電流互感器如表5-15所示。表5-15LZZBJ9?35技術參數型號額定電流比級次組合容量（VA）1s熱穩定倍數動穩定倍數LZZBJ9?352000/50.5/D204090（3）選擇互感器連接導線截面。根據容量，可以計算出最大負荷：Z則：rrer計入接觸電阻0.1Ω，則連接導線電阻不得超過：0.8?（0.2+0.1+0.16）=0.34Ω此時對最小截面進行計算：S≥需要選用標準截面積為2.5mm2的銅線，此時可以計算其接線電阻為：r此時，二次側負荷：Z可以滿足允許最大負荷0.8Ω的要求。（4）對熱穩定進行校驗：I（5）對動穩定進行校驗：2結論：滿足校驗要求。5.5電壓互感器選型電壓互感器的作用是將一次電流通過繞組的變化變為二次電壓，以進行計量、監測和測量。根據接線形式不同，二次電壓一般為0.1/3或者0.1。本設計中500kV和220kV電壓互感器采用戶外式，35kV電壓互感器采用戶內式。5.5.1500kV側電壓互感器的選擇根據電壓等級和使用條件，電壓互感器如表5-16所示。表5-16JVQT?500技術參數型號額定變比額定容量VATY5000.2級0.5級1503005.5.2220kV側電壓互感器的選擇根據設計要求和使用條件，電壓互感器如表5-17所示。表5-17JCC2?220技術參數型號額定變比額定容量VATYD220/2200.2級0.5級1級1002004005.5.335kV側電壓互感器的選擇根據設計要求和使用條件，電壓互感器如表5-18所示。表5-18JDZXF9?35技術參數型號額定變比額定容量VAJDZXF9?3535/0.1/0.1kV0.5級1級3級1202505005.6變電站導體選型導體的主要作用是承載電流，導體的截面積決定了載流量的大小。導體按照形式可以分為軟導體和硬導體，按照材質可以分為鋁導體和銅導體，鋁導體的特點是價格便宜、儲存量大，缺點是載流量較小。5.6.1500kV導體的選擇及校驗應選用管型鋁錳合金，因為管型導體集膚效應系數小，機械強度較高，通常用于110KV及以上配電裝置。（1）對500kV側的最大運行電流進行計算：Imax=根據計算出來的電流，經過查閱設備手冊，導體尺寸D1/D2mm截面積長期允許額定電流集膚效應系數K70/64631mm1413A1.02（2）對熱穩定進行校驗：當環境溫度為35℃時Iθ=因此熱穩定系數C=93 S結論：可以滿足熱穩定要求。5.6.2220kV導體的選擇及校驗仍應選用選用鋁錳合金（1）對220kV側的最大運行電流進行計算：Imax=根據計算出來的電流，經過查閱設備手冊，導體尺寸D1/D2mm截面積長期允許額定電流集膚效應系數K130/1162705mm3511A1.02（2）對熱穩定進行校驗： 當環境溫度為35℃時Iθ=因此熱穩定系數C=95 S結論：可以滿足熱穩定要求。5.6.335kV導體的選擇及校驗選用矩形導體（1）對35kV側的最大運行電流進行計算：Imax根據計算出來的電流，經過查閱載流量表，可以選擇?×b(mm×mm)三條整放K80×82809A1.44（2）對熱穩定進行校驗：當環境溫度為35℃時Iθ=因此熱穩定系數C=95 S結論：可以滿足熱穩定要求。（3）對動穩定進行校驗：導體的自振頻率m=J=f沖擊電流 i單位長度導體所受相間電動力計算f抗彎矩ω=3.3σ母線同相條間應力2b??4b?b查導體形狀系數曲線可得K12=0.462臨界跨距λ=1197L條間襯墊最大跨距LLb應小于Lcr及L5.6.4導體所受的最大彎矩Mmax和應力σ1、母線自重產生的垂直彎矩M1查找跨等距連續梁內力系數表可知，均布負荷最大彎矩系數為0.125?！郙其中q——自重，ljs2、集中荷載產生的垂直彎矩M查表得集中荷載最大彎矩系數為0.188。M其中P——隔離開關觸頭加金具重15Kg。3、最大風速產生的水平彎矩M3,取風速不均勻系數aυ=1,空氣動力系數K風壓

f=M∴母線承受最大彎矩為M承受最大應力為σ其中ω=33.8cm5.7避雷器選型5.7.1500kV避雷器的選擇1.站用避雷器選擇。（1）按額定電壓選擇U0.75（2）按持續運行電壓選擇。U=550/選擇設備：Y10W1?420/930表5-21Y10W1?420/930技術數據避雷器額定

系統額定

持續運行

操作沖擊電壓殘壓陡波沖擊電壓

雷電沖擊

420kV540kV318kV816kV1075kV960kV2.校驗（1）對雷電沖擊電壓殘壓進行校驗U=故滿足要求。（2）對操作沖擊電壓殘壓進行校驗U=故滿足要求。（3）對陡波沖擊電壓殘壓進行校驗U=故可以滿足要求。3、中性點避雷器選擇。（1）按額定電壓選擇U（2）按持續運行電壓選擇。U=0.1×550=55kV選擇YH1.5W5?132/320W表5-22YH1.5W5?132/320W技術數據避雷器額定

持續運行

操作沖擊電壓

雷電沖擊電壓

132kV105.6kV272kV320kV4.中性點避雷器校驗（1）500kV中性點雷電全波和截波耐受電壓為325kV＞320kV故滿足要求。（2）按操作沖擊電壓校驗U=故滿足要求5.7.2220kV避雷器的選擇1.站用避雷器選擇。（1）按額定電壓選擇U0.75（2）持續運行電壓選擇。U=252/選擇設備：YH10WZ?192/500表5-23Y10W1?420/930技術數據額定電壓

持續運行

雷電沖擊

操作沖擊電壓殘壓192kV150kV500kV426kV2.校驗（1）對雷電沖擊電壓殘壓進行校驗U=故滿足要求。（2）對操作沖擊電壓殘壓進行校驗U=故滿足要求。（3）對陡波沖擊電壓殘壓進行校驗U=故可以滿足要求。3、中性點避雷器選擇。（1）按額定電壓選擇U（2）按持續運行電壓選擇。U=0.46×252=115.92kV選擇Y1.5W5?144/320表5-24Y1.5W5?144/320技術數據避雷器額定

持續運行

操作沖擊電壓

雷電沖擊電壓

144kV116kV299kV320kV4.中性點避雷器校驗（1）2200kV中性點雷電全波和截波耐受電壓為400kV＞320kV故滿足要求。（2）按操作沖擊電壓校驗U=故滿足要求5.7.335kV避雷器的選擇1、避雷器的選擇Umax=40.5選擇35kV普通閥型避雷器，額定電壓應大于40.5kV。故選擇35kV避雷器額額定電壓為44kV。選擇型號為FZ-44的避雷器。表5-25FZ?44技術數據型號額定電壓

滅弧電壓

工頻放電

電壓沖擊放電電壓

雷電沖擊漏電

FZ?4444kV50k102-122k151k151k2.校驗（1）U可得，35kV閥式避雷器雷電沖擊電流殘壓選擇134kV，滿足要求。（2）操作沖擊電壓殘壓校驗：U可以滿足要求。（3）工頻放電電壓下限為93.5kV＜102kV，故滿足要求。第六章配電裝置6.1配電裝置的概述配電裝置是用來接受和分配電能的總體裝置[13]。在進行變電站設計時，要根據當地的地理環境對配電裝置進行設計，由于220kV和110kV配電裝置體積大、電氣距離要求高，因此需要進行嚴謹設計。本設計主要針對屋外配電裝置進行設計。一個合理的配電裝置應該至少滿足以下要求：1.符合國家政策。由于變電站跨度大、面積大，不可避免的要穿越居民區、耕地、湖泊等，在進行設計時要符合國家有關土地、建設等政策，防止因為不滿足政策要求而導致項目受阻。2.運行可靠。220kV變電站擔負著重要的供電任務，因此必須要保證運行可靠，配電裝置的設計可以極大地影響運行，一個合理的設計可以提高供電的可靠性。3.便于檢修。由于變電站需要經常性的進行檢修，需要工作人員進入變電站進行檢修，這就需要配電裝置設計合理，為檢修工作提供便利。4.節約資源。變電站的建設需要耗費大量的建筑材料、鋼材和其他材料，可以通過配電裝置的合理設計減少資源的消耗。6.2配電裝置的分類配電裝置主要可以分為屋外和屋內型，屋外配電裝置按照結構形式主要可以分為普通中型、半高型、高型。普通中型配電裝