第一章 电气主接线设计
1.1主接线设计要求
电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了变电站高电压、大电流的电器部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最终方案。
电气主接线设计的基本要求，概况地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。
1.可靠性
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。
主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面。
(1)断路器检修时，不宜影响对系统供电。
(2)线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部类及全部或大部分类用户的供电。
(3)尽量避免变电站全部停电的可能性。
(4)大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。
2.灵活性
电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面。
(1)操作的方便性。电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至在操作过程中出差错。
(2)调度的方便性。可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。
(3)扩建的方便性。可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。
3.经济性
主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。
(1)投资省。主接线应简单清晰，并要适当采用短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器，以便降低投资。
(2)占地面积小。主接线要为配电装置布置创造条件，以节约用地和节省构架、导线、绝缘子及安装费用。在不受运输条件许可，都采用三相变压器，以简化布置。
(3)电能损失少。在变电站中，电能损耗主要来自于变压器，应经济合理的选择变压器的型式、容量和台数，尽量避免两次变压而增加电能损耗。
1.2主接线接线方式概述
主接线的基本接线形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，以电源和出线为主体，在进出线路多时（一般超过四回）为便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节，使接线简单清晰、运行方便，有利于安装和扩建。而与有母线的接线相比，无汇流母线的接线使用开关电器较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的变电站。
有汇流母线的接线形式概括的可分为单母线接线和双母线接线两大类；无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。
1.单母线接线
单母线接线供电电源在变电站是变压器或高压进线回路。母线既可保证电源并列工作，又能使任一条出线都可以从任一个电源获得电能。各出线回路输入功率不一定相等，应尽可能使负荷均衡地分配在各出线上，以减少功率在母线上的传输。
单母接线的优点：接线简单，操作方便、设备少、经济性好，并且母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：(1)可靠性差。母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止工作，也就成了全厂或全站长期停电。(2)调度不方便，电源只能并列运行，不能分列运行，并且线路侧发生短路时，有较大的短路电流。
单母接线适用于：110～220KV配电装置的出线回路数不超过两回，35～63KV配电装置的出线回路数不超过3回，6～10KV配电装置的出线回路数不超过5回。故220KV可采用单母接线。
2.单母分段接线
单母线用分段断路器进行分段，可以提高供电可靠性和灵活性；对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电；当一段母线发生故障，分段断路器自动将用户停电；两段母线同时故障的几率甚小，可以不予考虑。但是，一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电，而出线为双回时，常使架空线路出现交叉跨越，扩建时须向两个方向均衡扩建。
单母分段适用于：110～220KV配电装置的出线回路数为3～4回，35～63KV配电装置的出线回路数为4～8回，6～10KV配电装置的出线为6回及以上。故110KV和10KV可采用单母分段接线。
3. 单母线分段带旁路母线的接线
单母线分段断路器带有专用旁路断路器母线接线极大地提高了可靠性，但这增加了一台旁路断路器，大大增加了投资。
适用于进出线不多、容量不大的中小型电压等级为35～110KV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。故110KV可采用单母线分段带旁路接线，因出线为4回，可采用旁路断路器兼做分段断路器的接线。220KV也可采用此接线。
4.双母线接线
双母接线有两种母线，并且可以互为备用。每一个电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线接线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器来实现。其特点有：供电可靠、调度灵活、扩建方便等特点。
由于双母线有较高的可靠性，广泛用于：出线带电抗器的6～10KV 配电装置；35～60KV 出线数超过8 回，或连接电源较大、负荷较大时；110～220KV 出线数为5 回及以上时。故10KV出线带电抗器可采用双母线接线,110KV、220KV也可以采用双母线接线。
5.双母线分段接线
为了缩小母线故障的停电围，可采用双母分段接线，用分段断路器将工作母线分为两段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。双母接线分段接线比双母接线的可靠性更高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而不必短期停电。
双母线分段接线被广泛用于发电厂的发电机电压配置中，同时在220～
550KV 大容量配电装置中，不仅常采用双母分段接线，也有采用双母线分四段接线的。
6.双母线带旁路母线的接线
双母线可以带旁路母线，用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。这样多装了价高的断路器和隔离开关，增加了投资，然而这对于接于旁路母线的线路回数较多，并且对供电可靠性有特殊需要的场合是十分必要的。
7.桥型接线
当只有两台变压器和两条输电线路时，采用桥行接线，所用断路器数目最少，它可分为桥和外桥接线。
桥接线：适合于输电线路较长，故障机率较多而变压器又不需经常切除，采用桥式接线。当变压器故障时，需停相应的线路。
外桥接线：适合于出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率，较为适宜。当线路故障时需停相应的变压器。
所以，桥式接线虽然有使用断路器少、布置简单、造价低等优点，但是可靠性较差。故220KV的系统可以采用外桥接线，因一般都有穿越功率。
8.角形接线
多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形，是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运行的时间，保证角形接线运行可靠性，以采用3～5角形为宜。优点是：投资省，占地面积少，接线成闭合环形，可靠性灵活性较高。缺点是：任一台断路器检修，都成开环运行，从而降低了接线的可靠性，不易于扩建等。
适用于：回路数较少且能一次建成、不需要再扩建的110KV及以上的配电装置中。故110KV和220KV可采用角形接线。
9.单元接线
变压器—线路单元接线最简单、设备最少，不需高压配电装置，但线路故障或检修时，变压器停运，变压器故障或检修时，线路停运。
适用于只有一台变压器和一回线路时，故不采用。
1.3主接线设计
结合原始资料所提供的数据，权衡各种接线方式的优缺点，将各电压等级使用的主接线方式列出：
1.220KV只有2回进线，且为降压变电所，有穿越功率，从可靠性和经济性来定，适用的接线方式为单母线接线、单母线分段带旁路接线（因进线数不足5回，装设旁路断路器兼作分段断路器）、双母线接线、桥形接线和角形接线。
2.110KV有4回出线，适用的接线形式为单母分段接线、单母分段带旁路接线（因进线数不足5回，装设旁路断路器兼作分段断路器）、双母线接线、角形接线。
3.10KV有10回出线，带电抗器短路电流，适用的接线形式为双母接线和双母线分段接线。
据此，拟定五种主接线方案：
方案:220KV采用双母线接线，110KV采用单母线分段带旁路接线，10KV采用双母线分段接线。
方案：220KV采用单母线分段带旁路接线，110KV采用单母线分段带旁路接线，10KV采用双母线接线。
方案：220KV采用桥形接线，110KV采用单母线分段带旁路接线，10KV采用双母线分段接线。
方案：220KV采用桥形接线，110KV采用单母线分段接线，10KV采用双母线接线。
方案：220KV采用角形接线，110KV采用单母线分段带旁路接线，10KV采用双母线分段接线。
方案—的接线图设计如下：
方案:
图1—1
方案：
图1—2
方案：
图1—3
方案：
图1—4
方案：
图1—5
第二章 主变压器选择
在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用的变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。
2.1主变压器的选择原则
1.主变容量一般按变电所建成后 5～10 年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20 年的负荷发展。
2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑一台主变停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间，保证用户的Ⅰ级和Ⅱ级负荷，对于一般变电所，当一台主变停运时，其他变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。
3.为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。
2.2主变压器台数的选择
1.对大城市郊区的一次变电所，在中、低压侧已构成环网的情况下，变
电所以装设两台主变压器为宜。
2.对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计时应考虑
装设三台主变压器的可能性。
3.对于规划只装设两台主变压器的变电所，以便负荷发展时，更换变压
器的容量。
2.3主变压器容量的选择
1.主变压器容量一般按变电所建成后5～10 年的规划负荷选择，适当考虑到远期10～20 年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。
2.根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计其过负荷能力后的允许时间，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电所，当一台变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负荷的70%～80%。
3.同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发，推行系列化、标准化。
110KV电压等级最大负荷200MW, cosφ=0.90； 10KV电压等级最大负荷32MW, cosφ=0.85；、类负荷按占70%计算，一台故障时，另一台过负荷30%。
故容量确定为：
2.4主变压器型式的选择
选择主变压器，需考虑如下原则：
1.当不受运输条件时，在330KV 及以下的发电厂和变电站，均应选用三相变压器。
2.当发电厂与系统连接的电压为500KV 时，已经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500KV的，宜选用三相变压器。
3.对于500KV 变电所，除需考虑运输条件外，尚应根据所供负荷和系统情况，分析一台（或一组）变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期，若主变压器为一组时，当一台单相变压器故障，会使整组变压器退出，造成全网停电；如用总容量相同的多台三相变压器，则不会造成所停电。为此要经过经济论证，来确定选用单相变压器还是三相变压器。在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等，确定是否需要备用相。
2.5绕组数量和连接形式的选择
具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需要装设无功补偿设备时，主变压器一般选用三绕组变压器。
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只要有丫和△，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110KV 及以上电压，变压器绕组多采用丫连接；35KV亦采用丫连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35KV 以下电压，变压器绕组多采用△连接。由于35KV 采用丫连接方式，与220、110 系统的线电压相位角为0，这样当变压变比为220/110/35KV，高、中压为自耦连接时，否则就不能与现有35KV 系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器，全国投运这类变压器约40～50 台。
2.6主变压器选择结果
查《电力工程电气设计手册：电气一次部分》，选定变压器的容量为150MVA。由于降压变压器有两个电压等级，所以这里选择三绕组变压器，查《设计手册》选定主变型号为：。
主要技术参数如下：
额定容量：150000（KVA）
额定电压：高压—242 ；中压—121； 低压—10.5（KV）
连接组标号：YN/yn0/d11
空载损耗：123.1(KW)
短路损耗：高中：510；高低：165；中低：227（KW）
阻抗电压（%）：高中：24.4；高低：14.1；中低：8.3
空载电流（%）：1.0
电抗标么值：高中：0.1630；高低：0.0940；中低：0.0553
综合投资：104.36（万元）
所以一次性选择两台 型变压器为主变。
第三章 方案最终确定
3.1主接线初步确定
5种方案均采用三相三绕组变压器，对5种方案进行技术比较如下表3—1：
表 3—1 主接线方案比较表
项目
| 方案 | 可靠性 | 灵活性 |
| 方案:220KV双母线接线，110KV单母线分段带旁路接线，10KV双母线分段接线。 | 1.220KV 接线简单，设备本身故障率少； 2.故障时，能尽快恢复供电。 | 1.220KV 运行方式相对简单，灵活性差； 2.各种电压级接线都便于扩建和发展。 |
| 方案：220KV单母线分段带旁路接线，110KV单母线分段带旁路接线，10KV双母线接线。 | 1.可靠性较高； 2.有两台主变压器工作，保证了在变压器检修或故障时，不致使该侧不停电，提高了可靠性。 | 1.各电压级接线方式灵活性都好； 2.220KV和110KV 电压级接线易于扩建和实现自动化。 |
| 方案：220KV桥形接线，110KV单母线分段带旁路接线，10KV双母线分段接线。 | 1.220KV接线可靠性较差。 2.110KV和10KV接线可靠性较高，故障时停电围小。 | 1.220KV接线不易扩建； 2.110KV侧易于扩建实现自动化。 |
| 方案：220KV桥形接线，110KV单母线分段接线，10KV双母线接线。 | 1.220KV接线可靠性较差。 2.110KV和10KV接线可靠性较差，故障时停电围大。 | 1.220KV接线不易扩建； 2.使用断路器少、布置简单； |
| 方案：220KV角形接线，110KV单母线分段带旁路接线，10KV双母线分段接线。 | 1. 220KV接线成闭合环形，可靠性较高； 2.任一台断路器检修，都成开环运行，从而降低了接线的可靠性。 | 1.220KV接线成闭合环形，灵活性较高； 2.220KV不易于扩建。 |
3.2主接线方案的最终确定
方案特点：
220KV采用双母线接线形式，调度灵活方便，而任一母线故障时，可通过另一母线供电。但由于双母线故障机率较小，故不考虑。
110KV采用单母线分段带旁路接线，装设旁路断路器兼作分段断路器，节省一台断路器，节省投资，且使故障时停电围缩小，故障时可通过旁路向负荷供电，可靠性高。
10KV采用双母线分段接线，可以使重要负荷的供电从不同的母线分段取得，且一段母线故障时，可通过另一母线供电，可靠性高，并有利于扩建。
方案特点：
220KV及110KV均采用单母线分段带旁路接线，装设旁路断路器兼作分段断路器，断路器数量减少，节省投资，且使故障时停电围缩小，故障时可通过旁路向负荷供电；同时有利于实现自动化，扩建方便。
10KV采用双母线接线，一段母线故障时，可通过另一母线供电，可靠性高，并有利于扩建；同时，节省了断路器及隔离开关的使用，节省投资。
比较：方案中220KV采用双母线接线，负荷分配均匀，调度灵活方便，可靠性略高于方案中的单母线分段带旁路接线，但方案中采用旁路断路器兼作分段断路器，断路器使用数目少，投资减少，并且便于实现自动化；110KV均采用单母线分段带旁路接线，可靠性，灵活性及经济性一致；方案中10KV侧采用双母线分段接线，虽然可靠性高于方案中的双母线接线，但经济性大大降低，断路器、隔离开关使用数目明显多于方案的，且方案的双母线接线形式可靠性足以保障负荷的供电要求。
综观以上两种主接线的优缺点，根据设计任务书的原始资料选择方案为最优方案，满足可靠性、灵活性和经济性的要求。
第四章 短路电流计算
4.1概述
电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种形式的短路，因为它们会破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。
短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。
在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。
4.2短路电流计算目的
短路电流计算是变电站电气设计中的一个重要环节。其计算目的是：
1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方法或确定某一接线是否需要采取短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
2.在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。
3.在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对低的安全距离。
4.在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
5.接地装置的设计，也需要短路电流。
4.3短路电流计算基本假设
1.正常工作时，三相系统对称运行。
2.所有电源的电动势相位角相同。
3.电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。
4.不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。
5.元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，不及负荷的影响。
6.系统短路时是金属性短路。
4.4各元件电抗标么值计算
1.系统短路电抗：
220KV 侧电源近似为无穷大系统A，归算至本所220KV 母线侧短路电抗为0.10（Sj=100MVA）,110KV 侧电源近似为无穷大系统B，归算至本所110KV 母线侧短路电抗为0.13（Sj=100MVA）。
2.变压器电抗标么值。
主变型号为：
电抗标么值：高中：0.1630；高低：0.0940；中低：0.0553
计算如下：
4.5短路电流计算过程
系统等值电路图如下：
图4—1 系统等值电路图
4.5.1 220KV侧短路计算
f-1短路时，等值电路图化简如图4—2：
图4—2 f-1短路等值电路图
图4—3 f-1短路等值电路图
A、B系统均为无穷大系统，计算电抗为：
短路电流标么值为：
短路电流有名值为：
4.5.2 110KV侧短路计算
f-2短路时，等值电路图化简如图4—4：
图4—4 f-2短路等值电路图
计算电抗为：
短路电流标么值为：
短路电流有名值为：
4.5.3 10KV侧短路计算
f-3短路时，等值电路图化简如图4—5
图4—5 f-3短路等值电路图
进行两次星形—三角形变换：
图4—6 f-3短路等值电路图
以D点为中心点作星网变换：
图4—7 f-3短路等值电路图
计算电抗为：
短路电流标么值为：
短路电流有名值为：
短路计算结果如下表4—2：
| 短路点编号 | 基准 电压 | 基准 电流 | 支路 名称 | 支路计 算电抗 标么值 | 额定 电流 | 短路电流标么值 | 短路电流有名值 | 短路电 流冲击 值 | 全电流 最大有 效值 | 短路 容量 |
| 公式 | 2.63 | 1.56 | ||||||||
| f-1 | 230 | 0.251 | 220 KV 系统 | 0.1000 | 0.251 | 10.000 | 2.5102 | 6.6018 | 3.9159 | 999.9926 |
| 110 KV 系统 | 0.2115 | 0.251 | 4.7281 | 1.1869 | 3.1215 | 1.8516 | 472.8274 | |||
| 小计 | 3.6971 | 9.7233 | 1472.82 | |||||||
| f-2 | 115 | 0.502 | 220 KV 系统 | 0.1815 | 0.502 | 5.5096 | 2.7661 | 7.2748 | 4.3151 | 550.968 |
| 110 KV 系统 | 0.1300 | 0.502 | 7.6923 | 3.8619 | 10.1568 | 6.0246 | 769.2358 | |||
| 小计 | 6.628 | 17.4316 | 1320.204 | |||||||
| f-3 | 10.5 | 5.499 | 220 KV 系统 | 0.2672 | 5.499 | 3.7425 | 20.5784 | 55.3559 | 32.1023 | 374.2498 |
| 110 KV 系统 | 0.2860 | 5.499 | 3.4962 | 19.2241 | 51.7128 | 29.96 | 349.6197 | |||
| 小计 | 39.8025 | 107.0687 | 723.8695 |
第五章 主要电气设备选择与校验
5.1 概述
正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、避雷器的选择，导线的选择。
电气设备选择的一般原则：
1.应满足正常运行、检修、断路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；
2.应按当地环境条件校验；
3.应力求技术先进与经济合理；
4.选择导体时应尽量减少品种；
5.扩建工程应尽量使新老电气设备型号一致；
6.选用新产品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。
技术条件：
选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。同时，所选择导线和电气设备应按短路条件下进行动、热稳定校验。各种高压设备的一般技术条件如下表5—1：
表5—1 高压电气技术条件
| 序号 | 电器名称 | 额定电压（KV） | 额定电流（A） | 额定容量（KVA） | 机械荷载（N） | 额定开断电流（A） | 热稳定 | 动稳定 | 绝缘水平 |
| 1 | 断路器 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 2 | 隔离开关 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 3 | 组合电器 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 4 | 负荷开关 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 5 | 熔断器 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 6 | PT | √ | √ | √ | |||||
| 7 | CT | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 8 | 电抗器 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 9 | 消弧线圈 | √ | √ | √ | √ | √ | |||
| 10 | 避雷器 | √ | √ | √ | √ | ||||
| 11 | 封闭电器 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 12 | 穿墙套管 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 13 | 绝缘子 | √ |
1.三相变压器回路：
三绕组变压器高压侧：
中压侧：
低压侧：
2.母线分段断路器或母联断路器回路
220KV旁路断路器兼作分段断路器回路：
110KV旁路断路器兼作分段断路器回路：
10KV母联断路器回路：
3.馈线回路：
220KV出线：
110KV出线：
10KV出线：
4.主母线回路
220KV母线回路：
110KV母线回路：
10KV母线回路：
5.3断路器和隔离开关的选择与校验
断路器的选择，除满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑到要便于安装调试和运行维护，在经济技术方面都比较后才能确定。根据目前我国断路器的生产情况，电压等级在6KV—220KV的电网一般选用少油断路器，电压110—330KV的电网，当少油断路器不能满足要求时，可以选用SF6断路器或空气断路器。
断路器选择的具体技术条件简述如下：
1.电压：（电网工作电压）
2.额定电流校验：（最大持续工作电流）
3.开断电流（或开断容量）：
式中：断路器实际开断时间t秒得短路电流周期分量；
断路器额定开断电流；
断路器t秒得开断容量；
断路器额定开断容量。
4.动稳定：
式中：三相短路电流冲击值；
断路器极限通过电流峰值。
5.热稳定：
式中：稳态三相短路电流；
短路电流发热等值时间；
断路器t秒热稳定电流。
隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。其选择校验条件与断路器相同，并可以适当降低要求。
5.3.1电抗器的选择与校验
由于10KV侧短路电流过大，需要装设限流电抗器。
1.限流电抗器的选择
设将电抗器后的短路电流到
(1)初选型号
根据以上条件初选型号为NKL-10-2000-8。
电抗器标么值：
(2)选择电抗值
电源至电抗器前的系统标么值为：
选用的电抗器符合要求，参数如下表：
表5—2 电抗器技术参数
| 型号 | 额定电压(KV) | 额定电流(A) | 额定电抗（%） | 动稳定电流峰值（A） | 1s热稳定电流(A) | 电抗标么值 |
| NKL-10-2000-8 | 10 | 2000 | 8 | 63750 | 56800 | 0.209 |
(1)电压损失和残压校验
当所选电抗值大于计算值时，应重算电抗器后短路电流，以供残压校验。
为计算短路电流，先计算电抗标么值为
换算成短路电流有名值为
则电压损失和残压分别为
满足要求。
(2)动、热稳定校验
动稳定：
满足要求。
热稳定：热稳定：查图得
满足要求。
所以短路电流为。
5.3.2断路器的选择与校验
根据回路最大工作电流计算结果以及电压等级确定断路器型号如下表
5—3所示：
表5—3 断路器选择结果
| 编号 | 型号 | 额定电流（A） | 额定电压（KV） | 额定开断电流（KA） | 极限通过电流最大值（KA） | 热稳定电流（KA） | |
| 220-1-1 | 0.4133 | 1000 | 220 | 13 | 40 | 14(5) | |
| 220-1-2 | 0.3410 | ||||||
| 220-1-3 | 0.4133 | ||||||
| 110-1-1 | 0.8266 | 1000 | 110 | 18.4 | 55 | 21(5) | |
| 110-1-2 | 0.8266 | ||||||
| 110-1-3 | 0.2916 | ||||||
| 10-1-1 | 0.2070 | 5000 | 10 | 105 | 300 | 120(5) | |
| 10-1-2 | 2.1736 | ||||||
| 10-1-3 | 2.1736 |
校验：
1.220KV短路点：，断路器型号为
动稳定：
满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
2.110KV短路点：，断路器型号为
动稳定：
满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
3.10KV短路点：，断路器型号为
动稳定：
满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
5.3.3隔离开关的选择与校验
根据回路最大工作电流计算结果以及电压等级确定隔离开关型号如下表
5—4所示：
表5—4 隔离开关选择结果
| 编号 | 型号 | 额定电流（A） | 额定电压（KV） | 动稳定电流（KA） | 热稳定电流（KA） | |
| 220-2-1 | 0.4133 | 600 | 220 | 55 | 21(5) | |
| 220-2-2 | 0.3410 | |||||
| 220-2-3 | 0.4133 | |||||
| 110-2-1 | 0.8266 | 1000 | 110 | 80 | 23.7(4) | |
| 110-2-2 | 0.8266 | |||||
| 110-2-3 | 0.2916 | |||||
| 10-2-1 | 0.2070 | 5000 | 10 | 200 | 100(5) | |
| 10-2-2 | 2.1736 | |||||
| 10-2-3 | 2.1736 |
校验：
1.220KV短路点：，隔离开关型号为
动稳定：满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
2.110KV短路点：，隔离开关型号为
动稳定：满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
3.10KV短路点：，隔离开关型号为
动稳定：满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
5.4 电流互感器选择与校验
电流互感器的选择和配置应按下列条件：
1.型式：电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6～20KV 屋配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV 及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的式电流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。
2.一次回路电压： (一次回路工作电压)
3.一次回路电流：(一次回路最大工作电流) （原边额定电流）
4.准确等级：要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。
5.二次负荷：(额定容量)
式中：
6.动稳定：
式中：是电流互感器动稳定倍数。
7.热稳定：
式中：为电流互感器的1s 热稳定倍数。
5.4.1 电流互感器的选择
根据一次回路电压和一次回路电流选择电流互感器型号如下表5—5
表5—5 电流互感器选择结果
| 安装位置 | 型号 | 额定电流比（A） | 级次组合 | 准确度 | 二次负荷 | 10%倍数 | 1s热稳定倍数 | 动稳定倍数 | ||||
| 0.5级 | 1 级 | 3级 | 0级 | 二次负荷 | 倍 数 | |||||||
| 三绕组高压侧 | LCWDL-220 | 0.5 | 2 | 35 | 65 | |||||||
| 220KV旁路、分段处 | ||||||||||||
| 220KV出线 | ||||||||||||
| 三绕组中压侧 | LCWDL-110 | 0.5 | 2 | 75 | ||||||||
| 110KV旁路、分段处 | ||||||||||||
| 110KV出线 | ||||||||||||
| 三绕组低压侧 | LMC -10 | 0.5 | 1.2 | 3 | 1.2 | 25 | 75 | 60 | ||||
| 10KV母联处 | ||||||||||||
| 10KV出线 | ||||||||||||
1.220KV侧：，电流互感器型号为LCWDL-220
动稳定：,
,满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
2.110KV侧：，电流互感器型号为LCWDL-110
动稳定：,
,满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
3.10KV侧：，电流互感器型号为LMC-10
动稳定：,
,满足要求。
热稳定：查图得
满足要求。
5.5 电压互感器选择
电压互感器的选择和配置应按下列条件：
1.型式：6～20KV屋互感器的型式，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电压互感器；35KV～110KV配电装置一般采用油浸结构的电压互感器；220KV及以上的配电装置，当容量和准确等级满足要求，一般采用电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。
2.一次电压 。
式中：为电压互感器额定一次线电压，1.1和0.9是允许的一次电压的波动围，即为。
3.二次电压：按表所示选用所需二次额定电压 。
表5-6 二次额定电压选择表
| 绕组 | 主二次绕组 | 附加二次绕组 | ||
高压侧接入方式 | 接于线电压上 | 接于相电压上 | 用于中性点直接接地系统中 | 用于中性点不接地或经消弧线圈接地系统中 |
| 二次额定电压（V） | 100 | 100 | ||
用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，及所有计算的电度表，其准确等级要求为0.5 级。
供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级要求一般为１级。
用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为3 级即可。
在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。
5.二次负荷：
式中：是对应于在测量仪表所要求的最高准确等级下，电压互感器的额定容量。
根据上述条件选择电压互感器型号如下表5—7
表5—7 电压互感器选择结果
| 安装位置 | 型式 | 额定变比 | 在下列准确等级下额定容量（VA） | |||
| 0.5级 | 1级 | 3级 | ||||
220KV母线 | 电容式、屋外 | YDR-220 | 150 | 220 | 440 | |
110KV母线 | 单相、屋外 | JCC-110 | 500 | 1000 | ||
10KV母线 | 单相、屋 | JDZJ-10 | 40 | 60 | 150 | |
220KV出线 | 单相、屋外 | JCC-220 | 500 | 1000 | ||
110KV出线 | 单相、屋外 | JCC-110 | 500 | 1000 | ||
110KV 母线设备电压互感器选择JCC系列，采用串联绝缘瓷箱式结构，作同期、测量仪表及继电保护用。出线设备也采用JCC系列，采用串联绝缘瓷箱式结构，作监视线路有无电压、进行同期和设置重合闸用。
10KV母线设备电压互感器选择JDZJ系列，采用树脂浇注绝缘结构，作同期、测量仪表和保护装置用。
5.6 导体的选择与校验
导体应根据使用情况按下列条件选择和校验。
1.型式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出现断不，或采用硬质铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用通知材料的硬铝导体。
回路正常工作电流在4000A及以下，一般选用矩形导体。在4000-8000A时，一般选用槽型导体。110KV及以上高压配电装置，一般采用软导体。当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。
一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根，双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必校验其机械强度。
2.按最大持续工作电流选择导线截面S，即
式中：相应于某一母线布置方式和环境温度为+25℃时的导体长期允许载流量；
温度修正系数，取1.05。
3.按经济电流密度J选择
在选择导体截面S时，除除配电装置的汇流母线、厂用电动机的电缆等外，长度在20m以上的导体，其截面S一般按经济电流密度选择。即
式中：导体的经济电流密度，取1.15.
4.热稳定校验：
式中：根据热稳定决定的导体最小允许截面；
热稳定系数，取87；
热稳定短路电流（KA）;
短路电流等值时间（s），取4.45s。
5.动稳定校验：
式中：作用在母线上的最大计算应力；
母线材料的允许应力（硬铝为）；
5.6.1 导体的选择
1.三绕组变压器进线导体选择
高压侧：
中压侧：
低压侧：
2.母线导体选择
220KV:
110KV:
10KV:
选择结果如下表5—8、5—9所示：
表5—8 矩形铝导体选择结果
| 位置 | 导体尺寸 h×b() | 条数 | 平放或竖放 | 长期允许载流量（A） |
| 三绕组变压器低压侧进线 | 125×10 | 3 | 平放 | 2063 |
| 10KV母线 | 125×10 | 3 | 平放 | 2063 |
| 位置 | 导体最高允许温 导线型号 度℃ | +70 | +80 |
| 三绕组变压器高压侧进线 | LGJQ-500 | 945 | 932 |
| 三绕组变压器中压侧进线 | LGJK-1250/150 | 1430 | |
| 220KV母线 | LGJQ-500 | 945 | 932 |
| 110KV母线 | LGJK-1250/150 | 1430 |
1.三绕组变压器进线导体校验
(1)高压侧：
热稳定：
满足要求。
(2)中压侧：
热稳定：
满足要求。
(3)低压侧：
热稳定：
满足要求。
动稳定：
满足要求。
2. 母线导体校验
(1)220KV:
热稳定：
满足要求。
(2)110kv:
热稳定：
满足要求。
(3)10KV:
热稳定：
满足要求。
动稳定：
满足要求。
5.7 避雷器的选择与校验
阀式避雷器应按下列条件选择
1.型式：选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，按下表选择。
表5-10 避雷器类型
| 型号 | 型式 | 应用围 |
| FS | 配电用普通阀型 | 10KV 以下配电系统、电缆终端盒 |
| FZ | 电站用普通阀型 | 3-220KV 发电厂、变电所配电装置 |
FCZ | 电站用磁吹阀型 | 1.330KV 及需要操作的220KV以及以下配电 2.降低绝缘的配电装置 3.布置场所特别狭窄或高烈度地震区 4. 某些变压器中性点 |
| FCD | 旋转电机用磁吹阀型 | 用于旋转电机、屋 |
3.灭弧电压：按照使用情况，校验避雷器安装地点可能出现的最大导线对地电压，是否等于或小于避雷器的最大容许电压（灭弧电压）。在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%。
4.工频放电电压：在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中，工频放电电压一般大于最大运行相电压的3.5倍。在中性点直接接地的电网中，工频放电电压应大于最大运行相电压的3倍。工频放电电压应大于灭弧电压的1.8 倍。
5.冲击放电电压和残压：一般国产阀式避雷器的保护特性与各种电器的
具有均可配合，故此项校验从略。
根据避雷器配置原则，配电装置的每组母线上，一般应装设避雷器，变压器中性点接地必须装设避雷器，并接在变压器和断路器之间；110、35KV线路侧一般不装设避雷器。本工程采用220KV、110KV 配电装置构架上设避雷针，10KV配电装置设避雷针进行直接保护为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。考虑到氧化锌避雷器的非线性伏安特性优越于碳化硅避雷器，且没有串联间隙，保护特性好，没有工频续流、灭弧等问题，所以本工程220KV、110KV 系统中，采用氧化锌避雷器。
5.7.1 避雷器的选择
根据上述原则选择结果如下表5—11。
表5—11 避雷器选择结果
| 安装位置 | 型号 | 额定电压（KV） | 工频放电电压有效值（KV） | 冲击放电电峰值（1.5/20us） 不大于（KV） | 灭弧电压有效值（KV） | 8/20us冲击残压不大于（KV） | |
| 不小于 | 不大于 | ||||||
| 220KV侧 | FCZ-220 | 220 | 503 | 580 | 710 | 252 | 740 |
| 110KV侧 | FCZ-110 | 110 | 255 | 290 | 345 | 365 | |
| 10KV侧 | FZ-10 | 10 | 26 | 31 | 50 | 12.7 | 50 |
1.220KV侧
(1)灭弧电压校验：
最高工作允许电压：
直接接地： ，满足要求。
(2)工频放电电压校验：
下限值：
上限值：
上、下限值均满足要求。
(3)残压校验：满足要求。
(4)冲击放电电压校验：满足要求。
根据上述校验均满足要求。
2.110KV侧
(1)灭弧电压校验：
最高工作允许电压：
直接接地： ，满足要求。
(2)工频放电电压校验：
下限值：
上限值：
上、下限值均满足要求。
(3)残压校验：满足要求。
(4)冲击放电电压校验：满足要求。
根据上述校验均满足要求。
3.10KV侧
(1)灭弧电压校验：
最高工作允许电压：
直接接地： ，满足要求。
(2)工频放电电压校验：
下限值：
上限值：
上、下限值均满足要求。
(3)残压校验：满足要求。
(4)冲击放电电压校验：满足要求。
根据上述校验均满足要求。
第六章 电气总平面布置及配电装置的选择
6.1 概述
配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是根据主接线的联结方式，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。
配电装置按电器装设地点不同，可分为屋和屋外配电装置。
6.1.1 配电装置特点
屋配电装置的特点：
1.由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；
2.维修、巡视和操作在室进行，不受气候影响；
3.外界污秽空气对电器影响较小，可减少维护工作量；
4.房屋建筑投资较大。
屋外配电装置的特点：
1.土建工作量和费用较少，建设周期短；
2.扩建比较方便；
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，设备运行条件差，须加强绝缘；
6.不良气候对设备维修和操作有影响。
6.1.2 配电装置类型及应用
根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、半高型和高型等。
1.中型配电装置：中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大，此种配电装置用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高地区建用。这种布置是我国屋外配电装置普遍采用的一种方式，而且运行方面和安装修方面积累了比较丰富的经验。
2.半高型配电装置：半高行配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置。半高型配电装置介于高型和中型之间。具有以下优点：
(1)占地面积约比中型布置减少30%；
(2)节省了用地，减少高层检修工作量；
(3)旁路母线与主母线采用不等高布置实际进出线均带旁路很方便。
缺点：上层隔离开关下方未设置检修平台，检修不够方便。
3.高型配电装置，它是将母线和隔离开关上下布置，母线下面没有电气设备。该型配电装置的断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔，因此可大大缩小占地面积，约为普通中型的5%，但其耗钢多，安装检修及运行条件均较差，一般适用下列情况：
(1)配电装置设在高产农田或地少人多的地区；
(2)原有配电装置需要扩建，而场地受到；
(3)场地狭窄或需要大量开挖。
6.2 配电装置的确定
本变电所三个电压等级：即220KV、110KV、10KV 根据《电力工程电气设计手册》规定，110KV 及以上多为屋外配电装置，35KV 及以下的配电装置多采用屋配电装置，故本所220KV及110KV采用屋外配电装置，10KV采用屋配电装置。
设计的变电站地质条件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以该变电所220KV及110KV电压等级均采用普通中型配电装置，具有运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修方面都积累了比较丰富的经验。若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。选择配电装置，首先考虑可靠性、灵活性及经济性，所以，本次设计的变电所，适用普通中型屋外配电装置，该变电所是最合适的。
6.3 电气总平面布置
6.3.1 电气总平面布置的要求
1.充分利用地形，方便运输、运行、监视和巡视等；
2.出线布局合理、布置力求紧凑，尽量缩短设备之间的连线；
3.符合外部条件，安全距离要符合要求。
6.3.2 电气总平面布置
本变电所主要由屋外配电装置、主变压器、主控制室、及10KV屋配电装置和辅助设施构成，屋外配电装置在整个变电所布置中占主导地位，占地面积大，本所有220KV、110KV 各电压等级集中布置，将220KV配电装置布置在北侧，110KV配电装置布置在南侧，这样各配电装置位置与出线方向相对应，可以保证出线顺畅，避免出线交叉跨越，两台主变位于电压等级配电中间，以便于高中低压侧引线的连接，便于运行人员监视控制，主控制楼布置在220KV屋外配电装置东侧，有利于监视220KV及主变。
1.220KV 高压配电装置
220KV采用屋外普通中型单列布置，它共有8个间隔，近期出线2个间隔，远期没有，两台主变进线各一个间隔，电压互感器及避雷器占一个间隔，旁路和分段断路器各占一个间隔，间隔宽度为15米。
2.110KV 高压配电装置
采用屋外普通中型布置、断路器单列布置，且共有8个间隔，间隔宽度为14米，近期出线4个间隔，两个连线间隔，旁路和分段断路器各一个间隔。
3. 10KV 高压配电装置
采用屋布置，单层。
4.道路
因设备运输和消防的需要，主控楼、主变220KV、110KV 侧配电装置处铺设环形行车道路，路宽4米，“丁”型、“十”字路口弧形铺设，各配电装置主母线与旁母之间道路宽3米，为方便运行人员操作巡视检修电器设备，屋外配电装置设0.8～1米环形小道，电缆沟盖板也可作为部分巡视小道，行车道路弧形处转弯半径不小于7米。
第七章 防雷装置保护
7.1 防雷保护的必要性
无论是直击雷还是感应雷，都能够在架空线或金属管道上产生雷电冲击波，沿线路导线或金属管道以光速向两侧传播，所以又称为行波。行波侵入室时，是以高电位引入的，常常危及人身安全并损坏电器设备，因此防雷保护必须考虑。
7.2 变电站防雷保护容
变电站的防雷保护容主要是两个方面：
1.对直击雷的防护；
2.对沿线路侵入的雷电冲击波的防护。
变电站为防护直击雷，一般用避雷针（线）加以保护。为防护入侵雷电波一般装设避雷器。
避雷针（线）的主要作用是主动引导雷电流安全入地，从而保护变电站免受直击雷害。
7.3 避雷针的配置
7.3.1 避雷针的配置原则
1.式避雷针宜装设的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻。当有困难时，可将该接地装置与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点沿接地线的长度不得小于15m。
2.式避雷针与变配电装置在空气中的间距且；式避雷针的接地装置与变配电所主接地网在地中距离且，式中为冲击接地电阻。
7.3.2 避雷针位置的确定
首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规的要求。
1.电压110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上，但在土壤电阻率大于1000的地区，宜装设的避雷针。
2.避雷针（线）宜设的接地装置，其工频接地电阻不超过10。
3.35KV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击，应设置避雷针。
4.在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线，因为门形架距变压器较近，装设避雷针后，构架的集中接地装置，距变压器金属外壳接地点在址中距离很难达到不小于15m的要求。
根据上述原则确定防雷保护措施为：
1. 220KV架构上安装3支30米高的避雷针，110KV出线架构上安装3支30米高的避雷针；高压配电装置的中心位置附近各设置3支30米高的避雷针。
2.在变压器中性点、母线电压互感器上分别安装一组避雷器。
3.在220KV、110KV进线和出线上分别安装避雷线。
7.4 避雷针保护围计算
7.4.1 避雷针定位及针距
避雷针安放地点为：220KV架构上安装3支30米高的避雷针，110KV出线架构上安装3支30米高的避雷针；高压配电装置的中心位置附近各设置3支30米高的避雷针。共9支避雷针。
由于220KV侧共有8个间隔，间隔宽度为15米，共需8×15=120米。
110KV侧共有8个间隔，间隔宽度为14米，共需8×14=112米。
本变电所配电装置设计防雷保护的围为120×120=14400，利用9支避雷针进行保护。9支避雷针的定位及针距见下图。
图7-1
利用勾股定理求出避雷针各对角线之间的距离为84.85米，根据《电气工程电气设计手册》中关于避雷针保护围计算的有关容，要求针高,220KV侧被保护物最大高度为14.5米，确定避雷针高度时针尖距离D取最大，经计算h=84.85/7+14.5=26.62m,选220KV侧针高h=30m；110KV侧被保护物最大高度为9米，确定避雷针高度时针尖距离D取最大，经计算h=84.85/7+9=21.12m,选110KV侧针高h=30m; 10KV侧被保护物最大高度为9米，确定避雷针高度时针尖距离D取最大，经计算h=84.85/7+9=21.12m,选10KV侧针高h=30m。
7.4.2 单根避雷针的保护围计算
针高30米，单根避雷针在的水平面上保护半径为：
7.4.3 多根等高避雷针的保护围计算
针高30米
1.1-2、2-3、4-5、5-6、7-8、8-9针之间
在的水平面上：
2.1-4、2-5、3-6、4-7、5-8、6-9针之间
在的水平面上：
3.1-5、3-5、5-7、5-9针之间
在的水平面上：
经过以上的选择和校验，可以得出本设计选用9支避雷针能够保护到本所屋外高压配电装置对直击雷的保护要求，即能都满足防雷保护的要求。
第八章 结束语
这次的毕业设计时间长、容多，我经历了从收集资料、设计、绘图的整个过程。三个月的时间既充实又紧。设计过程中，我获得了综合运用过去所学到的大部分课程知识进行设计的基本能力。
变电站设计是一个思维创造与运用的过程，在这个过程中，我做到了学以致用，使设计思维在设计中得到锻炼和发展。在相关资料的帮助下，能结合自己的思路去设计，虽然有许多地方是不懂的，但在老师的悉心指导与帮助下得以解决。
在设计期间，自己动手查阅了大量的资料，一方面，充分地检验自己的设计能力，丰富了自己在电气设计特别是变电站设计方面的知识，为自己将来从事该专业工作打下了坚实的基础；另一方面，使我体会到进行设计或科研需要具备严谨求实、一丝不苟和勇于献身的精神。这次的设计，我最大的收获就是学到了变电站的设计步骤与方法，以及学会了如何使用资料。
设计虽然完成了，但我只是掌握了变电站设计中很少的一部分知识，还有很多深奥的专业知识等着我们去挖掘、去探索、去学习。我也将会在今后的工作学习中不断充实自己，不断完善自己的专业知识，为自己的发展打下坚实的基础。由于所学知识和时间有限，加上缺乏实践经验，在设计过程中难免出现错误，敬请各位专家和老师批评指正。在设计期间，指导老师给了我悉心指导，帮我解决了很多技术困难，使我能顺利完成设计任务，在此表示衷心地感谢！
致谢
本设计的顺利完成，自己付出了许多劳动，同时也与老师的悉心指教是分不开的。在设计的整个过程中体现出老师的渊博专业知识，更体现出了老师的宽厚待人的品质。我在设计过程中不但学会了勤奋求实的工作精神，更懂得了待人的品质。这一切将在我以后的工作生涯中起着重要的作用。借此机会，向帮助过我的老师，表示衷心的谢意！
在过程中，我还要特别感谢给予我帮助的同学、朋友们，是在他们的鼓励、支持下我才会有今天的成绩。
参考文献
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[2] 水利电力部西北电力.电气工程设计手册电气一次部分[M].中国电力，
19
[3] 电力工业部西北电力.电气工程设计手册电气一次部分[M].中国电力，
1998
[4] 丁德劭.新技术标准电气一次接线图[M].中国水利水电，2001
[5] 弋东方.电气设计手册电气一次部分[M].中国电力，2002
[6] 孟祥萍.电力系统分析[M].高等教育，2004
[7] 吉来，黄瑞梅.高电压技术[M].中国水利水电，2004
附录
1.主要设备选择汇总表
主要设备清单表
| 220KV侧 | ||
| 序号 | 设备 | 型号 |
| 1 | 断路器 | |
| 2 | 隔离开关 | |
| 3 | 电流互感器 | LCWDL-220 |
| 4 | 电压互感器 | YDR-220 |
| 5 | 避雷器 | FCZ-220 |
| 110KV侧 | ||
| 6 | 断路器 | |
| 7 | 隔离开关 | |
| 8 | 电流互感器 | LCWDL-110 |
| 9 | 电压互感器 | JCC-110 |
| 10 | 避雷器 | FCZ-110 |
| 10KV侧 | ||
| 11 | 断路器 | |
| 12 | 隔离开关 | |
| 13 | 电流互感器 | LMC-10 |
| 14 | 电压互感器 | JDZJ-10 |
| 15 | 避雷器 | FZ-10 |
| 变压器 | ||
| 16 | 主变压器 |
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