电校110KV终端变电站电气设计指导书.doc

110KV终端变电所电气部分设计 前言一、毕业设计的目的和要求毕业设计是学生在学完全部理论课程及各项实习的基础上进行的一项综合性教学环节。是培养学生综合运用所学理论知识和技能。解决工程问题能的一个重要环节。1、 通过设计工作，将课程的理论知识和技能综合地运用一遍，进一步加深体会，巩固和提高所学的理论知识和技能；2、 培养理论联系实际，独立工作和独立思考的能力；3、 初步培养解决工程问题的能力；4、 通过在设计过程中教师讲解和辅导，学生查阅手册、资料，扩大学生专业知识面。二、毕业设计的基本内容变电所毕业设计大体上相当于实际工程设计中电气一次部分初步设计的内容，其中一部分可达到技术设计的要求深度。具体内容如下：1、 对原始资料的分析1）本工程的情况：变电所类型及设计规划容量，主变容量及台数，运行方式，最大负荷利用小时数等。2）电力系统情况：电力系统近期及远景发展规划，变电所在电力系统中的地位和作用，本期和远景与电力系统连接方式，各级电压系统中性点接地方式等。3）负荷情况：负荷的性质及地理位置，输电线路电压等级，进出线回路数及输送容量等。4）环境条件：当地的气温、温度、覆冰、污秽、地质、水文、海拨高度及地震烈度等。5）设备制造情况：各生产厂的电器性能，制造能力和供应情况等。2、 电气主接线的方案比较与确定包括主变压器及连络变压器的选择，各级电压接线方式。3、 所用电及附近用户供电方式的选择设计：包括所用变压器和限流电抗器的选择。4、 短路电流计算：确定主接线的运行方式，绘制等值网络图，计算各短路计算点的短路电流值。5、 选择主要电器设备：包括断路器、隔离开关、电抗器、互感器、消弧线圈、导线和电缆等，并汇总电器设备选择表。6、 屋内、外配电装置的布置：根据变电所类型和地理位置，初步拟定变压器、开关站及所内主要电器设备的布置方案。7、 继电保护配置及局部设计；配置各电气元件的保护方案，并对其中某一主要设备的完成局部设计任务。8、 规划变电所的过电压保护：包括对直击雷过电压、感应雷过电压、雷电侵入波和内部过电压的保护设施。9、 绘制工程设计图纸：包括电气主接线图的单线图、配电装置布置图、继电保护展开图等。10、编写设计说明书：设计说明书包括设计任务书、所采用的基本资料和原始数据，方案选择论证，主要计算方法和结果。其计算过程可作为附件，列在计算书中。11、毕业设计答辨：答辨是教师对学生的考核方式之一，考核内容包括全部设计过程所用知识和技能，同时还要求学生牢。0固掌握下列知识：1） 对所设计的变电所的特点以及它在电力系统中的地位、作用和运行方式等应有比较清晰的概念；2） 熟悉主接线图，掌握各种运行方式的倒闸操作程序；3） 熟悉主要设备装设的继电保护的作用及原理，并能读懂展开图；4） 熟悉说明书书所有结果的推导、计算过程，并能写出相应的计算式或原则；5） 熟悉所用配电装置的类型及特点，能读懂配电装置图。应当指出，由于条件限制，毕业设计和现场设计是有区别的。设计题目：110KV终端变电所的电气部分设计使用班级：发电3091 第一组设计指导教师：李仙琪（T：13639102950）一、 原始资料1、 变电所的建设规模：1） 为满足工农业负荷增长的需要，新建一座110KV农用降压变电所，以10KV电压供农业用电及乡镇企业用户；2） 变电所安装两台6300KVA的主变压器，一次设计并建成。2、 电力负荷水平1）110KV进线两回，每回线的输送容量为12000KVA，次负荷，Tmax=3500h。2）10KV出线共8回，其中6回为架空线，每回线路的输送容量为1800KVA，另两回线路为电缆出线，每回线输送容量为1600KVA。要求预留两回扩建间隔为备用，10KV均为级负荷。 10KV无电源，也不考虑装设电容器。3） 变电所自用电的负荷见表1。序号名称额定容量（KW）功率因数（cos）安装台数工作台数备注1主充电机200.8811周期性负荷2浮充电机4.50.8511经常性3蓄电池室通风2.70.8811经常性4屋内配电装置通风1.10.7922周期性5交流焊机10.50.511周期性6检修间试验用电130.811经常性7载波远动用电0.960.6911经常性8照明负荷14经常性9生活水泵等用电10经常性3、 变电所与电力系统连接情况1） 待设计变电所的两回110KV进出线间大约有2000KVA的穿越功率；2） 变电所在系统最大运行方式下的系统阻抗标么值0.13，基准容量S=100MVA；3） 变电所在电力系统中所处的地理位置、供电范围如图1所示。4、 环境条件1） 当地年最高温度39.30 C，年最低温度-30.60C,最热月平均最高温度29.40C，月平均地下0.8m土壤温度21.50C。2） 当地海拔高度1113.1m，雷电日23.3日/年。二、 设计任务1、 确定主变型号；2、 电气主接线及自用电路的设计；3、 短路电流计算及主要电气设备的选择设计；4、 屋内、屋外配电装置的布置；5、 全所继电保护配置及设计；6、 变电所防雷保护的设计和计算。三、 设计成果1、 设计说明书及计算书；2、 变电所主接线图1张；（1#）3、 变电所继电保护配置图1张。（1#）四、 参考资料1、 电力工程手册（一次部分）2、 电力工程电气设备手册（一次部分）；3、 35110KV无人值班变电所典型方案设计；4、 变电所设计规范；5、 继电保护及自动装置设计规范；6、 电力系统课程设计及毕业设计参考资料；7、 其它电专业课程书。 接受设计任务日期 2012年1月3日完成设计任务日期 2012年4月9日老师指导时间及进度安排时间内容一天接受设计任务，准备设计资料，分析原始资料，设计主接线方案二天对所选择主接线方案进行技术经济比较，选出最优方案。三天所用变压器容量和台数确定，所用电设计一周短路电流计算一周导体和电气设备的选择一周主变保护配置一周全所防雷规划一周完善第一章变电所电气主接线的设计一、主接线设计的依据：1、变电所在电力系统中的地位和作用电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源和大容量联络线，在系统中处于枢纽地位，进行系统巨大的功率交换并以超高压供电，电压为330500KV；地区重要变电所，电压一般为220330KV；一般变电所多为终端或分支变电所，电压一般为11035KV。2、变电所的分期和最终建设规模3、负荷大小和重要性对于一级负荷必须要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失电后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对于二级负荷一般也要两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。对于三组负荷一般中需一个独立电源供电。4、系统备用容量大小装有两台及以上主变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷供电。5、系统规划设计对电气主接线提供的具体资料A：出线的电压等级、回路数、每回线输送的容量和最大负荷利用小时数。B：主变压器的台数、容量和型式；变压器各侧的额定电压、阻抗、调压范围及各种运行方式下通过变压器的功率潮流。C：系统的短路容量或归算的电抗值。D：变压器中性点接地方式及接地点的选择。E：系统内过电压数值和限制内过电压的措施。F：初期和最终变电所与系统的连接方式，变电所的地理位置和环境条件。二、主接线设计的基本要求可靠性：1、 可靠性的客观衡量标准是运行实践。评估一个主接线的可靠性，应充分考虑国内外长期积累的运行实践经验，这对主接线的设计起着决定性的作用。我国现行设计技术规程中对主接线的一些规定，就是对运行实践经验调节器查研究的归纳，设计时应于遵循。2、 主接线的可靠性是它的各组合元件，包括一次设备和二次部分在运行中可靠性的综合。因此，在主接线设计时，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。3、 可靠性并不是绝对的，同样的主接线对某些变电所来说是可靠的，而对另一些较重要的变电所来说可能还不够可靠。因此，分析和评估主接线的可靠性时，不能脱离变电所在电力系统中的地位和作用。衡量主接运行可靠性的标志是：1）断路器检修时是否影响供电；2）设备和线路故障或检修时，停电线路数止的多少和停电时间的长短，以及能否保证对主要用户的供电；3）有没有使全变电所停止工作的可能性。 灵活性：1、 调度灵活，操作方便：应能灵活地投入或切除某些元件，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调整要求。2、 检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。3、 扩建方便：应能容易地从初期过渡到最终接线，并在扩建过渡时，一次和二次设备等所需的改造最少。经济性：作经济比较时，要求在满足技术要求的前提下，做到经济合理。1、 投资省：主接线应简单清晰，以节省断路器、隔离开关等一次设备投资；要使控制保护方式不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和电缆投资；要适当限制短路电流，以便选择价格合理的电器设备。2、 占地面积小：电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件，以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方，都应采用三相变压器。3、 电能损耗小：通过主变的负荷年最大负荷利用小时数可以算出。4、 检修、维护、折旧费的计算：按规定计算三、主接线中的设备配置1、 隔离开关的配置：一般断路器两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。2、 接地刀闸的配置：为保证电器重合闸母线的检修安全，35KV及以上母线每段装设12组接地刀闸。63KV以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配置接线刀闸。63KV及以上进线隔离开关的主变压器侧装置一组接地刀闸。3、 电压互感器的配置：电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取电压。4、 电流互感器的配置：凡装有断路器的回路均应装设流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。变压器中性点也应装电流互感器。5、 避雷器的配置：配电装置的每组母线上应装设避雷器，但进出线都装避雷器时除外。一、 主变压器中性点接地方式电力系统的中性点是指三相绕组作星形连接的变压器或发电机的中点。选择电力系统中性点接地方式是一个比较复杂的技术经济问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机安全运行及对通讯线路的干扰等。中性点接地方式有：不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地、直接接地和经小电抗接地等五种方式。中性点不接地系统最简单，单相接地故障时可以非全相运行两小时，供电连续性好。但由于过电压幅值较高，要求有较高的绝缘水平，不宜用于110KV及以上的电网。五、主接线设计的步骤1、 根据设计任务书给定的条件，分析原始资料数据，按照变电所设计技术规程的要求，考虑待设计的变电所在电力系统中的地位和作用，就可初步拟出若干个可行的主接线方案，内容包括主变压器容量，台数和型式以及各级电压配电装置的接线方式等。在拟定初步方案时，思路要宽一点，眼光要远一点，既不必必罗列所有方案，也不能遗漏一个合理方案。2、 依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优、缺点，即对负荷供电要求是否满足，供电能力是否足够，事故情况下的影响范围、检修维护等进行比较，淘汰其中较差的方案，保留2个技术上较好的接线方案。3、 对2个方案进行短路电流简单计算，以选定主要断路器及母线设备等，并列出经济指标概算表，选择出经济上的最优方案。（一）电能损耗的计算双绕组变压器年电能损耗A可按下式计算：A=n(p0+kQ0)+ (p+kQ)(S/Se)2/nt式中：n相同变压器的台数；Se每台变压器的额定容量（KVA）；S几台变压器负担的总负荷（KVA）；p0 Q0每台变压器的空载有功损耗（KW）和无功损耗（Kvar）；p Q每台变压器的短路有功损耗（KW）和无功损耗（Kvar）；三绕组变压器容量比为100/100/100和100/100/50的可按下式计算：A=n(p0+kQ0)+ (p+kQ)(S 1 2/S2e+ S 2 2/S2e+ S 3 2/Se S3e)t/2n S1 、S2 、S3n台变压器第1、2、3侧所担负的总负荷（KVA）； S3e第3绕组的额定容量（KVA）。2、计算综合造价和运行费综合造价P按下式计算：P=I(1+a/100)I主体设备投资，包括变压器、开关设备、配电装置、母线及明显的增修桥梁、公路和拆迁费用；a不明显的附加费用比例系数，如基础加工、电缆沟道开挖费用等，220KV取70，110KV取90。年运行费用C按下式计算： C=aA+C1+C2A电能损耗（KW.h）；a电能损耗折算系数，取每（KW.h）的平均售价，我国各大电力系统为0.060.08元；C1检修维护费，取为（0.0220.042）P；C2折旧费，取为0.058P 。 3、偿还年限和计算费用 拟定主接线，采用技术经济比较， 即从技术要求中拟出几个初步方案，经过技术比较，选出两个较好方案进行经济比较， 如果两个方案中的经济性差别不大时应根据抵偿年限法选取一个最佳方案。抵偿年限为： 1 2 - 2 1 若小于年，则采用综合价高的第一方案，反之， 则用第二方案。设计结果：1、依据原始资料选择可行的主接线方案，要罗列出每一个方案采用的原因2、技术经济比较的过程，确定一个最佳方案，为本设计的最终主接线方案。3、绘制电气主接线的单线图。电气主接线图一般采用按正常运行方式绘制，采用全国通用的图形符号和文字代号，并将电气设备的型号、主要参数标注在单线图上。第二章 所用电路设计和变压器的选择一、所用变压器的台数和容量一般变电所装一台所用变压器，所用变压器的容量按所用负荷选择。所用变压器容量应大于等于计算负荷。二、所用电工作电源的选取当所内有较低电压母线时，一般均由这类母线上引接12个所用电源，这一所用电源引接方式具有经济和可靠性较高的特点。根据设计需要决定所用电源的引接方式。所用电系统采用380/220中性点直接接地的三相四线制，动力与照明合用一个电源。所用变压器低压侧多采用单母线接线方式。当有两台变压器时，采用单母线分段接线方式，平时分列运行，以限制故障范围，提高供电可靠性。设计结果：1、选取所用变压器型号、容量和台数的依据； 2、所用电工作电源的方案选两种进行比较；所用电低压母线的接线； 3、将单线图绘于主接线图上。第三章 短路电流计算一、短路电流计算的目的和规定目的：1、在选择电气接线时，为了比较各种接线方案，确定某接线方案是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算；2、 选择电气设备时，为了保证各种电气设备和导体在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又为求节约资金，这就需要用短路电流进行校验；3、 设计屋外高压配电装置时，需要短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离；4、 在选择继电保护方法和整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。规定：1、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统510年的远景发展规划；2、选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响；3、选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流为最大的点；4、导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路电流验算。二、电路元件参数的计算1、 基准值计算高压短路电流计算一般只计及各元件（发电机、变压器、电抗器、线路等）的电抗，采用标么值计算，为了方便计算，通常取基准容量Sj=100MVA,基准电压一般只取各组电压的平均电压即： Uj=1.05Ue=Up则基准电流： Ij=Sj/31/2Uj 基准电抗： Xj=Uj/31/2Ij常用基准值例表(Sj=100MVA)基准电压Uj(kV)3.15 6.3 10.515.75183763115162基准电流Ij(kA)18.339.165.503.673.211.560.9160.5020.356基准电抗Xj()0.09920.3971.102.483.2413.739.71322622、标么值的计算3、变压器的等值电抗计算三、计算短路电流的步聚：1、 确定计算电路及短路点；2、 作等值电路图；3、 求电路各元件电抗；4、 网络化简，求短路回路总电抗；5、 计算短路电流；当电力系统运行方式改变时，短路电流也要变化，选择电气设备时需要知道通过该最大可能的三相短路电流，因此要按系统最大运行方式计算短路电流。当校验继电保护装置的灵敏度时，又要知道最小短路电流的情况下的保护灵敏度是否合格。所以要算出系统最小运行方式下的最小短路电值。为此，需要计算系统在最大及最小运行方式下的短路电流参数。四、一般需要计算的参数1、 I0秒时短路电流周期分量有效值；2、 I0.2短路后0.2秒的短路电流周期分量有效值；3、 I时间为时的短路电流周期分量有效值；4、 ich短路冲击电流；5、 Ich短路全电流最大值；6、 Sd0秒时短路容量；7、 S0.2短路后0.2秒的短路容量；设计结果：1、短路电流计算的依据和采用的方法。 2、各短路点的计算电路图，等值电路图（包括简化过程）。 3、短路电流计算结果列表，短路电流的计算过程作为计算书。第四章 电气设备的选择设计一、 导体和电器选择设计的一般规定4、 一般原则：1） 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；2） 应按当环境条件校核；3） 应与整个工程的建设准协调一致致，尽量使新老电器型号一致；4） 选择导线时应尽量减少品种；5） 选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管部门鉴定合格；2、有关规定：1） 在正常运行条件下，各回路的持续工作电流；2） 验算导体和110KV以下电缆短路热稳定时，所用的计算时间，一般用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间。3） 导体和电器的动稳定。4） 环境条件：选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。当气温、风速、温度、污秽、海拨、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的基本使用条件时，应通过技术经济比较，分别采取相应措施如：专门订购特别设计的产品等。三、选择步聚：（一）按正常工作条件选择 电气设备的额定电压e不应小于所在回路的工作电压，即 e 电气设备的额定电流e不应小于该回路的最大长期工作电流max，即 emax 如果电气设备的工作环境最高气温大于或小于°时， 由于冷却条件不同，其允许电流应加以校正： 当环境温度高于°时，每增高°， 额定电流应减少1.8 当环境温度低于°时，每降低°， 额定电流可增加0.5。但增加的总数不得超过e。 回路长期最大工作电流计算方法列于表。选择设备时应考虑设备的装设地点，即按工作环境， 运行条件和要求，选择设备的型号、规格。如屋内或屋外设备； 防爆型或普通型设备；如工作环境污染严重，应选用加强绝缘的设备；电路操作频繁时， 应选用真空断路器而不是少油式断路器等等。（二）、按短路情况校验 热稳定校验 热稳定校验就是要求所选的电气设备，当短路电流流过它时， 其最高温度不应超过制造厂规定的短路时发热最高允许温度，即 2j t2 或 j t2 式中 2j 短路电流产生的热量 t2 电器在短路时的允许发热量。制造厂通常以t秒（一般为，秒）内允许通过的电流t所产生的热量表示 j短路电流的假想时间 jds bfds 式中 d-短路延续时间 tb-主保护动作时间 tfd-断路器分闸时间如果缺乏断路器分闸时间数据，当主保护为速动时， 短路延续时间可取下列数值： 对于快速及中速断路器，tds 对于低速断路器，tds 此外，当tds时，可认为tdtj 动稳定校验 动稳定是指电器承受短路电流引起机械效应的能力，在校验时， 用短路电流的最大幅值与制造厂规定的最大允许电流进行比较，即ichimax 或 chmax 式中 ich，ch短路冲击电流及其有效值 imax，max电器极限通过电流的最大值及有效值为便于查阅，现将应选的各种电气设备及其校验项目汇于表43。 设计结果：设备选择的原则、依据、方法。设备选择的结果列表。（计算过程作为附录附于计算书里）。表4 回路最大持续工作电流 回路计算工作电流计算工作电流说明出线回路带电抗器出线电抗器额定电流电抗器额定电流单回路线路最大负荷电流线路最大负荷电流包括线路损耗与事故时转移过来的负荷双回路（1.2 2）一回线的正常最大负荷电流（1.2 2）一回线的正常最大负荷电流同上桥型接线最大元件负荷电流最大元件负荷电流桥回路须考虑系统穿越功率变压器回路1.05变压器额定电流1.05变压器额定电流根据在0.95额定电压以上时其容量不变；带负荷调压变压器应按变压器的最大工作电流母线分段回路分段电抗器额定电流分段电抗器额定电流考虑电源元件事故跳闸后任能保证该段母线负荷；分段电抗器一般发电厂为最大一台发电机额定电流的5080%，变电所应满足用户的一类负荷和大部分二类负荷母线联络回路一个最大电源元件的计算电流一个最大电源元件的计算电流旁路回路带旁路的回路最大额定电流带旁路的回路最大额定电流发电机回路1.05发电机额定电流1.05发电机额定电流当发电机冷却气体温度低于额定值时，允许提高电流为每低1度加0.5%表4-2断路器的选型安装使用场所可选择的主要型式需注意的技术特点发电机回路中小型机组少油断路器额定电流、短路电流和非周期分量均较大，无重合闸要求，注意国产少油断路器达到的实际水平。大型机组专用断路器额定电流大，短路电流大，非周期分量可能超过周期分量，要求开断电流大，热稳定、动稳定要求高。 配 电 装 置 35KV及以下少油断路器真空断路器多油断路器用量大，注意经济实用性，多用于屋内或成套高压开关柜内，采用多油或老型号少油断路器需注意产品和重合闸影响，电缆线路开断应无重燃。35220KV少油断路器六氟化硫断路器空气断路器开断220KV空载长线时，过电压水平不应超过允许值，开断无重燃，有时断路器的两侧为互不联系的电源。330KV及以上六氟化硫断路器空气断路器少油断路器当采用单相重合闸或综合重合闸时，断路器应能分相操作，考虑适应开断的要求，断路器要能在一定程度上限制过电压，开断无重燃，分合闸时间要短，技术条件要求较轻的场合可用少油型。表43 电气设备的选择校验项目序号设备名称选择项目校验项目额定电流额定电压其他动稳定热稳定1断路器#断流容量#2隔离开关#3熔断器#断流容量4负荷开关#5电流互感器一次电流一次电压准确等级二次负荷#6电压互感器一次电压二次电压准确等级二次负荷#7套管绝缘子#8支柱绝缘子#9母线经济电流#10电缆经济电流#11电抗器#电抗百分值#注：表内有#者为必须进行的项目。2.弧线圈及避雷器的选择详见后面，本章可不作。3.有关设备的具体选择过程及相关资料， 可查阅发电厂电气部分课程设计参考资料第五章。第五章 变电所的继电保护配置 一、 继电保护 继电保护的设计应以合理的运行方式和故障类型作为依据， 并满足以下四项基本要求：速动性 对动作于跳闸的保护装置，应尽快切除故障；选择性 发生故障时，仅将故障部分切除；可靠性 有故障时，该动作的继电器不拒动，不该动作不误动；灵敏性 保护装置应具有较高的反应能力。 选择保护方式除应满足上述基本要求外，还应考虑经济条件。 继电保护装置主要有发电机的保护，变压器的保护，线路的保护， 母线的保护，断路器失灵保护，调相机保护，电容器保护，电动机保护等， 本章只介绍发电机和变压器的保护。 二变压器保护 根据变电所的类型和主变压器的容量，主变压器一般应装设下列保护：1、 防御变压器铁壳内部短路和油面降低的瓦斯保护，重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯动作于信号；2、 防御变压器线圈和引出线的多相短路，大接地电流电网侧线圈和引出线的接地短路以及线圈匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护；3、 防御外部相间短路并作瓦斯保护和纵联差动保护（或电流速断保护）后备保护的过电流保护（或复合电压起动的过电流保护、或负序保护）；4、 防御大接地电流电网中单相接地短路的零序电流保护；5、 在主变压器各侧电压出线上装设过负荷保护，动作于信号；自耦变压器与普通变压器的保护有相同之处也有不同之处：相同：1、设计原则相同；5、 装设保护类型相同；6、 纵联差动保护相同；7、 相间后备保护相同；不同：1、由于自耦变压器的高压和中压线圈具有共同的接地中性点，并要求直接接地，因此，高、中压侧各装零序方向电流保护； 2、自耦变压器的过负荷保护与其各侧容量比和负荷分布有关，而负荷分布又与运行方式和负荷功率因数有关。因此，自耦变压器的过负荷保护应对具体情况分来决定。表5 变压器的继电保护装置变压器容量（KVA）10001800200063006300800010000保护名称过流保护装设装设装设装设速断保护同右过电流保护时限0.5s时装设单独运行或负荷不太重要的变压器装设不装差动保护不装当速断保护不能满足灵敏度要求时装设与上相反或速断保护不能满足灵敏度时装装设瓦斯保护装设装设装设装设零序电流保护变压器中性点接地运行时装同左同左同左过负荷保护并联运行的变压器装设同左同左同左设计结果：说明主变装设继电保护装置的原因及类型。 2、绘制主变保护的展开图。第六章 配电装置及防雷保护一、 配电装置 配电装置的布置和导体、电器的选择，应满足必要的安全净距、 稳定度和绝缘强度的要求，配电构架应能承受风力、 冰冻和短路时的电动力作用，这是保证安全运行的基本前提。 配电装置的规划设计应参照电力工程设计手册的有关条文进行，这里仅给出一些原则，供参考。 （一） 为使发电厂和重要变电所的屋外支柱绝缘子和穿墙套管不致因污秽或冰雪等原因发生闪络事故， 一般采用高一电压等级的产品，但对或，也可采用提高两级电压的产品。 （二）屋内配电装置对污秽空气有阻隔作用，但造价较高， 应做技术经济比较。及以下电气设备均有户内式产品， 屋内和屋外布置造价相差不多，可优先采用屋内配电装置。 （三）在海岸、盐湖、泥污、化学工厂以及其他有污秽空气的工厂附近，大气中含有严重腐蚀设备和降低绝缘的物质，统称（电气上的）污秽地区。加强绝缘是保证电气设备在污秽地区安全运行的重要措施。 （四）地震基本烈度超过度的地区， 屋外配电装置中的电气设备在布置时应采取抗震措施。 （五）安全净距中的值，当海拔超过米时， 应按每升高米，增大修正。 （六）对有些产品，制造厂已规定了允许使用的最大风速范围， 在设计时应根据当地的最大风速选用设备。 （七）配电装置的布置应综合考虑设备的操作、搬运、 检修和试验的便利。屋内配电装置的布置原则：1、 同一回路的电气设备和载流导体应布置在同一间隔内，间隔之间及两套母线之间应用隔墙分隔开，以保证安全限制故障范围。2、 电源进线和用户出线间隔的位置，应使进出线方便。电源进线尽可能布置在一段母线的中间，以减少通过母线的电流。3、 较重的设备如电抗器等应布置在底层，以减轻楼板的荷重并便于安装。4、 充分利用间隔的位置。5、 布置应清晰，力求对称，并便于运行人员记忆和操作。屋外配电装置的布置原则：1、 中型配电装置：把所有电气设备都布置在较低的基础和支架上，使各种电气设备基本处在同一水平内，母线的布置高度高于电气设备所在水平面，母线和电气设备不上下重迭。2、 半高型配电装置：将母线抬高，母线与断路器、电流互感器和隔离开关等电气设备上下重迭，而母线不上下重迭布置。3、 高型配电装置：母线布置高度，两组母线和两组母线隔离开关上下重迭布置，并且可以双侧出线。中型配电装置，母线下不布置电气设备，占地面积过大，近些年来逐步限制了它的使用范围，110220KV采用高型半高型增多，一般只在地震裂度为8度及以上地区或土地贫脊地区才考虑采用中型配电装置。330500KV的高压屋外配电装置，因电气设备体积庞大，一般采用中型配电装置。二、 防雷保护 发电厂、变电所的放雷保护包括直击雷防护（采用避雷针或避雷线）、进线保护（避雷线和管型避雷器）、 设备保护（阀型避雷器和消弧线圈）以及旋转电机保护（阀型避雷器和电容器）。在该章中， 主要是作设备和电机保护的规划设计，其他两项可从简， 具体原则和措施可参照电力工程设计手册，这里仅给出一些原则供参考。 （一）避雷针和避雷线 发电厂、变电所的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线。 下列设施应装设直击雷保护装置： 屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道； 烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物； 油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、 大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物； 乙炔发生站、制氢站、露天氢气罐、氢气罐储存室、 天然气调压站、天然气架空管道及其露天贮罐；发、变电站电工建筑物防雷措施序号名称结构特点防雷措施135KV屋外配电装置钢筋混凝土结构装设独立避雷针2110KV及以上配电装置金属结构钢筋混凝土结构在架构上装设避雷针或装设独立避雷针同上，当在架构上装设避雷针时可将架构支柱引下线接线地。3屋外安装的变压器装设独立避雷针4屋外组合导线及母线桥装设独立避雷针，在不能装设独立避雷针时，可以考虑在附近主厂房或屋内配电装置屋顶装设独立避顽雷针。5主控制楼（室）金属结构钢筋混凝土结构金属架构接地钢筋焊接成网并接地6屋内配电装置钢筋混凝土结构金属架构接地钢筋焊接成网并接地为了防止避雷针落雷引起的反击事故，独立避雷针与配电装置带电部分间的空气中距离，以及独立避雷针的接地装置与接地网间的地中距离，应符合下列要求：Sk0.3Rch+0.1hx Sd0.3RchSk空气中距离（m）；Sd地中距离（m）；Rch独立避雷针的冲击接地电阻（）；hx避雷针校验点的高度（m）；本设计要求对全厂装设的避雷针做一规划，其中对户外升压站的避雷针布置方案提出23个，经过经济比较后，选最佳方案，根据户外变电站占地面积、架构尺寸计算避雷针保护范围，绘制（二）阀型避雷器 阀型避雷器的灭弧电压，在一般情况下，宜按下列要求确定：中性点直接接地的电力网中