变电设计专业知识.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑变电设计专业知识 变电设计专业学识 1. 国家电网公司2022年发布的“两型一化”变电站的技术原那么和设计要求中，“两型一化”是指“资源俭约型、环境友好型、工业化” 1）选择、设计场地的地面形式： 场地的地面坡度不宜小于0.2%；当自然地形坡度小于5%时，推举采用平坡式布置；当场地坡度大于8%时，宜按电压等级设计成台阶式，台阶之间设挡土墙或护坡连接 2）电缆设施： 采用养护下放布置方案时（包括集中下方和分散下放），养护小室电缆敷设采用电缆沟方式，不设电缆夹层 3）总平面布置和配电装置： 变电站布置、进出线方向、进站道路等条件允许时，变电站大门应直对主变压器运输道路除地震烈度高的地区外，不宜采用软母线普遍中型配电装置，应采用管母分相中型或软母线提升半高型配电装置 2. 变电站贮油池设置: 油浸式变压器及其它充油电气设备单台油量户内100kg以上、户外在1000kg以上时，应设置贮油池及公共集油池，贮油池容积应按贮存单台设备100%的油量确定，若有排油管设施时应为单台设备20%的油量确定，排油管的内径不应小于150mm,管口应加装铁栅滤网，贮油池设施应大于设备外廓每边各1000mm。

当设有总事故储油池时，其容量宜按最大一个油箱容量的100%确定，若总事故储油池设有油水分开设施时，其容量可按最大一个油箱的60%确定 3.计算不同回路的持续工作电流： 1) 变压器回路：1.05倍变压器额定电流（带负荷调压变压器那么为变压器的 最大工作电流（1.1倍） 2）电动机回路：电动机的额定电流 3) 发电机回路：1.05倍发电机额定电流 4) 单回路出线：线路最大负荷电流 1 双回路出线：（1.2~2）倍一回线的正常最大负荷电流 带电抗器出线：电抗器额定电流 桥型接线：最大元件负荷电流（需考虑系统穿越功率） 5)母线联络回路：1个最大电源元件的计算电流 4.电器设备选择环境条件： 选择电器时，应按当地环境条件校核当气温、风速、湿度、污秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的根本使用条件时，应通过技术经济对比分别采取以下措施： 向制造部门提出补充要求，制定符合当地环境条件的产品； 在设计或运行中采取相应的防护措施，如采用屋内配电装置，水冲洗、减震器等 a） 温度 选择电器的环境温度:屋外电器-年最高温度和年最低温度。

屋内电抗器-该处通风设计最高排风温度 屋内其他电器-该处通风设计温度,当无资料时,可取最热月平均最高温度加5℃ 1）电气设备的正常使用环境条件规定为：周边空气温度不高于+40℃ 2）当电器安点缀的环境温度高于+40℃（但不高于+60℃）时，在符合该标准导体及电器的最高运行温度下，允许降低负荷长期工作，推举周边空气温度每增加1k，裁减额定电流负荷的1.8% 3）当电器设备使用环境条件为风速小于0.5m/s、日照强度大于0.1W/cm2、周边空气温度为+40℃时，其长期工作电流负荷应降低到额定负荷的80% 4）当电器安点缀的环境温度低于+40℃，在符合该标准导体及电器的最高运行温度下，允许过负荷长期工作，推举每降低1k，增加额定电流符合的0.5%；但其最大过负荷不得超过额定电流负荷的20% 5）当电器设备使用在海拔超过1000m(但不超过4000m)且最高周边空气温度为+40℃时，制造厂应按符合GB 763-1990规定的允许温升每超过100m（以海拔100m为起点）降低0.3% 6）当电器设备使用地点的海拔和最高周边空气温度符合GB 763-1990的条件时，由于周边空气温度降低值足够补偿海拔对温度的影响，其额定电流值可以保持不变。

b)日照 2 日照对屋外电器的影响，应由制造部门在产品设计中考虑当缺乏数据时，可按电器额定电流的80%选择设备 c)风速 选择电器时所用的最大风速，可取离地面10m高、30年一遇的10min平均最大风速最大设计风速超过35m/s的地区，可在屋外配电装置的布置中采取措施，阵风对屋外电器及电瓷产品的影响，应由制造部门在产品设计中考虑 一般高压电器可在风速不大于35m/s的环境下使用最大设计风速超过35m/s的地区，除想制造部门提出特殊订货外，在屋外配电装置的布置中，宜采取降低电气设备的安装高度、加强其与根基的固定等措施 d)冰雪 在积雪、覆冰严重地区，应尽量采取防止冰雪引起事故的措施隔离开关的破冰厚度，应大于安装场所最大覆冰厚度隔离开关的破冰厚度一般为10mm e)湿度 选择电器的相对湿度，应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度当无资料时，相对湿度可比当地湿度最高月份的平均相对湿度高5%一般高压电器可使用在+20℃，相对湿度为90%的环境中（电流互感器为85%）在长江以南和沿海地区，当相对湿度超过一般产品使用标准时，应选用湿热带型高压电器。

这类产品的型号后面一般都标有“TH”字样 f)污秽 为保证空气污秽地区电器的安好运行，在工程设计中应根据污秽处境选用以下措施： 1）增大电瓷外绝缘的有效爬电比距，选用有利于防污的材料或电瓷选型，如采用硅橡胶、大小伞、大倾角、钟罩式等特制绝缘子 2）采用热缩增爬裙增大电瓷外绝缘的有效爬电比距 3）采用六氟化硫全封闭组合电器（GIS）或屋内配电装置 IV级污秽地区、大城市中心地区、土石方开挖工程量大的山区的100kV和220kV配电装置，宜采用屋内配电装置，当技术经济合理时，可采用气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）配电装置 IV级污秽地区、海拔高度大于2000m地区的330kV及以上电压等级的配电装置，当技术经济合理时，可采用气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）配电装置或HGIS配电装置 IV级污秽区的66和110kV配电装置宜采用屋内型，当技术经济合理时，也可采用六氟化硫全封闭组合电器（GIS）当技术经济合理时，污秽区220kV配电装置也可采用屋内型 g)海拔 3 电器的一般使用条件为海拔高度不超过1000m海拔超过1000m地区称为高海拔地区 1）高海拔环境条件的特点主要是：气压低、气温低、日温差大、十足湿度低、 日照强。

对电器的绝缘、温升、灭弧、老化等的影响是多方面的 2）在高海拔地区，由于气温降低足够补偿海拔对温升的影响，因而在实际使 用中其额定电流值可与一般地区一致 3）对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘一般应予校验当海拔高 度在4000m以下时，其试验电压应乘以系数k，系数k的计算公式如下 k=1/(1.1-H/1000) 式中H——安装地点的海拔高度，m 4）海拔高度超过1000m地区，可选用高海拔型产品或选用外绝缘提高一级的产品也可选用加强养护的方法，例如选择优良的避雷器等由于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有确定裕度，故可使用在海拔2000m以下的地区 h)对环境空气温度高于40℃的设备，其外绝缘在枯燥状态下的试验电压取其额定耐受电压乘以校正系数kt kt = 1 + 0.0033（T–40） 式中 T——环境空气温度，℃ 5.互感器选择问题： 1）用于中性点直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100V，用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其剩余绕组额定电压应为100／3V 2）电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流，应大于变压器允许的不平衡电流，一般可按变压器额定电流的30%选择。

安装在放电间隙回路中的电流互感器，一次额定电流可按100A选择 6. 电网的电容电流： 应包括有电气连接的全体架空线路、电缆线路的电容电流，并计及厂、所母线和电器的影响（变电站中35kV电网系统附加13%，10kV电网系统附加16%）该电容电流应取最大运行方式下的电流，还应考虑电网5~10年的进展 7. 消弧线圈： 装在电网的变压器中性点的消弧线圈应采用过补偿方式 a）中性点经消弧线圈接地的电网,在正常处境下,长时间中性点位移电压不应超过额定相电压的15%,脱谐度一般不大于10%(十足值),消弧线圈分接头宜选用5个中性点位移电压计算按DL/T5222-2022式18.1.7举行 b）在选择消弧线圈的台数和容量时，应考虑消弧线圈的安装地点，并按以下原那么举行： 4 1) 在任何运行方式下,大片面电网不得失去消弧线圈的补偿,不应将多台消弧线圈集中安装在一处,并应制止电网仅装一台消弧线圈 2）在变电站中，消弧线圈宜装在变压器的中性点上 3）安装在YNd接线双绕组或YNynd接线三绕组变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应大于变压器三相总容量的50%，并且不得大于三绕组变压器的任一绕组容量。

4）安装在YNyn接线的内铁心式变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应超过变压器三相绕组总容量的20%；消弧线圈不应接于零序磁通经铁心闭路的YNyn接线的变压器中性点上（例如单相变压器组或外铁型变压器） 5）如变压器无中性点或中性点未引出，应装设容量相当的专用接地变压器，接地变压器可与消弧线圈采用一致的额定工作时间 8. 蓄电池室设施 1）蓄电池室内照明灯具应为防爆型，且应布置在通道的上方，地面最低照度应为30Lx，事故照明最低照度应为3Lx蓄电池室内照明线宜采用穿管暗敷，室内不应装设开关和插座 2)蓄电池室内应有良好的通风设施室内的通风换气量应按保证室内含氢量（按体积计算）低于0.7%，含酸量小于2mg/m2计算通风电动机应为防爆 式 3)蓄电池室的门应向外开启，应采用非燃烧体或难燃烧体的实体门，门的尺寸不应小于750mmX1960mm(宽X高) 9.电缆的绝缘水平选择 1）交流系统中电力电缆导体的相间额定电压，不得低于使用回路的工作线电压 2）交流系统中电力电缆导体与绝缘屏蔽或金属层之间额定电压的选择： a)中性点直接接地或经小电阻接地的系统，接地养护动作不超过1秒切除故障时，不应低于100%的使用回路工作相电压。

b)除上述供电系统外，其它系统不宜低于133%的使用回路工作相电压；在单相接地故障可能持续8h以上，或发电机回路等安好性要求较高时，宜采用173%的使用回路工作相电压 3）操纵电缆额定电压的选择，不应低于该回路工作电压，并符合以下规定： a)沿高压电缆并行敷设的操纵电缆（导引电缆），应选用相适应的额定电压 b) 220kV及以上高压配电装置敷设的操纵电缆应选用450/750V c)除上处境外，操纵电缆宜选用450/750V；外部电气干扰影响很小时，可选用较低的额定电压 10.电力电缆截面选择计算： 电缆截面应得志持续允许电流、短路热稳定、允许电压降等要求，当最大负荷利用小时Tm>5000h且长度超过20m时，还应按经济电流密度选取 1） 按持续允许电流选择 敷设在空气中和土壤中的电缆允许载流量按下式计算： KIxu≥Ig 式中：Ig-计算工作电流，A; Ixu-电缆在标准敷设条件下的额定载流量，A； 5 — 10 。