前山河变电所电气部分设计
速发展。
1.3 本次论文的主要工作
选前山河变电所作为设计对象，做有关这个变电所的电气设计。本论文主要研究前山河变电所的电气部分的电气设计。本毕业设计出于对电网稳固性、可靠性和持续性的考虑。通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及校验、线路图的绘制以及避雷器针高度的选择等步骤、最终确定了220kV女儿河变电所所需的主要电器设备、主接线图以及变电站防雷保护方案。
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2 电气设计的主要内容
电气设计主要包括强电和弱电两个部分，强电部分的主要设计内容有：变配电系统、电力和照明以及防雷接地系统等。变配电系统主要部分有：高低压系统、变压器、备用电源系统等；而电力系统主要包括电力系统配电和控制；照明系统则包括室内外各类照明等；防雷接地系统主要包括防雷电感应、防雷电波侵入、接地、等电位联结和局部等电位联结以及辅助等电位联结等等。
变电所是电力系统的重要组成部分。变电所电气一次部分设计包括变电所总体分析、主变选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置和总平面设计等。
2.1 变电所的总体分析及主变选择
2.1.1 两锦地区电网现状
两锦地区地处辽西电网的中部，其西部与朝阳地区相连，起山海关脚下，东部连着盘锦和阜新地区，至饶阳河畔，南临渤海湾，北枕松岭山脉，地理位置十分良好。现阶段，该区共有3座500kV变电所，各为董家变电所（2×750MVA）、沙河营变电所（1×750MVA）以及北宁变电所（2×750MVA）。现有13座220kV变电所，依次为地处锦州地区的锦州变电所（2×120MVA）、南山变电所（2×180MVA）、凌河变电所（2×120MVA）、青堆子变电所（2×90MVA）、义县变电所（63MVA）、黑山变电所（80MVA）；地处葫芦岛地区的锦西变电所（2×180MVA）、团山变电所（120+180MVA）、华山变电所（85MVA）、绥中变电所（63+90MVA）、葫芦岛变电所（180MVA）、建昌变电所（63+120MVA）、兴城变电所（2×120MVA）。两锦地区总的变电容量大约2664MVA。通过220kV东青线、阜青线，使得两锦地区与阜新地区电网相连，通过220kV龙州线、绥建线、南票电厂－龙城线，使得两锦地区与朝阳地区相连，通过220kV青曙线和凌曙线，使得两锦地区与盘锦地区电网相连，其中，连接锦州地区与葫芦岛地区的线路为经沙州线和南西1、2线。
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图2-1 东北地区电网图
2.1.2 电源现状
现阶段，两锦地区接入电网的有1座500kV发电厂，即绥中发电厂（2×800MW），2座220kV发电厂，即锦州发电厂（6×200MW）和南票热电厂（2×100MW）；现有接入66kV及以下电网地方和企业自备13座，装机容量431MW。 2.1.3 用电量及负荷情况
2005年两锦地区供电量为107.5亿千瓦时，供电最高负荷为1150MW。
2.2 电气主接线的选择
电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线直接影响运行的可靠性、灵活性，它的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。同样，在这里同学只需要介绍相关的概念及选择的原则，不需要很具体的说明，具体说明的内容放在接下来的相关章节中介绍。
2.3 短路电流计算
为了使所选择的电气设备，而足够的可靠性，经济性，灵活性，在某一段时间内的电力系统中，以满足发展的需要，应对不同的点的短路电流进行验证。电
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力系统短路电流，自20世纪50年代以来，中国电力行业引入长期使用前苏联的操作在任何时间曲线计算短路电流。所谓的运行曲线的电力系统中的统计数据的基础上得到个别计算阻抗在不同的条件下，在一定的时间的短路电流的发生器的参数，然后取平均值，所有这些短路电流，作为运行曲线，计算出在某一时刻和电抗的情况下的短路电流。制定运算曲线有两种方法,同一变化法以及个别变化法。
2.4 电气设备选择
按照《导体和电器选择技术规定》SDGJ14-86第1.1.2条规定:(1)应力求技术先进,安全适用,经济合理；(2)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；(3)应按当地环境条件校准;(4)选择的导体品种不宜过多。
2.5 配电设计和总平面布置
本次毕业设计提出两个方案，方案的区别在于220KV屋外配电装置的母线布置型式，方案一为支持式管式母线，而方案二为悬吊式管式母线，依次参考的是《LN220-A-2-220-D1模块》和《国家220-A-4-220模块》的典型设计，两个方案的其他部分设模式完全计相同。这两个设计方案都可以满足正常的生产运行以及检修和维护的要求，安全可靠性良好。
方案一：220KV屋外配电装置为单列布置式，在东侧方向出线。本期建设中有4回出线间隔，分别为沙女线、女南线、锦女1＃线以及锦女2＃线，远期总共会有7回出线间隔。该期新建了1＃、2＃主变间隔、母联间隔以及母线设备间隔。预留例如3＃主变压器间隔，为了方便变电所二期施工，避免不必要的母线停电，加挂了3＃主变间隔的上层馈线，方便远期扩建，按照最终规模，本期12个间隔将一次性建成。
本期方案一采用了支持式管型母线，而单柱垂直伸缩式隔离开关分相中型布置的型式。间隔宽为13米，管母线的相间距离为3.5米，按50KA选择220KV设备的开断电流，相间距离为3.5米，架空出线构架的高度为15米，设备支架高度2.7米。母线支架柱采用的是薄壁离心钢管混凝土杆钢横梁的“π”结构，构架高度为6.9米，本方案设计时参考的是国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册（辽宁电力有限公司）中的LN220-A-2-220-模块。与手册中的典型设计不同的是本出线方案规模为7回，相比于典设多了1回出线。
本期方案二220KV采用的是悬吊式管母线分相中型布置型式。母线间隔宽度为13米。按照50KA选择220KV设备的开断电流，母线的相间距离为3.5米，设备的相间距离为3.5米，母线高度为9.2米，构架高度为12米，进、出线构架的
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高度为15米，设备支架高2.7米。按照最终规模，本期12个间隔将一次建成。本方案参照国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册中的220-A-4-220模块，与手册中的典型设计不同的是本出线方案规模为7回，相比于典设多了1回出线。
接下来设计66KV屋外配电装置，66KV线路从西侧出线，本期新建了配电装置的13个出线间隔，分别为女锦1＃、2＃线，女凌线，女沙线，女三1＃、2＃线，女铁1＃、2＃、3＃、4＃、5＃线以及南女1＃、2＃线等，共有1＃、2＃两个主变间隔，母联间隔1个，电容器组间隔2个、母线设备间隔1个，共20个变间隔。远期计划预留7回出线间隔，1个3＃主变间隔，预留母联间隔1个，电容器组间隔1个，最终将形成20回出线，30个间隔等。为了方便变电所的二期施工，避免不必要母线的停电，将全部安装预留的66KV3#主变间隔、3#电容器间隔以及预留母联间隔的上层馈线。按照最终规模，本期30个间隔将一次性建成。本期66KV配电装置用管母线普通中型布置型，母线间隔宽度为6.5米,架空出线高度为8.5米，纵向长41.5米，相间距1.6米，设备的支架高度为2.7米。选用LDRE--φ150/136型高强度铝镁合金导电管的管型母线， ZSW-72.5/16型的支持绝缘子。统一布置配电装置间隔内的纵向电缆沟槽和隔离开关的开口方向，统一考虑间隔内爬梯的设置和隔离开关的布置。
本次设计中，66KV管母线方案虽然占地节省，但增加了母线系统投资。66KV采用2台油浸式变压器，接线方式为Dyn11。本方案参照国网公司输变电工程典型设计中220KV变电站分册（辽宁电力有限公司）中的LN220-A-2-66-D1模块。与手册中的典型设计不同之处是本方案多建1回出线，加大母线截面，最终规模与典设一样。
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