畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-35KV變電站總體設(shè)計(jì)

1、*大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)論文題目35KV變電站總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的要求：1.選題結(jié)合實(shí)際，應(yīng)具有理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，符合專(zhuān)業(yè)方向：2.查閱國(guó)內(nèi)外已有的相關(guān)文獻(xiàn)資料并進(jìn)行比擬全面的綜述，能根本反映出該研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀；中文參考文獻(xiàn)不少于15篇，外文參考文獻(xiàn)不少于5篇：3.論文格式符合“*大學(xué)本科生畢業(yè)論文根本標(biāo)準(zhǔn)。4.結(jié)論與建議具有一定的參考價(jià)值；主要參考資料：1熊信銀.?發(fā)電廠(chǎng)電氣局部?.水利電力出版社，1992年2何仰贊等.?電力系統(tǒng)分析?.華中理工大學(xué)電力出版社，1991年3賀家李等.?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理?.水利電力出版社，1992年4應(yīng)智大.?高電壓技術(shù)?.浙江大學(xué)出版

2、社，1994年5雍靜.?供配電技術(shù)?.機(jī)械出版社，1994年6劉從愛(ài).?電力工程?.機(jī)械工業(yè)出版社，1992年學(xué) 生 簽名 年 月 日指導(dǎo)教師 簽名 年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)根據(jù)某某縣北王里的電力負(fù)荷資料，作出了該區(qū)地面35kV變電所的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容共分為十三章，包括主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇、高壓電器的選擇、變電所的防雷及變電所的布置等。本設(shè)計(jì)以實(shí)際負(fù)荷為依據(jù)，以變電所的最正確運(yùn)行為根底，按照有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，完成了滿(mǎn)足該區(qū)供電要求的35kV變電所初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中先對(duì)負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，選出了所需的主變型號(hào)，然后根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及對(duì)供電可靠性要求擬定主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，考慮到短路對(duì)系統(tǒng)的

3、嚴(yán)重影響，設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路計(jì)算。設(shè)計(jì)中還對(duì)主要高壓電器設(shè)備進(jìn)行了選擇與計(jì)算，如斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進(jìn)行了防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，提高了整個(gè)變電所的平安性。關(guān)鍵詞：35KV 變電站 總體設(shè)計(jì)AbstractAccording to the design Beiwangli of Zhaoxian electricity load information made ground 35kV substations in the initial design. Design specification content is divided into thirteen cha

4、pters, including the wiring design, load calculations and transformer selection, the choice of electrical voltage, substations and substations mine layout. To the design based on actual load, the best operation based in substations, in accordance with the relevant provisions and norms, and completed

5、 to meet the requirements of the 35kV electricity substations preliminary design.Design of the first load of statistics and calculations, elected for the change models, and then load according to the nature and reliability of electricity for the development of the wiring design, taking into account

6、the short-circuit serious impact on the system design of a short-circuit basis. Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations, such as circuit breakers, isolation switches, voltage transformer, current transformer. In addition, the design and calculation of min

7、e-protected and enhanced the security of the entire substations.Key words: 35KV, Substation, Overall design目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc287772601 1 變電站站址的選擇原那么和作用 PAGEREF _Toc287772601 h - 1 - HYPERLINK l _Toc287772602 1.1變電站的選擇原那么 PAGEREF _Toc287772602 h - 1 - HYPERLINK l _Toc287772603 1.2變電

8、所在電力系統(tǒng)的地位 PAGEREF _Toc287772603 h - 2 - HYPERLINK l _Toc287772604 1.3 電力系統(tǒng)供電要求 PAGEREF _Toc287772604 h - 2 - HYPERLINK l _Toc287772605 1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn) PAGEREF _Toc287772605 h - 3 - HYPERLINK l _Toc287772606 1.5電力系統(tǒng)的額定電壓 PAGEREF _Toc287772606 h - 3 - HYPERLINK l _Toc287772607 2 主接線(xiàn)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc2877726

9、07 h - 4 - HYPERLINK l _Toc287772608 2.1對(duì)電氣主接線(xiàn)的根本要求 PAGEREF _Toc287772608 h - 4 - HYPERLINK l _Toc287772609 2.2 所要選擇的主接線(xiàn)形式 PAGEREF _Toc287772609 h - 4 - HYPERLINK l _Toc287772610 3 負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc287772610 h - 5 - HYPERLINK l _Toc287772611 3.1計(jì)算負(fù)荷 PAGEREF _Toc287772611 h - 6 - HYPERLINK l _Toc2877

10、72612 4 變電站主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc287772612 h - 7 - HYPERLINK l _Toc287772613 4.1 繞組數(shù)量和連接方式確實(shí)定 PAGEREF _Toc287772613 h - 7 - HYPERLINK l _Toc287772614 4.2主變阻抗及調(diào)壓方式選擇 PAGEREF _Toc287772614 h - 7 - HYPERLINK l _Toc287772615 4.3電容電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc287772615 h - 8 - HYPERLINK l _Toc287772616 4.4 變壓器中性點(diǎn)接地方式

11、和中性點(diǎn)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc287772616 h - 8 - HYPERLINK l _Toc287772617 4.5 主變?nèi)萘窟x擇原那么 PAGEREF _Toc287772617 h - 9 - HYPERLINK l _Toc287772618 5 短路電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc287772618 h - 10 - HYPERLINK l _Toc287772619 5.1計(jì)算短路電流的意義 PAGEREF _Toc287772619 h - 10 - HYPERLINK l _Toc287772620 5.2短路電流計(jì)算的規(guī)定 PAGEREF _Toc28777

12、2620 h - 11 - HYPERLINK l _Toc287772621 5.3 本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算 PAGEREF _Toc287772621 h - 11 - HYPERLINK l _Toc287772622 6 高壓電器設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc287772622 h - 14 - HYPERLINK l _Toc287772623 6.1電器設(shè)備選擇的一般原那么 PAGEREF _Toc287772623 h - 15 - HYPERLINK l _Toc287772624 6.2高壓斷路器的選擇原那么 PAGEREF _Toc287772624 h - 15

13、- HYPERLINK l _Toc287772625 6.3 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇 PAGEREF _Toc287772625 h - 17 - HYPERLINK l _Toc287772626 6.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 PAGEREF _Toc287772626 h - 18 - HYPERLINK l _Toc287772627 6.5 電壓互感器和電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc287772627 h - 20 - HYPERLINK l _Toc287772628 6.6 電抗器的選擇 PAGEREF _Toc287772628 h - 21 - HYPERLINK l

14、 _Toc287772629 6.7 高壓熔斷器的選擇 PAGEREF _Toc287772629 h - 22 - HYPERLINK l _Toc287772630 7 變電站的防雷保護(hù) PAGEREF _Toc287772630 h - 23 - HYPERLINK l _Toc287772631 7.1 變電站對(duì)直擊雷的的防護(hù) PAGEREF _Toc287772631 h - 23 - HYPERLINK l _Toc287772632 7.2 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法 PAGEREF _Toc287772632 h - 25 - HYPERLINK l _Toc287772633

15、7.3 對(duì)雷電入侵波的防護(hù) PAGEREF _Toc287772633 h - 27 - HYPERLINK l _Toc287772634 8 配電裝置的平面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc287772634 h - 29 - HYPERLINK l _Toc287772635 8.1 配電裝置的要求 PAGEREF _Toc287772635 h - 29 - HYPERLINK l _Toc287772636 8.2 配電裝置設(shè)計(jì)的根本步驟 PAGEREF _Toc287772636 h - 29 - HYPERLINK l _Toc287772637 8.3 配電裝置型式的選擇原那么選擇

16、 PAGEREF _Toc287772637 h - 29 - HYPERLINK l _Toc287772638 8.4各種配電裝置的特點(diǎn) PAGEREF _Toc287772638 h - 29 - HYPERLINK l _Toc287772639 8.5 本設(shè)計(jì)中配電裝置的選擇 PAGEREF _Toc287772639 h - 30 - HYPERLINK l _Toc287772640 結(jié)論 PAGEREF _Toc287772640 h - 40 - HYPERLINK l _Toc287772641 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc287772641 h - 41 - HYP

17、ERLINK l _Toc287772642 致 謝 PAGEREF _Toc287772642 h - 42 -前言本論文?35KV變電站總體設(shè)計(jì)?以實(shí)際工程技術(shù)水平為根底，以變電站資料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋?發(fā)電廠(chǎng)電氣局部?、?變電站綜合自動(dòng)化?、?供電技術(shù)?、?高電壓技術(shù)?等主要專(zhuān)業(yè)課。目的是通過(guò)變電站設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)行所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際工作貫徹執(zhí)行我國(guó)電力工業(yè)有關(guān)方針政策及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做到理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力,同時(shí)也為今后工作打下良好的根底。在寫(xiě)作過(guò)程中，初步表達(dá)了工程設(shè)計(jì)的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用比照的方法對(duì)方案評(píng)價(jià)等。鍛煉了我們用

18、實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問(wèn)題的能力,為今后工作奠定根底。1 變電站站址的選擇原那么和作用1.1變電站的選擇原那么變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程年開(kāi)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期開(kāi)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能；變電所的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國(guó)情合理地確定設(shè)計(jì)方案；變電所的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原那么。變電所應(yīng)建在靠近負(fù)荷中心位置，這樣可以節(jié)省線(xiàn)材，降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量，這是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一條重要原那么。變電所的總平面布置應(yīng)緊湊合理，依據(jù)?變電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?第條，變電站站址的選擇，根據(jù)以下要求綜合

19、考慮確定：1靠近負(fù)荷中心。2節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地。3與鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線(xiàn)和電纜線(xiàn)路的引入和引出。交通運(yùn)輸方便。4具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。本設(shè)計(jì)的變電站位于某某縣北王里鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)北緯37050,東經(jīng)114039。該地區(qū)地勢(shì)平坦，無(wú)高山丘陵，氣候宜人，年平均氣溫在12.6度，年平均降雨量562毫米，全年平均日照時(shí)間1916.4小時(shí)，無(wú)霜期191天，地勢(shì)在海拔33.946.6米之間。本設(shè)計(jì)變電站靠近負(fù)荷中心，交通運(yùn)輸較為便利，趙某某縣元元氏公路橫貫全區(qū)。綜上所述，可滿(mǎn)足建所的要求，建站地基是天然地基。1.2變電所在電力系統(tǒng)的地位電力系統(tǒng)是由變壓器，輸電線(xiàn)

20、路，用電設(shè)備負(fù)荷組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過(guò)電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)是電力元件，它們對(duì)電能進(jìn)行生產(chǎn)發(fā)電機(jī)，變換變壓器，整流器，逆變器，輸送和分配電力傳輸線(xiàn)，配電網(wǎng)，消費(fèi)負(fù)荷；另一類(lèi)是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。其中變電所是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為以下幾類(lèi)：1樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)局部，聚集多個(gè)電源，電壓為330500KV的變電所，稱(chēng)為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。2

21、中間變電所：高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長(zhǎng)距離輸電線(xiàn)路分段，一般聚集23個(gè)電源，電壓為220330KV，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)赜秒姡@樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。3地區(qū)變電所：高壓側(cè)一般為110220KV，向地區(qū)用戶(hù)供電為主的變電所，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。4終端變電所：在輸電線(xiàn)路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓為110KV，經(jīng)降壓后直接向用戶(hù)供電的變電所，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶(hù)受到損失。1.3 電力系統(tǒng)供電要求1保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身

22、和設(shè)備平安，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿(mǎn)足可靠，持續(xù)供電的要求。2保證良好的電能質(zhì)量：電能質(zhì)量包含電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量，和波形質(zhì)量三個(gè)方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過(guò)給定值來(lái)衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定值的，給定的允許頻率偏移為等，波形質(zhì)量那么以畸變率是否超過(guò)給定值來(lái)衡量。所有這些質(zhì)量指標(biāo)，都必須采取一切手段來(lái)予以保證。3保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)一次能源總消耗占的比重約為1/3，而且電能在變換，輸送，分配時(shí)的損耗絕對(duì)值也相當(dāng)客觀(guān)。因此，降低每生產(chǎn)一度電能消耗的能源和降低變

23、換，輸送，分配時(shí)的損耗，有極其重要的意義。1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)1電能生產(chǎn)的重要性：電能與其它能量之間轉(zhuǎn)換方便，易于大量生產(chǎn)，集中管理，遠(yuǎn)距離輸送，自動(dòng)控制，因此電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)使用的主要能源，電能供給的中斷或缺乏將直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的正常運(yùn)行。這就要求系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性.2系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程的快速性：發(fā)電機(jī)，變壓器，電力線(xiàn)路，電動(dòng)機(jī)等原件的投入和退出，電力系統(tǒng)的短路等故障都在一瞬間完成，并伴隨暫態(tài)過(guò)程的出現(xiàn)，該過(guò)程非常短促，這就要求系統(tǒng)有一套非常迅速和靈敏的監(jiān)視，檢測(cè)，控制，和保護(hù)裝置。3電能發(fā)，輸，配，用的同時(shí)性： 電能的生產(chǎn)，分配，輸送和使用幾乎是同時(shí)進(jìn)行，即發(fā)電廠(chǎng)任何時(shí)候生產(chǎn)的電能必

24、須等于該時(shí)刻用電設(shè)備使用的電能與分配，輸送過(guò)程中損耗的電能之和，這就要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，便于運(yùn)行調(diào)度。1.5電力系統(tǒng)的額定電壓1額定電壓是指能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的最經(jīng)濟(jì)的電壓。在系統(tǒng)中，各局部電壓等級(jí)是不同的。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S=3UI。當(dāng)輸出功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線(xiàn)路，電氣等的載流局部所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同是由于電流小，傳輸線(xiàn)路上的功率損耗和電壓損失也較小。另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣水平的要求那么越高，變壓器，開(kāi)關(guān)等設(shè)備的投資也越大。綜合考慮這些因素，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個(gè)最為經(jīng)濟(jì)合理的輸電電壓，但從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化

25、和系列化，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。2用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線(xiàn)路向用電設(shè)備輸送電能時(shí)，由于用電設(shè)備大都是感性負(fù)荷，沿線(xiàn)路的電壓分布往往是首段高于末端，系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓于用電設(shè)備的額定電壓取值一致，使線(xiàn)路沿線(xiàn)的實(shí)際電壓于用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。3變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，又相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓應(yīng)等于用電設(shè)備額定電壓。由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時(shí)的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為，當(dāng)供電線(xiàn)路較長(zhǎng)時(shí)，為使正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次測(cè)電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓高，以便補(bǔ)償線(xiàn)路電壓損失。變壓器二次測(cè)額定電壓應(yīng)較用電設(shè)備額定電壓高，

26、只有當(dāng)變壓器二次測(cè)與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的倍。2 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)2.1對(duì)電氣主接線(xiàn)的根本要求 電氣主接線(xiàn)是由高壓電器通過(guò)連接線(xiàn)，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱(chēng)為一次接線(xiàn)或電氣主系統(tǒng)。主接線(xiàn)設(shè)計(jì)代表了變電所電氣局部的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成局部。它直接影響運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的抑定都有決定性的關(guān)系，對(duì)電氣主接線(xiàn)的根本要求，概括的說(shuō)包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原那么是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針，政策，技術(shù)規(guī)定

27、為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠，調(diào)度靈活，滿(mǎn)足多項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行維護(hù)方便，盡可能節(jié)省投資，就地取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件先進(jìn)性和可靠性，堅(jiān)持可靠，先進(jìn)，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀(guān)的原那么。2.2 所要選擇的主接線(xiàn)形式由負(fù)荷資料知，35KV上近期無(wú)負(fù)荷。而10KV的負(fù)荷中有紡織廠(chǎng)、化纖廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等負(fù)荷，假設(shè)斷電將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，因而需要保證供電的可靠性；同時(shí)，由于10KV承當(dāng)著北王里地區(qū)的居民用戶(hù)和排灌用電，對(duì)電力供給的可靠性要求也是較高的，綜合考慮35KV站的投資規(guī)模，故而在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)在保證供電的可靠性的根底上考慮經(jīng)濟(jì)因素。2.2.1 35KV、10KV接線(xiàn)形式的選擇本期從

28、網(wǎng)里變電站出35KV線(xiàn)路2回，分別至某某縣北王I、北王II，根據(jù)設(shè)計(jì)原那么可采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)形式。本期10KV出線(xiàn)回路數(shù)為6回，可采用單母線(xiàn)分段。表2.1 接線(xiàn)形式方案比照單母線(xiàn)分段雙母線(xiàn)分段供電可靠性對(duì)重要用戶(hù)可以從不同分段引出兩回饋電線(xiàn)路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一條母線(xiàn)發(fā)生故障是還能保證另一條母線(xiàn)的正常供電。供電可靠性較高。供電可靠，母線(xiàn)分段使檢修任一回路都不用停電。運(yùn)行靈活性接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行操作方便。接線(xiàn)相對(duì)復(fù)雜，調(diào)度靈活節(jié)約投資少用了斷路器、隔離開(kāi)關(guān)，占地面積小，較經(jīng)濟(jì)。雙母分段占地面積大，土建投資大，所用的隔離開(kāi)關(guān)多。不夠經(jīng)濟(jì)。1畫(huà)出主接線(xiàn)圖，本設(shè)計(jì)中電氣總設(shè)計(jì)圖見(jiàn)大圖所示。3 負(fù)

29、荷計(jì)算 表3.1負(fù)荷原始資料：電壓等級(jí)線(xiàn)路名稱(chēng)最大負(fù)荷MVA負(fù)荷組成%自然力率Ifmax(A)線(xiàn)長(zhǎng)km備注一級(jí)二級(jí)三級(jí)10KV黃市村線(xiàn)6213.32570%20%0.781825.1溝岸線(xiàn)6320.8520%20%0.7846.78.168康賈村線(xiàn)6331.0620%0.755813.436南王里線(xiàn)6341.95520%30%0.7210713.404河莊線(xiàn)6311.59030%30%0.75879.968賈呂線(xiàn)6232.0830%30%0.7811411.627備用一備用二備用三3.1計(jì)算負(fù)荷綜合最大計(jì)算負(fù)荷：Keq o(sup 6( ),sdo 2(t)同時(shí)系數(shù)，對(duì)于出線(xiàn)回?cái)?shù)較少的情況，可

30、取0.90.95,出線(xiàn)回?cái)?shù)較多時(shí)，取0.850.9;在本設(shè)計(jì)中，10KV中取0.95，6KV中取0.85%線(xiàn)損，取5% 對(duì)于35KV段負(fù)荷的計(jì)算=0.953.325+0.85+1.06+1.955+1.590+2.08/0.91+5%=12.03MVA對(duì)于10KV段負(fù)荷的計(jì)算=0.853.325/0.78+0.85+1.590/0.75+1.06/0.72+(1.955+2.08)/0.81+5%=12.52MVA綜上：總的計(jì)算負(fù)荷：12.03+12.52=24.55MVA4 變電站主變壓器的選擇4.1 繞組數(shù)量和連接方式確實(shí)定 繞組數(shù)量確定原那么在具有兩種電壓等級(jí)的變電站中，如通過(guò)主變壓器各

31、側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。在本變電站中：12.03/24.36=0.4915%12.52/24.55=0.515%因此，在本變電站設(shè)計(jì)中主變壓器選為三繞組變壓器。連接方式的選擇依據(jù)?電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)?規(guī)定指出：第條 在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如通過(guò)各側(cè)繞組的功率均到達(dá)該變壓容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。第條 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否那么不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有和型兩種。高中低三側(cè)繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來(lái)定。我國(guó)110KV及以上電壓，變

32、壓器繞組都采用0連接，35KV亦采用型，其中性點(diǎn)通過(guò)消弧線(xiàn)圈接地。35KV以下電壓變壓器繞組都采用連接。本設(shè)計(jì)中變電站電壓等級(jí)為35/10KV，接線(xiàn)方式采用YN/d11的接線(xiàn)方式。4.2主變阻抗及調(diào)壓方式選擇主變阻抗的選擇根據(jù)? 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)?電氣一次局部，變壓器的阻抗實(shí)質(zhì)就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結(jié)構(gòu)和采用的材料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系統(tǒng)短路電流增加，高、低壓電器設(shè)備選擇遇到困難；另外阻抗的大小要考慮變壓器并聯(lián)運(yùn)行的要求。主變阻抗選擇原那么：各側(cè)阻抗值的選擇須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流計(jì)算、無(wú)功分配、繼電保護(hù)、短路電流

33、、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并聯(lián)運(yùn)行等方面進(jìn)行綜合考慮；對(duì)普通兩繞組變，目前有“降壓型一種；調(diào)壓方式的選擇為保證供電所或發(fā)電廠(chǎng)的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許的范圍內(nèi)，調(diào)壓方式有兩種，一種稱(chēng)為無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍在22.5%以?xún)?nèi)；另一種成為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，在下例情況下選用：接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證用電質(zhì)量，要求母線(xiàn)電壓恒定時(shí)，且隨著各方面的開(kāi)展，為了保證電壓質(zhì)量及提高變壓器分接頭質(zhì)量。所以選用有載調(diào)壓。4.3電容電流的計(jì)算電網(wǎng)的電容電流計(jì)算應(yīng)包括電氣連接的所有架空線(xiàn)路、電纜回路、發(fā)電機(jī)、變壓器以及母線(xiàn)和電器的電容電流，并考慮電網(wǎng)5

34、10年的開(kāi)展。架空線(xiàn)路的電容電流可按下式計(jì)算：式中 2.7適用于無(wú)架空地線(xiàn)的線(xiàn)路；3.3適用于有架空地線(xiàn)的線(xiàn)路。同桿雙回線(xiàn)路的電容電流為單回路的1.31.6倍。由?電氣工程手冊(cè)?變電所增加的接地電容電流35KV：附加值13；10KV：附加值16。4.3.1 10KV側(cè)電容電流的計(jì)算由于出線(xiàn)上為架空出線(xiàn)：=2.710(5.1+8.108+13.436+13.404+9.968+11.627)10-31.16=1.93A6KV的斷路器，且其額定電流大于通過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流，所以10KV段選擇的斷路器型號(hào)為ZN65A-12/T630-25，其根本參數(shù)如下表6.2：型號(hào)額定電壓KV額定電流A額定開(kāi)

35、斷電流KA動(dòng)穩(wěn)定電流KA4S熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間ZN65A-12/T630-251263031.54031.50.150.12下面對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過(guò)斷路器的短路電流Ik=6.63A，所選斷路器的額定開(kāi)斷電流為31.5KA，故斷流能力滿(mǎn)足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為40KA，流過(guò)斷路器的沖擊電流為16.91KA，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿(mǎn)足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿(mǎn)足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.9s，所選斷路器的分閘時(shí)間為0.15s，選擇熄弧時(shí)間為0.03s，那么短路持續(xù)電流時(shí)間短路熱效應(yīng) 所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿(mǎn)足要求

36、，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿(mǎn)足要求，應(yīng)選擇ZN65A-12/T630-25斷路器。6.4 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)的作用 它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線(xiàn)路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先和隔離開(kāi)關(guān)，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開(kāi)斷路器，后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定，并應(yīng)在隔離開(kāi)關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。隔離開(kāi)關(guān)按電網(wǎng)電壓，長(zhǎng)時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 6.4.2 35KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇為了保證電氣設(shè)備和母線(xiàn)的檢修平安，該回路選擇隔離開(kāi)關(guān)帶接地刀閘，該隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶(hù)外，應(yīng)選

37、擇戶(hù)外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓，而且隔離開(kāi)關(guān)的額定電流大于流過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇GN27-40.5型接地高壓隔離開(kāi)關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.3：型號(hào)額定電壓KV額定電流A最大工作電壓KV極限通過(guò)電流KA2S熱穩(wěn)定電流KA接地刀閘A有效值峰值GN27-40.540.5125040.52850202000下面校驗(yàn)所選擇的隔離開(kāi)關(guān)，短路時(shí)通過(guò)該隔離開(kāi)關(guān)的短路沖擊電流ish=40.29KA ，所選擇的隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流即極限通過(guò)電流的峰值50KA，即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿(mǎn)足要求。該隔離開(kāi)關(guān)允許的熱效應(yīng)短路時(shí)的熱效應(yīng)即，熱穩(wěn)定滿(mǎn)足要求，經(jīng)過(guò)以上校驗(yàn)，所選隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求，故

38、確定選用GN27-40.5型高壓隔離開(kāi)關(guān)，該隔離開(kāi)關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。6.4.3 10KV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇為了保證電氣設(shè)備和母線(xiàn)的檢修平安，該回路選擇隔離開(kāi)關(guān)帶接地刀閘，該隔離開(kāi)關(guān)安裝在戶(hù)外，應(yīng)選擇戶(hù)外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓Ue10KV，而且隔離開(kāi)關(guān)的額定電流大于流過(guò)斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇GN30-12型接地高壓隔離開(kāi)關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.4：型號(hào)額定電壓額定電流允許的熱效應(yīng)動(dòng)穩(wěn)定電流GN30-121212503200100下面校驗(yàn)所選擇的隔離開(kāi)關(guān)，短路時(shí)通過(guò)該隔離開(kāi)關(guān)的短路沖擊電流ish=16.91KA，所選擇的隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流為， 即，因此動(dòng)

39、穩(wěn)定滿(mǎn)足要求。該隔離開(kāi)關(guān)允許的熱效應(yīng)為 短路時(shí)的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定滿(mǎn)足要求，經(jīng)過(guò)以上校驗(yàn)，所選隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求，故確定選用GN30-12型高壓隔離開(kāi)關(guān)，該隔離開(kāi)關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。6.5 電壓互感器和電流互感器的選擇互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電流線(xiàn)圈和電壓線(xiàn)圈供電，正確反響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況?；ジ衅鞯淖饔檬牵? 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格廉價(jià)和便于屏內(nèi)安裝。2 使二次設(shè)備與高電壓局部隔離，且互感器二側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的平安。 電壓互感器

40、的選擇變電站的每組母線(xiàn)上均安裝電壓互感器，電壓互感器應(yīng)按工作電壓來(lái)選擇：一般電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)的電壓應(yīng)在0.81.2范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿(mǎn)足：，本設(shè)計(jì)中根據(jù)主變的參數(shù) 選擇的電壓互感器的型號(hào)為： 35KV電壓互感器選擇JDZX9-35Q，10KV電壓互感器選擇JDZX9-12G。下面以JDZX9-35Q為例，該互感器用于35KV、50HZ輸電線(xiàn)路作電壓測(cè)量和接地保護(hù)用。JDZX9-35Q為接地電壓互感器，該二型產(chǎn)品均由器身、儲(chǔ)油柜、上下壓引出瓷套、二次接線(xiàn)盒、變壓器油等組成，系油紙絕緣結(jié)構(gòu)。一次、二次線(xiàn)圈為寶塔結(jié)構(gòu)，鐵芯由冷軋硅鋼片疊成殼式，整個(gè)器身固定在箱蓋上，置于變壓器油中。該互感器參

41、數(shù)如下表6.5：型號(hào)額定一次電壓KV額定二次電壓KV二次繞組額定輸出VA額定絕緣水平KV油重Kg總重Kg0.20.53P極限輸出JDZX9-35Q350.175150500100040.5/95/18535115 根據(jù)變電站的設(shè)計(jì)要求，選擇準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)的。 電流互感器的選擇凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。135KV電流互感器的選擇型號(hào)為L(zhǎng)ZZBJ7-35，變比選擇800/5。210KV電流互感器的選擇型號(hào)為L(zhǎng)ZZBJ9-12，變比選擇為300/5。10KV電流互感器參數(shù)如下表6.6：型號(hào)額定工作電壓額定最大電壓頻率額定一次電流額定二次電流1S

42、短時(shí)電流動(dòng)穩(wěn)定電流LB7-110W35/3126KV50HZ600-800A5A100KA6.6 電抗器的選擇 普通電抗器的選擇原那么1電抗器幾乎沒(méi)有過(guò)負(fù)荷的能力，所以主變壓器或出線(xiàn)回路的電抗器，應(yīng)按回路最大工作電流選擇，而不能用正常工作電流選擇。2變電站母線(xiàn)分段回路的電抗器應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)的一級(jí)負(fù)荷和大局部二級(jí)負(fù)荷的要求。 本設(shè)計(jì)中電抗器的選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)中，在10KV母線(xiàn)段加裝型號(hào)為OKSQ-87.5(45)/11-4.5%的電抗器。先進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)：，即滿(mǎn)足要求。熱穩(wěn)定應(yīng)滿(mǎn)足：，其中 式中 給定的熱穩(wěn)定電流； 給定的持續(xù)電流； 短路電流的穩(wěn)定值； 短路電流假想作用時(shí)間； 保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間； 斷

43、路器分?jǐn)鄷r(shí)間； 根據(jù)計(jì)算，即滿(mǎn)足要求。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 即滿(mǎn)足要求。6.7 高壓熔斷器的選擇 熔斷器的作用高壓熔斷器是一種過(guò)流保護(hù)元件，由熔件與熔管兩局部組成。當(dāng)過(guò)載或短路時(shí)，電流增大，熔件熔斷，到達(dá)切除故障保護(hù)設(shè)備的目的。 熔件通過(guò)的電流越大，其熔斷時(shí)間越短。電流與熔斷時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)叫熔件的安-秒特性曲線(xiàn)。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下熔件不被熔斷外，為了使保護(hù)具有選擇性，還應(yīng)使其安-秒特性符合保護(hù)選擇性的要求。戶(hù)外式高壓熔斷器在變電站中常用與保護(hù)電力電容器、配電線(xiàn)路和配電變壓器。 熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要指標(biāo)是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取 式中熔管額定電流即

44、熔斷器額定電流； 熔件額定電流； 通過(guò)熔斷器的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流。所選熔件應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合，以免保護(hù)裝置越級(jí)動(dòng)作，造成停電范圍的擴(kuò)大。本設(shè)計(jì)中35KV和6KV中加裝高壓熔斷器，用來(lái)保護(hù)變壓器和電壓互感器，采用高壓熔斷器的型號(hào)為RN2型戶(hù)外高壓熔斷器，其根本參數(shù)如下表6.7：型號(hào)額定電壓KV額定電流A三相斷流容量MVA最大開(kāi)斷電流有效值KA開(kāi)斷最大短路電流時(shí)，最大電流峰值A(chǔ)熔體管電阻值RN2-35350.51000177001007RN2-660.5100085300142147 變電站的防雷

45、保護(hù)7.1 變電站對(duì)直擊雷的的防護(hù)變電站對(duì)直擊雷防護(hù)主要措施是裝設(shè)避雷針或避雷線(xiàn)，并配以良好的接地體。根據(jù)?高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程?規(guī)定：第70條 獨(dú)立避雷針線(xiàn)宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜超過(guò)，否那么應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或?yàn)r青地面第71條 及以下的配電裝置架構(gòu)和房頂不宜裝設(shè)避雷針。第72條 配電裝置，在土壤電阻率不大于的地區(qū)，允許將線(xiàn)路的避雷線(xiàn)引接到出線(xiàn)門(mén)型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。第78條 變電站的每相母線(xiàn)上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線(xiàn)與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。第80條 大

46、接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線(xiàn)電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。第83條 連接的三繞組變壓器的繞組，如有開(kāi)路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線(xiàn)上裝設(shè)一只閥型避雷器。 裝設(shè)避雷針線(xiàn)的原那么1.所保護(hù)對(duì)象均應(yīng)在避雷針線(xiàn)的保護(hù)范圍之內(nèi)。2.防止避雷針線(xiàn)現(xiàn)在受到雷擊時(shí)對(duì)保護(hù)對(duì)象的閃絡(luò)即還擊。此類(lèi)放電現(xiàn)象不但會(huì)在避雷針線(xiàn)與被保護(hù)對(duì)象之間的空氣中發(fā)生，而且還會(huì)在它們的地下接地裝置間發(fā)生。一旦出現(xiàn)還擊，高電位就將加到被保護(hù)對(duì)象如電器設(shè)備上。因此，防止還擊與保護(hù)范圍同樣重要。也就是說(shuō)，被保護(hù)對(duì)象既要在保護(hù)范圍內(nèi)，又不會(huì)發(fā)生避雷針線(xiàn)對(duì)它們的還擊，這樣避雷

47、針線(xiàn)的保護(hù)才是可靠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，100個(gè)變電所每年發(fā)生繞擊和還擊約0.3次。出于對(duì)還擊問(wèn)題的考慮，避雷針按安裝方式可分為獨(dú)立式避雷針和架構(gòu)式避雷針兩種。a獨(dú)立式避雷針由于避雷針的引雷作用，當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，雷電流經(jīng)避雷針及其接地體流入大地。為了防止避雷針對(duì)被保護(hù)對(duì)象發(fā)生還擊，避雷針與被保護(hù)對(duì)象之間的空氣間隙應(yīng)具有足夠的距離，兩者接地體之間的間距也應(yīng)具有足夠的距離。架構(gòu)式避雷針對(duì)于35kV及以上的配電裝置，由于電氣設(shè)備的絕緣水平較高，在土壤電阻率不太高不大于1000m的地區(qū)，不易發(fā)生還擊，可采用架構(gòu)式避雷針，即把避雷針裝于配電裝的架構(gòu)上，這樣可以節(jié)省投資，也便于布置。接閃器引下線(xiàn)接地裝置圖7.1

48、 直擊雷防護(hù)裝置的組成架構(gòu)式避雷針同樣需要考慮防止還擊問(wèn)題。裝有避雷針的架構(gòu)上，接地局部與帶電局部間的空氣中距離不得小于絕緣子串的長(zhǎng)度。同時(shí)此架構(gòu)應(yīng)就近埋設(shè)輔助接地裝置，此接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點(diǎn)離主變壓器接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點(diǎn)之間的距離不應(yīng)小于。這樣雷擊避雷器時(shí)，在避雷針接地裝置上產(chǎn)生的高電位電壓波，沿接地網(wǎng)向變壓器連接點(diǎn)傳播過(guò)程中逐漸衰減，到達(dá)變壓器接地點(diǎn)時(shí)才不會(huì)造成對(duì)變壓器的還擊。 直擊雷防護(hù)裝置的原理對(duì)直擊雷的防護(hù)措施是讓雷電在人為設(shè)置的直擊雷防護(hù)裝置上放電置瀉入地中，以免被保護(hù)的設(shè)備或建筑物受到損壞。如圖7.1所示，直擊雷防護(hù)裝置由二個(gè)主要的局部組成。1.接閃器 直接截

49、受雷擊的避雷針、避雷帶(線(xiàn))、避雷網(wǎng)以及作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。避雷針、避雷帶(線(xiàn))、避雷網(wǎng)一般以鋼管、鋼筋或扁鋼等制成。2.引下線(xiàn) 連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)體。一般以鋼筋或扁鋼等制成，也可以利用建筑物結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的鋼筋兼作。3.接地裝置 接地體與接地線(xiàn)的總和?？梢砸凿摻?、扁鋼和各種型鋼制成，也可以利用建筑物根底內(nèi)的鋼筋榮作。其防護(hù)原理是：在雷電先導(dǎo)的初始階段因先導(dǎo)離地面較高故先導(dǎo)開(kāi)展的方向不受地面物體的影響，但當(dāng)其向下至某一高度時(shí)，地面上的接閃器將會(huì)影響先導(dǎo)的開(kāi)展方向，使先導(dǎo)向接閃器方向開(kāi)展這是由于接閃器較高并具有良好的接地，在其上因靜電感應(yīng)而積聚了與先導(dǎo)相反極性的電荷使其附近的電場(chǎng)強(qiáng)

50、度顯著增強(qiáng)的緣故，此時(shí)先導(dǎo)放電電場(chǎng)即開(kāi)始被接閃器所歪曲，將先導(dǎo)放電的途徑引向接閃器本身，從而到達(dá)保護(hù)被保護(hù)物的目的。7.2 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法 單支避雷針的保護(hù)范圍 單支避雷針的保護(hù)范圍如圖7.2所示。在被保護(hù)物高度hx水平面上、其保護(hù)半徑rx可按下式計(jì)算當(dāng)hx時(shí)， rx(hhx)P 當(dāng)hx時(shí), rx(1.5h2hx)P 式中 h避雷針高度，單位為m；Hx被保護(hù)物高度，單位為m；P高度修正系數(shù)當(dāng)h30m時(shí),P=1；當(dāng)30mh120m時(shí)，P。 =45hrhxhh/2rxhPhPrx圖7.2 單根避雷線(xiàn)的保護(hù)范圍 兩支等高避雷針兩支等高避雷針聯(lián)合的保護(hù)范圍要比兩針各自保護(hù)范圍的疊加還要大。兩

51、針聯(lián)合保護(hù)范圍如圖7.3所示。兩針外側(cè)的保護(hù)范圍按單針的方法確定。兩針之間的保護(hù)范圍由通過(guò)1、0、2三點(diǎn)的圓弧畫(huà)出，O點(diǎn)的高度h0按下式計(jì)算： 式中 D兩針之間的距離，m P高度影響系數(shù)，其值確實(shí)定同上。在OO截面上高度為hx的水平保護(hù)寬度為2bx, bx由下式計(jì)算 hx水平面上保護(hù)范圍的截面1.5hPDbxbxrxh/2OOh0D/7PrxhhxhaHa圖7.3 兩等高避雷針的保護(hù)范圍當(dāng)bx0時(shí)，兩針聯(lián)合保護(hù)范圍比兩單針保護(hù)范圍疊加還有所擴(kuò)大。由此可見(jiàn)，要使兩針能有效構(gòu)成聯(lián)合保護(hù)，兩針間的距離太大是不行的。即使被保護(hù)高度為0，兩針的距離必須小于7hP，而當(dāng)被保護(hù)物高度為hx時(shí)，兩針間的距離必

52、須小于7(h-hx)P。 本設(shè)計(jì)中避雷針的選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)變電站的大小D=38.94m；所內(nèi)最高建筑物高度hx=7.5m；取避雷針的高度為h=30m。保護(hù)簡(jiǎn)圖如圖7.3所示，我們采用兩支等高的避雷器對(duì)建筑物進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)計(jì)算： 得：p=1hx=7.5m ho=h-D/7=30-38.94/7=24.43m那么：bx=1.5(ho-hx)=1.5(24.43-7.5)=25.395mrx=(1.5h-2hx)P=1.530-27.5=30m經(jīng)過(guò)上述計(jì)算，采用兩支等高的避雷針可保護(hù)變電站全站。7.3 對(duì)雷電入侵波的防護(hù) 避雷器的作用變電站內(nèi)安裝著類(lèi)型繁多的高、低壓變、配電設(shè)備，這些設(shè)備均直接和供電系

53、統(tǒng)的線(xiàn)路相連，而線(xiàn)路上發(fā)生雷電過(guò)電壓的時(shí)機(jī)較多，因此入侵波常常是變電站的主要雷害，所以必須對(duì)入侵波有足夠的防護(hù)措施。變電站中防護(hù)入侵波的主要裝置是安裝閥型避雷器，避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電器設(shè)備，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)放電器，當(dāng)雷電入侵波或操作過(guò)電壓超過(guò)某一電壓值時(shí)，避雷器將先于與其并聯(lián)的被保護(hù)設(shè)備放電，使電壓值被限制，從而使電氣設(shè)備得到有效保護(hù)。 對(duì)避雷器的根本要求圖7.4 避雷器與被保護(hù)設(shè)備伏秒特性的配合u/VOt/s避雷器伏秒特性被保護(hù)物伏秒特性避雷器放電時(shí)，相當(dāng)于對(duì)地短路，當(dāng)強(qiáng)大的沖擊電流泄入大地后，短路通道在工頻電壓作用下又會(huì)成為工頻電流通過(guò)的通道，由于短路通道阻抗很低，這時(shí)的工頻電流

54、往往很大，稱(chēng)之為“工頻續(xù)流。對(duì)于大接地電流系統(tǒng)，只要有一相存在工頻續(xù)流，就相當(dāng)于單相短路；對(duì)于小接地電流系統(tǒng)，假設(shè)有兩相或三相同時(shí)存在工頻續(xù)流，那么相當(dāng)于相間短路。因此，避雷器必須迅速切斷工頻續(xù)流以消除工頻短路，才能保證系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，對(duì)避雷器有以下根本要求：(1)在過(guò)電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護(hù)設(shè)備放電，這主要靠?jī)烧咧g的伏秒特性配合來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖7.4所示。(2)避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力以便在工頻續(xù)流第一次過(guò)零點(diǎn)時(shí)就能迅速可靠地切斷工頻續(xù)流。 避雷器的選擇變電站內(nèi)最重要的設(shè)備是主變壓器，它的價(jià)格高，絕緣水平又很低，為了減少變壓器所受過(guò)電壓幅值，閥型避雷器應(yīng)盡量安裝在電氣距離

55、靠近主變壓器的地方。從保證保護(hù)的可靠性來(lái)說(shuō)，最理想的結(jié)線(xiàn)方式是把避雷器和變壓器直接并聯(lián)在一起，但是考慮變電站的電氣設(shè)備具體布置時(shí)，由于變壓器和母線(xiàn)之間還有開(kāi)關(guān)設(shè)備，按照設(shè)備相互之間應(yīng)留有一定的平安間距的要求，所以安裝在母線(xiàn)上的避雷器和主變壓器之間必然會(huì)出現(xiàn)一段距離L，當(dāng)入侵波的波陡度和聯(lián)線(xiàn)距離較大時(shí)，那么絕緣被擊穿而使變壓器破壞。本設(shè)計(jì)中母線(xiàn)采用的避雷器型號(hào)為，10KV母線(xiàn)采用的避雷器型號(hào)為。采用合成絕緣無(wú)間隙氧化鋅避雷器.8 配電裝置的平面設(shè)計(jì)8.1 配電裝置的要求配電裝置是變電所的重要組成局部，它是根據(jù)主接線(xiàn)的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線(xiàn)和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分

56、配電能的裝置。配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠(chǎng)和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式。配電裝置應(yīng)滿(mǎn)足以下根本要求：1配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家根本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，如節(jié)約土地。2保證運(yùn)行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的平安距離。3便于檢修、巡視和操作。4在保證平安的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。5安裝和擴(kuò)建方便。8.2 配電裝置設(shè)計(jì)的根本步驟1根據(jù)配電裝置的電壓等級(jí)、電器的型式、出線(xiàn)多少和方式，有無(wú)電

57、抗器，地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。2擬定配電裝置的配置圖。3按照所選設(shè)備的外形尺寸、運(yùn)輸方法、檢修及巡視的平安和方便等要求，遵照規(guī)程參考典型設(shè)計(jì)繪制圖。8.3 配電裝置型式的選擇原那么選擇配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬確定。8.4各種配電裝置的特點(diǎn)屋外配電裝置的型式除與主接線(xiàn)有關(guān)，還與場(chǎng)地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受材料供給、施工、運(yùn)行和檢修要求等因素的影響和限制。1普通中型配電裝置國(guó)內(nèi)采用較多，施工、檢修和運(yùn)行都比擬方便，抗震能力較好，造價(jià)比擬低。缺點(diǎn)是占地面積較大。 2高型配電裝置

58、的最大優(yōu)點(diǎn)是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地50%左右。但耗用鋼材多，檢修運(yùn)行不及中型方便。一般在以下情況下宜采用高型：在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)地形條件限制原有裝置需改、擴(kuò)建而場(chǎng)地受限制。8.5 本設(shè)計(jì)中配電裝置的選擇結(jié)合本設(shè)計(jì)中變電站的實(shí)際情況，35kV采用戶(hù)內(nèi)開(kāi)關(guān)柜單列布置，采用電纜進(jìn)線(xiàn)，架空出線(xiàn)。10kV采用室內(nèi)開(kāi)關(guān)柜單列布置，采用電纜出線(xiàn)，主變位于35kV配電室及10kV配電室之間，主變前留有四米寬運(yùn)輸通道。35kV配電室東側(cè)建有綜合保護(hù)室.10KV配電室東側(cè)為電容器室,電容器采用戶(hù)內(nèi)布置。9電氣二次局部9.1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 概述本站二次采用微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，按無(wú)人值班站

59、設(shè)計(jì)，取消常規(guī)控制屏，實(shí)現(xiàn)全計(jì)算機(jī)監(jiān)控。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主變保護(hù)測(cè)控、35kV保護(hù)測(cè)控及公用設(shè)備、交直流系統(tǒng)、通信布置在綜合保護(hù)室內(nèi)；10kV保護(hù)測(cè)控就地布置在開(kāi)關(guān)柜上。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能與站內(nèi)所有其他具有通信能力的智能設(shè)備通信。對(duì)端間隔王里220kV變電站332、334間隔設(shè)線(xiàn)路保護(hù)2套，組1面屏，放置于王里220KV變電站主控室原332、334間隔保護(hù)屏位置原屏撤除。全站的二次設(shè)備，包括控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)等都采用微機(jī)裝置，各裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息并實(shí)現(xiàn)資源共享。各間隔、保護(hù)通信室內(nèi)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)進(jìn)行聯(lián)接。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能變電站層即工作站層，由監(jiān)控主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)主站等

60、設(shè)備組成。因本站為220kV站直出的35kV變電站，故此遠(yuǎn)動(dòng)主站雙機(jī)配置，監(jiān)控主機(jī)單機(jī)配置，設(shè)置在綜合保護(hù)室。遠(yuǎn)動(dòng)主站完成與縣調(diào)的通信；監(jiān)控主機(jī)除可進(jìn)行當(dāng)?shù)夭僮鳌@示各種接線(xiàn)圖并生成當(dāng)?shù)貓?bào)表外，還可與間隔層設(shè)備一起完成小電流接地選線(xiàn)、電壓無(wú)功綜合控制等功能。主變兩側(cè)電能表和各間隔層單元電能表通過(guò)電表的485接口聯(lián)網(wǎng)后，經(jīng)過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換或直接接入綜自網(wǎng)，向縣調(diào)傳送需要的電能量。站內(nèi)通信網(wǎng)媒體采用屏蔽對(duì)稱(chēng)雙絞線(xiàn)電纜，以提高傳輸速率，增加可靠性。各間隔的斷路器等設(shè)備，可以在調(diào)度端、站內(nèi)監(jiān)控主機(jī)和就地三處進(jìn)行控制，相互之間具有聯(lián)鎖功能，同一時(shí)間內(nèi)只能由一處控制。開(kāi)關(guān)柜和控制保護(hù)屏上設(shè)有遠(yuǎn)方/就地切換開(kāi)關(guān)和