【正文】 ： （ 1）若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地； （ 2）屋頂為鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地。 避雷針的作用 防直擊雷最常用的措施是 裝設(shè)避雷針，它是由金屬制成，比被保護(hù)設(shè)備高， 具有良好接地的裝置 ,從而保護(hù)了附近比它 低 的設(shè)備，建筑免受雷擊。二層式是將斷路器和電抗器布置在底層。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。 (3)保證工作人員安全 為了保證工作安全，對(duì)配電裝置應(yīng)采取一系列措施，例如用隔墻把相鄰電路的設(shè)備隔開，以保證電氣設(shè)備檢修時(shí)安全；設(shè)置遮攔；留出安全距離，以防觸 及帶電部分；設(shè)置適當(dāng)?shù)陌踩隹?；設(shè)備外殼和底座都采用保護(hù)接地等；在建筑結(jié)構(gòu)等方面還應(yīng)考慮防火等安華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 全措施。 配電裝置方式及其特點(diǎn) 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)： (1)由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較小； (2)維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣侯影響； (3)外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作量； (4)房屋建筑投資大。當(dāng)屋外有污穢或冰雪時(shí)， kV20~3 支柱絕緣子一般應(yīng)采用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。 (3)當(dāng)負(fù)荷電流較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線的截面積，對(duì) 110kV及以下配電裝置，電暈對(duì)選擇導(dǎo)體一般不起決定作用，故可采用負(fù)荷電流選擇導(dǎo)體截面。 母線的選擇 母線在電力系統(tǒng)中主要擔(dān)任傳輸功率的重要任務(wù)，電力系統(tǒng)的主接線也需要用母線來(lái)匯集和分散電功率。 (4)按一次回路額定電壓和電流選擇 : 電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大 31 左右以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，電流互感器的一次額定電壓 NU 和電流 NI1 選擇必須滿足：gN UU ? 和 max1 gN II ? ，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流。 隔離開關(guān)的技術(shù)條 件主要包括以下幾項(xiàng)： (1) 電壓： Ng UU ? (2) 電流： Ng II ?max (3) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： maxiich? (4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： tItI tdz 22 ?? 互感器 互感器包括電壓互感器和電流互感器，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、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有： (1)將一次回路的高電壓和電流變?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)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)； (4)按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)； (5)當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時(shí)，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓，也可以裝設(shè)。 由于高壓斷路器沒(méi)有持 續(xù)過(guò)載的能力， 其額定電流取最大工作持續(xù)電流 maxgI 。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。 MT 為最高工作溫度 。 標(biāo)幺值： nXI1*? 有名值： avBUSII 3* ? (5)計(jì)算短路容量，短路電流沖擊值 短路容量： NIUS 3? 短路電流沖擊值： Iich ? 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4．電氣設(shè)備的選擇 概述 導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 (3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 主變調(diào)壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性， 110kV 及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)： (1)樞紐變電所二次側(cè)母線的運(yùn)行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定 電壓的 1～ 倍，在日負(fù)荷最大、最小的情況下，其運(yùn)行電壓控制在水平的波動(dòng)范圍不超過(guò) 10%，事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的 95%。 8%，故不選擇自耦變壓器。 在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。 主變壓器容量的確定原則 (1)主變壓器容量一般按變電所建成后 5~10 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10~20 年的負(fù)荷發(fā)展。 (2)當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為 500kV時(shí)，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定選用三相變壓器、兩臺(tái)半容量三相變壓器或單相變壓器組。因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 對(duì)原始資料進(jìn)行綜合分析 (1)變電所的情況，包括變電所的類型，在電力系統(tǒng) 中的地位和作用，近期及遠(yuǎn)景規(guī)劃容量，近期和遠(yuǎn)景與電力系統(tǒng)的連接方式和各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)及可能的運(yùn)行方式等。 雙母接線 它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等優(yōu)點(diǎn)，而且，檢修另一母線時(shí)，不會(huì)停止對(duì)用戶連續(xù)供電。 單母分段 用斷路器，把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供電。 (2) 電能損耗少：經(jīng)濟(jì)選擇主變壓器型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能損失。 主接線 靈活性的要求 主接線的靈活性有以下幾個(gè)方面的要求： (1) 調(diào)度要求。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投 資節(jié)約和便于過(guò)渡或擴(kuò)建等要求。 設(shè)計(jì)圖紙說(shuō)明 ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 distribution。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。本變電所的初步設(shè)計(jì)包括了： (1)總體方案的確定 ； (2)短路電流的計(jì)算 ； (3)高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線方案選擇 ； (4)防雷保護(hù)等內(nèi)容。正是最為常見的常規(guī)變電所，并根據(jù)變電所設(shè)計(jì)的基本原理設(shè)計(jì)，務(wù)求掌握常規(guī)變電所的電氣一次系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)過(guò)程。因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是： (1) 斷路器檢修時(shí)是否影響停電 ?？梢匀菀椎膹某跗谶^(guò)渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最少。 主接線的接線方式選擇 電器主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電所具體情況確定的，它以電源和出線為主體，在進(jìn)出線路多時(shí)（一般超過(guò)四回）為便于電能的匯集和分配，常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)，使接線簡(jiǎn)單清晰、運(yùn)行方便，有利于安裝和擴(kuò)建。 內(nèi)橋接線：適合于輸電線路較長(zhǎng)，故障機(jī)率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除情況。 為了保證雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置和檢修及調(diào)試），不中斷對(duì)用戶的供電，可增設(shè)旁路母線，或旁路斷路器。 (4)設(shè)備情況，為使所設(shè)計(jì)的主接線可行，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力、供貨情況和價(jià)格等資料匯集并進(jìn)行分析比較，保證設(shè)計(jì)具有先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。 (3)對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。對(duì)于容量，阻抗，電壓等技術(shù)參數(shù)相同的兩臺(tái)或多臺(tái)主變壓器，首先應(yīng)考慮共用一臺(tái)備用相。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化 。由于本次所設(shè)計(jì)的變電所所需裝設(shè)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無(wú)激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個(gè)系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)。 連接組別的選擇 變壓器繞組的連接方式必須和 系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 (3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)按選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 技術(shù)條件 (1)按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣 電壓： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 .maxgU 不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 nU 即 maxgN UU ? 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當(dāng)額定電壓在 110kV及以下時(shí)為 NU ，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 .maxgU 一般不超過(guò) NU 。高壓斷路器的工作最為頻繁，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜。真空斷路器只適應(yīng)于 10kV電壓等級(jí)， 10kV采用真空斷路器。 其中 ??? zdz tt ， 由??II? 和短路電流計(jì)算時(shí)間 t， 從《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》圖 51 中查出短路電流周期分量等值時(shí)間 zt ，從而算出 dzt 。 隔離開關(guān)的類型很多，按安裝地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。對(duì)測(cè)量級(jí)電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級(jí)，而當(dāng)其通過(guò)故障電流時(shí)則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級(jí)電流互感器主要在系統(tǒng)短路時(shí)工作，因此準(zhǔn)確級(jí)要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過(guò)10%。 (3)按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測(cè)量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選擇。 回路正常工作電流在 4000A 及以下時(shí)，一般選用矩形導(dǎo)體。用于屋內(nèi)時(shí)，一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測(cè)量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來(lái)接受和分配電能。因此，要按照系統(tǒng)和自然條件以及有關(guān)規(guī)程要求合理選擇電氣設(shè)備，使選用電氣設(shè)備具有正確的技術(shù)參數(shù)，保證具有足夠的安全凈距；還應(yīng) 采取防火、防爆、蓄油和排油措施，考慮設(shè)備防水、防風(fēng)、抗震、耐污等性能。 成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，目前我國(guó)生產(chǎn)的 3～ 35kV的各種成套配電裝置，在發(fā)電廠和變電所中已被廣泛采用， 110～ 500kV的 SF6 全封閉組合電器也得到應(yīng)用。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的 5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運(yùn)行中條件均較差，一般適用下列情況： 1)配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)； 2)原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場(chǎng)地受到限制； 3)場(chǎng)地狹窄或需要大量開挖。 避雷器的作用 專門用以限制過(guò)電壓的一種電氣設(shè)備，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過(guò)一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過(guò)電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。 直擊雷保護(hù)的措施 對(duì)主廠房需裝設(shè)的直擊雷保護(hù)，或?yàn)榱吮Ｗo(hù)其他設(shè)備而在主廠房上裝設(shè)的避雷針，應(yīng)采取如下措施： 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 （ 1）加強(qiáng)分流：用扁鋼將所有避雷針?biāo)竭B接起來(lái)，并與主廠房?jī)?nèi)鋼筋焊接成一體。雷擊線路時(shí)無(wú)論發(fā)生繞擊還是反擊，都會(huì)自雷擊點(diǎn)產(chǎn)生向變電站方向傳播的入侵電壓波，入侵電壓波。 變電站的直擊雷保護(hù) 為了避免變電站的電氣設(shè)備及其他建筑物遭受直接雷擊，需要裝設(shè)避雷針或避雷線，使被保護(hù)物體處于避雷針或避雷線的保護(hù)范圍之內(nèi)；同時(shí)還要求雷擊避雷針或避雷線時(shí) ，不應(yīng)對(duì)被保護(hù)物發(fā)生反擊。單層式占地面積較大，通常采用成套開關(guān)柜，以減 少占地面積。缺點(diǎn)：上層隔離開關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái)，檢修不夠方便。如有，在配電裝置結(jié)構(gòu)和占地面積等方面要留有余地。為此，配電裝置應(yīng)滿足下述基本要求。對(duì)于母線型穿墻套管，應(yīng)校 核窗口允許穿過(guò)的母線尺寸 (2)具有倒替的穿墻套管額定電流 NI 應(yīng)大于回路中最大持續(xù)工作電流 maxgI 。 (2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低，對(duì)應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù) maxT 將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度 —經(jīng)濟(jì)電流密度 ),(J 導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式： JIS gmax? (3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上 述情況選擇的導(dǎo)體截面 S ，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。常用的硬母線截面有矩形、槽型和管型。 由于電壓互感器本身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同 的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。 電壓互感器的特點(diǎn)： (1)容量很小，類似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要 有較高的安全系數(shù)； (2)二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài) 電流互感器的選擇條件 (1)電流互感器由于本身存在勵(lì)磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 1I 與 lI2 在數(shù)值和相華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 位上都有差異，即測(cè)量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測(cè)量時(shí)誤差的大小和準(zhǔn)確度來(lái)選擇。 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所常用的電器，它需與斷路器配套使用。 (4) 動(dòng)穩(wěn)定： maxiich? 式中 chi ——三相短路電流沖擊值； maxi ——斷路器極限通過(guò)電流峰值。 斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和維護(hù)，并以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確認(rèn)。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定，用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須