【正文】 變電站防雷保護(hù) 32 7變電站防雷保護(hù) 概述 電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣，在正常工作時(shí)只承受額定電壓。選擇時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)電氣設(shè)備工作的環(huán)境條件選擇出合適的型號(hào)。選擇導(dǎo)線截面的一般原則有按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇、按允許電壓損失、按經(jīng)濟(jì)電流密度、按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線的截面、按短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件選擇截面及按啟動(dòng)條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面等。 2．用來(lái)擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。它是利用故障時(shí)的大電流通過(guò)熔件產(chǎn)生的熱量，使熔件熔斷，將故障部分切除。 負(fù)荷開關(guān) 負(fù)荷開關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能開斷負(fù)荷電流和一定的過(guò)載電流，但不能切斷短路電流。同樣這四個(gè)基準(zhǔn)值也遵守歐姆定律和功率方程。 絕對(duì)值法計(jì)算短路電流 絕對(duì)值法又稱有名值法．采用有名值方法計(jì)算短路電流時(shí)，電壓、電流、阻抗等物理量直接帶單位參加計(jì)算，其公式中的各物理量都是有單位名稱的量。按簡(jiǎn)化條件計(jì)算的短路電流偏大，其誤差為10%～ 15%。 計(jì)算短路電流的目的 計(jì)算短路電流是為了使供電系統(tǒng)安全，可靠運(yùn)行，減少短路所帶來(lái)的損失和影響。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行或?qū)ΨQ短路時(shí)，三相電流是對(duì)稱的，在線路的周圍空間各 點(diǎn)產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)彼此抵消，在鄰近的導(dǎo)體中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，短路電流產(chǎn)生不平衡的交變磁場(chǎng)，對(duì)線路附近的通訊線路信號(hào)產(chǎn)生干擾。二次側(cè)采用單母線分段，能保證重要負(fù)荷的供電可靠性，與雙母 線相比所用設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，操作安全。這種外橋式適用于電源線路較短而變電站負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電站。因此，主接線圖是變電站的最主要的圖紙之一。擴(kuò)建時(shí)可以很容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)變壓器、斷路器、母線等電氣設(shè)備，不影響工廠重要負(fù)荷的用電。 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 根據(jù) 有關(guān) 規(guī)定：變電站電氣主接線應(yīng) 根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì) 、 線路 、 變壓器的連接總數(shù) 、設(shè)備特點(diǎn) 等條件確定。 慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5～ 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 布置 為了保證檢修線路和斷路器時(shí)的人身安全，在斷路器的電源側(cè)必須裝設(shè)隔離開關(guān)，如圖所示。這種接線的優(yōu)點(diǎn)是能保證重要負(fù)荷的供電可靠性，與雙母線相比所用設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，操作安全。因此，它只適用于容量小、對(duì)供電可靠性要求不高的變電所。 因?yàn)榈V山變電所的負(fù)荷大多數(shù)都是重要的一級(jí)負(fù)荷，雖然全橋接線的設(shè)備比較多，投資比較大，但是線路側(cè)、變壓器側(cè)和母線橋上都裝有斷路器，故其具有運(yùn)行靈活，適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，不論是切換變壓器還是切換線 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電氣主接線 16 圖 全橋接線 路都可方便的操作。其缺點(diǎn)是所用設(shè)備多，投資大，占地面積大。 當(dāng)變電所只有一臺(tái)進(jìn)線和一臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組接線。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電氣主接線 14 4 電氣主接線 變電站電氣主接線是指變電站的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。 不增加專門的設(shè)備，采取合理的技術(shù)措施，改進(jìn)用電設(shè)備的運(yùn)行情況，提高負(fù)荷功率因數(shù)的方法稱為提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)?？梢?，提高用戶功率因數(shù)，可使供電線路的電壓損失減少，從而改善了供電系統(tǒng)的運(yùn)行水平及用戶的供電質(zhì)量 功率損耗。提高功率因數(shù)的實(shí)質(zhì)，就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需求量。 （ 2）只有二、三類負(fù)荷的變電所 對(duì)只有二、三類負(fù)荷的變電所，可只 選一臺(tái)變壓器，但應(yīng)敷設(shè)與其它變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。但 是，由于影響負(fù)荷變化的因素很多，很難準(zhǔn)確地計(jì)算負(fù)荷的大小，因此負(fù)荷計(jì)算只能力求符合實(shí)際。交流電的頻率對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的性能有著直接影響，頻率 的變動(dòng)直接影響交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。為了保證對(duì)礦山供電的可靠性，供電電源應(yīng)采用兩回獨(dú)立電源線路，也可以來(lái)自不同的變電站（或發(fā)電廠）或同一變電站的不同母線。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 礦山供電系統(tǒng) 8 變電站設(shè)計(jì)的原始資料 本礦山變電站采用兩回獨(dú)立的線路供電，一回路是直接從上級(jí)線路引入，長(zhǎng)度為 10km；另一回路是經(jīng)中間變電所引入的，上級(jí)線路到中間變電所的距離為 ，中間變電所到本變電所的距離為 ，上級(jí)的 35kV母線的最大及最小短路容量分別為 1200MV?A 和 800MV?A，線路選的型號(hào)為 LGJ95 型。 礦山變電站的類型 煤礦企業(yè)中有以下幾種不同類型的變電站（所）。 供電可靠性是指供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度。 論文總體結(jié)構(gòu)概述 本文研究的內(nèi)容是大型企業(yè)變電站的設(shè)計(jì)，包括對(duì)變電站的負(fù)荷進(jìn)行山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 5 統(tǒng)計(jì)計(jì)算、主變壓器選型、損耗計(jì)算、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選型與校驗(yàn)、防雷保護(hù)等內(nèi)容。這些 設(shè)備主要包括：斷路器、隔離開關(guān)、電壓和電流互感器、電纜、母線、等電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，提高我們?cè)谧冸娝こ淘O(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)繪圖等方面的能力，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力。 近年來(lái)電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無(wú)油化，采用 SF6 氣體絕緣的設(shè)備價(jià)格不斷下降，伴隨著國(guó)產(chǎn) GIS 向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 3 面不斷擴(kuò)大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用 GIS 配電裝置。 結(jié)合我國(guó)電力現(xiàn)狀和大型企業(yè)工廠的電力需要，給各行各業(yè)提供充足、可靠、優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的電能，優(yōu)化設(shè)計(jì)變電站，提高供電電能質(zhì)量，并根據(jù)企業(yè)規(guī)模和未來(lái)的發(fā)展，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，使設(shè)計(jì)出來(lái)的 35kV變電站應(yīng)充分體現(xiàn)出供電的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。 電力系統(tǒng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要能源部門，而變電站的設(shè)計(jì)是電力工業(yè)建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目 。企業(yè)變電站對(duì)設(shè)計(jì)的要求在不斷地提高，使電網(wǎng)和電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的運(yùn)行，才能保證工業(yè)生產(chǎn)和人身的安全。 關(guān)鍵詞 ： 企業(yè)變電站 ；無(wú)功補(bǔ)償；主變壓器；選型與校驗(yàn)；防雷保護(hù) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 ABSTRACT Electricity is the main driving force of modern coal industry, in coal production occupies a very important position. In the coal panies, Coal production automation and the latest achievements of science and technology popularization and application of technology in coal mines based coal electrification. coal mine automation and electrification of the latest achievements of science and technology popularization and application of technology in the coal base. Enterprise transformer substation design is constantly improving, so that power and power system security, economic and stable operation, to ensure the safety of industrial production and personal. This design is the design of 35kV transformer substation, medium voltage transformer substation is, and therefore, its design should be based on the specific type of user load and electricity consumption that is the nature of the specific analysis and design. By analyzing the design of the original data, statistics, the plant load, the use of reactive power pensation to improve the power factor, select the appropriate cable, calculating the corresponding loss of the main transformer station to determine the number and capacity, to determine a specific main electrical connection, then its shortcircuit current calculation, and then refer to the Design Manual for High Voltage electrical equipment, line selection and validations, and finally made to meet the requirements of the substation lightning protection. Key words: Enterprise transformer substation, Reactive power pensation, Main transformer, Selection and validation, Lightning Protection山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目錄 I 目錄 1 緒論 ............................................................................................. 1 變電站概述 ............................................................................................ 1 變電站的發(fā)展趨勢(shì) ................................................................................ 2 變電站設(shè)計(jì)的主要任務(wù) ........................................................................ 3 變電站設(shè)計(jì)原則 .................................................................................... 4 論文總體結(jié)構(gòu)概述 ................................................................................ 4 2 礦山供電系統(tǒng) .............................................................................. 6 礦山供電系統(tǒng) ......................................................................................... 6 礦山變電站的類型 ................................................................................ 7 變電站設(shè)計(jì)的原始資料 ........................................................................ 8 礦山供電的要求 .......................................................