【正文】 根據(jù)以上條件及有關(guān)規(guī)定，將避雷器選擇結(jié)果列表如下： 表 41 避雷器的選擇 電壓等級 型號 主變壓器中性點 2XFZ20 母線及出線 FZ110J 35KV母線及出線 FZ35 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 母線及出線 FZ10 室內(nèi) FS10 避雷器安裝地點參見電氣主接線圖 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 參考文獻(xiàn) [1] 西北、東北電力設(shè)計院編《電力系統(tǒng)設(shè)計手冊》 [M] 上海人民出版社 1970 [2] 《電力工程電氣設(shè)計手冊》 [M]（電氣一次部分）水利電力部西北電力設(shè)計院編 [3]《電力工程電氣設(shè)計手冊》 [M]（電氣二次部分）水利電力部西北電力設(shè)計院編 [4] 《電力工程電氣設(shè)備手冊》 [M]（電氣一次部分）水利電力部西北電力設(shè)計院編 [5] 《電力工程電氣設(shè)備手冊》 [M]（電氣二次部分）水利電力部西北電力設(shè)計院編 [6] 丁毓山 雷振山 《中小型變電所實用設(shè)計手冊》 [M] 中 國水利水電出版社 [7]《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程（ SDJ2— 79）》 水利電力出版社 [8]《高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程（ SDJ2— 79）》 水利電力出版社 [9]《電氣測量儀表裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程（ SDJ2— 79）》 水利電力出版社 [10]《電力牽引供變電技術(shù)》中國鐵道出版社 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 致 謝 在本次設(shè)計中，王向東老師對我們的設(shè)計進(jìn)行了精心的指導(dǎo)和大力的幫助，使我們能順利的完成本次設(shè)計任務(wù)，首先，我們致以衷心的感謝和敬意！此外，本次設(shè)計也自始至終得到了電信學(xué)院各方的大力支持，在此表示感謝！ 通過本次設(shè)計，使我既鞏固了自己學(xué)過的專業(yè)知識，又學(xué)到了許多新知識。 （ 2）、 線路終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于 10Ω； （ 3） 、在變壓器的 660KV 出口處裝設(shè)閥型避雷器。大接地短路電流電氣設(shè)備，一定要裝環(huán)形的接地體，并加裝均壓帶。即： UN ≥ UNS ＝ 10KV )153( ? IN ≥ Ich ＝ 選擇結(jié)果如下表： 表 37 所選熔斷器技術(shù)參數(shù) 安 裝 地 點 型 號 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 最大開斷電流（ KA） 斷流容量（ MVA） 10KV電壓互感器 RN2— 10/ 10 85 1000 二、 避雷器的選擇 根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器；變壓器中心點接地必須裝設(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間； 1 35KV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 對于保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置。 3． 4 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 ? ?0 .7 1 1 5 %N T CSS? ? ? ? )53( ? 可知所選擇的變壓器容量 ? ? 1 15%N T CSS? ? ? ?即可。 選用的電器允許最高工作電壓 maxU 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug ,即maxU ＞ Ug 。 調(diào)度靈活 各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變 化的需要。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 擴(kuò)建時需向兩個方向均衡擴(kuò)建。 110KV 側(cè)雙回路與系統(tǒng)相連，而變電所最常操作的是切換變壓器，而與系統(tǒng)連接的線路不易發(fā)生故障或頻繁切換因此可采用內(nèi)橋接線，這有利于電站以后 的擴(kuò)建。 圖 29 角形接線 一 、 110KV 側(cè)接線的方案選擇 方案一 ：單母線接線 優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開關(guān)僅在檢修設(shè)備時作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。此外，線路有穿越功率時，也宜采用外橋形接線。因此，一般需設(shè)置旁路母線或旁路隔離開關(guān)。當(dāng)有雙回架空線路時，可以順序布置，以至接線不Ⅰ Ⅱ TQF W 1 2 3 4 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 同的母線段時不會如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 6～ 220KV 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。因此，評價可靠性時，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。 系統(tǒng) 110KV 母線電壓滿足常調(diào)壓要求。 由此可見 ,我國在變電站綜合自動化技術(shù)方面 ,發(fā)展和應(yīng)用前景是非?？捎^的 . 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 變電站原始資料 1． 1 110KV 變電站的背景 近年來，我國的電力工業(yè)在持續(xù)迅速的發(fā)展，而電力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的一個重要組成部分，其使命包括發(fā)電、輸電及向用戶的配電的全部過程。變電站綜合自動化目前在國外已得到了較普遍的應(yīng)用。例如美國、德國、法國、意大利等國家 ,在他們所屬的某些電力公司里 ,大多數(shù)的變電站都實現(xiàn)了綜合自動化及無人值班方式。完成這些任務(wù)的實體是電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)相應(yīng)的有發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)及電力用戶組成。 （四）負(fù)荷情況：主要為一、二級負(fù)荷 待建成變電站各電壓等級負(fù)荷數(shù)據(jù) 表 11 變電站各電壓等級負(fù)荷數(shù)據(jù) 電壓等級 用電單位 最大負(fù)荷 (MW) 用電類別 回路數(shù) 供電方式 距離 (km) 35kV 鋁廠 15 1 1 架空 39 鋼鐵廠 10 1， 2 1 架空 25 A變電站 15 3 1 架空 35 B變電站 20 3 1 架空 40 備用 1 10kV 無線電廠 3 1 電纜 4 儀表廠 3 1 電纜 5 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 手機(jī)廠 2 2 電纜 4 電機(jī)廠 2 1 電纜 3 電視機(jī)廠 3 1 架空 14 配電變壓器 A 1 1 架空 15 配電變壓器 B 3 1 架空 16 其它 3 2 電纜 4 備用 2 注： （ 1） 35kV ,10kV 負(fù)荷功率因數(shù)均取 ?? （ 2）負(fù)荷同時率： =kt :35kV =kt :10kV （ 3）年最大負(fù)荷利用小時數(shù)均為 年/小 時4 8 0 0=T m a x (4）網(wǎng)損率為 8%=A% （ 5）站用負(fù) 荷為 s50 ??KW （ 6） 35kV 側(cè)預(yù)計新增遠(yuǎn)期負(fù)荷 20MV 10kV 側(cè)預(yù)計新增遠(yuǎn)期符合 6MV 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 電氣主接線設(shè)計 主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計的首要部分。 通常定性分析和衡量主接線可靠性時，均從以下幾方面考慮： ①斷路器檢修時，能否不影響供電。按電壓等級的高低和回路數(shù)的多少，有一個大致的適合范圍。 (4) 便于實驗 當(dāng)個別回路需要單獨進(jìn)行實驗時，可將該回路分開，單獨接至一組母線上。 6～ 10KV 配電裝置一般不設(shè)旁路母線，也不設(shè)旁路隔離開關(guān)。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 28 橋形接線 七、角形接線 多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。 缺點：不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時各部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線分開后才能恢復(fù)到非故障 段的供電。 內(nèi)橋形接線 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器。 方案三：分段斷路器兼作旁路斷路器 不設(shè)專用旁路斷路器而以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器用。 擴(kuò)建方便 向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建 ,均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。 選用的電器額定電流 Ie 不得低于 所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig ，即 Ie ＞ Ig 。 考慮兩臺主變壓器互為暗備用，單臺容量按計算容量 的 70%選擇。 選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求： ，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應(yīng)設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)范圍之中。 本工程采用 110KV、 35KV 配電裝置構(gòu)架上設(shè)避雷針； 10KV 配電裝置設(shè)獨 立避雷針進(jìn)行直接雷保護(hù)。設(shè)計接地裝置時，應(yīng)考慮到一年四季都能保證接地電阻的要求值。 主控制樓及屋內(nèi)配電裝置 對直擊雷的防雷措施如下： （ 1） 、若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，都將金屬部分進(jìn)行可靠接地； （ 2） 、若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地； （ 3） 、若屋頂結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體時，采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)格應(yīng)為 810m，每隔 1020m 設(shè)引下線接地。通過理論和實踐相結(jié)合，使得我們在校期間所學(xué)到的各方面知識得以融會貫通。 對變壓器中性點的消弧線圈，為消除消弧線圈端部可能出現(xiàn)的過電壓，應(yīng)與消弧線圈并聯(lián)安裝一個閥型避雷器，該避雷器的選擇條件為：滅弧電壓不低于 倍相電壓；工頻放電電壓應(yīng)不低于 倍相電壓。電壓在 35KV60KV的屋外配電裝置，如將保護(hù)線路的避雷線連接在出線門型架構(gòu)上，須滿足下列條件： （ 1） 、 3560KV 出線門型架構(gòu)周圍半徑 20m 范圍內(nèi)，其接地電阻不應(yīng)大于 5Ω，當(dāng)土壤電阻率 ??P 時，這個范圍的半徑可增大至 30m。 電氣設(shè)備的人工接地體（如管子、扁鋼和圓鋼等）應(yīng)盡可能使用在電氣設(shè)備所在地點附近，以保證對地電壓分配均勻。由于 PT 一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額定電壓和開斷電流進(jìn)行選擇。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)，依照具體情況（如符合是否對稱、保護(hù)靈敏度是否滿足等）按二相或三相配置。 SKAI tt /26 4 0 044 0 22 ??? )133( ? TItfftIftIIQ n pQpQd ??????????? 212/)22/2102( )143( ? )( ??????? sKA/? 由上式得 : QdttI ?2 滿足熱穩(wěn)定條件。 變壓器選擇方法：根據(jù)負(fù)荷計算出的 ，由于采用兩臺變壓器互為暗備用并聯(lián)運湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 行，單臺變壓器容量按 70% 選擇，并考慮 510 年規(guī)劃，留有 15%的發(fā)展余地。 二、技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣系畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 優(yōu)點： 供電可靠 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷 ,一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān) ,只停該回路。 當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。 方案三：橋形接線 當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā)電廠，變電所中。