【文章內(nèi)容簡介】 ..................................................... 28 變電站的直擊雷保護 .................................................................................................. 28 變電站的侵入雷電波保護 .......................................................................................... 29 變壓器的防雷保護 ...................................................................................................... 30 內(nèi)部過電壓保護 .......................................................................................................... 31 接地設(shè)計 ............................................................................................................................. 31 接地概述 ...................................................................................................................... 31 接地網(wǎng)型式的選擇 ...................................................................................................... 31 結(jié) 論 ........................................................................................................................................... 32 致 謝 ........................................................................................................................................... 33 附 錄 ........................................................................................................................................... 34 參考文獻 ....................................................................................................................................... 35 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計 1 第一章 緒 論 電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學合理的使用及分配電力，必須從工程的設(shè)計來提高電力系統(tǒng)的 可靠性、靈活性和經(jīng)濟運行效率 ，從而達到降低成本，提高經(jīng)濟效益的目的。 變電所 是電力系統(tǒng)配電傳輸不可缺少的重要組成部分，它直接影響整個電力網(wǎng)絡(luò)的安全和電力運行的經(jīng)濟成本，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。 電氣主接線是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、 配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置方式的確定，對電力系統(tǒng)的可靠 、 靈活、 經(jīng)濟運行起著決定的作用。 目前， 110kV、 35kV常規(guī) 變電所 在城農(nóng)網(wǎng)中仍占有較大的比重，其一次、二次設(shè)備都比較落后，繼電保護裝置多為電磁式繼電器組合而成，一般只具有當?shù)乜刂乒δ?，多為有人值班運行方式。隨著電網(wǎng)運行自動化系統(tǒng)的提高 ,變電所 綜合自動化系統(tǒng)發(fā)揮著越來越強大的作用 ,少人或無人值守 變電所 將成為今后變電運行的主流方式，對原有電站及新建電站實現(xiàn) 無人值守勢在必行。對設(shè)計人員來講，我們只有不斷提高自身素質(zhì)，才能跟得上電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，為電力事業(yè)的興盛盡一點微薄之 力。 變電所 是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。 變電所 起變換電壓作用的設(shè)備是變壓器，除此之外， 變電所 的設(shè)備還有開閉電路的開關(guān)設(shè)備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調(diào)度通信裝置等，有的 變電所 還有無功補償設(shè)備。 本設(shè)計針對 變電所 進行設(shè)計 ， 設(shè)計內(nèi)容包括：變壓器臺數(shù)和容 量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計算、主要電器設(shè)備的選擇和校驗、繼電保護及 變電所 防雷等。通過對 110kV降壓變電所電氣部分 的 設(shè)計，使我明白其目的在于使我們通過這次畢業(yè)設(shè)計，能夠得到各方面的充分訓練，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計任務(wù)加深了對所學知識內(nèi)在聯(lián)系的理解，并能靈活的運用 。 發(fā)展概況 隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，微型計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它集 變電所 中的控制、保護、測量、中央信號、故障錄波等功能于一身，替代了原常規(guī)的突出式和插件式電磁保護、晶體管保護、集成電路保護。常規(guī)控制、保護裝置已 逐步從電力系統(tǒng)中退出，取而代之的則是這種新型的微機監(jiān)控方式，它運用了自動控制技術(shù)、微機及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計，組成計算機的軟硬件設(shè)備代替人工 ,利用 變電所 中的遠動終端設(shè)備來完成對站中設(shè)備的遙信、遙測、遙調(diào)、遙控即四遙功能。這就為實現(xiàn) 變電所 無人值守提供了前提條件。 變電所 、所綜合自動化和無人值守是當今電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域中熱門的話題，在當今城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造中正被廣泛采用。 變電所 的出線 變電所 的電壓等級為 110kV/35kV/10kV， 設(shè)兩臺主變，變電所 最終規(guī)模的 進出線回路數(shù)為： 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計 2 110kV： 省電網(wǎng) 35kV： 3 回（ 電源進線 ） 10kV： 6 回（終端用戶 ） 負荷情況 35kV、 10kV 負荷情況見下表 。 表 負荷情況表 電壓等級 負荷級別 最大負荷（ MW） 合計負荷（ MW） 10kV I 8 19 MW III 2 II III II 4 站用電 I MW 線路長度 110kV： 架空線， 65 公里 35kV： 架空線， 45 公里 設(shè)計內(nèi)容 本次設(shè)計的題目是《 某市 110kV 中心變電所電氣 一次部分初步設(shè)計 》 。 根據(jù)設(shè)計的要求 ， 在設(shè)計的過程中 ， 根據(jù)變電站的地理環(huán)境 ， 容量和各回路數(shù)確定變電站電氣主接線和站用電接線并選擇各變壓器的型號 、 進行參數(shù)計算 、 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 、 并計算各電壓等級側(cè)的短路電流 、 列出短路電流結(jié)果表 、 計算回路持續(xù)工作電流 、 選擇各種高壓電氣設(shè)備 、 并根據(jù) 相關(guān) 技術(shù)條件和短路電流計算結(jié)果表校驗各高壓設(shè)備 。 某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計 3 第二章 電氣主接線的選擇 電氣主接線是 變電所 設(shè)計的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線案的確定與電力系統(tǒng)及 變電所 運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切 相關(guān)。 并對電 氣 設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大 的 影響。因此，主接線的設(shè)計必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定 變電所 主接線的最佳方案。 主接線設(shè)計的基本要求及原則 變電所 主接線設(shè)計的基本要求 有以下幾點 ： 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線的設(shè)計必須滿足這個要求。因為電能的發(fā)送及使用必須在同一時間進行，所以電力系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)故障，都將影響到整體。供電可靠性的客觀衡量標準是運行實踐，評估某個主接線圖的可靠性時，應(yīng)充分考慮 長期運行經(jīng)驗。我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)程中的各項規(guī)定，就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié)，設(shè)計時應(yīng)該予以遵循。 電氣主接線不但在正常運行情況下能根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快的退出設(shè)備、切除故障，使停電時間最短、影響范圍最小，并在檢修設(shè)備時能保證檢修人員的安全。 、方便 電氣主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能 滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便，或造成不必要的停電。 主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上 ，還應(yīng)使投資和年運行費用最小，占地面積最少，使 變電所 盡快的發(fā)揮經(jīng)濟效益。 由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負荷增加很快，因此，在選擇主接線時，應(yīng)考慮到有擴建的可能性 。 變電所 主 接線設(shè)計原則 的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。 610kV 配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 5 回時，一般采用單母線接線方式，出線回路數(shù)在 6回及以上時，采用單母分段接線，當短路電流較大，出線回路較多，功率較大，出線需要帶電抗器時，可采用雙母線接線 。 3566kV 配電裝置中，當出線回路數(shù)不超過 3 回時，一般采用單母線接線，當出線回路數(shù)為 4～ 8 回時，一般采用單母線分段接線，若接電源較多 、 出線較多、負荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線 。 110220kV配電裝置中，出線回路數(shù)不超過 2 回時，采用單母線接線；出線回路數(shù)為 3～ 4 回 時，采用單母線分段接線；出線回路數(shù)在 5 回及以上，或當“ 0— 220kV 配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位；出線回路數(shù)在 4回及以上時，一般采用雙母線接線。 SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器，以及更換迅速的手車式斷路器時，均可不設(shè)旁路設(shè)施。 總之，以設(shè)計原始材料及設(shè)計要求為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)程為標準，結(jié)合具體工作的某市 110kV 中心變電所電氣一次部分初步設(shè)計 4 特點，準確的基礎(chǔ)資料，全面分析，做到既有先進技術(shù)，又要經(jīng)濟實用。 主接線的基本形式和特點 主接線的基本形式可分兩大類：有匯流母線的接線形式和無匯流母線的接線形式。在電廠或 變電所 的進出線 較多時（一般超過 4 回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰、運行方便、有利于安裝和擴建。缺點是有母線后配電裝置占地面積較大，使斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器少，占地面積少，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的電廠和 變電所 。 有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線無分段、單母線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；又母線又分為雙母線無分段、雙母線有分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等方式。 無匯流母線的主接線形式主要有單元接線、擴大單 元接線、橋式接線和多角形接線等 。 各接線方案的確定 在對原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對電氣主接線的可靠性、靈活性、及經(jīng)濟性等基本要求，綜合考慮在滿足技術(shù)、經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其為技術(shù)先進、供電可靠安全、經(jīng)濟合理的主接線方案。 供電可靠性是變電所的首要問題，主接線的設(shè)計，首先應(yīng)保證變電所能滿足負荷的需要，同時要保證供電的可靠性。變電所主接線可靠性擬從以下幾個方面考慮： ，不影響連續(xù)供電 。 、斷路器或母線故障及在母線檢修時，造成饋線停運的回數(shù)多少和停電時間長短，能 否滿足重要的 I、 II 類負荷對供電的要求 。 。 主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便，高度靈活，檢修安全，擴建發(fā)展方便。 主接線的可靠性與經(jīng)濟性應(yīng)綜合考慮，辯證統(tǒng)一，在滿足技術(shù)要求前提下，盡可能投資省、占地面積小、電能損耗少、年費用（投資與運行）為最小。 110kV側(cè)主接線方案 A方案： 單母線分段接線 （見圖 21） QFQSQSQFQFQSQSQSQSQSQFQF 圖 21單母 線分段接線 B方案 ： 雙母