【導(dǎo)讀】題目35kV降壓變電所電氣一次部分初步設(shè)計。定稿日期：2021年6月1日

　　

【正文】 。安裝和擴建方便。 外配電裝置的安全凈距 安全凈距是從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其它因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)該保持的最小空氣間隙。 配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮設(shè)備外形尺寸、檢修和運輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的。對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離 中，最基本的是帶電部分對接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，即A1和 A2 值。在這一間距下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。 A值可根據(jù)電氣設(shè)備標準試驗電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗曲線確定，其它電氣距離是根據(jù) A值并結(jié)合一些實際因素確定的。 安全凈距可分為 A、 B、 C、 D、 E 五類。 屋外配電裝置的安全凈距不應(yīng)小于表 371所列數(shù)據(jù)。屋外配電裝置使用軟導(dǎo)線時，還要考慮軟導(dǎo)線在短路電動力、風擺、溫度等因素作用下使相間及對地距離減小。 屋外電氣設(shè)備外絕緣體距地小于 時，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。 經(jīng)綜合考慮并結(jié)合具體情況，本工程設(shè)計采用：（ 1）單母線接線的 35kV 配電裝置采用屋外中型布置。（ 2）單母線簡易分段的 10kV 配電裝置也采用屋外中型布置。（ 3）所有的帶電部分對地及相間距離均按規(guī)程要求進行設(shè)計。 互感器的配置 互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運行和故障情況，是一種專供測量儀表、控制及保護設(shè)備用的特殊變壓器?；ジ衅骺煞譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀深悺? 互感器的作用： ①將一次回路的高 電壓或大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷夯蛐‰娏?，使測 25 量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，并便于屏內(nèi)安裝。 ②使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了人身安全。 本工程設(shè)計按照監(jiān)視、測量、繼電保護和自動化裝置的要求，配置互感器。 （ 1） 電壓互感器的配置 電壓互感器的配置應(yīng)能保證在主接線的運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側(cè)都能提取到電壓。 35kV 母線的三相上裝設(shè)電壓互感器一組三只。 10kV 母線上裝設(shè)三相組合式電壓互感器一組。 10kV 出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電容式電 壓互感器。利用其他絕緣套管末屏抽取電壓，則可省去單相電壓互感器。 （ 2） 電流互感器的配置 所有斷路器的回路均裝設(shè)電流互感器，以滿足測量儀表、保護和自動裝置的要求。變壓器原則上中性點要裝設(shè)一臺互感器， （接地否？） 以檢測零序電流，因 35kV 電壓等級低，故本設(shè)計不需裝設(shè)中性點電流互感器。 電流互感器一般按三相配置。對 10kV 系統(tǒng)，母線分段回路和出線回路按兩相式配置，以節(jié)省投資同時提高供電的可靠性。 繼電保護的配置 該變電所采用主控制室控制方式 ， 按無人值班有人值守設(shè)計 ， 采用分層分布式微機保護及監(jiān)控綜合自動化系 統(tǒng) ， 設(shè)計上系統(tǒng)縱向分為兩層 ： 變電層和間隔層。間隔層設(shè)備在橫向按變電所一次設(shè)備分布式布置，并相互獨立，僅通過站內(nèi)通信相聯(lián)，并同變電層通信。通信網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)現(xiàn)場控制總線 CAN總線。間隔層系統(tǒng)保護及監(jiān)控裝置基于間隔控制單元模塊化配置，采用微機保護與監(jiān)控為一體的裝置 ， 每個單元一套互不影響。保護及監(jiān)控裝置為一獨立系統(tǒng) ， 組屏安裝 ， 35kV、10kV 保護能夠?qū)崿F(xiàn)有機整體配合。保護動作不依賴于通信網(wǎng)絡(luò) ； 各間隔控制單元保留強電手動操作跳、合閘控制接線 ， 開關(guān)手動操作跳、合閘控制操作不依賴于通信網(wǎng)絡(luò) ； 遠方與就地控制功能互為 閉鎖。變電站微機中央信號、事故及預(yù)告信號不依賴于后臺監(jiān)控主機。保護、控制、監(jiān)視、測量和報警等功能均能夠通過綜合自動化系統(tǒng)完成 ,無需另外設(shè)置遠動設(shè)備，監(jiān)控裝置具有遠傳接口，把信息通過通道傳入調(diào)度。完全滿足于遙測、遙信、遙控、遙脈等功能和無人值班的需要 . 變電所采用的各種保護裝置均預(yù)留遠動接口或直接帶有標準的通信接口。 本變電所綜合自動化系統(tǒng)具備 GPS 衛(wèi)星對時功能 。 本變電所設(shè)計遠動信息按二遙配置 。 綜合自動化系統(tǒng)基本要求 ：主變保護部分； 電流速斷保護 ； 過流保護 ； 零序 26 電流保護 ； 低電壓保護 ； 重瓦斯、輕瓦斯、溫度及過 負荷發(fā)信號 ,并具有聯(lián)跳功能 。 直流系統(tǒng) 本變電所為了給斷路器合閘、微機綜合自動化系統(tǒng)、通訊及事故照明等直流用電 ， 裝設(shè)一套三面 GZDW30120Ah/220M 型智能微機高頻開關(guān)電源模塊直流成套裝置。該裝置具有自動均充 /浮充電功能、告警保護功能及自動調(diào)壓功能 ， 且能與微機綜合自動化系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)通訊 ， 實現(xiàn)直流屏的無人職守。直流系統(tǒng)采用單母線接線方式。閥控式密封鉛酸免維護蓄電池的容量能滿足全所事故 1小時停電時的放電容量。 測量表計 本工程 35kV 進線及 10kV 線路進出線均采用 級的干式電流互感器 ， 級的多功能智能型電度表 ， 其它回路采用 級的電流互感器 ， 智能型電度表 ， 具體根據(jù)《電氣測量儀表裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》配置。 電纜設(shè)施及電纜 本工程電纜敷設(shè)的設(shè)計按規(guī)程要求進行設(shè)計，配電裝置設(shè)電纜溝，以便把動力，控制、通訊電纜引入主控制室。為了防止火災(zāi)蔓延和動物進入屋內(nèi)，電纜溝進建筑物時加裝穿墻孔板，施工完后按防火規(guī)程采用防火膠泥封墻。主控制室內(nèi)柜底采用防火隔板及防火膠泥封堵，二次電纜按防火規(guī)程采用防火涂料。為了防止干擾二次電纜采用屏蔽電纜。 防雷接地規(guī)劃 雷電 的危害 雷電的形成伴隨著巨大的電流和極高的電壓 ， 在它的放電過程中會產(chǎn)生極大的破壞力 ， 雷電的危害主要有以下幾個方面： 雷電的熱效應(yīng) ： 雷電產(chǎn)生強大的熱能使金屬熔化，燒斷輸電導(dǎo)線，摧毀用電設(shè)備，甚至引起火災(zāi)和爆炸。 雷電的機械效應(yīng) ： 雷電產(chǎn)生強大的電動力可以擊毀桿塔，破壞建筑物，人畜亦不能幸免。 雷電的閃絡(luò)放電 ： 雷電產(chǎn)生的高電壓會引起絕緣子燒壞，斷路器跳閘，導(dǎo)致供電線路停電。 變電所的防雷保護 變電所的防雷保護主要有兩個方面 ， 一是要防止變電所建筑物和戶外配電裝置遭受直擊雷；二是防止過電壓雷電波沿進侵入變 電所，危及變電所電氣設(shè)備的安全。 變電所的防雷保護常采用以下措施： 27 防直擊雷 ： 一般采用裝設(shè)避雷針（線）來防直擊雷。如果變電所位于附近的高大建筑物（構(gòu)）上的避雷針保護范圍內(nèi)，或者變電所本身是在室內(nèi)的，則不必考慮直擊雷的防護。 雷電波的侵入 ： 對 35kV 進線，一般采用在沿進線 500— 600m 的這一段距離安裝避雷線并可靠的接地，同時在進線上安裝避雷器，即可滿足要求。對 6— 10kV 進線可以不裝設(shè)避雷線，只要在線路上裝設(shè)避雷器即可。 建筑物的防雷保護 ： 建筑物按其防雷的要求，可分為三類： 第一類建筑物 ： 凡存放爆炸性 物品，或在正常情況下能形成爆炸性混合物，因電火花而爆炸的建筑物，稱為第一類建筑物。這類建筑物應(yīng)裝設(shè)獨立避雷針（或消雷器）防止直擊雷。為防感應(yīng)過電壓和雷電波侵入，對非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)并可靠接地。 第二類建筑物 ： 條件同第一類，但電火花不易引起爆炸或不致于造成巨大破壞和人身傷亡。這類建筑物的防雷措施基本與第一類相同，即要有防直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入的保護措施。 第三類建筑物 ： 凡不屬于第一、第二類建筑物有需要作防雷保護的建筑。這類建筑物應(yīng)有防直擊雷和防雷電波入侵的措施。 本工程設(shè)計采用裝設(shè)兩支獨立避雷針進行直 接防雷保護。 采用避雷器來防止雷電侵入波對電氣設(shè)備絕緣造成危害。避雷器的選擇，考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器（磁吹避雷器），且沒有串聯(lián)間隙，保護特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本工程設(shè)計 35kV、10kV 系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。 由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓要長期施加在金屬氧化物電阻片上，為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上的運行電壓不可超過避雷器允許的持續(xù)運行電壓。 接地裝置的作用 電氣設(shè)備的任何部分與土壤間作良好的電氣連接，稱為接地。與土壤直 接接觸的金屬體或金屬體組，稱為接地體或接地極。接地體按結(jié)構(gòu)可分為自然接地體和人工接地體；按形狀可分為管形接地體和帶形接地體等。連接接地體與電氣設(shè)備之間的金屬導(dǎo)線，稱為接地線。接地線可分為接地干線和接地支線。接地體和接地線合稱為接地裝置。 發(fā)電廠和變電所中的接地裝置按工作性質(zhì)可分為工作接地和保護接地。工作 28 接地是指為了保證電力系統(tǒng)正常情況和事故情況下可靠工作，而將電力系統(tǒng)中的 某一點，通常是中性點，直接或經(jīng)特殊設(shè)備與地作金屬連接。保護接地是為了保護人身安全，防止觸電，而將在正常情況下不帶電的電氣設(shè)備外殼或金屬結(jié) 構(gòu)與接地體之間作良好的金屬連接。 29 6 結(jié)束語 本設(shè)計對規(guī)劃地區(qū)近期負荷和遠景負荷進行調(diào)研，搜集、整理、計算數(shù)據(jù)，作為系統(tǒng)規(guī)劃、變電所布局、電源選點等的依據(jù)。眾所周知，畢業(yè)設(shè)計是大學的最后一個教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計既可以鞏固我們在學校學過的理論知識，又可以培養(yǎng)我們運用所學知識分析和解決工程實際問題的綜合能力，對我們走出校門后盡快適應(yīng)工作崗位起到橋梁作用。 30 致 謝 “ 冰凍三尺，非一日之寒 ” ，我在寫論文的過程中深深體會到了這句話的哲理。畢業(yè)論文是對我這階段學習成績的總結(jié)，也是對我分析問題、解決問題能力的綜合考察。論文能夠順利完成，離不開我?guī)啄陙?專業(yè) 知識的積累，離不開眾老師、父母、朋友、同學們的指導(dǎo)和支持。 在此，我特別要感謝指導(dǎo)我的 ***老師， 老師 治學態(tài)度嚴謹，指導(dǎo) 的 悉心細致，給了我許多好的建議，我受益非淺； 感謝 四川理工學院 的論文資料對我的指導(dǎo)和幫助； 謝謝大家！ 31 參考文獻 [1] 《電力工程電氣設(shè)計手冊》（電氣二次部分） 水利電力部西北 電力設(shè)計院編 中國電力出版社 第一版 [2] 《常用供配電設(shè)備選型手冊》（第三分冊 高壓電器） 《常用供配電設(shè)備選型手冊》編委會 王子午 徐澤植 主編 煤炭工業(yè)出版社 第一版 [3] 《電力系統(tǒng)繼電保護》（ 26）陳生貴等主編 重慶大學出版社 2021 年 5月第一版 [4] 《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》（電力系統(tǒng)分冊） 中國水利水電出版社 2021 年 8 月第一版 [5] 《電氣二次接線識圖》 文鋒 主編 中國電力出版社 2021 年 2 月第一版 [6] 《 35kV110kV 無人值班變電所設(shè)計規(guī)程》（ DL） 中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會 發(fā)布 2021 年 6 月第一版 [7] 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（ GB） 中華人民共和國建設(shè)部、國家技術(shù)監(jiān)督局 聯(lián)合發(fā)布 1994 年 10 月第一版 [8] 《變電所總布置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》（ DL） 中華人民共和國電力部 發(fā)布 1996年 12 月第一版 [9] 《小營盤 35kV 變電所工程》（電氣初設(shè)全圖）新疆電力設(shè)計院 2021 年 9月 [10] 《博樂城西 35kV 變電所二期擴建工程》（電氣初設(shè)全圖） 新疆電力設(shè)計院 2021 年 8 月