【導(dǎo)讀】由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。供應(yīng)到各負(fù)荷中心。電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大的影響。占總裝機(jī)容量的75%。本文是對(duì)配有六臺(tái)50MW汽輪發(fā)電機(jī)的大型火電廠一次部分的初步。設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)。包括電氣主接線的形式的比較、選擇；主變壓器、氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn);并作了防雷與接地。

　　

【正文】 房頂上。 35kV 及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊。 在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在地中距離很難達(dá)到不小于15m 的要求。 防雷保護(hù)方案 避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型： ① 單支避雷針的保護(hù)； ② 兩針避雷針的保護(hù)； ③ 多支避雷針的保護(hù)； 在對(duì)較大面積的發(fā)電廠和變電所進(jìn)行保護(hù)時(shí) ,采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要比單針保護(hù)范圍大。因此，為了對(duì)本站覆蓋 ,采用四支避雷針。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 11 接地網(wǎng)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明 變電站需要有良好的接地裝置，以滿足工作安全和防雷保護(hù)接地要求。一般做法是根據(jù)安全和工作接地的要求，敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器下面增加接地體，以滿足防雷接地的要求?？偟慕拥仉娮铻樗浇拥伢w接地電阻和垂直接地體接地電阻的并聯(lián)等效阻值。一般要求總的 接地電阻 ?? ,才能保證運(yùn)行的安全。 接地體的設(shè)計(jì) 工程實(shí)用的接地體主要由扁鋼、圓鋼、角鋼或鋼管組成，埋入地表下 — 1m。水平接地體多用扁鋼，寬度一般為 20～ 40mm，厚度不小于 4mm，或者用直徑不小于 6mm 的圓鋼。垂直接地體一般用角鋼（ 32020 ?? ～ 5mm5050 ?? ）或鋼管，長(zhǎng)度一般為 。 典型接地體的接地電阻計(jì)算 1）垂直接地體： 式中： l 是 接地體長(zhǎng)度（ m） 。d 是接地體直徑（ m）。當(dāng)采用扁鋼時(shí) d=d/2,b 為扁鋼的寬度。當(dāng)采用角鋼時(shí) d=,b 是角鋼每邊寬度。 當(dāng)有 n 根垂直接地體時(shí)，總接地電阻 ?R 可按并聯(lián)電阻計(jì)算： 式中： ? 稱為利用系數(shù)，它表示由于電流互相屏蔽而使接地體不能充分利用的程度，一般 ?為 —。 2}水平接 地體： 式中： L 是接地體的總長(zhǎng)度（ m） 。h 是接地體埋設(shè)深度（ m）； A 是表示因受屏蔽影響是接地體電阻增加的系數(shù)。其數(shù)值如下表 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 接地體形式 屏蔽系數(shù) 0 接地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)采用先在地下深為 h 的水平面上敷設(shè)方格形狀的水平接地體，如圖所示：（俯)Ω(d4llnlπ2ρR =nηRR =∑2LR ( ln A ) ( )2 L dh??? ? ?華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 視圖） 接地網(wǎng)俯視圖 調(diào)整水平接地體的間距可以改變水平接地體電阻的阻值，然后再在兩水平接地體的相交處敷設(shè)垂直接地體。 如圖所示（側(cè)視圖） 接地體側(cè)視圖 設(shè)水平接地體的間距為 8m，則應(yīng)敷設(shè)水平接地體間距為 []? []=13? 7 格（ [] 為取整符號(hào) ），需要 14? 8 根 。 由于 13? 8=104。7? 8=56，所以接地網(wǎng)比變電站小一點(diǎn)。水平接地體埋設(shè)深度取 h=,采用寬度為 40mm,厚度為 4mm 的扁鋼；垂直接地體采用 40mm4040 ?? 的角鋼，長(zhǎng)度為 。已知土質(zhì)為黏土， 400 m?? ?? 垂直接地體的電阻阻值： 0 3 3 6 ???? 4 l 4 0 0 4 2 . 5R l n l n 1 4 5 . 22 l d 2 3 . 1 4 2 . 5 0 . 0 3 3 6?? ?? ? ? ??? 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 取 ?? 得 Rz= 14 8Rn? ? ? ??? 水平接地體的電阻值： L=10? 13? 8+10? 14? 7=2020m； 0 2 ??? 取 A= 得： 2240 0 20 20l n( ) l n( 4) 12 2 4 20 20 2 dh??? ? ? ? ? ?? ? ? 總的接地電阻阻值為以上兩 個(gè)電阻的并聯(lián)： 1 .8 5 2 0 .6 1 0 .4 5 91 .8 5 2 0 .6 1ZR ?? ? ?? 滿足要求。 當(dāng)間距取 9m 時(shí)算 0 .5 8 3 0 .5ZR ? ? ? ?不符合要求，若間距取得比 10m 小，則不符合經(jīng)濟(jì)性的要求，所以取 10m 最好 . 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 結(jié)論 通過(guò)了解發(fā)電廠以及變電所一次系統(tǒng)的運(yùn)行原理，并根據(jù)對(duì)常規(guī)發(fā)電廠的設(shè)計(jì)要求與步驟，完成了 110kV 發(fā)電廠的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括電氣主接線的選擇，主變壓器的選擇，短路電流的計(jì)算，電氣主設(shè)備的選擇，配電裝 置設(shè)計(jì)和總平面布置，防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。另外，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，繪制了電氣主接線圖一張，電氣總平面布置圖一張，配電裝置圖 三 張（ 110kV， 35kV， 10kV），廠用電布置圖一張，防雷接地圖一張。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的最終方案可靠性較高，選用的設(shè)備也較合適，因此經(jīng)濟(jì)性好。另外，還有一些問(wèn)題考慮不足，由于所獲取的資料有限，本設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)比較只能是粗略的比較。因此導(dǎo)致對(duì)于方案的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的平衡方面考慮得欠缺。在以后的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際的情況和設(shè)備的選擇搭配，采取更為充分有效的方法來(lái)進(jìn)行比較，盡可能的滿足發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì) 平衡。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 參考文獻(xiàn) [1] 程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) ．中國(guó)水利水電出版社 ， 1989． [2] 西北電力設(shè)計(jì)院 ． 發(fā)電廠 變電所 電氣 接線和布置． 中國(guó)水利水電出版社 ， 1984． [3] 黃純?nèi)A． 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 ． .中國(guó)水利水電出版社 ． 1987． [4] 李光琦 ． 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 ． 中國(guó)電力出版社 ， 1995． [5] 戈?yáng)|方 ． 電力工 程電氣設(shè)計(jì) 手冊(cè) ．中國(guó) 水利水電出版社 ， 1989． [6] 周澤存 ． 高電壓技術(shù) ． 中國(guó)電力出版社， 2020． [7] 東北電力設(shè)計(jì)院 ． 電力工程師手冊(cè) ． 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1978． [8] 江 蘇省電力設(shè)計(jì)院 .220kV變電站典型設(shè)計(jì)手冊(cè) .中國(guó)電力出版社， 2020 [9] 國(guó)家電網(wǎng)公司， 110kV變電站典型設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)電力出版社， 2020 [10] 西北電力設(shè)計(jì)院 .電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分 .上?？茖W(xué)技術(shù)出社 1980 [11] 江蘇省電力設(shè)計(jì)院 .35110kV 無(wú)人值班變電所典型方案的設(shè)計(jì) ,中國(guó)電力出版 社，2020 [12] 樸在林 . 35110kV 變電工程通用圖集 .中國(guó)水利水電出版社 ,2020 [13] 唐志平 .供配電技術(shù) .電子工業(yè)出版社 ,2020 [14] 陳 生貴 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù) .重慶大學(xué)出版社 ,2020 [15] 何仰贊 .電力系統(tǒng)分析 .華中科技大學(xué)出版社 ,2020 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 致謝 歷時(shí)將近兩個(gè)半 個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完， 雖然在論文的寫作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，可是在這寫論文的古城中讓我體會(huì)到了知識(shí)的魅力。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師 武玉才 老師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題到設(shè)計(jì)完成，感謝武 老師給予了我耐心 熱情的 指導(dǎo)與細(xì)心關(guān)懷，謝謝！ 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng) 老師和學(xué)友批評(píng)和指正！ 感謝關(guān)心我支 持我的朋友們，感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo) 、老師們，感謝你們給予我的幫助與關(guān)懷 ，謝謝！