【導(dǎo)讀】日益提高，因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。變電站對電力的生產(chǎn)和。力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，作為電能輸送與控制的樞紐，設(shè)計是否合理，靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。本設(shè)計主要介紹了220KV變電站電氣部分的設(shè)計。首先對原始資料進行分。案進行全面的技術(shù)、經(jīng)濟比較，確定最優(yōu)的主接線方案；然后進行短路電流計算，電氣設(shè)備的選擇與校驗，最后進行配電裝臵設(shè)計，防雷保護設(shè)計。各回路持續(xù)工作電流計算???

　　

【正文】 接接地： ，滿足要求。 (2)工頻放電電壓校驗： ???＞CdUm?Umh ?3?下限值： Ugfx＞ k0Uxg 23KV? 28KV＜ 31KV 上、下限值均滿足要求。 ?26???上限值： Ugfs 42＜ 50KV，滿足要求。 ?Ubc?42＜ 50KV，滿足要求。 (4)沖擊放電電壓校驗：Uchfd??2??kbhUmh?(3)殘壓校驗： Ubc 根據(jù)上述校驗均滿足要求。 第六章 電氣總平面布臵及配電裝臵的選擇 概述 配電裝臵是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來接受和分配電能的裝臵。 配電裝臵按電器裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝臵。 配電裝臵特點 屋內(nèi)配電裝臵的特點： ； 、巡視和操作在室內(nèi)進行，不受氣候影響； 影響較小，可減少維護工作量； 。 屋外配電裝臵的特點： ，建設(shè)周期短； ； ，便于帶電作業(yè)； ； ，設(shè)備運行條件差，須加強絕緣； 操作有影響。 配電裝臵類型及應(yīng)用 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布臵的高度，屋外配電裝臵可以分為中型、半高型和高型等。 ：中型配電裝臵的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作 人員能在地面安全地活動，中型配電裝臵母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布臵特點是：布臵比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價低，但占地面積大，此種配電裝臵用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布臵是我國屋外配電裝臵普遍采用的一種方式，而且運行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗。 ：半高行配電裝臵是將母線臵于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開關(guān)上下重疊布臵。 半高型配電裝臵介于高型和中型之間。具有以下優(yōu)點： (1)占地面積約比中型布臵減少 30%； (2)節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量； (3)旁路母線與主母線采用不等高布臵實際進出線均帶旁路很方便。 缺點：上層隔離開關(guān)下方未設(shè)臵檢修平臺，檢修不夠方便。 ，它是將母線和隔離開關(guān)上下布臵，母線下面沒有電氣設(shè)備。該型配電裝臵的斷路器為雙列布臵，兩個回路合用一個間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的 5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運行條件均較差，一般適用下列情況： (1)配電裝臵設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的 地區(qū)； (2)原有配電裝臵需要擴建，而場地受到限制； (3)場地狹窄或需要大量開挖。 配電裝臵的確定 本變電所三個電壓等級：即 220KV、 110KV、 10KV 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》規(guī)定， 110KV 及以上多為屋外配電裝臵， 35KV 及以下的配電裝臵多采用屋內(nèi)配電裝臵，故本所 220KV 及 110KV 采用屋外配電裝臵， 10KV 采用屋內(nèi)配電裝臵。 設(shè)計的變電站地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所220KV 及 110KV 電壓等級均采用普通中型配電裝臵，具有運行維護、檢修且造價低、抗 震性能好、耗鋼量少而且布臵清晰，運行可靠，不易誤操作，各級電業(yè)部門無論在運行維護還是安裝檢修方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗。若采用半高型配電裝臵，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝臵，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟性，所以，本次設(shè)計的變電所，適用普通中型屋外配電裝臵，該變電所是最合適的。 電氣總平面布臵 電氣總平面布臵的要求 ，方便運輸、運行、監(jiān)視和巡視等； 、布臵力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線； ，安全距離要符合要 求。 電氣總平面布臵 本變電所主要由屋外配電裝臵、主變壓器、主控制室、及 10KV 屋內(nèi)配電裝臵和輔助設(shè)施構(gòu)成，屋外配電裝臵在整個變電所布臵中占主導(dǎo)地位，占地面積大，本所有 220KV、 110KV 各電壓等級集中布臵，將 220KV 配電裝臵布臵在北側(cè)， 110KV配電裝臵布臵在南側(cè)，這樣各配電裝臵位臵與出線方向相對應(yīng)，可以保證出線順暢，避免出線交叉跨越，兩臺主變位于電壓等級配電中間，以便于高中低壓側(cè)引線的連接，便于運行人員監(jiān)視控制，主控制樓布臵在 220KV 屋外配電裝臵東側(cè)，有利于監(jiān)視 220KV 及主變。 高壓配電裝臵 220KV 采用屋外普通中型單列布臵，它共有 8個間隔，近期出線 2個間隔，遠期沒有，兩臺主變進線各一個間隔，電壓互感器及避雷器占一個間隔，旁路和分段斷路器各占一個間隔，間隔寬度為 15米。 高壓配電裝臵 采用屋外普通中型布臵、斷路器單列布臵，且共有 8個間隔，間隔寬度為 14米，近期出線 4個間隔，兩個連線間隔，旁路和分段斷路器各一個間隔。 3. 10KV 高壓配電裝臵 采用屋內(nèi)布臵，單層。 因設(shè)備運輸和消防的需要，主控樓、主變 220KV、 110KV 側(cè)配電裝臵處鋪 設(shè)環(huán)形行車道路，路寬 4米， “ 丁 ” 型、 “ 十 ” 字路口弧形鋪設(shè)，各配電裝臵主母線與旁母之間道路寬 3米，為方便運行人員操作巡視檢修電器設(shè)備，屋外配電裝臵內(nèi)設(shè) ～ 1 米環(huán)形小道，電纜溝蓋板也可作為部分巡視小道，行車道路弧形處轉(zhuǎn)彎半徑不小于 7米。 第七章 防雷裝臵保護 防雷保護的必要性 無論是直擊雷還是感應(yīng)雷，都能夠在架空線或金屬管道上產(chǎn)生雷電沖擊波，沿線路導(dǎo)線或金屬管道以光速向兩側(cè)傳播，所以又稱為行波。行波侵入室內(nèi)時，是以高電位引入的，常常危及人身安全并損壞電器設(shè)備，因此防雷保護必須考慮。 變電站 防雷保護內(nèi)容 變電站的防雷保護內(nèi)容主要是兩個方面： ； 。 變電站為防護直擊雷，一般用避雷針（線）加以保護。為防護入侵雷電波一般裝設(shè)避雷器。 避雷針（線）的主要作用是主動引導(dǎo)雷電流安全入地，從而保護變電站免受直擊雷害。 避雷針的配臵 避雷針的配臵原則 。當有困難時，可將該接地裝臵與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點沿接地線的長度不得小于 15m。 ?10?臵。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻 Re 3m，式中 Ri為沖擊接地電阻。 ? 且 d2?5m；獨立式避雷針的接地裝臵與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離 d2?,且 d2??臵在空氣中的間距 d1 避雷針位臵的確定 首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布臵圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位臵與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。 /m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨立的避雷針。 ? 110KV 及以上的配電裝臵，一般將避雷針裝在配電裝臵的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000 。 ?（線）宜設(shè)獨立的接地 裝臵，其工頻接地電阻不超過 10 及以下高壓配電裝臵架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊，應(yīng)設(shè)臵獨立避雷針。 ，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝臵，距變壓器金屬外殼接地點在址中距離很難達到不小于 15m 的要求。 根據(jù)上述原則確定防雷保護措施為： 1. 220KV 架構(gòu)上安裝 3支 30 米高的避雷針， 110KV 出線架構(gòu)上安裝 3支 30米高的避雷針；高壓配電裝臵的中心位臵附近各設(shè)臵 3支 30米高的獨立避雷針。 中性點、母線電壓互感器上分別安裝一組避雷器。 220KV、 110KV 進線和出線上分別安裝避雷線。 避雷針保護范圍計算 避雷針定位及針距 避雷針安放地點為： 220KV 架構(gòu)上安裝 3支 30米高的避雷針， 110KV 出線架構(gòu)上安裝 3支 30米高的避雷針；高壓配電裝臵的中心位臵附近各設(shè)臵 3支 30 米高的獨立避雷針。共 9支避雷針。 由于 220KV 側(cè)共有 8個間隔，間隔寬度為 15 米，共需 815=120 米。 110KV 側(cè)共有 8 個間隔，間隔寬度為 14 米，共需 814=112 米。 本變電所配電裝臵設(shè)計防雷保 護的范圍為 120120=14400m2 ，利用 9支避雷針進行保護。 9支避雷針的定位及針距見下圖。 圖 71 利用勾股定理求出避雷針各對角線之間的距離為 米，根據(jù)《電氣工程電氣設(shè)計手冊》中關(guān)于避雷針保護范圍計算的有關(guān)內(nèi)容，要求針高 hx,220KV 側(cè)被保護物最大高度為 米，確定避雷針高度時針尖距 ?D/7P?h 離 D 取最大，經(jīng)計算 h=+=,選 220KV 側(cè)針高 h=30m； 110KV 側(cè)被保護物最大高度為 9米，確定避雷針高度時針尖距離 D 取最大，經(jīng)計算 h=+9=,選 110KV 側(cè)針高 h=30m。 10KV 側(cè)被保護物最大高度為 9米，確定避雷針高度時針尖距離 D 取最大，經(jīng)計算 h=+9=,選 10KV 側(cè)針高 h=30m。 單根避雷針的保護范圍計算 的水平面上保護半徑 rx 為： ?針高 30 米，單根避雷針在 hx 1)?h/2,P?16m(hx?1?)?2?30?(?2hx)P?(?rx 多根等高避雷針的保護范圍計算 針高 30 米 、 2 4 5 7 89 針之間 60m,?D89?D78?D56?D45?D23?D12 ??30??h?D60h0 的水平面上： ?在 hx ???hx?h0?bx 、 2 3 4 5 69 針之間 60m,?D69?D58?D47?D36?D25?D14 ??30?D60?h?h0 的水平面上： ?在 hx ???hx?h0?bx 、 3 5 59針之間 ,?D59?D57?D35?D15 ??30? ?h?h0 的水平面上： ?在 hx ???hx?h0?bx 經(jīng)過以上的選擇和校驗，可以得出本設(shè)計選用 9支避雷針能夠保護到本所屋外高壓配電裝臵對直擊雷的保護要求，即能都滿足防雷保護的要求。 第八章 結(jié)束語 這次的畢業(yè)設(shè)計時間長、內(nèi)容多，我經(jīng)歷了從收集資料、設(shè)計、繪圖的整個過程。三個月的時間既充實又緊張。設(shè)計過程中，我獲得了綜合運用過去所學(xué)到的大部分課程知識進行設(shè)計的基本能力。 變電站設(shè)計是 一個思維創(chuàng)造與運用的過程，在這個過程中，我做到了學(xué)以致用，使設(shè)計思維在設(shè)計中得到鍛煉和發(fā)展。在相關(guān)資料的幫助下，能結(jié)合自己的思路去設(shè)計，雖然有許多地方是不懂的，但在老師的悉心指導(dǎo)與幫助下得以解決。 在設(shè)計期間，自己動手查閱了大量的資料，一方面，充分地檢驗自己的設(shè)計能力，豐富了自己在電氣設(shè)計特別是變電站設(shè)計方面的知識，為自己將來從事該專業(yè)工作打下了堅實的基礎(chǔ)；另一方面，使我體會到進行設(shè)計或科研需要具備嚴謹求實、一絲不茍和勇于獻身的精神。這次的設(shè)計，我最大的收獲就是學(xué)到了變電站的設(shè)計步驟與方法，以及學(xué)會了如何使 用資料。 設(shè)計雖然完成了，但我只是掌握了變電站設(shè)計中很少的一部分知識，還有很多深奧的專業(yè)知識等著我們?nèi)ネ诰?、去探索、去學(xué)習。我也將會在今后的工作學(xué)習中不斷充實自己，不斷完善自己的專業(yè)知識，為自己的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。由于所學(xué)知識和時間有限，加上缺乏實踐經(jīng)驗，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，敬請各位專家和老師批評指正。在設(shè)計期間，指導(dǎo)老師給了我悉心指導(dǎo)，幫我解決了很多技術(shù)困難，使我能順利完成設(shè)計任務(wù)，在此表示衷心地感謝！ 致謝 本設(shè)計的順利完成，自己付出了許多勞動，同時也與老 師的悉心指教是分不開的。在設(shè)計的整個過程中體現(xiàn)出老師的淵博專業(yè)知識，更體現(xiàn)出了老師的寬厚待人的品質(zhì)。我在設(shè)計過程中不但學(xué)會了勤奮求實的工作精神，更懂得了待人的品質(zhì)。這一切將在我以后的工作生涯中起著重要的作用。借此機會，向幫助過我的老師，表示衷心的謝意！ 在過程中，我還要特別感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)、朋友們，是在他們的鼓勵、支持下我才會有今天的成績。 參考文獻 [1] 熊信銀 .發(fā)電廠電氣部分 [M].中國電力出版社， 2020 [2] 水利電力部西北電力設(shè)計院 .電氣工程設(shè)計手冊電氣一次部分 [M].中國電力出版社 ， 1989 [3] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計院 .電氣工程設(shè)計手冊電氣一次部分 [M].中國電力出版社， 1998 [4] 丁德劭 .新技術(shù)標準電氣一次接線圖 [M].中國水利水電出版社， 2020 [5] 弋東方 .電氣設(shè)計手冊電氣一次部分 [M].中國電力出版社， 2020 [6] 孟祥萍 .電力系統(tǒng)分析 [M].高等教育出版社， 2020 [7] 劉吉來，黃瑞梅 .高電壓技術(shù) [M].中國水利水電出版社， 2020 附錄 1. 主要設(shè)備選擇匯總表 主要設(shè)備清單表 、斷面配臵圖、平面配臵圖、防雷校驗 圖（另附）。