【導(dǎo)讀】我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是《110kv地方降壓變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)》。電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是。發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時(shí)刻完成的，具有同時(shí)性。本次設(shè)計(jì)根據(jù)有關(guān)規(guī)定，依據(jù)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、合理等的要求，為保證對(duì)用。戶(hù)不間斷地供給充足、優(yōu)質(zhì)又經(jīng)濟(jì)的電能設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)中存在著許多不足和失誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正，謝謝！和10KV兩個(gè)電壓等級(jí)供電。設(shè)計(jì)要求采用35KV出線6回，10KV出線10回?；谏鲜鰲l件，變電站的設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足。國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡量考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。在保證供電可靠性的前提下，減少事故的發(fā)生，降低運(yùn)行費(fèi)用。小而再重建或擴(kuò)容，一次設(shè)計(jì)到位，減少了投資，并為變電站的安全穩(wěn)定供電提供了保障。分析原始的資料，本變電站為地方降壓變電站，110KV側(cè)2回出線，35KV側(cè)6回出線，斷路器檢修時(shí)不應(yīng)影響對(duì)重要負(fù)荷供電；能夠限制短路電流，以便選擇廉價(jià)的電氣設(shè)備或輕型設(shè)備；檢修期間均需停止工作。6-10KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)5回。

　　

【正文】 導(dǎo)線的截面和結(jié)構(gòu)形式。 110KV 母線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： S=Imax/J Imax＝ ＝ *110*340000＝ 查表得： Tmax＝ 4800h,J＝ S＝ ＝ 故選用 LGJ－ 1202/70 長(zhǎng)期允許載流量為 256A，計(jì)算截面為 mm2 計(jì)算直徑： 18 mm，溫度膨脹系數(shù)θ x=*106 彈性模量： E＝ 105000 35KV 選用軟導(dǎo)線或鋼芯鋁導(dǎo)線 ： Imax＝35*3*6* m a x?COS S＝35*3*6* 32＝ 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： S=Imax/J 查表得： Tmax＝ 4500h,J＝ S=Imax/J＝ ＝ 故選用 LGJ－ 952 長(zhǎng)期允許載流量為 180A，計(jì)算截面為 計(jì)算直徑： 8 mm。 10KV 母線選用矩形母線： Ixu Imax 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 33 Imax＝ *11*3* 32*＝ 故選用矩形鋁母線 LMY－ 3（ 100*10）其長(zhǎng)期允許載流量 2040A。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： S Smin=dztCI?, ?I =,C=67, dzt =. Smin= 10* 3 = mm2 S=80*6=480 mm2 因?yàn)?S Smin，故滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： δ maxδ y =70*106Pa, Ich =,β =1，α =,L=,ω =*103 . δ max = i 　ch2 αωβL2 108=*(*103)232 10** *1 108 = *105Pa 因?yàn)棣?maxδ y，故滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求 通過(guò)比較方案四所用設(shè)備少，接線簡(jiǎn)單，通過(guò)短路電流的計(jì)算與設(shè)備選擇，相對(duì)方案三，方案四能夠滿(mǎn)足運(yùn)行需要，且更經(jīng)濟(jì)。 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 34 第五章 防雷保護(hù) 電工裝置的防雷措施 電壓在 110KV 及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置構(gòu)架上，安裝避雷針的架構(gòu)支柱應(yīng)與配有裝置接地網(wǎng)相連接。在避雷針的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置。其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω，由避雷 針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，設(shè)接地阻線的距離不得小于 15m. 電壓為 110KV 及以上的屋外配電裝置可將保護(hù)線路的避雷線連接在配電裝置的出線門(mén)型架構(gòu)上。 在選擇獨(dú)立避雷針的裝設(shè)地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。 地中：避雷針本身的接地裝置，與最近的配電裝置接地網(wǎng)的地中距離： Sdi≥ R（ m）式中 R獨(dú)立避雷針的接地電阻，在任何情況下， Sdi不得小于 3m. 空氣中：由獨(dú)立避雷針到配電裝置導(dǎo)電部分之間以及到配電裝置電力設(shè) 備與架構(gòu)接地部分之間的空氣距離 SK SK≥ +(m) h被保護(hù)物考慮點(diǎn)的高度 SK不得小于 5m. 主控室及室內(nèi)配電裝置時(shí)直擊雷的防雷措施如下： 若屋頂為鋼筋砼時(shí)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地。 若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地。 若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)體的屋頂時(shí)，采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)格為 810m,每隔1020m引下線接地。上述的接地可與總接地網(wǎng)連接。并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻不大于 10Ω。 避雷針保護(hù)范圍的 計(jì)算 單支避雷針的保護(hù)范圍如下： rx：在被保護(hù)高度 hx平面上的保護(hù)半徑（ m） hx：被保護(hù)高度（ m） h0：避雷針的有效高度 P高度影響系數(shù) h≤ 30m 時(shí)， P=1， h＞ 30m時(shí)， P= 本設(shè)計(jì)共裝設(shè) 4支避雷針， 4號(hào)均為 30m。 當(dāng) hx≥2h時(shí)， rx=（ hhx） P 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 35 當(dāng) hx2h時(shí)， rx=（ ） P 本設(shè)計(jì)避雷針的保護(hù)范圍為 : D12=, D23=, D42=, D34=, D14= hx2h時(shí)， rx=（ ） P h=30 m, P=1,當(dāng) hx=7m, rx2=（ *302*7） *1=31 m 當(dāng) hx=11m, rx1=（ *302*11） *1=23 m 避雷針 2外側(cè)的保護(hù)寬度為 bx12 h0= h PD712 =30 = m bx12=(h0 hx)=*()= m 避雷針 3外側(cè)的保護(hù)寬度為 bx23, 3之間的保護(hù)范圍為： h0= h PD713 =30 = m bx13=(h0 hx)=*()= 避雷針 4外側(cè)的保護(hù)寬度為 bx34 h0= h PD739。34 =30 = m bx34=(h0 hx)=*()= (hx=11 m) 避雷針 2外側(cè)的保護(hù)寬度為 bx42, h0= h PD742 =30 = m bx23=(h0 hx)=*()= 避雷針 4外側(cè)的保護(hù)寬度為 bx14 h0= h PD739。14 =30 = m bx14=(h0 hx)=*()= m 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 36 第六 章 接地裝置 一般要求 ，所有的電氣設(shè)備都應(yīng)裝設(shè)接地裝置，并將電氣設(shè)備外殼接地。 為了將各種不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備接地應(yīng)使用一個(gè)總的接地裝置，接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求值。 應(yīng)當(dāng)接地和不需要接地的范圍 電機(jī)、變壓器、電器、照明設(shè)備的底座和外殼 電氣設(shè)備的傳動(dòng)裝置 互感器的二次線圈。 配電屏與控制臺(tái)的框架 屋內(nèi)外配電裝置的金屬和鋼筋砼構(gòu)架以及帶電部分的金屬構(gòu)架。 安裝在已接地的金屬構(gòu)架上的設(shè)備金屬外殼 安 裝在配電盤(pán)、控制盤(pán)和配電裝置上的電氣測(cè)量?jī)x表、繼電器和其它低壓電器等的外殼，以及當(dāng)發(fā)生絕緣損壞時(shí)，在支持物上不會(huì)引起危險(xiǎn)電壓的絕緣子金屬底座。 3）控制電纜的金屬外皮和額定電壓為 220V 及以下的蓄電池室內(nèi)的金屬構(gòu)架。 4）在干燥場(chǎng)所，交流額定電壓為 127V 及以下，直流額定電壓為 110V 及以下的電氣設(shè)備外殼。 5）發(fā)電廠、變電所區(qū)域內(nèi)的鐵路軌道。 對(duì)接地裝置、接地電阻值的要求 當(dāng)接地短路電流經(jīng)接地裝置流入大地時(shí)，接地網(wǎng)的電位升高不超過(guò) 2020V，則接地裝置的接地電阻應(yīng)符合以下要求： Rjd≤Ijd2020 Ijd計(jì)算用流經(jīng)接地裝置的入地電流 當(dāng) Ijd＞ 4000A 時(shí)，接地裝置的接地電阻不應(yīng)超過(guò) 小接地系統(tǒng)，高壓和低壓共用的接地裝置。 Ujd≤ 120V, Rjd≤Ijd120 僅用于高壓電氣設(shè)備的接地裝置 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 37 Ujd≤ 250V, Rjd≤Ijd250 接地電阻不宜超過(guò) 10Ω。 接地裝置的敷設(shè) 在敷設(shè)接地裝置時(shí)，應(yīng)首先利用自然接地體。 自然接地體有：敷設(shè)在地下的供水管道和其它金屬管道，但輸送液體或氣體燃料的管道除外，建筑物與地連接的金屬結(jié)構(gòu)，建筑物的金屬樁的建筑物的鋼筋砼等。 人工接地是利用垂直埋入地中的鋼管和角鐵。其長(zhǎng)度應(yīng)不小于 23m,其上端高地面的長(zhǎng)度為 m,為了降低發(fā)電廠和變電所區(qū)域內(nèi)的接觸電位差和跨步電位差 ,應(yīng)使配電裝置區(qū)域內(nèi)的電位分布盡可能均勻 ,為了這一目的 ,在配電裝置區(qū)內(nèi)適當(dāng)布置鋼管、角鋼和扁鋼 ,形成環(huán)形接地網(wǎng)。 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 38 第七章 變電站 總布置 電力建筑物在變電站 總布置中占主導(dǎo)地位，而其它輔助以及生活設(shè)施處于從屬地位，高壓配電裝置占地全部的 70%左右。并且大部分電器集中布置。 本變電站 主要電工建筑的布置方式： 高壓出線及高壓配電裝置的布置 變電站 各級(jí)電壓配電裝置，根據(jù)對(duì)應(yīng)的高壓輸電線方位，確定自己的位置和朝向，使高壓輸電線連接方便，避免出現(xiàn)交叉。 屋外配電裝置，力求整齊、緊湊、便于擴(kuò)建 、運(yùn)輸、檢修。屋內(nèi)配電裝置與主樓相連布置。 變壓器的布置 變壓器布置在各項(xiàng)電壓配電裝置的中間位置，附近留有檢修場(chǎng)所。 控制樓及通訊樓的布置 控制樓布置在附近各級(jí)電壓配電裝置，并宜與所前布置相結(jié)合，考慮到的因素是： 便于控制室值班人員就近對(duì)配電裝置以及電氣設(shè)備，進(jìn)行巡視操作，并宜兼顧外來(lái)人員聯(lián)系方便。 ，使主要觀察面朝向屋外配電裝置。 。 。 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 39 致 謝 辭 本設(shè)計(jì)的完成是在我 們的導(dǎo)師 ***老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi) 了 劉 老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。 華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 40 參考文獻(xiàn) [1] 發(fā)電廠電氣部分 華中工學(xué)院編 [2] 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 西北電力設(shè)計(jì)院編 [3] 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料 天津大學(xué) 編 [4] 發(fā)電廠、變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 西安交通大學(xué)華 北 電 力 大 學(xué) 函 授 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 用 紙 41