【導(dǎo)讀】使用的電能的產(chǎn)業(yè)。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國(guó)防提供不可少的動(dòng)。力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)的發(fā)展必。須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門(mén)，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。本次設(shè)計(jì)任務(wù)為110KV變電站電氣一次初步設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括設(shè)計(jì)原始資料，主變的選。源的選擇，防雷保護(hù)，接地裝置的說(shuō)明，無(wú)功補(bǔ)償。

　　

【正文】 數(shù) 電 流 倍 數(shù) Ω LCWDI351500/5 1500/5 30 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 33 頁(yè) 共 45 頁(yè) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 2Ish m dwiK? = 1500 30=ish= 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 dzIt? ? 2mt（ IK） (Im Kt)2= (1500 30)2=2025 [（ KA） 2s]≥ Qk = [（ KA） 2s], 滿足熱穩(wěn)定要求 綜上所述，所選 LCWDI351500/5戶外獨(dú)立式電流互感器滿足要求。 具體參數(shù)如下表： 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LCWDI351500/5 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) un≥ug 35KV 35KV e gmaxII? 1500A 2m(I )tK ＞ kQ 2025KA2 S S m2I dwK ＞ shi 35KV母聯(lián) CT： 由于 35KV母聯(lián)與變高 35KV側(cè)的運(yùn)行條件相應(yīng)，故同樣選用 LCWDI351500/5型 CT。 10KV 側(cè)電流互感器的選擇 主變 10KV側(cè) CT的選擇 一 次回路電壓： =10KV 二次回路電流： =4 38420/3 ( 3 UN )= 根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選 1 0 (1 1 0 0 0 / 5 )LM ZD ? 戶外獨(dú)立式電流互感器， 其參數(shù)如下： 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 34 頁(yè) 共 45 頁(yè) 電流互感器型號(hào) 額定電流 A 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確級(jí)次 二次負(fù)荷 10%倍數(shù) 1S 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 準(zhǔn)確等級(jí) 1 3 二次 負(fù)荷 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) 電 流 倍 數(shù) Ω LMZD10（ 11000/5） 11000/5 20 40 90 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 2Ish m dwiK? = 11000 90=ish= 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 dzIt? ? 2mt（ IK） (Im Kt) 2= (11000 40) 2=193600[（ KA） 2s]≥ Qk= [（ KA） 2s],滿足熱穩(wěn)定要求 綜上所述，所選 1 0 (1 1 0 0 0 / 5 )LM ZD ? 戶外獨(dú)立式電流互感器滿足要求。 具體參數(shù)如下表： 設(shè) 備 項(xiàng) 目 1 0 (1 1 0 0 0 / 5 )LM ZD ? 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) un≥ug 10KV 10KV e gmaxII? 11000KA 2m(I )tK ＞ kQ 193600KA2 S S m2I dwK ＞ shi 10KV母聯(lián) CT： 由于 10KV母聯(lián)與變高 10KV側(cè)的運(yùn)行條件相應(yīng)，故同樣選用 1 0 (1 1 0 0 0 / 5 )LM ZD ? 型 CT。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 35 頁(yè) 共 45 頁(yè) 電壓互感器的選擇 110KV 側(cè)母線電壓互感器的選擇 型式：采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓，電能 測(cè)量及繼電保護(hù)用。 電壓：額定一次電壓： U1n=110KV U2n=準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 ，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇 PT的型號(hào)： JCC— 110 最大容量 2020VA 額定變比：110 35KV 側(cè)母線電壓互感器的選擇 型式：采用串聯(lián)絕緣瓷箱式電壓互感器，作電壓，電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。 電壓：額定一次電壓： U1n=35KV U2n=準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 ，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選擇 PT的型號(hào)： JDJJ— 35 最大容量 1500VA 額定變比：110 10KV 側(cè)母線電壓互感器的選擇 型式：采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu) PT，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 電壓：額定一次電壓： 121 0 0 .1nnU K V U K V?? 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 。 查《發(fā)電廠電氣部分》選定 PT 型號(hào)： JDJ10 額定變比為： 10/ 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 36 頁(yè) 共 45 頁(yè) 10KV 側(cè)熔斷器的選擇 熔斷器選擇概述 高壓熔斷器是一種保護(hù)電器，當(dāng)其所在電路的電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，它的熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鳗p開(kāi)斷電路，熔斷器主要用來(lái)進(jìn)行短路保護(hù) ,用來(lái)保護(hù)線路﹑變壓器及電壓互感器等設(shè)備。有的熔斷器具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能。熔斷器由熔體﹑支持金屬體的觸頭和保護(hù)外殼三部分組成。 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害 。 在本站中，熔斷器只用于保護(hù)電壓互感器 ，其只需按額定電壓及斷流容量（ S＝ 3 NU nbrI ）兩項(xiàng)來(lái)選擇。當(dāng)短路容量較大時(shí)，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 電壓﹑電流 保護(hù)特性 斷流容量﹑最大開(kāi)斷電流﹑熔斷特性﹑最小熔斷電流 環(huán)境條件 環(huán)境溫度﹑最大風(fēng)速﹑污穢﹑海拔高度﹑地震烈度 短路時(shí)各級(jí)保護(hù)設(shè)備之間應(yīng)選擇動(dòng)作，其配合要求如下： 熔斷器與熔斷器配合： 一般按上、下級(jí)熔件正負(fù)誤差疊加，并計(jì)及 10%配合裕度計(jì) 算配合級(jí)差。 斷路器與斷路器配合： 斷路器過(guò)流脫扣器配合級(jí)差可取 ~，即負(fù)荷斷路器為瞬動(dòng)。廠用變壓器和低壓側(cè)無(wú)分支時(shí)，低壓電源短路器可不裝保護(hù)，則利用高壓側(cè)保護(hù)跳低壓側(cè)斷路器，或僅裝延時(shí)動(dòng)作欠電壓保護(hù)。 斷路器與熔斷器配合： 斷路器與熔斷器配合時(shí)，應(yīng)將其保護(hù)曲線與熔斷器曲線進(jìn)行比較，以保證可能出現(xiàn)的各種短路電流下能選擇行動(dòng)作。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 37 頁(yè) 共 45 頁(yè) 10KV 側(cè)熔斷器的選擇 額定電壓 UN大于或等于電網(wǎng)的額定電壓 UNs 額定電壓選擇： UN≥UNs= 10KV 熔管的額定電流 INft大于或等于熔體 的額定電流 INfs 額定電流選擇： INft≥ INfs 選用 RN210/，其技術(shù)參數(shù)如下表： 熔斷器型號(hào) 額定電壓KV 額定電流 A 開(kāi)斷容量不小于 MVA 熔管數(shù) 最大開(kāi)斷電流 KA RN210/ 10KV 1000 1 50 電流校驗(yàn)： 額定開(kāi)斷電流 INbr大于或等于沖擊電流有效值 Ish INbr =50KAIsh =，滿足電流校驗(yàn)條件 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 38 頁(yè) 共 45 頁(yè) 第六章 防雷保護(hù)和接地裝置 變電所的保護(hù)對(duì)象 變電所中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直 擊雷保護(hù)裝置，諸如屋內(nèi)外配電裝置，主控室等。 電工裝置的防雷措施 避雷針設(shè)置原則 電壓為 110 及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在屋外配電裝置的構(gòu)架上，安裝避雷針的構(gòu)架支柱應(yīng)該與配電裝置接地網(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，其接地電阻不應(yīng)大于 10Ω。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起，至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，沿接地線距離不得小于 15m。在變壓器構(gòu)架上，不得裝避雷針。 主控室及屋內(nèi)配電裝置對(duì)直擊雷的防雷措施 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； 若屋頂有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地； 若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體屋頂采用避雷保護(hù)，避雷帶網(wǎng)格為 8~10m，每格 10~20m設(shè)引下線接地； 上述接地可與總接地網(wǎng)聯(lián)接，并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω。 防雷保護(hù)裝置 防雷保護(hù)裝置是指能使被保護(hù)物體避免雷擊 ,而引雷于本身 ,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護(hù)裝置有 :避雷針﹑避雷線﹑避雷器和防雷接地等裝置。 避雷針 避雷針由金屬制成， 其保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變 ,在避雷針的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針?lè)烹?,再經(jīng)過(guò)接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免受雷擊。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 39 頁(yè) 共 45 頁(yè) 避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型： 單支避雷針的保護(hù)； 兩針避雷針的保護(hù)； 多支避雷針的保護(hù)； 變電所直擊雷保護(hù)的基本原則：一是獨(dú)立避雷針（線）與被保護(hù)物之間應(yīng)有一定 的距離，以免雷擊針（線）時(shí)造成反擊。是獨(dú)立雷針的接地裝置與被保護(hù)物之間也應(yīng)保持一定的距離 Sd以免擊穿，在一般情況下， SK不應(yīng)小于 3m。有時(shí)由于布置上的困難 Sd無(wú)法保證，此時(shí)可將兩個(gè)接地裝置相聯(lián)，但為了避免設(shè)備反擊，該聯(lián)接點(diǎn)到 35KV及以下設(shè)備的接地線入地點(diǎn)，沿接地體的地中距離應(yīng)大于 15m，因?yàn)楫?dāng)沖擊波沿地埋線流動(dòng) 15m后，在ρ≤ 500Ω m時(shí)，幅值可衰減到原來(lái)的 22%左右，一般不會(huì)引起事故了。 避雷器 避雷器是一種過(guò)電壓限制器 ,它實(shí)質(zhì)上是過(guò)電壓能量的接受器 ,它與別保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行 ,當(dāng)作用電壓超過(guò)一定的幅值以后避雷器總是先動(dòng)作，泄放大量能量 ,限制過(guò)電壓 ,保護(hù)電氣設(shè)備。 在電力系統(tǒng)中廣泛采用的主要是閥 式避雷器。根據(jù)額定電壓 (正常運(yùn)行時(shí)作用在避雷器上的工頻工作電壓，也是使用該避雷器的電網(wǎng)額定電壓 )和滅弧電壓有效值 (指避雷器應(yīng)能可靠地熄滅續(xù)流電弧時(shí)的最大工頻作用電壓 )選擇。 防雷接地 “防雷在于接地” ,這句話含義說(shuō)明各種防雷保護(hù)裝置都必須配以合適的接地裝置。將雷電泄入大地，才能有效地發(fā)揮其保護(hù)作用。 接地是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)體與大地保持等電位 ,電力系統(tǒng)的接地按其功用可分三類 : 工作接地 :根據(jù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要而設(shè)置的接地，它所要求的接地電 阻值約在?的范圍內(nèi)。 保護(hù)接地 :不設(shè)這種接地，電力系統(tǒng)也能正常運(yùn)行 ,但為了人身安全而將電氣設(shè)備的金屬外殼等加以接地 ,它是在故障的條件下才發(fā)揮作用的 ,它所要求的接地電阻值處于 110?的范圍內(nèi)。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 40 頁(yè) 共 45 頁(yè) 防雷接地 :用來(lái)將雷電流順利泄入大地 ,以減小它所引起的過(guò)電壓 ,它的性質(zhì)似乎介于前兩種接地之間 ,它防雷保護(hù)裝置不可缺少的組成部分，它有些像工作接地 。但它又是保障人身安全的有力措施 ,而且只有在故障下才發(fā)揮作用，它又有些像保護(hù)接地 ,它的阻值一般在130?的范圍內(nèi)。 由此可見(jiàn) ,接地電阻取 10?較合 適。 查接地裝置 i? (沖擊系數(shù) )與 i? (接地裝置的沖擊利用系數(shù) )表 ,選用一字形的接地體。 查得 : ＝ i? ＝ eiRR (式中 : iR — 沖擊電流下的電阻 。 eR — 工頻電流下的電阻 ) iR ＝ 10＝ ? 雷電侵入波保護(hù) 因?yàn)槔讚艟€路機(jī)會(huì)比雷擊變電所多，所以沿線路侵入變電所的雷電過(guò)電壓行波是很常見(jiàn)的。又因?yàn)榫€路的絕緣水平要比變壓器或其它設(shè)備的沖擊試驗(yàn)電壓高許多，所以變電所對(duì)行波的保護(hù)十分重要。雷電侵入波保護(hù)是利用閥型避雷器以及與避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段。 本設(shè)計(jì)的防雷保護(hù)方案 變電所是重要的電力樞紐 ,一旦發(fā)生雷擊事故 ,就會(huì)造成大面積停電。一些重要設(shè)備如變壓器等 ,多半不是自恢復(fù)絕緣 ,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò) ,就會(huì)損壞設(shè)備。因此 ,變電所實(shí)際上是完全耐 雷的。 變電所的雷害事故來(lái)自兩個(gè)方面 :一是雷直擊變電所 。二是雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電所。 對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。對(duì)雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過(guò)電壓幅值 ,同時(shí)輔之以相應(yīng)措施 ,以限制流過(guò)閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。 為了防止變電所遭受直接雷擊 ,需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針 (線 )應(yīng)該使變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針 (線 )之間留有一定距離，因?yàn)槔字睋舯芾揍?(線 )瞬間的地電位可能提高。如 果這一距離不夠大，i?電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 41 頁(yè) 共 45 頁(yè) 則有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針 (線 )對(duì)電氣設(shè)備的反擊或閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn) ,高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這種情況發(fā)生 ,被保護(hù)物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。 按實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)校驗(yàn)后，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 目前推薦 1d 和 2d 應(yīng)滿足下式要求 : 1d ≥ iR ＋ , 2d ≥ iR 1d ≥ ＋ 2d ≥ 在對(duì)較大面積的變電所進(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。被保護(hù)變電所總長(zhǎng) ,寬 ,