【正文】 土建工程量和費(fèi)用較小，建設(shè)周期短； （ 2） 擴(kuò)建比較方便； （ 3） 相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)； （ 4） 占地面積大； （ 5） 受外界空氣影響， 設(shè)備運(yùn)行條件較差，順加絕緣； （ 6） 外界氣象變化對設(shè)備維修和操作有影響。 3） 成套配電裝置的特點(diǎn)： （ 1） 電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。?（ 2） 所有電器元件已在工廠組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬運(yùn)； （ 3） 運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便； （ 4） 耗用鋼材較多，造價(jià)較高。 配電裝置的設(shè)計(jì)原則 1） 節(jié)約用地； 2） 運(yùn)行安全和操作巡視方便； 3） 考慮檢修和安裝條件； 4） 保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行； 5） 節(jié)約三材，降低造價(jià)； 6） 安裝和擴(kuò)建方便。 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)天寸，是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定，對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基本的是帶電部分對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，在這一距離下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時(shí)，都不致使空氣間隙擊穿。 以 下 表中所列出各種間隔距離中最基本的最小安全凈距，《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中所規(guī)定的 A 值，它表明帶電部分至接地部分或相間的最小安全凈距，保持這一距離時(shí)，無論正常或過電壓 的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。其余的 B、 C、 D 值是在 A 值的基礎(chǔ)上，加上運(yùn)行維護(hù)、搬運(yùn)和檢修工具活動(dòng)范圍及施工誤差等尺寸而確定的。 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 40 屋外配電裝置最小安全凈距（ mm） 注： 110J、 22J、 330J、 500J 系指中性點(diǎn)直接接地網(wǎng) 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟 1) 選擇配電裝置的型式 .選擇時(shí)應(yīng)考慮配電裝置的電壓等級﹑電氣設(shè)備的型式﹑出線多少和方式﹑有無電抗器﹑地形﹑環(huán)境條件等因素 。 2) 配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配電圖 。 3) 按照所選電氣設(shè)備的外形尺寸﹑運(yùn)輸方法﹑檢修及巡視的安全和方便等要求 ,遵照配電裝置設(shè)計(jì)有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定 ,并參考各種配電裝置的典型設(shè)計(jì)和手冊，設(shè)計(jì)繪制配電 裝置平面圖和斷面圖 。 配電裝置的選用 本變電所三個(gè)電壓等級：即 220KV、 110KV、 35KV根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》符號 適 用 范 圍 35 63 110J 110 220J A1 帶電部分至接地部分之間 網(wǎng)狀遮欄向上延伸線距地 上方帶電部分之間 400 650 900 1010 1800 A2 不同相的帶電部分之間 斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間 400 650 1000 1100 2021 B1 設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，其外部至無遮欄帶電部分之間 交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間 帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間 1150 1400 1650 1750 2550 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 500 750 1000 1100 1900 C 無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間 無遮欄裸體至建筑物、構(gòu)筑物之間 2900 3100 3400 3500 4300 D 平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊 沿部分之間 2400 2600 2900 3000 3800 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 41 規(guī)定， 110KV 及以上多為屋外配電裝置， 35KV 以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故 本所 220KV及 110KV采用屋外配電裝置， 35KV采用屋外配電裝置。 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、早高型和高型等。 1） 中型配電裝置：中型配電裝置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，以便工作售貨員能在地面安全地活 動(dòng)，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)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(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(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。這種布置是我國屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運(yùn)行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。 2） 半高型配電裝置，它是特母線及母線隔離開關(guān)抬高將斷路器，電壓互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點(diǎn)， 其鋼材消耗與普通中型相近，優(yōu)點(diǎn)有： （ 1） 占地面積約在中型布置減少 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置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便。缺點(diǎn)：上層隔離開關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺，檢修不夠方便。 3） 高型配電裝置，它是將母線和隔離開關(guān)上下布置，母線下面沒有電氣設(shè)備。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)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(yùn)行縱條件均較差，一般適用下列情況： （ 1） 配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)； （ 2） 原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場地受到限制； （ 3） 場地狹窄或需要大量開挖。 本次所設(shè)計(jì)的變電站 是地區(qū)性變電站 ， 對建筑面積沒有特殊的要求 ，所以該變電所220KV、 110KV 和 35KV 電壓等級均采用普通中型 配電裝置 。 若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 42 靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。 電氣總平面布置 布置要求 （ 1） 充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等 。 （ 2） 出線布局合 理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線 。 （ 3） 符合外部條件，安全距離要符合要求。 布置方法 本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、 二次室 、 靜止 補(bǔ)償裝置及輔助設(shè)施構(gòu)成，屋外配電裝置在整個(gè)變電所布置中占主導(dǎo)地位，占地面積大，本所有 220KV、 110KV和35KV各電壓等級集中布置，將 220KV配電裝置布置在北側(cè)， 110KV配電裝置布置在 東側(cè)， 35KV配電裝置布置在南側(cè)。 主控 室 布置在 35KV 配電裝置 下方 。 由氣平面布置符號說明： 名 稱 符 號 斷 路 器 隔離開關(guān) 變 壓 器 電流互感器 支柱絕緣子 道 路 本章小結(jié) 本章首先闡 述了配電裝置的基本要求、類型和原則。最終從系統(tǒng)具體的情況下考慮，選擇出與系統(tǒng)相適應(yīng)的配電裝置。并畫出電氣平面圖和斷面圖。詳見附圖。 第 6 章 防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 43 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 避雷針的保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場畸變 ,在避雷針的頂端 形成局部場強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對避雷針放電 ,再經(jīng)過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 。 在對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， 為了對本站覆蓋 ,采用四支避雷針 。 被保護(hù)變電所總長 ， 寬 ， 查手冊，門型架構(gòu)高 15m。 避雷針的擺放如圖所示 。 1234 12D ＝ 34D ＝ 。 23D ＝ 14D ＝ maxD ＝ 22 ? ＝ 135m 0h ＝ h － 7D 所以 ,需要避雷針的高度 h 為 : h ＝ 15＋ 7135 ＝ 四只避雷針分成兩個(gè)三只避雷針選擇 . 驗(yàn)算 :首先 ,驗(yàn)算 3 號避雷針 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 44 對保護(hù)的高度 : 1﹑ 2 號針之間的高度： 0h ＝ －＝ 23m＞ 15m 2﹑ 3 號針之間的高度： 0h ＝ －＝ ＞ 15m 1﹑ 3 號針之間的高度 : 0h ＝ － 7 22 ? ＝ － 19＝ ＞ 15m 由上可見 ,對保護(hù)物的高度是能滿足要求的 。 對保護(hù)寬度 : 1﹑ 2 號針的保護(hù)寬度 :xb ＝ ( 0h － xh )＝ (23－ 15) ＝ 12＞ 0 2﹑ 3 號針之間的寬度 :xb ＝ ( 0h － xh )＝ (－ 15) ＝ ＞ 0 由此可見 ,對保護(hù)物的寬度是能滿足要求的 。 所以 ,123 針是滿足要求的 。 由于 4 針的擺放是長方形 ,所以， 134 針也是滿足要求的 。 即 ,四只高度選為 35m 的避雷針能保護(hù)整個(gè)變電所 。 避雷器 避雷器是一種過電壓限制器 ,它實(shí)質(zhì)上是過電壓能量的接受器 ,它與別 的 保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行 ,當(dāng)作用電壓超過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 )。 滅弧電壓有效值的選擇 : 電壓等級 KV 35 110220 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 45 滅弧電壓有效值 NU%100 NU%80 查手冊 ,選出如下設(shè)備 : 型號 額定電 壓 KV 滅弧電 壓 KV 工頻放電電壓 KV 沖擊放電電壓 KV 滅弧電 壓選擇 KV ≥ ≤ FZ35 35 41 84 104 134 35 FZ110J 110 100 224 268 310 110＝88 FZ220J 220 200 448 536 630 220＝ 176 防雷接地 “防雷在于接地” ,這句話含義說明各種防雷保護(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) 。 防雷接地 :用來將雷電流順利泄入大地 ,以減小它所引起的過電壓 ,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 ,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 ,選用一字形的接安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 46 地體 。 查得 : i? ＝ i? ＝ eiRR (式中 : iR — 沖擊電流下的電阻 。 eR — 工頻電流下的電阻 ) iR ＝ 10＝ ? 變電所的防雷保護(hù) 變電所是重要的電力樞紐 ,一旦發(fā)生雷擊事故 ,就會造成大面積停電 。 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 。 對直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線 。 對雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值 ,同時(shí)輔之以相應(yīng)措施 ,以限制流過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，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，我國標(biāo)準(zhǔn) 目前推薦 1d 和 2d 應(yīng)滿足下式要求 : 1d ≥ iR ＋ , 2d ≥ iR 安徽電 氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 47 1d ≥＋ 2d ≥ 變電所的進(jìn)線段保護(hù) 變電所限制雷電侵入波的主要