【正文】 能自行熄滅，引起斷路器的跳閘。這樣，雖然保護(hù)間華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 隙限制過電壓，保護(hù)了設(shè)備，但將造成跳閘事故，這是保護(hù)間隙的主要缺點(diǎn)。 管型避雷器雖然具有較高的熄弧能力，但其主要缺點(diǎn)是：（ 1）伏秒特性較陡且放電分散值較大，而 一般變壓器和其他設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能較好的配合。（ 2）管型避雷器動(dòng)作后工作母線直接接地形成載波，對變壓器絕緣不利；此外，管形避雷器其放電特性受大氣影響較大，因此，管型避雷器目前只用了線路保護(hù)。 氧化鋅避雷器除了有理想的非線性特性外，其主要優(yōu)點(diǎn)還有：（ 1）無間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。（ 2）無續(xù)流，故只需要吸過電壓能量即可，這樣，對氧化鋅熱容量的要求比碳化硅低很多。（ 3）電氣設(shè)備所受過電壓可以降低，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過電壓。（ 4）通流容量大，可以用來限制內(nèi)部過電壓， 此外，由于無間隙和通流容量大，故氧化鋅避雷器體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行維護(hù)方便，使用壽命長，并且造價(jià)低，從而逐漸取代了其他種類的避雷器而被廣泛推廣運(yùn)用，所以本所設(shè)計(jì)的所用避雷器均選用氧化鋅避雷器。 選擇結(jié)果 220kv 避雷器選用： FZ220J 型避雷器。 110kv 避雷器選用： FZ110J 型避雷器。 10kv 避雷器選用： FZ10型避雷器 . 小結(jié) 兩種備選方案由于短路電流計(jì)算結(jié)果相同，可以選擇同樣的電氣設(shè)備，由于時(shí)間有限。我們從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上分析，母聯(lián)兼旁路少用了一個(gè)斷路器，從價(jià) 錢上看，少了一些； 但是從安全可靠的角度上來看，電力系統(tǒng)安全第一！所以兩種備選方案中： 220和 110KV側(cè)采用雙母線帶有專用旁路斷路器的旁母接線， 110KV 側(cè)采用單母線分段接線的方式。 華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 第七章 防雷及接地系統(tǒng) 為了防止直擊雷損害電氣設(shè)備，本站裝設(shè)四支獨(dú)立的避雷針進(jìn)行直擊雷保護(hù)，為了防止雷擊侵入波及操作電壓損害電氣設(shè)備，在 220kv,110kv,10kv 母線， 10kv 出線，及 110kv主變進(jìn)線均裝設(shè)氧化鋅避雷器，為了避免變壓器及低壓側(cè)開路運(yùn)行操作時(shí)，靜電感應(yīng)對繞組絕緣危害， 應(yīng)在主變 10kv 側(cè) B相裝設(shè)一只氧化鋅避雷器。 本站占地面積 2m ,為一長方形，選擇避雷器的安裝位置時(shí)，既要保護(hù)全站設(shè)備，又要盡可能使其不要過高，同時(shí)應(yīng)滿足避雷針與配電裝置部分在地空中有一定的距離，避雷針與變電站設(shè)備之間的距離不小于 5 米，避雷針的接地裝置與站內(nèi)設(shè)備接地網(wǎng)最近不小于 3米，本站選擇四支高 30 米的獨(dú)立避雷針，全站被保護(hù)的最高高度為 米。 防雷保護(hù)計(jì)算 1， 2， 3， 4 四支避雷針等高： h=30m,保護(hù)設(shè)備架構(gòu)高度： hx=,各針之間的距離： D12=D34= 米。 D14=D23= 米， D13=D24=107 米。 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算： 因?yàn)?D=7haP,bx=0 所以按 D7haP 計(jì)算，求 ha 及相應(yīng)的 h。防雷不接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)知： D=107 米，則 7Dha ==米，系統(tǒng)架構(gòu)的最高高度為 米，加上避雷器總高度為 14米，所以 h=+14= 米。 所以避雷針高度取 30 米，則其有效高度： ha=3014=16 米，由單支避雷針的計(jì)算公式可知：當(dāng) 505180。 30ha m163。 時(shí)， P=1。當(dāng) 2hhx163。 ， Rx=()P=( 30 2 14??)=17m， Rx 為在 hx高度上保護(hù)半徑。 兩只避雷針之間的保護(hù)范圍： 華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 計(jì)算公式， 0 , 1 .5 ( 0 )7Dh h b x h h xP= = h0:：兩針間保護(hù)最低點(diǎn)的高度。 兩針間的距離。 編號 避雷針高度 h m 被保護(hù)物的高度 hx m 避雷針有效高度 ha m 保護(hù)半徑 Rx m 避雷針間距 D m 保護(hù)寬度bx m 1 30 14 16 17 2 30 14 16 17 3 30 14 16 17 4 30 14 16 17 12 14 34 14 14 14 23 14 13 14 24 14 接地裝置的設(shè)計(jì) 1) 原則： （ 1） 為了保證人身安全，所有電氣設(shè)備都應(yīng)裝有接地裝置并將電氣設(shè)備外殼接地。 （ 2） 為將各種不同用途和各種不同的電氣設(shè)備接地，應(yīng)使用一個(gè)總接地裝置，接地電阻應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求。 電氣設(shè)備的人工接地電壓應(yīng)分配均勻。 設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)應(yīng)考慮到一年四季能夠保證接地電阻的要求。 2)對接地電阻的要求： （ 1） 大接地短路電流系統(tǒng) R 歐。 （ 2） 獨(dú)立避雷針在一般電阻率地區(qū)要求 R10 歐。 根據(jù)以上原則，為了保證人身安全和設(shè)備 的正常運(yùn)行，全站輔設(shè)一封閉的方孔符合接地裝置，由垂直接地極和水扁鋼接地體構(gòu)成復(fù)合接地網(wǎng)，垂直接地極采用角鋼，水平接地體系用扁鐵，要求其接地華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 電阻小于 歐，所有電氣設(shè)備支架和母線，進(jìn)出線架構(gòu)均應(yīng)輔設(shè)單獨(dú)接地引線，并與主接地網(wǎng)可靠焊接 地。 3) 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。其長度應(yīng)不小于 23m,其 上端高地面的長度為 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)。 4)接地裝置計(jì)算 本次設(shè)計(jì)對接地裝置布置為： （ 1)接地裝置由 50X50 L= 的角鋼形作為垂直接地體和 50X5 扁剛體作為水平接地體構(gòu)成接地裝置，埋設(shè)深度為 米。 （ 2)采用 15*7 米的矩形接地網(wǎng)，并用 50X5扁鋼連成環(huán)形。 （ 3)桿塔、金屬架物、電氣設(shè)備金屬外殼等、操作機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備工作 接地等處均需接地，其分支引線除工作接地外，均采用 16 圓鋼引出地面，其引出位置應(yīng)按距離接地設(shè)備最近處設(shè)置。 （ 4)地下電纜溝的接地線采用 50X5 扁鋼與電流支架連接，中間及端頭與主接地網(wǎng)連接，戶外地上電纜支架用 16圓鋼與接地網(wǎng)連接 （ 5)接地裝置總接地電阻不應(yīng)超過 ? ，否則增加接地棒，至總接地電阻不大于 ?為止。 （ 6)變壓器采用 50X5 扁鋼兩處可靠接地。 接地裝置的計(jì)算 ： 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程和任務(wù)書要求，本站的接地網(wǎng)采用棒形和接 地體聯(lián)合組成的環(huán)形接地裝置。 取土壤電阻率 m??? 400? 垂直接地體材料選 50X50角鋼， ml ? 水平接地體材料選 50X55扁鋼 R≈ /S^ R= 400/ 3150 = 歐姆 經(jīng)計(jì)算 ，不符合規(guī)定，但是部分接地網(wǎng)在建筑物基礎(chǔ)垡板下 200mm 處。因此，實(shí)測時(shí)接地網(wǎng)電阻如不滿足要求，需補(bǔ)打接地極直至滿足要求。 華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 結(jié) 論 本人在前人的經(jīng)驗(yàn)上，進(jìn)行了變電站的 設(shè)計(jì)，對變電站的主接線進(jìn)行了比較選擇，并選擇了主變壓器和各種電氣設(shè)備，并對電氣設(shè)備進(jìn)行了校驗(yàn)。最后進(jìn)行了防雷保護(hù)計(jì)算和接地計(jì)算?？梢缘玫揭韵陆Y(jié)論： 1) 兩種方案都是從經(jīng)濟(jì)性和安全性，通過可靠性原則以及大量的考證中得出的最佳結(jié)論； 2) 第二方案雖然從經(jīng)濟(jì)上略占優(yōu)勢，但是電力生產(chǎn)安全第一。安全可靠一直是電力的宗旨，決不應(yīng)該犯“貪小便宜吃大虧”這種錯(cuò)誤。 故采用第一種方案。 總之，安全性、可靠性、靈活性是變電所設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。設(shè)計(jì)中要把以上諸多因素經(jīng)過充分的研究論證，綜合平衡后才能最后確定方案。 華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 致 謝 在設(shè)計(jì)過程中，顧雪平老師給予我精心的指導(dǎo)和熱情幫助，并提出了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)和建議使設(shè)計(jì)工作順利圓滿地完成，對此表示衷心的感謝！ 感謝所有幫助和關(guān)心過我的同學(xué)和老師們。 由于水平有限，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤和不妥之處，懇請老師批評，指正。 華北電力大學(xué) 成人教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 參考文獻(xiàn) 1 牟道槐．發(fā)電廠變電站電氣部分．重慶大學(xué)出版社， 1995 2 林福本．大電流母線的設(shè)計(jì)制造及安裝．水利電力出版社， 1986 3 西北電力設(shè)計(jì)院．發(fā)電廠變電所電氣接線和布置．水利電力出版社， 1984 4 西北電力設(shè)計(jì)院．電力工程設(shè)計(jì)手冊．西北電力設(shè)計(jì)院東北電力設(shè)計(jì)院， 1980 5 翟東群．發(fā)電廠變電所電氣部分的計(jì)算和接線．水利電力出版社， 1987 6 郭永基．電力系統(tǒng)可靠性原理和應(yīng)用．清華大學(xué)出版社， 1983 7 湖南省電力學(xué)校．發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備．電力工業(yè)出版社， 1979 8 陳志業(yè)．電力工程．中國電力出版社， 1996 9 張全行．變電運(yùn)行現(xiàn)場技術(shù)問答．中國電力出版社， 2021 10 河南省電力工業(yè)局．變電所電氣設(shè)備及運(yùn)行．中國電力出版社， 1995 11 華田生．發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備的運(yùn)行．水利電力出版社， 1982 12 趙亮．現(xiàn)代化變電所運(yùn)行全書．中國物價(jià)出版社， 1999 13 水利電力部電力生產(chǎn)司．電氣設(shè)備．水利電力出版社， 2021 14 鄭州工學(xué)院．發(fā)電廠變電所電氣部分．水利電力出版社， 1992 15 雷振山．中小型變電所實(shí)用設(shè)計(jì)手冊．中國水利水電出版社， 2021