【導讀】隨著國民經(jīng)濟的快速增長，電力系統(tǒng)得到了空前的發(fā)展。搞好電力系統(tǒng)建設，提高電能的質(zhì)量，實現(xiàn)電能的優(yōu)化分配，降壓變電站的設計顯得很重要。計是220KV降壓變電站電氣部分設計，根據(jù)原始資料，對電力用戶類型進行分析，計算負荷大小，確定變壓器容量、臺數(shù)及其其它參數(shù)。擬訂電氣主接線方案，通。過技術經(jīng)濟對比，擇出最佳方案。計算短路電流，通過分析計算選擇電器設備，并進行動熱穩(wěn)定校驗。采取相應的繼電保護措施，并對變電站進行必要的防雷設。關鍵詞變電站，負荷，變壓器，主接線。

　　

【正文】 ??? xb =(－ 12) =6m 各電壓等級的避雷器選擇 避雷器是發(fā)電廠，變電所防護雷電侵入波的主要設施。應根據(jù)被保護的絕緣水平和使用條件，選擇避雷器的型式，額定電壓等，并根椐使用情況校驗所選避雷器的滅弧電壓和工頻放電電壓等。 氧化鋅避雷器的工頻電壓參數(shù)和通流能力應滿足以下要求： 1）氧化鋅避雷器的額定電壓應大于電網(wǎng)工頻過電壓。 2）氧化鋅避雷器最高持續(xù)工作電壓應大于電網(wǎng)的 最高運行相電壓。 3）氧化鋅避雷器通流能力應滿足電網(wǎng)向避雷器的放電能量。 （ 1） 220KV 側(cè)避雷器選取擇： 220KV 超高壓配電裝置，應選擇氧化鋅（ En0）避雷器，即作限制雷電過電壓保護，又作為限制操作過電壓的第二線保護，并且以它的保護水平作為電氣設備絕緣配備的基礎。 按以上要求，計算 220KV 電網(wǎng)的實際參數(shù)： 電網(wǎng)最高運行相電壓有效值為： ???xqU KV 電網(wǎng)最大工頻過電壓有效值為： 母線側(cè)： ???xqU KV 電網(wǎng) 2ms 方波電流按 下式估算： EUUI bcb ?? 0 （ KA） 式中： 線路操作過電壓幅值??cU ,根據(jù)《規(guī)程》 220KV 系統(tǒng)內(nèi)過電壓計算倍數(shù)攀枝花學 院本科畢業(yè)設計（論文） 7 防雷設計 28 0K = KVU c ????? bcU 相應于 bI 時的避雷器殘壓值，取 bcU =496KV Z線路波阻抗，參考資料取 Z=00CL =310? AKAI b ???? 操作沖擊電流持續(xù)時間： )(22 sCLt ?? ? L線路長度（ km） ,取 L=240km C電磁波長度， skmC /103 5?? msSt 2402 5 ????? 因線路的長度 L 是系統(tǒng)的一個估計值，實際長度還會增大，故取 t=2ms AIb 153? 。 根據(jù)電網(wǎng)實際計算，所選避雷器特性比較，如下表所示。 氧 化鋅避雷器技術參數(shù)選擇： 避雷器 安裝位置 電網(wǎng)參數(shù) 選擇的避雷器特性 最高運行相電壓（ KV）有效值 最大工頻過電壓（ KV）有效值 2ms 方波電流值（ A） 最高持續(xù)工作電壓（ KV）有效值 額定電壓（ KV）有效值 20 次 2ms方流通流能力（ A） 母線側(cè) 153A 146KV 200KV 1000A 氧化鋅避雷器采用 210WY 系列氧化鋅避雷器，其技術參數(shù)見下表： 220KV 氧化鋅避雷器技術參數(shù)： 避雷器型號 系統(tǒng) 電壓（ KV） 有 效值 系統(tǒng)最高電壓（ KV）有效值 避雷器額定 電壓（ KV）有效值 參 考 電 壓 持續(xù) 運行 電壓 （ KV） 有效 值 操作殘壓30/60us（ 2KV）峰值（ KV） 雷電沖擊8/20us（ 10KA） 峰值（ KV） 操作沖擊電流耐受能力 2ms和 20ms方波 20次（ A）峰值 520/20200 2 ?WY 220 242 200 290 146 442 520 1000 攀枝花學 院本科畢業(yè)設計（論文） 7 防雷設計 29 496/20200 2 ?WY 200 242 200 290 146 422 496 1000 580/20200 2 ?WY 200 242 200 290 146 494 580 1000 線路側(cè) 496/202020 ?WY 型氧化鋅避雷器： %%1002901462290496????????保護比荷電率壓比 母線側(cè)也選擇 496/202020 ?WY 型氧化鋅避雷器。 可見，所選氧化鋅避雷器具有優(yōu)越的保護性能。 (2)110KV 側(cè)避雷器選擇和校驗： 110KV 母線選 FCZ110J 磁吹避雷器，查表得技術參數(shù)： KVUUKVUVU cchgfmh 2 6 0。1 9 5~1 7 0。1 0 0 )5( ???? 校驗滅弧電壓： KVUU xqmh 101%% ?????? 工頻放電電壓： KVUUxqgf 1 9 031 1 033 ???? 且 KVUU mhgf ???? 因此 FCZ110J 型避雷器滿足要求。 （ 3） 10KV 側(cè)避雷器選擇和校驗： 變電所 10KV 側(cè)避雷器選用普通閥式避雷器型號為： FS10 型，查技術參數(shù)得： KVUKVUKVUKVU cchgfmh 45。45。31~26。 )5( ???? 校驗滅弧電壓： KVUU emh ???滿足要求。 工頻放電電壓： KVUgf ???? 攀枝花學 院本科畢業(yè)設計（論文） 7 防雷設計 30 且 KVUU mhgf ????? 依次 FCZ35 型避雷器符合 要求。 避雷器選擇結果： 序號 型號 技術參數(shù) (KV) 數(shù)量 安裝地點 滅弧電壓 mhU 工頻放電電壓 gfU 沖擊放電電壓chU 殘壓 cU 1 496/202020 ?WY 496KV 1 220KV母線上 2 FCZ110J 100V 170~195KV 260KV 260KV 2 110KV母線上 3 FS10 型 26~31KV 45KV 45KV 2 10KV 母線上 7． 3 變壓器和母線避雷器的最大電氣距離 變電所防護雷電侵入波過電壓的第二個措施是設進線保護段，即在變電所1~2Km 進線段架設避雷線，防止或減少近區(qū)雷擊閃絡，降低雷電侵入波的陡度，限制雷電流的幅值，保證變電所安全運行。 220KV 架空送電線路沿全線有避雷器，在 2km 進線保護段范圍內(nèi)的桿塔耐雷水平應為 140KA 以上，保護角不超過節(jié) ?20 ，雷線接地電阻要小于 10Ω，未沿全線架設避雷線的 10KV 和 110KV 架空線路，應在變電所 1~2Km 的進線段架設避雷線，其耐雷電水平分別不低于 8KA 和 75KA，保護角在 25176。到 30176。范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在 10Ω左右。 （ 1）設進線保護段后變電所雷電侵入波的計算陡度按下列公式計算： )/() 5 0(10mKVLhUade?? 對變電所 220 KV 出線：避雷器 KVUc 496)10( ? ，桿塔均高度 mhd 20? )/( 12)( 12)20496150( 1 mKVa ???????? 對變電所 110 KV 出線：避雷器 KVUc 260)5( ? ，桿塔均高度 mhd 10? 攀枝花學 院本科畢業(yè)設計（論文） 7 防雷設計 31 )/()( 12)10260150( 1 mKVa ??????? 對變電所 10KV 出線：避雷器 KVUc 45)5( ? ，桿塔均高度 mhd 5? )/()( 12)545150( 1 mKVa ??????? （ 2）布置在母線避雷器與變壓器之間最大電氣距離 ： 按下列公式計算： KaUUL cjm 2?? 要求滿足變 壓器和避雷器間的最大保護距離，防止在避雷器動作時，發(fā)生反擊的危險，同樣避雷針與保護設備之間也要滿足：空氣距離 mSk 5? 。地中距離mSd 3? 的要求。 7. 4 防雷接地 根據(jù)變電所的土壤電阻率 500Ω /M，電阻率不會太高，所以采用環(huán)形復式接地裝置， 采 用直徑 為 50mm，長 度為 250cm 的鋼管作 為 垂直接地體，埋深 用mm440? 的扁鋼管作水平接地體，焊接成網(wǎng)孔狀，保證接地電阻小于 4 歐，跨步電壓和接觸電 壓在允許范圍內(nèi)。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 結 論 32 結 論 光陰似箭，如月如梭 ,大學時光就這樣到了尾聲。 高考后只身來到這里求學，如今已快 過 四年。在這四年時光，有通過自己努力嘗到了甜， 也有因為自己的一絲懈怠感受到了苦，在這四年我深刻的認識到 付出 的汗水和回報是不成正比的 ，但是必須付出，才有機會得到回報。 相信 這美好的四年 將 成為 畢生難忘。 如今只剩下大學最后一門課程 — 畢業(yè)設計。 畢業(yè)設計是大學 學習中的 一個非常重要的環(huán)節(jié)。 它 與其他課程不一樣， 其 綜合性極強 。畢業(yè)設計的完成需要我們把 理論 知道準確地 與實際相結合。 經(jīng)過幾周的連續(xù)奮斗，畢業(yè)設計終于完成。 回 顧整個設計過程：對電力用戶類型進行分析，計算負荷大小，確定變壓器容量及其參數(shù)，并進行過載能力校驗。擬訂電氣主接線方案，通過技術經(jīng)濟對比，擇出最佳方案。在選取電氣設備時，計算在正常工作條件下額定電壓、電流，短路狀態(tài)下考慮環(huán)境因素對設備的影響，在短路狀態(tài)下計算短路電流，進行校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定，并做繼電保護設計。為保證可靠供電，對變電站進行防雷保護設計。 在整個設計過程中，閱讀了大量的相關資料，遇到困難先自己解決，實在解決不了向老師請教和同學討論，努力將設計一步步推進。 通過這次做畢業(yè)設計，使我認識到在課堂上學習到 的知識根本不夠，其綜合性強度超過我的預期。在這個過程中，使我意識到，遇到困難不能有絲毫避讓之心， 要迎難而上，越挫越勇。這次設計 豐富了我的頭腦，拓展了我的知識面。讓我懂了許多， 也 培養(yǎng)了我獨立工作的能力 和堅忍不拔的精神，我又 成長了許多 ，對以后的人生影響巨大。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 參考文獻 33 參考文獻 [1] 熊信銀 ,朱永利 .發(fā)電廠電氣部分 .4 版 .北京 :中國電力出版社 ,2020 [2] 于永源 ,楊綺雯 .電力系統(tǒng)分析 .3 版 .北京 :中國電力出版社 ,2020. [3] 陳珩 .電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 .3 版 .北京 :中國電力出版社 ,2020. [4] 李光琦 .電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 .3 版 .北京 :中國電力出版社 ,2020. [5] 谷水清主編 .電力系統(tǒng)繼電保護 .北京 :中國電力出版社 ,2020. [6] 唐興祚 .高電壓技術 .3 版 .重慶大學出版社 ,. [7] 尹卓文 ,王楠 .有關變電站設計現(xiàn)狀的探討 [J].工業(yè)設計 ,2020,(02):128128. [8] 戈東方 .電力工程電氣設計手冊 第一冊 電氣一次部分 .中國電力出版社 ,2020. [9] 水利電力部西北電力設計院 .電器工程設計手冊電氣一次部分 [M].中國電力出版社 ,1989. [10] 楊曉偉 .變電站設計探析 [J].科技風 ,2020,(09):242242. [11] 李毅 .我國變電站設計呈現(xiàn)的新趨勢 [N].中國電力報 .2020,02(06):77. [12] 樸在林 .變電所電氣部分 .中國水利水電出版社 ,2020. [13] 李小龍 . 我 國 變 電 站 設 計 的 研 究 現(xiàn) 狀 與 發(fā) 展 趨 勢 [J]. 黑 龍 江 科 技 信息 ,2020,(32):5555. [14] 洪良山 .變電站自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展 [J].電力自動化設備 ,1999,(04):2226: [15] 謝斌 .變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用 [J].電工技術 ,2020,(01):6468. 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 致謝 34 致謝 畢業(yè)設計次結束，以為著大學即將成為過去。在此，非常感謝帥定新老師在我大學的最后學習階段給我的教育和指導。 在您的帶領下 從最初的定題，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿 給我的耐心知道和無私幫助， 能在您的熏陶下完成此次設計， 實是榮幸之極 。再次由衷的表示謝意。同時也感謝這四年里的所有老師給我的教導，感謝同學和朋友的關心、支持和鼓勵。正是由于你們，我才能在各個方面得到鍛煉，并成長。再次向你們獻上我最真摯的謝意。