【正文】 架設新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３１ 在配電裝置的構架上。裝設避雷針的配電構架應裝設輔助接地裝置，且此接地裝置與變電站接地網(wǎng)的連接點離主變接地裝置與接地網(wǎng)的連接點之間的距離要大于或等于 15m，目的是使雷擊避雷針時在避雷針接地裝置上產(chǎn)生的高電位，在沿接地網(wǎng)向變壓器接地點傳播的過程中逐漸衰減，以便達到變壓器接地點時不會造成變壓器的反擊事故。 避雷針的保護范圍（1）單支避雷針當避雷針的高度小于或等于滾球半徑時，單支避雷針的保護范圍是以避雷針為軸線的截面如圖 671 所示，其兩側的邊界是以為半徑的圓弧，它與針尖相交或相切并與地面相切。在高度為的平面上和地面上的保護半徑分別按下式確定 ；)2()2(xrxrx hhr??? )2(0hr??式中：h x為被保護物的高度(m)；r x為避雷針在高度為 hx的平面上的保護半徑(m)；h r為滾球半徑（見表 67）(m)；r 0為避雷針在地面上的保護半徑(m)。當避雷針 h 高度大于 hr時，其保護范圍按高度等于 hr的避雷針計算。表 67 我國標準規(guī)定的滾球半徑建筑物的防雷類別 滾球半徑 hr(m)第一類防雷建筑物 30第二類防雷建筑物 45第三類防雷建筑物 60圖 61（2）雙支等高避雷針當兩避雷針的距離 D 大于或等于 時，各按單支避雷針的方法)2(hr?新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３２ 計算保護范圍。當 D 小于 時，雙支等高避雷針的保護范圍如圖 6)2(hr?72 所示。由圖 672 可知，兩避雷針外側保護范圍與單支針相同，兩針間保護范圍上部邊緣線為一圓弧，其圓心在中心線上距地面高度為 hr的 O＇ 點，半徑Ｒ 按下式計算　 （66）2)((DhRr???設圓弧 AB 上任一點 F 至中心線的距離為 x，則其高度為 hx的計算公式為 （67）22x )((hrr ? 雙支等高避雷針在地面上的保護范圍每側的最小保護寬度 b0按下式計算 （68） 20 )(2(DhEOCbr?? 雙支等高避雷針在高度 hx 上的平面保護范圍，由以 rx 為半徑，分別以A、B 為圓心和以（r 0rx）為半徑、分別以 E、C 為圓心所作的這些圓弧來確定。當（r 0rx）b 0 時，保護范圍每側的最小保護寬度的計算式為 （69）)2()(2(2xrxrx hDb???當（r 0rx）b 0 時，在高度 hx 上的保護范圍如圖 672 中虛線所示。新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３３ 圖 62 變電站避雷針計算此次設計的變電站，預裝兩支等高避雷針，高度為 30m,兩支間的距離為80m，保護范圍按式（66） 、 （67） 、 （68）和（69） ，計算得： (m))2((????DhRr距離地面 10m 高度的保護范圍的 hx計算為 (m)?22x)((rr (m)14.)((20 ??DhEOCbr由于（r 0rx）b 0，所以在高度 10 米上的保護范圍如圖 62 中虛線部分所示。 變電站避雷器的選擇表 68 各級電壓避雷器的選擇型號 電壓等級避雷器額定電壓系統(tǒng)額定持續(xù)運行標稱電流下最大殘壓/kV通流容量新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３４ KV （有效值，kV）電壓kV電壓kV陡波 雷電波8/20us 波200us方波4/10us波 10 10 51 45 5kA 150A 40kAHWSW2551/34 35 35 51 54 —— 8kA 10kA 20kAYHSWZ1100/260 110 110 100 73 142 248 —— —— —— 無功補償電容器的選擇電容器組只能發(fā)出無功功率，以提高電網(wǎng)電壓，而不能吸收感性無功功率，以降低電網(wǎng)電壓。變電站會在重負荷的條件下發(fā)生電壓偏低，輕負荷電壓偏高的現(xiàn)象。因此，為了充分利用無功功率補償容量，電容器組只需要在重負荷時投入，輕負荷時全部退出。功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關系。假設功率因數(shù)由 提?cos高到 ，這時在負荷需用的有功功率 P 不變的條件下，無功功率將由 Q 減小??cos到 Q＇，視在功率將由 S 減小到 S＇。相應地負荷電流 I 也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質量，而且可選較小容量的供電設備和導線電纜，因此提高功率因數(shù)對電力系統(tǒng)大有好處。 （68???????arctnrtPQ39。C1）或 （68??cq2）式中， ，稱為無功補償率，或比補償容量。這無功補償?????tancq率，是表示每 kW 有功功率由 提高到 所需要的無功補償容量 kVar 值。cos??cs無功補償電容器組選擇計算：待設計變電站預使 從 提高到 =，10KVⅠ段和Ⅱ段的 PⅠ?cs?cos和 PⅡ 分別為：2987KW 和 。所以 (kvar) ?????cCqQ (kvar)因此，10kVⅠ段和Ⅱ段各裝設一組無功補償電容器。并且所選取的容量要大于計算值。所選設備具體參數(shù)如下表：表 69 無功補償電容器組參數(shù)設備名稱 10KVⅠ段電容器（101R） 10KVⅡ段電容器（102R）新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３５ 型號 BAMH11/ 603W3BAMH11/ 603W3額定電壓（kV） 11/ 11/額定頻率（HZ） 50 50額定電流（A） 相數(shù) 3 3額定容量（kvar） 2400 2400 變壓器差動保護整定計算因為主變一次側電流 I1N=Sn/ UN3所以，I1N110= I1N35= I1N10=CT 一次側電流 I1N為：110kV 側 I1n= I1N110=（TCT 接線方式⊥/△11）335kV 側 I1n= I1N35=（TCT 接線方式⊥/△11）10kV 側 I1n= I1N10=（TCT 接線方式⊥/┬12）CT 變比 nc為：110kV 側 nc=400/5=8035kV 側 nc=1200/5=24010kV 側 nc=3000/5=600CT 二次側電流 I2n為（CT“△”接法時 Kjx= ，“┬” 接法時為 1）3110kV 側 I2n=KjxI1n/n c=35kV 側 I2n=KjxI1n/n c=10kV 側 I2n=KjxI1n/n c=以 110kV 為基本側，變壓器外部最大短路電流為：I d（35）max =1/30/ 110=Id（10）max =1/30/ 110=以下面三者中最大者為依據(jù)，確定保護動作電流：① 躲勵磁涌流Idz=K kI1N110==② 躲 CT 二次側斷線Idz=K kI1N110== ③ 躲母線短路時最大短路電流Ibp=Ibp+I bp+IbpIbp是 CT 誤差引起的不平衡電流Ibp=Kf2qKtxfiId2d新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３６ Ibp是變壓器分接頭引起的不平衡電流I bp=△U α Id（α）2d +△U β I d（β）2dIbp是平衡線圈不能補償Ⅰ、Ⅱ側電流引起的不平衡電流。I bp=△f 2αⅠ I dⅠ2d +△f 2αⅡ I dⅡ2d因為是單側電流，所以考慮 35kV 短路電流 I d（35）max 為上式中的同一電流。Ibp=（K f2qKtxfi+△U α +△U β +△f 2αⅠ +△f 2αⅡ ）I d（35）max =（11+++） =式中，K f2q是非周期分量引起的誤差，取 1Ktx是 CT 同型系數(shù)，此處不同型，取 1fi是最大相對誤差，取 △U α 、△U β 是變壓器在 α、β 側調(diào)壓引起的相對誤差（此處為110kV、35kV 調(diào)壓），取 和 由上式計算，確定采用 BCH2 型差動繼電器。新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３７ 7 電氣布置與電纜設施 電氣布置110kV 配電裝置為戶外布置。由于 110kV 線路順城建規(guī)劃路由西北邊來，所以，110kV 屋外配電裝置布置在所區(qū)西北側，35kV 線路布置在所區(qū)南側，二次室及 10kV 開關室接布置在所區(qū)中間，兩臺主變壓器布置在二者之間，4 回35kV 線路向南出線，1OkV 全部電纜出線。二次設備室布置中間。10kV 密集型電容器、接地變、消弧線圈在東北角。 110kV 配電裝置采用戶外雙列布置，該配電裝置向北出線，進線采用懸掛式軟母線，進出線架構高 10 米，間隔寬度均 8 米，母線及進出線相間距離為 米。 35kV～10kV 配電裝置、二次室及輔助廠房采用單層屋內(nèi)配電裝置，10kV 在北邊，采用 CP800 型中置式金屬鎧裝高壓開關柜，單母線分段，雙列布置，10kV 出線均為電纜出線。35kV 在南邊，室外布置，35kV 均為架空進出線。二次室布置于 35kV 母線北側。在 10kVⅠ、Ⅱ段母線上分別接 700/160kVA 干式接地變壓器一臺。安裝在 10kV 高壓室內(nèi)。 其它本變電所的配電裝置型式選擇，考慮了所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行、檢修和安裝要求，通過技術經(jīng)濟比較予以確定。在確定配電裝置型式時，必須滿足以下四點要求：：①節(jié)約用地；②運行安全，操作巡視方便；③便于檢修和安裝；④節(jié)約材料，降低造價。屋外配電裝置布置應符合下列條件：① 設備套管和絕緣子最低絕緣部位離地＜ 時應加圍欄；② 圍欄向上延伸線距地 處與其上方帶電部分凈距不應小于 A1值；③ 車道上運設備時，其外廓至裸導線凈距≥B 1值；④ 不同時停電檢修的無遮攔裸導體之間垂直凈距＞B 1值；⑤ 帶電部分至建筑物頂部（或圍墻）凈距＞D 值；⑥ 實際因風力、溫度、結冰使上述尺寸偏短，故設計時取的值大得多，如母線橋母線相間一般取 60cm～80cm。 電纜設施室內(nèi)外控制及低壓電力電纜采用電纜溝敷設，出電纜溝至電氣設備的電纜采用穿管敷設；10kV 出線電纜采用電纜溝敷設。110k 控制電器至主變 110kV 側及主變至 35kV 進線套管均采用電纜和電纜溝道敷設。主變 10kV 到 10kV 進線套管采用矩形銅母線熱縮接線。變電站內(nèi)、戶外間設置了 800mm 寬的控制電纜溝，通向主控室。戶外電纜新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３８ 溝高出地面 100mm 以防雨水的進入。10kV 配電室內(nèi)設有 1000mm 寬的電力電纜溝，室外有 1800mm 寬的電纜隧道，以供 1OkV 電力電纜通向所外?？刂齐娎|全部采用阻燃、帶屏蔽的銅芯控制電纜，型號:2RkVVP2/22。10kV 電力電纜采用交聯(lián)電力電纜，型號:120 和 3185。去接地變與密集型電容器的 10kV 電纜采用直埋方式。表 71 屋外配電裝置規(guī)定的最小安全凈距：UN（kV）凈距值（cm）名稱1～10 35 110J 110 200J 330J導電體——地（A 1） 20 40 90 100 180 260異相帶電部分間（A 2） 20 40 100 110 200 280帶電體——柵欄 95 115 165 175 255 335裸導體——地面（C） 270 290 340 350 430 510不同時停電檢修的裸導體之間的水平距離（D） 220 240 290 300 380 460新疆大學畢業(yè)論文（設計） 110 千伏變電站設計 ３９ 8 所用電、直流系統(tǒng)及主控室 所用電接線變電所所用電屬于確保供電負荷，提高所用電供電可靠性的措施如下：① 對于容量在 60MVA 及以上或樞紐變電所采用兩臺所用變供電。② 兩臺所用變分別接至變電所最低一級電壓母線或獨立電源上，并裝設備用電源自接裝置。③ 對于采用復式整流、電容儲能等整流電源代替蓄電池時，其交流供電電源由兩種不同電壓等級取得電源，并裝設備用電源自接裝置。④ 能可靠地利用所外 380V 電源備用時，需 2 臺所變的變電所可裝一臺所變。⑤ 采用強迫油循環(huán)水冷卻主變或調(diào)相機，變電所裝設兩臺所用變。⑥ 對于 3～10kV 有旁路母線且變電所只有一臺所用變壓器時，該變壓器與旁路斷路器分別接至兩段母線上。⑦ 對無人值班的變電所，一般采用兩臺能夠自動接入的所用變。⑧ 對中小型變電所及有人值班的變電所，一般采用一臺所用變，其容量一般為 20kVA。所用變壓器一般高壓側采用熔斷器，為了滿足用戶側電壓質量要求，故宜采用 或 的所用變。所用變壓器低壓側采用 380/220V 中性點直接接地的三相四線制，動力和照明公用一個電源，所內(nèi)一般設置檢修電源。本次設計在 10kVⅠ至Ⅱ段母線上分別接一臺 50kVA、10/ 接地變壓器、低壓側為 Y0