【正文】 配電裝置設(shè)計(jì) 配電裝置的設(shè)計(jì)要求 配電裝置應(yīng)滿足的基本要求（1）其設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，節(jié)約土地。（2）保證運(yùn)行可靠合理選擇設(shè)備，布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。（3）便于安裝、檢修，操作巡視方便。（4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價。 配電裝置的安全凈距表91 屋外配電裝置的安全凈距（）序號適用范圍額定電壓（kV）10 601帶電部分至接地部分之間20010002（1）、不同相的帶電部分之間；（2）、隔離開關(guān)和斷路器的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間20011003（1）、設(shè)備運(yùn)輸時，其外廓至無遮欄帶電部分之間；（2）、交叉的不同時停電檢修的無遮欄帶電部分之間95017504網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間3001105無遮欄裸導(dǎo)體對地面、建筑物及構(gòu)筑物頂部之間270035006平行的不同時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22003000表92 10kV屋內(nèi)配電裝置安全凈距（）序號適用范圍凈距1帶電部分至接地部分之間1252不同帶電部分之間1253交叉的不同時停電檢修的帶電體間8754裸導(dǎo)體至地面間24255平行的不同時停電的裸導(dǎo)體間1925 配電裝置的選型、布置 屋外配電裝置選擇（1）屋外配電裝置可分為中型、半高型和高型三種。1）中型配電裝置:這種配電裝置將所有電氣設(shè)備都安裝在地面設(shè)備支架上，母線下不布置設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)：接線清晰，巡視、檢修方便。缺點(diǎn)：占地面積大。2）高型配電裝置:將母線和隔離刀閘上下重疊布置。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小。缺點(diǎn)：鋼材耗量大，土建投資多，安裝及運(yùn)行、維護(hù)條件差。3）半高型配電裝置:將母線及母線隔離開關(guān)抬高，將斷路器、電流互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面。優(yōu)點(diǎn)：布置緊湊清晰，占地面積小。（2）屋外配電裝置選擇:根據(jù)原始資料，且60kV側(cè)為內(nèi)橋接線，設(shè)備較少，占地面積不大，中型布置便于運(yùn)行和維護(hù)，故采用中型配電裝置。 10kV屋內(nèi)配電裝置選擇變電站10kV配電裝置，按其布置型式一般可分為三層、二層和單層式。單層式占地面積較大，如容量不太大，通常采用成套開關(guān)柜。本設(shè)計(jì)10kV采用成套開關(guān)柜單列布置。 高壓電瓷的選擇原則：(1) 屋外支柱式絕緣子一般采用棒式支柱絕緣子，屋外支柱絕緣子需倒裝時，宜用懸掛式支柱絕緣子。(2) 屋內(nèi)支柱絕緣子一般采用聯(lián)合膠裝的多棱式支柱絕緣子。(3) 穿墻套管一般采用鋁導(dǎo)體穿墻套管。(4) 在污穢地區(qū)，應(yīng)盡量用防污盤形懸式絕緣子。(5) 選擇懸式絕緣子，每串絕緣子要預(yù)留的零值絕緣子為35220kV耐張串2片，懸垂片1片。(1) 支柱絕緣子的選擇:10kV戶內(nèi)選用ZD10F 短路時作用于絕緣子上的力：∴所選絕緣子符合要求。戶外選用： ZS10/4 ∴所選絕緣子符合要求。(2) 穿墻套管:受總選用CWLC220/2000 而∴所選穿墻套管符合要求。出線選用CWLB210/1000 而∵∴所選穿墻套管符合要求。(3) 懸式絕緣子的選擇:60kV：選XWP7，泄漏比距：, 片數(shù)：加一片取整，即N=4(4) 高壓熔斷器的選擇:對10kV所變用熔斷器：選用RN110 5A對10kV PT用熔斷器：選用RN210 10 防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) 防雷系統(tǒng)對于變電站的防雷保護(hù)，通常采用裝設(shè)避雷針和避雷器的措施。避雷器的設(shè)置前面已作選擇，故本節(jié)只對避雷針選擇。進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)和防雷措施時，必須從該地區(qū)雷電具體情況出發(fā)，原始資料提供，當(dāng)?shù)乩妆┤諡?0日/年，屬中等雷電活動強(qiáng)度地區(qū)。根據(jù)平面布置，，故hx取11m，10kV系統(tǒng)桿塔及門型架構(gòu)最高為7m，故hx取7m。該變電站初步選定用4支30米等高避雷針來保護(hù)全所的架構(gòu)、主變及主控室、高壓室等。分別按hx=11m、hx=7m計(jì)算避雷針的保護(hù)范圍： hx=11m的保護(hù)范圍(1) 單只避雷針保護(hù)范圍計(jì)算:當(dāng)時，當(dāng)時，其中：為避雷針高度 為被保護(hù)物的高度為高度影響系數(shù)。當(dāng)時，該設(shè)計(jì)中： , ,所以所以即該避雷針在11m水平面上的保護(hù)半徑為23 m。如圖101：圖101 單只避雷針保護(hù)范圍圖(2) 四支等高避雷針保護(hù)范圍計(jì)算: 則故變電站全部面積受保護(hù)。如圖102：圖102 四支避雷針保護(hù)范圍圖 hx=7m的保護(hù)范圍(1) 單只避雷針保護(hù)范圍計(jì)算:即該避雷針在7m水平面上的保護(hù)半徑為31 m。(2) 四支等高避雷針保護(hù)范圍計(jì)算:故變電站全部面積受保護(hù)。從防雷保護(hù)圖可以看出， 10kV出線終端桿在20米以內(nèi)，均能防止雷電波侵入變電站。 變電站侵入波的保護(hù)輸電線路上出現(xiàn)的大氣過電壓有兩種，一種是雷擊于線路上引起的為直擊雷過電壓，另一種是雷直擊線路附近地面，由于電磁感應(yīng)引起的稱為感應(yīng)過電壓。利用閥型避雷器以及與閥型避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段作為配電裝置時侵入雷電波的保護(hù)。進(jìn)線保護(hù)段的作用是使雷不直接擊在導(dǎo)線上，且利用進(jìn)線段本身的阻抗來限制雷電流幅值和利用本身的電暈衰耗來降低雷電波陡度，并通過進(jìn)線段上管型避雷器的作用，使之不超過絕緣配合所要求的數(shù)值。因此，配電裝置對侵入雷電波的保護(hù)設(shè)計(jì)除了考慮在配電裝置內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)外，還必須對線路進(jìn)線段保護(hù)措施提出要求。對未沿全長裝設(shè)避雷線的60kV架空電力線路，在變電所的進(jìn)線段1～2km長度內(nèi)，進(jìn)行侵入雷電波保護(hù)。其保護(hù)接線圖如圖103所示。圖103 侵入波保護(hù)接線圖 變電站接地裝置變電站內(nèi)需要良好的接地裝置，以滿足工作、安全和防雷保護(hù)的接地要求，一般的做法是根據(jù)安全和工作接地的要求，敷設(shè)一個統(tǒng)一接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器下面增加接地，滿足防雷接地的要求。接地網(wǎng)的水平接地體由扁鋼水平連接構(gòu)成網(wǎng)孔形，兩水平接地帶間距離一般取310m，其面積大體與變電所面積相同，接地網(wǎng)外沿應(yīng)閉合，將各角做成圓弧狀，圓弧半徑小于均壓帶半徑的一半。垂直角接地體一般用角鋼或鋼管，間距大于5m。避雷器應(yīng)以最短的接地線與主接地網(wǎng)連接，且應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置，避雷針與主變壓器接地距離應(yīng)大于15米，與設(shè)備接地距離大于3米，避雷針與架構(gòu)間距離大于5米。在本設(shè)計(jì)中，水平接地體用404扁鋼，垂直接地體用404角鋼，皆全鍍鋅。11 變電站總體布置 總體規(guī)劃變電站總體規(guī)劃可協(xié)調(diào)所區(qū)與各級電壓進(jìn)出線的關(guān)系，所區(qū)的方向、朝向與進(jìn)出線相配合，同時合理地安排所區(qū)、生活區(qū)、水源地、排出口等位置，合理選擇所道路，解決變電站與城鎮(zhèn)發(fā)展的矛盾。變電站的總體規(guī)劃一般采用一次性規(guī)劃，結(jié)合外部條件合理確定各級電壓的出線方向，并有足夠的出線走廓，盡量減少交叉跨越，當(dāng)必須跨越時，電壓等級高的出線在上側(cè)。就近解決水源，為運(yùn)輸創(chuàng)造良好條件。 總平面布置 總平面布置的主要內(nèi)容解決和協(xié)調(diào)全所建筑物、道路在平面布置上的相互關(guān)系和相對位置，主要有方向布置，管溝布置、道路、綠化及美化。 總平面布置的基本原則（1）重視外部條件，發(fā)揮優(yōu)勢。（2）滿足功能要求，布局合理。（3）布置緊湊合理，節(jié)約用地。（4）結(jié)合地形地勢，因地制宜。（5）符合防為規(guī)定，確保安全。（6）注意風(fēng)向朝向，有利環(huán)境。（7）便于巡視運(yùn)輸，路徑短捷。（8）樹立整體觀念，協(xié)調(diào)美觀。（9）適當(dāng)留有余地，考慮發(fā)展。（10）方便檢修和生活，安全運(yùn)行。根據(jù)以上原則及要求，確定總平面布置圖，具體布置見總平面布置圖111所示。電氣主設(shè)備表如表111所示。圖111 電氣總平面布置圖表111 電氣主設(shè)備表設(shè)備名稱型號數(shù)量主變壓器SZ920000/632臺高壓斷路器LW660Ⅱ(W)2臺ZN2810(3150A)3臺ZN2810(1250A)12臺電壓互感器JCC2606臺JDZJ10Q6臺電流互感器LCWB660(W)6臺LAJ1012臺避雷器Y5W2606臺12臺12 結(jié)論本次設(shè)計(jì)的60kV常規(guī)變電站主要適用于重要城鎮(zhèn)變電站及一般城鎮(zhèn)（農(nóng)村）變電站。內(nèi)設(shè)兩臺雙繞組變壓器，電壓等級為60/10。60千伏進(jìn)線兩回，主變兩臺，采用內(nèi)橋接線方式；10千伏出線10回，采用單母線分段接線方式。有四處兩類負(fù)荷，其余為三類負(fù)荷，該變電站位于城鎮(zhèn)邊緣，系統(tǒng)的基準(zhǔn)容量100MVA,在查閱了相關(guān)資料后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件，進(jìn)行了這次設(shè)計(jì)，并完成了如下設(shè)計(jì)。 內(nèi)容(1) 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表及計(jì)算負(fù)荷的確定(2) 主變的選擇和主接線的設(shè)計(jì)(3) 短路計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)(4) 變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)(5) 接地裝置及防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 完成的設(shè)計(jì)圖紙(1) 主接線圖(2) 平面布置圖(3) 斷面圖(4) 各種繼電保護(hù)接線圖(5) 防雷保護(hù)圖所選的設(shè)備均符合變電站的需要,而且都是新型的產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)適用,靈活有效。滿足要求。本次設(shè)計(jì)始于2009年3月，完成于2009年6月。本論文綜合運(yùn)用了多門學(xué)科的知識，是對我四年學(xué)習(xí)生活的一次綜合檢驗(yàn)，由于本人水平有限，本文所作的工作只是淺嘗，還有待于深入研究。在設(shè)計(jì)中得到房俊龍等多位老師的大力幫助，在此表示感謝。附圖附圖一：60kV常規(guī)變電站主接線圖附圖二：電氣總平面布置圖附圖三： 電氣總斷面布置圖參考文獻(xiàn)[1] 丁毓山 雷振山. 中小型變電站實(shí)用設(shè)計(jì)手冊. 2000. 中國水利水電出版社. 北京20~89 45~294[2] 周文俊. 電氣設(shè)備實(shí)用手冊. 1999. 中國水利水電出版社. 北京. 80~150[3] 王立舒. 農(nóng)村發(fā)電廠變電站電氣一次設(shè)計(jì)手冊. 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