【導(dǎo)讀】展,各地區(qū)不同電壓等級(jí)變電所的建設(shè)在電力行業(yè)的發(fā)展過程中起到了巨大的推力作用。設(shè)計(jì)的，且保證變電所能夠長期可靠供電和一次性滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的要求。本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容詳細(xì)，語言表述清楚明確，設(shè)計(jì)程序規(guī)范。防雷保護(hù)圖）組成。它是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí)及相關(guān)書籍的有。選擇、配電裝置的規(guī)劃、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃和防雷保護(hù)的規(guī)劃等主要工作內(nèi)容，等諸多因素，在對(duì)問題的深思熟慮和設(shè)備的慎重選擇下完成本設(shè)計(jì)方案。問題以及變電所設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)與問題。因?yàn)槟芰栴}，此論文中可能不夠嚴(yán)謹(jǐn)，會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，希望老師能夠給予指正。謝謝老師的幫助指導(dǎo)，使這篇論文能夠完成。

　　

【正文】 型號(hào) 額定電壓 (kV) 額定電流 (kA) 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 (kA) 4S 熱穩(wěn)定電流(kA) GW1363 63 630 55 16(4S) 型號(hào) 額定電壓 (kV) 額定電流 (kA) 動(dòng)穩(wěn)定電流 (kV)峰值 4S 熱穩(wěn)定電流(kA) GN210 10 1000 80 電流互感器 的選擇 （ 1）種類的選擇，對(duì)于 620千伏屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，對(duì)于 35 千伏及以下配電裝置，宜采用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，盡量采用套管式電流互感器。 （ 2）按一次額定電壓和額定電流選擇 Ue≥ Ug Iel≥ Igmax （ 3）按準(zhǔn)確度級(jí)和副邊負(fù)荷選擇 為了保證測(cè)量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量儀表的準(zhǔn)確級(jí)，為保證互感器在一定的準(zhǔn)確級(jí)工作，電流互感器二次側(cè)所接負(fù)荷 S2 應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量 Se2。 （ 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) ： Ir2tr≥ I∞ 2tdZ （ 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： idw≥ ich（ 3） 所以本次設(shè)計(jì)待設(shè)變電所 60 千伏側(cè)選擇的電流互感器為 LCWB5— 63 型。 10 千伏側(cè)選擇的電流互感器為 LDZ— 10 型。見表 。 表 電流互感器主要參數(shù) 電壓互感器的選擇 (1) 裝置種類和型式選擇 對(duì)于 320千伏屋內(nèi)配電裝置，宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器。 (2) 按一次回路電壓選 U1 式中： U1 電網(wǎng)電壓 Ue1 電壓互感器一次繞組額定電壓 （ 3）按準(zhǔn)確級(jí)和容量選 用于電度計(jì)量的電壓互感器，準(zhǔn)確度不低于 級(jí)，用于電流、電壓測(cè)量 的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 1級(jí)，用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于 3級(jí)。 所以本次設(shè)計(jì)待設(shè)變電所選擇的 60KV 電壓互感型號(hào)為 JDCF— 63 型， 10KV 電壓互感器型號(hào)為 JSJW— 10 型。 電壓等級(jí) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 最高工作電壓（ kV） 額定一次電流（ A） 額定二次電流（ A） 準(zhǔn)確級(jí) 繞組組合 額定 1s時(shí)短時(shí)電流（ kA） 額定動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） 60kV LCWB563 63 69 750 5 10kV LDZ10 10 1500 5 1/3 54 表 60KV 側(cè)電壓互感器 型號(hào) 最大容量 額定電壓 (KV) 試驗(yàn)電壓 (KV) JDCF63 2020kVA 初級(jí)繞組 次級(jí)繞組 剩余電壓 繞組 1min 短時(shí)工頻 雷電沖擊 合波 6000/ 3 100/ 3 100/ 3 140 350 二次負(fù)荷 KVA 剩余電壓繞組 級(jí) 級(jí) 3P 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 輸出 kVA 準(zhǔn)確級(jí) 150 250 300 60 150 100 3P 級(jí) 表 10KV 側(cè)電壓互感器 型號(hào) 最大容量 額定電壓變比 (KV) 額定負(fù)荷 (kVA) JSJW10 400 原繞組 副繞組 1 副繞組 2 剩余繞 組 副繞組 1 副繞組 2 剩余繞 組 10/ 3 母線的選擇 母線的選擇 （ 1）電流分布良好。 （ 2）散熱良好。 （ 3）有利于提高電暈超始電壓。 （ 4）安裝檢修方便，連接簡單。 導(dǎo)體截面選擇和校驗(yàn) （ 1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 對(duì)于全年平均負(fù)荷較大，母線 較長，傳輸容量也較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 Se=Igmax/Je Se：經(jīng)濟(jì)截面 Igmax；最大長期工作電流 Je：經(jīng)濟(jì)電流密度。 要求經(jīng)濟(jì)截面小于所選導(dǎo)體截面。 （ 2）按短路動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn) 一般要求： YXJ ?? ? XJ? ：母線最大相間計(jì)算應(yīng)力 Y? ：母線材料的允許應(yīng)力 （ 3）按短路熱穩(wěn)定檢驗(yàn) S ? ? fdzktCI?? S: 所選導(dǎo)體截面 mm2 C: 熱穩(wěn)定系數(shù) Kf: 集膚效應(yīng)系數(shù) 所以本次設(shè)計(jì)的待設(shè)變電所選擇： 10KV 側(cè)選用雙條矩形鋁導(dǎo)線 LMY2（ 80 8）型。 60KV 側(cè)母線的選擇 遠(yuǎn)期最大負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)為 5000h，故查手冊(cè)得經(jīng)濟(jì)電流密度 eJ =， 則經(jīng)濟(jì)截面為： eS = egJI max= = 在《電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 1 》中查得，應(yīng)選的母線為 LGJ185 K 實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合修正系數(shù) K2=(8010)/(8025) K pI = 531=＞ 為了使導(dǎo)線統(tǒng)一和購進(jìn)材料得方便， 60KV 側(cè)的所有母線均選用 LGJ185 型母線。 10KV 側(cè)母線選擇 由于 10KV 側(cè)的母線承受著較大的負(fù)荷電流，傳輸容量也較大，根據(jù)規(guī)定應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 遠(yuǎn)期最大負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)為 5000h，故查手冊(cè)得經(jīng)濟(jì)電流密度 eJ =，則經(jīng)濟(jì)截面為： eS = egJI max= = 查手冊(cè)選 LMY2(80 8)=1280mm2的母線 ,按最大長期工作電流校驗(yàn)， 水平放置、環(huán)境溫度為 40℃ 時(shí)，允許流量為： pI =1291A＞ 熱穩(wěn)定校驗(yàn)使用的公式為： Smin= fdzKtCI? 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：選取絕緣子的跨度 L 為開關(guān)柜的寬度 L=1200mm， 相間距離 a=250mm，在短路電流作用下單位長度所受的最大電動(dòng)力為： f= 72 101 ??ach F=f L 在電動(dòng)力的作用下母線所受的最大彎矩為： M=FL/8 因?yàn)槟妇€采用水平放置，其截面系數(shù)： W=bh2/6 母線材料的最大計(jì)算應(yīng)力為： max? =M/W 查手冊(cè)得母線允許應(yīng)力為： p? 比較 max? 和來 p? 校驗(yàn)所選母線的動(dòng)穩(wěn)定性。 10kV 開關(guān)柜的選擇 因?yàn)檫x擇的布置圖為普通中型，便于圖紙的繪畫和有關(guān)參數(shù)的標(biāo)記，所以選擇了一系 列開關(guān)柜。 10KV 側(cè)斷路器開關(guān)柜的選擇 上面已經(jīng)選擇了斷路器，所以只要根據(jù)上面的數(shù)據(jù)選擇就可以了。 所選擇的斷路器開關(guān)柜的型號(hào)為 KYN10 KYN10 的參數(shù)表如下 表 KYN10 的參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 最高工作電壓 額定電流 斷路器額定電流 KYN10 10kV 1600A 2020A 額定開斷電流 最大關(guān)合電流 峰值耐受電流 短時(shí)耐受電流 外 型尺寸 40kA 100kA 100kA 40kA 1000 16501200（ mm） 所選的主接線和柜里的相關(guān)器件： 油或真空、SF6 斷路器 電磁或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu) LDJ10 電流互感器 JDIJ10電壓互感器 JN10接地開關(guān) 電壓抽取裝置 1 1 2 1 1 避雷器和電壓互感器柜的選擇 根據(jù)電網(wǎng)電壓 10kV，最大長期工作電流 max ? 故選擇 HXGN10（ F）箱式固定電流金屬封閉環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜。 表 HXGN10（ F）主要參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 最高工作電壓 額定電流 額定短路關(guān)合電流 額定熱穩(wěn)定電流 HXGN10（ F） 10kV 12kV 2020A 80kA 6 配電裝置的規(guī)劃 電工建筑物總平面布置的基本原則 （ 1）滿足電氣生產(chǎn)工藝流程要求。 （ 2）慎重確定最終規(guī)模、妥善處理分期建筑。 （ 3）布置緊湊合理，盡量節(jié)約用地。 （ 4）結(jié)合地形地質(zhì)，因地制宜布置。 （ 5）符合防水規(guī)定，預(yù)防火爆事故。 （ 6）注意風(fēng)向朝向，有利環(huán)境保護(hù)。 （ 7）控制噪音。 （ 8）合理分布，方便檢修 作業(yè)。 （ 9）有利交通運(yùn)輸，方便檢修作業(yè)。 （ 10）電工建筑物與外部條件相適應(yīng)。 本所電氣布置規(guī)劃方案 待設(shè)計(jì)變電所為該地區(qū)公用變電所 .電壓等級(jí)為 60/10KV,60KV側(cè)有兩回進(jìn)線 ,13 回出線 ,所處地區(qū)地勢(shì)平坦，海拔高度為 170m，交通方便 。本著節(jié)省造價(jià)的原則，將 60KV 線路、主變及 10KV 電容器等設(shè)備布置在室外。 10KV 配電裝置及控制保護(hù)部分布置在室內(nèi)。 60KV 側(cè)室外部分 待設(shè)所 60KV 側(cè)采用室外布置，采用外橋接線，由電網(wǎng)兩回進(jìn)線，經(jīng)刀閘、電流互感器和斷路器引至主變壓 器一次側(cè)，帶 2主變運(yùn)行。主變壓器的中性點(diǎn)避雷器布置在室外。 10KV 側(cè)的室外部分 待設(shè)所 10KV 側(cè)的室外部分指 10KV 兩組電容器，布置在控制樓的后面。 10KV 側(cè)室內(nèi)部分 待設(shè)所室內(nèi)部分主要包括 10KV 配電機(jī)械室、控制保護(hù)室、檢修室和值班室組成。 （ 1） 10KV 機(jī)械室 選用 KYN?10 系列開關(guān)柜，其中主要包括主二次受電柜兩面、 PT避雷器柜兩面、電容器柜兩面、分段開關(guān)柜一面、分段連接柜一面、饋電柜 14面。 （ 2）控制保護(hù)室 60KV 受電線 路及變壓器等微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控裝置及計(jì)量裝置均組屏，同交直流屏都安裝在保護(hù)室內(nèi)。 7 防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì) 變電所的保護(hù)對(duì)象 A類：電工裝置 B類：需要采取防雷措施的建筑物和構(gòu)筑物 電工裝置的防雷保護(hù) （ 1）電壓為 110KV 以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架上，對(duì)于3560KV 的配電裝置，為防止雷擊時(shí)引起反擊閃絡(luò)的可能，一般采用獨(dú)立避雷針保護(hù)。 （ 2）電壓為 110KV 及以上的屋外配電裝置，可將保護(hù)線路的避雷線連接在配 電裝置的出線門型構(gòu)架上。 （ 3）在選擇獨(dú)立避雷針的裝設(shè)地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。 （ 4）主控室及屋內(nèi)配電裝置對(duì)直擊雷的防雷措施如下： 若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地。 若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地。 若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)體的屋頂時(shí)，采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)格為 810m。每隔 1020 設(shè)引下線接地。 防雷設(shè)計(jì)要求和所需資料 雷電過電壓保護(hù)主要的情況 （ 1）防止雷電直擊于電氣設(shè)備上，一般采用避雷針，避雷線進(jìn)行保護(hù)。 （ 2）對(duì)于 60KV及以下的電氣設(shè)備，應(yīng)盡量減小感應(yīng)過電壓， 一般電氣設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離可能遭到直擊雷的設(shè)備或物體，增大電氣設(shè)備對(duì)地電容或采用閥型避雷器保護(hù)。 （ 3）防止從線路侵入的雷電波過電壓對(duì)電器設(shè)備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應(yīng)的進(jìn)線保護(hù)段進(jìn)行保護(hù)。 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)所需資料 （ 1）要求變電所附近氣象資料 （ 2）要求變電所主接線圖及電器設(shè)備布置圖 （ 3）其它需要保護(hù)的設(shè)備和設(shè)施 （ 4）變壓器入口電容 防雷保護(hù)措施 （ 1）在變電所的四角分別安裝一支 15m 高的避雷針。 （ 2）在 60KV 連接跨條上 安裝一組避雷器。 （ 3）在 10 KVI、Ⅱ段母線分別安裝一組避雷器。 （ 4）在主變中性點(diǎn)安裝一臺(tái)避雷器。 （ 5）在 60KV 電源進(jìn)線，采用避雷線保護(hù)。 8 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。當(dāng)確定其配置和構(gòu)成方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)方面： （ 1）電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)。 （ 2）故障出現(xiàn)的概率和可能造成的后果。 （ 3）電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況。 （ 4）經(jīng)濟(jì)上的合理性。 （ 5）國內(nèi)和國外的經(jīng)驗(yàn) 繼電 保護(hù)的配置 變壓器的保護(hù) （ 1） 配置原則 1）反映變壓器內(nèi)部故障的油面降低的瓦斯保護(hù) 2）相間短路保護(hù) 反映變壓器繞組和引出線的相間短路的縱差保護(hù)或速斷保 護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路，以及繞組間 能起保護(hù)作用，如果變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)對(duì)單相接地適中的靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。 3）后備保護(hù) 4）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，降壓變電所的變壓器兩側(cè)應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 5）過負(fù)荷保護(hù) （ 2）待設(shè)變電所主變保護(hù)配置 主保護(hù) ：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，瓦斯保護(hù)。 后備保護(hù)：復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)。 母線保護(hù)