【導(dǎo)讀】程，通過對(duì)變電所主接線的設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，保護(hù)也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后此變電所工程比較大，一期工程只建設(shè)了其很少的一部。分，我在這里也考慮其以后擴(kuò)建的問題。

　　

【正文】 回路接有幾種不同形 式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確等級(jí)。 設(shè)備 選擇 表 71 基本參數(shù) 基本 參數(shù) NU (kV) maxI (kA) ptI (kA) shi (kA) kt (s) kQ ( 2kAs? ) 設(shè)備 220 ＋ ＝ ? ＝ 110 ＋ ＝ ? ＝ 35 ＋ ＝ ? ＝ 其中對(duì)于 kQ 的計(jì)算我們采用的公式是 但是在 這里短路時(shí)間 tk1s，不計(jì)非周期熱效應(yīng)。所以我們這里選用計(jì)算短路電流熱效應(yīng)的公式是公式（ 711） 2k pt pQ I t? 表 71斷路器的選擇 斷 路 器 參數(shù) 設(shè)備 NU (kV) NI (A) nbrI （ kA） ncli （ kA） 全開斷 時(shí)間 (s) 30 252LW ? 220 3150 40 100 25 126LW ? 110 2020 40 100 2 35LN? 35 1600 25 — 校驗(yàn)： 由公式（ 78） nbr ptII? 和（ 79） ncl shii? 進(jìn)行校驗(yàn)，斷路器負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)； 再由公式（ 710） 2tkI t Q? 和（ 711） 2k pt pQ I t? 進(jìn)行斷路器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)，經(jīng)過校驗(yàn)所用斷路器符合要求 ； 由公式（ 712） es shii? 進(jìn)行斷路器的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，經(jīng)過校驗(yàn)所選斷路器符合要求。 39。39。 2 2 2/21012 kkttkkI I IQt???新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 由上可以得出所選斷路器均符合要求。 其中 30 252LW ? 型斷路器為山東泰開生產(chǎn)， 25 126LW ? 型短路器為西安開關(guān) 公司 生產(chǎn) 。 表 72隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān) 參 數(shù) 設(shè) 備 NU (kV) NI (A) 極限電流 (kA) 16 220( ) / 2500G W W A? 220 2500 100 4 110 / 1250G W W A— 110 1250 80 27 35 / 12 50GN A— 35 1250 80 校驗(yàn)： 由公式 （ 72） maxNII? 我們來校驗(yàn)隔離開關(guān)的額定電流，經(jīng)過校驗(yàn)所選隔離開關(guān)負(fù)荷要求； 由公式（ 73） 2tkI t Q? 我們來校驗(yàn)隔離開關(guān)的極限電流是否符合要求，經(jīng)過校驗(yàn)所選隔離開關(guān)負(fù)荷要求， 經(jīng)過校驗(yàn)，所選的隔離開關(guān)均符合要求。 表 73電壓互感器的選擇 電壓互感器 參數(shù) 設(shè)備 一次電壓(kV) 二次電壓(kV) 輔助繞組(kV) 最大容量 (MVA) JCC— 220 220 3 3 JCC— 110 110 3 3 JDJJ— 35 353 3 3 校驗(yàn)： 由公式 （ 717） N NSUU? ， 1 maxNII? 來校驗(yàn)電壓互感器， 經(jīng)過校驗(yàn)，所選的電壓互感器均符合要求。 表 74 電流互感器的選擇 電 流 互 感 器 參數(shù)設(shè)備 一次電流 A 二次電流 A 10%倍數(shù) 熱穩(wěn)定電流 LCWB7— 220 1200 5 15 60 NI1 LCWB6— 110 1200 5 — 75 NI1 LCWD— 35 600 5 35 65 NI1 由公式（ 713）、（ 714）、（ 715）和（ 716）進(jìn)行校驗(yàn)，具體公式分別 N NSUU? 、1 maxNII? 、 es shii? 或 12 N es shI K i? 和 2tkIQ? 或 21()t N kK I Q? ， 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 經(jīng)過檢驗(yàn)，所選的電流互感器的型號(hào)都符合要求。 裸 導(dǎo)體的選擇 硬導(dǎo)體截面常用的有矩形、槽形、 管形 和絞線圓形 。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過 1250 2mm ，使用大于電流時(shí)，可將 2— 4 條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形導(dǎo)體一般只用于 35kV 及以下 、持續(xù) 電流在 4000A 及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于 35kV 及以下，持續(xù)工作電流為 4000～ 8000A 的配電 裝置 中 ；管型母線一般采用鋁材，特點(diǎn)有：集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，不易發(fā)生電暈等；絞線圓形軟母線，一般用于 35kV 及以上屋外配電裝置，常用的有 鋼芯鋁絞線、組合導(dǎo)線 [1]。 一般要求 : （ 1） 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)下列技術(shù)條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn) : ① 工作電流 ② 動(dòng)穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度 ③ 熱穩(wěn)定 （ 2） 裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn) : ① 環(huán)境溫度 ② 日照 ③ 風(fēng)速 ④ 海拔高度 導(dǎo)體的選擇 導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（＞ 5000h），傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)傳輸容量不大，可按長(zhǎng)期 發(fā)熱 允許電流來選擇。 截面的選擇 （ 1） 220kV 級(jí) 選擇導(dǎo)體 因 max 472IA? 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面 ，同時(shí)考慮到以后的擴(kuò)建工程，我們應(yīng)該提高流過該導(dǎo)體的最大電流。 查手冊(cè)： 選用 LGJ400/35， 70℃時(shí)長(zhǎng)期允許載流量 879A，截面為 2mm , 集膚效應(yīng)系數(shù) fK 取 1， 環(huán)境溫度最高為 40℃ ，查表修正： 完全的 滿足條件 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 40 1 879 712 472alI A A? ? ? ?新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 (718) 式中： 0? — — 導(dǎo)體要 安裝實(shí)際溫度 al? — — 長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度 我們按 55℃來計(jì)算， 查 表可以 得： C＝ 93 前已算得 : kA S?? 則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為： 所以 滿足熱穩(wěn)定要求 （ 2） 110kV 級(jí) 選擇導(dǎo)體 因 max 945IA? 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面 查手冊(cè) 選用 LGJ630/55， 70℃時(shí)長(zhǎng)期允許載流量 為 1211A，截面 為 2mm , 集膚效應(yīng)系數(shù) fK 取 1， 環(huán)境溫度最高為 40℃ ，查表修正： 40 0 .8 1 1 2 1 1 9 8 0 .9 1 9 4 5alI A A? ? ? ? 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： 查表得： C＝ 87 前已算得 : kA S?? 則滿足短路時(shí)最小截面積： 滿足熱穩(wěn)定要求。 （ 3） 35kV 級(jí) 選擇導(dǎo)體 因 max 158IA? 2 m a x00 2()al alII? ? ? ?? ? ?224724 0 ( 7 0 4 0 ) 5 3 . 2712? ? ? ? ? ℃2 2m a x00 22 945( ) 4 0 ( 7 0 4 0 ) 6 7 . 89 8 0 . 9 1al alII? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ℃6 22m i n 1 2 . 6 8 1 0 1 3 8 . 2 9 4 2 5 . 2 493KfQKS m m m mC ??? ? ?6 22m i n 1 7 . 8 4 1 0 1 4 8 . 5 5 6 9 6 . 2 287KfQKS m m m mC ??? ? ?新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面 選用 LGJ95/20， 70℃時(shí)長(zhǎng)期允許載流量 為 361A，截面 為 2mm , 集膚效應(yīng)系數(shù)fK取 1， 滿足要求 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 正常運(yùn)行時(shí)溫度 查表得： C＝ 95 前已算得 : kA S?? 則滿足短路時(shí)最小截面積 滿足熱穩(wěn)定要求。 2 2m a x00 22 158( ) 4 0 ( 7 0 4 0 ) 4 8 . 7 62 9 2 . 4 1al alII? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ℃6 22m i n 6 9 . 2 2 1 0 1 8 7 . 5 8 1 1 3 . 9 695KfQKS m m m mC ??? ? ?40 361 292 .41 158alIA? ? ? ?新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 8 配電裝置 配電裝置的基本要求 （ 1） 保證運(yùn)行可靠 （ 2） 便于操作﹑巡視和檢修 （ 3） 保證工作人員的安全 （ 4） 力求提高經(jīng)濟(jì)性 （ 5） 具有擴(kuò)建的可能 配電裝置的設(shè)計(jì)原則 （ 1） 節(jié)約用地； （ 2） 運(yùn)行安全和操作巡視方便； （ 3） 考慮檢修和安裝條件； （ 4） 保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行； （ 5） 節(jié)約三材，降低造價(jià)； （ 6） 安裝和擴(kuò)建方便。 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺 寸，是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定，對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基本的是帶電部分對(duì)地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時(shí)，都不致使空氣間隙擊穿。 配電裝 置的選用 本變電所三個(gè)電壓等級(jí)：即 220kV、 110kV、 35kV 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定， 110kV 及以上多為屋外配電裝置， 35kV 以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所 220kV 及 110kV 采用屋外配電裝置， 35kV 采用屋內(nèi)開關(guān)柜 。 本次所設(shè)計(jì)的變電所 是地區(qū)性 的中心變電所 ，對(duì)建筑面積沒有特殊的要求，所以該變電所 屋外配電裝置的 220kV、 110kV 電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置。若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性 ，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 電氣總平面布置 （ 1） 布置要求 ① 充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等。 ② 出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線。 ③ 符合外部條件，安全距離要符合要求。 （ 2） 布置方法 本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、二次室、靜止補(bǔ)償裝置及輔助設(shè)施構(gòu)成，屋外配電裝置在整個(gè)變電所布置中占主導(dǎo)地位，占地面積大，本所有220kV、 110kV 電壓等級(jí)集中布置，將 220kV 配電裝置布置在 所區(qū)北側(cè)并向東出線； 110kV 配電裝置布置在所區(qū)西 側(cè) 并向北出線； 35KV 配電裝置布置在南側(cè)。 主控室布置在 35kV 配電裝置 右 方 ；主控室布置在所區(qū)中央靠下一點(diǎn)的地方 。 具體平面布置圖見附 圖二 。 變電所以 220kV、 110kV 屋外配電裝置、 35kV 配電區(qū)的不同功能將全站分成幾個(gè)區(qū)，并通過所內(nèi)道路將幾個(gè)區(qū)，并通過所內(nèi)道路將幾個(gè)區(qū)連接起來，以滿足變電所生產(chǎn)運(yùn)行等功能方面的要求，同時(shí)考慮了變電所擴(kuò)建和遠(yuǎn)期發(fā)展 [11]。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 9 防雷保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 避雷針 避雷針的保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變 ,在避雷針的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針放電 ,再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免受雷擊。 在對(duì)較大面積的變電所進(jìn)行保護(hù)時(shí) ,采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要比單針保護(hù)范圍大。因此，為了對(duì)本站覆蓋 ,采用四支避雷針。被保護(hù)變電所總長(zhǎng)初步估計(jì)160m,寬 120m,查手冊(cè)，門型架構(gòu)高 。 圖 91變電所避雷針布置圖 我們把此避雷針的布置圖可以分成四個(gè)小塊，只要算出其中的一塊符合要求，說明全部都 符合 要求。我們?nèi)?A 區(qū) 進(jìn)行計(jì)算。 12 80Dm? 14 60Dm? 22m a x 8 0 6 0 1 0 0? ? ? （ 91） 則 需要避雷針的高度 h: 所以我取避雷針的高度是 30m,所以 p 值取 1，下面將進(jìn)行驗(yàn)算： 首先可以計(jì)算出單支避雷針保護(hù)范圍，公式： ()xxr h h p?? （ 92） ( ) ( 30 15 ) 1 15xxr h h p m? ? ? ? ? ? 顯然單支避雷針的保護(hù)范圍不能保護(hù)整個(gè)變電所； 其次來演算兩個(gè)避雷針之間的保護(hù)范圍，我把整個(gè)變電所劃分為四個(gè)區(qū)域，這四個(gè)區(qū)域面積相等，我們就可以只算一個(gè)區(qū)域內(nèi)的避雷針的保護(hù)范圍就可以了。 選擇 A 區(qū)內(nèi) 三 只避雷針 進(jìn)行驗(yàn)算，區(qū)內(nèi)有 4 號(hào) 三支 避雷針