【正文】 擇與校驗(yàn)10KV 母線(xiàn)最大持續(xù)工作電流： ??查表： 298.AJ導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)面積： ??查表選取二條 矩形硬鋁導(dǎo)體平放：25?豎放允許電流： 3152A集膚效應(yīng)系數(shù)： K f=46當(dāng)環(huán)境溫度 40℃，溫度修正系數(shù)：K= AIA???????熱穩(wěn)定校驗(yàn)：正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： 2 2max0014.()4(70) c??????????查表得：C=95。則滿(mǎn)足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面積： mC????滿(mǎn)足條件。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：相間距 a=10KV 側(cè)短路沖擊電流：i sh=51KA母線(xiàn)相間應(yīng)力：2 ???????2263..8bW??????母線(xiàn)同相條間作用應(yīng)力計(jì)算如下： ????47由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線(xiàn)查得 K12= Pab? ???????其中 ，./ 條 間 應(yīng) 力 為 22666 PaPa???????＜滿(mǎn)足要求。所以選擇：2 條 矩形硬鋁導(dǎo)體滿(mǎn)足條件。m1025?48第五章 防雷保護(hù)及接地 防雷保護(hù)電氣設(shè)備在運(yùn)行中承受的過(guò)電壓，主要有由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)電磁能產(chǎn)生振蕩引起的內(nèi)部過(guò)電壓和來(lái)自外部的雷電過(guò)電壓。 直擊雷過(guò)電壓保護(hù) 變電所的直擊雷過(guò)電壓保護(hù)可采用避雷針、避雷線(xiàn)、避雷帶和鋼筋焊成網(wǎng)狀。（一）直擊雷的保護(hù)范圍和措施：保護(hù)范圍：包括屋外配電裝置、主控樓、變壓器、構(gòu)架及高壓屋內(nèi)配電裝置等。保護(hù)措施：采樣設(shè)置避雷針和避雷線(xiàn)進(jìn)行保護(hù)。具體見(jiàn)表 61 所示：表 51 變電站 D 進(jìn)行防雷保護(hù)的對(duì)象和措施序號(hào) 建筑物及構(gòu)筑名稱(chēng) 建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 防雷措施1 110KV 及以上配電裝置 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 在構(gòu)架上裝設(shè)避雷針或裝設(shè) 獨(dú)立避雷針2 變壓器 裝設(shè)獨(dú)立避雷針3 屋外組合導(dǎo)線(xiàn)及母線(xiàn)橋 裝設(shè)獨(dú)立避雷針4 主控樓 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼筋焊接成網(wǎng)并接地5 屋內(nèi)配電裝置 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（二）避雷針、避雷線(xiàn)的裝設(shè)原則及其接地裝置的要求為防止避雷針落雷而引起的反擊事故，獨(dú)立避雷針與配裝置架構(gòu)之間在空氣中的距離不宜小于 5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離應(yīng)大于 3m。獨(dú)立避雷針（線(xiàn)）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)黨通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口待的距離不宜小于 3m，否則應(yīng)49采取均壓措施，或鋪設(shè)卵石或?yàn)r青地面。電壓 110KV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的架構(gòu)或房頂上，裝在架構(gòu)上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)有盡有其附近裝設(shè)集中接地裝置；35KV 及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂上不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊；在變壓器的門(mén)型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線(xiàn)。110KV 及以上配電裝置，可將線(xiàn)路的避雷線(xiàn)引到出線(xiàn)門(mén)型架構(gòu)上，土壤電阻率大于 ，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。獨(dú)立避雷針、避雷線(xiàn)與配電裝置帶電部分的空氣距離，以及獨(dú)立避雷針、避雷線(xiàn)的接地裝置與接地網(wǎng)間的地中距離，應(yīng)符合規(guī)程的要求。 雷電侵入波保護(hù)由于雷電侵入波在電氣設(shè)備上產(chǎn)生的過(guò)電壓很高，一般為電氣設(shè)備額定電壓的 812 倍，為防止雷電波產(chǎn)生的過(guò)電壓損壞電氣設(shè)備，本設(shè)計(jì)變電所配電裝置對(duì)雷電波的過(guò)電壓保護(hù)是采用氧化鋅避雷器及與其相配合的進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段待保護(hù)措施。進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)：220KV 及以下的配電裝置電氣設(shè)備絕緣與 FCZ220 避雷器通過(guò)雷電流為5KA 幅值的殘壓進(jìn)行配合。進(jìn)線(xiàn)保護(hù)段的作用，在于利用其阻抗來(lái)限制雷電流幅值和利用其電暈衰耗來(lái)降低雷電波陡度，并通過(guò)進(jìn)線(xiàn)段上避雷器的作用，使之不超過(guò)絕緣配合所要求的數(shù)值。架空進(jìn)線(xiàn)保護(hù)對(duì) 110KV 和 220KV 架空送電線(xiàn)路采用全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)措施。為防止或減少近區(qū)雷擊閃絡(luò)，對(duì)未沿全線(xiàn)架設(shè)避雷線(xiàn)的 110K 架空送電線(xiàn)路，應(yīng)在變電所 12km 的時(shí)線(xiàn)段架設(shè)避雷線(xiàn)，避雷線(xiàn)的保護(hù)角為 20?30?的范圍內(nèi)。電纜進(jìn)線(xiàn)保護(hù)對(duì)電纜進(jìn)線(xiàn)段，在電纜與架空線(xiàn)的連接處應(yīng)裝設(shè) FCZ110 避雷器，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。10KV 配電裝置的保護(hù)50變電所的 10KV 配電裝置（包括電力變壓器） ，應(yīng)在每組母線(xiàn)和每路架空進(jìn)線(xiàn)上裝設(shè) FS—10 型磁吹閥式避雷器。51第六章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 配電裝置的確定本變電所三個(gè)電壓等級(jí)：即 220KV、110KV、10KV 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 及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，10KV 采用屋內(nèi)配電裝置。設(shè)計(jì)的變電站位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所 220KV 及 110KV 電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置，具有運(yùn)行維護(hù)、檢修且造價(jià)低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運(yùn)行可靠，不易誤操作，各級(jí)電業(yè)部門(mén)無(wú)論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修，方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。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。 電氣總平面布置 電氣總平面布置的要求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(xiàn)布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線(xiàn)；3)符合外部條件，安全距離要符合要求。 電氣總平面布置本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、主控制室、及 10KV 屋內(nèi)配電裝置和輔助設(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 各電壓等級(jí)集中布置，將 220KV 配電裝置布置在北側(cè)，52 110KV 配電裝置布置在南側(cè)，這樣各配電裝置位置與出線(xiàn)方向相對(duì)應(yīng)，可以保證出線(xiàn)順暢，避免出線(xiàn)交叉跨越，兩臺(tái)主變位于電壓等級(jí)配電中間，以便于高中低壓側(cè)引線(xiàn)的連接，便于運(yùn)行人員監(jiān)視控制，主控制樓布置在 10KV 屋內(nèi)配電裝置并排在南側(cè)，有利于監(jiān)視 220KV 及主變。1)220KV 高壓配電裝置220KV 同樣采用屋外普通中型單列布置，它共有 8 個(gè)間隔，近期出線(xiàn) 2 個(gè)間隔，遠(yuǎn)期沒(méi)有，兩臺(tái)主變進(jìn)線(xiàn)各一個(gè)間隔，電流互感器及避雷器占一個(gè)間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各占一個(gè)間隔，間隔寬度為 8 米。2)110KV 高壓配電裝置采用屋外普通中型布置、斷路器單列布置，且共有 10 個(gè)間隔，間隔寬度為14 米，近期出線(xiàn) 5 個(gè)間隔，兩個(gè)連線(xiàn)間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各一個(gè)間隔，電壓互感器和避雷器共占一個(gè)間隔。3) 10KV 高壓配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置,且采用兩層式。4)道路因設(shè)備運(yùn)輸和消防的需要，主控樓、主變 220KV、110KV 側(cè)配電裝置處鋪設(shè)環(huán)形行車(chē)道路，路寬 4 米， “丁”型、 “十”字路口弧形鋪設(shè)，各配電裝置主母線(xiàn)與旁母之間道路寬 3 米，為方便運(yùn)行人員操作巡視檢修電器設(shè)備，屋外配電裝置內(nèi)設(shè) ～1 米環(huán)形小道，電纜溝蓋板也可作為部分巡視小道，行車(chē)道路弧形處轉(zhuǎn)彎半徑不小于 7 米。53第七章 繼電保護(hù)配置 主變保護(hù)的配置 主變壓器的主保護(hù)（1）瓦斯保護(hù)對(duì)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各側(cè)電源斷路器。（2）差動(dòng)保護(hù)對(duì)變壓器繞組和引出線(xiàn)上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時(shí)，其保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開(kāi)各側(cè)電源斷路器。 主變壓器的后備保護(hù)（1）過(guò)流保護(hù)為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過(guò)電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，所以需裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。（2）過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器的過(guò)負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱(chēng)的，因此只需裝設(shè)單相式過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng)追時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，而且三繞組變壓器各側(cè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)同一個(gè)時(shí)間繼電器。（3）變壓器的零序過(guò)流保護(hù)對(duì)于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，用作變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)，一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，因此，每臺(tái)變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護(hù)，一套用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式，另一套用于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。 110KV 線(xiàn)路相間保護(hù)整定計(jì)算 參數(shù)計(jì)算：XT1 ΩXL11 Ω圖 71XT2XL12111 11311411254XL11=*38= ΩXL11=*56= Ω 114 開(kāi)關(guān)相間保護(hù)整定計(jì)算相間距離Ⅰ段阻抗 按躲本線(xiàn)路末端故障整定計(jì)算公式： LKDZ?Ⅰ變量注解： ――定值Ⅰ――線(xiàn)路阻抗LZ―― 可靠系數(shù)，取 = * = 歐/ΨLDZ?Ⅰ相間距離Ⅰ段時(shí)間T1= 秒相間距離Ⅱ段阻抗a、按線(xiàn)路末端故障有靈敏度整定計(jì)算公式： LlmDZK??Ⅱ變量注解： ――本線(xiàn)路正序阻抗。L 靈敏度，對(duì) 50km 以上線(xiàn)路，取 = *= 歐/ ΨLlDZK??Ⅱ相間距離Ⅱ段時(shí)間由于對(duì)側(cè)系統(tǒng)保護(hù)定值沒(méi)有提供，按與相鄰線(xiàn)路距離Ⅰ段配合T2=+= 秒相間距離Ⅲ段阻抗a、按躲最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定55計(jì)算公式： )cos(3)~(maxxlfhfhzqdfKeDZIU????Ⅲ變量注解： ――額定運(yùn)行電壓（相間電壓） 。eU 　　 ――可靠系數(shù)，取 ~。K 　　 ――返回系數(shù)，取 ~。f ――負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)，按負(fù)荷性質(zhì)可取 ~。zqd由于本線(xiàn)路為雙電源聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，按 LGJ185 導(dǎo)線(xiàn)最大載流量考慮，最大負(fù)荷電流為：500 安，按 COSΨfh = 考慮，可得 Ψfh = 176。= 歐/ Ψ)(**.39??ⅢDZ相間距離Ⅲ段時(shí)間由于對(duì)側(cè)系統(tǒng)保護(hù)定值沒(méi)有提供，按與相鄰線(xiàn)路距離 II 段或Ⅲ段配合?。篢3= 秒 111 開(kāi)關(guān)相間保護(hù)整定計(jì)算相間距離Ⅰ段阻抗 按躲本線(xiàn)路末端故障整定計(jì)算公式： LKDZ?Ⅰ變量注解： ――定值Ⅰ――線(xiàn)路阻抗LZ―― 可靠系數(shù)，取 = * = 歐/ΨLDZ?Ⅰ相間距離Ⅰ段時(shí)間T1= 秒相間距離Ⅱ段阻抗a、按線(xiàn)路末端故障有靈敏度整定56計(jì)算公式： LlmDZK??Ⅱ變量注解： ――本線(xiàn)路正序阻抗。L 靈敏度，對(duì) 20km—40km 線(xiàn)路，取 = *= 歐/ ΨLlDZK??Ⅱb、按與相鄰線(xiàn)路距離一段配合整定計(jì)算公式：39。39。ⅠⅡ DZKLDZ??變量注解：――本線(xiàn)路阻抗L―― 可靠系數(shù)，取 ――可靠系數(shù)，取 39。―― 助增系數(shù)，選取可能的最小值 1Z――相鄰線(xiàn)的距離保護(hù)Ⅰ段定值。39。ⅠD=*+*1*（*）= 歐/ Ψ39。39。ⅠⅡ ZKLDZ??按 b 整定：取 歐/ΨⅡZ相間距離Ⅱ段時(shí)間與相鄰線(xiàn)路距離Ⅰ段配合T2=+= 秒相間距離Ⅲ段阻抗a、按躲最小負(fù)荷阻抗來(lái)整定計(jì)算公式： )cos(3)~(maxxlfhfhzqdfKeDZIU????Ⅲ變量注解： ――額定運(yùn)行電壓（相間電壓） 。eU57 　　 ――可靠系數(shù)，取 ~。K 　 ――返回系數(shù)，取 ~。f ――負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)，按負(fù)荷性質(zhì)可取 ~。zqd由于本線(xiàn)路為雙電源聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，按 LGJ185 導(dǎo)線(xiàn)最大載流量考慮，最大負(fù)荷電流為：500 安，按 COSΨfh = 考慮，可得 Ψfh = 176。= 歐/ Ψ)(**.39??ⅢDZb、按與相鄰線(xiàn)路距離二段配合整定計(jì)算公式：Z DZIII= kK *ZL+ * *Z’DZII 39。Z變量注解：――本線(xiàn)路阻抗L―― 可靠系數(shù)，取 ――可靠系數(shù)，取 —39。―― 助增系數(shù)，選取可能的最小值 1ZZ’DZII――相鄰線(xiàn)的距離保護(hù)Ⅱ段定值。ZDZIII= kK *ZL+ * *Z’DZII =*+*1*（*）= 歐39。KZ/Ψc、改為與相鄰線(xiàn)路距離三段配合整定ZDZIII= kK* ZL+ k’K *kZ *Z’DZIII=*+*1*= 歐/Ψ按 c 整定：取 ZDZIII = 歐/Ψ相間距離Ⅲ段時(shí)間與相鄰線(xiàn)路距離Ⅲ段配合T3=+= 秒58第八章 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)為期一個(gè)多月的設(shè)計(jì)，終于完成了對(duì)《220kV 變電站電氣設(shè)計(jì)》的設(shè)計(jì)任務(wù)。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)過(guò)程，使自己把近三年本科學(xué)習(xí)中所學(xué)的理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。提高了本人設(shè)計(jì)水平，使自己在實(shí)際工作的專(zhuān)業(yè)知識(shí)更能有效地應(yīng)用。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)了大量良師益友，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，豐富了經(jīng)驗(yàn)，使我對(duì)電力工程認(rèn)識(shí)上了一個(gè)臺(tái)階。但本人水平有限和時(shí)間倉(cāng)促，當(dāng)中定有未完善之處，懇請(qǐng)大家多多指教。 作為供電部門(mén)其中的一名員工，必須進(jìn)一步加強(qiáng)政治責(zé)任感和緊迫感，搶抓改革于發(fā)展機(jī)遇，堅(jiān)持率先發(fā)展、加快發(fā)展、全面發(fā)展，按照國(guó)網(wǎng)公司的統(tǒng)一部署和要求，繼續(xù)以飽滿(mǎn)的工作熱情推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)步伐，堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)要求，不斷創(chuàng)造新經(jīng)驗(yàn)，取得新成就。59參考文獻(xiàn)[1] [M].中國(guó)電力出版社，2022[2] —500KV ，1996[3] [M].科學(xué)出版社，2022[4] [M].中國(guó)電力出版社，1998[5] [M].中國(guó)電力出版社，1999[6] [M].中國(guó)電力出版社，2022