【正文】 擇與校驗10KV 母線最大持續(xù)工作電流： ??查表： 298.AJ導(dǎo)體經(jīng)濟面積： ??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當環(huán)境溫度 40℃，溫度修正系數(shù)：K= AIA???????熱穩(wěn)定校驗：正常運行時導(dǎo)體溫度： 2 2max0014.()4(70) c??????????查表得：C=95。則滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面積： mC????滿足條件。動穩(wěn)定校驗：相間距 a=10KV 側(cè)短路沖擊電流：i sh=51KA母線相間應(yīng)力：2 ???????2263..8bW??????母線同相條間作用應(yīng)力計算如下： ????47由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線查得 K12= Pab? ???????其中 ，./ 條 間 應(yīng) 力 為 22666 PaPa???????＜滿足要求。所以選擇：2 條 矩形硬鋁導(dǎo)體滿足條件。m1025?48第五章 防雷保護及接地 防雷保護電氣設(shè)備在運行中承受的過電壓，主要有由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時電磁能產(chǎn)生振蕩引起的內(nèi)部過電壓和來自外部的雷電過電壓。 直擊雷過電壓保護 變電所的直擊雷過電壓保護可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊成網(wǎng)狀。（一）直擊雷的保護范圍和措施：保護范圍：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。保護措施：采樣設(shè)置避雷針和避雷線進行保護。具體見表 61 所示：表 51 變電站 D 進行防雷保護的對象和措施序號 建筑物及構(gòu)筑名稱 建筑物的結(jié)構(gòu)特點 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) 獨立避雷針2 變壓器 裝設(shè)獨立避雷針3 屋外組合導(dǎo)線及母線橋 裝設(shè)獨立避雷針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。獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置。獨立避雷針不應(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)卵石或瀝青地面。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，雷擊時易引起反擊；在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線。110KV 及以上配電裝置，可將線路的避雷線引到出線門型架構(gòu)上，土壤電阻率大于 ，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。獨立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分的空氣距離，以及獨立避雷針、避雷線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。 雷電侵入波保護由于雷電侵入波在電氣設(shè)備上產(chǎn)生的過電壓很高，一般為電氣設(shè)備額定電壓的 812 倍，為防止雷電波產(chǎn)生的過電壓損壞電氣設(shè)備，本設(shè)計變電所配電裝置對雷電波的過電壓保護是采用氧化鋅避雷器及與其相配合的進線保護段待保護措施。進線段保護：220KV 及以下的配電裝置電氣設(shè)備絕緣與 FCZ220 避雷器通過雷電流為5KA 幅值的殘壓進行配合。進線保護段的作用，在于利用其阻抗來限制雷電流幅值和利用其電暈衰耗來降低雷電波陡度，并通過進線段上避雷器的作用，使之不超過絕緣配合所要求的數(shù)值。架空進線保護對 110KV 和 220KV 架空送電線路采用全線架設(shè)避雷線措施。為防止或減少近區(qū)雷擊閃絡(luò)，對未沿全線架設(shè)避雷線的 110K 架空送電線路，應(yīng)在變電所 12km 的時線段架設(shè)避雷線，避雷線的保護角為 20?30?的范圍內(nèi)。電纜進線保護對電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(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50變電所的 10KV 配電裝置（包括電力變壓器） ，應(yīng)在每組母線和每路架空進線上裝設(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電壓等級：即 220KV、110KV、10KV 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》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 電壓等級均采用普通中型配電裝置，具有運行維護、檢修且造價低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運行可靠，不易誤操作，各級電業(yè)部門無論在運行維護還是安裝檢修，方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗。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)濟性，所以，本次設(shè)計的變電所，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，方便運輸、運行、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。 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方向相對應(yīng)，可以保證出線順暢，避免出線交叉跨越，兩臺主變位于電壓等級配電中間，以便于高中低壓側(cè)引線的連接，便于運行人員監(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 個間隔，近期出線 2 個間隔，遠期沒有，兩臺主變進線各一個間隔，電流互感器及避雷器占一個間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各占一個間隔，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 個間隔，間隔寬度為14 米，近期出線 5 個間隔，兩個連線間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各一個間隔，電壓互感器和避雷器共占一個間隔。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)，各配電裝置主母線與旁母之間道路寬 3 米，為方便運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，行車道路弧形處轉(zhuǎn)彎半徑不小于 7 米。53第七章 繼電保護配置 主變保護的配置 主變壓器的主保護（1）瓦斯保護對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。（2）差動保護對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時，其保護瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。 主變壓器的后備保護（1）過流保護為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設(shè)過電流保護。（2）過負荷保護變壓器的過負荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負荷保護，過負荷保護一般經(jīng)追時動作于信號，而且三繞組變壓器各側(cè)過負荷保護均經(jīng)同一個時間繼電器。（3）變壓器的零序過流保護對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，用作變壓器主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護，一般變電所內(nèi)只有部分變壓器中性點接地運行，因此，每臺變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護，一套用于中性點接地運行方式，另一套用于中性點不接地運行方式。 110KV 線路相間保護整定計算 參數(shù)計算：XT1 ΩXL11 Ω圖 71XT2XL12111 11311411254XL11=*38= ΩXL11=*56= Ω 114 開關(guān)相間保護整定計算相間距離Ⅰ段阻抗 按躲本線路末端故障整定計算公式： LKDZ?Ⅰ變量注解： ――定值Ⅰ――線路阻抗LZ―― 可靠系數(shù)，取 = * = 歐/ΨLDZ?Ⅰ相間距離Ⅰ段時間T1= 秒相間距離Ⅱ段阻抗a、按線路末端故障有靈敏度整定計算公式： LlmDZK??Ⅱ變量注解： ――本線路正序阻抗。L 靈敏度，對 50km 以上線路，取 = *= 歐/ ΨLlDZK??Ⅱ相間距離Ⅱ段時間由于對側(cè)系統(tǒng)保護定值沒有提供，按與相鄰線路距離Ⅰ段配合T2=+= 秒相間距離Ⅲ段阻抗a、按躲最小負荷阻抗來整定55計算公式： )cos(3)~(maxxlfhfhzqdfKeDZIU????Ⅲ變量注解： ――額定運行電壓（相間電壓） 。eU 　　 ――可靠系數(shù)，取 ~。K 　　 ――返回系數(shù)，取 ~。f ――負荷自起動系數(shù)，按負荷性質(zhì)可取 ~。zqd由于本線路為雙電源聯(lián)絡(luò)線，按 LGJ185 導(dǎo)線最大載流量考慮，最大負荷電流為：500 安，按 COSΨfh = 考慮，可得 Ψfh = 176。= 歐/ Ψ)(**.39??ⅢDZ相間距離Ⅲ段時間由于對側(cè)系統(tǒng)保護定值沒有提供，按與相鄰線路距離 II 段或Ⅲ段配合?。篢3= 秒 111 開關(guān)相間保護整定計算相間距離Ⅰ段阻抗 按躲本線路末端故障整定計算公式： LKDZ?Ⅰ變量注解： ――定值Ⅰ――線路阻抗LZ―― 可靠系數(shù)，取 = * = 歐/ΨLDZ?Ⅰ相間距離Ⅰ段時間T1= 秒相間距離Ⅱ段阻抗a、按線路末端故障有靈敏度整定56計算公式： LlmDZK??Ⅱ變量注解： ――本線路正序阻抗。L 靈敏度，對 20km—40km 線路，取 = *= 歐/ ΨLlDZK??Ⅱb、按與相鄰線路距離一段配合整定計算公式：39。39。ⅠⅡ DZKLDZ??變量注解：――本線路阻抗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――相鄰線的距離保護Ⅰ段定值。39。ⅠD=*+*1*（*）= 歐/ Ψ39。39。ⅠⅡ ZKLDZ??按 b 整定：取 歐/ΨⅡZ相間距離Ⅱ段時間與相鄰線路距離Ⅰ段配合T2=+= 秒相間距離Ⅲ段阻抗a、按躲最小負荷阻抗來整定計算公式： )cos(3)~(maxxlfhfhzqdfKeDZIU????Ⅲ變量注解： ――額定運行電壓（相間電壓） 。eU57 　　 ――可靠系數(shù)，取 ~。K 　 ――返回系數(shù)，取 ~。f ――負荷自起動系數(shù)，按負荷性質(zhì)可取 ~。zqd由于本線路為雙電源聯(lián)絡(luò)線，按 LGJ185 導(dǎo)線最大載流量考慮，最大負荷電流為：500 安，按 COSΨfh = 考慮，可得 Ψfh = 176。= 歐/ Ψ)(**.39??ⅢDZb、按與相鄰線路距離二段配合整定計算公式：Z DZIII= kK *ZL+ * *Z’DZII 39。Z變量注解：――本線路阻抗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――相鄰線的距離保護Ⅱ段定值。ZDZIII= kK *ZL+ * *Z’DZII =*+*1*（*）= 歐39。KZ/Ψc、改為與相鄰線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段時間與相鄰線路距離Ⅲ段配合T3=+= 秒58第八章 結(jié)束語 經(jīng)過為期一個多月的設(shè)計，終于完成了對《220kV 變電站電氣設(shè)計》的設(shè)計任務(wù)。通過這次的設(shè)計過程，使自己把近三年本科學(xué)習(xí)中所學(xué)的理論和實踐相結(jié)合，提高了分析問題、解決問題的能力。提高了本人設(shè)計水平，使自己在實際工作的專業(yè)知識更能有效地應(yīng)用。通過本次設(shè)計，認識了大量良師益友，增長了見識，豐富了經(jīng)驗，使我對電力工程認識上了一個臺階。但本人水平有限和時間倉促，當中定有未完善之處，懇請大家多多指教。 作為供電部門其中的一名員工，必須進一步加強政治責任感和緊迫感，搶抓改革于發(fā)展機遇，堅持率先發(fā)展、加快發(fā)展、全面發(fā)展，按照國網(wǎng)公司的統(tǒng)一部署和要求，繼續(xù)以飽滿的工作熱情推動電網(wǎng)建設(shè)步伐，堅持高標準要求，不斷創(chuàng)造新經(jīng)驗，取得新成就。59參考文獻[1] [M].中國電力出版社，2022[2] —500KV ，1996[3] [M].科學(xué)出版社，2022[4] [M].中國電力出版社，1998[5] [M].中國電力出版社，1999[6] [M].中國電力出版社，2022