【導讀】高氣溫為+39℃，最低氣溫為-29℃，土壤電阻率為600Ω/M。兩條轉供線共轉供30MW，此次設計對我以后的學習和工作起著重要作用。電力工業(yè)在國民經濟中占有十分重要的地位，社會發(fā)展，電力先行，本次設計主要是變電所電器部分設計。查閱了《供用電工程》《電力工。各部分嚴格按照設計規(guī)程和程序進行設計，并附。有設計圖紙，列入了大量技術數據。本設計共分兩大部分：第一部分為設計說明。主要講述了設計目的、設。電氣設備選擇和防雷保護的計算，各部分。由指導老師進行了嚴格審閱，并。提出了許多寶貴意見，在此表示誠摯的感謝。由于本人水平有限，設計中如有錯誤或不妥之處，懇請各位審查

　　

【正文】 電裝置的匯流母線以及斷續(xù)運行或長度在 20米以下的母線外，一般均應按經濟電流密度選擇導體的面積，這樣可使年運行費用最低。經濟電流密度的大小與導體的種類和最大負荷利用小時數 Tmax有關。母線經濟截面為 S=Igmax/J。 校驗說明 電暈電壓校驗 電暈放電會造成電暈損耗、無線電干擾、噪音和金屬腐蝕等許多危害。因此， 110~220kV 裸母線晴天不發(fā)生可見電暈的條件是：電暈臨界電壓 Uli應大于最高工作電壓 Ugmax，即： Uli＞ Ugmax； 220kV 軟母線不校驗電暈的最小截面為 300（ mm） 2。 熱穩(wěn)定校驗 根據上述情況選擇的導體截面 S，還應校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定。其公式為： S≥ Smin= tdzKfcI? 式中： Smin—— 根據熱穩(wěn)定決定的導體最小允許截面（ mm） 2 41 I∞ —— 穩(wěn)定短路電流（ A） tdz—— 短路電流等值發(fā)熱時間 kf—— 集膚效應系數 C—— 熱穩(wěn)定系數，其值與材料及發(fā)熱溫度有關。 經過選擇和校驗，本設計選用母線結果見表（ 1）。 表（ 1） 母線選用結果表 序號 安裝地點 母線類型 截面面積（ mm） 2 載流量 （ A） 1 220kV 母線 2179。 LGJ400/50 400 1796 2 60kV 母線 2179。 LGJ630/45 630 2374 42 第 7 章 電氣布置及配電裝置 電氣設備布置 根據方案， 220KV 屋外配電裝置采用軟 母線隔離開關分相中型單列布置， 66KV 屋外配電裝置采用軟母線普通中型單列布置， 220KV 和 66KV 配電裝置平行布置，出線方向 180176。，主變壓器布置在 220KV 配電裝置和 66KV配電裝置的中間。 配電裝置 總的原則 高壓配電裝置的設計必須認真貫徹國家的技術經濟政策，遵循上級頒發(fā)的有關規(guī)程、規(guī)范及技術規(guī)定，并根據電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點和運行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設備，積極慎重地采用新布置、新設備、新材料、新結構，使配電裝置設計不斷創(chuàng)新，做到技術選進、經濟合理、運 行可靠、維護方便。 變電所的配電裝置型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行、檢修和安裝要求，通過技術經濟比較予以確定。在確定配電裝置型式時，必須滿足下列四點要求。 節(jié)約用地 我國人口眾多，但耕地不多。因此，節(jié)約用地是我國現代化建設的一項帶戰(zhàn)略性的方針。配電裝置少占地，不占良田和避免大量開挖土石方，是一條必須認真貫徹的重要政策。 運行安全和操作巡視方便 配電裝置布置要整齊清晰，并能在運行中滿足對人身和設備的安全 43 要求。如保證各種電氣安全凈距，裝設防誤操作的閉鎖裝置，采取放火 、防爆和蓄油、排油措施，考慮設備防凍、防陣風、抗震、耐污等性能。使配電裝置一旦發(fā)生事故時，能將事故限制到最小范圍和最低程度，并使運行人員在正常操作和處理事故過程中不致發(fā)生意外情況，以及在檢修維護過程中不致損害設備。此外，還應重視運行維護時的方便條件，如合理確定電氣設備的操作位置，設置操作巡視通道，便利與主控室聯系等。 便于檢修和安裝 對于各種型式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝條件，如為高型及半高型布置時，要對上層隔離開關的檢修、試驗采取適當措施；日前不少地區(qū)以開展帶電檢修作業(yè)，在布置與架構類型；設置設備 搬運道路，起吊設施和良好的照時條件等，此外，配電裝置的設計還必須考慮分期建設和擴建過渡的便利。 約三材，降低造價 配電裝置的設計還應采取有效的措施，減少三材消耗，努力降低造價。 設計要求 （一） 滿足安全凈距的要求。 屋外電氣設備外絕緣體最低部位距地不小于 時，應裝設固定遮攔。 屋外配電裝置使用軟導線時，帶電部分至接地部分和不同相的帶電部分之間的最小電氣距離，應根據下列三種條件進行效驗，并采用其中最大數值： （ 1） 外過電壓和風偏 （ 2） 內過電壓和風偏 44 （ 3） 最大動作電壓、短路搖擺和風偏 屋內電氣設備外絕緣體最低部 位距地小于 時，應裝設固定遮攔配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時，應按較高的額定電壓確定其安全凈距。 屋外配電裝置帶電部分的上面或下面，不應有照明、通信和信號線路架空跨越或穿過；屋內配電裝置帶電部分的上面不應有明敷的照明或動力線路跨越。 （二） 施工、運行和檢修的要求。 施工的要求： 配電裝置的結構在滿足安全運行的前提下應盡量予以簡化，并應考慮構件的標準化 和工廠化，減少架構類型，以達到節(jié)省三材，縮短工期的目的。 配電裝置的設計要考慮安裝檢修時設備搬運及起吊的便利。屋內配電裝置應考慮 設 備搬運的方便，如在墻上或樓板上設搬運孔等，搬運孔尺寸一般按設備外形家 考慮。搬運設備通道的寬度，一般可比最大設備的寬度加 ，對于電抗器加 。 工藝布置設計應考慮土建施工誤差，確保電氣安全距離的要求，一般不已選用規(guī)程 規(guī)定的最小值，而應留有余度。這在屋內配電裝置的設計中更要引起重視。 配電裝置的設計必須考慮分期建設和擴建過渡的便利。 運行的要求 各級電壓配電裝置之間，以及他們和各種建（構）筑物之間的距離和相對位置，應按最終規(guī)模統(tǒng)籌規(guī)劃，充分考慮運行的安全和便利。配電裝 45 置 的方位應由下列因素綜合考慮確定： 進出線方向； 避免或減少各級電壓架空出線的交叉。 縮短主變壓器各側引線的長度避免交叉，并注意平面的整體性。 檢修要求： 為保證檢修人員在檢修電器及母線時的安全，電壓為 63kV 及以上的配電裝置，對 斷路器兩側的隔離開關和線路隔離開關的線路側，宜配置接地刀閘。 屋內配電裝置間隔內的硬導體及接地線上，應留有接觸面和連接端子，以便于安裝攜帶式接地線。 46 第 8 章 防雷保護 概述 變電所是組成電力系統(tǒng)的主要部分，在 選擇好設備、確定好主接線及二次回路配置完好，還必須進行過電壓保護的設計。雷電引起的大氣過電壓將會對電氣設備和變電所的建筑物產生嚴重的危害，因此在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以防止直擊雷和雷電波入侵，保證電氣設備的安全。過電壓保護有避雷針、避雷線、避雷器。 避雷針的作用是防止設備受到雷的直擊損害。 避雷器的作用是防止雷電波的入侵。 防止雷直擊于電氣設備上，一般采用避雷針，避雷線進行保護。 對于 60kV 及以下的電氣設備，應盡量減小感應過電壓，一般電氣設備應遠離可能遭到直擊雷的設備或物 體增大電氣設備對電容或采用閥型避雷器的保護。 防止從線路侵入的雷電波過電壓對電器設備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應的進線保護段進行保護。 直擊雷的保護措施 防止反擊：設備的接地點盡量遠離避雷針接地引線的入地點，避雷針接地引下線盡量遠離電氣設備：為防止引線向發(fā)電機回路發(fā)生反擊而可能危及發(fā)電機絕緣，宜在靠近避雷針下引下線的發(fā)電機出口處裝設一組避雷器。 裝設集中接地裝置：上述接地應與總線地網連接，并在連接下加裝集中接地裝置，其工頻接地電阻礙大于 10Ω。 47 主控室（樓）或網絡控制 樓及屋內配電裝置直擊雷的保護措施。 1）、若有金屬屋頂或屋頂有金屬結構時，將金屬部分接地。 2）、若屋頂為鋼筋混凝土結構，應將其鋼筋焊接成網接地。 3）、若結構為非導電的屋頂時，采用避雷保護，該避雷帶的網絡為 8～10m設引下線接地。 有易燃物，可燃物設施的建筑物的保護 獨立避雷針保護對象 有爆炸危險且爆炸后可能波及發(fā)電廠、變電所主設備或嚴重影響發(fā)供電的建筑物（如制氫站、露天氫氣罐、貯存器、易燃油貯罐，廠區(qū)內的油管道，裝卸油臺和天然氣管道以及露天貯氣罐）應與獨立避雷針保護、并應采用防止感應雷的 措施。 接地要求： 露天貯罐周圍應設閉合環(huán)形接地體，接地電阻不應超大型過 30Ω。接地點不應少于兩處，接地點間距不應大于 30 米。架空管道每隔 20～ 25 米應接地一次，接地電阻不應超過 30Ω。如金屬罐體和管道的避厚不小于4mm，并以接地則可不再避雷針的保護范圍內。但易燃油和天然氣貯罐及其管道應在避雷針的保護范圍內。易燃油貯罐的呼吸閥、易燃油和天然氣貯罐的熱工測量應進行重復接地，即與貯罐的接地體用金屬線相連。 避雷針、避雷線的裝設原則及其接地裝置的要求 獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝 置，在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻不宜宜超過 10Ω，當有困難時，該接地裝置可與主接地網連接，使兩者的接地電阻都得到降低。 獨立避雷針不應該設在人經常通過的地方，避雷針及其接地裝置與通 48 道或出口距離不宜小于 3 米，否則應采取均壓措施或鋪設礫石或瀝青地面。 電壓在 110kV 及以上的配電裝置，一般將避雷針狀在配電裝置的架構或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000Ω .m的地區(qū)宜裝設獨立避雷針，否則，應通過驗算，采取降低接地電阻或加強絕緣等措施，防止造成反擊事故。 63kV配電裝置，允許將避雷針裝載配電裝 置的架構或房頂上，但在土壤電阻率大于 500Ω .m地區(qū)，宜裝設獨立避雷針。 變壓器的門型構架上，不應裝設避雷針、避雷線。 110kV 及以上配電裝置，可將線路的避雷針引到出線門型架構上，土壤電阻率大于 1000Ω .m的地區(qū)，應裝集中接地裝置。 35～ 63kV 配電裝置：在土壤電阻率不大于Ω .m 的地區(qū)允許將線路的避雷線引接到出線門架上，但應裝設集中接地裝置。在土壤電阻率大于 500Ω .m地區(qū)，避雷線應假設到線路終端桿塔為止。 獨立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分間的空氣中的距離，以及避雷針、 避雷線的接地裝置與接地網中的距離，應符合下列要求： 1）、獨立避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分間的空氣中的距離，以及變電所電力設備接地部分，架構接地部分之間的空氣中距離，應符合正式中要求： SK≥ + SK：空氣中距離（ m） Rch：獨立避雷針的沖擊接地電阻（Ω） h：避雷針校驗高度（ m） 2）、獨立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠、變電所接地網的距離應符合下列要求： Sd≥ 3）、避雷線與配電裝置帶電部分，發(fā)電廠和變電所電力設備接地部分以及架構接地部 分間的空氣距離，應符合下式要求： 對一端絕緣一端接地的避雷線： 49 SK≥ +（ h+△ 1） Rch：獨立避雷針的沖擊接地電阻（Ω） h：避雷針支柱高度（ m） △ 1：避雷針上校驗的雷擊點與接地支柱的距離 對兩端接地的避雷線： SK≥ [+（ h+△ 1） ]β＇ β＇：避雷線的分雷系數 4）、除上述要求外，對避雷針和避雷線， SK不宜小于 5 米， SD不宜小于 3 米。 防雷電侵入波的保護措施 架空線路的雷電感應過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所，是導致變電所雷害 的主要原因，若不采取防雷措施，勢必造成變電所電氣設備絕緣損壞，引發(fā)事故。在變電所內裝設避雷器的目的在于限制入侵雷電波的幅值，使電氣設備的過電壓不致于超過其沖擊耐壓值，而變電所的進線段上裝設保護段的主要目的，在于限制流經避雷器的雷電流幅值及入侵雷電波的陡度。 避雷器參數計算與選擇 避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設備，它實質是一個放電器，與被保護的電氣設備并聯，當作用電壓超過一定幅值時，避雷器先放電，限制了過電壓，保護了其它電氣設備。 一、避雷針的配置原則： 電壓 110KV 及以上的配電裝置 ，一般將避雷針裝在配電裝置的構架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000n米的地區(qū)，宜裝設獨立的避雷針。 獨立避雷針（線）宜設獨立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過 50 10m。 在變壓器的門型架構上，不應裝設避雷針、避雷線，因為門形架距變壓器較近，裝設避雷針后，構架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點在裝置中距離很難達到不小于 15M 的要求。 二、避雷器的配置原則 配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器。 旁路母線上是否應裝設避雷器，應看旁路母線投入運行時，避雷器到被保護設備的電氣距離是否滿足而定。 220KV 以下變壓器和并聯電抗器處必須裝設避雷器，并盡可能靠近設備本體。 220KV 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。 三繞組變壓器低壓側的一相上宜設置一臺避雷器。 110KV～ 220KV 線路側一般不裝設避雷器。 220KV避雷器主要技術參數 電壓等級 型號 220KV Y/△ W5——