【正文】 （2）在被保護(hù)物高度 hx水平面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下式確定：①當(dāng)時， 式中 —避雷針在高度水平面上的保護(hù)半徑，m；—被保護(hù)物的高度，m； —高度影響系數(shù)，；，以下各式中值均同此。②當(dāng)時， 35m的避雷針在高度10m水平面上的保護(hù)半徑圖71 單支避雷針的保護(hù)范圍 兩支等高避雷針的保護(hù)范圍圖72 高度為h的兩等高避雷針1及2的保護(hù)范圍（1）兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計算方法確定。（2）兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過兩針頂點及保護(hù)范圍上部邊緣最低點O的圓弧確定，圓弧的半徑為R0。O點為假想避雷針的頂點，其高度應(yīng)按下式計算：式中 —兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點的高度，m；D—兩避雷針間的距離，m。兩針間水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度應(yīng)按下式計算：式中 ——保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度(m)；當(dāng)時。求得后，可按圖72繪出兩針間的保護(hù)范圍。兩針間距離與針高之比D／h不宜大于5。8 繼電保護(hù)與自動裝置 概述在變電所中，主要的自動裝置有繼電保護(hù)設(shè)備、控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動和通信系統(tǒng)等。簡單的說，繼電保護(hù)設(shè)備的基本作用就是自動、迅速、有選擇性將系統(tǒng)中的故障切除，或在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行情況時，發(fā)出各種信號，提醒運行人員及時處理。 控制設(shè)備則是幫助運行人員遠(yuǎn)方合閘、分閘等，方便、安全。電氣控制設(shè)備一般包括控制屏或者說測控屏，后臺機，匯控箱等。測控屏上有斷路器和刀閘的一次接線狀態(tài)圖，以及斷路器的分閘、合閘按鈕，還有同期開關(guān)，可以在上面分合斷路器。后臺機有全站的一次接線圖，可以對開關(guān)刀閘進(jìn)行遙控，并可以查看各元件的工作狀況。匯控箱在設(shè)備現(xiàn)場實現(xiàn)對斷路器、刀閘的控制。 變壓器的繼電保護(hù)變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分貴重的元器件，所以，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能的良好，工作可靠的繼電保護(hù)裝置。變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部的故障和油箱外部的故障，油箱內(nèi)部故障包括相間短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路，外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流油面降低和過勵磁等。 對于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù)DL40091《繼電器保護(hù)和安全起動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：（1）瓦斯保護(hù)：為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低。（2）縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)?？v差動保護(hù)適用于：并列運行的變壓器，容量為6300kVA以上時；單獨運行的變壓器，容量為10000kVA以上時；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為6300kVA以上時。電流速斷保護(hù)適用于1000kVA以下的變壓器。（3）外部相間短路時，應(yīng)采用的保護(hù)：過電流保護(hù)，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流；復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)，一般用于升壓變壓器及過電流保護(hù)靈敏度不滿足要求的降壓變壓器上；負(fù)序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護(hù)，一般用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器；阻抗保護(hù)，對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用前兩種保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護(hù)。（4）系統(tǒng)外部接地短路時，應(yīng)采用的保護(hù)對中性點直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過電流時，如變壓器中性點接地運行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。（5）過負(fù)荷保護(hù)對400kVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行，或單獨運行并作為其他負(fù)荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。（6）過勵磁保護(hù)高壓側(cè)電壓為500kV及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護(hù)。本設(shè)計所選變壓器容量為31500kVA，根據(jù)以上保護(hù)原則，可裝設(shè)以下保護(hù)：（1）裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。（2）裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護(hù)。（3）裝設(shè)反應(yīng)變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電流保護(hù)。（4）裝設(shè)零序電流保護(hù)以反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路。（5）裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)防止變壓器過負(fù)荷。 母線保護(hù)母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電。若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障，甚至?xí)茐恼麄€系統(tǒng)的穩(wěn)定，使事故進(jìn)一步擴大，后果極為嚴(yán)重。根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，以下情況應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)：（1）發(fā)電廠和變電所的220~500kV電壓的母線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇地切除故障的母線保護(hù)，并考慮實現(xiàn)保護(hù)雙重化。（2）110kV單母線，重要發(fā)電廠或重要變電所的35~66kV母線，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求，需要快速切除母線上的故障時。 按構(gòu)成原理的不同，母線保護(hù)主要有單母線完全電流母線差動保護(hù)、高阻抗差動保護(hù)、電流比相式母線保護(hù)。根據(jù)以上原則，配合本設(shè)計電氣主接線特點，結(jié)合此站的重要性，110kV母線采用專門的母線保護(hù)，利用與母線相連的元件，如變壓器、分段斷路器，裝設(shè)相同的變比和型號的電流互感器，電流互感器按差動原理連接，在差動回路中接入差動繼電器構(gòu)成。這樣的母線保護(hù)稱之為母線完全電流差動保護(hù)。35kV、10kV不設(shè)置專門的母線保護(hù)，由主變和母聯(lián)的過流保護(hù)來完成。 線路保護(hù)110kV線路的繼電保護(hù)沒有采用常用的三段式相間短路的電流保護(hù)，即第一段無時限電流速斷保護(hù)，第二段帶時限電流速斷保護(hù)，第三段定時限過電流保護(hù)。在這里我采用兩段式電流保護(hù)，也就是去除三段式電流保護(hù)中的第二段帶時限電流速斷保護(hù)，用定時限過電流保護(hù)來保護(hù)線路的全長，并作相鄰線路短路故障的遠(yuǎn)后備保護(hù)。這時因為三段式電流保護(hù)對于多級線路效果好，但本次設(shè)計中，只是設(shè)計三個電壓等級的出線，并沒有下級線路，所以用兩段式保護(hù)就可以滿足要求。兩段式電流保護(hù)： 35kV、10kV線路采用的也是兩段式電流保護(hù)。 自動裝置(1)重合閘：因為架空線路故障大都是瞬時性的，把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電，提高供電的可靠性，減少線路停電次數(shù)和電力系統(tǒng)并列運行的可靠性。雖然重合閘有很多優(yōu)點，但它在面對永久性故障時可能降低超高壓系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，使斷路器工作條件惡劣，所以在這里我們對于110kV的線路不使用重合閘，提高系統(tǒng)的可靠性，而35kV、10kV線路電壓等級比較低，應(yīng)以減少停電次數(shù)，提高供電的可靠性為主，所以采用重合閘。(2)自動低頻減載裝置：自動低頻減載裝置是一種有著高度選擇性的發(fā)事故自動控制裝置。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重的有功功率缺額時，它能夠在系統(tǒng)被破壞前，迅速計算出當(dāng)前缺少的有功功率，并相應(yīng)地切除一定的負(fù)荷用戶，使電力系統(tǒng)能夠很快地恢復(fù)有功功率的平衡，使頻率趨于穩(wěn)定，以避免電力系統(tǒng)遭到嚴(yán)重的破壞。由于35kV、10kV出線是帶下級變電站或變電所，更加靠近負(fù)荷用戶，所以比高壓側(cè)更適合裝設(shè)低頻減載裝置。(3)小電流接地選線裝置：在我國10~35kV電網(wǎng)中，普遍采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式，這兩種方式統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)。而小電流接地系統(tǒng)單相接地故障是電網(wǎng)最常見的故障之一，但發(fā)生單相接地故障時，雖然在高壓側(cè)發(fā)生了故障相電壓降低和非故障相電壓升高，引起中性點位移，但線電壓仍然是對稱的且故障電流小，對供電設(shè)備不致造成危害，但單相接地故障有可能發(fā)展稱為兩項接地短路故障或其他形式的故障，為保證設(shè)備及人員安全，應(yīng)及時找出接地故障線路以便迅速處理。隨著微機技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了為急性小電流接地選線裝置，這種裝置可以在不對稱線路拉閘停電的情況下找到故障線路，因此比傳統(tǒng)檢測有很大的優(yōu)越性。結(jié)束語經(jīng)過了三個多月的學(xué)習(xí)，我終于完成了110kV變電站電氣設(shè)計。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識，加深了對專業(yè)認(rèn)識的理解。在指導(dǎo)老師的幫助，通過查詢相關(guān)資料和同學(xué)們之間的互相探討，讓原來模糊的設(shè)計思路逐漸清晰，每一次設(shè)計的改進(jìn)都讓我們學(xué)到了不少的東西。這次設(shè)計讓我們充分認(rèn)識到了電氣工程專業(yè)知識的博大與深奧。通過設(shè)計，我掌握了變電所電氣一次系統(tǒng)的運行原理，并根據(jù)常規(guī)變電所的設(shè)計要求與步驟，完成了110kV終端變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計，包括電氣主接線的選擇與論證，主變壓器的選擇，短路電流的計算，電氣設(shè)備的選擇，配電裝置設(shè)計和總平面布置，防雷及接地系統(tǒng)設(shè)計等。這次設(shè)計的經(jīng)歷讓我懂得了做設(shè)計的每一部分都必須用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木窈涂茖W(xué)的態(tài)度去對待。設(shè)計是真正的學(xué)習(xí)和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不可能有所突破，希望這次的設(shè)計經(jīng)歷能激勵我在以后的生活、學(xué)習(xí)中繼續(xù)進(jìn)步。致謝經(jīng)過三個多月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。本設(shè)計在張文忠老師的精心指導(dǎo)下，從開題報告到資料查閱、論文的撰寫，無一不有老師的悉心教導(dǎo)和無私幫助。張文忠老師在理論分析和工作經(jīng)驗方面給了我諸多指導(dǎo)性的建議，他有著豐富的知識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，幫助我順利完成了畢業(yè)設(shè)計，在此向老師表示我最誠摯的感謝！其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在繪圖軟件的使用方面，他們給了我很大幫助，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計，另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識。最后，衷心感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師！參考文獻(xiàn)[1] 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