【正文】 ，裝設地點不受自然條件限制，運行簡便可靠等優(yōu)點，故一般首先考慮裝設并聯(lián)電容器。由于它沒有旋轉部件，維護也較方便，為了在運行中調節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負荷的變化，分組投入或切除。由于本次設計的變電站為 220KV降壓變電站，以補償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是從維護和性能的角度來考慮，選用靜止補償裝置比較合適。 功補償容量計算 對于直接供電的末端邊點所，安裝的最大容性無功量應等于裝置所在母線上的負荷按提高功率因數(shù)所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量與主變壓器所需補償?shù)淖畲笕菪詿o功量之和。把總無功容量分為兩組，這樣才能更靈活地適應系統(tǒng)負荷以及電壓變化，更有效地改善系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，以及負荷大小所需的無功容。 補償?shù)淖畲笕菪詿o功量計算 ＝ （tg －tg ）cfQaP1?2220KV 變電站電氣一次部分初步設計38＝ （ ）caP1os2??1cos2?式中： ——有功計算負荷（KW）ca tg ——補償前用電單位自然功率因數(shù)角正切1? tg ——補償后用電單位功率因數(shù)角正切值21）110KV 側的補償無功量 ＝ （ ）cfQcaP1os2??1cos2?＝200（ ）?＝200（）＝58（MVAR）2）35 KV 側的補償無功量 ＝ （ ）cfQcaP1os2??1cos2?＝70（ ）?＝70（）＝（MVAR） 變壓器補償?shù)淖畲蟮娜菪詿o功量＝（ + ）cBQ210(%)emdIU0()deS式中： —主變壓器需要補償?shù)淖畲笕菪詿o功量cBQ220KV 變電站電氣一次部分初步設計39—需要進行補償?shù)淖儔浩饕粋鹊淖杩闺妷喊俜种?%)dU—母線裝設補償裝置后，通過變壓器需要補償一側的最大負荷電流值mI—主變壓器需要補償一側的額定電流值e—變壓器空載電流百分比()dI—變壓器需要補償一側的額定容量eS1）110KV 一側補償 ＝（ + ）cBQ210(%)emdIU0()deS＝（ + ）?9.＝43 （MVAR）所以，110KV 側補償需要的總容性無功量為：＝ ＋ ＝58＋243＝144 （MVAR）cQfcB2）35KV 一側補償 ＝（ + ） ＝（ + ）240＝（MVAR）cB210(%)emdIU0()?9.所以，110KV 側補償需要的總容性無功量為：＝ ＋ ＝＋2＝ （MVAR ）cQfcB在降壓變電所中設置的無功功率補償裝置，是實現(xiàn)無功功率的就地平衡和保證電壓質量的重要手段。無功補償裝置一般都接在降壓變壓器的低壓側。過去在一次變電所中多采用同期調相機作為無功功率補償裝置。在新設計的變電所中，由于具有經濟、維護和安裝的優(yōu)點，多采用靜止補償裝置作為無功功率補償。本站也采用靜止補償裝置。第 8 章 防雷及過電壓保護裝置設計220KV 變電站電氣一次部分初步設計40 防雷保護裝置是指能使被保護物體避免雷擊,而引雷于本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護裝置有:避雷針﹑避雷線﹑避雷器和防雷接地等裝置。 避雷針 避雷針的保護原理是當雷云放電時使地面電場畸變,在避雷針的頂端形成局部場強集中的空間以影響雷電先導放電的發(fā)展方向，使雷電對避雷針放電,再經過接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免受雷擊。 在對較大面積的變電所進行保護時,采用等高避雷針聯(lián)合保護要比單針保護范圍大。因此，為了對本站覆蓋,采用四支避雷針。被保護變電所總長 ,寬 ,查手冊，門型架構高 。 ＝ ＝。 ＝ ＝3423D14＝ ＝?＝ －0h所以,需要避雷針的高度 為: ＝15＋ ＝四只避雷針分成兩個三只避雷針選擇.驗算:首先,驗算 123號避雷針對保護的高度:220KV 變電站電氣一次部分初步設計411﹑2 號針之間的高度： ＝－ ＝23m＞2﹑3 號針之間的高度： ＝－ ＝＞1﹑3 號針之間的高度: ＝－ ＝－19＝＞22?由上可見,對保護物的高度是能滿足要求的。對保護寬度:1﹑2 號針的保護寬度: ＝ ( － )＝(23－15) ＝12＞0xb0hx2﹑3 號針之間的寬度: ＝ ( － )＝(－15) ＝＞0xx由此可見,對保護物的寬度是能滿足要求的。所以,123 針是滿足要求的。由于 4針的擺放是長方形,所以，134 針也是滿足要求的。即,四只高度選為 35m的避雷針能保護整個變電所。 避雷器 避雷器是一種過電壓限制器,它實質上是過電壓能量的接受器,它與別保護設備并聯(lián)運行,當作用電壓超過一定的幅值以后避雷器總是先動作，泄放大量能量,限制過電壓,保護電氣設備. 在電力系統(tǒng)中廣泛采用的主要是閥式避雷器。根據(jù)額定電壓(正常運行時作用在避雷器上的工頻工作電壓，也是使用該避雷器的電網額定電壓)和滅弧電壓有效值(指避雷器應能可靠地熄滅續(xù)流電弧時的最大工頻作用電壓)。 滅弧電壓有效值的選擇:電壓等級 KV 35 110220滅弧電壓有效值 NU%10N80220KV 變電站電氣一次部分初步設計42查手冊,選出如下設備:工頻放電電壓 KV型號 額定電壓 KV 滅弧電壓 KV ≥ ≤沖擊放電電壓 KV滅弧電壓選擇 KVFZ35 35 41 84 104 134 35FZ110J 110 100 224 268 310 110＝88FZ220J 220 200 448 536 630 220＝176 防雷接地 “防雷在于接地”,這句話含義說明各種防雷保護裝置都必須配以合適的接地裝置。將雷電泄入大地，才能有效地發(fā)揮其保護作用。 接地是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點通過導體與大地保持等電位,電力系統(tǒng)的接地按其功用可分三類: 工作接地:根據(jù)電力系統(tǒng)正常運行的需要而設置的接地，它所要求的接地電阻值約在 ?的范圍內。 保護接地:不設這種接地，電力系統(tǒng)也能正常運行,但為了人身安全而將電氣設備的金屬外殼等加以接地,它是在故障的條件下才發(fā)揮作用的,它所要求的接地電阻值處于110 的范圍內。 防雷接地:用來將雷電流順利泄入大地,以減小它所引起的過電壓,它的性質似乎介于前兩種接地之間,它防雷保護裝置不可缺少的組成部分，它有些像工作接地。但它又是保障人身安全的有力措施,而且只有在故障下才發(fā)揮作用，它又有些像保護接地,它的阻值一般在 130?的范圍內。 由此可見,接地電阻取 10 較合適。 查接地裝置 (沖擊系數(shù))與 (接地裝置的沖擊利用系數(shù))表,選用一字形的接i?i?地體。220KV 變電站電氣一次部分初步設計43查得: ＝ i?＝i?eiR(式中: —沖擊電流下的電阻。 —工頻電流下的電阻 )iRe＝10＝ ?i 變電所的防雷保護 變電所是重要的電力樞紐,一旦發(fā)生雷擊事故,就會造成大面積停電。一些重要設備如變壓器等,多半不是自恢復絕緣,其內部絕緣如故發(fā)生閃絡,就會損壞設備。因此,變電所實際上是完全耐雷的。 變電所的雷害事故來自兩個方面:一是雷直擊變電所。二是雷擊輸電線路產生的雷電波沿線路侵入變電所。 對直擊雷的防護一般采用避雷針或避雷線。對雷電侵入波的防護的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值,同時輔之以相應措施,以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。為了防止變電所遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、避雷線和輔設良好的接地網。裝設避雷針(線)應該使變電所的所有設備和建筑物處于保護范圍內。還應該使被保護物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因為雷直擊避雷針(線)瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針(線)對電氣設備的反擊或閃絡。逆閃絡一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設備上，有可能導致設備絕緣的損壞。為了避免這種情況發(fā)生,被保護物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應有足夠的距離。按實際運行經驗校驗后，我國標準 目前推薦 和 應滿足下式要求:1d2≥ ＋, ≥≥＋220KV 變電站電氣一次部分初步設計44≥ 變電所的進線段保護 變電所限制雷電侵入波的主要措施是裝設避雷器,避雷器動作后，可將侵入波幅值加以限制,使變壓器受到保護。為了限制侵入波的陡度和幅值,使避雷器可靠動作，變電所必須有一段進線段。若沒有次線段，雷直擊變電所附近導線時,流過避雷器的雷電流幅值和陡度是有可能超過容許值的,因此,對于這種線路,在靠近變電所的一段進線上,必須加裝避雷線或避雷針,以減少變電所的雷害事故。其作用是降低陡度和限制電流。 接地裝置 無論是工作接地還是保護接地，都是經過接地裝置與大地連接，接地裝置包括接地體和接地線兩部分。1）接地體（網） 待設計變電所為長方形，則接地網也可取為長方形，若取直徑為 48mm，長為250cm的鋼管作接地體，埋深 ,接地體之間連接一般用鍍鋅扁鋼，應保證接地地電阻R≤4Ω。2）接地線接地線是連接接地體和電氣設備接地部分的金屬部分的金屬導體，一般接地采用截面積不小于 4mm*12mm 的扁鋼，直徑不 應小于 6mm 的圓鋼。參考文獻[1] 熊信銀．發(fā)電廠電氣部分．中國電力出版社，2022 年220KV 變電站電氣一次部分初步設計45[2] 華智明．張瑞林．電力系統(tǒng)．重慶出版社，2022 年[3] 宋繼成．220—500KV 變電所電氣接線設計．中國電力出版社，2022 年 [4] 文遠芳．高電壓技術．華中科技大學出版社，2022 年[5] 孫瑩．王葵．中國電力出版社 [6] ：中國電力出版社，1999年[7] ：中國電力出版社，1995年[8] ：中國水利水電出版社，1997年.心得體會在老師的支持及細心解答下，我最終突破了各種設計困難 ,完220KV 變電站電氣一次部分初步設計46成了這次設計建設一座220KV 降壓變電站的畢業(yè)論文，運用了學到的理論知識，通過查詢相關資料,對原始資料的分析和短路計算，掌握變電所的電氣主接線方案的選擇，主要電氣設備的選型以及各種保護的確定等。確定最終該220KV 變電站電氣主接線方案，完成對220KV變電所的初步 設計。通過本次設計，本人對變電所的設計有了一個更全面的了解，也體會到一項工程設計要充分考慮可靠性、靈活性，長遠性和技術性。 通過此次畢業(yè)設計，不但加深我所學的電氣工程專業(yè)知識，而且還讓我認識問題、分析問題、解決問題的能力有了較大提高。本次畢業(yè)設計也是對我整個學習階段的一次綜合測試。設計中有不妥和錯誤之處，懇請各位老師予以批評指正。此外，我要對在這次設計中，幫助和支持我的老師和同學，表示感謝！220KV 變電站電氣一次部分初步設計47附錄附圖 1 方案一電氣主接線圖SW620LCWD320GW420D/1080SW620LCWD320GW420D/1080 SFP57GW53SW235ILCWD135GW53GW420D/1080JD120SW235ILCWD135GW53SW235ILCWD135S750/35SW235IJD35SW235I同左GW410SW610ILCWB610GW410同上YD1210220KV 變電站電氣一次部分初步設計48附圖 2 方案二電氣主接線圖