【正文】 應(yīng)設(shè)避雷針、避雷線予以保護(hù)。因線路落雷比較頻繁，所以沿線路侵入的雷電波是造成變電壓站雷害事故的主要原因。由線路侵入的雷電波電壓受到線路絕緣的限制，其峰值不可能超過線路絕緣的閃絡(luò)電壓。但線路絕緣水平比發(fā)電廠電氣設(shè)備的絕緣水平高。若不采取專門的防護(hù)措施，勢必造成電氣設(shè)備的損壞事故。對入侵波防護(hù)的主要措施是在變電站內(nèi)安裝避雷器以限制電氣設(shè)備上的過電壓峰值，同時在變電站的出線段上采取輔助措施以限制流過避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。一、避雷針的配置原則（一）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(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于1000Ω的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。（二）獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10Ω。（三）35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。（四）在變壓器的門型架構(gòu)上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)的距離很難達(dá)到不小于15m的要求。二、避雷器的配置原則（一）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器。（二）旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)根據(jù)在旁路母線投入運(yùn)行時，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。（三）220kV以下變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝設(shè)避雷器，并盡可能靠近設(shè)備本體。（四）220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。（五）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜裝設(shè)一臺避雷器。（六）110kV～220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。167。 52 避雷器的選擇為了防止雷電侵入波損壞電氣設(shè)備，應(yīng)從兩方面采取保護(hù)措施：①在變電站各級電壓母線上安裝避雷器；②220kV、110kV架空線路上裝設(shè)防雷線。無間隙氧化鋅避雷器是目前最先進(jìn)的過電壓保護(hù)設(shè)備。在正常運(yùn)行電壓時，氧化鋅電阻閥片呈現(xiàn)極高的電阻，通過它的電流只有微安級。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)危害電氣設(shè)備的過電壓時．它具有優(yōu)良的非線性特性和陡波響應(yīng)特性，使其有較低的陡坡殘壓和操作波殘壓。在絕緣配合上增大了陡波、操作波下的保護(hù)裕度。氧化鋅避雷器特別適用于多回線路、電容器組、電纜等波阻抗低的系統(tǒng)。氧化鋅電阻片線性系數(shù)高達(dá)30一50，在標(biāo)稱電流動作負(fù)載時無續(xù)流,吸收的能量少，大大改善了避雷器耐受多重雷擊的能力。此外，它的通流能力大，耐受暫時工頻過電壓的能力強(qiáng)。因此此次設(shè)計(jì)各電壓等級皆采用氧化鋅避雷器。一、 避雷器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平和使用條件，選擇避雷器的型式、額定電壓等，并按照使用情況校驗(yàn)所選避雷器的滅弧電壓和工頻放電電壓等。即：（1）、滅弧電壓：＞ ；（2）、工頻放電電壓下限：；（3）、工頻放電電壓上限：＞和殘壓：＜。氧化鋅避雷器的選擇及結(jié)果表型號安裝地點(diǎn)系統(tǒng)額定電壓有效值(kV)技術(shù)參數(shù)避雷器額定電壓(kV)雷電沖擊電流下殘壓（不大于（kV）操作沖擊電流下殘壓（不大于（kV）外形尺寸（Ф外徑高mm）Y10W1—228/565220kV進(jìn)線和主變220kV側(cè)220228520565Ф3202670Y10W1—108/268110kV出線和主變110kV側(cè)108110295268Ф3202670Y10W1—42/12635 kV母線、出線3542____126Ф310975167。53避雷針的設(shè)計(jì)根據(jù)51節(jié)防雷所述，為防止雷電波直擊變電所設(shè)備及其架構(gòu)、電氣建筑物，本站直擊雷防護(hù)在變電所四角設(shè)四支等高避雷針聯(lián)合保護(hù)，沖擊接地電阻不超過10Ω。根據(jù)設(shè)計(jì)所給的220kV進(jìn)線2回、110kV出線4回，35kV出線6回。220kV進(jìn)線間隔間距離按12m考慮、110kV出線間隔間距按9m、35kV出線間隔間距按7m考慮，全站電氣設(shè)備最高點(diǎn)220kV龍門架高度14m 。為防止避雷針落雷引起的反擊事故，獨(dú)立避雷針與配電裝置架構(gòu)之間的空氣距離Sk不宜小于5m，獨(dú)立避雷針接地裝置與地網(wǎng)之間的地中距離Sd不宜小于3m，為避免反擊，避雷針應(yīng)距變電所5m，則相鄰避雷針的間距為：b=67+10=52m，a=49+5=41m，保護(hù)范圍按ba ＝5040米考慮。設(shè)變電站避雷針高度h＝30米獨(dú)立避雷針?biāo)淖?，分設(shè)于變電站場地角，保護(hù)范圍計(jì)算如下：（1）、單支避雷針保護(hù)范圍變電站最高構(gòu)架為220kV龍門架，高度14米，變電站保護(hù)高按此高度設(shè)計(jì)，可以保證全站的有效防雷。 （時，P=1）（2）、兩針間保護(hù)范圍的確定1—2針間 距離D=50m兩針間的最低保護(hù)高（米）兩針間保護(hù)高平面上的最小寬度 （米）2—3針間 距離D=40m兩針間的最低保護(hù)高（米）兩針間保護(hù)高平面上的最小寬度 （米）1—3針間 距離m兩針間的最低保護(hù)高（米）兩針間保護(hù)高平面上的最小寬度 （米）從以上計(jì)算可知四座避雷針保護(hù)最低點(diǎn)為h03=＞hx=14，則有h03－h(huán)x＝，從而避雷針高度可確定為30－6＝24米，此時可有：h01=bx1=h02=bx2= mh03=bx3= m變電站共設(shè)置有避雷針?biāo)淖淳匦畏绞讲贾?，由以?針之間保護(hù)范圍的計(jì)算結(jié)果可以看出，三針兩兩間保護(hù)高h(yuǎn)x平面內(nèi)最小寬度rx均大于零。而4針兩兩間保護(hù)高h(yuǎn)x平面內(nèi)最小寬rx與3針相同，因此，所設(shè)四基24米高避雷針可以保護(hù)整個變電站。變電站避雷針保護(hù)范圍見圖02。167。54內(nèi)部過電壓一、工頻過電壓工頻過電壓常發(fā)生在故障引起的長線切合過程中，幅值不高，在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中。工頻過電壓持續(xù)時間較長，對電氣設(shè)備絕緣及運(yùn)行有影響。工頻過電壓對220kV及以下電網(wǎng)的電氣設(shè)備沒有危險(xiǎn)，本設(shè)計(jì)變電站不作考慮。二、操作過電壓在發(fā)生故障時或操作時，電網(wǎng)中的電容、電感等儲能元件工作狀態(tài)發(fā)生突變，產(chǎn)生充電再充電或能量轉(zhuǎn)換的過渡過程，電壓強(qiáng)制分量疊加以暫態(tài)分量形成操作過電壓。其作用時間在幾毫秒到數(shù)十秒之間，一般不超過4倍工頻電壓。本設(shè)計(jì)不作要求三、諧振過電壓保護(hù)在一定電源的作用下，電網(wǎng)中的電感、電容元件受到操作或故障的激發(fā)，使得某一自由振蕩頻率與外加強(qiáng)迫頻率相等，形成周期性或準(zhǔn)周期性的劇烈振蕩，電壓振幅急劇上升，出現(xiàn)嚴(yán)重諧振過電壓。這種過電壓持續(xù)時間較長，甚至可以穩(wěn)定存在，直到破壞諧振條件為止。諧振過電壓可在各級電網(wǎng)中發(fā)生，危及絕緣、燒毀設(shè)備，破壞保護(hù)設(shè)備的保護(hù)性能。為限制35kV不接地系統(tǒng)產(chǎn)生的諧振過電壓，在35kV電壓互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)上裝設(shè)消諧裝置。型號：RXQ135 167。55 接地設(shè)計(jì)全站設(shè)主接地網(wǎng)和避雷針接地網(wǎng)。主接地網(wǎng)以水平接地帶為主、垂直接地體為輔且邊緣閉合的復(fù)合接地網(wǎng)。網(wǎng)內(nèi)設(shè)置井字型均壓帶，在避雷器和主變壓器附近設(shè)置集中的接地極以利雷電沖擊波散流。（滿足綜自要求），如不滿足要求則需采取化學(xué)等降阻措施。避雷針設(shè)獨(dú)立的接地網(wǎng)，以垂直接地體為主，輔以水平條帶，接地電阻不大于10Ω。如不滿足可利用接地帶接入主接地網(wǎng)，但接地帶地中距要求大于15米。水平接地帶采用50mm6mm的熱鍍鋅扁鋼，垂直接地體采用63636mm的熱鍍鋅角鋼。接地體間凡焊接處應(yīng)作防腐處理。第六章 繼電保護(hù)配置繼電保護(hù)裝置就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。167。 61 繼電保護(hù)的基本任務(wù)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動作于發(fā)信號，減負(fù)荷或跳閘。此時，一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。動作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上應(yīng)滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。此外，還應(yīng)考慮從國民經(jīng)濟(jì)的整體利益出發(fā)，按被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的作用和地位來確定保護(hù)方式。而不能只從保護(hù)裝置本身的投資來考慮，這是因?yàn)楸Ｗo(hù)不完善或不可靠而給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失，一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過即使是最復(fù)雜的保護(hù)裝置的投資。同時還要注意，對較為次要電氣元件，也不應(yīng)該裝設(shè)過于復(fù)雜和昂貴的保護(hù)裝置。167。 62 繼電保護(hù)配置根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書和繼電保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程要求，本次所設(shè)計(jì)變電站電氣設(shè)備繼電保護(hù)和自動裝置配置情況如下一、主變壓器繼電保護(hù)主保護(hù)縱差保護(hù)：作為變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器外部故障，如絕緣套管及其引出線上發(fā)生的單相接地短路等，動作于跳主變?nèi)齻?cè)。瓦斯保護(hù)：作為變壓器的主保護(hù)，反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障，如油箱內(nèi)匝間短路、及油面降低等，輕瓦斯保護(hù)動作于發(fā)信，重瓦斯動作于跳主變?nèi)齻?cè)。主保護(hù)動作于無時限切除三側(cè)斷路器。后備保護(hù)220kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)（雙時限），以較短的時限跳橋連斷路器，較長的時限跳線路斷路器、主變中、低壓側(cè)斷路器。保護(hù)區(qū)延長作為中、低壓側(cè)母線后備保護(hù)。防止變壓器外部相間短路并作為差動和瓦斯保護(hù)的后備的過電流保護(hù)動作于跳主變?nèi)齻?cè)斷路器220kV中性點(diǎn)直接接地零序過流保護(hù)，第一時限跳高壓側(cè)，第二時限跳三側(cè)。220kV中性點(diǎn)不直接接地零序過流保護(hù)，第一時限跳高壓側(cè)，第二時限跳三側(cè)。110kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖的方向過電流保護(hù)，帶時限跳三側(cè)斷路器。防止變壓器外部相間短路并作為差動和瓦斯保護(hù)的后備的過電流保護(hù)，第一時限跳分段斷路器，第二時限跳本側(cè)斷路器。保護(hù)區(qū)延長作為該電壓等級出線后備保護(hù)。35kV側(cè)復(fù)合電壓閉鎖的方向過電流保護(hù)，帶時限跳三側(cè)斷路器。防止變壓器外部相間短路并作為差動和瓦斯保護(hù)的后備的過電流保護(hù)，第一時限跳分段斷路器，第二時限跳本側(cè)斷路器。保護(hù)區(qū)延長作為該電壓等級出線后備保護(hù)。發(fā)信保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)：主變壓器三側(cè)均裝設(shè)動作于發(fā)信的過負(fù)荷保護(hù)，輕瓦斯保護(hù)、溫度異常、壓力異常動作于發(fā)了預(yù)告信號。其他保護(hù)：如主變油面溫度高繞、組溫變高作用于延時發(fā)信號，達(dá)到時定時限時跳主變?nèi)齻?cè)。二、母線繼電保護(hù)： 220kV、110kV母線保護(hù)母差保護(hù)：母線的主保護(hù)，反映母線相間故障，作用于無時限跳母線兩側(cè)斷路器及母聯(lián)斷路器。復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)：母線的后備保護(hù)，作用于延時跳母線兩線兩側(cè)斷路器及母聯(lián)斷路器。電流回路斷線閉鎖保護(hù)：在電流互感器二次回路斷線時發(fā)出信號。斷路器失靈保護(hù)：后備保護(hù)，在斷路器拒動時起動，其動作時間大于斷路器跳閘時間及保護(hù)裝置返回時間之和，作用于跳閘。（僅220kV裝設(shè)）三、線路繼電保護(hù)（一）220kV線路保護(hù)： 閉鎖式高頻保護(hù)：輸電線路主保護(hù)，全相運(yùn)行條件下能正確反應(yīng)各種不對稱短路。在三短路時，只要不對稱時間大于5—7ms，保護(hù)可以動作，作用于線路斷路器跳閘。三段式距離保護(hù)：輸電線路主保護(hù)，反映輸電線路相間故障，根據(jù)故障點(diǎn)距變電站距離的遠(yuǎn)近選擇相應(yīng)的運(yùn)作段及時限，作用于線路斷路器跳閘。零序保護(hù)：輸電線路主保護(hù)，反映輸電線路單相故障，根據(jù)故障電流的大小來動作。斷路器失靈保護(hù)跳閘（二）、110kV線路保護(hù)： 三段式距離保護(hù)：輸電線路主保護(hù)，反映輸電線路相間故障，根據(jù)故障點(diǎn)距變電站距離的遠(yuǎn)近選擇相應(yīng)的運(yùn)作段及時限，作用于線路斷路器跳閘。零序保護(hù)：輸電線路主保護(hù)，反映輸電線路單相故障，根據(jù)故障電流的大小動作。（三）、35kV線路保護(hù)：限時電流速斷：當(dāng)線路上的電流超過一定的允許值，該保護(hù)立即動作切除故障，跳開斷路器。過流保護(hù)：當(dāng)線路發(fā)生相間故障時，電流會突然增大，電壓突然下降，過流保護(hù)就是按線路選擇性的要求，有選擇性的切除故障線路。四、其它保護(hù)站用變設(shè)速斷、過流保護(hù)動作于跳開回路高壓側(cè)斷路器；五、安全自動裝置自動重合閘裝置220kV裝設(shè)綜合自動重合閘，110kV、35kV線路設(shè)置檢查同期或檢查無電壓三相一次重合閘；自動低頻減載裝置根據(jù)系統(tǒng)需要，110kV、35kV饋線線路上裝設(shè)自動低頻減載裝置。自動故障記錄裝置根據(jù)系統(tǒng)需要，220kV、110kV、均裝設(shè)自動故障錄波記錄裝置。35kV不接地系統(tǒng)母線設(shè)小接地選線裝置。167。 63 繼電保護(hù)的配置圖繪制見附圖03所示。結(jié)　論本設(shè)計(jì)牢牢把握住給定的原始參數(shù)并嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，按照科學(xué)的流程和步驟進(jìn)行了各方面的論述和計(jì)算，完成了一個變電站主要部份的初步組合。在實(shí)施過程中，力求印證相關(guān)專業(yè)知識和基本原理并緊密結(jié)合工程實(shí)際。對主變和站用變的選擇、短路電流計(jì)算、電器和導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)等需要定量分析的部分力求做到精確細(xì)致，對配電裝置的設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)配置等只做了定性分析，但也力求做到論證嚴(yán)密，論據(jù)可靠。在知識的提煉和糅合、總結(jié)上得到了提高上，取得了較大的收益。本次設(shè)計(jì)在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，避免了許多失誤和錯漏，節(jié)約了設(shè)計(jì)時間。 本設(shè)計(jì)成果距離工程實(shí)際要求還相差甚遠(yuǎn)，要想有自己作品被采用的可能還需付出長遠(yuǎn)的努力。不足之處請老師多多批評指正。總結(jié)與體會我國電力工業(yè)飛速發(fā)展，給云南電網(wǎng)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，電力體制改革為我們每一個電力人提供了廣闊的表演舞臺，但同時超高壓、遠(yuǎn)距離、大電網(wǎng)等所帶來的一系列問題，也切實(shí)需要一批懂理論、有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的電力人來駕御這個飛速發(fā)展的電網(wǎng)。三年的大學(xué)的課程恰好給我提供了又一次理論提高的機(jī)會，特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對電力系統(tǒng)又有了新的認(rèn)識，如何運(yùn)用所學(xué)的知識解決實(shí)際工程技術(shù)問題的方法，為我能成為駕御飛速發(fā)展電網(wǎng)的電力人增加了一個重要的砝碼。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)前前后后歷時一月，期間聽課、請教、查資料、計(jì)算、論述、繪圖、修改、作電子文檔等等，想起來歷歷在目。回顧這些，雖然有些辛苦，但收益卻