【正文】 237/015/1 mbH (.) ..1ax dec FF???可以滿足動穩(wěn)定要求。穿墻套管的選擇和校驗根據(jù)裝設地點、工作電壓及最大長期工作電流，選擇 CWLC210/2022 型戶外鋁導體穿墻套管，其 套管長度 ，,1250,20,1NFAIkVUdeNN?? ?5s 熱穩(wěn)定電流為 40kA。 (.) 5492. 22SktISAQk ????采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設計 29 滿足熱穩(wěn)定要求。 () deshcaFNiLF??????滿足動穩(wěn)定要求。6kV 側(cè)負荷出線選擇校驗負荷離變電所較近，線長最大的才 ，所以考慮采用電力電纜。合成氨車間：該負荷最大為 9000kW，功率因數(shù)為 ，最大負荷利用小時數(shù)為 6000h/年，當一回電纜線路故障時，要求另一回仍能供給 80%的最大負荷。線路直埋地下，長度 300m，電纜凈距為 200mm，土壤溫度為 20℃，熱阻系數(shù)為 120℃cm/W，短路電流 ,短路切除時間為 2s。??正常情況下每回路的最大持續(xù)工作電流為 （）??根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)查圖的 J= （）?直埋敷設一般選用鋼帶鎧裝電纜，每回路選用五根三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鎧裝防腐電纜，每根 185 ，熱阻系數(shù) 80℃cm/W 時的允許載流量為2，最高允許溫度為 65℃，額定環(huán)境溫度為 25℃.AIal295?長期發(fā)熱按一回電纜線路故障是轉(zhuǎn)移過來的負荷校驗，即 （）AI 39。max?? （）39。max4C10 . IAIKaltal ?????滿足長期發(fā)熱要求。短路熱效應 Qk=( 2+10I2tk/2+I2tk)/12*t= =274kA2sI 短路前電纜工作溫度 （）CIalalw ???????? )065()( 2239。mx??熱穩(wěn)定系數(shù) C 為 （）)/()0( 4220 mJKQwhs ???????鄭州大學電氣工程學院畢業(yè)設計（論文） 30 （）226min ?????滿足熱穩(wěn)定要求。電壓損失校驗 （）%)()sinco%max ?????????xrLIUN根據(jù)以上計算可以看出，所選電纜滿足要求。其他負荷出線的選取方法與此相似，負荷出線導體選取的結(jié)果如下表所示。所用電和電容補償回路的電纜選擇要用到其最大持續(xù)工作電流，它們的計算方法如下。對于所用電其最大持續(xù)工作電流 ()?電容補償回路最大持續(xù)電流 （）?表 負荷出線導體選擇結(jié)果合成氨 尿素 輔助車間 包裝 生活區(qū) 所用變 電容補償三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鋼帶鎧裝 2185m?3185211852m118521952m125251852m接地刀閘的配置（1）為保證電氣設備和母線檢修安全，35kV 及以上每段根據(jù)長度裝設 1—2 組接地刀閘，兩組刀閘間的距離應盡量保持適中，母線的接地刀閘裝設在母線電壓互感器的隔離開關上和母線隔離開關上，也可以裝設在其它回路母線隔離開關上，也可以裝設在其它回路母線隔離開關的基座上，必要時可設置獨立式母線接地器。采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設計 31 （2）63kV 及以上配置裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關和線路隔離開關的線路側(cè)宜裝配接地刀閘。（3）主變壓器 110kV 進線隔離開關裝設一組接地刀閘。本變電所接地刀閘的配置詳見主接線圖。鄭州大學電氣工程學院畢業(yè)設計（論文） 32 6 電氣總平面布置設計發(fā)電廠和變電所的電氣總平面布置是全廠（所）總平面布置的重要組成部分。電氣主接線反映了電氣設備間的電氣連接，而電氣總平面布置則表示了電氣設備的相對位置、連接方法、總體布局和定位，它直接影響了發(fā)電廠與變電所的安全、可靠運行。電氣總平面布置由電氣總平面布置圖來表示，它是一張反映發(fā)電廠和變電所的電氣設施全貌的俯視圖，是設計和安裝中的重要圖紙之一。電氣總平面布置是施工設計及其土建設計與施工的重要依據(jù)，因此在電氣總平面布置圖中應該將房屋等建筑物的尺寸，各種設備的定位尺寸，圍墻的輪廓尺寸，各間隔的名稱等均無遺漏的標出。此外，電氣總平面布置圖應將斷面圖中不能表達出來的尺寸如：相間距離、間隔寬度等尺寸標注清楚。變電所的類型較多，它們的設施不盡相同，因此總平面布置也有差異，但節(jié)省變電所的占地面積是共同的要求。（1）變壓器主變是變電所內(nèi)最大、最貴重的設備，它直接與各電壓級配電裝置相連，因此確定主變位置與布置方式對總平布置有很大影響，應首先安排好與主變有關的布置。1） 主變的方位：主變方位與其各電壓級引出線套管的位置關系密切。只有兩個電）壓級的變電所，通常將主變放在高低壓配電裝置之間，有三個電壓級的變電所必須將主變高壓引出線的套管對準其高壓配電裝置的進線間隔，因為高壓架空線的轉(zhuǎn)彎半徑大，避免過大的轉(zhuǎn)彎半徑增大總占地面積。同時還要兼顧考慮主變其他電壓級引出線的位置，盡量直接進入該電壓級的配電裝置，避免轉(zhuǎn)彎歪斜。應盡量縮短主變低壓引出線的距離，因為主變低壓側(cè)電壓低、電流大，導體截面積大，縮短距離可以減少導體和支柱絕緣子的投資，降低導體的損耗。2） 主變的間距：兩臺以上主變的變電所，主變放置在屋外，它們之間的間距不能小于 2M。對油量大于 2500kg 的變壓器放置在屋外時，為防止一臺事故時危及另一臺的安全，主變之間的距離要大于 8M，否則需要在主變之間設置防火墻。3） 主變油坑尺寸：主變實際上是放在油坑的導軌上，當屋外單個油箱的油量在 1000kg 以上時，應該設置可以容納 100%油量的儲油坑，坑中鋪厚度不小于 250mm 的卵石層，卵石的直徑為 50～80mm。儲油坑的尺寸應該是主變外廓尺寸的每邊加 1M。（2）道路變電所的道路分為主要道路（大門至控制樓、主變壓器的道路，需行駛大型采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設計 33 平板車） ，次要道路（需行駛汽車的道路）和巡視及人行小道。大中型變電所中，為了用載重汽車搬運電氣設備，一般要設置 寬的環(huán)行道（次要道路） 。通常由大門到主變前和到斷路器要構(gòu)成環(huán)行道，而且由大門到主控制室、主變壓器的道路（主要道路）的寬度可以加寬到 4～5m。變電所內(nèi)道路的轉(zhuǎn)彎半徑不能小于7m，一般取 7～。屋外配電裝置的巡視及人行小道寬度為 ～1m，也可以利用電纜溝的蓋板做巡視通道。（3）主控制室主控制室的安排應該考慮美觀、位置適中、便于和各電壓級的配電裝置聯(lián)系，一般靠近大門，并應該考慮設置維修間、運行人員休息室等。（4）補償電容器室考慮電容器易爆，不能與主控制室及其配電裝置設置在同一室內(nèi)，但應該盡量與同電壓級配電裝置靠近，以減少電纜的長度。（5）端子箱、配電箱與電纜溝斷路器、電壓互感器、電流互感器及主變旁邊均應有端子箱，其二次電纜下電纜溝入主控制室，所以各個電壓級配電裝置都應有通往主控制室的電纜溝。配電箱是供檢修用的動力電源。端子箱、配電箱與電纜溝在總平布置圖上都應考慮。（6）大門與圍墻大門應該考慮靠近公路，盡量避免再從公路到大門專門修路，而且主控制室應靠近大門。所區(qū)應設實體圍墻，圍墻高度為 ～ m。（7）屋內(nèi)外配電裝置的設計圖類型1)配置圖配置圖是把發(fā)電機回路、變壓器回路、引出線回路、母線分段回路、母聯(lián)回路以及電壓互感器回路等，按電氣主接線的連接順序，分別布置在各層的間隔中，并示出走廊、間隔以及用圖形符號表示出來母線和電器在各間隔中的位置，但不要求按比例尺寸繪制。配置圖是在配電裝置的基本型式確定以后，按照電氣主接線進行總體布置的結(jié)果，為平面圖、斷面圖的設計作必要的準備，它還用來分析配電裝置的布置方案和統(tǒng)計主要設備的數(shù)量。 2)平面圖平面圖是按比例畫出房屋、間隔、通道走廊及出口等平面布置情況的圖形，平面圖上示出的間隔只是為了確定間隔部位和數(shù)目，所以可不必畫出所裝電器，但應標出各部位的尺寸。根據(jù)實際配電裝置平面尺寸的大小，平面圖的比例可選擇 1:50、1:100、1:200、1:300、1:500 等，圖幅可選擇 AAA1 等。3)斷面圖斷面圖是表明所截取的配電裝置間隔斷面中，電氣設備的相互連接及詳細的鄭州大學電氣工程學院畢業(yè)設計（論文） 34 結(jié)構(gòu)布置尺寸的圖形。它們均應按比例畫出，并標出必要的尺寸。設計平面圖和斷面圖時的主要依據(jù)是最小安全凈距，并遵守配電裝置設計規(guī)程的有關規(guī)定，要保證裝置可靠地運行，操作維護及檢修安全、便利。根據(jù)實際間隔斷面尺寸的大小，斷面圖的比例可選擇 1:50、1:100 等，圖幅可選擇 A3 或 A2 等。平面圖和斷面圖是工程施工、設備安裝的重要依據(jù)，也是運行及檢修中重要的參考資料，必須清晰易讀、正確無誤、尺寸準確。對于分期建設的工程，配置圖、平面圖和斷面圖中的本期工程用實線繪制，遠期工程用虛線繪制。（8）屋內(nèi)配電裝置的類型1)單層式：所有電氣設備都布置在一層房屋內(nèi)。它適用出線無電抗器的各種類型降壓變電所，發(fā)電廠廠用電高壓配電系統(tǒng)和小型發(fā)電廠。2)二層式：二層式結(jié)構(gòu)是把各回路電氣設備按設備的輕重分別布置在二層樓房內(nèi)，斷路器和電抗器布置在低層，母線和母線隔離開關在二層。適用于6～10kV 出線帶電抗器且設有發(fā)電機電壓母線的中、小型發(fā)電廠和 35～220kV 屋內(nèi)配電裝置。3)三層式：是將各回路電氣設備按設備的輕重，自上而下地分別布置在三層樓房內(nèi)，母線和母線隔離開關布置在最高層，斷路器布置在第二層，而笨重的電抗器布置在低層。適用于 6～10kV 出線帶電抗器的情況。本變電所高壓側(cè)選用六氟化硫全封閉組合電器（簡稱 GIS） ，其可靠性高，占地面積小，本變電所為化肥廠的新建變電所，為了防止化學腐蝕對配電裝置的破壞，GIS 放在屋內(nèi)，低壓側(cè)為開關柜，則 110kV 和 6kV 屋內(nèi)配電裝置可采用兩層式。為了減少建設面積，主變放在屋外；為避免主變高壓側(cè)和低壓側(cè)進線交叉，110kV GIS 布置在二層，110kV 進線采用三相共箱式封閉母線。由于采用二層布置和六氟化硫全封閉組合電器，盡管造價較高，但節(jié)省了占地面積，具有較高的可靠性。本變電所設計圖詳見附錄Ⅱ：附圖一：主接線圖附圖二：雙層斷面圖附圖三：110kV 配電裝置平面圖附圖四：電氣總平面及配電裝置一層平面布置圖附圖五：6kV 配電裝置平面圖采用半屋內(nèi) GIS 配電裝置的 TQ 化肥廠 110kV 降壓變電所設計 35 7 防雷保護設計避雷針、避雷器是變電所屋外配電裝置和所區(qū)電工建筑物防護直擊雷過電壓的主要措施。變電所借助屋外配電裝置架構(gòu)上的避雷針和獨立避雷針共同組成的保護網(wǎng)來實現(xiàn)，主控制室和屋內(nèi)配電要采用屋頂上的避雷帶。（1）直擊雷的過電壓保護：下列設施應裝設直擊雷保護裝置： a)屋外配電裝置，包括組合導線和母線廊道； b)火力發(fā)電廠的煙囪、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物； c)油處理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、裝卸油臺、易燃材料倉庫等建筑物； d)乙炔發(fā)生站、制氫站、露天氫氣罐、氫氣罐儲存室、天然氣調(diào)壓站、天然氣架空管道及其露天貯罐； e)多雷區(qū)的列車電站。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)，其接地電阻不宜超過 10Ω。當有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至 35kV 及以下設備與主接地網(wǎng)的地下連接點之間，沿接地體的長度不得小于 15m。獨立避雷針不應設在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜小于 3m，否則應采取均壓措施，或鋪設礫石或瀝青地面，也可鋪設混凝土地面。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，但在土壤電阻率大于 1000Ωm 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。35kV 及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針。除水力發(fā)電廠外，在變壓器門型架構(gòu)上和在離變壓器主接地線小于 15m 的配電裝置的架構(gòu)上，當土壤電阻率大于 350Ωm 時，不允許裝設避雷針、避雷線；如不大于 350Ωm ，則應根據(jù)方案比較確有經(jīng)濟效益，經(jīng)過計算采取相應的防止反擊措施，并至少遵守下列規(guī)定，方可在變壓器門型架構(gòu)上裝設避雷針、避雷線：a)裝在變壓器門型架構(gòu)上的避雷針應與接地網(wǎng)連接，并應沿不同方向引出3~4 根放射形水平接地體，在每根水平接地體上離避雷針架構(gòu) 3m~5m 處裝設一根垂直接地體；b)直接在 3kV~35kV 變壓器的所有繞組出線上或在離變壓器電氣距離不大于5m 條件下裝設閥式避雷器。鄭州大學電氣工程學院畢業(yè)設計（論文） 36 c)高壓側(cè)電壓 35kV 變電所，在變壓器門型架構(gòu)上裝設避雷針時，變電所接地電阻不應超過 4Ω(不包括架構(gòu)基礎的接地電阻)。110kV 及以上配電裝置，可將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，土壤電阻率大于 1000Ωm 的地區(qū)，應裝設集中接地裝置。35kV、66kV 配電裝置，在土壤電阻率不大于 500Ωm 的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應裝設集中接地裝置。在土壤電阻率大于 500Ωm 的地區(qū)，避雷線應架設