【導(dǎo)讀】根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為110kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，該變電站設(shè)有兩臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為。各個(gè)電壓等級(jí)分別采用單母線分段接線、單。母線分段接線和單母線分段接線。配電裝置設(shè)計(jì)、直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及防雷保護(hù)的配置。

　　

【正文】 開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)裝置和輔助設(shè)備。 配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。 對(duì)配電裝置的基本要求 1． 符合國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策 ，滿足有關(guān)規(guī)程要求。 2． 保證運(yùn)行可靠 。設(shè)備選擇合理，布置整齊、清晰，保證有足夠的安全距離。 3． 節(jié)約用地。 4． 運(yùn)行安全和操作 、巡視、檢修方便。 5． 便于安裝和擴(kuò)建 。 6． 節(jié)約用材，降低造價(jià)。 配電裝置特點(diǎn) 1. 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn) （ 1） 由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較 小 ； （ 2） 維修、 巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行 ，不受氣候影響； （ 3） 外界污穢空氣對(duì)電器影響較小 ，可減少維護(hù)工作量； （ 4） 房屋建筑投資較大 。 2. 屋外配電裝置的特點(diǎn) （ 1） 土建工作量和費(fèi)用較少 ，建設(shè)周期短； （ 2） 擴(kuò)建比較方便 ； （ 3） 相鄰設(shè)備之間距離大 ，便于帶電作業(yè)； （ 4） 占地面積大 ； （ 5） 受外界環(huán)境影響 ，設(shè)備運(yùn)行條件差，須加強(qiáng)絕緣； （ 6） 不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響 。 配電裝置類型及應(yīng)用 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、半高型和高三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 27 型等。 1． 中型配電裝置：中型配電 裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要的高度，以便工作人員能在地面安全地活動(dòng)，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布置是我國(guó)屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運(yùn)行方面和安裝槍修方面積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。 2． 半高型 配電裝置：半高行配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開(kāi)關(guān)上下重疊布置。半高型配電裝置介于高型和中型之間。具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1)占地面積約在中型布置減少 30%； （ 2)節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量； （ 3)旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便。 缺點(diǎn)： 上層隔離開(kāi)關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái) ，檢修不夠方便。 3． 高型配電裝置，它是將母線和隔離開(kāi)關(guān)上下布置，母線下面沒(méi)有電氣設(shè)備。該型配電裝置 的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積，約為普通中型的 5%，但其耗鋼多，安裝檢修及運(yùn)行條件均較差，一般適用下列情況： （ 1）配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)； （ 2）原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場(chǎng)地受到限制； （ 3）場(chǎng)地狹窄或需要大量開(kāi)挖。 配電裝置的確定 本變電所三個(gè)電壓等級(jí) ：即 110KV、 35KV、 10KV 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定 ， 110KV 及以上多為屋外配電裝置， 35KV 及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所 110KV 采用屋外配電裝置， 35KV 及 10KV 采用屋內(nèi)配電裝置。 設(shè)計(jì)的變電站位于市郊區(qū) ，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所 220KV 及 110KV 電壓等級(jí)均采用普通中型配電裝置，具有運(yùn)行維護(hù)、檢修且造 價(jià)低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰、運(yùn)行可靠、不易誤操作、 各級(jí)電業(yè)部門無(wú)論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢修 方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn) 。 若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性， 所以，本次設(shè)計(jì)的三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 28 變電所， 110KV、 35KV 采用戶外， 10KV 采用戶內(nèi) ，該變電所是最合適的。 電氣總平面布置 電氣總平面布置的要求 1． 充分利用地形 ，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等； 2． 出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線； 3． 符合外部條件，安全距離要符合要求。 電氣總平面布置 根據(jù)《變電所總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 SDGJ63— 84 等 條規(guī)定： 變電所的總平面布置必須全面貫徹現(xiàn)行的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的政策精心設(shè)計(jì)，努力創(chuàng)新，因地制宜，合理布置，充分利用荒地，坡地，劣地，不占或少占良田，認(rèn)真做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選擇最佳設(shè)計(jì)方案，提高經(jīng)濟(jì)效益，為安全運(yùn)行創(chuàng)造條件。應(yīng)在滿足安全運(yùn)行的前提下，盡量簡(jiǎn)化。 1．屋外配電裝置要考慮道路的設(shè)置： 根據(jù)《變電所總平面設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》SDG63— 84 ：①所外道路應(yīng)利用已有道路或現(xiàn)成道路；②當(dāng)路基寬度小于 時(shí)且道路兩端不能通過(guò)時(shí)，適當(dāng)位置設(shè)置錯(cuò)車道；③所外道路宜采用中級(jí)路面，根據(jù)施工條件可采用次高級(jí)路面；④所內(nèi)路面寬度為 ； 220KV 及以上變電所，有所大門至主空樓、主變前和調(diào)相機(jī)各路面可寬至 4～ 5m；⑤所內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于 7m；⑥巡視道路路面寬度宜為 ～ 。 2．根據(jù)各側(cè)、各回路相序排列盡量一致的原則。按面向出線，由遠(yuǎn)到近，由上到下為 A、 B、 C 相。 3．《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ585 第 條規(guī)定：儲(chǔ)油池和擋油板的長(zhǎng)度尺寸一般較設(shè)備外廓尺寸每邊相應(yīng)大 1m。儲(chǔ)油池內(nèi)一般鋪設(shè)厚度不小于 250mm的卵石層（卵石的直徑為 50～ 80mm）。 4． 《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》 SDJ585 第 條規(guī)定：油量在 2500kg 以上的變壓器或電抗器與油量在 600kg 以上的充油設(shè)備之間其防火凈距不小于 5m。 5．根據(jù)《變電所總布置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 SDGJ6384 第 條：主控樓的位置在便于運(yùn)行人員相互聯(lián)系，便于巡視檢查和觀察屋外設(shè)備和減少電纜長(zhǎng)度，避開(kāi)噪音影響地段，在可布置的主 配電裝置一側(cè)，配電裝置之間結(jié)合前面設(shè)施進(jìn)行布置。 6．端子箱、配電箱電纜溝的位置：電纜溝應(yīng)位于各條母線下方，然后通向主三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 29 控室，端子箱位于電纜溝旁。 7．配電裝置方位選擇結(jié)果。進(jìn)線方位由負(fù)荷分布的實(shí)際情況，盡量避免交110KV設(shè)在變電站南部， 35KV 可設(shè)在變電所北部， 10KV 側(cè)設(shè)在變電站西北部。主變位置位于變電所 110KV配電裝置與主控樓之間， 見(jiàn)平面布置圖。 三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 30 第 6 章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 變電站的防雷保護(hù)具有以下特點(diǎn) 1. 變電站屬于“集中型”設(shè)計(jì)，直接雷擊防護(hù)以避雷針為主。 2. 變電站設(shè)備與架 空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的過(guò)電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站，對(duì)電氣設(shè)備過(guò)程威脅。因此變電站要對(duì)侵入波過(guò)電壓進(jìn)行防護(hù)，主要手段是避雷器。 3. 變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備，如變壓器等，這些電氣設(shè)備一旦受損，一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，造成嚴(yán)重后果；另一方面，這些設(shè)備的修復(fù)困難，需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和大量金錢，給電力系統(tǒng)本身帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。所以變電站要采取周密的過(guò)電壓防護(hù)措施。 變電站直擊雷防護(hù) 戶外配電裝置一般都采用避雷針做為直 擊雷保護(hù)，本變電站直擊雷防護(hù)采用避雷針，變電站圍墻四角各布置 1 支避雷針，共布置 4 支避雷針，每支避雷針高30m。 我國(guó)規(guī)定： 1． 110KV以上的配電裝置，一般將避雷針裝在構(gòu)架上，但在土壤電阻率大于1000 /??的地區(qū)，仍裝設(shè)獨(dú)立避雷針，以免發(fā)生反擊。 2． 35KV及一下的配電裝置應(yīng)采用獨(dú)立避雷針來(lái)保護(hù)。 3． 60KV的配電裝置，在土壤電阻率大于 500 /??的地區(qū)宜采用獨(dú)立避雷針，在土壤電阻率小于 500 /??的土壤容許采用構(gòu)架避雷針 。 侵入波過(guò)電壓防護(hù) 雷電波入侵 (高電位侵入 ):架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響 ,在線路上形成沿線路傳播的高電壓行波 .此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過(guò)電壓。據(jù)統(tǒng)計(jì)城市中雷擊事故的 50%70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此，在工廠中應(yīng)予以重視，對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。為防止線路侵入雷電波的過(guò)電壓，在 110KV 進(jìn)線， 10KV 母線橋及 10KV 每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變 110KV 側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。 10KV 并 聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定裝設(shè)氧化鋅避雷器保護(hù) 。 三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 31 第 7 章 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法 設(shè)避雷針的高度為 h(m),被保護(hù)的物體的高度為 xh (m),則避雷針的有效高度為 xa hhh ?? ，在 xh 高度上避雷針保護(hù)范圍的半徑 xr 由下式計(jì)算： 當(dāng) 2x hh? 時(shí)， PhPhhr axx ??? )( 當(dāng) 2x hh? 時(shí)， ( 2 )xxr h h P?? 式子中 P 是考慮避雷針高度影響的修正系數(shù)，稱為高度影響系數(shù)。 當(dāng) mh 30? , 1?p , 30 120m h m?? 時(shí)，30 h h??； 120h? 按 120m 計(jì)算。 從避雷針定點(diǎn)向下作 45 度斜線，此斜線旋轉(zhuǎn)形成的錐體，構(gòu)成 2/hhx ? 時(shí)的保護(hù)范圍，從地平面距避雷針 處按照下步驟計(jì)算。兩針之間的保護(hù)范圍由通過(guò) 1， 2， o,三個(gè)點(diǎn)的圓弧畫出 o 點(diǎn)的高度按下式計(jì)算： 7o DhhP?? 式中的 D 為兩針之間的距離， p 為校正系數(shù)，在 o 截面上高度水平的最小保護(hù)寬度為 xb2 ，當(dāng) xxbr? 時(shí)，取 xx rb? 。 xb 為兩避雷針間的最小保護(hù)寬度。為了達(dá)到聯(lián)合保護(hù)效果，兩針間的距離之比 hD/ 不宜大于 5。 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算見(jiàn)附 錄Ⅲ。 三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 32 第 8 章 展望 電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，其發(fā)展速度必須超前于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)在電力工業(yè)的特點(diǎn)是：大容量的發(fā)電機(jī)組，超高壓輸電線路，包含水電、火電和核電的巨大聯(lián)合電網(wǎng)。這些都對(duì)發(fā)、變電工程的設(shè)計(jì)提出了更高要求。 在國(guó)內(nèi)隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，各級(jí)調(diào)度中心也獲得前所未有的發(fā)展，傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代電 力系統(tǒng)管理模式的要求。因此，在電力行業(yè)中變電站綜合動(dòng)化技術(shù)引起了越來(lái)越多的重視，并得到了廣泛的應(yīng)用，它是利用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)。 還有現(xiàn)在我們所提到的無(wú)人值班變電站也相繼得到了應(yīng)用。變電站自動(dòng)化和無(wú)人值班站是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的兩大熱門課題。變電站自動(dòng)化則是一項(xiàng)新技術(shù)，是在微機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，許多部門正在共同努力繼續(xù)開(kāi)發(fā)更加符合國(guó)情的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)?？梢灶A(yù)計(jì)，今后其發(fā)展的速度會(huì)越來(lái)越快，與國(guó)外的差距會(huì)逐步縮 小。 本次設(shè)計(jì)是為了使同學(xué)們?cè)谧叱鲂@前對(duì)具體的工程設(shè)計(jì)有細(xì)致的了解 ,并掌握一定的工程設(shè)計(jì)方法而設(shè)的 .在本次設(shè)計(jì)中 ,同學(xué)們?cè)诶蠋熂?xì)心指導(dǎo)下 ,自己親自動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較、計(jì)算并查找相關(guān)資料等技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程 ,對(duì)此有了深入細(xì)致的了解 ,為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)得基礎(chǔ)。 三峽電力職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 33 致 謝 通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻的認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是 對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手 低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 由于水平有限 ,只完成了理論到原理圖的設(shè)計(jì) ,未能做出實(shí)物 .其中差錯(cuò)在所難免 ,不足之處請(qǐng)各位老師和讀者批評(píng) ,指教。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo) ，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心 ，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益 。