【導(dǎo)讀】技術(shù)文獻的能力。某郊區(qū)變電站，電壓等級為110/10KV，站區(qū)平均海拔200米，為，均通過架空線得以供電。電流的計算，主要電氣設(shè)備選擇，防雷保護設(shè)計等。畢業(yè)設(shè)計從第5周到第16周共12周時間。第5周，熟悉題目，查閱資料，調(diào)研。第14周，征求現(xiàn)場指導(dǎo)老師的意見，對設(shè)計進行改進。度的合理性；提供的參考文獻數(shù)量；是否同意下達任務(wù)書等方面進行審核。成績，并向?qū)W生公布。并根據(jù)畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量標準給出實際得分。

　　

【正文】 器，當(dāng)二次側(cè)負荷不對稱時，特 別是在單相接地時，三相磁路不對稱，將增大誤差。故用于接入精度要求較高的計費電能表時，不宜采用三相式 電壓互感器，可采用三個 單相 電壓互感器組或兩個單相電壓互感器接成不完全三角形。 。 3～ 35kV 電壓互感器一般經(jīng)隔離開關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。 110kV 及以上的 互感器可靠性較高，電壓互感器只經(jīng)過隔離開關(guān)與電網(wǎng)連接。 電壓互感器 一次繞組額定電壓 U1N，應(yīng)根據(jù) 互感器的接線方式來確定其相電壓或相間電壓。電壓互感器的接線方式很多，常用有以下幾種： ⑴ 一臺單相 電壓互感器，當(dāng)用于 110kV 及以上中性點接地系統(tǒng)時，可測量某一相對地電壓； 當(dāng)用于 35kV 及以下中性點不接地系統(tǒng)時，只能測量相間電壓，不能測量相對地電壓； ⑵ 三臺 單相三繞組 電壓互感器 YN， yn， d11 接線，或 YN， y， d11 接線（二次側(cè)星形繞組中性點不直接接地，而采用 b 相接地），廣泛應(yīng)用于各電壓級系統(tǒng)，而 3～ 15kV 電壓級廣泛采用 三相式 電壓互感器。其二次繞組用于測量 相間電壓和相對地電壓，輔助 二次繞組接成開口三角形，供接入中性點不接地電網(wǎng)的絕緣監(jiān)視儀表、繼電器使用，或供中性點直接接地系統(tǒng)的接地保護用； ⑶ 兩臺 單相 互感器分別 跨接于電網(wǎng)的 UAB及 UBC的線間電壓上，接成不完全三角形接線（也稱 V， v 接線），廣泛應(yīng)用在 20kV 以下中性點不接地的電網(wǎng)中測量三個相間電壓，節(jié)省一臺 互感器（仍不能測量 相對地電壓）。這種不完全三角形接線，用于測量兩個線電壓 UAB與 UBC，當(dāng)互感器的主要二次負荷是電能表和功率表時，這種接線方式最為恰當(dāng)。 電壓互感器 二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為 100V 的儀表和繼電器的電壓繞組使用。顯然，單個 單相式 電壓互感器的二次繞組電壓為 100V，而其余可獲得相間電壓的接線方式，二次繞組電壓為 100/√ 3V；電壓互感器開 口三角形的輔助繞組電壓用于 35kV 及以下中性點不接地系統(tǒng)的電壓為 100/3V，而用于 110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)的為 100V。 。根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇 電壓互感器的接線方式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各相負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量，選擇互感器的準確級和額定容量?；ジ衅鞯念~定二次容量（對應(yīng)于所要求的準確級），應(yīng)不小于電壓互感器的 二次負荷，即 S2N≧ S2，而二次負荷 S2=√ [（∑ P0） 2+（∑ Q0） 2]，其中 P0、 Q0分別為各儀表的有功功率和無功功率。 電壓互感器三相負荷常不相等，為滿足準確級要求，通常以最大相負荷進行比較。計算電壓互感器各相的負荷時，必須注意互感器和負荷的接線方式。 110KV 側(cè) PT的選擇 《電力工程電氣設(shè)計手冊》 250 頁， 35～ 110KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器，接在 110KV 及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊時，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 35KV 及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè) PT是當(dāng)首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設(shè)置重合閘。 TYD 系列電容式 電壓互感器 由電容分壓器、電磁裝置及阻尼器組成，戶外型產(chǎn)品，適用于交流 50Hz、中性點接地系統(tǒng)，作電壓、電能測量及繼電保護用，并兼作電力線載波耦合電容器用。 查 《電力工程電氣 設(shè)備 手冊》 ，選擇 TYD110/ 3 ，其參數(shù)如下： 型號 額定電壓（ kV） 二次 負荷 （ VA ） 分壓電容量（ uF） 初級 繞組 次級 繞組 剩余電壓繞組 級 級 TYD110/ 3 110/ 3 10KV側(cè) PT 的選擇 6～ 20KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓時，一般采用三相五柱 電壓互感器 。 查 《電力工程電氣 設(shè)備 手冊》 ，選擇 JSJW10，其參數(shù)如下： 型號 額定電壓（ kV） 二次 負荷 （ VA ） 最大 容量 （ VA ） 連接組標號 初級 繞組 次級 繞組 輔助 繞組 級 1 級 3 級 JSJW10 10 YN， yn0（輔助繞組接成開口三角形） 三 .PT 的配置 ⑴ 母線。除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組 電壓互感器 ，用于同步、測量儀表和保護裝置。 旁路母線上是否裝設(shè) 電壓互感器 ，要根據(jù)出線同期方式而定。當(dāng)需用旁路斷路器代替出線斷路器實現(xiàn)同期操作時，則應(yīng)在旁路母線裝設(shè)一臺單相 電壓互感器 供同期使用，否則，不必裝設(shè)； ⑵ 線路。 35KV 及以上 輸電線路， 當(dāng) 對 端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓 、進行同 步 和設(shè)置重合閘 ，裝有一臺單相 電壓互感器 ； ⑶ 發(fā)電機。一般裝 2～ 3 組 電壓互感器 。一組（三只單相、雙繞組）供自動調(diào)節(jié)勵磁裝置。另一組供測量儀表、同期和保護裝置使用。該 互感器 采用三相五柱式或三只單相接地專用 互感器 ，其開口三角形繞組供發(fā)電機在未并列之前檢查是否有接地故障之用。當(dāng) 互感器 負荷太大時，可增設(shè)一組不完全星形連接的 互感器 ，專供測量儀表使用。大、中型發(fā)電機中性點常接有單相 電壓互感器 ，用于100%定子接地保護 ； ⑷ 變壓器。變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同期或繼電保護的要求，設(shè)有一組電壓互感器 。 絕緣子和穿墻套管的選擇 在發(fā)電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連 接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。 選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。 穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時使用，6～ 35KV為瓷絕緣， 60～ 220KV為油浸紙絕緣電容式。 第七章 防雷保護設(shè)計 變電站是防雷保護的重要部份，雷云放電能使母線上引起短路，造成重大事故。大氣過電壓能使變電站的設(shè)備，特別是變壓器“內(nèi)絕緣”損壞，這是最嚴重的 事故，因為變壓器是變電站內(nèi)最貴重的設(shè)備，一旦發(fā)生雷擊事故，則能引起停電，不但設(shè)備受到損害，而且給用戶和系統(tǒng)造成很大的損失。故必須采取保護措施，使變電站的絕緣不致在大氣過電壓作用下發(fā)生損壞。 發(fā)電廠、變電所的直擊雷過電壓保護，可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。具體措施如下： ⑴ 對主廠房需裝設(shè)的直擊雷保護，或為保護其他設(shè)備而在主廠房上裝設(shè)的避雷針，應(yīng)①加強分流；②防止反擊；③裝設(shè)集中接地裝置； ⑵ 主控制樓（室）或網(wǎng)絡(luò)控制樓及屋內(nèi)配電裝置直擊雷的保護措施為①若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬 部分接地；②若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地；③若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電的屋頂時，采用避雷帶保護。 ⑶ 峽谷地區(qū)的發(fā)電廠、變電所宜用避雷線保護； ⑷建筑物屋頂上的設(shè)備金屬外殼、電纜外皮和建筑物金屬構(gòu)件，均應(yīng)接地； ⑸ 上述需裝設(shè)直擊雷保護裝置的設(shè)施，其接地可利用發(fā)電廠、變電所的主接地網(wǎng)，但應(yīng)在直擊雷保護裝置附近裝設(shè)集中接地裝置。 ⑹ 對于六氟化硫全封閉變電所，不需要專門設(shè)立避雷針、避雷線，而是利用六氟化硫全封閉組合電器的金屬筒作為接閃器，并將其接地即可。對其引出線敞露部分或混合變電所中的露天母線等，則應(yīng) 設(shè)避雷針、避雷線予以保護。 雷電直擊的防護 對直擊雷的防護措施是讓雷電在人為設(shè)置的直擊雷防護裝置上放電，使雷電流沿防護裝置瀉入地中，以免被保護的設(shè)備或建筑物受到損壞。 雷擊直擊雷防護裝置時，雷電流經(jīng)接閃器，沿引下線流入接地裝置的過程中，由于各部分阻抗的作用，接閃器、引下線、接地裝置上將產(chǎn)生不同的較高對地電位，若被保護物與其間距不夠時，會發(fā)生直擊雷防護裝置對被保護物的放電現(xiàn)象，稱為“反擊”。 雷電“反擊”的防止措施有兩種：一是使被保護物與直擊雷防護裝置保持一定的安全距離；一是將被保護物與直擊雷 防護裝置作等電位連接，使其之間不存在電位差。 雷電過電壓的防護 避雷器的作用 是限制過電壓以保護電器設(shè)備，它實質(zhì)上是一個放電器。當(dāng)雷電侵入波或操作過電壓超過某一電壓值時， 避雷器 將先于與其并聯(lián)的被保護設(shè)備放電，使過電壓值被限制，從而使電氣設(shè)備得到有效保護。 各種 避雷器 的主要應(yīng)用場合如下： ⑴保護間隙和管式 避雷器 的作用是限制線路上的雷電過電壓，主要用于線路的過電壓保護。保護間隙主要用于 10kV 以下低壓配電網(wǎng)線路的保護，管式 避雷器 主要用于發(fā)電廠、變電所進線段保護； ⑵閥式 避雷器 和金屬氧化物 避雷器 主要 用于發(fā)電廠和變電所中的過電壓保護。 雷電侵入波過電壓的防護 對直擊雷電進行防護， 只 保護配電裝置的絕緣是不夠的。因為雖然變電站在保護范圍以內(nèi)，而在輸電線路中還是有線路遭受雷擊的可能的，線路遭到雷擊后，雷電波將沿線路侵入變電站，其陡度很大，大于變壓器的絕耐壓水平，所以對侵入的雷電波也要進行防護。 為了防止侵入波損壞電氣設(shè)備，可利用閥型避雷器以及與閥型避雷器相配合的進線保護段進行保護。 ⑴架空進線保護 為防止或減少近區(qū)雷擊閃絡(luò)，對未沿全線架設(shè)避雷線的 35～ 110kV 架空送電線路，應(yīng)在變電所 1～ 2 ㎞ 的進線段架設(shè)避雷線，避雷線的保護角不宜超過 20176。，最大不能超過 30176。 ⑵電纜進線保護 發(fā)電廠、變電所的 35kV 及以上電纜進線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。對三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)直接接地；對單芯電纜，為防止在電纜外皮中產(chǎn)生環(huán)流，只允許將電纜一端的外皮直接接地，而另一端應(yīng)經(jīng)接地器或保護間隙接地，也可用氧化鋅避雷器進行保護。 避雷器的選型 對于 110kV 側(cè)配電裝置 及屋外安裝的變壓器 ，裝設(shè) 獨立 避雷 針； 10kV 母線段 和架空進線 加裝一組氧化鋅避雷器， （與電壓互感器同處在一個間隔內(nèi)）。 110KV 側(cè) 避雷器 的選擇 可選 HY5W102/266 型避雷器對 110kV 側(cè)的設(shè)備進行保護。 HY5W102/266 型避雷器技術(shù)參數(shù)： 額定電壓： 102（ kV） 持續(xù)運行電壓： 110（ kV） 雷電沖擊殘壓不大于 266（ kV） 操作沖擊殘壓不大于 102（ kV） 10KV側(cè) 避雷器 的選擇 可選 HY5WZ17/45 型避雷器對 10kV 側(cè)及設(shè)備進行保護。 HY5WZ17/45 型避雷器技術(shù)參數(shù)： 避雷器額定電壓： 17（ kV） 持續(xù)運行電壓： （ kV） 系統(tǒng) 額定電壓： 10（ kV） 標稱電流 5kA 下殘壓不大于 45（ kV） 致 謝 經(jīng)過近兩個月的努力， 110KV 變電站電氣一次部分終于設(shè)計完成了，在此我對所有給予我?guī)椭娜藗儽硎局孕牡母兄x。 此次校外設(shè)計期間，鞏義隆四方電力設(shè)計院給予了我很大的 幫助。單位里的同事熱心、友好，不論工作性質(zhì) 、不論忙閑 ，對我的請教總是有求必應(yīng)，耐心講解，盡力為我排疑解難，給我提供手冊、圖紙等各種寶貴資料，教我如何看圖紙、使用辦公軟件，在工程 實際 中如何自學(xué)等，使我學(xué)到了不少在學(xué)校學(xué)不到的東西。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對以前學(xué)習(xí)的知識有了更深的理解 ,并使知識得到了進一步的鞏固。 這次設(shè)計能夠順利完成，也要感謝我的指導(dǎo)老師任老師的大力支持，這期間曾給任老師添了不少麻煩，在此表示衷心感謝。 參考文獻 ⑴ 雍靜，供配電系統(tǒng)，北京：機械工業(yè)出版社， ⑵ 房俊龍等，電力系統(tǒng)分析，北京：中國水利水電出版社， 2021 ⑶ 熊信銀，發(fā)電廠電氣部分，北京：中國電力出版社， ⑷ 水利電力部西北電力設(shè)計院，電力工程電氣設(shè)計手冊 —— 電氣一次部分，北京：中國電力出版社， 1996 ⑸ 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計院，電力工程電氣設(shè)備手冊 —— 電氣一次部分，北京：中國電力出版社， 1998 ⑹ 國家電網(wǎng)公司輸變電工程 —— 典型設(shè)計 —— 110kV 變電站分冊（方案 A1）