【導(dǎo)讀】任務(wù):110KV變電站一次側(cè)主接線的設(shè)計及確定最優(yōu)方案；要求：電站的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程的5-10年發(fā)展規(guī)劃進行；，掌握其工作原理；站址選擇在地勢平坦地區(qū)，四周皆為農(nóng)田，地震烈度為6度以下；2020毫米，炎熱潮濕。35kV,10kV負荷功率因數(shù)均取??閱教師評閱表、答辯評閱表、專業(yè)答辯組提問情況、評定書。準確的表達出自己的設(shè)計成果。

　　

【正文】 避雷器。 由于金屬氧化物避雷器沒有串聯(lián)間隙，正常工頻相電壓要長期施加在金屬氧化物電阻片上，為了保證使用壽命，長期施加于避雷器上的運行電壓不可超過避雷器允許的持續(xù)運行電壓。避雷器選擇情況見下表： 表 38 所選避雷器技術(shù)參數(shù) 型 號 安裝地點 額定電壓（ KV） 滅弧電壓（ KV） 工頻放電電壓（ KV） 沖擊放電電壓（ KV）不大于 不小于 不大于 FCZ110 110KV側(cè) 110 126 255 290 365 FZ35 35KV側(cè) 35 41 84 104 148 FZ110J 變壓器 110KV中性點 110 100 224 268 364 FZ40 變壓器 35KV中性點 40 50 98 121 154 FZ10 10KV母線 10 26 31 45 FS10 10KV出線 10 26 31 45 30 4． 防雷與接地方案的設(shè)計 4． 1 接地裝置的設(shè)計 本變電站的接線裝置有以下三種： 工作接地，其作用是保證電力系統(tǒng)正常工作而接地，如變壓器的中性點接地； 過電壓保護接地，是過電壓保護裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)如避雷器、避 雷針、避雷線接地。 保護接地，是一切正常時不帶電的電氣設(shè)備外殼、配電裝置的金屬結(jié)構(gòu)（或構(gòu)架）接地。 本次設(shè)計中，首先利用與地有可靠連接的各種金屬結(jié)構(gòu)、管道和設(shè)備作為接地體。如果這些自然接地體的電阻能夠滿足要求時，可以不再裝設(shè)人工接地體。為了將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設(shè)備接地，應(yīng)使用一個總的接地裝置。接地裝置的接地電阻，應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求。若作接地有困難時，允許用絕緣臺來維護電氣設(shè)備，但此時只能站在臺上才可以觸及到有危險的未接地部分，并應(yīng)防止同時和電氣設(shè)備的不接地部分及與地有連 接的建筑物相接觸。 在電壓為 1KV 以下的中性點直接接地的電氣裝置中，電氣設(shè)備的外殼除另有規(guī)定的外一定要與電氣設(shè)備的接地中性點有金屬連接，用以保證接地短路時，以最短的速斷時間將網(wǎng)絡(luò)的故障段可靠地自動斷開。電壓為 1KV 以下的交直流電氣設(shè)備，允許中性點直接接地或不接地。 電氣設(shè)備的人工接地體（如管子、扁鋼和圓鋼等）應(yīng)盡可能使用在電氣設(shè)備所在地點附近，以保證對地電壓分配均勻。大接地短路電流電氣設(shè)備，一定要裝環(huán)形的接地體，并加裝均壓帶。設(shè)計接地裝置時，應(yīng)考慮到一年四季都能保證接地電阻的要求值。由于是初步設(shè)計，對此，不 作詳細述說。 變電站范圍內(nèi)雷擊目的物可分為 A 類、 BⅠ類、 BⅡ類、 BⅢ類和 C 類 5 等，由于是初步設(shè)計，所以只考慮 A類雷擊目的物的防雷保護，包括屋內(nèi)外配電室裝置、主控制樓、組合導(dǎo)線及母線橋等。 31 一、直擊雷與感應(yīng)雷保護。 電壓在 110KV 及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置構(gòu)架上，對于3560KV 的配電裝置，為防止雷擊時引起反擊閃絡(luò)的可能，一般采用獨立避雷針進行保護。如果需要將避雷針裝在構(gòu)架上時，配電裝置接地網(wǎng)的接地電阻不得大于以下數(shù)值： 35KV 配電裝置為 1Ω， 60KV 配電裝置為 2Ω 。 安裝避雷針的架構(gòu)支柱應(yīng)與配電裝置的接地網(wǎng)相連，在避雷針的支柱附近，應(yīng)加置輔助的集中接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于 10Ω。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起，至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處起，沿接地線的距離不得小于 15m。在變壓器門型架構(gòu)上，不得裝置避雷針。 在選擇獨立避雷針的裝設(shè)地點時，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。裝設(shè)獨立避雷針時，避雷針與配電裝置部分在地中、空氣中有一定的距離。 在地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地網(wǎng)的地中距離 Sdi≥(m)，式中 R指的是獨立避雷針的接地電 阻，在任何情況下， Sdi的值都不得小于3m。 在空氣中：由獨立避雷針到配電裝置導(dǎo)電部分之間，以及到配電裝置電力設(shè)備與架構(gòu)接地之間的空氣距離 Sk≥ +（ m），式中： h是被保護物考慮點的高度，在任何情況下， Sk的值不得小于 5m。 電壓為 110KV及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型架構(gòu)上。電壓在 35KV60KV的屋外配電裝置，如將保護線路的避雷線連接在出線門型架構(gòu)上，須滿足下列條件： （ 1） 、 3560KV 出線門型架構(gòu)周圍半徑 20m 范圍內(nèi)，其接地電阻不應(yīng)大于 5Ω ，當土壤電阻率 ??P 時，這個范圍的半徑可增大至 30m。 （ 2）、 線路終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于 10Ω； （ 3） 、在變壓器的 660KV 出口處裝設(shè)閥型避雷器。 主控制樓及屋內(nèi)配電裝置對直擊雷的防雷措施如下： （ 1） 若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，都將金屬部分進行可靠接地； （ 2） 若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地； （ 3） 若屋頂結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體時，采用避雷帶保護，該避雷帶的網(wǎng)格應(yīng)為 810m，每隔 1020m 設(shè)引下線接地。 32 上述的接地可與總接地網(wǎng)連接，并在 連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω。 本變電站安裝了五支避雷針。說明： 1避雷針裝在 110KV 進線構(gòu)架上，構(gòu)架高為 ，該避雷針的有效高度為 ，則高 h=25m； 25避雷針裝在圍墻外，距離圍墻 3m，其高度均為 30m。變電站內(nèi)有效保護高度按 =hx 和 二級計算。 經(jīng)計算和校驗，此種避雷針布置方式能保護變電站全部范圍。本變電站在 110KV進線和出線上均裝設(shè)了避雷線，每條回路的避雷線都為單根避雷線，避雷針與避雷線聯(lián)合起來，能夠更有效地保護 設(shè)備免受雷擊侵害。 二、配電裝置對侵入雷電波的保護 采取措施：用閥型避雷器及與閥型避雷器相配合的進線保護段作為侵入雷電波的保護。進線保護段的作用在于利用本身的阻抗來限制雷電流幅值，利用本身的雷暈衰耗來降低雷電流陡度。通過上述絕緣配合所需要的數(shù)值。 進線保護： （ a） 、 110220KV 及以上鐵塔、水泥混凝土電桿，沿全長架設(shè)避雷線，包括其出線； （ b） 、 35110KV 線路末端全線架設(shè)避雷線時，在變電站進線段 12km 內(nèi)應(yīng)進行直擊雷保護。 變壓器中性點的保護：為減少短路電流、大電流系統(tǒng)內(nèi)變壓器中性 點可能斷開運行，若該變壓器中性點的絕緣不是按驪電壓設(shè)計，應(yīng)在中性點裝閥型避雷器。該避雷器的滅弧電壓不應(yīng)低于變壓器運行相電壓的 倍，工頻擊穿電壓應(yīng)不低于最大允許電壓的 倍，沖擊擊穿電壓和殘壓與變壓器中性點絕緣的沖擊強度可靠地配合。 對變壓器中性點的消弧線圈，為消除消弧線圈端部可能出現(xiàn)的過電壓，應(yīng)與消弧線圈并聯(lián)安裝一個閥型避雷器，該避雷器的選擇條件為：滅弧電壓不低于 倍相電壓；工頻放電電壓應(yīng)不低于 倍相電壓。 根據(jù)以上條件及有關(guān)規(guī)定，將避雷器選擇結(jié)果列表如下： 33 表 41 避雷器的選擇 電壓等級 型號 主變壓器中性點 2XFZ20 母線及出線 FZ110J 35KV母線及出線 FZ35 母線及出線 FZ10 室內(nèi) FS10 避雷器安裝地點參見電氣主接線圖 34 參考文獻 [1] 西北、東北電力設(shè)計院編《電力系統(tǒng)設(shè)計手冊》 [M] 上海人民出版社 1970 [2] 《電力工程電氣設(shè)計手冊》 [M]（電氣一次部分）水利電力部西北電力設(shè)計院編 [3] 《電力工程電氣設(shè)備手冊》 [M]（電氣一次部分）水利電力部西北電力設(shè)計院編 [4]《中小型 變電所實用設(shè)計手冊》 [M] 中國水利水電出版社 [5]《變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程（ SDJ2— 79）》 水利電力出版社 [6]《高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程（ SDJ2— 79）》 水利電力出版社 [7]《電力牽引供變電技術(shù)》中國鐵道出版社 35 致 謝 在本次設(shè)計中，王向東 、向俊杰 老師對我們的設(shè)計進行了精心的指導(dǎo)和大力的幫助，使我們能順利的完成本次設(shè)計任務(wù)，首先，我們致以衷心的 感謝和敬意！ 通過本次設(shè)計，使我 們 既鞏固了自己學(xué)過的專業(yè)知識，又學(xué)到了許多新知識。通過理論和實踐相結(jié)合，使得 我們在校期間所學(xué)到的各方面知識得以融會貫通。在體會實際工作困難的同時，也深深的體會到實踐與理論的差距。設(shè)計中，既要全面掌握理論知識，又要結(jié)合于實際 。既要有信心，又要有耐心。通過查閱資料和請教老師，豐富了自己的理論知識，開闊了見識，對實際問題也有了全面的了解和掌握。在設(shè)計的過程中，在此，對全體老師的幫助表示衷心的感謝 !向各位老師致以最崇高的敬意 !我 們 的校園 生活也圓滿結(jié)束。 由于 水平有限，加之時間倉促，設(shè)計中疏漏和錯誤之處在所難免，希望老師給予諒解，同時也希望老師加以批評和指正，使我 們 在以后的學(xué)習(xí)和工作中取得更 大的成績。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 評定書 I 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)教師評閱表 ________________專業(yè) _________________班級 姓名： _______學(xué)號： _____日期： ____年 ___月 ___日 課題名稱 評價內(nèi)容 評價指標 評分權(quán)值 評定成績 文獻綜述 能獨立查閱文獻和從事其他調(diào)研；綜合分析的正確性和設(shè)計、計算的正確性，論證的充分性 業(yè)務(wù)水平 有扎實的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識，獨立工作能力和學(xué)習(xí)能力強，能運用所學(xué)知識 和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能正確處理各類 數(shù)據(jù)，能 對課題進行理論分析，得出有價值的結(jié)論 論文（設(shè)計）說明書及 圖紙質(zhì)量 綜述簡練完整，有見解，立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，驗證正確，分析處理科學(xué)，文字通順，技術(shù)用語準確，符號標準統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備，整潔，正確；論文結(jié)果有應(yīng)用價值，圖紙繪制符合國家標準，質(zhì)量符合要求，計算及測試結(jié)果準確，工作中有創(chuàng)新意識，對前人工作有改進或突破，或有獨特見解 工作量及 工作態(tài)度 按期完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大，工作努力，遵守紀律，工作作風嚴謹務(wù)實 合 計 指導(dǎo)老師 評語 指導(dǎo)老師（簽名）： 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 評定書 II 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）評閱教師評閱表 ________________專業(yè) _________________班級 姓名： ________學(xué)號： _____日期： ___年 ___月 ___日 課題 名稱 評價 內(nèi)容 評價指標 評分權(quán)值 評定成績 文獻 綜述 查閱文獻有一定的廣泛性；綜合分析的正確性和設(shè)計，計算的正確性，論證的充分性 業(yè)務(wù) 水平 能運用所學(xué)知 識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能正確處理各類數(shù)據(jù)，能對課題進行理論分析，得出有價值的結(jié)論 論文設(shè)計說明書圖紙質(zhì)量 綜述簡練完整，有見解，立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理，驗證正確，分析處理科學(xué)，文字通順，技術(shù)用語準確，符號標準統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備，整潔，正確；論文結(jié)果有應(yīng)用價值，圖紙繪制符合國家標準，質(zhì)量符合要求，計算及測試結(jié)果準確，工作中有創(chuàng)新意識，對前人工作有改進或突破，或有獨特見解 工作量工作態(tài)度 按期完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大 合 計 評閱教師（簽名） ： 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 評定書 III 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 答辯小組 評 審 表 ________________專業(yè) _________________班級 姓名： ________學(xué)號： _____日期： ___年 ___月 ___日 項 目 權(quán) 重 優(yōu)秀 （ 100＞ X≥90） 良好 （ 90＞ X≥ 80） 中等 （ 80＞ X≥70） 及格 （ 70＞ X≥ 60） 不及格 （ X≤ 60） 評分 工作量 能很好完成任務(wù)書規(guī)定的工作量 能較好完成任務(wù)書規(guī)定的工作量 能按時完成任務(wù)書規(guī)定的工作量 能基本完成任務(wù)書規(guī)定的工作量 沒有完成任務(wù)書規(guī)定的工作量 技術(shù)水平與實際能力 態(tài)度嚴謹，技術(shù)熟練，數(shù)據(jù)準確可靠，有較強的實際