【正文】 最后感謝我的母校華北水利水電學(xué)院三年來(lái)對(duì)我的大力栽培。除了朱老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，我要感謝老師對(duì)我在三年學(xué)習(xí)和生活中的關(guān)心和教誨，特向老師表示深深的敬意和感謝！其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來(lái)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并承擔(dān)了大部分的工作量?？萍嫉陌l(fā)展社會(huì)的進(jìn)步這將躊使“無(wú)人值班變電站”成為以后變電站發(fā)展的主角。雷電的襲擊可使變電所處于癱瘓狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致火災(zāi)造成重大傷亡。從開(kāi)始著手設(shè)計(jì)開(kāi)始，我們的選題，確定設(shè)計(jì)任務(wù)和目的，尋找相關(guān)材料，到系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及論文的寫(xiě)作，使我認(rèn)識(shí)到自己在一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面學(xué)習(xí)的不足，更系統(tǒng)地掌握了更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。選避雷針高度為32m 則 P = =當(dāng)=：因 故 =（）P =()P = 25P= =當(dāng)=7m時(shí)：=（）P =（）P= 34P= =四支避雷針的代號(hào)分別為：1 2 3 4則四支避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍分別為：當(dāng)=：= ==全所不受雷電的襲擊。第83條：與架空線聯(lián)絡(luò)連接的三繞組變壓器的10KV繞組，如有開(kāi)路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在主變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線。根據(jù)《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)技術(shù)規(guī)程》SDJ7—76規(guī)定：第70條：獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，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。其次，變電設(shè)備的內(nèi)絕緣水平往往低于線路絕緣，而且不具有自恢復(fù)功能，一旦因雷國(guó)電壓而發(fā)生擊穿，后果十分嚴(yán)重。第9章 防雷設(shè)計(jì) 概述 雷電放電所產(chǎn)生的雷電流高達(dá)數(shù)十、甚至數(shù)百千安，從而會(huì)引起巨大的電磁感應(yīng)，機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。(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，然后通向主控室，端子箱位于電纜溝旁。(3)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》SDJ585 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。 ；220KV及以上變電所，有所大門(mén)至主空樓、主變前和調(diào)相機(jī)各路面可寬至4—5m。應(yīng)在滿足安全運(yùn)行的前提下，盡量簡(jiǎn)化。 10KV側(cè)配電裝置的型式選擇依據(jù)上述原則，10KV配電裝置一般采用屋內(nèi)配置。 各電壓等級(jí)配電裝置設(shè)計(jì) 220KV側(cè)配電裝置型式選擇該市位于市郊，由于技術(shù)發(fā)展，新上項(xiàng)目均為全室內(nèi)設(shè)計(jì)，自動(dòng)化程度高，檢修不受天氣影響，雖然造價(jià)高，但可靠性更好，便于檢修。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求清晰，整齊，保證具有足夠的安全距離。 型式選擇：依據(jù)《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中： 選擇配電裝置應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約土地并保證運(yùn)行和檢修的要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，35KV及以下配電裝置宜采用屋內(nèi)型。 配電裝置設(shè)計(jì) 配電裝置設(shè)計(jì)的基本原則 配電裝置概述配電裝置是變電所的重要組成部分。3．10KV分段保護(hù)裝設(shè)限時(shí)速斷保護(hù)、過(guò)流保護(hù)及充電保護(hù)。必要時(shí)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)。② 對(duì)于雙側(cè)電源電力線路，一般可裝設(shè)三段式或多段式方向電流保護(hù)。（4）對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的短線路，一般用帶輔助導(dǎo)引線的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，以電流電壓保護(hù)作為后備保護(hù)。如保護(hù)不能滿足速動(dòng)性或靈敏性要求，應(yīng)以自動(dòng)重合閘來(lái)補(bǔ)救。（2）主變壓器后備保護(hù)：① 35KV側(cè)設(shè)置過(guò)電流保護(hù)，動(dòng)作跳兩側(cè)斷路器。③ 有載分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓裝置輕瓦斯動(dòng)作發(fā)信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳兩側(cè)斷路器。由以上分析可知主變壓器可采用下列保護(hù)：（1）主保護(hù)：① 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。為了提高保護(hù)對(duì)變壓器高壓側(cè)引出線接地故障的靈敏系數(shù)，可采用兩相三繼電器式接線。其缺點(diǎn)則是不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。利用油箱內(nèi)部故障時(shí)的這一特點(diǎn)，可以構(gòu)成反應(yīng)于上述氣體而動(dòng)作的保護(hù)裝置稱(chēng)為瓦斯保護(hù)。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)于實(shí)際工作磁密和額定工作磁密之比而動(dòng)作。過(guò)負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號(hào)。（3）外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù)對(duì)于外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，應(yīng)采用下列保護(hù)：① 過(guò)電流保護(hù)，一般用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷電流；② 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，一般用于升壓變壓器及過(guò)電流保護(hù)靈敏性不滿足要求的降壓變壓器上；③ 負(fù)序電流及單相式低壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，一般用于大容量升壓變壓器系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器；④ 阻抗保護(hù)，對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用第②、③的保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。并列運(yùn)行的變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量為10000KVA以上時(shí)；發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)作用于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過(guò)電流和外部接地短路引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓；由于負(fù)荷超過(guò)容量引起的過(guò)負(fù)荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩種。交流操作一般是利用被保護(hù)元件的電流互感器作為短路保護(hù)裝置的操作電源。一般情況下工作電源與操作電源可分為直流操作和交流操作兩大類(lèi)。（10）在實(shí)際可能出現(xiàn)的最不利運(yùn)行方式和故障類(lèi)型下，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏系數(shù)。（6）在表示保護(hù)裝置動(dòng)作的出口上應(yīng)裝設(shè)信號(hào)繼電器。（2）為保證系統(tǒng)非故障部分的正常供電，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動(dòng)作時(shí)限去切除故障。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種形式。供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)是保證安全供電的重要工具。110KV側(cè)支柱絕緣子所選型號(hào)為：ZS110/4型普通型棒式支柱絕緣子，穿墻套管選CRLQ1110/600型。額定電壓UN = 110KV，額定電流 IN=600KA，動(dòng)穩(wěn)定電流ich = 50KA.。技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表二表 二 項(xiàng) 目型號(hào)額 定電 壓（KV）最高工作電壓（KV）額定一次電流（A）額定二次電流（A）額定熱穩(wěn)定電流（KA*S）LCWB7—2202202522*600 52*215 110KV出線斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器的選擇 110KV斷路器的選擇 Imax = 根據(jù)110KV出線斷路器的UNS，Imax要求，查參數(shù)表可選SW4—110/1000型少油斷路器。 根據(jù)已知數(shù)據(jù)效核如下： (a) 工作電流： IN = 2000 A Imax= A(b) 開(kāi)斷能力： Idu = KA I’’k = KA(c) 關(guān)合能力： Igu = 80 KA ish= KA(d) 熱穩(wěn)定： Ig = KA 由選擇結(jié)果表可見(jiàn)各項(xiàng)條件均能滿足，故選LW1—220/2000型六氟化硫斷路器合格。（4）63KV及以上主變壓器進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)的主變壓器側(cè)宜裝設(shè)一組接地刀閘。瓷絕緣的穿墻套管適用于交流電壓6～35kv系統(tǒng)，油紙電容式絕緣適用于交流電壓60～500kv中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。 絕緣子根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》：屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子, 屋外支柱絕緣子需倒裝時(shí), 采用懸掛式支柱絕緣子。35KV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。b. 110KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，宜采用電容式電壓互感器。電壓互感器應(yīng)能在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，周期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。隔離開(kāi)關(guān)選型時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和使用要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來(lái)決定。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開(kāi)關(guān)電器，它需要與斷路器配套使用。 電器選擇 斷路器選擇按照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》高壓斷路器選擇規(guī)定：斷路器型式的選擇除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定選擇斷路器。 10KV出線電纜選擇（1）依據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗(yàn):a. 電纜芯線材料及型號(hào)b. 額定電壓c. 截面選擇d. 允許電壓降校驗(yàn)e. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)f. 電纜的動(dòng)穩(wěn)定由廠家保證，可不必校驗(yàn)。即： 對(duì)于導(dǎo)體：對(duì)于電器： * 的計(jì)算方法 1．匯流主母線 ① 220KV主母線：按實(shí)際功率分布進(jìn)行計(jì)算 ② 110KV主母線： ③ 10kV主母線： 2．旁路母線回路 3．主變的引下線 4．出線 單回線： 雙回線： 5．母聯(lián)回路 6．分段回路 （K=～ ） 導(dǎo)體和電器的選取及校驗(yàn)條件 導(dǎo)體的選擇 母線的選擇參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》：：載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料，下列場(chǎng)所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。 選擇導(dǎo)體和電器的技術(shù)條件 按長(zhǎng)期工作條件選擇 參考《導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》: 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。則 =（KA） 當(dāng)tk = （３） 當(dāng) K2 點(diǎn)短路時(shí) (f)利用法等效 （g） 查運(yùn)算曲線字表得 I′II= I′III= 其中 即: 當(dāng)tk = = （KA） （４） 當(dāng)K3點(diǎn)短路時(shí)利用法等效 各電源的計(jì)算阻抗為 查運(yùn)算曲線字表得 I′III=由于 其中 即 當(dāng)tk = 第6章 電氣設(shè)備選擇 概述 電氣設(shè)備選擇 本次設(shè)計(jì)中電氣選擇的主要任務(wù)（1）導(dǎo)體和絕緣子 導(dǎo)體的選擇主要有：各電壓級(jí)的匯流母線及各電壓級(jí)的絕緣子等。（２） 當(dāng)Ｋ１短路時(shí) ：(Ⅰ)網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求轉(zhuǎn)移阻抗。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，我們按最嚴(yán)重母線短路來(lái)考慮，在母線上三相短路電流最大，因此，設(shè)三個(gè)短路電流計(jì)算點(diǎn)，即kkK3?！?三相短路沖擊電流，用來(lái)檢驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 短路電流的計(jì)算目的 短路電流的危害 在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通?？蛇_(dá)數(shù)千安，短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜；在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動(dòng)機(jī)正常工作；發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱(chēng)短路電流，將對(duì)通信線路產(chǎn)生干擾；當(dāng)短路點(diǎn)離發(fā)電廠很近時(shí)，將造成發(fā)電機(jī)失去同步，而使整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行解列。但一般情況下特別是遠(yuǎn)離電源的供電系統(tǒng)中，三相短路地短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。 為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計(jì)算短路電流。3） 短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路電越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大的多。同時(shí)論述了短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。第5章 短路電流的計(jì)算供電系統(tǒng)要求正常的不間斷對(duì)用電負(fù)荷供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。由表中分析可以知道，10KV 電壓級(jí)，綜合考慮主接線的基本要求，合理考慮市區(qū)電力負(fù)荷的基本情況以及市區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況，通過(guò)比較，最后選擇第(Ⅱ)方案，即采用雙母線接線的電氣主接線形式。經(jīng)濟(jì)性使用的電氣設(shè)備多，投資大，年運(yùn)行費(fèi)用高。靈活性電氣主接線的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但調(diào)度靈活性較差。使用的電氣設(shè)備比較多，出現(xiàn)故障的幾率也比較大。（2）110KV側(cè) 根據(jù)要求可以草擬以下兩種方案： 列表對(duì)以上兩種方案進(jìn)行比較：方案項(xiàng)目方案I單母分段帶旁母接線方案II 單母分段可靠性用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路, 保證不間斷供電，可靠；檢修出線斷路器，可以不停電檢修，供電可靠性高用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路,可靠，適合用于屋內(nèi)布置，可采用手車(chē)式斷路器，這樣可保證進(jìn)出線檢修時(shí)不中斷供電靈活性當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電當(dāng)一回線路故障時(shí),分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離,保證正常段母線