【正文】 參考文獻(xiàn) [1] 熊信銀 .發(fā)電廠電氣部分 [M].中國(guó)電力出版社， 2020 [2] 水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院 .電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分 [M].中國(guó)電力出版社 ， 1989 [3] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院 .電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分 [M].中國(guó)電力出版社， 1998 [4] 丁德劭 .新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)電氣一次接線圖 [M].中國(guó)水利水電出版社， 2020 [5] 弋東方 .電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分 [M].中國(guó)電力出版社， 2020 [6] 孟祥萍 .電力系統(tǒng)分析 [M].高等教育出版社， 2020 [7] 劉吉來(lái)，黃瑞梅 .高電壓技術(shù) [M].中國(guó)水利水電出版社， 2020 附錄 1. 主要設(shè)備選擇匯總表 主要設(shè)備清單表 、斷面配臵圖、平面配臵圖、防雷校驗(yàn) 圖（另附）。這一切將在我以后的工作生涯中起著重要的作用。在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中體現(xiàn)出老師的淵博專(zhuān)業(yè)知識(shí)，更體現(xiàn)出了老師的寬厚待人的品質(zhì)。由于所學(xué)知識(shí)和時(shí)間有限，加上缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)各位專(zhuān)家和老師批評(píng)指正。 設(shè)計(jì)雖然完成了，但我只是掌握了變電站設(shè)計(jì)中很少的一部分知識(shí)，還有很多深?yuàn)W的專(zhuān)業(yè)知識(shí)等著我們?nèi)ネ诰?、去探索、去學(xué)習(xí)。 在設(shè)計(jì)期間，自己動(dòng)手查閱了大量的資料，一方面，充分地檢驗(yàn)自己的設(shè)計(jì)能力，豐富了自己在電氣設(shè)計(jì)特別是變電站設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為自己將來(lái)從事該專(zhuān)業(yè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另一方面，使我體會(huì)到進(jìn)行設(shè)計(jì)或科研需要具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、一絲不茍和勇于獻(xiàn)身的精神。 變電站設(shè)計(jì)是 一個(gè)思維創(chuàng)造與運(yùn)用的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，我做到了學(xué)以致用，使設(shè)計(jì)思維在設(shè)計(jì)中得到鍛煉和發(fā)展。三個(gè)月的時(shí)間既充實(shí)又緊張。 單根避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算 的水平面上保護(hù)半徑 rx 為： ?針高 30 米，單根避雷針在 hx 1)?h/2,P?16m(hx?1?)?2?30?(?2hx)P?(?rx 多根等高避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算 針高 30 米 、 2 4 5 7 89 針之間 60m,?D89?D78?D56?D45?D23?D12 ??30??h?D60h0 的水平面上： ?在 hx ???hx?h0?bx 、 2 3 4 5 69 針之間 60m,?D69?D58?D47?D36?D25?D14 ??30?D60?h?h0 的水平面上： ?在 hx ???hx?h0?bx 、 3 5 59針之間 ,?D59?D57?D35?D15 ??30? ?h?h0 的水平面上： ?在 hx ???hx?h0?bx 經(jīng)過(guò)以上的選擇和校驗(yàn)，可以得出本設(shè)計(jì)選用 9支避雷針能夠保護(hù)到本所屋外高壓配電裝臵對(duì)直擊雷的保護(hù)要求，即能都滿足防雷保護(hù)的要求。 圖 71 利用勾股定理求出避雷針各對(duì)角線之間的距離為 米，根據(jù)《電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中關(guān)于避雷針保護(hù)范圍計(jì)算的有關(guān)內(nèi)容，要求針高 hx,220KV 側(cè)被保護(hù)物最大高度為 米，確定避雷針高度時(shí)針尖距 ?D/7P?h 離 D 取最大，經(jīng)計(jì)算 h=+=,選 220KV 側(cè)針高 h=30m； 110KV 側(cè)被保護(hù)物最大高度為 9米，確定避雷針高度時(shí)針尖距離 D 取最大，經(jīng)計(jì)算 h=+9=,選 110KV 側(cè)針高 h=30m。 本變電所配電裝臵設(shè)計(jì)防雷保 護(hù)的范圍為 120120=14400m2 ，利用 9支避雷針進(jìn)行保護(hù)。 由于 220KV 側(cè)共有 8個(gè)間隔，間隔寬度為 15 米，共需 815=120 米。 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算 避雷針定位及針距 避雷針安放地點(diǎn)為： 220KV 架構(gòu)上安裝 3支 30米高的避雷針， 110KV 出線架構(gòu)上安裝 3支 30米高的避雷針；高壓配電裝臵的中心位臵附近各設(shè)臵 3支 30 米高的獨(dú)立避雷針。 中性點(diǎn)、母線電壓互感器上分別安裝一組避雷器。 ，不應(yīng)裝設(shè)避雷針、避雷線，因?yàn)殚T(mén)形架距變壓器較近，裝設(shè)避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝臵，距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在址中距離很難達(dá)到不小于 15m 的要求。 ? 110KV 及以上的配電裝臵，一般將避雷針裝在配電裝臵的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率大于 1000 。 ? 且 d2?5m；獨(dú)立式避雷針的接地裝臵與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離 d2?,且 d2??臵在空氣中的間距 d1 避雷針位臵的確定 首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布臵圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位臵與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。 ?10?臵。 避雷針的配臵 避雷針的配臵原則 。為防護(hù)入侵雷電波一般裝設(shè)避雷器。 變電站 防雷保護(hù)內(nèi)容 變電站的防雷保護(hù)內(nèi)容主要是兩個(gè)方面： ； 。 第七章 防雷裝臵保護(hù) 防雷保護(hù)的必要性 無(wú)論是直擊雷還是感應(yīng)雷，都能夠在架空線或金屬管道上產(chǎn)生雷電沖擊波，沿線路導(dǎo)線或金屬管道以光速向兩側(cè)傳播，所以又稱為行波。 3. 10KV 高壓配電裝臵 采用屋內(nèi)布臵，單層。 高壓配電裝臵 220KV 采用屋外普通中型單列布臵，它共有 8個(gè)間隔，近期出線 2個(gè)間隔，遠(yuǎn)期沒(méi)有，兩臺(tái)主變進(jìn)線各一個(gè)間隔，電壓互感器及避雷器占一個(gè)間隔，旁路和分段斷路器各占一個(gè)間隔，間隔寬度為 15米。 電氣總平面布臵 電氣總平面布臵的要求 ，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等； 、布臵力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線； ，安全距離要符合要 求。若采用半高型配電裝臵，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。 配電裝臵的確定 本變電所三個(gè)電壓等級(jí)：即 220KV、 110KV、 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臵， 35KV 及以下的配電裝臵多采用屋內(nèi)配電裝臵，故本所 220KV 及 110KV 采用屋外配電裝臵， 10KV 采用屋內(nèi)配電裝臵。 ，它是將母線和隔離開(kāi)關(guān)上下布臵，母線下面沒(méi)有電氣設(shè)備。具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)占地面積約比中型布臵減少 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臵實(shí)際進(jìn)出線均帶旁路很方便。 ：半高行配電裝臵是將母線臵于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開(kāi)關(guān)上下重疊布臵。這種布臵特點(diǎn)是：布臵比較清晰，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，此種配電裝臵用在非高產(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。 配電裝臵類(lèi)型及應(yīng)用 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布臵的高度，屋外配電裝臵可以分為中型、半高型和高型等。 配電裝臵特點(diǎn) 屋內(nèi)配電裝臵的特點(diǎn)： ； 、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響； 影響較小，可減少維護(hù)工作量； 。 第六章 電氣總平面布臵及配電裝臵的選擇 概述 配電裝臵是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的聯(lián)結(jié)方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成，用來(lái)接受和分配電能的裝臵。 ?Ubc?42＜ 50KV，滿足要求。 (2)工頻放電電壓校驗(yàn)： ???＞CdUm?Umh ?3?下限值： Ugfx＞ k0Uxg 23KV? 28KV＜ 31KV 上、下限值均滿足要求。 ＜ 365KV， (4)沖擊放電電壓校驗(yàn)： Uchfd??2??kbhUmh?(3)殘壓校驗(yàn)： Ubc 根據(jù)上述校驗(yàn)均滿足要求。 ?219???上限值： Ugfs 336滿足要求。 側(cè) (1)滅弧電壓校驗(yàn)： ?110???最高工作允許電壓： Um 直接接地： ，滿足要求。 ＜ 710KV， ?Ubc? 滿足要求。 (2)工頻放電電壓校驗(yàn)： ?253??252＞CdUm?Umh ?3?下限值： Ugfx＞ k0Uxg ?253 ＜ 580KV 上、下限值均滿足要求。 避雷器的選擇 根據(jù)上述原則選擇結(jié)果如下表 5— 11。本工程采用 220KV、 110KV 配電裝臵構(gòu)架上 設(shè)避雷針，10KV 配電裝臵設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行直接保護(hù)為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)臵避雷針。 ：一般國(guó)產(chǎn)閥式避雷器的保護(hù)特性與各種電器的 具有均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應(yīng)大于最大運(yùn)行相電壓的 3倍。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的 80%。 ：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大導(dǎo)線對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）。 ??106?)?(?s?????max? max,??106?69?y? 避雷器的選擇與校驗(yàn) 閥式避雷器應(yīng)按下列條件選擇 ：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表選擇。 (3)10KV: ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?1250mm2?,S? 滿足要求。 2. 母線導(dǎo)體校驗(yàn) (1)220KV: ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?500mm2?,S? 滿足要求。 (3)低壓側(cè)： ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?1250mm2?,S? 滿足要求。 ： ?tdz y?? 作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力； ?max?式中： 106Pa） ?母線材料的允許應(yīng)力（硬鋁為 69?y?； 導(dǎo)體的選擇 高壓側(cè)： ??,Sj?,Iy? 中壓側(cè)： ??,Sj?,Iy? 低壓側(cè)： 3040mm??,Sj?,Iy? 220KV: ??,Sj?,Iy? 110KV: ??,Sj?,Iy? 10KV: 3040mm??,Sj?,Iy? ,?,Igmax?,Igmax?,Igmax?,Igmax?,Igmax?Igmax 選擇結(jié)果如下表 5— 5— 9 所示： 表 5— 8 矩形鋁導(dǎo)體選擇結(jié)果 表 5— 9 鋼芯鋁絞線選擇結(jié)果 導(dǎo)體的校驗(yàn) (1)高壓側(cè)： ?熱穩(wěn)定： Smin C?I ?tdz Smin, 87?500mm2?,S? 滿足要求。即 ?Sj IgmaxJ (mm2) ?Smin?導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，取 . ： S?式中： J ?I C tdz 根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面 (mm2)； ?式中： Smin 熱穩(wěn)定系數(shù)，取 ?C 87； 熱穩(wěn)定短路電流（ KA） 。 Iy?K? S，即 Igmax 相應(yīng)于某一母線布臵方式和環(huán)境溫度為 +25℃ 時(shí)的導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量； ?式中：Iy 溫度修正系數(shù)，取 。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時(shí)，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。在 40008000A 時(shí)，一般選用槽型導(dǎo)體。 ：載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對(duì)于持續(xù)工作電流較大且位臵特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出現(xiàn)斷不，或采用硬質(zhì)鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時(shí)，以及對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕場(chǎng)所，可選用通知材料的硬鋁導(dǎo)體。 10KV 母線設(shè)備電壓互感器選擇 JDZJ 系列，采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，作同期、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝臵用。 110KV 母線設(shè)備電壓互感器選擇 JCC 系列，采用串聯(lián)絕緣瓷箱式結(jié)構(gòu)，作同期、測(cè)量?jī)x表及繼電保護(hù)用。 220KV 母線 設(shè)備電壓互感器選擇 YDR 系列，采用電容式結(jié)構(gòu)，作同期、測(cè)量?jī)x表及繼電保護(hù)用。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級(jí)。 供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求一般為１級(jí)。 ??式中： Un 為電壓互感器額定一次線電壓， 和 是允許的一次電壓的波動(dòng)范圍，即為 ：按表所示選用所需二次額定電壓 U2n 。 U1:＞ U1＞ 。 電壓互感器選擇 電壓互感器的選擇和配臵應(yīng)按下列條件： ： 6～ 20KV 屋內(nèi)互感器的型式，一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器； 35KV～ 110KV 配電裝臵一般采用油浸結(jié)構(gòu)的電壓互感器； 220KV 及以上的配電裝臵，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。39。39。? 側(cè)： ich ,?60?4?2?,2I1nKdw?動(dòng)穩(wěn)定： ich 2I1nKdw,滿足要求。 ，電流互感器型號(hào)為 LMC10??I?,I39。39。39。? 側(cè)： ich ,?135??2?,2I1nKdw?動(dòng)穩(wěn)定： ich 2I1nKdw,滿足要求。 ，電流互感器型號(hào)為 LCWDL110??I?,I39。39。39。? 側(cè)： ich ,?65??2?,2I1nKdw?動(dòng)穩(wěn)定： ich 2I1nKdw,滿足要求。 電流互感器的選擇 根據(jù)一次回路電壓和一次回路電流選擇 電流互感器型號(hào)如下表 5— 5 表 5— 5