【正文】 21 2( 1)? － = 21 2 ?（ － ） = （ KA）。I 1〞 （ 1）無限大容量電源：查 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分 P141表 415 不同短路點(diǎn)的沖擊系數(shù)， 當(dāng)短路發(fā)生在高壓母線上 ,取 shK = 由此可知 is hC1= 2 = （ KA） （ 2） 火電廠：取 shK = 由此可知 is hG1= 2 zI 2〞 = （ KA） Im10〞 = 2 I1I 12〞 = （ KA） I14=； 同理可得： .2zI =（ KA） = （ KA） 短路容量 ： tdS. = 3 Uav1 tzI. = 3 115=（ MVA） 同理可得 ： = （ MVA） = （ MVA） 短路電流為 ： I10=； I* 均采用標(biāo)幺值計(jì)算方法，省去“ *”。 一 、 電抗計(jì)算 選取基準(zhǔn)容量為 MVASj 100＝ UeUavUj ＝＝ jS —— 基準(zhǔn)容量 （ MVA ） ； avU —— 所在線路的平均電壓（ KA ） 。 dS —— 三相短路容量，用來校驗(yàn)斷路器和遮 斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。 I —— 三相短路電流； shi —— 三相短路沖擊電流，用來校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 最后，再一次衷心的感謝所有關(guān)心、支持和幫助過我的老師、同學(xué)、朋友和親人們，祝你們心想事成、工作順利、生活美滿 。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的一個(gè)重要考查；是對(duì)我們綜合能力的考查；對(duì)我們以后踏入社會(huì)能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在自己的工作崗位上能夠得心應(yīng)手打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的考查。 同時(shí)感謝我的父母，是他們給我提供了一 個(gè)良好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì) 。 正是因?yàn)橛辛?你 們的支持和鼓勵(lì) ， 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。從拿到題目，再到查閱資料，對(duì)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)、論證、修改到設(shè)計(jì)的完成，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 30 致 謝 首先我非常感謝我的 指導(dǎo) 老師 張銳 老師 和新鄉(xiāng)供電公司的高級(jí)工程師李桂芳老師，這次設(shè)計(jì)跟以往不同，我們的時(shí)間很緊迫，但在老師和一起作畢業(yè)設(shè)計(jì) 的同學(xué)們的幫助 下順利的完成了本次設(shè)計(jì)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中， 不僅僅學(xué)到了書本上的東西，還學(xué)到了很多做事的河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 29 道理，我們應(yīng)該多閱讀書籍，使自己的視野變得更加的開闊，不能夠僅局限于某一方面。在本設(shè)計(jì)過程中也遇到不少的問題，比如在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)短路點(diǎn)的選擇 ,若選擇不當(dāng)就會(huì)給計(jì)算過程復(fù)雜化以及電氣設(shè)備的選擇等方面遇到了一系列的問題，在老師們和同學(xué)們的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下 ,對(duì)設(shè)計(jì)方案中遇到的困難進(jìn)行一一的解決 ,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)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了相關(guān)專業(yè)課程 (《電力系統(tǒng)分析》、《電氣設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)》、《高電壓技術(shù)》等 )的基礎(chǔ)上進(jìn)行基本性的設(shè)計(jì)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我樹立了工程觀點(diǎn)，能初步聯(lián)系實(shí)際，基本掌握了 發(fā)電廠 一次設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，并在分析、計(jì)算和解決實(shí)際工程能力等方面得到訓(xùn)練，進(jìn)一步鞏固了電力生產(chǎn)的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了 CAD 繪圖方面的技巧，掌握了論文寫作的一般知識(shí)，為以后從事設(shè)計(jì)、運(yùn)行和科研工作，奠定必需的知識(shí)基礎(chǔ)。 所以更需要可靠的系統(tǒng)保護(hù)，保證電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行 ， 提供高質(zhì)量的電能 滿足用戶生活的需要。 隨著社會(huì)的發(fā)展，電力的作用越來越重要， 電力工業(yè)是能源工業(yè)中的支柱產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 28 第 7章 展望 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是 300MW機(jī)組火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)。 選取四支等高 避雷針高度 h=30m 則 P =1 當(dāng) xh =11. 00m 時(shí) ， 因 2x hh? 故 xr =( xh )P =( 302 ) 1 = 下面分別計(jì)算兩支避雷針之間的保護(hù)情況： 利用 Auto cad 2020 軟件的附件 避雷 針防雷保護(hù)計(jì)算及繪圖程序模擬 12 避雷針之間 D= aD = = 19 由圖 61 可知 xb = 23 避雷針之間 D= aD = = 19 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 27 由圖 61 可知 xb = 34 避雷針之間 D=4025m aD = = 19 由圖 61 可知 xb = 41 避雷針之間 D= aD = = 19 可知 xb = 根據(jù)計(jì)算可知，在高度為 的水平面上，整個(gè)變電站在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)。預(yù)設(shè)發(fā)電廠占地規(guī)模為長(zhǎng) 72m，寬 50m，保護(hù)高度為 11m。避雷針的保護(hù)范圍是指被保護(hù)物在此空間范圍內(nèi)不致遭受雷擊。各相鄰避雷針保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度 xb ＞ 0 則全部面積受到保護(hù)。兩針之間的保護(hù)范圍由通過 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?? (63) 式中的 D 為兩針之間的距離， p 為校正系數(shù)， 兩針間 xh 水平面上保護(hù)范河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 26 圍的一側(cè)最小寬度應(yīng)按圖 61 確定。 當(dāng)mh 30? , 1?p , 30 120m h m?? 時(shí)， 30 h h??； 120h? 時(shí)按照 120m 計(jì)算。 表 62 避雷器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ KV） 滅弧電壓有效值（ KV） 工頻放電電壓有效值（ KV） 沖擊放電電峰值（ ?）不大于（ KV） s?20/8 沖擊殘壓不大于（ KV） 不小于 不大于 YH110 110 126 255 290 345 365 防雷計(jì)算 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)， ()x x ar h h P h P??－ （ 61） 當(dāng) 2x hh?時(shí)， ( 2 )xxr h h P? － （ 62） xh 是被保護(hù)物的高度； h 是避雷針的高度； ah 是避雷針的有效高度。 表 61 避雷器參數(shù) 型號(hào) 額定電 壓（ KV） 滅弧電壓有效值（ KV） 工頻放電電壓有效值（ KV） 沖擊放電電峰值（ ? ）不大于（ KV） s?20/8沖擊殘壓不大于（ KV） 不小于 不大于 YH200 220 253 503 580 710 740 110KV 側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 YH 系列氧化鋅避雷器。 對(duì) 220KV 側(cè)避雷器的選擇 和校驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 YH 系列氧化鋅避雷器。 避雷器的選擇 氧化鋅閉雷器應(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)。 (2)額定電壓的選擇 變壓器額定電壓為： NU =220KV 變電站進(jìn)線段保護(hù) 為了限制侵入波的陡度和幅值，是避雷器可靠動(dòng)作，變電站必須有一段進(jìn)線段保護(hù)，以減少 反擊和繞擊的概率。 本次設(shè)計(jì)中， 220kV 變壓器均采用分級(jí)絕緣，在中性點(diǎn)加裝避雷器用以保護(hù)。 (2)分級(jí)絕緣，即中性點(diǎn)的絕緣水平低于繞組首端的絕緣水平，在220kV 及更高的變壓器中，采用分級(jí)絕緣的經(jīng)濟(jì)效益是比較顯著的。 用于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的變壓器，其中性點(diǎn)絕緣水平有兩種情況： (1)全絕緣，即中性點(diǎn)的絕緣水平與繞組首端的絕緣水平相同。 本次設(shè)計(jì)中設(shè)定保護(hù)角為 20 度，可認(rèn)為架空輸電線路已處于保護(hù)范圍之內(nèi) 。保護(hù)角是指避雷線和外側(cè)導(dǎo)線的連接與避雷線的垂線之間的夾角。本次設(shè)計(jì)中對(duì) 220kV 架空輸電線路采用雙避雷線保護(hù)。架空輸電線路往往穿越山嶺曠野、縱橫延伸， 因此 遭受雷擊的機(jī)會(huì)很多，線路的雷擊事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占有很大的比重。由于雷電放電路徑受多種偶然因素的影響，要保證被避雷保護(hù)的電氣設(shè)備不受雷擊是不現(xiàn)實(shí)的，本次設(shè)計(jì)避雷針的保護(hù)范圍是指具有 %左右雷擊概率的空間范圍。 本次設(shè)計(jì)中，采用避雷器對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行雷電波防護(hù)。直接雷、感應(yīng)雷及其形成的雷電波均對(duì)電氣設(shè)備的絕緣構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 本次設(shè)計(jì)中，采用避雷線保護(hù)架空線路，采用避雷針對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行直擊雷保護(hù)。利用避雷針和避雷線，可使各種建筑物、輸電線路和電氣設(shè)備免遭直擊雷的危害。 一、 直擊雷過電壓：雷電直接對(duì)電氣設(shè)備、輸電線、建筑物或其他物體直接放電，簡(jiǎn)稱直擊雷。 表 54 110KV 側(cè)一次設(shè)備明細(xì)表 名稱 型號(hào) 主要參數(shù) 110kV 側(cè)斷路器 LW6—110 NU =110KV In=3150KV 最高電壓 maxU =126KV 額定短路開斷電流 50kA(有效值） 額定短路關(guān)合電流 125kA(峰值） 工頻 1min 耐受電壓 550kV（有效值 ,對(duì)地或斷口） 雷電沖擊耐受電壓 230kV（峰值 ,對(duì)地或斷口） 全開斷時(shí)間 動(dòng)穩(wěn)定電流 Iem =100KA 熱穩(wěn)定電流 Ite =40KA(s=4s 時(shí) ) 110KV 側(cè)隔離開關(guān) GW5—110DW kVUN 220＝ AI N 3150~2020＝ 最高電壓 kVU 126max＝ 額定短路開斷電流 50kA(有效值） 額定短 路關(guān)合電流 125kA(峰值） 工頻 1min 耐受電壓 550kV（有效值 ,斷口） 工頻 1min 耐受電壓 230kV（有效值 ,對(duì)地） 雷電沖擊耐受電壓 1050kV（峰值 ,斷口） 雷電沖擊耐受電壓 550kV（峰值 ,對(duì)地） 分、合閘時(shí)間 4s 動(dòng)穩(wěn)定電流 Iem =100kA（峰值） 熱穩(wěn)定電流 40kA（有效值） 110kV 母線 截面1008mm2LGJK800 鋁母線 單條，平放， Kf = 允許電流 1542A 110KV 側(cè)電壓互感 器 TYD110/ 3 額定電壓 110/ 3 、 、 （ KV） 高壓電容 （ ? F） 中壓電容 （ ? F） 額定電容 （ ? F） 準(zhǔn)確等級(jí) /二 次 繞 組 極 限 負(fù) 荷 、 1/400（ VA） 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 21 110KV 側(cè)電流互感器 LB3110 額定電壓比 2800/5kV 額定二次輸出 (VA):、 級(jí)（抽頭 25）（滿匝 50）； 10P 級(jí)（抽頭 30）（滿匝 60） 準(zhǔn)確限值系數(shù) 15 級(jí)次組合級(jí)次組合 10P/10P/10P/ 額定短路時(shí)熱電流 800、 1600（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流 145（ KA） 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 22 第 6 章 防雷保護(hù)規(guī)劃 雷電過電壓的形成與危害 雷電放電在電力系統(tǒng)中引起很高的雷電過電壓，是造成電力系統(tǒng)絕緣故障和停電事故的主要原因之一。但電網(wǎng)電壓 sU 的變動(dòng)范圍，應(yīng)滿足： 11 1NU＞ SU ＞ NU (3)按二次回路電壓選擇。 110KV 母線側(cè)電壓互感器的選擇 型號(hào)為 : TYD110/ 3 (1)按安裝地點(diǎn)和使用條件等選擇電壓互感器類型： 220KV 及以上配電裝置中，宜選用電容式電壓互感器選單相式。電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。 35KV 以上配電裝置，一般選用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器，有條件時(shí)應(yīng)選用套管式電流互感器。 110KV 母線側(cè)電流互感器的選擇 電流互感器應(yīng)為 LB3110 屋外型。 因此所選的型號(hào)為： GW5—110DW 對(duì)所選的隔離開關(guān)進(jìn)行校驗(yàn) ： 隔離開關(guān)極限通過電流的幅值，也就是動(dòng)穩(wěn)定電流 eti =100KA，三相短路沖擊電流 shI (3)= ,即 : eti ≥ shI (3) ，滿足力穩(wěn)定條件； ： Ite2 對(duì) 110KV 母線側(cè)隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) 對(duì)所選的隔離開關(guān)進(jìn)行選擇 )1( 根據(jù)配電裝置的要求， 35KV 及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地開關(guān)。 teI 是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。 )5( 熱穩(wěn)定 校驗(yàn)： 2ttI ≥ KQ )6( 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： esI ≥ shI 高壓斷路器的選擇 110KV 側(cè)母線上最大的 持續(xù) 工作電流為 =eeUS3 = 斷 路 器 安 裝 在 戶 外 ， 故 選 戶 外 式 斷 路 器 ， 因 此 初 選 為 型 號(hào) 是LW6—110。 表 53 220kV 側(cè)設(shè)備明細(xì)表 名稱 型號(hào) 主