【正文】 已知土質(zhì)為黏土，垂直接地體的電阻阻值： 取得水平接地體總長度為：水平接地體的電阻值： 取A=：總的接地電阻阻值為以上兩個電阻的并聯(lián)：滿足要求。 如圖92所示（側(cè)視圖）圖92 接地體側(cè)視圖設(shè)水平接地體間距為5m，考慮到10kV室內(nèi)配電室建筑下方無接地網(wǎng)，則敷設(shè)垂直接地體為根。其數(shù)值如下表91。2）水平接地體：式中：L是接地體的總長度（m）。當(dāng)采用角鋼時d=,b是角鋼每邊寬度。d是接地體直徑（m）。垂直接地體一般用角鋼（～）或鋼管。工程實(shí)用的接地體主要由扁鋼、圓鋼、角鋼或鋼管組成，~1m?？偟慕拥仉娮铻樗浇拥伢w接地電阻和垂直接地體接地電阻的并聯(lián)等效阻值。9接地網(wǎng)設(shè)計(jì)變電站需要有良好的接地裝置，以滿足工作安全和防雷保護(hù)接地要求。所以滿足條件。（兩避雷針間水平面上的保護(hù)范圍最小寬度為）可由保護(hù)范圍曲線查出。2）的確定：公式為：圖81 避雷針擺放位置在被保護(hù)高度平面上的保護(hù)半徑（m）被保護(hù)高度（m）避雷針高度（m）避雷針有效高度（m）本站被保護(hù)的最高高度為10m，避雷針高度30m.因?yàn)椋?。查手冊，門型架構(gòu)高15m。1)避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型：a、單支避雷針的保護(hù)；b、兩針避雷針的保護(hù)；c、多支避雷針的保護(hù)；在對較大面積的變電所進(jìn)行保護(hù)時，采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要比單針保護(hù)范圍大。2)35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時易引起反擊。：首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求。當(dāng)有困難時，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)沿接地線的長度不得小于15m。：1)獨(dú)立式避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。主要措施是在變電站內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，在變電站的進(jìn)線上設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段[16]。對直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針和避雷線。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇如表所示，表71配電裝置選擇110kV中型配電裝置35kV屋外半高型配電裝置10kV屋內(nèi)單層配電裝置8 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)變電站是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此變電站的防雷保護(hù)必須是十分可靠的。 高型配電裝置高型配電裝置是將一組母線及隔離開關(guān)與另一組母線及隔離開關(guān)上下重疊布置。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清晰，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，造價低，但占地面積大。根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置得高度，屋外配電裝置可以分為中型、半高型、高型。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定，110kV及以上多為屋外配電裝置，35kV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所110kV、35kV采用屋外配電裝置，10kV采用屋內(nèi)配電裝置[15]。配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸，是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸、檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離、電氣絕緣距離等因素而決定，對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基本的是帶電部分對地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿[14]。按電氣設(shè)備裝置的地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為裝配式配電裝置和成套式配電裝置，還有六氟化硫組合電氣。在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。所以，所選FZ10型避雷器滿足要求。（3）殘壓校驗(yàn)：滿足要求。所以，所選FZ35型避雷器滿足要求。3)殘壓校驗(yàn)：滿足要求。所以，所選FZ110型避雷器滿足要求。3)殘壓校驗(yàn)：滿足要求。1)按額定電壓:2)按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積查表得，,查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》，153頁，表522，電纜截面為時，在載流量,因?yàn)?所以，3)熱穩(wěn)定校驗(yàn):為主保護(hù)動作時間加斷路器全分閘時間，取查書得，C=95，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積為：，能滿足熱穩(wěn)定要求。3)動穩(wěn)定校驗(yàn)：① 相間作用應(yīng)力查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》146頁，表519，可知豎放三條矩形母線的截面系數(shù)：慣性半徑；跨距：；材料系數(shù)：自振頻率：，故，于是，② 計(jì)算條間作用應(yīng)力由，查《發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)參考資料》149頁，圖510，矩形母線形狀系數(shù),同相母線條間作用力為：襯墊臨界跨距為：，應(yīng)按來確定襯墊跨距故，所以能保證滿足動穩(wěn)定要求。 10kV母線的選擇及校驗(yàn)1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面10kV最大持續(xù)工作電流查表得，又，查小書147頁，表518，得經(jīng)濟(jì)電流密度則母線經(jīng)濟(jì)截面積為，查矩形鋁導(dǎo)體長期允許載流量，142頁，表514，應(yīng)選型，雙條鋁母線，它在, 平放布置時,因?qū)嶋H環(huán)境溫度，查書得，綜合修正系數(shù)K=，故可滿足長期發(fā)熱要求。實(shí)際環(huán)境溫度為，查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》，144頁，表517，綜合修正系數(shù)為K=，熱穩(wěn)定校驗(yàn): 為主保護(hù)動作時間加斷路器全分閘時間，取查書得，C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積為：，不能滿足熱穩(wěn)定要求。 35kV出線的選擇及校驗(yàn)這里采用鋼芯鋁絞線導(dǎo)體。2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：為主保護(hù)動作時間加斷路器全分閘時間，取查書得，C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積為：，能滿足熱穩(wěn)定要求。實(shí)際環(huán)境溫度為，查書117頁，附表123，綜合修正系數(shù)K=熱穩(wěn)定校驗(yàn)：查書C=87，取于是，滿足熱穩(wěn)定。2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低，對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時數(shù)將有一個年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度—經(jīng)濟(jì)電流密度（J），導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式：3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。母線及電纜截面的選擇除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇外，其余導(dǎo)體截面，一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。2)配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和回路負(fù)荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)體的截面和導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)型式?；芈氛９ぷ麟娏髟?00A及以下時，一般選用矩形導(dǎo)體。敞露母線一般按導(dǎo)體材料、類型和敷設(shè)方式、導(dǎo)體截面、電暈、短路穩(wěn)定、共振頻率等各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。110～220kV配電裝置中一般采用半級式電磁式電壓互感器。3)按二次回路電壓選擇電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表620選擇。由于電壓互感器本身有勵磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺電壓互感器對于不同的準(zhǔn)確級有不同的容量，通常額定容量是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級的容量。（4）熱穩(wěn)定：由，取，查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，故，滿足熱穩(wěn)定。4)熱穩(wěn)定：由，取，查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，故，滿足熱穩(wěn)定。4)熱穩(wěn)定：由，取，查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，故，滿足熱穩(wěn)定。4)熱穩(wěn)定：由，取，查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，故，滿足熱穩(wěn)定。4)熱穩(wěn)定：由，取，查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，故，滿足熱穩(wěn)定。5)種類和型式的選擇:選擇電流互感器種類和形式時，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來選擇。3)為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負(fù)荷應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量。對測量級電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級，而當(dāng)其通過故障電流時則希望早已飽和，以便保護(hù)儀表不受短路電流的損害，保護(hù)級電流互感器主要在系統(tǒng)短路時工作，因此準(zhǔn)確級要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過10%。1)電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流與在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測量時誤差的大小和準(zhǔn)確度來選擇?；ジ衅鞯呐渲茫?)為滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器；2)在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)；3)對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。電磁式電壓互感器的工作原理和變壓器相同，其特點(diǎn)有容量很小，類似一臺小容量變壓器，近于空載狀態(tài)下運(yùn)行。電壓互感器的特點(diǎn)：1)容量很小，類似于一臺小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)；2)二次側(cè)所接測量儀表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài)。，所以正常情況下，電流互感器在近于短路情況下運(yùn)行[12]。電流互感器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，工作原理與變壓器相似。 隔離開關(guān)型號一覽表表613隔離開關(guān)型號一覽表型號額定電壓，kV額定電流，A動穩(wěn)定電流，kA熱穩(wěn)定電流s，（kA）1106005014(5)35200050(4)3560050(5)10400060014(5)102005007(5)互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有：1)將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 10kV母線隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)1)電壓：2)電流： 查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》165頁，表533，選擇GN1010T4000，其參數(shù)如下，表611隔離開關(guān)數(shù)型號額定電壓，kV額定電流，A動穩(wěn)定電流，kA熱穩(wěn)定電流s，（kA）10400060014(5)3)動穩(wěn)定：，則滿足動穩(wěn)定；4)熱穩(wěn)定：，取t=5s查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，滿足熱穩(wěn)定性。 35kV母線隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)1)電壓：2)電流： 查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》165頁，表533，選擇GW4352000，其參數(shù)如下，表69隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓，kV額定電流，A動穩(wěn)定電流，kA熱穩(wěn)定電流s，（kA）35200050(4)3)動穩(wěn)定：，則滿足動穩(wěn)定；4)熱穩(wěn)定：，取t=4s查課本《發(fā)電廠電氣部分》（第三版）71頁，圖315得，滿足熱穩(wěn)定性。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)；4）按在變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)；5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費(fèi)用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。隔離開關(guān)的配置：1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離；2）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè)1~2組接地刀閘或接地器。經(jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。4)動穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動穩(wěn)定。 10kV出線斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》158頁，表66，選擇SN110400型，其參數(shù)如下表所示，表66斷路器SN110400參數(shù)型號額定電壓，kV額定 電流，A額定斷開電流，kA斷開容量，MVA極限通過電流，kA熱穩(wěn)定電流，kA合閘時間，s固有分閘時間，s額定最大有效1s4s5s10s10400200523030302014因?yàn)?所以。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時間為t=5s（后備保護(hù)動作時間加短路器固有分閘時間）查課本71頁圖315得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。3)斷開電流：因?yàn)?，所以。?jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。4)動穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動穩(wěn)定。 35kV出線斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)110kV變電站分冊》（磁柱式單斷口）,其參數(shù)如下表所示：表64 型號額定電壓（kV）額定電流(A)額定開斷電流(kA)動穩(wěn)定電流峰值(kA)4s額定短路耐受電流(kA)1250256325因?yàn)?所以。5)熱穩(wěn)定：,取短路電流計(jì)算時間為t=4s（后備保護(hù)動作時間加短路器固有分閘時間）查課本71頁圖315得，于是，因?yàn)?，所以?滿足熱穩(wěn)定。3)斷開電流：因?yàn)?，所以。?jīng)以上檢驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。4)動穩(wěn)定：因?yàn)?，所以，滿足動穩(wěn)定。 110kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)1)電壓：, 所以，2)電流：查表可得，由以上數(shù)據(jù)查《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)110kV變電站分冊》24頁表94故選出斷路器型號為LW61262000（磁柱式單斷口）,其參數(shù)如下表所示：表62 斷路器LW6126參數(shù)型號額