【正文】 另外，本次畢業(yè)設計極大地鍛煉了自己獨立思考、獨立解決問題、實際動手能力，為我大學生涯畫上了完美句號，將對我以后的學習、生活給予莫大的。本畢業(yè)設計的最優(yōu)方案可靠性較高，選用的電氣設備均符合運行要求，經(jīng)濟性較好。 結(jié)論通過對變電站一次系統(tǒng)運行原理的了解，并根據(jù)常規(guī)變電站的設計要求與原則，完成了110kV降壓變電站一次系統(tǒng)設計，其內(nèi)容包括電氣主接線的選擇，主變壓器的選擇，短路電流的計算，電氣主設備的選擇，配電裝置設計和總平面布置，防雷及接地系統(tǒng)設計。所以滿足要求。（兩避雷針間水平面上的保護范圍最小寬度為2）可由保護范圍曲線查出。1 70m 24 避雷器擺放位置圖 3（2）的確定： 為被保護高度平面上的保護半徑（m） 被保護高度（m） h避雷針高度（m） =h避雷針有效高度(m)本站被保護的最高高度為10m，避雷針高度30m。查手冊，門型架構(gòu)高10m。因此，為了對本站覆蓋，采用四支避雷針。c. 在變壓器的門型架構(gòu)上不應裝設避雷針、避雷線，因門型架距變壓器較近，裝設避雷針后，構(gòu)架的集中接地裝置距變壓器金屬外殼接地點在地中距離很難達到不小于15m的要求。a. 電壓110kV及以下的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上。(2）獨立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距d1≥+,且d1≥5m；獨立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離d2≥3m，式中Ri為沖擊接地電阻。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻Ri≤10。裝設避雷針是防直擊雷最常用的措施，由金屬制成，具有良好接地裝置，作用是將雷吸引到自己身上并安全導入地中，從而保護了附近較矮的設備、建筑免遭雷擊。因線路落雷頻繁，所以沿線入侵的雷電波是變電站遭受雷害的主要原因。變電站遭受雷害可能來自兩個方面：雷直擊于變電站；沿線路向變電站入侵的雷電波。(3)310kV變壓器出口、310kV均設有避雷器。：(1)配電裝置的每組母線上，均裝有避雷器。(2)對直接接地系統(tǒng)，按三項配置。(3)110kV每回進線裝設電壓互感器。：(1)電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應滿足測量、保護、同期和自動裝置。(2)110kV主變斷路器兩側(cè)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀閘。：(1)為保證電氣和母線的檢修安全，110kV、35kV每段母線裝設1組接地刀閘。(2)斷路器兩側(cè)均配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時隔離電源。該站長：70m，寬：65m，最高點為110kV側(cè)出線門架10m。35kV側(cè)采用普通中型屋外配電裝置。屋外配電裝置根據(jù)電氣設備和母線布置的高度，可分為中型、半高型、高型和普通中型等類型。成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)。 本設計10kV屋內(nèi)配電采用二層二通道，母線用斷路器分成兩段。(4)在保證上述條件要求下，應節(jié)約材料，減少投資。設備要注意合理選型，布置應力求整齊、清晰、運行中必須滿足對設備和人身的安全距離，并應有防火防爆措施。 ：(1)配電裝置的設計和建造，應認真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟政策有關(guān)規(guī)程的要求，特別應注意節(jié)約用地，爭取不占地或少占良田。屋外配電裝置是將電器設備裝置在屋外。屋內(nèi)配電裝置是電氣設備安裝在屋內(nèi)。它是按照主接線的接線方式，有開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設備組建而成，用來匯集和分配電能。hU1=△A104+u1+u2 （616） =104++=(2)方案四的年運行費用因為△A與方案三相同，故這里不做重復計算U4=△A104+u1+u2=104++= 最終方案確定經(jīng)濟比較方案三和方案四的綜合投資和年運行費用，方案四都低于方案三，故最終確定方案四為最優(yōu)方案，進行設計。SN/100=75000/100= kWar （612）△Q3k= Uk3%SN/100=75000/100=1200kVar （63）△Ps(12)=90KW △Ps(13)=90KW △Ps(23)=68KW△P1K=1/2(△Ps(12)+△Ps(13)△Ps(23)) （64）=1/2(90+9068)=56kw△P2K=1/2(△Ps(12)+△Ps(23)△Ps(13)) （65）=1/2(90+6890)=34kw△P3K=1/2(△Ps(13)+△Ps(23)△Ps(12)) （66）=1/2(90+6890)=34kw=△P1K+△P2K+△P3K （67）Uk(12)%= Uk(13)%= Uk(23)%= Uk1%= 1/2(Uk(12)%+ Uk(13)% Uk(23)%) （68）=1/2(++)=Uk2%= 1/2(Uk(12)%+ Uk(23)% Uk(13)%) （69）=1/2()=Uk3%= 1/2(Uk(23)%+ Uk(13)% Uk(12)%) （610）=1/2()=△Q1k= Uk1% 6 主接線方案的經(jīng)濟比較 方案三與方案四的綜合投資(1)方案三的綜合投資a. 主變：2=b. 配電裝置110kV側(cè)：萬元 35kV側(cè)：萬元10kV側(cè)：萬元c. Z0＝+++= （61）(其中，Z0為主體設備的綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設備、配電裝置等設備的綜合投資)d. Z =Z0(1+α/100)=(1+90/100)= （62）(其中，α為附加費用比例系數(shù)，110kV取90)(2)方案四的綜合投資a. 主變：2=b. 配電裝置 110kV側(cè)：=35kV側(cè)：萬元10kV側(cè)：萬元c. Z0＝+++= (其中，Z0為主體設備的綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設備、配電裝置等設備的綜合投資)d. Z=Z0(1+α/100)=(1+90/100)=(其中，α為附加費用比例系數(shù)，110kV取90) 方案1與方案3的年運行費用 (1)方案三的年運行費用△P0=80KW△Q0=I0173。（2）工頻放電電壓校驗下限值： KV上限值： KV＜31KV上、下限值均滿足要求。故所選FZ35 型避雷器滿足要求。） 35KV側(cè)避雷器的選擇和校驗由Ug=35kV查書選FZ35型，其參數(shù)如下表521： 表521 FZ35避雷器參數(shù)型號額定電壓,kV滅弧電壓有效值,kV工頻放電電壓有效值,kV沖擊放電電壓峰值不大于，kV沖擊殘壓不大于,KV不小于不大于FZ35354184104134148（1）滅弧電壓校驗：最高工作允許電壓：KV直接接地：KV，滿足要求。故所選FZ110 型避雷器滿足要求。 110KV側(cè)避雷器的選擇和校驗由Ug=110kV查書，選FZ110型，其參數(shù)如下表520：表520 FZ110避雷器參數(shù)型號額定電壓,kV滅弧電壓有效值,kV工頻放電電壓有效值,kV沖擊放電電壓峰值（）不大于，kV沖擊殘壓不大于,KV不小于不大于FZ110110126254312375440（1）滅弧電壓校驗：最高工作允許電壓：KV直接接地：KV，滿足要求。避雷器有兩種：（1）閥型避雷器，按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和磁吹閥型避雷器：（2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。 避雷器的選擇及校驗電站和變電所等電器設備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。 10kV出線的選擇及校驗=173A按最大持續(xù)工作電流選擇，選LGJ120鋼芯鋁絞線，其標稱截面為120，+80℃長期允許載流量為401A。查書知豎放雙條矩形母線的截面系數(shù):W==120102= cm3慣性半徑ri==10=；L=；材料系數(shù)ε=104自振頻率 fm=112ε=112104=104Hz≠35～155 Hz 所以β=1所以σф=108=108=106Pab. 計算條間作用應力由b/h=10/120=, ==查書矩形母線形狀系數(shù)K12=，同相母線條間作用力為: fs=108=108=(N/m) =b=(120103) =襯墊臨界跨距為：Lc=4m應按Lc=。(2)熱穩(wěn)定校驗：S≥Smin=(mm2)tdz為主保護動作時間加斷路器全分閘時間取 tdz=查書熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin== (mm2)可見，前面所選母線截面S=2(12010)=4200(mm2)≥Smin= mm2能滿足短路熱穩(wěn)定要求。實際環(huán)境溫度20℃，綜合修正系數(shù)K= =170= =132A熱穩(wěn)定校驗：S≥Smin=(mm2)tdz為主保護動作時間加斷路器全分閘時間取 tdz=查書106頁表52，其中熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin== (mm2)可見，前面所選導線截面S=120mm2Smin= mm2，滿足熱穩(wěn)定要求。σs===106Pa （514）σmax=σф+σs=106+106=106Pa69106Pa （515）所以可保證滿足動穩(wěn)定要求。（2）熱穩(wěn)定校驗：S≥Smin=(mm2)tdz為主保護動作時間加斷路器全分閘時間取 tdz=查書熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin===(mm2)可見，前面所選母線截面S=6010=600(mm2)≥Smin=能滿足短路熱穩(wěn)定要求。實際環(huán)境溫度20℃，綜合修正系數(shù)K= =515==413A (57) 熱穩(wěn)定校驗：S≥Smin=(mm2) (58）tdz為主保護動作時間加斷路器全分閘時間取 tdz=查書得，熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin== (mm2)可見，前面所選導線截面S=185mm2Smin= mm2，滿足熱穩(wěn)定要求。同時應注意當?shù)氐沫h(huán)境條件，如溫度、濕度、日照、海拔等。電壓互感器三個單相電壓互感器接線，主二次繞級連接成星形，以供電給測量表計，繼電器以及絕緣電壓表，對于要求相電壓的測量表計，只有在系統(tǒng)中性點直接接地時才能接入，附加的二次繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器供電給繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。tdz== [(KA)](ImKt)2=(650)2=90000[(KA)]所以I∞178。tdz≤(ImKt)2由 t=1stz=1stdz=tz+178。tdz==[(KA)](ImKt)2=(75)2=900[(KA)]所以I∞178。tdz≤(ImKt)2由 t=1stz=1stdz=tz+178。tdz==[(KA)](ImKt)2=(650)2=90000[(KA)]所以I∞178。tdz≤(ImKt)2由 t=1stz=1stdz=tz+178。tdz==[(KA)](ImKt)2=(165)2=4225[(KA)]所以I∞178。tdz≤(ImKt)2由 t=1stz=1stdz=tz+178。tdz==[(KA)](ImKt )2=(75)2=2025[(KA)]所以I∞178。tdz≤(ImKt)2由 t=1stz=1stdz=tz+178?！軮∞178。電流互感器的技術(shù)校驗條件主要包括以下幾項：[4]（1)一次側(cè)額定電壓：≥Ug (53)Ug為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓，UN為電流互感器額定電壓。 電流互感器的選擇及校驗電流互感器的配置原則：對于6~20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器；對于35kV及以上配電裝置，一般用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，有條件時，應盡量釆用套管式電流互感器。t35kV分段斷路器及隔離開關(guān)的工作條件與35kV母線側(cè)應滿足相