【正文】 。因此，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化是全面提高變 電站的技術(shù)水平和管理水平的重要目標(biāo)。 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(guò)程河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 42 復(fù)雜，在電器設(shè)備選擇和計(jì)算中系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇、短路電流的計(jì)算等方面遇到了一系列的問(wèn)題，在老師和同學(xué)的細(xì)心指導(dǎo)和幫助下 ,進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較、計(jì)算、查找相關(guān)資料對(duì)遇到的困難一一解決 ,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)。而且，隨著社會(huì)的發(fā)展，電力在人類的生產(chǎn)和生活中的作用越來(lái)越重要，所以 更需要可靠的系統(tǒng)保護(hù)。 每年都有新技術(shù)和新設(shè)備應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，以提高供電的可靠性及穩(wěn)定性，然而還有一些我們考慮不到的偶然外在因素會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障的發(fā)生。 本次設(shè)計(jì)是為了使同學(xué)們?cè)谧叱鲂@前對(duì)具體的工程設(shè)計(jì)有細(xì)致的了解 ,并掌握一定的工程設(shè)計(jì)方法而設(shè)的 .在本次設(shè)計(jì)中 ,同學(xué)們?cè)诶蠋熂?xì)心指導(dǎo)下 ,自己親自動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)方案比較、計(jì)算并查找相關(guān)資料等技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程 ,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)得基礎(chǔ)。 借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，許多部門正在共同努力繼續(xù)開(kāi)發(fā)更加符合國(guó)情的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化和無(wú)人值班站是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的兩大熱門課題。因此，在電力行業(yè)中變電站綜合動(dòng)化技術(shù)引起了越來(lái)越多的重視，并得到了廣泛的應(yīng)用，它是利用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電 路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)。這些都對(duì)發(fā)、變電工程的設(shè)計(jì)提出了更高要求。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 41 第 8 章 結(jié)論 電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)，其發(fā)展速度必須超前于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 3 、 10KV 高壓配電裝置 采用屋內(nèi)配電裝置 ,且采用兩層式。 220KV 高壓配電裝置 220KV 同樣采用屋外普通中型單列布置，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，電流互感器及避雷器占一個(gè)間隔，母聯(lián)和旁路斷路器各占一個(gè)間隔，間隔寬度為 8 米。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 39 表 7— 1 屋內(nèi)配電裝置安全凈距（ mm） 符號(hào) 適用范圍 額定電壓10KV A1 （ 1）帶電部分直接接地部分之間 （ 2）網(wǎng)狀和柵狀遮欄向上延伸線距地 處，與遮欄上方帶電部分之間 125 A2 （ 1）不同相的帶電部分之間 （ 2）斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷 口兩側(cè)帶電部分之間 125 B1 （ 1）柵狀遮欄至帶電部分之間 （ 2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間 875 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 225 C 無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至地面之間 2425 D 平行的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄裸導(dǎo)體之間 1925 E 通向屋內(nèi)的出線套管至屋外通道的路面 4000 表 7— 2 屋外配電裝置的安全凈距（ mm） 符號(hào) 適用范圍 額定電壓（ KV） 110J 220J A1 （ 1）帶電部分直接接地部分之間（ 2）網(wǎng)狀和柵狀遮欄向上延伸線距地 處，與遮欄上方帶電 部分之間 1000 1800 A2 （ 1）不同相的帶電部分之間（ 2）斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間 1100 2020 B1 （ 1）設(shè)備運(yùn)行時(shí)，其外廓至無(wú)遮欄帶電部分之間（ 2）交叉的不同時(shí)停電檢修的無(wú)遮欄帶電部分之間（ 3）柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間（ 4）帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間 1750 2550 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 110 1900 C （ 1）無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至地面之間（ 2）無(wú)遮欄裸導(dǎo)體至建筑物、構(gòu)筑物頂部之間 3500 4300 D （ 1）平行的不同時(shí)停電檢修的 無(wú)遮欄帶電部分之間（ 2）帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊沿部分之間 3000 3800 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 40 電氣總平面布置 電氣總平面布置的要求 充分利用地形，方便運(yùn)輸、運(yùn)行、監(jiān)視和巡視等； 出線布局合理、布置力求緊湊，盡量縮短設(shè)備之間的連線； 符合外部條件，安全距離要符合要求。 若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。 配電裝置的確定 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置， 35KV 及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所 220KV 及 110KV 采用屋外配電裝置， 10KV 采用屋內(nèi)配電裝置。 高型配電裝置，它是將母線和隔離開(kāi)關(guān)上下布置，母線下面沒(méi)有電氣設(shè)備。具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)占地面積約在中型布置 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置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便。 半高型配電裝置：半高行配電裝置是將母線置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(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(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。 屋外配電裝置的特點(diǎn)： 土建工作量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短； 擴(kuò)建比較方便； 相鄰設(shè)備之間距離大，便于帶電作業(yè)； 占地面積大； 受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件差，須加強(qiáng)絕緣； 配電裝置類型及應(yīng)用 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、半高型和高型等。 配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。而在 500kV 變電站采用，上述缺點(diǎn)的表現(xiàn)會(huì)十分明顯，建議 500kV 變電站 不采用長(zhǎng)孔或方孔地網(wǎng)。接地鋼材用量多，經(jīng)濟(jì)性差。 長(zhǎng)孔與方孔地網(wǎng)網(wǎng)格布置尺寸按經(jīng)驗(yàn)確定，沒(méi)有輔助的計(jì)算程序和對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而粗略。 接地網(wǎng)型式選擇及優(yōu)劣分析 220kv 及以下變電站地網(wǎng)網(wǎng)格布置采用長(zhǎng)孔網(wǎng)或方孔網(wǎng)，接地帶布置按經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，水平接地帶間距通常為 5m～ 8m。 在接地故障電流較大的情況下，為了滿足以上要求，還是得把接地電阻值盡量減小?？紤]短路電流非周期分量的影響，當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時(shí)， 310kV 避雷器不應(yīng)動(dòng)作或動(dòng)作后不應(yīng)損壞 。 由于變電站各級(jí)電壓母線接地故障電流越來(lái)越大，在接地設(shè)計(jì)中要滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T6211997《交流電氣裝置的接地》中 R≤ 2020/I是非常困難的。然而由于接地網(wǎng)設(shè)計(jì)考慮不全面、施工不精細(xì)、測(cè)試不準(zhǔn)確等原因，近年來(lái)，發(fā)生了多起地網(wǎng)引起的事故，有的不僅燒毀了一次設(shè)備，而且還通過(guò)二次控制電纜竄入主控室，造成了事故擴(kuò)大，故接地網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到非常重要的作用 。 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算見(jiàn)附 錄Ⅱ。 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(shí)易引起反擊。 電壓 110KV 及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤電阻率 大于 1000n 米的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。 獨(dú)立式避雷針與變 配電裝置在空氣中的間距mdhRd i 5, 11 ??? 且；獨(dú)立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 35 在地中距離 iRd ? ，且 md 32? ，式中 iR 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 ??10eR 。 表 64 FS10 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 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） 沖擊放電電壓峰值（ s? ）不 大于（ KV） s?20/8 沖擊殘壓不大于（ KV） 不小于 不大于 FS —10 10 26 31 50 50 由上表可知， 所選 FS— 10 閥式避雷器合格。 10KV 側(cè)避雷器的選擇 （ 1）型式選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 FS 系列普通閥式避雷器。 （ 2）額定電壓的選擇： 220N N SU U K V?? 因此選 FCZ220 避雷器，其參數(shù)如下表 72： 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（ s? ）不大于（ KV） s?20/8沖擊殘壓不大于（ KV） 小 于 不大 于 FCZ220 220 252 503 580 710 740 由上表可知 ，所選 FCZ220 型避雷器滿足要求 110KV 側(cè)避雷器的選擇 （ 1）型式 選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 FCZ 系列磁吹閥式避雷器?？紤]到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于碳化硅避雷器，且沒(méi)有串聯(lián)間隙，保護(hù)特性好，沒(méi)有工頻續(xù)流、滅弧等問(wèn)題，所以本工程 220KV、 110KV 系統(tǒng)中，采用氧化鋅避雷器。 根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間； 135kv 線路側(cè) 一般不裝設(shè)避雷器。工頻放電電壓應(yīng)大于滅弧電壓的 倍。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 33 工頻放電電壓 Ugf：在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓一般大于最大運(yùn)行相電壓的 倍。 表 61 避雷器類型 型號(hào) 型式 應(yīng)用范圍 FS 配電用普通閥型 10KV 以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒 FZ 電站用普通閥型 3~220KV 發(fā)電廠、變電所配電裝置 FCZ 電站用磁吹閥型 330KV 及需要限制操作的 220KV 以及以下配電 ； 某些變壓器中性點(diǎn) FCD 旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型 用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi) 額定電壓 Un：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致?？紤]到靜電分量將使低壓繞組三相的電位同時(shí)升高，故只要在任一相繞組直接出口處裝設(shè)一個(gè)避雷器即可。 三繞組在正常運(yùn)行時(shí)可能存在只有高、中壓繞組工作低壓繞組開(kāi)路的情況 ， 這在防雷中帶來(lái)了需要特別考慮的問(wèn)題。 已在輸電線 路上形成的雷閃過(guò)電壓 ， 會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電所的母線上 ,并對(duì)于母線有連接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。 變壓器 110KV 側(cè)引接線的選擇 按 經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積： mI A? 查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng) max 4600Th? 時(shí)， J=， 則： 2m a x 992 9271 .0 7J IS m mJ? ? ? 查閱資料選取 LGJK1250/150 擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線。 10KV 母線的選擇 最大持續(xù)工作電流 為： 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 30 m a x 1 .0 5 3 5I 1 4 1 4 .43 1 0 .5 A???? 按最大持續(xù)工作電流選擇 2 條 125 8? 矩形鋁導(dǎo)線平放 ， 額定載流為2670A， 集膚效應(yīng) 系數(shù) 為 ，修正后的載流量為：Ial=2670=Ima x。 110KV 母線 這里采用 鋼芯鋁絞線 導(dǎo)體 mI ax yKI?? ， mI A? 按最大持續(xù)工作電流選擇 查設(shè)備手冊(cè)選 LGJ 型 鋼芯鋁絞線 ，其標(biāo)稱截面為 630/55 2mm ，長(zhǎng)期允許載流量為 1211A，外徑為 。 220KV 母線 這里采用 鋼芯鋁絞線 導(dǎo)體 m 2 1 8 0 0 0 0I 9 4 4 .8 83 2 2 0ax A???? 按最大持續(xù)工作電流選擇查設(shè)備手冊(cè)選 LGJ 型 鋼芯鋁絞線 ，其標(biāo)稱截面為 800/100 2mm ，長(zhǎng)期允許載流量為 1402A。 一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導(dǎo)體等河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) /論文 29 形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 工作電流； 電暈（對(duì) 110KV 級(jí)以上電壓的母線）； 動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度； 熱穩(wěn)定性； 同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如 溫度、日照、海拔等。 電壓：額定一次電壓： 121 0 0 .1nnU KV U KV?? 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 級(jí)。 電壓：額定一次電壓： 121 1 0 0 . 1 / 3nnU KV U V?? 準(zhǔn)確等級(jí)：用戶保護(hù)，測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 級(jí)。 電壓：額定一次電壓： 122 2 0 1 0 0 / 3nnU KV U V?? 準(zhǔn)確等級(jí)：用于保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級(jí)為 級(jí)，查相關(guān)設(shè) 計(jì)手冊(cè)，選擇 PT 的型號(hào)： JCC2— 220。 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)。 二次電