【正文】 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 謝 辭 三年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗 號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。我們發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合，經(jīng)過(guò)艱苦的努力，我們終于創(chuàng)造出了自己的成果。此次設(shè)計(jì)中雖充分采納了老師和同學(xué)們的經(jīng)驗(yàn)和意見(jiàn)，幾經(jīng)修改，但由于是初次設(shè)計(jì)，尚不能縱觀全局以至不能很好的理解老師們的教誨和同學(xué)們的建議，這就使本次設(shè)計(jì)及論述過(guò)程中難免有些錯(cuò)誤和 不妥之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程熟悉外，我還進(jìn)一步提高了作圖，說(shuō)明書(shū)編輯，各種信息的分析，對(duì)文檔 編輯器 的使用等多方面的能力 有所提高 。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)工廠供電知識(shí)的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟。否則將采取降阻措施 [15]。在焊接點(diǎn)必須刷防銹漆 2 遍，并涂瀝青處理。另外，在接地網(wǎng)靠近 1 主變位置留一接地檢查井。 本次設(shè)計(jì)，接地網(wǎng)采用垂直接地和水平接地干線聯(lián)合構(gòu)成；在避雷針、避雷器及主變壓器附近增加垂直接地極，加強(qiáng)散流作用，接地網(wǎng)接地電阻應(yīng)小于 歐姆。 在中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中，電力裝置應(yīng)采用低壓接零保護(hù) 。 在中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中，在正常情況下各種電力裝置的不帶電的金屬外露部分，除有規(guī)定外都應(yīng)接地。 6. 裝有避雷器電力線路的桿塔。 4. 電纜外皮及電力電纜接線盒，終端盒的外殼。 2. 電力設(shè)備的傳動(dòng)裝置。 因此，變壓器中性點(diǎn)接地原則： 1. 不使系統(tǒng)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓； 2. 不使零序網(wǎng)有較大的變化，以保證零序電流保護(hù)有穩(wěn)定的靈敏度 。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 當(dāng)中性點(diǎn)接地變壓器臺(tái)數(shù)，容量及其分布情況變化時(shí)，系統(tǒng)零序序網(wǎng)也隨之變化，因此同一點(diǎn)故障時(shí)，零序電流的分布也隨之變化。 中性點(diǎn)接地原則 中性點(diǎn)直接接地是將發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)直接與接地裝置連接，或中性點(diǎn)經(jīng)小阻抗與接地裝置連接。 10kV 以下電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)，均屬于小接地電流系統(tǒng)，中性點(diǎn)不與接地裝置連接或經(jīng)過(guò)消弧線圈、電壓互感器以及高電阻與接地裝置連接的高壓電力系。 中性點(diǎn)接地方式 110kV 及以上電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)，均屬于大接地電流系統(tǒng)，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。一般地說(shuō)，人體的電阻大于 1000 歐，接地體的電阻按規(guī)定不能大于 4 歐，所以流經(jīng)人體的電流就很小，而流經(jīng)接地裝置的電流很大。如果電氣未采 用接地保護(hù)，當(dāng)某一部分的絕緣損壞或某一相線碰及外殼時(shí)，電氣的外殼將帶電，人體萬(wàn)一觸及到該絕緣損壞的電器設(shè)備外殼（構(gòu)架）時(shí)，就會(huì)有觸電的危險(xiǎn)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 接地保護(hù) 接地保護(hù)概述 接地保護(hù)又常稱保護(hù)接地，就是將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分（即與帶電部分相絕緣的金屬結(jié)構(gòu)部分）用導(dǎo)線與接地體可靠連接起來(lái)的一種保護(hù)接線方式。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的分級(jí)絕緣變壓器，當(dāng)雷電波從線路侵入變電站到達(dá)變壓器中性點(diǎn)以及系統(tǒng)單相接地、非全相運(yùn)行，特別是伴隨產(chǎn)生變壓器勵(lì)磁電感與線路對(duì)地電 容諧振時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的雷電過(guò)電壓或工頻穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓，對(duì)分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)構(gòu)成威脅，甚至使絕緣損壞。在變電站的圍墻兩端各設(shè)一只為 25m 的獨(dú)立避雷針，作為直擊雷的保護(hù)裝置。 4. 限制操作過(guò)電壓和雷電侵入波的措施 110kV 系統(tǒng)采用氧化鋅避雷器，并以避雷器 10kA 雷電沖擊殘壓作為絕緣配合的依據(jù)。 2. 110kV 及以下的屋外配電裝置，可將保護(hù)線 路的避雷線連接在配電裝置的出線門(mén)型架構(gòu)上，須滿足下列條件： (1) 線路終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于 10Ω； (2) 在變壓器母線 10KV 出口處裝設(shè)閥型比雷器 3. 控制樓及屋內(nèi)配電裝置對(duì)直擊雷的防雷措施如下： (1) 金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地； (2) 屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地； (3) 結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體的屋頂時(shí)，采用避雷帶保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)絡(luò)為8～ 10m，每隔 10～ 20m 設(shè)引下線接地。 (2) 空氣中：由獨(dú)立避雷針到配電裝置導(dǎo)電部分之間以及到配電裝置電力設(shè)備與架構(gòu)接地部分之間的空氣距離 Sk≥+（ m），式中 h 是被保護(hù)物考慮點(diǎn)的高度。 (1) 地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地網(wǎng)的地中距離 Sdi≥（ m），式中 R 是獨(dú)立避雷針的接地電阻。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 在選擇獨(dú)立避雷針的裝設(shè)地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡 量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起，至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，沿接地線的距離，不得小于 15m。 安裝避雷針的架構(gòu)支柱應(yīng)與配電裝置接地網(wǎng)相連接。 2. 系統(tǒng)運(yùn)行中由于操作、故障或其它原因引起的系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的振蕩、積聚和傳播，從而產(chǎn)生的過(guò)電壓叫做內(nèi)部過(guò)電壓 [10]。雷電過(guò)電壓類(lèi)型 :直接雷擊過(guò)電壓、感應(yīng)雷過(guò)電壓、雷電反擊過(guò)電壓、雷電侵入波。 1. 由外部直擊雷或雷電感應(yīng)突然加到系統(tǒng)里的叫做大氣過(guò)電壓或叫外部過(guò)電壓。通常將這種對(duì)設(shè)備絕緣有危險(xiǎn)的電壓升高叫做過(guò)電壓。正常運(yùn)行狀態(tài)下只承受其額定電壓的作用，但在異常情況下，可能由于某些原因，造成上述電氣設(shè)備主絕緣匝間絕緣上的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)額定值，雖然時(shí)間很短（一般從幾微秒至幾十毫秒），但電壓升高的數(shù)值可能很大。方案 Ⅱ 的 10kV 側(cè)某一線路出現(xiàn)故障時(shí)不至于使整個(gè)母線停電，滿足供電可靠、操作靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)，所以采用方案 Ⅱ ，主接線圖（附錄）。 以上兩個(gè)方案 110kV 側(cè)均采用單母線接線，單母線接法具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少，運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是它的可靠性和靈活性比較差。故擬定的方案如下： 方案 Ⅰ ： 110kV 側(cè)采用橋式接線， 10kV 側(cè)采用單母接線。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，供電可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線 方案。 故綜合從以下幾個(gè)方面考慮： 1. 斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電； 2. 線路能否滿足 Ⅰ ,Ⅱ 類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電的要求； 3. 大型機(jī)組突然停電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。 610kV 饋線應(yīng)選輕型斷路器，如 SN10型少油斷路器或 ZN13 型真空斷路器；若不能滿足開(kāi)斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn) 定要求時(shí)，應(yīng)采用限流措施。如果變電站電壓為超高壓等級(jí)，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線帶旁母接線或采用一臺(tái)半斷路器接線。 圖 32 變電所位置布置方案二 主接線設(shè)計(jì) 變電站主接線 的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。由此確定方案二。 圖 31 變電所位置布置方案一 但由于所選用的變壓器是油浸式變壓器，如果發(fā)生變壓器著火等危險(xiǎn)情況，把備用變壓器設(shè)置在廠區(qū)中央位置不安全，并且也影響整個(gè)廠區(qū)美觀規(guī)劃。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 設(shè)備母線的選擇 按長(zhǎng)期允許電流選擇硬銅矩形母線，母線最大持續(xù)工作電流為： )(242 160 a x AI w ????? 選擇硬銅矩形母線： 1TMY10010mm。 10kV 其他設(shè)備的選擇 1. 10kV 戶外支 持瓷瓶 ZS—20/2021 2. 10kV 母線金具 MWp—203 3. 10kV 穿墻套管 CW1——20/2021A 4. 10kV 母線間隔墊 JG—11。 (2) 按允許電壓損失校驗(yàn) ： U? % 01 10 0c os10 03 ma x ???? ????? ??? ?nURI ＜ 5% 電力線路阻抗： 110 ?????????? LsrLRR 由于四個(gè)配變離總降的距離相差不大，阻抗不影響電流損失校驗(yàn)，并且最大四號(hào)配變最大工作電流小于 ，選擇 325 2mm 這一截面合適。 ????????????? alaltrptal IkIkkkI A﹥ 。 其它設(shè)備選擇 10kV 匯流母線和電纜的選擇 1. 按長(zhǎng)期允許電流選擇硬銅矩形母線，母線最大持續(xù)工作電流為： )( 63 a x AI w ????? 選擇硬銅矩形母線： 1TMY304 2mm ，其標(biāo)準(zhǔn)允許電流 I=475A，環(huán)境溫度 30℃ .Kt= 段出線電纜的選擇 按長(zhǎng)期允許電流選擇電纜截面，正常條件下每條電纜線路的 最大持續(xù)工作電流為： )( 16 AI m alw ????? hT 6000max ? 故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線2/ mmAD ec ? 經(jīng)計(jì)算，其截面為 2m a x ecw ??? ? 選一根 325 2mm 截面的電纜，土壤溫度 20℃ ，土壤熱阻系數(shù)為 120℃ 。 b. 中性點(diǎn)直接接地 : 工頻放電電壓 倍的最大運(yùn)行相電壓。 滿足全廠設(shè)計(jì)要求。 (5) 10kV 段進(jìn)線 CT 生料粉磨及礦山電力配電室配變 AI T a x ??? 選擇 LFZB6 10X，電流變比 100/5,次級(jí)組合： Iee=100A＞ maxTi = (6) 10kV 出線 CT 生料粉磨及礦山電力配電室 AI T a x ???? 選 LZZBJ12—10/3000A，電流變比： 3000/5，次級(jí)組合： I=3000A＞ maxTi =2424A 所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。 AI T a x ???? 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 選 LZZBJ12—10/3000A，電流變比： 3000/5，次級(jí)組合： I=3000A＞ maxTi =1804A 所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。 10kV 段互感器選擇 1. 電流互感器選擇 (1) 10kV 段進(jìn)線 CT，水泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力變配電室、窯頭電力配電室配變 AI T a x ??? 選擇 LFZB6 10，電流變比 75/5,次級(jí)組合： Iee=75A＞ maxTi = 所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。 2. 電壓互感器選擇 JSQX8110HA1，準(zhǔn)確級(jí)： , 六氟化硫額定值 : MVA。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 (3) 110kV 主變出線 CT ax ???TI = 選 LZZBJ12—10/500A，電流比： 500/5， esK 為 135， tK 為 75。S1EC441 型（ GIS） 50/5A。 所以，此選擇符合要求。S1EC441 型（ GIS） 50/5A， esK 為 135， tK為 75； Iee=50A＞ I= 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)： esN KI 12? =135=＞ maxTi ＝ ?? kA 式中 1NI 為電壓互感器一次額定電流， esK 為電壓互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，maxTi 為短路沖擊電流 。校驗(yàn)同前。 其參數(shù) NU =＞ maxU = NI =630＞ maxTI = 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： shi =50KA＞ maxi = 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： tIt ?2 =2022 ＞ eqtI ??2 = 各項(xiàng)滿足條件。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 表 24 隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù) 開(kāi)關(guān)型號(hào) 額定電壓 （ kV） 最 大 工 作 電 壓（ kV） 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流kA（峰值） 2 秒熱穩(wěn)定電流 kA（峰值） GN1910Q/63020 10 630 50 20 10kV戶內(nèi)高壓接地刀選擇 JN1512/。 10KV 母 聯(lián) 隔 離 開(kāi) 關(guān) 及 配 變 變 壓 器 進(jìn) 線 隔 離 開(kāi) 關(guān) 相 同 ， 選 擇GN1910Q/63020 型。 同理，配窯頭電力配電室、水泥燒成電力配電室、生料粉磨及礦山電力配電室變進(jìn)線斷路器選均選用 ZN63A—12/630—25。 (2) 10kV 水泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力變配電室主變壓器進(jìn)線斷路器： AI T a x ??? maxU =10= maxi == 所以， 10kV 各出線斷路器均選用 ZN63A—12/630—25。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 (1) 10kV 母線分段斷路器及出線斷路器： ax ???TI = maxU =10= maxi == 所以， 10kV 母 線 分 段 斷 路 器 及 出 線 斷 路 器 均 選 用ZN63A—12/630—25。 (2) 隔離開(kāi)關(guān)選擇 其參數(shù) NU =126KV＞ maxU =115kV NI =1250＞ maxTI = 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： shi =40KA＞ maxi = 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： tIt ?2 =2 ＞ eqtI ??2 = 所以，各項(xiàng)均滿足要求。 變壓器最大工作電流： maxTI = maxU =110=115kV maxi = )3(pI? =≈ 所有，斷路器選 LWG2—126 型。有兩種情況：一種是將電流互感器設(shè)置在電纜一側(cè)， 和