1、 . . . 容 摘 要 此次畢業(yè)設計（論文）是以設計任務書為依據，以有關技術規(guī)，規(guī)程為標準，結合具體工作的特點，準確基礎資料，全面分析，以確定方案，做到既有先進技術又經濟實用。 本次設計容包括四大部分：畢業(yè)設計（論文）任務書；畢業(yè)設計（論文）說明書；畢業(yè)設計（論文）計算書；設計圖紙。前 言 為了更好的鞏固所學的專業(yè)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，適應電力生產發(fā)展的需要，我根據畢業(yè)設計（論文）任務書，所提供的原始數據，以降壓變電所設計規(guī)與電氣設備接地設計規(guī)等技術規(guī)、規(guī)程為標準。參考電力工程設計手冊、高電壓技術、發(fā)電廠電氣部分等書籍。結合具體工作的特點，準確基礎資料，通過全面分析，對變電所的

2、主要電氣設備與接地網進行初步設計，做到既有先進技術又經濟實用。 此次設計主要分為設計說明書、設計計算書與設計圖紙三大部分。設計說明書主要包括：主變壓器的容量、臺數等的確定；主接線的設計；短路電流的計算；電氣設備的選擇等幾個容。設計計算書主要是針對設計說明書的計算論證。設計圖紙主要為電氣主接線圖等。 此次設計中得到了老師的大力支持與協助，在此表示衷心的感。此次設計中肯定會存在一些缺點和不足，懇切希望各位老師提出寶貴意見，以便我加以改進，使今后的工作有一個大的飛躍。年月日目 錄容摘要（ 1）前 言（ 2）目 錄（ 3）畢業(yè)設計（論文）任務書（ 3）第一部分 畢業(yè)設計（論文）說明書（ 8）一、 選擇

3、主變壓器（ 9）二、 變電所主接線設計（10）三、 短路電流計算（14）四、 電氣設備和載流導體的選擇（15）1、 電抗器的選擇（15）2、 斷路器和隔離開關的選擇（16）3、 高壓熔斷器的選擇（19）4、 電流互感器和電壓互感器的選擇（19）5、 消弧線圈的選擇（22）6、 裸導線的選擇（22）五、 配電裝置選型與電氣總平面圖（24）六、 防雷保護和接地裝置（27）1、 防雷保護（27）2、 接地裝置（31）第二部分 畢業(yè)設計（論文）計算書（38）一、 主變壓器容量（39）二、 短路電流計算（41）1） 、三相短路電流計算（42）2） 、單相接地短路電流計算（46）三、 電氣設備與載流導體的

4、選擇（47）四、 避雷針的選定（55）五、 避雷器的選定（59）六、 接地技術（61）畢業(yè)設計（論文）任務書部 分畢業(yè)設計（論文）任務書一、 設計（論文）題目： 110kV變電所與防雷保護初設二、 原始數據與資料：1. 電力系統：S1的阻抗：Xs1=0.02S2的阻抗：Xs2=0.28阻抗基準：SB=100 MVA UB=Uav2. 負荷（1） 110kV側：出線最終6回，本期4回。每回線路20MVA（2） 35kV側：負荷同時率：=0.85 最小負荷：Smin=70%Smax最大負荷利用小時數：Tmax=4500 小時各回線路數據見下表：負荷名稱近期最大負荷(MW)供電方式線路長度（km）c

5、os1#4.3架空80.852#5.2架空60.853#、4#、5#7.7架空100.856#、7#11.8架空60.88#備用/（3） 10kV側：負荷同時率：=0.85 最小負荷：Smin=65%Smax最大負荷利用小時數：Tmax=4500 小時各回線路數據見下表：負荷名稱近期最大負荷（MW）供電方式線路長度（km）cos1#、2#3架空70.83#、4#2.5MW架空80.855#、6#、7#、8#2.25MW電纜40.86#、7#備用電纜30.85注：第9、10回不在本次設計圍。（4） 變電所年負荷增長率為5%，以五年后的情況作為遠期負荷資料。 3、所址情況：海拔高500米，戶外最高

6、溫度38，土壤電阻率為0.9×104（·cm），變電所的面積為160×100平方米。三、 設計（論文）的目的、意義與要求：通過本次設計鞏固所學的專業(yè)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。設計應根據任務書與國家的有關政策和各專業(yè)的設計技術規(guī)程進行，要求對用戶供電可靠、保證電能質量，接線簡單清晰、操作方便、運行靈活，投資少、運行費用低，并具有可擴建的方便性。要求：1. 選擇主變壓器臺數、容量和型式；2. 設計變電所主接線；3. 短路電流計算與主要電氣設備的選擇；4. 各電壓等級配電裝置類型的確定；5. 設計變電所防雷與接地網。四、 主要參考文獻：1. 電力工程設計手冊戈

7、2. 發(fā)電廠電氣部分課程設計參考資料3. 高電壓技術4. 發(fā)電廠電氣部分5. 降壓變電所設計規(guī)程6. 電氣設備接地設計技術規(guī)程五、 設計（論文）成品清單：（包括文字完成后應交的文字、計算、圖表等）1. 說明書與計算書2. 電氣主接線圖3. 避雷針位置與保護圍圖畢業(yè)設計（論文）說明書部 分第一部分 畢業(yè)設計（論文）說明書一、 選擇主變壓器：（一） 主變壓器容量的確定：1. 主變壓器容量一般按照變電所建成后五至十年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮遠期十至二十年的負荷發(fā)展；2. 根據變電所所帶的負荷性質和電網結構來確定主變壓器的容量。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺主變停運時，其余變壓器容量在計與過負

8、荷能力后的允許時間，應保證用戶的一、二級負荷，對一般性變電所，當一臺主變停運時，其余變壓器的容量應能保證全部負荷的70%80%；3. 同級電壓的單臺降壓變壓器容量級別不宜太多，應從全網出發(fā)，推行系列化、標準化。（二） 主變壓器臺數的確定：1. 對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺主變?yōu)橐耍?. 對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)變電所，在設計時應考慮裝設三臺主變的可能性；3. 對于規(guī)劃只裝設兩臺主變的變電所，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的12級設計，一邊負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。根據設計要求，從對用戶供電可靠、保證電能質量等方面考慮，本次設計選用兩臺

9、主變，單臺容量為63MVA的變壓器。（三） 主變型與接線組別的確定：根據選擇主變相數所應考慮的原則：在330kV與以下的變電所均應選三相變壓器。此次設計的變壓器有三種電壓。當主網電壓為110220kV，中壓為35kV時由于中性點具有不同的接地方式。所以選用普通型三相三繞組變壓器。本次設計電壓等級為110kV、35kV、10kV降壓變電所，因110kV側根據主網接線方式，35kV電流主要為電容對地電流，10kV要保證電壓質量，所以采用Y0/Y/11連接組別。選定的主變型號、參數見下表：型號與容量額定電壓高/中/低連接組別損耗阻抗電壓（%）空載電流（kV）空載短路高中高低中低高中高低中低SFPSL

10、-63000121/38.5/11Y0/Y/1153.235.030.625.517.510.56.50.8二、 變電所主接線設計（一） 、變電所主接線設計的基本要求1、 保證必要的供電可靠性和電能質量。2、 具有靈活性和方便性。3、 具有經濟性。4、 具有發(fā)展和擴建的可能性。（二）、設計原則：以設計任務書為依據，以有關技術規(guī)、規(guī)程為標準，結合具體工作的特點，準確基礎資料，全面分析，以確定方案，做到既有先進技術又經濟實用。（三）、方案比較：1、 單母線接線（1） 優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。（2） 缺點：不夠靈活可靠，主要元件故障或檢修，均需使整個配電裝置

11、停電。（3） 適用圍：一般只適用于一臺發(fā)電機或一臺主變壓器的以下三種情況：1） 610kV配電裝置的出線回路數不超過5回。2） 3563kV配電裝置的出線回路數不超過3回。3） 110220kV配電裝置的出現回路數不超過2回。2、 單母分段接線：（1） 優(yōu)點：1） 用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電。2） 當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。（2） 缺點：1） 當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電。2） 當出線為雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越。3） 擴建時需向兩

12、個方向均衡擴建。（3） 適用圍：1） 610kV配電裝置出線回路數為6回與以上時。2） 3563kV配電裝置出線回路數為48回時。3） 110220kV配電裝置出線回路數為34回時。3、 雙母接線（1） 優(yōu)點：供電可靠、調度靈活、擴建方便、便于試驗。（2） 缺點：1） 增加一組母線和使用回路就需要增加一組母線隔離開關。2） 當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。（3） 適用圍：1） 610kV配電裝置，當短路電流較大，出線需要帶電抗器時。2） 3563kV配電裝置，當出線回路數超過8回時，或連接的電源較多，負荷較大時。3） 110220kV配電裝置出線回路數為5回與以上時；

13、或當110220kV配電裝置，在系統中居重要地位，出線回路數為4回與以上時。4、 雙母帶旁母界限為了保證采用單母分段或雙母線的配電裝置，在進出線斷路器檢修時，不中斷對用戶的供電，可增設旁路母線或旁路隔離開關，進出線斷路器檢修時，由專用旁路斷路器代替，通過旁路母線供電，對母線的檢修等沒有影響。可滿足出線的不間斷供電的需求，但投資略大一些。5、 根據本次設計的具體情況與設計（論文）的要求，參照上述方案，選擇如下：110kV側：采用雙母線或單母分段35kV側：采用雙母線或單母分段10kV側：采用單母分段具體接線見后附的圖紙。（圖號：BSBJFLCS01）三、 短路電流計算。（一） 短路電流計算的目的

14、。1） 在選擇電器主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進行必要的短路電流計算。2） 在選擇電器設備時，為了保證設備在正常運行和故障下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。3） 在設計戶外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。4） 在選擇繼電保護方式和進行整定計算時，需以各種短路時的短路電流為依據。5） 接地裝置需根據短路電流進行設計。（二） 短路電流計算的一般規(guī)定。1） 計算的基本情況2） 接線方式3） 計算容量4） 短路種類5） 短路計算點6） 短路計算時間（三） 短路電流計算結果表

15、：短路形式三相短路單相接地短路10kV加設電抗器短路短路點編號d1d2d3d1d3基準電壓 Ub（kV）1153710.511510.5基準電流（kA）0.5021.565.50.5025.5計算電抗標幺值0.018960.07650.13/0.23455短路電流計算標幺值52.74313.0727.69214.7064.263短路電流計算有名值26.4820.39842.2967.38323.45短路電流沖擊電流67.52452.015107.85/59.8全電流最大有效值39.9830.863.867/短路容量 （MVA）5262.341307.19769.195/426.47注：因中性點

16、不接地時，35kV與10kV系統發(fā)生單相接地時，流過短路電流小，一般為對地電容電流，所以不需計算。四、 電器設備和載流導體的選擇電器設備和導體應按正常運行情況選擇，并且應使UgUN、IgmaxIn、ichidw、I2tdzIr2t 。1、 電抗器的選擇加裝電抗器的目的是為了限制短路電流。由于10KV三相短路電流大，要在變壓器低壓側加裝限流電抗器。限制短路電流的目的在于使發(fā)電機回路與用戶側能采用輕型DL為了有效地限制短路電流，母線電抗器的電抗百分數應取8%12%。電抗器選擇結果表型號額定電流（kA）額定電壓（kV）通過容量（kVA）無功容量（kVar）額定電抗（%）動穩(wěn)定電流 （A）熱穩(wěn)定電流（

17、A）NKL-10-2000-82000103×11560923863705568002、 斷路器和隔離開關的選擇根據當前我國生產制造情況，電壓6220kV的電網一般選用少油斷路器，電壓110330kV的電網，當少油斷路器技術條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫或空氣斷路器。隔離開關型式的選擇，應根據配電裝置的布置特點和使用要求等因素，就近取材、便于運檢與管理，并進行綜合的技術經濟比較然后確定。斷路器和隔離開關選擇結果表：（1）110kV斷路器和隔離開關選擇結果表計算數據SW6110JGW5110GU110（kV）Ue110（kV）110（kV）Igmax347.198（A）Ie1500

18、（A）1000（A）Iz26.425（kA）Iekd31.5（kA）/icy67.378（kA）idw80（kA）83（kA）I2tdz26.422×3.41（kA2·S）Ir2t31.52×4（kA2·S）252×4（kA2·S）短路發(fā)熱等值時間 tdz：td = t保護（后備）t斷路器全開斷時間 = tb + tkd =4+0.04 =4.04(s) =I / I =1由與td tz =3.41 Std = tz（周期分量） + 0.05（非周期分量） =3.41（s）所以，后備保護不考慮非周期分量。因為110kV回路的持續(xù)工作電

19、流與饋線回路相差不多，所以可以選用一樣的斷路器和隔離開關。（2）35kV主變斷路器和隔離開關選擇結果表計算數據DW235GW435U35（kV）Ue35（kV）110（kV）Igmax1091.192（A）Ie1500（A）1000（A）Iz20.39（kA）Iekd24.7（kA）/icy52.013（kA）idw63（kA）80（kA）I2tdz20.392×3.5（kA2·S）Ir2t24.72×4（kA2·S）21.52×5（kA2·S）短路發(fā)熱等值時間td = t保護（后備）t斷路器全開斷時間 = tb + tkd =4+0

20、.05 =4.05(s) =I / I =1由與td tz =3.35 std1時不計非周期分量時間td = tz（周期分量） + 0.05（非周期分量） =3.35+0.05=3.4（s）因為35kV回路持續(xù)工作電流與饋電回路相差大，所以不能用一樣的斷路器和隔離開關，35kV出線斷路器和隔離開關選擇結果表：計算數據DW235GW435U35（kV）Ue35（kV）35（kV）Igmax243.3（A）Ie1000（A）600（A）Iz20.39（kA）Iekd24.7（kA）/icy52.013（kA）idw63（kA）50（kA）I2tdz20.392×3.5（kA2·

21、S）Ir2t24.72×4（kA2·S）23.72×4（kA2·S）（3）10kV主變斷路器和隔離開關選擇結果表計算數據SN310GN110U10（kV）Ue10（kV）10（kV）Igmax1909.586（A）Ie2000（A）2000（A）Iz23.454（kA）Iekd29（kA）/icy59.79（kA）idw75（kA）85（kA）I2tdz23.4542×4.45（kA2·S）Ir2t302×5（kA2·S）362×10（kA2·S）短路發(fā)熱等值時間：td = t保護（后備）t斷路

22、器全開斷時間 = tb + tkd =5+0.15 =5.15(s) =I / I =1由與td tz =4.35 Std = tz（周期分量） + 0.05（非周期分量） =4.35+0.05=4.4（s）10kV饋電回路斷路器和隔離開關選擇結果表：計算數據SN1010GN110U10（kV）Ue10（kV）10（kV）Igmax216.5（A）Ie600（A）600（A）Iz23.454（kA）Iekd28.9（kA）/icy59.79（kA）idw71（kA）60（kA）I2tdz23.4542×4.4（kA2·S）Ir2t292×4（kA2·S）

23、202×5（kA2·S）因為所有設備的UgUN、IgmaxIn、ichidw、I2tdzIr2t ，所以所選斷路器和隔離開關全部滿足要求。3、 高壓熔斷器的選擇：按額定電壓、斷流容量選擇，110kV與以上不選。熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電器設備，免受過載和短路電流的損害，戶型高壓熔斷器在變電所中常用于保護電力電容器自用配電變壓器，保護電壓互感器。系列型號額定電壓（kV）額定電流（kA）斷流容量（MVA）RW935350.52000RN2100.5100035kV：短路容量1306.75MVA短路容量2000MVA10kV：短路容量426.54MVA斷路容量1000

24、MVA該熔斷器滿足要求4、 電流互感器和電壓互感器的選擇電流互感器和電壓互感器，是一次系統和二次系統間的聯絡元件，用以分別向測量儀表、繼電器、電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電器設備的正常運行和故障情況。互感器的作用：（1） 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐藴实牡碗妷汉托‰娏鳎箿y量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結構輕巧，價格便宜，并且便于屏安裝。（2） 使二次設備與高電壓部分隔離，互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身的安全。1、 電流互感器的型式：電流互感器的型式應根據使用環(huán)境條件和產品情況選擇。對于6-20kV戶配電裝置，可采用瓷絕緣結構或樹脂絕緣的互感器，對于35kV與

25、以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器，有條件時，應盡量采用套管式電流互感器。選擇時按一次回路額定電壓和額定電流，滿足準確度，短路時的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。（1） 110kV側電流互感器配置表:110kV側采用油浸瓷箱式絕緣結構的獨立式電流互感器配置電流互感器設備名稱最大工作持續(xù)電流（A）型 號額定電流變比級次組合主變壓器110kV側母線 347.198LCWDL1102×200/5D1/D2/0. 5（2） 35kV側電流互感器配置表:35kV多油斷路器箱的套管上裝設套管式電流互感器：設備名稱最大工作持續(xù)電流（A）型 號額定電流變比主變壓器 35kV側開關、母聯109

26、1.22LCW351000/51#83.45LQZ35100/52#100.97LQZ35150/53#、4#、5#149.436LQZ35150/56#、7#243.319LQZ35300/5（3） 10kV側電流互感器配置表:10kV側采用絕緣結構或樹脂澆注結構電流互感器：設備名稱最大工作持續(xù)電流（A）型 號額定電流變比動穩(wěn)定倍數主變壓器10kV側開關1909.64LMC102000/5/1#、2#216.51LA10300/51353#、4#169.81LA10200/51605#、6#、7# 8#162.38LA10200/51602、 電壓互感器的選擇電壓互感器的型式應根據使用條件選

27、擇。1、6-20kV戶配電裝置，一般采用油浸絕緣結構，在高壓開關柜或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結構的電壓互感器。2、35-110kV配電裝置，一般采用油浸絕緣結構的電壓互感器。3、 在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器組。110kV、35kV、10kV電壓互感器配置表：設備名稱型號額定變比各準確度等級下的額定容量（VA）最大容量（VA）0.5級1.0級3.0級110kVJCC21105001000200035kVJDJJ35150250600120010kVJSJW101202004809605、 消弧線圈的選擇（1） 選擇

28、原則：對于10kV與以下電力網接地電容電流Ic超過30A加裝。對于35kV與以下電力網接地電容電流Ic超過10A加裝。接地電弧可自行熄滅不加消弧線圈。（2） 計算電網的電容電流，應包括有電氣連接的所有架空線路、電纜線路的電容電流，并應考慮電網5-10年的發(fā)展。（3） 選擇結果：在35kV系統中，電容電流為6.44A，小于10A。所以不需要裝設消弧線圈。在10kV系統中，電容電流為19.386A，小于30A。所以不需要裝設消弧線圈。6、 裸導體選擇：常見的導體材料一般有銅和鋁。銅的電阻率低，抗腐蝕性強，機械強度大，價格貴。鋁的電阻率雖為銅的1.7-1.2倍，但其密度只為銅30%，重量較銅輕，且價

29、格較低，因此采用鋁材料。1、 母線與引出線選擇：母線類型分硬母線與軟母線1） 母線截面的選擇按導體長期發(fā)熱允許電流選擇，配電裝置的匯流母線與較短導體 IgmaxKIy（Iy-導體長期發(fā)熱的允許電流 K-綜合修長系數）按經濟電流密度選擇 S = Igmax / J（J-經濟電流密度）2） 硬母線硬母線截面通常為矩形、槽形、管形。其中矩形母線散熱條件較好，有一定的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應較大，矩形導體一般用于35kV與以下，回路正常工作電流在4000A與以下時的配電裝置，本設計中10kV系統選用硬母線矩形截面。3） 選擇結果110kV母線引線與出線均選LGJ150導線，70載流量445

30、A35kV母線引線選LGJQ2×300，70載流量為2×690A 35kV出線:1# 選用 LGJ-16 70載流量 105A2# 選用 LGJ-25 70載流量 130A3# 4# 5# 選用 LGJ-35 70載流量 170A6# 7# 選用 LGJ-70 70載流量 275A10kV母線與引線:選用矩形截面雙條型號為LMY2(100×8) 70載流量 2259A10kV出線:1# 2# 選用 LGJ-70 70載流量 275A3# 4# 選用 LGJ-50 70載流量 220A以上所選裸導體全部滿足條件,并經校驗合格.2、 電纜的選擇電纜應按下列條件選擇與校

31、驗：（1） 型式：應根據敷設環(huán)境與使用條件選擇電纜型式1） 明敷的電纜，一般選用裸鋼帶鎧裝或塑料外護層電纜。2） 直埋敷設時，一般選用鋼帶鎧裝電纜。3） 其余條件與校驗與裸導體一樣。4） 電纜選擇結果表電壓等級類別型號80載流量（A）10kV5#6#7#8#出線ZLL22-3×185275五、 配電裝置選型與電氣總平面圖3、 基本要求（1） 節(jié)約用地（2） 運行安全和操作巡視方便（3） 便于檢修和安裝（4） 節(jié)約三材、降低造價4、 分類：（1） 配電裝置按電力設備裝置地點不同分：戶和戶外配電裝置。（2） 按其組裝方式分：裝配式配電裝置和成配套配電裝置或兩者混合。5、 選型1） 10K

32、V配電裝置在發(fā)電廠和變電所中6-10kV配電裝置一般均為戶布置，當出線不帶電抗器時，一般采用成套開關柜單層布置，在設計中，10kV為單母分段，采用母線電抗器，所以布置為單層，成套開關柜配電裝置。10kV配電裝置選型結果：10kV選用戶配電裝置，單層布置，因本次設計出線不帶電抗器，因此采用成套開關柜單層布置。10kV采用GG-1A型固定式開關柜單層母線分段單列布置。說明：GG-1A 尺寸 1200mm×1200mm×3100mm(寬×深×高)10kV室安排了17組間隔配電室尺寸：25m×6m,相間距離250mm 凈寬：4250mm母線橋：3.5m

33、2） 35kV配電裝置采用中型布置，中型布置是將所有電器設備都安裝在同一個水平面，并裝在同一高度的基礎上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作人員能在地面安全活動，具有施工和檢修方便、抗震性能好，造價低的優(yōu)點，不足之處是占地面積大。35kV配電裝置選型結果：35kV選用戶外配電裝置，中型布置，35kV為雙母線，所以35kV采用戶外配電裝置中型布置斷路器雙列布置。說明：母線架構高5.5m，寬3.2m，進出線構架7.3m。相間距離為1.6m。35kV設備區(qū)共13個間隔保留裕度5m型構架2×3m35kV設備區(qū)尺寸：65m×3m(長×寬)3） 110kV配電裝置采用半高

34、型布置，可將母線隔離開關抬高，將DL、CT等電氣設備布置在母線下面，該型配電裝置具有布置緊湊、清晰，占地少，鋼消耗與普通中型接近等特點，且除設備上方有帶電母線外，其余布置情況均與中型布置相似，能適用運行檢修人員的習慣與需要。110kV配電裝置選型結果110kV選用戶外配電裝置半高型布置，110kV采用雙母線。說明：母線架構高7.3m，出線架構高13m，寬30m，相間距離為2.2m間隔11個，間隔寬度8.5m110kV設備區(qū)尺寸：96m×38m（長×寬）6、 電氣總平面圖布置各級配電裝置：主變壓器、主控制室、輔助設施、道路、電纜溝等。六、 防雷保護和接地裝置（一）、防雷保護：

35、A）、雷電過電壓有三種情況：1、 直擊雷過電壓2、 感應雷過電壓3、 侵入雷過電壓B）、直擊雷過電壓保護：可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成的網等。措施：1.加強分流2.防止反擊3.裝設集中接地裝置C）、侵入雷過電壓保護：對配電裝置侵入雷保護的過電壓保護是采用閥型避雷器與與管型避雷器配合的過線保護等保護措施。一）、直擊雷過電壓保護，可采用避雷針、避雷線，<1>、避雷針作用：防直擊雷1、 原則：i. 所有電氣設備與建筑物、構筑物均為針的保護圍。ii. 防止反擊2、 計算順序（1）針的數量和位置（2）按3針計算保護（3）確定針的有效高度和針高ha（D/8）： （避雷針的有效高度）

36、h=2520 D=8ha（4）確定整個保護氛圍邊界（5） 如果沒有包括在，可適當改變針高和安裝位置，并重新計算。3、 針的保護圍計算：1. 雙針等高外側：單針hx（h/8） ：rx=（hhx）Phx（h/2） ：rx=（1.5h2hx）P（hx：被保護物高度 h：針高 hx：水平面上的保護半徑）側：h0hD/7P ：bx=1.5（h0hx）（bx：保護寬度）2. 雙針不等高：（公式同前）<2>、避雷器作用：防止入侵波1、 避雷器的配置母線每一組母線上應裝設一組（除旁母外）三繞組變壓器：高中側決定于允許距離lm，大于lm裝，低壓側裝一個，作用是防止靜電分量。2、 Lm確定：計算陡度與

37、進線較長，有無避雷線和電壓等級有關。3、 選擇：（1） 避雷器型式：FS（配電用普通閥型） FZ（電站用普通閥型）FCZ（電站用磁吹閥型）FCD（旋轉電機用磁吹閥型）（2） 額定電壓與電網電壓一致（3） 滅弧電壓中性點直接接地 Umx=0.8U 中性點不直接接地 Umx=(11.1)U（4） 工頻放電電壓：（5） 工頻放電電壓>最大運行相電壓的3.5倍工頻放電電壓>最大運行相電壓的3倍避雷器：是專門來限制過電壓的一種電氣設備，與被保護的電氣設備并聯，當作用電壓超過一定幅值以后，避雷器先放電，限制了過電壓，保護了其它電氣設備。避雷針保護圍選定表：(m)設備名稱避雷針高度被保護物高度二

38、針間的距離保護圍半徑假想避雷針高度保護圍側寬度01#2#構架201334715.143.21/2#3#構架201334715.143.21/4#5#構架257.38022.913.579.4/5#6#構架257.39022.912.147.24/1#4#20/25134512/714.281.92405#6#20/257.37415.4/22.910.855.3269變電所避雷器選定表：設備名稱型號額定電壓（kV）滅弧電壓（kV）工頻放電電壓（kV）不小于不大于110kV側FZ-110J11010022426835kV側FZ-3535418410410kV側FZ-101012.72631（二）

39、、接地裝置：為保護人身與設備在正常的事故情況下的安全，電氣設備都應裝設接地裝置。A）、一般要求：1.在正常和事故情況下，電氣設備外殼要接地。首先應能同與地有可靠連接的各種金屬結構、管道和設備等自然接地體。2.將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設備接地，應使用一個總的接地裝置。接地裝置的接地電阻，應滿足其中接地電阻最小的電氣設備的要求。3.電氣設備的人工接地體（管子、扁鐵和圓鋼等），應盡可能使在電氣設備所在地點附近的對地電壓分布均勻。a)、大接地短路電阻電氣設備，一定要裝設環(huán)行接地體，并加裝均壓帶。b)、接地網的布置：發(fā)電廠和變電所的接地網，一般均采用棒形和帶形接地體聯合組成的環(huán)行接地裝置。所有

40、接地裝置應盡可能埋于凍土層以下，一般接地體的埋設深層為0.51mm。圍繞戶外配電裝置，戶配電裝置，主控制輔助廠房與其他需裝設接地網的建筑物，敷設環(huán)行接地網，這些接點網定向的連接線不應少于2根。為便于分別測量接地電阻與擴建、設置必要的接地井。將一切正常不帶電而在絕緣損壞時，可能帶電的金屬部分（如：各種電氣設備的金屬外殼，配電裝置的金屬構架等）接地以保證工作人員觸與的安全，就稱為保護接地。跨步電壓：當人在電氣設備附近行走時，每跨一步的兩足之間也可形成一定的電位差，這種電位差稱為跨步電壓。接觸電壓：工作人員處于電勢場，由于各點的電位分布不一樣，當人用手接觸故障元件時，因手處于最高電位Ud，而腳處于較

41、低的電位U，人體將產生一個電位差，這種電位差稱為接觸電壓Ujc，即：Ujc=Ud-U一般地人的跨距取為0.8米。接地裝置的接地電位，實質上是接地電流經接地體流于周圍的土壤中的所遇到的散流電阻，因此，決不要誤認為它是金屬接地體本身的電阻，整個接地裝置的電阻應等于接地體的對地電阻和接地線電阻之和，后者的數值較小，往往可以忽略不記，接地電阻的數值與接地體的材料類型無關，但與接地體外形尺寸，特別是與周圍土壤系數有關。人體所能耐受的接觸電壓和跨步電壓的允許值的大小，與通過人體的電流值，持續(xù)時間長短、地面的土壤電阻率以與電流流經人體的途徑等因素有關。觸電對人的危害并不直接決定于電壓，而是決定與電流和接觸時

42、間的長短，對工頻交流電，當電流在10毫安以上時開始危害人體健康，50毫安以上將引起呼吸麻痹，形成假死，如不與時用人工呼吸與其他醫(yī)療措施搶救，將不能返生。c）、接地電阻的需要值：當不考慮接地體和接地線本身甚小的金屬電阻時，則接地群的接地電阻（即電流場的散流電阻）為：rd=Ud/Id接地電阻的要求值如下表：序號系統名稱接地裝置特點接地電阻（）1大接地電流系統僅用于該系統接地rjd0.52小接地電流系統1KV以上設備接地rjd250/Ijd10與1KV以下設備共同時的接地rjd120/Ijd1031KV以下中性點直接接地與不接地系統與并列運行總容量或單臺運行容量均為100KVA以上的變壓器相連接的接

43、地rjd4重復接地裝置rjd10注：Ijd為接地短路電流的計算值（A）在大接地電流電力網中，接觸電壓和跨步電壓的容許值可用下列來計算：Ujc=（250+0.25）/（V）Ukb=（250+）/（V）式中人腳所站立的地面的土壤電阻率（m）；t接地電流的持續(xù)時間，（s）在小接地電流的電力網中，接觸電壓和跨步電壓的容許值可用下式計算：Ujc=50+0.05（V）Ukb=50+0.2（V）為了保證運行人員的安全，應使接觸電壓和跨步電壓盡可能減小。因此，應首先采用合適的接地裝置以降低接地電阻，此外還應采用下列措施（對大接地電流系統這些措施特別需要）： 速切除故障，這是保障安全的最重要措施； 在地面上鋪一

44、層高電阻的物質（如碎石），可獲得較好的效果； 限制接地短路電流； 當不能使地面的電位梯度降到安全圍時，應限制人員進入危險電位區(qū)。另外，在380/220伏的三相四線制電力網中，電源的中性點是接地的，在這種電力網中，無論電氣裝置采用保護接地與否，設備的外殼都要接在中性線上，把它成為接零。當發(fā)生接殼故障時，線路上的熔斷器或自動開關，一般能夠以最短的時限將設備從電力網切除，從而使裝置的金屬部分不致長期帶有危險的電位，以保證人員的安全。一） 、均壓網設計兩個基本要求：降低接地電阻，均衡電位，另外要節(jié)約鋼材，減少土方工程量。（1） 地網面積 地網接地電阻：計算防雷接地裝置所采用的土壤電阻率，應取雷擊中最大

45、可能值。00：土壤電阻率（090m）：考慮土壤干燥所取的季節(jié)系數，由表得埋深 0.81.0m 水平接地體 0=1.251.45 23 m 垂直接地體 0=1.151.3 L：接地網長度，本次設計采用地網網孔均壓帶。 D=10 m得長孔接地網 地網外緣形狀與變電站一樣得閉合環(huán)行。 地網面積：一般每邊留約1米（埋深）158×98 地網四角做成圓弧（半徑D/2）（2） 地網得網孔數 網孔：本設計選用長方孔。 均壓帶間距 D10 m 網孔數選大型小于32個。 均壓帶本身直徑扁鐵（鍍鋅）。 D=b/2（3）地網埋深一般取0.60.8m（4）變電站地網全所以水平接地為主，以垂直接地為輔助，成閉合

46、式環(huán)行接地網，埋深接地體尺寸，網孔數面積二）、分流<1>、當接地短路發(fā)生所時，一部分短路電流經與接地網連接的架空線路“地線桿塔”接地系統分流，流回系統變壓器接地的中性點，另一部分短路電流，經由接地網直接流回發(fā)電廠或變壓器接地中性點，剩下一部分短路電流，才經過接地網流入地中，經流回系統變壓器接地的中性點。最后這部分，為計算用的流經接地網的入地短路電流。I（ImaxIz）（1kf1）978.5（A） Iz（0.4÷總零序電抗）Imax5470（A） 當接地短路發(fā)生在所外時：IIz（1kf1）4786.2（A） 取兩者中最大值為室外<2>、計算接地裝置電位1、 地裝

47、置電位： Ew=IR=2021.2（V）2、 網表面最大接觸電勢：Ejm=KjEw=432.2（V） Kj=KnKdKs3、 網最大跨步電勢：Ejm=KkEw=97.9（V） Kk查表4深埋S0.5 L/L1Kk0.5%<3>、限流1、人體允許接觸電勢、跨步電勢。a電擊時間0.05（s） 1（s） 留余度為1（s）b人體接觸電阻10001500c通過人體的能量不大于 0.027R0I02Tr01 I0 0.165（A）d Ej275.8（V）Ejm Ek353.2（V）Ekm 因接觸電勢不合格需鋪碎石（2500m） Ej875（V）Ejm<4>、避雷針集中接地電阻1、

48、直接地體的接點電阻 四根垂直接地體考慮利用系數取0.8；2、水平接地電阻3、長方形：RRcRp04.69（） 圓形：RRcRp04.3（）畢業(yè)設計（論文）計算書部 分第二部分 畢業(yè)（論文）設計計算書一、 主變壓器容量一 確定容量1、 35kV側 負荷同時率:0.85 最小負荷Smin70% Smax 則：P35 (+)×0.8567.8528×0.8557.675(MVA)根據一段時間的自然增長率公式可知：五年后最大負荷為：LmaxL0·mxL0：初期負荷 X：年數，本次設計為5年M：年負荷增長率：本次設計為m5%所以：最大負荷：L35kVmaxL0·mx57.675×5×5%74.06(MVA)最小負荷：L35kVmin70%L070%×74.0651.84(MVA)2、 10KV側：負荷同時率：:0.85 最小負荷Smin65% Smax則：P10()×0.8524.6322×0.8520.937(MVA)同理可知：最大負荷：L10kVmaxL0·mx20.937×5×5%26.82(MVA)最小負荷：L10kVmin70%L065%×26.8217.42(MVA)3、