河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得：==0.22====0.146.3.2計算各短路點的短路電流在配電系統(tǒng)中，當發(fā)生三相短路時，后果最嚴重。因而以此驗算電器設(shè)備的能力。1．點短路時，對于110KV系統(tǒng)電源（無窮大容量）K1K1系統(tǒng)X1110KV圖6-2K1點短路時網(wǎng)絡(luò)簡化圖2.點短路時，K2K2X2X1X3110KV35KV圖6-3K2點短路時網(wǎng)絡(luò)簡化圖3.點短路時，K3K3系統(tǒng)X2X1X4110KV6KVX5圖6-4K3點短路時網(wǎng)絡(luò)簡化圖7高壓電器設(shè)備的選擇變電站的高壓電器對電能起著接收、分配、控制與保護的作用，主要有斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置及成套配電設(shè)備等。電器的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其型式和參數(shù)，保證電器正常運行時安全可靠，故障時不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況與供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼顧，條件允許時優(yōu)先選用先進設(shè)備。7.1電器設(shè)備選擇的一般原則7.1.1按環(huán)境條件選擇電器產(chǎn)品在制造上分戶外、戶內(nèi)兩大類。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣，故各方面要求較高，成本也高。戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外；戶外設(shè)備雖可用與戶內(nèi)，但不經(jīng)濟。7.1.2按電網(wǎng)電壓選擇電器可在高于10%到15%設(shè)備額定電壓的情況下長期運行，故所選設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定電壓，即按長時工作電流選，電器的額定電流In是指周圍環(huán)境溫度為θ℃時，電器長期允許通過的最大電流。它應(yīng)大于負載的長時最大工作電流，即高壓斷路器的選擇原則選擇高壓斷路器時，除按電氣設(shè)備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路電流，因此必須校驗斷流容量（或開斷電流）、熱穩(wěn)定及動穩(wěn)定等各項指標。7.2.1按工作環(huán)境選型根據(jù)使用地點的條件選擇，如戶外式、戶內(nèi)式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊型式（如防爆型）。7.2.2按額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓，應(yīng)等于或大于所在電網(wǎng)的額定電壓，即式中，——斷路器的額定電壓；——高壓斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。7.2.3按額定電流選擇高壓斷路器的額定電流，應(yīng)大于或等于負載的長時最大工作電流，即式中——斷路器的額定電流；——負載的長時最大工作電流。7.2.4校驗高壓斷路器的熱穩(wěn)定高壓斷路器的熱穩(wěn)定校驗要滿足下式要求：式中——斷路器的熱穩(wěn)定電流；——斷路器熱穩(wěn)定電流所對應(yīng)的熱穩(wěn)定時間；——短路電流穩(wěn)定值；—作用下的假想時間。斷路器通過短路電流的持續(xù)時間按下式計算：式中——斷路器通過短路電流的持續(xù)時間；——斷路器保護動作時間；——斷路器的分閘時間。斷路器的分閘時間，包括斷路器的固有分閘時間和燃弧時間，一般對快速動作的斷路器，可取0.11到0.16s，其中，低速動作的斷路器，可取0.18到0.25s。7.2.5校驗高壓斷路器的動穩(wěn)定高壓斷路器的動穩(wěn)定是指承受短路電流作用引起的機構(gòu)效應(yīng)的能力，在校驗時，須用短路電流的沖擊值或沖擊電流的有效值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進行比較，即式中、——設(shè)備極限通過的峰值電流及其有效值；、——短路沖擊電流及其有效值。7.3各電壓等級側(cè)斷路器的選擇7.3.1110KV側(cè)斷路器的選擇本設(shè)計中斷路器安裝在戶外，故選擇戶外式斷路器，該回路電壓等級為110KV，可選擇高壓六氟化硫斷路器，所要選擇的斷路器的額定電壓，同時斷路器的額定電流不得小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。本次設(shè)計中采用是的高壓六氟化硫斷路器，型號為LW25-126，其主要參數(shù)如下：表7-1LW25-126型高壓六氟化硫斷路器參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間合閘時間LW25-12612631504080400.150.12因為三相短路電流大于兩相短路電流，所以選三相短路電流來進行校驗，斷路器的額定開斷電流比系統(tǒng)短路電流大的多，選擇斷路器的短路電流計算時應(yīng)考慮在斷路器兩側(cè)發(fā)生短路時通過斷路器的短路電流，選較大者進行校驗，由于本設(shè)計中只有1個電源，所以兩側(cè)短路電流是一樣的。故選I=6.73KA進行校驗。所選斷路器的額定開斷電流，則斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動穩(wěn)定電流為，流過斷路器的沖擊電流為。所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設(shè)后備保護動作時間為1.9s，所選斷路器的分閘時間為0.15s，選擇熄弧時間為0.03s，則短路持續(xù)電流時間，短路熱效應(yīng)。所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇LW25-126斷路器。7.3.235KV側(cè)斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為35KV，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以35KV段選擇的斷路器型號為LW8-35，其基本參數(shù)如下：表7-2LW8-35型斷路器參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間合閘時間LW8-3535200031.54031.50.150.12下面對所選的斷路器進行校驗，通過斷路器的短路電流，所選斷路器的額定開斷電流為31.5KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動穩(wěn)定電流為40KA，流過斷路器的沖擊電流為13.005KA。所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設(shè)后備保護動作時間為1.9s，所選斷路器的分閘時間為0.15s，選擇熄弧時間為0.03s，則短路持續(xù)電流時間短路熱效應(yīng)。所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇LW8-35斷路器。7.3.36KV側(cè)斷路器的選擇該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以段選擇的斷路器型號為ZN28A-10，其基本參數(shù)如下：表7-3ZN28A-10型斷路器參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間合閘時間ZN28A-1010125031.54031.50.150.12下面對所選的斷路器進行校驗，通過斷路器的短路電流，所選斷路器的額定開斷電流為31.5KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動穩(wěn)定電流為40KA，流過斷路器的沖擊電流為21.45KA，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動穩(wěn)定也滿足要求。最后進行熱穩(wěn)定校驗，設(shè)后備保護動作時間為1.9s，所選斷路器的分閘時間為0.15s，選擇熄弧時間為0.03s，則短路持續(xù)電流時間短路熱效應(yīng)。所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗均滿足要求，故選擇ZN28A-10斷路器。7.4隔離開關(guān)的選擇7.4.1隔離開關(guān)的作用它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時，合閘操作應(yīng)先和隔離開關(guān)，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運行中必須嚴格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機構(gòu)，以防止誤操作。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。7.4.2110KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇為保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為110KV，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下：表7-4GW4-110D型高壓隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（A）最大工作電壓（KV）極限通過電流（KA）4S熱穩(wěn)定電流（KA）接地刀閘（A）有效值峰值GW4-110D11012501263255102000下面校驗所選擇的隔離開關(guān)，短路時通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流，所選擇的隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值55KA，即，因此動穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)短路時熱效應(yīng)即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用型杠桿操作機構(gòu)。7.4.335KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下：表7-5GW5-35型高壓隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（A）最大工作電壓（KV）極限通過電流（KA）2S熱穩(wěn)定電流（KA）接地刀閘（A）有效值峰值GW5-35D3563040.52850202000下面校驗所選擇的隔離開關(guān)，短路時通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流，所選擇的隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50KA，即，因此動穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)短路時的熱效應(yīng)即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動式杠桿操作機構(gòu)。7.4.46KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下：表7-6GN19-10型接地高壓隔離開關(guān)參數(shù)表型號額定電壓KV額定電流A允許的熱效應(yīng)KA2A動穩(wěn)定電流KAGN19-101012503200100下面校驗所選擇的隔離開關(guān)，短路時通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流，所選擇的隔離開關(guān)的動穩(wěn)定電流為，即，因此動穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)為短路時的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動式杠桿操作機構(gòu)。7.5電壓互感器和電流互感器的選擇互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反應(yīng)電氣設(shè)備的正常運行和故障情況?；ジ衅鞯淖饔檬牵海?）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?，使測量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜和便于屏內(nèi)安裝。（2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。7.5.1電壓互感器的選擇變電站的每組母線上均安裝電壓互感器，電壓互感器應(yīng)按工作電壓來選擇：一般電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)的電壓應(yīng)在（0.8～1.2）范圍內(nèi)變動，即應(yīng)滿足：，本設(shè)計中根據(jù)主變的參數(shù)選擇的電壓互感器的型號為：110KV電壓互感器選擇JCC1-110，35KV電壓互感器選擇JDJJ2-35，6KV電壓互感器選擇JDZJ-6。下面以JDJJ2-35為例，該互感器用于35KV、50HZ輸電線路作電壓測量和接地保護用。JDJJ2-35為接地電壓互感器，該二型產(chǎn)品均由器身、儲油柜、高低壓引出瓷套、二次接線盒、變壓器油等組成，系油紙絕緣結(jié)構(gòu)。一次、二次線圈為寶塔結(jié)構(gòu)，鐵芯由冷軋硅鋼片疊成殼式，整個器身固定在箱蓋上，置于變壓器油中。該互感器參數(shù)為：表7-7JDJJ2-35型電壓互感器參數(shù)表型號額定一次電壓（KV）額定二次電壓（KV）二次繞組額定輸出（VA）額定絕緣水平（KV）沖重Kg總重Kg0.20.53P極限輸出JDJJ2-35350.175150500100040.5/95/18535115根據(jù)變電站的設(shè)計要求，選擇準確級為0.5級的。7.5.2電流互感器的選擇凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測量儀表、保護和自動裝置的要求。（1）110KV電流互感器的選擇，根據(jù)前面110KV母線的電壓等級和最大短路電流選擇電流互感器的型號為：LB7-110W，變比選擇300/5。（2）35KV電流互感器的選擇型號為LRB-35，變比選擇300/5。（3）6KV電流互感器的選擇型號為LZZJ-10，變比選擇為600/5。110KV電流互感器參數(shù)如下：表7-8110KV電流互感器參數(shù)表型號額定工作電壓額定最大電壓頻率額定一次電流額定二次電流1S短時電流動穩(wěn)定電流LB7-110W126KV50HZ300-600A5A7.6電抗器的選擇7.6.1普通電抗器的選擇原則（1）電抗器幾乎沒有過負荷的能力，所以主變壓器或出線回路的電抗器，應(yīng)按回路最大工作電流選擇，而不能用正常工作電流選擇。（2）變電站母線分段回路的電抗器應(yīng)滿足用戶的一級負荷和大部分二級負荷的要求。7.6.2本設(shè)計中電抗器的選擇根據(jù)本設(shè)計中，在6KV母線段加裝型號為NKL-6-3000-10的電電抗器。先進行電壓損失校驗，即滿足要求。熱穩(wěn)定應(yīng)滿足：，其中式中——給定的熱穩(wěn)定電流；——給定的持續(xù)電流；——短路電流的穩(wěn)定值；——短路電流假想作用時間；——保護裝置動作時間；——斷路器分斷時間；根據(jù)計算，，即滿足要求。動穩(wěn)定校驗：即滿足要求。7.7高壓熔斷器的選擇7.7.1熔斷器的作用高壓熔斷器是一種過流保護元件，由熔件與熔管兩部分組成。當過載或短路時，電流增大，熔件熔斷，達到切除故障保護設(shè)備的目的。熔件通過的電流越大，其熔斷時間越短。電流與熔斷時間的關(guān)系曲線叫熔件的安-秒特性曲線。在選擇熔件時，除保證在正常工作條件下熔件不被熔斷外，為了使保護具有選擇性，還應(yīng)使其安-秒特性符合保護選擇性的要求。戶外式高壓熔斷器在變電站中常用與保護電力電容器、配電線路和配電變壓器。7.7.2熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要指標是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取式中——熔管額定電流（即熔斷器額定電流）；——熔件額定電流；——通過熔斷器的長時最大工作電流。所選熔件應(yīng)在長時最大工作電流及設(shè)備起動電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級保護裝置的動作時限相配合，以免保護裝置越級動作，造成停電范圍的擴大。本設(shè)計中35KV和6KV中加裝高壓熔斷器，用來保護變壓器和電壓互感器，采用高壓熔斷器的型號為RN2型戶外高壓熔斷器，其基本參數(shù)如下：表7-9RN2型戶外高壓熔斷器參數(shù)表型號額定電壓（KV）額定電流（A）三相斷流容量（MVA）最大開斷電流有效值（KA）開斷最大短路電流時，最大電流峰值（A）熔體管電阻值（）RN2-35350.51000177001007RN2-660.5100085300142148變電站的防雷保護8.1變電站對直擊雷的的防護變電站對直擊雷防護主要措施是裝設(shè)避雷針或避雷線，并配以良好的接地體。根據(jù)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：獨立避雷針（線）宜設(shè)獨立的接地裝置，獨立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜超過，否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或瀝青地面及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的架構(gòu)或房頂上。及以下的配電裝置架構(gòu)和房頂不宜裝設(shè)避雷針。及以上配電裝置，可將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，配電裝置，在土壤電阻率不大于的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。變電站的每相母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點不接地變壓器如中性點絕緣按線電壓設(shè)計，應(yīng)在中性點裝設(shè)保護裝置。連接的三繞組變壓器的繞組，如有開路運行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線上裝設(shè)一只閥型避雷器。8.1.1裝設(shè)避雷針（線）的原則（1）所保護對象均應(yīng)在避雷針（線）的保護范圍之內(nèi)。接閃器引下線接地裝置圖8-1直擊雷防護裝置的組成接閃器引下線接地裝置圖8-1直擊雷防護裝置的組成a．獨立式避雷針由于避雷針的引雷作用，當雷擊避雷針時，雷電流經(jīng)避雷針及其接地體流入大地。為了防止避雷針對被保護對象發(fā)生反擊，避雷針與被保護對象之間的空氣間隙應(yīng)具有足夠的距離，兩者接地體之間的間距也應(yīng)具有足夠的距離。b.架構(gòu)式避雷針對于110kV及以上的配電裝置，由于電氣設(shè)備的絕緣水平較高，在土壤電阻率不太高（不大于1000Ω·m）的地區(qū)，不易發(fā)生反擊，可采用架構(gòu)式避雷針，即把避雷針裝于配電裝的架構(gòu)上，這樣可以節(jié)省投資，也便于布置。架構(gòu)式避雷針同樣需要考慮防止反擊問題。裝有避雷針的架構(gòu)上，接地部分與帶電部分間的空氣中距離不得小于絕緣子串的長度。同時此架構(gòu)應(yīng)就近埋設(shè)輔助接地裝置，此接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點離主變壓器接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點之間的距離不應(yīng)小于。這樣雷擊避雷器時，在避雷針接地裝置上產(chǎn)生的高電位電壓波，沿接地網(wǎng)向變壓器連接點傳播過程中逐漸衰減，到達變壓器接地點時才不會造成對變壓器的反擊。8.1.2直擊雷防護裝置的原理對直擊雷的防護措施是讓雷電在人為設(shè)置的直擊雷防護裝置上放電置瀉入地中，以免被保護的設(shè)備或建筑物受到損壞。如圖7.1所示，直擊雷防護裝置由二個主要的部分組成。(1）.接閃器直接截受雷擊的避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)以及作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)一般以鋼管、鋼筋或扁鋼等制成。(2).引下線連接接閃器和接地裝置的金屬導體。一般以鋼筋或扁鋼等制成，也可以利用建筑物結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的鋼筋兼作。(3).接地裝置接地體與接地線的總和?？梢砸凿摻?、扁鋼和各種型鋼制成，也可以利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋溶作。其防護原理是：在雷電先導的初始階段．因先導離地面較高．故先導發(fā)展的方向不受地面物體的影響，但當其向下至某一高度時，地面上的接閃器將會影響先導的發(fā)展方向，使先導向接閃器方向發(fā)展．這是由于接閃器較高并具有良好的接地，在其上因靜電感應(yīng)而積聚了與先導相反極性的電荷使其附近的電場強度顯著增強的緣故，此時先導放電電場即開始被接閃器所歪曲，將先導放電的途徑引向接閃器本身，從而達到保護被保護物的目的。8.2避雷針保護范圍的計算方法8.2.1單支避雷針的保護范圍單支避雷針的保護范圍如圖7.2所示。在被保護物高度hx水平面上、其保護半徑rx可按下式計算θ=45°θhrhxhrx1.5h55h1.5hrx圖8-2單根避雷線的保護范圍θ=45°θhrhxhrx1.5h55h1.5hrx圖8-2單根避雷線的保護范圍當hx<時,rx＝(1.5h—2hx)P式中h——避雷針高度，單位為m；hx——被保護物高度，單位為m；P——高度影響系數(shù)．當h≤30m時,P=1；當30m＜h≤120m時，P＝。8.2.2兩支等高避雷針兩支等高避雷針聯(lián)合的保護范圍要比兩針各自保護范圍的疊加還要大。兩針聯(lián)合保護范圍如圖7.3所示。兩針外側(cè)的保護范圍按單針的方法確定。兩針之間的保護范圍由通過1、0、2三點的圓弧畫出，O點的高度h0按下式計算：式中D——兩針之間的距離，mP——高度影響系數(shù)，其值的確定同上。在O—O’截面上高度為hx的水平保護寬度為2bx,bx由下式計算hhx水平面上保護范圍的截面1.5hPDbxbxrxh/2O’Oh0D/7PrxhhxhaHa圖8-3兩等高避雷針的保護范圍當bx0時，兩針聯(lián)合保護范圍比兩單針保護范圍疊加還有所擴大。由此可見，要使兩針能有效構(gòu)成聯(lián)合保護，兩針間的距離太大是不行的。即使被保護高度為0，兩針的距離必須小于7hP，而當被保護物高度為hx時，兩針間的距離必須小于7(h-hx)P。一般兩針之間的距離與針高度之比D/h不宜大于5。8.2.3本設(shè)計中避雷針的選擇根據(jù)本設(shè)計變電站的大小D12=60m,D23=45m,,D34=60m,D41=45m；所內(nèi)最高建筑物高度；取避雷針的高度為h=30m。保護簡圖如圖7.2所示，我們采用四支等高的避雷器對建筑物進行保護。保護計算：﹛得：p=11.1－2針聯(lián)合保護：.則：；圖圖8-4四支等高避雷針對變電站的保護圖D12D23避雷針1避雷針2.則：；2.1－3針聯(lián)合保護：.則：；.則：；3.2－4針聯(lián)合保護：.則：；.則：；4.3－4針聯(lián)合保護：.則：；.則：；5.4號針保護：經(jīng)過上述計算，采用四支等高的避雷針可保護變電站全站。8.3對雷電入侵波的防護8.3.1避雷器的作用避雷器的作用是限制過電壓以保護電氣設(shè)備。變電站內(nèi)安裝著類型繁多的高、低壓變、配電設(shè)備，這些設(shè)備均直接和供電系統(tǒng)的線路相連，而線路上發(fā)生雷電過電壓的機會較多，因此入侵波常常是變電站的主要雷害，所以必須對入侵波有足夠的防護措施。變電站中防護入侵波的主要裝置是安裝閥型避雷器，避雷器的作用是限制過電壓以保護電器設(shè)備，它實質(zhì)上是一個放電器，當雷電入侵波或操作過電壓超過某一電壓值時，避雷器將先于與其并聯(lián)的被保護設(shè)備放電，使電壓值被限制，從而使電氣設(shè)備得到有效保護。8.3.2對避雷器的基本要求圖8-5避雷器與被保護設(shè)備伏秒特性的配合u/VO圖8-5避雷器與被保護設(shè)備伏秒特性的配合u/VOt/s避雷器伏秒特性被保護物伏秒特性(1)在過電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護設(shè)備放電，這主要靠兩者之間的伏秒特性配合來實現(xiàn)，如圖7—3所示。(2)避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力以便在工頻續(xù)流第一次過零點時就能迅速可靠地切斷工頻續(xù)流。8.3.3避雷器的選擇避雷器的作用是限制過電壓以保護電氣設(shè)備。避雷器的類型主要有保護間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。保護間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和發(fā)、變電所進線段的保護。閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在220KV及一下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備保護。變電站內(nèi)最重要的設(shè)備是主變壓器，它的價格高，絕緣水平又很低，為了減少變壓器所受過電壓幅值，閥型避雷器應(yīng)盡量安裝在電氣距離靠近主變壓器的地方。從保證保護的可靠性來說，最理想的結(jié)線方式是把避雷器和變壓器直接并聯(lián)在一起，但是考慮變電站的電氣設(shè)備具體布置時，由于變壓器和母線之間還有開關(guān)設(shè)備，按照設(shè)備相互之間應(yīng)留有一定的安全間距的要求，所以安裝在母線上的避雷器和主變壓器之間必然會出現(xiàn)一段距離L，當入侵波的波陡度和聯(lián)線距離較大時，則絕緣被擊穿而使變壓器破壞。本設(shè)計中變電站母線采用的避雷器型號為，母線采用的避雷器型號為，母線采用的避雷器型號為。9配電裝置的平面設(shè)計9.1配電裝置的要求配電裝置是變電所的重要組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用。配電裝置是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。其作用是在正常運行情況下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運行的裝置。配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，逼供結(jié)合運行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠和變電所中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多為屋外式。當在污穢地區(qū)或市區(qū)建110KV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價相近時，宜采用屋內(nèi)型。配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求：（1）配電裝置的設(shè)計必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟政策，如節(jié)約土地。（2）保證運行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。（3）便于檢修、巡視和操作。（4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價。（5）安裝和擴建方便。9.2配電裝置設(shè)計的基本步驟（1）選擇配電裝置的型式。選擇時應(yīng)根據(jù)配電裝置的電壓等級、電氣設(shè)備的型式、出線多少和方式、有無電抗器、地形、環(huán)境條件等因素選擇配電裝置的型式。（2）配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配置圖。（3）按照所選設(shè)備的外形尺寸、運輸方法、檢修及巡視的安全和方便等要求，遵照配電裝置有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，并參考各種配電裝置的典型設(shè)計和手冊，設(shè)計繪制配電裝置平面圖和斷面圖。9.3配電裝置型式的選擇原則配電裝置的型式，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。9.4各種配電裝置的特點屋外配電裝置的型式除與主接線有關(guān)，還與場地位置、面積、地質(zhì)、地形條件及總體布置有關(guān)，并受材料供應(yīng)、施工、運行和檢修要求等因素的影響和限制。（1）普通中型配電裝置國內(nèi)采用較多，施工、檢修和運行都比較方便，抗震能力較好，造價比較低。缺點是占地面積較大。（2）高型配電裝置的最大優(yōu)點是占地面積少，一般比普通中型節(jié)約用地50%左右。但耗用鋼材多，檢修運行不及中型方便。一般在下列情況下宜采用高型：①在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)②地形條件限制③原有裝置需改、擴建而場地受限制。9.5本設(shè)計中配電裝置的選擇結(jié)合本設(shè)計中變電站的實際情況，本所位于鎮(zhèn)郊，地價較低，故采用普通半高型。各電壓等級采用是的屋外半高型配電裝置。結(jié)論在雷乃清老師的辛勤指導下，經(jīng)過幾個月的努力，我終于完成了馬谷田鎮(zhèn)變電站的設(shè)計任務(wù)。做為馬谷田鎮(zhèn)的主體供電工程，該變電站將大大提高該區(qū)的供電可靠性，能滿足該區(qū)不斷增長的負荷和人民生活的需要。在電氣一次部分設(shè)計中，考慮到該變電站的重要性，和均采用雙母帶旁路的接線，可滿足可靠性要求；對于因其出線較多，且出現(xiàn)故障的幾率較大，一旦停電，將會造成大面積的停電，故側(cè)采用單母線分段的接線形式。本變電站110KV和35KV都采用斷路器，可靠性較高。在35KV斷路器的選擇上，由于多油斷路器已經(jīng)淘汰，我們本著推廣新技術(shù)的原則，大膽使用了新產(chǎn)品斷路器。由于泌陽縣馬谷田鎮(zhèn)地勢平坦、土地寬廣，則在配電裝置的布置上，各電壓等級均采用室外半高型布置。為保護屋外半高型