35KV降压变电站设计--卓秋帜

35KV降压站及配电系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 1河海大学函授本科毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 题目：35kV35kV35kV35kV降压站及配电系统设计专业电气工程及其自动化班级10函授本科班学生姓名卓秋帜指导教师论文完成日期2012年3月7日35KV降压站及配电系统设计2毕业设计（论文）任务书一、毕业设计(论文)题目：35kV降压站及配电系统设计二、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：（一）毕业设计使用的原始资料1.全厂用电设备情况（1）负载大小用电设备总安装容量：6630KW计算负荷（10KV侧）有功：4522KW无功：1405KVAR各车间负荷统计见表1。表1全厂各车间负荷统计表序号车间名称负荷类型计算负荷Pjs（KW）Qjs(KVAR)Sjs（KVA）123456789空气压缩车间熔制成型（模具）车间熔制成型（熔制）车间后加工（磨抛）车间后加工（封接）车间配料车间锅炉房厂区其他负荷（一）厂区其他负荷（二）ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅡ～ⅢⅡ～Ⅲ780560590650560360420400440180150170220150100110168200800580614686580374434434483共计同时系数全厂计算负荷47600.95452214480.9714054735.24（2）负荷类型本厂绝大部分用电设备均属于长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间及辅助设施均为Ⅰ类负荷。（3）本厂为三班工作制，全年工作时数8760小时，最大负荷利用小时数5600小时。（4）全厂负荷分布：见厂区平面示意图（图1）35KV降压站及配电系统设计353864271电源9图1厂区平面示意图2.电源情况（1）工作电源本厂拟由距其5公里处A变电站接一回架空线路供电，A变电站110KV母线短路容量为1918MVA，基准容量为1000MVA，A变电站安装两台SFSLZ1—31500KVA/110KV三卷变压器，其短路电压u高—中=10.5%，u高—低=17%，u低—中=6%，详见电力系统与本厂联接示意图（图2）。供电电压等级：由用户选用35KV或10KV的一种电压供电。最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑。最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑。（2）备用电源拟由B变电站接一回架空线路作为备用电源。系统要求，只有在工作电源停电时才允许备用电源供电。（3）功率因数供电部门对本厂功率因数要求值为：以35KV供电时，cosφ=0.9以10KV供电时，cosφ=0.95（4）电价供电局实行两部电价基本电价：按变压器安装容量每1千伏安每月10元计费。电度电价：35KVβ=0.40元/kwh10KVβ=0.41元/kwh（5）线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦3000元计算。三、设计任务及设计大纲35KV降压站及配电系统设计41.高压供电系统设计根据供电部门提供的资料，选择本厂最优供电电压等级。2.总降压变电站设计（1）主接线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术可能实现的多个 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，经概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。（2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算短路电流，计算结果列出汇总表。（3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子的设备的选择和校验。选用的设备型号、数量汇成设备一览表。（4）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。3.车间变电所设计根据负荷情况，选择车间变压器的台数、容量以及变电所位置的原则考虑。4.厂区10KV配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。图2电力系统与本厂联接示意图35KV10KV110KV工作电源5KMBASd备用电源7KM35KV降压站及配电系统设计5摘要现代人类生活的各个方面，都广泛使用着电能。因为电能易于转换成其他形式的能量，使用便利，输送与分配经济，而且便于控制。我国电力工业是伴随着新中国的成长面逐步发展壮大的，特别是改革开放的发展方针，使电力工业得到蓬勃发展。电力的大发展，缓解了持续多年的电力供应紧张状况。但是，我国的电力工业与发达国家相比，在管理、检测维护、设备制造等方面还有不小的差距。所以提高电力系统运行的可靠性，保证安全供电是从事电力设计的重要任务。电力系统在运行中可能会发生各种故障情况或出现各种不正常的运行状态，从而在电力系统中引发事故，故障一旦发生，能迅速而有选择性切除故障单位，是保证电力系统安全经济运行的有效方法之一。本文主要是用所学知识对35KV变电站电气部分供电方案进行经济性、可靠性的综合比较，着重对电气主接线的选择、短路电流的计算、设备的选型及保护配置、原理、整定计算进行阐述，掌握一次设备选择、了解地方变电站接线方式以及绘制变电站的主接线图、保护回路二次接线等。关键词：35KV变电站电力系统35KV降压站及配电系统设计6目录毕业设计（论文）任务书............................................................................................2摘要..........................................................................................................................5第一章高压供电系统设计........................................................................................7第二章总降压变电站设计..................................................................................8第一节主接线设计的原则..........................................................................................8第二节供电系统的设计方案......................................................................................92.2.1、供电方案的拟定................................................................................92.2.2、方案技术经济分析比较..................................................................11第三节短路电流计算................................................................................................192.3.1、短路点的确定..................................................................................192.3.2、短路电流计算..................................................................................192.3.3、短路电流计算汇总表......................................................................25第三章降压站电气设备选择................................................................................26第一节设备选择概述..................................................................................................26第二节、35kV侧高压电气设备的选择.......................................................................263.2.1、35kV断路器选择.............................................................................263.2.2、35kV隔离开关选择.........................................................................283.2.3、35kV互感器的选择.........................................................................29第五节10kV侧电气设备选择...................................................................................323.5.1、变压器低压侧及备用电源进线设备的选择..................................323.5.2、10kV馈电线路设备的选择.............................................................323.5.3、10kV母线的选择.............................................................................33第六节主要设备继电保护设计..............................................................................333.6.1、主要设备继电保护设计原则..........................................................333.6.2、主变压器保护配置..........................................................................343.6.3、主变压器保护展开图......................................................................343.6.5、主变压器保护整定计算..................................................................39第七节防雷接地设计..............................................................................................40第四章：结论..............................................................................................................43参考文献........................................................................................................4435KV降压站及配电系统设计7第一章高压供电系统设计高压供配电装置的设计主要以安全、可靠运行为原则，同时兼顾运行的经济性与灵活性。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，最终由技术、经济论证来确定。可靠性：安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求；灵活性:电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换；经济性：主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理，应从投资省、占地面积少、电能损耗少方面考虑。根据提供的资料分析，本变电所需两路电源，正常运行时一路运行一路备用。全所9回出线中，有7回为Ⅰ类负荷，且对供电可靠性要求较高，停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池，炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失。本厂为三班工作制，全年工作时数8760小时，最大负荷利用小时数5600小时。另外，备用电源由B变电站引入，要求只有在工作电源停电时才允许备用电源供电。供电局实行两部电价：⑴基本电价：按变压器安装容量每1千伏安每月10元计费。⑵电度电价：35KV按0.40元/kwh计费；10KV按0.41元/kwh计费；线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦3000元计算。35KV降压站及配电系统设计8第二章总降压变电站设计第一节第一节第一节第一节主接线设计的原则主接线设计的原则主接线设计的原则主接线设计的原则电气主接线设计的基本原则是以设计的任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。电气主接线的基本要求：可靠性、灵活性、经济性。电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理地选择主接线方案。第二节第二节第二节第二节供电系统的设计方案供电系统的设计方案供电系统的设计方案供电系统的设计方案2.2.1、供电方案的拟定根据设计资料，本所电源进线可为35KV或10KV两路，按照要求正常情况下一路运行，一路备用。配电母线为10KV，负荷出线为9回，且为供电可靠性要求较高，停电时间超过两分钟即会造成产品报废，因些考虑配电母线采用单母线分段接线，为了提高供电可靠性，10KV拟采用成套开关柜单层布置。而对于电源进线，则可取两路35KV、两路10KV、一路35KV、一路10KV,为此得出了三种不同的方案。1、方案一：工作电源与备用电源均采用35KV电压供电，在这个方案中，总降压变电所内装设两台主变压器。工厂总降压变电所的高压侧接线方式可采用单线线分段接线和内桥接线。显然，从技术经济上比较，内桥接线优于单母线分段接线，故采用内桥接线作为本方案的接线方式。优点：供电电压高，线路功率损耗少，电压损失小，高压问题易解决，要求的功率因数值低，所需补偿容量小，可减少投资，供电的安全可靠性35KV降压站及配电系统设计9较高。缺点：工厂内要设总降压变电所，占用面积多，而且总降压变电所要装设两台主变压器，挨次及运行维护费用高。2、方案二：工作电源与备用电源均采用10KV电压供电，两路电源进线均采用断路器控制。优点：工厂内不设主变压器，可以简化接线，降低了投资有运行维护费。工厂内不设总降压变电所，可以减少占地面积，减少管理人员及维护工作量。缺点:供电电压低，线路的功率损耗增大，电压损失也大，要求的功率因数值高，需增加补偿装置及相关的投资，工厂内设总配电所，供电的安全可靠性不如35KV。35KV降压站及配电系统设计103、方案三：工作电源采用35KV电压供电，用架空线路引入总降压变电所，装设一台主变压器。备用电源采用10KV电压供电，35KV降压后接在10KV的一段配电母线上，备用电源接在10KV的另一段配电母线上。该方案供电电压高，线路功率损耗少，电压损失小，高压问题易解决，要求的功率因数值低，所需补偿容量小，运行维护费和投资相对也比较少，供电的安全可靠性较高。根据资料要求两路电源正常时只用一路供电，工作电源供电时间较少，所以该方案能满足供电可靠性要求。35KV降压站及配电系统设计112.2.2、方案技术经济分析比较技术经济比较一般包括技术指标，经济计算和有色金属消耗量三个方面。1、技术指标计算（1）、方案一:根据全厂计算负荷为4735.24kVA，考虑原始资料要求两路电源正常时只用一路供电，工作电源停运时方用备用电源供电，本方案选用5000kVA的变压器两台，型号为SJL1—5000／35，电压为35／10kV，查表得到变压器的主要技术数据：空载损耗ΔP0=6.9kW，短路损耗ΔPk=45kW阻抗电压Uk%=7，空载电流I0%=1.1故变压器的有功功率损耗：ΔPb=nΔP0+ΔPk(Sjs/Sbe)2／n（n为变压器台数）已知：n=2（正常运行时备用变压器充电备用）；Sjs=4735.24kVA；Sbe=5000kVA所以，变压器的有功损耗ΔPb=2×6.9+45×(4735.24/5000)2=54kW变压器的无功功率损耗：ΔQb=n(I0%／100)Sbe+(1/n)(Uk%／100)Sbe(Sjs/Sjb)235KV降压站及配电系统设计12=2×（1.1/100）×5000+(7/100)×5000×(4735.24/5000)2=424kVar一台变压器运行的有功损耗=ΔPb-ΔP0=54-6.9=47kW一台变压器运行的无功损耗=ΔQb-1.1/100*5000=424-55=369kVar35kV线路的功率：Pjs′=Pjs+ΔPb－ΔP0=4522+54-6.9=4569kWQjs′=Qjs+ΔQb-1.1/100*5000=1405+424-55=1774kVarSjs′=22sQjsPj′+′=2217744569+=4901kVAIjs′=Sjs′／（3Ue1）=4901／（3×35）=80.9A35kV线路的功率因数：cosφ=Pjs′／Sjs′=4569／4901=0.93导线在运行中，因其中有电流流过，将使导线温度升高。温度过高，将会降低导线的机械强度，加大导线接头处的接触电阻，增大导线的弧垂。为保证导线在运行中不致过热，要求导线的最大负荷电流必须小于导线的允许载流量，即Ijs′＜Iux。按照国家电线产品技术标准规定，经过查表，35kV线路选用LGJ—35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。查表得：r0=0.85Ω／km,x0=0.417Ω／km。工作电源电压损失：Δu1=（r0×Pjs′×L1+x0×Qjs′×L1）／Ue1(其中L=5km)=（0.85×4569×5+0.417×1774×5）／35=0.66kVΔu1＜35×5%=1.75kV，电压损失合格。备用电源电压损失：Δu2=（r0×Pjs′×L2+x0×Qjs′×L2）／Ue1(其中L=7km)=（0.85×4569×7+0.417×1774×7）／35=0.92kVΔu2＜35×5%=1.75kV，电压损失合格。（2）、方案二：根据全厂计算负荷Sjs=4735.24kVA，可以计算出10kV线路的负荷电流Ijs=Sjs/（3Ue2）=4735.24/（3×10）=273A，功率因数：cosφ=Pjs／Sjs=4522/4735.24=0.95根据导体的发热条件，10kV35KV降压站及配电系统设计13线路选用LGJ—70钢芯铝绞线架设，几何均距确定为1.5米。查表得：r0=0.46Ω／km,x0=0.365Ω／km。电压损失：Δu1=（r0×Pjs×L+x0×Qjs×L）／Ue2(其中L=5km)=（0.46×4522×5+0.365×1405×5）／10=1.3kV由于电压损失过大，为了降低电压损失，10kV线路考虑选用LGJ—120的钢芯铝绞线架设。查表得：r0=0.27Ω／km,x0=0.335Ω／km故电压损失为：Δu1=（r0×Pjs×L+x0×Qjs×L）／Ue2(其中L=5km)=（0.27×4522×5+0.335×1405×5）／10=0.85kV同理：Δu2=（0.27×4522×7+0.335×1405×7）／10=1.18kVΔu2＞Δu1＞10×5%=0.5kV，电压损耗仍然偏高。所以只有通过提高供电侧电压才能保证供电电压。（3）、方案三：正常运行时以35kV单回路供电，10kV线路作为备用电源。根据全厂计算负荷为4735.24kVA，厂内总降压变电所设一台容量为5000kVA的主变压器，型号为SJL1—5000/35，查表得到变压器的主要技术数据：空载损耗ΔP0=6.9kW，短路损耗ΔPk=45kW阻抗电压Uk%=7，空载电流I0%=1.1变压器的有功功率损耗：ΔPb=nΔP0+ΔPk(Sjs/Sbe)2／n（n为变压器台数）已知：n=1；Sjs=4735.24kVA；Sbe=5000kVA所以，ΔPb=1×6.9+45×(4735.24/5000)2=47kW变压器的无功功率损耗：ΔQb=n(I0%／100)Sbe+(1/n)(Uk%／100)Sbe(Sjs/Sjb)2=1×（1.1／100）×5000+（7／100）×5000×(4735.24/5000)2=369kVar35kV线路的功率：Pjs′=Pjs+ΔPb=4522+47=4569kWQjs′=Qjs+ΔQb=1405+369=1774kVarSjs′=22sQjsPj′+′=2217744569+=4901kVA35KV降压站及配电系统设计14Ijs′=Sjs′／（3Ue1）=4901／（3×35）=80.9A35kV线路的功率因数：cosφ=Pjs′／Sjs′=4569／4901=0.93导线在运行中，因其中有电流流过，将使导线温度升高。温度过高，将会降低导线的机械强度，加大导线接头处的接触电阻，增大导线的弧垂。为保证导线在运行中不致过热，要求导线的最大负荷电流必须小于导线的允许载流量，即Ijs′＜Iux。按照国家电线产品技术标准规定，经过查表，35kV线路选用LGJ—35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。查表得：r0=0.85Ω／km,x0=0.417Ω／km。35kV工作电源电压损失：Δu1=（r0×Pjs′×L1+x0×Qjs′×L1）／Ue1(L=5km)=（0.85×4569×5+0.417×1774×5）／35=0.66kVΔu1＜35×5%=1.75kV，电压损失合格。10kV备用线路仅考虑一级负荷之用，一级计算负荷为3868.5kVA，故10kV备用线路的负荷电流Ijs为：Ijs=Sjs/（3Ue）=3868.5/（3×10）=223.35A按导体的发热条件选用LGJ—120钢芯铝绞线架设，几何均距确定为1.5米，查表得每公里的电阻值r0=0.27Ω,每公里的电抗值x0=0.335Ω。所以10kV备用线路的电压损失为：Δu2=（r0×Pjs×L+x0×Qjs×L）／ue2(L=7km)=（0.27×3724×7+0.335×1047.6×7）／10=0.95kV要求电压损失为：10×5%=0.5kV，作为备用电源由于所用时间少，基本满足要求；另外也可通过提高供电侧电压来保证。通过对三个方案的技术指标分析计算，可知：方案一：供电可靠，运行灵活，线路损失小，但因装设两台主变压器和三台35kV断路器，其投资比较大。方案二：工作及备用电源均采用10kV，无须装设主变压器，投资小，但线路损耗大，电压损失严重，无法满足一级负荷长期正常运行的要求，故不予考虑。35KV降压站及配电系统设计15方案三：介于方案一和方案二之间，正常运行时，线路损耗低，电压损失小，能满足一级负荷长期正常运行的要求。35kV线路故障或检修时，10kV备用线路运行期间，电压损失较大，但这种情况较少，且时间不长，从设备投资来看，方案三比方案一少一台主变压器和两台35kV断路器，投资降低。至于备用线路电压损失问题，可采用适当提高线路导线截面的办法来降低电压损失或适当提高供电侧电压。因此，将方案一与方案三再作进一步的经济计算比较。2、经济计算经济计算包括基本建设投资和年运行费两大项。（1）、基建投资Z基建投资一般采用供配电系统中各主要设备从订货到安装完成所需的全部工程费用的综合投资指标表示。所谓综合投资，包括设备本体价值、辅助设备及配件材料费和设备的试验调试费用、土建及安装费用，也包括设备的运输费。（2）、年运行费用F年运行费是指设备投入运行后维持正常运行每年所付出的费用，一般包括以下四项：①设备的折旧费用Fz；②设备维护管理费Fw；③年电能损耗费用FA；④年基本电价费FJ。整个供电系统的年运行费F=Fz+Fw+FA+FJ。各方案比较如下：表1方案一的投资费Z1项目说明单价（万元）数量费用（万元）线路综合投资LGJ—351.005+712.00变压器综合投资SJL1—5000/357.00214.0035kV断路器SW2—35/10002.0636.18电压互感器及避雷器JDJJ-35+FZ-350.9221.84功率损耗引起附加投资3Ijs2r0L×10-3+ΔPb1000元/kW137.4513.745合计47.765表2方案一的年运行费F135KV降压站及配电系统设计16项目说明费用（万元）线路折旧费按线路投资的3.4%计算0.41线路维护费按线路折旧费的100%计算0.41变电设备折旧费按投资的5.8%计算1.28变电设备维修费按投资的5.8%计算1.28线路电能损耗ΔFx=3×80.92×0.85×5×5600×0.04×10-3×10-41.86变压器电能损耗ΔFb=［2×6.9×8760+45×（4985/5000）2×5600］×0.04×10-41.48基本电价费用5000×12×10×10-460合计66.72表3方案三的投资费Z3项目说明单价（万元）数量费用（万元）线路综合投资LGJ-35+LGJ-1201.00+1.355+714.45变压器综合投资SJL1—5000/357.0017.0035kV断路器SW2—35/10002.0612.06电压互感器及避雷器JDJJ-35+FZ-350.9210.92功率损耗引起附加投资3Ijs2r0L×10-3+ΔPb1000元/kW130.4513.045合计37.475表4方案三的年运行费F3项目说明费用（万元）线路折旧费按线路投资的3.4%计算0.49线路维护费按线路折旧费的100%计算0.49变电设备折旧费按投资的5.8%计算0.58变电设备维修费按投资的5.8%计算0.5835KV降压站及配电系统设计17线路电能损耗ΔFx=3×80.92×0.85×5×5600×0.04×10-3×10-41.87变压器电能损耗ΔFb=［6.9×8760+45×（4985/5000）2×5600］×0.04×10-41.24基本电价费用5000×12×10×10-460合计65.25表5方案一与方案三的经济比较费用方案方案一方案三差额（万元）投资Z（万元）47.76537.47510.3年运行费F（万元）66.7265.251.47由经济计算比较结果可知，方案三的综合投资及年运行费均低于方案一。从供电的可靠性、灵活性、经济性综合考虑，本设计决定采用方案三，即正常运行时以35kV单回路供电，备用电源采用10kV线路供电。通过对以上资料的分析及方案的比较，为提高供电可靠性，正常运行时采用35kV供电，35kV供电系统故障或检修时，采用10kV备用电源系统供电。10kV配电系统采用单母线分段接线。故主接线图设计如下：35KV降压站及配电系统设计18说明：1、总降压变电所设一台主变压器，型号为SJL1—5000/35。以35kV架空线从电力网中引入作为工作电源。在变压器的高压侧装设一台SW2—35型少油断路器，便于变电所的控制和维修。2、主变压器低压侧经少油断路器（型号为SN10—10）接在10kV母线的一个分段上。另一路以10kV架空线引入作为备用电源，也经少油断路器（型号为SN10—10）接在10kV母线的另一个分段上。3、总降压变电所的10kV侧采用单母线分段接线，选用LMY型硬铝母线，用10kV少油断路器将母线分段。4、各车间的一级负荷都由两段母线供电，以提高供电的可靠性。主变压器检修时，只需合上10kV备用电源进线开关，就可实现一级负荷车间的正常供电。5、根据规定，备用电源只有在主电源停运及主变压器故障或检修时，才能投入使用。因此，在正常运行方式下，主变压器两侧开关合上，10kV母线分段开关合上，备用电源开关断开。在备用电源开关上，装设备用电源自动投入装置（APD），当工作电源故障时，自动投入备用电源，保证一级负荷车间的正常供电。第第第第三三三三节节节节短路电流计算短路电流计算短路电流计算短路电流计算电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流，称为短路电流。其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。根据设计的电气主接线，为了选择合理的电器，需进行短路电流计算。2.3.1、短路点的确定为了选择高压电气设备，整定继电保护，需要计算总降压变电所35kV侧、10kV母线以及厂区高压配电线路末端（即车间变电所高压侧）的短路电流。但是，由于工厂厂区不大，总降压变电所到最远的车间距离不过几百米，因此，10kV母线与10kV配电线路末端的短路电流差别较小。故只计算主变压器高压侧和低压侧两边的短路电流，即短路点确定在主变压器的高低压两侧（如图1示）。35KV降压站及配电系统设计192.3.2、短路电流计算图1短路电流计算接线图1、短路电流计算等值电路图（1）基本等值电路：（2）最大运行方式的等值电路图：（3）最小运行方式的等值电路图：35KV降压站及配电系统设计202、短路电流计算（1）计算各元件的电抗标么值设基准容量为Sj=1000MVA，基准电压Uj1=37kV，Uj2=10.5kV，根据已知条件就可以求出元件的电抗标么值：①电源：52.019181000*===djxSSx②三圈变压器：bejdddSSuuux×−+×=−−−10021323121*15.3110001006175.1021×−+×=41.3=bejdddSSuuux×−+×=−−−10021313221*25.3110001001765.1021×−+×=35KV降压站及配电系统设计2108.0−=（计算时按正值计算）③线路：46.137100054.02210*=××==jjLULSxx④变压器（双线圈）：1451000100710000*=×=×=bejdbSSux（2）计算d1点短路电流（35kV侧）1最大运行方式下：短路电流Id1)37,1000(311*11kVuMVAsUSIIjjjjdd===短路电流有效值标么值*dI∑=**1ddXI**2*1**1*1212111LjjxddxxxxXI+++==∑268.046.108.02141.32152.01*1=+×+×+=dI最大运行方式下d1点短路电流：35KV降压站及配电系统设计22kAUSIIjjdd19.43731000269.031*11=××==最大运行方式下d1点短路冲击电流：kAIidc7.102.455.255.211=×==最大运行方式下d1点短路冲击电流有效值：kAIIdc3.62.451.151.111=×==最大运行方式下短路容量：MVASISjdd2691000269.0*11=×=∗=2最小运行方式下：短路电流Id1)37,1000(311*11kVuMVAsUSIIjjjjdd===短路电流有效值标么值*dI∑=**1ddXI**2*1**1*111LjjxddxxxxXI+++==∑183.046.108.041.352.01*1=+++=dI最小运行方式下d1点短路电流：35KV降压站及配电系统设计23kAUSIIjjdd85.2373100018.031*11=××==最小运行方式下d1点短路冲击电流：kAIidc27.781.255.255.211=×==最小运行方式下d1点短路冲击电流有效值：kAIIdc3.481.251.151.111=×==最小运行方式下d1点短路容量：MVASISjdd183100018.0*11=×=∗=（3）计算d2点短路电流（10kV侧）1最大运行方式下：短路电流Id2)5.10,1000(322*22kVuMVAsUSIIjjjjdd===短路电流有效值标么值*dI∑=**1ddXI***2*1**2*2212111bLjjxddxxxxxXI++++==∑056.01446.108.02141.32152.01*2=++×+×+=dI最大运行方式下d2点短路电流：35KV降压站及配电系统设计24kAUSIIjjdd1.35.1031000056.032*22=××==最大运行方式下d2点短路冲击电流：kAIidc91.708.355.255.222=×==最大运行方式下d2点短路冲击电流有效值：kAIIdc68.408.351.151.122=×==最大运行方式下d2点短路容量：MVASISjdd561000056.0*22=×=∗=2最小运行方式下：短路电流Id2)5.10,1000(322*22kVuMVAsUSIIjjjjdd===短路电流有效值标么值*dI∑=**1ddXI***2*1**2*211bLjjxddxxxxxXI++++==∑051.01446.108.041.352.01*2=++++=dI最小运行方式下d2点短路电流：35KV降压站及配电系统设计25kAUSIIjjdd8.25.1031000051.032*22=××==最小运行方式下d2点短路冲击电流：kAIidc14.78.255.255.222=×==最小运行方式下d2点短路冲击电流有效值：kAIIdc228.48.251.151.122=×==最小运行方式下d2短路容量：MVASISjdd511000051.0*22=×=∗=2.3.3、短路电流计算汇总表序号短路点运行方式短路电流Id（kA）I∞（kA）冲击电流ic（kA）短路容量Sd（MVA）135kVd1最大4.1910.7269最小2.857.27183210kVd2最大3.17.9156最小2.87.145135KV降压站及配电系统设计26第三章降压站电气设备选择第一节第一节第一节第一节设备选择设备选择设备选择设备选择概述概述概述概述正确地选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术、新工艺，并注意节省投资，选择合适的电器。电器要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。第二节第二节第二节第二节、、、、35kV35kV35kV35kV侧高压电气设备的选择侧高压电气设备的选择侧高压电气设备的选择侧高压电气设备的选择其主要设备包括：高压断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器和避雷器。3.2.1、35kV断路器选择（1）、高压断路器的选择及校验原则高压断路器的选择主要考虑以下五个方面：①断路器种类和型式的选择一般35kV回路的断路器多选用少油断路器，也可用多油断路器或真空断路器。②额定电压选择UN≥UNS③额定电流选择IN≥Imax④开断电流选择高压断路器的额定开断电流INbr，不应小于实际开断瞬间的短路次暂态电流I//INbr≥I〃⑤短路关合电流选择为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流iNc1不应小于短路电流最大冲击值iim35KV降压站及配电系统设计27iNc1≥iim断路器的校验则需要校验其热稳定和动稳定：1热稳定校验It2t≥Qk2动稳定校验ies≥iim（2）35kV断路器的选择主变35kV供电回路最大持续工作电流为IN=SN/（3UN）=5000/（3×35）=82.48（A）根据规定，在发电机、调相机、变压器回路一般考虑1.05倍的额定电流，因此Imax=1.05IN=1.05×82.48=86.6（A）UN=35kV根据35kV断路器的UN、Imax及安装在屋外的要求，查表，可选择SW2-35/600型断路器。取短路计算时间tk=4s根据上面计算出的短路电流值为：I〃=I2s=I4s=I.∞=4.2（kA）iC=10.7（kA）短路电流周期分量的热效应QpQp=tk/12×（I〃2+10Itk/22+Itk2）=4×（4.22+10×4.22+4.22）/12=70.56[（kA）2·s]由于设计 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 规定：远离发电厂的变电所和配电网无需考虑非周期分量的影响，故不计非周期热效应。因此短路电流引起的热效应Qk=Qp=70.56[（kA）2·s]下表中列出了断路器的有关参数，并与计算数据进行比较。35KV降压站及配电系统设计28断路器选择结果表计算数据SW2-35/600断路器UNs35（kV）UN35（kV）Imax86.6（A）IN600（A）I〃4.2（kA）INbr6.6（kA）iim10.7（kA）iNc117（kA）Qk70.56[（kA）2·s]It2.t6.62×4=174.24[（kA）2·s]iim10.7（kA）ies17（kA）Sd269（MVA）SN400（MVA）由选择结果可见各项条件均能满足，故所选SW2-35/600型少油断路器合格。3.2.2、35kV隔离开关选择隔离开关是发电厂中常用的电器，它可以在电气设备检修时，将被检修设备与电源电压隔离，以保证检修的安全；也可以与断路器配合使用，根据需要实现发电厂的倒闸操作；还可以分合一些小电流电路。其选择及校验原则如下：（1）种类和形式的选择一般35kV及以上的屋外中型配电装置多采用三柱式隔离开关。（2）额定电压选择UN≥UNS（3）额定电流选择IN≥Imax（4）热稳定校验It2t≥Qk（5）动稳定校验ies≥Iim由于选择的隔离开关为总降压变电所主变压器回路隔离开关，因此其最大持续工作电流Imax和短路电流引起的热效应Qk与上述选择断路器时相同，即UNS=35（kV）Imax=86.6（A）Qk=70.56[（kA）2·s]根据总降压变电所主变压器回路隔离开关的UNS、Imax及安装在屋外的要求，35KV降压站及配电系统设计29查表，可选择GW5-35G/600-72型屋外隔离开关。下表中列出了隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。隔离开关选择结果表计算数据GW5-35G/600-72型隔离开关UNs35（kV）UN35（kV）Imax86.6（A）IN600（A）Qk70.56[（kA）2·s]It2.t162×4=1024[（kA）2·s]iim10.7（kA）ies72（kA）由表中可以看出，所选GW5-35G/600-72型屋外隔离开关合格。3.2.3、35kV互感器的选择一、35KV侧电压互感器的选择电压互感器应按下列技术条件选择（1）、一二次电压应满足要求；（2）、应根据装设地点和使用条件选择种类和型式；（3）、应根据接入的测量仪表、继电器和自动装置等设备对准确度等级的要求确定准确度；（4）、容量和二次负荷；（5）、接线方式，在满足二次电压和负荷要求的条件下，电压互感器应尽量采用简单接线。35kV侧进线装设电流表3只，电压表1只，功率表1只，有功电度表和无功电度表各1只。二次侧负荷如下表所示：35kV电压互感器二次负荷仪表名称仪表型号电压线圈数目每个线圈消耗功率（VA）cosφ负荷AB相BC相PabQabPbcPbc电压表ITI-V14.514.5功率表IDI-W20.7510.750.75有功电表DS-I21.50.380.571.390.571.39无功电表DX-I21.50.380.571.390.571.3935KV降压站及配电系统设计30合计6.392.781.892.78求各相负荷：Sab=22QabPab+=222.786.39+=6.97VASbc=22QbcPbc+=222.781.89+=3.36VACosφab=Pab/Sab=6.39/6.97=0.92φab=23.07°Cosφbc=Pbc/Sbc=1.89/3.36=0.56φbc=55.94°A相负荷为：PA=1/3Sabcos（φab－30°）=1/3×6.97×cos（23.07°－30°）=3.99WQA=1/3Sabsin（φab－30°）=1/3×6.97×sin（23.07°－30°）=－0.49VarB相负荷为：PB=1/3［Sabcos（φab+30°）+Sbccos（φbc－30°）］=1/3×［6.97×cos（23.07°+30°）+3.36×cos（55.94°－30°）］=4.16WQB=1/3［Sabsin（φab+30°）+Sbcsin（φbc－30°）］=1/3×［6.97×sin（23.07°+30°）+3.36×sin（55.94°－30°）］=4.07VarC相负荷为：PC=1/3Sbccos（φbc+30°）=1/3×3.36×cos（55.94°+30°）=0.14WQC=1/3Sbcsin（φbc+30°）=1/3×3.36×sin（55.94°+30°）=1.94Var可见，B相负荷较大，故应按B相总负荷进行选择：SB=2B2BQP+=224.074.16+=5.82VA查表可选JDJJ-35型单相油浸式电压互感器，其0.5级的二次绕组额定容量为150VA。由于B相负荷较大，故按照B相总负荷进行校验SB=5.82＜150/3=50VA35KV降压站及配电系统设计31故所选JDJJ-35型单相油浸式电压互感器满足要求。二、35kV侧电流互感器的选择为便于设备的安装、运行、维护及检修，35kV系统的电流互感器全部选择成一致，按最大短路电流回路来校验。35kV侧电流互感器校验二次负荷表仪表名称仪表型号电流线圈数目A相B相C相VAΩVAΩVAΩ电流表ITI-A130.1230.1230.12功率表ITI-W21.450.0581.450.058有功电表DS-120.50.020.50.02无功电表DX-120.50.020.50.02合计5.450.21830.125.450.218根据电流互感器安装处的电网电压（35kV）、最大工作电流（86.6A）和安装地点的要求，查表初选LCW-35型油浸式电流互感器，因所选电流互感器除用于电流测量和继电保护外，还用于电度计量，故应选用0.5级，其二次负荷额定阻抗为2Ω，互感器变比为150/5，动稳定倍数Kes=100，热稳定倍数Kt=65。由上表可以看出，A、C相负荷最大，为Sn=5.45VA，其阻抗为ra=Sn/I2n2=5.45/52=0.218Ω电流互感器接线为不完全星型接线，连接线的计算长度Lc=3L，则S≥ρLc/（Zn2-ra-rc）=（1.75×10-8×3×100）/（2-0.218-0.1）=1.8mm2选用标准截面为2.5mm2的铜线。热稳定校验：（KtIN1）2=（65×0.15）2=95.06＞70.56（kA）2·s动稳定校验：2IN1Kes=2×0.15×100=21.2＞10.7kA故所选LCW-35型电流互感器满足要求。35KV降压站及配电系统设计32第五节第五节第五节第五节10kV10kV10kV10kV侧电气设备选择侧电气设备选择侧电气设备选择侧电气设备选择3.5.1、变压器低压侧及备用电源进线设备的选择根据列表比较，各种条件均满足，故所选设备合格。3.5.2、10kV馈电线路设备的选择以负荷最大的空气压缩车间为例，选用GG-10型高压开关柜，见下表：10kV馈电线路设备选择参数表设备名称计算数据型号断路器SN8-10隔离开关GN8-10电流互感器LAT-10-300/5UN=10kV10kV10kV10kVIN=46A600A400A300/5Aic=7.91kA33kA50kA57.3kASk=56MVA200MVAI∞2tj=37.94（kA）2·s11.62×4（kA）2·s142×5（kA）2·s可见，所选设备合格。3.5.3、10kV母线的选择（1）、导体类型的选择10kV设备为户内成套配电装置，考虑方便布置、大电流、配线合理等因素，10kV配电装置采用硬导体。（2）、按经济电流密度选择截面在正常情况下，各回路的持续工作电流Igmax=1.05In=1.05Sn/（3Un）=1.05×5000/（3×10）设备名称型号计算数据断路器SN10-10隔离开关GN6-10T/600电压互感器JDJ-10电流互感器LAT-10-300/5UN=10kV10kV10kV10kV10kVIN=273A600A600A600A300/5Aic=7.91kA52kA52kA52kA57kASk=56MVA350MVAI∞2tj=37.94（kA）2·s1632（kA）2·s2000（kA）2·s2000（kA）2·s900（kA）2·s35KV降压站及配电系统设计33=303.1A考虑环境条件，查表得综合校正系数K=0.88Imax=Igmax/K=303.1/0.88=344.43A查表，选用3条40×4mm矩形铝导体，平放时允许电流为456A，S=160mm2，满足最大持续工作电流的要求。（3）、导体的热稳定校验Smin=I∞/Ctj=3.08×（2/95）×103=64.84＜160mm2（4）、导体的动稳定校验导体截面系数W=0.167bh2=0.167×0.4×42=1.07cm3f=1.76ic2（1/a）×10-2=1.76×7.912×（1/25）×10-2=0.044kg/cm得lmax=W/f10δ=1.07/0.04470010××=412.6cmGG-10型高压开关柜一般柜宽为1米，进线柜最宽为1.5米，因此上述校验满足动稳定要求。由于采用标准柜，故不必再选择支持绝缘子。第第第第六六六六节节节节主主主主要设备要设备要设备要设备继电保护设计继电保护设计继电保护设计继电保护设计3.6.1、主要设备继电保护设计原则当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。其基本任务是：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件的不正常运行状态，动作于发信号、减负荷或延时跳闸。因此继电保护的设计原则为：满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。故障发生在任何一点，保护均应有选择性的可靠动作，无死区。3.6.2、主变压器保护配置现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但在实际运行中，仍有可能发生各种类型故障和异常运行，为了保证电力系统安全连续地运行，并将故障和异常运行对电力系统的影响限制到最小范围，必须根据变压器容量大小、电压等级等因素装设必要的、动作可靠性高的继电保护装置。35KV降压站及配电系统设计34根据规定，容量5000kVA的变压器应装设以下保护：1瓦斯保护。2电流速断保护。3过电流保护。4主变绝缘监视。3.6.3、主变压器保护展开图各套保护的展开图如下：35KV降压站及配电系统设计353.6.4、主变压器保护说明1、瓦斯保护瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同，反应这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护，也叫气体保护。气体继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。变压器的气体保护动作后，运行人员应立即对变压器进行检查，查明原因，可在气体继电器顶部打开放气阀，用干净的玻璃瓶收集气体，通过分析气体性质可判断出发生故障的原因和处理要求，见下表：气体继电器动作后的气体分析和处理要求35KV降压站及配电系统设计36气体性质故障原因处理要求无色、无臭、不可燃变压器含有空气允许继续运行灰白色、有剧臭、可燃纸质绝缘物烧毁应立即停电检修黄色、难燃木质绝缘部分烧毁应停电检修深灰色或黑色、易燃油内闪络、油质炭化分析油样，必要时检修2、电流速断保护。电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，则保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长（为避免失去选择性），即存在保护的死区．为克服此缺陷，常采用略带时限的电流速断保护以保护线路全长．时限速断的保护范围不仅包括线路全长，而深入到相邻线路的无时限保护的一部分，其动作时限比相邻线路的无时限保护大一个级差。变压器电流速断保护的接线、工作原理与线路电流速断保护相同。它是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。当线路发生短路，流经继电器的电流大于电流速断的动作电流时，电流继电器动作，其常开触点闭合，接通信号继电器和中间继电器，动作发讯和使断路器跳闸。下图所示为变压器定时限过电流保护和电流速断保护接线图。定时限过电流保护和电流速断保护均为两相两继电器式接线。变压器电流速断保护的动作电流，与线路的电流速断保护相似，应躲过变压器二次侧母线三相短路时的最大穿越电流。变压器电流速断保护的灵敏度校验，与线路速断保护灵敏度校验一样，以变压器一次侧最小两相短路电流进行校验，灵敏系数应大于或等于2，若电流速断保护的灵敏度不满足要求，应装设差动保护。3、过电流保护。过电流保护主要包括短路保护和过载保护两种类型。短路保护的特点是整定电流大、瞬时动作。电磁式电流脱扣器(或继电器)、熔断器常用作短路保护元件。过载保护的特点是整定电流较小、反时限动作。热继电器、延时型电磁式电流继电器常用作过载保护元件。在没有太大冲击电流的情况下，熔断器也常用作过载保护元件。在TN系统中，采用熔断器作短路保护时，熔体额定电流应35KV降压站及配电系统设计37小于单相短路电流的1/4；用断路器保护时，断路器瞬时动作或短延时动作过电流脱扣器的整定电流应小于单相短路电流的2/3。过电流保护的接线方式是指保护中电流互感器与继电器的连接方式。正确地选择保护的接线方式，对保护的技术、经济性能都有很大影响。其基本接线方式有三种：三相三继电器的完全星形接线方式，两相两继电器的不完全星形接线方式，两相一继电器的两相电流差接线方式。其中三相三继电器完全星形接线方式，对各种形式的短路都起保护作用，且灵敏度高，而两相两继电器不完全星形接线和两相一继电器的两相电流差接线方式，只能对三相短路和各种相间短路起保护作用，当在没有装电流互感器的一相发生短路时，保护不会动作。变压器过电流保护装置的接线、工作原理和线路过电流保护的接线、工作原理完全相同。变压器过电流保护的电流整定值按躲过最大负荷电流整定。变压器过电流保护动作时间的整定与线路过电流保护相同，按级差原则整定。变压器过电流保护的动作时限应比二次侧出线过电流保护的最大动作时限大一个Δt，一般取0.5-0.7秒。变压器过电流保护的灵敏度校验按最小运行方式下变压器二次侧发生两相短路时一次侧的穿越电流校验。4、主变绝缘监视。当变电所出线回路较少或线路允许短时停电时，可采用无选择性的绝缘监视装置作为单相接地的保护装置。如下图所示：在变电所每段母线上，装设一只三相五柱式电压互感器，在接成Y形的二次绕组上接3只相电压表，在接成开口三角形的二次绕组上接一只电压继电器。当系统正常运行时，三相电压对称，3只相电压表读数近似相等，开口三角35KV降压站及配电系统设计38形绕组两端电压近似为零，电压继电器不动作。当系统发生单相接地故障时，接地相对地电压近似为零，该相电压表读数近似为零，非故障相对地电压升高√3倍，非故障相的两只电压表读数升高，近似为线电压。同时，开口三角形绕组两端电压也升高，近似为100V，电压继电器动作，发出单相接地信号，以便运行人员及时处理。因此，绝缘监视装置又称为零序电压保护。运行人员可根据接地信号和电压表读数，判断哪一段母线、哪一相发生单相接地，但不能判断哪一条线路发生单相接地，因此绝缘监视装置是无选择性的。只能采用依次拉合的办法，判断接地故障线路。即依次先断开，再合上各条线路，若断开某线路时，3只电压表读数恢复正常，该线路便是接地故障线路，判断出后再设法消除接地故障，恢复线路运行。电压继电器的动作电压整定，应躲过系统正常运行时开口三角形绕组两端出现的最大不平衡电压。3.6.5、主变压器保护整定计算1、电流速断保护采用两相不完全星型接法，动作电流按躲过系统最大运行方式下，变压器二次侧三相短路值来整定：Idz=KkIk2.max（3）′=1.3×3.1×（10.5/37）×1000=1143A流经继电器的电流为：Idzj=Idz×（5/150）=1143×（5/150）=38.1A灵敏度按系统最小运行方式下变压器一次侧两相短路的短路电流来校验：Ik1.min（2）=0.866×Ik2（3）×10/35=0.866×2850=2468.1AKs=Ik1.min（2）/Idz=2468.1/1136=2.17＞2满足要求。2、过电流保护采用两个电流互感器接成不完全星型，保护动作电流按躲过正常运行时的最大负荷电流来整定：Idz=（KrelKw/Kre）（1.5~3）I1N=（1.2×1/0.85）×2×5000/（3×35）=232.9A流经继电器的电流为：35KV降压站及配电系统设计39Idzj=Idz×（5/150）=232.9×（5/150）=7.76A动作时间与10kV母线保护配合，10kV馈电线路的保护时间为0.5秒，母线保护动作时间为1秒，则变压器过流保护动作时间为：t=1+0.5=1.5s灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路的条件来校验：Ks=Ik2.min（2）′/Idz=［（1/3）0.866×2800×10.5/37］/232.9=1.71＞1.5满足要求。第第第第七七七七节节节节防雷接地设计防雷接地设计防雷接地设计防雷接地设计变电所是电力系统防雷的重要保护设施，如果发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活，因此要求变电所的防雷措施必须十分可靠。雷电过电压又分为直击雷过电压、感应雷过电压和侵入雷电波过电压三种。一般常用架设避雷线、装设避雷针和避雷器来防止雷电过电压的危害。1、变电所装设避雷针的原则所有被保护设备均应处于避雷针(线)的保护范围之内，以免遭受雷击。当雷击避雷针时，避雷针对地面的电位可能很高，如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够，就有可能在避雷针遭受雷击后，使避雷针与被保护设备之间发生放电现象，这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上，造成事故。不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最小距离。2、避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定雷击避雷针时，雷电流流经避雷针及其接地装置，为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大于最小安全净距。为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大于最小安全净距。由于变电所的配电装置至变电所出线的第一杆塔之间的距离可能比较大，如允许将杆塔上的避雷线引至变电所的构架上，这段导线将受到保护，比用避雷针保护经济。由于避雷线两端的分流作用，当雷击时，要比避雷针引起的电位升高小一些。因此，110kV及以上的配电装置，可将线路避雷线引接至出线门型构架35KV降压站及配电系统设计40上，但土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，应装设集中接地装置。对于35～60kV配电装置，土壤电阻率不大于500Ω·m的地区，允许将线路的避雷线引接至出线门型构架上，但应装设集中接地装置。当土壤电阻率大于500Ω·m时，避雷线应终止于线路终端杆塔，进变电所一档线路保护可用避雷针保护。为防御直接雷击，在总降压变电所内设避雷针。根据户内外配电装置及建筑的面积（S=39×25=975m2）和高度（最高的建构筑物是35kV进线门形杆，高为7.3m）。设三支避雷针：一支为25米高的独立避雷针，另两支为置于户内配电装置建构筑物边缘的附设式避雷针。全高25米。三支避雷针构成一个近似直角三角形，如下图。已知，h=25m，hx=7.3m，D12=18m，D23=29.5m。如图有D13=223212DD+=2229.518+=34.56m所以h012=h－D12/7=25－18/7=22.43mh013=h－D13/7=25－34.56/7=20.06mh023=h－D23/7=25－29.5/7=20.79mrx1=rx2=rx3=（1.5h-2hx）p==1.5×25－2×7.3=22.9mbx12=1.5（h012－hx）=1.5×（22.43－7.3）=22.7mbx13=1.5（h013－hx）=1.5×（20.06－7.3）=19.14m35KV降压站及配电系统设计41bx23=1.5（h023－hx）=1.5×（20.79－7.3）=20.24m根据计算，三支避雷针可安全保护整个变电所不受直接雷击。为防止雷电波侵入，装设进线段保护，即指临近变电所1—2公里一段线路上的加强型防雷保护措施。当线路全线无避雷线时，这段线路必须架设避雷线。当沿线路全长架设避雷线时，则这段线路应有更高的耐雷水平，以减少进线段内绕击和反击的概率。因此在本次设计的变电所中，为防止雷电波侵入，在35kV进线杆塔前装设1000米避雷线，且在进线断路器前设一组FZ－35型避雷器，在10kV备用电源进线一段电缆线，靠线路一侧设一组阀型避雷器，并在10kV的两段母线上各设一组阀型避雷器。总降压变电所的防雷接地采用环形接地网，用直径为50mm，长2.5m的钢管作接地体，埋深1米，用扁钢连接，经计算接地电阻合格。35KV降压站及配电系统设计42第四章：结论通过此次毕业设计，让我充分把大专里面学到的理论知识与函授本科里学到的知识充分结合起来，让我学会了如何正确运用所学知识去分析问题和解决问题的实际能力，为今后的工作起到了桥梁和纽带作用。主要参考资料：1.《工厂常用电气设备手册》（上册、下册、补充本）水利电力出版社2.《工厂供电》陕西机械学院苏文成主编机械工业出版社3.《工厂供电设计》李宗纲等编著吉林科学技术出版社4.《发电厂电气部分》华中工学院范锡普主编水利电力出版社5.《工厂配电设计手册》航空工业部第四规划设计研究院等编水利电力出版社6.《常用供配电设备选择手册》第五分册[组合（箱式）变电站、变压器及附录]王子午徐泽植主编煤炭工业出版社7.《电力系统继电保护》天津大学编水利电力出版社 毕业设计（论文）任务书 摘要 第一章高压供电系统设计 第二章总降压变电站设计 第一节主接线设计的原则 第二节供电系统的设计方案 2.2.1、供电方案的拟定 2.2.2、方案技术经济分析比较 第三节短路电流计算 2.3.1、短路点的确定 2.3.2、短路电流计算 2.3.3、短路电流计算汇总表 第三章降压站电气设备选择 第一节设备选择概述 第二节、35kV侧高压电气设备的选择 3.2.1、35kV断路器选择 3.2.2、35kV隔离开关选择 3.2.3、35kV互感器的选择 第五节10kV侧电气设备选择 3.5.1、变压器低压侧及备用电源进线设备的选择 Sk=56MVA 3.5.2、10kV馈电线路设备的选择 Sk=56MVA 3.5.3、10kV母线的选择 第六节主要设备继电保护设计 3.6.1、主要设备继电保护设计原则 3.6.2、主变压器保护配置 3.6.3、主变压器保护展开图 3.6.5、主变压器保护整定计算 第七节防雷接地设计 第四章：结论 主要参考资料：