变电所电气部分初步设计

新疆工程学院课程 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 飞机制造厂变电所及配电系统 电气部分初步设计 王立超 系 别： 电气与信息工程系 专业班级：电气自动化10-43（3） 指导教师： 刘 华 完成日期： 2012年12月27日 电气系课程设计答辩情况记录 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 答辩人姓名 王立超 班 级 10-43（3） 专 业 电气自动化 设计题目 飞机制造厂变电所配电设计 指导老师 刘华 答辩日期 2013年 1月 3 日 答辩时间 11时28分—11时34分 自述 本次设计我参与了整个设计过程，主要负责资料搜集，设计主方案的确定。 我首先确定主变压器和主接线方式，然后确定变电所为户外建设。并对电气设备提出了要求，以便选择。在电气设备选择和防雷也做了数据的给定。 最终整体修改整理完成了此次设计。 回答问题 问题1陈述设计的整体思路？ 首先根据要求确定变压器台数和容量，然后确定主接线方式，之后进行短路计算，一次设备的选择和变压器的保护及母线的选择。最后完成防雷和接地。 问题2主变压器型号是怎么选的？ 考虑到有比较重要的负荷，采用了两台主变压器。由于变电所性质是农村用电，决定采用户外型变压器，通过技术要求单台变压器满足负荷70%的要求。选择了S9-2500/35/10 型主变压器。 问题3变压器的型号的含义？ S9代表铜绕线低损耗系列变压器，2500代表变压器容量，35代表高压侧电压，10代表低压侧电压。 问题4断路器的型号的的含义？ SW3-35 ，S代表少油断路器，W代表户外型，3代表设计序号， 35代表额定电压。 小结 答辩中我发现在设计中的部分电气设备仍有考虑不周的地方，我们只考虑了参数上的对应，没能完全考虑设备的特点。对理论知识的学习还不够，以致考虑问题的方面单一。在以后的学习中要不断完善。 答辩教师： 年 月 日 新疆工业高等专科学校 电气与信息工程系课程设计任务书 12 / 13学年 第1学期 2012年 12 月25 日 专业 自动化 班级 10-43（3） 课程名称 供配电 设计题目 飞机制造厂变电所及配电系统设计 指导教师 刘华 起止时间 11.18~ 周数 2 设计地点 设计目的：通过课程设计，培养综合运用所学理论知识和基本技能解决工程实际问题的能力。 巩固和加深对所学知识的理解；培养学生调查研究的习惯和工作能力；培养学生建立正确的设计和计算与绘画的能力。树立实事求是、严肃认真的科学工作态度。培养正确的设计思想和思维方法,严谨的科学态度和独立的工作能力以及撰写论文的能力。 设计任务或主要技术指标： 1、 要求根据用电负荷实际情况，并适当考虑发展。 2、 按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的参数、容量与类型。 3、选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置、确定防雷和接地装置，设计图纸 设计进度与要求：1）11月18日-12月23日，收集有关资料作为设计参考。 2）11月24日-30日，负荷计算，短路电流、短路容量计算。 3）12月1日----7日，选择一次电气主接线方案，对变电所进行电气初步设计。 4）12月8日---15日，选择电气设备，无功补偿计算。 5）12月16日-18日用AUTOCAD画出电气主接线图和布局图，内容完整。 6）12月19日—26日对设计初稿进行修改，12月17日定稿，按照标准规格打印装订。 7）12月28日答辩。 主要参考书及参考资料： [1] 张保会，尹项根.电力系统继电保护.北京：中国电力出版社，2005 [2] 刘涤尘.电力工程基础.武汉：武汉理工大学出版社，2003.6 [3] 沈培坤，刘顺喜.防雷与接地装置.北京：化学工业出版社，2005.12 [4] 周裕厚.变配电所常见故障处理及新设备应用.北京：中国物质出版社，2002.5 [5] [6] 弋东方.电力工程电气设计手册 电气一次部分.北京：水利电力出版社，1989 [7] 安徽省电力公司.35kV箱式变电站模式设计.北京：中国电力出版社，2003 教研室主任（签名） 系（部）主任（签名） 年 月 日 新疆工业高等专科学校电气与信息工程系 课程设计评定意见 设计题目： 飞机制造厂变电所及配电系统设计 学生姓名： 王立超 专业 自动化 班级 10-43（3） 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）： 年 月 日 评定意见参考提纲： 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。 摘 要 本次设计以35KV农村变电站为主要设计对象，需特别考虑飞机制造厂。设计分为任务书、计算说明书二部分，同时附有1张电气主接线图加以说明。该变电站设有2台主变压器，站内主接线分为35 kV、和10 kV两个电压等级。两个电压等级均单母线分段带旁路母线的接线方式。 本次设计中进行了电气主接线图形式的论证、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器）。 关键词： 变电所；短路电流；电气主接线 目 录 11. 分析原始资料 22.主变压器容量、型号和台数的选择 22.1 主变压器的选择 22.2主变台数选择 22.3主变型号选择 32.4 主变压器参数计算 32.5所变的选择与保护 42.6 补偿的计算 53. 主接线形式设计 63.1 10kV出线接线方式设计 63.2 35kV进线方式设计 73.3总主接线设计图 74. 短路电流计算 74.1 短路计算的目的 84.2 变压器等值电抗计算 94.3 各短路点三相短路电流计算 105. 电气一次设备的选择 105.1 高压电气设备选择的一般标准 115.2 高压断路器及隔离开关的选择 155.3导体的选择 165.4 主变压器继电保护整定 195.5 电流互感器的选择 195.6 电压互感器的选择 225.7 35kV母线选择 235.8 10kV母线选择 246. 防雷 246.1 防雷设备 246.2 防雷措施 256.3 变配电所的防雷措施 277. 接地 277.1 接地与接地装置 277.2 确定此配电所公共接地装置 29总 结 30致 谢 31参考文献 1. 分析原始资料 1、变电站 类型：35KV农村变电所 2、电 压 等 级：35kV/10kV 3、负 荷 情 况 35kV：最大负荷3200KVA 10kV：最大负荷6×500KVA 4、进，出线情况： 35kV 侧　1回进线 10kV 侧　 6回出线 5、系统情况： （1）35kv侧基准值： Sd=100MVA UB1=37KV （2）10kV侧基准值： Sd=100MVA UB2=10.5KV （3）线路参数： 35kv线路为 LGJ-95，其参数为 r1=0.34Ω/km X1=0.349Ω/km EMBED Equation.3 6、气象条件： 所址所在地气温:-41.6℃--- +42.6℃；最大风速:22(米/秒) 变电所是电力系统的需要环节，它在整个电网中起着输配电的重要作用。 本期设计的35kV降压变为10kV地方变电站，其主要任务是向乡镇用户供电，为保证可靠的供电及电网发展的要求，在选取设备时，应尽量选择动作可靠性高，维护周期长的设备。 根据设计任务书的要求，设计规模为10kV出线6回，35Kv进线1回；负荷状况为35kV最大3.2MVA，10kV最大3.0MVA。 本期设计要严格按《电力工程手册》、等参考资料进行主接线的选择，要与所选设备的性能结合起来考虑，最后确定一个技术合理，经济可靠的最佳方案。 2.主变压器容量、型号和台数的选择 2.1 主变压器的选择 变电所主变压器的容量一般按照变电所建成后5－10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其它变压器能满足变电所最大负荷Smax的70%或全部重要负荷选择，即： SN=0.6Smax/(N-1) (MVA) 式中N为变电所主变压器台数，本题目中N=2。 注：本变电所输出总容量为， S=3P/cosΦ+3S1=2260KVA 2.2主变台数选择 根据题目条件可知，主变台数为两台。 2.3主变型号选择 本变电所有35kV、10kV两个电压等级，根据设计规程规定，“具有两个电压等级的变电所中，首先考虑双绕组变压器。根据以上条件，选择S9-2500/35变压器。主要参数如下： 型号：S9－2500／35／10 相数：三相 容量：2500KVA 设备种类：油浸自冷 联结组标号：Y／d11 额定电压：35／10 空载电流：0.9% 空载损耗：3.2KW 负载损耗：20.7KW 器身吊重：4080KG 2.4 主变压器参数计算 额定电压高压侧35±2×2.5%，低压侧10.5kV，连接组别为Y，d11，阻抗电压百分数Uk％=6.5%，Pk=4.05KW. 2.5所变的选择与保护 在变电所中，自用电的负荷主要是照明、二次保护、检修、试验用电，这些负荷耗电不多，可装设1台S9－50/35／0.4型所变，可以满足所用电需要，在35KV主电源线路断路器之前，装设一台35KV所用变压器。为节省投资，高压侧采用35KV高压跌落保险代替35KV断路器。主要参数如下： 型号：S9—50/35 容量：50KVA 额定电压：35＋ 22.5%/0.4 KV 连接组标号：Ydn0 额定电流：0.825A/72.17A 1）保护所用变的熔断器的选择 通过熔断器的最大长期工作电流为： Igdz=1.05Ieb=1.05× =0.82A 熔件的额定电流为 Ierj =Kb Ieb = =1.17A 三相段路容量为： Sd= ×Up×Ich = ×37×1.52×2.025=197.25MVA 选择RXW0—35/3型户外高压限流熔断器。 2）保护所用变的隔离开关的选择 选择GW5—35GD型高压隔离开关. 型号 额定电压 额定电流 极限通过电流 5s热稳定电流 GW5-35GD 35kV 600A 50kA 14kA （1）动稳定校验 极限通过电流 I =50kA＞I =5.154A 满足动稳定 （2）热稳定校验 短路电流的热脉冲 I ×t=14 ×5> I ×t =2.025 ×0.9 kA s 满足热稳定要求。 2.6 补偿的计算 图2.1 负荷补偿接线简图 假定总补偿容量为QC ，则全年的电能损耗与无功负荷的关系为 式中：ΔA为全年的电能损耗； ΔPC为补偿电容每kvar的有功损耗（kW），并联电容器的ΔPC 约为其有功容量 的0.3%—0.5%； T为运行时间； R为补偿点至外部系统的等值电路。 为使线损最小，可将线损对 微分，并另其为零，则有 （2.1） 式中， 为年平均无功负荷（kvar）； 为无功负荷的最大值（kvar）； 为年最大负荷小时数（h）。 所以 由于考虑到补偿装置的年运行、维护费用，式（2.1）所得的不一定是最经济的。所以应作如下考虑：加装补偿装置后，年线路损耗费用 ，其中 为有功电价；装置的年运行维护费用 ，其中 为补偿装置的维护费用率（%），一般为10%； 为装设单位补偿容量的综合投资（元/kvar），一般在50-60元/ kvar之间。这样，目标函数，即 我们要求年运行维护费用最少，将对微分，并令其为零，得 （2.2） 这样，我们根据年综合运行费用最小的原理的到了总补偿容量。 根据式（2.2），各点的补偿量分别为： 总补偿量 =1989.9 kvar 总补偿度 = =88.4% 补偿后的功率因数 =0.949 3. 主接线形式设计 根据设计任务书的要求和设计规模。在分析原始资料的基础上，参照电气主接线设计参考资料。依据对主接线的基本要求和适用范围，确定一个技术合理，经济可靠的主接线最佳方案。 3.1 10kV出线接线方式设计 对于10KV有六回出线，可选母线连接方式有分段的单母线接线，单母线带旁路母线接线，双母线接线及分段的双母线接线。 根据要求，单母线带旁路母线接线方式满足“不进行停电检修”和经济性的要求，因此10KV母线端选择单母线带旁路母线接线方式。 3.2 35kV进线方式设计 本题目中有两台变压器和两回输电线路，故需采用桥形接线，可使断路 最少。可采用的桥式接线种类有内桥接线和外桥接线。 外桥形接线的特点为：①供电线路的切入和投入较复杂，需动作两台断路 器并有一台变压器停运。②桥连断路器检修时，两个回路需并列运行，③变压器检修时，变压器需较长时间停运。 内桥形接线的特点为：①变压器的投入和切除较为复杂，需动作两台断 器，影响一回线路的暂时供电②桥连断路器检修时，两个回路需并列运行，③出线断路器检修时，线路需较长时间停运。 其中外桥形接线满足本题目中“输电线路较短，两变压器需要切换运行”的要求，因此选择外桥接线。 3.3总主接线设计图 图3-1 主接线设计 4. 短路电流计算 4.1 短路计算的目的 （1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。 （2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确确定其参数，必须对 电力网发生的各种短路进行计算和分析 （3）在设计和选择电力系统和电气主接线时，为了比较各种不同的方案的接线图，确定是否采用限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路计算。 （4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路时用电客户工作的影响等。也包含一部分短路计算。 4.2 变压器等值电抗计算 （1）35KV侧基准值,标幺值计算 取Sd=100MVA UB1=37KV（规定) (Sd表示基准值、N表示额定值) （2）10KV侧基准值,标幺值计算 取Sd=100MVA UB =10.5KV（规定) 4.3 各短路点三相短路电流计算 4.1等值电路 对于三相短路计算，取最大运行方式下的系统标么电抗： =0.32 其计算公式如下： 标么电抗： = ； 短路电流标么值： = = ； 在 = 时取1； 三相短路电流： = EMBED Equation.3 ，kA； 短路电流冲击值： = EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 =2.55 ，kA； 式中 ——冲击系数。在实际计算中，对于高压供电系统，通常取 =1.8。 短路全电流的最大有效值： = EMBED Equation.3 =1.52 ，kA； 短路容量： = EMBED Equation.3 ，MVA； （1） 点的三相短路计算 = + =0.32+0.1753=0.4953 = = =2.02 = EMBED Equation.3 =2.02*1.56=3.15kA =2.55 =2.55*3.15=8.03kA =1.52 =1.52*3.15=4.79kA = EMBED Equation.3 =100*2.02=202MVA （2） 点的三相短路计算 = = = EMBED Equation.3 =1.04*9.16=9.53kA =2.55 =2.55*9.53=24.30kA =1.52 =1.52*9.53=14.49kA = EMBED Equation.3 =100*1.04=104MVA （3） 点的三相短路计算 = + =0.9641+0.0645=1.0286 = = = EMBED Equation.3 =0.9722*9.16=8.91kA =2.55 =2.55*8.91=22.71kA =1.52 =1.52*8.91=13.54kA = EMBED Equation.3 =100*0.9722=97.22MVA 5. 电气一次设备的选择 5.1 高压电气设备选择的一般标准 导体和电器的选择设计、必须执行国家的有关技术、经济的政策，并应做到技术先进、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需求。 ①应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的需求，并考虑到远景发展需要。 ②按当地环境条件校核。 ③应力求技术先进和经济合理 ④选择异体时应尽量减少品种 ⑤扩建工程应尽量使新老电器型号一致 ⑥选用新产品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 断路器全分闸时间包括断路器固有分闸时间和电弧燃烧时间。 该系统中各断路器的短路切除时间列表如下，这里架设各断路器的全开断时间为0.06s，由于短路电流周期分量的衰减在该系统中不能忽略，为避免计算上的繁琐，较验热稳定时用等值时间法来计算短路点电流周期分量热效应QK。 等值时间法计算短路电流周期分量热效应QK： 为短路电流周期分量的起始值 其中令k=1查电力工程手册得到等值时间tjz 表5-1： 时间 10kv线路 10kv分段开关 主变10kv侧 主变35KV侧 35KV线路桥 35KV线路 （s） 0．5 1．0 1．5 2．0 2．5 3．0 （s） 0．06 0．06 0．06 0．06 0．06 0．06 T（s） 0．56 1．06 1．56 2．06 2．56 3．06 （s） 0．4 0．78 1．25 1．68 2．1 2．58 5.2 高压断路器及隔离开关的选择 开关电器的选择及校验原则 选择较验 ①电压 ②电流 ③按断开电流选择， ④按短路关合电流来选择 ⑤按热稳定来选择 注：( ) （1) 主变压器35KV侧断路器及隔离开关的选择 MVA KV A 在此系统中统一取过负荷系数为1.5则最大电流 A 最热月平均气温30℃，综合修正系数K=1.05 表5-2开关电器的选择： 计算数据 断路器型号及参数 隔离开关型号及参数 SW3-35 GW2-35/400 U(KV) 35 Ue 35 Ue 35 /K(A) 75.45 Ie 1000 Ie 400 = (KA) 3.727 INbr 16.5 23.34 =2.55Izt(KA) 9.5 INcl 25 30 Ies 42 Ies 52 （2) 35KV侧桥断路器及隔离开关的选择 MVA KV A A 最热月平均气温30℃，综合修正系数K=1.05 表5-3开关电器的选择： 计算数据 断路器型号及参数 隔离开关型号及参数 SW3-35 GW2-35/400 U(KV) 35 Ue 35 Ue 35 /K(A) 75.45 Ie 1000 Ie 400 = (KA) 2．66 INbr 16.5 QK 14．86 =2.55Izt(KA) 6．783 INcl 25 30 Ies 42 Ies 52 （3）主变压器35KV侧线路隔离开关的选择 其余同主变压器35KV侧隔离开关的选择相同参看表5-1 （4）主变压器10KV侧少油断路器的选择 kVA KV 173.4A 在此系统中统一取过负荷系数为1.5则最大电流 最热月平均气温30℃，综合修正系数K=1.05 表5-4开关电器的选择： 计算数据 断路器型号及参数 SW10-10/630-16 U(KV) 10 Ue 10 /（KA) 260 Ie 630 =IF2(KA) 3．55 INbr 16 QK 15．75 =2.55Izt(KA) 9．053 INcl 40(峰值) Ies 40 （5）10KV侧线路断路器的选择 MVA KV 173.4A 在此系统中统一取过负荷系数为1.5则最大电流 最热月平均气温30℃，综合修正系数K=1.05 该处断路器的选择同10KV侧线路断路器列表如下 表5-5开关电器的选择： 计算数据 断路器型号及参数 SW10-10/630-16 U(KV) 10 Ue 10 /K(A) 86.7 Ie 630 =IF1(KA) 5．6 INbr 16 12．54 =2.55Izt(KA) 14．28 INcl 40(峰值) Ies 40 （6）10KV母线分段开关的选择 MVA KV 在此系统中统一取过负荷系数为1.5则最大电流 最热月平均气温30℃，综合修正系数K=1.05 该处断路器的选择和10KV侧线路断路器相同列表如下： 表5-6 计算数据 断路器型号及参数 SW10-10/630-16 U(KV) 10 Ue 10 /K(A) 86.7 Ie 630 =IF1(KA) 5．6 INbr 16 24．46 =2.55Izt(KA) 14．28 INcl 40(峰值) Ies 40 5.3导体的选择 （1）主变压器10KV引出线 35KV以下，持续工作电流在4000A及以下的屋内配电装置中，一般采用 矩形母线，本设计中低压侧Imax=86.7A 。根据要求，查表可选择 单条竖放铝导体LMY.其长期允许载流量为165A 现对其进行较验： 满足长期允许发热条件 热稳定校验： 满足热稳定。 动稳定 其中 满足动稳定。 (2)10KV母线的选择 因其最大电流同10KV引出线上最大电流相同，所以母线导体的选择及校验同上。 5.4 主变压器继电保护整定 变压器差动保护适用于大中型容量的变压器（6300kVA以上），本变电所虽然主变压器的容量是3200kVA，但也采用变压器差动保护。变压器差动保护是内部的主保护。（1）计算变压器各侧的额定电流，并选择互感器变比、确定基本侧。 电流互感器的接线方式考虑 接法的变压器相位补偿。 表5-7 各侧参数计算表 额定电压,kV 35kV侧 10kV侧 变压器额定电流， A 电流互感器接线方式 Y 电流互感器 计算变比 变比确定 互感器二次额定电流， A 因为互感器35kV侧的二次电流比10kV侧的大，所以选35kV侧作为基本侧。 （2）计算基本侧的一次动作电流。 ①按躲过外部最大不平衡电流 可靠系数 ；变压器改变分接头调压引起的相对误差，采用调压范围的一半，取 ；电流互感器同型系数取 ；电流互感器的容许最大相对误差 ；由继电器的整定匝数与计算的不相等而产生的相对误差，初算取 。 ②按躲过励磁涌流 ③按躲过电流互感器二次断线 综合考虑，应按躲过外部最大不平衡电流条件，选35kV侧的一次动作电流 。 （3）确定线圈接线与匝数。 平衡线圈分别接于变压器两侧。 计算本侧继电器动作电流： 基本侧工作线圈计算匝数为： 根据BCH-2内部接线，选差动线圈实际整定匝数 ，因为最少为5匝，所以平衡线圈匝数为 。 （4） 确定10kV侧平衡线圈匝数 确定平衡线圈匝数为 （1） 计算由实际匝数与计算匝数不等产生的相对误差 符合要求，不需要核算动作电流。 （2） 初步确定短路线圈抽头 这里选用 。 （3） 计算最小灵敏系数 针对保护装置的最小运行方式下，10kV母线两相短路电流来校验。对于单侧电源系统，应按变压器原边的灵敏系数进行校验。 35kV侧通过继电器的实际电流为： 两相短路电流折算到35kV侧为 所以35kV侧流过继电器的实际电流： 继电器的动作电流： 所以最小灵敏系数： 合格 5.5 电流互感器的选择 （1）35KV侧桥上电流互感器 7u8 确级准0.5 选取LQZ-35型电流互感器。 （2）主变35KV侧电流互感器 确级准0.5 选取L-35型电流互感器。 （3）主变10KV侧电流互感器 确级准0.5 选取LQZ-35型电流互感器。 （4）10KV母线电流互感器 确级准0.5 选取LQZ-35型电流互感器。 （5）10KV引出线电流互感器 确级准0.5 选取LB-35型电流互感器。 5.6 电压互感器的选择 （1）主变35KV侧电压互感器 选择油浸式电压互感器 初级绕组35 次级绕组O.1 选择JDJ-35 （2）主变10KV侧电压互感器 选择油浸式电压互感器 初级绕组10 次级绕组O.1 选择JDJ-10 6、支持绝缘子和穿墙套管的选择 （1）35KV户外支持绝缘子 根据额定电压选择ZL-35/4Y 校验动稳定: 所选元件符合要求。 （2）10KV户内支持绝缘子 动稳定校验: 所选元件符合要求。 （3）10KV进线穿墙套管 根据额定电压和额定电流选择CB-10 热稳定校验： 动稳定校验： 满足条件。 （4）10KV出线穿墙套管 根据额定电压和额定电流选择CC-10 热稳定校验： 动稳定校验： 满足条件。 5.7 35kV母线选择 母线采用平放动稳定性好，散热条件较差。本章前面已选好母线为矩型铝母线。下面具体选择其型号。 按长时工作电流选择截面 35kV长时负荷电流不大，但其短路电流稳定值和冲击值都挺高，考虑到热稳定性和动稳定性，初选母线的截面应偏大。这里选 LMY 。其长时允许电流约为480A，远大于104.5A。不再进行温度等修正。 母线动稳定校验 母线的中心距 ，柜宽1818mm, 柜间距18mm。 所以母线所受的最大电动力: 母线所受的最大弯距： 母线计算应力： 铝材料允许应力 ， 。 动稳定合格。 母线热稳定校验 母线截面只要大于其最小热稳定截面，即合格。 热稳定系数C约为95 ，上一级过流保护动做时间为2.5S。断路器分闸时间0.06S，燃弧时间约为0.02S 热稳定合格 5.8 10kV母线选择 （1） 按长时工作电流选择截面 初选 LMY ，其长时负荷电流为632A。由给出的资料知，最热月室内最高气温月平均 。进行温度修正： 符合要求。 （2） 母线动稳定校验 母线的中心距 ，柜宽1000mm, 柜间距18mm。 所以母线所受的最大电动力: 母线所受的最大弯距： 母线计算应力： 铝材料允许应力 ， 。 动稳定合格。 （4） 母线热稳定校验 热稳定系数C约为95 ，考虑最坏情况，过流保护动作才切断其短路电流，过流保护动做时间为1.5S。断路器分闸时间0.07S，燃弧时间约为0.02S 热稳定合格 6. 防雷 6.1 防雷设备 防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。 避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等。 6.2 防雷措施 1. 架空线路的防雷措施 （1）架设避雷线 这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66KV及以上的架空线路上才沿全线装设。35KV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设。而10KV及以下的线路上一般不装设避雷线。 （2）提高线路本身的绝缘水平 在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10KV及以下架空线路防雷的基本措施。 （3）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 由于3～10KV的线路是中性点不接地系统，因此可在三角形排列的顶线绝缘子装以保护间隙。在出现雷电过电压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿，通过其接地引下线对地泄放雷电流，从而保护了下面两根导线，也不会引起线路断路器跳闸。 （4）装设自动重合闸装置 线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的。在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭。如果采用一次ARD，使断路器经0.5s或稍长一点时间后自动重合闸，电弧通常不会复燃，从而能恢复供电，这对一般用户不会有什么影响。 （5）个别绝缘薄弱地点加装避雷器 对架空线路上个别绝缘薄弱地点，如跨越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。 6.3 变配电所的防雷措施 （1）装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。如果变配电所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时，不必再考虑直击雷的保护。 估算避雷针加塔架高度15m 变电所占地面积80㎡（10*8）高4m 满足保护要求 （2）高压侧装设避雷器 这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏了变电所的这一最关键的设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。阀式避雷器至3～10KV主变压器的最大电气如下表。 表6-1： 避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起。在每路进线终端和每段母线上，均装有阀式避雷器。如果进线是具有一段引入电缆的架空线路，则在架空线路终端的电缆头处装设阀式避雷器或排气式避雷器，其接地端与电缆头外壳相联后接地。 （3）低压侧装设避雷器 这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器低压侧中性点不接地时（如IT系统），其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。 7. 接地 7.1 接地与接地装置 电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或称接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。 接地线与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分为接地干线和接地支线。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。 7.2 确定此配电所公共接地装置 1确定接地电阻 按相关资料可确定此配电所公共接地装置的接地电阻应满足以下两个条件： RE ≤ 250V/IE RE ≤ 10Ω IE = IC = 60×(60＋35×4)A/350 = 34.3A 故 RE ≤ 350V/34.3A = 10.2Ω 综上可知，此配电所总的接地电阻应为RE≤10Ω 2接地装置初步方案 现初步考虑围绕变电所建筑四周，距变电所2～3m，打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管接地体，每隔5m打入一根，管间用40×4mm2的扁钢焊接。 3计算单根钢管接地电阻 单根钢管接地电阻RE(1) ≈ 200Ω·m/2.5m = 80Ω 4确定接地钢管数和最后的接地方案 根据RE(1)/RE = 80/8 = 10。但考虑到管间的屏蔽效应，初选15根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体。以n = 15和a/l = 2再查有关资料可得ηE ≈ 0.66。 因此可得 n = RE(1)/(ηERE) = 80Ω/(0.66×8)Ω ≈ 15 考虑到接地体的均匀对称布置，选16根直径50mm、长2.5m的钢管作 地体，用40×4mm2的扁钢连接，环形布置。 总 结 从我开始了我的课程设计工作，时至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。遇到困难，我会觉得无从下手，不知从何写起；当困难解决了，我会觉得豁然开朗，思路打开了；当论文经过一次次的修改后，基本成形的时候，我觉得很有成就感。同时，我也在思考，课程设计论文的完成预示着什么？ 在搜集资料的过程中，利用空闲时间，上网搜集等各种方式方法，尽量使我的资料完整、精确、数量多，这有利于论文的撰写。然后，我认真对资料进行分类，理论的、实际的例子等相关内容整理出来，列出提纲，再与老师进行沟通。这一过程中我不仅对学习的知识进一步的加深了，还锻炼了自己独立解决问题和协作学习克服困难的能力。这使我受益匪浅。 致 谢 本次课程设计能够顺利完成，得益于刘老师的悉心指导和同组同学的大力帮助，在此，我首先要对他们表示衷心的感谢，如果没有他们，凭我个人的力量是很难在这麽短的时间里完成着这份课程设计的。 因为种种原因这次课程设计是在课余时间完成，老师在百忙之中抽空为我们指导设计，对此，我再次表示深深地感谢！ 参考文献 1 电气工程设计手册 2 黄纯华编. 发电厂电气部分课程设计参考资料，天津大学出版社. 3 西北电力设计院编著.发电厂变电所电气接线和布置 4 电力工业部西北电力设计院编著. 电力工程电气设备手册 （上，下册） 5 现代城市电网35KV变电所典型方案设计.山东电力集团公司. 中国电力出版社. 6 姚春球编.发电厂电气部分 .中国电力出版社　 7 工厂常用电气设备手册.水利水电出版社 8 夏道止编著.电力系统分析.中国电力出版社. _1210582639.unknown _1246278476.unknown _1418069118.unknown _1418456147.unknown _1418456196.unknown _1418456215.unknown _1418467690.unknown _1418467716.unknown _1418464542.unknown _1418464586.unknown _1418457827.unknown _1418456183.unknown _1418455923.unknown _1418456064.unknown _1418456081.unknown _1418455999.unknown _1418456023.unknown _1418455951.unknown _1418409469.unknown _1418409530.unknown _1418455856.unknown _1418409476.unknown _1418409237.unknown 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