110kv變電站電氣主接線設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書

河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書PAGEI畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書110kV變電站電氣主接線設(shè)計摘要隨著城市化的發(fā)展，城郊已經(jīng)納入城市的發(fā)展規(guī)劃，供電方面要求越來越高，特別是供電的安全性、可靠性和持續(xù)性。電網(wǎng)的安全性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計和配置。一個典型的變電站要求變電設(shè)備運行可靠、操作靈活、經(jīng)濟合理、擴建方便。本論文設(shè)計了一個降壓變電站，此變電站有三個電壓等級：高壓側(cè)電壓為110kV。中壓側(cè)電壓為35kV，有八回出線。低壓側(cè)電壓為10kV，有十四回出線。同時對于變電站內(nèi)的主要設(shè)備進(jìn)行合理的選型。本設(shè)計選擇選擇兩臺SFSZ11-63000/110主變壓器，其他設(shè)備如斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、高壓熔斷器、電壓互感器和繼電保護裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計和配置，力求做到運行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟合理，具有擴建的可能性和改變運行方式時的靈活性，使其更加貼合實際，更具現(xiàn)實意義。關(guān)鍵字：降壓變電站；電氣主接線；變壓器；設(shè)備選型。AbstractWiththedevelopmentofcitilization,Theplanningofcityexpandinghasincludedtheskirtsofatown,Therequirementofpowersupplyishigherandhigher,especiallytothesecurity、reliabilityandendurance.Butthesecurity、reliabilityandenduranceoftheelectricalnetworkoftenrelyonthetransformersubstation’srationalityanddisposition.Onetypicaltransformersubstationrequeststheequipmentsinitworkreliably,operatenimbly,beingcarriedonreasonablyandeasytoexpend.Refertotheseseveralreasons,inthisarticlewedeviseatransformersubstationforabasingvoltage,whichhasthreevoltagerates:thehighvoltagerateis110kV;themiddlevoltagerateis35kv,whichhaseightroutes;thelowvoltagerateis10kV,whichhasfourteenroutes.Inthesametime,weselectthemainequipmentsforthetransformersubstation.Thisarticleselecttwomaintransformer(SFSZ11-63000/110)andotherequipments,forexample:breaker,isolator,currenttransformer,voltagetransformer,highvoltagefuse,idleworkcompensator,theprotectingequipmentsandsoonarealsoselected,devisedanddisposedaccordingtotheactualfact.What’smore,wetryourbesttomangetomakethesubstationworkreliably,operatenimbly,becarriedonreasonablyandeasytobeexpended.Sothatitcanclosethefactmore.Keywords:transformersubstation;electricalmainwiring;transformer;equipmenttypeselection.目錄摘要 IAbstract II目錄 III1概述 11.1概述 11.2設(shè)計任務(wù) 11.2.1待設(shè)計變電站基本情況 11.2.2設(shè)計任務(wù) 22電氣主接線設(shè)計 42.1主接線設(shè)計的要求 42.2主接線設(shè)計 42.2.1110kv主接線設(shè)計 42.2.235kV主接線設(shè)計 52.2.310kV主接線設(shè)計 63主變壓器的選擇 93.1變壓器容量和臺數(shù)的確定 93.2變壓器型號的確定 94短路電流的計算 114.1短路計算的原因與目的 114.2短路計算的條件 114.2.1短路計算原則 114.2.2短路計算的一般規(guī)定 124.3最大最小運行方式分析 124.3.1最大運行方式 124.3.2最小運行方式 134.3.3基本假定 134.3.4基準(zhǔn)值的選擇 134.3.5各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計算 144.4短路電流的計算 154.4.1短路計算的目的 154.4.2短路計算 165電氣設(shè)備的選擇 185.1電氣設(shè)備選擇要求 185.1.1電氣設(shè)備選擇技術(shù)條件 185.2高壓斷路器的選擇 195.3隔離開關(guān)的選擇 205.4各級電壓母線的選擇 205.4.1110kV側(cè)母線的選擇 215.4.235kV側(cè)母線的選擇 215.4.310kV側(cè)母線的選擇 215.5絕緣子和穿墻套管的選擇 225.6電流互感器的配置和選擇 225.6.1參數(shù)選擇 225.6.2型式選擇 235.7電壓互感器的配置和選擇 235.7.1參數(shù)選擇 235.7.2型式選擇 245.7.3110kV側(cè)PT的選擇 245.7.435kV母線PT選擇 245.8各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表 256過壓保護及接地 266.1過電壓保護 266.2接地裝置 277消防通風(fēng)通信及監(jiān)控 287.1消防 287.2通風(fēng) 287.3通訊 287.4監(jiān)控 287.4.1、閉路監(jiān)控系統(tǒng) 297.4.2、防盜、防火報警系統(tǒng) 29畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 30致謝 32參考文獻(xiàn) 33附錄1 34附錄2 35附錄3 36PAGE31概述1.1概述隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對供電質(zhì)量的要求日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造、拉動內(nèi)需的發(fā)展計劃，110kV變電站的建設(shè)迅猛發(fā)展。供電可靠性是城網(wǎng)建設(shè)改造的一個重要目標(biāo)，110kV變電站設(shè)計是成網(wǎng)建設(shè)分中較為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，如何設(shè)計110kV變電站，是城網(wǎng)建設(shè)和改造中需要研究和解決的一個重要課題。1.2設(shè)計任務(wù)1.2.1待設(shè)計變電站基本情況該變電站位于湖北省沙洋縣后港鎮(zhèn)，該地區(qū)地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微。所處自然條件：年最高氣溫：45℃年最底氣溫：-5℃年平均氣溫：18℃最熱月平均最高溫度：30℃土壤溫度：25℃土壤電阻率：7000Ω.cm該變電站建成后主要作為供給城郊的工廠以及一部分城郊居民生活用電。該變電站的電壓等級為110kV/35kV/10kV，110kV是電源電壓，35kV和10kV是二次電壓。供電源由50公里外的興隆港110kV變電站供給，備用電源為相距50km的110kV沙洋變電站經(jīng)沙后線受電。該變電站帶負(fù)荷情況見表1-1、表1-2。表1-135kV母線側(cè)所帶負(fù)荷負(fù)荷名稱有功功率（MW）功率因數(shù)拾橋鎮(zhèn)變50.9十里鋪鎮(zhèn)變1.30.9蛟鎮(zhèn)變4.80.9管珰鎮(zhèn)變6.50.9古泵鎮(zhèn)變50.9毛李鎮(zhèn)變4.80.9中壓35kV側(cè)計劃送出線8回，其中2回備用。表1-210kV母線側(cè)所帶負(fù)荷負(fù)荷名稱有功功率（MW）功率因數(shù)紡織廠110.9紡織廠22.30.9紡織廠32.30.9塑料廠2.20.9加工廠20.9材料廠1.20.9食品廠0.80.9化工廠0.80.9低壓10kV側(cè)計劃送出線14回，其中4回備用，2回接站用變壓器。待設(shè)計變電站與電力系統(tǒng)的連接關(guān)系如下圖1-3所示系統(tǒng)系統(tǒng)110kV待設(shè)計110kV變電站35kV10kV圖1-1關(guān)系圖1.2.2設(shè)計任務(wù)（1）選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和類型；（2）變電所電氣主接線設(shè)計，選出幾個電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較，確定一個較佳方案；（3）短路電流計算；（4）選擇和校驗所需電氣設(shè)備（主變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線、10kV電纜、電流互感器和電壓互感器等等）；（5）防雷保護規(guī)劃設(shè)計；（6）畫出變電站主接線和站用電圖紙；注：設(shè)計圖紙應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)程、規(guī)范。本章小結(jié)：本章主要對設(shè)計任務(wù)和原始資料進(jìn)行收集。其中包括設(shè)計背景，環(huán)境資料，以及變電站近期所供給的對象以及負(fù)荷容量進(jìn)行資料收集整理，并且提出待設(shè)計變電站的一次部分設(shè)計的任務(wù)和要求。PAGE372電氣主接線設(shè)計2.1主接線設(shè)計的要求變電站電氣主接線的選擇是根據(jù)變電站在系統(tǒng)中的地位和作用、地理位置、電壓等級、變壓器臺數(shù)及容量和進(jìn)出線等各種條件綜合優(yōu)化決定的。城市電網(wǎng)的安全可靠性固然重要，但是城市人口密度大，用地緊張，因此城網(wǎng)變電站接線除了滿足安全可靠性外，還必須盡量簡單化。因此變電站設(shè)計應(yīng)該滿足一下基本要求：1、運行可靠斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。2、具有一定的靈活性主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。3、操作應(yīng)盡可能簡單、方便主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。4、經(jīng)濟上合理主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟效益。5、應(yīng)具有擴建的可能性由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴建的可能性。變電站電氣主接線的選擇，主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、環(huán)境、負(fù)荷的性質(zhì)、出線數(shù)目的多少、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。2.2主接線設(shè)計2.2.1110kv主接線設(shè)計方案I：采用單母線分段接線優(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(dāng)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。缺點：1、當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2、擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：適用于35-63kV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時。方案II：采用雙母線接線優(yōu)點：供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便。適用范圍：一般適用于出線回路多，容量較大的配電裝置中，35-60kV出線數(shù)超過8回，或連接電源較大，負(fù)荷較大時。經(jīng)過對比，決定采用單母分段接線方式。2.2.235kV主接線設(shè)計該變電站中壓35kV側(cè)有8回出線，其中2回是備用。其負(fù)荷情況如下表2-1所示：表2-135kV母線側(cè)所帶負(fù)荷負(fù)荷名稱有功功率（MW）功率因數(shù)拾橋鎮(zhèn)變50.9十里鋪鎮(zhèn)變1.30.9蛟鎮(zhèn)變4.80.9管珰鎮(zhèn)變6.50.9古泵鎮(zhèn)變50.9毛李鎮(zhèn)變4.80.9參考35kV負(fù)荷情況，考慮以下兩種優(yōu)化方案：方案I：采用單母線分段接線優(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(dāng)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。缺點：（1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。（2）擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：35-63kV配電裝置的出線回路數(shù)為4-8回時。方案II：采用雙母線接線優(yōu)點：供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便。適用范圍：一般適用于出線回路多，容量較大的配電裝置中，35-60kV出線數(shù)超過8回，或連接電源較大，負(fù)荷較大時。經(jīng)過對比，決定采用雙母線接線方式。2.2.310kV主接線設(shè)計該變電站低壓10kV側(cè)計劃出線14回，其中4回備用，2回接站用變壓器。10kV側(cè)負(fù)荷如下表2-2所示：表2-210kV母線側(cè)所帶負(fù)荷負(fù)荷名稱有功功率（MW）功率因數(shù)紡織廠110.9紡織廠22.30.9紡織廠32.30.9塑料廠2.20.9加工廠20.9材料廠1.20.9食品廠0.80.9化工廠0.80.9方案I：采用單母線接線優(yōu)點：接線簡單、設(shè)備少、操作方便、經(jīng)濟性好，并且母線便于向兩端延伸，便于擴建。缺點：（1）可靠性差。母線或母線隔離開關(guān)檢修或故障時，所有回路都要停止運行，造成全站長期停電。（2）調(diào)度不方便，電源只能并列運行，不能分列運行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時，有較大的短路電流。適用范圍：這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。方案II：采用單母線分段接線優(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(dāng)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。缺點：（1）當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。（2）擴建時需向兩個方向均衡擴建。適用范圍：6-10kV配電裝置的出線回路數(shù)為6回及以上時。為保證對重要負(fù)荷的可靠供電，和快速檢修，經(jīng)過以上論證，決定采用單母線分段接線。圖2-1和圖2-2分別為所選用的單母線分段接線和雙母線接線形式。圖2-1單母線分段接線圖2-2雙母線接線本章小結(jié)：本章主要對變電站三個電壓側(cè)（110kV、35kV和10kV）的主接線方式進(jìn)行方案分析比較。從經(jīng)濟方面、運行可靠性方面和維修靈活性方面綜合研究分析并確定各側(cè)均采用單母線分段接線方式。此方案可以保證重要負(fù)荷在一部分線路故障時的可靠運行，并減少維修時繁瑣的步驟跟時間，實現(xiàn)最優(yōu)化運行。3主變壓器的選擇3.1變壓器容量和臺數(shù)的確定首先確定主變壓器的容量。變電站容量確定原則如下：（1）按供電負(fù)荷和5～10年規(guī)劃負(fù)荷確定（2）重要變電站按一臺停運其余滿足負(fù)荷的供電。（3）非重要變電站按一臺停運,其余變滿足全部負(fù)荷（70~80）%?？傻玫阶儔浩鞯娜萘繛椋浩渲?%為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟增長率，5為符合規(guī)劃的5年。變壓器臺數(shù)與電壓等級、接線形式、傳輸容量及與系統(tǒng)聯(lián)系緊密有關(guān)。變壓器臺數(shù)確定原則如下：（1）與系統(tǒng)聯(lián)系緊密大中站，2臺以上。（2）與系統(tǒng)聯(lián)系弱小型廠站，1臺。（3）地區(qū)孤立的變電站或大型企業(yè)變電站設(shè)3臺變壓器。結(jié)合所給資料可知，該變電站應(yīng)選用兩臺一樣，并且容量都為63MVA的主變壓器，其中一臺為備用。3.2變壓器型號的確定變壓器相數(shù)的確定：在330kV及以下的電路系統(tǒng)中，一般采用三相變壓器。繞組數(shù)的確定：在具有三種電壓的變電所中，如果通過主變壓器的功率達(dá)到該主變壓器容量的15%及以上，或低壓側(cè)雖然無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需要裝設(shè)無功功率補償裝置時，主變壓器宜采用三繞組變壓器。結(jié)合本次設(shè)計的具體實際情況，都應(yīng)選擇三繞組變壓器。繞組連接組號的確定：變壓器三相繞組的連接組號必須和電壓相位一致，否則不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星型“Y”和三角型“d“兩種，為保證消除三次諧波的影響，必須有一個繞組為“d”型。我國110kV及以上的電壓等級均為大電流接地系統(tǒng)，為取得中性點，所以都需要選擇“Y”的連接方式，而35kV經(jīng)消弧線圈接地采用Y，6～10kV側(cè)采用“d”型連接方式。所以本次設(shè)計的變電站主變壓器繞組連接方式為：Y/Y/d調(diào)壓方式的確定：變壓器的調(diào)節(jié)方式有兩種：無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓。無勵磁調(diào)壓的調(diào)整范圍通常在±2×2.5%以內(nèi)；有載調(diào)壓的調(diào)整范圍可達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴，只有在以下情況才予以選用：接于輸出功率變化大的發(fā)電廠的主變壓器，特別是潮流方向不固定，且要求變壓器二次電壓維持在一定水平時，接于時而為送端、時而為受端、具有可逆工作特點的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時。為了保證供電質(zhì)量，110kV及以下變壓器應(yīng)至少有一級電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。因此該站的主變壓器110kV高壓側(cè)選擇有載調(diào)壓。變壓器冷卻方式的確定：油浸式電力變壓器的冷卻方式隨其型式和容量的不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強迫風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)冷卻等。中小型變壓器通常采用依靠裝在變壓器油箱上的片狀或管形輻射式冷卻器及電動風(fēng)扇的自然風(fēng)冷卻及強迫風(fēng)冷卻方式散發(fā)熱量。容量在31.5MVA及以上的大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式；容量在350MVA及以上的特大容量變壓器一般采用強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式。因此主變壓器選用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。根據(jù)以上設(shè)計原則，本次110kV變電站設(shè)計所采用的變壓器確定為三繞組有載調(diào)壓變壓器，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：型號：SFSZ11-63000/110額定容量：63/63/63MVA額定電壓：11581.25%/372.5%/10.5kV高壓側(cè)調(diào)壓范圍：110±81.25%kV中壓側(cè)調(diào)壓范圍：37±22.5%kV本章小結(jié)：本章針對變電站計劃運行的情況，對負(fù)荷功率進(jìn)行計算。針對計算結(jié)果，主變壓器決定選擇兩臺63MVA的三相變壓器，一方面可以保證近期負(fù)荷的可靠供電，一方面也提供相對大的容量供遠(yuǎn)期擴展。站用電方面也預(yù)備了足夠的容量，確保了檢修時站用電關(guān)鍵區(qū)的可靠運行。4短路電流的計算4.1短路計算的原因與目的電力系統(tǒng)由于設(shè)備絕緣破壞，架空線路的線間或?qū)Φ孛鎸?dǎo)電物短接，或雷擊大氣過電壓以及工作人員的誤操作，都可能造成相與相、相與地之間導(dǎo)電部分短接，短路電流高達(dá)幾萬安、幾十萬安培。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及機械效應(yīng)，會使電氣設(shè)備損壞，人身安全受到威脅，由于短路時系統(tǒng)電壓驟降，設(shè)備不能運行。單相接地在中性點直接接地系統(tǒng)中，對鄰近通信設(shè)備將產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾和危險影響，所以電力系統(tǒng)必須進(jìn)行短路故障計算。另外，對于電氣設(shè)備的規(guī)格選擇，繼電保護的調(diào)整整定，對載流導(dǎo)體發(fā)熱和電動力的核算，都需要對系統(tǒng)短路故障進(jìn)行計算。短路計算選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備。為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計算和分析。在設(shè)計和選擇發(fā)電廠。電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各種不同方案的接線時，確定是否需要采用限制短路電流的措施等，都需要進(jìn)行必要的短路電流計算。計算電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有短路計算的內(nèi)容。在確定輸電線路對通訊的干擾，對已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行分析，都必須進(jìn)行短路計算。4.2短路計算的條件4.2.1短路計算原則短路計算中采用以下假設(shè)條件和原則：（1）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。（2）所有電源的電動勢相位角相同。（3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。（4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。（5）不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。（6）除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計。（7）元件的計算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。（8）輸電線路的電容略去不計。4.2.2短路計算的一般規(guī)定（1）驗算導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)5—l0年的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的按線方式。（2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步電動機的影響和電容補償放電電流的影響。（3）選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的點；對帶電抗器6—l0kV出線，選擇母線到母線隔離開之間的引線、套管時，短路計算點應(yīng)取在電抗器之前、其余導(dǎo)體和電器的計算短路點一般選擇在電抗器后。（4）電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流計算。若中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重的計算。4.3最大最小運行方式分析在選擇保護方式分析時，對大多數(shù)保護都必須認(rèn)真分析與考慮哪種運行方式來作為計算的依據(jù)，一般而言所選用的保護方式，應(yīng)在系統(tǒng)的各種故障參數(shù)增加而動作的保護，如電流保護，通常應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式來確定保護的定值，以保證選擇性，因為只要在最大運行方式下能保證選擇性。那么，在其他運行方式下，必然能保證選擇性；而對靈敏性校驗，則應(yīng)根據(jù)最小運行方式來進(jìn)行，因為只要在最小運行方式下，靈敏性合格，那么在其他運行方式下的靈敏性就會更好，對反映鼓掌參數(shù)減小而動作的欠量保護。如低壓保護，剛剛好相反，此時應(yīng)根據(jù)最小運行方式來整定，而根據(jù)最大運行方式來校驗靈敏性。4.3.1最大運行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的要求，電力系統(tǒng)中的所有可以投入的發(fā)電設(shè)備都投入運行（全部或絕大部分投入運行），以及所有線路和規(guī)定的中性點全部投入運行的方式稱為系統(tǒng)最大運行方式即QF1、QF2都在閉合的狀態(tài)。對繼電保護而言，則是指在系統(tǒng)最大運行方式下短路時，通過該保護的短路電流為最大時的系統(tǒng)連接方式。本設(shè)計題目中，本變電站的最大運行方式為兩臺63MVA的變壓器并聯(lián)運行，以及所有負(fù)荷投入時的運行方式。但由于縱聯(lián)差動保護，由于其保護范圍外故障時，保護不應(yīng)動作。為了方便變壓器縱聯(lián)差動的整定計算，在變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路點的電流應(yīng)為支路電流。所以變壓器高壓側(cè)的短路點電流為變電站高壓側(cè)投入的，斷路器閉合時，流過變壓器高壓側(cè)的短路電流。變壓器低壓側(cè)的短路電流為系統(tǒng)并聯(lián)運行橋短路器連接，變壓器單臺投入時流入變壓器低壓側(cè)的短路電流。4.3.2最小運行方式根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷為最小，投入與之相適應(yīng)的系統(tǒng)連接且系統(tǒng)中性點只有少部分接地的運行方式稱為系統(tǒng)的最小運行方式。本設(shè)計題目中，變電站的最小運行方式為，變壓器單臺投入時的運行方式即QF1、QF2都在打開狀態(tài)。4.3.3基本假定（1）系統(tǒng)運行方式為最大運行方式。（2）磁路飽和、磁滯忽略不計。即系統(tǒng)中各元件呈線性，參數(shù)恒定，可以運用疊加原理。（3）在系統(tǒng)中三相除不對稱故障處以外，都認(rèn)為是三相對稱的。（4）忽略對計算結(jié)果影響較小的參數(shù)，如元件的電阻、線路的電容以及網(wǎng)內(nèi)的電容器、感性調(diào)和及高壓電機向主電網(wǎng)的電能反饋等。（5）短路性質(zhì)為金屬性短路，過渡電阻忽略不計。（6）系統(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機。4.3.4基準(zhǔn)值的選擇為了計算方便，通常取基準(zhǔn)容量Sj＝100MVA；基準(zhǔn)電壓Uj取各級電壓的平均電壓，即：基準(zhǔn)電壓：Uj＝Up＝1.05Ue （4-1）基準(zhǔn)電流： （4-2）基準(zhǔn)電抗： （4-3）常用基準(zhǔn)值如表4-1所示。表4-1常用基準(zhǔn)值表（Sj＝100MVA）基準(zhǔn)電壓Uj（kV）3.156.310.537115230基準(zhǔn)電流Ij（kA）18.339.165.501.560.5020.251基準(zhǔn)電抗Xj（Ω）0.09920.3971.1013.71325304.3.5各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計算電路元件的標(biāo)幺值為有名值與基準(zhǔn)值之比，計算公式如下： （4-4） （4-5） （4-6） （4-7）采用標(biāo)幺值后，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)幺值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)幺值相等的另一些物理量來代替，如I*=S*。電抗標(biāo)幺值和有名值的變換公式如表4-2所示。表4-2中各元件的標(biāo)幺值可由表4-1中查得。表4-2各電氣元件電抗標(biāo)幺值計算公式元件名稱標(biāo)幺值備注發(fā)電機Xd“%為發(fā)電機次暫態(tài)電抗的百分值。變壓器Uk%為變壓器短路電壓百分值，SN為最大容量線圈額定容量。電抗器Xk%為電抗器的百分電抗值。線路為線路長度。系統(tǒng)阻抗Skd為與系統(tǒng)連接的斷路器的開斷容量；S為已知系統(tǒng)短路容量。其中線路電抗值的計算中，的取值為：6～220kV架空線，取0.4Ω/km35kV三芯電纜，取0.12Ω/km6～10kV三芯電纜，取0.08Ω/km表4-2中SN、Sb單位為MVA，UN、Ub單位為kV，IN、Ib單位為kA。4.4短路電流的計算電力系統(tǒng)的狀態(tài)有三種：正常運行狀態(tài)、不正常運行狀態(tài)、短路故障。在電氣設(shè)計和運行中，不僅要考慮系統(tǒng)正常運行狀態(tài)，而且要考慮它發(fā)生故障時的情況，最嚴(yán)重的故障是電路乃至系統(tǒng)發(fā)生短路。電力系統(tǒng)正常運行時，其相與相之間，中性點接地系統(tǒng)的中性線與相線之間，都是通過符合或阻抗連接的。4.4.1短路計算的目的計算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護裝置的整定計算。短路電流計算的規(guī)定：（1）電力系統(tǒng)中所用電源都在額定負(fù)荷下運行。（2）同步調(diào)相機都具有自動調(diào)整勵磁裝置(包括強行勵磁)。（3）短路電流為最大值的瞬間。（4）所有電源的電動勢相位角相同。（5）正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行。因考慮短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻對異步電動機的作用，僅有確定短路電流的沖擊值和最大全電流的有效值時才給予考慮。最大運行方式：計算短路電流是所用的接線方式是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(及最大運行方式)，而不能用僅在切換過程中的能并列的接線方式。三相短路：一般按三相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相(或兩相)接地短路較三相短路的情況嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗。4.4.2短路計算具體短路計算如下：最大三相短路電流分別出現(xiàn)在d1、d2和d3短路點處，如下圖4-1所示圖4-1短路接線圖=、、線路：；變壓器：；；d1點發(fā)生三相短路時：三相短路電流周期分量有效值：在工程設(shè)計中，當(dāng)短路時總電阻較小，總電抗較大，一般Kch取Kch=1.8，即有1.8×=2.55，故設(shè)計時計算一般為：三相短路沖擊電流最大值：d2點發(fā)生三相短路時：三相短路電流周期分量有效值：三相短路沖擊電流最大值：d3點發(fā)生三相短路時：本章小結(jié)：三相短路電流是選擇與校驗電氣設(shè)備的基本依據(jù)。本章對各個短路點進(jìn)行選擇，并進(jìn)行計算得出各項數(shù)據(jù)。對后面的設(shè)備選型和校驗運行可靠性提供了可靠的數(shù)據(jù)，有利于選擇經(jīng)濟又可靠的各項電氣設(shè)備。5電氣設(shè)備的選擇5.1電氣設(shè)備選擇要求由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異,因此它們的選擇校驗項目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運行和短路時都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個共同的原則。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：（1）應(yīng)滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。（2）應(yīng)滿足安裝地點和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。（3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理。（4）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。（5）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。（6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。5.1.1電氣設(shè)備選擇技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。1、電壓選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運行電壓,即：2、電流選用的電器額定電流Ie不得低于

所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流，即校驗的一般原則：（1）電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動穩(wěn)定校驗和熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴(yán)重情況下的短路電流。（2）用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩(wěn)定。3、短路的熱穩(wěn)定條件——在計算時間t內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（A2S）It——t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（A2S）校驗短路熱穩(wěn)定所用的計算時間Ts按下式計算Ts=td+tkd式中td——繼電保護裝置動作時間內(nèi)（s）tkd——斷路的全分閘時間（s）4、動穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時電流機械效應(yīng)的能力，稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件是：ichidwIchIdw上式中ich、Ich——短路沖擊電流幅值及其有效值；idw、Idw——允許通過動穩(wěn)定電流的幅值和有效值；5.絕緣水平在工作電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設(shè)備相應(yīng)的保護水平來確定。由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能方式下回路持續(xù)工作電流的要求。5.2高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。型號選擇：本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運行和檢修。選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求：（1）在合閘運行時應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。（2）在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。（3）應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。（4）應(yīng)有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便?？紤]到可靠性和經(jīng)濟性，方便運行維護和實現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強、絕緣性能強、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點。因而被大量使用于35kV及以下的電壓等級中。5.3隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求：（1）隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。（2）隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。（3）隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。（4）隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。（5）隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。（6）帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知隔離開關(guān)的型號及數(shù)據(jù)如下表6-1所示：表5-1隔離開關(guān)型號表電壓等級型號額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流110kVGW4-110G110kV1000A80A35kVGW4-3535kV1000A50A10kVGN19-1010kV1000A80A5.4各級電壓母線的選擇選擇配電裝置中各級電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：（1）選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；（2）選擇母線截面的大??；（3）檢驗?zāi)妇€短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；（4）對35kV以上母線，應(yīng)檢驗它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；（5）對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應(yīng)校驗?zāi)妇€自振頻率。各側(cè)母線最大持續(xù)工作電流：110kV側(cè)：Igmax=46.66MVA/(110kV)=245A35kV側(cè)：Igmax=31.96MVA/(35kV)=527.2A10kV側(cè)：Igmax=14.7MVA/(10kV)=848.7A5.4.1110kV側(cè)母線的選擇按最大長時負(fù)荷電流選擇母線截面積：結(jié)合所給資料可算得：KQ=0.866選擇母線為LGJ-150/20，允許長時工作電流Ial=445A校驗合格。5.4.235kV側(cè)母線的選擇同110kV的選擇原理，Ilo.m=1.05IN=0.406kA。母線型號選擇LGJ-185/30，允許長時工作電流Ial=533A，校驗合格。5.4.310kV側(cè)母線的選擇同110kV的選擇原理，Ilo.m=1.05IN=2.227kA。母線型號選擇80×10，允許長時工作電流2538A，動穩(wěn)定校驗：采用三排水平排列，則W=bh2/6=10.66106相鄰支柱間跨距取L=1.2m相間母線中心距離取a=0.25m5.5絕緣子和穿墻套管的選擇在發(fā)電廠變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強度和機械強度，耐熱、耐潮濕。選擇戶外式絕緣子可以增長沿面放電距離，并能在雨天阻斷水流，以保證絕緣子在惡劣的氣候環(huán)境中可靠的工作。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外穿墻時使用，6～35kV為瓷絕緣，60～220kV為油浸紙絕緣電容式。110kV,35kV和10kV側(cè)絕緣子型號如下表6-2所示：表5-2絕緣子型號表電壓等級型號110kVZSW-11035kVZSW-35/40010kVLMC-105.6電流互感器的配置和選擇5.6.1參數(shù)選擇1.技術(shù)條件（1）正常工作條件—一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級，（2）短路穩(wěn)定性—動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)（3）承受過電壓能力—絕緣水平，泄露比2.環(huán)境條件所處自然條件：年最高氣溫：45℃年最底氣溫：-5℃年平均氣溫：18℃最熱月平均最高溫度：30℃土壤溫度：25℃土壤電阻率：7000Ω.cm5.6.2型式選擇35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。110kV側(cè)CT的選擇：根據(jù)《設(shè)計手冊》35kV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器常用L(C)系列。出線側(cè)CT采用戶外式，用于表計測量和保護裝置的需要準(zhǔn)確度。當(dāng)電流互感器用于測量、時，其一次額定電流盡量選擇得比回路中正常工作電流的1/3左右以保證測量儀表的最佳工作、并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。根據(jù)：選擇型號為LCWB6-110W型。35kV側(cè)CT可根據(jù)安裝地點和最大長期工作電流選LCZ--35系列CT電流互感器型號如表6-3所示：表5-3電流互感器型號表電壓等級型號110kVLCWB-6-11035kVLCZ-3510kVZSW-10/5005.7電壓互感器的配置和選擇5.7.1參數(shù)選擇1.技術(shù)條件(1)正常工作條件——一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級，機械負(fù)荷。(2)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。5.7.2型式選擇1.6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五柱電壓互感器。2.35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。5.7.3110kV側(cè)PT的選擇《電力工程電氣設(shè)計手冊》248頁，35-110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35kV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè)PT是當(dāng)首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。表5-4110kV側(cè)電壓互感器參數(shù)表型號額定電壓（V）二次繞組額定輸出（VA）電容量載波耦合電容一次繞組二次繞組剩余電壓繞組0.5級1級高壓電容中壓電容YDR-110110000/100/100150VA300VA12.55010電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級要求進(jìn)行選擇。所以選用YDR-110型電容式電壓互感器。5.7.435kV母線PT選擇35--11kV配電裝置安裝臺單相電壓互感器用于測量和保護裝置。選四臺單相帶接地保護油浸式TDJJ--35型PT選用戶內(nèi)式表5-535kV側(cè)電壓互感器參數(shù)表型號額定電壓(V)接線方式一次繞組二次繞組剩余電壓繞組TDJJ-3535000/100/100/3Y/Y/r準(zhǔn)確度測量：準(zhǔn)確度測量計算與保護用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時才校驗準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編0.5級。PT與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時，PT本身不遭受短路電流作用，因此不校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。5.8各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表電壓等級電氣設(shè)備110kV35kV10kV高壓斷路器LW36-126ZN12-35ZN12-10隔離開關(guān)GW4-110GGW4-35GN19-10電流互感器LCWB-6-110LCZ-35LMC-10電壓互感器YDR-110TDJJ-35TSJW-10絕緣子ZSW-110ZSW-35/400ZSW-10/500母線LGJ-150LJX-630/61LMY80×10主變壓器SFSZ11-63000/110表5-6電氣設(shè)備選擇一覽表本章小結(jié)：本章主要根據(jù)電氣設(shè)備選型要求對變電站所要用的主要設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、母線、絕緣子、穿墻套管、電流互感器和電壓互感器等等）進(jìn)行了參數(shù)選擇以及型號選擇，最終確定了主要電氣設(shè)備的型號。6過壓保護及接地6.1過電壓保護變電所范圍內(nèi)雷擊目的物可以分為A類、B—I類、B—Ⅱ類、B—Ⅲ類和C類5種。由于是初步設(shè)計，所以只考慮A類雷擊目的物的防雷保護，包括屋內(nèi)外配電裝置、主控制樓、組合導(dǎo)線及母線橋等。電壓在110kV及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置架構(gòu)上。對于35～60kV的配電裝置，為防雷擊時引起反擊閃絡(luò)的可能，一般采用獨立避雷針進(jìn)行保護。如需要將避雷針裝在架構(gòu)上時，配電裝置接地網(wǎng)的接地電阻，不得大于下列數(shù)值：35kV配電裝置為1Ω，60kV配電裝置為2Ω。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。在避雷針的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于10Ω。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。在變壓器門型架構(gòu)上，不得裝置避雷針。在選擇獨立避雷針的裝設(shè)地點時，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。裝設(shè)獨立避雷針時，避雷針與配電裝置部分在地中和空氣中應(yīng)有一定的距離。（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≥0.3R（m），式中R是獨立避雷針的接地電阻。在任何情況下，Sdi不得小于3m。（2）空氣中：由獨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≥0.3R+0.1h（m），式中h是被保護物考慮點的高度。在任何情況下，Sk不得小于5m。電壓為110kV及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型架構(gòu)上，須滿足下列條件：（1）35～60kV出線門型架構(gòu)周圍半徑20m范圍內(nèi)的接地電阻應(yīng)不大于5Ω，當(dāng)土壤電阻率ρ≥5×104Ω.cm時，這個范圍的半徑可增大至30m；（2）線路終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于10Ω；（3）在變壓器的6～60kV出口處裝設(shè)閥型避雷器。主控制樓及屋內(nèi)配電裝置對直擊雷的防雷措施如下：（1）若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬部分接地；（2）若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）若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體的屋頂時，采用避雷帶保護，該避雷帶的網(wǎng)絡(luò)為8～10m，每隔10～20m設(shè)引下線接地。上述的接地可與總接地網(wǎng)連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于10Ω。110kV系統(tǒng)采用氧化鋅避雷器作為限制操作過電壓和雷電侵入波的措施，并以避雷器10kA雷電沖擊殘壓作為絕緣配合的依據(jù)。在110kV架構(gòu)上設(shè)置了2只高度為25m的避雷針。在變電站的北圍墻內(nèi)、南、北兩端各設(shè)一只為25m的獨立避雷針，作為直雷的保護裝置。6.2接地裝置本變電站的接地裝置有以下三種：（1）工作接地，作用是保證電力系統(tǒng)正常工作而接地。如變壓器中性點接地。（2）過電壓保護接地，是過電壓保護裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)，如避雷器、避雷針、避雷線接地。（3）保護接地，是一切正常時不帶電的電氣設(shè)備外殼、配電裝置的金屬結(jié)構(gòu)（構(gòu)架）接地。本次設(shè)計，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，加強散流作用，接地網(wǎng)接地電阻應(yīng)小于0.5歐姆。（1）主接地網(wǎng)采用棒形Ф50鋼管，長2.5米鍍鋅接地棒，其間以60×6的鍍鋅(熱鍍)扁鋼連接成環(huán)形，鋼管上端埋入深度為0.8米。另外，在接地網(wǎng)靠近（2）戶外接地扁鋼與主接網(wǎng)可靠焊接，要三面焊牢，其焊接長度為扁鋼寬度的三倍。在焊接點必須刷防銹漆2遍，并涂熱瀝青處理。（3）接地網(wǎng)施工完畢后應(yīng)進(jìn)行實測，接地電阻Rd≤0.5歐姆。否則將采取降阻措施。本章小結(jié)：往往惡劣的環(huán)境下會對變電站設(shè)備有影響，比如雷電。為了避免雷電對變電設(shè)備造成破壞，通常對變電站進(jìn)行防雷保護，本章對變電站防雷進(jìn)行了保護設(shè)計，采用了防雷設(shè)備進(jìn)行保護，可以抵抗一定程度的雷電作用。7消防通風(fēng)通信及監(jiān)控7.1消防消防間內(nèi)配置推車式消防車2臺，干粉滅火器10臺。消防措施如下:（1）主變壓器、微機房等重要場所，設(shè)置火災(zāi)自動檢測報警裝置。微機室、二次室內(nèi)配置二氧化碳或四氯化碳自動滅火器。（2）35kV、10kV屋內(nèi)配電裝置、建筑物室內(nèi)等設(shè)置必要的手車式或手提式干粉滅火器，室外設(shè)有消防水栓。（3）對電纜豎井、電纜溝及屏、柜、箱底部采用封、堵、隔、涂等縮小火災(zāi)范圍的措施。措施如下:35kV、10kV高壓室、二次控制室、通往夾層的電纜孔洞和預(yù)留盤位的孔洞用防燃材料堵嚴(yán)，通向電纜溝的孔洞也用防火材料堵嚴(yán)，并有足夠的防火段長度。在電纜夾層中備有足夠的照明和消防器材。（4）對電纜防火采取以下措施：1、在同一溝道內(nèi)，動力電纜與控制電纜分層布置。2、經(jīng)主變壓器安裝檢修地通往二次室電纜，在引出場地處的電纜溝中設(shè)防火隔墻。3、二次室電纜入口處采用防火材料封堵。4、GIS組合電器一次、二次電纜在進(jìn)出電纜隧道、電纜溝入口處采用防水材料封堵。7.2通風(fēng)該站初設(shè)為無人值班變電站,該站采用自然通風(fēng)與機械通風(fēng)相結(jié)合的方式。10kV配電室下部裝百頁窗，上部安裝低噪音防爆軸7.3通訊由于該站為無人值班變電站，采用微機保護、微機監(jiān)控，信息傳輸量大。利用110kV線路架空避雷線及電纜溝道敷設(shè)復(fù)合光纖通訊電纜，采用光纖通訊方式，一主一備環(huán)網(wǎng)通訊，確保通道暢通。為確保該站與調(diào)度的通信聯(lián)絡(luò)，在該站