信息工程類本科電力系統及其自動化畢業論文
式中: h0两针间保护范围上最边缘最低点的高度 D两针间的距离 两针间h
x水平面上保护范围的一侧最小宽度应按下式计算:
bx=1.5(h0- hx)
式中: bx-保护范围的一侧最小宽度(M)
为了避免雷击,两针间距离与针高之比D/ h不宜大于5。
3、 多支等高避雷针所形成的三角外侧保护范围应分别按两支等高避雷针的计算方法确定，
如在三角形内被保护物最大高度h
x水平面上，各相邻等高避雷针间的保护范围的一侧
最小宽度bx≥0，则全部面积即受保护。
四支及以上等高避雷针所形成的四角形或多角形可将分成两个或多个三角形，然而
后分别按三支等高避雷针的方法计算，如各边保护范围的一侧最小宽度bx≥0，则全部面积受保护。
三、 避雷针的布置
1、 为了充分保护变电所内的设备免受雷击危害，经综合考虑各方面的因素，并经简单估算，所确定在站内布置4根避雷针，分别位于变电所的四个角上，每根针的高度28M，各避雷针的具体分布参阅《防雷保护范围图》。 2、 保护范围计算结果
针 号 h（m） 28 hx （m） rx(m) 1# 2# 3# 4# 12 7.5 0 18 27 42 保护范围的计算参阅计算书 成果列表如下：
单支避雷针对被保护物在h 各支避雷针之间在h
x水平面上的保护半径
x上高度水平面上的最小保护宽度
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针 号 h0(m) 18.71 D(m) hx(m) bx(m) 10.065 16.815 1 2 #### 12 65 7.5 3 4 ## 15.14 90 12 7.5 4.71 11.46 1 2 3 4 #### 12.14 111 12 7.5 0.21 6.96 1 2 3 4 ##
第二节、接地装置的设置
为保证人身安全，所有的电气化设备都应装接地装置，并将电气设备外壳接地。电气设备的接地必须良好。埋入地中并直接与大地直接接触的金属导体，称为接地体。接地装置的设计要考虑到一年四季中，均能保证接地电阻的要求。人工接地体通常是由垂直深埋在地下的棒形接地体和水平接地体组合而成。棒形接地体可由钢管、槽钢、角钢等制成。水平接地体可利用钢管、角钢、扁钢等制成。
垂直打入地下钢管一般采用管径为48—60mm，长度为2—3m，一般接地体的埋设深度为0.5—1m，为减小棒的屏蔽作用，棒间距离不应小于2.5—3m,并要保证有足够的机械强度要求。
由于本地区的土壤电阻率??0.8?104?.?cm＜3×104??cm,因电位分布衰减较快，采用以棒形垂直接地体为主的简单棒带接地装置。
工频接地电阻，一般电阻率地区，大接地短路电流系统其接地电阻允许值R≤2000/I或R≤0.5Ω，小于接地短路电流系统，对高电压电力设备的装置，其工频接地电阻允许值R≤250/I≤10Ω，本设计中有110KV大接地系统和35KV、10KV小接地系统，对工频接地电阻允许值不同，按照《电力设备接地设计技术规程》中SDJ8-79第五条规定：不同用途和不同电压的电气设备，除另有规定外，应使用一个总的接地体，接地电阻应符合其中最小值的要求，故本设计接地电阻按R≤0.5Ω计算，冲击接地电阻允许值按R≤10Ω校验。
为了确保人身安全，必须进行接触电势和跨步电势的校验，使其达到允许值之内。根据《电力设备接地设计技术规程》中SDJ8-79第十一条规定：发电厂，变电站（所），电力设备接地装置的接触电势几跨步电势不应超过下列数值： Ej=
250?0.25pbt250?pbt
Ek=
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式中： Ej-接触电势
Ek-跨步电势
Pb-人脚站立处地表面的土壤电阻率
t -接地短路电流的持续时间
为了降低区域内的接触电势和跨步电势，使配电区域内的电位分布尽可能均匀，要布置成环形接地网对配电装置占地面积很大的区域，可敷设若干相互平行的均压带，从而进一步降低接触电势和跨步电势。
本设计变电站接地装置的布置采用以棒形垂直接地体为主的简单棒带接地装置，计算中不计自然接地体的电阻，垂直棒采用Φ48长为2.5米的钢管，以40×4的扁钢连成环形埋深为0.8米，棒间距离为7.5米，共设置12个环，均为长条网孔状。 导泄雷电流的接地装置采用Φ48长为2.5米的钢管，埋深为0.8米。
设 计 计 算 书 第一章 主变的选择
一 负荷的计算: 1、 35KV侧负荷
近期: S=(5000/0.8+3000/0.8+2000/0.9+2000/0.85)×0.9 =13117.6KVA
5年后: S’=13117.6×(1+0.07)10年后:S”=13117.6×(1+0.07)
5=18398.1KVA =25804.3KVA
102、10KVA侧负荷:
近期:S=(3000/0.8+2000/0.8+800/0.75+1200/0.8+2000/0.8) =9619.17KVA
5年后:S=9619.17×(1+0.07)
5=13491.38KVA
1010年后:S=9619.17×(1+0.07) =18922.36KVA
3、总负荷:
近期: S=9619.17+13117.6=22736.77KVA 5年后: S=13411.38+18398.1=31889.48KVA 10年后:S=18922.36+25804.3=44726.66KVA
由于采用两台变压器并列运行方式,故每台变压器额定容量为: 考虑5年后: S’=0.7×S’总=0.7×31889.48=22322.636KVA 考虑10年后: S”=0.7×S”总=0.7×44726.66=31308.662KVA 根据以上计算结果得出:
A:考虑5年后负荷发展情况则应选用25000KVA变压器 B:考虑10年后负荷发展情况则应选用31500KVA变压器 二.25000KVA变压器的年运行费用计算:
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由于
S35KVS总S10KVS总%?13117.6/22736.77%?57%＞30%
%=9619.7/22736.77%=42.3＞30%
故所选变压器的三侧容量比为100/100/100
1. 技术数据: SFSZ7-25000 110±8×1.25/38.5±4×2.5/11KV SFSZ7-25000 额定容量 25000KVA 电压组合 高中—38.5KV 低—11KV —110KV 空载损耗 52.6KW 负载损耗 185KW 阻抗电压% Us Us(2-3)%=6.5 Us(3-1)%=17 (1-2)%=10.5 空载电流% 1.4 连接组号 Y0,y,d11 价 格 96万元 2.各侧绕组的阻抗电压百分植: Us1%=1/2(Us (1-2)%+Us(3-1)%- Us(2-3)%) =1/2(10.5+17-6.5) =10.5
Us2%=1/2(Us (1-2)%+Us(2-3)%- Us(3-1)%)
=1/2(10.5+6.5-17) =0
Us3%=1/2(Us(2-3)%+Us(3-1)%- Us(1-2)%)
=1/2(17+6.5-10.5) =6.5
3. 短路无功损耗:
ΔQ1= Us1%×Sn /100=10.5×25000/100=2625kvar ΔQ2= Us2%×Sn /100=0kvar
ΔQ3= Us3%×Sn /100=6.5×25000/100=1625kvar ΔQ=ΔQ1+ΔQ2+ΔQ3=2625+0+1625=4250kvar 4.空载无功损耗:
ΔQ0=I0%×Sn /100=1.4*25000/100=350kvar 5.两台变压器的电能损失为ΔA:
查<<发电厂变电站电气设计>>得最大负荷利用小时数T与损耗小时数τ的关系表得到τ=3300小时。 ΔA=t0n（ΔP0+KΔQ0）+
12n（ΔP+KΔQ）（
S1Se122?S2Se22?S32SeSe）τ
=8000×2×（52.6+0.12×350）+
2*2（185+0.12×4250）×
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（
31889.482500022?18398.12500022?13491.38250002×
125000）×3300
=285236.5KW*h
6、综合造价，两台主变的投资Z0 Z0=2×1.3×960000=2496000元
主变年运行费用U U=α△A+U1+U2
=0.3×285236.5+0.022 Z0+0.005 Z0
=0.3×285236.5+0.022×2496000+0.005×2496000 =933100元
三、两台31500变压器的年运行费用计算 1、技术数据
SFSZ7-31500 额定容量 31500KVA 电压组合 高—110KV 中—38.5KV 低—11KV 空载损耗 61.5KW 负载损耗 235KW 阻抗电压% Us (1-2)%=10.5 Us(2-3)%=6.5 Us(3-1)%=17 空载电流% 1.4 连接组号 Y0,y,d11 价格 118万元 2、各侧绕组的阻抗电压百分植: Us1%=1/2(Us (1-2)%+Us(3-1)%- Us(2-3)%) =1/2(10.5+17-6.5) =10.5
Us2%=1/2(Us (1-2)%+Us(2-3)%- Us(3-1)%) =1/2(10.5+6.5-17) =0
Us3%=1/2(Us(2-3)%+Us(3-1)%- Us(1-2)%) =1/2(17+6.5-10.5) =6.5
3. 短路无功损耗:
ΔQ1= Us1%×Sn /100=10.5×31500/100=3307.5kvar ΔQ2= Us2%×Sn /100=0kvar
ΔQ3= Us3%×Sn /100=6.5×31500/100=2047.5kvar ΔQ=ΔQ1+ΔQ2+ΔQ3=3307.5+0+2047.5=5335kvar 4、空载无功损耗:
ΔQ0=I0%×Sn /100=1.4*31500/100=441kvar 5、两台变压器的电能损失为ΔA:
查<<发电厂变电站电气设计>>得最大负荷利用小时数T与损耗小时数τ的关
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