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110kV降压变电所电气一次系统设计2,110,kV,降压,变电所,电气,一次,系统,设计
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华 北 电 力 大 学 科 技 学 院毕 业 设 计（论 文）附 件外 文 文 献 翻 译学 号： 081901090207 姓 名： 段素磊 所在院系： 电力工程系 专业班级： 农业电气化与自动化08K2 指导教师： 牛胜锁 原文标题： Temperature Correction Factor Applied To Substation Capacity Analysis 2012年6月14日温度校正系数在变电站容量分析中的应用一、引言EDF能源网络上的几个变电站表现了夏季高峰的特点。以前的负荷预测方法对区域负荷增长的估测是基础的，不适合分析这种类型的变电站。它将会显示，说明城市负荷特点最适当的方式是需求平均寒流（ACS）和平均热法术（AHS）。IEC变压器负载指南1适合建模标准变压器，这是位于户外的。然而，它不适当的电源使变压器无法轻易散热，如封闭在地下室或位于地下的。人们已经开发了一种基于加载指南的变压器热模型。仿照变压器绕组温度数据与实际数据确定绕组温度进行比较来确定特定的外壳热模型的校正因子。变电站发电能力的测定，可以促进说明负载和容量，这是纠正ACS和AHS的条件，在同一图表上。该变电站分析工具用于加固确保网络计划符合规划标准。它将会显示如何影响网络的加固方案，如增加变压器容量和负荷转移，可以模拟达到最佳的规划解决方案。二、城市网络的夏季高峰期荷载区域负荷增长的方法（1）网格供应点在英国国家级最高传输系统需求发生在冬季。英格兰和威尔士传输运营商，NGC，关注与需求电网电源点规划的目的（GSP）和经营网络的传输。负荷增长预测计算在每个GSP的实际需求数据。峰值要求在英国和威尔士，然后向ACS纠正温度条件2批量供应点的水平。 从历史上看，EDF应用区域校正系数方法为基础，预测负荷增长在其东区域网络的变电站ACS的修正系数计算每个批量供应点（BSP）。在所有加载下由主变电站乘以校正因子。表1显示了一个ACS的一个例子校正因子应用到主变电站 表1 BSP的ACS校正因子的例子（2）变电站夏季峰值荷载NGC和EDF能源增长的预测方法上面介绍不考虑AHS的校正因子。因此，他们并不适合应用到夏季调峰电站。在每个变电站的预测会更合适用ACS和AHS进行分析。图1显示了一个典型年度的每日最高需求负荷，通过简介一个分站，提供一个城市的网络。从11月至五月周日的最大需求是接近54MVA。 2003年8月期间增加至65MVA，这恰逢经历了2003年夏天的异常高温。1 电站夏季高峰负荷曲线预算图1显示，在暑假期间比今年剩下的几个月要求较高。这意味着一个在需求和环境空气温度之间的积极相关性图2 电站对环境空气的需求图2是一个散点图显示平日最大需求策划对周围空气的平均温度3。它是从图1使用的需求数据和空气中产生EDF能源的气象站的温度数据。相关系数是一个数值，确定两个属性之间的关系。相关系数介于-1到1。 -1和1表明，两组数据之间的关系是一个完美的否定正线性相关。零相关系数的值表明，两套数据之间没有关系。图2清楚地表明，环境温度超过14度是呈正相关的空气温度和需求。最大的需求和大于14度的周围空气的温度之间的相关系数是0.87。冬季高峰负荷ACS的温度校正条件是一个很好理解的方法2。需求 - 周围空气温度特性如图2表明，夏季高峰负荷应该在AHS的温度条件下被投射或更正。图2显示了需求纠正ACS和热源温度的校正条件，1.4度和25.3度分别定义在参考文献3。三、变压器热模型校正因子1、变压器热模型图3显示了一个变压器的热框图模型已在Microsoft Excel中实现Visual Basic脚本3。它已经基于算法给出了参考1。图3 热模型的框图在变压器热模型中输入了环境空气温度数据，变电站负荷曲线数据和变压器冷却方法的参数。该模型的输出变压器根据绕组温度的每日循环额定容量行程设置。图4是一个变压器热模型的输出。正如所预料的，变压器在冬季比在夏季有较高的评价。图4 对周围空气温度的日处理能力图4也说明了变压器每天循环评级ACS和热源的温度条件下的能力纠正。2、变压器外壳降额因子装载指南给封装在一个外壳内的变压器的能力提供了一个乐观的看法。在这种情况下，为了获得经营能力的可靠指标，变压器必须测量绕组温度并将其结果与模拟结果进行比较。这将使变压器外壳的降额系数确定。四、比较模拟和实际绕组温度1、自然冷却的变压器图5比较实际和模拟绕组温度自然冷却变压器的数据。仿照绕组温度包括机柜降级的校正因子0.86。这一数字表明，修正系数乘以变压器的铭牌容量使模拟数据最接近实际绕组温度数据。图5 拟和实际绕组温辐射（0.87修正系数建模的数据）2、强制风冷变压器 图6比较实际和模拟绕组温度为强迫风冷变压器的数据。绕组温度结果是在强制冷却关闭情况下模拟的，绕组温度低超过90度，如图6所示。在强制冷却的变压器恒温控制或永久接通的情况下，进一步进行了模拟绕组温度的工作。图6 - 建模和实际绕组温度比较（绕组温度不超过90度c）五、变电站设计分析工具 这最后一节的前部分成实际情况的显示他们如何能够被用来作为一分析工具确定真正的紧急循环等级电力变压器和变电站的发电能力。分析工具将负载温度图，如图2所示，和能力-温度图，如图4中给出，合并到一个需求容量-温度图。这方面的一个例子是图7所示。图7 温度的需求和能力一个变电站的企业能力ACS容量余量和热源这种类型的温度条件下，可以很容易地确定图表。 虽然变压器绕组是仿照本文可能不会是变电站厂项目的最低评级。因此，需要其他厂项目的评级作出一个全面的安全评估。1、解决容量缺额实施解决方案能够解决能力不足的问题，如功率因数校正，负荷转移，额外变压器容量。一个强大的功能的变电站分析工具是在建模的影响，以确定最佳的解决方案。不是分析历史的需求，它是更有益确定未来的需求，确保变电站保持稳定。每年的负荷增长，现有客户的需求增加和连接用于估计变电站未来的负荷。本分析工具可以修改未来在变电站的负载条件。2、变电站设计案例研究 图8显示了变电站的需求和变压器热容量的例子。需求在AHS的温度条件下超过了N-1的能力，除了46天的能力（即一个电路因故障或维修计划转出）。变电站设计工具可用于模型负荷转移和增加变压器容量的解决方案。图8 的需求和N-1能力3、高压负荷转移 图9显示了上图描绘的变电站移动到另一个负载19.9MVA变电站的影响。这样的结果分别为在一个容量为20.6兆伏及ACS和热源的温度为8.8MVA条件下产生的。此图还显示，减少变电站负荷曲线轻微分别增加了ACS和热源变压器额定容量循环0.1MVA和0.2MVA。图9 荷转移的影响4、增加变压器容量这个问题可以通过引入一个额外的变压器增加变电站容量的方法解决。图10显示了实施这一解决方案的影响。这提供在ACS和热源温度条件下分别为35.2MVA和15.6MVA的余量。图10额外变压器的影响六、结论 本文给出的夏季高峰变电站的例子是几个城市网络的其他变电站的典型。这导致了每个变电站预测负荷增长的方法的改变。它已证明。变电站的负荷特点是环境温度和需求之间有很强的正线性相关关系，环境空气温度更超过14O度。说明这属性最好的方式是测量每日最大需求时周围的空气温度。此外，需要改变 ACS和热源的温度条件。电力变压器是封闭或位于地下的，因此外壳校正因子是必需的，它可以减额变压器热模型的容量。在同一图表上，变电站的分析工具已经被证明在改变ACS和AHS的温度条件下是有能力说明需求和能力的。这个工具可以强调任何未来需要的有用加强变电站和建模的影响网络加固方案。该工具还可以更准确地确定变电站最大的发电能力，进而优化变电站。例子显示如何增加变压器容量和负荷转移方案可以评估变电站解决容量短缺问题的能力。七、参考文献 1第60354版2：1991，“油浸式变压器加载指南”。 2国家电网公司，2003。 3埃利斯，2003，“主要变电站夏季高峰需求分布网络安全评估的影响”，时代技术。Allen WATSON, Rob WELLER 9华北电力大学科技学院毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告学生姓名： 段素磊 班级： 农电08k2 所在系别：电力工程系 所在专业：农业电气化及其自动化 设计（论文）题目： 110kV降压变电所电气一次系统设计 指导教师： 牛胜锁 2012年 3 月 30 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告一、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不低于2000字的文献综述。（另附）二、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：课题的研究内容、目标、可行性及方法分析：研究内容： 1. 变压器台数、容量的确定及主接线设计。2. 短路计算。3. 电气设备选择及校验。4. 室内外配电装置设计。5. 防雷及接地系统设计。研究目标：在设计中要充分体现设计的原则：安全、可靠、经济、实用。确保供电系统的稳定运行。可行性方法分析：该课题研究通过学习相关的知识和能力准备， 及指导老师的指导和咨询的途径；阅读电力系统分析高电压技术发电厂电气部分继电保护系统等书籍； 进行相关期刊杂志的查询工作，需要准确的计算，设备选型和校验，设计继电保护的配置，完成 CAD 制图。三、指导教师意见：1 对“文献综述”的评语： 2对学生前期工作情况的评价（包括确定的研究方法、手段是否合理等方面）：指导教师： 年 月 日毕 业 设 计(论文)题目 110kV降压变电所电气一次系统设计：110/10kV，进/出线2/11系 别电力工程系专业班级农业电气化与自动化08k2班学生姓名段素磊指导教师牛胜锁二一二年六月华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）110kV变电所电气一次系统设计（110/10kV，进出线：2/11）摘要变电站是电力系统的重要组成部分，其作用在于变换电压、汇集和分配电能，因此，变电站安全可靠运行与国民经济的发展密切相关。随着电力系统装机容量和供电地域的不断扩大，同时电能质量、供电可靠性、运行经济性的要求也越来越高。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。城市供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。本变电所设计除了注重变电所设计的基本计算外，对于主接线的选择与论证等都作了充分的说明，其主要内容包括：变电所主接线方案的选择，进出线的选择；变电所主变压器台数、容量和型式的确定；短路点的确定与短路电流的计算，电气设备的选择（断路器，隔离开关，电压互感器，电流互感器，避雷器）；配电装置设计和总平面布置；防雷保护与接地 系统的设计。另外，绘制了七张图纸，包括：电气主接线图，电气总平面布置图，防雷接地图，110kV接线断面图，110kV内桥断面图，10kV接线断面图。图纸规格与布图规范都按照了电力系统相关的图纸要求来进行绘制。关键词：电气主接线设计；短路电流计算；电气设备选择；设计图纸IIA DESIGN OF ELETRIC SYSTEM FOR 110 kV RMINAL TRANSFORMER SUBSTATIONAbstractElectric energy is the main energy and dynamism of modern city development. With development and progress of modern civilization, social production and is it put forward high request more and more to quality and management that electric energy supply to live. The core of city for supplying power is transformer. It is very important to design and build one safe and economical transformer substation. Besides paying attention to basic calculation of design for transformer substation, the designing make satisfying narration toward choice and argumentation of main connection. The main content of this design include the choice of main connection for transformer substation; the choice of pass in and out line; the certainty of number, capacitance and model for main transformer; the certainty of short circuit points and calculation of short circuit; the choice electric equipment(breaker, insulate switch, voltage mutual-inductance implement, current mutual-inductance implement, arrester); the design for distribution and disposal for chief plane; the design for lightning proof protection and earth system. In addition, drawing five blueprints include the main wiring diagram; the disposal drawing of electric plane; the drawing of lightning proof protection and earth system; the drawing of 110kV connection; the drawing of 35kV connection. Both the specification of drawing and the criterion of disposal are based on requirement of drawing to electric power system.key words: the main electrical wiring design； short-circuit current calculation； electrical equipment selection； design drawings目 录摘要IAbstractII1.前言12.变电站主变压器的选择22.1 变电站主变压器选择的规定22.2 主变压器选择22.2.1 主变压器台数的确定原则22.2.2 主变压器形式的选择原则22.2.4 主变压器容量的计算32.2.5 变压器型号的选择33.电气主接线设计53.1主接线的设计原则53.2 主接线设计的基本要求53.2.1 主接线可靠性的要求53.2.2 主接线灵活性的要求63.2.3 主接线经济性的要求63.3 电气主接线的选择和比较63.3.1 主接线方案初步选择63.3.2 主接线各方案的比较64.短路电流计算104.1 短路等值网络104.2 短路点的选择与各短路点的短路电流的计算105.主要电气设备的选择125.1 设备选择概述125.1.1 设备选择的原则125.1.2 设备选择技术条件125.2 断路器的选择135.2.1 断路器选择原则与条件135.2.2 110kV侧断路器的选择及校验135.2.3 10kV侧断路器的选择及校验145.3隔离开关的选择155.3.1 110kV侧隔离开关的选择及校验165.3.2 10kV侧隔离开关的选择及校验165.4 互感器的选择及校验175.5 电流互感器的选择原则185.5.1 110kV侧电流互感器的选择与校验195.5.2 10kV侧电流互感器的选择与校验205.6电压互感器的选择原则205.6.1 110kV侧电压互感器的选择215.6.2 10kV侧电压互感器的选择215.7母线的选择及校验225.7.1 10kV母线的选择及校验235.8避雷器的选择及校验245.8.1 110kV侧避雷器的选择和校验245.8.2 10kV侧避雷器的选择和校验256 配电装置的选择276.1 配电装置的选择要求与分类276.2配电装置设计选择287 防雷保护设计297.1避雷针的作用297.2 避雷针的配置297.2.1避雷针的配置的原则297.2.2避雷针位置的确定297.3防雷保护方案308.接地网设计338.1 设计原理338.2 接地体设计338.3 典型接地体的接地电阻计算338.4接地网设计计算34结论36参考文献37致谢38华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）1.前言目前，我国城市电力网和农村电力网正进行大规模的更新改造，与此同时，作为电网枢纽的城乡变电所，其自动化程度也飞速提升。但是我们必须认识到，我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，而比较先进的小型变电所，微机监测变电所，综合自动化变电所正在蓬勃发展，并且已经获得出色的成果。然而，所有的变化发展都是根据变电设计的基本原理而来，因此对于变电设计基本原理的掌握是创新的根本所在。本次我所做毕业设计的内容为110kV 终端变电所电气一次系统设计，作为变电所设计的基础部分，本次设计需要根据变电所设计的基本原理和多学科的知识点，在经过系统的组织，详细的计算，力求通过常规变电所的电气一次系统的设计来更好的巩固自己在大学中所学到的知识，为今后的学习工作积累宝贵的经验。设计按照国家标准要求和有关设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量、接线简单清晰、操作方便、运行灵活、投资少、运行费用低，并且具有可扩建的方便性。要求如下： (1) 选择主变压器台数、容量和型式(一般按变电站建成5-10年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力)；(2) 设计变电所电气主接线；(3) 短路电流计算；(4) 主要电气设备的选择及各电压等级配电装置类型的确定;本次设计的是一个降压变电站，有两电压等级(110kV10kV)，110kV主接线采用内桥方式，两路进线，10kV主接线均采用单母线分段接线方式。本设计采用的主变压器有一出线端子，接10kV的引出线。设计中主要涉及的是变电站内部电气部分的设计，并未涉及到出线线路具体应用到什么用户，所以负荷统计表相对比较简洁，也减少了电气主接线图的制作难度。2.变电站主变压器的选择在各级电压等级的变电站中，变压器是主要电气设备之一，其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的经济运行能力将具有明显的经济效益。2.1 变电站主变压器选择的规定1) 主变容量和台数的选择，应根据电力系统设计技术规程SDJ16185 有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电站，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该站全部负荷的 70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。2) 根据电力负荷的发展和潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。3) 主变调压方式的选择，应符合电力系统设计技术规程SDJ161 的有关规定。2.2 主变压器选择2.2.1 主变压器台数的确定原则为保证供电的可靠性，变电站一般应装设两台主变，但一般不超过两台主变。当只有 一个电源或变电站的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。对大型枢纽变电站，根据工程的情况，应装设24台主变。当变电站装设两台变压器的时候当一台停运时，一台检修时，另一台应该能够 70%以上的负担。2.2.2 主变压器形式的选择原则1) 110kV主变一般采用三相变压器。2) 当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变电站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。3) 具有两个电压等级的变电站，一般采用双绕组变压器。2.2.3 主变压器容量的确定原则1) 为了准确选择主变的容量，要绘制变电站的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电站的年、日最高负荷和平均符合。2) 主变容量的确定应根据电力系统 510 年发展规划进行。3) 变压器最大负荷按下式确定：PM K0 P （3-1）式中 K0 负荷同时系数 P 按负荷等级统计的综合用电负荷对于两台变压器的变电站，其变压器的容量可以按下式计算： Se = 0.7 PM （3-2）即满足当一台变压器停运时，考虑变压器的过负荷能力，另外一台需要能够过负荷30%继续运行。2.2.4 主变压器容量的计算在电力工程电气设计手册可知：装有两台及以上主变压器的变电所中，当断开一台主变时，其余主变压器的容量应能保证用户的一级和二级负荷，其主变压器容量应满足“不应小于70%-80%的全部负荷”。已知10kV 侧最大负荷为37MW，由计算可知单台主变的最大容量为：Sn = 0.7Smax = 0.7（Pmax / cosj）= 0.7 (37/0.85) = 30.471(MVA) （3-3）考虑地区未来发展，选择两台31.5 MVA变压器并列运行。2.2.5 变压器型号的选择因为本次设计中有两个电压等级，且当变压器最小负荷侧通过的容量大于主变容量的15%时，宜选用双绕组变压器。所以本设计用双绕组 变压器，绕组排列顺序为（由内向外）：10 kV、110 kV。综上所述：主变压器选用风冷三相两线圈有载调压。型号: SFL731500/110容量： 31500kVA 接线方式、组别：Y0 /11阻抗电压百分比：10.5% 空载损耗： 17.8kW短路损耗： 41kW空载电流： 1.3%调压方式： 有载调压 冷却方式： 风冷3.电气主接线设计3.1主接线的设计原则变电站电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。通过它可以明确地反映出发电厂、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而能较为详细的了解变电站所属地区的发电，输电及配电的运行过程。设计过程必须按照规程标准。它的设计直接关系着全站电器设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。主接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。 对于 6220kV 电压配电装置的接线，一般分两类：一为母线类，包括单母线、单母线分段、双母线、双母线分段和增设旁路母线的接线；其二为无母线类，包括单元接线、桥形接线和多角形接线等。根据不同的电压等级和出线回数，灵活选择。旁路母线的设置原则：1) 采用分段单母线或双母线110kV 配电装置，当断路器不允许停电检修时，一般需设置旁路母线。因为 110kV 线路输送距离长、功率大，一旦停电影响范围大，且断路器 检修时间较长（平均每年 57 天），故设置旁路母线为宜。当有旁路母线时，应首先采用以分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。2) 10kV配电装置，可不设旁路母线。对于出线回路数多或多数线路是向用户单独供电，以及不允许停电的单母线、分段单母线的配电装置，可设置旁路母线。对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器少或不用断路器的接线。当出线为2回时，一般采用桥形接线。3.2 主接线设计的基本要求变电站的电气主接线应根据该变电站所在电力系统中的地位，变电站的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。3.2.1 主接线可靠性的要求可靠性的工作是以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主 接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。评价主接线可靠性的标志是：1) 断路器检修时是否影响停电；2) 线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否对重要用户的供电；3) 变电站全部停电的可能性。3.2.2 主接线灵活性的要求主接线的灵活性有以下几个方面的要求：1) 调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足 系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。2) 检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不致影响对用户的供电。3) 扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最少。3.2.3 主接线经济性的要求在满足技术要求的前提下，做到经济合理：1) 投资省：主接线简单，以节约断路器、隔离开关等设备的投资；占地面积小：电气主接线设计要为配电装置布置创造条件，以节约用地、架构、导线、绝缘子及安装费用。2) 电能损耗少：经济选择主变压器型式、容量和台数，避免两次变压而增加电能损失。3.3 电气主接线的选择和比较3.3.1 主接线方案初步选择高压侧是2回出线，可选择线路变压器组，单母分段带旁路母线，桥型接线。低压侧有11回出线，均可以采用单母线、单母分段、单母分段带旁路和双母线接线。在比较各种接线的优缺点和适用范围后，提出如下五种方案：3.3.2 主接线各方案的比较方案1见图2-1图2-1主接线方案1此方案: 110kV侧和10kV侧均选用单母线分段接线。单母线分段接线，两段母线分列运行，具有很高的可靠性与经济性。适用范围是：110kV配电装置的出线回路数为34回；10kV配电装置出线为6回及以上。故此方案可靠性较高，也较经济，可以考虑此方案。方案2见图2-2图2-2主接线方案2此方案：110kV侧采用桥形接线、10kV侧选用单母线分段接线，较方案1具有更好的经济性。可以考虑此方案。方案3见图2-3图2-3主接线方案3此方案：110kV侧选用单母接线，10kV侧选用双母线接线。单母线接线经济性好，操作方便，但是可靠性差。一般的使用范围是： 10kv配电装置的出线回路数不超过5回； 1l0kv配电装置的出线回路数不超过2回。双母线接线，供电可靠、调度灵活、扩建方便，但是不够经济。一般使用范围是：110kV出线回路数6回及以上； 10kV进出线回数较多、容量较大、出线带电抗器的配电装置中。故此方案不选。方案4见图2-4图2-4主接线方案4此方案110kV侧选用单母线分段带旁路接线方式，10kV侧选用双母线接线方式具有很高的可靠性，但是经济性不如方案二。故不选此方案。方案5见图2-5图2-5主接线方案5此方案:110kV侧选用双母线接线， 10kV侧选用单母线分段接线。可靠性较高，但是双母线接线适用于110kV侧6回出线及以上，经济性不如方案二，故不选用此方案。初选出方案1和方案2，但由于两方案的差别仅在于110kv侧的接线方式不同，而在相同条件下方案2比方案1要省去断路器的支出，更具有经济性。4.短路电流计算4.1 短路等值网络4.2 短路点的选择与各短路点的短路电流的计算选 d1,d2 为短路点进行计算。已知，选取100MVA为基准容量，查上表得，基准电压为115kV，系统为无穷大系统，发生短路时，短路电流的周期分量在整个短路过程中不衰减。由原始资料可知：系统短路电抗：=0.15变压器阻抗: =40.333 （4-1）=0.33 =0.5=0.64 （4-2）=0.5=0.00524当d1点发生短路时： （4-3）有名值： （4-4）冲击电流： （4-5）当d2点发生短路时： 有名值： 冲击电流： 5.主要电气设备的选择5.1 设备选择概述导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，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，并注意节约投资，选择合适的电气设备。电气设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、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要。电气设备要能可靠的工作，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后选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。5.1.1 设备选择的原则1) 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；2) 应按当地环境条件校核；3) 应力求技术先进和经济合理；4) 选择导体时应尽量减少品种；5) 扩建工程应尽量使新老电器的型号一致；6) 选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。5.1.2 设备选择技术条件1）按正常工作条件选择导体和电气a电压：所选电器和电缆允许最高工作电压不得低于回路所接电网的最高运行电压即 （5-1）一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在110KV及以下时为1.15，而实际电网运行的一般不超过1.1。b.电流：导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q 0下，导体和电器的长期允许电流应不小于该回路的最大持续工作电流即 （5-2）由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的=1.05（为电器额定电流）2）按短路情况校验电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。a.短路热稳定校验满足热稳定条件为： （5-3）验算热稳定所用的计算时间： (5-4) b.短路的动稳定校验满足动稳定条件为： （5-5）5.2 断路器的选择5.2.1 断路器选择原则与条件在各种电压等级的变电站的设计中，断路器是最为重要的电气设备。高压断路器的工作最为频繁，地位最为关键，结构最为复杂。在电力系统运行中，对断路器的要求是比较高的，不但要求其在正常工作条件下有足够的接通和开断负荷电流的能力，而且要求其在短路条件下，对短路电流有足够的遮断能力。高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或电路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备。其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流。按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器等。 断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境外，还应考虑便于施工调试和维护，并以技术经济比较后确认。5.2.2 110kV侧断路器的选择及校验1) 电压：, 所以，2) 电流： （5-6）由以上数据查国家电网公司输变电工程典型设计110kV变电站分册24页表9-5故选出断路器型号为LW6-110,其参数如下表所示：表5-1 LW6-110参数型号额定电压（kV）额定电流(A)额定开断电流(kA)动稳定电流峰值(kA)5s额定短路耐受电流(kA)LW6-110126200031.58031.53）断开电流： （5-7）因为= =3.347kA；=31.5kA，显然可靠。4）动稳定： （5-8）因为= 8.520kA；=80kA，满足动稳定。5）热稳定： （5-9）对于无穷大系统,取短路电流计算时间为t=5s，查阅周期分量等值时间曲线，得，故 （5-10）=；=，满足热稳定。经检验，该型号断路器满足各项要求。5.2.3 10kV侧断路器的选择及校验1)电压：, 所以，2)电流：由以上数据查发电厂电气部分课程设计参考资料158页，表6-6，选择LN2-10型，其参数如下表所示，表5-2 LN2-10 参数型号额定电压（kV）额定电流(A)额定开断电流(kA)动稳定电流峰值(kA)5s额定短路耐受电流(kA)LN2-10115000256325 3）断开电流： 因为= = ；= ，显然可靠。4）动稳定： 因为= ；= ，满足动稳定。5）热稳定：对于无穷大系统,取短路电流计算时间为t=5s，查阅周期分量等值时间曲线，得，故；= ；= ，满足热稳定。经检验，该型号断路器满足各项要求。5.3隔离开关的选择隔离开关，配制在主接线上时，保证了线路及设备检修形成明显的断口，与带电部分隔离，由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低，所以操作隔离开关时，必须遵循倒闸操作顺序。隔离开关的配置：1) 断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时形成明显的断口，与电源侧隔离；2) 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；3) 接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关，为了保证电器和母线的检修安全，每段母上宜装设12组接地刀闸或接地器。63kV及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关，宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关；4) 按在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关；5) 当馈电线的用户侧设有电源时，断路器通往用户的那一侧，可以不装设隔离开关，但如费用不大，为了防止雷电产生的过电压，也可以装设。5.3.1 110kV侧隔离开关的选择及校验1)电压：, 所以，2)电流：查发电厂电气部分课程设计参考资料，选择GW5-110/630，其参数如下，表5-3 GW5-110/600 参数型号额定电压kV额定电流A动稳定电流kA热稳定电流s（kA）GW5-110/6301106305020(5)3）动稳定： 因为= ；=，满足动稳定。4）热稳定：对于无穷大系统,取短路电流计算时间为t=5s，查阅周期分量等值时间曲线，得，故；= ；=，满足热稳定。5.3.2 10kV侧隔离开关的选择及校验1) 电压：, 所以，2) 电流：查发电厂电气部分课程设计参考资料164页，表5-32，选择GN-10其参数如下表5-4 GN-10 参数型号额定电压，kV额定电流，A动稳定电流，kA热稳定电流s，（kA）GN2-1010200010040(4)3）动稳定： 因为= ；= ，满足动稳定。4）热稳定：对于无穷大系统,取短路电流计算时间为t=4s，查阅周期分量等值时间曲线，得，故；= ；= ，满足热稳定。经检验上述隔离开关符合各项要求。5.4 互感器的选择及校验互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用有：1) 将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。2) 使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。电流互感器在电力系统中被广泛应用，工作原理与变压器相似。其特点有：1) 一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流安全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。2) 电流互感器的二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路情况下运行。电流互感器的一次绕组串联在回路里（在导线截断处），二次绕组经某些负荷（测量仪表和继电器）而闭合，并保证通过的负荷电流与一次绕组的电流成正比。电压互感器的特点：1) 容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数；2) 二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态运行，即开路状态。目前电力系统广泛应用电压互感器主要有电磁式和电容分压式两种。电磁式电压互感器的工作原理和变压器相同，其特点有容量很小，类似一台小容量变压器，近于空载状态下运行。随着电力系统输电电压的增高，电磁式电压互感器的体积越来越大，成本随之增高，因此研制了电容式电压互感器。互感器的配置：1) 为满足测量和保护装置的需要，在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；2) 在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如：发电机和变压器的中性点；3) 对直接接地系统，一般按三相配制。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制；4) 6110kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器；5) 当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。5.5 电流互感器的选择原则1) 电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流与 在数值和相位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。2) 电流互感器10%误差曲线：是对保护级（BlQ）电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过-10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数入与电流互感器允许最大二次负载阻抗Z2f关系曲线。3) 为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。4) 按一次回路额定电压和电流选择:电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右以保证测量仪表的最佳工作，电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足：和，为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流。5) 种类和型式的选择:选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点（屋内、屋外）和安装方式（穿墙、支持式、装入式等）来选择。6) 热稳定检验:电流互感器热稳定能力常以允许通过一次额定电流 的倍数来表示，即：7) 动稳定校验：电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值（）的倍数（动稳定电流倍数）表示其内部动稳定能力，故动稳定可用下式校验：5.5.1 110kV侧电流互感器的选择与校验1) 一次回路电压：2) 一次回路电流： 查发电厂电气部分课程设计参考资料，选择 LCWD-110电流互感器，参数如下：表5-5 LCWD-110 参数型号额定电流比，A级次组合准确级次二次负荷，10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数重量，kg0.5级1级二次负荷倍数油总重LCWD-1102600/50.51.22.4346011.21.2153) 动稳定： （5-11）因为= ；ImKdw=1.260=101.8kA ich=8.520kA，满足动稳定。4) 热稳定： （5-12）由，取，查课本发电厂电气部分（第三版）71页，图3-15得，故， =；(ImKdw)2=(1.234)2=1664.64(kA)2.s，满足热稳定性。5.5.2 10kV侧电流互感器的选择与校验1)一次回路电压：2)一次回路电流：表5-6 LA-10 参数型号额定电流比，A级次组合准确级次二次负荷，10%倍数1s热稳定倍数动稳定倍数0.5级1级3级LA-101000/50.5/3及1/30.50.4509010.430.63) 动稳定：因为= ；，满足动稳定。4) 热稳定：由，取，查课本发电厂电气部分（第三版），故， =；，满足热稳定性。5.6电压互感器的选择原则1) 电压互感器的准确级和容量：电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值。由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。2) 按一次回路电压选择：为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（1.10.9）范围内变动。3) 按二次回路电压选择：电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求，电压互感器二次侧额定电压可按下表选择。4) 电压互感器及型式的选择：电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件 进行选择，在635kV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110220kV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。5.6.1 110kV侧电压互感器的选择110kV进线侧电流互感器选择:查电力互感器产品样本,选择型号为1) 型式：电容式电压互感器2) 一次电压：3) 二次电压：根据使用情况选用所需二次额定电压4) 准确等级：0.5/3P表5-8 参数型式额定变比kV准确等级下的额定容量VA最大容量VA备注0.20.5/3P3P电容式50501001000 5.6.2 10kV侧电压互感器的选择选定型号为 1）型式：环氧树脂浇注绝缘全封闭支柱式电压互感器2）一次电压：3）二次电压：根据使用情况选用所需二次额定电压4）准确等级：0.5/6P表5-9 JDZX9-10参数 型式额定变比kV准确等级下的额定容量VA最大容量VA备注0.2/6P0.5/6P浇注式（单相）30/5080/504005.7母线的选择及校验母线在电力系统中主要担任传输功率的重要任务，电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分散电功率，在发电厂、变电所及输电线路中，所用导体有裸导体，硬铝母线及电力电缆等，由于电压等级及要求不同，所使用导体的类型也不相同。敞露母线一般按导体材料、类型和敷设方式、导体截面、电晕、短路稳定、共振频率等各项进行选择和校验。裸导体的选择条件选择和校验1) 型式：载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机，变压器出线端部，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。回路正常工作电流在400A及以下时，一般选用矩形导体。在4008000A时，一般选用槽形导体。2) 配电装置中软导线的选择，应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件，确定导体的截面和导体的结构型式。3) 当负荷电流较大时，应根据负荷电流选择导线的截面积，对110kV及以下配电装置，电晕对选择导体一般不起决定作用，故可采用负荷电流选择导体截面。母线及电缆截面的选择除配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择外，其余导体截面，一般按经济电流密度选择。1) 按导体长期发热允许电流选择，导体能在电路中最大持续工作电流 应不大于导体长期发热的允许电流。2) 按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数将有一个年计算费用最低的电流密度经济电流密度（J），导体的经济截面可由下式： （5-13）3) 热稳定校验：按上述情况选择的导体截面，还应校验其在短路条件的热稳定。 （5-14）热稳定系数稳态短路电流（kA）短路等值时间(s) 5.7.1 10kV母线的选择及校验1) 按经济电流密度选择母线截面10kV最大持续工作电流查表得， 又，查小书147页，表5-18，得经济电流密度则母线经济截面积为， 查矩形铝导体长期允许载流量，142页，表5-14，应选型，双条铝母线，它在,平放时，,因实际环境温度，查书得，综合修正系数K=1.05，故 可满足长期发热要求。2) 热稳定校验： （5-15）为主保护动作时间加断路器全分闸时间，取查书得，C=87，满足热稳定要求的最小截面积为： 能满足热稳定要求。3) 动稳定校验： 相间作用应力查发电厂电气部分课程设计参考资料，可知竖放三条矩形母线的截面系数： (5-16)惯性半径；跨距：；材料系数：自振频率： (5-17)故，于是， （5-18） 计算条间作用应力，查发电厂电气部分设计参考资料149页，图5-10，矩形母线形状系数,同相母线条间作用力为： （5-19） （5-20）衬垫临界跨距为： （5-21）应按来确定衬垫跨距 （5-22）故， （5-23）所以能保证满足动稳定要求。5.8避雷器的选择及校验5.8.1 110kV侧避雷器的选择和校验由，选择FZ-110型，其参数如下表所示：表5-10 FZ-110参数型号组合方式额定电压，kV灭弧电压，kV工频放电电压，kV不小于不大于FZ-1104FZ-30J1101002282681) 灭弧电压校验：最高工作允许电压：直接接地： （5-25）满足要求2) 工频放电电压校验校验：下限值： （5-26）上限值： （5-27）上、下限值均满足要求。3) 残压校验：满足要求。4) 冲击放电电压校验：,满足要求。所以，所选FZ-110型避雷器满足要求。5.8.2 10kV侧避雷器的选择和校验由，选择FZ-10型，其参数如下表所示： 表5-11 FZ-10参数型号组合方式额定电压，kV灭弧电压，kV工频放电电压，kV不小于不大于FZ-10单独元件1012.726311）灭弧电压校验：最高工作允许电压：直接接地：满足要求2）工频放电电压校验校验：下限值：上限值：上、下限值均满足要求。3）残压校验：满足要求。4）冲击放电电压校验：,满足要求。所以，所选FZ-10型避雷器满足要求。6 配电装置的选择6.1 配电装置的选择要求与分类配电装置是变电站的重要组成部分。它是根据主接线的连接方式，由开关电气、保护和测量电气、母线和必要的辅助设备组建而成，用来分配电能的装置。其总的要求为：1) 配电装置的设计必须按照国家的有关规定，应尽量减少占地。2) 配电装置的布置，应便于检修、巡视和操作。设备的检修和搬运不影响运行设备的安全。在保证安全可靠的条件下，尽量降低造价。同时应考虑扩建过度方便。3) 除防空有特殊要求外，凡不是严重污秽地区的35kV以上的配电装置，都不应采用屋内配电装置。4) 各级配电装置之间，以及它们和各种建筑物之间的距离和相对位置，应结合远景规划通盘考虑，一般以近期为主。 配电装置的形式主要分为屋内配电装置与屋外配电装置：屋内配电装置的结构，除与电气主接线形式、电压等级、母线容量、断路器形式、出线回路数、出线方式及有无电抗器等有密切关系外，还于施工、检修条件、运行经验和习惯有关。随着新设备和新技术的采用，运行和检修经验的不断丰富，配电装置的结构和形式将不断的发展。而屋外配电装置根据电气和母线布置的高度，分为中型、半高型和高型。 中型配电的所有电气都安装在同一平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动；中型配电装置母线所在的水平面稍高于电气所在的水平面。高型和半高型配电装置的母线和电气分别装在几个不同高度的水平面上，并重叠布置。凡是将一组母线与另一组母线重叠布置的，称为高型配电装置。如果仅将母线与断路器、电流互感器等重叠布置，则成为半高型配电装置。由于半高型和高型配电装置可大量节省占地面积，因此，高型和半高型配电装置得到较广泛的应用。屋外配电装置的形式除与主接线有关外，还与场地位置、面积、地质、地形条件及总体布置有关，并受设备材料的供应、施工、运行和检修要求等因素的影响和限制，故应通过技术经济比较来选择最佳方案。普通中型配电装置，国内采用较多，已有丰富的经验，施工、检修和运行都比较方便，抗振能力较好，造价比较高。缺点是占地面积较大。此种形式一般用在非高产农田地区及不占良田和土石工程量不大的地方，并宜在地震烈度的地区采用。中型分相硬管母线配合剪刀式（或伸缩式）隔离开关方案，布置清晰、美观。但支柱式绝缘子防污、抗震能力较差，在污秽严重或地震烈度较高的地区，不宜采用。中型配电装置广泛用于 110500kV 电压等级。半高型布置节约占地面积不如高型显著，但运行、施工条件稍有改善，所用钢材比高型少。一般高型适用于220kV 配电装置，而半高型宜于110kV 配电装置。6.2配电装置设计选择配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是根据主接线的连接方式，又开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。本变电站不在污染地区和市区，按照所选设备和要求，遵照配电装置设计技术规程的有关规定，并参考各种配电装置的典型设计和手册，各电压等级配电装置型号选择如下：110kV：采用半高型屋外配电装置。半高型屋外配电装置是将母线置于高一层的水平面上，与断路器，电压互感器，隔开开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少 30%/ 半高型配电装置界介于高型和中型之间，具有两者的优点，除母线隔离开关外，其余部分与中高型布置基本相同，运行维护仍较方便，适用于 110kV 电压等级。10kV：10kV配电装置一般采用屋内布置。当出线不带电抗器时，一般采用成套开关柜单层布置。本次设计采用GG-1A（F1）型固定式开关柜的单层双母线双列布置的屋内配电装置。该型开关柜结构简单，制造方便，乃目前电力系统变电所10kV配电装置中的首选设备。GG-1A（F1）开关柜的技术数据：额定电压为10kV，额定电流为3150A，操作方式为弹簧操作。7 防雷保护设计变电站是电力系统的中心环节，如果发生雷击事故，将造成大面积停电，严重影响国民经济和人民生活，因此变电站的防雷保护必须是十分可靠的。变电站所遭受雷害可能来自两个方面：雷直击于变电站；沿线路向变电站入侵的雷电波。对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线。由于线路落雷频繁，所以沿线路入侵的雷电波是变电站遭受雷害的主要原因。主要措施是在变电站内装设阀型避雷器，在变电站的进线上设置进线保护段。7.1避雷针的作用防直击雷最常用的措施是装设避雷针，它是由金属制成，比被保护设备高，具有良好接地装置，其作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中，从而保护了附近比它矮的设备、建筑免受雷击。7.2 避雷针的配置7.2.1避雷针的配置的原则1) 独立式避雷针宜装设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻。当有困难时，可将该接地装置与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点沿接地线的长度不得小于15m。2) 独立式避雷针与变配电装置在空气中的间距,且；独立式避雷针的接地装置与变配电所主接地网在地中距离，且，式中为冲击接地电阻。7.2.2避雷针位置的确定首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求。1) 电压110kV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上。2) 35kV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击。3) 在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线，因为门形架距变压器较近，装设避雷针后，构架的集中接地装置距变压器金属外壳接地点在地中距离很难达到不小于15m的要求。7.3防雷保护方案1) 避雷针的设计一般有以下几种类型：a) 单支避雷针的保护；b) 两针避雷针的保护；c) 多支避雷针的保护；在对较大面积的变电所进行保护时，采用等高避雷针联合保护要比单针保护范围大。因此，为了对本站覆盖，采用四支避雷针。被保护变电所总长51.1m，宽43m。查手册，门型架构高15m。避雷针的摆放如图所示。2）的确定：图8-1 避雷针摆放位置在被保护高度平面上的保护半径（m）被保护高度（m）避雷针高度（m）避雷针有效高度（m）本站被保护的最高高度为10m，避雷针高度25m.因为，所以。1) rx=1.6hap/(1+hx / h)（9-1） rx-在被保护高度 hx 平面上的保护半径，m；hx-被保护物的高度，m；h-避雷针的高度，m；ha-避雷针的有效高度，ha=h-hx，m；p-系数，当 h30m 时，p=1；当 h30m 时，p=2）bx 的尺寸由相邻两支避雷针的装设条件决定；3）保护全部面积的条件为：D8 hap式中：D-以避雷针为顶点的四角星的对角线。变电所面积为 51.1*43m，避雷针装设的位置在变电站四角距墙，且四支避雷针的高 度均为25m，下面效验避雷针的保护范围。变电站的高度：hx=10m 相邻避雷针间距：长A1=51.1m，宽A2=43m。对角避雷针间距：D= =66.785(m)避雷针的有效高度，可由D8hap式求出，其为：ha=
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