110kv變電站電氣一次部分畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目 110kV變電站電氣一次設(shè)計(jì)</p><p>　　院 校 鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院

2、 </p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　準(zhǔn)考證號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師（本科）

3、 </p><p>　　指導(dǎo)教師（?？疲?</p><p>　　2013年 4 月 16日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要4</b></p><p><b>　　緒論5<

4、/b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)說(shuō)明6</p><p>　　1.1 環(huán)境條件6</p><p>　　1.2 電力系統(tǒng)情況6</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)8</p><p>　　第二章 電氣主接線設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1電氣主接線設(shè)計(jì)原則8&l

5、t;/p><p>　　2.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求8</p><p>　　2.3設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較10</p><p>　　2.3.1、110KV主接線的設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.3.2、10KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)11</p><p>　　第三章 主變壓器的選擇11</p><p>

6、　　3.1 負(fù)荷分析11</p><p>　　3.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定12</p><p>　　3.3 主變壓器相數(shù)的確定12</p><p>　　3.4 主變壓器容量的確定13</p><p>　　3.5 站用電設(shè)計(jì)13</p><p>　　第四章 短路電流計(jì)算13</p>&

7、lt;p>　　4.1 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定13</p><p>　　4.2 短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法14</p><p>　　4.3 短路點(diǎn)的選擇14</p><p>　　4.4 短路電流計(jì)算過(guò)程15</p><p>　　第五章 主要電氣設(shè)備的選擇21</p><p>　　5.1

8、 電氣設(shè)備選擇概述21</p><p>　　5.2 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇22</p><p>　　5.3 母線的選擇24</p><p>　　5.4 絕緣子和穿墻套管的選擇25</p><p>　　5.5 電流互感器的選擇28</p><p>　　5.6 電壓互感器的選擇29</p&g

9、t;<p>　　5.7 熔斷器的選擇30</p><p>　　5.8 避雷器選擇31</p><p>　?。?） 型式選擇31</p><p>　?。?） 避雷器滅弧電壓選擇31</p><p>　　第六章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)及整定32</p><p>　　6.1主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)與整定32&l

10、t;/p><p>　　6.2母線保護(hù)設(shè)計(jì)34</p><p>　　第七章 防雷保護(hù)和接地裝置34</p><p>　　7.1變電多額防雷原則34</p><p>　　7.2變電所的防雷設(shè)計(jì)34</p><p>　　第八章 配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計(jì)35</p><p>　　附錄:電氣設(shè)備

11、選型39</p><p><b>　　展望58</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)59</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)。其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文將

12、設(shè)計(jì)一個(gè)地區(qū)終端變電站，并設(shè)計(jì)終端保護(hù)。</p><p>　　本說(shuō)明書以110KV變電站為例，論述了電力系統(tǒng)工程中變電站部分電氣部分設(shè)計(jì)的大致過(guò)程。本文通過(guò)對(duì)擬建終端變電站的概括以及設(shè)備的選擇，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析、安全、經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了110kV， 10kV以及站用電的主接線，然后又通過(guò)計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短

13、路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓熔斷器，隔離開關(guān)，母線，絕緣子和穿墻套管，電壓互感器，電流互感器進(jìn)行了選型。對(duì)變壓器保護(hù)整定電流進(jìn)行了分析計(jì)算，設(shè)計(jì)中也配置了避雷器設(shè)計(jì)，比較詳細(xì)地完成了電力系統(tǒng)中變電站設(shè)計(jì)。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)變電站電氣部分初步做了較為詳細(xì)的理論設(shè)計(jì)，這有待于在今后的學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)行研究。</p><p><b>　　緒 論</b></p

14、><p>　　電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　由于電能在工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的

15、一環(huán)。變電站使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過(guò)調(diào)整后的電能輸送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的核心部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。若變電站系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作可能造成停電等事故，給生產(chǎn)生活帶來(lái)很大不利。因此，變電站在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重要。</p><p>　　終端變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。這就

16、要求變電所的能夠可靠地運(yùn)行，只有變電所運(yùn)行工作，才能發(fā)揮它的總用，為人民大眾服務(wù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)服務(wù)。</p><p>　　因此，怎么保證變電站的正常運(yùn)行，尤為關(guān)鍵，本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)終端變電站而進(jìn)行的初步保護(hù)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)得到了輔導(dǎo)老師的指導(dǎo)，但由于個(gè)人水平有限，設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)瑕疵，望老師予以更正，教誨。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p&

17、gt;<p><b>　　1.1 環(huán)境條件</b></p><p>　?。?）變電站所在高度200M，地勢(shì)平坦，屬于非強(qiáng)震地區(qū)。</p><p>　?。?）最高年氣溫+40攝氏度，年最低氣溫-20攝氏度，年平均溫度+15攝氏度，最熱月平均最高溫+32攝氏度。最大覆冰厚度b=10mm，最大風(fēng)速25m/s屬于我國(guó)第六標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)。</p>&l

18、t;p>　　1.2 電力系統(tǒng)情況及概況</p><p>　?。?）本新建變電所屬于110KV/10KV等級(jí)，建于某市市區(qū)，向市區(qū)工業(yè)區(qū)、生活區(qū)等用戶供電。</p><p>　　（2）110KV變電站，電纜進(jìn)線4回，近期發(fā)展2回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回，向該地區(qū)用10KV電壓等級(jí)供電。110KV以雙回路與 10km外的系統(tǒng)相連。系統(tǒng)一最大方式的容量為1450 MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為0.6；系

19、統(tǒng)二最大的方式為220 MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為0.7，系統(tǒng)一最小運(yùn)行方式的容量為1300MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為0.65，系統(tǒng)二最小運(yùn)行方式的容量為170MVA，相應(yīng)的系統(tǒng)電抗為0.75。</p><p>　?。?） 10KV電壓級(jí)，電纜出線18回，近期發(fā)展12回，遠(yuǎn)景發(fā)展6回。每回輸送功率由區(qū)域用電功率決定。</p><p>　?。?）線路從系統(tǒng)二110KV母線出發(fā)至變電所南墻止。全長(zhǎng)

20、10km。在距離系統(tǒng)二北墻0.25、5、8、9.98km處轉(zhuǎn)角、四次進(jìn)入變電所。</p><p>　?。?）全線為黃土層地帶，地耐力2.4kg/cm２，天然容重γ=2g/。內(nèi)摩擦角，土壤電阻率100Ω?cm，地下水位較低，水質(zhì)良好，無(wú)腐蝕性。土壤熱阻系數(shù)=120?C?cm/wm。土溫20?C。</p><p>　?。?）110KV變電站系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖</p><p>

21、　　系統(tǒng)參數(shù)：線路阻抗按0.4歐/km</p><p><b>　　3、負(fù)荷情況</b></p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　?。?）變電所總體分析；</p><p>　?。?）負(fù)荷分析計(jì)算與主變壓器選擇；</p><p>　?。?）電氣

22、主接線設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備選擇；</p><p>　　第二章 電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1電氣主接線設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量，本期建設(shè)規(guī)模，輸送電壓等級(jí)，進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性，保證供

23、電平衡，電力系統(tǒng)線路容量，電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與等級(jí)條件確定，應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p>　　1. 接線方式：對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。在 110kV～220kV 配電裝置中，當(dāng)出線2回時(shí)，一般采用橋形接線；當(dāng)出線不超過(guò)4 回時(shí)，一般

24、采用分段單母線接線。在樞紐變電站中，當(dāng)110～220kV出線在4回及以上時(shí)，一般采用雙母接線。 </p><p>　　2. 在大容量變電站中，為了限制6～10kV出線上的短路電流，一般可采用下列措施： </p><p>　?。?）變壓器分列運(yùn)行； </p><p>　?。?）在變壓器回路中裝置分裂電抗器或電抗器； </p><p>　

25、?。?）采用低壓側(cè)為分裂繞組的變壓器。 </p><p>　?。?）出線上裝設(shè)電抗器。 </p><p>　　2.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p><b>　　1、可靠性要求</b></p><p>　　供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。對(duì)可靠性應(yīng)注意的問題：應(yīng)重視國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行

26、的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的定性分析。主接線可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性要包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化接線。要考慮所設(shè)計(jì)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。主接線可靠性的具體要求如下：</p><p>　　斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。</p><p>　　斷路器或母線故障以及

27、母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><p>　　盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。</p><p>　　大機(jī)組超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。</p><p><b>　　2、靈活性要求</b></p><p>　　主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)

28、建時(shí)的靈活性。</p><p>　　調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。</p><p>　　檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。</p><p>　　擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。在不影響連續(xù)

29、供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓氣或線路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次的改建工作量最少。</p><p><b>　　3、經(jīng)濟(jì)性要求</b></p><p>　　主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省短路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。</p>

30、;<p>　　要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。</p><p>　　要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。</p><p>　　如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kV及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。</p><p>　　占地面積?。褐鹘泳€設(shè)計(jì)要為配置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。</

31、p><p>　　經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自藕變壓器）、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠、變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)兩種。</p><p>　　2.3設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較</p><p>　　2.3.1、110KV主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　《

32、35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，35～110kV 線路為兩回及以下時(shí)，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過(guò)兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。35～63kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回其以上時(shí)，宜采用雙母線接線。 </p><p>　　在采用單母線、分段單母線或雙母線的35～110kV主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置

33、旁路設(shè)施。 </p><p>　　本變電站110kV線路有4回，其中備用兩回?？蛇x擇雙母線接線或單母線分段接線兩種</p><p>　　圖3-1單母分段帶旁路接線 </p><p>　　圖3-2 單母分段接線</p><p>　　方案一供電可靠、運(yùn)行方式靈活，但是倒閘操作復(fù)雜，容易誤操作，占地面積大，設(shè)備多

34、，投資大。方案二簡(jiǎn)單清晰，操作方便，不易誤操作，設(shè)備少，投資小，占地面積小，但是運(yùn)行可靠性和靈活性比方案一稍差。本變電站為地區(qū)性變電站，基本不需要外系統(tǒng)支援，110kV 側(cè)是為提高經(jīng)濟(jì)效益及系統(tǒng)穩(wěn)定性而倒有一回線路與華中大電網(wǎng)聯(lián)系，采用方案二能夠滿足本變電站110kV側(cè)對(duì)供電可靠性的要求，故選用投資小、節(jié)省占地面積的方案二。 </p><p>　　設(shè)置旁路設(shè)施的目的是為了減少在斷路器檢修時(shí)對(duì)用戶供電的影響。裝設(shè)

35、SF6 斷路器時(shí)，因斷路器檢修周期可長(zhǎng)達(dá)5～10年甚至20年，可以不設(shè)旁路設(shè)施。本變電站110kV側(cè)采用FS6斷路器，不裝設(shè)旁路母線。</p><p>　　2.3.2、10KV側(cè)主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　10KV側(cè)擬定方案同110KV電壓等級(jí)。</p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第10-2節(jié)“6～35KV配電裝置”所述，6～10KV配電裝置一般

36、均為屋內(nèi)布置，當(dāng)出線不帶電抗器，一般采用成套開關(guān)柜單層布置。且當(dāng)6～35KV配電裝置采用小車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜采用旁路設(shè)施。于是10KV側(cè)接線形式分析可按照110KV側(cè)分析，草擬方案I同上，比較分析同上。鑒于10KV側(cè)負(fù)荷性質(zhì)對(duì)供電可靠性要求，宜采用方案II，采用單母分段，手車式高壓開關(guān)柜屋內(nèi)配電裝置。</p><p>　　第三章 主變壓器的選擇</p><p><b>　　

37、3.1 負(fù)荷分析</b></p><p>　　3.1.1 負(fù)荷分類及定義</p><p>　?。?） 一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，帶來(lái)極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。</p><p>　?。?） 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重

38、要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。</p><p>　?。?） 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。</p><p>　　3.1.2 負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算可按照公式：</p&g

39、t;<p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　求得。</b></p><p>　　式中 —同時(shí)系數(shù)，出線回?cái)?shù)較少時(shí)，可取0.9～0.95，出線回?cái)?shù)較多時(shí)，取0.85～0.9；</p><p><b>　　—線損，取5%</b></p><

40、p>　　3.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定</p><p>　　對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電站符合此情況，因此選擇兩臺(tái)變壓器即可滿足負(fù)荷的要求。</p><p>　　3.3 主變壓器相數(shù)的確定</p><p>　　（1） 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件

41、等因素。</p><p>　　（2） 當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠和變電所，均應(yīng)采用三相變壓器。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電所的主變應(yīng)采用三相變壓器。</p><p>　　3.4 主變壓器容量的確定</p><p>　　裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)其中一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，

42、其余主變壓器的容量一般應(yīng)滿足60%的全部最大綜合計(jì)算負(fù)荷。即</p><p>　?。╪-1） （3-2）</p><p>　　由上可知，此變電站單臺(tái)主變壓器的容量為：</p><p>　　×60%=79.8×60%=47.88 MVA</p><p>　　所以應(yīng)選容量為50 MV

43、A的主變壓器</p><p>　　綜合以上分析計(jì)算，選擇變壓器型號(hào)為SFSZ7—50000/110型，其參數(shù)如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 SFSZ7—50000/110變壓器參數(shù)</p><p>　　3.5 站用電設(shè)計(jì)</p><p>　　在有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電站中，宜裝設(shè)兩臺(tái)容量相同可互為備用的站用變壓器。每臺(tái)站

44、用變壓器容量按全站計(jì)算負(fù)荷選擇。兩臺(tái)站用變壓器可分別接自主變壓器最低電壓不同段母線，如有可靠的10kV~35kV 電源聯(lián)絡(luò)線時(shí)，亦可一臺(tái)接入聯(lián)絡(luò)線斷路器的外側(cè)。站用變壓器容量：50kVA站用變壓器應(yīng)選用低損耗節(jié)能型產(chǎn)品。 </p><p>　　第四章 短路電流計(jì)算</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算的目的及規(guī)定</p><p>　　4.1.1 短路電流計(jì)

45、算的目的</p><p>　　在變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為保證在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值；計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定值；計(jì)算短路電流沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　4.1

46、.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 </p><p>　?。?） 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；</p><p>　?。?） 短路種類：一般以三相短路計(jì)算；</p><p>　?。?） 接線方式應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常方式（即最大運(yùn)行方式），而不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式；</p><p>　?。?） 短路電流計(jì)算點(diǎn)：

47、在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。</p><p>　　4.2 短路電流計(jì)算的基本假定和計(jì)算方法</p><p>　　1、基本假定：(1)正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行;(2)所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同;(3)電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行;(4)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。(5)系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中

48、50%接在高壓母線上，50%接在系統(tǒng)側(cè)。（6）短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間。（7）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都忽略不計(jì)。</p><p>　　2、計(jì)算方法常采用短路電流運(yùn)算曲線法計(jì)算參數(shù)，一般按三相短路計(jì)算。在網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化中，對(duì)短路點(diǎn)具有局部對(duì)稱或全部對(duì)稱的網(wǎng)絡(luò)，同電位點(diǎn)可以短接，其間的電抗可

49、以略去。</p><p>　　4.3 短路點(diǎn)的選擇</p><p>　　一般選擇最大運(yùn)行方式下通過(guò)電器設(shè)備的短路電流最大的那些為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p><b>　　短路電流的計(jì)算過(guò)程</b></p><p>　　取基準(zhǔn)容量為,基準(zhǔn)電壓為，又依公式：;。計(jì)算出基準(zhǔn)值如下表1-1所示：</p><

50、p><b>　　表1-1 基準(zhǔn)值</b></p><p>　?。?）計(jì)算變壓器電抗</p><p>　　= =10.5</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=6.5</b></p><p><b

51、>　　=</b></p><p><b>　　=0</b></p><p>　　( 2 ) 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如下圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1 系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　( 3 ) 短路計(jì)算點(diǎn)的選擇</p>

52、<p><b>　　選擇上圖中的各點(diǎn)。</b></p><p>　　( 4 ) 短路電流計(jì)算</p><p>　?。?）點(diǎn)短路時(shí)（如圖1-2所示）：</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算：</p><p>　　次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為：</p><

53、;p><b>　　兩相短路電流為：</b></p><p><b>　　沖擊電流為：</b></p><p><b>　　短路容量為：</b></p><p>　　圖1-2 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化</p><p>　　(2) 點(diǎn)短路時(shí)（如圖1-3所示）：</

54、p><p>　　圖1-3 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算：</p><p>　　次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為：</p><p><b>　　兩相短路電流為：</b></p><p><b>　　沖擊電流為：</

55、b></p><p><b>　　短路容量為：</b></p><p>　　（3）點(diǎn)短路時(shí)（如圖1-4所示）：</p><p>　　圖1-4 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算：</p><p>　　次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流

56、有名值為：</p><p><b>　　兩相短路電流為：</b></p><p><b>　　沖擊電流為：</b></p><p><b>　　短路容量為：</b></p><p>　　（4）點(diǎn)短路時(shí)（如圖1-5所示）： </p><p>　　圖1-5

57、 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算：</p><p>　　次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為：</p><p><b>　　兩相短路電流為：</b></p><p><b>　　沖擊電流為：</b></p><p

58、><b>　　短路容量為：</b></p><p>　?。?）點(diǎn)短路時(shí)（圖1-6所示）：</p><p>　　圖1-6 點(diǎn)短路時(shí)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值簡(jiǎn)化</p><p>　　次暫態(tài)短路電流標(biāo)幺值的計(jì)算：</p><p>　　次暫態(tài)（0s）和4s時(shí)的短路電流相等，三相短路電流有名值為：</p><p&g

59、t;<b>　　兩相短路電流為：</b></p><p><b>　　沖擊電流為：</b></p><p><b>　　短路容量為：</b></p><p>　　(5)短路電流的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，選取5個(gè)短路點(diǎn)，分別為35KV、10KV的母線，各個(gè)電壓等

60、級(jí)的主變壓側(cè)。將所計(jì)算最大方式下短路電流值列成表4-1所示。</p><p>　　表4-1 最大方式下各個(gè)短路點(diǎn)的短路電流值</p><p>　　第五章 主要電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　5.1 電氣設(shè)備選擇概述</p><p>　　5.1.1 選擇的原則</p><p>　?。?） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、

61、短路、和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。</p><p>　?。?） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。</p><p>　?。?） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理</p><p>　　（4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　?。?） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。</p><p>　　（6） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠

62、的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?） 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)。</p><p>　　5.1.2 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件</p><p>　?。?） 按正常工作條件選擇</p><p>　?、?額定電壓：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓UN≥UNs</p><p>　?、?

63、 額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流IN，或載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流I max 。計(jì)算回路的最大持續(xù)工作電流I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。</p><p>　?。?） 按短路狀態(tài)校驗(yàn) 。</p><p><b>　?、?熱穩(wěn)定效驗(yàn)：</b></p><p>　　當(dāng)短路電

64、流通過(guò)被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過(guò)允許值，It2t> Qk，tk=tin+ta，校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（3～6KV廠用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時(shí)，短路持續(xù)時(shí)間一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間。</p><p><b>　?、?動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　ies＞ish，用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)

65、動(dòng)穩(wěn)定；</p><p>　?。?） 短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件：</p><p>　　所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(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(guò)程中可能并列的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán)重

66、時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。</p><p>　　5.2 高壓斷路器及隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　5.2.1 斷路器及隔離開關(guān)的選擇方法</p><p><b>　?。?） 選擇形式</b></p><p>　　電壓等級(jí)在35kV及以下的可選用戶內(nèi)式少油斷路器、真空斷路器或 SF 斷路器 ；35kV的也可選用戶外式

67、多油斷路器、真空斷路器或SF斷路器 ；電壓等級(jí)在110～330kV范圍，可選用戶外式少油斷路器或SF斷路器。</p><p><b>　?。?） 選擇電壓</b></p><p>　　所選斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓。</p><p>　?。?） 選擇額定電流</p><p>　　按選擇斷路器的額定電

68、流。</p><p>　?。?） 校驗(yàn)額定開斷能力</p><p>　　為使斷路器安全可靠地切斷短路電流，應(yīng)滿足下列條件：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 ——斷路器的額定開端電流，kA；</p><p>　　——?jiǎng)偡蛛娏?，kA。</p>

69、<p><b>　?。?） 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定</b></p><p><b>　　按進(jìn)行校驗(yàn)。</b></p><p><b>　?。?） 校驗(yàn)熱穩(wěn)定</b></p><p><b>　　按進(jìn)行校驗(yàn)。</b></p><p>　　隔離開關(guān)的選擇與斷路

70、器選擇相比，不用進(jìn)行額定開斷能力校驗(yàn)。其他與斷路器均相同，且與其成為配套裝置。</p><p>　　5.2.2 斷路器和隔離開關(guān)的選擇結(jié)果</p><p>　　依據(jù)上述原則，斷路器選擇結(jié)果如下表5-1所示：</p><p>　　表5-1 斷路器選擇的結(jié)果</p><p>　　隔離開關(guān)的選擇結(jié)果如下表5-2所示：</p>&l

71、t;p>　　表5-2 隔離開關(guān)的選擇結(jié)果</p><p>　　5.3 母線的選擇</p><p>　　5.3.1 導(dǎo)體選擇的一般要求</p><p>　　裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇和校驗(yàn)；</p><p><b>　　工作電流；</b></p><p>　　電暈（

72、對(duì)110KV級(jí)以上電壓的母線）；</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性；</b></p><p>　　同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、日照、海拔等。</p><p>　　導(dǎo)體截面可以按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對(duì)于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長(zhǎng)度在

73、20M以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必效驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　5.3.2 母線選擇的方法</p><p>　?。?） 選擇母線的材料、截面形狀：<

74、/p><p>　　載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料，對(duì)于持續(xù)工作電流在4000A及以下時(shí)，一般采用矩形導(dǎo)體；在110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)體。</p><p>　　軟母線（鋼芯鋁絞線）適用于各個(gè)電壓等級(jí)。</p><p>　　（2） 選擇母線的截面積：對(duì)于匯流母線須按照其最大長(zhǎng)期工作電流選擇截面積。</p><p>　　（3） 校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)

75、穩(wěn)定和熱穩(wěn)定：如果選用軟母線，則此項(xiàng)校驗(yàn)可以省略。</p><p>　　6.1.2 （4） 電暈校驗(yàn)：對(duì)于110kV及以上的母線，還應(yīng)校驗(yàn)?zāi)芊癜l(fā)生電暈。但是如果截面積大于最小電暈校驗(yàn)截面積，則不需電暈校驗(yàn)。</p><p>　　5.3.3 母線選擇結(jié)果</p><p>　　按照上述過(guò)程，母線選擇結(jié)果如下：</p><p>　　35KV：選用

76、63×10（mm×mm）雙條矩形鋁導(dǎo)體，平放，長(zhǎng)期允許載流量,集膚效應(yīng)系數(shù)。</p><p>　　10KV：選用槽形鋁導(dǎo)體，其中h=225mm,b=105mm,e=12.5mm,r=16mm,雙槽導(dǎo)體截面S=9760,集膚效應(yīng)系數(shù)，雙槽導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量，平放，截面系數(shù)，慣性矩,慣性半徑。</p><p>　　5.4 絕緣子和穿墻套管的選擇</p>&l

77、t;p>　　5.4.1 絕緣子的選擇方法</p><p>　　在發(fā)電廠變電站的各級(jí)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以，絕緣子必須有足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。</p><p>　　絕緣子型式的選擇：對(duì)于軟導(dǎo)體，由懸式絕緣子懸掛于構(gòu)架上，所以要選用懸式絕緣子。對(duì)于硬母線，則需要支柱絕緣子支撐，所以采用支柱式絕緣子。</

78、p><p>　　如果采用懸式絕緣子，則根據(jù)相應(yīng)規(guī)定，選擇正確的型號(hào)和該型號(hào)在不同電壓等級(jí)時(shí)所需要的片數(shù)即可。</p><p>　　如果采用支柱式絕緣子，則按照下面的步驟選擇：</p><p>　?。?） 按安裝地點(diǎn)選擇支柱絕緣子</p><p>　　一般用于屋內(nèi)配電裝置的選用戶內(nèi)式的，用于屋外配電裝置的選用屋外式的。當(dāng)戶外污穢嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)選用防污式

79、的。</p><p>　?。?） 按電壓條件選擇支柱絕緣子</p><p>　　應(yīng)滿足下式 ： </p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 ——所在電網(wǎng)的額定電壓，kV ；</p><p>　　——支柱絕緣子的額定電壓，kV。</p>&l

80、t;p>　?。?） 按短路條件校驗(yàn)支柱絕緣子</p><p>　　由于三相母線是通過(guò)支柱絕緣子支持和固定的，因此，短路時(shí)作用在母線上的相間電動(dòng)力也會(huì)傳到支柱絕緣子上，為保證它們?cè)谶@種情況下不受損壞，應(yīng)滿足下列條件：</p><p>　?。?-3） </p><p>　　式中 ——支柱絕緣子的抗彎破壞負(fù)荷，N，可

81、從設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得；</p><p>　　——作用在支柱絕緣子上的相間電動(dòng)力，N。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中35KV、10KV均采用硬母線，故這兩個(gè)電壓等級(jí)選用支柱絕緣子。</p><p>　　5.4.2 穿墻套管的選擇方法</p><p>　?。?） 根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)可選擇屋內(nèi)型和屋外型，根據(jù)用途可選擇帶導(dǎo)體的穿墻套管和不帶導(dǎo)體的母線型穿墻

82、套管。屋內(nèi)配電裝置一般選用鋁導(dǎo)體穿墻套管。</p><p>　?。?） 額定電壓的選擇：</p><p>　　按穿墻套管的額定電壓不得低于其所在電網(wǎng)額定電壓的條件來(lái)選擇。當(dāng)有冰雪時(shí)，應(yīng)選用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。</p><p>　?。?） 額定電流的選擇：</p><p>　　帶導(dǎo)體的穿墻套管，其額定電流不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流。母線型穿

83、墻套管本身不帶導(dǎo)體，沒有額定電流選擇問題，但應(yīng)校核窗口允許穿過(guò)的母線尺寸。</p><p>　?。?） 熱穩(wěn)定效驗(yàn)：</p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定的條件為</b></p><p><b>　　（5-4）</b></p><p>　　式中 —短路電流熱效應(yīng);</p><p

84、>　　—制造廠家給出的t秒內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流（KA）</p><p>　　母線型穿墻套管不需進(jìn)行熱穩(wěn)定效驗(yàn)。</p><p>　?。?） 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：</p><p>　　當(dāng)三相導(dǎo)體水平布置時(shí)，穿墻套管端部所受電動(dòng)力（單位為N）為</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p

85、>　　式中—套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間的距離（m）;</p><p>　　—套管本身長(zhǎng)度（m）。</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)的條件為</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　式中 —抗彎破壞負(fù)荷（N），0.6為安全系數(shù)。</p>

86、<p>　　5.4.3 絕緣子和穿墻套管選擇結(jié)果</p><p>　　按照以上方法，本設(shè)計(jì)中絕緣子選擇結(jié)果如下表5-3所示：</p><p>　　表5-3 絕緣子的選擇結(jié)果</p><p>　　穿墻套管選擇結(jié)果如下表5-4所示：</p><p>　　表5-4 穿墻套管的選擇結(jié)果</p><p>　　5

87、.5 電流互感器的選擇</p><p>　　5.5.1 電流互感器的選擇原則</p><p>　　電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：</p><p>　　型式：電流互感器的型時(shí)應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6～20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器

88、。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。</p><p>　　一次回路電壓： </p><p><b>　　一次回路電流：</b></p><p>　　準(zhǔn)確等級(jí)：要先知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類型及對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求高的表計(jì)來(lái)選擇。</p><p>

89、;　　二次負(fù)荷： （5-7）</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定： （5-9）</p><p>　　式中， 是電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。</p>

90、<p>　　熱穩(wěn)定： （5-10）</p><p>　　為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。</p><p>　　5.5.2電流互感器的選擇結(jié)果</p><p>　　電流互感器的選擇結(jié)果如下表5-5所示</p><p>　　表5-5 電流互感器的選擇結(jié)果&

91、lt;/p><p>　　5.6 電壓互感器的選擇</p><p>　　5.6.1 電壓互感器的選擇原則</p><p>　　電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：</p><p>　　型式：6～20KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV～110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV級(jí)以上

92、的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。</p><p>　　一次電壓、為電壓互感器額定一次線電壓。</p><p>　　二次電壓：按表所示選用所需二次額定電壓。如表5-6所示。</p><p>　　表5-6 電壓互感器一二次繞組</p>

93、;<p>　　準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器在哪一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定，規(guī)定如下：</p><p>　　用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表，及所有計(jì)算的電度表，其準(zhǔn)確等級(jí)要求為0.5級(jí)。 </p><p>　　供監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，其準(zhǔn)確等級(jí)，要求一般為1級(jí)。</p>

94、<p>　　用于估計(jì)被測(cè)量數(shù)值的標(biāo)記，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求較低，要求一般為3級(jí)即可。</p><p>　　在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級(jí)。</p><p>　　負(fù)荷： （5-11） 5.6.2

95、 電壓互感器的選擇結(jié)果</p><p>　　電壓互感器的選擇結(jié)果如下表5-7所示：</p><p>　　表5-7 電壓互感器的選擇結(jié)果</p><p>　　5.7 熔斷器的選擇</p><p>　　高壓熔斷器是一種保護(hù)電器，當(dāng)其所在電路的電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，它的熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鳗p開斷電路，熔斷器主要用來(lái)進(jìn)行短路保護(hù),用來(lái)保護(hù)線

96、路﹑變壓器及電壓互感器等設(shè)備。有的熔斷器具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能。</p><p>　　熔斷器由熔體﹑支持金屬體的觸頭和保護(hù)外殼三部分組成。</p><p>　　熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害 。但其容量小，保護(hù)特性較差，一般僅適用于35kV及以下電壓等級(jí)。</p><p>　　熔斷器的型式可根據(jù)安裝地點(diǎn)、使用要求選用。作為電壓互感器

97、的短路保護(hù)（不可用于過(guò)載保護(hù)），可選用RN2、RN4、RW10、RXW10等系列。</p><p>　　保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器，額定電壓應(yīng)高于或等于所在電網(wǎng)額定電壓（但限流式則只能等于電網(wǎng)電壓），額定電流通常為0.5A。</p><p>　　其開斷能力應(yīng)大于或等于安裝點(diǎn)的短路電流。</p><p>　　依照以上原則，熔斷器的選擇結(jié)果如下表5-8所示：</p

98、><p>　　表5-8 熔斷器的選擇結(jié)果</p><p>　　5.8 避雷器選擇</p><p>　　5.8.1 避雷器的配置原則：</p><p>　?。?） 配電裝置的每組母線上均應(yīng)裝設(shè)避雷器，就近接入接地網(wǎng)，并加設(shè)集中接地裝置；</p><p>　　（2） 220kV及以下變壓器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，變壓器附

99、近應(yīng)增設(shè)一組避雷器；</p><p>　?。?） 三繞組變壓器中壓側(cè)或低壓側(cè)可能會(huì)開路運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在其出線處設(shè)置一組避雷器；</p><p>　　（4） 下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：</p><p>　?、?直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣且裝有隔離開關(guān)時(shí)；</p><p>　?、?直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變壓

100、所為單進(jìn)線且為單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)。</p><p>　　5.8.2 避雷器的選擇</p><p>　　依據(jù)以上原則，首先確定需要避雷器的位置（標(biāo)與主接線圖中），再按照下面的方法選擇各個(gè)位置避雷器的型號(hào)。</p><p><b>　?。?） 型式選擇</b></p><p>　　10kV及以下的配電系統(tǒng)、電纜終端盒采用配電

101、用普通閥FS型避雷器；</p><p>　　3~220kV發(fā)電廠、變電所的配電裝置采用電站用普通閥FZ型避雷器。</p><p>　?。?） 避雷器滅弧電壓選擇</p><p>　　避雷器的滅弧電壓（又稱避雷器的額定電壓），應(yīng)按設(shè)備上可能出現(xiàn)的允許最大工頻過(guò)電壓選擇。在220kV及以下電網(wǎng)中，一般直接反映在電網(wǎng)接地系數(shù)上。故避雷器的滅弧電壓應(yīng)為：</p>

102、<p>　?。?-12） </p><p>　　式中 ——避雷器滅弧電壓有效值（kV）；</p><p>　　——接地系數(shù)，對(duì)非直接接地，20kV及以下=1.1，35kV及以上=1.0；對(duì)直接接地系統(tǒng)=0.8；</p><p>　　——最高運(yùn)行線電壓（kV）。</p><p>　　5.8.3

103、 避雷器選擇結(jié)果</p><p>　　根據(jù)以上原則及計(jì)算，避雷器選擇結(jié)果如下表5-9所示：</p><p>　　表5-9 避雷器的選擇結(jié)果</p><p>　　第六章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)及整定</p><p>　　6.1主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)與整定</p><p>　　現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但實(shí)際運(yùn)行中

104、仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量的大小、電壓變壓器保護(hù)的配置原則。</p><p>　　變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)：</p><p>　　變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。</p><p><b>　　差動(dòng)保護(hù)。</b></p>

105、;<p><b>　　后備保護(hù)。</b></p><p>　　中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。</p><p><b>　　過(guò)負(fù)荷保護(hù)。</b></p><p><b>　　一、瓦斯保護(hù)</b></p><p>　　容量為800KVA級(jí)以

106、上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，當(dāng)有內(nèi)部故障時(shí)產(chǎn)生經(jīng)微瓦斯后油面下降時(shí)保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保應(yīng)動(dòng)作與斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。</p><p>　　瓦斯保護(hù)裝置及整定：</p><p>　　瓦斯繼電器又稱氣體繼電器，瓦斯繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中，油箱內(nèi)的氣體通過(guò)瓦斯繼電器流向油枕。</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)采用的

107、瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開口杯式兩種型式。在本設(shè)計(jì)中采用開口杯式。</p><p><b>　　瓦斯保護(hù)的整定：</b></p><p>　?。?）、一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250—300m，變壓器容量在10000KVA以上時(shí)，一般正常整定值為250cm2，氣體容積值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來(lái)改變。</p><p>　?。?）、重瓦斯保護(hù)油

108、流速度的整定</p><p>　　重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的油流速度整定范圍為0.6—1.5m/s，在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管</p><p>　　中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。</p><p>　　根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，管中油速度整定為0.6—1.5時(shí)，保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度約為0.4—0.5。

109、因此，本設(shè)計(jì)中，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，可將油流速度整定在1S左右。</p><p><b>　　二、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)</b></p><p>　　瓦斯保護(hù)只能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障，而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及</p><p>　　引出線的故障，因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，對(duì)容量較小的變壓器可以在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。

110、但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部，故當(dāng)其靈敏度不能滿足要求時(shí)，就必須采用快速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器的全部繞組，絕緣套管及引出線上各種故障的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　瓦斯保護(hù)職能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障，而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線的故障，因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，對(duì)容量較小的變壓器可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部，故當(dāng)靈敏度不能滿足要求時(shí)，就必須采用快

111、速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器全部繞組，絕緣套管及引出線上各種故障的縱差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，采用由BCH-2繼電器起動(dòng)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　圖表5-1變壓器縱聯(lián)動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果</p><p>　　確定保護(hù)的動(dòng)作電流：</p><p>　?。?）、躲過(guò)勵(lì)磁涌流</p><p>　　IDZ=

112、Kk*Ie=1.3*209.95=272.94A</p><p>　?。?）、躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流</p><p>　　IDZ=Kk*Ibpmax=Kk*(KTXKfzqKi+△U+△fza)*Idmax</p><p>　　=1.3*(1*1*0.1+0.05+0.05)*8790=2285.4A</p><p>　　折算至高壓側(cè)

113、得：2285.4*（11/110）＝228.5A</p><p>　　(3)、躲過(guò)電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流：</p><p>　　IDZ=1.3*Ie=1.3*209.95=272.94A</p><p>　　綜上保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流為：272.94A</p><p>　　為了防止外部短路引起的過(guò)電流和作為變壓器差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)

114、的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。后備保護(hù)的方案有過(guò)電流保護(hù)、負(fù)荷電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)、負(fù)序過(guò)電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等。</p><p><b>　　6.2母線保護(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　110KV—220KV電網(wǎng)中母線保護(hù)應(yīng)用較多的是母聯(lián)相位比較差動(dòng)保護(hù)，故在本設(shè)計(jì)中110KV母線保護(hù)采用母聯(lián)相位比較差動(dòng)保護(hù)。</p><p>　　10KV

115、母線保護(hù)設(shè)計(jì)。10KV采用的都是單母分段連線，10KV單母分段連線，一般采用低阻抗的電流差動(dòng)母線保護(hù)，故在本設(shè)計(jì)中10KV母線保護(hù)采用低阻抗的電流差動(dòng)母線保護(hù)。</p><p>　　第七章 防雷保護(hù)和接地裝置</p><p>　　7.1變電多額防雷原則</p><p>　　變電所的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動(dòng)作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，并在在保證可靠性的前提下

116、力求經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　7.2變電所的防雷設(shè)計(jì)</p><p>　　防止雷電直擊的主要電氣設(shè)備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等構(gòu)成。避雷針的位置確定，是變電所防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所電氣設(shè)備的總平面布置圖確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程范圍的要求，初步確定避雷針的安裝位置后再根據(jù)下列公式進(jìn)行，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之內(nèi)。</p

117、><p>　?。?）單根避雷針的保護(hù)范圍應(yīng)按下列公式確定：</p><p><b>　　當(dāng)</b></p><p>　　式中-被保護(hù)物高度，m </p><p><b>　　—避雷針的高度，m</b></p><p>　　—每側(cè)保護(hù)范圍的寬度，m </p><

118、p>　　—高度影響系數(shù)，當(dāng)≤30m, =1, 當(dāng)30＜h<120 , = （2）兩支等高避雷針保護(hù)范圍確定方法：</p><p>　　兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)最低點(diǎn)高度應(yīng)按下式計(jì)算：

119、</p><p>　　式中—兩針間保護(hù)最低點(diǎn)的高度</p><p><b>　　—兩避雷針間的距離</b></p><p>　　兩針間在水平面上的保護(hù)范圍的一側(cè)的最小寬度按下式計(jì)算：</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)， </b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，

120、</b></p><p>　　式中—保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度</p><p>　　求出后就可以確定兩針間的保護(hù)范圍。</p><p>　?。?）三支等高避雷針?biāo)纬傻耐鈧?cè)保護(hù)范圍，分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定；如果在三針內(nèi)側(cè)各相鄰避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度≥0，則全面積即受到保護(hù)，。四支以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨噙呅?，可先將其分成兩個(gè)或多個(gè)

121、三角形，然后按三支等高的避雷針的方法計(jì)算確定保護(hù)范圍。</p><p><b>　　防雷設(shè)計(jì)的基本經(jīng)驗(yàn)</b></p><p>　?。?）在作防雷設(shè)計(jì)前，應(yīng)到當(dāng)?shù)貧庀蟛块T了解最新的當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)和年平均雷暴次數(shù)，以便確定計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　?。?）根據(jù)開關(guān)場(chǎng)布置形式，確定避雷針的支數(shù)、高度。</p><p>

122、;　　（3）充分利用進(jìn)線終端桿的高度，設(shè)計(jì)安裝避雷針。</p><p>　?。?）避雷針與主變壓器應(yīng)盡量保持15~20m的距離，避免對(duì)主變壓器的逆閃絡(luò)和逆變電壓。</p><p>　?。?）應(yīng)充分考慮跨步電壓的危險(xiǎn)，建議避雷針到主控制室的距離不小于10m，獨(dú)立避雷針距道路應(yīng)在3m以上。</p><p>　?。?）接地電阻必須符合各種規(guī)程、規(guī)范的要求。</p&g