用平均電壓作為基準(zhǔn)值的近似計(jì)算方法

1、，式中Ub取用平均電壓作為基準(zhǔn)值的近似計(jì)算方法， 在這種方法中，不僅近似認(rèn)為變壓器的 標(biāo)幺值電壓比為1還近似認(rèn)為變壓器、電抗器等的額定電壓等于平均電壓，這 樣一來，變壓器、電抗器阻抗標(biāo)幺值在不同基準(zhǔn)值下轉(zhuǎn)換時(shí)，就可以只考慮SB的不同。女口：變壓器在基準(zhǔn)值SB,UB下的阻抗標(biāo)幺值為為電網(wǎng)等平均電壓，其值不一定等于UrT，但計(jì)算時(shí)近似認(rèn)為相等，則標(biāo)幺值近似值為魚。經(jīng)過大量的計(jì)算驗(yàn)證，這種近似所產(chǎn)生的誤差在工程上是可100 SrT以容忍的。由有名值法得到的結(jié)果可知，短路回路中電阻相對(duì)很小，可以忽略。因此各元件電抗的計(jì)算公式如下:架空線路：XlXolU1 2bSB變壓器：XtUk 00 u r T10

2、0 SrTUb2Uk 00 SbSB100 SrT因此，選電壓基準(zhǔn)值為Ub115kV,UB37kV，容量基準(zhǔn)值仍為Sb 100MV ?A,各元件電抗標(biāo)幺值如下:變壓器T1 :u100 SrT1kT100 SB0.105 1000.2640架空線L1 :X2*XlUb2SB2 04 80 1001152 0.24 2 0.12變壓器T2:X3*Uk T2 00 Sb100 SrT20.105 1000.2640架空線L2; X4*Xl2USb0.480372 2.34100Us*UsU B11.0),故IkX*10.891.12各電壓等級(jí)電流有名值如下:Ik I k*Sb,3Ub0.891003

3、 371.39kAIk I (3)I k*Sb3Ub0.89100、3 1150.45kAd2點(diǎn)短路時(shí)短路阻抗X*X s* X1* X 2*0.26 0.121.38 （無限大容量電源電壓標(biāo)幺值US*UsU B11.0),故Ik（3）X*10.721.38各電壓等級(jí)電流有名值如下:IkIkSb0.721003Ub3 37sB0.72100.3Ub3 1151.12kA0.36kA I k*(3)I k*d3點(diǎn)短路時(shí):短路阻抗為:X * X s* X1* X 2*X 3* X 4*10.26 0.120.26 2.343.98（無限大容量電源電壓標(biāo)幺值Us豈1.0）'故各電壓等級(jí)電流有名

4、值如下:(3)kSbIIk*3Ub3.981003 376.21kA(3) k*Sb3.98100.3 1151.15kA第五章電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)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(yàn)項(xiàng)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(yùn)行和短路時(shí)都必須 可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個(gè)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(yùn)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(diǎn)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(jì)合理。4. 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。5. 與整個(gè)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

5、驗(yàn)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(jí)批準(zhǔn)。技術(shù)條件：選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)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(yùn)行。1. 電壓選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug, 即，UnaAig2. 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(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流lg，即le>lg校驗(yàn)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(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流2. 用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。3. 短路的熱穩(wěn)定條件2td "222I rt QdQd Q 與

6、 |10| td/2 | tdQdt在計(jì)算時(shí)間ts內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（KAS）it t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kXs）T設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 Ts按下式計(jì)算 t=td+tkd式中td繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間內(nèi)（S）tkd 斷路的全分閘時(shí)間（s）4. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短時(shí)電流機(jī)械效應(yīng)的能力，稱動(dòng)穩(wěn)定。滿 足動(dòng)穩(wěn)定的條件是：i ch i dw| ch | dw上式中 jch | ch短路沖擊電流幅值及其有效值idw | dw允許通過動(dòng)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。

7、 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(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。由于變壓器短時(shí)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(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)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(shí)，應(yīng)滿足各種可能 方式下回路持續(xù)工作電流的要求。5.1導(dǎo)體的選擇和校驗(yàn)裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按導(dǎo)體截面，電暈（對(duì)110kV及以上電壓的母線）， 動(dòng)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，熱穩(wěn)定性來選擇和校驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)注意環(huán)境條件，如溫度、 日照、海拔等。一般來說，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)

8、 度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。導(dǎo)體的選擇校驗(yàn)條件如下：一、導(dǎo)體截面的選擇：1、按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇I al I max（5-1）當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度 不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流應(yīng)該用下式修正I al KI al（5-2）式中 K 綜合修正系數(shù)。al不計(jì)日照時(shí)，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)為(5-3)al式中， al 導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱最高允許溫度，裸導(dǎo)體一般為 70 C ；導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為 25 C。由載流量Ial . F（；）可得，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度 為12（al ）與（5-4）Ial必須小于導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱最高允許溫度 70 C2、按經(jīng)濟(jì)電流密

9、度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計(jì)算費(fèi)用最小。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20米以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。經(jīng)濟(jì)截面積用下式計(jì)算：max式中，I max 正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算式不考慮過 負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷；J 經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的J值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)Tmax，由經(jīng)濟(jì)電流密度曲線中查出來。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近上式計(jì)算出的經(jīng)濟(jì)截面積、導(dǎo)體的校驗(yàn):1、電暈電壓校驗(yàn)crmax220kV采用了不小于LGJ-300或110kV采用了不小于LGJ-70鋼芯鋁絞線，或220kV采用了外徑不小

10、于30型或110kV采用了外徑不小于 20型的管形導(dǎo)體時(shí)，可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)2、熱穩(wěn)定校驗(yàn)按最小截面積進(jìn)行校驗(yàn)Smin丄JQKC(5-5)當(dāng)所選導(dǎo)體截面積S Smin時(shí)，即滿足熱穩(wěn)定性要求。5.1.1 110kv母線選擇及校驗(yàn)按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇:max1.05Sn 1.05 58478Un 3110alI maxk1.05 584783 110216.06A查矩形導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量表，每相選用單條 25 4mn矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流I ai 292A，集膚系數(shù)為Ks 1，環(huán)境溫度為34度時(shí)的允許電流為:Ial KIal 29270703425261.17216.06，滿足長(zhǎng)期發(fā)

11、熱條件要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn):短路電流熱效應(yīng)：QkQpQnpQp125.58272 105.33172 5.51242257.63 kA ?sQnpTI22 20.05 5.582721.558 kA ?sQkQpQnp57.63 1.558 59.218 kA 2 ?s短路前導(dǎo)體的工作溫度為:al12maxnr3470 34212.14257.75261.172由插值法得:C C22 1C1C2916壬93 9191.960 551 SminQk K sC91.959.218 1 106mm283.735mm2所選截面S 100mm2 Smin 83.735mm2，能滿足熱穩(wěn)定性要求5.1.2 3

12、5kv母線選擇及校驗(yàn)按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇:max250.11A1.05SnUn .31.05 58478353查矩形導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量表，每相選用單條 25 5mm®形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)允許電流Ial 332A，集膚系數(shù)為Ks 1，環(huán)境溫度為34度時(shí)的允許電流為：Ial KI al 33270 34296.95279.63，滿足長(zhǎng)期發(fā)熱條件要求V70 25熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 短路電流熱效應(yīng)：Qk Qp QnpQpQnp122224.22972 10 4.27342 4.2734218.23 kA ?s12222QkQp Qnp 18.23 0.89219.12 kA ?sTI20.05

13、 4.229720.89 kA ?s短路前導(dǎo)體的工作溫度為:al12maxnr342250.1170 34259.539296.952由插值法得:C C221CiC2916059.53993 9191.18460551 ：Smin' Qk KsC91.18419.12 1 106mm247.95mm2所選截面S 125mm2 Smin 47.95mm2，能滿足熱穩(wěn)定性要求5.2斷路器和隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)高壓斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要便于 安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并且經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較厚才能確定。 根據(jù)目前我國(guó) 高壓斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級(jí)在 10Kv

14、220kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器， 而當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用 SF6斷路器。高壓斷路器選擇的技術(shù)條件如下：1、額定電壓選擇：Un U ns(5-6)2、額定電流選擇:1 N1 max（5-7）3、額定開斷電流選擇：1 Nbr1 k（5-8）4、額定關(guān)合電流選擇：i Nclish（5-9）5、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：It2t Qk（5-10）6、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ii .或 | .1 esshessh（5-11）隔離開關(guān)的選擇，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能用來開斷和接通負(fù)荷電流及短路電流，故沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開關(guān)的額定電壓、額定 電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。52

15、1110kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)1.斷路器的選擇和校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：I maxSn1.05 38493 212.14A-3Un3 110選擇及校驗(yàn)過程如下:（1）額定電壓選擇：Un Uns 110kV（2）額定電流選擇：InI max212.14A（3）額定開斷電流選擇:由上述短路計(jì)算得，Ik 5.5827kA所以，INbrIk 5.5827kA(4) 額定關(guān)合電流選擇：ish 2.55ik 2.55 5.582714.2359kAi Ncl ish 14.2359kA根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號(hào)為SW1101/1200 ,技術(shù)參數(shù)如下表：表5

16、-1 SW6 1101 /1200技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流/kA動(dòng)穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA固有分閘時(shí)間/S4sSW110 I /1200110120031.58031.50.04(5) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：ltQk Qp Qnp 57.63 1.558 59.218 kA ?s根據(jù)表6-1數(shù)據(jù)，得2 2 2It2t 31.52 4 3969 kA ?s所以，It2t Qk即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。(6) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：根據(jù)表6-1數(shù)據(jù)，ies 80kA由110kV短路計(jì)算結(jié)果得，ish 14.2359kA所以，ies i sh即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)t Qk根據(jù)110k V側(cè)短路計(jì)算結(jié)

17、果，查短路電流周期分量計(jì)算曲線數(shù)字表，計(jì) 算短路電流，從而：Qk Qp Qnp2 2 2 2 2Qn5.582710 5.33175.512457.63 kA ?s122 2 2Qnp TI20.05 5.582721.558 kA ?s2隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)隔離開關(guān)的選擇，沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開關(guān)的額定電壓、額定 電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。選擇及校驗(yàn)過程如下：(1) 額定電壓選擇：Un Uns 110kV(2) 額定電流選擇：In I max 212.14A根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿足要求的隔離開關(guān)的型號(hào)為GW110H /630,其技術(shù)參數(shù)如下表：表5-2

18、 GW5-110 n /630技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A動(dòng)穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA4sGW110 n /6301106305020(3) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：lt2t Qk2 2 2lt2t 2024 1600 kA ?s所以lt2t Qk即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。(4) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：根據(jù)表6-2數(shù)據(jù)，ies 50kA由110kV短路計(jì)算結(jié)果得，ish 14.2359kA所以，i es ish即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。5.2.2 35kv側(cè)斷路器及隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)1.斷路器的選擇和校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流：1 max105Sn3Un1.05 14440、3 35250.11A選擇及校驗(yàn)

19、過程如下：(1)額定電壓選擇：Un Uns 35kV(2)額定電流選擇:InImax 250.11A(3) 額定開斷電流選擇：由上述短路計(jì)算得，I k 4.2297kA所以,I NbrI k 4.2297kA(4) 額定關(guān)合電流選擇:i sh2.55ik 2.55 4.229710.786kAI Nclish 10.786kA根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿足要求的高壓斷路器的型號(hào)為SN10-35/1000,技術(shù)參數(shù)如下表：表5-3 SN10 35/1000技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流/kA動(dòng)穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA固有分閘時(shí)間/s4sSN10- 35/1000351

20、00016.54116.50.04(5) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：ltQk Qp Qnp 18.23 0.89 19.12 kA ?s根據(jù)表6-3數(shù)據(jù)，得2 2 2It2t 16.52 4 1089 kA ?st Qk根據(jù)35kV側(cè)短路計(jì)算結(jié)果，查短路電流周期分量計(jì)算曲線數(shù)字表，計(jì) 算短路電流，從而：Qk Qp Qnp1 2 2 2 2Qn 4o22972 10 4。27342 4。2734218.23 kA ?s122 2 2Qnp TI 20.05 4.229720.89 kA ?s所以,It2t Qk即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（6）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：根據(jù)表6-3數(shù)據(jù)，ies 41kA由35kV短路計(jì)算結(jié)果得，is

21、h 10.786kA所以，les Ish即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。2隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)隔離開關(guān)的選擇，沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開關(guān)的額定電壓、額定 電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。選擇及校驗(yàn)過程如下：（1） 額定電壓選擇：Un Uns 35kV（2） 額定電流選擇：lN Imax 250.11A根據(jù)以上條件查手冊(cè)，選擇的滿足要求的隔離開關(guān)的型號(hào)為 GN35T/400， 其技術(shù)參數(shù)如下表：表5-4 GN2 35T/400技術(shù)參數(shù)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A動(dòng)穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定電流/kA5sGN2- 35T/400354005214(3)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：l：t QkIt2t 1

22、42 5 980 kA 2 ?s所以,It2t Qk即滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：根據(jù)表 6-4 數(shù)據(jù)， ies 52kA由 35kV 短路計(jì)算結(jié)果得， ish 10.786kA所以，ies ish即滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。由于按按該母線最大工作電流選定的斷路器和隔離開關(guān)是該電壓級(jí)別的最 小型號(hào)，那么如果按各個(gè)負(fù)荷算計(jì)出來的工作電流選擇的設(shè)備至少也應(yīng)是這個(gè)型 號(hào)。5.3 電壓互感器和電流互感器的選擇5.3.1 電流互感器的選擇（1）額定電壓的選擇：電流互感器的額定電壓Un不得低于其安裝回路的電網(wǎng)額定電壓Uns,艮卩U N U Ns（5-12 ）（2）額定電流的選擇：5-13)電流互感器的額定電流In

23、i不得低于其所在回路的最大持續(xù)工作電流Imax，即N1 max為了保證電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)，I max應(yīng)盡可能接近I N1（ 一）110kv 側(cè)電流互感器的選擇額定電壓： U N U Ns 110KV額定電流： I N1I max 212.14A查表，選用選LCWB110 (50100)(300600)/5型，如下表所示:表 5-5 LCWD- 110 (50100)(300600)/5 技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電流比級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷（Q）10%咅數(shù)1s熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定倍(A)1級(jí)3級(jí)二次負(fù)荷（Q）倍數(shù)倍數(shù)數(shù)LCWD-110(50-100)DD1.220.83075150(300-600)/5111

24、.241.215因?yàn)?Ini 50 100 300 600 A , I max 212.14A，所以 Ini I max（二）35kv側(cè)電流互感器的選擇額定電壓：UnUns 35KV額定電流：IniImax 250.11A查表，選用型，如下表所示：表 5-6 LCWDL 35- 2X 202 X 300/5 技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電流比（A）級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷（Q）10%咅數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍 數(shù)0.5級(jí)1級(jí)二次負(fù)荷（Q ）倍數(shù)LCWDL-352X 20'2 X 300/50.5D0.5275135D215因?yàn)?In1 300A ,1 max 250.11A，所以1川 1 max5

25、.3.2電壓互感器的選擇（一） 110kv側(cè)電壓互感器的選擇1. 一次電壓 U1： 1.1Un U10.9U N U1110KV Un 110KV2. 二次電壓 U2N : U2N 1003 準(zhǔn)確等級(jí)：1級(jí)查表，選擇JCC 110型，如下表所示：表5-7JCC 110技術(shù)參數(shù)型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量（VA）最大容量（VA）1級(jí)3級(jí)單相JCC-110110000/10050010002000(二) 35kv側(cè)電壓互感器的選擇1.一次電壓 S : 1.1Un U1 0.9U nU1 35KV U n 35KV2二次電壓 U2N : U2N 1003 準(zhǔn)確等級(jí)：1級(jí)由以上查表，選擇JDJ

26、 35型，如下表所示:表5-8 JDJ 35技術(shù)參數(shù)型式額定變比在下列準(zhǔn)確等級(jí)下額定容量 (VA)最大容量(VA)0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)單相JDJ-3535000/10015025060012005.4配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開 關(guān)設(shè)備、保護(hù)和測(cè)量電器、母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電 能的裝置。5.4.1配電裝置的基本要求(1) 保證運(yùn)行安全可靠；(2) 便于操作、巡視和檢修；(3) 保證工作人員的安全；(4) 力求提高經(jīng)濟(jì)性；(5) 具有擴(kuò)建的可能性。5.4.2配電裝置的種類及應(yīng)用(1) 普通中型配電裝置，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便，抗

27、震能力好，造價(jià) 比較低，缺點(diǎn)是占地面積較大。(2) 半高型配電裝置，占地面積為普通中型的 47%而總投資為普通中型的98. 2%同時(shí)，該型布置在運(yùn)行檢修方面除設(shè)備上方有帶電母線外，其余布置情 形與中型布置相似。(3) 高型配電裝置，一般適用于220kV及以上電壓等級(jí)。綜上所述本變電站配電裝置設(shè)計(jì)如下：本變電站有二個(gè)電壓等級(jí)，110kV側(cè)單母分段帶旁路母線接線，采用屋外中型單列布置,架空進(jìn)出線；35kV側(cè)單母線分段母線接線，采用屋內(nèi)成套高壓開 關(guān)柜布置，電纜出線。第六章 變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)6.1 變壓器保護(hù)的配置原則變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置（一）相間短路保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相同短路

28、的縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)， 對(duì)其中 性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組閘短路也能起到保護(hù)作用。（二）反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。（三）后備保護(hù) 對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過電流可采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)：（ 1）過電流保護(hù)。（2）復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）起動(dòng)的過電流保護(hù)。（四）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)。（五）過負(fù)荷保護(hù)對(duì)于 400 kVA 及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù) 荷的備用電源時(shí)， 應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷， 對(duì)自耦變壓器和多繞組 變壓器，保護(hù)裝置，應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。6

29、.2 變壓器的繼電保護(hù)變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件， 它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng) 的正常運(yùn)行帶來研總的影響。 同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的元件， 因 此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好， 工作可靠的繼電保護(hù) 裝置。變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障， 油箱內(nèi)部故障包括相間 短路，繞組的匝數(shù)短路和單相接地短路， 外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各相 間短路和接地故障。 變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部短路或過負(fù)荷引起的 過電流油面降低和過勵(lì)磁等。對(duì)于上述故障和不正當(dāng)工作狀態(tài)，根據(jù) DL400-91繼電器保護(hù)和安全起動(dòng) 裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以

30、下保護(hù)：1、瓦斯保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的保護(hù)。 它反應(yīng)于油箱內(nèi) 部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。 其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)， 重瓦斯動(dòng)作于跳開變壓 器各側(cè)電源斷路器。2、縱差動(dòng)保護(hù) 為了反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組 和引線的接地短路及繞組匝間短路， 應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速動(dòng)保護(hù)。 縱差動(dòng)保 護(hù)適用于并列運(yùn)行的變壓器，容量為6300KVA以上時(shí)；單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，容量 為10000KVA以上時(shí)；發(fā)電廠常用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，容量 為6300KVA以上時(shí)。3、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù) 為了反映外部短路引起的變壓器過電流和作為變壓器

31、主保護(hù)的后備保護(hù)， 根 據(jù)變壓器容量的不同和系統(tǒng)短路電流的不同， 須裝設(shè)不同的過電流保護(hù)。 三繞組 變壓器在外部故障時(shí)， 應(yīng)盡量減小停電范圍， 因此在外部發(fā)生短路時(shí)， 要求僅斷 開故障側(cè)的斷路器， 而使另外兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。 而當(dāng)內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)， 保護(hù)應(yīng)起到 后備作用。復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)， 既能反應(yīng)不對(duì)稱短路的故障， 也能反應(yīng)對(duì)稱短 路的故障；并且其靈敏度也較高。6.3 變壓器的繼電保護(hù)及整定計(jì)算1 、瓦斯保護(hù)輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用氣體體積表示。通常氣體體積的整定范圍為250-350 cm2.對(duì)于容量在10MVA以上的變壓器，整定值多采用 250cm2，氣體體積的調(diào)整可通過改變重錘的位置來實(shí)

32、現(xiàn)。重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值采用油流流速表示。一般整定范圍在 0.6-1.5m/s ，在 整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中油速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)， 管中油流速度整定為 0.6-1.5m/s 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 為 0.4-0.5m/s 。因此，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 整定為 1m/s 左右。瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能反映變壓器油箱內(nèi)各種故障， 靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 動(dòng)作迅速。但它的缺點(diǎn)是不能反映變壓器油箱外故障如變壓器引出端上的故障或 變壓器與斷路器之間連接導(dǎo)線的故障

33、。 因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主 保護(hù)，須與差動(dòng)保護(hù)配合共同作為變壓器的主保護(hù)。2、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用來反映變壓器繞組、 引出線上的各種短路故障， 是 變壓器的主保護(hù)之一。 變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)的工作原理與線路縱差保護(hù)的工作原 理相同，都是比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小，即比較相量。要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)， 必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比， 使其比 值等于變壓器的變比。引起變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)準(zhǔn)確工作的因素主要流過差動(dòng)回路中的不平衡電 流。這些不平衡電路主要有： 由變壓器兩側(cè)接線不同產(chǎn)生的不平衡電流； 由變壓 器調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流； 變壓器兩側(cè)電流互感

34、器型號(hào)不同產(chǎn)生的不平衡 電流；變壓器的勵(lì)磁涌流。（1）縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算：a） 躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流，即opKrelIunb.max6-1)式中， Krel 可靠系數(shù)，取 1.3Iunb.max 變壓器外部短路時(shí)差動(dòng)回路中最大的不平衡電流，其值為：I unb.max f m U0.1K np K st I k.max式中，fm由于采用的電流互感器變比或平衡線圈的匝數(shù)與計(jì)算值不同，所引起的相對(duì)誤差；單相變壓器fm 1 nTAinT /nTA2，Yd11接線的三相變壓器 fm 1 n TA1 nT/73nTA2U 有變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓所引起的相對(duì)誤差，去電壓調(diào)整范 圍的一半；0.1電流互

35、感器允許的最大相對(duì)誤差；Kop 考慮短路電流非周期分量影響系數(shù)，去1.5 2；Kst 電流互感器同型系數(shù)，取值為 1I k.max保護(hù)范圍外最大電流Iop KyJunb.max 1.30.422 0.05 0.1 1.5 110.9268820Ab ）躲過變壓器最大的勵(lì)磁涌流，即IopKrelKIn（6-2）式中，Krel可靠系數(shù)，取1.3I N變壓器的額定電流K 勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)（即勵(lì)磁涌流與變壓器的額定電流的比值）， 取48.由于變壓器的勵(lì)磁涌流很大，實(shí)際的縱差保護(hù)通常采用其他措施來減少 它的影響：一種是采用具有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器（BCH2型），可以減少勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流，此

36、時(shí)取=1 ；另一種通過鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形 的差別，在勵(lì)磁涌流時(shí)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖，此時(shí)在整定時(shí)可以不考慮勵(lì)磁涌流的影 響，此時(shí)取K =0Iop KrelK In 1.3 00，不考慮C）躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)的最大負(fù)荷電流，即opKrelIl.max(6-3)式中，Krel可靠系數(shù)，取1.3 ；I i.max 變壓正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流。在最大負(fù)荷電流不確定時(shí)，可取變壓器額定電流。變壓器某側(cè)電流互感器二次回路斷線時(shí)，另一側(cè)電流互感器的二次電流全部流入差動(dòng)繼電器中，要引起保護(hù)的誤動(dòng)作。有的差動(dòng)保護(hù)采用斷線的措施，在 電流互感器二次回路斷線時(shí)將其差動(dòng)保護(hù)閉鎖，此時(shí)可以不考慮這個(gè)條件。取

37、上 述整定值大的作為保護(hù)動(dòng)作電流的整定值。所有電流指的都是二次側(cè)的值。lop Kreih.max 1-3 125.51163.16A(2) 靈敏系數(shù)校驗(yàn)縱差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)按下式校驗(yàn)，即L .Ksen鳴(6-4)1 op式中，Ik.min.r為各種運(yùn)行方式下變壓器保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，流經(jīng)差動(dòng)繼電器的最小差動(dòng)電流；靈敏系數(shù) Ksen 一般不應(yīng)低于2sen1 k. min .r1 op5.58278.8200.632不滿足靈敏度要求時(shí)，需要采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器。第七章防雷與接地方案的設(shè)計(jì)7.1防雷保護(hù)在自然界的雷擊中，會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生過電壓、損壞絕緣等，給電力用戶帶來 嚴(yán)重危害。因此，必須對(duì)變電

38、站采取防雷措施。7.1.1防雷保護(hù)的特點(diǎn)(1)變電站屬于“集中型”設(shè)計(jì)，直接雷擊防護(hù)以避雷針為主;(2)變電站設(shè)備與架空輸電線相聯(lián)接，輸電線上的過電壓波會(huì)運(yùn)動(dòng)至變電站，對(duì)電氣設(shè)備過程威脅。因此變電站要對(duì)侵入波過電壓進(jìn)行防護(hù)， 主要手段是避雷器；(3) 變電站內(nèi)都安裝有貴重的電氣設(shè)備，如變壓器等，這些電氣設(shè)備一旦受 損，一方面會(huì)對(duì)人民的生活和生產(chǎn)帶來巨大損失，造成嚴(yán)重后果；另一方面，這 些設(shè)備的修復(fù)困難， 需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間和大量金錢， 給電力系統(tǒng)本身帶來重大經(jīng) 濟(jì)損失。所以變電站要采取周密的過電壓防護(hù)措施；(4) 為了充分發(fā)揮防雷設(shè)備的保護(hù)作用，變電站應(yīng)有良好的接地系統(tǒng)。7.1.2 直擊雷保護(hù)直

39、擊雷過電壓： 雷電直接擊中電氣線路、 設(shè)備或建筑物而引起的過電壓， 又 稱直擊雷。在雷電的主放電過程中，其傳播速度極快(約為光速的50%-10%)，雷電壓幅值達(dá)10-100MV雷電流幅值達(dá)數(shù)百千安，伴以強(qiáng)烈的光、熱、機(jī)械效 應(yīng)和危險(xiǎn)的電磁效應(yīng)以及強(qiáng)烈的閃絡(luò)放電，具有強(qiáng)烈的破壞性和對(duì)人員的殺傷 性。110KV配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置 2支避雷針，及 其余設(shè)備均為戶內(nèi)布置， 采用配電樓屋頂設(shè)避雷帶， 和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷 保護(hù)，確保戶外主變壓器、110KV配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。避雷帶采用 1 6的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用 3 根引下線與主接地網(wǎng)相 連接，連接點(diǎn)與其他設(shè)備接地點(diǎn)的電氣距離應(yīng)滿足規(guī)范要求。7.1.3 侵入波保護(hù)雷電波入侵 (高電位侵入 ): 架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響 , 在線路上形 成沿線路傳播的高電壓行波 . 此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過 電壓。據(jù)統(tǒng)計(jì)城市中雷擊事故的 50%-70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此， 在工廠中應(yīng)予以重視， 對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。 為防止線路侵入雷電波的過電 壓