220KV變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、220KV變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計(jì)西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文220KV變電站電氣主接線系統(tǒng)設(shè)計(jì)【摘要】本說明書以220KV地區(qū)變電站設(shè)計(jì)為例，論述了電力系統(tǒng)工程中變電站部分電 氣設(shè)計(jì)(一次部分)的全過程。通過對(duì)變電站的主接線設(shè)計(jì)，站用電接線設(shè)計(jì)，短路 電流計(jì)算，電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，主要電氣設(shè)備型號(hào)及參數(shù)的確定，運(yùn)行方式分 析，防雷及過電壓保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，電氣總平面及配電裝置斷面設(shè)計(jì)和無限于畢業(yè)設(shè)計(jì) 的具體要求和設(shè)計(jì)時(shí)間的限制，本畢業(yè)設(shè)計(jì)只功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)，較為詳細(xì)地完成了電力 系統(tǒng)中變電站設(shè)計(jì)。對(duì)變電站電氣一次部分做了較為詳細(xì)的理論設(shè)計(jì)，而對(duì)其電氣二次 部分并沒有涉及，這有待于在今后的

2、學(xué)習(xí)和工作中進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞:變電站短路電流動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定過電壓保護(hù)裝置無功補(bǔ)償Abstract: Areas of the specification to 220KV substation design as an example, discusses some of the power systems engineering in electrical substation design (first part) of the entire process. Through the main substation wiring design, wiring design of power

3、stations, short-circuit current calculation, electrical equipment, dynamic, thermal stability of calibration, the main electrical equipment and the parameters of models, analysis of operation, mine and over-voltage protection device design, general layout and distribution of electrical device design

4、 and unlimited cross-section design of the specific graduation requirements and design time constraints, only the graduate design of reactive power compensation program design, a more detailed completion of the design of power system substation. Part of an electrical substation in some detail the th

5、eory of design, while the second part of its electric and did not address this subject in the future study and work study.Key words: Substation, Short circuit currents , Moving stability, Thermalstability, Over-voltage protection devices, Without power compensation1西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄1主接線設(shè) 計(jì).1 1.1電氣

6、主接線的一般要求11.2主接線選擇的主 要原貝IJ2 1.3主接線方案設(shè)計(jì)2 1.3. 1 方案擬定及技術(shù)比較21.3.2方案的經(jīng)濟(jì)性比較31.3. 3主變的選擇4 2站用電接線及設(shè)備用電源接線方案52.1所用電源數(shù)量及容量52. 2所用電源引接方式5 2.3所用變壓器低壓側(cè)接線5 2. 4所站用電接線6 2.5備用電源6 3短路計(jì)算7 3.1短路故障產(chǎn)生的原因73.2短路故障的危害73. 3短路電流計(jì)算的目的83. 4短路電流計(jì)算的內(nèi)容83.5短路電流計(jì)算方法93.6三相短路電流周期分量起始值的比算93.6. 1短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值93. 6. 2三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算步驟94設(shè)備

7、的選擇及動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)13 4.1.按正常工作條件選擇電氣設(shè)備134.2.按短路狀態(tài)校驗(yàn)13 4.3斷路器、隔離開關(guān)的選擇原貝IJ144. 3. 1電流互感器的選擇17 4.3.2電壓互感器的選擇18 4. 3.3熔斷器的選擇194.4裸導(dǎo)體的選擇194.4. 1 一般要20 4. 4. 2導(dǎo)體的選20 4. 5運(yùn)行方式分20 5防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)21 5.2避雷22 5. 3防雷接23 5.4變電所的防雷保進(jìn)線段保23 5.5變電所的245.6接地裝置24 6無功補(bǔ)償26 6. 1提高功率因數(shù)的意義266.2補(bǔ)償裝置的確定26 6.3功補(bǔ)償容量計(jì)算27 6. 3. 1 補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功

8、量計(jì)算27 11西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文286.3.2變壓器補(bǔ)償?shù)淖畲蟮娜菪詿o功量結(jié)束語30謝辭31文獻(xiàn)32附錄33 111西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1主接線設(shè)計(jì)變電所電氣主接線設(shè)計(jì)是依據(jù)變電所的最高電壓等級(jí)和變電所的性質(zhì)，選擇出 一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。變電所的電氣主接線是電 力系統(tǒng)接線的重要部分，它表明變電所內(nèi)的變壓器、各電壓等級(jí)的線路、無功補(bǔ) 償設(shè)備以最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時(shí)也表明在變電所內(nèi)各種電氣設(shè)備 之間的連接方式。電氣主接線的設(shè)計(jì)與所在電力系統(tǒng)及所采用的設(shè)備密切相關(guān)。隨著電力系統(tǒng)的 不斷發(fā)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高

9、，設(shè)計(jì)主接線的觀念也應(yīng) 與時(shí)俱進(jìn)、不斷創(chuàng)新。變電所電氣主接線設(shè)計(jì)是依據(jù)變電所的最高電壓等級(jí)和變電所的性質(zhì)，選擇出 一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。變電所的電氣主接線是電 力系統(tǒng)接線的重要組成部分。它表明變電所內(nèi)的變壓器、各電壓等級(jí)的線路、無功 補(bǔ)償設(shè)備最優(yōu)化的接線方式與電力系統(tǒng)連接，同時(shí)也表明在變電所內(nèi)各種電氣設(shè)備之間的連接方式。一個(gè)變電所的電氣主接線包括高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)以及變壓器的接線。因各側(cè)所接的系統(tǒng)情況不同，進(jìn)出線回路數(shù)不同，其接線方式也不同。1.1電氣主接線的一般要求(1)應(yīng)按電源情況、負(fù)荷性質(zhì)、容量大小及鄰近變配電所聯(lián)系等因素確定主接 線型式。力求簡(jiǎn)單可靠，維

10、護(hù)方便，使用靈活，便于發(fā)展。(2)架空進(jìn)線避雷器設(shè)在靠近變壓器的架空進(jìn)線處；電纜進(jìn)線的避雷器設(shè)在進(jìn) 線開關(guān)后的母線上。(3) 一段母線設(shè)一組電壓互感器。當(dāng)分段的單母線在正常運(yùn)行時(shí)不為分段，亦 可僅設(shè)一組電壓互感器。(4)設(shè)在母線上的電壓互感器及避雷器可合用一組隔離開關(guān)。(5)按電業(yè)局要求必須設(shè)置高壓計(jì)費(fèi)時(shí)，則必須在計(jì)費(fèi)處裝設(shè)電流互感器及電 壓互感器專柜。(6)在所以進(jìn)出線回路上按指示計(jì)量、繼電保護(hù)的要求裝設(shè)電流互感器。(7)單電源的主接線，可以僅在斷路器靠電源側(cè)、裝設(shè)隔離開關(guān)或隔離觸頭。(8)在電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)帶電指示裝置。若采用真空斷路器時(shí)，為防止操作過 電壓，應(yīng)在供電變壓器的10-35KV

11、線路上裝設(shè)阻容吸收器或氧化鋅避雷器。另外，對(duì)電氣主接線還要求可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，這三者是一個(gè)綜合概 念，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其中的某一種特性。但根據(jù)變電 所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對(duì)變電所主接線的性能要求也不同的側(cè)重。例 如，系統(tǒng)中的超高1西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文壓、大容量樞紐變電所，因停電會(huì)對(duì)系 統(tǒng)和用戶造成的損失較小，故對(duì)其主接線的經(jīng)濟(jì)性就特別重視。L2主接線選擇的主要原則(1)變電所主接線要與變電所在系統(tǒng)中的地位、作用相適應(yīng)。根據(jù)變電所在系 統(tǒng)中的地位，作用確定對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。(2)變電所主接線的選擇應(yīng)考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求

12、，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故 障時(shí)應(yīng)處理的要求。(3)各種配置接線的選擇，要考慮該配置所在的變電所性質(zhì)，電壓等級(jí)、進(jìn)出 線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況，供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素。(4)近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。(5)在確定變電所主接線時(shí)要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。1. 3主接線方案設(shè)計(jì)1.3.1方案擬定及技術(shù)比較表1-1方案擬定及技術(shù)比較方案220KV 110KV 35KV主變臺(tái)數(shù)方案一雙母線雙母線單母線分段2方案二3/2接線雙母線分段雙母線2(1)單母線分段優(yōu)點(diǎn)：母線經(jīng)斷路器分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè) 供電電源;一段母線故障時(shí)(或檢修)，僅停故障(或檢修)段工

13、作，非故障段仍可繼續(xù) 工作。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí).，接在該段母線上的電源和出線, 在檢修期間必須全部停電;任一回路的斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。通過該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可見1-1,方案一中35KV采用此接線方式，其優(yōu)點(diǎn) 是當(dāng)一母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器能自動(dòng)把故障切除,保證正常段母線不間斷供電 和不至于造成用戶停電;缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修時(shí),接在該母線上的回路都要在檢修期間停電,所以,該接線方式對(duì)于35KV側(cè)可以考慮。另一 方面是慮到地區(qū)性一般變電所對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮。(2)雙母線接線優(yōu)點(diǎn):供電可靠，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷,一組母線故障

14、后， 能迅速恢復(fù)供電;調(diào)度靈活;擴(kuò)建方便。2西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文缺點(diǎn):接線復(fù)雜,設(shè)備多，母線故障有短時(shí)停電。通過該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析,可見表1-1,在方案一和方案二中的應(yīng)用此接線方式， 主要是因?yàn)樗鼘?duì)供電可靠性的保證。即是說，當(dāng)一母線故障或檢修的時(shí)候，由母聯(lián) 斷路器向一母線充電,直到完成母線轉(zhuǎn)換過后，在斷開母聯(lián)斷路器,使原工作母線退 出運(yùn)行。缺點(diǎn)是當(dāng)母線故障或檢修的時(shí)候，會(huì)有短時(shí)停電。但是對(duì)于方案中的用戶 側(cè)是可以考慮的。(3) 3/2接線:高度可靠性，調(diào)度運(yùn)行靈活，操作檢修方便.任一母線故障或檢修，均不導(dǎo)致 停優(yōu)點(diǎn)電。缺點(diǎn):造價(jià)高，而二次控制復(fù)雜-1,在方案二中采用該種接線方式，主

15、要是通過對(duì)該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可見 表1為了提高供電的可靠性。但此類接線造價(jià)比較高，所以，一般只在大容量變電 站中使用。從上述的比較可以看出，三種接線從技術(shù)的角度來看主要的區(qū)別是在可靠性 上，雙母線比單母線可靠性高，3/2接線比雙母線的可靠性更高。但對(duì)于220KV地 區(qū)性變電站來說，雙母線接線的可靠性已能達(dá)到要求,且地區(qū)性變電站主要是要求 經(jīng)濟(jì)性。所以,確定選擇第一種接線方案。在方案中，由于遠(yuǎn)期投入是3臺(tái)主變，近期只要2臺(tái)。所以，對(duì)第3臺(tái)的設(shè)計(jì)， 主要的區(qū)別在35KV側(cè),此時(shí)，第3臺(tái)主變接在35KV的母線斷路器上,這種接線的目 的是為了減小投資?，F(xiàn)在從技術(shù)的角度來討論，當(dāng)35KV母線故障或檢修

16、時(shí),3號(hào)主 變可以從另一母線向負(fù)荷供電。可見，它并不影響單母線接線的工作方式，所以， 這種接線方式對(duì)35KV側(cè)是可以考慮的。1.3.2方案的經(jīng)濟(jì)性比較從電氣設(shè)備的數(shù)目及配電裝置上進(jìn)行比較，如下表1-2所示：表1-2設(shè)備的數(shù)目及配置的比較方案方案一方案二項(xiàng)目220KV配電裝置 雙母線3/2接線110KV配電裝置 雙母線 雙母線35KV配電裝置單母線分段雙母線主變臺(tái)數(shù)2 2斷路器220KV 9 13的數(shù)目110KV 14 163西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文35KV 15 12隔離 220KV 23 26開關(guān)的數(shù)110KV 34 3435KV 16 271. 3. 3主變的選擇變電站主變?nèi)萘?，?/p>

17、般應(yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性 質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要變電站，應(yīng)考慮當(dāng)1臺(tái)變壓器停運(yùn) 時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷的供 電。對(duì)一般性變電站，當(dāng)1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量，其余，變壓器容 量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的60%70%o及以下機(jī)組單元接線的變壓器和330kv及以下電力 系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大，占地多，運(yùn)行 損耗也較大。(1)選擇原則1)相數(shù)因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大，占地多，運(yùn)行損耗也較大。容量為300M同時(shí) 配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。2)繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)電力變壓器按每

18、相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式;按電磁結(jié)構(gòu) 分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于3臺(tái)，以免由于增加了中 壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成布置的復(fù)雜和困難。3)繞組接線組別變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運(yùn)行。電 力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D”。在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制3次諧波對(duì) 電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一般是Y, D11常規(guī)接線。(2)容量計(jì)算，本系統(tǒng)中有l(wèi)lOkv和35kv兩個(gè)負(fù)荷等級(jí)，其最大負(fù)荷為200MW, cos=0. 85, 和,70MW

19、, cos=0. 8S 總，200/0. 85+70/0. 8, 322. 8 (MVA)需要選擇的變壓器容量S, 0. 7X322. 8, 225. 96(MVA)4西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2站用電接線及設(shè)備用電源接線方案1.1 所用電源數(shù)量及容量(1)樞紐變電所)總?cè)萘繛?0MVA及以上的變電所)裝有水冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷 卻的主變壓器以及裝有同步調(diào)相機(jī)的邊點(diǎn)所，均裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。采用整流操作電源或無人值班的變電所,裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器,分別接在不同等 級(jí)的電源或獨(dú)立電源上。如果能夠從變電所外引入可靠的380V備用電源，上述變電所可以只裝設(shè)一臺(tái) 所用變壓器。(2) 500KV變電所

20、裝設(shè)兩個(gè)工作電源。當(dāng)主變壓器為兩臺(tái)時(shí)，可以分別接在每一 臺(tái)主變壓器的第三繞組上。兩臺(tái)所用變壓器的容量應(yīng)相等,并按全所計(jì)算負(fù)荷來選 擇。當(dāng)建設(shè)初期只有一臺(tái)主變壓器時(shí),可只接一臺(tái)工作變壓器。(3)當(dāng)設(shè)有備用所用變壓器時(shí)，一般均裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。2. 2所用 電源引接方式(1)當(dāng)所內(nèi)有較低電壓母線時(shí); 一般均由這類母線上引接1, 2個(gè)所用電源,這一 所用電源引接方式具有經(jīng)濟(jì)和可靠性較高的特點(diǎn)。如能由不同電壓等級(jí)的母線上可 分別引接兩個(gè)電源,則更可保證所用電的不間斷供電。當(dāng)有旁路母線時(shí),可將一臺(tái)所 用變壓器通過旁路隔離開關(guān)接到旁路母線上。正常運(yùn)行時(shí);則倒換到旁路上供電。(2)由主變壓器笫三繞組

21、引接,所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開關(guān)設(shè) 備，否則要加裝限流電抗器。由于低壓網(wǎng)絡(luò)故障機(jī)會(huì)較多，從所外電源引接所用電源可靠性較低。有些工 程保留了施工時(shí)架設(shè)的臨時(shí)線路，多用于只有一臺(tái)主變壓器或一段低壓母線時(shí)的過 度階段。500KV變電所多由附近的發(fā)電廠或變電所引接專用線作為所用電源。2.3 所用變壓器低壓側(cè)接線所用電系統(tǒng)采用380/220V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制,動(dòng)力與照明合用一個(gè) 電源。(1)所用變壓器低壓側(cè)多采用單母線接線方式。當(dāng)有兩臺(tái)所用變壓器時(shí)，采用 單母線分段接線方式，平時(shí)分列運(yùn)行，以限制故障范圍，提高供電可靠性。(3) 500KV變電所設(shè)置不間供電裝置，向通訊設(shè)備)交流事故

22、照明及監(jiān)控計(jì)算機(jī) 等負(fù)荷供電,其余負(fù)荷都允許停電一定時(shí)間，故可不裝設(shè)失壓?jiǎn)?dòng)的備用電源自投裝 置,避免備用電源投合在故障母線上擴(kuò)大為全所停電事故。5西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(3)具備條件時(shí),調(diào)相機(jī)專用負(fù)荷優(yōu)先采用由所用變壓器低壓側(cè)直接支接供電 的方式。2. 4所站用電接線站用電接線應(yīng)按照運(yùn)行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地 采用成熟的新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn) 行。變電站的站用電源，是保證正常運(yùn)行的基本電源。通常不少于兩個(gè)。其引接方 式有兩種:一種是從母線側(cè)引入，另一種是從主變低壓側(cè)引入。本站由于沒有具體 說明，因此采用通過斷路器和隔離

23、開關(guān)從低壓側(cè)引入。本站是用兩臺(tái)500KVA變壓器接入，為此，查手冊(cè)，選出站變，如下表2-1所 示：表2-1電源的性能型號(hào)高壓KV低壓KV組別空載損耗負(fù)載損耗空載電流A S7-500/35 350. 4 Y, ynO 1. 08 7. 70 1. 92.5備用電源站用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時(shí)替代工作電源，起后備作 用。備用電源應(yīng)具有獨(dú)立性和足夠的容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停 電情況下仍能從系統(tǒng)取得備用電源。備用分為名備用和暗備用。本站是地區(qū)性變電所。所以，采用暗備用的方式， 兩臺(tái)變壓器相互備用，當(dāng)一臺(tái)退出運(yùn)行時(shí)，由另一臺(tái)承擔(dān)負(fù)荷。6西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3短

24、路計(jì)算計(jì)算短路電流的目的主要是 為了選擇斷路器等電氣設(shè)備或?qū)@些設(shè)備提出技 術(shù)要求;評(píng)價(jià)確定網(wǎng)絡(luò)方案，研究限制短路電流措施;為繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與調(diào)試提供依 據(jù)；分析計(jì)算送電線路對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的影響等。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算應(yīng)按遠(yuǎn)景規(guī)劃水平年來考慮，遠(yuǎn)景規(guī)劃水 平年一般取工程建成后510年中的某一年。計(jì)算內(nèi)容為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式時(shí)， 個(gè)樞紐點(diǎn)的三相短路電流。3.1短路故障產(chǎn)生的原因工業(yè)與民用建筑中正常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)）辦公等活動(dòng)以及人民的正常生活，都要求 供電系統(tǒng)保證持續(xù)）安全）可靠地運(yùn)行.但是由于各種原因，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障， 使正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞。短路是系統(tǒng)常見的嚴(yán)重故障。所謂短路，就是系

25、統(tǒng)中各種類型不正常的相與相 之間或地與相之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，主要有：(1)設(shè)備原因電氣設(shè)備、元件的損壞。如:設(shè)備絕緣部分自然老化或設(shè)備本身有缺陷，正常 運(yùn)行時(shí)被擊穿短路；以及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)不當(dāng)所造成的設(shè)備缺陷最終發(fā)展成短路 的功能。(2)自然原因氣候惡劣，由于大風(fēng)、低溫、導(dǎo)線覆冰引起架空線倒桿斷線；因遭受直擊雷或 雷電感應(yīng)，設(shè)備過電壓，絕緣被擊穿等。(3)人為原因工作人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，造成相間弧光短路;違反電業(yè)安全工作規(guī) 程帶接地刀閘合閘，造成金屬性短路;人為疏忽接錯(cuò)線造成短路或運(yùn)行管理不善造 成小動(dòng)物帶電設(shè)備內(nèi)形成短路事故等。3. 2短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路

26、后，電路阻抗比正常運(yùn)行時(shí)阻抗小很多，短路電流通常超過 正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會(huì)帶來以下嚴(yán)重后果：(1)短路電流的熱效應(yīng)巨大的短路電流通過導(dǎo)體，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成 設(shè)備過熱而損壞。(2)短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力。如果電動(dòng)力過大或 設(shè)備西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī) 械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。(3)短路系統(tǒng)電壓下降短路造成系統(tǒng)電壓突然下降，對(duì)用戶帶來很大影響。例如，異步電動(dòng)機(jī)的電磁 轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時(shí)電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗及一些 氣體放電燈的熄

27、滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。(4)不對(duì)稱短路的磁效應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不對(duì)稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰 近的電路內(nèi)能感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)。(5)短路時(shí)的停電事故短路時(shí)會(huì)造成停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來損失。并且短路越靠近電源，停電波 及范圍越大。(6)破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞 系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。3.3短路電流計(jì)算的目的(1)電主接線比選短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電 流措施等提供依據(jù)。(2)選擇導(dǎo)體和電器如選擇斷路器、隔離開關(guān)、熔斷

28、器、互感器等。其中包括計(jì)算三相短路沖擊電 流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以 校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)短路器的遮斷能力 等。(3)確定中性點(diǎn)接地方式對(duì)于35KV、10KV供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地方式。(4)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時(shí)，不僅要計(jì)算短 路故障支路內(nèi)的三相短路電流值，還需知道其他支路短路電流分布情況;不僅要算 出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能 出現(xiàn)的最小短路電流值;不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相

29、短路電流或根 據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。3. 4短路電流計(jì)算的內(nèi)容8西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(1)短路點(diǎn)的選取:各級(jí)電壓母線、各級(jí)線路末端。(2)短路時(shí)間的確定:根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計(jì)算短 路電流的時(shí)間。(3)短路電流的計(jì)算:最大運(yùn)行方式下最大短路電流;最小運(yùn)行方式下最小短路 電流;各級(jí)電壓中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計(jì)算的具體項(xiàng)目及其計(jì)算條 件，取決于計(jì)算短路電流的目的。3.5短路電流計(jì)算方法供配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時(shí)，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的 回阻抗值。電路元件電氣參數(shù)的計(jì)算有兩種方法:標(biāo)幺值法和有名值法。(1)標(biāo)幺值法標(biāo)幺制是一種相對(duì)單位

30、制，標(biāo)幺值是一個(gè)無單位的量，為任一參數(shù)對(duì)其基準(zhǔn)值 的比值。標(biāo)幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標(biāo)幺值表示。由于電力系統(tǒng)有多個(gè) 電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)組成，采用標(biāo)幺值法，可以省去不同電壓等級(jí)間電氣參量的折算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。(2)有名值法有名值法就是以實(shí)際有名單位給出電路元件參數(shù)。這種方法通常用于1KV以下 低壓供電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算。3. 6三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算4. 6.1短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值SB短路電流的計(jì)算通常采用近似標(biāo)幺值計(jì)算。取二100MW,各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均 額定電壓。5. 6. 2三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算步驟(1)計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值，作出等值

31、電路前已選出了主變壓器(三繞組)，其阻抗電壓白分比，如下表3-1所示：表3-1主變壓器的阻抗比較繞組高一中高一低中一低阻抗電壓% 1214 2224 79計(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓門分?jǐn)?shù)：9西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11, (, ,), (13, 23, 8), 14 V%V%V%V%S1S(1, 2)S(3, 1)S(2, 3)2211, (, ,), (13, 8, 23), -1 V%V%V%V%S2S(1, 2)S(2, 3)S(3, 1)2211, (, ,), (8, 23,13), 9 V%V%V%V%S3S(2, 3)S(3,1)S(1, 2)22USUavBB取=100MV

32、A,二計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)幺值%V10014100Sl, X, X,0. 0583 XT1, 1100240100240%V100, 1100S2, X, X,-0. 0042 XT1, 2100240100240%V1009100S3, X, X,0. 0375 XT1, 3100240100240由于一期工程，只有兩臺(tái)主變運(yùn)行。所以，只需考慮2臺(tái)變壓器。(2)當(dāng)(f-l)點(diǎn)(220kv母線)發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算，如圖3-1所示：''IE'' IfXO. 018, ,55. 6S100B1'' I3Uf3230av 有效值：，55. 6X, 55.

33、 6X X, 14(KA)''沖擊電流：，14X2. 55, 35. 7(KA)10西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文EXIf(f-1)圖3-1短路計(jì)算電路圖(3)當(dāng)(f-2)點(diǎn)(110KV母線)發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算，如圖3-3所示：EXEXXT1-1XT2-1XTT1-2XXT2-2(f-2)圖3-2短路計(jì)算電路圖XXXXT2T1, 1T1, 2T1, , , 0. 0583, 0. 0042, 0. 0541XXXTT2T1,/, 0. 0271XXX1T, , ,0.018, 0. 0271''E''IXf 1, 22. 1711西安航空職業(yè)技術(shù)

34、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文S100B''I3Uf3, 115av有名值:，22. 17X,22. 17X, 11. 1(KA)''iIKfim2im 沖擊電流：，2. 55X11. 1,28. 3 (KA)(4)當(dāng)(f-3)點(diǎn)(35KV母線)短路計(jì)算，如圖3-4所示：EXEXXT1-1XT2-1XTT1-3XXT2-3(f-3)圖3-3短路計(jì)算電路圖XXXXT1, 3T2T1, 1T1, , ,0. 0583, 0. 0375, 0. 0958 XXXTT2T1, /, 0. 0479XXX1T, , ,0.018, 0. 0479-E''IXf 1, 1

35、5. 2S100B'' I3Uf3, 37av 有名值：,15. 2X, 15.2X,23.7(KA)iIKfim2im 沖擊電流：，2. 55 X23. 7, 60. 44(KA)12西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4設(shè)備的選擇及動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)盡管電力系統(tǒng)中各種設(shè)備的工作和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全 相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工 作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)人穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。4.1.按正常工作條件選擇電氣設(shè)備(1)電器選擇的一般原則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)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條

36、件校核。3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。6)選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。(2)額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電 壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。因 此，在電氣UUNNS設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇。即UUNSN ? (4-1)(3)額定電流IINN電氣設(shè)備的額定電流是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng) 不Imax小于該賄賂在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即：IINm

37、ax ? (4-2)(4)環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈 度和覆水度等超過一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。(5)機(jī)械荷載所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用 力。4. 2.按短路狀態(tài)校驗(yàn)(1)校驗(yàn)的一般原則13西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文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)、熱校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路 電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)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路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重 情況校驗(yàn)。2)用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)

38、定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算 動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。(2)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。滿 足熱穩(wěn)定條件。2ItQtk ? (4-3)Qk式中:一短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)It、t一電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定的電流和時(shí)間(3)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的 條件為：iiessh ? (4-#)ish式中：一短路沖擊電流幅值ies 一電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值（4）短路計(jì)算時(shí)間ttprk驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)tb

39、r間之和,即:tttprkbr , ,（4-5）tpr 一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（5）絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，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。但所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì) 算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。4.3斷路器、隔離開關(guān)的選擇原則14西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文表4-1短路器、隔離開關(guān)的選擇原則項(xiàng)目參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件 電壓）電流）頻率）機(jī)械荷載電路穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定電流）熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時(shí)間承受過電壓能力 對(duì)地和斷口間的絕緣水平）泄漏比距操作性能開斷電

40、流）短路關(guān)合電流）操作循環(huán)）操作次數(shù)）操作相數(shù)）分合時(shí)間及周期性）對(duì)過電壓的限制）某些的開斷電流）操作機(jī)構(gòu)環(huán)境條件 環(huán)境 環(huán)境溫度）日溫差）最大風(fēng)速）相對(duì)濕度）污穢）海拔高度)地震強(qiáng)度環(huán)境保護(hù)噪聲)電磁干擾種類SF6采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器(多油、少油)、壓縮空氣斷路器、斷路 器、真空斷路器等。選用少油斷路器，其特點(diǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)，噪聲低。(2)額定電壓和額定電流UIIUNNSNmax ?, ? (4-6) Imax 由下式確定:SPMAXMAXI3U3UC0S, maxNN , (4-7)各母線的最大電流如下表4-2所示：表4-2各母線的最大電流值110KV 35KV 220KV

41、 母線70200110Imax220 3, 110, 0.853, 35, 0. 8, 1.44X1.23X, 1.44,1. 2315西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文KA 35220, 0. 845UUNNS式中：，一分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓KVIINmax ,一分別為電氣設(shè)備的額定電流和電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流A (3)開斷電 流選擇校驗(yàn)斷路器的斷流能力，宜取斷路器實(shí)際開斷時(shí)間的短路電流,所為校驗(yàn)條件。因此,Ilptnbr高壓斷路器的額定開斷電流，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期 分量,即：Ilptnbr ? (4-8) (4)短路關(guān)合電流的選擇incl為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安

42、全斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于 短ish路電流最大沖擊值，即：iishncl ? (4-9) (5)短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)在短路電流過斷路器時(shí),產(chǎn)生大量熱量，由于來不及向外散發(fā),全部用來加熱斷 路器，使其溫度迅速上升，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使斷路器觸頭焊住,損壞斷路器。因此產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定了斷路器的熱穩(wěn)定電流，例如Is)4s的熱穩(wěn)定電流，其物理意義為：當(dāng)熱穩(wěn)定電 流通過斷路器時(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，斷路器各部分溫度不會(huì)超過國(guó)家規(guī)定的允許發(fā)熱 溫度,保證斷路器不被損壞。校驗(yàn)：2iiItQesshtk ?, ? (4-10)tk當(dāng)，IS時(shí)，可不考慮非周期分量的熱效應(yīng)，只計(jì)周期分量。2tIQpptk , (4-11)I

43、pt式中:一短路電流周期分量tp 短路電流周期分量發(fā)熱的等值時(shí)間(6)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)斷路器在閉合狀態(tài)能承受通過的最大電流峰值，不會(huì)因電動(dòng)力的作用而發(fā)生任 何機(jī)械損壞。該最大電流峰值稱為穩(wěn)定電流。16西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文iiessh ? (4-#)（7）隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器。它需與斷路器配套使用，但隔 離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)與斷路器相比，項(xiàng)目相同。但由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電 流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。4. 3.1電流互感器的選擇電流互感器的作用是將一次回路中的大電流轉(zhuǎn)換為1A或5A的小

44、電流以滿足繼 電保護(hù)）自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。（1）種類和型式的選擇電流互感器根據(jù)使用環(huán)境可分為室內(nèi)式）室外式,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為瓷絕緣結(jié)構(gòu)和 樹脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線圈的型式乂可分為線圈式和母線式）單匝貫穿式）復(fù)匝 貫穿式。選擇電流互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型式。-3所示：電壓互感器的選擇如表4表4-3電路互感器的選擇項(xiàng)目參數(shù)技術(shù)條正常工作條件一次回路電壓）一次回路電流）二次回路電流）二件 次回路負(fù)荷）準(zhǔn)確度等級(jí)）暫態(tài)特性）二次線圈數(shù)量）機(jī)械荷載短路穩(wěn)定性動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)）熱穩(wěn)定倍數(shù)承受過電壓能力 絕緣水平）泄漏比距環(huán)境條件環(huán)境溫度）最大風(fēng)速）相對(duì)濕度）污穢）海拔高度）地震烈度2）

45、） 一次回路額定電壓的選擇UIN1N 一次回路額定電壓和應(yīng)滿足：UUNNS ? （4-13）3） ） 一次額定電流的選擇當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比實(shí)際正常工作電流大1/317西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文左右，以保證測(cè)量?jī)x表的最佳工作，并 在負(fù)荷時(shí)有適當(dāng)?shù)闹甘?。電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變 壓器允許的不平衡電流選擇。一般情況下可按變壓器額定電流的1/3進(jìn)行選擇。IIINmax ? （4-15）（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)于母線 從窗口穿過且無固定板的電流互感器可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。由同一相的電流相互作

46、用產(chǎn) 生的內(nèi)部電動(dòng)力校驗(yàn)。iii2IKesshshlNes ?或? （4-16） 4. 3.2 電壓互感器的選擇電壓互感器是把一次回路高電壓呀轉(zhuǎn)換為100V的電壓，以滿足繼電保護(hù)1）自動(dòng) 裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。在并聯(lián)電容器裝置中，電壓互感器除作測(cè)量外，還作為放 電元件。電壓互感器的選擇如表4-4所示：表4-4電壓互感器的選擇項(xiàng)目參數(shù)技術(shù)條件 正常工作條件一次回路電壓）二次回路電壓）二次回路負(fù)荷）準(zhǔn)確度等級(jí)）機(jī)械荷載承受過電壓能力 絕緣水平）泄漏比距環(huán)境條件環(huán)境溫度）最大風(fēng)速）相對(duì)濕度）污穢）海拔高度）地震烈度(1)種類和型式選擇應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇電壓互感器的種類和型式。(2)額定

47、電壓和電流的選擇UIUINNSlNmax ?, ? (4-17)(3)準(zhǔn)確級(jí)規(guī)程規(guī)定，用于變壓器，所用饋線，出線等回路中的電度表，供所有計(jì)算電費(fèi) 的電度表，其準(zhǔn)確等級(jí)要求為0.5級(jí)，供運(yùn)行監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電 壓繼電器等，期準(zhǔn)確等級(jí)要求一般為1級(jí)，在電壓二次回路上，同一回路接有幾種 不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高 準(zhǔn)確等級(jí)。18西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4. 3.3熔斷器的選擇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規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間 后，它的熔體熔化而分?jǐn)嚯娏?開斷電路，熔斷器主要用來進(jìn)行短路保護(hù)，用來保護(hù) 線路)變壓器及電

48、壓互感器等設(shè)備。有的熔斷器具有過負(fù)荷保護(hù)功能。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。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過教和短路電流的損 害。在本站中，熔斷器只用于保護(hù)電壓互感器，其只需按額定電壓及斷流容量(S,UI3Nnbr)兩項(xiàng)來選擇。當(dāng)短路容量較大時(shí)，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。熔斷器的選擇如表4-5所示：表4-5熔斷器的選擇項(xiàng)目參數(shù)正常工作條件電壓）電流技術(shù)條件保護(hù)特性斷流容量）最大開斷電流）熔斷特性）最小熔斷電流環(huán)境條件環(huán)境溫度）最大風(fēng)速）污穢）海拔高度）地震烈度短路時(shí)各級(jí)保護(hù)設(shè)備之間應(yīng)選擇動(dòng)作，其配合要求如下：（1）熔斷器與熔斷器配合一般按上、下級(jí)熔件

49、正負(fù)誤差疊加，并計(jì)及10%配合裕度計(jì)算配合級(jí)差。（2）斷路器與斷路器配合斷路器過流脫扣器配合級(jí)差可取0.1%.2s,即負(fù)荷斷路器為瞬動(dòng)。廠用變壓器 和低壓側(cè)無分支時(shí)，低壓電源短路器可不裝保護(hù)，則利用高壓側(cè)保護(hù)跳低壓側(cè)斷路 器，或僅裝延時(shí)動(dòng)作欠電壓保護(hù)。（3）斷路器與熔斷器配合斷路器與熔斷器配合時(shí)，應(yīng)將其保護(hù)曲線與熔斷器曲線進(jìn)行比較，以保證可能 出現(xiàn)的各種短路電流下能選擇行動(dòng)作。4.4裸導(dǎo)體的選擇2硬導(dǎo)體截面常用的有矩形、槽形和管形。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過1250, mm以減小集膚效應(yīng)，使用大于電流時(shí)，可將 24條矩形導(dǎo)體并列使用，矩 形導(dǎo)體一般只用于35KV及以下電流在4000A及以下的配

50、電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng) 度好，教流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于40008000A的配電中。19西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文矩形導(dǎo)體的散熱和機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)體布置方式有關(guān)。三相系統(tǒng)平行布置時(shí)，若矩 形導(dǎo)體的長(zhǎng)邊垂直布置（豎放）方式，散熱較好，教流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較低;若矩 形導(dǎo)體的長(zhǎng)邊呈水平布置（平放），則與前者相反。因此，導(dǎo)體的布置方式應(yīng)根據(jù)載 流量大小;短路電流水平和配電裝置的具體情況而定。4） 4.1 一般要求（1）裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)下列技術(shù)條件進(jìn)行選擇和校驗(yàn)：1）工作電流2）動(dòng)穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度3）熱穩(wěn)定（2）裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn)：1）環(huán)境溫度2）日照3）風(fēng)速4）海拔高度5） 4.

51、 2導(dǎo)體的選擇導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（,5000h）,傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，其截 面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)傳輸容量不大，可按長(zhǎng)期允許電流來選擇。4.5 運(yùn)行方式分析各電壓的運(yùn)行方式如表4-6所示：表4-6運(yùn)行方式分析母線故障工作方式220KV當(dāng)母線故障時(shí)，先合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母聯(lián)斷路器，想 備用母線充電，這時(shí)，兩組母線等電位，為保證不中斷供電，按“先通后斷”原 則進(jìn)行操作，既先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔 離開關(guān),完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可使 原工作母線退出運(yùn)行檢修.

52、110KV其接線方式跟220KV 一致,所以，其工作方式與220KV 一致。35KV當(dāng)一母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將故障隔離,保證正常段母線不間斷 供電,不致使重要用戶停電;兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小，可以不予考慮。主變及站變當(dāng)某一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí),變壓器兩側(cè)的斷路器將其從線路中 切除。其負(fù)荷由另一變壓器承擔(dān)。20西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)防雷保護(hù)裝置是指能使被保護(hù)物體避免雷擊,而引雷于本身，并順利地泄入大地 的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護(hù)裝置有:避雷針）避雷線）避雷器和防雷接地 等裝置。5.1避雷針避雷針的保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變,在避雷

53、針的頂端形成局部 場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針放電，再經(jīng)過接 地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免受雷擊。在對(duì)較大面積的變電所進(jìn)行保護(hù)時(shí)，采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要比單針保護(hù)范 圍大。因此，為了對(duì)本站覆蓋，采用四支避雷針。被保護(hù)變電所總長(zhǎng)108. 5m,寬 79. 5叫查手冊(cè)，門型架構(gòu)高15m.避雷針的擺放如圖5-1所示。108. 53279.514圖5-1避雷針的擺放圖D34DDD231214, 79. 5m;, 108. 5m22, 135m D108. 5, 79. 5maxDhh07 ,135hh所以，需要避雷針的高度為：,15, ,34.3m 7四只

54、避雷針分成兩個(gè)三只避雷針選擇。21西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文驗(yàn)算:首先,驗(yàn)算123號(hào)避雷針對(duì)保護(hù)的高度：79. 5h0)2 號(hào)針之間的高度：，34. 3, 23m, 15m 17108. 5h02)3 號(hào)針之間的高度：，34. 3, 18. 8, 15m 722108. 579. 5, hOl) 3 號(hào)針之間的高度：,34. 3, 34. 3,19,15. Im, 15m 7,對(duì)保護(hù)物的高度是能滿足要求的。由上可見對(duì)保護(hù)寬度：bhhxx01)2 號(hào)針的保護(hù)寬度:，1.5 0,1.5(23,15) ,12,0bhhxx02)3 號(hào)針之間的寬度：，1.5 (,), 1.5(18.8, 15)

55、 ,5.7,0由此可見,對(duì)保護(hù)物的寬度是能滿足要求的。所以，123針是滿足要求的。由于4針的擺放是長(zhǎng)方形,所以，134針也是滿足要求的。即，四只高度選為35m的避雷針能保護(hù)整個(gè)變電所。5. 2避雷器避雷器是一種過電壓限制器,它實(shí)質(zhì)上是過電壓能量的接受器,它與別保護(hù)設(shè)備 并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)作用電壓超過一定的幅值以后避雷器總是先動(dòng)作，泄放大量能量，限制 過電壓,保護(hù)電氣設(shè)備。在電力系統(tǒng)中廣泛采用的主要是閥式避雷器。根據(jù)額定電壓(正常運(yùn)行時(shí)作用 在避雷器上的工頻工作電壓，也是使用該避雷器的電網(wǎng)額定電壓)和滅弧電壓有效 值(指避雷器應(yīng)能可靠地熄滅續(xù)流電弧時(shí)的最大上頻作用電壓)。滅弧電壓有效值的選擇如表5-1所示：表5-1滅弧電壓有效值的選擇：電壓等級(jí)KV 35 110-220滅弧電壓有效值100%U80%UNN22西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5. 3防雷接地“防雷在于接地”，這句話含義說明各種防雷保護(hù)裝置都必須配以合適的接地 裝置。將雷電泄入大地，才能有效地發(fā)揮其保護(hù)作用。接地是指將地面上的金屬物體或電氣回路中的某一節(jié)點(diǎn)通過導(dǎo)體與大地保持等 電位，電力系統(tǒng)的接地按其功用可分三類：工作接地:根據(jù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要而設(shè)置的接地，它所要求的