220kv變電站電氣（一次部分）設(shè)計(jì)

1、摘 要本論文以220KV地區(qū)變電站設(shè)計(jì)為例，論述了電力系統(tǒng)工程中220KV變電站局部電氣設(shè)計(jì)一次局部的全過(guò)程。通過(guò)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)確實(shí)定，運(yùn)行方式分析，防雷及過(guò)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(wú)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)。關(guān)鍵詞:變電站 短路電流 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 過(guò)電壓保護(hù)裝置 無(wú)功補(bǔ)償ABSTRACTThe statement about the 220KV transformer area substation design, discussed some 220K

2、V electrical transformer stations design (one part in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, stations wiring design stations, short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main elect

3、rical equipment models and the parameters, the operating mode, design over-voltage protection and mine devices , design general ;electric graphic and distribution devices flood, and without power compensation. Lastly, completed substation design in power system. Keywords: Substation Short circuit cu

4、rrents Moving stability Thermal stability Over-voltage protection devices Without power compensation目 錄 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc263752485 前言 PAGEREF _Toc263752485 h 1 HYPERLINK l _Toc263752486 1 電氣主接線的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263752486 h 3 HYPERLINK l _Toc263752487 1.1 主接線選擇的主要原那么 PAGEREF _Toc263752487

5、h 3 HYPERLINK l _Toc263752488 1.2 主接線方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263752488 h 4 HYPERLINK l _Toc263752489 1.2.1 方案擬定及技術(shù)比擬 PAGEREF _Toc263752489 h 4 HYPERLINK l _Toc263752490 主變壓器的選擇 PAGEREF _Toc263752490 h 5 HYPERLINK l _Toc263752491 1.3 運(yùn)行方式分析 PAGEREF _Toc263752491 h 7 HYPERLINK l _Toc263752492 2 站用電接線及設(shè)備用電源接線

6、方案 PAGEREF _Toc263752492 h 8 HYPERLINK l _Toc263752493 2.1 所用電源數(shù)量及容量 PAGEREF _Toc263752493 h 8 HYPERLINK l _Toc263752494 2.2 所用電源引接方式 PAGEREF _Toc263752494 h 8 HYPERLINK l _Toc263752495 2.3 所用變壓器低壓側(cè)接線 PAGEREF _Toc263752495 h 9 HYPERLINK l _Toc263752496 2.4 所站用電接線 PAGEREF _Toc263752496 h 9 HYPERLINK

7、l _Toc263752497 2.5 備用電源 PAGEREF _Toc263752497 h 10 HYPERLINK l _Toc263752498 3 短路計(jì)算 PAGEREF _Toc263752498 h 11 HYPERLINK l _Toc263752499 3.1 短路故障的危害 PAGEREF _Toc263752499 h 11 HYPERLINK l _Toc263752500 短路電流計(jì)算的目的 PAGEREF _Toc263752500 h 11 HYPERLINK l _Toc263752501 短路電流計(jì)算的內(nèi)容 PAGEREF _Toc263752501 h

8、12 HYPERLINK l _Toc263752502 3.4 短路電流計(jì)算方法 PAGEREF _Toc263752502 h 12 HYPERLINK l _Toc263752503 3.5 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算 PAGEREF _Toc263752503 h 13 HYPERLINK l _Toc263752504 3.5.1 短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值 PAGEREF _Toc263752504 h 13 HYPERLINK l _Toc263752505 3.5.2 網(wǎng)絡(luò)模型 PAGEREF _Toc263752505 h 13 HYPERLINK l _Toc2637525

9、06 3.5.3 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算步驟 PAGEREF _Toc263752506 h 13 HYPERLINK l _Toc263752507 4 設(shè)備的選擇及動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn) PAGEREF _Toc263752507 h 18 HYPERLINK l _Toc263752508 4.1 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 PAGEREF _Toc263752508 h 18 HYPERLINK l _Toc263752509 4.2 按短路狀態(tài)校驗(yàn) PAGEREF _Toc263752509 h 19 HYPERLINK l _Toc263752510 4.3 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選

10、擇原那么 PAGEREF _Toc263752510 h 20 HYPERLINK l _Toc263752511 4.4 互感器的選擇 PAGEREF _Toc263752511 h 23 HYPERLINK l _Toc263752512 4.4.1 電流互感器的選擇 PAGEREF _Toc263752512 h 24 HYPERLINK l _Toc263752513 4.4.2 電壓互感器的選擇 PAGEREF _Toc263752513 h 25 HYPERLINK l _Toc263752514 4.4.3 熔斷器的選擇 PAGEREF _Toc263752514 h 25 HY

11、PERLINK l _Toc263752515 4.5 裸導(dǎo)體的選擇 PAGEREF _Toc263752515 h 26 HYPERLINK l _Toc263752516 4.5.1 一般要求 PAGEREF _Toc263752516 h 26 HYPERLINK l _Toc263752517 4.5.2 導(dǎo)體的選擇 PAGEREF _Toc263752517 h 26 HYPERLINK l _Toc263752518 4.5.3 截面的選擇 PAGEREF _Toc263752518 h 26 HYPERLINK l _Toc263752519 4.6 所選設(shè)備參數(shù)表 PAGERE

12、F _Toc263752519 h 29 HYPERLINK l _Toc263752520 5 防雷及過(guò)電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc263752520 h 32 HYPERLINK l _Toc263752521 5.1 避雷針 PAGEREF _Toc263752521 h 32 HYPERLINK l _Toc263752522 5.2 避雷器 PAGEREF _Toc263752522 h 34 HYPERLINK l _Toc263752523 5.3 防雷接地 PAGEREF _Toc263752523 h 34 HYPERLINK l _Toc263752524 5

13、.4 變電所的防雷保護(hù) PAGEREF _Toc263752524 h 35 HYPERLINK l _Toc263752525 5.5 變電所的進(jìn)線段保護(hù) PAGEREF _Toc263752525 h 36 HYPERLINK l _Toc263752526 5.6 接地裝置 PAGEREF _Toc263752526 h 37 HYPERLINK l _Toc263752527 6 無(wú)功補(bǔ)償 PAGEREF _Toc263752527 h 38 HYPERLINK l _Toc263752528 6.1 提高功率因數(shù)的意義 PAGEREF _Toc263752528 h 38 HYPER

14、LINK l _Toc263752529 6.2 無(wú)功補(bǔ)償裝置確實(shí)定 PAGEREF _Toc263752529 h 38 HYPERLINK l _Toc263752530 6.3 無(wú)功補(bǔ)償容量計(jì)算 PAGEREF _Toc263752530 h 40 HYPERLINK l _Toc263752531 6.3.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o(wú)功量計(jì)算 PAGEREF _Toc263752531 h 40 HYPERLINK l _Toc263752532 6.3.2 變壓器補(bǔ)償?shù)淖畲蟮娜菪詿o(wú)功量 PAGEREF _Toc263752532 h 41 HYPERLINK l _Toc26375253

15、3 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc263752533 h 43 HYPERLINK l _Toc263752534 致 謝 PAGEREF _Toc263752534 h 44 HYPERLINK l _Toc263752535 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc263752535 h 45 HYPERLINK l _Toc263752536 附錄 電氣主接線圖 PAGEREF _Toc263752536 h 46前言電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門(mén)之一，它是負(fù)責(zé)把自然界提供的能源轉(zhuǎn)換為供人們直接使用的電能的產(chǎn)業(yè)。它即為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國(guó)防提供不可少的動(dòng)力，又和廣闊人民群眾

16、的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)的開(kāi)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門(mén)，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。我國(guó)具有極其豐富的能源。這些優(yōu)越的自然條件為我國(guó)電力工業(yè)的開(kāi)展提供了良好的物質(zhì)根底。但是，舊中國(guó)的電力工業(yè)落后，無(wú)法將其利用。不過(guò)，隨著改革開(kāi)放的深入開(kāi)展，我國(guó)電力工業(yè)的開(kāi)展很快。到2000年，我國(guó)電力工業(yè)已躍升世界第2位，電力工業(yè)的開(kāi)展為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展做出了巨大的奉獻(xiàn)。不僅如此，目前我國(guó)的電力工業(yè)已開(kāi)始進(jìn)入“大電網(wǎng)、“大機(jī)組、“超高壓交、直流輸電等新技術(shù)開(kāi)展的新階段，一些世界水平的先進(jìn)的高新技術(shù)，已在我國(guó)電力系統(tǒng)中得到了相應(yīng)的應(yīng)用。但是，隨著近年來(lái)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展與人

17、民生活用電的急劇增長(zhǎng)，電力工業(yè)的開(kāi)展仍不能滿足整個(gè)社會(huì)開(kāi)展的需要，未能很好起到先行的作用，僅以2004年夏季的供電負(fù)荷頂峰期為例，全國(guó)預(yù)計(jì)總共缺電3000萬(wàn)KW左右，有24個(gè)省區(qū)都先后出現(xiàn)拉閘限電的的情況，這樣的局面預(yù)期還要過(guò)23年才可能得到較好的解決 。另外，由于我國(guó)人口眾多，由此在按人口平均用電方面，迄今不僅仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于一些興旺國(guó)家，即使在開(kāi)展中國(guó)家中，也只處于中等水平，尚不及全世界平均人口用電量的一半。因而要實(shí)現(xiàn)在21世紀(jì)初全面建設(shè)小康社會(huì)的要求，我國(guó)的電力工業(yè)必須持續(xù)、穩(wěn)步地大力開(kāi)展，一方面是要大力加強(qiáng)電源建設(shè)，搞好“西電東送，以確保電力先行，另一方面，要繼續(xù)深化電力體制改革，實(shí)施廠網(wǎng)

18、分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，并建立起符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)法那么的、標(biāo)準(zhǔn)的電力市場(chǎng)。展望未來(lái)，我們堅(jiān)信，在新世紀(jì)中，中國(guó)的電力工業(yè)必須持續(xù)、高速地開(kāi)展，取得更加輝煌的成就。1 電氣主接線的設(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)接線的重要局部，它說(shuō)明變電所內(nèi)的變壓器、各電壓等級(jí)的線路 、無(wú)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)也說(shuō)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)的不斷開(kāi)展、新技術(shù)的采用、電氣設(shè)備的可靠性不斷提高 ，設(shè)

19、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)接線的重要組成局部。它說(shuō)明變電所內(nèi)的變壓器、各電壓等級(jí)的線路、無(wú)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)也說(shuō)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 主接線選擇的主要原那么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、

20、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)平安穩(wěn)定運(yùn)行的要求，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(guò)程。5在確定變電所主接線時(shí)要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬。1.2 主接線方案設(shè)計(jì) 方案擬定及技術(shù)比擬表1 方案比擬方案220KV110KV35KV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21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

21、,僅停故障(或檢修段工作,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(kāi)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(guò)該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析,可見(jiàn),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(kāi)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。另一方面是考慮到地區(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

22、故障后，能迅速恢復(fù)供電;調(diào)度靈活;擴(kuò)建方便。缺點(diǎn):接線復(fù)雜,設(shè)備多,母線故障有短時(shí)停電。通過(guò)該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析,可見(jiàn),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(shuō),當(dāng)一母線故障或檢修的時(shí)候，由母聯(lián)斷路器向另一母線充電,直到完成母線轉(zhuǎn)換過(guò)后，在斷開(kāi)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接線優(yōu)點(diǎn):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)致停電。缺點(diǎn):造價(jià)高，而二次控制復(fù)雜。 通過(guò)對(duì)該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可見(jiàn)，在方案二中采用該種接線方式，主要是為了提高供電的可靠

23、性.但此類接線造價(jià)比擬高，所以，一般只在大容量變電站中使用。從上述的比擬可以看出,三種接線從技術(shù)的角度來(lái)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(lái)說(shuō)，雙母線接線的可靠性已能到達(dá)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。主變壓器的選擇變電站主變?nèi)萘浚话銘?yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)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(guò)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)，其余變壓器容量應(yīng)滿足全

24、部負(fù)荷的60%70%。選擇原那么:1相數(shù)容量為300MW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。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。否那么，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。

25、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)以上原那么，主變一般是Y，D11常規(guī)接線。4調(diào)壓方式為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，通過(guò)主變的分接開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無(wú)激磁調(diào)壓。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。通常，發(fā)電廠主變壓器均采用無(wú)激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。5冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。容量計(jì)算: 200/0.85+

26、70/0.8322.8MVA 1需要選擇的變壓器容量322.8225.96MVA 2 選用三繞組變壓器，查手冊(cè)，選出的設(shè)備如表2： 表2 SFPS7型220kv級(jí)三相三圈無(wú)載調(diào)壓變壓器的參數(shù)額定容量MVA容量比電壓比組別空載損耗負(fù)載損耗阻抗電壓%高中高低中低240100/100/502422YN，yn，d1113572012-1422-247-91.3 運(yùn)行方式分析運(yùn)行方式分析如表3 所示。表3 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(kāi)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“先通后斷原那么進(jìn)行操作，既先接通備用母線

27、上的隔離開(kāi)關(guān)，再斷開(kāi)工作母線上的隔離開(kāi)關(guān),完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開(kāi)母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān),即可使原工作母線退出運(yùn)行檢修.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。2 站用電接線及設(shè)備用電源接線方案2.1 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)的變電所，均裝設(shè)兩臺(tái)所用變壓器。采用整流操作電源或無(wú)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)

28、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。2220KV變電所裝設(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(lái)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12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,那么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

29、臺(tái)所用變壓器通過(guò)旁路隔離開(kāi)關(guān)接到旁路母線上。正常運(yùn)行時(shí),那么倒換到旁路上供電。2 由主變壓器第三繞組引接,所用變壓器高壓側(cè)要選用大斷流容量的開(kāi)關(guān)設(shè)備，否那么要加裝限流電抗器。3 由于低壓網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)機(jī)較多,從所外電源引接所用電源可靠性較低。有些工程保存了施工時(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(guò)度階段。220KV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，

30、以限制故障范圍,提高供電可靠性。2220KV變電所設(shè)置不間斷供電裝置，向通訊設(shè)備交流事故照明及監(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,防止備用電源投合在故障母線上擴(kuò)大為全所停電事故。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，考慮全廠開(kāi)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)到達(dá)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、平安、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。變電站的站用電源，是保證正常運(yùn)行的根本電源。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

31、沒(méi)有具體說(shuō)明，因此采用通過(guò)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)從低壓側(cè)引入。本站的兩臺(tái)500KVA變壓器的主要參數(shù)如表4所示。表4 本站的兩臺(tái)500KVA變壓器的主要參數(shù)型號(hào)高壓KV低壓KV組別空載損耗負(fù)載損耗空載電流AS7500/3535Y，yn02.5 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。備用分為明備用和暗備用。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)承當(dāng)負(fù)荷。3 短路計(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)

32、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。3.1 短路故障的危害電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓嚴(yán)重下降，可能破壞各電廠并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使整個(gè)系統(tǒng)被解列成為幾個(gè)異步運(yùn)行的局部，這時(shí)某些發(fā)電廠可能過(guò)負(fù)荷，因而使頻率下降，供電頻率下降導(dǎo)致包括鍋爐給水的水泵電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的所有異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，鍋爐打不進(jìn)水，發(fā)電廠出力也進(jìn)一步下降，直至無(wú)法運(yùn)行。為了保證發(fā)電廠的運(yùn)行，不得不切除一局部負(fù)荷。短路時(shí)電壓下降的越大持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，破壞整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可能性越大。1電氣主接線比擬與選擇短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)

33、比擬，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(kāi)關(guān)、熔斷器、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

34、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)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。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)間確實(shí)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)算的具體工程及其計(jì)算條件，取決于計(jì)算短路電流的目的。3.4 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)到電源的回路總阻抗值。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

35、對(duì)單位制，標(biāo)幺值是一個(gè)無(wú)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。3.5 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算 短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值短路電流的計(jì)算通常采用近似標(biāo)幺值計(jì)算。取 =100MW，各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。 網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算短路電流對(duì)所用的網(wǎng)絡(luò)模型為簡(jiǎn)化模型，即：忽略負(fù)荷電流；不計(jì)各元件的電阻，也不計(jì)送電線路的電

36、納及變壓器的導(dǎo)納；發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗表示，并認(rèn)為發(fā)電機(jī)電勢(shì)模值標(biāo)幺值為1，相角為0。 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，作出等值電路。前已選出了主變壓三繞組，其阻抗電壓百分比方表5所示。表5主變壓器阻抗電壓百分比繞組高中高低中低阻抗電壓%1214222479計(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)：132381413823-1823139 3取=100MVA， = 計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)幺值 4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變的參數(shù)與1變的參數(shù)一致。主變壓器三相短路等值電路圖如圖1所示。圖1 主變壓器三相短路等值電路圖2當(dāng)f-1點(diǎn)220kv母線發(fā)生短路

37、時(shí)的計(jì)算。主變壓器220kv母線處短路時(shí)等值電路圖如圖2所示。圖2 主變壓器220kv母線處短路時(shí)等值電路圖 有名值：14KA沖擊電流：142.5535.7KA (5)3當(dāng)f-2點(diǎn)110KV母線發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算。主變壓器110KV母線處短路時(shí)等值電路圖如圖3所示。圖3 主變壓器110KV母線處短路時(shí)等值電路圖/有名值：11.1KA沖擊電流：11.128.3KA 64當(dāng)f-3點(diǎn)35KV母線短路計(jì)算。主變壓器35KV母線處短路時(shí)等值電路圖如圖4所示。/有名值：23.7KA沖擊電流：23.760.44KA 7 圖4 主變壓器35KV母線處短路時(shí)等值電路圖短路電流計(jì)算如表6所示。表6 短路電流表 計(jì)算

38、參數(shù)短路點(diǎn)短路電流有名值KA沖擊電流KA220KV14110KV35KV4 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)它們的根本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)熱穩(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電器選擇的一般原那么1應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景開(kāi)展。2應(yīng)按當(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

39、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： (8)3額定電流電氣設(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)不小于該在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即： (9)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(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。4.2 按短路狀態(tài)校驗(yàn)1校驗(yàn)的一般原那么1電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱校

40、驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，假設(shè)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)，那么應(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)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(guò)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(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定條件。 (10)式中：短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng) 、t電氣設(shè)備允許通過(guò)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： (11)式中：短路沖擊電流幅值電氣設(shè)

41、備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值 4短路計(jì)算時(shí)間驗(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(kāi)斷時(shí)間之和，即： (12) 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(guò)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(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)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(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。4.3 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇原那么斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇原那么如表7所示。表7 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的選擇原那么工程參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓電流頻率電路穩(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(guò)電

42、壓能力對(duì)地和斷口間的絕緣水平泄漏比距操作性能開(kāi)斷電流短路關(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(guò)電壓的限制某些的開(kāi)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1種類采用的滅弧介質(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開(kāi)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(kāi)斷時(shí)間的短路電流,所為校驗(yàn)條件。因此,高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流，不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量，即： (13)3短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的平安斷路器的

43、額定關(guān)合電流 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即： (14)4額定電壓和額定電流 ， (15)由下式確定: (16)各母線的最大電流如表8所示。表8 各母線的最大電流母線110KV35KV220KVKA式中：，分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓KV ，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A5短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)在短路電流過(guò)斷路器時(shí),產(chǎn)生大量熱量,由于來(lái)不及向外散發(fā),全部用來(lái)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1s4s的熱穩(wěn)定電流，其物理意義為:當(dāng)熱穩(wěn)定電流通過(guò)斷路器時(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),斷路器各局部溫度不會(huì)超過(guò)國(guó)家規(guī)定的

44、允許發(fā)熱溫度,保證斷路器不被損壞。校驗(yàn)： ， (17)當(dāng)1S時(shí)，可不考慮非周期分量的熱效應(yīng)，只計(jì)周期分量。 (18)式中：短路電流周期分量 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(guò)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。 (19)7隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電廠和變電站中常用的開(kāi)關(guān)電器。它需與斷路器配套使用，但隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開(kāi)關(guān)與斷路器相比，工程相同。但由于隔離開(kāi)關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開(kāi)斷電流和短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。4.4 互感器的選擇互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、

45、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器，互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓100，100/和小電流5，1A，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類其特點(diǎn)如表9所示。表9 互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類其特點(diǎn)互感器電流互感器電壓互感器特點(diǎn)一次繞組串在電路中，且匝數(shù)少，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行容量小 ，近似于一臺(tái)小容量變壓器，電壓互感器在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行 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

46、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(shù)脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線圈的型式又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。2一次回路額定電壓的選擇一次回路額定電壓和應(yīng)滿足： (20)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1/3左右,以保證測(cè)量?jī)x表的最正確工作，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。 (21)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

47、窗口穿過(guò)且無(wú)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用產(chǎn)生的內(nèi)部電動(dòng)力校驗(yàn)。 或 (22) 電壓互感器的選擇電壓互感器是把一次回路高電壓轉(zhuǎn)換為100V的電壓,以滿足繼電保護(hù)、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。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額定電壓和電流的選擇 ， (23)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，其準(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

48、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)。 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(guò)規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，它的熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鏖_(kāi)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。熔斷器由熔體支持金屬體的觸頭和保護(hù)外殼三局部組成。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 。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兩項(xiàng)來(lái)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。4.5 裸導(dǎo)體的選擇硬導(dǎo)體截面常用的有矩形、槽形和管形

49、。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過(guò)1250，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及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于40008000A的配電中。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)，假設(shè)矩形導(dǎo)體的長(zhǎng)邊垂直布置豎放方式，散熱較好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較低；假設(shè)矩形導(dǎo)體的長(zhǎng)邊呈水平布置平放，那么與前者相反。因此，導(dǎo)體的布置方式應(yīng)根據(jù)載流量大?。欢搪冯娏魉胶团潆娧b置的具體情況而定。 一般要求1裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)以下技術(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

50、穩(wěn)定2裸導(dǎo)體尚應(yīng)按以下使用環(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 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(lái)選擇。 截面的選擇1220KV級(jí)選擇導(dǎo)體845A按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面查手冊(cè)：選用單條矩形鋁導(dǎo)體，橫放允許電流1082A，截面為638hbmm, 集膚效應(yīng)系數(shù)環(huán)境溫度最高為42C，查表修正：1082845A不滿足條件改選單條矩形鋁導(dǎo)體，豎放允許電流為1227A，截面為6310hbmm, 集膚效應(yīng)系數(shù)修正：1227845A滿

51、足條件熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度式中： 導(dǎo)體要安裝實(shí)際溫度 長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度42704266C選熱穩(wěn)定系數(shù)C如表10所示。表10 選熱穩(wěn)定系數(shù)C不同溫度下裸導(dǎo)體的C值工作溫度606570硬鋁及鋁錳合金918987查得：C89前已算得：372S那么滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為：=630 (24) 滿足熱穩(wěn)定要求2 110KV級(jí)選擇導(dǎo)體1230A按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面查手冊(cè)選用單條矩形鋁導(dǎo)體，豎放允許電流為1807A，截面為10010hbmm, 集膚效應(yīng)系數(shù)環(huán)境溫度最高為42C，查表修正：18071337A1230A熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度：42704266C查表得：C89那么滿足

52、短路時(shí)最小截面積： 1791000 (25)滿足熱穩(wěn)定要求。335KV級(jí)選擇導(dǎo)體1440A按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇截面查手冊(cè)選用單條矩形鋁導(dǎo)體，豎放允許電流為2087A，截面為1258hbmm， 集膚效應(yīng)系數(shù)修正：20871440A熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)溫度42704266C查表得：C89那么滿足短路時(shí)最小截面積3811000 (26)滿足熱穩(wěn)定要求。4.6 所選設(shè)備參數(shù)表表11 各母線的計(jì)算參數(shù)計(jì)算 參數(shù)、母線KVAAAS KAS22084514003570142110123011102830112351440237060442表12 隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)與參數(shù)隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)設(shè)備UNKVINA極限電流K

53、AGW4-220D/1000-80220100080GW4-110110125055GW5-35G351600100表13 電壓互感器的型號(hào)與參數(shù)電壓互感器參數(shù)設(shè)備一次電壓二次電壓最大容量MVAJDR220YDR110JDJJ35表14 斷路器的型號(hào)與參數(shù)斷路器 參數(shù)設(shè)備UNKVINAInbrKAinclKA全開(kāi)斷時(shí)間sI2tt熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)SW6-220220120021532124=1764Qk53ishSW6-110I11015008024=3969Qk80ishSW2-35II35150080242460.2Qk表15 電流互感器的型號(hào)與參數(shù)電流互感器參數(shù)設(shè)備一次電流A二次電流A

54、10%倍數(shù)熱穩(wěn)定電流動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)LCWD3220120051535351200ishQkLCWB6110200051545115ishQkLCWD135150051530I1N301500ishQk5 防雷及過(guò)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)物體防止雷擊,而引雷于本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最根本的防雷保護(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)放電的開(kāi)展方向，使雷電對(duì)避雷針?lè)烹?再經(jīng)過(guò)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

55、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79.5m,查手冊(cè)，門(mén)型架構(gòu)高15m.避雷針的擺放如圖5所示。圖5 避雷針擺放圖;135m (27)所以,需要避雷針的高度為:15四只避雷針?lè)殖蓛蓚€(gè)三只避雷針選擇。驗(yàn)算:首先，驗(yàn)算123號(hào)避雷針對(duì)保護(hù)的高度:12號(hào)針之間的高度： 34.323m15m23號(hào)針之間的高度：34.318.815m (28)13號(hào)針之間的高度:34.334.31915m (29)由上可見(jiàn),對(duì)保護(hù)物的高度是能滿足要求的。對(duì)保護(hù)寬度:12號(hào)針的保護(hù)寬度:1.5 (1.5(231512023號(hào)針

56、之間的寬度:1.5 (1.5(18.8155.70 30 由此可見(jiàn),對(duì)保護(hù)物的寬度是能滿足要求的。所以,1,2,3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(guò)電壓限制器,它實(shí)質(zhì)上是過(guò)電壓能量的接受器,它與別的保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行,當(dāng)作用電壓超過(guò)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(guò)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)的最大工頻作

57、用電壓。有效值的選擇如表16所示。表16有效值的選擇電壓等級(jí)KV35110-220滅弧電壓有效值100%UN80%UN所選避雷器型號(hào)參數(shù)如表17所示。表17所選避雷器型號(hào)參數(shù)表型號(hào)額定電壓KV 滅弧電壓KV工頻放電電壓KV沖擊放電電壓KV滅弧電壓選擇KVFZ-3535418410413435FZ-110J1101002242683101100.888FZ-220J2202004485366302200.81765.3 防雷接地“防雷在于接地,這句話含義說(shuō)明各種防雷保護(hù)裝置都必須配以適宜的接地裝置。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(guò)導(dǎo)體

58、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，它所要求的接地電阻值約在的范圍內(nèi)。保護(hù)接地:不設(shè)這種接地，電力系統(tǒng)也能正常運(yùn)行,但為了人身平安而將電氣設(shè)備的金屬外殼等加以接地,它是在故障的條件下才發(fā)揮作用的,它所要求的接地電阻值處于1-10的范圍內(nèi)。防雷接地:用來(lái)將雷電流順利泄入大地,以減小它所引起的過(guò)電壓,它的性質(zhì)似乎介于前兩種接地之間,它防雷保護(hù)裝置不可缺少的組成局部，它有些像工作接地;但它又是保障人身平安的有力措施,而且只有在故障下才發(fā)揮作用，它又有些像保護(hù)接地,它的阻值一般在1-30 的范圍內(nèi)。由此可見(jiàn),接地電阻取10較適宜。查接地裝

59、置 (沖擊系數(shù)與 (接地裝置的沖擊利用系數(shù)表,選用一字形的接地體。查得: 0.45 (31)(式中: 沖擊電流下的電阻; 工頻電流下的電阻 (32)5.4 變電所的防雷保護(hù)變電所是重要的電力樞紐,一旦發(fā)生雷擊事故,就會(huì)造成大面積停電。一些重要設(shè)備如變壓器等,多半不是自恢復(fù)絕緣,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò),就會(huì)損壞設(shè)備。因此,變電所實(shí)際上是完全耐雷的。變電所的雷害事故來(lái)自兩個(gè)方面:一是雷直擊變電所;二是雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電所。對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。對(duì)雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過(guò)電壓幅值,同時(shí)輔之以相應(yīng)措施,以限制流過(guò)閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡

60、度。為了防止變電所遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針(線應(yīng)該使變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針(線之間留有一定距離，因?yàn)槔字睋舯芾揍?線瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，那么有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針(線對(duì)電氣設(shè)備的還擊或閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了防止這種情況發(fā)生,被保護(hù)物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。按實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)校驗(yàn)后，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)目前推薦和應(yīng)滿足下式要求:0.1h, 4.5 335.5 變電所的進(jìn)線段保護(hù)變電所限制雷電侵入波的主要