1、、戶 -刖百 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第1章 設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)任務(wù) 2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第2章 變電站主接線設(shè)計(jì) 3 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第3章 變電站用電接線及設(shè)備用電接線 7 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 第4章 設(shè)備的選擇及動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn) 9 HYPERLINK l bookmark109 o Current Docum

2、ent 第5章短路計(jì)算24 HYPERLINK l bookmark157 o Current Document 第6章配電裝置32 HYPERLINK l bookmark161 o Current Document 第7章 無功補(bǔ)償設(shè)計(jì) 36 HYPERLINK l bookmark191 o Current Document 第8章 防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 44參考文獻(xiàn)45 HYPERLINK l bookmark237 o Current Document 心得體會(huì)46附錄47刖百本畢業(yè)設(shè)計(jì)為二OO六級(jí)電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)自學(xué)考試畢業(yè) 設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)題目為：220KV變電站電氣一次部分初

3、步設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì) 任務(wù)旨在體現(xiàn)我對(duì)本專業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，培養(yǎng)我對(duì)本專業(yè)各 科知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力設(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)和無功補(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)。第1章設(shè)計(jì)原始材料及設(shè)計(jì)任務(wù)1、本次設(shè)計(jì)的變電站為地區(qū)性 220KV降壓變電站，有 三個(gè)電壓等級(jí)，即220KM 110KV 35KM2、本系統(tǒng)中有110kv和35kv兩個(gè)負(fù)荷等級(jí),其最大負(fù)荷為 200MWV cos =0.85,和 70MW cos =0.

4、8;3、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；4、遠(yuǎn)期投入是3臺(tái)主變，近期只要2臺(tái)；5、待設(shè)計(jì)變電所為長(zhǎng)方形，環(huán)境溫度最高為420 C;6、本變電所主要由屋外配電裝置，主變壓器、二次室、 靜止補(bǔ)償裝置及輔助設(shè)施構(gòu)成。第 2 章 變電站主接線設(shè)計(jì)變電站電氣主接線設(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

5、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。主接線選擇的主要原則）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。）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，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出故障時(shí)應(yīng)處理的要求。）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。）近期接線與遠(yuǎn)景接線相結(jié)合，方便接線的過程。）在確定變電所主接線時(shí)要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。主接線方案設(shè)計(jì)方案擬定及

6、技術(shù)比較力殺220KV110KV35KV主變臺(tái)數(shù)力殺一雙母線雙母線單母線分段2力某一3/2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），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，方案一中35KV采用此接線方式，具優(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

7、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.通過該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可見，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)斷路器向另 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.

8、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)雜通過對(duì)該接線優(yōu)缺點(diǎn)的分析，可見，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

9、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 現(xiàn)在從技術(shù)的角度來討論，當(dāng)35KV母線故障或檢修時(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.主變的選擇變電站主變?nèi)萘?，一般?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

10、器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的 60%70%.選擇原則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。否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接

11、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。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)，通過主變的分接開關(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)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，對(duì)于220kv及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時(shí)使用，一般均采用無激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定

12、。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)算本系統(tǒng)中有110kv和35kv兩個(gè)負(fù)荷等級(jí)，其最大負(fù)荷為200MW,cos =0.85,和70MW,cos =0.8S總=200/0.85+70/0.上 322.8 (MVA)需要選擇的變壓器容量 S= 0.7X322.8= 225.96 （MVA）選用三繞組變壓器，查手冊(cè)，選出的設(shè)備如下表：SFPS 7型220kv級(jí)二相二圈無載調(diào)壓變壓器額定容量比電壓比組別空載阻抗電壓容量MVA損耗損耗高中高低中低240100/100/50242 2 X

13、2.5%/121/38.5YN , yn, d1113572012-1422-247-9第3章 變電站用電接線及設(shè)備用電接線3.1所用電源數(shù)量及容量1）樞紐變電所、總?cè)萘繛?0MVAS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.500KV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

14、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.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，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關(guān)設(shè)備，否則要加裝限流電抗器3）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

15、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.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. 因此：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.2） 500KV變電所設(shè)置不問供電裝置，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，避免備 用電源投合在故障母線上擴(kuò)大為全所停電事故.

16、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.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開關(guān)從低壓側(cè)引入。本站是用兩臺(tái)500KV儂壓器接入，為此，查手冊(cè)，選出站變，如下表:型號(hào)高壓KV低壓KV組別空載損耗負(fù)載損耗空載電流AS7 500/35350.4Y, yn01.087.701.

17、9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。第 4 章 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。按正常工作條件選擇電氣設(shè)備）電器選擇的一般原則1）應(yīng)滿足正常

18、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）額定電壓在電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓U N 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓U NS 的條件選擇。即U n?U NS3）額定電流電氣設(shè)備的額定電流I N 是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。 I N 應(yīng)不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I max ，即：IN m I max4）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

19、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。按短路狀態(tài)校驗(yàn)1）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)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)

20、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。2It JQk式中： Qk 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:ies ） ish式中：ish一短路沖擊電流幅值i es 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)間驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間tk為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間 tbr之和,即：tk = tpr + tbrtpr 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

21、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)?過電壓保護(hù)設(shè)備。4.3斷路器、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1）種類采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器（多油、少

22、油）、壓縮空氣斷路器、SF6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UNnUNS INImaxImax由下式確定:maxSmax, 3UnPmax, 3U nCOS各母線的最大電流如下表:母線110KV35KV220KVI max20070110V3 110 0.85v3 35 0.8 = 1.441.23 x220 + 1.44 X= 1.2335KA220 = 0.845式中：UN, UNS一分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)的額定電壓 KVIN , Imax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A3）開斷電流選擇校驗(yàn)斷路器的斷流能力,

23、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,高壓斷路器的額定開斷電流I nbr ，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量I pt ，即：I nbr R 1 pt4）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)的安全斷路器的額定關(guān)合電流i ncl 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ish ，即： i ncli sh5）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1s、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

24、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)：2I t tQk i esish當(dāng)tk1S時(shí)，可不考慮非周期分量的熱效應(yīng)，只計(jì)周期分量。2Qk _ I pt t p式中： I pt 短路電流周期分量t p 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。i es ) ish7）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

25、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)?；ジ衅鞯倪x擇互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、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, 100/43）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?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鲀纱箢惢ジ衅麟娏骰ジ衅麟妷夯ジ衅魈卣及?、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)卜運(yùn)行容量小，近似W小 容量變壓器，電壓互感器在近 于空載狀態(tài)卜運(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)

26、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。項(xiàng)目參數(shù)技術(shù)條件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 何載短路穩(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、地震烈度一次回路額定電壓的選擇一次回路額定電壓UN和I1N應(yīng)滿足:一次額定電流的選擇當(dāng)電流互感器用于測(cè)量

27、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。1N 4 1 max4)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用產(chǎn)生的內(nèi)部電動(dòng)力校驗(yàn)。i sh 或弋 21 1N K esish4.4.2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)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。在并聯(lián)電容

28、器裝置中，電壓互感器除作測(cè)量外，還作為放電元件項(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)械何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）額定電壓和電流的選擇UN U NS I1N 4 1 max3）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

29、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規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，它的熔體熔化而分?jǐn)嚯娏鳌㈤_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，具只需按額定電壓及斷流容量（ S=3UN 1nb）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)限流電阻項(xiàng)目參數(shù)正常工作條件電壓、電流技術(shù)條件

30、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 0.10.2s,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。所設(shè)備如下表計(jì)算參數(shù)UnK

31、VI maxAI ptAi shAtkSQkKA 2 S220845140035702.4+0.07= 2.47.214X1.9 =372.4設(shè)備1101230111028302.4+0.06=2.46,211X1.9=234.1351440237060442.4+ 0.11= 2.51一 一2一23.7X1.9 =1067.2斷參數(shù)設(shè)備UnKV1 NAI nbrKAi nclKA全開斷時(shí)間sIt2t熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)路SW6 220220120021530.07-221 X4 = 1764Qk53 ish器SW6 110110150031.5800.0631.52 X4 =3969 Qk8

32、0 ishSW2 3535150024.8一0.1124.82 X4 =2460.2 Qk一隔逐設(shè)備數(shù)UnKVI NA極限電流KA離開GW 220 D/GW4/1000一80220100080關(guān)GW4 110110125055GW5 35G351600100電壓參數(shù)設(shè)備一次電壓二次電壓最大容量MVA互感JDR220220./J 31。01.2器YDR 11011“，3100 i sh(35 X21200 )Qk器LCWB6 一1102X 10005一31.5-45115 ish45 2 QkLCWD1 一3515005152.5n30 X 2.5 X 1500 i sh(30 x一、 2150

33、0 )Qk裸導(dǎo)體的選擇硬導(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1250mm2,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)，若矩形導(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；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?。欢搪?電流水平和配電裝置的具體情況而定。一般要求：1

34、）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，具截面 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。截面的選擇220KV級(jí)選擇導(dǎo)體I max =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，豎放允許電流1082A,截面為63X8 (hxb) mm,集膚效應(yīng)系數(shù) Kf =1.03環(huán)境溫度最高為420 C

35、,查表修正：Ial45 =0.74X 1082= 800.68A845A滿足條件熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度max0+ (al0)2al式中：。一導(dǎo)體要安裝實(shí)際溫度al 一長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度8452= 42+ （7。42） X 908 =66 C查下表，選熱穩(wěn)定系數(shù)C不同溫度卜裸導(dǎo)體的C值工作溫度606570硬鋁及鋁鎰合金918987查得：C = 89前已算得：Qk=372KA2-S則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為：QKKf.372 106 1.042Smin=C =89=227.21230A熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度：ax1230222=0 + ( al - ) 1al=42+ (70-

36、42) X 1337-2 =66 C查表得：C = 89則滿足短路時(shí)最小截面積：QKKf 234 106 1.08Smin= C =89= 179 1440A熱穩(wěn)定校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)溫度=0+( alI 2 max)I 21= 42+ (70 42)義14402，_2。1544 =66 C查表得：C = 89則滿足短路時(shí)最小截面積Smin QKKf1067 106 1.08892= 381 1000mm滿足熱穩(wěn)定要求。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

37、作，既先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開，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.110KV其接線方式跟220KV 一致所以，具工作方式與 220KV 一致。35KV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)。第 5 章 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)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

38、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。短路故障產(chǎn)生的原因短路是系統(tǒng)常見的嚴(yán)重故障。 所謂短路， 就是系統(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

39、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。短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路后， 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 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。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

40、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?yè)p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。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

41、據(jù)。2）選擇導(dǎo)體和電器如選擇斷路器、隔離開關(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)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流

42、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。短路電流計(jì)算的內(nèi)容短路點(diǎn)的選?。焊骷?jí)電壓母線、各級(jí)線路末端。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。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 。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)幺制是一種相對(duì)單位制， 標(biāo)幺值是一個(gè)

43、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。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 & =100MVV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 的電納及變壓器的導(dǎo)納；發(fā)電機(jī)用次暫態(tài)電抗

44、表示，并認(rèn)為發(fā)電機(jī)電勢(shì)模值標(biāo)幺制為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器（三繞組），其阻抗電壓百分比，如下表：繞組高一中高-低中T氐阻抗電壓121422-247 9計(jì)算每個(gè)繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù): TOC o 1-5 h z 11Vs1% = 2 （ Vs（1 2） % + VS（3 1） % Vs（2 3） % ） =3 （13+23- 8） = 1411VS2% = 2 （Vs（12）%+Vs（2 3）% Vs（3 1）%） =1 （13+8 23） = -1一.11Vs3% = 2 （Vs（2 3）% + Vs（31）%

45、Vs（1 2）% ） =2 （8+23 13） =9M SB=100MVA UB=U av計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)幺值XT1Vs1% v 100X 10024014100=x100240= 0.0583XT1_ VS2%2 100100240_ 1 100100入240= -0.0042XtiVS3%3 -100100240_ 9 100100X 一 二 0.0375240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。做出等值電路圖:X1-1Xi-2r yrxE X （f-1）X2-1I* V Xi-3X2-2；f-2）2）當(dāng)（f-1 ）點(diǎn)（220kv 母

46、線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算 f = X = 0.018 =55.6Sb有名值：1f =55.6X&av= 55.6 X ，3 X 230 =14 （儂沖擊電流：iim =及 Km If =14x2.55 =35.7 （KA）E”I XL(f-1)3）當(dāng)（f-2 ）點(diǎn)（110KV母線）發(fā)生短路時(shí)的計(jì)算EIEIXXT(f-2) _XJ11I，XT2-1X1-1-XT2-2 XT1-2XT1 = XT2 = Xt1 1 + XT1 2 = 0.05830.0042=0.0541Xt= Xt1 XT2 =0.0271X1= X + Xt =0.018 +0.02711f = X1 =22.17Sb100有名

47、值：1f =22.17 X J3Uav =22.17 X 0.95）或?qū)Ь€截面小的線路，由于PR/V分量的比重大， 串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小。故串聯(lián)電容器調(diào)壓一般用在供電電壓為35KV或10KM負(fù)荷波動(dòng)大而頻繁，功率因數(shù)又很低的配電線路上。靜止補(bǔ)償器補(bǔ)償裝置： 它由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收） 無功功率的靜止補(bǔ)償器， 與同步調(diào)機(jī)相相比較， 運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單， 功率 損耗小， 但相對(duì)串聯(lián)電容及并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其造價(jià)高維護(hù)較復(fù)雜。4）并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：并聯(lián)電容器是無功負(fù)荷的主要電源之一。它具

48、有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠等優(yōu)點(diǎn)，故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便，為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入或切除。由于本次設(shè)計(jì)的變電站為220KV降壓變電站，以補(bǔ)償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿 足要求，但是從維護(hù)和性能的角度來考慮，選用靜止補(bǔ)償裝置比較合適。功補(bǔ)償容量計(jì)算對(duì)于直接供電的末端邊點(diǎn)所， 安裝的最大容性無功量應(yīng)等于裝置所在母線上的負(fù)荷按提高功率因數(shù)所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量與主變壓器所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量之和。把總無功容量分為兩組，這樣才能更靈活地適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷以及電壓變化，更有效地改善系統(tǒng)電壓

49、穩(wěn)定，以及負(fù)荷大小所需的無功容。補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量計(jì)算Qcf = Pca (tg 1tg 2)1- cos 11) cos 2式中:Pca 有功計(jì)算負(fù)荷(KVVtg1 補(bǔ)償前用電單位自然功率因數(shù)角正切tg2 補(bǔ)償后用電單位功率因數(shù)角正切值1) 110KV側(cè)的補(bǔ)償無功量Q =小/ 1 -修；3=200 4焉1- J2 0.952= 200 (0.62-0.33 )=58 (MVAR2) 35 KV側(cè)的補(bǔ)償無功量70( 1;0.82 1-1-1)2=70 (0.75-0.33 )= 29.4 (MVAR)7.3.2變壓器補(bǔ)償?shù)淖畲蟮娜菪詿o功量QcB =Ud(%)I100IeIm2 2+ Id(%

50、)100 ,Se式中：QcB一主變壓器需要補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量Ud(%)需要進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖儔浩饕粋?cè)的阻抗電壓百分值I m一母線裝設(shè)補(bǔ)償裝置后，通過變壓器需要補(bǔ)償一側(cè)的最大負(fù)荷電流值I e 一主變壓器需要補(bǔ)償一側(cè)的額定電流值I d(%)變壓器空載電流百分比Se變壓器需要補(bǔ)償一側(cè)的額定容量110KV 一側(cè)補(bǔ)償QcB =一,2Ud(%)Im2 100Ie+ I d (%)100 ,Se生且+ 09) X240100 1.082 100=43(MVAR所以，110KV側(cè)補(bǔ)償需要的總?cè)菪詿o功量為:Qc=Qcf + Qcb =58+2X43=144(MVA R35KV一側(cè)補(bǔ)償QcB 2Ud(%)Im Jd(

51、%)、o2+)Se 100Ie 10023 1 4420 92 +里)X 240=110.4 (MVAR100 1.03100所以，110KV側(cè)補(bǔ)償需要的總?cè)菪詿o功量為:Q= Qcf + Qb= 29.4+2X110.4= 250.4(MVAR)在降壓變電所中設(shè)置的無功功率補(bǔ)償裝置，是實(shí)現(xiàn)無功功率的就地平衡和保證電壓質(zhì)量的重要手段。無功補(bǔ)償裝置一般都接在降壓變壓器的低壓側(cè)。 過去在一次變電所中多采 用同期調(diào)相機(jī)作為無功功率補(bǔ)償裝置。在新設(shè)計(jì)的變電所中，由于具有經(jīng)濟(jì)、維護(hù)和安裝 的優(yōu)點(diǎn)，多采用靜止補(bǔ)償裝置作為無功功率補(bǔ)償。本站也采用靜止補(bǔ)償裝置。第8章防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)防雷保護(hù)裝置是指能使

52、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。8.1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79.5m,查手 冊(cè)，門型架構(gòu)高15m避雷針的擺放如圖所示。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK

53、 l bookmark195 o Current Document L 108.5、3 -2F79.514CD34D 12 = 79.5m; D23= D14 = 108.5mDmax=508.52 79.52 = 135mDho = h 7所以，需要避雷針的高度h為：h =15+ 135= 34.3m四只避雷針分成兩個(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：1、2 號(hào)針之間的高度：兒= 34.3795 =23m 15m72、3 號(hào)針之間的高度：h0 = 34.3 1085 =18.8 15m71、3 號(hào)針之間的高度：h0 = 34.3_ % 108.5_795_ =34.3

54、 19= 15.1m 15m7由上可見，對(duì)保護(hù)物的高度是能滿足要求的。對(duì)保護(hù)寬度：1、2 號(hào)針的保護(hù)寬度：乩=1.5 (h0 hx)= 1.5(23 15) =1202、3 號(hào)針之間的寬度：bx = 1.5(h0 hx)= 1.5(18.8 15)=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。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)

55、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)的最大工頻作用電壓 )。滅弧電壓有效值的選擇電壓等級(jí)KV35110-220火弧電壓功效值100%Un80%Un查手冊(cè)，選出如下設(shè)備: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-110J110100224268310110 X 0.8=88FZ-220J220200448536630220X 0.8=176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，它所要求的接地電阻值約在0.5-10 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，但為了人身安全而將電氣設(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)