【正文】 量為： ，Ⅱ段線路末端的短路容量為：33581kVA。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用個(gè)工作條件不一樣，具體的選擇方法也不完全相同。按規(guī)定，一般電氣允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 倍，而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng)，不能超過電網(wǎng)額定電壓的 倍。 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，所以其相應(yīng)回路的 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的 倍；若變壓器有可能過負(fù)荷運(yùn)行， Imax 要按過負(fù)荷確定（ 倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax； 出線回路的 Imax 還必須在此基礎(chǔ)上另外考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還應(yīng)按電氣設(shè)備裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)電 器進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式（防污型、防爆型、濕熱型等）選擇。39。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。 選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： ① 在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負(fù)荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。 （ 1）斷路器種類和型式的選擇 斷路器按照所采用的滅弧介質(zhì)可分為：油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、 SF6斷路器、真空斷路器等。因而被大量使用于 35kV及以下的電壓等級(jí)中。 （ 4）短路關(guān)合電流的選擇 在斷路器合閘前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中會(huì)有巨大的短路電流，容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞；且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)，就要求斷路器能夠切斷短路電流。 Ig最大的為 183A Ug=110 =115kV 其他參數(shù)同上。 其參數(shù) UZd=35kV≥ Ug=35kV Ie=630A＞ Ig=159A ip=idf=～ ＞ ich= I∞ = ＜ = （ 5） 35kV 主變壓器出線斷路器的選擇： Ig= Ug=35kV ich= t=+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴斷路器選用 LW835A（ T） 型。 其參數(shù)、校驗(yàn) 同上。 ③ 隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。 根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流得知 表 62 各電壓等級(jí)隔離刀閘選擇結(jié)果 電壓等級(jí) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 110kV GW4110B 110kV 630A 70kA 35kV GW435Ⅱ WD 35kV 630A 50kA 10kV GN3010D 10kV 1250A 30kA 計(jì)算過程： （ 1） 110KV母聯(lián)隔離開關(guān)： 隔離開關(guān)選 GW4110B 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２４ 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=630A＞ Ig=517A ip=idf=70kA＞ ich= I∞ = ＜ （ 2） 110KV出線隔離開關(guān)： 隔離開關(guān)選 GW4110B 其參數(shù) UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=630A＞ Ig= ip=idf=70KA＞ ich= I∞ = ＜ =142 3。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，可按長期允許電流來選擇。不同種類的導(dǎo)體和不同最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) Tmax，將有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度 J。 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 在校驗(yàn)導(dǎo)體熱穩(wěn)定時(shí)，若計(jì)及集膚效應(yīng)系數(shù) Kf的影響，由短路時(shí)發(fā)熱的計(jì)算公式可得到短路熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小截面 Smin為： fkwh fk KQCAAKQS 1m i n ??? （ mm2） （ 64） 式中， C—— 熱 穩(wěn)定常數(shù)， wh AAC ?? ，其值見下表； QK—— 短路熱效應(yīng)， A2*S。在三相系統(tǒng)平行布置時(shí)，對(duì) 于長邊為 h、短邊為 b的矩形導(dǎo)體，當(dāng)長邊呈水平布置時(shí)，每相為單條時(shí)， W 取值為 bh2/6；當(dāng)長邊呈垂直布置，每相為單條時(shí)， W取值為 b2h/6。 LGJ— 185 型鋼鋁絞線，滿足熱穩(wěn)定要求，同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體 LGJ— 70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。 當(dāng)環(huán)境溫度為 40℃時(shí)，按式 63 計(jì)算出溫度修正系數(shù) K=，則 Ial40℃ = 1920= (A) 1 5 41032 0 0 0 03m a xm a x ????NUSI (A) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體的溫度為： 4 2 )( 22m a x00 ??????? alal II???? （℃） 查表 63 得 C=95， 由fkwh fk KQCAAKQS 1m i n ???求得 Smin=295 mm21000mm2 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ,導(dǎo)體的自振頻率由下式求得 7 0 ??????? ??bhm I=b3h/12= 109 910221 ?????? ?mEILNf f (HZ)35HZ，對(duì)該母線可 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ２７ 以不計(jì)共振影響。所以，絕緣子必須足夠的絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，耐熱、耐潮濕。 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件： ① 型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 計(jì)算選擇如下： （ 1） 110kV母線分段 CT 考慮較大分段上總負(fù)荷加上變壓器容量。 （ 2） 110kV主變進(jìn)線 CT CT 選 LB6110，變比為 400/5A 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)和熱穩(wěn)校驗(yàn)都符合 要求。 （ 6） 10kV主變出線 CT I= = 選 LZZBJ1210/3000A， Iee=3000A＞ I= Uzd=10kV=UN 熱穩(wěn)校驗(yàn)：（ ImKth） =（ 3000 75） 2 1=50625（ kA） I∞ = =（ kA） ∴ I∞ ＜（ ） ∴此選擇符合要求。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器； 35～ 110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器或電容式電壓互感器。 表 65 110kV側(cè) PT參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ V） 二次繞組額定輸出（ VA） 電容量 載波耦合電 容 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 1級(jí) 高壓電容 中壓電容 YDR110 3/110000 3/100 100 150VA 300VA 50 10 準(zhǔn)確度為：電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。準(zhǔn)確度測(cè)量：準(zhǔn)確度測(cè)量計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，其二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編 級(jí)。對(duì)于直擊雷的保護(hù)，一般采用避雷針或避雷線。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 110 千伏變電站設(shè)計(jì) ３０ 避雷針的保護(hù)范圍 （ 1）單支避雷針 當(dāng)避雷針的高度小于或等于滾球半徑時(shí)，單支避雷針的保護(hù)范圍是以避雷針為軸線的截面如圖 671所示，其兩側(cè)的邊界是以為半徑的圓弧，它與針尖相交或相切并與地面相切。當(dāng) D 小于 )2(2 hhh r ? 時(shí)，雙支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖 672所示。 變電站避雷器的選擇 表 68 各級(jí)電壓避雷器的選擇 型號(hào) 電壓等級(jí)KV 避雷器額定電壓（有效值， kV） 系統(tǒng)額定電壓kV 持續(xù)運(yùn)行電壓kV 標(biāo)稱電流下最大殘壓 /kV 通流容量 陡波 雷電波 8/20us波 200us方波 4/10us波 10 10 51 45 5kA 150A 40kA HWSW2551/34 35 35 51 54 —— 8kA 10kA 20kA YHSWZ1100/260 110 110 100 73 142 248 —— —— —— 無功補(bǔ)償電容器的選擇 電容器組只能發(fā)出無功功率，以提高電網(wǎng)電壓，而不能吸收感性無功功率，以降低電網(wǎng)電壓。假設(shè)功率因數(shù)由 ?cos 提高到 ??cos ，這時(shí)在負(fù) 荷需用的有功功率 P 不變的條件下，無功功率將由 Q 減小到 Q＇，視在功率將由 S 減小到 S＇。這無功補(bǔ)償率，是表示每 kW有功功率由 ?cos 提高到 ??cos 所需要的無功補(bǔ)償容量 kVar 值。所選設(shè)備具體參數(shù)如下表： 表 69 無功補(bǔ)償電容器組參數(shù) 設(shè)備名稱 10KVⅠ段電容器（ 101R） 10KVⅡ段電容器（ 102R） 型號(hào) BAMH11/3 603W BAMH11/ 3 603W 額定電壓（ kV） 11/3 11/ 3 額定頻率（ HZ） 50 50 額定電流（ A） 相數(shù) 3 3 額定容量（ kvar） 2400 2400 變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 因?yàn)橹髯円淮蝹?cè)電流 I1N=Sn/ 3 UN 所以， I1N110= I1N35= I1N10= CT 一次側(cè)電流 I1N為： 110kV 側(cè) I1n= 3 I1N110=（ TCT接線方式⊥ /△ 11） 35kV 側(cè) I1n= 3 I1N35=（ TCT 接線方式⊥ /△ 11） 10kV 側(cè) I1n= 3 I1N10=（ TCT 接線方式⊥ /┬ 12） CT 變比 nc為： 110kV 側(cè) nc=400/5=80 35kV 側(cè) nc=1200/5=240 10kV 側(cè) nc=3000/5=600 CT 二次側(cè)電流 I2n為（ CT“△”接法時(shí) Kjx= 3 ，“┬” 接法時(shí)為 1） 110kV 側(cè) I2n=KjxI1n/n c= 35kV 側(cè) I2n=KjxI1n/n c= 10kV 側(cè) I2n=KjxI1n/n c= 以 110kV 為基本側(cè)，變壓器外部最大短路。 所以 6 72 9 8 73 2 ?????? cC qQ (kvar) ?????? cC qQ (kvar) 因此， 10kVⅠ段和Ⅱ段各裝設(shè)一組無功補(bǔ)償電容器。 ? ??? ????? a r c t a na r c t a nP 39。因此，為了充分利用無功功率補(bǔ)償容量，電容器組只需要在重負(fù)荷時(shí)投入，輕負(fù)荷時(shí)全部退出。當(dāng)（ r0rx） b0時(shí)，保護(hù)范圍每側(cè)的最小保護(hù)寬度的計(jì)算式為 )2()2()2( 2 xrxrx hhhDhhhb ????? （ 69） 當(dāng)（ r0rx） b0 時(shí)，在高度 hx 上的保護(hù)范圍如圖 672 中虛線所示。當(dāng)避雷針 h 高度大于 hr時(shí)，其保護(hù)范圍按高度等于 hr的避雷針計(jì)算。 對(duì)于 110kV 及以上的變電站，由于此類電壓等級(jí)的絕緣水平配置較高，雷擊避雷針時(shí)在配電構(gòu)架上出現(xiàn)的高電位不會(huì)造成反擊事故，可以將避雷針架設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。 避雷針、避雷器的選擇 變電站是電力系統(tǒng)的中心 環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此變電站必須有十分可靠的防雷措施。 35kV 母線 PT選擇 35— 10kV 配電裝置安裝臺(tái)單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 （ 2）環(huán)境條件：滿足互感器對(duì)環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度等的要求。 （ 5） 35kV側(cè)用戶出線 CT 綜合考慮后，均采用 LCWD135型，變比 150/5A。 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)： 2 ImKem= =。對(duì)于 35kV 及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。穿墻套管用于母線在屋內(nèi)穿過墻 壁和天花板以及從屋內(nèi)向屋外墻時(shí)使用， 6～ 35kV 為瓷絕緣， 60～ 220kV 為油浸紙絕緣電容式。39。 按長期發(fā)熱允許電流選取導(dǎo)體截面，查相關(guān)手冊(cè)， 每相選一條 125 8mm 的矩形鋁導(dǎo)體，平放時(shí)額定載流量為 1920A，集膚效應(yīng)系數(shù) Kf為 鋁導(dǎo)體的彈性模量為 E=7 1010Pa，母線頻率系數(shù) Nf為 。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為 LGJQ150 的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。而軟導(dǎo)體則不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 電暈電壓校驗(yàn) 對(duì) 110kV 及以上裸導(dǎo)體，需要按晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗(yàn)，即裸導(dǎo)體的臨界電壓 Ucr大于最高工作電壓 Umax。 當(dāng)導(dǎo)體允許最 高溫度為 +70℃和不計(jì)日照時(shí)， K 值可用下式計(jì)算 0???? ???alalK (63) 式中， al? 和 ? 分別為導(dǎo)體長期發(fā)熱允許最高溫度和導(dǎo)體安裝地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。 導(dǎo)體截面的選擇 導(dǎo)體的截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 ⑤ 隔離開關(guān)的結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： ① 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 其參數(shù) UZd=12kV＞ Ug=10kV Ie=1250A＞ Ig= ip=idf＞ ich= = ＞ I∞ = （