【正文】 35P10P級次組合短時熱電流倍數221準確限值系數20動穩(wěn)定倍數255根據斷路器的選擇中式()和式()可知，沖擊電流= 因為1s熱穩(wěn)定倍數，取一次側額定電流（因為額定電流比為300/5，一次額定電流轉化為kA），所以 ()因為動穩(wěn)定倍數，所以 ()：計算數據220kV220kV600A 續(xù)上表由表可見各項條件均滿足，故所選型電流互感器合格。(4)熱穩(wěn)定校驗：。(2)最大持續(xù)工作電流選擇： () 滿足要求。由于電壓互感器與電網并聯(lián)，當系統(tǒng)發(fā)生短路時，互感器本身不遭受短路電流的作用。(4)熱穩(wěn)定校驗：由于=4s1s，故不計非周期熱效應=滿足熱穩(wěn)定要求。 60kV側隔離開關選擇 由于最大持續(xù)工作電流，電網額定電壓，可選擇GW5—60G型隔離開關，： 60kV側隔離開關參數型號額定電壓最高工作電壓額定 電流動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）備注（kv）（kv）（A）峰值4SGW560G606912505016不接地G—改進型； D—帶接地刀閘 根據60kV側斷路器的選擇可知，沖擊電流=，： 隔離開關參數與計算結果比較計算數據GW6—60G 60 kV 60kV 1250A 3969 50kA 由表可見各項條件均滿足，故所選GW6—60G型隔離開關合格。(1)按電壓選擇： 隔離開關的工作電壓=220，滿足要求。(4)額定關合電流校驗：，= 滿足要求。短路電流引起的熱效應： 沖擊電流 ： ===： 斷路器參數與計算結果比較計算數據LW63 60 kV 63 kV 1250A 25kA 63kA 2500 25kA由表可見各項條件均滿足，故所選斷路器合格。(4)按額定關合電流校驗： ，= ()滿足要求。短路電流引起的熱效應： 沖擊電流： === ()： 斷路器參數與計算結果比較計算數據—220型斷路器 220kV 220 kV 3150 A kA 80 kA 3969 80 kA由表可見各項條件均滿足，故所選斷路器—220合格。根據以上計算，臺數為兩臺。（3）多支等高避雷針本次變電所設計中，采用多支等高避雷針的聯(lián)合保護范圍，選用9支等高避雷針。從越高，修正系數越小可知：為了增大保護范圍，而一味提高避雷針的高度并非良策，合理的解決辦法應是采用多支避雷針作聯(lián)合保護。使高電位引向被保護物。3）防止從線路侵入的雷電波過電壓對電器設備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應的進線保護段進行保護。（2）電壓為110kV及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型構架上。在本次設計中，變電所的電源均裝設備用電源自動投入裝置，確保不間斷、可靠供電。備自投裝置應滿足以下要求：（1）只有當工作電源斷開以后，備用電源才能投入。在220kV及以上超高壓電網的輸電線路上，綜合自動重合閘得到普遍的應用。（4）可糾正斷路器或繼電保護引起的誤動。根據規(guī)程：“3kV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路，在具有斷路器的條件下，及分段斷路器、低壓側不帶電源的降壓變壓器，可裝設自動重合閘裝置”。以接于兩回線之和的電流保護，作為兩回路同時運行的后備保護及一回線斷開后的主保護及后備保護。2）220kV線路的接地保護宜裝設帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護；對某出線路，如方向性的接地距離保護可以明顯改善整個電力網接地保護的性能時，可裝設接地距離保護并輔之以階段式零序電流保護。（2）母線完全差動保護 （3）母線不完全差動保護 母線完全差動保護要求連接于母線上的全部元件都裝設電流互感器，設備費用昂貴，保護接線復雜，可根據母線的重要程度，采用母線不完全差動保護。 過負荷保護應接于一相電流上帶時限動作于信號，在無經常值班人員的變電所，必要時過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷 母線保護 母線相間短路較少，大多數故障為單相接地。為反應外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯縱差保護（或電流速斷保護）的后備，應裝設過電流保護。瓦斯繼電器與變壓器成套供應。這種保護由差動保護來完成，因此，差動保護為變壓器的主保護。 變壓器保護 （1） 主變的主要故障內部故障：繞組相間短路、匝間短路、單相接地短路。4）速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，限制故障設備和線路的損壞程度，縮小故障范圍。 （2）繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。 2）后備保護：主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。當發(fā)生短路時，可能產生的后果為： （1）通過故障點有很大的短路電流和燃起的電弧使故障元件損壞； （2）短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用引起它們的損壞或壽命縮短； （3）使電力系統(tǒng)電壓降低，影響電能質量； （4）破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，使其發(fā)生振蕩甚至使系統(tǒng)瓦解。分相中型布置可以節(jié)約用地，簡化架構，節(jié)省三材，已基本上取代普通中型布置。（4）母線及構架本變電所母線選用軟母線鋼芯鋁絞線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構架上。對于普通中型布置，其母線下不布置任何電氣設備，而分相中型布置的特點是將母線隔離開關直接安裝在各相母線的下面。110kV以上多為屋外式，故本變電所設計采用屋外式配電裝置。1）配電裝置的布置應該做到整體清晰，各個間隔之間要有明顯的界限，對同一用途的同類設備，盡可能布置在同一中心線上（指屋外）或處于同一標高（指屋內）。 2）配電裝置的設計要考慮安裝檢修時設備搬運及起吊的便利。此外，配電裝置的設計還必須考慮分期建設和擴建過渡的便利。（2）運行安全和操作巡視方便 配電裝置整齊清晰，并能在運行中滿足對人身和設備的安全要求，如保證各種電氣安全凈距、裝設防誤操作的閉鎖裝置，采取防火、防爆和蓄油、排油措施，考慮設備防凍、防陣風、抗震、耐污等性能，使配電裝置一旦發(fā)生事故時能將事故限制到最小的范圍和最低的程度，并使運行人員在正常操作和處理事故的過程中不致發(fā)生意外情況，以及在檢修維護過程中不致?lián)p害設備。 設計原則變電所的配電裝置型式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結合運行、檢修和安裝的要求，通過技術經濟比較予以確定。凡是將一組母線與另一組母線重疊布置的，稱為高型配電裝置。在低型和中型屋外配電裝置中，所有電氣設備都裝在地面設備支架上。屋外配電裝置安全凈距不應小于表2所類數據。A值可根據電氣設備標準試驗電壓和相應電壓與最小放電距離試驗曲線決定，其它電氣距離是根據A值并結合一些實際因素確定的。 屋內外配電裝置的安全凈距安全凈距是從保證電氣設備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其它因素的影響所規(guī)定的各電氣設備之間、電氣設備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應保持的最小空氣間隙。（6）外界氣象變化影響設備的維修和操作。（2）擴建方便。（2）不受氣候影響。 分類及特點按電氣設備安裝地點不同，配電裝置可分為屋內式和屋外式。（10）直配線發(fā)電機和變電所10kV及以下，進線段避雷器的配置應遵照《電力設備過電壓保護設計技術規(guī)程》執(zhí)行。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點為全絕緣，但變電所為單進線且為單臺變壓器運行時。（4）220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組避雷器。因此，避雷器至這些設備的最大允許距離可增大。保護比越小說明殘壓越低或滅弧電壓越高，其保護特性越好?！?0s的沖擊放電電壓，與5kA（對330kV為10kA）下的殘壓基本相同。（3）工頻放電電壓。避雷器的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級相同。FS型主要使用于配電系統(tǒng)，FZ型使用于發(fā)電廠和變電所。 準確度選擇電壓互感器的準確度是在額定二次負荷下的準確級次。當所供儀表要求不同準確級時，應按相應最高級別來確定電流互感器的準確級。一般情況下，測量儀表與保護裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應采取措施，避免互相影響。查1995年電力部頒發(fā)的經濟電流密度表（2）按短路熱穩(wěn)定檢驗 S （）式中 S—— 所選導體截面mm2.C—— 熱穩(wěn)定系數；Kf—— 集膚效應系數。(3)對于220kV及以下的配電裝置，電暈對選擇導線截面一般不起決定作用，故可根據負荷電流選擇導線截面。鋼芯鋁絞線強度和載流能力在一定范圍內均能滿足要求，且施工安裝方便，目前在各級電壓配電裝置及輸電線路上得到廣泛應用。本次設計中選用的為軟導體，主要對軟導體進行介紹。 高壓隔離開關的選擇高壓隔離開關與斷路器串聯(lián)在回路中，網絡出現短路故障時，對隔離開關的影響完全取決于斷路器的開斷時間。斷路器型式選擇，除了應滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于施工調試和運行維護，本次設計為了保證供電可靠性，選用SF6斷路器。 滿足動穩(wěn)定的條件為≥ （） 式中 —短路沖擊電流幅值及其有效值； —電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。(2)短路計算時間 電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間。(4)高壓電器應考慮操作的頻繁程度和開斷負荷的性質。 選擇的一般問題高壓電器選擇的主要任務是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以及保證系統(tǒng)安全、可靠、經濟的運行條件。(2)應按當地環(huán)境條件校核。（4）由計算電抗分別根據適當的計算曲線找出指定時刻各等值發(fā)電機提供的短路周期電流的標么值；當Xjs＞，由它供給的三相短路電流是不衰減的，其周期分量有效值的標么值為： I*=1/Xjs ()（5）計算短路電流周期分量的有名值。影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個：一個是發(fā)電機的特性（指類型、參數等），另一個是發(fā)電機對短路點的電氣距離。為了計算方便，通常取基準容量Sj=100MVA，或Sj=1000MVA，基準電壓Uj一般用各級的平均電壓，即Uj=Up=。（1）驗算導體和電器動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應按本工程的設計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)則（一般為本期工程建成后5～10年）。（1）電氣主接線的比較與選擇。從短路計算方法來看，一切不對稱短路的計算，在采用對稱分量法后，都可歸結為對稱短路的計算。此外，如輸電線路斷線、線路桿塔也能造成短路事故。所以二次側接線方式確定為雙母線接線方式。缺點：使用設備多（特別是隔離開關），配電裝置復雜，投資較多；在運行中隔離開關作為操作電器，容易發(fā)生誤操作。優(yōu)點：1)一臺斷路器檢修該回路不停電，供電可靠性增強；2)母線故障可保住更多重要負荷；缺點：1)增加一臺斷路器的投資；2)占地面積大 單母線分段帶旁路母線由上分析可知，本次設計采用設計的初步計劃用SF6斷路器，且變電所本身220kV側為2回出線，出線回路數較少，因此經濟性可靠性等多方面分析，采用單母線分段。220kV側有兩回進線，60kV側有12回出線。（3）擴建要求：可以容易的從初期過度到終期接線，便在擴建時，無論一次和二次設備改造最小。因此，不僅要考慮一次設備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設備的故障對供電可靠性的影響。并應該綜合考慮供電可靠，運行靈活，操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過度或擴建等要求。通常對大型的變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性，靈活性的要求也高，而對于容量小的變電所，要求則相對較低。應根據負荷的大小和分布，負荷增長速度以及地區(qū)網絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接的電源數和出線回數。在主接線設計時，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，根據本變電所在系統(tǒng)中的地位，進出線回路數，負荷情況，工作特點，周圍環(huán)境條件等確定合理的設計方案。