【正文】 35P10P級次組合短時熱電流倍數(shù)221準(zhǔn)確限值系數(shù)20動穩(wěn)定倍數(shù)255根據(jù)斷路器的選擇中式()和式()可知，沖擊電流= 因?yàn)?s熱穩(wěn)定倍數(shù)，取一次側(cè)額定電流（因?yàn)轭~定電流比為300/5，一次額定電流轉(zhuǎn)化為kA），所以 ()因?yàn)閯臃€(wěn)定倍數(shù)，所以 ()：計算數(shù)據(jù)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(yàn)：。(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(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)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(yàn)：由于=4s1s，故不計非周期熱效應(yīng)=滿足熱穩(wěn)定要求。 60kV側(cè)隔離開關(guān)選擇 由于最大持續(xù)工作電流，電網(wǎng)額定電壓，可選擇GW5—60G型隔離開關(guān)，： 60kV側(cè)隔離開關(guān)參數(shù)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(jìn)型； D—帶接地刀閘 根據(jù)60kV側(cè)斷路器的選擇可知，沖擊電流=，： 隔離開關(guān)參數(shù)與計算結(jié)果比較計算數(shù)據(jù)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(guān)合格。(1)按電壓選擇： 隔離開關(guān)的工作電壓=220，滿足要求。(4)額定關(guān)合電流校驗(yàn)：，= 滿足要求。短路電流引起的熱效應(yīng)： 沖擊電流 ： ===： 斷路器參數(shù)與計算結(jié)果比較計算數(shù)據(jù)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(guān)合電流校驗(yàn)： ，= ()滿足要求。短路電流引起的熱效應(yīng)： 沖擊電流： === ()： 斷路器參數(shù)與計算結(jié)果比較計算數(shù)據(jù)—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(jù)以上計算，臺數(shù)為兩臺。（3）多支等高避雷針本次變電所設(shè)計中，采用多支等高避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍，選用9支等高避雷針。從越高，修正系數(shù)越小可知：為了增大保護(hù)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(yīng)是采用多支避雷針作聯(lián)合保護(hù)。使高電位引向被保護(hù)物。3）防止從線路侵入的雷電波過電壓對電器設(shè)備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應(yīng)的進(jìn)線保護(hù)段進(jìn)行保護(hù)。（2）電壓為110kV及以上的屋外配電裝置，可將保護(hù)線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型構(gòu)架上。在本次設(shè)計中，變電所的電源均裝設(shè)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(yīng)滿足以下要求：（1）只有當(dāng)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(wǎng)的輸電線路上，綜合自動重合閘得到普遍的應(yīng)用。（4）可糾正斷路器或繼電保護(hù)引起的誤動。根據(jù)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(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動重合閘裝置”。以接于兩回線之和的電流保護(hù)，作為兩回路同時運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開后的主保護(hù)及后備保護(hù)。2）220kV線路的接地保護(hù)宜裝設(shè)帶方向和不帶方向的階段式零序電流保護(hù)；對某出線路，如方向性的接地距離保護(hù)可以明顯改善整個電力網(wǎng)接地保護(hù)的性能時，可裝設(shè)接地距離保護(hù)并輔之以階段式零序電流保護(hù)。（2）母線完全差動保護(hù) （3）母線不完全差動保護(hù) 母線完全差動保護(hù)要求連接于母線上的全部元件都裝設(shè)電流互感器，設(shè)備費(fèi)用昂貴，保護(hù)接線復(fù)雜，可根據(jù)母線的重要程度，采用母線不完全差動保護(hù)。 過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上帶時限動作于信號，在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時過負(fù)荷保護(hù)可動作于跳閘或斷開部分負(fù)荷 母線保護(hù) 母線相間短路較少，大多數(shù)故障為單相接地。為反應(yīng)外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯縱差保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備，應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。瓦斯繼電器與變壓器成套供應(yīng)。這種保護(hù)由差動保護(hù)來完成，因此，差動保護(hù)為變壓器的主保護(hù)。 變壓器保護(hù) （1） 主變的主要故障內(nèi)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(hù)裝置應(yīng)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(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障范圍。 （2）繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。 2）后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動時，用以切除故障的保護(hù)。當(dāng)發(fā)生短路時，可能產(chǎn)生的后果為： （1）通過故障點(diǎn)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(zhì)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(gòu)，節(jié)省三材，已基本上取代普通中型布置。（4）母線及構(gòu)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(gòu)架上。對于普通中型布置，其母線下不布置任何電氣設(shè)備，而分相中型布置的特點(diǎn)是將母線隔離開關(guān)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(shè)計采用屋外式配電裝置。1）配電裝置的布置應(yīng)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(shè)備，盡可能布置在同一中心線上（指屋外）或處于同一標(biāo)高（指屋內(nèi)）。 2）配電裝置的設(shè)計要考慮安裝檢修時設(shè)備搬運(yùn)及起吊的便利。此外，配電裝置的設(shè)計還必須考慮分期建設(shè)和擴(kuò)建過渡的便利。（2）運(yùn)行安全和操作巡視方便 配電裝置整齊清晰，并能在運(yùn)行中滿足對人身和設(shè)備的安全要求，如保證各種電氣安全凈距、裝設(shè)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(shè)備防凍、防陣風(fēng)、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(yùn)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(hù)過程中不致?lián)p害設(shè)備。 設(shè)計原則變電所的配電裝置型式選擇，應(yīng)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(jié)合運(yùn)行、檢修和安裝的要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shè)備都裝在地面設(shè)備支架上。屋外配電裝置安全凈距不應(yīng)小于表2所類數(shù)據(jù)。A值可根據(jù)電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗(yàn)曲線決定，其它電氣距離是根據(jù)A值并結(jié)合一些實(shí)際因素確定的。 屋內(nèi)外配電裝置的安全凈距安全凈距是從保證電氣設(shè)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(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)保持的最小空氣間隙。（6）外界氣象變化影響設(shè)備的維修和操作。（2）擴(kuò)建方便。（2）不受氣候影響。 分類及特點(diǎn)按電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)不同，配電裝置可分為屋內(nèi)式和屋外式。（10）直配線發(fā)電機(jī)和變電所10kV及以下，進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)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(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。因此，避雷器至這些設(shè)備的最大允許距離可增大。保護(hù)比越小說明殘壓越低或滅弧電壓越高，其保護(hù)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)，F(xiàn)Z型使用于發(fā)電廠和變電所。 準(zhǔn)確度選擇電壓互感器的準(zhǔn)確度是在額定二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級次。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時，應(yīng)按相應(yīng)最高級別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。一般情況下，測量儀表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。查1995年電力部頒發(fā)的經(jīng)濟(jì)電流密度表（2）按短路熱穩(wěn)定檢驗(yàn) S （）式中 S—— 所選導(dǎo)體截面mm2.C—— 熱穩(wěn)定系數(shù)；Kf—— 集膚效應(yīng)系數(shù)。(3)對于220kV及以下的配電裝置，電暈對選擇導(dǎo)線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面。鋼芯鋁絞線強(qiáng)度和載流能力在一定范圍內(nèi)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(yīng)用。本次設(shè)計中選用的為軟導(dǎo)體，主要對軟導(dǎo)體進(jìn)行介紹。 高壓隔離開關(guān)的選擇高壓隔離開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時，對隔離開關(guān)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(yīng)滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，本次設(shè)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(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷的性質(zhì)。 選擇的一般問題高壓電器選擇的主要任務(wù)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(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。(2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。（4）由計算電抗分別根據(jù)適當(dāng)?shù)挠嬎闱€找出指定時刻各等值發(fā)電機(jī)提供的短路周期電流的標(biāo)么值；當(dāng)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(biāo)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(jī)的特性（指類型、參數(shù)等），另一個是發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的電氣距離。為了計算方便，通常取基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，或Sj=1000MVA，基準(zhǔn)電壓Uj一般用各級的平均電壓，即Uj=Up=。（1）驗(yàn)算導(dǎo)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(yīng)按本工程的設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)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(jié)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(cè)接線方式確定為雙母線接線方式。缺點(diǎn)：使用設(shè)備多（特別是隔離開關(guān)），配電裝置復(fù)雜，投資較多；在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作。優(yōu)點(diǎn)：1)一臺斷路器檢修該回路不停電，供電可靠性增強(qiáng)；2)母線故障可保住更多重要負(fù)荷；缺點(diǎn)：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(shè)計采用設(shè)計的初步計劃用SF6斷路器，且變電所本身220kV側(cè)為2回出線，出線回路數(shù)較少，因此經(jīng)濟(jì)性可靠性等多方面分析，采用單母線分段。220kV側(cè)有兩回進(jìn)線，60kV側(cè)有12回出線。（3）擴(kuò)建要求：可以容易的從初期過度到終期接線，便在擴(kuò)建時，無論一次和二次設(shè)備改造最小。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對供電可靠性的影響。并應(yīng)該綜合考慮供電可靠，運(yùn)行靈活，操作檢修方便，投資節(jié)約和便于過度或擴(kuò)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(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布，負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回數(shù)。在主接線設(shè)計時，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，根據(jù)本變電所在系統(tǒng)中的地位，進(jìn)出線回路數(shù)，負(fù)荷情況，工作特點(diǎn)，周圍環(huán)境條件等確定合理的設(shè)計方案。