【正文】 有選擇的切除故障線路。輸電線路上出現(xiàn)的大氣過(guò)電壓有兩種，一種是雷擊于線路上引起的為直擊雷過(guò)電壓，另一種是雷直擊線路附近地面，由于電磁感應(yīng)引起的稱(chēng)為感應(yīng)過(guò)電壓。被保護(hù)設(shè)備最高高度為7米，10kV配電屋屋頂高度為3米，所以只須安裝一個(gè)高度H=7+43=8m高的避雷針支架即可。為保護(hù)其他設(shè)備而裝設(shè)的避雷針，不宜裝在獨(dú)立的主控制室和350kV以下的高壓屋內(nèi)配電裝物保護(hù)范圍內(nèi)的建筑或設(shè)備。(3)直擊雷的保護(hù)范圍和保護(hù)措施1)可設(shè)直擊雷保護(hù)裝置設(shè)施發(fā)電廠，變電所的直擊雷過(guò)電壓可采用避雷針，避雷器和鋼筋焊接成網(wǎng)等。雷過(guò)電壓有兩種基本形式：一種是雷電直接擊中電氣設(shè)備，線路和構(gòu)筑物，其過(guò)電壓引起強(qiáng)大的雷電流通過(guò)這些物體放電入地，產(chǎn)生破壞性極大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，相伴的還有電磁效應(yīng)和閃絡(luò)放電，稱(chēng)直接雷擊或直擊雷。防雷接地則是避雷針、避雷器等）與大地相連。扁鋼應(yīng)側(cè)放而不應(yīng)平放，以提高式有外引式和回路式兩種。接地可分為故障接地、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地。它主要由火花間隙和非線性電阻（閥片）組成。引下線可用直徑為6mm的圓鋼。在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)雷電活動(dòng)情況、地形、地質(zhì)、氣象情況以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等，結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全面分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、符合電力系統(tǒng)和電力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。雷電所引起的大氣過(guò)電壓將會(huì)對(duì)電氣設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電氣設(shè)備的安全。均壓帶采用截面不小于24mm2的扁鋼。=，直徑d=60103m的鋼管。架空線路長(zhǎng)度 Lj=25kM =式中 ——電纜長(zhǎng)度 ——架空線路的長(zhǎng)度==故接地電阻為：R≤==4810kV為中性點(diǎn)不接地，其線路長(zhǎng)度。電氣設(shè)備根據(jù)接地裝置的作用和目的可分：① 工作接地：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行需要將網(wǎng)絡(luò)的某一點(diǎn)接地，穩(wěn)定電網(wǎng)對(duì)地電位，使對(duì)地絕緣降低及有利于實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)措施。其技術(shù)參數(shù)如表516。本設(shè)計(jì)采用GG—1A（F）型高壓開(kāi)關(guān)柜。熔件的額定電流應(yīng)按如下計(jì)算： == =?其額定電壓為10kV，所以選擇 RN110型戶內(nèi)高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表515。按工作電壓選擇按工作頻率選擇無(wú)功功率的計(jì)算設(shè)備補(bǔ)償前的功率因數(shù)為=，經(jīng)電容器要求補(bǔ)償后達(dá)到=。而且不會(huì)出現(xiàn)其他兩健全相的電容器對(duì)故障相的涌放電流，只有來(lái)自同相健全的電容器的涌放電流。過(guò)去并聯(lián)電容器組采用三角形接線較多，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，三角形接線的電容器組，當(dāng)任一相擊穿時(shí)，由電源供給的短路電流較大，實(shí)際相當(dāng)于母線短路。表512 S9—50/35型電力變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)損耗阻抗電壓(%)空載電流(%)額定容量(kVA)S—50/35高低空載短路3550 保護(hù)熔斷器的選擇選擇RW5—35/200~800 型戶外交流高壓跌落式熔斷器。表511 CWLB10/600型穿墻套管參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)總長(zhǎng)L(mm)抗彎破壞負(fù)荷(kN)5s短時(shí)熱電流（kA）CWLB10/6001060053012溫度校正系數(shù) 則大于其長(zhǎng)期最大長(zhǎng)期工作電流。其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表510。 10kV側(cè)絕緣子的選擇及校驗(yàn)屋外絕緣子的選擇：按額定電壓和安裝地點(diǎn)選擇，經(jīng)查手冊(cè)選擇ZS10/4型支柱棒型絕緣子。表58 XP4C型絕緣子參數(shù)型號(hào)型式額定電流（A）額定電壓（kA）額定短路開(kāi)斷電流（kVA）操動(dòng)機(jī)構(gòu)外形尺寸寬深高(mm)GG1A固定式靠墻12501040CD10 CTB120012003200(2) 懸式絕緣子片數(shù)的選擇，所以應(yīng)選絕緣子的片數(shù)為片 式中：——泄漏比距——每片絕緣子的泄漏距離；初選3片。其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表57。表55 JDZ610型電壓互感器參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)準(zhǔn)確級(jí)次及相應(yīng)額定二次負(fù)荷(VA)最大容量（VA）原線圈副線圈1級(jí)3級(jí)400JDZ610105080200測(cè)量?jī)x表的技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)表56。經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性要求，因此所選ZN310型斷路器滿足要求。 10kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)≥，≥==(kA)，查手冊(cè) 同樣選擇ZN310真空型斷路器。t=2524=2500（kA2斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類(lèi)、構(gòu)造型式、開(kāi)斷電流或開(kāi)斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 =(1+8%)1095e55% =(kVA)按通過(guò)10kV側(cè)出線的最大長(zhǎng)期工作電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=3000小時(shí)，查表選擇=106A/m2 經(jīng)計(jì)算選擇LGJ70mm2型鋼芯鋁絞線，其25℃時(shí)最大允許持續(xù)電流=295A則實(shí)際環(huán)境溫度為37℃時(shí)的出線允許電流=295=(A) 大于其長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流（ A），滿足長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱條件。②動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)10kV側(cè)截面為矩形的母線水平放置，相間距離a= L=短路沖擊電流： 母線所受的電動(dòng)力： 式中：L——絕緣子間的跨距；相間距： 母線所受的最大彎矩： 截面系數(shù)： 母線最大計(jì)算應(yīng)力為： 小于鋁母線的允許應(yīng)力69106Pa，故滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。 10kV側(cè)母線截面積的選擇及校驗(yàn)按通過(guò)低壓側(cè)母線的最大長(zhǎng)期工作電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=3000小時(shí)，查表選擇=106A/m2 經(jīng)查表選LMY608mm2型鋁母線，其25℃時(shí)最大允許持續(xù)電流=788A則實(shí)際環(huán)境溫度為37℃時(shí)的母線允許電流=788=(A)大于其長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流（），滿足長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱條件。 35kV側(cè)母線截面積的選擇及校驗(yàn)若一臺(tái)變壓器停止工作，想滿足整個(gè)負(fù)荷的需要，則另一臺(tái)變壓器必工作在過(guò)負(fù)荷狀態(tài)，由于變壓器容量按≥，所以只需要一臺(tái)過(guò)負(fù)荷為原來(lái)的1/=，即S=按通過(guò)高壓側(cè)母線的最大長(zhǎng)期工作電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，式中： ——經(jīng)濟(jì)截面 ㎡——經(jīng)濟(jì)電流密度 A/㎡取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=3000~5000小時(shí)，查表選擇=106A/m2 經(jīng)計(jì)算選擇LGJ120mm2型鋼芯鋁絞線，其25℃時(shí)最大允許持續(xù)電流=380A溫度修正系數(shù)為：===則實(shí)際環(huán)境溫度為37℃時(shí)的母線允許電流：=380=327(A)大于其長(zhǎng)期最大工作電流（ A），滿足長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱條件。要使企業(yè)供電系統(tǒng)的安全可靠，必須正確合理的選擇各種電氣設(shè)備，選擇企業(yè)供電系統(tǒng)中高壓電氣設(shè)備的一般原則，除按正常運(yùn)行下的額定電壓、額定電流等條件外，還應(yīng)按短路情況下進(jìn)行校驗(yàn)，但各種電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目也不盡一樣，見(jiàn)表52。并在選擇后按設(shè)備的額定電壓，額定電流，短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等方面對(duì)所選的設(shè)備進(jìn)行了校驗(yàn)。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，使單相短路電流最大可能值不超過(guò)三相短路電流的最大值。三相系統(tǒng)中短路的基本類(lèi)型有：三相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力能形成很大的破壞應(yīng)力，如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固，則可能遭到嚴(yán)重破壞。主接線圖如圖31所示圖31 變電所主接線圖第四章短路計(jì)算 短路的原因危害及類(lèi)型 短路的原因發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。(4)考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及分布負(fù)荷增長(zhǎng)速度和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。表31 SZ9—5000/35技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓高壓分接聯(lián)結(jié)組別阻抗空載短路空載高壓低壓頭范圍電壓損耗損耗電流35177。 常采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類(lèi)別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照上述公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。負(fù)荷計(jì)算偏大,則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。第二章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的工廠的用電設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷?，F(xiàn)在所設(shè)計(jì)的常規(guī)變電所最突出的問(wèn)題是設(shè)備落后，結(jié)構(gòu)不合理，占地多，投資大，損耗高，效率低，尤其是在一次開(kāi)關(guān)和二次設(shè)備造型問(wèn)題上，基本停留在50—60年代的水平上，從發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，將越來(lái)越不適應(yīng)煤礦發(fā)展的要求。煤礦對(duì)變電所設(shè)計(jì)水平的要求將越來(lái)越高。分級(jí)保護(hù)和常規(guī)保護(hù)相比，增加了人機(jī)對(duì)話功能，自控功能，通信功能和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等功能，因此如果通過(guò)電力監(jiān)控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以使變電站內(nèi)值班人員或調(diào)度中心的人員及時(shí)掌握變電站的運(yùn)行情況，直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，及時(shí)了解故障情況，并迅速進(jìn)行處理，達(dá)到供電系統(tǒng)的管理科學(xué)化、規(guī)范化、并且還可以做到與其他自動(dòng)化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行全系統(tǒng)的信息綜合管理。負(fù)荷計(jì)算過(guò)小,則依此選用的設(shè)備和載流部分有過(guò)熱危險(xiǎn),輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器每臺(tái)主變的額定容量：即：=(kVA)主變壓器采用雙繞組有載調(diào)壓電力變壓器，根據(jù)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)，可選擇SZ9—5000/35型有載調(diào)壓變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表31。(2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)五到十年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求低。主接線形式采用單母線分段接線方式，這種接線方式本身簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便，同時(shí)又克服了一些缺點(diǎn)，使可靠性和靈活性有所提高。動(dòng)物或飛禽跨接載流導(dǎo)體也會(huì)造成短路事故。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流（超過(guò)額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個(gè)統(tǒng)。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。表41 短路電流表短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式Id（3）Id（2）ichIchSd（MVA）d1130d268d317d4d516d6第五章電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)是變電站設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，本設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的選擇從我國(guó)實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)程要求進(jìn)行，力求做到了技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，運(yùn)行靈活方便，留有適當(dāng)?shù)挠喽鹊囊蟆? 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，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的