【正文】 隙閥式避雷器，該變電站選擇閥式避雷器限制過(guò)電壓幅值，同時(shí)輔之以相應(yīng)措施，以限制流過(guò)閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。 變電所的建設(shè)時(shí)，在房屋的四個(gè)角上設(shè)置測(cè)試點(diǎn)。 變電所的雷電危害主要來(lái)自兩個(gè)方面：一個(gè)是直接雷擊變電所的建筑物、構(gòu)筑物或裝設(shè)在露天的設(shè)備，強(qiáng)大的雷電沖擊電流通過(guò)被擊物泄放入地時(shí)，引起機(jī)械力破壞和熱破壞；另外一個(gè)是雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓波沿輸電線路侵入變電所內(nèi)，使主要電氣設(shè)備對(duì)地絕緣擊穿或燒毀。 ⑵ 110kV 及以上的配電裝置，在土壤電阻率 ρ 1000 m? ?? 時(shí)，不宜反擊，允許裝設(shè)構(gòu)架避雷針。 結(jié) 論 40 結(jié) 論 這次我選擇的畢業(yè)設(shè) 計(jì)題目是變電站 的 電氣一次設(shè)計(jì)，可以說(shuō)這種題目并不陌生，因?yàn)樯蠈W(xué)期 我的 課程設(shè)計(jì)就是變電站的設(shè)計(jì)。 在老師和同學(xué) 們 的幫助 和 指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)十幾周的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先是態(tài)度問(wèn)題，不管做什么事情都要先端正好態(tài)度，沒(méi)有一個(gè)好的態(tài)度，做事也許就做不好，始終要有一個(gè)善始善終的態(tài)度。 北京：中國(guó)電力出版社。此外，做事要有計(jì)劃性，這樣才不會(huì)手忙腳亂。 通過(guò)該變電站設(shè)計(jì)，讓我更加系統(tǒng)的了解了變電所中的各種電氣設(shè)備以及設(shè)備的選擇，短路電流的計(jì)算，一方面，又熟悉了 Word的操作；另一方面通過(guò)畫(huà)圖，讓我掌握了 Visio 和 AutoCAD 軟件。 該變電站的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有電氣主接線，短路電流的計(jì)算，設(shè)備的選擇，配電裝置的設(shè)計(jì)，總平面布置圖，斷面圖等等。為了有效的發(fā)揮其保護(hù)功能，還需要有輔助措施 與之配合。裝設(shè)避雷針（線）應(yīng)該是變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)，還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針（線）之間留有一定距離，因?yàn)槔?電 直擊避雷針（線）瞬間的地電位可能提高。iR 為 ： 39。 防雷接地裝置有獨(dú)立的（如獨(dú)立避雷針 的接地裝置、架空線桿塔的接地裝置等），也有與發(fā)電廠、變電所的總接地網(wǎng)連成一體的。 避雷器 避雷器是一種過(guò)電壓限制器，它實(shí)際上是過(guò)電壓能量的吸收器，它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)作用電壓超過(guò)一定幅值以后避雷器總是先動(dòng)作，泄放大量能量 ，限制過(guò)電壓，保護(hù)電氣設(shè)備。 避雷線 避雷線 的保護(hù)范圍的長(zhǎng)度與線路等長(zhǎng)，而且兩端還有其保護(hù)的半個(gè)圓柱體空間。圖中： h——避雷針高度； 避雷針必須高于被保護(hù)物體。避雷針和避雷線可以防止雷電直接擊中被保護(hù)物體，因此也稱為直擊雷保護(hù)（措施）；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電過(guò)電壓波，因此也稱為侵入波保護(hù)（措施）；接地裝置的作用就是減少避雷針（線）或避雷器與大地（ 零電位 ） 之間的電阻值，以達(dá)到降低雷電過(guò)電壓幅值的目的。利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置，稱為瓦斯保護(hù)。除了主保護(hù)外，變壓器還應(yīng)裝設(shè)相間短路和接地短路的后備保護(hù)，通常采用過(guò)電流保護(hù)。 差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)校驗(yàn)式為 .setK?? ? 式中 .? ——各種運(yùn)行方式下變壓器內(nèi)部故障時(shí)，流經(jīng)差動(dòng)繼電器的最小差動(dòng)電流。 ⑶ 躲過(guò)電流互感器二次回路斷線引起的差電流。 變壓器的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響，同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的設(shè)備。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是 : ⑴ 自動(dòng)、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行； ⑵ 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)生信號(hào)或跳閘。是指柜內(nèi)主要組成部件（如斷路器、互感器、母線等）分別裝在接地金屬隔板隔開(kāi)的隔室中的金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。 XGN210 系列開(kāi)關(guān)柜適用于 3～ 10kV 單母線、單母線帶旁路系統(tǒng)中作為接受和分配電能的高壓成套配電裝置。柜體用鋼板或絕緣板分割成手車室、母線室、電纜室和繼電器儀表室，具有良好的接地裝置和“無(wú)防”功能。該開(kāi)關(guān)柜是吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)國(guó)內(nèi)特點(diǎn)設(shè)計(jì)研制的新一代開(kāi)關(guān)設(shè)備。相對(duì)于固定開(kāi)關(guān)柜，手車式高壓開(kāi)關(guān)柜的停電時(shí)間大大縮短。本設(shè)計(jì)中 10kV 出線不帶電抗器，所以采用成套配電裝置開(kāi)關(guān)柜單層布置。半髙型適用于 110kV配電裝置。 由于髙 型和半髙型配電裝置可大量節(jié)省占地面積，因而在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 、安裝和相互連接的結(jié)構(gòu)圖，斷面圖也應(yīng)按比例繪制。 電氣工程中常用配電裝置配置圖（也稱布置圖）、平面圖和斷面圖來(lái)描述配電裝置的結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置和安裝情況。在現(xiàn)場(chǎng)將電器組裝而成的稱為裝配配電裝置；在制造廠按要求預(yù)先將開(kāi)關(guān)電器、互感器等組成各種電路成套后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝使用的稱為成套配電裝置。其作用是在正常運(yùn)行情況下，用來(lái)接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。布置在同一平面內(nèi)的三相導(dǎo)體，在發(fā)生短路時(shí)，支柱絕緣子（或套管）所受的力為該絕緣子相鄰跨導(dǎo)體上電動(dòng)力的平均值。 無(wú)論支柱絕緣子或套管都應(yīng)符合產(chǎn)品額定電壓大于或等于所在 電網(wǎng)電壓的要求。 為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路以及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù) 35kV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流應(yīng)根據(jù)電力變壓器回路最大工作電流來(lái)選擇： 10kV 側(cè)熔斷器的選擇：選擇 RN210/ 型戶內(nèi)熔斷器，額定電壓 10kV，滿足要求，斷流容量 1000MVA，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 第五章 電氣設(shè)備的選擇 27 表 510 RN2— 10/ 型戶內(nèi)熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電 壓（ kV） 額定電流（ A） 額定開(kāi)斷容量（ MVA） 最大開(kāi)斷電流有效值（ kA） 備注 RN2 10 1000 50 保護(hù)室內(nèi) TV 校驗(yàn)式為： br sh?? ?? ?（ 或 ） 對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器，用沖擊電流的有效值進(jìn)行校驗(yàn)，且某些系列產(chǎn)品如屋外跌落式高壓熔斷器，尚需分別對(duì)開(kāi)斷電流的上、下限進(jìn)行校驗(yàn)， 以確保最小運(yùn)行方式 下的三相短路的有效開(kāi)斷；對(duì)于有限流作用的熔斷器，在電流達(dá)到最大 之前已截?cái)?，所以不?jì)非周期分量影響，而采用 ? 進(jìn)行校驗(yàn)。但是對(duì)于充滿石英砂有限流作用的熔斷器，則不宜使用在低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中。 第五章 電氣設(shè)備的選擇 26 母線的選擇 母線上的最大 持續(xù)工作電流為 m a x S 4 0 0 0 0= 1 . 0 5 = 1 . 0 5 = 2 4 2 4 . 9 43 U 3 1 0 A? ?? ? ? ? 熔斷器的選擇 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損 害。 電流互感器的選擇 110kV 側(cè)電流互感器的選擇 ,根據(jù) 電流互感器安裝處的電網(wǎng)電壓、最大工作電流和安裝地點(diǎn)的要求，查 設(shè)備手冊(cè)， 初步選擇 LCWB6110B 型電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下： 表 56 GN1010T/3000160 技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電流比（ A） 級(jí)次組合 準(zhǔn)確度等級(jí) 1s 熱穩(wěn)定電流（ kA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ kA） LCWB6110B 2600/5 P/P P 45 120 動(dòng)穩(wěn)定 的 校驗(yàn)： 第五章 電氣設(shè)備的選擇 25 1 essh2 I = 2 = k A1 6 9 . 6 8 k A i = 2 6 . 7 7 5 k AN K ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ??又 所以滿足要求。 查設(shè)備手冊(cè)，選擇 LW6110 型 SF6斷路器， 其參數(shù)如 表 52。該斷路器運(yùn)行可靠性高，維護(hù)工作量少，耐壓高，允許的開(kāi)斷次數(shù)多，檢修時(shí)間長(zhǎng)，開(kāi)斷電流大，滅弧 的時(shí)間短，操作時(shí)噪聲小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)因此可選用 LW6110 型戶外高壓 SF6斷路器。斷路器最大特點(diǎn)是裝有滅弧裝置，能斷開(kāi)電氣設(shè)備中的負(fù)荷電流和短路電流。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 es sh es shii? ? ? ?或 式中： es esi ?、 分別為電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值；sh shi ?、 分別為短路沖擊電流幅值及其有效值。 對(duì)于 110kV 及以下電氣設(shè)備，由于 外 絕緣裕度較大，可在海拔 2021m 以下使用， 該變電站建設(shè)在平原地區(qū)，可以不考慮環(huán)境條件的影響。斷路器在低于額定電壓 下，開(kāi)斷電流可以提高，但由于滅弧裝置機(jī)械強(qiáng)度的限制，因此開(kāi)斷電流 有一個(gè)極限值，該極限值稱為極限開(kāi)斷電流，即斷路器開(kāi)斷電流不能超過(guò)極限開(kāi)斷電流。通常，規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 ～ 倍，而電網(wǎng)運(yùn)行電壓的波動(dòng)范圍，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的 倍。 所以電抗器的型號(hào)為： NKL103004。取 =100s MVA? 110 111100= 2 0 0 0 =100= = 0 .0 52021ss xx???即 2．求變壓器的電抗 ?? 變壓器的型號(hào)： SFZ1040000/110,短路電壓 U %? ? KU S 1 0 . 5 1 0 0= = = 0 . 2 6 2 51 0 0 S 1 0 0 4 0???? ? ? ⑴ 當(dāng) 1F 點(diǎn)短路時(shí) ,電路圖如下所示： 第四章 短路電流的計(jì)算 15 1 1 1 0 K VF1X 1 圖 42 等值電路 J1 1S 1 0 0 0 . 5 2 53 U 3 1 1 0? ?? ? ? ?? 已知短路電流為 ，即三相短路電流周期分量有效值為 : ( 3 )F1J1( 3 )F1 110 .5 kI 0. 52 5= 10 .5 kX 0. 05AA??? ? ?即 三相短路電流沖擊電流最大值 : 3sh F1i =2 .55 = 5 10 .5 = 26 .77 5 k A? ? ?（ ） 沖擊電流有效值： 3sh F1=1 .51 = 1 10 .5 = 15 .85 5 k A? ? ? ?（ ） ⑵ 當(dāng)點(diǎn) 2F 短路時(shí)（即 10kV 母線上） 等效電路如下圖所示 ： 1X 1 X TF2 圖 43 等值電路 總的電抗為： 11= + = 0 . 0 5 + 0 . 2 6 2 5 = 0 . 1 822? ? ?? ? ? ? 第四章 短路電流的計(jì)算 16 J2 2S 1 0 0= = = 5 .5 k3 U 3 1 0 .5 A? ?? ? 三相短路電流周期分量有效值為： J23F2 5 .5= = 3 0 .5 6 k= 0 .1 8 A??? ?（ ） 三相短路電流沖擊電流最大值 : 3sh F2i = = = A? ? ? ?????（ ） 沖擊電流 有效值： 3sh F2=1 .51 = 1 =4 5k A? ? ? ? ?? ???（ ） 計(jì)算結(jié)果表明： 10kA 側(cè)的短路電流很大，需采取措施來(lái)進(jìn)行限制。應(yīng)考慮當(dāng)采用母聯(lián)斷路器向備用母線 充電時(shí)，備用母線故障，流過(guò)該備用母線的全部短路電流。 短路點(diǎn)的選擇 選擇通過(guò)導(dǎo)體和電器的 短路電流最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過(guò)各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的不同位置而不同。 ⑶ 電氣主接線方案的確定；確定限制短路電流的設(shè)備 。 短路計(jì)算的目的 ⑴ 選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。短路故障分為對(duì)稱短路和不對(duì)稱短路，三相短路是對(duì)稱的，其它三種短路都是不對(duì)稱的。運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘；線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線。如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝以及維護(hù)不良等所造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路。 需要強(qiáng)調(diào)的是，隨著 高壓配電裝置廣泛采用 6SF 斷路器以及國(guó)產(chǎn)斷路器的質(zhì)量提高，同時(shí)系統(tǒng)備用容量的增加、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于合理與聯(lián)系緊密、保護(hù)雙重化的完善以及設(shè)備檢修逐步由計(jì)劃?rùn)z修向狀態(tài)檢修過(guò)度，為簡(jiǎn)化接線，總的趨勢(shì)將逐步取消旁路設(shè)施。 雙母線分段接線多用于 220kV 配電裝置，當(dāng)進(jìn)出線數(shù)為 10～ 14 回時(shí)采用三分段， 15 回及以上時(shí)采用四分段；同時(shí)在 330～ 500kV 大容量配電裝置中，出線為 6 回及以上時(shí)一般也采用雙母線分段接線。 ③ 110kV 出線數(shù)為 6 回及以上時(shí)。與單母線相比，投資有所增加，但使運(yùn)行的可靠性和靈活性大大提高。 ③ 35～ 63kV 配電裝置的出線 4～ 8 回。 分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量好容量。當(dāng)系統(tǒng)中有穿越功率通過(guò)主接線為橋形接線的發(fā)電廠或變電站高壓側(cè)，或者橋形接線的 2 條線路接入環(huán)形電網(wǎng)時(shí)，通常宜采用外橋接線 ， 如 圖 32 所示 。 主接線的選擇 110kV 側(cè)有兩回進(jìn)線，為電源進(jìn)線，此時(shí)宜采用橋形接線，根據(jù)橋斷路器的安裝位置，可分為內(nèi)橋和外橋接線兩種。 有匯 流母線的接線形式概括的可分為單母線接線和雙母線接線兩大類；無(wú)匯流母線的接線形式主要有橋形接線、角形接線和單元接線。經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免 兩次變壓而增加 電 能損耗。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器的數(shù)量、選用廉價(jià)的電器或輕型電器，降低投資。 電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要能根據(jù) 調(diào)度要求，方便地改變運(yùn)行方式。靈活性包括一下幾個(gè)方面。 主接線可靠性的基本要求通常包括一下幾個(gè)方面： ⑴