【正文】 計(jì)算的條件和原則正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行所有電源的電動(dòng)勢相位角相同系統(tǒng)中同步異步電動(dòng)機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁泄渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱，定子三相繞組空間位置差120度電氣角。同步發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。元件的計(jì)算參數(shù)都取其額定值。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響。根據(jù)這些最大負(fù)荷，利用容量計(jì)算公式可算出變壓器容量，查出變壓器的阻抗電壓，然后算出變壓器阻抗。分別在高壓側(cè)選一點(diǎn)，在低壓側(cè)選一點(diǎn)。 參數(shù)計(jì)算 電路元件的標(biāo)么值,計(jì)算公式如下：發(fā)電機(jī)：變壓器：附：線路中的每千米線路阻抗取X=線路： 三相短路電流周期分量的計(jì)算 無限大電源供給的短路電流 當(dāng)供電源為無窮大時(shí)計(jì)算電抗Xjs≥，不考慮短路電流周期分量的衰減，此時(shí) 電源對短路點(diǎn)的等值電抗標(biāo)么值額定容量下的計(jì)算電抗電源的額定容量短路電流周期分量的標(biāo)么值0秒時(shí)短路電流周期分量標(biāo)么值短路電流周期分量的有效值時(shí)間為無窮時(shí)短路電流周期分量的標(biāo)么值電源對短路點(diǎn)的等值電抗有名值電源的額定電流短路容量 有限大電源供給的短路電流 先將電源短路點(diǎn)的等值電抗歸算到以電源容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗，然后按計(jì)算電抗值查得相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，或查相應(yīng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線表，即可得到短路電流周期分量的標(biāo)么值。因此，在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)政策，在保證安全，可靠的前提下，力爭作到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行方便和留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要。（3）、應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定要求。高壓斷路器按下列項(xiàng)目選擇和校驗(yàn)：型式和種類，額定電壓，額定電流，開斷電流，額定關(guān)合電流，動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定。2．按額定電壓選擇高壓短路器的額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓。式中——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間的短路電流周期分量有效值。5．按額定短路關(guān)合電流選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有很大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的破壞。 隔離開關(guān)的主要用途包括以下幾點(diǎn)；（1） 在電路中起隔離電壓的作用，保證檢修工作的安全。隔離開關(guān)用于倒閘操作時(shí)，稱為“操作電器”。其他四項(xiàng)技術(shù)條件與高壓斷路器相同。電磁式電流互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境和產(chǎn)品情況選擇。 選擇電流互感器的準(zhǔn)確級和額定容量根據(jù)任務(wù)書上規(guī)定本設(shè)計(jì)選擇的電流互感器型號為LCWD—60具體參數(shù)如下表所示：額定電壓 60KV額定電流比次級組合準(zhǔn)確級次額定二次組抗器6~600/5D/1D/11級3級1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)油質(zhì)量總質(zhì)量47515085100L C W D — 60 電壓等級 帶接地刀閘 戶外 瓷絕緣 電流互感熱穩(wěn)定校驗(yàn) (KhINI)2≥I2teq(或QK)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) √2INIKF≥is 10KV側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇本次設(shè)計(jì)10KV側(cè)主要選擇KYW—10Z型高壓開關(guān)柜。 斷路器手車室可推進(jìn)或抽出斷路器手車，室內(nèi)有三個(gè)位置，既運(yùn)行位置，實(shí)驗(yàn)位置（也可作為接地位置），和移開位置。開關(guān)柜的外殼和每個(gè)小室之間的隔板為接地的包薄綱板，防護(hù)等級為IP20，可有效的防止人體和外界固體帶電部位和觸及運(yùn)動(dòng)部分，可保證人身安全和設(shè)備可靠運(yùn)行。柜內(nèi)設(shè)置了接地導(dǎo)體，并與柜外一專用接地螺柱連通，柜體骨架，門，蓋板，活動(dòng)連板，斷路器手車骨架與接地導(dǎo)體連通，一次電纜頭的接地采用了具有關(guān)合80KA電流能力的接地開關(guān)，接地系統(tǒng)具有能通過與斷路器相同的動(dòng)，熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時(shí)間。周圍環(huán)境溫度5~40攝時(shí)度。 母線材料、截面形狀和布置方式選擇母線一般采用導(dǎo)電率高的鋁、銅型材制成。我國最大的單片矩形母線承載的工作電流可達(dá)2KA左右。槽形截面母線具有機(jī)械強(qiáng)度好、載流量大、集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)。母線的散熱條件和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方式有關(guān)。懸掛式是用懸掛絕緣子把母線吊掛在建筑物上。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面計(jì)算公式為：式中 正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流 經(jīng)濟(jì)電流密度 由于按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的截面是在總費(fèi)用的最低點(diǎn)，在該點(diǎn)附近總費(fèi)用隨截面積變化不明顯。晴天夜晚不應(yīng)出現(xiàn)可見電暈。按照母線與絕緣子、金具的連接特點(diǎn)，母線的每個(gè)支持點(diǎn)都屬于簡支。矩形母線水平布置時(shí)，W=；垂直布置時(shí)，W=。變電所的雷害事故可來自兩個(gè)方面，一是雷擊于變電所的導(dǎo)線或設(shè)備，二是雷擊于線路后沿線路向變電所傳來雷電波。所以變電所對雷擊進(jìn)行波的防護(hù)是非常重要的任務(wù)，其主要的防護(hù)措施是在變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制入侵雷電波幅值，同時(shí)在變電所進(jìn)線上，設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段以限制流過閥型避雷器的雷電波和限制入侵雷電波的陡度。2. 當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，雷電流通過避雷針入地，使避雷針對地電位升高，此時(shí)應(yīng)防止避雷針至被保護(hù)設(shè)備發(fā)生反擊。變電所中有很多電氣設(shè)備，不可能在每個(gè)設(shè)備旁邊都裝設(shè)一組避雷器，一般只在變電所母線上裝設(shè)避雷器。對于中性點(diǎn)比接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，變壓器是全絕緣的，即中性點(diǎn)處的絕緣與相線端絕緣水平相同，由于三相來波的概率很小，且大多波來自線路較遠(yuǎn)處，其陡度很小，變電所進(jìn)線不止一條，非雷擊的進(jìn)線起了分流作用，變壓器絕緣也有一定欲度等原因，所以有關(guān)規(guī)程規(guī)定，35~60KV變壓器中性點(diǎn)一般不需要保護(hù)。4. 主控室及屋內(nèi)配電裝置對直擊雷的防雷措施如下：①若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地。 雷電過電壓保護(hù)對象 雷電過電壓保護(hù)主要是：1. 防止雷電直擊于電氣設(shè)備上，一般采用避雷針，避雷線進(jìn)行保護(hù)。2. 在60KVI、Ⅱ段母線分別安裝一組避雷器。 避雷針的選擇單支避雷針的保護(hù)范圍： 當(dāng)高度在水平面上的保護(hù)范圍的半徑可按下式計(jì)算： 當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)，式中，h—避雷針的高度（m） p—高度影響系數(shù)時(shí)，p=130h120m時(shí)，雙支等高避雷針的保護(hù)范圍： 兩針外側(cè)的保護(hù)范圍可按單針計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)0的圓弧來確定，0點(diǎn)的高度按下式計(jì)算：D—兩針間的距離（m）p—高度影響系數(shù)一般兩針間的距離與針高之比不宜大于5（注：兩針間的距離必須小于7hp，當(dāng)被保護(hù)物高度為時(shí)，兩針間的距離應(yīng)小于 ）三支等高針的保護(hù)范圍： 三支針形成的三角形的外側(cè)保護(hù)范圍，應(yīng)分別按兩支等高針的計(jì)算方法確定。（3） 多支避雷針的外側(cè)保護(hù)范圍，應(yīng)分別按不等高（或等高）兩針保護(hù)范圍方法確定。S雷電沖擊波殘壓峰值不小于不大于5KA10KA14017322022725010KV側(cè)母線選用FZ10型，具體型號參見下表：滅弧電壓有效值工頻放電電壓有效值沖擊放電電壓峰值（15/）I 不大于（KV）8/20181。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備、載流導(dǎo)體、保護(hù)和測量電器以及其他必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能的裝置。 屋外配電裝置屋外配電裝置的電器設(shè)備都布置在屋外，具有如下特點(diǎn)：，土建工程量和費(fèi)用較小，使建筑周期縮短；，使運(yùn)行安全，便于帶電作業(yè)；，占地面積大；，使設(shè)備運(yùn)行、維修和操作條件較差。①、普通中型配電裝置：電氣設(shè)備都安裝在地面的支架上，布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工運(yùn)行和檢修比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)較低。此外，該種方案還使整個(gè)配電裝置取消了中央門形構(gòu)架。 設(shè)備配置。 接地刀閘的配置，35KV以上的每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè)12組接地刀閘。，設(shè)在旁路回路隔離開關(guān)的旁路母線側(cè)。 避雷器的配置，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。110KV220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。它雖然沒有分相中型配電裝置節(jié)省占地面積，簡化土建材料等優(yōu)點(diǎn)，但是它布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工運(yùn)行和檢修比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好。 自動(dòng)重合閘的裝設(shè) 所謂自動(dòng)重合閘，就是當(dāng)線路因短路故障被保護(hù)裝置斷開后，由自動(dòng)重合閘裝置使故障線路的斷路器再重新投入。旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)斷路器或分段為斷路器一般也應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘。②用控制開關(guān)或通過搖控器將斷路器斷開時(shí)自動(dòng)重合閘均不應(yīng)動(dòng)作。本次變電所設(shè)計(jì)60KV側(cè)和10KV側(cè)應(yīng)采用三相一次重合閘，分段斷路器采用自動(dòng)重合閘。降壓變電所內(nèi)裝設(shè)有備用變壓器或互為備用的母線段。帶有時(shí)限階段特性和反時(shí)限特性的保護(hù)，前后兩級之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)限相互配合。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運(yùn)行和故障類型進(jìn)行計(jì)算，但可以不考慮可能性很小的情況。重瓦斯保護(hù)作用于斷路器跳閘，為變壓器的主保護(hù)；輕瓦斯作用于信號。溫度保護(hù)等等。它裝在油箱與油枕之間的管道上，為防止變壓器內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)由于電流不穩(wěn)，致使重瓦斯時(shí)通時(shí)斷，從而使保護(hù)不能可靠跳閘，所以選有自保持線圈的出口中間繼電器。本所為12500KVA遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于400KVA因此可裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 當(dāng)然，利用發(fā)電機(jī)、變壓器的過電流保護(hù)裝置也可以切除母線故障，但往往因切除時(shí)間過長，不能滿足運(yùn)行上的要求。母線保護(hù)動(dòng)作后對不帶分支的線路應(yīng)采取措施，促使其全線速動(dòng)保護(hù)跳閘。 保護(hù)必須具有可靠性和靈敏度。 線路保護(hù) 一、60KV側(cè)線路的保護(hù)35KV以上中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中的線路，對相間的短路和單相接地短路均按《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定安裝相應(yīng)的保護(hù)。單相接地保護(hù)：中性點(diǎn)非直接接地發(fā)生單相接地故障后，相電壓發(fā)生畸變，中性點(diǎn)位移有較高零序電壓，而線電壓不變，故允許短期帶接地點(diǎn)運(yùn)行（即帶故障運(yùn)行）。保護(hù)裝置應(yīng)采用遠(yuǎn)后備方式。帶方向的電流保護(hù)作后備保護(hù)對單相接地故障應(yīng)按以下規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置① 在變電所母線上應(yīng)裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置，監(jiān)視裝置反應(yīng)零序電壓動(dòng)作于信號。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)前變電所中采取的防雷措施是可靠的，但是雷擊參數(shù)和電氣設(shè)備的沖擊放電特性具有統(tǒng)計(jì)性故防雷措施也是相對的。 中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的80％?！哆^電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》第48條規(guī)定：各級電壓的電力線路一般采用下列避雷方式：60KV側(cè)線路，負(fù)荷重要且所經(jīng)地區(qū)每年均暴日數(shù)30以上的地區(qū)，應(yīng)先全線架設(shè)避雷線。40