【正文】 （3）保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器額定電流按下式選擇InR=kInC,InC：電力電容器回路的額定電流。104=≠30～60 Hz 所以β=1σф=108=(103)2104=≠35～155 Hz 所以β=1所以σф=108=(103)2δ（2）滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地 電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。35－110KV的配電裝置，一般釆用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器，220KV以上，一般釆用電容式電壓互感器。tdz=(ImKt)2=［(15～1500)65］2=105～109A所以I∞178。tdz(ImKt)2 變壓器110KV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=110KV Un=110KV 所以Ug= Un2．一次回路電流：查表42得：=＝496A選LCW－110－(50～100)～(300～600)/5型，如下表所示：表46 LCW－110－(50～100)～(300～600)/5型型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷(Ω)10%倍數(shù)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)重量(kg)1級(jí)二次負(fù)荷(Ω)倍數(shù)油總重LCW110(50100)～(300600)/575150125500115 因?yàn)镮1n=300～600A = 496A I1n3．動(dòng)穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=(300～600)150=～ ich=231A所以ichImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞178。當(dāng)保護(hù)和測(cè)量?jī)x表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。(2)35KV變壓器側(cè)隔離開關(guān)的校驗(yàn)① 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=80(KA)ichimax② 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2t由校驗(yàn)斷路器可知：I∞2tdz==[（KA）2s]It2t=4= [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此隔離開關(guān)滿足各項(xiàng)要求。(5)校驗(yàn)10KV出線側(cè)斷路器① 開斷電流：Idt≤IkdIdt=(KA)Ikd=(KA)IdtIkd② 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=(KA)ichimax③ 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2tβ=I/I∞=t=2+=(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè) 得：tz=(s)tdz=tz+=+=(s)I∞2tdz==[（KA）2s]It2t== [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。(4) 動(dòng)穩(wěn)定： ich≤imax （44）式中：ich ——斷路器極限通過(guò)電流峰值； imax——三相短路電流沖擊值。= 短路點(diǎn)的確定此變電站設(shè)計(jì)中，電壓等級(jí)有四個(gè)，在選擇的短路點(diǎn)中，其中110KV進(jìn)線處短路與變壓器高壓側(cè)短路，短路電流相同，所以在此電壓等級(jí)下只需選擇一個(gè)短路點(diǎn)；在另外三個(gè)電壓等級(jí)下，同理也只需各選一個(gè)短路點(diǎn)。(3)化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗Xnd。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。根據(jù)變電所變壓器配置，應(yīng)選用無(wú)載調(diào)壓變壓器。(1)升壓型。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。而原始資料可知，補(bǔ)償裝置主要補(bǔ)償負(fù)荷的無(wú)功容量及平衡主變損耗。5%的范圍內(nèi)，可發(fā)額定容量，在過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它向系統(tǒng)供給感性的無(wú)功功率起無(wú)功電源作用，能提高系統(tǒng)電壓，在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它從系統(tǒng)吸收感性的無(wú)功功率起無(wú)功負(fù)荷作用，可降低系統(tǒng)電壓。另外電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率損耗也很大，在變壓器內(nèi)和輸電線路上所消耗掉的總無(wú)功功率可達(dá)用戶消耗的總無(wú)功功率的75%和25%。所以，110KV側(cè)采用雙母線接線。(4)繪制最優(yōu)方案電氣主接線圖。其中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。因此，主接線的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)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(duì)供電可靠性的影響。通常對(duì)大型變電站，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。變電站的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中一個(gè)重要組成部分。本變電站的電壓等級(jí)分別為110kV、35kV、10kV。本設(shè)計(jì)針對(duì)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇、主接線的選擇、短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、繼電保護(hù)及變電站防雷,無(wú)功補(bǔ)償?shù)?。電氣主接線是發(fā)電廠變電所電氣部分的主體，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用。變電站、所綜合自動(dòng)化和無(wú)人值守是當(dāng)今電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域中熱門的話題，在當(dāng)今城、農(nóng)網(wǎng)建設(shè)改造中正被廣泛采用。C； ③； ④、風(fēng)向以東北風(fēng)為主。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度及地區(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(lái)確定主接線的形式及站連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。(2)檢修安全。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式（110/6～10kV）變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。 主接線的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟電氣主接線設(shè)計(jì)，一般分以下幾步：(1)擬定可行的主接線方案：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，擬訂出若干可行方案，內(nèi)容包括主變壓器形式、臺(tái)數(shù)和容量、以及各級(jí)電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對(duì)主接線的要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，保留2個(gè)技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案。兩種方案接線形式如下：圖21 主接線方案一圖22 主接線方案二 最優(yōu)方案確定在初步設(shè)計(jì)的兩種方案中，方案一：110KV側(cè)采用雙母線接線；方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線。其接線圖見以上方案一。(2)在正常運(yùn)行方式時(shí)，突然失去一回線路，或一臺(tái)最大容量的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，或一臺(tái)最大容量的發(fā)電機(jī)（包括失磁）之后，系統(tǒng)無(wú)功電源事故備用的容量方式及配電方式，應(yīng)能保持電壓穩(wěn)定和正常供電，避免出現(xiàn)電壓崩潰；在正常檢修運(yùn)行方式時(shí)，若發(fā)生上述事故，應(yīng)允許采取切除部分負(fù)荷或并聯(lián)電抗器等必要措施，以維持電壓穩(wěn)定。(4)并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：并聯(lián)電容器是無(wú)功負(fù)荷的主要電源之一。 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇為保證供電可靠性，變電站一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35KV也采用星接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。 站用變壓器型號(hào)的選擇由主變壓器容量為90000KVA，%，可選用變壓器容量。(3)短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。②選取基準(zhǔn)容量Sb和基準(zhǔn)電壓Ub（一般取各級(jí)的平均電壓）。 變壓器的參數(shù)計(jì)算及短路點(diǎn)的確定 變壓器參數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)值的選取：，取各側(cè)平均額定電壓(1)主變壓器參數(shù)計(jì)算：U12%=17 U13%= U23%=6U1%=(U12%+U13%U23%)=(+176)=U2%=(U12%+U23%U13%)=(+617)=0所以U2%=0U3%=(U13%+U23%U12%)=(17+)=電抗標(biāo)幺值為：X1=U1%/100*SB/SN=*100/90= X2=U2%/100*SB/SN=0/100*100/90=0 X3=U3%/100*SB/SN=*100/90=(2)站用變壓器參數(shù)計(jì)算： X4=Ud%/100*SB/SN=4/100*100/=8(3) 電抗器電抗標(biāo)幺值計(jì)算 XS=XNIb/IN表41 各回路持續(xù)工作電流回路名稱計(jì)算公式變壓器回路Igmax==饋電回路Igmax=Pn/Uncosφ注： 等都為設(shè)備本身的額定值。(2)校驗(yàn)變壓器35KV側(cè)斷路器① 開斷電流：Idt≤IkdIdt=(KA)Ikd=25(KA)IdtIkd② 動(dòng)穩(wěn)定：ich≤imaxich=(KA)imax=80(KA)ichimax③ 熱穩(wěn)定： I∞2tdz≤It2tβ=I/I∞=t=2+=(s)查《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)參考資料》第112頁(yè) 得：tz=(s)tdz=tz+=+=(s) I∞2tdz==[（KA）2s]It2t=252= [（KA）2s] 則：I∞2tdz≤It2t 經(jīng)以上校驗(yàn)此斷路器滿足各項(xiàng)要求。根據(jù)如下條件選擇隔離開關(guān)：電壓：電流：，各回路的見表42。A)一次額定電流的選擇：當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表有最佳工作，并在過(guò)負(fù)荷時(shí)，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽dz， Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)；C)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)：I1nKdw≥ichI1n 電流互感器的一次繞組額定電流（A）ich 短路沖擊電流的瞬時(shí)值（KA） KdwCT的1s動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 110KV進(jìn)線電流互感器的選擇及校驗(yàn)1．一次回路電壓：因?yàn)閁g=110KV Un=110KV 所以Ug= Un2．一次回路電流：查表42得：=＝710A選LCWD－110－(250)～(2600)/5型，如下表所示：表45 LCWD－110－(250)～(2600)/5型型號(hào)額定電流比(A)級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次二次負(fù)荷(Ω)1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)重量(kg)油總重LCWD110(250)～(2600)/53460130500因?yàn)镮1n=(250)～(2600)A = 710A I1n3．動(dòng)穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=(2600)60=14000A ich=231A所以ichImKdw4．熱穩(wěn)定：I∞178。tdz=(ImKt)2=［(15～1500)65］2=105～109A所以I∞178。tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時(shí)已算出I∞178。避雷器有兩種：（1）閥型避雷器　　按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和磁吹閥型避雷器：（2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。δ知平放雙矩形母線的截面系數(shù):W==(8103) (8103)2=106m3。2．熱穩(wěn)定校驗(yàn)：S≥Smin=tdz為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器固有分閘時(shí)間即tdz=+=其中熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin===(mm2)可見，前面所選母線截面S=4880mm2=≥Smin=能滿足短路熱穩(wěn)定要求。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)載電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。查書166頁(yè)表535，35KV和10KV熔斷器如下表所示：表419 35KV和10KV熔斷器系列