【正文】 護(hù)措施：通常采用避雷針、避雷線進(jìn)行保護(hù)。不過另一方面，變電站的地域比較集中，不像線路那樣綿亙延伸，因而也比較 容易加強集中保護(hù)。 雷電在通常情況下，都是向地面上高聳的物體，特別是金屬物體放電。這時避雷器自動恢復(fù)成很大的電阻，于是電力系統(tǒng)又恢復(fù)了正常運行。據(jù)變電站設(shè)備要求及主接線形式應(yīng)在下列點裝設(shè)避雷器： 110KV、 35KV、 10KV 母線各段母線上，主變中性點接地處。在工作電壓下，金屬氧化物避雷器實際上相當(dāng)一絕緣體，因而工作電壓 不會使氧化鋅閥片燒壞，同時，因無間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。在避雷器的選擇上考慮到氧化鋅避雷器的非線性伏安特性優(yōu)越于磁吹避雷器，且沒有串聯(lián)間隙，保護(hù)特性好，沒有工頻續(xù)流、滅弧等問題，所以本設(shè)計線路中采用氧化鋅避雷器。此外還有新型的 SF6 全封閉組合電器構(gòu)成的配電裝置。 （ 2）合理選擇設(shè)備，布置力求整齊、清晰，保證有足夠的安全距離。在各類間隔距離中，最基本的是空氣中不同相的帶電部分之間和帶電部分對接地部分之間的空間最小安全凈距，即所謂 A值。 高型和半高型配電裝置的母線和電器分別裝在幾個不同高度的水平面上，并且重疊布置。必須充分利用地形條件和自然環(huán)境，結(jié)合電站形式、樞紐布置的特點，使電氣設(shè)備布置合理，并盡量減少土建工程量。管形母線一般安裝在柱式絕緣子上，母線不會搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開關(guān)配合可以節(jié)省占地面積；管形母線直徑大，表面光滑，可以提高電暈起始電壓。 (3) 電纜溝和通道 為了運輸設(shè)備和消防的需要，應(yīng)在主設(shè)備近旁鋪設(shè)行車道路。經(jīng)判斷， d d d d4 點為短路計算點。 故初步選斷路器型號為 SW4110/1000，其具體參數(shù)如下表所示： 表 21 所選斷路器的技術(shù)參數(shù) 型號 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 額定開斷電流（ KA） 極限通過電流（ KA） 熱穩(wěn)定電（ KA）（ 1s） 固有分閘時間（ s） SW4110/1000 110 1000 55 32 校驗： （ 1）校核額定開斷能力： gp ttt ??1 = 此時，非周期電流的相對值實際上已衰減到 20%以下，對 ktI 的影響可以忽略不計。 綜上所述，表明 SW4110/1000 型斷路器滿足要求。 S ? 4=3969 2KA 短路熱穩(wěn)定時間 =主保護(hù)時間 +固有分閘時間 +合閘時間 tk=2s++=1s ? ?2 )()(2 1012 kkkk IIItQ ??? = 2kA S 214 ? 5=980 2KA S 故滿足此項要求。 綜上所述，表明 LCWD110 型斷路器滿足要求。 綜上所述，在 110kV 出線側(cè)選擇 JCC2110 型號電壓互感器。 110KV 及以上的電網(wǎng)，則根據(jù)需要選擇一臺單相電壓互感器或由三個單相互感器三繞組電壓互感器構(gòu)成 ?// 00 YY 接線。 c）校核熱穩(wěn)定： 主保護(hù)時間已經(jīng)給定為 2s，經(jīng)查表固有分閘時間為 ，合閘時間為 。其有關(guān)參數(shù)入下表所示： 表 27 所選隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù) 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 型號 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 動穩(wěn)定電 流 （ KA） 熱穩(wěn)定電流（ KA） GN210/2020 10 85 50 36（ 10） （ 2）校核動穩(wěn)定： imax=85KA ish= imaxish 故滿足此項要求。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 隔離開關(guān)的選擇 110kV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 （ 1）由 ,110 m a x AIKVU gN ?? 查有關(guān)手冊，選 GW7110D 型隔離開關(guān)可滿足要求。此時可采用剛分瞬間的周期電流 ptI 對斷路器進(jìn)行校核?？紤]到斷路器的安全，周期電流的數(shù)值通常取其短路初瞬的有效值 I ,這樣校核條件即變?yōu)? ?brI I ?brI KA I = 故滿足此項要求。 （ 3）校核熱穩(wěn)定： 主保護(hù)時間已經(jīng)給定為 2s，經(jīng)查表固有分閘時間為 ，合閘時間為 。 求流過 110KV 母線的最大短路電流為： Idz=502/= 由于原始資料沒有提供系統(tǒng)最小運行方式下的系統(tǒng)阻抗，所以默認(rèn)小方式也為 ，則流過 110KV 母線的最小短路電流為： 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 Idz=()*502/= （ 2） d2點短路的短路電流。由于原始數(shù)據(jù)沒有線路的參數(shù)，則無法計算線路阻抗，所以本次設(shè)計只考慮主變兩側(cè)短路時的短路電流。鋼筋混凝土環(huán)行桿可以在工廠成批生產(chǎn)，并可以分段制造，運輸和安裝尚比較方便，但不便于固定設(shè)備。用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)架上。 屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與主接線、電壓等級、容量、重要性有關(guān)，也與母線、斷路器和隔離開關(guān)的類型密切相關(guān)。屋內(nèi)配電裝置按其布置形 式的不同，可分為單層、二層和三層。一般情況下，在大、中型發(fā)電廠、變電所中， 35kV 及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式； 110kV 及以上多為屋外式。 成套配電裝置的特點是： (1) 電器布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占 地面積小， (2) 所有電器元件已經(jīng)在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬遷。它是由各種開關(guān)電器、保護(hù)電器、測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備根據(jù)主接線圖中的連接順序組裝而成，用來對電能進(jìn)行匯集、分配和控制。四是通流容量大，可以用來限制內(nèi)部過電壓。選用通流能力強，工頻續(xù)流小，放電時間短，穩(wěn)定性高，殘壓低的避雷器。在絕緣配合中并不考慮諧振過電壓，否則代價太高了，而應(yīng)在 系統(tǒng)設(shè)計和運行中避免和消除產(chǎn)生諧振的條件。避雷針（線）由接閃器、接地引下線和接地體（接地裝置）三部分組成。（ 2）沿輸電線路入侵的雷電流電壓波。 對內(nèi)部過電壓的防護(hù)措施：采用滅弧性能良好不重燃的斷路器、限制工頻電壓升高的并聯(lián)電抗器、保護(hù)間隙、限制內(nèi)部過電壓的磁吹避雷器、阻尼電阻、電容器以及合理的運行操作方式避免發(fā)生諧振等。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 5 防雷規(guī)劃 電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣會受到兩種過電壓的危害：一種是外部過電壓，又叫大氣過電壓，是由雷電活動所引起的過電壓；另一種是內(nèi)部過電壓，是由開關(guān)操作和系統(tǒng)故障而引起的過電壓。保護(hù)裝置一般由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成。 （ 2）反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)不正常運行情況的類型和電氣元件的維護(hù)條件，發(fā)出信號，由運行人員進(jìn)行處理或自動進(jìn)行調(diào)整，允許帶有一定的延時。變電站屋內(nèi)和屋外配電裝置的主母線、變壓器等電氣設(shè)備與配電裝置母線之間的連接導(dǎo)線、各種電器之間的連接導(dǎo)線，統(tǒng)稱為母線。 110kV 及以上線路，為了節(jié)約投資和占地，載波通信和電壓測量課公用耦合電容，故一般選擇電壓電容分壓式電壓互感器。電壓互感器的配置原則為工作母線和備用母線都應(yīng)裝一組三繞組電壓互感器，母線如分段應(yīng)在各分段上安裝一組三繞組電壓互感器。 電流互感器的選擇 電流互感器包括一次繞組，二次繞組及鐵芯，一次繞組線徑較細(xì)而匝數(shù)很少，二次繞組則較細(xì)很多，一次繞組串聯(lián)接入一次電路，通過一次繞組的電流，只取決于一次回路負(fù)載的多少與性質(zhì)，而與二次側(cè)負(fù)載無關(guān)，而其二次電流在理想情況下僅取決于一次電流。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 隔離開關(guān)的型號表示的含義： W─戶外式 N─戶內(nèi)式 D─帶接地刀閘式 G─改進(jìn)式 隔離開關(guān)的選擇方法可參照斷路器，其內(nèi)容包括：（ 1）選擇型式；（ 2）選擇額定電壓；（ 3）選擇額定電流；（ 4）校驗動穩(wěn)定；（ 5）校驗熱穩(wěn)定。然而可通斷一定的小電流。其應(yīng)用最為廣泛的是油斷路器。 不同類別的電氣設(shè)備承擔(dān)的任務(wù)和工作條件各不相同，因此它們的具體選擇方法也不相同。不對稱短路的計算，一般都采用對稱分量法和正序增廣網(wǎng)絡(luò)法。 （ 4）短路電流計算的目的 短路問題是電力技術(shù)方面的基本問題之一。還有暴風(fēng)雪、冰雹以及地震等自然災(zāi)害和動物誤碰，也常常導(dǎo)致短路故障。 10kV 側(cè)在方案一中采用單母線接線，方案二中采用單母分段，增加了一個斷路器和兩個隔離開關(guān)，增大了供電的可靠性。方案二中采用單母線分段，該接線簡單清晰，投資略小。 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 方案二 單母線分段接線 接線特點： 優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，重要負(fù)荷可分別從兩段母線上個引出一條供電線路，就保證了足夠的供電可靠性。電氣主接線不僅能保證在正常運行時，還要考慮到檢修和事故時，都不能導(dǎo)致一類負(fù)荷停電，一般負(fù)荷也要盡量減少停電時間。站用變壓器的技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表 12 所選站用變壓器的技術(shù)參數(shù) 電氣主接線概述 在發(fā)電廠和變電所中，發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、電容器、互感器、避雷器等高壓電氣設(shè)備，以及將它們連接在一起的高壓電纜和母線，構(gòu)成了電能生產(chǎn)、匯集和分配的電氣主回路。 35kV 亦采用 Y連接。 造價昂貴 方案三 每臺工作變壓器在不滿載狀態(tài)下運行，當(dāng)任意一臺變壓器因故障被斷開后，其站用部分負(fù)荷則由完好的另一臺變壓器承擔(dān)。 5 防雷規(guī)劃 ............................................................ 20 6 配電裝置規(guī)劃 ........................................................ 23 配電裝置概 述 .................................................... 23 配電裝置設(shè)計 .................................................... 24 華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第二部分 計算書 ....................................................... 26 1 短路電流計算 ........................................................ 26 等值電路圖 ...................................................... 26 參數(shù)化簡 ....................................................... 26 短路電流的計算 .................................................. 26 2 電氣設(shè)備的選擇 ...................................................... 28 斷路器的選擇 .................................................... 28 110kV 側(cè)斷路器的選擇 ........................................ 28 10kV 側(cè)斷路器的選擇 ......................................... 29 隔離開關(guān)的選擇 .................................................. 32 110kV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 ...................................... 32 10kV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 ....................................... 32 互感器的選擇 .................................................... 33 110kV 側(cè)互感器的選擇 ........................................ 33 10kV 側(cè)互感器的選擇 ......................................... 35 母線的選擇 ...................................................... 36 110kV 側(cè)母線的選擇 .......................................... 36 10kV 側(cè)母線的選擇 .......................................... 38 參考文獻(xiàn) ............................................................... 42 附錄 ................................................................... 43 附錄 1 變電所電氣主接線圖 ................................