【正文】 0kV 及以上電壓等級(jí)） ，無(wú)論是采用電流電壓保護(hù)還是采用距離保護(hù)，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。（4）反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。變壓器相間短路的后備保護(hù)為防止外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流及作為變壓器主保護(hù)的后備，變壓器配置相間短路的后備保護(hù)。電力系統(tǒng)接地保護(hù)時(shí)，國(guó)內(nèi)，在 220kV 系統(tǒng)中，廣泛采用中性點(diǎn)絕緣水平較高的分級(jí)絕緣變壓器，其中性點(diǎn)可接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行。通常根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、測(cè)試等方法獲得。6．1．母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)（一）母線保護(hù)母線是電力系統(tǒng)匯集和分配電能的重要元件，母線發(fā)生故障，將使連接在母線上的所有元件停電若在樞紐變電所母線上發(fā)生故障，甚至?xí)茐恼麄€(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大，后果及為嚴(yán)重。瓦斯保護(hù)是油侵式變壓器的主保護(hù)之一。變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于 及以上電力變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行，并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。（1）相關(guān)的規(guī)程規(guī)定：1）過(guò)電流保護(hù)宜用于將壓變壓器。（6）反映變壓器過(guò)負(fù)荷的變壓器過(guò)負(fù)荷。發(fā)電廠廠用電源線（包括帶電抗器電源線） ，一般距離較短，宜裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。大型變電所的縱向電纜溝，因電纜量多，一般分為兩路。斷路器有低式和高式兩種布置。以鋼筋混凝土環(huán)形和渡鋅鋼梁組成的構(gòu)架，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，目前，以在我國(guó) 220kV 以下的各種配電裝置中廣泛采用。5．2．屋外高壓配電裝置的若干問(wèn)題母線及構(gòu)架屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。在低型和中型屋外配電裝置中，所有電氣設(shè)備都裝在地面設(shè)備支架上。A 值可根據(jù)電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗(yàn)曲線決定，其它電氣距離是根據(jù) A 值并結(jié)合一些實(shí)際因素確定的。（3）滿足電氣安全凈距要求，保證工作人員和設(shè)備的安全。高壓開關(guān)柜、低壓配電盤和配電箱等均是成套配電裝置。（9）發(fā)電廠變電所 35kV 及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。（3）330kV 及以上變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝置避雷器，并應(yīng)盡可能靠近設(shè)備本體。若電導(dǎo)電流太大，則意味著避雷器受潮；電導(dǎo)電流太大的避雷器投入運(yùn)行，可能會(huì)造成炸毀事故，所以要求其電導(dǎo)電流必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。沖擊放電電壓是指預(yù)放電電壓時(shí)間為 ～20 s 的?沖擊放電電壓，與 5kA（對(duì) 330kV 為 10ka）下的殘壓基本相同。避雷器的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)相同。110220kV 裸母線在晴天不發(fā)生可見電暈的條件是：電暈臨界電壓 應(yīng)大于最高工IiU作電壓 ，即 ≥ 。yI（3）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。旁路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定。校驗(yàn)熱穩(wěn)定電流互感器的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù) Kr 表示，熱穩(wěn)定倍數(shù) Kr 等于互感器 1s 熱穩(wěn)定電流與一次額定電流 IN1之比，故熱穩(wěn)定條件為 ??kNrQIK?21式中 短路熱效應(yīng)。用于電能計(jì)量的電流互感器，準(zhǔn)確度級(jí)不應(yīng)低于 級(jí)。220kV 側(cè)電壓互感器選擇結(jié)果表：型號(hào) 額定變比 額定容量準(zhǔn)確等級(jí) 最大容量JDC220 10/321 級(jí)500VA3 級(jí)1000VA 2022VA60kV 側(cè)電壓互感器選擇結(jié)果表：型號(hào) 額定變比 額定容量準(zhǔn)確等級(jí) 最大容量JCC60 310/61 級(jí)500VA3 級(jí)1000VA 2022VA 電流互感器的選擇型式的選擇根據(jù)安裝的場(chǎng)所和使用條件，選擇電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油侵式等） 、安裝方式（戶內(nèi)、互外、裝入式、穿墻式等） 、結(jié)構(gòu)型式（多匝式、單匝式、母線式等） 、測(cè)量特性（測(cè)量用、保護(hù)用、具有測(cè)量暫態(tài)的特性等） 。電壓互感器二次額定電壓應(yīng)滿足測(cè)量、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求。根據(jù)對(duì)隔離開關(guān)操作控制的要求，還應(yīng)選擇其配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)的方便。校驗(yàn)電器是熱穩(wěn)定和開斷能力時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。（1）容量和接線。（2）額定電壓。一、電氣設(shè)備選擇的一般要求（1）應(yīng)滿足各種運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況的運(yùn)行要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。t四、三相短路電流沖擊值的計(jì)算三相短路電流的最大峰值出現(xiàn)在短路后半個(gè)周期，當(dāng) f=50Hz 時(shí)，發(fā)生在短路后 ，此峰值被稱為沖擊電流 。iX?其換算成以等值電源容量為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值，即為該電源的計(jì)算電抗 。計(jì)算短路電流沖擊值。三、計(jì)算步驟實(shí)用計(jì)算法選擇計(jì)算短路點(diǎn)。選擇斷路器等電器設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求。時(shí)，只停該回路。②擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均勻擴(kuò)建。根據(jù)主接線設(shè)計(jì)必須滿足供電可靠性，保證電能質(zhì)量，滿足靈活性和方便性，保證經(jīng)濟(jì)性的原則，初步在兩側(cè)各擬定兩個(gè)主接線方案，進(jìn)行選擇：220kV 側(cè)主接線采用單母線分段和雙母線接線 2 種接線方案。根據(jù)設(shè)計(jì)書任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個(gè)主接線方案。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金；否則電量供應(yīng)不足，就會(huì)影響其他工業(yè)的發(fā)展。（1）對(duì)原始資料進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下：1）本工程情況。（2）占地面積小。（2）檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展大容量機(jī)組及新型設(shè)備投運(yùn)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)技術(shù)的使用，都有利于提高主接線的可靠性，但不等于設(shè)備及其自動(dòng)化元件使用得越多、越新、接線越復(fù)雜就越可靠。其接入方式的選擇與容量大小、電壓等級(jí)、負(fù)荷性質(zhì)以及地里位置和輸送電能距離等因素有關(guān)。 電氣主接線的基本要求可靠性供電的可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，停電會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門帶來(lái)巨大的損失，往往比少發(fā)電的價(jià)值大幾十倍，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞、人身傷亡等。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，來(lái)確定主接線的形式以及連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。8%KV 低 壓：UN2=69KV額定容量：S=90000KVA 阻抗電壓：Uk%=空載損耗：P0=104KW 空載電流：I0%=負(fù)載損耗：Pk=359KW 連接組標(biāo)號(hào)：YN,d11本次設(shè)計(jì)的 220KV 降壓變電所采用 2 臺(tái)主變并列運(yùn)行的方式。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)是可以回收的。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。 變電所出線走廊寬闊，空氣無(wú)特殊污染，交通方便。為了促進(jìn)電力工作的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，保證西電東送工程的成功建設(shè)，滿足個(gè)地區(qū)供電負(fù)荷要求，實(shí)現(xiàn)安全供電，保證供電可靠性，變電所的合理設(shè)計(jì)就變得尤為重要。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力這種潔凈的二次能源將對(duì)未來(lái)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。 所址地區(qū)的年平均溫度為 15℃，最高溫度為 38℃，最低為5℃。第一部分 說(shuō)明書第一章 變電所主變壓器的選擇 主變壓器容量選擇的有關(guān)規(guī)定 主變選擇的一般原則主變臺(tái)數(shù)的確定為保證供電的可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)主變，但一般不超主變。對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用有載調(diào)壓變壓器。根據(jù)計(jì)算，確定變壓器型號(hào)為 SFPZ790000/220主要參數(shù)如下：高 壓：UN1=230177。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) 5～10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)母線或斷路器檢修時(shí)，是否允許變壓器、線路停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線形式的選擇?，F(xiàn)代化的變電所都接入電力系統(tǒng)運(yùn)行。因此，主接線設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。對(duì)靈活性的要求如下：（1）調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入和切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；②使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；③限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器；④如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kv 及以下終端或分支變電所可采用簡(jiǎn)易電器。其具體設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容如下。因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和增長(zhǎng)速度受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等方面影響。（2）擬定主接線方案。 主接線的擬定方案及選擇本變電所的電壓等級(jí)為 220kV/60kV，220kV 側(cè)有進(jìn)線 3 回，轉(zhuǎn)供線 2 回，60kV 側(cè)有出線 10 回。靈活性①當(dāng)出線為雙回時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。60kV 側(cè)如表 ：方案項(xiàng)目 雙母線接線 單母線分段接線可靠性使供電中斷。，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。 短路電流計(jì)算的方法 短路電流計(jì)算的目的、規(guī)定和步驟一、短路電流計(jì)算的主要目的電氣主接線的比較與選擇。即在一定的假設(shè)條件下計(jì)算出短路電流的各個(gè)分量。計(jì)算短路電流周期分量有名值和短路容量。三、三相短路電流周期分量任意時(shí)刻的計(jì)算進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化時(shí)，求出各個(gè)等值電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗 ，再將39?？偟亩搪冯娏髦芷诜至康挠忻底詈髮⒌玫降母麟娫丛谀惩粫r(shí)刻供出的短路電流的標(biāo)幺值換算成有名值，然后相加，便得到短路點(diǎn)某一時(shí)刻的三相短路電流周期分量，即 BBNinitt USII31?????式中 有限容量供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值；?tiI 無(wú)限大容量電源供給的短路電流的標(biāo)幺值；? 短路點(diǎn) t 秒短路電流周期性分量的有效值，kA 。 電氣設(shè)備的選擇原則電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇設(shè)計(jì)，必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和為今后的發(fā)展擴(kuò)建留有一定的余地。根據(jù)設(shè)備的安裝地點(diǎn)、使用條件等因素，確定是選用戶內(nèi)型還是戶外行；選用普通型還是防污性；選用裝配式還是成套式；選用適合有人值班的還是滿足無(wú)人值班要求等。為使所選電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗(yàn)算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。（4）短路時(shí)間。 電氣設(shè)備的選擇 高壓斷路器的選擇220KV 側(cè)斷路器選擇結(jié)果如表 ：表 計(jì)算數(shù)據(jù) 20/15LW?NsU220 kV NU220 kVmaxI I1250A Nbr 1ci80kAkQ（ ）skA?2tI? 4=3969（?2skA?2）shi esi80kA60KV 側(cè)斷路器選擇結(jié)果如表 ：表 計(jì)算數(shù)據(jù) —63LWNsU60kV NU60kVmaxI I2500A Nbr 1ci80kA沈陽(yáng)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ ）skA?2tI? 4=3969（?2skA?2）shi esi80kA（1）型式。其他選擇的具體項(xiàng)目方法與斷路器的選擇方法基本相同。按額定電壓選擇為保證測(cè)量準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%～110%之間。電壓互感器不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。按準(zhǔn)確度等級(jí)選擇電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)符合其二次測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等的要求。當(dāng)電流互感器的二次負(fù)荷不平衡時(shí)，應(yīng)按最大一相的二次負(fù)荷校驗(yàn)。（2）6～220kv 電壓等級(jí)的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 母線的選擇一般來(lái)說(shuō)，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。導(dǎo)體截面應(yīng)滿足 maxIy?式中 導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許載流量，A。一般來(lái)說(shuō)，110kv 及以上的母線應(yīng)進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。避雷器的主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）額定電壓。（4）沖擊放電電壓。運(yùn)行中的避雷器，通常用測(cè)量直流電壓下的電導(dǎo)電流的方法來(lái)判斷間隙分路電阻的性能。（2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。（8）連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處宜裝設(shè)一組避雷器。按其組裝方式，又可分為：如在現(xiàn)場(chǎng)組裝配電裝置的電氣化設(shè)備，稱為裝配式配電裝置；若在制造廠把屬于同一回路的開關(guān)電器、互感器等電器設(shè)備裝配在封閉或不封閉的金屬柜中，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的單元，成套供應(yīng)，則稱為成套配電裝置。（2）保證運(yùn)行的可靠性。在這一間距下，無(wú)論為正常工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過(guò)電壓時(shí)，12都不致使空氣間隙擊穿。 （注：J 系指中性點(diǎn)接地系統(tǒng)） 屋外配電裝置根據(jù)電氣設(shè)備和母線的布置高度，屋外配電裝置可分為低型、中型、半高型和高型等。我國(guó)目前采用最多的是中型配電裝置，近年來(lái)高型配電裝置的采用也有所增加，而高型由于運(yùn)行、維護(hù)、檢修都不方便，只是在山區(qū)及丘陵地帶，當(dāng)布置受到地形條件限制時(shí)才采用。鋼筋混凝土構(gòu)架可以節(jié)約大量鋼材，也可以滿足各種強(qiáng)度和尺寸的要求，經(jīng)久耐用，維護(hù)簡(jiǎn)單。斷路器的排列方式，必須根據(jù)主接線、場(chǎng)地地形條件、總體布置和出線方向等多種因素合理選擇。一般橫向電纜溝布置在斷路器和隔離開關(guān)之間。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱差保護(hù)以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行的需要。（5）反映大型變壓器過(guò)勵(lì)磁的變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)及過(guò)電壓保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。如果中性點(diǎn)絕緣水平較低，則中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。其配置原則為：（1）瓦斯保護(hù)。對(duì)母線保護(hù)的要求是：必須快速有選擇地切除故障母線；應(yīng)能可靠方便地