【正文】 為該絕緣子相鄰跨導(dǎo)體上電動(dòng)力的平均值。例如某一絕緣子所受電動(dòng)力 maxF 為 7221m a x ????? aLiFFF csh （ N） 16 式中： shi —— 沖擊電流， a —— 相鄰線路距離 cL —— 計(jì)算跨距（ m） , 2)( 21 LLLc ?? ， 1L 與 2L 是絕緣子與相鄰絕緣子（或套管）的距離，對(duì)于套管 caLL ?2 （套管長度） 支持絕緣子的抗彎破壞強(qiáng)度 deF 是按作用在絕緣子高度 H 處給定的，而電動(dòng)力 maxF 是作用在導(dǎo)體截面中心線 1H 上，折算到絕緣子帽上的計(jì)算系數(shù)為 HH1 ，則 應(yīng)滿足： deFFHH ax1 ? 式中： —— 裕度系數(shù)，是計(jì)及絕緣材料性能的分散性； 1H —— 絕緣子底部導(dǎo)體水平中心線的高度（ mm）， 21 hbHH ??? ，而 b 是導(dǎo)體支持器下片厚度，一般豎放矩形導(dǎo)體 b＝ 18mm，平放矩形導(dǎo)體及槽形導(dǎo)體 b＝ 12mm， h為導(dǎo)體中心到支持器距離 第八節(jié) 限流電抗器的選擇 為了選擇 10KV 側(cè)各配電裝置，因短路電流過大，很難選擇輕型設(shè)備，往往需要加大設(shè)備 型號(hào)，這不僅增強(qiáng)投資，甚至?xí)驍嗔魅萘坎蛔愣x不到合乎要求的電器，選擇應(yīng)采取限制短路電流，即在10KV 側(cè)需加裝設(shè)電抗器。一般按照額定電壓、額定電流、電抗百分?jǐn)?shù)、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來進(jìn)行選擇和檢驗(yàn)。 一、額定電壓和額定電流的選擇應(yīng)滿足 Vek≥ Vew Iek≥ Igmax Vek、 Iek — 電抗器的額定電壓和額定電流 Vew、 Igmax — 電網(wǎng)額定電壓和電抗器最大持續(xù)工作電流 二、電抗器百分?jǐn)?shù)的選擇 1）電抗器的電報(bào)百分?jǐn)?shù)按短路電流限制到一定數(shù)值的要求來選擇，設(shè)要求短路電流限制 到 Iz，則電源至短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)么值 X′ ∑為 X∑＝ Ij/iz Ij — 基準(zhǔn)電流 XK＝ X∑ — X′ ∑ X′ ∑ — 電源至電抗器前系統(tǒng)電抗標(biāo)么值 電抗器在其額定參數(shù)下的百分電抗 Xk%＝（ IjI′ z — X′ ∑） IekVjIjvek 100% 2）電壓損失檢驗(yàn)：普通電核器在運(yùn)行時(shí)，電抗器的電壓損失不大于額定電壓的 5%，即：△ V%≈Xk% IgmaxIek U162?！?5% 162。 — 負(fù)荷功率因數(shù)角一般 U = 3）母線殘壓檢驗(yàn)，為減輕短路對(duì)其他用戶的影響，當(dāng)線路電抗器后短路時(shí)，母線殘壓不能于電 17 網(wǎng)額定值的 60～ 70% 即：△ Vcy = Xk% IZIek ≥ 60~70% 三、熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)應(yīng)滿足下式 Ir t ≥ I∞ tdz idw≥ icj Icj、 I∞ — 電抗器后短路沖擊電流和穩(wěn)態(tài)電流 Idw、 Ir — 電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流和短時(shí)熱電流（ t = Is） 第五章 電氣總平面布置及配電裝置的選擇 第一節(jié) 概述 配電裝 置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是按主接線的要求，由開關(guān)設(shè)備，保護(hù)和測量電器，母線裝置和必要的輔助設(shè)備構(gòu)成，用來接受和分配電能。 配電裝置按電氣設(shè)備裝置地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按其組裝方式，又可分為：由電氣設(shè)備在現(xiàn)場組裝的配電裝置，稱為配式配電裝置和成套配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：①由于允許安全凈距小可以分層布置，故占地面積較??；②維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣侯影響；③外界污穢空氣對(duì)電氣設(shè)備影響較小，可減少維護(hù)工作量；④房屋建筑投資大。 屋外配電裝置的特點(diǎn)：①土建工程量和費(fèi)用較小， 建設(shè)周期短；②擴(kuò)建比較方便；③相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；④占地面積大；⑤受外界空氣影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，順加絕緣；⑥外界氣象變化對(duì)設(shè)備維修和操作有影響。 成套配電裝置的特點(diǎn)：①電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。虎谒须娖髟言诠S組裝成一整體，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴(kuò)建和搬運(yùn)；③運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便；④耗用鋼材較多，造價(jià)較高。 配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求： 1）配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì) 政策； 2）保證運(yùn)行可靠，按照系統(tǒng)自然條件，合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離； 3）便于檢修、巡視和操作； 4）在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)； 5）安裝和擴(kuò)建方便。 配電裝置的設(shè)計(jì)原則： 1）節(jié)約用地； 2）運(yùn)行安全和操作巡視方便； 3）考慮檢修和安裝條件； 4）保證導(dǎo)體和電器在污穢、地震和高海拔地區(qū)的安全運(yùn)行； 5）節(jié)約三材，降低造價(jià)； 6）安裝和擴(kuò)建方便。 18 第二節(jié) 高壓配電裝置的選擇 配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)天寸，是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護(hù)和搬運(yùn) 的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定，對(duì)于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間距中，最基本的是帶電部分對(duì)地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，在這一距離下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時(shí)，都不致使空氣間隙擊穿。 屋外配電裝置的安全凈距（ mm） 符號(hào) 適用范圍 圖號(hào) 額定電壓（ KV） 310 1520 35 63 110J 110 220J 330J 500J A1 帶電部分至接地部分之間 網(wǎng)狀遮欄向上延伸線距地 處與遮欄上方帶電部分之間 101 102 200 300 400 650 900 1010 1800 2500 3800 A2 不同相的帶電部分之間 斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)引線帶電部分之間 101 103 200 300 400 650 1000 1100 2021 2800 4300 B1 設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，其外部至無遮欄帶電部分之間 交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 柵狀遮欄至絕緣體和帶電部分之間 帶電作業(yè)時(shí)的帶電部分至接地部分之間 101 102 103 950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 102 300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900 C 無遮欄裸導(dǎo)體至地面之間 無遮欄裸體至建筑物、構(gòu)筑物之間 102 103 2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500 D 平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 帶電部分與建筑物、構(gòu)筑物的邊沿部分之間 101 102 2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800 屋內(nèi)配電裝置的安全凈距（ mm） 符號(hào) 適用范圍 圖號(hào) 額 定 電 壓（ KV） 3 6 10 15 20 35 63 110J 110 220J 19 A1 帶電部分至接地部分之間 網(wǎng)狀和極狀遮欄向上延伸線距地 電部分之間 104 75 100 125 150 180 300 550 850 950 1800 A2 不同相的帶電部分之間 斷路器和隔離開關(guān)的斷口兩側(cè)帶電部分之間 104 75 100 125 150 180 300 550 900 1000 2021 B1 柵狀遮欄至帶電部分之間 交叉的不同時(shí)停電檢修的無遮欄帶電部分之間 104 825 850 875 900 930 1050 1300 1600 1700 2550 B2 網(wǎng)狀遮欄至帶電部分之間 105 175 200 225 250 280 400 650 950 1050 1900 C 無遮欄裸導(dǎo)體至地（樓）面 之間 104 2375 2400 2425 2450 2480 2600 2850 3150 3250 4100 D 平行的不同時(shí)停電檢修的無遮欄裸導(dǎo)體之間 104 1875 1900 1925 1950 1980 2100 2350 2650 2750 3600 E 通向屋外的出線套管至屋外通道的路面 104 4000 4000 4000 4000 4000 4000 4500 5000 5000 5500 注： 110J、 22J、 330J、 500J系指中性點(diǎn)直接接地網(wǎng) 以上表中所列出各種間隔距離中最基本的最小安全凈距，《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中所規(guī)定的 A值，它表明帶電部分至接地部分或相間的最小安全 凈距，保持這一距離時(shí)，無論正?；蜻^電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。其余的 B、 C、 D值是在 A值的基礎(chǔ)上，加上運(yùn)行維護(hù)、搬運(yùn)和檢修工具活動(dòng)范圍及施工誤差等尺寸而確定的。 本變電所三個(gè)電壓等級(jí)：即 220KV、 110KV、 10KV根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定， 110KV及以上多為屋外配電裝置， 35KV及以下的配電裝置多采用屋內(nèi)配電裝置，故本所 220KV 及 110KV采用屋外配電裝置， 10KV采用屋內(nèi)配電裝置。 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可以分為中型、中高型和高型等。 中型 配電裝置：中型配電裝置的所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對(duì)地保持必要的高度，以便工作售貨員能在地面安全地活動(dòng)，中型配電裝置母線所在的水平面稍高于電器所在的水平面。這種布置特點(diǎn)是：布置比較清晰，不易誤操作，運(yùn)行可靠，施工和維修都比較方便，構(gòu)架高度較低，抗震性能較好，所用鋼材較少，造價(jià)低，但占地面積大，此種配電裝置用在非高產(chǎn)農(nóng)田地區(qū)及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度較高地區(qū)建用。這種布置是我國屋外配電裝置普遍采用的一種方式，而且運(yùn)行方面和安裝搶修方面積累了比較豐富 的經(jīng)驗(yàn)。 半高型配電裝置，它是將母線及母線隔離開關(guān)抬高將斷路器，電壓互感器等電氣設(shè)備布置在母線下面，具有布置緊湊、清晰、占地少等特點(diǎn)，其鋼材消耗與普通中型相近，優(yōu)點(diǎn)有： ①占地面積約在中型布置減少 30%； 20 ②節(jié)省了用地，減少高層檢修工作量； ③旁路母線與主母線采用不等高布置實(shí)理進(jìn)出線均帶旁路很方便。缺點(diǎn)：上層隔離開關(guān)下方未設(shè)置檢修平臺(tái)，檢修不夠方便。 高型配電裝置，它是將母線和隔離開關(guān)上下 布置，母線下面沒有電氣設(shè)備。該型配電裝置的斷路器為雙列布置，兩個(gè)回路合用一個(gè)間隔，因此可大大縮小占地面積 ，約為普通中型的 5%，但其耗鋼 多，安裝檢修及運(yùn)行中條件均較差，一般適用下列情況： 1）配電裝置設(shè)在高產(chǎn)農(nóng)田或地少人多的地區(qū)； 2）原有配電裝置需要擴(kuò)速，而場地受到限制； 3）場地狹窄或需要大量開挖。 本次所設(shè)計(jì)的變電站位于市郊區(qū)，地質(zhì)條件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以該變電所 220KV及 110KV電壓等級(jí)均采用普通中型，配電裝置，而本變電所采用的是軟導(dǎo)線，采用普通中型布置，具有運(yùn)行維護(hù)、檢修且造價(jià)低、抗震性能好、耗鋼量少而且布置清晰，運(yùn)行可靠，不易誤操作，各級(jí)電業(yè)部門無論在運(yùn)行維護(hù)還是安裝檢 修，方面都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。 若采用半高型配電裝置，雖占地面積較少，但檢修不方便，操作條件差，耗鋼量多。選擇配電裝置，首先考慮可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性，所以，本次設(shè)計(jì)的變電所，適用普通中型屋外配電裝置，該變電所是最合適的。 第 六 章 繼電保護(hù)配置 規(guī)劃 系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置 繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要屏障，在此設(shè)計(jì)變電站繼電保護(hù)結(jié)合我國目前繼電保護(hù)現(xiàn)狀突出繼電保護(hù)的選擇性，可靠性、快速性、靈敏性、運(yùn)用微機(jī)繼電保護(hù)裝置及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提高變電站綜合自動(dòng)化水平。 繼電保護(hù)配置原則 根據(jù) GB14285《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中有關(guān)條款《繼電保護(hù)二十五項(xiàng)反事故措施要點(diǎn)》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》教材。 220千伏系統(tǒng) 220千伏線路配置 高頻距離保護(hù) ，要求能 快速 反應(yīng)相間及接地故障。 對(duì)于 220千伏雙母線接線，配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護(hù)。 每條線路配置功能齊全，性能良好的故障錄波裝置。 110千伏系統(tǒng) 110千伏線路配置階段式距離保護(hù)，要求能反應(yīng)相間及接地故障。 對(duì)于 110千伏雙母線接線，配置一套能快速有選擇性切除故障的母線保護(hù)。 每條線路配置功能齊全，性能良好的故 障錄波裝置。 主變壓器保護(hù) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要的電氣設(shè)備 ,它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的后果 ,同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的設(shè)備 , ,因此必須根據(jù)變壓器的保護(hù)的容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動(dòng)作可靠的保護(hù)。 變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相 21 內(nèi)過 電壓 接地短路；油箱外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流、油面降低。 對(duì)于上述故