【正文】 電壓，同時又需要測量相電壓和監(jiān)視電網絕緣時， 可采用三相五柱式電壓互感器或由三只單相三繞組電壓互感器構成， 10KV 側每段母線上裝設一臺三相五柱式電壓互感器。 35KV 及以上線路上，當對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓，進行同步和設置重合閘，要選擇裝設一臺單相三繞組電壓互感器， 110KV 以上出線上為了測量電壓及供給繼電器用，并進行絕緣監(jiān)視，應選擇電容式電壓互感器， 220KV 側出線上應裝設一臺單相三繞組電容式電壓互感器。 （ 1） 選擇 種類和型式 應根據(jù)裝設地點和使用條件選擇電壓互感器的種類和型式。 （ 2） 選擇一次額定電壓和二次額定電壓 序 號 設備安裝 地點 型 式 電流互感器保證值 額定 電壓 額定 電流 動穩(wěn)定電流 1s 熱穩(wěn)定電流 NU NI maxi tI kV A kA kA 1 220KV 側 LB9220W 220 5/6002? 300 120 2 110KV 側 LCWB7110W 110 5/6002? 125 108 4 主變 10KV電抗器后 AS12/185h/2 10 5/3150 726 285 5 10KV 出線 AD12/200e/12 10 5/1200 319 125 第 15 頁 電壓互感器一次繞組額定電壓 1，應根據(jù)互感器的接線方式來確定。電壓互感器的二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為 100V 的儀表和繼電器的電壓繞組使用。單個單相式電壓互感器的二次繞組電壓為 100V，而其余可獲得相間電壓的接線方式，二次繞組電壓為 100/ 3 V。電壓互感器開口三角形的輔助繞組電壓用于 35KV 及以下中性點不接地系統(tǒng)的電壓為 100/3V， 而用于 110KV 及以上的中性點接地系統(tǒng)為 100V。 （ 3） 選擇準確級 根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線形式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算負荷大小，按照所接儀表的準確級和容量選擇電壓互感器的準確級和額定容量。 （ 4） 選型如下 : 220kV 側母線選擇 （ 1） 母線的選擇 選型 導體通常由銅、鋁、鋁合金制成，載流導體一般使用鋁或鋁合金材料，銅導體只用在持續(xù)電流大，且出線位置特別狹窄或污穢對鋁有嚴重腐蝕的場所。 硬導體截面常用的有矩形、槽形和管性。其中槽形導體機械強度好，載流量大集膚效應系數(shù)較小，一般用于 4000～ 8000 的配電裝置中。 導體的布置方式應根據(jù)載流量的大小，短路電流水平和配電裝置的具體情況而定。 截面積 序 號 設備安裝 地點 型 式 電壓互感器保證值 額定 電壓比 準確級組合及額定輸出 (計量繞組 /保護繞組 /剩余電壓繞組 ) 連接方法 kV VA 1 220KV 側 HTYD ? 2 110KV 側 HTYD ? 3 主變 10KV電抗器后 REL10SII 華北水利水電大學畢業(yè)設計 第 16 頁 導體截面積可按長期發(fā)熱允許電流或經濟電流密度選擇。 對負荷利用小時數(shù)大（通常指 Tmax＞ 5000h），傳輸容量大，長度在 20m 以上的導體，其截面一般按經濟電流密度選擇。而配電裝置的匯流母線通常在正常運行方式下，傳輸容量不大，可按長期工作電流選擇 （ 2） 母線的校驗 校驗電暈電壓 對 110KV 及以上裸導體，需要按照晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗，即裸導體的臨界電壓 crU 應大于最高工作電壓 maxU ?？刹贿M行電暈校驗的最小導體型號 : 220KV 側為 LGJ300 、 110KV 側為 LGJ70 。 校驗熱穩(wěn)定 滿足熱穩(wěn)定要求的導體最小截面積 ? ?2m in 1 mmQKCS Kf? ，只需實際選用的導體截面積minSS? ，導體便是熱穩(wěn)定的。 校驗動穩(wěn)定 各種形狀的硬導體通常都安裝在支柱絕緣子上，短路沖擊電流產生的電動力將使導體發(fā)生彎曲，因此，導體應按彎曲情況進行應力計算。而軟導體不必進行動穩(wěn)定校驗。 （ 3） 選 擇情況如下： LDREф120/110 型鋁錳合金管形母線 ： 導體尺寸 21/DD (mm) 導體截面 ? ?2mm 導體最高允許溫度為下值時的載流量 (A) 截面系數(shù) ? ?3cm 慣性半徑 ir （ cm） 慣性矩 J ? ?4cm +70176。 +80176。 ф120/110 1806 2782 2377 299 110kV 側母線選擇 （ 1）選用 LGJ400/25 型鋼芯鋁鉸線 （ 2）母線的參數(shù)如下表所示： 標稱截面 鋁 /鋼 外徑 (mm) 計算截面 ? ?2mm 直流電阻不大于 長期允許載流量 （ A） 第 17 頁 ? ?2mm 鋁 鋼 總計 ? ?km/? +70176。 +80176。 400/25 879 882 10kV 側母線及支柱絕緣子和穿墻套管選擇 10kV 側母線選擇 （ 1）選用雙條豎直放置 10120? 硬銅母線 （ 2）母線的參數(shù)如下表所示： 導體尺寸 mmmmbh ?? 條數(shù) 放置方式 長期允許載流量 （ A） 10120? 兩條 豎放 10kV 側支柱絕緣子選擇 支持軟母線應選用懸式絕緣子，支持硬母線應選用支柱絕緣子。 （ 1） 懸式絕緣子 根據(jù)所在電網的電壓選擇絕緣子的額定電壓，并根據(jù)電壓等級選擇絕緣子片數(shù)。 （ 2） 支柱絕緣子 選擇型式 根據(jù)裝設地點、環(huán)境，選擇屋內、屋外式或防污式及滿足使用要求的產品型式。 選擇額定電壓 支柱絕緣子的額定電壓應大于或等于所在電網的額定電壓。 校驗動穩(wěn)定 PFFHH ax1 ? 1H ―絕緣子底部導體距導體水平中心線的高度 H―絕緣子高度 PF ―絕緣子抗彎破壞強度 maxF ―發(fā)生短路時，絕緣子受力 選取 ZC10F 型戶內式支柱絕緣子 華北水利水電大學畢業(yè)設計 第 18 頁 支柱絕緣子的參數(shù)如下表所示： 型號 額定電壓 (kV) 絕緣子高度 (mm) 機械破壞負荷 (kN) ZC10F 10 225 10kV 側穿墻套管選擇 （ 1）選取 CWWL10/31502 型穿墻套管 （ 2）穿墻 套管的參數(shù)如下表所示： 型號 額定電壓 (kV) 額定電流 （ A） 套管長度 (mm) 機械破壞負荷 (kN) CLD10 10 4000 480 20 10kV 出線電纜的選擇 （ 1）選取標稱截面為 2600mm 的 JKYJ10 單銅芯電纜 （ 2）電纜的參數(shù)如下表所示： 導線標稱截面 ? ?2mm 絕緣厚度 (mm) 導線直流電阻 20℃ ? ?km/? 電纜載流量 在空氣中 直埋土壤 中 600 1180 1150 熔斷器的選擇 保護電壓互感器的高壓熔斷器，一般選用 2RN 型，其額定電壓應高于或等于所在電網的額定電壓（但限流式只能電網電壓），額定電流通常均為 ，其開斷電流 brI 應滿足 IIbr? 具體 選型如下 ： 型號 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 最大 切斷電（ KA） 第 19 頁 2 10RN? 10 50 避雷器的選擇 避雷器是用于保護電力系統(tǒng)各種電氣設備免收線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內部過電壓的損害，是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要保護設備之一。 裝設原則：配電裝置每組母線上應該裝設避雷器，但進出線都裝設時除外； 220kv 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應在變壓器附近增設一組；三繞組變壓器低壓側的一組上宜裝設一臺避雷器；單元接線的發(fā)電機出線宜裝設一組避雷器；自耦 變壓器必須在兩個自耦變的繞組出線上設置避雷器。 氧化鋅避雷器是當前最先進的過電壓保護設備，與傳統(tǒng)碳化硅閥式避雷器相比，具有優(yōu)良的非線性，動作迅速，殘壓低，通流量大，無續(xù)流，結構簡單，可靠性高。耐污性強，維護簡便等優(yōu)點，是傳統(tǒng)碳化硅閥式避雷器的更新?lián)Q代產品，因此本設計 110KV 及以上電壓等級均采用氧化鋅避雷器。 選型如下 ： 安裝位置 避雷器型號 標稱電流 （ kA） 系統(tǒng)電壓（ KV） 避雷器 額定電壓 （ KV） 標稱電流下 最大雷電沖擊殘壓 （ KV） 220kV 變壓器側 Y10W5200/520W 10 220 200 520 220kV 線路側 Y10W5216/512W 10 220 216 512 110kV 變壓器側 Y10W5100/260W 10 110 100 260 110kV 線路側 Y10W5108/281W 10 110 108 281 10kV 變壓器側 YH5WZ17/45D 5 10 17 45 10kV 線路側 YH5WZ17/45D 5 10 17 45 220kV 中性點處 110kV 中性點處 電壓等級（ KA） 220 110 10 變壓器中性點 華北水利水電大學畢業(yè)設計 第 20 頁 型號 Y10W5220/565 Y10W5110/268 FZ10 FCZ220J FCZ110J 第五章 繼電保護裝置規(guī)劃設計 主變壓器的保護 變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。同時大容量的電力變壓器也是十分昂貴的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮好裝設性能良好，工作可靠 的繼電保護裝置。 變壓器的內部故障可以分為油箱內和油箱外故障兩種。 油箱內的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等，對變壓器來講，這些故障都是十分危險的，因為油箱內故障發(fā)生時產生的電弧，將引起絕緣物質的劇烈氣化，從而可能引起爆炸。因此這些故障應該盡快排除。 油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。上述接地短路均對中性點直接接地的一側而言。 變壓器的不正常運行狀態(tài)主要有： （ 1） 由于電壓其外部相間短路引起德國電流和外部接 地短路引起的過電流和中性過電壓； （ 2） 由于負荷過額定容量引起的過負荷； （ 3） 由于漏油等原因引起的油面降低。 根據(jù)上述故障類型和不正常運行狀態(tài)，對變壓器進行如下繼電保護規(guī)劃： 變壓器瓦斯保護 瓦斯保護是反應變壓器油箱內各種故障的主保護。當油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瓦斯保護應瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，應瞬時動作于斷開變壓器各側斷路器。 瓦斯保護動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產生氣體的容積整定。對于容量 10MVA以上的變壓器，整定 容積為 250～ 300ml。 第 21 頁 瓦斯保護動作于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過氣體繼電器的油流流速整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導管直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器的型式等有關。 變壓器縱差動保護 縱差保護是變壓器內部故障的主保護，主要反應變壓器油箱內部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障。 對 220kV 變壓器縱差保護的技術要求 （ 1） 在變壓器空載投入或外部短路切除后產生勵磁涌流時，縱差保護不應誤動 作。 （ 2） 在變壓器過勵 磁時，縱差保護不應誤動作。 （ 3） 為提高保護的靈敏度，縱差保護應具有比率制動或標積制動特性。在短路 電流小于起始制動電流時，保護裝置處于無制動狀態(tài)，其動作電流很小 (小于額定電流 )，保護具有較高的靈敏度。當外部短路電流增大時，保護的動作電流又自動提高，使其可靠不動作。 （ 4） 在最小運行方式下，縱差保護區(qū)內各側引出線上兩相金屬性短路時，保護 的靈敏系數(shù)不應小于 2。 （ 5） 在縱差保