【正文】 ? ? ? ? 熱、動(dòng) 穩(wěn)校驗(yàn)： 2 2 219 .7 4 [ ( ) ] 10 [ ( ) ]kQ k A S k A S? ? ? ? kAkAish ?? 可見(jiàn)，電壓損失、殘壓、熱動(dòng)穩(wěn)均滿(mǎn)足要求，所以電抗器 XKGKL104008 型。 高壓熔斷器的選擇 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電器設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害，保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器只須與開(kāi)斷能力兩項(xiàng)進(jìn)行選擇。 ⑴ 額定電壓選擇 ： NSN UU ? ⑵ 額定電流選擇 ： 熔斷 器的額定電流選擇，包括熔管和熔體的額定電流的選擇。為了保證熔斷器器殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)大于、等于熔體的額定電流，即：NfsNft II ? 為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù) kV35 及經(jīng)下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇： maxKIINfs ? K 為可靠系數(shù)， 不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí) ~?K , maxI 為變壓器回路最大工作電流。 ⑶ 熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn)： INft≥ INfs取 ?K , 35kV 側(cè)： 供Ⅱ類(lèi)負(fù)荷的出線回路： AKII N fs 4 a x ???? 供Ⅲ類(lèi)負(fù)荷的出線回路： 1 .2 3 8 .2 2 4 5 .8 6 4NfsIA? ? ? 10kV 側(cè)： AKII N fs a x ???? 表 517 熔斷器如下表所示 電壓 等級(jí) 負(fù)荷出線 RN1系列 RN3 系列 額定電壓 kV 額定電流 kA 額定電壓 kV 額定電流 kA 35kV 側(cè) 供Ⅱ類(lèi)負(fù)荷的出線 —— —— 35 200 供Ⅲ類(lèi)負(fù)荷的出線 —— —— 35 100 10kV 側(cè) 10kV 側(cè) 10 200 —— —— 6 配電裝置 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線做的連接方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備連接而成，用來(lái)接受和分配電能的裝置。配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)的不 同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。 (1)屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是： ① 由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較?。? ② 維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響； ③ 外界空氣的污染對(duì)電器的影響較小，因此可以減少維護(hù)工作量。同時(shí)，由于污染小，還可延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。 ④ 房屋建設(shè)時(shí)，需要征用大量的土地，投資較大。 (2)屋外配電裝置的特點(diǎn)是： ① 土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)用期短； ② 擴(kuò)建方便； 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； m a x0 0 0 00 0 0 0. 08 0. 6 1. 03 5400LNIUx I ?? ? ? ? ? ? ? 17 ⑤受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣； ⑥不良?xì)夂驅(qū)υO(shè) 備維修和操作有影響。 (3)配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大中型發(fā)電廠中， 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。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建 110kV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價(jià)相近時(shí)，宜采用屋內(nèi)式。因此本廠配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置。 (4)配電裝置應(yīng)滿(mǎn)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(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，如節(jié)約土地。 ②保證運(yùn)行可靠。按照系統(tǒng)和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，力爭(zhēng)節(jié)約材料和降低造價(jià)。 ⑤安裝和擴(kuò)建方便。 屋內(nèi)配電裝置 屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與電氣設(shè)備的類(lèi)型和主接線的形式，出線回路數(shù)多少及有無(wú)電抗器等因素有著密切的關(guān)系。同時(shí)還與施工，檢修，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，生活習(xí)慣等因素有關(guān)。 (1)布置方式的確定： 發(fā)電廠 610kV屋內(nèi)配電裝置的布置方式一般分為三層、二層及單層式，綜合考慮施工的復(fù)雜程度投資，選擇二層式，將斷路器和電抗器布置在底層。 (2)母線及隔離開(kāi) 關(guān)的布置 ① 母線裝在配電裝置的上部，考慮到母線電壓 6kV，短路電流大，選用垂直式，母線相間距離為 700800，兩組母線以垂直的隔墻分開(kāi)。 ② 隔離開(kāi)關(guān)通常設(shè)在母線的下方，為防止帶負(fù)荷誤動(dòng)作引起電弧，而造成母線短路，母線與母線隔離開(kāi)關(guān)之間宜裝設(shè)耐火隔板。 (3)斷路器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)布置 斷路器通常設(shè)在單獨(dú)小室內(nèi)，布置在兩側(cè)有隔墻的間隔內(nèi)即可，可和互感器同放一室。操動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁型設(shè)在操作通道內(nèi)，由于其重量大，所以落地裝在混基礎(chǔ)上。 (4)配電裝置通道和出口的布置 通道均設(shè)有開(kāi)關(guān)裝置，則維護(hù)通道 ；操作 機(jī)構(gòu)為固定式，則操作通道 m；防爆通道 ； 配電裝置室長(zhǎng)度大于 7m，兩端均設(shè)置出口；由于電纜出線較多，為方便敷設(shè)和維護(hù)，宜采用電纜隧高 ，兩側(cè)設(shè)數(shù)層電纜支架，在充分考慮防雨雪，風(fēng)沙及污穢等條件下，開(kāi)窗采光及通風(fēng)，還應(yīng)裝事故通風(fēng)設(shè)備。 7 防雷部分設(shè)計(jì) 概述 在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過(guò)電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性 ,還有大氣過(guò)電壓 ,就是所說(shuō)的雷擊過(guò)電壓。雷擊過(guò)電壓會(huì)使電氣設(shè)備發(fā)生損壞，造成停電事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運(yùn)行，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過(guò)電壓保護(hù)。 雷電過(guò)電壓的形成 與危害 ⑴直擊雷：雷電直接對(duì)電氣設(shè)備或建筑物進(jìn)行放電，稱(chēng)為直接雷擊或直擊雷。直擊雷過(guò)電壓又引起數(shù)萬(wàn)安的強(qiáng)大雷電流通過(guò)被擊物體而入地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，擊壞設(shè)備，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。 ⑵感應(yīng)雷：雷電落在電氣設(shè)備附近或雷動(dòng)在電氣設(shè)備上方移動(dòng)時(shí)，通過(guò)無(wú)暇感應(yīng)或電磁感應(yīng)在電氣設(shè)備上呈現(xiàn)出數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)千萬(wàn)伏的感應(yīng)過(guò)電壓，稱(chēng)作感應(yīng)雷或間接雷擊。 ⑶入侵雷：當(dāng)輸電線路上遭受直接雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電波侵入發(fā)電廠或變電所，產(chǎn)生過(guò)電壓擊壞電氣設(shè)備，稱(chēng)為雷電波入侵或入侵雷，由于雷電波侵入造成的雷害事故占全部 雷害事故的一半以上，因此需采取特別措施。 電氣設(shè)備的防雷保護(hù) 防止雷電對(duì)設(shè)備的造成過(guò)電壓， 從被保護(hù)物體上方引導(dǎo)雷電通過(guò)，并安全埋入大地，防止雷電直擊，減小在其保護(hù)范圍內(nèi)的電器設(shè)備（架空輸電線路及通電設(shè)備）和建筑物遭受直擊雷的概率 。因?yàn)殡姎庠O(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作性質(zhì)的不同，所采取的措施也不同。 ⑴發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù) 18 發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備對(duì)直擊雷的防護(hù)主要采用避雷針；對(duì)入侵雷的防護(hù)采用進(jìn)線保護(hù)和避雷保護(hù)的綜合措施，即用進(jìn)線保護(hù)限制雷電流的幅值和陡度，用避雷器限制雷電過(guò)電壓的同值。 ⑵架空輸電線路的防雷 保護(hù) 電線路采用裝設(shè)避雷線的方法防止線路遭受直擊雷引起跳閘次數(shù)，可采用系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地工作方式，為避免雷擊跳閘造成供電中斷，可采用自動(dòng)重合閘裝置。 ⑶配電網(wǎng)的防雷保護(hù) 除了對(duì)配電變壓器高低壓側(cè)以及柱上斷路器必須裝設(shè)避雷器或放電間隙保護(hù)外，對(duì)配電線路本身主要應(yīng)適當(dāng)提高其絕緣水平，應(yīng)廣泛采用重合閘，以減少斷線和停電事故。 發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的心臟，萬(wàn)一發(fā)生損壞設(shè)備的事故，往往會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，造成重大的損失。設(shè)計(jì)中重點(diǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器組、線路的防雷保護(hù)進(jìn)行配置。 ⑷直配旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù) 完善進(jìn)線保護(hù)的同 時(shí)，還應(yīng)采用性能良好的閥型避雷器或金屬氧化物避雷器，來(lái)保護(hù)電機(jī)的主絕緣，同時(shí)還應(yīng)考慮裝設(shè)電容器和中性點(diǎn)避避雷器，以保護(hù)匝間絕緣和中性點(diǎn)絕緣。 避雷針的選擇 ⑴ 避雷針的配置原則 ①獨(dú)立式避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻 10eR??。當(dāng)有困難時(shí)，可將該接地裝置與主接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)沿接地線的長(zhǎng)度不得小于 15m。 ②立式避雷針與變配電裝置在空氣中的間距 110 .2 0 .1 5id R h d m? ? ?且；獨(dú) 立式避雷針的接地裝置與變配電所主接地網(wǎng)在地中距離 2 ? ，且 2 3dm? ，式中 iR 為沖擊接地電阻。 ⑵ 避雷針的保護(hù)范圍 ① 針的保護(hù)范圍如圖 71， 高度為 Xh 的水平面上，其保護(hù)半徑 Xr 可按下式計(jì)算 : 當(dāng) 2X hh ?時(shí)， ()XXr h h p?? 當(dāng) 2X hh ?時(shí)， ( 2 )XXr h h p?? 式中： h 為避雷針高度（ m）； Xh 為被保護(hù)物體的高度（ m）； p 為高度影響系數(shù)（ 30hm? 時(shí)，p＝ 1； 30 120hm?? 時(shí)， h?） hh xh xr x 圖 71 單支避雷針地保護(hù)范圍 ②雷針的選擇： 假設(shè)本廠的長(zhǎng)為 120 米，寬為 100 米，被保護(hù)物的高度為 10 米，則： ( 1 . 5 2 ) ( 1 . 5 3 0 2 1 0 ) 1 2 5xxr h h p m? ? ? ? ? ? ? ? 由圖 72 可知： 本廠需采用 5 根單支避雷針才能使全廠處于被保護(hù)的范圍內(nèi)。 19 圖 72 單支避雷針地設(shè)置 避雷器的選擇 和配置 避雷器應(yīng)按下列條件選擇： ⑴ 型式 選擇避雷器型號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮 被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按表 71 選擇： 表 71 避雷器型號(hào)及應(yīng)用范圍 類(lèi)型 型號(hào) 型式 FS 配電用普通閥型 10kV 以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒 FZ 電站用普通閥型 3~220kV 發(fā)電廠、發(fā)電廠配電裝置 FCZ 電站用磁吹閥型 330kV 及需要限制操作的 220kV以及以下 FCD 旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型 用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi) ⑵ 額定電壓 避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 一般國(guó)產(chǎn)閥式避雷器的保護(hù)特性與各種電器的具有均可配合，故此項(xiàng)校驗(yàn)從略 。 ⑶校驗(yàn)項(xiàng)目 ① 滅弧電壓： mdmh UCU ? dC — 接地系數(shù)。對(duì)于非直接接地， 20kV 及以下 dC =， 35kV 及以上 dC =；直接接地dC =。 mU — 最高工作允許電壓，為電網(wǎng)額定電壓的 倍。 ②工頻放電電壓的下限值： xggfx UkU 0? 0k — 內(nèi)部過(guò)電壓允許計(jì)算倍數(shù)，對(duì)非直接接地 63kV 及以下 0k =4； 110kV 及以下 0k =；對(duì)直接接地 110～ 220kV， 0k =3。 xgU — 設(shè)備最高運(yùn)行相電壓（ kV）。 ③工頻放電電壓的上限值： gfxgfs UU ? ④ 避雷器的殘壓： mhbhbc UkU ? 指波形為 8/20 s? 的一定幅值的沖擊電流通過(guò)避雷器時(shí)，在閥片上產(chǎn)生的電壓峰值。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 220kV 及以下避雷器沖擊電流幅值為 5kA。 bhk — 避雷器的保護(hù)比， FZ 型 bhk =～ ， FCZ 型 bhk =～ 2。 ⑤ 避雷器沖擊放電電壓的上限值： bcchfd UU ? 根據(jù)避雷器配 置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間。 35kV 側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) ⑴型式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 FCZ 系列磁吹閥式避雷器。 20 ⑵額定電壓的選擇： UN=UNS=35kV 因此選 FCZ35 避雷器，其參數(shù)如下表 72： ⑶滅弧電壓校驗(yàn)：最高工作允許電壓： 1 . 1 5 1 . 1 5 3 5 4 0 . 2 5mNU U k A? ? ? ? 直接接地： ???? mdmh UCU kV，滿(mǎn)足要求。 ⑷工頻放電電壓校驗(yàn)： 下限值： ???? xgg fx UkU kV 表 72 避雷器參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓（ kV） 滅弧電壓有效值（ kV） 工頻放電電壓有效值（ kV） 沖擊放電電峰值（ ? ）不大于（ kV） 8/20 s? 沖擊殘壓不大于（ kV） 不小于 不大于 FCZ35 70 80 95 110 120 上限值： ???? g fxg fs UU kV＜ 95kV 上、下限值均滿(mǎn)足要求。 ⑸殘壓校驗(yàn)： 0 ????? mhbhbc UkU kV＜ 120kV 滿(mǎn)足要求。 ⑹沖擊放電電壓校驗(yàn)： ?? bcchfd UU kV＜ 110kV，滿(mǎn)足要求。 所以，選 FCZ35 型避雷器滿(mǎn)足要求。 10kV 側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) ⑴型式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定選用 FCZ 系列磁吹閥式避雷器。 ⑵額定電壓的選擇： UN=UNS=10kV 因此選 FZ10 避雷器，其參數(shù)如下表 73： ⑶滅弧電壓校驗(yàn)：最高工作允許 電壓： 1 . 1 5 1 . 1 5 1 0 1 1 . 5mNU U k V? ? ? ? 直接接地： kVUCU mdmh ???? ，滿(mǎn)足要求。 ⑷工頻放電電壓校驗(yàn)： 下限值： 0 3 1 1 . 5 3 1 9 . 9 1g fx x gU k U k V? ? ? ? 表 73 避雷器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kV） 滅弧電壓有效值（ kV） 工頻放電電壓有效值（ kV） 沖擊放電電峰值（ ? ）不