【正文】 prt ：后備保護(hù)動作時(shí)間； int ：斷路器固有分閘時(shí)間； at：斷路器燃弧時(shí)間，對少油斷路器為 , 對 6SF 和壓縮空氣斷路器為 。 母線的選擇 母線材料的選擇 屋外配電裝置中的母線，應(yīng)根據(jù)下列條件選擇和校驗(yàn)： 母線材料、截面形狀和布置方式的選擇 (1) 因?yàn)殇X的成本低，而普遍使用鋁母線。 (2) 常用的母線截面形狀有 矩形、槽形和管形。其中矩形截面優(yōu)點(diǎn)是散熱面積大，便于固定和連接，但電流集膚效應(yīng)強(qiáng)烈，常用于容量為 50MW及以下的發(fā)電機(jī)或容量為 60MW及以下的降壓變壓器 側(cè)的引出線及配電裝置；槽形截面母線具有機(jī)械強(qiáng)度好、截流量大，集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)。當(dāng)回路正常工作電流在 4～ 8kA 時(shí)，一般選用槽形母線；管形截面機(jī)械強(qiáng)度高、集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)，且電暈放電電壓高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水冷卻，從而使截流量大增，所以，管形母線可用于 8KA以上的大電流母線和 110kV 及以上的配電裝置母線。 (3)母線的散熱條件和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方 式有關(guān)。其布置方式可分為支持式和懸掛式。支持式使用是和母線工作電壓的支持絕緣子把母線固定在鋼架或墻板等建筑物上。采用水平布置方式。 母線截面尺寸的選擇 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 21 其允許電流 Ie應(yīng)等于或大于流過導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，即： Ie≥KIgmax (K修正系數(shù) ) 導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面 S為： S=Igmax/J Igmax正常時(shí)最大持續(xù)工作電流（ A） J經(jīng)濟(jì)電流密度（ A/m） 電暈電 壓校驗(yàn)： 電暈臨界電壓 ljU 應(yīng)大于最高工作電壓 maxgU ，即： ljU maxgU i. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 裸導(dǎo)體進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 ii. 動穩(wěn)定校驗(yàn)： 三相短路的最大電動力為：當(dāng)三相母線水平布置且相間距離為 acm 時(shí)的電動力。 高壓斷路器的選擇 在各種電壓等級中變電所的設(shè)計(jì)中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要 求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負(fù)荷電流的能力，而且要求其在短路的條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。 高壓斷路器的選擇條件： 1. 額定電壓選擇 : N NSUU? 2. 額定電流選擇 maxNgII? 3. 開斷電流選擇 Nbr ptII? 4. 短路關(guān)合電流的選擇 Ncl shiI? 5. 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2r r dzI t I t?? 6. 動穩(wěn)定校驗(yàn) es shii? 7. 斷路器種類和型式的選擇 本次設(shè)計(jì)的變電所為 220/60變電所，有 220kV 和 60kV兩個(gè)電壓等級，根據(jù)規(guī)程規(guī)定：在 35KV～ 220KV電壓等級的配電裝置中，主要選用少油斷路器、 SF6斷路器和空氣斷路器。 高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種形式的操作機(jī)構(gòu)的可供選擇。一般電磁式操動機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡 單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整需求較高；液壓操動機(jī)構(gòu)加工精度要求較高，操動機(jī)構(gòu)的形式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。 下面主要在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，技術(shù)性能特點(diǎn)和運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)三個(gè)方面對這三種斷路器進(jìn)行了比較。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 類別 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 技術(shù)性能特點(diǎn) 運(yùn)行維護(hù)特 點(diǎn) 少油式斷路器 油量少，油主要用作滅弧介質(zhì)，對地絕緣主要依靠固體介質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡單制造方便；可配用電磁操作機(jī)構(gòu)、液壓操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；積木式結(jié)構(gòu)，可制成各種電壓等級產(chǎn)品 開斷電流大，對 35KV 以下可采用并聯(lián)回路以提高額定電流； 35KV以上為積木式結(jié) 構(gòu)；全開斷時(shí)間短 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)；噪聲低；油量少；易劣化，需配備一套油處理裝置 壓縮空氣斷路器 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝和材料要求高；以壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)以及弧隙絕緣介質(zhì)；操作機(jī)構(gòu)和斷路器合為一體；體積和重量比較小 額定電流和開斷能力都可以做得較大，適于開斷大容量電路；動作快、開斷時(shí)間短 噪聲較大；維修周期長，無火災(zāi)危險(xiǎn)，需要一套壓縮空氣裝置作為氣源；價(jià)格較高 SF6斷路器 結(jié)構(gòu)簡單，但工藝及密封要求嚴(yán)格，對材料要求高；體積小、重量輕；有屋外敞開式及屋內(nèi)落地罐式之別，更多用于 GIS封閉式組合電器 額定 電流和開斷能力都可以做得較大；開斷性能好，可適于各種工況開斷； SF6 氣體滅弧、絕緣性能好，故斷口電壓較高；斷口開距小 噪聲低，維護(hù)工作量?。徊粰z修間隔期長；價(jià)格較高；運(yùn)行穩(wěn)定安全可靠，壽命長 斷路器安裝使用場所選型參考如下表： 隔離開關(guān)的選擇 特點(diǎn) 場所 電壓等級 可選用的主要型式 型號 配電裝置 110～ 330kV SF6斷路器 空氣斷路器 少油式斷路器 SW4110～ 330 SW6110～ 330 KW4110～ 330 KW5110～ 330 LW110～ 330 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 23 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所中常用的電器，他需與斷路器配套使用，但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。 隔離開關(guān)的主要用途： 1. 隔離電壓 2. 倒閘操作 3. 分、合小電流 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)的選擇條件： 1．按額定電壓選擇： N NSUU? 2．按額定電流選擇： maxNII? 3．按開斷電流選擇： Nbr ptII? 4．按短路關(guān)合電流選擇： Ncl shii? 5．動穩(wěn)定校驗(yàn)： es shii? 隔離開關(guān)對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用條件等因素進(jìn)行綜合 技術(shù)比較后確定。 220kV 及以下屋外配電裝置中常采用雙柱式隔離開關(guān)。 電流互感器的選擇 互感器（包括電流互感器 TA 和電壓互感器 TV）的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的 電流線圈和電壓線圈供電，正確的反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。 互感器的作用： 1． 一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓（ 100V）和小電流（ 5A或 1A），使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。 2． 二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 準(zhǔn)確度等級和副邊負(fù)荷選擇 為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對 準(zhǔn)確級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求最高的表計(jì)選擇電流互感器，具體要求如下： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 裝設(shè)在發(fā)電機(jī)、電力變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表及所有用于計(jì)算電費(fèi)的電度表用電流互感器，其準(zhǔn)確度等級為 。 供運(yùn)行、監(jiān)視、估算電能的電度表、功率表和電流表用電流互感器，其準(zhǔn)確度等級為 1。 供指示被測數(shù)值是否存在或大致估計(jì)被監(jiān)視數(shù)值的表計(jì)用的電流互感器，其準(zhǔn)確度等級為 3或 10級。 電流互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇： ： e ewUU? maxegII? 式中： Ue、 Ie 為電流互感器的一次額定電壓和額定電流 電流互感器的二次額定電流有 5A和 1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A。 在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）選擇其形式。 為了保證互感器的準(zhǔn)確性，互感器二次側(cè) 所接負(fù)荷 2S 不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量 2NS , 2eS ? 2S 222eIZ? 2tI ≥ Qk Ies≥ ish 電壓互感器的選擇 電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇 電 壓互感器的形式和種類應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇。 35~110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器， 220kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足需求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有等三繞組的單相電壓互感器組。 為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ～ ） Uc范圍內(nèi)變動，即應(yīng)滿足下列條件： ＞ Ul＞ ： 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 25 電壓互感器二次側(cè)額定電壓必須滿足繼電保護(hù)裝置和測量用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選： 線 圈 副線圈 接成開口三角形的副邊線圈 高壓側(cè) 接法 接于原邊線電壓上 接于原邊相電壓上 中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中 中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中 副邊電壓（ V） 100 1003 100 1003 在選擇時(shí)，首先根據(jù)儀表和繼電器的接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均 勻分布在各相上，然后計(jì)算各項(xiàng)負(fù)荷大小，再按所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇電壓互感器的準(zhǔn)確級和額定容量。對應(yīng)于測量儀表所要求的最高準(zhǔn)確級的電壓互感器的額定二次容量 Se2應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷容量即： Se2≥S2 。 避雷器的選擇 避雷器的安裝地點(diǎn)選擇 配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。 220kV 及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。 下列情況下的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器： 1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓 器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開關(guān)時(shí)。 2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。 3） 110～ 220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的閥型避雷器選擇 1. 滅弧電壓 Uml UmlkmUxg 式中 km:一般取 km=1 工頻放電電壓下限 Ugfx Ugfx 2． 工頻放電電壓上限 Ugfs和殘壓 Ubc5的選擇 Ugfs 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 Ubc51/kUcs 式中 : Ugs:變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓 Ubc5:避雷器在時(shí)的殘壓 Ucs:變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓 K:配合系數(shù)，對普通閥型避雷器取 k= 對磁吹閥型避雷器 K= 變壓器中性點(diǎn)氧化鋅避雷器的選擇 變壓器中性點(diǎn)絕緣的沖擊試驗(yàn)電壓與氧化鋅避雷器 1kA 雷電沖擊殘壓之間應(yīng)至少有 20%的裕度。 變壓器中性點(diǎn)絕緣的工頻試驗(yàn)電壓乘以沖擊系數(shù)后氧化鋅避雷器的操作電流下的殘壓之間有 15%的裕度。 氧化鋅避雷器的額定電壓不應(yīng)低與系統(tǒng)最高相電壓如有困難時(shí)至少不低于 。 第五章 配電裝置 配電裝置是指發(fā)電廠或變電所的電氣主接線中的所有開關(guān)電器 ,載流導(dǎo)體和輔助設(shè)備文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計(jì) 27 按照一定要求建造而成的 ,用來接受和分配電能的電工建筑物 .配電裝置的形式與電氣主接線、周圍環(huán)境等因素有關(guān)，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種。 高壓配電裝置和設(shè)計(jì)原則及要求 : 配電裝置是變電所的一個(gè)重要組成部分，電能的匯集和分配是通過各級電壓的配電裝置實(shí)現(xiàn)的，因此，在設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)應(yīng)滿足以下的要求： 保證工作的可靠性和防火性的要求。 保證工作人員的人身安全。 保證操作、維護(hù)、檢修的方 便。 在保證安全可靠的條件下，應(yīng)盡量降低配電裝置的造價(jià)，減少有色金屬和鋼材的消耗，并應(yīng)減少占地面積，除此之外配電裝置還應(yīng)有擴(kuò)建的可能性。配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸是綜合考慮到設(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的。各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無論正?；蜻^電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。 屋內(nèi)、外配電裝置中各項(xiàng)安全凈距尺寸，在《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中被分為A、 B、 C、 D、 E 五項(xiàng)，作主設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)的根據(jù)，其中 A 值是基礎(chǔ)，其余各