【正文】 05000 5000以上銅導(dǎo)體和母線 鋁導(dǎo)體和母線 銅芯 鋁芯 橡皮絕緣銅芯電纜 （1）35kV 側(cè)母線選擇經(jīng)濟(jì)截面:設(shè) 查表 43 得hT450max?15.?J??2/mAIgmax==*35=*4500/（*35）=(A)。S= Igmax/J=查設(shè)備手冊表選擇標(biāo)準(zhǔn)截面 70 mm2 的 LGJ70 鋼芯鋁絞線，載流量為 289A（20℃,70℃）其綜合矯正系數(shù)為 K=0．95。校驗發(fā)熱條件：I=289*=Igmax=(A) 則發(fā)熱校驗滿足要求。校驗機(jī)械強(qiáng)度：查表 35KV 鋼芯鋁線的最小截面為 Amin=35 mm2 〈A=70 mm2所以機(jī)械強(qiáng)度滿足要求?？刹恍ｒ炿姇灥淖钚?dǎo)體 LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗。（2）10kV 側(cè)母線28Igmax==*10=*4500/*10= (A)查設(shè)備手冊可選擇 LJ95 型允許載流量為 341A。校驗 10KV 母線，其綜合矯正系數(shù) K=0．95。校驗發(fā)熱條件：Kie=0．95*341=Igmax=,；則發(fā)熱條件校驗合格 高壓熔斷器的選擇及校驗 參數(shù)的選擇表 59項目 參數(shù)正常工作條件 電壓、電流技術(shù)條件保護(hù)特性 斷流容量、最大開斷電流，熔斷特性、最小熔斷電流 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速 、污穢 、海拔高度、地震烈度?當(dāng)在屋內(nèi)使用時，可不校驗。(1)限流式高壓熔斷器一般不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中，以避免熔斷器熔斷截流式產(chǎn)生的過電壓超過電網(wǎng)允許的 倍工作相電壓。當(dāng)經(jīng)過驗算，電器的絕緣強(qiáng)度可允許使用高一級電壓的熔斷器時，則應(yīng)按電壓比折算，降低其額定的斷流容量。(2)高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。(3)跌落式熔斷器在滅弧時，會噴出大量游離氣體，并發(fā)出很大的響聲，故一般只在屋外使用。 熔體的選擇(1)熔體的額定電流應(yīng)按高壓熔斷器的保護(hù)熔斷特性選擇，應(yīng)滿足保護(hù)的可靠性、選擇性、靈敏度的要求，非自爆式熔斷器都具有反時限的電流時間特性。熔體額定電流選擇過大，將延長熔斷時間，降低靈敏度；選擇過小，則不能保證保護(hù)的可靠性和選擇性。選擇熔體時，應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間、熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)間以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動作的選擇性。在此前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，應(yīng)能在最短時間沒切斷故障。當(dāng)電網(wǎng)裝有其他接地保護(hù)時，回路中最大電流與負(fù)荷電流之和不應(yīng)超過最小熔斷電流。29(2)保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷：①由于電網(wǎng)電壓升高、波形畸形等原因引起的電力電容器回路電流增大時。②電力電容器運(yùn)行過程中的涌流。保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器熔體的額定電流可按下式選擇； ncRKI?式中 ——系數(shù)，對于跌落式高壓熔斷器，取 ～；對于限流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺電力熔斷器時，系數(shù)取 ～，當(dāng)為一組電力電容器時，取 ～；——電力電容器回路的額定電流， A。ncI(3)保護(hù) 35kV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體，在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷：①當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器回路最大工作電流時。②當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器的勵磁涌流時（一般按熔體通過該電流時的熔斷時間不小于 校驗）.③當(dāng)熔體內(nèi)通過保護(hù)范圍以外的短路電流及電動機(jī)自起動等引起的沖擊電流時。保護(hù) 35kV 及以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： bgmnRKI?式中 ——系數(shù)，當(dāng)不考慮電動機(jī)自起動時，可取 ～；當(dāng)考慮電動機(jī)自起動時，可取 ～；——電力變壓器回路最大工作電流，A。bgmI(4)保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只需按額定電壓和斷流容量選擇，不必校驗額定電流。(5)除保護(hù)防雷用電容器的熔斷器外，當(dāng)高壓熔斷器的斷流容量不能滿足被保護(hù)回路短路容量要求時，可在熔斷器回路中裝設(shè)限流電阻等措施限制短路電流。(6)對沒有限流作用的跌落式熔斷器，應(yīng)考慮短路電流的非周期分量，用全電流進(jìn)行斷流容量的校驗。同時，尚需用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的短路電流校驗三相斷流容量的下限值，以保證熔斷器有足夠的熔斷電流。 高壓熔斷器選擇結(jié)果表 510 高壓熔斷器選擇結(jié)果型號 額定電壓(kV) 額定電流(kA) 斷流容量 S(MVA) 備注KN 210 1000 保護(hù)電壓互感器 高壓熔斷器的校驗及結(jié)果表 ??chZekdII或/?30式中 ——額定開斷電流ekdI——沖擊電流有效值ch——次暫態(tài)電流有效值Z/對于沒有限流作用的熔斷器選擇時用沖擊電流有效值 校驗；對于有限流作用的熔斷器chI選擇時，因為在電流過最大值之前已截斷，故可不計非周期分量的影響，而采用 校驗。ZI/表 511高壓熔斷器的校驗計算參數(shù) 選擇 KN 型2序號項目 參數(shù) 項目 參數(shù)校驗結(jié)果1 工作電壓 10kV U N10kV 合格2 ZI/ 額定開斷電流 100KA 合格31第六章 變電站防雷的設(shè)計 防雷保護(hù)的必要變電站是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，在這里安裝有許多重要的電氣設(shè)備，如電力變壓器、高壓斷路器等各種高壓一次設(shè)備。這些設(shè)備一旦發(fā)生雷擊破壞，將造成大面積的停電，同時這些設(shè)備比較貴重，損壞后修復(fù)又不很容易，會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，因此變電站的防雷保護(hù)要求十分可靠。 變電站中可能出現(xiàn)大氣過電壓的種類和防雷接線的基本方式 直擊雷產(chǎn)生的過電壓雷直擊于變電站的電氣設(shè)備，防止這種直擊雷過電壓的主要措施是裝設(shè)專門的避雷針或是懸掛避雷線。中小型 610 變電所的建筑不高，一般均較廠房低，通常不需令裝kV設(shè)避雷針保護(hù)。 雷電感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓輸電線路上直接落雷或由于雷電感應(yīng)而產(chǎn)生的過電壓波，沿著輸電線路襲入變電所，防止侵入雷電波的保護(hù)，輸電線路受直擊雷后，雷電波沿導(dǎo)線運(yùn)動至變電所，需裝設(shè)閥型避雷器等保護(hù)。雷電波的危害：雷電波的電壓很高，容易將變壓器、斷路器等電氣設(shè)備的絕緣擊穿。如果在電氣設(shè)備附近裝上避雷器，對雷電波的放電電壓比電氣設(shè)備絕緣的擊穿電壓低，所以當(dāng)雷電波侵襲到電氣設(shè)備的附近時，避雷器現(xiàn)行放電，將雷電波削弱，可以保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣免受雷電波的損壞。 變電所防雷接線的基本方式過電壓波會對電氣設(shè)備造成重大危害，必須加以限制。限制這種過電壓波的主要方法是采用性能較好的閥型避雷器。為了使閥型避雷器不致負(fù)擔(dān)過重，應(yīng)在靠近變電所的一段線路上加強(qiáng)防雷措施，該線段就是所謂的“進(jìn)線段” 。閥型避雷器配合以“進(jìn)線段” ，是現(xiàn)代變電所防雷接線的基本方式。32 變電站的直擊雷保護(hù) 避雷針裝設(shè)的基本原則（1）被保護(hù)設(shè)備包括露天配電裝置及變電所中一些重要的隔離設(shè)備和建筑物。所有的被保護(hù)物都應(yīng)該處在避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，使其免遭直擊雷。（2）在主控制室配電裝置的房頂上不宜裝設(shè)避雷針，主要原因是在這些建筑物上裝設(shè)避雷針后，防止反擊雷有很大困難。因在配電室上裝設(shè)避雷針，落雷時屋內(nèi)配電裝置會發(fā)生反擊事故。尤其是有些變電所裝用了晶體管保護(hù)裝置，往往在雷直擊時發(fā)生誤動作。在有爆炸危險的建筑物上，嚴(yán)禁裝設(shè)避雷針。（3）應(yīng)避免逆閃絡(luò)或反擊。如果避雷針與被保護(hù)設(shè)備間的絕緣距離不夠，就有可能在受雷擊后電位升高，使避雷針對保護(hù)設(shè)備又發(fā)生放電，這種象叫做避雷針對被保護(hù)設(shè)備的逆閃絡(luò)或反擊。顯而易見，逆閃絡(luò)仍將高電位加到保護(hù)設(shè)備上，因此仍然會造成電氣設(shè)備絕緣的損壞。 變電站入侵波的保護(hù)避雷器：變電站的雷電過電壓，主要是侵入雷電波過電壓，也就是線路上的直擊雷或感應(yīng)雷過電壓行波沿導(dǎo)線傳導(dǎo)至變電所，由于變配電所有大量的配電設(shè)備，侵入雷電波過電壓對這些設(shè)備的絕緣構(gòu)成了威脅，由雷電過電壓行波行至變電所后，傳輸通道的特性發(fā)生變化，最明顯的變化就是電氣設(shè)備的波阻抗與傳輸線路的波阻抗不一致，使波的行為復(fù)雜化，再由于避雷針動作前后對過電壓行波產(chǎn)生的不同作用，更使問題變得復(fù)雜化，因此對變配電所過電壓及其防護(hù)的精確計算工是一個極為復(fù)雜的問題，因此這里化作定性的討論。避雷器的作用是限制過電壓以保護(hù)電器設(shè)備，它實質(zhì)上是一個放電器，當(dāng)雷侵入波或操過過電壓超過某一電壓值時，避雷器將先于與其并聯(lián)的被保護(hù)設(shè)備放電，使過電壓值被限制，從而使電氣設(shè)備得到有效保護(hù)。 對避雷器的基本要求對于大接地電流系統(tǒng)，只要有一相存在工頻續(xù)流，就相當(dāng)于單相短路對于小接地系統(tǒng)，若兩相或三相同時存在工頻續(xù)流，則相當(dāng)于相間短路，因此避雷器必須切斷工頻續(xù)流以消防工頻短路，才能保證系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，因此，對避雷器有以下基本要求：（1）在過電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護(hù)設(shè)備放電，這主要靠兩者之間的伏秒特性配合來實現(xiàn)。33（2）避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力，以使在工頻續(xù)流第一次過零點(diǎn)時就能夠迅速地切斷工頻續(xù)流。 為了使避雷器可靠地保護(hù)設(shè)備必須滿足的條件（1）避雷器的伏秒特性應(yīng)能與被保護(hù)設(shè)備配合，在任何過電壓波形下，避雷器伏秒特性都應(yīng)在被保護(hù)物絕緣伏秒特性之下。（2）避雷器的殘壓要低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊擊穿電壓。根據(jù)上面的討論可知，一般采用閥式或金屬氧化物避雷器對變電站設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，避雷器一般安裝在母線上，應(yīng)晝靠近變壓器和其他設(shè)備，避雷器與所有被保護(hù)設(shè)備的電氣距離均不能超過其最大允許值，若不能滿足要求，則應(yīng)增設(shè)避雷器，本設(shè)計 220KV 側(cè)、110KV 側(cè)采用閥式避雷器，10KV 側(cè)采用氧化鋅避雷器。 各種避雷器的主要應(yīng)用場合（1）保護(hù)間隙和管式避雷器的作用是限制線路上的雷電過電壓，主要用于線路的過電壓保護(hù)，保護(hù)間隙主要用 10KV 以下低壓配電網(wǎng)線路的保護(hù)，管式避雷器主要用于發(fā)電廠、變電站進(jìn)線段保護(hù)。（2）閥式避雷器和金屬氧化物避雷器主要用于發(fā)電廠和變電站中的過電壓保護(hù)。 變電站的進(jìn)線段保護(hù)進(jìn)線段保護(hù)是指在進(jìn)入變電站有 1—2km 這一段架空線路上加強(qiáng)防雷措施，因此將這段線路稱為進(jìn)線段。進(jìn)線段保護(hù)的目的，一是要降低雷電流幅值，二是要降低雷電波陡度，因閥式避雷器的通流容量是有限的，且殘壓與電流大小相關(guān)，因此減少雷電流幅值很有必要，而被保護(hù)設(shè)備上電壓高出避雷器的部分與雷電波陡度成正比，或者說保護(hù)最大允許距離與雷電波陡度成反比，因此降低雷電波陡度是有好處的。變電所中限制雷電入侵波過電壓的主要措施是裝設(shè)避雷器。（1）在變電所進(jìn)出線端分別裝設(shè)一組避雷器；（2）在 10 母線上裝設(shè)一組避雷器；kV（3）在主變上分別裝設(shè)一組避雷器；（4）該變電所進(jìn)線為 35 雙回架空線路，在距離變電所 范圍內(nèi)架設(shè)避雷線，k km提高線路耐雷水平，防止由雷擊線路引起的過電壓波入侵變電所。表 62避雷器和避雷線的型號及安裝點(diǎn)種類 避雷器 避雷線型號 FZ35 FZ10 FCZ35 LGJ12034安裝點(diǎn) 35 進(jìn)線端kV10 母線kV主變壓器 35 線路kV35第七章 繼電保護(hù)的配置 概述 設(shè)計依據(jù)（1）繼電保護(hù)設(shè)計任務(wù)（2）國標(biāo) GB5006292《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范》 。 (3)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》 。 設(shè)計規(guī)模本設(shè)計為 35KV 降壓變電所。主變?nèi)萘繛?6300KVA，電壓等級為 35/10KV。 設(shè)計原始資料(1)35KV 供電系統(tǒng)圖,如圖 1 所示。(2)系統(tǒng)參數(shù)：供電線路：L1=L2=15km，L3=L4=15km，線路阻抗：XL=。圖 1 35KV 系統(tǒng)原理接線圖(3)35KV 變電所主接線圖，如附錄所示(4)BB2 主變?nèi)萘?、型號?6300kVA 之 SF16300/35 型雙卷變壓器，YΔ/11 之常規(guī)接36線方式，具有帶負(fù)荷調(diào)壓分接頭，可進(jìn)行有載調(diào)壓。其中 Uk%=。(5)運(yùn)行方式：以 SI、SⅡ全投入運(yùn)行，線路 L1~L4 全投。DL1 合閘運(yùn)行為最大運(yùn)行方式；以 SⅡ停運(yùn)，線路 LL4 停運(yùn)，DL1 斷開運(yùn)行為最小運(yùn)行方式。(6)已知變電所 10KV 出線保護(hù)最長動作時間為 。 變電所繼電保護(hù)和自動裝置規(guī)劃 系統(tǒng)分析及繼電保護(hù)要求本設(shè)計 35/10KV 系統(tǒng)為雙電源 35KV 單母線分段接線，10KV 側(cè)單母線分段接線，所接負(fù)荷多為化工型，屬一二級負(fù)荷居多。為保證安全供電和電能質(zhì)量，繼電保護(hù)應(yīng)滿足四項基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。 本系統(tǒng)故障分析（1）本設(shè)計中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點(diǎn)不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來講，其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。（2）電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。變壓器的外部故障常見的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。 繼電保護(hù)變壓器的不正常運(yùn)行過負(fù)荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及不允許的油面下降?，F(xiàn)有 2 臺主變，型號均為 S67—6300/35,其中一臺為備用，繞組為 Y/011 型35kV,10kV 母線采用單母分段接線，35kV 側(cè)為電源端，lOkV 側(cè)為負(fù)荷端。綜上所述，當(dāng)達(dá)到 6300kw 以上需用差動保護(hù)，自保護(hù)系統(tǒng)采用 PSU200 系統(tǒng)，主變差動保護(hù)均采用PSU2302 型保護(hù)裝置，差動保護(hù)電流回路為全星形接線。差動保護(hù)的原理：變壓器縱差保護(hù)應(yīng)用基爾霍夫電流定律，把變壓器當(dāng)作節(jié)點(diǎn)，把各側(cè)同相電流當(dāng)作支路電流。對于 Y/△連接型變壓器，由于存在相位的差異，嚴(yán)格來說，兩側(cè)所謂的同名相是不同相的。因此，如采用縱差保護(hù)不僅需要消除兩側(cè)電壓等級的差異和 TA 變比的差異，還要消除兩側(cè)相位的差異實際應(yīng)用中，常采用兩種方式來補(bǔ)償兩側(cè)相位的差異:一種是