【正文】 Kt=60；(3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面1)互感器二次額定阻抗ZN2=2Ω2)最大相負(fù)荷阻抗ra=pmax/IN22=(Ω)3)TA接線為完全星型接線，LC=L=100m,則 的銅線。(4)校驗(yàn)所選電流互感器的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定，按照規(guī)定，應(yīng)按電抗器后短路校驗(yàn)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (KtIN1)2=(60)2=5184[(KA)2S]＞[(KA)2S]內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：因在戶外，且相間距離較大，故不校驗(yàn)外部穩(wěn)定。(5)結(jié)論：所選LCW—220型互感器滿足要求。 10KV和35KV出線電流互感器的選擇步驟同220KV出線電流互感器的選擇 列選擇結(jié)果表（表410）表410 列選擇結(jié)果表型號(hào)額定電流比（A）級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷（）Ω1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LCWD1—351500/5275191LCWD—1102600/575130LCW—2204300/5D/D，D/26060 其中，L—電流互感器；C—瓷絕緣或瓷箱串級式；W—互外型；D—差動(dòng)保護(hù)用。 電壓互感器的選擇 220KV母線電壓互感器的選擇(1)220KV母線電壓互感器及儀表接線圖和各項(xiàng)負(fù)荷分配表1)電壓互感器及儀表接線圖2)電壓互感器各相負(fù)荷分配表（不完全星型）（表411）表411 電壓互感器各相負(fù)荷分配表儀表名稱及型號(hào)每線圈消耗功率（VA）儀表電壓線圈儀表數(shù)目AB相BC相cosΦsinΦPabQabPbcQbc有功功率表461—W14無功功率表461—ar14有功電能表DS14無功電能表DX14頻率表46L1—H211電壓表46L1—V11總計(jì)(2)選擇IDCF互感器根據(jù)電壓互感器安裝處電網(wǎng)電壓和安裝地點(diǎn)的要求（220KV為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)），選JDCF—220WB，其一、二次電壓為KV由于回路中接有計(jì)費(fèi)用電能表。與此對應(yīng)，互感器單相副繞組額定容量為150VA，總的額定容量為1503=450VA。電壓互感器接線為YN，yn，d0(3)電壓互感器容量校驗(yàn)根據(jù)負(fù)荷表可求出不完全星形負(fù)荷為 A相負(fù)荷為B相負(fù)荷為B相負(fù)荷較大，以B相負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)：SB=(VA)＜150(VA)，故所選JDCF—220WB型互感器滿足要求。 10KV和35KV出線電壓互感器的選擇步驟同220KV出線電壓互感器的選擇 列選擇結(jié)果表（表412）表412 列選擇結(jié)果表型號(hào)額定電壓（KV）副繞組1額定容量（VA）原繞組副繞組輔助繞組JDJJ—3535/150JDCF—110WB110/150JDCF—220WB220/150 其中：J—電壓互感器；D—單相；C—瓷絕緣；F—測量和保護(hù)二次繞組分開；J（第三字母）—油浸式；J（第四字母）—接地保護(hù)用。 匯流母線的選擇 根據(jù)配電裝置選型，選擇LF—21Y型母線，220KV分相中型（硬母線）的鋁錳合金管型母線，配用GW6—220型單柱式隔離開關(guān)。因是匯流母線導(dǎo)體外徑大于φ30,所以不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。(1)求 Ia138℃=？根據(jù)附表（表413） 裸導(dǎo)體載流量在不同海拔高度及環(huán)境溫度下的綜合正系數(shù)K表413 附表導(dǎo)體最高允許溫度（℃）適應(yīng)范圍海拔高度（m）實(shí)際環(huán)境溫度℃+35+40+80計(jì)及日照時(shí)五外管型導(dǎo)體1000m及以下用插入法求出38℃時(shí)K=Imax=2976AIa138℃=KImax=2976=2464A＞600A(2)正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+（θalθ0）=38+（8038）=℃(3)查附表（表414）求熱穩(wěn)定系數(shù)表414 不同工作溫度下裸導(dǎo)體的C值工作溫度（℃）40455055硬鋁及鋁錳合金99979593℃時(shí)C=98. 904Smin=(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)110KV及以上單根圓管形母線應(yīng)力計(jì)算，110KV幾以上圓管母線由于截面大，跨距長，母線自重及母線上各種集中負(fù)荷（如引下線或單柱式隔離開關(guān)的靜觸頭）所產(chǎn)生的應(yīng)力已不能忽略不計(jì)，并應(yīng)驗(yàn)算母線的撓度。當(dāng)母線裝在屋外時(shí)，還應(yīng)計(jì)及風(fēng)力和覆冰所產(chǎn)生的應(yīng)力。1)計(jì)算條件①氣象條件：最大風(fēng)速Vmax=25米/秒，內(nèi)過電壓風(fēng)速Vn=15米/秒。②三相短路沖擊電流峰值：ish=。③結(jié)構(gòu)尺寸：跨距L=13米，計(jì)算跨距Ljs==，相間距離3米，GW6—220隔離開關(guān)靜觸頭加金具重15公斤，裝于母線跨距中央。選用LF—21Y型φ130/φ116鋁錳合金管。線膨脹系數(shù)αX=106（1/℃），每跨鋁管在溫度變化自30℃至+80℃的伸縮量ΔL為：ΔL=αXΔtL=106[80(30)]13000=(mm)考慮合適的伸縮量，母線結(jié)構(gòu)采用每跨度一個(gè)伸縮接頭。因此，可按跨梁進(jìn)行計(jì)算。2)彎曲應(yīng)力計(jì)算表415 1~5跨等跨連續(xù)梁最大距及撓度計(jì)算系數(shù)跨數(shù)12345最大彎距KwKwj最大撓度KnKnj采用計(jì)算系數(shù)法進(jìn)行機(jī)械計(jì)算。表19列出1~5跨等跨連續(xù)梁最大彎距及撓度計(jì)算系數(shù)，對所需進(jìn)行計(jì)算的母線只需按跨數(shù)和支持方式求出，將最大支座處及跨中的內(nèi)力系數(shù)代入統(tǒng)一的公式即可進(jìn)行計(jì)算①母線自重產(chǎn)生垂直彎Mm。r=2700(kg/m3),D=,d=,自重fm：fm=(D2d2)r=()2700=(N/m)由表19查均布荷載最大彎距系數(shù)KW=，則Mm=KWfmLjs2==(N/m)②集中荷載產(chǎn)生的垂直彎距Mj。由表19查均布荷載最大彎距系數(shù)Kwj=。則P=15=17NMj=KwjPLjs=147=(N/m)③最大風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎距Mf母線離地近10米，風(fēng)壓高度變化系數(shù)K1取1，最大風(fēng)速Vmax為25m/s，則作用于母線上的風(fēng)荷載ff==1252=(N/m)Mf=KwffLjs2==(N/m)④正常應(yīng)力校驗(yàn)3)短路應(yīng)力計(jì)算①短路電動(dòng)力產(chǎn)生的水平彎距Mdfd=107=107=(N/m)Md===(N/m)②內(nèi)過電壓風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎距Mfff==1152=(N/m)Mf=KwffLjs2==(N/m)③自重和集中荷載產(chǎn)生的垂直彎距與正常狀態(tài)相同，則Mm=(N/m)，Mj=(N/m)④短路應(yīng)力校驗(yàn)4)地震力的強(qiáng)度校驗(yàn)地震力產(chǎn)生的水平彎距：Mm=fmLjs2= =(N/m)地震彎曲應(yīng)力：5)撓度校驗(yàn)①均布荷載所產(chǎn)生的撓度 鋁管母線只計(jì)算正常情況下母線自重所產(chǎn)生的撓度： ym=Kn==104(m)=②集中荷載所產(chǎn)生的撓度yj=104(m)≈③合成撓度ymax=ym+yj=104m＜D=650104m經(jīng)校驗(yàn)均滿足要求。 110KV、35KV匯流母線的選擇同220KV匯流母線的選擇(1)35KV正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+(θalθ0) =38+(8038) ℃(2)查附表（表18）求熱穩(wěn)定系數(shù)℃時(shí)C==160mm2＜2705mm2(3)正常應(yīng)力校驗(yàn)(4)短路應(yīng)力校驗(yàn)fd=107=107=(N/M)Md===(N/m)(5)撓度校驗(yàn) 只計(jì)算均布荷載所產(chǎn)生的撓度ym= (1)110KV正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+(θalθ0) =38+(8038) =℃(2)查附表求熱穩(wěn)定系數(shù)℃時(shí)C=＜2705mm2(3)正常應(yīng)力校驗(yàn)(4)短路應(yīng)力校驗(yàn)fd=107=107=(N/m)Md===(N/m) (5)撓度校驗(yàn) 只計(jì)算均布荷載所產(chǎn)生的撓度ym= 選擇結(jié)果列表（表416）表416 選擇結(jié)果列表序號(hào)安裝地點(diǎn)回路名稱短路點(diǎn)編號(hào)計(jì)算值導(dǎo)線材料截面保證值工作電壓工作電流熱穩(wěn)定要求的最小截面實(shí)際跨距計(jì)算跨距相間距離跨中撓度正常荷載應(yīng)力短路荷載應(yīng)力截面載流量正常荷載時(shí)允許應(yīng)力短路荷載時(shí)允許應(yīng)力KV(A)(mm2)(m)(m)mcmPzPz(mm2)APzPz1220KV母線1220600133106LF21Y—φ130/φ116270529761061062110KV母線21101000133106LF21Y—φ130/φ11627052976106106335KV母線3351500160133106LF21Y—φ130/φ11627052976106106 避雷器的選擇 概述 避雷器是用以限制由線路傳來的雷過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓的一種電器設(shè)備。避雷器的保護(hù)原理與避雷針不同。它實(shí)際上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近，當(dāng)作用電壓超過避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)展，從而保護(hù)了其他電器設(shè)備免遭擊穿損壞。因此，對避淚器有兩個(gè)要求：一是具有良好的伏秒特性，以易于實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合；二是應(yīng)有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，以利于快速切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)發(fā)展得以繼續(xù)運(yùn)行。目前使用的避雷器有以下四種類型：（1）保護(hù)間隙；（2）排氣式避雷器；（3）閥型避雷器；（4）氧化鋅避雷器。其中，氧化鋅避雷器一般不需串聯(lián)放電間隙，只由氧化鋅非線形電阻片組成，是目前保護(hù)性能最好的一種新型避雷器。與由炭化硅（SiC）電阻和串聯(lián)火花間隙構(gòu)成的傳統(tǒng)避雷器相比，氧化鋅無間隙避雷器具有如下特點(diǎn)：保護(hù)性能優(yōu)越，無續(xù)流動(dòng)作負(fù)載輕，耐重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)，通流容量大，性能穩(wěn)定，抗老化能力強(qiáng)，適應(yīng)多種特殊需要，適于大批量生產(chǎn)，造價(jià)低廉。因而發(fā)展?jié)摿艽螅悄壳笆澜绺鲊芾灼靼l(fā)展的主動(dòng)方向；已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的帶間隙的炭化硅避雷器，也是未來特高壓系統(tǒng)絕緣賴以實(shí)現(xiàn)的必不可少的基礎(chǔ)。因而本次設(shè)計(jì)中，變電所的侵入波過電壓保護(hù)采用氧化鋅避雷器。 氧化鋅避雷器的電氣性能氧化鋅避雷器與炭化硅避雷器的技術(shù)特性有許多不同點(diǎn)，例如沒有串聯(lián)火花間隙也就無所謂工頻放電電壓、沖擊放電電壓等，而有其獨(dú)特的一些參數(shù)及含義，分述如下：為避雷器兩端之間允許施加的最大工頻電壓有效值，即在系統(tǒng)發(fā)生短時(shí)工頻過電壓時(shí)，因避雷器無間隙，此電壓直接施加在氧化鋅電阻片上，避雷器仍能正常工作（完成規(guī)定的雷電及操作過電壓動(dòng)作負(fù)載、特性基本不變；不會(huì)出現(xiàn)熱損壞）。它相當(dāng)于有間隙炭化硅避雷器的滅弧電壓，但其含義不同，只是作為決定避雷器各種特性的基本參數(shù)。是允許長期連續(xù)施加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。避雷器吸收過電壓能量后溫度升高，在此電壓作用下能正常冷卻，不發(fā)生熱擊穿。避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓一般應(yīng)等于系統(tǒng)最高工作相電壓‘（或參考電壓）大致位于氧化鋅電阻片伏安特性曲線小電流區(qū)上升部分進(jìn)入大電流區(qū)域平坦部分的轉(zhuǎn)折處，從這一電壓開始，認(rèn)為避雷器已進(jìn)入限制過電壓的工作范圍，所以也稱為轉(zhuǎn)折電壓。通常以1mA工頻電流阻性分量峰值或直流幅值時(shí)的避雷器兩端電壓峰值（1mA定義為起始動(dòng)作電壓或參考電壓）。是指氧化鋅避雷器通過波形為8/20μs的額定沖擊放電電流時(shí)的殘壓與起始動(dòng)作電壓（或參考電壓）之比。例如10KV壓比U10KV/UImA。壓比越小，表明通過沖擊大電流時(shí)的殘壓越低，氧化鋅避雷器的保護(hù)性能越好。~它表征單位電阻片上的電壓負(fù)荷是氧化鋅避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓峰值與起始動(dòng)作電壓（或參考電壓）的比值。合理的荷電率值，必須考慮穩(wěn)定性、泄露電流的大小、溫度對伏安特性的影響等因素，通過包括老化實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)來確定。荷電率的高低對避雷器老化程度的影響很大。荷電率一般采用45%~75%，甚至更高。在中型點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，由于單相接地時(shí)健全相電壓升高較大，一般采用較低的荷電率，而在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，工頻電壓升高不突出，故可采用較高的荷電率。氧化鋅避雷器的保護(hù)比定義為額定沖擊放電電流下的殘壓與持續(xù)運(yùn)行電壓（峰值）的比值，也等于壓比與荷電率之比，因此，降低壓比與提高荷電率均可降低氧化鋅避雷器的保護(hù)水平。這是考核氧化鋅避雷器對工頻過電壓的耐受能力。按我國技術(shù)條件規(guī)定，對中性點(diǎn)非直接接地的系統(tǒng)，氧化鋅避雷器應(yīng)在下列時(shí)間內(nèi)耐受相應(yīng)的工頻過電壓倍數(shù)： 1000S 100S 1S其中Um為系統(tǒng)最高工頻相電壓。變電所對侵入波防護(hù)的主要參數(shù)是在變電所內(nèi)裝設(shè)避雷器，合理的確定避雷器的裝設(shè)數(shù)量和位置，使所有的電氣設(shè)備都能得到有效保護(hù)。對本變電所，據(jù)分析和多年的設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可在每組母線上裝設(shè)一組避雷器；三繞組變壓器各側(cè)出口裝設(shè)一組避雷器；三繞組變壓器220KV和110KV中性點(diǎn)各裝一臺(tái)避雷器。以上均采用氧化鋅避雷器。選擇氧化鋅避雷器的參數(shù)，主要控制兩個(gè)方