【正文】 擇及校驗(yàn)①電壓：因?yàn)閁g=10KV Un=10KV 所以Ug= Un②電流：查表26得：=＝93A 選電流互感器型號為LA10/200/5型，其參數(shù)見表15所示 因?yàn)镮1n=200A =93A I1n③動穩(wěn)定：ich≤ImKdw因?yàn)镮mKdw=200160= ich=所以ichImKdw④熱穩(wěn)定：I∞178。tdz≤(ImKt)2由斷路器校驗(yàn)時已算出I∞178。tdz== (ImKt)2=[50]2=625所以I∞178。tdz(ImKt)2 （四）電壓互感器的選擇及校驗(yàn)電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：型式：6～20KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV～110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV級以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。電壓互感器必須滿足下面兩個條件： （1）110KV母線電壓互感器的選擇 1）一次電壓U1：U1 U1=110KV Un=110KV 2）二次電壓U2n：U2n=100/ 3）準(zhǔn)確等級：1級 故選擇JCC－110型 （2）35KV母線電壓互感器的選擇1）一次電壓U1：U1 U1=35KV Un=35KV2）二次電壓U2n：U2n=1003）準(zhǔn)確等級：1級 故選擇JDJJ－35型(3)10KV電壓互感器的選擇1）一次電壓U1：U1 U1=10KV Un=10KV2）二次電壓U2n：U2n=1003）準(zhǔn)確等級：1級 故選擇JDZ－10型（5） 高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn)高壓熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。 按安裝條件及用途選擇不同類型高壓熔斷器如屋外跌落式、屋內(nèi)式，對于一些專用設(shè)備的高壓熔斷器應(yīng)選專用系列；我們常說的保險(xiǎn)絲就是熔斷器類。其結(jié)構(gòu)一般包括熔絲管、接觸導(dǎo)電部分、支持絕緣子和底座等部分，熔絲管中填充用于滅弧的石英砂細(xì)粒。熔件是利用熔點(diǎn)較低的金屬材料制成的金屬絲或金屬片，串聯(lián)在被保護(hù)電路中，當(dāng)電路或電路中的設(shè)備過載或發(fā)生故障時，熔件發(fā)熱而熔化，從而切斷電路，達(dá)到保護(hù)電路或設(shè)備的目的金屬纏繞墊。 高壓熔斷器工作環(huán)境于35kV 及以下電力變壓器。而且需要滿足熔斷器額定電壓UN≥安裝處電網(wǎng)額定電壓USN；熔斷器熔管的額定電流IFTN≥熔體額定電流IFSN，而且熔體額定電流IFSN=KImax（K為可靠系數(shù)，～，此處選擇K=）,此處只選擇35KV側(cè)的高壓熔斷器：USN=35KV，IFSN=KImax10出=152=228A。所選擇的高壓熔斷器型號如下：35KV選熔斷器RW935型 校驗(yàn)：②35KV母線短路容量S″＝＜SD＝2000MVA10KV選熔斷器RN210型 校驗(yàn)：①10KV母線短路容量S″＝＜SD＝1000MVA（六）母線選擇及校驗(yàn)?zāi)妇€選擇的原則(1) 選擇母線的材料：常用的母線材料有銅,鋁和鋁合金三種，用銅作母線雖有諸多優(yōu)點(diǎn)，但銅的價格高，且我國銅的儲量有限，因此，一般用鋁或鋁合金作為母線材料。(2) 選擇母線結(jié)構(gòu)：母線的結(jié)構(gòu)和截面形狀決定于母線的工作特點(diǎn)：升高電壓（匯流）母線，以前大都采用軟導(dǎo)線作母線，現(xiàn)在35～500KV均可采用管形硬母線。(3)選擇母線的布置形式 矩形或槽形母線的散熱及機(jī)械強(qiáng)度還與母線的布置方式有關(guān)。(4)選擇母線的截面積 按最大長期工作電流選擇；按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。（5）母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn) 滿足熱穩(wěn)定要求的母線最小面積按式：只要實(shí)際選用的母線截面積S≥，母線便能滿足熱穩(wěn)定要求。（6）硬母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)（軟母線不需校驗(yàn)動穩(wěn)定） 當(dāng)母線通過沖擊短路電流時，作用在母線上的電動力可能使其彎曲，嚴(yán)重時可能使母線結(jié)構(gòu)損壞。為保證母線在短路時的動穩(wěn)定性，必須對母線進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。 （1）110KV母線的選擇及校驗(yàn)①110KV及以上高壓配電裝置，一般采用軟母線。②按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面： 查表26得，= KA=335A。 按Tmax=5000h/a 可得經(jīng)濟(jì)電流密度J= 則母線經(jīng)濟(jì)截面為Sj= 選擇LGJQ400的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線， ，基準(zhǔn)環(huán)境溫度為。修正系數(shù) 實(shí)際溫度為時的母線允許電流 滿足長期工作時的發(fā)熱條件③母線短路時的熱穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€正常運(yùn)行時的最高溫度為 則表27 導(dǎo)體熱穩(wěn)定系數(shù)表經(jīng)查表得鋁母線的C值為87表28 周期分量等效時間表，則忽略短路電流非周期分量，且 從短路周期分量等值曲線查得周期分量等值時間s，取集膚效應(yīng)系數(shù)= ，則，滿足熱穩(wěn)定要求。 （2）35KV母線的選擇及校驗(yàn) ①按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 35KV最大持續(xù)工作電流查表26得，==966A 按Tmax=4500h/a，查發(fā)電廠教材205頁表617可得經(jīng)濟(jì)電流密度J= 則母線經(jīng)濟(jì)截面為： S= 選用(12010)型單條矩形鋁母線，平放時長期允許載流量為1905A，取綜合校正系數(shù)K=，則實(shí)際載流量為I=1905= 可滿足長期發(fā)熱要求。②熱穩(wěn)定校驗(yàn)：S≥Smin=(mm2)tdz為主保護(hù)動作時間加斷路器全分閘時間取tdz =，從短路周期分量等值曲線查得周期分量等值時間s，取集膚效應(yīng)系數(shù)=其中熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin===(mm2)可見，前面所選母線截面S=12010=1200mm2Smin= mm2能滿足短路熱穩(wěn)定要求。③動穩(wěn)定校驗(yàn) 振動系數(shù)的確定： 查資料知硬鋁線最大應(yīng)力為69106 ，滿足動穩(wěn)定要求。（3）10KV母線的選擇及校驗(yàn)①按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面10KV最大持續(xù)工作電流查表26得，=305A采用鋁母線，時，經(jīng)濟(jì)電流密度則母線經(jīng)濟(jì)截面為：選用(1004)型單條矩形鋁母線，平放時長期允許載流量為848A，取綜合校正系數(shù)K=，則實(shí)際載流量為I=848= 可滿足長期發(fā)熱要求。②熱穩(wěn)定校驗(yàn)：S≥Smin=(mm2)tdz為主保護(hù)動作時間加斷路器全分閘時間取tdz =，從短路周期分量等值曲線查得周期分量等值時間s，取集膚效應(yīng)系數(shù)=，其中熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面為:Smin===(mm2)可見，前面所選母線截面S=1004=400mm2Smin= mm2能滿足短路熱穩(wěn)定要求。③動穩(wěn)定校驗(yàn) 振動系數(shù)的確定： 查資料知硬鋁線最大應(yīng)力為69106 ，滿足動穩(wěn)定要求（七）電纜選擇及校驗(yàn)10KV出線電纜的選擇及校驗(yàn)按額定電壓：按最大持續(xù)工作電流選擇電纜面積S，查表26得：選擇電纜，時，、。溫度修正系數(shù)其中為土壤溫度土壤熱阻修正系數(shù),直埋兩根并列敷設(shè)系數(shù)。 允許載流量: （）滿足長期發(fā)熱要求。 四、防雷保護(hù)計(jì)算變電站是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)設(shè)施，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，嚴(yán)重影響社會生產(chǎn)和人民生。因此要求變電站的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，在此前提下，力求經(jīng)濟(jì)合理的原則。 變電站主要防雷設(shè)備 變電站遭受雷擊的來源：一是雷直擊與變電站的設(shè)備上；二是架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站防止雷電直擊的主要設(shè)備有避雷針、避雷線；防止雷電波沿線路侵入電氣設(shè)備和建筑物內(nèi)部的主要設(shè)備有避雷器等。避雷針有單支、多支，等高和不等高之分；避雷器有閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。 變電站的防雷設(shè)計(jì) 變電站防直擊雷設(shè)計(jì) 防止雷電直擊的主要設(shè)備是避雷針，其作用是將雷電吸引到避雷針本身上來并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)了設(shè)備。變電站裝設(shè)避雷針時，應(yīng)該使所有設(shè)備都處于避雷針保護(hù)范圍之內(nèi)，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等組成。避雷針位置的確定是變電站防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。對于110kV及以上的變電站，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平高，可以將避雷針架設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。確定避雷針的安裝位置后，再根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之中。 (1) 單支避雷針在地面上的保護(hù)半徑應(yīng)按下式計(jì)算： r= 式中 r保護(hù)半徑，m 單支避雷針在被保護(hù)物高度hx水平上的保護(hù)半徑應(yīng)接下式計(jì)算： ①當(dāng)hx≥h/2時，rx=(hhx) p=hap 式中 rx避雷針在hx水平面上的保護(hù)半徑，m ha避雷針的有效高度，m ②當(dāng)hx＜h/2時，rx=() p 兩支等高避雷針保護(hù)范圍確定方法： 兩針外側(cè)的保護(hù)范圍應(yīng)按單支避雷針的計(jì)算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按下式計(jì)算： ho=hD/7p 式中 ho兩針間保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)的高度，m； D兩支避雷針間的距離，m 兩針間hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度按下式計(jì)算： bx=(hohx) 式中 bx保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度，m 當(dāng)D=7haP時，bx=0。 求得bx后，即可確定兩針間的保護(hù)范圍。 三支等高避雷針?biāo)纬傻耐鈧?cè)保護(hù)范圍，分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定；如在三針內(nèi)側(cè)各相鄰避雷針間保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度bx≥0時，則全部面積即受到保護(hù)。四支以上等高避雷針?biāo)纬傻乃慕切位蚨嘟切?，可先將其分成兩個或幾個三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計(jì)算確定保護(hù)范圍。 防雷電波設(shè)計(jì)和設(shè)備的選擇 裝設(shè)點(diǎn)的選擇 根據(jù)《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，變電站的每組母線上，都應(yīng)安裝避雷器，作為防止高壓雷電波沿架空線路、設(shè)備侵入變電站的最主要措施。據(jù)變電站設(shè)備要求及主接線形式應(yīng)在下列點(diǎn)裝設(shè)避雷器：110KV、35KV、10KV母線各段母線上，主變中性點(diǎn)接地處。避雷器的選擇應(yīng)盡量按以下三個方面選擇： （1）按額定電壓選擇：避雷器的額定電壓必須大于或等于安裝處的電網(wǎng)額定電壓。 （2）按工作環(huán)境溫度選擇：選擇工作環(huán)境溫度在40℃至+40℃之間，適用高寒、高溫工作環(huán)境設(shè)備。 （3）應(yīng)首先采用高新技術(shù)產(chǎn)品，并有一定可靠運(yùn)行記錄的新產(chǎn)品。選用通流能力強(qiáng)，工頻續(xù)流小，放電時間短，穩(wěn)定性高，殘壓低的避雷器。 避雷器的選擇 隨著金屬氧化物避雷器的不斷推廣，我國絕大多數(shù)變電站已逐步用金屬氧化物避雷器來替換掉原來的閥型避雷器，但也有不少變電站仍采用閥型避雷器。金屬氧化物避雷器除了有較理想的非線性伏安特性外，還有不少優(yōu)點(diǎn)。一是無間隙。在工作電壓下，金屬氧化物避雷器實(shí)際上相當(dāng)一絕緣體，因而工作電壓不會使氧化鋅閥片燒壞，同時，因無間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。二是無續(xù)流，故只要吸收過電壓能量即可，這樣，對金屬氧化物避雷器的熱容量的要求比閥型避雷器低得多。三是電氣設(shè)備所受過電壓可以降低。雖然10kA雷電流下的殘壓值兩種避雷器相同，但閥型避雷器只在串聯(lián)間隙放電后才可將電流泄放，而金屬氧化物避雷器在整個過電壓過程中都有電流流過，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過電壓。四是通流容量大，可以用來限制內(nèi)部過電壓。其次，金屬氧化物避雷器體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行維護(hù)方便，使用壽命也長，所以本設(shè)計(jì)中采用金屬氧化物避雷器。 （一）110KV母線接避雷器的選擇及校驗(yàn)由Ug=110KV，選FZ110型，其參數(shù)見表22所示檢驗(yàn)：(1)滅弧電壓：Umi≥kUxg因?yàn)閗Uxg=1110/= Umi=100KVUmi kUxg(2)工頻放電電壓下限：Ugfx≥因?yàn)閁gfx=224KV =110/=所以Ugfx（二）35KV母線接避雷器的選擇及校驗(yàn)由Ug=35KV，選FZ35型，其參數(shù)見表23所示檢驗(yàn)：(1)滅弧電壓：Umi≥kUxg因?yàn)閗Uxg=135/= Umi=Umi kUxg(2)工頻放電電壓下限：Ugfx≥因?yàn)閁gfx=84KV =35/=所以Ugfx（三） 10KV母線接避雷器的選擇及校驗(yàn)由Ug=10KV選FZ10型，其參數(shù)見表24所示檢驗(yàn)：(1)滅弧電壓：Umi≥kUxg因?yàn)閁xg=10/= Umi=Umi Uxg(2)工頻放電電壓下限：Ugfx≥因?yàn)閁gfx=26KV =10/=所以Ugfx 總結(jié) 這一次課程設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，所涉及的的知識面很廣。經(jīng)過這次的親身計(jì)算、檢驗(yàn)，我對變電站的認(rèn)識更加深入了，也真正了解到其中的復(fù)雜。每一個小設(shè)備都有著許多的選擇，需要在各方面的不確定因素中找到最合適的，并不能一味地追求可靠性而忽略了經(jīng)濟(jì)性。在這過程中，我查閱了許多資料，包括發(fā)電廠、高電壓和電力系統(tǒng)等相關(guān)書籍。盡管知識面還有許多不足，但最終還是順利地完成了這個課程設(shè)計(jì)。歷經(jīng)一個多星期的時間，終于完成了這次發(fā)電廠電氣部分的課程設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)在于積累，只有平時勤奮一點(diǎn)，才能在需要的關(guān)頭做得更好，十分感謝老師在平常學(xué)習(xí)生活上對我的教導(dǎo)。參考文獻(xiàn)《變電站電氣部分》 中國水利水電出版社 樸在林《電力工程設(shè)備手冊 電氣一次部分》中國電力出版社 戈東方《發(fā)電廠電氣部分》第四版 中國電力出版社 熊信銀《高電壓技術(shù)》第二版 重慶大學(xué)出版社 楊保初《發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)》中國電力出版社 郭琳《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》第二版 中國電力出版社 楊以涵