【正文】 點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，操作110—220kV空載線路時(shí)，由于電感電容回路震蕩產(chǎn)生的最大操作過(guò)電壓倍數(shù)一般不超過(guò)下列值：使用重燃次數(shù)較少的空氣斷路器，；使用少油斷路器，；使用有中值或低值并聯(lián)電阻的空氣斷路器。操作330kV空載線路時(shí)。 負(fù)荷開(kāi)關(guān)和隔離開(kāi)關(guān)負(fù)荷開(kāi)關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，并可酌情從簡(jiǎn)。隔離開(kāi)關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定。其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件（1），（2），（5），（6）相同，此處不在重述。 高壓熔斷器其選擇的技術(shù)條件：（1） 電壓： Ug ≤ Un限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免因過(guò)電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞，故應(yīng)為Ug = Un；（2） 電流： ≤ If2n ≤ If1n式中 If2n——溶體的額定電流；If1n——熔斷器的額定電流。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。（3）根據(jù)保護(hù)動(dòng)作選擇性的要求，校驗(yàn)熔體額定電流，應(yīng)保證前后兩級(jí)熔斷器之間，或熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)之間以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動(dòng)作的選擇性。（4）斷流容量：Ich ( 或I″) ≤ Ikd式中 Ich——三相短路沖擊電流的有效值；Ikd——熔斷器的開(kāi)斷電流。高壓熔斷器熔體在滿足可靠性和下一段保護(hù)選擇性的前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生保護(hù)時(shí)，應(yīng)能在最短時(shí)間內(nèi)切斷故障，以防止熔斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而加劇被保護(hù)電器的損壞。跌落式高壓熔斷器的斷流容量應(yīng)分別按上、下限值校驗(yàn)，開(kāi)斷電流以短路全電流校驗(yàn)。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。 限流電抗器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇：（1） 電壓： Ug ≤ Un（2） 電流： ≤ In對(duì)In的修正同斷路器。（3）動(dòng)穩(wěn)定： ich ≤ idwidw為電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流，ich為電抗器后面三相短路電流沖擊值。分裂電抗器應(yīng)分別按單臂流過(guò)ich和兩臂同時(shí)流過(guò)反向ich進(jìn)行校驗(yàn)。（4）熱穩(wěn)定： t ≥tdz 電壓互感器電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：（1）型式：電壓互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件選擇。620kV 屋內(nèi)配電裝置，一般采用油浸絕緣裝置，也可采用樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。35 ~ 110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。220kV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單向接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單向電壓互感器組。（2）一次電壓U1：Un為電壓互感器額定一次線電壓，即為177。10%Un。（3） 二次電壓：電壓互感器二次電壓，應(yīng)根據(jù)使用情況按表選用所需的二次額定電壓U2n。電壓互感器二次額定電壓選擇表 （4）準(zhǔn)確等級(jí)：電壓互感器應(yīng)在哪一準(zhǔn)確等級(jí)下工作，需根據(jù)接入的測(cè)量?jī)x表，繼電器和自動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求確定。常用的測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型、用途和對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求，規(guī)定如下：用于發(fā)電機(jī)、變壓器、調(diào)相機(jī)、廠用饋線、出線等回路中的電度表，供所有計(jì)算電費(fèi)的電度表。供運(yùn)行監(jiān)視估算電能的電度表、功率表和電壓繼電器等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求一般為1級(jí)。用于估計(jì)被測(cè)數(shù)值的表計(jì)，如電壓表等，其準(zhǔn)確等級(jí)要求較低，一般為3級(jí)即可。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級(jí)。（5）二次負(fù)荷S2： S2 ≤ SnSn是對(duì)應(yīng)于在測(cè)量?jī)x表所要求的最高準(zhǔn)確等級(jí)下，電壓互感器的額定容量。S2是二次負(fù)荷，它與測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型、數(shù)量和接入電壓互感器的接線方式有關(guān)，因此，在計(jì)算S2時(shí)，首先應(yīng)確定所有測(cè)量?jī)x表和繼電器接入電壓互感器的接線圖。由于電壓互感器的三相負(fù)荷經(jīng)常是不平衡的，所以通常用最大一相的負(fù)荷和電壓互感器一相的額定容量相比較。 電流互感器電流互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：（1）型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6—20kV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35kV及以上配電裝置，一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。（2）一次回路電壓： Ug ≤ UnUg為電流互感器安裝處一次回路工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。（3）一次回路電流： ≤ I1n ，I1n為電流互感器原邊額定電流。當(dāng)電流互感器使用地點(diǎn)環(huán)境溫度不等于40℃時(shí)，應(yīng)對(duì)I1n進(jìn)行修正。修正的方法與斷路器In的修正方法相同。（4）準(zhǔn)確等級(jí)：電流互感器準(zhǔn)確等級(jí)的確定與電壓互感器相同，需先知道電流互感器二次回路所接測(cè)量?jī)x表的類(lèi)型及對(duì)準(zhǔn)確等級(jí)的要求，并按準(zhǔn)確等級(jí)要求最高的表計(jì)來(lái)選擇。（4） 二次負(fù)荷S2： S2 ≤ Sn由于電流互感器二次額定電流I2n已標(biāo)準(zhǔn)化（5A或1A），電流互感器額定容量Sn，制造廠也常用額定負(fù)荷阻抗（Zn）的形式給出并以歐姆值表示。即 Sn = Zn ( VA )同樣 S2 = Z2所以電流互感器的二次負(fù)荷，也只要決定于外接阻抗Z2，若不計(jì)負(fù)荷電抗值時(shí)，則：Z2 ≈∑r1 + r2 + r3 ( Ω )式中 ∑r1——接入電路的儀表串聯(lián)線圈的總電阻( Ω )；r3——連接導(dǎo)線的電阻( Ω )；r2——接觸電阻。（6）動(dòng)穩(wěn)定：ich ≤√2 I1n Kdw式中Kdw為電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，它等于電流互感器極限通過(guò)電流峰值idw與一次繞組額定電流峰值之比，即：Kdw = idw/(√2 I1n )（7）熱穩(wěn)定： tbz ≤ ( I1n KtKt為電流互感器的1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)。 電氣設(shè)備選擇舉例現(xiàn)以電氣主接線10kV出線回路上加裝的限流電抗器及斷路器的選擇過(guò)程為例，以說(shuō)明本設(shè)計(jì)中加裝限流電抗器的作用。 電抗器L1的選擇選擇發(fā)電廠10kV引出線上的電抗器L1，如圖5所示，使電網(wǎng)內(nèi)的短路容量限制到S″= 200MVA。線路上的斷路器的全部斷路時(shí)間t = 2s。計(jì)算所需要的其它各量，都列在計(jì)算電路上。圖5 選擇線路電抗器用的有關(guān)電氣接線及等值圖（A） 接線圖 （B）等值電路圖 （C）簡(jiǎn)化電路圖（1）選擇線路電抗器的額定參數(shù)。 Un = 10kV。In = 300A，取Sb = 125MVA，Ub = ，Ib = = 作出等值電路，如圖5(B)，并將所用已知電抗根據(jù)基準(zhǔn)容量進(jìn)行折算，即x1* = x2* = = x3* = = 將電路簡(jiǎn)化成圖5(C)，其中xΣˊ* = 取K點(diǎn)短路時(shí)的短路容量等于SN8斷路器的斷流容量，S″=200MVA或 I″=kA從上式得xr% = () = %選擇NKL103003型水泥柱式鋁電抗器，其xr%=3%,動(dòng)穩(wěn)定電流ip=，熱穩(wěn)定值It = S1/2。（2）選用此電抗器后，短路電流可計(jì)算如下：由圖5（C），總的計(jì)算電抗xΣ*= xΣˊ*+xr*=+()=由短路電流運(yùn)算曲線查得：I*″= ； I∞* = I″= = Iimp= = 21kAS″=125=150MVA由上述可見(jiàn)S″200MVA，所選擇的電抗器能滿足限制短路容量的條件，但是Iimpip說(shuō)明所選電抗器的動(dòng)穩(wěn)定不能滿足。故改選電抗百分值等于4%的NKL103004型電抗器。其參數(shù)為ip = ；It = 103 （AS1/2）重復(fù)上述計(jì)算得：I″= ；I∞= ；iimp= ；S″= 119MVA；β″= =，由短路電流周期分量等值時(shí)間曲線查得：teq = ，I∞= 103= 103AS1/2103AS1/2電壓損失 ΔU% =xr%5%母線剩余電壓ΔUsc% = xr%= 4%65%故所選用電抗器合用。 斷路器QF12的選擇 選擇裝設(shè)在發(fā)電廠10kV出線路上的高壓斷路器。線路工作電流為350A，線路上過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為2s，K點(diǎn)的三相短路電流值為：I∞ = ；I″= 20kA；iimp = 。 根據(jù)額定電壓為10kV，工作電流為350A以及裝設(shè)在屋內(nèi)的要求，可選用SN1010型斷路器。此斷路器為非快速動(dòng)作。短路的持續(xù)時(shí)間t = 2+ = 。斷路器觸頭的開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間tbr = 2+ = 。開(kāi)斷電流不可考慮非周期分量的影響，故按Isct=，但考慮到電廠饋電線的重要性，為安全起見(jiàn)，也有用I″作為斷路器的計(jì)算開(kāi)斷電流的。 用式It2t≥I∞2teq來(lái)校驗(yàn)斷路器的熱穩(wěn)定時(shí)，需先決定等值時(shí)間teq。因?yàn)閠1秒，故只決定周期分量的等值時(shí)間tep。沖擊系數(shù) β″==查短路電流周期分量的等值時(shí)間曲線得teq= （s）將計(jì)算數(shù)據(jù)與所選的SN1010 Ⅰ型少油斷路器的參數(shù)列于下表中，以供比較。斷路器的選擇表計(jì)算數(shù)據(jù)SN1010 Ⅰ型少油斷路器的參數(shù)UIwIsctIimpI∞2teq10千伏350安20千安UnInIbrIpIt2t10千伏600安52千安4 通過(guò)在出線回路上加裝一定數(shù)量的限流電抗器后，使各出線回路上的斷路器可選用投資較少的輕型斷路器，使本設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)概算大大降低，從而體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)合理的要求。5 發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)在發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)中，凡監(jiān)視、控制、測(cè)量以及其保護(hù)作用的設(shè)備，如測(cè)量表計(jì)，繼電保護(hù)，控制和信號(hào)裝置等均屬于二次設(shè)備。二次回路是由二次設(shè)備組成的回路，它包括交流電壓回路、交流電流回路、斷路器控制和信號(hào)回路、繼電器保護(hù)以及自動(dòng)裝置回路等。二次系統(tǒng)接線圖是用二次設(shè)備特定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)，表示二次設(shè)備互相連接的電氣接線圖，一般有兩種表示方法。 原理圖原理圖用于表達(dá)二次系統(tǒng)的工作原理，可按兩種方式繪制：（1）歸總式。圖中每個(gè)元件以整體形式繪出，其優(yōu)點(diǎn)是較為直觀，缺點(diǎn)是當(dāng)元件較多時(shí)，電路交叉多，交、直流回路、控制與信號(hào)回路均混合在一起，清晰度差。（2）展開(kāi)式。圖中將電路分為交流回路，直流（控制）回路與（直流）信號(hào)回路三部分，因此同一元件的不同部分（例如電流繼電器KA的線圈和接點(diǎn)）可能分別位于不同的回路。由于避免了交流與直流、控制與信號(hào)電路的重疊，因此十分清晰，目前工程中主要采用這種形式。在展開(kāi)圖中，表示出了線圈和觸點(diǎn)的端子號(hào)及導(dǎo)線的回路編號(hào)，同時(shí)在展開(kāi)圖的右側(cè)有文字說(shuō)明欄用以說(shuō)明設(shè)備的用途。并附有按鈕或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等主要電器的觸點(diǎn)閉合圖表，以便了解回路的動(dòng)作過(guò)程。為了表明展開(kāi)圖與一次設(shè)備的關(guān)系，一般在展開(kāi)圖中還單獨(dú)畫(huà)出相關(guān)的一次設(shè)備接線圖。展開(kāi)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層次分明，閱讀方便，容易發(fā)現(xiàn)接線中的錯(cuò)誤。它在工程實(shí)際中應(yīng)用很廣，是運(yùn)行和安裝中一種常用的圖紙，又是繪制安裝接線圖的依據(jù)。由展開(kāi)圖可以看出與二次回路相關(guān)的一次回路，交流電流回路，直流回路，它們是彼此獨(dú)立的，交流回路按A、B、C、N相的順序從上到下排列，直流回路按用途和動(dòng)作順序從上到下，從電源的正極到負(fù)極逐行排列，很有規(guī)律性。從正極到負(fù)極每條電路稱(chēng)為一行。 安裝圖安裝圖是二次回路設(shè)計(jì)的最后階段，用來(lái)作為設(shè)備制造、現(xiàn)場(chǎng)安裝的實(shí)用二次接線圖也是運(yùn)行、調(diào)試、檢修的主要圖紙。在安裝圖上，設(shè)備均按實(shí)際位置布置，設(shè)備的端子和導(dǎo)線。電纜的走向均用符號(hào)、標(biāo)號(hào)加以標(biāo)志。安裝接線圖包括屏面布置圖和屏后接線圖。屏面布置圖上畫(huà)出設(shè)備在屏面的安裝位置。屏和屏上的設(shè)備及其布置均按比例繪制。控制屏和保護(hù)屏一般采用立式。屏后接線圖包括：（1）屏內(nèi)元件連接圖；（2）端字排圖——輸入與輸出連接關(guān)系圖。測(cè)量?jī)x表是發(fā)電廠和變電所運(yùn)行人員的“耳目”，借助于測(cè)量?jī)x表運(yùn)行人員能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)變壓器和配電裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視。因此，所裝儀表的數(shù)目必須滿足值班人員掌握運(yùn)行情況的需要，同時(shí)為了使布置清晰明了，減小投資，儀表數(shù)目應(yīng)盡量減少。在發(fā)電廠和變電所中，除了用儀表監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行之外，還必須裝設(shè)各種信號(hào)裝置來(lái)反映設(shè)備的事故和不正常情況，以便及時(shí)提醒運(yùn)行人員注意。信號(hào)裝置的總體稱(chēng)為信號(hào)系統(tǒng)，通常由燈光信號(hào)和音響信號(hào)兩部分組成，前者反映事故或故障的設(shè)備和故障性質(zhì)，后者用于引起值班人員的注意，燈光信號(hào)由繼電保護(hù)動(dòng)作來(lái)啟動(dòng)裝載各控制屏上的光字牌來(lái)顯示。音響信號(hào)由信號(hào)裝置啟動(dòng)蜂鳴器或電鈴發(fā)出聲音，一般全廠使用一套，裝在中控室中，所以稱(chēng)為中央音響裝置。按信號(hào)的作用不同可分為位置信號(hào)、事故信號(hào)和故障信號(hào)三種。在發(fā)電廠中斷路器的操作一般都是在中控室集中控制的，只有小型斷路器才采用就地手動(dòng)控制，集中控制一般遠(yuǎn)離設(shè)備安裝地點(diǎn)幾十到幾百米，這種相隔一定距離對(duì)斷路器控制的方式稱(chēng)為距離控制。斷路器的控制是通過(guò)其操動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)完成的，斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有電磁、液壓和壓縮空氣操動(dòng)機(jī)構(gòu)。小型電廠和變電所普遍采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的跳合閘線圈內(nèi)通以電流脈沖，啟動(dòng)電磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)斷路器的跳合閘。跳合線圈所需的電流不大，約為28A，可以直接用控制開(kāi)關(guān)接通跳閘線圈，合閘線圈所需的電流很大，一般為50500A，因此，不能直接用控制開(kāi)關(guān)直接操作，必須通過(guò)合閘接觸器進(jìn)行，并由單獨(dú)的合閘電源供電。對(duì)斷路器控制電路的基本要求如下：（1） 斷路器跳合閘線圈的熱容量按短時(shí)通以額定電壓設(shè)計(jì)，因此控制電路應(yīng)實(shí)現(xiàn)完成操作之后，自動(dòng)切斷電路；（2） 指示出開(kāi)關(guān)的現(xiàn)有位子狀態(tài)，并區(qū)別進(jìn)入該狀態(tài)的方式：手動(dòng)操作和自動(dòng)操作；（3） 監(jiān)視自身回路的完好，回路故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)警；（4） 當(dāng)斷路器合閘所投入的支路有短路隱患時(shí)，繼電保護(hù)跳閘的同時(shí)，自動(dòng)閉鎖合閘回路以防止斷路器“跳躍”（連續(xù)合、分故障支路）。 此外，還應(yīng)使控制電路接線簡(jiǎn)單，以保證運(yùn)行的可靠性并降低投資。結(jié) 論發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)理論很多，可采用的計(jì)算方法也因發(fā)電廠的型式