【正文】 連接儀表串聯(lián)繞組的阻抗， ；?sZ?——二次連接導(dǎo)線的電阻， ；dR——連接導(dǎo)線接頭的接觸電阻， 。j442 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇與配置，除應(yīng)滿足一次回路的額定電壓外，其容量與準(zhǔn)確度等級應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)裝置和自動裝置的要求。負(fù)荷分配應(yīng)在滿足相位要求下盡量平衡，接地點(diǎn)一般設(shè)在配電裝置端子箱處。 電壓互感器的選擇不需要進(jìn)行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，選擇應(yīng)滿足一下條件。㈠按額定電壓選擇 所選電壓互感器一次側(cè)額定電壓必須與安裝處電網(wǎng)的額定電壓一致，二次側(cè)額定電壓一般為 100V。按額定電壓選擇，應(yīng)滿足 NTVU?式中 ——電壓互感器銘牌標(biāo)出的額定電壓，kV；TVU ——電壓互感器安裝點(diǎn)的額定電壓，kV。N㈡電壓互感器類型的選擇64 根據(jù)用途和二次負(fù)荷性質(zhì)，選擇電壓互感器的類型及二次接線方式。㈢按準(zhǔn)確度等級選擇 除以上兩點(diǎn)，選擇電壓互感器時(shí)還注意其準(zhǔn)確度等級及二次負(fù)荷容量。443 互感器的配置㈠電壓互感器的配置 在變電所的運(yùn)行中，各種測量儀表及保護(hù)裝置都要測量得各級的電壓的數(shù)值，而且要求不受運(yùn)行方式改變的影響，所以在每條母線或每段母線上，以及橋式接線的兩端都必須配置電壓互感器。㈡電流互感器 變電所中的各種測量儀表、過流保護(hù)裝置與差動保護(hù)等，都與電流互感器相連接，并且各種儀表和繼電保護(hù)對電流互感器的準(zhǔn)確度等級及接線要求不同。這樣電流互感器額使用數(shù)量較多，應(yīng)根據(jù)需要合理配置。㈢通常按下列要求配置測量儀表和過流保護(hù)裝置，要求在大電流接地系統(tǒng)中三相都裝設(shè)電65路互感器。測量儀表和過流保護(hù)裝置，要求在小電流接地系統(tǒng)中兩相都裝設(shè)電路互感器。對于差動保護(hù)，要求在大電流、小電流接地系統(tǒng)中都要裝設(shè)電流互感器。對于高壓斷路器要盡量置于保護(hù)區(qū)之內(nèi)。 第五章 補(bǔ)償裝置51 補(bǔ)償裝置的種類和作用補(bǔ)償裝置可分串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置兩類。串聯(lián)補(bǔ)償裝置66（1）對 110 kV及以下電網(wǎng)中串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，主要用于減少線路電壓降，降低受端電壓波動，提高供電水平和質(zhì)量。而在閉合電網(wǎng)中，則主要用于改善潮流分布，減少有功損耗。用于 110 kV及以下電網(wǎng)，當(dāng)線路沒有分支線時(shí)，裝在線路末端的變電所；當(dāng)線路上有多個(gè)負(fù)荷分支線時(shí)，將串聯(lián)補(bǔ)償裝置設(shè)在線路總壓降約一半的附近變電所內(nèi)。（2）對 220 kV及以上電網(wǎng)中的串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，利用其電容抵消部分線性電感，相當(dāng)于縮短線路的長度，曾強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸送能力。一般將串聯(lián)補(bǔ)償裝置與線路中間的開關(guān)站或變電所合建在一起。當(dāng)無中間開關(guān)站或變電所時(shí)，才將串補(bǔ)償裝置設(shè)在末端變電所中。并聯(lián)補(bǔ)償裝置并聯(lián)補(bǔ)償裝置分并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置、靜補(bǔ)裝置、并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置和超高壓并聯(lián)電抗器和調(diào)相機(jī)等。(1) 并聯(lián)電容裝置又可分?jǐn)嗦菲魍肚泻途чl管投切的并聯(lián)補(bǔ)償裝置。它們向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功，以補(bǔ)償多余的感性無功，減少電網(wǎng)有功損耗和提高電網(wǎng)電壓。同時(shí)還設(shè)交流濾波裝置，在向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的容性無功時(shí)，給電網(wǎng)的濾波電流提供一個(gè)阻抗近似為零的通路，以降低母線諧波電壓正選波形畸變率，進(jìn)一步提高電壓質(zhì)量和抗干擾能力。當(dāng)裝設(shè)電容補(bǔ)償裝置引起的高次諧波67含量超過允許值時(shí)，應(yīng)在回路中設(shè)置串聯(lián)電抗器，也可兼做限制涌流電抗器，需要限制短路電流時(shí)，還可兼做限流電抗器。串聯(lián)電抗器宜選用干式空心電抗器。(2) 靜補(bǔ)償是采用晶體管器件構(gòu)成的高效靜補(bǔ)裝置，它向電網(wǎng)提供可快速無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無功，降低電壓波動和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和降低工頻過電壓的功能。調(diào)相機(jī)是以往用得較多的補(bǔ)償裝置向電網(wǎng)提供可無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無功，維持電網(wǎng)電壓，并可以強(qiáng)勵(lì)補(bǔ)償容性無功，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。調(diào)相機(jī)克為專用的也可由同容量的汽輪發(fā)電機(jī)改造為調(diào)相運(yùn)行機(jī)組，因它是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運(yùn)行管理維護(hù)工作量大，建筑物也較大，故目前已經(jīng)很少采用。以上靜補(bǔ)裝置都是直接連接或者通過變壓器并接于需要補(bǔ)償無功的變（配）電所、換流站的母線上。此外，在發(fā)電廠有時(shí)將發(fā)電機(jī)改作調(diào)相機(jī)；在變電所中，或可將并補(bǔ)償裝置連接在 110 kV母線上。（3）并聯(lián)電抗補(bǔ)償裝置。它向電網(wǎng)提供可階梯調(diào)節(jié)的感性無功，補(bǔ)償電網(wǎng)的剩余容性無功，保證電壓穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。它一般連接在大型發(fā)電廠或變電所的 35 kV及以下的電壓母線上，在發(fā)電廠中它常接在聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓側(cè)。在變電所中它常接在主變壓器的低68壓側(cè)。（4）超高壓并聯(lián)電抗器，并聯(lián)在 330 kV及以上超高壓線路上，補(bǔ)償輸電線路的充電功率，以降低系統(tǒng)的工頻過壓水平，并兼有減少潛供電流，便于系統(tǒng)并網(wǎng)，提高供電可靠性等功能。超高壓并聯(lián)電抗器一般并接在需要控制工頻過電壓幅值的線路中間或末端，常設(shè)置在線路中間開關(guān)站或變電所中，有時(shí)也和串補(bǔ)裝置同時(shí)安裝在變電所或開關(guān)站中。在高壓輸電線路上串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，利用其電容抵消部分線性電感，相當(dāng)于縮短線路的長度，曾強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高輸送能力。該變電所為 35 kV將壓變，35 kV雙回輸電線路長 6 KM，考慮成本投資方面，在此不考慮裝設(shè)串聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置。 。52 并聯(lián)電容器容量的計(jì)算考慮在 10 kV母線上利用并聯(lián)電容器改善功率因數(shù) ?????????? cfoffc QppQmax212max 1coscos?式中— 負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量，kvarcQ— 母線上的最大有功負(fù)荷，kWmaxfp69— 補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)角1?— 補(bǔ)償后的最小功率因數(shù)角2— 由 補(bǔ)償?shù)?時(shí)，每千瓦有功負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)娜菪詿o功cfoQ1s?2cos值，kvar/ kW ???SP?查 10 kV母線允許最低的功率因數(shù)不低于 ，而 ??要求，在 10 kV母線上的最大有功負(fù)荷 。因此為提高kwpf34max功率因數(shù)，在 10 kV母線并聯(lián)電容器裝置。則當(dāng)提高功率因數(shù)至： kQc ??????????經(jīng)計(jì)算得并聯(lián)電容器的最小容量為 243 。r53 并聯(lián)電容器裝置容量選擇和主要要求。（1）并聯(lián)電容器的補(bǔ)償容量，應(yīng)安負(fù)荷或主變壓器需補(bǔ)償?shù)臐M足功率因數(shù)要求的最大容性無功功率或滿足某點(diǎn)符合電壓變化范圍要求的容量，容量宜分別為主變壓器容量的 以下。%30（2）電容器組的分組容量應(yīng)滿足以下要求：1）分組裝置在不同組合方式中投切時(shí)，不會引起高次諧波諧振和有70危害的諧波放大。2）投切一組補(bǔ)償設(shè)備所引起的變壓器中壓側(cè)的線電壓變化值不超過額定電壓的 。%3）與斷路器投切電容器的能力相適應(yīng)。4）不超過單臺電容器的爆破容量和熔斷器的耐爆容量。第六章 變電站接地與防雷的設(shè)計(jì)61 防雷保護(hù)的必要變電所是電力系統(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(shí)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，因此變電所的防雷保護(hù)要求十分可靠。62 變電所中可能出現(xiàn)大氣過電壓的種類（1）直擊雷產(chǎn)生的過電壓雷直擊于變電所的電氣設(shè)備，防止這種直擊雷過電壓的主要措71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kV筑不高，一般均較廠房低，通常不需令裝設(shè)避雷針保護(hù)。（2）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)。（3） 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(shí)，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。（4） 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。63 變電所的直擊雷保護(hù)72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(shí)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(shí)發(fā)生誤動作。在有爆炸危險(xiǎn)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，這種現(xiàn)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。64 避雷針高度的確定根據(jù)變電所的平面布置圖，采用四根等高避雷針對變電站進(jìn)行防直擊雷保護(hù)。根據(jù)最小安全距離確定四根避雷針的具體位置如下圖 61所示：73計(jì)算能有效全部保護(hù)改變電站所需的避雷針高度：門型架構(gòu)高： 橋型線路高：4 主變高：3 建筑物高：mm6m 設(shè)避雷針高度小于 30 ，則高度影響系數(shù)取 1 ??mD302112??? ??mD32413??? ?????74142h?獨(dú)立避雷針的高度為 12 小于 30 ，原假設(shè)成立。m校驗(yàn)： ????????????????????xxhpDb即當(dāng)選擇獨(dú)立避雷針的高度為 12 時(shí)，能有效全保護(hù)該變電所。m65 變電所入侵波的保護(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(jì)算工是一個(gè)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(shí)質(zhì)上是一個(gè)放電器，當(dāng)雷侵入波或操過過電壓超過某一電壓值時(shí)，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)。75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(shí)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(shí)現(xiàn)。（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(shí)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，首先必須滿足以下條件：（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(jì) 220KV側(cè)、110KV側(cè)采用閥式避雷器，10KV 側(cè)采用氧化鋅避雷器。76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；77（4）該變電所進(jìn)線為 35 雙回架空線路，在距離變電所 范kVkm圍內(nèi)架設(shè)避雷線，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。避雷器和避雷線的型號及安裝點(diǎn)如下表 62所示：種類 避雷器 避雷線型號 FZ35 FZ10 FCZ35 LGJ30安裝點(diǎn) 35 進(jìn)線端kV10 母線kV主變壓器 35 線路kV66 接地體和接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)（1）接地體的設(shè)計(jì)避雷針的接地體采用長 3 規(guī)格為 的角鋼制成獨(dú)立垂mm50?直接地體。土壤電阻率取 200，則接地電阻： ???????????????????? ??從安全的角度考慮，接地體電阻應(yīng)小于 10 ，故采用多根垂直接