【正文】 境溫度為+25℃時的導(dǎo)體長期允許載流量?！c實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合修正系數(shù)。（3） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)①軟母線不需熱穩(wěn)定的校驗(yàn)②硬母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (429)式中 —裸導(dǎo)體的載流截面， —短路電流的熱效應(yīng)， —熱穩(wěn)定系數(shù) —集膚效應(yīng)系數(shù)（4） 動穩(wěn)定校驗(yàn)①軟母線無需動穩(wěn)定校驗(yàn)。②硬母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)：各種形狀的硬母線通常都安裝在支柱絕緣子上，短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力將使導(dǎo)體發(fā)生彎曲，因此，導(dǎo)體應(yīng)按彎曲情況進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。110KV及以上單根圓管母線上產(chǎn)生的應(yīng)力不能忽略不計(jì)。母線的選擇及校驗(yàn)（1）500kV母線的選擇：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》表85鋁錳合金管形導(dǎo)體長期允許載流量及計(jì)算用數(shù)據(jù)得到參數(shù)為：導(dǎo)體尺寸導(dǎo)體截面導(dǎo)體最高允許溫度為下值時的載流量（A）(+80℃)截面系數(shù)慣性矩75368978 5440查《發(fā)電廠電氣部分》可知,可知：，滿足條件。（2）220kV母線的選擇：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》表85鋁錳合金管形導(dǎo)體長期允許載流量及計(jì)算用數(shù)據(jù)得到參數(shù)為：導(dǎo)體尺寸導(dǎo)體截面導(dǎo)體最高允許溫度為下值時的載流量（A）(+80℃)截面系數(shù)慣性矩75368978 5440查《發(fā)電廠電氣部分》可知,可知：，滿足條件。（3）35kV母線的選擇：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》表85鋁錳合金管形導(dǎo)體長期允許載流量及計(jì)算用數(shù)據(jù)得到參數(shù)為：導(dǎo)體尺寸導(dǎo)體截面導(dǎo)體最高允許溫度為下值時的載流量（A）(+80℃)截面系數(shù)慣性矩31433140 查《發(fā)電廠電氣部分》可知,可知：，滿足條件。（4）以220kV母線為例進(jìn)行校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：， ，查表41得 查《發(fā)電廠電氣部分》可知：，滿足熱穩(wěn)定要求電暈校驗(yàn)：根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》可知，對220kV電壓等級，鋁管母線管徑，可不進(jìn)行校驗(yàn)。動穩(wěn)定校驗(yàn)：氣象條件：最大風(fēng)速；內(nèi)過電壓風(fēng)速，最高氣溫+38℃，最低氣溫25℃；結(jié)構(gòu)尺寸：跨距；支持金具長；計(jì)算跨距，相間距離，考慮合適的伸縮量，母線結(jié)構(gòu)采用每兩跨設(shè)一個伸縮接頭。因此，可按兩跨粱進(jìn)行計(jì)算；導(dǎo)體型號及技術(shù)特性：導(dǎo)體選用6063型鋁錳合金管，導(dǎo)體材料的溫度線膨脹系數(shù)（1/℃），彈性模數(shù)，慣性矩，導(dǎo)體密度（比重），導(dǎo)體截面，導(dǎo)體截面系數(shù)。鋁管母線自重：1)正常狀態(tài)時母線所受的最大彎矩和應(yīng)力的計(jì)算。①母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩為：查《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》，則彎矩為：②集中荷載產(chǎn)生的垂直彎矩為： ，則彎矩為：③最大風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩。取風(fēng)速不均勻系數(shù)，取空氣動力系數(shù)，最大風(fēng)速為，則風(fēng)壓為：正常狀態(tài)時母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為：此值小于材料的允許應(yīng)力8000，故滿足要求。2）短路狀態(tài)時母線所受的最大彎矩及應(yīng)力的計(jì)算。①短路電動力產(chǎn)生的水平彎矩及短路電動力為：②在內(nèi)過電壓情況下的風(fēng)速產(chǎn)生的水平彎矩及風(fēng)壓：短路狀態(tài)時母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為： 此值小于材料短路時允許應(yīng)力9000，故滿足要求。3)地震時母線所受的最大彎矩及應(yīng)力的計(jì)算為：地震時母線所受的最大彎矩由導(dǎo)體自重、集中荷重、地震力及地震時的計(jì)算風(fēng)速所產(chǎn)生的最大彎矩組成：①地震力產(chǎn)生的水平彎矩：②地震時計(jì)算風(fēng)速所產(chǎn)生的彎矩及風(fēng)壓：③地震時母線所承受的最大彎矩及應(yīng)力為： 4）撓度校驗(yàn)①母線自身產(chǎn)生的撓度，由單跨梁力學(xué)計(jì)算公式知，在處有最大撓度：②集中荷載產(chǎn)生的撓度，由單跨梁力學(xué)計(jì)算公式知，在處有最大撓度：③合成撓度，跨中產(chǎn)生的撓度與的位置不同，但相差不遠(yuǎn)，故按兩者位置相同嚴(yán)重情況考慮。即：此值小于，故滿足要求 無功補(bǔ)償裝置電能質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)是頻率和電壓是否穩(wěn)定。維持電力系統(tǒng)的頻率和電壓在允許的范圍之內(nèi)變動，對保障電力負(fù)荷的正常運(yùn)行和電力系統(tǒng)自身的安全至關(guān)重要。 在降壓變電站中設(shè)置的無功功率補(bǔ)償裝置和有載調(diào)壓變壓器，是實(shí)現(xiàn)無功功率的就地平衡和保證電壓質(zhì)量的主要手段。無功功率補(bǔ)償裝置一般都在降壓變壓器的低壓側(cè)。在500kV變電所中，由于經(jīng)濟(jì)、維護(hù)和安裝上的優(yōu)點(diǎn)，多采用電力電容器、電抗器、靜止補(bǔ)償裝置作為無功功率補(bǔ)償。 補(bǔ)償裝置串聯(lián)補(bǔ)償裝置串聯(lián)電抗器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，在多數(shù)情況下用于限制短路電流、一直涌流和電流沖擊，或與電容器構(gòu)成高頻功率不長期，既通常所說的高次諧波濾波器。理論上，串聯(lián)電抗器可以補(bǔ)償所串接線路的容抗，減少線路容性無功功率流動，抑制該線路末端電壓升高。對于110kV及以下的電網(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，提高供電電壓水平和質(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110kV及以下電網(wǎng)，當(dāng)線路沒有分支線時，裝在線路末端的變電所；當(dāng)線路上有多個負(fù)荷分支線時，將串補(bǔ)裝置設(shè)在線路總壓降約一半的附近的變電所并聯(lián)補(bǔ)償裝置并聯(lián)電抗器在超高壓電網(wǎng)中，線路空載或輕載時大量充電功率過剩，采用并聯(lián)電抗器補(bǔ)償是必不可少的。一般可以通過采用高壓和低壓并聯(lián)電抗器適當(dāng)配合的補(bǔ)償方式來實(shí)現(xiàn)。在長距離輸電線路上，高壓電抗器具有限制過電壓、分層平衡無功功率，有利于使用單相重合閘和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的綜合功能。低壓電抗器主要特點(diǎn)易于投切，主要用于運(yùn)行方式變化中無功功率平衡和電壓調(diào)整。 并聯(lián)電抗器無功功率補(bǔ)償裝置常用于補(bǔ)償系統(tǒng)電容。它通過超高壓、大容量的電網(wǎng)提供可階梯調(diào)解感性無功功率，補(bǔ)償電網(wǎng)的剩余容性充電無功功率，控制無功功率潮流，保證電網(wǎng)電壓穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。對于一些電壓偏高的電網(wǎng)，安裝一定數(shù)量的并聯(lián)電抗器是解決系統(tǒng)無功功率過剩，降低電壓的有效措施。特別是限制由于線路開路或輕載負(fù)荷引起的電壓升高。 并聯(lián)電抗器可安裝于變電所的線路側(cè)，也可以安裝于主變壓器的低壓側(cè)，這兩種方法各有利弊。裝于線路側(cè)的高壓電抗器及其配套設(shè)備費(fèi)用高、運(yùn)行維護(hù)比較困難，但不受主變壓器的約束。裝于主變壓器低壓側(cè)的電抗器在運(yùn)行上要受主變壓器的約束，當(dāng)主變壓器故障跳閘時候，負(fù)荷被甩掉，系統(tǒng)電壓將會升高，這時裝于低壓側(cè)的電抗器已被切除，不能發(fā)揮作用。以上所述這兩種安裝方式對系統(tǒng)電壓降低作用相差不大、網(wǎng)損也很接近。超高壓并聯(lián)電抗器，并聯(lián)在330kV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)的工頻過電壓水平，并兼有減少潛供電流，便于系統(tǒng)并網(wǎng)，提高送電可靠性等功能。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。有時也和串聯(lián)補(bǔ)償裝置同時安裝在變電所或開關(guān)站中。 無功補(bǔ)償裝置選擇 在電力網(wǎng)運(yùn)行中，功率因數(shù)越大越好，功率因數(shù)越大，則電路中的視在功率將大部分用來供給有功功率，這樣就減少了無功功率的損耗。功率因數(shù)由補(bǔ)償前的== 則由補(bǔ)償容量計(jì)算公式：——電力網(wǎng)最大負(fù)荷月的平均有功功率?！a(bǔ)償前的功率因數(shù)。——補(bǔ)償后的功率因數(shù)?！a(bǔ)償容量。（Mvar）則：補(bǔ)償前的線路損耗： 補(bǔ)償后的線路損耗： 補(bǔ)償后的線路損耗降低的百分?jǐn)?shù)是：由于=180Mvar 而=60Mvar 所以選用三組以下型號的電容器即可補(bǔ)償所需要的無功。選擇的電容器的型號：型號額定電壓（kV）總標(biāo)稱容量（Mvar）單臺標(biāo)稱容量（Mvar）TBB35—603518060在本所設(shè)計(jì)的500kV區(qū)域變電站中依據(jù)變電站主接線的接線形式在500kV的每條出線上加一個并聯(lián)電抗器、在35kV母線側(cè)串聯(lián)一個電抗器。選擇的35kV母線側(cè)串聯(lián)電抗器型號為：型號額定容量（Kvar）額定電壓（A）電抗百分值%感抗值（Ω）CKGKL35364/27321336413選擇的500kV出線側(cè)并聯(lián)電抗器的型號為： 型號額定容量（Kvar）額定電壓（A）額定電抗（）線圈聯(lián)結(jié)方式BKD5000/5005000550/I接線如圖所示：圖48 無功補(bǔ)償裝置接線圖第五章 防雷及接地裝置的設(shè)計(jì) 防雷裝置設(shè)計(jì) 變電所的防雷保護(hù)變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此發(fā)電廠、變電所的防雷保護(hù)必須是十分可靠的。變電所遭受雷害可能來自兩個方面：雷直擊于發(fā)電廠、變電所；雷擊線路，沿線路向發(fā)電廠、變電所入侵的雷電波。 直擊雷保護(hù)措施為了避免變電站的電氣設(shè)備及其他建筑物遭受直接雷擊，需要裝設(shè)避雷針或避雷線，使被保護(hù)物體處于避雷針或避雷線保護(hù)范圍內(nèi)；同時還要求避雷針或避雷線，不應(yīng)對被保護(hù)物發(fā)生反擊。35kV及以下的配電裝置，由于絕緣水平較低，為了避免反擊的危險(xiǎn)，應(yīng)架設(shè)獨(dú)立避雷針，其接地裝置與主接地網(wǎng)分開埋設(shè)。獨(dú)立避雷針與相鄰配電裝置構(gòu)架及其接地裝置在空氣中及地下應(yīng)保持足夠的距離。對于110kV及以上的配電裝置，可以將避雷針架設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上，因此此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，雷擊避雷針時在配電構(gòu)架上出現(xiàn)的高電位一般不會造成反擊事故。而且可以節(jié)約資源，便于布置。為了確保變電站中最重要而絕緣又較弱的設(shè)備主變壓器的絕緣免受反擊的威脅，要求在裝設(shè)避雷針的構(gòu)架附近埋設(shè)輔助集中接地裝置，且避雷針置于變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間，沿接地體的長度不得小于15m。這是因?yàn)楫?dāng)雷擊避雷針時，在接地裝置上出現(xiàn)的電位升高，在沿接地體傳播過程中將發(fā)生衰減，經(jīng)15m的距離后，一般不至于對變壓器反擊。出于相同考慮，在變壓器的門型構(gòu)架上，不允許裝設(shè)避雷線（針）。至于線路終端桿塔上的避雷針能否與變電站相連，也要由是否發(fā)生反擊來考慮。110kV及以上的配電裝置可以將線路避雷針引至出線門型架上，但在土壤電阻率大于1000Ωm的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置；對366kV配電裝置，在土壤電阻率不大于500Ωm的地區(qū)，允許將線路的避雷針架設(shè)到線路終端的桿塔為止。從線路終端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護(hù)，可采用獨(dú)立避雷針，也可在線路終端桿塔上裝設(shè)避雷針。 變電站的雷電侵入波保護(hù)變電站中限制雷電入侵波過電壓的主要是裝設(shè)避雷器。變壓器及其他高壓電氣設(shè)備的絕緣水平就是依據(jù)避雷器的特性而確定。對于220KV及以下的一般變電站，無論變電站的接線形式如何，實(shí)際上只要保證在每一段可能單獨(dú)運(yùn)行的母線上都有一組避雷器，就可以使整個變電站得到保護(hù)。只有當(dāng)母線或設(shè)備連接線很長的大型變電站，或靠近大跨距高桿塔的特殊變電站，經(jīng)過計(jì)算或證明以上布置不能滿足要求是才需要考慮是否在適當(dāng)位置裝設(shè)避雷器。對于500kV的超高壓變電站，目前國內(nèi)主要采用一個半斷路器雙母線的形式。500kV敞開式變電站防雷保護(hù)接線的重要特點(diǎn)是電氣距離長，無論那種主接線方式，每組避雷器一般只能保護(hù)與它靠近的電氣設(shè)備，再加上操作過電壓保護(hù)的需要，一般500kV敞開式變電站的保護(hù)接線是在每回線路入口的出線斷路器的線路側(cè)裝一組線路型避雷器；如果線路入口有并聯(lián)電抗器并且通過斷路器進(jìn)行操作，則在電抗器側(cè)增設(shè)避雷器。 變電站的進(jìn)線段保護(hù)對于變電站35kV以上電纜進(jìn)線段的保護(hù)，在電纜與架空線的連接處，由于波的多次波折反射，可能形成很高的過電壓，因而一般多需要裝設(shè)避雷器保護(hù)；避雷器的接地端應(yīng)與金屬外皮連接。對三芯電纜，末端的金屬外殼應(yīng)直接接地；對單芯電纜，因?yàn)椴辉S外皮工頻感應(yīng)電流而不能兩端同時接地，又需限制末端過電壓，所以應(yīng)經(jīng)電纜護(hù)層保護(hù)器（FC）或保護(hù)間隙（FG）接地。 接地裝置的布置 接地裝置布置的一般原則一般原則為了將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設(shè)備接地，一般應(yīng)使用一個總的接地裝置（其他規(guī)定中有不同要求時除外）。接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求。發(fā)電廠、變電所的接地裝置，除充分利用直接埋入地中或水中的自然接地體外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地體。對于3～10kV變、配電所，當(dāng)采用建筑物的基礎(chǔ)作接地體且接地電阻滿足規(guī)定值時，可不另設(shè)人工接地。在中性點(diǎn)直接地的低壓電力網(wǎng)中，電力設(shè)備的外殼應(yīng)采用低壓接零保護(hù)。在中性點(diǎn)非直接接地的低壓電力網(wǎng)中，變壓器低壓側(cè)的中性線或一個相線上，必須裝設(shè)擊穿保險(xiǎn)器。電氣設(shè)備的人工接地體應(yīng)盡可能是在電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近對地電壓分勻。大接地短路電流電氣設(shè)備，一般裝設(shè)環(huán)形接地體，并加裝均壓帶。在確定發(fā)電廠、變電所接地裝置的型式和布置時，應(yīng)降低接觸電勢和跨步電勢使其不超過規(guī)定值。接地范圍應(yīng)當(dāng)接地的部分：電機(jī)、變壓器、電器，攜帶式及移動式用電器的底座和外殼；電氣設(shè)備傳動裝置；互感器的二次線組，但繼電保護(hù)方面另有規(guī)定除外；配電屏與控制屏框架；屋外配電裝置的金屬構(gòu)架以及靠近帶電部分的金屬。 中性點(diǎn)電阻接地系統(tǒng)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)電阻接地近幾年在我國電網(wǎng)中得到應(yīng)用，在國外電網(wǎng)中有著較長時間的應(yīng)用，是一種成熟的技術(shù)。電力系統(tǒng)中，常把接地電阻分為高電阻、中電租和小電阻三種形式。對應(yīng)的阻值為：① 高電阻；② 中電租；③ 小電阻。中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地有以下優(yōu)點(diǎn)：① 供電可靠，國內(nèi)外多起案例證明，中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地可明顯提高電力系統(tǒng)的供電可靠性及穩(wěn)定性；② 降低內(nèi)過電壓，中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)可降低單相接地工頻過電壓，而且能快速切除故障線路。為氧化鋅避雷器的安全運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。③ 有利于繼電保護(hù)，對中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，依靠零序保護(hù)能迅速切除故障。④ 對防止通信的干擾也起到一定作用。（1）小電阻接地方式優(yōu)點(diǎn)① 自動清除故障，運(yùn)行維護(hù)方便；② 可快速切斷接地故障點(diǎn)，過電壓水平低，能消除諧振過電壓，可采用絕緣水