【正文】 最高準(zhǔn)確級(jí)的電壓互感器的額定二次容量 Se2 應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷容量即： 。2eS? 避雷器的選擇 避雷器的安裝地點(diǎn)選擇(1)配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。(2)220kV 及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。(3)下列情況下的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開關(guān)時(shí)。2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。3）110～220kV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的閥型避雷器選擇(1)滅弧電壓 UmlUmlkmUxg ()式中 km:一般取 km=1工頻放電電壓下限 UgfxUgfx ()(2)工頻放電電壓上限 Ugfs 和殘壓 Ubc5 的選擇Ugfs () Ubc51/kUcs ()式中: Ugs:變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓Ubc5:避雷器在時(shí)的殘壓 Ucs:變壓器內(nèi)絕緣沖擊試驗(yàn)電壓 K:配合系數(shù)，對(duì)普通閥型避雷器取 k= 對(duì)磁吹閥型避雷器 K= 變壓器中性點(diǎn)氧化鋅避雷器的選擇(1)變壓器中性點(diǎn)絕緣的沖擊試驗(yàn)電壓與氧化鋅避雷器 1kA 雷電沖擊殘壓之間應(yīng)至少有 20%的裕度。(2)變壓器中性點(diǎn)絕緣的工頻試驗(yàn)電壓乘以沖擊系數(shù)后氧化鋅避雷器的操作電流下的殘壓之間有 15%的裕度。(3)氧化鋅避雷器的額定電壓不應(yīng)低與系統(tǒng)最高相電壓如有困難時(shí)至少不低于。第五章 配電裝置配電裝置是指發(fā)電廠或變電所的電氣主接線中的所有開關(guān)電器,載流導(dǎo)體和輔助設(shè)備按照一定要求建造而成的,接線、周圍環(huán)境等因素有關(guān)，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種。 高壓配電裝置和設(shè)計(jì)原則及要求:配電裝置是變電所的一個(gè)重要組成部分，電能的匯集和分配是通過各級(jí)電壓的配電裝置實(shí)現(xiàn)的，因此，在設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)應(yīng)滿足以下的要求：(1)保證工作的可靠性和防火性的要求。(2)保證工作人員的人身安全。(3)保證操作、維護(hù)、檢修的方便。在保證安全可靠的條件下，應(yīng)盡量降低配電裝置的造價(jià)，減少有色金屬和鋼材的消耗，并應(yīng)減少占地面積，除此之外配電裝置還應(yīng)有擴(kuò)建的可能性。配電裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸是綜合考慮到設(shè)備外形尺寸，檢修維護(hù)和搬運(yùn)的安全距離，電氣絕緣距離等因素而決定的。各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無論正?；蜻^電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。 屋內(nèi)、外配電裝置中各項(xiàng)安全凈距尺寸，在《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中被分為 A、B 、C 、 D、E 五項(xiàng)，作主設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)的根據(jù)，其中 A 值是基礎(chǔ)，其余各值是在A 值的基礎(chǔ)上，加上運(yùn)行維護(hù)、搬運(yùn)和檢修工具活動(dòng)范圍及施工誤差等尺寸而得。各項(xiàng)凈距數(shù)值可查閱有關(guān)規(guī)程。在配電裝置的具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循《電力工業(yè)管理辦法》 、 《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 、 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等有關(guān)規(guī)定，高壓配電裝置設(shè)計(jì)的一般原則：(1)節(jié)約用電。(2)運(yùn)行安全和操作巡視方便。(3)便于檢修和安裝。(4)節(jié)約材料，降低造價(jià)。屋外配電裝置與屋內(nèi)配電裝置的比較，所具有的特點(diǎn)：(1)屋外配電裝置的土建工程量少，施工時(shí)間短，節(jié)省建筑材料，降低了基建投資。(2)相鄰回路電器之間的距離較大，大大減少了事故蔓延的危險(xiǎn)性。(3)巡視檢查清楚，便于擴(kuò)建和設(shè)備更新。(4)維護(hù)操作不方便，因?yàn)楦綦x開關(guān)的操作以及對(duì)各種開關(guān)電器的巡視檢查，在任何天氣條件都必須在露天進(jìn)行。(5)占地面積大。屋外配電裝置根據(jù)電器和母線布置的高度可分為中型、高型和半高型等型式。中型配電裝置是所有開關(guān)電器都安裝在較低的基礎(chǔ)和支架上，母線一般采用餃線和懸垂絕緣子串組成，懸掛在門型構(gòu)架上，母線水平面高于開關(guān)電器的水平面。高型配電裝置是指開關(guān)電器分別安裝在幾個(gè)水平面內(nèi)，斷路器安裝在地面基礎(chǔ)支架上，母線隔離開關(guān)在斷路器之上，主母線又在母線隔離開關(guān)之上或兩組母線上下重疊，母線一般采用絞線和懸垂絕緣子串懸掛在構(gòu)架上。其特點(diǎn)是布置緊湊、集中，占地面積小，操作維護(hù)條件差兩組母線隔離開關(guān)分層操作，路徑較長，易引起誤操作。半高型配電裝置指其布置處于中型和高型配電裝置之間，既僅將母線與斷路器、電流互感器等重疊布置。此外，還要設(shè)置搬運(yùn)通道，為了便于變壓器等笨重的設(shè)備。當(dāng)變壓器的油量超過1000 公斤時(shí)，為了防止事故時(shí)，油的燃燒和蔓延，應(yīng)在其下面設(shè)置能容納 20％油量的儲(chǔ)油池，儲(chǔ)油池的尺寸一般比變壓器外殼尺寸大 1 米，池內(nèi)鋪設(shè)厚度不小于 250mm 的卵石層。 設(shè)備的配置 隔離開關(guān)的配置：(1)接在變壓器引出線上或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。(2)接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)。(3)短路器兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器是隔離電流。(4)中性點(diǎn)直接接地的普通形式變壓器均宜配置隔離開關(guān)。 電壓互感器的配置：(1)電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線有關(guān)，應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。(2)60～220kV 電壓等級(jí)的每組主接線的三相應(yīng)電壓互感器(3)當(dāng)需監(jiān)視和檢測線路上有、無電壓時(shí)，出線側(cè)的一組上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 電流互感器的配置：(1)凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)和自動(dòng)化的要求。(2)在未裝設(shè)斷路器的發(fā)電機(jī)和變壓器中性點(diǎn)，應(yīng)裝設(shè)電流互感器。(3)對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置，對(duì)非直接接地系統(tǒng)依具體要求配置兩相或三相。 接地刀閘的配置：(1)為保證電器和母線的檢修安全，35kV 以上每段母線根據(jù)長度宜裝設(shè) 1～2 組接地刀閘，兩組接地刀閘間距適中，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)開關(guān)上，也可裝設(shè)于其它母線回路。(2)63kV 及以上的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置一組接地隔離開關(guān)，雙母線接地兩組母線隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可共用一組接地隔離開關(guān)。(3)旁路母線一般裝設(shè)一組接地隔離開關(guān)，裝設(shè)在旁路隔離開關(guān)的旁路線線側(cè)。(4)63kV 及以上主變母線隔離開關(guān)的主變側(cè)宜裝設(shè)一組接地隔離開關(guān)。 避雷器的配置：(1)配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器的除外。(2)220KV 及以下變壓器到避雷器的電器距離越過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。(3)下列情況下的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：1）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分極絕緣且有隔離開關(guān)時(shí)。2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。3）110～220kV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 配電裝置的選擇：本設(shè)計(jì)為 220／60kV 變電所，所以采用屋外配電裝置，本所采用分相中型布置，既隔離開關(guān)是分相直接布置在母線的正下方，此種方法采用 LGJ300／30 型母線配合剪刀式隔離開關(guān)，布置清晰、美觀，可省去大量構(gòu)架。同時(shí)選擇 220kV 出線和 60kV 出線兩個(gè)斷面圖。 根據(jù)以上論證，本次設(shè)計(jì) 220KV 室外配電裝置采用分相中型單列布置方式，60KV 室外配電裝置采用普通中型單列布置方式。第六章 繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置規(guī)劃設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)配置的作用和要求：電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短路。在發(fā)生短路時(shí)可能產(chǎn)生以下的結(jié)果：通過故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞；短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動(dòng)力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命；電力系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量；破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)震蕩，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額引起的頻率降低，發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過電壓，以及電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩等，都屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。造成電能質(zhì)量的破壞，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生事故的可能性外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而月選擇性的切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。這種保護(hù)裝置就是繼電保護(hù)裝置，其能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是：(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤操作。電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求是：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。 變壓器保護(hù)的配置 變壓器保護(hù)的配置原則變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置:(1) 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)，容量為 800KVA 及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，當(dāng)油箱內(nèi)不故障產(chǎn)生清為瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。(2)相間短路保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)火電流速斷保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為 6300kVA 以下并列運(yùn)行的變壓器，以及 10000kVA 以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器加裝電流速斷保護(hù)（本設(shè)計(jì)不加裝電流速斷保護(hù)）容量為 6300kVA 及以上，廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，一般宜采用三相三繼電器式接線。(3)相間后備保護(hù)為了防止外部短路所引起的過電流合作為變壓器的后備保護(hù)，在變壓器上可裝設(shè)過電流保護(hù)。對(duì)于單側(cè)電源的雙卷降壓變壓器，如高壓側(cè)中性點(diǎn)有可能直接接地運(yùn)行，為防止高壓側(cè)電網(wǎng)中發(fā)生接地故障時(shí)導(dǎo)致保護(hù)非選擇性動(dòng)作，供高壓側(cè)過電流保護(hù)用的電流互感器二次線圈可接成三角形。(4)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)。110KV 及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)獲三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 （110kV 及以上中性點(diǎn)直接接地采用分級(jí)絕緣）(5) 過負(fù)荷保護(hù)對(duì)于 400kV 及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的后備電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)茶保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)迎接于一相電流上，帶有時(shí)限動(dòng)作與信號(hào)。(6) 過電流保護(hù)過激磁保護(hù)用于 500kV 及以上的大容量的變壓器，本設(shè)計(jì)不加裝此保護(hù)。通過以上的分析，該可以確定變壓器應(yīng)加裝的保護(hù)及保護(hù)安裝位置，見表 7－1。表 變壓器保護(hù)及其安裝位置保護(hù)類型 安裝位置瓦斯保護(hù) 變壓器油枕和油箱間縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 變壓器兩側(cè)過電流保護(hù) 電源側(cè)零序電流保護(hù) 變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)過負(fù)荷保護(hù) 高壓側(cè) 母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù) 母線保護(hù)配置原則母線故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障之一，它將使連接在母線上的所有元件被迫停電，當(dāng)未裝設(shè)專用的母線保護(hù)時(shí)，如果母線故障，只能依靠相鄰元件保護(hù)的后備保護(hù)作用切除，這將延長故障切除時(shí)間，并往往會(huì)擴(kuò)大停電范圍，對(duì)高壓電網(wǎng)安全運(yùn)行不利，因此，35～500kV 的發(fā)電廠或變電所母線上，在下列情況下，應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)裝置。專用保護(hù)應(yīng)根據(jù)母線的重要程度應(yīng)滿足以下要求：對(duì)于雙母線并列，母線保護(hù)應(yīng)保證先跳開母聯(lián)斷路器，以防止失去選擇性。對(duì)于平行線接于不同的母線，當(dāng)母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)閉鎖橫差保護(hù)，以防止誤動(dòng)作。母線保護(hù)不限制母線運(yùn)行方式，在母線破壞固定聯(lián)結(jié)時(shí)，母線保護(hù)裝置能有選擇性的動(dòng)作。在一組母線或一般母線無電合閘時(shí)，應(yīng)能快速而有選擇性的切除故障母線。在外部短路不平衡電流的作用下或交流回路斷線時(shí)，母線保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作。 雙母線接地母線保護(hù)目前已被使用的母線保護(hù)有以下幾種：(1)母線完全差動(dòng)保護(hù)。(2)母線不完全差動(dòng)保護(hù)。(3)雙母線固定連接的完全差動(dòng)保護(hù)。(4)母聯(lián)電流相位比較式母線保護(hù)。(5)電流相位比較式母線保護(hù)。目前在 110～220kV 電網(wǎng)中應(yīng)用較多的是母聯(lián)電流相位比較差動(dòng)保護(hù)，這種保護(hù)適用于并列運(yùn)行的雙母線母聯(lián)斷路器全閘運(yùn)行，不限制元件連接方式（但每一組母線上至少要保留一支電源回路）具有較高的可靠性與選擇性。目前已逐漸取代阻抗電流差動(dòng)保護(hù)，較廣泛用于 110～220kV 的雙母線系統(tǒng)。本設(shè)計(jì) 220kV 側(cè)和 60kV 側(cè)母線均采用母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)。保護(hù)選擇見表 7－2 所示。表 母線保護(hù)選擇表220kV 側(cè) 母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù)母線保護(hù)60kV 側(cè) 母聯(lián)電流比相式差動(dòng)保護(hù) 斷路器失靈保護(hù)220kV 及以上電壓的電網(wǎng)中，各廠站相應(yīng)電壓級(jí)均應(yīng)裝設(shè)。在高壓和超高壓電網(wǎng)中，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式得到了普遍的采用，其目的是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)斷路器拒動(dòng)（含跳閘回路異常因素所致）時(shí)，快速而有選擇性的切除故障。 線路的保護(hù)裝置 220kV 側(cè)線路保護(hù)(1) 配置原則1） 《規(guī)程》規(guī)定：110～220kV 直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)裝置，雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)階段式距離保