【正文】 保護裝置加速動作，以防擴大事故。在本次設計中，變電所的電源均裝設備用電源自動投入裝置，以確保不間斷、可靠供電。第7章 過電壓保護 概述電氣設備在運行中承受的過電壓，有來自外部的雷電過電壓和由于系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時電磁能產(chǎn)生振蕩，積聚而引起的內(nèi)部過電壓兩種類型。本次設計中只重點介紹雷電過電壓保護。 配電裝置的防雷保護（1）電壓為110KV以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置的構架上，對于3560KV的配電裝置，為防止雷擊時引起反擊閃絡的可能，一般采用獨立避雷針保護。（2）電壓為110KV及以上的屋外配電裝置，可將保護線路的避雷線連接在配電裝置的出線門型構架上。（3）在選擇獨立避雷針的裝設地點時，應盡量利用照明燈塔，在其上裝設避雷針。 防雷設計要求和所需資料：（1）防止雷電直擊于電氣設備上，一般采用避雷針，避雷線進行保護。（2）對于60KV及以下的電氣設備，應盡量減小感應過電壓， 一般電氣設備應遠離可能遭到直擊雷的設備或物體。（3）防止從線路侵入的雷電波過電壓對電器設備的危害，一般采用避雷器、間隙、電容器和相應的進線保護段進行保護。：（1）要求變電所附近氣象資料；（2）要求變電所主接線圖及電器設備布置圖；（3）其它需要保護的設備和設施。（1）一方面應使所有的被保護物處于避雷針保護范圍之內(nèi)，既要求避雷針高于被保護物，且兩者之間的距離又不能太遠，以保證雷擊避雷針，而被保護物免遭雷擊。高的對地電位，如果它們距被保護物過近，兩者之間將發(fā)生放電，稱為反擊。使高電位引向被保護物。因此避雷針和引下線，接地體與被保護物之間還應保持足夠的電氣距離。（1）單支避雷針單支避雷針的保護范圍。在某一被保護物高度的水平面上的保護半徑為當≥時，=（）P ()當＜時，=（）P ()式中 P—高度修正系數(shù)，當≤30 m時，P=1；當30m＜≤120 m時，P==。—避雷針的高度，m；從越高，修正系數(shù)越小可知：為了增大保護范圍，而一味提高避雷針的高度并非良策，合理的解決辦法應是采用多支避雷針作聯(lián)合保護。（2）兩支等高避雷針采用兩支等高避雷針的保護范圍并不是兩個單支避雷針保護范圍的簡單相加，而是兩針之間的保護范圍有所擴大，但兩針外側的保護范圍仍按單支避雷針的計算方法確定。兩針之間的保護范圍可利用下式求得=－； （）=（） （）式中 避雷針的高度，m；兩針間聯(lián)合保護范圍上部邊緣得最低點的高度，m；2在高度的水平面上，保護范圍的最小寬度，m 求得后，即可在水平面的中央畫出到兩針連線的距離為的兩點，從這兩點向兩支避雷針在層面上的半徑為的圓形保護范圍作切線，便可得到這一水平面上的聯(lián)合保護范圍。兩針之間的距離不能太大，一般不宜大于5。（3）多支等高避雷針本次變電所設計中，采用多支等高避雷針的聯(lián)合保護范圍，選用9支等高避雷針?？梢园疵咳п樀牟煌M合分別求取其保護范圍，計算方法與兩支等高避雷針的計算相同，然后疊加起來得出總的聯(lián)合保護范圍。如各邊的保護范圍最小寬度均大于0，則多邊形中間全部面積都處于聯(lián)合保護范圍之內(nèi)。即能滿足保護要求第二篇 計算書第8章 主變壓器的選擇主變?nèi)萘扛鶕?jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃進行確定。由于各用戶的功率因數(shù)不同，分別計算各廠的無功功率：由下列公式計算：S=P/ cos（1）汽車制造廠：cos=, P=15000KW S=15000247。= KVA（2）汽車齒輪廠：cos=, P=11000KW S=11000247。= KVA （3）風動工具廠：cos=, P=21000KW S=21000247。= KVA（4）電工機械廠：cos=, P=17000KW S=17000247。= KVA（5）發(fā)動機廠： cos=, P=16000KW S=16000247。= KVA（6）汽車配件廠：cos=, P=12000KW S=25000247。= KVAS=+++++=由原始資料已知，線損為5%，重要負荷占75%，大于70%，所以按75%計算：S≥ S = =根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)，選擇SFPZ490000/220型變壓器作為本變電所的主變。其參數(shù)如下所示表81 變壓器參數(shù)表型號額定容量（KVA）額定電壓（KV）連接組標 號空載電流（%）空載損耗（KW）負載損耗（KW）阻抗電壓（%）高低SFPZ490000/22090000220177。8%69YN，d11102 S—三相變壓器；F—風冷；P—強迫油循環(huán)；Z—有載調(diào)壓；90000—額定容量（KVA）；220—額定電壓（KV）第9章 短路電流計算書 參數(shù)計算取基準容量S=100MVA，U=U。220KV的平均電壓為230KV（1）系 統(tǒng)： X=（2）發(fā)電機：=====================（3）變壓器：X===X===X===X===X===X===X===（4）線路：，且X=3X，標么值為：X= X==X= X==X= X==X= X==X= X==X= X== 等值網(wǎng)絡 確定短路點短路電流計算要選擇可能出現(xiàn)最大短路電流的點進行計算，以使在發(fā)生突然短路時電氣設備不致?lián)p壞。并對繼電保護設備進行整定計算。本次設計，要通過短路計算選出待設計變電所的電氣設備：斷路器、隔離開關、母線、互感器等。分別選擇DD2兩點為短路點，在D2點短路時，有兩種運行方式。一種是兩臺變壓器TT5并列運行，另一種是其中一臺停運。并列運行時，系統(tǒng)電抗較小，所以選擇并列運行時進行計算。 網(wǎng)絡化簡X=（X+）//(X+X）//（X+X）=X=X// X=X=X// X=X=X// X=X=X// X=X= X// X=X=X// X=網(wǎng)絡圖如下： 等值網(wǎng)絡圖簡化進一步化簡：X= X+ X+X =++=星角變換： X= X+ X+=+=X= X+ X+=+=等值網(wǎng)絡化簡如圖3所示： 等值網(wǎng)絡圖簡化當D1點發(fā)生三相短路時，發(fā)電機G2可與發(fā)電機G1合并，而系統(tǒng)必須單獨考慮X= X+ X=等值網(wǎng)絡進一步化簡如圖4所示： 等值網(wǎng)絡圖簡化 短路計算 D1點三相短路星角變換：X= X+ X+=++=X= X+ X+=++ = D1點三相短路簡化圖 求相應的計算電抗： X= X==X= X ==查運算曲線，分別查出0秒、2秒、4秒時的發(fā)電機組與系統(tǒng)的短路電流標幺值，并分別計算出2秒、4秒的值，如表91所示 表91 D1點發(fā)生三相短路發(fā)電機組與系統(tǒng)的短路電流標幺值t/s024系統(tǒng)發(fā)電機組歸算至短路點處電壓等級各等值電源的額定電流為：系統(tǒng)S：I===(KA)發(fā)電廠G1和發(fā)電廠G2：I===(KA) 于是三相短路點D1的三相短路電流分量有效值為：=I+I=+=(KA)=I+I=+=(KA)=I+I=+=(KA)取沖擊系數(shù)=，則沖擊電流有效值：===(KA)沖擊電流： =＝=(KA) D2點三相短路(兩臺變壓器并列運行)X= X+ X=+= D2點三相短路簡化圖星角變換：X= X+ X+=++=X= X+ X+=++=求相應計算電抗：X= X==X= X==查運算曲線，分別查出0秒、2秒、4秒時系統(tǒng)與發(fā)電機組的短路電流的標幺值，并分別計算出2秒、4秒的值如表92所示：表92 D2點發(fā)生三相短路發(fā)電機組與系統(tǒng)的短路電流標幺值t/s024系統(tǒng)發(fā)電機組歸算至短路點處電壓等級各等值電源的額定電流為：系統(tǒng)S：I===(kA)發(fā)電廠G1和發(fā)電廠G2：I=== (kA)于是三相短路點D2的三相短路電流周期分量有效值：=I+I=+=(KA)=I+I=+=(KA)=I+I=+=(KA)取沖擊系數(shù)=，則沖擊電流有效值：===(KA)沖擊電流： =＝=(KA)第10章 電氣設備選擇計算 斷路器選擇 220KV側高壓斷路器的選擇（1）額定電壓選擇：U≥U（2）最大持續(xù)工作電流：===（A）根據(jù)主變回路的UNS、Imax及斷路器安裝在屋外的要求，查《輸配電設備手冊》，選用LW7（OFPI）220型斷路器，其參數(shù)如表101所示表101 220KV斷路器的參數(shù)型號額定電壓最高工作電壓額定電流額定短路開斷電流額定關合電流（kA）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流合閘時間分閘時間（kv）（kv）（A）（kA）峰值峰值4S（S）（S）LW7（OFPI）22022025212508080≦≦短路計算時間的計算： = 式中 t后備保護時間； t斷路器全開斷時間， t=t+t；t斷路器固有分閘時間；t斷路器開斷時電弧持續(xù)時間；對于少油斷路器，；；。 本次設計中，，所以短路計算時間：==++=(S)由D1點三相短路計算可知：=（KA） ==（KA）==（KA）由于1S，不計非周期熱效應，短路電流的熱效應Q將等于周期分量熱效應Q，周期分量熱效應：Q= =t==[]沖擊電流： =＝=(KA)下表列出斷路器有關參數(shù)，并與計算數(shù)據(jù)進行比較 表102 220KV斷路器參數(shù)比較計算數(shù)據(jù)LW7（OFPI）220U 220KV Q U 220KV 4=3969 1250A 80KA 80KA由表102選擇結果可見,所選LW7（OFPI）220型斷路器各項條件均能滿足,故所選斷路器合格。 60KV斷路器選擇（1）額定電壓選擇：U≥U（2）最大持續(xù)工作電流為: ===866（A）根據(jù)主變回路的UNS、Imax及斷路器在屋外的要求，查《輸配電設備手冊》,表103 60KV斷路器的參數(shù)型號額定電壓最高工作電壓額定電流額定短路開斷電流額定關合電流（kA）動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流合閘時間分閘時間（kv）（kv）（A）（kA）峰值峰值4S（S）（S）LW96363125025636325≦≦短路計算時間:==++=(S)由D2點三相短路計算可知: =（KA） ==（KA）==（KA）由于1S，不計非周期熱效應，短路電流的熱效應Q將等于周期分量熱效應Q，周期分量熱效應:Q==t==[]沖擊電流： =＝=(KA)下表列出斷路器的有關參數(shù)，與計算數(shù)據(jù)進行比較 表104 60KV斷路器數(shù)據(jù)比較計算數(shù)據(jù)LW963U 63KV Q 866A U 63KV 25KA 254=2500 1250A 63KA 63KA由表102選擇結果可見,所選LW963型斷路器各項條件均能滿足,故所選斷路器合格. 隔離開關的選擇 220KV側隔離開關的選擇，U=220KV， =， Q=[]， = ，查《輸配電設備手冊》，考慮以后配電裝置的需求，根據(jù)安裝位置的不同，可選用GW220D（W）三柱式與GW220G剪刀式隔離開關。其參數(shù)如表105所示：表105 220KV隔離開關參數(shù)表型號額定電壓最高工作電壓額定 電流動穩(wěn)定電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）備注（kv）（kv）（A）峰值3S/4SGW220D（W）220252100010040（3S）國標耐壓標準可用于海拔2000mGW220G2202526005516（4S）國標耐壓標準可用于海拔2000m表106列出的隔離開關的有關參數(shù)，并于計算數(shù)據(jù)進行比較計算數(shù)據(jù)