【正文】 9 工程概算初步預(yù)算該變電所電氣主設(shè)備價(jià)格如表91。（5） 60kV配電區(qū)每隔9m加設(shè)一條均壓帶以便電位分布均勻。1）單根接地體的接地電阻為對(duì)于水平接地體 ＝500＝700 (Ωm)對(duì)于垂直接地體 ＝500＝600 (Ωm)則單根水平接地體的電阻為165 (Ω)單根垂直接地體的電阻為(Ω)因Rsh≈Rch，故可以認(rèn)為有水平和垂直接地體引入大地的電流相同，其值為20 (kA) 2）沖擊電流作用下的接地電阻 當(dāng)鋼管長(zhǎng)為3m時(shí)，流向大地的電流幅值為20kA且＝100Ωm時(shí)，則沖擊系數(shù)α＝＝αRc＝40＝18 (Ω)，對(duì)于水平射線，當(dāng)IjL＝20kA，＝500Ωm，且射線長(zhǎng)度為6m時(shí)，以補(bǔ)差法求得的沖擊系數(shù)值α＝，則 整個(gè)接地裝置沖擊接地電阻為 （η＝） (Ω)10 (Ω)通過(guò)上述分析計(jì)算，可按下圖設(shè)計(jì)泄漏雷電流的接地裝置，且滿(mǎn)足要求。 應(yīng)當(dāng)接地的部分（1）變壓器、電器、照明設(shè)備的底座和外殼；（2）電氣設(shè)備的傳動(dòng)裝置；（3）互感器的二次接線；（4）配電屏與控制臺(tái)柜架；（5）屋內(nèi)外配電裝置的金屬和鋼筋混凝土構(gòu)架以及帶電部分的金屬遮欄；（6）交直流電力電纜盒的金屬外殼和電纜的金屬外皮布線的鋼管等。對(duì)未沿全長(zhǎng)裝設(shè)避雷線的60kV架空電力線路，在變電所的進(jìn)線段1～2km長(zhǎng)度內(nèi)，進(jìn)行侵入雷電波保護(hù)。配電裝置的雷電侵入波幅值取進(jìn)線保護(hù)段絕緣水平的負(fù)極性沖擊強(qiáng)度，即進(jìn)線段絕緣的50％沖擊放電電壓。故選避雷針的高度為25m。表84 型號(hào)額定電壓（kV）避雷器額定電壓(kV)持續(xù)運(yùn)行電壓(kV)4沖擊電流(kA)雷電沖擊殘壓(kV)104045 直擊雷的防護(hù)為了滿(mǎn)足對(duì)直擊雷的保護(hù)，應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定避雷針的高度和數(shù)量，根據(jù)變電所的電氣布置，共設(shè)計(jì)兩根避雷針比較合適，由于主變?cè)O(shè)備絕緣較弱，而它又是變電所中最重要的設(shè)備，故不應(yīng)在變壓器的門(mén)型柜架上裝設(shè)避雷針，而是有獨(dú)立的配電構(gòu)架。 根據(jù)額定電壓選擇 Ue≥Uw＝10kV，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表82。應(yīng)將此盡量接近變壓器裝置，其接線應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼及和避雷器的接地線連在一起接地。（2） 對(duì)于60kV及以下的電氣設(shè)備，應(yīng)盡量減少感應(yīng)過(guò)電壓。8 變電所的防雷保護(hù)和接地裝置 變電所的防雷保護(hù)變電所是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)部位，如果發(fā)生雷擊現(xiàn)象，將會(huì)造成大面積的停電，因此變電站裝設(shè)防雷保護(hù)措施是非常必要的，并且要求防雷保護(hù)措施必須十分可靠。監(jiān)視和報(bào)警：其中一部分反應(yīng)被控制斷路器的分、合閘狀態(tài)以及事故跳閘的報(bào)警；另一部分反應(yīng)事故預(yù)告信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、變壓器氣體繼電保護(hù)及超溫等報(bào)警。 Sepam2000裝置是施耐德電氣公司研制的新產(chǎn)品。鹽城市城東水廠35KV變電所微機(jī)控制的供電系統(tǒng)信號(hào)通道采用J—BUS RS 485通訊電纜，這與執(zhí)行端選用Sepam2000保護(hù)設(shè)備匹配關(guān)（關(guān)于Sepam2000設(shè)備下面將作具體介紹）。若干路就地常測(cè)量入口，通過(guò)數(shù)據(jù)表，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，并隨時(shí)顯示全廠電源進(jìn)線的電壓和功率。 變電所微機(jī)控制裝置的供電系統(tǒng)的三遙裝置，由調(diào)度端、執(zhí)行端及聯(lián)系兩端的信號(hào)通道等三部分組成。(7) 絕緣耐壓標(biāo)準(zhǔn)滿(mǎn)足部標(biāo)DL478。（3）精確工作范圍：電流，～19 In；～95V；線電壓，1～160V。 (5)、主要技術(shù)數(shù)據(jù)（1）額定數(shù)據(jù)。4 成套變壓器保護(hù) 根據(jù)變壓器容量，繞組數(shù)，電壓等級(jí)等因素，將上述差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)，非電量保護(hù)組合，即可得一完整的變壓器保護(hù)。（3）過(guò)負(fù)荷，啟動(dòng)風(fēng)冷，過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓。2. LFP973A變壓器后備保護(hù)（1）三段復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流，Ⅰ、Ⅱ段可帶方向，由控制字選擇。4 跳合閘操作回路 一般情況下，設(shè)有跳合閘操作回路(4) 變壓器保護(hù)1. LFP971/LFP972變壓器差動(dòng)保護(hù)LFP971；用于雙繞組變壓器LFP971A/972B：間斷角閉鎖的比率差動(dòng)保護(hù)LFP971B/972B：間斷角閉鎖的比率差動(dòng)保護(hù)。3 LFP—963A 10KV電容器組保護(hù)LFP—963A；適用于單Y及 雙Y及Δ接線的并聯(lián)電容器組。（2） 保護(hù)配置：定時(shí)限電流速斷：定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。（3） 分散式低周減載：低壓閉鎖，滑差閉鎖，頻率測(cè)量。9）塊化設(shè)計(jì)，本系列保護(hù)采用統(tǒng)一的硬件結(jié)構(gòu)，插件品種少，各種裝置之間插件可以互換，方便了生產(chǎn)調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行維護(hù)。5）背后有一個(gè)隔離的串行口，作為對(duì)外的通信接口。 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，調(diào)試過(guò)程不用人工參與，出廠整機(jī)高溫老化，用技術(shù)手段保證大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。采用單元式密封結(jié)構(gòu)，既可集中組屏；也可分散安裝（開(kāi)關(guān)柜式）（2） 主要特點(diǎn)1） 保護(hù)配置系列化、成套化、模塊化、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。根據(jù)上節(jié)繼電保護(hù)和二次接線部分的計(jì)算，本變電所選用國(guó)內(nèi)較有影響的南京自動(dòng)化研究院生產(chǎn)的LFP900系列中低壓變電站綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置。72 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置接線圖 綜合自動(dòng)化裝置的選擇變電站綜合自動(dòng)化將變電站保護(hù)、自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)、通信功能融為一體，完成對(duì)站內(nèi)所有模擬量、狀態(tài)量的采集以及對(duì)各種設(shè)備的控制和保護(hù)。 圖71 所用電源備用自動(dòng)投入裝置接線 直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置變電所的直流系統(tǒng)比較復(fù)雜，當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，由于沒(méi)有短路電流流過(guò)，熔斷器不會(huì)熔斷，仍能繼續(xù)運(yùn)行，故對(duì)這種接地故障必須及早發(fā)現(xiàn)?？梢匀∠铍姵亟M，減少建設(shè)費(fèi)用，加快安裝速度和方便運(yùn)行維護(hù)，則可采用硅整流直流系統(tǒng)。（2）事故信號(hào)裝置采用中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的事故音響信號(hào)，音響采用蜂鳴器，用信號(hào)燈表示跳閘斷路器。 斷路器的控制部分對(duì)于60kV變電所來(lái)說(shuō)，其出線為四條，所以可選擇燈光監(jiān)視控制回路，即為具有電氣防跳裝置的控制回路。（2） 過(guò)電壓保護(hù)保護(hù)裝置動(dòng)作電流（按母線電壓不超過(guò)110%額定電壓值整定）保護(hù)裝置動(dòng)作于信號(hào)或帶3～5分鐘時(shí)限動(dòng)作于跳閘。保護(hù)電容器中，由于無(wú)間隙金屬氧化物避雷器的性能優(yōu)于有間隙的碳化硅避雷器，所以多采用無(wú)間隙金屬氧化物避雷器FYS系列。電容器的保護(hù)包括內(nèi)部保護(hù)和外部保護(hù)兩個(gè)方面，內(nèi)部保護(hù)作為單臺(tái)電容器內(nèi)部擊穿時(shí)的保護(hù)，使電容器內(nèi)部串聯(lián)元件未全部擊穿之前將其從電源上斷開(kāi)；本設(shè)計(jì)裝設(shè)無(wú)時(shí)限過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)作為外部短路故障保護(hù)，并作為內(nèi)部故障的后備保護(hù)。表72 10kV出線路整定計(jì)算列表線路名稱(chēng)電流速斷保護(hù)的整定過(guò)電流保護(hù)的整定整定電流（kA） 靈敏度系數(shù)(%)整定電流(A) 靈敏度系數(shù)線路1線路2 線路3 線路4 經(jīng)校驗(yàn)均滿(mǎn)足要求。 10kV出線保護(hù)的配置與整定本變電所出線保護(hù)配置電流Ⅰ段和Ⅲ段保護(hù)，即裝設(shè)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。（3） 10kV線路在以下情況下必須裝設(shè)電流速斷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)的延時(shí)應(yīng)比變壓器過(guò)電流保護(hù)時(shí)延長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限階段，一般取10s 10kV出線的保護(hù) 10kV線路保護(hù)的設(shè)計(jì)原則（1） 10kV架空線路和電纜線路應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)。，～。表71 差回路電流計(jì)算變壓器額定電壓（KV）（高壓）=60 （低壓）=10變壓器額定電流 （A）==變壓器接線方式Y(jié)Δ電流互感器接線方式ΔY電流互感器計(jì)算變比=20 = 電流互感器實(shí)際變比300/5=601200/5= 240流入差回路電流（A）==不平衡電流（A）0=⒉） 確定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流已知 kA1）躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流 (71)式中 可靠系數(shù)， 變壓器基準(zhǔn)側(cè)的額定電流所以 (A)2)按躲開(kāi)二次回路斷線 （A）3) 躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流 =(++) (72)式中 最大不平衡電流兩側(cè)電流互感器電流誤差引起的不平衡電流 變壓器調(diào)分接頭引起的不平衡電流 所以 (A)從以上計(jì)算可知，以躲過(guò)外部短路最大不平衡電流為計(jì)算條件，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流取為 （A）4）計(jì)算差動(dòng)線圈匝數(shù)及實(shí)際動(dòng)作電流（A） （匝）差動(dòng)線圈的實(shí)際匝數(shù)應(yīng)向小調(diào)整，取17（匝）繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為 (A)5）確定60kV側(cè)平衡繞組匝數(shù)為（匝）取實(shí)用匝數(shù)（匝）6）計(jì)算想對(duì)誤差為因?yàn)橄嗖詈苄。恍枰怂銊?dòng)作電流。縱差保護(hù)動(dòng)作后，跳開(kāi)變壓器兩側(cè)斷路器。 （3） 瓦斯保護(hù)的主要特點(diǎn)動(dòng)作迅速、靈敏度高、安裝接線簡(jiǎn)單、可以有效地反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的故障及油面降低，但它不能反應(yīng)油箱外套管及引出線上的故障，因此必須與縱差動(dòng)保護(hù)一起，共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。（1） 原理及接線圖1) 原理：由于短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油和其它絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。（3） 為反應(yīng)外部相間短路引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)。變壓器油箱外部引線及套管處也可能發(fā)生相間短路和接地故障。 電力變壓器的保護(hù)電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電器設(shè)備，它的故障對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重后果，同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的元件。 控制室的平面布置 本控制室為120006200mm2其中有綜合自動(dòng)化裝置一套，計(jì)量屏一面，交流屏一面以及硅整流型直流系統(tǒng)一套，其布置如附圖所示。 變電所的總平面布置 布置情況主控室與10kV屋內(nèi)配電室為平房布置，一字排開(kāi)，由于是小型化變電所，所以60KV與10kV側(cè)電氣設(shè)備均為屋外布置，屋外電氣設(shè)備全部布置在480m2面積的開(kāi)關(guān)場(chǎng)，控制部分及繼電保護(hù)部分都布置在主控室內(nèi)，,所區(qū)總面積為2440m2，利用系數(shù)為70%，所區(qū)平坡布置，順母線方向無(wú)坡，－1%的坡度。（9）電纜溝和通道屋外配電裝置中，電纜溝布置應(yīng)使電纜走的路徑最短，所區(qū)內(nèi)道路寬廣大門(mén)正對(duì)道路，運(yùn)輸方便。變壓器油超過(guò)2500kg以上的兩臺(tái)變壓器之間的防火凈距不應(yīng)小于5～10m。（3）農(nóng)村變電所屋外配電裝置的母線一般采用鋼芯鋁絞線，三相水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)架上軟母線可選用較大的檔距，但檔距越大導(dǎo)線弧垂越大，因而導(dǎo)線相間及對(duì)地距離要增加，母線及跨越線構(gòu)架的寬度和高度均需增大。其所選型號(hào)為：斷路器選用選擇ZW110型隔離開(kāi)關(guān)選用GW910G/ 電流互感器選用LB102006 電氣設(shè)備的平面布置 配電裝置的布置 （1）60kV側(cè)配電裝置采用戶(hù)外式，本所北側(cè)進(jìn)線，南側(cè)出線。電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)187。3) 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過(guò)電流 故動(dòng)穩(wěn)定性也滿(mǎn)足要求。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，選擇GW463型和GW410G/63020型隔離開(kāi)關(guān)即能滿(mǎn)足要求。電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)187。表517 所用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表日常照明用電3kW取暖設(shè)施用電4kW繼電保護(hù)裝置用電30kW其它用電13kW總計(jì)50kW綜合以上數(shù)據(jù)，查171。此電源不僅能在正常運(yùn)行方式下保證供給操作電源，而且應(yīng)考慮在全所停電之后，仍能實(shí)現(xiàn)對(duì)電源進(jìn)線斷路器的合閘。[3]選擇CWB10/400型穿墻套管。表515 XP70C型絕緣子參數(shù)型號(hào)工頻擊穿電壓（kV）工頻閃絡(luò)電壓（kV）機(jī)電破壞負(fù)荷（kN）泄漏比距（cm/kV）最小放電距離（cm）干濕XP70C11075455230校驗(yàn)（3） 懸式絕緣子片數(shù)的選擇，所以應(yīng)選絕緣子的片數(shù)為片式中 ——泄漏比距 ——每片絕緣子的泄漏距離所以初選1片絕緣子，考慮到絕緣子老化及出現(xiàn)故障等情況，應(yīng)將絕緣子片數(shù)加1，故選擇片2絕緣子。 10kV側(cè)絕緣子的選擇及校驗(yàn)按額定電壓和裝設(shè)地點(diǎn)，經(jīng)查171。電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)187。表513 RW310Ⅱ型熔斷器參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV)額定電流(A)配用熔絲額定電流（A）額定斷流容量（MVA）上限 下限RW310Ⅱ1020010150 30經(jīng)計(jì)算滿(mǎn)足要求，故選RW310Ⅱ形熔斷器。 其保護(hù)熔斷器的選擇及校驗(yàn)熔斷器的選擇對(duì)于保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只按額定電壓及斷流容量選擇即可kV (48)MVA經(jīng)計(jì)算查171。表512 測(cè)量?jī)x表的技術(shù)參數(shù)儀表名稱(chēng)儀表型號(hào)每線圈消耗功率(VA)有功功率表1D1－W1無(wú)功功率表1D1－Var1有功電度表DS1頻率表1D1－Hz21電壓表1T1－V51功率因數(shù)表1D1－1電壓互感器和測(cè)量?jī)x表的三線接線圖如圖52所示。電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè)187。電流互感器采用不完全星形接線，電流互感器到主控儀表間導(dǎo)線路徑長(zhǎng)度為12m.。當(dāng)二次負(fù)荷容量過(guò)大時(shí)，其準(zhǔn)確度等級(jí)會(huì)降低，因此，選擇時(shí)必須滿(mǎn)足 VA (53)式中 —電流互感器的額定容量，在此；—電