【正文】 （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。（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)。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。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(dòng)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。 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(huì)造成電氣設(shè)備絕緣的損壞。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(dòng)作。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。（4） 變電所防雷接線的基本方式過電壓波會(huì)對電氣設(shè)備造成重大危害，必須加以限制。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)。4）不超過單臺(tái)電容器的爆破容量和熔斷器的耐爆容量。（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。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 。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。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)。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。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。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。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)。對于高壓斷路器要盡量置于保護(hù)區(qū)之內(nèi)。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。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。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。 電流互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)，應(yīng)根據(jù)不同的用途選擇，準(zhǔn)確度等級(jí)可分為 、10 級(jí)等幾個(gè)不同的等級(jí)。如果容量不足，可將兩個(gè)二次繞組串聯(lián)。%5校驗(yàn)其電壓損耗：35 kV架空線路相間距取 ???查 ，幾何均距為 70?LGJ kmR/??kmX/403.??6035 kV架空線長 ，線路末端km6 391074jQjPS?????VUlXQlRPN **00 ??????Vyx 1535.%?? 合格。 ??AIIgg 39。部分導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，見下表 43J導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面可由下式?jīng)Q定： JISgmax?式中 — 正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流。例如35 kV及以下，一般采用三相鋁芯電纜；110 kV及以上采用單相充油電纜；直埋地下，一般選用鋼帶鎧裝電纜；敷設(shè)在高差較大地點(diǎn)，應(yīng)采用不滴流或塑料電纜。銅的電阻率低，抗腐蝕性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度大，是很好的導(dǎo)體材料。同時(shí)，尚需用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的短路電流校驗(yàn)三相斷流容量的下限值，以保證熔斷器有足夠的熔斷電流。保護(hù) 35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇： bgmnRKI?式中 ——系數(shù)，當(dāng)不考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，可取K～；當(dāng)考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，可取～；——電力變壓器回路最大工作電流，A。②電力電容器運(yùn)行過程中的涌流。 選擇熔體時(shí)，應(yīng)保證前后兩級(jí)熔斷器之間、熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)之間以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動(dòng)作的選擇性。(2)高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。maxgIaxg maxgI設(shè)備。422 額定電流的計(jì)算變壓器一次側(cè)額定電流： 113INcUS???Icg .8...I1max變壓器二次側(cè)額定電流： AUSINc ???Icg ..當(dāng)按運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)：44AUQPINg 5013974032222max39。43為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性，線路保護(hù)多采用自動(dòng)重合閘方式，即在發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘，切除故障點(diǎn)的短路電流，經(jīng)很短時(shí)間后斷路器又自動(dòng)重合閘，恢復(fù)正常供電。開斷能力的不足可能發(fā)生觸頭跳開后電弧長期的續(xù)燃，導(dǎo)致斷路器本身爆炸飛狐，引起事故擴(kuò)大的嚴(yán)重后果。42 高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)421 對高壓斷路器的基本要求 斷路器在電路中擔(dān)負(fù)特別重要的任務(wù)，必須滿足一下基本要求：（1） 工作可靠。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是： 或 dwchi?dwchI?式中 、 ——短路沖擊電流幅值及其有效值；chiI 、 ——允許通過穩(wěn)定電流的幅值和有效值。我國生產(chǎn)的裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度 為 25℃，當(dāng)裝置地點(diǎn)環(huán)境溫度??在5~50℃范圍內(nèi)變化時(shí)，導(dǎo)體允許通過的電流可按上式修正。對于110KV 以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔 2022m 以下使用。㈡、額定電壓和最高工作電壓導(dǎo)體和電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電器和電纜允許最高工作電壓 不得ewUmaxyU低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 ，即：maxg yU? 一般電纜和電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在 220KV及以下時(shí)為 ；額定電壓為 330~500KV 時(shí)為 。盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是相同的。短路故障稱為電力系統(tǒng)的橫向故障，由斷線造成的故障，稱為電力系統(tǒng)的縱向故障。（4） 電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和。短路電流實(shí)用計(jì)算的基本假設(shè)如下：（1） 短路發(fā)生前，電力系統(tǒng)是對稱的三相系統(tǒng)。例如，選擇效驗(yàn)電氣設(shè)備時(shí)，一般只需近似計(jì)算通過該設(shè)備的最大可能的三相短路電流值。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá)故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。（4） 通信干擾。（2） 繼電保護(hù)的配置和整定。32計(jì)算短路電流的目的短路故障對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼于防止短路故障的發(fā)生，以及在短路故障發(fā)生后腰盡量限制所影響的范圍。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置必須整定在主回路通過短路電流的準(zhǔn)確動(dòng)作。變電所中各種電器設(shè)備必須能承受短路電流的作用，不致因過熱或電動(dòng)力的影響而損壞。K1——所用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取 K1=；上得該變電所的主變型號(hào)及相關(guān)參數(shù)如下表 11所示∑P2——電熱及照明負(fù)荷之和（KW）。222 所用變?nèi)萘康倪x擇所用變壓器負(fù)荷計(jì)算采用換算系數(shù)法，不經(jīng)常短時(shí)及不經(jīng)常斷續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷均可不列入計(jì)算負(fù)荷。由于油浸式變壓器屋內(nèi)布置需要防火防爆小間，且要考慮通風(fēng)散熱以及事故排油設(shè)施，因此，待設(shè)計(jì)變電所采用干式變壓器。綜表 21變壓器型號(hào)額定容量（KVA額定電壓（KV）連接組損耗（KW）阻抗電壓（％空載電流（％26）高壓低壓標(biāo)號(hào)空載負(fù)載 ） ）SZ98000/3580003510.5Ynd1145 22 所用變的選擇目前可供選擇的所用變壓器的型式有油浸式和干式兩種，后者又分為普通干式和環(huán)氧樹脂澆注式等。它是利用潛油泵將冷油壓入線圈之間、線餅之間和鐵芯的油管中，使鐵芯和繞組中的熱量直接由具有一定流速的油帶走，二變壓器上層熱油用潛油泵抽出，經(jīng)過水冷卻器冷卻后，再由潛油泵注入變壓器油箱底部，構(gòu)成變壓器的油循環(huán)。25（3） 強(qiáng)迫空氣冷卻：又簡稱風(fēng)冷式。故采用潛油泵強(qiáng)迫油循環(huán)，讓水對油管道進(jìn)行冷卻，把變壓器中熱量帶走。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在 2 %以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為??有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30%，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較貴，由于待設(shè)計(jì)變電所的符合均為Ⅰ、Ⅱ類重要負(fù)荷，為確保供電質(zhì)量，有較大的調(diào)整范圍，我們選用有載調(diào)壓方式。215 主變壓器繞組數(shù)的確定23國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等變壓器，待設(shè)計(jì)變電所有35KV、10KV 兩個(gè)電壓等級(jí)且是一座降壓變電所，宜選用雙繞組普通式變壓器。（2）對重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主要變壓器停運(yùn)后，其余變壓器在計(jì)算過負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的供電；對一般性變電所，一臺(tái)主變壓器停運(yùn)后，其余變壓器應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的 70%～80%。212 變電站主變壓器臺(tái)數(shù)的確定待設(shè)計(jì)變電站由 6KM處的系統(tǒng)變電所用 35KV雙回架空線路供電，以 10KV電纜供各車間供電。因此本變電所的所用變接線形式如圖 23（b）所示。 19最近幾年設(shè)計(jì)的變電所大都不采用蓄電池作為直流電源，而是廣泛采用晶閘管整流或復(fù)式整流裝置取得直流電源，這就要求交流所用電源可靠連續(xù)、電壓穩(wěn)定，因此要求有兩個(gè)電源。故其 、L、K 相同，即架空mP輸電線路的年電能損耗相同。?COS由于方案二與方案三都選用同樣兩臺(tái)型號(hào)相同的主變，故主變的年電能損耗相同。故方案二0Z0Z的綜合投資 Z小于方案三的綜合投資 Z。16132 經(jīng)濟(jì)比較 綜合投資比較 )0(aZ??該變電所為 35KV等級(jí)，故不明顯的附加費(fèi)用比例系數(shù) a取 100②???02Z?式中 包括變壓器、開關(guān)設(shè)備。d) 用旁路代替?zhèn)€回路斷路器的倒閘操作，需要人來完成，因此帶旁路母線的界限不利于實(shí)現(xiàn)變電所的無人值班。單母線分段帶旁路接線的特點(diǎn)：在母線引出各元件的斷路器，保護(hù)裝置需停電檢修時(shí)，通過旁路木母線由旁路斷路器及其保護(hù)代替，而引出元件可不停電，加旁路母線雖然解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問題，提高了供15電的可靠性，但也帶來了一些負(fù)面影響。外橋接線適用于兩回進(jìn)線兩回出線且線路較短故障可能性小和14變壓器需要經(jīng)常切換，且線路有穿越功率通過的發(fā)電廠和變電站中。（2） 占地面積小，電氣主接線的設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣小及安裝費(fèi)用，在運(yùn)輸調(diào)節(jié)許可的地方都應(yīng)采用三相變壓器。 、 靈活性：投切發(fā)電機(jī)、變壓器、線路斷路器的操作要可靠方便，調(diào)度靈活，電氣主接線的靈活性要求有以下幾方面：（1） 調(diào)度靈活、操作方便，應(yīng)能靈活地投切某些元件，調(diào)配電源和負(fù)荷能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)整要求。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則： 應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠和變電所所在電力系統(tǒng)的地位和作用。待設(shè)計(jì)變電所 10KV側(cè)無電源，考慮以后裝設(shè)兩組電容器，提高6功率因數(shù)，故要求預(yù)留兩個(gè)間隔。93 斷面圖 69/70 第六章 變電站接地與防雷的設(shè)計(jì) 70 61 防雷保護(hù)的必要 70 62 變電所中可能出現(xiàn)大氣過電壓的種類 70/7164 避雷針高