【正文】 為了保持系統(tǒng)絕緣受到的應(yīng)力盡可能的小，一個(gè)好的過電壓保護(hù)系統(tǒng)或者一個(gè)避雷器應(yīng)該滿足下列要求：(1)在它的運(yùn)行壽命中，即使在污染的情況下，或在電網(wǎng)可能出現(xiàn)的大能量的重復(fù)放電后，它必須能承受系統(tǒng)的正常的相對(duì)地電壓；(2)它必須能承受由姐弟故障和其他的系統(tǒng)過渡狀態(tài)造成的短時(shí)過電壓而不被破壞，并且這些過電壓對(duì)大地放電不會(huì)導(dǎo)致接地故障；(3)能斷開續(xù)流電流；(4)它的能量吸收能力必須滿足這種情況，即在最嚴(yán)重的操作過電壓和短時(shí)過電壓下，其部件的溫度也不能升高到散熱允許的設(shè)定值；(5)它必須維持盡可能低的保護(hù)水平。早期的一種設(shè)計(jì)是平板間隙的避雷器，今天在一些中壓供電網(wǎng)中還仍然得到使用，而在高壓電網(wǎng)中，特別是在超高壓電網(wǎng)中（300~750kV），通常更普遍使用的是磁吹火花間隙的避雷器。事實(shí)上，而磁側(cè)電壓的波形上升達(dá)到波峰并產(chǎn)生最大值，危險(xiǎn)被放大。一次側(cè)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電流互感器的二次側(cè)電流不允許開路。隨著儀表的增加，就需要較高的電壓來強(qiáng)制電流流過這些儀表。電流互感器串聯(lián)于電路，并且在二次側(cè)連接儀表數(shù)量是固定的。電阻器的選擇是將電流限制到約20~40A，而熔斷器的選擇是按照能斷開這樣的電流來設(shè)計(jì)的。電壓互感器不允許應(yīng)用于電壓超過其額定電壓10%的電路。這些誤差中由于負(fù)荷電流引起的部分直接隨著負(fù)荷變化，并且可以通過繞組電阻的減小來使其最小化。只要儀表的總電流不超過互感器的設(shè)計(jì)的補(bǔ)償要求，一個(gè)互感器可以同時(shí)供多個(gè)儀表使用?？梢酝ㄟ^電壓、電流和電阻的規(guī)律求解問題。發(fā)電機(jī)故障可能是由于同一槽中相鄰線圈之間絕緣被破壞而造成的，其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)匝內(nèi)短路。電纜故障的可能性會(huì)因雷電或開關(guān)瞬間引起的導(dǎo)線的電壓驟然變高而增加。通常采用油浸電纜紙或聚乙烯一類固體塑料絕緣材料將埋地電纜中的導(dǎo)線與導(dǎo)線和導(dǎo)線與地隔開。我們?cè)诩依锟吹竭^破損的照明燈電線，使得其兩根導(dǎo)線相觸，并會(huì)發(fā)出弧光。為了避免這種情況發(fā)生，須采用保險(xiǎn)絲或斷路器來保護(hù)住宅區(qū)電路免受損壞。這種電壓不足的情形可能會(huì)越過過負(fù)荷處蔓延一定距離，進(jìn)而影響系統(tǒng)其他部分。通常希望此時(shí)系統(tǒng)無其他開關(guān)打開，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)線路不必要的修改。如果是前者造成的故障，則兩部分導(dǎo)體之間電壓會(huì)降低為零；若為后者，則電壓變得很低，超常的大電流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)流至故障處。中文譯文：電力系統(tǒng)故障每年新設(shè)計(jì)的電力設(shè)備都使系統(tǒng)的可靠性不斷提高,然而,，電流、電壓變得不正常，從電廠到用戶的送電在相當(dāng)大的區(qū)域不令人滿意。在過程中體現(xiàn)出老師的淵博專業(yè)知識(shí)，更體現(xiàn)出了老師的寬厚待人的品質(zhì)。從拿到題目，再查閱資料，對(duì)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)、論證、修改到設(shè)計(jì)的完成。這段時(shí)間我翻閱了許多的書籍，從對(duì)變電站的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一件實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)。就快要畢業(yè)了，也為我的大學(xué)畫上一個(gè)完美的句號(hào)。雖然，在這個(gè)過程中我也曾遇到了不少困難，但是，在老師和同學(xué)們的熱情幫助和我自己的不懈努力下，所有的難題都被我逐個(gè)解決，我也從中獲得了勝利的喜悅。上學(xué)期放寒假的時(shí)候?qū)W習(xí)了兩門專業(yè)課《發(fā)電廠電氣部分》和《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》，雖說有點(diǎn)難學(xué)，尤其是暫態(tài)部分，但經(jīng)過自身的努力，總算是大概學(xué)懂了。10KV電容電流為：故不需要消弧線圈。其參數(shù)如表213所示：表213 FZ10型避雷器的技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放電電壓幅值（KV）FZ101026～3145 110KV側(cè)避雷器的選擇避雷器滅弧電壓有效值：，故可選用FZ110型避雷器，其滅弧電壓為126，滿足要求。 10KV側(cè)熔斷器的選擇由于10KV采用屋內(nèi)布置，初選RN210型熔斷器參數(shù)如下表211所示：表211 RN210型熔斷器的技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）額定電流（A）額定開斷容量（MVA）RN210101000電流效驗(yàn)：額定開斷電流大于或等于沖擊電流有效值。 10KV側(cè)電流互感器的選擇（1）主變壓器側(cè)電流互感器的選擇一次回路電壓：二次回路電流：根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選型電流互感器，其參數(shù)如下表29所示：表29 型電流互感器的技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）電流比準(zhǔn)確級(jí)次組合熱穩(wěn)定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）104090動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足熱穩(wěn)定要求總是所述，所選戶外獨(dú)立式電流互感器滿足要求。條間計(jì)算應(yīng)力：所以 可以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求所選母線符合要求 絕緣子和穿墻套管的選擇 35KV母線的絕緣子的選擇初選 型支柱式絕緣子，機(jī)械負(fù)載為,受到機(jī)械荷載為：滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求所選母線符合要求 10KV母線的絕緣子的選擇初選 型支柱式絕緣子，機(jī)械負(fù)載為,受到機(jī)械荷載為：滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求所選母線符合要求 10KV母線的穿墻套管的選擇初選型穿墻套管，機(jī)械負(fù)載為,5S時(shí)的熱穩(wěn)定電流為75KA 。（3）共振效驗(yàn)，L=，則當(dāng)固有頻率在30～160HZ以外時(shí)，有β≈1或p1，在此情況下，可不考慮共振的影響，取β=1（4） 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)相間電動(dòng)力的數(shù)值為：相間應(yīng)力的數(shù)值為：根據(jù)，可以查得形狀系數(shù)條間電動(dòng)力為：最大允許襯墊跨距：鋁雙條導(dǎo)體的取1003，則襯墊臨界跨距為：，因此不需裝設(shè)襯墊。其動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定計(jì)算與母聯(lián)側(cè)相同。因此所選斷路器合適。（3）出線側(cè)隔離開關(guān)，母聯(lián)斷路器隔離開關(guān)的選擇額定電壓選擇：額定電流的選擇：極限通過電流選擇： (點(diǎn)短路電流)選用型，具體參數(shù)如下表24所示：表24 型隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)隔離開關(guān)型號(hào)額定電壓KV額定電流A極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA峰值4S352000100熱穩(wěn)定效驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求因此所選隔離開關(guān)合適（4） 主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇額定電壓選擇：額定電流的選擇：極限通過電流選擇： (點(diǎn)短路電流)由上表可知同樣滿足主變壓器側(cè)隔離開關(guān)的選擇。動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)。 110KV電壓等級(jí)的斷路器及隔離開關(guān)的選擇（1） 主變壓器側(cè)斷路器的選擇：額定電壓選擇：額定電流的選擇：開斷電流選擇： (點(diǎn)短路電流)選用型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表21所示：表21 型斷路器的技術(shù)參數(shù)斷路器型號(hào)額定電壓KV額定電流A最高工作電壓KV額定斷流容量KA極限通過電流KA熱穩(wěn)定電流KA固有分閘時(shí)間S峰值3S110315012612550熱穩(wěn)定效驗(yàn)：，熱穩(wěn)定時(shí)間為：因此需要計(jì)入短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時(shí)間T=，所以，滿足熱穩(wěn)定效驗(yàn)。10kV并聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定安裝氧化鋅避雷器保護(hù)。避雷針的保護(hù)范圍未顧及35kV架空進(jìn)線的零檔線，宜在線路終端桿上加設(shè)桿頂避雷針。當(dāng)土壤電阻率大于500（2） 110kV及以上的變電所，可將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，當(dāng)土壤電阻率大于1000（7） 獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分的空中距離，以及避雷針的接地裝置與變電站接地網(wǎng)間的地中距離應(yīng)符合規(guī)程的要求。m的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針；（3） 35kV及以下高壓配電裝置的架構(gòu)或房頂上不宜裝設(shè)避雷針；（4） 裝設(shè)在架構(gòu)上的避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至主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。 避雷器選擇結(jié)果根據(jù)以上原則及計(jì)算，避雷器選擇結(jié)果如下表59所示：表59 避雷器的選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓（KV）滅弧電壓（KV）工頻放電電壓（KV）沖擊放電電壓幅值（KV）FZ35354184～104134FZ101026～3145FZ110110126254～312375第6章 變電站防雷規(guī)劃 防雷規(guī)劃原則變電所可采用的防雷措施有：用避雷針保護(hù)全所電氣設(shè)備不受直接雷擊，用進(jìn)線段避雷線防止架空進(jìn)線受直接雷擊，用避雷器保護(hù)變電所的電氣設(shè)備不受雷電侵入波的損壞。（1） 型式選擇10kV及以下的配電系統(tǒng)、電纜終端盒采用配電用普通閥FS型避雷器；3~220kV發(fā)電廠、變電所的配電裝置采用電站用普通閥FZ型避雷器。保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器，額定電壓應(yīng)高于或等于所在電網(wǎng)額定電壓（但限流式則只能等于電網(wǎng)電壓）。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害 。在電壓互感器二次回路，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時(shí)，應(yīng)按要求準(zhǔn)確等級(jí)高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確度等級(jí)。如表56所示。電流互感器的選擇結(jié)果如下表55所示表55 電流互感器的選擇結(jié)果型號(hào)額定電壓（KV）電流比準(zhǔn)確級(jí)次組合熱穩(wěn)定電流（KA）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）11075135353075104090 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇原則電壓互感器的選擇和配置應(yīng)按下列條件：型式：6～20KV屋內(nèi)互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35KV～110KV配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV級(jí)以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級(jí)滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。有條件時(shí)，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)的條件為 （56）式中 —抗彎破壞負(fù)荷（N）。（4） 熱穩(wěn)定效驗(yàn)：滿足熱穩(wěn)定的條件為 （54）式中 —短路電流熱效應(yīng)。（2） 額定電壓的選擇：按穿墻套管的額定電壓不得低于其所在電網(wǎng)額定電壓的條件來選擇。（3） 按短路條件校驗(yàn)支柱絕緣子由于三相母線是通過支柱絕緣子支持和固定的，因此，短路時(shí)作用在母線上的相間電動(dòng)力也會(huì)傳到支柱絕緣子上，為保證它們?cè)谶@種情況下不受損壞，應(yīng)滿足下列條件： （53） 式中 ——支柱絕緣子的抗彎破壞負(fù)荷，N，可從設(shè)計(jì)手冊(cè)中查得；——作用在支柱絕緣子上的相間電動(dòng)力，N。如果采用懸式絕緣子，則根據(jù)相應(yīng)規(guī)定，選擇正確的型號(hào)和該型號(hào)在不同電壓等級(jí)時(shí)所需要的片數(shù)即可。 絕緣子和穿墻套管的選擇 絕緣子的選擇方法在發(fā)電廠變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固定和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實(shí)現(xiàn)的。