【正文】 防雷裝置選擇結(jié)果 本 文所采用的是 分級(jí)絕緣 變壓器 ： （ 1） 220kV中性點(diǎn) 的 絕緣為 110kV 級(jí) ； （ 2） 110kV中性點(diǎn)絕緣為 35kV 級(jí) ， 最后選定結(jié)果： 220kV中性點(diǎn) 選用 FZ－ 110型號(hào)避雷器； 110KV 中性點(diǎn) 選用 FZ－ 40型號(hào) 避雷器。 接地運(yùn)行時(shí)零序電流起保護(hù) 作用，避雷器作 為 后備 保護(hù) ；不接地時(shí)， 零序過電壓和 放電間隙起保護(hù)作用，線路避雷器 在大氣過電壓時(shí) 動(dòng)作，間隙保護(hù) 在工作過電壓時(shí) 動(dòng)作。 電壓等級(jí)在 110kV到 220kV之間的 線路 通常不裝 避雷器。 電壓等級(jí)小于等于 220kV時(shí)，如果避雷器的安裝距離滿足要求時(shí) ， 可以安裝避雷器 。 電氣設(shè)備的旁路母線運(yùn)行時(shí)，如果避雷器與電氣設(shè)備的距離滿足要求，則應(yīng)在旁路母線上安裝避雷器，否則不能安裝 。 變壓器的門型架構(gòu)上不能裝設(shè)避雷針 。 單獨(dú)的 避雷針 需要安裝單獨(dú)的 接地裝置， 并且其電阻 ????? 。 （ 1） 避雷針的配置原則： 當(dāng) 電壓 等級(jí)超過 110kV 時(shí) ， 通常將避雷針安裝在 電氣 設(shè)備的構(gòu)架或屋頂。 因此，其引雷性能和泄流性能是至關(guān)重要的 。 雷電擊中變電站的進(jìn)線線路，并產(chǎn)生雷電波并進(jìn)入變電站 對(duì)于這種雷擊方式采用的防雷 保護(hù) 一般是在變電站周圍安裝進(jìn)線保護(hù)裝置，并在變電站內(nèi)部安裝閥形避雷器，這種裝置能夠有效的減小雷電波的波幅。 因此， 在設(shè)計(jì)變電站時(shí)，防雷保護(hù)設(shè)計(jì)顯得尤為關(guān)鍵 。 接地與防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 變電站 是 整個(gè) 電力系統(tǒng)的 核心部分 ， 是電能輸送過程中的樞紐。 沿著架空線路流入變電站和用戶的高位雷電波 ，這種高電位一般是由于線路上受到直擊雷或者發(fā)生感應(yīng)雷而產(chǎn)生。過電壓分為內(nèi)過電壓（操作過電壓） 和外過電壓（雷電過電壓） ， 內(nèi)過電壓是由操作人員操作失誤而導(dǎo)致的過電壓 ,外過電壓是由雷電導(dǎo)致的過電壓 。 （ 3） 10KV 母線選擇 10KV 母線的最大持續(xù)工作電流為： 緒 論 29 IMAX =3 cosNPU ? = +2 .4+ +2 +0 .9+ 10 5?? = kA IMAX ﹤ 4KA 所以選用矩形導(dǎo)體 因?yàn)槟曦?fù)荷利用時(shí)間 T＞ 5000h，通過查閱經(jīng)濟(jì)電流密度曲線得 ? （ mm ） ， 所以 26 2 5 . 40 . 7 4 8 4 5 . 1M A Xj IS m mJ??? 根 據(jù)最大持續(xù) 工作電流與 經(jīng)濟(jì)電流密 度MAXj IS J? ，通過查閱《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇每相 1根 90mm 10mm矩形鋁導(dǎo)體母線，型號(hào) LMY900。 第 1 章 變電站總體分析 28 母線的選擇 （ 1） 220KV母線選擇 220KV 母線的最大持續(xù)工作電流為： IMAX =3 cosNPU ? = 220 ?? = kA IMAX ﹤ 4KA 所以選用矩形導(dǎo)體 因?yàn)槟曦?fù)荷利用時(shí)間 T＞ 5000h， 通過 查 閱 經(jīng)濟(jì)電流密度曲線得 ? （ mm ） ， 所以 22 4 3 . 10 . 7 4 3 2 8 . 5 1M A Xj IS m mJ??? 根據(jù)最大持續(xù)工作電流與 經(jīng)濟(jì)電流密度 MAXj IS J? ，通過 查 閱《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選擇每相 1根 50mm 4mm的 矩形鋁導(dǎo)體 母線 ， 型號(hào) 為 LMY400。 （ 2）類型 35KV 及以下 并 且正常工作電流 小于 4KA的配電裝置中 ， 通常 選用矩形導(dǎo) 體； 工作電流 在 4KA到 8KA時(shí)， 通常 選用槽型導(dǎo)體； 工作電流 在 8KA以上時(shí)通常 選 用 組合導(dǎo)線 （鋼芯鋁絞線等） 。 導(dǎo)體 的選擇 導(dǎo)體的選擇共包括：導(dǎo)體類型、材料、截面以及架設(shè)方式的選擇，并進(jìn)行熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn) 定、共振頻率、電暈電壓校驗(yàn)。 （ 2） 110KV電流互感器選擇 額定電壓： NU = NSU =110KV 電流互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)大于等于安裝位置的最大工作電流即， 額定電流： NI ≥ IMAX , IMAX =3 cosNPU ? = 42+323 110 ?? = kA 得出 NI ≥ 根據(jù)所求數(shù)據(jù)，通過查閱《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》， 110KV 電流互感器型號(hào)選定為L(zhǎng)B7－ 110W。 第 1 章 變電站總體分析 26 （ 3） 類型和型式 電流互感器類型和形式的選擇，應(yīng) 滿足 繼電保護(hù)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求，再根據(jù)安裝方式（裝入式、穿墻式、支持式等）和安裝位置（室內(nèi)或者室外）來 進(jìn)一步確定 。 （ 2） 準(zhǔn)確級(jí) 電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不能低于各種測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確級(jí)，這樣才能保證測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性。 （ 4）電壓互感器 的選擇需要按照下列條件進(jìn)行確定 一次回路電壓； 二次 回路 電壓； 二次 回路 負(fù)荷； 通過 所接儀表的 準(zhǔn)確 級(jí)和容量 來 確定電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和容量。 緒 論 25 （ 2）電壓互 感器的配置應(yīng) 同時(shí) 滿足測(cè)量、保護(hù)周期和自動(dòng)裝置的要求。 2）隔離 開 一次設(shè)備與二次設(shè)備， 并且 互感器 的 二次側(cè) 需要 接地， 從而保證人身安全 。 互感器選擇 互感器分為電流互感器 （ CT） 和電壓互感器 （ PT） 。 （ 2） 110KV側(cè)高壓隔離開關(guān)選擇 額定電壓： NU ≥ NSU 且 MAXU ≤ NU ,即 110KV≤ NU 且 MAXU ≤ 額定電流： NI ≥ IMAX , IMAX =3 cosNPU ? = 42+323 110 ?? = kA 得出 NI ≥ 第 1 章 變電站總體分析 24 根據(jù) 計(jì)算結(jié)果 ， 通過查閱 隔離開關(guān)和接地開 關(guān)技術(shù)參數(shù)表， 選 定 110KV側(cè)高壓 隔離開關(guān) 的型號(hào)為 GW5－ 110G/1但是隔離開關(guān)不能接通短路電流，所以不用校驗(yàn)短路關(guān)合電流以及開斷電流。線路隔離開關(guān)與母線隔離開關(guān) 操作的先后順序?yàn)?：母線隔離開關(guān)“先通后斷”。 （ 3） 10KV 側(cè)高壓斷路器選擇 額定電壓： NU ≥ NSU 且 MAXU ≤ ,即 10KV≤ NU 且 MAXU ≤ 額定電流： NI ≥ IMAX , IMAX =3 cosNPU ? = +2 .4+ +2 +0 .9+ 10 5?? = kA 得出 NI ≥ 緒 論 23 開斷電流： brI ??? ， 上一章短路電流計(jì)算得 10KV 側(cè)短路時(shí) ?? = kA，即 brI ≥ kA 動(dòng)穩(wěn)定電流： es shii?? 上一章短路電流計(jì)算得 10KV 側(cè)短路時(shí) shi = kA，即 esi ≥ kA 根據(jù)以上數(shù)據(jù) ， 通過查閱 《 高壓交流斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則 》 ， 選定 10KV側(cè)高壓斷路器的型號(hào)為 ZMD1112/250040A型真空斷路器 。 （ 1） 220KV側(cè) 高壓斷路器選擇 額定電壓 ： NU ≥ NSU 且 MAXU ≤ ,即 220KV≤ NU 且 MAXU ≤ 253KV 額定電流 ： NI ≥ IMAX , IMAX =3 cosNPU ? = 220 ?? = kA 得出 NI ≥ 第 1 章 變電站總體分析 22 開斷電流 ： brI ??? ， 上一章短路電 流計(jì)算得 220KV側(cè) 短路 時(shí) ?? = kA，即 brI ≥ kA 動(dòng)穩(wěn)定電流： es shii?? 上一章短路電流計(jì)算得 220KV側(cè) 短路時(shí) shi = kA，即 esi ≥ kA 根據(jù)以上數(shù) 據(jù) ， 通過查閱 《 高壓交流斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則 》 ， 選定 220KV 側(cè)高壓斷路器的型號(hào)為 LW6－ 220 型 SF6。主要是選擇高壓斷路器的型式、種類，額定電壓的選擇，額定電流的選擇，開斷電流的選擇。 6. 能夠滿足運(yùn)維檢修 和過電壓情況下的要求，并 擁有升級(jí) 發(fā)展 的潛力 。 4. 結(jié)合 當(dāng)?shù)?氣候 環(huán)境 適當(dāng)改變 。 2. 同 種 類 型設(shè)備 盡 量減少 不同型號(hào)的數(shù)量 。 （ 2） 按照出現(xiàn)短路故障的狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)： 緒 論 21 短路時(shí)，電氣設(shè)備的載流部分發(fā)熱溫度低于該部分的最高允許溫度（ kQ ≤2tIt ）； 短路時(shí)，電氣設(shè)備的機(jī)械震蕩強(qiáng)度小于該部分所 能承受的最大機(jī)械 震蕩 強(qiáng)度 ，即短路時(shí)的沖擊電流最大值和有效值小于設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定允許通過的電流最大值和有效值，（ shi ≤ esi ， shI ≤ esI ） 短路計(jì)算條件共有四種，短路點(diǎn)計(jì)算、短路時(shí)間計(jì)算、短路類型、接線方式及設(shè)備容量。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合變電站自身的實(shí)際情況，在保證可靠穩(wěn)定性的原則下充分達(dá)到靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。 標(biāo)幺 值是用實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比值表示的物理值，采用標(biāo)幺值來計(jì)算的方法稱為標(biāo)幺值。 單相短路 是最常見的短路現(xiàn)象，三相短路比較少出現(xiàn)，但是其危害最大，因此三相短路電流的計(jì)算非常重要。三相短路 故障 各相的相電壓和相電流相等。 后面三種短路故障的 相電壓 、相電流和 相角都不相同 。 短路 故障造成的后果主要有 以下 6點(diǎn) ： 因?yàn)槎搪冯娏鬟h(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流，所以短路時(shí)導(dǎo)線和設(shè)備會(huì)過熱，從而造成導(dǎo)線和設(shè)備燒毀或 損壞； 短路電流流 經(jīng) 設(shè)備時(shí)，會(huì)在相間產(chǎn)生電動(dòng)力，造成設(shè)備變形或者 直接損壞； 造成電網(wǎng)電壓降低； 破壞電力系統(tǒng)穩(wěn)定； 影響通信設(shè)備使用； 增大線損耗和熱損耗。 第 4 章 短路電流的計(jì)算 短路產(chǎn)生的原因及后果 短路是所有系統(tǒng)故障中出現(xiàn)得最多的故障，短路是指電力系統(tǒng)中不同相之間或相與地之間發(fā)生 非正常連接，并有非常大的電流流過，短路電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過額定電流。 （ 4）各側(cè)電壓：考慮到電壓損耗， 220KV 側(cè)為 220 110%=242KV 110KV 側(cè)為 110 110%=121KV 10KV 側(cè)為 10 105%= （ 5） 冷卻方式： SFPZ763000/220 變壓器冷卻方式 有 風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)、自冷等。 （ 2） 繞組數(shù)： 本變電站具有三種電壓等級(jí)，故選用三繞組變壓器，SFPZ763000/220 符合要求。 主變壓器容量選擇的計(jì)算 根據(jù)變電站設(shè)計(jì) 要求中的負(fù)荷分析資料： 表 31 變電站主要負(fù)荷資料 用戶名稱 最大負(fù)荷（ kW） 線路 長(zhǎng)（ km） 重要負(fù)荷百分比（ %） 回路數(shù) cosφ 鋼鐵廠 42020 50 65 2 大型礦山 32020 80 70 2 機(jī)械廠 2100 4 62 2 汽車廠 2400 2 2 水泥廠 1800 8 2 化肥廠 2020 5 2 紡織廠 A 900 3 2 紡織廠 B 600 3 2 根據(jù)負(fù)荷資料 可以計(jì)算出變壓器的額定容量以及確定變壓器型號(hào) ,計(jì)算過程如下 : 第 1 章 變電站總體分析 12 0m a xm a xm a x0 m a x= 0. 96%42 00 0 32 00 0 + 21 00 24 00 18 00 20 00 90 0 + 600 83800 W = W83 .8 0. 90. 7 + % = 0. 7c os 0. 95 peeKPSPPkKPS???? ??? ? ? ? ? ????? ? ? ?? ?? ?同 時(shí) 率線 損 ?。?變 壓 器 額 定 容 量 ）（ 負(fù) 荷 總 功 率 ）（ 變 壓 器 額 定 容 量 ） （ 16 ） = A? 根據(jù)計(jì)算出的額定電壓 結(jié)果 ， 本次 選擇的主變壓器型號(hào)為 SFPZ763000/220（ S三相 F風(fēng)冷 P強(qiáng)迫油循環(huán) Z有載調(diào)壓 額定容量 63000KVA 高壓側(cè) 220KV） 。 （ 2） 變電站主變壓器的運(yùn)行可靠性很高，一般檢修周期為 510年，因此主變壓器的備用要求可以適