【正文】 。由 S站 =%Sī=%*20220=20KVA 故本設(shè)計(jì)中，在 10KV側(cè)，分別裝設(shè)兩臺(tái) 20KVA的所用變壓器。在進(jìn)線的斷路器或隔離開(kāi)關(guān)在雷雨季節(jié)常開(kāi)斷或重雷區(qū)要裝設(shè)。如果沒(méi)有架設(shè)避雷線的線路，當(dāng)雷擊于變電所附近線路的導(dǎo)線上時(shí)，沿線路入侵流經(jīng)避雷器的雷電流可能超過(guò) 5KA，且其陡度也可能超過(guò)允許值，因此在靠近變電所的一段進(jìn)線上，必須裝設(shè)避雷線，并且使保護(hù)角小于 30。由于變壓器的絕緣較弱，又是 變電所中最重要的設(shè)備，故在變壓器的門(mén)型構(gòu)架上，不裝設(shè)避雷針。對(duì)于 110KV及以上的變電所，可將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上。 擊雷保護(hù)：所有被保護(hù)設(shè)備均應(yīng)處于避雷針的保護(hù)之內(nèi)，以免遭受雷擊。所以 波線路入侵的雷電波幅值會(huì)很大，所以變電所對(duì)雷電進(jìn)行波的防護(hù)是非常重要的任務(wù)。 110KV可不全線架設(shè)避雷線，裝設(shè)自動(dòng)重合。在少雷區(qū)或運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明雷電活動(dòng)輕微的地區(qū)，可不全線架設(shè)避雷線，但應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合裝置閘。對(duì)一般配電線路，因其重要性不像高壓輸電線那樣大，這樣已能滿足要求。這樣，雷擊發(fā)生單相對(duì)地閃絡(luò)時(shí)， 可不跳閘。 1） 3~10KV線路防保護(hù)： 3~10KV架空配電線路，絕緣水平較低，通常只有一個(gè)針式絕緣子，避雷線的作用常小，不用架設(shè)。 本設(shè)計(jì)選用以下保護(hù)： 名稱 保護(hù)配置 變壓器 瓦斯保護(hù) ,縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) ,復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) ,接地保護(hù) 線路 110KV 接地保護(hù) ,距離保護(hù) 10KV 瞬 時(shí)限和限時(shí)限電流速斷保護(hù) ,定時(shí)限時(shí)過(guò)電流保護(hù) 母線 110KV 差動(dòng)保護(hù) 10KV 低阻抗的電流差動(dòng)母線保護(hù) 第十章 防雷保護(hù) （ （參考教材《高電壓技術(shù)》第 4章：電力系統(tǒng)大氣過(guò)電壓及防護(hù)） 一、輸電線路的防雷措施 在確定防雷方式時(shí)，全面考慮線路的電壓等級(jí)，重要程度和系統(tǒng)運(yùn)行方式。 三、母線保護(hù)規(guī)劃 110KV 母線保護(hù)規(guī)劃 110KV— 220KV 電網(wǎng)中母線保護(hù)應(yīng)用較多的是母聯(lián)相位比較差動(dòng)保護(hù)，故在本設(shè)計(jì)中 110KV 母線保護(hù) 母采用聯(lián)相位比較差動(dòng)保護(hù)。 110KV 以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)通常均為中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，在中性點(diǎn)直接接地 電網(wǎng)中，當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，形成單相接地短路，將出線很大的短路電流，所以要裝設(shè)接地保護(hù)。距離保護(hù)的第一段保護(hù)范圍為本線路長(zhǎng)度的 80％ 85％， T1 約為 ，第二段的保護(hù)范圍為本線路全長(zhǎng)并延伸至下一線路的一部分， T11 約為— ，距離第一段和第二段構(gòu)成線路的主保護(hù)。 二、線路保護(hù)的規(guī)劃： 110KV 側(cè)： 距離保護(hù)是根據(jù)故障點(diǎn)距離保護(hù)裝置處 的距離來(lái)確定其動(dòng)作電流的，較少受運(yùn)行方式的影響，在 110— 220KV 電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。保護(hù)用一個(gè)電流繼電器接于一相電流上，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。所以在本設(shè)計(jì)中變壓器的接地保護(hù)采用零序電流保護(hù)。 四、變壓器的接地保護(hù)： 在中性點(diǎn)直 接接地的變壓器上，一般應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。 目前，已廣泛采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)。 三、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù) 為了防止外部短路引起的過(guò)電流和作為變壓器差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。 瓦斯保護(hù)職能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障，而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線的故障，因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，對(duì)容量較小的變壓器可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部，故 當(dāng)靈敏度不能滿足要求時(shí)，就必須采用快速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器全部繞組，絕緣套管及引出線上各種故障的縱差動(dòng)保護(hù)。 二、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 瓦斯保護(hù)只能反應(yīng)變壓器油 箱內(nèi)部的故障，而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線的故障，因此，瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，對(duì)容量較小的變壓器可以在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。 目前，國(guó)內(nèi)采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開(kāi)口杯式兩種型式。 一、瓦斯保護(hù) 容量為 800KVA 級(jí)以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，當(dāng)有內(nèi)部故障時(shí)產(chǎn)生經(jīng)微瓦斯后油面下降時(shí)保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保應(yīng)動(dòng)作與斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。 4. 后備保護(hù)。 變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)： 1. 變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)。 10KV變壓器出線開(kāi)關(guān)柜方案選擇： Imax==20220/31/2*= 主要設(shè)備： LFS— 10型電流互感器 ZN3— 10型真空斷路器 GSN16/10型顯示裝置 CB10型穿墻套管 10KV線路出線開(kāi)關(guān)柜方案選擇： Imax=S/（ 31/2U） =800*(1+5%)/（ *31/2*11） = 主要設(shè)備： LFS— 10型電流互感器 ZN3— 10型真空斷路器 YW510/27無(wú)間隙氧化鋅避雷器 JDZ型電壓互感器 RL7型螺旋式熔斷器 GSN16/10型顯示裝置 CB10型穿墻套管 10kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)柜的選擇： Imax==20220/31/2*= 主要設(shè)備： LFS— 10型電流互感器 ZN5— 10II型真空斷路器 CB10型穿墻套管 10KV電容柜的選擇 Imax==20220/31/2*= 主要設(shè)備： LFS— 10型電流互感器 ZN3— 10型真空斷路器 GSN16/10型顯示裝置 CB10型穿墻套管 10KV設(shè)備柜的選擇 Imax==*= 主要設(shè)備： RN210/、 JDZ型電壓互感器 第九章 繼電保護(hù)規(guī)劃 一、主變壓器保護(hù)規(guī)劃 現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但實(shí)際運(yùn)行中仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常運(yùn)行。 （一）、 10KV 側(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 從《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》（電氣一次部分）第 11章中比較各開(kāi)關(guān)柜選擇 GFC— 10A型手車式高壓 開(kāi)關(guān)柜。 4. 防止帶接地線合閘。 2. 防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)。額定電壓有 35KV 等多種，額定電流可達(dá)到 3150A，開(kāi)斷電流可達(dá)到 50KA。 當(dāng)避雷器在正常工作電壓下，流過(guò)避雷器的電流僅有微安級(jí)，當(dāng)遭受過(guò)電壓時(shí)，由于氧化鋅電阻片的非線性，流過(guò)避雷器的電流瞬間達(dá)數(shù)千安培，避雷器處于導(dǎo)通狀態(tài)，釋放過(guò)電壓能量，從而有效地限制了過(guò)電壓對(duì)輸變電設(shè)備的侵害。由于其核心元件采用氧化鋅電阻片，與傳統(tǒng)碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性，提高了過(guò)電壓通流能力 ，從而帶來(lái)避雷器具特征的根本變化。 七、避雷器的選擇 避雷器是電力系統(tǒng)中主要的防雷保護(hù)裝置之一，只有正確地選擇避雷器，方能發(fā)揮其應(yīng)有的防雷保護(hù)作用。 該系列電壓互感器為單相、三繞組、串及絕緣，戶外安裝互感器，適用于 交流 50HZ 電力系統(tǒng)，作電壓、電能測(cè)量和繼電保護(hù)用。 (KrIe1)2*t≥ Qd (KrIe)2*t=(I 熱 min/Ie*Ie)2*t=452*3=6075A Qd= ∴ (KrIe1)2tQd 符合要求 ④動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)：電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定能力常以允許通過(guò)一次額定電流最大值的倍數(shù) Kd ，表示內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力。 按長(zhǎng)期允許電流選擇時(shí)，所選母線截面積的長(zhǎng)期允許電流應(yīng)大于裝設(shè)回路中最大持續(xù)工作電流即， Iy≥ Imax Iy=kIye Iy指基準(zhǔn)環(huán)境條件下的長(zhǎng)期允許電流 K 指綜合校正系數(shù) 110KV 母線截面選擇： Imax==[20220/(31/2*115)]=(A) 從《電力工程電氣手冊(cè)》第八章第一節(jié)表 83 中查的應(yīng)選用載流量為 2280（ A）的雙槽形母線，其參數(shù)如下： h(mm) ： 75， b(mm)： 35， t(mm)： 4， r(mm)： 6 雙槽形導(dǎo)體截面積 S(mm2)： 1040，集膚效應(yīng)系數(shù)： 。 綜上，矩形母線在支柱絕緣子上采 用水平布置母線豎放。三相母線的布置方式有水平布置和垂直布置，水平布置母線豎放時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度差，散熱條件好。 管形母線在支柱絕緣子上放置方式有兩種：豎放和平放。此外，管形母線表面光滑，電暈放電電壓高，因此， 110KV 以上配電裝置中多才用管形母線。 槽形母線的機(jī)械性能強(qiáng)度較好，集膚效應(yīng)較小，在 4000－ 8000A時(shí)一般 才用槽形母線。 硬母線截面積形狀一般有矩形、槽型、和管型。所以只有在一些特殊場(chǎng)合，如工作電流較大，位置特別狹窄，環(huán)境對(duì)鋁材有嚴(yán)重腐蝕的情況下才用鋁材。 ： 目前母線材料廣泛采用鋁材，因?yàn)殇X電阻率較低，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，質(zhì)量輕、價(jià)格較 低，我國(guó)鋁材的儲(chǔ)量豐富。此隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流值 動(dòng)穩(wěn)定電流值 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 110KV 600A 50KA 72KA 16(4S) 40(5S) CS17G 校驗(yàn)： ①通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)工作電流為 隔離開(kāi)關(guān)的額定電流為 600A，大于通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)工作電流 ∴ Ie≥ Imax ②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 動(dòng) 穩(wěn)定電流： idw=50KA ich= ∴ idw＞ ich ③熱穩(wěn)定效應(yīng)： Qd=[(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12] *t= ∴ Ir2t=162*5=1280Qd 四、敞露母線選擇 （參考資料：《發(fā)電廠電氣設(shè)備》于長(zhǎng)順主編） 硬母線一般是指配電裝置中的匯流母線和電氣設(shè)備之間連接用的裸硬導(dǎo)體。 校驗(yàn)： LW11110 型號(hào)的 斷路器的具體技術(shù)參數(shù)如下： 額定電壓 額定電流 額定開(kāi)斷電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流（ 3S） 額定關(guān)合電流 110KV 1600～3150A ～40KA 80～100KA 100KA 由上表知： 110KV，不小于裝設(shè)斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓 ： Imax==(31/2Un)=*20220/(31/2*110)= 該斷路器的額定電流為 1600（最小的），大于通過(guò)該斷路器的最大持續(xù)工作電流 此斷路器的額定開(kāi)斷電流 Iekd= 短路電流周期分量： Izk= IekdIzk Ieg=80KA Ich= IegIch 動(dòng)穩(wěn)定電流： idw=80KA ich= idwich 熱穩(wěn)定效應(yīng)： Qd=(I\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12*t=（ +10*+）/12*3= Ir2t=*3=Qd 操作機(jī)構(gòu)，采用氣動(dòng)草操動(dòng)機(jī)構(gòu)；由《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》（上冊(cè)）查得應(yīng)采用 CQA1型電氣操動(dòng)機(jī)構(gòu)。 110KV的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。C，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過(guò)額定電流的 20%。C建議額定電流減少 % ；當(dāng)?shù)陀?+40186。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于 +40186。按照規(guī)程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境最高溫度為 +40186。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過(guò)絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。 ③ 短路的熱穩(wěn)定條件 Itt≥ Qd 式中 Qdt—