【正文】 以上均采用氧化鋅避雷器。變電所對侵入波防護的主要參數(shù)是在變電所內裝設避雷器，合理的確定避雷器的裝設數(shù)量和位置，使所有的電氣設備都能得到有效保護。這是考核氧化鋅避雷器對工頻過電壓的耐受能力。在中型點不接地或經消弧線圈接地系統(tǒng)，由于單相接地時健全相電壓升高較大，一般采用較低的荷電率，而在中性點直接接地系統(tǒng)，工頻電壓升高不突出，故可采用較高的荷電率。荷電率的高低對避雷器老化程度的影響很大。~它表征單位電阻片上的電壓負荷是氧化鋅避雷器的持續(xù)運行電壓峰值與起始動作電壓（或參考電壓）的比值。例如10KV壓比U10KV/UImA。通常以1mA工頻電流阻性分量峰值或直流幅值時的避雷器兩端電壓峰值（1mA定義為起始動作電壓或參考電壓）。避雷器吸收過電壓能量后溫度升高，在此電壓作用下能正常冷卻，不發(fā)生熱擊穿。它相當于有間隙炭化硅避雷器的滅弧電壓，但其含義不同，只是作為決定避雷器各種特性的基本參數(shù)。因而本次設計中，變電所的侵入波過電壓保護采用氧化鋅避雷器。與由炭化硅（SiC）電阻和串聯(lián)火花間隙構成的傳統(tǒng)避雷器相比，氧化鋅無間隙避雷器具有如下特點：保護性能優(yōu)越，無續(xù)流動作負載輕，耐重復動作能力強，通流容量大，性能穩(wěn)定，抗老化能力強，適應多種特殊需要，適于大批量生產，造價低廉。目前使用的避雷器有以下四種類型：（1）保護間隙；（2）排氣式避雷器；（3）閥型避雷器；（4）氧化鋅避雷器。它實際上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護設備附近，當作用電壓超過避雷器的放電電壓時，避雷器即先放電，限制了過電壓的發(fā)展，從而保護了其他電器設備免遭擊穿損壞。 110KV、35KV匯流母線的選擇同220KV匯流母線的選擇(1)35KV正常運行時，導體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+(θalθ0) =38+(8038) ℃(2)查附表（表18）求熱穩(wěn)定系數(shù)℃時C==160mm2＜2705mm2(3)正常應力校驗(4)短路應力校驗fd=107=107=(N/M)Md===(N/m)(5)撓度校驗 只計算均布荷載所產生的撓度ym= (1)110KV正常運行時，導體溫度θ為：（θ0=38℃，θal=80℃）θ=θ0+(θalθ0) =38+(8038) =℃(2)查附表求熱穩(wěn)定系數(shù)℃時C=＜2705mm2(3)正常應力校驗(4)短路應力校驗fd=107=107=(N/m)Md===(N/m) (5)撓度校驗 只計算均布荷載所產生的撓度ym= 選擇結果列表（表416）表416 選擇結果列表序號安裝地點回路名稱短路點編號計算值導線材料截面保證值工作電壓工作電流熱穩(wěn)定要求的最小截面實際跨距計算跨距相間距離跨中撓度正常荷載應力短路荷載應力截面載流量正常荷載時允許應力短路荷載時允許應力KV(A)(mm2)(m)(m)mcmPzPz(mm2)APzPz1220KV母線1220600133106LF21Y—φ130/φ116270529761061062110KV母線21101000133106LF21Y—φ130/φ11627052976106106335KV母線3351500160133106LF21Y—φ130/φ11627052976106106 避雷器的選擇 概述 避雷器是用以限制由線路傳來的雷過電壓或由操作引起的內部過電壓的一種電器設備。由表19查均布荷載最大彎距系數(shù)Kwj=。表19列出1~5跨等跨連續(xù)梁最大彎距及撓度計算系數(shù)，對所需進行計算的母線只需按跨數(shù)和支持方式求出，將最大支座處及跨中的內力系數(shù)代入統(tǒng)一的公式即可進行計算①母線自重產生垂直彎Mm。因此，可按跨梁進行計算。選用LF—21Y型φ130/φ116鋁錳合金管。②三相短路沖擊電流峰值：ish=。當母線裝在屋外時，還應計及風力和覆冰所產生的應力。因是匯流母線導體外徑大于φ30,所以不進行電暈校驗。 10KV和35KV出線電壓互感器的選擇步驟同220KV出線電壓互感器的選擇 列選擇結果表（表412）表412 列選擇結果表型號額定電壓（KV）副繞組1額定容量（VA）原繞組副繞組輔助繞組JDJJ—3535/150JDCF—110WB110/150JDCF—220WB220/150 其中：J—電壓互感器；D—單相；C—瓷絕緣；F—測量和保護二次繞組分開；J（第三字母）—油浸式；J（第四字母）—接地保護用。與此對應，互感器單相副繞組額定容量為150VA，總的額定容量為1503=450VA。 10KV和35KV出線電流互感器的選擇步驟同220KV出線電流互感器的選擇 列選擇結果表（表410）表410 列選擇結果表型號額定電流比（A）級次組合準確級次二次負荷（）Ω1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCWD1—351500/5275191LCWD—1102600/575130LCW—2204300/5D/D，D/26060 其中，L—電流互感器；C—瓷絕緣或瓷箱串級式；W—互外型；D—差動保護用。熱穩(wěn)定校驗： (KtIN1)2=(60)2=5184[(KA)2S]＞[(KA)2S]內部動穩(wěn)定校驗：外部動穩(wěn)定校驗：因在戶外，且相間距離較大，故不校驗外部穩(wěn)定。1)電流互感器回路的儀表及接線2)電流互感器的負荷統(tǒng)計表（表49）表49 電流互感器的負荷統(tǒng)計表儀表電流線圈名稱每相消耗功率串聯(lián)線圈總數(shù)儀表數(shù)A相B相C相電流表（46L1—A）13有功功率表（46P1—W）21無功功率表（46D1—var）21有功電能表（DS1）21無功電能表（DX1）31總計(2)選擇電流互感器根據(jù)電流互感器安裝處的電網電壓、最大工作電流和安裝地點的要求，選LCW—220屋外電流互感器，變比為4300/5，由于供給計費電能表用，二次負荷額定阻抗為2Ω，動穩(wěn)定倍數(shù)Kes=60，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt=60；(3)選擇互感器連接導線截面1)互感器二次額定阻抗ZN2=2Ω2)最大相負荷阻抗ra=pmax/IN22=(Ω)3)TA接線為完全星型接線，LC=L=100m,則 的銅線。（見表4）(5)列選擇結果比較表（表48）表48 列選擇結果比較表計算數(shù)據(jù)GW4—35計算數(shù)據(jù)GW6—110GD/1000計算數(shù)據(jù)GW7—220D/1000計算數(shù)據(jù)GW6—220GD/1000UNS(KV)3535110110220220220220Imax(A)150020001000100060010006001000Ish(KA)104805550QK[(KA)2S]4024=64005=2125=22052125=2205結論：由選擇結果表可見各項條件均滿足，故所選隔離開關GW4—3GW4—110GD/1000、GW7—220D/1000、GW6—220GD/1000合格。(3)選擇結果列表（表47）表47 選擇結果列表型號額定電壓額定電流極限通過電流峰值熱穩(wěn)定電流（KA）（KV）（A）（KA）5sGW4—35D35200010440(4S)GW4—110GD/1000110100080GW7—220D/1000（出線）22010005521GW6—220GD/1000（母線）22010005021其中：G—隔離開關；W—戶外型；G—改進型產品；D—帶接地刀閘。(1)據(jù)前述分析說明，考慮到配電裝置選型及《隔離開關選型參考表》，本次設計220KV配電裝置，母線側隔離開關選用GW6（單柱式），出線側選用GW7（三柱式）；110KV配電裝置選用GW4（雙柱式）；35KV配電裝置選用GW4（雙柱式）。（見表4－4）(4)選擇結果列表（表44）表44 選擇結果列表型號 電壓（KV）額定電流（KA）額定斷開電流（KA）斷開容量（MVA）極限通過電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）合閘時間（S）固有合閘時間（S）額定最大額定最大有效1s4s5s10sSW2—35C3515001500SW6—11011012002140005521SW6—22022012002180005521其中：S—少油斷路器；W—戶外式：C—手車式。3)綜合如前述，每一電壓等級斷路器都選用同一形式并綜合主變壓器回路、母聯(lián)回路、出線回路，取I220max=600A，I110max=1000A，I35max=1500A。少油斷路器結構簡單，制造方便，價格便宜，維修工作量少，其性能能滿足31220KV系統(tǒng)要求。選擇時，可根據(jù)電器安裝地點、使用條件、配電裝置的形式、運行和檢修經驗以及人們的習慣等多種因素綜合確定。 （2）各標量的單位為：I（A）、U（KV）、P（KW）、S（KVA）。 電器主要選擇項目匯總表（表41）表41 電器主要選擇項目匯總表設備名稱一般選擇項目特殊選擇項目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定斷路器UNUNSIN≥IMAXIt2t≥QKies≥ishIN≥Iptind≥ish隔離開關—電流互感器S≥電壓互感器UNS———SN2≥S（表42）表42 各回路持續(xù)工作電流Imax匯總表回路名稱計算公式三相變壓器回路Imax=母線分段斷路器或母聯(lián)斷路器回路Imax一般為該回路上最大一組變壓器的持續(xù)工作電流主母線按潮流分布情況饋電回路Imax=其中，P應包括線路損耗，及事故轉移過來的負荷。電流互感器除按一般條件校驗外，還需選擇二次側導線截面以滿足對互感器額定容量的要求。它包括按正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)電流）選擇，并按短狀態(tài)來校驗電器能否滿足動、熱穩(wěn)定。本次設計就是屬于這種情況，220KV系統(tǒng)電源和110KV系統(tǒng)電源歸算到本變電所220KV、110KV母線上的阻抗甚大，因此可以將220KV系統(tǒng)電源和110KV系統(tǒng)電源合并成一個等值電源，自然這一等值電源的額定容量為220KV系統(tǒng)電源額定容量和110KV系統(tǒng)電源額定容量之和。影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個：一個是發(fā)電機的特性（指類型、參數(shù)）另一個是發(fā)電機對短路點的距離。(2)計算的簡化實際系統(tǒng)中的發(fā)電機臺數(shù)甚多，每一臺發(fā)電機都作為一個電源計算，則計算工作量太大，而且無此必要。因此，在計算過程中可以應用1/Xjs求得。2)網絡簡化，得到各電源短路點的轉移電抗；3)求各電源的計算電抗Xjs（考慮基準值改變標幺值的換算，將各轉移電抗按各電源額定容量歸算）；4)查運算曲線，得到以各電源額定容量為基準值的各電源送至短路點的標幺值；5)求4)電流的有名值之和，即為短路點的短路電流。 應用運算曲線計算短路電流的方法(1)計算步驟：1)畫出短路電流計算接線圖和等值阻抗圖。(2)在制定運算曲線時考慮了負荷的影響；認為發(fā)電機在額定運行狀態(tài)下發(fā)生三相突然短路；使用了我國電力系統(tǒng)參數(shù)。 因此我們選定的變壓器變比為各級電壓的額定電壓平均值之比，因此，電源（如：110KV系統(tǒng)電源，220KV系統(tǒng)電源）變壓器的阻抗標幺值就不需要按電壓歸算了。因此基準值中可任選兩個，一般選基準容量，SB=1000MVA；基準電壓UB一般取各級平均電壓：母線的額定電壓（KV） 31220電網的平均額定電壓（KV） 311230 基準值改變時標幺值的換算： 電力系統(tǒng)中各種電氣設備如：發(fā)電機、變壓器、電抗器的阻抗參數(shù)均是一其身額定值為基準值的標幺值或百分值給出的，而在進行短路計算時，必須取統(tǒng)一基準值，因此要將原來的以本身額定值為基準的阻抗標幺值換算到統(tǒng)一的基準值。標幺制方法使短路電流運算過程簡單，數(shù)值簡明，便于分析。 本次設計短路電流計算所采用的方法： 使用計算短路電流標幺制方法和實際計算法。故選220KV、110KV、35kV母線上發(fā)生三相短路、作為短路計算點。（如圖31）圖31 系統(tǒng)容量及其阻抗及計算接線圖(2)短路類型按三相短路計算(3)短路計算點選擇通過電器的短路電流的最大的哪些點為短路計算點，一般220KV、110KV、35KV每一等級的配電裝置的電器設備，例如斷路器和隔離開關都選用同一型號，以便維護、