【正文】 表82 SFPZ790000/220型變壓器參數(shù)型 號額 定 容 量(kVA)電 壓 組 合 （kV）連 接組 別阻抗電壓 (%)高 壓低壓SFPZ790000/2209000069YN,d11空載損耗(kW)空載損耗(kW)外 形 尺 寸 (mm)總 重 量(t)生產(chǎn)廠104359沈陽變壓器廠第9章 短路電流的計(jì)算 圖91 （等值網(wǎng)絡(luò)圖）解：計(jì)算系統(tǒng)各元件的電抗標(biāo)么值：（如圖91）以： 線路阻抗取/km發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)么值：電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：變壓器的電抗標(biāo)么值：待設(shè)計(jì)變電所的變壓器電抗標(biāo)么值：輸電線路電抗標(biāo)么值：（線路阻抗取/km）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)簡化：（如圖92）圖2 （等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖）進(jìn)行星角變換：（如圖93） 圖3 （等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖）進(jìn)行角變星變換：將圖形進(jìn)一步化簡：（如圖94） 圖94 （等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖） 短路電流周期分量有效值的計(jì)算：（應(yīng)用運(yùn)算曲線法）短路點(diǎn)電路由（圖95)可知： 圖95 （等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖） 點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算：點(diǎn)短路為一臺主變單獨(dú)運(yùn)行時220kV側(cè)斷路器主變側(cè)發(fā)生三相短路：系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為：發(fā)電廠對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為：其相應(yīng)的計(jì)算電抗為：系統(tǒng)側(cè)： 上式值說明可將系統(tǒng)視為無限大電源，其供給短路點(diǎn)的短路電流是不隨時間的變化而衰減的，其值為：發(fā)電廠側(cè)： 通過查找汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，可得： 歸算至短路點(diǎn)處電壓級各等值電源的的額定電流為：系統(tǒng)： （kA）發(fā)電廠： （kA）于是三相短路的的三相短路電流周期分量的有效值為： (kA) (kA) (kA)其沖擊電流為： (kA)短路電流最大熱效應(yīng)為： 點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算：點(diǎn)短路為兩臺主變同時運(yùn)行，其中一臺主變的220kV側(cè)斷路器的線路側(cè)發(fā)生三相短路，其等效電路如（圖6）： 圖96 （等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖）系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為：發(fā)電廠對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為：其相應(yīng)的計(jì)算電抗為：系統(tǒng)側(cè)： 上式值說明可將系統(tǒng)視為無限大電源，其供給短路點(diǎn)的短路電流是不隨時間的變化而衰減的，其值為：發(fā)電廠側(cè)： 通過查找汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線，可得： 歸算至短路點(diǎn)處電壓級各等值電源的的額定電流為：系統(tǒng)： （kA）發(fā)電廠： （kA）于是三相短路的的三相短路電流周期分量的有效值為： (kA) (kA) (kA)其沖擊電流為： (kA)短路電流最大熱效應(yīng)為： 點(diǎn)短路電流周期分量有效值的計(jì)算：點(diǎn)短路為兩臺主變同時運(yùn)行，60KV側(cè)母線上發(fā)生三相短路，其等效電路如（圖97）所示： 圖97（等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖）進(jìn)行星角變換得到等效電路圖（圖7b）系統(tǒng)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。變壓器的最大負(fù)荷按下式確定： 式中——負(fù)荷同時系數(shù) ——按負(fù)荷等級統(tǒng)計(jì)的綜合用電負(fù)荷對于兩臺變壓器的變電所，其變壓器的額定容量可按下式確定： 根據(jù)負(fù)荷及發(fā)展的要求，線損率為5%，重要負(fù)荷占55%。 主變變比的確定：本變電所的電壓等級為220/60，故變電所的變比采用220/66kV。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源供電時，可裝設(shè)一臺主變。重要負(fù)荷占55%。從線路終端桿塔到配電裝置的一檔線路的保護(hù)，可采用獨(dú)立避雷針，也可在線路終端桿塔上裝設(shè)避雷針。363kV配電裝置，在土壤率不大于500的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。這是因?yàn)殚T型架構(gòu)距離變壓器教近，裝設(shè)避雷針后，架構(gòu)的集中接地裝置距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在地中距離很難達(dá)到不小于15m的要求。避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的長度不得小于15m。裝在架構(gòu)上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)連接，并應(yīng)在起附近裝設(shè)集中接地裝置。63KV的配電裝置，允許將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房定上，但在土壤電阻大于500的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。3. 電壓110KV及以上的配電裝置，一般將避雷針裝在配電裝置的構(gòu)架或房頂上，但在土壤率大于1000的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立避雷針。經(jīng)15m長度，一般能將接地體傳播的雷電過電壓衰減到對35KV及以下設(shè)備不危險(xiǎn)的程度。當(dāng)有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接。⑶ 兩針間水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度按下式計(jì)算：當(dāng) 時，當(dāng) 時，當(dāng) 時， 避雷針接地的主要要求：1. 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。當(dāng)時，；若，暫按計(jì)算。避雷針的保護(hù)范圍是根據(jù)模擬試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定的，因?yàn)槔纂姺烹娐窂绞芏喾N偶然因素影響，因此要保證被避雷針保護(hù)的電氣設(shè)備絕緣對不受到雷擊是不現(xiàn)實(shí)的，%左右的空間范圍而言的。由于在前面我們已經(jīng)對避雷器進(jìn)行了選取，這里便不在敷述；在這里我們只著重介紹直擊雷的防護(hù)?？傊?，變電所的防雷保護(hù)與輸電線路相比，要求更嚴(yán)格、措施更嚴(yán)密、可靠。其次，變電設(shè)備（其中最主要的是電力變壓器）的內(nèi)絕緣水平往往低于線路絕緣，而且不具備自恢復(fù)功能，一旦因雷電過電壓發(fā)生擊穿，后果十分嚴(yán)重。第7章 防雷保護(hù)及其配置變電所（特別是高壓大型變電所）是多條輸電線路的交匯點(diǎn)和電力系統(tǒng)的樞紐。由于斷路器失靈保護(hù)的時間元件在其他保護(hù)動作后才開始計(jì)時，動作延時按躲過斷路器的調(diào)閘時間與保護(hù)時間的返回時間之和整定，～。其中：⑴ 故障元件的保護(hù)出口繼電器動作后不返回；⑵ 在故障元件的保護(hù)范圍內(nèi)短路依然存在，即失靈判別元件起動。斷路器失靈保護(hù)主要由起動元件、時間元件、閉鎖元件和出口回路組成。2. 斷路器失靈保護(hù)高壓電網(wǎng)的保護(hù)裝置和斷路器都應(yīng)采取一定的后備保護(hù)，以便在保護(hù)裝置拒動或斷路器失靈時，仍能可靠切除故障。⑶ 具有比率制動特性的電流差動母線保護(hù)這種保護(hù)，因差動回路總電阻約200，故又稱作中阻抗式母差保護(hù)。這種保護(hù)實(shí)際上是利用差動回路阻抗變化的特征，有效的防止區(qū)外短路因電流互感器嚴(yán)重飽和造成保護(hù)誤動作。完全電流差動母線保護(hù)的原理，與線路縱聯(lián)差動保護(hù)十分相似，兩種保護(hù)只是被保護(hù)的對象不同而已。⑴ 完全電流差動母線保護(hù)即在母線所有連接元件中裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器，將它們的二次線圈同極性端連在一起， 然后接入電流型差動繼電器，此類保護(hù)要求電流互感器和電流繼電器的內(nèi)阻要小，否則會造成外部故障時保護(hù)的誤動作。母線保護(hù)大多采用差動保護(hù)原理構(gòu)成，動作后跳開連接在該母線上的所有斷路器。對母線保護(hù)的要求是：必須快速有選擇地切除故障母線；應(yīng)能可靠方便地適應(yīng)母線運(yùn)行方式的變化；接線盡量簡化。對變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號或動作于跳閘的裝置。輕微瓦斯動作于信號，大量瓦斯動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。其配置原則為：⑴ 瓦斯保護(hù)。由于非電量保護(hù)動作量不需電氣量運(yùn)算。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時，過負(fù)荷保護(hù)可動作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。對自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)應(yīng)能反映公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。如果中性點(diǎn)絕緣水平較低，則中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。3. 變壓器接地短路后備保護(hù)在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，接地短路是常見的故障形式，所以處于該系統(tǒng)中的變壓器要裝設(shè)接地保護(hù)，以反映變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護(hù)和相鄰母線、線路接地保護(hù)的后備保護(hù)。⑵ 外部相間短路保護(hù)應(yīng)裝于變壓器下列各側(cè)，各相保護(hù)的接線，宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的故障。2）復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線路電壓）起動的過電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。保護(hù)動作后，應(yīng)帶時限動作于跳閘。對高壓側(cè)電壓為330kV及以上變壓器，可裝設(shè)雙重差動保護(hù)。1. 縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。⑹ 反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷。⑷ 反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。⑵ 反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的差動保護(hù)，或電流速斷保護(hù)。因此必須真對變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動作可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置。變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電氣設(shè)備。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱差保護(hù)以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行的需要。裝設(shè)接于每一回線路的帶方向或不帶方向的多段式零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)，當(dāng)作遠(yuǎn)后備保護(hù)時，可接兩線路零序電流之和，以提高靈敏度。當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時，則應(yīng)接入雙回線路的電流。當(dāng)靈敏度和速動性不能滿足要求時，應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護(hù)作主保護(hù)，裝設(shè)帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作后備保護(hù)，并作為單回線運(yùn)行時的主保護(hù)和后備保護(hù)。正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝對短路，可裝設(shè)電流速短保護(hù)作為輔助保護(hù)。對單側(cè)電源單回220kV線路，如不裝設(shè)全線速動保護(hù)，可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù)，如不能滿足靈敏性及速動性的要求時，則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù)。如裝設(shè)全線速動保護(hù)。也可采用接地距離保護(hù)，并輔以階段式或反時限零序電流保護(hù)。220kV線路保護(hù)可按下列原則配置:⑴ 反映接地短路的保護(hù)配置對220kV線路，當(dāng)接地電阻不大于100時，保護(hù)應(yīng)能可靠地，有選擇地切除故障。220kV線路宜采用近后備方式。⑵ 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，后備保護(hù)整定配合有困難時。⑶ 如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動保護(hù)后，不僅改善本線路保護(hù)性能，而且能夠改善整個電網(wǎng)保護(hù)的性能時。在下列的情況下，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動保護(hù):⑴ 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時。繼電保護(hù)的配置不要求對所有的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算，而只是指出要設(shè)置的那些保護(hù)裝置便可以了，以便對繼電保護(hù)計(jì)算提供依據(jù)。本次設(shè)計(jì)室外配電裝置采用普通中型布置。大型變電所的縱向電纜溝，因電纜量多，一般分為兩路。表52 設(shè)備對相間距離的要求：220kV設(shè)備類型要求相間距離（m）少油短路器3空氣短路器3單柱式隔離開關(guān)3多柱式隔離開關(guān)3雙柱式隔離開關(guān)44. 電纜和通道屋外配電裝置中電纜溝的布置，應(yīng)使電纜所走的路徑最短。110 kV以上的閥形避雷器由于器身細(xì)長。高式布置斷路器安裝在高約2m的混凝土基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)高度應(yīng)滿足：①；②電氣間的連線對地距離應(yīng)符合C值的要求。斷路器有低式和高式兩種布置。3. 電器的布置按照斷路器在配電裝置中所占據(jù)的位置，可分為單列、雙列和三列布置。2. 電力變壓器變壓器基礎(chǔ)一般做成雙梁形并輔以鐵軌，軌距等于變壓器的滾輪中心距。以鋼筋混凝土環(huán)形和渡鋅鋼梁組成的構(gòu)架，兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，目前，以在我國220kV以下的各種配電裝置中廣泛采用。鋼構(gòu)架強(qiáng)度大，可以按任何負(fù)荷和尺寸制造，便于固定設(shè)備，抗震能力強(qiáng)，運(yùn)輸方便，但金屬消耗量大，需要經(jīng)常維護(hù)。管形母線一般安裝在支柱式絕緣子上，母線不會搖擺，相間距離可縮小，與剪刀式隔離開關(guān)配合可節(jié)省占地面積；管形母線直徑大，表面光滑，可提高電暈起始電壓。硬母線常用的有矩形、管形和組合管形。1. 母線及構(gòu)架屋外配電裝置的母線有軟母線和硬母線兩種。高型布置中母線、隔離開關(guān)位于斷路器之上，主母線又在隔離開關(guān)之上，整個配電裝置的電氣設(shè)備形成了三層布置，而半高型的高度則處于中型和高型之間。凡是將一組母線與另一組母線重疊布置的，稱為高型配電裝置。中型配電裝置大都采用懸掛式軟母線，母線所在水平面高于電氣設(shè)備所在水平面，但近年來硬母線采用日益增多。在低型和中型屋外配電裝置中，所有電氣設(shè)備都裝在地面設(shè)備支架上。應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。屋外配電裝置安全凈距不應(yīng)小于表2所類數(shù)據(jù)。屋內(nèi)配電裝置的安全凈距不應(yīng)小于下表1所列數(shù)值。A值可根據(jù)電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗(yàn)曲線決定，其它電氣距離是根據(jù)A值并結(jié)合一些實(shí)際因素確定的。對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中，最基本的是帶電部分對接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，即A和A值。表51屋外配電裝置安全凈距：符號適用范圍額定電壓（KV）3～1015～203560110J110220J330J500JA1. 帶電部分至接地部分之間2. 網(wǎng)狀和板狀遮攔向上延伸線距地2。⑹ 安裝和擴(kuò)建方便。⑷ 便于檢修、巡視和操作。⑵ 保證運(yùn)行的可靠性。在農(nóng)村或城市郊區(qū)的小容量6～10kV也廣泛采用屋外配電裝置。大中型變電所中35kV及以下的配電裝置，多采用屋內(nèi)配電裝置；110kV及以上多為屋外配電裝置。屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：①占地面積??；②不受氣候影響；③外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響??；④房屋建筑投資較大。按其組裝方式，又可分為：如在現(xiàn)場組裝配電裝置的電氣化設(shè)備，稱為裝配式配電裝置；若在制造廠把屬于同一回路的開關(guān)電器、互感器等電器設(shè)備裝配在封閉或不封閉的金屬柜中，構(gòu)成一個獨(dú)立的單元，成套供應(yīng)，則稱為成套配電裝置。它的主要作