【正文】 28 圖 81 避雷針布置圖 （ 2）避雷針有效高度 ah 的計(jì)算 避雷針的高度 ax hhh ?? 圖中四支避雷針?biāo)纬傻拈L(zhǎng)方形可將其分為兩個(gè)三角形，每個(gè)三角形外側(cè)按雙支避雷針的方法計(jì)算，當(dāng)三角形相鄰各對(duì)避雷針的 0?xb 時(shí)，則全部面積被保護(hù)。 裝設(shè)避雷針 母線架高 米，進(jìn)出線門(mén)型架高 。故本設(shè)計(jì)在 35kV 線路上各裝設(shè)一組 FZ35型避雷器，并在 6kV 側(cè)的兩段母線上裝設(shè)兩組 FZ6 型閥型避雷器，置于互感器內(nèi)，為了限制入侵波的幅值及陡度，保證閥型避雷器的應(yīng)有工作條件，變電所進(jìn)線段設(shè)置保護(hù)，在變電所四周設(shè)置四根避雷針。過(guò)流保護(hù)安躲過(guò)最大工作電流整定，啟動(dòng)值比較大，不能滿足靈敏要求可設(shè)電壓閉鎖的 過(guò)電流保護(hù)以提高靈敏度。 變壓器的過(guò)流保護(hù) 為了防止外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)和氣體保護(hù)的后備，變壓器還必須裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù) 變壓器過(guò)負(fù)荷大都是三相對(duì)稱的。氣體保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快，靈敏度高，穩(wěn)定可靠，接線簡(jiǎn)單，能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的各種類(lèi)型的故障，特別是短路匝數(shù)很少的匝間短路，其他保護(hù)可能不動(dòng)作，對(duì)這種故障氣體保護(hù)具有特別重要的意義，所以氣體保護(hù)式變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)之一。 35 變壓器的氣體保護(hù) 氣體保護(hù)主要用于變壓器油箱內(nèi)部故障的主要保護(hù)以及油面過(guò)低保護(hù)。為了與 6KV出線的瞬時(shí)速斷保護(hù)配合， QF8上可設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)。如主變壓器 T2 因故停運(yùn)，有 T1 單獨(dú)供電， QF8 合閘運(yùn)行情況。但瞬時(shí)速斷的動(dòng)作電流若安常規(guī)方法整定，對(duì)于 6KV 線路保護(hù)范圍就很 短，有些情況下幾乎為零，故可用瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)（保護(hù)全長(zhǎng)），而定時(shí)過(guò)流為近后備保護(hù)。為了避免重疊和增加時(shí)限配合的困難， QF６ 、 QF７ 可僅設(shè)差動(dòng)保護(hù)。 這是兩臺(tái)主變壓器側(cè)的控制開(kāi)關(guān)，變壓器 主保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)，但為了防止外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)的后備，還必須設(shè)置定時(shí)過(guò)流和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。所以 QF3也應(yīng)設(shè)時(shí)限速斷保護(hù)，該保護(hù)只在 QF3合閘運(yùn)行時(shí)起作用，即只針對(duì)故障運(yùn)行情況。 34 第四節(jié) 變電所的進(jìn)線保護(hù) 該組 35KV 開(kāi)關(guān)， QF QF2 斷路器為進(jìn)線開(kāi)關(guān)， QF3 斷路器為聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，其保護(hù)設(shè)置對(duì)于正常運(yùn)行方式下 35KV母線上的短路故障，應(yīng)在 QF QF2 上設(shè)瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)，并設(shè)定時(shí)過(guò)流作為后備保護(hù)，再加上前后級(jí)的時(shí)限配 合，可以滿足選擇性和快速性的要求。文章在分析的基礎(chǔ)上 ,論述了在重要的用戶變電站和發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)等中低壓母線上加裝專門(mén)母線保護(hù)的必要性。 第三節(jié) 高壓配電母線的保護(hù) 與 220kV 及以上電壓等級(jí)的母線相比 ,高 壓母線具有出線條數(shù)多 ,操作頻繁 ,三相導(dǎo)體線間距離近 ,容易受小動(dòng)物危害 ,設(shè)備制造質(zhì)量相對(duì)較差等特點(diǎn) ,因而其故障幾率遠(yuǎn)高于高壓或超高壓母線。靜電電容用 C 表示，單位為 F。對(duì)于非導(dǎo)體來(lái)講，表面電位相等的部分，其電荷與帶電電壓之比，稱為該非導(dǎo)體此局部表面的表觀電容 。對(duì)絕緣導(dǎo)體來(lái)講，靜電電容為該導(dǎo)體上的電荷除以其電位。 第二節(jié) 靜電電容器的保護(hù) electrostatic capacitance 表征帶電體的電荷量與電位關(guān)系的物理量。 不接地系統(tǒng)中的零序電流定值及保護(hù)的可靠 性受系統(tǒng)建設(shè)中各配線的接地電流值是否懸殊有關(guān)、與運(yùn)行方式有關(guān)。 該例中總 的電纜長(zhǎng)度 6000m 得 IK（ 1） =7A ＜ 10A ∴各配線零序電流保護(hù)投于信號(hào)。（誤差大） 6KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+6S） A/km 10KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+） A/km 6KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 10KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km ③系統(tǒng)接地電流實(shí)測(cè)。 33 第六章 繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置 第一節(jié) 高壓配出線保護(hù) ①按各配線的有關(guān)電氣規(guī)格（包括線路、電機(jī)、母線等）參數(shù)較詳細(xì)計(jì)算 各自的對(duì)地接地電容電流，然后進(jìn)行總和。 電壓互感器和變壓器的端子箱選用 XW2型。 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 35kV 側(cè)電壓互感器的選擇 本變電所 35kV 線路不需 要進(jìn)行絕緣檢測(cè)，只需測(cè)量線路電壓，故選兩臺(tái)雙線圈互感器，其接線方式采用 V/V 型接法，分別接在 35kV 兩段母線上，采用限流熔斷器保護(hù)。 （ 2） 6kV 側(cè)電流互感器的選擇 根據(jù) 6kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的計(jì)算數(shù)據(jù)， 6kV 側(cè)選用 LMJC101000/5 型母線式電流互感器 .額定電壓 10kV，額定電流為 1000A， 1秒熱穩(wěn)定電流為 65kA。 （ 1） 35kV 側(cè)電流互感器的選擇 因母聯(lián)斷路器不需要測(cè)量，只設(shè)保護(hù)，故選用 LR353200/5 型電流互感器，電流比為 200/5，其它多油斷路器處均選用 LR353300/5 型。此外還應(yīng)根據(jù)二次設(shè)備要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 (6)斷流容量校驗(yàn)： 7 4 . 2 M V AS3 0 0 39。 (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 表 62 所選斷路器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 /kV 額定電流/A 額定開(kāi)斷電流 /kA 額定容量 /MVA 極限電流峰 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s SN1010I/1000 10 1000 300 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求 。 2． 6kV 側(cè) QF QF QF8的選擇及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用 SN1010I 型少油斷路器，本設(shè)計(jì)采用SN1010I/1000 型斷路器，共兩臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選 CD1 電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。39。斷路器通過(guò)短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算： offi ttt ?? ? 式中， ?t 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； oft 為斷路器的分閘時(shí)間。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ?t =3秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft = 秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當(dāng)于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： 31 kAttItsi ??? kAIkAI stts 4 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 (3)額定電流： AU SIAINNN m a x ???????? ， 符合要求。所選斷路器電氣參數(shù)如表 61所示。 35kV 側(cè)最大短路容量為 185MVA，故選用 RW935/ 型戶外高壓熔斷器，其額定電壓為 35kV，熔管額定電流為 ，熔體額定電流為 200A，最大切斷容量2021MVA，滿足要求。 對(duì)于限流式熔斷器，不能用于低于額定電壓等級(jí)的電網(wǎng)上，以免熔件熔斷時(shí)電弧電阻過(guò)大而出現(xiàn)過(guò)截流電壓。39。當(dāng)過(guò)載或短流時(shí)，電流增大，熔件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù) 電氣設(shè)備的 目的。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ?t =3秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft = 秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當(dāng)于 5秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 5 ??? ? 熱穩(wěn)定性 符合要求。 (3)額 定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。所選斷路器電氣參數(shù)如表 64 所示。 2． 6kV 側(cè)隔離開(kāi)關(guān) QS11～ QS14的選擇及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用 GN GN6 或 GN8型隔離開(kāi)關(guān)。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ?t =3秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft = 秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5的相當(dāng)于 5秒的熱穩(wěn)定電流為： 29 kAttItsi ??? kAIkAI stts 5 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 (3)額定電流： AU SIAI N NN m a x ????????， 符合要求。所選隔離開(kāi)關(guān)電氣參數(shù)如表 63所示。 1． 35kV 側(cè)的隔離開(kāi)關(guān) QS1～ QS10的選擇及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室外一般采用 GW4 或 GW5 型隔離開(kāi)關(guān)。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，不能拉、合閘。 第四節(jié) 隔離開(kāi)關(guān) 斷路器 熔斷器的選擇 隔離開(kāi)關(guān)的選擇及校驗(yàn) 隔離開(kāi)關(guān)的主要功能是隔離高壓電源，保證其它電氣設(shè)備和線路的安全檢修及人身安全。 避雷器構(gòu)架、電壓互感器構(gòu)架均選用獨(dú)立單桿形。 35kV 母線構(gòu)架選用門(mén)型架，構(gòu)架高 5m，寬 5m，線間距 。 ③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 穿墻套管受力按下式計(jì)算 22 ???? shialF 式中 cmlll 21 ????? ； 1l — 穿墻套管至最近支柱絕緣子間距，取 150cm； 2l — 穿墻套管本身長(zhǎng)度， cm； a— 母線相間距離， cm； shi — 短路電流沖擊值， 6kV側(cè)為 ； 于是 kgkgF 22 ?????? ? 滿足要求。 ①按電壓，電流初選 CWLB10/1000 型戶外銅導(dǎo)體穿墻套管，身長(zhǎng) 362mm，額定電壓 10kV，額定電流 1000A,10 秒熱穩(wěn)定電流為 18kA，抗彎破壞強(qiáng)度為750kg。線路絕緣子按電壓高低分低壓絕緣子和高壓絕緣子兩大類(lèi)。 第二節(jié) 成套配電裝置的選擇 屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：安全凈距小并可分層布置，占地面積小 .維護(hù)，巡視和操作都在室內(nèi)進(jìn)行，不受外界氣象條件的影響，比較方便 .設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較小，可減少維護(hù)工作量 .建筑投資大 屋外配電裝置的特點(diǎn)：安全 凈距大，占地面積大，但便于帶電作業(yè) .維護(hù)、巡視和操作在室外進(jìn)行，受外界氣象條件影響 .設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較大，運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣，設(shè)備價(jià)格較高 .土建工程量和費(fèi)用較少，建設(shè)周期短，擴(kuò)建較方便 第三節(jié) 母線與絕緣子的選擇 母線是電氣設(shè)備上主導(dǎo)電體 ,在設(shè)備上支撐母線但又要求母線與其它金屬構(gòu)件相互絕緣就選用了絕緣子 ,這種絕緣子主要起支撐作用 ,故稱支持絕緣子 ,一般為磁或其它絕緣材料制成圓柱形 ,上下各有一個(gè)螺絲桿 ,但兩個(gè)螺桿被絕緣材料隔開(kāi) . 線路絕緣子用來(lái)將導(dǎo)線固定在電桿上，并使導(dǎo)線與電桿絕緣。 ② 按電網(wǎng)額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓 在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓 UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇，即： NSN UU ? ③ 安最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流 電氣設(shè)備的額定電流 NI 應(yīng)不小于通過(guò)它的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流 maxI ，即：maxIIN? (2)按短路情況校驗(yàn) ①按短路情況來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 (1)按正常條件選擇 ① 環(huán)境條件 電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)、戶外兩大類(lèi)。 要經(jīng)常對(duì)線路、設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，迅速進(jìn)行檢修。 九是電力系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)程，嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，正確操作電氣設(shè)備，禁止帶負(fù)荷拉刀閘、帶電合接地刀閘。 七是及時(shí)清除導(dǎo)電粉塵 ，防止導(dǎo)電粉塵進(jìn)入電氣設(shè)備。 五是帶電安裝和檢修電氣設(shè)備，注意力要集中，防止誤接線，誤操作，在帶電部位距離較近的部位工作，要采取防止短路的措施。 三是在變電站安裝避雷針，在變壓器附近和線路上安裝避雷器，減少雷擊損害。主要措施如下： 一是做好短路電流的計(jì)算，正確選擇及校驗(yàn)電氣設(shè)備，電氣設(shè)備的額定電壓要和線路的額定電壓相符。為此，可采用快速動(dòng)作的繼電保護(hù)和斷路器，以及發(fā)電機(jī)裝設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置等。短路電流的大小取決于短路點(diǎn)距電源的電氣距離，例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)發(fā)電機(jī)額定電流的 10～ 15倍，在大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可高達(dá)數(shù) 萬(wàn)安培。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。三相短路因短路時(shí)的三相回路依舊 是對(duì)稱的，故稱為對(duì)稱短路；其他幾種短路均使三相電路不對(duì)稱，故稱為不對(duì)稱短路。 b． 在短路點(diǎn)不變情況下．電動(dòng)機(jī)的容量越大．電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋的短路電流越大 c． 電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋的短路電流衰減的速度是很快的 因此在計(jì)算校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的分?jǐn)嗄芰蛣?dòng)穩(wěn)定性時(shí)．其開(kāi)斷電流和短路電流峰值的計(jì)算都應(yīng)計(jì)入電動(dòng)機(jī)反饋短路電流的影 第六節(jié) 短路電流的限制 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中相與相之間或相與地 (或中性線 )之間發(fā)生非正常連接 (短路 )時(shí)流過(guò)的電流稱為短路電流。由表 4可以看出，如果用這種方法估算電動(dòng)機(jī)機(jī)端三相短路時(shí)向短路點(diǎn)反饋電流值．其與計(jì)算值的誤差在 5％ 左右．基本上可以滿足工程計(jì)算的要求 4 結(jié)論 通過(guò)上述分析計(jì)算可以看出．在三相對(duì)稱短路情況下。從表 2中可以看出，單就電動(dòng)機(jī)反饋電流而言．隨短路點(diǎn)遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)變化不是很大． 100m時(shí)下降生 100％ =11． 38％ ， 200m時(shí)下降生 }墮 x 100％ =23． 04％。 模型中異步電動(dòng)機(jī)