【正文】 各種間隔距離中最基本的是空氣中的最小安全凈距，在這一距離下，無論正?；蜻^電壓的情況下，都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿。 在保證安全可靠的條件下，應(yīng)盡量降低配電裝置的造 價，減少有色金屬和鋼材的消耗，并應(yīng)減少占地面積，除此之外配電裝置還應(yīng)有擴建的可能性。 保證工作人員的人身安全。 第五章 配電裝置 配電裝置是指發(fā) 電廠或變電所的電氣主接線中的所有開關(guān)電器 ,載流導(dǎo)體和輔助設(shè)備文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計 27 按照一定要求建造而成的 ,用來接受和分配電能的電工建筑物 .配電裝置的形式與電氣主接線、周圍環(huán)境等因素有關(guān)，分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種。 變壓器中性點絕緣的工頻試驗電壓乘以沖擊系數(shù)后氧化鋅避雷器的操作電流下的殘壓之間有 15%的裕度。 3） 110～ 220kV 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 下列情況下的變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)避雷器： 1）中性點直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點分極絕緣且有隔離開關(guān)時。 避雷器的選擇 避雷器的安裝地點選擇 配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進出線都裝設(shè)避雷器的除外。 為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ～ ） Uc范圍內(nèi)變動，即應(yīng)滿足下列條件： ＞ Ul＞ ： 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計 25 電壓互感器二次側(cè)額定電壓必須滿足繼電保護裝置和測量用標準儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選： 線 圈 副線圈 接成開口三角形的副邊線圈 高壓側(cè) 接法 接于原邊線電壓上 接于原邊相電壓上 中性點接地系統(tǒng)中 中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中 副邊電壓（ V） 100 1003 100 1003 在選擇時，首先根據(jù)儀表和繼電器的接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各項負荷大小，再按所接儀表的 準確級和容量選擇電壓互感器的準確級和額定容量。 35~110kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感 器， 220kV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準確度等級滿足需求時，一般采用電容式電壓互感器。 在選擇互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式等）選擇其形式。 供指示被測數(shù)值是否存在或大致估計被監(jiān)視數(shù)值的表計用的 電流互感器，其準確度等級為 3或 10 級。因此，需先要知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確級的要求，并按準確等級要求最高的表計選擇電流互感器，具體要求如下： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 裝設(shè)在發(fā)電機、電力變壓器、調(diào)相機、廠用饋線、出線等回路中的電度表及所有用于計算電費的電度表用電流互感器，其準確度等級為 級。 2． 二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 電流互感器的選擇 互感器（包括電流互感器 TA 和電壓互感器 TV）的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確的反映電氣設(shè)備的正常運行和故障情況。 隔離開關(guān)的主要用途： 1. 隔離電壓 2. 倒閘操作 3. 分、合小電流 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)的選擇條件： 1．按額定電壓選擇： N NSUU? 2．按額定電流選擇： maxNII? 3．按開斷電流選擇： Nbr ptII? 4．按短路關(guān)合電流選擇： Ncl shii? 5．動穩(wěn)定校驗： es shii? 隔離開關(guān)對配電裝置的布置和占地面積有很大影響，選擇隔離開關(guān)時應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用條件等因素進行綜合 技術(shù)比較后確定。 下面主要在結(jié)構(gòu)特點，技術(shù)性能特點和運行維護特點三個方面對這三種斷路器進行了比較。 高壓斷路器的操動機構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種形式的操作機構(gòu)的可供選擇。在電力系統(tǒng)運行中，對斷路器的要求是比較高的，不但要求其在正常工作條件下有足夠的接通和開斷負荷電流的能力，而且要求其在短路的條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。 ii. 動穩(wěn)定校驗： 三相短路的最大電動力為：當(dāng)三相母線水平布置且相間距離為 acm 時的電動力。采用水平布置方式。其布置方式可分為支持式和懸掛式。當(dāng)回路正常工作電流在 4～ 8kA 時，一般選用槽形母 線；管形截面機械強度高、集膚效應(yīng)小的特點，且電暈放電電壓高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水冷卻，從而使截流量大增，所以，管形母線可用于 8KA 以上的大電流母線和 110kV 及以上的配電裝置母線。 (2) 常用的母線截面形狀有矩形、槽形和管形。 短路計算時間，校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間，驗算 熱穩(wěn)定的計算時間 kt 為繼電保護動作時間 tpr 和相應(yīng)斷路器的全開斷時間 abt 之和，既 k pr abt t t?? ab in at t t?? 式中 abt ：斷路器全開 斷時間； prt ：后備保護動作時間； int ：斷路器固有分閘時間； at：斷路器燃弧時間，對少油斷路器為 , 對 6SF 和壓縮空氣斷路器為 。 （ 3） 短路電流的計算條件： 為使所選擇導(dǎo)體具有足夠的可靠性，經(jīng)濟性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需要，對導(dǎo)體和電器進行校驗的短路電流應(yīng)滿足下列條件： 計算時按本工程設(shè)計規(guī)劃的容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃。 1．按正常工作條件選擇 : 額定電壓： Ue≥Uew 額定電流： Ie≥Igmax 2． 按短路條件校驗： （ 1）短路熱穩(wěn)定校驗： 短路電流熱穩(wěn)定校驗是要求所選的導(dǎo)體和電器當(dāng)短路電流通過時，所能達到的最高溫度不應(yīng)超過導(dǎo)體和電器的短時發(fā)熱最高允許溫度，即： Qu≤Qr； I2∞tdz≤Ir2tr； （ 2）短路動穩(wěn)定校驗： 動穩(wěn)定是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機械應(yīng)力的能力。 電氣設(shè)備的選擇 電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，由于用途和工作條件各異，它們具體選擇方法也就不盡相同，但基本要求是相同的。 環(huán)境保護： 選用電器，尚應(yīng)注意電器對周圍環(huán)境的影響，根據(jù)周圍環(huán)境的控制標準，要對制造部門提出必要的技術(shù)要求。 環(huán)境條件 : 變電所在選擇設(shè)備時，還應(yīng)考慮設(shè)備安裝地點的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫、風(fēng) 速、溫度、污穢等級，海拔高度、地震強度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應(yīng)采取措施。 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計 19 機械荷載 所選電氣設(shè)備端子的允許荷載，應(yīng)大于電氣設(shè)備引線在正常運行和短路時的最大作用力。 電壓： 選用的電氣設(shè)備允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug，即Umax≥Ug 電流 : 選用的電氣設(shè)備額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig ，即： Ie≥Ig 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化也較大，故其計算工作電流應(yīng)根據(jù)實際需要確 定。 一般原則： （ 1）應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展； （ 2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗； （ 3）應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理； （ 4）應(yīng)與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)該協(xié)調(diào)一致； （ 5）同類設(shè)備應(yīng) 盡量較少品種； （ 6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。在運行電器選擇時，在安全、可靠的前提下，應(yīng)根據(jù)工程情況在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選 擇合適的電器。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 第四章 高壓 電氣設(shè)備 的選擇 電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一。 設(shè)計中應(yīng)注意的問題 為什么計算三相短路電流值？而不計算單相、兩相短路時電流值？ 因為一般供電系統(tǒng)中已采取措施，使單相短路電流值不超過三相短路電流，而當(dāng)短路點離電源較遠時，也就是當(dāng) *X ＞ 時，兩相短路電流值通常小于三相短路電流值，因而在短路電流計算中應(yīng)以三相短路電流計算作為基礎(chǔ)。 i165。 chI 三相短路電流第一周期全電流有效值，用來校驗電器和母線的動穩(wěn)定以及斷路器文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計 17 的額定斷流量。通常需要計算下列各種短路電流值。 沖擊電流的計算 三相短路發(fā)生后的半個周期（ t=）短路電流 的瞬時值達最大，稱為沖擊電流 shi 。 三相短路電流周期分量計算 無限大電源供給的短路電流 當(dāng)供電電源為無窮大或者計算電抗 jsX = 時，不考慮短路電流周期分量的衰減。、 （ 1）同形式且至短路點 的電氣距離大致相等的發(fā)電機； （ 2）至短路點的電氣距離較遠的同一類型和不同類型的發(fā)電機； （ 3）直接連接短路上的發(fā)電機。39。標幺值為各電路元件有名值與基準值之比。 導(dǎo)體和電 器動、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按兩相短路計算，若發(fā)電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統(tǒng)中的單項或兩相接地短路較三相短路嚴重時，應(yīng)按最嚴重的情況計算。確定短路電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運行的接線方式； 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋作用的異步文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計 15 電動機的影響和電容補償裝置放電電流的影響； 選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流最大的地點。 1 輸電線路的電容略去不計； 1 用概率統(tǒng)計法制定短路電流運算曲線。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 第三章 短路電流計算 短路電流計算的目的： 電氣主接線比較； 選擇導(dǎo)體和電器； 確定中性 點接地方式； 計算軟導(dǎo)體的短路搖擺； 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的距離； 驗算接地裝置的接觸電壓、跨步電壓； 選擇繼電保護裝置和進出整定計算。 本變電所 60 出線為 14 回，且均為重要負荷，應(yīng)主要側(cè)重于可靠性和靈活性。但當(dāng)設(shè) 置了專用旁路斷路器后，設(shè)備的投資和配電裝置的占地面積都有所增加。 兩種接線的比較如下： 圖 23 雙母線接線 文關(guān) 220kV 降壓變電所電氣部分初步設(shè)計 13 圖 24 雙母線帶旁路接線 a、雙母線接線： 雙母線接線的特點在 220kV 側(cè)接線方式選擇論證中已詳細說明，此處不再綴述。 綜合以上分析，本變電所 220kV 側(cè)選用雙母線接線方式 60kV 側(cè)接線方式的選擇與論證 60kV 側(cè)采用雙母線接線和雙母線帶旁路接線。 根據(jù)《 220500kV 變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 SDJ2— 88 規(guī)定， 220kV 配電裝置出線回數(shù)在四回及以上時，宜采用雙母線或其他接線。 （ 3）經(jīng)濟性。 （ 2）靈活性。本變電所用戶較多，負荷容量較大， 要求供電可靠性較高。 根據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》的要求，主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性，并在此基礎(chǔ)上考慮做到經(jīng)濟合理。但當(dāng)其一段母線故障時，整套配電裝置停止工作，在拉開分段刀閘時恢復(fù)無故障母線工作。 配電裝置復(fù)雜，運行操作復(fù)雜。 單母線分段帶旁路母線的缺點為： 接線不夠靈活。 用斷路器把母線分段后，對重要負責(zé)用戶可以從不同的母線段引出兩個回路，有兩個電源，具有供電可靠性。 （ 5）在檢修任一進出線回路的斷路器時，將使該回路停電。 （ 3）母聯(lián)斷路器故障，將造成配電裝置全停。 單斷路器的雙母線接線也有自己的缺點： （ 1）任一臺斷路器拒動，將造成與該斷路器相連母線上其它回路的停電。 （ 6）、便于實驗。 （ 5）擴建方便。 （ 4）運行高度靈活。當(dāng)某一回路的一組母線隔離開關(guān)發(fā)生故障時，只要將該隔離開關(guān)所在的回路和所連接的母線停電，就可以對該隔離開關(guān)進行檢修，不影響其它回路。 兩種接線的比較如下： 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 圖 21 雙母線接線 圖 22 單母線分段帶旁路母線接線 文