【正文】 以上各參數(shù)中，前五個(gè)為基礎(chǔ)指標(biāo)參數(shù)，后兩個(gè)為導(dǎo)出指標(biāo)。 34 保護(hù)比： 避雷器殘壓與滅弧電壓幅值之比，保護(hù)比小，說(shuō)明殘壓低，滅弧電壓高。 沖擊放電電壓： 指在標(biāo)準(zhǔn)沖擊波作用下避雷器的放電電壓，沖擊放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備絕緣在同樣沖擊波形作用下的沖擊擊穿電壓，我國(guó)生產(chǎn)的避雷器，其沖擊放電電壓 與 5KA（ 330KV 以上為 10KV）下的殘壓基本相等。 33 滅弧電壓： 為保證工頻續(xù)流電弧在每一次過(guò)零時(shí)間靠熄滅，所允許加在避雷器上的最高工頻電壓，避雷器的滅弧電壓應(yīng)大于其安裝處相導(dǎo)體上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，這個(gè)可能出現(xiàn) 的最高工頻電壓與系統(tǒng)中性點(diǎn)，運(yùn)行線，不正常運(yùn)行或故障類型等有關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生過(guò)電壓使避雷器動(dòng)作時(shí)，避雷器狀在相電壓下滅弧，若避雷器動(dòng)作時(shí)系統(tǒng)內(nèi)同 時(shí)有不對(duì)稱短路，則全相的對(duì)地電壓有可能高于相電壓，這時(shí)避雷器就必須在高于相電壓的條件下滅弧。進(jìn)線段保護(hù)的目的，一是要降低雷電流幅值，二是要降低雷電波陡度，因閥式避雷器的通流容 量是有限的，且殘壓與電流大小相關(guān)，因此減少雷電流幅值很有必要，而被保護(hù)設(shè)備上電壓高出避雷器的部分與雷電波陡度成正比，或者說(shuō)保護(hù)最大允許距離與雷電波陡度成反比，因此降低雷電波陡度是有好處的。 （ 3） 根據(jù)上面的討論可知，一般采用閥式或金屬氧化物避雷器對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，避雷器一般安裝在母線上，應(yīng)晝靠近變壓器和其他設(shè)備，避雷器與所有被保護(hù)設(shè)備的電氣距離均不能超過(guò)其最大允許值，若不能滿足要求，則應(yīng)增設(shè)避雷器，本設(shè)計(jì)采用閥式避雷器。 為了使避雷器可靠地保護(hù)設(shè)備，首先必須滿足以下條件： ③ 避雷器的伏秒特性應(yīng)能與被保護(hù)設(shè)備配合，在任何過(guò)電壓波形下，避雷器伏秒特性都應(yīng)在被保護(hù)物絕緣伏秒 特性之下。 （ 2） 各種避雷器的主要應(yīng)用場(chǎng)合 ① 保護(hù)間隙和管式避雷器的作用是限制線路上的雷電過(guò)電壓，主要用于線路的過(guò)電壓保護(hù)，保護(hù)間隙主要用 10KV 以下低壓配電網(wǎng)線路的保護(hù)，管式 避雷器主 要用于發(fā)電廠、變電站進(jìn)線段保護(hù)。 （ 1） 對(duì)避雷器的基本要求： 對(duì)于大接地電流系統(tǒng)，只要有一相存在工頻續(xù)流，就相當(dāng)于單相短路對(duì)于小接地系統(tǒng)，若兩相或三相同時(shí)存在工頻續(xù)流，則相當(dāng)于相間短路，因此避雷器必須切斷工頻續(xù)流以消防工頻短路，才能保證系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，因此，對(duì)避雷器有以下基本要求： 32 ① 在過(guò)電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護(hù)設(shè)備放電，這主要靠?jī)烧咧g的伏秒特性配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。 雷電過(guò)電壓的防護(hù) 概述 變電站的雷電 過(guò)電壓，主要是侵入雷電波過(guò)電壓，也就是線路上的直擊雷或感應(yīng)雷過(guò)電壓行波沿導(dǎo)線傳導(dǎo)至變電所，由于變配電所有大量的配電設(shè)備，侵入雷電波過(guò)電壓對(duì)這些設(shè)備的絕緣構(gòu)成了威脅，由雷電過(guò)電壓行波行至變電所后，傳輸通道的特性發(fā)生變化，最明顯的變化就是電氣設(shè)備的波阻抗與傳輸線路的波阻抗不一致，使波的行為復(fù)雜化，再由于避雷針動(dòng)作前后對(duì)過(guò)電壓行波產(chǎn)生的不同作用，更使問(wèn)題變得復(fù)雜化，因此對(duì)變配電所過(guò)電壓及其防護(hù)的精確計(jì)算工是一個(gè)極為復(fù)雜的問(wèn)題，因此這里化作定性的討論。 雷害主要來(lái)源有直擊雷、感應(yīng)雷和雷電浪涌。 （ 2） 檢驗(yàn) ① 電壓 : Ue=Ug=220KV 合格 ② 電流 : =627A Ied=2KA ﹤ Ied 合格 ③ 開(kāi)斷電流 : Idt= Iedt= Idt﹤ Iedt 合格 ④ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) : chi = maxi 80KA= max chii 合格 31 5 防雷部 分設(shè)計(jì) 概述 雷害來(lái)源 雷擊是一種自然現(xiàn)象，它能釋放出巨大的能量、具有極強(qiáng)大的破壞能力。 （ 4） 根據(jù)隔離開(kāi)關(guān)容許的 T 秒鐘熱穩(wěn)定電流 IT 所算得的容許熱效應(yīng) IT^2， 大于或等于通過(guò) 隔離開(kāi) 關(guān)的短路電流熱脈沖。 （ 2） 隔離開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)等于或大于通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)期最大荷電流。額定電壓： 220KV,額定電流 2KA,額定開(kāi)斷電流 ,動(dòng)穩(wěn)定電流 80KA,熱穩(wěn)定電流 。 （ 5） 校驗(yàn)斷路器的動(dòng)穩(wěn)定：要求斷路器允許的動(dòng)穩(wěn)定電流峰值應(yīng)大于或等于 流過(guò)斷路器的三相短路沖擊電流。==172mm2,Si＞ Smin， 滿足要求 . 斷路器選擇設(shè)計(jì) 斷路器的選擇要求 （ 1） 斷路器的額定電壓應(yīng)等于或大于電氣裝置的額定電 壓 （ 2） 斷路器的額定電流應(yīng)等于或大于通過(guò)斷路器的長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流 （ 3） 選擇斷路器的類型：戶內(nèi)型、戶外型、多油式、少油式、壓縮空氣斷路器、六氟化硫斷路器等 （ 4） 校驗(yàn)斷路器的開(kāi)斷能力：斷路器允許開(kāi)斷電流應(yīng)等于或大于斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間的三相短路電流周期分量有效值。= 式中 :I∞ 穩(wěn)態(tài)短路電流 .(A) C 熱穩(wěn)定系數(shù) . (取 :87) tdz 短路電流等值時(shí)間 . (S) tdz=tz+″ 由 II165。 所以導(dǎo)體截面積 II m m ( J 0 . 7 7 5 )J 2485= = = 3 2 0 7 =0 . 7 7 5 固母線型號(hào)選擇 Φ 130/116 的鋁錳合金管形導(dǎo)體。 由此推出最大工作持續(xù)電流為 avS 9 9 0I 2 . 4 8 5 K A3 U 3 2 3 0= = = （ 1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選 擇母線截面積： 最大負(fù)荷利用小 時(shí)數(shù) Tmax＝ 5000 h。短路電流也較 (150kA 及以上 )大的場(chǎng)合，管形母線的機(jī)械強(qiáng)度大，但內(nèi)表面的散熱條件差，如果管內(nèi)采用通風(fēng)冷卻或通水冷卻，其載流能力可較普通母線提高幾倍或幾十倍，管形母線多用作絕緣封閉水內(nèi)冷母線作為 巨大容量發(fā)電機(jī)的連接線，硬管及軟管母線也可用于戶外高壓配電裝置中，本設(shè)計(jì)中 220KV、 110KV 母線形狀選管型， 10KV 母線選 28 矩形母線。當(dāng)單條矩形的最大容許電流不滿足要求時(shí)可采用兩條矩形母線，條間的距離一般取為一條母線的厚度，以保證散熱良好，當(dāng)工作電流更 大時(shí)，可采用三條矩形母線，當(dāng)每相有三條矩形母線時(shí)，中間一條中的電流占總電流的 20%，兩邊的每條占總電流的 40%,可見(jiàn)母線材料的利用率低，通常不宜采用每相有四條以上的矩形母線。 圓形母線只適用于小功率的電氣裝置中，矩形母線常用于 35KV 及以下的戶內(nèi)配電裝置中，為了增大散熱面面積，減小集膚效應(yīng)，應(yīng)兼顧機(jī)械強(qiáng)度。 母線的選擇設(shè)計(jì) 母線材料的選擇 配電裝置中所用母線材料有銅、鋁、鋼三種，銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，但銅的貯量少，價(jià)格貴，一般不建議采用，只在空氣中有腐蝕性氣體的戶外配電裝置中才用，鋁的電阻率較高，較易腐蝕，但貯量多，價(jià)格便宜，廣泛用作配電裝置中的母線，鋼的電阻率更大，還有很大的磁滯損耗和渦流損耗，但它的優(yōu) 點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高和價(jià)格便宜，通常用于高壓小容量電路，工作電流不大 300— 400A的低壓電路以及直流 電 路中，本設(shè)計(jì)中的母線均選鋁質(zhì)材料。 tI 和 t值可由電器的銘牌或手冊(cè)中查出。 按額定電流選擇的要求 設(shè)備的額定電流不小于流過(guò)設(shè)備的最大長(zhǎng)期負(fù)荷電流，當(dāng)周?chē)橘|(zhì)的溫度不等于規(guī)定值時(shí)，設(shè)備的容許電流應(yīng)進(jìn)行修正。 ② 在設(shè)計(jì)或運(yùn)行中采取相應(yīng)的防護(hù)措施，如采用屋內(nèi)配電裝置、水沖洗、減震器等。 （ 4） 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流，可按三相短路驗(yàn)算，若發(fā) 電 機(jī)出口兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況驗(yàn)算。 ④ 對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)，對(duì)帶電抗器的 6— 10KV 出線的計(jì)算點(diǎn)，除其母線隔離開(kāi)關(guān)前的引線和套管應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)線和電器宜選擇在電抗器之后 （ 3） 驗(yàn)算導(dǎo)體和 110KV 以下電纜短路熱穩(wěn)定時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般用主 26 保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)在的斷路器全分閘時(shí)間，如 主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則采用能對(duì)該處死區(qū)起作用的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。 ② 在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 有關(guān)的幾項(xiàng)規(guī)定 導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短 路條件驗(yàn)算其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件： （ 1） 在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。 （ 4） 選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少品種。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件檢驗(yàn)。 短路電流分析 選取短路點(diǎn) 由原始資料 ， 選擇母線處短路點(diǎn) d發(fā) 電機(jī)回路出口處短路點(diǎn) d d d d和廠用變低壓側(cè)短路點(diǎn) d d d d9， 如下圖 31 所示 : 圖 31 短路點(diǎn)的選擇 具體元件用等值電抗表示 ,如圖 32 所示 : 圖 32 等值電抗表示的短路點(diǎn) 10 畫(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖 為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗： 表 31 發(fā)電機(jī)參數(shù) 型號(hào) 額定容量 額定電壓 額定電流 功率因素 Xd〃 QFQS2002 200MW 8625A % QFS3002 300MW 18kV 11320A % TS1264/30048 300MW 18kV 11000A % TQN1002 100MW 6475 A % 表 32 變壓器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓（ kW） 空載損耗（ kW） 短路損耗（ kW） 阻抗電壓（ %） SF10240000 242/ 13 SF1031500 SFP7360000 242/18 14 SFP7120200 242/ 14 （ 3） 將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)的標(biāo) 幺 電抗： 取基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓 Up1=242kV， Up2=， Up3= ① 新建發(fā)電廠發(fā)電機(jī)、變壓器、廠用變的標(biāo) 幺 值 （ 見(jiàn)公式 31 至 34） ： )202000()100 ()()100 %( 1412108 ?????????????njd SS (31) =)240100()10013(=)SS()100 %U(=Χ=Χ=Χ=ΧNjd131197 (32) 11 =)1(=)SS(Χ)Κ1(=Χ=Χ=Χ=Χ N j124211815 f (33) =10021=SSΧΚ21=Χ=Χ=Χ=Χ=Χ=Χ=Χ=ΧNj1f26252322201917162 (34) ② 系統(tǒng) 600MW 火電廠 QFS 發(fā)電機(jī)、變壓器的標(biāo) 幺 值 （見(jiàn)公式 35， 36） ： =10021=)SS()100 %Χ(21=ΧNjd1 (35) 0 1 9 =3601001001421=)SS()100 %U(21=ΧNjd2 (36) ③ 系統(tǒng) 600MW 水電廠 TS1264 發(fā)電機(jī)、變壓器的標(biāo) 幺 值 （見(jiàn)公式 37， 38） ： =10021=)SS()100 %Χ(21=ΧNjd3 (37) =36010010021=)SS()100 %U(21=ΧNjd4 (38) ④ 系統(tǒng) 200MW 火電廠 TQN 發(fā)電機(jī)、變壓器的標(biāo) 幺 值 （見(jiàn)公式 39， 310） ： =110021=)SS()100 %Χ(21=ΧNjd51 (39) 0 5 8 =1201001001421=)SS()100 %U(21=ΧNjd61 (310) 畫(huà)出如圖 32 的等值電抗圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào) 。 9 （ 3） 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大地點(diǎn) 。 一般規(guī)定 （ 1） 驗(yàn)算導(dǎo)體的電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景的發(fā)展計(jì)劃。 （ 7） 元件的技術(shù)參數(shù)均取