【正文】 段工作，非故障段仍可繼續(xù)工作。 由于 10KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 10 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。 所以可以將主接線形式表示如圖 26 所示。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。 電壓等級的方案選擇。由于雙母線接線的可靠性和靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電；當(dāng)檢修任意回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回 路；工作母線故障時(shí)，可將全部回路轉(zhuǎn)移到備用母 15 線上，從而使用戶迅速恢復(fù)供電；可用母聯(lián)斷路器代替任意回路需要檢修的斷路器，在種情況下，只需短時(shí)停電；在個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分離出來，并單獨(dú)接至備用母線上。 2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V? ? 6 回 圖 27 方案二接線圖 電壓等級的方案選擇。因?yàn)樵谶M(jìn)行主接線的設(shè)計(jì)中，必須時(shí)時(shí)刻刻考慮到可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)行動要求。唯一不同的是在 10KV電壓等級上將原來方案一的 220KV 電壓等級兩個(gè)上的發(fā)電機(jī)組全部放置到了 10KV 電壓等級上，具體到電氣接線圖如圖 28 所示。當(dāng)有多個(gè)方案在技 術(shù)上相當(dāng)時(shí)，則需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。 1 1 0 K V1 0 K V 圖 28 方案三接線圖 在上述三種方案中，他們在技術(shù)上都是有顯著差異的，在不同的技術(shù)等級中，都有差 異。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，在110KV 電壓等級上的出線 上為二類負(fù)荷，對這類用戶可以進(jìn)行短暫的停電，并不會造成人身危險(xiǎn)以及設(shè)備的破壞，也不會給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失或造成巨大的政治影響。 在方案一和方案三的比較中，不同的地方是將方案三中的兩臺發(fā)電機(jī)直接接 17 入 220KV 的系統(tǒng)中，原因有二，其一是當(dāng)把斯泰發(fā)電機(jī)接入 10KV 母線上浪費(fèi)，在 10KV 母線上有兩臺發(fā)電機(jī)已經(jīng)足夠；其二 是 220KV 電壓等級與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。由于發(fā)電機(jī) 變壓器接線方式單元性強(qiáng)，可在機(jī)組單元控制室集中控制，不設(shè)網(wǎng)控室，使運(yùn)行管理較靈活方便 通過對三種方案的比較，并且連同電氣主接線的設(shè)計(jì)原則即可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性的綜合考慮，選擇出的最優(yōu)方案是方案一。 其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面： 電氣主接線的比選。 確定中性點(diǎn)接地方式。 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。 選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。 所有電流的電功勢相位角相同。 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 不考慮短路點(diǎn)的電流阻抗和變壓器的勵磁電流。 輸電線路的電容略去不計(jì)。 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流影響。 19 導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和以及電器的開斷電流，一般按三相短路計(jì)算。即，要保證電氣設(shè)備可靠的工作，必須按正常工作條件選擇，并按短路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 （ 4） 與正個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 （ 6） 用新的產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。長期允許電流 不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，即 =K K有關(guān)修正系數(shù)之積 按短路情況校驗(yàn) 的計(jì)算條件： （ 1）容量與接線 （ 2）短路和種類 （ 3）短路計(jì)算點(diǎn) B．短路時(shí)間的計(jì)算 （ 1）檢驗(yàn)熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 ，即計(jì)算短路電流熱效應(yīng)時(shí)間 。 敝露母線及電纜的選擇 敝露母線的選擇 （ 1）材料：一般情況下采用鋁線，在持續(xù)工作電流較大且位置狹長及變壓器出口有污穢對鋁有影響時(shí)采用銅母線。 （ 2）截面形狀 : 在 35KV 以下。 （ 3）布置方式： 鋼芯鋁絞 線母線、管形母線一般采用三相水平布置，矩形、槽形母線常用三相水平和三相垂直布置。 6kv側(cè)電流互感器的選擇 此側(cè) 最大長期工作電流： = 電網(wǎng)電壓 : =10kv 故初選 LAJ10 型 所選電流互感器的技術(shù)參數(shù)如下： 額定電壓 ： 10kv 最高工 作電壓： 11kv 額定變流比 : 2020 A 動穩(wěn)定電流： 90KA 熱穩(wěn)定電流： 50KA 動、穩(wěn)定校驗(yàn) : 額定電流的循環(huán)倍數(shù) 次電流 26 電壓互感器的選擇 220kv 測電壓互感器的選擇 表 56電壓互感器級參數(shù)： 項(xiàng)目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級機(jī)械荷載 承受 的電壓能力 絕緣水平、泄露、比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、相對濕度 型式選擇 （ 1） 6～ 20kv 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)； （ 2） 35～ 110kv 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電壓互感器； （ 3） 220kv 及以上配電裝置當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級滿足要求是，一般采用電容式電壓互感器； （ 4）接在 110kv 及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上有裝脖通訊時(shí)，應(yīng)盡量與偶合電路結(jié)合同意選用電容式電壓互感器； （ 5）兼作為泄能用的電壓互感器，應(yīng)選用電磁互感器?；鹆Πl(fā)電廠及變電所的配電裝置型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行、檢修和安全要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。 b．維護(hù)、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受外界氣象條件的影響。 d．建筑投資大。但便于帶電作業(yè)， b．維護(hù)、巡視和操作在室外進(jìn)行， 受外界氣象條件影響。 d．工建工程量和費(fèi)用周期短，擴(kuò)建方便。 b．運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便。 d．消耗鋼材較多，造價(jià)高。 滿足施工、運(yùn)行和檢修的要求 。 靜電感應(yīng)的場強(qiáng)水平和限制措施要求 。 便于分期擴(kuò)建。 擬定配電圖： 將進(jìn)線、出線、母聯(lián)、斷路器、廠用變壓器、避雷器等合理分配于各間隔，并表示出導(dǎo)體和電器在各間隔、電器通道出口等平面布置的輪廓。 （ 2）配電裝置中相鄰帶點(diǎn)部分的額定電壓不同時(shí)，應(yīng)按較高的額定電壓確定其安全凈距。 （ 2）配電裝置的設(shè)計(jì)要求要考慮安裝檢修時(shí)設(shè)備搬運(yùn)及起吊的便利。 （ 4）配電裝置的設(shè)計(jì)必須考慮分期建設(shè)和擴(kuò)建過渡的便利。 30 (2)配電裝置的布置應(yīng)該做到整齊清晰，各個(gè)間隔之間要有明確的界限。 (4)配電裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)有供操作、巡視用的通道 。安全可靠性高，占地面積小。 單層次：把所有的電氣設(shè)備布置在底層、它適用于 6 10kv 出線無電抗器 35 情況。 中型配電裝置：將所有電器安裝在一個(gè)水平面內(nèi)、跟用線、條線組成三種不同高層的布置型式。 半高型配電裝置：將斷路器、電流互感器、內(nèi)置在一個(gè)相鄰的一組母線下方，該組母線升高的裝置。且不說雷電促成有機(jī)物質(zhì)的合成可能在地球生命起源中占有一定的地位，以及雷電引起的森林火災(zāi)可能啟發(fā)了遠(yuǎn)古人類對火的發(fā)現(xiàn)和利用；僅在現(xiàn)代生活中，雷電威脅人類的生命安全，常使航空、通訊、電力、建筑等許多部門遭受破壞，就一直引起人們對于雷電活動及其防護(hù)問題的關(guān)注。它可以分為直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓兩種基本形式。雷云帶電原因的解釋很多，但還沒有獲得比較滿意的一致的認(rèn) 識。強(qiáng)烈的上升氣流穿過云層，水滴被撞分裂帶電，輕微的水沫帶負(fù)電，被風(fēng)吹得較高，形成一些局部帶正電的區(qū)域。這樣，在帶有大量不同極性或不同數(shù)量電荷的雷云之間，或者雷云和大地之間形成了強(qiáng)大的電場，其電位差可達(dá)數(shù)兆伏甚至數(shù)十兆伏。這就是閃電伴隨雷鳴，叫做雷電之故。雷云對大地的放電雖然只占少數(shù)，但是一旦發(fā)生就有可能帶來嚴(yán)重的危險(xiǎn)。 實(shí)測表明，對地放電的雷云絕大多數(shù)帶負(fù)電荷，根據(jù)放電雷云的極性來定義，此時(shí)雷電流的極性也為負(fù)電荷。當(dāng)雷云與大地之間局部電場強(qiáng)度 超過大氣游離臨界場強(qiáng)時(shí)，就開始有局部放電通道自雷云邊緣向大地發(fā)展。先導(dǎo)放電通道具有導(dǎo)電性，因此雷云中的負(fù)電荷沿通道分布，并繼續(xù)向地面延伸，地面上的感應(yīng)正電荷也逐漸增多，先導(dǎo)通道發(fā)展臨近地面時(shí)， 32 由于局部空間電場強(qiáng)度的增加，常在地面突起處出現(xiàn)正電荷的先導(dǎo)放電向天空發(fā)展，稱為迎面先導(dǎo)。 與先導(dǎo)放電和主放電對應(yīng)的電流變化同時(shí)表示時(shí)，先導(dǎo)放電發(fā)展的平均速度較低，約 105m/s，表現(xiàn)出的電流不大，約為數(shù)百安。 以上描述的是雷云負(fù)電荷向下對地放電的基本過程，可稱為下行負(fù)閃電。與上面的情況類似，帶正電荷的雷云對地放電，也可能是下行正閃電，或上行正閃電。每次間隙時(shí)間大約幾十微秒。 發(fā)生多重雷電放電的原因可作如下解釋。第一次先導(dǎo) — 主放電沖擊，主要是泄放第一個(gè)電荷中心及其已傳播到先導(dǎo)通道中的負(fù)電荷，這時(shí)第一次沖擊放電過程雖已結(jié)束，但是雷云內(nèi)兩個(gè)電荷中心之間的 流注放電已開始，由于主放電通道仍然保持著高于周圍大氣的導(dǎo)電率，由第二個(gè)及多個(gè)電荷中心發(fā)展起來的先導(dǎo) — 主放電以更快的速度沿著先前的放電通道發(fā)展，這就出現(xiàn)了多次重復(fù)的沖擊放電。觀測還表明，第一次沖擊放電的電流幅值最高，第二次及以后的電流幅值都比較低，但對 GIS變電站的運(yùn)行可能造成一定程度的危險(xiǎn)；而且它們增加了雷云放電的總持續(xù)時(shí)間，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行同樣會帶來不利的影響。在先導(dǎo)通道發(fā)展的初級階段，其方向受偶然的因素影響而不定。如果配電網(wǎng)中的 33 線路或設(shè)備遭受雷擊時(shí)，將通過很大的電流，產(chǎn)生的過電壓稱為直擊雷過電壓。由于帶有負(fù)電荷雷云的存在，束縛著導(dǎo)線上的正電荷 。 雷電參數(shù) 雷電參數(shù)是雷電過電壓計(jì)算和防雷設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，參數(shù)變化，計(jì)算結(jié)果隨之而變。在一天內(nèi)只要聽到雷聲就算一個(gè)雷電日。我國的平均雷電日分布圖可查閱 《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》。海南省及雷州半島雷電活動頻繁而強(qiáng)烈，平均年雷電日高達(dá) 100～ 133，北緯 ，一般在 80 以上，北緯 度到長江一帶約 40～ 80，長江以北大部分地區(qū) (包括東北 )多在 20～ 44。我國把平均雷電日不超過 15的叫少雷區(qū)， 40～ 90的叫多雷區(qū)，超過 90的叫強(qiáng)雷區(qū)。 雷電流的波形和極性 實(shí)測結(jié)果表明，雷電流是單極性的脈沖波，這與前述雷 電放電過程的原理解釋是一致的。根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)測統(tǒng)計(jì)， 75%～ 90%的雷電流是負(fù)極性的。 雷電流的幅值、波頭、波長和陡度 對于脈沖波形的雷電流，需要三個(gè)主要參數(shù)來表征。幅值是指脈沖電流所達(dá)到的最高值 。波長是指脈沖電流的持續(xù)時(shí)間。雷電流陡度對過電壓有直接影響，也是常用的一個(gè)重要參數(shù)。例如幅值等于和超過50kA的雷電流，計(jì)算可得概率為 33%。對于雷電活動很弱的少雷地區(qū) (年平均雷電活動 20日以下 )，例如陜南以外的西北地區(qū)及內(nèi)蒙古自治區(qū)的部分地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，波頭長度大多在 1181。s的范圍內(nèi)，平均 2181。我國在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中建議采用 。s～ 100181。s,大于 50181。 根據(jù)以上分析，在防雷保護(hù)計(jì)算中，雷電流的 波形可采用 。我國采用 ，即認(rèn)為雷電流的平均陡度石和幅值線性相關(guān)： ? (23) 即幅值較大的雷電流同時(shí)也具有較大的陡度。許多研究者發(fā)表過各種結(jié)果，雖然基本規(guī)律大體相近，但其具體數(shù)值卻有差異。另一方面也在于測量條件和技術(shù)水平的不同。雷電觀測工作的基礎(chǔ)還比較薄弱，有待于進(jìn)一步加強(qiáng)。 在電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)計(jì)算中，要求將雷電流波形用公式描述，以便處理 ,經(jīng)過簡化和典型化可得以下三種常用的計(jì)算波形，如圖 21所示。當(dāng)被擊物體的阻抗只是電阻 R時(shí)，作用在 R上的電壓波形 u和電流波形 i是相同的。 圖 221（ b） 為斜角平頂波，其陡度α可由給定的雷電流幅值 I 和波前時(shí)間定。s以內(nèi)的各種波過程，有很好的等值性。還有在設(shè)計(jì)特高桿塔時(shí)，采用此種表示將使計(jì)算更加接近于實(shí)際。也就是說，主放電過程可視為一個(gè)電流波阻抗 Z0的雷t T2 T1 i I 0 t T1 i I 0 t T1 i I 0 36 電投射到雷擊點(diǎn) A的波過程。 根據(jù)理論研究和實(shí)測分析，我國有關(guān)規(guī)程建議 Z0取 300Ω左右。 ? 是指每個(gè)雷電日每平方公里地面上的平均落雷次數(shù)。一般， dT 大的地區(qū)，其 ? 值也較大。 雷擊過電壓產(chǎn)生的機(jī)理 云對地放電的實(shí)質(zhì)是雷云電荷向大地的突然釋放。所以，從電源的性質(zhì)看，這相當(dāng)于一個(gè)電流源的作用過程。 在雷電放電過程中，人們能夠測知的電量，主要是雷擊地而時(shí)流過被擊物體的電流 i，然后再根據(jù)計(jì)算模型反推出雷電波的參數(shù)。當(dāng) Z=Z0時(shí)，恰好 i=i0，這種巧合實(shí)際上是不可能的；當(dāng) Z=0時(shí)， i=2i0，事實(shí)上 Z 又不可能為零；但若 ZZ0，仍可測得 02ii? 。所以國際上都習(xí)慣把雷擊低于接地阻抗 ( 0?Z 或 ZZ0。應(yīng)當(dāng)特別注意的是 :定義中的雷電流 i恰好等于沿雷電通道 傳播而來的雷電流波的兩倍。 防雷裝置