【正文】 ??? （ 4） d4 點(diǎn)短路時(shí)， UP=115kV，等值網(wǎng)絡(luò)如圖 。 電氣設(shè)備選擇的一般原則為： (1)應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 (3)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 (5)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 電氣設(shè)備選擇的一般條件 導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇是電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。電器設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)效驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程 實(shí)際情況，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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 (2)應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。(4)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 (6)選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 1長(zhǎng)期工作條件 (1).電壓 選用電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓 Ug， 即 :Umax≥ Ug (2).電流 選用的電器額定電流 Ie 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 Ig，即 :Ie≥ Ig 由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。 所選用電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí) 的最大作用力。 (2).用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。 環(huán)境條件 環(huán)境條件主要有溫度、日照、風(fēng)速、冰雪、濕度、污穢、海拔、地震。C時(shí)，允許按照額定電流長(zhǎng)期工作。C時(shí)，每增加 1186。C時(shí)，每降低 1186。 設(shè)備的選擇 斷路器的選擇 1 高壓斷路器基礎(chǔ)知識(shí) 高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。其最大特點(diǎn)就是斷開電器中負(fù)荷電流和短路電流。 (2).根據(jù)安裝地點(diǎn)選擇戶外式或戶內(nèi)式。 (4).斷路器的額定電壓不小于變電所所在電網(wǎng)的額定電壓。 (6).熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件是：短路的熱效應(yīng)小于斷路器在 tk時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)。 (8).按短路關(guān)合電流選擇，應(yīng)滿足條 件是：斷路器額定關(guān)合電流不少于短路沖擊電流 ish一般斷路器的額定關(guān)合電流等于動(dòng)穩(wěn)定電流。 (2).斷路器安裝在戶外，故選戶外式斷路器。 如下表： 表 SF6 技術(shù)參數(shù) (5).進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算 ① 開斷電流能力校驗(yàn) 因?yàn)槿喽搪冯娏鞔笥趦上喽搪冯娏鳎赃x三相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，斷路器的額定開斷電流比系統(tǒng)短路電流大得多，可用次暫態(tài)短。 =＞ I=，則斷 流能力滿足要求。而且不可避免接通后又自動(dòng)跳閘。因此要進(jìn)行短路關(guān)合電流的校驗(yàn)。 ③ 熱 穩(wěn)定校驗(yàn) 型號(hào) 額定電壓 kV 額定電流 A 最高工作電 kV 額定開斷電流kA 動(dòng)穩(wěn)定電流 kA 熱穩(wěn)定電流 kA 額定峰值耐受電流 kA 固有分閘時(shí)間S 合閘時(shí)間 S OFPT110 110 1600 126 80 80 28 設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 ，所選斷路器的固有分閘時(shí)間 ，選擇熄弧時(shí)間 t=。 因?yàn)殡娫礊闊o(wú)限大容量，非周期分量因短路持續(xù)時(shí)間大于 1s而忽略不計(jì) 則 短路熱效應(yīng) Qk=I2t= 2= 允許熱效應(yīng) Ir2t= 3= Ir2t＞ Qk 熱穩(wěn)定滿足要求。 側(cè)斷路器的選擇 (1).該回路為 10kV 電壓等級(jí)，故可選用真空斷路器。 (3).回路額定電壓為 10kV，因此必須選擇額定電壓 Ue≥ 10kV 的斷路器，且其額定電流不小于流過斷路器的最大持續(xù)電流 Imax= ? ＝(kA) (4).初選 SN910真空斷路器，主要數(shù)據(jù)如下： 表 SN910 技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定 電壓 kV 額定 電流 kA 額定開斷流電 kA 動(dòng)穩(wěn)定電流 kA 4S熱穩(wěn)定電流 kA 固有分閘時(shí)間 s SN910 10 25 63 25 (5).對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn) ① 斷流能力的校驗(yàn) 流過斷路器的短路電流 IK = kA。 ② 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 29 所選斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流為 63kA， 流過斷路器的沖擊電流 ish = ＜ 63KA 則動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。則短路持續(xù)時(shí)間 t=++=。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠變電站中 常用的開關(guān)電器。但隔離開關(guān)無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。其主要功能為：隔離電壓、倒閘操作、分、合小電流。 (2).斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便進(jìn)出線不停電檢修。 根據(jù)以上配置原則來(lái)配置隔離開關(guān)，變電所隔離開關(guān) 的配置詳見主接線圖。 (2).根據(jù)安裝地點(diǎn)選用戶外或戶內(nèi)式。 (4).隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于裝充電路的最大持續(xù)工作電流。 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 (1).為保證電氣設(shè)備和母線檢修安全，選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘。 (3).該回路額定電壓為 110kV，因此所選的隔離開關(guān)額定電壓 Ue≥ 110kV，且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流 ImaX= 1153 ? ＝(kA) (4).初 GW4— 110D 型單接地高壓隔離開關(guān)其主要技術(shù)參 數(shù)如下 ： 表 GW4110D 技術(shù)參數(shù) 型 號(hào) 額定電壓 kV 額定電流 A 最大工作電壓 kV 接地 刀閘 A 極限通過電流 kA 4S熱穩(wěn)定電流 kA 備注 有效值 峰值 GW4110D 110 1250 126 2020 32 55 10 (5).校驗(yàn)所選的隔離開關(guān) ① 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定電流等于極限通過電流峰值即 idw=55kA 31 流過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流 ish= 即 idw＞ ish 55kA＞ 動(dòng)穩(wěn)定要求滿足。 經(jīng)以上校驗(yàn)可知，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用 GW4— 110D 型高壓隔離開關(guān)。 (2).隔離開關(guān)安裝在戶內(nèi)，故選用戶內(nèi)式。 ① 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 所選隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流 100kA 短 路沖擊電流 ish= idw＞ ish,動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。 導(dǎo)線的選擇 本設(shè)計(jì)的 110kV 為屋外配電裝置，故母線采用鋼芯鋁絞線 LGJ 的軟母線，而10kV、 35kV 采用屋內(nèi)配電裝置，故采用矩型硬母線。 母線的選擇與校驗(yàn)： (1).按最大工作電流選擇導(dǎo)線截面 S Imax= ? ＝ (kA)=547(A) 年最高平均溫度為 +31℃，而導(dǎo)線長(zhǎng)期允許溫度為 +80℃，則溫度修正系數(shù)： K0＝ oalal ?? ?? ??= 2580 3180?? = Imax=K0Ial 則 Ial＝ Imax/K0＝ 547/=(A) 選擇 110KV 母線型號(hào)為： LGJ— 185，查表得 IY=631A。 母線的選擇與校驗(yàn) 由于安裝在室內(nèi)，選用硬母線 (1).按最大持續(xù)工作電流選擇 母線截面 : Imax= ? ＝ (kA) IYj=Imax/k0=選擇 10KV 母線型號(hào)為 h63 b10(單條矩形 )，查表得 IY=1129A。 (3).動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) L: 母線采取水平排列平放 則 W=bh2/6=10 632/6=6615(mm3) = 106 m3 相鄰支柱間跨距取 L= 相間母線中心距離取 a= σ max= ish2 aWL102 = ???? = 106(pa) σ max＜σ y=70 106pa 滿足動(dòng)穩(wěn)定要 求?；ジ衅鲗⒋箅娏鳌⒏唠妷喊幢壤兂尚‰娏?、低電壓，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次測(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。詳見電氣主接線圖。 34 電流互感器全型號(hào)的表示和含義如下： 圖 (1).110KV 電流互感器的選擇 選擇電流互感器型號(hào) :LCWD— 110，變比如下： 線路側(cè)： I=2 110363000? = 則取變比?。?700/5 聯(lián)絡(luò)斷路器處： I= 110363000? = 則取變比取： 400/5 (2)10kV 電流互感器的選擇 選擇 10kV 側(cè)電流互感器型號(hào) :LB— 10，變比如下： 變壓器至母線及母線分段斷路器處： I= 11363000? =3270A 則取變比為： 4000/5 線路處，取最大負(fù)荷的線路選取： I= 113900? = 則取變比為： 60/5 35 避雷器的選擇 避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)工作電壓超過一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。 （ 2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器 ，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。 （ 4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。 （ 2）接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。 （ 4） SF6 全封閉 電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。 (1).110kV 選擇： Y5W84/197(變壓器 ) 110kV 選擇： Y10W100/260(母線側(cè) ) (2).10kV 選擇： 高壓配電裝置的選擇 配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分?？偟膩?lái)說，高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒布的有 關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修，施工方面的要求，合理制定布置方案和使用設(shè)備，積極慎重地選用布 36 置新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。 (1)普通中型配電裝置，施工、檢修和運(yùn)行都比較方便， 抗震能力好，造價(jià)比較低，缺點(diǎn)是占地面積較大。 (3)高型配電裝置，一般適用于 220kV 及以上電壓等級(jí)。 7 繼電保護(hù)的配置 繼電保護(hù)基本 知識(shí) 在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對(duì)地短路及過負(fù)荷等故障。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動(dòng)操作控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動(dòng)地發(fā)出信號(hào)以便及時(shí)處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。 37 110kv 側(cè)進(jìn)出線及 母線的繼電保護(hù) 依據(jù)《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》分析，對(duì)變電所的 35~110kV電壓母線，在 110kV 雙母線接線情況下應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)。 相間短路保護(hù) 線路上發(fā)生三相短路或兩相短路 動(dòng)作于跳閘 故障相中流過很大的短路電流時(shí)，要求繼電保護(hù)裝置盡快切除故障，可以保護(hù)線路全長(zhǎng)。 38 10kV 側(cè)出線的繼電保護(hù) 安裝地點(diǎn) 保護(hù)分類 保護(hù)類型 動(dòng)作條件 動(dòng)作結(jié)果 故障范圍 10kV 側(cè)出線 主保護(hù) 相間短路保護(hù) 線路上發(fā) 生三相短路或兩相短路 動(dòng)作于跳閘 故障相中流過很大的短路電流時(shí)，要求繼電保護(hù)裝置盡快切除故障，可以保護(hù)線路全長(zhǎng) 接地短路保護(hù) 發(fā)生單相接地 發(fā)出預(yù)告信號(hào) 由于接地故障電流很小，而且三相之間線電壓仍然保持對(duì)稱對(duì)負(fù)荷供電沒有影響，因此在一般情況下允許帶一個(gè)接地點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行 1~2 小時(shí)，不必立即跳閘 后備保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù) 線路產(chǎn)生過負(fù)荷引起電流過大 作用于信號(hào) 過負(fù)荷保護(hù)只用一個(gè)電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時(shí)作用于信號(hào) 39 變壓器的繼電保護(hù) 安裝地點(diǎn) 保護(hù)分類 保護(hù)類型 重合閘方式 變壓器 主保護(hù) 瓦斯保護(hù) 三相一次重合閘 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 三相一次重合閘 后備保護(hù) 過電流保護(hù) 三相一次重合閘 零序保護(hù) 三相一次重合閘 過負(fù)荷保護(hù) 三相一次重合閘 8 防雷與接地方案的設(shè)計(jì) 防雷保護(hù) 直擊雷保護(hù) 直擊雷過電壓：雷電直接擊中電氣線路、設(shè)備或建筑物而引起的過電壓，又稱直擊雷。 110KV 配電裝置、主變壓器為戶外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置 2支避雷針，及其余設(shè)備均為戶內(nèi)布置，采用配電樓屋頂設(shè)避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護(hù)，確保戶外主變壓器、 110KV 配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。 侵入波保護(hù) 雷電波入侵 (高電位侵入 ):架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的 影響 ,在線路上形成沿線路傳播的高電壓行波 .此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過電壓。因此，在工廠中應(yīng)予以重視