【正文】 驗(yàn) 一、設(shè)備選擇的一般原則：（1）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。（3）應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。選用的電器最高允許工作電壓，不得低于該回路最高運(yùn)行電壓。由于高壓開斷電器設(shè)有持續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算：（1）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)電流外，元件電阻都應(yīng)略去不計(jì)。導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流按發(fā)生短路最嚴(yán)重情況計(jì)算。在正常運(yùn)行時(shí)，電氣引線的最大作用力不應(yīng)大于電器端子允許的負(fù)載。在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。做熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，通過電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：式中 ，——三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA）； —— 等值時(shí)間（亦稱假想時(shí)間s）； ——制造廠規(guī)定在ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（KA）；t為與相對(duì)應(yīng)的時(shí)間（s）。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax或Ish≤ Imax 式中ish及Ish——三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 電氣設(shè)備的整定計(jì)算 發(fā)電機(jī)側(cè)回路的最大工作電流： IMAX = I N =11320=11886A與主變壓器所連回路的最大持續(xù)工作電流： IMAX = IN =與三繞組變壓器所連回路220KV側(cè)的最大持續(xù)工作電流：IMAX = IN =與三繞組變壓器所連回路110KV側(cè)的最大持續(xù)工作電流：IMAX = IN = 斷路器的選擇斷路器是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障情況下用作斷開或接通電路中的正常工作電流及開斷故障電流的設(shè)備。SF6斷路器和真空斷路器目前應(yīng)用廣泛，少油斷路器因其成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依然被廣泛應(yīng)用于不需要頻繁操作及要求不高的各級(jí)高壓電網(wǎng)中，壓縮空氣斷路器和多油斷路器已基本淘汰。1. 220KV側(cè)斷路器的選擇(1)主變壓器回路最大工作持續(xù)電流： IMAX = IN = UNs =220KV=242KV UN UNs擬選型號(hào)為L(zhǎng)W2—220（W）系列六氟化硫斷路器，參數(shù)如表61所示:表61 LW2—220（W）系列六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）最高工作電壓（KV）額定電流（A）3s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）固有分閘時(shí)間（S）額定頻率（HZ）220252250080501) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=80KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： LW2—220（W）。 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種高壓電器，它的主要功能是：（1）建立明顯的絕緣間隙，保證線路或電氣設(shè)備修理時(shí)人身安全；（2）轉(zhuǎn)換線路、增加線路連接的靈活性。為此，要求在高壓配電裝置的母線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè)帶專門接地刀閘的隔離開關(guān)，以便在檢修母線和線路斷路器時(shí)，使之可靠接地。這種工作方式由操作機(jī)構(gòu)之間具有機(jī)械閉鎖的裝置來實(shí)現(xiàn)。發(fā)電廠 220kV 隔離開關(guān)現(xiàn)在一般采用剪刀式結(jié)構(gòu)的隔離開關(guān) , 配用電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。但回路中未裝斷路器時(shí) , 允許用隔離開關(guān)進(jìn)行下列操作 : ①拉、合電壓互感器 。 ③拉合空載母線 , 但不允許對(duì)母線試充電 。 ⑤在斷路器采取防跳措施 ( 如取下控制電源熔絲 和跳閘電源熔絲 ) 時(shí) , 拉、合經(jīng)斷路器閉合的旁路 。 ⑦通過計(jì)算或試驗(yàn)并經(jīng)總工批 準(zhǔn)的其他操作 , 如拉合直接接在母線上的設(shè)備。而對(duì)于動(dòng)操作的隔離開關(guān)時(shí) ,應(yīng)認(rèn)真核對(duì)隔離開關(guān)編號(hào) , 確保未走錯(cuò)間隔后方可操作 , 操作時(shí)應(yīng)迅速、果斷 , 拉合過程中 不應(yīng)停頓 , 終止時(shí)應(yīng)注意不要有過大沖擊 , 以免損壞機(jī)構(gòu)。電動(dòng)操作發(fā)生誤拉或誤合時(shí) , 不允許再將其合上或拉開 , 手動(dòng)操作發(fā)生帶負(fù)荷拉隔離開關(guān) , 在剛剛拉開時(shí)應(yīng)立即將其合上 。1. 220KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇(1)主變壓器回路最大工作持續(xù)電流：IMAX =UNs =220KV=242KVUN UNs擬選型號(hào)為GW46—220（D）系列隔離開關(guān)，參數(shù)如表63所示。該系列隔離開關(guān)的主刀閘和接地刀閘可分配各類電動(dòng)型或手動(dòng)型操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行三相聯(lián)動(dòng)操作，主刀閘和接地刀閘有機(jī)械連鎖裝置。周期分量熱效應(yīng)計(jì)算，非周期分量熱效應(yīng)不計(jì)，短路電流的熱效應(yīng)： 3=2700 滿足熱穩(wěn)定條件。硬母線又分為敞露式和封閉式兩類。銅雖然有較好的性能，但價(jià)格貴，我國儲(chǔ)量不多，所以只有在一些特殊場(chǎng)所，如工作電流較大，位置特別狹窄，環(huán)境對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕而銅腐蝕較輕的情況下采用銅材。矩形母線散熱條件好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大。槽形母線的機(jī)械強(qiáng)度較好，集膚效應(yīng)較小，在4000～8000A時(shí)，一般選用槽形母線。此外，管形母線表面光滑，電暈放電電壓高，因此110KV及以上配電裝置中多用管形母線。由主接線分析可知，母線最大持續(xù)工作電流不超過一臺(tái)主變壓器的最大持續(xù)工作電流，故母線最大持續(xù)工作電流為： （A）由產(chǎn)品目錄中選用導(dǎo)體尺寸80/72（㎜）型的管形截面母線，在基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃，導(dǎo)體最高允許溫度為70℃時(shí)的載流量為1900A，室溫為40℃時(shí)，校正系數(shù)為K=故長(zhǎng)期允許電流為：1900=1539A﹥故可選用80/72（㎜）型的管形截面母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路持續(xù)時(shí)間：= =1+=（s） 因t﹥1s，可不考慮非周期分量熱效應(yīng)，所以短路周期熱效應(yīng)為： = 按70℃取熱穩(wěn)定系數(shù)C=87 熱穩(wěn)定最小允許截面為=(mm) 故能滿足熱穩(wěn)定要求故選用80/72（㎜）型的管形截面母線 電纜的選擇 電力電纜是傳輸和分配電能的一種特殊載流導(dǎo)體，主要用于發(fā)電機(jī)、電力變壓器、配電裝置之間的連接，電動(dòng)機(jī)與自用電源的連接以及輸電線路。電纜的結(jié)構(gòu)極為緊湊，占用空間遠(yuǎn)比母線要小，且走向布置靈活方便，運(yùn)行可靠性高。 電壓互感器的選擇電壓互感器的配置原則應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求,保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓,同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便的取壓。各種互感器的使用范圍 （1）6—220KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu),在高壓開關(guān)柜或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆柱式絕緣結(jié)構(gòu)； （2）35—110KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器； （3）220KV以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確基滿足要求時(shí)，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)線路上裝有載波通訊時(shí)，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。表75 JCC5220系列電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）二次負(fù)荷連接組標(biāo)號(hào)初級(jí)繞組次級(jí)繞組剩余電壓繞組1級(jí)3級(jí)220/500VA500VA型號(hào)含義： J——電壓互感器 C——串級(jí)絕緣 C——瓷箱式 220/——額定電壓油浸式電壓互感器為串級(jí)式全密封結(jié)構(gòu)，由金屬膨脹器、套管、器身、基座及其他部件組成。2．發(fā)電機(jī)側(cè)擬選型號(hào)為JCC20系列電壓互感器具體參數(shù)如表77所示。因此，電流互感器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，也是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。電流互感器出線一般設(shè)三組，主要是管保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量。若只用一組互感器，線路不配差動(dòng)保護(hù)。高壓后備電路一般也出三組，管普通過流保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、測(cè)量。若有計(jì)量要求，可以與測(cè)量公用一組互感器。表78 LCWB—220系列電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）準(zhǔn)確級(jí)額定電流比（A）5s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）22025221200/542110 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=110KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ， =+= 查周期分量等值時(shí)間曲線可得 teq =即： 54242== 滿足熱穩(wěn)定條件。避雷器主要有閥式避雷器排氣式避雷器角型避雷器等幾種。（7）連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處宜裝設(shè)一組避雷器；（8）發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器；（9）變電所10KV及以下進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行；（10）六氟化硫全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。為了防止反擊，主變構(gòu)架上不設(shè)避雷針，采用避雷器來防止雷電的入侵波對(duì)電氣設(shè)備造成危害。表711 避雷器的參數(shù) 安裝地點(diǎn)避雷器型號(hào)（有效值，KV）滅弧電壓（KV）系統(tǒng)額定電壓（有效值，KV）工頻參考電壓（峰值，KV）220KV母線FZ220J 200220323536110KV母線FZ110126110254314主變中性點(diǎn)FZ—445044102122 接地開關(guān)的選擇 接地開關(guān)用于在檢修電氣設(shè)備時(shí)，將10～500KV電氣線路進(jìn)行接地，以確保人身安全。接地開關(guān)分為戶內(nèi)型和戶外型，戶內(nèi)型接地開關(guān)額定電壓為10KV，戶外型接地開關(guān)額定電壓為10KV～500KV。它們的各項(xiàng)參數(shù)如表712所示：表712 接地開關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）最高電壓（KV）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）2s熱穩(wěn)定電流(KA)單相質(zhì)量(kg)JW2110（W）11012610040145JW2220（W）22025212550230JW2系列接地開關(guān)是單相交流50HZ戶外接地裝置，供在電氣設(shè)備檢修情況下，不帶電線路接地之用。在合閘過程中接地刀閘先回轉(zhuǎn)一定角度，接著變?yōu)樯仙爝\(yùn)動(dòng)，使動(dòng)觸頭插進(jìn)靜觸頭中。JW2系列接地開關(guān)為分步動(dòng)作式結(jié)構(gòu)，具有操作力小、接觸可靠和通過短路電流強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，在發(fā)電機(jī)上必須裝設(shè)比較完善的繼電保護(hù)裝置。 本火電廠發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)置可依據(jù)以上原則并結(jié)合具體情況進(jìn)行，一般可以設(shè)置下列保護(hù)，如表81所示：表81 配置的保護(hù)類型縱差保護(hù)主保護(hù)跳閘復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)作差動(dòng)保護(hù)后備及外部故障遠(yuǎn)后備跳閘橫差保護(hù)定子繞組匝間的保護(hù)跳閘過負(fù)荷保護(hù)異常運(yùn)行延時(shí)動(dòng)作發(fā)出信號(hào)定子單相接地防御定子單相接地的保護(hù)跳閘勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地，投入保護(hù)裝置跳閘因?yàn)閮膳_(tái)發(fā)電機(jī)型號(hào)一樣，故只需對(duì)一臺(tái)進(jìn)行保護(hù)整定。它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響。變壓器的故障類型主要有：油箱內(nèi)故障：包括繞組的相間短路、接地短路、匠間短路以及鐵心的燒損等，這些故障將產(chǎn)生電弧，燒壞繞組絕緣及鐵心，引起絕緣材料及變壓器油的強(qiáng)烈氣化，甚至造成油箱的爆炸。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓；由于負(fù)荷超過額定容量而引起的過負(fù)荷。根據(jù)以上故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)裝置：瓦斯保護(hù)：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的保護(hù)，容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路能起保護(hù)作用。復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)：反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過電流的保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。過負(fù)荷保護(hù)：對(duì)于400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。1）瓦斯保護(hù)當(dāng)在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，由于故障點(diǎn)電流和電弧的作用，將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們將從油箱流向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部故障時(shí)的這一特點(diǎn)，可以構(gòu)成反應(yīng)于上述氣體而動(dòng)作的保護(hù)裝置，稱為瓦斯保護(hù)。重瓦斯保護(hù)油流速度，在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響。2）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。：躲過外部短路時(shí)的流過保護(hù)裝置的最大不平衡電流： Idz ＝Kk = Kk kfzq ktx fi =15635=躲過電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流：Idz=KkIN===則：保護(hù)裝置基本側(cè)的動(dòng)作電流取：=差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流：=Kjx（）/（2400/5）=繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為：Idz=（）（2400/5）=： klm==由以上計(jì)算可知 ，靈敏系數(shù)Klm 2，可滿足靈敏度要