【正文】 22 (A)nI1000 (KA) (KA)Nbr 40 (KA) (KA)esI100 (A) esI80 (KA) (KA)Nbr 100 KQ])[( 6402??tI 9805142??tI所選斷路器和隔離開(kāi)關(guān)合格因?yàn)椋海?滿足關(guān)合電流要求esIch＞ 滿足開(kāi)斷電流要求Nbr太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 34 頁(yè)＞ 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求NbrIch＞ 滿足熱穩(wěn)定要求t2KQ三、35KV 側(cè)高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇最大持續(xù)工作電流： ???NUSI根據(jù) ≤ ， ≤ ，可以進(jìn)行初選gmaxIn斷路器：LW 8—35/2500；隔離開(kāi)關(guān)： GW5—35/2500校驗(yàn)：∵固有分閘時(shí)間： = 后備保護(hù)時(shí)間： = prt滅弧時(shí)間： s（ 一般取 ~）04.?at6SF開(kāi)斷計(jì)算時(shí)問(wèn)： =++=根據(jù) 點(diǎn)計(jì)算電抗查短路電流計(jì)算曲線并換算成有名值2d∵ =∴ (KA）?.?II由于 =1s，故不計(jì)非周期熱效應(yīng)：Kt 12)52..076.(.12)(. ?????IIQ= ])[(2sA將計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的有關(guān)數(shù)據(jù)列于表 3 3表 3 3計(jì)算參數(shù) LWl5—110/2022 GW4—110D/1000（KV ） NU35 （KVNU） 35 （KV ）NU35（A） (A)nI2500 (A)nI2500太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 35 頁(yè) (KA) (KA) (KA) (KA)es 63 (A) esI80 (KA) (KA)NbrI63 KQ])[( 25042??t ??tI所選斷路器和隔離開(kāi)關(guān)合格因?yàn)椋海?滿足關(guān)合電流要求esIch＞ 滿足開(kāi)斷電流要求Nbr＞ 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求rIch＞ 滿足熱穩(wěn)定要求t2KQ第三節(jié) 母線及避雷器的選擇常用的導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋁合金，其中銅的電阻率低，強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，是很好的導(dǎo)體材料，但它的用途廣，價(jià)格高，而鋁的電阻率雖為銅的 1．72 倍，但密度只有銅的 30％，我國(guó)鋁儲(chǔ)量豐富、價(jià)廉，故一般以鋁和鋁和金為導(dǎo)體材料。硬導(dǎo)體截面有矩形、槽形和管形。矩形導(dǎo)體集膚放應(yīng)較大，一般用于 35KV， 及以下，槽形導(dǎo)體和機(jī)械強(qiáng)度好，截流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用在 4~8kv 配電裝置中管形導(dǎo)體集膚效應(yīng)數(shù)較小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水通風(fēng)，可用于 8kv 以上的大電流母線；此外，圓管表面光滑，電暈放電電壓高，可用在 110kv 級(jí)以上配電裝置中常用的軟導(dǎo)線有銅芯鋁導(dǎo)線、組合導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于 330KV 及以上的配電裝置，110KV 及以上的高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 36 頁(yè)本變電站設(shè)計(jì)中，母線選擇鋼芯鋁鉸線裸導(dǎo)線一般按下列各項(xiàng)選擇和檢驗(yàn)： 導(dǎo)線材料、類型和敷設(shè)方式 導(dǎo)體截面 電暈 熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 共振頻率一、母線截面選擇220Kv 母線截面選擇兩臺(tái)主變 220KV 側(cè)電流共 496A，考慮本所還供另一 220KV 變電所，另一 220KV 變電所按 504A 負(fù)荷計(jì)算，這樣本所母線最大負(fù)荷電流為 1000A，試選 2LGJQ—400。按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇： 2LGJQ 400 載流量為1650A，考慮本所年平均氣溫為 38 攝氏度，故取修正系數(shù) K=，則2LGJQ—400 的實(shí)際載流量為 1650=1337A1000A。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： ??所以選 2LGJQ—400 合格。110KV 母線截面選擇：兩臺(tái)主變 110KV 側(cè)電流共 ，試選 2LGJQ—400，通過(guò)上面計(jì)算可知選 2LGJQ—400 合格。35Kv 側(cè)母線選擇：兩臺(tái)主變 35KV 側(cè)電流共 ，固選 2LGJQ—600。二、電暈、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定和共振頻率校驗(yàn)： 由于所選 110KV、220KV 母線分別大于 LGJ—70 和 LGJ—300，所以不校驗(yàn)電暈。 由于三側(cè)母線為軟母線，故不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定和共振頻率。 通過(guò)以上分析，在本變電所設(shè)計(jì)中母線選擇如下：表 3 4電壓 型式 載流220KV 2LGJQ—400 1650A太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 37 頁(yè)110KV 2LGJQ—400 1650A35KV 2LGJQ—600 1650A三、避雷器的選擇發(fā)電廠和變電所是電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積停電，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活。因此，發(fā)電廠、變電所的防雷保護(hù)必須十分可靠。發(fā)電廠和變電所遭受雷擊，可能來(lái)自兩個(gè)方面：雷直擊于發(fā)電廠、變電所；雷擊線路，沿線路向發(fā)電廠、變電所入侵的雷電波。雷直擊于發(fā)電廠、變電所的防護(hù)措施是裝設(shè)避雷針。由于線路落雷頻繁，所以沿線路入侵的雷電波是發(fā)電廠、變電所遭受雷害的主要原因，沿線路入侵的雷電波如果不采取防護(hù)措施勢(shì)必造成發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備的損壞事故。其主要防護(hù)措施有：在發(fā)電廠、變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器以限制入侵雷電波的幅值，使設(shè)備上的過(guò)電壓不超過(guò)其沖擊電壓值；在發(fā)電廠、變電所的進(jìn)線上設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段以限制流經(jīng)閥型避雷器的雷電流和限制入侵雷電波的陡度；對(duì)直接與架空線路連接的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，還在電機(jī)母線上裝設(shè)電容器，限制入侵雷電波的陡度。避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電氣設(shè)備，避雷器的類型主要有保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。無(wú)間隙、保護(hù)間隙和管型避雷器主要用于限制大氣過(guò)電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和發(fā)電廠(變電所 )進(jìn)線段的保護(hù)，閥型避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)，在 220Kv 及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過(guò)電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來(lái)限制內(nèi)部過(guò)電壓或作內(nèi)部過(guò)電壓的后備保護(hù)。保護(hù)間隙的熄弧能力較差，往往不能自行熄滅，引起斷路器跳閘，這樣，雖然保護(hù)間隙限制了過(guò)電壓，保護(hù)了設(shè)備，但將造成線路跳閘事故。管型避雷器具有較高的熄弧能力，但其缺點(diǎn)是明顯的：l、伏秒特性較陡但放電分散性較大，而一般變壓器和其它設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 38 頁(yè)很好配合；管型避雷器動(dòng)作后工作母線直接接地形成截波，對(duì)變壓器縱絕緣不利。閥型避雷器沒(méi)有上述缺點(diǎn)；正常工作時(shí)，間隙將電阻閥片與工作母線隔離以免母線的工作電壓在電阻閥片中產(chǎn)生電流將閥片燒壞。過(guò)電壓時(shí)，間隙擊穿，沖擊電流通過(guò)閥片流入大地，由于閥片的非線性特性，在閥片卜產(chǎn)生的電壓降將得到限制，使其低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊電壓，設(shè)備就得到保護(hù)。氧化鋅避雷器的閥片以氧化鋅為主要材料，并具有很理想的非線性伏安特性，而它的主要優(yōu)點(diǎn)還有：無(wú)間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。無(wú)續(xù)流，故只要吸收過(guò) IU 壓能量即可。3。電氣設(shè)備所受過(guò)電壓可以降低，在整個(gè)過(guò)電壓過(guò)程中都有電流流過(guò)，因此降低了作用_丁變電所電氣設(shè)備上的過(guò)電壓。通流容量大，可以用來(lái)限制內(nèi)部過(guò)電壓。i、在正常運(yùn)行時(shí)，它的荷電率極低，大大延長(zhǎng)了使用壽命。通過(guò)氧化鋅避雷器的雷電流較小，殘壓低，能量小，可不必檢驗(yàn)通流容量，并且造價(jià)低，從而逐漸取代了其它種類的避雷器而被廣泛應(yīng)用。 《電力設(shè)備過(guò)電壓敬計(jì)規(guī)程》規(guī)定，采用滅弧性能較強(qiáng)又無(wú)并聯(lián)電阻的斷路器斷開(kāi)勵(lì)磁電流標(biāo)么值較大的空載變壓器時(shí)，所產(chǎn)生的高電壓可在斷路器與變壓器間裝設(shè)閥型避雷器。大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地的變壓器，如中性點(diǎn)絕緣非按線性電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。與架空線路連接的三繞組變壓器低壓側(cè)如有開(kāi)路運(yùn)行可能，應(yīng)采取防止靜電感應(yīng)電壓危及該繞組絕緣的措施一在其一相上裝設(shè)一只閥型避雷器。變電所的每組母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。綜上所述，應(yīng)在變壓器與斷路器之間、在變壓器中性點(diǎn)、在三側(cè)母線上裝設(shè)避雷器，母線上的避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器側(cè)，因?yàn)樽儔浩魇亲钪匾脑O(shè)備。斷路器非全相合閘時(shí)在變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)很高的過(guò)電壓，中性點(diǎn)采用間隙保護(hù)予以防護(hù)。在本設(shè)計(jì)中，22()KV、110KV、35KV 側(cè)均采用氧化鋅避雷器。避雷器應(yīng)按額定電壓和滅弧電壓進(jìn)行選擇。避雷器選擇結(jié)果：太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 39 頁(yè)表 35陡波沖擊型號(hào)額定電壓（KV）系統(tǒng)電壓（KV ）在 2KV操作波電流下（波頭 30微秒）殘壓8/20 微秒雷電波沖擊電流下殘壓（KV ）1us —WY110 110 210 248 73 2862220 220 431 496 46 573SYWCZ—42/62 42 35 65 65第四節(jié) 電流互感器的選擇一、電流互感器的選擇電流互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。電流互感器的原理與變壓器相似，其具有以下特點(diǎn)：一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中完全取決于被測(cè)電路的負(fù)荷電流，而與二次電流大小無(wú)關(guān)。電流互感器在接近短路的狀態(tài)下運(yùn)行。電流互感器的配置為了滿足測(cè)量和保護(hù)的要求，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器，旁路斷路器等回路中均裝有電流互感器，對(duì)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置，對(duì)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，按實(shí)際情況按二相或三相配置。對(duì)于保護(hù)用的電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來(lái)設(shè)置。為防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器常裝設(shè)在斷路的出線或變壓器側(cè)。為減輕內(nèi)部故障時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 40 頁(yè)感器布置在發(fā)電機(jī)繞組的出線側(cè)，為便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測(cè)量?jī)x表的電流互感器應(yīng)裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。電流互感器二次級(jí)的數(shù)量決定于測(cè)量?jī)x表，保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求。一般情況下，測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組，否則應(yīng)采取措施，避免相互影響。因此，在同一回路中，往往需要數(shù)量很多的電流互感器，為了節(jié)約材料和投資，高壓電流互感器常由多個(gè)沒(méi)有磁聯(lián)系的獨(dú)立鐵芯和二次繞組與共用的一次繞組構(gòu)成同一電流比、多個(gè)二次繞組的電流互感器。對(duì)于 110KV 及以上的電流互感囂，為了適應(yīng)次電流的變化和減少產(chǎn)品規(guī)格，常將次繞組分成幾組，通過(guò)切換改變繞組的串并聯(lián)，以獲得 23 種電流比。對(duì)于保護(hù)用電流互感器，應(yīng)保證在系統(tǒng)短路的情況下，電流互感器的復(fù)合誤差不應(yīng)大于 10％，以保證對(duì)電流準(zhǔn)確測(cè)量，使繼電保護(hù)正確動(dòng)作。電流互感器一次回路額定電壓和額定電流應(yīng)滿足： NSU?NSI?電流互感器的二次額定電流有 5A 和 lA 兩種，一般弱電系統(tǒng)用 lA，強(qiáng)電系統(tǒng)用 5A。35KV 以上配電裝置一般采用油浸瓷絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L(c)系列。電流互感器的接線有單相接線、星形接線、不完全星形接線、差電流接線、零序接線。綜上所述，本變電所在變壓器三側(cè)、出線及母聯(lián)斷路器，旁路斷路器、主變壓器中性點(diǎn)回路中裝設(shè)電流互感器。110KV 和 220KV 系統(tǒng)采用三相配置，零序保護(hù)用電流互感器采用零序接線，主變 110KV 和 220KV 側(cè)差動(dòng)電流互感器采用三角形接線。主變中性點(diǎn)電流互感器采用單相接線。其余電流互感器均采用星形接線。35KV 系統(tǒng)電流互感器采用三相配置，接線采用星形接線和不完全星形接線。電流互感器應(yīng)按下列項(xiàng)目選擇：l、一次回路額定電壓和額定電流； 二次額定電流；種類和型式；準(zhǔn)確級(jí)和額定容量。電流互感器應(yīng)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 41 頁(yè)考慮電流互感器主要用于供給計(jì)費(fèi)電能表，故準(zhǔn)確級(jí)為 緞。具體選擇結(jié)果如下：表 36二次負(fù)荷型號(hào)額定電流額定電壓(KV) 5P10P10%倍數(shù)熱SI穩(wěn)定電流(KA)動(dòng)穩(wěn)定電流(KA)LCWB352 2000/535 2?35 42LCWB6110B2 600/511050VA50VA30 230 276LCWB2220W2 300/522050VA260VA20 80電流互感器回路接線：星形接線二、電流互感器動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)根據(jù)電流互感器安裝處 和 進(jìn)行比較chI?表 37計(jì)算參數(shù) 電流互感器（KV ）NU35 （KV ）NU35（A） (A)nI2 2022/5 (KA) (KA)es4235KV KQ])[(2sLCWB35 tI2])[(2KA太原理工大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙第 42 頁(yè)（KV ）NU110 （KV ）NU110（A） (A)nI2600/5 (KA) (KA)es152110KV KQ])[(2sLCWB6110B tI2])[(2KA3600（KV ）NU220 （KV ）NU220（AmaxI）248 (A)nI2300/5 (KA) (KA)esI80220KV KQ])[(2sALCWB2—220W t2])[(2KA三側(cè)經(jīng)比較＞ ，均滿足熱穩(wěn)定要求tI2K＞ ，均滿足動(dòng)穩(wěn)定要求esch經(jīng)上述比較所選三側(cè)互感器均符合要求。電流互感器