35kv變電站總體設(shè)計(jì)-電氣自動(dòng)化本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)某某縣北王里的電力負(fù)荷資料，作出了該區(qū)地面35kV變電所的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容共分為十三章，包括主接線的設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇、高壓電器的選擇、變電所的防雷及變電所的布置等。本設(shè)計(jì)以實(shí)際負(fù)荷為依據(jù)，以變電所的最佳運(yùn)行為基礎(chǔ)，按照有關(guān)規(guī)定和規(guī)范，完成了滿足該區(qū)供電要求的35kV變電所初步設(shè)計(jì)。</p&g

2、t;<p>　　設(shè)計(jì)中先對(duì)負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與計(jì)算，選出了所需的主變型號(hào)，然后根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)及對(duì)供電可靠性要求擬定主接線設(shè)計(jì)，考慮到短路對(duì)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響，設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路計(jì)算。設(shè)計(jì)中還對(duì)主要高壓電器設(shè)備進(jìn)行了選擇與計(jì)算，如斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。此外還進(jìn)行了防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，提高了整個(gè)變電所的安全性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：35KV 變電站 總體設(shè)計(jì)</p>

3、<p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According to the design Beiwangli of Zhaoxian electricity load information made ground 35kV substations in the initial design. Design specification content is

4、 divided into thirteen chapters, including the wiring design, load calculations and transformer selection, the choice of electrical voltage, substations and substations mine layout. To the design based on actual load, th

5、e best operation based in substations, in accordance with the relevant provisions and norms, and completed to meet the req</p><p>　　Design of the first load of statistics and calculations, elected for the ch

6、ange models, and then load according to the nature and reliability of electricity for the development of the wiring design, taking into account the short-circuit serious impact on the system design of a short-circuit bas

7、is. Design of the main high voltage electrical equipment on the choices and calculations, such as circuit breakers, isolation switches, voltage transformer, current transformer. In addition, the design and</p><

8、;p>　　Key words: 35KV, Substation, Overall design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 變電站站址的選擇原則和作用- 1 -</p><p>　　1.1變電站的選擇原則- 1 -</p><p>　　1.2變電所在電力系統(tǒng)的地位-

9、 2 -</p><p>　　1.3 電力系統(tǒng)供電要求- 2 -</p><p>　　1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)- 3 -</p><p>　　1.5電力系統(tǒng)的額定電壓- 3 -</p><p>　　2 主接線設(shè)計(jì)- 4 -</p><p>　　2.1對(duì)電氣主接線的基本要求- 4 -</p>&l

10、t;p>　　2.2 所要選擇的主接線形式- 4 -</p><p>　　3 負(fù)荷計(jì)算- 5 -</p><p>　　3.1計(jì)算負(fù)荷- 6 -</p><p>　　4 變電站主變壓器的選擇- 7 -</p><p>　　4.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定- 7 -</p><p>　　4.2主變阻抗及調(diào)壓方

11、式選擇- 7 -</p><p>　　4.3電容電流的計(jì)算- 8 -</p><p>　　4.4 變壓器中性點(diǎn)接地方式和中性點(diǎn)設(shè)計(jì)- 8 -</p><p>　　4.5 主變?nèi)萘窟x擇原則- 9 -</p><p>　　5 短路電流的計(jì)算- 10 -</p><p>　　5.1計(jì)算短路電流的意義- 10 -

12、</p><p>　　5.2短路電流計(jì)算的規(guī)定- 11 -</p><p>　　5.3 本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算- 11 -</p><p>　　6 高壓電器設(shè)備的選擇- 14 -</p><p>　　6.1電器設(shè)備選擇的一般原則- 15 -</p><p>　　6.2高壓斷路器的選擇原則- 15 -<

13、;/p><p>　　6.3 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇- 17 -</p><p>　　6.4 隔離開關(guān)的選擇- 18 -</p><p>　　6.5 電壓互感器和電流互感器的選擇- 20 -</p><p>　　6.6 電抗器的選擇- 21 -</p><p>　　6.7 高壓熔斷器的選擇- 22 -<

14、/p><p>　　7 變電站的防雷保護(hù)- 23 -</p><p>　　7.1 變電站對(duì)直擊雷的的防護(hù)- 23 -</p><p>　　7.2 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法- 25 -</p><p>　　7.3 對(duì)雷電入侵波的防護(hù)- 27 -</p><p>　　8 配電裝置的平面設(shè)計(jì)- 29 -</p&

15、gt;<p>　　8.1 配電裝置的要求- 29 -</p><p>　　8.2 配電裝置設(shè)計(jì)的基本步驟- 29 -</p><p>　　8.3 配電裝置型式的選擇原則選擇- 29 -</p><p>　　8.4各種配電裝置的特點(diǎn)- 29 -</p><p>　　8.5 本設(shè)計(jì)中配電裝置的選擇- 30 -</p&

16、gt;<p><b>　　結(jié)論- 40 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 41 -</p><p>　　致 謝- 42 -</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　本論文《35KV變電站總體設(shè)計(jì)》以實(shí)際工程技術(shù)水平為基礎(chǔ)，以變電站資料為背景，從原

17、始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋《發(fā)電廠電氣部分》、《變電站綜合自動(dòng)化》、《供電技術(shù)》、《高電壓技術(shù)》等主要專業(yè)課。目的是通過變電站設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)行所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際工作貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關(guān)方針政策及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做到理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力,同時(shí)也為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。在寫作過程中，初步體現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的精髓內(nèi)容，如根據(jù)規(guī)程選擇方案、用對(duì)比的方法對(duì)方案評(píng)價(jià)等。鍛煉了我們用實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問題的能力

18、,為今后工作奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　1 變電站站址的選擇原則和作用</p><p>　　1.1變電站的選擇原則</p><p>　　變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程年發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能；變電所的設(shè)計(jì)，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理地確定

19、設(shè)計(jì)方案；變電所的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持節(jié)約用地的原則。變電所應(yīng)建在靠近負(fù)荷中心位置，這樣可以節(jié)省線材，降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量，這是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一條重要原則。變電所的總平面布置應(yīng)緊湊合理，依據(jù)《變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》第條，變電站站址的選擇，根據(jù)下列要求綜合考慮確定：</p><p>　?。?）靠近負(fù)荷中心。</p><p>　?。?）節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地。</p>

20、;<p>　　（3）與鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線和電纜線路的引入和引出。</p><p><b>　　交通運(yùn)輸方便。</b></p><p>　?。?）具有適應(yīng)地形，地貌，地址條件。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的變電站位于某某縣北王里鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)北緯37050',東經(jīng)114039'。該地區(qū)地勢平坦，無高山丘

21、陵，氣候宜人，年平均氣溫在12.6度，年平均降雨量562毫米，全年平均日照時(shí)間1916.4小時(shí)，無霜期191天，地勢在海拔33.9—46.6米之間。本設(shè)計(jì)變電站靠近負(fù)荷中心，交通運(yùn)輸較為便利，趙（某某縣）——元（元氏）公路橫貫全區(qū)。綜上所述，可滿足建所的要求，建站地基是天然地基。</p><p>　　1.2變電所在電力系統(tǒng)的地位</p><p>　　電力系統(tǒng)是由變壓器，輸電線路，用電設(shè)備（

22、負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機(jī)械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對(duì)電能進(jìn)行生產(chǎn)（發(fā)電機(jī)），變換（變壓器，整流器，逆變器），輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)），消費(fèi)（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。</p><p>　　其中變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。變電所根

23、據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類：</p><p>　?。?）樞紐變電所：位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330~500KV的變電所，稱為樞紐變電所。全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，甚至出現(xiàn)癱瘓。</p><p>　　（2）中間變電所：高壓側(cè)以交換潮流為主，起系統(tǒng)交換功率的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集2~3個(gè)電源，電壓為220~330KV

24、，同時(shí)又降壓供當(dāng)?shù)赜秒?，這樣的變電所起中間環(huán)節(jié)的作用，所以叫中間變電所。全所停電后，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。</p><p>　?。?）地區(qū)變電所：高壓側(cè)一般為110~220KV，向地區(qū)用戶供電為主的變電所，這是一個(gè)地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電后，僅使該地區(qū)中斷供電。</p><p>　?。?）終端變電所：在輸電線路的終端，接近負(fù)荷點(diǎn)，高壓側(cè)電壓為110KV，經(jīng)降壓后直接向用戶供電的變電所

25、，即為終端變電所。全所停電后，只是用戶受到損失。</p><p>　　1.3 電力系統(tǒng)供電要求</p><p>　?。?）保證可靠的持續(xù)供電：供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危及人身和設(shè)備安全，形成十分嚴(yán)重的后果。停電給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電力系統(tǒng)本身的損失。因此，電力系統(tǒng)運(yùn)行首先要滿足可靠，持續(xù)供電的要求。</p><p>　?。?）保證良好的電能質(zhì)量

26、：電能質(zhì)量包含電壓質(zhì)量，頻率質(zhì)量，和波形質(zhì)量三個(gè)方面，電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量均以偏移是否超過給定值來衡量，例如給定的允許電壓偏移為額定值的，給定的允許頻率偏移為等，波形質(zhì)量則以畸變率是否超過給定值來衡量。所有這些質(zhì)量指標(biāo)，都必須采取一切手段來予以保證。</p><p>　　（3）保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：電能生產(chǎn)的規(guī)模很大，消耗的一次能源在國民經(jīng)濟(jì)一次能源總消耗占的比重約為1/3，而且電能在變換，輸送，分配時(shí)的損耗絕對(duì)值

27、也相當(dāng)客觀。因此，降低每生產(chǎn)一度電能消耗的能源和降低變換，輸送，分配時(shí)的損耗，有極其重要的意義。</p><p>　　1.4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)</p><p>　　（1）電能生產(chǎn)的重要性：電能與其它能量之間轉(zhuǎn)換方便，易于大量生產(chǎn)，集中管理，遠(yuǎn)距離輸送，自動(dòng)控制，因此電能是國民經(jīng)濟(jì)各部門使用的主要能源，電能供應(yīng)的中斷或不足將直接影響國民經(jīng)濟(jì)各部門的正常運(yùn)行。這就要求系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性..<

28、;/p><p>　　（2）系統(tǒng)暫態(tài)過程的快速性：發(fā)電機(jī)，變壓器，電力線路，電動(dòng)機(jī)等原件的投入和退出，電力系統(tǒng)的短路等故障都在一瞬間完成，并伴隨暫態(tài)過程的出現(xiàn)，該過程非常短促，這就要求系統(tǒng)有一套非常迅速和靈敏的監(jiān)視，檢測，控制，和保護(hù)裝置。</p><p>　　（3）電能發(fā)，輸，配，用的同時(shí)性： 電能的生產(chǎn)，分配，輸送和使用幾乎是同時(shí)進(jìn)行，即發(fā)電廠任何時(shí)候生產(chǎn)的電能必須等于該時(shí)刻用電設(shè)備使用的電

29、能與分配，輸送過程中損耗的電能之和，這就要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，便于運(yùn)行調(diào)度。</p><p>　　1.5電力系統(tǒng)的額定電壓</p><p>　?。?）額定電壓是指能使電氣設(shè)備長期運(yùn)行的最經(jīng)濟(jì)的電壓。在系統(tǒng)中，各部分電壓等級(jí)是不同的。三相交流系統(tǒng)中，三相視在功率S=3UI。當(dāng)輸出功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，線路，電氣等的載流部分所需的截面積就越小，有色金屬的投資也越小，同是由于電流小，傳輸線

30、路上的功率損耗和電壓損失也較小。另一方面，電壓越高，對(duì)絕緣水平的要求則越高，變壓器，開關(guān)等設(shè)備的投資也越大。綜合考慮這些因素，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離都有一個(gè)最為經(jīng)濟(jì)合理的輸電電壓，但從設(shè)備制造角度考慮，為保證產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，又不應(yīng)隨意確定輸電電壓。</p><p>　?。?）用電設(shè)備的額定電壓：經(jīng)線路向用電設(shè)備輸送電能時(shí)，由于用電設(shè)備大都是感性負(fù)荷，沿線路的電壓分布往往是首段高于末端，，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓于

31、用電設(shè)備的額定電壓取值一致，使線路沿線的實(shí)際電壓于用電設(shè)備要求的額定電壓之間的偏差不致太大。</p><p>　?。?）變壓器額定電壓：變壓器一次側(cè)接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)向負(fù)荷供電，又相當(dāng)于電源，因此變壓器一次側(cè)額定電壓應(yīng)等于用電設(shè)備額定電壓。由于變壓器二次側(cè)額定電壓規(guī)定為空載時(shí)的電壓，額定負(fù)載下變壓器內(nèi)部的電壓降落約為，當(dāng)供電線路較長時(shí)，為使正常運(yùn)行時(shí)變壓器二次測電壓較系統(tǒng)標(biāo)稱電壓高，以便補(bǔ)償線路電壓損

32、失。變壓器二次測額定電壓應(yīng)較用電設(shè)備額定電壓高，只有當(dāng)變壓器二次測與用電設(shè)備間電氣距離很近時(shí)，其二次側(cè)額定電壓才取為用電設(shè)備額定電壓的倍。</p><p><b>　　2 主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1對(duì)電氣主接線的基本要求 </p><p>　　電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)

33、電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線設(shè)計(jì)代表了變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的抑定都有決定性的關(guān)系，對(duì)電氣主接線的基本要求，概括的說包括可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計(jì)原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針，政策，技術(shù)規(guī)定為準(zhǔn)繩，結(jié)合

34、工程實(shí)際情況，在保證供電可靠，調(diào)度靈活，滿足多項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行維護(hù)方便，盡可能節(jié)省投資，就地取材，力爭設(shè)備元件先進(jìn)性和可靠性，堅(jiān)持可靠，先進(jìn)，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀的原則。</p><p>　　2.2 所要選擇的主接線形式</p><p>　　由負(fù)荷資料知，35KV上近期無負(fù)荷。而10KV的負(fù)荷中有紡織廠、化纖廠、化工廠等負(fù)荷，若斷電將造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，因而需要保證供電的

35、可靠性；同時(shí)，由于10KV承擔(dān)著北王里地區(qū)的居民用戶和排灌用電，對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求也是較高的，綜合考慮35KV站的投資規(guī)模，故而在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)在保證供電的可靠性的基礎(chǔ)上考慮經(jīng)濟(jì)因素。</p><p>　　2.2.1 35KV、10KV接線形式的選擇</p><p>　　本期從網(wǎng)里變電站出35KV線路2回，分別至某某縣北王I、北王II，根據(jù)設(shè)計(jì)原則可采用單母線分段的接線形式。</p

36、><p>　　本期10KV出線回路數(shù)為6回，可采用單母線分段。</p><p>　　表2.1 接線形式方案對(duì)比</p><p>　　1·畫出主接線圖，本設(shè)計(jì)中電氣總設(shè)計(jì)圖見大圖所示。</p><p><b>　　3 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　表3.1負(fù)荷原始資料：</p&

37、gt;<p><b>　　3.1計(jì)算負(fù)荷</b></p><p><b>　　綜合最大計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p>　　K—同時(shí)系數(shù)，對(duì)于出線回?cái)?shù)較少的情況，可取0.9~0.95,出線回?cái)?shù)較多時(shí)，取0.85~0.9;在本設(shè)計(jì)中，10KV中取0.95，6KV中取0.85</p><p><b>

38、　　%—線損，取5%</b></p><p>　　3.1.1 對(duì)于35KV段負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　=0.95×（3.325+0.85+1.06+1.955+1.590+2.08）/0.9×（1+5%）=12.03MVA</p><p>　　3.1.2對(duì)于10KV段負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　=0.

39、85[3.325/0.78+（0.85+1.590）/0.75+1.06/0.72+(1.955+2.08)/0.8]×（1+5%）</p><p><b>　　=12.52MVA</b></p><p>　　綜上：總的計(jì)算負(fù)荷：12.03+12.52=24.55MVA</p><p>　　4 變電站主變壓器的選擇</p>

40、<p>　　4.1 繞組數(shù)量和連接方式的確定</p><p>　　4.1.1 繞組數(shù)量確定原則</p><p>　　在具有兩種電壓等級(jí)的變電站中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電站內(nèi)需設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。</p><p><b>　　在本變電站中：</b>

41、;</p><p>　　12.03/24.36=0.49>15%</p><p>　　12.52/24.55=0.5>15%</p><p>　　因此，在本變電站設(shè)計(jì)中主變壓器選為三繞組變壓器。</p><p>　　4.1.2連接方式的選擇</p><p>　　依據(jù)《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》規(guī)定指出：</p

42、><p>　　第條 在具有三種電壓等級(jí)的變電所中，如通過各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓容量的15%以上，主變壓器宜采用三繞組變壓器。</p><p>　　第條 變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有Ｙ和△型兩種。高中低三側(cè)繞組如何組合，要根據(jù)具體工程來定。我國110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用Ｙ0連接，35KV亦采用Ｙ型，其中性點(diǎn)通過消

43、弧線圈接地。35KV以下電壓變壓器繞組都采用△連接。本設(shè)計(jì)中變電站電壓等級(jí)為35/10KV，接線方式采用YN/d11的接線方式。</p><p>　　4.2主變阻抗及調(diào)壓方式選擇</p><p>　　4.2.1主變阻抗的選擇</p><p>　　根據(jù)《 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（電氣一次部分），變壓器的阻抗實(shí)質(zhì)就是繞組間的漏抗，阻抗的大小主要取決于變壓器的結(jié)構(gòu)和采用的

44、材料。從系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又使系統(tǒng)短路電流增加，高、低壓電器設(shè)備選擇遇到困難；另外阻抗的大小要考慮變壓器并聯(lián)運(yùn)行的要求。</p><p>　　主變阻抗選擇原則：①各側(cè)阻抗值的選擇須從電力系統(tǒng)穩(wěn)定、潮流計(jì)算、無功分配、繼電保護(hù)、短路電流、系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)壓手段和并聯(lián)運(yùn)行等方面進(jìn)行綜合考慮；②對(duì)普通兩繞組變，目前有“降壓型”一種；</p><p>　　

45、4.2.2調(diào)壓方式的選擇</p><p>　　為保證供電所或發(fā)電廠的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許的范圍內(nèi)，調(diào)壓方式有兩種，一種稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍在±2×2.5%以內(nèi)；另一種成為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍達(dá)30%，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，在下例情況下選用：接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，具有可逆工作特點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)變壓器，為保證用電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時(shí)，且隨著各方面的發(fā)展，為了保證電壓質(zhì)量及提高變壓器分接

46、頭質(zhì)量。所以選用有載調(diào)壓。</p><p>　　4.3電容電流的計(jì)算</p><p>　　電網(wǎng)的電容電流計(jì)算應(yīng)包括電氣連接的所有架空線路、電纜回路、發(fā)電機(jī)、變壓器以及母線和電器的電容電流，并考慮電網(wǎng)5～10年的發(fā)展。</p><p>　　架空線路的電容電流可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 2.7—適用于無架空地線的線路；</p&

47、gt;<p>　　3.3—適用于有架空地線的線路。</p><p>　　同桿雙回線路的電容電流為單回路的1.3～1.6倍。</p><p>　　由《電氣工程手冊(cè)》變電所增加的接地電容電流</p><p>　　35KV：附加值13％；10KV：附加值16％。</p><p>　　4.3.1 10KV側(cè)電容電流的計(jì)算</p&

48、gt;<p>　　由于出線上為架空出線：</p><p>　　=2.7×10×(5.1+8.108+13.436+13.404+9.968+11.627)×10-3×1.16</p><p>　　=1.93A<30A</p><p>　　所以不用加裝消弧線圈接地。</p><p>　

49、　4.4 變壓器中性點(diǎn)接地方式和中性點(diǎn)設(shè)計(jì)</p><p>　　電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式有：</p><p>　　a.中性點(diǎn)非直接接地 b.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地</p><p>　　c.中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地 d.中性點(diǎn)直接接地</p><p>　　4.4.1 10KV和35KV側(cè)中

50、性點(diǎn)接地方式的選擇</p><p>　　10～35KV側(cè)采用中性點(diǎn)不接地或中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。10～63KV電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式，但當(dāng)單相接地故障電流大于30A（10KV）或10A（35KV）時(shí)，中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地。裝消弧線圈時(shí),它可直接接到35KV側(cè)中性點(diǎn),且兩臺(tái)主變可共用一臺(tái)消弧線圈。10KV側(cè)由于是“⊿”型接線，無中性點(diǎn)，故需加接地變，將中性點(diǎn)引處，以接消弧線圈，接地變的容量應(yīng)大于消弧線圈的容

51、量，一般，應(yīng)在10KV級(jí)的每一段母線上安裝型號(hào)一樣，容量相同的接地變。但是電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高的弧光間隙接地過電壓，波及整個(gè)電網(wǎng)，所以可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，即經(jīng)消弧線圈接地。</p><p>　　4.5 主變?nèi)萘窟x擇原則</p><p>　　主變?nèi)萘窟x擇一般按變電所建成以后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年發(fā)展。對(duì)城郊變電所，主

52、變?nèi)萘繎?yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。根據(jù)變電所帶負(fù)荷性質(zhì)及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定主變?nèi)萘?。?duì)有重要負(fù)荷變電所考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變?nèi)萘吭谟?jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余主變應(yīng)能保證其余負(fù)荷的60%。同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓容量的級(jí)別不易太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化（主要考慮備品、備件和檢修方便）。</p><p>　　4.5.1 本設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘康倪x擇</p

53、><p>　　在本變電站中，當(dāng)變電站的一臺(tái)變壓器停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)變壓器能保證全部負(fù)荷的60%，即SB =S*60%=6.9MVA。同時(shí)應(yīng)該能保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷，Ⅰ、Ⅱ類負(fù)荷的總和為： SB=3.325×0.7＋3.325×0.2＋0.85×0.4＋0.85×0.2＋1.06×0.2＋1.955×0.2＋1.955×0.3＋1.59×

54、;0.3＋1.59×0.3＋2.08×0.3＋2.08×0.3＝6.7MVA，綜合以上并考慮變壓器容量必須大于，再綜合分析，選擇變壓器容量=10000MVA兩臺(tái)，查得35KV兩相三繞組電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表，選擇變壓器的型號(hào)為SZ10-10000/35，其參數(shù)如下表：</p><p>　　表4.1主變型號(hào)選擇</p><p>　　4.5.2 主變臺(tái)數(shù)選擇原則&

55、lt;/p><p>　　對(duì)城鎮(zhèn)中的一次變，在中、低壓側(cè)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)情況下，裝兩臺(tái)主變。對(duì)地區(qū)性孤立的一次變或大工業(yè)的專用變電所，裝三臺(tái)主變。對(duì)規(guī)劃只裝兩臺(tái)主變的變電所，其主變基礎(chǔ)按大于主變?nèi)萘康?～2級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)更換主變。在本變電站設(shè)計(jì)中，具有2個(gè)電壓等級(jí)，由于本變電站為地區(qū)性變電站，所以主變臺(tái)數(shù)選擇2臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)為備用。</p><p><b>　　5 短路電流的計(jì)

56、算</b></p><p>　　5.1計(jì)算短路電流的意義</p><p>　　供配電系統(tǒng)中的短路，是指相導(dǎo)體之間或相導(dǎo)體與地之間不通過負(fù)載阻抗而發(fā)生的電氣連接。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障，短路電流直接影響電器的安全，危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，假如短路電流較大，為了使電器能承受短路電流的沖擊，往往需要選擇重型電器。這不僅會(huì)增加投資，甚至?xí)蜷_斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器，

57、為了能合理選擇輕型電器，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮限制的措施，即而需要計(jì)算。</p><p>　　短路電流計(jì)算是選擇和檢驗(yàn)電氣設(shè)備的前提和基礎(chǔ)，也是載流導(dǎo)體選擇和二次設(shè)備保護(hù)的基礎(chǔ)。為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性并在一定的時(shí)期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，應(yīng)對(duì)不同點(diǎn)的短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　5.2短路電流計(jì)算的規(guī)定</p><p>　　驗(yàn)算導(dǎo)

58、體的穩(wěn)定性和電器的動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定以及電器開斷電流的能力，應(yīng)按本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量來計(jì)算，并考慮到電力系統(tǒng)的5-10發(fā)展規(guī)劃（一般應(yīng)按本工程的建成之后的5-10年）。在確定短路電流時(shí)應(yīng)按可能發(fā)生的短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按照僅在切換時(shí)過程中的可能的并列運(yùn)行方式的接線方式。</p><p>　　選擇導(dǎo)體和電器時(shí)所用的短路電流，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。&

59、lt;/p><p>　　選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗的回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流最大的地點(diǎn)，對(duì)帶電抗器6～10kv出線與廠用分支回路，除其母線與隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器之前外，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后。</p><p>　　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，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)的出口的兩相短路或中性點(diǎn)

60、直接接地系統(tǒng)及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)重情況計(jì)算。</p><p>　　5.3 本次設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算</p><p>　　5.3.1 各回路電抗的計(jì)算</p><p>　　計(jì)算各回路電抗：（取基準(zhǔn)功率，）</p><p>　　根據(jù)前面所選變壓器各參數(shù)得：</p><p>&

61、lt;b>　　X1=0.1</b></p><p>　　X2=0 (純電纜線路)</p><p>　　7.4/10=0.74</p><p>　　7.29/10=0.729</p><p>　　5.3.2 計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電流</p><p>　　在配電系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，后果最嚴(yán)重。因而

62、以此驗(yàn)算電器設(shè)備的能力。</p><p>　　1．K點(diǎn)短路時(shí)，對(duì)于35KV系統(tǒng)電源（無窮大容量）</p><p><b>　　2.點(diǎn)短路時(shí)，</b></p><p><b>　　3.點(diǎn)短路時(shí)，</b></p><p>　　6 高壓電器設(shè)備的選擇</p><p>　　變電站的高

63、壓電器對(duì)電能起著接收、分配、控制與保護(hù)的作用，主要有斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置及成套配電設(shè)備等。電器的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其型式和參數(shù)，保證電器正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，故障時(shí)不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況與供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼顧，條件允許時(shí)優(yōu)先選用先進(jìn)設(shè)備。</p><p>　　6.1電器設(shè)備選擇的一般原則</p><p>

64、　　6.1.1 按環(huán)境條件選擇</p><p>　　電器產(chǎn)品在制造上分戶外、戶內(nèi)兩大類。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣，故各方面要求較高，成本也高。戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外；戶外設(shè)備雖可用與戶內(nèi)，但不經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　6.1.2 按電網(wǎng)電壓選擇</p><p>　　電器可在高于10%到15% 設(shè)備額定電壓的情況下長期運(yùn)行，故所選設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定

65、電壓，即： </p><p>　　按長時(shí)工作電流選，電器的額定電流In是指周圍環(huán)境溫度為θ℃時(shí)，電器長期允許通過的最大電流。它應(yīng)大于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即： </p><p>　　6.2高壓斷路器的選擇原則</p><p>　　選擇高壓斷路器時(shí)，除按電氣設(shè)備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路電流，因此必須校驗(yàn)斷流容量（或開斷電流）、熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定等各項(xiàng)指

66、標(biāo)。</p><p>　　6.2.1 按工作環(huán)境選型</p><p>　　根據(jù)使用地點(diǎn)的條件選擇，如戶外式、戶內(nèi)式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊型式（如防爆型）。</p><p>　　6.2.2 按額定電壓選擇</p><p>　　高壓斷路器的額定電壓，應(yīng)等于或大于所在電網(wǎng)的額定電壓，即</p><p>　　式中，

67、——斷路器的額定電壓；</p><p>　　——高壓斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。</p><p>　　6.2.3 按額定電流選擇</p><p>　　高壓斷路器的額定電流，應(yīng)大于或大于負(fù)載的長時(shí)最大工作電流，即</p><p>　　式中 ——斷路器的額定電流；</p><p>　　——負(fù)載的長時(shí)最大工作電流。&l

68、t;/p><p>　　6.2.4校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定</p><p>　　高壓斷路器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)要滿足下式要求：</p><p>　　式中 ——斷路器的熱穩(wěn)定電流；</p><p>　　——斷路器熱穩(wěn)定電流所對(duì)應(yīng)的熱穩(wěn)定時(shí)間；</p><p>　　——短路電流穩(wěn)定值；</p><p>　　—作用下

69、的假想時(shí)間。</p><p>　　斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 ——斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間；</p><p>　　——斷路器保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；</p><p>　　——斷路器的分閘時(shí)間。</p><p>　　斷路器的分閘時(shí)間，包括斷路器的固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間，一般對(duì)快速動(dòng)作

70、的斷路器，可取0.11到0.16s，對(duì)中，低速動(dòng)作的斷路器，可取0.18到0.25s。</p><p>　　6.2.5校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定</p><p>　　高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定是指承受短路電流作用引起的機(jī)構(gòu)效應(yīng)的能力，在校驗(yàn)時(shí)，須用短路電流的沖擊值或沖擊電流的有效值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進(jìn)行比較，即</p><p>　　式中 、——設(shè)備極限通過的峰值電流

71、及其有效值；</p><p>　　、——短路沖擊電流極其有效值。</p><p>　　6.3 各電壓等級(jí)側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　6.3.1 35KV側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電壓為35KV，因此選擇的斷路器的額定電壓的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，，

72、所以35KV段選擇的斷路器型號(hào)為ZN12，其基本參數(shù)如下表6.1：</p><p>　　下面對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流Ik=15.8A，所選斷路器的額定開斷電流為25KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為50KA，流過斷路器的沖擊電流為40.29KA</p><p>　　所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定

73、校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.9s，所選斷路器的分閘時(shí)間為0.15s，選擇熄弧時(shí)間為0.03s，則短路持續(xù)電流時(shí)間，短路熱效應(yīng)。</p><p>　　所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇ZN12斷路器。</p><p>　　6.3.2 10KV側(cè)斷路器的選擇</p><p>　　該回路安裝在戶外，選擇戶外型斷路器，該回路電

74、壓為10KV，因此選擇的斷路器的額定電壓UE>6KV的斷路器，且其額定電流大于通過斷路器的最大持續(xù)電流，所以10KV段選擇的斷路器型號(hào)為ZN65A-12/T630-25，其基本參數(shù)如下表6.2：</p><p>　　下面對(duì)所選的斷路器進(jìn)行校驗(yàn)，通過斷路器的短路電流Ik=6.63A，所選斷路器的額定開斷電流為31.5KA，故斷流能力滿足要求。所選斷路器的額定關(guān)合電流，即動(dòng)穩(wěn)定電流為40KA，流過斷路器的沖擊電

75、流為16.91KA，所以所選斷路器的短路關(guān)合電流滿足要求，因而動(dòng)穩(wěn)定也滿足要求。最后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，設(shè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.9s，所選斷路器的分閘時(shí)間為0.15s，選擇熄弧時(shí)間為0.03s，則短路持續(xù)電流時(shí)間短路熱效應(yīng) </p><p>　　所選斷路器允許的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定也滿足要求，以上各種參數(shù)校驗(yàn)均滿足要求，故選擇ZN65A-12/T630-25斷路器。</p><p>

76、;　　6.4 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　6.4.1 隔離開關(guān)的作用 </p><p>　　它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先和隔離開關(guān)，后合斷路器，分閘操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。隔離開關(guān)按電

77、網(wǎng)電壓，長時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。 </p><p>　　6.4.2 35KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇GN27-40.5型接地高壓

78、隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.3：</p><p>　　下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish=40.29KA ，所選擇的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流即極限通過電流的峰值50KA，即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)短路時(shí)的熱效應(yīng)即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用GN27-40.5型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。</p>

79、<p>　　6.4.3 10KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　為了保證電氣設(shè)備和母線的檢修安全，該回路選擇隔離開關(guān)帶接地刀閘，該隔離開關(guān)安裝在戶外，故選擇戶外型。該回路額定電壓為，因此所選的隔離開關(guān)的額定電壓Ue>10KV，而且隔離開關(guān)的額定電流大于流過斷路器的最大持續(xù)電流，因此選擇GN30-12型接地高壓隔離開關(guān)，其主要參數(shù)如下表6.4：</p><p>　　

80、下面校驗(yàn)所選擇的隔離開關(guān)，短路時(shí)通過該隔離開關(guān)的短路沖擊電流ish=16.91KA，所選擇的隔離開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定電流為， 即，因此動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。該隔離開關(guān)允許的熱效應(yīng)為 短路時(shí)的熱效應(yīng)，即，熱穩(wěn)定滿足要求，經(jīng)過以上校驗(yàn)，所選隔離開關(guān)滿足要求，故確定選用GN30-12型高壓隔離開關(guān)，該隔離開關(guān)配用手動(dòng)式杠桿操作機(jī)構(gòu)。</p><p>　　6.5 電壓互感器和電流互感器的選擇</p><p>　

81、　互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電流線圈和電壓線圈供電，正確反應(yīng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況。</p><p>　　互感器的作用是：（1） 將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。（2） 使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。</p>

82、;<p>　　6.5.1 電壓互感器的選擇</p><p>　　變電站的每組母線上均安裝電壓互感器，電壓互感器應(yīng)按工作電壓來選擇：一般電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)的電壓應(yīng)在（0.8～1.2）范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足：，本設(shè)計(jì)中根據(jù)主變的參數(shù)

83、

84、 </p><p>　　下面以JDZX9-35Q為例，該互感器用于35KV、50HZ輸電線路作電壓測量和接地保護(hù)用。JDZX9-35Q為接地電壓互感器，該二型產(chǎn)品均由器身、儲(chǔ)油柜、高低壓引出瓷套、

85、二次接線盒、變壓器油等組成，系油紙絕緣結(jié)構(gòu)。一次、二次線圈為寶塔結(jié)構(gòu)，鐵芯由冷軋硅鋼片疊成殼式，整個(gè)器身固定在箱蓋上，置于變壓器油中。該互感器參數(shù)如下表6.5：</p><p>　　根據(jù)變電站的設(shè)計(jì)要求，選擇準(zhǔn)確級(jí)為0.5級(jí)的。</p><p>　　6.5.2 電流互感器的選擇</p><p>　　凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量符合測量儀表、保護(hù)和自

86、動(dòng)裝置的要求。（1）35KV電流互感器的選擇型號(hào)為LZZBJ7-35，變比選擇800/5。（2）10KV電流互感器的選擇型號(hào)為LZZBJ9-12，變比選擇為300/5。10KV電流互感器參數(shù)如下表6.6：</p><p>　　6.6 電抗器的選擇</p><p>　　6.6.1 普通電抗器的選擇原則</p><p>　?。?）電抗器幾乎沒有過負(fù)荷的能力，所以主變壓器

87、或出線回路的電抗器，應(yīng)按回路最大工作電流選擇，而不能用正常工作電流選擇。</p><p>　?。?）變電站母線分段回路的電抗器應(yīng)滿足用戶的一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷的要求。</p><p>　　6.6.2 本設(shè)計(jì)中電抗器的選擇</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)中，在10KV母線段加裝型號(hào)為OKSQ-87.5(45)/11-4.5%的電抗器。</p>&l

88、t;p>　　先進(jìn)行電壓損失校驗(yàn)：，即滿足要求。熱穩(wěn)定應(yīng)滿足：，其中 </p><p>　　式中 ——給定的熱穩(wěn)定電流；</p><p>　　——給定的持續(xù)電流；</p><p>　　——短路電流的穩(wěn)定值；</p><p>　　——短路電流假想作用時(shí)間；</p><p>　　——保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間；</p>

89、;<p>　　——斷路器分?jǐn)鄷r(shí)間；</p><p>　　根據(jù)計(jì)算，，即滿足要求。</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 即滿足要求。</p><p>　　6.7 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　6.7.1 熔斷器的作用</p><p>　　高壓熔斷器是一種過流保護(hù)元件，由熔件與熔管兩部分組成。當(dāng)過載

90、或短路時(shí)，電流增大，熔件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù)設(shè)備的目的。 熔件通過的電流越大，其熔斷時(shí)間越短。電流與熔斷時(shí)間的關(guān)系曲線叫熔件的安-秒特性曲線。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下熔件不被熔斷外，為了使保護(hù)具有選擇性，還應(yīng)使其安-秒特性符合保護(hù)選擇性的要求。戶外式高壓熔斷器在變電站中常用與保護(hù)電力電容器、配電線路和配電變壓器。</p><p>　　6.7.2 熔斷器的選擇</p><p>

91、;　　熔斷器的選擇主要指標(biāo)是指選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取</p><p>　　式中——熔管額定電流（即熔斷器額定電流）；</p><p><b>　　——熔件額定電流；</b></p><p>　　——通過熔斷器的長時(shí)最大工作電流。</p><p>　　所選熔件應(yīng)在長時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的

92、作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合，以免保護(hù)裝置越級(jí)動(dòng)作，造成停電范圍的擴(kuò)大。本設(shè)計(jì)中35KV和6KV中加裝高壓熔斷器，用來保護(hù)變壓器和電壓互感器，采用高壓熔斷器的型號(hào)為RN2型戶外高壓熔斷器，其基本參數(shù)如下表6.7：</p><p>　　7 變電站的防雷保護(hù)</p><p>　　7.1 變電站對(duì)直擊雷的的防護(hù)</p>&

93、lt;p>　　變電站對(duì)直擊雷防護(hù)主要措施是裝設(shè)避雷針或避雷線，并配以良好的接地體。根據(jù)《高壓配電裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：</p><p>　　第70條 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，獨(dú)立避雷針不應(yīng)設(shè)在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路或出入口等的距離不宜超過，否則應(yīng)采取均壓措施，或鋪設(shè)礫石或?yàn)r青地面</p><p>　　第71條 及以下的配電裝置架構(gòu)和房頂不宜裝設(shè)避雷針。&

94、lt;/p><p>　　第72條 配電裝置，在土壤電阻率不大于的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接到出線門型架構(gòu)上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。</p><p>　　第78條 變電站的每相母線上都應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器,應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)連接，同時(shí)應(yīng)在其附近架設(shè)集中接地裝置。</p><p>　　第80條 大接地短路電流系統(tǒng)中的中性點(diǎn)不接地變壓器如中性點(diǎn)絕緣按線電壓設(shè)計(jì)

95、，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)保護(hù)裝置。</p><p>　　第83條 連接的三繞組變壓器的繞組，如有開路運(yùn)行的可能，應(yīng)采用防止靜電感應(yīng)電壓危害該繞組絕緣的措施。在其一相出線上裝設(shè)一只閥型避雷器。</p><p>　　7.1.1 裝設(shè)避雷針（線）的原則</p><p>　　1.所保護(hù)對(duì)象均應(yīng)在避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)。</p><p>　　2.防止避雷

96、針（線）現(xiàn)在受到雷擊時(shí)對(duì)保護(hù)對(duì)象的閃絡(luò)（即反擊）。此類放電現(xiàn)象不但會(huì)在避雷針（線）與被保護(hù)對(duì)象之間的空氣中發(fā)生，而且還會(huì)在它們的地下接地裝置間發(fā)生。一旦出現(xiàn)反擊，高電位就將加到被保護(hù)對(duì)象（如電器設(shè)備）上。因此，防止反擊與保護(hù)范圍同樣重要。也就是說，被保護(hù)對(duì)象既要在保護(hù)范圍內(nèi)，又不會(huì)發(fā)生避雷針（線）對(duì)它們的反擊，這樣避雷針（線）的保護(hù)才是可靠的（運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，100個(gè)變電所每年發(fā)生繞擊和反擊約0.3次）。出于對(duì)反擊問題的考慮，避雷針按安裝

97、方式可分為獨(dú)立式避雷針和架構(gòu)式避雷針兩種。</p><p><b>　　a．獨(dú)立式避雷針</b></p><p>　　由于避雷針的引雷作用，當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，雷電流經(jīng)避雷針及其接地體流入大地。為了防止避雷針對(duì)被保護(hù)對(duì)象發(fā)生反擊，避雷針與被保護(hù)對(duì)象之間的空氣間隙應(yīng)具有足夠的距離，兩者接地體之間的間距也應(yīng)具有足夠的距離。</p><p><b&

98、gt;　　架構(gòu)式避雷針</b></p><p>　　對(duì)于35kV及以上的配電裝置，由于電氣設(shè)備的絕緣水平較高，在土壤電阻率不太高（不大于1000Ω·m）的地區(qū)，不易發(fā)生反擊，可采用架構(gòu)式避雷針，即把避雷針裝于配電裝的架構(gòu)上，這樣可以節(jié)省投資，也便于布置。</p><p>　　架構(gòu)式避雷針同樣需要考慮防止反擊問題。裝有避雷針的架構(gòu)上，接地部分與帶電部分間的空氣中距離不得

99、小于絕緣子串的長度。同時(shí)此架構(gòu)應(yīng)就近埋設(shè)輔助接地裝置，此接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點(diǎn)離主變壓器接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點(diǎn)之間的距離不應(yīng)小于。這樣雷擊避雷器時(shí)，在避雷針接地裝置上產(chǎn)生的高電位電壓波，沿接地網(wǎng)向變壓器連接點(diǎn)傳播過程中逐漸衰減，到達(dá)變壓器接地點(diǎn)時(shí)才不會(huì)造成對(duì)變壓器的反擊。</p><p>　　7.1.2 直擊雷防護(hù)裝置的原理</p><p>　　對(duì)直擊雷的防護(hù)措施是讓雷電在

100、人為設(shè)置的直擊雷防護(hù)裝置上放電置瀉入地中，以免被保護(hù)的設(shè)備或建筑物受到損壞。如圖7.1所示，直擊雷防護(hù)裝置由二個(gè)主要的部分組成。</p><p>　　1.接閃器 直接截受雷擊的避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)以及作接閃的金屬屋面和金屬構(gòu)件等。避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)一般以鋼管、鋼筋或扁鋼等制成。</p><p>　　2.引下線 連接接閃器和接地裝置的金屬導(dǎo)體。一般以鋼筋或扁鋼等制成

101、，也可以利用建筑物結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的鋼筋兼作。</p><p>　　3.接地裝置 接地體與接地線的總和。可以以鋼筋、扁鋼和各種型鋼制成，也可以利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋榮作。</p><p>　　其防護(hù)原理是：在雷電先導(dǎo)的初始階段．因先導(dǎo)離地面較高．故先導(dǎo)發(fā)展的方向不受地面物體的影響，但當(dāng)其向下至某一高度時(shí)，地面上的接閃器將會(huì)影響先導(dǎo)的發(fā)展方向，使先導(dǎo)向接閃器方向發(fā)展．這是由于接閃器較高并具有良好的

102、接地，在其上因靜電感應(yīng)而積聚了與先導(dǎo)相反極性的電荷使其附近的電場強(qiáng)度顯著增強(qiáng)的緣故，此時(shí)先導(dǎo)放電電場即開始被接閃器所歪曲，將先導(dǎo)放電的途徑引向接閃器本身，從而達(dá)到保護(hù)被保護(hù)物的目的。</p><p>　　7.2 避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法</p><p>　　7.2.1 單支避雷針的保護(hù)范圍</p><p>　　單支避雷針的保護(hù)范圍如圖7.2所示。在被保護(hù)物高度hx水

103、平面上、其保護(hù)半徑rx可按下式計(jì)算</p><p>　　當(dāng)hx≥時(shí)， rx＝(h—hx)P </p><p>　　當(dāng)hx<時(shí), rx＝(1.5h—2hx)P </p><p>　　式中 h——避雷針高度，單位為m；</p><p>　　Hx——被保護(hù)物高度，單位為m；</p>&

104、lt;p>　　P——高度修正系數(shù)．當(dāng)h≤30m時(shí),P=1；當(dāng)30m＜h≤120m時(shí)，P＝。 </p><p>　　7.2.2 兩支等高避雷針</p><p>　　兩支等高避雷針聯(lián)合的保護(hù)范圍要比兩針各自保護(hù)范圍的疊加還要大。兩針聯(lián)合保護(hù)范圍如圖7.3所示。兩針外側(cè)的保護(hù)范圍按單針的方法確定。兩針之間的保護(hù)范圍由通過1、0、2三點(diǎn)的圓弧畫出，O點(diǎn)的高度h0按下式計(jì)算：<

105、;/p><p>　　式中 D——兩針之間的距離，m</p><p>　　P——高度影響系數(shù)，其值的確定同上。</p><p>　　在O—O’截面上高度為hx的水平保護(hù)寬度為2bx, bx由下式計(jì)算</p><p>　　當(dāng)bx0時(shí)，兩針聯(lián)合保護(hù)范圍比兩單針保護(hù)范圍疊加還有所擴(kuò)大。由此可見，要使兩針能有效構(gòu)成聯(lián)合保護(hù)，兩針間的距離太大是不行的。即使

106、被保護(hù)高度為0，兩針的距離必須小于7hP，而當(dāng)被保護(hù)物高度為hx時(shí)，兩針間的距離必須小于7(h-hx)P。</p><p>　　7.2.3 本設(shè)計(jì)中避雷針的選擇</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)變電站的大小D=38.94m；所內(nèi)最高建筑物高度hx=7.5m；取避雷針的高度為h=30m。</p><p>　　保護(hù)簡圖如圖7.3所示，我們采用兩支等高的避雷器對(duì)建筑物進(jìn)行

107、保護(hù)。保護(hù)計(jì)算： 得：p=1</p><p>　　hx=7.5m ho=h-D/7=30-38.94/7=24.43m</p><p>　　則：bx=1.5(ho-hx)=1.5×(24.43-7.5)=25.395m</p><p>　　rx=(1.5h-2hx)P=1.5×30-2×7.5=30m</p>&

108、lt;p>　　經(jīng)過上述計(jì)算，采用兩支等高的避雷針可保護(hù)變電站全站。</p><p>　　7.3 對(duì)雷電入侵波的防護(hù)</p><p>　　7.3.1 避雷器的作用</p><p>　　變電站內(nèi)安裝著類型繁多的高、低壓變、配電設(shè)備，這些設(shè)備均直接和供電系統(tǒng)的線路相連，而線路上發(fā)生雷電過電壓的機(jī)會(huì)較多，因此入侵波常常是變電站的主要雷害，所以必須對(duì)入侵波有足夠的防護(hù)

109、措施。變電站中防護(hù)入侵波的主要裝置是安裝閥型避雷器，避雷器的作用是限制過電壓以保護(hù)電器設(shè)備，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)放電器，當(dāng)雷電入侵波或操作過電壓超過某一電壓值時(shí)，避雷器將先于與其并聯(lián)的被保護(hù)設(shè)備放電，使電壓值被限制，從而使電氣設(shè)備得到有效保護(hù)。</p><p>　　7.3.2 對(duì)避雷器的基本要求</p><p>　　避雷器放電時(shí)，相當(dāng)于對(duì)地短路，當(dāng)強(qiáng)大的沖擊電流泄入大地后，短路通道在工頻電壓作用

110、下又會(huì)成為工頻電流通過的通道，由于短路通道阻抗很低，這時(shí)的工頻電流往往很大，稱之為“工頻續(xù)流”。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)于小接地電流系統(tǒng)，若有兩相或三相同時(shí)存在工頻續(xù)流，則相當(dāng)于相間短路。因此，避雷器必須迅速切斷工頻續(xù)流以消除工頻短路，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：</p><p>　　(1)在過電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護(hù)設(shè)備放電，這主要

111、靠兩者之間的伏秒特性配合來實(shí)現(xiàn)，如圖7.4所示。</p><p>　　(2)避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力以便在工頻續(xù)流第一次過零點(diǎn)時(shí)就能迅速可靠地切斷工頻續(xù)流。</p><p>　　7.3.3 避雷器的選擇</p><p>　　變電站內(nèi)最重要的設(shè)備是主變壓器，它的價(jià)格高，絕緣水平又很低，為了減少變壓器所受過電壓幅值，閥型避雷器應(yīng)盡量安裝在電氣距離靠近主變壓器的地方。從