KV變電站電氣主接線設(shè)計(jì)方案

1、110KV變電站電氣主接線設(shè)計(jì)目錄電氣主接線設(shè)計(jì)1110KV變電站的技術(shù)背景31.2主接線的設(shè)計(jì)原則31.3主接線設(shè)計(jì)的基本要求31.4高壓配電裝置的接線方式41.5主接線的選擇與設(shè)計(jì)81.6主變壓器型式的選擇9短路電流計(jì)算2.1短路電流計(jì)算的概述112.2短路計(jì)算的一般規(guī)定112.3短路計(jì)算的方法122.4短路電流計(jì)算12電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)3.1電氣設(shè)備選擇的一般條件153.2高壓斷路器的選型163.3高壓隔離開(kāi)關(guān)的選型173.4互感器的選擇173.5短路穩(wěn)定校驗(yàn)183.6高壓熔斷器的選擇18屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)原則194.2設(shè)計(jì)的基本要求204.3布置及安裝設(shè)計(jì)的具體要求204.4

2、配電裝置選擇21變電站防$與接地設(shè)計(jì)5.1雷電過(guò)電壓的形成與危害225.2電氣設(shè)備的防雷保護(hù)225.3避雷針的配置原則235.4避雷器的配置原則235.5避雷針、避雷線保護(hù)范圍計(jì)算235.6變電所接地裝置24無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)6.1無(wú)功補(bǔ)償?shù)母拍罴爸匾?46.2無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑瓌t與基本要求24變電所總體布置7.1總體規(guī)劃267.2總平面布置26結(jié)束語(yǔ)27參考文獻(xiàn)27電氣主接線設(shè)計(jì)1.1110KV變電站的技術(shù)背景近年來(lái)，我國(guó)的電力工業(yè)在持續(xù)迅速的發(fā)展，而電力工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要組成部分，其使命包括發(fā)電、輸電及向用戶的配電的全部過(guò)程。完成這些任務(wù)的實(shí)體是電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)相應(yīng)的有發(fā)電廠、輸電系統(tǒng)、

3、配電系統(tǒng)及電力用戶組成。110KV變電所一次部分的設(shè)計(jì)，是主要研究一個(gè)地方降壓變電所是如何保證運(yùn)行的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。而變電所是作為電力系統(tǒng)的一部分，在連接輸電系統(tǒng)和配點(diǎn)系統(tǒng)中起著重要作用。我們這次選題的目的是將大學(xué)四年所學(xué)過(guò)的電力工程、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、電機(jī)學(xué)、電路等有關(guān)電力工業(yè)知識(shí)的課程，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)將理論知識(shí)得以應(yīng)用。1.2主接線的設(shè)計(jì)原則在進(jìn)行主接線方式設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：變電所在系統(tǒng)中的地位和作用；近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模；負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響；主變壓器臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響；備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響。1.3主接線設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)有關(guān)規(guī)定：變電

4、站電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)的地位，變電站的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)度或擴(kuò)建等要求。a. 可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電，衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是由其組成元件(包括一次和二次設(shè)備)在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，主接線的設(shè)計(jì)，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性并不是絕對(duì)的而是相對(duì)的，一種主接線對(duì)某些變電站是可靠的，而對(duì)另一些變電站則可能不是可靠的。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志如下：

5、(1) 斷路器檢修時(shí)是否影響供電；(2) 線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電；(3) 變電站全部停電的可能性。b. 靈活性主接線的靈活性有以下幾方面的要求：(1) 調(diào)度靈活，操作方便?？伸`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。(2) 檢修安全?？煞奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電器保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不影響對(duì)用戶的供電。擴(kuò)建方便。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，往往需要對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的變電站進(jìn)行擴(kuò)建，從變壓器直至饋線數(shù)均有擴(kuò)建的可能。所以，在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過(guò)度

6、到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。c. 經(jīng)濟(jì)性可靠性和靈活性是主接線設(shè)計(jì)中在技術(shù)方面的要求，它與經(jīng)濟(jì)性之間往往發(fā)生矛盾，即欲使主接線可靠、靈活，將可能導(dǎo)致投資增加。所以，兩者必須綜合考慮，在滿足技術(shù)要求前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。投資省。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流，以便選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式(110/610kV)變電站和以質(zhì)量可靠的簡(jiǎn)易電器代替高壓側(cè)斷路器。年運(yùn)行費(fèi)小。年運(yùn)行費(fèi)包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)以及大修費(fèi)、日常小修維護(hù)費(fèi)。其

7、中電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的型式、容量、臺(tái)數(shù)以及避免兩次變壓而增加電能損失。(1) 占地面積小。電氣主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省架構(gòu)、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器。(2) 在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。1.4高壓配電裝置的接線方式a.單母線接線圖1單母線接線方式優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便；隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修設(shè)備時(shí)作隔離電壓用，不擔(dān)任其它任何操作，使誤操作的可能性減少；此外，投資少、便于擴(kuò)建。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任意元件的故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電，單母

8、線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)各部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線分開(kāi)后才能恢復(fù)到非故障段的供電。適用范圍：只有一臺(tái)主變壓器，10KV出線不超過(guò)5回，35KV出線不超過(guò)3回，110KV出線不超過(guò)2回。b.單母線分段接線+1234圖2單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：(1) 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩條回路，有兩個(gè)電源供電;(2)當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器會(huì)自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：(1)當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；(2) 當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；(3)、

9、擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。適用范圍：(1)610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)；(2)3563KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時(shí)；(3)110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時(shí)。c.雙母線接線圖3雙母線接線(TQF-母線聯(lián)絡(luò)斷路器)雙母線接線，其中一組為工作母線，一組為備用母線，并通過(guò)母線聯(lián)路斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路母線連接的方式運(yùn)行。在進(jìn)行倒閘操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開(kāi)關(guān)的操作原則是：在等電位下操作應(yīng)先通后斷。如檢修工作母線時(shí)其操作步驟是：先合上母線斷路器TQF兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，再合上TQF,向備用線充電，這時(shí)兩組母線等到電位。為

10、保證不中斷供電，應(yīng)先接通備用母線上的隔離開(kāi)關(guān)，再斷開(kāi)工作母線上隔離開(kāi)關(guān)。完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開(kāi)母聯(lián)斷路器TQF及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。優(yōu)點(diǎn)：(1) 供電可靠通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路。(2) 調(diào)度靈活各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。(3) 擴(kuò)建方便向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線單位電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線短

11、時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。(4) 便于實(shí)驗(yàn)當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開(kāi)，單獨(dú)接至一組母線上。缺點(diǎn)：(1) 增加一組母線和使每回路就需要加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)母線故障或檢修是隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作,需要隔離開(kāi)關(guān)和短路器之間裝設(shè)連鎖裝置。適用范圍：出線帶電抗器的610KV出線，35-60KV配電裝置出線超過(guò)8回或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí)，110KV220KV出線超過(guò)5回時(shí)。雙母線分段接線TQF1T二壬圖4雙母線分段接線220KV進(jìn)出線回路數(shù)較多，雙母線需要分段，其分段原則是：(1) 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為1014時(shí),在一組母線上用斷路器分

12、段；當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)為15回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段；在雙母線接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁斷路器；為了限制220KV母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段。d. 橋形接線當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，可采用橋形接線，分為內(nèi)橋與外橋形兩種接線。(一) 內(nèi)橋形接線優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。缺點(diǎn)：(1)變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)。(2) 橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。出線斷路器檢修時(shí)，線路需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開(kāi)運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開(kāi)關(guān)，在跨條上須加裝兩組隔離開(kāi)關(guān)。橋連

13、斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高情況。(二) 外橋形接線優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線缺點(diǎn)：(1)線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。(2) 橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。(3) 變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開(kāi)運(yùn)行的跨條，橋連斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路短時(shí)，故障率較少情況。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外橋形接線。圖5橋形接線e. 角形接線多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)

14、形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開(kāi)環(huán)運(yùn)行的時(shí)間，保證角形接線運(yùn)行可靠性，以采用35角形接線為宜，并且變壓器與出線回路宜對(duì)角對(duì)稱分布。優(yōu)點(diǎn)(1)投資少，平均每回只需裝設(shè)一臺(tái)斷路器。(2)沒(méi)有匯流母線，在接線的任意段上發(fā)生故障，只需切除這一段及與其相連接的元件，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響較小。(3)接線成閉合環(huán)形，在閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性靈活性較高。(4)每回路由兩臺(tái)斷路器供電，任一臺(tái)斷路器檢修，不需中斷供電，也不需旁路設(shè)施。隔離開(kāi)關(guān)只作為檢修時(shí)隔離之用，以減少誤操作的可能性。(5)占地面積少。多角形接線占地面積約是普通中型雙母線帶旁路母線的40%,對(duì)地形狹窄地區(qū)和地下洞內(nèi)布置較合適。缺點(diǎn)：(1)任一臺(tái)斷

15、路器檢修，都成開(kāi)環(huán)運(yùn)行，從而降低了接線的可靠性。因此，斷路器數(shù)量不能多，即進(jìn)出線回路數(shù)受到限制。(2)每一進(jìn)出線回路都江堰市連接著兩臺(tái)斷路器，每一臺(tái)斷路器又連著兩個(gè)回路，從而使繼電保護(hù)和控制回路較單、雙母線接線復(fù)雜。(3)對(duì)調(diào)峰電站，為提高運(yùn)行可靠性，避免經(jīng)常開(kāi)環(huán)運(yùn)行，一般開(kāi)停機(jī)需由發(fā)電機(jī)出口斷路器承擔(dān)，由此需要增設(shè)發(fā)電機(jī)出口斷路器，并增加了變壓器空載損耗。適用范圍適用于最終進(jìn)出線為35回路的110KV及以上配電裝置。不宜用于有再擴(kuò)建可能的發(fā)電廠，變電所中。圖6角形接線1.5主接線的選擇與設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中電壓等級(jí)為110/35/10KV，出線情況為110KV出線兩回，35KV出線4回(架空)，10

16、KV出線10回(電纜)。根據(jù)各種接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)擬定兩種接線方案：方案一：110KV側(cè)采用內(nèi)橋形接線，35KV側(cè)采用單母分段接線，10KV側(cè)采用單母分段接線。方案二：110KV側(cè)采用單母分段接線，35KV側(cè)采用雙母線接線，10KV側(cè)采用單母分段接線。a. 技術(shù)比較對(duì)于110KV側(cè)，由于負(fù)荷供電要求高，為了保證供電的可靠性和靈活性所以選擇內(nèi)橋形接線形式。對(duì)于35KV電壓側(cè)，供電可靠性要求很高，同時(shí)全部采用雙回線供電，為滿足供電的可靠性和靈活性，應(yīng)選擇單母分段接線形式。b. 經(jīng)濟(jì)比較對(duì)整個(gè)方案的分析可知，在配電裝置的綜合投資，包括控制設(shè)備，電纜，母線及土建費(fèi)用上，在運(yùn)行靈活性上35KM10KV側(cè)單

17、母線形接線比雙母線接線有很大的靈活性。由以上分析，最優(yōu)方案可選擇為方案一，其接線如圖7所示。圖7方案一接線方式1.6主變壓器型式的選擇1.6.1選擇原則(1)為保證供電可靠性，在變電所中，一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器；(2)為滿足運(yùn)行的靈敏性和可靠性，如有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)選擇兩臺(tái)三繞組變壓器，選用三繞組變壓器占的面積小，運(yùn)行及維護(hù)工作量少，價(jià)格低于四臺(tái)雙繞組變壓器，因此三繞組變壓器的選擇大大優(yōu)于四臺(tái)雙繞組變壓器;(3)裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，其中一臺(tái)事故后其余主變壓器的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70%以上，并保證用戶的一級(jí)和二級(jí)全部負(fù)荷的供電。1.6.2臺(tái)數(shù)的確定為保證供電可靠性，變電站一般

18、裝設(shè)兩臺(tái)主變，當(dāng)只有一個(gè)電源或變電站可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源給重要負(fù)荷供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)。本設(shè)計(jì)變電站有兩回電源進(jìn)線，且低壓側(cè)電源只能由這兩回進(jìn)線取得，故選擇兩臺(tái)主變壓器。1.6.3相數(shù)的確定在330kv及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。如果受到制造、運(yùn)輸?shù)葪l件限制時(shí)，可選用兩臺(tái)容量較小的三相變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可選用單相變壓器。1.6.4繞組數(shù)的確定在有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果變壓器各側(cè)繞組的通過(guò)容量均達(dá)到變壓器額定容量的15呃以上，或低壓側(cè)雖然無(wú)負(fù)荷，但需要在

19、該側(cè)裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，宜采用三繞組變壓器。1.6.5繞組連接方式的確定變壓器繞組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星形接法和三角形接法，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。我國(guó)110KV及以上電壓，變壓器繞組都采用星形接法，35KV也采用星形接法，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35KV及以下電壓，變壓器繞組都采用三角形接法。結(jié)構(gòu)型式的選擇1.6.6三繞組變壓器在結(jié)構(gòu)上的基本型式(1) 升壓型。升壓型的繞組排列為：鐵芯一中壓繞組一低壓繞組一高壓繞組，高、中壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。(2) 降壓型。降壓型的繞組排列為：鐵芯

20、一低壓繞組一中壓繞組一高壓繞組，高、低壓繞組間距較遠(yuǎn)、阻抗較大、傳輸功率時(shí)損耗較大。應(yīng)根據(jù)功率傳輸方向來(lái)選擇其結(jié)構(gòu)型式。變電站的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主、向低壓側(cè)供電為輔，則選用降壓型；如果以高壓側(cè)向低壓側(cè)供電為主、向中壓側(cè)供電為輔，也可選用升壓型。1.6.7調(diào)壓方式的確定系統(tǒng)110KV母線電壓滿足常調(diào)壓要求，且為了保證供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)，保持電壓的穩(wěn)定，所以應(yīng)選擇有載調(diào)壓變壓器。1.6.8主變壓器容量的確定變變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，亦要根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。對(duì)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器容

21、量應(yīng)按下式選擇：Sn=0.6PM。因?qū)σ话阈宰冸娝?，?dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證7080瀕荷的供電，考慮變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40%由于一般電網(wǎng)變電所大約有25利非重要負(fù)荷，因此，采用Sn=0.6PM確定主變是可行的。已知：35KV側(cè)PmaE54MWcos©=0.8010KV側(cè)PmaE20MWcos(f)=0.80所以，在其最大運(yùn)行方式下：S=0.6*(54/0.80+20/0.80)=55.5MVA選擇變壓器的主要參數(shù)為額定電壓：110土8X1.25%KV,38.5土2X2.5%KV,10.5KV空載損耗：84.7KW空載電流：1.2%接線組別：Yn,yn,d11阻

22、抗電壓：U(1-2)%=17.5%,U(1-3)%=10.5%,U(2-3)%=6.5%短路電流計(jì)算2.1短路電流計(jì)算的概述2.1.1概述短路是電力系統(tǒng)中最常見(jiàn)和最嚴(yán)重的的一種故障，所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常情況以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。引起短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞。引起絕緣順壞的原因有：過(guò)電壓、絕緣材料的自然老化、機(jī)械損傷及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)不良等。此外，運(yùn)行人員的誤操作、鳥獸跨接在裸露的載流部分以及風(fēng)、雪、雨、雹等自然現(xiàn)象均會(huì)引起短路故障。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在電力系統(tǒng)各種故障中，單相

23、接地短路占大多數(shù)，兩相短路較少，而三相短路的機(jī)會(huì)最少，但三相短路的短路電流最大，故障產(chǎn)生的后果也最為嚴(yán)重，必須給予足夠的重視。因此采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。2.1.2短路計(jì)算的意義在供電系統(tǒng)中，危接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)害最大的故障就是短路。所謂短路就供電系統(tǒng)是一相或多相載流導(dǎo)體備載流部分的絕緣損壞、誤操作、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。由于誤操作產(chǎn)生的故障約占全部短路故障的70%住短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍甚至大幾十倍，通可達(dá)數(shù)千安，短路電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并且使設(shè)備溫度急劇上升有可能損壞設(shè)備和電纜

24、。在短路點(diǎn)附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電機(jī)正常，發(fā)生接地短路時(shí)所出現(xiàn)的不對(duì)稱短路電流，將對(duì)通信工程線路產(chǎn)生干擾，并且短路點(diǎn)還可使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行解列。2.1.3短路計(jì)算的目的a. 對(duì)所選電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。b. 進(jìn)行變壓器和線路保護(hù)的整定值和靈敏度計(jì)算。c. 在選擇繼電保護(hù)和整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。2.2短路計(jì)算的一般規(guī)定2.2.1計(jì)算的基本情況(1) 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)載下運(yùn)行。(2) 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置(包括強(qiáng)行勵(lì)磁)。(3) 短路發(fā)生在短路電流為最大值時(shí)的瞬間。(4) 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相等。(5) 應(yīng)考慮對(duì)短路電

25、流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。2.2.2接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式(即最大運(yùn)行方式)，不能用僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。2.2.3基本假定a. 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。b. 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。c. 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。d. 不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。2.3短路計(jì)算的方法對(duì)應(yīng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式，按無(wú)限大容量系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)短路點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算，求得I”、ish、Ish值。I"三相短路電流。i

26、sh三相短路沖擊電流，用來(lái)校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。Ish三相短路全電流最大有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體的的熱穩(wěn)定。Sd三相短路容量，用來(lái)校驗(yàn)斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過(guò)規(guī)定值，作為選擇限流電抗的依據(jù)。a. 2.4短路電流計(jì)算選擇計(jì)算短路點(diǎn)在下圖中，di,d2,d3分別為選中的三個(gè)短路點(diǎn)畫等值網(wǎng)絡(luò)圖110KV伊廠XiXi71X235KV4eX3eX3力Jd2b. d310KV圖8等值網(wǎng)絡(luò)通計(jì)算已知：(1)系統(tǒng)電壓等級(jí)為110KV、35KV、10KV,基準(zhǔn)容量Sj=l00MVA,系統(tǒng)110KV母線系統(tǒng)短路容量為3000MVA,110KV側(cè)為雙回LGJ-185/30KM架空線供電。(2) 視

27、系統(tǒng)為無(wú)限大電流源，故暫態(tài)分量等于穩(wěn)態(tài)分量，即I"=I8,S"=Soo(3) 主變壓器，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA基準(zhǔn)電壓U=1.05Ue=115KVIj=*Uj=100廠=0.502KA基準(zhǔn)電流3115*-3基準(zhǔn)電抗1152Sj100=132所以:對(duì)側(cè)110kv母線短路容量Skt的標(biāo)幺值為SktSktSb3000100=30對(duì)側(cè)110kv母線短路電流標(biāo)幺值Ikt*=Skt*=3011Xs*=0.0333sI30對(duì)側(cè)110kv系統(tǒng)短路阻抗標(biāo)幺值Ikt*30對(duì)于LGJ-185線路X=0.382Q/KM貝U冶=0.0333+(0.382X35)/132/2=0.084d1,d2

28、,d3點(diǎn)的等值電抗值計(jì)算公式：X1=1/2XU(1-2)%+U(1-3)%-U(2-3)%X2=1/2XU(1-2)%+U(2-3)%-U(1-3)%X3=1/2XU(1-3)%+U(2-3)%+U(1-2)%由變壓器參數(shù)表得知，繞組間短路電壓值分別為：U(1-2)%=17.5%U(1-3)%=10.5%U(2-3)%=6.5%主變額定容量Sn=63MVA所以X1=1/2X(17.5+10.5-6.5)=10.75X2=1/2X(17.5+6.5-10.5)=6.75X3=1/2X(10.5+6.5-17.5)=-0.25標(biāo)么值:X1*=X1/100X2*=X2/100X3*=X3/100已知

29、110KV系統(tǒng)折算到(1)當(dāng)d1點(diǎn)短路時(shí)X(Sj/SN)=10.75/100X(Sj/SN)=6.75/100X(Sj/SN)=-0.25/100X(100/63)=0.17X(100/63)=0.11X(100/63)=-0.004110KV母線上的等值電抗Xs*=0.084尹1圖9d1點(diǎn)短路等值電路.''Id*11Xs*10.084=11.905Sj100L=j0.502KA.3Uj3115_"_"_一一_-_Id1=Id*1Ij=11.9050.502=5.976KA1d1T二Ich=1.82Id=1.825.967=15.239KASk=3UjI：=

30、31155.976=1190.3MVA其中Id短路電流周期分量有效值Id起始次暫態(tài)電流一一t=8時(shí)穩(wěn)態(tài)電流Sk短路容量當(dāng)d2點(diǎn)短路時(shí)0.08奴0.17<0.0840.2240.1401d20.11d2(2) 圖10d2點(diǎn)短路等值電路11Id*2=4.46Xd*20.224IjSj.3Uj100.337=1.56KA_"_"_._Id2=I：=Id*2Ij=4.461.56=6.958KAIch=1.82Id'2=1.826.958=17.74KA&=、3UjI：-3376.958=445.9MVA當(dāng)d3點(diǎn)短路時(shí)0.084-(0.17k>0.083

31、0.167.004-0.004d3d3%d3圖11d3點(diǎn)短路等值電路IdXd*35.9980.167IjSj3Lj100:5.5KA.310.5''Id3=I：=Id*3Ij=5.9885.5=32.9KAIch=1.82Id'3=1.8232.9=84KA&=.3UjI二=310.532.9=598MVA額定電流計(jì)算因?yàn)樗訧IIn=|jXSn/Sj(SN=63MVA,S=100MVAIj1=0.502KA,Ij2=1.56KA,Ij3=5.5KA)In1=0.502X63/100=0.32KAn2=1.56X63/100=0.98KAn3=5.5X63/10

32、0=3.47KA3.電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)3.1電氣設(shè)備選擇的一般條件各種電氣設(shè)備的功能盡管不同，但都在供電系統(tǒng)中工作所以在選擇時(shí)必然有相同的基本要求。在正常工作時(shí)必需保證工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便時(shí)，投資經(jīng)濟(jì)合理。在短路情況下，能滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。（一）按正常工作條件，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面a. 環(huán)境產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。此外，還應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、防火等要求。Wet,電壓選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)和電路額定電壓LN小于或等于設(shè)備的額定電壓即：LN.et>LU但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓1015%青況下安全運(yùn)行。電流電氣設(shè)備銘牌上

33、給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時(shí)電氣設(shè)備長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流，選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體時(shí)應(yīng)滿足以下條件：IN.et>Ig.max式中l(wèi)N.et該設(shè)備銘牌上標(biāo)出的額定電流.Ig.max該設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。目前我國(guó)規(guī)定電器產(chǎn)品的00=40C,如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度是'N.et。1時(shí)，則設(shè)備或載流導(dǎo)體允許通過(guò)電流I'N.et可修為IN.qIN,.N-0式中。N、01分別為設(shè)備或載流導(dǎo)體的在長(zhǎng)期工作時(shí)允許溫度和實(shí)際環(huán)境溫度。按斷流能力選擇設(shè)備的額定開(kāi)斷電流Ico或斷流容量SOC應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值Ik或短路容量&,即：IcoA

34、Ik,Soc>&。（二）按短路情況下進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)a. 按短路情況下的動(dòng)穩(wěn)定，即以制造廠的最大試驗(yàn)電流幅值與短路電流的沖擊電流相比，且iet>ish。式中iet額定動(dòng)穩(wěn)定電流，用來(lái)表征斷路器和承受短路電流電動(dòng)力的能力，用來(lái)選擇斷路器時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。ish沖擊電流。b. 短路情況下的熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定應(yīng)滿足事習(xí)：2It短路電流瞬時(shí)值（kA）;t短路電流熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間（s）;二時(shí)間為8短路電流周期分量；tjx短路電流的假想時(shí)間；tjx=tj+tdl+0.05（s）;tj繼電保護(hù)整定時(shí)間（s）;tdl斷路器動(dòng)作時(shí)間（s）;0.05考慮短路電流非周期分量熱穩(wěn)定的等效時(shí)間。熱穩(wěn)定

35、電流Ite是斷路器能承受短路電流熱效應(yīng)的能力。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，斷路器通過(guò)熱穩(wěn)定電流在4s時(shí)間內(nèi)，溫度不超過(guò)允許發(fā)熱溫度，且無(wú)觸頭熔解和妨礙其正常工作的現(xiàn)象，則認(rèn)為斷路器是熱穩(wěn)定的。對(duì)電流互感器則滿足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系：（KtIN1TA）X2芝I或KtIniTa一，I式中Kt由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；Ini-Ta一電流互感器一次側(cè)額定電流；t由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定時(shí)間；tj短路電流的假想時(shí)間；Q熱效應(yīng)通常分為短路電流交流分量有關(guān)的熱效應(yīng)Q,和與直流分量有關(guān)的熱效應(yīng)Qp兩部分。3.2高壓斷路器的選型高壓斷路器是最重要的開(kāi)關(guān)電器，對(duì)其基本要求是：具有足夠的開(kāi)斷能力和盡可能短的動(dòng)作時(shí)間，并且要有高度

36、的工作可靠性。斷路器最重要的任務(wù)是熄滅電弧。當(dāng)用斷路器開(kāi)斷有電流通過(guò)的電路時(shí)，在開(kāi)關(guān)觸頭分離的瞬間，觸頭間會(huì)出現(xiàn)電弧，電弧的溫度可達(dá)50007000C,常常超過(guò)金屬氣化點(diǎn)，如不采取措施，則可能燒壞觸頭及電器部件絕緣，危害電力系統(tǒng)的運(yùn)行。按照滅弧介質(zhì)的滅弧方式，高壓斷路器一般可分為：油斷路器、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。斷路器的選擇考慮電壓、電流、頻率、機(jī)械荷載、動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流以及持續(xù)時(shí)間和開(kāi)斷電流等參數(shù)。在滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。3.3高壓隔離開(kāi)關(guān)的選型隔離開(kāi)關(guān)的主要用途是保證高壓裝置中檢修工作的安全，在需要

37、檢修的部分和其它帶電部分之間用隔離開(kāi)關(guān)形成一個(gè)可靠且明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，還可用來(lái)進(jìn)行短路的切換工作。離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，所以不能開(kāi)斷負(fù)荷電流和短路電流，否則將造成嚴(yán)重誤操作，會(huì)在觸頭間形成電弧，這不僅會(huì)損壞隔離開(kāi)關(guān)，而且能引起相間短路。因此，隔離開(kāi)關(guān)一般只有在電路已被斷路器斷開(kāi)的情況下才能接通或斷開(kāi)。高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇要考慮電壓、電流、機(jī)械荷載等參數(shù)，及動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時(shí)間。隔離開(kāi)關(guān)的型式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。3.4互感器的選擇互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備，是發(fā)電廠、變電站內(nèi)一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件?；ジ衅鞯闹饕猛臼牵?將測(cè)量

38、儀表、保護(hù)電器與高壓電路隔離，以保證二次設(shè)備和工作人員的安全。將一次回路的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成二次回路的低電壓和小電流，使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。電壓互感器二次側(cè)額定電壓為100V,或100/J3v；電流互感器二次側(cè)額定電流為5A或1A,以便于監(jiān)測(cè)設(shè)備。a. 電壓互感器電壓互感器的配置原則是：應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；在運(yùn)行方式改變時(shí)，保證裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能滿方便地取壓。通常如下配置：6220KV電壓級(jí)的每組主母線的三相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而確定。 需要監(jiān)視和檢測(cè)線路斷路器外側(cè)有無(wú)電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一

39、臺(tái)單相電壓互感器，用與100%£子接地保護(hù)。 電機(jī)一般在出口處裝兩組，一組（/Y接線）用于自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置，一組供測(cè)量?jī)x表、同期和繼電保護(hù)保護(hù)使用。正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載等；承受過(guò)電壓能力，應(yīng)考慮絕緣水平與泄露比距。由于電壓互感器是與電路并聯(lián)聯(lián)接的，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，互感器本身兩側(cè)裝有斷路器，并不受短路電流的作用，因此不需校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定。b. 電流互感器凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。電流互感器應(yīng)按下列原則配置。 每條支路的電源均應(yīng)裝設(shè)足夠數(shù)量的電流互感器，供該支路測(cè)量、保護(hù)使用。 變壓器出線配置一組電流互感器供變壓器

40、差動(dòng)使用，相數(shù)、變比、接線方式與變壓器的要求相符合。 動(dòng)保護(hù)的元件，應(yīng)在元件各端口配置電流互感器，各端口屬于同一電壓級(jí)時(shí)，互感器變比應(yīng)相同，接線方式相同。一般應(yīng)將保護(hù)與測(cè)量用的電流互感器分開(kāi)，盡可能將電能計(jì)量?jī)x表互感器與一般測(cè)量用互感器分開(kāi)，前者必須使用0.5級(jí)互感器，并應(yīng)使正常工作電流在電流互感器額定電流的左右。保護(hù)用互感器的安裝位置應(yīng)盡量擴(kuò)大保護(hù)范圍，盡量消除主保護(hù)的不保護(hù)區(qū)。正常工作條件，應(yīng)考慮參數(shù)一次回路電壓、一次回路電流、二次回路電流、二次側(cè)負(fù)荷、暫態(tài)特性、準(zhǔn)確度等級(jí)、機(jī)械荷載等；短路穩(wěn)定性應(yīng)考慮動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及熱穩(wěn)定倍數(shù)；承受過(guò)電壓能力應(yīng)考慮絕緣水平及泄露比距。3.5短路穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定

41、校驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)于母線從窗口穿過(guò)且無(wú)固定板的電流互感器可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。熱穩(wěn)定校驗(yàn)則是驗(yàn)算電流互感器承受短路電流發(fā)熱的能力。a. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器的內(nèi)部穩(wěn)定性通常以額定動(dòng)穩(wěn)定電流或動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kd表示。K等于極限通過(guò)電流峰值與一次繞組額定電流峰值之比。校驗(yàn)按下式計(jì)算：Kdw芝一；2Ie式中Kdw動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，由制造部門提供；Ie電流互感器的一次繞組額定電流。熱穩(wěn)定校驗(yàn)制造部門在產(chǎn)品型錄中一般給出t=1s或3s的額定短路時(shí)熱穩(wěn)定電流或熱穩(wěn)定電流>倍數(shù)Kr,校驗(yàn)按下式進(jìn)行：Kr；d"式中t制造部門提供的熱穩(wěn)定計(jì)算采用的時(shí)間（一般取1s）。3.6

42、高壓熔斷器的選擇a. 選擇原則（一）限流式高壓熔斷器一般不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)以避免熔斷器熔斷截流時(shí)產(chǎn)生的電網(wǎng)過(guò)電壓超過(guò)電網(wǎng)允許的2.5倍工作相電壓。當(dāng)經(jīng)過(guò)演算，電器的絕緣強(qiáng)度允許使用高一級(jí)電壓的熔斷器時(shí)，則應(yīng)該按電壓比折算，降低其額定斷流容量。（二）高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或小于熔體的額定電流。（三）跌落式熔斷器在滅弧時(shí)，會(huì)噴出大量游離氣體，并發(fā)出很大響聲，故一般只在屋內(nèi)使用。b. 熔體的選擇（一）熔體的額定電流應(yīng)該按高壓熔斷器的保護(hù)熔斷特性選擇，應(yīng)滿足保護(hù)的可靠性、選擇性和靈敏度的要求。非自爆式熔斷器具有反時(shí)限的電流時(shí)間特性。熔體額定電流選擇的過(guò)大，將延長(zhǎng)熔斷

43、時(shí)間，降低靈敏度；選得過(guò)小，則不能保證保護(hù)的可靠性和選擇性。選擇熔體時(shí)應(yīng)保證前后兩級(jí)熔斷器之間、熔斷器于電源側(cè)繼電保護(hù)之間、以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間的動(dòng)作選擇性。在此前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，應(yīng)能在最短的時(shí)間內(nèi)切斷故障，。當(dāng)電網(wǎng)裝有其它接地裝置時(shí)，回路中最大接地電流與負(fù)荷電流之和應(yīng)不超過(guò)最小熔斷電流。（二）保護(hù)35KV及以下電力電壓器的高壓熔斷器熔體，在下列正常工作情況下不應(yīng)誤熔斷： 當(dāng)熔體內(nèi)通過(guò)電力變壓器回路最大工作電流時(shí)。當(dāng)熔體內(nèi)通過(guò)電力變壓器的勵(lì)磁涌流時(shí)（一般按熔體通過(guò)該電流時(shí)的熔體時(shí)間不小于0.5S校驗(yàn)）。 當(dāng)熔體內(nèi)通過(guò)保護(hù)范圍以外的短路電流及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等引起的沖擊

44、電流時(shí)。保護(hù)35KV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇：1nR=KIbgm式中K-一系數(shù)，當(dāng)不考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，可取1.11.3;當(dāng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí),可取1.52.0;Ibgm-電力變壓器回路最大工作電流（A）。（三）保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器熔體，在下列正常工作情況下不應(yīng)誤熔斷： 由于電網(wǎng)電壓升高、波形畸變等原因引起電力電容器回路的電流增大時(shí)。 電力電容器運(yùn)行過(guò)程中的涌流。保護(hù)電力電容器高壓熔斷器熔體的額定電流可按下式選擇：1nR-KInc式中K-一系數(shù)，對(duì)于跌落式高壓熔斷器，取1.21.3;對(duì)于限流式高壓熔斷器，當(dāng)為一臺(tái)時(shí)，系數(shù)取1.52.0,當(dāng)為一組電力電容器

45、時(shí)，系數(shù)取1.31.8;Inc-電力電容器回路的額定電流（A）。（四）保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只需按額定電流和斷流容量選擇，不必校驗(yàn)額定電流。（五）除保護(hù)防雷用電容器的熔斷器外，當(dāng)高壓熔斷器的熔斷電流不能滿足被保護(hù)回路中裝設(shè)限流電阻等措施限制短路電流。（六）對(duì)沒(méi)有限流作用的跌落式熔斷器，應(yīng)考慮短路電流的非周期分量，用全電流進(jìn)行斷流容量的校驗(yàn)。同時(shí)，尚需用系統(tǒng)最小運(yùn)行放式下的短路電流檢驗(yàn)三相斷流的下限值，以保證熔斷器有足夠的熔斷電流。屋內(nèi)外配電裝置設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)原則高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒發(fā)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

46、修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置不斷創(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?；痣姀S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、檢修和安裝要求，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較予以確定。在確定配電裝置型式時(shí)，必須滿足下列四點(diǎn)要求。（一）節(jié)約用地我國(guó)人口眾多，但耕地不多。因此節(jié)約用地是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)戰(zhàn)略性方針。配電裝置少占地，不占良田和避免大量開(kāi)挖土石方，是一項(xiàng)必須認(rèn)真貫徹得重要政策。（二）運(yùn)行安全和操作巡視方便配電裝置布置要整齊清晰，并能在運(yùn)行中滿足對(duì)人身和設(shè)備的安全要求，

47、如保證各種電氣安全凈距，裝設(shè)防誤操作的閉鎖裝置，采取防火、防暴和儲(chǔ)油、排油措施，考慮設(shè)備防凍、防陣風(fēng)、抗震、耐污等性能。使配電裝置一旦發(fā)生事故時(shí)，能將事故限制到最小范圍和最低程度，并使運(yùn)行人員在正常操作和處理事故的過(guò)程中不致發(fā)生意外情況，以及在檢修過(guò)程中不致?lián)p害設(shè)備。此外，還應(yīng)重視運(yùn)行維護(hù)時(shí)的方便條件，如合理確定電氣設(shè)備的操作位置，設(shè)置操作巡視通道，便利于主控制室聯(lián)系等。（三）便于檢修和安裝對(duì)于各種型式的配電裝置，都要妥善考慮檢修和安裝條件。如高型及半高型布置時(shí)，要對(duì)上層母線和上層隔離開(kāi)關(guān)的檢修、試驗(yàn)采取適當(dāng)?shù)拇胧?；目前不少地區(qū)已經(jīng)開(kāi)發(fā)帶電檢修作業(yè)，在布置于架構(gòu)荷載方面需為此創(chuàng)造條件；要考慮構(gòu)

48、件的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化，減少架構(gòu)類型；設(shè)置設(shè)備搬運(yùn)道路、起吊設(shè)施和良好的照明條件等。此外，配電裝置的設(shè)計(jì)還必須考慮分期建設(shè)和擴(kuò)建過(guò)渡的便利。（四）節(jié)約三材，降低造價(jià)配電裝置的設(shè)計(jì)還應(yīng)采取有效措施，減少三材消耗，努力降低造價(jià)。4.2設(shè)計(jì)的基本要求a. 其設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，節(jié)約土地。b. 保證運(yùn)行可靠合理選擇設(shè)備，布置上力求整齊、清晰，保證具有足夠的安全距離。c. 便于安裝、檢修，操作巡視方便。d. 在保證安全的前提下，布置緊湊，力求節(jié)約材料和降低造價(jià)。4.3布置及安裝設(shè)計(jì)的具體要求（一）屋內(nèi)配電裝置部分6-35KV兩層配電裝置中，為了便于運(yùn)行人員在底層操作時(shí)能夠觀察到樓

49、層母線隔離開(kāi)關(guān)的開(kāi)合情況，以往的設(shè)計(jì)考慮隔離開(kāi)關(guān)間內(nèi)的樓板上開(kāi)設(shè)孔洞。但是開(kāi)設(shè)孔洞曾發(fā)生事故傷亡，現(xiàn)行設(shè)計(jì)采取了改進(jìn)措施。a. 相鄰間隔均為架空出線時(shí)，必須考慮當(dāng)一回路帶電、另一回檢修時(shí)的安全措施，如將出線懸掛點(diǎn)偏移，兩回出線間加隔離板凳。b. 雙母線系統(tǒng)的隔離開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)在間隔正面的布置一般按做工作母線右備用母線的原則考慮。對(duì)于間隔內(nèi)帶油位指示器的電器設(shè)備，在布置時(shí)要考慮觀察油位的便利，如設(shè)備窺視窗；當(dāng)設(shè)備正反面均帶油位指示器時(shí)，盡可能在其兩側(cè)分別設(shè)置巡視通道，若無(wú)條件時(shí)，可裝設(shè)反光鏡或采取其它措施。c. 充油套管的儲(chǔ)油器應(yīng)裝設(shè)在便于監(jiān)視油位和運(yùn)行中加油的地方。d. 充油套管應(yīng)有取油樣的設(shè)施

50、，取樣閥門一般裝設(shè)在地層1.2m處，并應(yīng)防止漏油。e. 隔離開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝高度，搖式一般為0.9m,上下板式一般為1.05m。隔離開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須防止出現(xiàn)操作死點(diǎn)。同時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)留有余度，以適應(yīng)施工誤差所引起的變化。安裝帶放油閥的油浸式電壓互感器的基礎(chǔ)，要求高出地面不小于0.1m,以便于放油取樣。f. 電抗器垂直布置時(shí)，B相必須放在中間；品字形布置時(shí)，不得將AC兩相疊在一起。g. 電抗器垂直布置時(shí)，應(yīng)考率吊裝高度。若高度不夠時(shí)，其上方應(yīng)設(shè)吊裝孔。矩形母線的不線應(yīng)盡量減少母線的彎曲，尤其是多片母線的立彎。建議采取以下一些措施: 同一回路內(nèi)相間距離的變化盡量減少； 回路內(nèi)設(shè)備、絕緣子的

51、中心線錯(cuò)開(kāi)次數(shù)盡量減少；當(dāng)前后兩中心線錯(cuò)開(kāi)很多，中間又必須加一個(gè)絕緣子時(shí)，則中間絕緣子設(shè)在兩個(gè)立彎的直線段上，此時(shí)其固定金具與母線呈一個(gè)夾角。母線穿過(guò)母線式套管時(shí)，在其前后應(yīng)只有一個(gè)大彎曲時(shí)，如在布置中不能避免出現(xiàn)兩個(gè)大彎曲，則應(yīng)采取措施以免母線配好后穿不進(jìn)套管。矩形母線彎曲處至最近絕緣子的母線固定金具邊緣的距離應(yīng)不小于50mm但至最近的絕緣子中心線的距離應(yīng)不大于該檔母線跨距的四分之一。h. 母線與母線、引下線或設(shè)備端子連接時(shí)，一般按通過(guò)電流及所連接的金屬材料的電流密度計(jì)算所需的接觸面積，以免接頭過(guò)熱。（二）屋外配電裝置部分當(dāng)電廠具有二級(jí)升高電壓配電裝置時(shí)，一般要預(yù)留安裝第二臺(tái)三卷變壓器的位置

52、和引線走廊。當(dāng)發(fā)電廠、地區(qū)降壓變電所具有中性店非直接接地系統(tǒng)的電壓級(jí)時(shí)，設(shè)計(jì)中要考慮預(yù)留消弧線圈的安裝位置及其引線方式。斷路器和避雷器等設(shè)備采用低位布置時(shí)，圍欄內(nèi)宜作成高100mm的水泥地平，以便于排水和防止長(zhǎng)草。a. 35KV-110KV隔離開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)宜布置在邊相。操作機(jī)構(gòu)的安裝高度一般為1m=b. 隔離開(kāi)關(guān)引線的對(duì)地的安全凈距C值得校驗(yàn)，應(yīng)考慮電纜溝凸出地面的尺寸。為了便于上人便于檢修，對(duì)鋼筋混凝土架構(gòu)要設(shè)置腳釘或爬梯，其位置對(duì)于單獨(dú)構(gòu)架可在一個(gè)支柱上設(shè)置，對(duì)于連續(xù)排架可在兩相鄰間隔的中間支柱上設(shè)置，同時(shí)，必須對(duì)上人時(shí)檢修人員與周圍導(dǎo)體及設(shè)備的安全凈距進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)于物外的母線橋，為了防

53、止從廠房頂上掉落金屬物體或因鳥害等導(dǎo)致母線短路，應(yīng)根據(jù)具體情況采取防護(hù)措施，如在母線橋上部假設(shè)鋼板護(hù)罩等，至于其它各側(cè)是否需要加設(shè)護(hù)網(wǎng)，可根據(jù)工程具體情況確定。c. 建設(shè)在林區(qū)的屋外的配電裝置，應(yīng)在電氣設(shè)備的周圍留有20M寬度的空地。在帶旁路母線的配電裝置的設(shè)計(jì)中，一般將旁路母線布置在出線門型架的外側(cè)。此時(shí)，為了保持送電線路與旁路母線之間的安全距離，線路的終端桿塔必須有一定的高度。因此，可以考慮將旁路母線布置在出線架的內(nèi)側(cè)。這樣，可以縮小出線門型架到線路終端塔的距離，使架構(gòu)簡(jiǎn)化并節(jié)省鋼材。4.4配電裝置選擇（一）6-10KV配電裝置6-10KV配電裝置一般均為屋內(nèi)布置。當(dāng)出線不帶電抗器時(shí)，一般

54、采用成套開(kāi)關(guān)柜單層布置，由于受國(guó)產(chǎn)開(kāi)關(guān)柜的限制，這種布置僅用于中小型變電所及單機(jī)容量為12MW及以下的小型發(fā)電廠。當(dāng)出線帶電抗器時(shí)，一般采用三層或兩層裝配式布置，近年來(lái)還有采用兩層裝配與成套混合式布置，這些布置使用于大中型配電裝置。成套開(kāi)關(guān)柜布置，只要合理選用制造廠生產(chǎn)的各種標(biāo)準(zhǔn)單元的開(kāi)關(guān)柜按照明電氣主接線的要求進(jìn)行配置組合即可。則10KV側(cè)采用單層屋內(nèi)布置。（二）35KV配電裝置屋外配電裝置，在現(xiàn)有的35KV屋外配點(diǎn)裝置中，其布置型式多為中型，雖有采用高型、半高型及低型的膽為數(shù)不多，35KV側(cè)采用中型布置。（三）110KV配電裝置a. 普通中型配電裝置普通中型配電裝置是將所有電氣設(shè)備都安裝在

55、地面設(shè)計(jì)支架上，母線下不布置任何電氣設(shè)備。采用軟母線的該型配電裝置在我國(guó)已有三十多年的歷史，都積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。但因其占地面積多所以在目前的設(shè)計(jì)中一般不采用。b. 半高型配電裝置半高型配電裝置是將母線及母線隔離開(kāi)關(guān)抬高，將斷路器、電流互感器等電氣設(shè)備布置在母線的下面。該配電裝置具有布置緊湊清晰、占地少、鋼材消耗與普通中型接近等特點(diǎn)，且除設(shè)備上方有帶電母線外，其余的布置情況與中型布置相似，能適應(yīng)運(yùn)行檢修人員的習(xí)慣與需要。因此，自六十年代開(kāi)始出現(xiàn)以來(lái)，各地區(qū)采用較多，并在工程中提出了多種布置方式，使半高型配電裝置日趨完善，且具備了一定的運(yùn)行檢修經(jīng)驗(yàn)。 品字型布置該布置將一組主母線及母線隔離開(kāi)關(guān)

56、抬高，另一組主母線與旁路母線分別設(shè)在升高主母線的兩側(cè)，兩者高度有等高及不等高兩種。由于品字型架構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可以節(jié)省鋼材；且有一組母線的隔離開(kāi)關(guān)全部為中型布置，所以安裝檢修和運(yùn)行巡視都比較方便。但因一組母線降低后，設(shè)備搬運(yùn)道路要移出架構(gòu)，占地面積略有增加。 形母線布置管形母線布置半高型除有半高型配電裝置和普通中型管形母線配電裝置的主要特點(diǎn)以外，且布置緊湊，巡視路線短，能更進(jìn)一步節(jié)省占地；土建結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于施工。但不能帶電作業(yè)，抗震性能較差。4. 變電站防雷與接地設(shè)計(jì)在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過(guò)電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性，還有大氣過(guò)電壓，就是所說(shuō)的雷擊過(guò)電壓。雷電過(guò)電壓會(huì)使電氣設(shè)備發(fā)生損壞，造成停電

57、事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運(yùn)行，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過(guò)電壓保護(hù)。5.1雷電過(guò)電壓的形成與危害直擊雷雷電直接對(duì)電氣設(shè)備或建筑物進(jìn)行放電，稱為直接雷擊或直擊雷。直擊雷過(guò)電壓右引起數(shù)萬(wàn)安培的強(qiáng)大雷電流通過(guò)被擊物體而入地，產(chǎn)生破壞性很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，擊壞設(shè)備，引起火災(zāi)，甚至造成人身傷亡。感應(yīng)雷雷電落在電氣設(shè)備附近或雷動(dòng)在電氣設(shè)備上方移動(dòng)時(shí)，通過(guò)無(wú)暇感應(yīng)或電磁感應(yīng)在電氣設(shè)備上呈現(xiàn)出數(shù)萬(wàn)乃至數(shù)千萬(wàn)伏的感應(yīng)過(guò)電壓，稱作感應(yīng)雷或間接雷擊。入侵雷當(dāng)輸電線路上遭受直接雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電波侵入發(fā)電廠或變電所，產(chǎn)生過(guò)電壓擊壞電氣設(shè)備，稱為雷電波入侵或入侵雷，由于雷電波侵入造成的雷害事故占全部雷害事故的一半以上，因此需采取特別措施。5.2電氣設(shè)備的防雷保護(hù)因?yàn)殡姎庠O(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作性質(zhì)的不同，所采取的措施也不同。發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)備對(duì)直擊雷