KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書.doc

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目 錄 第一部分 110KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)說明書 1 一、 原始資料 1 (一) 建站規(guī)模 1 (二) 環(huán)境條件 2 (三) 短路阻抗 2 二、 電氣主接線設(shè)計(jì) 2 (一) 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 2 (二) 220kV電氣主接線方案確定 3 (三) 35kV電氣主接線方案確定 5 (四) 10kV電氣主接線方案確定 7 三、 主變的選擇 9 (一) 主變?nèi)萘縎N和臺(tái)數(shù)的選擇 9 (二) 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 9 四、 站（所）用電設(shè)計(jì) 10 (一) 站用變壓器的選擇的基本原則 10 五、 高壓電氣設(shè)備選擇 10 (一) 高壓斷路器 10 (二) 隔離開關(guān) 12 (三) 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 13 (四) 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 14 (五) 高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn) 15 (六) 母線選擇及校驗(yàn) 16 (七) 各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表見附錄2。 16 六、 防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) 16 (一) 變電站（所）直擊雷防護(hù) 16 (二) 侵入波過電壓防護(hù) 17 (三) 進(jìn)線段保護(hù) 17 (四) 三繞組變電器和變壓器中性點(diǎn)的防雷保護(hù) 17 (五) 接地裝置設(shè)計(jì) 18 (六) 避雷器的選擇 18 第一部分 110KV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)說明書 一、 原始資料 (一) 建站規(guī)模 某城市擬建一座110kV變電站，向該地區(qū)的35kV和10kV兩個(gè)電壓等級(jí)供電。 本變電站由兩個(gè)輸入回路S1、S2供電（詳見圖1、表1）。35kV出線8回，2回備用。10kV出線9回，1回備用。對(duì)35kV側(cè)來講，本站供電對(duì)象是鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電站1、A區(qū)、B區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電站2，10kV側(cè)供電對(duì)象是汽車廠1、醫(yī)院、汽車廠2、煤場(chǎng)、自來水廠（具體數(shù)據(jù)見表2）。 待設(shè)變電所 110KV 250km（LGJ-120） 架空線 0.5歐/km 圖1 供電入線圖示 表1 供電系統(tǒng)S1、S2資料表 系統(tǒng)1 系統(tǒng)2 線路參數(shù) (MVA) (MVA) (kM) (kM) 600 25 800 25 30 30 表2 供電系統(tǒng)S1、S2資料表 電壓 負(fù)荷 名稱 每回最大負(fù)荷（KW） 功率因數(shù) 回路數(shù) 供電方式 線路長(zhǎng)度（km） 35KV 鄉(xiāng)鎮(zhèn)變1 6400 0.9 2 架空 15 A區(qū) 2300 0.85 1 架空 7 B區(qū) 2900 0.85 1 架空 11 鎮(zhèn)變2 6800 0.9 2 架空 10 備用 2 10KV 汽車廠1 800 0.88 1 電纜 5 醫(yī)院 900 0.88 2 電纜 3 汽車廠2 780 0.85 1 電纜 7 煤場(chǎng) 980 0.9 2 架空 5 自來水廠 800 0.85 2 電纜 10 備用 1 (二) 環(huán)境條件 變電所位于某城市， 地勢(shì)平坦，交通便利，空氣較清潔，區(qū)平均海拔800米，最高氣溫38℃，最低氣溫-2℃（變壓器油牌#10即可），年平均雷電日30日/年（非多雷區(qū)），土壤電阻率高達(dá)1000.M (三) 短路阻抗 系統(tǒng)作無窮大電源考慮 無窮大功率電源的特點(diǎn)是： 1、 電源功率為無窮大；2、系統(tǒng)頻率恒定；3、電源的內(nèi)阻抗為零；4、電源的端電壓恒定。 （題目沒有提出站用電，由于站用電本身對(duì)次變電系統(tǒng)影響不大，本次設(shè)計(jì)對(duì)其經(jīng)行忽略。） 2、由于沒有已知站用負(fù)荷，所以根據(jù)相關(guān)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，取總負(fù)荷的0.5%計(jì)算。 二、 電氣主接線設(shè)計(jì) (一) 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 1) 根據(jù)發(fā)電廠和變電所在系統(tǒng)中的地位和作用確定對(duì)主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性要求。 2) 主接線的設(shè)計(jì)除考慮電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求外，還應(yīng)滿足電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)急處理的要求 3) 各種配電裝置接線的選擇，要考慮配電裝置所在發(fā)電廠和變電所的性質(zhì)、電壓等級(jí)、進(jìn)出口出線回路數(shù)、采用的設(shè)備情況、供電負(fù)荷的重要性和本地區(qū)的運(yùn)行習(xí)慣等因素 4) 近期接線與遠(yuǎn)期接線相結(jié)合，方便接線的過渡 5) 進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 根據(jù)原始資料，此變電站有三個(gè)電壓等級(jí)：110/35/10KV ，故可初選三相三繞組變壓器，根據(jù)變電站與系統(tǒng)連接的系統(tǒng)圖知，變電站有兩條進(jìn)線，為保證供電可靠性，可裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 (二) 220kV電氣主接線方案確定 電壓等級(jí)為35kV — 60kV，出線為4 — 8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV — 60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2 — 3天）所以，35kV — 60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開關(guān)（楊以涵，等，2007）。 根據(jù)以上分析，篩選保留下面兩種可能接線方案，如圖3及圖4所示。 圖1 單母線分段帶旁母接線 圖2 雙母線接線 對(duì)比圖3及圖4兩種接線方案，綜合比較結(jié)果見表6。 表3 35kV主接線方案比較表 項(xiàng)目 \ 方案 方案Ⅰ單 方案Ⅱ雙 技 術(shù) ① 簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ② 可靠性、靈活性差 ③ 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴(kuò)建方便 ④ 便于試驗(yàn) ⑤ 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ① 設(shè)備少、投資小 ② 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ① 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ② 投資和占地面大 經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但已滿足地方用戶的要求，且其具有良好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，鑒于此電壓等級(jí)不高，可選用投資小的方案Ⅰ。 (三) 35kV電氣主接線方案確定 電壓等級(jí)為35kV — 60kV，出線為4 — 8回，可采用單母線分段接線，也可采用雙母線接線。為保證線路檢修時(shí)不中斷對(duì)用戶的供電，采用單母線分段接線和雙母線接線時(shí)，可增設(shè)旁路母線。但由于設(shè)置旁路母線的條件所限（35kV — 60kV出線多為雙回路，有可能停電檢修斷路器，且檢修時(shí)間短，約為2 — 3天）所以，35kV — 60kV采用雙母線接線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開關(guān)（楊以涵，等，2007）。 根據(jù)以上分析，篩選保留下面兩種可能接線方案，如圖3及圖4所示。 圖3 單母線分段帶旁母接線 圖4 雙母線接線 對(duì)比圖3及圖4兩種接線方案，綜合比較結(jié)果見表4。 表4 35kV主接線方案比較表 項(xiàng)目 \ 方案 方案Ⅰ單 方案Ⅱ雙 技 術(shù) ④ 簡(jiǎn)單清晰、操作方便、易于發(fā)展 ⑤ 可靠性、靈活性差 ⑥ 旁路斷路器還可以代替出線斷路器，進(jìn)行不停電檢修出線斷路器，保證重要用戶供電 ⑥ 供電可靠 ⑦ 調(diào)度靈活 ⑧ 擴(kuò)建方便 ⑨ 便于試驗(yàn) ⑩ 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ③ 設(shè)備少、投資小 ④ 用母線分段斷路器兼作旁路斷路器節(jié)省投資 ③ 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ④ 投資和占地面大 經(jīng)比較兩種方案都具有易擴(kuò)建這一特性。雖然方案Ⅰ可靠性、靈活性不如方案Ⅱ，但已滿足地方用戶的要求，且其具有良好的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，鑒于此電壓等級(jí)不高，可選用投資小的方案Ⅰ。 (四) 10kV電氣主接線方案確定 6kV — 10kV配電裝置出線回路數(shù)目為6回及以上時(shí)，可采用單母線分段接線。而雙母線接線一般用于引出線和電源較多，輸送和穿越功率較大，要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。 上述兩種方案如圖5及圖6所示。 圖5 單母線分段接線 圖6 雙母線接線 對(duì)比圖5及圖6兩種接線方案，綜合比較結(jié)果見表5。 表5 10kV主接線方案比較表 項(xiàng)目\方案 方案Ⅰ單分 方案Ⅱ雙 技 術(shù) ① 不會(huì)造成全所停電 ② 調(diào)度靈活 ③ 保證對(duì)重要用戶的供電 ④ 任一斷路器檢修，該回路必須停止工作 ① 供電可靠 ② 調(diào)度靈活 ③ 擴(kuò)建方便 ④ 便于試驗(yàn) ⑤ 易誤操作 經(jīng) 濟(jì) ① 占地少 ② 設(shè)備少 ① 設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 ② 投資和占地面積大 經(jīng)過綜合比較方案Ⅰ在經(jīng)濟(jì)性上比方案Ⅱ好，且調(diào)度靈活，也可保證供電的可靠性。所以選用方案Ⅰ。 三、 主變的選擇 (一) 主變?nèi)萘縎N和臺(tái)數(shù)的選擇 1. 變電站主變壓器臺(tái)數(shù)的分析確定 為保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺(tái)主變壓器；樞紐變電所裝設(shè)2~4臺(tái)；地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，可裝設(shè)3臺(tái)。 考慮到該變電站為一重要中間變電站，與系統(tǒng)聯(lián)系緊密，且在進(jìn)線端有兩條回路。故選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。 2. 變電站主變壓器容量的分析確定 變電所主變壓器的容量SN一般按變電所建成5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇。對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足I、II類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%~80%（或60%以上）。 所以，當(dāng)S總=25.850MW時(shí)，兩臺(tái)主變壓器受上述條件限制，應(yīng)過各自承擔(dān)18.1MW，故選擇20MW就可以滿足負(fù)荷要求。 (二) 主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇 相數(shù)：容量為300MW單元連接的主變壓器一般都采用三相變壓器。 繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)：具有三種電壓等級(jí)的變電站中，高壓端電壓為110V，若通過主變壓器各繞組的功率均達(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)需裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組。 繞組接線組別：我國(guó)110kV及以上電壓變壓器繞組都采用Y連接；35kV采用Y連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下電壓變壓器繞組都采用三角型連接 調(diào)壓方式：有載調(diào)壓較容易穩(wěn)定電壓，減少電壓波動(dòng)，同時(shí)負(fù)載中有醫(yī)院和自來水廠等重要負(fù)荷，應(yīng)該防止斷電事故的發(fā)生，所以選擇有載調(diào)壓方式 冷卻方式：油浸風(fēng)冷(ONAF),滿足50000kVA及以下、110kV產(chǎn)品，最為經(jīng)濟(jì)合理。 按裝上述原則，選擇接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)容量系列的變壓器型號(hào)SFSZ7-31500/110型其參數(shù)如表6所示：（表）。 表6 型號(hào) 額定容量(KVA) 額定電壓 (KV) 空載電流（%） 空載損耗（KW） 負(fù)載損耗（KW) 阻抗電壓(%) 連接組 高壓 中壓 低壓 高 低 高 低 中低 高 中 高 低 中低 SFSZ7-31500/110 31500 1108*1.25% 38.52*2.5% 11 1.09 50.3 175 10.5 17.5 6.5 YN,yn0,d11 其容量比為：15000/15000/15000。 四、 站（所）用電設(shè)計(jì) (一) 站用變壓器的選擇的基本原則 變壓器原、副邊額定電壓分別與引接點(diǎn)和站用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)； 阻抗電壓及調(diào)壓型式的選擇，宜使在引接點(diǎn)電壓及站用電負(fù)荷正常波動(dòng)范圍內(nèi)，站用電各級(jí)母線的電壓偏移不超過額定電壓的； 變壓器的容量必須保證站用機(jī)械及設(shè)備能從電源獲得足夠的功率。 站用變壓器選S6-160/10型，其參數(shù)如表7所示： 表7 型號(hào) 額定容量(KVA) 額定電壓(KV) 連接組 損耗(W) 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 高壓 低壓 空載 短路 S6-160/10 160 11、10.5、10、6.3、6 0.4 Y,yn0 430 2100 4 2.0/3.5 五、 高壓電氣設(shè)備選擇 (一) 高壓斷路器 1. 斷路器種類和型式的選擇 考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，且由于SF6斷路器以成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110kV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于35kV及以下的電壓等級(jí)中（毛力夫，1998）。所以，35kV和10kV側(cè)采用真空斷路器，又根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路電流，最終確定采用下面的高壓斷路器。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： ①電壓： ②電流： ③開斷電流： 式中：——斷路器實(shí)際開斷時(shí)間t秒的短路電流周期分量； ——斷路器的額定開斷電流。 ④動(dòng)穩(wěn)定： 式中： ——斷路器極限通過電流峰值； ——三相短路電流沖擊值。 ⑤熱穩(wěn)定： 式中：——穩(wěn)態(tài)三相短路電流； 其中：，由和短路電流計(jì)算時(shí)間。 綜上所述，應(yīng)選擇斷路器（詳見附錄） 110KV母線側(cè)與進(jìn)線側(cè)斷路器選SW6-110/1250-15.8型，參數(shù)如下表8所示： 表8 型號(hào) 電壓(KV) 額定電流(A) 額定斷開 電流(KA) 極限通過電流(KA) 4S熱穩(wěn)定電流(KA) 合閘時(shí)間(s) 固有分閘時(shí)間(s) 重合性能 額定 最大 最大 有效 電流休止時(shí)間(s) 重合時(shí)間(s) SW6-110 110 126 1250 15.8、21、31.5、（16）、（21） 41、53、80 41、53、80 15.8、21、31.5、（16）、（21） 0.2 （0.2） 0.04 （0.045） 0.1 0.4 35KV母線側(cè)與出線側(cè)選出斷路器型號(hào)為SW2－35/1000-24.8型，其參數(shù)如下表所示： 表9 型號(hào) 電壓(KV) 額定電流(A) 額定斷開 電流(KA) 極限通過電流(KA) 4s熱穩(wěn)定電流(KA) 合閘時(shí)間(s) 固有分閘時(shí)間(s) 額定 最大 最大 有效 SW2-35 35 40.5 1000 24.8 63.4 39.2 24.8 0.4 0.06 10KV母線側(cè)選出斷路器型號(hào)為SN10-10型，其參數(shù)如下表所示： 表10 型號(hào) 額定電壓(KV) 額定電流(A) 額定斷開 電流(KA) 極限通過電流(KA) 4s熱穩(wěn)定電流(KA) 合閘時(shí)間(s) 固有分閘時(shí)間(s) 最大 有效 SN10-10 10 2000 43.3 130 43.3 43.3 >0.2 >0.06 10KV出線側(cè)選出斷路器型號(hào)為SN10-10/630-16型,其參數(shù)如下表所示： 表11 型號(hào) 額定電壓(KV) 額定電流(A) 額定斷開 電流(KA) 極限通過電流(KA) 熱穩(wěn)定電流(KA) 合閘時(shí)間(s) 固有分閘時(shí)間(s) 最大 有效 SN10-10 10 630 16 40 16 16(2S) >0.2 >0.06 (二) 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。 選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： 1) 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 2) 隔離開關(guān)斷開點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 3) 隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。 4) 隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。 5) 隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。 6) 帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下： ①電壓： ②電流： ③動(dòng)穩(wěn)定： ④熱穩(wěn)定： 綜上所述，應(yīng)選擇隔離開關(guān)（詳見附錄） 表12各電壓等級(jí)隔離開關(guān)選擇 電壓等級(jí) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 110kV GW4-110G 110kV 1000A 80 35KV母線側(cè) GW2-35 35kV 1000A 50 35KV出線側(cè) GW4－35 35kV 600A 50 10KV母線側(cè) GW2-10 10kV 2000A 85 10KV出線側(cè) GNI-10 10kV 400A 50 (三) 電流互感器的選擇及校驗(yàn) 根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》，35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，在有條件時(shí)，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》，35kV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用L(C)系列。 出線側(cè)電流互感器采用戶外式，用于表計(jì)測(cè)量保護(hù)裝置需要的準(zhǔn)確度。 ①一次額定電流的選擇： 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇的比回路中正常工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表有最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)，使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的1/3進(jìn)行選擇。 電纜式零序電流互感器窗中應(yīng)能通過一次回路的所有電纜。 當(dāng)保護(hù)和測(cè)量?jī)x表共用一組電流互感器時(shí)，只能選用相同的一次電流。 ②準(zhǔn)確級(jí)的選擇： 與儀表連接接分流器、變送器、互感器、中間互感器不 低于以下要求： 用于電能測(cè)量的互感器準(zhǔn)確級(jí)： 0.5功電度表應(yīng)配用0.2級(jí)互感器；1.0級(jí)有功電度表應(yīng)配用0.5級(jí)互感級(jí)；2.0級(jí)無功電度表也應(yīng)配用0.5級(jí)互感器；2.0級(jí)有功電度表及3.0級(jí)無功電度表，可配用1.0級(jí)級(jí)互感器；一般保護(hù)用的電流互感器可選用3級(jí)，差動(dòng)距離及高頻保護(hù)用的電流互感器宜選用D級(jí)，零序接地保護(hù)可釆用專用的電流互感器，保護(hù)用電流互感器一般按10%倍數(shù)曲線進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算。 ①一次側(cè)額定電壓： Un≥Ug Ug為電流互感器安裝處一次回路的工作電壓，Un為電流互感器額定電壓。 ②熱穩(wěn)定校驗(yàn): 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過一次額定電流I1n來校驗(yàn)?。? (I1nKt)≥I∞tdz， Kt為CT的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)； ③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： I1nKdw≥ich I1n--- 電流互感器的一次繞組額定電流（A） ich--- 短路沖擊電流的瞬時(shí)值（KA） Kdw---CT的1s動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 根據(jù)條件，各電壓等級(jí)電流互感器的選擇如下： 安裝 位置 型號(hào) 額定電 流比(A) 級(jí)次 組合 準(zhǔn)確 級(jí)次 二次負(fù)荷(Ω) 0.5級(jí) 10%倍數(shù) 1S熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 110KV LB-110 2600/5 0.5B 2.0 2.0 15 30 35KV LCWD1-3 800/5 0.5/B 2 2 15 56 10KV母線側(cè) LAJ-10 2000～6000/5 0.5/D 0.5 2.4 10 50 10KV出線側(cè) LA-10 400/5 0.5/0.5 0.5 0.4 60 (四) 電壓互感器的選擇及校驗(yàn) 根據(jù)《發(fā)電廠電氣部分》，6kV — 35kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱式電壓互感器。35kV — 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。 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，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。因而統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。 35kV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是在單相的出線側(cè)時(shí)，若首端有電源，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。 關(guān)于準(zhǔn)確度，電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點(diǎn)二次負(fù)荷及準(zhǔn)確等級(jí)要求進(jìn)行選擇。綜合各個(gè)因素，110kV線路最終確定選用 YDR-110 型電容式電壓互感器。 35kV — 110kV配電裝置應(yīng)安裝單相電壓互感器用于測(cè)量和保護(hù)裝置。 關(guān)于準(zhǔn)確度，計(jì)算與保護(hù)用的電壓互感器，二次側(cè)負(fù)荷較小，一般滿足準(zhǔn)確度要求，只有二次側(cè)用作控制電源時(shí)才校驗(yàn)準(zhǔn)確度，此處因有電度表故選編0.5級(jí)。綜合各個(gè)因素，35kV線路最終確定選用四臺(tái)單相帶接地保護(hù)油浸式TDJJ—35型電壓互感器，選用戶內(nèi)式。 3kV — 20kV配電裝置，宜采用油絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器，綜合各個(gè)因素，10kV線路最終確定采用TSJW—10型電壓互感器。 由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 安裝位置 型式 額定變比 在下列準(zhǔn)確等級(jí) 下額定容量(VA) 最大容量(VA) 0.5級(jí) 1級(jí) 3級(jí) 110KV 單相 (屋外式) JCC-110 500 1000 2000 1/1/1-12-12 35KV 單相 (屋外式) JDJJ-35 150 250 600 1200 10KV 單相 (屋外式) JDZ-10 10000/100 80 150 300 500 (五) 高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn) 高壓熔斷器應(yīng)按所列技術(shù)條件選擇，并按使用環(huán)境條件校驗(yàn)。熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載電流的損害。此變電站所用的熔斷器應(yīng)該是屋內(nèi)型高壓熔斷器，此熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器。 1. 額定電壓選擇 對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于、等于電網(wǎng)的額定電壓。 2. 熔管額定電流的選擇 為保證熔斷器殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)大于、等于熔體的額定電流： 為了防止熔體在通過變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)35KV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流按下式選擇 K為可靠系數(shù)(不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K＝1.1~1.1，考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K＝1.5~2.0) 35KV選擇熔斷器RW9-35型，其參數(shù)如下表所示： 表19 系列型號(hào) 額定電壓(KV) 額定電流(A) 斷流容量(MVA) 備注 RW9-35 35 0.5 2000 保護(hù)戶外電壓互感器 10KV選擇熔斷器RN2-10型，其參數(shù)如下表所示： 表20 系列型號(hào) 額定電壓(KV) 額定電流(A) 斷流容量(MVA) 備注 RN2 10 0.5 1000 保護(hù)戶內(nèi)電壓互感器 (六) 母線選擇及校驗(yàn) 110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式。指導(dǎo)書中已將導(dǎo)線形式告訴為L(zhǎng)GJQ-150的加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，35kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。LGJ—185型鋼芯鋁絞線即滿足熱穩(wěn)定要求，同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。 本變電所10kV的最終回路較多，因此10kV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選LGJ—150型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。 (七) 各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表見附錄2。 六、 防雷及過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì) (一) 變電站（所）直擊雷防護(hù) 裝設(shè)獨(dú)立避雷針，為防止雷直擊變電設(shè)備及其架構(gòu)、電工建筑物，其沖擊接地電阻不宜超過10歐，為防止避雷針落雷引起的反擊事故，獨(dú)立避雷針與配電裝置架構(gòu)之間的空氣中的距離Sk不宜小于5m，獨(dú)立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)之間的地中距離Sd應(yīng)大于3m。具體步驟如下： 1) 35kV、110kV配電裝置：在架構(gòu)上裝設(shè)獨(dú)立避雷針，將架構(gòu)支柱主鋼筋作引下線接地。 2) 主變壓器：裝設(shè)獨(dú)立避雷針。 3) 各電壓等級(jí)母線橋：裝設(shè)獨(dú)立避雷針。 4) 主控制樓：屋內(nèi)配電裝置鋼筋焊接組成接地網(wǎng)，并可靠接地。 (二) 侵入波過電壓防護(hù) 變電站內(nèi)必須裝設(shè)避雷器以限制雷電波入侵時(shí)的過電壓，在110kV、35kV靠近變電站lkm — 2km的進(jìn)線上架設(shè)避雷線，其耐雷水平分別不應(yīng)低于30kA和75kA保護(hù)角在25和30范圍內(nèi)，沖擊接地電阻在l0Ω左右，以保證大多數(shù)雷電波只在此線段外出現(xiàn)，即設(shè)置進(jìn)線段保護(hù)。對(duì)于三繞組變壓器，應(yīng)在低壓側(cè)任一相繞組對(duì)地加裝一個(gè)避雷器，對(duì)于變壓器中性點(diǎn)保護(hù)，因中性點(diǎn)為直接接地，變壓器為分級(jí)絕緣。其絕緣水平為35kV等級(jí)，需在中性點(diǎn)上裝避雷器。 (三) 進(jìn)線段保護(hù) 進(jìn)線段保護(hù)是指在臨近變電所1~2km的一段線路上加強(qiáng)防雷保護(hù)措施。 1~2km FZ GB2 GB1 未沿全線架設(shè)避雷線的35～110KV線路變電所的進(jìn)線段保護(hù) (四) 三繞組變電器和變壓器中性點(diǎn)的防雷保護(hù) 當(dāng)三繞組變壓器的高壓側(cè)或中壓側(cè)有雷電過電壓波襲來時(shí)，通過繞組間的靜電耦合和電磁耦合，其低壓繞組上會(huì)出現(xiàn)一定的過電壓；最不利的情況是低壓繞組處于開路狀態(tài)，這時(shí)靜電感應(yīng)分量可能很大而危及絕緣?？紤]到這一分量將使低壓繞組的三相導(dǎo)線電位同時(shí)升高，所以只要在低壓繞組出線端加裝一只該電壓等級(jí)的閥型避雷器，就能保護(hù)好三相低壓繞組。中壓繞組、高壓繞組雖也有開路運(yùn)行的可能，但其絕緣水平較高，一般不需加裝避雷器來保護(hù)。 我國(guó)110kV及以上電網(wǎng)的中性點(diǎn)一般是直接接地的，因?yàn)樽儔浩鞯闹行渣c(diǎn)絕緣水平位35kV，為了滿足滅弧電壓高于電網(wǎng)單相接地時(shí)中性點(diǎn)的電位升高穩(wěn)態(tài)值，選用FZ-40型避雷器 (五) 接地裝置設(shè)計(jì) 變電所內(nèi)須要有良好的接地裝置以滿足工作、安全和防雷保護(hù)的接地要求。一般根據(jù)安全和工作接地要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷接地的要求。 接地網(wǎng)由扁鋼水平連接，埋入地下0.6~0.8m處，其面積S大體與發(fā)電廠和變電所的面積相同。其總接地電阻可估算為： 為了滿足工作及安全接地，變電站工頻接地電壓為0.5到5歐姆。 (六) 避雷器的選擇 避雷器是一種保護(hù)電器，用來保護(hù)配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。大氣過電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。 避雷器有兩種：（1）閥型避雷器　　按其結(jié)構(gòu)的不同，又分為普通閥型避雷器和 磁吹閥型避雷器：（2）管型避雷器，利用絕緣管內(nèi)間隙中的電弧所產(chǎn)生的氣體把電弧吹滅。用于線路作為防雷保護(hù)。 1．閥型避雷器應(yīng)按下列條件選擇： （1）額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 （2）滅弧電壓：按照使用情況，校驗(yàn)避雷器安裝地點(diǎn)可能出現(xiàn)的最大的導(dǎo)線對(duì)地電壓，是否等于或小于避雷器的最大容許電壓（滅弧電壓）；在中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)不低于設(shè)備最高運(yùn)行線電壓。在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中應(yīng)取設(shè)備最高運(yùn)行線電壓的80% 其參數(shù)如下表所示： 安裝位置 型號(hào) 組合方式 額定電壓(KV) 滅弧電壓(KV) 工頻放電電壓(KV) 不小于 不大于 110KV母線 FZ-110 4FZ-30J 110 100 224 268 35KV母線 FZ-35 2FZ-15 35 41 84 104 10KV母線 FZ-10 單獨(dú)元件 10 12.7 26 31