220kV降壓變電站電氣一次部分設計(三)

4.3．隔離開關的選擇
 隔離開關，配置在主接線上時，保證了線路及設備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關時，必須遵循倒閘操作順序。
 4.3.1．隔離開關的配置：
 1）斷路器的兩側均應配置隔離開關，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側隔離；
 2）中性點直接接地的普通型變壓器均應通過隔離開關接地；
 3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關，為了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設1—2組接地刀閘或接地器。63KV及以上斷路器兩側的隔離開關和線路的隔離開關，宜裝設接地刀閘。應盡量選用一側或兩側帶接地刀閘的隔離開關；
 4）按在變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設隔離開關；
 5）當饋電線的用戶側設有電源時，斷路器通往用戶的那一側，可以不裝設隔離開關，但如費用不大，為了防止雷電產生的過電壓，也可以裝設。
 
4.4．母線的選擇
 母線在電力系統中主要擔任傳輸功率的重要任務，電力系統的主接線也需要用母線來匯集和分散電功率，在發電廠、變電站及輸電線路中，所用導體有裸導體，硬鋁母線及電力電纜等，由于電壓等級及要求不同，所使用導體的類型也不相同。
 敞露母線一般按導體材料、類型和敷設方式、導體截面、電暈、短路穩定、共振頻率等各項進行選擇和校驗。
 4.4.1．裸導體應根據具體使用情況按下列條件選擇和校驗
 （1）型式：載流導體一般采用鋁質材料，對于持續工作電流較大且位置特別狹窄的發電機，變壓器出線端部，以及對鋁有較嚴重腐蝕場所，可選用銅質材料的硬裸導體。
 回路正常工作電流在400A及以下時，一般選用矩形導體。在400～8000A時，一般選用槽形導體。
 （2）配電裝置中軟導線的選擇，應根據環境條件和回路負荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導體的截面和導體的結構型式。
 （3）當負荷電流較大時，應根據負荷電流選擇導線的截面積，對220KV及以下配電裝置，電暈對選擇導體一般不起決定作用，故可采用負荷電流選擇導體截面。
 4.4.2．母線及電纜截面的選擇
 除配電裝置的匯流母線及較短導體按導體長期發熱允許電流選擇外，其余導體截面，一般按經濟電流密度選擇。
 （1）按導體長期發熱允許電流選擇，導體能在電路中最大持續工作電流Igmax應不大于導體長期發熱的允許電流Iy
 即：Igmax≤kIy
 （2）按經濟電流密度選擇，按經濟電流密度選擇導體截面可使年計算費用最低，對應不同種類的導體和不同的最大負荷年利用小時數Tmax將有一個年計算費用最低的電流密度—經濟電流密度（J），導體的經濟截面可由下式：
 S =       J取0.9A/MM2
 （3）熱穩定校驗：按上述情況選擇的導體截面S，還應校驗其在短路條件下的熱穩定。
 S≥Smm = （mm2）
 C — 熱穩定系數    取    I∞ — 穩態短路電流（KA） tdz — 短路等值時間S
 （4）動穩定校驗：動穩定必須滿足下列條件
 即：δmax≤δy
 δy — 母線材料的允許應力（硬鉛δy為69×106P∞硬銅137×106Pa，銅為157×106Pa）提供電源，以獲得較高的可靠性。
 
4.5．支持絕緣子及穿墻套管的選擇
4.5.1．型式選擇
 根據裝置地點、環境，選擇屋內、屋外或防污式及滿足使用要求的產品型式。一般屋外采用聯合膠裝多棱式，屋外采用棒式，需要倒裝時，采用懸掛式。
4.5.2．額定電壓選擇
 無論支持絕緣子或套管均要負荷產品額定電壓大于或等于所在電網電壓要求
4.5.3．穿墻套管的額定電流選擇與窗口尺寸配合
   具有倒替的穿墻套管額定電流應大于或等于回路中最大持續工作電流，當環境溫度為，導體溫度為，額定環境溫度為＋25℃，應按照一下公式修正
      
 母線型穿墻套管，只需保證套管的型式與穿過母線的窗口尺寸配合即可。
4.5.4．動熱穩定校驗
 （1）穿墻套管的熱穩定校驗。   具有導體的套管，應對導體校驗熱穩定，其套管的熱穩定能力，應大于或等于短路電流通過套管所產生的熱效應，即
     母線型穿墻套管無需熱穩定校驗。
 （2）動穩定校驗。     無論是支持絕緣子或套管均要進行動穩定校驗。布置在同一平面內三相導體，在發生短路時，支持絕緣子（或套管）所受的力為該絕緣子相鄰跨導體上電動力的平均值。例如某一絕緣子所受電動力為
          （N）
式中：——沖擊電流，  ——相鄰線路距離
      ——計算跨距（m）,， 與是絕緣子與相鄰絕緣子（或套管）的距離，對于套管（套管長度）
 支持絕緣子的抗彎破壞強度是按作用在絕緣子高度處給定的，而電動力是作用在導體截面中心線上，折算到絕緣子帽上的計算系數為，則應滿足：
        
式中：0.6——裕度系數，是計及絕緣材料性能的分散性；
      ——絕緣子底部導體水平中心線的高度（mm），，而b是導體支持器下片厚度，一般豎放矩形導體b＝18mm，平放矩形導體及槽形導體b＝12mm，h為導體中心到支持器距離
 
4.6．限流電抗器的選擇
 為了選擇10KV側各配電裝置，因短路電流過大，很難選擇輕型設備，往往需要加大設備型號，這不僅增強投資，甚至會因斷流容量不足而選不到合乎要求的電器，選擇應采取限制短路電流，即在10KV側需加裝設電抗器。一般按照額定電壓、額定電流、電抗百分數、動穩定和熱穩定來進行選擇和檢驗。
 4.6.1．額定電壓和額定電流的選擇應滿足
          Vek≥Vew         Iek≥Igmax
 Vek、Iek — 電抗器的額定電壓和額定電流
 Vew、Igmax — 電網額定電壓和電抗器最大持續工作電流

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