器的回路均应装设电流互感器未装设断路器的以下回路也应装设电流互感器发电机和变压器的中性点发电机和变压器的出口桥形接线的跨条上等对直接接地系统，电流互感器按三相配置而对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。避雷器的配置原则配电装置的每组母线上，应装设台避雷器不接地的发电机中性点上应装设台避雷器其它设备之间的连接方式般采用铝排连接，当布置有困难时采用电力电缆连接或根据设计要求确定。阻波器和耦合电容应根据系统通信对载波电话的规划要求配置。主变两侧配电装置，般及以上为屋外式，及以下为屋内式。二电气设备选择的对象着重选择下列设备各电压级汇流主母线及绝缘子断路器隔离开关熔断器互感器回路载流导体电力电缆等。按下列各回路分别选择发电机回路各级电压汇流主母线各电压级母线的电压互感器回路主母线分段断路器回路主变高低压侧回路各出线回路近区变高压侧回路厂变高压侧回路三电气设备选择的般方法按正常工作条件选择按周围环境条件和用途选择型式环境条件的确定气温风速湿度污秽覆冰海拔地震等。选型原则尽量选普通型的户内或户外式，户外地点不选户内式特殊地点可选特殊型式，如高原型防污型湿热型。按工作电压选择即按工作电流选择最大长期持续工作电流的确定按以下原则发电机和变压器按线路应考虑正常负荷及线损和负荷转移母线分断断路器回路可取母线上最大台主设备的母线按潮流分布计最大值等。当周围环境温度和导体和电器的额定环境温度不等时，其长期允许电流可按下式修正开关电器的允许电流在环境温度且时，每升降在环境温度时，每降升但≯。二按短路情况校验计算条件按最大可能短路电流确定计算电路图本工程的规划容量和工程建成后系统的远景规划可能发生最大短路电流的正常接线方式。短路计算点位置的确定设备两端处于最严重情况的端，即为计算点。短路类型般按三相，但可能按机端两相短路短路计算时间验算热稳定短时发热的短路计算时间式中验算导体和电缆取主保护，若主保护有死区则取对死区起作用的后备保护动作时间验算开关电器取后备保护动作时间。熄弧时间，。固有开断时间，。断路器的全开断时间。选择断路器开断能力的开断计算时间式中断路器的固有分闸需计算的短路参数按短路状态校验热稳定校验动稳定校验四各种电气设备选择的具体方法各种电气设备的选择般可按表各项进行初选和校验。表各电气设备的初选校验计算表项目额定电压额定电流开断电流短路关合电流热稳定动稳定高压断路器隔离开关高压熔断器支持绝缘子穿墙套管母线或电缆电压互感器﹥﹥电流互感器∞第四节水电站电气主接线图绘制图纸幅面电气主接图可用号或号图纸或方格纸绘制。无论图样是否装订，均应画出图框和标题栏，标题栏应放在图纸的右下角。二绘制要求必须使用国家标准的图形符号和文字符号绘制，字体应采用仿宋体字。主接线图按单线图绘制，仅在局部设备配置不对称处绘制三线图如装两相或单相电流互感器处，零线绘成虚线。开关电器画成断开状态。在主母线位置上注明配电装置的额定电压等级，在相应的方框上标明设备的型号规格。当设备水平绘制时，其相应的方框宜注于该设备的上方，当设备呈垂直绘制时，其方框则注于左方。整体布局对称美观。列出设备清单，如表所示。表电气设备清单序号名称型号规格数量备注第五节水电站厂用电接线设计确定厂用电接线总体方案厂用电电压等级中小型水电站厂用负荷宜采用级电压供电，并采用的三相四线制系统。厂用变压器台数有地区外来电源作备用时，可采用台，否则就考虑台。台变压器应分别接在个独立引接点上，并设备用电源自动投入装置。厂用电接线方式当设置台厂用变时，厂用电母线应采用单母线分段接线。二确定厂用电计算负荷方法根据水电站自用电率为的般规律进行简化计算，即方法二直接从设计资料中取得自用电负荷量。方法三收集由水机等专业提供的各种厂用负荷的容量大小用途性质重要程度分布地点及运行方式等资料，进行分类分析统计。般可取负荷率为，同时率为，网损率为。三选择厂用变容量型式及连接组别容量无论几台厂用变，每台容量应保证能承担全部厂用负荷，即式中，为考虑事故情况下的变压器允许过负荷倍数，对油浸式取,对干式取为厂用负荷最大计算负荷。型式目前生产的厂用变有油浸式和干式两种。油浸式变压器需要布置在单独的屋内，且要设置防爆通风事故排油等设施。干式变压器不宜布置在潮湿或尘埃较多的场所，不允许直接与架空线连接，其过负荷能力较低。连接组别可选或的变压器，建议选用后者。四厂用配电装置设计步骤画出厂用电接线图草图，并配置合理的操作保护和隔离电器。根据相关产品资料选择低压配电盘柜箱。选择低压电气设备及载流导体，并将设备名称型号规格数量汇总成清单。绘制水电站厂用电接线图。第六节水电站电气设备布置设计电气设备总体布置原则水电站电气设备的总体布置与水电站其它建筑物的布置有非常密切的关系，也与具体的地形地质条件电气主接线等因素有关，必须考虑以下几个方面应使按电能生产顺序发电机机压配电装置主变压器高压开关站的电气连线尽量短，即设备应互相靠近，布置紧凑。要求中央控制室应尽量靠近各台发电机组。主变压器及高压开关站般作露天布置，并尽量靠近主厂房。布置主变时，应考虑进出线方便，以及和开关站的相对布置要求，周围留有定的空间以保证通风维护防火等的要求。须结合水电站型式枢纽布置的的特点及地形地质条件和自然环境等情况，使电气布置尽量合理，并使土建工程量尽量小。必须考虑在发电初期不避免或减少与施工设施的交叉干扰，并考虑分期过渡的方案。二屋内成套式配电装置的布置设计小型水电站发电机电压配电装置常采用屋内成套式配电装置。和配电装置目前广泛采用或型高压开关柜，配电装置目前广泛采用或型高压开关柜。为满足订货和布置需要，应在水电站电气主接线确定后根据发电机和变压器的布置出线方向及位置等条件，作出成套高压开关柜的平面布置方案。应考虑以下要求配电装置的布置应考虑设备搬运检修和试验的方便。压配电室的出口数目与其长度有关，长度不足允许只设个出口，长度大于则两端各设个出口，且门应主向外开的防火门。屋内配电装置或引至屋外母线桥上的硬母线应装设母线伸缩补偿器。尽量将电源进线布置在段母线的中部，以使母线截面流过较小的电流。布置进出线间隔时应根据进出线的相对位置尽量避免交叉，且对称排列。屋内成套式配电装置开关柜的布置可采用单列布置或双列布置。三绘制屋内成套式高压开关柜平面布置图和配置接线图从正面面向开关柜从左到右按的顺序编号，作出高压开关柜平面布置图。然后根据电气主接线和开关柜的产品目录以及布置的组合情况，确定高压开关柜的次接线编号以及高压开关柜的所有电气设备的型号规格对隔离开关和断路器还需标示操作机构的型号及断路器的操作直流电源电压值，绘出屋内成套配电装置的配置接线图。当回路的电器组合在产品目录中找不至其次接线编号时，可与厂家协商确定为非标准或改进型。四屋外配电装置的布置设计屋外配电装置的布置设计，包括主变压器扬地和开关站的布置设计，应考虑的因素如下配电装置宜靠近厂房。通常采用中型双列布置型式。配电装置的布置应满足相关的安全净距和建造尺寸的要求。充油电气设备应满足相关的防火规定。通道与围栏应满足运输和消防的需要。据电气主接线并参考工程图纸及所选屋外设备的外型尺寸，在先画出草图的基础上按比例︰绘制出平断面布置图。第七节水电站防雷与接地设计直击雷过电压保护设计确定被保护对象屋外配电装置屋外变压器高压架空引线母线桥露天油库及油处理室等均应列入直击雷过电压的保护范围。水电站的主副厂房进水口溢洪闸门启闭室以及船闸建筑物，可不设专门的直击雷过电压保护，但需将该点建筑物顶部的钢筋或金属结构可靠接地。确定避雷针位置和接地电阻值为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙不被击穿，要求般情况下不应小于同样为防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置在土壤中的间隙被击穿，应满足不应小于。对于及以下的屋外配电装置，因其绝缘水平较低，必须装设独立的避雷针，并满足不发生反击的要求。线路终端杆塔上的避雷线般也不允许连接在变电所的构架上。但土壤电阻率不大于的地区，允许将线路的避雷线连接在构架上，并装设集中接地装置。对于及以上的配电装置，因绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的构架上，而不会造成反击事故。装设避雷针的配电构架，应设辅助接地装置，此接地装置与变电所接地网的连接点距离主变接地装置与接地网的连接点之间的距离不应小于，使雷击避雷针时在接地装置上产生的高电位向变压器传播过程中衰减，而不致于造成反击事故。在土壤电阻率大于的地区，不宜装设构架避雷针。需将终端杆塔上的避雷线引接至变电所的构架上，并将设集中接地装置。除特殊条件下，般不应在变压器的门型构架上装设避雷针。为降低主接地网的接地电阻，主接地网也可以与线路终端杆塔的接地体相连。独立避雷针宜设独立的接地装置，其冲击接地电阻不宜超过。独立避雷针不应设在经常通行的地方，距道路不应小于。确定避雷针的高度及保护范围根据已确定的避雷针与被保护物之间的水平距离及最高被保护物的高度，确定避雷针的高度及保护半径。单支避雷针单支避雷针的保护范围如图所示，在高度为水平面上保护半径可按下式计算当时，当时，式中