1、<p>　　永鎮(zhèn)60/10kv變電所電氣部分設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院：電氣工程學(xué)院</p><p>　　專(zhuān) 業(yè): 電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí)：繼電092班</p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p>&

2、lt;b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　指 導(dǎo)教 師： </b></p><p>　　2011年10 月10日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)題目是永鎮(zhèn)60kv變電所電氣工程設(shè)計(jì)，此變電所為該地區(qū)公用變電所，電

3、壓等級(jí)為60/10kv，所用用戶10kv線路入口處的電壓偏移為5%，線路電壓損耗不超過(guò)5%。本設(shè)計(jì)除了摘要、計(jì)算書(shū)之外，還詳細(xì)的說(shuō)明了各種設(shè)備選擇的基本要求和原則依據(jù)。變壓器的選擇包括：主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)等主要技術(shù)數(shù)據(jù)的確定；電氣主接線主要介紹了電氣主接線的重要性、設(shè)計(jì)依據(jù)、基本要求、各種接線形式的優(yōu)缺點(diǎn)以及主接線的比較選擇，并確定了適合本所要求的主接線方式；短路電流計(jì)算是最重要的環(huán)節(jié)之一，在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中詳細(xì)介紹了短路電流計(jì)算的

4、目的、一般規(guī)定、元件參數(shù)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)變換以及各種短路點(diǎn)的計(jì)算等知識(shí)；高壓電氣設(shè)備包括：匯流母線、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器的選擇原則和要求，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)和產(chǎn)品相關(guān)介紹。而根據(jù)本所設(shè)計(jì)介紹的高壓配電裝置的設(shè)計(jì)原則、要求和10kv側(cè)的配電裝置，決定此次設(shè)計(jì)對(duì)本所采用普通中型布置。變電所的防雷保護(hù)則主要針對(duì)避雷針和避雷器的設(shè)計(jì)。此外，在論文適當(dāng)?shù)奈恢眠€附加了圖紙（主接線、平面圖、斷面圖等）及表格以方便閱讀、理解和應(yīng)用

5、。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變電所設(shè)計(jì) 高壓電氣設(shè)備 短路計(jì)算 防雷保護(hù)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　目 錄II</b></p><p><

6、;b>　　引 言1</b></p><p><b>　　第一篇 說(shuō)明書(shū)2</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)總則2</p><p>　　第二章 主變壓器的選擇3</p><p>　　2.1變壓器的確定3</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定3<

7、/p><p>　　2.3 主變壓器形式的選擇3</p><p>　　2.4 主變壓器容量的確定4</p><p>　　2.5本次設(shè)計(jì)所選變壓器4</p><p>　　第三章 補(bǔ)償電容器的選擇5</p><p>　　第四章 電氣主接線的選擇7</p><p>　　4.1 主接線的設(shè)計(jì)原則7

8、</p><p>　　4.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求8</p><p>　　4.3 本變電所的設(shè)計(jì)方案8</p><p>　　第五章 短路電流計(jì)算12</p><p>　　5.1 短路計(jì)算的條件和原則12</p><p>　　5.2 短路計(jì)算的一般規(guī)定12</p><p>　　5.3 對(duì)

9、有變電所的幾點(diǎn)特殊說(shuō)明12</p><p>　　5.4 短路點(diǎn)的選取13</p><p>　　5.5 參數(shù)計(jì)算13</p><p>　　5.6 沖擊電流的計(jì)算13</p><p>　　第六章 電氣設(shè)備的選擇14</p><p>　　6.1 電氣設(shè)備選擇的一般問(wèn)題14</p><p>

10、　　6.2 60KV側(cè)高壓電氣設(shè)備的選擇14</p><p>　　6.2.1 高壓斷路器的選擇14</p><p>　　6.2.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇16</p><p>　　6.2.3 電壓互感器的選擇17</p><p>　　6.2.4 電流互感器的選擇17</p><p>　　6.3 10KV側(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜的

11、選擇18</p><p>　　6.3.1 KYW—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜用途19</p><p>　　6.3.2 KYW—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)19</p><p>　　6.3.3 KYN—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜工作條件20</p><p>　　6.3.4 本次設(shè)計(jì)所選開(kāi)關(guān)柜20</p><p>　　6.4 母線

12、的選擇21</p><p>　　6.4.1 母線材料、截面形狀和布置方式選擇21</p><p>　　6.4.2 母線截面尺寸選擇22</p><p>　　6.4.3 電暈電壓校驗(yàn)22</p><p>　　6.4.4 熱穩(wěn)定校驗(yàn)22</p><p>　　6.4.5 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)23</p>&l

13、t;p>　　第七章 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)24</p><p>　　7.1 裝設(shè)避雷針的原則24</p><p>　　7.2 裝設(shè)避雷器的原則24</p><p>　　7.3 變電所的保護(hù)對(duì)象25</p><p>　　7.3.1 電工裝置的防雷保護(hù)25</p><p>　　7.3.2 雷電過(guò)電壓保護(hù)對(duì)象25&

14、lt;/p><p>　　7.4 防雷保護(hù)措施26</p><p>　　7.5 避雷針的選擇26</p><p>　　7.6 本次設(shè)計(jì)所選避雷器27</p><p>　　第八章 高壓配電裝置29</p><p>　　8.1 高壓配電裝置和設(shè)計(jì)原則及要求29</p><p>　　8.2 電流互

15、感器的配置30</p><p>　　8.3 接地刀閘的配置31</p><p>　　8.4 避雷器的配置31</p><p>　　8.5 配電裝置的選擇31</p><p>　　第九章 置和備用電源裝置33</p><p>　　9.1電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)33</p><p>　　9

16、.2 自動(dòng)重合閘的裝設(shè)33</p><p>　　9.3 備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入34</p><p>　　第十章 變電所器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)35</p><p>　　10.1 繼電保護(hù)的一般原則35</p><p>　　10.2 主變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)35</p><p>　　10.3 母線保護(hù)36</p&

17、gt;<p>　　10.4 線路保護(hù)37</p><p>　　10.5 過(guò)電壓保護(hù)38</p><p>　　第二篇 計(jì)算書(shū)40</p><p>　　第一章 變壓器的選擇40</p><p>　　1.1 負(fù)荷計(jì)算40</p><p>　　第二章 補(bǔ)償電容器的選擇42</p><

18、;p>　　第三章 短路電流的計(jì)算44</p><p>　　3.1 參數(shù)計(jì)算44</p><p>　　3.2網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化46</p><p>　　3.3 K1點(diǎn)高壓側(cè)短路電流計(jì)算48</p><p>　　3.4 K2點(diǎn)低壓側(cè)短路計(jì)算50</p><p>　　3.5 短路計(jì)算結(jié)果一覽表52</p>

19、<p>　　第四章 電氣設(shè)備的選擇53</p><p>　　4.1 斷路器的選擇（60KV側(cè)）53</p><p>　　4.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇（60KV側(cè)）53</p><p>　　4.3 電壓互感器的選擇（60KV側(cè)）54</p><p>　　4.4電流互感器的選擇（60KV側(cè)）54</p><p

20、>　　4.5 母線的選擇（60KV側(cè)）55</p><p>　　4.6 母線的選擇（10KV側(cè)）56</p><p>　　4.7 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇（10KV側(cè)）57</p><p>　　第五章 避雷針的選擇60</p><p>　　5.1 避雷針高度的確定60</p><p>　　5.2保護(hù)范圍的計(jì)算

21、60</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)62</b></p><p><b>　　致 謝63</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)64</b></p><p>　　附錄 A1.165</p><p>　　附錄 A1.266</

22、p><p>　　附錄 A1.367</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　電力是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)不可缺少的一種寶貴能源，它在各個(gè)領(lǐng)域中已獲得了廣泛的應(yīng)用，離開(kāi)了電力，要想實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的物質(zhì)文明和精神文明是根本不可能的，要實(shí)現(xiàn)國(guó)家的現(xiàn)代化也是辦不到的。因此電力統(tǒng)的安全運(yùn)行，及合理建設(shè)方式，涉及到國(guó)家經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展。<

23、/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)可以鞏固所學(xué)到的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，包括設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)步驟，和設(shè)計(jì)方法。由于本人將要到電力系統(tǒng)工作，為更好的熟悉設(shè)備及掌握電氣接線原則，因此畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇方向?yàn)槎谓祲鹤冸娝?lt;/p><p>　　經(jīng)過(guò)三年的全日制學(xué)習(xí),使我自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)上面的積累和設(shè)備的了解有了大大地的加深.合理有效地的分配電能,為自己的日后工作有了很大的幫助,在短短的幾

24、個(gè)月的實(shí)際中,我完成了很多項(xiàng)目的設(shè)計(jì),由主變壓器的選擇到設(shè)備的計(jì)算,在到配電裝置的規(guī)劃,以及最后到電氣主接線的上機(jī)畫(huà)圖.層層推進(jìn),逐一細(xì)化. </p><p>　　待設(shè)計(jì)變電所是60/10KV地區(qū)一般性變電所，分別有近期負(fù)荷和遠(yuǎn)期負(fù)荷兩種負(fù)荷方案。其10KV側(cè)供電負(fù)荷出線共有12回，重要負(fù)荷占65%，為了保證供電的可靠性和一次滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的要求，本設(shè)計(jì)將按照遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，從而保證該變電所能夠長(zhǎng)期可靠供

25、電。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g進(jìn)行的一次比較系統(tǒng)，具體，完整的頗為重要的設(shè)計(jì)，它是我們將在學(xué)校期間所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行理論與實(shí)踐的很好結(jié)合，在我們的大學(xué)生活中占有極其重要的作用，是學(xué)生在校期間最后一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和基本技能，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)（或研究）的綜合性訓(xùn)練。也是我們將來(lái)走向工作崗位為奠定良好基石的實(shí)踐。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解

26、決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)工程觀念，以便更好地適應(yīng)工作的需要。</p><p><b>　　第一篇 說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　第一章 設(shè)計(jì)總則</b></p><p>　　1、變電所的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行黨中央的有關(guān)方針政策，設(shè)計(jì)中應(yīng)不斷結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在保證安全進(jìn)行、經(jīng)濟(jì)合理的條件下，力求接線簡(jiǎn)單、布置

27、緊湊。同時(shí)逐步提高自動(dòng)化水平并積極慎重運(yùn)用采用新技術(shù)。</p><p>　　2、變電所的所內(nèi)建筑物、構(gòu)造物的布置應(yīng)緊湊合理，充分利用地形并應(yīng)考慮方便以后擴(kuò)建。為了減少變電所占地面積或當(dāng)?shù)貐^(qū)面積受到限制時(shí)，配電裝置應(yīng)盡量減少或在布置上采用方型或半方型方式等。</p><p>　　變電所區(qū)域的豎向布置所符合的要求：</p><p>　?、?盡量利用原有自然地形、減少土石

28、方量。</p><p>　?、?建筑物的標(biāo)高、基礎(chǔ)埋深路基和管線埋深應(yīng)互相配合。建筑物的屋內(nèi)地面一般高出屋外地面150-300mm并根據(jù)地質(zhì)條件考慮沿降量。</p><p>　　4、變電所所址應(yīng)符合的條件：</p><p><b>　?、?不接近負(fù)荷中心</b></p><p><b>　?、?不占或少占農(nóng)田&

29、lt;/b></p><p>　?、?便于各級(jí)電壓線路的引入和引出，架空線路走廊應(yīng)與所址同時(shí)確定。</p><p><b>　?、?交通運(yùn)輸便利</b></p><p>　　⑤ 具有適宜的地址條件，如所址選在有礦藏的地區(qū)應(yīng)征得有關(guān)部門(mén)的同意。</p><p>　　第二章 主變壓器的選擇</p><

30、;p><b>　　2.1變壓器的確定</b></p><p>　　根據(jù)《變電所設(shè)計(jì)》中的有關(guān)規(guī)定：</p><p>　　變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，其中一臺(tái)因事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70％，在設(shè)計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷正常運(yùn)行。若變電所有其他能源可供保證在主變停運(yùn)后用戶的一級(jí)負(fù)荷則可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。&l

31、t;/p><p>　　與電力系統(tǒng)連接的220—330KV變壓器若不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。</p><p>　　2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定</p><p><b>　　1、選定原則：</b></p><p>　　為了保證供電可靠性，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器，當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照

32、其中一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余容量至少能保證一級(jí)負(fù)荷為變電所全部負(fù)荷的60％--70％。通常一次變電所采用75％，二次變電所采用60％。</p><p>　　據(jù)要求選兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　2.3 主變壓器形式的選擇</p><p>　　1、主變采用三相變壓器若因制造和運(yùn)輸條件的限制，在220KV的變電所中，可采用單相變壓器組，當(dāng)裝設(shè)一組單相變壓器組時(shí)，應(yīng)考慮備用

33、相，當(dāng)變壓器超過(guò)一組，且各組的容量滿足全所負(fù)荷的75%時(shí)，可裝備用相。</p><p>　　2、當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)該注意選用有載調(diào)壓變壓器。其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)是可以回收的。</p><p>　　3、與兩個(gè)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的變壓器，除低壓負(fù)荷較大或與高中壓間的潮流不定的情況外，一般采用自耦變壓器，但仍需做技術(shù)

34、經(jīng)濟(jì)比較。</p><p>　　4、具有三種電壓等級(jí)的變電所。例如220KV，110KV，35KV，一般采用三繞組變壓器。</p><p>　　2.4 主變壓器容量的確定</p><p>　　根據(jù)《發(fā)電廠變電所電氣接線和布置》中規(guī)定：</p><p>　　主變壓器的容量應(yīng)滿足電氣系統(tǒng)5—10年內(nèi)的近期規(guī)劃。變電所的變壓器額定容量按S=0.7P

35、m 選擇。</p><p>　　按負(fù)荷確定單臺(tái)容量：</p><p>　　由原始數(shù)據(jù)可知：負(fù)荷同時(shí)系數(shù)K=0.9；有功負(fù)荷率α=0.75；β=0.80</p><p><b>　　根據(jù)負(fù)荷表求出：</b></p><p>　　ΣPMAX=18600KW ΣQMAX=12210Kvar</p><p

36、>　　由于線路中有損耗，所以提高5%</p><p>　　PMAX = 17577(KW) QMAX = 11538 (kvar) SMAX =21026(KVA)</p><p>　　變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證該所全部負(fù)荷的70％，所以：</p><p>　　SB=0.7 SMAX =14718 (KVA)

37、 （3.1）</p><p>　　2.5本次設(shè)計(jì)所選變壓器</p><p>　　查設(shè)備書(shū)選擇變壓器的型號(hào)為：SF7—16000/60 具體的參數(shù)如下表：</p><p>　　表3.1 SF7—16000/60變壓器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　主變壓器銘牌的

38、選定：</p><p>　　根據(jù)計(jì)算容量可選變壓器的銘牌為：</p><p>　　型 號(hào)：SF7—16000/60（有載調(diào)壓變壓器）</p><p>　　查《變壓器型號(hào)手冊(cè)》可知道變壓器符號(hào)的規(guī)定：</p><p>　　S F 7— 16000 / 60</p><p><b>　　額定電壓60千伏<

39、/b></p><p>　　額定容量16000千瓦</p><p><b>　　設(shè)計(jì)序號(hào) 7</b></p><p><b>　　風(fēng)冷</b></p><p><b>　　三相</b></p><p>　　第三章 補(bǔ)償電容器的選擇</p>

40、;<p>　　工礦企業(yè)的生產(chǎn)用耗電設(shè)備多為感性負(fù)荷，除電源用有功功率之外，還有大量的無(wú)功功率由電源到負(fù)荷往返交換，導(dǎo)致功率因數(shù)降低，從而造成了下述不利影響。引起線路電流增大，使供電設(shè)備的容量不能充分利用，降低了供電能力。電流增大，使設(shè)備和線路的功率損耗和電能損耗急劇增加、線路電壓損失增大，影響負(fù)荷端的電壓質(zhì)量。對(duì)發(fā)電機(jī)而言，無(wú)功功率電流增加，使電機(jī)的風(fēng)去磁能力增加，端電壓降低，使發(fā)電機(jī)達(dá)不到預(yù)定的出力。</p>

41、<p>　　綜上所述，無(wú)功功率對(duì)電源及工礦企業(yè)內(nèi)部供電系統(tǒng)都有不良影響，從節(jié)約電能改變配電設(shè)備利用情況和提高電能質(zhì)量等方面考慮，必須設(shè)法減少負(fù)荷無(wú)功功率帶來(lái)的不利影響，為此需要安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置。</p><p>　　設(shè)置補(bǔ)償裝置時(shí)，應(yīng)由系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)根據(jù)電網(wǎng)電壓、系統(tǒng)穩(wěn)定性、有功分配、無(wú)功平衡、調(diào)相調(diào)壓、以及限制諧波電壓、潛供電流、暫時(shí)過(guò)電壓等因素，提出補(bǔ)償裝置的設(shè)置地點(diǎn)、種類(lèi)、型式、容量和電壓等級(jí)。電氣

42、專(zhuān)業(yè)要從安裝的自然環(huán)境條件、裝置的接線方式、布置型式、控制保護(hù)方式、設(shè)備的技術(shù)條件，以及避免或限制補(bǔ)償裝置引起的操作過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓等角度出發(fā)，予以配合。</p><p><b>　　功率因數(shù)計(jì)算:</b></p><p>　　補(bǔ)償前計(jì)算負(fù)荷的自然功率因數(shù)為：</p><p><b>　?。?.1）</b></p&

43、gt;<p>　　補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷功率因數(shù)為：</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　靜電電容器無(wú)功補(bǔ)償容量為：</p><p><b>　?。?.3） </b></p><p>　　Pca--有功計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Qc

44、a--無(wú)功計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Qc--無(wú)功補(bǔ)償容量</p><p><b>　　Pc--補(bǔ)償率</b></p><p>　　--補(bǔ)償前后的功率因數(shù)角</p><p>　　所選的補(bǔ)償電容型號(hào)為：BWF11—120—3W型</p><p><b>　　其參數(shù)如下表：</b&g

45、t;</p><p>　　表 4.1 BWF11—120—3W型電容器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第四章 電氣主接線的選擇</p><p>　　變電所電氣主接線系指變電所的變壓器、輸電線路怎樣與電力系統(tǒng)相連接，從而完成輸配電任務(wù)。變電所的主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成部分。主接線的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電氣設(shè)備的選擇、配電

46、裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。</p><p>　　4.1 主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、

47、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。</p><p>　　考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模</p><p>　　變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式以及所連接的電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。</p><p>　　考慮負(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</p>

48、;<p>　　對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)電源供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需要一個(gè)電源供電。</p><p>　　考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響</p><p>　　變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量

49、大，對(duì)供電可靠性高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性要求低。</p><p>　　考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響</p><p>　　發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷的突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)斷路器和母線檢修時(shí)，是否允許線路

50、、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。</p><p>　　4.2 主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　根據(jù)我國(guó)能源部關(guān)于《220~500kv變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ 2—88規(guī)定：“變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、

51、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)渡和擴(kuò)建等要求。”</p><p><b>　　可靠性</b></p><p>　　所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)以往采用的主接線，經(jīng)過(guò)優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類(lèi)型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮

52、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)，可靠性不是絕對(duì)的而是相對(duì)的。一種主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能是不可靠的。評(píng)價(jià)主接線可靠性的標(biāo)志是：</p><p>　　斷路器檢修時(shí)是否影響供電；</p><p>　　線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停用線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長(zhǎng)短，以能否保證對(duì)重要用戶的供電；</p>&l

53、t;p>　　變電所全部停電的可能性；</p><p>　　有些國(guó)家以每年用戶不停電時(shí)間的百分比來(lái)表示供電可靠性，先進(jìn)的指標(biāo)都在99.9%以上；</p><p><b>　　靈活性</b></p><p>　　主接線的靈活性有以下幾方面要求：</p><p>　　調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和

54、負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　　檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不致影響對(duì)用戶的供電。</p><p>　　擴(kuò)建要求。可以容易的從初期過(guò)渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改造量最小。</p><p><b>　　3、經(jīng)濟(jì)性</b>&l

55、t;/p><p>　　經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損耗小。</p><p>　　4.3 本變電所的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　1、60KV側(cè)主接線方案的擬定</p><p>　　根據(jù)原始資料的分析初步擬定主接線的方案有兩種：</p><p>　　(1) 單母線分段接線</p><p>&l

56、t;b>　　(2)單母線接線</b></p><p><b>　　方案比較如下表所示</b></p><p><b>　　結(jié)論分析</b></p><p><b>　　在以上兩個(gè)方案中：</b></p><p>　　(1)、可靠性：方案1比方案2好。</

57、p><p>　　(2)、經(jīng)濟(jì)性：方案2：占地面積小，使用設(shè)備少。年檢修費(fèi)用少，一次投資相對(duì)比較方案1少，即經(jīng)濟(jì)性好。</p><p>　　(3)、靈活性：方案1：接線投入切除相對(duì)比較方便。而方案2：接線不夠靈活，不便于元件的投入切除。</p><p>　　通過(guò)定性分析，考慮待設(shè)計(jì)的變電所主要負(fù)荷是工業(yè)負(fù)荷因此要保證供電可靠性和待擴(kuò)建等因素，所選主接線方案為方案1。即：?jiǎn)?/p>

58、母分段接線方案。</p><p>　　2、10KV側(cè)電氣主接線方案選擇</p><p>　　根據(jù)原始資料及其分析初步擬定主接線方案有兩種：</p><p>　　(1)：?jiǎn)文妇€分段。 </p><p>　　(2)：?jiǎn)文妇€分段帶旁路母線。</p><p>　　方案的比較如下圖所示：</p><p>

59、<b>　　結(jié)論分析：</b></p><p>　?。?）、在上面的表中方案1與方案2的比較已經(jīng)很清晰。</p><p>　　在選擇方案的時(shí)候我們即要看到我們變電所的未來(lái)發(fā)展又要兼顧經(jīng)濟(jì)性方案。2中雖然很適合未來(lái)的發(fā)展，但根據(jù)我們變電所的實(shí)際情況出發(fā)，我們只是一個(gè)地區(qū)性質(zhì)的小變電所，即一個(gè)小型的公用變電所，投資大反而失去了意義。而方案1中的經(jīng)濟(jì)性才是我們考慮的首要因素

60、。</p><p>　?。?）、依據(jù)《變電所設(shè)計(jì)》一書(shū)中，出線在15回以下就使用單母線分段接線。它雖然靈活性和可靠性差一點(diǎn)，但考慮我們對(duì)重要負(fù)荷有兩條線路進(jìn)行供電。如果一段檢修，另一段仍可以照運(yùn)行，而兩段同時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候畢竟很少。</p><p>　　（3）、綜合考慮多種因素，決定選擇方案1單母線分段接線。</p><p><b>　　所選用的主接線方案

61、</b></p><p>　　(a) 60KV側(cè)主接線方式：采用單母分段接線法</p><p>　?。╞）10KV側(cè)主接線方式；采用單母線分段接線</p><p>　　第五章 短路電流計(jì)算</p><p>　　5.1 短路計(jì)算的條件和原則</p><p>　　1、正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行</p&g

62、t;<p>　　2、所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同</p><p>　　3、系統(tǒng)中同步異步電動(dòng)機(jī)均為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)磁飽和磁泄渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱，定子三相繞組空間位置差120度電氣角。</p><p>　　4、電氣系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和。即帶鐵心的電氣設(shè)備電抗值不隨電流的大小發(fā)生變化。</p><p>　　5、電氣系統(tǒng)中所有電

63、源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷在高壓母線上，50%負(fù)荷在系統(tǒng)側(cè)。</p><p>　　6、同步發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。</p><p>　　7、短路發(fā)電在電流為最大值瞬間。</p><p>　　8、不考慮短路點(diǎn)電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。</p><p>　　9、除計(jì)算短路電流衰減時(shí)間外和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的阻抗略去不計(jì)。&

64、lt;/p><p>　　10、元件的計(jì)算參數(shù)都取其額定值。</p><p>　　11、輸電線路的電容略去。</p><p>　　12、用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。</p><p>　　5.2 短路計(jì)算的一般規(guī)定</p><p>　　1、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所有的短路電流，確定短路電流時(shí)，應(yīng)按

65、可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。</p><p>　　2、選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，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。</p><p>　　3、選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算，計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常方式時(shí)的短路電流為最大的地點(diǎn)。</p><p>　　4、導(dǎo)體和電容的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以

66、及電器的開(kāi)斷電流一般按三相短路計(jì)算。</p><p>　　5.3 對(duì)有變電所的幾點(diǎn)特殊說(shuō)明</p><p>　　1、本所容量的阻抗沒(méi)有直接給出，但給出了用戶的最大負(fù)荷。根據(jù)這些最大負(fù)荷，利用容量計(jì)算公式可算出變壓器容量，查出變壓器的阻抗電壓，然后算出變壓器阻抗。</p><p>　　2、由于電力系統(tǒng)并不是無(wú)窮大，所以其阻抗不能忽略不計(jì)。另外，電力系統(tǒng)與機(jī)組也不能合并

67、在一起，來(lái)求短路電流。</p><p>　　5.4 短路點(diǎn)的選取</p><p>　　本所的短路點(diǎn)的選取取為2點(diǎn)。分別在高壓側(cè)選一點(diǎn)，在低壓側(cè)選一點(diǎn)。并對(duì)其進(jìn)行比較。</p><p>　　高壓側(cè)短路點(diǎn)的選取，取K1點(diǎn)。</p><p>　　低壓側(cè)短路點(diǎn)的選取，取K2點(diǎn)。</p><p><b>　　5.5 參

68、數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　電路元件的標(biāo)么值,計(jì)算公式如下：</p><p>　　發(fā)電機(jī)： （6.1）</p><p>　　變壓器： （6.2）

69、</p><p>　　附：線路中的每千米線路阻抗取X=0.4Ω/KM </p><p>　　線路： （6.3）</p><p>　　5.6 沖擊電流的計(jì)算</p><p>　　三相短路電流發(fā)生后的半個(gè)周期，短路電流的瞬時(shí)值達(dá)到最大，稱為

70、沖擊電流。</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　--沖擊系數(shù)</b></p><p>　　第六章 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣部分設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。如何正確的選擇電氣設(shè)備，將直接影響到電氣主接線和配電裝置的安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因

71、此，在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)政策，在保證安全，可靠的前提下，力爭(zhēng)作到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行方便和留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要。</p><p>　　6.1 電氣設(shè)備選擇的一般問(wèn)題</p><p>　　高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件。</p>

72、<p>　?。?）、應(yīng)滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。</p><p>　　（2）、應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和使用的環(huán)境條件要求。</p><p>　?。?）、應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p>　?。?）、電流互感器的選擇應(yīng)符合其負(fù)載和準(zhǔn)確度級(jí)別。</p><p>　　6.2 60KV側(cè)高壓電氣設(shè)備的選擇<

73、/p><p>　　6.2.1 高壓斷路器的選擇</p><p>　　斷路器作用：高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。由于它具有完善的滅弧裝置，不僅可以用來(lái)正常情況下接通和斷開(kāi)各種負(fù)荷電路，而且在故障情況下能自動(dòng)迅速的開(kāi)斷故障電流，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的功能。</p><p>　　高壓斷路器按下列項(xiàng)目選擇和校驗(yàn)：型式和種類(lèi)，額定電壓，額定電流，開(kāi)斷電流，額定關(guān)合電

74、流，動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定。</p><p>　　1、按種類(lèi)和型式選擇</p><p>　　高壓斷路器的種類(lèi)和型式的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和維護(hù)、并經(jīng)技術(shù)比較后才能確定。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前生產(chǎn)制造情況。電壓6~220KV的電網(wǎng)可選用少油斷路器、真空斷路器和六氟化硫斷路器；330~500KV電網(wǎng)一般采用六氟化硫斷路器。</p><p><b&g

75、t;　　2．按額定電壓選擇</b></p><p>　　高壓短路器的額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓。即</p><p><b>　　。 </b></p><p><b>　　3．按額定電流選擇</b></p><p>　　高壓斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于流過(guò)它的最大持續(xù)工作電流

76、，即</p><p>　　當(dāng)斷路器使用的環(huán)境溫度不等于設(shè)備最高允許環(huán)境溫度時(shí)，應(yīng)對(duì)斷路器的額定電流進(jìn)行修訂。</p><p>　　4．按額定短路開(kāi)斷電流選擇</p><p>　　在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的額定短路開(kāi)斷電流應(yīng)滿足。</p><p>　　式中——斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間的短路電流周期分量有效值。</p><p&

77、gt;　　斷路器的實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間等于繼電保護(hù)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與斷路器的固有分閘時(shí)間之和。</p><p>　　對(duì)于設(shè)有快速保護(hù)的高速斷路器，其開(kāi)斷時(shí)間小于0.，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量幅值的20%，因此，其開(kāi)斷電流應(yīng)計(jì)及非周期分量的影響，取短路全電流有效值進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　裝有自動(dòng)重合閘裝置的斷路器，應(yīng)考慮重合閘對(duì)額定開(kāi)斷電流的影響。</p&

78、gt;<p>　　5．按額定短路關(guān)合電流選擇</p><p>　　在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有很大的短路電流通過(guò)（預(yù)擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的破壞。且斷路</p><p>　　器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流。為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定短路關(guān)合電流應(yīng)

79、小于短路沖擊電流幅值，即</p><p><b>　　6．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　高壓斷路器的額定峰值耐受電流應(yīng)不小于三相短路時(shí)通過(guò)斷路器的短路沖擊電流幅值，即</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　7．熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b>&

80、lt;/p><p>　　高壓斷路器的額定短時(shí)耐受熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流熱效應(yīng)，即</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　根據(jù)斷路器的有關(guān)參數(shù)查找設(shè)備書(shū)，選擇：SW2—63型斷路器</p><p>　　表7.1 SW2—63型斷路器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　6.2

81、.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　1、 隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的開(kāi)關(guān)電器，但它與斷路器不同。其差別是隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)設(shè)置的滅弧裝置，所以不能用來(lái)切斷和接通電路中的負(fù)荷電流，更不能切斷和接通短路電流。</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的主要用途包括以下幾點(diǎn)；</p><p>　　在電路中起隔離電壓的作用，保證檢修工作的安全。在檢修某一設(shè)備或電路的某一部分之

82、前，事先把設(shè)備或該部分電路兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)切斷，把兩側(cè)電壓隔離，造成電路中明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，再在停電檢修的設(shè)備或部分電路上加裝接地線，就能確保檢修工作的安全。隔離開(kāi)關(guān)用于檢修工作時(shí)，稱為“檢修電器”。</p><p>　　用隔離開(kāi)關(guān)配合斷路器，在電路中進(jìn)行倒閘操作。隔離開(kāi)關(guān)用于倒閘操作時(shí)，稱為“操作電器”。</p><p>　　用來(lái)切合小電流電路，如空載母線、電壓互感器、避雷器、較短的空載線路及

83、一定容量的空載變壓器等。</p><p>　?。?） 在某些終端變電所中，快分隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)相配合，可以代替斷路器的工作。</p><p>　　2、隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)根據(jù)下列條件選擇：型式和種類(lèi)，額定電壓，額定電流，動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的型式和種類(lèi)的選擇應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用條件等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。其他四項(xiàng)技術(shù)條件與高壓

84、斷路器相同。</p><p>　　根據(jù)隔離開(kāi)關(guān)的有關(guān)參數(shù)查《電工產(chǎn)品目錄》查出：GW4-63</p><p>　　表7.2 GW4-63型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　6.2.3 電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓，裝置種類(lèi)、構(gòu)造、形式、準(zhǔn)確度等級(jí)來(lái)選擇的。所選擇的型號(hào)如下表所示：</p>

85、<p>　　表7.3 JDCF-63型電壓互感器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　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)互感器本身并不遭受短路電流的作用，因此不需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性。</p><p>　　6.2.4 電流互感器的選擇</p><p>　　1、電流互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇：</p><p>　　電流互感器的

86、一次額定電壓和電流必須滿足：</p><p>　　UN≥UN.ne IN>=IW.MAX </p><p>　　式中 UN.ne 是電流互感器所在電力網(wǎng)的額定電流</p><p>　　UN 、IN 是電流互感器的一次額定電壓和電流</p><p>　　IW.MAX 是電流互感器一次回路最大工作電流</p><p

87、>　　2、電流互感器種類(lèi)和形式選擇</p><p>　　選擇互感器應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、或屋外）安裝方式（如穿墻、支持式、裝入式）選擇其形式。電磁式電流互感器的種類(lèi)和形式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于6~20KV屋內(nèi)配電裝置，應(yīng)采用絕緣樹(shù)脂澆注結(jié)構(gòu)或瓷絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35KV及以上配電裝置，宜采用油侵瓷箱式結(jié)構(gòu)的獨(dú)立電流互感器。有條件時(shí)，應(yīng)采用套管式電流互感器。</p><

88、;p>　　選擇電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)和額定容量</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)上規(guī)定本設(shè)計(jì)選擇的電流互感器型號(hào)為L(zhǎng)CWD—60具體參數(shù)如下表所示：</p><p>　　表7.4 LCWD—60型電流互感器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　L C W D — 60</p><p><b>　　電壓等級(jí) </b>

89、</p><p><b>　　帶接地刀閘</b></p><p><b>　　戶外</b></p><p><b>　　瓷絕緣</b></p><p><b>　　電流互感</b></p><p><b>　　4、熱穩(wěn)定校

90、驗(yàn) </b></p><p>　　(KhINI)2≥I2teq(或QK) （7.3）</p><p><b>　　5、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　√2INIKF≥is

91、 （7.4）</p><p>　　6.3 10KV側(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇</p><p>　　本次設(shè)計(jì)10KV側(cè)主要選擇KYW—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜。</p><p>　　K

92、 Y N 3—10</p><p><b>　　額定電壓</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)序號(hào)</b></p><p><b>　　戶內(nèi)式</b></p><p><b>　　手車(chē)式</b></p><p><b&

93、gt;　　金屬鎧裝開(kāi)頭柜</b></p><p>　　6.3.1 KYW—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜用途</p><p>　　KYW—10Z移開(kāi)式金屬封閉高壓開(kāi)關(guān)柜適用于交流50HZ，額定電壓3、6、10KV，額定電流3000A及以下的單母線電力系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。</p><p>　　6.3.2 KYW—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)&l

94、t;/p><p>　　開(kāi)關(guān)柜的柜體采用金屬鎧裝結(jié)構(gòu)，柜體骨架是用角鋼和鋼板彎制組焊而成，柜體由接地的金屬隔板分離成四個(gè)功能小室，既母線室，繼電室，斷路器手車(chē)室和電纜室。除斷路器手車(chē)室外，其他主要一次電器元件都固定安裝在各自的小室內(nèi)，柜體外殼的防護(hù)等級(jí)為IP20。</p><p>　　斷路器手車(chē)室可推進(jìn)或抽出斷路器手車(chē)，室內(nèi)有三個(gè)位置，既運(yùn)行位置，實(shí)驗(yàn)位置（也可作為接地位置），和移開(kāi)位置。室內(nèi)還

95、有金屬聯(lián)板，當(dāng)手車(chē)自移開(kāi)位置向運(yùn)行位置推進(jìn)時(shí)，連板可自動(dòng)打開(kāi)，使斷路器一次隔離觸頭能可靠插合，當(dāng)手車(chē)自運(yùn)行位置抽出時(shí)，連板可自動(dòng)關(guān)閉鎖定在關(guān)閉位置，以保證人身安全。</p><p>　　電纜室安裝了帶電顯示裝置，當(dāng)饋線帶電時(shí)，帶電顯示裝置的電壓指示氖燈發(fā)亮，以提示操作人員。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：</b></p><p>　

96、　1、鎧裝式金屬封閉開(kāi)關(guān)柜，是交流金屬封閉開(kāi)關(guān)柜中防護(hù)特性最好的。</p><p>　　2、開(kāi)關(guān)柜的外殼和每個(gè)小室之間的隔板為接地的包薄綱板，防護(hù)等級(jí)為IP20，可有效的防止人體和外界固體帶電部位和觸及運(yùn)動(dòng)部分，可保證人身安全和設(shè)備可靠運(yùn)行。</p><p>　　3、在對(duì)任何一個(gè)小室檢修時(shí)，只要斷開(kāi)與相鄰的電源，在其他小室不停電的情況下，可確保檢修安全。</p><p&

97、gt;　　4、斷路器手車(chē)室，母線室，電纜室有壓力釋放通道和釋放門(mén)，因故障產(chǎn)生電弧時(shí)，電弧產(chǎn)生的高壓氣體可經(jīng)釋放通道和釋放門(mén)排出柜外，以避免高壓氣體危及人身安全和事故擴(kuò)大。</p><p>　　5、具有“五種防誤操作”既防止帶負(fù)荷抽出或插入一次隔離觸頭；防止接地開(kāi)關(guān)閉合接入電源；防止手車(chē)在工作位置時(shí)，帶電關(guān)合接地開(kāi)關(guān)；防止誤入帶電間隔；防止誤分誤合斷路器。</p><p>　　6、柜內(nèi)設(shè)置了

98、接地導(dǎo)體，并與柜外一專(zhuān)用接地螺柱連通，柜體骨架，門(mén)，蓋板，活動(dòng)連板，斷路器手車(chē)骨架與接地導(dǎo)體連通，一次電纜頭的接地采用了具有關(guān)合80KA電流能力的接地開(kāi)關(guān)，接地系統(tǒng)具有能通過(guò)與斷路器相同的動(dòng)，熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時(shí)間。</p><p>　　7、柜內(nèi)相間，相對(duì)地的空氣不小于125mm復(fù)合絕緣中帶電體距絕緣件的空氣不小于30mm。</p><p>　　8、主母線室用金屬板封閉，主母線的連通用穿墻

99、管來(lái)完成，主母線室同時(shí)裝設(shè)兩組母線，后面一組為系統(tǒng)主母線，前面一組母線可完成柜頂進(jìn)線和上聯(lián)絡(luò)功能，開(kāi)關(guān)柜的下聯(lián)母線一般都可以到向左或向右聯(lián)絡(luò)，或同時(shí)左右聯(lián)絡(luò)。</p><p>　　6.3.3 KYN—10Z型高壓開(kāi)關(guān)柜工作條件</p><p>　　1、10KV時(shí)，海拔高度不超過(guò)1000米。</p><p>　　2、周?chē)h(huán)境溫度-5~40攝時(shí)度。</p>

100、<p>　　3、空氣相對(duì)濕度不大于90%（25度）。</p><p>　　4、無(wú)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、嚴(yán)重污穢、化學(xué)腐蝕及劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所。</p><p>　　6.3.4 本次設(shè)計(jì)所選開(kāi)關(guān)柜</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所選開(kāi)關(guān)柜如下：</p><p>　　表7.5 KYN3—10/11Z開(kāi)關(guān)柜技術(shù)參數(shù)</p><p

101、>　　表7.6 KYN3—10/89Z型開(kāi)關(guān)柜技術(shù)參數(shù)</p><p>　　技術(shù)參數(shù)表：斷路器型號(hào)：ZN28</p><p><b>　　6.4 母線的選擇</b></p><p>　　配電裝置中的母線，應(yīng)根據(jù)具體使用情況按下列條件選擇和校驗(yàn)：1、母線材料、截面形狀和布置方式；2、母線截面尺寸；3、電暈；4、熱穩(wěn)定；5、動(dòng)穩(wěn)定；6、共振頻

102、率。</p><p>　　6.4.1 母線材料、截面形狀和布置方式選擇</p><p>　　母線一般采用導(dǎo)電率高的鋁、銅型材制成。由于鋁的成本低，現(xiàn)在除對(duì)于持續(xù)工作電流較大且位置特別狹窄的發(fā)電機(jī)、變壓器出線端部，或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難，以及對(duì)鋁有較嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)所才采用銅導(dǎo)體外，不便使用鋁母線。</p><p>　　常見(jiàn)的硬母線截面形狀為矩形、槽形和管形。矩形截

103、面的優(yōu)點(diǎn)是散熱面大，并且便于固定和連接，但電流的集膚效應(yīng)強(qiáng)烈。我國(guó)最大的單片矩形母線承載的工作電流可達(dá)2KA左右。當(dāng)工作電流較大時(shí)，可采用2~4片組成多條矩形母線。但是受鄰近效應(yīng)的影響，4片矩形母線的載流能力一般不超過(guò)6KA。因此，矩形母線常被用于容量為50MW及以下的發(fā)電機(jī)或容量為60MVA及以下的降壓變壓器10.5KV側(cè)的引出線及其配電裝置。槽形截面母線具有機(jī)械強(qiáng)度好、載流量大、集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)。當(dāng)回路正常工作電流在4~8KA時(shí)，一

104、般采用槽形母線。管形母線同樣具有機(jī)械強(qiáng)度高、集膚效應(yīng)小的特點(diǎn)，且其電暈放電電壓較高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水進(jìn)行冷卻，從而使載流量大。因此，管形母線可用于8KA以上的大電流母線和100KV及以上的配電裝置母線。</p><p>　　母線的散熱條件和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方式有關(guān)。母線按照其布置方式可分為支持式和懸掛式。支持式是適合母線工作電壓的支持絕緣子把母線固定在鋼構(gòu)架或墻板等建筑物上。常見(jiàn)的布置方式有水平布置、垂直布置

105、和三角形布置。懸掛式是用懸掛絕緣子把母線吊掛在建筑物上。常見(jiàn)的布置方式為三相垂直排列、水平排列和等邊三角形排列。</p><p>　　6.4.2 母線截面尺寸選擇</p><p>　　為了保證母線的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，母線導(dǎo)體在額定環(huán)境溫度和導(dǎo)體正常發(fā)熱允許最高溫度下的允許電流，經(jīng)過(guò)修正后的數(shù)值應(yīng)大于或等于流過(guò)導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流 ，</p><p><b>

106、　　即：</b></p><p>　　式中 K—綜合修正系數(shù)</p><p>　?。?）為了考慮母線長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，除了配電裝置的匯流母線以及斷續(xù)運(yùn)行或長(zhǎng)度在20m以下的母線外，一般均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體的截面，這樣可使年計(jì)算費(fèi)用最低。經(jīng)濟(jì)電流密度的大小和導(dǎo)體的種類(lèi)和最大年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面計(jì)算公式為：

107、 （7.5）</p><p>　　式中 --正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流</p><p><b>　　--經(jīng)濟(jì)電流密度</b></p><p>　　由于按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的截面是在總費(fèi)用的最低點(diǎn)，在該點(diǎn)附近總費(fèi)用隨截面積變化不明顯。因此，選擇時(shí)如果導(dǎo)體截面積無(wú)合適的數(shù)值時(shí)，允許選用略小于按經(jīng)濟(jì)電流密度求

108、得的截面積。</p><p>　　6.4.3 電暈電壓校驗(yàn)</p><p>　　電暈放電會(huì)造成電暈損耗、無(wú)線電干擾、噪音和金屬腐蝕等許多危害。因此，110~220KV裸母線晴天不發(fā)生可見(jiàn)電暈的條件是：電暈臨界電壓 應(yīng)大于最高工作電壓</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　對(duì)于330~500KV超高

109、壓配電裝置，電暈是選擇導(dǎo)線的控制條件。要求在1.1倍最高工作相電壓下，晴天夜晚不應(yīng)出現(xiàn)可見(jiàn)電暈。選擇母線時(shí)應(yīng)綜合考慮導(dǎo)體直徑、分裂間距和相間距離等條件，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最佳方案。</p><p>　　6.4.4 熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　按照上述情況選擇的導(dǎo)體截面S，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式為：S>

110、 （7.6）</p><p>　　式中 S--所選導(dǎo)體截面；</p><p>　　--根據(jù)熱穩(wěn)定條件決定的導(dǎo)體最小允許截面；</p><p>　　--短路電流熱效應(yīng)；</p><p><b>　　C--熱穩(wěn)定系數(shù)；</b></p><p>　　

111、6.4.5 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　由于硬母線都安裝在支持絕緣子上，當(dāng)短路沖擊電流通過(guò)母線時(shí)，電動(dòng)力將使母線產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。</p><p>　　按照母線與絕緣子、金具的連接特點(diǎn)，母線的每個(gè)支持點(diǎn)都屬于簡(jiǎn)支。在跨數(shù)很多、母線所受載荷是同向均勻分布電動(dòng)力的情況下，可以把母線作為自由支承在絕緣子上的多跨距、載荷均勻分布的連續(xù)梁來(lái)考慮。選取絕緣子的跨度L=1200mm，相間距250mm。&

112、lt;/p><p>　　當(dāng)跨距數(shù)等于2時(shí)，母線所受最大彎距為：</p><p><b>　　（7.7）</b></p><p>　　母線最大相間計(jì)算彎曲應(yīng)力：（Pa） （7.8）</p><p>　　式中，W為母線對(duì)垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)（或稱抗彎距）。矩形母線水平布

113、置時(shí)，W=；垂直布置時(shí)，W=。 （7.9）</p><p>　　當(dāng)三相母線水平布置且相間距離為a（m）時(shí)，三相短路的最大電動(dòng)力為：</p><p>　　（N） （7.10）</p><p>　　式中 ——三相短路沖擊電流值（A）</p><p>　　若按式求出的母線最

114、大相間計(jì)算應(yīng)力不超過(guò)母線材料的允許應(yīng)力，即：</p><p>　　≤（Pa） （7.11）</p><p>　　則認(rèn)為母線的動(dòng)穩(wěn)定是滿足要求的。</p><p>　　第七章 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分。如果發(fā)生雷擊事故，可能會(huì)使變壓器及其他電器等主要

115、設(shè)備發(fā)生損壞，造成大面積停電，嚴(yán)重地影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活，因此，對(duì)變電所的防雷保護(hù)，必須十分可靠。</p><p>　　變電所的雷害事故可來(lái)自兩個(gè)方面，一是雷擊于變電所的導(dǎo)線或設(shè)備，二是雷擊于線路后沿線路向變電所傳來(lái)雷電波。</p><p>　　對(duì)于直擊雷的保護(hù)是采用避雷針或避雷線。我國(guó)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，凡裝設(shè)有符合規(guī)程要求的避雷針的變電所，可認(rèn)為是完全可靠的。</p><

116、;p>　　由于線路絕緣水平較高，線路落雷頻繁，所以沿線路入侵的雷電波幅值會(huì)很大，如不采用防護(hù)措施勢(shì)必造成變電所內(nèi)電器設(shè)備絕緣損壞。所以變電所對(duì)雷擊進(jìn)行波的防護(hù)是非常重要的任務(wù)，其主要的防護(hù)措施是在變電所內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制入侵雷電波幅值，同時(shí)在變電所進(jìn)線上，設(shè)置進(jìn)線保護(hù)段以限制流過(guò)閥型避雷器的雷電波和限制入侵雷電波的陡度。</p><p>　　7.1 裝設(shè)避雷針的原則</p><p&

117、gt;　　為了防止雷直擊變電所可以裝設(shè)避雷針，裝設(shè)避雷針的原則是：</p><p>　　1. 所有被保護(hù)設(shè)備（電氣設(shè)備，煙囪，冷卻水塔，水電廠的水工建筑、易燃易爆裝置等）均可處于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，以免遭受雷擊。此外，對(duì)于變電所進(jìn)線的最后一檔線路，也應(yīng)包括在避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)。</p><p>　　對(duì)于35KV及以下的變電所，因其絕緣水平較低，故不允許避雷針裝在配電構(gòu)架上，以免發(fā)生反擊

118、，需架設(shè)獨(dú)立的避雷針，并應(yīng)滿足不發(fā)生反擊的要求。</p><p>　　2. 當(dāng)雷擊避雷針時(shí)，雷電流通過(guò)避雷針入地，使避雷針對(duì)地電位升高，此時(shí)應(yīng)防止避雷針至被保護(hù)設(shè)備發(fā)生反擊。</p><p>　　7.2 裝設(shè)避雷器的原則</p><p>　　變電所母線上必須裝設(shè)閥型避雷器，以限制雷電波入侵時(shí)的過(guò)電壓，這是變電所防雷保護(hù)的基本措施之一。由于避雷器直接接在變壓器旁，故變

119、壓器上的過(guò)電壓波形與避雷器上電壓波形相同。若變壓器的沖擊放電電壓和5KA下的線壓，則變壓器可得到可靠的保護(hù)。</p><p>　　變電所中有很多電氣設(shè)備，不可能在每個(gè)設(shè)備旁邊都裝設(shè)一組避雷器，一般只在變電所母線上裝設(shè)避雷器。由于變壓器是變電所中最重要的設(shè)備，因此避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器，這樣避雷器離開(kāi)變壓器和各電氣設(shè)備都有一長(zhǎng)度不等的距離。為了保證變壓器上電壓不超過(guò)一定的允許值，變壓器與避雷器之間的距離不能太遠(yuǎn)，即

120、避雷器有一定的保護(hù)距離。變電所內(nèi)所有電氣設(shè)備都應(yīng)受到避雷器的保護(hù)，即它們與避雷器間的電氣距離應(yīng)在允許值之內(nèi)。</p><p>　　對(duì)于中性點(diǎn)比接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，變壓器是全絕緣的，即中性點(diǎn)處的絕緣與相線端絕緣水平相同，由于三相來(lái)波的概率很小，且大多波來(lái)自線路較遠(yuǎn)處，其陡度很小，變電所進(jìn)線不止一條，非雷擊的進(jìn)線起了分流作用，變壓器絕緣也有一定欲度等原因，所以有關(guān)規(guī)程規(guī)定，35~60KV變壓器中性點(diǎn)一般不需要