某鎮(zhèn)110kv變電站設(shè)計(jì)－－畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要 1Abstract2第1章 緒論31.1 變電站發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀31.2 課題來(lái)源及設(shè)計(jì)背景4第2章 變電站負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算52.1 變電站的負(fù)荷計(jì)算52.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?2.3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算6第3章 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇83.1 變壓器的選擇原則83.2 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇83.3 變壓器容量的選擇8第4章 主接線(xiàn)方案的確定104.1 主接線(xiàn)的基本要求104.2 主接線(xiàn)的方案與分析114.3 電氣主接線(xiàn)的確定11第5章 短路電流的計(jì)算135.1 繪制計(jì)算電路135.2 短路電流計(jì)算14第6章 高壓側(cè)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 176.1 高壓線(xiàn)路電纜的選擇176.2 高壓配

2、電線(xiàn)路布線(xiàn)方案的選擇176.3 高壓配電系統(tǒng)設(shè)備18第7章 低壓側(cè)配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)217.1 變電站配電線(xiàn)路布線(xiàn)方案的選擇217.2 線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)、配電設(shè)備及其保護(hù)設(shè)備的選擇217.3 變電站用電及照明25第8章 變電站二次回路方案的確定278.1 二次回路的定義和分類(lèi)278.2 二次回路的操作系統(tǒng)278.3 二次回路的接線(xiàn)要求278.4 電氣測(cè)量?jī)x表及測(cè)量回路288.5 斷路器的控制與信號(hào)回路298.6 自動(dòng)裝置308.7 絕緣監(jiān)視裝置308.8 繼電保護(hù)的選擇與整定32第九章 防雷與接地方案的設(shè)計(jì)399.1 防雷保護(hù)399.2 接地裝置的設(shè)計(jì)39結(jié)束語(yǔ)41致謝42參考文獻(xiàn)43附錄一：一次主接線(xiàn)圖

3、附錄二：10KV配電裝置接線(xiàn)圖附錄三：二次接線(xiàn)圖摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠(chǎng)用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線(xiàn)方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能傳輸與控制

4、的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，該地區(qū)變電所所涉及方面多，考慮問(wèn)題多，分析變電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶(hù)負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶(hù)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線(xiàn)方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線(xiàn)，進(jìn)行短路電流計(jì)算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)計(jì)包括了：（

5、1）總體方案的確定（2）負(fù)荷分析（3）短路電流的計(jì)算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線(xiàn)方案選擇（5）繼電保護(hù)的選擇與整定（6）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過(guò)新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。關(guān)鍵詞 變電站、負(fù)荷、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、高壓網(wǎng)絡(luò)、補(bǔ)償裝置Abstractkey words substation ,load ,transmission system , distribution ,high voltage network ，correction

6、equipment.第1章 緒論1.1 變電站發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 概況變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用，如果仍然依靠原來(lái)的人工抄表、記錄、人工操作為主，將無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求；同時(shí)用于變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)，包括故障錄波、緊急控制裝置，不能充分利用微機(jī)數(shù)據(jù)處理的大功能和速度，經(jīng)濟(jì)上也是一種資源浪費(fèi)。而且社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，依賴(lài)高質(zhì)量和高可靠性的電能供應(yīng)，建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的電力事業(yè)已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、電力分配的日益復(fù)雜和用戶(hù)對(duì)電能的質(zhì)量的要求進(jìn)一不提高，電網(wǎng)自動(dòng)化就顯得極為重要；近年來(lái)我國(guó)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展及自動(dòng)

7、化技術(shù)的成熟，發(fā)展配電網(wǎng)調(diào)度與管理自動(dòng)化以具備了條件。變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。因此，變電站自動(dòng)化既是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿(mǎn)足現(xiàn)代化供用電的實(shí)時(shí)，可靠，安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化EMS和DMS的基礎(chǔ)。變電站綜合自動(dòng)化是將變電站二次設(shè)備（包括控制、信號(hào)、測(cè)量、保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和調(diào)節(jié)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。它是變電站的一種現(xiàn)代化技術(shù)裝備，是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的 綜合

8、應(yīng)用，它可以收集較齊全的數(shù)據(jù)和信息。它具有功能綜合化、，設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化，結(jié)構(gòu)分布分層化，通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運(yùn)輸管理智能化等特征。變電站的綜合自動(dòng)化為變電站小型化、智能化、擴(kuò)大監(jiān)視范圍及變電站的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行提供了現(xiàn)代化手段和基礎(chǔ)保證。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1.在保證可靠性的前提下，合理和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)和功能終端。采用分布式分層結(jié)構(gòu)，不須人工干預(yù)的盡量下放，有合理的冗余但盡量避免硬件不必要的重復(fù)。2.采用開(kāi)放式系統(tǒng)，保證可用性（Interoperability）和可擴(kuò)充性（Expandability）。要求不同制造廠(chǎng)生產(chǎn)的設(shè)備能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連和互操作，同 時(shí)還要求以后擴(kuò)建時(shí)

9、，現(xiàn)有系統(tǒng)的硬件和軟件能較方便的與新增設(shè)備實(shí)現(xiàn)互操作。1.2課題來(lái)源及設(shè)計(jì)背景 課題來(lái)源本課題是來(lái)源于本人聯(lián)系的實(shí)習(xí)單位中山電力設(shè)計(jì)院正在研究和開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目，具有一定的實(shí)踐性和可行性。 設(shè)計(jì)背景大沖鎮(zhèn)現(xiàn)有110KV變電站（大沖站）一座，向全鎮(zhèn)范圍內(nèi)供電。大沖站共有主變2臺(tái)，容量為40+31.5MVA，現(xiàn)有110KV線(xiàn)路2回，分別來(lái)自110KV聯(lián)美變電站（聯(lián)沖線(xiàn)）和南豐變電站（沖豐線(xiàn)）。目前大沖站的最大負(fù)荷為3.88萬(wàn)千瓦，到2003年，大沖鎮(zhèn)的用電量將達(dá)2.27億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)4.53萬(wàn)千瓦。隨著工業(yè)的發(fā)展與工業(yè)區(qū)的開(kāi)發(fā)，對(duì)電力電量的需求也相應(yīng)的增加，預(yù)計(jì)到2005年，全鎮(zhèn)用電量將達(dá)3.08

10、億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)6.16萬(wàn)千瓦；2010年，用電量將達(dá)到5.73億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)到11.46萬(wàn)千瓦。由此分析，僅靠目前大沖鎮(zhèn)僅有的一個(gè)110KV變電站是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿(mǎn)足負(fù)荷增長(zhǎng)需求的。若按照城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則的要求，主變?nèi)萘堪?.82.1來(lái)計(jì)算，2005年大沖共需要110KV主變?nèi)萘考s111129兆伏安，而目前大沖站主變?nèi)萘恐挥?0MVA，還需要增加3149MVA。為滿(mǎn)足用電負(fù)荷增長(zhǎng)的需要到2005年建設(shè)新的110KV變電站是十分必要的。而且大沖鎮(zhèn)現(xiàn)有的10KV線(xiàn)路大部分是放射形網(wǎng)，無(wú)法形成合理的環(huán)網(wǎng)和分段，結(jié)構(gòu)比較單一和薄弱，供電可靠性差。加上部分線(xiàn)路供電半徑大、用戶(hù)多、負(fù)荷重，線(xiàn)路壓

11、降過(guò)高，供電質(zhì)量差，但城南變電站建成后可承擔(dān)大沖鎮(zhèn)南部的用電負(fù)荷，釋放大沖站的供電能力，提高大沖鎮(zhèn)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量和降低網(wǎng)損。并且，城南站建成后，可以與大沖站的10KV形成環(huán)網(wǎng)，有效的提高負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，從而進(jìn)一步提高供電可靠性。綜上所述，新建110KV城南變電站是電源合理分布點(diǎn)，改善10KV配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足新增用電需要的必要措施。第2章 變電站負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算2.1 變電站的負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)大沖鎮(zhèn)的用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下表：表1 用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（單位：千瓦）用電單位負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（KW）負(fù)荷類(lèi)別火車(chē)站2500 I洗衣機(jī)廠(chǎng)3500 II首飾廠(chǎng)3000II寶元鞋廠(chǎng) 12000II市一中 8

12、00II市中心小學(xué) 400II市水泥廠(chǎng) 1700II明珠旅店 1800II百惠商城 2000II市政府 1650I博愛(ài)醫(yī)院 750I市公安局 1800I中心市場(chǎng) 1000I百樂(lè)休閑中心 900I其他散戶(hù) 5000 III合計(jì) 38800表2 負(fù)荷性質(zhì)分析結(jié)果表負(fù)荷等級(jí)負(fù)荷值（KW）占總負(fù)荷百分比（%）I860022.16II3020077.84 負(fù)荷計(jì)算各組負(fù)荷的計(jì)算：1.有功功率 P=KXPei2.無(wú)功功率 Q=Ptg3.視在功率 S=式中：Pei：每組設(shè)備容量之和，單位為KW；KX：需用系數(shù)；Cos:功率因數(shù)?？傌?fù)荷的計(jì)算：1.有功功率 P=K1P2.無(wú)功功率 Q= K1Q3.視在功率 S

13、=4.自然功率因數(shù)： Cos1= P/S式中：K1組間同時(shí)系數(shù)，取為0.850.9。 電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率就是要使系統(tǒng)中無(wú)功電源所發(fā)出的無(wú)功功率與系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗相平衡;按系統(tǒng)供電負(fù)荷的功率因數(shù)達(dá)到0.95考慮無(wú)功功率平衡。變電站所供負(fù)荷的總數(shù)：P總=38800KW變電站所供一類(lèi)負(fù)荷總數(shù)：P總1=8600KW變電站所供二類(lèi)負(fù)荷總數(shù)：P總2=30200KW一類(lèi)負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比：= P總1/ P總=860038800100%=22.16%二類(lèi)負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比：= P總2 /P總=3020038800100%=77.84%2.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康臒o(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康氖窍到y(tǒng)功率因數(shù)低，

14、降低了發(fā)電機(jī)和變壓器的出力，增加了輸電線(xiàn)路的損耗和電壓損失，這一些原因是電力系統(tǒng)基本的常識(shí)，在這里不多作特別的說(shuō)明。電力系統(tǒng)要求用戶(hù)的功率因數(shù)不低于0.9（本次設(shè)計(jì)要求功率因?yàn)闉?.95以上），因此，必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。目前提高功率因數(shù)的常用的辦法是裝設(shè)電容器補(bǔ)償無(wú)功。2.3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算1.計(jì)算考慮主變損耗后的自然因數(shù)Cos1：P1=P+PbQ1=Q+QbCos1= P1 /2.取定補(bǔ)償以后的功率因數(shù)： Cos2為0.95：3.計(jì)算補(bǔ)償電容器的容量：Qc=K1P(tg1+ tg2)式中：K1=0.80.94.計(jì)算補(bǔ)償電容器的個(gè)數(shù)： Nc=Qc / qc式中：qc單個(gè)電容器的容量，

15、單位kavr。按照3的整數(shù)倍取定補(bǔ)償器的個(gè)數(shù)Nc s，然后計(jì)算出實(shí)際的補(bǔ)償容量：Qc s = Nc s * qc5.計(jì)算補(bǔ)償以后實(shí)際的功率因數(shù)，補(bǔ)償后實(shí)際的功率因數(shù)大于0.9為合理Cos2= P /10KV： COS10.9 選COS1=0.9來(lái)考慮： P=38800KWS=388000.90=43111KVAQ=43111tang=20822Kvar 110KV： COS20.85 選COS2=0.85來(lái)考慮; P=38800KWS=388000.85=45647KVAQ=45647tang=28301Kvar表3 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表電壓等級(jí)有功功率（KW）無(wú)功功率（KW）視在功率（KVA） 1

16、0KV 38800 20822 43111 110KV 38800 28301 45647主接線(xiàn)采用兩臺(tái)高壓并聯(lián)補(bǔ)償電容器，每臺(tái)主變安裝一臺(tái)。電容器組的額定容量：4800kvar,單Y接線(xiàn)第3章 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇3.1變壓器的選擇原則為了保證每年電容按10%的增長(zhǎng)，并在10年內(nèi)能滿(mǎn)足要求， 并按下例方案進(jìn)行綜合考慮：1.明備用方式，即2臺(tái)主變壓器的容量都滿(mǎn)足（2-1）式的要求，任何情況下都只有1臺(tái)運(yùn)行，兩臺(tái)主變壓器互相備用。2.暗備用方式，即2臺(tái)主變壓器的容量之和滿(mǎn)足（2-1）式的要求。正常情況下兩臺(tái)主變運(yùn)行，故障情況下一臺(tái)運(yùn)行，因此，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)滿(mǎn)足安全用電的要求,即保證、類(lèi)負(fù)

17、荷的供電，一般要求能滿(mǎn)足全部負(fù)荷的70%-80%。3.在設(shè)計(jì)中，初期主變壓器可采用明備用方式，隨著負(fù)荷的增加和發(fā)展，后期可采用暗備用方式。3.2 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇1.對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以?xún)膳_(tái)主變壓器為宜。2.對(duì)于孤立的一次變電站或大型工業(yè)專(zhuān)業(yè)用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。3.對(duì)于規(guī)劃只住兩臺(tái)主變壓器的變電站，其變壓器基礎(chǔ)宜大于變壓器容量的1-2級(jí)設(shè)計(jì)，以便符合發(fā)展時(shí)更換變壓器的容量。3.3 變壓器容量的選擇按照上述原則確定變壓器容量后，最終應(yīng)選用靠近的國(guó)家的系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。變壓器容量系列有兩種，一種是按R8容量系列，它是按R8=1

18、.33的倍數(shù)增加的，如100KVA、135KVA、180KVA、240KVA、320KVA、420KVA等；另一種是國(guó)際通用的R10容量系列，它是按R10=81.26的倍數(shù)增加的。如容量有100KVA、125KVA、160VA、200KVA、250KVA、315KVA等。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1094電力變壓器確定采用R10容量系列。綜合上述各種因數(shù)，確定該站主壓器采用2臺(tái)50000MVA的變壓器。當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)基本都是三相制接線(xiàn)，尤其我省電力系統(tǒng)還沒(méi)有單相供電的系統(tǒng)，故為了能接入系統(tǒng)運(yùn)行，并能保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以該站選擇三相供電。結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況，故采用雙卷變壓器，電壓等級(jí)為110K

19、V與10KV。因?yàn)樵摰貐^(qū)110KV電壓不是很穩(wěn)定，為了保證10KV供電系統(tǒng)電壓質(zhì)量，本站采用有載調(diào)壓方式，這樣才能達(dá)到隨時(shí)調(diào)整電壓的目的。冷卻方式采用自冷型冷卻方式。變壓器110KV側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，同時(shí)裝設(shè)避雷器保護(hù)。綜合上述幾種情況，結(jié)合廠(chǎng)家的一些產(chǎn)品情況，故本站的主變壓器選用的型號(hào)：SZ10-50000/110。變電站全部負(fù)荷S=45647KVA變壓器的初選容量S=80%S=0.8045647=36517KVA選兩臺(tái)50000KVA的變壓器。主變壓器：250000KVA三相雙卷自冷型油浸變壓器。電壓等級(jí)：110KV/10KV出線(xiàn)：110KV2回，10KV12回。無(wú)功補(bǔ)償容量：448

20、00Kvar表4 主變壓器的選擇額定容量電壓組合及分接范圍聯(lián)接組標(biāo)號(hào)空載損耗 KW負(fù)載損耗 KW空載電流 %阻抗電壓 %KVA高壓KV中壓 KV低壓 KV5000011081.25%38.55%10.5YN,d1171.22501.314第4章 主接線(xiàn)方案的確定4.1 主接線(xiàn)的基本要求 安全性高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；低壓斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)；裝設(shè)高壓熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線(xiàn)柜母線(xiàn)側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；變配電所高壓母線(xiàn)上及架空線(xiàn)路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線(xiàn)上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開(kāi)關(guān)，線(xiàn)路上避雷

21、器前不必裝隔離開(kāi)關(guān)。 可靠性斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電；斷路器或母線(xiàn)故障以及母線(xiàn)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部大部分二級(jí)負(fù)荷的供電；盡量避免發(fā)電廠(chǎng)、變電所全部停運(yùn)的可能性；大機(jī)組超高壓電氣主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足可靠的特殊要求；采用綜合自動(dòng)化，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)：國(guó)內(nèi)變電所自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程分為三個(gè)階段。第一階段由集中配屏以裝置為核心的方式，向分散下放到開(kāi)關(guān)柜以系統(tǒng)為核心的方式發(fā)展；第二階段由單一功能、相互獨(dú)立向多功能、一體化過(guò)渡；第三階段由傳統(tǒng)的一次、二次設(shè)備相對(duì)分立向相互融合方式發(fā)展。變電所綜合自動(dòng)化就是在第二階段。4.1.3 靈活性變配電所的高低壓母線(xiàn)，一般宜采用單

22、母線(xiàn)或單母線(xiàn)分段接線(xiàn)；兩路電源進(jìn)線(xiàn)，裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，兩臺(tái)主變壓器一般分列運(yùn)行；當(dāng)只一路電源供電，另一路電源備用時(shí)，則兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行；帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)；主接線(xiàn)方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。 經(jīng)濟(jì)性主接線(xiàn)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器少，而且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品；由于工廠(chǎng)變配電所一般都選用安全可靠且經(jīng)濟(jì)美觀(guān)的成套配電裝置，因此變配電所主接線(xiàn)方案應(yīng)與所選成套配電裝置的主接線(xiàn)方案配合一致。柜型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時(shí)，才采用手車(chē)式或抽屜式；中小型工廠(chǎng)變電所一般才

23、用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場(chǎng)合，則應(yīng)采用真空斷路器或SF6斷路器。斷路器一般采用就地控制，操作多用手力操作機(jī)構(gòu)，但這只適用于三相短路電流不超過(guò)6KA（10KV的SK3100MVA）的電路中。如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時(shí)，則應(yīng)采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)；工廠(chǎng)的電源進(jìn)線(xiàn)上應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的計(jì)量柜，其互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用，應(yīng)考慮無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)功率因素達(dá)到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線(xiàn)及布置，減少變電所占地面積總之，變電所通過(guò)合理的接線(xiàn)、設(shè)備無(wú)油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡(jiǎn)化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電所占地面積，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人

24、力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的。4.2 主接線(xiàn)的方案與分析4.2.1 單母線(xiàn)1.優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置；2.缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線(xiàn)及母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)等）故障檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電，單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。3.適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：6110KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)6回；3563KV配電裝置的回線(xiàn)數(shù)不超過(guò)3回；110220KV配電裝置的出線(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)2回

25、。4.2.2 單母線(xiàn)分段接線(xiàn)1.優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路自動(dòng)將故障段切斷，保障正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。2.缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線(xiàn)的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均等擴(kuò)建。3.適用范圍：610KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為6及以上時(shí)；3563KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為48回時(shí)；110220KV配電裝置出線(xiàn)回路數(shù)為34回時(shí)。4.3 電氣主接線(xiàn)的確定采用單母線(xiàn)分段的結(jié)線(xiàn)：?jiǎn)文妇€(xiàn)分段是借助于3DL，進(jìn)行分段，當(dāng)母線(xiàn)故障時(shí)，經(jīng)

26、倒閘操作可切除故障段，保證其它段繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)母線(xiàn)檢修可分段進(jìn)行，這能始終保證一臺(tái)主變的供電，當(dāng)進(jìn)線(xiàn)電源一回發(fā)生故障，通過(guò)倒閘操作可保證兩臺(tái)主變的供電，單母線(xiàn)分段的結(jié)線(xiàn)可以作分段運(yùn)行，也可做并列運(yùn)行，采用分段運(yùn)行時(shí)，各段相當(dāng)于單母線(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)，各段母線(xiàn)所帶的主變壓器是分列進(jìn)行，互不影響任一母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，僅停止該段母線(xiàn)所帶變壓器的供電，兩段母線(xiàn)同時(shí)故障的機(jī)率很小，可以不予考慮，采用并列運(yùn)行時(shí)，電源檢修無(wú)需母線(xiàn)停電，只需斷開(kāi)電源的斷路器1DL1，（2DL1）及其隔離開(kāi)關(guān)就能保證兩臺(tái)主變壓器的供電，對(duì)本站110KV 兩回供電（小于4回路）較為適合。該設(shè)計(jì)的電氣主接線(xiàn)：110KV采用線(xiàn)路變壓器組接線(xiàn)，

27、進(jìn)線(xiàn)側(cè)設(shè)斷路器；10KV接線(xiàn)為單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，#1主變10KV側(cè)單臂進(jìn)10KV母線(xiàn)，各帶10KV出線(xiàn)12回，無(wú)功補(bǔ)償電容器組2組；#2主變10KV雙臂各進(jìn)一段10KV母線(xiàn)，每段母線(xiàn)各帶10KV出線(xiàn)6回，無(wú)功補(bǔ)償電容器1組。在110KV兩條進(jìn)線(xiàn)的A相上各裝設(shè)一臺(tái)電容式電壓互感器供二次閉鎖采壓用。主變壓器110KV側(cè)中性點(diǎn)采用避雷器保護(hù)，并可經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地。 表5 主要電氣設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)和規(guī)格1110KV斷路器SF6-110W 3150A 40KV 2隔離開(kāi)關(guān)GW4-110IID（W）1250 31.5A （4S） 3主變中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)GW13-63D（W）/630A 4110KV線(xiàn)路避雷

28、器Y10W1-108/281（W） 5主變中性點(diǎn)避雷器HY1.5W-72/186 610KV母線(xiàn)橋避雷器HY5WZ-17/45 710KV電容器SF6充氣集合式BAMHL11/3-1600-1W3 8接地變壓器DKSC-1000/10.5-100/0.4 910KV開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z（Q）系列，其中斷路器配置為：進(jìn)線(xiàn)斷路器ZN28-12（Q），3150A，40KA分段斷路器ZN28-12（Q），3150A，40KA其他 ZN28-12（Q），1250A，31.5KA第5章 短路電流的計(jì)算供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故

29、障而遭到破壞。所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體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)備載流部分的絕緣損壞、誤動(dòng)作、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當(dāng)它通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備的載流部分變形或損壞，選用設(shè)備時(shí)要考慮它們對(duì)短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線(xiàn)路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線(xiàn)，電壓下降越厲害，從而影響與母線(xiàn)連接的電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的正常運(yùn)行。5.1 繪制計(jì)算電路大沖站YY城南站10kV110kV圖 1 短路電流計(jì)算圖 5.2 短路電流計(jì)算進(jìn)行計(jì)算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對(duì)值表示，這種計(jì)算方法叫做標(biāo)幺值

30、法。標(biāo)幺值的概念是：某量的標(biāo)幺值=所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度，用標(biāo)幺值表示的物理量是沒(méi)有單位的。供電系統(tǒng)中的元件包括電源、輸電線(xiàn)路、變壓器、電抗器和用戶(hù)電力線(xiàn)路，為了求出電源至短路點(diǎn)電抗標(biāo)幺值，需要逐一地求出這些元件的電抗標(biāo)幺值。1、輸電線(xiàn)路已知輸電線(xiàn)路的長(zhǎng)度為 ，每公里電抗值為 ，線(xiàn)路所在區(qū)段的平均電壓為 ，則輸電線(xiàn)路電抗相對(duì)于基準(zhǔn)容量 和基準(zhǔn)電壓 的標(biāo)幺值為2、變壓器變壓器通常給出短路電壓百分?jǐn)?shù)，得洗衣機(jī)廠(chǎng)大沖站XS1XL1XL2Xb2Xb1K1K2K3火車(chē)站市水泥廠(chǎng)市一中圖 2 短路等效電路圖（1）本設(shè)計(jì)選Sj=100MVA取Uj1=37KV 則Ij1=KA=1.561KA

31、取Uj2=10KV 則Ij2=KA=5.77KA（2）計(jì)算各元件阻抗的標(biāo)幺值系統(tǒng)電抗：（3）求電源至短路點(diǎn)的總阻抗K1點(diǎn): K2點(diǎn): K3點(diǎn):（4）求短路電源的周期分量、沖擊電流和短路容量 （5）短路電流的計(jì)算結(jié)果如下表：表6 短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)短路容量Sd(MVA)短路電流周期分量（有效值）Id(KA)短路沖擊電流（有效值）Ish(KA)短路沖擊電流（峰值） ish(KV) 110KV進(jìn)線(xiàn)側(cè)（K1）960.64.9957.59212.635110KV分列運(yùn)行（K2）260.315.01922.82838.298110KV并列運(yùn)行（K3）438.825.31938.48564.563第6

32、章 高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6.1 高壓側(cè)進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路的選擇高低壓配電電路最普遍的兩種戶(hù)外結(jié)構(gòu)是架空線(xiàn)和電纜。電力電纜及控制電纜全部選用銅芯電纜?？刂齐娎|全部選用阻燃型電纜。微機(jī)監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)的電流、電壓、信號(hào)接點(diǎn)引入線(xiàn)均采用屏蔽電纜。戶(hù)內(nèi)采用電纜溝及穿管明敷方式，戶(hù)外采用電纜溝敷設(shè)方式。架空線(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低；（2）有故障易于檢修和維護(hù)；（3）利用空氣絕緣，建造比較容易。為了加強(qiáng)鋁線(xiàn)的機(jī)械強(qiáng)度，采用多股絞線(xiàn)，用抗張強(qiáng)度為120kg/ 的鋼作為線(xiàn)芯，把鋁線(xiàn)絞在芯子外面,作為導(dǎo)線(xiàn)的導(dǎo)電部分，稱(chēng)為鋼芯鋁線(xiàn)。LG型鋁絞線(xiàn)在35KV以上架空線(xiàn)路用得較多，在需要高機(jī)械強(qiáng)度的地方，如跨越時(shí)則用加

33、強(qiáng)型LGJ。所以110KV進(jìn)線(xiàn)選用LGJ-240/30型號(hào)的架空線(xiàn)。LG型鋁絞線(xiàn)在35所以110KV進(jìn)線(xiàn)選用LGJ-240/30型號(hào)的架空線(xiàn)。6.2 高壓配電線(xiàn)路布線(xiàn)方案的選擇在確定了供電電壓，變、配電所的位置和容量及變、配電所的接線(xiàn)圖后，便要進(jìn)一步確定工廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)高壓電路的配電方式配電方式可分為放射式、樹(shù)干式和環(huán)式。放射式放射式配電方式的優(yōu)點(diǎn)是：（1）線(xiàn)路上的故障不影響其他用戶(hù)；（2）容易進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定，并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（3）根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，即使在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)采用電纜的單回路放射式，可靠性也較高。 高壓供電系統(tǒng)放射式接線(xiàn)一般采用電纜，中、小型工廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)高壓配電只有一級(jí)放射，大型工廠(chǎng)可以有兩級(jí)

34、放射，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采取二級(jí)以上的高壓放射式配電系統(tǒng)，已減少開(kāi)關(guān)柜數(shù)量及繼電保護(hù)的延時(shí)時(shí)限。 樹(shù)干式樹(shù)干式配電系統(tǒng)有可能降低投資費(fèi)用和有色金屬消耗量，使變、配電所的饋出線(xiàn)路減少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，但車(chē)間變電所的位置必須恰當(dāng)。這種接線(xiàn)方式只有一個(gè)電源，干線(xiàn)上的任何故障必將引起用戶(hù)的全部停電。單樹(shù)干式配電不像放射式那樣，能在380V側(cè)取得聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，所以它只能用于三級(jí)負(fù)荷，為了減少干線(xiàn)故障時(shí)影響用戶(hù)范圍，干線(xiàn)上接連的變壓器不能超過(guò)5臺(tái)，總?cè)萘坎粦?yīng)大于3000KVA。 環(huán)式環(huán)式對(duì)工廠(chǎng)供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，只不過(guò)是樹(shù)干式的另一種型式。環(huán)式供電與樹(shù)干式供電一樣，正常是開(kāi)環(huán)運(yùn)行，環(huán)中連接的變壓器數(shù)目和容量亦與樹(shù)干式供電系統(tǒng)

35、一樣。以上只是從原則上進(jìn)行一般分析，實(shí)際上放射式和樹(shù)干式各有其特點(diǎn)，要結(jié)合具體的使用條件進(jìn)行分析比較后，才能確定最后的方案。6.3 高壓側(cè)配電系統(tǒng)設(shè)備 高壓斷路器的選擇高壓斷路器除在正常情況下通斷電路外，主要是在發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)而快速的將故障切除，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。（1）.高壓斷路器的主要參數(shù)：額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的線(xiàn)電壓；額定電流：是指環(huán)境溫度在40度時(shí)，斷路器允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流；額定斷開(kāi)電流：它是斷路器開(kāi)斷能力的標(biāo)志，其大小與滅弧室的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)有關(guān)；額定開(kāi)斷容量：開(kāi)斷能力常用斷流容量表示，；熱穩(wěn)定電流：熱穩(wěn)定電流

36、是表示斷路器能隨短路電流熱效應(yīng)的能力；動(dòng)穩(wěn)定電流或極限通過(guò)電流：表示能承受短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力的能力；斷路器的分、合閘時(shí)間：表示斷路器的動(dòng)作速度。（2）選擇時(shí)，除按一般原則選擇外，由于斷路器還有切斷短路電流，因而必須校驗(yàn)短路容量，熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)。按工作環(huán)境選擇：選擇戶(hù)外或戶(hù)內(nèi)，若工作條件特殊，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即： ；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流，即： ；校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定性： It2tI2tima； 校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性： ；校驗(yàn)高壓斷路器的斷流容量（或開(kāi)斷電流）：熔斷斷流容量按校驗(yàn)；根據(jù)上述

37、分析并查資料：110KV高壓斷路器選擇SF6110W型高壓六氟化硫斷路器；表高壓斷路器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件SF6110W項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1110KV145KV合格22016A3150A合格312.635KA40KA合格 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇（1）.高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用：高壓隔離開(kāi)關(guān)是在無(wú)載情況下斷開(kāi)或接通高壓線(xiàn)路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線(xiàn)、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線(xiàn)路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。（2）.形式結(jié)構(gòu)：高壓隔離開(kāi)關(guān)一般有底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電刀閘、動(dòng)觸頭、靜觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。高壓隔離開(kāi)關(guān)主刀閘與接地刀閘間一般都設(shè)

38、有機(jī)械連鎖裝置，確保兩者之間操作順序正確。各類(lèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式（3）.選擇條件：海拔高度不大于1000米為普通型，海拔高度大于1000米為高原型；地震烈度不超過(guò)8度；環(huán)境溫度不高于+400C，戶(hù)內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-100C，戶(hù)外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-300C；戶(hù)內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在+250C時(shí)其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于85%）；戶(hù)外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5毫米和10毫米；戶(hù)內(nèi)產(chǎn)品周?chē)諝獠皇芨g性或可燃?xì)怏w、水蒸氣的顯著污穢的污染，無(wú)經(jīng)常性的劇烈震動(dòng)。戶(hù)外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于級(jí)污穢區(qū)，防污型用于級(jí)

39、（中污型）、級(jí)（重污型）污穢區(qū)。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇戶(hù)外型高壓隔離開(kāi)關(guān)，它可用于戶(hù)外有電壓無(wú)負(fù)載時(shí)切斷或閉合6-500KV電壓等級(jí)的電氣線(xiàn)路。戶(hù)外型高壓隔離開(kāi)關(guān)一般由底座、支柱絕緣子、主刀閘、接地刀閘、動(dòng)觸頭和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，單相或三相連聯(lián)動(dòng)進(jìn)行操作。戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)可安裝在戶(hù)外支架或支柱上，也可安裝在戶(hù)內(nèi)。根據(jù)上述條件和要求并查表有：110KV側(cè)的高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇GW4-110IID型；10KV側(cè)的高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇GW13-63D型表8 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇型號(hào)GW13-63D（中性點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)）GW4-110D額定電壓（KV）63110額定電流（A）6301250動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）5080熱穩(wěn)定

40、電流（KA）1631.5操動(dòng)機(jī)構(gòu)CJ6CJ2-XG 高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器是一種過(guò)流保護(hù)元件,由熔件與熔管組成。當(dāng)過(guò)載或短路時(shí)，熔件熔斷，達(dá)到切斷故障保護(hù)設(shè)備的目的。電流越大，熔斷時(shí)間越短。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下（包括設(shè)備的起動(dòng)）熔件不熔斷外，還應(yīng)該符合保護(hù)選擇性的要求。高壓熔斷器的選擇：除按環(huán)境、電網(wǎng)電壓、電源選擇型號(hào)外，還必須按校驗(yàn)熔斷器的斷流容量；選擇的主要指標(biāo)是選擇熔件合熔管的額定電流，熔斷器額定電流按 選。所選擇的熔件應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下開(kāi)關(guān)熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合（即動(dòng)作要有選擇性）。 對(duì)保

41、護(hù)變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的1.52倍選擇。根據(jù)上述條件并查表有：110KV側(cè)的高壓熔斷器選擇RW6-110型熔斷器。10KV側(cè)的高壓熔斷器選擇RW3-10型熔斷器。RW6-110型高壓熔斷器主要是由上下棒形絕緣子、接觸導(dǎo)電系統(tǒng)、并聯(lián)的主副熔絲管以及推桿等部分組成，用于110KV線(xiàn)路和變壓器的短路及過(guò)負(fù)荷保護(hù)。RW3-10型高壓熔斷器是由絕緣子、接觸導(dǎo)電系統(tǒng)及熔絲管等部件組成，用于10KV輸電線(xiàn)路和變壓器的短路與過(guò)負(fù)荷保護(hù)。第7章 低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1 變電站配電線(xiàn)路的布線(xiàn)方案配電方式與廠(chǎng)區(qū)高壓配電方式一樣，有放射式和樹(shù)干式和二者兼用的混合式及鏈?zhǔn)降?。低壓配電系統(tǒng)利用放射

42、式線(xiàn)路的范圍一般如下：1.每個(gè)設(shè)備的負(fù)荷不大，且位于變電所的不同方向；2.車(chē)間內(nèi)負(fù)荷配置較穩(wěn)定；3.單臺(tái)用電設(shè)備的容量雖大，但數(shù)量不多；4.車(chē)間內(nèi)負(fù)荷排列不整齊；5.車(chē)間為有爆炸危險(xiǎn)的廠(chǎng)房，必需由與車(chē)間隔離的房間饋出線(xiàn)路。 配電方式可以從變電所變壓器二次側(cè)引至低壓配電室的開(kāi)關(guān)柜上，我國(guó)生產(chǎn)的低壓開(kāi)關(guān)為BFC型，由低壓開(kāi)關(guān)柜以電纜或絕線(xiàn)穿管引入車(chē)間內(nèi)部的XL型動(dòng)力配電箱或具體的電氣設(shè)備上，也可由主動(dòng)力配電箱用絕緣導(dǎo)線(xiàn)穿管引入分動(dòng)力配電箱，再接至用電設(shè)備。樹(shù)干式配電不需要在變電所低壓側(cè)設(shè)置配電盤(pán)，從變電所二次側(cè)引出線(xiàn)經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)或隔離開(kāi)關(guān)直接引至車(chē)間內(nèi)，因此，這種配電方式使變電所低壓側(cè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，減

43、少電氣設(shè)備需要量。以樹(shù)干式結(jié)構(gòu)為主的變壓器干線(xiàn)式將變電所二次側(cè)裸母線(xiàn)直接引入車(chē)間，顯然經(jīng)濟(jì)效果較好，但只使用于一般環(huán)境的廠(chǎng)房。鏈?zhǔn)骄€(xiàn)路，只用于車(chē)間內(nèi)相互距離近，容量又很少的用電設(shè)備。鏈試 路只裝置一組總的熔斷器，可靠性小，大部分工廠(chǎng)不希望采用鏈?zhǔn)椒?。在下列情況下不宜使用鏈?zhǔn)浇泳€(xiàn)：（1）配電設(shè)備數(shù)量超過(guò)3臺(tái)，總?cè)萘砍^(guò)10KW，其中最大一臺(tái)大于5KW。（2）單相設(shè)備與三相設(shè)備同時(shí)存在。（3）技術(shù)操作與使用差別很大的用電設(shè)備（如機(jī)床、衛(wèi)生通風(fēng)機(jī)等）。選擇配電線(xiàn)路時(shí)，要盡可能將車(chē)間負(fù)荷進(jìn)行必要的組合，使每回饋電線(xiàn)路的負(fù) 電流不致過(guò)大。7.2 母線(xiàn)、配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的選擇7.2.1 10KV 母線(xiàn)選

44、擇主變壓器低壓側(cè)引出線(xiàn)選擇：主變壓器低壓側(cè)引出線(xiàn)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：工作電流 A 母線(xiàn)計(jì)算截面： 選用標(biāo)準(zhǔn)截面12510 的銅母線(xiàn)允許電流3610大于工作電流2749.37A，滿(mǎn)足要求。熱穩(wěn)定性校檢 滿(mǎn)足要求 動(dòng)穩(wěn)定性校檢母線(xiàn)采用平放裝設(shè) 母線(xiàn)最大跨度，已知進(jìn)線(xiàn)的絕緣子間距離取2米即可。所以母線(xiàn)選擇TMY-12510的銅母線(xiàn) 配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的選擇1斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器的選擇方法與高壓側(cè)的相同2. 電流互感器的選擇電流互感器是一次電路與二次電路間的連接元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線(xiàn)圈與電流線(xiàn)圈供電。電流互感器一次側(cè)匝數(shù)少，串接在主電路中，二次線(xiàn)圈與負(fù)載的電流線(xiàn)圈串聯(lián)，接近短路狀態(tài)

45、。電流互感器的選擇條件：（1）.額定電壓大于或等于電網(wǎng)電壓： （2）.原邊額定電壓大于或等于長(zhǎng)時(shí)最大工作電流: （3）.二次側(cè)總?cè)萘繎?yīng)不小于該精度等級(jí)所規(guī)定的額定容量: （4）.校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定按：: 電流互感器額定一次電流；：動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)外部動(dòng)穩(wěn)定按: 表 9 電流互感器額定電壓因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值額定電壓因數(shù)額定時(shí)間初級(jí)繞組接地法和系統(tǒng)接地方式1.2連續(xù)任一網(wǎng)絡(luò)中相與相間1.2連續(xù)中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中相與地間1.530s1.2連續(xù)帶自動(dòng)切除接地故障的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中相與間1.930s1.2連續(xù)中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中相與地間1.98h根據(jù)上述選擇條件并查表有：110KV側(cè)的電流互感器選擇DP-LD

46、JK120J型零序電流互感器3. 電壓互感器的選擇電壓互感器一次側(cè)是并接在高壓側(cè)，二次線(xiàn)圈與儀表和繼電器電壓線(xiàn)圈串聯(lián)，一次側(cè)匝數(shù)很多，阻抗很大，因而，它的接入對(duì)被測(cè)電路沒(méi)有影響，二次線(xiàn)圈匝數(shù)少，阻抗小，而并接的儀表和繼電器的線(xiàn)圈阻抗大，在正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器接近于空載運(yùn)行。電壓互感器的類(lèi)型及接線(xiàn)按相數(shù)分單相、三相三芯和三相五芯柱式；按線(xiàn)圈數(shù)來(lái)分有雙線(xiàn)圈和三線(xiàn)圈；實(shí)際中廣泛應(yīng)用三相三線(xiàn)五柱式（YY）.（1）在使用中應(yīng)注意：不能短路，熔斷器應(yīng)完好；二次側(cè)的一端及外殼應(yīng)接地；在接線(xiàn)時(shí)應(yīng)該注意極性，保證準(zhǔn)確測(cè)量；保持清潔。（2）電壓互感器的技術(shù)要求與說(shuō)明：.電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，

47、并能在8小時(shí)內(nèi)無(wú)損傷的承受2倍額定電壓，當(dāng)額定電壓在330KV以上時(shí)，互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度為額定操作沖擊耐受電壓值和額定雷電沖擊耐受電壓值；當(dāng)額定電壓在330KV以下時(shí)，互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度為額定短時(shí)工頻耐受電壓值和額定雷電沖擊耐受電壓值。.額定電壓因數(shù)，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)仍然能滿(mǎn)足熱性能和準(zhǔn)確級(jí)要求的最高一次電壓與額定一次電壓的比值，額定電壓因數(shù)與互感器初級(jí)繞組接線(xiàn)方式有關(guān)。.電壓互感器的誤差極限：在額定頻率、80%-100%額定電壓間任一電壓值，功率因數(shù)為0.8（滯后）、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷中任一值下，各準(zhǔn)確等級(jí)的電壓互感器誤差不超過(guò)下表所列限值，對(duì)保護(hù)用電壓互感

48、器，在額定頻率、5%額定電壓及額定電壓因數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷、功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，電壓互感器誤差限值不超過(guò)下表中3P、6P兩項(xiàng)值；在2%額定電壓、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷、功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，電壓互感器誤差限值不超過(guò)下表中3P、6P兩項(xiàng)限值的兩倍。對(duì)于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的接地電壓互感器，其剩余電壓繞組的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為3P或6P，對(duì)于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的接地電壓互感器，其剩余電壓繞組的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為6P，如果有次級(jí)繞組，次級(jí)繞組帶有保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)，二次負(fù)荷在25%-100%額定負(fù)荷下、功率因數(shù)為0.8（滯后）下，剩余電壓繞組還應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)。

49、表10 電壓互感器誤差極限準(zhǔn)確級(jí)電壓誤差（%）相位誤差（）（crad）0.10.150.150.20.2100.30.50.5200.611.0401.233.0不規(guī)定不規(guī)定3P3.01203.56P6.02407.0綜上所述：高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備選擇如下：成套開(kāi)關(guān)柜：10KV開(kāi)關(guān)柜選用全工況“五防”型XGN2-12Z（Q）箱型固定式金屬封閉開(kāi)關(guān)柜，柜中配真空斷路器。主變進(jìn)線(xiàn)柜、分段柜額定電流為3150A、額定開(kāi)斷電流為40KA。饋線(xiàn)柜、電容器柜、接地變柜額定電流為1250A，額定開(kāi)斷電流選用31.5KA。饋線(xiàn)回路的電流互感器選用三相加零序配置，互感器變比600/1A。固定式封閉開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z

50、（Q）-09 ：開(kāi)關(guān)柜額定電流1250A。內(nèi)裝：ZN28-12Q，1250A，31.5KA真空開(kāi)關(guān)，配CT19II型彈簧機(jī)構(gòu)；分合閘直流110V，三相電流互感器LZZBJ-10Q 600/1/1A 10P25/0.5S，15VA/10P25，15VA/0.5S，其中0.5S級(jí)帶中間抽頭，隔離開(kāi)關(guān)GN30-10D/1250A 一組。 固定式封閉開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z（Q）-121：開(kāi)關(guān)柜額定電流3150A。內(nèi)裝：ZN28-12Q，3150A，40KA真空開(kāi)關(guān)，配CT19III型彈簧機(jī)構(gòu)；分合閘直流110V，三相電流互感器LMZB3-10Q 3000/1/1A 10P25/0.5S，15VA/10

51、P25，15VA/0.5S，其中0.5S級(jí)帶中間抽頭，隔離開(kāi)關(guān)GN30-10/3150A 一組。用于電源進(jìn)線(xiàn)。 固定式封閉開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z（Q）-132：開(kāi)關(guān)柜額定電流3150A。內(nèi)裝：三相電流互感器LMZB3-10Q， 3000/1/1A 10P25/0.5S，15VA/10P25，15VA/0.5S，其中0.5S級(jí)帶中間抽頭，隔離開(kāi)關(guān)GN30-10/3150A 一組。附帶電顯示裝置一組，用于架空電源進(jìn)線(xiàn)。 固定式封閉開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z（Q）-64：內(nèi)裝：電壓互感器JDZX11-10 10/3:0.1/3:0.1/3KV；70VA/0.5；120VA/3P熔斷器 RN2-10 1.

52、0A：氧化鋅避雷器 HY5WZ-17/45；V1mA23KV，附放電記錄器隔離開(kāi)關(guān) GN30-10D/1250A一組；附帶電顯示裝置一組。固定式封閉開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z（Q）-131：開(kāi)關(guān)柜額定電流3150A。內(nèi)裝：三相電流互感器LMZB3-10Q 3000/1/1A 10P25/0.5；15VA/10P25；15VA/0.5 其中0.5S級(jí)帶中間抽頭，隔離開(kāi)關(guān)GN30-10/3150A 一組。附帶電顯示裝置一組，用于母線(xiàn)分段隔離。 固定式封閉開(kāi)關(guān)柜XGN2-12Z（Q）-126：開(kāi)關(guān)柜額定電流3150A。內(nèi)裝：真空開(kāi)關(guān)，ZN28-12Q，3150A，40KA，配CT19III型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)

53、；分合閘直流110V，隔離開(kāi)關(guān)GN30-10/3150A 一組。附帶電顯示裝置一組，用于母線(xiàn)分段斷路器。7.3 變電站用電及照明站用電系統(tǒng)為單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，設(shè)分段自投，正常分列運(yùn)行，由6面低壓屏組成，采用380V三相四線(xiàn)制零線(xiàn)接地系統(tǒng)。接地變壓器兼作站用變壓器，站用電量為100KVA，分別接于段和段10KV母線(xiàn)上。每臺(tái)站用變各帶一段380V母線(xiàn)，重要負(fù)荷分別從兩段母線(xiàn)雙回供電。變電站工作照明由站用電交流屏供電，事故照明由應(yīng)急照明燈和直流電源供電，直流供電回路考慮由人工切換。電氣設(shè)備室、110KV配電裝置場(chǎng)地和主變壓器場(chǎng)地分別安裝動(dòng)力配電箱或電源箱，供給檢修、試驗(yàn)和照明電源。第8章 變電站二次回路方案的確定8.1 二次回路的定義和分類(lèi)二次設(shè)備是指測(cè)量表計(jì)、控制及信號(hào)設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置等。根據(jù)測(cè)量、控制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱(chēng)為二次接線(xiàn)或二次回路。按二次接線(xiàn)的性質(zhì)來(lái)分，有交流回路和直流回路，按二次接線(xiàn)的用途來(lái)分，有操作電源回路、測(cè)量表計(jì)回路、斷路器控制和信號(hào)回路、中央信