二次降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì)說明

1、 . . . 二次降壓變電所電氣工程初步設(shè)計(jì)目 錄摘要IAbstractII第一篇說明書11引言12變電所設(shè)計(jì)原則2310kV架空導(dǎo)線截面選擇與校驗(yàn)33.1一般原則33.2導(dǎo)線截面的選擇33.3導(dǎo)線截面的校驗(yàn)43.3.1按導(dǎo)體載流量校驗(yàn)43.3.2按電壓損耗校驗(yàn)54無功補(bǔ)償與主變壓器選擇64.1功率因數(shù)與電容器的選擇64.1.1提高功率因數(shù)的意義64.1.2并聯(lián)電容器組的基本接線類型64.1.3電容器臺數(shù)的確定64.2主變壓器的確定74.2.1一般要求74.2.2所選變壓器型號85電氣主接線的選擇95.1設(shè)計(jì)原則95.2設(shè)計(jì)的基本要求95.3電氣主接線方案的比較95.3.1一次側(cè)接線方案的比較

2、95.3.2二次側(cè)接線方案的比較105.4電氣主接線結(jié)論116短路電流的計(jì)算126.1短路電流計(jì)算的目的126.2短路的基本類型126.3短路電流計(jì)算的基本假定126.4一般規(guī)定126.5計(jì)算步驟136.6計(jì)算方法136.6.1基本公式136.6.2選取短路點(diǎn)137電氣設(shè)備的選擇147.1電氣設(shè)備選擇的一般原則147.2斷路器的選擇147.2.1斷路器的作用147.2.2對斷路器的要求147.2.3斷路器選用的一般原則147.2.4斷路器的選擇過程157.2.5斷路器的分類和型號167.3隔離開關(guān)選擇167.3.1隔離開關(guān)作用167.3.2對隔離開關(guān)的要求167.3.3隔離開關(guān)選擇過程177.

3、3.4隔離開關(guān)分類和型號177.4互感器選擇177.4.1互感器的作用187.4.2電壓互感器選擇187.4.3電壓互感器使用注意事項(xiàng)197.4.4電流互感器的選擇197.4.5電壓互感器使用注意事項(xiàng)207.5 避雷器的選擇207.5熔斷器的選擇207.6高壓開關(guān)柜的選擇217.6.1高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)原則217.6.2高壓開關(guān)柜的型號217.710kV匯流母線的選擇217.7.1母線材料、類型和布置方式217.7.2導(dǎo)線截面選擇227.7.3電暈電壓校驗(yàn)227.7.4熱穩(wěn)定校驗(yàn)227.7.5動穩(wěn)定校驗(yàn)228配電裝置248.1高壓配電裝置和設(shè)計(jì)原則與要求248.2設(shè)備的配置258.2.1隔離開關(guān)

4、的配置258.2.2電壓互感器的配置258.2.3電流互感器的配置258.2.4接地刀閘的配置258.2.5避雷器的配置268.3配電裝置的選擇269防雷保護(hù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)279.1概述279.2防雷保護(hù)的有關(guān)規(guī)定279.3防雷保護(hù)設(shè)計(jì)所需資料289.4感應(yīng)雷過電壓保護(hù)289.5直擊雷過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)289.5.1避雷針的保護(hù)半徑計(jì)算289.5.2避雷針的保護(hù)半徑計(jì)算29第二篇計(jì)算書30110kV架空導(dǎo)線截面選擇與校驗(yàn)301.1機(jī)械制造廠301.1.1導(dǎo)線選擇301.1.2載流量校驗(yàn)301.1.3電壓損耗校驗(yàn)301.2針織器材廠311.2.1導(dǎo)線選擇311.2.2載流量校驗(yàn)311.2.3電壓損耗

5、校驗(yàn)321.3標(biāo)準(zhǔn)件廠321.3.1導(dǎo)線選擇321.3.2載流量校驗(yàn)331.3.3電壓損耗校驗(yàn)331.4針織廠341.4.1導(dǎo)線選擇341.4.2電壓損耗校驗(yàn)341.5鑄造廠351.5.1導(dǎo)線選擇351.5.2電壓損耗校驗(yàn)351.6電能表廠361.6.1導(dǎo)線選擇361.6.2電壓損耗校驗(yàn)371.7汽水廠371.7.1導(dǎo)線選擇371.7.2電壓損耗校驗(yàn)381.8化工廠381.8.1導(dǎo)線選擇381.8.2載流量校驗(yàn)391.8.3電壓損耗校驗(yàn)392無功補(bǔ)償與主變壓器的選擇412.1線路損耗計(jì)算412.2用戶總負(fù)荷計(jì)算422.3變壓器低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷422.4補(bǔ)償前總平均功率因數(shù)422.5應(yīng)補(bǔ)償無

6、功功率422.6變壓器容量計(jì)算432.7變壓器功率損耗432.8校驗(yàn)高壓側(cè)功率因數(shù)433變電站電氣主接線454短路電流計(jì)算464.1網(wǎng)絡(luò)等值圖464.2各點(diǎn)短路計(jì)算465電氣設(shè)備的選擇495.1斷路器的選擇495.1.160kV側(cè)斷路器的選擇495.1.210kV側(cè)斷路器的選擇495.2隔離開關(guān)的選擇505.2.160kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇505.2.210kV出口側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)515.2.310kv出線側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)525.3電流互感器的選擇525.3.160kV側(cè)電流互感器的選擇525.3.210kV側(cè)電流互感器的選擇535.3.3變電所10kV出線電流互感器的選擇545.4

7、電壓互感器的選擇555.4.160kV 側(cè)電壓互感器的選擇555.4.210kV側(cè)電壓互感器的選擇555.510kV高壓熔斷器的選擇555.6避雷器的選擇565.7開關(guān)柜的選擇565.8匯流母線的選擇585.8.1截面積的選擇585.8.2熱穩(wěn)定校驗(yàn)595.8.3動穩(wěn)定校驗(yàn)596防雷保護(hù)計(jì)算606.1避雷針高度選擇606.2避雷針間保護(hù)圍校驗(yàn)606.2.1初步計(jì)算606.3避雷針在9米高度水平面上的保護(hù)半徑61小結(jié)62致63參考文獻(xiàn)64附錄6557 / 64說明書1 引言電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要部門之一，它既為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防提供必不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常

8、生活有著密切的關(guān)系，它能夠創(chuàng)造巨大的物質(zhì)財(cái)富和現(xiàn)代文明。電力是工業(yè)的先行，每個現(xiàn)代國家的發(fā)展都與電能的利用水平密切相關(guān)，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。從世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程來看，國民經(jīng)濟(jì)每增長1%，就要求電力工業(yè)增長1.3%-1.5%左右。待設(shè)計(jì)變電所是60/10KV綜合變電所，主要是向周邊工廠供電，其10KV側(cè)供電負(fù)荷出線共有12回，為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠(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期可靠供電。本次設(shè)計(jì)主要是變電所一次電氣部分的設(shè)計(jì)，并做出闡述和說明。論文包括選擇變電所的主變壓器的容量、臺數(shù)和形式

9、，對待設(shè)計(jì)變電所的各種高壓電氣設(shè)備的選擇進(jìn)行了詳盡的說明，并且通過計(jì)算詳細(xì)校驗(yàn)了各種設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定等要求。根據(jù)變壓器的選擇和變電所出線負(fù)荷情況，確定了本變電所電氣主接線方案和高壓配電裝置與其布置方式，通過對主接線形式的確定與所選設(shè)備的型號繪制變電所的平面圖、斷面圖，同時根據(jù)所繪制的變電所平面圖計(jì)算變電所屋外高壓配電裝置的防雷保護(hù)，并繪制屋外高壓配電裝置的防雷保護(hù)圖。本設(shè)計(jì)的所有圖紙是應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件CAXA繪制而成，按照要求進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)成品的打印與裝訂。論文包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書兩部分，并附有五設(shè)計(jì)圖紙（電氣主接線圖、平面布置圖、變電所斷面圖、防雷保護(hù)圖），可為以后的設(shè)計(jì)做

10、相應(yīng)參考，同時能夠比較直觀的反映本設(shè)計(jì)變電所的整體全貌。2 變電所設(shè)計(jì)原則 變電所的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行黨的有關(guān)方針、政策。設(shè)計(jì)中應(yīng)不斷終結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在保證安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)合理的條件下,力求接線簡化,布置緊湊和逐步提高自動化水平，并積極慎重地采用新技術(shù)。 變電所應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì),樞紐變電所連接的電源數(shù)和回路數(shù),還應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行完全和經(jīng)濟(jì)等條件確定。 所址選擇:1）所址的選擇應(yīng)符合下列要求:接近負(fù)荷中心；不占或少占農(nóng)田；便于各級電壓線路的引入和引出,架空線路走廊應(yīng)與所址同時確定；交通運(yùn)輸方便； 盡量不設(shè)在空氣污穢地區(qū),否則采用防污措施或設(shè)在污穢源上風(fēng)道； 所址不應(yīng)為積水淹沒

11、,并有足夠排洪設(shè)施；生活和生產(chǎn)用水的可靠水源；確實(shí)所址時應(yīng)考慮對鄰近設(shè)施的影響。2）為了減少所占面積或地區(qū)面積受到限制時,配電裝置中盡量采用少占地的電網(wǎng)或布置采用高型或半高型方式等。3）管線的布置: 各地下管線方間和地下管線與建筑物,構(gòu)筑物,道路之間最小凈距,應(yīng)根據(jù)敷設(shè)和檢修的要求。建設(shè)物的基礎(chǔ)的構(gòu)造,管線的埋設(shè)深度,檢修的位置與當(dāng)?shù)仄渌麠l件確定其最小距可參照,變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的“附錄-”所列數(shù)值。4） 所區(qū)、外通道： 變電所應(yīng)有道路與外部公路連接,其路面寬度一般不小于3.5米,變電所應(yīng)設(shè)置環(huán)行道路或回車道、環(huán)行道,路面寬度一般為3米,由變電所大廳至主變電器的道路可適當(dāng)加寬。變電所應(yīng)設(shè)巡視小

12、道,并可利用電纜溝蓋板作為部分巡視小道。3 10kV架空導(dǎo)線截面選擇與校驗(yàn)架空線是軟導(dǎo)體，架空線的選擇主要是截面選擇，而架空線路的型號則視具體情況而定。而在導(dǎo)體截面選擇時應(yīng)針對不同的電力網(wǎng)特點(diǎn)，靈活運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，只有這樣選出的導(dǎo)線才是合理的。 架空線路一般用裸導(dǎo)線，其結(jié)構(gòu)型式主要有單股線、多股絞線、鋼芯鋁絞線、擴(kuò)徑導(dǎo)線、空心導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線幾種。常用架空線的型號、規(guī)格，由材料、結(jié)構(gòu)的漢語拼音的第一個字母在寫表示，額定載流截面積（mm2）和鋼線部分額定截面積（mm2）等幾部分組成，字母含義為：T銅L鋁G鋼J多股絞線LH鋁合金F防腐型等。本設(shè)計(jì)線路采用LGJ型架空線，即機(jī)械強(qiáng)度為普通型的鋼芯鋁絞

13、線。3.1 一般原則1）配電裝置中軟導(dǎo)線的選擇，應(yīng)根據(jù)（環(huán)境溫度、日照、風(fēng)速、污穢、海拔高度）和回路負(fù)荷電流、電暈、無線電干擾等條件，確定導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式。2）在含鹽量較大的沿海地區(qū)或周圍氣體對鉛有明顯腐蝕的場所，應(yīng)盡量選用防腐型鋁鉸線。3）當(dāng)負(fù)荷電流較大時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷電流選擇較大截面的導(dǎo)線。在電壓較高時，為保持導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，導(dǎo)線最小截面必須滿足電量的要求，可增加導(dǎo)線外徑或增加每相導(dǎo)線的根數(shù)。4）對于110 kV與以下的配電裝置，電暈對線截面一般不起決定作用，故可根據(jù)流選擇導(dǎo)線截面。導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)型式可采用單根鋼芯鋁鉸線或由鋼芯絞線組成的復(fù)導(dǎo)線。5）應(yīng)滿足正常運(yùn)行，檢修短路和過電壓

14、情況的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。6）除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)線的截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇。7)當(dāng)無合適規(guī)格導(dǎo)線時，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算截面的導(dǎo)體，但要同時滿足最大長期工作電流要求。3.2 導(dǎo)線截面的選擇根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊架空電力線路的導(dǎo)線截面積選擇10KV與以下架空配電線路，以與負(fù)荷不大，供電距離較遠(yuǎn)，最大負(fù)荷利用小時較傳輸容量大的回路，均按經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線截面。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇架空線截面可使年綜合費(fèi)用最低。年綜合費(fèi)用最低，年綜合費(fèi)用包括電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的年電能損耗費(fèi)。導(dǎo)體投資和折舊費(fèi)、利息等。從降低電能損耗角度看導(dǎo)線截面越大越好，從降低投資，折舊費(fèi)

15、和利息費(fèi)的角度看，則希望截面越小越好。綜合這些因素，使年綜合費(fèi)用最小時所對應(yīng)的導(dǎo)線截面稱導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面，對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度母線的經(jīng)濟(jì)截面可由下式?jīng)Q定： （3.1）式中： 母線的經(jīng)濟(jì)截面（mm2）；經(jīng)濟(jì)電流密度（A/ mm2）；正常工作時的最大長期工作電流（A），如下（3.2）式中：本線路的有功功率（kw）；本線路的額定電壓 (kv)；本線路的功率因數(shù)；注:當(dāng)雙回路時，最大長期工作電流計(jì)算式，如下（3.3）選出標(biāo)準(zhǔn)截面應(yīng)接近于計(jì)算截面，然后用所選導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)截面的實(shí)際、計(jì)算實(shí)際線路的實(shí)際電壓損耗，再與允許電壓損耗相比較，判斷選擇是否符合要求。3.3 導(dǎo)線截面的校驗(yàn)導(dǎo)線截面校驗(yàn)方法一般包括

16、導(dǎo)體載流量的校驗(yàn)、電壓損耗校驗(yàn)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)、電暈電壓校驗(yàn)、機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)等。只有在110KV與以上電壓等級才需要校驗(yàn)電暈電壓，本次設(shè)計(jì)的是10KV線路電壓等級不用進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)；通常將架空線分成三個等級，本次設(shè)計(jì)10KV線路屬于類線路導(dǎo)線材料為鋼芯鋁絞線，亦不用進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)。3.3.1 按導(dǎo)體載流量校驗(yàn)按導(dǎo)體載流量校驗(yàn)時，允許溫度為鋼芯鋁絞線取+80驗(yàn)算時的周圍空氣溫度,采用當(dāng)?shù)厝「吣昶骄鶜鉁?。架空電力線路的導(dǎo)線截面應(yīng)使導(dǎo)線的最大負(fù)荷電流小于其持續(xù)工作電流，即長期允許電流修正式如下：（3.4）-修正系數(shù)；-導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度設(shè)計(jì)中；-導(dǎo)體溫度；-周圍空氣的溫度；注:當(dāng)雙回路

17、時出線重要負(fù)荷率不超過65%，即當(dāng)雙回線路中有一條線路故障，僅有一條回路工作時，要求，校驗(yàn)合格。3.3.2 按電壓損耗校驗(yàn)電壓損耗:（3.5）-各段線路電阻-各段線路電抗-各段線路通過的有功功率-各段線路通過的無功功R率-線路的額定電壓（3.6）（3.7）（3.8）（3.9）（3.10）-線路長度-每千米線路電阻-每千米線路電抗-導(dǎo)線半徑（mm）-幾何均距（mm）-水平布置相間距離（mm）注:設(shè)計(jì)技術(shù)要求電壓損耗不超過9%。本設(shè)計(jì)變電所向負(fù)荷用戶單雙回路送電。當(dāng)雙回線路中有一條線路故障，即僅有一條回路工作時，為最惡劣情況，所以在線路損耗上全部采用以下公式進(jìn)行計(jì)算，。若電壓損失的情況符合條件，那

18、么該雙回路一定符合設(shè)計(jì)要求。4 無功補(bǔ)償與主變壓器選擇4.1 功率因數(shù)與電容器的選擇4.1.1 提高功率因數(shù)的意義在工業(yè)企業(yè)的電力用戶，絕大部分用電設(shè)備都具有電感性，需要從電力系統(tǒng)吸取無功功率，架空線路的功率因數(shù)均小于1，特別是在空載情況下，功率因數(shù)會更低。用電設(shè)備功率因數(shù)降低之后，由于有功功率需要量保持不變，于是無功功率需要量增加，這將給電力系統(tǒng)帶來許多不良的后果。1）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗；2）使電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利用；3）功率因數(shù)過低，還將使線路的電壓損失增大，結(jié)果負(fù)荷端的電壓就要下降，甚至?xí)陀谠试S偏移值，從而嚴(yán)重影響異步電動機(jī)與其他用電設(shè)備的正

19、常運(yùn)行,所以必須在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償電容器用以補(bǔ)償無功，提高功率因數(shù)。4.1.2 并聯(lián)電容器組的基本接線類型并聯(lián)電容器組的基本接線分為星形和三角形兩種，在35-60kV電力系統(tǒng)中采用星形接線方式，或當(dāng)單臺并聯(lián)電容器的額定電壓不能滿足電網(wǎng)正常工作電壓要求時，需由兩臺或多臺并聯(lián)電容器串接后達(dá)到電網(wǎng)正常工作電壓的要求。為達(dá)到要求的補(bǔ)償容量，又需用若干臺并聯(lián)才能組成并聯(lián)電容器組。4.1.3 電容器臺數(shù)的確定1) 變電所低壓母線上的無功、有功計(jì)算負(fù)荷線路損耗（4.1）有功負(fù)荷（4.2）無功負(fù)荷（4.3）- 最大負(fù)荷時有功與無功負(fù)荷的同時系數(shù)-各用電負(fù)荷的有功、無功計(jì)算負(fù)荷的總和，-各條線路有功損耗、無功

20、損耗的總和，-變電所低壓母線上的有功、無功計(jì)算負(fù)荷，2) 補(bǔ)償前的平均功率因數(shù)(4.4)-有功與無功的負(fù)荷系數(shù)3)確定補(bǔ)償容量與電容器臺數(shù)無功補(bǔ)償容量(4.5)-補(bǔ)償前，后均權(quán)功率因數(shù)角的正切值選擇電容器臺數(shù)（取整）：(4.6) n-電容器的臺數(shù)，取整數(shù)-補(bǔ)償容量，kvar-單臺電容器的額定容量，kvar補(bǔ)償后的功率因數(shù)要滿足技術(shù)要求，即。此外，在選完主變后，要再計(jì)算一下變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)，應(yīng)同樣滿足要求。變壓器有功損耗（4.7）變壓器無功損耗（4.8）變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)（4.9）因?yàn)槭侨啵姎庵鹘泳€采用單母線分段，所以選擇電容器臺數(shù)為6臺的整數(shù)倍，本變電所選取12臺型號為BWF-20

21、0-1W靜電電容器。4.2 主變壓器的確定4.2.1 一般要求1)變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。如只有一個電源或變電所，可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得備用電源，可裝設(shè)一臺主變壓器。本次設(shè)計(jì)的變電所是60/10KV降壓變電所，由電力系統(tǒng)S1和系統(tǒng)S2向本所供電，所以該所裝設(shè)兩臺主變壓器。2)變電所中，主變壓器一般采用三相式變壓器，其容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)10-15年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇。裝有兩臺與以上主變壓器的變電所中，當(dāng)一臺斷開時，其余主變壓器的容量至少能保證所供的全部一級負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60-75%，本次設(shè)計(jì)變電所主要是為工廠供電，重要負(fù)荷占總負(fù)荷的75%。（4.10）(4.11）3)變電所中的

22、主變壓器在系統(tǒng)調(diào)壓有要求時，一般采用有載調(diào)壓變壓器，對于新建的變電所，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)注意選用無載調(diào)壓變壓器。4)變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行，電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有“Y”型和“”型，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來確定。5)變壓器的型號相數(shù)： D單相S三相箱殼外冷卻介質(zhì)：無油浸自冷F風(fēng)冷S水冷繞組外絕緣介質(zhì)：無油G空氣（干式）C干式澆鑄絕緣 CR干式（包封式）N難燃液體循環(huán)方式： 無自然循環(huán)P強(qiáng)迫油循環(huán)繞組數(shù)： 無比繞組S三繞組F分裂繞組繞組導(dǎo)線材質(zhì)： 無銅L鋁調(diào)壓方式： 無無激磁調(diào)壓Z有載調(diào)壓防護(hù)代號： TH濕熱TA干熱4.2.

23、2 所選變壓器型號根據(jù)計(jì)算，確定變壓器型號為SF9-16000/63有載調(diào)壓電力變壓器。主要參數(shù)如下：高 壓：63±8×1.25%， 低壓：10.5KV空載損耗：P0=20.24（KW）， 空載電流：I0%=1.0%；負(fù)載損耗：Pk=75.53（KW）， 阻抗電壓：Uk%=9%；聯(lián)合組標(biāo)號：YN,d11。本設(shè)計(jì)所選變壓器型號為SF916000/63，含義：三相，風(fēng)冷，油浸，比繞組，額定容量16000KVA，額定電壓63KV有載調(diào)壓電力變壓器。本次設(shè)計(jì)變電站采用2臺主變并列運(yùn)行的方式。S F 9- 16000/63額定電壓,63kV額定容量，16000kVA設(shè)計(jì)序號箱殼外冷卻

24、為風(fēng)冷卻方式三相變壓器5 電氣主接線的選擇5.1 設(shè)計(jì)原則1）變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)與負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運(yùn)行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。2）當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的接線，如橋形接線等。3)60KV和10KV配電裝置中，一般采用單母線分段或單母線接線。4)當(dāng)?shù)貐^(qū)電力網(wǎng)或用戶不允許停電檢修線路斷路器時，采用單母線或分段單母線的10千伏配電裝置中，可設(shè)置旁路母線。5.2 設(shè)計(jì)的基本要求1)可靠性:應(yīng)重視國外長期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與其可靠性的定性分析;主接線的可靠性包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的

25、綜合;主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡化接線;要考慮所設(shè)計(jì)的變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。2)靈活性:主接線的靈活性有以下幾方面的要求：調(diào)度要求，可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下，檢修方式下以與特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求;檢修要求，可以方便地停運(yùn)斷路器，母線與其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修且不致于影響對用戶的供電。3)經(jīng)濟(jì)性:投資省,主接線應(yīng)力求簡單，節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、互感器、避雷器等一次設(shè)備,要能使斷電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜,要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備或輕型電

26、器,如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行與繼電保護(hù)要求，110KV與以下終端或分支變電所可采用簡易電器;占地面積小,主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少;電能損失小,經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的種類、容量和數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。5.3 電氣主接線方案的比較5.3.1 一次側(cè)接線方案的比較一次側(cè)（60KV側(cè)）采用橋的接線形式、外橋的接線形式,見圖5.1。外橋接線形式的特點(diǎn)：橋形接線有工作可靠，靈活，使用的電器少，裝置簡單清晰和建設(shè)費(fèi)用底等優(yōu)點(diǎn)，并且它特別容易為單母分段或雙母分段接線。它適用于線路較短或變壓器經(jīng)常切換的場合。此外，當(dāng)兩條線路間有穿越功率時，也應(yīng)采用外橋接線，因?yàn)檫@時的穿越

27、功率僅穿過橋斷路器，其中任一臺斷路器檢修或故障時，都將影響穿越功率的傳送。圖 5.1一次側(cè)接線方式圖（橋、外橋）橋接線形式的特點(diǎn)：線路的投入和切除比較方便，變壓器的投入和切除比較復(fù)雜，適用于較長的線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的場合。且具有工作可靠、靈活、使用的電器少，裝置簡單清晰和建設(shè)費(fèi)用底等優(yōu)點(diǎn)，并且它特別容易為單母分段或雙母分段接線。5.3.2二次側(cè)接線方案的比較二次側(cè)（10KV側(cè)）采用單母分段接線形式、單母接線形式,見圖5.2。單母分段接線形式的特點(diǎn)：單母分段接線可以提高供電的可靠性和靈活性。對重要用戶可以從不同段引出兩回輸電線路，由兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障隔

28、離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶斷電，停電兩段母線同時故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮，可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時造成兩段同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)完好段即可恢復(fù)供電。高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需要三臺斷路器。線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運(yùn)。圖 5.2二次側(cè)接線方式圖（單母分段、單母線）單母接線形式:的特點(diǎn)：接線簡單清晰、操作方便、設(shè)備少、投資少、隔離開關(guān)僅用于檢修，不作為操作電器，不容易發(fā)生誤操作。母線或隔離開關(guān)檢修或故障時，將造成全部回路停電，出線斷路器進(jìn)行檢修時，該回路將停電。該接線方式可靠性和靈活性較差

29、，主要用于小容量的發(fā)電廠和邊點(diǎn)所中。5.4 電氣主接線結(jié)論根據(jù)上述分析比較，本變電所兩臺變壓器，變壓器無須經(jīng)常切換，為方便線路的投切，故高壓側(cè)采用橋接線；單母線分段比單母線運(yùn)行可靠性和靈活性有較大的提高，為了運(yùn)行的可靠性和靈活性低壓側(cè)采用單母線分段的接線方式。通過以上的比較，60KV側(cè)采用橋接線方式，10KV側(cè)采用單母線分段接線方式。6 短路電流的計(jì)算6.1 短路電流計(jì)算的目的1）電氣主接線的選擇2）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證設(shè)備在正常運(yùn)行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時保證不損壞。3）選擇繼電保護(hù)裝置。6.2 短路的基本類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單

30、相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對稱短路。為了檢驗(yàn)和選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，以與為了繼電保護(hù)的整定計(jì)算，常用下述短路電流值。Ish ：短路電流的沖擊值，即短路電流最大瞬時值。I：超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效值。I：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。6.3 短路電流計(jì)算的基本假定1）正常運(yùn)行時，三相系統(tǒng)對稱運(yùn)行。2）所有電源的電動勢相位角一樣。3）電力系統(tǒng)各元件磁路不飽和，即帶鐵蕊的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。5）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流。6）元件的計(jì)算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整圍。7）輸電線路和電

31、容略去不計(jì)。6.4 一般規(guī)定1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以與電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。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)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。3）選擇導(dǎo)體的電器時，對不帶電抗器的回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點(diǎn)。4）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以與電器開斷電流，一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)與自耦變壓器等回路中的單相

32、，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。6.5 計(jì)算步驟1）畫等值電抗圖首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻。選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值。2）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。3）求各短路點(diǎn)在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的各點(diǎn)短路電流。4）各點(diǎn)三相短路時的最大沖擊電流和短路容量。5）列出短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)表。6.6 計(jì)算方法6.6.1 基本公式標(biāo)么值法：取基準(zhǔn)容量SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓UB=Uav計(jì)算用公式：線路電抗：XL*= XL（6.1）變壓器電抗：X*=（6.2）短路電流周期分量有效值：IK*=（6.3）短路電流沖擊值：ish=2.55IK（6.4）標(biāo)么值轉(zhuǎn)為有名值

33、：IK= IK（6.5）6.6.2 選取短路點(diǎn)變電所主接線方案確定后，變電所電氣運(yùn)行方式靈活多樣，在選擇設(shè)備時應(yīng)按出現(xiàn)最大短路電流時的運(yùn)行方式進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。根據(jù)電工原理在線路并聯(lián)時阻抗最小，出現(xiàn)最大電流，所以在計(jì)算短路電流時，變電所運(yùn)行方式是橋聯(lián)斷路器和母聯(lián)斷路器均閉合。短路點(diǎn)設(shè)在橋聯(lián)和母線處，分別進(jìn)行短路計(jì)算。本設(shè)計(jì)分析了六種短路情況，只計(jì)算了三種最大的短路電路電流情況。7 電氣設(shè)備的選擇電氣主接線的配電裝置是由各種電氣設(shè)備連接而成。正確地選擇電氣設(shè)備是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件，在選擇電氣設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠地前提下，盡量采用新技術(shù)并注意節(jié)約投資，選

34、擇合適的電氣設(shè)備。7.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則1）應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6）電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱、動穩(wěn)定。7.2 斷路器的選擇在各種電壓等級變電所的設(shè)計(jì)中，斷路器是最為重要的電氣設(shè)備，高壓斷路器的工作最為繁重，地位最為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對斷路器的要比較高的，不但要在正常條件上有足夠的接通和開斷電力負(fù)荷電流的能力。而且要求其在短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力

35、。7.2.1 斷路器的作用高壓斷路器主要作用：正常運(yùn)行時，用來接通和開斷電路中的負(fù)荷電流；在故障時，用來斷開電路中的短路電流，切除故障電路，按照重合閘要求還能關(guān)合短路電流。7.2.2 對斷路器的要求1）斷路器在額定條件下，應(yīng)能長期可靠地工作；2）應(yīng)具有足夠的斷路能力；3）具有足夠的關(guān)合能力；4）具有盡可能短的開斷時間；5）結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。7.2.3 斷路器選用的一般原則335KV的配電系統(tǒng)上，目前主要用三種斷路器：少油斷器，磁吹斷路器，真空斷路器。多油斷路器逐漸被淘汰，使用多的是真空斷路器，其結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，維修量小，動作噪音小，應(yīng)用圍在不斷擴(kuò)大。60KV電壓等級中，目前我國主要采用六氟

36、化硫斷路器。110、220、330、500KV電壓等級中主要是真空斷路器和SF6斷路器。SF6斷路器和全封閉組合電器正處于發(fā)展階段，其使用圍正在逐步擴(kuò)大，究竟選用哪一種斷路器，通常是根據(jù)類型特點(diǎn)，使用條件，使用經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣諸方面來加以權(quán)衡。按使用條件和使用圍選擇：1）用于一次變電所的斷路器。一次變電所屬于超高壓或特高壓系統(tǒng)。所以，其額定電壓高。在傳輸容量一定時，其額定電流小，通常為10004000A。因此，其所采用的斷路器與發(fā)電廠相比是高電壓，小電流的斷路器。要求斷路器動作可靠，能快速的，自動重合閘，并且能開斷近距，失步反相，異相接地故障，以與能夠切斷空載變壓器，空載長線，發(fā)展性故障。2）配電斷

37、路器。這種斷路器主要應(yīng)用于配電網(wǎng)。其種類多，使用量大，使用在配電網(wǎng)中的斷路器的形式有多油、少油、壓縮空氣、磁吹、真空、自產(chǎn)氣等各種斷路器。7.2.4 斷路器的選擇過程1）型式和種類的選擇：選擇高壓戶外真空型2）按額定電壓選擇:（7.1）式中：高壓斷路器的額定電壓（KV）電網(wǎng)額定電壓（KV）3）按額定電流:（7.2）式中：高壓斷路器的額定電流（A）該回路的最大持續(xù)電流（A）4）按開斷電流選擇：（7.3）式中：高壓斷路器的額定開斷電流（KA）短路電流同期分量有效值（KA）5）按關(guān)合電流選擇：（7.4）式中：斷路器的短路關(guān)合電流（KA）短路電流最大沖擊值（KA）6）按動穩(wěn)定校驗(yàn)：（7.5）式中：高壓

38、斷路器的動穩(wěn)定電流幅值（KA）7）按熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（7.6）式中：高壓斷路器允許的發(fā)熱量(KA)2.S短路電流的發(fā)熱量(KA)2.S7.2.5 斷路器的分類和型號1）斷路器分類按照安裝地點(diǎn)可分為戶式、戶外式。按照使用的滅弧介質(zhì)可分為真空斷路器、SF6斷路器，油斷路器，壓縮真空斷路器等。按操動機(jī)構(gòu)可分為手動式、電磁式、液壓式、彈簧式和液壓彈簧式等類型。2）斷路器的型號圖表序號：產(chǎn)器名稱S少油D多油K空氣LSF6Z真空C磁吹；安裝場所N戶式W戶外式；設(shè)計(jì)序號用數(shù)字表示；額定電壓（KV）；補(bǔ)充工作特性G改進(jìn)型F分相操作，、為斷流能力代號；額定電流（A）；額定開斷電流（KA）。注：本設(shè)計(jì)所選型號為高壓側(cè)

39、：LW9-630型，高壓六氟化硫斷路器、額定電壓63KV；低壓側(cè)：ZN5-10型，真空斷路器、額定電壓10KV、額定電流1000A。7.3 隔離開關(guān)選擇隔離開關(guān)是一種最簡單的高壓工關(guān)，類似低壓閘刀開關(guān)，在實(shí)際中也有稱為閘刀的。由于隔離開關(guān)沒有專門的來弧裝置，不能用來開斷負(fù)荷電流和短路電流。7.3.1 隔離開關(guān)作用1）隔離電壓；2）切換電路；3）切合小電流。7.3.2 對隔離開關(guān)的要求1）有明顯斷開點(diǎn)，根據(jù)斷開點(diǎn)可判明被檢修的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體確已與電網(wǎng)隔離；2）斷口應(yīng)有足夠可靠的絕緣強(qiáng)度，斷開后動、靜觸頭間應(yīng)有足夠的電氣距離，保證在最大工作電壓和過電壓條件下斷口不被擊穿；相間和相對地也應(yīng)有足夠

40、的絕緣水平；3）具有足夠的動、熱穩(wěn)定性，能承受短路電流所產(chǎn)生的發(fā)熱和電動力；4）結(jié)構(gòu)簡單，分合閘動作靈活可靠；5）隔離開關(guān)與斷路器配合使用時，應(yīng)具有機(jī)械的或電氣的連鎖裝置，以保證斷路器和隔離開關(guān)之間正常操作順序；6）隔離開關(guān)帶有接地刀閘時，主刀閘與接地閘刀之間也應(yīng)設(shè)有機(jī)械的或電氣的連鎖裝置，以保證二者之間的動作順序。7.3.3 隔離開關(guān)選擇過程1）按額定條件選擇電壓條件（7.7）電流條件（7.8）2）按短路條件校驗(yàn)熱穩(wěn)定（7.9）動穩(wěn)定（7.10）7.3.4 隔離開關(guān)分類和型號1）隔離開關(guān)的分類按絕緣支柱的數(shù)目可分為：單術(shù)式、雙柱式、和三柱式三種；按閘刀的運(yùn)行方式可分為：水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式

41、、擺動式和插入式四種；按裝設(shè)地點(diǎn)分：戶式、戶外式；按是否帶接發(fā)刀閘可分為：有接地刀閘和無接地刀閘兩種；按極數(shù)多少可分為：單極式和三極式兩種；按配用的操動機(jī)構(gòu)可分為：手動、電動和氣動等；按用途可分為：一般用、快速分閘用和變壓器中性點(diǎn)用。2）隔離開關(guān)型號序號：產(chǎn)品名稱G隔離開關(guān)J接地開關(guān)安裝場所N戶式W戶外式設(shè)計(jì)序號用數(shù)字表示額定電壓（KV）補(bǔ)充工作特性D帶接地刀閘G改進(jìn)型K快分型T統(tǒng)一設(shè)計(jì)W防污型額定電流（A）極限通過峰值電流（KA）注：本設(shè)計(jì)選用型號為：高壓側(cè)：GW460型戶外隔離開關(guān)、額定電壓60KV；低壓側(cè)：GN1910型，戶外隔離開關(guān)，額定電壓10KV。7.4 互感器選擇互感器是電力系統(tǒng)

42、中測量儀表，繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回信息的傳感器。互感器將高電流，大電流按比例變成低電壓和小電流，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表與繼電保護(hù)等。為了確保工作人員在接觸測量儀表和繼電器時的安全，互感器的每一個二次繞組必須有一可靠的接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長期存在高電壓。7.4.1 互感器的作用1）將高電壓變?yōu)榈碗妷海?00V），大電流變?yōu)樾‰娏鳎?A）；2）使測量二次回路與二次回路高電壓和大電流實(shí)施電氣隔離，以保證測量工作人員和儀表設(shè)備的安全；3）采用互感器后可使儀表制造標(biāo)準(zhǔn)化，而不用被測量電壓高低和電流大小來設(shè)計(jì)儀表；4）取出零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護(hù)

43、裝置使用。7.4.2 電壓互感器選擇1）種類和型式選擇：應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇電壓互感器的種類和型式。在635KV屋配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。2）一次額定電壓和二次額定電壓選擇：電壓互感器一次繞組額定電壓U1N，應(yīng)根據(jù)互感器的接線方式來確定其相電壓或相間電壓；電壓互感器二次繞組額定電壓通常是供額定電壓為100V的儀表和繼電器的電壓繞組使用。3）容量和準(zhǔn)確級選擇：根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所選儀表的準(zhǔn)確級和容量，選擇互感器的準(zhǔn)確級和額定容量。說明：由于互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時

44、，互感器本身不遭受短路電流的作用，因此，不需校驗(yàn)動、熱穩(wěn)定。4）電壓互感器分類與型號：分類： 按用途分：測量用電壓互感器和保護(hù)用電壓互感器； 按安裝地點(diǎn)分：戶型和戶外開型；根據(jù)電壓變換原理分：電容式、光電式、電磁式； 根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分：單級式、串級式。型號：產(chǎn)品名稱J電壓互感器相數(shù)D單相S三相繞組外絕緣介質(zhì)J變壓器油G空氣（干式）Z澆注式固體形 Q氣體結(jié)構(gòu)特征X帶備用電壓繞組B三柱芯帶補(bǔ)償繞組W五柱芯每相三繞組C串級式帶備用電壓繞組7.4.3 電壓互感器使用注意事項(xiàng)1）按要求的相序進(jìn)行接線，防止接錯極性，引起某一相電壓升高倍；2）電壓互感器二次側(cè)應(yīng)可靠接地，以保證人身與儀表的安全；3）電壓互感器

45、二次側(cè)嚴(yán)禁短路。7.4.4 電流互感器的選擇1）型式選擇：35kV以下屋配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件與產(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與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。在有條件時，如回路有變壓器套管、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。 選用母線式電流互感器時，應(yīng)注意校核窗口允許穿過的母線尺寸。2）額定電壓：電流互感器的額定電壓應(yīng)與被測線路的電壓相適應(yīng)，即。3）額定變比的確定：通常根據(jù)電流互感器所接一次負(fù)荷來確定額定一次電流，（7.11）式中:電流互感器的額定電壓（kV）P1電流互感器所接的一次電力負(fù)荷（kVA）平

46、均功率因數(shù)，一般按=0.8計(jì)算電流互感器的額定變比則由額定一次電流與額定二次電流的比值決定。4）準(zhǔn)確度等級的確定：根據(jù)電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程（DL/T448-2000）規(guī)定，運(yùn)行中的電能計(jì)量裝置按其所計(jì)量電能量的多少和計(jì)量對象的重要程度，分為I、II、III、IV、V五類，不同類別的電能計(jì)量裝置對電流互感器準(zhǔn)確度等級的要求也不同。5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（7.12）式中： 1s熱穩(wěn)定倍數(shù) 電流互感器一次額定電流 (KA)6）動穩(wěn)定校驗(yàn)：（7.13）式中： 動穩(wěn)定倍數(shù)7）電流互感器的型號：L電流互感器Z支柱式Z澆注絕緣 B帶保護(hù)級J加大容量7.4.5 電壓互感器使用注意事項(xiàng)1)應(yīng)避免繼電保護(hù)和電能計(jì)量

47、用的電流互感器并用，否則會因繼電保護(hù)的要求而致使電流互感器的變比選擇過大，影響電能計(jì)量的準(zhǔn)確度。對于計(jì)費(fèi)用戶，應(yīng)設(shè)置專用的計(jì)量電流互感器或選用有計(jì)量繞組的電流互感器。 2)電流互感器的一次繞組和被測線路串聯(lián)，二次繞組和電測儀表串聯(lián)，接線時必須注意電流互感器的極性，只有極性連接正確，才能準(zhǔn)確測量和計(jì)量。 3)電流互感器二次繞組不允許開路。4)電流互感器二次側(cè)應(yīng)有一端可靠接地，且接地點(diǎn)只有一個。以防止一、二次側(cè)絕緣擊穿時，造成對人身和設(shè)備的損壞。本設(shè)計(jì)選用電壓互感器型號為JCC-60，含義為電壓互感器，瓷絕緣，戶外，單相，額定電壓60KV；JDJ-10單相變壓器油絕緣電壓互感器。電流互感器型號LC

48、W-60，含義瓷絕緣戶外額定電壓60KV，額定電流600A；LDZ1-10單匝加強(qiáng)型額定電壓10KV，額定電流600-1000/5。7.5 避雷器的選擇1)避雷器的作用是用來限制作用于設(shè)備上的過電壓，以保護(hù)電器設(shè)備的，避雷器的類型主要有保護(hù)間隔，管形避運(yùn)輸機(jī)器，閥形避雷器和氧化鋅避雷器等幾種。2)避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)安裝在被子保護(hù)附近，當(dāng)進(jìn)電壓超過一定值時，避雷器先放電，從而限制了被保護(hù)設(shè)備的過電壓值。3)閥型避雷器可分為普通型和磁吹型.普通型的閥型避雷器熄弧完全依靠間隙的自然熄弧能力,沒有采用強(qiáng)迫熄弧措施由于其閥片的熱容量有限,不能持續(xù)較長時間過電壓時的沖擊電流,故此類避雷器通常不用在過電

49、壓下動作,目前這種避雷器只適用于220kv與以下操作系統(tǒng)中,作為限制大氣過電壓作用。4)普通型有FS與FZ兩種,FS型適用于配電系統(tǒng),FZ型適用于變電所.按電壓等級,本變電所選擇FZ-10,FZ-60型普通閥式避雷器。(FZ-60含義:F-閥型 Z-電站用 60-額定電壓)。7.5 熔斷器的選擇熔斷器是最簡單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害，屋型高壓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，而在電廠中多采用保護(hù)電壓互感器。熔斷器選擇原則選擇：1）熔斷器額定電壓等于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓；2）熔斷器的額定電流必須不小于最大長期負(fù)荷電流；3）必須校驗(yàn)熔斷器的斷

50、流能力。說明：本設(shè)計(jì)選用熔斷器的型號為RN110，含義為熔斷器，戶，設(shè)計(jì)序號，額定電壓10KV。7.6 高壓開關(guān)柜的選擇7.6.1 高壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)原則6-35kv高壓開關(guān)柜主要用于6-35kv的電力系統(tǒng)中,作電能的接受、分配的 通、斷和監(jiān)視與保護(hù)之用。高壓開關(guān)柜主要分固定式和手車式兩種。就結(jié)構(gòu)而言又分為開啟式、半封閉式.就使用環(huán)境而言,又有戶、戶外之分。就操作方式而言,有電磁操作機(jī)構(gòu)、彈簧操作機(jī)構(gòu)和手動操作機(jī)構(gòu)。選擇高壓開關(guān)柜要根據(jù)使用環(huán)境決定戶還是戶外型。根據(jù)開關(guān)柜數(shù)量多少和可靠性的要求,確定使用固定式還是手車式開關(guān)柜。固定式開關(guān)柜的價格便宜,對開關(guān)柜臺數(shù)少的變電所應(yīng)盡量選用固定式開關(guān)柜。

51、結(jié)合本變電所主接線方案,結(jié)合控制、計(jì)量、保護(hù)信號等方面要求選擇10kv側(cè)開關(guān)柜,使設(shè)備的型號盡量做到統(tǒng)一。7.6.2 高壓開關(guān)柜的型號序號：產(chǎn)品名稱: G高壓開關(guān)柜形式: G-固定式 Y-移開式設(shè)計(jì)序號: 用阿拉伯?dāng)?shù)字表示額定電壓: 3、6、10KV斷路器種類: Z真空操動形式: T彈簧操動 D電磁操動額定工作電流:（A）額定熱穩(wěn)定電流:（KA）主電路方案編號:I-單母線分段接線方式7.7 10kV匯流母線的選擇7.7.1 母線材料、類型和布置方式1）母線材料有銅和鋁。銅的機(jī)械強(qiáng)度高，電阻率低，抗腐蝕性能好是首選的母線材料，但是在工業(yè)和國防上的用途廣泛，還因儲量不多，價格較貴，所以一般情況下，

52、盡可能以鋁代替銅。2）常用母線有矩形、槽形和管形。單條矩形母線導(dǎo)體截面最大不超過12502，以減小集膚效應(yīng)，使用于大電流時，可將24條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形導(dǎo)體一般只用于35KV與以下，電流在4000A與以下的配電裝置中。3）矩形導(dǎo)體的散熱和機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)體布置方式有關(guān)。三相系統(tǒng)平行布置時，若矩形導(dǎo)體的長邊垂直布置（豎放）方式，散熱較好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較低；若矩形導(dǎo)體的長邊呈水平布置（平放），則與前者相反。因此，導(dǎo)體的布置方式應(yīng)根據(jù)載流量的大小，短路電流水平和配電裝置的具體情況而定。注：本設(shè)計(jì)采用鋁材料，矩形母線，水平布置，導(dǎo)線平放。7.7.2 導(dǎo)線截面選擇按最大長期工作電流選擇：（7.1

53、4）式中：溫度修正系數(shù)在額定溫度為80°C時，母線的最大允許電流（A）7.7.3 電暈電壓校驗(yàn)只有在110KV與以上電壓等級時才需要校驗(yàn)電暈電壓。本母線電壓等級為10KV，所以不用校驗(yàn)。7.7.4 熱穩(wěn)定校驗(yàn)按熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)體最小截面為（7.15）式中：導(dǎo)體最小截面積2，熱穩(wěn)定系數(shù)-短路電流有效值（A）-短路計(jì)算時間（S）-集膚效應(yīng)系數(shù)（7.16）式中：正常運(yùn)行時導(dǎo)體的最高溫度說明：根據(jù)值，查不同工作溫度下裸導(dǎo)體的值。7.7.5 動穩(wěn)定校驗(yàn) 根據(jù)本設(shè)計(jì)選用的高壓開關(guān)柜，開關(guān)柜三相母線間距為0.25 m，支撐絕緣子間距即柜體寬度為1m,所取跨距。三相母線中間相上最大受力為（7.17）母線上接有多條引出線，需多個開關(guān)柜，故其跨距數(shù)大于2，則母線的彎曲力矩為（7.18）矩形鋁母線的截面系數(shù)（抗彎矩）為（7.19）式中：矩形導(dǎo)體寬度（mm）矩形導(dǎo)體厚度（mm）母線的計(jì)算應(yīng)力為（7.20）比較計(jì)算應(yīng)力和允許的應(yīng)力，若（注：硬鋁允許應(yīng)力為69 Mpa）則滿足動穩(wěn)定性要求。8 配電裝置配電裝置是指發(fā)電廠或變電所的電氣主接線中的所有開關(guān)電器,載流導(dǎo)體和輔助設(shè)備按照一定要求建造而成的,用來接受和分配電能的電工建筑物.配電裝置的形式與電氣主接線、周圍環(huán)境等因素有關(guān)，分為屋配電裝置和屋外配電裝置兩種。8.1 高壓配電