10千伏的變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　工廠10KV高壓配電所設(shè)計(jì)</p><p>　　10KV High Voltage Power </p><p>　　distribution design of factory</p><p>　　2011年12月7日</p><p><b>　　摘 要</b></p>

2、<p>　　工廠10KV配電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電氣設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(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。配電所涉及方面很多，需要考慮的問(wèn)題多，分析配電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定配電所的接線方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)

3、算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇配電所高低壓電氣設(shè)備。</p><p>　　本配電所的初步設(shè)計(jì)包括了：</p><p><b>　?。?）功率補(bǔ)償</b></p><p><b>　?。?）變壓器確定</b></p><p>　　（3）系統(tǒng)接線方案選擇</p><

4、p>　　（4）短路電流的計(jì)算</p><p>　?。?）繼電保護(hù)的選擇與整定</p><p>　?。?）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容</p><p>　　關(guān)鍵詞：配電所；主接線；繼電保護(hù)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　10KV substation pow

5、er plant is an important part of the system, the electrical equipment and wiring distribution network according to a certain way of composition, he obtained power from the power system, through its transformation, distri

6、bution, transportation and protection functions, then energy safe, reliable, economical transportation to each place setting to switch electrical equipment. Distribution involves many aspects, many problems need to be co

7、nsidered, analysis of distribution of the</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章緒論6</b></p><p>　　1.1工廠變配電所設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想6</p><p><b>　　1.2原始負(fù)荷6</

8、b></p><p>　　第二章 配電所負(fù)荷確定及功率補(bǔ)償6</p><p>　　2.1負(fù)荷等級(jí)劃分6</p><p>　　2.2無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算7</p><p>　　第三章 配電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定8</p><p>　　3.1變壓器的分類8</p><p>　　3.2變壓器

9、的構(gòu)造及常用連接組別8</p><p>　　3.3電力變壓器的型號(hào)9</p><p>　　3.4主變壓器選型應(yīng)考慮的因素9</p><p>　　3. 5 配電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇9</p><p>　　3. 5. 1主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇9</p><p>　　3. 6 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇10</p&

10、gt;<p>　　第四章 配電所的主接線方案11</p><p>　　4.1主接線的定義及基本要求11</p><p>　　4.2供電系統(tǒng)的接線方式12</p><p>　　4.3 配電所的主接線方式12</p><p>　　4. 3. 1線路—變壓器接線12</p><p>　　4. 3. 2

11、橋式接線13</p><p>　　4. 3. 3單母線分段式接線14</p><p>　　4. 3. 4雙母線接線14</p><p>　　4.4 配電所接線方案的一般要求14</p><p>　　4.5 配電所高壓側(cè)主接線的選擇15</p><p>　　第五章 短路的計(jì)算16</p>&

12、lt;p>　　5.1短路電流的基本概念16</p><p>　　5. 1. 1短路原因16</p><p>　　5. 1. 2短路的種類16</p><p>　　5. 1. 3短路的危害17</p><p>　　5. 1. 4研究短路的目的17</p><p>　　5. 1. 5進(jìn)行短路計(jì)算的基本假設(shè)

13、18</p><p>　　5.2 短路計(jì)算的方法步驟與作用公式18</p><p>　　5. 2. 1短路計(jì)算的方法與步驟18</p><p>　　5. 2. 2短路計(jì)算的常用公式19</p><p>　　5.3 本設(shè)計(jì)短路計(jì)算19</p><p>　　第六章 電氣設(shè)備選擇22</p><

14、;p>　　6.1 電氣設(shè)備選擇原則22</p><p>　　6.1.1按正常工作條件選擇額定電壓與額定電流22</p><p>　　6.2 開(kāi)關(guān)設(shè)備的原則23</p><p>　　6. 2. 1高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)23</p><p>　　6. 2. 2高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇24</p><p>　　6.

15、 2. 3隔離開(kāi)關(guān)的選擇24</p><p>　　6. 2. 4高壓熔斷器的選擇25</p><p>　　6. 2. 5高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇26</p><p>　　6.3 本配電所10KV的主要設(shè)備選擇校驗(yàn)26</p><p>　　6.4 母線選擇27</p><p>　　6. 4. 1材料及形狀的選擇27&

16、lt;/p><p>　　6. 4. 2母線截面積的選擇27</p><p>　　6. 4. 3 10KV 高壓母線的選擇27</p><p>　　6.5儀用互感器的選擇29</p><p>　　6. 5. 1電流互感器選擇29</p><p>　　6. 5. 2電壓互感器選擇29</p><p

17、>　　6.6架空線的選擇29</p><p>　　6.5電纜進(jìn)線的選擇30</p><p>　　第七章 二次回路設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)的正定計(jì)算30</p><p><b>　　7.1概述 30</b></p><p>　　7.2二次接線的基本要求30</p><p>　　7.3二次接線

18、的主要元件31</p><p>　　7.4配電所二次回路設(shè)備的選擇31</p><p>　　7. 4. 1配電所二次回路的類別及其功能31</p><p>　　7. 4. 2繼電保護(hù)裝置選擇的一般要求32</p><p>　　7. 4. 3自動(dòng)裝置選擇的一般要求33</p><p>　　7. 4. 4絕緣監(jiān)察

19、裝置與測(cè)量?jī)x表選擇的一般要求33</p><p>　　7. 4. 5斷路器控制和信號(hào)回路選擇的一般要求34</p><p>　　7. 4. 6操作電源選擇的一般要求35</p><p>　　7.5繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置35</p><p>　　7. 5. 1過(guò)電流保護(hù)裝置35</p><p>　　7. 5. 2繼

20、電保護(hù)裝置的整定計(jì)算35</p><p>　　第八章 配電所的防雷和接地37</p><p><b>　　8.1 概述37</b></p><p>　　8.2 雷電的形式及危害性37</p><p>　　8.3 10KV配電所的防雷保護(hù)38</p><p>　　8. 3. 1概述38

21、</p><p>　　8. 3. 2 10KV配電所的防雷保護(hù)38</p><p>　　8. 3. 3 10KV配電線路防雷措施39</p><p>　　8. 3. 4 10KV配電所設(shè)備防雷措施40</p><p>　　8.4 配電所的接地網(wǎng)41</p><p><b>　　附表42</b&

22、gt;</p><p><b>　　總結(jié)43</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 工廠配電所設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想</p><p>　　工廠的供配電系統(tǒng)是是電力系統(tǒng)的終端網(wǎng)絡(luò)，它的供電環(huán)節(jié)多少不是固定不變的，它是工廠總負(fù)荷量的大小、工廠與供電電源之間的距離以

23、及地區(qū)電網(wǎng)的供電條件等綜合因素決定的。因此本次設(shè)計(jì)主要考慮到以下問(wèn)題：</p><p>　　(1)設(shè)備安全和人身安全。</p><p>　　要滿足這一點(diǎn)，必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和范圍規(guī)定，正確選擇電器設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和正常情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮到各種人身安全的技術(shù)措施。</p><p>　　(2)供電的可靠性。接線應(yīng)滿足不同負(fù)荷的不中短供電要求。</p&g

24、t;<p>　　(3)供電的靈活性。</p><p>　　由于負(fù)荷的分散性以及工廠擴(kuò)建的可能性和利用最小的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。例如：負(fù)荷不均衡時(shí)，能自動(dòng)的切除不許要的變壓器，而在最大負(fù)荷時(shí)，有能方便的投入，以利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。檢修時(shí)操作簡(jiǎn)單，不至于斷電。</p><p>　　(4)工廠的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　在滿足以上的情況下，保障設(shè)計(jì)投資

25、少，但不要以投資最少為最佳方案，因?yàn)橥顿Y的限額可能會(huì)影響到靈活性和經(jīng)濟(jì)性，以至工廠停電，造成工廠的更大經(jīng)濟(jì)塤失。</p><p>　　接線的方式還應(yīng)考慮到滿足現(xiàn)在和將來(lái)的發(fā)展需要。</p><p>　　由此，在總體規(guī)劃中要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、和環(huán)境效益的綜合優(yōu)化，達(dá)到布局合理，功能齊全，投資經(jīng)濟(jì)，節(jié)能節(jié)地，既能分期實(shí)施，又能相對(duì)完整，同時(shí)考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展，按照動(dòng)態(tài)體系進(jìn)行規(guī)劃。</p>

26、;<p><b>　　1.2原始負(fù)荷</b></p><p><b>　　(1)負(fù)荷指標(biāo)</b></p><p>　　根據(jù)工廠變變所現(xiàn)有的工作系統(tǒng)的特點(diǎn)及今后發(fā)展的需要，本工程各主要車(chē)間的負(fù)荷指標(biāo)是7000千伏安。</p><p>　　第2章配電所負(fù)荷確定及功率補(bǔ)償</p><p>　

27、　2.1 負(fù)荷等級(jí)劃分</p><p>　　由于工廠用電設(shè)備多、負(fù)荷大，對(duì)供電的可靠性要求很高，因此應(yīng)準(zhǔn)確劃分負(fù)荷的等級(jí)，做到安全供電，節(jié)約投資。對(duì)負(fù)荷等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)是：</p><p>　　(1)一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡者或重大設(shè)備損壞給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失。；</p><p>　　(2)二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成大量減產(chǎn)和廢品，以至損壞生產(chǎn)設(shè)備，在經(jīng)濟(jì)上造

28、成重大損失；</p><p>　　(3)三級(jí)負(fù)荷：凡不屬一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者。</p><p>　　而本設(shè)計(jì)作為變點(diǎn)所的變電所，它包含有一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)負(fù)荷。主要為二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　2.2 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算就是把無(wú)功功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2時(shí)需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率補(bǔ)償容量（kvar）</p

29、><p>　　由==0.82 （S=7000）</p><p><b>　　得 =5740KW</b></p><p>　　由 =`=7000kv·A</p><p>　　得 =4006kavr</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算按下式計(jì)算：</p><p>　

30、　380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量：QC=P30（tanφ1- tanφ2） （2-7）</p><p>　　=5740×（1.02-0.43）</p><p>　　=5740×0.59</p><p>　　=3386.6kvar</p><p>　　其中： cosφ1=0.7 cosφ2=0.9

31、2</p><p>　　tanφ1=1.02 tanφ2=0.43</p><p>　　380V側(cè)補(bǔ)償后無(wú)功負(fù)荷：Q130=Q30-QC （2-8）</p><p>　　=4006-3386.6</p><p>　　=619.4kvar</p><p>　　380V側(cè)補(bǔ)

32、償后視在負(fù)荷： S130=</p><p>　　=5906 KVA</p><p>　　補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)到：cosφ1=P30/S130=5740/5906=0.97</p><p>　　主變壓器的功率損耗：</p><p>　　ΔP≈0.025S130=0.02×5906=118.12kW</p><p>

33、;　　ΔQ≈0.1S130=0.1×5906=590.6kvar</p><p>　　10kV側(cè)的負(fù)荷 有功：P230=5740+118.12=5858.12kW</p><p>　　無(wú)功：Q230=619.4+590.6=1210kvar</p><p>　　視在：S230=5978</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)：cosφ

34、2=P230/S230=5858.12/6166.4=0.95</p><p>　　第3章 配電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定</p><p>　　3.1 變壓器的分類</p><p>　　變壓器通常分為電力變壓器和特殊變壓器兩大類。工廠變電所常用的是電力變壓器。電力變壓器可按下列方法分類：</p><p>　　(1) 按用途分類：有升壓變壓器、

35、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器（聯(lián)絡(luò)幾個(gè)不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)用）和廠用變壓器（供發(fā)電廠自用電）等。</p><p>　　(2)按相數(shù)分類：有三相變壓器、單相變壓器。</p><p>　　(3) 按線圈數(shù)分類：有雙線圈變壓器、三線圈變壓器。</p><p>　　(4) 按冷卻方式分類：有油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、油浸水冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)

36、水冷變壓器、干式空氣自冷變壓器、干式澆注絕緣變壓器等。</p><p>　　3.2 變壓器的構(gòu)造及常用連接組別</p><p>　　電力變壓器一般由器身（鐵心、線圈、絕緣、引線及分接開(kāi)關(guān)等）、油箱（油箱以及放油閥門(mén)、活門(mén)、小車(chē)、接地螺絲、銘牌等附件）、冷卻裝置（散熱器或冷卻器）、保護(hù)裝置（油枕、油表、安全氣道、呼吸器、測(cè)溫元件、凈油器、氣體繼電器等）和出線裝置（高壓套管、低壓套管）等組成。

37、</p><p>　　變壓器接線組別是指變壓器各相線圈的連接方法，以及一次線電壓和二次線電壓之間的相位關(guān)系。國(guó)家規(guī)定單相電力變壓器連接組別有三種，即1/1—12、1/1—12—12和0—1/1—12—12；三相電力變壓器有五種，即Y/Y0—12、Y/△—11、Y0/△—11、Y0/Y—12和Y/Y—12。目前，三相電力變壓器常用的接線組標(biāo)號(hào)為Y/Y0—12、Y/△—11、Y0/△—11。</p>&

38、lt;p>　　在區(qū)別不同的連接組時(shí)，我國(guó)采用的是時(shí)鐘表示法。具體做法是把高壓和低壓側(cè)的線電壓向量作為時(shí)鐘面上的長(zhǎng)針和短針。當(dāng)長(zhǎng)針固定指向12點(diǎn)時(shí)，短針?biāo)傅溺婞c(diǎn)就是連接組的組別。例如：當(dāng)長(zhǎng)針指向12點(diǎn)而短針也指向12點(diǎn)，而針重合時(shí)，則接線組別為12，即表示高低壓兩側(cè)線電壓同相；若長(zhǎng)針指12點(diǎn)，而短針指在11，則接線組別為11，即表示高低壓兩側(cè)線電壓相差330O。</p><p>　　3.3 電力變壓器的型號(hào)

39、</p><p>　　國(guó)內(nèi)變壓器的型號(hào)用字母和數(shù)字表示，它分兩部分，前一部分有漢語(yǔ)拼音字母和一位阿拉伯?dāng)?shù)字組成，分別表示變壓器的類別、結(jié)構(gòu)、特征、用途及設(shè)計(jì)序號(hào)等。后一部分有兩位數(shù)字和兩個(gè)字母組成，分別表示變壓器容量、高壓線圈電壓及防護(hù)代號(hào)等。而電力變壓器的型號(hào)有SL7型、S7型和S9型等。</p><p><b>　　舉例說(shuō)明：</b></p><

40、;p>　　SL7—125/6表示三相、油浸自冷式、鋁導(dǎo)線線圈、額定容量為125KVA、高壓線圈電壓6KV、第七次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器。</p><p>　　SJL1—100/10 表示三相、油浸自冷式、鋁導(dǎo)線線圈、額定容量為100KVA、第一次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器。</p><p>　　3.4 主變壓器選型應(yīng)考慮的因素</p><p>　　(1)變電所所在的具

41、體位置；</p><p>　　(2)主要用電設(shè)備對(duì)供電的要求；</p><p>　　(3)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)對(duì)變電所的管理體制；</p><p>　　(4)當(dāng)?shù)貧夂驐l件。</p><p>　　3.5 配電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇</p><p>　　3.5.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　

42、　當(dāng)SN≧S30時(shí)，選一臺(tái)變壓器；當(dāng)SN≈0.7S30，SN T≧S30（Ⅰ+Ⅱ0時(shí)，選用兩臺(tái)變壓器。其中SN T為單臺(tái)主變壓器容量，S30為變電所總的計(jì)算負(fù)荷。S30（Ⅰ+Ⅱ）為變電所一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷。擁有兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的變電所，各臺(tái)變壓器通常采取分別運(yùn)行。如果采取并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：變壓比相同、聯(lián)接組別相同、短路電壓相同等，容量差別不宜過(guò)大。</p><p>　　總降壓變電所變壓器數(shù)量及容量選擇是根據(jù)

43、變壓器過(guò)負(fù)荷能力投資，可靠性綜合考慮結(jié)果，總降壓變電所中設(shè)置2臺(tái)變壓器是好處的。2臺(tái)變壓器的備用方式有2種：(1)明備用：即1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。2臺(tái)變壓器均按100%計(jì)算負(fù)荷選擇。(2)暗備用：每臺(tái)變壓器都按計(jì)算負(fù)荷的70%選擇。正常運(yùn)行時(shí)2臺(tái)變壓器承擔(dān)50%的最大負(fù)荷。則完全滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求；而在故障時(shí)，由于＜0.75，可以過(guò)負(fù)荷1.4倍，一臺(tái)變壓器可承擔(dān)全部最大負(fù)荷。這種備用方式既滿足正常工作時(shí)經(jīng)濟(jì)要求，又能在故障情況下承擔(dān)全部負(fù)荷

44、，是較合理的備用方式，因此應(yīng)用較廣泛。電力變壓器容量的最后決定還應(yīng)綜合考慮發(fā)展負(fù)荷及變電所主接方案的選擇，做出幾個(gè)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較后再作最后的決定。</p><p>　　3.6變壓器容量的選擇</p><p>　　變壓器的容量SN·T首先應(yīng)保證在計(jì)算負(fù)荷SC下變壓器能長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。</p><p>　　對(duì)有兩臺(tái)變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺(tái)容

45、量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：</p><p>　　滿足總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，即</p><p>　　SN·T≈(0.6-0.7） S</p><p>　　=（4200—4900） </p><p>　　滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷SC(I+II)的需要，即</p><p>　　SN·

46、;T≥SC(I+II) </p><p>　　條件①是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的50%，負(fù)載率約為0.7，此時(shí)變壓器效率較高。而在事故情況下，一臺(tái)變壓器承受總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只過(guò)載40%，可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級(jí)負(fù)荷。條件②是考慮在事故情況下，一臺(tái)變壓器仍能保證一、二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><

47、;p>　　根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷，S=7000kV·A</p><p>　　即SN·T≥0.6*7000=4200kV·A </p><p>　　取變壓器容量為5000kV·A</p><p>　　表3.1 主變壓器的選擇</p><p>　　因此，選擇為S9—5000/10型電

48、力變壓器。</p><p>　　第4章 配電所主接線方案</p><p>　　4.1 主接線定義及基本要求</p><p>　　變電所的（電氣）主結(jié)線也稱一次（系統(tǒng)）結(jié)線。它的含義是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、母線、電力電纜及電抗器、避雷器、電容器等電氣設(shè)備以一定次序連接起來(lái)的接受和分配電能的電路。而主接線圖是指該種電路的接線方式。</p><

49、p>　　主接線對(duì)變配電所電氣設(shè)備選擇、配電裝置、運(yùn)行的可靠性，均有重要影響。對(duì)主接線要求做到：可靠性、靈活性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。其中，安全可靠的技術(shù)是首要的，決不允許在運(yùn)行或檢修時(shí)由于設(shè)計(jì)不合理而發(fā)生人身事故和重大設(shè)備事故。經(jīng)濟(jì)節(jié)約是一貫的原則，仍應(yīng)重視，但必須是考慮投資與運(yùn)行費(fèi)用的總效果最為經(jīng)濟(jì)。</p><p><b>　?。?） 供電可靠</b></p><p&

50、gt;　　應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級(jí)的不同采取相應(yīng)的接線方式來(lái)保證其不同的可靠性要求。不可片面強(qiáng)調(diào)供電可靠性而造成不必要的浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮雙重事故。</p><p>　?。?） 操作方便，運(yùn)行靈活</p><p>　　供電系統(tǒng)的接線應(yīng)保證工作人員在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)，便于操作和檢修，以及運(yùn)行靈活，倒閘方便。為此，應(yīng)簡(jiǎn)化接線，減少供電層次和操作程序。</p><p>&l

51、t;b>　?。?）經(jīng)濟(jì)合理</b></p><p>　　接線方式在滿足生產(chǎn)要求和保證供電質(zhì)量的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。提高經(jīng)濟(jì)性的有效措施之一就是高壓線路盡量深入負(fù)荷中心。</p><p><b>　?。?） 便于發(fā)展</b></p><p>　　接線方式應(yīng)保證便于將來(lái)發(fā)展，同時(shí)應(yīng)能滿足分期建設(shè)的需要。&l

52、t;/p><p>　　4.2 供電系統(tǒng)的接線方式</p><p>　　供電系統(tǒng)的接線方式按網(wǎng)絡(luò)接線布置方式可分為放射式、干線式、環(huán)式及兩端供電式等接線系統(tǒng)；按其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式可分為開(kāi)式和閉式網(wǎng)絡(luò)接線系統(tǒng)；按對(duì)負(fù)荷供電可靠性的要求可分為無(wú)備用和有備用接線系統(tǒng)。在有備用接線系統(tǒng)中，其中一回路發(fā)生故障時(shí)，其余回路能保證全部供電的稱為完全備用系統(tǒng)；如果只能保證對(duì)重要用戶供電的則稱為不完全備用系統(tǒng)。備用系

53、統(tǒng)的投入方式，可分為手動(dòng)投入、自動(dòng)投入和經(jīng)常投入等幾種。</p><p>　　4.3 配電所的主接線方式</p><p>　　變電所的主接線是由各種電氣設(shè)備及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分。它與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù)、容量等因素有關(guān)，所以變電所的主接線有多種形式。確定變電所的主接線對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的配置及運(yùn)行的可靠性等都有

54、密切的關(guān)系，是變電所設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一。</p><p>　　4.3.1線路——變壓器接線</p><p>　　當(dāng)供電電源只有一回路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路——變壓器組接線。如圖4—1所示。</p><p>　　變電所的變壓器的高壓側(cè)可以裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)QS、高壓跌落式熔斷器FU或高壓斷路器QF受電，裝設(shè)哪種設(shè)備合適視具體情況而定。</p>&

55、lt;p>　　線路——變壓器組接線方式的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，使用的設(shè)備少，基建投資省。缺點(diǎn)是供電可靠性低。當(dāng)主接線中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將停電。所以，這種接線方式多用于僅有二、三級(jí)負(fù)荷的變電所，如大型企業(yè)的車(chē)間變電所和小型用電單位的10KV變電所等。</p><p>　　4.3.2 橋式接線</p><p>　　為了保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，在企業(yè)變電所中廣泛采用有

56、兩回路電源受電和裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式主接線。橋式接線分為內(nèi)橋、外橋和全橋三種，其接線如圖4—2所示。</p><p>　　圖中WL1和WL2為兩回電源線路，經(jīng)過(guò)斷路器QF1和QF2分別接至變壓器T1和T2的高壓側(cè)，向變電所送電。斷路器QF3猶如橋一樣將兩回線路聯(lián)在一起，由于斷路器QF3可能位于線路斷路器QF1、QF2的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，故又分為內(nèi)橋和外橋接線。</p><p>　　4.3.3 單

57、母線分段式接線</p><p>　　母線采用斷路器分段比用隔離開(kāi)關(guān)操作方便，運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換以提高供電的可靠性。一般只在出線較少，供電可靠性要求不高時(shí)為了經(jīng)濟(jì)才采用隔離開(kāi)關(guān)作為母線的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。</p><p>　　單母線分段比雙母線所用設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作安全。</p><p>　　圖4.2 單母線分段主接線</p><p>

58、　　4.3.4 雙母線接線</p><p>　　變電所每回進(jìn)、出線通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)可以接在任何一段母線上，兩母線之間用斷路器聯(lián)絡(luò)。因此不論那一段與母線同時(shí)發(fā)生故障，都不影響對(duì)用戶的供電，故可靠性高，運(yùn)行靈活。缺點(diǎn)是設(shè)備投資多，結(jié)線復(fù)雜，操作安全性較差。這種結(jié)線主要用與負(fù)荷容量大，可靠性要求高，進(jìn)、出線回路多的重要變電所。</p><p>　　4.4 配電所主接線方案的一般要求</p>

59、;<p>　　在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)。在低壓斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）的電源側(cè)及可能反饋電能的另側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)。在裝設(shè)高壓熔斷器—負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)。35KV及以上的線路末端，應(yīng)裝設(shè)與隔離開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖的接地刀閘。變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開(kāi)關(guān)，線路上避雷器前不必裝隔離開(kāi)關(guān)h。</p>

60、;<p>　　變電所的主結(jié)線方案，必須與負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩回路或者一回專用架空線路供電。接于公共干線上的變電所電源進(jìn)線首端，應(yīng)裝設(shè)帶有短路保護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備。對(duì)一般生產(chǎn)區(qū)的變電所，宜采用放射式高壓配電，以確保供電的可靠性，但對(duì)生活區(qū)的變電所，可采用樹(shù)干式配電。變電所低壓側(cè)的總開(kāi)關(guān)，宜采用低壓斷路器。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和低壓母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。

61、</p><p>　　變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線。兩路電源進(jìn)線，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。需帶負(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)。主結(jié)線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。主結(jié)線方案要考慮到今后的擴(kuò)展。</p><p>　　主

62、結(jié)線方案應(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。由于工廠變電所一般都選用安全可靠且經(jīng)濟(jì)美觀的成套配電裝置，因此變配電所主結(jié)線方案應(yīng)與選套配電裝置的主結(jié)線方案配合一致。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)式和抽屜式。中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；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，操作多用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，但這只適用于三相

63、短路電流不超過(guò)６KA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)采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(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)功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求。</p><p>　　4.5 配電所高壓側(cè)主接線的選擇</p><p>　　屬于一級(jí)及二級(jí)負(fù)荷的工廠，一般多采用雙回路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器組成的內(nèi)橋型結(jié)線。進(jìn)線可

64、以是兩個(gè)獨(dú)立電源，或者是單電源的雙回路。少數(shù)用電量很大而主變壓器有三臺(tái)的工業(yè)企業(yè)，其總降壓變電所常采用擴(kuò)大橋型接線。對(duì)中小型總降壓變電所，如運(yùn)行方式?jīng)]有提出要求，為經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)，也可以采用兩組隔離開(kāi)關(guān)做成橋型接線的橋支路。</p><p>　　屬于二級(jí)及三級(jí)負(fù)荷的用戶，通常只有一回高壓電源進(jìn)線，少量的重要負(fù)荷宜用6～10KV備用電源給以解決，這樣，工廠的總降壓變電所可以采用無(wú)母線制的線路——變壓器組接線。若線路不長(zhǎng)，

65、主變壓器高壓側(cè)可以不裝斷路器，而由電源側(cè)的出線斷路器承擔(dān)其任務(wù)，僅在變電所進(jìn)線處裝設(shè)帶接地刃的隔離開(kāi)關(guān)，以策變電所檢修時(shí)之安全。這種接線之優(yōu)點(diǎn)是：簡(jiǎn)單、設(shè)備少、基建快、投資費(fèi)用低。</p><p>　　根據(jù)具體情況及附近的電源，為了便于工廠的用電管理，提高供電的可靠性及靈活性，本規(guī)劃高壓側(cè)采用單母線接線，在負(fù)荷區(qū)內(nèi)設(shè)兩座10KV變電所，其中一變電所為備用變電所，一路電路故障時(shí)另一路電源可以繼續(xù)運(yùn)行。</p&

66、gt;<p>　　第5章 短路電流計(jì)算</p><p>　　5.1 短路電流的基本概念</p><p>　　為保障電力系統(tǒng)及工廠供配電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，在設(shè)計(jì)中不僅要考慮系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且要考慮到故障狀態(tài)下的運(yùn)行情況，尤其是短路故障情況。</p><p>　　所謂短路是指供電系統(tǒng)中不相同的導(dǎo)線或相對(duì)地發(fā)生金屬性的連接或經(jīng)小電阻的連接。</p

67、><p>　　5.1.1 短路的原因</p><p>　　產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞所致。絕緣損壞是由于絕緣老化、過(guò)電壓、機(jī)械損傷等造成。其他如操作人員帶負(fù)荷拉閘或者檢修后未拆除接地線就送電等誤操作。鳥(niǎo)獸在裸露的載流部分跨越以及風(fēng)雪等自然現(xiàn)象也能引起短路。</p><p>　　5.1.2 短路的種類</p><p>　　在三相供

68、電系統(tǒng)中可能發(fā)生的主要短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等。第一種短路稱為對(duì)稱短路，后三種統(tǒng)稱為不對(duì)稱短路。一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱分量法后，都可以歸納為對(duì)稱短路的計(jì)算。這幾種短路的簡(jiǎn)況如表5—1所示。就上述幾種短路故障而言，出現(xiàn)單相短路故障的機(jī)率最大，三相短路故障的機(jī)率最小。但在配電系統(tǒng)中，三相短路的后果最嚴(yán)重，因而以此驗(yàn)算電器設(shè)備的能力。</p><p>　　5.1.3 短路的危

69、害</p><p>　　發(fā)生短路時(shí)，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因而短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備遭到破壞。短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備。短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重影響或被迫中斷。若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運(yùn)行接裂，引起嚴(yán)重后果。不對(duì)稱接地短路所造成的零序電流，會(huì)在鄰近的通訊線路內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，干擾通訊，亦可能危及人身和設(shè)備的安全。

70、 </p><p><b>　　表5—1短路的種類</b></p><p>　　5.1.4 研究短路的目的</p><p>　　為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決下列技術(shù)問(wèn)題：</p><p>　　(1)選擇電

71、氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　(2)選擇和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。</p><p>　　(3) 確定限流措施，當(dāng)短路電流過(guò)大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電路的措施。</p><p>　　(4) 確定合理的主結(jié)線方案和主要運(yùn)行方式等。</p><p>　　5.

72、1.5 進(jìn)行短路計(jì)算的基本假設(shè)</p><p>　　供電系統(tǒng)短路的物理過(guò)程是很復(fù)雜的，影響因素很多。為了簡(jiǎn)化分析和計(jì)算，采取一些合理的假設(shè)以滿足工程計(jì)算的要求。通常采取以下基本假設(shè)：</p><p>　　(1) 忽略磁路的飽和與磁滯現(xiàn)象，認(rèn)為系統(tǒng)中的各元件參數(shù)為恒定。</p><p>　　(2) 忽略各元件的電阻。高壓網(wǎng)的各種電氣元件，其電阻一般都比電抗小得多。&l

73、t;/p><p>　　在計(jì)算短路電流時(shí)，即使R=1/3×X，略去電阻所求得的短路電流僅增大5%，這在工程上是允許的。但電纜線路或小截面架空線路當(dāng)R＞1/3×X時(shí)，電阻不能忽略。此外，在計(jì)算暫態(tài)過(guò)程的時(shí)間常數(shù)時(shí)，電阻不能忽略。</p><p>　　(3) 忽略短路點(diǎn)的過(guò)渡電阻。過(guò)渡電阻是指相與相之間短接所經(jīng)過(guò)的電阻，如被外來(lái)物體短接時(shí)，外來(lái)物的電阻，接地短路的接地電阻，電弧短

74、路的電弧電阻等。</p><p>　　(4) 除不對(duì)稱故障處出現(xiàn)局部不對(duì)稱外，實(shí)際的電力系統(tǒng)通常都可以當(dāng)作三相對(duì)稱。</p><p>　　5.2 短路計(jì)算的方法、步驟與常用公式</p><p>　　對(duì)于一般中小型變電所來(lái)說(shuō)，電源方向的大型電力系統(tǒng)可看作是無(wú)限大容量的系統(tǒng)。無(wú)限大容量電力系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是其母線電壓總維持不變。這里只介紹無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中的短路計(jì)算。&

75、lt;/p><p>　　5.2.1 短路計(jì)算的方法與步驟</p><p>　　歐姆法（又名單位制法）的計(jì)算步驟如下：</p><p>　　(1) 計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗；</p><p>　　(2) 繪短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗的方法，化簡(jiǎn)電路，計(jì)算短路回路的總阻抗。</p><p>　　(3) 計(jì)

76、算三相短路電流周期分量有效值及其他短路電流和三相短路容量。</p><p>　　(4)列出短路計(jì)算表</p><p>　　標(biāo)幺值法（相對(duì)單位制法）的計(jì)算步驟如下：</p><p>　?、?設(shè)定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流Id。一般設(shè)Sd=100MVA，設(shè)Ud=U0（短路計(jì)算電壓U0較之同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高5%），Id=Sd/×Ud。<

77、/p><p>　?、?計(jì)算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值。</p><p>　　③ 繪短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)回路求等效阻抗的方法，化簡(jiǎn)電路，計(jì)算短路回路的總電抗標(biāo)幺值。</p><p>　?、?計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路電流和三相短路容量。</p><p>　?、?列出短路計(jì)算表。</p><p>

78、;　　5.2.2 短路計(jì)算的常用公式</p><p>　　電力系統(tǒng)阻抗： （5-1）</p><p>　　線路阻抗： （5-2）</p><p>　　變壓器阻抗： （5-3）</p><p><b>　　三

79、相短路電流：</b></p><p>　　高壓側(cè)： （5-4）</p><p>　　低壓側(cè)： </p><p>　　三相短路容量： （5-5）</p><p>　　5.3本設(shè)計(jì)短路計(jì)算</p><p>　　

80、電源取自距本變電所3km外的35kV變電站，用10kV雙回架空線路向本變電所供電，出口處的短路容量為250MV·A。</p><p>　　圖5.1 高壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算圖</p><p>　　求10kV母線上K-1點(diǎn)短路和380V低壓母線上K-2點(diǎn)短路電流和短路容量。電源側(cè)短路容量定為Sk=250MV·A</p><p><b>　　⑴

81、．確定基準(zhǔn)值：</b></p><p>　　取 Sd=100MV·A Uc1=10.5kV Uc2=0.4kV</p><p>　　Id1= =100MV·A/（*10.5kV）=5.50kA</p><p>　　Id1= =100M·VA/（*0.4kV）=144.34kA</p><p&

82、gt;<b>　?、疲?jì)算：</b></p><p><b>　　電力系統(tǒng)</b></p><p>　　X1*= Sd/Sk=100MV·A/250MV·A=0.4</p><p><b>　　架空線路</b></p><p>　　X2*=X0LSd/Uc2

83、=0.35Ω/km*3km*=0.95</p><p><b>　　電力變壓器</b></p><p>　　X3*=Uk%Sd/100SNT==1</p><p>　?、牵驥-1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量：</p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</b></p>

84、<p>　　X*∑(k-1) =X1*+X2*=0.4+0.95=1.35</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　Ik-1(3) = Id1/X*∑(k-1) =5.50kA/1.35=4.07kA</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p>　　Ik

85、-1”(3) =I∞k-1 (3) = Ik-1(3) =4.07kA</p><p>　　ish (3) =2.55*4.07kA=10.38kA</p><p>　　Ish(3) =1.51*4.07kA=6.15kA</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　Sk-1(3) = Sd/X

86、*∑(k-1) =100MV·A/1.35=74.1 MV·A·</p><p>　　⑷．求K-2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量：</p><p>　　兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行：</p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　X*∑(k-2) =X1*+X

87、2*+X3*// X4*=0.4+0.95+=5.35</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　Ik-2(3) = Id2/X*∑(k-2) =144.34kA/5.35=26.98kA</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p>　　在10/0.4KV變壓器二次側(cè)低

88、壓母線發(fā)生三相短路時(shí)，R∑<<X∑，可取ksh=1.6，因此：</p><p>　　Ik-2”(3) =I∞k-2 (3) = Ik-2(3) =26.98kA</p><p>　　ish (3) =2.26*26.98kA=60.97kA</p><p>　　Ish(3) =1.31*26.98kA=35.34kA</p><p&g

89、t;<b>　　三相短路容量</b></p><p>　　Sk-2(3) = Sd/X*∑(k-2) =100MV·A/5.35=18.69 MV·A</p><p>　　兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行：</p><p><b>　?、?總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　X*∑(k-

90、2) =X1*+X2*+X3*=0.4+0.95+8=9.35</p><p>　　② 三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　Ik-2(3) = Id2/X*∑(k-2) =144.34kA/9.35=15.44kA</p><p>　?、?其他三相短路電流</p><p>　　Ik-2”(3) =I∞k-2 (3) = Ik-2(

91、3) =15.44kA</p><p>　　ish (3) =2.26*15.44kA=34.89kA</p><p>　　Ish(3) =1.31*15.44kA=20.23kA</p><p><b>　?、?三相短路容量</b></p><p>　　Sk-2(3) = Sd/X*∑(k-2) =100MV·

92、;A/9.35=10.7MV·A</p><p>　　表5.1 高壓短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第6章 電氣設(shè)備選擇</p><p>　　變點(diǎn)所的電氣設(shè)備種類很多，目的是使所采用的電氣設(shè)備無(wú)論在正常情況或故障情況下均能安全、可靠地工作和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行。</p><p>　　主要的電氣設(shè)備有：⑴ 高壓斷路器（包括操作機(jī)構(gòu)）；⑵

93、負(fù)荷開(kāi)關(guān)；⑶ 隔離開(kāi)關(guān)；⑷ 熔斷器；⑸ 儀用互感器（包括電壓互感器和電流互感器）；⑹ 避雷器；⑺ 低壓空氣開(kāi)關(guān)；⑻ 母線和絕緣子；⑼ 成套配電裝置（包括高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏）。在這些主要電氣設(shè)備中，應(yīng)重點(diǎn)了解開(kāi)關(guān)電器。</p><p>　　6.1 電氣設(shè)備選擇的原則</p><p>　　選擇電氣設(shè)備應(yīng)遵守以下幾項(xiàng)共同的原則：</p><p>　　6.1.1按正常工

94、作條件選擇額定電壓和額定電流。</p><p>　　(1)電氣設(shè)備的額定電壓Ue應(yīng)符合電氣裝設(shè)點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，并大于或等于正常時(shí)最大工作電壓Ug，即</p><p>　　Ue≥Ug （6-1） </p><p>　　(2)電氣設(shè)備的額定電流Ie應(yīng)大于或等

95、于正常時(shí)最大的工作電流Ig，</p><p>　　即 Ie≥Ig。 （6-2）</p><p>　　6.2 開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇</p><p>　　6.2.1 高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　(1)在供電系統(tǒng)中應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)高壓斷路器，按滅弧介質(zhì)的不同而可分為：</p><p&

96、gt;　?、偕儆蛿嗦菲?；②多油斷路器；③真空斷路器；④磁吹斷路器；⑤六氟化硫斷路器；⑥壓縮空氣斷路器。</p><p>　　選擇高壓斷路器時(shí)，除按電氣設(shè)備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷斷路器短路電流因此校驗(yàn)斷流容量（或開(kāi)流電流）、熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定等各項(xiàng)指標(biāo)。</p><p><b>　?、侔垂ぷ鳝h(huán)境選型</b></p><p>　　根據(jù)使用地

97、點(diǎn)的條件選擇，如戶外式、戶內(nèi)式，若工作條件特殊型式（如防爆型）。</p><p><b>　　②按額定電壓選擇；</b></p><p><b>　?、郯搭~定電流選擇；</b></p><p>　?、苄ｒ?yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定；</p><p>　　⑤校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定；</p>&l

98、t;p>　　⑥校驗(yàn)高壓斷路器的短流容量（或開(kāi)流容量）。</p><p>　　(2)本設(shè)計(jì)高壓斷路器選擇</p><p>　　在正常情況下斷路器只負(fù)擔(dān)全礦負(fù)荷的一半，但當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷即等于變壓器的額定容量。</p><p>　　所以，10KV側(cè)長(zhǎng)時(shí)最大電流為：</p><p>　　=/=5000/10=289A<

99、;/p><p>　　因此，考慮選用-10Ⅰ，其技術(shù)指標(biāo)如下表所示：</p><p><b>　　表 6-2</b></p><p>　　從上章的短路電流統(tǒng)計(jì)表中查得，（3）=6.987KA</p><p>　　(3)短路器的動(dòng)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性校驗(yàn)。</p><p><b>　?、賱?dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)

100、</b></p><p>　　從上表查出，-10Ⅰ型極限電流峰值為40KA，從表6-2查出，K1點(diǎn)短路時(shí)=6.9871KA 即 ：</p><p>　　所以，動(dòng)穩(wěn)定性符合要求</p><p><b>　　②熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p>　　=1.5+0.2=1.7s</p><p

101、>　　所以，K1短路，DL5相當(dāng)于4s的熱穩(wěn)定電流，為：</p><p>　　因此，DL5的熱穩(wěn)定性符合要求，短路容量經(jīng)校驗(yàn)亦合格。</p><p>　　從上面的討論得出，選-10Ⅰ型室內(nèi)少油斷路器是合適的。按照同樣的步驟，高壓側(cè)其他短路器均為-10Ⅰ型室內(nèi)少油斷路器。</p><p>　　6.2.2 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>

102、;　　在高壓配電裝置中，負(fù)荷開(kāi)關(guān)是專門(mén)用于接通和斷開(kāi)負(fù)荷電流的電氣設(shè)備。裝有脫扣器時(shí)，在過(guò)負(fù)荷情況下也自動(dòng)跳閘。在固定滅弧觸頭上裝有有機(jī)玻璃的滅弧罩，在電弧作用下產(chǎn)生氣體，縱吹電弧，故滅弧裝置較簡(jiǎn)單，斷流容量小，所以不能切斷短路電流。在大多數(shù)情況下，負(fù)荷開(kāi)關(guān)與高壓熔斷器串聯(lián)，借助熔斷器切除短路電流。</p><p>　　負(fù)荷開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，價(jià)格低，與熔斷器配合可作為容量不大或不重要用戶的電源開(kāi)關(guān)，以代替油斷

103、路器。</p><p>　　負(fù)荷開(kāi)關(guān)按額定電壓，額定電流選擇，按動(dòng)，熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)。當(dāng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)配有熔斷器時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)熔斷器的斷流容量，其動(dòng)、熱穩(wěn)定性則可不校驗(yàn)。</p><p>　　6.2.3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　(1)高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇的一般要求</p><p>　　它的主要用途是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時(shí)與電源有明

104、顯的斷口。隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先合隔離開(kāi)關(guān)，后和斷路器，分閘操作應(yīng)先段開(kāi)斷路器，后斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。運(yùn)行中必須嚴(yán)格遵守“倒閘操作規(guī)定”，并應(yīng)在隔離開(kāi)關(guān)與斷路器之間設(shè)置閉鎖機(jī)構(gòu)，以防止誤操作。</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)與熔斷器配合使用，可作為180KA及以下容量變壓器的電源開(kāi)關(guān)。</p><p>　　電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范規(guī)定隔離開(kāi)關(guān)可用于下列情況的小功率操作：<

105、;/p><p>　?、偾小⒑想妷夯ジ衅骷氨芾灼骰芈?；</p><p>　　②切、合激磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器；</p><p>　?、矍?、合電容電流不超過(guò)5A的空載線路；</p><p>　?、芮?、合電壓在10KV以下，負(fù)荷電流不超過(guò)15A的線路；</p><p>　?、萸小⒑想妷涸?0KV以下，環(huán)路均衡電流不超過(guò)70

106、A的線路。</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)按電網(wǎng)電壓，長(zhǎng)時(shí)最大工作電流及環(huán)境條件選擇，按短流電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。</p><p>　　(2)隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　首先計(jì)算隔離開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)最大工作電流</p><p>　　=S/U1=5000/10=289A</p><p>　　故選用-10型戶內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)，從

107、《電器設(shè)備手冊(cè)》中查得：</p><p><b>　?、賱?dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　=6.987KA70KA</p><p>　　即 ，故動(dòng)穩(wěn)定性合格</p><p><b>　　②熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　=2.5+0.2=2.7S</p&g

108、t;<p>　　= I=12.950.734=9.505KA51KA 故，熱穩(wěn)定性校驗(yàn)合格</p><p>　　6.2.4 高壓熔斷器的選擇</p><p>　　高壓熔斷器是一種過(guò)流保護(hù)元件，有溶件與溶管組成。當(dāng)過(guò)載或短流時(shí)，電流增大，溶件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù)設(shè)備的目的。</p><p>　　所選溶件應(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，

109、在短流電流作用下可靠熔斷；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），以免保護(hù)裝置越級(jí)動(dòng)作，造成停電范圍的擴(kuò)大。</p><p>　　對(duì)保護(hù)變壓器的溶件，其額定電流可按變壓器額定電流的1.5～2倍選用。</p><p>　　6.2.5 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇</p><p>　　高壓開(kāi)關(guān)柜屬于成套配電裝置。它是由制造廠按一定的接線方式將同一回路的開(kāi)

110、關(guān)電器、母線、測(cè)量?jī)x表、保護(hù)電器和輔助設(shè)備等都裝配在一個(gè)金屬柜中，成套供應(yīng)用戶。</p><p>　　為了適應(yīng)不同接線系統(tǒng)的要求，配電柜一次回路由隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、避雷器、電容器及所用電變壓器等組成多種一次接線方案。各配電柜的二次回路則根據(jù)計(jì)量、保護(hù)、控制、自動(dòng)裝置與操動(dòng)機(jī)構(gòu)等各方面的不同要求也組成多種二次接線方案。為了選用方便，一、二次接線方案均有起固定的編號(hào)。<

111、/p><p>　　6.3 本配電所10kV側(cè)主要設(shè)備選擇校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)主結(jié)線方案，在GG-1AF型高壓開(kāi)關(guān)柜中裝設(shè)了所選的各種主要電氣設(shè)備。它包括真空斷路器、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、過(guò)電壓保護(hù)裝置/壓敏電阻器等。 </p><p>　　選用GG-1AF型高壓開(kāi)關(guān)柜8臺(tái)，分別是GG-1AF-07D的進(jìn)線及計(jì)量柜、GG-1AF-11高壓

112、開(kāi)關(guān)柜、GG-1AF-110的聯(lián)絡(luò)柜；其它為KYN1-12（Z）-01的電纜出線柜。柜體尺寸（寬×深×高）為840×1500×2280，它由LMY-3（120×10）型的主母線排聯(lián)結(jié)起來(lái)，詳細(xì)內(nèi)容可看總供電系統(tǒng)圖。 此高壓關(guān)柜為成套配電裝置，組裝前已經(jīng)做過(guò)元件的配套校驗(yàn)，柜中主要開(kāi)關(guān)電器列表校驗(yàn)如表6-1</p><p>　　6-1高壓電器校驗(yàn)表</p&g

113、t;<p>　　通過(guò)上面的校驗(yàn)表，可以看出所選的電氣設(shè)備均符合要求。</p><p><b>　　6.4 母線的選擇</b></p><p>　　6.4.1 材料及形狀的選擇</p><p>　　母線有銅、鋁、鋼等，銅的導(dǎo)線電率高，抗腐蝕；鋁質(zhì)輕、價(jià)廉。在選擇母線材料時(shí)，應(yīng)遵循“以鋁代銅”的技術(shù)政策。</p><

114、;p>　　6.4.2 母線截面積的選擇</p><p>　　變電所匯流母線截面，一般按長(zhǎng)時(shí)最大工作電流選，用電流條件校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。但對(duì)平均負(fù)荷較大的母線則按經(jīng)濟(jì)電流密度選。</p><p>　　根據(jù)以上的原則及結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，選出所用母線的型號(hào)和截面積。其過(guò)程如下：</p><p>　　6.4.3 以10kV側(cè)高壓母線的選擇</p>

115、<p>　?。?）按長(zhǎng)時(shí)最大工作電流選擇截面，其最大長(zhǎng)時(shí)工作電流Iarm約為幾百安培，由此選用LMY-3（120×120）型號(hào)的矩形硬鋁母線。查表得其允許載流量為1680A（400C），由于本地環(huán)境最高溫度為420C，其長(zhǎng)時(shí)允許電流為</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　=1680×<

116、;/b></p><p><b>　　=1325A</b></p><p>　　考慮動(dòng)穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流應(yīng)再降低8％，故為： Ial=1325×0.92=1219A</p><p>　　所以 Ial>Iarm

117、 （6-4）</p><p>　　長(zhǎng)時(shí)允許電流符合要求。</p><p><b>　　母線動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)</b></p><p>　　GG-1AF型高壓開(kāi)關(guān)柜柜寬840mm，柜間空間為18mm，母線中心距為25mm，則母線所受的電動(dòng)力最大為：</p><p>　　F=0.172 （6-5）&l

118、t;/p><p>　　=0.172×6.9872×0.858/0.25</p><p><b>　　=28.8N</b></p><p><b>　　母線的最大彎矩為：</b></p><p>　　Mmax=FL/10 （6-6）</

119、p><p>　　=（28.8×0.858）/10</p><p><b>　　=2.47N.m</b></p><p><b>　　母線的計(jì)算應(yīng)力為：</b></p><p>　　σc=Mmax/W （6-7）</p><p>　　=

120、2.74/（120×102×10-9/6）</p><p>　　=0.12×107N/m2</p><p>　　小于鋁材料的允許彎曲應(yīng)力0.686×108N/m2，故動(dòng)穩(wěn)定符合要求。</p><p><b>　　母線熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　母線最小熱穩(wěn)定截面為：&l