【正文】 1 SCB91000/10變壓器技術(shù)參數(shù)型號額定容量（KVA）額定電壓（kV）空載損耗（W）負載損耗（W）短路阻抗（%）空載 電流（%）變壓器連接組高壓低壓SCB91000/101000166085506為了確保供電安全，迫切需要即可深入負荷中心又無燃燒危險的變壓器，而當今，隨著社會進步，干式變壓器得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)國家標準《干式變壓器》定義，所謂干式變壓器，就是指鐵心和繞組不浸入液體中的變壓器。2．型號主變壓器的型號選擇主要考慮以下因素：1）.變電所的所址選擇；2）.建筑物的防火等級；3）.建筑物的使用功能；4）.主要用電設(shè)備對供電的要求；5）.當?shù)毓╇姴块T對變電所的管理體制等?？傊x擇變壓器的容量，要以現(xiàn)有的負荷為依據(jù)，按照510年的發(fā)展計劃來確定，按照學院綜合樓變電所的設(shè)計選用的變壓器容量為1000kVA。在輸配電系統(tǒng)中，變壓器起到橋梁作用，變壓器是借助電磁感應(yīng)原理，以相同的頻率，交換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。，所以對無功進行補償。并聯(lián)補償時把電容器并接到被補償設(shè)備的電路上，以提高功率因數(shù)，這種方法稱為并聯(lián)電容器補償，這種方法適用于用電單位。1. 進行10kV變電所擴大初步設(shè)計；2. 完成任務(wù)書中的全部內(nèi)容；3. 繪制變電所電氣主接線圖；4. 繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護范圍圖；5. 畢業(yè)設(shè)計說明書按統(tǒng)一格式打印裝訂成冊；6. 說明書文字在1 .5萬字以上，語言通順簡練，圖表畫法符合國家標準；7. 完成與設(shè)計有關(guān)的英文資料翻譯；60第2章 負荷計算設(shè)計學院的變電所為綜合樓提供可靠的電源，負荷的確定是為了正確、合理地選擇電氣設(shè)備和線路，并為無功補償提高功率因數(shù)提供依據(jù)，由此再合理選擇變壓器開關(guān)電器等元件。文字的詳細敘述使內(nèi)容豐富，而圖紙則一目了然。資料準備主要通過查閱(包括上網(wǎng)查問)文獻資料和參加生產(chǎn)實習兩條渠道進行。以上是理論知識的體現(xiàn)而更中要的一點是在設(shè)計中培養(yǎng)自己運用所學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，增強工程觀，在設(shè)計過程中主要立足于應(yīng)用所學基本理論和專業(yè)知識，大膽地運用新理論、新技術(shù)去分析解決實際問題,以便更好地適應(yīng)工作的需要。本設(shè)計按照以下的步驟進行：首先：依照主接線的特點，選擇各個電壓等級的接線方式，進行綜合比較，選擇最佳接線方式。對此題目的設(shè)計除了注重實際應(yīng)用外，還應(yīng)考慮可靠性、經(jīng)濟性和電能的質(zhì)量。自2005年學院綜合教學實驗樓投入使用以來，為學校做出了重要貢獻，為廣大師生提供了良好的工作、學習環(huán)境。電是一個廣義的范疇，伴隨負荷的不同，對電的要求也會隨之改變。這次設(shè)計的題目為《學院綜合教學樓變電所擴大初步設(shè)計》。在其地下，建設(shè)有學院最大的地下變電所。如線路保護、接地保護、變壓器保護等保護的有關(guān)問題及其設(shè)備元件的選擇。其次：進行短路電流計算，根據(jù)短路點計算三相短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流。所有的設(shè)計查閱資料是必不可少的，而資料的獲取應(yīng)以實際為準，做為一名初次設(shè)計者，設(shè)計之前應(yīng)具備一定的設(shè)計能力，但是由于缺乏經(jīng)驗，知識體系的不夠完善等多種原因，適用于估算。此設(shè)計充分吸收專業(yè)理論知識， 考慮自己畢業(yè)設(shè)計的選題方向，有目的、有計劃地查閱與選題方向有關(guān)的文獻資料，特別是在參加生產(chǎn)實習的過程中有意識地搜集生產(chǎn)過程及新技術(shù)、新設(shè)備、改革新成果的應(yīng)用等方面資料，這也是為畢業(yè)設(shè)計課題收集資料的最重要途徑。最后由于設(shè)計者的水平有限，以及對電氣技術(shù)日新月異的發(fā)展掌握不夠，加之國外電氣技術(shù)和產(chǎn)品的大量引進，我國對電氣設(shè)計設(shè)備技術(shù)標準、規(guī)范還在不斷地改進和完善，所以設(shè)計難免有不足，希望老師給予批評指正，使本設(shè)計更加完善。電力負荷及其大小是供電設(shè)備設(shè)計計算的根本依據(jù)，正確合理地進行負荷計算，對于投資的經(jīng)濟性，技術(shù)上的安全可靠性以及以后的經(jīng)濟運行和維護等關(guān)系重大，在本設(shè)計中采用需要系數(shù)法來確定計算負荷。如圖31所示為并聯(lián)電力電容器補償?shù)脑韴D。1變壓器的負荷補償：功率因數(shù)：。、臺數(shù)、型號選擇變壓器空載運行時需用較大的無功功率，這些無功功率需由供電系統(tǒng)供給，變壓器容量如選的過大，不但增加投資，而且使變壓器長期處于輕載運行，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，使空載的損耗增加，功率因數(shù)降低，網(wǎng)絡(luò)損耗增加。1．臺數(shù)變壓器的臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷的特點和經(jīng)濟運行進行選擇，要由負荷大小，對供電的可靠性和電能質(zhì)量的要求來決定，并兼顧節(jié)約電能、降低運行造價、維護設(shè)備等因素，確定變壓器臺數(shù)應(yīng)綜合考慮，進行認真的技術(shù)經(jīng)濟比較。設(shè)置在一類高、低壓主體建筑中的變壓器，應(yīng)選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器；二類高、低壓主體建筑也宜如此，否則應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。干式變壓器的結(jié)構(gòu)與油浸式變壓器的差別不大，采用晶粒取向電工鋼片，軛和柱采用全斜接縫，心柱用鋼帶或自干型絕緣粘帶綁扎，也有用粘結(jié)劑將鐵心膠合，鐵心為防止因凝結(jié)而引起銹蝕，在鐵心表面涂有耐熱的防銹覆蓋漆或樹脂，容量較大時，鐵芯中要有氣道，氣道尺寸為1520mm，而干式變壓器的繞組材料是銅箔或鋁箔，有時也采用銅線繞制，而低壓線圈（1000V及以下），用銅箔（或鋁箔）與預(yù)浸環(huán)氧樹脂的絕緣材料緊密繞制，采用纏繞玻璃纖維加強樹脂包封，經(jīng)過工藝處理后，使高低壓線圈各自成為一個堅固的整體，不但具有很強的承受短路能力，而且經(jīng)過冷熱循環(huán)試驗，證明了線圈具有耐潮、耐裂、阻燃和自熄功能。3. 具有耐熱、防塵、耐潮的特點，適合于安裝負荷中心，對系統(tǒng)經(jīng)濟運行節(jié)電起到了一定作用。7. 價格昂貴。3. 自然空氣冷卻和強迫空氣冷卻。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。2．靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求； 1)調(diào)度要求。 3)擴建要求。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。三級負荷一般只需一個電源供電。5．考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電、適應(yīng)負荷突增、設(shè)備檢修、故障停運情況下的應(yīng)急要求。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計思路、方法和步驟相同。電力系統(tǒng)近期及遠景發(fā)展規(guī)劃(5—10年)；變電所在電力系統(tǒng)中的位置(地理位置和容量位置)和作用；本期工程和遠景規(guī)劃與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。因為負荷的發(fā)展和增長速度受政治、經(jīng)濟、工業(yè)水平和自然條件等方面影響。特別是我國土地遼闊，各地氣象、地理條件相差甚大，應(yīng)子以重視。(2)擬定主接線方案。 (3)主接線經(jīng)濟比較。 (6)繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙。變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是電源(變壓器)、母線和出線(饋線)。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的變電所。供電電源是變壓器或高壓進線回路。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置．其開合電流能力極低，只能于設(shè)備停運后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。也可以裝設(shè)。接地開關(guān)(又稱接地刀間)QS4是在檢修電路和設(shè)備時合上，取代安全接地線的作用。 缺點：靈活性和可靠性差，當母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開它所連接的電源，與之相連的所有電力裝置在整個檢修期間均而停止工作。二、單母線分段接線為了克服一般單母線接線存在的缺點，提高它的供電可靠性和靈活性，可以把單母線分成幾段，在每段母線之間裝設(shè)一個分段斷路器和兩個隔離開關(guān)。 2．適用范圍 (1)6一10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。這在主接線的選擇上確定了范圍，根據(jù)510年的發(fā)展計劃設(shè)計，并依據(jù)學院的供電情況，擬裝設(shè)兩臺主變壓器。如附錄Ⅱ所示。在電氣設(shè)計和運行中，不僅要考慮系統(tǒng)正常運行狀態(tài)，而且要考慮它發(fā)生故障時的情況，最嚴重的故障是電路乃至系統(tǒng)發(fā)生短路。電力系統(tǒng)的其他某些故障也可能導致短路，如輸電線路斷線和倒桿事故等。，同時也使導體受到很大的電動力作用、使導體發(fā)生變形，甚至損壞。當電壓降低到額定值的80％左右時，電磁開關(guān)有可能斷開，因而中斷供電；當電壓下降到30％一40％。短路的后果是十分嚴重的，且短路所引起的危害程度，與短路故障的地點、類型及持續(xù)時間等因素有關(guān)。 圖61電力系統(tǒng)短路計算電路圖計算短路前給定電力系統(tǒng)饋線出口短路器2QF為2N1210I型。 圖62 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路求出點三相短路電流和短路容量如圖63 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路圖63 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路在工程設(shè)計中，往往還要列短路計算表，如下圖所示。電氣設(shè)備電氣設(shè)備是指電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、變配電、用電設(shè)備的總稱，它包括發(fā)電機、變壓器及各種高低壓開關(guān)設(shè)備、保護設(shè)備、導線、電纜和用電設(shè)備等。（4）.按是否組合分 單元件設(shè)備、成套設(shè)備。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓及型號，按短路情況下校驗開關(guān)的開斷能力、短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。高壓斷路器的主要作用是：在正常運行時用它接通或切斷負荷電流；在發(fā)生短路故障或嚴重負荷時，借助繼電保護裝置用它自動、迅速地切斷故障電流，以防止擴大事故范圍。變壓器高壓側(cè)實際最大工作電流按變壓器額定電流計算。隔離開關(guān)的類型較多，按裝接地點不同分：屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目分：單柱式、雙柱式和三柱式；此外還有V型隔離開關(guān)。（2）.瓷瓶無裂痕，瓷瓶與法蘭接觸處無松散及起層現(xiàn)象。（6）.分合閘過程應(yīng)無卡勁，觸頭中心要標準，三相是否同時接觸?；ジ衅魇请娏ο到y(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器。此外，電容式電壓互感器在超高壓系統(tǒng)中也被廣泛應(yīng)用。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器是一種特殊變壓器。雖然電流互感器一次額定電流不同，但二次額定電流一般為5A。同樣，用一只量程為100V的電壓表與不同變壓比的電壓互感器配套使用，就可測量不同范圍的電壓。圖 72 電流互感器原理接線圖1—鐵芯；2—一次繞組；3—二次繞組2．結(jié)構(gòu)電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖72所示，它主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組和絕緣構(gòu)成。如圖所示73為電壓互感器原理接線圖，其基本結(jié)構(gòu)與變壓器相同，電壓互感器一、二次側(cè)額定電壓之比稱為變壓比，用表示。 母線的選擇根據(jù)設(shè)計要求，變電所10kV側(cè)為電纜線，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較選用硬母線即矩形硬母線，它的優(yōu)點是便于固定和連接，散熱性能好，缺點是集膚效應(yīng)系數(shù)較大，集膚效應(yīng)系數(shù)與電流的頻率、導體的形狀和尺寸有關(guān)，為了避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，應(yīng)減小導體片（條）間的距離，相應(yīng)地改變它有關(guān)因素。根據(jù)實際情況：，電流經(jīng)濟密度10kV側(cè)：：故選用 10kV側(cè)：TMY3 ：經(jīng)過與短路電流的比較滿足條件。2． 靈敏性靈敏性是指對于保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或非正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。計算變壓器過電流的整定值 式中 ——繼電保護動作整定值（A）； ——保護裝置的可靠系數(shù)； ——接線系數(shù)； ——電流互感器電流比； ——線路最大負載電流（A）； ——繼電器返回系數(shù)； 式中 ——繼電器返回電流，電流互感器開始釋放的最大電流（A）； ——繼電器起動電流，電流繼電器開始吸合的最小電流（A）。（1）.過電流保護動作時限 （2）．靈敏度的校驗。變壓器電流速斷保護的工作原理與輸電線路的相同，只是將保護設(shè)備換成變壓器保護而已。（２） 躲過變壓器空載合閘時的勵磁涌流。圖81電流速斷保護原理接線圖圖82電流速斷保護原理接線圖展開式 式中 ——電流繼電器速斷保護動作電流（A）； ——保護裝置可靠系數(shù)，取=； ——接線系數(shù)，取=1； ——電流互感器電流比，=75/5=15； ——線路末端最大短路電流，即三相金屬性短路電流穩(wěn)定性（A）；取 ，對于電力系統(tǒng)末端供配電電力變壓器的速斷保護，一般取額定電流的23倍。1． 保證運行可靠；2． 便于操作、巡視和檢修；3． 保證工作人員的安全；4． 力求提高經(jīng)濟性；5． 具有擴建的可能；配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)的地點不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。2S GGD36G柜包括：B樓六層計算機房、B樓七層照明、B樓八層照明、B樓九層照明、備用、備用。6S 柜包括：無功優(yōu)化補償裝置。10S GGD09G柜包括：母線聯(lián)絡(luò)。14S 柜：無功優(yōu)化補償裝置。18S GGD36G柜包括：B樓負二層電力、B樓三層電力、B樓四層電力、備用。雷電過電壓又分為：直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。另外雷電的閃落放電，可能燒壞絕緣子，使斷路器跳閘，造成停電事故。圖101為避雷器與被保護設(shè)備的連接其中 1——相線；2——被保護設(shè)備；3——避雷針； 4——過電壓波。2）低壓架空線轉(zhuǎn)換金屬改裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入時，其埋地長度應(yīng)大于或等于15m。（3）35kV及以下的屋外高壓配電裝置，采用獨立避雷器或避雷線保護，宜裝設(shè)獨立的接地裝置，接地電阻不宜超過20。（7）獨立避雷針避雷線與配電裝置帶電部分，變電所電力設(shè)備接地部分、構(gòu)架接地部