【正文】 等級應(yīng)比測量儀表高一級，如 級的測量儀表應(yīng)配置不低于 級的互感器， 級的專用計量電能表應(yīng)配置不低于 級的互感器。由樹干式線路供電的或由公用電網(wǎng)供電的變電所，還應(yīng)再裝設(shè)有功電能表和無功電能表各一只。 ④ 10kV 母線聯(lián)絡(luò)柜上，應(yīng)裝設(shè) 1 只電流表。電磁操動機構(gòu)和新近采用的永磁操動機構(gòu)只能采用直流操作電源，彈簧操動機構(gòu)可交直流兩用。 山東科技大學學士學位論文 32 斷路器位置信號用來顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)，一般紅燈亮，表示斷路器處于合閘位置；綠燈亮，表示斷路器處于跳閘位置。 預告信號是在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時或在故障初期發(fā)出的報警信號。 2）合閘或跳閘動作完成后，應(yīng)能使命令脈沖解除，即能切斷合閘或跳閘回路。一般在小型變配電所和采用微機遠方控制的變配電所，閃光信號也可以取消，而通過其它信號如音響信號來指示。 自動裝置 變配電所中，一般由兩路電源進線，故障大多數(shù)能自行消失，設(shè)置自動投入裝置和自動重合閘裝置是很有必要的，用以提高供電可靠性，保證重要負荷的供電持續(xù)性。 自動重合閘裝置 ARD： ARD 也是一種反事故裝置。在變壓器電源母線上裝接一個三相五芯式電壓互感器，其二次側(cè)的星形接法繞阻接有三個電壓表，以測量相對地電壓； 另一個二次繞組接成開口三角形，接入電壓繼電器，用來反應(yīng)線路單相接地時出現(xiàn)的零序電壓。若斷開某線路時接地信號能消失，該線路便是發(fā)。當任何一會線路發(fā)生單相接地故障時，故障相對的地電壓為零，其它兩相對地電壓升高到 3 倍，同時出現(xiàn)零序電壓，使電壓繼電器動作，發(fā)出接地故障信號。自動重合閘分一次重合、二次重合和三次重合，據(jù)統(tǒng)計：一次重合的成功率達 80%左右，二次、三次重合成功率很小，故大多數(shù)工廠采用一次重合。 安裝方式，明備用： APD 裝在備用進線的 QF 上。各種型號的操動機構(gòu)本身不具備機械防跳性能，應(yīng)加裝電氣防跳回路。 3）應(yīng)能指示斷路器正常合閘和跳閘的位置信號以及斷路器自動合閘和跳閘的指示信號。 對斷路器的控制和信號回路主要有下列基本要求： 1）應(yīng)能監(jiān)視控制回路保護裝置及其跳、合閘回路的完好性。一般紅燈閃光，表示斷 路器自動合閘；綠燈閃光，表示斷路器自動跳閘。 信號回路是用來指示一次系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)的二次回路。 ⑥ 10kV 出線，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功電能表各 1 只，如為單獨經(jīng)濟核算單位的線路，還應(yīng)再裝設(shè) 1 只無功電能表。 ③ 10kV 母線（每段母線）上，必須裝設(shè) 1 只電壓表測量線電壓。 （ 2）電氣測量儀表的配置 供電系統(tǒng)變配電裝置中各部分儀表的配置要求如下： ① 35～ 110/ 電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功功率表、無功功率表、有 功電能表和無功電能表各 1 只，裝在變壓器哪一側(cè)視具體情況而定。具體要 求可參照 GBJ6390《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》。 （ 4）靈敏性：表征保護裝置對其保護區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個參數(shù)，如果保護裝置對其保護區(qū)內(nèi)故障輕微的故障能力都 能及時地反應(yīng)動作，就說明保護裝置的靈敏度高。如果供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，靠近故障點的保護裝置不動作 (拒動作 )， 而離故障點遠的前一級保護裝置動作 (越級動作 )，這就叫“失去選擇性”。 10KV 母線則按分段情況設(shè)置。直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，設(shè)分段開關(guān)，每段母線各帶一套充電裝置和一組蓄電池組，充電裝置采用高頻開關(guān)電源，蓄電池采用閥控式密封鉛酸電池，放置方式采用蓄電池屏。 二次回路的操作電源 操作電源：操作電源主要指供指示信號、繼電保護和自動裝置工作以及斷路器跳合閘的操作電源。 電氣設(shè)備室、 110KV 配電裝置場地和主變壓器場地分別安裝動力配電箱或電源箱，供給檢修、試驗和照明電源。 變電站用電及照明 站用電系統(tǒng)為單母線分段接線，設(shè)分段自投，正常分列運行，由 6 面低壓屏組成，采用 380V 三相四線制零線接地系統(tǒng)。附帶電顯示裝置一組，用于母線分段隔離。 山東科技大學學士學位論文 28 附帶電顯示裝置一組，用于架空電源進線。 內(nèi)裝： ZN2812Q， 3150A， 40KA 真空開關(guān)，配 CT19III 型彈簧機構(gòu)；分合閘直流 110V，三相電流互感器 LMZB310Q 3000/1/1A 10P25/， 15VA/10P25，15VA/，其中 級帶中間抽頭，隔離開關(guān) GN3010/3150A 一組。饋線回路的電流互感器選用三相加零序配置，互感器變比 600/1A。 （ 3）電壓互感器的選擇 山東科技大學學士學位論文 27 電壓互感器一次側(cè)是并接在高壓側(cè)，二次線圈與儀表和繼電器電壓線圈串聯(lián)，一次側(cè)匝數(shù)很多，阻抗很大，因而，它的接入對被測電路沒有影響，二次線圈匝數(shù)少，阻抗小，而并接的儀表和繼電器的線圈阻抗大，在正常運行時，電壓互感器接近于空載運行。 120 177。 40 177。 177。 177。 電流互感器的選擇條件： ： NIN UU ? : marIN II .)~(? 額定容量 : ?? 22 SS N ： 內(nèi)部動穩(wěn)定按： shamN iKI ?12 NI1 : 電流互感器額定一次電流； amK ：動穩(wěn)定倍數(shù) 外部動穩(wěn)定按 : imaINth tItIK 2)2(2)( ?? 山東科技大學學士學位論文 26 表 7— 1 電流互感器額定電壓因數(shù)標準值 額定電壓因數(shù) 額定時間 初級繞組接地法和系統(tǒng)接地方式 連續(xù) 任一網(wǎng)絡(luò)中相與相間 連續(xù) 中性點有效接地系統(tǒng)中 相與地間 30s 連續(xù) 帶自動切除接地故障的中性點非有效接地系統(tǒng)中相與間 30s 連續(xù) 中性點非有效接地系統(tǒng)中相與地間 8h 根據(jù)上述選擇條件并查表有： 110KV 側(cè)的電流互感器選擇 DPLDJK120J 型零序電流互感器。 熱穩(wěn)定性校檢 33m i n mmktcIS jfj ???????? ? 滿足要求 動穩(wěn)定性校檢 母線采用平放裝設(shè) 322 cmbhW ????? ? ?? ? cmkgaif ch/ 22222?????????? 母線最大跨度，已知 2/700 cmkgy ?? cmf wl y 2m a x ?? ????? ?? 進線的絕緣子間距離取 2 米即可。 （ 2）單相設(shè)備與三相設(shè)備同時存在。以樹干式結(jié)構(gòu)為主的變壓器 —— 干線式將變電所二次側(cè)裸母線直接引入車間，顯然經(jīng)濟效果較好，但只使用于一般環(huán)境的廠房。 山東科技大學學士學位論文 23 7 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 變電站配電線路的布線方案 配電方式與廠區(qū)高壓配電方式一樣，有放射式和樹干式和二者兼用的混合式及鏈式等。 根據(jù)上述條件并查表有： 110KV 側(cè)的高壓熔斷器選擇 RW6110 型熔 斷器。在選擇熔件時，除保證在正常工作條件下（包括設(shè)備的起動）熔件不熔斷外，還應(yīng)該符合保護選擇性的要求。 根據(jù)上述條件和要求并查表有： 110KV 側(cè)的高壓隔離開關(guān)選擇 GW4110IID 型； 10KV 側(cè)的高壓隔離開關(guān)選擇 GW1363D 型。各類高壓隔離開關(guān)、接地開關(guān)根據(jù)不同的安裝場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 8 度；環(huán)境溫度不高于 +400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于100C，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于 300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對濕度在 +250C 時其日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對濕度不大于 85%）；戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ級 污穢區(qū)，防污型用于Ⅱ級（中污型）、Ⅲ級（重污型）污穢區(qū)。 表 6— 1 高壓斷路器的選擇校驗表 序 號 裝置地點的電氣條件 SF6— 110W 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 NU 110KV NU 145KV 合格 2 30I 2021A NI 3150A 合格 3 ??3shi maxi 40KA 合格 高壓隔離開關(guān)的選擇 （ 1）高壓隔離開關(guān)的作用：高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線山東科技大學學士學位論文 21 路的輸電設(shè)備，以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進行電氣隔離的設(shè)備。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。 環(huán)式 環(huán)式對工廠供電系統(tǒng)來說，只不過是樹干式的另一種型式。 山東科技大學學士學位論文 19 高壓供電系統(tǒng)放射式接線一般采用電纜，中、小型工廠廠區(qū)高壓配電 只有一 ，大型工廠可以有兩級放射，實際設(shè)計時應(yīng)避免采取二級以上的高壓放射式配電系統(tǒng)，已減少開關(guān)柜數(shù)量及繼電保護的延時時限。 LG 型鋁絞線在 35KV 以上架空線路用得較多，在需要高機械強度的地方，如跨越時則用加強型LGJ。微 機監(jiān)控和微機保護的電流、電壓、信號接點引入線均采用屏蔽電纜。 繪制計算電路 圖 5— 1 短路電流計算圖 青陽站 ~ Y Y Δ Δ 城南站 10kV 110kV 山東科技大學學士學位論文 15 短路電流計算 進行計算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對值表示，這種計 算方 法叫做標幺值法。 造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動作、雷擊或過電壓擊穿等。主變壓器 110KV 側(cè)中性點采用避雷器保護，并可經(jīng)隔離開關(guān)接地。 （ 3）適用范圍： 6— 10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 及以上時； 35— 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回時； 110— 220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 3— 4 回時。 (2)缺點：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障檢修，均需要使整個配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復非故障段的供電。柜型一般宜采用固定式；只在供電可靠性要求較高時，才采用手車式或抽屜式；中小型工廠變電所一般才用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場合，則應(yīng)采用真空斷路器或 SF6 斷路 器。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、相互獨立向多功能、一體化過渡；第三階段由傳統(tǒng)的一次、二次設(shè)備相對分立向相互融合方式發(fā)展。 8 % 177。 變電站全部負荷 Sδ =40842KVA 變壓器的初選容量 S=80%Sδ = 40842=32674KVA 選兩臺 50000KVA 的變壓器。 因為該地區(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，這樣才能達到隨時調(diào)整電壓的目的。 綜合上述各種因數(shù)，確定該站主壓器采用 2 臺 50000KVA 的變壓器。 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)選用靠近的國家的系列標準規(guī)格。 (3)在設(shè)計中，初期主變壓器可采用明備用方式，隨著負荷的增加和發(fā)展，后期可采用暗備用方式。 =40842KVA Q=38800 tanφ 2=12753Kvar 表 2— 3 負荷計算結(jié)果表 電壓等級 有功功率（ KW） 無功功率（ KW） 視在功率（ KVA） 10KV 38800 18792 43111 110KV 38800 12753 40842 主接線采用兩臺高壓并聯(lián)補償電容器，每臺主變安裝一臺。 無功補償?shù)挠嬎? （ 1）計算考慮主變損耗后的自然因數(shù) CosФ 1： P1=PΣ +Δ Pb Q1=QΣ +Δ Qb CosФ 1= P1 / 2121 OP ? （ 2）取定補償以后的功率因數(shù)： CosФ 2 為 ： （ 3）計算補償電容器的容量： Qc=K1PΣ ? (tgФ 1+ tgФ 2) 式中 ： K1=～ （ 4）計算補償電容器的個數(shù)： Nc=Qc / qc 式中： qc 單個電容器的容量，單位 kavr。按 系統(tǒng)供電負荷的功率因數(shù)達到 考慮無功功率平衡。 綜上所述，為了青陽鎮(zhèn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，新建 110KV 城南變電站是電源合理分布點，改善 10KV 配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿足新增用電需要的必要措施。為滿足用電負荷增長的需要到 2021 年建設(shè)新的110KV 變電站是十分必要的。目前青陽站的最大負荷為 萬千瓦，到 2021 年，青陽鎮(zhèn)的用電量將達 億千瓦時，最大負荷達 萬千瓦。 變配電所是工廠供