【正文】 本設(shè)計母線的截面按經(jīng)濟電流密度選擇。 10KV 母線的選擇與校驗 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面積： 正常工作時的最大長期工作電流：. m a x 24273 10wIA? ? ?? 查經(jīng)濟電流密度曲線，當(dāng) Tmax =4000h 時，經(jīng)濟電流密度 )( 2mmAJ ? ，則 2. m a x 2122 2 3 0 6 ( )0 . 9 2wj IS m mJ? ? ? 查《電力工程電氣設(shè)備手冊 電氣一次部分》及《電力工程電氣設(shè)計手冊 電氣一次部分》中表，選取二片 mmmm 10125 ? 矩形硬鋁導(dǎo)體并列使用，矩形母線的布置采取截面的長邊垂直布置，以提高導(dǎo)體的散熱率。校驗應(yīng)滿足的要求為： 。 則相間作用應(yīng)力為： 223 2 3 2 221501 7 . 2 4 8 1 0 1 7 . 2 4 8 1 0 3 2 . 1 2 1 . 3 2 4 8 . 2 ( / )5 0 ( 1 . 4 4 1 2 . 5 1 )p k s kl i N c maW?? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ②母線同相兩條間作用應(yīng)力計算如下： 當(dāng)每相為兩片時，片間中心距離為 a=2b（根據(jù)《供用電工程》中描述），則 102 ???????? bh bbbh ba ， ??hb 時，由矩形導(dǎo)體形狀 系數(shù)曲線得 ?K ， 2 8 3 2 82 1 2 112 . 5 1 0 2 . 5 0 . 2 5 ( 3 2 . 1 2 1 3 ) 1 0 6 5 9 . 1 3 ( )0 . 0 1t w s kf K i p ab ??? ? ? ? ? ? ? ? ?， 增加片間襯墊的數(shù)量可以減少各片間的應(yīng)力，但會使母線散熱條件變壞，根據(jù)經(jīng)驗一般每隔 30～ 50cm 設(shè)一襯墊，所以襯墊跨距可取 cmLtw 40? ，則短路時同相導(dǎo)體片間相互作用的應(yīng)力為： 2 2 22 ( / )2 2 twtw fL N c mbh? ?? ? ??? 所以， 224 8 . 2 4 1 3 . 0 6 4 6 1 . 2 6 ( / ) 6 8 6 0 ( / )p k t w N c m N c m? ? ?? ? ? ? ? ?滿足動穩(wěn)定校驗要求。變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同期和繼電保護的要求，設(shè)有一組電壓互感器。 。 配電裝置的要求 配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量裝置，母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置，是發(fā)電廠和變電站的重要組成部分，其作用是在正常情況運行下，用來接受和分配電能，而在系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運行。 便于操作、巡視和檢修 配電裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)使操作集中，盡可能避免運行人員在操作一個回路時需要走幾層樓或幾條走廊。 具有擴建可能 要根據(jù)發(fā)電廠和變電站的具體情況，分析是否有發(fā)展和擴建的可能。 （ 1）屋內(nèi)配電裝置的特點： ① 由于允許安裝凈距小和可以分層布置而使占地面積較??；②維修、巡視和操作在室內(nèi)進行，可減小維護工作量，不受氣候影響；③外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響較小，可以減少維護工作量；④房屋建筑投資較大，建設(shè)周期長，但可采用價格較低的戶內(nèi)型設(shè)備。 成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，目前我國生產(chǎn)的 3～ 35kV的各種成套配電裝置，在發(fā)電廠和變電所中已被廣泛采用， 110～ 500kV的 SF6 全封閉組合電器也得到應(yīng)用。屋外配電裝置帶電部分的上面或下面，不應(yīng)有照明、通信和信號線路架空跨越或穿過。 配電裝置中相鄰帶電部分的額定電壓不同時，應(yīng)按較高的額定電壓確定其安全凈距。各級電壓配電裝置之間，以及他們和各種建（構(gòu)）筑物之間的距離和相對位置，應(yīng)按最終規(guī)模統(tǒng)籌規(guī)劃，充分考慮運行的安全和便利。為保證檢修人員在檢修電氣設(shè)備及母線時的安全，屋內(nèi)配電裝置間隔內(nèi)硬導(dǎo)體及接地線上，應(yīng)留有接觸面和連接端子，以便于安裝攜帶式接地線。因此，配電裝置布置要盡量遠(yuǎn)離職工宿舍或居民區(qū)，保持足夠的間距，以滿足職工宿舍或居民區(qū)對噪聲的要求。鑒于感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流與空間場強的密切關(guān)系，故實用中常以空間場強來衡量某處的靜電感應(yīng)水平。 配電裝置設(shè)計的基本步驟 ⑴選擇配電裝置的型式。 屋內(nèi)配電裝置的布置原則 總體布置 ⑴盡量將電源布置在每段母線的中部，使母線截面通過較小的電流，但 有時為了連接的方便，根據(jù)主廠房或變電所的布置而將變壓器間隔設(shè)在每段母線的端部。 ⑸設(shè)備對應(yīng)布置，便于操作。 屋內(nèi)配電裝置的設(shè)備布置 ⑴母線及隔離開關(guān) 母線通常裝在配電裝置的上部，一般呈水平布置 、垂直布置和直角三角形布置。垂直布置可用于 。垂直布置時，相間距離可以取得較大，無需增加間隔深度；支柱絕緣子裝在水平間隔板上，絕緣子間的距離可取較小值。 間隔內(nèi)設(shè)備的布置尺寸除滿足最小安全凈距外，還應(yīng)考慮設(shè)備的安裝和檢修條件，進而確定間隔的寬度和高度。 ⑶較重的設(shè)備（如電抗器）布置在下層，以減輕樓板的荷重并便于安裝。 ⑵配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配置圖。 對于 220KV 變電所，測得其空間場強一般不超過 5kV/m 以內(nèi)，因此認(rèn)為靜電感應(yīng)問題并不突出。當(dāng)上述被感應(yīng)物體接地時，就產(chǎn)生感應(yīng)電流。我國規(guī) 定有人值班的生產(chǎn)建筑最高允許連續(xù)噪聲級的最大值為 90dB（ A），控制室為 65dB（ A）。應(yīng)考慮到檢修方便要求。配電裝置的結(jié)構(gòu)在滿足安全運行的前提下應(yīng)盡量予以簡化，并考慮構(gòu)架的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化，減少架構(gòu)的類型，以達(dá)到節(jié)約材料、縮短工期的目的；設(shè)計時，要考慮安裝檢修時設(shè)備搬運及起吊的便利；還應(yīng)考慮土建施工誤差，保證電氣安全凈距的要求，一般不宜選用規(guī)程規(guī)定的最小值，而應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑６龋?5cm 左右），這在屋內(nèi)配電裝置的設(shè)計中更要引起重視。屋內(nèi)電氣設(shè)備外絕緣體最低部位距地小于 時，應(yīng)裝設(shè)固 定遮攔。屋外電氣 36 設(shè)備外絕緣體最低部位距地小于 時，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。 （ 3）成套配電設(shè)備的特點：①電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬（外殼或金屬框架）中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積?。虎谒须姎庠O(shè)備已在工廠組裝成一體，如 SF6 全封閉組合電器、開關(guān)柜等，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬遷；③運行可靠性高，維護方便；④耗用鋼材較多，造價較高。 配電裝置的分類 配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)地點不同，可分為屋內(nèi)配電裝著 和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。 保證工作人員安全 為了保證工作安全，對配電裝置應(yīng)采取一系列措施，例如用隔墻把 相鄰電路的設(shè)備隔開，以保證電氣設(shè)備檢修時安全；設(shè)置遮攔；留出安全距離，以防觸及帶電部分；設(shè)置適當(dāng)?shù)陌踩隹冢辉O(shè)備外殼和底座都采用保護接地等；在建筑結(jié)構(gòu)等方面還應(yīng)考慮防火等安全措施。 保證運行可靠 配電裝置中引起事故的主要原因是，絕緣子因污穢而閃絡(luò)，隔離開關(guān)因誤操作而發(fā)生相間短路，斷路器因開斷能力不足而發(fā)生爆炸等。 變電所的配電裝置型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運行、檢修和安裝要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較予以確定。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)，依具體情況按二相或三相配置； （ 2）保護用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)按盡量消除主保護裝置的死區(qū)來設(shè)置。除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測量儀表和保護裝置； 33 （ 2）線路。 對 于 三 相 母 線 布 置 在 同 一 平 面 ， 母 線 的 自 振 頻 率 為 ： 32 )( 422 Hzlrf im ???????? ? 式中 。正常運行時導(dǎo)體溫 度： 31 2 2. m a x00 22 2427( ) 4 0 (7 0 4 0 ) 6 7 . 1 1( ) 2 5 5 3 . 1 2wal alIKI? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?℃ 查《電力工程電氣設(shè)計手冊》表 8— 9，得 C=91,則滿足短路時發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為： 6 22m i n 1 3 4 . 9 2 1 0 1 . 4 5 2 1 7 . 2 1 ( ) 2 5 0 0 ( )91KfQKS m m m mC ??? ? ? ? 所以滿足熱穩(wěn)定要求。 經(jīng)濟電流密度 J 與年最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax 有關(guān)，本設(shè)計中各級電壓側(cè)年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為： 35kV 側(cè) Tmax=4000 小時 /年 . 1 35kV 母線的選擇與校驗 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面積： 正常工作時的最大長期工作電流：. m a x 5 69 43 35wIA? ? ?? 查經(jīng)濟電流密度曲線，當(dāng) Tmax =4000h 時，經(jīng)濟電流密度 )( 2mmAJ ? ，則2. m a x 8 2 6 . 6 6 8 4 3 ( )0 . 9 8wj IS m mJ? ? ? 選擇 LF21 圓管形鋁錳合金導(dǎo)體作為母線，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表 524 所示： 表 524 技術(shù)數(shù)據(jù)表 導(dǎo)體尺寸D1∕D2(mm) 導(dǎo)體截面 ( 2mm ) 導(dǎo)體最高允許溫度為下值時的載流量 (A) 截面系數(shù)W( 3cm ) 慣性半徑)(cmrj 慣性矩J( 4cm ) 質(zhì) 量（ kg/m） 70℃ 80℃ φ 80∕ 72 954 1900 1545 30 1）當(dāng)環(huán)境溫度為 40℃時，導(dǎo)體最高允許溫度為 70℃時，查表得綜合修正系數(shù)為K=,則按長期發(fā)熱允許電流校驗： 0 .8 1 1 9 0 0 1 5 3 9 8 4 3alKL A? ? ? ? （ 2）熱穩(wěn)定校驗。按經(jīng)濟電流密度選擇母線 29 截面可使年綜合費用最低。 管形母線 集膚效應(yīng)系數(shù)小，機械強度高，管內(nèi)可通水和通風(fēng)冷卻，因此，可用在8000A 以上的大電流母線。 為避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，單條矩形截面積最大不超過 21250mm 。母線一般為硬母線，而架空線則是軟導(dǎo)線。 查《發(fā)電廠電氣部分》，選定 PT 的型號為： JDX635 型。電壓互感器接線不同，二次電壓各不 相同 。 10kV母聯(lián)電流互感器的選擇 由于 10kV 母聯(lián)只在一臺主變停運時才有大電流通過，與 10kV 母線側(cè)電流互感器相同，所以同樣選擇 LZZB1010/3000 型電流互感器。該產(chǎn)品具有高動熱穩(wěn)定性，適合短路電流較大的系統(tǒng)。適用于額定電壓為 35kV 及以下，額定頻率為 50Hz 或 60Hz 的戶內(nèi)電力系統(tǒng)中作電流、電能計量和 繼電保護使用。樹脂澆注絕緣的 LZ 系列只適用于 35KV 屋內(nèi)配電裝置。 ⑵外部動穩(wěn)定校驗：132 104050 NshMd IilaK ??? 35 0 5 0 4 0 2 5 . 2 3 1 02 . 5 3 5 8 7 . 5 1 4 . 9 14 0 4 0 5 0 2 1 2 0 0d aK lm ??? ? ? ? ? ? ?? ?所以，滿足外部動穩(wěn)定校驗。按下式校驗： 132 104050 NshMd IilaK ??? 35KV 側(cè)電流互感器的選擇： Ⅰ： 主變側(cè)電流互感器的選擇： （ 1）按一次回路額定電壓和電流選擇 電流互感器一次回路最大持續(xù)工作電流 . m a x 5 69 43 35wIA? ? ?? 電流互感器的一次回路額定電壓和電流必須滿足： 35N N n e tU U kV??? . m a x 69 3. 64NwI I A?? （ 2）電流互感器種類和型式選擇 采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，安裝地點是屋外。 三、準(zhǔn)確級的選擇 互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級， ～ 1 級 的電流互感器用于變電所的測量儀表，電能表必須用 級的電流互感器。 3. 10kV 母聯(lián)斷路器及隔離開關(guān)的選擇與校驗 選用 LW3— 10 型六氟化硫斷路器和 GN1010/3000 型隔離開關(guān)。 表 515 具體參數(shù)表 計算數(shù)據(jù) LW3— 10 NU 10kV NU 10kV max?wI 2427A NI 3000A I OCNI? 8kA shi Ki 20 kA kQ ])[ 2 skA ?（ tIt2 ? ?22560 .KA S???? 由表可知，所選斷路器滿足選擇要求。 （ 4）動穩(wěn)定校驗： . 100 st shi K A i K A? ? ? 具體參數(shù)如下 513表： 20 表 513 具體參數(shù)表 計算數(shù)據(jù) GW5— 35/1600 NU 35kV NU 35kV max?wI NI 1600A kQ ])[ 2 skA ?（ tIt2 2020 ])[ 2 skA ?（ shi stFi? 50kA 由表可知，所選隔離開關(guān)滿足選擇要求。 35kV 主變側(cè) Ⅰ： 主變斷路器的選擇與校驗 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： . m a x 5 69 43 35wIA? ? ?? 具體選擇及校驗過程如下： （ 1）額定電壓選擇： 35N N n e tU U kV??? （ 2） 額定電流選擇： . m a x 69 3. 64NwI I A?? （ 3）額