【正文】 配置不低于 級(jí)的互感器。 電氣測(cè)量?jī)x表及測(cè)量回路 （ 1）電氣測(cè)量的任務(wù)與要求 為了監(jiān)視供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，在變配電裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的電氣測(cè)量?jī)x表。 （ 3）可靠性：保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，就應(yīng)該可靠動(dòng)作，不應(yīng)拒動(dòng)作，而在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)就不應(yīng)該誤動(dòng)作。繼電保護(hù)應(yīng)滿足以下的要求： （ 1）選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求只離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其它部分仍然正常運(yùn)行。 直流系統(tǒng)采用混合式供電方式。工廠供電系統(tǒng)中所采用的操作電源有三種：由蓄電池供電的直流電源，整流電源和交流電源。根據(jù)測(cè)量、控制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路 ，稱為二次接線或二次回路。每臺(tái)站用變各帶一段 380V 母線，重要負(fù)荷分別從兩段母線雙回供電。 內(nèi)裝：真空開(kāi)關(guān)， ZN2812Q， 3150A， 40KA，配 CT19III 型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)；分合閘直流 110V，隔離開(kāi)關(guān) GN3010/3150A 一組。 固定式封閉開(kāi)關(guān)柜 XGN212Z（ Q） 131： 開(kāi)關(guān)柜額定電流 3150A。 固定式封閉開(kāi)關(guān)柜 XGN212Z（ Q） 132： 開(kāi)關(guān)柜額定電流 3150A。 內(nèi)裝： ZN2812Q， 1250A， 真空開(kāi)關(guān)，配 CT19II 型彈簧機(jī) 構(gòu)；分合閘直流 110V，三相電流互感器 LZZBJ10Q 600/1/1A 10P25/， 15VA/10P25，15VA/，其中 級(jí)帶中間抽頭，隔離開(kāi)關(guān) GN3010D/1250A 一組。主變進(jìn)線柜、分段柜額定電流為 3150A、額定開(kāi)斷電流為40KA。 177。 不規(guī)定 不規(guī)定 3P 177。 1 177。 10 177。 177。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 配電設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的 選擇 （ 1）斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器的選擇方法與高壓側(cè)的相同 （ 2）電流互感器的選擇 電流互感器是一次電路與二次電路間的連接元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈與電流線圈供電。 選擇配電線路時(shí)，要盡可能將車間負(fù)荷進(jìn)行必要的組合，使每回饋電線路的負(fù) 電流不致過(guò)大。鏈試 路只裝置一組總的熔斷器，可靠性小，大部分工廠不希望采用鏈?zhǔn)椒ā? 配電方式可以從變電所變壓器二次側(cè)引至低壓配電室的開(kāi)關(guān)柜上，我國(guó)生產(chǎn)的低壓開(kāi)關(guān)為 BFC 型，由低壓開(kāi)關(guān)柜以電纜或絕線穿管引入車間內(nèi)部的 XL 型動(dòng)力配電箱或具體的電氣設(shè)備上，也可由主動(dòng)力配電箱用絕緣導(dǎo)線穿管引入分動(dòng)力配電箱，再接至用電設(shè)備。 RW6110 型高壓熔斷器主要是由上下棒形絕緣子、接觸導(dǎo)電系統(tǒng)、并聯(lián)的主副熔絲管以及推桿等部分組成，用于 110KV 線路和變壓器的短路及過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 所選擇的熔件應(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，在短路電流作用下開(kāi)關(guān)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）。當(dāng)過(guò)載或短路時(shí)，熔件熔斷，達(dá)到切斷故障保護(hù)設(shè)備的目的。戶外型高壓隔離開(kāi)關(guān)一般由底座、支柱絕緣子、主刀閘、接地刀閘、動(dòng)觸頭和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，單相或三相連聯(lián)動(dòng)進(jìn)行操作。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單 相或三相操動(dòng)。 （ 2）選擇時(shí)，除按一般原則選擇外，由于斷 路器還有切斷短路電流，因而必須校驗(yàn)短路容量，熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)。 以上只是從原則上進(jìn)行一般分析，實(shí)際上放射式和樹(shù)干式各有其特點(diǎn)，要結(jié)合具體的使用條件進(jìn)行分析比較后，才能確定最后的方案。這種接線方式只有一個(gè)電源，干線上的任何故障必將引起用戶的全部停電。 高壓配電線路布線方案的選擇 在確定了供電電壓，變、配電所的位置和容量及變、配電所的接線圖后，便要 進(jìn)一步確定工廠廠區(qū)高壓電路的配電方式 配電方式可分為放射式、樹(shù)干式和環(huán)式。 架空線的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低； （ 2）有故障易于檢修和維護(hù)； （ 3）利用空氣絕緣，建造比較容易。 電力電纜及控制電纜全部選用銅芯電纜。當(dāng)它通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備的載流部分變形或損壞，選用設(shè)備時(shí)要考慮它們對(duì)短路電流的穩(wěn)定。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。 該設(shè)計(jì)的電氣主接線： 110KV 采用線路變壓器組接線，進(jìn)線側(cè)設(shè)斷路器； 10KV 接線為單母線分段接線， 1 主變 10KV 側(cè)單臂進(jìn) 10KV 母線，各帶 10KV 出線 12 回，無(wú)功補(bǔ)償電容器組 2 組； 2 主變 10KV 雙臂各進(jìn)一段 10KV 母線，每段母線各帶 10KV 出線 6 回，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 無(wú)功補(bǔ)償電容器 1 組。 單母線分段接線 (1)優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切斷，保障正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。如短路電流較大或有遠(yuǎn)控、自控要求時(shí)，則應(yīng)采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(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)功率因素達(dá)到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線及布置，減少變電所占地面積 總之，變電所通過(guò)合理的接線、設(shè)備無(wú)油化、布置的緊湊以及綜合自動(dòng)化技術(shù)，并將通信設(shè)施并入主控室，簡(jiǎn)化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電所占地面積，優(yōu)化變電 所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的。 靈活性 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； 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)；主接線方案應(yīng)與主變山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。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)。 電壓等級(jí)： 110KV/10KV 出線： 110KV2 回， 10KV12 回。變壓器 110KV 側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)接地，同時(shí)裝設(shè)避雷器保護(hù)。所以該站選擇三相供電。如容量有100KVA、 125KVA、 160VA、 200KVA、 250KVA、 315KVA 等。 (2)對(duì)于孤立的一次變電站或大型工業(yè)專業(yè)用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 3 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 變壓器的選擇原則 為了保證每年電容按 10%的增長(zhǎng)，并在 10 年內(nèi)能滿足要求， 并按下例方案進(jìn)行綜合考慮： (1)明備用方式，任何情況下都只有 1 臺(tái)運(yùn)行，兩臺(tái)主變壓器互相備用。 =43111KVA Q=38800 tanφ 1=18792Kvar 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 110KV： COSφ 2≥ ∴選 COSφ 2= 來(lái)考慮 。電力系統(tǒng)要求用戶的功率因數(shù)不低于 （本次設(shè)計(jì)要求功率因數(shù)為 以上），因此，必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。 總負(fù)荷的計(jì)算： （ 1）有功功率 PΣ =K1? Σ P （ 2）無(wú)功功率 QΣ = K1? Σ Q （ 3）視在功率 SΣ = ? ?? 22 QP （ 4）自然功率因數(shù)： CosФ 1= PΣ /SΣ 式中： K1 組間同時(shí)系數(shù)，取為 ～ 。加上部分線路供電半徑大、用戶多、負(fù)荷重，線路壓降過(guò)高，供電質(zhì)量差，但城南變電站建成后可承擔(dān)青陽(yáng)鎮(zhèn)南部的用電負(fù)荷，釋放大沖站的供電能力 ，提高青陽(yáng)鎮(zhèn)的供電可靠性、改善電能質(zhì)量和降低網(wǎng)損。 由此分析，僅靠目前青陽(yáng)鎮(zhèn)僅有的一個(gè) 110KV 變電站是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠滿足負(fù)荷增長(zhǎng) 需求的。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 1 設(shè)計(jì)背景 某省 A 市青陽(yáng)鎮(zhèn)現(xiàn)有 110KV 變電站（青陽(yáng)站）一座，向全鎮(zhèn) 范圍內(nèi)供電。實(shí)施“四遙”功能，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班已成為可能。進(jìn)入八十年代以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入前所未有 的告訴發(fā)展階段。車間變電所主要用于負(fù)荷大而集中、設(shè)備布置比較穩(wěn)定的大型生廠房?jī)?nèi)。電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。其中主變壓器的選擇與主接線的設(shè)計(jì)是本次論文重點(diǎn)內(nèi)容。 本次變電站的初步設(shè)計(jì)包括了，總體方案的確定，負(fù)荷分析及計(jì)算，變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇，主接線方案的確定，短路電流的計(jì)算，輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，高低壓配電系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)，高低壓電氣設(shè)備的選擇，繼電保護(hù)的選擇與整定，防雷與接地保護(hù)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，而且現(xiàn)代社會(huì)的信息技術(shù)和其它高新技術(shù)無(wú)一不是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的。配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務(wù)。 110KV 變電站從六十年代開(kāi)始逐漸走入普通地級(jí)市，由于當(dāng)時(shí)負(fù)荷水平低，電力建設(shè)投資少，城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。人們開(kāi)始把注意力轉(zhuǎn)向性能好、質(zhì)量高、檢修周期長(zhǎng)或多年不需檢修等特點(diǎn)的電氣設(shè)備。本設(shè)計(jì)是從工程的山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 角度出發(fā)，按照變電所設(shè)計(jì)的基本要求，本著安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的原則，綜合地考慮各個(gè)方面的要素，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行合理布局，在滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行方便、維護(hù)簡(jiǎn)單，并盡可能地節(jié)省投資。隨著工業(yè)的發(fā)展與工業(yè)區(qū)的開(kāi)發(fā)，對(duì)電力電量的需求也相應(yīng)的增加，預(yù)計(jì)到 2020 年，全鎮(zhèn)用電量將達(dá) 億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá) 萬(wàn)千瓦； 2020 年，用電量將達(dá)到 億千瓦時(shí)，最大負(fù)荷達(dá)到 萬(wàn)千瓦。而且青陽(yáng)鎮(zhèn)現(xiàn)有的 10KV 線路大部分是放射形網(wǎng)，無(wú)法形成合理的環(huán)網(wǎng)和分段，結(jié)構(gòu)比較單一和薄弱，供電可靠性差。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 2 變電站負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 變電站的負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 青陽(yáng)鎮(zhèn)的用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下表： 表 2— 1 用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（單位：千瓦） 用電單位 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（ KW） 負(fù)荷類別 市政府 1650 I 醫(yī)院 750 I 市公安局 1800 I 中心市場(chǎng) 1000 I 休閑中心 900 I 火車站 2500 I 洗衣機(jī)廠 3500 II 首飾廠 3000 II 寶元鞋廠 12020 II 市一中 800 II 市中心小學(xué) 400 II 市水泥廠 1700 II 旅店 1800 II 百惠商城 2020 II 其他散戶 5000 III 合計(jì) 38800 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 表 2— 2 負(fù)荷性質(zhì)分析結(jié)果表 負(fù)荷等級(jí) 負(fù)荷值（ KW） 占 總負(fù)荷百分比（ %） I 8700 II 30200 負(fù)荷計(jì)算 各組負(fù)荷的計(jì)算： （ 1）有功功率 P=KX? Σ Pei （ 2）無(wú)功功率 Q=P? tgФ （ 3）視在功率 S=P/ CosФ 式中：Σ Pei：每組設(shè)備容量之和，單位為 KW； Kd：需用系數(shù)； CosФ :功率因數(shù)。 變電站所供負(fù)荷的總數(shù)： P 總 =38800KW 變電站所供一類負(fù)荷總數(shù)： P 總 1=8700KW 變電站所供二類負(fù)荷總數(shù)： P 總 2=30100KW 一類負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比：δ = P 總 1/ P 總 =8700／ 38800 100%=% 二類負(fù)荷占總負(fù)荷的百分比：δ = P 總 2 /P 總 =30100／ 38800 100%=% 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康? 無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康氖窍到y(tǒng)功率因數(shù)低，降低了發(fā)電機(jī)和變壓器的出力，增加了輸電線路的損耗和電壓損失，這一些原因是電 力系統(tǒng)基本的常識(shí)，在這里不多作特別的說(shuō)明。 按照 3 的整數(shù)倍取定補(bǔ)償器的個(gè)數(shù) Nc s，然后計(jì)算出實(shí)際的補(bǔ)償容量： Qc s = Nc s * qc （ 5）計(jì)算補(bǔ)償以后實(shí)際的功率因數(shù)，補(bǔ)償后實(shí)際的功率因數(shù)大于 為合理 CosФ 2= PΣ / 22 )( Cxx P ?? 10KV： COSφ 1≥ ∴選 COSφ 1= 來(lái)考慮 ： P=38800KW S=38800247。 電容器組的額定容量： 4800kvar,單 Y 接線。 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 (1)對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以兩臺(tái)主變壓器為宜。變壓器容量系列有兩種，一種是按 R8 容量系列，它是按 R8=810 ≈ 的倍數(shù)增加的，如 100KVA、 135KVA、 180KVA、 240KVA、 320KVA、 420KVA 等；另一種是國(guó)際通用的 R10 容量系列，它是按 R10=1010 ≈ 的倍數(shù)增加的。 當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)基本都是三相制接線，尤其某省電力系統(tǒng)還沒(méi)有單相供電的