【正文】 配置不低于 級的互感器。 電氣測量儀表及測量回路 （ 1）電氣測量的任務與要求 為了監(jiān)視供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和計量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質和經濟合理地運行，在變配電裝置中必須裝設一定數(shù)量的電氣測量儀表。 （ 3）可靠性：保護裝置在應該動作時，就應該可靠動作，不應拒動作，而在不應該動作時就不應該誤動作。繼電保護應滿足以下的要求： （ 1）選擇性：當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，要求只離故障點最近的保護裝置動作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其它部分仍然正常運行。 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。根據測量、控制、保護和信號顯示的要求，表示二次設備互相連接關系的電路 ，稱為二次接線或二次回路。每臺站用變各帶一段 380V 母線，重要負荷分別從兩段母線雙回供電。 內裝：真空開關， ZN2812Q， 3150A， 40KA，配 CT19III 型彈簧操動機構；分合閘直流 110V，隔離開關 GN3010/3150A 一組。 固定式封閉開關柜 XGN212Z（ Q） 131： 開關柜額定電流 3150A。 固定式封閉開關柜 XGN212Z（ Q） 132： 開關柜額定電流 3150A。 內裝： ZN2812Q， 1250A， 真空開關，配 CT19II 型彈簧機 構；分合閘直流 110V，三相電流互感器 LZZBJ10Q 600/1/1A 10P25/， 15VA/10P25，15VA/，其中 級帶中間抽頭，隔離開關 GN3010D/1250A 一組。主變進線柜、分段柜額定電流為 3150A、額定開斷電流為40KA。 177。 不規(guī)定 不規(guī)定 3P 177。 1 177。 10 177。 177。 山東科技大學學士學位論文 25 配電設備及保護設備的 選擇 （ 1）斷路器、隔離開關、熔斷器的選擇方法與高壓側的相同 （ 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，用以分別向測量儀表和繼電器的電壓線圈與電流線圈供電。 選擇配電線路時，要盡可能將車間負荷進行必要的組合，使每回饋電線路的負 電流不致過大。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式法。 配電方式可以從變電所變壓器二次側引至低壓配電室的開關柜上，我國生產的低壓開關為 BFC 型，由低壓開關柜以電纜或絕線穿管引入車間內部的 XL 型動力配電箱或具體的電氣設備上，也可由主動力配電箱用絕緣導線穿管引入分動力配電箱，再接至用電設備。 RW6110 型高壓熔斷器主要是由上下棒形絕緣子、接觸導電系統(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負荷保護。 所選擇的熔件應在長時最大工作電流及設備起動電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下開關熔斷；要求熔斷器特性應與上級保護裝置的動作時限相配合（即動作要有選擇性）。當過載或短路時，熔件熔斷，達到切斷故障保護設備的目的。戶外型高壓隔離開關一般由底座、支柱絕緣子、主刀閘、接地刀閘、動觸頭和操動機構等組成，單相或三相連聯(lián)動進行操作。一般配有獨立的電動或手動操動機構，單 相或三相操動。 （ 2）選擇時，除按一般原則選擇外，由于斷 路器還有切斷短路電流，因而必須校驗短路容量，熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性等各項指標。 以上只是從原則上進行一般分析，實際上放射式和樹干式各有其特點，要結合具體的使用條件進行分析比較后，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、樹干式和環(huán)式。 架空線的主要優(yōu)點是： （ 1）設備簡單，造價低； （ 2）有故障易于檢修和維護； （ 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。當它通過電氣設備時，設備的載流部分變形或損壞，選用設備時要考慮它們對短路電流的穩(wěn)定。但是供電系統(tǒng)的正常運行常常因為發(fā)生短路故障而遭到破壞。 該設計的電氣主接線： 110KV 采用線路變壓器組接線，進線側設斷路器； 10KV 接線為單母線分段接線， 1 主變 10KV 側單臂進 10KV 母線，各帶 10KV 出線 12 回，無功補償電容器組 2 組； 2 主變 10KV 雙臂各進一段 10KV 母線，每段母線各帶 10KV 出線 6 回，山東科技大學學士學位論文 13 無功補償電容器 1 組。 單母線分段接線 (1)優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切斷，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控、自控要求時，則應采用電磁操作機構或彈簧操作機構；工廠的電源進線上應裝設專用的計量柜，其互感器只供計費的電度表用，應考慮無功功率的人工補償，使最大負荷時功率因素達到規(guī)定的要求；優(yōu)化接線及布置，減少變電所占地面積 總之，變電所通過合理的接線、設備無油化、布置的緊湊以及綜合自動化技術，并將通信設施并入主控室，簡化所內附屬設備，從而達到減少變電所占地面積，優(yōu)化變電 所設計，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運行，避免不必要的定期檢修，達到降低投資的目的。 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；兩路電源進線，裝有兩臺主變壓器的變電所，當兩路電源同時供電時，兩臺主變壓器一般分列運行；當只一路電源供電，另一路電源備用時，則兩臺主變壓器并列運行； 帶負荷切換主變壓器的變電所，高壓側應裝設高壓斷路器或高壓負荷開關；主接線方案應與主變山東科技大學學士學位論文 11 壓器經濟運行的要求相適應。裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開關，線路上避雷器前不必裝隔離開關。 電壓等級： 110KV/10KV 出線： 110KV2 回， 10KV12 回。變壓器 110KV 側中性點經隔離開關接地，同時裝設避雷器保護。所以該站選擇三相供電。如容量有100KVA、 125KVA、 160VA、 200KVA、 250KVA、 315KVA 等。 (2)對于孤立的一次變電站或大型工業(yè)專業(yè)用變電站，在設計時要考慮設三臺主變壓器的可能性。 山東科技大學學士學位論文 8 3 主變壓器臺數(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，并在 10 年內能滿足要求， 并按下例方案進行綜合考慮： (1)明備用方式，任何情況下都只有 1 臺運行，兩臺主變壓器互相備用。 =43111KVA Q=38800 tanφ 1=18792Kvar 山東科技大學學士學位論文 7 110KV： COSφ 2≥ ∴選 COSφ 2= 來考慮 。電力系統(tǒng)要求用戶的功率因數(shù)不低于 （本次設計要求功率因數(shù)為 以上），因此，必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。 總負荷的計算： （ 1）有功功率 PΣ =K1? Σ P （ 2）無功功率 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 組間同時系數(shù)，取為 ～ 。加上部分線路供電半徑大、用戶多、負荷重，線路壓降過高，供電質量差，但城南變電站建成后可承擔青陽鎮(zhèn)南部的用電負荷，釋放大沖站的供電能力 ，提高青陽鎮(zhèn)的供電可靠性、改善電能質量和降低網損。 由此分析，僅靠目前青陽鎮(zhèn)僅有的一個 110KV 變電站是遠遠不夠滿足負荷增長 需求的。 山東科技大學學士學位論文 3 1 設計背景 某省 A 市青陽鎮(zhèn)現(xiàn)有 110KV 變電站（青陽站）一座，向全鎮(zhèn) 范圍內供電。實施“四遙”功能，實現(xiàn)變電站無人值班已成為可能。進入八十年代以來，我國經濟進入前所未有 的告訴發(fā)展階段。車間變電所主要用于負荷大而集中、設備布置比較穩(wěn)定的大型生廠房內。電能在現(xiàn)代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中各個領域應用極為廣泛。其中主變壓器的選擇與主接線的設計是本次論文重點內容。 本次變電站的初步設計包括了，總體方案的確定，負荷分析及計算，變壓器臺數(shù)和容量的選擇，主接線方案的確定，短路電流的計算，輸電系統(tǒng)設計，高低壓配電系 統(tǒng)的設計，高低壓電氣設備的選擇，繼電保護的選擇與整定，防雷與接地保護設計等內容。電能的輸送和分配既簡單經濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產過程自動化，而且現(xiàn)代社會的信息技術和其它高新技術無一不是建立在電能應用的基礎之上的。配電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務。 110KV 變電站從六十年代開始逐漸走入普通地級市，由于當時負荷水平低，電力建設投資少，城市電網結構簡單。人們開始把注意力轉向性能好、質量高、檢修周期長或多年不需檢修等特點的電氣設備。本設計是從工程的山東科技大學學士學位論文 2 角度出發(fā)，按照變電所設計的基本要求，本著安全、可靠、優(yōu)質、經濟的原則，綜合地考慮各個方面的要素，對供電系統(tǒng)進行合理布局，在滿足各項技術要求的前提下，兼顧運行方便、維護簡單，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)的開發(fā)，對電力電量的需求也相應的增加，預計到 2020 年，全鎮(zhèn)用電量將達 億千瓦時，最大負荷達 萬千瓦； 2020 年，用電量將達到 億千瓦時，最大負荷達到 萬千瓦。而且青陽鎮(zhèn)現(xiàn)有的 10KV 線路大部分是放射形網，無法形成合理的環(huán)網和分段，結構比較單一和薄弱，供電可靠性差。 山東科技大學學士學位論文 4 2 變電站負荷計算和無功補償?shù)挠嬎? 變電站的負荷計算 負荷統(tǒng)計 青陽鎮(zhèn)的用電負荷統(tǒng)計如下表： 表 2— 1 用電負荷統(tǒng)計（單位：千瓦） 用電單位 負荷統(tǒng)計（ KW） 負荷類別 市政府 1650 I 醫(yī)院 750 I 市公安局 1800 I 中心市場 1000 I 休閑中心 900 I 火車站 2500 I 洗衣機廠 3500 II 首飾廠 3000 II 寶元鞋廠 12020 II 市一中 800 II 市中心小學 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 38800 山東科技大學學士學位論文 5 表 2— 2 負荷性質分析結果表 負荷等級 負荷值（ KW） 占 總負荷百分比（ %） I 8700 II 30200 負荷計算 各組負荷的計算： （ 1）有功功率 P=KX? Σ Pei （ 2）無功功率 Q=P? tgФ （ 3）視在功率 S=P/ CosФ 式中：Σ Pei：每組設備容量之和，單位為 KW； Kd：需用系數(shù)； CosФ :功率因數(shù)。 變電站所供負荷的總數(shù)： P 總 =38800KW 變電站所供一類負荷總數(shù)： P 總 1=8700KW 變電站所供二類負荷總數(shù)： P 總 2=30100KW 一類負荷占總負荷的百分比：δ = P 總 1/ P 總 =8700／ 38800 100%=% 二類負荷占總負荷的百分比：δ = P 總 2 /P 總 =30100／ 38800 100%=% 山東科技大學學士學位論文 6 無功補償?shù)哪康? 無功補償?shù)哪康氖窍到y(tǒng)功率因數(shù)低，降低了發(fā)電機和變壓器的出力，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，在這里不多作特別的說明。 按照 3 的整數(shù)倍取定補償器的個數(shù) Nc s，然后計算出實際的補償容量： Qc s = Nc s * qc （ 5）計算補償以后實際的功率因數(shù)，補償后實際的功率因數(shù)大于 為合理 CosФ 2= PΣ / 22 )( Cxx P ?? 10KV： COSφ 1≥ ∴選 COSφ 1= 來考慮 ： P=38800KW S=38800247。 電容器組的額定容量： 4800kvar,單 Y 接線。 變壓器臺數(shù)的選擇 (1)對于大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電站以兩臺主變壓器為宜。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；另一種是國際通用的 R10 容量系列，它是按 R10=1010 ≈ 的倍數(shù)增加的。 當前我國電力系統(tǒng)基本都是三相制接線，尤其某省電力系統(tǒng)還沒有單相供電的