【正文】 0KV 變壓器出線開關(guān)柜方案選擇： 一次線路選擇 主要設(shè)備： LFS— 10 型電流互感器 ZN3— 10 型真空斷路器 28 10KV 線路出線開關(guān)柜方案選擇： Imax=S/（ 31/2U） =1000*(1+5%)/（ *31/2*11） = 一次線路選擇 主要設(shè)備： LFS— 10 型電流互感器 ZN3— 10 型真空斷路器 FS3 型避雷器 JDZ 型電壓互感器 RN2 型熔斷器 有關(guān)設(shè)備校驗(yàn)： ZN3— 10 型真空斷路器 ZN3— 10 型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)如下： 資料參考 《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》表 433 額定電壓 額定電流 開斷電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 10KV 630A 1000A 20KA 50KA 熱穩(wěn)定電流（ 2S） 合閘時(shí)間 固有分閘時(shí)間 生產(chǎn)廠家 20KA ≤ ≤ 四川電器廠 此斷路器的額定開斷電流 Ieg=20KA Ich= IegIch 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定電流： idw=50KA, ich=, idwich 熱穩(wěn)定效應(yīng)： Qd=(I\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12*t=（ +10*+） /12*2= Ir2t=202*2=800KA2SQd 29 校驗(yàn)合格 LFS10 型電流互感器的校驗(yàn) 從《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》表 311 查得參數(shù) 額定電流比 準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn) 熱穩(wěn)定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 51000/5 32(KA) (2S) 80KA 上表中的動(dòng)穩(wěn)定電流、短時(shí)熱穩(wěn)定電流 是 在額定電流為 200KA 的情況下取的 .熱穩(wěn)定校驗(yàn)： LH 的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù) Kr 表示。熱穩(wěn)定倍數(shù) Kr 等于 1S 內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流與一次額定電流之比。開關(guān)柜主母線采用矩形鋁母線，水平架空裝于柜頂，前后可以觀察。 GBC— 35 型手車式高壓開關(guān)柜系三相交流 50HZ 單母線系統(tǒng)的戶內(nèi)保護(hù)型成套裝置。 3. 防止帶電掛接地線。 七、高壓開關(guān)柜的選擇 近年來高壓開關(guān)柜（簡(jiǎn)稱開關(guān)柜）的開發(fā)和制造發(fā)展的步伐比較快。 Kd 等于內(nèi)部允許通過 極限電流的峰值與一次額定電流之比。 35KV 母線截面選擇： Imax==*[31500/(31/2*)]=(A) 10kv 母線截面選擇： Imax==*[31500/(31/2*)]=(A) 從《電力工程電氣手冊(cè)》第八章第一節(jié) 表 83 中查得應(yīng)選用載流量為 692（ A）單條豎放的導(dǎo)體，導(dǎo)體尺寸： h*b=50*5(mm*mm) 五、 110KV 電流互感器選擇 由《電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)》（上冊(cè)）中比較分析得，在本設(shè)計(jì)中宜采用LCWB－ 110（ W）型號(hào)的電流互感器，技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 23 額定電流 二次組合 準(zhǔn)確級(jí)準(zhǔn) 短時(shí)熱穩(wěn)定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流 10％倍數(shù)二次負(fù)荷 110KV 600A (KA) 4080(KA) P/P/P/ 此電流互感器為多匝油浸式瓷絕緣電流互感器，其性能符合國(guó)際和 IEC 的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，絕緣強(qiáng)度高，介質(zhì)損耗率和局部放電量低，可靠性高以及運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)。垂直布置母線豎放時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度和散熱條件都較好，但增加了配 電裝置的高度。 由以上分析知：在本設(shè)計(jì)中 110KV 采 用槽形母線， 35KV、 10KV 采 用矩形母線。矩形母線散熱條件好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大，矩形母線一般只用于 35KV及以上，電流在 4000A 級(jí)以下的配電裝置中。鋼雖有較好的性能，但價(jià)格貴，我國(guó)儲(chǔ)備不多。此隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 額定電壓 額定電流 動(dòng)穩(wěn)定電流值 動(dòng)穩(wěn)定電流值 操動(dòng)機(jī)構(gòu) 110KV 600A 50KA 72KA 16(4S) 40(5S) CS17G 校驗(yàn)： 通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流為 隔離開關(guān)的額定電流為 600A，大于通過隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流。 110KV 的配電裝置是戶外式，所以斷路器也采用戶外式。 計(jì)算回路的最大持續(xù)工作 電流 I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。 5）、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少種類。計(jì)算的目的是選擇主接線，比較各種接線方案：選擇電氣設(shè)備，校驗(yàn)設(shè)備提供依據(jù)，為繼電保護(hù)整定計(jì)算提供依據(jù)等。 成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)精密，占地面積小，建設(shè)周 期短，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，但耗用 鋼材較多，造價(jià)較高。 屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋內(nèi)，它的特點(diǎn)是占地面積小，運(yùn)行維護(hù)和操作條件較好，電氣設(shè)備受污穢和氣 候條件影響較小；但需建造房屋，投資較大。 （ 3） 便于檢修、操作和巡視。它的作用是接受電 15 能和分配電能，所以它是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。 （ 6）發(fā)電廠變電所 35KV 及以上電纜進(jìn)線段，在電纜 與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。 （ 4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。線路 — 變壓器串，當(dāng)變壓器 14 的套管電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。 （ 2）在未設(shè)斷路器的 下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 （ 4）當(dāng)需要在 330KV 及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母 線電壓互感器的隔離開關(guān)和母聯(lián)隔離開關(guān)上，也可裝于其他回路母線隔離開關(guān)的基座上。 （ 2）在出線上裝設(shè)電抗器的 6— 10KV 配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。 此兩種方案的比較 方案一 110KV 側(cè)采用單母分段的連接方式，供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便， 35KV、 10KV 采用單母分段連線，對(duì)重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷， 12 所以此方案同時(shí)兼 顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。 三、 35KV 側(cè)主接線的設(shè)計(jì) 35KV 側(cè)出線回路數(shù)為 4 回 由《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知： 當(dāng) 35— 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回，采用單母分段連接，當(dāng)連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)也可采用雙母線接線。 6220KV 高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級(jí)及出線回路數(shù)。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對(duì)發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電 保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。 六、并聯(lián)電容器對(duì) 10KV 系統(tǒng)單相接地電流的影響 10KV 系統(tǒng)的中性點(diǎn)是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點(diǎn)也是不接地的，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會(huì)對(duì) 10KV系統(tǒng)造成影響。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，在某種場(chǎng)合下，也采用 由三角形派生出來的雙三角形。 b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組，當(dāng)某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時(shí)，將造成整個(gè)并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行。 2）、各種分組方式比較 a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差級(jí)數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。 3）、終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無功損耗。 此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?31500KVA 故并聯(lián)電容器的容量為： 3150KVA— 9450KVA 為宜，在此設(shè)計(jì)中取 12020KVA。大容 量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。 對(duì)于 110KV 及以下的變壓器， 應(yīng) 考慮至少有一級(jí)電壓的變壓器采用有載調(diào)壓。電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了變壓器中性點(diǎn)的接地方式。 35KV 及以下 電壓，變壓器繞組都采用△連接。 根據(jù)以上規(guī)程，計(jì)算主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎担? 高壓側(cè)： K1=(16000+2800)* 中壓側(cè)： K2=16000* 5 低壓側(cè)： K3=2800* 由以上可知此變電所中的主變應(yīng)采用三繞組。 三、主變相數(shù)選擇 主變壓器采用三相或是單相，主要考慮變壓器的制造條 件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。 4 根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。 35KV 側(cè)： 3 Σ P1＝ 8MW+6MW＝ 14MW 計(jì)及五年規(guī)劃 14MW*= MW Σ Q1=8000*+6000*=8960Kvar 10KV 側(cè)： Σ P2＝ +＝ 計(jì)及五年規(guī)劃 *= Σ Q2=1500*+1300*=2265Kvar Σ P＝Σ P1+Σ P2=+= Σ Q=Σ Q1+Σ Q2=8960+2265=11225Kvar 所以：Σ S＝ += 變電站用電 按 總負(fù)荷的 %計(jì)*%= 考慮線損： *35%= 本站總負(fù)荷為 ： Σ S=++= 第三章 主變壓器的選擇 （參考資料：《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》電器一次部分，第五章：主變壓器選擇） 一、主變臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。 系統(tǒng)情況 系統(tǒng)接線圖及參數(shù)見圖二，系統(tǒng)最小運(yùn)行方式為接線圖左邊電源側(cè)停運(yùn)一臺(tái) 100MW 機(jī)組；系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式為兩臺(tái)主變只一點(diǎn)接地；110KV 側(cè)兩回架空進(jìn)線方向，正西一回，西南一回； 35KV 側(cè)出線方向正北兩回，東北兩回； 10KV 側(cè)出線方向待定。 10KV 電壓級(jí)：共計(jì) 12 回出線， 5 回最大輸送功率 ，送電距離8 公里； 7 回最大輸送功率 ，送電距離 10 公里，功率因數(shù) COS Φ =，一、二類負(fù)荷所占比重 60％ . 變電站綜合負(fù)荷曲線見圖一，其中最大負(fù)荷同時(shí)率為 ，負(fù)荷曲線上部為冬季 213 天，下部為夏季 152 天。 二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。對(duì)城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 有以上規(guī)程可知，此變電所單臺(tái)主變的容量為： S=26659*80%=21327KVA 所以應(yīng)選容量為 31500KVA 的主變壓器。 四、主變繞組數(shù)量 1）、在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容量的 15％以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 我國(guó) 110KV 及以上電壓，變壓器繞組都采用 Y0連接； 35KV 亦采用 Y 連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線接地。主要接地方式有：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。切換方式有兩種：不帶電切換，稱為無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)壓范 圍通常在 +5％以內(nèi)，另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有栽調(diào)壓，調(diào)壓范圍可達(dá)到+30％。 小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。 二、無功補(bǔ)償裝置類型的選擇 （參考資料：教材 《電力系統(tǒng)》第五章第四節(jié)： 《電力工程電器設(shè)計(jì)手冊(cè)》電器一次部 分 三、無功補(bǔ)償裝置容量的確定 （根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)） 現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)一般按主變?nèi)萘康?10％ 30％來確定無功補(bǔ)償裝置的容量。 對(duì)于 11