【正文】 真空斷路器 ZN28— 10 1 接地開關(guān) JN10Ⅰ 1 電流互感器 LZZQB6— 10 2 操作機(jī)構(gòu) CD10Ⅰ 1 1）真 空斷路器 ZN28— 10 的校驗(yàn) 真空斷路器 ZN28— 10 的主要數(shù)據(jù)如下 型號(hào) 額定電壓KV 最高工作電壓KV 極限通過電流峰值 KA 額定電流 A 熱穩(wěn)定電流KA 額定斷開電流KA ZN28— 10 6 50 630 20(4s) 20 ①額定電壓校驗(yàn) 設(shè)備的額定電壓 NU =6kV ，線路的額定電壓 .WNU =6kV ，即 NU = .WNU ，滿足條件。 2）母線截面選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面時(shí)，根據(jù)變壓器一次側(cè)的額定電流來選擇母 線的規(guī)格，有 1NI = 3NNSU = 50003 35? = 已知銅母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為 ，有 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ecS = 1NecIj = 2mm 初步選擇 TMY40 4矩形銅母線。 ②額定電流校驗(yàn) 考慮到變壓器的正常過負(fù)荷能力（ 20%左右）、變壓器低壓側(cè)尖峰電流及變壓器空載合閘時(shí)的勵(lì)磁涌流，熔斷器熔體額定電流應(yīng)滿足 .NFEI ≥（ ～ ） 3A ≥（ ～ ） =～ 符合要求。 ③熱穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定電流 tI =13kA ，即 2tIt= 213 1=169 2kAs ＞ 2)3(?I imat = = 2kAs 滿足條件。 ③斷流能力校驗(yàn) 額定開斷電流 ocI =25kA ，短路電流有效值 )3(KI = ，即 ocI ＞ )3(KI ，滿足條件。 1JYN 35（ F）交流金屬封閉型移開式開關(guān)柜系三相交流 50Hz 戶內(nèi)裝置的金屬封閉式開關(guān)設(shè)備，是用于發(fā)電廠、變電站中系統(tǒng)額定電壓為 35kV ，額定最大電流為 1000A ，最高電壓不超過 的單母線或單母線分段的成套配電裝置。 （ 3）開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn) 斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，通過最大短路電流 時(shí)必須可靠的切斷，因此，開關(guān)電器還必須校驗(yàn)其斷流能力。 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下 3 個(gè)原則 : （ 1）按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ①根據(jù)電氣裝置所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號(hào)。21ddSU= 210037= （ 3）電力變壓器 1T KU %=， NS =5000kVA ，故 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 *3X = KU % 100 最大運(yùn)行方式下的短路電流 制計(jì)算電路圖（圖 4— 1） 圖 4— 1 取基準(zhǔn)容量 dS =100 MVA ，基準(zhǔn)電壓 dU = avU ，電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為1dU =37kV ， 2dU = ，相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為 1dI 、 2dI 1dI =13ddSU = 1003 37? = 2dI =23ddSU = 1003 ? = （ 1）電力系統(tǒng) S *1X = docSS = 1001000 = （ 2）線路 1WL 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 70LGJ? 的 0X = /km? ，而線路長(zhǎng) ，故 *2X = 0X l （ 5） 嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，使并 聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)失去同步，嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。 （ 2） 短路產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力，使電氣設(shè)備受到機(jī)械損壞。 短路的危害：發(fā)生短路時(shí)，由于短路回路的阻抗很小，產(chǎn)生的短路電流較 正常電流大數(shù)十倍，有時(shí)可能高達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬安培。 綜上可知， 35kV 架 空線選擇 、 各一段的 70LGJ? 鋼心鋁絞線即可滿足系統(tǒng)要求。 查《高壓電器設(shè)備手冊(cè)》可知 , 架空線 70LGJ? 的單位阻抗為 0R = /km? ，太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 0X = /km? (線間幾何均距 為 3000mm ) U? =NUl ( 39。電壓損失愈大，則用電設(shè)備段子上的電壓偏移就愈大，當(dāng)電壓偏移超過允許值時(shí)將嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。 式中 : 39。 按時(shí)長(zhǎng)允許電流校驗(yàn) : 查《高壓電器設(shè)備手冊(cè)》可知 , 架空線 70LGJ? 在室外溫度為 25℃時(shí)的允許載流量為 1aI =275A，其正常最高允許溫度為 70℃ 考慮溫度修正系數(shù)有 : K? =0139。1cP =3293kW 39。 導(dǎo)線和電纜的選擇，必須滿足用電設(shè)備對(duì)供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資，降低年運(yùn)行費(fèi)，布局合理，維修方便。TNS ? （ ～ ） =（ ～ ） kVA 選 S95000/35 型變壓器兩臺(tái)，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下： 表 2— 3 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 型號(hào) 額定容量 (kVA) 額定電壓 (kV) 損耗 (kW) 阻抗電壓 (%) 空載電流 (%) 聯(lián)結(jié)號(hào) 高 低 空載 負(fù)載 S95000/35 5000 35 Yd11 第三章 變電站進(jìn)出線的選擇 本變電所的電源是從兩處變電站由 35KV 雙回路架空線引人的，其中一個(gè)作為工作電源，另一個(gè)作為備用電源，兩回線不并聯(lián)運(yùn)行，兩回電源一回引自距本變電站西北 處秀水變電站 35kV,另一回引自距本變電站北 處溫池變電站 35kV。 （ 2） 變壓器容量的確定： 裝單臺(tái)變壓器時(shí)，其額定容量 Sn 應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 Sc,考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即 Sn≥（ ~） Sc 裝有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，其中任意一臺(tái)主變壓器容量 Sn應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件： 任一臺(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)， 應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的 60%~70%的要求，即 Sn=（ ~） Sc 任一臺(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷 Sc( )的需要，即 Sn≥ Sc（ ） 一般來講，變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定是與邊電所主接線方案一起確定的，在設(shè)計(jì)主接線方案時(shí)，也要靠到用電單位對(duì)變壓器臺(tái)數(shù)和容量的要求。cos? = 39。TQ? =（ ） += vark 39。cP + 39。cS = = 39。 ccQ = cP （ 1tan tan??? ） = [ t a n( a r c c os ) t a n( a r c c os )?]= vark 選擇 GR101高壓電力電容器柜 ,容量為 450KVAR,內(nèi)裝 15 臺(tái)。功率因素太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增 大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 供電系統(tǒng) 變電所受電于兩回 35kv架空線路 ,35kv側(cè)為具有兩位主變壓器的單母線分段式結(jié)構(gòu) ,所內(nèi) 35kv母線由斷路器分段 ,電源進(jìn)線處設(shè)置有兩臺(tái) 35/ ,供變電所直流操作電源等用 . 為了防止雷電入侵波的危害和提供測(cè)量信號(hào) ,在兩段 35kv母線上分別設(shè)置有避雷器和電壓互感器 ,并在各 35kv斷路器上設(shè)置有帶接地刀閘的隔離開關(guān) ,以滿足停電檢修的安全作業(yè)的要求 . 主變壓器二次側(cè) 6kv采用單母線分段 ,當(dāng)某回路受電線路或變壓器因故障及檢修停止運(yùn) 行時(shí) ,可通過母線分段斷路器的聯(lián)絡(luò) ,保證繼續(xù)對(duì)兩段母線上的重要負(fù)荷供電 . 大型企業(yè)的 35kv總降壓變電所無功補(bǔ)償常采用高壓集中補(bǔ)償方式 ,以提高企業(yè)電力負(fù)荷的功率因數(shù) . 我國(guó) 310kv電網(wǎng) ,一般采用中性點(diǎn)不接地方式 ,因?yàn)樵谶@類電網(wǎng)中 ,單相接地故障占的比例很大 ,采用中性點(diǎn)不接地方式可以減少單相接地電流 ,從而減輕其危害 . (2) 確定供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式 35KV 側(cè)電源進(jìn)線受用雙回路架空線從而保障可靠，根據(jù)供電部門所簽定的供電協(xié)議， 35KV 側(cè)進(jìn)線不同時(shí)運(yùn)行，正常情況下，一趟運(yùn)行，一趟備用；變壓器的正常 運(yùn)行方式是兩臺(tái)都運(yùn)行， 6KV 分段短路器閉合。 橋式接線的特點(diǎn)是： 接線簡(jiǎn)單 高壓側(cè)無母線，沒有多余設(shè)備； 經(jīng)濟(jì) 由于不需設(shè)母線， 4個(gè)回路只用了 3只斷路器，省去了 12臺(tái)斷路器，節(jié)約了投資。 適用范圍：在具有兩路電源進(jìn)線時(shí)，采用單母線分段接線，可對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電，特別是裝設(shè)了備用電源自動(dòng)投入裝置后，更加提高了用斷路器分段單母線接線的供電可靠性。當(dāng)某段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器與電源進(jìn)線斷路器將同時(shí)切斷故障，非故障部分繼續(xù)供電。這是因?yàn)閹ж?fù)荷操作過程中要產(chǎn)生電弧，而隔離開關(guān)沒有滅弧功能，所以隔離開關(guān)不能帶負(fù) 荷操作。 采用分段單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，各段相當(dāng)于單母線不分段接線的運(yùn)行狀態(tài)，各段母線的電氣系統(tǒng)互相影響。 缺點(diǎn)：該單元中任一設(shè)備發(fā)生故障或檢修時(shí)，變電所全部停電，可靠性不高。 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 根據(jù)變壓器高壓側(cè)情況的不同，可以選擇如圖 11所示 4種開關(guān)電器。通常以單線來表示三相系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選擇選擇兩臺(tái)主變壓器，其他設(shè)備如站用變，斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，高壓熔斷器，電壓互感器，無功補(bǔ)償裝置和繼電保護(hù)裝置等等也按照具體要求進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)和配置，力求做到運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)合理，具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈活性。一個(gè)典型的變電站要求變電設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電站的合理設(shè)計(jì)和配置。同時(shí)對(duì)于變電站內(nèi)的主設(shè)備進(jìn)行合理的選型。橋式接線分為內(nèi)橋 ,外橋和全橋三種 . 變電所主接線的要求： 變電所的主接線是實(shí)現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線，在變電所主接線圖中將導(dǎo)線或電纜、電力變壓器、母線、各種開關(guān)、避雷器、電容器等電氣設(shè)備有序地連接起來，只表示相對(duì)電氣連接關(guān)系而不表示實(shí)際位置。 線路一變壓器組接線 當(dāng)只有一路電源供電線路和一臺(tái)變壓器時(shí)，可采用線路一變壓器組接線，如圖 11所示。 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，所用電器設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約投資。單母線分段接線可以分段 單獨(dú)運(yùn)行，也可以并列同時(shí)運(yùn)行。 倒閘操作的原則：接通電路時(shí)先閉合隔離開關(guān)，后閉合斷路器；切斷電路時(shí)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。 隔離開關(guān)分段因倒閘操作不便，現(xiàn)已不再采用，通常采用斷路器分段的單母線接線。 缺點(diǎn)：母線故障或檢修時(shí)，仍有 50%左右的用戶停電。若斷路器跨在進(jìn)線太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 斷路器的外側(cè)，靠近電源側(cè)，稱為外橋式接線，如圖 13（ b）所示。 適用范圍：對(duì) 35KV及以上總降壓變電所，有兩路電源供電及兩臺(tái)變 壓器時(shí)，一般采用橋式接線。 變電所主接線圖如下： 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 6 K V6 0 3 6 0 2 6 0 1 T 2T 1W L 1W L 23 5 0 1 3 5 0 2 3 5 0 3 3 5 0 4 3 5 0 5 變電所主接線圖 第 二 章 補(bǔ)償電容及主變壓器的選擇計(jì)算 功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響： 所有具有電感特性的用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而減低功率因素。 補(bǔ)償電容的計(jì)算 補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)： 6kV 側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為 太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 cP = 6kV 側(cè)的無功計(jì)算負(fù)荷為 cQ = vark 6kV 側(cè)的計(jì)算視在功率為 cS = 22ccPQ? = 223243 .4 2439 .7? = 6kV 側(cè)的功率因數(shù)為 cos? = ccPS =變壓器的功率損耗為 由于變壓器上未選出，所以變壓器損耗按如下方法估算： TP? = cS = ? = TQ? = = ? = vark 35kV 側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為 1cP =cP + TP? = ? = 1cQ =cP + TQ? =+= vark 1cS = 2211ccPQ? = 223304 .28 2683 .2? = 35kV 側(cè)的功率因數(shù)為 1cos? = 11ccPS = 確定補(bǔ)償容量 現(xiàn)要求在 35kV 側(cè)不低于 ，而補(bǔ)償在 6kV 側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮變壓器損耗，可設(shè) 6kV 側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 來計(jì)算需補(bǔ)償?shù)娜萘?。TP? = 39。1cP = 39。cQ + 39。 211ccPQ? = 223293 ? =3