【正文】 本論文的研究工作是在老師悉心指導(dǎo)和啟發(fā)鼓勵下順利完成的，當(dāng)完成了這篇論文的初稿后，老師還在百忙之中擠出時(shí)間，仔細(xì)地閱讀了論文初稿，提出了許多珍貴的修改意見。表101 工程概算序號設(shè)備名稱規(guī)格或型號單價(jià)數(shù)量金額1主變壓器SZ9—5000/3539509027901802跌落式熔斷器RW5—3586518653熔斷器RN11022244RN210202404所用變S—50/35182302364605斷路器ZN3106380332105406隔離開關(guān)GW435D5460154607隔離開關(guān)GN610T385022847008電力電容器3000061800009電流互感器LFZ1060002012000010電壓互感器JDZ61043002860011避雷器Y5WZ41/1312300024600050002211000012綜合自動化裝置LFP9003200001320000總計(jì)1912889結(jié)論本次設(shè)計(jì)為煤礦小型35kV常規(guī)變電所電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要滿足小型煤礦生產(chǎn)和生活的需要。100V（線電壓）；交流電流：5A，1A ；頻率：50Hz。3 .LFP974變壓器非電量保護(hù)（1）從變壓器本體來的非電量接點(diǎn)（有載重瓦斯，輕瓦斯，本體重瓦斯，輕瓦斯壓力釋放閥動作，油溫高，冷控失電等）重動后發(fā)出中央信號，遠(yuǎn)動信號，并送給微機(jī)保護(hù)作為事件記錄，要直接跳閘的則另外起動本裝置的跳閘繼器。(1) 差動速斷：1）二次諧波/間斷角閉鎖的比率差動保護(hù)。（7）分散式低周減載：低壓閉鎖；滑差閉鎖；頻率測量。—900 10—35KV 線路方向電流電壓保護(hù)該保護(hù)裝置用于小電流接地系統(tǒng)線路保護(hù)。2）保護(hù)功能完善，性能安全可靠，內(nèi)置精心設(shè)計(jì)的抗干擾組件，抗干擾能力強(qiáng)。該系列保護(hù)裝置包括：。本所直流電源選擇用有蓄電池組供電，它不受交流電源的影響，因而當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，甚至在全所交流電源全部停電的情況下，仍能保證控制信號繼電保護(hù)和自動裝置能連續(xù)可靠地工作，但是蓄電池組價(jià)格昂貴，壽命短，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，而且裝設(shè)了蓄電池組后還需要配備有充足設(shè)備。導(dǎo)線截面不允許延時(shí)切除短路電流時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù). 10kV線路保護(hù)設(shè)計(jì)方案及整定計(jì)算主保護(hù)為瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，后備保護(hù)為過電流保護(hù)。過電流保護(hù)的整定計(jì)算按躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定 式中：——可靠系數(shù)，—； ——返回系數(shù)，；——并列運(yùn)行變壓器臺數(shù)。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)，它應(yīng)安裝在油箱與油枕之間的連接管道上。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部短路或過負(fù)荷引起的過電流，以及漏油引起的油面降低和過勵等。計(jì)算機(jī)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的運(yùn)用早在20世紀(jì) 50 年代就開始了，首先利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行離線的故障分析及繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算，進(jìn)行繼電保護(hù)的動作行為的分析。保護(hù)裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護(hù)的性。因此，配電裝置對侵入雷電波的保護(hù)設(shè)計(jì)除了考慮在配電裝置內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)外，還必須對線路進(jìn)線段保護(hù)措施提出要求。表61 ESE4000型光電避雷針的保護(hù)半徑表針尖高于被保護(hù)物的水平高度m245710152045保護(hù)半徑m24465859596060—由于變電站整體的大小為3542=1470m2 ，所以使針尖高于最高的被保護(hù)設(shè)備4米即可達(dá)到保護(hù)整個變電站的要求。(2)內(nèi)過電壓內(nèi)過電壓是由于電力系統(tǒng)中的開關(guān)操作，出現(xiàn)故障或其他原因，使電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，從而在其過度過程中出現(xiàn)因電磁能在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生振蕩而引起的過電壓。保護(hù)接地是指由于電氣設(shè)備絕緣損壞時(shí)可能危及人身安全而將電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼與大地相連。 防雷接地設(shè)計(jì)接地是指電氣設(shè)備的帶電部分或不帶電部分與大地連接。避雷針包括三部分:接閃器(避雷針的針頭),引下線和接地體,接閃器可用直徑為10～12mm的圓鋼。 防雷保護(hù)變電所是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)部位，如果發(fā)生雷擊現(xiàn)象，將會造成大面積的停電，因此變電站裝設(shè)防雷保護(hù)措施是非常必要的，并且要求防雷保護(hù)措施必須十分可靠。由于土壤電阻率不高，故人工接地裝置以垂直接地體為主，上端用規(guī)格為410mm扁鋼連接，構(gòu)成環(huán)路式接地裝置。為了限制電氣設(shè)備故障時(shí)作用人體的電壓，從而達(dá)到限制流過人體的電流保護(hù)人員安全的目的，工程上將這些正常工作時(shí)不帶電而絕緣損壞時(shí)有可能帶電的部位與大地作良好的電氣連接。其所選型號為：斷路器選用ZN310型 隔離開關(guān)選用GN610T型電流互感器選用LFZ10型高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置。綜合考慮本設(shè)計(jì)采用星形接線 。并聯(lián)電容器組接線方式的比較：并聯(lián)電容器組的主接線方式，主要有三角形接線和星型接線。其技術(shù)參數(shù)見表511。綜上選擇XP—4C型絕緣子。熔斷器的選擇：對于保護(hù)電壓互感器的熔斷器，只按額定電壓及斷流容量選擇即可經(jīng)計(jì)算查手冊選擇RN210型熔斷器。動穩(wěn)定性校驗(yàn)極限通過電流 故動穩(wěn)定性也滿足要求。tdz==＜由于四回出線的負(fù)荷相差不大，故不會造成太大的浪費(fèi)，并且出線路負(fù)荷要求考慮今后5年的增長，其增長率為5%。因，所以，故母線正常運(yùn)行時(shí)的最高溫度為：查表知，按熱穩(wěn)定條件所需最小母線截面為 式中 C——熱穩(wěn)定系數(shù)； Kj——集膚效應(yīng)系數(shù)（取1）；小于所選母線的截面積，滿足熱穩(wěn)定要求，因所選母線為絞線，故不需動穩(wěn)定校驗(yàn)。 高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。動物或飛禽跨接載流導(dǎo)體也會造成短路事故。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性的要求低。當(dāng)只有一個電源或變電所的一級負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺主變壓器每臺主變的額定容量：即：=(kVA)主變壓器采用雙繞組有載調(diào)壓電力變壓器，根據(jù)電力設(shè)計(jì)手冊，可選擇SZ9—5000/35型有載調(diào)壓變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表31。負(fù)荷計(jì)算過小,則依此選用的設(shè)備和載流部分有過熱危險(xiǎn),輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。煤礦對變電所設(shè)計(jì)水平的要求將越來越高。第二章 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的工廠的用電設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷。 常采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照上述公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及分布負(fù)荷增長速度和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。主接線圖如圖31所示圖31 變電所主接線圖第四章短路計(jì)算 短路的原因危害及類型 短路的原因發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。并在選擇后按設(shè)備的額定電壓，額定電流，短路時(shí)動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等方面對所選的設(shè)備進(jìn)行了校驗(yàn)。 35kV側(cè)母線截面積的選擇及校驗(yàn)若一臺變壓器停止工作，想滿足整個負(fù)荷的需要，則另一臺變壓器必工作在過負(fù)荷狀態(tài)，由于變壓器容量按≥，所以只需要一臺過負(fù)荷為原來的1/=，即S=按通過高壓側(cè)母線的最大長期工作電流按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面，式中： ——經(jīng)濟(jì)截面 ㎡——經(jīng)濟(jì)電流密度 A/㎡取變壓器最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)=3000~5000小時(shí)，查表選擇=106A/m2 經(jīng)計(jì)算選擇LGJ120mm2型鋼芯鋁絞線，其25℃時(shí)最大允許持續(xù)電流=380A溫度修正系數(shù)為：===則實(shí)際環(huán)境溫度為37℃時(shí)的母線允許電流：=380=327(A)大于其長期最大工作電流（ A），滿足長期工作時(shí)的發(fā)熱條件。②動穩(wěn)定性校驗(yàn)10kV側(cè)截面為矩形的母線水平放置，相間距離a= L=短路沖擊電流： 母線所受的電動力： 式中：L——絕緣子間的跨距；相間距： 母線所受的最大彎矩： 截面系數(shù)： 母線最大計(jì)算應(yīng)力為： 小于鋁母線的允許應(yīng)力69106Pa，故滿足動穩(wěn)定性要求。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式、開斷電流或開斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 10kV側(cè)斷路器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)≥，≥==(kA)，查手冊 同樣選擇ZN310真空型斷路器。表55 JDZ610型電壓互感器參數(shù)型號額定電壓(kV)準(zhǔn)確級次及相應(yīng)額定二次負(fù)荷(VA)最大容量（VA）原線圈副線圈1級3級400JDZ610105080200測量儀表的技術(shù)數(shù)據(jù)見表56。表58 XP4C型絕緣子參數(shù)型號型式額定電流（A）額定電壓（kA）額定短路開斷電流（kVA）操動機(jī)構(gòu)外形尺寸寬深高(mm)GG1A固定式靠墻12501040CD10 CTB120012003200(2) 懸式絕緣子片數(shù)的選擇，所以應(yīng)選絕緣子的片數(shù)為片 式中：——泄漏比距——每片絕緣子的泄漏距離；初選3片。其技術(shù)參數(shù)見表510。表512 S9—50/35型電力變壓器技術(shù)參數(shù)型號額定電壓(kV)損耗阻抗電壓(%)空載電流(%)額定容量(kVA)S—50/35高低空載短路3550 保護(hù)熔斷器的選擇選擇RW5—35/200~800 型戶外交流高壓跌落式熔斷器。而且不會出現(xiàn)其他兩健全相的電容器對故障相的涌放電流，只有來自同相健全的電容器的涌放電流。熔件的額定電流應(yīng)按如下計(jì)算： == =?其額定電壓為10kV，所以選擇 RN110型戶內(nèi)高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)見表515。其技術(shù)參數(shù)如表516。架空線路長度 Lj=25kM =式中 ——電纜長度 ——架空線路的長度==故接地電阻為：R≤==4810kV為中性點(diǎn)不接地，其線路長度。均壓帶采用截面不小于24mm2的扁鋼。在防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)雷電活動情況、地形、地質(zhì)、氣象情況以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等，結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全面分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、符合電力系統(tǒng)和電力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。它主要由火花間隙和非線性電阻（閥片）組成。扁