【正文】 10kV 小型變電站主接線設(shè)計 27 參考文獻(xiàn) [1] 李小龍 .我國變電站設(shè)計的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 .科技論壇， 2021， 34(6):55. [2] 賀仁睦 .變電站綜合自動化監(jiān)控主站的系統(tǒng)資源平衡 [J].電網(wǎng)技術(shù)， 1999， 23(3). [3] 牟道槐主編 .發(fā)電廠變電站電氣部分 [M].重慶大學(xué) 出版社， [4] 蘇文成 .工廠供電 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [5] 電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院 .電力系統(tǒng)設(shè)計手冊 [Z]. [6] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計院 .電力工程電氣設(shè)備手冊電氣一次部分 [Z]. [7] 梁志昌 . 10kV 變電站的系統(tǒng)設(shè)計淺論 [J].電力建設(shè)專欄， 2021： 196198. [8] 吳致堯，何志偉 .10kV配電系統(tǒng)無功補償?shù)难芯窟M(jìn)展 [J].電機(jī)電器技術(shù)， 2021， (5). [9] 劉介才，簡克良 .工廠供電 [M].第四版 .北京：機(jī)械工業(yè) 出版社， 10kV 小型變電站主接線設(shè)計 28 致 謝 本論文在選題、開題、研究、撰寫、預(yù)答辯和正式答辯的整個過程中都得到了賀老師的悉心指導(dǎo)和教誨，沒有賀老師的嚴(yán)格要求和精心指導(dǎo)，要完成本論文的研究工作是不可能的。 2． 結(jié)合 10kV 變電站的實際情況，分析不同情況下主接線形式的不同選擇步驟，對不同的一次接線設(shè)備進(jìn)比較研究與分析，分析如何選擇經(jīng)濟(jì)性，可靠性與優(yōu)質(zhì)性能較好的設(shè)備進(jìn)行配套使用。 8） 電流互感器的選擇： 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 型電流互感器額定電壓 500V，額定電流 1000A，準(zhǔn)確等級 級 側(cè)配電柜選擇 GCS 系列饋電柜， 側(cè)開關(guān)柜選擇 GGD1A 型開關(guān)柜。 3） 側(cè)空氣開關(guān)的選擇： 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 DZ20100Y 設(shè)備校驗：額定電壓 400V=400V 額定電流 ＞1000A 動穩(wěn)校驗 ＞50KA 熱穩(wěn)校驗 ＞100KA 所以，滿足條件。 6） 6KV 電壓互感器的選擇： 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 JSZX6 型電壓互感器 7）電抗器的選擇： 此電抗器用以高壓側(cè)中電動機(jī)的降壓啟動，根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 XKSUKL64005 型電抗器。校驗?zāi)妇€截面：查表當(dāng) ℃70θ ?n時 171=C 。 （ 3） 三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值 (?I ) ,用來校驗電器和載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定。為了變壓器能夠自動入換備用，變壓器的容量考慮了他在過載 70%時的最大容量。避雷器需要接地將雷擊引入地下，需要對其單獨使用接地體接地，因此接地系統(tǒng)為 TNS 系統(tǒng)。由于需要設(shè)置的避雷器多，所以設(shè)計避雷設(shè)備接入避雷網(wǎng)，用避雷網(wǎng)保護(hù)變電所整體。以Ⅰ段和Ⅱ段為分界，每段各有 1 個高壓開關(guān)柜和電容柜，兩段各組之間有 3 米的回車道。從安全性靈活性上：雙母線接線倒閘操作復(fù)雜，易發(fā) 生是事故，維護(hù)不便。檢修任一電 源或出線斷路器時，該回路要長期停電，由此可以分別把負(fù)荷接在不同分段母線上同時供電。采用雙母線可以在任何一段母線維修時將該段負(fù)荷切換的另一母線上，并且不用長期停電，短時停電為切換母線時的操作時間，大大提高了供電可靠性。 電氣主接線方案的選定 巨化集團(tuán)是浙江省最大的化工基地。 TNCS供電系統(tǒng)是在TNC系統(tǒng)上的臨時變通作法 ,適用于工業(yè)企業(yè)。 （ 4） 低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同可分為三類 :即 TT、 TN和 IT系統(tǒng)。 dQ 為短路電流的熱效應(yīng) , C為熱穩(wěn)定系數(shù)。 （ 3） 按長期發(fā)熱允許電流選擇電纜的截面。熔管的額定電流≥熔體的額定電流。設(shè)在周圍大氣環(huán)境較差的變電站 ,應(yīng)選用密閉型或防腐型變壓 器。 當(dāng)其中任一臺變壓器斷開時 ,其余變壓器應(yīng)滿足一級負(fù)荷及大部分二級負(fù)荷的用電需要。 節(jié)中列舉了電氣主接線的主要接線形式。限流電抗器是單相空心電感線圈，按中間有無抽頭分為普通電抗器和分裂電抗器（中間有抽頭）兩種。 高壓負(fù)荷開關(guān)在電路中的符號是 FK。因此不宜于用于進(jìn)、出線大于 4 回的情況。因此，出現(xiàn)有旁路系統(tǒng)的接線形式。 4． 電氣主接線具有將來發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。不僅正常運行時能安全可靠地供電，而且在系統(tǒng)故障或設(shè)備檢修及故障時，也能根據(jù)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運行方式，使停電時間最短，影響范圍最小，甚至不影響供電。 （ 4）主接線的可靠性是發(fā)展的。是發(fā)電廠、變電站電氣部分投資大小的決定性因素。一次接線指的是 對用戶供電的電路部分。一旦絕緣受潮，發(fā)生各種過電壓時，就可能引起閃絡(luò)，使事故范圍擴(kuò)大，造成重大損失。引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)更加10kV 小型變電站主接線設(shè)計 3 簡單，性能也大大優(yōu)于以往的系統(tǒng)，并可解決以往系統(tǒng)中鏈路信息傳輸?shù)膶崟r性問題，以及信號傳輸?shù)娜萘繂栴}。系統(tǒng)不再單純考慮 某一個量，而是為某一設(shè)備配置完備的保護(hù)、監(jiān)控和測量功能裝置，以完成特定的功能，從而并保證了系統(tǒng)的分布式開放性。 （ 2） 大量采用新的電氣一次設(shè)備 近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用 SF6 氣體絕緣的設(shè)備價格不斷下降，伴隨著國產(chǎn) GIS（氣體絕緣組合式電器）向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用 GIS 配電裝置。有些重要的工廠可能設(shè)自備電廠，這種電廠也會接入配電變電站的低壓母線，正常運行時自備電廠除供給本廠負(fù)荷外還可能有剩余功率對外輸出，這時該電站實際為自備電廠的升壓變電站，當(dāng)自備電廠停運時，外部電力系統(tǒng)經(jīng)該變電站將功率送入，這時該項變電站為一降低變電站，因此常稱此種變電站為工廠與電力系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)變電站，其變壓器一般選用有載高壓變壓器。 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題 目 ： 10kV 小型變電站主接線設(shè)計 學(xué)習(xí)中心： 浙江衢州奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： 專科起點本科 專 業(yè)： 電氣工程及自動化 年 級： 09 年 春 季 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2021 年 3 月 1 日 10kV 小型變電站主接線設(shè)計 I 內(nèi)容摘要 電力是現(xiàn)代社會不可缺少的一部分。 1． 變電站系統(tǒng)設(shè)計研究現(xiàn)狀 及趨勢 隨著經(jīng)濟(jì)以及計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為一個值得探討的問題。變電站設(shè)計的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、 SF6 開關(guān)和機(jī)、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。其特點是各現(xiàn)場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓開關(guān)柜或高壓一次設(shè)備附近，現(xiàn)場單元部件可以是保護(hù)、監(jiān)控和測量功能的集成裝置，亦可以是現(xiàn)場的保護(hù)、監(jiān)控和測量部件分別保持其獨立性。 2． 10kV變電站現(xiàn)狀 隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，變電站的發(fā)展看來已經(jīng)越來越快， 10kV變電站也在這股潮流之列，但目前國內(nèi) 10kV變電站還存在一些問題，主要包括： （ 1） 10kV 變電站或變電所，通常都是緊鄰附近的廠礦、企業(yè)，且空氣中的化學(xué)成分高、顆粒微小，附著 在設(shè)備上很難擦掉。 （ 4） 油斷路器滲漏點多。其中，對外供電（或由外部受電）的部分稱為主接線。 3． 由于電能生產(chǎn)的特點是：發(fā)電、變電、輸電、和用電是在同一時刻完成的所以主接線的好壞，直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，新型設(shè)備的投運，自動裝置和先進(jìn)技術(shù)的使用，主接線的可靠性會改變，過去被認(rèn)為不可靠的主接續(xù)線，現(xiàn)在不一定就不可 靠。 “方便性”是指操作時簡便、安全、不易發(fā)生誤操作。 電氣主接線形式的分類 變電站的主接線形式指的是變電站采用的電壓等級，各級電壓的進(jìn)出線善及其橫向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。 有母線的接線形式布置清晰、運行方便、便于擴(kuò)建，是電力系統(tǒng)特別是大型發(fā)電廠、變電站高、中壓電壓等級普遍采用的接線形式。 有橫向聯(lián)絡(luò)的接線形式可以提高運行的靈活性，使各支路構(gòu)成相互備用的關(guān)系，但需要增加投資并增大短路電流。是一種性能介于隔離開關(guān)和斷路器之間的簡易開關(guān)。根據(jù)安裝地點和作用不同可稱為出線電抗器和母線分段電抗器。其中，在 10kV變電站的設(shè)計中常用的有單母接線、單母分段接線、線路 — 變壓器組接線、橋式接線等 ,每種接線均有各自的優(yōu)缺點 . 通過對幾種能滿足負(fù)荷用電要求的主接線形式在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的比 較 ,可以選擇出最合理的方案。定變壓器容量時還要綜合考慮環(huán)境溫度、通風(fēng)散熱條件等相10kV 小型變電站主接線設(shè)計 11 關(guān)因素。為了不降低配電運行的電壓 ,10kV變電站的主變分接頭宜放在 ,分接范圍油浸變?yōu)?77。 選擇熔斷器時 ,還應(yīng)保證前后兩級熔斷器之間 (多見于美式箱變 )、熔斷器與電源側(cè)的繼電保護(hù)之間、熔斷器與負(fù)荷側(cè)的繼電保護(hù)之間的動作選擇性。但當(dāng)電纜的最大負(fù)荷利 用小時數(shù)5000h Tmax ,且長度超過 20米時 ,則應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇。 如某縣企業(yè)的供電電源是從緊鄰的一座 110kV變電所的 10kV側(cè)專線接入的 ,由于該企業(yè)的用電負(fù)荷不是很大 ,若按長期發(fā)熱允許電流選擇的電纜截面 ,或按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇的電纜截面均在 95 mm2以下 ,但在熱穩(wěn)定校驗時 ,所選電纜截面至少需在 120 mm2及以上。 TT方式供電系統(tǒng)是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護(hù)系統(tǒng) ,稱作保護(hù)接地系統(tǒng)。但當(dāng)負(fù)荷端裝設(shè) RCD (漏電開關(guān) )、干線末端裝有斷零保護(hù)時也可用于住宅小區(qū)的低壓供電系統(tǒng)。公司決策中心在浙江杭州，生產(chǎn)基地位于浙江衢州，主要生產(chǎn)氟化學(xué)制品和基本化工原料等 17 大類 200 多種產(chǎn)品。它的優(yōu)點在于：一是便于擴(kuò)建，在擴(kuò)建時只用橫向建設(shè)，不必另加入母線。這樣不但滿足了對 Ⅱ類負(fù)荷的供電要求，也能滿足對Ⅰ類負(fù)荷的要求。單母線分段接線的倒閘操作簡單，調(diào)度靈活。 主控室主要用于監(jiān)控變壓器與設(shè)備 的正常運行，觀察繼電保護(hù)動作的情況，監(jiān)視中央音響設(shè)備的報警情況，里面的設(shè)備都屬于二次設(shè)備，接線屬于二次接線，因此在這里不做具體論述。 接地電阻的設(shè)計說明 接地系統(tǒng)主要分為保護(hù)接地和工作接地。此次接地設(shè)計可使用接地網(wǎng)進(jìn)行設(shè) 備保護(hù)和中性點接地的工作接地并且電阻要小于 4Ω。 各段的負(fù)荷只接入變壓器容量的 70%。 （ 4） 次暫態(tài)三相短路容量 (S) ,用來校驗斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值 ,作為選擇 限流電抗器的依據(jù)。由： mm..tCI ∞SS 25920171363 0m in ???? () 知： mmmm 29240 ? () 所以，母線選擇滿足條件。 設(shè)備校驗：額定電壓 6KV=6KV 額定電流 329A ＞400A 動穩(wěn)校驗 ＞20KA 熱穩(wěn)校驗 ＞82KA 所以，電抗器選擇滿足條件。 4） 側(cè)母線的選擇 。開關(guān)柜內(nèi)成套設(shè)備按設(shè)計選定的設(shè)備進(jìn)行定制安裝。 3． 以浙江省衢州市內(nèi)巨化集團(tuán)企業(yè)內(nèi) 10kV 變電站為例作變電站模擬設(shè)計，結(jié)合企業(yè) 實際