【正文】 10 型，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。KM 動作后，接通跳閘線圈 YR 回路，使斷路器 QF 跳閘，切除短路故障。（2） 主變壓器的繼電保護(hù)裝置① 裝設(shè)瓦斯保護(hù)（其接線圖見圖 311）其保護(hù)原理如下：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障（輕瓦斯）時，瓦斯繼電器 KG 的上觸點 KG12 閉合，動作于報警信號。由于變電所的主變壓器采用 Yd11 聯(lián)結(jié)組，這就造成變壓器兩側(cè)電流在 30176。Ⅱ 計算保護(hù)裝置 35kV 側(cè)的一次動作電流：按躲過最大不平衡電流條件 ??max?????ktxrelop IfUfKI ＝（1＋＋）5240A≈136A其中 為可靠系數(shù)，取 ； 為電流互感器同型系數(shù)，型號相同時取 ，Krel t型號不同時取 ； 為電流互感器允許最大相對誤差，取 ； 為變壓器調(diào)壓側(cè)f? U?調(diào)壓所引起的相對誤差，取調(diào)壓范圍的一半； 為由于繼電器實用匝數(shù)與計算匝數(shù)不f??等而引起的相對誤差，初選時先選中間值 （最大值為 ） ； 為最大外部短max?kI路電流周期分量。（3） 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置① 裝設(shè)反時限過電流保護(hù)采用 GL15 型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。由于變電所有露天配電裝置，應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個變電所。（2） 雷電侵入波的防護(hù)① 在 35kV 電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè) FZ35 型閥式避雷器。管間用 40mm4mm 的鍍鋅扁鋼焊接相連。電機(jī)修造廠變電所的設(shè)計已經(jīng)按照設(shè)計原則要求設(shè)計完了，雖然能夠滿足設(shè)計任務(wù)書的要求，但是筆者認(rèn)為還要提高和改進(jìn)的地方還有很多，比如說在變電所微機(jī)保護(hù)和綜合自動化、電氣安全、節(jié)能等方面還有很多需要以后補充和提高的地方。造成我國變電所微機(jī)綜合自動化發(fā)展緩慢的主要原因是該系統(tǒng)價格較高，只要大型的變電所才有條件安裝。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時深深的感覺的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，一個月的時間就這樣匆匆的過去了，再指導(dǎo)老師我經(jīng)過多少個白天，黑夜，我刻苦研究。 變電所公共接地裝置的設(shè)計（1） 接地電阻的要求 按資料上的表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： ??10ER??式中 ????AkmklUIcabohNE 0304630????（由于題目沒有給出 35kV 電網(wǎng)中架空線路和電纜線路總長度，所以我假設(shè) 35kV 電網(wǎng)中架空線路總長度 為 60km，35kV 電網(wǎng)中電纜線路總長度 為 4km。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有 3m 以上距離。（4） 變電所 10kV 側(cè)的保護(hù)裝置10kV 側(cè)總開關(guān)和 10kV 出線均采用 SN1010Ⅱ/1000 型高壓少油斷路器，其采用手力操動機(jī)構(gòu)，其控制與信號回路如圖 310 所示。f?Ⅵ 計算最小靈敏系數(shù)：變壓器 10kV 側(cè)兩相短路時變壓器 35kV 側(cè)流入繼電器的電流??kAVkAnIITAkKcd ?????其中 為最小運行方式下 10kV 母線兩相短路，歸算到 35kV 側(cè)的短路電流。ⅱ 整定計算Ⅰ 算出變壓器各側(cè)額定電流，選出電流互感器和確定其二次回路額定電流。圖 311 變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖② 裝設(shè)聯(lián)差動保護(hù)（其原理圖，接線圖見圖 31313）其保護(hù)原理如下：在變壓器正常運行或差動保護(hù)的保護(hù)區(qū)外發(fā)生短路時，TA1，TA2，TA3 的二次電流與 TA4，TA5，TA6 的二次電流相等或近似相等，則流入繼電器 KD 的電流 ≈0 ，繼電器 KD 不動作。我在這里假設(shè)為反時限過電流保護(hù)，所以 t＝2s－＝ 所以時間整定為 。KT 經(jīng)過整定的時限后，其延時觸點閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）KS 和中間繼電器 KM 動作。高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。.9Ial??（2） 校驗電壓損耗由表查得纜芯為 的鋁絞線的 ， （按線間幾何216mkmR???均距 計） 。 （方法同上，從略）纜芯截面選 ，即 YJL22230m100003300＋1150 的四芯電纜。 （方法同上，從略）纜芯截面選 ，即 YJL2210000230m3300＋1150 的四芯電纜。 （方法同上，從略）纜芯截面選 ，即 YJL22230100003300＋1150 的四芯電纜。③ 短路熱穩(wěn)定校驗計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 22)3(min ????由于前面所選 的纜芯截面小于 ，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選25min纜芯 的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，即 YJL22100003300＋1150 的四芯230電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同） 。 （其選擇和計算方法同前，從略）所以電機(jī)修造廠高壓母線選擇如表 38 所示表 38 電機(jī)修造廠高壓母線選擇母線名稱 母線型號規(guī)格35kV 母線 LMY3(253)，即母線尺寸為 25mm3mm10kV 母線 LMY3(606)＋505，即母線尺寸為 60mm6mm，中性母線尺寸為 50mm5mm 變電所進(jìn)出線選擇。 短路電流的計算 繪制計算電路 /V圖 36 短路計算電路 求 k 1，k2 點的三相短路電流和短路容量當(dāng)系統(tǒng)最大運行方式時：（1） 求 k 1 點的三相短路電流和短路容量（ ）kVUc631?① 計算短路電路中各元件的電抗及總電抗ⅰ 電力系統(tǒng)的電抗：由 ，因此MVASoc60?????ⅱ 架空線路的電抗：由資料得 ，因此m/????? klⅲ 繪 k1 點短路的等效電路，如圖 37 示，圖上標(biāo)出各元件的序號（分子）和電抗值（分母） ，并計算其總電抗為： ????? )(Xk圖 37 短路等效電路圖② 計算三相短路電流和短路容量ⅰ 三相短路電流周期分量有效值 )1()3(1 kkVXUIkck ???????ⅱ 其他三相短路電流 kIIk.)3(1)()3(???.)()3( ＝??ish 26351)3()( ＝??IIsⅲ 三相短路容量 )(1)(1 ＝????kckIUS（2） 求 k2 點的三相短路電流和短路容量（ ）Uc12?① 計算短路電路中各元件的電抗及總電抗ⅰ 電力系統(tǒng)的電抗 ?????? ⅱ 架空線路的電抗 ????????????????? ⅲ 繪 k2 點短路的等效電路如圖 38 示，并計算其總電抗為： 43214321)2( / XXXk ????? ?????.圖錯誤 圖 38 短路等效電路圖② 計算三相短路電流和短路容量ⅰ 三相短路電流周期分量有效值 )2()3(2 kkVXUIkck ???????ⅱ 其他三相短路電流 kIIk.)3(2)()3(???)()3( ＝??ish..1)3()3( ＝???IIshⅲ 三相短路容量 )3(2)3(2 ＝???kckIUS當(dāng)系統(tǒng)最小運行方式時：（其計算過程同前，從略）（3） k1,k2 點短路計算表 （如表 33，34 所示）① 系統(tǒng)最大運行方式：表 33 系統(tǒng)最大運行方式時短路計算表三相短路電流/ kA 三相短路容量/MVA短路計算點 )3(kI)3(I?)3(?I)3(shi)3(shI)3(kSk1 k2 ② 系統(tǒng)最小運行方式：表 34 系統(tǒng)最小運行方式時短路計算表三相短路電流/ kA 三相短路容量/MVA短路計算點 )3(kI)3(I?)3(?I)3(shi)3(shI)3(kSk1 k2 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 35kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗表 36 60kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度參數(shù) NU30I)3(kI)3(shiimatI2)3(?裝置地點條件 數(shù)據(jù) 60kV 104A( )TN? ＝ ?額定參數(shù) NIocImaxitI2高壓少油斷路器SN1035 35kV 1000A 16kA 40kA 0?高壓隔離開關(guān)GN1935/63020 35kV 630 —— 50kA 1642?高壓熔斷器RN235 35kV 17kA —— ——一次設(shè)備型號規(guī)格 電壓互感器 35/ —— —— —— ——JDJ235電壓互感器JDJJ235 /35—— —— —— ——電流互感器LCZ35 35kV 200/5A —— kA42.015＝ ?????避雷器 FZ35 35kV —— —— —— ——隔離開關(guān)35kV 630A —— 40kA 024戶外高壓隔離開關(guān)GW535ⅡD(W)/630接地開關(guān)—— —— —— 25kA 12??表 36 所選設(shè)備均滿足要求。正常工作時 60kV 側(cè)母線中間分段，兩電源分別同時給兩變壓器供電。一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖(下圖)，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器 QF10 也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器 QF11 和 QF12 的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。圖 31 電機(jī)修造廠總降壓變電所位置 電機(jī)修造廠總降壓變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇 變壓器容量及臺數(shù)的選擇。A23030QPS??I30 = S30/√3UN ≈ COSф = P30/S30 = 5999/7932≈ 功率補償由于本設(shè)計中上級要求 COSφ≥,而由上面計算可知 COSф=，因此需要進(jìn)行無功補償。eP無功計算負(fù)荷為 (32)?tan30PQ?式中， 為對應(yīng)于用電設(shè)備組 的正切值。因此，要求供電具有一定的可靠性。② 電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如表 22 所示。（11）畫出工廠變電所的平面圖。（4）短路電流的計算和動穩(wěn)定度，熱穩(wěn)定度的計算機(jī)。雖然變電所的設(shè)計在現(xiàn)在已經(jīng)不是高新的技術(shù)，但是作為自動化專業(yè)的學(xué)生，本題目還是很全面的包含了一大部分專業(yè)課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且各個方面都有所深入。尤其是對變電站綜合自動化的研究，已經(jīng)進(jìn)行了多年,并取得了令人矚目的進(jìn)展。關(guān)鍵字：有功功率，電力變壓器，三相短路電流，過電流，接地目 錄第一章 緒 論 ............................................................1 課題背景、目的及意義 ...............................................1 課題的背景......................................................1 課題的目的及意義................................................1 設(shè)計的主要內(nèi)容、設(shè)計圖樣 ...........................................1 設(shè)計的主要包括..................................................1 設(shè)計圖樣........................................................2第二章 設(shè)計依據(jù) ..............................