【正文】 生產(chǎn)情況， 討論了雙母線接線形式與單母分段接線形式的優(yōu)劣，最后選擇與可靠性與安全性都較好的單母線分段接線形式，對站內(nèi)主變壓器、限流器、互感器等一次設(shè)備進(jìn)行選擇和配置。賀老師不僅學(xué)識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，在工作中一絲不茍，在多個(gè)學(xué)識領(lǐng)域造詣很深，還具有很高的道德修養(yǎng)。 由于資料和相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺失，使本次設(shè)計(jì)顯得有一些論據(jù)不足，相信隨著實(shí)際工作的參加和實(shí)際工程的進(jìn)行，能夠進(jìn)一步彌補(bǔ)這一空缺。主要完成了以下工作任務(wù)： 1． 對變電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和原理進(jìn)行了闡述，重點(diǎn)分析了變電站主接線的重要性和基本要求，主接線的主要結(jié)構(gòu)形式與主要一次設(shè)備的分類。 7） 電壓互感器的選擇： 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 JDZ21 型電壓互感器，額定電壓 400V，額定電流 1000A，準(zhǔn)確等級 1 級。 設(shè)備校驗(yàn)：額定電壓 400V＞415V 額定電流 ＞1000A 動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn) A＞143K A 熱穩(wěn)校驗(yàn) ＞100KA 所以，滿足條件。 5） 6KV 電流互感器的選擇： 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 LDZB10 型電流互感器。 4070θ 02θ θ 01θθ ??? eeK () AI nKI Y 6 93 2 ????? () 載流量選擇截面為 mm2440 的銅芯母線 TMY。 （ 2） 三相短路沖擊電流 (Ish ) ,用來校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)對變壓器采用暗備用運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)的外殼需要保護(hù)接地，為了防止人員觸殼發(fā)生觸電，防止電動(dòng)機(jī)碰殼產(chǎn)生電火花發(fā)生火災(zāi)。在 310KV 配電裝置中，應(yīng)該在每組母線和架空進(jìn)線上安裝避雷器，在 310KV 進(jìn)線電纜上，電纜與架空連接處裝設(shè)避雷器，此次設(shè)計(jì)中戶內(nèi)使用氧化鋅避雷器。 10/6KV 的變壓器與 6/ 的變壓器之間有高壓開關(guān)柜和電容柜，高壓開關(guān)柜和電容柜離變壓器有 3 米的間隔距離。 通過對兩中方案的比較，從可靠性上：雙母線比單母線分段的可靠性高。在任一母線的隔離開關(guān)維修時(shí)，該段母線上的回路都要停止工作，但不會(huì)形成全部停電，而是部分停電。 雙母線接線，它的可靠性非常高。本文便以衢州市柯城區(qū)內(nèi)一家知名企業(yè) —— 巨化集團(tuán)企業(yè)為 選址，進(jìn)行廠內(nèi) 10kV變電站的模擬設(shè)計(jì)。此外 ,在一些由用戶提供的圖紙中 ,我們還可看到 TNCS方式的供電系統(tǒng) ,此系統(tǒng)的前部分是 TNC方式供電 ,系統(tǒng)的后部分出 PE線 ,且與 N線不再合并。發(fā)電機(jī)的接地系統(tǒng)需另行設(shè)置 ,不得與變電站的接地網(wǎng)連接。 （ 5） 熱穩(wěn)定的校驗(yàn)電纜應(yīng)滿足的條件為 :所選電纜 截面應(yīng)滿足：(m m 2 ) d /C X 1 0 0 ≥ S Q 。 （ 2） 電纜的額定電壓 UN≥所在電網(wǎng)的額定電壓。 I max 1. 為電力變壓器回路的最大工作電流。設(shè)在高層建筑內(nèi)部的變電站 ,主變采用干式變壓器。當(dāng)有大量的一、二級負(fù)荷 ,或季節(jié)負(fù)荷變化較大 ,或集中負(fù)荷較大時(shí) ,宜裝設(shè)兩臺及以上的變壓器。在配電工 程中 ,能否保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行 ,主接線形式與設(shè)備的選擇是一個(gè)重要條件 . 本章就 10kV變電站的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行探討 . 電氣主接線的選擇 正如 ：變電站的主接線對變電站內(nèi)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性等都有密切的關(guān)系 ,是變電站設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 9 在變電站電路中加裝限流電抗器目的在于使發(fā)電機(jī)回路及用戶能采用輕型斷路器，從而減少電氣設(shè)備投資。 高壓隔離開關(guān)在電路中的符號是 G，具有明顯可見的斷口，其額定電流只表示開關(guān)處于閉合位置時(shí)可以長期通過的電流，而不能切斷負(fù)荷電流，但必須具備與斷路器相同的動(dòng)熱穩(wěn)固性，僅用于設(shè)備檢修時(shí)的隔離電源和切斷與接通電壓互感器和避雷器。由于支路上缺乏斷路器，因此這些支路故障將導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)斷路器的切除，即易于解除聯(lián)絡(luò)。每條支路只有一個(gè)斷路器的接線，在斷路器檢修時(shí)該支路停電，為了解 決斷路器檢修問題，在母線上設(shè)備用斷路器（旁路斷路器 PD）通過旁路母線（ PM）實(shí)現(xiàn)與各支路斷路器的并聯(lián)。 在可能和允許條件下應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)、分期投資、投產(chǎn)、盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。 2． 具有運(yùn)行、 維護(hù)的靈活性和方便性 “靈活性”是指接線要適應(yīng)各種運(yùn)行方式和檢修維護(hù)方面的要求，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。 （ 3）可靠性并不是絕對的，同樣的主接線對某些系統(tǒng)和用戶來說是可靠的，而對另外一些系統(tǒng)和用戶來說可能就不夠可靠，因此分析和估價(jià)主接線時(shí)，不能脫離系統(tǒng)和用戶的具體條件，要根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，進(jìn)行具體分析以滿足必要的供電可靠性。 電氣接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定。 10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 4 （ 3）以實(shí)際廠區(qū)變電站為例作實(shí)際變電站設(shè)計(jì) （ 4）用現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)變電站的試驗(yàn)與檢測分析 （ 5）結(jié)論與展望 10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 5 1 變電站主接線設(shè)計(jì)原理概述 變電站的電氣接線包括一次接線和二次接線兩大部分。由于絕緣子表面積滿灰塵，且新規(guī)程規(guī)定清掃周期為 3 年，這就使其成為絕緣配合最 薄弱環(huán)節(jié)。全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)尤其依托于如今發(fā)展很快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化也采用了新的技術(shù)，其技術(shù)動(dòng)向主要集中在以下兩個(gè)方面 [2]： ○ 1 全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng) 新型的全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)思想上實(shí)現(xiàn)了變電站二次系統(tǒng)由面向功能設(shè)計(jì)向面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的重要轉(zhuǎn)變。簡化接線方案集中在這些方面：我國 500kV、 330 kV 電壓等級的接線較多采用 3/2 斷路器接線 [1]。 10kV變電站其低壓出線主要分布于居民小區(qū)或工廠內(nèi)，沿途接入小容量的變壓器，降壓供給小容量的生產(chǎn)和生活用電。 10kV 變電站更是與人民群眾的生活和生產(chǎn)緊密聯(lián)結(jié)。根據(jù)我國變電站發(fā)展的現(xiàn)狀及國情，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計(jì)出現(xiàn)了一些新的狀況與趨勢。近年來世界各國著名的高壓電氣10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 2 設(shè)備公司都相繼開發(fā)、研制了各種類型的 145550kV戶外高壓和超高壓組合電器，國內(nèi)一些高壓開關(guān)廠也已經(jīng)開始生產(chǎn) 145 k V 戶外緊湊型組合電器。變電站遙測遙信采集及處理、遙控命令執(zhí)行和繼電保護(hù)功能等均由現(xiàn)場單元部件獨(dú)立完成，并將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)送至后臺主計(jì)算機(jī)。特別是我國北方地區(qū)，時(shí)常伴有揚(yáng)沙或浮塵天氣，設(shè)備污染發(fā)生率較高。由于設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間久，在大修后，由于檢修工藝等因素，設(shè)備螺絲、螺母沒有緊固，或?qū)γ芊鈮|壓力過大，產(chǎn)生變形，都會(huì)在運(yùn)行中產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。為了保證變電站的生產(chǎn)和工作人員的生活對內(nèi)供電的部分稱為站用電接線。 所以電氣主接線擬定是一個(gè)綜合性問題，必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的 前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。 （ 5）衡量主接線運(yùn)行可靠性評判標(biāo)準(zhǔn)是 [3]： 1） 母線故障時(shí)，或者母線檢修時(shí)，停電范圍的大小和停電時(shí)間的長短，能否保證供電。 3． 經(jīng)濟(jì)性 主接線應(yīng)在滿足供電可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)性。 進(jìn)出線確定以后，其橫向聯(lián)絡(luò)的形式分為兩大類：有橫向聯(lián)絡(luò)形式與無橫向聯(lián)絡(luò)形式。 簡易接線形式是不用匯流母線實(shí)現(xiàn)各進(jìn)、出線并聯(lián)的接線形式。 10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 8 2． 無橫向聯(lián)絡(luò)的接線形式 當(dāng)不用發(fā)電機(jī)電壓對周圍供電時(shí)，發(fā)電機(jī)不在機(jī)端并列運(yùn)行，可將發(fā)電機(jī)與變壓器直接串聯(lián)不設(shè)斷路器，這種接線形式稱為無橫向聯(lián)絡(luò)形式。負(fù)荷開關(guān)與隔離開關(guān)的主要不同之處是負(fù)荷開關(guān)有滅弧柵，專門用來接通或斷開正常運(yùn)行的負(fù)荷電流，不允許開斷短路電流。為解決限 制短路電流與限制正常壓降的矛盾，可采用分裂電抗器?？梢杂孟旅娴睦觼碜髡f明： 某縣西部的甲乙兩企業(yè) ,以前均由 6kV線路供電 ,現(xiàn)都要求改為電網(wǎng) 10kV供電。對沖擊性較大的負(fù)荷、季節(jié)性容量較大的負(fù)荷、小區(qū)或高層建筑的消防和電梯等需備用電源的負(fù)荷等可設(shè)專用變壓器 ,此方法既保障了電能的質(zhì)量及供電的可靠性 ,又結(jié)合了電費(fèi)電價(jià)政策 ,做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 5% ,干式變?yōu)?77。當(dāng)本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí) ,應(yīng)在最短的時(shí)間內(nèi)切除故障。 （ 4） 允許電壓降的校驗(yàn)。 防雷與接地 （ 1） 10kV變電站在建設(shè)過程中 ,可利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的屋頂 ,將其鋼筋焊接成網(wǎng)并接地來防護(hù)直擊雷。TN方式供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護(hù)系統(tǒng) ,稱作接零保護(hù)系統(tǒng)。 IT方式供電系統(tǒng)表示電源側(cè)沒有工作接地 ,或經(jīng)過高阻抗接地 ,負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。巨化集團(tuán)生產(chǎn)的化工原料一般會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生高污染，如果發(fā)生泄露事故，都會(huì)對當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活造生大的損失。二是靈活性高，有多種運(yùn)行方式。安全上單母線分段接線簡單，在維護(hù)的倒閘時(shí)的操作簡單。在經(jīng)濟(jì)性上：單母線分段的運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用比雙母線要少，擴(kuò)建的投資也比雙母線經(jīng)濟(jì)。配電房布置圖如下： 電源進(jìn)線2段段段段電源進(jìn)線110kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 17 圖 配電房布置圖 防雷設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)為戶內(nèi)配電，變配電設(shè)備都為戶內(nèi)設(shè)備，所以要裝設(shè)避雷設(shè)備。保護(hù)接地主要用 于保護(hù)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行與人身安全。避雷器單獨(dú)接地體可以使用地下管道連接入接地網(wǎng)，達(dá)到降低接地電阻的目的。 主變壓器的選擇 結(jié)合 節(jié) 10kV 變電站主變壓器的選擇分析，考慮到巨化企業(yè)內(nèi)集中負(fù)荷較大，因此在高壓與低壓側(cè)分別裝設(shè)兩臺變壓器，為了使變壓器容量在三相不平衡負(fù)荷下得以充分利用 ,并有利于抑制 3n次諧波影響 ,選用的變壓器接線組別為 D, yn11（一次側(cè)三角形接線，二次側(cè)為星形接線，相差 30 度）。 電氣設(shè)備的校驗(yàn) 1． 6KV 側(cè)設(shè)備的選擇和校驗(yàn)： 選擇高壓 6KV 變壓器容量為 2500KVA，選擇型號為 SC82500/10，環(huán)氧樹脂澆注式電力變壓器，容量為 2500KVA，高壓額定電壓 10KV，低壓額定電壓 6KV 變壓器得工作電流為 : AU n S nI n 5 0 ??? ???? () 1） 6KV 側(cè)變壓器出口斷路器： 10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 21 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇 ZN2810/ 真空斷路器。 4） 6KV 電纜的選擇 電纜最高工作溫度 θe 查表為 90℃，電纜平均溫度 θ01 查表為 40℃， 電纜室內(nèi)工作溫度 θ02 查表為 30℃。 8） 6KV 高壓開關(guān)柜的選擇： 根據(jù)工作額定電流，額定電壓選擇與接線 方式選擇 GG1A 型高壓開關(guān)柜，額定電壓 106KV，額定電流 1000A. 2． 低壓側(cè) 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)： 據(jù)負(fù)荷表已給出的 主變壓器容量，選擇 SC8500/10 環(huán)氧樹脂澆注式電力變壓器。 母線最高工作溫度 θe 查表為 70℃，母線平均溫度 θ01 查表為 40℃，母線室內(nèi)工作溫度 θ02 查表為 25℃。 設(shè)備選型總匯表 設(shè)備造型總表如表 所示。對站內(nèi)開關(guān)柜、防雷、接線等進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)。老師不但為我提供大量寶貴的鍛煉機(jī)會(huì)，還在不同的階段給予我至關(guān)重要的諄諄教誨，在此我要向賀老師表達(dá)最由衷的感激！ 感謝我的家人，他們的理解和支持是我順利完成學(xué)業(yè)有力保障。 以后工作的展望 通過本次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握了電力的相關(guān)知識，對變電站的具體設(shè)計(jì)工作有了更深入 的了解，這次論文實(shí)踐也進(jìn)一步培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本知識的技能，提高了分析、解決實(shí)際問題的能力。 10kV 小型變電站主接線設(shè)計(jì) 26 5 總結(jié)與展望 本設(shè)計(jì)主要工作總述 本文查閱大量相關(guān)資料，通過研究近年來變電站發(fā)展 的現(xiàn)狀與趨勢，力求設(shè)計(jì)出一套完整和性能較好的 10kV 變電站系