【正文】 陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 LQ 線圈式， LM 母線式。所以選擇高壓電氣設(shè)備（ 60KV 側(cè)）主要以 K1點(diǎn)電路電流進(jìn)行選擇。 (7) 海拔：電器的一般使用條件為海拔不超過 1000m海拔超過 1000m 地區(qū)稱為高原地區(qū)。 (4) 冰雪：在積雪覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采取措施防止冰串引起瓷線絕緣對(duì)地網(wǎng)絡(luò)。 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件： ich≤ idf 式 () Ich≤ Idf 式 () 式中： ich— 短路電流（沖擊）峰值（ KA） idf— 短路主電流有效值（ KA） 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 Ich— 電器允許的極限通過電流峰值（ KA） Idf— 電器允許的極限通過電流有效值（ KA） 絕緣水平 ： 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器應(yīng)能在長期工作條件下和 發(fā)生過電壓、過流的情況下，保持正常運(yùn)行。 高壓電器應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷性質(zhì)。 x3/x2 X23=x2+x3+x2179。 限制 措施 1 電力系統(tǒng)可以采取的限制短路電 流的措施： (1) 提高電路系統(tǒng)的電壓等級(jí)； (2) 采用直流輸電方式； (3) 在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強(qiáng)聯(lián)系后，將次級(jí)電網(wǎng)解列運(yùn)行； (4) 在允許的范圍內(nèi)，增大系統(tǒng)的零序阻抗。 正因?yàn)槎搪饭收蠈?duì)電力系統(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后果，所以一方面采取限制短路電流的措施；另一方面要正確選擇電氣設(shè)備載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置，以防止故障的擴(kuò)大，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 2 雙母線接線 雙母線 的兩組母線同時(shí)工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上 1） 優(yōu)點(diǎn) (1) 供電可靠性 通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路 (2) 調(diào)度靈活 各個(gè)電源和回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要 (3) 擴(kuò)建方便 (4) 便于試驗(yàn) 2） 缺點(diǎn) (1) 增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān)，投資增大 (2) 當(dāng)母線故障和 檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作 3) 適用范圍 當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電、系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用。單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路開關(guān)等。沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 此外，電氣主接線方案還必須能夠容易的從初期接線過度到最終接線，以滿足擴(kuò)建的要求。因此除了盡可能選用工作可靠的一次設(shè)備和二次設(shè)備外，還應(yīng)設(shè)計(jì)這些設(shè)備的合理連接方式。變電所的電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分。 35KV 以下采用Δ連接 。?COS% P∑ ─總負(fù)荷 對(duì)于該變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)變壓器應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%～80%，所以總負(fù)荷乘以 70%，得出得結(jié)果 為一臺(tái)變壓器所要保證的負(fù)荷容量，根據(jù)該容量確定變壓器的容量。 （二）變電所 10kv 側(cè)用戶負(fù)荷表 序號(hào) 負(fù)荷名稱 遠(yuǎn)期最大 負(fù)荷（ kw） 功率 因數(shù) Tmax(h) 重要荷 所占比例 回路數(shù) 出線 方式 1 1 號(hào)水源地 5200 6500 40 2 架空線 2 2 號(hào)水源地 3700 6000 45 2 架空線 3 電瓷廠 3200 3500 30 2 架空線 4 砂輪廠 2200 2500 10 1 架空線 5 礦山機(jī)械廠 2700 5000 50 2 架空線 6 挖掘機(jī)廠 1200 4000 15 1 架空線 7 東郊變 700 5500 0 1 架空線 8 西郊變 1200 5500 10 2 架空線 （三） 其他條件： 線損率取 5%。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文為砂嶺 60/10KV 降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)，要求所設(shè)計(jì)的變電所能長期可靠為其負(fù)荷供電。其中電氣主接線是電氣設(shè)計(jì)中最為重要的一環(huán)，文中通過對(duì)兩種主接線的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及優(yōu)缺點(diǎn)的比較，得出最適合本所要求的主接線；短路計(jì)算是設(shè)備選擇的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)變換，短路點(diǎn)的選擇，以及元件參數(shù)的計(jì)算，每一步都需要嚴(yán)密、謹(jǐn)慎，不能有一絲一毫的馬虎大意，否則可能對(duì)設(shè)備的選擇造成極大的影響；電氣設(shè)備主要是針對(duì)高壓電氣設(shè)備而言，（包括母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流 互感器、電壓互感器、避雷器、補(bǔ)償電容器等），文中詳細(xì)介紹了各種電氣設(shè)備的選擇方法和校驗(yàn)方式；配電裝置的布置和防雷保護(hù)是息息相關(guān)的，根據(jù)配電裝置的設(shè)計(jì)原則和本所的具體情況，本次設(shè)計(jì)采用的是普通中型布置；而根據(jù)這種配電布置方式和面積，對(duì)于防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)決定采用避雷針和避雷器來構(gòu)成。最后，感謝各位老 師給予我的幫助和大力支持，正因?yàn)槟銈兙牡闹笇?dǎo)本次論文才得以更好的完成。 設(shè)計(jì)工作是工程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 要求變電所的平均功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)? 以上。 由于該變電所為一般的終端變電所，所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。 線圈高壓部分采用多層分段連式，低壓部分采用螺旋式結(jié)構(gòu)。因此，主接線設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問題。 Ⅲ、盡量避免變電所全部停運(yùn)的可能性。 Ⅱ、要使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜 ，以節(jié)省二次控制設(shè)備、電纜。 60KV 側(cè)主接線的選擇 1 單母線接線 如圖 （ 1）主要優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置 （ 2）主要缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件故障和檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。 圖 母線接線圖 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第四章 短路電流計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的 : （ 1）用于電氣主接線的選擇； （ 2）導(dǎo)線及電氣設(shè)備的選擇，確定中性 點(diǎn)接地方式； （ 3）計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺； （ 4）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓； （ 5）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還需考慮到可能發(fā)生的短路故障以及正常運(yùn)行情況。 一般規(guī)定 (1)驗(yàn)算倒替和電器動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃發(fā)展。 1 網(wǎng)絡(luò)變換：如圖 圖 (1)△ /Y 變換 x1=x13179。即可滿足其它各點(diǎn)短路時(shí)的要求。 對(duì)于電抗器的選擇應(yīng)校驗(yàn)其正常情況時(shí)的電壓損失和短路時(shí)的母線殘壓值。 機(jī)械荷載：選電器端子的允許載應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)是最大作用力。 (2) 日照：戶外高壓電器設(shè)備在日照下將產(chǎn)生附加溫升，如果設(shè)備制造部門未能提出產(chǎn)品在日照下額定載流量的下降數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中可按電器額定電流的 80%選擇設(shè)備。 一般高壓電器可使用在 20℃相對(duì)濕度為 90%（電流互感器為 85%）的環(huán)境中。 選擇電器時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卣鹆叶冗x取用能夠滿足地震需求的產(chǎn)品，電器的輔助設(shè)備各應(yīng)具有與主設(shè)備相同的抗震能力，一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度 8度的地震度，在安裝時(shí)，應(yīng)考慮到指甲對(duì)地震力的放大作用根據(jù)有關(guān)規(guī)定。隔離開關(guān)的形式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 后確定。 2) 電力變壓器中性點(diǎn)電流互感器的一次額定電流應(yīng)按變壓器額定電流的 1/3 進(jìn)行選擇。 (4) 電壓選擇 如表 (5)準(zhǔn)確級(jí)及二次負(fù)荷 電壓互感器的準(zhǔn)確度是在額定二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級(jí)別。 35KV 以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。 開關(guān)柜參數(shù)如表 ： 表 GFC15P(F)型開關(guān)柜參數(shù) 額定電壓 （ KV） 最高工作 電壓（ KV） 額定關(guān)合 電流（ KV） 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流（ KA） 額定熱穩(wěn)定 電流（ KA） 額定熱穩(wěn)定 時(shí)間（ S） 額定電流（ A） 外形尺寸 （ mm） 10 80 80 315 2 630 — 1250 800179。 2) 35— 110KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 (2)二次級(jí)的數(shù)量決定于測(cè)量儀表、保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置要求。 (2)噪音 ：為了減少噪音對(duì)工作場(chǎng)所和附近居民區(qū)的影響，所選高壓電器在運(yùn)行中或操作時(shí)產(chǎn)生的噪音，在距電器 2米處不應(yīng)大于下列水平： 連續(xù)性噪音水平： 85dB 非連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi)： 90 dB 屋外： 110 dB 本次變電所設(shè)計(jì)主要選擇兩個(gè)短路點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，就可以滿足選擇電氣設(shè)備的要求。當(dāng)技術(shù)合理時(shí)，污穢區(qū) 220KV 配電裝置也可采用屋內(nèi)型。如降低安裝高度，加強(qiáng)基礎(chǔ)固定等。 短路的熱穩(wěn)定條件： It2t＞ Qdt 式 () 式中： Qdt— 在計(jì)算時(shí)間 tjs秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)；（ KA2s ） It— t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流的有效值（ KA） t— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流的時(shí)間（ S）； 校驗(yàn)短路電流熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時(shí)間 tjs按下式計(jì)算： tjs=tb+td 式 () 式中： tb— 繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（ S） td— 斷路器的和分閘時(shí)間（ S） 采用延時(shí)保護(hù)時(shí)， tjs相應(yīng)數(shù)據(jù)為繼電保護(hù)裝置的啟動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間，短路器的固有分閘時(shí)間以及斷路器觸頭電弧的持續(xù)時(shí)間總和。 一般原則 1 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； 2 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)； 3 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； 4 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； 5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； 6 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)依據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合理，在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 高壓電器應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定要求。 x2/x3 X13=x1+x2+x1179。 (4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地系統(tǒng)短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。巨大的短路電流將在電氣設(shè)備中產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使導(dǎo)體變形、扭曲或損壞。 10KV 側(cè)主接線的選擇 1 單母分段 優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍同上。并且，為簡化主接線，變電所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過兩種 主接線的選擇 本設(shè)計(jì)為 60/10KV 電壓等級(jí)的二次變電所，可選擇的接線方式有： Ⅰ、有匯流母線的接線。當(dāng)需要檢修某些設(shè)備時(shí)，應(yīng)能夠很方便地使斷路器、母線及繼電保護(hù)設(shè)備退出運(yùn)行進(jìn)行檢修，而不影響電力網(wǎng)的運(yùn)行或停止對(duì)用戶的供電。 電 氣主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一次部分和二次部分綜合。將電路中各種電氣設(shè)備統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)繪制成的電氣連結(jié)圖，稱為電氣主接線圖。 繞組連接方式 我國 35KV 以上采用 Y 連接，其中中性點(diǎn)通過消弧線圈接地。由此已知條件可得出遠(yuǎn)期最大總負(fù)荷： P∑ 178。 所處地區(qū)地勢(shì)平坦，海拔高度為 400m，交通方便，周圍空氣無污染，最高氣溫38℃，最低氣溫 26℃，年平均氣溫 14℃。 The arrangement for the distribution device is integrate with the protection for defending thunder and lightning, so according to the principle of plan and the concrete situation of this substation, I choose a arrangement plan of ordinary and mediumsized, while ad