【正文】 止“反擊”，必須使避雷針和附近金屬導(dǎo)體間有一定的距離，從而使絕緣介 質(zhì)的閃絡(luò)電壓大于反擊電壓。 按動(dòng)穩(wěn)定 校驗(yàn)： 三相短路電動(dòng)力 )3(CF = 3 2)3(shi al 710? = 762 ??? ? = 彎曲力矩按大于 2 檔計(jì)算，即： M= )3(CF /10= 10 ? = W=b2h/6= 6 ?? = 510 C? =WM = 510 = 610 = ap al? =70M ap C? 所以能滿足要求。 高壓側(cè)母線的選擇 由前面的負(fù)荷計(jì)算和短路計(jì)算可知流 過該母線的最大負(fù)荷電流為 207A，故可以選擇 LMY405 母線。 所以選擇 XGN21024T（改）的開關(guān)柜，開關(guān)柜里面有一個(gè) ZN2810型號(hào)的斷路器。 我國(guó) 目前生產(chǎn)的電器設(shè)備的額定環(huán)境溫度 ? =40 度，如果電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度 ? 不同于額定環(huán)境溫度時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流 Ial 應(yīng)按正常發(fā)熱條件給予修正，即當(dāng)電器的環(huán)境溫度 ? 高于 40 度但不高于 60 度時(shí)，環(huán)境溫度每增加 1度，應(yīng)減少允許電流百分之一點(diǎn)八；當(dāng)使用環(huán)境低于 40 度時(shí)，每降低一度時(shí)，允許電流增加百分之零點(diǎn)五。選擇時(shí)，可根據(jù)設(shè)備安裝的地點(diǎn)、使用條件、配電裝置的型式、運(yùn)行和檢修以及人們習(xí)慣等多種因素綜合確定 。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。主接線見后面的主接線圖。 ⑻ 變電所與系統(tǒng)的連接方式以及推薦的初期和最終的主接線方案。 系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的 具體資料 ⑴ 出線的電壓等級(jí)、回路數(shù)、出線方向、每回路輸送容量和導(dǎo)線截面等。 變電所的主接線通常包含電力變壓器、接通和斷開電路的開關(guān)設(shè)備（斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)等）、限制電流或防止過電壓的設(shè)備（電抗器、避雷器等）、一次和二次系統(tǒng)之 間的聯(lián)絡(luò)設(shè)備（電壓互感器，電流互感器等）、母線、電力電纜、絕緣子等。假設(shè)一級(jí)負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷為 6000KVA，即 St 為 9500KVA 大于 6000KVA，所以也能滿足要求。 β — 變壓器的負(fù)荷率 , β= S30 / SN, 對(duì)于 10KV 低損耗配電變壓器 ,有攻損耗可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算 : △ PT= （ ） 變壓器無功損耗： △ QT=（ I0%/100+UK%/100β2） SN （ ） 式中： I0 — 變壓器的空載電流百分比 UK— 變壓器的短路電壓百分比 對(duì)于 10KV 低損耗配電變壓器 ,有攻損耗可按下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算 : △ QT=`30 （ ） 變壓器高壓側(cè)有功功率： P=P30+△ PT （ ） 變壓器高壓側(cè)無功功率： Q=Q30+△ QT （ ） 6 補(bǔ)償后的有功功率： S=〔 P2+Q2〕 在本設(shè)計(jì)中 的負(fù)荷計(jì)算 所要補(bǔ)償?shù)娜萘? 本變電所有 8 回 10kV 架空線，每回架空線的最大輸送功率為 20xxKVA，則總的負(fù)荷為 20xx 乘以 8 等以 16000KVA,設(shè)同時(shí)率為 Kd=,則補(bǔ)償前的變壓器 的總的容量為 16000 乘以 等以 14400KVA。 5 在本課題中， 由前面的負(fù)荷計(jì)算可知低壓側(cè)的計(jì)算很大，但功率因數(shù)普遍很小。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。它們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換過程中建立交變磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等，這種功率叫無功功 有功功率、無功功率、視在功率之間的關(guān)系如圖 1 3 22S P Q?? 式中 S—— 視在功率， kVA P—— 有功功率， kW Q—— 無功功率， kvar φ角為功率因數(shù)角，它的余弦 (cosφ )是有功功率與視在功率之比即 cosφ＝ P/S稱作功率因數(shù)。對(duì)一些非連續(xù)性生產(chǎn)的中小型企業(yè)，停電僅影響 產(chǎn)量或?qū)е律倭慨a(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬于三級(jí)負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷 （ 1）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)性生產(chǎn)被較長(zhǎng)時(shí)間被打斷 ,重點(diǎn)企業(yè)大量解產(chǎn)。 2：中斷供電將在政治上或者經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。 環(huán)境條件：年最高溫度 42℃ ；年最低溫度 5℃ ；年平均氣溫 25℃ ；海拔高度 150m；土質(zhì)為粘土；雷暴日數(shù)為 30 日 /年 . 本變電站在建設(shè)的過程中，采用了比較先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。變電所作為電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。同時(shí)進(jìn)行各種變壓器的選擇，從而確定變電 站的接線方式，再進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇送配電網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。相對(duì)于老舊變電站來說，新變電站的建立要以電力工業(yè)發(fā)展的客觀規(guī)律為依據(jù)，努力服務(wù)于電力生產(chǎn)現(xiàn)代化，力求經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和先進(jìn)。 1 第 1 章 變電站負(fù)荷的計(jì)算及無功功率的補(bǔ)償 電力負(fù)荷的分級(jí) 電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的影響的程度進(jìn)行分級(jí)。一級(jí)特別重要場(chǎng)所內(nèi)不允許中斷供電的負(fù)荷，如正常電源中斷時(shí)處理安全停產(chǎn)所必需的事故照明、通信系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警設(shè)備、保證安全停產(chǎn)的自動(dòng)控制裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和配套裝置等負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電的要求：二級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，既 應(yīng)由兩回路線供電，供電變壓器應(yīng)有兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。如果計(jì)算的結(jié)果偏小，就會(huì)使導(dǎo)線和設(shè)備過載運(yùn)行，大大減少導(dǎo)線和設(shè)備的壽命，增大電能損耗，影響供電系統(tǒng)的正?？煽窟\(yùn)行。還規(guī)定用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，否則供電部門可以拒絕供電。 由上式可見，當(dāng)線 路中，無功功率 Q減小以后，電壓損失Δ U也就減小了。 tanΦ`— 對(duì)應(yīng)需補(bǔ)償?shù)焦β室驍?shù)的 COSΦ`正切 。即12872 乘以 等于 9010KVA。 8 第二章 主接線方案設(shè)計(jì) 變電所主接線的定義及組成 變電所主接線是指用電單位接受和分配電能的路徑。 負(fù)荷大小和重要性 ⑴ 對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必需有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 ⑸ 變壓器中性點(diǎn)的接地方式和接地點(diǎn)的選擇。 本變電所主接線的設(shè)計(jì) 本變電所是一個(gè) 110KV 的降壓變電所，主要是把系統(tǒng)送來的電能的電壓從110KV 降到 10KV,供后面的農(nóng)網(wǎng)使用。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。 本設(shè)計(jì)中電網(wǎng)的電壓 UN 為 110KV，所選的斷路器的額定電壓也是 110KV，所以能滿足要求。 根據(jù)前面的負(fù)荷計(jì)算與短路計(jì)算可知，從高壓側(cè)母線到變壓器這一段選高壓 15 開關(guān)柜 路器與 GBC11013(改 )的斷路器一樣，所以該斷路器不用校驗(yàn)，就知道滿足要求了。 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)，要滿足的穩(wěn)定條件是： It2t? I? 2ttima 即 41 所以能滿足要求。 低壓側(cè)母線的選擇 由前面的負(fù)荷計(jì)算可知流過低壓母線的最大負(fù)荷電流為： 1108=792A 按經(jīng)濟(jì)密度選擇： S=Ig/Jn=792/=689mm2 所以查表可以選擇 LMY1008 的母線。當(dāng) 30mh? 120m時(shí)， p=。為了簡(jiǎn)化計(jì)算不單獨(dú)算連接扁鋼的散流電阻，采用公式直接求出鋼管根數(shù)： CCRn Ry?? , 式中 CR = ?? , 查 表 可 知 ???? ，?????? ? 44CR . 假 定管距 ?? ， ??l? ， n=15 根。為此，相鄰設(shè)備或線路有配合要求的保護(hù)前后兩級(jí)之間的靈敏度和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。 測(cè)量部分 邏輯部分 執(zhí)行部分 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 20 變電站主要的一些保護(hù)方式 過電流保護(hù) 當(dāng)流過被保護(hù)元件中的電流超過預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)就使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)的裝置稱為過電流保護(hù)裝置，它有定時(shí)限和反時(shí)限兩種。 （ 2）過電流保護(hù)的靈敏系數(shù) 規(guī)程要求中性點(diǎn) 不接地系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)區(qū)末端發(fā)生兩相短路時(shí)，可考慮系數(shù)不應(yīng)小于 ～ ，即 : 21 ? ? ~ in2 ??dzdlm IIK 電流速斷保護(hù) 過電流保護(hù)裝置為了保證有選擇性 ,其整定時(shí)限必須逐級(jí)增加△ t 秒，越靠近電源，短路電流越大，而保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限也越長(zhǎng)，這對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行非常不利，為彌補(bǔ)此缺點(diǎn)，可以采用瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)裝置配合使用。 ? ? mwkTAwetxmdql Ik fkI ?? ? dqlI —— 不平衡電流 ? ?mwkI ? —— 外界短路時(shí)的最大短路電流 txk —— 同型系數(shù)，差動(dòng)保護(hù)中采用兩種互感器，當(dāng)它們型號(hào)相同時(shí)， =；當(dāng)它們型號(hào)不同時(shí)，取 =1； wef —— 互感器的誤差，取最大值 10%。在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器兩對(duì)觸點(diǎn)都是斷開的。通常采用一個(gè) 溫度繼電器安裝在變壓器的油箱壁上來測(cè)量油箱溫度，當(dāng)油箱溫度超過允許值時(shí)，溫度繼電器的觸點(diǎn)接通，去觸發(fā)信號(hào)裝置發(fā)出預(yù)告信號(hào)。 2m a x, )( ??????? kse r rstr e lunbr e lO P l IfUkkkIkI =(1 ) ??? 8460 =2199A 選擇上述條件計(jì)算值中取最大的作為基本側(cè)的一次動(dòng)作電流，即 oplI 取 2199A. 差動(dòng)繼電器基本側(cè)的動(dòng)作電流為： AK KII T AY c o moprop \60 0 121 991, ???? 式中 TAY KK , 為基本側(cè)的電流互感器變比與其接線系數(shù)。 交流電源可以從所用變壓器或儀用互感器取得： （ 1）由所用變壓器取得 （ 2）用儀用互感器作交流操作電源 直流系統(tǒng)：全站設(shè)一套直流系統(tǒng)，用于站內(nèi)一、二次設(shè)備、通信及自動(dòng)化系統(tǒng)的供電直流系統(tǒng)電壓為 110V，容量為 50Ah（兩臺(tái)主變），全所事故停電按 2小時(shí)考慮。滿足這一要求的動(dòng)作，稱為“選擇性動(dòng)作”。對(duì)電氣測(cè)量?jī)x表，要保證其測(cè)量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和計(jì)量的要求，并力求外形美觀，便于觀測(cè)，經(jīng)濟(jì)耐用等。供電部門計(jì)費(fèi)用的電能表裝設(shè)在專用的計(jì)量柜中。斷路器的控制方式有開關(guān)柜就地控制和在控制室遠(yuǎn)方控制兩種方式。例如，變壓器超溫或系統(tǒng)接地時(shí)，就發(fā)出預(yù)告音響信號(hào)，同時(shí)光字牌亮，指示故障的性質(zhì)和地點(diǎn)，運(yùn)行人員可根據(jù)預(yù)告信號(hào)及時(shí)處理。 4）應(yīng)有防止斷路器連續(xù)多次跳、合閘的防跳回路。它主要裝設(shè)在有架空線路出線的斷路器上。在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，由于電流互感器本身有誤差以及高次諧波電壓的存在，開口三角形繞組有不平衡電壓輸出。 110KV 戶內(nèi)式變電所宜采用雙層布置。 （ 1） 變壓器室的通風(fēng)：變壓器室一般采用自然通風(fēng)，只設(shè)通風(fēng)窗（不設(shè)采光窗）進(jìn)風(fēng)窗設(shè)在變壓器室前門的下方，出風(fēng)窗設(shè)在變壓器的上方， 31 并應(yīng)有防止雨，雪、小動(dòng)物等從門、窗及電纜溝進(jìn)入室內(nèi)的設(shè) 施。電容器室的結(jié)構(gòu)取決于電容器柜的數(shù)量、布置方式、安裝方式等因素。當(dāng)一條母線發(fā)生故障時(shí)，接在另一條母線所用變啟動(dòng)。在所用電負(fù)荷中屬于此類負(fù)荷的有斷路器、隔離開關(guān)的操作和加熱電源等?；厥讕啄陙硭?jīng)過的學(xué)習(xí)歷程，無一不是各位尊敬的老師、同學(xué)和朋友們的親切關(guān)懷，精心呵護(hù)和悉心照料下度過的。他們不但教給我扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還教我做人、做事等方面的道理。 本設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師精心指導(dǎo)下完成的。指長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)的負(fù)荷。 所