【正文】 型導(dǎo)體 h==45mm,t=6mm,r=8mmLMY 鋁母線，允許電流 3590A 大于工作電流 1426A, 即：I X≥I g=1882(KA)Ig油斷路器的缺點(diǎn)是油量多 （尤其是多油型） ，鋼材消耗多，油量大不僅給檢修帶來困難，而且增加了爆炸和火災(zāi)的危險(xiǎn)。允許開合額定開斷電流的次數(shù)，少則 1 次，多的可到 50 次或更多，特別適用于操作頻繁的場合，如配電線路斷路器。、性能選擇高壓斷路器的主要性能指標(biāo)包括電壓、電流和開斷關(guān)合時(shí)間等幾項(xiàng)指標(biāo)。（2）額定電流（In，A） ，斷路器的額定電流是指在規(guī)定的正常使用和性能條件下，主回路能夠長期連續(xù)承載的電流有效值。采用 SF6 作為熄弧和絕緣介質(zhì)，滅弧能力強(qiáng)，介質(zhì)強(qiáng)度高，單斷口電壓可以做得很高，在同一額定電壓等級(jí)下，與少油和空氣斷路器相比，SF6 斷路器所用的串連單元數(shù)較少。但在東北地區(qū)，少油斷路器還有一定的應(yīng)用市場。所選導(dǎo)線如表（53）所示型號(hào) 安裝地點(diǎn) 額定電壓(kv)允許通過的最大電流(A)LMY—564110 側(cè)主變壓器引接線110 586LMY—100835KV 主變壓器引接線的選擇35 1542LMY—112 35KV 母線 35 2054LMY—504 35KV 出線的選擇 35 586LMY—2740 10KV 主變壓器引接 10 4620線的選擇LMY—2020 10KV 母線 10 3590ZLQ—15010KV 電纜的選擇10 300、斷路器的選擇與校驗(yàn)高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，它不僅能安全地切合負(fù)荷電流，而且更重要的是它還有可靠和迅速地切除短路電流，防止事故擴(kuò)大，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常運(yùn)行狀態(tài)，而且也影響在故障條件下能否可靠的分?jǐn)?，高壓斷路器的選擇，主要包括型式選擇、性能選擇。、10KV 主變壓器引接線的選擇（一）、原始條件:（a）短路時(shí)通過母線上的沖擊電流 ish1=（b）母線安裝時(shí)為平放，環(huán)境溫度按 40℃考慮。max 滿足選擇條件（三）、校驗(yàn) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn): Smin＝ = = mm2＜504mm 2,滿足要求。max= = =?母線的計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面：S e= = =..64選用標(biāo)準(zhǔn)截面的 2 條 1008mm2LMY 鋁母線，允許電流 1542A 大于工作電流 , 即：I X≥I g、35KV 母線選擇與校驗(yàn)（一）、原始條件:（a）短路時(shí)通過母線上的沖擊電流 ish1= 11kA；（b）母線安裝時(shí)為平放，環(huán)境溫度按 40℃考慮。當(dāng)母線按圖下（a）垂直布置時(shí)， )(622mhbW?當(dāng)母線按圖下（b）水平布置時(shí)， )(22圖（51）絕緣子的最大允許跨距 lmax為： maxaxcWklF??式中, l max—支持絕緣子的最大跨距，為布置方便，該值一般不超過 ~2m。我國的經(jīng)濟(jì)電流密度如表（52）所示:年最大負(fù)荷利用數(shù)/h導(dǎo)線材料 3000 以下 3000~5000 5000 以上銅導(dǎo)線 3 鋁導(dǎo)線 銅芯電纜 2鋁芯電纜 由表可知，經(jīng)濟(jì)電流密度與輸送功率的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。（三）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇當(dāng)輸電線路輸送電能時(shí)會(huì)產(chǎn)生電能損耗。槽形導(dǎo)體的電流分布比較均勻，與同截面的矩形導(dǎo)體相比，其優(yōu)點(diǎn)是散熱條件好、機(jī)械強(qiáng)度高、安裝也比較方便，它適用于工作電流 I≤4000A～8000A 時(shí)。由于純鋁的管形導(dǎo)體強(qiáng)度稍低，110KV 及以上的配電裝置不宜采用。、載流導(dǎo)體的設(shè)計(jì)由電氣設(shè)備選擇的基本原則可以看出：要正確選擇電氣設(shè)備需要計(jì)算出各回路的最大工作電流。（2）按下式進(jìn)行校驗(yàn)： I 2tt≥Q d式中，Q d=Qp+Qnp；Q p——交流分量的熱效應(yīng)；Qp =（I 〞 2+10I2ft/2+ I2ft）t f/12+ I〞2 TQnp——直流分量的熱效應(yīng)； Qnp = I〞2 TIft——為短路切除時(shí)（時(shí)刻）短路電流的交流分量；Ift/2——為 tf/2 時(shí)刻的短路電流交流分量；T——為直流分量等效時(shí)間，查表可得。max——該設(shè)備或載流導(dǎo)體長期通過的最大工作電流。（一）、按正常工作條件，選擇時(shí)要根據(jù)以下幾個(gè)方面：環(huán)境 產(chǎn)品制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。以滿足正常運(yùn)行、檢修和短路情況下的要求。但實(shí)際上電源的阻抗仍有一定數(shù)值，只要電源的阻抗不超過短路回路總阻抗的 10%時(shí)，就可以忽略電源的阻抗。考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。Sd——三相短路容量，用來校驗(yàn)斷路器和遮斷容量和判斷容量是否超過規(guī)定值。系統(tǒng)中大多數(shù)的電流都是瞬時(shí)性的，因此架空線路普遍采用自動(dòng)合閘裝置。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路由：三相短路（f (3)） 、兩相短路（f (2)） 、兩相短路接地（f (1,1)） 、以及單相接地短路（f (1)） 。、調(diào)壓方式的選擇普通型的變壓器調(diào)壓范圍很小，僅為 5%而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反?（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭就無法滿足要求，有載調(diào)壓它的調(diào)整范圍較大，一般在 15％以上，而且，既要向系統(tǒng)傳輸功率，又可能從系統(tǒng)倒送功率，要求母線電壓恒定保證供電質(zhì)量的情況下，有載調(diào)壓變壓器可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一臺(tái)突然故障切除，在最大負(fù)荷情況下，另一臺(tái)變壓器過負(fù)荷倍數(shù) 70247。、變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)的確定、變電所主變壓器容量的確定主變壓器的容量一般按變電所建成 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選取，并適當(dāng)?shù)目紤]到遠(yuǎn)期1020 年的負(fù)荷發(fā)展。當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；靈活性調(diào)度靈活，操作方便。3 適用范圍：當(dāng)出線母線數(shù)式母線電源較多,輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)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，各級(jí)電壓采用的具體條件如下：(1)、6—220KV 配電裝置,當(dāng)短路電流較大,出線需要帶電抗器時(shí)；(2)、35—63KV 配電裝置,當(dāng)出線回路數(shù)超過 8 回路或連接的電源較多負(fù)荷較大時(shí)；(3)、110—220KV 配電裝置，出線回路數(shù)為 5 回及以上時(shí)，或 110—220KV 配電裝置，在系統(tǒng)中居重要地位出線回路在 4 回路以上時(shí)。1 優(yōu)點(diǎn)：（1）、供電可靠 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。本設(shè)計(jì)提出兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較：單母線分段接線和雙母線接線。、變電所主接線設(shè)計(jì)原則（1）、變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可以在地區(qū)線路上采用分支接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。（二）、靈活性：⑴ 調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活的投入或切除變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故的運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以熟悉國家有關(guān)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定等，樹立工程設(shè)計(jì)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)；能鞏固并充實(shí)所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，能夠靈活運(yùn)用，解決實(shí)際問題；初步掌握電氣工程專業(yè)工程的設(shè)計(jì)流程和方法，獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、工程繪圖等相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是和刻苦鉆研的工作作風(fēng)。（一）、農(nóng)村變電所的發(fā)展建國以來，我國農(nóng)電事業(yè)得到迅速的發(fā)展，隨著改革開放的形勢發(fā)展，現(xiàn)有農(nóng)村電網(wǎng)已經(jīng)適應(yīng)不了農(nóng)電負(fù)荷迅速增長的要求，二十年來，全國各地農(nóng)網(wǎng)，特別是對(duì)農(nóng)村變電所重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)改造，取得了可靠的成績。本設(shè)計(jì)110kv 降壓變電所屬于一般變電所。該變電站有 2 臺(tái)主變壓器，分為三個(gè)電壓等級(jí)：110kV、35kV、10kV，35kV、10kV 均采用單母分段的主接線方式供電。全封閉組合電器（GIS）就是由于 SF6 氣體的出現(xiàn)而發(fā)展的一種新型高壓成套設(shè)備。（二）、變電所綜合自動(dòng)化的發(fā)展自從計(jì)算機(jī)技術(shù)深入到電力系統(tǒng)以來，微機(jī)監(jiān)測技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。因此，主接線的設(shè)計(jì)必須正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析論證，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定變電所主接線的最佳方案。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組，變壓器或線路而不相互干擾，并對(duì)一次或二次部分的改建工作量最少。（4）、110220kV 配電裝置中，線路在４回以上時(shí)，一般采用雙母線接線。（3） 適用范圍： 6~10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)； 35~63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4~5 回時(shí)； 110~220KV 配電裝置出線回路數(shù)為 3~4 回時(shí)。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至接線不同的母線短時(shí)不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。由于單母線接線、雙母線接線第一節(jié)均已列出，故在此不再重復(fù)。高壓側(cè)接線簡單、清晰，采用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性相對(duì)好一些。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)： S=S35KV+S10KV =[（50+20）]247。、繞組連接方式確定主變壓器中性點(diǎn)接地方式選擇：由設(shè)計(jì)規(guī)程知，中性點(diǎn)不接地方式最簡單，單相接地時(shí)允許帶故障運(yùn)行兩小時(shí)，供電連續(xù)性好，接地電流僅為線路及設(shè)備的電容電流，但由于過電壓水平高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于 110KV 及以上電網(wǎng)，在 6～63KV 電網(wǎng)中，則采用中性點(diǎn)不接地方式，但電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓，波及整個(gè)電網(wǎng)；中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，當(dāng)接地電容電流超過允許值時(shí)，可采用消弧線圈補(bǔ)償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓；中性點(diǎn)直接接地，直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備須立即切除，增加了斷路器負(fù)擔(dān)，降低供電連續(xù)性。因此選用有載調(diào)壓變壓器。發(fā)生短路時(shí)，由于供電回路的阻抗減小以及突然短路時(shí)暫態(tài)過程，使短路點(diǎn)及附近電力設(shè)備流過的短路電流可能達(dá)到額定值的幾倍甚至十幾倍，從而引起導(dǎo)體及絕緣的嚴(yán)重發(fā)熱甚至損壞。、短路計(jì)算的目的在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案 ，確定某接線方案是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算；在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流對(duì)所選電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)；在選擇繼電保護(hù)方法和整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。、計(jì)算短路電流的基本假定為了簡化短路電流計(jì)算的方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略了一些次要因素的影響，作出如下規(guī)定：電源的電動(dòng)勢相位角相同，電流的頻率相同，短路前，變電所的電勢和電流是對(duì)稱的。為了計(jì)算方便，取基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓 Uav一般取用各級(jí)的平均額定電壓.基準(zhǔn)容量 Sd（MVA）和基準(zhǔn)電壓 Ud（KV）選定以后，基準(zhǔn)電流 Id（KA）和基準(zhǔn)電抗 Xd（歐姆）便可用下式?jīng)Q定：基準(zhǔn)電流 Id＝Sd/ Ud3基準(zhǔn)電抗 Xd＝Ud/ Id、各元件標(biāo)幺值的計(jì)算在用標(biāo)幺值（相對(duì)值）進(jìn)行計(jì)算時(shí)，電路中全部元件的電抗，必須換算到選定的基準(zhǔn)容量下的標(biāo)幺值，標(biāo)幺值＝某電氣量的實(shí)際值／同單位同電氣量的基準(zhǔn)值。短路沖擊電流：i sh= Ksh“按正常運(yùn)行條件進(jìn)行選擇，按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)”是選擇電氣設(shè)備的一般原則。et ≥U N但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓 10~15%情況下安全運(yùn)行；電流 電氣設(shè)備銘牌上給出的額定電流是指周圍空氣溫度為時(shí)電氣設(shè)備長期：IN。ish ——沖擊電流。通常 Ite=Ibre。max135= = =?10KV 側(cè)主變壓器回路：Ig銅導(dǎo)體一般在下列情況下使用：位于化工廠附近的屋外配電裝置、發(fā)電機(jī)出線端子處位置特別狹窄以及鋁排截面太大穿過套管有困難時(shí)、持續(xù)工作電流在 4000A 以上的矩形導(dǎo)體，由于安裝有要求且采用其它型式的導(dǎo)體有困難時(shí)。但導(dǎo)體與設(shè)備端子連接較復(fù)雜，用于戶外時(shí)易產(chǎn)生微風(fēng)振動(dòng)。因此總可以找到一個(gè)理想的截面使整體費(fèi)用最小。此外，對(duì) 110KV 的高壓架空線路，在選擇導(dǎo)線截面時(shí)還應(yīng)該考慮避免發(fā)生電暈現(xiàn)象，有必要時(shí)還應(yīng)選擇分裂導(dǎo)線。（二）、按持續(xù)工作電流選擇母線Igmax 滿足選擇條件 （三）、校驗(yàn)熱穩(wěn)定性校驗(yàn): Smin＝ = =＜112 滿足要求。短路時(shí)的機(jī)械應(yīng)力σ js=103 i2shβal=(11)2 103=?即：σ js≤σ c 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件。、10KV 母線的選擇（一）、原始條件:（a）短路時(shí)通過母線上的沖擊電流 ish1=（b）母線安裝時(shí)為平放，環(huán)境溫度按 40℃考慮。max 滿足選擇條件 校驗(yàn)本設(shè)計(jì)不做要求。少油斷路器一般用在電壓低的配電系統(tǒng)中；而隨著觸頭材料的發(fā)展，真空斷路器也已經(jīng)搶占了中低壓等級(jí)市場；六氟化硫斷路器一般電壓等級(jí)在 110KV 以上，在高壓輸電系統(tǒng)中占據(jù)對(duì)優(yōu)勢地位。真空滅弧室的絕緣性能好，觸頭開距小，要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的能量也??；電弧電壓低，電弧能量小，開斷時(shí)觸頭表面燒損輕微。目前 35KV 及以下的高壓變電所主要選用真空斷路