【正文】 六、10kV側(cè)斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇10kV側(cè)斷路器的選擇：據(jù)10kV短路容量MVA,短路電流A,2號(hào)主變10kV側(cè) 開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)采用ZN4010/1000型真空斷路器，線(xiàn)路及電容器均采用ZN4010/630真空斷路器 10kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇根據(jù)I2N=SN/√3U2N=6300/=346A，主變10kV側(cè)開(kāi)關(guān)和分段采用GN1910C/1250型屋內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)，10kV線(xiàn)路及電容器采用GN1910C/630型屋內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)。但高壓電器的發(fā)熱試驗(yàn)是在避免陽(yáng)光直射的條件下進(jìn)行的。 10kV側(cè)避雷器的選擇 具體計(jì)算過(guò)程與上類(lèi)似，選用Y5WS5—17/50L型氧化鋅避雷器。避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類(lèi)型：?jiǎn)沃П芾揍樀谋Ｗo(hù)；兩針避雷針的保護(hù)；多支避雷針的保護(hù)。在變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問(wèn)題。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形三角形，高、中、低三側(cè)繞組如何組合要根據(jù)具體工程來(lái)確定。六、結(jié)論通過(guò)分析比較，五種接線(xiàn)方式中采用無(wú)母線(xiàn)型內(nèi)橋接線(xiàn)作為35KV側(cè)接線(xiàn)方式較之其它四種為好，由于本次設(shè)計(jì)為35kV變電站，考慮到供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的需要，在10kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)方式。當(dāng)進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù)為6回及以上，并咋系統(tǒng)中占重要地位時(shí)，宜采用一個(gè)半斷路器接線(xiàn)。但隨著電力系統(tǒng)容量的增大，輸電距離的增加，出于對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的考慮，這種接線(xiàn)在330KV及以上超高壓變電站中的應(yīng)用將日益廣泛。在個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將諒回路單獨(dú)接至一組母線(xiàn)上隔離起來(lái)進(jìn)行?？奢喠鳈z修母線(xiàn)而不影響正常供電。，該回路必須停電。（2)、 單母線(xiàn)可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，全部回路仍需停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線(xiàn)分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。其具體要求如下：（1）變配電所的高低壓母線(xiàn)，一般采用單母線(xiàn)或單母線(xiàn)分段接線(xiàn)；（2）35KV及以上電源進(jìn)線(xiàn)為雙2網(wǎng)絡(luò)時(shí)，宜采用橋型接線(xiàn)或線(xiàn)路變壓器組接線(xiàn)；（3）電氣主接線(xiàn)方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)；（4）需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)； （5）調(diào)度時(shí)應(yīng)該可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線(xiàn)路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿(mǎn)足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。必須在滿(mǎn)足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。本變電所10KV母線(xiàn)到各個(gè)車(chē)間均用電纜供電，其中一車(chē)間和二車(chē)間為一類(lèi)負(fù)荷，其余為三類(lèi)負(fù)荷，Tmax=400h ，各饋線(xiàn)負(fù)荷如表1—1序號(hào) 車(chē)間名稱(chēng) 計(jì)算用有功功率（kw） 計(jì)算用無(wú)功功率（kvar） 1 一車(chē)間 1046 471 2 二車(chē)間 735 487 3 機(jī)械車(chē)間 808 572 4 裝配車(chē)間 1000 491 5 鍛工車(chē)間 920 276 6 高壓站 1350 297 7 高壓泵房 737 496 8 其他 931 675（表1—1） 所用電的主要負(fù)荷見(jiàn)表1—2序號(hào)名稱(chēng)額定容量（KW）功率因數(shù)（cosφ）安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)備注1主充電機(jī)2011周期性負(fù)荷2浮充電機(jī)11經(jīng)常性負(fù)荷3蓄電池室通風(fēng)11經(jīng)常性負(fù)荷4室內(nèi)配電裝置通風(fēng)22周期性負(fù)荷5交流焊機(jī)11周期性負(fù)荷6檢修試驗(yàn)用電1311經(jīng)常性負(fù)荷7載波遠(yuǎn)動(dòng)11經(jīng)常性負(fù)荷8照明負(fù)荷14經(jīng)常性負(fù)荷9生活水泵等用電10經(jīng)常性負(fù)荷（表1—2）三 負(fù)荷的分類(lèi)與重要性一類(lèi)負(fù)荷: 對(duì)供電要求最高，要求不斷電或可極短時(shí)間斷電。要求供電電能質(zhì)量合格、優(yōu)質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。如并聯(lián)電容器等。本所的設(shè)計(jì)包括電氣一次系統(tǒng)和電氣二次系統(tǒng)中的主要部分。做好供配電工作，對(duì)促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和工業(yè)現(xiàn)代化有著十分重要的意義，供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在認(rèn)真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀《工廠供電》、《工廠供配電技術(shù)答問(wèn)》、《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》、《配電設(shè)備及系統(tǒng)》、和《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》以及《電力系統(tǒng)分析》等參考書(shū)籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)周密的計(jì)算，完成了此次課程設(shè)計(jì)。教會(huì)了我們?cè)诠こ讨羞\(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了我們用實(shí)際工程的思維方法去分析和解決問(wèn)題的能力 第二章 變電所總體設(shè)計(jì)及電力系統(tǒng)分析第一節(jié) 變電站主要構(gòu)成及分類(lèi)一、 變電站構(gòu)成：變電站由一次回路和二次回路構(gòu)成。二、變電站的分類(lèi)變電所根據(jù)它在系統(tǒng)中的地位，可分為下列幾類(lèi)：1) 樞紐變電所 位于電力系統(tǒng)的樞紐點(diǎn)，連接電力系統(tǒng)高壓和中壓的幾個(gè)部分，匯集多個(gè)電源，電壓為330～500kV的變電所，稱(chēng)為樞紐變電所。土壤熱阻系數(shù)＝120℃.cm/W，土溫+20℃。 第三章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線(xiàn)路和用戶(hù)組成。（1）在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的負(fù)荷側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)；（2）在低壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的負(fù)荷側(cè)，必須裝設(shè)低壓隔離開(kāi)關(guān)（刀開(kāi)關(guān)）；(3)在裝設(shè)高壓熔斷器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線(xiàn)柜母線(xiàn)側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離隔離開(kāi)關(guān)；（4）35KV及以上的線(xiàn)路末端，應(yīng)裝設(shè)與隔離開(kāi)關(guān)連鎖的接地刀閘。其具體要求如下：（1） 主接線(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，經(jīng)節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備?？梢?jiàn)，采用隔離開(kāi)關(guān)分段的單母線(xiàn)接線(xiàn)較之不分段的單母線(xiàn)，可以縮小母線(xiàn)檢修或故障時(shí)的停電范圍。因此，單母線(xiàn)分段接線(xiàn)用于：（1）電壓為6～10KV時(shí)，出線(xiàn)回路數(shù)為6回及以上，每段母線(xiàn)容量不超過(guò)25MW；否則，回路數(shù)過(guò)多時(shí)，影響供電可靠性。后兩種又稱(chēng)雙重連接的接線(xiàn)，意即一個(gè)回路與兩臺(tái)斷路器相連接，在超高壓配電裝置中被日益廣泛地采用。2）單斷路器雙母線(xiàn)接線(xiàn)的缺點(diǎn)：，且在倒母線(xiàn)過(guò)程中把隔離開(kāi)關(guān)當(dāng)作操作電器使用，容易發(fā)生誤操作事故。C. 當(dāng)一組母線(xiàn)停電檢修時(shí)，只需斷開(kāi)與其連接的斷路器及隔離開(kāi)關(guān)即可，任何回路都不需作切換操作。如線(xiàn)路檢修或故障時(shí)，需斷開(kāi)兩臺(tái)斷路器，并使該側(cè)變壓器停止運(yùn)行，需經(jīng)倒閘操作恢復(fù)變壓器工作，造成變壓器短時(shí)停電。對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)作為備用電源，或另有自備電源。故本次設(shè)計(jì)的變電所選用主變的連接組別為YN/d11型。一般有重要負(fù)荷的大型變電所，380／220V系統(tǒng)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，兩臺(tái)所用變壓器各接一段母線(xiàn)，正常運(yùn)行情況下可分列運(yùn)行，分段開(kāi)關(guān)設(shè)有自動(dòng)投入裝置。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線(xiàn)方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線(xiàn)方式。 （72） 式中 h—避雷針高度，單位m； hx—被保護(hù)物的高度，單位m； p—高度影響因數(shù)，當(dāng)時(shí)，p=1；當(dāng)時(shí)。高壓電器沒(méi)有明確的過(guò)載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 污穢污穢地區(qū)內(nèi)各種污物對(duì)電器設(shè)備的危害，取決于污穢物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性、附著力、數(shù)量、比重及距物源的距離和氣象條件。根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的資料,站用變?nèi)萘康挠?jì)算如下：根據(jù)計(jì)算結(jié)果應(yīng)選擇S9100/10型變壓器。電磁干擾頻率大于10kHz的無(wú)線(xiàn)電干擾主要來(lái)自電器的電流電壓突變和電暈放電。 2） 短路的熱穩(wěn)定條件：It2t＞QdtQdt—在計(jì)算時(shí)間t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(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間(s)tjs = 繼電器保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（tb）+ 斷路器全分閘時(shí)間（tdo） 3) 短路的動(dòng)穩(wěn)定條件：ich≤idf Ich≤Idfich—短路沖擊電流峰值（kA）Ich—短路全電流有效值（kA）idf—電器允許的極限通過(guò)電流峰值（kA）Idf—電器允許的極限通過(guò)電流有效值（kA） 絕緣水平電器的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來(lái)確定。 （3） 標(biāo)稱(chēng)放電電流的選擇 35kV氧化鋅避雷器標(biāo)稱(chēng)放電電流選擇5A。正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行；所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和；電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線(xiàn)上，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)；短路發(fā)生在短路電流為最大的一瞬間；不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；原件的計(jì)算參數(shù)都取額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；輸電電纜線(xiàn)的電容略去不計(jì)；六、短路電流計(jì)算的步驟在已知短路容量時(shí)：Sd=1000MVA 選基準(zhǔn)容量Si=100MVA　Ui=Uav=短路點(diǎn)與系統(tǒng)之間電抗標(biāo)幺值計(jì)算： =Si/Sd變壓器電抗標(biāo)幺值計(jì)算: =(U%/100) (Si/Sd)短路電流基準(zhǔn)值計(jì)算：Ii=Si/（ Vp）短路點(diǎn)周期分量有效標(biāo)幺值計(jì)算： =l/ 三相短路電流有效值計(jì)算： =IdIj三相短路沖擊電流計(jì)算： =三相短路最大： = 由于計(jì)算設(shè)為無(wú)限容量系統(tǒng)：暫態(tài)短路電流I=I，三相短路穩(wěn)態(tài)電流： =短路容量計(jì)算：Sd=d 第七章 變電所的防雷保護(hù)Ⅰ變電所防雷概述 雷電引起的大氣過(guò)電壓將會(huì)對(duì)電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在變電所和高壓輸電線(xiàn)路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。電力系統(tǒng)中常發(fā)生的單相短路占大多數(shù)，二相短路較少，三相短路就更少了。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行確有需要時(shí)，在降壓變電所亦可裝設(shè)單獨(dú)的調(diào)壓變壓器或串聯(lián)變壓器。裝有兩臺(tái)主變壓器的變電站，每臺(tái)主變壓器容量S應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件： （1）任意一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿(mǎn)足總計(jì)算負(fù)荷S的60%～70%的需要，即 S=(～) S （2）任意一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足全部一、二級(jí)負(fù)荷 S的需要，即 S≥S根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)