【正文】 20kA（5S熱穩(wěn)定電流） 合格 低壓設(shè)備的選擇及校驗低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須滿足在正常條件下合短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。結(jié)構(gòu)采用自掛式操作方便。電流互感器保護的接線方式是指電流繼電器與電流互感器二次線圈之間的連接方式。由于母線在運行中，有巨大的電能通過，短路時，承受著很大的發(fā)熱和電動力效應(yīng)，因此，必須合理的選用母線材料、截面形狀和截面積以符合安全經(jīng)濟運行的要求。 2．電纜的選擇及校驗對于工廠的低壓配電線路：常用的接線方式有放射式，樹干式和環(huán)形接線。目前我國生產(chǎn)的塑料絕緣電纜有兩種：一種是聚氯乙烯絕緣及護套電纜，另一種是交聯(lián)聚氯乙烯絕緣護套電纜，其性能更優(yōu)的優(yōu)越。電纜在短路時的最高允許溫度應(yīng)符合規(guī)定。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，給于報警信號，提醒供電值班人員注意，及時處理，當單相接地危及人身和設(shè)備安全時，則單相接地保護應(yīng)動作于跳閘。這種裝置比較簡單，但不能立即發(fā)現(xiàn)故障地點，因為只要網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相接地故障時，則在同一電壓級的所有變電所母線上，都將出現(xiàn)零序電壓，也就是說該裝置沒有選擇性。還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護。根據(jù)運行經(jīng)驗表明：內(nèi)部過電壓一般不會超過系統(tǒng)正常運行時相對地（即單相）額定電壓的34倍。35kV的架空線路上，一般只在進出變配電所的一段線路上裝設(shè)。如果進線是具有一段引入電纜的架空線，則架空線路終端裝設(shè)的避雷器應(yīng)與電纜頭處的金屬外皮相連并且一同埋地。為了避免這種情況發(fā)生,被保護物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。接地線是連接接地體和電氣設(shè)備接地部分的金屬部分的金屬導(dǎo)體，一般接地采用截面積不小于4mm12mm的扁鋼，直徑不應(yīng)小于6mm的圓鋼。5．短路計算。通過對《云崗礦青山變電所電氣初步設(shè)計》，使我了解從理論構(gòu)思到實際工程論證的設(shè)計，從中我學(xué)到了許多課堂上沒有掌握的理論，拓寬了自己的視野。4．主接線的設(shè)計。各種工作接地有各自的功能。裝設(shè)避雷針(線)應(yīng)該使變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護范圍內(nèi)。這些規(guī)定都是為了防止雷電過電壓對變配電所裝置進行反擊閃絡(luò)?，F(xiàn)行國家標準GB500571994《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》則規(guī)定采用IEC推薦的“滾球法”來確定。（6）如果備用電源自動投入裝置投入穩(wěn)定故障，應(yīng)立即跳閘。（4）零序電流保護：當變壓器的中性點直接接地或經(jīng)放電間隙接地時，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護，作為變壓器外部接地的短路保護。變電站中6—10kV單母線一般都不裝設(shè)專用的母線保護。電力系統(tǒng)電源中性點的不同運行方式，對電力系統(tǒng)的運行，特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時有明顯的影響，而且影響到系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護及監(jiān)測儀表的選擇與運行，因此有必要予以研究討論。應(yīng)避開將要挖掘施工的地段。按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸紙絕緣電纜和塑料絕緣電纜兩大類。用=55度去查鋁導(dǎo)體的曲線，對應(yīng) =*（ ） Tima= Tk+=++==*（）+（*5**=*查表 =110度，查表已知 鋁母線 =200度＞=110度，所以滿足短路穩(wěn)定的要求。在繼電保護中，這種接線稱為兩相兩繼電器接線，在中性點不接地的三相三線制電路中，廣泛用于三相電流，電能的測量及過電流的繼電保護。電流互感器的類型有很多，按一次高低電壓之分，有高壓和低壓兩類。它是敞開地裝設(shè)在金屬框架上的，而其保護方案和操作方式較多，裝設(shè)地點也很靈活，所以叫萬能式。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負荷操作。高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器，六氟化硫斷路器，真空斷路器以及壓縮空氣斷路器，磁吹斷路器等，其中應(yīng)用最廣的是油斷路器。短路計算的步驟：1）繪出短路的計算電路圖，并根據(jù)短路計算目的確定短路計算點，2）確定基準值，取Sd=100MVA，Ud=Uc（有幾個電壓等級就取幾個Ud），并求出所有短路計算點電壓下的Id。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇校驗電氣設(shè)備用的短路電流采用系統(tǒng)最大運行方式下的三相短路電流。例如感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)矩與外加的電壓平方成正比，當電壓降低很多時，轉(zhuǎn)矩可能不足以帶動機械工作，而使電動機停轉(zhuǎn)。所謂短路，是指供配電系統(tǒng)正常運行之外的相與相或相與地之間的短接。（）2高壓側(cè)采用單母線，低壓側(cè)采用單母線分段：這種主接線適用于裝有兩臺及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所，其供電可靠性也較高，任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。這也是目前生產(chǎn)中最常用的運行方式，它的母線繼電保護相對比較簡單。例如當母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，必須斷開所有回路的電源，造成對全部用戶供電中斷。(4)簡化主接線。電氣主接線對變電所以及電力系統(tǒng)的安全，可靠經(jīng)濟的運行起著重要的作用。 變電所主變壓器容量及臺數(shù)，型號的確定總之，主變壓器容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期1020年的負荷發(fā)展。2變電所主變壓器容量的選擇原則：（1）只裝設(shè)一臺主變壓器的變電所： 主變壓器的容量Sn應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計算負荷Sjs的需要， 即Snt≥Sjs（I）裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所： 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足計算負荷Sjs的60%70%的需要。我國新變壓器的容量常采用此系列。： 常用的方法有：（1）并聯(lián)電容器：他是目前用戶，企業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種補償裝置，具有有功損耗小，無旋轉(zhuǎn)部分，運行維護方便，根據(jù)系統(tǒng)需要增加或減少安裝容量和改變安裝地點，個人電容器損壞不影響整個裝置的運行等優(yōu)點。（3）按逐級計算法確定用戶的計算負荷: 他是根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備開始，朝電流的方向逐級計算，最后求出用戶總的計算負荷的方法稱為逐級計算法。關(guān)于應(yīng)急電源方式的選用，可參照下列原則：(1)蓄電池包括靜態(tài)交流不間斷電源裝置，適用于允許中斷供電時間為毫秒級別的負荷供電。由此可見，正確確定計算負荷意義重大。具有擴建的可能性。 云崗青山變電所的設(shè)計要求由于本礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的需要電力供不應(yīng)求的情況下，為了適應(yīng)本礦區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展要在本礦區(qū)建設(shè)10kV變電站。根據(jù)變電站任務(wù)的不同，可將變電站分為升壓變電站和降壓變電站兩大類。由于電能在工業(yè)中是必不可少的資源，電能的分配和輸送是電網(wǎng)建設(shè)中尤為重要的部分。變電所的主要設(shè)備有電力變壓器，母線和開關(guān)設(shè)備等。 云崗青山變電所電氣部分的設(shè)計應(yīng)達到的目的本畢業(yè)設(shè)計課題主要是綜合訓(xùn)練運用發(fā)電廠電氣部分，電力系統(tǒng)繼電保護，工廠供電，高低壓電氣，電力系統(tǒng)分析等電氣工程及其自動化專業(yè)知識完成“云崗青山變電所電氣部分的設(shè)計”通過設(shè)計，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論，專業(yè)知識與技能，鞏固過去所學(xué)的電氣知識，把所學(xué)理論應(yīng)用到實際工程上去，解決實際問題，進一步了解工程設(shè)計規(guī)范，要求，掌握設(shè)計基本內(nèi)容和方法，為學(xué)生參加工作打好基礎(chǔ)！ 云崗青山變電所電氣部分的設(shè)計方案1 ) 應(yīng)先進行負荷分析計算： 求出計算負荷，目的是為了合理地選擇變電所內(nèi)的各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)，變壓器容量和電器設(shè)備型號等。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐，通信樞紐，國家級承擔重大活動的會堂，國家級的體育中心，以及經(jīng)常用于重要國際活動的大量人員集中的公共場所等一級負荷，為特別重要的負荷。這是考慮架空線路發(fā)生故障時，較之電纜線路發(fā)生故障時易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和維修。常用的方法有：： 功率因數(shù)不滿足要求時，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)。（2）同步電動機補償：他是通過改變勵磁電流來調(diào)節(jié)和改善供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，但是其價格高，維修麻煩，所以同步電機應(yīng)用不廣。 變壓器的容量及過負荷能力變電所主變壓器容量及臺數(shù)，型號的確定1選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則：(1)應(yīng)滿足用電負荷對供電可靠性的要求。但繞組長期受熱時，其絕緣的彈性和機械的強度要逐漸減弱，這就是絕緣老化的現(xiàn)象。通過上面的分析：因為考慮到云崗青山變電所屬于車間變電所，并且二級負荷占30%。應(yīng)滿足電力負荷特別是其中一二級負荷對供電可靠性的要求。其次，電氣主接線應(yīng)該能夠適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并且能夠靈活地進行運行方式的切換。例如：欲檢修工作母線，可把全部電源和線路倒換到備用母線上。 雙母線接線 橋形接線（內(nèi)橋）4．橋形接線可分為內(nèi)橋接線和外橋接線。對于常用的配電方式有：放射式，樹干式和環(huán)形。由于短路電流很大，即使流過的時間很短也會使這些元件引起不能允許的過熱，而招致?lián)p壞。（2）兩相短路：是指三相供電系統(tǒng)中任意兩相間發(fā)生短路。用來選擇校驗電氣設(shè)備的短路計算，其短路計算點應(yīng)選擇為使電氣設(shè)備可能通過最大短路電流的地點，一般來講，用來選擇校驗高壓側(cè)設(shè)備的短路計算，應(yīng)選擇高壓母線為計算短路點。環(huán)境條件就是指電氣裝置所處的位置（室外或室內(nèi)），環(huán)境溫度，海拔以及有無防塵，防腐，防火，防爆等要求。油箱下部是由高強度鑄鐵成的基座。低壓斷路器按滅弧介質(zhì)分，有空氣斷路器和真空斷路器等，按用途分有配電用斷路器，電動機用斷路器，照明用斷路器和漏電保護斷路器等。例如：在雙母線電路中，可以用隔離開關(guān)將運行中的電路從一條母線切換到另一條母線上。主要同于中性點直接接地系統(tǒng)。軟母線施工簡便，造價低廉。但是具有運行可靠，不易受外界影響，不需要架設(shè)電桿，不占地面，不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃，易爆的場所，不宜架設(shè)架空線路，只有敷設(shè)電纜線路。運行經(jīng)驗表明：電纜頭是電纜線路中的薄弱環(huán)節(jié)，電纜線路的大部分故障都是發(fā)生在電纜接頭處的。不允許發(fā)生絕緣導(dǎo)線和電纜因過電流作用而引起過熱甚至燃燒而保護裝置不動作的情況、因此絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量還要滿足下列條件： ≥/ 云崗青山變電所廠用電纜的選擇：按發(fā)熱條件選擇： 對于高壓側(cè)選用的是10kV級BV25型油浸紙絕緣電纜（直埋）=75A＞Ijs=24，7A而對于380V側(cè)，其每條線路的最大電流為143A，所以我選擇BV120型 其 =194A＞Ijs=143..3A.第7章 繼電保護的設(shè)計 繼電保護的基本知識對繼電保護的基本要求：（1）選擇性：首先先由距離點最近的斷路器動作切除故障線路，使停電范圍盡量縮小，從而保證系統(tǒng)中無故障部分仍能正常運行。電流保護又可分為定時限過電流保護，電流速斷保護等。油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生短路。動作電流按下式整定≥為可靠系數(shù)，視變壓器過負荷能力而定，可取 為繼電器返回系數(shù)， 為變壓器的額定電流代入數(shù)值后得：=（*）/（*20）= 變壓器三段式保護原理圖 繼電保護交流回路展開圖 繼電保護直流回路展開圖 備用電源自動投入裝置 在有備用電源的供電系統(tǒng)中，當正常供電的工作電源本身或供電線路發(fā)生故障而停電時，備用電源可依靠自動投入裝置投入，代替工作電源，以提高供電的可靠性。還有一種就是沿著架空線路或金屬管道侵入變電所或其他建筑物。（4）裝設(shè)自動重合閘裝置，線路上因雷擊放電造成線路電弧短路，會引起線路斷路器的跳閘，但斷路器跳閘后的電弧會自動熄滅。一些重要設(shè)備如變壓器等,多半不是自恢復(fù)絕緣,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò),就會損壞設(shè)備。 對保護寬度:1﹑2號針的保護寬度:＝ (－)＝(23－15) ＝12＞02﹑3號針之間的寬度:＝ (－)＝(－15) ＝＞0由此可見,對保護物的寬度是能滿足要求的。而二項式系數(shù)法多用于大容量電動機所占比重較大的地方。從而選擇更適合的設(shè)備以及電纜，母線等。對于容量小于800kVA的油浸式變壓器可不采用瓦斯保護和縱差動保護。通過補償可以減小無功功率，從而減小即將選擇變壓器的容量，提高功率因數(shù)，節(jié)省投資。由于4針的擺放是長方形,所以，134針也是滿足要求的。變電所的雷害事故來自兩個方面:一是雷直擊變電所。如果變配電所處在附近更高的建筑物上的防雷設(shè)施的保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為車間內(nèi)型，則不再考慮直擊雷的防護。常用的防雷設(shè)備有接閃器：是專門用來接受直接雷擊的金屬物體。對備用電源自動投入裝置的基本要求：（1）工作電源電壓消失或電壓降得很多時，備用電源自動投入裝置應(yīng)將此路電源斷開。而變壓器的不正常運行狀態(tài)主要為過負荷和油面降低。運行實踐證明，電壓等級愈高，母線發(fā)生故障的可能性愈小，電壓等級愈低，發(fā)生故障的可能性愈大。（3）靈敏性：是指保護裝置在保護范圍內(nèi)對發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。因此電纜頭的安裝質(zhì)量至關(guān)重要，密封要好，其絕緣耐壓強度不應(yīng)低于電纜本身的耐壓強度，要有足夠的機械強度，且體積盡可能小，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。特別是在10kV的變配電所中廣泛采用。檔數(shù)大于2，檔距900MM。其接線系數(shù)也為1。云崗青山變電所采用的就是：HD171000型玻板系列隔離開關(guān)。非選擇型斷路器一般為瞬時動作，只做短路保護作用，也有的為長延時保護動作，只做過負荷保護用。斷路器跳閘時，動觸頭離開靜觸頭，最后離開弧觸片。對一些斷流電器，如開關(guān)，熔斷器等，還應(yīng)考慮其斷流能力。但如果線路裝有限流電抗器（用來限制短路電流），則選擇校驗線路設(shè)備的短路計算點，應(yīng)選在限流電抗器之后。（4）兩相接地短路：是指中性點不接地的電力系統(tǒng)中兩不同相的單相接地所形成的相間短路。電流流過導(dǎo)體時產(chǎn)生的機械應(yīng)力與電流的平方成正比。其主要的優(yōu)點是：（1）某一線路發(fā)生故障時不影響其他用戶。外橋接線適用于供電線路短，線路故障幾率小，工廠負荷變化大，變壓器操作頻繁，有穿越功率流經(jīng)的中間變電所，采用外橋接線，工廠降壓變電所運行方式的變化不影響公共電力系統(tǒng)的功率潮流。完成轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)QF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可使原工作母線退出運行進行檢修。再次，在設(shè)計變電站電氣主接線時，電氣主接線的優(yōu)劣往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間，欲使電氣主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的電氣設(shè)備和現(xiàn)代化的自動化裝置，從而導(dǎo)致投資的增加。能適應(yīng)一定時期內(nèi)沒有預(yù)計到的負荷水平變化；改變運行方式時操作方便，便于變電所的擴建。當裝設(shè)兩臺變壓器：St=Snt=（）Sjs= kVA St= Snt≥30%St 所以選擇10kV級S9系列油浸式銅線電力變壓器 S9315/10（）型，并采用Dyn11 接線。按照規(guī)定：電力變壓器的正常使用時的環(huán)境溫度:最高氣溫