【正文】 20kA（5S熱穩(wěn)定電流） 合格 低壓設(shè)備的選擇及校驗(yàn)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(mǎn)足在正常條件下合短路故障條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。結(jié)構(gòu)采用自掛式操作方便。電流互感器保護(hù)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(yùn)行中，有巨大的電能通過(guò)，短路時(shí)，承受著很大的發(fā)熱和電動(dòng)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(jì)運(yùn)行的要求。 2．電纜的選擇及校驗(yàn)對(duì)于工廠的低壓配電線路：常用的接線方式有放射式，樹(shù)干式和環(huán)形接線。目前我國(guó)生產(chǎn)的塑料絕緣電纜有兩種：一種是聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電纜，另一種是交聯(lián)聚氯乙烯絕緣護(hù)套電纜，其性能更優(yōu)的優(yōu)越。電纜在短路時(shí)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(shí)，給于報(bào)警信號(hào)，提醒供電值班人員注意，及時(shí)處理，當(dāng)單相接地危及人身和設(shè)備安全時(shí)，則單相接地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘。這種裝置比較簡(jiǎn)單，但不能立即發(fā)現(xiàn)故障地點(diǎn)，因?yàn)橹灰W(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，則在同一電壓級(jí)的所有變電所母線上，都將出現(xiàn)零序電壓，也就是說(shuō)該裝置沒(méi)有選擇性。還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：內(nèi)部過(guò)電壓一般不會(huì)超過(guò)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相對(duì)地（即單相）額定電壓的34倍。35kV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。如果進(jìn)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(hù)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(jì)算。通過(guò)對(duì)《云崗礦青山變電所電氣初步設(shè)計(jì)》，使我了解從理論構(gòu)思到實(shí)際工程論證的設(shè)計(jì)，從中我學(xué)到了許多課堂上沒(méi)有掌握的理論，拓寬了自己的視野。4．主接線的設(shè)計(jì)。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(hù)范圍內(nèi)。這些規(guī)定都是為了防止雷電過(guò)電壓對(duì)變配電所裝置進(jìn)行反擊閃絡(luò)?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB500571994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》則規(guī)定采用IEC推薦的“滾球法”來(lái)確定。（6）如果備用電源自動(dòng)投入裝置投入穩(wěn)定故障，應(yīng)立即跳閘。（4）零序電流保護(hù)：當(dāng)變壓器的中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)放電間隙接地時(shí)，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器外部接地的短路保護(hù)。變電站中6—10kV單母線一般都不裝設(shè)專(zhuān)用的母線保護(hù)。電力系統(tǒng)電源中性點(diǎn)的不同運(yùn)行方式，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，特別是在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)有明顯的影響，而且影響到系統(tǒng)二次側(cè)的繼電保護(hù)及監(jiān)測(cè)儀表的選擇與運(yùn)行，因此有必要予以研究討論。應(yīng)避開(kāi)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(lèi)。用=55度去查鋁導(dǎo)體的曲線，對(duì)應(yīng) =*（ ） Tima= Tk+=++==*（）+（*5**=*查表 =110度，查表已知 鋁母線 =200度＞=110度，所以滿(mǎn)足短路穩(wěn)定的要求。在繼電保護(hù)中，這種接線稱(chēng)為兩相兩繼電器接線，在中性點(diǎn)不接地的三相三線制電路中，廣泛用于三相電流，電能的測(cè)量及過(guò)電流的繼電保護(hù)。電流互感器的類(lèi)型有很多，按一次高低電壓之分，有高壓和低壓兩類(lèi)。它是敞開(kāi)地裝設(shè)在金屬框架上的，而其保護(hù)方案和操作方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)也很靈活，所以叫萬(wàn)能式。但是隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，因此不允許帶負(fù)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(jì)算的步驟：1）繪出短路的計(jì)算電路圖，并根據(jù)短路計(jì)算目的確定短路計(jì)算點(diǎn)，2）確定基準(zhǔn)值，取Sd=100MVA，Ud=Uc（有幾個(gè)電壓等級(jí)就取幾個(gè)Ud），并求出所有短路計(jì)算點(diǎn)電壓下的Id。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路電流采用系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流。例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與外加的電壓平方成正比，當(dāng)電壓降低很多時(shí)，轉(zhuǎn)矩可能不足以帶動(dòng)機(jī)械工作，而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。所謂短路，是指供配電系統(tǒng)正常運(yùn)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(tái)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(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。這也是目前生產(chǎn)中最常用的運(yùn)行方式，它的母線繼電保護(hù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。例如當(dāng)母線或母線隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開(kāi)所有回路的電源，造成對(duì)全部用戶(hù)供電中斷。(4)簡(jiǎn)化主接線。電氣主接線對(duì)變電所以及電力系統(tǒng)的安全，可靠經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行起著重要的作用。 變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)，型號(hào)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(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1020年的負(fù)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(tái)主變壓器的變電所： 主變壓器的容量Sn應(yīng)滿(mǎn)足全部用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷Sjs的需要， 即Snt≥Sjs（I）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所： 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿(mǎn)足計(jì)算負(fù)荷Sjs的60%70%的需要。我國(guó)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(hù)，企業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種補(bǔ)償裝置，具有有功損耗小，無(wú)旋轉(zhuǎn)部分，運(yùn)行維護(hù)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(diǎn)，個(gè)人電容器損壞不影響整個(gè)裝置的運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。（3）按逐級(jí)計(jì)算法確定用戶(hù)的計(jì)算負(fù)荷: 他是根據(jù)用戶(hù)的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備開(kāi)始，朝電流的方向逐級(jí)計(jì)算，最后求出用戶(hù)總的計(jì)算負(fù)荷的方法稱(chēng)為逐級(jí)計(jì)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(shí)間為毫秒級(jí)別的負(fù)荷供電。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。具有擴(kuò)建的可能性。 云崗青山變電所的設(shè)計(jì)要求由于本礦區(qū)經(jīng)濟(jì)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(jì)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(lèi)。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(kāi)關(guān)設(shè)備等。 云崗青山變電所電氣部分的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要是綜合訓(xùn)練運(yùn)用發(fā)電廠電氣部分，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，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(dòng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)完成“云崗青山變電所電氣部分的設(shè)計(jì)”通過(guò)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，鞏固過(guò)去所學(xué)的電氣知識(shí)，把所學(xué)理論應(yīng)用到實(shí)際工程上去，解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)一步了解工程設(shè)計(jì)規(guī)范，要求，掌握設(shè)計(jì)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(jì)方案1 ) 應(yīng)先進(jìn)行負(fù)荷分析計(jì)算： 求出計(jì)算負(fù)荷，目的是為了合理地選擇變電所內(nèi)的各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)，變壓器容量和電器設(shè)備型號(hào)等。合理的選擇補(bǔ)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(duì)于某些特等建筑，如重要的交通樞紐，通信樞紐，國(guó)家級(jí)承擔(dān)重大活動(dòng)的會(huì)堂，國(guó)家級(jí)的體育中心，以及經(jīng)常用于重要國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等一級(jí)負(fù)荷，為特別重要的負(fù)荷。這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí)，較之電纜線路發(fā)生故障時(shí)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(mǎn)足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)。（2）同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償：他是通過(guò)改變勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)和改善供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，但是其價(jià)格高，維修麻煩，所以同步電機(jī)應(yīng)用不廣。 變壓器的容量及過(guò)負(fù)荷能力變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)，型號(hào)的確定1選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：(1)應(yīng)滿(mǎn)足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。但繞組長(zhǎng)期受熱時(shí)，其絕緣的彈性和機(jī)械的強(qiáng)度要逐漸減弱，這就是絕緣老化的現(xiàn)象。通過(guò)上面的分析：因?yàn)榭紤]到云崗青山變電所屬于車(chē)間變電所，并且二級(jí)負(fù)荷占30%。應(yīng)滿(mǎn)足電力負(fù)荷特別是其中一二級(jí)負(fù)荷對(duì)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(yùn)行狀態(tài)，并且能夠靈活地進(jìn)行運(yùn)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(duì)于常用的配電方式有：放射式，樹(shù)干式和環(huán)形。由于短路電流很大，即使流過(guò)的時(shí)間很短也會(huì)使這些元件引起不能允許的過(guò)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(lái)選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算，其短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇為使電氣設(shè)備可能通過(guò)最大短路電流的地點(diǎn)，一般來(lái)講，用來(lái)選擇校驗(yàn)高壓側(cè)設(shè)備的短路計(jì)算，應(yīng)選擇高壓母線為計(jì)算短路點(diǎn)。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(wú)防塵，防腐，防火，防爆等要求。油箱下部是由高強(qiáng)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(dòng)機(jī)用斷路器，照明用斷路器和漏電保護(hù)斷路器等。例如：在雙母線電路中，可以用隔離開(kāi)關(guān)將運(yùn)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(diǎn)直接接地系統(tǒng)。軟母線施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉。但是具有運(yùn)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(diǎn)，特別是在有腐蝕性氣體和易燃，易爆的場(chǎng)所，不宜架設(shè)架空線路，只有敷設(shè)電纜線路。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(guò)電流作用而引起過(guò)熱甚至燃燒而保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況、因此絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量還要滿(mǎn)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(duì)于高壓側(cè)選用的是10kV級(jí)BV25型油浸紙絕緣電纜（直埋）=75A＞Ijs=24，7A而對(duì)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(hù)的設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)的基本知識(shí)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求：（1）選擇性：首先先由距離點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)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(wú)故障部分仍能正常運(yùn)行。電流保護(hù)又可分為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)等。油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生短路。動(dòng)作電流按下式整定≥為可靠系數(shù)，視變壓器過(guò)負(fù)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(hù)原理圖 繼電保護(hù)交流回路展開(kāi)圖 繼電保護(hù)直流回路展開(kāi)圖 備用電源自動(dòng)投入裝置 在有備用電源的供電系統(tǒng)中，當(dāng)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(shí)，備用電源可依靠自動(dòng)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(dòng)重合閘裝置，線路上因雷擊放電造成線路電弧短路，會(huì)引起線路斷路器的跳閘，但斷路器跳閘后的電弧會(huì)自動(dòng)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(huì)損壞設(shè)備。 對(duì)保護(hù)寬度:1﹑2號(hào)針的保護(hù)寬度:＝ (－)＝(23－15) ＝12＞02﹑3號(hào)針之間的寬度:＝ (－)＝(－15) ＝＞0由此可見(jiàn),對(duì)保護(hù)物的寬度是能滿(mǎn)足要求的。而二項(xiàng)式系數(shù)法多用于大容量電動(dòng)機(jī)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(duì)于容量小于800kVA的油浸式變壓器可不采用瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)。通過(guò)補(bǔ)償可以減小無(wú)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(zhǎng)方形,所以，134針也是滿(mǎn)足要求的。變電所的雷害事故來(lái)自?xún)蓚€(gè)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(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為車(chē)間內(nèi)型，則不再考慮直擊雷的防護(hù)。常用的防雷設(shè)備有接閃器：是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受直接雷擊的金屬物體。對(duì)備用電源自動(dòng)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(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置應(yīng)將此路電源斷開(kāi)。而變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要為過(guò)負(fù)荷和油面降低。運(yùn)行實(shí)踐證明，電壓等級(jí)愈高，母線發(fā)生故障的可能性愈小，電壓等級(jí)愈低，發(fā)生故障的可能性愈大。（3）靈敏性：是指保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)對(duì)發(fā)生故障或不正常運(yùn)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(qiáng)度不應(yīng)低于電纜本身的耐壓強(qiáng)度，要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，且體積盡可能小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)。非選擇型斷路器一般為瞬時(shí)動(dòng)作，只做短路保護(hù)作用，也有的為長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)動(dòng)作，只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)用。斷路器跳閘時(shí)，動(dòng)觸頭離開(kāi)靜觸頭，最后離開(kāi)弧觸片。對(duì)一些斷流電器，如開(kāi)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(lái)限制短路電流），則選擇校驗(yàn)線路設(shè)備的短路計(jì)算點(diǎn)，應(yīng)選在限流電抗器之后。（4）兩相接地短路：是指中性點(diǎn)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(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力與電流的平方成正比。其主要的優(yōu)點(diǎn)是：（1）某一線路發(fā)生故障時(shí)不影響其他用戶(hù)。外橋接線適用于供電線路短，線路故障幾率小，工廠負(fù)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(yùn)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(kāi)母聯(lián)QF及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，即可使原工作母線退出運(yùn)行進(jìn)行檢修。再次，在設(shè)計(jì)變電站電氣主接線時(shí)，電氣主接線的優(yōu)劣往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)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(dòng)化裝置，從而導(dǎo)致投資的增加。能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平變化；改變運(yùn)行方式時(shí)操作方便，便于變電所的擴(kuò)建。當(dāng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器：St=Snt=（）Sjs= kVA St= Snt≥30%St 所以選擇10kV級(jí)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(shí)的環(huán)境溫度:最高氣溫