【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主接線：該主接線按高壓開(kāi)關(guān)柜或低壓配電屏的相互連接和部署位置繪制，常用于變配電所的施工圖中。確定變電所主接線應(yīng)滿足該基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。 變電所主接線方案 供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路——變壓器組接線、單母線接線和橋式接線3種類型。單母線接線又分為單母線不分段和單母線分段。橋式接線又分內(nèi)橋式接線和外橋式接線。由于該廠采用的一路電源進(jìn)線，且有兩臺(tái)變壓器，故應(yīng)選用的是單母線接線方式，且變壓器一次側(cè)采用單母線不分段，二次側(cè)采用單母線分段接線。具體布局見(jiàn)附錄2所示。 變電所主接線設(shè)計(jì) 高壓開(kāi)關(guān)柜選擇KGN型高壓開(kāi)關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用VV型和Y0/Y0/（開(kāi)口）△型，左側(cè)由電纜引入，右側(cè)由電纜引出。分為進(jìn)線柜、計(jì)量柜、互感器柜和2個(gè)出線柜。故低壓側(cè)配電柜選擇GGD型成套開(kāi)關(guān)柜，無(wú)功功率補(bǔ)償采用PGL1型低壓無(wú)功功率償自動(dòng)補(bǔ)償屏。 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 變電所的布置設(shè)計(jì)①變電所布置方案：戶內(nèi)式變電所將變壓器、配電裝置安裝于室內(nèi)，這樣工作條件好，運(yùn)行管理方便。變電所一般采用戶內(nèi)式，戶內(nèi)式又分為單層布置和雙層布置，主要是投資和土地情況而定。35KV戶內(nèi)變電所宜采用雙層布置，6～10KV變配電所宜采用單層布置。依據(jù)上述條件，故選定該廠的全廠變電所應(yīng)采用戶內(nèi)獨(dú)立式的，車間變電所采用戶內(nèi)式。本小組選用的兩臺(tái)變壓器，故大體布置方案為下圖所示，具體布置見(jiàn)附錄機(jī)變電—4。圖3—2 兩臺(tái)變壓器獨(dú)立式變電所大體布置方案圖②對(duì)變電所的布置要求：（1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗(yàn)、巡視和搬運(yùn)，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴(kuò)建的可能。（2）合理布置變電所各室的位置。（3）變壓器室應(yīng)避免西曬，值班室應(yīng)盡量朝南，盡可能利用自然采光和通風(fēng)。（4）配電室的設(shè)置應(yīng)符合安全和防火要求，對(duì)電氣設(shè)備載流部分應(yīng)采用金屬網(wǎng)板隔離。（5）高低壓配電室、變壓器室的門應(yīng)向外開(kāi)，相鄰配電室的門應(yīng)雙向開(kāi)啟。（6）變電所內(nèi)不允許采用可燃性材料裝修，不允許熱力管道、可燃?xì)夤艿雀鞣N管道從變電所內(nèi)經(jīng)過(guò)。 變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變壓器室（1）變壓器外輪廓與墻壁的距離：具體參數(shù)見(jiàn)下表所示圖3—3變壓器外輪廓與墻壁間距示意圖（單位：mm）（2）變壓器室的通風(fēng)：就變壓器室而言，應(yīng)在該室的門上下方都開(kāi)通風(fēng)窗，窗口的有效面積參照《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》的表4—27，選擇進(jìn)出風(fēng)窗的中心高差為3m，,；出風(fēng)窗采用固定百葉窗，進(jìn)風(fēng)窗采用固定百葉窗加金屬網(wǎng)。（3）變壓器的推進(jìn)面：本小組采用窄面推進(jìn)， m。（4）變壓器的防火：在變壓器室里設(shè)置儲(chǔ)油池，通風(fēng)窗采用防火材料，室內(nèi)應(yīng)配有泡沫滅火器。高壓配電室：本小組采用電纜進(jìn)線，故高壓開(kāi)關(guān)室的高度應(yīng)選為5m，采用單列離墻布置。開(kāi)關(guān)柜下方設(shè)置電纜溝，便于進(jìn)出線與柜設(shè)備的連接，便于二次回路的敷設(shè)。具體布置方案見(jiàn)附錄機(jī)變電—4圖3—4 低壓配電室布置方案示意圖低壓配電室：本小組采用雙列面對(duì)面布置配電屏，在低壓開(kāi)關(guān)柜柜后設(shè)置電纜溝，便于饋線電纜的敷設(shè)。低壓配電室布置方案示意圖如下：圖3—5 低壓配電室布置方案示意圖注：變電所詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置圖見(jiàn)機(jī)變電—4。第四章 電氣設(shè)備的選擇 短路電流計(jì)算在電力系統(tǒng)中短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接短路。短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞，運(yùn)行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作以及鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上等。其中三相短路電力系統(tǒng)最嚴(yán)重的短路故障。然而其分析很難變化大，為了簡(jiǎn)化分析，假設(shè)成一個(gè)無(wú)限大容量系統(tǒng)來(lái)做分析。在計(jì)算短路電流的是采用標(biāo)幺制表示，更簡(jiǎn)化了計(jì)算。做短路電流計(jì)算是為了正確地選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備、計(jì)算和整定保護(hù)短路的繼電保護(hù)裝置等。該廠電源進(jìn)線采用一回架空線，型號(hào)為L(zhǎng)J_70，線路長(zhǎng)度為5km的線路供電根據(jù)表A15，LJ70導(dǎo)線，選擇線間幾何均距為1m，／km圖4—1 全廠供電系統(tǒng)圖其中變壓器1T中的參數(shù)為800KA，阻抗電壓Uk％=則供電系統(tǒng)的等效電路圖如下圖所示：最大運(yùn)行方式時(shí)：=300MVA圖4—2 短路計(jì)算等效電路圖（最大運(yùn)行方式）取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Ud=Uav,兩個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為Ud1=,Ud2=,相應(yīng)的基準(zhǔn)電流為Id1,Id2,則各元件的電抗標(biāo)幺值為：系統(tǒng)S： X1*=Sd/=線路1WL： X2*=(X0LSd)/Ud12=＝變壓器1T： X3*=(Uk%/100) (Sd/SN)=（1）K1點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算① 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：XK1*= X1*+ X2*+ X3*=++=② K1點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：Id2=Sd／（Ud2）=＝③ K1點(diǎn)短路電流的各量：IK1*=1/ XK1*==IK1= Id2IK1*===ik1==SK1=Sd/ XK1*=100=（2）K2點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算① 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：XK2*= X1*+ X2*=+=② K2點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：Id1=Sd／（Ud1）==＝③ K2點(diǎn)短路電流的各量：IK2*=1/ XK2*==IK2=Id2IK2*===IK2==SK2=Sd/ XK2*=100=最小運(yùn)行方式時(shí)： =200MVA圖4—3 短路計(jì)算等效電路圖（最小運(yùn)行方式）取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Ud2=Uav,兩個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為Ud1=, Ud2=,相應(yīng)的基準(zhǔn)電流為Id1,Id2,則各元件的電抗標(biāo)幺值為系統(tǒng)S： X1*=Sd/ =＝線路1WL： X2*=(X0LSd)/Ud12==變壓器1T： X3*=(Uk%/100) (Sd/SN)=變壓器2T： X4*=(1) K1點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算① 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：XK1*＝X1*+X2*+X3*// X4*=＋＋＝② K1點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：Id2=Sd／（Ud2）=＝③ K1點(diǎn)短路電流的各量：IK1*=1/ XK1*==IK1=Id2IK1*===IK1==S K1=Sd/ XK1*=100=(2) K2點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算① 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：XK2*= X1*﹢X2*=+=② K2點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：Id1=Sd／（Ud1）==＝ ③ K2點(diǎn)短路電流的各量：IK2*=1/ XK2*=1/=IK2=Id2IK2*===IK2==S K2=Sd/ XK2*=100=表4—1 第三車間短路電流計(jì)算總表項(xiàng)目K1點(diǎn)K2點(diǎn)最小運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA最大運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA表4—2 全廠其他車間短路電流計(jì)算匯總表車間項(xiàng)目K1點(diǎn)K2點(diǎn)第一車間最小運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA最大運(yùn)行三相短路電流KA19沖擊短路電流KA35三相短路容量MVA第二車間最小運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA最大運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA第四車間最小運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA最大運(yùn)行三相短路電流KA19沖擊短路電流KA35三相短路容量MVA第五車間最小運(yùn)行三相短路電流KA沖擊短路電流KA三相短路容量MVA最大運(yùn)行三相短路電流KA19沖擊短路電流KA35三相短路容量MVA一、電氣設(shè)備選擇要求供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備的選擇除了滿足在正常時(shí)能安全可靠運(yùn)行，并適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度，以及防塵、防火、防腐、防爆等要求，還應(yīng)滿足在短路故障時(shí)不至于損壞的條件，開(kāi)關(guān)電器必須具有足夠的斷流能力。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下4個(gè)原則：（1） 按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號(hào)（2） 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流 ① 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。，即U≥U （4—1）② 按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實(shí)際通過(guò)它的最大負(fù)荷電流I（或計(jì)算電流I），即 I≥I （4—2）或 I≥ I （4—3）（3）按短路電流條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性（4）開(kāi)關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)二、高壓開(kāi)關(guān)電器的選擇高壓開(kāi)關(guān)電器分為高壓斷路器、高壓熔斷器、高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)。高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)和高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的具體選擇原則如下：① 根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件來(lái)選擇設(shè)備的型號(hào)；② 在正常條件下，選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流；③ 短路校驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電氣設(shè)備的極限通過(guò)電流應(yīng)不小于設(shè)備安裝的最大沖擊短路電流，即 I≥i （4—4） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)；電氣設(shè)備允許的短時(shí)發(fā)熱應(yīng)不小于設(shè)備安裝的最大短路發(fā)熱，即 I≥I （4—5）④ 開(kāi)關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)。 高壓斷路器選擇高壓斷路器是一種專用于斷開(kāi)或接通電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備，具有完善的滅弧裝置。因此，高壓斷路器不僅能在正常時(shí)通斷負(fù)荷電流，而且能在出現(xiàn)短路故障時(shí)在保護(hù)裝置作用下切斷短路電流。，。 10KV進(jìn)線側(cè)的線路額定電流為：IN＝SN247。＝,因?yàn)橛袃膳_(tái)變壓器，由于采用的是獨(dú)立的全廠變電所，故應(yīng)采用少油戶內(nèi)型斷路器，查表A—4，可知選擇SN1010I/630少油戶內(nèi)型斷路器。表4—3 高壓斷路器校驗(yàn)表序號(hào)SN1010I/630選擇要求裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件結(jié)論項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)1U10KV≥U10KV合格2I630A≥I合格3I16KA≥IK(3)合格4I40KA≥ish(3)合格5I16178。+4＝1024KA178。S≥I178。(+)＝ KA178。S合格高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇查表A—5，綜合上述各電氣條件選擇GN10T/200型高壓隔離開(kāi)關(guān)表4—4 高壓隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)表序號(hào)GN10T/200選擇要求裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件結(jié)論項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)1U10KV≥U10KV合格2I200A≥I合格3I≥ish(3)合格4I10=500KAs≥I178。(+)＝ KA178。S s合格高壓熔斷器的選擇 該廠高壓側(cè)的熔斷器是用來(lái)保護(hù)電壓互感器的，故應(yīng)選擇RN2型專用熔斷器來(lái)做電壓互感器的短路保護(hù)，查表A—6—2，應(yīng)選擇RN2—10型熔斷器。避雷器的選擇參考《供配電參考資料》的表3—29，則選擇FS—10型避雷器。高壓側(cè)的其他電氣設(shè)備由小組其他成員計(jì)算，具體見(jiàn)下表所示：表4—5 高壓側(cè)其他電氣設(shè)備選擇表高壓側(cè)各種電氣設(shè)備的選擇具體見(jiàn)附錄2機(jī)變電—1全廠變電所高壓配電系統(tǒng)圖。三、變壓器二次側(cè)低壓配電屏電氣設(shè)備的選擇變壓器2次總柜上的低壓設(shè)備（低壓斷路器、低壓隔離開(kāi)關(guān)）低壓斷路器又稱為低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，低壓隔離開(kāi)關(guān)又稱為低壓刀開(kāi)關(guān)。 已知全廠低壓側(cè)計(jì)算電流為987A，峰值電流約為2800A，最大三相短路電流為I=，采用DW15型斷路器，配置瞬時(shí)和長(zhǎng)延時(shí)脫扣器。①過(guò)電流瞬時(shí)脫扣器額定電流的選擇： ≥Ic＝987A ＝1000 A②過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流的整定： 1）瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流IOP(0)應(yīng)躲過(guò)線路的峰值電流IPK，則 IOP(0)≥kelIPK＝2800＝3780A 查表A—9—7/6,選擇整定倍數(shù)為4倍的瞬時(shí)脫扣器，則動(dòng)作電流整定值為 41000＝4000A≥3780A 2) 長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流IOP(1)只需要線路的計(jì)算電流Ic，即 IOP(1)≥kelIc＝987A＝ 故應(yīng)選IOP(1)＝1100A 3）為防止被保護(hù)線路因過(guò)負(fù)荷或短路故障引起導(dǎo)線和電纜過(guò)熱時(shí)，則 IOP≤kolIal＝1000＝4500A 4）斷路器額定電流的選擇：≥＝1000A，查表A—9—7，選1500A，DW15型系列斷路器，IOC＝60KA 5）斷流能力校驗(yàn)：IOC＝60KA＞IK(3)＝ KA故，所選低壓斷路器型號(hào)為DW15—1500，過(guò)電流脫扣器額定電流為1000 A。低壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇 低壓隔離開(kāi)關(guān)主要用于電氣隔離而不能分?jǐn)嗾５呢?fù)荷電流和短路電流，低壓隔離開(kāi)關(guān)主又稱刀開(kāi)關(guān)。因此選擇時(shí)只需校