【文章內(nèi)容簡介】 可靠性以及經(jīng)濟運行都與變電所的主接線有著密切的關系，根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位，進出線回路數(shù)，設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定主結(jié)線方式，并滿足安全，可靠，靈活和經(jīng)濟等的要求。 1 安全性 (1）在高壓斷路器的電源側(cè)可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設高壓隔離開某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 9 關。 (2）在低壓斷路器的電源側(cè)可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設低壓刀 開關。 (3）在裝設高壓熔斷器 負荷開關的出線柜母線側(cè)，必須裝設高壓隔離開關 。 (4） 35kv及以上的線路末端，必須裝設避雷器。裝于母線的避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔離開關。接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設隔離開關。 2 可靠性 (1）變配電所的主結(jié)線方案，必須與其負荷級別相應。對一級負荷，應由兩個電源供電，對二級負荷，應由兩回路或者一回 6kv及以上的專用架空線 或電纜。 (2）變電所的非專用電源進線側(cè)，應裝設帶短路保護的斷路器或負荷開關（串熔斷器）。當雙電源供多個變電站時，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。 (3）對一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠的總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電的可靠性，但對輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式供電。 (4）變電所低壓側(cè)的總開關，宜采用低壓斷路器。當有繼電保護或自動切化電源要求時，低壓側(cè)總開關和低壓母線分段開關，均采用低壓斷路器。 3 靈活性 (1）變配電所的高低壓母線，一般宜采用單木星分段的結(jié)線。 (2） 35kv及以上 的電源進線為雙回路時，宜采用橋形結(jié)線或線路變壓器字結(jié)線。 (3）需帶負荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應裝設高壓斷路器或高壓負荷開關。 (4）主結(jié)線方案應與主變壓器經(jīng)濟運行的要求相適應。 (5）主結(jié)線方案應考慮今后可能的擴展。 4 經(jīng)濟性 (1）主結(jié)線方案在滿足運行要求的前提下，應力求簡單，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的結(jié)線。 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 10 (2）變配電所的電氣設備應選用技術先進，經(jīng)濟適用的節(jié)能產(chǎn)品，不得選用國家明令淘汰的產(chǎn)品。 (3）中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；在需頻繁操作的場合，則應 采用真空斷路器或 SF6斷路器。 (4）工廠的電源進線撒謊功能應裝設專用的計算柜，其中的電流，電壓互感器只供計算的電度表用。 (5）應考慮無功功率的人工補償，使最大負荷時的功率因數(shù)達到規(guī)定的要求。 變電所主接線的選擇方案 本設計 選擇高壓側(cè)裝 隔離開關 斷路器的變電所主接線方案。 低壓側(cè)接線選擇單母線連接， 如 圖 21： 圖 21 因為此變電所屬于只 裝有 一臺主變壓器的小型變電所 （三級負荷） ，一般像這種變電所根據(jù)其高壓側(cè)采用的開關電器不同，有 三種比較典型的主接線方案 ： 熔斷器或跌落式熔斷器 的變電所主接線 。 熔斷器的變電所主接線。 斷路器 控制 的變電所主接線。 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 11 前兩種方案都采用 的是 裝設熔斷器 來斷開短路故障電路，這就不適用于工廠車間變電所，因為更換熔斷器需要一定的時間，從而使在故障排除后恢復供電的時間延長，影響了供電可靠性 ，也直接導致車間停產(chǎn) 。而且 由于 第一種方案不能實現(xiàn)帶負荷操作，還容易發(fā)生帶負荷拉閘的嚴重事故。而 第三種方案采用了高壓斷路器，因此變電所停、送電操作十分靈活 方便，同時高壓斷路器都配有繼電保護裝置，在變電所發(fā)生短路或過負荷時均能自動跳閘， 而且 在故障和異常消除后又可迅速合閘，從而使恢復供電的時間大大縮短。如果能配備自動重合閘裝置，則供電可靠性更可進一步提高。 綜上所述，本設計的車間變電所采用 高壓側(cè)裝隔離開關 斷路器控制的 主接線方案。 主接線圖如 （ 附錄 1） 所示。 短路電流的計算 及變電所一次設備的選擇 短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。 進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考 慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于試驗樓供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。 短路計算 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺值法（又稱相對單位制法）。 下面介紹標幺值法計算： 在無限大容量電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時， 短路基準電流 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 12 式中 — 基準容量 — 基準電壓 電力系統(tǒng)的電抗標幺值 式中 — 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量 電 力線路的電抗標幺值 式中 — 線路單位長度電抗 — 短路計算點的計算電壓 電力變壓器電抗標幺值 式中 — 變壓器的容量 — 變壓器的短路電壓百分值 圖 22 （ 1） 確定基準值 取 (2) 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 13 1）電力系統(tǒng)的電抗標幺值 2）架空線路的電抗標幺值 由文獻 [1]中表 3— 1 查得單位長度電抗值 ，因此 3）電力變壓器的電抗標幺值 由表 得 ,因此 (3) 求 d d2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1） 總電抗標幺值 2） 三項短路電流 周期分量有效值 3) 其他三相短路電流 4) 三相短路容量 表 24 短路計算結(jié)果 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA d1 164 d2 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 14 圖 23 （ 1） 確定基準值 取 （ 2） 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值 1）電力系統(tǒng)的電抗標幺值 2）架空線路的電抗標幺值 由文獻 [1]中表 3— 1 查得單位長度電抗值 ，因此 3）電力變壓器的電抗標幺值 由表得 ,因此 (3) 求 d d2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1）總電抗標幺值 2）三項短路電流周期分量有效值 3) 其他三相短路電流 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 15 4) 三相短路容量 表 25 短路計算結(jié)果 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA d1 d2 一次設備的選擇 與校驗 按設備裝設地點、工作環(huán)境、使用要求選擇電氣設備的適當型號， 本設計中變電所一次設備均選用專業(yè)廠家的配套開關柜（屏）。 \ 電氣設備在使用中，不但要求在正常工作條件下安全可靠的運行，而且要求在發(fā)生嚴重短路或故障時不受到嚴重破壞。因而要根據(jù)環(huán)境條件和供 電要求確定其形式和參數(shù)，保證電器正常運行時安全可靠，故障時不致?lián)p壞，并在技術合理時注意節(jié)約。此外，還應根據(jù)產(chǎn)品情況及供應能力統(tǒng)籌兼?zhèn)洌瑮l件允許時優(yōu)先選用先進設備。 選擇與校驗的條件與項目 為了保證一次設備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇或校驗： 按正常工作條件，包括電壓，電流，頻率，開斷電流等選擇。 按短路條件，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。 考慮電器設備運行的環(huán)境條件如溫度，濕度，海拔以及有無防塵，防腐，放火，防爆等要求。 （ 1） 按正常工作條件選擇 1）安工作電壓選擇 設備的額定電壓 不應小于所在線路的額定電 即 2）安工作電流選擇 設備的額定電流 不應小于所在線路的計算電流 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 16 即 3）按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流 或斷流容量 不應小于設備分斷瞬間的短路電流有效值 或短路容量 即 （ 2）按短路條件校驗 1） 短路動穩(wěn)定度 的 校驗條件： 式中， 為電器的極限用過電流（動穩(wěn)定電流）峰值 ； 為電器的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）有效值。 2）熱穩(wěn)定度的校驗條件： 式中， 為電器的熱穩(wěn)定電流； 為電器的熱穩(wěn)定時間， 為短路發(fā)熱假想時間 。 3. 高壓設備的選擇與校驗 高壓一次設備的選擇，必須滿足一次電路正常條件下和短路條件下 工作的要求，同時設備應工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。 本設計選用 KYN10型 開關柜 見下表 表 26 KYN10型開關 柜的技術數(shù)據(jù) 名稱 型號 主要技術數(shù)據(jù) 斷路器 SN1010Ⅰ 斷流容量 300MVA 電流互感器 LDJ10 額定 頻率 50HZ 電壓互感器 JDZ10 最大容量 500VA 高壓隔離開關 GN810/400 額定電流 400A 熔斷器 RN210 三相最大斷流容量1000MVA 避雷器 FCD3 外形尺寸 ） （ 1） 斷路器的校驗 1）動穩(wěn)定校驗 某機加工車間低壓配電系統(tǒng)及照明設計 17 滿足要求。 2）熱穩(wěn)定校驗 滿足要求。 3）短流能力校驗 滿足要求。 （ 2）電流互感器的校驗 1) 動穩(wěn)定校驗 2) 熱穩(wěn)定校驗 即 滿足要求。 3）電壓互感器的校驗 裝設地點電壓互感器選 JDZ10經(jīng)校驗滿足要求。 4） 熔斷器的校驗 裝設地點 熔斷器選 RN210, 額定電壓為 10KV，額定電流 ，最大開斷電流 50KA，三相最大斷流容量 1000MVA,滿足要 求。 5) 高壓隔離開關的校驗 額定電壓