【文章內容簡介】 10/4380V低壓配電屏,變電所主變壓器容量和臺數(shù)的確定負荷性質：三班工作制，年最大負荷利用小時數(shù)為3500h。三級負荷。供電條件：1）電源由35/10KV總降壓變電所采用架空線路受電，線路長300M。2）工廠總降壓變電所10KV母線上的短路容量按200MVA計。 架空線短路示意圖3）工廠總降壓變電所10KV配電出線定時限過流保護裝置的整定時間top=2s。4）。對供有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。除上兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負荷集中而容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器可以有下列兩種方案：（1）裝設一臺主變壓器，型式采用S9系列油浸式銅線電力變壓器，而容量根據(jù)SN。T=800KVAS30=，但為工廠今后五年的發(fā)展和擴建，所以可選一臺S9800/10型油浸式銅線低損耗配電變壓。至于工廠二級負荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓，聯(lián)絡線來承擔。（2）裝設兩臺主變壓器，型式也采用S9，每臺容量按式SNT≈（～）S30選擇，即SNT≈（～）=(～)kVA因此選兩臺S9400/10型低損耗配電變壓器。（3）變電所變壓器臺數(shù)的技術參數(shù)和經濟性比較（）。比較項目裝設一臺主變的方案裝設兩臺主變的方案技術指標供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質量由于一臺主變，電壓損耗略大由于兩臺主變并列，電壓損耗略小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好擴建適應性稍差一些更好一些經濟指標電力變壓器的綜合投資額查得S9800/10的單價為91100元，而變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此綜合投資約為：2*91100=，因此兩臺綜合投資為4＝，高壓開關柜（含計量柜）的綜合投資額，因此高壓開關柜的綜合投資約為4**=本方案采用6臺GG1A(F)柜，其綜合投資約為6＝，電力變壓器和高壓開關柜的年運行費查表32，主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費每年:*=*=總計：，交供電部門的一次性供電貼費主變容量每KVA為800元，供電貼費=800KVA*貼費為2400＝64萬元，從上表可以看出，按技術指標，以上兩種方案均可承受三級至二級負荷性質的工廠供配電，但也可看出裝設兩臺主變的主結線方案略優(yōu)于裝設一臺主變的主結線方案，但按經濟指標，則裝設一臺主變的方案遠優(yōu)于裝設兩臺主變的方案，而且此變壓器容量略大于選定容量，對工廠日后的發(fā)展有一定的可擴展性，因此決定采用裝設一臺主變的方案。 變壓器聯(lián)結有Dyn11和Yyn0兩種組別：1） Dyn11結線，具有輸出電壓質量高、中性點不漂移、防雷性能好等特點。在箱變低壓側三相負荷不平衡時，由于零序電流和三次諧波電流可以在高壓繞阻的閉合回路內流通，每個鐵心柱上的總零序磁勢和三次諧波磁勢幾乎等于零，所以低壓中性點電位不漂移，各項電壓質量高；同樣由于雷電流也可以在高壓繞阻的閉合回路內流通，雷電流在每個鐵心柱上的總磁勢幾乎等于零，消除了正、逆變換過電壓，所以防雷性能好但存在非全相運行問題，可在低壓主開關加裝欠壓保護裝置。 2） Yyn0接線，當高壓熔絲一相熔斷時，將會出現(xiàn)一相電壓為零，另兩相電壓沒變化，可使停電范圍減少至1/3。這種情況對于低壓側為單相供電的照明負載不會產生影響。若低壓側為三相供電的動力負載，一般均配置缺相保護，故此不會造成動力負載因缺相運行而燒毀。由可知Yyn0接線在生產過程中，不易出現(xiàn)大范圍斷電，對工廠生產不會產生無法彌補的經濟損失，因此本次設計中變壓器聯(lián)結選用Yyn0型接線。電氣設備的選擇、配電裝置的結構,今后供電的可靠性以及經濟運行都與變電所主接線有著密切的關系。在本次設計中，由上述可知三級負荷車間變電所采用的是一臺S9800/10型號變壓器，因此變電所主接線在滿足安全,可靠供電的前提下,盡可能使接線簡單經濟，并考慮工廠今后5—10年的發(fā)展。 a ) 高壓側采用隔離開關與熔斷器或戶外跌落式熔斷器b ) 高壓側采用負荷開關與熔斷器 c ) 高壓側采用隔離開關與斷路器——熔斷器或戶外式跌開式熔斷器的變電所主接線圖（）缺點：1）受隔離開關和跌開式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制。2）供電可靠性不高，易發(fā)生事故，造成變電所停電。優(yōu)點：只適用于三級負荷的小型變電所?！蹟嗥鞯淖冸娝鹘泳€圖（）缺點：1）在發(fā)生短路故障時，仍是熔斷器熔斷，因此供電可靠性不高。優(yōu)點：1）由于負荷開關能帶負荷操作，從而使變電所停電和送電的操作比上述主接線（）要簡便靈活得多，也不存在帶負荷拉閘的問題。2)在發(fā)生過負荷時，負荷開關可能有熱脫扣進行保護，使開關跳閘。3）適用于三級負荷的小型變電所 ——斷路器的變電所主接線圖（）缺點：無明顯缺點，除只適用于三級負荷的變電所，但供電容量較大。優(yōu)點：1）變電所的停、送電操作十分靈活方便。2）高壓斷路器者配有繼電保護裝置，在變電所發(fā)生短路或過負荷時均能自動跳閘，而且在故障和異能性況消除后，又可直接迅速合閘，從而使恢復供電時間大大縮短。通過上述幾種常見三級負荷一臺變壓器主接線圖的比較，高壓側采用隔離開關——斷路器的變電所主接線圖適用于三級負荷且具有明顯優(yōu)示，其兩路電源進線，具有更高的可靠性，可供二級負荷。如果低壓側還有聯(lián)絡線與其他變電所相連，甚至還可供少量一級負荷。但是本次變電所為三級負荷性質，而且從經濟角度考慮，單路電源進線隔離開關——斷路器的變電所主接線方案完全能滿足設計需要。因此本次變電所采用三級負荷S9800/10型變壓器單回路電源進線隔離開關——斷路器的變電所主接線方案設計（）。工廠供電系統(tǒng)要求正常地不簡斷地用電負荷供電，以保證工廠生產和生活的正常進行。但是由于種種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。短路就是指不同電位的導電部分之間的低阻性短接。短路后，短路電流比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。如此大的電流可對供電系統(tǒng)產生極大的危害。因此必須盡力設法消除可能引起短路的一切因素；同時需要進行短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設備，使設備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大電流時不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。在工程中，短路電流的計算方法有兩種:歐姆法和標的幺值法。由于各元件電抗均采用標幺值，與短路計算點的電壓無關，因此無需進行電壓換算，這也是工程上為什么短路計算圖表都按標幺值編制的原因。此次設計中就采用標幺制法進行三相短路計算（1）確定基準值取 S=100 MVA,U= kV, U= kV 而 I=== kA = ==144 kA計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值由附錄表8查得 =200 MVA , 因此 = =電纜線路的電抗標幺值（單位：）線路結構線 路 電 壓6～10KV220/380V架空線路電纜線路 =(/km) , 因此 X =(/km) km=1) 電力變壓器的電抗標幺值由劉介才編著《工廠供電》附錄表8查得%= , 因此 X=X= = =繪短路等效電路圖如圖36所示, 圖上標出各元件的序號和電抗標幺值， 并標明短路計算點 短路等短路等效電路圖(標幺制法)(1) 計算k1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) 總電抗標幺植X=+ X =+=2)三相短路電流周期分量有效值= = = kA3)其他三相短路電流　　 ＝＝＝ kA ==27 kA ==16 kA4)三相短路容量 = ==192 MVA(2) 計算k2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 X=+ X + X =++ =2) 三相短路電流周期分量有效值 = == kA3)其他三相短路電流 ＝＝= kA == == kA4)三相短路容量 = == MVA短路計算結果（）短路計算點三相短路電流（kA）電壓（kV）三相短路容量Sk(MVA)Ik(3)ish(3)Ish(3)k12716192k2變配電所中承擔輸送和分配電能任務的電路，稱為一次電路或主電路，一次電路中所有的電氣設備，稱為一次設備。高壓一次設備的選擇，必須滿足一次電路在正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設備應工作安全可靠，運行維護方便，投資經濟合理。電氣設備按正常條件下工作選擇，就是要考慮電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電氣裝置所處的位置、環(huán)境溫度、海拔以及有無防塵、防腐、防火防爆等要求。電氣要求是指電氣裝置對設備的電壓、電流、頻率等方面的要求；對一些斷流電器，如開關、熔斷器等，還應考慮其斷流能力。電氣設備按短路故障條件下工作選擇，就是要按最大可能的短路故障時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進行校驗。對熔斷器及裝有熔斷器保護的電壓互感器，不必進行短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的校驗。對于電力電纜，也不必進行動穩(wěn)定度的校驗。(1)按工作電壓選則 設備的額定電壓一般不應小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設備的額定電壓應不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =，高壓開關設備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=，熔斷器額定電壓=12kV。(2)按工作電流選擇 設備的額定電流不應小于所在電路的計算電流，即(3)按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設備來說，不應小于它可能分斷的最大短路有效值或短路容量，即或對于分斷負荷設備電流的設備來說，則為，為最大負荷電流。(4)隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗a)動穩(wěn)定校驗條件 或、分別為開關的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件短路發(fā)熱假想時間t可以近似地計算： t=t+在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，由于,因此 t=t+當t1s時，可認為t=t短路時間t，為短路保護裝置實際最長的動作時間t與斷路器（開關）的斷路時間t之和，即 t=t+t對于一般高壓斷路器（如油斷路器），可取t=。對于高速斷路器（如真空斷路器、六氟化硫斷路器），可取t=~因此，熱穩(wěn)定度==《工廠供電》附錄表得變電所10kV側一次設備的選擇校（）選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度校驗結果臺數(shù)裝置地點條件參數(shù)UNI302tima數(shù)據(jù)10kV27KA*(2+)=一次設備型號規(guī)格額定參數(shù)UNINIocimaxt高壓少油斷路器SN1010I/63010kV630A16kA40kA162=563合格2高壓隔離開關GN10/40010kV400A－40kA1425=980合格710kV50kA－－合格2電壓互感器JDJ1010/10/－－－－合格2電流互感器LQJ10400/510kV80A－900合格3避雷器FS41010kV－－－－合格1接地開關JN1512/15kV210A－－－合格1高壓進線開關柜GG1A(F)111電能計量柜GG1AJ1避雷器及電壓互感器開關柜GG1A(F)542變電所380V側一次設備的選擇校驗（）選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度校驗結果臺數(shù)裝置地點條件參數(shù)UNI302tima數(shù)據(jù)380V989A39kA一次設備型號規(guī)格額定參數(shù)UNINIocimaxt低壓斷路器DW15－1500/3380V1500A40kV合格1低壓斷路器DZ20－100