【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求靈活方便性只有一條電源進(jìn)線，靈活性稍差由于有兩條電源進(jìn)線，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查表（JYN210/4ZTTA)，因此綜合投資為4**=21萬(wàn)元本方案采用了6臺(tái)（JYN210/4ZTTA)柜，總投資為6**=，高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行經(jīng)費(fèi)參照資料計(jì)算，參照資料計(jì)算， 備注：以上數(shù)據(jù)均由參考《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》查表得 。從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，兩條電源進(jìn)線的主接線方案略優(yōu)于一條進(jìn)線的方案，但由于一條和兩條電源進(jìn)線都滿足其負(fù)荷要求，從經(jīng)濟(jì)的考慮，因此，選用一條電源進(jìn)線的主接線方案（見(jiàn)設(shè)計(jì)附圖1）根據(jù)系統(tǒng)電源情況，工廠離減壓變電站不遠(yuǎn)，線路電壓降落應(yīng)不大，電能損失少，并且與電業(yè)部門(mén)簽訂供電協(xié)議，采用的電源進(jìn)線為10kv架空進(jìn)線。由此，工廠供電接線方案有以下幾種來(lái)確定。方案Ⅰ：高、低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)該母線各出線須停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。方案Ⅱ：?jiǎn)文妇€分段帶旁路。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對(duì)用戶供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案Ⅲ：高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段。優(yōu)點(diǎn)：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。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，采用方案三既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案Ⅲ。根據(jù)所選的接線方式，畫(huà)出主接線圖，參見(jiàn)附圖《變電所高壓電氣主接線圖》。第五章 短路電流的計(jì)算供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動(dòng)作、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當(dāng)它通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備的載流部分變形或損壞，選用設(shè)備時(shí)要考慮它們對(duì)短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的正常運(yùn)行。由于本設(shè)計(jì)中回路線路較多，比較復(fù)雜，為了計(jì)算的準(zhǔn)確性。固此，計(jì)算方法采用標(biāo)幺值法計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對(duì)值表示，這種計(jì)算方法叫做標(biāo)幺值法。標(biāo)幺值的概念是：某量的標(biāo)幺值= （）所謂基準(zhǔn)值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度，用標(biāo)幺值表示的物理量是沒(méi)有單位的。供電系統(tǒng)中的元件包括電源、輸電線路、變壓器、電抗器和用戶電力線路，為了求出電源至短路點(diǎn)電抗標(biāo)幺值，需要逐一地求出這些元件的電抗標(biāo)幺值。本廠的供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖（一）所示。采用一路電源供線，以距本廠6km的饋電變電站經(jīng)LGJ185架空線（系統(tǒng)按∞電源計(jì)），該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為。下面計(jì)算本廠變電所高壓10kV母線上k1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。（一）下面采用標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流計(jì)算。(一) 確定基準(zhǔn)值：取，所以： (二) 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）1) 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值： 2) 架空線路的電抗標(biāo)么值：查手冊(cè)得，因此： 3）電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得，因此： 可繪得短路等效電路圖如圖（二）所示。圖（二）(三) 計(jì)算k1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值：2) 三相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：計(jì)算k2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量?jī)膳_(tái)變壓器并列運(yùn)行：1) 總電抗標(biāo)么值：2) 三相短路電流周期分量有效值：3) 其他三相短路電流： 4) 相短路容量：以上計(jì)算結(jié)果綜合如下表 短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電路/kA三相短路容量/MVAk1k2 第六章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇目前我國(guó)大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的較為JYN210（Z）型戶內(nèi)移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備?，F(xiàn)以No102（見(jiàn)附圖）為例，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇列表，如下表所示。高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇表型 號(hào)主 要 設(shè) 備接 線 方 式JYN210（Z）名稱型號(hào)斷路器ZN2410/125020隔離開(kāi)關(guān)GN19—10C/400注：根據(jù)主接線方式，該金屬加工廠的所有高壓開(kāi)關(guān)柜都采用JYN210（Z）型。 計(jì)量柜的選擇按要求凡地區(qū)變電站用專線供電的工廠變電站，其專用電能計(jì)量柜宜裝設(shè)在進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜的前面；如果工廠變電站接在電力系統(tǒng)的公共干線上，則專用電能計(jì)量柜宜裝在進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜的后面。而該金屬加工廠正是從公共干線獲得電源，所以專用電能計(jì)量柜裝在進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜的后面。 JYN210（Z）的主要設(shè)備及接線方式型 號(hào)主 要 設(shè) 備接 線 方 式JYN210（Z）名稱型號(hào)高壓隔離開(kāi)關(guān)GN19—10C/400高壓熔斷器RN210電流互感器電壓互感器JDZJ10這里選用JYN210（Z）型專用電能計(jì)量柜，其型號(hào)為JYN210（Z）－04，該專用電能計(jì)量柜的主要設(shè)備及接線方式如上表所示。 低壓配電屏的選擇 低壓配電屏是按一定接線方案將有關(guān)電氣設(shè)備組裝在一起的一種金屬框架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，并可雙面維護(hù)，檢修方便，在變電所中作為低壓配電裝置。其中應(yīng)用最普遍的是GGD2型，它結(jié)構(gòu)比較合理、性能比較優(yōu)越。現(xiàn)以No201為例，根據(jù)該干線的接線方式，采用GGD234比較合適，該型號(hào)的低壓配電屏的主要設(shè)備及接線方式如下表所示。GGD234主要設(shè)備及接線方式 型 號(hào)主 要 設(shè) 備接 線 方 式GGD234名稱型號(hào)規(guī)格低壓斷路器TM30S低壓刀開(kāi)關(guān)HD1HS1HR3根據(jù)機(jī)械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用天津市長(zhǎng)城電器有限公司生產(chǎn)的JYN210（Z）型戶內(nèi)移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。此高壓開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)：JYN210/4ZTTA（說(shuō)明：4：一次方案號(hào)；Z：真空斷路器；T：彈簧操動(dòng)；TA ：干熱帶）。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選取，具體設(shè)備見(jiàn)附圖三《變電所高壓電氣主接線圖》。初選設(shè)備：高壓斷路器： ZN2410/1250/20 高壓熔斷器：RN210/ 50 電流互感器：：JDZJ10 接地開(kāi)關(guān)：JN310/25母線型號(hào)：TMY3（504）；TMY3（8010）+1（606）絕緣子型號(hào)：ZA10Y抗彎強(qiáng)度：（戶內(nèi)支柱絕緣子）從高壓配電柜引出的10kV三芯電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，型號(hào)：YJV350，無(wú)鋼鎧護(hù)套，纜芯最高工作溫度。高壓斷路器除在正常情況下通斷電路外，主要是在發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)而快速的將故障切除，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。（1）高壓斷路器的主要參數(shù)：額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的線電壓；額定電流：是指環(huán)境溫度在40℃時(shí)，斷路器允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流；額定斷開(kāi)電流：它是斷路器開(kāi)斷能力的標(biāo)志，其大小與滅弧室的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)有關(guān)；額定開(kāi)斷容量：開(kāi)斷能力常用斷流容量表示，；熱穩(wěn)定電流：熱穩(wěn)定電流是表示斷路器能隨短路電流熱效應(yīng)的能力；動(dòng)穩(wěn)定電流或極限通過(guò)電流：表示能承受短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力的能力；斷路器的分、合閘時(shí)間：表示斷路器的動(dòng)作速度。（2）選擇時(shí)，除按一般原則選擇外，由于斷路器還有切斷短路電流，因而必須校驗(yàn)短路容量，熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)。按工作環(huán)境選擇：選擇戶外或戶內(nèi)，若工作條件特殊，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即： ；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流，即： ；校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定性： It2t≥I∞2tima； 校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性： ；校驗(yàn)高壓斷路器的斷流容量（或開(kāi)斷電流）：熔斷斷流容量按校驗(yàn)；根據(jù)上述分析并查資料：10KV高壓斷路器選擇ZN2410/1250/20ZN2410/1250/20斷路器的技術(shù)參數(shù)類別型號(hào)額定電壓kV額定電流A開(kāi)斷電流kA斷 流容量MVA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值/kA熱穩(wěn)定電流kA固有分閘時(shí)間/s≯合閘時(shí)間/s≯配用操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)ZN2410/125020101250205020（4S）CT8等（1）高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用：高壓隔離開(kāi)關(guān)是在無(wú)載情況下斷開(kāi)或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。（2）形式結(jié)構(gòu)：高壓隔離開(kāi)關(guān)一般有底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電刀閘、動(dòng)觸頭、靜觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。高壓隔離開(kāi)關(guān)主刀閘與接地刀閘間一般都設(shè)有機(jī)械連鎖裝置，確保兩者之間操作順序正確。各類高壓隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式（3）選擇條件：海拔高度不大于1000米為普通型，海拔高度大于1000米為高原型；地震烈度不超過(guò)8度；環(huán)境溫度不高于+400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于100C，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在+250C時(shí)其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于85%）；戶外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5毫米和10毫米；戶內(nèi)產(chǎn)品周圍空氣不受腐蝕性或可燃?xì)怏w、水蒸氣的顯著污穢的污染，無(wú)經(jīng)常性的劇烈震動(dòng)。戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ級(jí)污穢區(qū)，防污型用于Ⅱ級(jí)（中污型）、Ⅲ級(jí)（重污型）污穢區(qū)。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇戶內(nèi)型高壓隔離開(kāi)關(guān)，根據(jù)上述條件和要求并查表有：10KV的高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇GN19—10C/400型高壓熔斷器是一種過(guò)流保護(hù)元件,由熔件與熔管組成。當(dāng)過(guò)載或短路時(shí)，熔件熔斷，達(dá)到切斷故障保護(hù)設(shè)備的目的。電流越大，熔斷時(shí)間越短。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下（包括設(shè)備的起動(dòng)）熔件不熔斷外，還應(yīng)該符合保護(hù)選擇性的要求。高壓熔斷器的選擇：除按環(huán)境、電網(wǎng)電壓、電源選擇型號(hào)外，還必須按校驗(yàn)熔斷器的斷流容量；選擇的主要指標(biāo)是選擇熔件合熔管的額定電流，熔斷器額定電流按 選。所選擇的熔件應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)最大