【導(dǎo)讀】1．查閱文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告；擇主要電氣設(shè)備；4．繪制配電系統(tǒng)一次部分電氣主接線圖；5．撰寫設(shè)計(jì)說明書；6．畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。該樓宇負(fù)荷情況如下：。[6]中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化部.電力工程標(biāo)準(zhǔn)匯編.北京：中國電力出版社，，寫作規(guī)范、圖紙符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；～學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)書和指導(dǎo)書、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查分析、收集原始資料，撰寫開題報(bào)告；由于配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容多、范圍廣、邏輯性強(qiáng)，因此要求設(shè)計(jì)者有較。性、占用空間的大小等。質(zhì)高價低的產(chǎn)品，即節(jié)能又不污染環(huán)境的產(chǎn)品最受歡迎。由于環(huán)境的復(fù)雜，具體工程的要求是不同的，所需要的最合理配電方案也就不同了。工作量很大，但是對電能使用上可以做到安全、穩(wěn)定、節(jié)能并可持續(xù)發(fā)展。其中變壓器的選型又包括變壓器臺數(shù)的確定、這些是十分基礎(chǔ)又是十分重要的問題，變壓器容量的選擇關(guān)系到。壓器的相互備用，以減小變壓器的總備用容量。對于設(shè)計(jì)中存在的不足，敬請老師和讀者批評指正。

　　

【正文】 (4)對 35kV 以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈； (5)對于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。 二 、載流導(dǎo)體的選擇 工業(yè)上常用的硬母線截面為矩形，槽形和管形。矩形母線散熱條件較好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接。單條矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)較小、安裝簡單、連接方便和散熱條件好等優(yōu)點(diǎn)，一般適用于工作電流 IG≥ 2020A 的回路中，為避免集膚效應(yīng)系數(shù)大，單條矩形的截面最大不超過 1250mm2。而當(dāng)工作 電流超過最大截面單條母線允許電流時，可用 2～ 4 條矩形母線并列使用。但是由于鄰近效應(yīng)的影響，多條母線并列的允許載流量并 成比例增加，故一般避免采用四條矩形母線。在實(shí)際工程中，矩形導(dǎo)體一般只用于 35kV 及其以下，電流在 4000A 及其心下的配電裝置中，當(dāng)工作電流大于 4000A 以上 31 時，導(dǎo)體則應(yīng)選用有利于勻流分布的槽形或圓管表的成型導(dǎo)體。 所以本設(shè)計(jì)中采用矩形母線。 三 、母線截面積的選擇 母線截面的選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對于全年負(fù)荷利用小時數(shù)較大，母線較長（長度超過 20m），傳輸容量較大的回路，如發(fā)電機(jī) — 變壓器和發(fā) 電機(jī) — 主配電裝置的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。從經(jīng)濟(jì)的角度來說，為了降低線路運(yùn)行的電能損耗，導(dǎo)線截面越大越有利，但為了節(jié)約投資降低線路的造價及折舊維修費(fèi)，導(dǎo)線的截面越小越有利。因此，綜合考慮各方面的因素制定出符合國家利益的對應(yīng)于一定負(fù)荷電流的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面。對應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。年計(jì)算費(fèi)用包括電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的年電能損耗費(fèi)、導(dǎo)體投資（包括損耗引起的補(bǔ)充計(jì)費(fèi)）和折舊費(fèi)、以及利息等，對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時 數(shù) T max，都有一個年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度也稱為經(jīng)濟(jì)電流密度 J。 S= ／ Jj 式中 ： S—— 經(jīng)濟(jì)截面， mm2； —— 正常工作時的最大持續(xù)工作電流； Jj—— 經(jīng)濟(jì)電流密度， A/mm2 。 具體分析計(jì)算 詳 見第 2章第 3節(jié)。 熔斷器的選擇 熔斷器是最簡單的保護(hù)電氣設(shè)備，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器、配電線路和配電變壓器，而在電廠中多用于保護(hù)電壓互感器。 一 、 高壓熔斷器的選擇、校驗(yàn)條件，在選擇時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 據(jù)安裝地點(diǎn)選用戶內(nèi)式或戶外式 32 對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓。另外對于充填石英砂有限流作用的熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中，因?yàn)檫@種類型的熔斷器能在電流達(dá)到最大值之前就將電流截?cái)?，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。過電壓的倍數(shù)與電路的參數(shù)及熔體長度有關(guān)，一般在等于其額定電壓的電網(wǎng)中為 ~ 倍，但如在低于其額定電壓的電網(wǎng)中，因熔體較長，過電壓值可高達(dá) ~4 倍相電壓，以致?lián)p害電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。 3． 按額定電流選擇 熔斷器的額定電流選擇，包括熔斷器 熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。 （ 1）熔管額定電流的選擇：為了保證熔斷器外殼不致捗壞 ?高壓熔斷器的熔殯額定電流應(yīng)大地或等于熔體的額定電流； （ 2）熔體額定電流選擇：為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護(hù)范圍以 ?的短路及電動機(jī)自啟動等沖擊電流時誤動作，保護(hù) 35V 及其以下電力主變壓器的 ?壓熔斷器，其熔體的額定電流應(yīng)滿足 INt = （ 36） 式 中： K—— 可靠系數(shù)（不計(jì)電動機(jī)自啟動時， K=～ ，考慮電動機(jī)自啟動時K=～ ）； —— 變壓器回 路最大持續(xù)工作電流。 4． 熔斷器開斷電流校驗(yàn) 對于有限流作用的熔斷器，因熔體在短路沖擊電流出現(xiàn)之前已熔斷（即在電流過最大值之前已截?cái)啵溟_斷電流 INKD應(yīng)滿足 INKD ≥ I′′ （ 37） 對沒有限流作用的跌落式高壓熔斷器，其斷流容量應(yīng)分別按上、下限值校驗(yàn)，而且開斷電流應(yīng)以短路全電流校驗(yàn)。 5． 熔斷器選擇性校驗(yàn) 33 為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源（或負(fù)荷）保護(hù)之間動作的選擇性，應(yīng)進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。各種型號熔斷器的熔體熔斷時間可由制造廠提供的安秒特性曲線上查出。 對于保護(hù)電壓互 感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量兩項(xiàng)來選擇。 二 、 根據(jù)以上條件及 表 3－ 1 選擇熔斷器 本設(shè)計(jì)選型號為 RN1－ 10 的高壓熔斷器，型號為 RM10－ 60 的低壓熔斷器，型號為RM10－ 100 的低壓熔斷器。 電流互感器的選擇 電流互感器的選擇應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀的要求 。 一．參數(shù)選擇 電流互感器應(yīng)按表 1所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗(yàn)。 表 1 一般項(xiàng)目進(jìn)行的選擇補(bǔ)充說明 參 數(shù) 技術(shù) 條件 正常工作條件 一次回路電壓，一次回路電流，二次側(cè)負(fù)荷，準(zhǔn)確度 等級，暫態(tài)特性，二次級數(shù)量，機(jī)械荷載 短路穩(wěn)定性 動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù) 承受過電壓能力 絕緣水平，泄露比距 環(huán)境條件 環(huán)境溫度，最大風(fēng)流，相對濕度，污穢，海拔高度，地震烈度 5A 和 1A 兩種，一般弱電系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時亦可考慮用 1A。 ，按 GB120875 的規(guī)定，為下列數(shù)值之一： 1 2 3 50、 60、 80、 100VA。當(dāng)額定電流為 5A 時，相對應(yīng)的額定負(fù)荷阻抗 值為 、 、 、 、 、 、 、 、 、 。當(dāng)一個二次繞組的容量不能滿足要求時，否則應(yīng)采取措施，避免互相影響。 34 二．型式選擇 25kV 以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。一般常用型式為： 低壓配電屏荷配電設(shè)備中 ： LQ 線圈式 ； LM 母線式 。 6～ 20kV屋內(nèi)配電裝置荷高壓開關(guān)柜中 ： LD單匝貫穿式 ； LF 復(fù)匝貫穿式 。 發(fā)電機(jī)回路和 2020A 以上回路 ： LMC、 LMZ 型 ； LAJ、 LBJ 型 ； LRD、 LRZD 型。 35kV及以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用 L(C)系列，樹脂澆注絕緣的 LZ系列值使用于 35kV屋內(nèi)配電裝置。載有條件時，如葫蘆中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)有限采用套管電流互感器，以節(jié)約投資、減少占地。 先用母線式電流互感器時，應(yīng)注意校核窗口允許穿過的母線尺寸。 三．一次額定電流選擇 1． 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大 1/3 左右，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 2． 電力變壓器中性電流互感器的一次額定電流應(yīng)按大 于變壓器允許的不平衡電流選擇，一般情況下，可按變壓器額定電流的 1/3 進(jìn)行選擇。 3． 為保證自耦變壓器零序差動保護(hù)裝置各臂正常工作電流平衡，供該保護(hù)用的高、中壓側(cè)荷中性電電流互感器，變比應(yīng)盡量一致，一般按電流較大的中壓側(cè)額定電流來選擇。 4． 在自耦變壓器公共繞組上作過符合保護(hù)和測量用的電流互感器，應(yīng)按照公共繞組的允許負(fù)荷電流選擇。此電流通常發(fā)生在低壓側(cè)開斷，而高 中壓側(cè)傳輸自耦變壓器的額定容量時。此時，公共繞組上的電流為中壓荷高壓側(cè)額定電流之差。 5． 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流互感器，在發(fā)生單相差基地故 障時，通過的零序電流較中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的小得多。為保證保護(hù)裝置可靠動作，應(yīng)按二次電流及保護(hù)靈敏度來校驗(yàn)零序電流互感器的變化，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鏟平的變比不能滿足要求時，應(yīng)向制造廠特殊訂貨，同時需注意，電纜式零序電流互感器的窗口應(yīng)能通過一次回路的所有電纜，母線式零序電流戶噶其的母線載面應(yīng)按一次回路的電流選擇，其窗口尚應(yīng)考慮有一根繼電保護(hù)用的二次電流要從窗口穿過。 35 6． 發(fā)電機(jī)橫聯(lián)差動保護(hù)用的電流互感器一次電流，應(yīng)按下列情況選擇； 1）安裝于各繞組出口處時，一般按定子繞組沒各之路的電流選擇。 2）安裝于中性電連接上時，可按 發(fā)電機(jī)允許的最大不平衡電流選擇。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，此電流一般取發(fā)電機(jī)額定 電流 的 20～ 30%。 7． 提高短路穩(wěn)定度的措施 當(dāng)動熱穩(wěn)定不過時，例如有時由于回路的工作電流較小，互感器按工作地阿牛選擇后不能滿足系統(tǒng)短路時的動、熱穩(wěn)定要求，則可選擇額定電流較大的電流互感器，增大變流比。弱此時 5A 元件的電流變讀數(shù)大小時，可選用 1～ 元件的電流表。 四．關(guān)于準(zhǔn)確度荷暫態(tài)特定 電流互感器的準(zhǔn)確度時額定二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級次。 用于電度計(jì)量的電流互感器，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 ， 500kV 宜用 級；用于電流電壓測量的，準(zhǔn)確 度不應(yīng)低于 1級，非重要回路可使用 3級。 用于繼電保護(hù)的電流互感器，應(yīng)用 “D” （或 “B” ）級，同時應(yīng)校驗(yàn)額定 10%倍數(shù)，以保證通過電流時的誤差不超過規(guī)定值。 當(dāng)系統(tǒng)繼電保護(hù)要求裝設(shè)快速保護(hù)時， 330kV 及以上應(yīng)選用暫態(tài)特性好的電流互感器（如帶有校氣隙鐵芯的 TPY 級）。 五 ．根據(jù)以上條件及 表 2－ 1 數(shù)據(jù)選擇電流互感器 本設(shè)計(jì)選型號為 LAJ－ 10 的電流互感器。 一 、 電壓互感器應(yīng)按一次回壓、二次回路、安裝地點(diǎn)和使用條件、二次負(fù)荷及準(zhǔn)確級等要求進(jìn)行選擇。 的類型 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，再根據(jù)電壓互感器的用途，確定電壓互感器接線，選擇單相的或三相的、一個二次繞組的或兩個二次繞組的電壓互感器，盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上。如在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接 36 地時， 3～ 20kV 宜采用三相五柱式電壓互感器， 35kV 宜采用具有第三繞組的單相電壓互感器。 為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ～ ） UNI 范圍內(nèi)變動，即應(yīng)滿足下列條件 UNI≥U W≥ NI （ 37） 式 中： UNI—— 電壓互感器額定一次線電壓。 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求。電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按表 31選擇。 表 31 電壓互感器二次繞組額定電壓選擇 電網(wǎng)電壓（ KV） 型式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形的輔助繞組電壓（ V） 3～ 35 單相式 100 無此繞組 110J～ 550J 單相式 100 100 3～ 60 單相式 100/3 3～ 15 三相五柱式 100 100/3（相） 注： J 是指中性點(diǎn) 直接接地。 按照所接儀表的準(zhǔn)確度級和容量，選擇互感器的準(zhǔn)確級和額定容量。電壓互感器準(zhǔn)確度級選擇的原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇方法。一般要求用于電能計(jì)量的，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 ；用于電壓測量，不應(yīng)低于 1級；用于繼電保護(hù)的不應(yīng)低于 3級。 選定準(zhǔn)確度級后，此時互感器的額定二次容量 SN2應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷 S2，并且最好使 SN2 和 S2接近，否則易使互感器的準(zhǔn)確度級降低。 由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級要求，通常以最大相負(fù)荷與電壓互感器和負(fù)荷的接線 方式。 二 、 根據(jù)以上條件及 表 31，選擇電壓互感器 。 本設(shè)計(jì)選擇型號為 JSJW－ 10 的電壓互感器。 37 配電 裝置 的選擇 一 、 配電柜的定義 配電柜是一個通用的名稱，它可以是單個的操作和斷路裝置，或有關(guān)的控制、測量、保護(hù)和調(diào)整設(shè)備等組合在一起的電氣裝置。配電柜專門用于高低壓變配電室中有時也稱開關(guān)柜，配電柜通常由一個或多個設(shè)備和主母線、內(nèi)部接線、附件、支持構(gòu)架和外殼組成， 電力系統(tǒng)中配電柜主要用于進(jìn)線和控制、保護(hù)電動機(jī)、變壓器、電動機(jī)控制中心、配電板和其他二次配電設(shè)備。 二 、 配電裝置的類型 開關(guān)柜：落地安裝， 裝配有各種開關(guān)設(shè)備的高低壓控制設(shè)備。 配電柜：落地安裝，裝配有各種開關(guān)設(shè)備、計(jì)量儀表、補(bǔ)償電容等的高低壓控制設(shè)備。 配電屏：落地安裝，無圍合結(jié)構(gòu)的配電柜。 配電箱：墻上安裝，裝配有各種開關(guān)設(shè)備、計(jì)量儀表等的低壓控制設(shè)備。 配電盤：落地安裝，無圍合結(jié)構(gòu)的配電箱。 控制箱：墻上安裝，裝配有各種二次控制設(shè)備的箱體。 建筑中的配電柜通常設(shè)置在戶內(nèi)，選擇戶內(nèi)配置的原因是易于維護(hù)，不受氣候影響和有較短的饋電電纜或母線管道。用于戶外，在決定配電柜是否合適及其載流量時，必須考慮陽光、風(fēng)、濕度和環(huán)境溫度等外部條件的影響。 38 第 4 章 配電工程的防雷與接地 在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實(shí)際采用的防雷保護(hù)裝置主要有：避雷針、避雷線、保護(hù)間隙、各種避雷器、防雷接地、電抗線圈、電容器組、消弧線圈、自動重合閘等等。 一、配電變壓器雷擊損壞的原因 配電變壓器雷害事故主要是由正、逆變換過電壓引起的。 1）逆變換過電壓 所謂逆變換過電壓，既當(dāng) 3～ 10kV側(cè)侵入雷電波時，避雷器動作，在接地電阻上流過大量的沖擊電流，產(chǎn)生壓降。這個壓降作用在低壓側(cè)繞組的中性點(diǎn)上，是中性點(diǎn)的電位抬高。在中性點(diǎn)電位作用下，低壓繞組將流過大量的沖擊電流 ，沖擊電流全部成為激磁電流，產(chǎn)生很大的磁通，使高壓側(cè)感應(yīng)很高的