【導(dǎo)讀】則、方法以及設(shè)計(jì)的結(jié)論。在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)負(fù)荷等級和原始資料，并且根據(jù)供電局的要求進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算設(shè)計(jì)工作。根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的?？煽啃院桶踩砸罂紤]，本次設(shè)計(jì)采用單母線分段接線的主接線形式。采用大于總?cè)萘?0%—70%的兩臺變壓器。的計(jì)算，為設(shè)備的選擇和校驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)包含10kv. 在防雷保護(hù)中，按照國標(biāo)設(shè)計(jì)要求裝設(shè)避雷針。在最后根據(jù)自己的設(shè)。計(jì)運(yùn)用CAD制作了該變電所的電氣系統(tǒng)圖紙。

　　

【正文】 備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。常見的一次設(shè)備有高壓斷路器器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、避雷器、電壓互感器和電流互感器等等。二次設(shè)備主要包括操作控制系統(tǒng)、基點(diǎn)保護(hù)系統(tǒng)、測量與信號系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)等，它們是保障者一次設(shè)備和供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行 。在此我們主要對一些比較重要的一次設(shè)備進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 一次設(shè)備的選擇原則 ,為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按照下列條件選擇： 1. 按照 正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。 2. 按短路條件，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性來校驗(yàn)。 3. 考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔以及有無防塵、防腐、防火、防爆燈要求。 4. 按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確級等進(jìn)行選擇。 按照正常工作條件選擇： (1) 電壓 通常規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的 最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 倍，所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因?yàn)檎{(diào)壓或者負(fù)荷的變化，有時可能會高于電網(wǎng)的額定電壓 ，因此，在選擇電氣設(shè)備的額定電壓時，應(yīng)使電氣設(shè)備的額定電壓不低于設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓 NU 即 etNU. ≥ NU 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 (2) 電流 電氣設(shè)備的額定電流是指在規(guī)定的環(huán)境溫度 0? （ 0? 一般有設(shè)備生產(chǎn)廠家規(guī)定）下，電氣設(shè)備的長期允許通過的電流。選擇設(shè)備或者載流導(dǎo)體時應(yīng)該保證滿足一下的條件： etNI. ≥ 式中 etNI. 設(shè)備銘牌 標(biāo)出的額定電流。 設(shè)備或載流導(dǎo)體長期通過的最大工作電流。 (3) 斷流能力 電氣設(shè)備的額定開斷電流 ocI 或者斷流容量不 ocS 應(yīng)該小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值 kI 或者短 路容量 kS ，即 kockoc SS II ?? (4) 環(huán)境 供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)型和戶外型，戶外型設(shè)備工作條件較惡劣，戶內(nèi)型設(shè)備不能用于戶外。此外，還得考慮防腐、防爆、防塵、防火及其海拔等要求。 電氣設(shè)備的校驗(yàn) 在工程設(shè)計(jì)中，選擇各類電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，除了以上的基本條件外，還應(yīng)該考慮它們在供電系統(tǒng)中不同的功能，根據(jù)其具體的的特殊的工作條件進(jìn)行校驗(yàn) 。 斷路器的校驗(yàn) 高壓斷路器是供電系統(tǒng)中最重要的開關(guān)電器之一。所以在選擇高壓斷路器時，除了考慮其額定電壓、額定電流及動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等因素外，還應(yīng)該校驗(yàn)其斷流容量。 (1) 按工作環(huán)境選型 按使用地點(diǎn)的條件選擇， 如戶內(nèi)式、戶外式，在井下及具有爆炸危險(xiǎn)的地點(diǎn)要選擇防爆型的設(shè)備。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 (2) 按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓 QFNU. 及其額定電流 QFNI. ，要求 max...fzQFNNQFN II UU ?? 式中 NU 斷路器安裝處電網(wǎng)的額定的電壓（ KV） 斷路器安裝回路的最大負(fù)載電流（ A） (3) 按短路電流校驗(yàn)動、熱穩(wěn)定性 動穩(wěn)定性校驗(yàn)：若要斷路器在通過最大短路電流時， 不致?lián)p壞，就必須要求斷路器的最大動穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)電流峰值 maxi 不小于斷路器安裝處的短路電流沖擊電流)3(shi ，即 )3(max shii ? 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：當(dāng)斷路器再通過最大短路電流時，為使斷路器的最高溫升不超過最高允許溫度，應(yīng)該滿足 imat tItI 32 ?? 式中 tI 開關(guān)的認(rèn)定電流有效值（單位為 KV） t開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時間（單位為 s） )3(?I 開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為 KA） imat 短路發(fā)熱假想的時間（單位為 s） 在無限大容量系統(tǒng)中，由于??? II,因此 ?? kima tt 式中 kt 短路持續(xù)時間，采用該電路主保護(hù)動作時間加對應(yīng)的斷路器全 分閘時間。當(dāng) stk 1? 時， kima tt ? 低速斷路器（如油斷路器），其全分閘時間取 。高速斷路器（如真空斷路器），其全分閘時間取 。 應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 (4) 斷流容量的校驗(yàn) 斷路器能可靠的出短路故障的關(guān)鍵參數(shù)是它的額定斷流容量。因此，斷路器的額定斷流容量應(yīng)大于安裝處的最大三相斷流容量，才能保證斷路器在分?jǐn)喙收想娏鲿r不至于損壞。即 )3( max... kQFKN SS ? 式中 )3( 斷路器安裝處的最大三相短路容量（單位為 ） 隔離開關(guān)的校驗(yàn) 隔離開關(guān)在供電系統(tǒng)只用于接通和斷開沒有符合電流流過的電路，它的作用是為保證電氣設(shè)備檢修時，使需要檢修的設(shè)備與處于電壓下的其余部分構(gòu)成明顯的隔離。隔離開關(guān)沒有特殊的滅弧裝置，所以它的接通和切斷必須在斷路器分?jǐn)嘁院蟛趴梢赃M(jìn)行。 隔離開關(guān)因?yàn)闊o切斷故障電流的要求，所以它只根據(jù)一般條件進(jìn)行選擇，病按 照短路情況下進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。 斷路器的選擇及其校驗(yàn) 110kV 斷路器的選擇及其校驗(yàn) 本設(shè)計(jì)選用的是 LW25126高壓 SF6斷路器。這種斷路器 每極為單斷口結(jié)構(gòu)，每臺斷路器的三極同裝于一個框架上，機(jī)構(gòu)設(shè)于框架中下側(cè)，配 CT20I（ X） P彈簧機(jī)構(gòu)。三相機(jī)械聯(lián)動，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方和就地的電動分合閘。該斷路器結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，傳動框架由兩側(cè)支柱落地支撐。 (1) LW25126 型罐式斷路器為三相聯(lián)動操作，三極斷路器和機(jī)構(gòu)箱安裝在一個共用支架上，套管式電流互感器位于瓷套和滅弧室的殼體 之間，配用 CT20Ⅰ (X)T 彈簧操動機(jī)構(gòu)， SF6 氣體檢測系統(tǒng)位于斷路器外，控制系統(tǒng)位于機(jī)構(gòu)箱內(nèi)。 (2) 滅弧室結(jié)構(gòu) 兩種斷路器的滅弧室結(jié)構(gòu)基本相同，靜觸頭系統(tǒng)和中間觸頭系統(tǒng)被固定在滅弧室的兩端，動觸頭系統(tǒng)由絕緣拉桿帶動在滅弧室中運(yùn)動。 (3) 傳動結(jié)構(gòu) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 LW25126 傳動部分是連接單極斷路器與機(jī)構(gòu)的中間環(huán)節(jié)，機(jī)構(gòu)通過拉桿帶動三相拐臂旋轉(zhuǎn)，將操作力傳遞給單極斷路器的動觸頭和其他部件，傳動部件密封在框架之內(nèi)，并且和機(jī)構(gòu)箱連通成為一體。 LW25126 傳動部分密封在 SF6 氣體之中，由拉桿帶動三相拐臂轉(zhuǎn)動， 再通過絕緣拉桿帶動動觸頭運(yùn)動，拉桿經(jīng)直動密封軸同殼體外部相連接。 (4) 滅弧原理 這兩種斷路器均采用混合滅弧室，單斷口、變開距，在這種混合滅弧室中，壓氣與熱膨脹在一個室內(nèi)完成，斷路器分閘時，提升桿帶動壓氣缸高速運(yùn)動。運(yùn)動過程中，一方面壓氣缸內(nèi)的 SF6 氣體被壓縮增壓，另一方面，利用電弧產(chǎn)生的能量對壓氣缸內(nèi)的 SF6 氣體增壓。分閘過程中，高速的 SF6 氣體通過噴口將氣流聚集，吹向電弧，以便有效的對電弧進(jìn)行冷卻。電弧在電流過零時熄滅，此后，只要 SF6 介質(zhì)的恢復(fù)強(qiáng)度大于斷口間的電壓恢復(fù)強(qiáng)度，電流就被成功開斷。 表 110KV高壓斷路器的校驗(yàn)表如下 ： 安裝地點(diǎn)的電氣條件 LW25126 型斷路器 額定電壓 Un 110kV 110kV 合格 額定電流NNN USI ?? 3 1250A 合格 斷流能力 )3(kI 合格 動穩(wěn)定性 (3)shi 80kA 合格 熱穩(wěn)定性??3?I 合格 10kV 斷路器的選擇及其校驗(yàn) 10KV我選用的是 SN1010I/630 型高壓少油 斷路器。 該斷路器 是由框架，油箱及傳動部分組成?？蚣苌涎b有分閘限位器，合閘緩沖，分閘彈簧及 6 只支持絕緣子。傳動部分有斷路器主軸，絕緣拉桿等。油箱固定在 支持絕緣子上。 該 斷路器的滅弧室設(shè)計(jì)為縱橫吹和機(jī)械油吹聯(lián)合作用滅弧，在短時間內(nèi)可有效地滅大，中，小電流。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 表 10KV高壓斷路器的校驗(yàn)表如下 ： 安裝地點(diǎn)的電氣條件 SN1010I/630 型斷路器 額定電壓 Un 10kV 10kV 合格 額定電流NNN USI ?? 3 630A 合格 斷流能力 )3(kI 16kA 合格 動穩(wěn)定性 (3)shi 40kA 合格 熱穩(wěn)定性??3?I 16 合格 斷路器的選擇及其校驗(yàn) 。 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須滿足在正常條件下合短路 故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。對于大部分的低壓設(shè)備一般可以不校驗(yàn)動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 容量是 變壓器，額定 電流是 AUSI NNN 003 ????? 容量是 變壓器，額定 電流是 AUSI NNN 80 03 ????? 容量是 變壓器，額定 電流是 AUSI NNN 503 ????? 本設(shè)計(jì)選用的是 MA402020 型高壓少油 斷路器。該斷路器的 每相 的 觸頭 都在絕緣 的 小室 里面安裝著 。觸頭 的 系統(tǒng) 是使用的是許多的 觸頭 以 并聯(lián) 的方式 的結(jié)構(gòu)、 降低了它的 觸頭 的 系統(tǒng)慣性， 確保了并且提高了 斷路器 的 分?jǐn)嗄芰Α?在 斷路器中央 安裝的有它的操作的機(jī)構(gòu) ，與主電路隔離；斷路器 的 閉合操作 是因?yàn)橛?彈簧貯能 系統(tǒng) ， 可以快速的閉合 。操作 的機(jī)構(gòu)包括 電動及手動貯能、閉合、斷開 。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 表 低壓斷路器的校驗(yàn)表如下 ： 安裝地點(diǎn)的電氣條件 MA 402020 型斷路器 額定電壓 Un 10kV 合格 額定電流NNN USI ?? 3 （選最大） 2020A 合格 斷流能力 )3(kI （選最大） 65kA 合格 隔離開關(guān)的選擇及其校驗(yàn) 110kV 隔離開關(guān)的選擇及其校驗(yàn) 高壓隔離開關(guān)（文字符號： QS）：它的功能主要是隔離高壓電 源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。因此它的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)，即斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相同絕緣都是足夠可靠的，能充分保證設(shè)備檢修的人身安全。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負(fù)荷操作。然而它可用來通斷一定的小電流，如勵磁電流不超過 2A 的空載變壓器，電容電流不超過 5A 的空載線路以及電壓互感器和避雷器電路等。高壓隔離開關(guān)按安裝地點(diǎn)，分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。對于這個水泥廠變電所的高壓隔離開關(guān)我選的是：GW5110D(W)型隔離開關(guān)。 表 110KV高壓隔離開關(guān)的校驗(yàn) 表如下 ： 安裝地點(diǎn)的電氣條件 GW5110D(W)型隔離開關(guān) 額定電壓 Un 110kV 110kV 合格 額定電流NNN USI ?? 3 1250A 合格 動穩(wěn)定性 (3)shi 80KA 合格 熱穩(wěn)定性??3?I 合格 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 10kV 隔離開關(guān)的選擇及其校驗(yàn) 我選用的是 GW110 型隔離開關(guān)。這個 隔離開關(guān)由三個完全相同的單極隔離開關(guān)組成 ,在安裝時由管子連桿將三極組成一整體 ,配用 CS81 或 CS85 型手動操作機(jī)構(gòu) .每個單極隔離開關(guān)有一個單獨(dú)的鐵架 ,兩端安裝兩只支柱絕緣子 ,其上裝有觸頭 .在鐵架中部有一轉(zhuǎn)軸 ,借助拉桿絕緣子使刀閘分合 。 表 10KV高壓隔離開關(guān)的校驗(yàn)表如下 ： 安裝地點(diǎn)的電氣條件 GW110 型 隔離開關(guān) 額定電壓 Un 10kV 10kV 合格 額定電流NNN USI ?? 3 400A 合格 動穩(wěn)定性 (3)shi 25kA 合格 熱穩(wěn)定性??3?I 14 合格 電流互感器的選擇 在高壓電網(wǎng)中，計(jì)量儀表的電流線圈（如電流表、功率表等）和繼電保護(hù)裝置中繼電器的電流線圈都