【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(jí)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。可靠性和安全性要求考慮，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(tái)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(guó)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(cè)量與信號(hào)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(duì)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(dòng)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(jí)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(shí)可能會(huì)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(shí)，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(zhǎng)期允許通過的電流。選擇設(shè)備或者載流導(dǎo)體時(shí)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(zhǎng)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(shí)，除了以上的基本條件外，還應(yīng)該考慮它們?cè)诠╇娤到y(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(shí)，除了考慮其額定電壓、額定電流及動(dòng)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(dòng)、熱穩(wěn)定性 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：若要斷路器在通過最大短路電流時(shí)， 不致?lián)p壞，就必須要求斷路器的最大動(dòng)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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)間，采用該電路主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加對(duì)應(yīng)的斷路器全 分閘時(shí)間。當(dāng) stk 1? 時(shí)， kima tt ? 低速斷路器（如油斷路器），其全分閘時(shí)間取 。高速斷路器（如真空斷路器），其全分閘時(shí)間取 。 應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)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(shí)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(shí)，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(dòng)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(tái)斷路器的三極同裝于一個(gè)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(dòng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方和就地的電動(dòng)分合閘。該斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，傳動(dòng)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(dòng)操作，三極斷路器和機(jī)構(gòu)箱安裝在一個(gè)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(dòng)機(jī)構(gòu)， SF6 氣體檢測(cè)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(dòng)觸頭系統(tǒng)由絕緣拉桿帶動(dòng)在滅弧室中運(yùn)動(dòng)。 (3) 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 LW25126 傳動(dòng)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(dòng)三相拐臂旋轉(zhuǎn)，將操作力傳遞給單極斷路器的動(dòng)觸頭和其他部件，傳動(dòng)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(dòng)部分密封在 SF6 氣體之中，由拉桿帶動(dòng)三相拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)， 再通過絕緣拉桿帶動(dòng)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)，拉桿經(jīng)直動(dòng)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(gè)室內(nèi)完成，斷路器分閘時(shí)，提升桿帶動(dòng)壓氣缸高速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)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(duì)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(duì)電弧進(jìn)行冷卻。電弧在電流過零時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(shí)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(duì)于大部分的低壓設(shè)備一般可以不校驗(yàn)動(dòng)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(dòng)及手動(dòng)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(hào)： 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(lì)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(duì)于這個(gè)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(dòng)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(gè) 隔離開關(guān)由三個(gè)完全相同的單極隔離開關(guān)組成 ,在安裝時(shí)由管子連桿將三極組成一整體 ,配用 CS81 或 CS85 型手動(dòng)操作機(jī)構(gòu) .每個(gè)單極隔離開關(guān)有一個(gè)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(dòng)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?jī)x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