【導(dǎo)讀】進(jìn)行轉(zhuǎn)接，在進(jìn)一步的將電能分配到用戶和生產(chǎn)企業(yè)。安全運(yùn)行，造成十分嚴(yán)重的后果，給國民經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的損失，因此，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行首先要保證供電的可靠性。系統(tǒng)劃屬為第一類負(fù)荷，是重要負(fù)荷；

　　

【正文】 煤系統(tǒng)的高建筑物 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 49 油處理室、燃油泵房、露天氫氣罐、大型變壓器修理間等 雷電活動特殊強(qiáng)烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置 避雷針、避雷線的裝設(shè)原則及接地裝置的要求 獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置。在非高土壤電阻率地區(qū)，其工頻接地電阻不宜超過 10Ω。當(dāng)有困難時，該接地裝置可與主接地網(wǎng)連接，使兩者的接地電阻都得到降低。但為了防止經(jīng)過接地網(wǎng)反擊 35KV 及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)，沿接地體的長度不得小于 15m。 獨(dú)立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠、變電所接地網(wǎng)間的地中距離應(yīng)符合下式要求： Sd＞ Sd 地中距離（ M） Rch獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算（兩只等高避雷針保護(hù)范圍） 單支避雷針的保護(hù)范圍 當(dāng) HX≥ 1/2 時 rx=(hhx)p 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 50 式中 rx 避雷針在水平面上的保護(hù)半徑 h 避雷針的高度 hx 被保護(hù)物的高度 p 避雷針高度影響系數(shù)，當(dāng) h≤ 30m 時 p=1 兩支等高避雷針保護(hù)范圍，應(yīng)按下列方法確定： ⑴兩針外側(cè)的保護(hù)范圍按單支避雷針的計(jì)算方法確定； ⑵兩針間的保護(hù)最低點(diǎn)高度 ho 按下 式計(jì)算： ho=hD/7p ho— 兩針間保護(hù)最低點(diǎn)的高度（ m）； D— 兩針間的距離（ m） 3— 10KV 配電裝置的過電壓保護(hù) ： 變電所的 3— 10KV 配電裝置，應(yīng)在每組母線和每路架空進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器 FZ 或氧化鋅避雷器，有電纜段的架空線路，避雷器應(yīng)裝設(shè)在電纜頭附近，其接地端應(yīng)和電纜金屬外皮相連。如各架空進(jìn)線均有電纜段，避雷器與主變壓器的最大電氣距離不受限制。 避雷器應(yīng)以最短的接地線與變電所、配電所的主接地網(wǎng)連接（包括通過電纜金屬外皮連接）。避雷器附近應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。 據(jù)上述要 求以及現(xiàn)場實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)變電所選用兩個獨(dú)立避雷針，高度為 25M ，實(shí)際安裝位置見平面布置圖 變壓器中性點(diǎn)避雷器型號為： H5W90/220 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 51 10KV 配電裝置避雷器型號為： YH5WS17/50 其參數(shù)如下表： 避雷器額定 電壓 KV （有效值） 系統(tǒng)額定電壓 KV （有效值） 避雷器持續(xù) 運(yùn)行電壓 KV（有效值） 8/20us 5KA 殘壓 KV（峰值） 泄露電流 uA 不大于 17 10 50 30 第二部分 計(jì)算書 第一章 主變壓器的選擇 變電所的負(fù)荷情況 序號 負(fù)荷名稱 遠(yuǎn) 期最大負(fù)荷（ KW） Tmax 功率因素 出線回路數(shù) 重要負(fù)荷所占比例 出線方式 1 低壓電氣廠 4000 3000 2 70 架空 2 水源地 3500 6000 2 70 架空 3 電線廠 3000 4000 2 10 架空 4 砂輪廠 2020 4500 2 15 架空 5 礦山機(jī)械廠 5000 7000 2 85 架空 6 挖掘機(jī)廠 2500 3000 2 0 架空 7 學(xué)校 1000 2500 2 0 架空 8 遼河小區(qū) 2020 2500 1 0 架空 供熱公司 2020 1500 1 0 架空 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 52 變電所的負(fù)荷情況如表 所示。 其他條件： 線損率取 5％ 負(fù)荷的同時系數(shù)取 有功負(fù)荷率取 ；無功負(fù)荷率取 。 要求變電所平均功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)? 以上。 二、主變壓器的容量、臺數(shù)和型式的確定 變電所有功總負(fù)荷： P? =4000+3500+3000+2020+5000+2500+1000+2020+2020 =25000KW. 變電所無功的總負(fù)荷為： Q? = P? tg(arc cosφ ) =4000 ? tg()+3500 ? tg()+3000 ? tg()+ 2020? tg()+5000? tg()+2500? tg()+1000? tg()+2020? tg() +2020? tg() =10000 +10000 +12020 +12020 +12020 +10000? +12020? +15000? =11700kvar。 變電所總視在負(fù)荷為： ∑ S= 22 QP ??? =27600 KV? A 則，單臺變壓器的容量 為： eS =（ 1+5%） 70% 22 QP ??? =18200kvA。 根據(jù)負(fù)荷情況，為確保系統(tǒng)供電的安全可靠性，選擇兩臺型號為：SFP120200/60 的電力變壓器作為主變壓器，連接組別為： Y/△ 11 接線方式。變壓器主要參數(shù)如表 所示。 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 53 第二章 短路電流計(jì)算 取功率基準(zhǔn)值 SB=100MVA；電壓基準(zhǔn)值 avrb UU ? 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 . 等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖 所示。 參數(shù)計(jì)算 1． 系統(tǒng)電抗 X1=XG2+XB1=／ 5 =X3=x L2 SB/Uav2= 44 100/632= X2 = XG1 + XL1 = + = ： XB2= = ()? (100/20)= 60KV側(cè)母線三相短路計(jì)算 : 額定電壓 60177。 2*%/11 空載損耗 22KW 短路損耗 123KW 額定電流 空載電流 % 阻抗電壓 % 油重 噸 總重 噸 外行尺寸 5140*3620*4560 軌距 1435MM 聯(lián)接組別 Y0/△ 11 器身重 噸 NBK SSU ?100E 2E 1 X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 30 . 4 4 360KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 54 ↓↓ 星角變換： Χ 4=Χ 1+Χ 3+Χ 1Χ 3／ X2 =+.443+／ = Χ 5 =X2+X3+X2X3／ X1=++／ = ↓↓ 計(jì)算電抗為： Χ js1 =Χ 4 Ｓ N1/Ｓ B = 250/100= Χ js2 = Χ 5 Ｓ N2/Ｓ B = 100/100 = 對電源 1查表得各時刻短路電流標(biāo)么值 : 0 秒 :I*（ 0） = 2 秒 : I*（ 2s） = 4 秒 : I*（ 4s） = E 2E 1 X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 30 . 4 4 3E 2E 1 X 40 . 5 5 3X 59 . 1 3 860KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 55 對電源 2 因其 Xjs=＞ ,所以電源 2 為無限大電源，其短路電流不衰減，故 各時刻短路 電流標(biāo)么值： 0 秒： I*（ 0） =I*（ 2s） = I*（ 4s） =1／ Xjs2 =1／ = 短路電流周期分量的有效值為 : I 2*21*1 ?? ???? NN IIII ，所以： IN∑ 1 =Ｓ N1/Uav = 250/√3 63= IN∑ 2 =Ｓ N2/Uav =100/√3 63= I(0) = IN∑ 1 I*（ 0） 1 + IN∑ 2 I*（ 0） 2 = I(2s)= IN∑ 1 I*（ 2s） 1 + IN∑ 2 I*（ 2s） 2 = KA I(4s)= IN∑ 1 I*（ 4s） 1 + IN∑ 2 I*（ 4s） 2= iim = I(0) = = KA 10KV 側(cè)母線三相短路計(jì)算 : 10KV側(cè)母線三相短路等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖所示。 Χ 10 =Χ 5 + XB2 = + = X6 = X3 + XB2 = + = ↓↓ E 1E 2X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 30 . 4 4 3X B 20 . 2 2 560KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 56 ↓↓ 星角變換： X7 =Χ 1 +Χ 6 +Χ 1 Χ 6/Χ 2 = + + / = X8 =Χ 2 +Χ 6 +Χ 2 Χ 6/Χ 1 = + + = 計(jì)算電抗為： Χ js1 =Χ 7 Ｓ N1/Ｓ B = 250/100 = Χ js2 = Χ 8 Ｓ N2/Ｓ B = 100/100 = 對電源 1查表得各時刻短路電流標(biāo)么值 : 0 秒 :I*（ 0） = 2 秒 : I*（ 2s） = I*（ 4s） = 對電源 2 因其 Xjs=＞ ，所以電源 2 對短路點(diǎn)電流不衰減，故其E 1E 2X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 60 . 6 6 8E 2E 1 X 70 . 7 9 1X 81 3 . 0 860KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 57 短路電流標(biāo)么值為： I*（ 0） = I*（ 2s） = I*（ 4s） =1/Xjs = 1 / = 短路電流周期分量的有效值為 : I 2*21*1 ?? ???? NN IIII ，所以： IN∑ 1 =Ｓ N1/Uav = 250/√3 = KA IN∑ 2 =Ｓ N2/Uav =100/√3 = KA I(0) = IN∑ 1 I*（ 0） 1 + IN∑ 2 I*（ 0） 2 = KA I(2s)= IN∑ 1 I*（ 2s） 1 + IN∑ 2 I*（ 2s） 2 = KA I(4s)= IN∑ 1 I*（ 4s） 1 + IN∑ 2 I*（ 4s） 2= KA iim = I(0) = = KA 本設(shè)計(jì)中短路電流計(jì) 算所得值如表 所示。 表 短路電流計(jì)算結(jié)果表 三相短路 0S 2S 4S iim 60KV側(cè) (KA) (KA) (KA) (KA) 10KV側(cè) (KA) (KA) (KA) (KA) 第三章 高壓電氣設(shè)備的選擇 60KV 高壓斷路器的選擇 : 斷路器的額定電壓 eU 應(yīng)不小于安裝點(diǎn)的電網(wǎng)電壓 ewU ,即 : eU ? ewU =60KV 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 58 : 斷路器的額定電流 eI 應(yīng)不小于流過它的最大持續(xù)工作電流 maxgI ,即 : )( a x AUSIav rBg ?????? : 按照在戶外的工作條件 ,可以選擇戶外式少油斷路器 .型號為 : SW263 戶外少油斷路器 . SW263 戶外少油斷路器主要 參數(shù)如表 所示。 型號 額定電壓 (KV) 最高工作電壓(KV) 額定電流(A) 額定短路開斷電流(KA) 額定關(guān)合電流 (KA) 動穩(wěn)定電流(KA) 熱穩(wěn)定電流(KA) SW263 63 1600 80 80 : 斷路器的動穩(wěn)定電流 dwi 應(yīng)不小于短路沖擊電流 imi : iim = I(0) = = KA 所以滿足動穩(wěn)定的要求 . 驗(yàn) : 高壓斷路器的額定短時耐受熱量 rrtI2 應(yīng)不小于短路時間內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) dQ ，即： rrtI2 ? dQ . rrtI2 2 ???? 其中 : 2RI — 斷路器的額定短路開斷電流 rt — 短路時間 2222d ?????? 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 59 rrtI2 ? dQ ,所以滿足熱穩(wěn)定的要求 . 計(jì)算數(shù)據(jù)與所選斷路器參數(shù)對照表 故所選斷路器合格 . . 60KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 : : 隔離開關(guān)的額定電壓 eU 應(yīng)不小于安裝點(diǎn)的電網(wǎng)電壓 ewU ,即 : eU ? ewU =60KV : 隔離開關(guān)的額定電流 eI 應(yīng)不小于流過它的最大持續(xù)工作電流 maxgI即 : eI ? )(63320 a x AUSI av reg ?????? 故選型號為 : GW5— 60Ⅱ D 隔離開關(guān) ,主要參數(shù)見下表 :