【導(dǎo)讀】60kV箱式變電站設(shè)計(jì)。完成時(shí)間年月日至年月日。60KV變電所電氣設(shè)計(jì)。電能是社會(huì)主義建設(shè)和人民生活不可缺少的重要的能源，電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有。十分重要的地位，電能是由發(fā)電廠(chǎng)供給，因?yàn)榭紤]經(jīng)濟(jì)原因，發(fā)電廠(chǎng)大多建在動(dòng)力資源比。較豐富的地方，而這些地方又常遠(yuǎn)離大中性城市和工廠(chǎng)企業(yè)，這樣需要遠(yuǎn)距離輸送，經(jīng)過(guò)。升、降壓變電所進(jìn)行轉(zhuǎn)接，在進(jìn)一步的將電能分配到用戶(hù)和生產(chǎn)企業(yè)。配和使用的發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線(xiàn)路及各種用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體就稱(chēng)為。電力系統(tǒng)的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危機(jī)人身和設(shè)備的安全運(yùn)行，造成十。分嚴(yán)重的后果，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重的損失，因此，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行首先要保證供電的。根據(jù)用戶(hù)本身的重要程度可將負(fù)荷分為三

　　

【正文】 過(guò)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(zhǎng)度不得小于 15m。 獨(dú)立避雷針的接地裝置與發(fā)電廠(chǎng)、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） 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 38 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(shí) rx=(hhx)p 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(shí) 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(guò)電壓保護(hù) ： 變電所的 3— 10KV 配電 裝置，應(yīng)在每組母線(xiàn)和每路架空進(jìn)線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)與變電所、配電所的主接地網(wǎng)連接（包括通過(guò)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(chǎng)實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)變電所選用兩個(gè)獨(dú)立避雷針，高度為 25M ，實(shí)際安裝位置見(jiàn)平面布置圖 變壓器中性點(diǎn)避雷器型號(hào)為： H5W90/220 10KV 配電裝置避雷器型號(hào)為： YH5WS17/50 其參數(shù)如下表： 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 39 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(shū) 第一章 主變壓器的選擇 變電所的負(fù)荷情況 變電所的負(fù)荷情況如表 所示。 其他條件： 線(xiàn)損率取 5％ 序號(hào) 負(fù)荷名稱(chēng) 遠(yuǎn)期最大負(fù)荷（ KW） Tmax 功率因素 出線(xiàn)回路數(shù) 重要負(fù)荷所占比例 出線(xiàn)方式 1 低壓電氣廠(chǎng) 4000 3000 2 70 架空 2 水源地 3500 6000 2 70 架空 3 電線(xiàn)廠(chǎng) 3000 4000 2 10 架空 4 砂輪廠(chǎng) 2020 4500 2 15 架空 5 礦山機(jī)械廠(chǎng) 5000 7000 2 85 架空 6 挖掘機(jī)廠(chǎng) 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) 40 負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)取 有功負(fù)荷率取 ；無(wú)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(tái)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(wú)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()+2000? 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(tái)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(tái)型號(hào)為： SFP120200/60 的電力變壓器作為主變壓器，連接組別為： Y/△ 11 接線(xiàn)方式。變壓器主要參數(shù)如表 所示。 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(huà)等值網(wǎng)絡(luò)圖 . 等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖 所示。 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 E 2E 1 X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 30 . 4 4 360KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 41 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(xiàn)三相短路計(jì)算 : ↓↓ 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 = NBK SSU ?100E 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) 42 對(duì)電源 1 查表得各時(shí)刻短路電流標(biāo)么值 : 0 秒 :I*（ 0） = 2 秒 : I*（ 2s） = 4 秒 : I*（ 4s） = 對(duì)電源 2 因其 Xjs=＞ ,所以電源 2 為無(wú)限大電源，其短路電流不衰減，故 各時(shí)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(xiàn)三相短路計(jì)算 : 10KV側(cè)母線(xiàn)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 5E 1E 2X 10 . 0 8 3X 21 . 3 7 2X 60 . 6 6 860KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 43 ↓↓ 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(duì)電源 1 查表得各時(shí)刻短路電流標(biāo)么值 : 0 秒 :I*（ 0） = 2 秒 : I*（ 2s） = I*（ 4s） = 對(duì)電源 2 因其 Xjs=＞ ，所以 電源 2 對(duì)短路點(diǎn)電流不衰減，故其短路電流標(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 E 2E 1 X 70 . 7 9 1X 81 3 . 0 860KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 44 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 : 斷路器的 額定電流 eI 應(yīng)不小于流過(guò)它的最大持續(xù)工作電流 maxgI ,即 : )( a x AUSIav rBg ?????? : 按照在戶(hù)外的工作條件 ,可以選擇戶(hù)外式少油斷路器 .型號(hào)為 : SW263 戶(hù)外少油斷路器 . SW263 戶(hù)外少油斷路器主要參數(shù)如表 所示。 型號(hào) 額定電壓 (KV) 最高工作電壓(KV) 額定電流(A) 額定短路開(kāi)斷電流(KA) 額定關(guān)合電流 (KA) 動(dòng)穩(wěn)定電流(KA) 熱穩(wěn)定電流(KA) SW263 63 1600 80 80 : 斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流 dwi 應(yīng)不小于短路沖擊電流 imi : iim = I(0) = = KA 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 45 所以滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的要求 . : 高壓斷路器的額定短時(shí)耐受熱量 rrtI2 應(yīng)不小于短路時(shí)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(kāi)斷電流 rt — 短路時(shí)間 2222d ?????? rrtI2 ? dQ ,所以滿(mǎn)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(duì)照表 故所選 斷路器合格 . . 60KV側(cè)隔離 開(kāi)關(guān)的選擇 : : 隔離開(kāi)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(kāi)關(guān)的額定電流 eI 應(yīng)不小于流過(guò)它的最大持續(xù)工作電流 maxgI 即 : eI ? )(63320 a x AUSI av reg ?????? 故選型號(hào)為 : GW5— 60Ⅱ D 隔離開(kāi)關(guān) ,主要參數(shù)見(jiàn)下表 : 額定 額定 動(dòng)穩(wěn) 熱穩(wěn)定電 單相接地開(kāi)關(guān) 所配機(jī)構(gòu) 計(jì)算數(shù)據(jù) SW263 額定參數(shù) ewU 60KV eU 63KV maxgI eI 1600A imi dwi 80KA dQ 2?S rrtI2 3969KA 60KV 變電所電氣設(shè)計(jì) 46 電壓 電流 定電流 流 動(dòng)穩(wěn)定電流 熱穩(wěn)定電流 隔離開(kāi)關(guān) 接地開(kāi)關(guān) 66KV 630A 50KA 20KA/4S 50KA 20KA/4S CS17