【正文】 動(dòng)作電流選用JL83C靜態(tài)電流繼電器，靈敏系數(shù) 合格動(dòng)作時(shí)限選用JS114C靜態(tài)時(shí)間繼電器，電 流速 斷保 護(hù)動(dòng)作電流選用JL84C靜態(tài)電流繼電器，動(dòng)作電流整定為40A靈敏系數(shù)合格（三） 二次接線設(shè)計(jì) 電氣測(cè)量與電能計(jì)量回路設(shè)計(jì)電源進(jìn)線柜裝設(shè)1只三相數(shù)字電流表、母聯(lián)柜裝設(shè)1只三相數(shù)字電流表、變壓器柜裝設(shè)1只三相數(shù)字電流表、1只三相有功電能表和1只三相無(wú)功電能表。電氣測(cè)量二次電路圖詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。數(shù)字表的輔助電源DC110V來(lái)自直流屏。電源進(jìn)線電壓互感器柜各裝設(shè)1只三相數(shù)字電壓表和3只低電壓繼電器（根據(jù)供電部門要求）以監(jiān)測(cè)電源電壓，并設(shè)置有電壓互感器切換裝置，即當(dāng)電源B進(jìn)線斷路器失電跳閘后，母聯(lián)斷路器跳閘，II段母線與I段母線并聯(lián)，II段電壓測(cè)量小母線也相應(yīng)切換至I段電壓測(cè)量小母線，由電源A進(jìn)線互感器供電。同時(shí)，電源B進(jìn)線電壓互感器手車不退出，仍應(yīng)監(jiān)測(cè)電源B電壓。電源進(jìn)線隔離及電壓互感器柜二次電路圖詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T管理規(guī)定，專用電能計(jì)量柜內(nèi)裝設(shè)1只三相多功能電能表（具體型號(hào)有供電部門選定），1只電能計(jì)量專用接線盒、監(jiān)視TV二次回路斷線的1只三相數(shù)字電壓表及電壓互感器失壓斷相計(jì)時(shí)儀。電能計(jì)量柜二次電路圖詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。 高壓斷路器控裝置與信號(hào)回路設(shè)計(jì)本工程變電所有人值守，高壓斷路器采用就地操作的燈光監(jiān)視回路，采用“不對(duì)應(yīng)接線”構(gòu)成事故跳閘信號(hào)回路。二次電路圖詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。圖中，兩臺(tái)進(jìn)線斷路器QFQF2與母聯(lián)斷路器QF3實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，以防止兩路電源并聯(lián)運(yùn)行。同時(shí)，進(jìn)線斷路器還與進(jìn)線隔離手車實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，母線分段聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)斷路器與母聯(lián)隔離手車實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，以防止帶負(fù)荷誤分合隔離手車。每臺(tái)斷路器的合閘控制回路中還串連接入斷路器手車處于工作位置的輔助觸點(diǎn)BQ1及試驗(yàn)位置的輔助觸點(diǎn)BQ2，以確保斷路器僅在斷路器手車處于工作位置及試驗(yàn)位置時(shí)才能進(jìn)行合閘。中置式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)一般還設(shè)有自動(dòng)除濕裝置及柜內(nèi)照明等二次接線。 中央信號(hào)裝置設(shè)計(jì)本工程采用不重復(fù)動(dòng)作的中央信號(hào)裝置。中央信號(hào)裝置由事故信號(hào)裝置和預(yù)告信號(hào)裝置組成。中央信號(hào)裝置二次電路圖詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。本工程將中央信號(hào)裝置與變電所交流所用電源裝置合用一面屏，上層為中央信號(hào)裝置，下層為交流電源裝置，兩層用金屬隔板隔開(kāi)。七、 高低壓進(jìn)出線電纜選擇及敷設(shè)（一） 高壓電源進(jìn)線電纜選擇及敷設(shè) 10kv環(huán)網(wǎng)供電電源A、B引入電纜選用YJ—，在變電所外采用直埋/穿管埋地、在變電所采用梯架/電纜溝相結(jié)合的敷設(shè)方式。電纜截面的選擇，高壓電源進(jìn)線電纜截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)其電壓損失和短路熱穩(wěn)定，如圖71高壓進(jìn)線電纜截面選擇。圖71高壓進(jìn)線電纜截面選擇序號(hào)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升線路計(jì)算電流Ic=滿足條件合格初選電纜截面按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的母線載流量2電壓損失計(jì)算負(fù)荷Pc= Qc=753kvar滿足條件合格線路參數(shù)（見(jiàn)附錄表210）。已知線路長(zhǎng)度L=電壓損失計(jì)算值ΔU=%允許電壓損失3短路熱穩(wěn)定三相短路電流IK3=滿足條件合格短路持續(xù)時(shí)間熱穩(wěn)定系數(shù)熱穩(wěn)定最小允許截面Smin=電纜實(shí)際截面綜上：120（二） 高壓電源出線電纜選擇及敷設(shè)高壓柜之變壓器T，一次側(cè)的電纜用ZB—YJV—，在變電所內(nèi)采用電纜溝敷設(shè)，考慮防火要求，選用B級(jí)阻燃電纜電纜截面選擇，高壓出線電纜截面先按短路熱穩(wěn)定選擇，然后校驗(yàn)允許溫升條件。由于該段電纜長(zhǎng)度較短，電壓損失較小，不需校驗(yàn)。如表71高壓出線電纜選擇校驗(yàn)。表72 高壓出線電纜選擇校驗(yàn)序號(hào)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目具體內(nèi)容結(jié)論1短路熱穩(wěn)定三相短路電流IK3//=滿足條件SminS合格短路持續(xù)時(shí)間tk= tp +tb =熱穩(wěn)定系數(shù)K=137A/㎜2熱穩(wěn)定最小允許截面SMIN=2電纜實(shí)際截面S=70㎜22允許溫升線路計(jì)算電流Ic=I1RT =滿足條件IcIal合格初選電纜截面S=70㎜2按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的電纜載流量Ial=182A=（查附錄表222得電纜載流量，根據(jù)附錄表226及附錄表229校正）綜上：電纜型號(hào)規(guī)格為ZB—YJV——370（三） 低壓電源出線電纜選擇及敷設(shè)為了保證供配電線路安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行 ，供配電線路的導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足下列條件：（1）發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大符合電流（即計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。（2）電壓損失條件：導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)，產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損失。對(duì)于用戶內(nèi)部較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損失校驗(yàn) （3）經(jīng)濟(jì)電流密度條件35kv及以上高壓線路及電壓35kv 一線但距離長(zhǎng)、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用指出接近最小，所選截面成為“經(jīng)濟(jì)截面”。擁護(hù)的10kv及以下線路，通常不按此條件選擇。（4）短路熱穩(wěn)定條件：對(duì)絕緣導(dǎo)線、電纜和母線，應(yīng)校驗(yàn)穩(wěn)定性。（四） 變電所硬母線選擇 高壓開(kāi)關(guān)柜母線選擇 本工程采用KYN44A—12型高壓開(kāi)關(guān)柜，選用硬裸母線，每相1片。母線截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。由于母線長(zhǎng)度較短，電壓損失較小，不需校驗(yàn)，開(kāi)關(guān)柜有主母線和分支母線。主母線截面選擇 允許溫升母線計(jì)算電流： 高壓斷路器額定電流初選母線截面：S=80mm8mm按敷設(shè)方式和環(huán)境條件愛(ài)你確定的母線載流量：(已知環(huán)境溫度38℃，取40攝氏度，查附錄表)滿足條件＜合格 短路熱穩(wěn)定三相短路電流熱穩(wěn)定效應(yīng)： 額定短時(shí)（4s）耐受電流 KYN44A—12型高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)值:滿足條件合格 短路動(dòng)穩(wěn)定三相短路電流峰值：額定峰值耐受電流KYN44A—12型高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)值：綜上：主母線型號(hào)為TMY—3（808） 低壓開(kāi)關(guān)柜主母線選擇本工程采用MNA(BWL3)—04型低壓開(kāi)關(guān)柜，柜內(nèi)主母線選用每相2片硬裸銅母線。界面選擇先按允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。由于主母線長(zhǎng)度較短，電壓損失較小，不需校驗(yàn)。開(kāi)關(guān)柜有主母線和分支母線。主母線截面選擇 允許溫升母線計(jì)算電流：初選主母線截面：相母線S=2(100mm10mm)，N及PE母線截面為100mm10mm按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的母線載流量：(一直環(huán)境溫度38℃，取40攝氏度，查附錄表)滿足條件＜合格 短路熱穩(wěn)定三相短路電流熱穩(wěn)定： 額定短時(shí)（1s）耐受電流：MNS(BWL3)—：滿足條件合格 短路動(dòng)穩(wěn)定三相短路電流峰值：額定峰值耐受電流：MNS(BWL3)—：滿足條件＞合格 綜上：主母線型號(hào)為TMY—3[2（10010）]+2（10010）八、 變電所的所址與結(jié)構(gòu)形式（一） 變電所所址選擇變電所裝有2臺(tái)干式變壓器，十面高壓中置式開(kāi)關(guān)柜，19面低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜，一面直流電源屏，變電所設(shè)值班室。變電所為室內(nèi)變電所，附近無(wú)積水場(chǎng)所。本工程變電所的位置附近無(wú)劇烈震動(dòng)或高溫、無(wú)污染源、無(wú)積水或漏水、地勢(shì)低洼、易燃易爆等區(qū)域。本工程為室內(nèi)型獨(dú)立變電所。根據(jù)GB5005394 知：變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定：(1) 接近負(fù)荷中心。 (2) 進(jìn)出線方便。(3) 接近電源側(cè)。(4) 設(shè)備運(yùn)輸方便；（5) 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；(6) 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；(7) 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；(8) 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；(9) 不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。綜合以上要求本變配電所設(shè)于大廈地下室，低壓最大供電距離為150m。（二） 變電所布置設(shè)計(jì) 總體布置本工程變電所為單層布置，不單獨(dú)設(shè)值班室。由于變壓器為干式并帶有IP2X防護(hù)外殼，所以，可與高低壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)置于一個(gè)房間內(nèi)（變配電室）。由于低壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量較多，故采用雙列面對(duì)面布置形式。高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓開(kāi)關(guān)柜及變壓器的相對(duì)位置是基于電纜進(jìn)出線方便的考慮。由于干式變壓器防護(hù)外殼只有IP20X，故未于低壓開(kāi)關(guān)柜貼鄰安裝，兩者低壓母線之間采用封閉母線連接。雙列布置的低壓開(kāi)關(guān)柜母線之間也采用架空封閉母線連接。為保證運(yùn)行安全，變配電室兩端設(shè)有通向通道的門，與值班室經(jīng)過(guò)通道相同。同時(shí)，變配電室內(nèi)留有發(fā)展空間和安全工具放置與設(shè)備檢修區(qū)域。 配電裝置通道與安全凈距本工程高壓開(kāi)關(guān)柜的柜后維護(hù)同到最小處為900mm、柜前操作通道為2400mm，低壓開(kāi)關(guān)柜的柜后維護(hù)通道最小處為1400mm（1500mm）、柜前操作通道2400mm，桿式變壓器外廓與門的凈距為1400mm、與側(cè)墻壁的凈距為1600mm、干式變壓器正面之間的距離為1800mm。變電所的布置是在其位置與數(shù)量，電氣主接線，變壓器型式數(shù)量及容量確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，且與變電所的類型密切相關(guān)。變電所的總體布置應(yīng)滿足以下的要求：（1）便于運(yùn)行維護(hù)與檢修：有人值班的變電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過(guò)通道相通。有人值班的獨(dú)立變電所，適宜設(shè)立廁所和給排水設(shè)施，變電裝置要有足夠安全凈距和操作維護(hù)通道。（2）便于進(jìn)出線：如高壓架空線，則高壓配電室適宜位于進(jìn)線側(cè)。變壓器低壓出線側(cè)電流較大，一般采用封閉母線橋，因此變壓器的位置適宜靠近低壓配電室。低壓配電室位于出線側(cè)。（3）保證運(yùn)行安全：變壓器室，配電室的門應(yīng)向外開(kāi)，想領(lǐng)的配電室之間有門時(shí)，此門能雙向開(kāi)啟。長(zhǎng)度大于7m的配電室應(yīng)設(shè)兩個(gè)出口，并適宜布置在配電室的兩側(cè)。長(zhǎng)度大于60m時(shí)，適宜增加一個(gè)出口。（4）節(jié)約土地與建筑費(fèi)用：室內(nèi)變電所的每臺(tái)油量為100kg及以上的三相油鋟式變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。而干式變壓器只要具有不低于IP2X的防護(hù)外殼，就可和高低壓配電裝置設(shè)置在同一房間內(nèi)?，F(xiàn)代高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏均為封閉外殼，防護(hù)等級(jí)不低于IP3X級(jí)，2者可以靠近布置。（5）適應(yīng)發(fā)展要求：高低壓配電室內(nèi)，應(yīng)該留有適當(dāng)數(shù)量配電裝置的備用裝置。變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級(jí)容量變壓器可能。本工程（配）變電所的總體布置見(jiàn)附錄圖紙。九、 配電所接地與防雷設(shè)計(jì)（一） 接地設(shè)計(jì)本工程電氣設(shè)備接地類型有高壓安全保護(hù)接地、防雷接地、變壓器中性點(diǎn)工作接地、低壓安全保護(hù)接地，采用一套公共接地裝置。根據(jù)規(guī)范要求，獨(dú)立變電所電氣設(shè)備公共接地裝置的接地電阻要求不大于4歐。（二） 工頻接地電阻的計(jì)算自然接地體的種類較多，其工頻接地電阻的計(jì)算方法復(fù)雜并且各不相同，在工程設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)實(shí)際測(cè)量或查閱有關(guān)手冊(cè)換算獲得。人工接地體的形狀各異，它們的工頻接地電阻計(jì)算方法也各不相同，下面簡(jiǎn)單介紹一下本工程中需要用到的垂直人工接地體的工頻接地電阻的簡(jiǎn)易計(jì)算公式。設(shè)人工接地體安裝處的土壤電阻率為（單位為），則：（1）單根垂直式人工接地體 ~3m，直徑50mm的垂直式人工接地體接地電阻可用下式估算： （91） （2）多根垂直式人工接地體 n根垂直式人工接地體并聯(lián)組合連接時(shí)，由于接地體之間存在電場(chǎng)屏蔽效應(yīng)，每個(gè)接地體附近的電流密度呈不均勻分布，阻礙了接地電流的均勻流散，接地體的間距越小，電場(chǎng)屏蔽效應(yīng)也就越強(qiáng)烈，使得總的人工接地電阻，接地體的利用率下降。此時(shí)，總的接地電阻可描述為 （92）（三） 接地裝置計(jì)算獨(dú)立變電所采用人工接地裝置,本工程人工接地裝置設(shè)計(jì)具體計(jì)算如下： （1）確定人工接地體所需的總電阻本工程中的變電所10kV側(cè)屬于小電流接線系統(tǒng)，其接地電流可近似估算需要補(bǔ)充人工接地體，人工接地體所需的總電阻（2）單根人工接地體鋼管的接地電阻根據(jù)任務(wù)書(shū)，得土壤電阻率，利用式（91）可得，（3）人工接地裝置需用的鋼管數(shù)量和最終的接地方案：根據(jù)，考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初步選定為10根。以和n＝10查閱資料，取，利用式（92）?。? 為使得接地體均勻?qū)ΨQ，可按偶數(shù)布置接地體。選用 12根直徑50mm，并用605 mm2 的扁鋼連接，呈環(huán)形布置。（4）校驗(yàn)接地線的短路熱穩(wěn)定：鋼質(zhì)接地線熱穩(wěn)定系數(shù)，則接地線的最小截面應(yīng)符合：實(shí)際接地線截面為605＝ mm2，短路熱穩(wěn)定條件合格。故選擇截面為605＝160mm2 接地線。（四） 防雷設(shè)計(jì)本工程中的變配電所設(shè)在建筑物內(nèi)，建筑物本身已經(jīng)具有防雷措施，因此本變配電所只需裝設(shè)氧化鋅避雷器對(duì)變壓器進(jìn)行雷電侵入波的防護(hù)。總 結(jié)本文對(duì)益大商貿(mào)大樓雙回路10KV變電所進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，所做的工作主要包括兩個(gè)方面：其一，對(duì)變電所的變配電工作情況進(jìn)行了分析，對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償進(jìn)行了計(jì)算、分析和設(shè)計(jì)，對(duì)變電所進(jìn)出線、一次設(shè)備的選擇、變電所的主接線方案的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了研究，提出了有效的技術(shù)方案；其二，對(duì)變電所的二次回路和繼電保護(hù)進(jìn)行了工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案中從根本上解決了變壓器工作過(guò)程中的電流沖擊問(wèn)題和小負(fù)荷時(shí)振蕩問(wèn)題，并使變電所具有防