【正文】 情況，簡單介紹以下幾種二次回路。變配電所的操作電源是供高壓斷路器控制回路、繼電保護(hù)回路、信號回路等二次回路所需要的工作電源。操作電源對變配電所的安全可靠運(yùn)行起著極為重要的作用，正常運(yùn)行時(shí)能保證斷路器的合閘和跳閘；事故狀態(tài)下，在母線電壓降低甚至消失時(shí)，應(yīng)能保證繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠地工作，所以要求其充分可靠，容量足夠并具有獨(dú)立性。本工程中變配電所的二次回路采用帶免維護(hù)鉛酸蓄電池、鎘鎳電池組儲(chǔ)能的硅整流的直流操作電源，在一次系統(tǒng)電壓正常時(shí)直流負(fù)荷由開關(guān)電源輸出的直流電直接供電，此時(shí)蓄電池組處于浮充狀態(tài)用于彌補(bǔ)電池的自放電損失；當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，浮沖充的蓄電池組開始向直流負(fù)荷供電，保證二次回路特別是繼電保護(hù)回路及斷路器跳閘回路可靠工作，其原理圖詳見附錄圖紙。為監(jiān)視供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，本工程設(shè)計(jì)時(shí)在變配電裝置中裝設(shè)了一定數(shù)量的電氣測量儀表。電氣測量的任務(wù)是監(jiān)視供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行。電氣測量的要求是對電氣測量儀表，要保證其測量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和計(jì)量的要求，并力求外形美觀，便于觀測，經(jīng)濟(jì)耐用等。 高壓斷路器的控制回路是指用控至開關(guān)或遙控命令操作斷路器跳、合閘的回路，它主要取決于斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類別。本工程中斷路器采用了彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制方式為開關(guān)柜就地控制。 信號回路是用來指示一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次回路。信號按用途分，有位置信號、事故信號和預(yù)告信號。斷路器位置信號是用來顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)，一般紅燈亮，表示斷路器處于合閘位置；綠燈亮，表示斷路器處于跳閘位置。事故信號是用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)。一般紅燈閃光，表示斷路器自動(dòng)合閘；綠燈閃光，表示斷路器處于跳閘位置。預(yù)告信號是在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)或故障初期發(fā)出的報(bào)警信號。1．繼電保護(hù)的任務(wù)：（1）有選擇性將故障組件從供電系統(tǒng)中快速、自動(dòng)切除，使其損壞程度減至最輕，保證最大限度地迅速恢復(fù)無故障部分的正常運(yùn)行（2）反應(yīng)電氣組件的異常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出警報(bào)信號、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。2．對繼電保護(hù)裝置的基本要求：（1）選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有離故障最近的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除（2）速動(dòng)性 為防止故障擴(kuò)大，減輕其危害程度，并提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)盡快地動(dòng)作，切除故障。（3）可靠性 保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)必須動(dòng)作，不應(yīng)該拒動(dòng)作；而在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不能誤動(dòng)作。（4）靈敏度 保護(hù)裝置的靈敏度是表征保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)。如果保護(hù)裝置對其保護(hù)區(qū)內(nèi)極輕微的故障都能及時(shí)地反應(yīng)動(dòng)作，說明保護(hù)裝置的靈敏度高。本工程采用直流操作電源，采用靜態(tài)電流繼電器、時(shí)間繼電器和信號繼電器組成定時(shí)限過電流保護(hù)和短時(shí)限或無時(shí)限電流速斷保護(hù)，保護(hù)采用三相三繼電器式。配置如下表61：表61繼電保護(hù)配置序號保護(hù)對象保護(hù)裝置備注1電源進(jìn)線短時(shí)限電流速斷保護(hù)、定實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)、失壓保護(hù)失壓保護(hù)根據(jù)供電部門要求裝設(shè)2分段母線電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)合閘瞬間收入，合閘后自動(dòng)解除3干式變壓器電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、溫度保護(hù)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器，利用高壓側(cè)的三相式過電流保護(hù)兼作單相接地保護(hù)，其低壓側(cè)總斷路器作為過負(fù)荷保護(hù)。根據(jù)第五章短路電流的計(jì)算結(jié)果，本工程變配電所高低壓母線有關(guān)短路數(shù)據(jù)見表62。表62 變電所高低壓母線短路數(shù)據(jù)計(jì) 算 點(diǎn)最大運(yùn)行方式下三相短路電流/A最小運(yùn)行方式下兩相短路電流/A最小運(yùn)行方式下單相（接地）短路電流/A高壓母線短路時(shí)的實(shí)際值4500A低壓母線短路時(shí)的實(shí)際值22210A16690A16860A低壓母線短路電流流過高壓側(cè)（保護(hù)安裝處）的折算值I2k3max=1KTIk3max=I2k3max=2√3KTIk2max=550AI2k3max=1√3KTIk2max=390A注：變壓器為Dyn11連接，線電壓比＝25。詳見供電工程電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是按斷路器配置裝設(shè)的，繼電保護(hù)必須按斷路器分級進(jìn)行整定。相間短路保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。根據(jù)高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，進(jìn)行電源進(jìn)線、變壓器部分的繼電器的選擇和繼電保護(hù)整定，整定過程及結(jié)果見表63，64。 I=2Ic= 電流互感器電流比為150：5 Krel= Ki=150:5=30表63 變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)名稱整定項(xiàng)目整定計(jì)算公式繼電器選型及整定值 定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流選用JL83C靜態(tài)電流繼電器，動(dòng)作電流整定為5A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，短延時(shí)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)合格表64 電源進(jìn)線繼電保護(hù)整定計(jì)算保護(hù)名稱整定項(xiàng)目整定計(jì)算公式繼電器選型及整定值定時(shí)限過電流保 護(hù)動(dòng)作電流選用JL83C靜態(tài)電流繼電器，動(dòng)作電流整定為5A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7 配變電所電氣裝置布置及照明設(shè)計(jì)變電所所址選擇應(yīng)遵循以下原則：變電所的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心、接近電源側(cè)、同時(shí)應(yīng)該考慮進(jìn)出線方便、設(shè)備運(yùn)輸方便；為確保變電所安全運(yùn)行，應(yīng)避開有劇烈震動(dòng)、高溫、污染源、積水、漏水、地勢低洼、易燃易爆等區(qū)域；10kV配電所可與鄰近的10/；高層建筑的10kV配電所，宜設(shè)在地下一層或首層；當(dāng)建筑物超過100m時(shí)，也可以在高層區(qū)的避難層；變電所根據(jù)GB500531994《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB503522005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》規(guī)定。 根據(jù)上述要求，考慮到變壓器的獨(dú)立性和安全性，并經(jīng)技術(shù)比較后確定本工程10kV變電所地址選擇在校區(qū)中心。有人值班。低壓最大供電距離350m。本項(xiàng)目中變電所的選址為下圖所示的位置變電所裝有2臺(tái)干式變壓器，十面高壓中置式開關(guān)柜，19面低壓抽出式開關(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，附近無積水場所。本工程變電所的位置附近無劇烈震動(dòng)或高溫、無污染源、無積水或漏水、地勢低洼、易燃易爆等區(qū)域。本工程為室內(nèi)型獨(dú)立變電所。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，可與高低壓開關(guān)柜設(shè)置于一個(gè)房間內(nèi)（變配電室）。由于低壓開關(guān)柜數(shù)量較多，故采用雙列面對面布置形式。高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜及變壓器的相對位置是基于電纜進(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。本工程（配）變電所的總體布置見附錄圖紙。本工程高壓配電裝置為中置式開關(guān)柜，采用單列布置，柜前后通道寬度為900 mm,滿足規(guī)范要求。柜前后通道寬度見表61。表61 高壓開關(guān)柜前后通道寬度（mm）通道分類柜后維護(hù)通道固定柜柜前操作通道手車柜操作通道規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程單列布置80090015001500單車長+12002400本工程變壓器采用干式變壓器帶IP20防護(hù)外殼，與配電裝置布置在同一房間內(nèi)，變壓器與墻、門的凈距見表62，滿足規(guī)范要求。表62 變壓器與墻、門的最小凈距（m）變壓器容量（1000VA）干式變壓器（帶IP20外殼）規(guī)范要求本工程金屬外殼距后壁，側(cè)墻凈距金屬外殼與門凈距相鄰兩臺(tái)干變正面間距 低壓配電裝置布置本工程低壓配電裝置為成套固定式開關(guān)柜，采用單列布置，柜前后通道寬度見表63。從表中知，布置均滿足要求。表63 柜前后通道寬度通道分類柜后維護(hù)通道固定柜柜前操作通道規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程單列布置1000—1500—雙列面對面布置1000100020002000雙列背對背布置1500—1500— 變配電所電氣照明設(shè)計(jì)為了變配電所正常照明，本工程需進(jìn)行電氣照明的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括照度的選擇、光源的利用、燈具的選擇與布置、照明計(jì)算、方案確定等。本變配電所的照明按照明方式看對光照方向、照度等無特殊要求，故采用一般照明即可。本工程變配電所的電氣照明設(shè)見附錄。8 變電所接地裝置布置本工程電氣設(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，對于防雷裝置的共同接地，接地電阻不大于1歐。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，可以通過實(shí)際測量或查閱有關(guān)手冊換算獲得。人工接地體的材料可采用水平敷設(shè)的圓鋼、扁鋼、垂直敷設(shè)的角鋼、圓鋼等。接地裝置的導(dǎo)體截面，應(yīng)符合熱穩(wěn)定與均壓的要求，且不應(yīng)小于表71所列規(guī)格。表71鋼接地體和接地線的最小規(guī)格類 別地上地下屋內(nèi)屋外圓鋼直徑（毫米）扁鋼截面（cm2）厚 度（毫米）角鋼厚度（毫米）52432648484844鋼管管壁厚度（毫米）作為接地體作為接地線變電所的接地裝置，除利用自然接地體外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地網(wǎng)。但對10千伏及以下變電所，若用建筑物的基礎(chǔ)作接地體且接地電阻又滿足規(guī)定值時(shí)，可不另設(shè)人工接地。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形。當(dāng)不能滿足接觸電勢或跨步電勢的要求時(shí)，人工接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶。獨(dú)立變電所采用人工接地裝置（建筑內(nèi)變電所，可利用主體建筑物的基礎(chǔ)鋼筋作自然接地體。若接地電阻不滿足要求，則需補(bǔ)打人工接地體）。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，得土壤電阻率，利用式（101）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（102）取： 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。 接地布置及等電位聯(lián)結(jié)本工程接地裝置的布置見附錄圖紙電16所示。本工程采用人工接地方式，選用12根直徑為50mm，使用605 mm2 的扁鋼連接，呈環(huán)形布置。人工接地的總電阻為。使用605 mm2 的扁鋼作為接地干線沿電纜溝敷設(shè)一圈，所有接地裝置與之連接。進(jìn)出建筑物的金屬管道，建筑物金屬構(gòu)件，基礎(chǔ)鋼筋等須與接地裝置相連以構(gòu)成等電位聯(lián)結(jié)，采用兩只等電位聯(lián)結(jié)箱?？偨Y(jié)日子一天天過去，眨眼間，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將到達(dá)尾聲。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)業(yè)生涯的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的一種綜合應(yīng)用，更是對我們所學(xué)知識(shí)的一種檢測與豐富，是一種綜合的再學(xué)習(xí)、再提高的過程，這一過程對我們的學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考及工作能力也是一個(gè)培養(yǎng)。本設(shè)計(jì)主要對宏仁商貿(mào)集團(tuán)雙回路10KV變電所進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，主要工作包括兩個(gè)方面：其一，對變電所的變配電工作情況進(jìn)行了分析，對無功功率補(bǔ)償進(jìn)行了計(jì)算、分析和設(shè)計(jì)，對變電所進(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程中的電流沖擊問題和小負(fù)荷時(shí)振蕩問題，并使變電所具有防雷保護(hù)功能。通過本項(xiàng)目的研究，我得到如下一些結(jié)論：（1）負(fù)荷計(jì)算是供電計(jì)算的基本依據(jù)，它的正確與否直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。只有準(zhǔn)確的計(jì)算負(fù)荷，才能為接下來的工作提供保障，在這次的設(shè)計(jì)中，我也出現(xiàn)許多次的錯(cuò)誤，導(dǎo)致我每次都要一步一步改起，工作量很大。（2）短路計(jì)算為高低壓器件的選擇提供了數(shù)據(jù)，每一步都至關(guān)重要。 （3）電纜線的選擇繁瑣而又需要耐心，我們要先設(shè)定一個(gè)數(shù)值，然后進(jìn)行計(jì)算，最后根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果選擇最終的型號和參數(shù)。 當(dāng)然，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我的影響和啟發(fā)還有許多，我會(huì)在以后的工作中繼續(xù)本著刻苦鉆研的精神，腳踏實(shí)地的做下去。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成實(shí)在是充滿了挑戰(zhàn)，期間出現(xiàn)許多繁雜的問題。在此我要感謝我的指導(dǎo)老師薛豐進(jìn)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師在整個(gè)過程中細(xì)心的幫助，讓我不斷的進(jìn)步，最終完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，我通過圖書館查閱大量有關(guān)資料，與學(xué)長交流經(jīng)驗(yàn)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也