【導讀】第一章畢業(yè)設計任務書·····································································2. 畢業(yè)設計的目的····································································2. 畢業(yè)設計的內(nèi)容···································································2. 第二章短路電流計算·········································&#183

　　

【正文】 (式中 K系數(shù)，一般為 ～ 2) (3)熔斷器電壓、電流規(guī)格的選擇與校驗 1)熔斷器額定電壓 NFTU? 應與所在線路的額定電壓 NU 相適應，即 N FT NUU? ? 。 2)熔斷器額定電流 NFUI? 應不小于它所裝設的熔體額定電流 NFEI? ， 即NFUI? ≥ NFEI? 。 3)熔斷器斷流能力的校驗條件：對限流式熔斷器： 39。39。(3)ocII? ，對非限式熔斷器： (3)oc shIi? 。對跌落式熔斷器：斷流上限 (3)oc shIi? ,斷流下限 (2)oc gII? 。 由以上條件可知，我校的 5 個變電所變壓器高壓側(cè)熔斷器選擇，其高壓側(cè)計第 三 章 電氣設備選擇 20 算電流為： 1變電所變壓器 11T 高壓側(cè)電流 ： 11 1 7 6 . 9 1 0 . 2 11 . 7 3 2 1 03 Tc NSIAU?? ? ?? 1變電所變壓器 12T 高壓側(cè)電流 ： 12 1 3 9 . 9 9 8 . 0 81 . 7 3 2 1 03 Tc NS U?? ? ?? 2變電所 ： 2 3 7 7 . 3 2 1 . 7 81 . 7 3 2 1 03c NSIAU? ? ?? 3變電所 ： 3 5 1 9 . 9 9 3 0 . 0 21 . 7 3 2 1 03c NSU? ? ?? 4變電所 ： 30 1 3 3 .5 4 7 .71 .7 3 2 1 03c NSIAU? ? ?? 5變電所 ： 5 3 7 9 . 2 2 1 . 8 91 . 7 3 2 1 03c NSU? ? ?? 參照上面計算出來的數(shù)據(jù)，經(jīng)查表和校驗條件可 知， 3變電所高壓側(cè)設備熔斷器選擇，根據(jù)下表校驗， 初選 3變電所為戶內(nèi)型 RN110/30，用于線路和變壓器的短路保護。以 3變電所高壓側(cè)設備熔斷器選擇為依據(jù) ： 1)選擇熔斷器額定電流： NFEI? ≥30I =， NFE PKII? =? ? 4= 由 《工廠供電設計指導》表 514 查的， NFEI? =75A。因此，由《工廠供電設計指導》表 523，選 RN110/30 型熔斷器，即 IN = NFEI =50A，而熔體選 NFEI =40A 2)校驗熔斷器的斷流能力：查表 523，由短路計算可知： ish)3( =，( 3 )m a x 5 0 2 7 .7 6shi K A i K A? ? ?，其斷流能力滿足要求得表 31。 表 31 高壓熔斷器校驗表 序號 RN110/50 選擇要求 裝設地點電氣條件 結(jié)論 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 1 UN 10kV ? UNW. 10kV 合格 2 IN 75A ? Ic 合格 3 imax 50KA ? ish)3( 合格 依照 3變電所變壓器的高壓熔斷器的選擇原則和校驗條件，將其它變壓器高壓側(cè)熔斷器選型，參照《工廠供電設計指導》表 523 得表 32 如下所示。 畢業(yè)論文（設計） 21 表 32 高壓熔斷器選型 變電名稱 高壓側(cè)相電流 /A 熔斷器型號 1變電所 11T RN110/15 1變電所 12T RN110/10 2變電所 RN110/30 3變電所 RN110/30 4變電所 RN110/10 5變電所 RN110/30 高壓隔離開關選擇 由于隔離開關主要是用于電氣隔離而不能分離正常負荷電流和短路電流，因此，只需要選擇額定電壓和額定電流，校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 根據(jù)我校的地理位置，我校的 5 個變電所 高壓隔離開關 用戶內(nèi)式隔離開關，以 3變電所為例：查《 工廠供電設計指導》表 518 得，高 壓隔離開關的型號 初選為 GN610T/400。它的額定電壓 UN =10kV，額定電流 IN =400A，動穩(wěn)定電流峰值 imax =40kA， 4s 熱穩(wěn)定電流 tIt?2 =142? 5=980kA2s ，取繼電保護動作時間為,斷路器短路時間取 。由短路電流計算得： ish)3( =， I? =。 變電所變壓器高壓側(cè)隔離開關的選擇，參照前面計算出來的數(shù)據(jù)，經(jīng)查表和校驗條件可知，變電所高壓側(cè)設備隔離開關選擇，見下表 33 所示。 表 33 高壓隔離開關校驗表 序號 GN610T/400 選擇要求 裝設地點電氣條件 結(jié)論 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 1 UN 10kV ? UNW. 10kV 合格 2 IN 200A ? Ic 合格 3 imax 40kA ? ish)3( 合格 4 tIt?2 142? 5=980kA2s ? tI ima??2 （ +）= 合格 依照 3變電所變壓器的高壓隔離開關的選擇原則和校驗條件，參照《工廠供電設計指導》第二版，表 518 部分高壓隔離開關的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，將其它變壓器高壓側(cè)隔離開關進行選型，見表 34 所示。 第 三 章 電氣設備選擇 22 表 34 高壓隔離開關選型表 變電名稱 高壓側(cè)相電流 /A 隔離開關型號 1變電所 11T GN610T/400 1變電所 12T GN610T/400 2變電所 GN610T/400 3變電所 GN610T/400 4變電所 GN610T/400 5變電所 GN610T/400 高壓斷路器的選擇 高壓斷路器是供電系統(tǒng)中最重要的設備之一。由于成套電裝置應用普遍，斷路器大多選擇戶內(nèi)型的，如果是戶外型變電所，則應選擇戶外型斷路器。高壓斷路器一般選用少油斷路器、真空斷路器和 SF6 斷路器。具體方法如前所述。 根據(jù)我們學校變電所的情況，初選為戶內(nèi)型變電所，故選擇少油斷路器。每個變電所 高壓 斷路器的額定電流是根據(jù)變電所二次額定電流來選取的。我 校高壓側(cè)都是 10kv，根據(jù)供電系統(tǒng)圖 10kv 高壓配電所進線側(cè)的高壓戶內(nèi)少油斷路器的型號規(guī)格。以 3變電所為例，短路電流的有效值 (3) KAI ? ，線路的計算電流 3030 3 NSI U== 630/()= （取 30I =1000A），主保護動作時間為,斷路器斷路時間為 。參照《工廠供電設計指導》，查表 517 得，初步選用 SN1010II 型。如表 35 對 3變電所高壓斷路器進行校驗： 表 35 高壓斷路器的選擇校驗表 序號 裝設地點的電氣條件 SN1010II 型斷路器 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 UN 10Kv ? UN 10Kv 合格 2 30I ? NI 1000A 合格 3 (3)KI ? ocI 合格 4 ish)3( KA= ? minI 80KA 合格 5 2(3) imaIt? 215 .6 6 ( 0. 06 0. 2) 63 .7 6? ? ? ? I2tt 2= 合格 校驗結(jié)果， 3變電所初 選 SN1010II 型斷路器是合格。 我校 五 個變電所變壓器高壓側(cè)斷路器選型，依據(jù)前面的短路電流計算和額定電流計算，經(jīng)查《工廠供電設計指導》可知，選擇斷路器型號，變壓器一次 設備畢業(yè)論文（設計） 23 斷路器選擇，見表 36 所示。 表 36 高壓斷路器選型表 變電名稱 高壓側(cè)相電流 /A 斷路器型號 1變電所 11T SN1010II 1變電所 12T SN1010II 2變電所 SN1010II 3變電所 SN1010II 4變電 所 SN1010II 5變電所 SN1010II 互感器的選擇 互感器是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之間的聯(lián)絡組件，用以變換電壓或電流，分別為測量儀表、保護裝置和控制裝置提供電 壓或電流信號，反映電氣設備的正常運行和故障情況，分為電壓互感器 (TV)和電流互感器 (TA)。 1)額定電壓和額定電流的選擇，按一次回路額定電壓和電流選擇。二次側(cè)的額定電流 一般為 5A，也有 1A 的。 UN≥UNs,IN≥Imax(UNs 是電流互感器所在電力網(wǎng)的額定電壓， UN、 IN 是電流互感器的一次額定電壓和電流， Imax 是電流互感器一次回路最大工作電流 )。 2)電流互感器種類和型式選擇：裝置類別和結(jié)構(gòu)的確定。電流按安裝方式可分為穿墻 工、支持式、裝入式；按絕緣可分為干式、澆注式、油浸式。安裝地點(如屋內(nèi)、屋外 )，安裝方式 (如穿墻式、支持式、裝入式等 )。 3)選擇電流感器的準確度等級和額定容 量 互感器的準確度等級不得低于所供測量儀表的準確度等級。用于計量的一般選 級作為運行監(jiān)視、 估算電能的電度表、發(fā)電廠變電所的功率表和電流表等所用一般 級；一般保護用電流互感器，其準確度可選為 5 級；對差動保護應選用 級。 4)熱穩(wěn)定校驗： (KtIN1)2 ≥I2KtK (Ik 為短路電流穩(wěn)態(tài)值； tk 為短路計算時間 ) 5)動穩(wěn)定校驗： minshii? (短路電流的沖擊電流和有效值 ) (1)根據(jù)我校 5 個變電所情況，滿足以上的條件，對 3變電所電流互感器選擇： 第 三 章 電氣設備選擇 24 1)額定電流： maxNII? = 630 310 = 34A 2)額定電壓： N NsUU? = 10KV 經(jīng)查《工廠供電設計指導》書和根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇 LDEB6－10 型電流互感器 ，其參數(shù)為額定電流比為 400/5，準確級次為 ，熱穩(wěn)定電流為 ，動穩(wěn)定電流為 80kA。 3)校驗熱穩(wěn)定：同樣跟 10kV 斷路器一樣， dzt = 4)熱穩(wěn)定校驗： 2d dzQ I t??? = =（ kA2S） 2=Irr dzQt? = 22 = （ kA2S） rQ ＞ dQ 滿足要求。 5)校驗動穩(wěn)定： minshii? 因為 shi =（ kA），查表得， mini = 80（ kA）即 min shii? 滿足要求。 故選擇戶內(nèi)型電流互感器能滿足要求，由計算可列出 3變電所戶內(nèi) LDZB6－ 10 型電流互感器數(shù)據(jù)下表 37 所示： 表 37 戶內(nèi) LDZB6－ 10 型電流互感器數(shù)據(jù) 設 備 項 目 LDZB6－ 10 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) N NsUU? 10kV 10kV maxNII? 400A 34A rQ ＞ dQ dwi ＞ cji 80kA 其它的 4個變電所跟 3的電流互感器選擇相同，它們的型號均 為 戶內(nèi) LDZB6－ 10 型的電壓互感器。 電壓互感器應按裝設地點的條件一次電壓、二 次電壓 (一般 100v)、準確度級等條件選擇。由于它的一、二次側(cè)有熔斷器保護，故無需進行短路穩(wěn)定度校驗。 1)按一次回路電壓選擇 電壓互感器一次 繞組所接電力網(wǎng)電壓 UNs 應在 ～ 范圍內(nèi)變動，即滿足下列條件： UNs。因此，一次額定電壓為 1NU =10kV。 畢業(yè)論文（設計） 25 2)按二次回路電壓的選擇 根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為： 2 / 3NU KV? 。 3)根據(jù)我校 4 個變電所運行情況，滿足以上的條件，則互感器選擇如下： 經(jīng)查《工廠供電設計指導》書和以上的條件可以初步選擇 JDZJ10 型號的 電壓互感器。 10kV 母線上電壓互感器：采用 JDZJ－ 10，單相單柱式 ,電容式電壓互感器 , 其初級繞組額定電壓為 ，二次阻抗為 ? ，變比為 10000/ 3 /100 3 /100/3。同理，其它 4 個電壓互感器的型號為 JDZJ10。 電纜截面選擇 電纜截面選擇原則 ，電纜截面的選擇直接關系到設備、電纜本身的運行經(jīng)濟、安全，是電纜選擇中最為重要和復雜的環(huán)節(jié)，電纜截面選擇的 基本原則為： 1)發(fā)熱條件選擇：導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。 2)電壓損耗條件：導線和電纜在通過正常最大負荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。 3)按經(jīng)濟電流密度選擇： 35kV 及以上的高壓線路及電壓在 35kV 以下但距離和電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年支出費用最小，所選截面稱為經(jīng)濟截面。該選擇原則稱為年支出費用最小原則。工廠內(nèi)的 10kV 及以下線路，通常不按此原則選擇。 4)按 機械強度選擇： 導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗器機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。 5)按短路熱穩(wěn)定校驗： 對絕緣導線、電纜和母線，應校驗其短路熱穩(wěn)定性，架空線路因散熱性好，可不做短路熱穩(wěn)定條件。 根據(jù)設計經(jīng)驗， 10KV 及以下的高壓線路和低壓動力線路 ，通常先按發(fā)熱條件來選擇導線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。而對 10KV 及以下電纜按持續(xù)工作電流確定 特定條件下的允許最小纜芯截面時，還應按下列使 用條件差異影響計入校正系數(shù)所確定的允許載流量。 10kV高壓電纜出線選擇 (1)選擇校驗的方法：根據(jù)校驗，一般 10kv 及以下高壓線路及低壓動力線路，第 三 章 電氣設備選擇 26 通常先按發(fā)熱條件求選擇截面，再校驗電壓損失、機械強度、短路熱穩(wěn)定等條件。而本設計中由于變電所小，不考慮電壓損失，故不用校驗，也不必校驗其機械強度。 (2)10kV 高壓電纜出線的選擇 1)按發(fā)熱條件選擇電纜截面 以 3為例，由于是雙回線路，線路計算電流 30I =，經(jīng)查表得， 25 2mm 的 YJL 型電纜在 20 C? 的載流量為 alI =， alI =? 30I =,因此 ,初選 YJL10335 型電纜。高壓側(cè)電纜短路電流 (3)I? =。 2）按短路熱穩(wěn)定條件進行校驗 ( 3 ) 2 2m i n 1 . 5 0 . 0 61 9 2 0 3 1 . 1 4 3 577im atA I m m A m mC? ?? ? ? ? ? ? 由資料可查， YJL10325 型電纜滿足要求。 根據(jù)前面做的變壓器高低壓側(cè)的計算電流，并結(jié)合電流查電工手冊得，架空進線后兩個變電所均選交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜銅線 YJL10335 做引入線（直埋）。 本變電所 10KV 的最終回路較多，因此 10KV 母線應選硬導體為宜。故所選 LGJ—150 型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求，則同時也大于可不校驗電暈的最小導體 LGJ—70，故不進行電暈校驗。 因此 YJL10335 型電纜滿足要求。 同理可得其它 4 個電所，電纜型號，見下 38 表。 表 38 10kv 變電所電纜型號 變電名稱 高壓側(cè)相電流 /A 電纜型號 1變電所 11T YJL10335 1變電所 12T YJL10335 2變電所 YJL10335 3變電所 YJL10335 4變電所 YJL10335 5變電所 YJL10335 由負荷分析可知： 4和 5的負荷分別為： 、 、 520KW 和 。 1)1變電所的線路初選采用 VLV221000 型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接敷設由于 1變電所 11T 的計算電流 3030 1 5 9 . 4 8 2 7 0 . 8 20 . 8 5 1 . 7 3 2 0 . 4c o s 3 NPIAU?? ? ???和1變電所 12T 的計算電流 3030 1 2 6 . 2 2 1 4 . 3 10 . 8 5 1 . 7 3 2 0 . 4c o s 3 NP U?? ? ???。地下畢業(yè)論文（設計） 27 25℃ ，查《工廠供電指導書》表 840，初選為 2mm ，且laI= 1000A ＞ 30I ，滿足發(fā)熱條件。因此選擇 BLV221000370 型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。因為短路熱穩(wěn)定度的最小截面 iA =100 2mm ,中性線芯（按不小于相線一半選擇），中性線芯為 1100 2mm ， 1變電所的電纜線 路采用 VLV221000370+1100 型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。 2)2變電所 計算電流為： 3030 3 4 0 . 1 5 5 7 7 . 6 20 . 8 5 1 . 7 3 2 0 . 4c o s 3 NPIAU?? ? ??? 3變電所計算電流為 ： 3030 5 1 9 . 9 9 8 8 3 . 0 20 . 8 5 1 . 7 3 2 0 . 4c o s 3 NP U?? ? ??? 4變電所計算電流為： 3030 1 2 0 . 3 9 2 0 4 . 4 40 . 8 5 1 . 7 3 2 0 . 4c o s 3 NPIAU?? ? ??? 5變電所計算電流為： 3030 3 4 1 . 8 6 5 8 0 . 5 30 . 8 5 1 . 7 3 2 0 . 4c o s 3 NP U?? ? ??? 同理， 5都采用 BLV221000 型聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。 3)通往各個變壓器的導線同樣采用下地電纜采用套雙壁螺紋管直埋傳輸，采用 交聯(lián)聚聚氯乙稀絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設作為 電 纜選型， 查《工廠供電指導書》表 840，得 低壓 采用橡皮絕緣聚 聚氯絕緣鋁芯電纜如表 39 所示。 表 39 變電所電纜選型表 變電名稱 低壓側(cè)相電流 /A 電纜型