【導(dǎo)讀】第一章畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)·····································································2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的····································································2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容···································································2. 第二章短路電流計(jì)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(yàn) 1)熔斷器額定電壓 NFTU? 應(yīng)與所在線路的額定電壓 NU 相適應(yīng)，即 N FT NUU? ? 。 2)熔斷器額定電流 NFUI? 應(yīng)不小于它所裝設(shè)的熔體額定電流 NFEI? ， 即NFUI? ≥ NFEI? 。 3)熔斷器斷流能力的校驗(yàn)條件：對(duì)限流式熔斷器： 39。39。(3)ocII? ，對(duì)非限式熔斷器： (3)oc shIi? 。對(duì)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(gè)變電所變壓器高壓側(cè)熔斷器選擇，其高壓側(cè)計(jì)第 三 章 電氣設(shè)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(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)，經(jīng)查表和校驗(yàn)條件可 知， 3變電所高壓側(cè)設(shè)備熔斷器選擇，根據(jù)下表校驗(yàn)， 初選 3變電所為戶(hù)內(nèi)型 RN110/30，用于線路和變壓器的短路保護(hù)。以 3變電所高壓側(cè)設(shè)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(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 514 查的， NFEI? =75A。因此，由《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 523，選 RN110/30 型熔斷器，即 IN = NFEI =50A，而熔體選 NFEI =40A 2)校驗(yàn)熔斷器的斷流能力：查表 523，由短路計(jì)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(mǎn)足要求得表 31。 表 31 高壓熔斷器校驗(yàn)表 序號(hào) RN110/50 選擇要求 裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件 結(jié)論 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)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(yàn)條件，將其它變壓器高壓側(cè)熔斷器選型，參照《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 523 得表 32 如下所示。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 表 32 高壓熔斷器選型 變電名稱(chēng) 高壓側(cè)相電流 /A 熔斷器型號(hào) 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(kāi)關(guān)選擇 由于隔離開(kāi)關(guān)主要是用于電氣隔離而不能分離正常負(fù)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(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 根據(jù)我校的地理位置，我校的 5 個(gè)變電所 高壓隔離開(kāi)關(guān) 用戶(hù)內(nèi)式隔離開(kāi)關(guān)，以 3變電所為例：查《 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 518 得，高 壓隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào) 初選為 GN610T/400。它的額定電壓 UN =10kV，額定電流 IN =400A，動(dòng)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(hù)動(dòng)作時(shí)間為,斷路器短路時(shí)間取 。由短路電流計(jì)算得： ish)3( =， I? =。 變電所變壓器高壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇，參照前面計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)，經(jīng)查表和校驗(yàn)條件可知，變電所高壓側(cè)設(shè)備隔離開(kāi)關(guān)選擇，見(jiàn)下表 33 所示。 表 33 高壓隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)表 序號(hào) GN610T/400 選擇要求 裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件 結(jié)論 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)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(kāi)關(guān)的選擇原則和校驗(yàn)條件，參照《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》第二版，表 518 部分高壓隔離開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，將其它變壓器高壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行選型，見(jiàn)表 34 所示。 第 三 章 電氣設(shè)備選擇 22 表 34 高壓隔離開(kāi)關(guān)選型表 變電名稱(chēng) 高壓側(cè)相電流 /A 隔離開(kāi)關(guān)型號(hào) 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(shè)備之一。由于成套電裝置應(yīng)用普遍，斷路器大多選擇戶(hù)內(nèi)型的，如果是戶(hù)外型變電所，則應(yīng)選擇戶(hù)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(xué)校變電所的情況，初選為戶(hù)內(nèi)型變電所，故選擇少油斷路器。每個(gè)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(lái)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(jìn)線側(cè)的高壓戶(hù)內(nèi)少油斷路器的型號(hào)規(guī)格。以 3變電所為例，短路電流的有效值 (3) KAI ? ，線路的計(jì)算電流 3030 3 NSI U== 630/()= （取 30I =1000A），主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為,斷路器斷路時(shí)間為 。參照《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，查表 517 得，初步選用 SN1010II 型。如表 35 對(duì) 3變電所高壓斷路器進(jìn)行校驗(yàn)： 表 35 高壓斷路器的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 SN1010II 型斷路器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)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(yàn)結(jié)果， 3變電所初 選 SN1010II 型斷路器是合格。 我校 五 個(gè)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(jì)算和額定電流計(jì)算，經(jīng)查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》可知，選擇斷路器型號(hào)，變壓器一次 設(shè)備畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 斷路器選擇，見(jiàn)表 36 所示。 表 36 高壓斷路器選型表 變電名稱(chēng) 高壓側(cè)相電流 /A 斷路器型號(hào) 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(luò)組件，用以變換電壓或電流，分別為測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置和控制裝置提供電 壓或電流信號(hào)，反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)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(lèi)和型式選擇：裝置類(lèi)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(diǎn)(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(zhǔn)確度等級(jí)和額定容 量 互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度等級(jí)。用于計(jì)量的一般選 級(jí)作為運(yùn)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(jí)；一般保護(hù)用電流互感器，其準(zhǔn)確度可選為 5 級(jí)；對(duì)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)選用 級(jí)。 4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (KtIN1)2 ≥I2KtK (Ik 為短路電流穩(wěn)態(tài)值； tk 為短路計(jì)算時(shí)間 ) 5)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： minshii? (短路電流的沖擊電流和有效值 ) (1)根據(jù)我校 5 個(gè)變電所情況，滿(mǎn)足以上的條件，對(duì) 3變電所電流互感器選擇： 第 三 章 電氣設(shè)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(shè)計(jì)指導(dǎo)》書(shū)和根據(jù)以上計(jì)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(zhǔn)確級(jí)次為 ，熱穩(wěn)定電流為 ，動(dòng)穩(wěn)定電流為 80kA。 3)校驗(yàn)熱穩(wěn)定：同樣跟 10kV 斷路器一樣， dzt = 4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2d dzQ I t??? = =（ kA2S） 2=Irr dzQt? = 22 = （ kA2S） rQ ＞ dQ 滿(mǎn)足要求。 5)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： minshii? 因?yàn)?shi =（ kA），查表得， mini = 80（ kA）即 min shii? 滿(mǎn)足要求。 故選擇戶(hù)內(nèi)型電流互感器能滿(mǎn)足要求，由計(jì)算可列出 3變電所戶(hù)內(nèi) LDZB6－ 10 型電流互感器數(shù)據(jù)下表 37 所示： 表 37 戶(hù)內(nèi) LDZB6－ 10 型電流互感器數(shù)據(jù) 設(shè) 備 項(xiàng) 目 LDZB6－ 10 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計(jì)算數(shù)據(jù) N NsUU? 10kV 10kV maxNII? 400A 34A rQ ＞ dQ dwi ＞ cji 80kA 其它的 4個(gè)變電所跟 3的電流互感器選擇相同，它們的型號(hào)均 為 戶(hù)內(nèi) LDZB6－ 10 型的電壓互感器。 電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件一次電壓、二 次電壓 (一般 100v)、準(zhǔn)確度級(jí)等條件選擇。由于它的一、二次側(cè)有熔斷器保護(hù)，故無(wú)需進(jìn)行短路穩(wěn)定度校驗(yàn)。 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(yīng)在 ～ 范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿(mǎn)足下列條件： UNs。因此，一次額定電壓為 1NU =10kV。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(cè)量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為： 2 / 3NU KV? 。 3)根據(jù)我校 4 個(gè)變電所運(yùn)行情況，滿(mǎn)足以上的條件，則互感器選擇如下： 經(jīng)查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》書(shū)和以上的條件可以初步選擇 JDZJ10 型號(hào)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(jí)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(gè)電壓互感器的型號(hào)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(guān)系到設(shè)備、電纜本身的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、安全，是電纜選擇中最為重要和復(fù)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(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即計(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)電壓損耗條件：導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。 3)按經(jīng)濟(jì)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(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年支出費(fèi)用最小，所選截面稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)截面。該選擇原則稱(chēng)為年支出費(fèi)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(jī)械強(qiáng)度選擇： 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)器機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿(mǎn)足工作電壓的要求。 5)按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 對(duì)絕緣導(dǎo)線、電纜和母線，應(yīng)校驗(yàn)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(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)， 10KV 及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路 ，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。而對(duì) 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(shí)，還應(yīng)按下列使 用條件差異影響計(jì)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(yàn)的方法：根據(jù)校驗(yàn)，一般 10kv 及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，第 三 章 電氣設(shè)備選擇 26 通常先按發(fā)熱條件求選擇截面，再校驗(yàn)電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、短路熱穩(wěn)定等條件。而本設(shè)計(jì)中由于變電所小，不考慮電壓損失，故不用校驗(yàn)，也不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)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(jì)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(jìn)行校驗(yàn) ( 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(mǎn)足要求。 根據(jù)前面做的變壓器高低壓側(cè)的計(jì)算電流，并結(jié)合電流查電工手冊(cè)得，架空進(jìn)線后兩個(gè)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(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。故所選 LGJ—150 型鋼芯鋁絞線滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求，則同時(shí)也大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體 LGJ—70，故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。 因此 YJL10335 型電纜滿(mǎn)足要求。 同理可得其它 4 個(gè)電所，電纜型號(hào)，見(jiàn)下 38 表。 表 38 10kv 變電所電纜型號(hào) 變電名稱(chēng) 高壓側(cè)相電流 /A 電纜型號(hào) 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(fù)荷分析可知： 4和 5的負(fù)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(shè)由于 1變電所 11T 的計(jì)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(jì)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(shè)計(jì)） 27 25℃ ，查《工廠供電指導(dǎo)書(shū)》表 840，初選為 2mm ，且laI= 1000A ＞ 30I ，滿(mǎn)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(shè)。因?yàn)槎搪窡岱€(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(shè)。 2)2變電所 計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(shè)。 3)通往各個(gè)變壓器的導(dǎo)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(shè)作為 電 纜選型， 查《工廠供電指導(dǎo)書(shū)》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(chēng) 低壓側(cè)相電流 /A 電纜型