【導(dǎo)讀】工廠10KV高壓配電所設(shè)計(jì)。工廠10KV配電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電氣設(shè)備及配電網(wǎng)。絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸。送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)。配電所涉及方面很多，需要考慮的問題多，分析配電所擔(dān)負(fù)的任務(wù)及。用戶負(fù)荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定用戶無(wú)功功率。系統(tǒng)接線方案選擇。繼電保護(hù)的選擇與整定。防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容

　　

【正文】 母線。查表得其允許載流量為 1680A（ 400C），由于本地環(huán)境最高溫度為 420C，其長(zhǎng)時(shí)允許電流為 28 2570 4270?? （ 63） =1680 =1325A 考慮動(dòng)穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流應(yīng)再降低 8％，故為： Ial=1325 =1219A 所以 IalIarm （ 64） 長(zhǎng)時(shí)允許電流符合要求。 （ 2） 母線動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn) GG1AF 型高壓開關(guān)柜柜寬 840mm，柜間空間為 18mm，母線中心距為 25mm，則母線所受的電動(dòng)力最大為： F= aLish2 （ 65） = = 母線的最大彎矩為： Mmax=FL/10 （ 66） =（ ） /10 = 母線的計(jì)算應(yīng)力為： σ c=Mmax/W （ 67） =（ 120 102 109/6） = 107N/m2 小于鋁材料的允許彎曲應(yīng)力 108N/m2，故動(dòng)穩(wěn)定符合要求。 （ 3） 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 母線最小熱穩(wěn)定截面為： （ 68） =2740 2 /97 =40mm2 2539。 ??? almalmalal II ? ??CtIS i??min 29 40mm2小于所選鋁母線截面，故熱穩(wěn)定符合要求。 儀用互感器選擇 電流互感器選擇 電流互感器按使用地點(diǎn)，電網(wǎng)電壓與長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流來選擇，并按短路條件校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。此外還應(yīng)根據(jù)二次設(shè)備要求選擇電流互感器的精確等級(jí)，并按二次阻抗對(duì)精確等級(jí)進(jìn)行校驗(yàn)。 （ 1） 額定 電壓應(yīng)大于或等于電網(wǎng)電壓； （ 2） 原邊額定電流應(yīng)大于或等于（ ～ ）倍的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流，即 I1n≥（ ～ ） (69) （ 3） 電流互感器的精確等級(jí)應(yīng)于二次設(shè)備的要求相適應(yīng)。 本設(shè)計(jì)中選用電流互感器的型號(hào)為 ，它的額定電壓為 10kV，原邊額定電流為 300A，而 進(jìn)線 電壓也為 10kV，所以此電流互感器滿足要求。 電壓互感器選擇 （ 1）一次電壓的選擇 電壓互感器一次額定電壓 U 應(yīng)與接入電網(wǎng)的電壓 U 相適應(yīng)，其數(shù)值應(yīng)滿下式的要求，即 U1 （ 610） （ 2） 二次負(fù)荷校驗(yàn)精確等級(jí) 校驗(yàn)電壓互感器的精確等級(jí)應(yīng)使二次側(cè)聯(lián)接儀表所消耗的容量 S2小于精確等級(jí)所規(guī)定的二次額定容量 S2N，即 S2N≥ S2 （ 611） 本設(shè)計(jì)中選用電流互感器的型號(hào)為 JDZJ10 ，它的一次電壓為 10kV，而 進(jìn)線 電壓也為 10kV，二次側(cè)聯(lián)接儀表所消耗的容量 S2也小于精確等級(jí)所規(guī)定的二次額定容量 S2N，所以此電壓互感器滿足要求。 架空線的選擇 ① 按熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體截面：長(zhǎng)度為 3km 查表， C=87A s mm2， imat 取 （取值為繼電器動(dòng)作時(shí)間） A≥ Amin=I∞ *103 imat /C=*103* /87= mm2 30 初選 70 mm2的 LGJ 型鋼芯鋁絞線。 ② 按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)： 全廠總計(jì)算電流為： Ic= 查表， 70 mm2 的 LGJ 型鋼芯鋁絞線在 25℃、 30℃時(shí)的載流量為 275A、259A，大于 ，故滿足條件。 電纜進(jìn)線的選擇 ① 按熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體截面： 查表， C=143A s mm2， imat 取 A≥ Amin=I∞ *103 imat /C=*103* /143= 初選 35mm2的 YJY 型交聯(lián)聚乙 烯絕緣銅芯電力電纜 ② 按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)： 全廠總計(jì)算電流為： Ic= 查表， 35 mm2的 YJY 型三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜在 25℃的 空氣中敷設(shè)時(shí)的載流量為 172A，在 20℃直埋 敷設(shè)時(shí)的載流量為 166A， 第 7 章 二次回路設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)的整定計(jì)算 概述 工廠供電系統(tǒng)中，通常將電設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。主電路中的設(shè)備都是一次設(shè)備，而測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置等稱為二次設(shè)備。根據(jù)測(cè)量控制保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備相互連接關(guān)系的電路，稱為二次接線或二次回路。 按二 次接線電源性質(zhì)來分，有交流回路和直流回路，按二次接線的性質(zhì)來分，有操作電源回路、測(cè)量?jī)x表回路、短路器和信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路 。 二次接線的基本要求 二次接線就是按照設(shè)計(jì)要求和保護(hù)方式，用導(dǎo)線及控制電纜將二次設(shè)備連接起來。它反應(yīng)一次系統(tǒng)工作狀態(tài)，控制一次系統(tǒng)，并在其發(fā)生異常時(shí)能及時(shí)的發(fā)出信號(hào)，以便值班人員迅速處理，或故障部分立即從系統(tǒng)中退出?？梢姡位芈方o變電所電氣設(shè)備正常運(yùn)行和安全運(yùn)行提供保障。因此二次系統(tǒng)要符 31 合以下基本要求： (1)按圖施工，接線正確； 1） 電纜芯線所配導(dǎo)線的 端部均用標(biāo)明其回路編號(hào)，編號(hào)應(yīng)正確，字跡清晰且不腿色； 2） 配線應(yīng)整齊，清晰、美觀，導(dǎo)線絕緣良好、無(wú)損傷； 3） 二次接線應(yīng)專用螺栓； 4） 盤柜內(nèi)的二次回路配線：電流回路應(yīng)采用電壓不低于 500V 的銅芯絕緣導(dǎo)線，其截面積不應(yīng)小于 ；其它回路截面積不應(yīng)小于 。 二次接線的主要元件 (1)接線端子 接線端子是用來作為所有交、直流電流及盤與盤之間轉(zhuǎn)線時(shí)連接導(dǎo)線的元件。 (2)熔斷器：二次接線的各種回路，都要求在短路時(shí)有可靠的保護(hù)，一般用熔斷器來保護(hù)。 (3)電阻器：二次回路的各種器具、儀表及繼電器，是 由一個(gè)總的電源供電。有時(shí)儀表或繼電器的工作條件的關(guān)系，需要不同的電壓值或提高熱穩(wěn)定。 (4)操作把手與切換開關(guān)：操作把手與切換開關(guān)通常裝載控制盤的前面，作為操作轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)所控制的油短路器和隔離開關(guān)以及自動(dòng)裝置切換電路之用。 (5)操作壓板：是作為運(yùn)行人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)專用規(guī)程來斷開和投入各組繼電保護(hù)裝置的跳閘回路時(shí)用。 (6)信號(hào)燈：信號(hào)燈是用來作為開關(guān)分合閘時(shí)的信號(hào)裝置。 (7)光信號(hào)表示牌：光信號(hào)表示牌用于二次接線及繼電保護(hù)裝置接線回路中，作為發(fā)出帶有極短內(nèi)容某種回路狀態(tài)或保護(hù)裝置動(dòng)作等情況的文字信號(hào)，便于值班 人員檢查。 (8)接線端子的標(biāo)號(hào)牌：二次接線的端子與導(dǎo)線均需裝設(shè)標(biāo)號(hào)牌，用于區(qū)別不同接線端子標(biāo)號(hào)，便于維修和檢查。 配電所二次回路的類別及其功能 （ 1）繼電保護(hù)裝置 保證變配電所一次系統(tǒng)的安全運(yùn)行。當(dāng)一次系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它作用于斷 32 路器，使之跳閘，切除故障；而在一次系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)，它就作用于信號(hào)裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 （ 2）自動(dòng)裝置 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)同合閘或備用電源自動(dòng)投入，以迅速恢復(fù)供電，提高供電可靠性。 （ 3）絕緣監(jiān)察裝置 監(jiān)視中性非直接接地的一次系統(tǒng)中相線對(duì)地的絕緣 。在上述一次系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，對(duì)應(yīng)相的電壓指零，由此提醒值班人員檢查和消除故障，或進(jìn)行切換操作處理，恢復(fù)一次系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 （ 4）電氣測(cè)量?jī)x表 檢測(cè)一次系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和計(jì)量一次系統(tǒng)的電能消耗，為變配電所一次系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行提供依據(jù)，同時(shí)用來計(jì)算電費(fèi)和進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 （ 5）斷路器控制和信號(hào)回路 控制斷路器地跳閘操作，指標(biāo)一次系統(tǒng)地正常運(yùn)行狀態(tài)，并在斷路器自動(dòng)跳合閘時(shí)給予信號(hào)。 （ 6）操作電源 供繼電保護(hù)裝置動(dòng)作和斷路器跳合閘操作的電源，分直流操作電源和交流操作電源兩大類。 繼電保護(hù)裝置選擇的一般要求 對(duì)于 6— 10kv 變配電所，繼電保護(hù)裝置一般一定的要求。 （ 1）當(dāng)一次系統(tǒng)的高壓進(jìn)線的高壓斷路器采用手動(dòng)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，相間短路保護(hù)采用去分流跳閘的反時(shí)限過電流保護(hù)，兩相兩繼電器式接線；繼電器本身兼具電流速斷保護(hù)。 （ 2）當(dāng)一次系統(tǒng)的高壓進(jìn)線的高壓斷路器采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，相間短路保護(hù)采用定時(shí)限或反時(shí)限電流保護(hù)，兩相繼電器式接線，當(dāng)動(dòng)作時(shí)限大于 — 時(shí)，加電流速斷保護(hù)。 （ 3）當(dāng)一次系統(tǒng)的高壓進(jìn)線的電纜線路較多時(shí)，應(yīng)單相接地保護(hù)。 （ 4）當(dāng)一次系統(tǒng)的 電力變壓器的高壓斷路器采用手動(dòng)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，相間短路保護(hù)采用去分流跳閘的反時(shí)限過電流保護(hù)，兩相兩繼電器式接線；繼電器 33 本身兼具電流速斷保護(hù)。 （ 5）當(dāng)一次系統(tǒng)的電力變壓器的高壓斷路器采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，相間短路保護(hù)采用定時(shí)限或反時(shí)限電流保護(hù)，兩相繼電器式接線，當(dāng)動(dòng)作時(shí)限大于 — 時(shí)，加電流速斷保護(hù) （ 6）當(dāng)一次系統(tǒng)的電力變壓器的低壓側(cè)為含中性線的三相系統(tǒng)，而高壓側(cè)開關(guān)為斷路器時(shí)，低壓側(cè)單相短路保護(hù)，變壓器低壓側(cè)中性上裝零序電流保護(hù)，而高壓側(cè)過電流保護(hù)改用兩相三繼電器式接線 （ 7）當(dāng) 一次系統(tǒng)的電力變壓器的低壓側(cè)為含中性線的三相系統(tǒng)，而高壓側(cè)開關(guān)不限時(shí)，低壓側(cè)裝三相帶過電流脫扣器的低壓斷路器或低壓側(cè)三相裝熔斷器保護(hù)。 （ 8）當(dāng)一次系統(tǒng)的電力變壓器的容量為 400KVA 及以上的數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行變壓器及單臺(tái)運(yùn)行但作為其它負(fù)荷備用電源而有可能過負(fù)荷的變壓器、高壓側(cè)開關(guān)為斷路器或負(fù)荷開關(guān)，應(yīng)采用過負(fù)荷保護(hù)。 （ 9）當(dāng)一次系統(tǒng)的電力變壓器的容量為 800KVA 及以上的油浸式變壓器以及容量為 400KVA 及以上車間油浸式變壓器，高壓側(cè)開關(guān)為斷路器，應(yīng)采用氣器體繼電保護(hù)。 自動(dòng)裝置選擇的一般要求 （ 1）高壓架空出線比較長(zhǎng)而負(fù)荷比較重要，且出線開關(guān)為采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器時(shí)，自動(dòng)裝置應(yīng)采用一次自動(dòng)重合閘裝置。 （ 2）具有兩路電源，其中一路工作、一路備用而負(fù)荷比較重要，且兩路開關(guān)為采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器時(shí)，自動(dòng)裝置應(yīng)采用備用電源自動(dòng)投入裝置。 絕緣監(jiān)察裝置與測(cè)量?jī)x表選擇的一般要求 （ 1）當(dāng)一次系統(tǒng)高壓配電所為 6— 10KV 母線時(shí)，應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)察，通過電壓互感器二次側(cè)接相電壓的三只電壓表，以監(jiān)視高壓系統(tǒng)的相線對(duì)地絕緣。電壓表準(zhǔn)確度不低于 級(jí)。 （ 2）變配電所各級(jí) 電壓母線應(yīng)裝設(shè)一只接線電壓的電壓表，并借助電壓切換開關(guān)，以測(cè)量一次系統(tǒng)母線的線電壓（高壓側(cè)必須通過電壓互感器，低壓側(cè)可直接接母線），電壓表準(zhǔn)確度不低于 級(jí)。 34 （ 3）變配電所的主變壓器回路及高低壓側(cè)所有進(jìn)出線應(yīng)裝設(shè)電流表，以測(cè)量線路的負(fù)荷電流（都必須通過電流互感器）。電流表準(zhǔn)確度不低于 級(jí)，高壓線路和低壓動(dòng)力線路，一般只裝一只電流表；但低壓照明線路、高低壓并聯(lián)電力電容器組回路及其他三相負(fù)荷顯著不平衡的線路中，應(yīng)裝三只電流表，以測(cè)量各相電流。 （ 4）變配電所的電源進(jìn)線應(yīng)裝設(shè)用于計(jì)費(fèi)用三相有功和無(wú)功電度表 ，有功電度表準(zhǔn)確度一般為 級(jí)，無(wú)功電度表準(zhǔn)確度一般為 級(jí)。它們應(yīng)該接在準(zhǔn)確度為 級(jí)的專用互感器上不得與保護(hù)、測(cè)量等回路公用，因此現(xiàn)在規(guī)定在進(jìn)線上裝設(shè)專用的高壓計(jì)量柜。對(duì)用電量較小的高壓供電工廠，經(jīng)與供電部門協(xié)商同意，計(jì)費(fèi)用電度表也可通過專用的低壓計(jì)量柜裝在變電所低壓側(cè)，此時(shí)有功電度表可為 級(jí)，無(wú)功電度表可為 級(jí)。照明用電一般應(yīng)單獨(dú)裝設(shè)計(jì)費(fèi)用三相四線式有功電度表，準(zhǔn)確度為 級(jí)。 （ 5）變配電所的主變壓器回路及高低壓出線應(yīng)裝設(shè)用于技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的有功電度表，高壓進(jìn)線采用三相式，低壓動(dòng)力線路 一般采用單相式；但對(duì)三相負(fù)荷顯著不平衡的高壓線路應(yīng)采用三相式，低壓三相四線制線路應(yīng)采用三相四線式，準(zhǔn)確度可為 級(jí)。在高低壓并聯(lián)電力電容器回路中，可裝設(shè)用于技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的無(wú)功電度表，準(zhǔn)確度為 級(jí)。連接供分析用電度表的互感器準(zhǔn)確度可為 1級(jí)。 斷路器控制和信號(hào)回路選擇的一般要求 （ 1）采用手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器有遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)跳閘的控制回路，并有指示跳、合閘位置的燈光信號(hào)：紅燈亮，表示合閘；綠燈亮，表示跳閘。事故跳閘信號(hào)，按“不對(duì)應(yīng)原理”組成。 （ 2）采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器有遠(yuǎn) 距離控制和自動(dòng)跳閘的控制回路，并有指示跳、合閘位置的燈光信號(hào)：紅燈亮，表示合閘；綠燈亮，表示跳閘；紅燈閃，表示自動(dòng)合閘；綠燈閃，表示自動(dòng)跳閘。事故跳閘信號(hào)，按“不對(duì)應(yīng)原理”組成。在