【導讀】電力事業(yè)發(fā)展的潮流。35kV側(cè)采用一回進線、主變壓器采用一臺S6—3150/35型雙繞組變壓器；主變壓器35kV側(cè)采用SW3-35型斷路器配合GW5-GD600型隔離開關(guān)作為保護和控制；用斷路器與保護控制器配合作為控制和保護。10kV側(cè)電容器選用集合式BFM型并聯(lián)電。HY5W5型閥型避雷器。二次設(shè)備采用綜合自動化裝置LFP-900系列。

　　

【正文】 R 1 有功電度表 DS1 頻率表 1D1— Hz 2 1 電壓表 1T1— V 5 1 在電壓互感器中由于接入了電度表，所以電壓互感器的準確度等級選 級，在 級下工作電壓互感器的額定容量 S e2 =120VA 首先計算各項負荷，然后取最大一項負荷和一項額定容量相比較。計算各項負荷。 Pab =2+++5= Qab = ? = Sab = 2ab2 Q?abP = ab?cos =abab S P = = ab? =9176。58′ Pbc =2+++2= Qbc = ? = 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 22 Sab = 2ab2 Q?abP = bc?cos =bcbc S P = = bc? =16176。13′ A 相負荷為 PA = ? ??? 30co s31 ababS ?= QA = ? ??? 30s in31 ababS ?= Var B 相負荷為 PB = ? ? ? ?? ?????? 30co s30co s31 bcbcabab SS ??= QB = ? ? ? ?? ?????? 30s in30s in31 bcbcabab SS ??= Var 從上述各項負荷計算結(jié)果可知， B 相負荷最大，其值為： SB = 22 BB QP ? = 級的 JSJW— 10 型電壓互感器一項額定容量為 120/3=40VA 此值大于一相符合 Sb，因此滿足要求，最后選擇 級的 JSJW— 10 型電壓互感器。 電力電容器的選擇 電力電容器通過補償感性負載的無功，而起到下列作用： （ 1） 減小電網(wǎng)的電能損耗。 （ 2） 提高電源設(shè)備的利用率。 （ 3） 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。 （ 4） 改善電壓質(zhì)量。 降低線路和變壓器的功率損耗。低損耗。 按工作電壓選擇 Uzd ≥Ug Ug =10kV， 所以 Uzd 為 10kV 按工作頻率選擇 f=50Hz 無功功率的計算 設(shè)備補償前的功率因數(shù)為 ，經(jīng)電容器要求補償后達到 負荷的有功功率 P=S ?cosjszd == 系統(tǒng)要求補償?shù)臒o功功率 Qbs =P? ?21 ?? tgtg ? = 本所要求兩組電容器組來補償，每組補償 350 kV ar ，采用三相三角形接線的電容器農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 23 組。 1/2Q=3? U 32 10xxx C? ?=2πf 得 xC = 初選 BAM— — 100— /w 型電容器組。技術(shù)數(shù)據(jù)見表 510 表 510 BAM— — 100— /w 型電容器技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號 額定電壓 標稱容量 標稱電容 BAM— — 100— /w 100 n=bxCC = =≈3 個 所以，電容器組每相并聯(lián) 3 個，兩組三相共 18 個電容器，每個電容器的標準容量為100kV ar ， 18 個電容器總的容量為 1800kVar ，而需要補償?shù)墓β蕿? ar 。 滿足容量的要求。 保護電力電容器的熔斷器 的選擇 電力電容器在合閘時產(chǎn)生沖擊電流，此時熔件不應熔斷，所以熔件的額定電流應按此條件選擇，即 Ierj=Kc﹒ Iec 式中 Iec— 電容器的額定電流 Kc— 系數(shù)， Ierj=Kc﹒ Iec=?= 熔斷器是一種保護電器必須具有可靠地切除短路的能力，因此因滿足下式： Iekd≥Ich 式中 Iekd— 熔斷器的額定開斷電流， kA Ich— 短路沖擊電流有效值， Ich = Iekd≥= 根據(jù) 額 定電壓， 額定開斷電流，熔件的額定電流選擇 RN— 10 型熔斷 器。 所用變的選擇及其保護設(shè)備的選擇 所用變的選擇 為了保證供電的安全性，可靠性，將所用變設(shè)在高壓側(cè)，所用變主要有動力電和照明用電，且當主變檢修時或故障時所內(nèi)不停電。所以選擇 S9— 50/35 型電力變壓器 . 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 24 表 511 S9— 50/35 型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下表 型號 額定電壓 (kV) 損耗 阻抗電壓 (%) 空載電流 (%) 額定容量 (kVA) 高 低 空載 短路 S950/35 35 50 保護所用變的熔斷器的選擇 通過熔斷器的最大長期工作電流為： Igdz==37350?= 熔件的額定電流為 Ierj =Kb Ieb =373 ??= 三相段路容量為： Sd= 3 U pI ch = 3 37= 選擇 RXW0— 35/3 型戶外高壓限流熔斷器。 保護所用變的隔離開關(guān)的選擇 選擇 GW5— 35GD 型高壓隔離開關(guān) . 512 GW5— 35GD 型高壓隔離開關(guān) 技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號 額定電壓 額定電流 極限通過電流 5s 熱穩(wěn)定電流 GW535GD 35kV 600A 50kA 14kA （ 1） 動穩(wěn)定校驗 極限通過電流 Ij =50kA＞ Ich = 滿足動穩(wěn)定 （ 2） 熱穩(wěn)定校驗 短路電流的熱脈沖 I2r t=142 5 I2? t dz = kA2 s 滿足熱穩(wěn)定要求。 穿墻套管的選擇與校驗 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 25 （ 1） 穿墻套管的選擇 按安 裝置 種 類、 構(gòu)造 形 式、 額定 電 壓及 最大 長 期工 作電 流 ，查 手冊 [3] 選擇CWLB2 10/600 型穿墻套管。其技術(shù)參數(shù)見表 513。 513 CWLB2 10/600 型穿墻套管參數(shù)表 型號 額定電壓 (kV) 額定電流 (A) 總長 L(mm) 抗彎破壞負 荷 (kN) 5s 短時熱電流 （ kA） CWLB2 10/600 10 600 530 12 溫度校正系數(shù) 85 3770 ?????K 則 ????? eey IKI ? 大于其長期最大長期工作電流。 （ 2） 校驗 1） 熱穩(wěn)定 校驗 ? ? 2222 ???????? ? tItI r 2） 動穩(wěn)定校驗 2217 chIa LLF ????? ? 式中 1L —— 穿墻套管端部至最近一個支柱絕緣子間距離，取 1L =1m； 2L —— 穿墻套管的長度； a—— 相間距。 ? ? 2372217 ????????????? ?? chIa LLF 5 0 07 5 0 ?????? FF p 經(jīng)計算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，故所選 CWLB2 10/600 型穿墻套管滿足要求 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 26 6 變電所繼電保護的設(shè)計 當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時要求 自動化系統(tǒng)裝置根據(jù)繼電保護整定值 能迅速靈敏有選擇的切除故障線路。 主變壓器的保護 1. 對于油箱內(nèi)部的各種故障采用瓦斯保護 2. 對于反映主變電源測電流增大而瞬間動作的電流速斷保護 3. 對于主變相間短路時，可采用過電流保護作為后備保護 電流速斷保護 變壓器的電流速斷保護是反映電流增大而動作的保護，裝于變壓器的電源側(cè)順勢動作對于變壓器及其引出線上各種形式的短路進行保護， 為了保證選擇性，電流速斷保護只能保護變壓器的一部分，一般能夠保護變壓器的原繞組的一部分。 1. 電流速斷保護整定計算 ① 躲開變壓器負荷側(cè)出線最大短路電流來整定 Idz =Kk I gzd 式中 Kk — 可靠系數(shù) 取 I gzd — 變壓器負荷側(cè)出口流過保護安裝地的最大短路電流 Idz = Kk I gzd == ② 躲開變壓器空載投入時的勵磁涌流 Idz =（ 3～ 5） I eb 式中 Ieb — 變壓器的額定電流 Idz =（ 3～ 5） eBUS?3 =5 ? = 選擇其中較大者作為速斷的啟動電流 I dz = 則可求得 ： Idzj = KuKi KjIdz?? = ? =20299A 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 27 動作時限 t= 主變得過流保護 整定計算靈敏度校驗 klm = ??dzdII2min = ? =＞ 滿足靈敏度要求 主變的過流保護 對并列運行的變壓器應考慮切除一臺變壓器是所出現(xiàn)的過負荷。當各臺變壓器的容量相同時按下式計算 Idz =fkkk 1?nn Ieb 式中 Kk — 可靠系數(shù) ～ Kf — 返 回系數(shù) Idz = 12 ?= 對減壓變壓器應考慮有電動機的自啟動電流，過電流保護的動作電流為 Idz =fzqkk kk ? I eb 式中 Kzq — 自啟動系數(shù) ～ Idz = ? ?= 靈敏度校驗 Klm =dzdzxII = =＞ 滿足靈敏度要求 低壓側(cè)出線的的保護 1. 出線采用電流速斷和過流三段保護， Ⅰ 段保護本條線路的一部分， Ⅲ 段保護本條線路全長，及下一條線路全長， 因為本所為終端變電所，故只采用 Ⅰ 段、 Ⅲ 段就滿足要求了。 出線路最大負荷電流計算 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 28 線路 1 I maxfh =ej Uss?3 1 = ? = 線路 2 I maxfh =ej Uss?3 2 = ? = 線路 3 I maxfh =ej Uss?3 3 = ? = 線路 4 I maxfh =ej Uss?3 4 = ? = 整定計算： 出線 1 Ⅰ 段：動作電流 I39。dz =K39。k I dzd == Idzj = nIdz39。 K jx = 20 3? 1= 式 中 Kjx為接線系數(shù)，取 1 保護范圍的校驗 要求無時限電流速斷保護在系統(tǒng)最小運行方式下，兩相短路時的最小保護范圍應大于被保護線路全長的 15～ 20% 等效電源最大電流 Xxzd =(++) = 最小保護長度 Lbzx = ???????? ??? x zddze XIUx 21 = ?????? ??? 1 0 0 0 = 靈敏度校驗： K 1LmL =ABBZxLL 100%= 100%=%15% 則滿足整定范 圍。 速斷保護的動作時間只取決于繼電器本身固有動作時間， 人為延時時間是零，考慮農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 29 到線路中避雷器的放電時間為 ～ Ⅲ 段 動作電流 過電流保護的的整定計算按躲開最大負荷時變電所具有最大動作電流的保護裝置的動作電流來進行。 Idz =hzqkKKK ? I fh = ??? = I 39。39。dzj =jxdz KnI ? = 1= 滿足靈敏度要求，動作時限為 2s 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計 30 7 接地裝置及防雷保護的設(shè)置 變電所設(shè)計中，防雷 是 非常重要的一部分。如果發(fā)生雷擊事故將大面積的停電，嚴重影響人民生活。因此防雷要十分可靠。 變電所設(shè)計過程中，要 考慮 過電壓的影響。 其中過電壓分為內(nèi)部過電壓和大氣過電壓，內(nèi)部過電壓一般由開關(guān)操作 、 負荷變化引起的，這種過電壓 在 選擇 電氣設(shè)備時予以考慮。而大氣過電壓是由雷電引起的。其值可 能超 過電氣設(shè)備電壓的幾百倍 ， 甚至上千倍，對人與設(shè)備危害極大，故應采取相應的防雷措施。 直擊雷的保護 1．設(shè)計中應該注意的問題 （ 1） BLZ 應有接地裝置，接地電阻在 25Ω 以下，與主接地網(wǎng)距離應保持 3m 以上，即 Sd3m，且要高于構(gòu)架 5m 以上，即 Sk5m。 （ 2) 被保護 設(shè)備 距 BLZ 不能太 ，也不能太近。太近會出現(xiàn)反擊現(xiàn)象 。 （ 3) BLZ 應 設(shè)在人不經(jīng)常出入的地方。 （ 4) 根據(jù) 本變電所占地面積 ,共需架設(shè) 2 個等高的 BLZ 2． 保護的措施 由于變電所絕緣水平低，所以還應采用架設(shè) BLZ 來保護電氣設(shè)備。 3． 保護原理 BLZ 高于被保護物體，將雷電流引至自身，并通過 BLZ 本身將過電流大地。 4． BLZ 的保護選擇 與較驗 （ 1） 具體要求： 母線構(gòu)架高 米 .則 h=+8= 米 ,所以可以架設(shè) 18 米高的 BLZ 做為防累保護 . （ 2） BLZ 的校驗 bx1=(h0hx)=(ha/7phx)=(1850/)0 bx2=(h0hx)=(ha/7phx)=(1840/)0 故滿足要求。 變電所侵入波的保護 雷擊線路 的 機會比雷擊變電所多，侵入變電所的雷電過電壓的行波是常見的，線路絕緣水平 50%沖擊閃絡(luò)電壓比變壓器的沖擊試驗電壓高很多，所以 進線主要裝設(shè)閥形避雷器。 （ 1） 高壓側(cè)避雷器的選擇 ： 避雷器選用 Y5W