【導(dǎo)讀】1．待設(shè)計(jì)變電所電壓等級(jí)為60/10kv。2．所址位于某城市南部附近的草原地帶，平均海拔300m，交通方便，最高氣溫40℃，最低氣溫-20℃，年平均氣溫16℃。周圍空氣無污染。3．該變電所有兩回電源進(jìn)線，14回出線。5．待設(shè)計(jì)變電所與電力系統(tǒng)的連接情況。本所所供負(fù)荷主要是對(duì)市區(qū)及工業(yè)用戶供電。究，提高分析問題和解決問題的能力。等多方面訓(xùn)練，并進(jìn)一步補(bǔ)充新知識(shí)和技能。電氣部分初步設(shè)計(jì)。為了保證供電的可靠性和一次性滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷的要求，按照遠(yuǎn)期負(fù)荷。在此期間，遇到的種種。是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，綜合所學(xué)專業(yè)知識(shí)及《變電所設(shè)計(jì)》等書籍的有關(guān)內(nèi)容，在指導(dǎo)老師的幫助下，通過本人的精心設(shè)計(jì)論證完成的。慮工程設(shè)計(jì)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性等諸多因素，最終完成本設(shè)計(jì)方案。濟(jì)進(jìn)行較全面的綜合分析能力。

　　

【正文】 母線，線路為 12 回及以上時(shí)亦可采用雙母線，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置旁路設(shè)施。待設(shè)變電所 10KV側(cè)有 14 回出線，并帶有重要負(fù)荷，可行性的方案有單母線分段、單母分段帶旁路、雙母線。以下對(duì) 兩種方案進(jìn)行比較： 分析：?jiǎn)文妇€分段較單母線分段帶旁路和雙母線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好，但供電可靠性和靈活性較差，但通過對(duì)待設(shè)變電所所帶負(fù)荷進(jìn)行分析，待設(shè)變電所所帶重要負(fù)荷均為兩回線，我們可以對(duì)重要負(fù)荷從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電，提高了供電的可靠性，完全可以彌補(bǔ)單母線分段接線供電可靠性不高的缺陷。 最后，通過前面對(duì)一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）和二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）接線的經(jīng)濟(jì)性，可靠性，靈活性等各方面的綜合比較，同時(shí)考慮本所的進(jìn)線，出線的回?cái)?shù)以及重要負(fù)荷的分布等因素，一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用 內(nèi) 橋的接線形式，二次側(cè)（ 10KV 側(cè)）采用單母分段的接線形式。 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 15－ 第三章 短路電流的計(jì)算說明 短路電流計(jì)算的目的 （ 1）電氣主接線的選擇 （ 2）選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證設(shè)備在正常運(yùn)行情況下，都能正常工作，保證安全可靠，而且在發(fā)生短路時(shí)保證不損壞。 （ 3）選擇斷電保護(hù)裝置。 短路的基本類型 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，其中三相短路是對(duì)稱短路。 為了檢驗(yàn)和選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，以及為了繼電保護(hù)的整定計(jì)算，常用下述短路電流值。 Ich：短路電流的沖擊值， 即短路電流最大瞬時(shí)值。 I〞：超瞬變或次暫態(tài)短路電流的有效值，即第一周期短路電流周期分量有效值。 I∞ ：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。 短路電流計(jì)算的基本假定 （ 1）正常運(yùn)行時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。 （ 2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 （ 3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。 （ 4）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 （ 5）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流。 （ 6）元件的計(jì)算參數(shù)取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。 （ 7）輸電線路和電容略去不計(jì)。 一般規(guī)定 （ 1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，確定適中電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的接線方式。而不按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 （ 2）選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惿蜿柟I(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 16－ 步電動(dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 （ 3）選擇導(dǎo)體的電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器的回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 （ 4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定，以及電器開斷電流， 一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相，兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。 計(jì)算步驟 （ 1）畫等值電抗圖 ①首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷開關(guān)，線路電容，各元件電阻。 ②選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。 ③計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值。 （ 2）選擇計(jì)算短路點(diǎn)。 （ 3）求各短路點(diǎn)在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的各點(diǎn)短路電流。 （ 4）各點(diǎn)三相短路時(shí)的最大沖擊電流和短路容量。 （ 5）列出短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)表。 計(jì)算方法 標(biāo)么值法：取基準(zhǔn)容量 SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓 UB=Uav計(jì)算用公式： 變壓器： Xb=Ud% SB/100Se 式（ ） 發(fā)電機(jī)： X(G)*=Xd SB/Se 式（ ） 線路： Xl*=Xl L SB/Uj2 式（ ） 短路電流周期分量有效值： IK*=1/X* 式（ ） 短路電流沖擊值： icj= 式（ ） 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 17－ 第四章 主要電氣設(shè)備的選擇 電器設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程情況在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 一般原則 （ 1）應(yīng)滿足正常工作狀態(tài)下的電壓和電流的要求。 （ 2）滿足安裝地點(diǎn)和使用環(huán)境條件要求。 （ 3）應(yīng)滿足在短路條件下的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定要求。 （ 4）應(yīng)考慮操作的頻繁程度和開斷負(fù)荷的性質(zhì) 。 （ 5）對(duì)電流互感器的選擇應(yīng)計(jì)其負(fù)載和準(zhǔn)確度級(jí)別。 母線的選擇 母線的選擇 （ 1）電流分布良好。 （ 2）散熱良好。 （ 3）有利于提高電暈超始電壓。 （ 4）安裝檢修方便，連接簡(jiǎn)單。 導(dǎo)體截面選擇和校驗(yàn) （ 1）根據(jù)公式： ? =? 0+(? a1? 0)(Imax/ Ia1)2 式（ ） S2min= QKKS/C2 式（ ） 按長期發(fā)熱允許電流選擇截面 小于所選導(dǎo)體截面。 （ 2）按短路動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn) 一般要求： YXJ ?? ? XJ? ：母線最大相間計(jì)算應(yīng)力 Y? ：母線材料的允許應(yīng)力 （ 3）按 短路熱穩(wěn)定檢驗(yàn) ? ph= m/w 式（ ） M=fphL/8 式（ ） fph= 107 L/a ish2 式（ ） 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 18－ W—— 導(dǎo)體對(duì)垂直于作用力方向軸的截面系數(shù) ； fph—— 單位長度導(dǎo)體上所受相間電動(dòng)力（ N/m） ； L—— 導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距（ m） ； a—— 相間距（ m） ； ish—— 沖擊電流 。 所以本次設(shè)計(jì)的待設(shè)變電所選擇： 10KV 側(cè)選用 選擇 LGJ240/300 單條矩形鋁導(dǎo)線 型。 高壓斷路器的選擇 （ 1）選擇條件 （ 2）設(shè)備種類、型式和結(jié)構(gòu) （ 3）斷路器額定電壓 Ue大于電網(wǎng)電壓 Ug， Ue≥ Ug （ 4）高壓斷路器的額定電流 Ie 應(yīng)大于或等于它的最大持續(xù)工作電流 Igmax，即 Ie≥Igmax （ 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流 idw應(yīng)不小于三相短路時(shí)通過斷路器的沖擊電流 ich即 idw≥ ich （ 6）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 高壓斷路器的短時(shí)允許發(fā)熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量。需滿足Ir2tr≥ I∞ 2tdZ （ 7）開斷電流能力 斷路器額定開斷電流應(yīng)大于三相短路時(shí)的短路電流，即 INbrI11。 （ 8）關(guān)合能力 斷路器額定關(guān)合電流應(yīng)大于三相短路時(shí)的沖擊電流，即 IpIch。 所以本次設(shè)計(jì)的待設(shè)變電所 60 千伏側(cè)選擇斷路器型號(hào)為 SW263II型斷路器。主變 10千伏側(cè)選擇斷路器型號(hào)為 SN10— 10III 型斷路器。 其主要技術(shù)參數(shù)見表 4— 1。 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 19－ 表 4— 1 斷路器主要參數(shù) 電壓等級(jí) 型 號(hào) 額 定 電 壓 （ KV） 最高工作電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 額定短路開斷電 流 （ KA） 額定短路關(guān)合電 流 （ KA） 3S 額定短時(shí)耐受電流 （ KA） 額定峰值耐受電 流 （ KA） 分 閘 時(shí) 間 （ s） 60KV SW263II 63 1600 25 63 20 63 ≤ 30 10KV SN1010III 10 2021 40 100 40 100 ≤ 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)的選擇，除了不校驗(yàn)開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因?yàn)楦綦x開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對(duì)隔離開關(guān)的影響完全取決于斷路器的開斷時(shí)間，故計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)完全相同。 ①額定電壓： Ue≥ Ug ②額定電流： Ie≥ Igmax ③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： idw≥ ich（ 3） ④熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Ir2tr≥ I∞ 2tdZ 所以本次設(shè)計(jì)的待設(shè)變電所 60 千伏側(cè)選擇隔離開關(guān)型號(hào)為 GW4— 63DW 型。主變 10 千伏側(cè)選擇隔離開關(guān) 型號(hào)為 GN2— 10/2021型。 表 4— 2 隔離開關(guān)主要參數(shù) 電壓 等 級(jí) 型 號(hào) 額定電壓（ KV） 最高工作電壓（ KV） 額定電流（ A） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定 電流（ KA） 60KV GW463DW 63 630 20 50 10KV GN210/2021 10 2021 51 85 電流互感器的選擇 （ 1）種類的選擇，對(duì)于 620 千伏屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，對(duì)于 35 千伏及以下配電裝置，宜采用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式 電流互感器。有條件時(shí)，盡量采用套管式電流互感器。 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 20－ （ 2）按一次額定電壓和額定電流選擇 Ue≥ Ug Iel≥ Igmax （ 3）按準(zhǔn)確度級(jí)和副邊負(fù)荷選擇 為了保證測(cè)量儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量儀表的準(zhǔn)確級(jí)，為保證互感器在一定的準(zhǔn)確級(jí)工作，電流互感器二次側(cè)所接負(fù)荷 S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定容量 Se2。 （ 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： Ir2tr≥ I∞ 2tdZ （ 5）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： idw≥ ich（ 3） 所以本次設(shè)計(jì)待設(shè)變電所 60 千伏側(cè)選擇的電流互感器為 LCWD60 型。 10 千伏側(cè)選擇的電流互感器為 LMZD210 型。 表 4— 3 電流互感器主要參數(shù) 電壓互 感器的選擇 （ 1）裝置種類和型式選擇 對(duì)于 320 千伏屋內(nèi)配電裝置，宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器。 （ 2）按一次回路電壓選 U1 其中： U1 電網(wǎng)電壓 ； Ue1 電壓互感器一次繞組額定電壓 。 （ 3）按準(zhǔn)確級(jí)和容量選 用于電度計(jì)量的電壓互感器，準(zhǔn)確度不低于 ，用于電流、電壓測(cè)量的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 1級(jí)，用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于 3級(jí)。 電壓等 級(jí) 型 號(hào) 額 定 電 壓 （ KV） 最 高 工作電壓 （ KV） 額定一次電流 （ A） 額定二次電流 （ A） 準(zhǔn)確等 級(jí) 繞組組 合 額定 1s時(shí)短時(shí) 電流 （ KA） 額 定 動(dòng)穩(wěn)定 電流 （ KA） 60KV LCWD60 60 69 600 5 /B 2030 75115 10KV LMZD210 10 3000 5 1/3 50 黃河 60/10KV 降壓變電所 － 21－ 所以本次設(shè)計(jì)待設(shè)變電所選擇的 60KV 電壓互感型號(hào)為 JCC— 60 型， 10KV 電壓互感器型號(hào)為 JDZJ— 10 型。 表 4— 4 60KV 側(cè)電壓互感器 型號(hào) 額定一次電壓（ KV） 額定絕緣水平U/AC/LI（ KV） 二次繞組額定負(fù)荷 JCC60 一次 二次測(cè)量 二次保護(hù) 二次測(cè)量繞組 66/ 3 50VA 100VA 表 4— 5 10KV側(cè)電壓互感器 型號(hào) 額 定 電壓比 （ KV） 連接組 標(biāo)號(hào) 準(zhǔn)確級(jí)次及相應(yīng)額定二次負(fù)荷 （ VA） 二 次 繞組 極 限負(fù)荷 （ VA） 剩余電壓 繞組 最高 工作電壓 （ KV，有效值） 準(zhǔn)確級(jí)次 額定 負(fù)荷 （ VA） JDZJ— 10 1000/100/100/3 Y， Yn,d 1 3 960 6P 40 120 200 400 沈陽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） － 22－ 第五章 配電裝置的規(guī)劃 電工建筑物總平面布置的基本原則