【導(dǎo)讀】本畢業(yè)設(shè)計論文是砂嶺二次變電所電氣工程（部分）初步設(shè)計。它主要包括電氣設(shè)。備的選擇，主接線的比較，短路計算，配電裝置的布置以及防雷保護(hù)等。種配電布置方式和面積，對于防雷保護(hù)的設(shè)計決定采用避雷針和避雷器來構(gòu)成。面圖、防雷保護(hù)圖等）以及表格、插圖等方便閱讀、理解。最后，感謝各位老師給予我的幫助和大力支持，正因為你們精心的指導(dǎo)本次論文才得

　　

【正文】 冶煉廠、石油化工廠和水泥廠等附近含有由工廠排出的二氧化硫、硫化氫、氨、氮等成分煙氣，粉塵等場所，在濕氣候下將形成腐蝕性或?qū)щ姷奈镔|(zhì)，污穢地區(qū)內(nèi)各種污穢物對電器設(shè)備的危害，取決于誤會物質(zhì)的導(dǎo)電性、吸水性隨著力數(shù)量，比重及距污物源的距離和氣象條件，在工程設(shè)計中，應(yīng)根基污穢情況選用下到措施。 增大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或選用利于防污的電瓷造型，如果用半導(dǎo)體、大小傘大傾角、鐘罩式等制造絕緣子。 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 16 采用屋內(nèi)配電裝置，二級及以上，污穢區(qū) 63~110KV 配電裝置采用屋內(nèi)型。當(dāng)技術(shù)合理時，污穢區(qū) 220KV 配電裝置也可采用屋內(nèi)型。 (7) 海拔：電器的一般使用條件為海拔不超過 1000m海拔超過 1000m 地區(qū)稱為高原地區(qū)。 本設(shè)計變電所不屬高原地區(qū)，因而不考慮此項因素。 (8) 地震：地震對電器的影響主要是地震波的頻率和地震震動的加速度。 選擇電器時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卣鹆叶冗x取用能夠滿足地震需求的產(chǎn)品，電器的輔助設(shè)備各應(yīng)具有與主設(shè)備相同的抗震能力，一般電器產(chǎn)品可以耐受地震烈度 8度的地震度，在安裝時，應(yīng)考慮到指甲對地震力的放大作用根據(jù)有關(guān)規(guī)定。地震基本烈度為 7 度及以 下地區(qū)的電器可不采用防震措施。 環(huán)境保護(hù)： 選用電器尚應(yīng)注意電器對周圍環(huán)境的影響，根據(jù)周圍環(huán)境的控制標(biāo)準(zhǔn)，要對制造部門提出必要的技術(shù)要求。 (1)電磁干擾：頻率大于 10KHZ 的無線電干擾主要來自回線的電流，電壓突變和電暈放電，它會損害或破壞電磁信號的正常接收及電子設(shè)備的正常運行，因此電器及金具的最高工作電壓下，晴天的夜晚不應(yīng)出現(xiàn)可見電暈 110KV 及以上電器戶外晴天無線電干擾電壓不應(yīng)大于 2500uv 根據(jù)運行校驗和現(xiàn)場實測結(jié)果，對于 110KW 以下的電器在一般可不校驗無線電干擾電壓。 (2)噪音 ：為了減少噪音對工作場所和附近居民區(qū)的影響，所選高壓電器在運行中或操作時產(chǎn)生的噪音，在距電器 2米處不應(yīng)大于下列水平： 連續(xù)性噪音水平： 85dB 非連續(xù)性噪音水平：屋內(nèi)： 90 dB 屋外： 110 dB 本次變電所設(shè)計主要選擇兩個短路點進(jìn)行計算，就可以滿足選擇電氣設(shè)備的要求。所以選擇高壓電氣設(shè)備（ 60KV 側(cè)）主要以 K1點電路電流進(jìn)行選擇。選 擇低壓（ 10KV 側(cè)）電氣設(shè)備以 K2 點短路電流為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇 60KV 側(cè)高壓電器的選擇 60KV 側(cè)高壓斷路器的選 擇 高壓斷路器，是高壓系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一，高壓斷路器能在負(fù)荷的情況下接通或斷開電路，在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時迅速切斷短路電流 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 17 1)、按額定電壓選擇 高壓斷路器的額定電壓 Ue 應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓 Uew Ue≥ Uew 式 () 2）、按額定電流選擇 高壓斷路器的額定電流 Ie 應(yīng)大于它的最大持續(xù)工作電流 Igmax Ie≥ Igmax 式 () 3）、按開斷電流選擇 在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的開斷電流 Iekd 應(yīng)滿足 Iekd ≥ Ixt 式 () 式 Ixt斷路器實際開斷時間 tk秒的短路電流周期分量的有效值 斷路器實際開斷時間 tk 等于繼電保護(hù)主保護(hù)動作時間與斷路器的固有分閘時間之和 4）、按額定關(guān)合電流選擇 斷路器的額定關(guān)合電流 ieg應(yīng)不小于最大短路電流沖擊值 ici ieg≥ ici 式 () 5）、動穩(wěn)定校驗 高壓斷路器的極限通過電流峰值 idw應(yīng)不小于三相短路時通過斷路器的沖擊電流 ici 即 idw≥ ici 式 () 6）、熱穩(wěn)定校驗 高壓斷路器的短時允許發(fā)熱量應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流發(fā)出的熱量 據(jù)上 述參數(shù)選擇高壓斷路器型號為： SW263Ⅱ 型如表 表 計 算 數(shù) 據(jù) SW263Ⅱ U 60KV Ue 63KV Igmax 154A Ie 1600A I〞 Iekd 20KA ish iegd 50KA ish idw 80KA Qk Qz= 20*20*4= 60KV側(cè)高壓隔離開關(guān)選擇 1 參數(shù)的選擇 隔離開關(guān)的選擇除了不校驗開斷電流以外，其余與斷路器選擇相同，因為隔離開關(guān)沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 18 與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時，對隔離開關(guān)的影響完全取決于斷路器的開斷時間，估計算數(shù)據(jù)與斷路器的計算數(shù)據(jù)完全相同。 2 隔離開關(guān)的選擇 (1) 種類和形式的選擇 隔離開關(guān)的形式較多，按安裝地點不同，可分為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又分為單柱式、雙柱式和三柱式。隔離開關(guān)的形式，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 后確定。 額定電壓選擇： UN≥ UNS 按額定電流選擇： IN≥ Imax 動穩(wěn)定校驗： ies≥ ish 熱穩(wěn)定校驗： Ir2t≥ Qk 操動機(jī)構(gòu)選擇： 屋內(nèi)式 8000A 以下隔離開關(guān)一般采用手動操作機(jī)構(gòu)， 8000A 及以上采用電動機(jī)構(gòu)。 屋外式 220KV 及以下隔離開關(guān)和接地刀閘一般采用手動操作機(jī)構(gòu)； 220KV 高位布置的隔離開關(guān)和 330KV 及以上的隔離開關(guān)宜采用電動機(jī)構(gòu)或液壓機(jī)構(gòu)，當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時，也可采用氣動機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計 60KV 側(cè)選擇 GW4— 63型隔離開關(guān) 60KV 隔離開關(guān)的各項技術(shù)數(shù)據(jù)與各項計算數(shù)據(jù)比較如表 表 計 算 數(shù) 據(jù) GW4— 63技術(shù)數(shù)據(jù) U 63KV Ue 63KV Igmax 154A Ie 630A Ish Iegd 50KA Qk Qz 電流互感器的選擇 1 參數(shù)的選擇 (1)電流互感器的二次額定電流有 5A 和 1A 兩種，一般弱電系統(tǒng)用 1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A。 (2)二次級的數(shù)量決定于測量儀表、保護(hù)裝置和自動裝置要求。 2 形 式的選擇 35KV 以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，一般常用型式為： (1) 低壓配電屏和配電裝置中 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 19 LQ 線圈式， LM 母線式。 (2) 6— 20KV 屋內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中 LD 單匝貫穿式， LF 復(fù)匝貫穿式。 (3) 一次額定電流選擇 1) 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大 1/3 左右。 2) 電力變壓器中性點電流互感器的一次額定電流應(yīng)按變壓器額定電流的 1/3 進(jìn)行選擇。 3) 壓器零序差動保護(hù)裝置 各臂正常工作電流平衡，供該保護(hù)用的高、中壓側(cè)和中性點電流互感器，變比應(yīng)一致，按電流較大的中壓側(cè)額定電流來選擇。 (4)穩(wěn)定校驗： 1) 熱穩(wěn)定校驗： (KtIel)2179。 t≥ 2dzIt? 2) 動穩(wěn)定校驗： icj≤ 2 IelKdw 電壓互感器的選擇 (1) 參數(shù)的選擇 表 項目 參數(shù) 技術(shù)條件 正常工作條件 一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確定等級 承受過電壓能力 絕緣水平、泄露比距 環(huán) 境條件 環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、海拔高度、地震烈度 (2) 型式的選擇 1) 6— 20KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要零序電壓時，一般采用三相五柱電壓互感器。 2) 35— 110KV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。 3) 220KV 以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。 4) 兼作為泄能用的電壓互感器，應(yīng)選用電磁式電壓互感器。 (3)接線方式選擇 在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡單接線。 (4) 電壓選擇 如表 (5)準(zhǔn)確級及二次負(fù)荷 電壓互感器的準(zhǔn)確度是在額定二次負(fù)荷下的準(zhǔn)確級別。 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 20 用于電度計量，準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 級；用于電壓測量，不應(yīng)低于 1 級；用于繼電保護(hù)不應(yīng)低于 3級。 表 根據(jù) ≤ UNS≤ 選得：電壓互感器選用結(jié)果見表 選擇電壓互感器型號為： TYD66 3 表 TYD66 3 額定電壓 額定負(fù)荷（ VA） 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 二次繞組 級 級 級 3P 級 66/ 3 高壓側(cè)避雷器選擇 避雷器是一種保護(hù)電器、用來限制電氣設(shè)備上承受的過電壓 選擇避雷器應(yīng)考慮： 系統(tǒng)額定電壓；系統(tǒng)最高運行電壓；避雷器額定電壓；避雷器在 5KA 8/20S 沖擊電壓下的殘壓 本設(shè)計 60Kv 避雷器選為閥型避雷器 FZ60 型，變壓器中性點裝設(shè) ZnO。 10KV 側(cè)主要電氣設(shè)備選擇 型式 一次電壓（ V） 二次電壓（ V） 第三繞組電壓（ V） 單相 接于一次線電壓上 Ux 100 — 接于一次相電壓上 Ux/3 100/ 3 中性點非直接接地系統(tǒng) 100/ 100/3 中性點直接 接地系統(tǒng) 100 三相 Ux 100 100/3 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 21 高壓開關(guān)柜的選擇 本次設(shè)計中在 10KV 側(cè)配電裝置為屋內(nèi)布置選用 GFC15P(F)防誤型手車式高壓開關(guān)柜。 開關(guān)柜參數(shù)如表 ： 表 GFC15P(F)型開關(guān)柜參數(shù) 額定電壓 （ KV） 最高工作 電壓（ KV） 額定關(guān)合 電流（ KV） 額定動穩(wěn)定 電流（ KA） 額定熱穩(wěn)定 電流（ KA） 額定熱穩(wěn)定 時間（ S） 額定電流（ A） 外形尺寸 （ mm） 10 80 80 315 2 630 — 1250 800179。2100179。2200 開關(guān)柜內(nèi)各電器設(shè)備的配置 (1) 10KV 側(cè)分段斷路器 主變二次電流 Ie= Ue=10KV 則選擇 SN1010型斷路器 (1 組 )GFC15P(F)(204)參數(shù)如表 表 額定電壓 額定電流 額定短路開斷電流 額定短路關(guān)合電流 額定熱穩(wěn)定電流 額定動穩(wěn)定電流 10KV 2021A 130KA 40KA/4S 130KA 10KV 側(cè)分段斷路器各項技術(shù)數(shù)據(jù)與各項計算數(shù)據(jù)比較表 表 計 算 數(shù) 據(jù) SN1010 U 10KV Ue 10KV Igmax Ie 2021A I〞 Iekd ish iegd 130KA ish idw 130KA Qk Qz=**4= 沈陽 工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 22 (2) 負(fù)荷配出線開關(guān)、電容器組開關(guān) 則選擇 SN1010型斷路器 (1 組 )GFC15P(F)(204)表 表 SN1010型斷路器參數(shù) 額定電壓 額定電流 額定短路開斷電流 額定短路關(guān)合電流 額定熱 穩(wěn)定電流 額定動穩(wěn)定電流 10KV 1000A 80KA 10KV 側(cè)出線斷路器各項技術(shù)數(shù)據(jù)與各項計算數(shù)據(jù)比較表 表 計 算 數(shù) 據(jù) SN1010 U 10KV Ue 10KV Igmax Ie 1000A I〞 Iekd ish iegd 800KA ish idw 80KA Qk 531 kA2178。 S Qz= **4= (3) 電流互感器選擇 1 參數(shù)選擇（按表 進(jìn)行選擇） 2 型式選擇 35KV 以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器宜采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 35KV 以上配電裝置一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。 表 項目 參數(shù) 技