【導(dǎo)讀】變電所位于某城市，地勢平坦，交通便利，空氣污染輕微，區(qū)平均海拔200米，年最高溫度40度，平均氣溫25度，氣象條件一般，無特殊要求。設(shè)計變電所在城市近郊，向開發(fā)區(qū)的煉鋼廠供電，在變電所附近還有地區(qū)負荷。和10kV是二次電壓。出2回線路；在低壓側(cè)10kV母線，送出12回線路；在本所220kV母線另有三回輸出線路。110kV和10kV用戶負荷統(tǒng)計資料見表1和表2。最大負荷利用小時數(shù)Tmax=5500h，同時率取，線路損耗取5%。論證、設(shè)計制圖、數(shù)據(jù)處理等多方面的基本技能。題目應(yīng)簡明扼要，能概括文章的確切內(nèi)容、專業(yè)特點和學(xué)科范疇。一般不超過20字。用詞應(yīng)精練、概括，反映整個論文的精華，應(yīng)客觀陳述，不宜主觀評價。在畢業(yè)設(shè)計（論文）全文完成后再寫摘要，約300字左右。應(yīng)達到的技術(shù)要求；簡述本設(shè)計的指導(dǎo)思想、本設(shè)計應(yīng)解決的主要問題。明確和具體，在文字量上可達到摘要的3~5倍。出其存在問題和今后改革方向。

　　

【正文】 滿足要求 故選擇戶內(nèi) ZN1112/2021型真空斷路器能滿足要求，由上述計算可列下表： 設(shè)備 項目 ZN11－ 10/2021 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 12KV Ie≥ Igmax 2021A 1328A Iekd≥ I″ idw≥ icj 80KA ieg≥ icj 80KA Qr≥ Qd 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 29 頁 共 46 頁 出線斷路器 1）額定電壓 Ve = 2）額定電流 Ie = Igmax ＝ 10*3 ?? 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = 即 Iekd≥ 4）按短路關(guān)合電流選擇： ieg≥ icj icj = KA 即： ieg≥ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇戶內(nèi) ZN1112/630型真空斷路器，其參數(shù)如下：額定電壓 12KV，額定電流 630A，額定開斷電流 ，動穩(wěn)定電流峰值 80KA， 4S熱穩(wěn)定電流 ，因有分閘時間 。 6）校驗熱穩(wěn)定， 取 后備保護為 1S td = tkd + tb = + 1 = β = I″I∞ = 1 因 td 1，故不計非周期分量，查周期分量等值時間曲線得 TDZ = tdz = （ td－ 5） + tz （ － 1） + = Qd = I2 dz = = Qr = I2r t = 4 = 3969KA2S 即 Qr Qd 滿足要求 7）檢驗動穩(wěn)定： icj≤ idw icj = 80 滿足要求 故選擇戶內(nèi) ZN1112/630型真空斷路器能滿足要求，由上述計算可列下表： 設(shè)備 項目 ZN11－ 10/630 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 12KV Ie≥ Igmax 2021A 1328A Iekd≥ I″ idw≥ icj 80KA ieg≥ icj 80KA Qr≥ Qd 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 30 頁 共 46 頁 四、 10KV進線開關(guān)柜型號選擇： 1）額定電壓 Ve = 2）額定電流 Ie = Igmax ＝ A132 8103 00 ??? 根據(jù)以上條件選擇下列型號開關(guān)柜 3）校驗熱穩(wěn)定 : Ip≥ Ich Ip=50KA Ich= 滿足條件 4） 校 驗動穩(wěn)定： I2t≥ Qk I2t=202 *4= Qk= 滿足 條件 10KV出線開關(guān)柜型號 1）額定電壓 Ve = 2）額定電流 Ie = Igmax ＝ 103 ?? ? 根據(jù)以上條件選擇下列型號開關(guān)柜 3）校驗熱穩(wěn)定 : Ip≥ Ich Ip=50KA Ich= 滿足條件 4） 校 驗動穩(wěn)定： I2t≥ Qk 型號 額定電壓 額定電流 頻率 開關(guān)熱穩(wěn)定電流 開關(guān)動穩(wěn)定電流 防護等級 ZS112 12KV 2021A 50HZ 50KA 外殼為IPX4,隔室間和斷路器室門打開時為 IP2X 型號 額定電壓 額定電流 頻率 開關(guān)熱穩(wěn)定電流 開關(guān)動穩(wěn)定電流 防護等級 ZS112 12KV 630A 50HZ 50KA 外殼為IPX4,隔室間和斷路器室門打開時為 IP2X 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 31 頁 共 46 頁 I2t=202 *4= Qk= 滿 足 條件 第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)，配制在主接線上時，保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口，與帶電部分隔離，由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低，所以操作隔離開關(guān)時，必須遵倒閘操作順序。 送電：首先合上母線隔離開關(guān)（ M6）其次合上線路側(cè)隔離開關(guān)（ X6）最后合上斷路器，停電則與上述相反。 隔離開關(guān)的配置： 1）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口，與電源側(cè)隔離； 2）中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地； 3）接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)，為 了保證電器和母線的檢修安全，每段母上宜裝設(shè) 1— 2組接地刀閘或接地器。 63KV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān)，宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)； 4）按在變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)； 5）當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時，斷路器通往用戶的那一側(cè)，可以不裝設(shè)隔離開關(guān)，但如費用不大，為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓，也可以裝設(shè)。 一 、 220K側(cè)隔離開關(guān) 1）額定電壓選擇： Vmax≥ Vg = 220KV = 253KV 2）額定電流選擇： Ie≥ Igmax Igmax = 2203 ???? 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇戶外 GW4－ 220DW型，隔離開關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓 220KV，最高工作電壓 252KV，額定電流 630A，動穩(wěn)定電流 50KA，熱穩(wěn)定電流 4S 為 ，并帶按地刀閘。 3）校驗熱穩(wěn)定 : Ip≥ Ich Ip=50KA Ich= 滿足條件 7）檢驗動穩(wěn)定： I2t≥ Qk I2t= *4= Qk= 滿足 條件 由上述計算 表明，選擇 GW4－ 220DW型隔離開關(guān)能滿足要求，列出下表： 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 32 頁 共 46 頁 設(shè)備 項目 GW4－ 220DW 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 252KV 253KV Iy≥ Igmax 630A 220A Qr≥ Qd Icj≤ idw 50KA 二 、 110K側(cè)隔離開關(guān) 1）額定電壓： Vy≥ Vgmax = 110 = 2）額定電流： Iy≥ Igmax= 1103 ??? 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶外 GW5－ 110DW 型隔離開關(guān)，其參數(shù)如下：額定電壓110KV，最高工作電壓 126KV，額定電流 630A，動穩(wěn)定電流 50KA， 4S熱穩(wěn)定電流有效值 。 3）校驗熱穩(wěn)定 : Ip≥ Ich Ip=50KA Ich= 滿足條件 7）檢驗動穩(wěn)定： I2t≥ Qk I2t= *4= Qk= 滿足 條件 由于上述計算選擇 GW4－ 110DW型戶外隔離開關(guān)能滿足要求 設(shè)備 項目 GW4－ 110DW 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 126KV Iy≥ Igmax 1250A 441A Qr≤ Qd idw≥ Icj 50KA 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 33 頁 共 46 頁 第五節(jié) 互感器的選擇 1. 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運行和故障情況，其作用有： 1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測 量 儀表和保護裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 電流互感器的特點： 1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測量電路的負荷，而與二次電流大小無關(guān)； 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行。 電壓互感器的特點： 1）容量很小，類似于一臺小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)； 2）二次側(cè)所接測量儀表和繼電器電 壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運行，即開路狀態(tài)。 互感器的配置： 1）為滿足測量和保護裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； 2）在未設(shè)斷路器的下列地點也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機和變壓器的中性點； 3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制； 4） 6~220KV電壓等級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器； 5）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路有關(guān)電壓時，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 一、電流互感器的選擇 電流互感器由于本身存在勵 磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 I1 與 I′ 2 在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應(yīng)根據(jù)測量時誤差的大小和準(zhǔn)確度來選擇。 電流互感器 10%誤差曲線： 是對保護級（ BlQ）電流互感器的要求與測量級電流互感器有所不同。對測量級電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準(zhǔn)確級，而當(dāng)其通過故障電流時則希望早已飽和，以便保護儀表不受短路電流的損害，保護級電流互感器主要在系統(tǒng)短路時工作，因此準(zhǔn)確級要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流范圍內(nèi)誤差限制不超過 10%。電流互感器的 10%誤差曲線就是在保證電 流互感器誤差不超過 10%的條件下，一次電流的倍數(shù)入與電流互感器允許最大二次負載阻抗 Z2f關(guān)系曲線。 額定容量 為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負荷 S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量 Se2。 即： Se2 ≥ S2 = Ie22z2f z2f = Vy + Vj + Vd + Vc（ Ω ） Vy — 測量儀表電流線圈電阻 Vj — 繼電器電阻 Vd — 連接導(dǎo)線電阻 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 34 頁 共 46 頁 Vc — 接觸電阻一般取 按一次回路額定電壓和電流選擇 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 左右以保證測量儀表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足： Ve≤ Vew Ie1≥ Igmax，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流 Vew — 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓 Ve Ie1 — 電流互感器的一次額定電壓和電流 Igmax — 電流互感器一次回路最大工作電流 種類和型式的選擇 選擇電流互感器種類和形式時，應(yīng)滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式 等）來選擇。 熱穩(wěn)定檢驗 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s允許通過一次額定電流 Ie1的倍數(shù) Kr來表示，即：（ Kr Ie1）2 ≥ I2tdz（或≥ Qd） 動穩(wěn)定校驗 電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值（ 2 Ie1）的倍數(shù) kd— 動穩(wěn)定電流倍數(shù)，表示其內(nèi)部動穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗： 2 Ie1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動穩(wěn)定校驗， 即： Fy≥ Lα 107N 對于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC型）可按下式校驗 Fy≥ iy2 Ljsα 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 二、電壓互感器的選擇 電壓互感器的準(zhǔn)確級和容量 電壓互感器的準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍內(nèi)，負荷功率因數(shù)為額定值時，電壓誤差最大值。 由于電壓互感器本 身有勵磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負荷有關(guān)，所以用一臺電壓互感器對于不同的準(zhǔn)確級有不同的容量，通常額定容量是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級的容量。 按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ~） Ve范圍內(nèi)變動，即應(yīng)滿足： V1 按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護和測量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選擇 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 35 頁 共 46 頁 接 線 型 式 電網(wǎng) 電壓 （ KV） 型 式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形輔助繞組電壓IV 一臺 PT不完全符形接線方式 3~35 單相式 100 無此繞組 Yo/ Yo/□ 110J~500J 單相式 100/ 3 100 3~60 單相式 100/ 3 100/3 3~15 三相五柱 式 100 100/3（相） 電壓互感器及型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)安裝