【導讀】工廠10KV高壓配電所設計。工廠10KV配電所是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電氣設備及配電網(wǎng)。絡按一定的接線方式所構成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸。送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設備的轉。配電所涉及方面很多，需要考慮的問題多，分析配電所擔負的任務及。用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功功率。系統(tǒng)接線方案選擇。繼電保護的選擇與整定。防雷與接地保護等內容

　　

【正文】 （ 400C），由于本地環(huán)境最高溫度為 420C，其長時允許電流為 28 2570 4270?? （ 63） =1680 =1325A 考慮動穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流應再降低 8％，故為： Ial=1325 =1219A 所以 IalIarm （ 64） 長時允許電流符合要求。 （ 2） 母線動穩(wěn)定的校驗 GG1AF 型高壓開關柜柜寬 840mm，柜間空間為 18mm，母線中心距為 25mm，則母線所受的電 動力最大為： F= aLish2 （ 65） = = 母線的最大彎矩為： Mmax=FL/10 （ 66） =（ ） /10 = 母線的計算應力為： σ c=Mmax/W （ 67） =（ 120 102 109/6） = 107N/m2 小于鋁材料的允許彎曲應力 108N/m2，故動穩(wěn)定符合要求。 （ 3） 母線熱穩(wěn)定校驗 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，電網(wǎng)電壓與長期最大負荷電流來選擇，并按短路條件校驗動、熱穩(wěn)定性。此外還應根據(jù)二次設備要求選擇電流互感器的精確等級，并按二次阻抗對精確等級進行校驗。 （ 1） 額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓； （ 2） 原邊額定電流應大 于或等于（ ～ ）倍的長時最大工作電流，即 I1n≥（ ～ ） (69) （ 3） 電流互感器的精確等級應于二次設備的要求相適應。 本設計中選用電流互感器的型號為 ，它的額定電壓為 10kV，原邊額定電流為 300A，而 進線 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 應與接入電網(wǎng)的電壓 U 相適應，其數(shù)值應滿下式的要求，即 U1 （ 610） （ 2） 二次負荷校驗精確等級 校驗電壓互感器的精確等級應使二次側聯(lián)接儀表所消耗的容量 S2小于精確等級所規(guī)定的二次額定容量 S2N，即 S2N≥ S2 （ 611） 本設計中選用電流互感器的型號為 JDZJ10 ，它的一次電壓為 10kV，而 進線 電壓也為 10kV，二次側聯(lián)接儀表所消耗的容量 S2也小于精確等級所規(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)定條件選擇導體截面：長度為 3km 查表， C=87A s mm2， imat 取 （取值為繼電器動作時間） 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)熱條件進行校驗： 全廠總計算電流為： Ic= 查表， 70 mm2 的 LGJ 型鋼芯鋁絞線在 25℃、 30℃時的載流量為 275A、259A，大于 ，故滿足條件。 電纜進線的選擇 ① 按熱穩(wěn)定條件選擇導體截面： 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)熱條件進行校驗： 全廠總計算 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 空氣中敷設時的載流量為 172A，在 20℃直埋 敷設時的載流量為 166A， 第 7 章 二次回路設計及繼電保護的整定計算 概述 工廠供電系統(tǒng)中，通常將電設備分為一次設備和二次設備。主電路中的設備都是一次設備，而測量儀表、繼電保護裝置、自動裝置和運動裝置等稱為二次設備。根據(jù)測量控制保護和信號顯示的要求，表示二次設備相互連接關系的電路，稱為二次接線或二次回路。 按二次接線電源性質來分，有交流回路和直流回路，按二次接線 的性質來分，有操作電源回路、測量儀表回路、短路器和信號回路、中央信號回路、繼電保護和自動裝置回路 。 二次接線的基本要求 二次接線就是按照設計要求和保護方式，用導線及控制電纜將二次設備連接起來。它反應一次系統(tǒng)工作狀態(tài)，控制一次系統(tǒng)，并在其發(fā)生異常時能及時的發(fā)出信號，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?，二次回路給變電所電氣設備正常運行和安全運行提供保障。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） 電纜芯線所配導線的端部均用標明其回路編號，編號應正確，字跡清晰且不腿色 ； 2） 配線應整齊，清晰、美觀，導線絕緣良好、無損傷； 3） 二次接線應專用螺栓； 4） 盤柜內的二次回路配線：電流回路應采用電壓不低于 500V 的銅芯絕緣導線，其截面積不應小于 ；其它回路截面積不應小于 。 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線時連接導線的元件。 (2)熔斷器：二次接線的各種回路，都要求在短路時有可靠的保護，一般用熔斷器來保護。 (3)電阻器：二次回路的各種器具、儀表及繼電器，是由一個總的電源供電。有時儀表或繼電器的工作條件的關系 ，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：操作把手與切換開關通常裝載控制盤的前面，作為操作轉動機構所控制的油短路器和隔離開關以及自動裝置切換電路之用。 (5)操作壓板：是作為運行人員根據(jù)現(xiàn)場專用規(guī)程來斷開和投入各組繼電保護裝置的跳閘回路時用。 (6)信號燈：信號燈是用來作為開關分合閘時的信號裝置。 (7)光信號表示牌：光信號表示牌用于二次接線及繼電保護裝置接線回路中，作為發(fā)出帶有極短內容某種回路狀態(tài)或保護裝置動作等情況的文字信號，便于值班人員檢查。 (8)接線端子的標號牌：二次接線的端子與 導線均需裝設標號牌，用于區(qū)別不同接線端子標號，便于維修和檢查。 配電所二次回路的類別及其功能 （ 1）繼電保護裝置 保證變配電所一次系統(tǒng)的安全運行。當一次系統(tǒng)發(fā)生故障時，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，它就作用于信號裝置，發(fā)出報警信號。 （ 2）自動裝置 實現(xiàn)自動同合閘或備用電源自動投入，以迅速恢復供電，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)中相線對地的絕緣。在上述一次系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，對應相的電壓指 零，由此提醒值班人員檢查和消除故障，或進行切換操作處理，恢復一次系統(tǒng)的正常運行。 （ 4）電氣測量儀表 檢測一次系統(tǒng)的運行參數(shù)和計量一次系統(tǒng)的電能消耗，為變配電所一次系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經(jīng)濟地運行提供依據(jù)，同時用來計算電費和進行技術經(jīng)濟分析。 （ 5）斷路器控制和信號回路 控制斷路器地跳閘操作，指標一次系統(tǒng)地正常運行狀態(tài)，并在斷路器自動跳合閘時給予信號。 （ 6）操作電源 供繼電保護裝置動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。 繼電保護裝置選擇的一般要求 對于 6— 10kv 變 配電所，繼電保護裝置一般一定的要求。 （ 1）當一次系統(tǒng)的高壓進線的高壓斷路器采用手動或彈簧操動機構時，相間短路保護采用去分流跳閘的反時限過電流保護，兩相兩繼電器式接線；繼電器本身兼具電流速斷保護。 （ 2）當一次系統(tǒng)的高壓進線的高壓斷路器采用電磁操動機構或彈簧操動機構時，相間短路保護采用定時限或反時限電流保護，兩相繼電器式接線，當動作時限大于 — 時，加電流速斷保護。 （ 3）當一次系統(tǒng)的高壓進線的電纜線路較多時，應單相接地保護。 （ 4）當一次系統(tǒng)的電力變壓器的高壓斷路器采用手動或彈簧操動機構時，相間短路保護采用去分流跳閘的反時限過電流保護，兩相兩繼電器式接線；繼電器 33 本身兼具電流速斷保護。 （ 5）當一次系統(tǒng)的電力變壓器的高壓斷路器采用電磁操動機構或彈簧操動機構時，相間短路保護采用定時限或反時限電流保護，兩相繼電器式接線，當動作時限大于 — 時，加電流速斷保護 （ 6）當一次系統(tǒng)的電力變壓器的低壓側為含中性線的三相系統(tǒng)，而高壓側開關為斷路器時，低壓側單相短路保護，變壓器低壓側中性上裝零序電流保護，而高壓側過電流保護改用兩相三繼電器式接線 （ 7）當一次系統(tǒng)的電力變壓器的低壓側為含中性線的三相系統(tǒng)，而 高壓側開關不限時，低壓側裝三相帶過電流脫扣器的低壓斷路器或低壓側三相裝熔斷器保護。 （ 8）當一次系統(tǒng)的電力變壓器的容量為 400KVA 及以上的數(shù)臺并列運行變壓器及單臺運行但作為其它負荷備用電源而有可能過負荷的變壓器、高壓側開關為斷路器或負荷開關，應采用過負荷保護。 （ 9）當一次系統(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，高壓側開關為斷路器，應采用氣器體繼電保護。 自動裝置選擇的一般要求 （ 1）高壓架空出線比較長而負荷比較重要，且出線開關為采 用電磁操動機構或彈簧操動機構的斷路器時，自動裝置應采用一次自動重合閘裝置。 （ 2）具有兩路電源，其中一路工作、一路備用而負荷比較重要，且兩路開關為采用電磁操動機構或彈簧操動機構的斷路器時，自動裝置應采用備用電源自動投入裝置。 絕緣監(jiān)察裝置與測量儀表選擇的一般要求 （ 1）當一次系統(tǒng)高壓配電所為 6— 10KV 母線時，應裝設絕緣監(jiān)察，通過電壓互感器二次側接相電壓的三只電壓表，以監(jiān)視高壓系統(tǒng)的相線對地絕緣。電壓表準確度不低于 級。 （ 2）變配電所各級電壓母線應裝設一只接線電壓的電壓表，并借助電壓切換開關，以測量一次系統(tǒng)母線的線電壓（高壓側必須通過電壓互感器，低壓側可直接接母線），電壓表準確度不低于 級。 34 （ 3）變配電所的主變壓器回路及高低壓側所有進出線應裝設電流表，以測量線路的負荷電流（都必須通過電流互感器）。電流表準確度不低于 級，高壓線路和低壓動力線路，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荷顯著不平衡的線路中，應裝三只電流表，以測量各相電流。 （ 4）變配電所的電源進線應裝設用于計費用三相有功和無功電度表，有功電度表準確度一般為 級，無功電度表準確度一 般為 級。它們應該接在準確度為 級的專用互感器上不得與保護、測量等回路公用，因此現(xiàn)在規(guī)定在進線上裝設專用的高壓計量柜。對用電量較小的高壓供電工廠，經(jīng)與供電部門協(xié)商同意，計費用電度表也可通過專用的低壓計量柜裝在變電所低壓側，此時有功電度表可為 級，無功電度表可為 級。照明用電一般應單獨裝設計費用三相四線式有功電度表，準確度為 級。 （ 5）變配電所的主變壓器回路及高低壓出線應裝設用于技術經(jīng)濟分析的有功電度表，高壓進線采用三相式，低壓動力線路一般采用單相式；但對三相負荷顯著不平衡的高壓線路應采 用三相式，低壓三相四線制線路應采用三相四線式，準確度可為 級。在高低壓并聯(lián)電力電容器回路中，可裝設用于技術經(jīng)濟分析的無功電度表，準確度為 級。連接供分析用電度表的互感器準確度可為 1級。 斷路器控制和信號回路選擇的一般要求 （ 1）采用手動操動機構的斷路器有遠距離控制和自動跳閘的控制回路，并有指示跳、合閘位置的燈光信號：紅燈亮，表示合閘；綠燈亮，表示跳閘。事故跳閘信號，按“不對應原理”組成。 （ 2）采用電磁操動機構或彈簧操動機構的斷路器有遠距離控制和自動跳閘的控制回路，并有指示跳、合閘位置的 燈光信號：紅燈亮，表示合閘；綠燈亮，表示跳閘；紅燈閃，表示自動合閘；綠燈閃，表示自動跳閘。事故跳閘信號，按“不對應原理”組成。在斷路器操動機構未設機械“防跳”裝置時，