【導(dǎo)讀】系統(tǒng)的計(jì)算分析，而電容器組總?cè)萘康拇_定是對(duì)補(bǔ)償電容器進(jìn)行計(jì)算的前提條件。其次確定了主變壓器的臺(tái)數(shù)、型式和容量。短路計(jì)算是本次電氣設(shè)計(jì)重要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗鼘?duì)電氣主接線、電氣設(shè)備、繼電保護(hù)、接地方式的選擇都起到了至關(guān)重要的作用。母線、斷路器、隔離開關(guān)、互感器等幾個(gè)方面選擇出最佳方案。防雷保護(hù)是通過分析計(jì)算來確定避雷針高度以及它的保護(hù)范圍。最后確定變電站的配電裝置和電氣平面的總布置。電氣主接線的一般問題..

　　

【正文】 12 td tdtdd z t I I IQ I d t td??? ? ? ?? 2 2 221 ( 10 )12552 .2 K A S? ? ? ? ?? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 根據(jù)以上計(jì)算參數(shù)可知，所選斷路器合格。 隔離開關(guān)選擇 隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電所中常用的電器，兔需與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)無滅行裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路 電流。 種類和型式的選擇 ： 隔離開關(guān)的型式較多，按安裝地點(diǎn)不同，可分位為屋內(nèi)式和屋外式，按絕緣支柱數(shù)目又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。 隔離開關(guān)的選擇除了不校驗(yàn)開斷、關(guān)合電流以外，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。 60KV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 ： 本設(shè)計(jì)方案 60KV 側(cè)采用戶外式 GW4—63 型隔離開關(guān)。 為了便于 儲(chǔ)備元件均選用同類型的隔離開關(guān)， GW 系列的隔開關(guān)系列較全，雙柱式，可高 型布置，重量較輕，可手動(dòng)，電動(dòng)操作。 按額定電壓選擇 ： 高壓斷路器的額定電壓 eU 應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓 ewU ，即 e ewUU? 按額定電流選擇 ： 高壓斷路器的額定電流 eI 應(yīng)大于或等于最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即 maxegII? 最大持續(xù)工作電流為 m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 2 5 0 0 02 4 0 . 5 63 3 6 3g eSIAU ?? ? ??（ A） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ： 斷路器的額定短時(shí)耐受熱 量 2rrIt應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流熱效應(yīng) dQ ，即 2r r dI t Q? 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ： 斷路器的額定峰值耐受電流 dwi 應(yīng)不小于三相短路時(shí)通過斷路器的短路沖擊電流幅值 imi ，即 dw imii? 根據(jù) 60KV 側(cè)隔離開關(guān)的 maxgI 、 ewU 的要 求，查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè) 電氣一次部分》，選用 GW4—63 隔離開關(guān)。 隔離開關(guān)的選擇出了不校驗(yàn)開斷電流以外，其余與斷路器的選擇相同，因?yàn)? 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 表 隔離開關(guān)的參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 熱穩(wěn)定電流（ 4s）（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）（ KA） GW4—63 60 600 50 隔離開關(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。 所選隔離開關(guān)為： 四 電壓互感器選擇 1. 按裝置種類和型式選擇 電壓互感器的裝置種類和型式應(yīng)按照安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇。對(duì)于 35至 110kV 配電裝置，宜采用電磁式電壓互感器。對(duì)于 3 至 20 kV 室內(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)的電壓互感器，布置在高壓開關(guān)柜中或者地區(qū)狹窄的地方。 2. 接線方式的選擇 在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)采用簡單接線。 3. 一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器的安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓 1U 應(yīng)在（ ～ ） elU 范圍內(nèi)變動(dòng)，即 1 elU U U?? 4. 容量和準(zhǔn)確級(jí)選擇 由 于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā) 生短路時(shí)，互感器本身并不遭受短路電流的作用，因此不需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn) 。 本設(shè)計(jì)選用 JCC60 型電壓互感器有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。 由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí) ，互感器本身并不遭受短路電流的作用，因此不需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定。 選擇 JDCF63 型 電壓互感器 表 JDCF63 型電壓互感器參數(shù)表 類型 最大容量 額定電壓 (KV) 剩余電壓繞組 二次負(fù)荷 (VA) JDCF—63型 2021VA 初級(jí)繞組 次級(jí)繞組 √3 級(jí) 級(jí) 3P 級(jí) 1 級(jí) 66/√3 √3 50 400 100 400 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 電流互感器選擇 1. 電流互感器的作用 （ 1）將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的小電流（ 5A 或 1A），使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝。 （ 2）使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均為接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 一次回路額定電壓和電流的選擇 電流互感器一次回路額定電壓和電流應(yīng)滿足 e ewUU? maxegII? 式中 eU ——電流互感器一次額定電壓 eI —— 電流互感器一次額定電流 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。當(dāng)配電裝置距離控制室較遠(yuǎn)時(shí)，為能使電流互感器能多帶二次負(fù)荷或減小電纜截面，提高準(zhǔn)確級(jí)，應(yīng)盡量采用 1A。 在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（如穿墻式、支 柱式、裝入式）選擇其型式。選用母線型時(shí)應(yīng)注意窗口尺寸。 為了保證測量儀表的準(zhǔn)確級(jí)，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級(jí)。例如：裝于重要回路（如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用 —1 級(jí)表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于 級(jí)；對(duì)測量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和 500kV 級(jí)宜用 級(jí)。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用 1— 級(jí)的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為 —1 級(jí)。 電 流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對(duì)本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1s 允許通過的一次額定電流 elI 倍數(shù) tK 來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn) 2( ) 1t el dK I Q?? （ t=1） 電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次額定電流最大值的動(dòng)穩(wěn)定 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 倍數(shù) dwK 表示來校驗(yàn)，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)： 2 dw el imK I i? 60KV 側(cè)電流互感器選擇屋外支持式。 表 電流互感器的參數(shù)表 型號(hào) 額定電流比（ A） 二次組合 準(zhǔn)確級(jí) 二次額定輸出（ VA） 短時(shí)熱電流（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 605 ?LCWD 20~600/5 D 20 根據(jù)電力設(shè)備 手冊(cè)中規(guī)定 35kV 及以下配電裝置，宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感 器。 按一次額定電壓和電流選擇： ewe UU ? maxge II? 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： delt QIK ??1)( 2 即 SASA ???????? 26282 )2 0 075( 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： imdwel iKI ?2 即 KAKA 0 01 1 52 ???? 根據(jù)以上校驗(yàn)，所選設(shè)備合格。 表 605 ?LCWD 電流互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電流比（ A） 二次組合 準(zhǔn)確級(jí) 二次額定輸出（ VA） 短時(shí)熱電流（ KA） 動(dòng)穩(wěn)定電流（ KA） 605 ?LCWD 20~600/5 30 75 115 D 20 10kV 側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇 本次設(shè)計(jì) 10kV 側(cè)主要選擇 KYW—10Z 型高壓開關(guān)柜 ： KYW—10Z 移開式金屬封閉高壓開關(guān)柜適用于交流 50HZ，額定電壓 10kV，額定電流 3000A 及以下的單母線電力 系統(tǒng)中，作為接受和分配電能的戶內(nèi)配電設(shè)備使用。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 電纜室安裝了帶電顯示裝置，當(dāng)饋線帶電時(shí)，帶電顯示裝置的電壓指示氖燈發(fā)亮，以提示操作人員。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： ，是交流金屬封閉開關(guān)柜中防護(hù)特性最好的。 ，防護(hù)等級(jí)為 IP20，可有效的防止人體和外界固體帶電部位和觸及運(yùn)動(dòng)部分，可保證人身安全和設(shè)備可靠運(yùn)行。 ，只要斷開與相鄰的電源，在其他小室不停電的情況下，可確保檢修安全。 ，母線室，電纜室有壓力釋 放通道和釋放門，因故障產(chǎn)生電弧時(shí)，電弧產(chǎn)生的高壓氣體可經(jīng)釋放通道和釋放門排出柜外，以避免高壓氣體危及人身安全和事故擴(kuò)大。 ―五種防誤操作 ‖既防止帶負(fù)荷抽出或插入一次隔離觸頭；防止接地開關(guān)閉合接入電源；防止手車在工作位置時(shí)，帶電關(guān)合接地開關(guān)；防止誤入帶電間隔；防止誤分誤合斷路器。 ，并與柜外一專用接地螺柱連通，柜體骨架，門，蓋板，活動(dòng)連板，斷路器手車骨架與接地導(dǎo)體連通，一次電纜頭的接地采用了具有關(guān)合80kA 電流能力的接地開關(guān)，接地系統(tǒng)具有能通過與斷路器相同的動(dòng)，熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定 時(shí)間。 ，相對(duì)地的空氣不小于 125mm 復(fù)合絕緣中帶電體距絕緣件的空氣不小于 30mm。 ，主母線的連通用穿墻管來完成，主母線室同時(shí)裝設(shè)兩組母線，后面一組為系統(tǒng)主母線，前面一組母線可完成柜頂進(jìn)線和上聯(lián)絡(luò)功能，開關(guān)柜的下聯(lián)母線一般都可以到向左或向右聯(lián)絡(luò)，或同時(shí)左右聯(lián)絡(luò)。 KYN—10Z 型高壓開關(guān)柜工作條件 10kV 時(shí)，海拔高度不超過 1000 米。 周圍環(huán)境溫度 5～ 40 攝時(shí)度。 空氣相對(duì)濕度不大于 90%（ 25 度）。 無火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、嚴(yán)重污穢、化學(xué)腐蝕及劇烈震動(dòng)的 場 所。 根據(jù)額定電壓和額定電流選擇： 本次設(shè)計(jì)所選開關(guān)柜如下： 選擇 KYN3—10/11Z 型開關(guān)柜 ： 技術(shù)參數(shù)表：斷路器型號(hào)： ZN28 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 表 KYN3—10/11Z 開關(guān)柜 額定工作電流（ A） 3000 電路主要高壓電器 高壓真空斷路器 ZN28—10 1 操動(dòng)機(jī)構(gòu) CD10 1 電流互感器 LZZB1—10 2 接地開關(guān) JN410 1 斷路器的校驗(yàn)： 最大持續(xù)工作電流：m a x 250001 . 0 5 1 . 0 5 1 4 4 3 . 3 83 1 0 . 5g e lI I A? ? ? ??3150A 表 KYN3—10/89Z 額定 工作電流（ A） 2500 電路主要高壓電器 高壓熔斷器 RN2—10 3 電壓互感器 JDZJ 3 短路計(jì)算時(shí)間為 ： fbd ttt ?? 本次設(shè)計(jì)短路計(jì)算時(shí)間為 4S 表 技術(shù)參數(shù)表：斷路器型號(hào)： ZN28 額定工作電壓 10KV 最高工作電壓 12KV 額定工作電流 3150A 操作循環(huán) 40KA(分 180s 合分180s) 額定關(guān)合電流 100KA 操動(dòng)機(jī)構(gòu)型式 CD 交直流 額定開斷電流 40KA 滿額開斷次數(shù) 30 動(dòng)穩(wěn)定電流 130KA 合閘時(shí)間 200ms 熱穩(wěn)定電流 40KA 固有分閘時(shí)間 100ms 熱穩(wěn)定時(shí)間 4S 機(jī)械壽命次數(shù) 1000 按額定短路開斷電流選擇： impi = kA 40kA 按額定短路關(guān)合電流選擇： imi = 100kA 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： imi = 130KA 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 2 2 2( 0 ) ( / 2 )20 10 12 td tdtdd z t I I IQ I d t td??? ? ? ?? 112S? ? ? ?2 2 22（ 17. 92 +10 18. 2 +18 .2 ） 4= 根據(jù)以上計(jì)算參數(shù) 可知，所選斷路器合格。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 第 8章 變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項(xiàng)積極措施消除或減少發(fā)生事故的可能性外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性的切除故障元件。這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效的方法之一。這種保護(hù)裝置就是繼電保護(hù)裝置，其能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作與斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。 繼電保護(hù)配置的一般問題 一 繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù) （ 1）自動(dòng)、迅速、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞 ，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。 （ 2）反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)，一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)其它元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤操作。 二 主要電氣設(shè)備保護(hù)的設(shè)計(jì)原則 隨著電力系統(tǒng)的增大，大容量的發(fā)電機(jī)組不斷增多，在電力設(shè)備上裝設(shè)完善的繼電保護(hù)裝置，不僅對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有重大意義，而且對(duì)重要而昂貴的設(shè)備減少在各種短路和異常運(yùn)行時(shí)造成的損壞，在經(jīng)濟(jì)效益上也有顯著的效果。因此，在主設(shè)備的保 護(hù)設(shè)計(jì)中，應(yīng)要求保護(hù)