【導(dǎo)讀】電力事業(yè)發(fā)展的潮流。35kV側(cè)采用一回進(jìn)線、主變壓器采用一臺(tái)S6—3150/35型雙繞組變壓器；主變壓器35kV側(cè)采用SW3-35型斷路器配合GW5-GD600型隔離開關(guān)作為保護(hù)和控制；用斷路器與保護(hù)控制器配合作為控制和保護(hù)。10kV側(cè)電容器選用集合式BFM型并聯(lián)電。HY5W5型閥型避雷器。二次設(shè)備采用綜合自動(dòng)化裝置LFP-900系列。

　　

【正文】 30c os31 ababS ?= QA = ? ??? 30sin31 ababS ?= Var B 相負(fù)荷為 P B = ? ? ? ?? ?????? 30c os30c os31 bcbcabab SS ??= QB = ? ? ? ?? ?????? 30s i n30s i n31 bcbcabab SS ??= Var 從上述各項(xiàng)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果可知， B 相負(fù)荷最大，其值為： SB = 22 BB QP ? = 級(jí)的 JSJW— 10型電壓互感器一項(xiàng)額定容量為 120/3=40VA 此值大于一相符合 Sb，因此滿足要求，最后選擇 級(jí)的 JSJW— 10 型電壓互感器。 電力電容器通過補(bǔ)償感性負(fù)載的無功，而起到下列作用： （ 1） 減小電網(wǎng)的電能損耗。 （ 2） 提高電源設(shè)備的利用率。 （ 3） 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。 （ 4） 改善電壓質(zhì)量。 降低線路和變壓器的功率損耗。低損耗。 按工作電壓選擇 Uzd ≥Ug Ug =10kV， 所以 Uzd 為 10kV 按工作頻率選擇 f=50Hz 無功功率的計(jì)算 設(shè)備補(bǔ)償前的功率因數(shù)為 ，經(jīng)電容器要求補(bǔ)償后達(dá)到 負(fù)荷的有功功率 P=S ?cosjszd == 系統(tǒng)要求補(bǔ)償?shù)臒o功功率 Qbs =P? ?21 ?? tgtg ? = 本所要求兩組電容器組來補(bǔ)償，每組補(bǔ)償 350 kVar ，采用三相三角形接線的電容器農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 23 組。 1/2Q=3? U 32 10xxx C? ?=2πf 得 xC = 初選 BAM— — 100— /w 型電容器組。技術(shù)數(shù)據(jù)見表 510 表 510 BAM— — 100— /w 型電容器技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號(hào) 額定電壓 標(biāo)稱容量 標(biāo)稱電容 BAM— — 100— /w 100 n=bxCC = =≈3 個(gè) 所以，電容器組每相并聯(lián) 3 個(gè)，兩組三相共 18 個(gè)電容器，每個(gè)電容器的標(biāo)準(zhǔn)容量為100kVar ， 18 個(gè)電容器總的容量為 1800kVar ，而需要補(bǔ)償?shù)墓β蕿? 。 滿足容量的要求。 的選擇 電力電容器在合閘時(shí)產(chǎn)生沖擊電流，此時(shí)熔件不應(yīng)熔斷，所以熔件的額定電流應(yīng)按此條件選擇，即 Ierj=Kc﹒ Iec 式中 Iec— 電容器的額定電流 Kc— 系數(shù)， Ierj=Kc﹒ Iec=?= 熔斷器是一種保護(hù)電器必須具有可靠地切除短路的能力，因此因滿足下式： Iekd≥Ich 式中 Iekd— 熔斷器的額定開斷電流， kA Ich— 短路沖擊電流有效值， Ich = Iekd≥= 根據(jù) 額 定電壓， 額定開斷電流，熔件的額定電流選擇 RN— 10 型熔斷 器。 所用變的選擇及其保護(hù)設(shè)備的選擇 為了保證供電的安全性，可靠性，將所用變?cè)O(shè)在高壓側(cè)，所用變主要有動(dòng)力電和照明用電，且當(dāng)主變檢修時(shí)或故障時(shí)所內(nèi)不停電。所以選擇 S9— 50/35 型電力變壓器 . 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 24 表 511 S9— 50/35 型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下表 型號(hào) 額定電壓 (kV) 損耗 阻抗電壓 (%) 空載電流 (%) 額定容量 (kVA) 高 低 空載 短路 S950/35 35 50 通過熔斷器的最大長(zhǎng)期工作電流為： Igdz==37350?= 熔件的額定電流為 Ierj =Kb Ieb =373 ??= 三相段路容量為： Sd= 3 U pI ch = 3 37= 選擇 RXW0— 35/3 型戶外高壓限流熔斷器。 選擇 GW5— 35GD 型高壓隔離開關(guān) . 512 GW5— 35GD 型高壓隔離開關(guān) 技術(shù)數(shù)據(jù)表 型號(hào) 額定電壓 額定電流 極限通過電流 5s 熱穩(wěn)定電流 GW535GD 35kV 600A 50kA 14kA （ 1） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 極限通過電流 Ij =50kA＞ Ich = 滿足動(dòng)穩(wěn)定 （ 2） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流的熱脈沖 I2r t=142 5 I2? t dz = kA2 s 滿足熱穩(wěn)定要求。 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 25 （ 1） 穿墻套管的選擇 按安裝置種類、構(gòu)造形式、額定電壓及最大長(zhǎng)期工作電流，查手冊(cè) [3]選擇CWLB2 10/600 型穿墻套管。其技術(shù)參數(shù)見表 513。 513 CWLB2 10/600 型穿墻套管參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 (kV) 額定電流 (A) 總長(zhǎng) L(mm) 抗彎破壞負(fù) 荷 (kN) 5s 短時(shí)熱電流 （ kA） CWLB2 10/600 10 600 530 12 溫度校正系數(shù) 2570 3770 ?????K 則 ????? eey IKI ? 大于其長(zhǎng)期最大長(zhǎng)期工作電流。 （ 2） 校驗(yàn) 1） 熱穩(wěn)定 校驗(yàn) ? ? 2 0512 2222 ???????? ? tItI r 2） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2217 chIa LLF ????? ? 式中 1L —— 穿墻套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間距離，取 1L =1m； 2L —— 穿墻套管的長(zhǎng)度； a—— 相間距。 ? ? 2372217 ????????????? ?? chIa LLF 5 0 07 5 0 ?????? FF p 經(jīng)計(jì)算滿足熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性要求，故所選 CWLB 2 10/600 型穿墻套管滿足要求 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 26 6 變電所繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)要求 自動(dòng)化系統(tǒng)裝置根據(jù)繼電保護(hù)整定值 能迅速靈敏有選擇的切除故障線路。 主變壓器的保護(hù) 1. 對(duì)于油箱內(nèi)部的各種故障采用瓦斯保護(hù) 2. 對(duì)于反映主變電源測(cè)電流增大而瞬間動(dòng)作的電流速斷保護(hù) 3. 對(duì)于主變相間短路時(shí)，可采用過電流保護(hù)作為后備保護(hù) 電流速斷保護(hù) 變壓器的電流速斷保護(hù)是反映電流增大而動(dòng)作的保護(hù)，裝于變壓器的電源側(cè)順勢(shì)動(dòng)作對(duì)于變壓器及其引出線上各種形式的短路進(jìn)行保護(hù)， 為了保證選擇性，電流速斷保護(hù)只能保護(hù)變壓器的一部分，一般能夠保護(hù)變壓器的原繞組的一部分。 1. 電流速斷保護(hù)整定計(jì)算 ① 躲開變壓器負(fù)荷側(cè)出線最大短路電流來整定 Idz =Kk I gzd 式中 Kk — 可靠系數(shù) 取 Igzd — 變壓器負(fù)荷側(cè)出口流過保護(hù)安裝地的最大短路電流 Idz = Kk I gzd == ② 躲開變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流 Idz =（ 3～ 5） I eb 式中 Ieb — 變壓器的額定電流 Idz =（ 3～ 5） eBUS?3 =5 ? = 選擇其中較大者作為速斷的啟動(dòng)電流 Idz = 則可求得 ： Idzj = KuKi KjIdz?? = ? =20299A 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 27 動(dòng)作時(shí)限 t= 主變得過流保護(hù) 整定計(jì)算靈敏度校驗(yàn) klm = ??dzdII2min = ? =＞ 滿足靈敏度要求 主變的過流保護(hù) 對(duì)并列運(yùn)行的變壓器應(yīng)考慮切除一臺(tái)變壓器是所出現(xiàn)的過負(fù)荷。當(dāng)各臺(tái)變壓器的容量相同時(shí)按下式計(jì)算 Idz =fkkk 1?nn Ieb 式中 Kk — 可靠系數(shù) ～ Kf — 返 回系數(shù) Idz = 12 ?= 對(duì)減壓變壓器應(yīng)考慮有電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)電流，過電流保護(hù)的動(dòng)作電流為 Idz =fzqkk kk ? I eb 式中 Kzq — 自啟動(dòng)系數(shù) ～ Idz = ? ?= 靈敏度校驗(yàn) Klm =dzdzxII = =＞ 滿足靈敏度要求 低壓側(cè)出線的的保護(hù) 1. 出線采用電流速斷和過流三段保護(hù)， Ⅰ 段保護(hù)本條線路的一部分， Ⅲ 段保護(hù)本條線路全長(zhǎng)，及下一條線路全長(zhǎng)， 因?yàn)楸舅鶠榻K端變電所，故只采用 Ⅰ 段、 Ⅲ 段就滿足要求了。 出線路最大負(fù)荷電流計(jì)算 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 28 線路 1 I maxfh =ej Uss?3 1 = ? = 線路 2 I maxfh =ej Uss?3 2 = ? = 線路 3 I maxfh =ej Uss?3 3 = ? = 線路 4 I maxfh =ej Uss?3 4 = ? = 整定計(jì)算： 出線 1 Ⅰ 段：動(dòng)作電流 I39。dz =K39。k I dz == Idzj = nIdz39。 K jx = 20 3? 1= 式 中 Kjx 為接線系數(shù)，取 1 保護(hù)范圍的校驗(yàn) 要求無時(shí)限電流速斷保護(hù)在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，兩相短路時(shí)的最小保護(hù)范圍應(yīng)大于被保護(hù)線路全長(zhǎng)的 15～ 20% 等效電源最大電流 Xxzd =(++) = 最小保護(hù)長(zhǎng)度 Lbzx = ???????? ??? xzddze XIUx 21 = ?????? ??? = 靈敏度校驗(yàn)： K 1LmL =ABBZxLL 100%= 100%=%15% 則滿足整定范 圍。 速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間只取決于繼電器本身固有動(dòng)作時(shí)間， 人為延時(shí)時(shí)間是零，考慮農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 29 到線路中避雷器的放電時(shí)間為 ～ Ⅲ 段 動(dòng)作電流 過電流保護(hù)的的整定計(jì)算按躲開最大負(fù)荷時(shí)變電所具有最大動(dòng)作電流的保護(hù)裝置的動(dòng)作電流來進(jìn)行。 Idz =hzqkKKK ? I fh = ??? = I 39。39。dzj =jxdz KnI ? = 1= 滿足靈敏度要求，動(dòng)作時(shí)限為 2s 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 30 7 接地裝置及防雷保護(hù)的設(shè)置 變電所設(shè)計(jì)中，防雷 是 非常重要的一部分。如果發(fā)生雷擊事故將大面積的停電，嚴(yán)重影響人民生活。因此防雷要十分可靠。 變電所設(shè)計(jì)過程中，要 考慮 過電壓的影響。 其中過電壓分為內(nèi)部過電壓和大氣過電壓，內(nèi)部過電壓一般由開關(guān)操作 、 負(fù)荷變化引起的，這種過電壓 在 選擇 電氣設(shè)備時(shí)予以考慮。而大氣過電壓是由雷電引起的。其值可 能超 過電氣設(shè)備電壓的幾百倍 ， 甚至上千倍，對(duì)人與設(shè)備危害極大，故應(yīng)采取相應(yīng)的防雷措施。 直擊雷的保護(hù) 1．設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題 （ 1） BLZ 應(yīng)有接地裝置，接地電阻在 25Ω 以下，與主接地網(wǎng)距離應(yīng)保持 3m 以上，即 Sd3m，且要高于構(gòu)架 5m 以上，即 Sk5m。 （ 2) 被保護(hù) 設(shè)備 距 BLZ 不能太 ，也不能太近。太近會(huì)出現(xiàn)反擊現(xiàn)象 。 （ 3) BLZ 應(yīng) 設(shè)在人不經(jīng)常出入的地方。 （ 4) 根據(jù) 本變電所占地面積 ,共需架設(shè) 2 個(gè)等高的 BLZ 2． 保護(hù)的措施 由于變電所絕緣水平低，所以還應(yīng)采用架設(shè) BLZ 來保護(hù)電氣設(shè)備。 3． 保護(hù)原理 BLZ 高于被保護(hù)物體，將雷電流引至自身，并通過 BLZ 本身將過電流大地。 4． BLZ 的保護(hù)選擇 與較驗(yàn) （ 1） 具體要求： 母線構(gòu)架高 米 .則 h=+8= 米 ,所以可以架設(shè) 18 米高的 BLZ 做為防累保護(hù) . （ 2） BLZ 的校驗(yàn) bx1=(h0hx)=(ha/7phx)=(1850/)0 bx2=(h0hx)=(ha/7phx)=(1840/)0 故滿足要求。 變電所侵入波的保護(hù) 雷擊線路 的 機(jī)會(huì)比雷擊變電所多，侵入變電所的雷電過電壓的行波是常見的，線路絕緣水平 50%沖擊閃絡(luò)電壓比變壓器的沖擊試驗(yàn)電壓高很多，所以 進(jìn)線主要裝設(shè)閥形避雷器。 （ 1） 高壓側(cè)避雷器的選擇 ： 避雷器選用 Y5WZ41/131 型 其技術(shù)參數(shù)見表 71。 農(nóng)村 35kV 無人值守變電所設(shè)計(jì) 31 表 71 Y5WZ41/131 型避雷器參數(shù)表 型號(hào) 額定電 （ kV） 避雷器額定 電壓 (kV) 持續(xù)運(yùn)行電 壓 (kV) 4 s? 沖擊電流 (kA) 雷電沖擊殘 壓 (kV) Y5WZ41/131 35 41 40 ? 131 （ 2）低 壓側(cè)避雷器的選擇 ： 按系統(tǒng)的額定電壓 Vn 與低電壓側(cè)避雷器的電壓一致選 HY5W5— 雷器。技術(shù)數(shù)據(jù)如下 .表 72 表 72 HY5W5— 型號(hào) 額定電壓 避雷器額定電 壓 持續(xù)運(yùn)行電壓 電流下殘壓峰 值 接地裝置 （ 1） 電氣設(shè)備根據(jù)接地裝置的作用和目的可分： 1） 工作接地：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行需要將網(wǎng)絡(luò)的某一點(diǎn)接地，穩(wěn)定電網(wǎng)對(duì)地電位，使對(duì)地絕緣降低及有利于實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)措施。 2） 保護(hù)接地：為了人身 安全將高壓電氣設(shè)備的金屬外殼接地，保護(hù)人員的安全。 3） 防雷接地：是為了減小電流通過接地