【正文】 采用鎘鎳蓄電池組作操作電源，除不受供電系統(tǒng)運行情況的影響、工作可靠外，還有大電流放電性能好，比功率大，機械強度高，使用壽命長，腐蝕性小，無需專用房間等優(yōu)點，從而大大降低了投資等優(yōu)點，因此在工廠供電系統(tǒng)這應用比較普遍。而交流操作電源可分為電流源和電壓源兩種。交流操作電源又由所用（站用）變壓器供電的由儀用互感器供電的兩種。 二次回路操作電源，分直流和交流兩大類。 29 7 變電所二次回路設計 二次回路的操作電源 二次回路操作電源是供高壓斷路器跳、合閘回路和繼電保護裝置、信號回路、監(jiān)測系統(tǒng)及其它二次回路所需的電源 。 在本設計 低壓總開關(guān)采用 DW151500/3 型低壓斷路照明，三相勻裝過流脫扣器，既可保護低壓的相間短路和過負荷（利用其延時脫扣器），而且所保護低壓側(cè)單相接地短路短路。 （ 2）低壓斷路器的額定電流應不小于它所安裝 的脫扣器額定電 流 。電能由低壓母線分配到各個車間，為了保證各個車間的供電穩(wěn)定性和快速恢復，我們還必須要在低壓出線裝設有自復式熔斷器。 28 低壓側(cè)過電流保護 在低壓電力配電系統(tǒng)中，如果只有一臺主變壓器供電，那么由于高壓側(cè)裝有隔離開關(guān)，因此低壓側(cè)單獨裝設低壓斷路器作主開關(guān)。其組成、原理與變壓器的電流速斷保護一樣。 （ 2） 保護動作時間 的整定 考慮到車間變電所為系統(tǒng)終端變電所，因此其過電流保護的 10 倍動作電流的動作時間整定為 。線路變壓器過電流保護的動作電流整定計算公式也與主變壓器保護的動作電流整定計算公式基本相同，只是其中的 ()倍 I30。 高壓聯(lián)絡線承擔著供電主線路發(fā)生故障后工廠的電能供應線路，它所承受的電流和主線路一樣。 如表 。先是繼電器的上油杯下降，發(fā)出報警信號，接著繼電器內(nèi)的下油杯下降，使斷路器跳閘，同時發(fā)出跳閘信號。這時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），同時發(fā)出音響和燈光信號（通過信號繼電器），這稱之為 “ 重瓦斯動作 ” 。 表 瓦斯繼電器動作后氣體分析和處理 氣體性質(zhì) 故障原因 處理要求 無色、無臭、不可燃 變壓器內(nèi)含有空氣 允許繼續(xù)運行 灰白色、有劇臭、可燃 紙質(zhì)絕緣燒毀 應立即停電檢修 黃色、難燃 木質(zhì)絕緣燒毀 應停電檢修 深灰色或黑色、易燃 油內(nèi)閃絡，油質(zhì)碳化 應分 析油樣，必要時停電檢修 27 當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油流迅猛 地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進入油枕。 當變壓器油箱內(nèi)部 發(fā)生輕微故障時，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。 如圖 。它裝設在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上。按 GB50062— 92 規(guī)定， 800kVA 及以上的一般油浸式變壓器和400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。 (1) 整定速斷電流倍數(shù) AAIKK KKI kti wr e lqb a x. ??? ??? 而 KA2 的電流的 Iop=10A,故其速斷電流倍數(shù)為 10 2 ??? opqbqb IIn （ 2）檢驗 KA2 的電流速斷保護靈敏度 AIII kKk 1 6 9 71 9 6 08 6 6 )3( 1)2( 1m in. ????? ?? 因此 KA2 的電流速斷保護靈敏度為 16971)2( 1 ????? ? AAIK IKS qbi KWP SP，滿足設計要求。因此在過電流保護動作時間超過 ～ 時 ，應裝設瞬動的電流保護的組成及速斷電流保護裝置。 25 （ 3） 變壓器過電流保護的靈敏度 因為 =(3)k= 1960A= 1697A 則： m in /( )p w K i opS K I K I?? ? ? = 1 1697/(20 10) = 滿足保護靈敏度的要求 。 圖 反時限過電流保護的原理電路圖 （ 1） 過電流保護動作電流的整定 Krel=,而 KW=1， Kre=,Ki=100/5=20, ==,故 AAIKK KKI Lire Wr e lOP a x. ?????? 動作電流整定為 10A。在GL 型繼電器去分流跳閘的同時，其信號牌掉下，指示保護裝置已經(jīng)動作。 當一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器 KA 動作，經(jīng)過一定延時后，其常開觸點閉合，緊接著其常閉觸點斷開。 反時限過流保護裝置由 GL15 型電 流互感器組成，其原理圖如圖 所示。如變壓器高采用遠后備時，不作具體規(guī)定。相鄰線路由變壓器作遠后備時，一般要求對線路不對稱短路具有足夠的靈敏性。 24 (4) 除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護只要求作為相鄰元件的后備保護，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護。各側(cè)保護應根據(jù)選擇性的要求裝設方向元件。對于由外部相間短路引起的過電流，保護應裝于下列各側(cè)： (1) 對于雙線圈變壓器，裝于主電源側(cè) (2) 對三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護應帶兩段時限，以較小的時限斷開未裝保護的斷路器。但是如果單臺運 行的變壓器容量在 1000kVA 及以上和并列運行的變壓器每臺容量在 6300kVA 及以上時，則要求裝設縱聯(lián)差動保護來取代電流速斷保護。過負荷保護及瓦斯保護在輕微故障時（通稱 “ 輕瓦斯 ” ），動作于信號，而其它保護包括瓦斯保護在嚴重故障時（通稱 “ 重瓦斯 ” ），一般均動作于跳閘。容量在 800kVA 及以上的 油浸式變壓器和 400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應裝設瓦斯保護（又稱氣體繼電保護）。 2 8 0 k w ( 0 . 1 4 0 . 2 5 ) 1 3 4 . 4 k v a r / 4 0 . 3 0 . 2 5U 1 7 . 1 1 V0 . 3 8 k v? ? ? ? ?? ? ? 23 6 變電所 過電流保護 變壓器的繼電保護 按 GB50062— 92《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》規(guī)定：對電 力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設相應的保護裝置： （ 1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側(cè)的單相接地短路； （ 2）繞組的匝間短路； （ 3）外部相間短路引過的過電流； （ 4）中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓； （ 5）過負荷； （ 6）油面降低； （ 7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。為確保生活用電的 電壓質(zhì)量決定采用四回 LJ150 架空線對生活區(qū)供電。 ： 由 30I = 及室外溫度 33℃ ，查相關(guān)資料，初選 LJ240，其中30543AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top =,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 25mm2，所以改選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150 四芯電纜。 (10) 饋電給機修車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 ： 由 30I = 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 50mm2，其 21 30129AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top=,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 25mm2，所以改選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150 四芯電纜。 (8) 饋電給鍋爐房的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 185mm2，其 30273AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 20 首先查得相關(guān)資料，取 top =,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時 間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 240mm2，所以改選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150 四芯電纜。 (6) 饋電給工具車間的線路選擇 采用 VLV221000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 4mm2，其3030AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top =,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 185mm2，所以改選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜， 即可選 VLV2210003 300+1 150 四芯電纜。 (4) 饋電給電鍍車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 ： 由 30I = 及地下 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 150mm2，其30242 AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top =,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為 : ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 300mm2，所以選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150四芯電纜。 (2) 饋電給鍛壓車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 185mm2，其 30273AalII??，滿足發(fā)熱條件。即可選 YJL2210000325 電纜。 。 采用 YJL2210000 型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 ，不需要校驗電壓損耗。 ： 30 30 /3NI S U? = 10= 由 30 1NTII?? = 33℃，查相關(guān)資料初選 LJ16型進線，其中 35℃時 3095AalII??，滿足發(fā)熱條件。 高壓母線的選擇 (1) 10kV 高壓進線的選擇與校驗。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度。對于絕緣 導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。工廠內(nèi)的10kV 及以下線路，通常不按此原則選擇。所選截面，稱為 “ 經(jīng)濟截面 ” 。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。 母線的選擇 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，進行導線和電纜截面時必須滿足下列條件 : （ 1） 發(fā)熱條件 導線和電纜 (包括母線 )在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。 低壓熔斷器、低壓開關(guān)、低壓負荷開關(guān)、低壓斷路器等低壓設備和選擇時，必須校驗其電壓，電流、斷流能力等參數(shù)。 工廠變電所高壓開關(guān)柜母線宜采用 LMY 型硬母線 。 高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟合理。 高壓開關(guān)柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。 高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護發(fā)電機、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設備、保護電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。通常電壓互感器二次側(cè)額定電壓為100V，一次側(cè)電壓與各級電網(wǎng)額定值相同。電氣要求是指電氣裝置對設備的電壓、電流、頻率等表 一次設備的選擇與整定 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能 力 動穩(wěn)定 度 熱穩(wěn)定 度 其它 裝置地點條件 參數(shù) NU 30I (3)1kI? (3)shI (3)I? 數(shù)據(jù) 10kv 2= 高壓一次設備的技術(shù)參數(shù) 額定參數(shù) NU NI OCI maxi 真空斷路器VD1 12kv 630A 4=3969 工作頻率50HZ