【正文】 2． 對隔離開關(guān)的要求 （ 1） 有明顯斷開點(diǎn)，根。由于隔離開關(guān)沒有專門的來弧裝置，不能用來開斷負(fù)荷電流和短路電流。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 注：本設(shè)計(jì)所選型號為高壓側(cè)： LW9－ 63型，高壓六氟化硫斷路器、額定電壓 63KV；低壓側(cè)： ZN4－ 10/1000 型，真空斷路器、額定電壓 10KV、額定電流 1000A。按操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)式、電磁式、液壓式、彈簧式和液壓彈簧式等類型。 斷路器的選擇過程 （ 1） 型式和種類的選擇 ： 選擇高壓戶外少油型 （ 2） 按額定電壓選擇 : 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 21 nU ≥ neNU. （ 81） 式中： nU — 高壓斷路 器的額定電壓（ KV） neNU. — 電網(wǎng)額定電壓（ KV） （ 3） 按額定電流 : NI ≥ （ 82） 式中： NI — 高壓斷路器的額定電流（ A） — 該回路的最大持續(xù)電流（ A） （ 4） 按開斷電流選擇 ： NOCI ＞ kpI （ 83） 式中： NOCI — 高壓斷路器的額定開斷電流（ KA） kpI — 短路電流同期分量有效值（ KA） （ 5） 按關(guān)合電流選擇 ： cli ≥ shi （ 84） 式中： cli — 斷路器的短路關(guān)合電流（ KA） shi — 短路電流最大沖擊值（ KA） （ 6） 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ： stFi. ≥ shi （ 85） 式中： stFi. — 高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值（ KA） （ 7） 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) ： tih2 ≥ eqtI .2? （ 86） 式中： tih2 — 高壓斷路器允許的發(fā)熱量 (KA) eqtI .2? — 短路電 流的發(fā)熱量 (KA) 5． 斷路器的分類和型號 （ 1） 斷路器分類 按照安裝地點(diǎn)可分為戶內(nèi)式、戶外式。這種斷路器主要應(yīng)用于配電網(wǎng)。要求斷路器動(dòng)作可靠，能快速的，自動(dòng)重合閘，并且能開斷近距，失步反相，異相接地故障，以及能夠切斷空載 變壓器，空載長線，發(fā)展性故障。在傳輸容量一定時(shí)，其額定電流小，通常為 1000～ 4000A。一次變電所屬于超高壓或特高壓系統(tǒng)。 SF6斷路器和全封閉組合電器正處于發(fā)展階段，其使用范圍正在逐步擴(kuò)大，究竟選用哪一種斷路器，通常是根據(jù)類型特點(diǎn)，使用條件，使用經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣諸方面來加以權(quán)衡。 在 60KV 電壓等級中，目前我國主要采用少油斷路器。多油斷路器逐漸被淘汰，使用多的是少油斷路器，真空斷路器結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，維修量小，動(dòng)作噪音小，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。 2． 對斷路器的要求 （ 1） 斷路器在額定條件下，應(yīng)能長期可靠地工作； （ 2） 應(yīng)具有足夠 的斷路能力； （ 3） 具有足夠的關(guān)合能力； （ 4） 具有盡可能短的開斷時(shí)間； （ 5） 結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。而且要求其在短路條件下，對短路電流有足夠的遮斷能力。 （一）電氣設(shè)備選擇的一般原則 （ 1） 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展； （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理； （ 4） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致 （ 5） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； （ 6） 電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱、動(dòng)穩(wěn)定。 八 、電氣設(shè)備選擇 電氣主接線的配電裝置是由各種電氣設(shè)備連接而成。 ○ 2 這里規(guī)定每千米線路電抗為 （ 5） 求短路電流標(biāo)么值 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 19 * *1K KI X= S （ 76） 式中： *dI — 短路電流標(biāo)么值 ??X— 電源點(diǎn)至短路點(diǎn)處總電抗標(biāo)么值 （ 6） 求短路電流 * 3BKK BSII U= （ 77） 式中： dI — 短路電流有效值（ KA） （ 7） 求沖擊短路電流 KiI= （ 78） 式中： shi — 沖擊短路電流（ KA） 注：短路發(fā)生在一般的高壓電力網(wǎng)時(shí)，因電抗比電阻要大得多，取 shK =， shi = KPI ；當(dāng)短路發(fā)生在大容量電力網(wǎng)或發(fā)電機(jī)附近時(shí)，取 shK =， shi =2.,69 kPI ；短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓母線時(shí)，取 shK =， shi =2.,62 kPI ；短路發(fā)生在低壓電網(wǎng)時(shí)，取 shK 1～ ， shi =（ 1～ ） kPI 。 （四）短路電流的計(jì)算 （ 1）額定容量、額定電壓： 假設(shè) BS ＝ 100MVA， avB UU ? 式中： BS — 基準(zhǔn)容量（ ） BU — 基準(zhǔn)電壓（ KV） avU — 各電壓級的平均額定電壓（ KV） 注： avU ＝ （ 71） 式中 ： eU — 各級額定電壓 KV （ 2） 根據(jù)短路容量，求出總電抗標(biāo)么值 SBSS dd ?* （ 72） *1SX ??? （ 73） 式中： *dS — 短路容量標(biāo)么值 dS — 短路容量（ ） ?*X — 總電抗標(biāo)么值 （ 3） 求變壓器電抗標(biāo)么值 NBKT SSUX ??? 100% （ 74） 式中：?TX— 變壓器電抗標(biāo)么值 %KU — 變壓器短路電壓百分比 NS — 變壓器額定容量（ ） 注：兩臺(tái)同型號變壓器并聯(lián)，總電抗標(biāo)么值為單臺(tái)的一半。 （ 4） 其它原因。 （ 3） 人員過失。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ 2） 氣象條件惡化。 （三）短路的原因 形成短路的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面： （ 1） 元件損壞。 在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有：三相短路－ ??3K ；兩相短路－ ??2K ；單相接地短路－ ??1K ；兩相接地短路－ ? ?1,1K 。 缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn) 兩種種方案主接線圖： Q S 1Q F 1單 母 分 段 接 線 主接線圖為 : 紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 17 制釘廠鋼網(wǎng)廠礦山機(jī)械廠電焊機(jī)廠電爐廠齒輪廠機(jī)修配廠制釘廠鋼網(wǎng)廠礦山機(jī)械廠電焊機(jī)廠電爐廠齒輪廠機(jī)修配廠1FQC2FQC 七 、短路電流計(jì)算 （一）短路的定義及類型 所謂“短路”是指電力系統(tǒng)正常支行情況以外的相與相 之間或相與地（或中性線）之間的接通。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶斷電，停電兩 段母線同時(shí)故障的機(jī)率甚小，可以不予考慮，可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一母線故障時(shí)造成兩段同時(shí)停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關(guān)完好段即可恢復(fù)供電。 因此選用第一種方案較合適 兩種種方案主接線圖：W L 1 W L 2T 1 T 2外 橋 接 線D QF W L1 W L 2D Q FT 1T 2內(nèi) 橋 接 線 W L 1 W L 2T 1 T 2外 橋 接 線D Q F W L 1 W L 2D Q FT 1 T 2內(nèi) 橋 接 線 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 二次側(cè)（ 10KV 側(cè)） 采用單母分段接線形式、 此種方案的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： 單母分段接線可以提高供電的可靠性和靈活性。 缺點(diǎn)：它適用于線路較短和變壓器經(jīng)常切換的場合。單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線母線故障時(shí)，全部回路仍需要短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。 第一種方案的特點(diǎn)： 一次側(cè)（ 60KV 側(cè)）采用內(nèi)橋 接線形式： 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于 擴(kuò)建和采用成套配電裝置。此外，線路有穿越功率時(shí)，也宜采用外僑接線。內(nèi)橋接線適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路 較故障率較高情況。 6— 10KV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回紅安 60KV 降壓變電所電氣工程初步 設(shè)計(jì) 15 及以上時(shí)， 35— 63KV 配電裝置出線回路數(shù)為 4— 8 回時(shí)，適用單母分段接線。如認(rèn)為可以一舉成功設(shè)計(jì)出非常理想的，或是在任何情況下都能能用的主接線，既不現(xiàn)實(shí)，也不可能，一般設(shè)計(jì)步驟如下： （ 1） 對設(shè)計(jì)依據(jù)和原始資料進(jìn)行綜合分析； （ 2） 確定主變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，擬定可能采用的主接線形式； （ 3） 所用的電源的引接； （ 4） 論證是否需要限制短路電流，并采取相應(yīng)措施； （ 5） 對選用的方案進(jìn)行技術(shù)和 經(jīng)濟(jì)綜合比較，確定最佳主接線方案。例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路變壓器停 運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 5．考慮備用容量的有無和大小對主接線影響 發(fā)、 送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高。 三級負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求也 不同。電氣主接線在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要老虎最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過渡接線的可能和施工方便。 （ 3） 電氣主接線 應(yīng)在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡可能經(jīng)濟(jì)，盡量減少設(shè)備投資費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)，并相應(yīng)注意節(jié)約占地面積和搬遷費(fèi)用。同時(shí)，在確定主接線時(shí)應(yīng)保證電能質(zhì)量在允許的變動(dòng)范圍之內(nèi)。 （ 1） 電氣主接線應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的可靠性和電能質(zhì)量。 （一）對電氣主接線的基本要求 根據(jù)我國能源部規(guī)定：變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位、變電所的規(guī)劃容量，負(fù)荷性質(zhì)、線路變壓器連接元件總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。變電所的主接線是電力笑紋接線組成中的一個(gè)重要組成部分。 ○ 3 因?yàn)?6kv以上的的并聯(lián)電容器采用 Y 型接線，所以本次設(shè)計(jì)電容器應(yīng)選擇 Y 型接線 。 （五）選擇電容器的臺(tái)數(shù) ? ?211 ??? tgtgPQ c ?? ? （ 52） 式中： cQ — 補(bǔ)償容量（ vark ） ? — 有功負(fù)荷系數(shù)月平均值 21,?? — 補(bǔ)償前、后的角度 若選擇單臺(tái)容量為 cQ ＝ 200 vark 的電容器，則電容器臺(tái)數(shù)為 ? （ 53） 式中： n — 電容器臺(tái)數(shù)（臺(tái)） Q — 單臺(tái)電容器容量（ vark ） 注： ○ 1 補(bǔ)償后功率因數(shù)至少為 。 （四）電容器的選擇 （ 1） 計(jì)算補(bǔ)償?shù)墓β室驍?shù) 212111 )()(c os ?? ??? QP P?? ?? （ 51） 式中： 1cos? ——— 補(bǔ)償前的功率因數(shù) ??, ——— 有功和無功的負(fù)荷系數(shù)月平均值 ? ? 11, QP ——— 變壓器高壓側(cè)總有功、無功功率（ kw， vark ） 注： ??, 反映了有功、無功負(fù)荷的均勻程度， ??, 越小，說明曲線起伏越大，即有功、無功負(fù)荷變化大。 （二） 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x （ 1） 提高功率因數(shù)； （ 2） 改