【正文】 在設(shè)計(jì)過程中，我通過圖書館查閱大量有關(guān)資料，與學(xué)長交流經(jīng)驗(yàn)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也。致謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成實(shí)在是充滿了挑戰(zhàn)，期間出現(xiàn)許多繁雜的問題。 （3）電纜線的選擇繁瑣而又需要耐心，我們要先設(shè)定一個(gè)數(shù)值，然后進(jìn)行計(jì)算，最后根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果選擇最終的型號(hào)和參數(shù)。只有準(zhǔn)確的計(jì)算負(fù)荷，才能為接下來的工作提供保障，在這次的設(shè)計(jì)中，我也出現(xiàn)許多次的錯(cuò)誤，導(dǎo)致我每次都要一步一步改起，工作量很大。本設(shè)計(jì)主要對(duì)宏仁商貿(mào)集團(tuán)雙回路10KV變電所進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，主要工作包括兩個(gè)方面：其一，對(duì)變電所的變配電工作情況進(jìn)行了分析，對(duì)無功功率補(bǔ)償進(jìn)行了計(jì)算、分析和設(shè)計(jì)，對(duì)變電所進(jìn)出線、一次設(shè)備的選擇、變電所的主接線方案的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了研究，提出了有效的技術(shù)方案；其二，對(duì)變電所的二次回路和繼電保護(hù)進(jìn)行了工程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案中從根本上解決了變壓器工作過程中的電流沖擊問題和小負(fù)荷時(shí)振蕩問題，并使變電所具有防雷保護(hù)功能?？偨Y(jié)日子一天天過去，眨眼間，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將到達(dá)尾聲。使用605 mm2 的扁鋼作為接地干線沿電纜溝敷設(shè)一圈，所有接地裝置與之連接。本工程采用人工接地方式，選用12根直徑為50mm，使用605 mm2 的扁鋼連接，呈環(huán)形布置。故選擇截面為605＝160mm2 接地線。選用 12根直徑50mm，并用605 mm2 的扁鋼連接，呈環(huán)形布置。獨(dú)立變電所采用人工接地裝置，本工程人工接地裝置設(shè)計(jì)具體計(jì)算如下：（1）確定人工接地體所需的總電阻本工程中的變電所10kV側(cè)屬于小電流接線系統(tǒng)，其接地電流可近似估算需要補(bǔ)充人工接地體，人工接地體所需的總電阻（2）單根人工接地體鋼管的接地電阻根據(jù)任務(wù)書，得土壤電阻率，利用式（101）可得，（3）人工接地裝置需用的鋼管數(shù)量和最終的接地方案：根據(jù)，考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初步選定為10根。獨(dú)立變電所采用人工接地裝置（建筑內(nèi)變電所，可利用主體建筑物的基礎(chǔ)鋼筋作自然接地體。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形。表71鋼接地體和接地線的最小規(guī)格類 別地上地下屋內(nèi)屋外圓鋼直徑（毫米）扁鋼截面（cm2）厚 度（毫米）角鋼厚度（毫米）52432648484844鋼管管壁厚度（毫米）作為接地體作為接地線變電所的接地裝置，除利用自然接地體外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地網(wǎng)。人工接地體的材料可采用水平敷設(shè)的圓鋼、扁鋼、垂直敷設(shè)的角鋼、圓鋼等。根據(jù)規(guī)范要求，獨(dú)立變電所電氣設(shè)備公共接地裝置的接地電阻要求不大于4歐，對(duì)于防雷裝置的共同接地，接地電阻不大于1歐。本工程變配電所的電氣照明設(shè)見附錄。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括照度的選擇、光源的利用、燈具的選擇與布置、照明計(jì)算、方案確定等。從表中知，布置均滿足要求。表61 高壓開關(guān)柜前后通道寬度（mm）通道分類柜后維護(hù)通道固定柜柜前操作通道手車柜操作通道規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程單列布置80090015001500單車長+12002400本工程變壓器采用干式變壓器帶IP20防護(hù)外殼，與配電裝置布置在同一房間內(nèi)，變壓器與墻、門的凈距見表62，滿足規(guī)范要求。本工程高壓配電裝置為中置式開關(guān)柜，采用單列布置，柜前后通道寬度為900 mm,滿足規(guī)范要求。同時(shí)，變配電室內(nèi)留有發(fā)展空間和安全工具放置與設(shè)備檢修區(qū)域。雙列布置的低壓開關(guān)柜母線之間也采用架空封閉母線連接。高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜及變壓器的相對(duì)位置是基于電纜進(jìn)出線方便的考慮。由于變壓器為干式并帶有IP2X防護(hù)外殼，所以，可與高低壓開關(guān)柜設(shè)置于一個(gè)房間內(nèi)（變配電室）。本工程為室內(nèi)型獨(dú)立變電所。變電所為室內(nèi)變電所，附近無積水場所。低壓最大供電距離350m。 根據(jù)上述要求，考慮到變壓器的獨(dú)立性和安全性，并經(jīng)技術(shù)比較后確定本工程10kV變電所地址選擇在校區(qū)中心。根據(jù)高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，進(jìn)行電源進(jìn)線、變壓器部分的繼電器的選擇和繼電保護(hù)整定，整定過程及結(jié)果見表63，64。詳見供電工程電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是按斷路器配置裝設(shè)的，繼電保護(hù)必須按斷路器分級(jí)進(jìn)行整定。根據(jù)第五章短路電流的計(jì)算結(jié)果，本工程變配電所高低壓母線有關(guān)短路數(shù)據(jù)見表62。本工程采用直流操作電源，采用靜態(tài)電流繼電器、時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器組成定時(shí)限過電流保護(hù)和短時(shí)限或無時(shí)限電流速斷保護(hù)，保護(hù)采用三相三繼電器式。（4）靈敏度 保護(hù)裝置的靈敏度是表征保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)。2．對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求：（1）選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，只有離故障最近的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除（2）速動(dòng)性 為防止故障擴(kuò)大，減輕其危害程度，并提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)盡快地動(dòng)作，切除故障。預(yù)告信號(hào)是在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)或故障初期發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。事故信號(hào)是用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)。信號(hào)按用途分，有位置信號(hào)、事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)。本工程中斷路器采用了彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制方式為開關(guān)柜就地控制。電氣測量的要求是對(duì)電氣測量儀表，要保證其測量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和計(jì)量的要求，并力求外形美觀，便于觀測，經(jīng)濟(jì)耐用等。為監(jiān)視供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，本工程設(shè)計(jì)時(shí)在變配電裝置中裝設(shè)了一定數(shù)量的電氣測量儀表。操作電源對(duì)變配電所的安全可靠運(yùn)行起著極為重要的作用，正常運(yùn)行時(shí)能保證斷路器的合閘和跳閘；事故狀態(tài)下，在母線電壓降低甚至消失時(shí)，應(yīng)能保證繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠地工作，所以要求其充分可靠，容量足夠并具有獨(dú)立性。結(jié)合本變配電所設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，簡單介紹以下幾種二次回路。交流電流回路由電流互感器供電，交流電壓回路由電壓互感器供電。二次回路按電源性質(zhì)分有直流回路和交流回路。表54 配電干線XF2電纜截面選擇序號(hào)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升線路計(jì)算電流Ic=38A滿足條件合格初選電纜截面相線S=35㎜2，N線、PE線為25㎜2按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的電纜截面載流量Ial=152A=（已知電纜橋架敷設(shè)，環(huán)境溫度35℃，查附錄光盤221得電纜載流量并根據(jù)233校驗(yàn)）2電壓損失計(jì)算負(fù)荷P=20kW, Q=15var滿足條件合格線路參數(shù)r= x= l=160m（依據(jù)附錄表210）電壓損失計(jì)算值允許電壓損失3短路熱穩(wěn)定三相短路電流滿足條件合格短路持續(xù)時(shí)間t=熱穩(wěn)定系數(shù)K=143A 配電干線電纜截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)其電壓損失和短路熱穩(wěn)定。表53配電干線ZM18電纜截面選擇序號(hào)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升線路計(jì)算電流滿足條件合格初選電纜截面相線S=50㎜N線、PE線為25㎜2按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的電纜截面載流量Ial=194A=（已知電纜橋架敷設(shè)，環(huán)境溫度35℃，查附錄光盤221得電纜載流量并根據(jù)233校驗(yàn)）2電壓損失計(jì)算負(fù)荷P=, Q=(依據(jù)表23計(jì)算結(jié)果)滿足條件合格線路參數(shù)R=X=L=50M（依據(jù)附錄表210）電壓損失計(jì)算值允許電壓損失ΔUAL%=13短路熱穩(wěn)定三相短路電流滿足條件合格短路持續(xù)時(shí)間t=熱穩(wěn)定系數(shù)K=143A 配電干線電纜截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)其電壓損失和短路熱穩(wěn)定。(一) 照明配電干線選擇 ，敷設(shè)在有空托盤橋架內(nèi)。（4）短路熱穩(wěn)定條件：對(duì)絕緣導(dǎo)線、電纜和母線，應(yīng)校驗(yàn)穩(wěn)定性。對(duì)于用戶內(nèi)部較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損失校驗(yàn) （3）經(jīng)濟(jì)電流密度條件35kv及以上高壓線路及電壓35kv 一線但距離長、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用指出接近最小，所選截面成為“經(jīng)濟(jì)截面”。/㎜2熱穩(wěn)定最小允許截面SMIN=電纜實(shí)際截面S=70㎜22允許溫升線路計(jì)算電流Ic=I1RT =滿足條件IcIal合格初選電纜截面S=70㎜2按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的電纜載流量Ial=255A=（查附錄表222得電纜載流量，根據(jù)附錄表230校正）為了保證供配電線路安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行 ，供配電線路的導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足下列條件：（1）發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大符合電流（即計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。高壓電源出線電纜截面先按照允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)其電壓損失和熱短路穩(wěn)定，見表62。已知線路長度L=電壓損失計(jì)算值=允許電壓損失ΔUAL%=63短路熱穩(wěn)定三相短路電流IK3//=(依據(jù)表51計(jì)算結(jié)果)滿足條件SminS合格短路持續(xù)時(shí)間tk=熱穩(wěn)定系數(shù)K=137A高壓電源進(jìn)線電纜截面先按照允許溫升條件選擇，然后校驗(yàn)其電壓損失和熱短路穩(wěn)定，見表51。當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)平坦，海拔高度為100m，土壤為普通粘土。表413 低壓電流互感器選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓 kV電流A精度等級(jí)其他系統(tǒng)電壓互感器額定電壓計(jì)算電流互感器變比低壓進(jìn)線電流互感器AKH100II10772000/5合格干線1電流互感器AKH30I150/5合格干線2電流互感器AKH40I300/5合格主要選擇安裝在電容器屏上的無功補(bǔ)償自動(dòng)投切控制器、開關(guān)熔斷器組、電流互感器、避雷器、熔斷器、接觸器、熱繼電器等，通過查找有關(guān)資料及產(chǎn)品樣本選擇器件并校驗(yàn)，結(jié)果如表414表414 低壓電容器組控制及保護(hù)電器的選擇選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓 kV電流A數(shù)量（只）其他系統(tǒng)電壓額定電壓計(jì)算電流額定電流電容器支路電容器（）2932熱繼電器（TSA45）294032合格熔斷器（RT1600）294032合格接觸器（A503011）295032合格開關(guān)熔斷器組（OESA630D3PL1）4645004合格電流互感器（AKH40Ⅰ）4644避雷器（）4自動(dòng)投切控制器（UA503000RA）25 進(jìn)出線電纜選擇校驗(yàn) 當(dāng)?shù)刈顭嵩碌娜兆罡邭鉁仄骄禐?8℃，℃。從表中可以看出所選電流互感器均滿足要求。這種開關(guān)具有良好的滅弧性能，故能在正常工作條件下切斷負(fù)荷電流，又能在短路故障時(shí)自動(dòng)切斷短路電流，線路過載時(shí)其熱脫扣器能自動(dòng)切斷電流，線路失壓時(shí)也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分段電路，故又稱自動(dòng)開關(guān)。使用在特殊環(huán)境，如多塵、化工腐蝕、高原地區(qū)、熱帶地區(qū)、爆炸和火災(zāi)等環(huán)境下的電器，應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的要求。 低壓電氣設(shè)備選擇校驗(yàn)①電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)。用于保護(hù)6kv、10kv、35~110kv電力系統(tǒng)電站及配電設(shè)備免受過電壓危害的一種保護(hù)設(shè)備。表49 電壓互感器的選擇與校驗(yàn)序號(hào)選擇項(xiàng)目裝置點(diǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)互感器技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)論1額定一次電壓，合格2額定頻率50Hz50Hz合格3額定二次電壓100V合格4準(zhǔn)確級(jí)及容量AH2/AH9(計(jì)量)AH1/AH10(測量)（30VA） (80VA)合格5環(huán)境條件華東地區(qū)建筑物地下室高壓開關(guān)柜正常使用環(huán)境滿足條件6其他條件兩只單相電壓互感器成Vv聯(lián)結(jié)滿足條件高壓側(cè)避雷器的選擇本項(xiàng)目高壓側(cè)選的是HY5W型有機(jī)復(fù)合外套金屬氧化物避雷器。表48 電流互感器的選擇與校驗(yàn)序號(hào)選擇項(xiàng)目裝置點(diǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)互感器數(shù)據(jù)結(jié)論1穩(wěn)定電壓，合格2額定頻率50Hz50Hz合格3額定一次電流AH2(計(jì)量)：AH9(計(jì)量)：AH3(測量/計(jì)量)：AHAHAHAH8 (計(jì)量)：AH2：AH9：合格4額定二次電流合格5準(zhǔn)確級(jí)及容量AH2/AH9(計(jì)量)AH3/AH4/AH5/AH7/AH8(測量/保護(hù))(10kv)(20VA/15VA)合格6穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定電流（最大運(yùn)行方式）（最?。┖细?額定短時(shí)（1s）熱穩(wěn)定電流（）合格8環(huán)境條件華東地區(qū)建筑物地下室高壓開關(guān)柜正常使用環(huán)境滿足條件9其他條件電能計(jì)量接線繼電保護(hù)接線兩相不完全星型聯(lián)結(jié)三相星形聯(lián)結(jié)滿足條件 電壓互感器的選擇本工程高壓電壓互感器有的安裝于電能計(jì)量柜AH2/AH9內(nèi)作計(jì)量專用，有的安裝于進(jìn)線隔離測量柜AH1/AH10內(nèi)作電壓測量用。表47 高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)序號(hào)選擇項(xiàng)目裝置地點(diǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)論1額定電壓合格2熔斷器額定電流Irf=125A合格3熔體額定電流合格4額定開斷電流（最大運(yùn)行方式）滿足要求5環(huán)境條件無特殊要求正常使用環(huán)境滿足條件 電流互