【正文】 Iet≥ Ish （ ） 式中 Ish、 Ish— 設(shè)備安裝地點短路沖擊電流的峰值及其有效值（ kA） Iet、 Iet— 設(shè)備允許通過電流的峰值及其有效值（ kA） 對于下列情況可不校驗動穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。 ③電器的額定電流 IN， et 是指 在額定周圍環(huán)境溫度 θ 0 下，電器的長期允許電流 IN， et應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)的工作電流 Imax，即 UNet≥ Imax （ ） 由式可以推算，當電器的環(huán)境溫度 θ 高于 40℃（但不高 于 60℃）時，環(huán)境溫度每升高 1℃，應(yīng)減少允許電流 %；當使用環(huán)境低于 40℃時，每降低 1℃，華北電力大學 22 允許電流增加 %。如戶內(nèi)、戶外、防腐、防暴、防塵、放火等要求，以及沿?；驖駸岬赜虻奶攸c。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征；電器要求是指電器裝置對設(shè)備的電壓、電流、頻率（一般為 50HZ0）等方面的要求；對一些斷路電器如開關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮 起斷流能力。電器要能可靠的運行，必須按正常工作條件選擇，并按短路電流來效驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 [10]。選擇時，可根據(jù)安裝地點，使用條件、配電裝置的型式、運行和檢修經(jīng)驗以及人們使用習慣等多種因素綜合確定。在進行電器選擇時 應(yīng)根據(jù)工程實際情況，按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 設(shè)備選型的基本原理 電器選擇是發(fā)電廠和變配電所電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。若箱變廠家的實力允許，也能華北電力大學 21 滿足我們的需要，這不失為一種較理想的選擇。 (3)箱變中的保護裝置。 ④ 對于 10kV饋線的電纜安裝，若電纜頭做在箱體底板的下面，零序互感器的位置也要加以考慮。而按規(guī)程要求，金屬底板上的三個引入孔，彼此之間應(yīng)該是連通的，避免電纜運行過程中，在金屬底板上產(chǎn)生渦流，對設(shè)備造成損害。 ② 選型 時一定要結(jié)合實際情況，考慮進出線的接線方式，否則不利于日后的安裝。 （ 2）箱變的一次進線和出線： ① 箱變的一次進線和出線可采用架空方式或電纜方式。 ③ 箱變中的五防閉鎖是一個重要方面，在選型時，要考慮隔離開關(guān)之間的機械閉鎖以及電氣閉鎖，看是否能滿足需要，以及可靠性是否能達到要求。在實際運行中， 這種操作方式在執(zhí)行現(xiàn)有規(guī)程時，會帶來許多麻煩，設(shè)備的運行方式界定不清。斷路器可采用真空斷路器，電流互感器、電壓互感器和站用變應(yīng)選用干式設(shè)備。一次系統(tǒng)連接采用封閉母線 結(jié)構(gòu)，在每個單元柜裝有 五防鎖 ，保證了人身與設(shè)備的安全。 內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)。內(nèi)層采用鋁合金扣板箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，從而是設(shè)備運行不受自然環(huán)境及外界污染的影響。箱體采用了雙層 密封，雙層鐵板間充入高強度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點。 （ 3）變配電站采用計算機監(jiān)測與控制后 ,可以實現(xiàn)元人或少人值班 , 值班室面積可以減小 ,分散值班可以集中于一處值班。 一次系統(tǒng)設(shè)計原則 （ 1）變配電站采用計算機監(jiān)測與控制后對一次系統(tǒng)接線沒有影響 ,一次系統(tǒng)接線方式及供電方案仍按有關(guān)要求與規(guī)定進行設(shè)計。由于交流供電系統(tǒng)通常三相是對稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來表示三相電路，僅在個別三相設(shè)備不對稱或需要進一步說明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動的軸流風向。 （ 3）低壓室：裝備全國統(tǒng)一設(shè)計的 GGD 型固定式低壓配電屏、包括主開關(guān)柜、計量柜、多路出線柜、耦合電容器。 （ 1）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，外股、門和頂蓋用新材料色彩鋼板制作。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上具有防壓、防雨和防小動物等措施及占地面積小、操作方便，安全可靠、可以移動等特點。主變壓器額定容量為 5000kVA，站用變壓器額定容量為 50kVA，接 在 35kV 母線上。相比之下負荷開關(guān)體積小，簡單易開發(fā)。由于同電壓等級負荷開關(guān)的價格大約是斷路器的價格的 1/4～ 1/5，而負荷開關(guān) +熔斷器的價格僅僅是斷路器的價格的 1/3，因此采用負荷開關(guān) +熔斷器有較大經(jīng)濟性。 當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，為使油箱不爆炸，故障切除時間必須限在 20ms 內(nèi)。 熔斷器的限流特性，它是指熔斷器的開斷電路時，最大截止電流和預(yù)期電流穩(wěn)態(tài)方均根的關(guān)系，可以從限流特性的截止電流值可估算出被限流熔斷器所保護的電器設(shè)備內(nèi)發(fā)生短路故障時產(chǎn)生的機械和熱效應(yīng)。由曲線可見到，短路開始后電流上升，熔體發(fā)熱，溫度上升，電流升到 a 點，熔體熔化，由于熔斷器的限流作用，電流上升停止，開始沿 ab 線段下降，在 b 點電流下降到零，此時完成熄弧。限流熔斷器切斷短路電流的電流波形如圖 所示。熔斷器結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維護方便，仍然具有發(fā)展前途。 采用負荷開關(guān) — 熔斷器組合電器保護原理 負荷開關(guān)是用來開、合負載電流的開關(guān)裝置，它一般具有關(guān)合短路電流能力，但是它不能開斷短路電流。機械強迫通風用幅面風機，而不用軸流風機。有為防止灰塵對絕緣的影響，在變壓器連接處加上絕緣防護罩。為了通風，變壓器室的箱體上設(shè)置百葉窗。為防日照輻射使室溫升高，采用四周壁添加隔熱材料、雙層夾板結(jié)構(gòu)，頂蓋設(shè)計成帶空氣墊或隔熱材料的氣樓結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)通風道，裝有自動強迫排氣通風裝置 (軸流風機或幅面風機 )。 變壓器的散熱處理 變壓器設(shè)置有二種方式：一種將變壓器外露，另一種將就壓器安裝在封閉隔室內(nèi)。因為這樣如果熔斷器一相熔斷后不會造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，熔斷器所對應(yīng)的低壓側(cè)相電 壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。由于三相五拄 D， yn11 聯(lián)結(jié)，如果熔斷器一相熔斷后，會造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，為額定電壓的 1/2，會使負載欠壓運行。 綜合考慮 1000KVA 箱式變電站 變壓器的容量確定為 1000KVA，因為三相五拄 D， yn11 連接變壓器帶三相不對稱負載能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質(zhì)量可得到保證；此外，這種變壓器還具有很好的華北電力大學 16 耐雷特性。采用干式變壓器時，變壓器室必須配散熱系統(tǒng)。變壓 器應(yīng)具有齊全的運行檢視儀器儀表，如油位表和上層油溫表及反映頂部氣壓強度的真空壓力表等。其器身為三相三柱或三相五柱結(jié)構(gòu)、 Ｄｙｎ 11 或 Ｙｙｎ 12 聯(lián)結(jié)，熔斷器連接在“Δ”外部。 箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎(chǔ)的設(shè)計時，應(yīng)顧 及到電纜的安裝和維護方便，應(yīng)考慮人員出入、通風以及照明等方面的要求。在選型時應(yīng)該將維護走廊作為一項指標來考慮，不然會給將來的運行和維護，造成很大麻煩。比如在地處鹽堿地帶，對設(shè)備的抗腐蝕性能要求較高，因此除主體框架采取了 防腐工藝加工外，箱體的整體外層襯板采用了 厚的不銹鋼板。 箱體的底座和骨架一般采用槽鋼和角鋼焊接而成，頂蓋和四壁采用金屬板內(nèi)襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用。 合理配置 根據(jù)實際情況可以采用不同的箱變配置方案，一般將主變壓器和電容器等充油設(shè)備，放置在箱體外，設(shè)置兩個箱體，一個 35kV 箱體，一個 10kV 箱體，其中一個箱體預(yù)留保護裝置的位置。常規(guī)土建變電站占地面積最大，歐式箱變次之， 美式箱變常規(guī)土建變電站建造周期最長，歐式箱變次之。 箱式變電站箱體的確定 箱體結(jié)構(gòu)的確定 箱式變電站按結(jié)構(gòu)主要有美式箱變和歐式箱變。 環(huán)網(wǎng)供電單元一般至少由三個間隔組成，即二個環(huán)纜進出間隔和一個變壓器回路間隔。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器。限流熔斷器一相熔斷時必須能聯(lián)動跳開三相負荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運行。 5 % / 0 . 4D , y n 1 1電 容 器G N 3 0 1 0 / 6 3 0V S 1 1 2 / 6 3 0 2 5L Z Z B J 1 00 . 2 S / 1 0 P1 5 0 / 5 3 0 0 / 5J N 4 0G N S 1 0XGN66A12＃ 1 進 線出 線 3出 線 2出 線 1G N 3 0 1 0 / 6 3 0V S 1 1 2 / 6 3 0 2 5L Z Z B J 1 00 . 2 S / 1 0 P1 5 0 / 5 3 0 0 / 5G N 1 9 1 2 / 6 3 0H Y 5 W Z 1 7 / 5 0G N S 1 0L X K Ф 1 2 0XGN66A12A B C進 線O W F 3 5 0 . 0 0 5X Z K 4 0 0 1 . 0 / 1 0 B 4G W 5 3 5 W/ 6 3 0 AG W 5 3 5 W/ 6 3 0 AL R G B 3 . 5 L W2 0 0 / 5L R G B 3 . 5 L W2 0 0 / 5L W 1 6 4 0 . 51 6 0 0 A , 2 5 k AL R G 3 . 5 L W2 0 0 / 5L R G B 3 . 5 L W2 0 0 / 5S Z 9 5 0 0 0 / 3 53 5 177。所以 35kV 母線選用單母線接線方式， 10kV采用單母線分段接線。 當進線回路數(shù)或母線上電源較多時，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用雙母線接線。 但雙母線也有如下的缺點：造價高；當母線發(fā)生故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動作。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。 單母線分段接線既具有單母線接線簡單明顯、方便經(jīng)濟的優(yōu)點，又在一定程度上提高了供電可靠性。兩段母線自動同時故障的機遇很小，可以不予考慮。 單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。 主接線的比較與選擇 單母線接線是一種原始、最簡單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點是簡單明顯，采用設(shè)備少，操作簡便，便于擴建，造價低。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)滿足可 靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟合理。在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性 與經(jīng)濟性之間。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本要求。電器是電力系統(tǒng)中最薄弱的元件，所以不應(yīng)當不適當?shù)卦黾与娖鞯臄?shù)目，以免發(fā)生事故。 可靠就是主接線應(yīng)滿足對不同負荷 的不中斷供電，且保護裝置在正常運行時不誤動、發(fā)生事故時不拒動，能盡可能的縮下停電范圍。 ②單母線分段接線 ③雙母線及雙母線分段接線 ④ 旁路母線接線方式 （ 2）無母線的電氣主接線 ①橋形接線：當具有兩臺變壓器和兩條線路時，在變壓器線路接線的基礎(chǔ)上，在其中間架一連接橋，則稱為橋形接線 ②單元接線：發(fā)電機與變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電機 箱式變電站對主接線的基本要求 概況地說，對主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟四個方面 安全包括設(shè)備安全及人身安全。 本課題的主要任務(wù) （ 1） 1000kvA 箱式變電站的總體結(jié) 構(gòu)設(shè)計 （ 2） 箱式變電站主接線設(shè)計于一次設(shè)備選型 （ 3）二次系統(tǒng)設(shè)計 （ 4）箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計 華北電力大學 11 第 2章 1000KVA箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 電氣主接線的確定 主接線的基本形式 主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類。變壓器的銘牌應(yīng)面向箱門一側(cè)。根據(jù)不同的用戶要求，可以采用油浸式、干式或氣體絕緣式、無載調(diào)壓式或有載調(diào)壓式。高壓進出線應(yīng)考慮電纜的安裝位置和便于進行試驗。箱體門 內(nèi)側(cè)應(yīng)附有主回路線路圖、控制線路圖、操作程序及注意事項。 高壓配電裝置應(yīng)具有防止誤拉、合開關(guān)設(shè)備，帶負荷拉、合刀閘，帶電掛地線，帶地線合閘和工作人員誤入帶電間隔的五防措施。 箱式變電站內(nèi)部電器設(shè)備 （ 1）箱式變電站高壓配電裝置接線應(yīng)盡量簡單，既有終端變電站接線，也華北電力大學 10 應(yīng)有適應(yīng)環(huán)網(wǎng)供電的接線。 （ 6）要機械強度高，耐壓抗張，抗沖擊。 （ 4）防潮性能好，不會因冷熱突變而產(chǎn)生凝露。 （ 2）箱頂應(yīng)考慮自然排水功能。變壓器在海拔超過 1000m的地區(qū)，按 GB 或 GB 6450 的規(guī)定 。 （ 2）特殊使用條件 高壓開關(guān)設(shè)備和低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在海拔超過 1000m的地區(qū)按 GB/T 11022 的規(guī)定。變壓器的使用條件應(yīng)