【正文】 ② 在配電裝置的型式確定之后，擬定配電裝置的配置圖。 （ 2）配電裝置的設(shè)計(jì)要求 配電裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足安 全凈距的要求；施工，運(yùn)行及檢修的要求；噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施的要求；靜電感應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)水平以及限制措施的要求；電暈無(wú)線電干擾和控制的要求。 配電裝置的設(shè)計(jì)原則及步驟 （ 1）配電裝置的設(shè)計(jì)原則 配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹顧家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并且遵循有關(guān)的規(guī)程，規(guī)范以及技術(shù)規(guī)定，并且更具電力系統(tǒng)，自然環(huán)境特點(diǎn)以及運(yùn)行，檢修，施工方面的要求，合理的對(duì)布置方案和選用設(shè)備進(jìn)行制定，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，運(yùn)行可靠及維護(hù)方便。同時(shí)因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，利于縮短建設(shè)周期，同時(shí)也便于擴(kuò)建本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 和搬遷，同時(shí)具有運(yùn)行可靠，維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，但是造價(jià)較高。 ② 屋外配電裝置：土建工作量及費(fèi)用較少，建設(shè)的周期較短，擴(kuò)建也比較方便，因?yàn)?相鄰設(shè)備間距離較大，因此便于帶電作業(yè)，但是占地面積較大，容易受到外界環(huán)境的影響。 配電裝置的類型及應(yīng)用 配電裝置按照電氣裝設(shè)地點(diǎn)的不同可分為屋內(nèi)配電裝置以及屋外配電裝置兩種，按照組裝方式又可分為裝配式和成套式兩種類型，下面介紹幾種配電裝置的類型及其運(yùn)用。 （ 4）力求提高經(jīng)濟(jì)性 在滿足以上要求的前提下，電氣設(shè)備的布置應(yīng)當(dāng)緊湊從而能夠節(jié)省占地面積，節(jié)約鋼材，水泥能原材料，并且降低造價(jià)。 （ 2）便于操作，巡視和檢修 配電裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠使得操作集中，從而方便運(yùn)行人員的操作。因此，配電裝置應(yīng)該滿足下述基本要求。其中成套配電裝置又包括低壓配電屏，高壓開關(guān)柜，箱式變電站以及 SF6 全封閉組合電器。通過(guò)計(jì)算查《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》可知，本變電站母線選擇如下： （ 1） 110KV 側(cè)： LGJ50 的鋼芯鋁絞線； （ 2） 35KV 側(cè)： LGJ120 型導(dǎo)線； （ 3） 10KV 側(cè)： LMY11010 單條矩形鋁母線。 （ 2）電壓互感器的選擇： 110KV 出線： TYD110/3 型成套電容型電壓互感器； 110KV 母線： JDCF110 型單相瓷絕緣電壓互感器； 35KV 母線： JDZXW35型單相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器； 10KV 母線： JSZX110F 型三相環(huán)氧澆注絕緣電壓互感器。 電壓互感器的選擇主要包括（ 1）電壓互感器的種類和型式：應(yīng)該根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)及使用條件進(jìn)行選擇；（ 2）一次額定電壓和二次額定電壓的選擇：電壓互感器的一次繞組額定電壓應(yīng)當(dāng)根據(jù)互感器的高壓側(cè)接線方式來(lái)確定相電壓以及相間電壓；（ 3）接線方式選擇：按照不同的情況進(jìn)行選擇；（ 4）容量及準(zhǔn)確級(jí)選擇：根據(jù)儀表以及繼電器接線要求對(duì)電壓互感器進(jìn)行選擇。且互感器主要分為電流互感器和電壓互感器兩種。 S] tIt*2 [ 2)(KA S] （ 3） 10KV 側(cè)，選擇 GN610/1000 型隔離開關(guān)，計(jì)算數(shù)據(jù)及隔離開關(guān)參數(shù)如下表 所示。 表 35KV 側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)及隔離開關(guān)參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) GW235參數(shù) NsU 35（ KV) NU 35(KA) maxI (A) NI 600(A) sbi (KA) wti 50(KA) kQ [ 2)(KA S] tIt*2 5142? [ 2)(KA 本變電站隔離開關(guān)選擇如下（選擇和校驗(yàn)計(jì)算見計(jì)算書）： （ 1） 110KV 側(cè)，選擇 GW2110 型隔離開關(guān)，計(jì)算數(shù)據(jù)及隔離開關(guān)參數(shù)如下表 所示。 S] tIt*2 3969[ 2)(KA 表 10KV 變壓器側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)及高壓斷路器參數(shù) 計(jì)算數(shù)據(jù) SN1010/1000參數(shù) NsU 10（ KV) NU 10(KA) maxI (KA) NI 2021(KA) 39。 S] tIt*2 4292? [ 2)(KA 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 表 10KV 線路側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)及高壓斷路器參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) SN99/1000參數(shù) NsU 10（ KV) NU 10(KA) maxI (KA) NI 1000(KA) 39。 S] (3)10KV 線路側(cè)選擇 SN99/1000 高壓開關(guān)柜。I (KA) tbrI (KA) sbi (KA) wti 17(KA) kQ [ 2)(KA 如下表 所示。 S] tIt*2 4[ 2)(KA 表 110KV 側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)及高壓斷路器參數(shù)表 計(jì)算數(shù)據(jù) SW6110參數(shù) NsU 110（ KV） NU 110(KA) maxI （ KA) NI 1200(KA) 39。IINbr ? () 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 (4)短路關(guān)合電流的選擇：為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全性，因此斷路器的額定短路關(guān)合電流 Ncli 應(yīng)當(dāng)能夠不小于短路電流最大沖擊值 shi ，即： shNcl ii ? () (5)短路熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) :校驗(yàn)式為 kt QtI ?2 ， shes ii ? () （ 6）發(fā)電機(jī)斷路器的特殊要求：主要包括額定值方面的要求，開斷性能方面的要求以及固有恢復(fù)電壓方面的要求。I ,即： 39。真空斷路器則是利用真空的高介 質(zhì)強(qiáng)度滅弧斷路器，有滅弧時(shí)間快，低噪聲，高壽命以及可以頻繁操作的優(yōu)點(diǎn)，在 35KV 及以下的配電裝置中獲得了廣泛的運(yùn)用。壓縮空氣斷路器是采用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)且具有大容量下開斷能力強(qiáng)及開斷時(shí)間短的特點(diǎn)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，主要運(yùn)用于 220KV 及以上電壓的屋外配電裝置。 高壓斷路器選擇 (1)斷路器種類和型式的選擇：按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器，壓縮空氣斷路器， SF6 斷路器以及真空斷 路器等。高壓斷路器主要運(yùn)用于正常運(yùn)行時(shí)的倒換運(yùn)行方式，把線路或者設(shè)備接入電路或者退出運(yùn)行，主要起控制作用；當(dāng)設(shè)備或者線路發(fā)生故障時(shí)，能夠快速的切斷故障電路同時(shí)保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，起到保護(hù)的作用。kt 應(yīng)為主保護(hù)時(shí)間 1prt 及斷路器固有分閘時(shí)間 int 之和，即 : inprk ttt ?? 139。滿足以下條件： shes ii ? 或 shes II ? () 式中： esi ， esI 分別為電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值以及其有效值；shi ， shI 分別為短路沖擊電流的幅值以及其有效值。滿足以下條件： kt QtI ?2 () 式中： kQ 為短路電流產(chǎn)生的效應(yīng)； tI ， t 分別為電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流和時(shí)間。 電氣設(shè)備選擇的一般條件 （ 1)按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 ①額定電壓：所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即： SNN UU ? () ②額定電流：電氣設(shè)備的額定電流 NI 不小于該 回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即： maxIIN ? () ③環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響：當(dāng)電氣設(shè)備的安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，如溫度，風(fēng)速，污穢等級(jí)，海拔高度，地震強(qiáng)度等環(huán)境超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件的情況下，應(yīng)當(dāng)采取措施。 圖 由圖 結(jié)合圖 可得到進(jìn)一步化簡(jiǎn)的最簡(jiǎn)變電站總等值網(wǎng)絡(luò)圖，如圖 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 通過(guò)原始資料和計(jì)算結(jié)果可得到 110KV 火電廠等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖 所示。 (3)兩相接地短路電流計(jì)算： )(1202()(13 dd IXXXXI ????????） () )(dI — 兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)故障相全電流 )(1dI — 兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)的正序電流分量 ????? 011)( 1 //1 XXXI d () ??????200)(1)( 2 XXXIIdd () ??????202)(1)( 0 XXXIIdd () )(2dI ， )(0dI — 分別為兩相接地短路時(shí)的負(fù)序和零序電流分量 (4)單相接地短路電流計(jì)算： 短路點(diǎn)各序分量電流為：01)1( 2)1( 1 2 1 xxII dd ??? () 短路電流計(jì)算結(jié)果 本變電站各支路電抗計(jì)算 由原始資料可得知，本變電所自用負(fù)荷約為 60KVA，負(fù)荷功率因數(shù)取 ?? ,負(fù)荷同期率為 Kt=，計(jì)算一律取網(wǎng)損率為 5%，阻抗標(biāo)幺 值按基準(zhǔn)值為 MVASi 100? , UavUi? ,以及所知的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 ?*1X— 歸算到短路點(diǎn)的綜合正序等值電抗。 常見短路電流計(jì)算 幾種常見的短路電流計(jì)算類型及方法如下所示： (1) 三相短路電流的計(jì)算： ?? *1)3( * 1XId () 其有名值為： jdd III ?? )3(*)3( () )3(*dI — 系統(tǒng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值。 （ 3）選擇限制短路電流的電氣設(shè)備。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 短路電流計(jì)算的目的 （ 1) 正確的選擇和校驗(yàn)各種電器設(shè)備。而所謂短路就是指一切的不正常的相與相之間或者相與地之間發(fā)生通路的情況。 綜上所述， 110KV 電壓側(cè)選用單母線分段接線， 35KV 電壓側(cè)選用單母線分段帶旁路接線，而 10KV 電壓側(cè)選用單母線分段帶旁路的接線方式。但是沒有帶旁路，因此使得檢修出線斷路器時(shí)需要停電，因此不能保證一類負(fù)荷的要求。因此可以采用單母線分段接線以及單母線分段帶專用旁路兩種方案，如下圖 所示。因此，考慮到供電可靠性以及經(jīng)濟(jì)性，故應(yīng)選用方案一作為 35KV 的電壓側(cè)接線。但缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線或者母線隔離開關(guān)故障檢修時(shí)，必須斷開該電源上的全部電源以及出線，會(huì)減少系統(tǒng)發(fā)電量，并且使該段單回路的用戶停電，且任一出線斷路器檢修都必須使該回路停止工作。 方案一 方案二 圖 單母線分段帶旁路及雙母線帶旁路接線圖 因?yàn)椴捎梅桨敢坏膯文妇€分段帶旁路接線具有供電可靠，接線簡(jiǎn)單同時(shí)還有操作簡(jiǎn)單投資較少的特點(diǎn)。 35KV 電壓側(cè)接線 因?yàn)?35KV 側(cè)的 I 類負(fù)荷占了 %的比例，因此需要考慮到其可靠性，因此采用帶有旁路的接線方式。方案二的單母線分段接線不僅具有良好的的可靠性，操作方便，不易誤操作，且占地面積不大，設(shè)備較少，投資較少，但是可靠性和靈活性較方案一稍差。 110KV 電壓側(cè)接線 因?yàn)榭紤]到 110KV 回路較少，并且要求較高的可靠性，因此可以采用雙母線接線或者是單母線分段接線兩種方案，如圖 所示。 主接線方案的確定 通過(guò)原始資料可知，與本所連接的系統(tǒng)電源共有三個(gè)，其中 110KV 兩個(gè)， 35KV一個(gè)，而以上三個(gè)電源，在正常運(yùn)行時(shí)，主要由 110KV 系統(tǒng)變電所和 110KV 火電廠進(jìn)行供電， 35KV 變電所與本所相連的線路傳輸功率較小，為聯(lián)絡(luò)用。 (4)繪制電氣主接線圖：將最終所確定的電氣主接線按照工程要求繪制工程圖。 (2)主接線方案的擬定和選擇：在對(duì)原始資料進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際情況，可以擬定出若干個(gè)主接線方案，依據(jù)對(duì)于主接線的基本要求，可以從技術(shù)上論證并且淘汰一些不合理的方案，最終保留 23個(gè)技術(shù)上相當(dāng)而且滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較即可。 外橋接線：與內(nèi)橋接線相反，適用于線路較短以及變壓器需要經(jīng)常切換的情況。 (6)橋形接線 當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器以及兩條線路時(shí)，宜采用橋形接線，而其也分為內(nèi)橋接線及外橋接線兩種。主要特點(diǎn)是任一母線故障或檢修，均可不致停電，任一斷路器檢修也可不致停電，甚至兩組母線同時(shí)故障的極端條件下功率仍然可以持續(xù)輸送。 (4)單母線分段帶旁路母線的接線 此類接線適用于進(jìn)出線不多，容量不大的中小型電壓等級(jí)為 35 至 110KV 的變電所，具有較好的可靠性和靈活性。 (3)雙母線接線 雙母線接線有兩組母線，而且可以互為備用，每一個(gè)電源回個(gè)出線的回路都裝設(shè)一臺(tái)斷路器，有兩組 母線隔離開關(guān)，且可分別與兩組母線連接。 (2)單母線分段接線 對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電