【正文】 電抗及三相短路電流和容量 （ 1） 總電抗標(biāo)么值 ( 2 )* * * *1 2 3kX X X X? ? ? ? ?=++= （ 2） 三相短路電流周期分量有效值 ( 2 )(3) *22 / kdKI I X ? ?? ? =144/= （ 3） 其它短路電流 (3) (3) (3)1kI I I????= (3) (3)? = = (3) (3)? = = （ 4） 三相短路容量 ( 2 )(3) *2 / kdkS S X? ?? ? =100MVA/= 以上結(jié)果綜合如表 ： 表 短路計算電流表 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI (3)I (3)I? (3)shi (3)shI (3)kS k1點 k2點 15 5 變電所一次設(shè)備的選定 高壓側(cè)一次設(shè)備的選擇 高壓設(shè)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(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟合理。環(huán)境條件就是指電氣裝置所處的位置、環(huán)境溫度、海拔以及有無防塵、防腐、 防火、防爆等的要求。 互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備 。電流互感器二次側(cè)額定電流一般為5A 或者 1A。 各一次設(shè)備的選擇如表 。 由于本設(shè)計是 10kV 電源進線，則可選用較為經(jīng)濟的固定式高壓開關(guān)柜，這里選擇 GG1A10Q（ F） 型。 高壓刀開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號及一次結(jié)線方案編號，同時確定其中所有一次設(shè)備的型號規(guī)格。 低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備一樣，必須滿足在正常條件下的短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。除了低壓熔斷器以外， 其余三種低壓一次設(shè)備還在必要時必須校驗其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 （ 2） 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過 其正常運行時允許的電壓損耗。 （ 3） 經(jīng)濟電流密度 17 35kV 及以上的高壓線路及電壓在 35kV 以下 ， 但距離長 、 電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。此種選擇原則，稱為 “ 年費用支出最小 ” 原則。 （ 4） 機械強度 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。母線也應(yīng)校驗短路時的穩(wěn)定度。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般 10kV 及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。對長距離大電流及 35kV 以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。 采用 LJ型鋁絞線，架空敷設(shè)，接往 10kV 公用干線。 ：查相關(guān)資料， 10kV鋁及鋁合金最小允許最小截面為 35mm2，所以不滿足機械強度的要求，故改選 LJ35型鋁絞線。 (2)由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗。 ： 30 30 /3NI S U? = 10= 由 30 1NTII? = 及土壤溫度 25℃，查相關(guān)資料，初選纜芯為 25mm2的交聯(lián)電纜，其 3090AalII??，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 =++=，并查得 C=77，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in /A I tima C?? =1960 /77mm2= mm225mm2 18 因此滿足熱穩(wěn)定度要求。 低壓母線的選擇 (1) 饋電給鑄造車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 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 mm2 不滿足熱穩(wěn)定度要求，所以改選 300 mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003300+1150 四芯電纜。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 300mm2，其 30347 AalII??，滿足發(fā)熱條件。 (3) 饋電給熱處理車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 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) 19 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 150mm2，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。 ： 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。 (5) 饋電給倉庫的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 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 4mm2，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。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 240mm2，其 30319 AalII??，滿足發(fā)熱條件。 (7) 饋電給金工車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 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。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 25mm2，其3087alI A I??，滿 足發(fā)熱條件。 (9) 饋電給裝配車間的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 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 50mm2，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。 發(fā)熱條選擇： 由 30I =32A 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 25mm2，其3087AalII??，滿足發(fā)熱條件。 (11) 饋電給生活區(qū)的線路選擇 采用 LJ型鋁絞線架空敷設(shè)。 ： 變電所至生活區(qū)負(fù)荷中心距離設(shè)為 250m，而查有關(guān)資料得 LJ240 的0R =(線間幾何距離為 計 )，而生活區(qū) 30P =280kW， 30Q =,所以： %5%%1 0 0)3 8 0/(% ??????? alUVU 2 8 0 k w ( 0 . 1 4 0 . 2 5 ) 1 3 4 . 4 k v a r 0 . 3 0 . 2 5U 5 2 . 3 2 V0 . 3 8 k v? ? ? ? ?? ? ? 22 所以對生活區(qū)采用一回 LJ185架空線路供電是不 行的。查相關(guān)資料 LJ150 的0R =， 0X =(線間幾何距離為 )，所以： alU % / 380 V 100% % U 5%? ? ? ? ? ? ? 滿足要求，其中性線可采用 LJ95鋁絞線。 對于高壓側(cè)為 6～ 10kV 的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)有帶時限的過電流保護；如過電流保護動作時間大于 ～ 時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護。容量在 400kVA 及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行或單臺運行并作為其它負(fù)荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護。 對于高壓側(cè)為 35kV 及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應(yīng)裝設(shè)過電流保護、電流速斷保護和瓦斯保護；在有可能過負(fù)荷時，也需裝設(shè)過負(fù)荷保護。 在本設(shè)計中，根據(jù)要求需裝設(shè)過電流保護、電流速斷保護、過負(fù)荷保護和瓦斯保護。當(dāng)以上方式滿足靈敏性要求時，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護。 (3) 對于供電給分開運行的 母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護外，還應(yīng)在每個供電支路上裝設(shè)保護。 (5) 保護裝置對各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時，一般動作于斷開的各側(cè)斷路器。 變壓器的 反時限 過電流保護 在此設(shè)計中，我們采用較為經(jīng)濟的反時限過流保護。其中 QF 表示斷路器， KA 表示電流繼電器， YR表示跳閘線圈。這時斷路器因其跳閘線圈 YR 去分流而跳閘，切斷短路故障。在短路故障被切除后，繼電器自動返回，其信號牌可利用外殼上的 旋鈕手動復(fù)位。 （ 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 。 變壓器的速斷保護 上述反時限的過電流保護，有一個明顯的缺點，就是越靠近電源的線路的過電流保護，其動作時間越長，而短路電流則是越靠近電源，其值越大，危害也越嚴(yán)重。 因為設(shè)計中我們采用的是 GL 系列電流繼電 器，則利用 KA2 繼電器的電磁元件來實現(xiàn)電流速斷保，而感應(yīng)元件則用來作反時限的過流保護，因此非常經(jīng)濟。 變壓器的瓦斯保護 瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護裝置。 瓦斯保護的主要元件是氣體繼電器。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取 1%～ %的傾斜度；而變壓器在制造時，聯(lián)通管對油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。其中 T 表示電力變壓器， KG 表示瓦斯繼電器， KS 表示 26 圖 變壓器瓦斯保護電路 信號繼電器， KM表示中間繼電器， QF 表示斷路器， YR表示跳閘線圈， XB表示切換片。這時上觸點接通而接通信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為 “ 輕瓦斯動作 ” 。這大量的油氣混合體在經(jīng)過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯下降。 如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。 變壓器瓦斯保護動作后的故障分析 ， 變壓器瓦斯保護動作后，可由蓄積 于氣體繼電器 內(nèi)的氣體性質(zhì)來分析和判斷故障的原因幾處理要求 。 高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護 過流保護 因為 工廠有二級負(fù)荷，為了滿足二級負(fù)荷的需要。 高壓聯(lián)絡(luò)線的過電流保護的組成、原理，無論是定時限還是反時限，均與變壓器的過電流保護相同。 （ 1） 過電流保護 動作電流的整定 Krel=,而 KW=1， Kre=,Ki=100/5=20, =2I30=,故 AAIKK KKI Lire Wr e lOP a x. ?????? 動作電流整定為 10A。 速斷保護 同樣，聯(lián)絡(luò)線的速斷保護也與變壓器的速斷保護一樣。 因為設(shè)計中我們同樣是采用的是 GL 系列電流繼電器，則利 用該繼電器的電磁元件來實現(xiàn)電流速斷保，而感應(yīng)元件則用來作反時限的過流保護，因此非常經(jīng)濟。 由于工廠變電所是樹型式電力系統(tǒng)。 低壓斷路器的選擇時應(yīng)滿足上列條件： （ 1）低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于保護線路的額定電壓。 （ 3）低壓斷路器的業(yè)型應(yīng)符合安裝條件、保護性能及操作方法的要求，因此應(yīng)同時選擇其操作機構(gòu)型號。 為了保證車間供電的可靠性，我們在出線采用 DZ20 型可自復(fù)位式熔斷器。因此對操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠大，盡可能不受供電系統(tǒng)運行的影響。直流操作電源又有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的兩種。 其中，蓄電池主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池兩種；整流電源主要有硅整流電容儲能式和復(fù)式整流兩種。 鎘鎳蓄電池的正極板為氫氧化鎳 [Ni(OH)3]或三氧化二鎳 (Ni2O3)的活性物，負(fù)極為鎘（ Gd） ,電解液為氫氧化鉀（ KOH） ,或氫 氧化鈉（ NaOH） 等活性堿溶液。 采用交流操作電源，可使二次回路大大簡化，投資大大減少，工作可靠