【正文】 （ 4）變壓器室：配備 5000kVA 油浸式變壓器。 華北電力大學(xué) 19 第 3章 一次系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型 一次系統(tǒng)設(shè)計 概述 電氣主接線是由各種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電器、互感器、電抗器及連接線路等設(shè)備），按一定順序連接而成的一個接受和分配電能的總電路。 主接線代表了發(fā)電廠和變電站 電氣部分主結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。 （ 2）變配電站采用計算機(jī)監(jiān)測與控制后 ,應(yīng)發(fā)揮計算機(jī)的圖形顯示功能 ,模擬盤可以簡化或取消。 一次系統(tǒng)設(shè)計 35kV 母線采用單母線接線， 10kV 側(cè)母線采用單母線分段接線 。外層采用不銹鋼體，底盤鋼架采用金屬噴鋅技術(shù) ,有良好的防腐性能?？杀ＷC設(shè)備在 40～ +40℃ 之間運行。開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有上下隔離刀閘， ZN2335 型真空斷路器，選用干式高精度的電流互感器和電壓互感器，電容器采用高質(zhì)量并聯(lián)電容器，并裝有放電 PT，站變選用SC9 型干式站變，站內(nèi)裝有多組氧化鋅避雷器。 華北電力大學(xué) 20 設(shè)備選型 箱式變電站設(shè)備選型應(yīng)注意的方面 （ 1）箱變的一次設(shè)備 ① 箱變內(nèi)的一次設(shè)備，應(yīng)以無油、免維護(hù)或少維護(hù)設(shè)備為宜。 ② 因箱變內(nèi)空間狹小，實際運行中掛、拆接地線很不方便，所以許多箱變在開關(guān)柜單元裝設(shè)了接地開關(guān)，但受空間限制，一些箱變廠家將接地開關(guān)與隔離開關(guān)采用了連動的形式，拉開隔離開關(guān)，則接地開關(guān)閉合；合上隔離開關(guān)，則接地開關(guān)拉開。如果可能的話，加裝獨立的接地開關(guān)，運行起來會更靈活方便。 ④ 箱變內(nèi)的開關(guān)柜應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠^察窗，以便于觀察運行設(shè)備的狀況，考慮到實際運行的需要，在選型時，對此也應(yīng)提出要求，以免日后運行帶來不便。采用電纜方式可有效地節(jié)省空間。 ③ 因箱變內(nèi)空間有限，電纜頭一般要做到箱體的底板下面，通過箱體底板上的孔引入。有些箱變在設(shè)計時，對這方面的要求考慮不足，會影響電纜的安裝和運行。如果零序互感器裝設(shè)在電纜頭上面，電纜的接地線就不要再穿過零序互感器，這與常規(guī)做法中零序互感器在 電纜頭下面的接法不同。箱變中一般采用綜合自動化裝置作為保護(hù)，有些箱變廠家同時生產(chǎn)綜合自動化裝置，若選擇這樣的箱變和保護(hù)一體化的產(chǎn)品，會給設(shè)計施工和調(diào)試帶來方便，免去了許多中間環(huán)節(jié)。綜合自動化裝置的選擇，要考慮箱變的特點，力求接線簡潔，功能完備。正確的選擇電器是使用電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要條件。 電器的種類和型式是電器選擇的重要內(nèi)容之一。 盡管電力系統(tǒng)中各電器的工作條件和作用并不一樣，具體選擇方法也不完全一樣，但它們的基本要求是一致的。 電器設(shè)備選擇的一般條件如下： （ 1）按正常條件選擇 電器設(shè)備按 正常條件選擇，就要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求。 ①考慮所選設(shè)備的工作環(huán)境。 ②所選設(shè)備的額定電壓 UN， et應(yīng)不低于安裝地點電網(wǎng)電壓 UN 即 UNet≥ UN （ ） 一般電器設(shè)備的電壓設(shè)計值滿足 N， et 應(yīng)而可在應(yīng) N， et 下安全工作。 （ 2）按短路條件校驗 ①動穩(wěn)定校驗 動穩(wěn)定（電動力穩(wěn)定）是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效力的能力。 a 用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故不校驗熱穩(wěn)定。 c 電纜一般均有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，可不校驗動穩(wěn)定。 高低壓電器設(shè)備選擇的要求 （ 1）高壓一次設(shè)備的選型 高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求， 同時設(shè)備應(yīng)安全可靠的運行，運行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理?，F(xiàn)僅對選擇的特殊條件或簡要步驟予以介紹。 低壓一次設(shè)備的選擇校驗項目如表 所列。先對幾種內(nèi)型短路器的技術(shù)性能和運行維護(hù)方面的特點簡要介紹如下。該斷路器全開斷時間短。少油斷路器使用較早，運行經(jīng)驗豐富，易于維護(hù)，噪聲低，油量少；它易劣化，需要一套油處理裝置。運行噪聲低，維護(hù)工作量小，檢修間隔期長，運行穩(wěn)定、安全可靠、壽命較長；斷路器價格較高。 高壓熔斷器的選擇 熔斷器額定電流的選擇，除了根據(jù)環(huán)境條件確定采用戶內(nèi)或戶外、根據(jù)用于保護(hù)電力線路和電氣設(shè)備還是保護(hù)互感器確定采用 RN1（及其改進(jìn)型 RN RNRN6）或 RN2 等項目外，還包括熔管的額定電流和熔體的額定電流選擇。為防止熔體誤動作而考慮留有一定裕度。 （ 3）熔斷器開斷電流校驗 Ibr≥ I∞（或 Ish） （ ） 對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值 Ish 進(jìn)行校驗；對華北電力大學(xué) 25 于有限流作用的熔斷器，在電流過最大值之前已截斷，故不計非周期分量的影響，而取 I∞ （ Ik）進(jìn)行校驗。 表 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù) 型號 額定電壓 額定電流 熔絲額定電流 額定開斷電流 斷路容量 上限 下限 RW5 35/50 35 50A 40A 200MVA 15MVA 互感器的選型 （ 1）電流互感器的選型的要求 在選擇互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式）（如穿墻式、支持式裝入式等）選擇其形式。 ①繞組的額定電壓； ②一次繞組的額定電流； ③準(zhǔn)確度等級。例如：裝于重要回路（如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和計費的電能表一般采用 ~1 級表，相應(yīng)的戶感器的準(zhǔn)確級不低于 級；對測量精確度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級宜用 級； 供運行檢測、估算電能的電能表和控制盤上的儀表一般皆用 1~ 級的，相應(yīng)的電流互感器可用 3 級的。 高壓電流互感器選用 LA10 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 所示，低壓電流互感器選用 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 所示。 電壓互感器選擇的主要項目是： ①額定電壓應(yīng)于安裝處電網(wǎng)的額定電壓相一致； ②類型 戶內(nèi)型 、戶外型； ③容量和準(zhǔn)確度等級的選擇：首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級和額定容量。 表 電壓互感器技術(shù)參數(shù) 型號 額定電壓（ Kv） 副繞組 1 額定容量（ VA） 最 大容量 （ VA） 原繞組 副繞組 輔助繞組 1 3 JDJJ35 35/ 3 華北電力大學(xué) 27 隔離開關(guān)的選型 隔離開關(guān)高壓側(cè)選用 GW1435/630，低壓側(cè)選用 GN1910C/400 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 所示。 設(shè)計時可按照主接線選擇相應(yīng)電路的柜、屏或元件，組成一套配電裝置。向開關(guān)電器廠訂購高壓開關(guān)柜時應(yīng)向廠家提供一、二次電路的圖紙及有關(guān)技術(shù)資料。 華北電力大學(xué) 28 第 4 章 二次系統(tǒng)設(shè)計 電氣二次系統(tǒng)設(shè)計 二次系統(tǒng)的定義及分類 箱式變電站的設(shè)備通?？煞譃橐淮卧O(shè)備和二次設(shè)備兩大類。根據(jù)測量、控制、保護(hù)和信號顯示的要求，表示二次設(shè)備相互連接關(guān)系的電路，稱為 二次接線或二次回路。 電氣測量儀表及測量回路。 為電氣測量儀表，要保證其測量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配電設(shè)備運行監(jiān)視和計量的要求，并力求外形美觀，便于觀測，經(jīng)濟(jì)耐用等。其數(shù)值應(yīng)符合所屬等級準(zhǔn)確度的要求； （ 2）誤差不應(yīng)隨時間、溫度、濕度和外磁場等外界條件的影響而變化； （ 3）儀表本身消耗的功率應(yīng)越小越好； （ 4）儀表應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度、耐壓和短時過載能力，以保證安全運行； （ 5）應(yīng)有良好的讀書裝置； （ 6）構(gòu)造堅固，使用維護(hù)都要方便。系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)，配置、擴(kuò)展、組態(tài)靈活、控制管理集中、功能分散，數(shù)據(jù)處理實時性強(qiáng)，傳輸安全可靠，操作靈活方便。 （ 1） 變壓器保護(hù) 變壓器保護(hù)主要采用主變主保護(hù)裝置、主變高壓側(cè)保護(hù)監(jiān)控裝置、主變低壓側(cè)監(jiān)控 裝置等三個裝置。 （ 2） 10kV 線路保護(hù)監(jiān)控裝置主要實現(xiàn)： ①三段式三相過流保護(hù)，保護(hù)由無時限速斷、定時限速斷、定時限過流組成； ②三相一次重合閘； ③低周減載。 （ 4） 備用電源自投裝置 適用于母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由監(jiān) 控和保護(hù)兩套完全獨立的系統(tǒng)組成，實現(xiàn)備用電源自動投入功能及母聯(lián)速斷過流保護(hù)。 （ 6）中央信號監(jiān)控裝置 與其它裝置相配合完成全站事故信號及預(yù)告信號報警輸出，主變油溫及環(huán)境華北電力大學(xué) 30 溫度。 （ 2）開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計量 ,信號與控制回路設(shè)計不變 ,值班室的中央信號系統(tǒng)（信號屏、計量屏與控制量）取消 ,集中保護(hù)的繼電保護(hù)屏應(yīng)保留 ,再將計量 ,信號與控制回路進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。電源進(jìn)線 ,母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜及所有出線開關(guān)柜的中央信號系統(tǒng) (信號、計量與控制 )全部進(jìn)入計算機(jī)監(jiān) 測與控制系統(tǒng)。所謂集中控制就是集中在控制室內(nèi)進(jìn)行控制；就地控制就是在斷路器安裝地點進(jìn)行控制。這種控制主要由控制開關(guān)、控制電纜和操作機(jī)構(gòu)等組成。中央信號，主要用來示警和顯示電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，以便于運行人員及時了解、采取措施。 中央控制信號裝置按形式分有燈光信號和音響信號。燈光信號通過裝設(shè)在個控制屏上的信號燈光和光字牌，表 明各種電氣設(shè)備的情況，音響信號則通過蜂鳴器和警鈴的聲響來實現(xiàn)，設(shè)置在控制室內(nèi)。 中央信號裝置按用途分有：事故信號，預(yù)告信號和位置信號。將其并連接到開關(guān)柜的合分閘開關(guān)或按鈕上就可以進(jìn)行遠(yuǎn)方合分閘操作。 （ 3） 10KV 及以上 的供配電系統(tǒng)需要計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方合分閘操作時 ,其控制開關(guān)應(yīng)取消不對應(yīng)接線 ,可以選用自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān) ,也可選用控制按鈕。 信號回路設(shè)計 （ 1）所有需要計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視的開關(guān)狀態(tài) ,均應(yīng)有一對常開接點引到計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。 （ 2）所有信號繼電器均應(yīng)有一對單獨的常開接點引到計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。 華北電力大學(xué) 32 電氣測量與信號系統(tǒng) （ 1）需要進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的測量參數(shù)由設(shè)計者根據(jù)有關(guān)規(guī)定與用戶實際需要來確定。一 5A 電流與交流。一 5V,←10mA,4 一 20mA 或 ←10V 信號給計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行測量。有什么類型的電工測量儀表 ,就有什么樣類型的電量變送器。（三相三線制與三相四線制） ,有功電度變送器（三相三線制與三相四線制） ,無功電度變送 器（三相三線制與三相四線制） 0,頻率變送器器等。電流回路串聯(lián)在電流互感器回路中 ,電壓回路并聯(lián)在電壓互感器電壓回路中。 （ 5）電壓變送器的測量輸入電壓最大值應(yīng)提高 20%,高壓選交流 120V,低壓選交流 250V或 420V,各種電量變送器的輸出一般選直流 05V或 420mA。 5A 或 0100V 測量信號 ,低壓直接取 220V 或 380V 信號。電度計量應(yīng)選用帶脈沖輸出的電度表。計量柜電度表一般不進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) ,所以應(yīng)在進(jìn)線開關(guān)柜內(nèi)增加有功與無功脈沖電度表各一塊 ,作為內(nèi)部統(tǒng)計用電量使用。預(yù)裝式變電站和傳統(tǒng)的供電所相比，雖然有著明顯的優(yōu)勢，單仍存在一些不足之處，比如沒有變壓器故障監(jiān)控，無防環(huán)境影響的揭露控制等。 鑒于這種情況，我們對箱式變電站智能監(jiān)控采用預(yù)裝式變電站智能監(jiān)控單元。通過對這些信息的綜合分析作出對應(yīng)動作，確保變 電站的經(jīng)濟(jì)、安全運行，延長使用壽命。 防凝露保護(hù) 預(yù)裝式變電站一般用于戶外，對高壓室，低壓室實時在線監(jiān)測溫濕度信號，根據(jù)當(dāng)前溫濕度值及時啟停除濕，升溫設(shè)備，破壞凝露的生成，有效防止高壓開關(guān)和低壓開關(guān)設(shè)備因表面 出現(xiàn)凝露而發(fā)生閃絡(luò)放電事故。通過實時監(jiān)測變壓器繞組溫度或變壓器油溫，當(dāng)監(jiān)測溫度超過設(shè)定值時，可啟動風(fēng)扇，強(qiáng)迫排風(fēng)散熱。 故障電流地 整定值和各路溫濕度的上小限設(shè)置值均可通過鍵盤設(shè)置修改，或通過上 位機(jī)下發(fā)命令而設(shè)置修高故障電流整定值和溫濕度上下限值?，F(xiàn)場總線通信接口積極 RS485/422 人機(jī)通信接口能方便地通過電力線載波、無線電信道、通信電纜與縣調(diào)或地調(diào)進(jìn)行可靠通信，符合部頒通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)，從而全面支持“四遙”功能。它必須隨時了解配電網(wǎng)內(nèi)各重要母線電壓，各配電線的有功功率的狀況；反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化后各配電變壓器，斷路器及柱子上開關(guān)的運行狀態(tài)；重要用戶的負(fù)荷情況及其電力和電能表的信息等。反映這些信息的數(shù)據(jù)必須可靠，完整和具有一定的精確度，以便準(zhǔn)確的實施各種控制和記錄。實施安全性控制首先識別故障。在永久性 故障時，要將故障隔離在最小范圍內(nèi)，使非故障部分的用戶盡可能快地恢復(fù)供電。在發(fā)生永久性故障時，配電網(wǎng)自動控制系統(tǒng)可以根據(jù)遙測和遙信信號自動地識別故障將故障隔離，并自動地重新安排運行方式，恢復(fù)所有非故障線的供電。