【正文】 變由雙投刀閘互為閉鎖投切操作。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。所以電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個重要組成部分。 主接線的設計原則 1發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 2發(fā)電廠、變電所的分期和最 終建設規(guī)模； 3負荷大小和重要性； 4系統(tǒng)備用容量大小； 5系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料。并應綜合考慮供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴建等要求。 1可靠性； 2靈活性； 3 經(jīng)濟性。大致分為 有匯流母線和無匯流母線兩大類。 35kV 側(cè)主接線設計 35kV 側(cè)進線 兩 回， 設計本著對煤礦供電的安全可靠，擇優(yōu)選用路線簡單清晰操作方便靈活，便于檢修，運營費低的 35/10kV 單母線分段結(jié)線方式 。 10kV 側(cè)主接線設計 10kV 側(cè)出線 回數(shù)較多， 由《電力工程電氣設計手冊》第二章規(guī)定： 6~10kV配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時采用單母線 分段接線，當短路電流過大、出線需要帶電抗器時，也可采用雙母線接線。 方案一圖： 進 線 進 線 1 2 1 進 線 2 進 線 圖 電氣主接線方案一圖 方案一 35kV 側(cè)采用的單母線接線，接線簡單清晰、設備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。 方案二圖： a b 圖 電器主接線方案二圖 方案二 10kV 側(cè)通過雙母線雖然可以使供電更可靠，調(diào)度更加靈活，但每增加一組母線就使每回路需要增加一組母線隔離開關，當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒換操作電器，容易誤操作。綜合考慮： 方案一： 35kV 側(cè)采用單母線接線， 10kV 側(cè)采用單母線分段。 通過比較可以 得知還是選方案一比較合適 。 6 短路電流計算 概述 產(chǎn)生短路的原因和短路的定義 產(chǎn)生短路的主要原因是電器設備載流部分的絕緣損壞。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。 短路的種類 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。只是線路中電流增大、電壓降低而已。 運行經(jīng)驗表明：在中性點直接接地的系統(tǒng)中，最常見的短路是單相短路，約占短路故障的 65~70%，兩相短路約占 10~15%，兩相接地短路約占 10~20%，三相短路約占 5%。 短路電流計算的方法和條件 短路電流計算方法 電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量比較小，而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多，當這些元件遇到短路情況時，系統(tǒng)母線上 的電壓變動很小，可以認為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無窮大。 在這里進行短路電流計算方法，以無窮大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計算 的，其步驟如下： 1 對各等值網(wǎng)絡進行化簡，求出計算電抗； 2 求出短路電流的標么值； 3 歸算到各電壓等級求出有名值。 2接線方式 計算短路電流時所用的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方 式，而不能用僅在切換過程中可能并聯(lián)運行的接線方式。 4短路點的種類 一般按三相短路計算，若發(fā)電機的兩相短路時，中性點有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器的回路中發(fā)生 單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴重時，則應按嚴重情況的時候進行計算。為了保證選擇的合理性和經(jīng)濟性，不考慮極其稀有的運行方式。則選擇這兩處做短路計算。查《工業(yè)與民用配電設計手冊》表 47， 35KV 架空線路電抗為 /km。在特 殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應經(jīng)上級批準。 1長期工作條件 （ 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax不得低于該回路的最高運行電壓 Ug，即 Umax? Ug （ 2）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie? Ig 由于變壓器短時過載能力很大，雙 回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。 （ 3）機械荷載 所選電器端子的允許荷載，應大于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流，若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴重時，應按嚴重情 況校驗。當熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 （ 3）短路的動穩(wěn)定條件 dfsh ii ? （ 72） Ish ? dfI （ 73） 式中 shi — 短路沖擊電流峰值（ kA）； Ish — 短路全電流有效值（ kA）； dfi — 電器允許的極限通過電流峰值（ kA）； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值（ kA）。電器的絕緣水平，應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。 表 選擇高壓電器應校驗的項目表 項目 電壓 電流 斷流容量 短路電流校驗 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 ? ? ? ? ? 負荷開關 ? ? ? ? ? 熔斷器 ? ? ? 電抗器 ? ? ? 電流互感器 ? ? ? ? 電壓互感器 ? ? 支柱絕緣子 ? 母線 ? ? ? 消弧線圈 ? ? 避雷器 ? 表中 ?為應進行校驗的項目 高壓開關柜的選擇 35kV 側(cè)高壓開關柜的選擇 流過高壓開關柜的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/m ax ? = )353/(8000 ? =(A)（ 74） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 KAII KNbr )3( ?? 式中所有數(shù)據(jù)為最大運行方式下的短路電流。柜體結(jié)構(gòu)由 CNC 加工、用螺栓栓接組合成型。因此可選用 KYN61— 型裝移開式交流金屬封閉開關柜。 斷路器額定電壓為 ，系統(tǒng)電壓 35kV 滿足要求。 選用的斷路器額定短路開斷電流 20kA，大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。 ish =dfi =50kA，滿足要求。由《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》表 6— 5 知，取繼電保護裝置保護動作時間 ，斷路器分閘時間 ，則校驗熱效應計算時間為 （后面熱穩(wěn)定校驗時間一樣）。電氣設備 tIt2 =202 4=1600[（ kA） 2S]。 表 KYN61— 計算數(shù)據(jù) KYN61— gU 35kV NU maxI NI 1250A 3)(kI NbrI 20kA shi dfi 50kA kQ [（ kA）2S] tIt2 1600[（ kA）2S] 10kV 側(cè)高壓開關柜的選擇 流過高壓開關柜的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/m ax ? = ）（ 103/8000 ? = 額定電壓選擇 NU ?? gU 10kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 )3(KNbr II ? = 本設計中 10kV 側(cè)選用 KYN28A12 型裝移開式交流金屬封閉開關柜。 選用的斷路器額定電壓為 12kV，系統(tǒng)電壓 10kV 滿足要求。 選用的斷路器額定短路開斷電流 20kA，大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。 ish =dfi =50kA，滿足要求。 Qk= tI2? = =[（ kA） 2S]。滿足要求。 裸導體尚應按下列使用環(huán)境條件校驗： （ 1）環(huán)境溫度；（ 2）日照；（ 3）風速；（ 4）海拔高 度。 3按經(jīng)濟電流密度選擇 一般母線較長，負荷較大，在綜合考慮減少母線的電能損耗?？砂聪率接嬎悖? jIS pj ? （ 76） 其中 jS — 經(jīng)濟截面，單位為 mm2； pI — 回路持續(xù)工作電流，單位為 A； j — 經(jīng)濟電流密度，單位為 A/ mm2。 主母線動穩(wěn)定校驗 35kV 母線固定間距取 l=1600mm，相間距取 a=300mm， 查《工業(yè)與民用配電設計手冊》表 523，允許的短路電流沖擊電流值為 49KA， shi =≤ 99KA，滿足動穩(wěn)定要求。 在選擇 35kV主變進線時選用鋼芯鋁絞線，選擇 LGJ— 150/25型鋼芯鋁絞線，因其機械強度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗其機械強度。 經(jīng)濟電流密度 j=。滿足經(jīng)濟運行的要求。 主母線動穩(wěn)定校驗 10kV 母線固定間距取 l=1600mm，相間距取 a=300mm， 查《工業(yè)與民用配電設計手冊》表 523，允許的短路電流沖擊電流值為 124KA， shi =≤124KA，滿足動穩(wěn)定要求。 母線選擇結(jié)果 表 母線選擇結(jié)果 35kV母線 TMY— 80? 35主變進線 LGJ— 150/20 10kV母線 TMY— 100 8? 互感器的選擇 電流互感器的選擇 1電流互感器選擇的原則 電流互感器的選擇應滿足變電所中電氣設備的繼電保護、自動裝置、測量儀表及電能計量的要求。 電流互感器的一次額定電流有： 1 50、 7 100、150、 200、 300、 400、 600、 800、 1000、 1202 15000、 202 3000、 4000、5000、 6000、 8000、 10000、 15000、 202 25000A。二次額定電流有 5A 和 1A 兩種，強電系統(tǒng)一般選5A，弱電系統(tǒng)一般選用 1A。 電流互感器額定電壓為 35kV，額定二次電流 5A， 準確級 。 3 10kV 側(cè)電流互感器的選擇 10kV 進線選用 LFSQ10 型澆注絕 緣型電流互感器，作為保護、測量、計算 之用。 額定一次電流選用 600A，大于 10kV 側(cè)負荷電流 。 35kV 與 10kV 配電裝置在高壓開關柜中，采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 2 35kV 側(cè)電壓互感器的選擇 選擇 JDZX935R 型電壓互 感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 3 10kV 側(cè)電壓互感器 選擇 JSZJK— 10R 型電壓互感器，該系列電壓器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)，額定電壓 10 3/ / 3/ /，體積小、質(zhì)量輕、局部放電量小，適用于額定頻率 50HZ，額定電壓 10kV，供中性點非有效接地的戶內(nèi)電力系統(tǒng)做電壓、電能測量機繼電保護用。 熔斷器的選擇 熔斷器概述 熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設備免受過載和短路電流的損害。 35kV 側(cè)熔斷器的選擇 選擇 RN235/ 型高壓熔斷器，額定電壓 35kV，額定電流 ，安裝在電壓互感器電源側(cè)，滿足要求。 10kV 側(cè)熔斷器的選擇 選擇 RN2— 10/ 型戶內(nèi)熔斷器，額定電壓 10kV，額定電流 ，安裝在電壓互感器電源側(cè)，滿足要求。變壓器是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設備。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。對于變壓器發(fā)生的各種故障，保護裝置應能盡快地將變壓器切除。 電流縱差動保護不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件的保護配合，可以無延時地切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有獨特的優(yōu)點，因而被廣泛地用作變壓器的主保護。選用 ODS7501T 數(shù)字式變壓器差動保護裝置。 氣體繼電器保護跳閘回路產(chǎn)接入微機保護裝置，可直接作用于跳閘，以保證可靠性，但經(jīng)觸點向微機保護裝置輸入動作信息，進行顯示并打印。變壓器 Y側(cè)為 3 ，三角形側(cè)為 1。 st， Id min＞ Id min＞ (～ )In Id— 差動電流， A； Iop min= Kzd1 就一個變量，要求在區(qū)內(nèi)故障時 Kzd1 大于固定的整定值，保護可靠動作，而在區(qū)外故障時 Kzd1 卻小于固定的整定值，使保護不動作。 5差動速斷動作電流 一般 Id set≥ 6In=6 = 6 二次諧波制動 系數(shù) 利用差電流中二次諧波中二次諧波所占比例作為 制動系數(shù) Kzd2，可鑒別變壓器空載合閘時勵磁涌流。 變壓器瓦斯保護 電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。氣體排出的多少以及排出速度，與變壓器的嚴重程度有關。 瓦斯保護的主要元件時氣體 繼電器，它安裝在郵箱和油枕之間的連接管道上。發(fā)生嚴重故障時，故障點周圍的溫度劇增而迅速產(chǎn)生大量的氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從郵箱經(jīng)過管道向油枕方向沖去，氣體繼電器感受到的油速達到動作門檻時，重瓦斯保護，瞬時作用于跳閘回路，切除變壓器，以防事故擴大。除了主保護外，變壓器 還應裝設相間短路和接