【正文】 間，I∞(3)－三相短路穩(wěn)態(tài)電流（KA，序號(hào)4中用A），tima－短路假想時(shí)間，Kes－動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，Kt－熱穩(wěn)定倍數(shù)，σal－母線的最大允許應(yīng)力，σc－母線通過時(shí)ish(3)受到的最大計(jì)算應(yīng)力，A－導(dǎo)體的截面，Amin－導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定的最小截面?？偨祲鹤冸娝?0kV側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)該工廠總降壓變電所10kV側(cè)選用GG1A（F）型開關(guān)柜，10kV開關(guān)柜室平面布置圖見附錄B。經(jīng)過校驗(yàn)該型高壓開關(guān)柜和電氣設(shè)備的參數(shù)均合格，滿足工廠各個(gè)車間變電所的用電需求。 35kV屋外配電裝置主要電氣設(shè)備參數(shù)名稱型號(hào)主要技術(shù)數(shù)據(jù)斷路器40 GIE 16UN=，IN=1600A，Ioc=16kA電流互感器LCZ35I1N/I2N=20~1000A/5A電壓互感器JDJ235U1N/U2N=35kV/JDJJ235熔斷器RN535UN=35kV，IN=100A，Ioc=17kARW1035/2UN=35kV，IN=2A，Ioc= 35kV側(cè)一次設(shè)備選擇校驗(yàn)表選擇效驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30數(shù)據(jù)35kV設(shè)備型號(hào)參數(shù)UNINIoc/Socimax斷路器40 GIE 161600A16kA——電流互感器LCZ3535kV1000/5A—130kA900kA熔斷器RN53535kV100A900MVA——電壓互感器JDJ23535/———— GG1A（F）型高壓開關(guān)柜主要電氣設(shè)備參數(shù)名稱型號(hào)主要技術(shù)數(shù)據(jù)斷路器SN1010ⅡUN=10kV，IN=1000A，Soc=500MVA隔離開關(guān)GN810UN=10kV，IN=400A電流互感器LAJ10UN=10kV，I1N/I2N=20~800A/5A電壓互感器JDZ10U1N/U2N=10kV/避雷器FZ10UN=10kV各車間變電所二次側(cè)一次設(shè)備的選擇與效驗(yàn)低壓開關(guān)設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，主要指低壓斷路器、低壓刀開關(guān)、低壓刀熔開關(guān)以及低壓負(fù)荷開關(guān)的選擇與校驗(yàn)。 10kV側(cè)一次設(shè)備選擇校驗(yàn)表選擇效驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30數(shù)據(jù)10kV設(shè)備型號(hào)參數(shù)UNINIoc/Socimax斷路器SN1010Ⅱ10kV1000A80kA電流互感器LAJ1010kV20~800/5A—181kA3600kA電壓互感器JDJ23510/———— 電纜、母線的選擇導(dǎo)電和電纜是電能傳輸?shù)奈ㄒ煌緩?，因此合理的選擇電纜來保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行時(shí)至關(guān)重要的。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，可選擇一個(gè)比較合理的導(dǎo)線截面，既是電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量。按經(jīng)濟(jì)電流密度jec計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面Aec的公式為 （）式中，I30為線路的計(jì)算電流。因此選用截面為95mm2，型號(hào)為L(zhǎng)GJ95的鋼芯鋁絞線，LGJ95的允許載流量Ial=335A﹥I30=，因此滿足發(fā)熱條件。 導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度線路類別導(dǎo)線材質(zhì)年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下3000～5000h5000h以上架空線路銅鋁電纜線路銅鋁總降壓變電所10kV側(cè)電纜的選擇因此選用截面為150mm2，型號(hào)為YJV－150的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜?？偨祲鹤冸娝?0kV側(cè)母線的選擇根據(jù)10kv母線處的電流電壓等初選母線型號(hào)為L(zhǎng)MY－480(404)， Ial=480A≥I30=，符合要求。三相短路時(shí)的最大電動(dòng)力F(3)=107N/A2=（103）2107=133N母線在F(3)作用時(shí)的彎曲力矩為M= =133M/105m3=而硬鋁母線（LMY）的允許應(yīng)力為 σal=70MPa＞σc=由此可見該母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。總降壓變電所至各車間變電所電纜選擇本設(shè)計(jì)的總降壓變電所至各車間變電所的電纜均選用交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜，并對(duì)其進(jìn)行了校驗(yàn)。為了保證對(duì)保護(hù)裝置的選擇性、速動(dòng)性、可靠性和靈敏性的基本要求，就需要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算，來達(dá)到目的。 總降壓變電所35/10kV變壓器的保護(hù)本設(shè)計(jì)的總降壓變電所采用S95000/35型電力變壓器，該變壓器的額定容量為5000KVA，所以本設(shè)計(jì)選擇對(duì)該變壓器裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)。下面分別對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。變壓器差動(dòng)保護(hù)用來反映變壓器繞組，引出線及套管上各種短路故障，是變壓器的主保護(hù)。，變壓器二次側(cè)電流I2大于一次側(cè)電流I1。計(jì)算差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)動(dòng)作電流，在決定一次動(dòng)作電流時(shí)應(yīng)滿足下列三個(gè)條件：（1）躲過變壓器勵(lì)磁涌流的條件Iop1=KrelITN，d==（2）躲過電流互感器二次短線不應(yīng)誤動(dòng)作的條件Iop1=KrelIL，max=450A=585A（3）躲過外部穿越性短路最大不平衡電流的條件式中 Krel，Kst—可靠系數(shù)與電流互感器的同型系數(shù)，Kst取1；ITN，d，IL，max—變壓器于基本側(cè)的額定電流與最大負(fù)荷電流；，—改變變壓器分接頭調(diào)壓引起的相對(duì)誤差與整定匝數(shù)不同于計(jì)算匝數(shù)引起的相對(duì)誤差。 S95000/35型變壓器差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱各側(cè)數(shù)據(jù)35kV變壓器額定電流電流互感器接線方式ΔY電流互感器變比計(jì)算值55A選擇電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比200/5600/5電流互感器二次連接臂電流選取上述條件計(jì)算值中最大的作為基本側(cè)的一次動(dòng)作電流，即Iop1取585A。該繼電器在保持時(shí)其動(dòng)作安匝數(shù)為為了平衡得更精確，是不平衡電流影響更小，可將接于基本側(cè)平衡繞組WbⅠ作為基本側(cè)動(dòng)作匝數(shù)的一部分，選取差動(dòng)繞組Wb與平衡繞組WbⅠ的整定匝數(shù)Wd，set=6匝，WbⅠ，set=6匝，即Wop，set=Wd，set +WbⅠ，set=12匝。 確定短路繞組匝數(shù)，就是要確定短路繞組的插頭的插孔。本設(shè)計(jì)宜選用C1C2插孔擰入螺釘，接通短路繞組。故該廠總降壓變電所主變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。本設(shè)計(jì)35kV線路保護(hù)選用DL10型繼電器，采用兩相兩繼電器式接線。 兩相兩繼電器式接線圖過電流保護(hù)的整定計(jì)算該線路的I30=，本設(shè)計(jì)的線路過電流保護(hù)的整定值取I30的2倍，故IL電流互感器變比為100/5，故整定電流所以動(dòng)作電流整定為43A。電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算該線路三相短路電流周期分量有效值Ik過負(fù)荷保護(hù)線路的過負(fù)荷保護(hù)一般對(duì)可能經(jīng)常出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路予以裝設(shè)，一般延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 10kV電力線路保護(hù)該工廠的10kV線路較多，其接線圖見附錄C。下面分別對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。max=2I30=。根據(jù)工廠的相關(guān)資料，該過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為2s。max=58610A，根據(jù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算公式得動(dòng)作電流因此，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流為1005A。由于本工廠負(fù)荷較大，容易出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象，故本設(shè)計(jì)選用過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流故過負(fù)荷保護(hù)的整定值為140A，動(dòng)作時(shí)間取15s。由于該廠變電所35kV采用屋外配電裝置，故屋外配電裝置和變電所均需裝設(shè)避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)。根據(jù)它的防雷等級(jí)確定其引下線間距小于18m，避雷網(wǎng)格小于10m10m或12m8m，至少設(shè)兩處防雷接地測(cè)試點(diǎn)，其屋頂防雷平面圖見附錄D。變電所內(nèi)所有閥式避雷器應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)相連。（2）避雷器的選擇該變電所采用電站型碳化硅閥式避雷器，其中35kV側(cè)采用磁吹閥式避雷器，10kV側(cè)采用普通閥式避雷器。按《工廠供電》附錄表24可確定此變電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件：RE≤120V/IE （1）RE≤4Ω （2） 電站型碳化硅閥式避雷器的技術(shù)特性系統(tǒng)額定電壓（有效值/kV）避雷器額定電壓（有效值/kV）波前沖擊放電的波前陡度（kV/μs）工頻放電電壓（有效值/kV）（峰值/kV）波前沖擊放電電壓（峰值/kV）額定放電電流5kA下殘壓（波形8/20μs，峰值/kV）不小于不大于不大于不大于不大于1063357085112130108本設(shè)計(jì)總降壓變電所的接地電阻要求RE≤4Ω。該變電所土質(zhì)屬于砂質(zhì)粘土，插《工廠供電》附錄表25得砂質(zhì)粘土的電阻率=100以n=28和a/l=5m/=2去查《工廠供電》，可得ηE≈。接地裝置平面布置圖見附錄E。經(jīng)過三個(gè)月的學(xué)習(xí)和研究，本設(shè)計(jì)完成了相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)，給出了設(shè)計(jì)需要的各種數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方案。雖然本設(shè)計(jì)按照相關(guān)參考資料和公式進(jìn)行了嚴(yán)密的計(jì)算和設(shè)備的選擇，但由于本身能力有限和工廠提供的技術(shù)資料限制，本設(shè)計(jì)還有很多沒有考慮周全和沒有考慮到的地方，存在著很多不足，還需要進(jìn)一步完善。這些不足我將在以后的學(xué)習(xí)和研究中補(bǔ)充，消除不足，進(jìn)一步完善該設(shè)計(jì)。二位老師多次詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。同時(shí)，我要感謝所有教過我的老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。還有，在此我要特別感謝我的父母和我的奶奶二十多年來對(duì)我的哺育和無私的奉獻(xiàn)，謝謝他們把我養(yǎng)大成人。參 考 文 獻(xiàn)[1] （第4版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[2] [M].北京：中國(guó)電力出版社，[3] 姚錫祿. 工廠供電（第2版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，[4] （第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[5] [M].四川省電工技術(shù)學(xué)會(huì)優(yōu)秀論文集（1），[6] [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，[7] 周瀛，（第2版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002[8] 歐盟—亞洲電能質(zhì)量項(xiàng)目中國(guó)合作組. 用戶電能質(zhì)量測(cè)試評(píng)估與解決方案案例集[M].北京：中國(guó)電力出版社，[9] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[10] 許珉，楊宛輝，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[11] 周武仲，[M].北京：中國(guó)電力出版社，[12] [M].北京：中國(guó)電力出版社，[13] [M].北京：電子工業(yè)出版社，[14] —CAD技巧與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [15] [J].甘肅科技，2007（5）：206～223[16] [M].北京：中國(guó)電力出版社，[17] 尹項(xiàng)根，[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001[18] 王莉娜，付青，羅安. 工廠供電系統(tǒng)諧波諧振的抑制[J]. 中小企業(yè)管理與科技，2009（10）：142～153[19] C. Y. Lin and F. C. Lee, Design of Piezoelectric Transformer Converters Using Singleended Topologies[M],1994 VPEC Seminar Proceedings, .[20] T. Zaitsu, T. Inoue, O. Onishi and A. Iwatani, 2 MHz Power Converter with Piezoelectric Transformer[J],INTELEC’92 Proc., , Oct. 1992.附錄A 總降壓變電所平面布置圖附錄B 10kV開關(guān)柜室平面圖附錄C 二次保護(hù)原理圖附錄D 變電所防雷平面布置圖附