【正文】 配電系統(tǒng)主變壓器容量： 600KVA 及以下。 柜體結(jié)構(gòu)由骨架，面板，門，側(cè)板及頂蓋組。 電纜截面的選擇 選擇導(dǎo)線截面的一般原則 輸電導(dǎo)線的選擇是供電設(shè)計的重要內(nèi)容之一，為了保證供電安全、可靠、經(jīng)濟合理和供電質(zhì)量的要求，必須正確合理地選擇輸電導(dǎo)線的型號和截面。為了使導(dǎo)線在正常運行時不超過其長時允許溫度，并能夠充分利用導(dǎo)線的帶負荷能力，避免有色金屬的浪費，應(yīng)按導(dǎo)線的長時允許電流選擇其截 面。為了保證用電設(shè)備的用電質(zhì)量，應(yīng)按電網(wǎng)允許的電壓損失選擇導(dǎo)線的截面。為了使線路的年運行費用最低，保證供電的經(jīng)濟性，應(yīng)按經(jīng)濟電流的密度選擇導(dǎo)線的截面。為了避免導(dǎo)線在運行或者安裝過程中斷線，應(yīng)按機械強度選擇導(dǎo)線截面。為了使導(dǎo)線在通過短路電流時不超過其短時允許溫度，應(yīng)按短路時的熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)線截面。電纜的規(guī)格也有三種，可以是鎧裝式，橡膠式和塑料式。 按允許載流量來選擇導(dǎo)線的截面時，電纜的額定電流應(yīng)大于前面的計算電流。其工作原理為避雷器的一端與保護設(shè)備相連另一端接地，且避雷器的對地放電電壓低于被保護設(shè)備的絕緣水平。當(dāng)過電壓消失后，避雷器又能自動恢復(fù)到原來的對地絕緣狀態(tài)。 避 雷器的配置原則如下：常用的防近形波過電壓的裝置是避雷器。 ，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進出線都裝設(shè)避雷器時除外。 。對于大接地電流系統(tǒng)，只要有一相存在工頻續(xù)流，就相當(dāng)于單相短路；對于小接地電流系統(tǒng)，若有兩相或三相同時存在工頻續(xù)流，則相當(dāng)于相間短路。因此，對避雷器有以下基本要求： (1)在過電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護設(shè)備放電，這主要靠兩者之間的伏秒特性配合來實現(xiàn)。 避雷器的選擇 變電站內(nèi) 最重要的設(shè)備是主變壓器，它的價格高，絕緣水平又很低，為了減少變壓器所受過電壓幅值，閥型避雷器應(yīng)盡量安裝在電氣距離靠近主變壓器的地方。 10KV母線 采用合成絕緣無間隙氧化鋅避雷器 第 3 章 短 路電流計算 短路計算的目的及方法步驟 出現(xiàn)短路電流的原因及危害 電力系統(tǒng)在運行中，由于多種原因，難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。 在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有：三相短路、兩路短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路等。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對稱 ，屬不對稱短路。 表 3— 1 短路的種類及特點 短路種類 特點 三相短路 三相同時在一點短接，屬于對稱短路 兩相短路 兩相同時在一點短接，屬于不對稱短接 單相短路 三相四線制系統(tǒng)中，相線與中性線在一點短接，屬于不對稱短接 兩相接地短路 中性點不直接接地系統(tǒng)中兩相與地短接，屬于不對稱短接 單相接地短路等 中性點直接接地系統(tǒng)中，一相與地短接，屬于不對稱短接 除了上述短路外，對變壓器和電動機等電氣設(shè)備還可能發(fā)生一相繞組的匝間及層間短路。三相短路在短路故障中占得比例最小，但三相單路電流值最大，造成的危害最嚴(yán)重。 造成短路故障的原因很多，主要有以下幾個方面： （ 1）絕緣損壞。 （ 2）誤操作。 （ 3） 鳥獸危害。 （ 4）惡劣的氣候。 （ 5）其他意外事故。 短路時系統(tǒng)的阻抗大幅度減小，而電流則大幅度。這樣大的短路電流將產(chǎn)生極大的危害，歸納起來其危害有以下幾種： （ 1）損害電氣設(shè)備。 （ 2）影響電氣設(shè)備的正常運行。 （ 3）影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （ 4）造成停電事故。越靠近電源，停電范圍越大，造成的經(jīng)濟損失也越嚴(yán)重。不對稱短路的不平衡電流，在周圍空間將產(chǎn)生很大的交變磁場，干擾附近的通訊線路和自動控制裝置的正常工作。此外還應(yīng)正確地選擇電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備在短路電流的作用下不致?lián)p壞；正確選擇和整定保護裝置，使其能在發(fā)生短路時，迅速、準(zhǔn)確地把故障線路和設(shè)備從電網(wǎng)中切除，盡量減少短路所造成的危害和損失 。其計算的目的主要有以下幾個方面： 的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流、短路容量 ，也需用短路電流。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時才予以考慮。 ：按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建設(shè)后 5～ 10 年） ：一般按三相短路計算。 ：在正常接線方式時，通過電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。對無限大電源容量系統(tǒng)短路電流的計算方法常用有名值法和相對值法。 （ 1） 有名值法又稱絕對值法。有名值法多用于低壓電網(wǎng)短路電流的計算。 （ 2）用有名值法計算短路電流時，需進行阻抗折算。用相對值法計算短路電流，不必進行阻抗折算，因此在多電壓等級的電網(wǎng)中，則應(yīng)采用相對值法計算短路電流。因為實際值的單位與選定的基準(zhǔn)值的單位相同，所以相對值沒有量綱。 在四個基準(zhǔn)值中，先任 意選取兩個基準(zhǔn)值，另倆個則根據(jù)歐姆定律和功率方程確定?；鶞?zhǔn)電壓則分別選為各元件及短路點所在線路的平均電壓 avU 。它的故障對供電的可靠性和系統(tǒng)的安全運行將帶來嚴(yán)重影響，同時會造成很大的經(jīng)濟損失。 變壓器油箱外部的故障有引出線和絕緣套管的相間短路和接地短路等。內(nèi)部故障是很危險的，因為短路電流產(chǎn)生的電弧不僅會破壞絕緣，燒壞鐵心， 還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器的油箱爆炸。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應(yīng)停止變壓器的運行，進行檢查。分接開關(guān)的接觸不良而局部點有嚴(yán)重過熱或變壓器匝間短路，都會發(fā)出這種聲音。 (3)音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現(xiàn)象。 (4)音響中夾有放電的 吱吱 聲時，可能是變壓器器身或套管發(fā)生表面局部放電。此時，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。 （ 6）溫度異常 變壓器在負荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，較原來同條件時的溫度高，并有不斷升高的趨勢，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。 運行時發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常，應(yīng) 先查明原因后，再采取相應(yīng)的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內(nèi)部故障引起的，應(yīng)停止運行，進行檢修。 ①絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；變壓器進水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素。 ③調(diào)壓分接開關(guān)故障：配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開關(guān)連接在一起的，分接開關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，如分接開關(guān)動靜觸頭發(fā)熱，跳火起弧，使調(diào)壓段線圈短路。但是變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)從破損處不斷外溢，以致于油位計已見不到油位，此時應(yīng)立即將變壓器停止運行，補漏和加油。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運行中受到震動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。變壓器套管因外力沖撞或機械應(yīng)力、熱應(yīng)力而破損也是引起閃絡(luò)的因素。 變壓器的不正常運行狀態(tài)主要由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的電流和中性點過電壓；由于負荷超過額定容量引起的過負荷以及 由于漏油等原因而引起的油面降低。 對于變壓器的故障及不正常運行狀態(tài)，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護裝置：瓦斯保護，過電流保護，過負荷保護。 瓦斯保護是變壓器內(nèi)部故障的主要保護元件，對變壓器匝間和層間短路、鐵 芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。瓦斯保護也可以反映油箱內(nèi)的一切故障。 瓦斯繼電器具有反映油箱內(nèi)油、氣狀態(tài)和運行情況的功能。瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護的主要元件。通往繼電器的連接管具有 2%～ 4%的升高坡度。下面的觸點表示“重瓦 斯保護”，動作后起動變壓器保護的總出口繼電器，使斷路器跳閘。為防止變壓器換油或進行試驗時引起重瓦斯保護誤動，可利用 QP將跳閘回路切換到信號回路。 瓦斯保護的缺點是不能反應(yīng)油箱以外變壓器套管及引出線等部位發(fā)生的故障，所以不能作為變壓器內(nèi)部故障的唯一保護。作為變壓器外部短路及 其主保護的后備保護。過流保護的動作應(yīng)按躲過變壓器的最大工作電流整定。 iK —— 電流互感器變比 靈敏系數(shù)校驗 ? ?opks IIK 2min? = ?*1009900 28 符合要求 3. 過負荷保護 變壓器過負荷保護大都是三相的，所以過負荷保護可采用單電流繼電器接線方式，經(jīng)過一定延 時作用于信號，保護裝置的電能工作電流按躲過變壓器額定電流整定。 一次動作電流為 TNrekoop IKI .. k?= ? = A 繼電器動作電流為 TNire kkoop IKKI ... k?= = A 動作時限整定為 10s。 第 5 章 防雷與接地 裝設(shè)直擊雷保護的范圍 應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護裝置的設(shè)施，變電站的直擊雷過電壓保護，可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。 （ 2） 油處理室、燃油泵房、漏天油罐及 其架空管道、裝卸油臺、大型變壓器修理間等建筑物。在適當(dāng)?shù)胤浇右戮€，一般應(yīng)隔 1020m引一根。 （ 2）防止反擊：設(shè)備的接地點盡量遠離避雷針接地引下線的入地點，避雷針接地引下線應(yīng)盡量遠離電氣設(shè)備，為了防止因下線向發(fā)電機回路發(fā)生反擊而可能危及發(fā)電機絕緣，已在靠近避雷針引下線的發(fā)電機出口處裝設(shè)一組避雷 器。 接地裝置的分類 接地裝置可分為保護接地和防雷接地。電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的接地可分為以下兩種： （ 1）保護接地 為了人身安全，無論在發(fā)，配電還是用電系統(tǒng)中都將電器設(shè)備的金屬外殼接地，這樣就可以保證金屬外殼經(jīng)常固定為地單位，一旦設(shè)備絕緣損壞而使外殼帶電時不只有危險的電壓升高以避免工作 人員觸電傷亡，但當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障而有接地短路電流流入大地時，接地點和與它緊密相連的金屬導(dǎo)體的電位升高，有有可能威脅到人身安全。 從物理過程看，防雷接地與前兩種接地有兩點區(qū)別，一是雷電流的幅值大，二是雷電流的等值頻率高。若此電場強度超過土壤擊穿場強時在接地體周圍的土壤中便會發(fā)生局部火花放電，使土壤導(dǎo)電性增大，使接地電阻減小，因此， 同一接地裝置在幅值甚高的沖擊電流作用下，其接地電阻要小于工頻電流的數(shù)值，這種效應(yīng)稱為火花效應(yīng)。結(jié)果會使接地體得不到充分利用，使接地裝置的電阻值大于工頻接地電阻值。由于上述兩方面原因，同一接地裝置在沖擊和工頻電流作用下，將具有不同的電阻值。對于大接地短路電流系統(tǒng)的發(fā)電廠和變電所則不論自然接地體的情況如何，仍應(yīng)裝設(shè)人工接地體。防雷接地裝置可采用垂直接地體，作為避雷針、避雷線和避雷器附近加強集中接地和散泄雷電流之用。接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)裝設(shè)水平均壓帶，接地網(wǎng)的埋深一般采用 。感謝我的家人 對 我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的默默支持，感謝我的母校平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院給了我大學(xué)三年深造的機會，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高，老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨，同學(xué)們在學(xué)習(xí)中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的三年充滿了感動。也感謝在整個畢業(yè)設(shè)計期間和我密切合作的王俊同學(xué)和曾經(jīng)早在各個方面幫助過我的伙伴們，在此，我再次真誠地想幫助過我的老師和同學(xué)們表示感謝！ 參考文獻 [1]苑舜，韓水編著 .配電網(wǎng)無功優(yōu)化及無功補償裝置 . 北京：中國電力出版社， 2021 [2]陳珩主編 .電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版） .北京：中國電力出版社， 2021 [3]李光琦主編 .電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版） .北京：中國電力出版社， 2021 [4]張保會 ,索南加樂主編 .電力系統(tǒng)繼電保護 . 北京：中國電力出版社， 1990 [5]焦留成主編 . 實用供配電技術(shù)手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [6]蘇文成主編 . 工廠供電 . 北京：機械工業(yè)出版社， 1999 [7]水利電力部西北電力設(shè)計院編 .電力工程電氣設(shè)計手冊 . 北京：中國電力出版社， 1996 [8]靳龍章，丁毓山主編 .電網(wǎng)無功補償實用技術(shù) .北京：中國電力出版社， 1997 [9]電力工業(yè)部西北電力設(shè)計院編 .電力工程電氣設(shè)備手冊 . 北京：中國電力出版社， 1996 [10]張文元，施圍，邱毓昌主編 .高電壓技術(shù) .西安交通大學(xué)出版社， 1994 [11]夏道止主編 .電力系統(tǒng)分析 .北京：中國 電力出版社， 2021 [12]劉介才編 .工廠供電 .北京：機械工業(yè)出版社 [13]熊信銀主編 . 發(fā)電廠電氣部分（第三版） .北京：中國電力出版社， 2021 [14]賀家李 ,宋從矩合編 .電力系統(tǒng)繼電保護原理 . 北京：中國電力出版社， 2