某10KV開閉所電氣部分設(shè)計(jì)(共21頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上某10KV開閉所電氣部分設(shè)計(jì)第一章 緒 論 本章首先闡述設(shè)計(jì)的目的和要求，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的依據(jù)和任務(wù)書，了解本設(shè)計(jì)的基本原則和目的。 第一節(jié) 設(shè)計(jì)的目的和要求發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐應(yīng)達(dá)到下列目的：（1） 鞏固和進(jìn)一步擴(kuò)大所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程中得到靈活應(yīng)用。（2） 學(xué)習(xí)和掌握發(fā)電廠，變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法，樹立正確的設(shè)計(jì)思想。（3） 培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。（4） 培養(yǎng)我們查閱，使用有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)、規(guī)范及其他參考資料的能力。 第二節(jié) 本設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 一、設(shè)計(jì)題目10KV開閉所電氣部分設(shè)計(jì)

2、二、設(shè)計(jì)目的 通過本工程設(shè)計(jì)，使我們了解國(guó)家電力建設(shè)的方針政策；熟悉國(guó)家有關(guān)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)規(guī)定；樹立起科學(xué)技術(shù)與工程經(jīng)濟(jì)相統(tǒng)一的辨證觀點(diǎn)；培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)分析解決工程實(shí)際問題的能力；了解電氣工程的建設(shè)程序；掌握電氣工程設(shè)計(jì)，計(jì)算的方法的步驟；并在進(jìn)行工程計(jì)算，工程制圖，文字處理等方面得到初步訓(xùn)練，為今后從事電力工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行及管理工作，打下心要的基礎(chǔ)。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1、為改善供電質(zhì)量，提高供電可靠性，在城中某住宅小區(qū)內(nèi)建設(shè)一座10KV開閉所。2、10KV開閉所規(guī)模為 A、10KV進(jìn)線兩回，一回由110KV甲站引入，電纜型號(hào)YJU22-10KV-3X240，長(zhǎng)度5KM；一回由1

3、10KV乙站引入，電纜型號(hào)YJU22-10KV-3X240，長(zhǎng)度7KM。 B、10KV出線8回。 C、該變電站采用微機(jī)綜合自動(dòng)化。3、甲站10KV母線最大短路容量130MVA。乙站10KV母線最大短路容量130MVA。4、本地區(qū)海撥1010M，雷電活動(dòng)33天/年，歷史最高氣溫?cái)z氏35°C，最低氣溫?cái)z氏-5°C，最大風(fēng)速4M/S。四、設(shè)計(jì)任務(wù)：1、 設(shè)計(jì)和論證變電站的主接線，并作圖。2、 計(jì)算短路電流。3、 作電氣平面總布置圖。4、 作10KV配電裝置配電圖。5、 選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備。6、 變電站繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)，作保護(hù)配置圖。7、 變電站防雷保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)。 第二章 電氣主接

4、線電氣主接線是由高壓電自通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流。高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線代表了發(fā)電廠和變電所電氣部分。它直接影響運(yùn)行的可靠性，靈活性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。 第一節(jié) 電氣主接線的基本要求我國(guó)變電所設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)程規(guī)定：變電所的主要接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。1、 可靠性：（1）研究可靠性應(yīng)注意的問題： A、應(yīng)重視網(wǎng)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的運(yùn)行分析。 B、應(yīng)包括一次

5、部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。 C、在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度。 D、考慮待設(shè)計(jì)發(fā)電廠，變電所在電力系統(tǒng)中的地位的作用。 （2）具體要求：A、 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。B、 斷路器或引線檢修及引線故障時(shí)，盡量減少停遠(yuǎn)回路和停遠(yuǎn)時(shí)間，并保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。C、 盡量避免變電所全停的可能性。D、 大機(jī)組，超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。2、 靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 （1）調(diào)度時(shí)，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)，變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。

6、 （2）檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)和對(duì)用戶的供電。 （3）擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。3、 經(jīng)濟(jì)性：主接線在滿足可靠性，靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 （1）投資省 A、主接線要求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。 B、要使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 C、要能限制短路電流，以便選擇價(jià)廉的電器設(shè)備和輕型電器。 D、如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下終端和分支變電所可用簡(jiǎn)單接線方式。 （2）占地面積小，主接

7、線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 （3）電能損失小，經(jīng)濟(jì)合理地選擇各種電氣，減少電能損失。 （4）具有未來發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。 第二節(jié) 主接線的基本 一、主接線的設(shè)計(jì)依據(jù) 1、發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 電力系統(tǒng)中的變電所有：系統(tǒng)樞紐變，地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型，一般變電所多為終端和分支變電所，電壓為110KV及110KV及以下。2、發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模。 變電所根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，終端或分支變電所如只有一個(gè)電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。3、負(fù)荷大小和重要性（1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且

8、當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。（2）對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。（3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，一般只需一個(gè)電源供電。4、系統(tǒng)備用容量大小 裝有兩臺(tái)及以上主變的變電所，當(dāng)其中一臺(tái)事故斷開時(shí)，其余主變的容量，應(yīng)保證該變電所70%的全部負(fù)荷，在經(jīng)過過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷供電，系統(tǒng)備用容量的大小將會(huì)影響運(yùn)行方式的變化。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這一因素。5、系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料（1）出線的電壓等級(jí)、回路數(shù)、每回路輸送容量和導(dǎo)線截面。（2）主變壓器臺(tái)數(shù)，容量和型號(hào)；變壓器各側(cè)的額定電

9、壓，陰抗等。（3）系統(tǒng)的短路容量或歸算電抗值。（4）變壓器中性點(diǎn)的接地方式及接地點(diǎn)的選擇。（5）初期和最終變電所與系統(tǒng)連接方式，變電所的地理位置等。 二、幾種主接線方式的介紹 由原始資料可知，待設(shè)計(jì)的變電所為10KV開閉所，為一般變電所，它的修建目的主要是為一住宅小區(qū)的居民用戶提供可靠?jī)?yōu)質(zhì)電能，根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，我們可基本選定主接線方式為：一）單母線接線方式： 單母線接線具有簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備小，投資小，運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性和靈活性較差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所接的電源；與之相接的所有電力裝置，在整個(gè)檢修期間均需停止工作。此外在出線斷路器檢修期間，必

10、須停止該回路的工作。因此，這種接線只適用于6220KV系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，且出線回路又不多的中、小型發(fā)電廠和變電所，它不能滿足、類用戶的要求，但若采用成套配電裝置，由于可靠性高，也可用于較重要用戶的供電。 二）單母線分段： 單母線分段接線具有簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少，投資較小，運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，并可提高供電可靠性和靈活性。對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路。由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，兩段母線同時(shí)故障的可能甚小，可以不予考慮。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量和容量。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電

11、范圍越小，但使用斷路器數(shù)量也越多，且配電裝配和運(yùn)行也越復(fù)雜，通常以23段為宜，這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠的610KV接線和6220KV變電所中。 三、主接線的確定 1、單母線接線與單母線相比較 單母線單母線分段斷路器臺(tái)數(shù)12臺(tái)11臺(tái)隔離開關(guān)臺(tái)數(shù)16臺(tái)14臺(tái)占地面積占地面積較大占地面積較小些優(yōu)點(diǎn)接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備小、操作方便、便于擴(kuò)建、投資較小接線簡(jiǎn)單、操作方便、便于擴(kuò)建供電可靠性，靈活性較好缺點(diǎn)供電的可靠性，靈活性較差不能滿足、類用戶需要投資較大些，占地面積較大適用范圍用于6220KV系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變，且出線不多的中、小型變電所適用于610KV電壓等級(jí)引出線在6回以上的中

12、、小型變電所中2、主接線的確定 根據(jù)原始資料提供，和電力系統(tǒng)的發(fā)展，用戶的需求等幾方面考慮，從近期及遠(yuǎn)景的發(fā)展規(guī)劃，所以確定10KV開閉所的主接線方式為：?jiǎn)文妇€分段。第三章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 概 述一、產(chǎn)生短路的原因所謂短路是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的某處相與相式相與地之間的“短接”，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)外，相與相或相與地之間是絕緣的，如果由于某種原因使其絕緣破壞而構(gòu)成了通路，我們就稱電力系統(tǒng)發(fā)生了“短路”故障，如過電壓、設(shè)備直接遭受雷擊，絕緣材料陳舊和機(jī)械損傷等原因，就常使絕緣損壞。電力系統(tǒng)其它某些故障也可能導(dǎo)致短路，如輸電線路斷線和倒桿事故等，此外運(yùn)行人員不遵守操作技術(shù)規(guī)程

13、和安全規(guī)程，造成誤操作式小動(dòng)物跨接裸導(dǎo)體時(shí)，都可能造成短路。 二、短路電流計(jì)算的目的1、校驗(yàn)電氣接線的合理性，選擇限制短路電流的方式。2、進(jìn)行電氣設(shè)備和校驗(yàn)。3、主變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 三、短路電流的計(jì)算方法 由于電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量要小，而阻抗則較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小，可以為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無限大。所以我們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無限大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的，其步驟如下：1、對(duì)各等值網(wǎng)絡(luò)按個(gè)別計(jì)算法進(jìn)行化簡(jiǎn)，求出計(jì)算電抗。2、分別查運(yùn)算曲

14、線，系統(tǒng)查帶有自動(dòng)電壓調(diào)整器的“發(fā)電機(jī)的平均運(yùn)算曲線”。3、求出短路電流的標(biāo)么值。4、歸算到各電壓等級(jí)求出有名值。四、一般規(guī)定1、計(jì)算的基本情況1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下進(jìn)行。2）所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)勵(lì)裝置）。3）短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間。4）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電流。2、接線方式 計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不能用在僅切換過程中可能并聯(lián)運(yùn)行的接線方式。3、計(jì)算容量 應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。4、短路點(diǎn)的種類 一般按三相短路計(jì)算，若發(fā)電機(jī)的兩相

15、短路式中性點(diǎn)有接地系統(tǒng)的以及自耦變壓器等回路中單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況的時(shí)候進(jìn)行計(jì)算。 第二節(jié) 短路點(diǎn)位置的選擇一、選擇原則（1）短路電流的計(jì)算，是為了選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)，使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行，因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過的最大短路電流。（2）為了保證選擇的合理性及經(jīng)濟(jì)性，不考慮極其稀有的運(yùn)行方式。二、短路點(diǎn)的選擇分析1、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算電路圖如圖所示：2、10KV開閉所只有一個(gè)電壓等級(jí)，10KV選擇10KV側(cè)的斷路器及隔離開關(guān)時(shí)，要考慮當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生短路時(shí)流過最大短路電流，因此在10KV母線上設(shè)置一個(gè)三相短路點(diǎn)D。三、短路電流計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任

16、務(wù)書的要求，為選10KV配電裝置的電器和導(dǎo)線需計(jì)算在最大運(yùn)行方式下流過電氣設(shè)備的短路電流，選擇一個(gè)短路點(diǎn)D。設(shè)系統(tǒng)為無窮大容量：S c= Sj=100MVA系統(tǒng)的組合電抗：Xc*=Sj/Se=100MVA/130MVA=0.77已知甲站電纜長(zhǎng)5KM，電纜電抗為0.08/KM線路阻抗標(biāo)么值：X l*=0.8*5*(100/1005²)=0.36X=Xc*+Xl*=0.77+0.36=1.13D點(diǎn)短路電流標(biāo)么值Id*=1/X=1/1.13=0.88三相短路有名值：Id³= Id*³*Ij=0.88*(Sj/3Up)=0.88*100/(3*10.5)=4.83KA三相

17、短路沖擊電流：Kch=1.8Ich³=2KchId=2*1.8*4.83=12.32KA全電流最大有效值Ich=1+2(Kch-1) ²*Id=1.5*4.83=7.24KA三相短路容量Sd³=3*Up*Id³=3*10.5*4.83=87.8MVA 第四章 主要電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 概 述 電氣設(shè)備的選擇是變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備，電氣設(shè)備要可靠地工作必須按正

18、常條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。電器選擇的一般要求：1）滿足正常情況下短路、過電壓、檢修。2）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。3）力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4）與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一至。5）同類設(shè)備盡量減少品種。6）選用新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。第二節(jié) 母線的選擇10KV側(cè)采用屋內(nèi)配電裝置中，所以10KV電壓母線選用硬母線，為了經(jīng)濟(jì)選用鋁硬母線即矩形母線，矩形導(dǎo)體散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大。為了避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，單條矩形截面最大不超過1250MM²，當(dāng)工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量時(shí)，可將24條矩形導(dǎo)體并列使用，但多條導(dǎo)體并列的允

19、許電流并不成比例增加。故一般避免采用4條矩形導(dǎo)體并列使用。試選LMY60*6鋁母線，平級(jí)時(shí)長(zhǎng)期允許的載流量Iy=872A。按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇：Imax>Kial由設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的當(dāng)?shù)刈罡邷囟葹?5，查表得溫度修正系數(shù)為0.88則：I=Ilk=872*0.88=767.4A I>Igmak滿足設(shè)計(jì)要求。 校驗(yàn)：（1）D點(diǎn)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)設(shè)Td為0.05S，查得T2=0.8Tde=0.8+0.05=0.8+0.05*1=0.85SC取95，I=Id=4.83KASmin= I/95*Tdz=4830/950.85=46.8MM²<60*6=360 MM²

20、所以，熱穩(wěn)定滿足要求。（2）D點(diǎn)的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 取L=1M a=25CM=0.25M max=1.73*Ich²(PX) ²/(aw)*10-8水平平放時(shí)，W=0.167bh²=0.167*6*10-3*(60*10-3) ²=360.72*10-8 Pa =1max=1.73*(12.32*103)²(1*1) ²/(0.25*360.72)*10-8*10-8 =29.1*106 Pa硬鋁的最大允許應(yīng)為y=69*106 Pamax<y 故動(dòng)穩(wěn)定滿足要求所以，10KV母線選擇LMY60*6的鋁母線。 第三節(jié) 10KV斷路器的選擇

21、 高壓斷路器的主要功能：正常運(yùn)行時(shí)，用它來例換運(yùn)行方式，把設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流，因此，在運(yùn)行中其開斷能力是標(biāo)志性能的基本指標(biāo)。所謂開斷能力，就是指斷路器在切斷電流時(shí)熄滅電弧的能力，以保證順利地分、合電路的任務(wù)：一、按正常工作條件選擇電器1） 一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電流在220KV及以下時(shí)為1.15Un，而實(shí)際電網(wǎng)的最高遠(yuǎn)行電壓Usm一般不超過1.1Uns，因此Un>=Uns。2） 電器在額定電流In是指在額定周圍環(huán)境溫度25下，電器的

22、的長(zhǎng)期允許電流，In應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即：In>Imax 試選VD4-10/1250A-31.5KA真空斷路器。10KV側(cè)戶內(nèi)真空斷路器VD4-10/1250A-31.5KA校驗(yàn)參數(shù)如下：型 號(hào)額定電壓額定電流動(dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流額定開斷電流VD4-1010KV1250A20KA20KA31.5KA校驗(yàn)：1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) Imax=20KA Ich=12.32KA Imax>Ich 故動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) I * Tdz=4.83²* 0.5=11.67(KA²S) It²*T=20²*4=

23、1600(KA²*S) It²*T> I² *Tdz 故熱穩(wěn)定滿足要求。所以，故可選VD4-10/1250A-31.5KA型真空斷路器。 第四節(jié) 熔斷器的選擇熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害，屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，而在電廠中多采用保護(hù)電壓互感器。一、10KV側(cè)熔斷器的選擇1、10KV側(cè)熔斷器屬于高壓熔斷器，屬屋內(nèi)配電裝置，則所選的熔斷器是戶內(nèi)高壓熔斷器，對(duì)于10KVRN型戶內(nèi)限流熔斷器應(yīng)按下列原則進(jìn)行選擇。1） 熔斷器額定電壓等于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓；2） 熔斷器的額定電流必

24、須不小于最大長(zhǎng)期負(fù)荷電流；3） 必須校驗(yàn)熔斷器的斷流能力，即流過熔斷器的最大三相短路功率應(yīng)不大于熔斷器允許斷流容量。2、熔斷器選擇 試選RN110型熔斷器，技術(shù)參數(shù)如下表：型 號(hào)額定電流額定電壓最大切斷電流最大開斷容量KN1-103A10KV12KA200MVA校驗(yàn)斷流能力Sd³=87.8MVASd³<200MVA 所以，斷流能力滿足。所以所用變電高壓側(cè)，熔斷器選用RN110型。3、變電所10KV電壓互感器是用熔斷器進(jìn)行保護(hù)，須按額定電壓，電流來選擇，電壓互感器所用熔斷器選用SIBA10/0.5A,額定電壓10KV，額定電流0.5A。 第五節(jié) 電流互感器的選擇和校驗(yàn)一

25、、電流互感器的選擇要求 電流互感器的選擇應(yīng)滿足繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和側(cè)量?jī)x表的要求：1、參數(shù)的選擇：1） 電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般弱電系統(tǒng)用1A，強(qiáng)電系統(tǒng)用5A，當(dāng)配電裝置距控制室較遠(yuǎn)時(shí)，可考慮用1A。2） 電流互感器額定的二次負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)按G75的規(guī)定有下列等級(jí)：5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100A。當(dāng)額定電流為5A時(shí)，相對(duì)應(yīng)的額定負(fù)荷阻抗值為0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.6,2.0,2.4,3.2,4.0，當(dāng)一個(gè)二次繞組的容量不能滿足要求時(shí)，可將兩繞組串聯(lián)使用。3）二次級(jí)的數(shù)量決定于測(cè)量?jī)x表，保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置的要求，一般

26、情況下，測(cè)量?jī)x表與保護(hù)裝置宜分別接于不同的二次繞組。 2、型式選擇1） 35KV以下屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件和產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂繞組絕緣結(jié)構(gòu)，一般常用型式為，低壓配電屏和配電設(shè)備中，LQ線圈式，LM母線式，620KV屋內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，LD單匝貫案式，LF復(fù)匝貫穿式，發(fā)電機(jī)回路和2000A以上回路，LMC，LMZ型，LBT型，LRD，LRZD型。2） 按安裝方式可分別為穿墻式、支持式和裝入式。穿墻式裝在墻壁或金屬結(jié)構(gòu)的孔中，可節(jié)約穿墻套管。支持式安裝在平面式支柱上?；芈分杏凶儔浩魈坠埽μ坠?，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)省投資或占地。二、10KV電流互

27、感器的選擇查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)選MWB10型電流互感器，參數(shù)如下：安裝地點(diǎn)型 號(hào)電流變比測(cè)量準(zhǔn)確級(jí)保護(hù)用準(zhǔn)確級(jí)10KV進(jìn)線分段MWB500/5A05B級(jí)10KV出線MWB300/5A05B級(jí) 第六節(jié) 電壓互感器的選擇和校驗(yàn)一、 電壓互感器的選擇要求：選擇電壓互感器應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和測(cè)量?jī)x表的要求。 1、電壓互感器配置1） 母線：除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。2） 線路：35KV及以上輸電線路，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無電壓，進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺(tái)單相電壓互感器。3） 變壓器：變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步式繼電保護(hù)的要求，設(shè)

28、有一組電壓互感器。4） 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。2、接線方式選擇： 在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單接線。 二10KV電壓互感的選擇 查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)選VES10型電壓互感器，具體參數(shù)如下：型 號(hào)一次側(cè)電壓二次側(cè)電壓剩余電壓VES1010/3KV0.1/3KV0.1/3KV 第七節(jié) 其它的選擇 一、占用變的選擇在變、配電所中，斷路器的控制回路，信號(hào)回路，繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置以及其他二次回路的工作電源等操作電源，直流系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，事故用電，都由所用變壓器供電，選擇屋內(nèi)占用變型號(hào)為：SC10/0.4容量為30KV技術(shù)參數(shù)如下：型

29、 號(hào)額定容量（KVA）額定電壓KV阻抗電壓（%）連接組別高壓低壓SC30/0.55010.50.44.0D，Yn11 二、開關(guān)柜選擇 選擇中置開關(guān)柜安裝設(shè)地點(diǎn)型 號(hào)10KV進(jìn)線電壓互感器ZK110/22斷路器、電流互感器ZK110/0.910KV出線 ZK110/01占用變ZK110G型分 段ZK110/07第五章 繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和可能的故障類型為依據(jù)，并以滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性四項(xiàng)基本要求：一、 可靠性。指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作，宜選用可靠的最簡(jiǎn)單的保護(hù)方式。二、 選擇性。指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備

30、或線路本身的保護(hù)式斷路器拒動(dòng)時(shí)，才運(yùn)行由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)式斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作切除故障。三、 靈敏性。指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的正常（含正常檢修）運(yùn)行方式和不利的故障類型計(jì)算，但可不考慮可能性很小的情況。四、 速動(dòng)性。指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源式設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。五、 配電系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)，短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。六、 如果為了滿足相鄰保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)的靈敏性

31、要求，將使保護(hù)過分復(fù)雜或技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)時(shí)，可按下列原則處理：1、 在變壓器后短路時(shí)，可縮短后備保護(hù)作用的范圍。2、 后備保護(hù)靈敏系數(shù)可按常見的運(yùn)行方式和故障類型進(jìn)行驗(yàn)算。3、 后備保護(hù)可無選擇地動(dòng)作，但應(yīng)盡量采用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置來補(bǔ)救。4、 保護(hù)裝置用電流互感器的比誤差不應(yīng)大于110%，當(dāng)技術(shù)上難以滿足要求，且不致使保護(hù)裝置不正確動(dòng)作時(shí)，才允許有較大的比誤差。5、 在配電系數(shù)正常運(yùn)行情況下，當(dāng)電壓互感器的二次回路斷線或其它故障能使保護(hù)裝置誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)閉鎖裝置，將保護(hù)解除動(dòng)作，并發(fā)出信號(hào)，當(dāng)保護(hù)裝置不致誤動(dòng)作時(shí)，一般只裝設(shè)電壓回路斷線信號(hào)裝置。第二節(jié) 本變電站的保護(hù)配置

32、按照電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)程及有關(guān)參考資料，配置繼電保護(hù)如下：一、 站用變壓器的保護(hù)。1、 裝設(shè)防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)，重瓦斯動(dòng)作于跳閘，輕瓦斯動(dòng)作于故障。2、 裝設(shè)防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)的過電流保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)需與母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)時(shí)間配合。二、 10KV母線分段斷路器的保護(hù)。1、 因母線上的引出線不帶電抗器，故可不裝專用的母線保護(hù)，母線故障可利用變壓器后備保護(hù)和分段斷路器上的保護(hù)來切除。2、 母線分段斷路器裝設(shè)過電流帶時(shí)限保護(hù)，除過電流保護(hù)外，尚需裝設(shè)兩相式瞬時(shí)電流速斷裝置。三、 10KV進(jìn)出線線路保護(hù)。1、 因出線不帶電抗器，故應(yīng)裝設(shè)瞬

33、時(shí)電流速斷裝置和過電流保護(hù)作為相間短路保護(hù)。2、 10KV二回出線，8回出線應(yīng)裝設(shè)微機(jī)饋線保護(hù)，采用保護(hù)及監(jiān)控一體化裝置，就安裝在10KV進(jìn)出線開關(guān)柜上。四、 10KV母線、分段母線的保護(hù)。1、 在10KV母線和分段上裝設(shè)備用電源自投裝置。2、 具有電流、電壓和功率等測(cè)量功能和遙脈功能的微機(jī)測(cè)量裝置一套，就地安裝在母線PT柜上。五、 其它 設(shè)面公用屏，內(nèi)置備用電源自投裝置，通訊控制裝置，數(shù)據(jù)采集裝置各一套及微機(jī)后臺(tái)監(jiān)控裝置一套。第六章 過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)在自然界的雷擊中，使設(shè)備產(chǎn)生過電壓以及絕幽會(huì)損壞，因此，必須對(duì)設(shè)備給予采取防雷措施，通常將過電壓分為直擊雷過電壓及感應(yīng)雷過電壓兩種，直擊雷過電壓是

34、由于流經(jīng)被擊物的很大雷擊電流所造成的。感應(yīng)雷過電壓是由于電磁場(chǎng)的劇烈改變而產(chǎn)生的。對(duì)于所設(shè)計(jì)的變電站其電壓等級(jí)是10KV，因此必須防止直擊雷過電壓之外，還應(yīng)對(duì)感應(yīng)雷過電壓采取相應(yīng)措施來保護(hù)設(shè)備的安全。第一節(jié) 變電站直擊雷保護(hù)35KV及以下高壓配電裝置構(gòu)架或房頂不宜裝避雷針，因?yàn)槠浣^緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊，所以宜采用避雷線。用避雷線保護(hù)的技術(shù)要求：1）避雷線應(yīng)具有足夠的截面和機(jī)械強(qiáng)度。2）避雷線的布置，應(yīng)盡量避免萬一斷路時(shí)造成全廠停電或者大面積停電事故。3）當(dāng)避雷線附近有電氣設(shè)備、導(dǎo)線或63KV及以下架構(gòu)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算避雷線對(duì)上述設(shè)施的間隙距離。4）為降低雷擊過電壓，應(yīng)盡量降避雷線接地端的接地電

35、阻，一般不宜超過10歐。5）應(yīng)盡量縮短一端絕緣的避雷線的檔距，以便減小雷擊點(diǎn)到接地裝置的距離，降低雷擊避雷線時(shí)的過電壓。6）對(duì)一端絕緣的避雷線，應(yīng)通過計(jì)算選定適當(dāng)數(shù)量的絕緣子個(gè)數(shù)。7）當(dāng)有兩根及以上一端絕緣的避雷線并行敷設(shè)時(shí)，為降低雷擊時(shí)的過電壓，可考慮將各條避雷線的絕緣末端用與避雷線相同的鋼絞線連接起來，構(gòu)成雷電通路，以減少阻抗，降低過電壓。由于本站為10KV開閉所，占地面積較小，從經(jīng)濟(jì)性和可靠性兩方面考慮可利用建筑物混泥土的鋼筋引地下的地基以作大地可靠接地，再在本站建設(shè)屋的房頂上用鋼筋在外沿打20*20M的方格子，堅(jiān)直連結(jié)良好后，沿房頂一圈再與混泥土內(nèi)的鋼筋連結(jié)牢固，形成避雷線。第二節(jié) 雷

36、電侵入波過電壓保護(hù)一、保護(hù)措施 配電裝置對(duì)侵入雷電波的過電壓保護(hù)是采用閥型避雷器及與閥型避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段等保護(hù)措施。 220KV及以下的配電裝置電氣設(shè)備絕緣與閥型避雷器通過雷電流為5000A幅值的殘壓進(jìn)行配合；330KV、500KV、配電裝置電氣設(shè)備絕緣與磁吹閥型避雷器通過雷電流為10KA幅值的殘壓進(jìn)行配合。 進(jìn)線保護(hù)段的作用，要于利用其阻抗限制雷電流幅值和利用其電暈衰耗來降低雷電波陡度，并通過進(jìn)線段上管型避雷器的作用，使之不超過絕緣配合所要求的數(shù)值。二、電纜進(jìn)線保護(hù)變電所的35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。對(duì)三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)直接接地。對(duì)單芯電纜，為防止在電纜外皮中產(chǎn)生環(huán)流，只允許將電纜一端的外皮直接接地，而另一端應(yīng)經(jīng)接地器或者保護(hù)間隙接地，也可用氧化鋅避雷器進(jìn)行保護(hù)。由于本站全部進(jìn)出線均為地下電纜，則變電所可以不安裝防雷電過電壓的避雷器。內(nèi)過電壓保護(hù)：由于本