某重型機(jī)械制造廠kV總降變電所及高壓配電設(shè)計(jì)

1、1.某重型機(jī)械制造廠35KV總降壓變電所電氣設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)原始資料：（1） 工廠總平面布置圖（2） 生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠承擔(dān)某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬?gòu)S的大（3） 型電機(jī)、變壓器、鍋爐配件制造任務(wù)。年生產(chǎn)規(guī)模為制造大型電機(jī)配件7500臺(tái)，總?cè)萘繛?5萬kw ，制造電機(jī)總?cè)萘?萬kw ，制造單機(jī)最大容量為5520kVA ；生產(chǎn)電氣配件60萬件。本廠為某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)重要組成部分。（4） 工廠各車間負(fù)荷情況及轉(zhuǎn)供負(fù)荷情況如表1所示。（5） 供電協(xié)議：1） 當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供兩個(gè)供電電源，共設(shè)計(jì)者選用。從某220/35kV區(qū)域變電所提供電源，該變的所距廠南10km 。從某220/35kV區(qū)

2、域變電所提供電源，該變的所距廠南5km 。2） 電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)如表2所示。3） 供電部門提出的技術(shù)要求：a) 區(qū)域變電所35kV饋出線定時(shí)限過電流保護(hù)整定時(shí)間為1.8s ，某變電所35kV饋出線過電流保護(hù)整定時(shí)間為1.1s 。b) 工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9 。c) 在總降壓變電所35kV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。d) 供電貼費(fèi)為700元/ (kVA)，每月電費(fèi)按兩部分電價(jià)制：基本電費(fèi)為18元/(kVA)，動(dòng)力電費(fèi)為0.4元/(kVA)，照明電費(fèi)為0.5元/(kVA)。e) 工廠負(fù)荷性質(zhì)。本廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班制或三班制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2300h。鍋爐房供生產(chǎn)用高壓蒸

3、汽，停電會(huì)使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)，又由于該廠距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需要廠方自備。鍋爐房供電要求有較高的可靠性，其中60%為一、二級(jí)負(fù)荷。f) 工廠自然條件： 氣象資料。年最高氣溫31OC，年平均氣溫20 OC，年最低氣溫-27 OC，年最熱月平均最高氣溫31OC，年最熱月地下0.71m處平均溫度20 OC，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。年雷暴日37天。 地質(zhì)水文資料。平均海拔31m，地層以沙質(zhì)粘土為主且可耕地，自然接地電阻10，地下水位35m，地耐壓力為20t/m2 。2負(fù)荷計(jì)算2.1負(fù)荷分級(jí)根據(jù)用電設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對(duì)人身和設(shè)備安全的影響，電力負(fù)荷通?？煞譃槿齻€(gè)等級(jí)：一級(jí)負(fù)荷：為中斷供電將造

4、成人身傷亡，或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來極大的政治經(jīng)濟(jì)損失者。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。本礦屬于國(guó)有能源部門，其中斷供電將有可能造成人員傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，屬于一級(jí)負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷：為中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂且需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)）允許由一回架空線路供電。 三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的一般電力負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求，允許長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電。本例屬于比較重要的工場(chǎng)，其供配電采用兩條進(jìn)線，下設(shè)兩個(gè)35KV的電力變壓器。2.2負(fù)荷具體計(jì)算 目前，負(fù)荷計(jì)

5、算常用需用系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項(xiàng)式法。本設(shè)計(jì)采用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，步驟如下：需用系數(shù)法：用設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。(1)用電設(shè)備分組，并確定各組用電設(shè)備的總額定容量。(2)用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定。 用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同需要系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。在一個(gè)車間中可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，在分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。其計(jì)算公式為: （2-1） （2-2） （2-3） （2-4）、該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率計(jì)算負(fù)荷；該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量；功率因數(shù)角的正切

6、值；額定電壓；該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷電流；需要系數(shù)，根據(jù)資料查得。(3)多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)K。具體計(jì)算如下： i1、2、3，m （2-5） （2-6） （2-7） （2-8）式中P、Q、S為配電干線式變電站低壓母線的有功、無功、視在計(jì)算負(fù)荷；同時(shí)系數(shù)；該干線變電站低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷電流;該干線或低壓母線上的額定電壓;m該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設(shè)備組總數(shù)；用電設(shè)備組的需要系數(shù)、功率因數(shù)角正切值、總設(shè)備

7、容量；a.電機(jī)修理車間計(jì)算負(fù)荷.1=2550kw 1=0.25 =0.77 1=0.82.1=1=0.252550=562.5kw.1=.1=562.50.82=461.3kva.1=.1= =562.5/0.77=730.5kva =/=730.5kva/1.73210000=42.18A.2=1190kw .2=0.2 .2=0.53 .2=1.58.2=.2.2=0.21190=238kw.2=.2.2=2381.58=449kva2=22 =238/0.53=449kva=.2/=449kva/1.73210000=25.92A.3=650kw .3=0.35 .3=0.55 .3=1

8、.51=.3.3=0.35650=227.5kw.3=.3.5=227.51.51=343.5kva.3=.3 .3= =227.5/0.55=413.6kva.3=.3/=413.6kva/1.73210000=23.88Ab.機(jī)械加工車間計(jì)算負(fù)荷.1=520kw .1=0.6 .1=0.6 .1=0.85.1=.1.1=5200.6=312kw.1=1.1=3120.85=265kva.1=.1.1=520kva.1=.1/=828/1.73210000=80A同理.2=200kw.2=156.2kva.2=250kva.2=.2/=14.4A.3=220kw.3=354.2kva.3=4

9、40kva.3=.3/=25.4Ac.新產(chǎn)品車間計(jì)算負(fù)荷.1=225kw.1=198kva.1=300kva.1=.1/=17.3A.2=190.4kw.2=167.5kva.2=253kva.2=.2/=14.6A.3=91.2kw.3=82kva.3=123kva.3=.3/=7.1A.4=364kw.4=233kva.4=433kva.4=./=25Ad.原料計(jì)算負(fù)荷.1=370.5kw.1=296.4kva.1=475kva.1=.1/=27.4A.2=690kw.2=517.5kva.2=862.5kva.2=.1/=49.8Ae.配件計(jì)算負(fù)荷.1=448kw.1=380.8kva.

10、1=589.5kva.1= .1/ = 34A .2=184.8kw.2=243.2kva.2=157.1kva.2=9Af.鍛造車間計(jì)算負(fù)荷=2280kw=2246.4kva=3600kva=/=207.8A根據(jù)變壓器損耗公式：P=0.02P10KV Q=0.1Q10KV則有:P=248(KW) Q=600(Kvar)考慮變壓器損耗后全變電所計(jì)算負(fù)荷，即35KV母線處計(jì)算負(fù)荷： =12407+248=12655(KW)=6005+600=6605(Kva)=14274(Kva)則自然功率因數(shù)：COS=12655/14274=0.76（已計(jì)算出所需數(shù)據(jù)）以下是用電設(shè)備負(fù)荷表2-1各車間負(fù)荷情況

11、及轉(zhuǎn)供負(fù)荷情況序號(hào)車間名稱設(shè)備容量（KW)需用系數(shù)計(jì)算負(fù)荷KdcostanP30(KW)Q30(kvar)S30(KVA)1電機(jī)修理車間25500.250.770.82562.5461.3730.511900.20.531.582383764496500.350.551.51227.5343.5413.62機(jī)械加工車間5200.60.60.85312265.25205700.350.80.78200156.52508800.250.51.61220354.24403新產(chǎn)品試驗(yàn)車間3000.750.750.882251983003400.560.750.88190167.52531600.570

12、.740.991.2821236500.560.840.643642334334原料車間5700.650.780.8370.5296.447523000.30.80.75690517.5862.55備件車間7000.640.760.85448380.8589.55280.350.760.85184.8243.21576鍛造車間36000.80.80.7822802246.43600 表2-1各車間負(fù)荷情況從表2-1中知本礦變電所的最大連續(xù)負(fù)荷為15508KW，無功負(fù)荷為6321KVar. 計(jì)算有功負(fù)荷時(shí)的值相應(yīng)取0.85，計(jì)算無功負(fù)荷時(shí)的值相應(yīng)取0.95。即10KV母線計(jì)算負(fù)荷：P10KV=1

13、5508x0.8=12407（KW），Q10KV=6321x0.95=6005（Kvar）。2.3功率補(bǔ)償（1）功率補(bǔ)償因數(shù)計(jì)算 根據(jù)本礦變電所負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可知：35KV側(cè)的計(jì)算負(fù)荷=12655+6605j，其自然功率因數(shù)為0.76，現(xiàn)利用電容器補(bǔ)償，假設(shè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.9，根據(jù)礦井安裝電容器容量公式：計(jì)算負(fù)荷；自然功率因數(shù)的正切值；補(bǔ)償后的正切值。因此補(bǔ)償?shù)臒o功功率為：=12655(tanarccos0.8tanarccos0.9=2362KVar)則全所總無功計(jì)算負(fù)荷為：=66052362=4243（KVar）3 主變器的選擇3.1變壓器臺(tái)數(shù)的選擇(1)對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電站，在

14、中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。(2)對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。(3)對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電站，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的12級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。(4)本礦采用兩臺(tái)主變，平時(shí)只用一臺(tái)，一臺(tái)備用。3.2 變壓器選擇計(jì)算由于=14274 (KVA)所以按條件選變壓器。=(0.6-0.7)14274=8564=S30(1+2)因此每臺(tái)主變壓器的容量應(yīng)選10000 KVA 。 故經(jīng)過以上的驗(yàn)證，選用兩臺(tái)35/ 10kv，額定容量為10000KVA的SF710000/35變壓器，

15、地面低壓變壓器選用S9-500,10/0.4KV,所用變壓器選用S9-50/35。 4 電氣主接線的設(shè)計(jì)4.1變電所的主結(jié)線方式變電所的主接線是由各種電氣設(shè)備及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分。它與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù)、容量等因素有關(guān)，所以變電所的主接線有多種形式。確定變電所的主接線對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的配置及運(yùn)行的可靠性等都有密切的關(guān)系，是變電所設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一。（1）線路-變壓器組接線發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)變壓器組，稱為單元接線。它具有接線簡(jiǎn)單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線，使得在發(fā)

16、電機(jī)和變壓器低壓側(cè)短路時(shí)，短路電流相對(duì)而言于具有母線時(shí)，有所減小等特點(diǎn)；這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受到制造條件或價(jià)格甚高等原因造成的困難。（2）橋式接線為了保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，在企業(yè)變電所中廣泛采用有兩回路電源受電和裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式主接線。橋式接線分為內(nèi)橋、外橋和全橋三種，其接線如圖4-1所示。 圖4-1橋式接線圖中WL1和WL2為兩回電源線路，經(jīng)過斷路器QF1和QF2分別接至變壓器T1和T2的高壓側(cè)，向變電所送電。斷路器QF3猶如橋一樣將兩回線路聯(lián)在一起，由于斷路器QF3可能位于線路斷路器QF1、QF2的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，故又分為內(nèi)橋和外

17、橋接線。（3）單母線分段式結(jié)線 有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線的中間變電所，其受、配電母線以及橋式接線變電所主變二交側(cè)的配電母線，多采用單母分段，多用于具有一二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)出線較多的變電所，不足之處是當(dāng)其中任一段母線需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，接于該母線的全部進(jìn)出線均應(yīng)停止運(yùn)行。（4） 雙母線接線這種接線方式有兩組母線，兩組母線之間用斷路器QF聯(lián)絡(luò)，每一回線路都通過一臺(tái)斷路器和兩臺(tái)隔離開關(guān)分別接到兩組母線上。因此，不論哪一回線路電源與哪一組母線同時(shí)發(fā)生故障，都不影響對(duì)用戶的供電，故可靠性高、運(yùn)行靈活。雙母線接線的缺點(diǎn)是設(shè)備投資多、接線復(fù)雜、操作安全性較差。這種接線主要用于負(fù)荷容量大，可靠性要求高，進(jìn)、出線

18、回路多的重要變電所。 圖4-2 電氣主接線方案該方案中采用單母線分段接線的兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電的可靠性?？梢员ＷC當(dāng)任一母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不會(huì)中斷對(duì)類負(fù)荷的供電。綜合比較本礦的35kv側(cè)采取全橋形式的主接線，全橋型接線靈活可靠。10千伏側(cè)則選用單母線分段接線。5 短路電流計(jì)算5.2 短路回路參數(shù)的計(jì)算在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，首先需要計(jì)算回路中各元件的阻抗。各元件阻抗的計(jì)算通常采用有名值和標(biāo)么值兩種計(jì)算方法。前一種計(jì)算方法主要適用于1KV以下低壓供電系統(tǒng)的網(wǎng)路中，后一種計(jì)算方法多用在企業(yè)高壓供電系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)中。對(duì)較復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計(jì)算短路電流時(shí)采用標(biāo)么制進(jìn)行計(jì)算比

19、較簡(jiǎn)便。標(biāo)么制屬于相對(duì)電位制的一種，在用標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，各電氣元件的參數(shù)都用標(biāo)么值表示。5.2.1標(biāo)么值標(biāo)么值一般又稱為相對(duì)值，是一個(gè)無單位的值，通常采用帶有*號(hào)的下標(biāo)以示區(qū)別，標(biāo)么值乘以100，即可得到用同一基準(zhǔn)值表示的百分值。在標(biāo)么值計(jì)算中。首先要選定基準(zhǔn)值。雖然基準(zhǔn)值可以任意選取，但實(shí)際計(jì)算中往往要考慮計(jì)算的方便和所得到的標(biāo)么值清晰可見，如選取基值功率為100MVA和短路點(diǎn)所在網(wǎng)路的平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓。尚須指出，在電路的計(jì)算中，各量基準(zhǔn)值之間必須服從電路的歐姆定律和功率方程式，也就是說在三相電路中，電流、電壓、阻抗、和功率這四個(gè)物理量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)滿足下列關(guān)系： = = （5-1）式中

20、、功率、電壓、電流、阻抗的基準(zhǔn)5.2.2短路回路中各元件阻抗的計(jì)算序號(hào)元件名稱標(biāo)幺值有名值（）短路功率（MVA）1發(fā)電機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）=2變壓器RT=XT=3電抗器4線路(1) 圖5-1等效短路電流計(jì)算選取選基準(zhǔn)容量取=100MVA計(jì)算點(diǎn)，=35kV 則=1.65KA計(jì)算點(diǎn)及其其它短路點(diǎn)時(shí)，選取=10kV則=5.8KA 主變壓器電抗= =0.075100/10 =0.7535KV架空線路電抗=100.4100=0.335.3短路電流的計(jì)算過程一般選取各線路始、末端為短路計(jì)算點(diǎn)，線路時(shí)段的最大三相短路電流常用來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性，并作為上一級(jí)繼電保護(hù)的整定參數(shù)之一，線路末端的最小兩相短路電

21、流常用來校驗(yàn)相關(guān)繼電保護(hù)的靈敏度。在接下來的計(jì)算中可選35KV母線、6KV母線和各6KV母線末端為短路計(jì)算點(diǎn)。(1) K1短路電流的計(jì)算 最大運(yùn)行方式下的三相短路電流=+=0.17+0.33=0.5=1=2 =21.65=3.3(KA) =2.55=7.43(KA) =1.52 =5.0=2100=200(MVA)(2) K12點(diǎn)短路電流計(jì)算 K12=K2最大運(yùn)行方式下的三相短路電流 0.5+0.375=0875=1=1.14=1.145.8=6.6(KA)=2.55=14.85 (kA)=1.52=10 (kA)=114(MVA)6 .電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)6.1母線的選擇6.1.1 35KV

22、母線的選擇35kV母線，在室外一般選用鋼芯鋁絞線，母線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按常時(shí)負(fù)荷電流校驗(yàn)。此設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是采用的分列運(yùn)行，當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)候另一臺(tái)變壓器應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷。本礦的總負(fù)荷電流為：=1.05/=1.0514974/35=259A。查表得知經(jīng)濟(jì)電流密度J=1.15因此截面 S=/J=225(mm2) 所以選取LGJ-185型鋼芯鋁絞線，載流量515A，40C時(shí)候的載流量是446A259A校驗(yàn)合格。6.1.2 10KV母線的選擇已知6KV側(cè)最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流(k為分配系數(shù)取0.8)=1.05/=10000/10=907.7A=k=0.8907.7=726A查得鋁母線LMY1008平

23、放在40，其最大允許載流量為1210A, 所選型號(hào)滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)A /c已知 =1.8s =6.6KA 查得C=95 =93.2mm，因此符合技術(shù)條件。（3)63kA，7.43kA 滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。（5）由于變壓器容量為10000KVA，變壓器設(shè)有差動(dòng)保護(hù)，在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路，其為瞬時(shí)動(dòng)作，繼電器保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0，短路持續(xù)時(shí)間小于1s，需要考慮非周期分量的假想時(shí)間。此時(shí)假想時(shí)間由斷路器的全開斷時(shí)間0.1s和非周期分量假想時(shí)間0.05s構(gòu)成，當(dāng)斷路發(fā)生在6KV母線上時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，此時(shí)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為2s，短路持續(xù)時(shí)間大于1s，此時(shí)假想時(shí)間由繼電保護(hù)時(shí)間和斷路器全開斷時(shí)間構(gòu)成，即

24、 =2.1s。熱穩(wěn)定電流=3.3=0.64(KA)Imax2，因此符合技術(shù)條件。（3）63kA，14.85kA 滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。(4） 熱穩(wěn)定電流=6.6=1.3(KA)=7.43KA符合要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路發(fā)生后，事故切除靠上一級(jí)的變電所的過流保護(hù)，繼電器的動(dòng)作時(shí)限比35KV進(jìn)線的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限2.5s大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，故=2.5+0.5=3s =+=0.1+3=3.1s相當(dāng)于5s的熱穩(wěn)定電流為=3.3=2.6KA = 259A符合要求。 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)=42.8KA=7.43KA符合要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)=17.14=1170=3.33.33.1=101符合要求。此外根據(jù)需要10KV側(cè)選擇有LA

25、-10,200/5、LA-10,500/5型電流互感器。所選電流互感器參數(shù)如下表技術(shù)參數(shù)如下表。表6-6 LA-10,200/5型電流互感器技術(shù)參數(shù)變比準(zhǔn)確級(jí)次組合二次負(fù)載值0.5級(jí)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)200/5 0.5/3、1/30.817.114表6-7 LA-10,500/5型電流互感器技術(shù)參數(shù)變比準(zhǔn)確級(jí)次組合二次負(fù)載值0.5級(jí)1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)500/5 0.5/3、1/30.460110經(jīng)過動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)均符合要求。6.2.4電壓互感器的選擇該變壓器不進(jìn)行絕緣檢測(cè)，只需測(cè)量線路電壓，可選兩臺(tái)JDJ35型單相雙繞組油浸式戶外電壓互感器，分別接在35KV兩段母線上。10KV母線上

26、選用兩臺(tái)JSJW-10三相屋內(nèi)式電壓互感器，以及兩臺(tái)單相屋內(nèi)式電壓互感器JDZ-10。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表。表6-8 JDJ-35型電壓互感器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓工頻試驗(yàn)電壓二次電壓極限容量JDJ35 35KV95KV0.1KV1000/V.A表6-9 JDZ-10型電壓互感器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓額定變壓比額定變壓比0.5級(jí)極限容量JDZ-10 10KV10000/10080500/V.A表6-10 JSJW-10型電壓互感器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓額定變壓比額定變壓比0.5級(jí)極限容量JSJW-10 10KV1000/1000/100/3120960/V.A6.2.5高壓熔斷器的選擇本設(shè)計(jì)35千伏

27、高壓側(cè)采用RW5-35/200-800型戶外高壓跌落式熔斷器和RN1-6室內(nèi)高壓熔斷器。其技術(shù)參數(shù)如下表。表 6-11 RW5-35/200-800型熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電 壓（KV）額定 電 流（A）斷流容量上限/MV.A斷流容量下限/MV.A3520080030經(jīng)校驗(yàn)符合條件。表 6-12 RN1-10高壓熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電 壓（KV）額定電流A三相最大斷流容量/MV.A最大開斷電流（KA）最小開斷電流（KA）過電壓倍數(shù)1010010002001.32.5 經(jīng)校驗(yàn)符合條件。10kV側(cè)高壓熔斷器的選擇RN310型戶內(nèi)高壓熔斷器。其技術(shù)參數(shù)如下表6-13：表6-13 RN310型高壓熔斷器技術(shù)

28、數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓熔斷器額定電流最大斷流容量三相RN3-1010 KV50-200 A200 MVA經(jīng)校驗(yàn)符合條件。6.2.6開關(guān)柜的選擇開關(guān)柜是金屬封閉開關(guān)設(shè)備的俗稱，是按一定的電路方案將有關(guān)電氣設(shè)備組裝在一個(gè)封閉的金屬外殼內(nèi)的成套配電設(shè)備。金屬封閉開關(guān)設(shè)備分為三種類型：鎧裝式，即各室間用金屬板隔離且接地，如KYN型和KGN型；間隔式，即各室間是用一個(gè)或多個(gè)非金屬板隔離，如JYN型；箱式，即具有金屬外殼，但間隔數(shù)目少于鎧裝式或間隔式，如XGN型。從中壓斷路器的置放方式來看，分為：落地式，即斷路器手車本身落地推入柜內(nèi)；中置式，即手車裝于開關(guān)柜中部。主要根據(jù)負(fù)荷等級(jí)選擇高壓開關(guān)柜的型號(hào)。一般情況下

29、，一、二級(jí)負(fù)荷選擇移開式開關(guān)柜，如KYN2/JYN1型開關(guān)柜，三三級(jí)負(fù)荷選擇固定式開關(guān)柜，如KGN型開關(guān)柜。所選開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)如下表。表6-14 JYN1-35型開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流（A）類別形式JYN1-35351000單母線移開式表6-15 KYN-10型開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流（A）類別形式KYN-1010630-2500單母線移開式表6-16 KGN-10型開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓(KV)額定電流（A）類別形式KGN-1010630，1000單母線固定式 7.變電所的防雷保護(hù)8.1 變電所防雷概述 雷電引起的大氣過電壓將會(huì)對(duì)電器設(shè)備和變電所的建

30、筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在變電所和高壓輸電線路中，必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)前變電所中采用的防雷保護(hù)措施是可靠的，但是雷電參數(shù)和電器設(shè)備的沖擊放電特性具有統(tǒng)計(jì)性，故防雷措施也是相對(duì)的，而不是絕對(duì)的。 變電所的雷電危害主要來自兩個(gè)方面：一個(gè)是直接雷擊變電所的建筑物、構(gòu)筑物或裝設(shè)在露天的設(shè)備，強(qiáng)大的雷電沖擊電流通過被擊物泄放入地時(shí)，引起機(jī)械力破壞和熱破壞；另外一個(gè)是雷電感應(yīng)產(chǎn)生的高電壓波沿輸電線路侵入變電所內(nèi)，使主要電氣設(shè)備對(duì)地絕緣擊穿或燒毀。所以對(duì)于直接雷擊破壞，變電所一般采用安裝避雷針或者避雷線保護(hù)，對(duì)于沿線路侵入變電所的雷電侵入波的防護(hù)，主要靠在變電所內(nèi)

31、合理地配置避雷器。8.2 避雷針的選擇 防直擊雷最常用的措施是裝設(shè)避雷針，它是由金屬制成，比被保護(hù)設(shè)備高并具有良好的接地裝置，其作用是將雷吸引到自己身上并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近比它矮的設(shè)備、建筑免受雷擊。避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型：1.單支避雷針的保護(hù)；2.兩針避雷針的保護(hù)；3.多支避雷針的保護(hù)。本次設(shè)計(jì)采用單支避雷針進(jìn)行防直擊雷的保護(hù)。避雷針的保護(hù)范圍是指被保護(hù)物在此空間范圍內(nèi)不致遭受雷擊而言。單支避雷針的保護(hù)范圍是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓錐體。避雷針的保護(hù)半徑rx可按下式計(jì)算，即 ，當(dāng)時(shí)； （9-1） ，當(dāng)時(shí)。 （9-2）式中 h避雷針高度，單位m； hx被保護(hù)物的高度，單位m； p高度影響

32、因數(shù)，當(dāng)時(shí)，p=1；當(dāng)時(shí)，。 這次選擇在距變電所外10m的地方裝設(shè)單支避雷針，安裝在進(jìn)線終端塔頂，塔頂高度為21m，針高12m，取33m作為計(jì)算高度。 表9.1 避雷針保護(hù)范圍計(jì)算表針號(hào)h（m）p（m）(m)保護(hù)范圍避雷針高度高度影響因數(shù)被保護(hù)物高度保護(hù)半徑#1330.9617.015.36#1#1330.968.032.16#1#1330.964.039.84#18.3 避雷器的選擇目前在新建或技術(shù)改造的變電所中，一般都選用氧化鋅避雷器，作為電力變壓器等電氣設(shè)備的大氣過電壓、操作過電壓及事故過電壓的保護(hù)設(shè)備。氧化鋅避雷器與閥型避雷器相比，具有殘壓低、無續(xù)流、通流容量大、性能穩(wěn)定和動(dòng)作迅速等優(yōu)

33、點(diǎn)。 1. 35kV側(cè)避雷器的選擇 （1）按額定電壓選擇 35kV系統(tǒng)最高電壓40.5kV，相對(duì)地電壓為40.5/=23.4kV，避雷器相對(duì)地電壓為1.25U=1.2540.5=50.6kV，取避雷器額定電壓為53kV。 （2）按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇 35kV系統(tǒng)相電壓23.4kV,選擇氧化鋅避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓40.5kV，此值大于23.4kV。 （3）標(biāo)稱放電電流的選擇 35kV氧化鋅避雷器標(biāo)稱放電電流選擇5A。 （4）雷電沖擊殘壓的選擇 35kV額定雷電沖擊外絕緣峰值耐受電壓為185kV，內(nèi)絕緣耐受電壓為200kV，計(jì)算避雷器標(biāo)稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為 （9-3） 選擇氧化鋅避雷器雷電沖擊電流下殘壓（峰值）為134kV。 （5）校核陡坡沖擊電流下的殘壓 35kV變壓器類設(shè)備的內(nèi)絕緣截?cái)嗬纂姏_擊耐受電壓為220kV，計(jì)算陡坡沖擊電流下的殘壓為 （9-4） 選擇陡坡沖擊電流下殘壓（峰