35KV變電站一次系統(tǒng)設計

1、河南理工大學萬方科技學院35KV變電站一次系統(tǒng)設計姓 名： 田英科 學 號： 0828010015 專業(yè)班級： 電氣08-2 指導老師： 所在學院： 電氣工程與自動化系 摘要變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全廠（所）電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 本次設計建設一座35KV降壓變電站，首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟可靠、運行靈活的要求選擇各個電壓等級的接線方式，在技術方面和經(jīng)濟方面進

2、行比較，選取靈活的最優(yōu)接線方式。 其次進行短路電流計算，根據(jù)各短路點計算出各點短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計算中得到當短路發(fā)生在各電壓等級的工作母線時，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。最后，根據(jù)各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進行設備選擇，然后進行校驗并對二次改造部分進行概預算編制。關鍵詞：35KV變電所：設計：變壓器：短路電流計算目錄1 概述.42變電所的負荷計算.53變電站的選取.84電氣主接線設計105短路電流計算146電氣設備選擇和校驗167變電所的平面布置258防雷接地.279心得體會291 概述我國的城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正在進行大規(guī)模的改造，與此相應，城鄉(xiāng)變電所也須

3、進行更新?lián)Q代，我國電力網(wǎng)的現(xiàn)實情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所、微機監(jiān)測變電所、綜合自動化變電所相繼出現(xiàn)，并取得了迅猛的發(fā)展。供電電源：由區(qū)域變電所二路35kV架空線（1#、2#線）至變電站后轉(zhuǎn)為電纜線供給本站，線長3 Km。變電站35kV母線最大運行三相短路容量 S=800MVA,S=600MVA。操作電源：直流220V電能計量：采用高供高計，兩路35kV進線各設置計量專用的電流、電壓互感器及計量屏。兩臺所用變設計量用電度表。隨著改革的不斷深化，經(jīng)濟的迅速發(fā)展。各電力部門對變電所設計水平的要求將越來越高?，F(xiàn)在所設計的常規(guī)變電所最突出的問題是設備落后，結構不合理，占地多，投資大，損耗高，效

4、率低，尤其是在一次開關和二次設備造型問題上，基本停留在5060年代的水平上，從發(fā)展的觀點來看，將越來越不適應我國城市和農(nóng)村發(fā)展的要求。國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，對電力能源需求也不斷增大，致使變電所數(shù)量增加，電壓等級提高，供電范圍擴大及輸配電容量增大，采用傳統(tǒng)的變電站一次及二次設備已越來越難以滿足變電站安全及經(jīng)濟運行，少人值班或者無人值班的要求?，F(xiàn)在已經(jīng)大多采用了微機保護。分級保護和常規(guī)保護相比，增加了人機對話功能，自控功能，通信功能和實時時鐘等功能，因此如果通過電力監(jiān)控綜合自動化系統(tǒng)，可以使變電站內(nèi)值班人員或調(diào)度中心的人員及時掌握變電站的運行情況，直接對設備進行操作，及時了解故障情況，并迅速進行處理，

5、達到供電系統(tǒng)的管理科學化、規(guī)范化、并且還可以做到與其他自動化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進行全系統(tǒng)的信息綜合管理。2變電所的負荷計算2.1負荷計算的意義計算負荷是根據(jù)已知的工廠的用電設備安裝容量確定的、預期不變的最大假想負荷。它是設計時作為選擇工廠電力系統(tǒng)供電線路的導線截面、變壓器容量、開關電器及互感器等的額定參數(shù)的重要依據(jù)。負荷計算的目的是為了掌握用電情況,合理選擇配電系統(tǒng)的設備和元件,如導線、電纜、變壓器、開關等。負荷計算過小,則依此選用的設備和載流部分有過熱危險,輕者使線路和配電設備壽命降低,重者影響供電系統(tǒng)的安全運行.負荷計算偏大,則造成設備的浪費和投資的增大。為此,正確進行負荷計

6、算是供電設計的前提,也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段2.2負荷計算方法目前負荷計算常用需要系數(shù)法、二項式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國內(nèi)設計單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需用系數(shù)法計算用電設備組的負荷時，應將性質(zhì)相同的用電設備劃作一組，并根據(jù)該組用電設備的類別，查出相應的需用系數(shù)，然后按照上述公式求出該組用電設備的計算負荷。2.3 負荷計算過程按照原始負荷資料如下：負荷（35KV）:同時系數(shù)Km =0.9 表2-1負 荷 名 稱額 定 容 量（KW）額 定 電壓（KV）負 荷 特 性Cos供電線路長度(

7、m)1# 出線86060.82002# 出線40060.822503# 出線76060.751004# 出線160060.880水源變電所120060.85200生活區(qū)變電所200060.890鍋爐變電所110060.8100污水處理電源120060.880計算過程如下：1#出線：，2#出線：， 3#出線：， 4#出線：， 水源變電所：， 生活區(qū)變電所： ， 鍋爐變電所：， 污水處理電源：， 備用線路1#：， 備用線路2#：，負荷計算結果如下表2-2：負荷名稱額 定容 量（KW）額定電壓（KV）負 荷特 性costan供電線路長度(m)P30(KW)Q30(KVar)1# 出線86060.80

8、.75200774580.52# 出線40060.820.702503602523# 出線76060.750.88100684601.94# 出線160060.80.758014401080水源變電所120060.850.622001080669.6生活區(qū)變電所200060.80.759018001350鍋爐變電所110060.80.75100990742.5污水處理電源120060.80.75801080810備用200060.80.7520018001350備用200060.80.75200180013503變電站的選取3.1主變壓器臺數(shù)的確定為保證供電的可靠性，避免一臺主變故障或檢修時影

9、響供電，變電所一般裝設兩臺主變壓器，但一般不超過兩臺變壓器。當只有一個電源或變電所的一級負荷另有備用電源保證供電時，可裝設一臺主變壓器。對于大型超高壓樞紐變電所，裝設兩臺大型變壓器，當一臺發(fā)生故障時，要切斷大量負荷是很困難的，因此，對大型樞紐變電所，根具工程具體情況，應安裝臺主變壓器。這種裝設方法可以提高變電所的供電可靠性，變壓器的單臺容量以及安裝的總?cè)萘拷钥捎兴?jié)約，且可根據(jù)負荷的實際增長的進程，分別逐臺裝設變壓器，而不致積壓資金。當變電所裝設兩臺以及以上的主變時，每臺容量的選擇應按照其中任一臺停運時，其余變壓器容量至少能保證所供的一級負荷或為變電所全部負荷的60%75%。通常一次變電所采用

10、75%，二次變電所采用60%。3.2主變壓器容量的確定本次設計的是線變阻，選擇暗備用，每臺按變壓器的最大負荷選擇。正常情況下兩臺變壓器都參加工作，這時，每臺變壓器均承受50%最大負荷，這種備用及能滿足正常工作時經(jīng)濟運行的要求，又能在故障情況下承擔全部負荷，是比較合理的備用方式。 所以 根據(jù)數(shù)據(jù)選SFL7-12500/35型變壓器。 （3-1）而，而 因此校驗合格。實際功率因數(shù)：3.3 補償電容器的選擇變電所對功率因數(shù)有這樣高的要求，僅僅依靠提高自然功率因數(shù)的辦法，一般不能滿足要求。因此，變電所需裝設無功補償裝置，對功率因數(shù)進行人工補償。計算過程如下： 并聯(lián)前： 并聯(lián)后： ， 所以： 因此選補償

11、電容器的型號為：BWF6.3-80-1W 所以電容器的個數(shù)選33只。4電氣主接線設計4.1 電氣主接線的概述變電所電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電站的具體條件確定的，一電源和出現(xiàn)為主體。是構成電力系統(tǒng)的重要內(nèi)環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及變電站本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關，并對電氣設備選擇、配電裝置的布置、繼電保護和控制方式的擬定有很大影響。因此，必須通過技術經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案。4.2電氣主接線的設計原則和要求 電氣主接線的設計原則(1) 考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用。變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所

12、、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求也不同。(2) 考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模。變電所主接線設計應根據(jù)五到十年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應根據(jù)負荷的大小及分布負荷增長速度和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回數(shù)。(3) 考慮用電負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響。對一級用電負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一級用電負荷不間斷供電；對二級用電負荷，一般要有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級用電負荷供電，三級用電負荷一般只需一個電源供電。(4)

13、考慮主變臺數(shù)對主接線的影響。變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將會產(chǎn)生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性的要求低。(5)考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響。發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應負荷突增、設備檢修、故障停運情況下的應急要求。電氣主接線的設計要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時否允切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。 電氣主接線設計的基本要求變電所的電

14、氣主接線應根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負荷性質(zhì)、線路、變壓器連接總數(shù)、設備特點等條件確定。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)可靠實用。所為可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對以往所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性不是絕對的，而是相對的。一種主接線對某些變電

15、所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。(2)運行靈活。主接線運行方式靈活，利用最少的切換操作，達到不同的供電方式。根據(jù)用電負荷大小，應作到靈活的投入和切除變壓器。檢修時，可以方便的停運變壓器、斷路器、母線等電氣設備，不影響工廠重要負荷的用電。(3)簡單經(jīng)濟。在滿足供電可靠性的前提下，盡量選用簡單的接線。接線簡單，既節(jié)省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備，使節(jié)點少、事故和檢修機率少；又要考慮單位的經(jīng)濟能力。經(jīng)濟合理地選用主變壓器型號、容量、數(shù)量，減少二次降壓用電，達到減少電能損失之目的。(4)操作方便。主接線操作簡便與否，視主接線各回路是否按一條回路配置一臺斷路器的原則，

16、符合這一原則，不僅操作簡便、二次接線簡單、擴建也方便，而且一條回路發(fā)生故障時不影響非故障回路供電。 (5)便于發(fā)展。設計主接線時，要為布置配電裝置提供條件，盡量減少占地面積。但是還應考慮工廠企業(yè)的發(fā)展，有的用戶第一期工程往往只上一臺變壓器，經(jīng)35年后，需建設第二臺主變壓器，變電所布局、基建一般都是根據(jù)主接線的規(guī)模確定的。因此，選擇主接線方案時，應留有發(fā)展余地。擴建時可以很容易地從初期接線過度到最終接線。4.3電氣主接線方案的比較變電所的接線應從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟出發(fā)。本次設計的35KV總降變電所，地位較為重要，應盡量保證供電的可靠性，又由于是總降變電所，從經(jīng)濟性來考慮主接線不宜復雜。(1)

17、只裝有一臺主變壓器的總降變電所主接線。通常采用一次側(cè)無母線、二次側(cè)為單母線的主接線。一次側(cè)采用斷路器為主開關。其特點是簡單經(jīng)濟，但供電可靠性不高，只適用于三級負荷。(2) 一次側(cè)為內(nèi)橋式接線的總降變電所主接線。這種主接線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負荷。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變電所。(3) 一次側(cè)為外橋式接線的總降變電所主接線。這種主接線也適用于一、二級負荷。這種外橋式接線多用于電源線路不長而主變壓器需經(jīng)常切換以適應經(jīng)濟運行的總降壓變電所。(4) 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線。這種主接線兼有上述內(nèi)橋式和外橋式兩種接線

18、的運行靈活性的優(yōu)點，但所用高壓開關設備較多，投資較大。可供一、二級負荷，適用于一、二次側(cè)進出線較多的情況。(5) 一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主接線。采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運行靈活性大大提高，但開關設備也大大提高，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在企業(yè)中少用，主要用于電力系統(tǒng)中。綜合上述的主接線方案的比較,一次側(cè)選用線路變壓器組接線方式,即采用兩臺變壓器分列運行,二次側(cè)采用單母分段接線方式。35KV側(cè)的接線： 所設計的變電所35KV出線，最終四回，本期工程一次完成，在考慮主接線方案時，應首先滿足運行可靠，操作靈活，節(jié)省投資。方案一、單母線接線方式：接線簡單、

19、清晰。操作方便，投資少便于擴建；母線或隔離開關檢修或故障時連接在母線上的所有回路必須停止工作；檢修任一電源或線路的斷路器時，該回路必須停電；當母線或母線上的隔離開關上發(fā)生短路以及斷路器在繼電保護作用下都自動斷開，因而造成全部停電。方案二、單母分段接線方式：當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，可提高供電可靠性和靈活性。當一段母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，可提高供電可靠性和靈活性。以上兩種方案比較，在供電可靠性方面，方案一較差，故35KV側(cè)應采用單母分段接線10KV側(cè)的接線方案一

20、、單母線接線：具有接線簡單清晰，操作方便，所用設備比較少，投資少等優(yōu)點，但當母線或母側(cè)隔離開關檢修故障時，連接在母線上的所有回路都將停止工作，當母線發(fā)生短路時，所有電源回路的斷路器在繼電保護作用中自動跳閘，因而造成母線電壓失壓全部停電，檢修任一電源或線路的斷路器時，該回路必須停電。方案二、單母分段接線：接線簡單清晰，設備少，且操作方便，可提高供電可靠性和靈活性，不僅便于檢修母線而減少母線故障影響范圍，對于重要用戶可以從不同段引兩個回路，而使重要用戶有兩個電源供電，在這種情況下，當一段母線發(fā)生故障，由于分段斷路器在繼電保護裝置的作用下，能自動將故障段切除，因而保證了正常段母線不間斷供電。綜上所述

21、，單母分段接線的可靠性較高，而且比較經(jīng)濟，故10KV側(cè)接線應選方案二，單母分段接線。5短路電流計算5.1 短路電流計算的一般概述電氣設備或?qū)w發(fā)生短路故障時通過的電流為短路電流。在工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的設計和運行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還要考慮到發(fā)生故障所造成的不正常狀態(tài)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實際運行經(jīng)驗，破壞供電系統(tǒng)正常運行的故障一般最常見的是各種短路。所謂短路是指相與相之間的短接，或在中性點接地系統(tǒng)中一相或幾相與大地相接（接地），以及三相四線制系統(tǒng)中相線與中線短接。當發(fā)生短路時，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（幾千甚至幾十萬安），電源的電壓完全降落在短路回路中

22、。三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。除了上述各種短路以外，變壓器或電機還可能發(fā)生一相繞組匝間或?qū)娱g短路等。根據(jù)運行經(jīng)驗統(tǒng)計，最常見的是單相接地短路，約占故障總數(shù)的60%，兩相短路約占15%，兩相接地短路約占20%，三相短路約占5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因為它畢竟有發(fā)生的可能，并且對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有著十分不利的影響。單相短路雖然機會多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，使單相短路電流最大可能值不超過三相短路電流的最大值。這就使全部電氣設備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來選擇，況且三相短路又是不對稱短路的計算基礎，尤其是工業(yè)企

23、業(yè)供電系統(tǒng)中大接地電流系統(tǒng)又很少，因此應該掌握交流三相短路電流的計算。5.2 短路電流的計算進行短路電流計算時，首先應收集相關的資料，如電力系統(tǒng)接線圖、運行方式和各元件的技術參數(shù)等。然后繪制計算電路圖。然后再根據(jù)對短路點做出等值電路圖，利用網(wǎng)絡變化規(guī)則，將其逐步簡化，求出短路回路總電抗。最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。以下分別討論計算電路圖、等值電路圖和短路回路總電抗的確定。計算電路圖，是一種簡化了的電氣單線圖，如圖 K1 K2 K3 圖5-1計算電路圖（1）短路電流的計算選取基準容量=100MVA取 則取=6.3KV 則 取=0.4KV 則（2）計算系統(tǒng)各元件阻抗的標么值，繪制等效電路圖。

24、最大運行方式和最小運行方式下系統(tǒng)的阻抗和 線路阻抗一 變壓器阻抗 線路阻抗二 等效電路圖如下所示： 短路電流計算結果如下圖所示表5-1所示短路地點短路點編號短路點平均電壓（KV）短路現(xiàn)暫態(tài)電流有效值I”(KA)短路穩(wěn)態(tài)電流有效值I(KA)短路沖擊電ich(KA)短路點容量S”(KVA)35KV母線k13718.45618.4564736766KV 母線k26.35.385.3813.72344.776KV 出線K36.319.6419.6450214.36電氣設備選擇和校驗6.1高壓電器選擇的一般原則高壓電器選擇的主要任務是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保

25、證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟的運行條件。要使企業(yè)供電系統(tǒng)的安全可靠，必須正確合理的選擇各種電氣設備，選擇企業(yè)供電系統(tǒng)中高壓電氣設備的一般原則，除按正常運行下的額定電壓、額定電流等條件外，還應按短路情況下進行校驗，但各種電氣設備的選擇與校驗項目也不盡一樣， 見下表6-1：設備名稱選擇項目校驗項目額定電壓KV額定電流V裝置類型戶內(nèi)戶外準確度級電抗百分數(shù)x%短路電流開斷能力二次容量剩余電壓熱穩(wěn)定動穩(wěn)定高壓短路器×××*負荷開關×××*隔離開關×××*熔斷器×××*電流互感器×&

26、#215;××*電壓互感器×××*電抗器×××*支持瓷瓶××*套管瓷瓶×××*母線××*電纜××* ×需要選擇的項目 * 需要校驗的項目6.2電器設備的選擇、校驗（1）支柱絕緣子 主要用來支持導線和桿塔絕緣。目前種類很多，主要有懸式絕緣子，針式絕緣子，蝴蝶型絕緣子，拉緊絕緣子，支柱絕緣子，鋼化玻璃絕緣子，陶瓷橫擔，鋼化玻璃橫擔，各類電氣設備進出線套管，以及穿墻套管等。選高壓支柱式絕緣子：戶外支柱： ZS 實心棒型支柱

27、、ZSX 懸掛式棒式支柱、ZSW耐污型棒式支柱，戶內(nèi)支柱：ZN戶內(nèi)內(nèi)膠裝支柱瓷絕緣子、ZL戶內(nèi)聯(lián)合膠裝、Z 戶內(nèi)外膠裝。A，B，C，D機械破壞等級、Y圓柱底座 、T橢圓形底座、F方形 。所以戶外選 ZSW35/4 ，戶內(nèi)選ZL35/4 Y。（2）穿墻套管 穿墻套管適用于工頻率35KV 及以下的變電所配電裝置和高壓電器中作導電部分穿墻壁的絕緣和支持用套管，按使用場所分為戶內(nèi)普通型，戶外戶內(nèi)耐污型，戶外戶內(nèi)高原型，戶外戶內(nèi)高原耐污型。選 35KV 戶外戶內(nèi)鋁導體 CWL35400校驗動穩(wěn)定： 所以滿足要求.校驗熱穩(wěn)定： 可以看出 所以滿足要求。（3）導線 具有較好的導電性能，較好的機械強度和耐腐蝕

28、等特點。種類有鋁絞線，銅芯鋁絞線，銅絞線，電力電纜，低壓塑料線，低壓橡膠線等。極大部分的高，低壓電力線路裸鋁線，鋼芯鋁絞線。高壓絕緣線主要用在城鎮(zhèn)街道上，以提高線路的運行安全和降低線路損耗；而380V以下的低壓線路，一般多采用塑料C橡皮絕緣線或塑料地理電力線。計算： 導線截面選 240mm2 即選LJ240 LJ型裸鋁絞線35。C 戶外載流量 536A校驗發(fā)熱 I30=216.5A < IAL=536A滿足要求機械強度校驗 架空裸鋁線最小允許截面35mm2<300mm2滿足要求（4）斷路器 高壓斷路器是變電所主要電氣設備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運行，而且也

29、影響在故障條件下是否能可靠地分斷。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構造型式、開斷電流或開斷容量各技術參數(shù)，并且進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。 按額定電壓選擇 斷路器的額定電壓，應不小于所在電網(wǎng)的額定電壓，即Uzd Ue式中 Uzd制造廠保證的最高工作電壓，KV；Ue 斷路器的額定電壓，KV。 按額定電流選擇 斷路器的額定電流Ie應不小于回路的持續(xù)工作電流，即Ie IG式中 Ie斷路器額定電流，A；Ig回路持續(xù)工作電流，A。 按配電裝置種類選擇 裝置的種類指斷路器安裝的場所。裝設在屋內(nèi)的應選屋內(nèi)型，裝設在屋外的，應選屋外型。 按構造型式選擇 在相同技術參數(shù)的條件下，有各種型式的斷路器，如

30、多油斷路器、少油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器等。要根據(jù)配電裝置的工作條件和要求，結合各斷路器的特點來選用。少油斷路器的特點是油量少、重量輕，不用采取特殊的防火防爆措施。且其尺寸小、占地面積小，造價低。因此，凡是在技術上能滿足要求的場合應優(yōu)先采用。但少油斷路器由于油量少，在低溫下易于凝凍，故不適宜嚴寒地區(qū)低溫下運行。也不適于多次重合的場合?？諝鈹嗦菲魇菬o油不會起火，而且其動作速度快，斷路時間短，斷流容量大，適用于多次重合的場合。但是，其結構復雜，附有一套壓縮空氣裝置，價值高。因此，只在要求動作速度快，多次重合的情況下，才選用空氣斷路器。六氟化硫斷路器的特點滅弧性能好，在密封不好的情況下，在

31、斷路器周圍環(huán)境中易于沉積SF6氣體，并需進行充氣。在設計時，具體問題要具體分析，根據(jù)上述條件，選用技術上合理而又經(jīng)濟的斷路器為宜。35KV側(cè)斷路器選擇ZN85-40.5校驗如下： 表6-2ZN85-40.5數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)40.5KV37KV1250A216.5A63KA18.68KA25KA7.326KA熱穩(wěn)校驗6KV側(cè)斷路器選擇ZN10/1250表6-3ZN10/1250數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)10KV6.3KV1250A1202.848A40KA10.72KA熱穩(wěn)校驗開斷電流100KA27.34KA（5）電流互感器1)電流互感器選擇步驟： 選擇額定電壓和額定電流 確定裝置類別和結構 確定準確度級 校驗二

32、次負荷或容量校驗動穩(wěn)定性 校驗熱穩(wěn)定性2)電流互感器的準確度級別有0.2，0.5,1.0，3.0，10等級。測量和計量儀表使用的電流互感器為0.2級，只為電流、電壓測量用的電流互感器允許使用1.0級，對非重要的測量允許使用3.0級。根據(jù)上述條件和短路電流計算結果選LCW35（L:電流互感器，C:鏈式，w:瓷絕緣，35：額定工作電壓（KV）型，0.2級，額定電流比為300/5.表6-4型號額定電流比(KA)級次組合二次容量(VA)熱穩(wěn)定電流KA動穩(wěn)定電流KA35kV側(cè)LCW35300/510P/10P/10P/0.25010.49(1S)18.686kV側(cè)LZZQB-10D1600/50.2/0

33、.5/10P5040(4S)100 35KV側(cè)電流互感器校驗表6-5項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)35KV35KV1250A216.51A動穩(wěn)定7.326KA熱穩(wěn)定 6KV側(cè)電流互感器校驗表6-6項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)10KV6KV1500A1262.99A動穩(wěn)定27387KA熱穩(wěn)定校驗合格.（6）電壓互感器1)電壓互感器選擇步驟： 選擇額定電壓 確定電壓互感器類型及結構 選擇準確度級 校驗二次容量2)電壓互感器的選擇項目如下： 其額定電壓要與供電電路的額定電壓相同 合適的類型：戶內(nèi)、戶外型 準確度和二次側(cè)負荷應滿足下式關系 (6-1)式中的及為儀表并聯(lián)線圈所消耗的功率及其功率因數(shù)。此值可查有關手冊得到。由于電壓

34、互感器兩側(cè)均裝有熔斷器，故不需要進行短路的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。型 號額定電壓JDZ3535000/100JDZX966000/100電壓感器的主要技術參數(shù)如下表6-7電壓互感器型號表示： JDZ35 J電壓互感器 D單相 Z澆注絕緣（7）避雷器 根據(jù)避雷器的工頻電壓要大于最大運行相電壓的3.5倍的原理來選,而最大運行相電壓的3.5倍為,因此可選FZ35型(F: 閥式避雷器,Z:電站用,35:額定工作電壓(KV).根據(jù)避雷器的工頻電壓要大于最大運行相電壓的3.5倍的原理來選,而最大運行相電壓的3.5倍為,因此可選FZ26型(F: 閥式避雷器,Z:電站用,2：設計序號，6:額定

35、工作電壓(KV)。（8）接地開關 根據(jù)短路電流計算結果選JN35 型(J:接地開關,N:戶內(nèi)用, 35:額定工作電壓(KV)。根據(jù)短路電流計算結果選JN210 型(J:接地開關,N:戶內(nèi)用, 2：設計序號，10:額定工作電壓(KV)。 （9）母線 根據(jù)電流經(jīng)濟密度來選，選母線截面為查35攝氏度時型的。力穩(wěn)校驗：選間距為25cm鋁的，可求出而柜寬為1.4m,能滿足要求。校驗熱穩(wěn)：查表得鋁母線C=87,所以該鋁母線滿足熱穩(wěn)定要求。（10）所用變壓器選SL50/10型，其額定容量為50KVA。電氣設備的選擇是發(fā)電廠和變電所設計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全運行的重要條

36、件，在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術并注意節(jié)約，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 斷路器及隔離開關的選擇及校驗：1、選擇：（1）按正常工作條件選擇：a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運行電壓Uymax。即：UgmaxUymaxb、按額定電流選：在額定周圍環(huán)境溫度下長期允許電流Iy，應不小于該回路最大持續(xù)工作電流Igmax。即：IyIgmax主變側(cè)：35KV 10KV 35KV負荷側(cè) 10KV負荷側(cè)短路計算參數(shù)如下： 35KV ：I/=8.

37、276KA ich=21.1A S/=530.36MVA10KV： I/=22.61KA ich=57.66A S/=411.19MVA35KV選擇ZN23-35C型斷路器計算數(shù)據(jù)ZN23-35CU（KV）35Ue（KV）40.5Igmax(A)496Ie(A)1600I/(KA)8.276Ir(KA)25ich(KA)21.2idw(KA)63I2tdz8.2762×0.6Ir2t252×4 10KV主變側(cè)選ZN28-12-3150，負荷側(cè)選ZN28-12-1250計算數(shù)據(jù)ZN28A-12/-3150計算數(shù)據(jù)ZN28-12-1250U（KV）35Ue（KV）12U（KV）

38、10Ue（KV）12Igmax(A)1989Ie(A)3150Igmax(A)144.3Ie(A)1250I/(KA)22.61Ir(KA)40I/(KA)22.61Ir(KA)31.5ich(KA)57.66idw(KA)100ich(KA)57.66idw(KA)80I2tdz22.612X0.75Ir2t402×4I2tdz22.612×0.75Ir2t31.52×4隔離開關選擇結果如下：10KV主變側(cè)隔離開關選GN2-10型，負荷側(cè)選GN8-10型2、校驗： （1）35KV側(cè)隔離開關選GW2835型Ie=600A Igmax=496A 所以Ie Igmax

39、滿足要求Ue= Ugmax=35KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗：I2tdzI2rt I2tdz=8.2762 ×0.75=51.37(KA2·S) I2rt=6.62×5=217.8(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動穩(wěn)定校驗：ichidw ich=21.2KA idw=50KA ich idw所以滿足要求故所選GW2835型隔離開關符合要求 (2)10KV側(cè) A、主變側(cè)選IN28A12/3150A型斷路器 Ie=3150A Igmax=1819A 所以Ie Igmax滿足要求 Ue= 12KV Ugmax=10.

40、5KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗：I2tdzI2rt 即：tjs= tb+ td =0.5+0.5=1s(不考慮非周期分量) 在/=1時，查發(fā)電廠電氣設備中周期分量等值時間曲線，得tdz=0.75s 所以 I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=402×4=6400(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要 b、動穩(wěn)定校驗：ichidw ich=57.66KA idw=100KA ich idw所以滿足要求c、開斷電流校驗：IekdI/ Iekd=40KA I/=22.61KA IekdI/所以滿

41、足要求故所選ZN28A12/3150A型斷路器符合要求10KV主變側(cè)隔離開關選GN210型Ie=4000A Igmax=1819A 所以Ie Igmax滿足要求Ue= Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=362×5=6480(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動穩(wěn)定校驗：ichidw ich=57.66KA idw=85KA ich idw所以滿足要求故所選GN210型隔離開關符合要求B、負荷側(cè)選ZN281212

42、50型斷路器 Ie=1250 A Igmax=144.3 A 所以Ie Igmax滿足要求 Ue= 12KV Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=31.52×4=3696(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動穩(wěn)定校驗：ichidw ich=57.66KA idw=80KA ich idw所以滿足要求c、開斷電流校驗：IekdI/ Iekd=31.5 KA I/=22.61KA IekdI/所以滿足要求故所選ZN2

43、8121250型斷路器符合要求10KV線路側(cè)隔離開關選GN2810型Ie=600A Igmax=144.3A 所以Ie Igmax滿足要求Ue= Ugmax=10KV 所以UeUgmax 滿足要求 a、熱穩(wěn)定校驗：I2tdzI2rt I2tdz=22.612×0.75=383.41(KA2·S) I2rt=302×5=4500(KA2·S) I2tdzI2rt滿足熱穩(wěn)定要求 b、動穩(wěn)定校驗：ichidw ich=57.66KA idw=75KA ich idw所以滿足要求故所選GN2810型隔離開關符合要求 高壓開關柜的選擇： 根據(jù)所選擇的形式，所選開關

44、柜的型號如下：10KV：GG1A54 GG1A25D GG1A07（6）35KV：JYN13503ZD JYN13517變電所的平面布置7.1變電所位置選擇選擇變電所位置時，應依照國家十至二十年的長遠規(guī)劃和五至十年的系統(tǒng)設計，搞清所選變電所的負荷分布，近期和遠期在系統(tǒng)中的地位和作用，系統(tǒng)連接方式，電源潮流，負荷對象，供電要求等，以滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，從而使所址位置選擇得比較合理。變電所位置的選擇必須適應電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近主要用戶，靠近負荷中心。這樣，必然就會減少輸電線路的投資和電能的損耗，既經(jīng)濟又節(jié)省能源。因此變電所位置的確定遵循以下原則：(1)接近負荷中心。接近負

45、荷中心主要從節(jié)約一次投資和減少運行時電能損耗的角度出發(fā)。(2)進出線方便。要有足夠的進出線走廊，提供給架空進線、電纜溝或電纜隧道。(3)靠近電源側(cè)。變電所應靠近電源進線側(cè)布置，以免過大的功率倒送，產(chǎn)生不必要的電能損耗和電壓損失。 (3)滿足供電半徑的要求。由于電壓等級決定了線路最大的輸送功率和輸送距離，供電半徑過大導致線路上電壓損失太大，使末端用電設備處的電壓不能滿足要求。因此變電所的位置應保證所有用電負荷均處于該站的有效供電半徑內(nèi)，否則應增加變電所或采取其他措施。(4)運輸設備方便。(5)避免設在有劇烈震動和高溫的場所。(6)避免設在多塵或有腐蝕性氣體的場所。（7）避免設在潮濕或易積水場所。

46、7.2 配電室建筑要求目前，在635KV 各級電壓屋內(nèi)配電裝置中，成套柜已被廣泛使用。這些柜在屋內(nèi)的布置，雖有單、雙列之分或所處樓層的不同，其布置方法基本相同。室內(nèi)平面布置，主要是協(xié)調(diào)室內(nèi)設備、通道及地下管溝道的相對位置。也是土建專業(yè)進行房屋設計的主要依據(jù)之一。室內(nèi)平面布置是依據(jù)上述配置圖和第一節(jié)所講述的對配電裝置基本要求第三條內(nèi)容及對尺寸進行布置，布置時還應考慮下列內(nèi)容：（1） 柜體基礎槽鋼的埋設。 (2) 電纜管溝道的布置。（3）防爆緩沖間的設置。配電室宜采用百葉窗與軸流風機并用進行通風。風機的選擇應按事故排煙量要求，裝設足夠數(shù)量的事故通風裝置。7.3 控制室布置在有人值班的變電所，主控制

47、室布置應考慮三部分內(nèi)容：A二次系統(tǒng)平臺的擺設；B值班人員工作活動的場所；C電纜溝道的設置。(1) 屏臺的布置 屏臺排列順序 屏間及通道寬度 (2) 值班人員的工作場所（對于主控制室屏前值班人工作活動場所，規(guī)程沒有明文規(guī)定，所以在實施時也就各異。究竟選用多大尺寸為宜，這里不探討）。(3) 電纜溝道布置 控制室處于底層時，電纜溝道按常規(guī)作法進行，常規(guī)作法電纜溝道設計。主控室平面布置，除考慮上述三項內(nèi)容外，還應考慮防火通道及規(guī)程規(guī)定有關內(nèi)容，這里不再細述。對于無人值班站，與有人值班的，又是二次設備數(shù)量多少的差別，其作法與有人值班站類同，不再多述。7.4配電設備的布置原則配電裝置場地是變電所用地的主要

48、部分，我們這次設計的變電所建于郊區(qū)，故其配電裝置可采取占地較少的高層或半高層的戶外過半戶外布置。凡設備安裝在戶外支架或較高的基礎上，周圍不設置防護圍攔，母線在上方的稱為半高層布置；母線為雙母線上下兩層重疊布置，母線隔離開關在上層操作的稱為高層布置。若將電壓較高的配電裝置和主變壓器布置在戶外，電壓較低的配電裝置布置在內(nèi)，或?qū)⒏叩蛪号潆娧b置布置在戶內(nèi)，主變壓器布置在戶外，則稱為半人型布置。8防雷接地8.1 防雷保護裝置(1)避雷針和避雷線 防直擊雷最常用的措施是裝設避雷針,它是由金屬制成,比被保護設備高,具有良好接地的裝置,其作用是將雷吸引到自己身上并安全導入地中,從而保護了附近比它矮的設備、建筑

49、免受雷擊。(2) 避雷器 避雷器共有三種形式，即保護間隙、管形避雷器和閥式避雷器。變電所通常采用閥式避雷器。閥式避雷器一般用來保護交、直流系統(tǒng)中的變壓器和電氣設備的絕緣，以免由于過電壓而損壞。它主要由火花間隙和非線性電阻（閥片）組成。當發(fā)生大氣過電壓時，火花間隙放電，使雷電流流入大地，從而降低過電壓幅值，使其在設備的絕緣可以承受的水平以下。當過電壓過去以后，避雷器通過閥片電阻的非線性特性和間隙滅弧的作用，自行將工頻續(xù)流切斷。8.2防雷接地設計接地是指電氣設備的帶電部分或不帶電部分與大地連接。接地可分為故障接地、工作接地、保護接地和重復接地。(1)接地的一般要求 在供電系統(tǒng)的某些部位，由于工作的需要或安全的需要而