阜寧新區(qū)中學(xué)雙回路10KV變配電所設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

揚州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文）本科生畢業(yè)論文畢業(yè)論文題目阜寧新區(qū)中學(xué)雙回路10KV變配電所設(shè)計學(xué)生姓名所在學(xué)院專業(yè)及班級指導(dǎo)教師完成日期2014年6月.負荷等級確定及供電電源1.1工程概況與設(shè)計參考資料1.1.1工程概況教學(xué)照明電價負荷：①

行政辦公樓照明負荷容量120kW。Kd=0.8，cos=0.85。②

教學(xué)樓照明負荷容量七幢每幢120kW。Kd=0.8，cos=0.85。③

圖書館照明負荷容量150kW。Kd=0.8，cos=0.85。④

實驗樓照明負荷容量85kWKd=0.7，cos=0.85⑤

食堂照明負荷容量每處100kW。Kd=0.85，cos=0.8。⑥

超市及服務(wù)設(shè)施照明負荷容量80kW。Kd=0.9，cos=0.8。⑦

鍋爐房照明負荷10kW。Kd=0.8，cos=0.85。生活照明電價負荷：學(xué)生宿舍公寓樓三幢每幢150kW。Kd=0.8，cos=0.8。電力電價負荷：①

食堂動力容量120kW。Kd=0.8，cos=0.8。②

鍋爐房動力容量80kW。Kd=0.8，cos=0.8。③

行政樓電梯容量50kW。Kd=0.7，cos=0.8。注：考慮變電所用電15kW，cos=0.85。各用電設(shè)備的負荷等級及其配電要求根據(jù)規(guī)范確定。供電條件：（1）供電部門提供雙回路10kV電源，一用一備。（2）電源進線處三相短路容量160MVA。（3）采用高供高計，要求月平均功率因數(shù)不小于0.9。不同電價負荷，計量分開。（4）考慮負荷發(fā)展，留有一路10kV電源出線備用，負荷容量630kVA。（5）變配電所設(shè)于校區(qū)中心，為獨立式，有人值班。低壓最大供電距離350m。其他資料當?shù)啬曜罡邭鉁貫?8℃，年平均氣溫為25℃，年最低氣溫－6℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為27℃，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25℃。當?shù)啬昀妆┤諗?shù)為25天。當?shù)氐刭|(zhì)平坦，海拔高度為100m，土壤為普通粘土。1.1.2設(shè)計參考項目1）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書2）國家現(xiàn)行電氣設(shè)計規(guī)范：a）供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052—95b)10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB50053—94c)低壓配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50054—95d）民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ/T16—92e)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94f)工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標準GB50034-92g)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ16-2008h)電氣工程電纜設(shè)計規(guī)范GB50217-2007i)低壓電器施工及驗收規(guī)范GB50254-96j)電力交流設(shè)備施工及驗收規(guī)范GB50255-96k)電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范GB50259-96l)電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范GB50168-923)相關(guān)專業(yè)提供的條件4)當?shù)毓╇姴块T有關(guān)管理規(guī)定5）業(yè)主有關(guān)要求1.2負荷等級確定1.2.1電力負荷的分級原則規(guī)定根據(jù)GB50052—2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，用電負荷根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人生安全、經(jīng)濟損失上所造成的影響程度，分為一級負荷、二級負荷、三級負荷，并應(yīng)符合表1-1的規(guī)定。表1-1負荷分級的原則負荷分級原則定義一級負荷1）中斷供電將造成人身傷亡2）中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失3）中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作4）在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷，以及特別重要場所不允許中斷供電的負荷，應(yīng)視為特別重要的負荷二級負荷1）中斷供電在政治、經(jīng)濟上造成較大損失2）中斷將影響重要單位的正常工作三級負荷不屬于一級、二級負荷者1.2.2供電電源的確定二級負荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。兩回線路與雙重電源略有不同，兩者都要求線路有兩個獨立部分，而后者還強調(diào)電源的相對獨立。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回6KV及以上專用的架空線路供電。當線路自配電所引出采用電纜線路時，應(yīng)采用兩回線路。這是考慮電纜發(fā)生故障后，有時檢查故障點和修復(fù)需時較長，而一般架空線路修復(fù)方便。三級負荷對供電方式無特殊要求，但在不增加投資或經(jīng)濟允許的情況下，也應(yīng)盡量提高供電可靠性。

2.負荷計算與無功補償2.1負荷數(shù)據(jù)阜寧新區(qū)中學(xué)由兩路10KV電源進線引自10KV配電所。設(shè)置10/0.4KV變電所一座，變電所內(nèi)設(shè)置10KV配電柜、變壓器2臺和若干低壓配電柜。兩路10KV電源同時工作，互為備用，當一路電源故障時，另一路承擔全部一二級負荷和部分三級負荷。變電所低壓側(cè)設(shè)無功補償，補償后功率因數(shù)不低于0.92。見表2-1。表2-1負荷數(shù)據(jù)2.2用電設(shè)備的負荷計算2.2.1照明負荷低壓配電干線負荷計算照明負荷0.38KV配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，詳見表2-2.(1)一組用電設(shè)備組計算負荷的確定有功計算負荷：無功計算負荷：Qc=Pctanφ視在計算負荷：計算電流：(2)多組用電設(shè)備組計算負荷的確定（K∑p、K∑q為有功同時系數(shù)和無功同時系數(shù)）總的有功計算負荷：Pc=K∑p·∑Pc總的無功計算負荷：Qc=K∑q·∑Qc總的視在負荷：總的計算電流：(3)無功補償容量的確定：補償后的計算負荷為：表2-2照明負荷低壓配電干線負荷2.2.2電力負荷與平時消防負荷低壓配電干線負荷計算電力負荷與平時消防負荷低壓配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見下表表2-3電力負荷低壓配電干線負荷2.2.3變電所負荷計算變電所負荷低壓配電干線負荷計算采用需要系數(shù)法計算，見表2-4表2-4變電所負荷低壓配電干線負荷

3.供配電系統(tǒng)一次接線設(shè)計3.1電壓選擇與電能質(zhì)量本工程的總有功負荷1395.4KW，采用10KV供電。本工程為低層建筑，用電設(shè)備額定電壓為220/380V,低壓配電距離最長不大于200m。所以本工程只設(shè)置一座10/0.4KV變電所，對所有用電設(shè)備均采用低壓220/380KV三相四線制TN-S系統(tǒng)配電。本工程將采取下列措施以使電能質(zhì)量滿足規(guī)范要求：變電所低壓側(cè)采用無功補償，補償后高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.92。采用銅芯電纜，選擇合適的導(dǎo)體截面，將電壓損失限制在5%以內(nèi)。將單相用電設(shè)備均勻分布于三相配電系統(tǒng)中。(4)照明與電力配電回路分開。對于較大容量的電力設(shè)備采用專線供電。3.2電力變壓器的選擇為了保證變配電所中電氣裝置的安全運行，根據(jù)GB50053-1994《10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，變壓器應(yīng)符合容量、結(jié)構(gòu)、使用場合等。電力變壓器是供配電系統(tǒng)中的重要的不可或缺的設(shè)備，其主要功能是升壓或降壓以利于電能的合理輸送、分配和使用，對變電所主接線的形式及其可靠性與經(jīng)濟性有著重要影響。所以，正確合理地選擇變壓器的類型、臺數(shù)和容量，是主接線設(shè)計中的一個主要問題。3.2.1變壓器型式選擇變壓器類型選擇見表3-1。表3-1變壓器型式選擇序號類型選擇結(jié)果依據(jù)1變壓器相數(shù)3根據(jù)用戶需要和技術(shù)要求2變比及調(diào)壓方式10kV/0.4kV無載調(diào)壓10kV配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式3繞組型式雙繞組變壓器用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器4絕緣及冷卻方式干式風(fēng)冷用于室內(nèi)，提高過載能力，防火5外殼防護等級IP20變壓器和配電柜在附房內(nèi)，防塵不防水6聯(lián)結(jié)組Dyn11Dyn11聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，有利于故障切除等優(yōu)點7型號SC(B)10此型號變壓器損耗小，而且容量符合要求，防護等級較高，安全性高3.2.2變壓器臺數(shù)和容量選擇（一）在工程設(shè)計中，變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負荷等級、用電容量和經(jīng)濟運行等條件綜合考慮確定。當符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷；季節(jié)性負荷變化較大，有利于變壓器經(jīng)濟運行；C、集中負荷容量較大的三級負荷。當備用電源容量受限制時，將重要負荷集中并且與非重要負荷分別由不同的變壓器供電，可以方便備用電源的切換。結(jié)合本學(xué)校的情況，考慮到二級重要負荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器。由于本校區(qū)有二級重要負荷，考慮到供電可靠性，采用兩路進線，一路經(jīng)10kV公共市電架空進線（中間有電纜接入變電所）；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。變電所的形式由用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，根據(jù)《變電所位置和形式的選擇規(guī)定》及GB50053－1994的規(guī)定，結(jié)合本校區(qū)的實際情況，這里變電所采用獨立式結(jié)構(gòu)，有人值班，最大供電距離350m。（二）變壓器容量應(yīng)根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行進行選擇。對于有兩臺變壓器運行的變電所，通常采用等容量的變壓器，并且每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：滿足總計算負荷的60%~70%，即B、滿足全部一、二級負荷的需求，即表3-2變壓器容量選擇序號項目計算負荷選擇兩臺變壓器容量/kVA1視在計算負荷Sc/kVA1358.7200020.7Sc/kVA951.14變壓器負荷率T169%1000T266%1000綜上所述，為了變壓器的獨立性和安全性，采用低損耗的SCB10型10/0.4kV三相干式雙繞組電力變壓器。變壓器采用無勵磁調(diào)壓方式，分接頭為±5%，聯(lián)接組別為Dyn11，帶風(fēng)機冷卻并配置溫控儀自動控制。其主要技術(shù)指標如下表所示：表3-3SCB10/0.4kV型變壓器規(guī)格變壓器型號額定容量kV·A額定電壓kV聯(lián)結(jié)組型號損耗kW空載電流%短路阻抗高壓低壓空載負載SCB10/0.4kV100010.50.4Dyn112.0311.00.96.0附：參考尺寸（單位：mm）1260×1270×1700質(zhì)量（單位：kg）3060（三）變壓器負荷分配計算及補償裝置選擇變壓器負荷分配計算及補償裝置選擇見下表。本工程取，，故變壓器T1無功補償前的低壓母線計算負荷為：變壓器T1無功自動補償并聯(lián)電容器裝置的容量計算如下：（1）補償前的視在計算負荷及功率因數(shù)（2）確定無功補償容量（3）選擇電容器組數(shù)及每組容量考慮到無功自動補償控制器電容器投切的回路數(shù)為4、6、8、10、12等。故選擇成套并聯(lián)電容器屏，可安裝的電容器組數(shù)為12組，則需要安裝的電容器單組容量為：查詢《治愈式低壓并聯(lián)電力電容器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)》知，選擇BSMJ0.4-15-3型治愈式并聯(lián)電容器，每組容量，則總?cè)萘繛?2×15=180kvar。實際最大負荷時的補償容量為12×15=180kvar。補償后視在計算負荷以及功率因數(shù)為：視在計算負荷：功率因數(shù)：故，滿足要求。表3-4變壓器T1的負荷計算變壓器T2無功補償前的低壓母線計算負荷：變壓器T2無功自動補償并聯(lián)電容器裝置的容量計算如下：補償前的視在計算負荷及功率因數(shù)（2）確定無功補償容量（3）選擇電容器組數(shù)及每組容量考慮到無功自動補償控制器電容器投切的回路數(shù)為4、6、8、10、12等。故選擇成套并聯(lián)電容器屏，可安裝的電容器組數(shù)為12組，則需要安裝的電容器單組容量為查詢《治愈式低壓并聯(lián)電力電容器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)》知，選擇BSMJ0.4-25-3型治愈式并聯(lián)電容器，每組容量=20kvar，則總?cè)萘繛?2×20=240kvar。實際最大負荷時的補償容量為12×25=300kvar。補償后視在計算負荷以及功率因數(shù)為視在計算負荷：功率因數(shù)：故滿足要求。表3-5變壓器T2的負荷計算3.3變電所電氣主接線設(shè)計3.3.1變電所電氣主接線設(shè)計遵循的步驟及基本原則變電所電氣主接線設(shè)計主接線設(shè)計遵循的步驟：(1)根據(jù)已知條件確定供電電源電壓及其進線回路數(shù)；(2)根據(jù)負荷大小與性質(zhì)選擇主變壓器的臺數(shù)，容量及類型；(3)擬定可能采用的主接線形式；(4)考慮所用電與操作電源的取得；(5)由公用電網(wǎng)供電還需確定電能計量方式；(6)確定對負荷的配電方式和無功補償方式；(7)選擇高低壓開關(guān)電器；通過各方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，確定最終方案.確定相應(yīng)的配電裝置布置方案。變電所電氣一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟等方面。安全包括設(shè)備安全及人身安全。一次接線應(yīng)符合國家標準有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護系統(tǒng)，考慮各種安全技術(shù)措施。（1）可靠就是一次接線應(yīng)符合電力負荷特別是一、二級負荷對供電可靠性的要求?？煽啃圆粌H和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運行管理的自動化程度等因數(shù)有關(guān)，因此，對一次接線可能性的評價應(yīng)客觀、科學(xué)、全面和發(fā)展。（2）靈活是用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運行方式，如變壓器經(jīng)濟運行方式、電源線路備用方式等。檢修時應(yīng)操作簡便，不致過多影響供電可靠性。另外，還應(yīng)能適應(yīng)負荷的發(fā)展，便于擴建。（3）經(jīng)濟是一次接線在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡量做到接線簡化、投資省、占地少、運行費用低。3.3.2變電所電氣主接線高壓側(cè)接線設(shè)計本工程由供電部門提供雙回路10kV電源，一用一備，初步分析確定可能采用的主接線高壓側(cè)接線方案見圖3-6?？紤]到本工程采用的是10kV雙電源進線，雙電源一用一備，故變壓器一次側(cè)采用單母線接線，二次側(cè)采用分段單母線接線。一次側(cè)雙電源供電進線一用一備單母線接線優(yōu)點是簡單、清晰、設(shè)備少，可以提高供電可靠性，所有電源進線和引出線都連接于同一組母線上，每一路進出線裝有斷路器，并配有繼電保護裝置，以便于線路或設(shè)備發(fā)生故障時自動跳閘。但是兩路進線都必須有斷路器，并且操作連鎖，只有在工作電源進線斷路器斷開后，備用電源進線斷路器才能接通，以保證兩路電源不并列運行。二次側(cè)采用分段單母線接線優(yōu)點是可以提高供電的靈活性和可靠性。正常工作時，分段斷路器斷開運行，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電，當一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。故本工程變電所電氣主接線一次側(cè)接線設(shè)計方案如圖3-6。圖3-6主接線方案該方案確定后，本工程高壓開關(guān)柜采用中置式手車柜，柜內(nèi)配置真空斷路器；低壓配電屏采用抽出式柜，其插接頭可起到隔離開關(guān)的作用，變壓器采用低損耗雙繞組干式變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11，電壓比為。在高壓側(cè)設(shè)有電能計量柜并設(shè)置在進線斷路器之前，采用高供高計，不同電價負荷，計量分開，計量柜中設(shè)有計量專用的電流互感器與電壓互感器。變電所所用電（指工作照明與檢修用電、應(yīng)急照明和操作電源用電等）電源直接由主變壓器低壓側(cè)取得。該變電所負荷無功補償除就地補償外，還采用低壓母線集中補償方式，選用低壓成套無功自動補償裝置，可與低壓配電屏并排安裝，無功自動補償控制器電流采樣用電流互感器安裝在低壓進線柜中。低壓進線總開關(guān)和低壓出線開關(guān)均采用低壓斷路器。兩臺變壓器采用互為備用運行方式，正常運行時，低壓母線分段斷路器斷開，當有一臺變壓器故障或應(yīng)負荷較輕而退出運行時，斷開其兩側(cè)的斷路器，將低壓母線分段斷路器接通，此時由另一臺變壓器供電給重要負荷或全部輕負荷。3.3.3變電所電氣主接線低壓側(cè)接線設(shè)計變電所設(shè)有兩臺變壓器，因此，低壓配電系統(tǒng)電氣主接線采用單母線分段接線。運行方式如下：正常運行時，兩臺變壓器同時運行，母線斷路器斷開，兩臺變壓器分別運行，各承擔一半負荷。當任一臺變壓器故障或檢修時，切除部分三級負荷后，閉合母聯(lián)電路器，由另一臺變壓器承擔全部二級負荷和部分三級負荷。低壓配電柜采用MNS(BWL3)-0.4型抽出式開關(guān)柜。MNS(BWL3)-0.4型抽出式開關(guān)柜抽屜層的抽出組件規(guī)格有1/2單元、1單元、2單元、4單元等，根據(jù)出線回路的負荷及開關(guān)配置相應(yīng)選擇。

短路電流計算與高低壓電器選擇4.1變電所高壓側(cè)短路電流計算根據(jù)所設(shè)計的供配電系統(tǒng)一次接線，本工程變電所高壓側(cè)短路電流計算電路如圖4.1所示。短路點k-1、k-2點選在變電所10kV母線上。高壓電網(wǎng)短路電流的計算公式：三相對稱短路電流初始值三相短路容量電力系統(tǒng)的電抗標幺值電力線路的電抗標幺值電力變壓器的電抗標幺值三相對稱短路電流初始值三相對稱開斷電流三相穩(wěn)態(tài)短路電流三相短路電流峰值三相短路沖擊電流有效值本工程配電系統(tǒng)如圖4-1所示。電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口處在系統(tǒng)最大運行方式下的三相對稱短路容量為，教學(xué)樓變電所在系統(tǒng)最大運行方式下，10kV母線上k-1點短路和兩臺變壓器并聯(lián)運行、分列運行情況下低壓380V母線上k-2點三相短路時的上下功夫電流和短路容量計算如下：根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》（第三版）知，10kV電力電纜單位長度每相阻抗值，根據(jù)GB/T10228-2008《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》知道，SCB10-1250/10型10/0.4kV三相干式雙繞組電力變壓器，聯(lián)接組別為Dyn11，。圖4-1供配電系統(tǒng)高壓側(cè)的短路計算電路確定基準值取100MV·A，10.5kV，0.4kV而=100MV·A/（×10.5kV）=5.50kA=100MV·A/（×0.4kV）=144.34kA2、計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值（1）電力系統(tǒng)100MV·A/160MV·A=0.625（2）電力電纜=0.10（Ω/kM）×5km×=0.45（3）電力變壓器=4.8繪制短路計算等效電路如圖4-2所示，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。圖4-2短路計算等效電路求k-1點的短路電路總阻抗標幺值以及三相短路電流和容量（1）總阻抗標幺值=0.625+0.45=1.075（2）三相對稱短路電流初始值=5.50kA/1.075=5.12kA（3）其他三相短路電流=5.12kA=2.55×5.12kA=13.06kA=1.51×5.12kA=7.73kA（4）三相短路容量=100MV·A/1.075=93.02MV·A求k-2點的短路電路總阻抗標幺值以及三相短路電流和短路容量兩臺變壓器并聯(lián)運行情況下：（1）總阻抗標幺值∥=0.625+0.45+=3.475（2）三相短路電流周期分量有效值41.54=144.34kA/3.475=41.54kA（3）其他三相短路電流在10/0.4kV變壓器二次側(cè)低壓母線發(fā)生三相短路時，一般，可取=1.6，因此=2.26，，則41.54kA=2.26=2.26×41.54kA=93.88kA=1.31×41.54kA=54.42kA（4）三相短路容量=100MV·A/3.475=28.78MV·A兩臺變壓器分列運行情況下：（1）總阻抗標幺值=0.625+0.45+4.8=5.875（2）三相短路電流周期分量有效值=144.34kA/5.875=24.57kA（3）其他三相短路電流24.57kA=2.26=2.26×24.57kA=55.53kA=1.31×24.57kA=32.19kA（4）三相短路容量=100MV·A/5.875=17.02MV·A故，本工程短路計算表，如下表4-3。表4-3高壓短路計算表4.2變電所低壓側(cè)短路電流計算本工程低壓母線采用型號為TMY-3（125×10）+1（80×10）的銅母線，三相線路電線電纜型號為YJV-3×39+2×50，供電距離350米。求短路k-1、k-2、k-3處的三相短路電流和單相對地短路電流。本工程低壓配電網(wǎng)絡(luò)短路計算電路如圖4-4。圖4-4供配電系統(tǒng)低壓側(cè)的短路計算電路1、計算有關(guān)電路元件的阻抗（1）高壓系統(tǒng)電抗（歸算到400V側(cè)）每相阻抗:相—保護導(dǎo)體阻抗為:（2）變壓器的阻抗查詢GB/T10228-2008《干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》，SCB10-1250/10型10/0.4kV三相干式雙繞組電力變壓器，Dyn11聯(lián)接，。每相阻抗為：相—保護導(dǎo)體阻抗（Dyn11聯(lián)接）為：（3）母線和電纜的阻抗對于母線W，查詢《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》（第三版），得其20℃時單位長度每相阻抗r=0.019mΩ/m，相電抗x=0.105mΩ/m，相-保護導(dǎo)體電阻0.045mΩ/m，=0.026mΩ/m。每相阻抗：相—保護導(dǎo)體阻抗：對于型號為YJV-3×39+2×50的電纜，查詢《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》（第三版），得其20℃時單位長度每相阻抗r=0.185mΩ/m，相電抗x=0.077mΩ/m，相-保護導(dǎo)體電阻0.804mΩ/m，=0.186mΩ/m。每相阻抗：相—保護導(dǎo)體阻抗：2、計算各短路點的短路電流（1）求k-1點的三相，兩相和單相短路電流三相短路回路總阻抗：三相短路電流：21.78kA短路電流沖擊系數(shù)：1.57三相短路沖擊電流：單相對地短路回路的總相—保護導(dǎo)體阻抗為：單相對地短路電流為：（2）k-2點的三相，兩相和單相短路電流三相短路回路總阻抗：三相短路電流：短路電流沖擊系數(shù)：三相短路沖擊電流：單相對地短路回路的總相—保護導(dǎo)體阻抗為：單相對地短路電流為：（3）求k-3點的三相和單相短路電流三相短路回路總阻抗：三相短路電流：短路電流沖擊系數(shù)：三相短路沖擊電流：單相對地短路回路的總相—保護導(dǎo)體阻抗為：單相對地短路電流為：采用歐姆法計算，計算結(jié)果見表4-5。表4-5低壓短路計算表

4.3高壓電器的選擇4.3.1高壓電器選擇的一般要求高壓電器的選擇，必須貫徹國家的經(jīng)濟技術(shù)政策，達到技術(shù)先進、安全可靠、經(jīng)濟適用、符合國情的要求。除了應(yīng)該滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求外，還應(yīng)按當?shù)厥褂铆h(huán)境條件校核。為了保證高壓電器的安全可靠運行，選擇高壓電器的一般要求見表4-6。表4-6選擇高壓電器的一般要求序號選擇項目一般要求1正常工作條件應(yīng)滿足電壓、電流、頻率、機械負荷等方面的要求；對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負荷開關(guān)等，則應(yīng)該有開斷電流能力的要求2短路條件按最大可能的短路故障條件校驗高壓電器的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性（熔斷器不需要校驗），對斷路器還需要校驗額定關(guān)合電流，對熔斷器、斷路器校驗開斷短路電流能力3環(huán)境條件選用的高壓電器應(yīng)考慮電器的使用場合、環(huán)境溫度、海拔，防塵、防腐、防火、防爆等要求，以及濕熱或干熱地區(qū)的特點。4承受過電壓能力及絕緣水平應(yīng)滿足額定短時工頻過電壓及雷電沖擊過電壓下的絕緣配合要求5其他條件按所選高電壓電器的不同特點進行選擇，包括開關(guān)電器的操作性能、熔斷器的保護特性配合、互感器的負載及準確度等級選擇4.3.2高壓斷路器的選擇根據(jù)本學(xué)校所在地區(qū)的外界環(huán)境條件，以及設(shè)備設(shè)置的后備保護動作時間為0.8s。高壓斷路器采用常熟開關(guān)制造有限公司生產(chǎn)的VD4-12-630A/20kA型戶內(nèi)高壓真空斷路器，配用彈簧操作機構(gòu)，二次設(shè)備為DC110V。高壓斷路器的選擇校驗見表，由表可知，所選斷路器技術(shù)參數(shù)合格。表4-7高壓斷路器的選擇校驗序號選擇項目裝置地點技術(shù)參數(shù)斷路器技術(shù)參數(shù)結(jié)論1額定電壓2額定電流3額定短路開斷電流4額定峰值耐受電流5額定短時（4s）耐受電流（斷路器全開斷時間取0.1s）6額定短路關(guān)合電流7環(huán)境條件華東地區(qū)建筑物室內(nèi)高壓開關(guān)柜內(nèi)正常使用環(huán)境滿足條件4.3.3高壓熔斷器的選擇高壓戶內(nèi)熔斷器一般為限流式，即在規(guī)定電流范圍內(nèi)動作時，以本身所具備的功能可以將電流限制到地獄預(yù)期電流峰值，從而使被保護設(shè)備免受大的電動力及熱效應(yīng)的影響。根據(jù)高壓熔斷器熔體額定電流的不同，高壓熔斷器可以分為：保護電力變壓器：保護電力變壓器的熔體額定電流按變壓器一次側(cè)額定電流的1.5-2倍選擇；（2）保護電壓互感器：保護電壓互感器的熔體額定電流一般為0.5A或1A；（3）保護并聯(lián)電容器：保護并聯(lián)電容器的熔體額定電流按電容器回路額定電流的1.5-2倍選擇。本工程保護電力變壓器熔斷器選擇戶內(nèi)限流電力變壓器保護高壓熔斷器，型號為XRNP1-12SC/0.5-50，高壓熔斷器的選擇校驗見表4-8，由表可知，所選熔斷器技術(shù)參數(shù)合格。表4-8保護電力變壓器高壓熔斷器的選擇校驗序號選擇項目裝置地點技術(shù)參數(shù)斷路器技術(shù)參數(shù)結(jié)論1額定電壓2額定電流3額定最大開斷電流4頻率50Hz50Hz合格7環(huán)境條件華東地區(qū)建筑物內(nèi)正常使用環(huán)境滿足條件本工程保護電壓互感器熔斷器選擇戶內(nèi)限流插入式電壓互感器保護高壓熔斷器作為電壓互感器的過載短路保護，型號為XRNP1-12SC/0.5-50，校驗合格，校驗方法如電力變壓器保護高壓熔斷器校驗方法，此處略。本工程保護并聯(lián)電容器熔斷器選擇戶內(nèi)限流帶彈簧撞擊器電容器保護高壓熔斷器作為電力電容器組的短路保護，型號為XRNC3-12D/125-50，校驗合格，校驗方法如電力變壓器保護高壓熔斷器校驗方法，此處略。4.3.4電流互感器的選擇電流互感器在電路中作用主要是測量和P類保護用。計量用電流互感器，額定一次電流按線路正常負荷電流的1.25倍，保護用電流互感器，當與測量共用時，只能選用相同的額定一次電流。本工程高壓母線三相短路時。設(shè)計的后備保護動作時間0.8s。本工程選用LZZBJ12-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器，作繼電保護及測量使用，準確級0.5/10P。電流互感器的選擇參數(shù)見表4-9。表4-9電流互感器器的選擇校驗序號選擇項目裝置地點技術(shù)參數(shù)斷路器技術(shù)參數(shù)結(jié)論1額定電壓2額定一次電流3額定二次電流合格4準確級及容量測量/保護0.5/10P（20V·A/15V·A）合格5額定動穩(wěn)定電流6額定短時（1s）熱電流（斷路器全開斷時間取0.1s）7環(huán)境條件華東地區(qū)建筑物室內(nèi)高壓開關(guān)柜內(nèi)正常使用環(huán)境滿足條件測量用電流互感器的實際二次負荷及其準確級校驗，測量用電流互感器的二次側(cè)為三相星形聯(lián)結(jié)，電流表為電子式儀表，電流回路負荷。已知本工程二次回路的銅導(dǎo)線截面積為，電流互感器二次端子到儀表接線端子的單相長度為3m。單位電阻值為，則電流互感器的實際二次負荷為：LZZBJ12-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器在，準確級為0.5級時的額定二次負荷，滿足準確級要求。保護用電流互感器的穩(wěn)態(tài)性能校驗（采用一般選擇驗算條件）查閱《LZZBJ12-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器的主要技術(shù)參數(shù)》，LZZBJ12-10A型戶內(nèi)高壓電流互感器的準確極限系數(shù)15，則額定準確限值一次電流。保護校驗故障電流取保護區(qū)內(nèi)末端（即變壓器低壓母線）故障時流過互感器的最大短路電流。即。，滿足要求。保護出口短路時，流過互感器的短路電流最小為大于互感器額定準確值一次電流2.25kA，互感器可能局部出現(xiàn)飽和，誤差增大，互感器測量的短路電流將比實際值小，但遠大于速斷保護動作電流1.81kA，扔在電流速斷保護動作區(qū)內(nèi)。

4.3.5電壓互感器的選擇電壓互感器在高壓電路中作用主要是測量、計量用，和保護用。對于測量和保護用的電壓互感器選用0.5-1級。對于計量用電壓互感器，選用0.2級，并且校驗實際二次負荷容量是否小于對應(yīng)于準確級的額定容量。本工程高壓母線三相短路時。設(shè)JDZ12-10型戶內(nèi)高壓電壓互感器，作繼電保護及測量使用，電壓互感器安裝在金屬封閉開關(guān)設(shè)備內(nèi)。高壓電壓互感器一般選擇的校驗如下表4-10。表4-10高壓電壓互感器一般選擇的校驗序號選擇項目裝置地點技術(shù)數(shù)據(jù)互感器技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)論1額定一次電壓2額定頻率50HZ50HZ合格3額定二次電壓100V合格4準確級及容量AH2(計量）AH1（測量）0.2（30VA）0.5（80VA)合格合格5環(huán)境條件華東地區(qū)建筑物室內(nèi)高壓開關(guān)柜內(nèi)正常使用環(huán)境滿足條件6其他條件兩只單相電壓互感器接成Vv滿足條件

4.4低壓電氣設(shè)備選擇校驗4.4.1低壓選擇校驗項目1、按正常工作條件選擇選擇低壓電氣設(shè)備首先要考慮所選擇設(shè)備的工作環(huán)境，如戶內(nèi)、戶外、環(huán)境溫度、海拔或有無防塵、防腐、防火、防爆等要求，以及沿?；蚴菧?zé)岬赜虻奶攸c，其次要保證電器的額定電壓不低于所在線路的額定電壓，電器的額定電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，最后保護電器要按保護特性選擇。2、按短路條件校驗（1）可能通過短路電流的電器（如刀開關(guān)、熔斷器式開關(guān)），應(yīng)滿足在短路條件下短時和峰值耐受電流的要求。（2）斷開短路電流的保護電器（如熔斷器、低壓斷路器），應(yīng)滿足在短路條件下分斷能力的要求。4.4.2低壓空氣斷路器選擇已知本工程低壓出線電流為180A，本工程選用CW2系列抽出式空氣斷路器，電干線保護斷路器和出線短路器均安裝在柜內(nèi)，如表4-8為變電所低壓電源進線斷路器的選擇校驗。表4-11為變電所低壓電源進線斷路器的選擇校驗序號選擇項目裝置地點技術(shù)數(shù)據(jù)斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)論1類別選擇電源進線，母線聯(lián)絡(luò)保護用抽出式空氣斷路器，選擇型三段保護，CW2-2000/3M25合格2級數(shù)選擇TN-S系統(tǒng)3P合格3額定電流選擇4分斷能力選擇5附件選擇標準附件配置電操、電分、電合均為AC220，帶合分輔助觸點信號及過電流脫扣器動作報警信號滿足要求本工程變電所低壓電源出線斷路器選用CM2Z系列塑料外殼式斷路器。校驗如表4-12表4-12變電所低壓電源出線斷路器選擇校驗序號選擇項目裝置地點技術(shù)數(shù)據(jù)斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)結(jié)論1類別選擇低壓出線抽出式空氣斷路器，選擇型三段保護，CM2Z-225M/3合格2級數(shù)選擇TN-S系統(tǒng)3P合格3額定電流選擇4分斷能力選擇5附件選擇非消防用電回路斷電及動作信號返回電分為AC220V，帶合分輔助觸點及脫扣器動作報警觸點滿足要求

4.4.3電流互感器選擇校驗低壓進線及主要配電干線測量用電流互感器選擇校驗及脫扣整定見表4-13，從表中可以看出所選設(shè)備均滿足要求。低壓聯(lián)絡(luò)測量用電流互感器選擇同進線測量用電流互感器，其他出線測量用電流互感器選擇方法同主要配電干線，具體型號規(guī)格及整定見設(shè)計圖紙標注。表4-13低壓電流互感器的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流精度等級其他系統(tǒng)電壓互感器額定電流計算電流互感器變化低壓進線電流互感器BH100-2000/50.381012831500：50.5BH-40配電干線1電流互感器BH100-2000/50.3810306.6300：50.5BH-30配電干線2電流互感器BH100-2000/50.3810180200：50.5BH-30

5.進出線電纜選擇校驗5.1高低壓母線類型選擇及敷設(shè)5.1.1高壓電源進線電纜選擇及敷設(shè)10KV電源引入電纜先按允許溫升條件初步選用型電纜，其電壓損失和短路熱穩(wěn)定校驗見表。電纜型號規(guī)格表示：ZC-YJV22-0.6/1表5-1高壓電源出線電纜截面選擇序號選擇校驗項目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升線路計算電流Ic=62.99A滿足條件合格初選電纜截面按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的母線載流量2電壓損失計算負荷Pc=1061.55kwQc=753kvar滿足條件合格線路參數(shù)（見附錄表2-10）。已知線路長度L=1.5km電壓損失計算值ΔU=0.4%允許電壓損失3短路熱穩(wěn)定三相短路電流IK3=7.23A滿足條件合格短路持續(xù)時間熱穩(wěn)定系數(shù)熱穩(wěn)定最小允許截面Smin=51.44mm2電纜實際截面5.1.2高壓電源出線電纜選擇以高壓柜至變壓器T1一次側(cè)的電纜為例。，高壓柜至變壓器T1一次側(cè)的電纜選用ZB-YJV-8.7/10型3芯電纜。高壓電源出線電纜截面僅按允許溫升條件進行初選，未校驗短路熱穩(wěn)定條件，由于該段電纜長度較短，電壓損失極小，不需校驗，見表。表5-2高壓電源出線電纜截面選擇序號選擇校驗項目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升線路電流計算=94.08A滿足條件<合格初選電纜截面S=70按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的電纜載流量=255×0.91×0.72=167.1A電纜型號規(guī)格表示：ZC-YJV22-0.6/15.2變電所硬母線選擇5.2.1高壓開關(guān)柜母線選擇本工程采用KYN44A-12型鎧裝移開式交流金屬開關(guān)柜，選用硬裸銅母線。母線截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗其短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。由于母線長度較短，電壓損失較小，不需校驗。表5-3高壓開關(guān)柜母線選擇序號選擇校驗項目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升母線計算電流Ic=62.99A高壓斷路器額定電流滿足條件合格初選母線截面或載流量相當?shù)漠愋湍妇€按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定確定的母線載流量（已知環(huán)境溫度38℃）2短路熱穩(wěn)定三相短路電流熱效應(yīng)IK3=7.23AQt=33.9KA2s滿足條件合格額定短時(4s)耐受電流KYN44A-12：3短路動穩(wěn)定三相短路電流峰值ip3=18.45KA滿足條件合格額定峰值耐受電流KYN44A-12型高壓開關(guān)柜:5.2.2低壓開關(guān)柜主母線選擇本工程采用MNS(BWL3)-04型低壓開關(guān)柜，選用硬裸銅母線。母線截面先按允許溫升條件選擇，然后校驗其短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。由于母線長度較短，電壓損失較小，不需校驗。表5-4低壓開關(guān)柜母線選擇序號選擇校驗項目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升母線計算電流允許變壓器1.2倍過載時滿足條件合格初選母線截面項母線N母線截面為或載流量相當?shù)钠渌?guī)格母線按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定確定的母線載流量2短路熱穩(wěn)定三相短路電流熱效應(yīng)IK3=26AQt=439.4KA2s滿足條件合格額定短時(1s)耐受電流MNS(BWL3)-04型低壓開關(guān)柜：（查附錄三）3短路動穩(wěn)定三相短路電流峰值ip3=58.78KA滿足條件合格額定峰值耐受電流MNS(BWL3)-04型低壓開關(guān)柜：（查附錄三）母線型號規(guī)格表示：TMY-4(100×8)5.3低壓配電干線電纜選擇采用ZC-YJV-0.6/1型電纜，電纜自變電所引出后，再經(jīng)垂直與水平的管路或電纜橋架引至各強電間。由于干線負荷容量較大且為樹干式照明配電線路，故采用CCX6型普通插接式密集絕緣母線槽，交流380V三相五線等截面，IP2X鋁合金外殼。母線槽從變電所采用吊裝引致電氣豎井后，采用垂直支架安裝固定。表5-5配電干線1APE1電纜截面選擇序號選擇校驗項目具體內(nèi)容結(jié)論1允許溫升線路電流計算=67.6A滿足條件<合格初選電纜截面相線S=240，N線S=120按敷設(shè)方式與環(huán)境條件確定的電纜載流量=236A×0.55=129.8A2電壓損失計算負荷P=40kW，Q=19.4kvar滿足條件<合格線路參數(shù)r=0.091Ω/km，x=0.077Ω/km。已知線路長度L=0.028km電壓損失計算值=O.1允許電壓損失=13短路熱穩(wěn)定三相短路電流=14kA滿足條件<合格短路持續(xù)時間t=0.25s(見表7-1)熱穩(wěn)定系數(shù)K=143/熱穩(wěn)定最小允許截面=48.95電纜實際截面S=7010kV專線電源A引入電纜選用YJV22——8.7/10型3芯電纜，在變電所外采用直埋/穿管埋地、在變電所內(nèi)采用用戶內(nèi)密集絕緣型母線槽。按發(fā)熱條件選擇母線截面，按動穩(wěn)定校驗，同時要校驗?zāi)妇€截面與其保護裝置是否配合得當。高低壓開關(guān)柜內(nèi)的硬母線選擇校驗見表5-6。從表中可以看出所選母線均滿足要求。表5-6高低壓配電裝置母線選擇校驗選擇校驗項目電流動穩(wěn)定熱穩(wěn)定裝置地點條件技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)高壓電源進線95.113.465.921.1T1低壓進線95.19.283.641.1T2低壓進線95.19.283.641.1開關(guān)柜內(nèi)母線規(guī)格技術(shù)參數(shù)高壓開關(guān)柜（TMY-3(80*10)）62550254T1低壓配電屏（TMY-3(125*10)+80*10）625105501T2低壓配電屏（TMY-3(125*10)+80*10）6251055015.4高壓進出線電纜選擇校驗為了保證供配電線路的安全，可靠，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟的運行，供配電線路的導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足以下要求：（1）發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大電流（即計算電流）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。（2）電壓損失條件：導(dǎo)線和電纜在通過最大正常負荷電流產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損失。對于用戶內(nèi)部較短的高壓線路，可不進行電壓損失校驗。（3）機械強度條件：導(dǎo)線截面應(yīng)不小于其最小允許截面。（4）短路熱穩(wěn)定條件：對絕緣導(dǎo)線，電纜，母線，應(yīng)校驗其短路熱穩(wěn)定。高壓進出線電纜選擇校驗見表5-7。從表中可以看出所選電纜均滿足要求。表5-7高壓進出線電纜選擇校驗選擇校驗項目電壓電流電壓損失熱穩(wěn)定裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)高壓電源進線1095.11514.7646.293±59.7121.11高壓出線至T11097.31514.7646.2910±55.450.65電纜型號規(guī)格技術(shù)參數(shù)（kV）（A）(km)高壓進線（YJV22-8.7/10-3*95）25：11250.120.8732.238.725高壓出現(xiàn)至T1（YJV22-8.7/10-3*50）25：11250.120.8732.238.725高壓出現(xiàn)至T2（YJV22-8.7/10-3*50）25：11250.120.8732.238.725注：，對于YJV電纜5.5低壓出線電纜選擇校驗為了保證供配電線路安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的運行，供配電線路的導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足下列條件：（1）發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大符合電流（即計算電流）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。（2）電壓損失條件：導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時，產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損失。對于用戶內(nèi)部較短的高壓線路，可不進行電壓損失校驗（3）經(jīng)濟電流密度條件35kv及以上高壓線路及電壓35kv一線但距離長、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用指出接近最小，所選截面成為“經(jīng)濟截面”。擁護的10kv及以下線路，通常不按此條件選擇。（4）短路熱穩(wěn)定條件：對絕緣導(dǎo)線、電纜和母線，應(yīng)校驗穩(wěn)定性。本工程低壓配電干線1、2電纜選擇校驗見表5-8。從表中可以看出所選電纜均滿足要求。其余出線選擇詳見低壓系統(tǒng)圖。表5-8低壓進出線電纜選擇校驗選擇校驗項目電壓電流電壓損失熱穩(wěn)定裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)配電干線10.380.1±58.531.1配電干線20.380.1±58.531.1電纜型號規(guī)格技術(shù)參數(shù)/kV配電干線1（YJV-0.6/1KV-4*35）0.6/12990.180.0770.14.6718.68120配電干線2（YJV-0.6/1KV-4*150）0.6/12990.180.0770.14.6718.68120注：，對于YJV電纜

6.變配電所的二次接線6.1二次接線6.1.1概念供電系統(tǒng)的二次接線是指用來對一次接線的運行進行控制、監(jiān)控、指示和保護電路，亦稱二次回路。二次回路按電源性質(zhì)分，有直流回路和交流回路。交流回路又分交流電源回路和交流電壓回路。交流電流回路由電流互感器供電，交流電壓回路由電壓互感器供電。二次回路按其功能分，有操作電源回路、電氣測量回路與絕緣監(jiān)控裝置、高壓斷路器的控制和信號回路、中央信號裝置、繼電保護回路及其自動化裝置。結(jié)合本變配電所設(shè)計的實際情況，簡單介紹以下幾種二次回路。6.1.2操作電源回路變配電所的操作電源是供高壓斷路器控制回路、繼電保護回路、信號回路、等二次回路所需要的工作電源。操作電源對變配電所的安全可靠運行起著極為重要的作用，正常運行時能保證斷路器的合閘和跳閘；事故狀態(tài)下，在母線電壓降低甚至消失時，應(yīng)能保證繼電保護系統(tǒng)可靠地工作，所以要求其充分可靠，容量足夠并具有獨立性。本工程中變配電所的二次回路采用帶免維護鉛酸蓄電池、鎘鎳電池組儲能的硅整流的直流操作電源，在一次系統(tǒng)電壓正常時直流負荷由開關(guān)電源輸出的直流電直接供電，此時蓄電池組處于浮充狀態(tài)用于彌補電池的自放電損失；當一次系統(tǒng)發(fā)生故障時，浮沖充的蓄電池組開始向直流負荷供電，保證二次回路特別是繼電保護回路及斷路器跳閘回路可靠工作，詳見附錄圖紙。6.1.3電氣測量回路為監(jiān)視供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和計量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟合理地運行，在變配電裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的電氣測量儀表。6.1.4高壓斷路器的控制和信號回路高壓斷路器的控制回路是指用控制開關(guān)或遙控命令操作斷路器跳、合閘的回路，它主要取決于斷路器的操動機構(gòu)的形式和操作電源的類別。本設(shè)計中斷路器采用了彈簧操動機構(gòu)，其控制方式為開關(guān)柜就地控制。信號回路是用來指示一次設(shè)備運行狀態(tài)的二次回路。信號按用途分，有位置信號、事故信號和預(yù)告信號。斷路器位置信號是用來顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)，一般紅燈亮，表示斷路器處于合閘位置；綠燈亮，表示斷路器處于跳閘位置。事故信號是用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)。一般紅燈閃光，表示斷路器自動合閘；綠燈閃光，表示斷路器自動跳閘。預(yù)告信號是在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常狀態(tài)時或故障初期發(fā)出的報警信號。6.1.5繼電保護回路1．繼電保護的任務(wù)：（1）有選擇性將故障元件從供電系統(tǒng)中快速、自動切除，使其損壞程度減至最輕，保證最大限度地迅速恢復(fù)無故障部分的正常運行（2）反應(yīng)電氣元件的異常運行狀態(tài)，根據(jù)運行維護的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出警報信號、減負荷或延時跳閘。2．對繼電保護裝置的基本要求：（1）選擇性當供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只有離故障最近的保護裝置動作，切除故障，而供電系統(tǒng)的其他部分仍然正常運行。滿足這一要求的動作，稱為“選擇性動作”。（2）速動性為防止故障擴大，減輕其危害程度，并提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，因此在系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置應(yīng)盡快地動作，切除故障。（3）可靠性保護裝置在應(yīng)該動作時必須動作，不應(yīng)該拒動作；而在不應(yīng)該動作時不能誤動作。（4）靈敏度保護裝置的靈敏度是表征保護裝置對其保護區(qū)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個參數(shù)。如果保護裝置對其保護區(qū)內(nèi)極輕微的故障都能及時地反應(yīng)動作，說明保護裝置的靈敏度高。6.2繼電保護設(shè)計6.2.1保護配置本工程采用直流操作電源，采用靜態(tài)電流繼電器、時間繼電器和信號繼電器組成定時限過電流保護和短時限電流速斷保護，保護采用三相三繼電器式。具體配置情況是：在電源進線處設(shè)短時限電流速斷保護、定時限過電流保護、失壓保護，在變壓器保護處設(shè)置電流速斷保護、定時限過電流保護、溫度保護。6.2.2整定計算已知變壓器低壓側(cè)無電動機自起動，其高壓側(cè)短時最大負荷電流取1.4。變壓器低壓母線短路時，低壓斷路器瞬時脫扣跳閘。供電部門要求電源進線定時限過電流保護動作延時不大于0.8s。6.3二次接線設(shè)計6.3.1電氣測量與電能計量回路設(shè)計電源進線柜裝設(shè)1只三相數(shù)字電流表、變壓器柜裝設(shè)1只三相數(shù)字電流表、1只三相有功電能表和1只三相無功電能表，數(shù)字表的輔助電源DC110V來自直流屏。根據(jù)當?shù)毓╇姴块T管理規(guī)定，專用電能計量柜內(nèi)裝設(shè)1只三相多功能電能表，1只電能計量專用接線盒、監(jiān)視PT二次回路斷線的1只三相數(shù)字電壓表及電壓互感器失壓斷相計時儀。電能計量柜二次接線圖見電06~07。電源進線電壓互感器柜裝設(shè)1只三相數(shù)字電壓表和3只低電壓繼電器以監(jiān)測電源電壓，并設(shè)置有電壓互感器切換裝置，即當工作電源進線斷路器失電跳閘后，由備用電源進線互感器供電。電源進線電壓互感器柜二次電路圖見附錄圖紙。6.3.2高壓斷路器控制與信號回路設(shè)計本工程變電所有人值守，高壓斷路器采用就地操作的燈光監(jiān)視回路，采用“不對應(yīng)接線”構(gòu)成事故跳閘信號回路。進線斷路器與進線隔離手車實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，母線分段聯(lián)絡(luò)斷路器與母聯(lián)隔離手車實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖，以防止帶負荷誤分合隔離手車。每臺斷路器的合閘控制回路中還串聯(lián)接入斷路器手車處于工作位置的輔助觸點SQ1及試驗位置的輔助觸點SQ2，以確保斷路器僅在斷路器手車處于工作位置及試驗位置時才能進行合閘。6.3.3中央信號裝置設(shè)計本工程采用不重復(fù)動作的中央信號裝置。中央信號裝置由事故信號裝置和預(yù)告信號裝置組成。本工程將中央信號裝置與變電所交流所用電源裝置合用一面屏，上層為中央信號裝置，下層為交流電源裝置，兩層用金屬隔板隔開。

7.配變電所電氣裝置布置及照明設(shè)計7.1變電所的所址與結(jié)構(gòu)形式7.1.1變電所的所址選擇變電所所址選擇應(yīng)遵循以下原則：變電所的位置應(yīng)接近負荷中心、接近電源側(cè)、同時應(yīng)該考慮進出線方便、設(shè)備運輸方便；為確保變電所安全運行，應(yīng)避開有劇烈震動、高溫、污染源、積水、漏水、地勢低洼、易燃易爆等區(qū)域；10kV配電所可與鄰近的10/0.38kV變電所合建為10kV配電所；高層建筑的10kV配電所，宜設(shè)在地下一層或首層；當建筑物超過100m時，也可以在高層區(qū)的避難層；變電所根據(jù)GB50053-1994《10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》、GB50352-2005《民用建筑設(shè)計通則》規(guī)定。根據(jù)上述要求，考慮到變壓器的獨立性和安全性，并經(jīng)技術(shù)比較后確定本工程10kV變電所地址選擇在校區(qū)中心。有人值班。低壓最大供電距離350m。7.1.2變電所的結(jié)構(gòu)形式用戶35/10（6）kV變電所一般為全戶內(nèi)或半戶內(nèi)獨立式結(jié)構(gòu)，即35kV和10（6）kV開關(guān)柜放置在屋內(nèi)，主變壓器可放置在屋內(nèi)或屋外，依據(jù)地理環(huán)境條件，因地制宜。綜上所述，本校區(qū)變電所采用獨立式結(jié)構(gòu)。7.2變電所的總體布置設(shè)計變電所的布置是在其位置與數(shù)量，電氣主接線，變壓器型式數(shù)量及容量確定的基礎(chǔ)上進行的，且與變電所的類型密切相關(guān)。變電所的總體布置應(yīng)滿足以下的要求：（1）便于運行維護與檢修：有人值班的變電所，應(yīng)設(shè)單獨的值班室。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通。有人值班的獨立變電所，適宜設(shè)立廁所和給排水設(shè)施，變電裝置要有足夠安全凈距和操作維護通道。（2）便于進出線：如高壓架空線，則高壓配電室適宜位于進線側(cè)。變壓器低壓出線側(cè)電流較大，一般采用封閉母線橋，因此變壓器的位置適宜靠近低壓配電室。低壓配電室位于出線側(cè)。（3）保證運行安全：變壓器室，配電室的門應(yīng)向外開，想領(lǐng)的配電室之間有門時，此門能雙向開啟。長度大于7m的配電室應(yīng)設(shè)兩個出口，并適宜布置在配電室的兩側(cè)。長度大于60m時，適宜增加一個出口。（4）節(jié)約土地與建筑費用：室內(nèi)變電所的每臺油量為100kg及以上的三相油鋟式變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨的變壓器室內(nèi)。而干式變壓器只要具有不低于IP2X的防護外殼，就可和高低壓配電裝置設(shè)置在同一房間內(nèi)?，F(xiàn)代高壓開關(guān)柜和低壓配電屏均為封閉外殼，防護等級不低于IP3X級，2者可以靠近布置。（5）適應(yīng)發(fā)展要求：高低壓配電室內(nèi)，應(yīng)該留有適當數(shù)量配電裝置的備用裝置。變壓器室應(yīng)考慮到擴建時有更換大一級容量變壓器可能。本工程（配）變電所的總體布置見附錄圖紙。7.3變配電所的具體布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計7.3.1高壓配電裝置布本工程高壓配電裝置為中置式開關(guān)柜，采用單列布置，柜前后通道寬度為900mm,滿足規(guī)范要求。柜前后通道寬度見表7-1。表7-1高壓開關(guān)柜前后通道寬度（mm）通道分類柜后維護通道固定柜柜前操作通道手車柜操作通道規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程單列布置80090015001500單車長+12002400

7.3.2變壓器布置本工程變壓器采用干式變壓器帶IP20防護外殼，與配電裝置布置在同一房間內(nèi)，變壓器與墻、門的凈距離見表7-2，均滿足規(guī)范要求。表7-2低壓開關(guān)柜前后通道寬度（mm）項目干式變壓器(帶IP20外殼)規(guī)范要求本工程金屬外殼距后壁，側(cè)墻凈距0.6（0.8）0.8金屬外殼與門凈距0.8（1.0）1.0相鄰兩臺干變側(cè)面間距0.6（0.8）0.8相鄰兩臺干變正面間距0.8（1.0）1.07.3.3低壓配電裝置布置本工程低壓配電裝置為成套固定式開關(guān)柜，采用單列布置，柜前后通道寬度見表7-3。從表中知，布置均滿足要求。表7-3柜前后通道寬度通道分類柜后維護通道固定柜柜前操作通道規(guī)范要求本工程規(guī)范要求本工程單列布置1000—1500—雙列面對面布置1000100020002000雙列背對背布置1500—1500—7.4變配電所電氣照明設(shè)計為了變配電所正常照明，本工程需進行電氣照明的設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容包括照度的選擇、光源的利用、燈具的選擇與布置、照明計算、方案確定等。本變配電所的照明按照明方式看對光照方向、照度等無特殊要求，故采用一般照明即可。本工程變配電所的電氣照明見附圖17。

8.變電所接地裝置布置8.1接地類型及要求本工程電氣設(shè)備接地類型有保護接地、防雷接地、變壓器中性點接地、低壓保護接地。根據(jù)規(guī)范，獨立變電所設(shè)備公共接地的接地電阻要求不大于4歐。8.2接地裝置設(shè)計8.2.1自然接地體和人工接地體自然接地體的種類較多，其工頻接地電阻的計算方法復(fù)雜并且各不相同，在工程設(shè)計中，可以通過實際測量或查閱有關(guān)手冊換算獲得。人工接地體的材料可采用水平敷設(shè)的圓鋼、扁鋼、垂直敷設(shè)的角鋼、圓鋼等。接地裝置的導(dǎo)體截面，應(yīng)符合熱穩(wěn)定與均壓的要求，且不應(yīng)小于表8-1所列規(guī)格。表8-1鋼接地體和接地線的最小規(guī)格類別地上地下屋內(nèi)屋外圓鋼直徑（毫米）

扁鋼截面（cm2）

厚度（毫米）

角鋼厚度（毫米）5

24

3

26

48

4

2.58

48

4

4鋼管管壁厚度（毫米）作為接地體2.52.52.5作為接地線1.62.51.6變電所的接地裝置，除利用自然接地體外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地網(wǎng)。但對10千伏及以下變電所，若用建筑物的基礎(chǔ)作接地體且接地電阻又滿足規(guī)定值時，可不另設(shè)人工接地。人工接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形。當不能滿足接觸電勢或跨步電勢的要求時，人工接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶。人工接地網(wǎng)的埋設(shè)深度宜采用0.6米。獨立變電所采用人工