某高校南校區(qū)電氣一次設(shè)計(jì)04520

《供配電技術(shù)》課程設(shè)計(jì)評(píng)分表設(shè)計(jì)題目：班 級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名：項(xiàng) 目 評(píng)分比例 得 分平時(shí)表現(xiàn) 30%答 辯 20%設(shè)計(jì)報(bào)告 50%總成績(jī)指導(dǎo)老師：.. .. ..年 月 日設(shè)計(jì)題目2 某高校南校區(qū)變配電所電氣一次部分設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料（1）學(xué)校用電設(shè)備情況某高校南校區(qū)變電所主要供電的負(fù)荷單元有 ：綜合教學(xué)樓 、學(xué)生宿舍、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、鍋爐房、南校區(qū)等。其中教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓為較重要的負(fù)荷 。用電設(shè)備的電壓均為 380V。本校用電具有季節(jié)性負(fù)荷及晝夜負(fù)荷變動(dòng)大的特點(diǎn) 。其負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)表 1。表1校區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料設(shè)備計(jì)算負(fù)荷廠房需要系數(shù)功率因數(shù)編號(hào)廠房名稱容量KdcosφP30/kWQ30/kvar30/kVAI30/A/kWS1綜合教學(xué)樓1502食堂2803實(shí)驗(yàn)樓3504辦公樓425學(xué)生宿舍11806學(xué)生宿舍22807團(tuán)學(xué)樓、車(chē)80庫(kù)8南校區(qū)7609鍋爐房5010商鋪35合計(jì)2207（2）電源情況本校由距其 3公里處的龔家灣變電站接一回 10kV 架空線路進(jìn)線供電 ，架空線路選用 LGJ－120，幾何均距 2m。龔家灣區(qū)域變電站 10kV出口短路容量為 500MVA。供電部門(mén)對(duì)其功率因數(shù)要求為 cos=0.9 以上。二、設(shè)計(jì)任務(wù). 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..1）主接線設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，分析原始資料與數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)主接線，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，列出負(fù)荷計(jì)算匯總表。2）短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)的需要，確定短路計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。（3）主要電氣設(shè)備選擇 ：主要電氣設(shè)備的選擇包括斷路器 、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、導(dǎo)線截面和型號(hào)等等設(shè)備的選擇及校驗(yàn) ；選用設(shè)備型號(hào)、數(shù)量，匯成設(shè)備一覽表 。（4）變壓器保護(hù)配置 ：確定主變壓器的保護(hù)方式 ，不要求整定計(jì)算 。三、設(shè)計(jì)成果1．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2． 設(shè)計(jì)圖紙：變電所電氣主接線圖 ；電氣主接線監(jiān)控界面 ；微機(jī)保護(hù)裝置的監(jiān)控組態(tài)界面。目錄-2-1.設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求....................................................................................................................................................-6-1.1設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料............................................................................................................................................-6-1.2設(shè)計(jì)原則和基本要求.................................................................................................................................-6-1.2.1荷分級(jí)及供電要求..........................................................................................................................-7-1.2.2電壓選擇和電能質(zhì)量......................................................................................................................-8-2.計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償......................................................................................................................................-8-. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 .......2.1計(jì)算負(fù)荷的公式............................................................................................................................................-9-2.2計(jì)算負(fù)荷的確定.........................................................................................................................................-10-2.3無(wú)功功率補(bǔ)償.............................................................................................................................................-14-3.主變壓器的選擇與保護(hù)........................................................................................................................................-16-3.1主變臺(tái)數(shù)的確定.......................................................................................................................................-16-3.2本變電站變壓器的選擇..........................................................................................................................-17-3.3變壓器的故障類(lèi)型與特征......................................................................................................................-19-3.4變壓器保護(hù)配置的基本原則..................................................................................................................-19-4.電氣主接線的選擇.................................................................................................................................................-21-4.1選擇原則.....................................................................................................................................................-21-4.1.1主接線設(shè)計(jì)的基本要求及原則................................................................................................-22-4.1.2主接線的基本形式和特點(diǎn).........................................................................................................-23-4.2變電站主接線方案的擬定......................................................................................................................-25-4.2.1確定變電站主接線方案..............................................................................................................-25-4.2.2變電站主接線方案的優(yōu)缺點(diǎn).....................................................................................................-25-5.短路電流計(jì)算........................................................................................................................................................-26-5.1短路電流計(jì)算的目的及假設(shè)..................................................................................................................-26-圖5-1供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖......................................................................................................................................-27-5.2短路電流計(jì)算及計(jì)算結(jié)果......................................................................................................................-27-6.電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇........................................................................................................................................-30-6.1電氣設(shè)備的選擇原則...............................................................................................................................-30-6.2變電所高壓一次設(shè)備的選擇................................................................................................................-32-6.2.1高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇.......................................................................................................................-32-. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 .......6.2.2高壓斷路器的選擇與校驗(yàn).........................................................................................................-32-6.2.3高壓電流互感器的選擇.............................................................................................................-33-6.2.4高壓電壓互感器的選擇.............................................................................................................-33-6.2.5高壓熔斷器的選擇.......................................................................................................................-34-6.2.6高壓母線的選擇............................................................................................................................-34-6.2.7高壓一次設(shè)備的匯總...................................................................................................................-34-6.3變電所低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)-35-6.3.2低壓開(kāi)關(guān)柜選擇........................................................................................................................-36-6.3.3校驗(yàn)CW2-4000型斷路器是否滿足要求...........................................................................-36-6.3.4電流互感器的選擇......................................................................................................................-37-6.3.5低壓側(cè)所有元件的匯總..............................................................................................................-37-6.4變電所高、低壓導(dǎo)線的選擇................................................................................................................-38-6.4.1高壓線路導(dǎo)線的選擇...................................................................................................................-38-7.心得與總結(jié)...............................................................................................................................................................-40-8.設(shè)計(jì)參考資料..........................................................................................................................................................-41-9.附錄............................................................................................................................................................................-42-. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ... 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求1.1設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料某高校南校區(qū)變電所主要供電的負(fù)荷單元有 ：綜合教學(xué)樓、學(xué)生宿舍、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、鍋爐房、南校區(qū)等。其中教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓為較重要的負(fù)荷。用電設(shè)備的電壓均為380V。本校用電具有季節(jié)性負(fù)荷及晝夜負(fù)荷變動(dòng)大的特點(diǎn) 。1.2設(shè)計(jì)原則和基本要求變電所是電力系統(tǒng)中變換電壓 、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái) 。變電所的主要作用是進(jìn)行高底壓的變換 ，一些變電站是將發(fā)電站發(fā)出的電升壓 ，這樣一方面便于遠(yuǎn)距離輸電 ，第二是為了降低輸電時(shí)電線上的損耗 ；還有一些變電站是將高壓電降壓，經(jīng)過(guò)降壓后的電才可接入用戶 。對(duì)于不同的情況，升壓和降壓的幅度是不同的，所以變電站是很多的，比入說(shuō)遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，電壓為11千伏，甚至更. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..高，近距離時(shí)為1000伏吧，這個(gè)電壓經(jīng)變壓器后，變?yōu)?20伏的生活用電，或變?yōu)?80伏的工業(yè)用電。我國(guó)變電所主要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)備轉(zhuǎn)變 ，有人值班向無(wú)人值班變電所轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變 ，國(guó)外主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變 。本次設(shè)計(jì)的變電所屬 10kV負(fù)荷型變電所，主要滿足該校區(qū)工業(yè)和居民用電 。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹執(zhí)行國(guó)家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) ，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。在設(shè)計(jì)中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)，以及地區(qū)供電特點(diǎn)，合理確定設(shè)計(jì)方案。還應(yīng)注意近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主。設(shè)計(jì)中盡量采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高 、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。荷分級(jí)及供電要求電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治 、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失及影響的程度分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)負(fù)荷。獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組 ，供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常的專(zhuān)用饋電線路 ，以及蓄電池和干電池可作為應(yīng)急電源 。二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)由兩線路供電。必要時(shí)采用不間斷電源（UPS）。一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者 ；或?qū)⒃谡紊希?jīng)濟(jì)上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者 。就學(xué)校供配電這一塊來(lái)講 ，我?，F(xiàn)沒(méi)有一級(jí)用電負(fù)荷 。二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治上 ，經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生較大損失的負(fù)荷 ，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負(fù)荷 ，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造成秩序混亂的負(fù)荷等 。在本次課程設(shè)計(jì)中，根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-1995，南校區(qū)現(xiàn)有的二級(jí)負(fù)荷有：綜合教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..三級(jí)負(fù)荷為不屬于前兩級(jí)負(fù)荷者 ,對(duì)供電無(wú)特殊要求。南校區(qū)除了前面羅列的二級(jí)負(fù)荷外 ，全為三級(jí)負(fù)荷。電壓選擇和電能質(zhì)量用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量 ，用電設(shè)備的特性，供電距離，供電線路的回路數(shù)，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素 ，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭 ，降低系統(tǒng)阻抗，并應(yīng)采取無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)拇胧?，還應(yīng)使三相負(fù)荷平衡，以減少電壓的偏差。單相用電設(shè)備接入三相系統(tǒng) ，使三相保持平衡。220V照明負(fù)荷，當(dāng)線路大于30A時(shí)，應(yīng)采用三相系統(tǒng)，并應(yīng)采用三相五線制。這樣，可以降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對(duì)稱性和保證電氣安全。計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..2.1計(jì)算負(fù)荷的公式負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法 、估算法及二項(xiàng)式法幾種。按需要系數(shù)法確定用電設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷（kw）的計(jì)算公式為P30KdPe(1-1)式中Pe─用電設(shè)備組的總的設(shè)備容量，單位為KW。Kd─用電設(shè)備組的需要系數(shù)，根據(jù)參考書(shū)《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》中的表2-1查得變配電所的需要系數(shù)為0.45～0.7。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kvar）為Q30P30tan(1-2)式中tanφ─用電設(shè)備組的總的設(shè)備組 cosφ的正切值。視在計(jì)算負(fù)荷（kva）為S30P30/cos(1-3)式中cosφ為功率因數(shù)，取0.9。計(jì)算電流(A)的計(jì)算公式I30S30/(3UN)(1-4)式中UN—─—用電設(shè)備組的額定電壓，單位為KV?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范-JGJ16-2008》第3.5.6條中規(guī)定單相負(fù)荷應(yīng)均衡分配到三相上，當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟?jì)算范圍內(nèi)三相對(duì)稱負(fù)荷總?cè)萘康?15%時(shí)，全部按三相對(duì)稱負(fù)荷計(jì)算；當(dāng)超過(guò)15%時(shí)，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷 ，再與三相負(fù)荷相加，等效三相負(fù)荷可按下列方法計(jì)算 ：(1)只有相負(fù)荷時(shí)，等效三相負(fù)荷取最大相包荷的 3倍。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..(2)只有線間負(fù)荷時(shí)，等效三相負(fù)荷為：?jiǎn)闻_(tái)時(shí)取線間負(fù)荷的 3倍；多臺(tái)時(shí)取最大線間負(fù)荷的倍加上次大線間負(fù)荷的 (3- 3)倍。2.2計(jì)算負(fù)荷的確定1.確定各組的設(shè)備容量及計(jì)算負(fù)荷(1)綜合教學(xué)樓查表，Kd=0.9，cosα=0.85，計(jì)算求得sinα=0.62，故P30（1）=0.9×150=135kWQ30（1）=135×0.62=84kvarS30= =159kVAI30= =242.6A(2)食堂查表，Kd=0.9，cosα=0.75，計(jì)算求得sinα=0.88，故P30（2）=0.9×280=252kWQ30（2）=252×0.88=222kvarS30= =336I30= =510.5A(3)實(shí)驗(yàn)樓. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..查表，Kd=0.8，cosα=0.75，計(jì)算求得sinα=0.88，故P30（1）=0.8×350=280kWQ30（1）=280×0.88=246kvarS30= =373kVAI30= =566.7A(4)辦公樓查表，Kd=0.8，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.8×42=34kWQ30（1）=34×0.88=16kvarS30= =38kVAI30= =57.7A(5)學(xué)生宿舍1查表，Kd=0.7，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.7×180=126kWQ30（1）=126×0.48=60kvarS30= =140kVAI30= =212.7A. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..(6)學(xué)生宿舍2查表，Kd=0.7，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.7×280=196kWQ30（1）=196×0.48=94kvarS30= =217kVAI30= =329.7A(7)團(tuán)學(xué)樓、車(chē)庫(kù)查表，Kd=0.4，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.4×80=32kWQ30（1）=32×0.48=15kvarS30= =35kVAI30= =53.2A(8)南校區(qū)查表，Kd=0.7，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.7×760=532kWQ30（1）=532×0.48=255kvarS30= =590kVAI30= =896.4A. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..(9)鍋爐房查表，Kd=0.9，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.9×50=45kWQ30（1）=45×0.48=40kvarS30= =60kVAI30= =91.2A商鋪查表，Kd=0.95，cosα=0.9，計(jì)算求得sinα=0.48，故P30（1）=0.95×35=33kWQ30（1）=33×0.48=16kvarS30= =37kVAI30= =56.2A2.確定變電所變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷考慮到全校負(fù)荷的同時(shí)系數(shù) （取K∑p=0.95，K∑q=0.97）P30=K∑p×∑P30（1）=1582kWQ30=K∑q×∑Q30（1）=1017kvarS30= =1881kVAI30= =2858A. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..Cosφ=P30（2）/Q30（2）=0.84以上負(fù)荷計(jì)算可列成表 2-1所示電力負(fù)荷計(jì)算表表2-1所示電力負(fù)荷計(jì)算表廠房設(shè)備需要系數(shù)功率因數(shù)計(jì)算負(fù)荷廠房名稱容量編號(hào)KdcosφP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A/kW1綜合教學(xué)樓1500．90.8513584159242.62食堂2800.90.75252222336510.53實(shí)驗(yàn)樓3500.80.75280246373566.74辦公樓420.80.934163857.75學(xué)生宿舍11800.70.912660140212.76學(xué)生宿舍22800.70.919694217329．77團(tuán)學(xué)樓、車(chē)800.40.932153553.2庫(kù)8南校區(qū)7600.70.9532255590896.49鍋爐房500.90.7545406091.210商鋪350.950.933163756.2合計(jì)220715821017188128582.3無(wú)功功率補(bǔ)償顯然變壓器低壓側(cè)的功率因數(shù)低 ，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí) ，低壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，才能滿足要求?，F(xiàn)取Cosφ’=0.93。由式（2-38）得低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量為Qc=P30（tanarccos0.84-tanarccos0.93 ）=397kvar考慮無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償控制器可控制電容器 ，選擇成套并聯(lián)電容屏，電容器投切的回路數(shù)為10組，安裝的電容器為 BSMJ0.4-40-3自愈式并聯(lián)電容器，每組容量為40kvar，則總?cè)萘繛镼c=400kvar. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..補(bǔ)償后的功率因數(shù)補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè) P30（2）=1582kWQ30（2）=Q30–Qc=1017-397=620kvarS30（2）= =1699kVAI30(2)= =2581.36A變壓器損耗△PT=0.01S30（2）=16.99kW△QT=0.06S30（2）=101.94kvar變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為P’30（1）=1582+16.99=1598.99kWQ’30（1）=620+101.94=720.94kvarS’30（1）= =1754.00kVAI’30= =101.27A補(bǔ)償后校區(qū)的功率因數(shù)為Cosφ’=P’30（1）/S’30（1）=0.91>0.90 滿足要求。表2-2 計(jì)算總負(fù)荷表計(jì)算負(fù)荷P30/kw Q30/kVar S30/kVA I30/A. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 .......低壓側(cè)158262016992581.36變壓器損耗16.99101.94高壓側(cè)1598.99720.941754.00101.273.主變壓器的選擇與保護(hù)主要考慮變壓器的臺(tái)數(shù)，容量；變壓器的型式等。3.1主變臺(tái)數(shù)的確定電力變壓器臺(tái)數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn) 、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價(jià)等因素綜合確定。對(duì)于一般車(chē)間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺(tái)變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用一臺(tái)變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定 ，但總的負(fù)荷通常在1000KV以下，且用電負(fù)荷變化不大。對(duì)于有大量一、二級(jí)用電負(fù)荷或用電負(fù)荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大，或集中用電負(fù)荷較大的單位 ，應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對(duì)照明或其它用電負(fù)荷的影響 ，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對(duì)供電可靠性要求高，又無(wú)條件采用低壓聯(lián)絡(luò)線或采用低壓聯(lián)絡(luò)線不經(jīng)濟(jì)時(shí) ，也應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)電力變壓器。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)能滿足一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí) ，另一臺(tái)仍能對(duì)一級(jí)和部分二級(jí)負(fù)荷供電 。主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇 。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器 ：有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷。季節(jié)性負(fù)荷變化較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式 。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..集中負(fù)荷較大，例如大于1250KVA時(shí)。3.2本變電站變壓器的選擇變壓器臺(tái)數(shù)的選?。焊鶕?jù)校區(qū)實(shí)際，雖然一臺(tái)變壓器現(xiàn)已滿足了現(xiàn)在二次側(cè)隨著本科教育工作的推進(jìn)和未來(lái)幾年的繼續(xù)擴(kuò)招 ，為未來(lái)發(fā)展提供足夠的空間 ：這主要表現(xiàn)在電力變壓器及一些相當(dāng)重要的配電線路上 ，應(yīng)力求在滿足現(xiàn)有需求的基礎(chǔ)上從大選擇，以避免一臺(tái)變壓器或一組變壓器剛服役不到幾年又因?yàn)槿萘繂?wèn)題而臺(tái)而光榮下崗的情況的發(fā)生。同時(shí)校區(qū)的季節(jié)性負(fù)荷變化較大 ，故本變電所宜裝兩臺(tái)主變壓器 。變壓器容量的選擇 ：每臺(tái)變壓器的容量 SNT應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足：SNT(0.6~0.7)S302）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：SNTS30(111)，即滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。代入數(shù)據(jù)可得：≥（0.6~0.7）×S30=（1019.4~1189.3）KVA≥375KVA又考慮到本校的氣象資料 （年平均氣溫為22℃），同時(shí)又考慮到未來(lái) 5~10年的負(fù)荷發(fā)展，我們這里初步取SNT=1250KVA。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》，“供電系統(tǒng)中沒(méi)有特殊要求和民用建筑獨(dú)立變電所常采用三相油浸自冷式電力變壓器 ?！笨紤]到安全性和可靠性的問(wèn)題 ，確定變壓器為S13-M-RL系列三相卷鐵心全密封油浸式電力變壓器 ，臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)。型號(hào)：S13-1250/10 ，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示 ：表3-1變壓器技術(shù)指標(biāo)表變壓器 額定 額定電 聯(lián)結(jié) 損耗/kW 空載 短路型號(hào) 容量 壓/kV 組型 電流 阻抗. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ......./高壓低號(hào)空載負(fù)載I0%UK%kVA壓S13-1000/1100010.50.4Dyn10.98120.124.501該變壓器符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO)和國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)所制定的標(biāo)準(zhǔn)，以及ISO確認(rèn)并公布的其他國(guó)際組織制定的標(biāo)準(zhǔn) 。10kvS13/S11型級(jí)超低損耗三角形卷鐵心無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓油浸式配電變壓器繼承了卷鐵芯電力變壓器的所有優(yōu)點(diǎn) ：1、鐵芯均在生產(chǎn)線上進(jìn)行卷制 ，不需要橫剪設(shè)備，消除了由人工疊片、疊裝、拆裝鐵軛造成的質(zhì)量波動(dòng)。2、三角形立體卷鐵芯經(jīng)退火處理后 ，能徹底消除內(nèi)應(yīng)力，磁路各處均無(wú)高磁阻存在。故空載損耗與勵(lì)磁電流可大幅度下降 ，試驗(yàn)表明空載損耗比傳統(tǒng)變壓器下降40-50%；空載電流下降90%以上。3、由于三角形立體卷鐵芯是用不間斷連續(xù)硅鋼帶繞制而成 ，只有幾個(gè)接縫．不會(huì)產(chǎn)生疊片式鐵芯那樣因磁路不連貫而發(fā)出的噪聲 ，噪聲一般可降低 10-15db，達(dá)到靜音狀態(tài)。三角形立體卷鐵芯電力變壓器與傳統(tǒng)插片式電力變壓器相比 ，具有以下一系列突出優(yōu)點(diǎn)：1、節(jié)電節(jié)能：空載損耗減小40-50%，負(fù)載損耗減小7-10%；2、降低線損：空載電流減小90%以上；3、超靜音：噪聲降低10-15分貝；4、無(wú)干擾：漏磁減小50%以上；. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..5、節(jié)約原材料：銅鐵成本減小20-30%；6、經(jīng)濟(jì)效益顯著：十年變電成本比新S9下降17.2%，比非晶態(tài)變壓器下降 12.5。3.3變壓器的故障類(lèi)型與特征變壓器的故障可分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障兩類(lèi) ，油箱內(nèi)故障主要包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路，以及鐵芯燒毀等。變壓器油箱內(nèi)的故障十分危險(xiǎn) ，由于油箱內(nèi)充滿了變壓器油，故障后強(qiáng)大的短路電流使變壓器油急劇的分解氣化 ，可能產(chǎn)生大量的可燃性瓦斯氣體 ，很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路 。電力變壓器不正常的運(yùn)行狀態(tài)主要有外部相間短路 、接地短路引起的相間過(guò)電流和零序過(guò)電流，負(fù)荷超過(guò)其額定容量引起的過(guò)負(fù)荷 、油箱漏油引起的油面降低 ，以及過(guò)電壓、過(guò)勵(lì)磁等。3.4變壓器保護(hù)配置的基本原則1、瓦斯保護(hù):800KVA及以上的油浸式變壓器和 400KVA以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器 ，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)用來(lái)反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的短路故障以及油面降低 ，其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器 ，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于發(fā)出信號(hào) 。2、縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù) :6300KVA及以上并列運(yùn)行的變壓器 ，10000KVA及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器 ，發(fā)電廠廠用或工業(yè)企業(yè)中自用 6300KVA及以上重要的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。其他電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，其過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于 0.5S。對(duì)于2000KVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí) ，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。縱差保護(hù)用. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..于反應(yīng)電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的短路故障 ，其保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器并發(fā)相應(yīng)信號(hào) 。3、相間短路的后備保護(hù):相間短路的后備保護(hù)用于反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流 ，同時(shí)作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按電流保護(hù)的階梯形原則來(lái)整定，延時(shí)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器 ，并發(fā)相應(yīng)信號(hào)。一般采用過(guò)流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序電流單相低電壓保護(hù)等 。4、接地短路的零序保護(hù):對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的變壓器 ，應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)，零序保護(hù)用于反應(yīng)變壓器高壓側(cè)（或中壓側(cè)），以及外部元件的接地短路 。5、過(guò)負(fù)荷保護(hù):對(duì)于400KVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常只裝在一相 ，其動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)，延時(shí)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。6、其他保護(hù):高壓側(cè)電壓為500KV及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流升高，應(yīng)裝設(shè)變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 。對(duì)變壓器溫度和油箱內(nèi)壓力升高 ，以及冷卻系統(tǒng)故障，按變壓器現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..4.電氣主接線的選擇4.1選擇原則電氣主接線的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電站電氣設(shè)計(jì)的主題 。它與電力系統(tǒng)、電廠動(dòng)能參數(shù)、基本原始資料以及電廠運(yùn)行可靠性 、經(jīng)濟(jì)性的要求等密切相關(guān) ，并對(duì)電氣設(shè)備選擇和布置、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響 。因此，主接線設(shè)計(jì)，必須結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠和變電站的具體情況 ，全面分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù) ，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性 ，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..主接線設(shè)計(jì)的基本要求及原則對(duì)所選用的主結(jié)線，必須滿足下列要求：1）可靠性，要盡量減少計(jì)劃外停電時(shí)間，盡量縮小事故后的影響范圍。2）靈活性，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單，滿足在調(diào)度，檢修及擴(kuò)建市的靈活性。3）安全性，保證在一切操作切換時(shí)工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進(jìn)行維護(hù)檢修工作。4）經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)使主接線的初投資和年運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。選擇原則：1、當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器 ，以節(jié)省投資。2、當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí) ，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線 。3、當(dāng)供電電源只有一回線路 ，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí) ，宜采用線路變壓器組、接線。4、為了限制配出線短路電流 ，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所 ，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。5、接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān) 。6、6～10KV固定式配電裝置的出線側(cè) ，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。7、采用6～10KV熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí) ，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。8、由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處 ，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電壓 、電流互感器。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..9、變壓器低壓側(cè)為 0.4KV的總開(kāi)關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開(kāi)關(guān) 。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器 。10、當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè) ，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭 。主接線的基本形式和特點(diǎn)單母線接線及單母線分段接線1、單母線接線單母線接線供電電源在變電站是變壓器或高壓進(jìn)線回路 。母線既可保證電源并列工作，又能使任一條出線都可以從任一個(gè)電源獲得電能 。各出線回路輸入功率不一定相等，應(yīng)盡可能使負(fù)荷均衡地分配在各出線上 ，以減少功率在母線上的傳輸 。單母接線的優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，操作方便、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)性好，并且母線便于向兩端延伸，擴(kuò)建方便。缺點(diǎn)：①可靠性差。母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí) ，所有回路都要停止工作，也就成了全廠或全站長(zhǎng)期停電 。②調(diào)度不方便，電源只能并列運(yùn)行，不能分列運(yùn)行，并且線路側(cè)發(fā)生短路時(shí)，有較大的短路電流[3]。綜上所述，這種接線形式一般只用在出線回路少 ，并且沒(méi)有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。2、單母分段接線單母線用分段斷路器進(jìn)行分段 ，可以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)將用戶停電；兩段母線同時(shí)故障的幾率甚小 ，可以不予考慮。在可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開(kāi)關(guān)分段，任一母線故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電 ，在判別故障后，拉開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)，完成即可恢復(fù)供電。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠和變電站 6～10KV接線中。但是，由于這種接線對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電 ，大大增加了出線數(shù)目，使整體母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以，在重要負(fù)荷的出線回路較多 、供電容量較大時(shí)，一般不予采用。3、單母線分段帶旁路母線的接線單母線分段斷路器帶有專(zhuān)用旁路斷路器母線接線極大地提高了可靠性 ，但這增加了一臺(tái)旁路斷路器，大大增加了投資。雙母線接線及分段接線1、雙母線接線雙母接線有兩種母線，并且可以互為備用。每一個(gè)電源和出線的回路 ，都裝有一臺(tái)斷路器，有兩組母線隔離開(kāi)關(guān)，可分別與兩組母線接線連接 。兩組母線之間的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn) 。其特點(diǎn)有：供電可靠、調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)。由于雙母線有較高的可靠性 ，廣泛用于：出線帶電抗器的 6～10KV配電裝置；35～60KV出線數(shù)超過(guò)8回，或連接電源較大、負(fù)荷較大時(shí)；110～220KV出線數(shù)為5回及以上時(shí)。2、雙母線分段接線為了縮小母線故障的停電范圍 ，可采用雙母分段接線，用分段斷路器將工作母線分為兩段，每段工作母線用各自的母聯(lián)斷路器與備用母線相連 ，電源和出線回路均勻地分布在兩段工作母線上 。雙母接線分段接線比雙母接線的可靠性更高 ，當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后，在繼電保護(hù)作用下，分段斷路器先自動(dòng)跳開(kāi)，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開(kāi) ，該段母線所連的出線回路停電 ；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線上 ，即可恢復(fù)供電。這樣，只是部分短時(shí)停電，而不必短期停電。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..雙母線分段接線被廣泛用于發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)電壓配置中 ，同時(shí)在220～550KV大容量配電裝置中，不僅常采用雙母分段接線 ，也有采用雙母線分四段接線的 。3、雙母線帶旁路母線的接線雙母線可以帶旁路母線，用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作 ，使該回路不致停電。這樣多裝了價(jià)高的斷路器和隔離開(kāi)關(guān) ，增加了投資，然而這對(duì)于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，并且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的 。4.2變電站主接線方案的擬定確定變電站主接線方案變壓器一次側(cè)采用單母線接線 ，二次側(cè)采用單母線分段接線根據(jù)所選的接線方式，畫(huà)出主接線圖，參見(jiàn)附錄2《10kV系統(tǒng)一次結(jié)線圖》，附錄3《開(kāi)關(guān)房高壓電氣一次結(jié)線圖 》，附錄4《10KV降壓變電站電氣一次主接線 （高壓部分）》。變電站主接線方案的優(yōu)缺點(diǎn)變壓器高壓側(cè)采用單母線接線 。優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置 。缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段 ，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后 ，才能恢復(fù)非故障段的供電 。變壓器低壓側(cè)采用單母線分段接線 。優(yōu)點(diǎn)：1．用斷路器把母線分段后 ，對(duì)重要的用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路 ，有兩個(gè)電源供電。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..2．當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除 ，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。缺點(diǎn)：1.當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障時(shí)或檢修時(shí) ，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電。2．當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線出現(xiàn)交叉跨越 。3．?dāng)U建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建 。短路電流計(jì)算5.1短路電流計(jì)算的目的及假設(shè)電力系統(tǒng)發(fā)生短路后將造成停電事故 ，嚴(yán)重的短路會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ，使系統(tǒng)中個(gè)電廠之間的功率平衡受到破壞 。但是，短路有時(shí)是不可避免的，因此除積極設(shè)法防范可能發(fā)生短路的一切因素外 ，還要進(jìn)行短路計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算 ，使其有足夠的動(dòng)熱穩(wěn)定性即使在發(fā)生最大的短路電流時(shí)也不至于損壞。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..本校的供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖 4-1所示。采用一路電源供線，取自3公里外的龔家灣變電站的10kV架空線路進(jìn)線供電。下面計(jì)算本校變電所高壓 10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量 。k-1S13-1250/10QF 架空線路L=3KMG×

k-2S13-1250/10圖5-1供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖5.2短路電流計(jì)算及計(jì)算結(jié)果下面采用標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流計(jì)算 。確定基準(zhǔn)值：取Sd100MVA，Uc110.5kV，Uc20.4kV，Soc500MV.AId1Sd100MVASd100MVA3Uc135.500kAId23Uc23144.000kA所以：10.5kV0.4kV計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值 ：（忽略架空線至變電所的電纜電抗 ）X1*Sd100MV.A0.21)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：Soc500MV.A2) 電纜線路的電抗標(biāo)么值：查手冊(cè)得 ，因此：. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..=0.993）電力變壓器的電抗標(biāo)么值 ：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得 Uk% 4.5，因此：4） = = * =3.6可繪得短路等效電路圖如圖 5-2所示。k-1 3/3.61/0.2 2/0.99k-24/3.6圖5-2計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量 :1)總電抗標(biāo)么值:=+=1.192)三相短路電流周期分量有效值：==4.62kA''(3)(3)(3)I=IK1=4.62kA3)其他三相短路電流：I(3)Isk=2.554.62kA=11.78kA(3)Isk=1.554.62kA=6.98kA4)三相短路容量：SK(3)1Sd=84.03MV.AX*(K1). 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值： = + + // =2.99三相短路電流周期分量有效值：''(3)I =48.16kA3)其他三相短路電流：I''(3)(3)=48.16kAI=(3)(3)Isk=1.8448.16kA=88.61kAIsk=1.0948.16kA=52.49kA(3)SdK2*4)三相短路容量：SX(K2)=33.44MV.A列出短路計(jì)算表三相短路電流/kA短路計(jì)算點(diǎn)K-1點(diǎn)4.624.624.6211.786.98K-2點(diǎn)48.1648.1648.1688.6152.49. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..6.電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇6.1電氣設(shè)備的選擇原則電器設(shè)備選擇的一般條件如下 ：（1）按正常條件選擇電器設(shè)備按正常條件選擇 ，就要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求 。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征 ；電器要求是指電器裝置對(duì)設(shè)備的電壓 、電流、頻率（一般為50HZ）等方面的要求；對(duì)一些斷路電器如開(kāi)關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮起斷流能力。1）考慮所選設(shè)備的工作環(huán)境 。如戶內(nèi)、戶外、防腐、防暴、防塵、放火等要求，以及沿?；驖駸岬赜虻奶攸c(diǎn) 。2）所選設(shè)備的額定電壓UN.et應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)電壓UN即UN.et≥UN（1）一般電器設(shè)備的電壓設(shè)計(jì)值滿足1.1UN.et應(yīng)而可在應(yīng)1.1UN.et下安全工作。3）電器的額定電流 IN.et是指在額定周?chē)h(huán)境溫度θ0下，電器的長(zhǎng)期允許電流IN.et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)的工作電流IMAX，即IN.et≥IMAX（2）. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..由式可以推算，當(dāng)電器的環(huán)境溫度θ高于40℃（但不高于60℃）時(shí)，環(huán)境溫度每升高1℃，應(yīng)減少允許電流1.8%；當(dāng)使用環(huán)境低于 40℃時(shí)，每降低1℃，允許電流增加0.5%。（2）按短路條件校驗(yàn)1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定（電動(dòng)力穩(wěn)定）是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效力的能力 。滿足穩(wěn)定的條件ietish（3）或IetIsh（4）式中ish、Ish—設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值（kA）iet、Iet—設(shè)備允許通過(guò)電流的峰值及其有效值（kA）對(duì)于下列情況可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。a用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。b電壓互感器及其所在回路的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定，因?yàn)槎搪冯娏骱苄　電纜一般均有足夠的機(jī)械強(qiáng)度 ，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)時(shí)，電器各部件溫度不應(yīng)超過(guò)短時(shí)發(fā)熱最高允許值 ，即22Int≥Itima（5）式中I—設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流；tima—短路電流假想時(shí)間；. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..It—t秒內(nèi)允許通過(guò)的短路電流值或稱 t秒熱穩(wěn)定電流（kA）；t—廠家給出的熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間 ，一般為4s、5s、1s等。6.2變電所高壓一次設(shè)備的選擇高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇根據(jù)學(xué)校所在地區(qū)的外界環(huán)境 ，高壓側(cè)采用常熟開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)的KYN28A-12。該開(kāi)關(guān)柜的主要優(yōu)點(diǎn)：本開(kāi)關(guān)柜滿足IEC298、GB3906等標(biāo)準(zhǔn)要求，具有防止帶負(fù)荷推拉斷路器手車(chē) ，防止誤分、合斷路器、防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、防止誤入帶電隔室，防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)的連鎖功能 。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本校需求選取 ，具體設(shè)備見(jiàn)附圖四《變電所電氣一次主接線圖（高壓部分）》。柜內(nèi)所有設(shè)備均滿足 IEC和GB最新標(biāo)準(zhǔn)，初選設(shè)備如下表：高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)初步選擇CV2系列戶外交流高壓斷路器 ，該系列斷路器供發(fā)電廠、變電所切換額定電流、短路故障和瞬間自動(dòng)重合閘用 。選用CV2型斷路器，校驗(yàn)該型斷路器是否滿足要求 。（1）電壓校驗(yàn)： ≥ =12KV（2）電流校驗(yàn)：≥Igmax（3）開(kāi)斷電流能力校驗(yàn)：≥=KA（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：=11.78KA（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：t≥. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..為廠家直接給出設(shè)備的熱穩(wěn)定電流允許時(shí)間 ， 為短路假想時(shí)間，此處取5s。查手冊(cè)，該型斷路器的4S熱穩(wěn)定電流為16.5KAt取4s。= 5=106.72 S，t= S因此，額定參數(shù)均大于計(jì)算參數(shù) ，滿足要求。高壓電流互感器的選擇初步選用LZZBJ9-10-250/50.2/10p 型電流互感器。本型互感器采用環(huán)氧樹(shù)脂全封閉澆注、支柱式結(jié)構(gòu)，耐污染及潮濕，適宜于熱帶地區(qū)，特別適應(yīng)各種10kV手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜，尤其適用于中置柜。在額定電壓為 10kV及以下、額定頻率為50Hz的電力線路及其設(shè)備中作電流、電能的測(cè)量和繼電保護(hù)使用 。（1）電壓校驗(yàn)： =10KV（2）電流校驗(yàn)：故選用LZZBJ-35-250/50.2/10p 型電流互感器滿足要求。高壓電壓互感器的選擇電壓互感器除按工作電壓選擇外 ，主要電氣二次的要求選定 ，初步選定JDZ10-10,10/ ,0.1/ ,0.1/ 戶外單相澆注電壓互感器 。本型電壓互感器為單相環(huán)氧樹(shù)脂澆注戶內(nèi)雙線圈電壓互感器 。適用于交流50HZ的電力系統(tǒng)中作電壓、電能測(cè)量及繼電保護(hù)用。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..高壓熔斷器的選擇熔斷器XRNP-10:本產(chǎn)品使用于戶內(nèi)交流 50Hz，額定電壓3.6-40.5KV系統(tǒng)作為電壓電互感器的過(guò)載及短路保護(hù)之用 。高壓母線的選擇初步選用LGJ-120型。按照發(fā)熱條件，LGJ-120型在25℃的載流量為380A=380A> =101.27A（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn)：S=（4—5）=101.27A, 取5000h,由經(jīng)濟(jì)電流密度查表得，J=1.15A/ ，S= =101.27/1.15=88.06120 >88.06故選用LGJ-120型架空線路滿足要求。高壓一次設(shè)備的匯總表6-1 高壓一次設(shè)備表電壓等級(jí)10KV電氣設(shè)備高壓斷路器 CV1. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 .......電流互感器LZZBJ9-10電壓互感器JDZ10-10高壓熔斷器XRNP1-10避雷器YH5W接地開(kāi)關(guān)JN-3-10/25母線TMY-3（10010）+1（606）主變壓器S13-1250/106.3變電所低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)低壓一次設(shè)備的選擇低壓側(cè)采用的也是常熟開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)的 CGHL型低壓開(kāi)關(guān)柜，該低壓開(kāi)關(guān)柜主要優(yōu)點(diǎn)有：分?jǐn)嗄芰Ω?、?dòng)熱穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理、電氣方案靈活、系列性、通用性強(qiáng)、各種方案單元任意組合。一臺(tái)柜體，容納的回路數(shù)較多、節(jié)省占地面積、防護(hù)等級(jí)高、安全可靠、維修方便等。所選擇的主要低壓一次設(shè)備參見(jiàn)附圖五 《變電所電氣一次主接線圖 （低壓部分）》。柜內(nèi)所有設(shè)備均滿足 IEC和GB最新標(biāo)準(zhǔn)。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. .. 低壓開(kāi)關(guān)柜選擇選擇常用的CGHL-0.4型低壓開(kāi)關(guān)柜，該型開(kāi)關(guān)柜目前較為通用 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，可靠性高。其技術(shù)參數(shù)如表 4—1所示：校驗(yàn)CW2-4000 型斷路器是否滿足要求（1）電壓校驗(yàn)： ≥ =0.4KV斷路器的額定電壓應(yīng)大于安裝處電網(wǎng)電壓的 1.05-1.1倍。（2）電流校驗(yàn)： ≥Igmax=2581A斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流 。（3）開(kāi)斷電流能力校驗(yàn)： ≥斷路器的額定開(kāi)斷電流 應(yīng)大于等于所在回路短路初始瞬間有效值 。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：短路器允許的動(dòng)穩(wěn)定電流 應(yīng)大于等于所在回路的沖擊電流峰值 。（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： t≥額定參數(shù)均大于計(jì)算參數(shù) ，滿足要求。. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..電流互感器的選擇初步選擇BH-0.66KV（1）電壓選擇： ≥ =0.4kv。（2）一次工作電流選擇：≥Igmax=2581A。電流互感器的一次繞組的額定值應(yīng)選擇比一次回路最大長(zhǎng)期工作電流Igmax略大的標(biāo)準(zhǔn)值。Igmax=2581A,故選擇3000A。電流互感器的額定電流比=/5=3000/5=600。（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：≥（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力應(yīng)滿足：≥。為電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)。額定參數(shù)均大于計(jì)算參數(shù)，滿足要求。低壓側(cè)所有元件的匯總電壓等級(jí)0.4KV電氣設(shè)備高壓斷路器 CW2-4000電流互感器 BH-0.66KV另外，無(wú)功補(bǔ)償柜也是選用 3個(gè)GCK型柜子，采用自動(dòng)補(bǔ)償，滿足補(bǔ)償要求. 專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注 ... .. ..6.4變電所高、低壓導(dǎo)線的選擇為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件 ：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路 ，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度 。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇 ，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度 。高壓線路導(dǎo)線的選擇從高壓配電柜引出的 10kV三芯電纜采用阻燃交聯(lián)電力電纜 ，型號(hào)：YJV22-0.6