畢業(yè)論文---通用機器廠變電所擴大初步設(shè)計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　通用機器廠變電所擴大初步設(shè)計</p><p>　　姓 名： </p><p>　　系 部： 電力工程一系 </p><p>　　專 業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p>　　班 級：

2、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2011年9月20日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計的主要內(nèi)容包括：10/0.4kV變電所主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；負荷計算；無功功率補償；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓

3、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護規(guī)劃設(shè)計；防雷保護設(shè)計等。</p><p>　　根據(jù)電氣主線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求，本變電所電氣主接線的高壓側(cè)采用單母線接線，低壓側(cè)采用單母線分段的電氣主接線形式；對低壓側(cè)負荷的統(tǒng)計計算采用需要系數(shù)法；為減少無功損耗，提高電能的利用率， 本設(shè)計進行了無功功率補償設(shè)計，使功率因數(shù)從0.69提高到0.9；短路電流的計

4、算包括短路點的選擇及其具體數(shù)值計算；而電氣設(shè)備選擇采用了按額定電流選擇，按短路電流計算的結(jié)果進行校驗的方法；繼電保護設(shè)計主要是對變壓器進行電流速斷保護和過電流保護的設(shè)計計算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針防直擊雷保護。</p><p>　　本設(shè)計十分注重運用我國電氣設(shè)計的新技術(shù)和新的設(shè)備，實用性及強，考慮到是實際工程的應(yīng)用，便以通俗易懂的語言進行闡述。</p><p>　　關(guān)

5、鍵詞：變電所設(shè)計；電氣主接線；繼電保護</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言VI</b></p><p>　　第1章 畢業(yè)設(shè)計概述1</p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計題目1</p><p>　　1.2 畢業(yè)設(shè)計目的1<

6、/p><p>　　1.3畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容1</p><p>　　第2章 主變壓器選擇2</p><p>　　2.1變電所變壓器容量、臺數(shù)、型號選擇2</p><p>　　2.1.1變壓器容量2</p><p>　　2.1.2主變壓器臺數(shù)和型號2</p><p>　　2.1.3主變壓器確定3&

7、lt;/p><p>　　2.2干式變壓器的結(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.3干式變壓器的特點4</p><p>　　2.4干式變壓器的使用注意事項4</p><p>　　第3章 變電所電氣主接線5</p><p>　　3.1對電氣主接線的基本要求和原則5</p><p>　　3.1.1電氣

8、主接線的基本要求5</p><p>　　3.1.2電氣主接線的原則5</p><p>　　3.2電氣主接線設(shè)計程序6</p><p>　　3.3主接線設(shè)計7</p><p>　　第4章 短路計算10</p><p>　　4.1短路概述11</p><p>　　4.2造成短路原因11

9、</p><p>　　4.3短路危害11</p><p>　　4.4短路計算12</p><p>　　第5章 電氣設(shè)備選擇與校驗15</p><p>　　5.1電氣設(shè)備及分類15</p><p>　　5.2電氣設(shè)備選擇與校驗15</p><p>　　5.3高壓斷路器選擇與校驗16&l

10、t;/p><p>　　5.3.1高壓斷路器的選擇16</p><p>　　5.3.2高壓斷路器的校驗17</p><p>　　5.4隔離開關(guān)選擇與校驗18</p><p>　　5.4.1隔離開關(guān)原理與類型18</p><p>　　5.4.2隔離開關(guān)運行與維護18</p><p>　　5.4

11、.3隔離開關(guān)的校驗18</p><p>　　5.5互感器選擇與校驗19</p><p>　　5.5.1互感器應(yīng)用19</p><p>　　5.5.2電流互感器原理與結(jié)構(gòu)20</p><p>　　5.5.3電流互感器校驗21</p><p>　　5.6電壓互感器22</p><p>　

12、　5.6.1電壓互感器原理22</p><p>　　5.7母線選擇與校驗23</p><p>　　5.7.1 母線的選擇23</p><p>　　5.7.2母線校驗23</p><p>　　第6章 繼電保護25</p><p>　　6.1繼電保護25</p><p>　　6.1.1對

13、繼電保護的基本要求25</p><p>　　6.1.2繼電保護原理25</p><p>　　6.2過電流與速斷保護整定值的計算26</p><p>　　6.2.1過電流整定值計算26</p><p>　　6.2.2速斷保護整定值計算28</p><p>　　第7章 配電裝置30</p><

14、;p>　　7.1對配電裝置的基本要求30</p><p>　　7.2配電裝置的類型30</p><p>　　7.3配電裝置的應(yīng)用30</p><p>　　7.4配電裝置的設(shè)計步驟31</p><p>　　第8章 防雷保護設(shè)計34</p><p>　　8.1雷電過電壓34</p><

15、p>　　8.2雷電的危害34</p><p>　　8.3防雷保護裝置34</p><p>　　8.4防雷設(shè)計35</p><p>　　8.5防雷保護計算35</p><p><b>　　總 結(jié)39</b></p><p><b>　　參考文獻40</b>&l

16、t;/p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　附錄44</b></p><p>　　變壓器繼電保護圖46</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　經(jīng)濟的迅速發(fā)展，科學技術(shù)的不斷進步促使社會中各行各業(yè)都

17、在不斷地發(fā)展壯大，特別是各種高、新、尖、精的技術(shù)應(yīng)用，而所有的一切都離不開電，而電的中樞—變電所更是必不可少，起到至關(guān)重要的作用。</p><p>　　電是一個廣義的范疇，伴隨負荷的不同，對電的要求也會隨之改變。10kV的變電所應(yīng)用較為廣泛，其涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，所以說對10kV變電所的設(shè)計具有十分重要的意義。</p><p>　　此設(shè)計的題目是針對10kV變電所進行的擴大初步設(shè)計，

18、在設(shè)計伊始，在工程技術(shù)人員的陪同下對變電所進行了參觀學習，并把所設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容做了整體的記錄，參觀過程中通過技術(shù)人員的指導和結(jié)合自身的實際情況，選擇變電所的高低壓部分設(shè)計，這部分設(shè)計相信對自己將來的工作也會有很大的幫助。本設(shè)計按照以下的步驟進行：</p><p>　　首先：依照主接線的特點，選擇各個電壓等級的接線方式，進行綜合比較，選擇最佳接線方式。</p><p>　　其次：進行短路電流

19、計算，根據(jù)短路點計算三相短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流。</p><p>　　再次：根據(jù)所選電氣元件，結(jié)合實際繪制設(shè)計圖紙，包括主接線圖、二次回路圖等。最后進行校驗。</p><p>　　以上是理論知識的體現(xiàn)而更中要的一點是在設(shè)計中培養(yǎng)自己運用所學知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，增強工程觀，在設(shè)計過程中主要立足于應(yīng)用所學基本理論和專業(yè)知識，大膽地運用新理論、新技術(shù)去分析解決實際問題,以便更好地適

20、應(yīng)工作的需要。</p><p>　　了解整個設(shè)計的目的、內(nèi)容和基本要求進行設(shè)計的資料推備。資料準備主要通過查閱(包括上網(wǎng)查問)文獻資料和參加生產(chǎn)實習兩條渠道進行。此設(shè)計充分吸收專業(yè)理論知識， 考慮自己畢業(yè)設(shè)計的選題方向，有目的、有計劃地查閱與選題方向有關(guān)的文獻資料，特別是在參加生產(chǎn)實習的過程中有意識地搜集生產(chǎn)過程及新技術(shù)、新設(shè)備、改革新成果的應(yīng)用等方面資料，這也是為畢業(yè)設(shè)計課題收集資料的最重要途徑。選定題目后，應(yīng)

21、再有針對性地查閱一些資料，最后對所有收集的資料進行整理。并對其進行完善，對于一個完整的設(shè)計而言，文字與圖紙并存。文字的詳細敘述使內(nèi)容豐富，而圖紙則一目了然。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計概述</b></p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計題目</p><p>　　《變電所擴大初步設(shè)計》</p><p>　　1.2

22、畢業(yè)設(shè)計目的</p><p>　　本設(shè)計是針對變電所進行的擴大初步設(shè)計，設(shè)計中涉及“發(fā)電廠電氣部分”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護”等課程有關(guān)內(nèi)容，通過設(shè)計培養(yǎng)學生綜合運用所學知識分析、解決本專業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)問題的能力；培養(yǎng)學生獨立自學能力；使學生受到工程師的基本訓練，即工程設(shè)計和科學研究的初步能力；包括：調(diào)查研究、搜集資料（含文獻檢索）；方案論證、技術(shù)方案的計劃與實施；理論分析、設(shè)計和計算；撰寫學術(shù)論文

23、或設(shè)計說明書等的能力。</p><p><b>　　1.3畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護設(shè)計；防雷保護設(shè)計；繪制電氣主接線圖，繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護范圍圖。</p><p

24、>　　進行10kV變電所擴大初步設(shè)計；</p><p>　　完成任務(wù)書中的全部內(nèi)容；</p><p>　　繪制變電所電氣主接線圖；</p><p>　　繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護范圍圖；</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書按統(tǒng)一格式打印裝訂成冊；</p><p>　　說明書文字在1 .5萬字以上，語言通順簡練

25、，圖表畫法符合國家標準；</p><p>　　完成與設(shè)計有關(guān)的英文資料翻譯；</p><p><b>　　主變壓器選擇</b></p><p>　　在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器。在輸配電系統(tǒng)中，變壓器起到橋梁作用，變壓器是借助電磁感應(yīng)原理，以相同的頻率，交換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。&

26、lt;/p><p>　　2.1變電所變壓器容量、臺數(shù)、型號選擇</p><p>　　2.1.1變壓器容量</p><p>　　變壓器空載運行時需用較大的無功功率，這些無功功率需由供電系統(tǒng)供給，變壓器容量如選的過大，不但增加投資，而且使變壓器長期處于輕載運行，出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象，使空載的損耗增加，功率因數(shù)降低，網(wǎng)絡(luò)損耗增加。若容量選的小，會使變壓器長期過負載，易損壞設(shè)

27、備。</p><p>　　變壓器的最佳負載率在40%-70%之間，負載過高，損耗明顯增加，另一方面，由于變壓器容量裕度小，負載稍有增長，便需要增容，更換大容量的變壓器，勢必增加投資，且影響供電?？傊x擇變壓器的容量，要以現(xiàn)有的負荷為依據(jù)，按照5-10年的發(fā)展計劃來確定，按照通用機器廠變電所的設(shè)計選用的變壓器容量為1000kVA。</p><p>　　2.1.2主變壓器臺數(shù)和型號</p

28、><p><b>　　1．臺數(shù)</b></p><p>　　變壓器的臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷的特點和經(jīng)濟運行進行選擇，要由負荷大小，對供電的可靠性和電能質(zhì)量的要求來決定，并兼顧節(jié)約電能、降低運行造價、維護設(shè)備等因素，確定變壓器臺數(shù)應(yīng)綜合考慮，進行認真的技術(shù)經(jīng)濟比較。</p><p>　　按負荷的等級和大小來說，對于帶一、二級負荷的變電所，當一、二級負荷較多時

29、，應(yīng)選兩臺或兩臺以上變壓器，如只有少量的一、二級負荷并能從相鄰的變電所取得低壓備用電源，可以只采用一臺變壓器。</p><p>　　對于像通用機器廠來說主要負荷是二、三類負荷 ，二級負荷主要是消防電梯、應(yīng)急照明等負荷；而三級負荷主要是電力設(shè)備和普通照明，根據(jù)需要擬裝設(shè)兩臺變壓器。</p><p><b>　　2．型號</b></p><p>　

30、　主變壓器的型號選擇主要考慮以下因素：1）.變電所的所址選擇；2）.建筑物的防火等級；3）.建筑物的使用功能；4）.主要用電設(shè)備對供電的要求；5）.當?shù)毓╇姴块T對變電所的管理體制等。</p><p>　　設(shè)置在一類高、低壓主體建筑中的變壓器，應(yīng)選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器；二類高、低壓主體建筑也宜如此，否則應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。</p><p>　　主變壓器安裝在地下時，根

31、據(jù)消防要求，不得選用可燃性油變壓器，地下層一般比較潮濕，通風條件不好，也不宜選用空氣絕緣的干式變壓器，而宜采用環(huán)氧樹脂澆注型或者六氟化硫型變壓器，綜合所述結(jié)合校的具體情況選型為SCB9-1000/10KV變壓器。</p><p>　　2.1.3主變壓器確定</p><p>　　通用機器廠變電所的主變壓器型號為環(huán)氧樹脂澆注型，其技術(shù)參數(shù)如表2-1所示。</p><p>

32、;　　表4-1 SCB9-1000/10變壓器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.2干式變壓器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　為了確保供電安全，迫切需要即可深入負荷中心又無燃燒危險的變壓器，而當今，隨著社會進步，干式變壓器得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)國家標準《干式變壓器》定義，所謂干式變壓器，就是指鐵心和繞組不浸入液體中的變壓器。</p><p>　　干式變壓器的結(jié)構(gòu)與油浸式變

33、壓器的差別不大，采用晶粒取向電工鋼片，軛和柱采用全斜接縫，心柱用鋼帶或自干型絕緣粘帶綁扎，也有用粘結(jié)劑將鐵心膠合，鐵心為防止因凝結(jié)而引起銹蝕，在鐵心表面涂有耐熱的防銹覆蓋漆或樹脂，容量較大時，鐵芯中要有氣道，氣道尺寸為15-20mm，而干式變壓器的繞組材料是銅箔或鋁箔，有時也采用銅線繞制，而低壓線圈（1000V及以下），用銅箔（或鋁箔）與預浸環(huán)氧樹脂的絕緣材料緊密繞制，采用纏繞玻璃纖維加強樹脂包封，經(jīng)過工藝處理后，使高低壓線圈各自成為一

34、個堅固的整體，不但具有很強的承受短路能力，而且經(jīng)過冷熱循環(huán)試驗，證明了線圈具有耐潮、耐裂、阻燃和自熄功能。</p><p>　　由于干式變壓器的適用材料不同，其絕緣等級也不同，絕緣材料等級與絕緣材料最高允許溫度見表4-2。</p><p>　　表4-2 絕緣等級與最高允許溫度</p><p>　　2.3干式變壓器的特點</p><p>　　

35、占地面積小，不必單獨建設(shè)變壓器室，它可以和10kV的高壓柜，380/220V的低壓配電柜裝在一個室內(nèi)。</p><p><b>　　運行、維修量小。</b></p><p>　　具有耐熱、防塵、耐潮的特點，適合于安裝負荷中心，對系統(tǒng)經(jīng)濟運行節(jié)電起到了一定作用。</p><p><b>　　損耗小、噪聲小。</b></

36、p><p>　　絕緣性好，局部放電量小，耐雷電沖擊力強。</p><p>　　機械強度高,抗溫度變化，抗短路能力強。</p><p><b>　　價格昂貴。</b></p><p>　　壽命期后，不易回收，污染環(huán)境。</p><p>　　2.4干式變壓器的使用注意事項</p><p

37、>　　干式變壓器選擇不同的外殼，是由所處的環(huán)境和防護要求而定。</p><p>　　干式變壓器繞組的絕緣，很大程度影響變壓器的安全和使用壽命。</p><p>　　自然空氣冷卻和強迫空氣冷卻。</p><p>　　4．干式變壓器的過載能力與環(huán)境溫度、載前的負荷情況、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時間常數(shù)有關(guān)。</p><p><b&g

38、t;　　變電所電氣主接線</b></p><p>　　電氣主接線是由高壓電器通過連接線，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)。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。對電氣主接線的基本要求概

39、括地說應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性。</p><p>　　3.1對電氣主接線的基本要求和原則</p><p>　　3.1.1電氣主接線的基本要求</p><p><b>　　1．可靠性</b></p><p>　　所謂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

40、準是運行實踐。經(jīng)過長期運行實踐的考驗，對變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性不僅要考慮—次設(shè)備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設(shè)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所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。</p><p><b>　　2．靈活性</b></p><p>　　主

41、接線的靈活性有以下幾方面要求；</p><p>　　1)調(diào)度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調(diào)度要求。</p><p>　　2)檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。</p><p>　　3)擴建要求。可以容易的從初期過渡到終期接

42、線，使在擴建時，無論一次和二次設(shè)備改建量最小。</p><p><b>　　3．經(jīng)濟性</b></p><p>　　經(jīng)濟性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。</p><p>　　3.1.2電氣主接線的原則</p><p>　　1．考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p><p>　　變電所在

43、電力系統(tǒng)中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、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。</p><p>　　2．考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模</p><p>　　變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)5—10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進行。應(yīng)根據(jù)負荷的大小和分布、負荷增長速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布

44、，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)。</p><p>　　3．考慮負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響</p><p>　　對一級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應(yīng)保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級負荷供電。三級負荷一般只需一個電源供電。</p>&

45、lt;p>　　4．考慮主變臺數(shù)對主接線的影響</p><p>　　變電所主變的容量和臺數(shù)，對變電所主接線的選擇將產(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、靈活性要求低。</p><p>　　3.2電氣主接線設(shè)計程序</p><p>　　1

46、、電氣主接線的設(shè)計程序</p><p>　　電氣主接線的設(shè)計伴隨著變電所的整體設(shè)計，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技術(shù)設(shè)計階段和施工設(shè)計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計思路、方法和步驟相同。</p><p>　　(1)對原始資料進行分析，具體內(nèi)容如下：</p><p>　　1)本工程情況。主

47、要包括：變電所類型；設(shè)計規(guī)劃容量；變壓器容量及臺數(shù)；運行方式等。</p><p>　　2)電力系統(tǒng)情況。電力系統(tǒng)近期及遠景發(fā)展規(guī)劃(5—10年)；變電所在電力系統(tǒng)中的位置(地理位置和容量位置)和作用；本期工程和遠景規(guī)劃與電力系統(tǒng)連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。</p><p>　　3)負荷情況。負荷的性質(zhì)及地理位置、電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負荷在原始資料中雖已提供，但設(shè)

48、計時應(yīng)該認真地辯證地分析。因為負荷的發(fā)展和增長速度受政治、經(jīng)濟、工業(yè)水平和自然條件等方面影響。如果設(shè)計時，只依據(jù)負荷計劃數(shù)字，而投產(chǎn)時實際負荷小了，就等于積壓資金，否則電量供應(yīng)不足，就會影響其他工業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　4)環(huán)境條件。當?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質(zhì)、海拔、地震等因素對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響。特別是我國土地遼闊，各地氣象、地理條件相差甚大，應(yīng)子以重視。對重

49、型設(shè)備的運輸條件也應(yīng)充分考慮。</p><p>　　5)設(shè)備制造情況。為使所設(shè)計的主接線具有可行性，必須對各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計的先進性、經(jīng)濟性和可行性。</p><p>　　(2)擬定主接線方案。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個主接線方案。因為對電源和出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同

50、，會出現(xiàn)多種接線方案(近期和遠期)。應(yīng)依據(jù)對主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2—3個技術(shù)上相當，又都能滿足任務(wù)書要求的方案，再進行可靠性定量分析計算比較，最后獲得技術(shù)合理、經(jīng)濟可行的主接線方案。</p><p>　　(3)主接線經(jīng)濟比較。</p><p>　　(4)短路電流計算。對擬定的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。&l

51、t;/p><p>　　(5)電器設(shè)備的選擇。</p><p>　　(6)繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙。</p><p>　　(7)工程概算。包括：主要設(shè)備器材費；安裝工程費；其他費用。</p><p><b>　　3.3主接線設(shè)計</b></p><p>　　主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用

52、的幾種形式，分為兩大類：有匯流母線的接線形式、無匯流母線的接線形式。</p><p>　　變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是電源(變壓器)、母線和出線(饋線)。各個變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?。在進出線數(shù)較多時(一般超過4回)，為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便有利于安裝和擴建。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接

53、線使用開關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發(fā)展的變電所。有匯流母線的接線形式主要有：單母線接線和雙母線接線。設(shè)計中僅以單母線接線為例。</p><p><b>　　一、單母線接線</b></p><p>　　圖 5-1 單母線接線</p><p>　　如圖 5-1 所示，單母線接線的特點是整個配電裝置只有一組母線，每個電

54、源線和引出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。供電電源是變壓器或高壓進線回路。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能。每條引出線回路中部裝有斷路器和隔離開關(guān)，靠近母線側(cè)的隔離開關(guān)QS2稱作母線隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的QS3稱為線路隔離開關(guān)(在實際變電所中，通常把靠近電源側(cè)的隔離開關(guān)稱為甲刀閘，把靠近負荷側(cè)的隔離開關(guān)稱為乙刀閘)。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負荷電流和開斷短路電流，故

55、用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置．其開合電流能力極低，只能于設(shè)備停運后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。所以，同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器時隔離電源。若饋線的用戶側(cè)沒有電源時，斷路器通往用戶則可以不裝設(shè)線路隔離開關(guān)。但如果費用不大，為了防止過電壓的侵入。也可以裝設(shè)。同一回路中串接的隔離開關(guān)和斷路器，在運行操作時，必須嚴格遵守下列操作順序：<

56、;/p><p>　　如對饋線送電時，須先合上隔離開關(guān)QS2和QS3，再投入斷路器QF2；如欲停止對其供電，須先斷開QF2，然后再斷開QS3和QS2。為了防止誤操作，除嚴格按照操作規(guī)程實行操作票制度外。還應(yīng)在隔離開關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機械閉鎖。接地開關(guān)(又稱接地刀間)QS4是在檢修電路和設(shè)備時合上，取代安全接地線的作用。當電壓在110kV及以上時，斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)扣線路隔離開關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開

57、關(guān)。對35kV及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置1—2組接地開關(guān)或接地器，以保證電器和母線檢修時的安全。</p><p>　　1．單母線接線的優(yōu)缺點</p><p>　　優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。</p><p>　　缺點：靈活性和可靠性差，當母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，必須斷開它所連接的電源，與之相連的所有電力裝置在整個

58、檢修期間均而停止工作。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。</p><p>　　2．單母線接線的適用范圍</p><p>　　一般適用于一臺主變壓器的以下兩種情況：</p><p>　　(1)6-10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。</p><p>　　(2)35-66kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。</p>

59、<p><b>　　二、單母線分段接線</b></p><p>　　為了克服一般單母線接線存在的缺點，提高它的供電可靠性和靈活性，可以把單母線分成幾段，在每段母線之間裝設(shè)一個分段斷路器和兩個隔離開關(guān)。每段母線上均接有電源和出線回路，便成為單母線分段接線，如圖5-2所示。</p><p>　　1．單母線分段接線的優(yōu)缺點</p><p&g

60、t;　　優(yōu)點：①用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；②當一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。</p><p>　　缺點：①當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；②當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；③擴建時需向兩個方向均衡擴建。</p><p><b>　　2．適用范圍</b>&

61、lt;/p><p>　　(1)6一10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。</p><p>　　(2)35—66kV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時。</p><p>　　圖5-2 單母線分段接線</p><p>　　現(xiàn)階段最常用的接線形式有兩種：單母線接線和單母線分段接線，依據(jù)遼寧工學院變電所中實際情況的了解，以及對單母線接線和單母線分段的比較

62、，并且從經(jīng)濟性、可靠性、靈活性三個方面的對比，選擇單母線接線方式。</p><p>　　遼寧工學院變電所為終端變電所高壓為10kV低壓為0.4kV。這在主接線的選擇上確定了范圍，根據(jù)5-10年的發(fā)展計劃設(shè)計，并依據(jù)遼寧工學院的供電情況，擬裝設(shè)兩臺主變壓器。</p><p><b>　　1．10kV主接線</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求

63、及綜合考慮，10kV側(cè)兩條銅電纜，一條運行，一條備用兩條電纜的各種參數(shù)均相同，來自供電中心的高壓電經(jīng)隔離開關(guān)、調(diào)相機、電流互感器接到母線上，而后經(jīng)隔離開關(guān)、計量柜進入母線接到兩臺變壓器上，其間由隔離開關(guān)和斷路器分離。如附錄Ⅱ。</p><p>　　2．0.4kV主接線</p><p>　　所謂0.4kV是一種電壓等級,按正常工作需用380kV，10kV高壓經(jīng)過變壓器降壓后為0.4kV等級，

64、低壓經(jīng)過隔離開關(guān)、電流互感器、高壓斷路器接到母線上，而后經(jīng)過隔離開關(guān)、儀表通過低壓母線接到降壓變壓器母線上，兩臺變壓器低壓分別帶有不同的負荷這是0.4kV。如附錄Ⅱ所示。</p><p><b>　　短路計算</b></p><p>　　選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)是短路計算的最終目的。所謂短路是指不同電位導電部

65、分之間的不正常短接，既有相與相之間導體的金屬性短接或者經(jīng)小阻抗的短接，也有中性點直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中單相或多相接地（或接中性線）。</p><p><b>　　4.1短路概述</b></p><p>　　電力系統(tǒng)的狀態(tài)有三種：正常運行狀態(tài)、不正常運行狀態(tài)、短路故障。在電氣設(shè)計和運行中，不僅要考慮系統(tǒng)正常運行狀態(tài)，而且要考慮它發(fā)生故障時的情況，最嚴重的故障是電

66、路乃至系統(tǒng)發(fā)生短路。電力系統(tǒng)正常運行時，其相與相之間，中性點接地系統(tǒng)的中性線與相線之間，都是通過負荷或阻抗連接的。</p><p><b>　　4.2造成短路原因</b></p><p>　　電力系統(tǒng)發(fā)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞。絕緣損壞大多是由于未及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的缺陷，以及設(shè)計、制造、安裝和運行不當所致，如由于設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于

67、設(shè)備本身絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣正常而被內(nèi)部人員違反操作規(guī)程和安全規(guī)程，造成誤操作而引發(fā)短路。電力系統(tǒng)的其他某些故障也可能導致短路，如輸電線路斷線和倒桿事故等。此外，飛禽及小動物跨接裸導體，老鼠咬壞設(shè)備、導線的絕緣，都可能造成短路。</p><p><b>　　4.3短路危害</b></p><p>　　1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，網(wǎng)絡(luò)總阻抗減小很多，短路回

68、路中的短路電流可能超過該回路的正常工作電流十幾倍甚至幾十倍，如6—10kV的大容量裝置，短路電流可達到幾萬甚至幾十萬安。</p><p>　　2.選的各種電氣設(shè)備應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定度。</p><p>　　3.短路電流通過導體時，同時也使導體受到很大的電動力作用、使導體發(fā)生變形，甚至損壞。因此，電氣裝置中所選的各種電氣設(shè)備還應(yīng)有足夠的電動(機械)穩(wěn)定度。</p><p&g

69、t;　　4.短路必將造成局部停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大、給國民經(jīng)濟造成的損失也越大。</p><p>　　由此可見。短路的后果是十分嚴重的，且短路所引起的危害程度，與短路故障的地點、類型及持續(xù)時間等因素有關(guān)。為了保證電氣設(shè)備安全可靠運行，減輕短路的影響，除應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素外，一旦發(fā)生短路，應(yīng)盡快切除故障部分，使系統(tǒng)的電壓在較短的時間內(nèi)恢復到正常值。為此，需要進行短路電流計算，以便

70、正確地選擇具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的電氣設(shè)備，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不致?lián)p壞。</p><p><b>　　4.4短路計算</b></p><p>　　根據(jù)實際情況及圖紙的要求分析通用機器廠變電所的設(shè)計，短路計算要恰到好處，確定短路點位高低壓側(cè)各一個，互相分析計算，如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1電力系統(tǒng)短路計算電

71、路圖</p><p>　　計算短路前給定電力系統(tǒng)饋線出口短路器2QF為2N12-10I型。計算方法采用比較簡潔常用的標幺值計算。</p><p><b>　　確定基準值</b></p><p><b>　　取 ，，，而</b></p><p>　　計算短路回路中主要元件的電抗標幺值</p&g

72、t;<p><b>　　電力系統(tǒng)</b></p><p><b>　　根據(jù)有關(guān)資料，，則</b></p><p><b>　　架空線路</b></p><p><b>　　由資料可知：，則</b></p><p><b>　　電力變

73、壓器</b></p><p><b>　　有資料得：，則</b></p><p>　　做出等值電路圖并化簡電路，求出點及其點短路回路阻抗標幺值，根據(jù)計算電路圖及其回路中個主要元件的電抗標幺值做出等值電路圖。</p><p>　　求出點三相短路電流和短路容量</p><p>　　如圖所示6-2 點供電系統(tǒng)的等值

74、電路圖的短路回路。</p><p>　　圖6-2 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路</p><p>　　求出點三相短路電流和短路容量</p><p>　　如圖6-3 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路</p><p>　　圖6-3 點供電系統(tǒng)的等值電路圖的短路回路</p><p>　　在工程設(shè)計中，往往還要列短路計算表，

75、如下圖所示。</p><p><b>　　表6-1短路計算表</b></p><p><b>　　電氣設(shè)備選擇與校驗</b></p><p>　　在各級電壓等級的變電所中，使用各種電氣設(shè)備，諸如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線、補償電容器等，這些設(shè)備的任務(wù)是保證變電所安全、可靠的供電，因為選擇電氣設(shè)備

76、時，必須慮及電力系統(tǒng)在正常和故障時的工作情況。所謂電氣設(shè)備的選擇，則是根據(jù)電氣設(shè)備在系統(tǒng)中所處的地理位置和完成的任務(wù)來確定它們的型號和參數(shù)。電氣設(shè)備選擇的總原則是在保證安全、可靠工作的前提下，適當留有裕度，力求在經(jīng)濟上進行節(jié)約。</p><p>　　5.1電氣設(shè)備及分類</p><p><b>　　1、電氣設(shè)備</b></p><p>　　電氣

77、設(shè)備是指電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、變配電、用電設(shè)備的總稱，它包括發(fā)電機、變壓器及各種高低壓開關(guān)設(shè)備、保護設(shè)備、導線、電纜和用電設(shè)備等。</p><p><b>　　2、電氣設(shè)備的分類</b></p><p>　　電氣設(shè)備通常分類方法如下：</p><p>　　（1）.按電壓分 通常把1kV以上的設(shè)備稱為高壓設(shè)備，1kV以下的稱為低壓設(shè)備。<

78、/p><p>　?。?）.按電能質(zhì)量分 交流設(shè)備、直流設(shè)備、交直流兩用設(shè)備。</p><p>　　（3）.按設(shè)備所屬的電路性質(zhì)分 一次設(shè)備、二次設(shè)備。</p><p>　?。?）.按是否組合分 單元件設(shè)備、成套設(shè)備。</p><p>　　5.2電氣設(shè)備選擇與校驗</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重

79、要內(nèi)容之一。安全、可靠、經(jīng)濟、合理是選擇電氣設(shè)備的基本要求。</p><p>　　電氣設(shè)備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓及型號，按短路情況下校驗開關(guān)的開斷能力、短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p>　　在供配電系統(tǒng)中盡管各種電器設(shè)備的作用不一樣，但選擇的條件有諸多是相同的，在表7-1中列出了導體和電器選擇與校驗的項目。從表中可以看出為保證設(shè)備可靠的運行，各種設(shè)備均

80、應(yīng)按正常工作條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路條件校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　表7-1導體和電器的選擇與校驗項目</p><p>　　5.3高壓斷路器選擇與校驗</p><p>　　5.3.1高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器是高壓電氣中的重要設(shè)備，是一次電力系統(tǒng)中控制和保護電路的關(guān)鍵設(shè)備，它在電網(wǎng)中的作用有

81、兩方面，其一是控制作用，即根據(jù)電力系統(tǒng)的運行要求，接通或斷開工作電路，其二是保護作用，當電力系統(tǒng)中發(fā)生故障時，在繼電保護裝置的作用下，斷路器自動斷開故障部分，以保證無故障部分的正常運行。</p><p>　　斷路器工作性能好壞直接關(guān)系到供配電系統(tǒng)的安全運行。為此要求斷路器具有相當完善的滅弧裝置和足夠強的滅弧能力。</p><p>　　圖7-1高壓斷路器的QF的型號規(guī)格</p>

82、<p>　　5.3.2高壓斷路器的校驗</p><p>　　根據(jù)圖7-1高壓斷路器的QF的型號規(guī)格。在短路計算中我們得知10kV側(cè)母線上短路電流為5.3kA，控制QF的線路繼電保護裝置實際最大的動作時間為1.0s</p><p>　　變壓器高壓側(cè)實際最大工作電流按變壓器額定電流計算。</p><p>　　線路首端短路時，流過短路電流最大，而線路首端（）點

83、短路和母線（）點短路，其短路電流相等，即：</p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p><p>　　擬定選用高壓真空斷路器，斷路時間：</p><p><b>　　短路假想時間：</b></p>&

84、lt;p>　　根據(jù)擬定條件和相關(guān)數(shù)據(jù)，選用ZN12-10I型高壓真空斷路器。</p><p>　　表7-2 ZN12-10I型高壓真空斷路器</p><p>　　5.4隔離開關(guān)選擇與校驗</p><p>　　5.4.1隔離開關(guān)原理與類型</p><p>　　隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的開關(guān)電器，用于隔離電源，以保證對其它電器設(shè)備和線

85、路運行安全檢修。</p><p>　　隔離開關(guān)是應(yīng)用于斷路器的配套裝置使用的，但是隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和斷開負荷電流和短路電流。隔離開關(guān)的類型較多，按裝接地點不同分：屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目分：單柱式、雙柱式和三柱式；此外還有V型隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的型式對配電裝置的分布和占地面積有很大的影響，隔離開關(guān)選型時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇，遼寧工學院選擇型號為：GN30-10D/630，這種型號隔離開關(guān)系列為

86、高壓10kV，三相電流頻率50HZ的戶內(nèi)裝置，安裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)，使高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)緊密占地面積小，安全性高。如下表所示7-3為GN30-10D/630的技術(shù)數(shù)據(jù)。</p><p>　　表7-3 GN30-10D/630技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　5.4.2隔離開關(guān)運行與維護</p><p>　　隔離開關(guān)運行與維護的注意事項：</p><p>

87、;　?。?）.載流回路及引線端子無過熱。</p><p>　?。?）.瓷瓶無裂痕，瓷瓶與法蘭接觸處無松散及起層現(xiàn)象。</p><p>　?。?）.傳動機構(gòu)外露的金屬無明顯銹蝕痕跡。</p><p>　?。?）.觸頭罩無異物堵塞。</p><p><b>　?。?）.接地良好。</b></p><p&g

88、t;　?。?）.分合閘過程應(yīng)無卡勁，觸頭中心要標準，三相是否同時接觸。</p><p>　　5.4.3隔離開關(guān)的校驗</p><p>　　根據(jù)型號擬選GN30-10D/630。</p><p><b>　　短路電流的沖擊值：</b></p><p><b>　　短路容量：</b></p>

89、<p>　　短路電流假想時間： </p><p><b>　　校驗情況如下表</b></p><p>　　表7-4 GN30-10D/630校驗數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得滿足熱穩(wěn)定校驗條件。</p><p>　　5.5互感器選擇與校驗</p><p>　　互感器是電力

90、系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器。互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓(100、)和小電流(5、1A)，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表與繼電保護等。為了確保工作人員在接觸測量儀表和繼電器時的安全，互感器的每一個二次繞組必須有可靠的接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長期存在高電壓。</p><p>　　互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類，主要是電磁式的。此外，電容式電壓

91、互感器在超高壓系統(tǒng)中也被廣泛應(yīng)用。非電磁式的新型互感器，如電子式、光電式互感器，尚未進入廣泛的工業(yè)實用階段。</p><p>　　5.5.1互感器應(yīng)用</p><p>　　互感器包括電流互感器和電壓互感器。電流互感器又稱儀用變流器，文字符號為TA；電壓互感器又稱儀用變壓器，文字符號為TV。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器是一種特殊變壓器。</p><p><b

92、>　　互感器有如下作用；</b></p><p><b>　　(1)安全絕緣</b></p><p>　　采用互感器作一次電路與二次電路之間的中間元件，可避免一次電路的高電壓直接引入測量儀表、繼電器等二次設(shè)備，有利于保障人身安全；可避免一次電路發(fā)生短路使二次儀表、繼電器等電流線圈受大電流沖擊而損壞；也可避免二次電路的故障影響一次電路。這樣就提高了一、

93、二次電路工作的安全性和可靠性。</p><p>　　(2)按比例減小電流和降低電壓</p><p>　　電流互感器是將一次大電流按比例變成二次小電流的裝置。雖然電流互感器一次額定電流不同，但二次額定電流一般為5A。電壓互感器是將一次高電壓按比例變成二次低電壓的裝置，雖然電壓互感器一次額定電壓不同，但二次額定電壓一般為100V。</p><p>　　(3)擴大二次設(shè)備

94、的使用范圍</p><p>　　采用互感器后，就相當于擴大了儀表和繼電器的使用范圍。例如：用一只量程為5A的電流表與不同變流比的電流互感器配套使用，就可測量不同范圍的電流。同樣，用一只量程為100V的電壓表與不同變壓比的電壓互感器配套使用，就可測量不同范圍的電壓。此外，使用互感器后，可使二次儀表和繼電器等的電流或電壓規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些產(chǎn)品的標準化、小型化和大規(guī)模生產(chǎn)。</p><p>　

95、　5.5.2電流互感器原理與結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1．工作原理</b></p><p>　　電流互感器的基本結(jié)構(gòu)與變壓器相似，原理接線如圖7-2所示．其一次繞組的匝數(shù)很少(有的利用一次導體穿過其鐵芯，只有一匝)，導體較粗，串接在被測電路中，因此一次電流完全取決于被測電路的負載電流；其二次繞組的匝數(shù)很多，且與低阻抗的儀表或繼電器的電流線圈相連，因而二次阻抗很

96、小，所以它實際上就相當于一個短路運行的變壓器。</p><p>　　電流互感器一、二次額定電流之比叫變流比，用表示，由變壓器的基本知識可知：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 、——電流互感器一、二次繞組的匝數(shù)；</p><p>　　、——電流互感器一、二次額定電流；</

97、p><p>　　、——電流互感器一、二次實際電流；</p><p>　　由式7-1可見，若已知電流互感器的變流比(或一、二次繞組的匝數(shù))和二次實際電流，便可計算出一次實際電流的近似值。</p><p>　　圖 7-2 電流互感器原理接線圖</p><p>　　1—鐵芯；2—一次繞組；3—二次繞組</p><p><

98、b>　　2．結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖7-2所示，它主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組和絕緣構(gòu)成。按照一次繞組匝數(shù)的多少，電流互感器又可分為單匝式和多匝式，多匝式電流互感器又分為只有一個鐵芯和具有兩個鐵芯的兩種類型。</p><p>　　5.5.3電流互感器校驗</p><p>　　對于大多數(shù)電流互感器，給出了相對于額定一次

99、電流的動穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定倍數(shù)，因此其動、熱穩(wěn)定度應(yīng)按下式校驗。動穩(wěn)定倍數(shù)：</p><p>　　則動穩(wěn)定校驗的條件為：</p><p>　　擬定型號為：LZZBJ9-10型電流互感器，查表得，</p><p>　　熱穩(wěn)定倍數(shù)：，則熱穩(wěn)定度校驗條件為：</p><p>　　，一般為1S熱穩(wěn)定倍數(shù)，即電流互感器試驗時間t=1s，因此上式可改寫為：

100、</p><p>　　通過計算結(jié)果可知滿足熱穩(wěn)定校驗。</p><p><b>　　5.6電壓互感器</b></p><p>　　5.6.1電壓互感器原理</p><p>　　如圖所示7-3為電壓互感器原理接線圖，其基本結(jié)構(gòu)與變壓器相同，電壓互感器一、二次側(cè)額定電壓之比稱為變壓比，用表示。</p><

101、p>　　圖 7-3 電壓互感器原理接線圖</p><p>　　1—鐵芯；2—一次繞組；3—二次繞組</p><p>　　式中 、——電壓互感器一、二次繞組的匝數(shù)；</p><p>　　、——電壓互感器一、二次額定電壓；</p><p>　　、——電壓互感器一、二次實際電壓；</p><p>　　由式可知電壓互

102、感器變壓比和二次實際電壓，可計算出一次實際電壓的近似值。</p><p>　　1．電壓互感器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　一次繞組被分為匝數(shù)相等的兩部分，分別繞在上下鐵芯柱上并且并聯(lián)起來，其連接點于鐵芯相連，二次繞組繞在鐵芯上，此外還有一個平衡線圈，也有匝數(shù)相等的兩部分組成，分別繞在上下兩個鐵芯上，并且串起來，連接點與鐵芯相連。</p><p><b>　　

103、2．電壓互感器校驗</b></p><p>　　為了保證電壓互感器的安全運行和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓互感器應(yīng)滿足下列條件：</p><p>　　其中式中 為電網(wǎng)電壓；</p><p>　　為電壓互感器一次繞組額定電壓；</p><p>　　其電壓互感器參數(shù)如下表所示</p>&

104、lt;p>　　表7-5 電壓互感器參數(shù)</p><p><b>　　綜合公式：</b></p><p><b>　　校驗后滿足要求。</b></p><p>　　5.7母線選擇與校驗</p><p>　　5.7.1 母線的選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，變電所1

105、0kV側(cè)為電纜線，而屋內(nèi)配電10kV側(cè)和0.4kV側(cè)應(yīng)用硬母線，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較選用硬母線即矩形硬母線，它的優(yōu)點是便于固定和連接，散熱性能好，缺點是集膚效應(yīng)系數(shù)較大，集膚效應(yīng)系數(shù)與電流的頻率、導體的形狀和尺寸有關(guān)，為了避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，應(yīng)減小導體片（條）間的距離，相應(yīng)地改變它有關(guān)因素。</p><p><b>　　5.7.2母線校驗</b></p><p>　　實際

106、工程應(yīng)用10kV 及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面，再校驗，其電壓損耗和機械強度。對于一般建筑物的10kV線路距離短，電流不太大，按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面的意義并不大。</p><p><b>　　選擇</b></p><p><b>　　根據(jù)負荷計算電流：</b></p><p><b>

107、;　　折算到10kV </b></p><p><b>　　得到高壓側(cè)電流：</b></p><p>　　根據(jù)變壓器SCB9-1000/10型空載電流為0.8%，其有名值：</p><p><b>　　空載電流;</b></p><p>　　根據(jù)實際情況：，電流經(jīng)濟密度</p&g

108、t;<p><b>　　10kV側(cè)：</b></p><p><b>　　0.4kV側(cè)：</b></p><p>　　故選用 10kV側(cè)：TMY-3</p><p><b>　　0.4kV側(cè)：</b></p><p>　　經(jīng)過與短路電流的比較滿足條件。</

109、p><p><b>　　第6章 繼電保護 </b></p><p>　　電力系統(tǒng)的繼電保護是繼電保護技術(shù)和繼電保護裝置的統(tǒng)稱。它對保證系統(tǒng)安全運行和電能質(zhì)量、防止故障擴大和事故發(fā)生起著及為重要的作用。</p><p><b>　　6.1繼電保護</b></p><p>　　6.1.1對繼電保護的基本要求

110、</p><p>　　動作于跳閘線圈的繼電保護在技術(shù)上一般滿足以下幾個方面：</p><p><b>　　選擇性</b></p><p>　　它是繼電保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)非故障元件仍繼續(xù)運行，盡量減小停電范圍。</p><p><b>　　靈敏性</b></p

111、><p>　　靈敏性是指對于保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或非正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。</p><p><b>　　速動性</b></p><p>　　速動性是指快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下的工作時間，以及減小故障元件的損壞程度。</p><p><b>　　可靠性</b&g

112、t;</p><p>　　可靠性是指在其規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其他該保護不應(yīng)該動作情況下，則不應(yīng)該錯誤動作。</p><p>　　6.1.2繼電保護原理</p><p>　　電力系統(tǒng)故障后工頻電氣量的主要特征變化如下：</p><p><b>　　電流增大；</b></

113、p><p><b>　　電壓降低；</b></p><p>　　電流與電壓之間的相位角發(fā)生變化；</p><p><b>　　測量阻抗發(fā)生變化；</b></p><p>　　出現(xiàn)負序和零序分量；</p><p>　　電氣元件流入與流出電流的關(guān)系發(fā)生變化；</p>&

114、lt;p>　　利用故障時電氣量的變化特征，可以構(gòu)成各種作用原理的繼電保護。</p><p>　　6.2過電流與速斷保護整定值的計算</p><p>　　6.2.1過電流整定值計算</p><p>　　計算變壓器過電流的整定值</p><p>　　式中 ——繼電保護動作整定值（A）；</p><p>　　——

115、保護裝置的可靠系數(shù)；</p><p><b>　　——接線系數(shù)；</b></p><p>　　——電流互感器電流比；</p><p>　　——線路最大負載電流（A）；</p><p>　　——繼電器返回系數(shù)；</p><p>　　式中 ——繼電器返回電流，電流互感器開始釋放的最大電流（A）；&

116、lt;/p><p>　　——繼電器起動電流，電流繼電器開始吸合的最小電流（A）;</p><p>　　DL型繼電器的一般要求在0.85-0.9。若返回系數(shù)小于0.85，說明繼電器傳動部分有油污，應(yīng)清洗加油，以減少摩擦阻力矩，如果清洗加油后，仍達不到0.85以上，應(yīng)考慮更換電流互感器。</p><p>　　設(shè)計中所選用的變壓器型號為SCB9-1000/10變壓器，10KV

117、/0.4KV，57.7A/1443A，干式變壓器，其中電流互感器電流比為其過電流整定值計算如下所示：</p><p><b>　　電流整定值：，</b></p><p>　　過電流保護繼電器選用DL-11/11型。</p><p>　?。?）.過電流保護動作時限</p><p>　?。?）．靈敏度的校驗。變壓器過電流保護

118、的靈敏度，按變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運行方式下運行，發(fā)生兩相短路來檢驗，其靈敏度也與線路過電流保護要求相同，即，個別情況下，允許。</p><p>　　即 （靈敏度合格）。</p><p><b>　　電流速斷保護</b></p><p>　　對于小容量的變壓器，可裝設(shè)電流速斷保護和氣體保護一起構(gòu)成變壓器主保護。變壓器電流速斷保護的工作原理與

119、輸電線路的相同，只是將保護設(shè)備換成變壓器保護而已。保護的原理接線圖如附錄Ⅱ。</p><p>　　保護的原理接線圖如圖8-1，由于容量較小的變壓器一般為單側(cè)電源，此時注意將電流速斷保護裝于變壓器電源側(cè)。</p><p>　　保護動作電流的整定值有兩個原則：</p><p>　　躲過變壓器二次測母線上Ｋ1處故障時流過保護的最大短路電流，即</p><

120、;p>　　式中　?。煽肯禂?shù)，取1.2－1.3。</p><p>　　躲過變壓器空載合閘時的勵磁涌流。通常取</p><p>　　式中?。Ｗo安裝側(cè)變壓器的額定電流。</p><p>　　保護動作電流取上述兩者中最大者。</p><p>　　保護的靈敏度按保護安裝出Ｋ2點故障時流過保護的最小兩相短路電流校驗，即要求：</p>