畢業(yè)設(shè)計(jì)---采用半屋內(nèi)gis配電裝置110kv降壓變電所設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(guān)系著全所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。</p><p>

2、;　　本次設(shè)計(jì)建設(shè)一座采用屋內(nèi)GIS配電裝置的TQ化肥廠110kV降壓變電所。首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，選取靈活的最優(yōu)接線方式。</p><p>　　其次進(jìn)行短路電流計(jì)算，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流，從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各電壓等級的工作母線時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值。</p><p

3、>　　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(jìn)行設(shè)備選擇，然后進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中還要進(jìn)行主變繼電保護(hù)的整定計(jì)算和防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)，以保證本變電所能可靠安全的運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：降壓變電所 變壓器 電氣主接線 短路電流 設(shè)備選擇 防雷 繼電保護(hù)</p><p><b>　　Abstract</

4、b></p><p>　　Substation is an important part of the power system, which directly affects the entire power system's security and economic operation. It’s the middle part to contact power plants and the

5、user, which plays the role of transformation and distribution of electric energy. Electrical power main connection is the major component of plant substation. The development of main power line is directly related to the

6、 choice of all the electrical equipment, power distribution equipment layout, relay protecti</p><p>　　This design is a power distribution with the house's TQ GIS 110kV step-down substation for fertilizer

7、 plant. First, according to the economic and reliable operation and flexible requirements of the main power line it will select various voltage levels of wiring, and after technical and economic aspects in the comparison

8、, the optimal flexible wiring should be selected.Second, the short-circuit current calculates. According to the points it calculates short circuit current and steady-state impact</p><p>　　Finally, according

9、 to the voltage level of the rated voltage and maximum continuous operating current, equipment will be selected, and then checked.</p><p>　　At the same time in the design process the main transformer’s relay

10、 protection setting calculation and design of lightning protection will be done to ensure the safety of the reliable operation of substation.</p><p>　　Keywords：Step-down substation Transformer Electrical

11、 power main connection Short-circuit current Equipment selection Lightning protection Relay protection</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　經(jīng)過三年的系理論知識的學(xué)習(xí)及各種實(shí)習(xí)操作，并在老師精心培育下，對電力系統(tǒng)各部分有了初步

12、的認(rèn)識與了解。</p><p>　　在認(rèn)真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀《電力系統(tǒng)分析》、《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》和《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》以及《高電壓技術(shù)》等書籍，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過周密的計(jì)算和系統(tǒng)的分析，完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)可以鞏固各課程理論知識，了解變電所設(shè)計(jì)的基本方法，了解變電所電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程

13、技術(shù)問題的能力，同時(shí)對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后從事供電技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　abstractⅡ</p><p><

14、;b>　　前言III</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 負(fù)荷分析計(jì)算及主變選擇2</p><p>　　3 電氣主接線設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1 對電氣主接線的基本要求7</p><p>　　3.2 對電氣主接線方案的

15、初步設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3 幾種方案的比較及最終接線9</p><p>　　4 短路電流計(jì)算11</p><p>　　4.1 畫等值電路11</p><p>　　4.2 計(jì)算短路電流12</p><p>　　4.3 短路電流計(jì)算結(jié)果匯總14</p><p>　　5 配

16、電裝置的配置及主要電氣設(shè)備的選擇15</p><p>　　5.1 配電裝置的配置15</p><p>　　5.2 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一般原則16</p><p>　　5.3 110kV半屋內(nèi)GIS配電裝置的選擇19</p><p>　　5.4 6kV高壓開關(guān)柜的選擇21</p><p>　　6 電氣

17、總平面布置設(shè)計(jì)31</p><p>　　7 防雷保護(hù)設(shè)計(jì)34</p><p>　　8 繼電保護(hù)整定及配置38</p><p><b>　　結(jié)論45</b></p><p><b>　　謝辭46</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b

18、></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　電力負(fù)荷按其重要性可分為三類。一級負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)備損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級負(fù)荷。一級負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。二級負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級負(fù)荷。二級負(fù)荷應(yīng)由兩

19、回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。三級負(fù)荷：不屬于一級和二級的一般電力負(fù)荷。三級負(fù)荷對供電無特殊要求，允許較長時(shí)間停電，可用單回線路供電。</p><p>　　在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，對于一類負(fù)荷必須要兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，并且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對全部一類負(fù)荷不間斷供電；對于二類負(fù)荷，一般要由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，并且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對大部分二類負(fù)荷的供電；對于三類

20、負(fù)荷，一般只需一個(gè)電源供電。</p><p>　　本變電所為TQ有天附近的大型化肥廠的新建變電所，供給本廠工業(yè)及生活用電，為一終端變電所，有兩個(gè)電壓等級，分別為110kV和6kV。本變電所地位重要，一旦停電會造成化肥廠不能連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)紊亂，造成經(jīng)濟(jì)損失：此外，從電力系統(tǒng)接線圖上看本變電所起著聯(lián)系系統(tǒng)的作用，一定程度上保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。</p><p>　　本變電所110kV進(jìn)出線共

21、有兩回，分別與系統(tǒng)S1和S2相連，穿越功率近期5MW，遠(yuǎn)景10MW；6kV線路近期9回，遠(yuǎn)景發(fā)展2回，每個(gè)負(fù)荷中都包含有一級負(fù)荷。對同名雙回線路，應(yīng)分別接在兩段母線上。</p><p>　　2 負(fù)荷分析計(jì)算及主變選擇</p><p>　　一、變壓器是變電站的重要設(shè)備，其容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)，如選用適當(dāng)不僅可減少投資，減少占地面積，同時(shí)也可減少運(yùn)行電能損耗，提高運(yùn)行

22、效率和可靠性，改善電網(wǎng)穩(wěn)定性能。</p><p>　　(1)主變壓器臺數(shù)：</p><p>　　1）對于大城市郊區(qū)的一次變電所在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺變壓器為宜。</p><p>　　2）對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺變壓器。</p><p>　　3）對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺變壓器的變電所

23、，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 1—2 級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。</p><p><b>　　(2)變壓器容量：</b></p><p>　　裝有兩臺變壓器的變電站，采用暗備用方式，當(dāng)其中一臺主變因事故斷開，另一臺主變的容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的70%，考慮變壓器的事故過負(fù)荷能力為40%，則可保證80%負(fù)荷供電。</p><p>

24、;　　(3)在330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般選為三相壓器，采用降壓結(jié)構(gòu)的線圈，排列成：鐵芯—低壓—中壓—高壓線圈，高與低之間阻抗最大。</p><p>　　(4)繞組數(shù)和接線組別的確定：</p><p>　　該變電所有兩個(gè)電壓等級，所以選用雙繞組變壓器，連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行，110kV及以上電壓等級，變壓器繞組都采用YN連接，6kV采用Δ連接。</p&g

25、t;<p>　　(5)調(diào)壓方式的選擇：</p><p>　　普通型的變壓器調(diào)壓范圍小，僅為±5%，而且當(dāng)調(diào)壓要求的變化趨勢與實(shí)際相反（如逆調(diào)壓）時(shí)，僅靠調(diào)整普通變壓器的分接頭方法就無法滿足要求。另外，普通變壓器的調(diào)整很不方便，而有載調(diào)壓變壓器可以解決這些問題。它的調(diào)壓范圍較大，一般在15%以上，有載調(diào)壓變壓器可以保證母線電壓恒定，保證供電質(zhì)量，特別是在潮流方向不固定，而要求變壓器副邊電壓保

26、持一定范圍的情況下，有載調(diào)壓可以解決，因此選用有載調(diào)壓變壓器。</p><p>　　(6)冷卻方式的選擇：</p><p>　　主變壓器一般采用的冷卻方式有：自然風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等。小容量變壓器一般采用自然風(fēng)冷卻。大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。</p><p>　　考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性、要求及維護(hù)工作量，首選

27、自然風(fēng)冷冷卻方式。</p><p>　　綜合以上，本變電所為一終端變電所，考慮供電可靠性，采用兩臺主變壓器。</p><p>　　最大綜合計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算：</p><p>　　式中——各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷；</p><p>　　COSΦi——各出線的自然功率因數(shù)； </p><p>　　Kt——同時(shí)系數(shù)，其大小由出線回

28、路數(shù)決定，出線回路數(shù)越多其值越小，一般在0.8~0.95之間； </p><p>　　α%——線損率，取5%.</p><p>　　由 （2.2）</p><p><b>　　得</b></p><p>　　另由單臺故障時(shí)

29、 （2.3）</p><p>　　得 </p><p>　　查詢雙繞組電力變壓器技術(shù)參數(shù)表，選擇主變?yōu)镾FZ7-16000/110，油浸風(fēng)冷有載調(diào)壓變壓器，繞組材料為銅，額定容量為16000kVA，高壓側(cè)額定電壓為110kV，低壓側(cè)額定電壓為6.6kV，聯(lián)接組別YN d11；阻抗電壓10.5%。</p><p>&

30、lt;b>　　二、站用電設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在有兩臺及以上主變壓器的變電站中，宜裝設(shè)兩臺容量相同可互為備用的站用變壓器。每臺站用變壓器容量按全站計(jì)算負(fù)荷選擇。兩臺站用變壓器可分別接自主變壓器最低電壓不同段母線，如有可靠的10kV~35kV電源聯(lián)絡(luò)線時(shí)，亦可一臺接入聯(lián)絡(luò)線斷路器的外側(cè)。</p><p>　　本變電所沒有電源聯(lián)絡(luò)線，固本變電所采用兩臺站用變壓器，

31、其容量：50kVA；站用變壓器應(yīng)選用低損耗節(jié)能型產(chǎn)品。 </p><p>　　三、主變中性點(diǎn)接地方式設(shè)計(jì)</p><p>　　1）110kV~500kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地。本變電所高壓側(cè)為110kV電壓等級，可以采用全絕緣。</p><p>　　2）6(10)kV~63kV側(cè)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地；</p><p>　　a、當(dāng)單相接地故障

32、電容電流采用消弧線圈。</p><p>　　b、10kV在局部條件成熟的區(qū)域，可試用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式。</p><p><b>　　的計(jì)算方法：</b></p><p>　　架空線： （2.4）</p><p>　　式中：系數(shù)—有架空地線取3.3；無架空地線取2.7；

33、</p><p>　　Ue —線電壓 kV；</p><p>　　L —線路長度 km 。</p><p>　　電纜： （2.5）</p><p>　　表2.1：廠站母線增加的電容電流：</p><p>　　先假設(shè)本變電所6kV出線都是架空線，則

34、有：</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　所以主變低壓側(cè)中性點(diǎn)不需要經(jīng)消弧線圈接地，既不接地。</p><p><b>　　四、無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1）無功補(bǔ)償關(guān)系到電力系統(tǒng)的電壓質(zhì)量、安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，無功補(bǔ)償可以減少無功功率的傳輸，提高電壓質(zhì)

35、量和減小電能損耗。</p><p>　　2）電網(wǎng)的無功補(bǔ)償應(yīng)按分層分區(qū)和就地平衡原則配置，采取用戶端分散就地補(bǔ)償與地區(qū)變電站集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式，以利于降低電網(wǎng)損耗和有效控制電壓質(zhì)量。</p><p>　　3）220千伏及110千伏變電站，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，配置適當(dāng)容量的無功補(bǔ)償裝置，并滿足在主變壓器最大負(fù)荷時(shí)，其高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.95；在低谷負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)高于0.95，不低于0.

36、92。</p><p>　　4）一般情況下，220千伏變電站容性補(bǔ)償容量按主變壓器容量的10%~25%配置；110千伏及以下變電站容性無功補(bǔ)償容量按主變壓器容量的15%~30%配置。機(jī)組關(guān)停集中地區(qū)及電網(wǎng)末端地區(qū)新建變電站無功補(bǔ)償容量宜按高限配置。</p><p>　　5）110千伏變電站采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償，補(bǔ)償電容器分別安裝在6~10千伏的分段母線上。</p><p&

37、gt;　　6）變電站中主變低壓側(cè)所采用的并聯(lián)電容器應(yīng)根據(jù)占地、諧波等情況綜合考慮，宜優(yōu)先采用組合式電容器組，單只容量優(yōu)先采用100千乏。在用地面積受限的地區(qū)，也可采用集合式電容組。在諧波嚴(yán)重的地點(diǎn)，宜采用組合式電容器組。</p><p>　　7）110千伏變電站無功補(bǔ)償（《河南電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)原則》）</p><p>　?。?）變電站低壓電容器補(bǔ)償按補(bǔ)償主變損耗、留足備用的原則，經(jīng)調(diào)相調(diào)壓計(jì)算

38、后，宜按如下配置：</p><p>　　40兆伏安主變：2.4兆乏+3.6兆乏</p><p>　　50兆伏安主變：3兆乏＋4.8兆乏</p><p>　　63兆伏安主變：2×4.8兆乏</p><p>　　（2）對于電纜出線較多的變電站，應(yīng)考慮配置適當(dāng)?shù)蛪弘娍蛊鳌?lt;/p><p>　　本變電所為110kV變

39、電所，則按主變?nèi)萘康?5％~30％來確定無功補(bǔ)償裝置的容量。此設(shè)計(jì)中主變?nèi)萘繛?6000kVA*2=32000kVA，故并聯(lián)電容器的容量為：4800kVar—9600kVar為宜，在此設(shè)計(jì)中取9600kVar。</p><p>　　并聯(lián)電容器裝置的分組原則：</p><p>　　1）并聯(lián)電容器裝置的分組主要由系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)電壓波動(dòng)、負(fù)荷變化、諧波含量等因素確定。</p><

40、;p>　　2）對于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_設(shè)備，例如電動(dòng)機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與設(shè)備相聯(lián)接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。</p><p>　　對于110kV—220kV、主變代有載調(diào)壓裝置的變電所，應(yīng)按有載調(diào)壓分組，并按電壓或功率的要求實(shí)行自動(dòng)投切。</p><p>　　3）終端變電所的并聯(lián)電容器設(shè)備，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償變壓器的無功損耗。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)

41、行自動(dòng)投切。投切任一組電容器時(shí)引起的電壓波動(dòng)不應(yīng)超過2.5％。</p><p>　　并聯(lián)電容器分組方式：</p><p>　　1）并聯(lián)電容器的分組方式有等容量分組、等差容量分組、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組。</p><p>　　2）各種分組方式比較</p><p>　　a、等差容量分組方式：由于其分組容量之間成等差

42、級數(shù)關(guān)系，從而使并聯(lián)電容器裝置可按不同投切方式得到多種容量組合。既可用比等容量分組方式少的分組數(shù)目，達(dá)到更多種容量組合的要求，從而節(jié)約了回路設(shè)備數(shù)。但會在改變?nèi)萘拷M合的操作過程中，會引起無功補(bǔ)償功率較大的變化，并可能使分組容量較小的分組斷路器頻繁操作，斷路器的檢修間隔時(shí)間縮短，從而使電容器組退出運(yùn)行的可能性增加。因而應(yīng)用范圍有限。</p><p>　　b、帶總斷路器的等差容量分組、帶總斷路器的等差級數(shù)容量分組：當(dāng)

43、某一并聯(lián)電容器組因短路故障而切除時(shí)，將造成整個(gè)并聯(lián)電容器裝置退出運(yùn)行。</p><p>　　c、等容量分作方式，是應(yīng)用較多的分作方式。</p><p>　　綜上所述，在本設(shè)計(jì)中，無功補(bǔ)償裝置分作方式采用等容量分組方式。</p><p>　　并聯(lián)電容器裝置的接線</p><p>　　并聯(lián)電容器裝置的基本接線分為星形（Y）和三角形（△）兩種，星形

44、接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的相電壓，而三角形接線的電容器額定電壓應(yīng)該為所接母線電壓的線電壓。經(jīng)常使用的還有由星形派生出來的雙星形，以便采用中性線不平衡電流保護(hù)，雙星形臺數(shù)為12的倍數(shù)，單星形臺數(shù)為6的倍數(shù)。在某種場合下，也采用有由三角形派生出來的雙三角形。</p><p>　　本變電所應(yīng)采用雙星形接線。因?yàn)殡p星形接線更簡單，而且可靠性、靈敏性都高，對電網(wǎng)通訊不會造成干擾，適用于6kV及以上的大容量并聯(lián)

45、電容器組。電容器個(gè)數(shù)：9600kVar÷100=96，則電容器個(gè)數(shù)應(yīng)該為96個(gè)，每段母線裝設(shè)48個(gè)，既共裝設(shè)8個(gè)雙星形。</p><p>　　中性點(diǎn)接地方式：對該變電所進(jìn)行無功補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無功功率，因此并聯(lián)電容器裝置裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，故采用中性點(diǎn)不接地方式。</p><p>　　并聯(lián)電容器對6kV系統(tǒng)單相接地電流的影響</p><p>　

46、　6kV系統(tǒng)的中性點(diǎn)是不接地的，該變電站采用的并聯(lián)電容器組的中性點(diǎn)也是不接地的，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，構(gòu)不成零序電流回路，所以不會對6kV系統(tǒng)造成影響。</p><p><b>　　3 電氣主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 對電氣主接線的基本要求</p><p>　　發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電

47、氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。</p><p><b>　　3.1.1可靠性</b></p>

48、<p>　　1)斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。</p><p>　　2)斷路器或母線故障以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停電的時(shí)間的長短，能否保證對I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷的供電。</p><p>　　3)發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性。</p><p>　　4)大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對可靠性的特殊要求。</p&g

49、t;<p><b>　　3.1.2靈活性 </b></p><p><b>　　1)調(diào)度靈活</b></p><p><b>　　2)檢修安全、方便</b></p><p><b>　　3)擴(kuò)建方便</b></p><p><b>

50、　　3.1.3經(jīng)濟(jì)性</b></p><p><b>　　1)投資省。</b></p><p>　　2)主接線力求簡單，以節(jié)省一次設(shè)備。</p><p><b>　　3)二次回路簡單。</b></p><p>　　4)能限制短路電流，以便選擇價(jià)廉的設(shè)備。</p><p

51、><b>　　5)占地面積小。</b></p><p><b>　　6)電能損失少。</b></p><p>　　主接線除應(yīng)滿足以上技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的基本要求外，還應(yīng)有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性，以適應(yīng)發(fā)電廠和變電所可能擴(kuò)建的需要。</p><p>　　3.2 對電氣主接線方案的初步設(shè)計(jì)</p><p>

52、　　6～220kV高壓配電裝置的基本接線方式：</p><p>　?。?）有匯流母線的接線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁母線或旁路隔離開關(guān)等。</p><p>　?。?）無匯流母線的接線：變壓器-線路單元接線、橋形接線、角形接線等。</p><p>　　6-220kV高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。</p><

53、p>　　采用分段單母線或雙母線的110—220kV配電裝置，當(dāng)短路點(diǎn)不允許停電檢修時(shí)，一般需設(shè)置旁路母線。對于屋內(nèi)配電裝置或采用SF6全封閉電器的配電裝置，可不設(shè)旁母。35～6kV配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳嗍请p回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約2～3天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。6—10kV配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對于初線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線、分

54、段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線6—10kV配電裝置多不設(shè)旁路母線。</p><p>　　對于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路—變壓器組或橋形接線等。若能滿足繼電保護(hù)要求時(shí)，也可采用線路分支接線。</p><p>　　擬定可行的主接線方案2—3種，內(nèi)容包括主變的形式，臺數(shù)以及各級電壓配電裝置的接線方式等，并依據(jù)對主接

55、線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰差的方案，保留一種較好的方案。</p><p>　　3.2.1 110kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　本變電所110kV側(cè)供電線路只有兩回，線路較長，故選用單母線分段接線與內(nèi)橋接線這兩種方案進(jìn)行比較。</p><p>　　圖3.1 內(nèi)橋接線 圖3.2 單母線分段接線</p><

56、;p>　　3.2.2 6kV側(cè)主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　6～10kV系統(tǒng)中，出線在6回或以上時(shí)一般使用單母線分段接線形式，當(dāng)用戶要求不能停電時(shí)可裝設(shè)旁路母線。故選用手車式單母線分段接線與單母線分段帶旁母接線兩種方案進(jìn)行比較決定。</p><p>　　圖3.3 手車式單母線分段接線 圖4.4 單母線分段帶旁母</p><p>　　3.3 幾種方案

57、的比較及最終接線</p><p>　　表3.1：根據(jù)以上幾點(diǎn)要求對主接線的初設(shè)方案進(jìn)行比較，結(jié)果如下：</p><p>　　110kV側(cè)只有兩條進(jìn)線，穿越功率并不是很大，且進(jìn)線線路較長，故障率較高，考慮供電可靠性及經(jīng)濟(jì)性，故采用內(nèi)橋接線。</p><p>　　6kV側(cè)方案一比較經(jīng)濟(jì)，而且現(xiàn)在多采用手車式開關(guān)柜，可靠性也較高，可以滿足要求，故采用手車式單母線分段接線。

58、</p><p><b>　　4 短路電流計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1 畫等值電路</b></p><p>　　圖:4.1 圖4.2</p><p><b>　　圖4.3</b></p>&

59、lt;p>　　短路電流按短路最嚴(yán)重情況計(jì)算。當(dāng)選擇最大運(yùn)行方式時(shí)，短路電流是最大的。上圖為短路等值電路及其化簡過程，其中K1，K2為高壓側(cè)與低壓側(cè)三相短路時(shí)短路電流最大的點(diǎn)，由于低壓側(cè)分列運(yùn)行發(fā)生三相短路時(shí)短路電流沒有K2點(diǎn)的嚴(yán)重，固不予考慮。下面開始計(jì)算各回路電抗（取基準(zhǔn)功率Sd = 100MVA Ud=Uav）</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書中的數(shù)據(jù)及所選變壓器的參數(shù)有：</p>&l

60、t;p><b>　　圖4.1中：</b></p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　同理有

61、 （4.4）</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　此計(jì)算過程中略去了各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵(lì)磁支路。</p><p>　　等值電路的化簡如圖4.2、圖4.3所示，其中：</p><p><b>　?。?.10）</b><

62、/p><p>　　等值容量為 </p><p>　　4.2 計(jì)算短路電流</p><p>　　短路電流的計(jì)算方法有：同一變換法和個(gè)別變換法。本次計(jì)算用同一變換法，將電源合并成，求等值電抗。在合并過程中，需要注意：</p><p>　　1)此電源對短路點(diǎn)的短路電流的變化規(guī)律是否相同或相近；</p><p>　　2)距

63、短路點(diǎn)的電氣距離。</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　1)距短路點(diǎn)電氣距離相差很大的電源，即使是同類型電源不能合并；</p><p>　　2)直接接于短路點(diǎn)的發(fā)電機(jī)（或發(fā)電廠）應(yīng)單獨(dú)處理；</p><p>　　3)無限大容量電源不能合并，必須單獨(dú)計(jì)算。</p><p>

64、;　　(4)等值電源的容量等于提供短路電流的所有電源的額定容量之和。</p><p><b>　　對于短路點(diǎn)K1：</b></p><p><b>　　等值電抗為</b></p><p>　　計(jì)算電抗：發(fā)電機(jī)的縱軸次暫態(tài)電抗和歸算到發(fā)電機(jī)額定容量的外接電抗標(biāo)幺值之和。</p><p><b&g

65、t;　　計(jì)算電抗為</b></p><p><b>　　對于短路點(diǎn)K2：</b></p><p><b>　　等值電抗為</b></p><p><b>　　計(jì)算電抗為</b></p><p>　　本變電所110kV側(cè)后備保護(hù)時(shí)間取為4s，6kV側(cè)后備保護(hù)時(shí)間取為2

66、s。對于短路點(diǎn)K1、K2，由于電源對其的計(jì)算電抗Xjs > 3.45，近似認(rèn)為短路電流周期分量的幅值已不隨時(shí)間變化，則有：</p><p><b>　　110kV側(cè)：</b></p><p><b>　　6kV側(cè)：</b></p><p>　　4.3 短路電流計(jì)算結(jié)果匯總</p><p>　

67、　表4.1：短路電流計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　5 配電裝置的配置及主要電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　5.1 配電裝置的配置</p><p>　　發(fā)電廠和變電站主接線中，所裝開關(guān)電器、載留導(dǎo)體以及保護(hù)和測量電器等設(shè)備，按一定要求建設(shè)而成的電工建筑物，稱為配電裝置。它的作用是接受電能和分配電能，發(fā)生故障時(shí)通過自動(dòng)或手動(dòng)操作，迅速切出故障部分，恢復(fù)正常運(yùn)行。

68、可以說，配電裝置是具體實(shí)現(xiàn)電氣主接線功能的重要裝置。</p><p>　　5.1.1 屋內(nèi)外配電裝置的最小安全凈距 </p><p>　　1)最小安全凈距的含義是：在此距離下，無論是處于最高工作電壓之下，還是處于內(nèi)外過電壓之下，空氣間隙均不致被擊穿。 </p><p>　　2)敞露在空氣中的屋內(nèi)和外配電裝置的各種間距中，最基本是：</p><p&

69、gt;　　A1值：帶電部分對接地之間的空間最小安全凈距。</p><p>　　A2值：不同相帶電部分之間的空間最小安全凈距。</p><p>　　3)B、C、D、E等值均系在A1值基礎(chǔ)上再考慮一些其他實(shí)際因素得出的。 </p><p>　　5.1.2 屋內(nèi)外配電裝置間隔的概念 </p><p>　　1）間隔：配電裝置通常由數(shù)個(gè)不同的間隔組成，

70、所謂間隔是指一個(gè)具有特定功能的完整的電氣回路，包括斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、高壓熔斷器、電壓互感器、避雷器等中不同數(shù)量的電器設(shè)備。一般由架構(gòu)（屋外配電裝置）或隔板（或墻體）來分界，使不同電氣回路互相隔離，故稱為間隔。</p><p>　　2）間隔的類型：根據(jù)其功能，間隔可分為進(jìn)線（發(fā)電機(jī)、變壓器引出線回路）間隔、出線間隔、旁路間隔、母聯(lián)間隔、分段間隔、電壓互感器和避雷器間隔等。對成套式配電裝置，如果采用的是高

71、壓開關(guān)柜，則每個(gè)開關(guān)柜為一個(gè)間隔。</p><p>　　3）列：各間隔依次排列起來即為列，屋外配電裝置的布置通常按斷路器的列數(shù)分為單列布置、雙列布置和三列布置。采用高壓開關(guān)柜的屋內(nèi)配電裝置則按開關(guān)柜布置的列數(shù)分為單列布置和雙列布置。 </p><p>　　5.1.3 配電裝置的要求</p><p>　　1）配電裝置的設(shè)計(jì)和建設(shè)，應(yīng)認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和有關(guān)規(guī)程

72、的要求，特別注意應(yīng)節(jié)約用地，爭取不占或少占良田。</p><p>　　2）保證運(yùn)行安全和工作可靠。設(shè)備要注意合理選型，布置應(yīng)力求整齊、清晰。</p><p>　　3）便于檢修、操作和巡視。</p><p>　　4）便于擴(kuò)建和安裝。</p><p>　　5）在保證上述條件下，應(yīng)節(jié)約材料，減少投資。</p><p>　　5

73、.1.4 配電裝置的分類及使用范圍</p><p>　　配電裝置按電氣設(shè)備裝置的地點(diǎn)，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；按組裝的方式，可分為在現(xiàn)場組裝而成的裝配式配電裝置，以及在制造廠將開關(guān)電器等按接線要求組裝成套后運(yùn)至現(xiàn)場安裝用的成套配電裝置。</p><p>　　屋內(nèi)配電裝置是將電氣設(shè)備安裝在屋內(nèi)，它的特點(diǎn)是占地面積小，運(yùn)行維護(hù)和操作條件較好，電氣設(shè)備受污穢和氣候條件影響較小；但需建造

74、房屋，投資較大。</p><p>　　屋外配電裝置是將電氣設(shè)備裝置在屋外，它的特點(diǎn)是土建工程量小，投資小，建造工程短，易擴(kuò)建，但占地面積大，運(yùn)行維護(hù)條件較差，易受污穢和氣候條件影響。</p><p>　　在發(fā)電廠和變電所中，一般35kV及以下的配電裝置采用屋內(nèi)配電裝置，110kV及以上的配電裝置多采用屋外配電裝置。但110kV及以上的配電裝置，在嚴(yán)重污穢地區(qū)，如海邊和化工廠區(qū)或大城市中心，

75、當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用屋內(nèi)配電裝置。</p><p>　　成套配電裝置一般布置在屋內(nèi)，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)精密，占地面積小，建設(shè)期短，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，但耗用鋼材較多，造價(jià)較高。目前我國生產(chǎn)的3—35kV各種成套配電裝置，在發(fā)電機(jī)和變電站中已廣泛應(yīng)用。</p><p>　　由以上各種方案比較得：在本設(shè)計(jì)中，6kV采用屋內(nèi)配電裝置，手車式高壓開關(guān)柜。.由于本變電所為給TQ化肥廠供電，為避免化學(xué)腐

76、蝕，則110kV采用半屋內(nèi)GIS配電裝置。</p><p>　　5.2 選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一般原則</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)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(shù)并注意節(jié)約，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)

77、定。</p><p>　　5.2.1 選擇導(dǎo)體和電器的一般原則如下：</p><p>　　1)應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　2)應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p><p>　　3)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　4)應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)

78、一致；</p><p>　　5)選擇的導(dǎo)體品種不宜太多；</p><p>　　6)選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重。新產(chǎn)品應(yīng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)主管單位鑒定合格。</p><p>　　5.2.2 設(shè)備的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件</p><p>　?。?）按正常工作條件選擇</p>

79、;<p>　　A)額定電壓：所選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓Ue≥Uew.</p><p>　　B)額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流IO，或載流導(dǎo)體的長期允許電流Iy，不得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流I gmax 。</p><p>　　說明：計(jì)算回路的最大持續(xù)工作電流I max 時(shí)，應(yīng)考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。

80、</p><p>　　最大持續(xù)工作電流的計(jì)算如下：</p><p>　　110kV側(cè)主變壓器進(jìn)線</p><p><b>　　110kV側(cè)出線</b></p><p><b>　　6kV主母線</b></p><p><b>　　6kV母線分段回路</b>

81、;</p><p><b>　　6kV側(cè)主變引下線</b></p><p>　　110kV側(cè)聯(lián)絡(luò)回路</p><p><b>　　用戶線路：</b></p><p><b>　　合成氨</b></p><p><b>　　尿素 </b&g

82、t;</p><p><b>　　輔助車間</b></p><p><b>　　包裝 </b></p><p><b>　　生活區(qū)</b></p><p><b>　　備用</b></p><p>　?。?）按短路狀態(tài)校驗(yàn)</

83、p><p><b>　　A.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值</p><p>　　Qd≤Qy，Qd≤I2t t，t=tpr+tab</p><p>　　校驗(yàn)裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時(shí)，tpr宜采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則采用能對該死區(qū)起保護(hù)作用

84、的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；校驗(yàn)電器的短路熱穩(wěn)定時(shí)，tpr宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。</p><p><b>　　B.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p>　　ich≤idw， Ich≤Idw</p><p>　　用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體

85、</p><p>　　除配電裝置的匯流母線外，較長導(dǎo)體的截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，即：</p><p>　?。?）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)</p><p>　　式中 K ——修正系數(shù)；</p><p>　　—導(dǎo)體或電器長期發(fā)熱允許最高溫度；</p><p>　　——安裝地點(diǎn)周圍環(huán)境溫度；</p>&l

86、t;p><b>　　——額定環(huán)境溫度。</b></p><p>　　*周圍環(huán)境溫度的確定：</p><p>　　裸導(dǎo)體 屋外：最熱月平均最高溫度；屋內(nèi)：最熱月平均最高溫度+5度。</p><p>　　電器 屋外： 年最高溫度； 屋內(nèi)：最熱月平均最高溫度+5度。</p><p><b>　?。?）電

87、暈電壓校驗(yàn)</b></p><p>　　1)導(dǎo)體的電暈放電會產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無線電干擾和金屬腐蝕等不良影響。</p><p>　　2)為了防止發(fā)生全面電暈，要求110kV及以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓Ucr應(yīng)大于其最高工作電壓Umax，即：。</p><p>　　說明：在海拔不超過1000m的地區(qū)：下列情況可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)：</p>&

88、lt;p>　　1)110kV采用了不小于LGJ-70型鋼芯鋁絞線和外徑不小于φ20型管形導(dǎo)體時(shí)；</p><p>　　2))220kV采用了不小于LGJ-300型鋼芯鋁絞線和外徑不小于φ30型的管形導(dǎo)體時(shí)。</p><p>　　5.3 110kV半屋內(nèi)GIS配電裝置的選擇</p><p>　　本變電所高壓側(cè)為110kV，可以選擇ZF7A-126型SF6全封閉

89、組合電器（GIS），該電氣設(shè)備為全三相共箱式結(jié)構(gòu)，靈活的模塊化設(shè)計(jì)可以滿足各種主接線的布置，各功能單元間隔具有運(yùn)輸方便、安裝調(diào)試周期短優(yōu)點(diǎn)，一般間隔寬度為1.5米。ZF7A-126型GIS配電裝置的斷路器配用電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)，隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)配用電動(dòng)及電動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　選型須注意事項(xiàng)</b></p><p>　　1)該選型是按照雙

90、母線、單母線、內(nèi)橋、線路變壓器組主接線常見的方式，設(shè)計(jì)相應(yīng)的間隔布置及基礎(chǔ)要求。如果接線方式或布置結(jié)構(gòu)變動(dòng)，基礎(chǔ)圖相應(yīng)變更。</p><p>　　2)選型時(shí)請明確斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、快速接地開關(guān)配用機(jī)構(gòu)類型。</p><p>　　3)選型時(shí)請明確戶內(nèi)、戶外產(chǎn)品，戶外產(chǎn)品在表面涂裝、防雨等方面技術(shù)要求與戶內(nèi)不同，價(jià)格有所區(qū)別。選型時(shí)請注意額定短時(shí)耐受電流、額定電流等主要技術(shù)參數(shù)選擇，

91、額定短時(shí)耐受電流31.5 kA和額定短時(shí)耐受電流40kA，額定電流2000A和額定電流2500A以上產(chǎn)品有區(qū)別，如價(jià)格有所區(qū)別。</p><p>　　表5.1：該產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　5.3.2 設(shè)備參數(shù)的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　本變電所110kV側(cè)采用內(nèi)橋形式的主接線，可以采用該形式的基礎(chǔ)圖?？紤]防污，固該裝置布置在屋內(nèi)，3s額定短時(shí)耐受電

92、流選擇為31.5 kA，額定電流選擇為2000A。由短路電流計(jì)算可知該參數(shù)滿足熱、動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p>　　斷路器的三極滅弧室呈品字形布置裝在一個(gè)底板上面后，共同放在一個(gè)金屬外殼內(nèi)，通過裝在該底板下面的拐臂盒內(nèi)的連動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三極滅弧室的機(jī)械聯(lián)動(dòng)操作；該GIS的斷路器為單斷口結(jié)構(gòu)，配電動(dòng)彈簧操作機(jī)構(gòu)，具有開斷工作電流和各種故障電流的能力。該斷路器額定開斷電流選擇31.5kA>，3s額定短路耐受電流為3

93、1.5kA，，額定峰值耐受電流和額定短路關(guān)合電流均選擇為80kA>，由此可知該斷路器滿足熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p>　　三相共箱GIS的隔離開關(guān)是GIS的標(biāo)準(zhǔn)元件之一，本變電所選用普通隔離開關(guān)，配電同機(jī)構(gòu)，在無負(fù)荷電流、故障電流情況下進(jìn)行分合閘操作。在使用過程中，隔離開關(guān)又分為角型隔離開關(guān)和線性隔離開關(guān)，角型隔離開關(guān)主要用于主回路的直角拐彎隔離處；線性隔離開關(guān)主要用于主回路的直線隔離。</p

94、><p>　　接地開關(guān)選用普通接地開關(guān)，配電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，用作正常情況下的工作接地。接地開關(guān)一般與隔離開關(guān)組合在一起以縮小布置尺寸。隔離開關(guān)和接地開關(guān)3s額定短路耐受電流為31.5kA，，額定峰值耐受電流和額定短路關(guān)合電流均選擇為80kA>，由此可知該隔離開關(guān)和接地開關(guān)滿足熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p>　　氧化鋅避雷器配有在線監(jiān)測儀，可監(jiān)測泄漏電流及記錄放電次數(shù)，作為GIS的保護(hù)元

95、件，它用于保護(hù)GIS電氣設(shè)備絕緣免受雷電和部分操作過電壓的損害。該避雷器額定電壓有效值為100kV。</p><p>　　電流互感器的線圈放置在金屬殼體內(nèi)，殼體內(nèi)充額定壓力的SF6氣體，主絕緣是SF6氣體和絕緣子。電流互感器在線路正常運(yùn)行或短路故障時(shí)測量電流，給測量儀表和繼電器保護(hù)提供電流參量。二次線圈分為測量和保護(hù)兩種。根據(jù)正常時(shí)的最大持續(xù)工作電流可得本變電所電流互感器選擇額定電流比為230/5A，精確等級為0

96、.5，額定容量選擇30VA。</p><p>　　電壓互感器為電磁式三繞組，額定電壓比為kV，準(zhǔn)確級選為0.5，額定負(fù)荷為100VA。</p><p>　　GIS封閉組合電器所配的套管是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)元件，供架空線與GIS連接使用。</p><p>　　當(dāng)110kV出線與GIS配電裝置連接時(shí)，需要懸掛在屋外的耐張絕緣子固定該出線，耐張絕緣子片數(shù)選為8。</p>

97、<p>　　GIS裝置與主變連接需要一段引接線，本變電所為半屋內(nèi)裝置，主變壓器放在屋外，該段引接線可以選用鋼芯鋁絞線。該引接線極短，可選用截面與110kV出線相同的LGJ-185型，一定能滿足熱穩(wěn)定要求。</p><p>　　5.4 6kV高壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　目前我國生產(chǎn)3～10kV及35kV兩個(gè)系列的高壓開關(guān)柜，按照開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)形式它們可分為固定式和手車

98、式。</p><p>　　手車式高壓開關(guān)柜由以下幾個(gè)分室構(gòu)成：</p><p>　?。?）手車室：它是開關(guān)柜的主體部分，安裝在柜前的正中部。斷路器及其操動(dòng)機(jī)構(gòu)、隔離插頭均按長在手車上，操作電纜通過接插件引入手車。</p><p>　　（2）主母線室：小室內(nèi)三相矩形母線由支柱絕緣子固定，小室內(nèi)還有與母線連接的隔離插座，斷路器的隔離插頭插入后在電路上即與母線連接。主母線

99、室是封閉的，不已落入灰塵和短路，可靠性高。</p><p>　?。?）出線室：里面裝有出線側(cè)隔離插座、電流互感器、引出電纜等。</p><p>　?。?）儀表及電氣室：測量儀表、信號繼電器和繼電保護(hù)壓板等裝于面板門上，小室內(nèi)裝設(shè)繼電器、電能表、端子排、熔斷器等。</p><p>　?。?）小母線室：裝有二次小母線和接線座。</p><p>　

100、　手車式高壓開關(guān)柜封閉性能好，運(yùn)行可靠，檢修停車時(shí)間短，方便且安全，維護(hù)工作量小，廣泛用于發(fā)電廠3～10kV廠用電系統(tǒng)，在降壓變電所中也有應(yīng)用。35kV成套開關(guān)柜一般也做成手車室。</p><p>　　固定式高壓開關(guān)柜的斷路器固定于柜內(nèi)，其封閉性差，體積較大，檢修不夠方便，但其經(jīng)濟(jì)性好，廣泛用于中小型發(fā)電廠及其廠用電配電系統(tǒng)、各類變電所的6～10kV配電系統(tǒng)。</p><p>　　本變電所

101、6kV低壓側(cè)采用單母線分段接線，由于是向化肥廠這種對用電可靠性要求較高的負(fù)荷供電，所以低壓側(cè)選用手車室高壓開關(guān)柜，不但可靠性高，而且檢修方便，節(jié)約用地。</p><p>　　5.4.1 高壓開關(guān)柜型號的選擇</p><p>　　高壓開關(guān)柜應(yīng)實(shí)現(xiàn)電器和機(jī)械的“五防閉鎖”，防止誤操作，提高安全可靠性，“五防”的具體要求是：</p><p>　　(1)防止誤合、誤分?jǐn)嗦?/p>

102、器。</p><p>　　(2)防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。</p><p>　　(3)防止帶電掛接地線。</p><p>　　(4)防止帶接地線合閘。</p><p>　　(5)防止誤入帶電間隔。</p><p>　　本變電所6kV側(cè)選用KYN28A-12型開關(guān)柜的單母線分段屋內(nèi)配電裝置, 出線可選006號柜，電容器選

103、006號柜，分段回路選012斷路器柜（右聯(lián)絡(luò)）和055號隔離柜（左聯(lián)絡(luò)），電壓互感器和避雷器選041，所用變壓器選077號柜，雙繞組變壓器進(jìn)線選028號柜。</p><p>　　表5.2 各開關(guān)柜型號及裝設(shè)的用電設(shè)備型號和參數(shù)</p><p>　　5.4.2 主要設(shè)備校驗(yàn)：</p><p>　　ZN63A—12型真空斷路器的校驗(yàn)</p><p&

104、gt;　　表5.2 ZN63A—12型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　說明：該型斷路器固有分閘時(shí)間不大于50ms。</p><p>　　線路側(cè)斷路器的額定開斷電流，主變進(jìn)線及分段回路斷路器的額定開斷電流。</p><p>　　低壓側(cè)短路電流最大值為</p><p><b>　　額定關(guān)合電流</b></p&

105、gt;<p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定電流： ies1=80kA,ies2=100kA，ish=29.8444kA,ies>ish</p><p><b>　　滿足動(dòng)穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p>

106、;<p>　　Qk=(2+10I2tk/2+I2tk)/12*t==274kA2s (5.15)</p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定要求。</b></p><p>　　綜合以上可得該斷路器滿足要求。</p><p>　　熔斷器的選擇及技術(shù)參數(shù)</p><p>

107、　　對于所用變壓器線路，其最大持續(xù)工作電流為</p><p>　　裝于此線路的熔斷器額定電流選為7A。</p><p>　　表5.3 熔斷器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　開關(guān)柜母線的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　KYN28A-12型開關(guān)柜裝設(shè)的母線為LMY-2(100×10)型,參數(shù)為（基準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃），。本變電所所在地區(qū)最

108、熱月平均最高溫度+32℃，由于是室內(nèi)，按環(huán)境溫度計(jì)算：</p><p><b>　　滿足長期發(fā)熱要求。</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　對導(dǎo)體進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，選主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，本變電所主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.05s，真空斷路器的燃弧時(shí)間為0.01s，固有分閘時(shí)間為0.05，則短路切除時(shí)間

109、為0.11s：</p><p><b>　　短路電流熱效應(yīng)</b></p><p>　　短路前導(dǎo)體工作溫度為</p><p>　　相應(yīng)的熱穩(wěn)定系數(shù)C值約為93，則有</p><p>　　所選截面，能滿足熱穩(wěn)定要求。</p><p>　　主變低壓側(cè)進(jìn)線選擇和校驗(yàn)</p><p&g

110、t;　　主變低壓側(cè)進(jìn)線同樣選擇LMY-(100×10)型導(dǎo)體，雙條三相水平布置，相間距離a=0.7m，支柱絕緣子跨距L=1.2m，由以上可得該選擇肯定能滿足熱穩(wěn)定要求。</p><p><b>　　共振校驗(yàn)</b></p><p><b>　　查表得頻率系數(shù)，則</b></p><p>　　取動(dòng)態(tài)應(yīng)力系數(shù)，既不考

111、慮共振影響。</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　低壓側(cè)短路沖擊電流 </p><p><b>　　相間電動(dòng)力數(shù)值為</b></p><p><b>　　相間應(yīng)力數(shù)值為</b></p><p>　　根據(jù)（是導(dǎo)體條軸中心距離

112、）可以查得形狀系數(shù)。</p><p><b>　　條間電動(dòng)力為</b></p><p><b>　　最大允許襯墊跨距</b></p><p>　　鋁雙條導(dǎo)體的取1300，則襯墊臨界跨距為</p><p>　　每跨選取一個(gè)襯墊時(shí)，，可以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p>　　支柱

113、絕緣子的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　半屋內(nèi)配電裝置變壓器放在屋外，支柱絕緣子選戶外型，，需選擇高一電壓等級的產(chǎn)品。選用ZS-20/8型，額定電壓20kV，其高度H=350mm，抗彎破壞負(fù)荷為。</p><p>　　可以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。</p><p>　　穿墻套管的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、工作電壓及最大長期工作電流，

114、選擇CWLC2-10/2000型戶外鋁導(dǎo)體穿墻套管，其套管長度，5s熱穩(wěn)定電流為40kA。</p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定要求。</b></p><p><b>　　滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。</b></p><p>　　6kV側(cè)負(fù)荷出線選擇校驗(yàn)</p><p>　　負(fù)荷離變電所較近，線長最大的才1.

115、5km，所以考慮采用電力電纜。</p><p><b>　　合成氨車間：</b></p><p>　　該負(fù)荷最大為9000kW，功率因數(shù)為0.8，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000h/年，當(dāng)一回電纜線路故障時(shí)，要求另一回仍能供給80%的最大負(fù)荷。線路直埋地下，長度300m，電纜凈距為200mm，土壤溫度為20℃，熱阻系數(shù)為120℃·cm/W，短路電流,短路切除時(shí)間

116、為2s。</p><p>　　正常情況下每回路的最大持續(xù)工作電流為</p><p><b>　?。?.36）</b></p><p>　　根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)查圖的J=0.65</p><p><b>　　（5.37）</b></p><p>　　直埋敷設(shè)一般選用鋼帶鎧裝電

117、纜，每回路選用五根三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鎧裝防腐電纜，每根185，熱阻系數(shù)80℃·cm/W時(shí)的允許載流量為，最高允許溫度為65℃，額定環(huán)境溫度為25℃.</p><p>　　長期發(fā)熱按一回電纜線路故障是轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷校驗(yàn)，即</p><p><b>　　（5.38）</b></p><p><b>　?。?.39）</

118、b></p><p><b>　　滿足長期發(fā)熱要求。</b></p><p>　　短路熱效應(yīng)Qk=(2+10I2tk/2+I2tk)/12*t==274kA2s</p><p><b>　　短路前電纜工作溫度</b></p><p><b>　?。?.40）</b><

119、;/p><p><b>　　熱穩(wěn)定系數(shù)C為</b></p><p><b>　?。?.41）</b></p><p><b>　?。?.42）</b></p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定要求。</b></p><p><b&g