畢業(yè)設(shè)計(jì)---某水泥廠(chǎng)110kv總降壓變電所的設(shè)計(jì)

1、<p>　　某水泥廠(chǎng)110kV總降壓變電所的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要是針對(duì)某水泥廠(chǎng)110kV變電所進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)變電所周邊地區(qū)提供的負(fù)荷及對(duì)供電系統(tǒng)的要求，本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，對(duì)總降壓變電所及配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。并對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行選型校驗(yàn)，對(duì)主變壓器、線(xiàn)路進(jìn)行保護(hù)整定計(jì)算，對(duì)主、變線(xiàn)路進(jìn)

2、行防雷保護(hù)等。在這次設(shè)計(jì)中，負(fù)荷計(jì)算是非常重要的，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可以選擇供電系統(tǒng)中線(xiàn)路的變壓器的型號(hào)、導(dǎo)線(xiàn)截面、電壓和電流互感器等主要電氣設(shè)備。變壓器在供電系統(tǒng)中也是重要的設(shè)備，掌握了對(duì)它的保護(hù)和整定計(jì)算方法。</p><p>　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，旨在熟悉變電所中供電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算，掌握變電所中一次回路的基本原理，在此基礎(chǔ)上對(duì)供電系統(tǒng)中的變電所一次接線(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算，最后根據(jù)具體環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，使

3、本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容更加完善。</p><p>　　關(guān)鍵詞：一次部分，變電所，變壓器，電氣設(shè)備</p><p>　　The design of major system of 110kV substation</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　A cement plant subst

4、ation of 110kV is designed in this Paper. A substation of 110KV is designed in this Paper. According to the substation and the request of the power supplying system, I mainly design and calculate the major system, check

5、to the main equipments, and design the protection of the circuit etc. Burden calculation is very important in this design. We can choice the transformer, the circuit and the other main electricity equipments. We should l

6、earn the method of the calculation of it</p><p>　　I will acquaint with the burden calculation of the substation pass this graduation design，and learn the basic principle of the major system in the substation

7、. I have completed the design and the calculation，and I will check it basis the actual environment .And then this graduation design will be perfect.</p><p>　　KEY WORDS: Major system，Transformer， Substation，E

8、lectricity equipments</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　第1章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇2</p><p>　　1.1 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇2</p><p>　　1.1.

9、1 負(fù)荷計(jì)算的目的2</p><p>　　1.1.2 各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算3</p><p>　　1.2 車(chē)間變壓器的選擇4</p><p>　　1.2.1 水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變壓器的選擇4</p><p>　　1.2.2 窯頭電力配電室變壓器的選擇5</p><p>　　1.2.3 水泥燒成電力配電室變壓器的

10、選擇5</p><p>　　1.2.4 生料粉磨及礦山電力配電室變壓器的選擇6</p><p>　　1.3 總降負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇7</p><p>　　1.3.1 總降負(fù)荷計(jì)算7</p><p>　　1.3.2 主變壓器的選擇7</p><p>　　1.3.3 S10型系列油浸節(jié)能配電變壓器優(yōu)點(diǎn)8<

11、;/p><p>　　1.4 無(wú)功補(bǔ)償9</p><p>　　1.4.1 全廠(chǎng)自然平均功率因數(shù)10</p><p>　　1.4.2 補(bǔ)償容量10</p><p>　　1.4.3 補(bǔ)償后功率因數(shù)10</p><p>　　第2章 設(shè)備選擇及其校驗(yàn)12</p><p>　　2.1 電氣設(shè)備的原則

12、12</p><p>　　2.1.1 電氣選擇的一般原則12</p><p>　　2.1.2 導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇13</p><p>　　2.1.3 校驗(yàn)的一般原則14</p><p>　　2.2 短路電流計(jì)算15</p><p>　　2.2.1 計(jì)算方法15</p><p>　　2.2

13、.2 各點(diǎn)的短路電流15</p><p>　　2.3 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇18</p><p>　　2.3.1 110kV斷路器選擇18</p><p>　　2.3.2 10kV段斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇21</p><p>　　2.3.3 0.4kV進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)及低壓母聯(lián)開(kāi)關(guān)選擇24</p><p>　　2.4

14、互感器的選擇25</p><p>　　2.4.1 110kV段互感器選擇25</p><p>　　2.4.2 10kV段互感器選擇26</p><p>　　2.5 避雷器的選擇28</p><p>　　2.6 其它設(shè)備選擇28</p><p>　　2.6.1 10kV匯流母線(xiàn)和電纜的選擇28</p&g

15、t;<p>　　2.6.2 10kV其他設(shè)備的選擇29</p><p>　　2.6.3 0.4kV設(shè)備母線(xiàn)的選擇30</p><p>　　第3章 平面圖及主接線(xiàn)設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.1 總降及車(chē)間變電所位置31</p><p>　　3.2 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)32</p><p>　　第4章

16、過(guò)電壓與接地保護(hù)34</p><p>　　4.1 過(guò)電電壓保護(hù)34</p><p>　　4.1.1 過(guò)電壓的含義34</p><p>　　4.1.2 過(guò)電壓的類(lèi)型34</p><p>　　4.2 雷電過(guò)電壓保護(hù)34</p><p>　　4.3 接地保護(hù)36</p><p>　　4.3

17、.1 接地保護(hù)概述36</p><p>　　4.3.2 中性點(diǎn)接地方式36</p><p>　　4.3.3 中性點(diǎn)接地原則36</p><p>　　4.3.4 本站接地保護(hù)設(shè)計(jì)37</p><p><b>　　結(jié) 論38</b></p><p><b>　　謝 辭39<

18、;/b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　外文資料翻譯41</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是進(jìn)行水泥廠(chǎng)的一次供電設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)共分為五章，首先扼要地介紹了配電系統(tǒng)

19、及工廠(chǎng)供電系統(tǒng)，并對(duì)電力負(fù)荷和短路電流進(jìn)行了具體的計(jì)算，在闡述工業(yè)配電系統(tǒng)一次接線(xiàn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)的對(duì)變電所的電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇，并針對(duì)線(xiàn)路、變壓器等介紹了其保護(hù)方法，針對(duì)雷電形成及其危害性，介紹了常用的雷電保護(hù)裝置和防護(hù)措施、以及接地和接零的目的和作用。并介紹了無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞胶陀?jì)算。</p><p>　　當(dāng)前，能源嚴(yán)重短缺，合理用電、節(jié)約用電的迫切性和必要性已為人們所認(rèn)識(shí)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，使用電和節(jié)電技術(shù)滲透到設(shè)

20、計(jì)，運(yùn)行，制造，管理等部門(mén)，其涉及面愈來(lái)愈寬，內(nèi)容愈來(lái)愈深，與設(shè)計(jì)的聯(lián)系愈來(lái)愈密切，這都為培養(yǎng)高質(zhì)量的共用電人才提出更高的要求。</p><p>　　限于本人水平，設(shè)計(jì)中錯(cuò)漏難免，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正，本人不勝感激！</p><p>　　第1章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇</p><p>　　1.1 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇</p><p>　　1.

21、1.1 負(fù)荷計(jì)算的目的</p><p>　　進(jìn)行企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的主要目的就是為正確選擇企業(yè)各級(jí)變電站的變壓器容量、各種電氣設(shè)備以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線(xiàn)等提供科學(xué)的依據(jù)。</p><p><b>　　表1-1各車(chē)間負(fù)荷</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用需用系數(shù)法[1]，計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　

22、　有功功率：</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　無(wú)功功率：</b></p><p><b>　　（1-2）</b></p><p><b>　　視在功率：</b></p><

23、p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　電流：</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　1.1.2 各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　(1) 泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力室</p><p>　

24、　(2) 窯頭電力配電室</p><p>　　(3) 水泥燒成電力配電室</p><p>　　(4) 生料粉磨及礦山電力配電室</p><p>　　表1-2車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果</p><p>　　1.2 車(chē)間變壓器的選擇</p><p>　　1.2.1 水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變壓器的選擇</p><p&

25、gt;　　經(jīng)過(guò)查表得知車(chē)間變電所的同時(shí)系數(shù)，</p><p>　　由上述ST =808.116kVA選擇有載調(diào)壓S10-M-1250/10型</p><p>　　變壓器二次側(cè)計(jì)算負(fù)荷[2]</p><p><b>　　負(fù)載率：</b></p><p><b>　　有功功率損耗：</b></p&

26、gt;<p><b>　　無(wú)功功率損耗：</b></p><p>　　1.2.2 窯頭電力配電室變壓器的選擇</p><p>　　經(jīng)查表得知同時(shí)系數(shù)，</p><p>　　由上述ST =890.7KVA選擇有載調(diào)壓S10-M-1250/10型。</p><p>　　變壓器二次側(cè)計(jì)算負(fù)荷[3]</p&g

27、t;<p><b>　　負(fù)載率：</b></p><p><b>　　有功功率損耗：</b></p><p><b>　　無(wú)功功率損耗:</b></p><p>　　1.2.3 水泥燒成電力配電室變壓器的選擇</p><p>　　經(jīng)查表得知同時(shí)系數(shù)，</p&

28、gt;<p>　　由上述ST =587.7kVA選擇有載調(diào)壓S09-M-1000/10型。</p><p>　　變壓器二次側(cè)計(jì)算負(fù)荷[4]</p><p><b>　　負(fù)載率:</b></p><p><b>　　有功功率損耗:</b></p><p><b>　　無(wú)功功率損

29、耗:</b></p><p>　　1.2.4 生料粉磨及礦山電力配電室變壓器的選擇</p><p>　　經(jīng)查表得知同時(shí)系數(shù)，</p><p>　　由上述ST =1129.5kVA選擇有載調(diào)壓S09-M-1600/10型。</p><p>　　變壓器二次側(cè)計(jì)算負(fù)荷[5]</p><p><b>　　

30、負(fù)載率:</b></p><p><b>　　有功功率損耗:</b></p><p><b>　　無(wú)功功率損耗:</b></p><p>　　1.3 總降負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇</p><p>　　1.3.1 總降負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　1. 水泥粉磨及庫(kù)頂電

31、力室負(fù)荷損耗:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　≈34.2(kVA)</p><p>　　2. 窯頭電力配電室變壓器負(fù)荷損耗:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=44.6(kVA)</p><p>

32、;　　3. 水泥燒成電力配電室負(fù)荷損耗:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=23.21(kVA)</p><p>　　4. 生料粉磨及礦山電力負(fù)荷損耗:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=45.79(kVA)</p

33、><p><b>　　總負(fù)荷:</b></p><p>　　1.3.2 主變壓器的選擇</p><p>　　主變壓器容量應(yīng)根據(jù)5-10年的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行選擇，并應(yīng)考慮變壓器正常運(yùn)行和事故時(shí)的過(guò)負(fù)荷能力，對(duì)裝兩臺(tái)變壓器的變電所。</p><p>　　1. 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行宜滿(mǎn)足以下條件：</p><p&g

34、t;<b>　　Sn=0.6S</b></p><p>　　式中S為變電所最大負(fù)荷。</p><p>　　2. 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行宜滿(mǎn)足以下條件：</p><p>　　式中S1+2為全部的一、二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　這樣，當(dāng)一臺(tái)變壓器停用時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電?？紤]變壓器的事故過(guò)負(fù)荷能力40%，則可保證對(duì)

35、84%負(fù)荷的供電。由于一般電網(wǎng)變電所大約有25%的非重要負(fù)荷，因此，采用Sn=0.6Pm，對(duì)變電所保證重要負(fù)荷來(lái)說(shuō)多數(shù)是可行的，能滿(mǎn)足一、二級(jí)負(fù)荷的供電需求。</p><p>　　一般情況下采用三相式變壓器，具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到15%Sn以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。其中，當(dāng)高壓電網(wǎng)為110～220kV，而低壓電網(wǎng)為10kV時(shí)，由于負(fù)荷較大，最大和最小運(yùn)行方式下電壓變化也較大，故

36、采用帶負(fù)荷調(diào)壓的三繞組變壓器。</p><p>　　目前限制低壓側(cè)短路電流措施，一般采用高阻抗變壓器，且根據(jù) 110kV 系統(tǒng)短路水平(不超過(guò)30 kA)。經(jīng)過(guò)推算，10kV短路電流(不超過(guò)30kA)。所選開(kāi)關(guān)柜等電氣設(shè)備均可滿(mǎn)足要求(10kV不并列)。故本次設(shè)計(jì)采用高阻抗主變壓器。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，要求主變壓器本體油枕由原A相移至C相。這樣有利于主變壓器中性

37、點(diǎn)接地隔離開(kāi)關(guān)連接安裝，且操作檢修方便。</p><p>　　根據(jù)總負(fù)荷S=3563.816(kVA)可選擇三相自冷雙繞組有載調(diào)壓電力變壓器SFZ10-6300/110型[6]。</p><p>　　1.3.3 S10型系列油浸節(jié)能配電變壓器優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，進(jìn)年來(lái)，變壓器的發(fā)展非?？欤蒘7型系列到S9系列到S10型系列變壓器的快速

38、轉(zhuǎn)變，S10型變壓器低損耗、低噪聲、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、更好的穩(wěn)定性滿(mǎn)足了用戶(hù)要求,但是由于S10型變壓器的價(jià)格較貴，所以式中有T3﹑T4兩臺(tái)采用還采用S09系列.</p><p>　　引線(xiàn)的選擇原則是：電流密度符合低損耗要求，不高于繞組電流密度。在鐵心夾持中，上、下夾件均采用4-6mm彎制鋼板夾持，去掉木墊塊，鐵心墊腳直接固定在夾件上，大大提高了器身穩(wěn)固性。器身與箱蓋相連,改掉傳統(tǒng)吊螺桿結(jié)構(gòu),采取吊板結(jié)構(gòu)，靈活

39、、可靠。</p><p>　　設(shè)計(jì)、施工中的工藝改進(jìn)技術(shù)：</p><p><b>　　1. 鐵心制作</b></p><p>　　鐵心采用階梯形三接縫疊片，有利于降低空載損耗和空載電流，鐵心疊裝完畢，打緊無(wú)緯帶，刷漆固化，減少噪音，增加機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　2. 線(xiàn)圈工藝：高壓線(xiàn)圈采用簾式油道，餅間采用1mm

40、的墊塊小油隙，線(xiàn)圈具有橫縱向油道，而且散熱性比較好，既保證了絕緣性能，又降低了成本；低壓線(xiàn)圈采用4螺旋的結(jié)構(gòu)，采用交叉換位，達(dá)到完全換位，降低損耗，提高線(xiàn)圈機(jī)械性。</p><p>　　3. 器身絕緣及引線(xiàn)工藝</p><p>　　線(xiàn)圈對(duì)鐵芯的絕緣為1.0紙板三層；高、低壓線(xiàn)圈之間圍1.0紙板三層。上、下鐵絕緣為等分墊塊加紙圈粘接而成，提高了鐵芯和線(xiàn)圈的散熱能力。高壓引線(xiàn)在夾持處用絕緣紙加

41、包寬于導(dǎo)線(xiàn)夾的附加絕緣以增大爬電距離。低壓引線(xiàn)遵循橫平豎直的原則，焊接后整齊又美觀(guān)。 </p><p><b>　　4. 油箱制作工藝</b></p><p>　　在油箱壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，選用PG型固定式散熱器增大散熱面積，且易于施工焊接，在油箱的整體制作過(guò)程中，并在所有部件連接處選用優(yōu)質(zhì)橡膠作密封材料，防止出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象并延緩了老化。</p><p

42、>　　總之，在整個(gè)變壓器的研制過(guò)程中，每一個(gè)工序和環(huán)節(jié)都以?xún)?yōu)于質(zhì)量計(jì)劃中制定的參數(shù)完成，全部技術(shù)參數(shù)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。且噪音小，溫升低，整體無(wú)滲油，高效率，高質(zhì)量的完成了S10型系列變壓器的研制工作。</p><p><b>　　1.4 無(wú)功補(bǔ)償</b></p><p>　　在110kV進(jìn)線(xiàn)側(cè)計(jì)算。要求本廠(chǎng)的功率因數(shù)值在0.9以上。本設(shè)計(jì)采用電力電容補(bǔ)償，無(wú)功補(bǔ)償

43、根據(jù)要求采用高壓集中補(bǔ)償。將不并聯(lián)電容器集中裝設(shè)在變配電所高壓母線(xiàn)上，為了避免電容器擊穿時(shí)引起高壓母線(xiàn)相間短路，所以在電容器組的三角形的各邊，都有高壓熔斷器FU與電容器C串聯(lián)，如果電容器擊穿時(shí)，相間短路電流使其串聯(lián)的熔斷器很快熔斷，快速切除短路電流[7]。</p><p>　　1.4.1 全廠(chǎng)自然平均功率因數(shù)</p><p>　　全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷的有功功率：</p><p&

44、gt;　　=633.6+698.4+460.8+885.6+7.02+7.99+5.28+9.51</p><p><b>　　=2708.2kW</b></p><p>　　全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷的無(wú)功功率： </p><p>　　=501.6+552.9+364.8+701.1+33.54+42.16+22.6+44.8</p><

45、;p>　　=2263.5kVar</p><p>　　全廠(chǎng)平均功率因數(shù)為,取an =0.75，βn=0.8</p><p>　　=0.75提高到=0.9</p><p>　　1.4.2 補(bǔ)償容量</p><p><b>　　計(jì)算補(bǔ)償容量：</b></p><p>　　=0.75×2

46、708.2×0.40</p><p>　　=812.46kVar</p><p><b>　　那么</b></p><p>　　考慮到三相均衡分配，所以取n=18，每相6并聯(lián)，這時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為：</p><p>　　=50×(10/10.5)2×18=816.32kVar<

47、;/p><p>　　1.4.3 補(bǔ)償后功率因數(shù)</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)計(jì)算如下</p><p>　　選擇BWF10.5-50-1W此為十二烷基苯浸澤，薄膜與紙復(fù)合介質(zhì)，額定電壓為10.5千伏，額定容量50千乏，單相，戶(hù)外。</p><p>　　第2章 設(shè)備選擇及其校驗(yàn)</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種設(shè)

48、備的工作和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)人穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　2.1 電氣設(shè)備的原則</p><p>　　2.1.1 電氣選擇的一般原則</p><p>　　1. 應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。</

49、p><p>　　2. 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。</p><p>　　3. 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　4. 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　5. 同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。</p><p>　　6. 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格[8]</p>&l

50、t;p><b>　　(1) 額定電壓</b></p><p>　　電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。因此，在電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇。即</p><p><b>　　≥</b></

51、p><p><b>　　(2) 額定電流</b></p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流是在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該賄賂在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即：</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　(3) 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響</p>

52、<p>　　當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆水度等超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施[9]。</p><p><b>　　(4) 機(jī)械荷載</b></p><p>　　所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線(xiàn)在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。</p><p>　　2.1.2 導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選

53、擇</p><p>　　導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇是工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，因?yàn)樗鼈兪菢?gòu)成供電網(wǎng)絡(luò)的主要元件，電能必須靠它們輸送分配。在選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)和截面時(shí)，既要保證工業(yè)企業(yè)供電的安全可靠，有要充分利用導(dǎo)線(xiàn)和電纜的負(fù)載能力。因此，正確選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)和截面，節(jié)約有色金屬，是有重要意義的。</p><p>　　為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面時(shí)

54、必須滿(mǎn)足下列條件:</p><p><b>　　1. 發(fā)熱條件</b></p><p>　　導(dǎo)線(xiàn)和電纜(包括母線(xiàn))在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線(xiàn)路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。應(yīng)充分利用導(dǎo)線(xiàn)或電纜的負(fù)荷能力,此時(shí)應(yīng)按導(dǎo)線(xiàn)或電纜的允許載流量來(lái)選擇其截面。</p><p><b>　　2. 電壓損耗條件<

55、/b></p><p>　　導(dǎo)線(xiàn)和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線(xiàn)路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠(chǎng)內(nèi)較短的高壓線(xiàn)路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。</p><p><b>　　3. 經(jīng)濟(jì)電流密度</b></p><p>　　35kV及以上的高壓線(xiàn)路及電壓在35kV以下但距離長(zhǎng)電流大的線(xiàn)路，其導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面宜按

56、經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線(xiàn)路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠(chǎng)內(nèi)的10kV及以下線(xiàn)路，通常不按此原則選擇。</p><p><b>　　4. 機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　導(dǎo)線(xiàn)（包括裸線(xiàn)和絕緣導(dǎo)線(xiàn)）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線(xiàn)也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度

57、。對(duì)于絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜，還應(yīng)滿(mǎn)足工作電壓的要求。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10kV及以下高壓線(xiàn)路及低壓動(dòng)力線(xiàn)路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線(xiàn)路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及35kV以上的高壓線(xiàn)路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。</p><p>　　對(duì)于

58、本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我們是110kV架空進(jìn)線(xiàn)，地質(zhì)及水文條件:根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠(chǎng)區(qū)地址原為耕地，地勢(shì)平坦，地層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.8-5.3米。地耐壓力為20噸/平方米。土壤中0.7-1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃,所以在廠(chǎng)內(nèi)我們一律采用電抗值為0.08的電纜線(xiàn)。</p><p>　　2.1.3 校驗(yàn)的一般原則</p><p>　　1. 電器在選定后應(yīng)按最大

59、可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)[8]。</p><p>　　2. 用熔斷器保護(hù)的電器可不算驗(yàn)熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不算驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不算驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p><b>　

60、　(1) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　短路電流通過(guò)電器時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值。滿(mǎn)足熱穩(wěn)定條件。</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中：—短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)</p><p>　　—電氣設(shè)備允許通過(guò)的熱穩(wěn)定的電流和時(shí)間</p>&

61、lt;p><b>　　(2) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中：—短路沖擊電流幅值</p><p>　　—電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流最大值&l

62、t;/p><p>　　2.2 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　圖2-1 計(jì)算電路</b></p><p>　　2.2.1 計(jì)算方法</p><p>　　短路電流的計(jì)算通常采用近似標(biāo)么值計(jì)算。可使計(jì)算簡(jiǎn)便。取Sd=100MW，各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓[9]。</p><p><b>

63、;　　計(jì)算基準(zhǔn)電抗標(biāo)么值</b></p><p>　　架空線(xiàn): </p><p>　　變壓器: </p><p>　　基準(zhǔn)電流: </p><p>　　2.2.2 各點(diǎn)的短路電流</p><p>　　1. K0點(diǎn)短路電流</p&

64、gt;<p>　　K0點(diǎn)總電抗: = =1.624</p><p>　　K0點(diǎn)短路電流: </p><p><b>　　次暫態(tài)短路電流:</b></p><p>　　瞬時(shí)短路沖擊電流有效值:</p><p>　　2. K點(diǎn)短路電流:</p><p><

65、;b>　　次暫態(tài)短路電流：</b></p><p>　　瞬時(shí)短路沖擊電流有效值：</p><p>　　根據(jù)總降和變壓器設(shè)置位置可以估算出四個(gè)配變所需電纜長(zhǎng)度，水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變電纜150m，窯頭電力配電室變電纜200m， 水泥燒成電力配電室變電纜100m，生料粉磨及礦山電力配電室變電纜250m。</p><p>　　3. K01 點(diǎn)的短路電流&

66、lt;/p><p>　　電纜線(xiàn): </p><p>　　變壓器: </p><p>　　K01點(diǎn)的總電抗: </p><p>　　=0.011+1.624</p><p><b>　　=1.635</b></p><

67、p>　　K01點(diǎn)的短路電流:</p><p>　　4. K1 點(diǎn)的短路電流</p><p>　　K1點(diǎn)的總電抗: </p><p>　　=0.011+4.4+1.624</p><p><b>　　=6.035</b></p><p>　　K1點(diǎn)短路電流: </p>

68、;<p>　　5. K2點(diǎn)短路電流</p><p>　　電纜線(xiàn): </p><p>　　變壓器: </p><p>　　K2點(diǎn)的總電抗: </p><p>　　=0.014+4.4+1.624</p><p><b>　　=6.038<

69、;/b></p><p>　　K2點(diǎn)短路電流: </p><p><b>　　6. K3點(diǎn)的電流</b></p><p>　　電纜線(xiàn): </p><p>　　變壓器: </p><p>　　K3點(diǎn)的總電抗: </p><

70、;p>　　=0.007+4.5+1.624</p><p><b>　　=6.131</b></p><p>　　K3點(diǎn)短路電流: </p><p>　　7. K4點(diǎn)短路電流K2點(diǎn)短路電流: </p><p>　　電纜線(xiàn): </p><p>　　變壓器:

71、 </p><p>　　K4點(diǎn)的總電抗: </p><p>　　=0.018+2.81+1.624</p><p><b>　　=4.45</b></p><p>　　K4點(diǎn)短路電流: </p><p>　　表2-1 短路電流計(jì)算結(jié)果表</p>

72、<p>　　2.3 斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　2.3.1 110kV斷路器選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)110kV段選選用戶(hù)內(nèi)VZF10B-126型六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。</p><p>　　1. 劃時(shí)代的小型化：縮小形GIS的體積，僅僅是通常用的偏相式GIS的40%。</p><p>　　2. 體

73、積最小，重量輕，抗地震。</p><p>　　3. 開(kāi)斷能力強(qiáng)：斷路器采用自能滅弧原理，具有很高的短路開(kāi)斷和關(guān)合能力，開(kāi)合線(xiàn)路充電電流無(wú)重燃和重?fù)舸┈F(xiàn)象，電壽命達(dá)到16次。</p><p>　　4. 沒(méi)有危險(xiǎn)的操作過(guò)電壓：由于SF6氣體對(duì)小電流電弧的特殊性能，可把操作過(guò)電壓限制到最低。在截?cái)嗉芸站€(xiàn)或電纜的充電電流時(shí)，既不會(huì)產(chǎn)生電弧重燃，也不會(huì)產(chǎn)生一次游離，并且在切斷變壓器的勵(lì)磁電流時(shí)，觀(guān)察

74、到的最大過(guò)電壓倍數(shù)不超過(guò)2.5p.U。</p><p>　　5. 絕緣水平高：產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，所用的絕緣件都經(jīng)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，整體耐受電壓水平超過(guò)國(guó)際和IEC標(biāo)準(zhǔn)的要求，絕緣穩(wěn)定可靠。</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)內(nèi)充SF6氣體，無(wú)氧狀態(tài)下不會(huì)造成導(dǎo)體接頭的劣化，SF6氣體消耗可忽略不計(jì)，觸頭的耐久性高，所以顯著地延長(zhǎng)了滅弧室的維修周期。</p><p>　　

75、6. 可靠性能高：由于帶電部分被封閉于充有SF6氣體的金屬容器中，其可以完全避免由于化學(xué)煙霧以及某些鹽類(lèi)沉積物的玷污。經(jīng)長(zhǎng)期使用后，仍可保持高度的可靠性。</p><p>　　7. 安全性高：由于所有的帶電部分均密封于接地的金屬容器內(nèi)，所以不必?fù)?dān)心電擊的危險(xiǎn)。SF6氣體起絕緣，不燃的作用，是一種五毒無(wú)味的惰性氣體，對(duì)人、蓄無(wú)害。</p><p>　　8. 噪音低：因?yàn)槭墙饘偃萜魍耆忾]的構(gòu)

76、造，開(kāi)閉的動(dòng)作聲音不會(huì)外傳，所以是噪音很低的裝置。</p><p>　　9. 避雷器：采用了ZnO元素的無(wú)間隙避雷器。由于采用了無(wú)間隙結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)不僅簡(jiǎn)單，小型化而且性能非常優(yōu)良。在其工作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電弧，其性能不受大氣壓的影響。是一種優(yōu)良的具有高度可靠性的避雷器。</p><p>　　10. 隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)：隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)具有線(xiàn)性的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。三相一個(gè)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，人力操作或動(dòng)力操

77、作可用于各種控制。當(dāng)需要快速啟動(dòng)操作時(shí)，它能夠開(kāi)閉勵(lì)磁電流，環(huán)電流等等。 　　　　　 </p><p>　　11. 貫通形電流互感器、電壓互感器：采用了單相電磁式電壓互感器。有兩種情況：一種是將電流互感器設(shè)置在電纜一側(cè)，和設(shè)置在金屬容器內(nèi)這兩種情況[9]。</p><p>　　表2-2 GIS組合電器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　(1) 110kV段斷路器校驗(yàn)&

78、lt;/p><p>　　110kV母線(xiàn)分段斷路器，110kV側(cè)所有出線(xiàn)斷路器和主變壓器進(jìn)線(xiàn)斷路器。</p><p>　　變壓器最大工作電流： =30.12A</p><p>　　=110×1.05=115kV</p><p>　　=2.55=2.55×0.309≈0.788kA</p><p>

79、　　所有，斷路器選LWG2—126型。</p><p><b>　　其參數(shù)</b></p><p>　　=126KV＞=115kV</p><p>　　=1250＞=30.12A</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： =40KA＞ =0.788kA</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：

80、 =31.52×1.5＞=0.3092×2.5</p><p><b>　　各項(xiàng)均滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　(2) 隔離開(kāi)關(guān)選擇</p><p><b>　　其參數(shù)</b></p><p>　　=126KV＞=115kV</p><p&g

81、t;　　=1250＞=30.12A</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： =40KA＞ =0.788kA</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： =31.52×2＞=0.3092×2.5</p><p>　　所以，各項(xiàng)均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　2.3.2 10kV段斷路器及隔離開(kāi)關(guān)選擇</p

82、><p>　　1. 10kV段斷路器選擇</p><p>　　表2-3 10kV真空斷路器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　10kV段選擇ZN63A（VS1）-12型系列真空斷路器[10]。</p><p>　　(1) 10kV母線(xiàn)分段斷路器及出線(xiàn)斷路器：</p><p><b>　　=363.7A</b>

83、;</p><p>　　=10×1.05=10.5kV</p><p>　　=2.55×3.39=8.64kA</p><p>　　所以，10kV母線(xiàn)分段斷路器及出線(xiàn)斷路器均選用ZN63A—12/630—25。</p><p><b>　　其參數(shù)：</b></p><p>　　

84、=12KV＞=10.5kV</p><p>　　=630＞=363.7A</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： =50kA＞ =8.64kA</p><p>　　熱穩(wěn)定校: =252×2＞=8.642×2.5</p><p><b>　　各項(xiàng)均滿(mǎn)足要求。 </b></

85、p><p>　　(2) 10kV水泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力變配電室主變壓器進(jìn)線(xiàn)斷路器：</p><p>　　=10×1.05=10.5kV</p><p>　　=2.55×3.36=8.58kA</p><p>　　所以，10kV各出線(xiàn)斷路器均選用ZN63A—12/630—25。其參數(shù)、校驗(yàn)同前。</p><p

86、>　　同理，配窯頭電力配電室、水泥燒成電力配電室、生料粉磨及礦山電力配電室變進(jìn)線(xiàn)斷路器選均選用ZN63A—12/630—25。</p><p><b>　　2. 隔離開(kāi)關(guān)選擇</b></p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)選擇GN19—10Q系列戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　10KV母聯(lián)隔離開(kāi)關(guān)及配變變壓器進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)相同，選擇GN19-

87、10Q/630-20型。</p><p>　　其校驗(yàn)方法同斷路器校驗(yàn)。</p><p>　　表2-4 隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　10kV戶(hù)內(nèi)高壓接地刀選擇JN15-12/31.5-210型。</p><p>　　表2-5 接地開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　10kV母線(xiàn)分段隔離開(kāi)關(guān)及出線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān):<

88、/p><p><b>　　=363.7A</b></p><p>　　=10×1.05=10.5kV</p><p>　　=2.55×3.39=8.64kA</p><p>　　所以，10kV母線(xiàn)分段隔離開(kāi)關(guān)及出線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)均選用JN15-12/31.5-210型。</p><p>

89、<b>　　其參數(shù)</b></p><p>　　=11.5KV＞=10.5kV</p><p>　　=630＞=363.7A</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： =50KA＞ =8.64kA</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)： =202×2＞=8.642×2.5</p&g

90、t;<p><b>　　各項(xiàng)滿(mǎn)足條件。</b></p><p>　　2.3.3 0.4kV進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)及低壓母聯(lián)開(kāi)關(guān)選擇</p><p>　　選擇MA40系列智能型萬(wàn)能式斷路器，交流50HZ，額定電壓至660V，額定電流400A-4000A。校驗(yàn)同前。</p><p>　　表2-6 MA 40-2000型斷路器技術(shù)參數(shù)</p&g

91、t;<p>　　2.4 互感器的選擇</p><p>　　2.4.1 110kV段互感器選擇</p><p>　　1. 電流互感器選擇</p><p>　　(1) 110kV母線(xiàn)分段CT</p><p>　　根據(jù)Ig、Ug選組合電器B·S1EC441型（GIS）50/5A，為135，為75；</p>&l

92、t;p>　　Iee=50A＞I=33.1A</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)：</b></p><p>　　=1.414×0.05×135=9.54kA＞＝kA</p><p>　　式中為電壓互感器一次額定電流，為電壓互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，為短路沖擊電流。</p><p><b>　　

93、熱穩(wěn)校驗(yàn)： </b></p><p>　?。?.05×75）2×1=14.1kA2.S</p><p>　　=0.3092×2.5=0.24kA2.S</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　式中為電壓互感器的一次額定電流的熱穩(wěn)定倍數(shù)，為電壓互感器一次額定電流

94、。</p><p>　　所以，此選擇符合要求。</p><p>　　(2) 110kV主變進(jìn)線(xiàn)CT</p><p>　　根據(jù)Ig、Ug選組合電器B·S1EC441型（GIS）50/5A。驗(yàn)證同上，動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)和熱穩(wěn)校驗(yàn)都符合要求。</p><p>　　(3) 110kV主變出線(xiàn)CT</p><p><b&g

95、t;　　=363.7A</b></p><p>　　選LZZBJ12—10/500A，電流比：500/5，為135，為75。</p><p>　　Iee=500A＞I=363.7A</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)校驗(yàn)： </b></p><p>　　=1.414×0.5×135=95.4

96、45KA＞=8.64kA</p><p><b>　　熱穩(wěn)校驗(yàn)： </b></p><p>　　=（0.5×75）2×1=1406.25kA2.S</p><p>　　=3.392×2.1=24.13kA2.S</p><p><b>　　＜</b></p>

97、<p>　　所以，此選擇符合要求。</p><p>　　2. 電壓互感器選擇</p><p>　　JSQX8-110HA1，準(zhǔn)確級(jí)：0.2/3P, 六氟化硫額定值:0.4 MVA。由于本設(shè)計(jì)主要涉及一次部分，所以電壓互感器選用110kV通用型，如果二次部分容量不夠可另行選擇。</p><p>　　2.4.2 10kV段互感器選擇</p>

98、<p>　　1. 電流互感器選擇</p><p>　　(1) 10kV段進(jìn)線(xiàn)CT，水泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力變配電室、窯頭電力配電室配變</p><p>　　選擇LFZB-10，電流變比75/5,次級(jí)組合：0.5/B</p><p>　　Iee=75A＞=72.17A</p><p>　　所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。</p&g

99、t;<p>　　(2) 10kV水泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力變配電室、窯頭電力配電室配變</p><p><b>　　出線(xiàn)CT。</b></p><p>　　選LZZBJ12—10/3000A，電流變比：3000/5，次級(jí)組合：0.2/0.5/10p15</p><p>　　I=3000A＞=1804A</p><p

100、>　　所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。</p><p>　　(3) 10kV段進(jìn)線(xiàn)CT水泥燒成電力配電室配變</p><p>　　選擇LFZB-10，電流變比75/5,次級(jí)組合：0.5/B</p><p>　　Iee=75A＞=57.73A</p><p>　　(4) 10kV水泥燒成電力配電室變出線(xiàn)CT</p><

101、p>　　選LZZBJ12—10/3000A，電流變比：3000/5，次級(jí)組合：0.2/0.5/10p15</p><p>　　I=3000A＞=1515A</p><p>　　所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。</p><p>　　(5) 10kV段進(jìn)線(xiàn)CT生料粉磨及礦山電力配電室配變</p><p>　　選擇LFZB-10X，電流變比1

102、00/5,次級(jí)組合：0.5/B</p><p>　　Iee=100A＞=92.37A</p><p>　　(6) 10kV出線(xiàn)CT生料粉磨及礦山電力配電室</p><p>　　選LZZBJ12—10/3000A，電流變比：3000/5，次級(jí)組合：0.2/0.5/10p15</p><p>　　I=3000A＞=2424A</p>

103、<p>　　所以，同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗(yàn)符合要求。</p><p>　　2. 電壓互感器選擇</p><p>　　JDZXF1-10，準(zhǔn)確級(jí)：0.2/6P，最大容量：500kVA。</p><p><b>　　滿(mǎn)足全廠(chǎng)設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　2.5 避雷器的選擇</p><p&g

104、t;　　1. 避雷器選擇的具體技術(shù)條件簡(jiǎn)述如下</p><p>　　(1) 額定電壓: </p><p>　　(2) 滅弧電壓: 導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地最大電壓滅弧電壓 </p><p>　　(3) 工頻放電電壓:</p><p>　　a．中性點(diǎn)非直接接地: 工頻放電電壓> 3.5 倍的最大電壓。</p><p>　　b.

105、中性點(diǎn)直接接地: 工頻放電電壓> 1.8 倍的最大運(yùn)行相電壓。</p><p>　　2. 110KV選擇 FZ-110J氧化鋅避雷器，10kV選擇 FZ-10閥式避雷器。</p><p>　　2.6 其它設(shè)備選擇</p><p>　　2.6.1 10kV匯流母線(xiàn)和電纜的選擇</p><p>　　1. 按長(zhǎng)期允許電流選擇硬銅矩形母線(xiàn)，

106、母線(xiàn)最大持續(xù)工作電流為：</p><p>　　選擇硬銅矩形母線(xiàn)：1×TMY30×4 ，其標(biāo)準(zhǔn)允許電流I=475A，環(huán)境溫度</p><p>　　30℃.Kt=0.94</p><p>　　2.10kV段出線(xiàn)電纜的選擇</p><p>　　按長(zhǎng)期允許電流選擇電纜截面，正常條件下每條電纜線(xiàn)路的最大持續(xù)工作電流為：</p&

107、gt;<p>　　故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線(xiàn)</p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算，其截面為</b></p><p>　　選一根3×25截面的電纜，土壤溫度20℃，土壤熱阻系數(shù)為120℃。</p><p>　　,正常允許最高溫度為60℃.查表得Kt=1.069,電纜間距100mm時(shí)，Ktr=1。</

108、p><p><b>　　A﹥92.37A。</b></p><p>　　(1)熱穩(wěn)定校驗(yàn)： </p><p>　　電纜短路前工作溫度T1為：</p><p>　　T1為55℃時(shí)，查表得C=93,取K=0.77,則C=0.7793=71.61</p><p>　　S=3×25＞Smin=47

109、.9 ()。</p><p>　　(2) 按允許電壓損失校驗(yàn)：</p><p><b>　　%＜5%</b></p><p><b>　　電力線(xiàn)路阻抗：</b></p><p>　　由于四個(gè)配變離總降的距離相差不大，阻抗不影響電流損失校驗(yàn)，并且最大四號(hào)配變最大工作電流小于92.37A，選擇3

110、5;25這一截面合適。</p><p>　　10kV電力電纜選擇：YJV22-8.7/10-3×25。</p><p>　　2.6.2 10kV其他設(shè)備的選擇</p><p>　　1. 10kV戶(hù)外支持瓷瓶ZS—20/2000</p><p>　　2. 10kV母線(xiàn)金具M(jìn)Wp—203</p><p>　　3.

111、 10kV穿墻套管CW1——20/2000A</p><p>　　4. 10kV母線(xiàn)間隔墊JG—11。</p><p>　　5. 母線(xiàn)間隔墊JG—11。</p><p>　　2.6.3 0.4kV設(shè)備母線(xiàn)的選擇</p><p>　　按長(zhǎng)期允許電流選擇硬銅矩形母線(xiàn)，母線(xiàn)最大持續(xù)工作電流為：</p><p>　　選擇硬銅矩

112、形母線(xiàn)：1×TMY100×10mm。</p><p>　　第3章 平面圖及主接線(xiàn)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 總降及車(chē)間變電所位置</p><p>　　初步設(shè)計(jì)方案一：一臺(tái)主變，四臺(tái)配變，一臺(tái)備用變壓器備用1#、2#、3#、4#變，在全廠(chǎng)負(fù)荷中心處如圖。</p><p>　　圖3-1 變電所位置布置方案一</p&

113、gt;<p>　　但由于所選用的變壓器是油浸式變壓器，如果發(fā)生變壓器著火等危險(xiǎn)情況，把備用變壓器設(shè)置在廠(chǎng)區(qū)中央位置不安全，并且也影響整個(gè)廠(chǎng)區(qū)美觀(guān)規(guī)劃。因此把備用變壓器設(shè)置在廠(chǎng)邊與四號(hào)配變相鄰。由此確定方案二。</p><p>　　方案二：兩臺(tái)主變，四臺(tái)配變，一臺(tái)備用變壓器備用1#、2#、3#、4#變，此變壓器位置如圖。</p><p>　　圖3-2 變電所位置布置方案二<

114、;/p><p><b>　　3.2 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　變電站主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線(xiàn)回路數(shù)等條件和具體情況確定。</p><p>　　通常變電站主接線(xiàn)的高壓側(cè)，應(yīng)盡可能采用短路器數(shù)目教少的接線(xiàn)，以節(jié)省投資，隨出線(xiàn)數(shù)目的不同，可采用橋形、單母線(xiàn)、雙母線(xiàn)及角形接線(xiàn)等。如果變電站電壓為超高壓等級(jí)

115、，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線(xiàn)帶旁母接線(xiàn)或采用一臺(tái)半斷路器接線(xiàn)。變電站的低壓側(cè)常采用單母分段接線(xiàn)或雙母線(xiàn)接線(xiàn)，以便于擴(kuò)建。6-10kV饋線(xiàn)應(yīng)選輕型斷路器，如SN10型少油斷路器或ZN13型真空斷路器；若不能滿(mǎn)足開(kāi)斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)采用限流措施。在變電站中最簡(jiǎn)單的限制短路電流的方法，是使變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行；若分列運(yùn)行仍不能滿(mǎn)足要求，則可裝設(shè)分列電抗器，一般盡可能不裝限流效果較小的母線(xiàn)電抗器。</p>&

116、lt;p>　　故綜合從以下幾個(gè)方面考慮：</p><p>　　1. 斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電；</p><p>　　2. 線(xiàn)路能否滿(mǎn)足Ⅰ,Ⅱ類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電的要求；</p><p>　　3. 大型機(jī)組突然停電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。</p><p><b>　　主接線(xiàn)方案的擬定：</b><

117、;/p><p>　　對(duì)本變電所原始材料進(jìn)行分析，結(jié)合對(duì)電氣主接線(xiàn)的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿(mǎn)足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，供電可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線(xiàn)方案。此主接線(xiàn)還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)各種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建發(fā)展方便。故擬定的方案如下：</p><p>　　方案Ⅰ：110kV側(cè)采用橋式接線(xiàn)， 10

118、kV側(cè)采用單母接線(xiàn)。</p><p>　　方案Ⅱ：110kV側(cè)采用橋式接線(xiàn)，10kV側(cè)采用單母分段。</p><p>　　以上兩個(gè)方案110kV側(cè)均采用單母線(xiàn)接線(xiàn)，單母線(xiàn)接法具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資少，運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但是它的可靠性和靈活性比較差。比較可知方案Ⅰ的10kV出線(xiàn)的某一回路出現(xiàn)故障時(shí)有可能使整個(gè)線(xiàn)路停止送電，所以很難保證供電的可靠性、不便于擴(kuò)建檢修，故不采用。

119、方案Ⅱ的10kV側(cè)某一線(xiàn)路出現(xiàn)故障時(shí)不至于使整個(gè)母線(xiàn)停電，滿(mǎn)足供電可靠、操作靈活、擴(kuò)建方便等特點(diǎn)，所以采用方案Ⅱ，主接線(xiàn)圖（附錄）。</p><p>　　第4章 過(guò)電壓與接地保護(hù)</p><p>　　4.1 過(guò)電電壓保護(hù)</p><p>　　4.1.1 過(guò)電壓的含義</p><p>　　在電力系統(tǒng)中，各種電壓等級(jí)的輸配電線(xiàn)路、發(fā)電機(jī)、變壓器以

120、及開(kāi)關(guān)設(shè)備等。正常運(yùn)行狀態(tài)下只承受其額定電壓的作用，但在異常情況下，可能由于某些原因，造成上述電氣設(shè)備主絕緣匝間絕緣上的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)額定值，雖然時(shí)間很短（一般從幾微秒至幾十毫秒），但電壓升高的數(shù)值可能很大。在沒(méi)有防護(hù)措施或設(shè)備本身絕緣水平較低時(shí)，將使設(shè)備絕緣被擊穿，使電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭受破壞。通常將這種對(duì)設(shè)備絕緣有危險(xiǎn)的電壓升高叫做過(guò)電壓。</p><p>　　4.1.2 過(guò)電壓的類(lèi)型</p>&

121、lt;p>　　過(guò)電壓的產(chǎn)生都是由于電力系統(tǒng)的電磁能量發(fā)生瞬間突變所引起的。</p><p>　　1. 由外部直擊雷或雷電感應(yīng)突然加到系統(tǒng)里的叫做大氣過(guò)電壓或叫外部過(guò)電壓。</p><p>　　雷電是帶電荷的云所引起的放電現(xiàn)象，雷電放電是雷云所引起的放電現(xiàn)象。雷電過(guò)電壓類(lèi)型:直接雷擊過(guò)電壓、感應(yīng)雷過(guò)電壓、雷電反擊過(guò)電壓、雷電侵入波。變電所范圍內(nèi)雷擊目的物：內(nèi)外配電裝置、主控制樓、組合導(dǎo)

122、線(xiàn)及母線(xiàn)橋等。</p><p>　　2. 系統(tǒng)運(yùn)行中由于操作、故障或其它原因引起的系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的振蕩、積聚和傳播，從而產(chǎn)生的過(guò)電壓叫做內(nèi)部過(guò)電壓[10]。</p><p>　　4.2 雷電過(guò)電壓保護(hù)</p><p>　　1. 110kV及以上的屋外配電裝置，可將避雷針裝在配電裝置架構(gòu)上。</p><p>　　安裝避雷針的架構(gòu)支柱應(yīng)與配電裝

123、置接地網(wǎng)相連接。在避雷針的支柱附近，應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置，其接地電阻應(yīng)不大于10Ω。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起，至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止，沿接地線(xiàn)的距離，不得小于15m。在變壓器門(mén)型架構(gòu)上，不得裝置避雷針。</p><p>　　在選擇獨(dú)立避雷針的裝設(shè)地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡量利用照明燈塔，在其上裝設(shè)避雷針。裝設(shè)獨(dú)立避雷針時(shí)，避雷針與配電裝置部分在地中和空氣中應(yīng)有一定的距離。</p><p

124、>　　(1) 地中：避雷針本身的接地裝置與最近的配電裝置接地網(wǎng)的地中距離Sdi≥0.3R（m），式中R是獨(dú)立避雷針的接地電阻。在任何情況下，Sdi不得小于3m。</p><p>　　(2) 空氣中：由獨(dú)立避雷針到配電裝置導(dǎo)電部分之間以及到配電裝置電力設(shè)備與架構(gòu)接地部分之間的空氣距離Sk≥0.3R+0.1h（m），式中h是被保護(hù)物考慮點(diǎn)的高度。在任何情況下，Sk不得小于5m[11]。</p>&

125、lt;p>　　2. 110kV及以下的屋外配電裝置，可將保護(hù)線(xiàn)路的避雷線(xiàn)連接在配電裝置的出線(xiàn)門(mén)型架構(gòu)上，須滿(mǎn)足下列條件：</p><p>　　(1) 線(xiàn)路終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于10Ω；</p><p>　　(2) 在變壓器母線(xiàn)10KV出口處裝設(shè)閥型比雷器</p><p>　　3. 控制樓及屋內(nèi)配電裝置對(duì)直擊雷的防雷措施如下：</p><