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文檔簡(jiǎn)介

1、摘 要本設(shè)計(jì)的題目為為“綜合教學(xué)樓樓變電所擴(kuò)大大初步設(shè)計(jì)”。設(shè)計(jì)的主要要內(nèi)容包括:10/0.4kV變電所主變變壓器選擇;變電所電氣氣主接線設(shè)計(jì)計(jì);短路電流流計(jì)算;負(fù)荷荷計(jì)算;無(wú)功功功率補(bǔ)償;電氣設(shè)備選選擇(母線、高高壓斷路器、隔隔離開關(guān)、電電流互感器、電電壓互感器、避避雷器和補(bǔ)償償電容器);配電裝置設(shè)設(shè)計(jì);繼電保保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì);防雷保護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)等。根據(jù)電氣主線設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可可靠性、靈活活性、經(jīng)濟(jì)性性的要求,本本變電所電氣氣主接線的高壓側(cè)采用用單母線接線線,低壓側(cè)采采用單母線分分段的電氣主主接線形式;對(duì)低壓側(cè)負(fù)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)計(jì)算采用需要要系數(shù)法;為為減少無(wú)功損損耗,提高電電能的利用率率, 本設(shè)計(jì)進(jìn)行

2、行了無(wú)功功率率補(bǔ)償設(shè)計(jì),使使功率因數(shù)從從0.69提高到0.9;短路電流流的計(jì)算包括括短路點(diǎn)的選選擇及其具體體數(shù)值計(jì)算;而電氣設(shè)備備選擇采用了了按額定電流流選擇,按短短路電流計(jì)算算的結(jié)果進(jìn)行行校驗(yàn)的方法法;繼電保護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)主要是是對(duì)變壓器進(jìn)進(jìn)行電流速斷斷保護(hù)和過電電流保護(hù)的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算;配配電裝置采用用成套配電裝裝置;本變電電所采用避雷雷針防直擊雷雷保護(hù)。本設(shè)計(jì)十分注重重運(yùn)用我國(guó)電電氣設(shè)計(jì)的新新技術(shù)和新的的設(shè)備,實(shí)用用性及強(qiáng),考考慮到是實(shí)際工程程的應(yīng)用,便便以通俗易懂懂的語(yǔ)言進(jìn)行行闡述。關(guān)鍵詞:變電所所設(shè)計(jì);電氣氣主接線;繼繼電保護(hù)AbstracctThe dessign oon thee topi

3、ic of Teaachingg Buillding substtationn expaansionn prelliminaary deesign. Thee mainn desiign ellementts incclude : 10/0.4kVV mainn trannsformmer suubstattion cchoicee; Eleectriccal Suubstattion mmain wwiring deesign; Shorrt-cirrcuit curreent caalculaation; Loadd Calcculatiion; RReactiive poower cco

4、mpennsatioon; Ellectriical EEquipmment (bus, HV ciircuitt breaakers, isollationn swittches, currrent ttransfformerr and voltaage trransfoormer, and compeensatiion caapacittor MOOA); DDistriibutioon Equuipmentt desiign; rrelay Plannning aand Deesign; Lighhtningg prottectioon dessign. Accordiing too t

5、he main line of ellectriical ddesignn shouuld meeet thhe relliabillity, flexiibilitty, ecconomyy requuiremeents, The ssubstaation main electtricall wiriing Hiigh Siide siingle-bus wwiringg, loww volttage sside oof thee singgle-buus aboove thhe maiin eleectriccal wiiring form; the low-ppressuure siid

6、e looad caalculaated uusing the sstatissticall needds coeefficiient; To reeduce the rreactiive poower lloss, increeased energgy utiilizattion, The ddesign of reeactivve powwer coompenssationn desiign, ppower factoor froom 0.669 to 0.9; shortt-circcuit ccurrennt callculattions incluude shhort-ccircui

7、it poiint foor thee seleectionn and speciific nnumeriical ccalcullationn; andd elecctricaal equuipmennt choosen bby thee choiice off rateed currrent, shortt-circcuit ccurrennt callculattion bby thee resuults oof thee caliibratiion meethodss; rellay deesign of thhe maiin traansforrmer CCurrennt Proot

8、ectiion annd oveer-currrent proteectionn desiign; ddistriibutioon insstallaationss compplete set oof powwer diistribbutionn equiipmentt; Thee subsstatioon usinng dirrect llightnning sstrokee prevventioon ligghtninng prootectiion. The dessign iis verry cloose atttentiion too the use oof ourr elecctri

9、caal dessign oof thee new technnologyy and new eequipmment, practtical and sstrongg, Takking iinto aaccounnt thee actuual appplicaation, in aa userr-friendlyy langguage to deescribbe it. Key worrds:: subbstatiion deesign; Elecctricaal wirring; Relayy . 目 錄TOC o 1-4 h z u 前言經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展展,科學(xué)技術(shù)的的不斷進(jìn)步促促使社會(huì)中各

10、各行各業(yè)都在在不斷地發(fā)展展壯大,各大大高校相繼出出現(xiàn)了前所未未有的發(fā)展勢(shì)勢(shì)頭,特別是是各種高、新新、尖、精的的技術(shù)應(yīng)用,而而所有的一切切都離不開電電,而電的中中樞變電所更是是必不可少,起起到至關(guān)重要要的作用。電是一個(gè)廣義的的范疇,伴隨隨負(fù)荷的不同同,對(duì)電的要求也會(huì)會(huì)隨之改變。這這次設(shè)計(jì)的題題目為綜合合教學(xué)樓變電電所擴(kuò)大初步步設(shè)計(jì)。取取自遼寧工學(xué)學(xué)院的實(shí)際工工程應(yīng)用。理理論與實(shí)際有有效地結(jié)合,具具備了實(shí)用性性、科學(xué)性和和合理性。自自2005年遼寧工學(xué)學(xué)院綜合教學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)樓投入入使用以來,為為學(xué)校做出了了重要貢獻(xiàn),為為廣大師生提提供了良好的的工作、學(xué)習(xí)習(xí)環(huán)境。在其地下,建建設(shè)有遼寧工工學(xué)院最大的的地

11、下變電所所。根據(jù)學(xué)校校用電量結(jié)合合實(shí)際確定為為10kV變電所。經(jīng)經(jīng)過與老師探探討和與工程程技術(shù)人員的的研究分析,10kV的變電所應(yīng)用用較為廣泛,其其涉及工業(yè)、農(nóng)農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)領(lǐng)域,所以說說對(duì)10kV變電所的設(shè)設(shè)計(jì)具有十分分重要的意義義。對(duì)此題目的設(shè)計(jì)計(jì)除了注重實(shí)實(shí)際應(yīng)用外,還還應(yīng)考慮可靠靠性、經(jīng)濟(jì)性性和電能的質(zhì)質(zhì)量。如線路路保護(hù)、接地地保護(hù)、變壓壓器保護(hù)等保保護(hù)的有關(guān)問問題及其設(shè)備備元件的選擇擇。此題目的的設(shè)計(jì)涉及發(fā)發(fā)電廠電氣部部分、電電力系統(tǒng)分析析、電力力系統(tǒng)繼電保保護(hù)、電電力系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)化等所學(xué)學(xué)習(xí)過的課程程及相關(guān)內(nèi)容容。此設(shè)計(jì)的題目是是針對(duì)綜合樓10kV變電所進(jìn)行行的擴(kuò)大初步步設(shè)計(jì),在設(shè)設(shè)計(jì)

12、伊始,在在工程技術(shù)人人員的陪同下下對(duì)變電所進(jìn)進(jìn)行了參觀學(xué)學(xué)習(xí),并把所所設(shè)計(jì)的有關(guān)關(guān)內(nèi)容做了整整體的記錄,參參觀過程中通通過技術(shù)人員員的指導(dǎo)和結(jié)結(jié)合自身的實(shí)實(shí)際情況,選選擇變電所的的高低壓部分設(shè)計(jì)計(jì),這部分設(shè)設(shè)計(jì)相信對(duì)自自己將來的工工作也會(huì)有很很大的幫助。本本設(shè)計(jì)按照以以下的步驟進(jìn)進(jìn)行:首先:依照主接接線的特點(diǎn),選選擇各個(gè)電壓壓等級(jí)的接線線方式,進(jìn)行行綜合比較,選選擇最佳接線線方式。其次:進(jìn)行短路路電流計(jì)算,根根據(jù)短路點(diǎn)計(jì)計(jì)算三相短路路穩(wěn)態(tài)電流和和沖擊電流。再次:根據(jù)所選選電氣元件,結(jié)結(jié)合實(shí)際繪制制設(shè)計(jì)圖紙,包包括主接線圖圖、二次回路圖等。最最后進(jìn)行校驗(yàn)驗(yàn)。以上是理論知識(shí)識(shí)的體現(xiàn)而更更中要的一點(diǎn)

13、點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中中培養(yǎng)自己運(yùn)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)識(shí)解決實(shí)際問問題的能力和和創(chuàng)新精神,增增強(qiáng)工程觀,在在設(shè)計(jì)過程中中主要立足于于應(yīng)用所學(xué)基基本理論和專專業(yè)知識(shí),大大膽地運(yùn)用新新理論、新技技術(shù)去分析解解決實(shí)際問題題,以便更好地地適應(yīng)工作的的需要。所有的設(shè)計(jì)查閱閱資料是必不不可少的,而而資料的獲取取應(yīng)以實(shí)際為為準(zhǔn),做為一一名初次設(shè)計(jì)計(jì)者,設(shè)計(jì)之之前應(yīng)具備一一定的設(shè)計(jì)能能力,但是由由于缺乏經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),知識(shí)體系系的不夠完善善等多種原因因,適用于估估算。在估算算的過程中,所所得理論結(jié)果果只要與實(shí)際際偏差不大,對(duì)對(duì)整個(gè)電力系系統(tǒng)不產(chǎn)生重重大的影響,是是可行的。了解整個(gè)設(shè)計(jì)的的目的、內(nèi)容容和基本要求求進(jìn)行設(shè)計(jì)的的資料推備。資

14、資料準(zhǔn)備主要要通過查閱(包括上網(wǎng)查查問)文獻(xiàn)資料和和參加生產(chǎn)實(shí)實(shí)習(xí)兩條渠道道進(jìn)行。此設(shè)設(shè)計(jì)充分吸收收專業(yè)理論知知識(shí), 考慮自己畢畢業(yè)設(shè)計(jì)的選選題方向,有有目的、有計(jì)計(jì)劃地查閱與與選題方向有有關(guān)的文獻(xiàn)資資料,特別是是在參加生產(chǎn)產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程程中有意識(shí)地地搜集生產(chǎn)過過程及新技術(shù)術(shù)、新設(shè)備、改改革新成果的的應(yīng)用等方面面資料,這也也是為畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)課題收集集資料的最重重要途徑。選選定題目后,應(yīng)應(yīng)再有針對(duì)性性地查閱一些些資料,最后后對(duì)所有收集集的資料進(jìn)行行整理。并對(duì)對(duì)其進(jìn)行完善善,對(duì)于一個(gè)個(gè)完整的設(shè)計(jì)計(jì)而言,文字字與圖紙并存存。文字的詳詳細(xì)敘述使內(nèi)容豐富,而而圖紙則一目目了然。最后由于設(shè)計(jì)者者的水平有限限,

15、以及對(duì)電電氣技術(shù)日新新月異的發(fā)展展掌握不夠,加加之國(guó)外電氣氣技術(shù)和產(chǎn)品品的大量引進(jìn)進(jìn),我國(guó)對(duì)電電氣設(shè)計(jì)設(shè)備備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)規(guī)范還在不斷斷地改進(jìn)和完完善,所以設(shè)設(shè)計(jì)難免有不不足,希望老老師給予批評(píng)評(píng)指正,使本本設(shè)計(jì)更加完完善。 畢業(yè)設(shè)計(jì)概述1.1 畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)題目綜合教學(xué)樓變變電所擴(kuò)大初初步設(shè)計(jì)1.2 畢業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)是針對(duì)綜綜合教學(xué)樓變變電所進(jìn)行的的擴(kuò)大初步設(shè)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)中中涉及“發(fā)電廠電氣氣部分”、“電力系統(tǒng)分分析”、“電力系統(tǒng)繼繼電保護(hù)”等課程有關(guān)關(guān)內(nèi)容,通過過設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)學(xué)生綜合運(yùn)用用所學(xué)知識(shí)分分析、解決本專業(yè)領(lǐng)領(lǐng)域工程技術(shù)術(shù)問題的能力力;培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)獨(dú)立自學(xué)能力力;使學(xué)生受到到工程師的基基本

16、訓(xùn)練,即即工程設(shè)計(jì)和和科學(xué)研究的的初步能力;包括:調(diào)查查研究、搜集集資料(含文文獻(xiàn)檢索);方案論證、技技術(shù)方案的計(jì)計(jì)劃與實(shí)施;理論分析、設(shè)設(shè)計(jì)和計(jì)算;撰寫學(xué)術(shù)論論文或設(shè)計(jì)說說明書等的能能力。1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容主變壓器選擇;變電所電氣氣主接線設(shè)計(jì)計(jì);短路電流流計(jì)算;電氣氣設(shè)備選擇(母母線、高壓斷斷路器、隔離離開關(guān)、電流流互感器、電電壓互感器、避避雷器和補(bǔ)償償電容器);配電裝置設(shè)設(shè)計(jì);繼電保保護(hù)設(shè)計(jì);防防雷保護(hù)設(shè)計(jì)計(jì);繪制電氣氣主接線圖,繪繪制配電裝置置平面圖及直直擊雷保護(hù)范范圍圖。進(jìn)行10kV變變電所擴(kuò)大初初步設(shè)計(jì);完成任務(wù)書中的的全部?jī)?nèi)容;繪制變電所電氣氣主接線圖;繪制配電裝置平平面圖及直擊

17、擊雷保護(hù)范圍圍圖;畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書書按統(tǒng)一格式式打印裝訂成冊(cè)冊(cè);說明書文字在11 .5萬(wàn)字以上,語(yǔ)語(yǔ)言通順簡(jiǎn)練練,圖表畫法法符合國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn);完成與設(shè)計(jì)有關(guān)關(guān)的英文資料料翻譯;負(fù)荷計(jì)算2.1負(fù)荷概述述設(shè)計(jì)的變電所為為綜合樓提供供可靠的電源源,負(fù)荷的確定是是為了正確、合合理地選擇電電氣設(shè)備和線線路,并為無(wú)無(wú)功補(bǔ)償提高高功率因數(shù)提提供依據(jù),由由此再合理選選擇變壓器開開關(guān)電器等元件。電電力負(fù)荷及其其大小是供電電設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算的根本依據(jù),正正確合理地進(jìn)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算算,對(duì)于投資的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性,技術(shù)上上的安全可靠靠性以及以后后的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行行和維護(hù)等關(guān)關(guān)系重大,在在本設(shè)計(jì)中采采用需要系數(shù)數(shù)法來確定計(jì)計(jì)算負(fù)荷。根據(jù)設(shè)計(jì)

18、,兩臺(tái)臺(tái)主變壓器分分別供有不同同的負(fù)荷,在在此設(shè)計(jì)中忽忽略了部分負(fù)負(fù)荷,根據(jù)工工程技術(shù)的要要求選取以下下負(fù)荷:2.2負(fù)荷計(jì)算算1#變壓器負(fù)荷荷計(jì)算照明部分如上表可知:1=295KWW =206.55KW299.4255Kvar消防電梯表2-1 綜合合樓負(fù)荷一覽覽表1#號(hào)變壓器設(shè)備功率KWCOStg數(shù)目2#號(hào)變壓器設(shè)備功率KWCOStg數(shù)目照明設(shè)備150700801455照明設(shè)備5007008007511201302211401計(jì)算機(jī)2400800800752消防電梯440200501701消防電梯440200501701電力設(shè)備16007008007512001消防照明干線5007008007

19、5112021802進(jìn)風(fēng)機(jī)750700850621301正壓風(fēng)機(jī)140600800751進(jìn)風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)污水泵消防照明干線2#變壓器負(fù)荷荷計(jì)算電梯部分正壓風(fēng)機(jī)消防照明干線電力專用1#變壓器最后后計(jì)算負(fù)荷 2#變壓器最后后計(jì)算負(fù)荷無(wú)功功率補(bǔ)償所謂無(wú)功功率補(bǔ)補(bǔ)償是把具有容性性功率的裝置置與感性負(fù)荷荷聯(lián)接在同一一電路,當(dāng)容容性裝置釋放放能量在相互互轉(zhuǎn)化,感性性負(fù)荷所吸收收的無(wú)功功率率可由容性裝裝置輸出的無(wú)無(wú)功功率中得得到補(bǔ)償。根據(jù)綜合樓的具具體情況,及及其無(wú)功補(bǔ)償償方法的技術(shù)術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較較選用電力電電容器補(bǔ)償中的的并聯(lián)補(bǔ)償方方法。并聯(lián)補(bǔ)補(bǔ)償時(shí)把電容容器并接到被被補(bǔ)償設(shè)備的的電路上,以以提高功率因因數(shù),這

20、種方方法稱為并聯(lián)聯(lián)電容器補(bǔ)償償,這種方法法適用于用電電單位。3.1并聯(lián)電力力電容器補(bǔ)償償如圖3-1所示示為并聯(lián)電力力電容器補(bǔ)償償?shù)脑韴D。由由圖可見電力力電容器在圖圖中所示位置置進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)補(bǔ)償時(shí),線路路WL1輸送無(wú)功功功率仍為無(wú)功功功率,即,而而變壓器輸送送的無(wú)功功率則則為,線路WL1輸送的無(wú)功功功率則為,因因此,電源只只需向電力負(fù)負(fù)荷提供的功率。圖3-1 并并聯(lián)電力電容容器補(bǔ)償?shù)脑韴D通過以上可知并并聯(lián)電力電容容器降低了通通過輸電線路路及變壓器的的功率(或電電流),同時(shí)時(shí)也減少了對(duì)對(duì)發(fā)電機(jī)無(wú)功功功率的需求求量。3.2無(wú)功補(bǔ)償償容量的計(jì)算算根據(jù)設(shè)計(jì)要求與與實(shí)際需要變變電所的功率率因數(shù)達(dá)到0.

21、9,所以對(duì)無(wú)功功進(jìn)行補(bǔ)償。1#變壓器的負(fù)負(fù)荷補(bǔ)償:功率因數(shù):,現(xiàn)將其提高到到0.90。經(jīng)過補(bǔ)償后:2#變壓器的負(fù)負(fù)荷補(bǔ)償功率因數(shù)為:現(xiàn)欲將提高到00.90。經(jīng)過補(bǔ)償后:主變壓器選擇在發(fā)電廠和變電電站中,用來來向電力系統(tǒng)統(tǒng)或用戶輸送送功率的變壓壓器,稱為主主變壓器。在在輸配電系統(tǒng)統(tǒng)中,變壓器器起到橋梁作作用,變壓器器是借助電磁磁感應(yīng)原理,以以相同的頻率率,交換交流流電壓和電流流而傳輸交流流電能的一種種靜止電器。4.1變電所變變壓器容量、臺(tái)臺(tái)數(shù)、型號(hào)選選擇4.1.1變壓壓器容量變壓器空載運(yùn)行行時(shí)需用較大大的無(wú)功功率率,這些無(wú)功功功率需由供電系統(tǒng)供供給,變壓器器容量如選的的過大,不但但增加投資,而而

22、且使變壓器器長(zhǎng)期處于輕輕載運(yùn)行,出出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象,使空空載的損耗增增加,功率因因數(shù)降低,網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗增加加。若容量選選的小,會(huì)使使變壓器長(zhǎng)期期過負(fù)載,易易損壞設(shè)備。變壓器的最佳負(fù)負(fù)載率在40%-770%之間,負(fù)載載過高,損耗耗明顯增加,另另一方面,由由于變壓器容容量裕度小,負(fù)負(fù)載稍有增長(zhǎng)長(zhǎng),便需要增增容,更換大大容量的變壓壓器,勢(shì)必增增加投資,且且影響供電??偪傊x擇變壓壓器的容量,要要以現(xiàn)有的負(fù)負(fù)荷為依據(jù),按按照5-10年的發(fā)展計(jì)計(jì)劃來確定,按按照遼寧工學(xué)學(xué)院綜合樓變變電所的設(shè)計(jì)計(jì)選用的變壓壓器容量為1000kkVA。4.1.2主變變壓器臺(tái)數(shù)和和型號(hào)1臺(tái)數(shù)變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的的特

23、點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選選擇,要由負(fù)負(fù)荷大小,對(duì)對(duì)供電的可靠靠性和電能質(zhì)質(zhì)量的要求來來決定,并兼兼顧節(jié)約電能能、降低運(yùn)行行造價(jià)、維護(hù)護(hù)設(shè)備等因素素,確定變壓壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)綜綜合考慮,進(jìn)進(jìn)行認(rèn)真的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較較。按負(fù)荷的等級(jí)和和大小來說,對(duì)對(duì)于帶一、二二級(jí)負(fù)荷的變變電所,當(dāng)一一、二級(jí)負(fù)荷荷較多時(shí),應(yīng)應(yīng)選兩臺(tái)或兩兩臺(tái)以上變壓壓器,如只有有少量的一、二二級(jí)負(fù)荷并能能從相鄰的變變電所取得低低壓備用電源源,可以只采采用一臺(tái)變壓壓器。對(duì)于像綜合樓來來說主要負(fù)荷荷是二、三類類負(fù)荷 ,二級(jí)負(fù)荷荷主要是消防防電梯、應(yīng)急急照明等負(fù)荷荷;而三級(jí)負(fù)荷主要是電電力設(shè)備和普普通照明,根根據(jù)需要擬裝裝設(shè)兩臺(tái)變壓壓器。2型號(hào)主變壓

24、器的型號(hào)號(hào)選擇主要考考慮以下因素素:1).變電所的所所址選擇;2).建筑物的防防火等級(jí);3).建筑物的使使用功能;4).主要用電設(shè)設(shè)備對(duì)供電的的要求;5).當(dāng)?shù)毓╇姴坎块T對(duì)變電所所的管理體制制等。設(shè)置在一類高、低低壓主體建筑筑中的變壓器器,應(yīng)選擇干干式、氣體絕絕緣或非可燃燃性液體絕緣緣的變壓器;二類高、低低壓主體建筑筑也宜如此,否否則應(yīng)采取相相應(yīng)的防火措措施。主變壓器安裝在在地下時(shí),根根據(jù)消防要求求,不得選用用可燃性油變變壓器,地下下層一般比較較潮濕,通風(fēng)風(fēng)條件不好,也也不宜選用空空氣絕緣的干干式變壓器,而宜宜采用環(huán)氧樹樹脂澆注型或或者六氟化硫硫型變壓器,綜綜合所述結(jié)合合校的具體情情況選型為S

25、CB9-1000/10KV變壓器。4.1.3主變變壓器確定位于綜合樓地下下變電所的主主變壓器型號(hào)號(hào)為環(huán)氧樹脂脂澆注型,其其技術(shù)參數(shù)如如表2-1所示。表4-1 SCCB9-10000/100變壓器技術(shù)術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量(KVA)額定電壓(kVV)空載損耗(W)負(fù)載損耗(W)短路阻抗(%)空載 電流(%)變壓器連接組高壓低壓SCB9-10000/100100010.50.41660855061.04.2干式變壓壓器的結(jié)構(gòu)為了確保供電安安全,迫切需需要即可深入入負(fù)荷中心又又無(wú)燃燒危險(xiǎn)險(xiǎn)的變壓器,而而當(dāng)今,隨著著社會(huì)進(jìn)步,干干式變壓器得得到了廣泛的的應(yīng)用,根據(jù)據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)干干式變壓器定定義,所謂干干式變

26、壓器,就就是指鐵心和和繞組不浸入入液體中的變變壓器。干式變壓器的結(jié)結(jié)構(gòu)與油浸式式變壓器的差差別不大,采采用晶粒取向向電工鋼片,軛軛和柱采用全全斜接縫,心心柱用鋼帶或或自干型絕緣緣粘帶綁扎,也也有用粘結(jié)劑劑將鐵心膠合合,鐵心為防防止因凝結(jié)而而引起銹蝕,在在鐵心表面涂涂有耐熱的防銹銹覆蓋漆或樹樹脂,容量較較大時(shí),鐵芯芯中要有氣道道,氣道尺寸寸為15-20mmm,而干式變變壓器的繞組組材料是銅箔箔或鋁箔,有有時(shí)也采用銅銅線繞制,而而低壓線圈(1000V及以下),用用銅箔(或鋁鋁箔)與預(yù)浸浸環(huán)氧樹脂的的絕緣材料緊緊密繞制,采采用纏繞玻璃璃纖維加強(qiáng)樹樹脂包封,經(jīng)經(jīng)過工藝處理理后,使高低低壓線圈各自自成為

27、一個(gè)堅(jiān)堅(jiān)固的整體,不不但具有很強(qiáng)強(qiáng)的承受短路路能力,而且且經(jīng)過冷熱循循環(huán)試驗(yàn),證證明了線圈具具有耐潮、耐耐裂、阻燃和和自熄功能。由于干式變壓器器的適用材料料不同,其絕絕緣等級(jí)也不不同,絕緣材材料等級(jí)與絕絕緣材料最高高允許溫度見見表4-2。表4-2 絕絕緣等級(jí)與最高允許溫度度絕緣等級(jí)YAEBFHC絕緣材料最高允允許溫度()951051201301551802204.3干式變壓壓器的特點(diǎn)占地面積小,不不必單獨(dú)建設(shè)設(shè)變壓器室,它它可以和10kV的高壓柜,380/2220V的低壓配電電柜裝在一個(gè)個(gè)室內(nèi)。運(yùn)行、維修量小小。具有耐熱、防塵塵、耐潮的特特點(diǎn),適合于于安裝負(fù)荷中中心,對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)節(jié)電起到

28、了一一定作用。損耗小、噪聲小小。絕緣性好,局部部放電量小,耐耐雷電沖擊力力強(qiáng)。機(jī)械強(qiáng)度高,抗抗溫度變化,抗抗短路能力強(qiáng)強(qiáng)。價(jià)格昂貴。壽命期后,不易易回收,污染染環(huán)境。4.4干式變壓壓器的使用注注意事項(xiàng)干式變壓器選擇擇不同的外殼殼,是由所處處的環(huán)境和防防護(hù)要求而定定。干式變壓器繞組組的絕緣,很很大程度影響響變壓器的安安全和使用壽壽命。自然空氣冷卻和和強(qiáng)迫空氣冷冷卻。4干式變壓器器的過載能力力與環(huán)境溫度度、載前的負(fù)負(fù)荷情況、變變壓器的絕緣緣散熱情況和和發(fā)熱時(shí)間常常數(shù)有關(guān)。變電所電氣主接接線電氣主接線是由由高壓電器通通過連接線,按其功能要求組成接受和分配電能的電路,成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò),故又

29、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(hào)并按工作順序排列,詳細(xì)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(jì)的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。對(duì)電氣主接線的基本要求概括地說應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。5.1對(duì)電氣主主接線的基本本要求和原則則5.1.1電氣氣主接線的基基本要求1可靠性所謂可靠性是指指主接線能可可靠的工作,以保證對(duì)用用戶不間斷的的供電。衡量量可靠性的客客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行行實(shí)踐的考驗(yàn)驗(yàn),對(duì)變電所采用的的主接線經(jīng)過過優(yōu)選,現(xiàn)今采用主主接線的類型型并不多。主主接

30、線的可靠性不僅要考考慮次設(shè)備對(duì)供供電可靠性的的影響,還要要考慮繼電保保護(hù)二次設(shè)備備的故障對(duì)供供電可靠性的的影響。同時(shí)時(shí),可靠性不是是絕對(duì)的,而而是相對(duì)的。一一種主接線對(duì)對(duì)某些變電所是可可靠的,而對(duì)對(duì)另一些變電電所可能是不不可靠的。2靈活性 主接線的靈活活性有以下幾幾方面要求; 1)調(diào)度要求求??梢造`活活的投入和切切除變壓器、線線路、調(diào)配電電源和負(fù)荷,能夠滿足系系統(tǒng)在事故運(yùn)運(yùn)行方式下、檢檢修方式下以以及特殊運(yùn)行行方式下的調(diào)調(diào)度要求。 2)檢修要求求??梢苑奖惚愕耐_\(yùn)斷路路器、母線及及其繼電保護(hù)護(hù)設(shè)備,進(jìn)行行安全檢修,且且不致影響對(duì)對(duì)用戶的供電電。 3)擴(kuò)建要求求??梢匀菀滓椎膹某跗谶^渡到終期接線

31、線,使在擴(kuò)建建時(shí),無(wú)論一一次和二次設(shè)設(shè)備改建量最最小。3經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要是投投資省、占地地面積小、能能量損失小。5.1.2電氣氣主接線的原原則1考慮變電所所在電力系統(tǒng)統(tǒng)中的地位和和作用變電所在電力系系統(tǒng)中的地位位和作用是決決定主接線的的主要因素。變變電所不管是是樞紐變電所所、地區(qū)變電電所、終端變變電所、企業(yè)業(yè)變電所還是是分支變電所,由于于它們?cè)陔娏αο到y(tǒng)中的地地位和作用不不同,對(duì)主接接線的可靠性性、靈活性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性的要求求也不同。2考慮近期和和遠(yuǎn)期的發(fā)展展規(guī)模變電所主接線設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)據(jù)負(fù)荷的大小小和分布、負(fù)負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情情況和潮流分分布,并

32、分析析各種可能的的運(yùn)行方式,來來確定主接線線的形式以及及所連接電源源數(shù)和出線回回?cái)?shù)。3考慮負(fù)荷的的重要性分級(jí)級(jí)和出線回?cái)?shù)數(shù)多少對(duì)主接接線的影響對(duì)一級(jí)負(fù)荷,必必須有兩個(gè)獨(dú)獨(dú)立電源供電電,且當(dāng)一個(gè)個(gè)電源失去后后,應(yīng)保證全全部一級(jí)負(fù)荷荷不間斷供電電;對(duì)二級(jí)負(fù)負(fù)荷,一般要要有兩個(gè)電源源供電,且當(dāng)當(dāng)一個(gè)電源失失去后,能保保證大部分二二級(jí)負(fù)荷供電電。三級(jí)負(fù)荷荷一般只需一一個(gè)電源供電電。4考慮主變臺(tái)臺(tái)數(shù)對(duì)主接線線的影響變電所主變的容容量和臺(tái)數(shù),對(duì)對(duì)變電所主接接線的選擇將將產(chǎn)生直接的的影響。通常常對(duì)大型變電電所,由于其其傳輸容量大大,對(duì)供電可可靠性要求高高,因此,其對(duì)主主接線的可靠靠性、靈活性性的要求也高高。

33、而容量小小的變電所,其其傳輸容量小小,對(duì)主接線線的可靠性、靈靈活性要求低低。5考慮備用容容量的有無(wú)和和大小對(duì)主接接線的影響發(fā)、送、變的備備用容量是為為了保證可靠靠的供電、適適應(yīng)負(fù)荷突增增、設(shè)備檢修修、故障停運(yùn)運(yùn)情況下的應(yīng)應(yīng)急要求。電電氣主接線的的設(shè)計(jì)要根據(jù)據(jù)備用容量的的有無(wú)而有所所不問。例如如,當(dāng)斷路器器或母線檢修修時(shí),是否允允許線路、變變壓器停運(yùn);當(dāng)線路故障障時(shí)允許切除除線路、變壓壓器的數(shù)量等等,都直接影影響主接線的的形式。5.2電氣主接接線設(shè)計(jì)程序序1、電氣主接線線的設(shè)計(jì)程序序電氣主接線的設(shè)設(shè)計(jì)伴隨著變變電所的整體體設(shè)計(jì),即按按照工程基本建建設(shè)程序,歷歷經(jīng)可行性研研究階段、初初步設(shè)計(jì)階段段

34、、技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)階段和施工工設(shè)計(jì)階段等等四個(gè)階段。在在各階段中隨隨要求、任務(wù)務(wù)的不同,其其深度、廣度度也有所差異異,但總的設(shè)設(shè)計(jì)思路、方方法和步驟相相同。 (1)對(duì)原始始資料進(jìn)行分分析,具體內(nèi)內(nèi)容如下: 1)本工工程情況。主主要包括:變變電所類型;設(shè)計(jì)規(guī)劃容容量;變壓器器容量及臺(tái)數(shù)數(shù);運(yùn)行方式式等。 2)電力力系統(tǒng)情況。電電力系統(tǒng)近期期及遠(yuǎn)景發(fā)展展規(guī)劃(510年);變電所在在電力系統(tǒng)中中的位置(地理位置和和容量位置)和作用;本本期工程和遠(yuǎn)遠(yuǎn)景規(guī)劃與電電力系統(tǒng)連接接方式以及各各級(jí)電壓中性性點(diǎn)接地方式式等。 3)負(fù)荷荷情況。負(fù)荷荷的性質(zhì)及地地理位置、電電壓等級(jí)、出出線回路數(shù)及及輸送容量等等。電力負(fù)荷荷

35、在原始資料料中雖已提供供,但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該該認(rèn)真地辯證地分析。因因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)發(fā)展和增長(zhǎng)速速度受政治、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水水平和自然條條件等方面影影響。如果設(shè)設(shè)計(jì)時(shí),只依依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃劃數(shù)字,而投投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)負(fù)荷小了,就就等于積壓資資金,否則電電量供應(yīng)不足足,就會(huì)影響響其他工業(yè)的的發(fā)展。 4)環(huán)境境條件。當(dāng)?shù)氐氐臍鉁?、濕濕度、覆冰、污污穢、風(fēng)向、水水文、地質(zhì)、海海拔、地震等等因素對(duì)主接接線中電器的的選擇和配電電裝置的實(shí)施施均有影響。特特別是我國(guó)土土地遼闊,各各地氣象、地地理?xiàng)l件相差差甚大,應(yīng)子子以重視。對(duì)對(duì)重型設(shè)備的的運(yùn)輸條件也應(yīng)充充分考慮。 5)設(shè)備備制造情況。為為使所設(shè)計(jì)的的主接線具有有可行性,必必須對(duì)

36、各主要要電器的性能能、制造能力力和供貨情況況、價(jià)格等資資料匯集并分分析比較,保保證設(shè)計(jì)的先先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性和可行性性。(2)擬定主接接線方案。根根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)務(wù)書的要求,在在原始資料分分析的基礎(chǔ)上上,可擬定若若干個(gè)主接線線方案。因?yàn)闉閷?duì)電源和出出線回路數(shù)、電電壓等級(jí)、變變壓器臺(tái)數(shù)、容容量以及母線線結(jié)構(gòu)等考慮慮的不同,會(huì)會(huì)出現(xiàn)多種接接線方案(近期和遠(yuǎn)期)。應(yīng)依據(jù)對(duì)對(duì)主接線的基基本要求,從從技術(shù)上論證證各方案的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn),淘汰汰一些明顯不不合理的方案案,最終保留留23個(gè)技術(shù)上相相當(dāng),又都能能滿足任務(wù)書書要求的方案,再進(jìn)進(jìn)行可靠性定定量分析計(jì)算算比較,最后后獲得技術(shù)合合理、經(jīng)濟(jì)可可行的主接線線方案。 (

37、3)主接線線經(jīng)濟(jì)比較。 (4)短路電電流計(jì)算。對(duì)對(duì)擬定的電氣氣主接線,為為了選擇合理理的電器,需需進(jìn)行短路電電流計(jì)算。 (5)電器設(shè)設(shè)備的選擇。 (6)繪制電電氣主接線圖圖及其他必要要的圖紙。(7)工程概算算。包括:主主要設(shè)備器材材費(fèi);安裝工工程費(fèi);其他費(fèi)用。5.3主接線設(shè)設(shè)計(jì)主接線的基本形形式,就是主主要電氣設(shè)備備常用的幾種種形式,分為為兩大類:有有匯流母線的的接線形式、無(wú)匯流母線線的接線形式式。變電所電氣主接接線的基本環(huán)環(huán)節(jié)是電源(變壓器)、母線和出出線(饋線)。各個(gè)變電所的的出線回路數(shù)數(shù)和電源數(shù)不不同,且每路路饋線所傳輸輸?shù)墓β室膊徊灰粯印T谶M(jìn)進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)(一般超過4回),為便于電電能

38、的匯集和和分配,采用用母線作為中中間環(huán)節(jié),可可使接線簡(jiǎn)單單清晰,運(yùn)行行方便有利于于安裝和擴(kuò)建建。但有母線線后,配電裝裝置占地面積積較大,使用用斷路器等設(shè)設(shè)備增多。無(wú)無(wú)匯流母線的的接線使用開開關(guān)電器較少少,占地面積積小,但只適適用于進(jìn)出線線回路少,不不再擴(kuò)建和發(fā)發(fā)展的變電所所。有匯流母母線的接線形形式主要有:?jiǎn)文妇€接線線和雙母線接接線。設(shè)計(jì)中中僅以單母線線接線為例。一、單母線接線線 圖 5-1 單母線接線線如圖 5-1 所示,單母母線接線的特特點(diǎn)是整個(gè)配配電裝置只有有一組母線,每每個(gè)電源線和和引出線都經(jīng)經(jīng)過開關(guān)電器器接到同一組組母線上。供供電電源是變變壓器或高壓壓進(jìn)線回路。母母線既可以保保證電源

39、并列列工作,又能能使任一條出出線回路都可可以從電源ll或2獲得電能。每每條引出線回回路中部裝有有斷路器和隔隔離開關(guān),靠靠近母線側(cè)的的隔離開關(guān)QQS2稱作母母線隔離開關(guān)關(guān),靠近線路路側(cè)的QS33稱為線路隔隔離開關(guān)(在實(shí)際變電電所中,通常常把靠近電源源側(cè)的隔離開開關(guān)稱為甲刀刀閘,把靠近近負(fù)荷側(cè)的隔隔離開關(guān)稱為為乙刀閘)。由于斷路路器具有開合合電路的專用用滅弧裝置,可可以開斷或閉閉合負(fù)荷電流流和開斷短路路電流,故用用來作為接通通或切斷電路的控控制電器。隔隔離開關(guān)沒有有滅弧裝置其開合電流流能力極低,只只能于設(shè)備停停運(yùn)后退出工工作時(shí)斷開電電路,保證與與帶電部分隔隔離,起著隔隔離電壓的作作用。所以,同同一

40、回路中在在斷路器可能能出現(xiàn)電源的的一側(cè)或兩側(cè)側(cè)均應(yīng)配置隔隔離開關(guān),以以便檢修斷路路器時(shí)隔離電電源。若饋線線的用戶側(cè)沒沒有電源時(shí),斷斷路器通往用用戶則可以不不裝設(shè)線路隔隔離開關(guān)。但但如果費(fèi)用不不大,為了防防止過電壓的的侵入。也可可以裝設(shè)。同同一回路中串串接的隔離開開關(guān)和斷路器器,在運(yùn)行操作時(shí),必必須嚴(yán)格遵守守下列操作順順序:如對(duì)饋線送電時(shí)時(shí),須先合上上隔離開關(guān)QQS2和QS3,再投投入斷路器QQF2;如欲欲停止對(duì)其供供電,須先斷開QF2,然后后再斷開QSS3和QS2。為了防止止誤操作,除除嚴(yán)格按照操操作規(guī)程實(shí)行行操作票制度度外。還應(yīng)在在隔離開關(guān)和和相應(yīng)的斷路路器之間,加加裝電磁閉鎖鎖、機(jī)械閉鎖鎖

41、。接地開關(guān)關(guān)(又稱接地刀刀間)QS44是在檢修電電路和設(shè)備時(shí)時(shí)合上,取代安全接接地線的作用用。當(dāng)電壓在在110kV及以上時(shí),斷斷路器兩側(cè)的的隔離開關(guān)扣扣線路隔離開開關(guān)的線路側(cè)側(cè)均應(yīng)配置接接地開關(guān)。對(duì)對(duì)35kV及以上的母母線,在每段段母線上亦應(yīng)應(yīng)設(shè)置12組接地開關(guān)關(guān)或接地器,以以保證電器和和母線檢修時(shí)時(shí)的安全。1單母線接線線的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):接線簡(jiǎn)單清清晰、設(shè)備少少、操作方便便、便于擴(kuò)建建和采用成套套配電裝置。 缺點(diǎn):靈活性和可可靠性差,當(dāng)當(dāng)母線或母線線隔離開關(guān)故故障或檢修時(shí)時(shí),必須斷開開它所連接的的電源,與之之相連的所有有電力裝置在在整個(gè)檢修期期間均而停止止工作。此外外,在出線斷斷路器檢修期期間

42、,必須停停止該回路的的供電。2單母線接線線的適用范圍圍 一般適適用于一臺(tái)主主變壓器的以以下兩種情況況: (1)6-10kkV配電裝置的的出線回路數(shù)數(shù)不超過5回。 (2)35-666kV配電裝置的的出線回路數(shù)數(shù)不超過3回。二、單母線分段段接線為了克服一般單單母線接線存存在的缺點(diǎn),提提高它的供電電可靠性和靈靈活性,可以以把單母線分分成幾段,在在每段母線之之間裝設(shè)一個(gè)分段斷斷路器和兩個(gè)個(gè)隔離開關(guān)。每每段母線上均均接有電源和和出線回路,便便成為單母線線分段接線,如如圖5-2所示。1單母線分段段接線的優(yōu)缺缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):用斷路路器把母線分分段后,對(duì)重重要用戶可以以從不同段引引出兩個(gè)回路路,有兩個(gè)電電源供電;當(dāng)

43、一證正常常段母線不間間斷供電和不不致使大面積積停電。缺點(diǎn):當(dāng)一段段母線或母線線隔離開關(guān)故故障或檢修時(shí)時(shí),該段母線線的回路都要要在檢修期間間內(nèi)停電;當(dāng)出線為雙雙回路時(shí),常常使架空線路路出現(xiàn)交叉跨跨越;擴(kuò)建時(shí)需向向兩個(gè)方向均均衡擴(kuò)建。 2適用范圍圍 (1)6一10kV配電裝置出出線回路數(shù)為為6回及以上時(shí)時(shí)。 (2)3566kV配電裝置置出線回路數(shù)數(shù)為48回時(shí)。圖5-2 單母母線分段接線線現(xiàn)階段最常用的的接線形式有有兩種:?jiǎn)文改妇€接線和單單母線分段接接線,依據(jù)遼遼寧工學(xué)院變變電所中實(shí)際際情況的了解解,以及對(duì)單單母線接線和和單母線分段段的比較,并并且從經(jīng)濟(jì)性性、可靠性、靈靈活性三個(gè)方方面的對(duì)比,選選擇

44、單母線接接線方式。遼寧工學(xué)院變電電所為終端變變電所高壓為為10kV低壓為0.4kV。這在主接接線的選擇上上確定了范圍圍,根據(jù)5-10年的發(fā)展計(jì)計(jì)劃設(shè)計(jì),并并依據(jù)遼寧工工學(xué)院的供電電情況,擬裝裝設(shè)兩臺(tái)主變變壓器。110kV主主接線根據(jù)設(shè)計(jì)要求及及綜合考慮,10kV側(cè)兩條銅電電纜,一條運(yùn)運(yùn)行,一條備備用兩條電纜纜的各種參數(shù)數(shù)均相同,來來自供電中心心的高壓電經(jīng)經(jīng)隔離開關(guān)、調(diào)調(diào)相機(jī)、電流流互感器接到到母線上,而而后經(jīng)隔離開開關(guān)、計(jì)量柜柜進(jìn)入母線接接到兩臺(tái)變壓壓器上,其間間由隔離開關(guān)關(guān)和斷路器分分離。如附錄錄。20.4kVV主接線所謂0.4kVV是一種電壓壓等級(jí),按正常工作作需用380kV,10kV高壓

45、經(jīng)過變變壓器降壓后后為0.4kV等級(jí),低壓壓經(jīng)過隔離開開關(guān)、電流互互感器、高壓壓斷路器接到到母線上,而而后經(jīng)過隔離離開關(guān)、儀表表通過低壓母母線接到降壓壓變壓器母線線上,兩臺(tái)變變壓器低壓分分別帶有不同同的負(fù)荷這是是0.4kV。如附錄所示。短路計(jì)算選擇電氣設(shè)備、整整定繼電保護(hù)護(hù)、確定電氣氣主接線方案案、考慮限制制短路電流的的措施及分析析電力系統(tǒng)是是短路計(jì)算的最終目目的。所謂短短路是指不同同電位導(dǎo)電部部分之間的不不正常短接,既既有相與相之之間導(dǎo)體的金金屬性短接或或者經(jīng)小阻抗抗的短接,也也有中性點(diǎn)直直接接地系統(tǒng)統(tǒng)或三相四線線制系統(tǒng)中單單相或多相接接地(或接中中性線)。6.1短路概述述電力系統(tǒng)的狀態(tài)態(tài)有

46、三種:正正常運(yùn)行狀態(tài)態(tài)、不正常運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)、短短路故障。在在電氣設(shè)計(jì)和和運(yùn)行中,不不僅要考慮系系統(tǒng)正常運(yùn)行行狀態(tài),而且且要考慮它發(fā)發(fā)生故障時(shí)的的情況,最嚴(yán)嚴(yán)重的故障是是電路乃至系系統(tǒng)發(fā)生短路路。電力系統(tǒng)統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)時(shí),其相與相之間間,中性點(diǎn)接接地系統(tǒng)的中中性線與相線線之間,都是是通過負(fù)荷或或阻抗連接的的。6.2造成短路路原因電力系統(tǒng)發(fā)生短短路的主要原原因是電氣設(shè)設(shè)備載流部分分的絕緣被損損壞。絕緣損損壞大多是由由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的的缺陷,以及及設(shè)計(jì)、制造造、安裝和運(yùn)運(yùn)行不當(dāng)所致致,如由于設(shè)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行行,絕緣自然然老化或由于于設(shè)備本身絕絕緣強(qiáng)度不夠夠而被正常電電壓擊穿;設(shè)設(shè)備絕緣正常常而被內(nèi)

47、部人人員違反操作作規(guī)程和安全全規(guī)程,造成成誤操作而引引發(fā)短路。電電力系統(tǒng)的其其他某些故障障也可能導(dǎo)致致短路,如輸輸電線路斷線線和倒桿事故故等。此外,飛飛禽及小動(dòng)物物跨接裸導(dǎo)體體,老鼠咬壞壞設(shè)備、導(dǎo)線線的絕緣,都都可能造成短路。6.3短路危害害1.電力系統(tǒng)發(fā)發(fā)生短路時(shí),網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)總阻抗減減小很多,短短路回路中的的短路電流可可能超過該回回路的正常工工作電流十幾幾倍甚至幾十十倍,如610kV的大容量裝裝置,短路電電流可達(dá)到幾幾萬(wàn)甚至幾十十萬(wàn)安。2.選的各種電電氣設(shè)備應(yīng)有有足夠的熱穩(wěn)穩(wěn)定度。3.短路電流通通過導(dǎo)體時(shí),同同時(shí)也使導(dǎo)體體受到很大的的電動(dòng)力作用用、使導(dǎo)體發(fā)發(fā)生變形,甚甚至損壞。因因此,電氣裝裝置

48、中所選的的各種電氣設(shè)設(shè)備還應(yīng)有足足夠的電動(dòng)(機(jī)械)穩(wěn)定度。 4.短路必將將造成局部停停電,而且短短路點(diǎn)越靠近近電源,停電電范圍越大、給給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造造成的損失也也越大。 5.短路也同同時(shí)引起系統(tǒng)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓降低低特別是靠靠近短路點(diǎn)處處降低得更多多,短路點(diǎn)的的電壓為零,結(jié)結(jié)果可能導(dǎo)致致非故障范圍圍部分或全部部用戶的供電電破壞。當(dāng)電電壓降低到額額定值的80左右時(shí),電電磁開關(guān)有可可能斷開,因因而中斷供電電;當(dāng)電壓下下降到30一40。并持續(xù)達(dá)1s以上時(shí),電電動(dòng)機(jī)可能停停止轉(zhuǎn)動(dòng),使使工廠產(chǎn)品報(bào)報(bào)廢,甚至造造成人身傷亡亡事故。直到到短路故障被被切除后,非非故障系統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電壓才能能得以恢復(fù)。由此可見。短路路的后

49、果是十十分嚴(yán)重的,且且短路所引起起的危害程度度,與短路故故障的地點(diǎn)、類類型及持續(xù)時(shí)時(shí)間等因素有有關(guān)。為了保保證電氣設(shè)備備安全可靠運(yùn)運(yùn)行,減輕短短路的影響,除除應(yīng)努力設(shè)法法消除可能引引起短路的一切因素素外,一旦發(fā)發(fā)生短路,應(yīng)應(yīng)盡快切除故故障部分,使使系統(tǒng)的電壓壓在較短的時(shí)時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到到正常值。為為此,需要進(jìn)進(jìn)行短路電流流計(jì)算,以便便正確地選擇擇具有足夠的的動(dòng)穩(wěn)定性和和熱穩(wěn)定性的的電氣設(shè)備,以以保證在發(fā)生生可能有的最最大短路電流流時(shí)不致?lián)p壞壞。6.4短路計(jì)算算根據(jù)實(shí)際情況及及圖紙的要求求分析遼寧工工學(xué)院綜合樓樓變電所的設(shè)設(shè)計(jì),短路計(jì)計(jì)算要恰到好好處,確定短短路點(diǎn)位高低低壓側(cè)各一個(gè)個(gè),互相分析析計(jì)算

50、,如圖圖6-1所示。 圖6-1電力系系統(tǒng)短路計(jì)算算電路圖計(jì)算短路前給定定電力系統(tǒng)饋饋線出口短路路器2QF為2N12-10I型。計(jì)算方方法采用比較較簡(jiǎn)潔常用的標(biāo)幺值計(jì)計(jì)算。確定基準(zhǔn)值取 ,而而 計(jì)算短路回路中中主要元件的的電抗標(biāo)幺值值電力系統(tǒng)根據(jù)有關(guān)資料,則架空線路由資料可知:,則則電力變壓器有資料得:,則則做出等值電路圖圖并化簡(jiǎn)電路路,求出點(diǎn)及及其點(diǎn)短路回回路阻抗標(biāo)幺幺值,根據(jù)計(jì)計(jì)算電路圖及及其回路中個(gè)個(gè)主要元件的的電抗標(biāo)幺值值做出等值電電路圖。求出點(diǎn)三相短路路電流和短路路容量如圖所示6-22 點(diǎn)供電系統(tǒng)統(tǒng)的等值電路路圖的短路回回路。 圖6-2 點(diǎn)供供電系統(tǒng)的等等值電路圖的的短路回路求出點(diǎn)三相

51、短路路電流和短路路容量如圖6-3 點(diǎn)點(diǎn)供電系統(tǒng)的的等值電路圖圖的短路回路路圖6-3 點(diǎn)供供電系統(tǒng)的等等值電路圖的的短路回路在工程設(shè)計(jì)中,往往往還要列短短路計(jì)算表,如如下圖所示。表6-1短路計(jì)計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流(KV)三相短路容量(MVA)點(diǎn)2.762.762.767.094.2250.25點(diǎn)32.0732.0732.0759.0134.9622.27電氣設(shè)備選擇與與校驗(yàn)在各級(jí)電壓等級(jí)級(jí)的變電所中中,使用各種種電氣設(shè)備,諸諸如變壓器、斷斷路器、隔離離開關(guān)、電流流互感器、電壓互感器器、母線、補(bǔ)補(bǔ)償電容器等等,這些設(shè)備備的任務(wù)是保保證變電所安安全、可靠的的供電,因?yàn)闉檫x擇電氣設(shè)設(shè)備時(shí),必須

52、須慮及電力系系統(tǒng)在正常和和故障時(shí)的工工作情況。所所謂電氣設(shè)備備的選擇,則則是根據(jù)電氣氣設(shè)備在系統(tǒng)統(tǒng)中所處的地地理位置和完完成的任務(wù)來來確定它們的的型號(hào)和參數(shù)數(shù)。電氣設(shè)備備選擇的總原原則是在保證證安全、可靠靠工作的前提提下,適當(dāng)留有裕度,力力求在經(jīng)濟(jì)上上進(jìn)行節(jié)約。7.1電氣設(shè)備備及分類1、電氣設(shè)備電氣設(shè)備是指電電力系統(tǒng)中發(fā)發(fā)電、輸電、變變配電、用電電設(shè)備的總稱稱,它包括發(fā)發(fā)電機(jī)、變壓壓器及各種高高低壓開關(guān)設(shè)設(shè)備、保護(hù)設(shè)設(shè)備、導(dǎo)線、電電纜和用電設(shè)設(shè)備等。2、電氣設(shè)備的的分類電氣設(shè)備通常分分類方法如下下:(1).按電壓壓分 通常把1kV以上的設(shè)備備稱為高壓設(shè)設(shè)備,1kV以下的稱為為低壓設(shè)備。(2).

53、按電能能質(zhì)量分 交流設(shè)備、直直流設(shè)備、交交直流兩用設(shè)設(shè)備。(3).按設(shè)備備所屬的電路路性質(zhì)分 一次設(shè)備、二二次設(shè)備。(4).按是否否組合分 單元件設(shè)備、成成套設(shè)備。(5).一次設(shè)設(shè)備按其在一一次電路中功功能,又可分分為發(fā)電設(shè)備備、變換設(shè)備備、控制設(shè)備備、保護(hù)設(shè)備備、補(bǔ)償設(shè)備備和用電設(shè)備備。7.2電氣設(shè)備備選擇與校驗(yàn)驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇擇是供配電系系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重重要內(nèi)容之一一。安全、可可靠、經(jīng)濟(jì)、合合理是選擇電電氣設(shè)備的基基本要求。電氣設(shè)備選擇的的一般原則為為:按正常工工作條件下選選擇額定電流流、額定電壓壓及型號(hào),按按短路情況下下校驗(yàn)開關(guān)的的開斷能力、短短路熱穩(wěn)定和和動(dòng)穩(wěn)定。在供配電系統(tǒng)中中盡管各種電

54、電器設(shè)備的作作用不一樣,但但選擇的條件件有諸多是相相同的,在表表7-1中列出了導(dǎo)導(dǎo)體和電器選選擇與校驗(yàn)的的項(xiàng)目。從表表中可以看出出為保證設(shè)備備可靠的運(yùn)行行,各種設(shè)備備均應(yīng)按正常工作作條件下的額額定電壓和額額定電流選擇擇,并按短路路條件校驗(yàn)動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)穩(wěn)定。表7-1導(dǎo)體和和電器的選擇擇與校驗(yàn)項(xiàng)目目設(shè)備名稱選擇項(xiàng)目校驗(yàn)項(xiàng)目額定電壓(KV)額定電流(A)裝置類(戶內(nèi)戶外)準(zhǔn)確度級(jí)短路電流開斷能力(KA)熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定高壓斷路器高壓負(fù)荷開關(guān)高壓隔離開關(guān)高壓熔斷器電流互感器電壓互感器母線電纜7.3高壓斷路路器選擇與校校驗(yàn)7.3.1高壓壓斷路器的選選擇高壓斷路器是高高壓電氣中的的重要設(shè)備,是是一次電力系系

55、統(tǒng)中控制和和保護(hù)電路的的關(guān)鍵設(shè)備,它它在電網(wǎng)中的的作用有兩方方面,其一是是控制作用,即即根據(jù)電力系系統(tǒng)的運(yùn)行要要求,接通或或斷開工作電電路,其二是是保護(hù)作用,當(dāng)當(dāng)電力系統(tǒng)中中發(fā)生故障時(shí)時(shí),在繼電保保護(hù)裝置的作作用下,斷路路器自動(dòng)斷開開故障部分,以以保證無(wú)故障障部分的正常常運(yùn)行。高壓斷路器的主主要作用是:在正常運(yùn)行行時(shí)用它接通通或切斷負(fù)荷荷電流;在發(fā)發(fā)生短路故障障或嚴(yán)重負(fù)荷荷時(shí),借助繼繼電保護(hù)裝置置用它自動(dòng)、迅速地切斷故故障電流,以以防止擴(kuò)大事事故范圍。斷路器工作性能能好壞直接關(guān)關(guān)系到供配電電系統(tǒng)的安全全運(yùn)行。為此此要求斷路器器具有相當(dāng)完完善的滅弧裝裝置和足夠強(qiáng)強(qiáng)的滅弧能力力。圖7-1高壓斷斷路

56、器的QF的型號(hào)規(guī)格格7.3.2高壓壓斷路器的校校驗(yàn)根據(jù)圖7-1高高壓斷路器的的QF的型號(hào)規(guī)格格。在短路計(jì)計(jì)算中我們得得知10kV側(cè)母線上短短路電流為5.3kA,控制QF的線路繼電電保護(hù)裝置實(shí)實(shí)際最大的動(dòng)動(dòng)作時(shí)間為1.0s變壓器高壓側(cè)實(shí)實(shí)際最大工作作電流按變壓壓器額定電流流計(jì)算。 線路首端短路時(shí)時(shí),流過短路電流最最大,而線路路首端()點(diǎn)短路和母母線()點(diǎn)短路,其其短路電流相相等,即:短路電流沖擊值值:短路容量:擬定選用高壓真真空斷路器,斷斷路時(shí)間:短路假想時(shí)間:根據(jù)擬定條件和和相關(guān)數(shù)據(jù),選選用ZN12-10I型高壓真空空斷路器。表7-2 ZNN12-10I型高壓真空空斷路器序號(hào)安裝電氣條件ZN1

57、2-100I校驗(yàn)結(jié)論項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目技術(shù)數(shù)據(jù)110KV10KV合格257.7A1250A合格32.76KA31.5KA合格47.038KAA25KA合格57.84126合格 7.4隔離開關(guān)關(guān)選擇與校驗(yàn)驗(yàn)7.4.1隔離離開關(guān)原理與與類型隔離開關(guān)是發(fā)電電廠和變電所所中常用的開開關(guān)電器,用用于隔離電源源,以保證對(duì)對(duì)其它電器設(shè)設(shè)備和線路運(yùn)運(yùn)行安全檢修修。隔離開關(guān)是應(yīng)用用于斷路器的的配套裝置使使用的,但是是隔離開關(guān)無(wú)無(wú)滅弧裝置,不能用來接接通和斷開負(fù)負(fù)荷電流和短短路電流。隔隔離開關(guān)的類類型較多,按按裝接地點(diǎn)不不同分:屋內(nèi)內(nèi)式和屋外式式;按絕緣支支柱數(shù)目分:?jiǎn)沃健㈦p雙柱式和三柱柱式;此外還還有V型隔離開關(guān)關(guān)

58、。隔離開關(guān)關(guān)的型式對(duì)配配電裝置的分分布和占地面積有很大的影響響,隔離開關(guān)關(guān)選型時(shí)應(yīng)根根據(jù)實(shí)際情況況選擇,遼寧寧工學(xué)院選擇擇型號(hào)為:GN30-10D/6630,這種型號(hào)號(hào)隔離開關(guān)系系列為高壓10kV,三相電流流頻率50HZ的戶內(nèi)裝置置,安裝于高高壓開關(guān)柜內(nèi)內(nèi),使高壓開開關(guān)柜結(jié)構(gòu)緊緊密占地面積積小,安全性性高。如下表表所示7-3為GN30-10D/6630的技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。表7-3 GNN30-100D/6300技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)型式序號(hào)額定電壓KV額定電流A結(jié)構(gòu)標(biāo)志GN30-100D/6300戶內(nèi)3010630帶接地刀閘7.4.2隔離離開關(guān)運(yùn)行與與維護(hù) 隔離開關(guān)運(yùn)行行與維護(hù)的注意事項(xiàng):(1).載流回回路及

59、引線端端子無(wú)過熱。(2).瓷瓶無(wú)無(wú)裂痕,瓷瓶瓶與法蘭接觸觸處無(wú)松散及及起層現(xiàn)象。(3).傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)外露的金金屬無(wú)明顯銹銹蝕痕跡。(4).觸頭罩罩無(wú)異物堵塞塞。(5).接地良良好。(6).分合閘閘過程應(yīng)無(wú)卡卡勁,觸頭中中心要標(biāo)準(zhǔn),三三相是否同時(shí)時(shí)接觸。(7).隔離開開關(guān)嚴(yán)禁帶負(fù)負(fù)荷分、合閘閘,維修時(shí)檢檢查它與斷路路器的連鎖。7.4.3隔離離開關(guān)的校驗(yàn)驗(yàn) 根據(jù)型號(hào)擬選選GN30-10D/6630。 短路電流的沖擊擊值:短路容量:短路電流假想時(shí)時(shí)間: 校驗(yàn)情況如如下表表7-4 GNN30-100D/6300校驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)GN30-100D/6300工作電壓(KVV)10最大工作電流(A)57.73

60、短路電流 (KKA)2.76短路沖擊電流(KA)7.038熱穩(wěn)定性校驗(yàn)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可可得滿足熱穩(wěn)穩(wěn)定校驗(yàn)條件件。7.5互感器選選擇與校驗(yàn)互感器是電力系系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x儀表、繼電保保護(hù)等二次設(shè)設(shè)備獲取電氣氣一次回路信信息的傳感器器?;ジ衅鲗⒏唠妷?、大大電流按比例例變成低電壓壓(100、)和小電流(5、1A),其一次側(cè)側(cè)接在一次系系統(tǒng),二次側(cè)側(cè)接測(cè)量?jī)x表表與繼電保護(hù)護(hù)等。為了確確保工作人員員在接觸測(cè)量量?jī)x表和繼電電器時(shí)的安全全,互感器的的每一個(gè)二次次繞組必須有有可靠的接地地,以防繞組間間絕緣損壞而而使二次部分長(zhǎng)期存在高高電壓?;ジ衅靼娏髁骰ジ衅骱碗婋妷夯ジ衅鲀蓛纱箢悾饕请姶攀降牡?。此外,電

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