1、摘 要本設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)了煤礦地面35kV變電站的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括負(fù)荷計(jì)算、主接線設(shè)計(jì)、短路計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、繼電保護(hù)方案、變電所的防雷保護(hù)與接地等。通過(guò)對(duì)煤礦35KV變電站做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。用標(biāo)幺值法對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路電流計(jì)算，為電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)提供了數(shù)據(jù)。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，制定了礦井變電所的主結(jié)線方式、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)方案。其中35KV側(cè)為全橋接線，6KV主接線為單母分段。兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式。并根據(jù)電流整定值以及相關(guān)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，選擇了斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、繼電器、變壓器等電氣設(shè)備。關(guān)鍵字：

2、負(fù)荷計(jì)算; 變電站; 繼電保護(hù);運(yùn)行方式目錄 第一章 礦井概括4第一節(jié) 概述4第二節(jié) 電源4第三節(jié) 變電所的任務(wù)和位置4第二章 變壓器選擇4第一節(jié) 用電負(fù)荷計(jì)算4第二節(jié) 無(wú)功功率補(bǔ)償4第三節(jié) 低壓動(dòng)力變壓器或所用變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定4第三章 變壓所的接線和布置4第一節(jié) 變電所的主接線4第二節(jié) 變電所屋內(nèi)外的布置4第四章 短路電流計(jì)算4第一節(jié) 計(jì)算短路電流的意義和短路點(diǎn)的選擇5第二節(jié) 系統(tǒng)的最大，最小運(yùn)行方式5第三節(jié) 短路參數(shù)計(jì)算5第四節(jié) 短路電流計(jì)算5第五節(jié) 大容量的電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流的影響5第六節(jié) 短路電流的限制5第五章 高壓電氣設(shè)備的選擇5第一節(jié) 選擇高壓電氣設(shè)備的原則5第二節(jié) 成套配電裝

3、置的選擇5第三節(jié) 母線與絕緣子的選擇5第四節(jié) 隔離開(kāi)關(guān) 斷路器 熔斷器的選擇5第五節(jié) 電流互感器和電壓互感器的選擇5第六章 繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置5第一節(jié) 高壓配出線保護(hù)6第二節(jié) 靜電電容器的保護(hù)6第三節(jié) 高壓配電母線的保護(hù)6第四節(jié) 變電所的進(jìn)線保護(hù)6第五節(jié) 電力變壓器的保護(hù)6第七章 變電所的防雷設(shè)施6第一節(jié) 變電所的防雷裝置6第二節(jié) 接地裝置6結(jié)論6致謝6參考文獻(xiàn)62趙世玉，李想，李飛等. 供電技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社,2008593鄒有明主編.現(xiàn)代供電技術(shù) 中國(guó)電力出版社，2008594 傅知蘭主編.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算 中國(guó)電力出版社,2004596解東、周可等. 電氣設(shè)計(jì)教程 化學(xué)工

4、業(yè)出版社，2006.599張根現(xiàn)，唐志平等. 煤礦電工手冊(cè)（地面供電部分）6010李先彬主編，電力系統(tǒng)自動(dòng)化 中國(guó)電力出版社，2007.6011賴昌干，等.礦山電工學(xué)北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.6012藍(lán)之達(dá).供用電工程北京：中國(guó)電力出版社，2006.6013鄒有明，張根現(xiàn)，等.工礦企業(yè)漏電保護(hù)技術(shù)北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.6014唐志平.供配電技術(shù).北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.6015張根現(xiàn)，鄒有明，等.礦山過(guò)流保護(hù)技術(shù).北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.60前 言本設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)本次設(shè)計(jì)鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。電力是現(xiàn)代煤礦的

5、動(dòng)力，首先應(yīng)該保證供電的可靠和安全，并做到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面合理的滿足生產(chǎn)的需要。由于煤礦生產(chǎn)條件的特殊性，對(duì)供電系統(tǒng)有特殊的要求，尤其是煤礦地面供電系統(tǒng)作為整個(gè)煤礦供電開(kāi)端，對(duì)整個(gè)煤礦供電的安全，可靠，經(jīng)濟(jì)具有舉足輕重的作用。本論文根據(jù)變電所的設(shè)計(jì)原則，圍繞某礦井35KV變電所設(shè)計(jì)這一課題展開(kāi)了全面的設(shè)計(jì)與研究，主要完成以下工作： 針對(duì)礦井負(fù)荷的用電要求，根據(jù)需要系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算。據(jù)此對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇，并進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)變電所主接線的設(shè)計(jì)原則，對(duì)變電所的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)：高壓35kV采用全橋接法,6kV母線采用單母分段接線形式。采用標(biāo)幺值法對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路計(jì)算。按安裝地點(diǎn)、運(yùn)行環(huán)境和使

6、用要求對(duì)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行選擇，并對(duì)它們進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。為了在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以免事故的擴(kuò)大，在論文中對(duì)變電所繼電保護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。防雷保護(hù)是變電所保護(hù)中不可缺少的一項(xiàng)保護(hù)措施，本文采用了在線路上安裝閥型避雷器對(duì)其進(jìn)行防雷保護(hù)，并在變電所裝設(shè)避雷針。（1）日最高氣溫33，日最低氣溫-17。（2）土壤溫度27（最熱日）。a（3）凍土層厚度為0.55m，變電所土質(zhì)為沙質(zhì)粘土。 （4）本礦主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅狈较颍畲箫L(fēng)速為26m/s。（5）地震烈度為7度。供電變壓器是根據(jù)其使用環(huán)境條件、電壓等級(jí)及計(jì)算負(fù)荷選擇其形式和容量。變電所的容量是

7、有其裝設(shè)的主變壓器容量所決定的。從供電的可靠性出發(fā)，變壓器臺(tái)數(shù)是越多越好。但變壓器臺(tái)數(shù)增加，開(kāi)關(guān)電器等設(shè)備以及變電所的建設(shè)投資都要增大。所以，變壓器臺(tái)數(shù)與容量的確定，應(yīng)全面考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理選擇。當(dāng)企業(yè)絕大多數(shù)負(fù)荷屬三級(jí)負(fù)荷，其少量負(fù)荷或由鄰近企業(yè)取得備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)變壓器。如企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷較多，必須裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。兩臺(tái)互為備用，并且當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)能承擔(dān)全部一、二及負(fù)荷。特殊情況下可裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器。例如分期建設(shè)大型企業(yè)，其變電站個(gè)數(shù)及變壓器臺(tái)數(shù)均可分期投建，從而臺(tái)數(shù)可能加多。變壓器選擇計(jì)算按第二章計(jì)算出來(lái)的計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行用電負(fù)荷分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)。

8、其計(jì)算計(jì)算過(guò)程如下：1用電負(fù)荷分析 一級(jí)負(fù)荷：包括副提升機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)、井下主排水泵各項(xiàng)，其總負(fù)荷為2184kW，占全礦總負(fù)荷的33.6%。 二級(jí)負(fù)荷：包括主提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、選煤廠、地面低壓（生產(chǎn)負(fù)荷占75%）、一采區(qū)、二采區(qū)、井底車(chē)場(chǎng)各項(xiàng)，其總負(fù)荷為3171.5kW，占全礦總負(fù)荷的48.8%。 三級(jí)負(fù)荷：包括礦綜合廠、機(jī)修廠、地面低壓負(fù)荷的15%、工人村、支農(nóng)各項(xiàng)，其總負(fù)荷為1142.5kW，占全礦總負(fù)荷的17.6%。2根據(jù)礦井主變壓器的選擇條件，一般選兩臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)故障停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)必須保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電。在上述分析中一、二級(jí)負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的82.4%，當(dāng)兩臺(tái)變壓器中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，另一

9、臺(tái)必須保證82.4%的正常供電，再考慮將來(lái)的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負(fù)荷不斷增加，故選用兩臺(tái)S7-8000/35型銅線雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表2-1所示：表2-1 主變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)S7容量(kVA)8000連接組別Y,d11電壓36/6.3阻抗電壓7.5空載電流0.8損耗（kW）空載11.5負(fù)載45.0兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。變壓器損耗計(jì)算：根據(jù)公式2-3計(jì)算主變壓器各項(xiàng)損耗空載無(wú)功損耗： kvar；滿載無(wú)功損耗： kvar；變壓器的負(fù)荷率，則有功損耗： kW；無(wú)功損耗： kvar；35kV側(cè)全礦負(fù)荷計(jì)算及功率因數(shù)校驗(yàn)：有功功率： kW無(wú)功功率： kv

10、ar視在功率： kVA35kV側(cè)功率因數(shù)校驗(yàn)： >0.9滿足設(shè)計(jì)要求。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的確定兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷值可由公式3-1確定。 （3-1）如果S<Scr宜一臺(tái)運(yùn)行，如果S>Scr宜兩臺(tái)運(yùn)行。式中 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)荷， kVA； 變壓器額定容量 ，kVA； 變壓器空載有功損耗，kW； 變壓器空載無(wú)功損耗,kW； 變壓器滿載有功損耗，kW；變壓器滿載無(wú)功損耗，kvar；無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，大型礦井一般取無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量kq=0.09；本礦兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為： kVA故經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案為：當(dāng)實(shí)際負(fù)荷S<4724kW時(shí)，宜一臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷S>4724kW

11、時(shí)，宜兩臺(tái)運(yùn)行。第2節(jié) 無(wú)功功率補(bǔ)償當(dāng)采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，功率因數(shù)仍不能達(dá)到供用電規(guī)則所要求的數(shù)值時(shí)，就需要增設(shè)人工補(bǔ)償裝置。在工礦企業(yè)用戶中，人工補(bǔ)償廣泛采用靜電電容器作為無(wú)功補(bǔ)償電源。用電力電容器來(lái)提高功率因數(shù)時(shí)，其電力電容器的補(bǔ)償容量用下式計(jì)算： （2-4）式中 補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值； 補(bǔ)償后要達(dá)到的功率因數(shù)角的正切值；本設(shè)計(jì)要求功率因數(shù)達(dá)到0.9及以上。假設(shè)補(bǔ)償后6kV側(cè)功率因數(shù)，取0.8，則所需補(bǔ)償容量由公式2-9計(jì)算得： kvar電容器柜的選擇及實(shí)際補(bǔ)償容量計(jì)算：本設(shè)計(jì)采用高壓集中補(bǔ)償方式，因礦井地面變電所6kV母線為單母分段接線，故所選電容器柜應(yīng)分別安裝在兩

12、段母線上，即電容器柜數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。現(xiàn)選用GR-1/6型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量為=240kvar，最大不超過(guò)360kvar，據(jù)此可計(jì)算出電容器柜的數(shù)量為： 取偶數(shù) N=4則 實(shí)際補(bǔ)償容量為： kvar折算為計(jì)算容量為： kvar第三節(jié) 低壓動(dòng)力變壓器或所用變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定1低壓變壓器選擇對(duì)各低壓變壓器選擇時(shí)可按表2-1的計(jì)算容量進(jìn)行選擇。基于煤礦生產(chǎn)負(fù)荷對(duì)供電可靠性和安全性的要求且供電方式為雙回路，應(yīng)選兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行。并且，每臺(tái)變壓器均應(yīng)能承擔(dān)全部一、二級(jí)負(fù)荷供電的任務(wù)。故：（1）礦綜合廠、機(jī)修廠、工人村、支農(nóng)變壓器分別選SL7-250/6型、SL7-400/6型、SL7-400/

13、6型、SL7-315/6型油浸式鋁線雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器各一臺(tái)。（2）選煤廠變壓器選兩臺(tái)SL7-630/6型油浸式鋁線雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。（3）地面低壓變壓器選兩臺(tái)SL7-800/6浸式鋁線雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。（4）井底車(chē)場(chǎng)變壓器選兩臺(tái)KBSG-200/6型礦用隔爆型干式變壓器。各低壓變壓器參數(shù)如表2-2所示。 2各低壓變壓器損耗計(jì)算變壓器的功率損耗分為鐵耗和銅耗兩部分。變壓器空載時(shí)有功損耗和無(wú)功損耗分別用和表示。變壓器的功率損耗按公式2-3計(jì)算。有功損耗： ，kW （2-3）無(wú)功損耗： ，kvar 式中 變壓器的負(fù)荷率，； 變壓器計(jì)算負(fù)荷，kVA； 變壓器額定容量，kVA； 變壓器

14、空載有功損耗，kW； 變壓器滿載有功損耗，kW； 變壓器空載無(wú)功損耗，kvar，； 變壓器空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)； 變壓器滿載無(wú)功損耗，kvar，； 變壓器阻抗電壓占額定電壓的百分?jǐn)?shù)； 、均可由變壓器產(chǎn)品樣本中查出。（1） 礦綜合廠變壓功率器損耗計(jì)算空載無(wú)功損耗： kvar；滿載無(wú)功損耗： kvar；變壓器的負(fù)荷率，則有功損耗： kW； 無(wú)功損耗：、 kvar；（2） 洗煤廠變壓器損耗計(jì)算空載無(wú)功損耗： kvar；滿載無(wú)功損耗： kvar；變壓器的負(fù)荷率，則 有功損耗： kW；無(wú)功損耗： kvar；其它各組變壓器功率損耗計(jì)算依此類推，結(jié)果見(jiàn)表2-2. 表2-2 低壓變壓器參數(shù)及功率損耗計(jì)算

15、表負(fù)荷名稱礦綜合廠機(jī)修廠地面低壓選煤廠工人村支農(nóng)井底車(chē)場(chǎng)計(jì)算容量 (kVA)225381653625377310155所選變壓器參數(shù)型號(hào)SL7SL7SL7SL7SL7SL7KBSG容量(kVA)250400800630400315160連接組別Y,yn0Y,yn0Y,yn0Y,yn0Y,yn0Y,yn0Y,yn06/0.46/0.46/0.46/0.46/0.46/0.46/0.69444.54.54442.01.91.51.81.92.02.2損耗（kW）0.640.921.541.30.920.760.8545.89.98.15.84.81.43各項(xiàng)損耗值臺(tái)數(shù)1122112負(fù)荷率0.90.

16、950.410.50.940.980.48 kvar57.61211.341.66.33.52 kvar10163628.351612.66.4 kW3.886.156.416.656.045.372.36 kvar13.122.0436.136.8621.7418.659.99總計(jì)總有功損耗 kW36.86總無(wú)功損耗 kvar158.48第一章 變壓所的接線和布置第1節(jié) 變電所的主接線變電所的主線是由變壓器，斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，母線及其他設(shè)備，按一定的電器順序連接的，用于匯集和分配電能的電路。第2節(jié) 變電所屋內(nèi)外的布置結(jié)構(gòu)及用途結(jié)構(gòu)：電流動(dòng)作型組成式漏電保護(hù)器組成：零序電流互感器，電子漏電保護(hù)

17、，帶有過(guò)載和短路保護(hù)的短路器及塑料外殼。作用：電網(wǎng)的漏電保護(hù)，線路和電動(dòng)機(jī)的過(guò)載及短路保護(hù)等。第4章 短路電流計(jì)算第1節(jié) 計(jì)算短路電流的意義和短路點(diǎn)的選擇研究供電系統(tǒng)的短路并計(jì)算各種情況下的短路電流，對(duì)供電系統(tǒng)的擬定、運(yùn)行方式的比較、電氣設(shè)備的選擇及繼電保護(hù)整定都有重要意義。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響范圍，在供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決些列技術(shù)問(wèn)題。(1) 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。(2) 設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。(3) 確定限流措施，當(dāng)短路電流過(guò)大造成設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取

18、限制短路電流的措施。(4) 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。第2節(jié) 系統(tǒng)的最大，最小運(yùn)行方式短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式kAkAkAMVAkAkAkAMVA35kV母線k12.897.374.391851.794.562.721156kV母線 k26.918.4610.4974.25.7115.428.6861.2工人村 k33.117.934.73342.757.014.1830礦綜合廠 k44.6711.917.1513.9410.055.9943地面低壓 k51.283.261.95141.193.031.8113下井電纜 k65.9515.179.04654.9512.627.

19、5254選煤廠 k75.8614.948.91644.8512.377.3753壓風(fēng)機(jī) k86.0515.439.2664.9512.627.5254主扇風(fēng)機(jī) k94.0610.356.2743.23.699.415.6139.2主提升機(jī) k106.0516.299.2664.9513.487.5254副提升機(jī) k116.0515.439.2664.9512.627.5254機(jī)修廠 k125.9515.179.04654.9512.627.5254支農(nóng) k132.295.843.48252.115.383.2123第3節(jié) 短路參數(shù)計(jì)算負(fù)荷名稱電壓負(fù)荷容量負(fù)荷電流主變一次側(cè)358000132主編

20、二次側(cè)680007696kV母線68000769井下總負(fù)荷62584368主提升機(jī)685982.5副提升機(jī)663060.6主扇風(fēng)機(jī)692188.6壓風(fēng)機(jī)644442.7礦綜合廠0.38225341.8地面低壓0.38653999.2機(jī)修廠0.38381578.9選煤廠0.38625946.6工人村0.38377572.8支農(nóng)0.38310471第4節(jié) 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算系統(tǒng)如圖4-5所示，短路點(diǎn)選取35kV母線側(cè)、6kV母線側(cè)及6kV各出線回路末端，各元件參數(shù)可由表1-1中獲得。輸電線路、主變壓器和下井電纜均為一臺(tái)（路）工作，一臺(tái)（路）備用。該電源為無(wú)限大容量，其電抗標(biāo)么值,最大運(yùn)行方式

21、下，系統(tǒng)阻抗為=0.36，最小運(yùn)行方式下，系統(tǒng)阻抗為=0.69，離上一級(jí)變電所距離為6km。主變壓器為兩臺(tái)，每臺(tái)容量為8000kVA，=7.5。線路電抗：對(duì)于電纜=0.08/km，架空線=0.4/km。此外，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)在同一地點(diǎn)總裝機(jī)容量大于1000kW時(shí)，高壓異步電動(dòng)機(jī)在同一地點(diǎn)的同時(shí)運(yùn)行的總裝機(jī)容量大于800kW且短路點(diǎn)就在異步電動(dòng)機(jī)端頭時(shí)，要考慮其作為附加電源對(duì)短路電流的影響。1選取基準(zhǔn)容量=100MVA 計(jì)算點(diǎn)時(shí)，選取=37kV， kA 計(jì)算點(diǎn)時(shí)，選取=6.3kV， kA2計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值（1）系統(tǒng)電抗：最大運(yùn)行方式下， =0.36最小運(yùn)行方式下， =0.69（2）35kV進(jìn)線

22、（架空線）: （3）主變壓器: （4）主提升機(jī)、副提升機(jī)(電纜):（5）主扇風(fēng)機(jī)（架空線）：（6）壓風(fēng)機(jī)（電纜）：（7）礦綜合廠（架空線）：（8）機(jī)修廠（電纜）：（9）選煤廠（電纜）：（10）地面低壓（兩臺(tái)分列運(yùn)行）：由于變壓器在所內(nèi)，只計(jì)算變壓器阻抗，不計(jì)線路（11）工人村（架空線）：（12）支農(nóng)（架空線）：（13）下井電纜：（14）主提升機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)）：式中 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流標(biāo)么值，一般取=5。（15）主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）：其中為同步電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)的額定容量標(biāo)么值。等值電路圖如圖5-1所示，圖中元件所標(biāo)的分?jǐn)?shù)，分子表示元件編號(hào)，分母表示元件電抗標(biāo)么值。圖5-1 等值電路圖3各短路點(diǎn)短路

23、計(jì)算（1）點(diǎn)短路（35kV）最大運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA最小運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA（2）點(diǎn)短路（6kV母線）因主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）、主提升機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)）均構(gòu)成附加電源，因此要考慮電動(dòng)機(jī)反饋的影響，但異步電動(dòng)機(jī)僅對(duì)短路沖擊電流有影響。S1支路提供的短路參數(shù)：最

24、大運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)，S1支路提供的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值：kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量：MVA最小運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)，S1支路提供的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量：MVAS2支路提供的短路參數(shù)：S2支路為異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的附加電源，故只考慮其對(duì)短路沖擊電流的影響。異步電動(dòng)機(jī)提供的沖擊電流可由公式5-3計(jì)算： （5-3）式中 電動(dòng)機(jī)的額定電流；電動(dòng)機(jī)反饋電流沖

25、擊系數(shù)，對(duì)于高壓電動(dòng)機(jī)取=1.41.6，對(duì)于低壓電動(dòng)機(jī)取=1異步電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)平均值=0.9，則，S2支路的額定電流為（取=0.92）： kAS2支路電抗為：由公式5-3可得，S2支路提供的短路沖擊電流為： kAS3支路提供的短路參數(shù)：取=0.92，=0.9，則該支路的額定電流為： kA 考慮到同步電動(dòng)機(jī)一般裝有低壓保護(hù)裝置，當(dāng)t>0.2秒后，開(kāi)關(guān)跳閘，故它對(duì)穩(wěn)態(tài)短路電流無(wú)影響，利用+0.07=0.27（0.07是考慮查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線時(shí)，計(jì)算電抗需增加的數(shù)值）查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，得：, 則：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效

26、值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA故：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA（3）點(diǎn)短路（下井電纜）最大運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA最小運(yùn)行方式下短路回路電抗標(biāo)么值為：短路電流標(biāo)么值：則：最

27、小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：次暫態(tài)電流周期分量： kA短路電流沖擊值： kA短路全電流最大有效值： kA次暫態(tài)三相短路容量： MVA第5節(jié) 大容量的電動(dòng)機(jī)對(duì)短路電流的影響異步電動(dòng)機(jī)的等值電路：異步電動(dòng)機(jī)等值電路見(jiàn)圖4-1，其電路方程如下： 式(1)及圖1中的E為定子繞組的感應(yīng)電勢(shì)，s 為轉(zhuǎn)差率，。為定子電流，：為轉(zhuǎn)子電流， 為勵(lì)磁電流， 為電源電壓，r，為定子電阻， 。為定子電抗，rm為勵(lì)磁電阻， 為勵(lì)磁電抗，r 為轉(zhuǎn)子電阻歸算值， 為轉(zhuǎn)子電抗歸算值。 由等值電路圖可以看出電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為電源電壓轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率s很小，接近于零；若此時(shí)電動(dòng)機(jī)機(jī)端短路，等值電路中 為零且電動(dòng)機(jī)在

28、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的作用下減速。當(dāng)轉(zhuǎn)差率s上升至1時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零。在此期間，電動(dòng)機(jī)將向短路點(diǎn)反饋電流這個(gè)電流的大小、變化規(guī)律、衰減速度將會(huì)對(duì)短路點(diǎn)的短路電流產(chǎn)生影響。仿真模型與電路參數(shù)計(jì)算 圖2為含有低壓大功率電動(dòng)機(jī)的配電系統(tǒng)示意圖其中電源至電動(dòng)機(jī)的配電線路長(zhǎng)度為Z，故障點(diǎn)1和故障點(diǎn)2為兩個(gè)短路故障點(diǎn)。根據(jù)圖2，在Matlab的Simulink平臺(tái)建立圖3所示的仿真模型對(duì)不同情況下三相短路時(shí)電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)的反饋電流進(jìn)行仿真分析。 模型中異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子參數(shù)可以根據(jù)其技術(shù)數(shù)據(jù)，用工程計(jì)算法確定：仿真結(jié)果分析短路時(shí)刻對(duì)電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流的影響： 選擇電動(dòng)機(jī)功率為160kW在電動(dòng)機(jī)機(jī)端處設(shè)置短路點(diǎn)

29、即故障點(diǎn)2，選擇不同的短路時(shí)刻，測(cè)量電動(dòng)機(jī)反饋電流第一波峰值。取其中一相繪制曲線如圖4所示 從圖中可以看出，不同的短路時(shí)刻電動(dòng)機(jī)反饋電流的第一波峰值大小是不一樣的這會(huì)對(duì)短路電流起始值的大小產(chǎn)生影響 當(dāng)取配電線路f為BV一185 mm2。長(zhǎng)度為100 m可有表1給出的不同短路點(diǎn)、不同短路時(shí)刻電動(dòng)機(jī)三相反饋電流峰值數(shù)據(jù) 從表1中可以看出 不論短路時(shí)刻如何變化三相反饋電流中必有一相接近第一波的峰值以表1中的線路末端(電動(dòng)機(jī)機(jī)端)三相短路時(shí)的數(shù)據(jù)分析三相短路時(shí)電動(dòng)機(jī)反饋電流的峰值均在3 786 A以上是第一波峰值4 058 A的933 以上 因此在分析電動(dòng)機(jī)反饋電流對(duì)短路電流影響時(shí)可以不考慮短路時(shí)刻對(duì)

30、電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流的影響而只按其反饋電流峰值考慮不同短路點(diǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流的影響 從表1中可以看出在配電線路的不同點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流峰值的大小是不一樣的，短路點(diǎn)離電動(dòng)機(jī)越遠(yuǎn)，反饋電流峰值越小 表2給出了配電系統(tǒng)分別在配電線路首端(故障點(diǎn)1)和配電線路末端(故障點(diǎn)2)發(fā)生三相短路時(shí)160 kW電動(dòng)機(jī)反饋電流峰值、短路電流峰值及穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。從表2中可以看出，單就電動(dòng)機(jī)反饋電流而言隨短路點(diǎn)遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)變化不是很大100m時(shí)下降生 ×100 =11 38 ，200m時(shí)下降生 墮x 100=2304。但由于隨短路點(diǎn)遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)機(jī)端而靠近電源端短路電流會(huì)迅速增加

31、則電動(dòng)機(jī)反饋電流在短路電流峰值中所占比例迅速降低100m配電線路時(shí)從2023 下降到579：而200 m配電線路時(shí)更從3060下降到514 這也說(shuō)明在低壓對(duì)稱短路計(jì)算中在大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)端處進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響而遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)而靠近電源端處的短路計(jì)算可以不考慮電動(dòng)機(jī)反饋電流的影響電動(dòng)機(jī)容量對(duì)電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流的影響 表3給出了160 kW、132 kW、l10 kW、75 kW和55 kW 電動(dòng)機(jī)在配電線路末端(故障點(diǎn)2)發(fā)生三相短路時(shí)電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流前三個(gè)波的峰值 可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)功率不同，短路時(shí)其向短路點(diǎn)反饋電流的大小也不同電動(dòng)機(jī)的功率越大向短路點(diǎn)反饋的電流越大 圖5為

32、160 kW 異步電動(dòng)機(jī)機(jī)端_一相短路時(shí)反饋電流波形可以看出反饋電流衰減速度是很快的一般在三個(gè)周波(006 S左右)振蕩衰減到峰值的一半以下其后基本上是按指數(shù)規(guī)律衰減在0305 S左右衰減結(jié)束 因此可以認(rèn)為在電動(dòng)機(jī)機(jī)端短路時(shí) 電動(dòng)機(jī)定子反饋電流會(huì)對(duì)短路電流峰值和開(kāi)斷電流產(chǎn)生影響3 異步電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋電流的計(jì)算 對(duì)于低壓異步電動(dòng)機(jī)其對(duì)短路電流峰值影響的計(jì)算公式為： 上式中，對(duì)于低壓異步電動(dòng)機(jī)，K =13， ，是運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋的短路電流其值可按三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算中式(69)計(jì)算 表4給出了對(duì)于圖2所示配電系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)功率分別為160kW、132kW、110kW、75 kW 和5

33、5 kW時(shí)，按上述公式(7)計(jì)算的i 值和使用Matlab按圖3所示仿真故障點(diǎn)2短路時(shí)所得電動(dòng)機(jī)向短路點(diǎn)反饋的短路電流峰值 表4中的計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果之間存在一定的誤差這主要是由于計(jì)算和計(jì)算機(jī)仿真中有些系數(shù)和參數(shù)的選擇是按理想值或平均值來(lái)選取的但最大誤差沒(méi)有超過(guò)計(jì)算值的4 將電動(dòng)機(jī)反饋電流峰值與額定電流相比反饋電流峰值在數(shù)值上大約是電動(dòng)機(jī)額定電流的l314倍。由表4可以看出，如果用這種方法估算電動(dòng)機(jī)機(jī)端三相短路時(shí)向短路點(diǎn)反饋電流值其與計(jì)算值的誤差在5 左右基本上可以滿足工程計(jì)算的要求第6節(jié) 短路電流的限制要經(jīng)常對(duì)線路、設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，迅速進(jìn)行檢修。第5章 高壓電氣設(shè)備的選擇第1

34、節(jié) 選擇高壓電氣設(shè)備的原則對(duì)各種電氣設(shè)備的基本要求是正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，短路通過(guò)短路電流時(shí)不致?lián)p壞，因此，電氣設(shè)備必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)。(1)按正常條件選擇 環(huán)境條件電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)、戶外兩大類。此外，選擇電氣設(shè)備，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件考慮防水、防火、防腐、防塵、防爆以及高海拔區(qū)或濕熱地區(qū)等方面的要求。 按電網(wǎng)額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即：安最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)它的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流，即：(2)按短路情況校驗(yàn)按短路情況來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的

35、動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。按裝置地點(diǎn)的三相短路容量來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的斷流能力。第2節(jié) 成套配電裝置的選擇 1.母線支柱絕緣子的選擇室內(nèi)選用ZA-10T型外膠裝支柱絕緣子，其允許的抗彎荷重為1.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)支柱絕緣子受力按下式計(jì)算式中 ,支柱絕緣子間距，取150cm；母線相間距離，取25cm；短路電流沖擊值，6kV側(cè)為18.46kA；于是,滿足要求。2.高壓穿墻套管的選擇:按電壓，電流初選CWLB-10/1000型戶外銅導(dǎo)體穿墻套管，身長(zhǎng)362mm，額定電壓10kV，額定電流1000A,10秒熱穩(wěn)定電流為18kA，抗彎破壞強(qiáng)度為750kg。其允許的抗彎荷重為熱穩(wěn)定校驗(yàn)，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)穿墻套管受力按下式計(jì)

36、算式中 ； 穿墻套管至最近支柱絕緣子間距，取150cm；穿墻套管本身長(zhǎng)度，cm；母線相間距離，cm； 短路電流沖擊值，6kV側(cè)為18.46kA；于是 滿足要求。3.室外構(gòu)架的選擇35kV進(jìn)出線構(gòu)架選用門(mén)形架，高7.3m，間距為1.3米。35kV母線構(gòu)架選用門(mén)型架，構(gòu)架高5m，寬5m，線間距1.6m。隔離開(kāi)關(guān)選用高2.5m的構(gòu)架。避雷器構(gòu)架、電壓互感器構(gòu)架均選用獨(dú)立單桿形。避雷器一組用三根，電壓互感器一組用兩根，高3m的構(gòu)架。第3節(jié) 隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器的選擇隔離開(kāi)關(guān)的主要功能是隔離高壓電源，保證其它電氣設(shè)備和線路的安全檢修及人身安全。隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，具有明顯的可見(jiàn)斷開(kāi)間隙，絕緣可靠。隔離開(kāi)

37、關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，不能拉、合閘。隔離開(kāi)關(guān)按電網(wǎng)電壓、額定電流電流及環(huán)境條件選擇，按短流電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。135kV側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)QS1QS10的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)布置方式，室外一般采用GW4或GW5型隔離開(kāi)關(guān)。本設(shè)計(jì)中為了方便檢修時(shí)的接地，兩個(gè)進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)QS1、QS2和兩個(gè)電壓互感器隔離開(kāi)關(guān)QS9、QS10選用GW5-35GD/600帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CS-D單相接地式手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，QS3QS8選用GW5-35G/600不帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CS-G手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。所選隔離開(kāi)關(guān)電氣參數(shù)如表5-1所示。表5-1 所選隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A極限電流

38、峰值/kA熱穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定時(shí)間/sGW5-35GD/6003560050145GW5-35G/6003560050145(2)額定電壓：，符合要求。 (3)額定電流：，符合要求。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒, 秒，QF1QF5的相當(dāng)于5秒的熱穩(wěn)定電流為： 熱穩(wěn)定性符合要求。QS3QS8的校驗(yàn)計(jì)算與QS1、QS2和QS9、QS10校驗(yàn)計(jì)算相同。26kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)QS11QS14的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用GN2、GN6或GN8型隔離開(kāi)關(guān)。本設(shè)計(jì)QS11、QS12選用GN6-10T/1000型隔離開(kāi)關(guān)，操動(dòng)

39、機(jī)構(gòu)選CS6-1手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)如表5-2所示。表5-2 所選隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A極限電流峰值/kA熱穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定時(shí)間/sGN6-10T/100010100075305(2)額定電壓：，符合要求。(3)額定電流：，符合要求。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒, 秒，QF1QF5的相當(dāng)于5秒的熱穩(wěn)定電流為： 熱穩(wěn)定性符合要求。 高壓熔斷器的選擇：高壓熔斷器是一種過(guò)流保護(hù)元件，有熔件與熔管兩部分組成。當(dāng)過(guò)載或短流時(shí)，電流增大，熔件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù)電氣設(shè)備的目的。高壓熔斷器的選擇除按工

40、作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷電流（對(duì)保護(hù)電壓互感器的熔斷器不考慮負(fù)荷電流）選擇型號(hào)外，還必須校驗(yàn)其斷流容量，即對(duì)保護(hù)變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的1.52倍選取。對(duì)于限流式熔斷器，不能用于低于額定電壓等級(jí)的電網(wǎng)上，以免熔件熔斷時(shí)電弧電阻過(guò)大而出現(xiàn)過(guò)截流電壓。35kV電壓互感器保護(hù)用熔斷器的選擇：對(duì)于保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量來(lái)選擇不考慮負(fù)荷電流。35kV側(cè)最大短路容量為185MVA，故選用RW9-35/0.5型戶外高壓熔斷器，其額定電壓為35kV，熔管額定電流為0.5A，熔體額定電流為200A，最大切斷容量2000MVA，滿足要求。斷路器的選擇及校

41、驗(yàn)135kV側(cè)QF1QF5的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)布置方式，室外一般采用DW8-35型多油斷路器，本設(shè)計(jì)采用DW835/600型斷路器，共五臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CD11-X電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，油開(kāi)關(guān)的戶外端子箱選擇XJ-1型。所選斷路器電氣參數(shù)如表5-3所示。表5-3 所選斷路器參數(shù)型號(hào)額定電壓/kV額定電流/kA額定開(kāi)斷電流/kA額定容量/MVA極限電流峰值/kA熱穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定時(shí)間/sDW8-35/6003560016.510004116.54(2)額定電壓：，符合要求。(3)額定電流：，符合要求。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒,

42、則秒，QF1QF5的相當(dāng)于4秒的熱穩(wěn)定電流為： 熱穩(wěn)定性符合要求。式中，分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對(duì)應(yīng)的熱穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間；，分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時(shí)間。斷路器通過(guò)短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算：式中，為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的分閘時(shí)間。(6) 斷流容量校驗(yàn)：,符合要求。26kV側(cè)QF6、QF7、QF8的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用SN10-10I型少油斷路器，本設(shè)計(jì)采用SN10-10I/1000型斷路器，共兩臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CD-1電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)如表5-4所示。表5-4 所選斷路器參數(shù)型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開(kāi)斷電流/kA額定容量/M

43、VA極限電流峰/kA熱穩(wěn)定電流/kA熱穩(wěn)定時(shí)間/sSN10-10I/100010100017.330044.117.34(2)額定電壓：，符合要求。(3)額定電流：，符合要求。(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒,則秒，QF1QF5的相當(dāng)于4秒的熱穩(wěn)定電流為： 熱穩(wěn)定性符合要求。(6) 斷流容量校驗(yàn)：,符合要求。第5節(jié) 電流互感器和電壓互感器的選擇 電流互感器的選擇及校驗(yàn)：電流互感器按使用地點(diǎn)，電網(wǎng)電壓和長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷電流來(lái)選擇，并按短路條件校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。此外還應(yīng)根據(jù)二次設(shè)備要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)。額定電壓應(yīng)大于或等于所在電

44、網(wǎng)電壓；額定電流應(yīng)大于或等于（1.21.5）倍的長(zhǎng)時(shí)最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷工作電流，即（1.21.5）電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)。 （1）35kV側(cè)電流互感器的選擇因母聯(lián)斷路器不需要測(cè)量，只設(shè)保護(hù)，故選用LR-35-3-200/5型電流互感器，電流比為200/5，其它多油斷路器處均選用LR-35-3-300/5型。選用的LRD-35-3-300/5型電流互感器裝入DW5-35的一側(cè)套管內(nèi)，作為差動(dòng)保護(hù)及其它保護(hù)用，而選的其它LRD-35-3-300/5型電流互感器裝入DW5-35的另一側(cè)套管內(nèi)作為35kV的監(jiān)測(cè)之用。（2）6kV側(cè)電流互感器的選擇 根據(jù)6kV側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的計(jì)算數(shù)據(jù)，

45、6kV側(cè)選用LMJC-10-1000/5型母線式電流互感器.額定電壓10kV，額定電流為1000A，1秒熱穩(wěn)定電流為65kA。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，熱穩(wěn)定校驗(yàn)，滿足要求。電壓互感器的選擇及校驗(yàn)：1、35kV側(cè)電壓互感器的選擇本變電所35kV線路不需要進(jìn)行絕緣檢測(cè)，只需測(cè)量線路電壓，故選兩臺(tái)雙線圈互感器，其接線方式采用V/V型接法，分別接在35kV兩段母線上，采用限流熔斷器保護(hù)。 選JDJ-35型（單相雙圈澆注絕緣）電壓互感器四臺(tái)，一次電壓為35kV，二次電壓為0.1kV，額定容量150VA，其計(jì)量?jī)x表定為0.5級(jí)；電壓互感器和變壓器的端子箱選用XW-2型。2、6kV側(cè)電壓互感器在選擇高壓開(kāi)關(guān)柜時(shí)配套選擇

46、，詳見(jiàn)設(shè)備匯總表。第6章 繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置第一節(jié) 高壓配出線保護(hù) electrostatic capacitance 表征帶電體的電荷量與電位關(guān)系的物理量。一般是指帶電體(帶電區(qū))對(duì)大地的電容。對(duì)絕緣導(dǎo)體來(lái)講，靜電電容為該導(dǎo)體上的電荷除以其電位。若有兩個(gè)絕緣導(dǎo)體，其靜電電容為一個(gè)絕緣導(dǎo)體上的電量除以兩絕緣導(dǎo)體的電位差。對(duì)于非導(dǎo)體來(lái)講，表面電位相等的部分，其電荷與帶電電壓之比，稱為該非導(dǎo)體此局部表面的表觀電容。靜電電容與介質(zhì)的介電常數(shù)和帶電體大小成正比，而與接地體的距離成反比。靜電電容用C表示，單位為F。電容器充電后，其儲(chǔ)積電能，故靜電電容也表征電容器儲(chǔ)存電荷的能力。 該組35KV開(kāi)關(guān)，QF1

47、、QF2斷路器為進(jìn)線開(kāi)關(guān)，QF3斷路器為聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，其保護(hù)設(shè)置對(duì)于正常運(yùn)行方式下35KV母線上的短路故障，應(yīng)在QF1、QF2 上設(shè)瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)，并設(shè)定時(shí)過(guò)流作為后備保護(hù)，再加上前后級(jí)的時(shí)限配合，可以滿足選擇性和快速性的要求。但對(duì)于故障運(yùn)行，例如電源進(jìn)線1#停運(yùn)，有電源2#單獨(dú)供電，QF3合閘運(yùn)行，以下全分列運(yùn)行的情況，此時(shí)若主變壓器T1的高壓側(cè)或該母線發(fā)生短路，就可能引起QF的瞬時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘，導(dǎo)致全企業(yè)停電。所以QF3也應(yīng)設(shè)時(shí)限速斷保護(hù)，該保護(hù)只在QF3合閘運(yùn)行時(shí)起作用，即只針對(duì)故障運(yùn)行情況。為了保證故障運(yùn)行時(shí)保護(hù)的選擇性，應(yīng)該是QF3先跳閘，所以應(yīng)在QF1、QF2上該設(shè)時(shí)限速斷和定

48、時(shí)過(guò)流保護(hù)，定時(shí)過(guò)流保護(hù)的時(shí)限應(yīng)比上級(jí)定時(shí)過(guò)流保護(hù)短一個(gè)時(shí)限級(jí)差。這是兩臺(tái)主變壓器側(cè)的控制開(kāi)關(guān)，變壓器主保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)，但為了防止外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)的后備，還必須設(shè)置定時(shí)過(guò)流和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)于單側(cè)電源的雙繞組變壓器，定時(shí)過(guò)流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在電源側(cè)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)同時(shí)變壓器兩側(cè)的開(kāi)關(guān)跳閘其中定時(shí)電流的動(dòng)作應(yīng)比QF1、QF2短一個(gè)限極差。為了避免重疊和增加時(shí)限配合的困難，QF、QF可僅設(shè)差動(dòng)保護(hù)。用于控制保護(hù)6KV饋出線的各斷路器，供電于終端負(fù)荷，故可按規(guī)定設(shè)置瞬時(shí)速斷和定時(shí)過(guò)流兩段式保護(hù)。但瞬時(shí)速斷的動(dòng)作電流若安常規(guī)方法整定，對(duì)于6KV線路保護(hù)

49、范圍就很短，有些情況下幾乎為零，故可用瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)（保護(hù)全長(zhǎng)），而定時(shí)過(guò)流為近后備保護(hù)。 QF8 用作6KV母線分段開(kāi)關(guān)，它的過(guò)流保護(hù)設(shè)置，主要考慮故障運(yùn)行情況。如主變壓器T2因故停運(yùn)，有T1單獨(dú)供電， QF8 合閘運(yùn)行情況。此時(shí)若 QF8 不設(shè)保護(hù)，則當(dāng)6KV的母線右端發(fā)生短路時(shí)，將使QF4跳閘而使全企業(yè)停電，如設(shè)有保護(hù)，則此時(shí)QF8跳閘，切除右端母線，左端母線仍可繼續(xù)供電，因此提高了供電系統(tǒng)的可靠性。為了與6KV出線的瞬時(shí)速斷保護(hù)配合，QF8上可設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)。第二節(jié) 電力變壓器的保護(hù) 變壓器是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，他的正常運(yùn)行對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性意義重大，電力變壓器的常用保護(hù)裝置

50、有氣體保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。氣體保護(hù)主要用于變壓器油箱內(nèi)部故障的主要保護(hù)以及油面過(guò)低保護(hù)。氣體保護(hù)是利用安裝于油箱和油枕間管道中的機(jī)械式氣體繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氣體保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快，靈敏度高，穩(wěn)定可靠，接線簡(jiǎn)單，能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的各種類型的故障，特別是短路匝數(shù)很少的匝間短路，其他保護(hù)可能不動(dòng)作，對(duì)這種故障氣體保護(hù)具有特別重要的意義，所以氣體保護(hù)式變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)之一。變壓器的過(guò)流保護(hù)：為了防止外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)和氣體保護(hù)的后備，變壓器還必須裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。對(duì)于單側(cè)電源的變壓器，過(guò)流保護(hù)安裝在電源側(cè)，過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)切斷變壓器各側(cè)開(kāi)關(guān)。過(guò)流

51、保護(hù)安躲過(guò)最大工作電流整定，啟動(dòng)值比較大，不能滿足靈敏要求可設(shè)電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)以提高靈敏度。第七章 變電所的防雷設(shè)施第1節(jié) 變電所的防雷裝置變電所是供電系統(tǒng)的樞紐，一旦遭到雷擊造成停電故障，將會(huì)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活造成很大的影響，故必須裝設(shè)可靠的防雷設(shè)備，對(duì)直擊雷和線路侵入的雷電波進(jìn)行防護(hù)。故本設(shè)計(jì)在35kV線路上各裝設(shè)一組FZ-35型避雷器，并在6kV側(cè)的兩段母線上裝設(shè)兩組FZ-6型閥型避雷器，置于互感器內(nèi)，為了限制入侵波的幅值及陡度，保證閥型避雷器的應(yīng)有工作條件，變電所進(jìn)線段設(shè)置保護(hù)，在變電所四周設(shè)置四根避雷針。1、35kV進(jìn)線段保護(hù) 在進(jìn)入變電所前兩公里的線段上設(shè)置GJ-35型避雷線，并在進(jìn)入變電所時(shí)在35kV進(jìn)線處裝設(shè)管型避雷器，據(jù)35kV母線的最大短路電流為2.89kA，最小短路電流為1.79kA的條件選用GXS135/0.54型管型避雷器,其斷流量下限為0.5kA,上限為4kA，滿足要求。2、裝設(shè)避雷針 母線架