1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)煤礦110kV變電所主井保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)DESIGN OF 110kV MICRO-COMPUTER PLC CONTROL THE MAIN SHAFT MINE PROTECTION SYSTEM FOR SUBSTATION學(xué)院（部）：電氣與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 電氣08-2班 學(xué)生姓名： 焦波波 指導(dǎo)教師： 楊岸副教授 2012年 5 月 25 日煤礦110kV變電所主井保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要目前，在國(guó)內(nèi)有許多大中型煤礦的提升系統(tǒng)都裝配了比較先進(jìn)的保護(hù)裝置，以增強(qiáng)對(duì)提升機(jī)的保護(hù)，但有些煤礦因?yàn)槿狈Y金而沒(méi)有裝配保護(hù)裝置。因此，研究出實(shí)用、可靠性高、經(jīng)濟(jì)、適用范圍廣的提升機(jī)綜合保護(hù)

2、裝置有著十分顯著的意義。本設(shè)計(jì)以淮南礦業(yè)集團(tuán)潘北礦區(qū)的變電所為對(duì)象進(jìn)行了變電所高壓電氣設(shè)備選型計(jì)算、相關(guān)繼電保護(hù)整定的計(jì)算、二次回路分析、斷路器的閉合閘動(dòng)作過(guò)程以及微機(jī)保護(hù)的設(shè)計(jì)。其中變電所一次設(shè)備的選型部分主要對(duì)主變壓器、電容器、架空線和母線的選擇以及短路電流的計(jì)算和高低壓電氣柜的選擇。二次回路部分主要對(duì)10kV主井進(jìn)線測(cè)量保護(hù)作了簡(jiǎn)要的分析，同時(shí)也對(duì)斷路器的工作過(guò)程及其開(kāi)閉的動(dòng)作過(guò)程作了全面的分析，在其中輔助大量的電路流程圖，以全面的數(shù)據(jù)和圖形剖析了二次回路的工作過(guò)程。微機(jī)保護(hù)部分的設(shè)計(jì)選用S7-200系列PLC進(jìn)行硬件系統(tǒng)配置和軟件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：繼電保護(hù)，PLC，主井保護(hù)，電氣設(shè)備DE

3、SIGN OF 110kV MICRO-COMPUTER PLC CONTROL THE MAIN SHAFT MINE PROTECTION SYSTEM FOR SUBSTATIONABSTRACTCurrently, there are many large and medium coal mines in the country improve the system are equipped with more advanced protective devices to enhance the protection of the elevator, but some mines du

4、e to lack of funds is not equipped with protective devices. Therefore, the developed practical, high reliability, economy, widely applied Integrate backup protection device has a very significant meaning.The design of Huainan Mining Group Pan North mine substation transformer for the objects of the

5、calculations of the high voltage electrical equipment selection, the relevant relay setting calculations, the secondary circuit analysis, circuit breaker action during the closed gate, and microprocessor-based protection design of substation equipment including a main part of the main transformers,

6、capacitors, overhead lines and bus options and short-circuit current calculation and the choice of high and low voltage electrical cabinet. 10KV secondary circuit part of the main line of the main shaft into a brief analysis of measurement of protection, but also the working process of the circuit b

7、reaker opening and closing of the action process and a comprehensive analysis, in which a large number of auxiliary circuit flow to comprehensive data and graphical analysis of the secondary circuit of the working process of the design of microprocessor-based protection used for S7-200 series PLC ha

8、rdware configuration and software design.KEYWORDS：relay, plc, protection of the main shaft ，electrical equipment目錄摘要(中文)I摘要(英文)II1緒論11.1設(shè)計(jì)背景11.2當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3主井提升機(jī)繼電保護(hù)要求11.4主井保護(hù)系統(tǒng)的組成11.5主井系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)21.6主井系統(tǒng)保護(hù)的意義22設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料33變電所一次設(shè)備選型43.1 負(fù)荷計(jì)算43.2無(wú)功補(bǔ)償43.2.1.無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x43.2.2.電網(wǎng)中常用的無(wú)功補(bǔ)償方式53.2.3.無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算53.3 主變

9、壓器的選擇53.3.1.主變臺(tái)數(shù)的確定5變壓器形式的選擇63.3.3.主變?nèi)萘康拇_定63.4 110kV架空線的選擇73.4.1 架空電力線路的防護(hù)區(qū)7110kV架空電力線路的安全距離83.4.3.架空線截面積的選擇83.4.4.架空線的校驗(yàn)93.5 110kV母線的選擇103.5.1. 110kV母線的接線方案與分析10110kV母線的選擇113.6三相短路電流的計(jì)算123.7 高壓斷路器的選擇153.8其它設(shè)備的選擇17高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇173.8.2 避雷器的選擇184變電所二次側(cè)設(shè)備的選型204.1 10kV母線的選型與校驗(yàn)204.2 10KV電纜的選擇204.3高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇214

10、.4 其他設(shè)備的選擇215主井提升機(jī)繼電保護(hù)235.1 10kV主井保護(hù)設(shè)計(jì)235.2繼電器保護(hù)的要求235.3 繼電保護(hù)組成235.4 主井保護(hù)245.5 繼電保護(hù)用電流互感器的二次接線256二次回路分析266.1 二次回路的含義及其重要性266.2 10kV主井進(jìn)線測(cè)量保護(hù)裝置266.3 計(jì)量回路296.4 NSC681測(cè)量回路296.5 斷路器控制回路306.6 跳閘操作316.7 合閘操作316.8 斷路器防跳316.9 斷路器信號(hào)回路和輔助回路326.10 儲(chǔ)能回路337系統(tǒng)保護(hù)裝置設(shè)計(jì)347.1 概述347.2 系統(tǒng)保護(hù)的設(shè)計(jì)要求347.3 遠(yuǎn)程設(shè)備的功能要求347.4 硬件部分設(shè)

11、計(jì)347.4.1 微機(jī)保護(hù)硬件系統(tǒng)組成347.4.2 PLC控制系統(tǒng)357.4.3 可編程序控制器(PLC)及其結(jié)構(gòu)367.4.4 PLC的特點(diǎn)及發(fā)展387.4.5 CPU-224397.4.6 西門子S7-200的簡(jiǎn)介407.4.7 S7-200系列的PLC的通信417.4.8 系抗干擾措施417.5 硬件電路設(shè)計(jì)427.5.1 系統(tǒng)框圖427.5.2 對(duì)遠(yuǎn)端設(shè)備的硬件電路設(shè)計(jì)447.5.3 控制系統(tǒng)及外圍系統(tǒng)487.6 系統(tǒng)軟件流程圖517.6.1 系統(tǒng)主程序流程圖517.6.2 檢測(cè)子程序流程圖527.6.3 通訊程序設(shè)計(jì)53結(jié)論56參考文獻(xiàn)57致謝581緒論1.1設(shè)計(jì)背景目前，在國(guó)內(nèi)有

12、許多大中型煤礦的提升系統(tǒng)都裝配了比較先進(jìn)的保護(hù)裝置，以增強(qiáng)對(duì)提升機(jī)的保護(hù)，但有些煤礦因?yàn)槿狈Y金而沒(méi)有裝配保護(hù)裝置。因此，研究出實(shí)用、可靠性高、經(jīng)濟(jì)、適用范圍廣的提升機(jī)綜合保護(hù)裝置有著十分顯著的意義。1.2當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國(guó)外研制的后備保護(hù)裝置雖性能好，不過(guò)價(jià)格上卻是一般煤礦企業(yè)所難以承受的。國(guó)內(nèi)的許多提升機(jī)后備保護(hù)裝置相對(duì)較落后，大多以單片機(jī)為核心，采用C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序的后備保護(hù)裝置，人機(jī)界面相結(jié)合、監(jiān)測(cè)保護(hù)功能于一體。本文利用PLC為核心技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型的提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置。1.3主井提升機(jī)繼電保護(hù)要求礦井提升機(jī)是礦山生產(chǎn)的至關(guān)重要設(shè)備，對(duì)礦井的生產(chǎn)及安全起著非常重要的作

13、用。一旦出現(xiàn)故障，要求其保護(hù)設(shè)備能自動(dòng)地、快速地、有選擇性地借助于斷路器將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保證無(wú)故障元件快速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞。電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，要根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，通知運(yùn)行人員處理，或自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整和消除。反應(yīng)不正常工作狀態(tài)的繼電保護(hù)裝置，一般不需要立即動(dòng)作，允許帶一定延時(shí)。對(duì)作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，必須做到嚴(yán)格的選擇性、及時(shí)的速動(dòng)性、足夠的靈敏性、極高的可靠性。1.4主井保護(hù)系統(tǒng)的組成主井系統(tǒng)微機(jī)遠(yuǎn)程保護(hù)由主站設(shè)備（PC機(jī)）和遠(yuǎn)端設(shè)備PLC監(jiān)控保護(hù)單元構(gòu)成。系統(tǒng)硬件由主機(jī)及其外部設(shè)備，多臺(tái)PLC智能控制單元及其外部設(shè)備RS-

14、485接口組成。遠(yuǎn)端設(shè)備安裝在變電所、主井內(nèi)（每路一臺(tái)），主要完成對(duì)模擬量的采集和檢測(cè)，將運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)送給主站，并能接收主站發(fā)來(lái)的命令。主站設(shè)備是一臺(tái)裝有監(jiān)控軟件的PC機(jī)，安裝在控制中心或值班室，進(jìn)行設(shè)置參數(shù)或控制，通過(guò)串口和遠(yuǎn)端設(shè)備相連。遠(yuǎn)端設(shè)備站軟件可以管理整個(gè)系統(tǒng)的所有遠(yuǎn)端設(shè)備，如當(dāng)遠(yuǎn)端送來(lái)的被控對(duì)象出現(xiàn)異常信息時(shí)，主站會(huì)提示報(bào)警，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，并能提供歷史數(shù)據(jù)查詢及數(shù)據(jù)曲線的繪制等。上位機(jī)與下位機(jī)的通信采用主從式RS-485接口通信網(wǎng)絡(luò)。1.5主井系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)目前我國(guó)眾多大中型企業(yè)都面臨技術(shù)改造問(wèn)題，隨著監(jiān)控保護(hù)的覆蓋面的逐漸擴(kuò)大，系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)也日益繁重，系統(tǒng)技術(shù)改造是一

15、項(xiàng)重要的技改工作。此微機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)就是監(jiān)視主井運(yùn)行生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)各類操作控制，完成主井生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與保護(hù)。所以該系統(tǒng)首先要能夠?qū)崟r(shí)采集主井生產(chǎn)過(guò)程中的各種實(shí)時(shí)信息，更新數(shù)據(jù)庫(kù)，為監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)提供真實(shí)可靠的運(yùn)行信息。能提供正常情況下的運(yùn)行顯示，調(diào)用所有的數(shù)據(jù)，完成各種管理提示及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等工作。實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程中的各類異常報(bào)警(如短路、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、過(guò)電流等)信號(hào)，并做出相應(yīng)的保護(hù)處理。此外，此系統(tǒng)不僅要在本地完成監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)控制，方便地完成對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)視、設(shè)置參數(shù)等功能，而且在遠(yuǎn)程和異地也能實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)操作和運(yùn)行數(shù)據(jù)的

16、傳輸，實(shí)現(xiàn)資源共享。1.6主井系統(tǒng)保護(hù)的意義從根本上改善煤礦安全生產(chǎn)狀況，是關(guān)系煤炭工業(yè)發(fā)展的大事，是保障煤炭工業(yè)持續(xù)，穩(wěn)定，健康發(fā)展的重要前提。為了貫徹落實(shí)安全第一的方針，除了加強(qiáng)管理和安全技術(shù)培訓(xùn)外，安全監(jiān)測(cè)工作現(xiàn)代化也是加強(qiáng)安全工作的重要物質(zhì)技術(shù)保證。它是防止各類事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)煤礦管理現(xiàn)代化的必要手段，也是一項(xiàng)不容忽視的安全技術(shù)基礎(chǔ)工作。2設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料表21 潘北礦變電所負(fù)荷表順序設(shè)備負(fù)荷名稱電壓(kV)高壓電動(dòng)機(jī)總臺(tái)數(shù)/工作數(shù)設(shè)備容量需用系數(shù)Costan 使用容量型式額定容量(kW)總?cè)萘?kW)工作容量(kW)Pj(kw)Qj(kVar)Sj(kVar)1主井提升機(jī)10同步40

17、001/1400040000.950.90.483800182442152副井提升機(jī)10直流1700/22002/2390039000.90.61.3335104668.35840.63通風(fēng)機(jī)10同步30002/1600030000.742-0.9-0.482226-1068.52469.24壓風(fēng)機(jī)10同步5505/4275022000.75-0.9-0.481650-79218305瓦斯泵10異步8004/2320016000.750.750.88120010561598.56制冷降溫系統(tǒng)10200020000.70.750.88140012321864.97地面低壓系統(tǒng)0.3880000.

18、80.750.886400563285258井下高壓負(fù)荷1060000.80.71.02480048966856.49總計(jì)2498617447.830475設(shè)計(jì)任務(wù)：完成變電所10kV主井保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)。3變電所一次設(shè)備選型3.1 負(fù)荷計(jì)算1.有功功率2.無(wú)功功率Q=P×3.視在功率S= 式中：每組設(shè)備容量之和，單位為 kW；：需用系數(shù)；：功率因數(shù)。 總負(fù)荷的計(jì)算： 1.有功功率2.無(wú)功功率3.視在功率4.自然功率因數(shù)：式中：為組間同時(shí)系數(shù)，取為 0.850.9。 電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率就是要使系統(tǒng)中無(wú)功電源所發(fā)出的無(wú)功功率與系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗相平衡;按系統(tǒng)供電負(fù)荷的功率

19、因數(shù)達(dá)到 0.95 考慮無(wú)功功率平衡。3.2無(wú)功補(bǔ)償電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，大部分屬于感性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無(wú)功功率，由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償。.無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x1）補(bǔ)償無(wú)功功率，可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。2）減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計(jì)容量，減少投資，例如當(dāng)功率因數(shù)cos=0.8增加到cos=0.95時(shí)，裝1kVar電容器可節(jié)省設(shè)備容量0.52kW；反之，

20、增加0.52kW對(duì)原有設(shè)備而言，相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此，對(duì)新建、改建工程，應(yīng)充分考慮無(wú)功補(bǔ)償，便可以減少設(shè)計(jì)容量，從而減少投資。 3）降低線損，由公式%=（1-）×100%得出其中為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則：>，所以提高功率因數(shù)后，線損率也下降了，減少設(shè)計(jì)容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，功率因數(shù)是考核經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)，規(guī)劃、實(shí)施無(wú)功補(bǔ)償勢(shì)在必行。.電網(wǎng)中常用的無(wú)功補(bǔ)償方式1） 集中補(bǔ)償：在高低壓配電線路中安裝并聯(lián)電容器組。2） 分組補(bǔ)償：在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)補(bǔ)

21、償電容器； 3） 單臺(tái)電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償：在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)處安裝并聯(lián)電容器等。加裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，不僅可使功率消耗小，功率因數(shù)提高，還可以充分挖掘設(shè)備輸送功率的潛力。.無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算按系統(tǒng)供電負(fù)荷的要求，功率因數(shù)要不小于0.9。而全礦自然功率因=24986÷30475=0.82<0.9，因此要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。因?yàn)橹髯兊臒o(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，暫取=0.92計(jì)算10KV側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償容量。故補(bǔ)償無(wú)功功率為：選取GR-1型高壓電容器柜，并聯(lián)電容器為YL10.5-30-1，單柜容量為360kvar，選32臺(tái)，總補(bǔ)償容量為360×32=11520kvar。無(wú)功補(bǔ)償后10kV測(cè)和110kV

22、測(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表3-1所示。表3-1 無(wú)功補(bǔ)償后變電所的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目計(jì)算負(fù)荷var10kV側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.752496817447.83047510kV側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-1152010kV側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.97249685927.825662主變壓器功率損耗0.015=384.90.06=1539.7110kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.9625352.97467.526429.83.3 主變壓器的選擇.主變臺(tái)數(shù)的確定變壓器臺(tái)數(shù)的選擇：一個(gè)變電所中變壓器的臺(tái)數(shù)通常為12臺(tái)。變壓器臺(tái)數(shù)多，不僅投資增加，消耗材料多，而且使系統(tǒng)接線復(fù)雜，維護(hù)困難。當(dāng)一、二級(jí)負(fù)荷較大時(shí)，為滿足供電可靠性，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器供電。若一、二

23、級(jí)負(fù)荷較少，并且可由低壓側(cè)取得足夠容量的備用聯(lián)絡(luò)電源，也可裝設(shè)一臺(tái)變壓器。當(dāng)負(fù)荷為三級(jí)時(shí)，宜采用一臺(tái)變壓器。但當(dāng)負(fù)荷較大或認(rèn)為經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用兩臺(tái)變壓器。變壓器形式的選擇1）110kV 主變一般采用三相變壓器。2）當(dāng)系統(tǒng)有調(diào)壓方式時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。對(duì)新建的變電站，從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的觀點(diǎn)考慮，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器；其所附加的工程造價(jià)，通常在短期內(nèi)可以收回。 3）具有三個(gè)電壓等級(jí)的變電站，一般采用三繞組變壓器，但每側(cè)繞組的通過(guò)容量應(yīng)達(dá)到額定容量的15%及以上，或第三繞組需接入無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。否則一側(cè)繞組未充分利用，不如選兩臺(tái)雙繞組變壓器更合理。4）繞組接線組別的確定：變壓器三相繞組的接線組

24、別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。.主變?nèi)萘康拇_定變壓器容量的選擇 變壓器的容量首先要滿足在計(jì)算負(fù)荷下變壓器能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。1）單位變壓器的額定容量與計(jì)算負(fù)荷的關(guān)系應(yīng)滿足2）對(duì)于兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器，則應(yīng)滿足式中、分別為并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器的額定容量；、分別為負(fù)荷中的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的容量。變壓器容量的選擇除必須滿足上述基本要求外，還應(yīng)考慮：為適用工廠發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量應(yīng)留有15%25%的裕量；滿足變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件。根據(jù)給定負(fù)荷表得,高壓繞組額定電壓為110kV。1）主變方案選擇方案一：?jiǎn)闻_(tái)三相雙繞組變壓器，型號(hào)SFZ9-30000/110的變壓器，額定容量30000kVA,電壓等級(jí)110

25、/10kV。 方案二：兩臺(tái)三相雙繞組變壓器，型號(hào)SFZ9-20000/110的變壓器。主變方案技術(shù)比較：方案一、優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、占地面積??；缺點(diǎn)：運(yùn)行可靠性、靈活性差，不能滿足重要客戶的需求。方案二、優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠性、靈活性強(qiáng)，能滿足重要客戶的需求。顯然，方案二較好。 2）備用方式選擇 對(duì)于設(shè)有兩臺(tái)變壓器的變電所，通常選用兩臺(tái)等容量的變壓器，單臺(tái)變壓器的容量視它們的備用方式而定：(1)明備用：一臺(tái)變壓器工作，另一臺(tái)變壓器停止運(yùn)行作為備用。此時(shí)，每臺(tái)變壓器均按最大負(fù)荷時(shí)變壓器負(fù)荷率為100%考慮。(2)暗備用：兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，正常情況下每臺(tái)變壓器各承擔(dān)全部負(fù)荷的50%。因此，每臺(tái)變壓器的容量

26、宜按全部最大負(fù)荷的70%選擇。變壓器互為暗備用的特點(diǎn)是：正常情況下，變壓器最大負(fù)荷率約是70%，符合變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，并留有一定裕量；若一臺(tái)變壓器可以在承受全部最大負(fù)荷情況下繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，這段時(shí)間完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，切除部分不重要負(fù)荷，保證生產(chǎn)秩序。顯然，兩臺(tái)變壓器互為暗備用的運(yùn)行方式，具有投資省、能耗小等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際中得到了比較廣泛的應(yīng)用。又 式中，為一臺(tái)變壓器的額定容量（kVA）故選用兩臺(tái)三相雙繞組變壓器，型號(hào)SFZ9-20000/110的變壓器，額定容量20000kVA,電壓等級(jí)110/10kV，它們互為暗備用。表3-2 SFZ9-20000/110型號(hào)變壓器參數(shù)型號(hào)額定電壓(kV

27、)聯(lián)接組接號(hào)損耗(kW)空載電流(%)阻抗電壓(%)SFZ9-20000/110高壓低壓YN,d11空載負(fù)載0.6010.5110±8×1.25%11, 10.56.6, 6.321.096.603.4 110kV架空線的選擇架空電力線路的防護(hù)區(qū) 1）架空電力線路的防護(hù)區(qū)是指保護(hù)線路安全運(yùn)行所規(guī)定的區(qū)域。其所指為導(dǎo)線邊線向兩側(cè)延伸一定距離所形成的兩平行線內(nèi)的區(qū)域。各級(jí)電壓應(yīng)延伸的距離規(guī)定如下：110kV5m35110kV10m154330kV15m500kV20m2）架空電力線路在經(jīng)過(guò)工廠、礦山、港口、碼頭、車站、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村等人口密集的地區(qū)，保護(hù)區(qū)可略小于上述規(guī)定。但導(dǎo)線邊

28、線與建筑物之間的距離，在最大計(jì)算風(fēng)偏情況下，不應(yīng)小于下列數(shù)值：110kV 1.5m35kV3.0m66110kV4.0m220kV5.0m330kV6.0m110kV架空電力線路的安全距離 1）110kV架空線對(duì)以下地區(qū)的安全距離分別為：對(duì)地面距離，人口密集地區(qū)為7.0米，人口稀少地區(qū)為6.5米；交通困難及步行可達(dá)山坡為5.0米；與建筑物垂直距離為5.0米；邊導(dǎo)線與建筑物水平距離為4.0米；邊導(dǎo)線與樹(shù)木水平距離為3.5米；與街道行道樹(shù)垂直距離為3.0米；與街道行道樹(shù)水平距離為3.5米。2）110kV架空線對(duì)公路、鐵路、水面的安全距離如下：公路和道路7.0米；鐵路（至軌頂）7.5米；鐵路（至承力

29、鎖或接觸線）3.0米；通航河流（至常年高水位）或不通航河流（冬季至冰面）為6.0米。3）架空線相互跨越時(shí)的最小距離：35110kV架空線與35110kV架空線最小垂直距離為3.0米；35110kV架空線與200kV架空線最小垂直距離為2.0米。4）架空線阻抗和允許載流量 阻抗式中 X架空線路每km電抗，歐姆； D導(dǎo)線相間幾何均距，cm； r導(dǎo)線半徑，cm。35kV以上架空線采用鋼芯鋁絞線截面不小于35，在最大連續(xù)負(fù)荷時(shí)，不得超過(guò)導(dǎo)線的允許載流量。.架空線截面積的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積線路在工作時(shí)的最大工作電流：該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電，其最大負(fù)荷年利用小時(shí)=8760

30、h查表得其經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.7 A/，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積： S = / J = 138.72/0.7=198.17考慮到線路投入使用的長(zhǎng)期發(fā)展，可能增加負(fù)荷，選用截面積為240mm2的導(dǎo)線，所以根據(jù)跟定條件通過(guò)表3.4-1選擇型號(hào)為L(zhǎng)GJ-240的鋼芯鋁絞線。.架空線的校驗(yàn)1).按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面積查表得LGJ-240型裸導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許電流=610A(=25)當(dāng)環(huán)境溫度為35時(shí)，導(dǎo)線最高工作溫度為70。其長(zhǎng)時(shí)間允許通過(guò)電流為： = = 610= 538A當(dāng)一臺(tái)變壓器滿載，一條輸電線檢修時(shí)導(dǎo)線負(fù)荷最大，這時(shí)的負(fù)荷電流為：由于,所以符合要求。2).按電暈電壓校驗(yàn)由于導(dǎo)線電壓高于35k

31、V所以要進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)其臨界電暈電壓為： = 84K×Mr××R×(1+0.301/）×= 268.3KV顯然=268.3kV>110kV 滿足電暈要求。3).按電壓損失校驗(yàn)查表得LGJ-240導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度電阻和電抗為：線路總的電壓損失為：= (P×R+Q×X)/Un =55.47V電壓損失百分比為：% = /Un = 0.000504<0.05所以導(dǎo)線符合要求。綜上選擇LGJ-240架空導(dǎo)線。表3-3 LGJ鋼芯鋁絞線技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo) 稱截股數(shù)×直徑（mm）計(jì)算面積（）計(jì)算外徑直流電（溫度20 歐/米）

32、單位質(zhì)量（kg/km）屋外容許電流+25（A）鋁鋼鋁鋼全導(dǎo)線355070951201501852406×2.86×3.26×3.828×2.0828×2.2928×2.5928×2.8728×3.291×2.81×3.27×1.11×3.87×1.37×1.87×2.07×2.27×2.57×2.836.948.368.095.2115.0148.0181.0238.06.28.011.317.822.026.634

33、.443.143.156.379.3113.0137.0174.6215.4281.18.49.611.413.715.217.019.021.00.850.650.460.330.270.210.170.1321501962754044926177719971702202753353804455156103.5 110kV母線的選擇. 110kV母線的接線方案與分析1）單母線 1.優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置； 2.缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等）故障檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍

34、需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。 3.適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況：6110kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 6 回；3563kV 配電裝置的回線數(shù)不超過(guò) 3 回；110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 2 回。 2）單母線分段接線 1.優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路自動(dòng)將故障段切斷，保障正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 2.缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出

35、現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均等擴(kuò)建。 3.適用范圍：610kV 配電裝置出線回路數(shù)為6及以上時(shí)；3563kV 配電裝置出線回路數(shù)為48 回時(shí)；110220kV 配電裝置出線回路數(shù)為34 回時(shí)。3）電氣主接線的確定采用單母線分段的結(jié)線綜上，考慮主接線須滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。本變電所主接線方式采用單母分段接線，即高低壓側(cè)均使用單母線分段接線方式。110kV母線的選擇1）母線的材料與截面形狀變電所中各種電壓配電裝置的母線，以及電器間的連接大都采用銅、鋁或鋼的矩形、圓形、管形裸導(dǎo)線（體）和多芯絞線。銅的導(dǎo)電性好，抵制化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，因此在大電流裝置中或在化學(xué)侵蝕的地區(qū)宜采用銅母線。

36、鋁的導(dǎo)電率為銅的1.62倍，但鋁的比重比銅小得多，所以鋁的耗用重量?jī)H為銅的40%50%.總的來(lái)看，鋁母線比較經(jīng)濟(jì)。因此，在屋內(nèi)、外配電裝置中，目前大都廣泛采用鋁母線。鋼的電阻率很大，在交流裝置中應(yīng)用鋼母線還會(huì)產(chǎn)生磁滯和渦流損耗。因此，鋼母線一般僅用在1kV以下的小容量裝置和1kV以下工作電流不大于200A的配電裝置中。 電壓高于35kV的屋內(nèi)、外配電裝置中，一般采用圓形母線，如管形母線或多芯絞線，主要為了防止發(fā)生電暈。35kV以下多采用多芯絞線。2）母線截面選擇與校驗(yàn)配電裝置中的母線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。線路在工作時(shí)的最大工作電流：該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電，其最大負(fù)荷年利用

37、小時(shí)=8760h>5000h，查表得其經(jīng)濟(jì)電流密度J=0.9A/，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積： S = / J = 138.72/0.9=154.1考慮到線路可能增加負(fù)荷，選用截面積為185mm2的導(dǎo)線，所以根據(jù)跟定條件通過(guò)表3.4-1選擇型號(hào)為L(zhǎng)GJQ-185的輕型鋼芯鋁絞線（參考煤礦電工手冊(cè)表7-7-3 LGJQ型輕型鋼芯鋁絞線的結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo)（GB1179-74）。按導(dǎo)線平放，其=548A,計(jì)及溫度修正:=0.96=0.96×548=526.08A顯然,=138.72A<526.08A，滿足母線正常發(fā)熱要求。 3.6三相短路電流的計(jì)算1.短路電流計(jì)算的目的 1）在選擇電氣

38、主接線時(shí)，為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。 4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。5）接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。2.短路電流計(jì)算的步驟 1）設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，并計(jì)算基準(zhǔn)電流，一般設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，而設(shè)基準(zhǔn)電壓=（短路計(jì)算電壓，即1.05）。因此短路基準(zhǔn)電流為=計(jì)算短路回

39、路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值（一般只計(jì)電抗標(biāo)幺值）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值=式中電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，單位為MVA。電力線路的電抗標(biāo)幺值=l=l式中線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓，單位kV，=1.05。采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，無(wú)論短路計(jì)算點(diǎn)在哪里，線路的電抗標(biāo)幺值不需換算。電力變壓器的電抗標(biāo)幺值=式中變壓器的短路電壓（又稱阻抗電壓）百分值；變壓器的額定容量（單位為kVA，但在此式應(yīng)化為與同單位MVA）。 2）對(duì)k-1點(diǎn)的短路回路總電抗標(biāo)幺值為：=+ 對(duì)k-2點(diǎn)的短路回路總阻抗標(biāo)幺值為：=+/ =+ 3）計(jì)算短路電流 分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算各短路電流、和等。= 其余短路電流的計(jì)算與上述歐姆法相同。 4）

40、計(jì)算短路容量=4.各母線短路電流計(jì)算1）電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖：110kV110kV10kVSFZ9-20000/110SFZ9-20000/110K-1K-2圖3-1 電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2）確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值：設(shè),，則： 3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 因?yàn)榇藶闊o(wú)窮大系統(tǒng)，故系統(tǒng)阻抗： 架空線路 查表得LGJ240的電力變壓器 查表得=10.5=0.2625短路計(jì)算等效電路如下圖所示：圖3-2 短路等效圖 4）計(jì)算k-1點(diǎn)（110kV側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和算路容量總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值其他短路電流 三相短路容量 5）計(jì)算k-2點(diǎn)（10kV側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電

41、流和短路容量總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值：其他短路電流： 三相短路容量： 表3-4母線三相短路電流列表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAK-116.816.816.842.825.343344.48K-218.6518.6518.6534.3220.33339.13.7 高壓斷路器的選擇高壓斷路器除在正常情況下通斷電路外，主要是在發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)而快速的將故障切除，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。 1高壓斷路器的主要參數(shù)：額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的線電壓；額定電流：是指環(huán)境溫度在40 度時(shí)， 斷路器允許長(zhǎng)期通過(guò)的最

42、大工作電流；額定斷開(kāi)電流：它是斷路器開(kāi)斷能力的標(biāo)志，其大小與滅弧室的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)有關(guān)；額定開(kāi)斷容量：開(kāi)斷能力常用斷流容量表示， ；熱穩(wěn)定電流：熱穩(wěn)定電流是表示斷路器能隨短路電流熱效應(yīng)的能力； 動(dòng)穩(wěn)定電流或極限通過(guò)電流：表示能承受短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力的能力；斷路器的分、 合閘時(shí)間：表示斷路器的動(dòng)作速度。 2. 高壓斷路器的選型原則（1）選擇型式斷路器型式的選擇，應(yīng)在全面了解其使用環(huán)境的基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)品的價(jià)格和已運(yùn)行設(shè)備的使用情況加以確定。在我國(guó)不同電壓等級(jí)的系統(tǒng)中，選擇斷路器型式的大致情況是：電壓等級(jí)在35kV及以下的可選用戶內(nèi)式少油斷路器、真空斷路器或斷路器；35kV的也可選用戶外式多油斷路器

43、、真空斷路器或斷路器；電壓等級(jí)在110330kV范圍，可選用戶外式少油斷路器或斷路器；550kV電壓等級(jí)則一般選用戶外式斷路器。110kV側(cè)斷路器可選用戶外式少油型斷路器。（2）額定電壓所選斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓。即 。 （3）額定電流電網(wǎng)110KV側(cè)的最大負(fù)荷電流：。根據(jù)以上要求，查表選擇型號(hào)為L(zhǎng)W-126/T4000-40型斷路器。其參數(shù)如表5-1所示。表3-5 LW-126/T4000-40型斷路器技術(shù)器參數(shù)額定電壓（kV）額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（kA）極限通過(guò)電流（kA）熱穩(wěn)定電流（kA）固有分閘時(shí)間（S）合閘時(shí)間（S）126400040173.618.2

44、8（4S）0.070.4資料來(lái)源：熊信銀，朱永利.發(fā)電廠電氣部分M.第四版.北京：中國(guó)電力出版社，2009.（4） 校驗(yàn)開(kāi)斷能力 為使斷路器安全可靠的切斷短路電流，應(yīng)滿足下列條件：式中斷路器的額定開(kāi)斷電流，kA；剛分電流（斷路器觸頭剛分瞬間的短路全電流有效值），kA。故 =40KA>16.8KA=滿足要求。（5）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定式中所在回路的沖擊短路電流，kA；設(shè)備允許的動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流（峰值），kA。故 =173.6KA>=42.8kA滿足要求。（6）校驗(yàn)熱穩(wěn)定式中設(shè)備允許承受的熱效應(yīng)，；所在回路的短電流熱效應(yīng)，。故 滿足要求。3.8其它設(shè)備的選擇高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇1.高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用：高

45、壓隔離開(kāi)關(guān)是在無(wú)載情況下斷開(kāi)或接通高壓線路的輸電 設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。2.形式結(jié)構(gòu)：高壓隔離開(kāi)關(guān)一般有底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電刀閘、動(dòng)觸頭、靜觸頭、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。高壓隔離開(kāi)關(guān) 主刀閘與接地刀閘間一般都設(shè)有機(jī)械連鎖裝置，確保兩者之間操作順序正確。各類高壓隔 離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式。 3.選擇條件：海拔高度不大于 1000 米為普通型，海拔高度大于 1000 米為高原型； 地震烈度不超過(guò)8度；環(huán)境溫度不高于+400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-100C，戶

46、外產(chǎn)品 環(huán)境溫度不低于-300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在+250C 時(shí)其日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于 85%） ；戶外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5 毫米和10毫米；戶內(nèi)產(chǎn)品周圍空氣不受腐蝕性或可燃?xì)怏w、水蒸氣的顯著污穢的污染，無(wú)經(jīng)常性的劇烈震動(dòng)。 戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于級(jí)污穢區(qū)， 防污型用于級(jí) （中 污型）、級(jí)（重污型）污穢區(qū)。 根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇戶外型高壓隔離開(kāi)關(guān)，它可用于戶外有電壓無(wú)負(fù)載時(shí)切斷或閉合 6500kV 電壓等級(jí)的電氣線路。戶外型高壓隔離開(kāi)關(guān)一般由底座、支柱絕緣子、主刀閘、接地刀閘、動(dòng)觸頭和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，單相或三相連聯(lián)動(dòng)進(jìn)行操

47、作。戶外隔離開(kāi)關(guān)可安裝 在戶外支架或支柱上，也可安裝在戶內(nèi)。 （1）額定電壓所選隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓。即 。 （2）額定電流電網(wǎng)110kV側(cè)的最大負(fù)荷電流：則。根據(jù)以上要求110KV側(cè)選GW4110D型戶外式帶有接地快分閘型隔離開(kāi)關(guān),其參數(shù)如表表-1所示。表3-6 GW4110D型隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)型號(hào)額定電壓（kV）額定電流（A）極限通過(guò)電流峰值（kA）熱穩(wěn)定電流(kA)GW4110D11012508031.5(5S)1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)=16.8kA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)t=>=1128.96kW滿足熱穩(wěn)定要求 避雷器的選擇1.選擇原則 根據(jù)額定電壓選擇，且

48、校驗(yàn)避雷器最大允許電壓。2.避雷器作用和特點(diǎn) 避雷器的作用是限制過(guò)電壓以保護(hù)電氣設(shè)備，避雷器的類型主要有保護(hù)間隙，管形避雷器和氧化鋅避雷器等幾種，保護(hù)間隙和管形避雷器主要用于限制大氣過(guò)電壓，一般用于配電系統(tǒng)，線路和變電所進(jìn)線段的保護(hù)。閥型避雷器主要用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)，在220kV及以下系統(tǒng)中主要用于限制大氣過(guò)電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來(lái)限制內(nèi)過(guò)電壓或做內(nèi)過(guò)電壓的后備保護(hù)。保護(hù)間隙的熄弧能力差，往往不能自行熄滅，引起斷路器的跳閘。這樣，雖然保護(hù)間隙限制過(guò)電壓，保護(hù)了設(shè)備，但將造成跳閘事故，這是保護(hù)間隙的主要缺點(diǎn)。管型避雷器雖然具有較高的熄弧能力，但其主要缺點(diǎn)是：1）伏秒特性較陡且放電分散值

49、較大，而一般變壓器和其他設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平， 二者不能較好的配合。2）管型避雷器動(dòng)作后工作母線直接接地形成載波，對(duì)變壓器絕緣不利；此外，管形避雷器其放電特性受大氣影響較大，因此，管型避雷器目前只用了線路保護(hù)。 氧化鋅避雷器除了有理想的非線性特性外，其主要優(yōu)點(diǎn)還有：1）無(wú)間隙，故大大改善了陡波下的響應(yīng)特性。2）無(wú)續(xù)流，故只需要吸過(guò)電壓能量即可，這樣，對(duì)氧化鋅熱容量的要求比碳化硅低很多。3）電氣設(shè)備所受過(guò)電壓可以降低，因此降低了作用在變電站電氣設(shè)備上的過(guò)電壓。4）通流容量大，可以用來(lái)限制內(nèi)部過(guò)電壓，此外，由于無(wú)間隙和通流容量大，故氧化鋅避雷器體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，使用

50、壽命長(zhǎng),并且造價(jià)低，從而逐漸取代了其他種類的避雷器而被廣泛推廣運(yùn)用，所以本所設(shè)計(jì)的所用避雷器均選用氧化鋅避雷器。 3.選擇結(jié)果110kV避雷器選用：FZ-110J型避雷器；10kV 避雷器選用：FZ-10型避雷器。4變電所二次側(cè)設(shè)備的選型4.1 10kV母線的選型與校驗(yàn)1).按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積配電裝置中的母線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。線路在工作時(shí)的最大工作電流：該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，全年不間斷供電，其最大負(fù)荷年利用小時(shí)=8760h>5000h，查表得其經(jīng)濟(jì)電流密度J=1.2A/，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積： S = / J = 1453.6/1.2=1211.3查電力工程設(shè)計(jì)手

51、冊(cè)，選用型號(hào)為TMY-2（80×8）其截面積為2×（80×8）=1280的矩形母線。按導(dǎo)線平放，其=1946A,計(jì)及溫度修正:=0.96=0.96×1946=1868.16A顯然,=1543.6A<1868.16A，滿足母線正常發(fā)熱要求。2).動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)由于選擇的是硬銅母線所以最大允許應(yīng)力=140MPa。母線通過(guò)時(shí)所受的的最大計(jì)算應(yīng)力 =M/W=74 MPa。由上可知>滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。3).熱穩(wěn)定校驗(yàn)= = 83可知選取導(dǎo)線的截面積A>綜上選取型號(hào)為TMY-2（80×8）的矩形銅母線。4.2 10KV電纜的選擇1).按經(jīng)濟(jì)電流

52、密度選擇導(dǎo)線截面積配電裝置中的導(dǎo)線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。線路在工作時(shí)的最大工作電流：該變電所所帶負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，其最大負(fù)荷年利用小時(shí)=8760h>5000h，查表得其經(jīng)濟(jì)電流密度J=7.9A/，所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積： S = / J = 1453.6/7.9=184根據(jù)表3.4-1選擇LG-185型號(hào)的鋼芯絞鋁線。按導(dǎo)線平放，其=1946A,計(jì)及溫度修正:=0.96=0.96×1946=1868.16A顯然,=1543.6A<1868.16A，滿足導(dǎo)線正常發(fā)熱要求。4.3高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇1）10kV 高壓開(kāi)關(guān)柜選擇原則 10kV 配電裝置采用戶內(nèi)式，因此考慮用高壓開(kāi)關(guān)

53、柜。10kV高壓開(kāi)關(guān)柜的選用要求具備有“五防”功能（即防止誤合、誤分?jǐn)嗦菲?；防止帶?fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)；防止帶電掛地線；防止帶地線合閘；防止誤入帶電間隔。此外，還應(yīng)能夠從電氣上實(shí)現(xiàn)防誤操作的功能。結(jié)合當(dāng)前不同廠家不同型號(hào)的開(kāi)關(guān)柜的性能、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性等多方面的因素，決定選用在世界范圍內(nèi)具有很高知名度的ABB公司的新型手車式開(kāi)關(guān)柜 UniGear 550。該類型的開(kāi)關(guān)柜具有柜體結(jié)構(gòu)緊湊、合理、占地面積小、安全可靠等特點(diǎn)。 2）10kV開(kāi)關(guān)柜的型號(hào) 主變 10kV 出線柜： UniGear 55-IF /2面柜架空線出線饋線柜：Unger 55-IFM /5面柜 電纜出線饋線柜：UniGea

54、r 55-IFM /1面柜母線分段聯(lián)絡(luò)柜： UniGear 55-ML /1面柜母聯(lián)+電壓互感器柜： UniGear 55-MD /1面柜 電壓互感器柜： UniGear 55-PT /1面柜所用變柜： UniGear 55-SB /2 面柜電容器開(kāi)關(guān)柜： UniGear 55-DR /2面柜 此外，所用變壓器采用油浸風(fēng)冷強(qiáng)迫循環(huán)式變壓器，采用10kV電纜連接；另設(shè)10kV電容器室，采用10kV電纜連接與電容控制屏連接。4.4 其他設(shè)備的選擇1. 10kV側(cè)母聯(lián)斷路器的選擇根據(jù)電壓等級(jí)查相關(guān)手冊(cè)選擇型號(hào)為SN3-10的少油斷路器。1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)=34.32kA滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)t=1.