目錄題目10KV變電站的設(shè)計(jì)摘要變電站在整個(gè)供電系統(tǒng)中起著非常重要的作用，表現(xiàn)在電壓轉(zhuǎn)換和調(diào)整、電力資源配置、潮流控制等方面。承擔(dān)著整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)各方的重任。通過變電站的建設(shè)，將分散的供電網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地連接在一起，合理分配電能，使整個(gè)電力系統(tǒng)處于穩(wěn)定、高效的狀態(tài)。在變電站的所有功能中，其中最重要的是高低壓的有效轉(zhuǎn)換，一方面可以方便電能的遠(yuǎn)距離傳輸，另一方面可以減少電能在傳輸過程中的損耗。在此基礎(chǔ)上，變壓器也成為變電站最重要的設(shè)備。變電站設(shè)備除變壓器外，還設(shè)有控制開關(guān)，計(jì)量儀表，通信裝置，繼電保護(hù)裝置，抗需求保護(hù)裝置等。關(guān)鍵詞：10kv變電站設(shè)計(jì)；變壓器；繼電保護(hù)目錄摘要 引言PAGE2PAGE14引言隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類民用建筑以多層建筑為主，分布距離增大，分布功率增大，負(fù)荷密度增大。配電網(wǎng)擔(dān)負(fù)著供配電的重要任務(wù)。變電站在供配電網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用，因此變電站在供配電網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用。在10kv變電站設(shè)計(jì)期間，主要完成以下任務(wù)：主接線方案設(shè)計(jì)與論證；負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償；短路電流計(jì)算；高低壓側(cè)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；電氣設(shè)備選型與驗(yàn)證；確定變電站形式與內(nèi)部電氣平面布置設(shè)計(jì)；電力變壓器繼電保護(hù)；防雷與接地等。目前，在10kv變電站的設(shè)計(jì)中，廣泛采用金屬封閉鎧裝開關(guān)柜設(shè)備來集成變壓器的一，二次開關(guān)柜。開關(guān)柜的發(fā)展是變電站和電力系統(tǒng)的先驅(qū)。真空開關(guān)、SF6斷路器、重合閘、分段器、自動(dòng)配電開關(guān)、新型熔斷器的出現(xiàn)為變電站向小型化、智能化、免維護(hù)、易于施工的方向發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，逐漸融入到IT技術(shù)中，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行線上線下智能監(jiān)控管理。保護(hù)，運(yùn)行和管理的自動(dòng)化。隨著微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)無人值守變電站。這大大降低了危險(xiǎn)場(chǎng)所的人為事故發(fā)生率，增強(qiáng)了供配電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。隨著先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)正以其系統(tǒng)化，規(guī)范化，面向未來的理念逐步取代繁瑣復(fù)雜的傳統(tǒng)控制與保護(hù)系統(tǒng)。因此，綜合自動(dòng)化是變電站發(fā)展的大方向。考慮到人工操作與智能操作的銜接，變電站微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)主要從微機(jī)保護(hù)的原理，軟硬件組成，微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)以及提高微機(jī)保護(hù)可靠性的措施等方面進(jìn)行闡述。變電站是配電系統(tǒng)的重要組成部分。為了實(shí)現(xiàn)10kV線路的安全供電，需要科學(xué)設(shè)計(jì)10kV變電站繼電保護(hù)配置方案和10座變電站配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案。其中10kV配電網(wǎng)屬于中壓配電網(wǎng)，延伸至用電負(fù)荷的小區(qū)，在海量用戶前10kV線路中起連接作用。從以上來看，10kV線的地位非常高。本工程在配電工作中的設(shè)計(jì)質(zhì)量是保證系統(tǒng)安全可靠的重要條件。浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 致謝第1章10kV變電站負(fù)荷計(jì)算以及主變壓器的選擇1．1電負(fù)荷計(jì)算方法1.1.1負(fù)荷計(jì)算原則為了保證計(jì)算的合理性，統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性，各種負(fù)荷運(yùn)行必須按規(guī)程規(guī)定的原則進(jìn)行確認(rèn)。其荷載計(jì)算原理如下：a)應(yīng)計(jì)算連續(xù)和經(jīng)常短期運(yùn)行的設(shè)備；b)不經(jīng)常和不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備不應(yīng)計(jì)算在內(nèi)；c)經(jīng)常和不經(jīng)常運(yùn)行的設(shè)備也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。負(fù)荷特性是指一般情況下，工程設(shè)計(jì)中不停電的逆變器或供電裝置提供的通信，遠(yuǎn)動(dòng)，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和交流事故照明負(fù)荷也可計(jì)入相應(yīng)的充電負(fù)荷。1.1.2負(fù)荷分類一級(jí)負(fù)荷：短期停電可能影響人身或設(shè)備安全，停止生產(chǎn)作業(yè)或主變壓器減載。二級(jí)負(fù)荷：允許短時(shí)停電，但停電時(shí)間過長，可能影響正常生產(chǎn)運(yùn)行的負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷：長期停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷。1.1.3主要負(fù)荷特性I類負(fù)荷：定期，連續(xù)負(fù)荷：變壓器強(qiáng)油風(fēng)（水）冷卻裝置，載波，微波通信電源，遠(yuǎn)動(dòng)裝置，微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，微機(jī)保護(hù)，檢測(cè)裝置電源，不經(jīng)常，短期負(fù)荷：消防泵，變壓器噴水。II類負(fù)荷：定期，間歇負(fù)荷：變壓器有載調(diào)壓器，有載調(diào)壓器活油過濾器，斷路器，隔離開關(guān)操作電源，斷路器，隔離開關(guān)，端子箱加熱，定期，短期負(fù)荷：深井水泵或給水泵，生活水泵，不經(jīng)常，連續(xù)負(fù)荷III類負(fù)荷：定期，連續(xù)負(fù)荷：通風(fēng)機(jī)，空調(diào)器，鍋爐，區(qū)內(nèi)帶電，不經(jīng)常，連續(xù)負(fù)荷：配電裝置檢修用電源。注：連續(xù)——每次連續(xù)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)2h以上的。短時(shí)——每次連續(xù)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)2h以內(nèi)，10min以上的。斷續(xù)——每次使用從帶負(fù)荷到空載或停止，反復(fù)周期地工作，每個(gè)工周期不超過10min的。經(jīng)?！概c正常生產(chǎn)過程有關(guān)的，一般每天都要使用的負(fù)荷。不經(jīng)?！刚２挥茫辉跈z修、事故或者特定情況下使用的負(fù)荷。1.210kV變電站的主變壓器選擇1.2.1保證選擇原則合理性在選擇主變壓器的過程中，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)是主要的參考對(duì)象。對(duì)于部分負(fù)荷較大或一，二次負(fù)荷較大的線路，可選用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器，保證電力運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。對(duì)于負(fù)荷小，等級(jí)低的線路，可選用一臺(tái)或兩臺(tái)變壓器，既能保證電力運(yùn)輸工作的穩(wěn)定運(yùn)行，又能避免資源浪費(fèi)的情況，能有效保障電力企業(yè)的基本經(jīng)濟(jì)利益。符合變壓器選型合理性原則。1.2.2保證選擇臺(tái)數(shù)準(zhǔn)確性變壓器的數(shù)量可以根據(jù)目標(biāo)線路的主要功耗來選擇。對(duì)于用電量較大的城市或郊區(qū)，可以先了解中低壓環(huán)網(wǎng)情況，根據(jù)整體用電量和環(huán)網(wǎng)情況選擇合適數(shù)量的變壓器。通常變電站配置兩臺(tái)主變壓器，保證變電站系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)近年來的發(fā)展情況和未來市政規(guī)劃，結(jié)合以上綜合因素，SF7-40000/1型號(hào)擬選用10臺(tái)變壓器。一般情況下選擇兩臺(tái)主變壓器作為最佳選擇。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)廠房或加工廠位置偏遠(yuǎn)，分布密集的開發(fā)區(qū)，在保證工業(yè)正常供電的情況下，為降低線路故障率，需選用三臺(tái)及以上的主變壓器。1.2.3變壓器容量有效性和選擇主變?nèi)萘康拇_定應(yīng)充分考慮到該地區(qū)未來5~1年的發(fā)展規(guī)劃。主變?nèi)萘繎?yīng)根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，負(fù)荷性質(zhì)和市區(qū)規(guī)劃確定。在重點(diǎn)區(qū)域和有重要負(fù)荷的變電站內(nèi)還應(yīng)裝設(shè)備用變壓器。當(dāng)其中一臺(tái)變壓器因故障停止工作時(shí)，可及時(shí)啟動(dòng)備用變壓器，并對(duì)故障變壓器進(jìn)行維修。后備變壓器負(fù)荷應(yīng)滿足I類和II類供電標(biāo)準(zhǔn)。選擇合理的配變總?cè)萘砍蔀橐粋€(gè)重要問題。一方面需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行用電需求，另一方面增加成本是否有效可行。目前，在選擇配電變壓器時(shí)，往往忽略了科學(xué)的分析和計(jì)算，在不充分考慮電力用戶數(shù)量的情況下，變壓器容量沒有得到合理的選擇。未經(jīng)認(rèn)真調(diào)查分析，選擇容量過大。會(huì)增加一次性投入和空載浪費(fèi)。相對(duì)較好的條件按母嬰變壓器或容量變壓器配置，可滿足不同季節(jié)，不同時(shí)間用戶的需求。因此，充分考慮各地區(qū)的相關(guān)電力情況和經(jīng)濟(jì)能力，分析各種因素的影響，合理選擇變壓器的總?cè)萘俊＞C合各種用電設(shè)備的設(shè)施容量，求出計(jì)算負(fù)荷（一般不計(jì)消防負(fù)荷），補(bǔ)償后的視在容量是選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)的依據(jù)。一般變壓器的負(fù)荷率85%左右。S≥K1×P1+P2+P3式（1-1）

式中：S——站用變壓器容量（kVA）；K1——站用動(dòng)力負(fù)荷換算系數(shù)，一般取K1=0.85；P1——站用動(dòng)力負(fù)荷之和（kW）；P2——站用電熱負(fù)荷之和（kW）；P3——站用照明負(fù)荷之和（kW）。1.2.410kV配電變壓器臺(tái)區(qū)位置的選擇配電變壓器臺(tái)區(qū)位置選擇的要求對(duì)于變壓器臺(tái)區(qū)位置的選擇至關(guān)重要。變壓器必須安裝在負(fù)荷中心或重要負(fù)荷，盡量安裝在電源側(cè)，可進(jìn)出線路，并必須切斷交通和行人。避開溝渠或風(fēng)側(cè)。最理想的位置是指站區(qū)低壓電網(wǎng)的損耗和低壓線路投資消耗的最小位置。盡量避免多風(fēng)，多雨，炎熱和危險(xiǎn)的地方，設(shè)備運(yùn)輸良好，能運(yùn)行和管理房間。因此，配電變壓器安裝位置的選擇對(duì)于低壓下運(yùn)行、消除浪費(fèi)、穩(wěn)定有效、降低工程成本、合理施工、不影響進(jìn)度等都具有重要意義，應(yīng)從具體情況充分考慮。配變臺(tái)區(qū)應(yīng)考慮寬容量，大配點(diǎn)，小半徑的原則，合理選擇配變位置。當(dāng)所選容量太小時(shí)，可能使變壓器無法正常運(yùn)行，增加過載損壞，燒毀變壓器。同時(shí)，會(huì)增加一次性成本和空載浪費(fèi)。因此，配電變壓器安裝位置的選擇是非常重要的，這對(duì)線路的浪費(fèi)、工程的投入、穩(wěn)定性和有效性等都有很大的影響。因此，充分考慮并根據(jù)其具體情況進(jìn)行綜合分析。1.2.510kV配電變壓器型號(hào)的選擇在安全穩(wěn)定地運(yùn)營供電系統(tǒng)中，合理選擇變壓器的型號(hào)顯得十分重要。網(wǎng)改前的配電變壓器都運(yùn)行高損耗SJ系列的變壓器，但是損耗的比重較大。相比之下，變壓器的低壓側(cè)熔絲參照低壓側(cè)的額定電流來確定選擇。S11是三相油浸式R型、階梯型卷鐵心配電變壓器，做到變壓器油與空氣絕對(duì)分開，大大提高變壓器中油所吸收能力，大幅度降低變壓器自身的浪費(fèi)，另外由于氧氣無法達(dá)到油箱，常常出現(xiàn)了絕緣材料的老化，使得產(chǎn)品的使用壽命大大提高，對(duì)應(yīng)S9系列而言，Sl1系列變壓器的空載浪費(fèi)大大下降了三成，而對(duì)投資來說已經(jīng)較高。隨著不斷創(chuàng)新開發(fā)的S11、S9和S7系列的變壓器逐漸廣泛應(yīng)用。當(dāng)配電器熔絲在非常短時(shí)間內(nèi)熔斷時(shí)，做到滿足安全供電用電的要求。當(dāng)變壓器的容量達(dá)不到100kVA時(shí)，這時(shí)選擇2～3倍于變壓器容量的額定電流的高壓側(cè)熔絲的額定電流，當(dāng)變壓器容量高于100kVA，這時(shí)選擇1.5～2倍的額定電流。選擇相應(yīng)的跌落式熔斷器的開關(guān)熔絲，對(duì)安全供電、安全用電顯得十分重要。所以，必須以“配電變壓器電壓數(shù)值或高、低壓出線管出現(xiàn)短路時(shí)能及時(shí)熔斷”為原則，對(duì)其合理選擇。第2章10kV變電站的繼電保護(hù)的計(jì)算及配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案2.110kV變電站繼電保護(hù)的計(jì)算變電站的實(shí)際情況對(duì)繼電保護(hù)的計(jì)算進(jìn)行分析，該10KV變電站主要是以單母線接線作為主接線，具備一臺(tái)功率是10KV的主變壓器，該變壓器的電源進(jìn)線是A線，同時(shí)，該變電站中的1OKVE線、10KVD線、1OKVC線以及35KVB線都是負(fù)荷線路。2.1.1線路過電流保護(hù)的計(jì)算線路過電流保護(hù)的整定計(jì)算要根據(jù)躲本線中的最大負(fù)荷電流來進(jìn)行整定，星體的計(jì)算公式如下：K=125／08x4000／(~~0~x35)l25，O8x啦48l2i29d將{的值定為120A。因此，出口故障靈敏度的校核計(jì)算公式如下：腳m=(3／2X84536)／l20=lO．57>l_5因此，滿足配合關(guān)系。K=120／(100／5)=64,T=I．2s≤12s，滿足配合關(guān)系。2.1.2變壓器的電流速斷保護(hù)的計(jì)算當(dāng)主變壓器避免外部故障和變壓器涌流時(shí)，不平衡電流中的最大煩惱可視為整定值的值。變壓器外短路不平衡電流最大值計(jì)算公式如下：血：p／b=^(‘斗A(，+Aro)‘。l3(iXlx0．1+0．05+005)×574．6=5694Af=5694A≤700A，因此，滿足配合關(guān)系靈敏度檢驗(yàn)的計(jì)算公式如一F：l。?It』664圳f川，此不滿足配合關(guān)系經(jīng)過靈敏度檢驗(yàn)的計(jì)算，我們可以發(fā)現(xiàn)靈敏度并不滿足配合關(guān)系，因此要改變計(jì)算的方式根據(jù)變壓囂躲過勵(lì)磁涌流的狀況來進(jìn)行計(jì)算，還要讓電流速斷保護(hù)帶適當(dāng)?shù)匮訒r(shí)選取，k，一5m3sj548412’m

這種情況下可以滿足配合關(guān)系。炙敏度校驗(yàn)的另

一種計(jì)算方式如下：lm鯉¨】0Mx984¨，41241fl7dT=02s≤03s，因此，滿足配合關(guān)系。2.1.3主變壓器計(jì)算千伏變電站以單母線接線為主接線，供電線路為A線，其他線路為負(fù)荷線。在主變整定計(jì)算中，我們可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行分析：電路速斷保護(hù)，差動(dòng)速斷電流整定值計(jì)算，當(dāng)主變壓器避免外部故障和變壓器突流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不平衡電流，因此可以取不平衡電流的最大值來計(jì)算整定值。在這個(gè)過程中，我們需要估計(jì)電流值，主要是根據(jù)電壓值恢復(fù)瞬時(shí)勵(lì)磁電流，也可以根據(jù)變壓器容量來估計(jì)，通常情況下以額定電流的3～5倍為基準(zhǔn)，也就是小容量變壓器取5倍，大容量變壓器取3倍，具體而言，計(jì)算公式為Idz=KkIeb，同時(shí)計(jì)算變壓器外部短路時(shí)的最大不平衡電流公式為Idz=KkKbpIbpmax=Kk(KfzqKtxfi+△U+△fmax)Idmax，而靈敏檢驗(yàn)度也是在進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)需要的數(shù)據(jù)，具體求值公式為KIm=

0.8666－Idmin/Idz，通過靈敏度檢驗(yàn)，驗(yàn)證兩種之間的配合關(guān)系，從而求出電流速斷保護(hù)延遲時(shí)間。其次是過電流保護(hù)，在進(jìn)行主變壓器整定計(jì)算時(shí)，需要根據(jù)變壓器核定電流計(jì)算出過電流保護(hù)值，具體公式為Idz=Kk/Kf×Ie，通過公式計(jì)算，更好的滿足配合關(guān)系，這是進(jìn)行主變壓器整定計(jì)算過程的完整思路。2.1.4斷路器計(jì)算在進(jìn)行斷路器整定計(jì)算時(shí)，要從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析，首先方向瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，在進(jìn)行方向瞬時(shí)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，要參考變壓器能夠躲避本線末端故障時(shí)的最大電流，同時(shí)在這個(gè)過程中還有考慮到上級(jí)保護(hù)限定值，通常情況下，Idz取值不能小于700A，同時(shí)還要進(jìn)行靈敏度方面的檢驗(yàn)，從而求出KIm、Idzj以及T。其次是方向限時(shí)電流速斷保護(hù)，在進(jìn)行方向限時(shí)電流速斷保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，應(yīng)該按照躲避本線末端故障時(shí)存在靈敏度的整定計(jì)算方式，從而求出Idz、Idzj以及T。最后在進(jìn)行方向過電流保護(hù)時(shí)，在進(jìn)行方向過電流保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，應(yīng)該按照躲避本線最大電力負(fù)荷值進(jìn)行整定計(jì)算，具體的計(jì)算公式為Idz=Kk/Kf×Ie，通過綜合分析，求出Idz的具體數(shù)值，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)故障出口的靈敏度進(jìn)行校對(duì)檢驗(yàn)，從而求出KIm、Idzj以及T，并且要保障這三者之間的配合關(guān)系，這是斷路器整定計(jì)算的一個(gè)完整過程。整個(gè)圖紙分為兩塊：10KV變電站一次系統(tǒng)圖；二是10KV變電站二次電氣原理圖如下。10KV變電站一次系統(tǒng)圖及二次電氣原理圖-圖一10KV變電站一次系統(tǒng)圖及二次電氣原理圖-圖二10KV變電站一次系統(tǒng)圖及二次電氣原理圖-圖三10KV變電站一次系統(tǒng)圖及二次電氣原理圖-圖四2.210kV變電站的的配電設(shè)備設(shè)計(jì)方案2.2.1電壓主線以及隔離開關(guān)的選擇電壓主線的選擇多為軟導(dǎo)線，應(yīng)用最廣泛，最常見的是鋼筋鋼芯鋁絞線，在選擇時(shí)需要根據(jù)電暈試驗(yàn)的實(shí)際情況。電壓主接線是指電氣一次設(shè)備（如電廠，變電站等)所使用的電路或線路。）用于生產(chǎn)、收集或分配電能，并按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)連接，也可稱為主電路。總的來說，主接線形式的可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾在主接線形式的設(shè)計(jì)過程中最為突出。要想實(shí)現(xiàn)主接線的最佳可靠性和靈活性，就必須選擇高質(zhì)量的現(xiàn)代化設(shè)備和高端自動(dòng)控制裝置，這將大大增加系統(tǒng)投資成本。在設(shè)計(jì)變電站主接線形式時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)，電網(wǎng)中的地理位置，負(fù)荷性質(zhì)和輸出回路數(shù)等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，使供電系統(tǒng)具有可靠性高，靈活性強(qiáng)，便于操作和日常維護(hù)檢修，節(jié)約開支的特點(diǎn)。變電站主接線設(shè)計(jì)要求如下：（1)充分考慮變電站的地理位置、用戶特點(diǎn)和功能，確保供電系統(tǒng)的高可靠性和滿足供電能力和質(zhì)量；(2)主接線應(yīng)靈活、易操作、易連接，便于今后的維護(hù)和維修，確保系統(tǒng)的安全；(3）盡可能降低設(shè)備投資成本。隔離開關(guān)是隔離電源，實(shí)現(xiàn)10kV線路科學(xué)控制的主要功能。隔離開關(guān)后，需明確開關(guān)點(diǎn)及絕緣距離。此外，還需明確10kV線路開關(guān)的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，必要時(shí)安裝聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.2.2斷路器的設(shè)計(jì)以及選擇變電站斷路器的主要功能是控制高壓電路，保證變電站的順利運(yùn)行。斷路器的選擇依據(jù)主要包括：1)斷路器的額定電壓不應(yīng)低于線路的額定電壓；2)斷路器的額定電流不應(yīng)低于線路的負(fù)荷電流；3)電磁跳閘裝置的整定電流不應(yīng)小于負(fù)荷電流的峰值。從維修和配電成本的角度考慮，選擇10kV變電站斷路器選擇同一廠家生產(chǎn)的設(shè)備是合適的，可以大大減少備件的儲(chǔ)備。也有利于日常工作的維護(hù)和保養(yǎng)。斷路器的選擇需要根據(jù)額定電流和熱穩(wěn)定電流來確定。在確定10kV變電站斷路器時(shí)，必須保證斷路器具有良好的熱/動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。選擇盡可能短的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)變電站的最終目標(biāo)[3]。在實(shí)踐過程中，10kV變電站斷路器的選擇一般要求選擇尺寸較小或使用壽命較長的斷路器，如六氟化硫斷路器。上述斷路器具有維護(hù)方便，滅弧能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用。第3章變電站主接線、高低壓及防雷設(shè)計(jì)3.1變電站主接線的設(shè)計(jì)原則3.1.1可靠性可靠性原則是保證生產(chǎn)和生活中基本電源質(zhì)量的關(guān)鍵原則之一。保持主接線的可靠性，可以大大減少因停電而造成的經(jīng)濟(jì)損失。因此，為了保證可靠性原則的穩(wěn)定性，相關(guān)技術(shù)人員需要盡量避開高峰期。3..1.2適應(yīng)性由于我國電力企業(yè)的供電范圍較大，不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和供電困難程度都有不同的表現(xiàn)。因此，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮主接線的適應(yīng)性，以保證電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性。適應(yīng)性主要體現(xiàn)在電力變壓器的靈活性，檢修過程的方便性和擴(kuò)大范圍的保證。3.1.3可操控性由于我國居民居住面積大，對(duì)于一些面積大，環(huán)境影響高的地區(qū)，智能控制系統(tǒng)可以保證電力傳輸?shù)母咝?。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要調(diào)整主接線的智能可操作性，在主接線上安裝電力控制專用智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)送電一鍵控制。以降低人工調(diào)控成本和時(shí)間，提高電力運(yùn)輸和調(diào)控效率。3.2主接線的選擇導(dǎo)線和電纜是配電的主要組成部分，因此導(dǎo)線和電纜的選擇是10kV變電站設(shè)計(jì)的重要組成部分，不僅影響線路的投資和消耗，而且與電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著很大的關(guān)系。在接線選擇上，首先要嚴(yán)格按照供電安全，可靠，電能質(zhì)量的要求，遵循經(jīng)濟(jì)，合理，方便使用的原則。目前，我國提倡的主要布線是銅線。選擇銅線不僅可以減少輸電過程中電能的線損，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)性。在一些特殊場(chǎng)所如易發(fā)生爆炸，腐蝕較嚴(yán)重的場(chǎng)所，有的用移動(dòng)設(shè)備，檢測(cè)儀器等二次接線，必須使用銅線，保證供電安全。此外，主接線類型和截面的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際供電需求和電能質(zhì)量要求合理選擇。3.3對(duì)設(shè)備的二次保護(hù)及防雷措施設(shè)備的二次保護(hù)和防雷措施，有效促進(jìn)電力系統(tǒng)供配電安全和經(jīng)濟(jì)。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)積極進(jìn)行電力設(shè)備的二次保護(hù)，如定期檢查設(shè)備隱患，實(shí)行“三定”制度設(shè)置機(jī)器、人員、崗位等；此外，應(yīng)做好防雷措施：1.接地措施，有效提高電氣設(shè)備的防雷水平。雷擊產(chǎn)生的電流引入大地，防止電泳電壓損壞電氣設(shè)備。在不同的情況下，接地網(wǎng)的電阻也是不同的。根據(jù)實(shí)際情況，必要時(shí)應(yīng)盡可能降低接地電阻，以免電位不斷增大。2.是指在同一區(qū)域設(shè)置一條接地母線帶，然后將該區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，建筑物，導(dǎo)線等接入此接地母線，并做加固處理，保證各接地點(diǎn)等電位。雷電產(chǎn)生的電流大，輻射值高。電流通過的局部電位也會(huì)大大增加，這將導(dǎo)致周圍物體的不利影響和嚴(yán)重情況下的火災(zāi)或爆炸。實(shí)施壓力分擔(dān)可以有效地防止這一問題，減少事故的發(fā)生。3分流指的是將直擊雷通過接閃器分散到接地裝置上，然后使其能夠分散流入地下，避免雷擊電流流經(jīng)時(shí)產(chǎn)生過大的電磁效應(yīng)對(duì)電子設(shè)備造成干擾，防止其亂竄進(jìn)入工作區(qū)，直接將其引入地下。過程中需要注意的是，建筑物外殼頂部必須要與接地主線相連接，且呈放射性連接，禁止出現(xiàn)竄接的地方，這樣可以有效避免電流產(chǎn)生過大的感應(yīng)電位，避免損壞到設(shè)備。除此之外還要保證接地引下線要有足夠的面積，定期進(jìn)行檢查和維修，避免其出現(xiàn)腐爛或竄連。4、屏蔽指的是采用相關(guān)屏蔽設(shè)備安置在電子設(shè)備上，避免其受到電磁脈沖的干擾。過程中國必須要保證屏蔽體外殼有效接地，每條線路都要合理安裝，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^濾，堅(jiān)決不允許任意一根未經(jīng)過有效過濾的導(dǎo)線投入使用，避免屏蔽籠失效。5、隔離措施主要指的是對(duì)于不同接地網(wǎng)的通信線之間進(jìn)行隔離，可以起到避免高低電位反擊問題。通常情況下光電隔離、變壓器隔離比較常用。合理布置調(diào)度區(qū)設(shè)備，可以采用擊穿保險(xiǎn)器的方式將接地網(wǎng)與主接地網(wǎng)連接在一起，避雷器可以選擇容量為10KA的220V低壓氧化鋅避雷器，這樣才能保證充分發(fā)揮隔離作用，一旦受到雷擊可以有效均衡電位。應(yīng)選取適宜的避雷針或避雷器及合適的位置進(jìn)行安置，并定期對(duì)避雷設(shè)備進(jìn)行檢查；應(yīng)做好系統(tǒng)線路及設(shè)備防護(hù)工作。3.4低壓配電系統(tǒng)3.4.1低壓配電系統(tǒng)的概念低壓配電系統(tǒng)是根據(jù)用戶需求建立并遵循配電系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的一套智能配電系統(tǒng)。專業(yè)，自動(dòng)化程度高，使用簡(jiǎn)單，可靠性高。低壓配電系統(tǒng)也是供配電系統(tǒng)中的環(huán)節(jié)之一，適用于各種低壓電力設(shè)備的技術(shù)條件。但值得注意的是，由于低壓配電系統(tǒng)一般需要從高壓系統(tǒng)中獲得電能，因此在運(yùn)行中必須與高壓系統(tǒng)的技術(shù)要求相協(xié)調(diào)。3.4.2低壓配電系統(tǒng)的構(gòu)成及特點(diǎn)低壓配電系統(tǒng)一般由配電箱，低壓配電柜或MCC柜組成。低壓配電系統(tǒng)的特點(diǎn)：1不僅電氣設(shè)備種類和數(shù)量多，而且設(shè)備配置更加分散和復(fù)雜，如頻繁啟動(dòng)和自啟動(dòng)。除部分重要或特殊配電室有電工值班外，自然環(huán)境較差。3.4.3低壓配電系統(tǒng)的功能低壓配電系統(tǒng)具有以下主要功能：（1)通過遙測(cè)遙控合理分配負(fù)荷，從而節(jié)約電能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行；(2)系統(tǒng)將自動(dòng)記錄促進(jìn)能源有效管理的用電高峰時(shí)段和低時(shí)段；(3）系統(tǒng)通過對(duì)空調(diào)，動(dòng)力，照明插座及部分特殊用電等用電進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，為節(jié)能審計(jì)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。3.4.4低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在進(jìn)行低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格做好以下幾個(gè)方面的工作：(1)嚴(yán)格控制配電電壓的等級(jí)。一般來說，配電電壓應(yīng)不超過兩級(jí)，同一電壓等級(jí)配電保護(hù)或控制以三級(jí)為宜；(2)應(yīng)合理設(shè)置配電箱；(3)應(yīng)合理設(shè)置線路。對(duì)于相同性質(zhì)的設(shè)備，應(yīng)設(shè)置同一線路供電；對(duì)于不同性質(zhì)的負(fù)荷，應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的線路供電；對(duì)于沖擊性負(fù)荷及大容量的負(fù)荷，應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的回路供電；插座也應(yīng)單獨(dú)設(shè)置回路。并且每個(gè)配電箱應(yīng)預(yù)留適當(dāng)?shù)膫溆镁€路；(4)末端支線的電流應(yīng)不超過20A，單相支線的長度應(yīng)在20~30ln內(nèi)，三相支線的長度應(yīng)在60~80m內(nèi)。3.5高壓配電系統(tǒng)3.5.1高壓配電系統(tǒng)中電器及導(dǎo)體的選擇工作人員在高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)選取與整體配套適應(yīng)的電器和導(dǎo)體，確保長時(shí)間工作時(shí)電流小于其回路的最大持續(xù)電流；特別是，如果是外部的導(dǎo)體或者電力，應(yīng)該對(duì)他的承載電流能力進(jìn)行考察，考慮到如光照等因素對(duì)于它的影響；3.5.2高壓配電系統(tǒng)的配電裝備的絕緣水平在電網(wǎng)中，各種過流電器和保護(hù)設(shè)計(jì)都有自己的實(shí)際保護(hù)能力。高壓配電系統(tǒng)配電設(shè)備的絕緣水平必須與電網(wǎng)中的實(shí)際保護(hù)能力相匹配。使其他指標(biāo)能夠適應(yīng)電網(wǎng)的實(shí)際容量。電壓保護(hù)設(shè)備，安裝費(fèi)用，維護(hù)費(fèi)用，故障維修費(fèi)用等其他因素應(yīng)綜合考慮，確保高壓配電的經(jīng)濟(jì)性。3.5.3高壓配電系統(tǒng)熔斷器同時(shí)技術(shù)人員還要考察短路保護(hù)裝置——熔斷器的使用。熔斷器是檢測(cè)出配電系統(tǒng)是否發(fā)生短路現(xiàn)象以及配電系統(tǒng)是否出現(xiàn)了超負(fù)荷狀況的重要工具，在高壓配電系統(tǒng)中廣泛使用，在此基礎(chǔ)上，對(duì)下一步的工作進(jìn)行考慮——是否存在運(yùn)行問題，是否需要做出反應(yīng)，做出怎樣的反應(yīng)對(duì)高壓系統(tǒng)進(jìn)行控制。技術(shù)人員在高壓配電系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)階段，可以通過上下限臨界值進(jìn)行計(jì)算和分析熔斷器的開斷能力。具體來說，如果技術(shù)人員需要檢測(cè)熔斷器開斷的上限數(shù)值，那么就要參照系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式，反過來講，如果需要檢測(cè)熔斷器開斷的下限數(shù)值，就要參照系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式了。同時(shí)，對(duì)于熔斷器的選擇也有相關(guān)要求，可以根據(jù)穩(wěn)定性的指標(biāo)來進(jìn)行篩選。具體來說，在選擇熔斷器的時(shí)候，必須注意檢測(cè)短路穩(wěn)定性，同時(shí)還要檢測(cè)短路電流熱效應(yīng)，與此同時(shí)，對(duì)于穩(wěn)定性的檢測(cè)還應(yīng)當(dāng)