變電站群系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)及優(yōu)化調(diào)度2

1、變電站群系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)及優(yōu)化調(diào)度1、負(fù)荷計(jì)算要求自己確定周邊或自己熟知的某一供電區(qū)域（提供現(xiàn)場圖片及現(xiàn)場結(jié)構(gòu)圖），并估計(jì)其負(fù)荷容量，而后計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、有功功率、供配電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器及互感器等額定參數(shù)，以及功率因數(shù)補(bǔ)償方式等，計(jì)算方法可采用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法等。調(diào)研地點(diǎn)：邁步村，300戶！住宅類需要系數(shù)為0.40.7.取Kd=0.6.，功率因數(shù)取0.85，=31.79，sin=0.53，tan=0.62農(nóng)村夏天，冬天時(shí)用電為高峰期，用電負(fù)荷高峰期平均為6KW/戶Pe=300×6KW=1800WP30=Kd×Pe=0.6×1800

2、KW=1080KWQ30=P30×tan=1080KW×0.62=669.6KVarS30=P30/cos=1080KW/0.85=1271KVAI30=S30/(根號3×0.38KV)=1931A S計(jì)算負(fù)荷容量（kVA）；Se變壓器容量（kVA）；負(fù)荷率（通常取8090） =S/Se Se=S/=1271/0.7=1588.75KVA所以選擇容量為2000KVA的變壓器住宅類需要系數(shù)為0.40.7.取Kd=0.6.，功率因數(shù)取0.85，=31.79，sin=0.53，tan=0.62農(nóng)村春天，秋時(shí)用電為高峰期，用電負(fù)荷低峰期平均為2.5KW/戶Pe=300&#

3、215;2.5KW=750WP30=Kd×Pe=0.6×750KW=450KWQ30=P30×tan=450KW×0.62=279KVarS30=P30/cos=450 KW/0.85=530KVAI30=S30/(根號3×0.38KV)=805A S計(jì)算負(fù)荷容量（kVA）；Se變壓器容量（kVA）；負(fù)荷率（通常取8090） =S/Se Se=S/=530/0.7=662.5KVA所以選擇容量為1000KVA的變壓器導(dǎo)線截面計(jì)算架空線路大概有20KM長10KV LGJ型鋼芯鋁線P30=1080KW，cos=0.85，Tmax=4800h選擇經(jīng)濟(jì)

4、截面I30=P30/(根號3×Un×cos)=1080/（根號3×10KV×0.85）=73.4A由查表的Jec=1.15A/mm2Aec=73.4/1.15=63.8mm2 所以選擇標(biāo)準(zhǔn)截面70mm2即選擇LGJ-70型鋼芯鋁線查附錄表16得LGJ-70型鋼芯鋁線的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為35度） Ia1=233A>I30因此滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附錄表14得10KV架空鋼芯鋁線的最小截面Amin=35mm2<70mm2因此符合機(jī)械強(qiáng)度要求單母線連接高壓側(cè)短路電流次暫態(tài)值為4.35KA,短路電流沖擊值i=11.09KA高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)

5、算變壓器有功功率損耗與無功功率損耗按經(jīng)驗(yàn)公式可取得P=530*0.015+1080=1087.35KWQ=669.6+530*0.06=701.4KVarS=根號(1087.352+701.42)=1291.9KVA I=S/根號3*Un)=1291.9/(根號3*10)=74.5A高壓斷路器選 高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過負(fù)荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。由廠

6、家提供的資料可以查得，該型號開關(guān)柜采用的是ZN68A系列真空斷路器或3AH系列真空短路器，由廠方資料可知，3AH系列真空斷路器是由西門子公司生產(chǎn)的，可滿足10kV配電所任何需要，額定電流至4000A，短路開斷電流至63kA，下面對ZN68A系列斷路器的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)。（1） 額定電壓 Un=12KV>10KV 滿足條件（2） 額定電流 In=4000A>1931A滿足條件 (3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) ZN68A系列斷路器4S熱容量為 Qt=It2t=40*40*4=6400KA2S 10KV母線短路短路熱容量Qt1=4.35*4.35*1.6=30.28KA2S Qt>Qt1條件滿足

7、（4） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 極限開合電流Ioff>4.35KA 極限過電流峰值100KA>11.09KA條件滿足 所以高壓斷路器選擇ZN68A系列都可以 高壓側(cè)電流互感器選擇 高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過負(fù)荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。電流互感器 - 使用注意事項(xiàng)電流互感器運(yùn)行時(shí)，副邊不允許開路。因?yàn)橐坏╅_路，原邊電流均成為勵(lì)磁電流，使磁通和副邊電壓大大超

8、過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運(yùn)行時(shí)未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。電流互感器運(yùn)行時(shí)，副邊不允許開路。原因如下：電流互感器一次被測電流磁勢I1N1在鐵芯產(chǎn)生磁通1電流互感器二次測量儀表電流磁勢I2N2在鐵芯產(chǎn)生磁通2電流互感器鐵芯合磁通： = 1 + 2因?yàn)?.2方向相反，大小相等，互相抵消，所以 = 0若二次開路，即 I2 = 0 ，則： = 1，電流互感器鐵芯磁通很強(qiáng)，飽和，鐵心發(fā)熱，燒壞絕緣，產(chǎn)生漏電若二次開路，即 I2 = 0 ，則： = 1，在電流互感器二次線圈N2中產(chǎn)生很高的感生電勢e，在電流互感器二次線圈兩端形成高壓，危及操作

9、人員生命安全電流互感器二次線圈一端接地，就是為了防止高壓危險(xiǎn)而采取的保護(hù)措施。采用LZZBJ9型電流互感器，由先前計(jì)算可知高壓側(cè)最大長期電流為74.5A 因此可選取變比為100/5的電流互感器，從網(wǎng)上收集的LZZBJ9-10A2/B2/C2的技術(shù)參數(shù) 額定熱穩(wěn)定電流為21KA，動(dòng)穩(wěn)定電流為52.5KA熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qt= It2t=212*1=431KA2S Qt1=4.352*1.6=30.28KA2S Qt>Qt1條件滿足 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 52.5KA>11.09KA 條件滿足 所以電流互感器選擇LZZBJ9-10A2/B2/C2型高壓側(cè)電壓互感器的選擇電壓互感器（Potential

10、 transformer 簡稱PT，Voltage transformer也簡稱VT）和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí)，在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，

11、則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的，如電子式、光電式。1電壓互感器在投入運(yùn)行前要按照規(guī)程規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢查。例如，測極性、連接組別、搖絕緣、核相序等。2電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性，一次繞組和被測電路并聯(lián)，二次繞組應(yīng)和所接的測量儀表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電壓線圈并聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性。3接在電壓互感器二次側(cè)負(fù)荷的容量應(yīng)

12、合適，接在電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷不應(yīng)超過其額定容量，否則，會(huì)使互感器的誤差增大，難以達(dá)到測量的正確性。4電壓互感器二次側(cè)不允許短路。由于電壓互感器內(nèi)阻抗很小，若二次回路短路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很大的電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器可以在二次側(cè)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)其自身不因二次側(cè)短路而損壞。在可能的情況下，一次側(cè)也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。5為了確保人在接觸測量儀表和繼電器時(shí)的安全，電壓互感器二次繞組必須有一點(diǎn)接地。因?yàn)榻拥睾?，?dāng)一次和二次繞組間的絕緣損壞時(shí)，可以防止儀表和繼電器出現(xiàn)高電壓危及人身安全。6、電壓互感器副邊絕對不容許短路。高壓側(cè)的電

13、壓互感器為JDZ10型號，JDZ10-10型電壓互感器為環(huán)氧樹脂全封閉式澆注絕緣戶內(nèi)型產(chǎn)品，適用于各種高壓開關(guān)柜中，額定頻率50Hz、額 定 電 壓10kV及以下的電力系統(tǒng)中作電壓、電能測量及繼電保護(hù)用。JDZ10-1中，各字母分別代表電壓傳感器、單相、澆注絕緣、設(shè)計(jì)序號、電壓等級額定電壓比（kV）高壓隔離開關(guān)的選擇 高壓隔離開關(guān)主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。因此其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣以及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設(shè)備安全。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此它不允許帶負(fù)荷操作。然而可用來通斷一定的小電流如勵(lì)磁電流（空載電

14、流）不超過2A的空載變壓器，電容電流不超過5A的空載線路以及電壓互感器和避雷器電路等。戶外型的隔離開關(guān)，露天安裝時(shí)應(yīng)水平安裝，使帶有瓷裙的支持瓷瓶確實(shí)能起到防雨作用；戶內(nèi)型隔離開關(guān)，在垂直安裝時(shí)，靜觸頭在上方，帶有套管地可以傾斜一定角度安裝。一般情況下，靜觸頭接電源，動(dòng)觸頭接負(fù)荷，但安裝在受電柜里的隔離開關(guān)，采用電纜進(jìn)線時(shí)，則電源在動(dòng)觸頭側(cè)，這種接法俗稱“倒進(jìn)火”。隔離開關(guān)兩側(cè)與母線及電纜地連接應(yīng)牢固，遇有銅，鋁導(dǎo)體接觸時(shí)，應(yīng)采用銅鋁過渡接頭，以防電化腐蝕。隔離開關(guān)的動(dòng)靜觸頭應(yīng)對準(zhǔn)，否則合閘時(shí)就會(huì)出現(xiàn)旁擊現(xiàn)象，使合閘后動(dòng)靜觸頭接觸面壓力不均勻，造成接觸不良。隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)械應(yīng)調(diào)整好

15、，使分合閘操作能正常進(jìn)行，沒有抗勁現(xiàn)象。還要滿足三相同期的要求，即分合閘時(shí)三相動(dòng)觸頭同時(shí)動(dòng)作，不同期的偏差應(yīng)小于3MM。此外，處于合閘位置時(shí)，動(dòng)觸頭要有足夠的切入深度，以保證接觸面積符合要求，但又不允許合過頭，要求動(dòng)觸頭距靜觸頭底座有3至5MM的空隙，否則合閘過猛時(shí)將敲碎靜觸頭的支持瓷瓶。處于拉開位置時(shí)，動(dòng)靜觸頭間要有足夠的拉開距離，以便有效地隔離帶電部分，這個(gè)距離應(yīng)不小于160MM，或者動(dòng)觸頭與靜觸頭之間拉開角度不應(yīng)小于65度。基本要求隔離開關(guān)在變電站設(shè)備中出現(xiàn)異常是較多的，針對隔離開關(guān)在運(yùn)行中出現(xiàn)的異常進(jìn)行分析和處理.隔離開關(guān)允許在額定電流、額定電壓下長期運(yùn)行，與導(dǎo)體的連接頭在運(yùn)行中的溫度

16、不應(yīng)超過70，應(yīng)隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此，嚴(yán)禁帶負(fù)荷進(jìn)行分、合操作。滿足熱穩(wěn)定要求。隔離開關(guān)在斷開位置時(shí)，帶電與停電設(shè)備之間應(yīng)有足夠的安全距離。主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號GW4-35（DW）額定電壓（kV）35最高工作電壓（kV）40.5額定工作電流（A）6301250額定熱穩(wěn)定電流有效值2s（KA）2031.5額定動(dòng)穩(wěn)定電流有效值（KA）50801min工頻耐壓 對地95有效值（KV） 斷口110雷電沖擊電壓 對地185峰值（KV） 斷口215熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qt= It2t=502*2=5000KA2S Qt1=4.352*1.6=30.28KA2S Qt>Qt1條件滿足所以高壓隔離開

17、關(guān)選擇GW4-35型戶外高壓隔離開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)的選擇 一般裝有簡單的滅弧裝置，但其結(jié)構(gòu)比較簡單。圖為一種壓氣式高壓負(fù)荷開關(guān)，其工作過程是：分閘時(shí)，在分閘彈簧的作用下，主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一方面通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使活塞向上移動(dòng)，將氣體壓縮；另一方面通過兩套四連桿機(jī)構(gòu)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，使主閘刀先打開，然后推動(dòng)滅弧閘刀使弧觸頭打開，氣缸中的壓縮空氣通過噴口吹滅電弧。 注意事項(xiàng)A、垂直安裝，開關(guān)框架、合閘機(jī)構(gòu)、電纜外皮、保護(hù)鋼管均應(yīng)可靠接地（不能串聯(lián)接地）。B、運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行數(shù)次空載分、合閘操作，各轉(zhuǎn)動(dòng)部分無卡阻，合閘到位，分閘后有足夠的安全距離。C、與負(fù)荷開關(guān)串聯(lián)使用的熔斷器熔體應(yīng)選配得當(dāng)，即應(yīng)使故障電流大

18、于負(fù)荷開關(guān)的開斷能力時(shí)保證熔體先熔斷，然后負(fù)荷開關(guān)才能分閘。D、 合閘時(shí)接觸良好，連接部無過熱現(xiàn)象，巡檢時(shí)應(yīng)注意檢查瓷瓶臟污、裂紋、掉瓷、閃爍放電現(xiàn)象；開關(guān)上不能用水沖（戶內(nèi)型）。（一臺(tái)高壓柜控制一臺(tái)變壓器時(shí)，更換熔斷器最好將該回路高壓柜停運(yùn)。）FN3-10型高壓負(fù)荷開關(guān)技術(shù)參數(shù)序號項(xiàng)目單位數(shù)值數(shù)值1額定電壓KV12122額定頻率HZ50503額定電流A6501254額定緣緣水平1min工頻耐受電壓KV真空斷口、相間對地42隔離斷口48雷電沖擊耐受電壓（峰值）KV真空斷口、相間對地75隔離斷口855額定峰值耐耐受電流KA50-64s額定知時(shí)耐受電流KA20-7額定有功負(fù)載開斷電流A630-8額

19、定閉環(huán)開斷電流A630-9額定電纜充電開斷電流A10-10開斷空載變壓器容量KVA1250125011額定短路開斷電流KA-31.512額定轉(zhuǎn)移電流A-315013熔斷器型號-SDLAJ-12,SFLAJ-12,SKL14撞擊器輸出能量J-3-515額定短路關(guān)合電流KA5080（預(yù)期峰值）16接地開關(guān)額定耐受電流（峰值）KA505017接地開關(guān)4s額定短時(shí)耐受電流KA202018輔助回路額定電壓（DC或AC）V220，110220，11019機(jī)械壽命次1000010000熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qt= It2t=52*4=100KA2S Qt1=4.352*1.6=30.28KA2S Qt>Qt1條

20、件滿足 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 25KA>11.09KA 條件滿足所以高壓負(fù)荷開關(guān)選擇FN3-10型功率因數(shù)補(bǔ)償方式：并聯(lián)電容器 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)行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補(bǔ)償。補(bǔ)償前10KV負(fù)荷平均功率因數(shù)電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分;一是有功功率;二是無功功率.直接消耗電能,把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,熱能,化學(xué)能或聲能,利用這

21、些能作功,這部分功率稱為有功功率;不消耗電能,只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能,這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件,并且,這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換,這部分功率稱為無功功率,如電磁元件建立磁場占用的電能,電容器建立電場所占的電能.電流在電感元件中作功時(shí),電流滯后于電壓90°.而電流在電容元件中作功時(shí),電流超前電壓90°.在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180°.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小,折疊實(shí)現(xiàn)方式把具有容性功率負(fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負(fù)

22、荷之間相互交換。這樣，感性負(fù)荷所需要的無功功率可由容性負(fù)荷輸出的無功功率補(bǔ)償。折疊意義補(bǔ)償無功功率，可以增加電網(wǎng)中有功功率的比例常數(shù)。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，增加0.52KW對原有設(shè)備而言，相當(dāng)于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此，對新建、改建工程，應(yīng)充分考慮無功補(bǔ)償，便可以減少設(shè)計(jì)容量，從而減少投資。降低線損，由公式%=(1-cos/cos)×100%得出其中cos為補(bǔ)償后的功率因數(shù)，cos為補(bǔ)償前的功率因數(shù)則:cos>cos，所以提高功率因數(shù)后，線損率也下降了，

23、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)施無功補(bǔ)償勢在必行。折疊常用方式 集中補(bǔ)償:在高低壓配電線路中安裝并聯(lián)電容器組; 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)償電容器; 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。確定無功補(bǔ)償容量時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn): 在輕負(fù)荷時(shí)要避免過補(bǔ)償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經(jīng)濟(jì)的。 功率因數(shù)越高，每千伏補(bǔ)償容量減少損耗的作用將變小，通常情況

24、下，將功率因數(shù)提高到0.95就是合理補(bǔ)償就三種補(bǔ)償方式而言，無功就地補(bǔ)償克服了集中補(bǔ)償和分組補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)，是一種較為完善的補(bǔ)償方式:因電容器與電動(dòng)機(jī)直接并聯(lián)，同時(shí)投入或停用，可使無功不倒流，保證用戶功率因數(shù)始終處于滯后狀態(tài)，既有利于用戶，也有利于電網(wǎng)。有利于降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，減少接觸器的火花，提高控制電器工作的可靠性，延長電動(dòng)機(jī)與控制設(shè)備的使用壽命。無功就地補(bǔ)償容量可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式確定:QU0式中:Q-無功補(bǔ)償容量(kvar);U-電動(dòng)機(jī)的額定電壓(V);0-電動(dòng)機(jī)空載電流(A);但是無功就地補(bǔ)償也有其缺點(diǎn):不能全面取代高壓集中補(bǔ)償和低壓分組補(bǔ)償;眾所周之，無功補(bǔ)償按其安裝位置和接線方法可

25、分為:高壓集中補(bǔ)償、低壓分組補(bǔ)償和低壓就地補(bǔ)償。其中就地補(bǔ)償區(qū)域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補(bǔ)償和低壓分組補(bǔ)償?shù)碾娙萜魅萘肯鄬^小，利用率也高，且能補(bǔ)償變壓器自身的無功損耗。為此，這三種補(bǔ)償方式各有應(yīng)用范圍，應(yīng)結(jié)合實(shí)際確定使用場合，各司其職。Cos1=*1080KW/(根號（P30）2+（P30）2) =0.75*1080KW/(根號（0.75*1080KW）2+（0.8*669.6KVar）2) =0.83tan1=0.67補(bǔ)償后功率因數(shù)Cos2=0.95，tan2=0.32需補(bǔ)償無功容量Q=P30(tan1-tan2) =1080KW

26、*0.35 =378KVar選擇補(bǔ)償電容器型號為BMP11/根號3-300-1WQc1=Qn(U/UN)2=100*(6/11/根號3)2=89.2KVar N=Qc/Qc1=4.2個(gè)所以并聯(lián)電容7臺(tái)。2、電力變壓器的選擇根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果，確定電力變壓器的臺(tái)數(shù)、型式、容量，并給出確定依據(jù)。住宅類需要系數(shù)為0.40.7.取Kd=0.6.，功率因數(shù)取0.85，=31.79，sin=0.53，tan=0.62農(nóng)村夏天，冬天時(shí)用電為高峰期，用電負(fù)荷高峰期平均為6KW/戶Pe=300×6KW=1800WP30=Kd×Pe=0.6×1800KW=1080KWQ30=P30&

27、#215;tan=1080KW×0.62=669.6KVarS30=P30/cos=1080KW/0.85=1271KVAI30=S30/(根號3×0.38KV)=1931A S計(jì)算負(fù)荷容量（kVA）；Se變壓器容量（kVA）；負(fù)荷率（通常取8090） =S/Se Se=S/=1271/0.7=1588.75KVA所以選擇容量為2000KVA的變壓器，型號為S11-M-2000KVA變壓器住宅類需要系數(shù)為0.40.7.取Kd=0.6.，功率因數(shù)取0.85，=31.79，sin=0.53，tan=0.62農(nóng)村春天，秋時(shí)用電為高峰期，用電負(fù)荷低峰期平均為2.5KW/戶Pe=30

28、0×2.5KW=750WP30=Kd×Pe=0.6×750KW=450KWQ30=P30×tan=450KW×0.62=279KVarS30=P30/cos=450 KW/0.85=530KVAI30=S30/(根號3×0.38KV)=805A S計(jì)算負(fù)荷容量（kVA）；Se變壓器容量（kVA）；負(fù)荷率（通常取8090） =S/Se Se=S/=530/0.7=662.5KVA所以選擇容量為1000KVA的變壓器,型號為S11-M-1000KVA變壓器3、電氣主接線設(shè)計(jì)主接線應(yīng)滿足下列基本要求：1）根據(jù)電力系統(tǒng)和用戶的要求，保證供電的

29、可靠性；2）在滿足可靠性要求的條件下，應(yīng)盡量使投資少、運(yùn)行費(fèi)用低以求得良好的經(jīng)濟(jì)性；3）主接線要力求簡單，明晰，操作方便，主接線不應(yīng)有多余的設(shè)備。布置應(yīng)明顯對稱，操作程序要少，避免誤操作，并便于處理事故；4）運(yùn)行靈活，檢修維護(hù)安全方便；5）主接線要考慮將來發(fā)展、擴(kuò)建的可能性。要求至少給出兩種及以上主接線方案并加以比較。31 采用外橋式接線運(yùn)行方式： 1線路L2故障或檢修，先斷開QF22和QF10，再斷開QS121如果變壓器T2仍需恢復(fù)供電，再合QF22和QF10。 2如果變壓器T2故障或檢修，現(xiàn)斷開QF22再斷開QS122，其余回路可以繼續(xù)工作，不影響供電。 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單，經(jīng)濟(jì)（斷路器最少）

30、。 布置簡單，占地小可發(fā)展為單母線分段接線。 變壓器投，切靈活，不影響其他電路的工作。缺點(diǎn)：線路投切操作復(fù)雜，故障檢修影響其他回路。 橋斷路器故障檢修全廠分列為兩部分。 變壓器斷路器故障檢修，該變壓器停電。 分段單母式接線運(yùn)行方式母線并聯(lián)運(yùn)行（QF閉合運(yùn)行）：相當(dāng)于不分段的單母線接線。若電源1停止供電，電源2通過QFd閉合向1段母線供電，不影響對符合的供電，可靠性高。若1段母線故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置使QFd自動(dòng)斷開，使1段母線被切除，2段母線繼續(xù)供電。母線分裂運(yùn)行（QF斷開運(yùn)行）：正常運(yùn)行時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)不分段的單母線接線若電源1停止供電，1段母線失壓時(shí)，可由自動(dòng)重合閘裝置自動(dòng)合上QFd，一段母線

31、恢復(fù)供電。若1段母線故障時(shí)，不影響2段，2段繼續(xù)供電。優(yōu)點(diǎn)：具有不分段母線簡單，清晰，經(jīng)濟(jì)，方便等優(yōu)點(diǎn)。 縮小了母線故障和母線檢修時(shí)的停電范圍。 提高了供電可靠性和靈活性。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線及母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該母線上的所有回路都要停電 檢修。 任意回路斷路器檢修，該回路停電。4. 短路電流計(jì)算產(chǎn)生短路的主要原因？造成短路的主要原因有：、1、線路老化，絕緣破壞而造成短路；2、電源過電壓，造成絕緣擊穿；3、小動(dòng)物（如蛇、野兔、貓等）跨接在裸線上；4、人為的多種亂拉亂接造成；5、室外架空線的線路松弛，大風(fēng)作用下碰撞；6、線路安裝過低與各種運(yùn)輸物品或金屬物品相碰造成短路。要求1：按供配電系統(tǒng)圖

32、畫等效電路圖，并在圖上標(biāo)出各元件的參數(shù)。 2：選定基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量，求出基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗。 3：求出供配電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)幺值。 4：求出由電源至短路點(diǎn)的總電抗。 5：求出短路電流標(biāo)幺值。 6：求出暫態(tài)短路電流。 7：求出短路沖擊電流和電流全電流最大有效值。供配電系統(tǒng)中的短路，是指相導(dǎo)體之間或相導(dǎo)體與地之間不通過負(fù)載阻抗而發(fā)生的電氣連接，是系統(tǒng)常見的故障之一。進(jìn)行短路電流計(jì)算主要是為了：（1）校驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備能否承受可能發(fā)生的最嚴(yán)重短路。（2）作為設(shè)置短路保護(hù)的依據(jù)。（3）可通過短路電流大小判斷系統(tǒng)電氣聯(lián)系的緊密程度，作為評價(jià)各種接線方案的依據(jù)之一。系統(tǒng)發(fā)生短路的主要原因是系統(tǒng)中某一部位的絕

33、緣遭到破壞。絕緣遭到破壞的原因有很多，根據(jù)長期的事故統(tǒng)計(jì)分析，主要有以下一些原因：（1）雷擊或高電壓侵入；（2）絕緣老化或外界機(jī)械損傷；（3）誤操作；（4）動(dòng)、植物造成的短路。對中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，可能發(fā)生的短路類型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路，后者是指兩根相線和大地三者之間的短路。單相短路有相線與中性線間的短路，也有相線直接與大地之間的短路，這時(shí)的單相短路又稱單相接地短路。對中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，可能發(fā)生的短路類型有：三相短路和兩相短路。另外，異相接地也應(yīng)算作一種特殊類型的短路，它是指有兩相分別接地，但接地點(diǎn)不在同一位置而形成的相間短路。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從短路發(fā)生的類型來看，單相短路或接地

34、的發(fā)生率最高；從短路發(fā)生的部位來看，線路上發(fā)生的短路或接地的比例最大。我國在中壓系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，主要就是為了避免單相接地造成的停電。2.確定基準(zhǔn)值基準(zhǔn)電壓U1為10.5KV，U2為0.4KV，基準(zhǔn)容量Sd為100MV*A基準(zhǔn)電流：Id1=Sd/1.73*Uc1=5.50KA Id2=Sd/1.73*Uc2=144KA3. 求出供配電系統(tǒng)中各元件電抗標(biāo)幺值。1. 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由附錄8得Soc=500MV*A,X1=Sd/Soc=0.22. 架空線路的電抗標(biāo)幺值由表3-1查得X0=0.35,X2=0.35*5*Sd/U12=1.593. 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值由附錄表5查得Uk

35、%=5,X3=X4=5*Sd/100*1000=5.0K-1總電抗標(biāo)幺值：X=X1+X2=0.2+1.59=1.79短路電流標(biāo)幺值：I=Id1/X=3,07KA暫態(tài)短路電流：I2=I=3.07KA短路沖擊電流：ish=2.55*3.07=7.83ka全電流最大有效值：Ish=1.51*3.07=4.64ka三相短路容量：Sk-1=Sd/X=55.9MV*AK-2總電抗標(biāo)幺值:X=X1+X2+X3/X4=4.29短路電流標(biāo)幺值:Ik-2=Id2/Xk-2=33.6a暫態(tài)短路電流:I2=Ik-2=33.6a短路沖擊電流：ish=1.84*33.6=61.8aka全電流最大有效值：Ish=1.09*

36、33.6=36.6ka三相短路容量：Sk-2=Sd/Xk-2=23.3MV*A5. 繼電保護(hù)與二次回路設(shè)計(jì)1、保護(hù)的作用、基本原理及要求保護(hù)裝置的主要作用是：（1) 當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，有選擇地將故障元件與電源切開，以減輕故障危害，防止事故蔓延，保證其它部分迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。（2) 當(dāng)線路及設(shè)備出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。 保護(hù)的基本原理：保護(hù)裝置由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三個(gè)部分構(gòu)成；其中測量部分用來反應(yīng)和轉(zhuǎn)換被保護(hù)對象的各種電氣參數(shù)，經(jīng)過變換后，送給邏輯部分，與整定值進(jìn)行比較，作出邏輯判斷，當(dāng)判別出被保護(hù)對象有故障時(shí)，起動(dòng)執(zhí)行部分，

37、發(fā)出操作指令，使斷路器跳閘。保護(hù)裝置應(yīng)滿足四項(xiàng)基本要求：即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。2、供配電系統(tǒng)的保護(hù)高壓系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能有兩種途徑： （1) 使用熔斷器作為保護(hù)電器，實(shí)現(xiàn)短路和嚴(yán)重的過負(fù)荷保護(hù)； （2) 使用繼電器構(gòu)成繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。這時(shí)，繼電器應(yīng)接于電流互感器的二次繞組中，以便于高壓側(cè)隔離，并能在低電壓、小電流情況下工作，因此，繼電保護(hù)裝置屬于供配電系統(tǒng)的二次回路設(shè)備。特此說明：（1）各變壓器主進(jìn)開關(guān)設(shè)0.4秒短路短延時(shí)和長延時(shí)過電流保護(hù)，短延時(shí)整定電流為脫扣器電流的4倍，長延時(shí)整定電流為脫扣器電流的1倍。（2）母聯(lián)開關(guān)設(shè)0.3秒短路短延時(shí)和長延

38、時(shí)過電流保護(hù)，短延時(shí)整定電流為脫扣器電流的6倍，長延時(shí)整定電流為脫扣器電流的1倍。（3）各回路繼電保護(hù)的整定值及整定時(shí)間可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。三段式電流保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)：輸電線路通常采用三段式電流保護(hù)，即由無時(shí)限電流速段保護(hù)作為第一段保護(hù)，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)作為第二段保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)作為第三段保護(hù)，無時(shí)限電流速斷保護(hù)作為本線路首段的主保護(hù)，它動(dòng)作迅速，但不能保護(hù)線路的全長；帶時(shí)限電流速斷保護(hù)作為本線路首段的近后備，本線路末端的主保護(hù)，相鄰下一線路首段的遠(yuǎn)后備，它能保護(hù)線路的全長，但不能作為相鄰下一線路完全遠(yuǎn)后備，定時(shí)限過電流保護(hù)作為本線路的近后備，相鄰下一線路的遠(yuǎn)后備，它保護(hù)范圍大，動(dòng)

39、作靈敏，切除故障時(shí)間長。高壓系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能有兩種途徑： （1) 使用熔斷器作為保護(hù)電器，實(shí)現(xiàn)短路和嚴(yán)重的過負(fù)荷保護(hù)； （2) 使用繼電器構(gòu)成繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的保護(hù)。這時(shí)，繼電器應(yīng)接于電流互感器的二次繞組中，以便于高壓側(cè)隔離，并能在低電壓、小電流情況下工作，因此，繼電保護(hù)裝置屬于供配電系統(tǒng)的二次回路設(shè)備。一電力變壓器的過電流保護(hù)變電站系統(tǒng)電力變壓器采用過電流保護(hù)，無論采用過電流繼電器還是過電流脫扣器，也無論是定時(shí)限還是反時(shí)限，電力變壓器過電流保護(hù)的組成，原理與電力線路過電流保護(hù)的組成原理完全相同。電力變壓器過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定也與電力線路過電流保護(hù)的整定基本相同

40、。也按階梯原則整定。但對電力系統(tǒng)的終端變電所如車間變電所的電力變壓器來說，其動(dòng)作設(shè)計(jì)可整定為最小值（0.5S）。電力變壓器過電流保護(hù)的靈敏度，按變壓器二次側(cè)母線在系統(tǒng)運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)換算到一次側(cè)的短路電流值來檢驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)Sp>=1.5.如果Sp達(dá)不到要求，同樣可采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。第一種過電流保護(hù)整定值計(jì)算公式選用S9-1000/10(6)電力變壓器，額定容量1000KV*A,阻抗電壓Uk%=5.高壓電流互感器：3只LZZJB12-10A，變比：100/5.低壓側(cè)額定電流：Sr.T=1.73*U2r.T*I2r.TI2r.T=1000/1.73*0,4=1445A高

41、壓側(cè)額定電流：Sr.T=1.73*U1r.T*I1r.TI1r.T=1000/1.73*10=57.8A低壓側(cè)三相短路電流：Ik3.max=100*I2r.T/Uk%=28.9ka超瞬態(tài)電流值：I2k3.max=1/Kt*Ik3.max=1156A計(jì)算過電流保護(hù)動(dòng)作整定值(二次電流）以過電流繼電器GL為例參數(shù)值：Krel=1.3,Kjx=1,Kr=0.85,Kgh=3Iop.k=Krel*Kjx*Kgh*I1r.T/Kr* NTA=13.26A驗(yàn)算保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)Ksen保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流為：Iop=Iop.k*nTA/Kjx=265.2AIk2=0.866*Ik3I2k2.mim=2/1

42、.73Kt*Ik2=1157AKsen=I2k2.min/Iop=4.4>1.5經(jīng)驗(yàn)算KSEN滿足要求。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為最小值0.5S第二種用于相間短路保護(hù)，分為定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)。變壓器過電流保護(hù)裝置裝設(shè)在變壓器的一次側(cè)。在本次設(shè)計(jì)中采用定時(shí)限過電流保護(hù)。（1）、保護(hù)裝置的動(dòng)作電流整定一次側(cè)動(dòng)作電流即大于變壓器的最大負(fù)荷電流整定，即IOP.1=Krel/Kre*Il.max式中 可靠系數(shù)，電磁型繼電器取1.2，感應(yīng)型繼電器取1.3返回系數(shù)，取0.85 過電流保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為： Iop.k=Krel*Kw*Il.max/Kre*Kj即：保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為Iop.

43、1=Krel*Il.max/Kre=1.2/0.85*86.7=122.4A繼電器動(dòng)作電流為 Iop.k=Krel*Kw*Il.max/Kre*Kj=1.2*1*122.4/0.85*20=8.64A為便于繼電器整定，取繼電器整定值為 則一次側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流為 Iop.1=20*4=80A（2）、保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限整定對于電磁型繼電器，保護(hù)時(shí)限的階梯為0.5S；對于感應(yīng)型繼電器，保護(hù)時(shí)限的階梯為0.7S。變壓器過電流動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與下一級保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合，一般取0.5S0.7S.則保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間為 （3）、靈敏度校驗(yàn) 靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在主變壓器的二次側(cè)，用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器二次側(cè)兩相短

44、路電流穩(wěn)態(tài)值來校驗(yàn)。即：Sp=Ik.min/Iop.1式中 最小運(yùn)行方式下，主變壓器二次側(cè)兩相短路時(shí)在一次側(cè)的穿越電流 Sp:定時(shí)限過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)即保護(hù)靈敏度為Sp=Ik.min/Iop.1=0.87*28.9*1000/80*(0.4/1,73*10)=7.3>1.5，滿足要求。過電流保護(hù)：零序電流保護(hù)： 電力變壓器低壓側(cè)三相均裝設(shè)熔斷器保護(hù)：電力變壓器低壓側(cè)三相均裝設(shè)熔斷器，即可保護(hù)變壓器低壓側(cè)的相間短路，又可保護(hù)其單相短路，簡單經(jīng)濟(jì)。單相接地保護(hù)原理：它利用單相接地所產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)出信號。當(dāng)單相接地危及設(shè)備安全時(shí)，則動(dòng)作于跳閘。單相接地保護(hù)必須通過

45、零序電流互感器將一次電路發(fā)生單相接地時(shí)所產(chǎn)生的零序電流反應(yīng)到其二次側(cè)的電流繼電器中去。二次回路設(shè)計(jì)二次回路是指用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，亦稱二次系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)及繼電保護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。二次回路在供電系統(tǒng)中雖是其一次電路的輔助系統(tǒng)，但他對一次電路的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行有著十分重要的作用，因此必須予以重視。5.1 站用電源及操作電源1、站用電源變、配電站為維持自身的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要開關(guān)操作系統(tǒng)電源，控制回路、信號回路、保護(hù)回路的電源，以及照明、維修等電源。站用電源是非常重要的，它是變電站正常供電的基礎(chǔ)條件。結(jié)合本工程的實(shí)際情況10kv及以下的站用電

46、源，引自就近的配電變壓器的220/380V側(cè)。2、操作電源斷路器需要配用專門的操作機(jī)構(gòu)，操作機(jī)構(gòu)工作時(shí)需要電源；另外，控制回路、信號回路、保護(hù)回路的工作也需要電源，這些電源稱為操作電源。操作電源有直流操作電源和交流操作電源之分。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，宜采用彈簧儲(chǔ)能操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘和去分流跳閘的全交流操作，亦可采用手力操作機(jī)構(gòu)合閘和交流去分流跳閘。5.2 斷路器控制與信號回路1、控制回路：控制回路是指控制（操作）斷路器分、合閘的回路。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，選用了彈簧儲(chǔ)能直流操作電源的控制回路。2、 信號回路：是指用于指示一次系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的二次系統(tǒng)（1） 位置信號：用來顯示斷路器正常工作的位置狀

47、態(tài)，一般用紅燈亮，表示斷路器在合閘位置，用綠燈亮，表示斷路器在跳閘位置。 （2） 事故信號：用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)，一般用紅燈閃光，表示斷路器自動(dòng)合閘，用綠燈閃光，表示斷路器自動(dòng)跳閘。 （3） 預(yù)告信號：是在一次設(shè)備出現(xiàn)不正常狀態(tài)時(shí)或故障初期發(fā)出報(bào)警信號。 3、對斷路器控制回路及信號回路的基本要求：（1）應(yīng)能監(jiān)視控制回路保護(hù)裝置（如熔斷器）及其分、合閘回路的完好性，以保證斷路器的正常工作。 （2）合閘或跳閘完成后，應(yīng)能使其命令脈沖解除，即能切斷合閘或跳閘的電源。 （3）應(yīng)能指示斷路器正常合閘和跳閘的位置狀態(tài)，并在自動(dòng)合閘和自動(dòng)跳閘時(shí)有明顯的指示信號。 （4）各斷路器均應(yīng)有事故跳閘

48、信號。 （5）對有可能出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)或故障的設(shè)備，應(yīng)裝設(shè)預(yù)告信號。 4、采用手動(dòng)操作的斷路器控制和信號回路是手動(dòng)操作的斷路器控制和信號回路原理圖如圖5-1。圖5-1手動(dòng)操作的斷路器控制和信號回路原理圖 合閘時(shí)，推上操作機(jī)構(gòu)手柄使斷路器合閘。這時(shí)斷路器的輔助觸點(diǎn)QF3-4閉合，紅燈RD亮，指示斷路器已經(jīng)合閘。由于有限流電阻R2，跳閘線圈YR雖有電流通過，但電流很小，不會(huì)動(dòng)作。紅燈RD亮還表明跳閘線圈YR回路及控制回路的熔斷器FU1FU2是完好的，即紅燈RD同時(shí)起著監(jiān)視跳閘回路完好性的作用。跳閘時(shí) ，扳下操作機(jī)構(gòu)手柄使斷路器跳閘。斷路器的輔助操作觸點(diǎn)QF3-4斷開，切斷跳閘回路，同時(shí)輔助觸點(diǎn)Q

49、F1-2閉合，綠燈GN亮，指示斷路器已經(jīng)跳閘。綠燈GN亮，還表明控制回路的熔斷器FU1FU2是完好的，即綠燈GN同時(shí)起著監(jiān)視控制回路完好性的作用 。 當(dāng)一次電路發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置KA動(dòng)作，其出口繼電器觸點(diǎn)閉合，接通跳閘線圈YR的回路，使斷路器跳閘。隨后QF3-4斷開，紅燈滅，并切斷YR的跳閘電源。同時(shí)，QF1-2閉合使綠燈亮。這是雖然操作機(jī)構(gòu)的手柄仍在合閘位置，但其黃色指示牌掉落，表示斷路器自動(dòng)跳閘，同時(shí)事故信號回路接通，發(fā)出音響和燈光信號。但值班員得知事故跳閘信號后，可將操作手柄扳下至跳閘位置，這時(shí)黃色指示牌隨之返回，事故信號也隨之消除。5.3 自動(dòng)裝置供配電系統(tǒng)常用的自動(dòng)裝置是備

50、用電源自動(dòng)投入裝置和自動(dòng)重合閘裝置。結(jié)合本工程的實(shí)際情況，選用了機(jī)械型的自動(dòng)合閘裝置（ARD）。1、自動(dòng)重合閘的作用 在線路上，尤其是架空線路上，由于雷電大氣過電壓或電網(wǎng)操作過電壓，在線路或設(shè)備上引起放電閃絡(luò)，閃絡(luò)時(shí)使線路形成短路，使斷路器分閘，線路停電，造成損失，據(jù)此，人們提出了自動(dòng)重合閘裝置，以減少瞬時(shí)性故障停電所造成的損失2、對自動(dòng)重合閘裝置的要求按照電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50052-1992）的規(guī)定當(dāng)用電設(shè)備允許且無備用電源自動(dòng)投入時(shí)，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置3、自動(dòng)重合閘裝置與保護(hù)的配合（1)自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)（2)自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)4、電氣一次自動(dòng)重合閘的基本原

51、理電氣一次自動(dòng)重合閘的基本原理如圖5-2圖5-2電氣一次自動(dòng)重合閘的基本原理圖 手動(dòng)合閘時(shí)，按下SB1使合閘接觸器KO通電動(dòng)作，從而使合閘線圈YO動(dòng)作，使斷路器QF合閘。手動(dòng)跳閘時(shí)，按下SB2是跳閘線圈YR通電動(dòng)作，使斷路器QF跳閘。當(dāng)一次線路上發(fā)生斷路故障時(shí)，保護(hù)裝置KA動(dòng)作接通跳閘線圈YR回路，使斷路器QF自動(dòng)跳閘，同時(shí)，斷路器輔助觸點(diǎn)QF3-4閉合，經(jīng)整定的時(shí)限后其延時(shí)常開觸點(diǎn)閉合，使合閘接觸器KO通電動(dòng)作，從而使斷路器重新合閘。如果一次線路上的短路故障是瞬時(shí)的，已經(jīng)消除，則重合成功。如果斷路故障尚未消除，則保護(hù)裝置又動(dòng)作，KA的觸點(diǎn)又使斷路器再次跳閘。由于一次ARD采取了防跳措施，故不

52、會(huì)再次合閘。本設(shè)計(jì)采用DH-2型重合閘繼電器的電氣一次自動(dòng)重合閘裝置。六 防雷的基本知識及設(shè)計(jì)原則1、雷電活動(dòng)的一般規(guī)律性（1）熱而潮濕的地區(qū)要比冷而干燥的地區(qū)雷電活動(dòng)多。 （2）雷電活動(dòng)與地理緯度有關(guān)，赤道雷電活動(dòng)最高，由赤道分別向北，南逐漸遞減。在我國大致是：華南西南長江流域華北東北西北。（3）山區(qū)雷電活動(dòng)多于平原，陸地多于湖海。（4）雷電活動(dòng)多在78月份，活動(dòng)的時(shí)間大部分 在1422時(shí)。各地區(qū)雷暴的極大值和極小值，多出現(xiàn)在相同的年份。2、雷電活動(dòng)的選擇性（1）、土壤電阻率相對小，有利于電荷很快積聚的地方易受雷擊。（2）、地下埋有導(dǎo)電礦藏（今屬礦，鹽礦）的地區(qū)，易受雷擊； （3）、空曠地中的孤立建筑物或建筑群中高聳建筑物易受雷擊；（4）、屋頂為金屬結(jié)構(gòu)，地下埋有大量金屬管道，室內(nèi)安裝大型金屬設(shè)備的廠房易受雷擊；（5）、尖屋頂及高聳建，構(gòu)筑物易受雷擊，如井架，水塔，煙囪，天窗，旗桿，消防梯等。3、變電所的防雷設(shè)計(jì)原則 變電所是電力系統(tǒng)重要組成部分，因此，它是防雷的重要保護(hù)部位。如果變電所發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，給社會(huì)生產(chǎn)和人民生活帶來不便，這就要求防雷措施必須十分可靠變電所的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動(dòng)作