110kv降壓變電所電氣一次部分的電氣設(shè)計(jì)

1、目 錄第 1 章變電所概況11.1工程概況11.2變電所位置分1第 2 章電氣主接線設(shè)計(jì)12.1設(shè)計(jì)原則12.2方案論證22.3負(fù)荷的計(jì)算. 32.4主變壓器的選擇.4第3 章短路電流計(jì)算53.1計(jì)算目的53.2計(jì)算過程.6第4 章母線及電氣設(shè)備的選擇. .74.1斷路器和隔離開關(guān)的選擇 . 84.2母線的選擇. .11結(jié)論及心得體會(huì). . 15參考文獻(xiàn).16. 第一章變電所概況1.1工程概況根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過對(duì)擬建變電所的概括以及出線方向來考慮，并通過對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，確定了11

2、0KV，10KV以及站用電的主接線，然后又通過負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量及型號(hào)，最后，根據(jù)最大持續(xù)工作電流及短路計(jì)算的計(jì)算結(jié)果，對(duì)高壓斷路器，隔離開關(guān)，母線進(jìn)行了選型，然后根據(jù)短路電流及沖擊電流進(jìn)行相關(guān)的校驗(yàn)，從而完成了110KV電氣一次部分的設(shè)計(jì)，并力求在可靠性的前提下，做到運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行靈活，經(jīng)濟(jì)合理。1.2變電所位置分待建的城中110KV降壓變電所在城市近郊并向造紙廠、硅鐵廠、電視機(jī)廠、毛紡廠、縫紉機(jī)廠、醫(yī)院、自行車廠、學(xué)校供電。110KV進(jìn)線2回，在10KV側(cè)有8回出線，則可以看出這所變電所是一所普通的終端變電所，在電力系統(tǒng)中的作

3、用不是很重要，只是對(duì)周邊負(fù)荷供電。變電所的選址一般要求地勢(shì)平坦且交通方便，以便施工和設(shè)備的運(yùn)輸。系統(tǒng)至城中變110KV母線的短路容量為1000MVA 第二章電氣主接線設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)是有發(fā)電廠，變電所，線路及用戶組成。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用，而主接線代表了變電所的電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電所設(shè)計(jì)的首要部分。關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，靈活經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電，變電，輸電，用電是在同一時(shí)刻完成的，所以主接線設(shè)計(jì)的好壞也影響工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問題，必須在滿足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前

4、提下正確處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)因素，力求使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。同時(shí)，主接線是保證電網(wǎng)安全可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是電氣設(shè)備布置，選擇自動(dòng)化水平和二次回路設(shè)計(jì)的原則和基礎(chǔ)。2.1設(shè)計(jì)原則 應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量，本期建設(shè)規(guī)模，輸送電壓等級(jí)，進(jìn)出線回路數(shù)，供電負(fù)荷的重要性，保證供電平衡，電力系統(tǒng)線路容量，電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與等級(jí)條件確定，應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。2.2方案論證 方案一：110KV采用帶母線型內(nèi)橋接線，10KV采用帶有母聯(lián)斷路器的雙母線接線型式，母聯(lián)斷路器和橋聯(lián)斷路

5、器均帶有備用電源自動(dòng)投入裝置。 方案二：110KV采用單母線分段，10KV側(cè)采用單母線分段和帶專用旁路斷路器的旁路母線接線型式。 單母線分段用斷路器進(jìn)行分段，這種接線方式可以提高可靠性和靈活性，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電。根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，兩母線同時(shí)故障的幾率很小，可以不予考慮。對(duì)110KV等級(jí)進(jìn)出線回?cái)?shù)為3-4回時(shí)可以采用此接線方式，本設(shè)計(jì)變電所110KV進(jìn)線為兩回。 110KV帶母線型內(nèi)橋接線方式用于兩臺(tái)變壓器進(jìn)出線回路為兩回的情況。由于本變電所的容量不是很大，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以知道，變

6、壓器的故障率很小，且不經(jīng)常切換，并通過橋聯(lián)斷路器將兩母線和變壓器聯(lián)系起來。內(nèi)橋接線在線路的切除或投入時(shí)，不影響其余回路的工作，且操作簡(jiǎn)單。雖然其在切入或投入變壓器時(shí)，要使相應(yīng)的線路停電，并考慮復(fù)雜。但由于現(xiàn)實(shí)中變壓器的故障率很小且不經(jīng)常切換，所以不予考慮。雖然單母線分段較內(nèi)橋接線操作較為方便，靈活，但其增加了兩臺(tái)高壓斷路器的投資。內(nèi)橋接線的可靠性也比較高，對(duì)于本設(shè)計(jì)的變電所已經(jīng)足夠。從本次設(shè)計(jì)的變電所的地位可知，該變電所是一般的變電所，且是一個(gè)向負(fù)荷供電的終端變電所。因此可靠性要求不是極高，所以內(nèi)橋接線可以滿足要求。故110KV本設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋接線。方案二中采用了單母線分段帶專用旁路母線的接線，

7、從給定的原始資料可以知道，本變電所的出線回路為8回，由于回路數(shù)較多則可以考慮架設(shè)專用的旁路母線。該接線方式的優(yōu)點(diǎn)有：其提高了供電的可靠性性和靈活性，并可以通過旁路母線在保證向負(fù)荷不間斷供電的情況下檢修出線上的斷路器。但這種接線一旦母線故障，有50%的停電率，這種接線增加了一格旁路斷路器的投資，并且在檢修斷路器時(shí)其倒閘操作繁瑣，根據(jù)長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以知道，變電所，發(fā)電廠出現(xiàn)的事故，多數(shù)是由人為誤操作所致。單母線分段帶旁路的接線出現(xiàn)誤操作的幾率很大，所以本設(shè)計(jì)不予采納。 10KV采用帶有母聯(lián)斷路器的雙母線接線的分析： 由原始資料出線8回，=5600h 則可以知道：負(fù)荷對(duì)供電的可靠性要求比較高。雙母

8、線接線有兩組母線，并可以互為備用。每一電源和出線都裝有一臺(tái)斷路器，并有兩組母線隔離開關(guān)，分別與兩組母線相連，兩組母線則通過母聯(lián)斷路器進(jìn)行聯(lián)系起來。雙母線接線較單母線接線具有更高的可靠性和靈活性。其有顯著的特點(diǎn)：1.供電可靠通過兩組母線的倒閘操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷。一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開隔離開關(guān)所屬的一條線路與此隔離開關(guān)相連的該組母線其他電路則可以通過另一母線繼續(xù)運(yùn)行。如：欲檢修工作母線，則把全部電源倒在另一母線上。其操作步驟是：先合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)， 再合上母聯(lián)斷路器，向備用母線充電至兩組母線等電位，為保證供電不中斷

9、，先合上備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān)，完成母線切換后再斷開母聯(lián)斷路器及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對(duì)原工作母線進(jìn)行檢修。 2.調(diào)度靈活：各個(gè)電源和負(fù)荷可以任意分配到任一母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要，通過倒閘操作可以組成各種運(yùn)行方式： 雙母線接線的運(yùn)行方式則可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行選擇，其運(yùn)行的靈活性遠(yuǎn)比單母線分段帶旁路母線的高，這亦是本設(shè)計(jì)采用雙母線接線的一個(gè)原因。3.擴(kuò)建容易：在擴(kuò)建時(shí)可以向雙母線左右兩方向擴(kuò)建，均不會(huì)影響兩組母線的電源和負(fù)荷自由組合分配，在施工中不會(huì)造成其他回路的停電。由于雙母線具有較高的可靠性且應(yīng)用廣泛，其繼電保護(hù)也相對(duì)簡(jiǎn)單，

10、繼電保護(hù)對(duì)線路部分主要是保護(hù)母線，并根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，雙母線同時(shí)故障的幾率很小，所以不予考慮雙母線同行停運(yùn)的可能性。綜合可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面，從以上的分析可以知道，方案一具有很顯著的優(yōu)勢(shì)，所以本次設(shè)計(jì)的電氣主接線選擇方案一。2.3負(fù)荷計(jì)算變電所進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是根據(jù)各用電負(fù)荷所提供，但往往這些統(tǒng)計(jì)是不齊全的，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮5到10年的負(fù)荷增長(zhǎng)情況并如何根據(jù)這些資料正確估計(jì)變電所所需要的電力、電量是一個(gè)非常重要的問題。負(fù)荷計(jì)算直接影響著變壓器的選擇，計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的容量確定的，預(yù)期不便的最大假想負(fù)荷1。這個(gè)負(fù)荷是設(shè)計(jì)時(shí)作為選擇變電所電力系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)

11、線截面，母線的選擇，變壓器容量，斷路器，隔離開關(guān)等額定參數(shù)的依據(jù)。計(jì)算方法：根據(jù)原始材料給定的有功功率P、功率因素，求出無功功率。,=+, =+計(jì)算負(fù)荷:，為需要系數(shù)一般取0.85。根據(jù)原始資料：，則，由公式可計(jì)算出：造紙廠1回 P1=2600KW,Q1=P1tan=1612Kvar同理：硅鐵廠1回： P2=8000kw,Q2=4960KVar 電視機(jī)廠、毛紡廠、醫(yī)院各1回： P3=P4=P6=3000KW,Q3=Q4=Q6=1960Kvar 縫紉機(jī)廠1回： P5=3800KW,Q6=2356KVar 自行車1回 ： P7=4500KW,Q7=2790KVar 學(xué)校1回： P8=2500KW,

12、Q8=1550Kvar 遠(yuǎn)景發(fā)展： P9=18MW,Q9=11.16Mvar 則P=48.4MW,Q=31Mvar 由公式得出：SC=48.86MVA 2.4 變壓器的選擇 變電所主變壓器容量一般應(yīng)按5-10年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃，負(fù)荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)于重要變電所應(yīng)考慮以1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)其余變壓器容量在計(jì)及負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足類及類負(fù)荷的供電2。對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器的容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%-80%，在目前實(shí)際的運(yùn)行情況變電所中一般均是采用兩臺(tái)變壓器互為暗備用并聯(lián)運(yùn)行。變壓器容量首先應(yīng)滿足在下，變壓器能夠可靠運(yùn)行。 暗備用：兩臺(tái)

13、變壓器同時(shí)投入運(yùn)行，正常情況下每臺(tái)變壓器各承擔(dān)負(fù)荷的50%，此時(shí)，變壓器的容量應(yīng)按變壓器最大負(fù)荷的70%選擇，其有顯著的優(yōu)勢(shì)：1.正常情況下，變壓器的最大負(fù)荷率為70%，符合變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并留有一定的裕量。2.若一臺(tái)變壓器故障，另一臺(tái)變壓器可以在承擔(dān)全部最大負(fù)荷下（過負(fù)荷40%）繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間3。這段時(shí)間完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，切除不重要負(fù)荷，保證重要負(fù)荷的正常供電。這種暗備用的運(yùn)行方式具有投資省，能耗小的特點(diǎn)，在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。 而明備用：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)，兩臺(tái)變壓器按最大負(fù)荷時(shí)變壓器負(fù)荷率為100%考慮，較暗備用能耗大，投資大，故在實(shí)際中不常采用。變壓器

14、選擇方法：根據(jù)負(fù)荷計(jì)算出的，由于采用兩臺(tái)變壓器互為暗備用并聯(lián)運(yùn)行，單臺(tái)變壓器容量按70%選擇。 SNT=0.7SC=34.2MVA則所選的變壓器容量大于34.2MVA即可。本設(shè)計(jì)所以選擇兩臺(tái)：2*SFL40000/110型變壓器。此外在變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制3次諧波對(duì)電源的影響等因素，主變壓器連接組號(hào)選用YNd11常規(guī)接線，并且采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。第三章短路電流計(jì)算3.1計(jì)算目的 在發(fā)電廠、變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是電氣設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，其目的有以下幾個(gè)方面： 1.在選擇電氣主接線時(shí)，為比較各種接線方案或確定某一接線是否需要采取限

15、制短路電流措施等均要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2.在選擇電氣設(shè)備時(shí)，如高壓斷路器，隔離開關(guān)等，為保證設(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。例如：計(jì)算某一時(shí)刻的短路電流有效值，用以校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的開斷能力和確定電抗器的電抗值。計(jì)算短路后較長(zhǎng)時(shí)間短路電流有效值，用以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定；計(jì)算短路電流的沖擊值，用以校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定。3.2 短路電流的計(jì)算 系統(tǒng)的等值電抗圖計(jì)算過程如下：設(shè)基準(zhǔn)容量：，基準(zhǔn)電壓,則基準(zhǔn)電流： 變壓器T1的電抗標(biāo)幺值為： XT1=Uk100SBSN=10.510010040=0.2625變壓器T2的電抗標(biāo)幺值也為0.26

16、25系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值為：Xs=SBSK=0.1點(diǎn)短路電流計(jì)算 當(dāng)點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流為： IB=SB31UB=5.5KA短路電抗標(biāo)幺值計(jì)算： XK1=XS+XT1/XT2=0.23125 則短路電流標(biāo)幺值為：If=1xk1=4.324 則k1點(diǎn)短路時(shí)的短路電流有名值為： IK1=If1IB=4.3245.5=23.78KA K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路計(jì)算系統(tǒng)的短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流為：IB=SB31UB=0.502KA短路電抗標(biāo)幺值為：XS=0.1則短路電流有名值為：IK2=1XSIB=5.02KA 第四章.母線及電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備及母線選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確選擇電氣設(shè)備

17、是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作實(shí)際情況，在保證可靠性的前提下，積極、穩(wěn)妥地采用新技術(shù)并注意節(jié)省選擇合適的電氣設(shè)備。其基本要求是：電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常的工作條件選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定。 4.1斷路器與隔離開關(guān)的選擇 斷路器是變電所中重要的開關(guān)器件，具有滅弧裝置，能夠開斷短路電流和負(fù)荷電流，其是母線、變壓器及線路的保護(hù)元件。 額定電壓和電流的選擇 ， 式中：電網(wǎng)額定電壓 設(shè)備的額定電壓 電氣設(shè)備的額定電流 電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。 開斷電流選擇： 高壓斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間短路電流周期分量。 當(dāng)斷路器的較系

18、統(tǒng)短路電流電流大很多的時(shí)候，簡(jiǎn)化可用，為短路電流的有效值。 短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流的最大沖擊值，即短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn),為動(dòng)穩(wěn)定電流，為斷路器熱穩(wěn)定電流，為熱穩(wěn)定時(shí)間。 隔離開關(guān)是發(fā)電廠，變電所常用的開關(guān)器件，它與斷路器配套使用，但隔離開關(guān)不能用來接通或開斷短路電流和負(fù)荷電流，其主要功能是： 隔離電壓，檢修時(shí)使檢修設(shè)備與電源隔離，以確保檢修安全。倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以改變運(yùn)行方式，常用隔離開關(guān)和斷路器協(xié)同操作來完成11。分合小電流，因隔離開關(guān)具有一定的分合小電流和電容電流的能力，可以用來分、合避雷器，電壓互感

19、器，空載母線等。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓，額定電流選擇及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目相同，但由于隔離開關(guān)不能夠開斷、接通短路電流，故不需要進(jìn)行開斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)。4.1.1對(duì)于110KV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇:最大工作電流Imax=1.053SNTUNT=0.22KA則根據(jù)設(shè)備選擇的正常條件額定電壓和電流的選擇: ， 式中：電網(wǎng)額定電壓 設(shè)備的額定電壓 電氣設(shè)備的額定電流 電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。QF1、QF2、QF3三個(gè)斷路器選擇型號(hào)為：SW4-110/1000QS11、QS12、QS21、QS22、QS31、QS32、QS42、QS52八個(gè)隔離開關(guān)選擇型號(hào)為 ：GW5-110/630校

20、驗(yàn)：查技術(shù)手冊(cè)得：斷路器的全開斷時(shí)間為tbr=0.12S則短路時(shí)間tk=tpr+tbr=1+0.12=1.12S由于tk大于1s，不計(jì)非周期分量，短路電流熱效應(yīng)QK等于周期分量熱效應(yīng)QP.則QK=tk12IK22+10IK22+IK22=25.7KA2.S短路開斷時(shí)間為tk=tpr1+tin=0.05+0.06=0.11S大于0.1S，故用Ik2校驗(yàn)INbr.沖擊電流為： Ish=21.8IK2=12.8KA 斷路器與隔離開關(guān)的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算值比較 計(jì)算數(shù)據(jù) SW4-110/1000GW5-110/630 110KV 110KV 110KV 0.22KA 1000A 0.63KA 5.02KA

21、 18.4KA 25.7It2t=1024It2t=1600 12.8KA 55KA 50KA結(jié)論:經(jīng)過校驗(yàn)上述初選的斷路器和隔離開關(guān)都符合要求。4.1.2.10KV側(cè)的斷路器和隔離開關(guān)選擇：a變壓器與母線之間的斷路器和隔離開關(guān)的選擇:最大工作電流Imax=1.053SNTUNT=2.42KA則根據(jù)設(shè)備選擇的正常條件：額定電壓和電流的選擇 ， 式中：電網(wǎng)額定電壓 設(shè)備的額定電壓 電氣設(shè)備的額定電流 電網(wǎng)的最大負(fù)荷電流。斷路器QF4、QF5、QFC的型號(hào)應(yīng)選擇為:SN3-10/3000,隔離開關(guān)QS41、QS43、QS44、QS51、QS53、QS54、QSC的型號(hào)應(yīng)選擇為：GN2-10/300

22、0校驗(yàn)：查技術(shù)手冊(cè)得：斷路器的全開斷時(shí)間為tbr=0.12S則短路時(shí)間tk=tpr+tbr=1+0.12=1.12S由于tk大于1s，不計(jì)非周期分量，短路電流熱效應(yīng)QK等于周期分量熱效應(yīng)QP.則QK=tk12IK22+10IK22+IK22=576.8KA2.S短路開斷時(shí)間為tk=tpr1+tin=0.05+0.06=0.11S大于0.1S，故用Ik2校驗(yàn)INbr.沖擊電流為： Ish=21.8IK2=60.64KA 斷路器與隔離開關(guān)的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算值比較 計(jì)算數(shù)據(jù) SN3-10/3000GN2-10/3000 10KV 10KV 10KV 2.42KA 3KA 3KA 23.78KA 29K

23、A 576.8It2t=1892.25It2t=12500 60.64KA 130KA 100KA 結(jié)論： 經(jīng)過校驗(yàn)上述初選的斷路器和隔離開關(guān)都符合要求。b負(fù)荷側(cè)的斷路器和隔離開關(guān)選擇由公式I=PUcos可以算出以下八回出線的最大短路電流：造紙廠這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax1=306A硅鐵廠這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax2=941.2A電視廠這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax3=353A毛紡廠這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax4=353A縫紉機(jī)廠這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax5=447A醫(yī)院這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax6=353A自行車廠這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax7=529A學(xué)校

24、這條出現(xiàn)的最大工作電流：Imax1=294A根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，這八條出線上的斷路器型號(hào)選擇為：SN10-10II/1000,隔離開關(guān)的型號(hào)選擇為：GN6-10/1000-80校驗(yàn)：查技術(shù)手冊(cè)得：斷路器的全開斷時(shí)間為tbr=0.12S則短路時(shí)間tk=tpr+tbr=1+0.12=1.12S由于tk大于1s，不計(jì)非周期分量，短路電流熱效應(yīng)QK等于周期分量熱效應(yīng)QP.則QK=tk12IK22+10IK22+IK22=576.8KA2.S短路開斷時(shí)間為tk=tpr1+tin=0.05+0.06=0.11S大于0.1S，故用Ik2校驗(yàn)INbr.沖擊電流為： Ish=21.8IK2=60.64KA 斷路器與

25、隔離開關(guān)的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算值比較 計(jì)算數(shù)據(jù) SN10-10II/1000GN2-10/1000-80 10KV 10KV 10KV 小于1KA 1KA 1KA 23.78KA 43.3KA 576.8It2t=1984.5It2t=1984.5 60.64KA 80KA 80KA結(jié)論：經(jīng)校驗(yàn)出線側(cè)所選的斷路器和隔離開關(guān)都符合要求。4.2母線的選擇本設(shè)計(jì)的母線按最大工作電流選擇：即最大持續(xù)工作電流要小于等于在該環(huán)境溫度下的導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許載流量與實(shí)際環(huán)境溫度的修正系數(shù)之積。10KV母線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇即最大持續(xù)工作電流與所選擇導(dǎo)線類型在相應(yīng)的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)下的經(jīng)濟(jì)電流密度之比。導(dǎo)線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)

26、： 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)確定母線的最小截面： , 式中：為短路電流的非周期分量 短路電流周期分量， 為所選擇導(dǎo)線的熱穩(wěn)定系數(shù)。如果計(jì)算出的小于所選擇的導(dǎo)線截面積即滿足熱穩(wěn)定的要求。4.2.1.10kv母線的選擇10KV側(cè)母線按兩臺(tái)變壓器的滿負(fù)荷并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的最大工作電流選擇： =4.85KA。但此兩臺(tái)變壓器的容量已經(jīng)考慮到以后的遠(yuǎn)景發(fā)展，因此兩臺(tái)變壓器都滿負(fù)荷運(yùn)行的幾率幾乎不可能。考慮一些裕量，則流過10KV側(cè)母線的最大工作電流為：Imax=0.9Imax=4.365KA當(dāng)Tmax=5600h,通過查相應(yīng)的曲線可以得到經(jīng)濟(jì)電流密度為：0.76根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度可以求出經(jīng)濟(jì)截面SJ=5743mm2則選用4條

27、鋁型導(dǎo)體豎放 考慮溫度修正，由于10KV母線是在室內(nèi)，所以環(huán)境溫度是40則，溫度修正系數(shù)： 經(jīng)修正之后：KIal=0.815633=4562.3KAImax=4.365KA （1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 導(dǎo)條實(shí)際的運(yùn)行溫度： =0+al-0Imax2Ial2=66 查不同溫度下的裸導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)C值，在65時(shí)的C=89 短路電流時(shí)間，主保護(hù)時(shí)間一般取0.5S0.1S，則需要考慮短路電流的非周期分量，查表得非周期分量的等效時(shí)間T=0.05S， 短路電流的周期分量： QP=tk12IK22+10IK22+IK22=378KA2.S Qnp=TIK12=28.3KA2.S短路電流的熱效應(yīng)為周期分量與非周期分

28、量之和： QK=QP+Qnp=306.3KA2.S4條矩形鋁導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)Kf=2.2 由公式可計(jì)算出滿足熱穩(wěn)定要求的最小截面積為： Smin=QkKf=290mm2SJ 則最小截面積滿足負(fù)荷所需要的要求。4.2.2.變壓器10KV負(fù)荷側(cè)導(dǎo)線截面積的選擇：按經(jīng)濟(jì)電流密度來進(jìn)行選擇：SJ=IMAXJ查鋼芯鋁絞線的曲線，可以知道在TMAX=5600h時(shí)，查鋼芯鋁絞線得經(jīng)濟(jì)電流密度的值為0.9。由上面的公式可計(jì)算各廠的經(jīng)濟(jì)截面為：造紙廠這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=340mm2硅鐵廠這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=1045mm2電視廠這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=392mm2毛紡廠這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=3

29、92mm2縫紉機(jī)廠這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=497mm2醫(yī)院這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=392mm2自行車廠這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=588mm2學(xué)校這條出線的經(jīng)濟(jì)截面：SJ=327mm2 實(shí)際中所選擇的截面積要小于其經(jīng)濟(jì)截面。則 造紙廠的出線選擇LGJ-150硅鐵廠的出線選擇LGJ-800電視廠的出線選擇LGJ-150毛紡廠的出線選擇LGJ-150縫紉機(jī)廠的出線選擇LGJ-240醫(yī)院的出線選擇LGJ-150自行車廠的出線選擇LGJ-300學(xué)校的出線選擇LGJ-120對(duì)上述所選的出線進(jìn)行校驗(yàn)：當(dāng)環(huán)境溫度為40時(shí)的溫度修正系數(shù)： 經(jīng)濟(jì)電流密度選的導(dǎo)體截面的允許電流還必須滿足以下不等式：ImaxKIal查電氣手冊(cè)可知在額定溫度20度時(shí)LGJ的長(zhǎng)期允許載流量110KV負(fù)荷側(cè)的最大工作電流造紙廠硅鐵廠電視廠毛紡廠縫紉廠醫(yī)院自行車學(xué)校Imax/A306341353353447353529294截面的選擇LGJ-150LGJ-800LGJ-150LGJ-150LGJ-240LGJ-150LGJ-300LGJ-120額定電流4631388463463655463735408修正I/A3561069356356504356566314結(jié)論：經(jīng)過上式的比較所選的