35KV箱式變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 35KV箱式變電站設(shè)計(jì) 英文題目The design of 35KV box type substation 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 2013 年 11月 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 35KV箱式變電站設(shè)計(jì) 英文題目 The design of 35KV box type substation 學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 2013 年 11 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 導(dǎo)師姓名 職稱 單位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 35KV箱式變電站設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容和要求： 主要內(nèi)容： （1）35KV箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2） 箱式變電站主接線設(shè)計(jì)于一次設(shè)備選型 （3）二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) （4）箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 要求： （1）深入了解課題研究的內(nèi)容，充分查閱有關(guān)設(shè)計(jì)書籍及手冊(cè)，學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)。 （2）研究工藝過程，畫出控制流程圖。 （3）根據(jù)工藝做系統(tǒng)研究，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。 （4）箱式變電站的發(fā)展應(yīng)用。 （5）箱式變電站的結(jié)構(gòu)分類，以及箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)極其設(shè)備選型。 （6）二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及箱式變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)。 （7）35kV箱式變電站的設(shè)計(jì)高壓側(cè)額定電壓為35kV。 （8）低壓側(cè)額定電壓為10kV，主變壓器容量為5000kVA，主接線采用單母線分段接線。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要參考資料： [1]黃紹平.成套電器技術(shù)[M].湖南工程學(xué)院講義（內(nèi)部資料），2002 [2] 費(fèi)廣標(biāo).35kV箱式變電站模式設(shè)計(jì) [M].中國電力出版社，2003 [3] 朱寶驊.一種新型箱式變電站-集成變配電站[J].電工技術(shù)雜志，2002.2 [4] 麥艷紅.新型箱式變電站的應(yīng)用與分析[J].廣西水利水電，2001.1 [5] 熊作勝.關(guān)于35kv箱式變電站的技術(shù)改進(jìn)[J].電氣時(shí)代,2001.3 [6] 呂亞杰.箱變的結(jié)構(gòu)及適用型分析[J].大同職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2001.1 [7] 蔡心一，顏長斌.歐式、美式、國產(chǎn)式箱變的特性分析[J].江蘇電器，2001.1 [8] 高頌九.預(yù)裝式變電站小區(qū)布點(diǎn)及容量選擇分析[J].變壓器,2002.11 [9] 趙磊.對(duì)箱式變電站設(shè)計(jì)的建議[J].農(nóng)村電氣化,2002.4 [10] 劉滌塵. 電氣工程基礎(chǔ)[M]. 武漢理工大學(xué)出版社,2002.1 [11] 輸變電常用標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2001.3 [12] 電力系統(tǒng)一次接線[M].北京,電力工業(yè)出版社,1995 [13] 賀家李. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M]. 北京, 水利電力出版社, 1994 [14] 劉健. 配電自動(dòng)化系統(tǒng)[M]. 北京, 中國水利電力出版社, 1998 [15] 蘇文成. 工廠供電[M]. 北京, 機(jī)械工業(yè)出版社, 1981 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要工作： 1．35kV箱式變站總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2．主接線設(shè)計(jì)與一次設(shè)備選型 3. 二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4．箱式變電站智智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排： 序號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容 時(shí)間安排 備注 1 查閱資料 9月15日-9月25日 2 35kV箱式變電站總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9月25日-10月1日 3 主接線設(shè)計(jì)與一次設(shè)備選型 10月1日-10月5日 4 二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10月5日-10月10日 5 35kV箱式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10月10日-10月15日 6 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10月15日-10月20日 課題信息： 課題性質(zhì)： 設(shè)計(jì)■ 論文 課題來源： 教學(xué) 科研 生產(chǎn) 其它 發(fā)出任務(wù)書日期： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 摘 要 箱式變電站又稱戶外成套變電站，也有稱做組合式變電站，它是發(fā)展于20世紀(jì)60年代至70年代歐美等西方發(fā)達(dá)國家推出的一種戶外成套變電所的新型變電設(shè)備，由于它具有組合靈活，便于運(yùn)輸、遷移、安裝方便，施工周期短、運(yùn)行費(fèi)用低、無污染、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國電力工作者的重視。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中期，國內(nèi)開始出現(xiàn)簡(jiǎn)易箱式變電站，并得到了迅速發(fā)展。 關(guān)鍵詞：箱式變電站；結(jié)構(gòu)；一次系統(tǒng)；二次系統(tǒng)  ABSTRACT Box-type transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a development to wait to 70s Europe and America western prosper in the 60s of 20 centuries the nation release a kind of outdoor the set changes to give or get an electric shock of new change to give or get an electric shock the equipments, because it have the combination vivid, easy to conveyance, move, install convenience, start construction construction the period is short and circulate the expenses low, free from pollution, do not need maintenance etc. advantage, suffer the international community electric power the worker values.Enter the middle of 90s of 20 centuries. The domestic starts appearing the simple box-type transformer substation , and got the quick development. Keywords：box-type transformer substation；construction； first system；second system 41 目 錄 1 緒論 1 1.1 供配電技術(shù)的發(fā)展 1 1.2 箱式變電站的類型、結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn) 1 1.2.1 箱式變電站的類型 1 1.2.2 箱式變電站的結(jié)構(gòu) 1 1.2.3 箱式變電站的技術(shù)特點(diǎn) 2 1.3 箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范 4 1.3.4 箱體要求 7 2 35kV箱式變電站總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 2.1. 箱式變電站對(duì)主接線的基本要求 9 2.2. 主接線的選擇 9 2.3. 高壓接線方式 10 2.4. 箱式變電站箱體的確定 11 2.4.1 箱體結(jié)構(gòu)的確定 11 2.4.2 合理配置 11 2.5. 箱式變電站總體布置 11 3 35kV箱式變電站設(shè)備選型 13 3.1設(shè)備選型 13 3.1.1 箱式變電站設(shè)備選型應(yīng)注意的方面 13 3.1.2 設(shè)備選型的基本原理 13 3.1.3 高低壓電器設(shè)備選擇的要求 17 3.1.4 斷路器的選型 18 3.1.5 熔斷器的選型 19 3.1.6 互感器的選型 20 3.1.7 隔離開關(guān)的選型 20 3.1.8 開關(guān)柜的選型 21 4 35kV箱式變電站一次系統(tǒng)及二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 4.1 主電路設(shè)計(jì) 22 4.1.1 一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 22 4.1.2 一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 4.2 電氣二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 4.2.1 二次系統(tǒng)定義及分類 22 4.2.3 二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 5 箱式變電站綜合保護(hù) 24 5.1 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)介紹 24 5.1.1 變電站綜合自動(dòng)化概述 24 5.1.2 變電站綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性 25 5.1.3 變電站綜合自動(dòng)化的基本功能 25 5.2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展及結(jié)構(gòu)形式 26 5.2.1 變電站綜自系統(tǒng)發(fā)展的基本趨勢(shì) 26 5.2.2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 27 5.3 TDI-3000型變配電所微機(jī)保護(hù)及綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 28 5.3.1 TDI-3000系統(tǒng)構(gòu)成 28 5.3.2 TDI-3000系統(tǒng)主要功能 28 5.3.3 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的工作原理 31 5.3.5瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 32 結(jié)束語 36 致 謝 37 參考文獻(xiàn) 38 附錄 A 35KV箱變自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案 39 附錄 B 電氣主接線圖 40 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）成人高等教育本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1 供配電技術(shù)的發(fā)展 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，中國當(dāng)前城市建設(shè)發(fā)展迅速，其規(guī)模之大，范圍之廣，均是空前的，而無論是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)或是家庭用戶，都離不開電能，沒有電能很多事情都不能進(jìn)行，所以供配電技術(shù)給予是由其他形式能源轉(zhuǎn)換而來的，又可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能源而利用，這就是自然規(guī)律中的能源雙向流動(dòng)性；電能的輸送既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工廠生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛了我們很好怎么去認(rèn)識(shí)電網(wǎng)中的知識(shí)，掌握一些電能的安全性和可靠性。 與此同時(shí)，由于信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化住宅小區(qū)發(fā)展，因此不僅要求箱變安全可靠，同時(shí)要求具有“四遙”(遙測(cè)、遙訊、遙調(diào)、遙控)的智能化功能。這種智能箱式變電站(簡(jiǎn)稱智能箱變)環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在一分鐘左右恢復(fù)送電。 1.2 箱式變電站的類型、結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn) 1.2.1 箱式變電站的類型 箱式變電站有美式箱式變電站和歐式箱式變電站。美式預(yù)裝式變電站在我國叫做“預(yù)裝式變電站”或“美式箱變 ”，一區(qū)別歐式預(yù)裝式變電站。它將變壓器器身、高壓負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及高低連線置于一個(gè)共同的封閉油箱內(nèi)，構(gòu)成一體式布置。用變壓器油作為帶電部分相間及對(duì)地的絕緣介質(zhì)。同時(shí)，安裝有齊全的運(yùn)行檢視儀器儀表，如壓力計(jì)，壓力釋放閥，油位計(jì)，油溫表等。歐式預(yù)裝式變電站以前在我國習(xí)慣稱為“組合式變電站”，它是將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個(gè)不同的隔室內(nèi)，通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接。 1.2.2 箱式變電站的結(jié)構(gòu) 美式預(yù)裝式變電站的結(jié)構(gòu)型式大致有三種： （1）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器共用一個(gè)油箱； （2）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在上下兩個(gè)不同的油箱內(nèi)； （3）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在左右兩個(gè)不同的油箱內(nèi)。 其中（1）型為美式箱變的原結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊縮、簡(jiǎn)潔、體積小、重量輕。（2）型和（3）型為（1）的變形。這種變型的理論根據(jù)是：開關(guān)操作和熔斷器的動(dòng)作造成的游離碳會(huì)影響整個(gè)箱變的壽命。由于采用普通油和難燃油作為絕燃介質(zhì)，使之既可用于戶外，又可用于戶內(nèi)，適用于住宅小區(qū)、共礦企業(yè)及各種公共場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、港口、高速公路、地鐵等。 1.2.3 箱式變電站的技術(shù)特點(diǎn) 箱式變電站的高壓室一般是由高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器和避雷器等組成的，可以進(jìn)行停送電操作并且有過負(fù)荷和短路保護(hù)。低壓室由低壓空氣開關(guān)、電流互感器、電流表、電壓表等組成的。變壓器一般采用 S9 或干式的等。箱式變中的電器設(shè)備元件，均 選用定型產(chǎn)品，元器件的技術(shù)性能均滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。為了可靠實(shí)現(xiàn)五防要求，各電器元件之間采用了機(jī)械聯(lián)鎖，各電器元件都安裝在有足夠強(qiáng)度和剛度的結(jié)構(gòu)上，以便于導(dǎo)線的連接。操作采用電動(dòng)方式，不需另配電源，由 TV 引出即可。另外箱式變還都具有電能檢測(cè)、顯示、計(jì)量的功能，并能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能，還設(shè)有專用的接地導(dǎo)件，并有明顯的接地標(biāo)志。此外為適應(yīng)戶外工作環(huán)境，箱式變電站的殼頂一般都采用隔層結(jié)構(gòu)，內(nèi)裝有隔熱材料，箱體底部和各室之間都有冷卻進(jìn)出風(fēng)口，采用自然風(fēng)冷和自動(dòng)控制的強(qiáng)迫風(fēng)冷等多種形式，以保證電氣設(shè)備的正常散熱，具有防雨、防塵、防止小動(dòng)物進(jìn)入等措施。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的箱式變的電壓等級(jí)：高壓側(cè)為 3 ～35kV、低壓側(cè)為 0.4 ～10kV 。變壓器的容量：當(dāng)額定電壓比為35/10 、6 、0.4 kV 時(shí)可從幾百kVA～上萬kVA、當(dāng)額定電壓比為 10、6/0.4 kV 時(shí)可從幾十kVA～幾千kVA。 箱式變電站有如下特點(diǎn)： （1）技術(shù)先進(jìn)安全可靠 箱體部分采用目前國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證20年不銹蝕，內(nèi)封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，設(shè)備運(yùn)行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可保證在－40℃～＋40℃的惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行。 箱體內(nèi)一次設(shè)備采用單元真空開關(guān)柜、干式變壓器、干式互感器、真空斷路器(彈簧操作機(jī)構(gòu))等國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先設(shè)備，產(chǎn)品無裸露帶電部分，為全絕緣結(jié)構(gòu)，完全能達(dá)到零觸電事故，全站可實(shí)現(xiàn)無油化運(yùn)行，安全性高，二次采用微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無人值守。 （2）自動(dòng)化程度高 全站智能化設(shè)計(jì)，保護(hù)系統(tǒng)采用變電所微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，分散安裝，可實(shí)現(xiàn)"四遙"，即遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，每個(gè)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能，繼電保護(hù)功能齊全，可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置，對(duì)箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制，滿足無人值班的要求。 （3）工廠預(yù)制化 設(shè)計(jì)時(shí)，只要設(shè)計(jì)人員根據(jù)變電站的實(shí)際要求，作出一次主接線圖和箱外設(shè)備的設(shè)計(jì)，就可以選擇由廠家提供的箱變規(guī)格和型號(hào)，所有設(shè)備在工廠一次安裝、調(diào)試合格，真正實(shí)現(xiàn)變電所建設(shè)工廠化，縮短了設(shè)計(jì)制造周期；現(xiàn)場(chǎng)安裝僅需箱體定位、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、出線電纜連接、保護(hù)定值校驗(yàn)、傳動(dòng)試驗(yàn)及其它需調(diào)試的工作，整個(gè)變電站從安裝到投運(yùn)大約只需5～8天的時(shí)間，大大縮短了建設(shè)工期。 （4）組合方式靈活 箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個(gè)箱體均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使得組合方式 靈活多變，我們可以全部采用箱式，即35kV及10kV設(shè)備全部箱內(nèi)安裝，組成全箱式變電所；也可以采用35kV設(shè)備室外安裝，10kV設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝，這種組合方式，特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊所改造，即原有35kV設(shè)備不動(dòng)，僅安裝一個(gè)10kV開關(guān)箱即可達(dá)到無人值守的要求。 （5）投資省、見效快 箱式變電站(35kV設(shè)備戶外布置，10kV設(shè)備箱內(nèi)安裝)較同規(guī)模綜自變電站(35kV設(shè)備戶外布置，10kV設(shè)備布置于戶內(nèi)高壓開關(guān)室及中控室)減少投資40％～50％。 1.2.4 箱式變電站與常規(guī)變電站的對(duì)比分析 箱式變電站（在IEC及歐洲稱為高壓/低壓預(yù)裝式變電站）是一種集成化程度高，工廠預(yù)安裝、節(jié)能、節(jié)地的發(fā)展中設(shè)備與常規(guī)變電站相比，占地為1/20，工期為1/7，投資為1/2。在國外應(yīng)用極度為廣泛，在西歐占變電站總數(shù)的70%以上，美國為90%。在我國應(yīng)用為10%，是一種方興未艾的裝備。 三種類型的箱式變電站的特點(diǎn)如下: （1）歐洲式：特點(diǎn)是防護(hù)性好，多了一個(gè)外殼，變壓器散熱不易，要降低容量運(yùn)行； （2）美國式：特點(diǎn)是變壓器保持戶外設(shè)備本質(zhì)，散熱好，結(jié)構(gòu)緊湊，但是在我國10kV電網(wǎng)系中性不接地系統(tǒng)，因此一相熔絲熔斷時(shí)不能跳開三相負(fù)荷開關(guān)，造成非全相運(yùn)行，危及變壓器及用電設(shè)備，并且不易實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化； （3）中國式：從歐洲式派生而來，結(jié)合中國用戶需要改進(jìn)而成，但是符合中國電力部門各種法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，可鉛封電能計(jì)量箱，無功補(bǔ)償，一應(yīng)俱全。 箱式變電站與常規(guī)變電站性能比較見表1.1。 預(yù)裝式變電站是輸變電設(shè)備發(fā)展方向，由前所述，我國應(yīng)用僅10%左右，而國外已達(dá)到的70-90%，所以預(yù)裝式變電站其社會(huì)效益顯著，市場(chǎng)前景廣闊。 表1.1 箱式變電站與常規(guī)變電站性能對(duì)比表 序號(hào) 對(duì)比項(xiàng)目 常規(guī)變站 組合式（箱變）變電站 1 設(shè)計(jì)工作 需要土建、電氣二方面設(shè)計(jì)、工作量較大 土建工作僅一個(gè)安裝基礎(chǔ)，箱變本身有典型設(shè)計(jì)，只須根據(jù)用戶要求，作一些調(diào)整，設(shè)計(jì)工作也大為減少。 2 基建時(shí)間 6個(gè)月以上 預(yù)先基礎(chǔ)做好以后，只需4-6小時(shí)就可以安裝完畢送電。 3 占地面積（10kV800K為 例） ≥100 一般箱變12m2 ZBW174m2 4 安裝地點(diǎn)和負(fù)荷中心距離 不能十分接近負(fù)荷中心，供電線路半徑較長，電壓降落及電能損失較高。 能貼近負(fù)荷中心，甚至直接置于建筑物處，供電線路半徑可以很短電壓降落及電能損失較少，提高了供電質(zhì)量。 5 生產(chǎn)方式 土建施工后，現(xiàn)場(chǎng)裝配。 大規(guī)模、工作化生產(chǎn)，質(zhì)量容量得到保證。 1.3 箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》（GB/T12467-1998） ，箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范如下。 1.3.1 額定值 （1）額定電壓：對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按GB/T 11022。對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按GB/T 14048.1和GB 7251.1。 （2）額定絕緣水平：對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按GB/T 11022；對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按GB/T 14048.1和GB 7251.1。低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的最低額定沖擊耐受電壓至少應(yīng)為GB/T 16935.1—1997的表1中IV類過電壓的給定值。 （3）額定頻率和相數(shù)：按GB/T 11022、GB/T 14048.1和GB 7251.1。 （4）額定電流和溫升：額定電流按GB/T 11022和GB 7251.1。高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備的溫升按GB/T 11022，低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的溫升，按GB 7251.1。 （5）額定短時(shí)耐受電流：對(duì)于高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按GB/T 11022；對(duì)低 壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按GB 7251.1；對(duì)變壓器按IEC 76-5和GB 6450。 （6）額定短路持續(xù)時(shí)間：對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按GB/T 11022；對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按GB 7251.1。 （7）操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電源電壓：對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按GB/T 11022；對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備的控制設(shè)備，按GB 7251.1。 （8）操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電源頻率：對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按GB/T 11022；對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備的控制設(shè)備，按GB 7251.1。 （9）預(yù)裝式變電站的額定最大容量：預(yù)裝式變電站的額定最大容量是設(shè)計(jì)變電站時(shí)指定的變壓器的最大額定值。 1.3.2 設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu) 預(yù)裝式變電站應(yīng)設(shè)計(jì)成能夠安全進(jìn)行正常使用、檢查和維護(hù)。 （1）接地：除按GB/T11022，還應(yīng)符合以下規(guī)定。應(yīng)提供一條連接預(yù)裝式變電站的每個(gè)元件的接地導(dǎo)體。接地導(dǎo)體的電流密度，如用銅導(dǎo)體，當(dāng)額定短路持續(xù)時(shí)間為1s時(shí)不應(yīng)超過200A/mm2，當(dāng)額定短路持續(xù)時(shí)間為3s時(shí)不應(yīng)超過125A/mm2；但其截面積不應(yīng)小于30mm2。它的端部應(yīng)有合適的接線端子，以便和裝置的接地系統(tǒng)連接。 （2）輔助設(shè)備：對(duì)于預(yù)裝式變電站內(nèi)的低壓裝置（例如照明、輔助電源等），適用時(shí)，按GB/T 14821.1或GB7251.1防護(hù)等級(jí)：防止人員觸及危險(xiǎn)部件、并防止外來物體進(jìn)入和水分浸入設(shè)備的保護(hù)是必需的。 （3）主接線設(shè)計(jì)與一次設(shè)備選型預(yù)裝式變電站外殼的防護(hù)等級(jí)應(yīng)不低于GB4208—1993中的IP23D更高的防護(hù)等級(jí)可以按GB4208予以規(guī)定。 （4）操作通道：預(yù)裝式變電站內(nèi)部的操作通道的寬度應(yīng)適應(yīng)于進(jìn)行任何操作和維護(hù)。該通道的寬度應(yīng)為800mm或更大些。預(yù)裝式變電站內(nèi)部的快關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的門應(yīng)朝出口方向關(guān)閉，或者是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣不致減少通道的寬度。門在任一開啟位置或開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備突出的機(jī)械傳動(dòng)裝置不應(yīng)將通道的寬度減少到500mm。 （5）預(yù)裝式變電站的選用導(dǎo)則 對(duì)于給定的運(yùn)行方式，選用預(yù)裝式變電站時(shí)，要按正常負(fù)荷條件和故障情況的要求來選擇各元件的額定值。外殼級(jí)別的選擇取決于周圍溫度和變壓器的負(fù)荷系數(shù)。對(duì)某一額定外殼等級(jí)，變壓器的負(fù)荷系數(shù)取決于變電站安裝處的周圍溫度。對(duì)變動(dòng)的負(fù)荷，可按GB/T 17211，采用一個(gè)修正系數(shù)?？梢杂帽緲?biāo)準(zhǔn)的附錄D來確定外殼級(jí)別和變壓器的負(fù)荷系數(shù)。 （6）主變壓器與箱體之間應(yīng)滿足最小防火凈距 《35～110kV變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，耐火等級(jí)為二級(jí)的建筑物與變壓器(油浸) 之間最小防火凈距為10m。其面對(duì)變壓器、可燃介質(zhì)電容器等電器設(shè)備的外墻(符合防火墻要求)，在設(shè)備總高加3m及兩側(cè)各3m的范圍內(nèi)不設(shè)門窗不開孔洞時(shí)，則該墻與設(shè)備之間的防火凈距可不受限制；如在上述范圍內(nèi)雖不開一般門窗，但設(shè)有防火門時(shí)，則該墻與設(shè)備之間的防火凈距應(yīng)等于或大于5m。 配電裝置的最低耐火等級(jí)為二級(jí)，箱式配電站箱體內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元均采用特制鋁型材裝飾的大門結(jié)構(gòu)，每個(gè)間隔后部均設(shè)有雙層防護(hù)板，即可打開的外門，我們?cè)谠O(shè)計(jì)工作中，主變與箱體之間最小防火 凈距建議采用10m，以確保變電所安全運(yùn)行。 （7）10kV電纜出線應(yīng)穿鋼管敷設(shè) 為求美觀，變電所內(nèi)10kV箱式配電站箱體四圍一般均設(shè)計(jì)為水泥路面，10kV線路終端桿一般在變電所圍墻外10m處。如果將電纜直埋，引至線路終端桿，將給檢修帶來很大不便。因此10kV電纜出線應(yīng)穿鋼管敷設(shè)，以方便用戶維護(hù)檢修。如10kV線路終端桿距離變電所較遠(yuǎn)，則箱體至變電所圍墻段的10kV電纜出線必須穿鋼管敷設(shè)。在電纜出線末端的線路終端桿上裝設(shè)新型過電壓保護(hù)器，以防止過電壓。 （8）操作通道 預(yù)裝式變電站內(nèi)部的操作通道的寬度應(yīng)適于進(jìn)行任何操作和維護(hù)。該通道的寬度應(yīng)為800mm或更大些。預(yù)裝式變電站內(nèi)部的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的門應(yīng)朝出口方向，或者是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣不致減小通道的寬度。門在任一開啟位置或開關(guān)設(shè)備突出的機(jī)械傳動(dòng)裝置不應(yīng)將通道的寬度減小到500mm。 1.3.3 使用條件 （1）正常使用條件 ①外殼：預(yù)裝式變電站應(yīng)設(shè)計(jì)成能在按GB/T 11022規(guī)定的正常戶外使用條件下使用。 ②高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備：在外殼內(nèi)部按GB 7251.1規(guī)定的正常戶外使用條件。 ③變壓器：外殼內(nèi)的變壓器在額定電流下，其溫升比無外殼條件下的要求高，會(huì)超過GB 1094.2或GB 6450 規(guī)定的溫度極限。變壓器的使用條件應(yīng)按安裝地點(diǎn)外部的使用條件和外殼級(jí)別來確定。變壓器的制造廠或用戶能夠據(jù)此計(jì)算降低變壓器的使用容量。 （2）特殊使用條件 高壓開關(guān)設(shè)備和低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在海拔超過1000m的地區(qū)按GB/T 11022的規(guī)定。低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在海拔超過2000m的地區(qū)按GB/T7251.1的規(guī)定。變壓器在海拔超過1000m的地區(qū)，按GB 1094.2或GB 6450的規(guī)定[11]。 1.3.4 箱體要求 （1）箱體內(nèi)照明、通風(fēng)、防沙、散熱應(yīng)滿足正常運(yùn)行、維護(hù)要求，并應(yīng)加裝溫度、濕度測(cè)量表計(jì)、凝露器、煙霧報(bào)警裝置，并將溫度、濕度、凝露、煙霧報(bào)警探頭信號(hào)接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，要考慮安裝通訊設(shè)備的位置。 （2）箱頂應(yīng)考慮自然排水功能。 （3）要抗紫外線輻射、抗暴曬性能好，不易導(dǎo)熱可避免因外部溫度過高而引起箱體溫升高。 （4）防潮性能好，不會(huì)因冷熱突變而產(chǎn)生凝露。 （5）防腐、防裂、阻燃、防凍性能好。 （6）要機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓抗張，抗沖擊。 （7）對(duì)環(huán)境有良好的協(xié)調(diào)性，能美化環(huán)境，可適應(yīng)各種氣候條件，外形美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，箱體占地面積少，節(jié)約土地。 1.3.5 箱式變電站內(nèi)部電器設(shè)備 箱式變電站高壓配電裝置接線應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，既有終端變電站接線，也應(yīng)有適應(yīng)環(huán)網(wǎng)供電的接線。 高壓配電裝置宜采用符合開關(guān)加熔斷器組合結(jié)構(gòu)，油浸式變壓器容量在800kVA 及以上時(shí)，應(yīng)采用能切斷電源的裝置與變壓器瓦斯保護(hù)相 配合。 高壓配電裝置應(yīng)具有防止誤拉、合開關(guān)設(shè)備，帶負(fù)荷拉、合刀閘，帶電掛地線，帶地線合閘和工作人員誤入帶電間隔的五防措施。負(fù)荷開關(guān)和熔斷器之間也應(yīng)有可靠的連鎖。箱體門內(nèi)側(cè)應(yīng)附有主回路線路圖、控制線路圖、操作程序及注意事項(xiàng)。母線宜采用絕緣導(dǎo)線（或絕緣母線）。高壓進(jìn)出線應(yīng)考慮電纜的安裝位置和便于進(jìn)行試驗(yàn)。 變壓器應(yīng)采用損耗低、體積小、適合箱體內(nèi)安裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的用戶要求，可以采用油浸式、干式或氣體絕緣式、無載調(diào)壓式或有載調(diào)壓式。 變壓器如有油枕，其油標(biāo)應(yīng)便于監(jiān)視。變壓器的銘牌應(yīng)面向箱門一側(cè)。 容量315kVA及以上變壓器，宜裝設(shè)電接點(diǎn)溫度計(jì)，以監(jiān)測(cè)變壓器上層油溫（或氣體溫度）和啟動(dòng)通風(fēng)冷卻裝置。 2 35kV箱式變電站總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1. 箱式變電站對(duì)主接線的基本要求 概況地說，對(duì)主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面 安全包括設(shè)備安全及人身安全。要滿足這一點(diǎn)，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。 可靠就是主接線應(yīng)滿足對(duì)不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)、發(fā)生事故時(shí)不拒動(dòng)，能盡可能的縮下停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰。 靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡(jiǎn)便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。 經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間 2.2. 主接線的選擇 單母線接線是一種原始、最簡(jiǎn)單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單明顯，采用設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。缺點(diǎn)是供電可靠性低。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。因此，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠中采用。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能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。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí)，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關(guān)；恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后和斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負(fù)荷操作。 單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對(duì)于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩斷母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。 單母線分段接線既具有單母線接線簡(jiǎn)單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路到要長時(shí)間停電。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。 雙母線分段接線有如下優(yōu)點(diǎn)：可輪換檢修母線或母線隔離開關(guān)而不致供電中斷；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路；母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電；各電源和回路的負(fù)荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化；便于向母線左右任意一個(gè)方向順延擴(kuò)建。 但雙母線也有如下的缺點(diǎn)：造價(jià)高；當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動(dòng)作。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時(shí)，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。 綜上可知，單母線接線造價(jià)低而供電穩(wěn)定性低，雙母線供電穩(wěn)定性高但其造價(jià)高且接線線路復(fù)雜，而單母線分段接線一方面線路簡(jiǎn)單，造價(jià)低，另一方面其供電穩(wěn)定性也能在一定程度上能夠得以保證。所以35kV母線選用單母線接線方式，10kV采用單母線分段接線。 2.3. 高壓接線方式 高壓側(cè)，采用負(fù)荷開關(guān)+限流熔斷器作為就壓器的主保護(hù)，一般有環(huán)網(wǎng)、雙電源和終端三種供電方式，有兩組插入式熔斷器和后備保護(hù)熔斷器串聯(lián)進(jìn)行分段范圍保護(hù)。限流熔斷器一相熔斷時(shí)必須能聯(lián)動(dòng)跳開三相負(fù)荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運(yùn)行。線路側(cè)負(fù)荷開關(guān)必須配有直流電源電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)無外來交流電源狀態(tài)下自啟動(dòng)。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測(cè)故障電流用的電流互感器或傳感器。 高壓開關(guān)選用可靠性高和具有自動(dòng)化裝置及智能化接口的先進(jìn)的產(chǎn)品：如ＳＦ6負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等。 環(huán)網(wǎng)供電單元一般至少由三個(gè)間隔組成，即二個(gè)環(huán)纜進(jìn)出間隔和一個(gè)變壓器回路間隔。其中，負(fù)荷開關(guān)ＱＬＡ和ＱＬＢ在隔離故障線段時(shí)，能及時(shí)恢復(fù)回路的連續(xù)供電；同負(fù)荷開關(guān)ＱＬＣ相連的熔斷器Ｆ在中壓/低壓變器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)起保護(hù)作用；ＱＬＣ對(duì)溶斷器和變壓器還起隔離和接地作用。 2.4. 箱式變電站箱體的確定 2.4.1 箱體結(jié)構(gòu)的確定 箱式變電站按結(jié)構(gòu)主要有美式箱變和歐式箱變。歐式箱變?cè)靸r(jià)低而美式箱變體積小，約為同容量歐式箱變的1/3~1/5。常規(guī)土建變電站占地面積最大，歐式箱變次之，美式箱變常規(guī)土建變電站建造周期最長，歐式箱變次之。綜合考慮一般35kV箱式變電站的箱體選擇歐式箱變。 2.4.2 合理配置 根據(jù)實(shí)際情況可以采用不同的箱變配置方案，一般將主變壓器和電容器等充油設(shè)備，放置在箱體外，設(shè)置兩個(gè)箱體，一個(gè)35kV箱體，一個(gè)10kV箱體，其中一個(gè)箱體預(yù)留保護(hù)裝置的位置?？紤]節(jié)省資金，也可以將35kV斷路器等設(shè)備放于戶外，只設(shè)置10kV箱體。 箱體的底座和骨架一般采用槽鋼和角鋼焊接而成，頂蓋和四壁采用金屬板內(nèi)襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，可在訂貨時(shí)對(duì)主體結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的要求。我縣地處鹽堿地帶，對(duì)設(shè)備的抗腐蝕性能要求較高，因此除主體框架采取了防腐工藝加工外，箱體的整體外層襯板采用了0.5mm厚的不銹鋼板。 維護(hù)走廊是箱變正常運(yùn)行和檢修中的重要環(huán)節(jié)，箱變的一個(gè)缺陷就是空間狹小，廠家從成本和設(shè)備緊湊性考慮，維護(hù)走廊一般都盡量壓縮。在選型時(shí)應(yīng)該將維護(hù)走廊作為一項(xiàng)指標(biāo)來考慮，不然會(huì)給將來的運(yùn)行和維護(hù)，造成很大麻煩。 箱體的密封和防塵是一個(gè)重要方面，特別是保護(hù)裝置對(duì)防塵等指標(biāo)要求較高，應(yīng)引起重視。 箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)顧及到電纜的安裝和維護(hù)方便，應(yīng)考慮人員出入、通風(fēng)以及照明等方面的要求。 2.5. 箱式變電站總體布置 35kV箱式變電站高壓室額定電壓35kV ，低壓室額定電壓10kV。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有防壓、防雨和防小動(dòng)物等措施及占地面積小、操作方便，安全可靠、可以移動(dòng)等特點(diǎn)。箱式變電站主要包括5部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室、監(jiān)控室 （1）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，門和頂蓋用鋼板制作。 （2）高壓室：裝備真空斷路器。 （3）低壓室：裝備固定式低壓配電屏、包括主開關(guān)柜等。 （4） 變壓器室：配備2500kVA油浸式變壓器。 （5） 監(jiān)控室：裝備計(jì)量柜、后臺(tái)監(jiān)控柜、通信柜等。 3 35kV箱式變電站設(shè)備選型 3.1設(shè)備選型 3.1.1 箱式變電站設(shè)備選型應(yīng)注意的方面 電氣設(shè)備的選擇是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 在發(fā)電廠和變電所中，采用的電氣設(shè)備種類很多，其作用和工作條件并不一樣，具體選擇的方法也不同，但對(duì)他們的基本要求都是相同的。 電氣設(shè)備的選擇的一般要求是： （1）滿足工作要求。應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修以及短路過電壓情況下的工作要求。 （2）適應(yīng)環(huán)境條件。陰干當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件進(jìn)行校驗(yàn)。 （3）先進(jìn)合理。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 （4）整體協(xié)調(diào)。應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 （5）適應(yīng)發(fā)展。應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展，留有一定的裕量。 （6） 電氣設(shè)備能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，斌干短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 3.1.2 設(shè)備選型的基本原理 1．額定電壓 電氣設(shè)備的額定電壓是標(biāo)示在其銘牌上的線電壓。電器可以長期在其額定電壓的110%-115%下安全運(yùn)行，這一電壓成為最高允許工作電壓。當(dāng)在220KV及以下時(shí)其為1.05，當(dāng)為330-500KV是，其為1.1 。 另外，電氣設(shè)備還有一個(gè)最高工作電壓，即允許長期運(yùn)行的最高電壓，一般不得超過其額定電壓的10%-15%。在選擇時(shí)，電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)低于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，即 式中， －電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電壓（KV）； －電網(wǎng)額定工作電壓（KV）。 110KV以下電壓等級(jí)的電氣設(shè)備絕緣裕度較大。因此，在非高海拔地區(qū)，按所在電網(wǎng)的額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓即可滿足要求。 2．額定電流 滿足此條件的目的在于使電氣設(shè)備的儲(chǔ)蓄溫度不超過長期發(fā)熱的最高允許溫度值。在額定周圍環(huán)境條件下，導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在回路的最大工作電流，即 式中，－電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)示的額定電流（A） －回路中的最大工作電流（A） 在決定時(shí)，應(yīng)以變壓器和線路的負(fù)荷作為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)考慮這些設(shè)備的長期工作狀態(tài)。在確定變壓器回路的最大長期工作電流時(shí)，應(yīng)考慮到變壓器過負(fù)荷運(yùn)行的可能性；母線分段電抗器的最大長期工作電流應(yīng)為保證該母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的最大長期工作電流處考慮線路正常過負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 表2.2 各支路最大持續(xù)電流 回路名稱 最大長期工作電流 變壓器回路 1.3~2倍的變壓器額定電流 出線回路 1.05倍的最大負(fù)荷電流 續(xù)表 母聯(lián)回路 母線上最大一臺(tái)變壓器的 分段回路 變電所應(yīng)滿足用戶的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷 匯流回路 按實(shí)際潮流分布計(jì)算 3. 環(huán)境條件 選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮其安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、污穢、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣的基本使用條件時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 （1）空氣溫度。標(biāo)準(zhǔn)的電氣周圍空氣溫度為40℃。若安裝地點(diǎn)日最高溫度高于40℃，但不超過60℃，則因散熱條件較差，最大連續(xù)工作電流應(yīng)適當(dāng)減少，則設(shè)備的額定電流應(yīng)按下式修正： 式中，Ial—電氣設(shè)備的額定電流經(jīng)實(shí)際的周圍環(huán)境溫度修正后的允許電流（A） Kt—溫度修正系數(shù) al—電氣設(shè)備的長期發(fā)熱最高允許溫度（℃） —實(shí)際的周圍環(huán)境溫度，取所在地方最熱月平均最高溫度（℃） —電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度（℃） 設(shè)備的額定環(huán)境溫度一般取40℃，如周圍環(huán)境溫度高于40℃，但小于或等于60℃時(shí)，其允許電流一般可按每增加1℃，其額定電流減少1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃，每降低1℃，額定電流可增加0.5%，但其最大負(fù)荷不得超過其額定電流的20%。 裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度一般取25℃，如安裝地點(diǎn)的環(huán)境溫度在-5℃~ 50℃范圍內(nèi)變化時(shí)，其允許通過的電流可按上市進(jìn)行修正。 （2）海拔高度。在電氣設(shè)備使用條件中，制造廠規(guī)定的基準(zhǔn)海拔高度為1000沒。當(dāng)海拔升高時(shí)，空氣密度降低，散熱條件變壞，是高壓電器在運(yùn)行中溫升增加，但應(yīng)空氣溫德隨海拔高度升高而遞減，其值足以補(bǔ)償海拔升高對(duì)電氣溫升的影響，因而高壓電在高海拔地區(qū)（不超過4000米）使用時(shí)，其額定電流可以保持不變。當(dāng)海拔高度超過規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，顯然對(duì)內(nèi)絕緣影響較小，但對(duì)外絕緣影響較大。在海拔高度為1000~3500米的范圍內(nèi)，海拔高度每升高100米，電器最高工作電壓要下降1%，以此修正電器最高工作電壓值。 4短路條件進(jìn)行校 電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。但有熔斷器和有熔斷器保護(hù)的電器和導(dǎo)體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對(duì)電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。 在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 1、熱穩(wěn)定校驗(yàn) 校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。 作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即： 式中 ，——三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA）； —— 等值時(shí)間（亦稱假想時(shí)間s），可由圖4-1查得； ——制造廠規(guī)定的在ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（KA）；t為與Ith相對(duì)應(yīng)的時(shí)間（s）。 短路計(jì)算時(shí)間。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間top和斷路器全開斷時(shí)間toc之和，即 式中 ， —— 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)一般取0.05s；當(dāng)為后備保護(hù)時(shí)間時(shí)一般取2.5s； —— 斷路器全開斷時(shí)間（包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間）。 如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對(duì)快速及中速動(dòng)作的斷路器，取toc=0.1-0.5s,對(duì)低速動(dòng)作的斷路器，取toc=0.2s。 校驗(yàn)導(dǎo)體和110KV以下電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加上相應(yīng)地?cái)嗦菲鞯娜珠l時(shí)間.如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對(duì)該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。校驗(yàn)電器和110KV以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。 2、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的幅值imax或最大有效值Imax 表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為 ish≤ imax或Ish≤ Imax 式中ish及Ish——三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。 電氣設(shè)備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置（氣候條件、厭惡、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。 3.1.3 高低壓電器設(shè)備選擇的要求 （1）高壓一次設(shè)備的選型 高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)安全可靠的運(yùn)行，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。高壓電器的選擇和校驗(yàn)可按表3.1所列各項(xiàng)條件進(jìn)行。現(xiàn)僅對(duì)選擇的特殊條件或簡(jiǎn)要步驟予以介紹。 表3.1 高壓電器選擇與校驗(yàn)條件 項(xiàng)目 設(shè)備 額定電壓 額定電流 開斷電流 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高壓斷路器 UN，et≥UN IN，et≥Imax Ibr≥I∞ iet≥ish I2t≥I2∞tima 隔離開關(guān) — 負(fù)荷開關(guān) Ibr≥I∞ 高壓熔斷器 Ibr≥I∞或Ish （2）低壓一次設(shè)備選型 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求；同時(shí)設(shè)備工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目如表 表3.2 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 設(shè)備名稱 電壓（V） 電流（A） 斷流能力 （kA） 短流電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 低壓熔斷器 √ √ √ — — 低壓刀開關(guān) √ √ √ √ √ 低壓負(fù)荷開關(guān) √ √ √ √ √ 低壓斷路器 √ √ √ √ √ 3.1.4 斷路器的選型 （1） 35kv側(cè)斷路器的選擇 流過斷路器的最大持續(xù)工作電流： 額定電壓選擇： 額定電流的選擇： 開斷電流選擇： (點(diǎn)短路電流) 選用ZN12-35型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下表所示： 表3.3 ZN12-35型斷路器的技術(shù)參數(shù) 斷路器型號(hào) 額定電壓KV 額定電流A 最高工作電壓KV 額定斷流容量KA 極限通過電流KA 熱穩(wěn)定電流KA 固有分閘時(shí)間S 峰值 4S ZN12-35 35 3000 40.5 6.6 17 6.6 0.06 熱穩(wěn)定效驗(yàn)： 電弧持續(xù)時(shí)間取0.04s，熱穩(wěn)定時(shí)間為： 因此需要計(jì)入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， 所以，滿足熱穩(wěn)定效驗(yàn)。 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： 滿足動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)，因此所選斷路器合適。 3.1.5 熔斷器的選型 熔斷器額定電流的選擇，除了根據(jù)環(huán)境條件確定采用戶內(nèi)或戶外、根據(jù)用于保護(hù)電 力線路和電氣設(shè)備還是保護(hù)互感器確定采用RN1（及其改進(jìn)型RN3、RN5、RN6）或RN2等項(xiàng)目外，還包括熔管的額定電流和熔體的額定電流選擇。 （1）熔管額定電流 為了保證熔斷器殼不致過熱毀壞，要求熔斷器熔管的額定電流 IN，f1不小于熔體的 額定電流IN，f2即： IN，f1≥IN，f2 （3.6） （2）熔體的額定電流 IN，f2=kI max （3.7） 式中Imax—熔斷器所在電路最大工作電流； k—可靠系數(shù)。為防止熔體誤動(dòng)作而考慮留有一定裕度。對(duì)于變壓器回路k的取值，在不計(jì)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)k=1.1~1.3，記入自起動(dòng)時(shí)k=1.5~2.0；對(duì)于電力電容器回路，一臺(tái)電容器時(shí)k=1.5~2.0，一組電容器時(shí)k=1.3~1.8。 （3）熔斷器開斷電流校驗(yàn) Ibr≥I∞（或Ish） （3.8） 對(duì)于沒有限流作用的熔斷器，選擇時(shí)用沖擊電流的有效值Ish進(jìn)行校驗(yàn)；對(duì)于有限 流作用的熔斷器，在電流過最大值之前已截?cái)?，故不?jì)非周期分量的影響，而取I∞（Ik） 進(jìn)行校驗(yàn)。高壓熔斷器選用RW5-35/50如表 表3.4 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 額定電流 溶絲額定電流 額定開斷電流 斷路容量 上限 下限 RW5- 35/50 35 50A 40A 6.3kA 200MVA 15MVA 3.1.6 互感器的選型 電流互感器 1、選擇：根據(jù)電網(wǎng)額定電壓等其他條件，查《常用設(shè)備手冊(cè)》選擇 35kv:LCZ--35 當(dāng)電流互感器用于測(cè)量時(shí)，其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中工作電流大1/3左右，以保證測(cè)量?jī)x表最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? 電流互感器（CT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是： 將一次回路的大電流變?yōu)槎位芈返男‰娏鳎?A或1A），使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝； 使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。 電壓互感器 根據(jù)電網(wǎng)額定電壓、一次電壓、二次電壓等條件，查《常用設(shè)備手冊(cè)》，選擇電壓互感器型號(hào)如下：JDJJ—35 電壓互感器（PT）是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器線圈供電，正確反映電氣設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況。作用是：將一次回路的高電壓變?yōu)槎位芈返牡碗妷海箿y(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化，小型化，并使其結(jié)構(gòu)巧，價(jià)格便宜和便于屏內(nèi)安裝：使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身的安全。 3.1.7 隔離開關(guān)的選型 額定電壓選擇： 額定電流的選擇： 極限通過電流選擇： (點(diǎn)短路電流) 選用型，具體參數(shù)如下表 表3.5 型隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù) 隔離開關(guān)型號(hào) 額定電壓KV