供配电工程课程设计 - 图文(4)

6、变电所一次设备的选择与校验

1） 导线机截面选择的基本理论

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，对导线和电缆截面进行选择时必须满足下列条件：

a. 发热条件

导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

b. 电压损耗条件

导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。

c. 经济电流密度

35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。10KV及以下线路，通常不按此原则选择。

d. 机械强度

导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。

根据设计经验，一般对高压线路，常按经济电流密度选择，用其他三种方法校验。对10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再由电压损耗和机械强度校验。对低压架空线路，常按长时允许电流选择，其余校验。对低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再发热条件和机械强度进行校验。对长距离大电流及35KV以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。

高压一次设备选取原则：根据以上负荷计算和短路电流计算选择高低压一次

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设备。

选取母线型号：TMY-3?（50?4）；TMY-3?（80?10）+1?（60?6） 6） 变电所高压一次设备的选择:

变压器：S9-250/10 (价格：15900元) 高压断路器： ZN6-10

高压熔断器：RN2-10/0.5 -50 （价格：13.20元） 电流互感器：LZZQB6-10-0.5-200/5 （价格：780元） 电压互感器：JDZJ-10 （价格: 650元） 接地开关：JN-3-10/25

绝缘子型号：ZA-10Y （价格：18元）

抗弯强度：Fal?3.75kN（户内支柱绝缘子）

从高压配电柜引出的6kV三芯电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆，型号：YJV-3?50，无钢铠护套，缆芯最高工作温度90C。

7、变电所二次回路方案选择及继电保护整定

7.1 变电所二次回路方案选择

二次回路是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统及继电保护和自动化系统等。

二次回路在供电系统中虽是其一次电路的辅助系统，但他对一次电路的安全、可靠、优质、经济的运行有着十分重要的作用，因此必须予以重视。

7.1.1 二次回路电源选择

二次回路操作电源有直流电源，交流电源之分。

蓄电池组供电的直流操作电源带有腐蚀性，并且有爆炸危险；由整流装置供电的直流操作电源安全性高，但是经济性差。

考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。这里采用交流操作电源。

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7.1.2 高压断路器的控制和信号回路

1、控制回路：控制回路是指控制（操作）断路器分、合闸的回路。结合本工程的实际情况，选用了弹簧储能直流操作电源的控制回路。

2、 信号回路：是指用于指示一次系统中设备运行状态的二次系统； （1）位置信号：用来显示断路器正常工作的位置状态，一般用红灯亮，表示断路器在合闸位置，用绿灯亮，表示断路器在跳闸位置。

（2）事故信号：用来显示断路器在事故情况下的工作状态，一般用红灯闪光，表示断路器自动合闸，用绿灯闪光，表示断路器自动跳闸。

（3）预告信号：是在一次设备出现不正常状态时或故障初期发出报警信号。

3、对断路器控制回路及信号回路的基本要求：

（1）应能监视控制回路保护装置（如熔断器）及其分、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作。

（2）合闸或跳闸完成后，应能使其命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸的电源。

（3）应能指示断路器正常合闸和跳闸的位置状态，并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号。

（4）各断路器均应有事故跳闸信号。

（5）对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预告信号。 7.1.3 电测量仪表与绝缘监视装置

这里根据GBJ63-1990的规范要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。

（1）10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为了解负荷电流，装设电流表一只。

（2）变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。 （3）电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。 （4）380V的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。 （5）低压动力线路：装设电流表一只。 7.1.4 自动装置

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供配电系统常用的自动装置是备用电源自动投入装置和自动重合闸装置。结合本工程的实际情况，选用了机械型的自动合闸装置（ARD）。

1、自动重合闸的作用

在线路上，尤其是架空线路上，由于雷电大气过电压或电网操作过电压，在线路或设备上引起放电闪络，闪络时使线路形成短路，使断路器分闸，线路停电，造成损失，据此，人们提出了自动重合闸装置，以减少瞬时性故障停电所造成的损失．

2、对自动重合闸装置的要求

按照《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50052-1992）的规定当用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置．

3、自动重合闸装置与保护的配合 （1)自动重合闸前加速保护 （2)自动重合闸后加速保护

7.2 变电所继电保护整定装置

电力变压器是电力系统的重要设备之一，它的故障对供电可靠性和系统正常运行带来严重后果，因此必须根据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。

变压器的异常运行状态有：变压器过负荷、外部短路引起的过电流、油箱漏油引起的油面过低和变压器油温升高等。

为了保证电力系统安全可靠运行，针对上述故障和异常运行状态，变压器应该装设如下保护：

（1）瓦斯保护：用来反应变压器油箱内部各种故障和油面降低。其中，轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开各电源侧断路器。对于容量为800kV?A及以上的油浸式变压器，应装设瓦斯保护。

（2）纵联差动保护或电流速断保护：用来反应变压器绕组、套管及引出线上的短路故障，保护动作于跳开各电源侧断路器。

对于容量在6300kV?A及以上并列运行的变压器和容量在10000kV?A及

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以上单独运行的变压器，应装设纵联差动保护。对于容量在10000kV?A以下变压器且其过电流保护的动作时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。但是，对于2000kV?A及以上的变压器，当电流速断保护的灵敏度不满足要求时，也应装设纵联差动保护。

（1）过电流保护：用来反应外部相见短路引起的过电流，并作为瓦斯保护和纵联差动保护的后备，保护延时动作于跳闸。

（2）过负荷保护：用来反应变压器的对称过负荷。过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。

（3）温度信号：用来监视变压器温度升高和油冷却系统的故障，一般作用于信号。

8、大楼内外照明设计

电气照明设计是由照明供电设计和灯具设计两部分组成。其目的是应人的视觉功能要求，提供舒适明快的环境和安全保障。设计要解决照度计算、导线截面的计算、各种灯具及材料的选型，并绘制照明设计平面图。

光源按其工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源、半导体发光源三种。常用的光源有：白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯和半导体灯等。照明光源的选择遵循以下的一般原则：

1)发光效率好；

2)显色性好，既显色指数高； 3)使用寿命长； 4)可靠、方便、快捷； 5)性价比高

8.1 照明方式

（1）一般照明

为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式

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