KV景观公园箱式变电站设计

1、1 / 43本科毕业设计自然科学）题目景观公园箱式变电站院 系、部）：_ 机电工程学院学生姓名：_尹春鹏指导教师：侯桂成 职称 副教授20182018 年 5 5 月 2222 日河北科技师范学院教务处制资料目录Hebei Normal University of Science & Technology专业：电气工程及其自动化学号:0413080127II / 431.学术声明. 11 页河北科技师范学院本科毕业论文 设 142 页2.计）.3.河北科技师范学院本科毕业论文设计）任务书 . 12 页4.河北科技师范学院本科毕业论文 设计）开题报告 . 14 页河北科技师范学院本科毕业

2、论文 设计）中期检查 11 页5.表.河北科技师范学院本科毕业论文 设计）答辩记录 11 页6.表.河北科技师范学院本科毕业论文 设计）成绩评定汇总12 页7.表.8河北科技师范学院本科毕业论文 设计）工作总结 . 12 页9其他反映研究成果的资料 100一般箱变12m2ZBW174m24安装地点和不能十分接近负荷中心，能贴近负荷中心，甚至直接置于负荷中心距供电线路半径较长，电压建筑物处，供电线路半径可以很离降落及电能损失较咼。短电压降落及电能损失较少，提 高了供电质量。5生产方式土建施工后，现场装配。大规模、工作化生产，质量容量 得到保证。6生产周期7:17投资费用2:18和环境协调性和环境

3、不协调和环境协调一致/ZBW17高度1.6M,不挡视线,美化环境。1.3 箱式变电站的技术要求与设计规范设计严格按照国家标准高压/低压预装式变电站VGB/T12467-1998),以及适 合的工艺流程。1.4 本设计的主要任务1)10KV箱式变电站的总体结构设计3 / 432)箱式变电站主接线设计与一次设备选型0.93,而由上面计算可知cos=0.810.93，因此升压吏医器th降压变压器F8 / 43需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行低压集中补偿。可选用BW0.4-12-3型的电容器Qc = 303.5xtanarccos0.8 1tanarccos0.94)kvar=303

4、.5x0.933 变电站主变压器台数、容量、类型的选择3.1 变压器容量、接线组别的确定箱变用变压器为降压变压器，一般将10KV降至380V/220V变压器容量一般为1601 600KVA，最常用的容量为315630KVA其器身为三相三柱或三相五柱结构、Dyn 11或Yyn0联结，熔断器连接在“”外部。三相五柱式Dyn11变压器的优点是带三相不对称负荷能力强，不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移，负载电压质量 可得到保证，这种变压器具有很好的耐雷特性。对于Dyn11联结变压器来说，其3n次n为整数)谐波励磁电流在其三角形结构的一次绕组内形成环流，不注入公共的高压 电网中去，这较之一次绕组接成

5、星型接线的Yyn0联结变压器更利于抑制高次谐波电流；Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的小得多，从而更有利于低压 单相接地短路故障的保护和切除；当接用单相不平负荷时，由于Yyn0联结变压器要求中性线电流不超过二次绕组额定电流的25%因而严重影响了接用单相负荷的容量，影响设备能力的发挥。因此国家规定在TT和TN系统中，推广Dyn11联结变压器。但是Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘要求稍低于Dyn11,从而制造成本稍低于Dyn11联结9 / 43的变压器。变压器联结方式如图3o o oabcO6 o变压器 YynO 联结组变压器 Dyn 11 联结组图 3 变压器的 YynO 联

6、结和 Dy nil 联结综合考虑10kV箱式变电站变压器的容量确定为200kVA型号为S6-200/10,变压 器的连接组别为Yyn0,阻抗电压为Ud=4.0%，采用油浸式变压器。3.2 变压器的散热处理变压器设置有二种方式：一种将变压器外露，另一种将就压器安装在封闭隔室 内。10kV箱式变电站变压器采用第二种接线方式，将变压器安装在封闭的变压器隔室 内。为防日照辐射使室温升高，采用四周壁添加隔热材料、双层夹板结构，顶盖设计 成带空气垫或隔热材料的气楼结构，内设通风道，装有自动强迫排气通风装置（轴流风机或幅面风机。装置的开启和停止，由变压器室的温度监控装置自控，其温度的整定 值按允许温度的80

7、%- 90%设定；室内正常温度下，靠自然通风来散热。有为防止灰尘 对绝缘的影响，在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的情况下采用机械 强迫通风，以变压器油温不超过95C作为动作整定值。3.3 采用负荷开关一熔断器组合电器保护变压器负荷开关是用来开、合负载电流的开关装置，它一般具有关合短路电流能力，但 是它不能开断短路电流。负荷开关可以单独使用在远离电源中心、且容量较小的终端 变电站，用于投切无功补偿回路、并联电抗器及电动机等。熔断器结构简单、价格便 宜、维护方便，仍然具有发展前途。熔断体是熔断器的主要元件，当熔断体通过的电 流超过一定值时，熔断体本身产生的焦耳热，使本身温度升高，在达到

8、熔断体熔点B QALfA o 10 / 43时，熔断体自行熔断切断过载电流或短路电流。限流熔断器切断短路电流的电流波形 如图4所示图 4 限流熔断器切断短路电流时电流波形1 切断前电流波形 2切断过程中电流波形Ik1截止电流；tb2动作时间负荷开关一熔断器组合电器中使用限流型高压熔断器，这种熔断器是依靠填充在 熔体周围的石英砂冷却电弧， 达到有效熄灭电弧， 用于在强力冷却熄弧过程中建立起 高于工作电压的电弧电压，因而具有很强限流能力。由曲线可见到，短路开始后电流 上升，熔体发热，温度上升，电流升到a点，熔体熔化，由于熔断器的限流作用，电流上升停止，开始沿ab线段下降，在b点电流下降到零，此时完

9、成熄弧。这种熔断器 的整个动作过程发生在密封的瓷管中，在熄灭电弧时，巨大气流不会冲出管外。负荷开关与熔断器配合使用于箱变可替代断路器，作为变压器的保护开关设备。当变压器内部发生故障，为使油箱不爆炸，故障切除时间必须限在20ms内。采用断路 器保护的话，断路器最快全开断时间（继电保护动作时间+断路器固有动作时间+燃弧时 间一般需要23个周波（40ms60ms：左右，而限流熔断器则可保证在10ms以内切除 故障。由于同电压等级负荷开关的价格大约是断路器的价格的1/41/5,而负荷开关+熔断器的价格仅仅是断路器的价格的1/3，因此采用负荷开关+熔断器有较大经济性。由于断路器是用于开断短路故障电流、大

10、负荷电流、容性电流等通用的开关设备，因 此体积大、笨重，结构也复杂。相比之下负荷开关体积小，简单易开发。11 / 434 变电站主接线方案的选择4.1 箱式变电站对主接线的基本要求简况地说，对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面安全包括设备安全及人身安全。要满足这一点，必须按照国家标准和规范的规 定，正确选择电气设备及正常情况下的监视系统和故障情况下的保护系统，考虑各种 人身安全的技术措施。可靠就是主接线应满足对不同负荷的不中断供电，且保护装置在正常运行时不误 动、发生事故时不拒动，能尽可能的缩下停电范围。为了满足可靠性要求，主接线应 力求简单清晰。电器是电力系统中最薄弱的元件，

11、所以不应当不适当地增加电器的数 目，以免发生事故。灵活是用最少的切换，能适应不同的运行方式，适应调度的要求，并能灵活、简 便、迅速地倒换运行方式，使发生故障时停电时间最短，影响范围最小。因此，电气 主接线必须满足调度灵活、操作方便的基本要求。经济是指在满足了以上要求的条件下，保证需要的设计投资最少。在主接线设计 时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。欲使主接线灵活、可靠，必须要选用 高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计 应满足可靠性和灵活性的前提下，做到经济合理。主要应从投资声、占地面积少、电 能损耗小等几个方面综合考虑。电气主接线是变电所电气设计的首

12、要核心部分，也是电力构成的重要环节。电气 主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出某种与变电所在系 统中的地位和作用相适应的接线方式。4.2 主接线的接线方式4.2.1单母线接线优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任一元件母线或母线隔离开关等）故障时检修，均需使整 个配电装置停电，单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部回路仍需短 时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。适用范围：6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回；35-63KV配电装置出线回 路数不超过3回；110-220KV配电装

13、置的出线回路数不超过2回。4.2.2单母线分段接线优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个 电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间 断供电和不致使重要用户停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期 间内停电。12 / 43当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均 衡扩建。适用范围：6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；35KV配电装置出线回路 数为4-8回时；110-220KV配电装置出线回路数为3-4回时。4,2.3单母分段带旁路母线这种接线方式在进出线不多，容

14、量不大的中小型电压等级为35-110KV的变电所较为实用，具有足够的可靠性和灵活性。4.2.4桥型接线(1内桥形接线优点：高压断器数量少，四个回路只需三台断路器。缺点：变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停 运；桥连断路器检修时，两个回路需解列运行；出线断路器检修时，线路需较长时期 停运。适用范围：适用于较小容量的发电厂，变电所并且变压器不经常切换或线路较 长，故障率较高的情况。(2外桥形接线优点：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。缺点：线路的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器暂时停 运。高压侧断路器检修时，变压器较长时期停运。适用范围：适用于

15、较小容量的发电厂，变电所并且变压器的切换较频繁或线路较 短，故障率较少的情况。4.3 电气主接线的选择10kV电气主接线，根据资料显示，由于10KV的出线有一类负荷，可以初步选择以 下两种方案：(1单母分段接线,610kV配电装置出线回路数目为6回及以上时，如果有一类负 荷可采用单母线分段带旁路接线，如图5所示：(2内桥式接线，一般用于电源进线线路较长，负荷比较平稳，变压器不需要经常 操作，没有穿越功率的终端总降压变电所，如图6。3)10KV主接线方案比较如表三所示：13 / 43图 5 单母线分段接线表 3 10KV 主接线方案比较万案方案I单母分段方案U内桥式接线技术不会造成全所停电供电可

16、靠调度灵活调度灵活保证对重要用户的供电扩建方便任一断路器检修，可以用利用旁路不会造便于实验成停电易误操作扩建时需向两个方向均衡扩建经济占地少对变压器回路操作不方设备少便可选择用分段断路器兼作旁路断路器适合没有穿越功率的终端总降压变电所经过综合比较方案I在经济性上比方案U好，且调度灵活也可保证供电的可靠 性。在根据此变电站的用途，所以选用方案Io5 短路电流计算5.1 短路电流计算目的短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的 整定计算进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考 虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短

17、路计算点。短 路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。14 / 43接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件图 6 内桥式接线图上， 只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来， 并标明其序号 和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限 大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可 将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。5.2 短路电流计算方法：标幺值法5.3 短路电流计算图5.4 电力系

18、统中各元件的标幺值输电线路：XXolS(2其中 sd, uf为基准的电压与容量。Ud电力变压器:*：UK %SdXT一100SN.T15 / 43其中 UK%，SN.T分别为变压器的短路百分数和变压器的额定容量=2016 / 43电抗器：XLR=XLR% _UN.LRSd2100V3uN.LRIN .LRUd其中 XLR% , uN.LR, IN.LR分别为电抗器的电抗百分数，额定电压和额定电流 电源：X；二殂 其中 Sk为出口断路器的短路容量。SkIsh=1.09Ik3)5.5 实际短路计算5.5.1第一点短路选取基准容量 Sd=100MVA基准电压 Ud=10.5KV求出基准电流 J 二S

19、d00 10=5.5KA顶d10.55.5.2电力变压器的电抗标幺值*XT：UK% Sd100SN .T其中if)为三相短路电流的周期分量, 和。X；.为从电源到短路处的点抗标幺值的总其中SK为三相短路容量。高压侧短路冲击电流及其有效值:1sh= 1.511k)ish=2.55Ik3)低压侧短路冲击电流及其有效值:ish=1.84Ik)17 / 435.5.3电力线路的电抗标幺值查表可知LGJ120,线距2m电抗为 0.37B km）X、x0l 皂=3.4Ud图 8 第一点短路电流等值电路图5.5.4总阻抗标幺值X：-X =1.685.5.5三相短路周期分量5.5.6高压侧冲击电流|十弘3.2

20、7ish=2.55 3.27 =8.34Ish=1.51*3.27 =7.52(3)5.5Xz1.68-3.27图 9 第二点短路电流等值电路图1. b5.5.7第二点短路18 / 43选取基准容量 Sd=100MVA， 基准电压 Ud=0.4KV求出基准电流JOO103.144KA.3Ud3 O.45.5.8总阻抗标幺值二X+XTXT=1.68+20/20=11.75.5.9三相短路电流周期分量5.5.10低压侧短路冲击电流厂1；3)胡2.31廿2.55 3.27 =22.7Ish=1.51*3.27 =13.4表 4 短路电流计算结果基准电(3)(3)(3)(3).(3)(3)短路点压1k

21、II:Ikish1shkv)(KA(KA(KA(KA(KA(KAk11O.53.273.273.273.278.347.52k2O.3812.312.312.312.322.713.46 一次设备的选择与校验导体和设备的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接 线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情 况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择 合适的电气设备。6.1 选择设备的一般原则和基本要求1）基本要求19 / 431应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需 要；2应按当地环境条件

22、校核；3应力求技术先进和经济合理；4选择导体时应尽量减少品种；5扩建工程应尽量使新老设备的型号一致；6选用的新品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的 电器额定电流）1.05 SN3UN3按当地环境条件校核当周围环境温度Q和导体额定环境温度Qo不等时，其长期允许电流I可按下式修 正為一导体或电气设备长期发热允许温度我国目前生产的电气设备的额定环境温度丸=40C,裸导体的额定环境温度为+25 C9。导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Qo下，导体和电器的长期允许电1gma)= 1.05Iealal0Ie(5.420 / 43上式

23、中：Q 短路电流的热效应KA2S）Itt秒内设备允许通过的热稳定电流有效值KA2S）t-设备允许通过的热稳定电流时间上式中：ieses短路冲击电流幅值及其有效值ish,lsh-厂家给出的动稳定电流的幅值和有效值6.2 高压断路器的选择高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设 备。6.2.1断路器选择的具体技术条件10由于高压开断器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运 行方式下回路持续工作电流的要求，及取最大持续工作电流I当断路器的INbr较系统短路电流大很多时，简化计算可用INbr一I进行选择，I为 短路电流值。4）短路关合电流的选择为了保证断

24、路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流INCl不应小于短路电流最大冲击电流值ish即INcl -ish6）动稳定校验式同6.2.2断路器选择及校验10KV断路器选择1）额定电压选择：UN-UNSUN=10KV(5.622 / 43三相变压器一次侧额定电流：Igm疔1.05XS/1.732/U=1.05X200/1.732/10科.5(A 3)按开断电流选择：lNbr-l=1.51KA即lNbr_1.51KA(kA2sZN5-10/63 10KV 1063020505020- 0.05 ,0.10-20表 6 10KV 断路器计算结果表ZN5-10/630-20 型设备产品数据计算数据

25、工程UN-UNs10KV10KVle-Igmax630A11.5Aiessh50KA22.7 KAlNbr-120KA1.51KAIe(A固有分间(s闸时间(s1Nel- ish50KA22.7 KAIf -Q800KAS2.74KA2S23 / 43时间为0.1Stk二tprtbr=1.05+0.15=1.2S2Q =1二t=1.512X 1.2=2.74 KA2S11% =202X 2=800KA2S即丨鶯Q满足要求。6)校验动稳定：iesshish=2.85KA80KA满足要求。故选择户内ZN-10/630型真空断路器能满足要求，由上述计算可列下表如表6:6.3 隔离开关的选择隔离开关是

26、高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还 可以拉、合小电流电路。6.3.1隔离开关选择的具体技术条件11由于高压隔离开关没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能 运行方式下回路持续工作电流的要求，及取最大持续工作电流Imaw6.3.2隔离开关选择计算10KV侧隔离开关1)额定电压选择：UN-UNSUNS=10KV由上述计算数据可以初步选择户内GN -10T/600型隔离开关，其参数如表7。表 7 10KV 隔离开关参数表型号额定电压ue(kv额定电流Ie(A动稳定电流峰值(kA热稳定电流(kA 5sGN5 -10/2001020025.510Q满足要求25 /

27、 434）校验动稳定：iesshish=22.7KAies=25.5KA所以iessh满足要求故选择GN5 -10/200型户内隔离开关能满足要求，如表8表 8 10KV 隔离开关计算结果表设备工程GN8-10T/600产品数据计算数据UN-LNS10KV10KVIIegmax200A11.5A1$ Q500 KA2S2.74KA2Sies -ish25.5KA22.7KA6.4 电流互感器的选择互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用 以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运 行和故障情况。6.4.1电流互感器的选择技术条件1）

28、电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流在数值和相 位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和 准确度来选择12。2）电流互感器10%差曲线：是对保护级电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。 对测量级电流互感 器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱 和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作， 因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过-10%。电流互感器的10%M差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数入与 电流互感器允许最大二次

29、负载阻抗Zf关系曲线。S2=Ie2Z?（5.9式中：uy测量仪表电流线圈电阻Zf=UyUjUdUc26 / 43U继电器电阻ud连接导线电阻UC接触电阻一般取0.1Q4）按一次回路额定电压和电流选择电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足： -乞QwJe -lemax,为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额 定电流5）种类和型式的选择选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求， 再根据安装地点屋内、屋外）和安装方式穿墙、支持式、装入式等）来选择

30、。6）热稳定校验电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流lei的倍数Kr来表示即：2 27）动稳定校验电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值642电流互感器选择及校验10KV侧电流互感器1）额定电压选择：UN-UNsUNs=10KV根据上述条件和短路电流计算结果选；LQJ- 10100/5其参数为如表9表 9 10KV 电流互感器参数表型号额定准确等极额定二次负荷310%倍数倍数1S 热稳定倍数动稳定电流KA电流比级次组合LQJ 10100/50.5 310.46751603)热稳定校验：QK= 2.74 KA2S即：(ktlel)2tQ满足要求。ies满足要求。故选择LQJ- 10

31、型电流互感器能满足要求，如下表10表 10 10KV 电流互感器计算结果表LQJ- 10 型计算数据6.5 电压互感器选择6.5.1电压互感器选择技术条件1)电压互感器的准确级和容量13电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因 数为额定值时，电压误差最大值，由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测 量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感 器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。2)按一次回路电压选择为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电 网电压应在U10.9Ue

32、l(5.13ies90.5KA22.7KAUN- LNS10KV10KV产品数据28 / 43电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求，电压互感 器二次侧额定电压可按下表选择，如表11表 11 电压互感器型号选择表接线型式电网电压KV）型式二次绕组电压V）接成开口三角形 辅助绕组电压 IV.一-台PT 不完全3-35单相式100无此绕组4）电压互感器及型式的选择电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在635KV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110220KV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。220KV及以上配电装置，当容量和准确级满

33、足要求时，一般 采用电容式电压互感器。5）按容量的选择互感器的额定二次容量S2（5.14S2= .（ PO）2O Q）2（5.15其中，Po、Qo仪表的有功功率和无功功率。6.5.2电压互感器的选择一般原则1）应满足一次回路额定电流的要求。2）对于I、U类计费用途的电能计算装置，宜按计量点设置专用电压互感器或 二次绕组。3）电压互感器的主二次绕组额定二次线电压为100V。按照型式和接线选择，工业企业和民用建筑变、配电所常用的几种电压互感器接 线如下：1）采用一个单相电压互感器1*JDZ）的接线，供仪表和继电器接于同一个线电 压，如用作备用电源进线的电压监视。2）采用两个单相电压互感器2*JDZ

34、）接成V型的接线，供仪表和继电器接于u- v、v-w两个线电，用于主接线较简单的变、配电所。最大容量JDJ-10一次绕组二次绕组10000/3100/, 3剩余电压绕组640MVA6.6 熔断器的选择1）熔断器作用和分类：熔断器是一种最简单的保护电器，当电路发生故障或异 常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵 重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔 断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定时间的时候，自身熔断切断电流，从而 起到保护电路安全运行的作用。熔断器根据使用电压可分为高压熔断器和低压熔断 器。根据保护对象可分为保护

35、变压器用和一般电气设备用的熔断器、保护电压互感器 的熔断器、保护电力电容器的熔断器、保护半导体元件的熔断器、保护电动机的熔断 器和保护家用电器的熔断器等。根据结构可分为敞开式、半封闭式、管式和喷射式熔 断器。2）主要依据负载的保护特性和短路电流的大小选择熔断器的类型，当保护电压 互感器时，只按额定电压和短路容量选择。V3）按额定电压选择要求：Ue-Ug其中 Ue熔断器额定点电压；Ug回路工 作电压）Ue=12KV_ Ug=10. 5KV满足要求。4）按熔断器熔体电流的选择由于电压互感器二次侧的负荷很小，因此保护高压互感器的熔断器额定电流一般 为0.5A。5）按断流容量校验：Sd- 100MVA

36、 Sd- 14.37MVA满足要求。Sd厂家给定的XRNP-12型熔断器三相最大断流容量所以XRNP-12型号的熔断器满足要求14。AMIN7.2.2低压出线的电压损失校验由于电压较低，对低压出线必须进行电压损失的校验，并且进行热稳定的校验, 电压损失校验的公式如下：PR QX31 / 43U%直U/UU表示380V)7.2.3低压进出线的热稳定校验低压热稳定校验公式如下：Amin = |J)需=0.75 S)C1热稳定系数C=65As2 mmJ由上短路计算可知，低压侧短路电流稳定值l：=18kA,因此可知，Amin=240mm2由于我们采用的是聚氯乙烯铝锌电缆，电缆采用四芯电缆， 校验条件：

37、A Amin所以，所选低压电缆截面均不小于240。7.3 10KV 进线的选择7.3.1 10KV主干线的选取由于公共干线在大街另一侧，为了不破坏大街的街面，不采用直埋方式，从公共电源干线引线，根据发热条件采用LGJ-3 35铝锌线，引入厂区后采用ZR-YJV22-23 25铝锌电缆直埋至变电所根据有关资料，10kV进线要求的最小截面为25 mm，可 知所选铝锌线A-Amin7.3.2邻厂备用线的选用由以上负荷计算可知，二级负荷计算电流为I3O=27.15A，所以选择ZR-YJV22-3 25铝锌电缆直埋至变电所，对临场备用线的热稳定和动稳定校验由于数据缺乏，无 法进行。7.4 380V 侧出

38、线的选择与校验根据发热条件，选取聚氯乙烯绝缘电缆VLV22-3 400+1 185直埋，热稳定校验满足条件。电压损失校验如下：避雷针一一避雷针的作用是它能对雷电场产生一个附加电场，使雷电场畸变， 因而将雷云的放电通路吸引到避雷针本身，由它及与它相连的引下线和接地体将雷电 流安全导入地中，从而保护了附近的建筑物和设备免受雷击。（2避雷器一一雷电击中送电线路后，雷电波沿导线传播，若无适当保护措施，必 然进入变电所或其他用电设施，造成变压器、电压互感器或大型电动机的绝缘损坏， 避雷器就是防止行波侵入而设置的保护装置。避雷器有管式避雷器和阀式避雷器。8.2.2工厂供电系统的防雷保护1）工厂供电系统架空

39、线路的防雷：送电线路防雷的目的是尽量保持导线不受雷 击，即使受到雷击，也不致发展成为稳定电弧而中断供电。工厂供电系统的输电线路 的特点如下：一般厂区架空线路都在35KV以下，中性点不接地系统，当雷击杆顶对一相导线放 电时，工频接地电流很小，不会引起线路的跳闸。工厂配电线路一般不长，厂区内一般采用电缆供电，即使用架空线，也会受到建 筑物和树木的屏蔽，遭受雷击的机会比较小。对重要负荷的工厂较易实现双电源供电和自动合闸装置，可以减轻雷害事故的影 响。对于10.5KV架空线高度较低， 不需装设避雷线， 防雷方式可以采用钢筋混泥土杆 的自然接地，必要时采用双电源供电和自动合闸。2）变电所的防雷：工厂变电

40、所是工厂电力供应的枢纽，一旦遭受雷击，会造成全厂停产，影响很 大，工厂还有许多其他建筑物和构筑物，有的较高，有的易燃，有的易爆，也需要可 靠的防雷措施，对他们的防雷要求，水电部颁发的过电压保护规程中均有明确的规 定。根据运行经验表明，按规程规定装设避雷针或避雷线对直击雷的防护是非常可靠 的。在本设计中由于沿线路侵入雷电波所形成的雷害事故比较频繁，所以在距变电所12KM勺进线段加强防雷措施，装设避雷线。对直击雷的线路侵入冲击波的防护：1避雷针和附近导体间有一定距离，足以使绝缘介质闪络电压大于反击电压。2当雷击于线路导体时，沿导线就有雷电冲击波流动，从而会传到变电所。为保 护电气设备中最重要、最昂

41、贵、绝缘最薄弱的变压器，避雷器的选择，必需使其伏秒 特性的上限低与变压器的伏秒特性的下限，并且避雷器的残压必须小于变压器绝缘耐 压所能允许的程度。但是他们的数值都必需小于冲击波的幅值，以保证侵入波能够受 到避雷器放电的限制。并且避雷器要尽量靠近变压器。33 / 43823电力系统的接地电力系统的接地有两类接地方式，中性点接地大电流接地）和中性点不接地小电流接地）。在高压或超高压电力系统中一般采用大电流接地，其目的是为了降低电 气设备的绝缘水平，防止系统发生接地故障后引起的过电压。工厂供电系统中一般采 用中性点不接地系统，工厂中电气设备的接地分为三大类：IT类、TN类、TT;类其中TN类又分为三

42、个系统：TN-S, TN-C, TN-C-S。8.2.4设计中采用的防雷及接地系统配电所防雷分为对直接雷击的防护与对雷电冲击波的的防护对直接雷击的防护采用避雷针，避雷针由接闪器，引入线及接地装置三部分组成。对雷击冲击波的防护采用 避雷器。利用阀型避雷器以及与阀型避雷器相配合的进线保护段作为配电所配电装置，电器设备绝缘不致被沿供电线路传来的雷电冲击波击穿。阀式避雷器型号选择FS4-10GY。NO.2变电所防雷要求与配电所基本一致。变电所避雷器型号选择分为高压部分和低压部分。高压部分选择FS4-10GY型阀式避雷器低压部分选择FS-0.38型低压阀式避本设计中配电系统的接地采用TN-C系统，整个系

43、统中的中性线N与保护线PE是 合一的，如下图所示，在这种系统中由于电气设备的外壳接到保护中性线PEN上，当一相绝缘损坏与外壳相连，则由该相线，设备外壳，保护中性线形成闭合回路。这时，电流值一般说是比较大的，从而引起保护电器动作使故障设备脱离电源。TN-C系统由于是将保护线与中性线合一的，所以通常适用于三相负荷比较平衡而且单相负荷 比较小的场所。9 结论本论文根据变电站的设计原则，围绕10KV景观变电站设计这一课题展开设计，主 要完成的设计工作：1）针对煤矿供电负荷的用电需求情况，用需用系数法进行了负荷计算。并以此 对主变压器进行选择，并进行无功补偿。同时也为短路计算提供了依据。2）根据变电站主

44、接线的设计原则，对变电站的主接线进行了设计；高压10KV侧采用单母线分段，低压侧0.4KV的母线采用单母线分段接线形式。3）用标幺值对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了 数据。4）按安装地点、运行环境和使用要求对电气设备的规格型号进行了选择，并对 他们进行了动稳定和热稳定等方面的校验。这次设计是我对过去四年的学习作了一次全面的总结，使理论知识和实践得到了 有机的结合。虽然只有短短的几个月，但是学到了很多知识，同时又认识到自己实际 经验的匮乏，检查发现设计34 / 43中有很多漏洞，虽尽力修正，仍存在不完善的地方，请各 位老师给予批评指正。通过本次设计深感自己知识的有限，在今后的学习和工作中， 一定更加努力。10 致谢此毕业设计设计无论难度还是强度都是目前所有完成题目中较难的， 在一个新的 起点对我们进行了考验。无论是WOR的排版、CAD的绘制、高密度的计算、繁复的原 件查询都对我学习的各方面进行了深入的考验，也让我对团队合作有了一个崭新的认 识，因为我得到了诸多同学和老师的帮助，在此深