電氣自動(dòng)化自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 圖71高壓斷路器的QF的型號(hào)規(guī)格根據(jù)圖71高壓斷路器的QF的型號(hào)規(guī)格。，變壓器高壓側(cè)實(shí)際最大工作電流按變壓器額定電流計(jì)算。 線路首端短路時(shí)，流過短路電流最大，而線路首端（）點(diǎn)短路和母線（）點(diǎn)短路，其短路電流相等，即：短路電流沖擊值：短路容量：擬定選用高壓真空斷路器，斷路時(shí)間：短路假想時(shí)間：根據(jù)擬定條件和相關(guān)數(shù)據(jù)，選用ZN1210I型高壓真空斷路器。表72 ZN1210I型高壓真空斷路器序號(hào)安裝電氣條件ZN1210I校驗(yàn)結(jié)論項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目技術(shù)數(shù)據(jù)110KV10KV合格21250A合格3合格425KA合格5126合格 隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電所中常用的開關(guān)電器，用于隔離電源，以保證對其它電器設(shè)備和線路運(yùn)行安全檢修。隔離開關(guān)是應(yīng)用于斷路器的配套裝置使用的，但是隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和斷開負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)的類型較多，按裝接地點(diǎn)不同分：屋內(nèi)式和屋外式；按絕緣支柱數(shù)目分：單柱式、雙柱式和三柱式；此外還有V型隔離開關(guān)。隔離開關(guān)的型式對配電裝置的分布和占地面積有很大的影響，隔離開關(guān)選型時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇，遼寧工學(xué)院選擇型號(hào)為：GN3010D/630，這種型號(hào)隔離開關(guān)系列為高壓10kV，三相電流頻率50HZ的戶內(nèi)裝置，安裝于高壓開關(guān)柜內(nèi)，使高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)緊密占地面積小，安全性高。如下表所示73為GN3010D/630的技術(shù)數(shù)據(jù)。表73 GN3010D/630技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)型式序號(hào)額定電壓KV額定電流A結(jié)構(gòu)標(biāo)志GN3010D/630戶內(nèi)3010630帶接地刀閘 隔離開關(guān)運(yùn)行與維護(hù)的注意事項(xiàng)：（1）.載流回路及引線端子無過熱。（2）.瓷瓶無裂痕，瓷瓶與法蘭接觸處無松散及起層現(xiàn)象。（3）.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外露的金屬無明顯銹蝕痕跡。（4）.觸頭罩無異物堵塞。（5）.接地良好。（6）.分合閘過程應(yīng)無卡勁，觸頭中心要標(biāo)準(zhǔn)，三相是否同時(shí)接觸。（7）.隔離開關(guān)嚴(yán)禁帶負(fù)荷分、合閘，維修時(shí)檢查它與斷路器的連鎖。 根據(jù)型號(hào)擬選GN3010D/630。 短路電流的沖擊值：短路容量：短路電流假想時(shí)間： 校驗(yàn)情況如下表表74 GN3010D/630校驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)GN3010D/630工作電壓（KV）10最大工作電流（A）短路電流 （KA）——短路沖擊電流（KA）熱穩(wěn)定性校驗(yàn)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件?；ジ衅魇请娏ο到y(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器。互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓(100、)和小電流(1A)，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表與繼電保護(hù)等。為了確保工作人員在接觸測量儀表和繼電器時(shí)的安全，互感器的每一個(gè)二次繞組必須有可靠的接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長期存在高電壓?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鲀纱箢?，主要是電磁式的。此外，電容式電壓互感器在超高壓系統(tǒng)中也被廣泛應(yīng)用。非電磁式的新型互感器，如電子式、光電式互感器，尚未進(jìn)入廣泛的工業(yè)實(shí)用階段。 互感器包括電流互感器和電壓互感器。電流互感器又稱儀用變流器，文字符號(hào)為TA；電壓互感器又稱儀用變壓器，文字符號(hào)為TV。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器是一種特殊變壓器。互感器有如下作用；(1)安全絕緣采用互感器作一次電路與二次電路之間的中間元件，可避免一次電路的高電壓直接引入測量儀表、繼電器等二次設(shè)備，有利于保障人身安全；可避免一次電路發(fā)生短路使二次儀表、繼電器等電流線圈受大電流沖擊而損壞；也可避免二次電路的故障影響一次電路。這樣就提高了一、二次電路工作的安全性和可靠性。(2)按比例減小電流和降低電壓電流互感器是將一次大電流按比例變成二次小電流的裝置。雖然電流互感器一次額定電流不同，但二次額定電流一般為5A。電壓互感器是將一次高電壓按比例變成二次低電壓的裝置，雖然電壓互感器一次額定電壓不同，但二次額定電壓一般為100V。(3)擴(kuò)大二次設(shè)備的使用范圍采用互感器后，就相當(dāng)于擴(kuò)大了儀表和繼電器的使用范圍。例如：用一只量程為5A的電流表與不同變流比的電流互感器配套使用，就可測量不同范圍的電流。同樣，用一只量程為100V的電壓表與不同變壓比的電壓互感器配套使用，就可測量不同范圍的電壓。此外，使用互感器后，可使二次儀表和繼電器等的電流或電壓規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化和大規(guī)模生產(chǎn)。1．工作原理電流互感器的基本結(jié)構(gòu)與變壓器相似，原理接線如圖72所示．其一次繞組的匝數(shù)很少(有的利用一次導(dǎo)體穿過其鐵芯，只有一匝)，導(dǎo)體較粗，串接在被測電路中，因此一次電流完全取決于被測電路的負(fù)載電流；其二次繞組的匝數(shù)很多，且與低阻抗的儀表或繼電器的電流線圈相連，因而二次阻抗很小，所以它實(shí)際上就相當(dāng)于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。電流互感器一、二次額定電流之比叫變流比，用表示，由變壓器的基本知識(shí)可知： （71）式中 、——電流互感器一、二次繞組的匝數(shù)；、——電流互感器一、二次額定電流；、——電流互感器一、二次實(shí)際電流；由式71可見，若已知電流互感器的變流比(或一、二次繞組的匝數(shù))和二次實(shí)際電流，便可計(jì)算出一次實(shí)際電流的近似值。圖 72 電流互感器原理接線圖1—鐵芯；2—一次繞組；3—二次繞組2．結(jié)構(gòu)電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖72所示，它主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組和絕緣構(gòu)成。按照一次繞組匝數(shù)的多少，電流互感器又可分為單匝式和多匝式，多匝式電流互感器又分為只有一個(gè)鐵芯和具有兩個(gè)鐵芯的兩種類型。對于大多數(shù)電流互感器，給出了相對于額定一次電流的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定倍數(shù)，因此其動(dòng)、熱穩(wěn)定度應(yīng)按下式校驗(yàn)。動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：則動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)的條件為：擬定型號(hào)為：LZZBJ910型電流互感器，查表得，熱穩(wěn)定倍數(shù)：，則熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為：，一般為1S熱穩(wěn)定倍數(shù)，即電流互感器試驗(yàn)時(shí)間t=1s，因此上式可改寫為：通過計(jì)算結(jié)果可知滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。如圖所示73為電壓互感器原理接線圖，其基本結(jié)構(gòu)與變壓器相同，電壓互感器一、二次側(cè)額定電壓之比稱為變壓比，用表示。 圖 73 電壓互感器原理接線圖1—鐵芯；2—一次繞組；3—二次繞組式中 、——電壓互感器一、二次繞組的匝數(shù)；、——電壓互感器一、二次額定電壓；、——電壓互感器一、二次實(shí)際電壓；由式可知電壓互感器變壓比和二次實(shí)際電壓，可計(jì)算出一次實(shí)際電壓的近似值。1．電壓互感器的結(jié)構(gòu)一次繞組被分為匝數(shù)相等的兩部分，分別繞在上下鐵芯柱上并且并聯(lián)起來，其連接點(diǎn)于鐵芯相連，二次繞組繞在鐵芯上，此外還有一個(gè)平衡線圈，也有匝數(shù)相等的兩部分組成，分別繞在上下兩個(gè)鐵芯上，并且串起來，連接點(diǎn)與鐵芯相連。2．電壓互感器校驗(yàn)為了保證電壓互感器的安全運(yùn)行和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓互感器應(yīng)滿足下列條件：其中式中 為電網(wǎng)電壓； 為電壓互感器一次繞組額定電壓；其電壓互感器參數(shù)如下表所示表75 電壓互感器參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）一次繞組額定容量（VA）二次繞組額定容量（VA）最大容量（VA）JDZ1810一次二次133P6P400105080200綜合公式： 校驗(yàn)后滿足要求。 母線的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變電所10kV側(cè)為電纜線，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選用硬母線即矩形硬母線，它的優(yōu)點(diǎn)是便于固定和連接，散熱性能好，缺點(diǎn)是集膚效應(yīng)系數(shù)較大，集膚效應(yīng)系數(shù)與電流的頻率、導(dǎo)體的形狀和尺寸有關(guān)，為了避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，應(yīng)減小導(dǎo)體片（條）間的距離，相應(yīng)地改變它有關(guān)因素。實(shí)際工程應(yīng)用10kV 及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面，再校驗(yàn)，其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對于一般建筑物的10kV線路距離短，電流不太大，按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面的意義并不大。1． 選擇根據(jù)負(fù)荷計(jì)算電流：折算到10kV 得到高壓側(cè)電流：根據(jù)變壓器SCB91000/%，其有名值：空載電流。根據(jù)實(shí)際情況：，電流經(jīng)濟(jì)密度10kV側(cè)：：故選用 10kV側(cè)：TMY3 ：經(jīng)過與短路電流的比較滿足條件。第8章 繼電保護(hù) 電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)是繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)裝置的統(tǒng)稱。它對保證系統(tǒng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)量、防止故障擴(kuò)大和事故發(fā)生起著及為重要的作用。動(dòng)作于跳閘線圈的繼電保護(hù)在技術(shù)上一般滿足以下幾個(gè)方面：1． 選擇性它是繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)非故障元件仍繼續(xù)運(yùn)行，盡量減小停電范圍。2． 靈敏性靈敏性是指對于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或非正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。3． 速動(dòng)性速動(dòng)性是指快速地切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下的工作時(shí)間，以及減小故障元件的損壞程度。4． 可靠性可靠性是指在其規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作情況下，則不應(yīng)該錯(cuò)誤動(dòng)作。電力系統(tǒng)故障后工頻電氣量的主要特征變化如下：1. 電流增大；2. 電壓降低；3. 電流與電壓之間的相位角發(fā)生變化；4. 測量阻抗發(fā)生變化；5. 出現(xiàn)負(fù)序和零序分量；6. 電氣元件流入與流出電流的關(guān)系發(fā)生變化；7. 利用故障時(shí)電氣量的變化特征，可以構(gòu)成各種作用原理的繼電保護(hù)。計(jì)算變壓器過電流的整定值 式中 ——繼電保護(hù)動(dòng)作整定值（A）； ——保護(hù)裝置的可靠系數(shù)； ——接線系數(shù)； ——電流互感器電流比； ——線路最大負(fù)載電流（A）； ——繼電器返回系數(shù)； 式中 ——繼電器返回電流，電流互感器開始釋放的最大電流（A）； ——繼電器起動(dòng)電流，電流繼電器開始吸合的最小電流（A）。，說明繼電器傳動(dòng)部分有油污，應(yīng)清洗加油，以減少摩擦阻力矩，如果清洗加油后，應(yīng)考慮更換電流互感器。設(shè)計(jì)中所選用的變壓器型號(hào)為SCB91000/10變壓器，10KV/，干式變壓器，其中電流互感器電流比為其過電流整定值計(jì)算如下所示：電流整定值：，過電流保護(hù)繼電器選用DL11/11型。（1）.過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限 （2）．靈敏度的校驗(yàn)。變壓器過電流保護(hù)的靈敏度，按變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下運(yùn)行，發(fā)生兩相短路來檢驗(yàn)，其靈敏度也與線路過電流保護(hù)要求相同，即，個(gè)別情況下，允許。 即 （靈敏度合格）。電流速斷保護(hù)對于小容量的變壓器，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)和氣體保護(hù)一起構(gòu)成變壓器主保護(hù)。變壓器電流速斷保護(hù)的工作原理與輸電線路的相同，只是將保護(hù)設(shè)備換成變壓器保護(hù)而已。保護(hù)的原理接線圖如附錄Ⅱ。保護(hù)的原理接線圖如圖81，由于容量較小的變壓器一般為單側(cè)電源，此時(shí)注意將電流速斷保護(hù)裝于變壓器電源側(cè)。保護(hù)動(dòng)作電流的整定值有兩個(gè)原則：（１） 躲過變壓器二次測母線上Ｋ1處故障時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流，即　　　　　　　　　　　　式中　　－可靠系數(shù)，－。（２） 躲過變壓器空載合閘時(shí)的勵(lì)磁涌流。通常取　　　　　　　　　　　　　式中?。Ｗo(hù)安裝側(cè)變壓器的額定電流。　保護(hù)動(dòng)作電流取上述兩者中最大者?！”Ｗo(hù)的靈敏度按保護(hù)安裝出Ｋ2點(diǎn)故障時(shí)流過保護(hù)的最小兩相短路電流校驗(yàn)，即要求：　　　　　　　　　　　　　變壓器電流速斷保護(hù)具有接線簡單、動(dòng)作迅速等優(yōu)點(diǎn)，但是由于不能保護(hù)變壓器的全部，且范圍隨系統(tǒng)運(yùn)行方式及類型的變化而變化，因此，只能在容量較小的變壓器中，與氣體保護(hù)構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。圖81電流速斷保護(hù)原理接線圖圖82電流速斷保護(hù)原理接線圖展開式 式中 ——電流繼電器速斷保護(hù)動(dòng)作電流（A）； ——保護(hù)裝置可靠系數(shù)，取=； ——接線系數(shù)，取=1； ——電流互感器電流比，=75/5=15； ——線路末端最大短路電流，即三相金屬性短路電流穩(wěn)定性（A）；取 ，對于電力系統(tǒng)末端供配電電力變壓器的速斷保護(hù)，一般取額定電流的23倍。則 ；速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定值為10A；動(dòng)作時(shí)限為0s。靈敏度校驗(yàn)公式：；取 ；；（靈敏度合格）第9章 配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，在電力系統(tǒng)中起著接受和分配電能的作用，它是電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電氣、保護(hù)和測量電氣、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成的總體裝置。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)能迅速切斷故障部分，維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。1． 保證運(yùn)行可靠；2． 便于操作、巡視和檢修；3． 保證工作人員的安全；4． 力求提高經(jīng)濟(jì)性；5． 具有擴(kuò)建的可能；配電裝置按電氣設(shè)備裝設(shè)的地點(diǎn)不同，可分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置；按其組裝方式，又可分為裝配式和成套式。在現(xiàn)場將電器組裝而成的稱為裝配配電裝置；在制造廠按要求預(yù)先將開關(guān)電器、互感器等組成各種電器成套后運(yùn)至現(xiàn)場安裝使用的稱為成套配電裝置。