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10.5kv/0.4kv供电系统第二章设计指标一．供电可靠性。
电解车间负荷性质属二级负荷，系统应能保证不间断供电。
二．电压质量合格。
电源电压应高出设备额定电压5%，高出的5%补偿变压器满载时一二次线圈的阻抗引起的压降，所以高压侧取10.5kv,低压侧取0.4kv。
三．功率因素提高到0.95以上，本次设计只计算无功补偿容量。
第三章设计需要的原始资料一．电解车间共设置两个低压配电室，安置容量各1440kw。
二．10kv高压电动机8台，每台630kw三．青铝220kv母线处短路容量，最大6558MV A,最小3406MV A。
四．高压配电室进线电缆长0.452km,到变压器电缆长0.225km，到高压电动机电缆长0.05km。
第四章主接线的选择一次接线系统的设计应满足下列基本要求：1．能满足用电设备的供电可靠性及对电能质量的要求；2．接线应简单，清晰，操作安全，维修方便，运行灵活；3．节约投资，经济合理，长期运行费用低；4．考虑发展，留有扩建可能性。
现拟定三套方案，比较之后选出最优方案。
方案一。
单电源单母线主接线；方案二。
双电源单母线主接线；方案三。
双电源单母线分段主接线；电解车间属二级负荷，要求有两回线路供电，才能满足用点设备的供电可靠性，因此方案一淘汰。
方案二为单母线主接线，如果母线发生故障，则低压配电室失去电源，不满足供电可靠性，而且不便于停电检修，因此将方案二淘汰。
方案三为但母线分段，分裂运行，低压配电室分别从两段母线降压后受电，两路电源互为备用，因此可靠性满足要求，所以选方案三。
第五章系统运行方式正常运行方式：10kv1#,2#进线分别带一，二段母线，母联断开，分裂运行。
备用运行方式：一条进线带一条母线，经母联带另一条母线。
正常运行方式下母联断路器设有自投回路，当某一段母线失电之后，母联自投，若投到故障电上则保护启动，母联断开，若自投成功，0.5秒后母联保护回路退出，两段母线变成单母线主接线方式。
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10KV 变电所中变压器低压侧断路器的选择与整定摘要:针对民用建筑工程变电所的设计中较容易出现的问题，阐述了变电所中配电变压器低压侧进线断路器、母联断路器、出线断路器的选择、整定及保护配合等设计要点。
关键词：长延时、短延时、瞬时、过电流脱扣器、单相短路电流abstract： aiming at the civil engineering projects in the design of the substation is more easily to the problems， and expounds the distribution transformer substation of low voltage side in line circuit breaker, bus coupler circuit breakers， the choice of the circuit breaker to qualify，setting and protection between the key points of the design。
key words: the long time delay， the short time delay，instantaneous， over electric current tripping device, single phase short-circuit current中图分类号： tm4 文献标识码：a 文章编号:1、引言近年来，笔者在民用建筑工程（包括住宅和公建) 中完成了不少变电所的设计，积累了许多经验;但在图样的设计及校审过程中,也发现了一些值得推敲的问题。
新疆工业高等专科学校电气系课程设计说明书供配电技术专业班级：供用电10-2班学生姓名：***指导教师：何颖老师完成日期： 2012-6-16新疆工业高等专科学校电气系课程设计任务书教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日新疆工业高等专科学校电气系课程设计评定意见设计题目：10/0.4kv变电所设计学生姓名：周景岳专业供用电技术班级供电10-2班评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日评定意见参考提纲：1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2.学生的勤勉态度。
3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
摘要变电所是供配电系统的一个重要组成部分，由电器设备和线路按一定的接线方式所构成，他从供配电系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
变电所供配电设计需要考虑很多方面，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况.利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。
同时进行各种变压器的选择，从而确定变电所的主接线方式，再进行短路电流计算，选择导线，选择变电所高低压电气一次设备等。
本变电所的设计包括了：1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）主接线方案的选择（5）继电保护的整定及防雷设计。
关键词：变电所负荷短路电流继电保护1 变电站设计背景1.1 工厂变配电所的设计1.1.1 电力用户供电系统的分类电力用户供配电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下）》。
1.大型电力用户供电系统大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。
浅论10/0.4kV变电所设计规范及要求摘要:10kv配电所及10/0.4kv变电所设计，是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。
要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。
为了做好变配电所的设计，现将本人在设计图纸及校对时发现各种问题中的一部分整理出来，进行简要的分析，与大家相互交流，以便共同提高。
关键词:10kv变电所；设计；规范abstract: 10 kv power distribution and 10/0.4 kv substation design, project construction is a very common and important piece of work, the normative and technical are strong, many aspects related to national mandatory the implementation of the provisions. to do well the change designed to perform both distribution state of the relevant rules and regulations, and to meet the specific requirements of the local power supply departments, can appear otherwise a variety of problems, affects the quality of design and the progress of the projects. in order to do change the design of distribution, now will i in the design drawing and proofreading part of the various problems that sort out, a brief analysis, and everybody mutual communication, so as toraise together.keywords: 10 kv substation; design; standard中图分类号：tm63文献标识码：a文章编号：引言本人主要负责10/0.4kv变电所设计工作，根据《10kv及以下变电所设计规范》总则要求。
10KV 箱式变电站技术标准引用标准下列标准所包含的条文,通过本技术条件的引用而构成本技术的条文。
本技术条件实施中，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T17467-1998 《高压/低压预装式变电站》GB1094.1－2－1996 《电力变压器》GB/T6451—1995 《三相油浸电力变压器技术参数和要求》GB/T16927。
1—2—1997 《高压试验技术》GB311。
1-6-1997 《电力变压器》ZBK40001-89 《组合式变电站》GB763—1990 《交流高压电器在长期工作时的发热》GB1984—89 《交流高压断路器》GB3804—90 《3—63KV 交流高压负荷开关》GB3906-91 《3—35KV 交流金属封闭开关设备》GB/T5582—93 《高压电力设备外绝缘污秽等级》GB311。
2—2002 《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》GB3804—90 《3~63KV 交流高压负荷开关》GB4109-88 《高压套管技术条件》DL/T537—93 《6～35KV 箱式变电站订货技术条件》GB/T18858.1—2002 《低压开关设备和控制设备》GB/T4942。
2—1993 《低压电器外壳防护等级》GB/T14598—2002 《电气继电器》GB7251。
1—2005 《低压成套开关设备》GB7328-87 《电力变压器和电抗器的声级测定》GB/T17215—2002 《1和2级静止式交流有功电能表》GB4208—93 《外壳防护等级》（IP 代码）GB/T4942.2—1993 《低压电器外壳防护等级》10KV 箱式变电站供货范围1。
YXB-10箱式变电站供货范围:(KVA）30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。
10~0.4kV变电所供配电系统初步设计摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序.关键词: 10kV变电站; 设计; 负荷计算; 无功补偿10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV配电网所处的地位十分重要. 在配电工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件. 本文就10kV变电站的设计思路进行探讨.1 负荷计算及负荷分级计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护的重要数据. 因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段. 此阶段需要的原始资料有: ①供电区域的总平面图; ②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电量、功率因数值及项目投产日期; ③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的特殊要求; ④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见; ⑤用户对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等.计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等. 目前多数采用需用系数法与二项式法相结合的方法,部分采用利用系数法. 但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位.负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷. 对于一级负荷,如医院的手术室等必须有两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电. 对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安负荷. 如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的电源点供电. 如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等. 独立于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通. 对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电. 对于三级负荷,通常只需一个电源供电. 在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计.2 无功补偿的确定在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高. 因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,防止无功倒送. 目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种. 在确定无功补偿方案时应注意如下问题:2. 1 补偿方式问题目前无功补偿的出发点还放在用户侧,只注意补偿用户的功率因数,而不是立足于降低电力网的损耗. 如为提高某电力负荷的功率因数,增设1台补偿箱,对降损有所帮助,但要实现最有效的降损,可通过计算无功潮流来确定各点的最优补偿量及补偿方式,使有限的资金发挥出最大的效益.2. 2 谐波问题电容器具备一定的抗谐波能力,但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响,甚至造成电容器的过早损坏,且电容器对谐波有放大作用,因此使系统的谐波干扰更严重. 动态无功补偿的控制容易受谐波干扰的影响,造成控制失灵. 因而在有较大谐波干扰的地方补偿无功,还应考虑添加滤波装置.2. 3 无功倒送问题无功倒送会增加线路及变压器的损耗,加重线路的负担,因此是电力系统所不允许的.2. 4 电容器容量的选择(1) 集中补偿容量( kvar) :QC = P ( tanψ1 - tanψ2) . P为最大负荷月的平均有功功率, kW; tgψ1为补偿前功率因数的正切值; tgψ2为补偿后功率因数的正切值;(2) 单个电动机随机补偿容量( kvar) :QC = 3 I0Un. Un 为电动机的额定电压, kV; I 0为电动机的空载电流, A.(3) 按配电变压器容量确定补偿容量( kvar) . 在配电变压器低压侧安装电容器时, 应考虑在轻负荷时防止向10kV配电网倒送无功,以取得最大的节能效果. QC = (0. 10 ～0. 15) Sn. Sn 为配变容量, kV A.3 变电站位置的确定变电站位置应避开大气污秽、盐雾、与邻近设施有相互影响的地区(如军事设施、通信电台、飞机场等) 、滑坡、滚石、明暗河塘等,靠近负荷中心出线条件好,交通运输方便. 当前,在一些居民区变电站的建设中,有部分居民对实际情况不了解或看到一些报刊杂志上的片面宣传资料,对配电设备的环境影响产生了误解或恐惧心理,引发“要用电,但拒绝供电设备”的矛盾. 根据上海市辐射环境监理所对上海市内不同类型的已投运的100余座10kV变电站历时两年多的实测和调研,结果如下:(1) 具有独立建筑物的10kV变电站: ①变电站产生的电场经过实心墙体的屏蔽,得到有效的衰减,基本无法穿出. 在距铁门、百叶窗等非实心墙体外3～4米处,电场强度已衰减至环境背景值的水平. ②磁感应强度对实心墙体的穿透力较强,其垂直分量大于水平分量,随着空间距离的增长有明显的衰减. ③实际测得的最大电场与磁场强度值远低于我国环境标准所规定的居民区电场与磁场参考限值.(2) 置于大楼内的10kV变电站: ①电磁场在户内所测得的数值相对比户外的数值要高. ②无论户内或户外,实际测得的最大电场与磁场强度值均比我国环境标准所规定的参考限值有较大的裕度.(3) 10kV预装式变电站: ①10kV预装式变电站附近的电场强度与上述具有独立建筑物变电站的情况相当,磁感应强度在总体上偏小. ②电场与磁场实测最大强度值均远低于我国环境标准所规定的参考限值.在《浙江省农村低压电力设施装置标准》中也要求变电站离其它建筑物宜大于5米. 在设计中,还应考虑到变电站的噪声对周围环境的影响,必要时采用控制和降低噪声的措施.4 主变压器选择在10kV变电站中,要选用性能优越、节能低损耗和环保型的变压器. 变压器的台数及容量要根据负荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择. 当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器. 当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及大部分二级负荷的用电需要. 定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素. 对冲击性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行.为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n次谐波影响,宜选用的变压器接线组别为D, yn11. D, yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相接地故障的切除. 在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3. 如我县某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据用户的意见,我们将容量为630kV A的主变接线组别定为D, dn,并要求变压器设单独的接地系统,以此满足用户的供电要求. 设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器. 设在周围大气环境较差的变电站,应选用密闭型或防腐型变压器. 为了不降低配电运行的电压, 10kV变电站的主变分接头宜放在10. 5kV上,分接范围油浸变为±5% ,干式变为±2 ×2. 5%.5 电气主接线的选择变电站的主接线对变电站内电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电站设计中的重要环节. 主接线的形式多种多样,在10kV变电站的设计中常用的有单母接线、单母分段接线、线路—变压器组接线、桥式接线等,每种接线均有各自的优缺点. 通过对几种能满足负荷用电要求的主接线形式在技术、经济上的比较,选择最合理的方案.技术指标包括: ①供电的可靠性与灵活性; ②供电电能质量; ③运行管理、维护检修条件; ④交通运输及施工条件; ⑤分期建设的可能性与灵活性; ⑥可发展性.经济指标包括: ①基建投资费用. ②年运行费.我县西部的甲乙两企业,以前均由长广的6kV线路供电,现都要求改为电网10kV供电. 在甲企业中,由于其预计运行的时间只有3年左右,且周围均为10kV电网供电,经过技术及经济比较,采用了保留原有供电设备,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器来满足用电要求的方案,节省了投资,节约了时间.在乙企业中,其新增设备的额定电压为10kV,在企业周围还有部分采用6kV电压等级供电的负荷,如同样采用甲企业的方法,仅增一台特殊变比(10kV /6kV)的变压器,则该企业有可能成为一个新的6kV电压等级供电点,对用电的管理及电网的运行均产生不利的影响. 经技术及经济比较,向用户列举了10kV供电的诸多优点,动员用户对原有供电设备进行了改造. 此方法对用户、电网和用电管理部门都是一个较理想的选择.6 短路电流计算在供电系统中危害最大的故障是短路,为了正确选择和校验电气设备,须计算短路电流.在10kV变电站的短路电流计算中,一般将三相短路电流作为重点. 为了简化短路电流计算方法,在保证计算精度的情况下,可忽略一些次要因素的影响. 其规定有:(1) 所有电源的电动势相位角相同,电流的频率相同,短路前电力系统的电势和电流是对称的.(2) 认为变压器为理想变压器,变压器的铁芯始终处于不饱和状态,即电抗值不随电流大小发生变化.(3) 输电线路的分布电容略去不计.(4) 每一个电压级均采用平均额定电压,只有电抗器采用加于电抗器端点的实际额定电压.(5) 一般只计发电机、变压器、电抗器、线路等元件的电抗.(6) 在简化系统阻抗时,距短路点远的电源与近的电源不能合并.参照以上原则,给出变电站在最大运行方式下的等效电路图,运用同一变化法或个别变化法分别得出:(1)次暂态短路电流( I ”) ,用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量.(2) 三相短路冲击电流( Ish ) ,用来校验电器和母线的动稳定.(3) 三相短路电流稳态有效值( I ∞) ,用来校验电器和载流导体的热稳定.(4) 次暂态三相短路容量( S ”) ,用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值,作为选择限流电抗器的依据.7 设备的选择及校验在进行电气设备选择时,应根据工程的实际情况,在保证安全、可靠的前题下,积极而稳妥地采用新技术,注意节约投资.7. 1 10kV开关柜的选择容量为500kV A及以上的变压器一般均配有10kV开关柜. 10kV开关柜可分为固定式和手车式开关柜.就绝缘介质而言,目前10kV开关柜的主流产品又可分为SF6气体绝缘和真空绝缘. SF6气体绝缘的开关柜体积小,一般20年内免维护,但价格高,其气体的泄露还会造成环境污染. 真空绝缘的开关柜体积适中,相对同等档次的SF6气体绝缘的开关柜来说价格略低,使用过程中不会造成环境污染,但每二年就需做一次试验,增大了运行维护的工作量. 因此开关柜的选择除按正常工作条件选择和按短路状态校验外,还应考虑开关柜放置的场合和对开关柜性能的要求等条件. 如我县某工程,其预留的10kV变电站位置在地下室,该工程在建筑上并没有考虑变电站的通风问题,且在建筑施工时设置的变电站大门只有2. 05米净高,用电可靠性要求较高. 在这里,选用SF6气体绝缘的开关柜显然违背了《国家电网公司电力安全工作规程》中在SF6电气设备上的工作这一节的相关条款. 但一般的真空开关柜高度均在2. 2米以上,通过对一些开关柜制造厂家的咨询,最后采用了高度为1. 9米的非标型真空开关柜. 7. 2 10kV负荷开关和熔断器组合的选择在10kV变电站的设计中,对主变容量在400kV A及以下的变电站,高配部分通常采用负荷开关加熔丝的组合,其接线简单. 为提高工作效率,笔者综合了各部门对400kV A及以下变电站建设的意见和建议,制作了一套400kV A及以下变电站设计的标准图,取得了良好的效果.在10kV负荷开关和熔断器组合的选择方面, 10kV负荷开关按正常工作条件选择和按短路状态校验. 熔断器的熔体额定电流按Ie = k I1. max进行选择,其中k为可靠系数,当不计电动机自起动时取1. 1～1. 3,考虑电动机自起动时取1. 5～2. 0; I 1. max为电力变压器回路的最大工作电流. 熔管的额定电流≥熔体的额定电流. 选择熔断器时,还应保证前后两级熔断器之间(多见于美式箱变) 、熔断器与电源侧的继电保护之间、熔断器与负荷侧的继电保护之间的动作选择性. 当本段保护范围内发生短路故障时,应在最短的时间内切除故障. 当电网接有其它接地保护时,回路中的最大接地电流与负荷电流之和应小于最小熔断电流.7. 3 0. 4kV开关柜的选择0. 4kV开关柜的主流产品目前有GGD、GCK、GCS等. 按正常工作条件选择,按短路状态校验. 一般对于接线简单、出线回路少的场合采用GGD型. 对于出线多、供电可靠性较高、供电设备较美观的场合采用GCK或GCS型. 无论采用何种柜型,其所配置的开关都应根据负荷的用电要求及用户的资金准备情况加以合理选择,使其具有较高的性价比.7. 4 电力电缆的选择(1) 首先应根据用途、敷设方式和使用条件来选择电力电缆的类型. YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆是目前工程建设中普遍选用的两种电缆. YJV型电缆与VV型电缆相比, YJV型电缆虽然价格略高,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长的显著优点( YJV型电缆寿命可长达40年, VV型电缆寿命仅为20年) ,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆.(2) 电缆的额定电压UN ≥所在电网的额定电压.(3) 按长期发热允许电流选择电缆的截面. 但当电缆的最大负荷利用小时数T max > 5000h,且长度超过20米时,则应按经济电流密度来选择.(4) 允许电压降的校验. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路,应满足:ΔU % = 173 ImaxL ( r cosψ+xsinψ) / U ≤5% , U、L为线路工作电压(线电压)和长度; cosψ为功率因数; r、x 为电缆单位长度的电阻和电抗.(5) 热稳定的校验电缆应满足的条件为:所选电缆截面S ≥Q d /C X 100 (mm2 ). Qd为短路电流的热效应, (A2 S) ; C为热稳定系数. 如我县某企业的供电电源是从紧邻的一座110kV变电所的10kV侧专线接入的,由于该企业的用电负荷不是很大,若按长期发热允许电流选择的电缆截面,或按经济电流密度来选择的电缆截面均在95 mm2以下,但在热稳定校验时,所选电缆截面S ≤Q d /C X 100 (mm2 ) ,电缆截面至少需在120 mm2及以上.8 继电保护的配置当变压器故障时,在保护的配置上一般有两种途径:如选用断路器或开关来开断短路电流,则配以各类的微机保护. 如一次设备选用的是负荷开关,则选用熔断器来保护. 两者比较如下.(1) 断路器或开关具备所有的保护功能与操作功能,价格较昂贵. 负荷开关只能分合额定负荷电流,不能开断短路电流,需配合高遮断容量后备式限流熔断器作为保护元件来开断短路电流,价格较便宜.(2) 在切空载变压器时,断路器或开关会产生截流过电压. 负荷开关则没有此种现象.(3) 对变压器的保护,断路器或开关的全开断时间为继保动作时间、自身动作时间、熄弧时间之和,一般会大于油浸变发生短路故障时要求切除的时间. 限流熔断器具有速断功能,但必须防止熔断器单相熔断时设备的非全相运行,应在熔断器撞击器的作用下让负荷开关脱扣,完成三相电路的开断.(4) 由于高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围在最小熔断电流到最大开断容量之间,且限流熔断器的时间特性曲线为反时限曲线,短路发生后,可在短时内熔断来切除故障,所以可对其后所接设备如CT、电缆等提供保护. 使用断路器或开关则要提高其它设备的热稳定要求. 但就限制线性谐振过电压方面来说,在变压器的高压侧应避免使用熔断器.9 防雷与接地(1) 10kV变电站在建设过程中,可利用钢筋混凝土结构的屋顶,将其钢筋焊接成网并接地来防护直击雷.(2) 在变电站内的高压侧、低压侧及进线段安装避雷器,以防护侵入雷电波、操作过电压及暂时过电压.(3) 10kV变电站中的接地网一般由扁钢及角钢组成,也可利用建筑物钢筋混凝土内的钢筋体作接地网,但各钢筋体之间必须连成电气通路并保证其电气连续性符合要求. 接地电阻值要求不大于4Ω. 变压器、高低压配电装置、墙上的设备预埋件等都需用扁钢等与接地网作可靠焊接进行接地. 发电机的接地系统需另行设置,不得与变电站的接地网连接.(4) 低压配电系统按接地方式的不同可分为三类:即TT、TN和IT系统. TT方式供电系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称作保护接地系统. TN方式供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统. 在TN方式供电系统中,根据其保护零线是否与工作零线分开又可分为: TN C和TN S方式供电系统. TN C方式供电系统是用工作零线兼作接零保护线,适用于三相负载基本平衡的情况. TN S方式供电系统是把工作零线N和专用保护线PE严格分开,当N线断开,如三相负荷不平衡,中性点电位升高,但外壳、PE线电位. TN S方式供电系统安全可靠,适用于工业与民用建筑等低压供电系统. 此外,在一些由用户提供的图纸中,我们还可看到TN C S方式的供电系统,此系统的前部分是TN C方式供电,系统的后部分出PE线,且与N线不再合并. TN C S供电系统是在TN C系统上的临时变通作法,适用于工业企业. 但当负荷端装设RCD (漏电开关) 、干线末端装有断零保护时也可用于住宅小区的低压供电系统. IT方式供电系统表示电源侧没有工作接地,或经过高阻抗接地,负载侧电气设备进行接地保护. IT方式供电系统在供电距离不是很长时,供电的可靠性高、安全性好,一般用于不允许停电的场所,或者是要求严格的连续供电的地方.10 照明10kV变电站内的照明电源从低压开关柜内引出,管线选用BV 500铜芯塑料线穿管后沿墙或顶暗敷,电线的管径按规定配置,所配灯具应具有足够的照度,在安装位置上不应装设在变压器和高、低压配电装置上,应安装在墙上设备的上方或周围,要留有一定的距离来保证人身及设备的安全,同时应避免造成照明死区. 灯具安装高度应高于视平线以避免耀眼,还要避免与电气设备或运行人员的碰撞.11 配网自动化配电自动化是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的管理工作有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切、更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性需要,力求供电经济性最好,企业管理更为有效. 配网自动化以故障自动诊断、故障区域自动隔离、非故障区域自动恢复送电为目的. 目前配电自动化主要考虑的功能有: ①变电站综合自动化; ②馈线自动化; ③负荷管理与控制; ④用户抄表自动化.就国情而言,配网自动化系统目前还处于试点建设阶段,缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础,但配网自动化是今后发展的方向. 因此,在进行站内设计时,要结合配网自动化规划,给未来的实施自动化技术改造(包括信息采集、控制、通信等提供接口和空间等方面)留有余地. 在技术上实现配电自动化的前提条件是: ①一次网络规划合理,接线方式简单,具有足够的负荷转移能力; ②变配电设备自身可靠,有一定的容量裕度,并具有遥控和智能功能. 除此之外,还可考虑通过实现配电半自动化方式来提高供电可靠性水平,因为可自动操作的一次开关价格昂贵,而二次设备相对便宜,故实现配电半自动化的具体方法可考虑采用故障自动量测和定位、人工操作开关、隔离故障和转移负荷的方式. 如在目前的设计中,采用了短路故障指示器,能准确、迅速地确定故障区段,站内都备有通信、集抄装置的位置等. 对重要用户多、负荷密度高、线路走廊资源紧张、用户对供电可靠性较为敏感的区域的用户进行设计时,尽可能选用可靠的一次智能化开关. 配网自动化系统因投资大、见效慢,应统一规划,分步实施. 因此,在10kV变电站的设计中,我们要结合配网自动化的进程,及时用先进、科学的方法来完善我们的设计,完善我们的电网.参考文献:[ 1 ] 芮静康. 现代工业与民用供配电设计手册[ S]. 北京:中国水利水电出版社, 2004.[ 2 ] 蓝毓俊,戴继伟. 各类10KV配电站对环境影响的测量与分析[ J ]. 上海电力, 2003, (4).[ 3 ] 吴致尧,何志伟. 10KV配电系统无功补偿的研究进展[ J ]. 电机电器技术, 2004, (5).。
母线选择1、高压侧母线选择：A I fz 27.10910363.1892max .2=⨯=， 10KV 母线选择矩形铝母线,4302mm ⨯A A I al 27.109325>= 热稳定校验：223min 12097.10318710045.9mm mm c t IA j <=⨯=⨯=∞， 动稳定校验： 72)3()3(10)(732.1-⨯⨯⨯=a l i k F sh N 35.230104.01)10065.23(1732.1723=⨯⨯⨯⨯⨯=-m N k l F M ∙===035.231035.230)3( 3722106603.0004.06m bh W -⨯=⨯== 257/1092.383106035.23m N W M ⨯=⨯==-δ 25/10)700~500(m N al ⨯=δ al δδ< ，动稳定条件满足2、低压侧母线选择：（1）NO.1 A I fz 73.1035max .1= 0.4KV 母线选择矩形铝母线,61002mm ⨯A A I al 73.10351260>= 热稳定校验：223min 60017.32518710290.28mm mm c t IA j <=⨯=⨯=∞， 动稳定校验：72)3()3(10)(732.1-⨯⨯⨯=al i k F sh N 26.1173104.01)10054.52(1732.1723=⨯⨯⨯⨯⨯=-m N k l F M ∙=⨯==33.11710126.1173)3( 352210161.0006.06m bh W -⨯=⨯== 255/1033.11710133.117m N W M ⨯=⨯==-δ 25/10)700~500(m N al ⨯=δ al δδ< ，动稳定条件满足（2）NO.20.4KV 母线选择矩形铝母线,61002mm ⨯A A I al 50.12181260>= 热稳定校验：223min 60017.32518710290.28mm mm c t IA j <=⨯=⨯=∞， 动稳定校验：72)3()3(10)(732.1-⨯⨯⨯=al i k F sh N 26.1173104.01)10054.52(1732.1723=⨯⨯⨯⨯⨯=-m N k l F M ∙=⨯==33.11710126.1173)3( 352210161.0006.06m bh W -⨯=⨯== 255/1033.11710133.117m N W M ⨯=⨯==-δ 25/10)700~500(m N al ⨯=δ al δδ< ，动稳定条件满足(3) NO.3 A I fz 78.375max .1= 0.4KV 母线选择矩形铝母线,4402mm ⨯A A I al 78.375425>= 热稳定校验：223min 16029.8118710072.7mm mm c t IA j <=⨯=⨯=∞， 动稳定校验：72)3()3(10)(732.1-⨯⨯⨯=a l i k F sh N 312.73104.01)10012.13(1732.1723=⨯⨯⨯⨯⨯=-m N k l F M ∙=⨯==3312.7101312.73)3( 362210067.1604.0004.06m bh W -⨯=⨯== 256/1073.6810067.13312.7m N W M ⨯=⨯==-δ 25/10)700~500(m N al ⨯=δ al δδ< ，动稳定条件满足 绝缘子和套管选择及校验1、户内支柱绝缘子型号：Y ZA 10- 额定电压 10KV动稳定校验：N F 35.230)3(= N KF al 22501075.36.03=⨯⨯= al KF F <)3(，满足动稳定要求2、穿墙套管：型号：600/10-CWL 动稳定校验：72)3()3(10)(732.1-⨯⨯⨯=al i k F sh N 35.230104.01)10065.23(1732.1723=⨯⨯⨯⨯⨯=- al KF F <)3(N 4500105.76.03=⨯⨯=，满足动稳定要求。
《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-20084．3 配电变压器选择4．3．1 配电变压器选择应根据建筑物的性质和负荷情况、环境条件确定，并应选用节能型变压器。
4. 3．2 配电变压器的长期工作负载率不宜大于85％。
4．3．3 当符合下列条件之一时，可设专用变压器：1 电力和照明采用共用变压器将严重影响照明质量及光源寿命时，可设照明专用变压器；2 季节性负荷容量较大或冲击性负荷严重影响电能质量时，可设专用变压器；3 单相负荷容量较大，由于不平衡负荷引起中性导体电流超过变压器低压绕组额定电流的25％时，或只有单相负荷其容量不是很大时，可设置单相变压器；4 出于功能需要的某些特殊设备，可设专用变压器；5 在电源系统不接地或经高阻抗接地，电气装置外露可导电部分就地接地的低压系统中(1T系统)，照明系统应设专用变压器。
4．3．4 供电系统中，配电变压器宜选用D，ynll接线组别的变压器。
4．3．5 设置在民用建筑中的变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘的变压器。
当单台变压器油量为100kg及以上时，应设置单独的变压器室。
4．3．6 变压器低压侧电压为0.4kV时，单台变压器容量不宜大于1250kVA。
预装式变电所变压器，单台容量不宜大于800kVA。
4．4 主接线及电器选择4．4．1 配变电所电压为10(6)kV及0.4kV的母线，宜采用单母线或单母线分段接线形式。
4．4．2 配变电所10(6)kV电源进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。
当无继电保护和自动装置要求，且供电容量较小、出线回路数少、无需带负荷操作时，也可采用隔离开关或隔离触头。
4．4．3 配变电所电压为10(6)kV的母线分段处，宜装设与电源进线开关相同型号的断路器，但系统在同时满足下列条件时，可只装设隔离电器：1 事故时手动切换电源能满足要求；2 不需要带负荷操作；3 对母线分段开关无继电保护或自动装置要求。
4．4．4 采用电压为10(6)kV固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离电器；在架空出线回路或有反馈可能的电缆出线回路中，尚应在出线侧装设隔离电器。
注册电气工程师（发输变电）考试2(总分51, 做题时间90分钟)一、单项选择1.测量发电机转子绕组绝缘电阻时，兆欧表“L”端子引线接于转子滑环上，“E”端子引线接于( )。
SSS_SINGLE_SELA 转子轴上;B 机座上;C 发电机外壳上;D 接地网上。
分值: 1答案:A2.变压器绝缘普遍受潮以后，绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数( )。
SSS_SINGLE_SELA 均变小;B 均变大;C 绝缘电阻变小、吸收比和极化指数变大;D 绝缘电阻和吸收比变小，极化指数变大。
分值: 1答案:A3.有n个试品并联在一起测量直流泄漏电流，测得值为I，则流过每个试品的泄漏电流必( )。
SSS_SINGLE_SELA 不大于I;B 大于I;C 等于I;D 小于1/n。
分值: 1答案:A4.试品电容量约15000pF，使用QS1型西林电桥，施加10kV测量其tgδ时，电桥分流器位置宜选定在( )档位置。
SSS_SINGLE_SELA 0.01;B 0.025;C 0.06;D 0.15。
分值: 1答案:C5.用额定电压10kV的试验变压器，测量电容量为20000pF试品的tgδ时，在下列试验变压器容量中最小可选择( )kVA。
SSS_SINGLE_SELA 0.5;B 1.0;C 1.5;D 2.0。
分值: 1答案:B6.有n个试品的介质损耗因数分别为tgδ1、tgδ2、tgδ3、……、tgδn，若将它们并联在一起测得的总tgδ值必为tgδ1、……、tgδn中的( )。
SSS_SINGLE_SELA 最大值;B 最小值;C 平均值;D 某介于最大值与最小值之间的值。
分值: 1答案:D7.交流耐压试验会对某些设备绝缘形成破坏性的积累效应，而在下列各类设备中，( )却几乎没有积累效应。
SSS_SINGLE_SELA 变压器和互感器;B 电力电容器和电力电缆;C 纯瓷的套管和绝缘子;D 发电机和调相机。
分值: 1答案:C8.对发电机的调整特性曲线是指在保持转速、负载功率因数和端电压不变的条件下()的关系曲线。
