某地35KV工廠(chǎng)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、隨著人們生活質(zhì)量的日益提高，用電水平的不斷上升，對(duì)電能質(zhì)量的要求也日益增 長(zhǎng)。而在工廠(chǎng)、企業(yè)中，通過(guò)對(duì)配電系統(tǒng)的建立，就可以對(duì)自身整體的電能使用情況和 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)做到全面了解和控制，對(duì)今后生產(chǎn)的調(diào)整進(jìn)行有效的電力匹配，減少和杜 絕電力運(yùn)行中的安全隱患，提高設(shè)備運(yùn)行效率，提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)依據(jù)，使整個(gè)工廠(chǎng)電力 系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)、安全、可控。供電技術(shù)是分配和合理使用電能的重要環(huán)節(jié)，本著對(duì)供電的四點(diǎn)要求即：安全-應(yīng)按照規(guī)能充分保證人身和設(shè)備的安全；優(yōu)質(zhì)-能保證供電電壓和頻率滿(mǎn)足用戶(hù)需求；靈活-能滿(mǎn)足供電系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式，有改擴(kuò)建的可能性；經(jīng)濟(jì) -盡量使主 接線(xiàn)簡(jiǎn)單、投資少、節(jié)約電能和有色金屬消耗量。我們?cè)?/p>

2、掌握理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，來(lái)設(shè)計(jì)該工廠(chǎng)分級(jí)供電的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，參照工廠(chǎng)的原始設(shè)備資料進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，由此得出的結(jié)果來(lái)選擇確 定車(chē)間的負(fù)荷級(jí)別，然后根據(jù)車(chē)間負(fù)荷及負(fù)荷級(jí)別來(lái)確定變壓器臺(tái)數(shù)和變壓器容量，由 此選擇主接線(xiàn)方案。再通過(guò)短路電流的計(jì)算來(lái)選擇高低壓電器設(shè)備和電力導(dǎo)線(xiàn)等?？紤] 并設(shè)計(jì)防雷和接地裝置目 錄刖 言1第一章緒論61.1當(dāng)前發(fā)展概況 61.2工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的一般原則 6- 第二章負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償 8 2.1負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 8 2.2負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算方法 8-2.3無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算14第三章電氣主接線(xiàn)16 3.1 概述16-3.2 電氣主接線(xiàn)的基本

3、要求 16 -3.3 電氣主接線(xiàn)基本形式 18 -20第四章 短路電流計(jì)算4.1 概述204.2 短路計(jì)算的目的及假設(shè) 204.3各種短路電流計(jì)算21第五章電氣設(shè)備的選擇255.1 概述255.2 一次設(shè)備的選擇 255.3總變壓器的選擇295.4 機(jī)修車(chē)間供電系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇 305.5 母線(xiàn)的選擇 33第六章繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 376.1 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì) 376.2線(xiàn)路的繼電保護(hù)4第七章防雷設(shè)計(jì)427.1 概述427.2 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì) 427.3 接地裝置的設(shè)計(jì) 427.4 主變中性點(diǎn)放電間隙保護(hù) 44第八章配電裝置458.1概述458.2 配電裝置的選擇 46-47第九章電測(cè)量?jī)x表與絕

4、緣監(jiān)視裝置9.1電測(cè)量?jī)x表479.2絕緣監(jiān)視49附錄一：自來(lái)水廠(chǎng)用電設(shè)備一覽表 50后記52參考文獻(xiàn)53本論文主要是針對(duì)某自來(lái)水廠(chǎng) 35kV變電站的設(shè)計(jì)，概述了工廠(chǎng)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和 方法。首先通過(guò)分析工廠(chǎng)負(fù)荷的原始材料；確定自來(lái)水廠(chǎng)的主接線(xiàn)設(shè)計(jì)和主接線(xiàn)的選擇， 根據(jù)該工廠(chǎng)的原始資料進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和主變壓器及其容量的選擇，選擇主變壓器容量和型號(hào)；對(duì)35kV變電站做了短路電流計(jì)算和一次設(shè)備的選擇，短路電流是為后面設(shè)備的 選型提供了依據(jù)并根據(jù)短路電流可以進(jìn)行設(shè)備的整定和校驗(yàn)；接著對(duì)配電所二次回路進(jìn)行設(shè)計(jì)和主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)和變電站的防雷保護(hù)等。關(guān)鍵詞:短路電流；負(fù)荷計(jì)算；無(wú)功補(bǔ)償；線(xiàn)路設(shè)計(jì)；工廠(chǎng)配電第一

5、章緒論1.1當(dāng)前發(fā)展概況隨著當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電負(fù)荷顯著提高，工廠(chǎng)的用電量也逐漸走向大容 量化。工廠(chǎng)變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過(guò)變壓然后給工廠(chǎng)配電的任務(wù)。車(chē)間變電 所主要永夜負(fù)荷集中，設(shè)備布置較穩(wěn)定的廠(chǎng)房，因此車(chē)間變電所事工廠(chǎng)供電系統(tǒng)的樞紐， 在工廠(chǎng)里占有特殊重要的地位，因而設(shè)計(jì)一個(gè)合理的變電所對(duì)于整個(gè)工廠(chǎng)供電的運(yùn)行至 關(guān)重要。因此，做好工廠(chǎng)供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要 的意義。能源的節(jié)約是工廠(chǎng)供電工作的一個(gè)重要方面，因此做好工廠(chǎng)供電工作對(duì)于支援 國(guó)家建設(shè)具有重大作用。要按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和供電條件合理確定設(shè) 計(jì)方案。本設(shè)計(jì)是針對(duì)某工廠(chǎng)車(chē)間布局

6、及線(xiàn)路選擇的設(shè)計(jì)，包括車(chē)間的選線(xiàn)，供電線(xiàn) 路的一系列供電變電所需的電氣設(shè)備，通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，確定各車(chē)間的各項(xiàng)參數(shù)，從而確 定變壓器的型號(hào)、臺(tái)數(shù)及高低壓供配電方案。同時(shí)做到系統(tǒng)安全第一，既符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 也保證人身設(shè)備安全。滿(mǎn)足安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的的基本要求。1.2工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB50053-9435kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)、GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)等的規(guī)定，進(jìn)行工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則:（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約 有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，

7、供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理， 采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3）近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn) 近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠(chǎng)供 電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠(chǎng)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠(chǎng)的生產(chǎn) 及發(fā)展。作為從事工廠(chǎng)供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要第二章負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算1、負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算意義：根據(jù)變配

8、電所供電的負(fù)荷性質(zhì)及其對(duì)供電可靠性的要求，進(jìn)行負(fù)荷分級(jí)，從而確定 所需的獨(dú)立供電電源個(gè)數(shù)與供電電壓等級(jí)，并確定是否設(shè)置應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。本工程 系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)按三級(jí)負(fù)荷要求設(shè)計(jì)。消防設(shè)備及部分重要負(fù)荷按二級(jí)負(fù)荷供電。由區(qū) 域變電站不同母線(xiàn)引來(lái)兩路 35KV電源進(jìn)行供電。由于供電要求不高，所以不準(zhǔn)備設(shè)置 應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。2、負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算目的：確定供電方案，并選擇其中的各個(gè)元器件（如電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)及電纜 等），以滿(mǎn)足其正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷電流熱效應(yīng)的要求。另外，負(fù)荷計(jì)算也是合理地進(jìn)行無(wú) 功補(bǔ)償?shù)闹匾罁?jù)。1.2負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算方法電力負(fù)荷計(jì)算方法包括：利用系數(shù)法、單

9、位產(chǎn)品耗電量法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系 數(shù)法。我國(guó)一般使用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法，前者適用于確定全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷、車(chē)間 變電所計(jì)算負(fù)荷及負(fù)荷較穩(wěn)定的干線(xiàn)計(jì)算負(fù)荷；后者用于負(fù)荷波動(dòng)較大的干線(xiàn)或支線(xiàn)。 在實(shí)際設(shè)計(jì)和實(shí)踐中電力負(fù)荷計(jì)算的有關(guān)計(jì)算系數(shù)和特征參數(shù)的選擇都會(huì)影響電負(fù)荷 計(jì)算結(jié)果，使其偏大、偏高。電力負(fù)荷的正確計(jì)算非常重要，它是正確選擇供電系統(tǒng)中導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)電器及變壓器等的基礎(chǔ)，也是保障供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必不可少的重要一環(huán)。在方案設(shè)計(jì)與初步 設(shè)計(jì)時(shí)，其電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)小或過(guò)大，都會(huì)引起嚴(yán)重的后果。如果電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)小， 就會(huì)引起供電線(xiàn)路過(guò)熱，加速其絕緣的老化 ；同時(shí)，還會(huì)過(guò)多損耗能量，引起電氣線(xiàn)路

10、 走火，引發(fā)重大事故。而電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)大，將會(huì)引起變壓器容量過(guò)剩，以及供電線(xiàn)路 截面過(guò)大，相應(yīng)的保護(hù)整定值就會(huì)定得過(guò)高，從而降低了電氣設(shè)備保護(hù)的靈敏度；與此同時(shí)，電力負(fù)荷計(jì)算過(guò)大還增加了投資，降低了工程的經(jīng)濟(jì)性。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)電力負(fù)荷值大于實(shí)際使用負(fù)荷的10%寸，變壓器容量要增加11%廠(chǎng)12% 電線(xiàn)電纜等有色金屬的消耗量也要增加 10%- 20%同時(shí)還會(huì)增加變壓器無(wú)功功率所造成 的有功電力損耗。由此可見(jiàn)，電力負(fù)荷計(jì)算在供電設(shè)計(jì)中，特別是在確定變壓器容量時(shí) 所占據(jù)的重要位置。故正確地選擇計(jì)算負(fù)荷方法與特征參數(shù)，對(duì)電氣設(shè)計(jì)具有特別重要 的意義。2.2.1負(fù)荷計(jì)算1、單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式I、

11、有功負(fù)荷P30 kd Pe ， kd為需要系數(shù)U、無(wú)功負(fù)荷的計(jì)算Q30 p30 tan川、視在負(fù)荷的計(jì)算&0cosW、電流的計(jì)算30P30. 3U n2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式I、有功負(fù)荷的計(jì)算式中P30i是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷P30之和，K p是有功負(fù)荷同期系數(shù)?？扇?.850.95U、無(wú)功負(fù)荷的計(jì)算Q30 K q Q30 i式中 Q30i是所有設(shè)備組無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30之和，K q是無(wú)功負(fù)荷同期系數(shù)，可取0.90.97川、視在負(fù)荷的計(jì)算30.I30Q30 iW、電流的計(jì)算1S30303Un2.2.2 自來(lái)水廠(chǎng)的負(fù)荷計(jì)算1自來(lái)水廠(chǎng)的負(fù)荷計(jì)算I、一泵房負(fù)荷計(jì)算a）高壓異步電動(dòng)機(jī)組取K

12、d = 0.75，由自來(lái)水廠(chǎng)資料附表 3知cos = 0.83可得:tan =0.672P30.1 =6X380X).75=1710KWQ30,1=1710X).672=1149.12k varS30.1 V17102 1149.122 =2060.237KVAb)變壓器 SJ2-50/6由自來(lái)水廠(chǎng)的資料知cos0.85 ,S302 50KVA 可得：tan0.62巳0.2 -_ S30 2 COS=50X.85=42.5KWQ30.2 ._ F30.2 tan=42.5 X0.620_26.35k var綜上所述，可以計(jì)算出一泵房總計(jì)算負(fù)荷，取K p=0.85 , K q =0.90 ,得出

13、一泵房總計(jì)算負(fù)荷為：氐 K p P30i=0.85 X 1710+42.5) =1489.625KWQ30 K q Q30i=0.90 X 1149.12+26.35 ) =1057.923k varfS30,P3。2 Q3021489.6252 1057.9232 =1827.07KVA30S30、3U N1827.07.3 6=175.81AU、二泵房負(fù)荷計(jì)算a）高壓異步電動(dòng)機(jī)組取Kd=0.75，由自來(lái)水廠(chǎng)資料附表1知cos =0.89，可得：tan =0.512P30J 2 440 0.75660KWQ30.1660 0.512338.13kvarb）高壓同步電動(dòng)機(jī)組取 Kd 0.75，

14、由自來(lái)水廠(chǎng)的資料附表3可知cos 0.84,可得；tan 0.646P30.24 1000 0.753000kWQ0.3 3000 0.646 1938kvarc）變壓器 SJL-180/6由自來(lái)水廠(chǎng)的資料可知cOS =0.85, S30.32 180360kVAtan 0.62P30.3S30.3 cos360 0.85306kWQ0.3 P30.3tan306 0.620 189.72kvar綜上所述，可以計(jì)算出二泵房總計(jì)算負(fù)荷，取p 0.85 KJq 0.90出二泵房總計(jì)算負(fù)荷為:P30K pP30.10.85 (660 3000306)3371.1kWQ30K q Q30.10.90

15、(338.13 1938189.72)2219.265k varS30I 30Q30 3371.12 2219.2652 4036.02kVAN 4036.02 ,6388.37A2.2.3自來(lái)水廠(chǎng)總計(jì)算負(fù)荷,二泵房總的計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算屬于低壓母線(xiàn)端干線(xiàn)計(jì)算負(fù)荷的直接相加，取p 為 0.9,q 為 0.95，p30K PP30.10.9 (3371.1 1489.625)4374.65kWQ30K q Q30.10.95 (2219265 105792311333k varS30 &0 Q!0x 4374.652 3113.3325369.4kVAI 30S30 3 UN5369.4 ,3 65

16、16.7A低壓側(cè)功率因數(shù)為：0.815P30 4374.65 cos$05369.4由于變壓器存在損耗： PT 0.02Sn?t0.02 5369.4107.4kW0.15369.4534.94kvar Qt 0.1Sn?t所以高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為:P30 P30 APt 4374.65 107.44482.05kWQ0 Q0 AQt 3113.33536.943650.27kva rS30 JR； Q2 a/4482.052 3650.272 5780.4kVA .Sb05780.4_ _ _ _ A13095.35AJ3Un04482.05cos 亠Sso5780.4由此可見(jiàn)功率因素過(guò)低，需

17、要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償2.3無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)中存在大量的電感，當(dāng)無(wú)功功率增大將引起 系統(tǒng)的電流沖擊，占用系統(tǒng)容量，使我們不得不選擇大容量的電氣設(shè)備。所以應(yīng)對(duì)無(wú)功 功率進(jìn)行人工補(bǔ)償。人工補(bǔ)償主要方法包括同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電 容器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此 并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。根據(jù)附錄表1得，自來(lái)水廠(chǎng)低壓側(cè)功率因數(shù)cos 0.815，課題要求車(chē)間變電所低壓功率因數(shù)為0.85，所以自來(lái)水廠(chǎng)低壓側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償功率容量Qci :QC1P30(tan 1 tan 2) 4374.65tan(arc

18、cos0.815) tan(arccos0.85) 399.19k var補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為S30 :S30. 4374.652 (3113.33 399.19)2 5148.2kV A計(jì)算電流 I305148.2kV A 495.4A*3 6kV由于變壓器存在功率損耗：FT 0.02sn?t 0.02 5148.2 102.964kWQt 0.1Sn?t 0.1 5148.2 514.82kvar低壓側(cè)補(bǔ)償后自來(lái)水廠(chǎng)告他側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：F304374.65kW 102.964kW4477.614kWQ30(3113.33 399.19)k var 514.82kvar3228

19、.96kvarS3。4477.6142 3228.962kV A 5520.44kV A4477 614低壓側(cè)補(bǔ)償后高壓側(cè)功率因數(shù) cos0.811，課題設(shè)計(jì)要求高壓側(cè)功率5520.44因數(shù)為0.95，所以自來(lái)水廠(chǎng)高壓側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償功率容量Qc2：Qc2 F30 (tantan ) 4477.614tan(arccos0.811) tan(arccos0.95) 1758.34k var高壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償后，高壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷為S；，S3。. 4477.6142 (3228.96 1758.34)24712.93kV A由上面的計(jì)算結(jié)果可知，在裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)

20、算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選得小一些，這不僅可以減少工廠(chǎng)降變電所的初投資，而且可以減少工廠(chǎng)的電費(fèi)開(kāi)支，節(jié)約電能，帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益。第三章電氣主接線(xiàn)3.1概述電能從發(fā)電廠(chǎng)到用戶(hù)，中間通過(guò)電氣的主接線(xiàn)對(duì)電能進(jìn)行分配。電氣主接線(xiàn)通常是 根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，先滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求 然后根據(jù)規(guī)劃容量、供電負(fù)荷、電力系統(tǒng)短路容量、線(xiàn)路回路以及電力設(shè)備特點(diǎn)等條件 確定，并具有相應(yīng)的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。電氣主接線(xiàn)方式的選擇，直接影響變電 所設(shè)備的選擇，因此，必須在合理選擇確定變電所的電氣主接線(xiàn)方案后 ，才能做到合理 選擇變電所大的電氣設(shè)備。35K V的線(xiàn)路一

21、般是面向中型企業(yè)的用電，所以 35KV的變電 站主接線(xiàn)對(duì)一個(gè)工廠(chǎng)而言，電氣主接線(xiàn)從供電的可靠性、運(yùn)行的靈活性和方便性、 經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展和擴(kuò)建的可能性等方面，經(jīng)綜合比較后確定。它的接線(xiàn)方式能反映 正常和事故情況下的供送電情況。3.2 電氣主接線(xiàn)的基本要求1、可靠性各級(jí)電壓變電所的電氣主接線(xiàn)的可靠性要與電力系統(tǒng)的可靠性相協(xié)調(diào)。當(dāng)任一電氣設(shè)備發(fā)生單一故障時(shí)，避免電力系統(tǒng)發(fā)生非同步運(yùn)行，避免發(fā)生頻率崩潰和電壓崩潰的事故。為了避免破壞電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定和便于電力系統(tǒng)在發(fā)生事故后能迅速恢復(fù)正常運(yùn) 行，在確定電氣主接線(xiàn)時(shí)要考慮以下可能的情況：故障時(shí)斷路器拒絕動(dòng)作；故障時(shí)繼電 保護(hù)裝置和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作；發(fā)生多重故

22、障。變電所電氣主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)變電所的實(shí)際情況和用電情況，盡量達(dá)到簡(jiǎn)單和供電可 靠。做到斷路器檢修時(shí)，不影響供電。斷路器或母線(xiàn)故障以及母線(xiàn)檢修時(shí)，盡量減少停 運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。一般從一下方面對(duì)供電的可靠性進(jìn)行分析：（1）斷路器檢修時(shí)是否影響供電。（2）設(shè)備或線(xiàn)路檢修時(shí)，停電線(xiàn)路數(shù)量的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，一級(jí)能否保證對(duì)重 要用戶(hù)的供電。（3）有么樣使發(fā)電廠(chǎng)或變電所全部停止工作的可能性。2、靈活性變電所電氣接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。調(diào)度時(shí)應(yīng)可以靈活的投入 和切除變壓器和線(xiàn)路。檢修時(shí)可以方便地停運(yùn)斷路器、母線(xiàn)及繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備 檢修時(shí)而

23、不至影響電網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶(hù)的供電。 擴(kuò)建時(shí)可以容易的從初期接線(xiàn)過(guò)度到最 終接線(xiàn)。在系統(tǒng)故障或者電氣設(shè)備檢修及故障時(shí)，能盡快地退出檢修設(shè)備、切除故障，使停 電時(shí)間最短，影響圍最小，并且在檢修設(shè)備時(shí)能保證檢修人員的安全。3、經(jīng)濟(jì)性為了節(jié)省變電所的建設(shè)投資，電氣主接線(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、 電流和電壓互感器、避雷器等一次電氣設(shè)備。變電所占地面積小。主接線(xiàn)選擇設(shè)計(jì)要為 配電裝置不止創(chuàng)建條件，盡量減少占地面積變電所運(yùn)行中能量損耗要小，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類(lèi)容量、臺(tái)數(shù)，達(dá)到變 電所經(jīng)濟(jì)運(yùn)行之目的。3.3 電氣主接線(xiàn)基本形式單母線(xiàn)接線(xiàn)形式的主要優(yōu)點(diǎn)是接線(xiàn)簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、操作方便、便于

24、擴(kuò)建和采 用成套的配電裝置。該接線(xiàn)方式的主要缺點(diǎn)是供電可靠性差，運(yùn)行不靈活，當(dāng)母線(xiàn)及母 線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備故障或檢修時(shí)，均需將整個(gè)配電裝置停電，影響供電。單母線(xiàn)接線(xiàn)分 單電源供電單母線(xiàn)接線(xiàn)和雙電源供電單母線(xiàn)接線(xiàn)兩種方式。單母線(xiàn)接線(xiàn)方式，10kv出線(xiàn)一般不超過(guò)5回，35kv出線(xiàn)不超過(guò)5回，110220kv出線(xiàn)不超過(guò)2回。3.3.1單母線(xiàn)分段接線(xiàn)用斷路器，把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路；有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和 不致使重要用戶(hù)停電。但是，一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線(xiàn)的回路 都要在檢修期間停電，而出線(xiàn)為雙

25、回時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越，擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè) 方向均衡擴(kuò)建。單母線(xiàn)分段適用與：110kv 220kv配電裝置的出線(xiàn)回路為3 4回，35 63kv配電 裝置的出線(xiàn)回路數(shù)為48回，6 10kv配電裝置出線(xiàn)為6回及以上，則采用單母線(xiàn)分段 接線(xiàn)。3.3.2單母線(xiàn)分段旁路母線(xiàn)這種接線(xiàn)方式：適用與進(jìn)出線(xiàn)不多、容量不大的中小型電壓等級(jí)為35 110kv的變電所較為實(shí)用，具有足夠的可靠性和靈活性。DQS 一分翊1陥譌升關(guān)；DQF 令7比斷ra羊母線(xiàn)小殳按線(xiàn)第四章短路電流計(jì)算4.1 概述在電力系的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行 狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種型式的短

26、路，因?yàn)樗鼈儠?huì)遭到破壞對(duì)用 戶(hù)的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。短路的危害：由于短路時(shí)電流不經(jīng)過(guò)負(fù)載，只在電源部流動(dòng)，部電阻很小，使電流 很大，強(qiáng)大電流將產(chǎn)生很大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，可能使電源或電路受到損壞，或引起 火災(zāi)。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路，兩相短路，兩相接地短路和單相接 地短路。其中，三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其 他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類(lèi)型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最

27、少。但三相短路雖然很少發(fā)生，其 情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn) 電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。4.2 短路計(jì)算的目的及假設(shè)1、假設(shè)系統(tǒng)有無(wú)限大的容量.用戶(hù)處短路后，系統(tǒng)母線(xiàn)電壓能維持不變.即計(jì)算阻抗比系統(tǒng)阻抗要大得多 具體規(guī)定：對(duì)于335KV級(jí)電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算,可以認(rèn)為110KV及以上的系統(tǒng) 的容量為無(wú)限大.只要計(jì)算35KV及以下網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗.2、在計(jì)算高壓電器中的短路電流時(shí)，只需考慮發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗，而 忽略其電阻；對(duì)于架空線(xiàn)和電纜，只有當(dāng)其電阻大于電抗1/3時(shí)才需計(jì)入電阻，一般也只 計(jì)電抗而忽略電阻.3、短路電流計(jì)算公式或計(jì)算圖表，都以三

28、相短路為計(jì)算條件.因?yàn)閱蜗喽搪坊蚨?短路時(shí)的短路電流都小于三相短路電流 .能夠分?jǐn)嗳喽搪冯娏鞯碾娖?，一定能夠分 斷單相短路電流或二相短路電流 .4.3各種短路電流計(jì)算短路計(jì)算的方法和步驟4.3.1、歐姆法（又位制法）1、繪計(jì)算電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需要計(jì)入的所有電路元件的額度參數(shù)表示出來(lái)，并將各個(gè)元件依次編號(hào)。2、計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗3、繪短路回路等效電路，計(jì)算總阻抗4、短路電流的計(jì)算分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其三相短路電流周期分量、短路穩(wěn)態(tài)電流及短路沖擊電流。5、短路容量的計(jì)算4.3.2、標(biāo)幺值法（相對(duì)單位制法）1、繪制計(jì)算電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn)與前面的歐姆

29、法一樣2、設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算短路電流一般設(shè)，設(shè)（短路計(jì)算電壓），短路基準(zhǔn)電流按計(jì)算。3、計(jì)算短路回路中個(gè)主要元件的阻抗標(biāo)幺值4、繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，無(wú)論有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，其短路等效電路只有一個(gè)。5、短路電流的計(jì)算6短路容量的計(jì)算4.3.3三相短路電流的計(jì)算本次課程設(shè)計(jì)中，涉及到三相同步電機(jī)和異步電機(jī)的供電，三相短路電流的計(jì)算采用標(biāo)幺值法。1、選基準(zhǔn)值所以35KV側(cè)基準(zhǔn)電流35KV側(cè)基準(zhǔn)電流35KV側(cè)基準(zhǔn)電流2、計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值參照供配電系統(tǒng)書(shū)附錄表 8得U%=7、Uk2%=6.5電源的電抗標(biāo)幺值架空線(xiàn)路得電抗標(biāo)幺值變電器的電抗標(biāo)幺值3

30、、計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值三相短路穩(wěn)態(tài)電流短路沖擊電流短路沖擊電流有效值三相短路容量4、計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值X*(K1)乂 X； X 0.2860.26 1.75 2.296三相短路電流周期分量有效值三相短路穩(wěn)定電流Im(3)1 lk3)23.99kA短路沖擊電流i,h)2.55 3.99 10.17kA短路沖擊電流有效值lS3)1.51 3.996.02kA三相短路容量5：3)2色43.56MVAX(K 3)2.2965、計(jì)算k-3點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和

31、短路容量總電抗標(biāo)幺值X (k 3) X1 X2 X40.286 0.26 130 130.546“、 I144 34三相短路電流周期分量有效值皿孟扇6 1.106kA三相短路穩(wěn)態(tài)電流I I lk3)31.106kA短路沖擊電流i畀 1.84 1.1062.035kA短路沖擊電流有效值lS3)1.09 1.1061.206 kA三相短路容量Sk3)3?d1000.766 MVAX(k 3)130.546第五章電氣設(shè)備的選擇5.1 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。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

32、前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，選擇合適的電氣設(shè)備，并注意節(jié)約 投資。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn) 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情 況下保存正常運(yùn)行。5.2 次設(shè)備的選擇按設(shè)備工作條件，選擇時(shí)要考慮以下幾個(gè)方面：1、環(huán)境產(chǎn)品制造上分戶(hù)型及戶(hù)外型，戶(hù)外型設(shè)備工作條件較差，選擇時(shí)要注意。此外，還 應(yīng)考慮防腐蝕、防爆、防塵、放火等要求；2、電壓選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)使用時(shí)應(yīng)使裝設(shè)地點(diǎn)的電路額定電壓U N小于或等于額定電壓U N ?et即但設(shè)備可在高于其銘牌標(biāo)明的額定電壓10%15情況下安全運(yùn)行。3、電流電氣設(shè)備銘牌上給出的

33、額定電流時(shí)指周?chē)諝鉁囟葹閛是電氣設(shè)備長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。選擇設(shè)備或載流導(dǎo)體是應(yīng)保證滿(mǎn)足以下條件：1 N?et 1 r?max式中I N?et 設(shè)備銘牌標(biāo)出的額定電流；I r?max 該設(shè)備貨載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。5.2.1對(duì)高壓斷路器要求：高壓斷路器是變電站的重要設(shè)備之一。正常情況下，斷路器用來(lái)開(kāi)斷和關(guān)合電路； 故障時(shí)通過(guò)繼電保護(hù)動(dòng)作來(lái)斷開(kāi)故障電路，以保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行；同時(shí)，斷路器又 能完成自動(dòng)重合閘任務(wù)，以提高供電可靠性。要求：在正常情況下能開(kāi)斷和關(guān)合電路。能開(kāi)斷和關(guān)合負(fù)載電流，能開(kāi)斷和關(guān)合空載長(zhǎng)線(xiàn) 路或電容器組等電容性負(fù)荷電流，以及能開(kāi)斷空載變壓器或高壓電動(dòng)機(jī)等電感性小負(fù)載

34、 電流。在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)能將故障從電網(wǎng)上切除。盡可能縮短斷路器故障切除時(shí)間，以減輕電力設(shè)備的損壞，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。能配合自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行單重、縱重的動(dòng)作。522電力系統(tǒng)應(yīng)在有電壓無(wú)負(fù)荷電流的情況下，應(yīng)用隔離開(kāi)關(guān)分、合閘電路，達(dá)到安全隔離的目的，因此隔離開(kāi)關(guān)事故高壓電器中應(yīng)用最多的一種電器。在選用時(shí)應(yīng)考慮的主要因素有以下幾點(diǎn)：隔離開(kāi)關(guān)一般不需要專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置。隔離開(kāi)關(guān)在分閘狀態(tài)下應(yīng)有足夠大的斷口， 同時(shí)不論隔離開(kāi)關(guān)高壓線(xiàn)端電壓是否正 常，均要滿(mǎn)足安全隔離的目的。隔離開(kāi)關(guān)在合閘狀態(tài)下應(yīng)能耐受負(fù)荷電流和短路電流。在使用環(huán)境方面，戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)能耐受大氣污染并應(yīng)考慮溫度突變、雨、霧、覆 冰等因素的影

35、響。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，需考慮機(jī)械應(yīng)力、風(fēng)力、地震力與操作力的聯(lián)合作用，其中包括隔 離開(kāi)關(guān)高壓接線(xiàn)端在三個(gè)方面耐受有機(jī)械力，以及支持絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度要求。此外， 對(duì)垂直伸縮式的隔離開(kāi)關(guān)，還需考慮靜觸頭接觸圍的要求。6隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具備手動(dòng)、電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，信號(hào)及位置指示器與閉鎖裝置等附屬裝 置。7、隔離開(kāi)關(guān)亦應(yīng)配備接地刀閘，以保證線(xiàn)路或其他電氣設(shè)備檢修時(shí)的安全。8、應(yīng)考慮配電裝置尺寸的要求及引線(xiàn)位置與形式選用合適的隔離開(kāi)關(guān)。一次設(shè)備的校驗(yàn)按短路情況進(jìn)行力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)1、按短路情況進(jìn)行下的穩(wěn)定 即以制造廠(chǎng)的最大試驗(yàn)電流幅值與短路電流的沖擊電流相比，且3 let let式中l(wèi)et 設(shè)備極限通過(guò)的電流幅值；

36、3let 沖擊電流。,選擇設(shè)備時(shí)的要某些電氣設(shè)備（例如電力互感器）由制造廠(chǎng)家提供動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)求：3kdlsh21N1?TA式中1 N1?TA電流互感器一次側(cè)的額定電流2、短路情況下的熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定應(yīng)滿(mǎn)足式t tj的要求。對(duì)電流互感器則要求滿(mǎn)足下面的熱穩(wěn)定關(guān)系(kJN1?TA)2tItj式中 人一由產(chǎn)品目錄給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)；1 N 1?TA 電流互感器一次側(cè)的額定電流5.3總變壓器的選擇35 kv變壓器的選擇：5.3.1變壓器選擇考慮的原則有：1、用電負(fù)荷的分類(lèi)及不能供電中斷的程度。2、電院可供進(jìn)線(xiàn)的條件。3、工廠(chǎng)負(fù)荷的均衡性，為減少電能的損耗，有事需要選擇兩臺(tái)變壓器4、工廠(chǎng)中有無(wú)大型沖擊負(fù)荷，如

37、大型高壓電動(dòng)機(jī)、大型電爐等。5、運(yùn)輸及建筑物高度。5.3.2變壓器容量的選擇兩臺(tái)變壓器的備用方式有兩種：1、明備用 兩臺(tái)變壓器均按100%勺負(fù)荷選擇，（即一臺(tái)工作，一臺(tái)備用）。2、暗備用 每臺(tái)變壓器的容量Sn.t應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：1） 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行的時(shí)候，滿(mǎn)足總計(jì)算負(fù)荷SN.T （60%- 70% S30的需要2） 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行的時(shí)候，應(yīng)滿(mǎn)足SN.T S30全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要從地區(qū)變電所引來(lái)的是35KV的高壓電，自來(lái)水的泵房所用設(shè)備的額定電壓為6KV且為二級(jí)負(fù)荷，需要將35KV的高壓電經(jīng)過(guò)總降壓變壓器降到 6KV輸送至泵房。所以Sn.t 70%S0=0.7 4481.

38、27=3136.89 （KVA留有一定的裕量，選取ST=4000KVA則總降壓變電所的兩臺(tái)變壓器采用型號(hào)為SL74000/35的變壓器，下表1列出了該型號(hào)變壓器的技術(shù)指標(biāo)。表1 SL74000 / 35變壓器的技術(shù)指標(biāo)變壓器型號(hào)額定容量KVA額定電壓KV連接組損耗KW空載電流%阻 抗 電 壓%高壓低壓空載短路SL74000/354000356.3;10.5YD-115650325002.275.4 機(jī)修車(chē)間供電系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇5.4. 1. 35kv側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)機(jī)修車(chē)間高壓側(cè)l30=0.47A, U n =35kA取繼電保護(hù)時(shí)間為1.5s進(jìn)行校驗(yàn)斷路器的選擇校驗(yàn)：試選SW2-35/1

39、000型高壓少油戶(hù)外斷路，其選擇校驗(yàn)表如表2所示。表2機(jī)修車(chē)間變電所變壓器高壓側(cè)斷路器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件SW2-35/1000型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1Un35kvU N ?QF35kv21 300.50AI N?QF1000A311 k4.12kA1 oc16.5kA4i (3) ish8.5kAi max45kA5I( 3)2t.1Sma3.022 1.712.8It2t16.5241089542隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)：試選GW2-35G/60C型隔離開(kāi)關(guān),其選擇校驗(yàn)表如表3所示。表3機(jī)修車(chē)間變電所變壓器高壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)表序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件GW2-35G/60（型隔

40、離開(kāi)關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1Un35kvU N ?QF35kv2I 300.50AI N?QF600A31 I k4.12kA1 oc4-1 sh8.5kA.max45kA51 2ti1Sma23.021.72.8It2t22041635 KV自來(lái)水廠(chǎng) 電源 進(jìn)線(xiàn)QS1QF1自來(lái)水廠(chǎng)機(jī)修車(chē)間變電所35 KV/0.4KVQL1QF2機(jī)修車(chē)間供電系統(tǒng)一次接線(xiàn)圖車(chē)床C6205.4.3電流互感器的選擇校驗(yàn)：試選LCWD-35D/型電流互感器，其選擇校驗(yàn)表如表4所示表4機(jī)修車(chē)間變電所變壓器高壓側(cè)電流互感器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件LCWD1-35D/型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1Un35KVU n?

41、QF35KV2I300.50A1 N?QF150A I K4.12KAI OC(3)i sh8.5KAi max31.8KAl(3)2t.1i ima3.022 1.712.8I2tt82 42565.5 母線(xiàn)的選擇1、發(fā)熱條件對(duì)于導(dǎo)線(xiàn)或電纜，過(guò)高的溫度會(huì)使其絕緣加速老化，甚至燒毀引起火災(zāi)。因此為了 保證安全用電，導(dǎo)線(xiàn)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行 時(shí)的最高允許溫度，即按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線(xiàn)截面積時(shí)，應(yīng)使其允許載流量不小于通過(guò)導(dǎo) 線(xiàn)的計(jì)算電流2、電壓損耗條件導(dǎo)線(xiàn)和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線(xiàn)路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠(chǎng)較短的

42、高壓線(xiàn)路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。3、經(jīng)濟(jì)電流密度35K V及以上的高壓線(xiàn)路及電壓在 35K V以下但距離長(zhǎng)電流大的線(xiàn)路，其導(dǎo)線(xiàn)和電纜 截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線(xiàn)路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠(chǎng)的10KV及以下線(xiàn)路，通常不按此原則選擇。4、機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線(xiàn)（包括裸線(xiàn)和絕緣導(dǎo)線(xiàn)）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn) 其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線(xiàn)也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線(xiàn) 和電纜，還應(yīng)滿(mǎn)足工作電壓的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10KV及以下高壓線(xiàn)路及低壓動(dòng)力線(xiàn)路，通常先按發(fā)熱條件來(lái) 選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和

43、機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線(xiàn)路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因 此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及 35KV以上的高壓線(xiàn)路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。 架空進(jìn)線(xiàn)的選擇按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線(xiàn)截面補(bǔ)償功率因素后的線(xiàn)路計(jì)算電流5000+j3000) kV-Ao機(jī)械制造工廠(chǎng)35kV變電所電源進(jìn)行采用LGJ型鋼芯鋁絞線(xiàn)，工廠(chǎng)年最大負(fù)荷利用 小時(shí)數(shù)為5400h，計(jì)算符合為選擇經(jīng)濟(jì)界面積I22弘 50003000 A 96.19A.3U n、3 35線(xiàn)路計(jì)算電流為I30導(dǎo)線(xiàn)和電纜經(jīng)濟(jì)電流密度線(xiàn)路類(lèi)別導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)/h3000以下3000500050

44、00以上架空線(xiàn)鋁1.651.150.90路銅3.002.251.75電纜線(xiàn)鋁1.921.731.54路銅2.502.252.00查上表，得J=0.9A/ mm2，因此96.19 mm2106.87mm2J300.9選標(biāo)準(zhǔn)截面積95mm2，即選LGJ-95型鋼芯鋁絞線(xiàn)。校驗(yàn)發(fā)熱條件查供配電系統(tǒng)教科書(shū)附錄表 33,得LGJ-95型鋼芯鋁絞線(xiàn)的允許載流量（室外溫度20C時(shí)）為350A,大于計(jì)算電流，滿(mǎn)足發(fā)熱條件要求第六章繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)6.1 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)概述6.1.1繼電保護(hù)的容：1、當(dāng)系統(tǒng)有故障時(shí)，發(fā)信號(hào)給故障設(shè)備的開(kāi)關(guān)將其切除，將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切 除。保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2、當(dāng)系統(tǒng)中有異常

45、情況時(shí)，發(fā)信號(hào)通知運(yùn)行人員進(jìn)行檢查，處理，防止發(fā)展成為 故障，而造成事故。按GB5006 92電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：（1）繞組及其引出線(xiàn)的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；（2）繞組的匝間短路；（3）外部相間短路引過(guò)的過(guò)電流；（4）中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；（5）過(guò)負(fù)荷；（6）油面降低；（7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。對(duì)于高壓側(cè)的車(chē)間變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；如過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.50.7s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在

46、800KV-A 及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車(chē)間油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯 保護(hù)(又稱(chēng)氣體繼電保護(hù))。容量在 400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或 單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保 護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)(通稱(chēng)“輕瓦斯”)，動(dòng)作于信號(hào)，而其 它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)(通稱(chēng)“重瓦斯”)，一般均動(dòng)作于跳閘。對(duì)于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠(chǎng)總降壓變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，也應(yīng)裝設(shè)過(guò)電 流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在有可能過(guò)負(fù)荷時(shí)，也需裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。但 是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KV-AS以上和并列運(yùn)行的變

47、壓器每臺(tái)容量在 6300KV-A及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來(lái)取代電流速斷保護(hù)。6.1.2 在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求需裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。對(duì)于由外部相間短路引起的過(guò)電流，保護(hù)應(yīng)裝于下列各側(cè)：(1) 對(duì)于雙線(xiàn)圈變壓器，裝于主電源側(cè)(2) 對(duì)三線(xiàn)圈變壓器，一般裝于主電源的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較小的時(shí)限斷開(kāi)未裝保護(hù)的斷路器。當(dāng)以上方式滿(mǎn)足靈敏性要求時(shí)，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護(hù)。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。(3) 對(duì)于供電給分開(kāi)運(yùn)行的母線(xiàn)段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng) 在每個(gè)供電支路上裝設(shè)保護(hù)。(4) 除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)只要求作為相鄰元件的后

48、備保護(hù)，而不要求作為變壓器部故障的后備保護(hù)。（5）保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線(xiàn)的各類(lèi)短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰線(xiàn)路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí)，一般要求對(duì)線(xiàn)路不對(duì)稱(chēng)短路具有足夠的靈敏性。相鄰線(xiàn)路大量瓦斯時(shí)， 一般動(dòng)作于斷開(kāi)的各側(cè)斷路器。如變壓器高采用遠(yuǎn)后備時(shí)，不作具體規(guī)定。（6）對(duì)某些稀有的故障類(lèi)型（例如110K V及其以上電力網(wǎng)的三相短路）允許保護(hù) 裝置無(wú)選擇性動(dòng)作。6.1.1差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿(mǎn)足以下三個(gè)條件（1）應(yīng)躲過(guò)變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流（2）應(yīng)躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流（3）在電流互感器二次回路端線(xiàn)且變壓器處于最大符合時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作 變壓器的過(guò)電流保護(hù)，對(duì)變壓器繞組和

49、引出線(xiàn)上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時(shí)，其保護(hù) 瞬時(shí)動(dòng)作，跳開(kāi)各側(cè)電源斷路器圖a：外部故障，保護(hù)不動(dòng)作圖b:部故障，保護(hù)動(dòng)作1、過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定IL.max =2 X 5700/( V3X 60)A = 109.7A取 Krel = 1.3 , Ki = 150/5 = 30 , KW = 1 , Kre = 0.8因此lop = Krel X KVX IL.max/(Kr X eKi) = 1.3 X 1X 109.7A/(0.8 X 30) =5.94A故動(dòng)作電流整定為6A。2、保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t 1.5滿(mǎn)足保護(hù)靈敏度的要求6.2線(xiàn)路的繼電保護(hù)35K V線(xiàn)路保護(hù)：無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，定時(shí)

50、限電流保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)，失壓保護(hù)等 等變壓器的保護(hù)：縱差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)作為主保護(hù)，過(guò)流保護(hù)、零序電流保護(hù)、過(guò) 負(fù)荷保護(hù)、油位異常等后備保護(hù)自動(dòng)重合閘裝置，按頻率減負(fù)荷裝置針對(duì)現(xiàn)在的變電站來(lái)說(shuō)，都是最先進(jìn)的繼電保護(hù)保護(hù)裝置，都趨向于電力系統(tǒng)微機(jī) 保護(hù)方面發(fā)展第七章 防雷設(shè)計(jì)7.1 概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。7.2 防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)防雷的基本措施（1）裝設(shè)避雷針（2）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器（3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器在本設(shè)計(jì)中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mn!勺鍍鋅圓鋼。7.

51、3 接地裝置的設(shè)計(jì)7.3.1.接地與接地裝置電氣設(shè)備的某部分與之間做良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。埋入地中并直接與接觸的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地體，或稱(chēng)接地極。專(zhuān)門(mén)為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱(chēng)為人工接地 體。兼作接地體用的直接與接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ) 等，稱(chēng)為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地線(xiàn)。接 地線(xiàn)在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過(guò)接地故障電流。接地線(xiàn)與接地體合稱(chēng)為接地裝置。 由若干接地體在中相互用接地線(xiàn)連接起來(lái)的一個(gè) 整體，稱(chēng)為接地網(wǎng)。其中接地線(xiàn)又分為接地干線(xiàn)和接地支線(xiàn)。接地干線(xiàn)一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與

52、接地網(wǎng)連接。(1) 確定接地電阻按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：RE 250V/I eFE 10 Q式中 IE 的計(jì)算為 I e = IC = 60 X (60 + 35X 4)A/350 = 34.3A故 RE 350V/34.3A = 10.2 Q綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為FE 10Q(2) 接地裝置初步方案現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所23m打入一圈直徑50mm長(zhǎng)2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40X4mm的扁鋼焊接。(3) 計(jì)算單根鋼管接地電阻查相關(guān)資料得土質(zhì)的p = 100 Qm則單根鋼管接地電阻 RE (1)100m/2.5m = 40 Q(4) 確定接地鋼管數(shù)和最后的接地方案根據(jù)FE (1)/R e = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選 15根直徑50mm長(zhǎng)2.5m的鋼管作接地體。以n = 15和a/l = 2 再查有關(guān)資料可得n e - 0.66。因此可得n = Re (1)/( n EFE) = 40 Q/(0.66 X4) Q 15考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ(chēng)布置，選16mr根直徑50mm長(zhǎng)2.5m的鋼管作接地體，用40xmm2 的扁鋼連接，環(huán)形布置。7.4 主變中性點(diǎn)放電間隙保護(hù)為了保護(hù)變壓器中性點(diǎn)，尤其是不接地高壓器中性點(diǎn)的絕緣，通常在變壓器中性點(diǎn) 上裝設(shè)避雷器外，還需