35kv變電站設(shè)計(jì)范本

1、 . . . 前 言變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。本次設(shè)計(jì)為35KV變電站初步設(shè)計(jì)，共分為任務(wù)書(shū)、說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)三部分，所設(shè)計(jì)的容力求概念清楚，層次分明。在撰寫(xiě)的過(guò)程中，曾得到老師和同事的支持，并提供大量的資料和有益的建議，對(duì)此表示衷心的感。由于我本人一直從事工廠電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)維護(hù)工作，對(duì)變電站的設(shè)計(jì)還比較陌生，所以在設(shè)計(jì)中不免有

2、很多不妥當(dāng)之處，還忘老師批評(píng)指正第一章 任務(wù)書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要容本次設(shè)計(jì)為35KV變電站的初步設(shè)計(jì)書(shū)，共分為任務(wù)書(shū)、說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)三部分，同時(shí)還附有1圖紙加以說(shuō)明。該變電站有2臺(tái)主變壓器，分為二個(gè)電壓等級(jí)： 35KV、6KV，各個(gè)電壓等級(jí)均采用單母分段的主接線方式供電。本次設(shè)計(jì)中進(jìn)行了短路電流計(jì)算，主要設(shè)備選擇（包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、母線等），并同時(shí)略帶介紹了所用電、防雷保護(hù)、主變保護(hù)等相關(guān)方面的知識(shí)。第一節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的成果說(shuō)明書(shū)：電氣主接線，所用電、電氣設(shè)備的選擇，繼電保護(hù)的配置，變電所防雷保護(hù)與接地裝置、變電所配電裝置。計(jì)算書(shū)：短路電流，負(fù)荷電流計(jì)算，主要設(shè)備選

3、擇。圖紙：電氣主接線圖1。第二節(jié) 應(yīng)掌握的知識(shí)與技能1.學(xué)習(xí)和掌握變電站電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法。2.對(duì)所設(shè)計(jì)的變電站的特點(diǎn)，以與它在電力系統(tǒng)中的地位、作用和運(yùn)行方式等應(yīng)有清晰的概念。3.熟悉所選用電氣設(shè)備的工作原理和性能，與其運(yùn)行使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。4.熟悉所選用電氣主接線圖，掌握各種運(yùn)行方式的倒閘操作程序。5.培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的工作能力與實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。第二章 說(shuō)明書(shū)第一節(jié) 礦山供電的基本要求一、供電可靠供電可靠就是要求不間斷供電。供電中斷時(shí)不僅會(huì)影響礦井的原煤產(chǎn)量，而且可能損壞設(shè)備，甚至發(fā)生人身事故和造成礦井的破壞。因此，對(duì)煤礦中的重要用電設(shè)備，要求采用兩個(gè)獨(dú)立電源的雙回路或

4、環(huán)式供電方式，兩路電源線路互為備用，當(dāng)一路電源線路故障或停電檢修時(shí)，則由另一路電源線路繼續(xù)供電，以保證供電的可靠性。二、 供電安全供電安全具有兩個(gè)方面的意義，即防止人身觸電和防止由于電氣設(shè)備的損壞和故障引起的電氣火災(zāi)與瓦斯、煤塵爆炸事故。為了避免事故的發(fā)生，在煤礦供電工作中，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定，采取防爆、防觸電、過(guò)負(fù)荷與過(guò)流保護(hù)等一系列技術(shù)措施和管理制度，消除各種不安全因素，確保供電的安全。三、保證供電質(zhì)量衡量供電質(zhì)量高低的技術(shù)指標(biāo)是頻率的穩(wěn)定性和電壓的偏移。交流電的頻率對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的性能有著直接的影響，頻率的變動(dòng)會(huì)影響交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速電壓偏移是衡量供電質(zhì)量的又一重要指標(biāo)。所謂電壓偏移，是指用電設(shè)

5、備在運(yùn)行中，實(shí)際的端電壓與其額定電壓的偏差。用電設(shè)備對(duì)定圍的電壓偏移具行適應(yīng)能力，但隨著電壓偏移的增大，用電設(shè)備的性能將會(huì)惡化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的損壞。四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理是指在滿足上述三項(xiàng)要求的前提下，使供電系統(tǒng)的投資和運(yùn)行達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。五、設(shè)計(jì)原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)、GB 50059-9235110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)、GB50053-94 10kv與以下設(shè)計(jì)規(guī)、GB50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)等的規(guī)定，進(jìn)行礦山供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)，

6、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、應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，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、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、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。六、容與步驟全礦總降壓變電所與配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)部門(mén)負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)與其對(duì)負(fù)荷的要求，以與負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算全礦總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在各部門(mén)負(fù)荷

7、計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]變電所變壓器的功率損耗，從而求出全礦總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷與總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、顯示計(jì)算結(jié)果。2、一次系統(tǒng)圖 跟據(jù)負(fù)荷類(lèi)別與對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。3、電容補(bǔ)償 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需無(wú)功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。4、變壓器選擇與變電所布置 根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全礦計(jì)算負(fù)荷以與擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)與全礦供電

8、平面圖。5、短路電流計(jì)算 礦山用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流與相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。6、高、低壓設(shè)備選擇與校驗(yàn) 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以與對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。7、導(dǎo)線、電纜的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(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

9、溫度。8、整定與二次保護(hù)為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，各用電設(shè)備，皆需設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算.第二節(jié):負(fù)荷分析和主變壓器的選擇一、負(fù)荷分析（一）、 負(fù)荷分類(lèi)與定義煤礦變電所負(fù)責(zé)向整個(gè)礦區(qū)供電，在煤礦上除了家屬區(qū)與一些輔助設(shè)備以外,大部分是井下用電，例如：提升機(jī),排水泵等等，若煤礦變電所一旦停電就可能造成人身死亡，所以應(yīng)屬一級(jí)負(fù)荷。采用兩個(gè)獨(dú)立回路供電.（二）、本系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算1. 定義（1）、計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最

10、大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2）、平均負(fù)荷為一段時(shí)間用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法與二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)將采用需要系數(shù)法予以確定。所用公式有：(1)、單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按下式計(jì)算:式中 Pca、Qca、Sca-該組用電設(shè)備的有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算值,kw、kvar、kVA-該組用電設(shè)備額定容量之和,kw,-該組用電設(shè)備的需用系數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)-與相對(duì)

11、應(yīng)的正切值該組用電設(shè)備的負(fù)荷電流按下式計(jì)算:式中 Ica-該組用電設(shè)備的總負(fù)荷電流,A UN-電網(wǎng)的額定電壓,kv(2)、變電所總計(jì)算負(fù)荷將變電所各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷相加,再乘以組間最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù),即可求出變電所的總計(jì)算負(fù)荷.式中 -變電所負(fù)荷的總有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算值，kw、kvar、kVA-變電所各組用電設(shè)備的有功、無(wú)功功率計(jì)算值之和, kw、kvar-各組用電設(shè)備最大負(fù)荷不可能同時(shí)出現(xiàn)的組間最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù),組數(shù)越多其值越小,本設(shè)計(jì)取Ksp=0.9,Ksq=0.95變電所的功率因數(shù)為3. 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 見(jiàn)表2-1二、無(wú)功功率的補(bǔ)償根據(jù)全國(guó)供用電規(guī)則的規(guī)定:高壓供電的工業(yè)用戶功率

12、因數(shù)應(yīng)該在0.90以上.,所以當(dāng)變電所的功率因數(shù)低于0.9時(shí),應(yīng)采取人工補(bǔ)償措施,補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.95.目前35kv變電所一般是采用在6kv母線上裝設(shè)并聯(lián)電容器的進(jìn)行集中補(bǔ)償?shù)姆椒?來(lái)提高變電所的功率因數(shù)。1、 電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算電容器的無(wú)功補(bǔ)償容量為：式中 -補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值-補(bǔ)償后應(yīng)達(dá)到的功率因數(shù)角的正切值2、 電容器（柜）臺(tái)數(shù)的確定無(wú)功補(bǔ)償所需電容器總臺(tái)數(shù)N為式中 -單臺(tái)電容器柜的額定容量，kvar-電容器的實(shí)際工作電壓，kV-電容器的額定電壓，kV確定電容器的總臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)選取不小于計(jì)算值N的整數(shù)。3、 補(bǔ)償后的實(shí)際功率因數(shù)因?yàn)殡娙萜鞯呐_(tái)數(shù)選擇與計(jì)算值不同，所以應(yīng)計(jì)

13、算補(bǔ)償后的實(shí)際功率因數(shù)。電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為：式中 Qca-電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量，kvar N-所選電容器的實(shí)際臺(tái)數(shù)補(bǔ)償后變電所負(fù)荷的總無(wú)功功率為補(bǔ)償后變電所的負(fù)荷總?cè)萘垦a(bǔ)償后的功率因數(shù)式中、-補(bǔ)償后變電所負(fù)荷的總無(wú)功功率、總?cè)萘亢凸β室驍?shù)，kvar、kVA、-補(bǔ)償前變電所負(fù)荷的用功功率、無(wú)功功率的計(jì)算值，kW、kvar三、 主變壓器的選擇1、 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定具有一級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定，礦井變電所的主變壓器一般選用兩臺(tái)，當(dāng)其中一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)應(yīng)能保證安全與原煤生產(chǎn)用電，并不得少于全礦負(fù)荷的80%，根據(jù)實(shí)際情況的需要在本設(shè)計(jì)中選擇了兩臺(tái)

14、主變壓器，采用一臺(tái)工作一臺(tái)帶電備用的運(yùn)行形式。2、 變電所主變壓器容量的確定本變電所選擇的兩臺(tái)變壓器，一臺(tái)工作一臺(tái)備用，則變壓器的容量應(yīng)該按下式計(jì)算：主變壓器型號(hào)的選擇應(yīng)盡量考慮采用低損耗、高效率的變壓器。根據(jù)實(shí)際情況本設(shè)計(jì)選擇了兩臺(tái)型號(hào)為SFL7-20000/35的變壓器。第三節(jié)電氣主接線的設(shè)計(jì)一、 電氣主接線的概述變電所主接線(一次接線)表示變電所接受、變換和分配電能的路徑。它由各種電力設(shè)備(隔離開(kāi)關(guān)、避雷器、斷路器、互感器、變壓器等)與其連接線組成。通常用單線圖表示。主接線是否合理,對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置,運(yùn)行的靈活性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,以與繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系.它是供電

15、設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié). 在圖上所有電器均以新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)表示，按它們的正常狀態(tài)畫(huà)出。所謂正常狀態(tài)，就是電器所處的電路中既無(wú)電壓，也無(wú)外力作用的狀態(tài)。對(duì)于圖中的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，是畫(huà)出它們的斷開(kāi)位置。在圖上高壓設(shè)備均以標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)代表，一般在主接線路圖上只標(biāo)出設(shè)備的圖形符號(hào)，在主接線的施工圖上，除畫(huà)出代表設(shè)備的圖形符號(hào)外，還應(yīng)在圖形符號(hào)旁邊寫(xiě)明設(shè)備的型號(hào)與規(guī)。從主接線圖上我們可了解變電所設(shè)備的電壓、電流的流向、設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量、變電所的規(guī)模與設(shè)備間的連接方式等，因此，主接線圖是變電所的最主要的圖紙之一。二、 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求（一）、 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則(1) 考慮變電所在電力系統(tǒng)的

16、地位和作用變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。(2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)五到十年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小與分布負(fù)荷增長(zhǎng)速度和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式以與所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。(3) 考慮用電負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響對(duì)一級(jí)用電負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)用電負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)用電負(fù)荷，一般要有

17、兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)用電負(fù)荷供電，三級(jí)用電負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。(4)考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求低。(5)考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)

18、線路故障時(shí)否允切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。（二）、 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過(guò)渡或擴(kuò)建等要求。(1)可靠實(shí)用所為可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)以往所采用的主接線經(jīng)過(guò)優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類(lèi)型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，

19、還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。一種主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能是不可靠的。(2)運(yùn)行靈活主接線運(yùn)行方式靈活，利用最少的切換操作，達(dá)到不同的供電方式。根據(jù)用電負(fù)荷大小，應(yīng)作到靈活的投入和切除變壓器。檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)變壓器、斷路器、母線等電氣設(shè)備，不影響工廠重要負(fù)荷的用電。(3)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)在滿足供電可靠性的前提下，盡量選用簡(jiǎn)單的接線。接線簡(jiǎn)單，既節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備，使節(jié)點(diǎn)少、事故和檢修機(jī)率少；又要考慮單位的經(jīng)濟(jì)能力。經(jīng)濟(jì)合理地選用主變壓器型號(hào)、容量、數(shù)量，減少二次降壓用電，達(dá)到減少

20、電能損失之目的。(4) 操作方便主接線操作簡(jiǎn)便與否，視主接線各回路是否按一條回路配置一臺(tái)斷路器的原則，符合這一原則，不僅操作簡(jiǎn)便、二次接線簡(jiǎn)單、擴(kuò)建也方便，而且一條回路發(fā)生故障時(shí)不影響非故障回路供電。(5) 便于發(fā)展設(shè)計(jì)主接線時(shí)，要為布置配電裝置提供條件，盡量減少占地面積。但是還應(yīng)考慮工廠企業(yè)的發(fā)展，有的用戶第一期工程往往只上一臺(tái)變壓器，經(jīng)35年后，需建設(shè)第二臺(tái)主變壓器，變電所布局、基建一般都是根據(jù)主接線的規(guī)模確定的。因此，選擇主接線方案時(shí)，應(yīng)留有發(fā)展余地。擴(kuò)建時(shí)可以很容易地從初期接線過(guò)度到最終接線。三、電氣主接線方案的比較對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35KV與以上的大中型工礦企業(yè)，通常是先經(jīng)工廠總降壓

21、變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車(chē)間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等）與其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。1. 一次側(cè)采用橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的斷路器跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器的側(cè)，靠近變壓器，因此稱(chēng)為橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。這種橋式結(jié)線多用于電源

22、線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。2. 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱(chēng)為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過(guò)進(jìn)線斷路器，這對(duì)改善線路斷路器的工作與其繼電保護(hù)的整定都極

23、為有利。3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線圖有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的煤礦是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（4.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。本設(shè)計(jì)一次側(cè)采用全橋接線，二次側(cè)采用單母線分段接線。第4

24、節(jié)：短路電流的計(jì)算一、短路電流計(jì)算的一般概述電氣設(shè)備或?qū)w發(fā)生短路故障時(shí)通過(guò)的電流為短路電流。在工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還要考慮到發(fā)生故障所造成的不正常狀態(tài)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障一般最常見(jiàn)的是各種短路。所謂短路是指相與相之間的短接，或在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中一相或幾相與相接（接地），以與三相四線制系統(tǒng)中相線與中線短接。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（幾千甚至幾十萬(wàn)安），電源的電壓完全降落在短路回路中。（一）、短路的原因發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的

25、破壞多數(shù)是由于未與時(shí)發(fā)現(xiàn)和未與時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以與設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所，例如：過(guò)電壓、直接雷擊、絕緣材料的舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等，運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作，如帶負(fù)荷拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器；在長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷元件中，由于電流過(guò)大，載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未與時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時(shí)，其它兩相對(duì)地電壓升高倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕緣的氣體或固體物質(zhì)，如不加強(qiáng)絕緣，經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修或者采取其他特殊防護(hù)措施等，都很容易造成短路。此外，在電力系統(tǒng)中，某些事故也可能直接導(dǎo)致短路，

26、如桿塔塌導(dǎo)線斷線等。動(dòng)物或飛禽跨接載流導(dǎo)體也會(huì)造成短路事故。（二）、短路的危害短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力能形成很大的破壞應(yīng)力，如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固，則可能遭到嚴(yán)重破壞。短路電流越大，通過(guò)的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)故障元件破壞的程度也越大。由于短路電流很大，即使通過(guò)的時(shí)間很短，也會(huì)使短路電流所經(jīng)過(guò)的元件和導(dǎo)體收起不能容許的發(fā)熱，從而破壞絕緣甚至使載流部分退火、變形或燒毀。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流（超過(guò)額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。（三）、短路的

27、類(lèi)型三相系統(tǒng)中短路的基本類(lèi)型有：三相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組匝間或?qū)娱g短路等。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，最常見(jiàn)的是單相接地短路，約占故障總數(shù)的60%，兩相短路約占15%，兩相接地短路約占20%，三相短路約占5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，使單相短路電流最大可能值不超過(guò)三相短路電流的最大值。這就使全部電氣設(shè)備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來(lái)選擇，況且三相短路又是不對(duì)稱(chēng)短路的計(jì)算基礎(chǔ)，尤其是工業(yè)

28、企業(yè)供電系統(tǒng)接地電流系統(tǒng)又很少，因此應(yīng)該掌握交流三相短路電流的計(jì)算。二、短路電流計(jì)算的目的和方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以與進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將

29、電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱(chēng)有位制法）和標(biāo)幺制法（又稱(chēng)相對(duì)單位制法）。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流。其結(jié)果為：運(yùn)行方式35kv母線S1點(diǎn)短路電流6kv母線S2點(diǎn)短路電流I”（KA）ich(KA)S”(MVA)I”（KA）ich(KA)S”(MVA)最大運(yùn)行方式7.3618.77471.6614.9751.4163.35最小運(yùn)行方式9.1220.52584.4516.0449.32175.02第五節(jié)：電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)一、高壓電器設(shè)備

30、選擇的一般原則為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇；按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)，選擇與校驗(yàn)條件不盡一樣，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表5-1。表5-1 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備名稱(chēng)額定電壓額定電流開(kāi)斷能力短路電流校驗(yàn)環(huán)境條件其它動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器操作性能負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作性能隔離開(kāi)關(guān)操作性能熔斷器上、下級(jí)間配合電流互感器電壓互感器二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)支柱絕緣字二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)穿墻套管母線電纜注：表中“”為選擇項(xiàng)目，“”為校驗(yàn)

31、項(xiàng)目。1、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備（1）、額定電壓和最高工作電壓高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓UN不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)1.11.15UN ，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓UN.W一般不超過(guò)1.1UN，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UN.W的條件選擇，即UN UN.W（2）、額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過(guò)電流。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN Im

32、ax 計(jì)算時(shí)有以下幾個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題：由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍；若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)， Imax應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。（3）按環(huán)境工作條件校驗(yàn)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境(尤須注意小環(huán)境)條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取

33、措施。例如:當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過(guò)制造部門(mén)的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在10003500m圍，若海拔比廠家規(guī)定值每升高l00m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于110kV與以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當(dāng)污穢等級(jí)超過(guò)使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋配電裝置。當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度0和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許工作電流應(yīng)乘以修正系數(shù)K，即我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度N=40

34、。如周?chē)h(huán)境溫度0高于40(但低于60)時(shí)，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。2、按短路條件校驗(yàn)（1）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為式中 It 由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒的熱穩(wěn)定電流。I短路穩(wěn)態(tài)電流值。 t與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。tdz短路電流熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。（2）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 或式中 ich、Ich短路沖擊電流

35、幅值與其有效值；ies 、Ies電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值與其有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。二、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)1、斷路器高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)?。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類(lèi)、構(gòu)造型式、開(kāi)斷電流或開(kāi)斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 按額定電壓選擇斷路器的額定電壓，應(yīng)不小于所在電

36、網(wǎng)的額定電壓，即UN UN.W式中 UN斷路器的額定電壓，KV；UN.W 電網(wǎng)的額定電壓，KV。 按額定電流選擇斷路器的額定電流IN應(yīng)不小于回路的持續(xù)工作電流，即IN Ica式中 IN斷路器額定電流，A；Ica回路持續(xù)工作電流，A。 按配電裝置種類(lèi)選擇裝置的種類(lèi)指斷路器安裝的場(chǎng)所。裝設(shè)在屋的應(yīng)選屋型，裝設(shè)在屋外的，應(yīng)選屋外型。 按構(gòu)造型式選擇在一樣技術(shù)參數(shù)的條件下，有各種型式的斷路器，如多油斷路器、少油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器等。要根據(jù)配電裝置的工作條件和要求，結(jié)合各斷路器的特點(diǎn)來(lái)選用。少油斷路器的特點(diǎn)是油量少、重量輕，不用采取特殊的防火防爆措施。且其尺寸小、占地面積小，造價(jià)低。因此

37、，凡是在技術(shù)上能滿足要求的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先采用。但少油斷路器由于油量少，在低溫下易于凝凍，故不適宜嚴(yán)寒地區(qū)低溫下運(yùn)行。也不適于多次重合的場(chǎng)合?？諝鈹嗦菲魇菬o(wú)油不會(huì)起火，而且其動(dòng)作速度快，斷路時(shí)間短，斷流容量大，適用于多次重合的場(chǎng)合。但是，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附有一套壓縮空氣裝置，價(jià)值高。因此，只在要求動(dòng)作速度快，多次重合的情況下，才選用空氣斷路器。六氟化硫斷路器的特點(diǎn)滅弧性能好，在密封不好的情況下，在斷路器周?chē)h(huán)境中易于沉積SF6氣體，并需進(jìn)行充氣。在設(shè)計(jì)時(shí)，具體問(wèn)題要具體分析，根據(jù)上述條件，選用技術(shù)上合理而又經(jīng)濟(jì)的斷路器為宜。2、隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)按其額定電壓、額定電流與使用的環(huán)境條件選擇出合適的規(guī)格和型

38、號(hào)，然后按短路電流的動(dòng)、熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)。按環(huán)境條件選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，可根據(jù)安裝地點(diǎn)和環(huán)境選擇戶式、戶外式、普通型或防污型等類(lèi)型，防污型用于污染比較嚴(yán)重的地方。隔離開(kāi)關(guān)按構(gòu)造可分為三柱式、雙柱式和V型結(jié)構(gòu)，工況企業(yè)35KV變電所戶外多選用V型結(jié)構(gòu)。此外，隔離開(kāi)關(guān)還有帶接地刀閘和不帶接地刀閘兩種，帶接地刀閘的一般用于變電所進(jìn)線。在選擇隔離開(kāi)關(guān)的同時(shí)還必須選擇配套的操作機(jī)構(gòu)。隔離開(kāi)關(guān)的選擇，除了不校驗(yàn)開(kāi)斷能力外，其余與斷路器的選擇一樣，因?yàn)楦綦x開(kāi)關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的影響完全取決于斷路器的開(kāi)斷時(shí)間，故計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)完全一樣。3、電流互感器根據(jù)使用環(huán)

39、境和安裝條件確定電流互感器的類(lèi)型，然后按正常工作條件與短路參數(shù)確定其規(guī)格。選擇步驟如下：（1）額定電壓的選擇電流互感器的額定電壓應(yīng)大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，同斷路器額定電壓的選擇。（2）一次額定電流的選擇電流互感器原邊額定電流I1N應(yīng)大于等于1.21.5倍最大長(zhǎng)時(shí)工作電流Ica，即I1N >(1.21.5)Ica(3)、確定準(zhǔn)確等級(jí)電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別有0.2，0.5,1.0，3.0，10等級(jí)。測(cè)量和計(jì)量?jī)x表使用的電流互感器為0.2級(jí)，只為電流、電壓測(cè)量用的電流互感器允許使用1.0級(jí)，對(duì)非重要的測(cè)量允許使用3.0級(jí)。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是式中 Kes-動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，

40、由產(chǎn)品目錄查出； iim-三相短路沖擊電流，Ka（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器滿足熱穩(wěn)定的條件是式中 Kts-對(duì)應(yīng)于t的熱穩(wěn)定倍數(shù)，由產(chǎn)品目錄查出； t-給定的熱穩(wěn)定時(shí)間，一般為1s； Iss-三項(xiàng)穩(wěn)態(tài)短路電流有效值，A； tf-短路電流的家鄉(xiāng)作用時(shí)間，s。4、母線（1）母線材料與形狀的選擇母線材料一般采用鋁導(dǎo)體，對(duì)于35kv與以上的戶外母線常采用鋼芯鋁導(dǎo)線，而6kv與以下的母線一般采用矩形母線。（2）母線截面的選擇1）按最大長(zhǎng)時(shí)工作電流選擇母線的長(zhǎng)時(shí)允許電流應(yīng)大于或等于通過(guò)母線的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，即式中 Ip母線的長(zhǎng)時(shí)允許電流，A Ica-通過(guò)母線的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，A Kso-溫度校正系數(shù)。2

41、）按短路熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)式中 Amin-母線的最小熱穩(wěn)定截面，mm2 ISS-通過(guò)母線的最大三相短路電流穩(wěn)定值，A; Ksk-集膚效應(yīng)系數(shù) C-導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)3）母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)三相短路時(shí)，位于同一平面的三相平行母線中產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為式中 F-三相短路時(shí)，作用在母線一個(gè)跨距上的最大電動(dòng)力，N-三相短路電流的沖擊值，AL-母線跨距，cma-兩母線間中心線間的距離，cmKs-母線的形狀系數(shù)5、支柱絕緣子主要用來(lái)支持導(dǎo)線和桿塔絕緣。目前種類(lèi)很多，主要有懸式絕緣子，針式絕緣子，蝴蝶型絕緣子，拉緊絕緣子，支柱絕緣子，鋼化玻璃絕緣子，瓷橫擔(dān)，鋼化玻璃橫擔(dān)，各類(lèi)電氣設(shè)備進(jìn)出線套管，以與穿墻套管等。選高壓支

42、柱式絕緣子：戶外支柱： ZS 實(shí)心棒型支柱 ZSX 懸掛式棒式支柱 ZSW耐污型棒式支柱 戶支柱：ZN戶膠裝支柱瓷絕緣子ZL戶聯(lián)合膠裝Z 戶外膠裝A，B，C，D機(jī)械破壞等級(jí)Y圓柱底座T橢圓形底座F方形戶外選 ZSW35/4戶選 ZL35/4 Y6、高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇（1）、高壓開(kāi)關(guān)柜型號(hào)的選擇高壓開(kāi)關(guān)柜按安裝地點(diǎn)和使用環(huán)境分，可分為戶型、戶外型、普通型、封閉型、礦用一般型和礦用防爆型等類(lèi)型。按電器元件在高壓開(kāi)關(guān)柜的安裝方式不同可分為固定式和移開(kāi)式兩種。按開(kāi)關(guān)柜的安裝方式和維護(hù)小球分，又分為靠墻或不靠墻安裝，單面或雙面維護(hù)。在高壓開(kāi)關(guān)柜都裝設(shè)少油斷路器，對(duì)于頻繁通斷或短路故障較多的線路，要選中裝有

43、真空斷路器的開(kāi)關(guān)柜。選擇高壓開(kāi)關(guān)柜的時(shí)候還應(yīng)考慮其操作機(jī)構(gòu)，手動(dòng)式用于小型變電所，電磁式用于大、中型變電所。（2）、高壓開(kāi)關(guān)柜一次電路方案的確定選擇高壓開(kāi)關(guān)柜的一次電路方案時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：（1）開(kāi)關(guān)柜的用途。高壓開(kāi)關(guān)柜按用途不同，可分為進(jìn)線柜、出現(xiàn)柜、電壓互感器柜等多種。開(kāi)關(guān)柜的用途不同，柜的電氣元件和接線方式也不同，確定開(kāi)關(guān)柜的一次電路方案時(shí)，應(yīng)首先考慮其用途。（2）負(fù)荷情況。對(duì)于負(fù)荷容量大、繼電保護(hù)要求較高的用電戶，必須使用斷路器進(jìn)行保護(hù)和控制；對(duì)于負(fù)荷容量較小，繼電保護(hù)要求不高的用電戶，可采用裝有負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器的開(kāi)關(guān)柜，對(duì)于單回路供電的用戶，開(kāi)關(guān)柜只要求斷路器靠近母線的一側(cè)裝設(shè)

44、隔離開(kāi)關(guān)；對(duì)雙回路供電的用戶，斷路器兩側(cè)都應(yīng)該裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。（3）開(kāi)關(guān)柜之間的組合情況。變電所的進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜，由于安裝需要，往往選用兩種不同方案的開(kāi)關(guān)柜組合使用。（4）進(jìn)出線與安裝布置情況。為了保證足夠的安全距離，兩個(gè)架空出線柜不得相鄰布置，中間至少應(yīng)隔開(kāi)一個(gè)其他方案的開(kāi)關(guān)柜。3、高壓開(kāi)關(guān)柜電氣參數(shù)的選擇校驗(yàn)當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)和一次電路方案確定以后，開(kāi)關(guān)柜中所裝電器元件的型號(hào)也就基本確定。下一步應(yīng)對(duì)柜電氣元件的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行選擇校驗(yàn)。主要開(kāi)關(guān)電器的選擇和校驗(yàn)方法如前所述。有些高壓配電裝置，廠家已經(jīng)進(jìn)行配套生產(chǎn)，選擇時(shí)，只需要按配電箱所給技術(shù)參數(shù)選擇校驗(yàn)即可。第六節(jié)：導(dǎo)線的選擇與敷設(shè)一、導(dǎo)線選擇

45、的條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件:1、發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(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。2、電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(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)于工廠較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。3、經(jīng)濟(jì)電流密度35KV與以上的高壓線路與電壓在35KV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(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。工廠的1

46、0KV與以下線路，通常不按此原則選擇。4.機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）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。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。二、 電纜型號(hào)的含義絕緣導(dǎo)體護(hù)層其他特征鎧裝層外被層Z：紙絕緣，無(wú)P或D為油浸紙絕緣L：鋁無(wú)L為銅Q：鉛包L：鋁包CY：充油F：分相D：不滴流C：濾塵用P：干絕緣0：無(wú)2：雙鋼帶3：細(xì)鋼絲4：粗鋼絲0：無(wú)1：纖維層2：聚氯乙烯套本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況一般選擇使用鋁作為導(dǎo)體材料的電纜。三、導(dǎo)線截面的選擇高壓線路的導(dǎo)線截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按最大長(zhǎng)時(shí)工作電流和允許電壓

47、損失校驗(yàn)。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面式中 Ae-導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面，mm2Ied-經(jīng)濟(jì)電流密度，見(jiàn)工礦企業(yè)供電表6-17，A/mm2Im.n-正常運(yùn)行時(shí)線路的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，A選取標(biāo)準(zhǔn)截面時(shí)，一般選等于或接近于Ae的值。按最大長(zhǎng)時(shí)工作電流選擇導(dǎo)線截面式中 Ica-線路的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流，A Ip-導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許電流，A Kso-溫度校正系數(shù)本設(shè)計(jì)中利用按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面這種方法計(jì)算。四、 電纜的敷設(shè)電纜線路的敷設(shè)應(yīng)該選擇一個(gè)最短的路徑，以便節(jié)約經(jīng)濟(jì)，還應(yīng)該符合下列要求：盡可能使電纜不致受到各種損壞與腐蝕；避開(kāi)規(guī)劃中建筑工程需要挖掘的地方；便于維護(hù)。第七節(jié)：繼電保護(hù)的任務(wù)和基本要求繼電保護(hù)

48、裝置,就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置?；救蝿?wù)是:Ø 自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)切除，迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電。 能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)要求，發(fā)出預(yù)報(bào)信號(hào)，以便值班人員采取措施，保證電氣設(shè)備的正常工作；或經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行處理后，電氣設(shè)備仍不能正常工作，則保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘，將不能正常工作的電氣設(shè)備切除。 與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置（如自動(dòng)重合閘裝置 ARD 、備用電源自動(dòng)投人裝置 APD等）配合，縮短事故停電時(shí)間，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。(2)基本要求選擇性當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路

49、故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，只切除故障元件，并使停電圍最小，以減小故障停電造成的損失。保護(hù)裝置這種能挑選故障元件的能力稱(chēng)為保護(hù)的選擇性。速動(dòng)性為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時(shí)低電壓下的工作時(shí)間，以與提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)盡快動(dòng)作將故障切除。靈敏性指在保護(hù)圍發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力?？煽啃岳^電保護(hù)裝置在其所規(guī)定的保護(hù)圍發(fā)生故障或不正常工作時(shí)，一定要準(zhǔn)確動(dòng)作，即不能拒動(dòng)；不屬其保護(hù)圍的故障或不正常工作時(shí)，一定不要?jiǎng)幼?，即不能誤動(dòng)。第八節(jié) 變電所的平面布置一、變電所位置的選擇選擇變電所位置時(shí)，應(yīng)依照國(guó)家十至二十年的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和五至十年的系統(tǒng)設(shè)

50、計(jì)，搞清所選變電所的負(fù)荷分布，近期和遠(yuǎn)期在系統(tǒng)中的地位和作用，系統(tǒng)連接方式，電源潮流，負(fù)荷對(duì)象，供電要求等，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，從而使所址位置選擇得比較合理。變電所位置的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近主要用戶，靠近負(fù)荷中心。這樣，必然就會(huì)減少輸電線路的投資和電能的損耗，既經(jīng)濟(jì)又節(jié)省能源。因此變電所位置的確定遵循以下原則：(1)接近負(fù)荷中心。接近負(fù)荷中心主要從節(jié)約一次投資和減少運(yùn)行時(shí)電能損耗的角度出發(fā)。(2)進(jìn)出線方便。要有足夠的進(jìn)出線走廊，提供給架空進(jìn)線、電纜溝或電纜隧道。(3)靠近電源側(cè)。變電所應(yīng)靠近電源進(jìn)線側(cè)布置，以免過(guò)大的功率倒送，產(chǎn)生不必要的電能損耗和電壓

51、損失。 (3)滿足供電半徑的要求。由于電壓等級(jí)決定了線路最大的輸送功率和輸送距離，供電半徑過(guò)大導(dǎo)致線路上電壓損失太大，使末端用電設(shè)備處的電壓不能滿足要求。因此變電所的位置應(yīng)保證所有用電負(fù)荷均處于該站的有效供電半徑，否則應(yīng)增加變電所或采取其他措施。(4)運(yùn)輸設(shè)備方便。(5)避免設(shè)在有劇烈震動(dòng)和高溫的場(chǎng)所。(6)避免設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所。避免設(shè)在潮濕或易積水場(chǎng)所。二、配電室的建筑要求目前，在635KV 各級(jí)電壓屋配電裝置中，成套柜已被廣泛使用。這些柜在屋的布置，雖有單、雙列之分或所處樓層的不同，其布置方法基本一樣。室平面布置，主要是協(xié)調(diào)室設(shè)備、通道與地下管溝道的相對(duì)位置。也是土建專(zhuān)業(yè)進(jìn)行房

52、屋設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一。室平面布置是依據(jù)上述配置圖和第一節(jié)所講述的對(duì)配電裝置基本要求第三條容與對(duì)尺寸進(jìn)行布置，布置時(shí)還應(yīng)考慮下列容： 柜體基礎(chǔ)槽鋼的埋設(shè)。(2) 電纜管溝道的布置。 防爆緩沖間的設(shè)置。配電室宜采用百葉窗與軸流風(fēng)機(jī)并用進(jìn)行通風(fēng)。風(fēng)機(jī)的選擇應(yīng)按事故排煙量要求，裝設(shè)足夠數(shù)量的事故通風(fēng)裝置。8.3配電設(shè)備的布置原則配電裝置場(chǎng)地是變電所用地的主要部分，我們這次設(shè)計(jì)的變電所建于郊區(qū)，故其配電裝置可采取占地較少的高層或半高層的戶外過(guò)半戶外布置。凡設(shè)備安裝在戶外支架或較高的基礎(chǔ)上，周?chē)辉O(shè)置防護(hù)圍攔，母線在上方的稱(chēng)為半高層布置；母線為雙母線上下兩層重疊布置，母線隔離開(kāi)關(guān)在上層操作的稱(chēng)為高層布置。若將電壓較高的配電裝置和主變壓器布置在戶外，電壓較低的配電裝置布置在，或?qū)⒏叩蛪号潆娧b置布置在戶，主變壓器布置在戶外，則稱(chēng)為半人型布置31 / 63第三章、計(jì)算書(shū)第一節(jié) 已知資料1.1為保證我礦供電需要，需設(shè)計(jì)一座35kV降壓用戶變電所，以6KV架空線和鎧裝電纜下井供電。1.2.距本變電所7.8和6km各處有一系統(tǒng)變電所，由這兩個(gè)變電所用35kV雙回架空線路向待設(shè)計(jì)的變電所供電，在最大運(yùn)行方式下，待設(shè)計(jì)的變電所高壓母線上的短路功率為1000MVA。1.3本變電所6KV母線到各出線均用6KV架空線和鎧裝電纜下井供電