電氣工程自動(dòng)化專業(yè)(畢業(yè)論文)

1、河南理工大學(xué)成人高等教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要、前言11畢業(yè)設(shè)計(jì)概述21.1畢業(yè)設(shè)計(jì)題目21.2畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)目的21.3畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容32負(fù)荷計(jì)算32.1負(fù)荷概述述32.2負(fù)荷計(jì)算算33無(wú)功功率補(bǔ)償償63.1并聯(lián)電力力電容器計(jì)算算73.2無(wú)功功率率補(bǔ)償容量計(jì)計(jì)算774主變壓器選擇擇84.1變電所變變壓容量、臺(tái)臺(tái)數(shù)、型號(hào)選選擇84.2干變壓器器結(jié)構(gòu)994.3干變壓器器特點(diǎn)1004.4干變壓器器使用注意事事項(xiàng)1105變電所電氣主主接線1115.1 對(duì)電氣氣主線的基本本要求和原則則115.2對(duì)電氣主主線設(shè)計(jì)程序序125.3主接線設(shè)設(shè)計(jì)1136短路計(jì)算166.1短路概述述1166.2造成短路路原因116

2、6.3短路危害害176.4短路計(jì)算算177電氣設(shè)備選擇擇與計(jì)算2007.1電氣設(shè)備備分類2207.2電氣設(shè)備備選擇及校驗(yàn)驗(yàn)217.3高壓斷路路選擇與校驗(yàn)驗(yàn)227.4隔離開(kāi)關(guān)關(guān)選擇與校驗(yàn)驗(yàn)237.5互感器選選擇與校驗(yàn)247.6電壓互感感器的選擇與與校驗(yàn)2277.7母線選擇擇與校驗(yàn)2888繼電保護(hù)2998.1繼電保護(hù)護(hù)298.2過(guò)電流與與速斷保護(hù)整整定值計(jì)算299配電裝置3339.1對(duì)配電裝裝置的基本要要求339.2配電配置置的類型3449.3配電裝置置的應(yīng)用3449.4配電裝置置的設(shè)計(jì)步驟驟3410防雷保護(hù)設(shè)設(shè)計(jì)3710.1雷電過(guò)過(guò)電壓3710.2雷電危危害3710.3雷電防防雷與保護(hù)裝裝置37

3、10.4防雷設(shè)設(shè)計(jì)3710.5防雷保保護(hù)計(jì)算388文獻(xiàn)參考455摘 要本設(shè)計(jì)的題目為為“康威焦化變變電所擴(kuò)大初初步設(shè)計(jì)”。設(shè)計(jì)的主要要內(nèi)容包括：10/0.4kV變電電所主變壓器器選擇；變電電所電氣主接接線設(shè)計(jì)；短短路電流計(jì)算算；負(fù)荷計(jì)算算；無(wú)功功率率補(bǔ)償；電氣氣設(shè)備選擇（母母線、高壓斷斷路器、隔離離開(kāi)關(guān)、電流流互感器、電電壓互感器、避避雷器和補(bǔ)償償電容器）；配電裝置設(shè)設(shè)計(jì)；繼電保保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)；防雷保護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)等。根據(jù)電氣主線設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可可靠性、靈活活性、經(jīng)濟(jì)性性的要求，本本變電所電氣氣主接線的高高壓側(cè)采用單單母線接線，低低壓側(cè)采用單單母線分段的的電氣主接線線形式；對(duì)低低壓側(cè)負(fù)荷的的統(tǒng)計(jì)計(jì)算采

4、采用需要系數(shù)數(shù)法；為減少少無(wú)功損耗，提提高電能的利利用率， 本本設(shè)計(jì)進(jìn)行了了無(wú)功功率補(bǔ)補(bǔ)償設(shè)計(jì)，使使功率因數(shù)從從0.69提提高到0.99；短路電流流的計(jì)算包括括短路點(diǎn)的選選擇及其具體體數(shù)值計(jì)算；而電氣設(shè)備備選擇采用了了按額定電流流選擇，按短短路電流計(jì)算算的結(jié)果進(jìn)行行校驗(yàn)的方法法；繼電保護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)主要是是對(duì)變壓器進(jìn)進(jìn)行電流速斷斷保護(hù)和過(guò)電電流保護(hù)的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算；配配電裝置采用用成套配電裝裝置；本變電電所采用避雷雷針?lè)乐睋衾桌妆Ｗo(hù)。本設(shè)計(jì)十分注重重運(yùn)用我國(guó)電電氣設(shè)計(jì)的新新技術(shù)和新的的設(shè)備，實(shí)用用性及強(qiáng)，考考慮到是實(shí)際際工程的應(yīng)用用，便以通俗俗易懂的語(yǔ)言言進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：變電所所設(shè)計(jì)；電氣氣主接線；繼

5、繼電保護(hù) 前 言經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展展，科學(xué)技術(shù)術(shù)的不斷進(jìn)步步促使社會(huì)中中各行各業(yè)都都在不斷地發(fā)發(fā)展壯大，各各大高校相繼繼出現(xiàn)了前所所未有的發(fā)展展勢(shì)頭，特別別是各種高、新新、尖、精的的技術(shù)應(yīng)用，而而所有的一切切都離不開(kāi)電電，而電的中中樞變電所更是是必不可少，起起到至關(guān)重要要的作用。電是一個(gè)廣義的的范疇，伴隨隨負(fù)荷的不同同，對(duì)電的要要求也會(huì)隨之之改變。這次次設(shè)計(jì)的題目目為康威焦焦化變電所擴(kuò)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)計(jì)。取自康康威焦化的實(shí)實(shí)際工程應(yīng)用用。理論與實(shí)實(shí)際有效地結(jié)結(jié)合，具備了了實(shí)用性、科科學(xué)性和合理理性。自20009年康威威焦化投入使使用以來(lái)，為為企業(yè)做出了了重要貢獻(xiàn)，建建設(shè)康威焦化化變電所。根根據(jù)企業(yè)用電

6、電量結(jié)合實(shí)際際確定為100kV變電所所。經(jīng)過(guò)工程程技術(shù)人員的的研究分析，110kV的變變電所應(yīng)用較較為廣泛，其其涉及工業(yè)、農(nóng)農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)領(lǐng)域，所以說(shuō)說(shuō)對(duì)10kVV變電所的設(shè)設(shè)計(jì)具有十分分重要的意義義。對(duì)此題目的設(shè)計(jì)計(jì)除了注重實(shí)實(shí)際應(yīng)用外，還還應(yīng)考慮可靠靠性、經(jīng)濟(jì)性性和電能的質(zhì)質(zhì)量。如線路路保護(hù)、接地地保護(hù)、變壓壓器保護(hù)等保保護(hù)的有關(guān)問(wèn)問(wèn)題及其設(shè)備備元件的選擇擇。此題目的的設(shè)計(jì)涉及發(fā)發(fā)電廠電氣部部分、電電力系統(tǒng)分析析、電力力系統(tǒng)繼電保保護(hù)、電電力系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)化等所學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)的課程程及相關(guān)內(nèi)容容。此設(shè)計(jì)的題目是是針對(duì)企業(yè)110kV變電電所進(jìn)行的擴(kuò)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)計(jì)，在設(shè)計(jì)伊伊始，在工程程技術(shù)人員的的陪同下

7、對(duì)變變電所進(jìn)行了了參觀學(xué)習(xí)，并并把所設(shè)計(jì)的的有關(guān)內(nèi)容做做了整體的記記錄，參觀過(guò)過(guò)程中通過(guò)技技術(shù)人員的指指導(dǎo)和結(jié)合自自身的實(shí)際情情況，選擇變變電所的高低低壓部分設(shè)計(jì)計(jì)，這部分設(shè)設(shè)計(jì)相信對(duì)自自己將來(lái)的工工作也會(huì)有很很大的幫助。本本設(shè)計(jì)按照以以下的步驟進(jìn)進(jìn)行：首先：依照主接接線的特點(diǎn)，選選擇各個(gè)電壓壓等級(jí)的接線線方式，進(jìn)行行綜合比較，選選擇最佳接線線方式。其次：進(jìn)行短路路電流計(jì)算，根根據(jù)短路點(diǎn)計(jì)計(jì)算三相短路路穩(wěn)態(tài)電流和和沖擊電流。再次：根據(jù)所選選電氣元件，結(jié)結(jié)合實(shí)際繪制制設(shè)計(jì)圖紙，包包括主接線圖圖、二次回路路圖等。最后后進(jìn)行校驗(yàn)。以上是理論知識(shí)識(shí)的體現(xiàn)而更更中要的一點(diǎn)點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中中培養(yǎng)自己運(yùn)運(yùn)用所學(xué)

8、知識(shí)識(shí)解決實(shí)際問(wèn)問(wèn)題的能力和和創(chuàng)新精神，增增強(qiáng)工程觀，在在設(shè)計(jì)過(guò)程中中主要立足于于應(yīng)用所學(xué)基基本理論和專專業(yè)知識(shí)，大大膽地運(yùn)用新新理論、新技技術(shù)去分析解解決實(shí)際問(wèn)題題,以便更好好地適應(yīng)工作作的需要。所有的設(shè)計(jì)查閱閱資料是必不不可少的，而而資料的獲取取應(yīng)以實(shí)際為為準(zhǔn)，做為一一名初次設(shè)計(jì)計(jì)者，設(shè)計(jì)之之前應(yīng)具備一一定的設(shè)計(jì)能能力，但是由由于缺乏經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，知識(shí)體系系的不夠完善善等多種原因因，適用于估估算。在估算算的過(guò)程中，所所得理論結(jié)果果只要與實(shí)際際偏差不大，對(duì)對(duì)整個(gè)電力系系統(tǒng)不產(chǎn)生重重大的影響，是是可行的。了解整個(gè)設(shè)計(jì)的的目的、內(nèi)容容和基本要求求進(jìn)行設(shè)計(jì)的的資料推備。資資料準(zhǔn)備主要要通過(guò)查閱(包括上網(wǎng)

9、查查問(wèn))文獻(xiàn)資資料和參加生生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩條條渠道進(jìn)行。此此設(shè)計(jì)充分吸吸收專業(yè)理論論知識(shí)， 考考慮自己畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)的選題題方向，有目目的、有計(jì)劃劃地查閱與選選題方向有關(guān)關(guān)的文獻(xiàn)資料料，特別是在在參加生產(chǎn)實(shí)實(shí)習(xí)的過(guò)程中中有意識(shí)地搜搜集生產(chǎn)過(guò)程程及新技術(shù)、新新設(shè)備、改革革新成果的應(yīng)應(yīng)用等方面資資料，這也是是為畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)課題收集資資料的最重要要途徑。選定定題目后，應(yīng)應(yīng)再有針對(duì)性性地查閱一些些資料，最后后對(duì)所有收集集的資料進(jìn)行行整理。并對(duì)對(duì)其進(jìn)行完善善，對(duì)于一個(gè)個(gè)完整的設(shè)計(jì)計(jì)而言，文字字與圖紙并存存。文字的詳詳細(xì)敘述使內(nèi)內(nèi)容豐富，而而圖紙則一目目了然。最后由于設(shè)計(jì)者者的水平有限限，以及對(duì)電電氣技術(shù)日新新月異的

10、發(fā)展展掌握不夠，加加之國(guó)外電氣氣技術(shù)和產(chǎn)品品的大量引進(jìn)進(jìn)，我國(guó)對(duì)電電氣設(shè)計(jì)設(shè)備備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)規(guī)范還在不斷斷地改進(jìn)和完完善，所以設(shè)設(shè)計(jì)難免有不不足，希望老老師給予批評(píng)評(píng)指正，使本本設(shè)計(jì)更加完完善。1 畢業(yè)設(shè)計(jì)概概述1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)題目康威焦化變電電所擴(kuò)大初步步設(shè)計(jì)1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)目的本設(shè)計(jì)是針對(duì)康康威焦化變電電所進(jìn)行的擴(kuò)擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)計(jì)，設(shè)計(jì)中涉涉及“發(fā)電廠電氣氣部分”、“電力系統(tǒng)分分析”、“電力系統(tǒng)繼繼電保護(hù)”等課程有關(guān)關(guān)內(nèi)容，通過(guò)過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)學(xué)生綜合運(yùn)用用所學(xué)知識(shí)分分析、解決本本專業(yè)領(lǐng)域工工程技術(shù)問(wèn)題題的能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)獨(dú)立自學(xué)能力力；使學(xué)生受到到工程師的基基本訓(xùn)練，即即工程設(shè)計(jì)和和科學(xué)研究的

11、的初步能力；包括：調(diào)查查研究、搜集集資料（含文文獻(xiàn)檢索）；方案論證、技技術(shù)方案的計(jì)計(jì)劃與實(shí)施；理論分析、設(shè)設(shè)計(jì)和計(jì)算；撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論論文或設(shè)計(jì)說(shuō)說(shuō)明書(shū)等的能能力。1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容主變壓器選擇；變電所電氣氣主接線設(shè)計(jì)計(jì)；短路電流流計(jì)算；電氣氣設(shè)備選擇（母母線、高壓斷斷路器、隔離離開(kāi)關(guān)、電流流互感器、電電壓互感器、避避雷器和補(bǔ)償償電容器）；配電裝置設(shè)設(shè)計(jì)；繼電保保護(hù)設(shè)計(jì)；防防雷保護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)；繪制電氣氣主接線圖，繪繪制配電裝置置平面圖及直直擊雷保護(hù)范范圍圖。進(jìn)行10kV變變電所擴(kuò)大初初步設(shè)計(jì)；完成任務(wù)書(shū)中的的全部?jī)?nèi)容；繪制變電所電氣氣主接線圖；繪制配電裝置平平面圖及直擊擊雷保護(hù)范圍圍圖；畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

12、書(shū)按統(tǒng)一格式式打印裝訂成成冊(cè)；說(shuō)明書(shū)文字在11 .5萬(wàn)字字以上，語(yǔ)言言通順簡(jiǎn)練，圖圖表畫(huà)法符合合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；完成與設(shè)計(jì)有關(guān)關(guān)的英文資料料翻譯；2 負(fù)荷計(jì)算2.1負(fù)荷概述述設(shè)計(jì)康威焦化的的變電所為綜綜合樓提供可可靠的電源，負(fù)負(fù)荷的確定是是為了正確、合合理地選擇電電氣設(shè)備和線線路，并為無(wú)無(wú)功補(bǔ)償提高高功率因數(shù)提提供依據(jù)，由由此再合理選選擇變壓器開(kāi)開(kāi)關(guān)電器等元元件。電力負(fù)負(fù)荷及其大小小是供電設(shè)備備設(shè)計(jì)計(jì)算的的根本依據(jù)，正正確合理地進(jìn)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算算，對(duì)于投資資的經(jīng)濟(jì)性，技技術(shù)上的安全全可靠性以及及以后的經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行和維護(hù)護(hù)等關(guān)系重大大，在本設(shè)計(jì)計(jì)中采用需要要系數(shù)法來(lái)確確定計(jì)算負(fù)荷荷。根據(jù)設(shè)計(jì)，兩臺(tái)臺(tái)主變壓

13、器分分別供有不同同的負(fù)荷，在在此設(shè)計(jì)中忽忽略了部分負(fù)負(fù)荷，根據(jù)工工程技術(shù)的要要求選取以下下負(fù)荷：2.2負(fù)荷計(jì)算算1)變壓器負(fù)荷荷計(jì)算照明部分如上表可知：1=295KWW =206.55KW299.4255Kvar消防電梯進(jìn)風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)污水泵消防照明干線2#變壓器負(fù)荷荷計(jì)算電梯部分正壓風(fēng)機(jī)消防照明干線電力專用2)變壓器最后后計(jì)算負(fù)荷 3)變壓器最后后計(jì)算負(fù)荷3 無(wú)功功率補(bǔ)補(bǔ)償所謂無(wú)功功率補(bǔ)補(bǔ)償是把具有有容性功率的的裝置與感性性負(fù)荷聯(lián)接在在同一電路，當(dāng)當(dāng)容性裝置釋釋放能量在相相互轉(zhuǎn)化，感感性負(fù)荷所吸吸收的無(wú)功功功率可由容性性裝置輸出的的無(wú)功功率中中得到補(bǔ)償。根據(jù)康威焦化的的具體情況，及及其無(wú)功補(bǔ)償償

14、方法的技術(shù)術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較較選用電力電電容器補(bǔ)償中中的并聯(lián)補(bǔ)償償方法。并聯(lián)聯(lián)補(bǔ)償時(shí)把電電容器并接到到被補(bǔ)償設(shè)備備的電路上，以以提高功率因因數(shù)，這種方方法稱為并聯(lián)聯(lián)電容器補(bǔ)償償，這種方法法適用于用電電單位。3.1并聯(lián)電力力電容器補(bǔ)償償如圖3-1所示示為并聯(lián)電力力電容器補(bǔ)償償?shù)脑韴D。由由圖可見(jiàn)電力力電容器在圖圖中所示位置置進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)補(bǔ)償時(shí)，線路路WL1輸送送無(wú)功功率仍仍為無(wú)功功率率，即，而變變壓器輸送的的無(wú)功功率則則為，線路WWL1輸送的的無(wú)功功率則則為，因此，電電源只需向電電力負(fù)荷提供供的功率。圖3-1 并并聯(lián)電力電容容器補(bǔ)償?shù)脑韴D通過(guò)以上可知并并聯(lián)電力電容容器降低了通通過(guò)輸電線路路及變壓器的

15、的功率（或電電流），同時(shí)時(shí)也減少了對(duì)對(duì)發(fā)電機(jī)無(wú)功功功率的需求求量。3.2無(wú)功補(bǔ)償償容量的計(jì)算算根據(jù)設(shè)計(jì)要求與與實(shí)際需要變變電所的功率率因數(shù)達(dá)到00.9，所以以對(duì)無(wú)功進(jìn)行行補(bǔ)償。1)變壓器的負(fù)負(fù)荷補(bǔ)償：功率因數(shù)：，現(xiàn)將其提高到到0.90。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后：2)變壓器的負(fù)負(fù)荷補(bǔ)償功率因數(shù)為：現(xiàn)欲將提高到00.90。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后：4 主變壓器選選擇在發(fā)電廠和變電電站中，用來(lái)來(lái)向電力系統(tǒng)統(tǒng)或用戶輸送送功率的變壓壓器，稱為主主變壓器。在在輸配電系統(tǒng)統(tǒng)中，變壓器器起到橋梁作作用，變壓器器是借助電磁磁感應(yīng)原理，以以相同的頻率率，交換交流流電壓和電流流而傳輸交流流電能的一種種靜止電器。4.1變電所變變壓器容量、臺(tái)臺(tái)數(shù)

16、、型號(hào)選選擇4.1.1變壓壓器容量變壓器空載運(yùn)行行時(shí)需用較大大的無(wú)功功率率，這些無(wú)功功功率需由供供電系統(tǒng)供給給，變壓器容容量如選的過(guò)過(guò)大，不但增增加投資，而而且使變壓器器長(zhǎng)期處于輕輕載運(yùn)行，出出現(xiàn)“大馬拉小車車”現(xiàn)象，使空空載的損耗增增加，功率因因數(shù)降低，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)損耗增加加。若容量選選的小，會(huì)使使變壓器長(zhǎng)期期過(guò)負(fù)載，易易損壞設(shè)備。變壓器的最佳負(fù)負(fù)載率在400%-70%之間，負(fù)載載過(guò)高，損耗耗明顯增加，另另一方面，由由于變壓器容容量裕度小，負(fù)負(fù)載稍有增長(zhǎng)長(zhǎng)，便需要增增容，更換大大容量的變壓壓器，勢(shì)必增增加投資，且且影響供電?？偪傊x擇變壓壓器的容量，要要以現(xiàn)有的負(fù)負(fù)荷為依據(jù)，按按照5-100年的發(fā)

17、展計(jì)計(jì)劃來(lái)確定，按按照康威焦化化綜合樓變電電所的設(shè)計(jì)選選用的變壓器器容量為10000kVAA。4.1.2主變變壓器臺(tái)數(shù)和和型號(hào)1臺(tái)數(shù)變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選選擇，要由負(fù)負(fù)荷大小，對(duì)對(duì)供電的可靠靠性和電能質(zhì)質(zhì)量的要求來(lái)來(lái)決定，并兼兼顧節(jié)約電能能、降低運(yùn)行行造價(jià)、維護(hù)護(hù)設(shè)備等因素素，確定變壓壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)綜綜合考慮，進(jìn)進(jìn)行認(rèn)真的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較較。按負(fù)荷的等級(jí)和和大小來(lái)說(shuō)，對(duì)對(duì)于帶一、二二級(jí)負(fù)荷的變變電所，當(dāng)一一、二級(jí)負(fù)荷荷較多時(shí)，應(yīng)應(yīng)選兩臺(tái)或兩兩臺(tái)以上變壓壓器，如只有有少量的一、二二級(jí)負(fù)荷并能能從相鄰的變變電所取得低低壓備用電源源，可以只采采用一臺(tái)變壓壓器。對(duì)于像康威焦化化綜

18、合樓來(lái)說(shuō)說(shuō)主要負(fù)荷是是二、三類負(fù)負(fù)荷 ，二級(jí)級(jí)負(fù)荷主要是是消防電梯、應(yīng)應(yīng)急照明等負(fù)負(fù)荷；而三級(jí)級(jí)負(fù)荷主要是是電力設(shè)備和和普通照明，根根據(jù)需要擬裝裝設(shè)兩臺(tái)變壓壓器。2型號(hào)主變壓器的型號(hào)號(hào)選擇主要考考慮以下因素素：1）.變變電所的所址址選擇；2）.建筑物的防防火等級(jí)；33）.建筑物物的使用功能能；4）.主主要用電設(shè)備備對(duì)供電的要要求；5）.當(dāng)?shù)毓╇姴坎块T(mén)對(duì)變電所所的管理體制制等。設(shè)置在一類高、低低壓主體建筑筑中的變壓器器，應(yīng)選擇干干式、氣體絕絕緣或非可燃燃性液體絕緣緣的變壓器；二類高、低低壓主體建筑筑也宜如此，否否則應(yīng)采取相相應(yīng)的防火措措施。主變壓器安裝在在地下時(shí)，根根據(jù)消防要求求，不得選用用可燃

19、性油變變壓器，地下下層一般比較較潮濕，通風(fēng)風(fēng)條件不好，也也不宜選用空空氣絕緣的干干式變壓器，而而宜采用環(huán)氧氧樹(shù)脂澆注型型或者六氟化化硫型變壓器器，綜合所述述結(jié)合校的具具體情況選型型為SCB99-10000/10KVV變壓器。4.1.3主變變壓器確定位于康威焦化綜綜合樓地下變變電所的主變變壓器型號(hào)為為環(huán)氧樹(shù)脂澆澆注型，其技技術(shù)參數(shù)如表表2-1所示示。表4-1 SCCB9-10000/100變壓器技術(shù)術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（kVV）空載損耗（W）負(fù)載損耗（W）短路阻抗（%）空載 電流（%）變壓器連接組高壓低壓SCB9-10000/100100010.50.41660855061.04

20、.2干式變壓壓器的結(jié)構(gòu)為了確保供電安安全，迫切需需要即可深入入負(fù)荷中心又又無(wú)燃燒危險(xiǎn)險(xiǎn)的變壓器，而而當(dāng)今，隨著著社會(huì)進(jìn)步，干干式變壓器得得到了廣泛的的應(yīng)用，根據(jù)據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)干干式變壓器定定義，所謂干干式變壓器，就就是指鐵心和和繞組不浸入入液體中的變變壓器。干式變壓器的結(jié)結(jié)構(gòu)與油浸式式變壓器的差差別不大，采采用晶粒取向向電工鋼片，軛軛和柱采用全全斜接縫，心心柱用鋼帶或或自干型絕緣緣粘帶綁扎，也也有用粘結(jié)劑劑將鐵心膠合合，鐵心為防防止因凝結(jié)而而引起銹蝕，在在鐵心表面涂涂有耐熱的防防銹覆蓋漆或或樹(shù)脂，容量量較大時(shí)，鐵鐵芯中要有氣氣道，氣道尺尺寸為15-20mm，而而干式變壓器器的繞組材料料是銅箔或鋁鋁

21、箔，有時(shí)也也采用銅線繞繞制，而低壓壓線圈（10000V及以以下），用銅銅箔（或鋁箔箔）與預(yù)浸環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂的絕絕緣材料緊密密繞制，采用用纏繞玻璃纖纖維加強(qiáng)樹(shù)脂脂包封，經(jīng)過(guò)過(guò)工藝處理后后，使高低壓壓線圈各自成成為一個(gè)堅(jiān)固固的整體，不不但具有很強(qiáng)強(qiáng)的承受短路路能力，而且且經(jīng)過(guò)冷熱循循環(huán)試驗(yàn)，證證明了線圈具具有耐潮、耐耐裂、阻燃和和自熄功能。由于干式變壓器器的適用材料料不同，其絕絕緣等級(jí)也不不同，絕緣材材料等級(jí)與絕絕緣材料最高高允許溫度見(jiàn)見(jiàn)表4-2。表4-2 絕絕緣等級(jí)與最最高允許溫度度絕緣等級(jí)YAEBFHC絕緣材料最高允允許溫度(）951051201301551802204.3干式變壓壓器的特點(diǎn)占地面

22、積小，不不必單獨(dú)建設(shè)設(shè)變壓器室，它它可以和100kV的高壓壓柜，3800/220VV的低壓配電電柜裝在一個(gè)個(gè)室內(nèi)。運(yùn)行、維修量小小。具有耐熱、防塵塵、耐潮的特特點(diǎn)，適合于于安裝負(fù)荷中中心，對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)節(jié)電起到了一一定作用。損耗小、噪聲小小。絕緣性好，局部部放電量小，耐耐雷電沖擊力力強(qiáng)。機(jī)械強(qiáng)度高,抗抗溫度變化，抗抗短路能力強(qiáng)強(qiáng)。價(jià)格昂貴。壽命期后，不易易回收，污染染環(huán)境。4.4干式變壓壓器的使用注注意事項(xiàng)干式變壓器選擇擇不同的外殼殼，是由所處處的環(huán)境和防防護(hù)要求而定定。干式變壓器繞組組的絕緣，很很大程度影響響變壓器的安安全和使用壽壽命。自然空氣冷卻和和強(qiáng)迫空氣冷冷卻。4干式變壓器器的過(guò)載

23、能力力與環(huán)境溫度度、載前的負(fù)負(fù)荷情況、變變壓器的絕緣緣散熱情況和和發(fā)熱時(shí)間常常數(shù)有關(guān)。5 變電所電氣氣主接線電氣主接線是由由高壓電器通通過(guò)連接線，按按其功能要求求組成接受和和分配電能的的電路，成為為傳輸強(qiáng)電流流、高電壓的的網(wǎng)絡(luò)，故又又稱為一次接接線或電氣主主系統(tǒng)。用規(guī)規(guī)定的設(shè)備文文字和圖形符符號(hào)并按工作作順序排列，詳詳細(xì)地表示電電氣設(shè)備或成成套裝置的全全部基本組成成和連接關(guān)系系的單線接線線圖，稱為主主接線電路圖圖。電氣主接接線是變電所所電氣設(shè)計(jì)的的首要部分，也也是構(gòu)成電力力系統(tǒng)的首要要環(huán)節(jié)。對(duì)電電氣主接線的的基本要求概概括地說(shuō)應(yīng)包包括電力系統(tǒng)統(tǒng)整體及變電電所本身運(yùn)行行的可靠性、靈靈活性和經(jīng)濟(jì)濟(jì)

24、性。5.1對(duì)電氣主主接線的基本本要求和原則則5.1.1電氣氣主接線的基基本要求1可靠性所謂可靠性是指指主接線能可可靠的工作，以以保證對(duì)用戶戶不間斷的供供電。衡量可可靠性的客觀觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行行實(shí)踐。經(jīng)過(guò)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)對(duì)變電所采用用的主接線經(jīng)經(jīng)過(guò)優(yōu)選，現(xiàn)現(xiàn)今采用主接接線的類型并并不多。主接接線的可靠性性不僅要考慮慮次設(shè)備對(duì)供供電可靠性的的影響，還要要考慮繼電保保護(hù)二次設(shè)備備的故障對(duì)供供電可靠性的的影響。同時(shí)時(shí)，可靠性不不是絕對(duì)的，而而是相對(duì)的。一一種主接線對(duì)對(duì)某些變電所所是可靠的，而而對(duì)另一些變變電所可能是是不可靠的。2靈活性 主接線的靈活活性有以下幾幾方面要求； 1)調(diào)度要求求?？梢造`

25、活活的投入和切切除變壓器、線線路、調(diào)配電電源和負(fù)荷，能能夠滿足系統(tǒng)統(tǒng)在事故運(yùn)行行方式下、檢檢修方式下以以及特殊運(yùn)行行方式下的調(diào)調(diào)度要求。 2)檢修要求求?？梢苑奖惚愕耐＿\(yùn)斷路路器、母線及及其繼電保護(hù)護(hù)設(shè)備，進(jìn)行行安全檢修，且且不致影響對(duì)對(duì)用戶的供電電。 3)擴(kuò)建要求求?？梢匀菀滓椎膹某跗谶^(guò)過(guò)渡到終期接接線，使在擴(kuò)擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論論一次和二次次設(shè)備改建量量最小。3經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要是投投資省、占地地面積小、能能量損失小。5.1.2電氣氣主接線的原原則1考慮變電所所在電力系統(tǒng)統(tǒng)中的地位和和作用變電所在電力系系統(tǒng)中的地位位和作用是決決定主接線的的主要因素。變變電所不管是是樞紐變電所所、地區(qū)變電電所、終端變

26、變電所、企業(yè)業(yè)變電所還是是分支變電所所，由于它們們?cè)陔娏ο到y(tǒng)統(tǒng)中的地位和和作用不同，對(duì)對(duì)主接線的可可靠性、靈活活性、經(jīng)濟(jì)性性的要求也不不同。2考慮近期和和遠(yuǎn)期的發(fā)展展規(guī)模變電所主接線設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5510年電力力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的的大小和分布布、負(fù)荷增長(zhǎng)長(zhǎng)速度以及地地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況況和潮流分布布，并分析各各種可能的運(yùn)運(yùn)行方式，來(lái)來(lái)確定主接線線的形式以及及所連接電源源數(shù)和出線回回?cái)?shù)。3考慮負(fù)荷的的重要性分級(jí)級(jí)和出線回?cái)?shù)數(shù)多少對(duì)主接接線的影響對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必必須有兩個(gè)獨(dú)獨(dú)立電源供電電，且當(dāng)一個(gè)個(gè)電源失去后后，應(yīng)保證全全部一級(jí)負(fù)荷荷不間斷供電電；對(duì)二級(jí)負(fù)負(fù)荷，一般要要有兩個(gè)電源源供電，且當(dāng)當(dāng)

27、一個(gè)電源失失去后，能保保證大部分二二級(jí)負(fù)荷供電電。三級(jí)負(fù)荷荷一般只需一一個(gè)電源供電電。4考慮主變臺(tái)臺(tái)數(shù)對(duì)主接線線的影響變電所主變的容容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)對(duì)變電所主接接線的選擇將將產(chǎn)生直接的的影響。通常常對(duì)大型變電電所，由于其其傳輸容量大大，對(duì)供電可可靠性要求高高，因此，其其對(duì)主接線的的可靠性、靈靈活性的要求求也高。而容容量小的變電電所，其傳輸輸容量小，對(duì)對(duì)主接線的可可靠性、靈活活性要求低。5考慮備用容容量的有無(wú)和和大小對(duì)主接接線的影響發(fā)、送、變的備備用容量是為為了保證可靠靠的供電、適適應(yīng)負(fù)荷突增增、設(shè)備檢修修、故障停運(yùn)運(yùn)情況下的應(yīng)應(yīng)急要求。電電氣主接線的的設(shè)計(jì)要根據(jù)據(jù)備用容量的的有無(wú)而有所所不問(wèn)。例

28、如如，當(dāng)斷路器器或母線檢修修時(shí)，是否允允許線路、變變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障障時(shí)允許切除除線路、變壓壓器的數(shù)量等等，都直接影影響主接線的的形式。5.2電氣主接接線設(shè)計(jì)程序序1、電氣主接線線的設(shè)計(jì)程序序電氣主接線的設(shè)設(shè)計(jì)伴隨著變變電所的整體體設(shè)計(jì)，即按按照工程基本本建設(shè)程序，歷歷經(jīng)可行性研研究階段、初初步設(shè)計(jì)階段段、技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)階段和施工工設(shè)計(jì)階段等等四個(gè)階段。在在各階段中隨隨要求、任務(wù)務(wù)的不同，其其深度、廣度度也有所差異異，但總的設(shè)設(shè)計(jì)思路、方方法和步驟相相同。 (1)對(duì)原始始資料進(jìn)行分分析，具體內(nèi)內(nèi)容如下： 1)本工工程情況。主主要包括：變變電所類型；設(shè)計(jì)規(guī)劃容容量；變壓器器容量及臺(tái)數(shù)數(shù)；運(yùn)行方式

29、式等。 2)電力力系統(tǒng)情況。電電力系統(tǒng)近期期及遠(yuǎn)景發(fā)展展規(guī)劃(510年)；變電所在電電力系統(tǒng)中的的位置(地理理位置和容量量位置)和作作用；本期工工程和遠(yuǎn)景規(guī)規(guī)劃與電力系系統(tǒng)連接方式式以及各級(jí)電電壓中性點(diǎn)接接地方式等。 3)負(fù)荷荷情況。負(fù)荷荷的性質(zhì)及地地理位置、電電壓等級(jí)、出出線回路數(shù)及及輸送容量等等。電力負(fù)荷荷在原始資料料中雖已提供供，但設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)應(yīng)該認(rèn)真地地辯證地分析析。因?yàn)樨?fù)荷荷的發(fā)展和增增長(zhǎng)速度受政政治、經(jīng)濟(jì)、工工業(yè)水平和自自然條件等方方面影響。如如果設(shè)計(jì)時(shí)，只只依據(jù)負(fù)荷計(jì)計(jì)劃數(shù)字，而而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際際負(fù)荷小了，就就等于積壓資資金，否則電電量供應(yīng)不足足，就會(huì)影響響其他工業(yè)的的發(fā)展。 4)環(huán)境境

30、條件。當(dāng)?shù)氐氐臍鉁?、濕濕度、覆冰、污污穢、風(fēng)向、水水文、地質(zhì)、海海拔、地震等等因素對(duì)主接接線中電器的的選擇和配電電裝置的實(shí)施施均有影響。特特別是我國(guó)土土地遼闊，各各地氣象、地地理?xiàng)l件相差差甚大，應(yīng)子子以重視。對(duì)對(duì)重型設(shè)備的的運(yùn)輸條件也也應(yīng)充分考慮慮。 5)設(shè)備備制造情況。為為使所設(shè)計(jì)的的主接線具有有可行性，必必須對(duì)各主要要電器的性能能、制造能力力和供貨情況況、價(jià)格等資資料匯集并分分析比較，保保證設(shè)計(jì)的先先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)濟(jì)性和可行性性。(2)擬定主接接線方案。根根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)務(wù)書(shū)的要求，在在原始資料分分析的基礎(chǔ)上上，可擬定若若干個(gè)主接線線方案。因?yàn)闉閷?duì)電源和出出線回路數(shù)、電電壓等級(jí)、變變壓器臺(tái)數(shù)、容容

31、量以及母線線結(jié)構(gòu)等考慮慮的不同，會(huì)會(huì)出現(xiàn)多種接接線方案(近近期和遠(yuǎn)期)。應(yīng)依據(jù)對(duì)對(duì)主接線的基基本要求，從從技術(shù)上論證證各方案的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰汰一些明顯不不合理的方案案，最終保留留23個(gè)技術(shù)上上相當(dāng)，又都都能滿足任務(wù)務(wù)書(shū)要求的方方案，再進(jìn)行行可靠性定量量分析計(jì)算比比較，最后獲獲得技術(shù)合理理、經(jīng)濟(jì)可行行的主接線方方案。 (3)主接線線經(jīng)濟(jì)比較。 (4)短路電電流計(jì)算。對(duì)對(duì)擬定的電氣氣主接線，為為了選擇合理理的電器，需需進(jìn)行短路電電流計(jì)算。 (5)電器設(shè)設(shè)備的選擇。 (6)繪制電電氣主接線圖圖及其他必要要的圖紙。(7)工程概算算。包括：主主要設(shè)備器材材費(fèi)；安裝工工程費(fèi)；其他他費(fèi)用。5.3主接線設(shè)設(shè)計(jì)

32、主接線的基本形形式，就是主主要電氣設(shè)備備常用的幾種種形式，分為為兩大類：有有匯流母線的的接線形式、無(wú)無(wú)匯流母線的的接線形式。變電所電氣主接接線的基本環(huán)環(huán)節(jié)是電源(變壓器)、母母線和出線(饋線)。各各個(gè)變電所的的出線回路數(shù)數(shù)和電源數(shù)不不同，且每路路饋線所傳輸輸?shù)墓β室膊徊灰粯印Ｔ谶M(jìn)進(jìn)出線數(shù)較多多時(shí)(一般超超過(guò)4回)，為為便于電能的的匯集和分配配，采用母線線作為中間環(huán)環(huán)節(jié)，可使接接線簡(jiǎn)單清晰晰，運(yùn)行方便便有利于安裝裝和擴(kuò)建。但但有母線后，配配電裝置占地地面積較大，使使用斷路器等等設(shè)備增多。無(wú)無(wú)匯流母線的的接線使用開(kāi)開(kāi)關(guān)電器較少少，占地面積積小，但只適適用于進(jìn)出線線回路少，不不再擴(kuò)建和發(fā)發(fā)展的變電所

33、所。有匯流母母線的接線形形式主要有：?jiǎn)文妇€接線線和雙母線接接線。設(shè)計(jì)中中僅以單母線線接線為例。一、單母線接線線 圖 5-1 單母線接線線如圖 5-1 所示，單母母線接線的特特點(diǎn)是整個(gè)配配電裝置只有有一組母線，每每個(gè)電源線和和引出線都經(jīng)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電器器接到同一組組母線上。供供電電源是變變壓器或高壓壓進(jìn)線回路。母母線既可以保保證電源并列列工作，又能能使任一條出出線回路都可可以從電源ll或2獲得電能。每每條引出線回回路中部裝有有斷路器和隔隔離開(kāi)關(guān)，靠靠近母線側(cè)的的隔離開(kāi)關(guān)QQS2稱作母母線隔離開(kāi)關(guān)關(guān)，靠近線路路側(cè)的QS33稱為線路隔隔離開(kāi)關(guān)(在實(shí)際變電電所中，通常常把靠近電源源側(cè)的隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)稱為甲刀刀

34、閘，把靠近近負(fù)荷側(cè)的隔隔離開(kāi)關(guān)稱為為乙刀閘)。由于斷路路器具有開(kāi)合合電路的專用用滅弧裝置，可可以開(kāi)斷或閉閉合負(fù)荷電流流和開(kāi)斷短路路電流，故用用來(lái)作為接通通或切斷電路路的控制電器器。隔離開(kāi)關(guān)關(guān)沒(méi)有滅弧裝裝置其開(kāi)合合電流能力極極低，只能于于設(shè)備停運(yùn)后后退出工作時(shí)時(shí)斷開(kāi)電路，保保證與帶電部部分隔離，起起著隔離電壓壓的作用。所所以，同一回回路中在斷路路器可能出現(xiàn)現(xiàn)電源的一側(cè)側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)應(yīng)配置隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)，以便檢檢修斷路器時(shí)時(shí)隔離電源。若若饋線的用戶戶側(cè)沒(méi)有電源源時(shí)，斷路器器通往用戶則則可以不裝設(shè)設(shè)線路隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)。但如果果費(fèi)用不大，為為了防止過(guò)電電壓的侵入。也也可以裝設(shè)。同同一回路中串串接的隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)和斷

35、路器器，在運(yùn)行操操作時(shí)，必須須嚴(yán)格遵守下下列操作順序序：如對(duì)饋線送電時(shí)時(shí)，須先合上上隔離開(kāi)關(guān)QQS2和QS3，再投投入斷路器QQF2；如欲欲停止對(duì)其供供電，須先斷斷開(kāi)QF2，然后后再斷開(kāi)QSS3和QS2。為了了防止誤操作作，除嚴(yán)格按按照操作規(guī)程程實(shí)行操作票票制度外。還還應(yīng)在隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的的斷路器之間間，加裝電磁磁閉鎖、機(jī)械械閉鎖。接地地開(kāi)關(guān)(又稱接地刀刀間)QS44是在檢修電電路和設(shè)備時(shí)時(shí)合上，取代代安全接地線線的作用。當(dāng)當(dāng)電壓在1110kV及以上時(shí)，斷斷路器兩側(cè)的的隔離開(kāi)關(guān)扣扣線路隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)的線路側(cè)側(cè)均應(yīng)配置接接地開(kāi)關(guān)。對(duì)對(duì)35kV及以上的母母線，在每段段母線上亦應(yīng)應(yīng)設(shè)置12組接地開(kāi)關(guān)關(guān)

36、或接地器，以以保證電器和和母線檢修時(shí)時(shí)的安全。1單母線接線線的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清清晰、設(shè)備少少、操作方便便、便于擴(kuò)建建和采用成套套配電裝置。 缺點(diǎn)：靈活性和可可靠性差，當(dāng)當(dāng)母線或母線線隔離開(kāi)關(guān)故故障或檢修時(shí)時(shí)，必須斷開(kāi)開(kāi)它所連接的的電源，與之之相連的所有有電力裝置在在整個(gè)檢修期期間均而停止止工作。此外外，在出線斷斷路器檢修期期間，必須停停止該回路的的供電。2單母線接線線的適用范圍圍 一般適適用于一臺(tái)主主變壓器的以以下兩種情況況： (1)6-10kkV配電裝置的的出線回路數(shù)數(shù)不超過(guò)5回。 (2)35-666kV配電裝置的的出線回路數(shù)數(shù)不超過(guò)3回。二、單母線分段段接線為了克服一般單單母線接線

37、存存在的缺點(diǎn)，提提高它的供電電可靠性和靈靈活性，可以以把單母線分分成幾段，在在每段母線之之間裝設(shè)一個(gè)個(gè)分段斷路器器和兩個(gè)隔離離開(kāi)關(guān)。每段段母線上均接接有電源和出出線回路，便便成為單母線線分段接線，如如圖5-2所所示。1單母線分段段接線的優(yōu)缺缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：用斷路路器把母線分分段后，對(duì)重重要用戶可以以從不同段引引出兩個(gè)回路路，有兩個(gè)電電源供電；當(dāng)一證正常常段母線不間間斷供電和不不致使大面積積停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段段母線或母線線隔離開(kāi)關(guān)故故障或檢修時(shí)時(shí)，該段母線線的回路都要要在檢修期間間內(nèi)停電；當(dāng)出線為雙雙回路時(shí)，常常使架空線路路出現(xiàn)交叉跨跨越；擴(kuò)建時(shí)需向向兩個(gè)方向均均衡擴(kuò)建。 2適用范圍圍 (1)6一10

38、kkV配電裝置置出線回路數(shù)數(shù)為6回及以以上時(shí)。 (2)3566kV配配電裝置出線線回路數(shù)為448回時(shí)。圖5-2 單母母線分段接線線現(xiàn)階段最常用的的接線形式有有兩種：?jiǎn)文改妇€接線和單單母線分段接接線，依據(jù)康康威焦化變電電所中實(shí)際情情況的了解，以以及對(duì)單母線線接線和單母母線分段的比比較，并且從從經(jīng)濟(jì)性、可可靠性、靈活活性三個(gè)方面面的對(duì)比，選選擇單母線接接線方式。康威焦化變電所所為終端變電電所高壓為110kV低壓壓為0.4kkV。這在主主接線的選擇擇上確定了范范圍，根據(jù)55-10年的的發(fā)展計(jì)劃設(shè)設(shè)計(jì)，并依據(jù)據(jù)康威焦化的的供電情況，擬擬裝設(shè)兩臺(tái)主主變壓器。110kV主主接線根據(jù)設(shè)計(jì)要求及及綜合考慮，1

39、10kV側(cè)兩兩條銅電纜，一一條運(yùn)行，一一條備用兩條條電纜的各種種參數(shù)均相同同，來(lái)自供電電中心的高壓壓電經(jīng)隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)、調(diào)相機(jī)機(jī)、電流互感感器接到母線線上，而后經(jīng)經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)、計(jì)計(jì)量柜進(jìn)入母母線接到兩臺(tái)臺(tái)變壓器上，其其間由隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)和斷路器器分離。如附附錄。20.4kVV主接線所謂0.4kVV是一種電壓壓等級(jí),按正正常工作需用用380kVV，10kVV高壓經(jīng)過(guò)變變壓器降壓后后為0.4kkV等級(jí)，低低壓經(jīng)過(guò)隔離離開(kāi)關(guān)、電流流互感器、高高壓斷路器接接到母線上，而而后經(jīng)過(guò)隔離離開(kāi)關(guān)、儀表表通過(guò)低壓母母線接到降壓壓變壓器母線線上，兩臺(tái)變變壓器低壓分分別帶有不同同的負(fù)荷這是是0.4kVV。如附錄所示。6 短路

40、計(jì)算選擇電氣設(shè)備、整整定繼電保護(hù)護(hù)、確定電氣氣主接線方案案、考慮限制制短路電流的的措施及分析析電力系統(tǒng)是是短路計(jì)算的的最終目的。所所謂短路是指指不同電位導(dǎo)導(dǎo)電部分之間間的不正常短短接，既有相相與相之間導(dǎo)導(dǎo)體的金屬性性短接或者經(jīng)經(jīng)小阻抗的短短接，也有中中性點(diǎn)直接接接地系統(tǒng)或三三相四線制系系統(tǒng)中單相或或多相接地（或或接中性線）。 6.1短路概述述電力系統(tǒng)的狀態(tài)態(tài)有三種：正正常運(yùn)行狀態(tài)態(tài)、不正常運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)、短短路故障。在在電氣設(shè)計(jì)和和運(yùn)行中，不不僅要考慮系系統(tǒng)正常運(yùn)行行狀態(tài)，而且且要考慮它發(fā)發(fā)生故障時(shí)的的情況，最嚴(yán)嚴(yán)重的故障是是電路乃至系系統(tǒng)發(fā)生短路路。電力系統(tǒng)統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)時(shí)，其相與相相之間，中性性

41、點(diǎn)接地系統(tǒng)統(tǒng)的中性線與與相線之間，都都是通過(guò)負(fù)荷荷或阻抗連接接的。6.2造成短路路原因電力系統(tǒng)發(fā)生短短路的主要原原因是電氣設(shè)設(shè)備載流部分分的絕緣被損損壞。絕緣損損壞大多是由由于未及時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)設(shè)備的缺陷，以以及設(shè)計(jì)、制制造、安裝和和運(yùn)行不當(dāng)所所致，如由于于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)運(yùn)行，絕緣自自然老化或由由于設(shè)備本身身絕緣強(qiáng)度不不夠而被正常常電壓擊穿；設(shè)備絕緣正正常而被內(nèi)部部人員違反操操作規(guī)程和安安全規(guī)程，造造成誤操作而而引發(fā)短路。電電力系統(tǒng)的其其他某些故障障也可能導(dǎo)致致短路，如輸輸電線路斷線線和倒桿事故故等。此外，飛飛禽及小動(dòng)物物跨接裸導(dǎo)體體，老鼠咬壞壞設(shè)備、導(dǎo)線線的絕緣，都都可能造成短短路。6.3短路

42、危害害1.電力系統(tǒng)發(fā)發(fā)生短路時(shí)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)總阻抗減減小很多，短短路回路中的的短路電流可可能超過(guò)該回回路的正常工工作電流十幾幾倍甚至幾十十倍，如610kV的的大容量裝置置，短路電流流可達(dá)到幾萬(wàn)萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)萬(wàn)安。2.選的各種電電氣設(shè)備應(yīng)有有足夠的熱穩(wěn)穩(wěn)定度。3.短路電流通通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，同同時(shí)也使導(dǎo)體體受到很大的的電動(dòng)力作用用、使導(dǎo)體發(fā)發(fā)生變形，甚甚至損壞。因因此，電氣裝裝置中所選的的各種電氣設(shè)設(shè)備還應(yīng)有足足夠的電動(dòng)(機(jī)械)穩(wěn)定定度。 4.短路必將將造成局部停停電，而且短短路點(diǎn)越靠近近電源，停電電范圍越大、給給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造造成的損失也也越大。 5.短路也同同時(shí)引起系統(tǒng)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電壓降降低特別是是靠近短路點(diǎn)點(diǎn)處降

43、低得更更多，短路點(diǎn)點(diǎn)的電壓為零零，結(jié)果可能能導(dǎo)致非故障障范圍部分或或全部用戶的的供電破壞。當(dāng)當(dāng)電壓降低到到額定值的880左右時(shí)時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)關(guān)有可能斷開(kāi)開(kāi)，因而中斷斷供電；當(dāng)電電壓下降到330一400。并持續(xù)續(xù)達(dá)1s以上上時(shí)，電動(dòng)機(jī)機(jī)可能停止轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使工廠廠產(chǎn)品報(bào)廢，甚甚至造成人身身傷亡事故。直直到短路故障障被切除后，非非故障系統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電壓才能能得以恢復(fù)。由此可見(jiàn)。短路路的后果是十十分嚴(yán)重的，且且短路所引起起的危害程度度，與短路故故障的地點(diǎn)、類類型及持續(xù)時(shí)時(shí)間等因素有有關(guān)。為了保保證電氣設(shè)備備安全可靠運(yùn)運(yùn)行，減輕短短路的影響，除除應(yīng)努力設(shè)法法消除可能引引起短路的一一切因素外，一一旦發(fā)生短路路，應(yīng)

44、盡快切切除故障部分分，使系統(tǒng)的的電壓在較短短的時(shí)間內(nèi)恢恢復(fù)到正常值值。為此，需需要進(jìn)行短路路電流計(jì)算，以以便正確地選選擇具有足夠夠的動(dòng)穩(wěn)定性性和熱穩(wěn)定性性的電氣設(shè)備備，以保證在在發(fā)生可能有有的最大短路路電流時(shí)不致致?lián)p壞。6.4短路計(jì)算算根據(jù)實(shí)際情況及及圖紙的要求求分析康威焦焦化綜合樓變變電所的設(shè)計(jì)計(jì)，短路計(jì)算算要恰到好處處，確定短路路點(diǎn)位高低壓壓側(cè)各一個(gè)，互互相分析計(jì)算算，如圖6-1所示。 圖6-1電力系系統(tǒng)短路計(jì)算算電路圖計(jì)算短路前給定定電力系統(tǒng)饋饋線出口短路路器2QF為為2N12-10I型。計(jì)計(jì)算方法采用用比較簡(jiǎn)潔常常用的標(biāo)幺值值計(jì)算。確定基準(zhǔn)值取 ，而而 計(jì)算短路回路中中主要元件的的電抗

45、標(biāo)幺值值電力系統(tǒng)根據(jù)有關(guān)資料，則架空線路由資料可知：，則則電力變壓器有資料得：，則則做出等值電路圖圖并化簡(jiǎn)電路路，求出點(diǎn)及及其點(diǎn)短路回回路阻抗標(biāo)幺幺值，根據(jù)計(jì)計(jì)算電路圖及及其回路中個(gè)個(gè)主要元件的的電抗標(biāo)幺值值做出等值電電路圖。求出點(diǎn)三相短路路電流和短路路容量如圖所示6-22 點(diǎn)供電系系統(tǒng)的等值電電路圖的短路路回路。 圖6-2 點(diǎn)供供電系統(tǒng)的等等值電路圖的的短路回路求出點(diǎn)三相短路路電流和短路路容量如圖6-3 點(diǎn)點(diǎn)供電系統(tǒng)的的等值電路圖圖的短路回路路圖6-3 點(diǎn)供供電系統(tǒng)的等等值電路圖的的短路回路在工程設(shè)計(jì)中，往往往還要列短短路計(jì)算表，如如下圖所示。表6-1短路計(jì)計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（KK

46、V）三相短路容量（MMVA）點(diǎn)2.762.762.767.094.2250.25點(diǎn)32.0732.0732.0759.0134.9622.277 電氣設(shè)備選選擇與校驗(yàn)在各級(jí)電壓等級(jí)級(jí)的變電所中中，使用各種種電氣設(shè)備，諸諸如變壓器、斷斷路器、隔離離開(kāi)關(guān)、電流流互感器、電電壓互感器、母母線、補(bǔ)償電電容器等，這這些設(shè)備的任任務(wù)是保證變變電所安全、可可靠的供電，因因?yàn)檫x擇電氣氣設(shè)備時(shí)，必必須慮及電力力系統(tǒng)在正常常和故障時(shí)的的工作情況。所所謂電氣設(shè)備備的選擇，則則是根據(jù)電氣氣設(shè)備在系統(tǒng)統(tǒng)中所處的地地理位置和完完成的任務(wù)來(lái)來(lái)確定它們的的型號(hào)和參數(shù)數(shù)。電氣設(shè)備備選擇的總原原則是在保證證安全、可靠靠工作的前提

47、提下，適當(dāng)留留有裕度，力力求在經(jīng)濟(jì)上上進(jìn)行節(jié)約。7.1電氣設(shè)備備及分類1、電氣設(shè)備電氣設(shè)備是指電電力系統(tǒng)中發(fā)發(fā)電、輸電、變變配電、用電電設(shè)備的總稱稱，它包括發(fā)發(fā)電機(jī)、變壓壓器及各種高高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)設(shè)備、保護(hù)設(shè)設(shè)備、導(dǎo)線、電電纜和用電設(shè)設(shè)備等。2、電氣設(shè)備的的分類電氣設(shè)備通常分分類方法如下下：（1）.按電壓壓分 通常常把1kV以以上的設(shè)備稱稱為高壓設(shè)備備，1kV以以下的稱為低低壓設(shè)備。（2）.按電能能質(zhì)量分 交流設(shè)備、直直流設(shè)備、交交直流兩用設(shè)設(shè)備。（3）.按設(shè)備備所屬的電路路性質(zhì)分 一次設(shè)備、二二次設(shè)備。（4）.按是否否組合分 單元件設(shè)備備、成套設(shè)備備。（5）.一次設(shè)設(shè)備按其在一一次電路中功功能

48、，又可分分為發(fā)電設(shè)備備、變換設(shè)備備、控制設(shè)備備、保護(hù)設(shè)備備、補(bǔ)償設(shè)備備和用電設(shè)備備。7.2電氣設(shè)備備選擇與校驗(yàn)驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇擇是供配電系系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重重要內(nèi)容之一一。安全、可可靠、經(jīng)濟(jì)、合合理是選擇電電氣設(shè)備的基基本要求。電氣設(shè)備選擇的的一般原則為為：按正常工工作條件下選選擇額定電流流、額定電壓壓及型號(hào)，按按短路情況下下校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的的開(kāi)斷能力、短短路熱穩(wěn)定和和動(dòng)穩(wěn)定。在供配電系統(tǒng)中中盡管各種電電器設(shè)備的作作用不一樣，但但選擇的條件件有諸多是相相同的，在表表7-1中列列出了導(dǎo)體和和電器選擇與與校驗(yàn)的項(xiàng)目目。從表中可可以看出為保保證設(shè)備可靠靠的運(yùn)行，各各種設(shè)備均應(yīng)應(yīng)按正常工作作條件下的額額定電壓和額

49、額定電流選擇擇，并按短路路條件校驗(yàn)動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)穩(wěn)定。表7-1導(dǎo)體和和電器的選擇擇與校驗(yàn)項(xiàng)目目設(shè)備名稱選擇項(xiàng)目校驗(yàn)項(xiàng)目額定電壓（KV）額定電流（A）裝置類（戶內(nèi)戶外）準(zhǔn)確度級(jí)短路電流開(kāi)斷能力（KA）熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定高壓斷路器高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓熔斷器電流互感器電壓互感器母線電纜7.3高壓斷路路器選擇與校校驗(yàn)7.3.1高壓壓斷路器的選選擇高壓斷路器是高高壓電氣中的的重要設(shè)備，是是一次電力系系統(tǒng)中控制和和保護(hù)電路的的關(guān)鍵設(shè)備，它它在電網(wǎng)中的的作用有兩方方面，其一是是控制作用，即即根據(jù)電力系系統(tǒng)的運(yùn)行要要求，接通或或斷開(kāi)工作電電路，其二是是保護(hù)作用，當(dāng)當(dāng)電力系統(tǒng)中中發(fā)生故障時(shí)時(shí)，在繼電保保護(hù)裝置

50、的作作用下，斷路路器自動(dòng)斷開(kāi)開(kāi)故障部分，以以保證無(wú)故障障部分的正常常運(yùn)行。高壓斷路器的主主要作用是：在正常運(yùn)行行時(shí)用它接通通或切斷負(fù)荷荷電流；在發(fā)發(fā)生短路故障障或嚴(yán)重負(fù)荷荷時(shí)，借助繼繼電保護(hù)裝置置用它自動(dòng)、迅迅速地切斷故故障電流，以以防止擴(kuò)大事事故范圍。斷路器工作性能能好壞直接關(guān)關(guān)系到供配電電系統(tǒng)的安全全運(yùn)行。為此此要求斷路器器具有相當(dāng)完完善的滅弧裝裝置和足夠強(qiáng)強(qiáng)的滅弧能力力。圖7-1高壓斷斷路器的QFF的型號(hào)規(guī)格格7.3.2高壓壓斷路器的校校驗(yàn)根據(jù)圖7-1高高壓斷路器的的QF的型號(hào)號(hào)規(guī)格。在短短路計(jì)算中我我們得知100kV側(cè)母線線上短路電流流為5.3kkA，控制QQF的線路繼繼電保護(hù)裝置置實(shí)

51、際最大的的動(dòng)作時(shí)間為為1.0s變壓器高壓側(cè)實(shí)實(shí)際最大工作作電流按變壓壓器額定電流流計(jì)算。 線路首端短路時(shí)時(shí)，流過(guò)短路路電流最大，而而線路首端（）點(diǎn)短路和母線（）點(diǎn)短路，其短路電流相等，即：短路電流沖擊值值：短路容量：擬定選用高壓真真空斷路器，斷斷路時(shí)間：短路假想時(shí)間：根據(jù)擬定條件和和相關(guān)數(shù)據(jù)，選選用ZN122-10I型型高壓真空斷斷路器。表7-2 ZNN12-100I型高壓真真空斷路器序號(hào)安裝電氣條件ZN12-100I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257.7A1250A合格32.76KA31.5KA合格47.038KAA25KA合格57.84126合格7.4隔離開(kāi)關(guān)關(guān)選擇與

52、校驗(yàn)驗(yàn)7.4.1隔離離開(kāi)關(guān)原理與與類型隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電電廠和變電所所中常用的開(kāi)開(kāi)關(guān)電器，用用于隔離電源源，以保證對(duì)對(duì)其它電器設(shè)設(shè)備和線路運(yùn)運(yùn)行安全檢修修。隔離開(kāi)關(guān)是應(yīng)用用于斷路器的的配套裝置使使用的，但是是隔離開(kāi)關(guān)無(wú)無(wú)滅弧裝置，不不能用來(lái)接通通和斷開(kāi)負(fù)荷荷電流和短路路電流。隔離離開(kāi)關(guān)的類型型較多，按裝裝接地點(diǎn)不同同分：屋內(nèi)式式和屋外式；按絕緣支柱柱數(shù)目分：?jiǎn)螁沃?、雙柱柱式和三柱式式；此外還有有V型隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)。隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)的型式對(duì)對(duì)配電裝置的的分布和占地地面積有很大大的影響，隔隔離開(kāi)關(guān)選型型時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)實(shí)際情況選擇擇，康威焦化化選擇型號(hào)為為：GN300-10D/630，這這種型號(hào)隔離離開(kāi)關(guān)系列為為高

53、壓10kkV，三相電電流頻率500HZ的戶內(nèi)內(nèi)裝置，安裝裝于高壓開(kāi)關(guān)關(guān)柜內(nèi)，使高高壓開(kāi)關(guān)柜結(jié)結(jié)構(gòu)緊密占地地面積小，安安全性高。如如下表所示77-3為GNN30-100D/6300的技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。表7-3 GNN30-100D/6300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GN30-100D/6300戶內(nèi)3010630帶接地刀閘7.4.2隔離離開(kāi)關(guān)運(yùn)行與與維護(hù) 隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行行與維護(hù)的注注意事項(xiàng)：（1）.載流回回路及引線端端子無(wú)過(guò)熱。（2）.瓷瓶無(wú)無(wú)裂痕，瓷瓶瓶與法蘭接觸觸處無(wú)松散及及起層現(xiàn)象。（3）.傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)外露的金金屬無(wú)明顯銹銹蝕痕跡。（4）.觸頭罩罩無(wú)異物堵塞塞。（5）.接地良良

54、好。（6）.分合閘閘過(guò)程應(yīng)無(wú)卡卡勁，觸頭中中心要標(biāo)準(zhǔn)，三三相是否同時(shí)時(shí)接觸。（7）.隔離開(kāi)開(kāi)關(guān)嚴(yán)禁帶負(fù)負(fù)荷分、合閘閘，維修時(shí)檢檢查它與斷路路器的連鎖。7.4.3隔離離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)驗(yàn) 根據(jù)型號(hào)擬選選GN30-10D/6630。 短路電流的沖擊擊值：短路容量：短路電流假想時(shí)時(shí)間： 校驗(yàn)情況如如下表表7-4 GNN30-100D/6300校驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)GN30-100D/6300工作電壓（KVV）10最大工作電流（AA）57.73短路電流 （KKA）2.76短路沖擊電流（KKA）7.038熱穩(wěn)定性校驗(yàn)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可可得滿足熱穩(wěn)穩(wěn)定校驗(yàn)條件件。7.5互感器選選擇與校驗(yàn)互感器是電力系系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x儀表、繼

55、電保保護(hù)等二次設(shè)設(shè)備獲取電氣氣一次回路信信息的傳感器器?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大大電流按比例例變成低電壓壓(100、)和小電流(5、1A)，其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。為了確保工作人員在接觸測(cè)量?jī)x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(zhǎng)期存在高電壓?；ジ衅靼娏髁骰ジ衅骱碗婋妷夯ジ衅鲀蓛纱箢悾饕请姶攀降牡?。此外，電電容式電壓互互感器在超高高壓系統(tǒng)中也也被廣泛應(yīng)用用。非電磁式式的新型互感感器，如電子子式、光電式式互感器，尚尚未進(jìn)入廣泛泛的工業(yè)實(shí)用用階段。7.5.1互感感器應(yīng)用互感器包括電流流互感器和電電壓互感器。電電

56、流互感器又又稱儀用變流流器，文字符符號(hào)為T(mén)A；電壓互感器器又稱儀用變變壓器，文字字符號(hào)為T(mén)VV。從基本結(jié)結(jié)構(gòu)和工作原原理來(lái)說(shuō)，互互感器是一種種特殊變壓器器?；ジ衅饔腥缦伦髯饔?；(1)安全絕緣緣采用互感器作一一次電路與二二次電路之間間的中間元件件，可避免一一次電路的高高電壓直接引引入測(cè)量?jī)x表表、繼電器等等二次設(shè)備，有有利于保障人人身安全；可可避免一次電電路發(fā)生短路路使二次儀表表、繼電器等等電流線圈受受大電流沖擊擊而損壞；也也可避免二次次電路的故障障影響一次電電路。這樣就就提高了一、二二次電路工作作的安全性和和可靠性。(2)按比例減減小電流和降降低電壓電流互感器是將將一次大電流流按比例變成成二次小

57、電流流的裝置。雖雖然電流互感感器一次額定定電流不同，但但二次額定電電流一般為55A。電壓互互感器是將一一次高電壓按按比例變成二二次低電壓的的裝置，雖然然電壓互感器器一次額定電電壓不同，但但二次額定電電壓一般為1100V。(3)擴(kuò)大二次次設(shè)備的使用用范圍采用互感器后，就就相當(dāng)于擴(kuò)大大了儀表和繼繼電器的使用用范圍。例如如：用一只量量程為5A的的電流表與不不同變流比的的電流互感器器配套使用，就就可測(cè)量不同同范圍的電流流。同樣，用用一只量程為為100V的的電壓表與不不同變壓比的的電壓互感器器配套使用，就就可測(cè)量不同同范圍的電壓壓。此外，使使用互感器后后，可使二次次儀表和繼電電器等的電流流或電壓規(guī)格格統(tǒng)

58、一，有利利于這些產(chǎn)品品的標(biāo)準(zhǔn)化、小小型化和大規(guī)規(guī)模生產(chǎn)。7.5.2電流流互感器原理理與結(jié)構(gòu)1工作原理電流互感器的基基本結(jié)構(gòu)與變變壓器相似，原原理接線如圖圖7-2所示示其一次繞繞組的匝數(shù)很很少(有的利利用一次導(dǎo)體體穿過(guò)其鐵芯芯，只有一匝匝)，導(dǎo)體較較粗，串接在在被測(cè)電路中中，因此一次次電流完全取取決于被測(cè)電電路的負(fù)載電電流；其二次次繞組的匝數(shù)數(shù)很多，且與與低阻抗的儀儀表或繼電器器的電流線圈圈相連，因而而二次阻抗很很小，所以它它實(shí)際上就相相當(dāng)于一個(gè)短短路運(yùn)行的變變壓器。電流互感器一、二二次額定電流流之比叫變流流比，用表示示，由變壓器器的基本知識(shí)識(shí)可知： （7-1）式中 、電流互感感器一、二次次繞組

59、的匝數(shù)數(shù)；、電流互感感器一、二次次額定電流；、電流互感感器一、二次次實(shí)際電流；由式7-1可見(jiàn)見(jiàn)，若已知電電流互感器的的變流比(或或一、二次繞繞組的匝數(shù))和二次實(shí)際際電流，便可可計(jì)算出一次次實(shí)際電流的的近似值。圖 7-2 電流互感器器原理接線圖圖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)結(jié)構(gòu)如圖7-2所示，它它主要由鐵芯芯、一次繞組組、二次繞組組和絕緣構(gòu)成成。按照一次次繞組匝數(shù)的的多少，電流流互感器又可可分為單匝式式和多匝式，多多匝式電流互互感器又分為為只有一個(gè)鐵鐵芯和具有兩兩個(gè)鐵芯的兩兩種類型。7.5.3電流流互感器校驗(yàn)驗(yàn)對(duì)于大多數(shù)電流流互感器，給給出了相對(duì)于于額定一次電電流的動(dòng)穩(wěn)定定

60、倍數(shù)和熱穩(wěn)穩(wěn)定倍數(shù)，因因此其動(dòng)、熱熱穩(wěn)定度應(yīng)按按下式校驗(yàn)。動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：則動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)的的條件為：擬定型號(hào)為：LLZZBJ99-10型電電流互感器，查查表得，熱穩(wěn)定倍數(shù)：，則則熱穩(wěn)定度校校驗(yàn)條件為：，一般為1S熱熱穩(wěn)定倍數(shù)，即即電流互感器器試驗(yàn)時(shí)間tt=1s，因因此上式可改改寫(xiě)為：通過(guò)計(jì)算結(jié)果可可知滿足熱穩(wěn)穩(wěn)定校驗(yàn)。7.6電壓互感感器7.6.1電壓壓互感器原理理如圖所示7-33為電壓互感感器原理接線線圖，其基本本結(jié)構(gòu)與變壓壓器相同，電電壓互感器一一、二次側(cè)額額定電壓之比比稱為變壓比比，用表示。圖 7-3 電電壓互感器原原理接線圖1鐵芯；2一次繞組；3二次繞組式中 、電壓互感感器一、二次次繞組的匝