電氣工程及其自動化畢業(yè)論文

1、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） PAGE PAGE XII摘 要本設(shè)計的主要內(nèi)容包括：10/0.4kV變電所主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；負荷計算；無功功率補償；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護規(guī)劃設(shè)計；防雷保護設(shè)計等。根據(jù)電氣主線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求，本變電所電氣主接線的高壓側(cè)采用單母線接線，低壓側(cè)采用單母線分段的電氣主接線形式；對低壓側(cè)負荷的統(tǒng)計計算采用需要系數(shù)法；為減少無功損耗，提高電能的利用率， 本設(shè)計進行了無功功率補償設(shè)計，使功率因數(shù)從0.69提高到0

2、.9；短路電流的計算包括短路點的選擇及其具體數(shù)值計算；而電氣設(shè)備選擇采用了按額定電流選擇，按短路電流計算的結(jié)果進行校驗的方法；繼電保護設(shè)計主要是對變壓器進行電流速斷保護和過電流保護的設(shè)計計算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針防直擊雷保護。本設(shè)計十分注重重運用我國電電氣設(shè)計的新新技術(shù)和新的的設(shè)備，實用用性及強，考考慮到是實際際工程的應(yīng)用用，便以通俗俗易懂的語言言進行闡述。關(guān)鍵詞：變電所所設(shè)計；電氣氣主接線；繼繼電保護AbstracctThe dessign oon thee topiic of Liaooning Instiitute of Teechnollogy TTeachii

3、ng Buuildinng subbstatiion exxpansiion prrelimiinary desiggn. TThe maain deesign elemeents iincludde : 110/0.44kV maain trransfoormer substtationn choiice; EElectrrical Substtationn mainn wiriing deesign; Shorrt-cirrcuit curreent caalculaation; Loadd Calcculatiion; RReactiive poower ccompennsatioon;

4、 Ellectriical EEquipmment (bus, HV ciircuitt breaakers, isollationn swittches, currrent ttransfformerr and voltaage trransfoormer, and compeensatiion caapacittor MOOA); DDistriibutioon Equuipmennt dessign; relayy Plannning and DDesignn; Ligghtninng prootectiion deesign. Accordiing too the main line

5、of ellectriical ddesignn shouuld meeet thhe relliabillity, flexiibilitty, ecconomyy requuiremeents, The ssubstaation main electtricall wiriing Hiigh Siide siingle-bus wwiringg, loww volttage sside oof thee singgle-buus aboove thhe maiin eleectriccal wiiring form; the low-ppressuure siide looad caalc

6、ulaated uusing the sstatissticall needds coeefficiient; To reeduce the rreactiive poower lloss, increeased energgy utiilizattion, The ddesignn of rreactiive poower ccompennsatioon dessign, powerr facttor frrom 0.69 too 0.9; shorrt-cirrcuit curreent caalculaationss incllude sshort-circuuit pooint ffo

7、r thhe sellectioon andd speccific numerrical calcuulatioon; annd eleectriccal eqquipmeent chhosen by thhe chooice oof ratted cuurrentt, shoort-ciircuitt currrent ccalcullationn by tthe reesultss of tthe caalibraation methoods; rrelay desiggn of the mmain ttransfformerr Currrent PProtecction and oove

8、r-ccurrennt prootectiion deesign; disttributtion iinstalllatioons coomplette sett of ppower distrributiion eqquipmeent; TThe suubstattion uusing direcct ligghtninng strroke pprevenntion lighttning proteectionn. The dessign iis verry cloose atttentiion too the use oof ourr elecctricaal dessign oof th

9、ee new technnologyy and new eequipmment, practtical and sstrongg, Takking iinto aaccounnt thee actuual appplicaation, in aa userr-frieendly languuage tto desscribee it. Key worrds：: substtationn desiign; EElectrrical wirinng; Reelay . 目 錄TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc107830766 前言 PAGEREF _Toc10783

10、0766 h VI HYPERLINK l _Toc107830767 第1章 畢業(yè)設(shè)設(shè)計概述 PAGEREF _Toc107830767 h 1 HYPERLINK l _Toc107830768 1.1 畢業(yè)設(shè)設(shè)計題目 PAGEREF _Toc107830768 h 1 HYPERLINK l _Toc107830769 1.2 畢業(yè)設(shè)設(shè)計目的 PAGEREF _Toc107830769 h 1 HYPERLINK l _Toc107830770 1.3畢業(yè)設(shè)計計內(nèi)容 PAGEREF _Toc107830770 h 1 HYPERLINK l _Toc107830771 第2章 負荷計計算

11、 PAGEREF _Toc107830771 h 2 HYPERLINK l _Toc107830772 2.1負荷概述述 PAGEREF _Toc107830772 h 2 HYPERLINK l _Toc107830773 2.2負荷計算算 PAGEREF _Toc107830773 h 2 HYPERLINK l _Toc107830774 第3章 無功功功率補償 PAGEREF _Toc107830774 h 7 HYPERLINK l _Toc107830775 3.1并聯(lián)電力力電容器補償償 PAGEREF _Toc107830775 h 7 HYPERLINK l _Toc1078

12、30776 3.2無功補償償容量的計算算 PAGEREF _Toc107830776 h 7 HYPERLINK l _Toc107830777 第4章 主變壓壓器選擇 PAGEREF _Toc107830777 h 9 HYPERLINK l _Toc107830778 4.1變電所變變壓器容量、臺臺數(shù)、型號選選擇 PAGEREF _Toc107830778 h 9 HYPERLINK l _Toc107830779 4.1.1變壓壓器容量 PAGEREF _Toc107830779 h 9 HYPERLINK l _Toc107830780 4.1.2主變變壓器臺數(shù)和和型號 PAGEREF

13、 _Toc107830780 h 9 HYPERLINK l _Toc107830781 4.1.3主變變壓器確定 PAGEREF _Toc107830781 h 10 HYPERLINK l _Toc107830782 4.2干式變壓壓器的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc107830782 h 10 HYPERLINK l _Toc107830783 4.3干式變壓壓器的特點 PAGEREF _Toc107830783 h 11 HYPERLINK l _Toc107830784 4.4干式變壓壓器的使用注注意事項 PAGEREF _Toc107830784 h 11 HYPERLINK l

14、_Toc107830785 第5章 變電所所電氣主接線線 PAGEREF _Toc107830785 h 12 HYPERLINK l _Toc107830786 5.1對電氣主主接線的基本本要求和原則則 PAGEREF _Toc107830786 h 12 HYPERLINK l _Toc107830787 5.1.1電氣氣主接線的基基本要求 PAGEREF _Toc107830787 h 12 HYPERLINK l _Toc107830788 5.1.2電氣氣主接線的原原則 PAGEREF _Toc107830788 h 12 HYPERLINK l _Toc107830789 5.2電

15、氣主接接線設(shè)計程序序 PAGEREF _Toc107830789 h 13 HYPERLINK l _Toc107830790 5.3主接線設(shè)設(shè)計 PAGEREF _Toc107830790 h 14 HYPERLINK l _Toc107830791 第6章 短路計計算 PAGEREF _Toc107830791 h 18 HYPERLINK l _Toc107830792 6.1短路概述述 PAGEREF _Toc107830792 h 18 HYPERLINK l _Toc107830793 6.2造成短路路原因 PAGEREF _Toc107830793 h 18 HYPERLINK

16、l _Toc107830794 6.3短路危害害 PAGEREF _Toc107830794 h 18 HYPERLINK l _Toc107830795 6.4短路計算算 PAGEREF _Toc107830795 h 19 HYPERLINK l _Toc107830796 第7章 電氣設(shè)設(shè)備選擇與校校驗 PAGEREF _Toc107830796 h 23 HYPERLINK l _Toc107830797 7.1電氣設(shè)備備及分類 PAGEREF _Toc107830797 h 23 HYPERLINK l _Toc107830798 7.2電氣設(shè)備備選擇與校驗驗 PAGEREF _To

17、c107830798 h 23 HYPERLINK l _Toc107830799 7.3高壓斷路路器選擇與校校驗 PAGEREF _Toc107830799 h 24 HYPERLINK l _Toc107830800 7.3.1高壓壓斷路器的選選擇 PAGEREF _Toc107830800 h 24 HYPERLINK l _Toc107830801 7.3.2高壓壓斷路器的校校驗 PAGEREF _Toc107830801 h 25 HYPERLINK l _Toc107830802 7.4隔離開關(guān)關(guān)選擇與校驗驗 PAGEREF _Toc107830802 h 26 HYPERLINK

18、 l _Toc107830803 7.4.1隔離離開關(guān)原理與與類型 PAGEREF _Toc107830803 h 26 HYPERLINK l _Toc107830804 7.4.2隔離離開關(guān)運行與與維護 PAGEREF _Toc107830804 h 26 HYPERLINK l _Toc107830805 7.4.3隔離離開關(guān)的校驗驗 PAGEREF _Toc107830805 h 26 HYPERLINK l _Toc107830806 7.5互感器選選擇與校驗 PAGEREF _Toc107830806 h 27 HYPERLINK l _Toc107830807 7.5.1互感感器

19、應(yīng)用 PAGEREF _Toc107830807 h 27 HYPERLINK l _Toc107830808 7.5.2電流流互感器原理理與結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc107830808 h 28 HYPERLINK l _Toc107830809 7.5.3電流流互感器校驗驗 PAGEREF _Toc107830809 h 29 HYPERLINK l _Toc107830810 7.6電壓互感感器 PAGEREF _Toc107830810 h 30 HYPERLINK l _Toc107830811 7.6.1電壓壓互感器原理理 PAGEREF _Toc107830811 h 30

20、HYPERLINK l _Toc107830812 7.7母線選擇擇與校驗 PAGEREF _Toc107830812 h 31 HYPERLINK l _Toc107830813 7.7.1 母母線的選擇 PAGEREF _Toc107830813 h 31 HYPERLINK l _Toc107830814 7.7.2母線線校驗 PAGEREF _Toc107830814 h 32 HYPERLINK l _Toc107830815 第8章 繼電保保護 PAGEREF _Toc107830815 h 33 HYPERLINK l _Toc107830816 8.1繼電保護護 PAGEREF

21、 _Toc107830816 h 33 HYPERLINK l _Toc107830817 8.1.1對繼繼電保護的基基本要求 PAGEREF _Toc107830817 h 33 HYPERLINK l _Toc107830818 8.1.2繼電電保護原理 PAGEREF _Toc107830818 h 33 HYPERLINK l _Toc107830819 8.2過電流與與速斷保護整整定值的計算算 PAGEREF _Toc107830819 h 34 HYPERLINK l _Toc107830820 8.2.1過電電流整定值計計算 PAGEREF _Toc107830820 h 34

22、HYPERLINK l _Toc107830821 8.2.2速斷斷保護整定值值計算 PAGEREF _Toc107830821 h 36 HYPERLINK l _Toc107830822 第9章 配電裝裝置 PAGEREF _Toc107830822 h 38 HYPERLINK l _Toc107830823 9.1對配電裝裝置的基本要要求 PAGEREF _Toc107830823 h 38 HYPERLINK l _Toc107830824 9.2配電裝置置的類型 PAGEREF _Toc107830824 h 38 HYPERLINK l _Toc107830825 9.3配電裝置

23、置的應(yīng)用 PAGEREF _Toc107830825 h 38 HYPERLINK l _Toc107830826 9.4配電裝置置的設(shè)計步驟驟 PAGEREF _Toc107830826 h 39 HYPERLINK l _Toc107830827 第10章 防雷雷保護設(shè)計 PAGEREF _Toc107830827 h 42 HYPERLINK l _Toc107830828 10.1雷電過過電壓 PAGEREF _Toc107830828 h 42 HYPERLINK l _Toc107830829 10.2雷電的的危害 PAGEREF _Toc107830829 h 42 HYPERL

24、INK l _Toc107830830 10.3防雷保保護裝置 PAGEREF _Toc107830830 h 42 HYPERLINK l _Toc107830831 10.4防雷設(shè)設(shè)計 PAGEREF _Toc107830831 h 43 HYPERLINK l _Toc107830832 10.5防雷保保護計算 PAGEREF _Toc107830832 h 43 HYPERLINK l _Toc107830833 總 結(jié) PAGEREF _Toc107830833 h 47 HYPERLINK l _Toc107830834 參考文獻 PAGEREF _Toc107830834 h 4

25、88 HYPERLINK l _Toc107830835 致謝 PAGEREF _Toc107830835 h 49 HYPERLINK l _Toc107830836 附錄 PAGEREF _Toc107830836 h 50 HYPERLINK l _Toc107830837 附錄 PAGEREF _Toc107830837 h 55 前言經(jīng)濟的迅速發(fā)展展，科學(xué)技術(shù)術(shù)的不斷進步步促使社會中中各行各業(yè)都都在不斷地發(fā)發(fā)展壯大，特特別是各種高高、新、尖、精精的技術(shù)應(yīng)用用，而所有的的一切都離不不開電，而電電的中樞變電所更是是必不可少，起起到至關(guān)重要要的作用。電是一個廣義的的范疇，伴隨隨負荷的不同同

26、，對電的要要求也會隨之之改變。100kV的變電電所應(yīng)用較為為廣泛，其涉涉及工業(yè)、農(nóng)農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)領(lǐng)域，所以說說對10kVV變電所的設(shè)設(shè)計具有十分分重要的意義義。此設(shè)計的題目是是針對10kkV變電所進進行的擴大初初步設(shè)計，在在設(shè)計伊始，在在工程技術(shù)人人員的陪同下下對變電所進進行了參觀學(xué)學(xué)習(xí)，并把所所設(shè)計的有關(guān)關(guān)內(nèi)容做了整整體的記錄，參參觀過程中通通過技術(shù)人員員的指導(dǎo)和結(jié)結(jié)合自身的實實際情況，選選擇變電所的的高低壓部分分設(shè)計，這部部分設(shè)計相信信對自己將來來的工作也會會有很大的幫幫助。本設(shè)計計按照以下的的步驟進行：首先：依照主接接線的特點，選選擇各個電壓壓等級的接線線方式，進行行綜合比較，選選擇最佳接

27、線線方式。其次：進行短路路電流計算，根根據(jù)短路點計計算三相短路路穩(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)合實際繪制制設(shè)計圖紙，包包括主接線圖圖、二次回路路圖等。最后后進行校驗。以上是理論知識識的體現(xiàn)而更更中要的一點點是在設(shè)計中中培養(yǎng)自己運運用所學(xué)知識識解決實際問問題的能力和和創(chuàng)新精神，增增強工程觀，在在設(shè)計過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，大大膽地運用新新理論、新技技術(shù)去分析解解決實際問題題,以便更好好地適應(yīng)工作作的需要。了解整個設(shè)計的的目的、內(nèi)容容和基本要求求進行設(shè)計的的資料推備。資資料準備主要要通過查閱(包括上網(wǎng)查查問)文獻資資料和參加生生產(chǎn)實習(xí)兩條條渠道進行

28、。此此設(shè)計充分吸吸收專業(yè)理論論知識， 考考慮自己畢業(yè)業(yè)設(shè)計的選題題方向，有目目的、有計劃劃地查閱與選選題方向有關(guān)關(guān)的文獻資料料，特別是在在參加生產(chǎn)實實習(xí)的過程中中有意識地搜搜集生產(chǎn)過程程及新技術(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)計計課題收集資資料的最重要要途徑。選定定題目后，應(yīng)應(yīng)再有針對性性地查閱一些些資料，最后后對所有收集集的資料進行行整理。并對對其進行完善善，對于一個個完整的設(shè)計計而言，文字字與圖紙并存存。文字的詳詳細敘述使內(nèi)內(nèi)容豐富，而而圖紙則一目目了然。 PAGE 85畢業(yè)設(shè)計概述1.1 畢業(yè)設(shè)設(shè)計題目遼寧工學(xué)院綜綜合教學(xué)樓變變電所擴大初初步設(shè)計1.2 畢業(yè)

29、設(shè)設(shè)計目的本設(shè)計是針對變變電所進行的的擴大初步設(shè)設(shè)計，設(shè)計中中涉及“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”等課程有關(guān)關(guān)內(nèi)容，通過過設(shè)計培養(yǎng)學(xué)學(xué)生綜合運用用所學(xué)知識分分析、解決本本專業(yè)領(lǐng)域工工程技術(shù)問題題的能力；培養(yǎng)學(xué)生獨獨立自學(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)計和和科學(xué)研究的的初步能力；包括：調(diào)查查研究、搜集集資料（含文文獻檢索）；方案論證、技技術(shù)方案的計計劃與實施；理論分析、設(shè)設(shè)計和計算；撰寫學(xué)術(shù)論論文或設(shè)計說說明書等的能能力。1.3畢業(yè)設(shè)計計內(nèi)容主變壓器選擇；變電所電氣氣主接線設(shè)計計；短路電流流計算；電氣氣設(shè)備選擇（母母線、高壓斷斷路器、隔離離開關(guān)

30、、電流流互感器、電電壓互感器、避避雷器和補償償電容器）；配電裝置設(shè)設(shè)計；繼電保保護設(shè)計；防防雷保護設(shè)計計；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范范圍圖。進行10kV變變電所擴大初初步設(shè)計；完成任務(wù)書中的的全部內(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范圍圍圖；畢業(yè)設(shè)計說明書書按統(tǒng)一格式式打印裝訂成成冊；說明書文字在11 .5萬字字以上，語言言通順簡練，圖圖表畫法符合合國家標準；完成與設(shè)計有關(guān)關(guān)的英文資料料翻譯；主變壓器選擇在發(fā)電廠和變電電站中，用來來向電力系統(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

31、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、臺臺數(shù)、型號選選擇4.1.1變壓壓器容量變壓器空載運行行時需用較大大的無功功率率，這些無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過大，不但增增加投資，而而且使變壓器器長期處于輕輕載運行，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，會使使變壓器長期期過負載，易易損壞設(shè)備。變壓器的最佳負負載率在400%-70%之間，負載載過高，損耗耗明顯增加，另另一方面，由由于變壓器容容量裕度小，負負載稍有增長長，便需要增

32、增容，更換大大容量的變壓壓器，勢必增增加投資，且且影響供電。總總之選擇變壓壓器的容量，要要以現(xiàn)有的負負荷為依據(jù)，按按照5-100年的發(fā)展計計劃來確定，按按照遼寧工學(xué)學(xué)院綜合樓變變電所的設(shè)計計選用的變壓壓器容量為11000kVVA。4.1.2主變變壓器臺數(shù)和和型號1臺數(shù)變壓器的臺數(shù)應(yīng)應(yīng)根據(jù)負荷的的特點和經(jīng)濟濟運行進行選選擇，要由負負荷大小，對對供電的可靠靠性和電能質(zhì)質(zhì)量的要求來來決定，并兼兼顧節(jié)約電能能、降低運行行造價、維護護設(shè)備等因素素，確定變壓壓器臺數(shù)應(yīng)綜綜合考慮，進進行認真的技技術(shù)經(jīng)濟比較較。按負荷的等級和和大小來說，對對于帶一、二二級負荷的變變電所，當一一、二級負荷荷較多時，應(yīng)應(yīng)選兩臺或

33、兩兩臺以上變壓壓器，如只有有少量的一、二二級負荷并能能從相鄰的變變電所取得低低壓備用電源源，可以只采采用一臺變壓壓器。對于像遼寧工學(xué)學(xué)院綜合樓來來說主要負荷荷是二、三類類負荷 ，二二級負荷主要要是消防電梯梯、應(yīng)急照明明等負荷；而而三級負荷主主要是電力設(shè)設(shè)備和普通照照明，根據(jù)需需要擬裝設(shè)兩兩臺變壓器。2型號主變壓器的型號號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；33）.建筑物物的使用功能能；4）.主主要用電設(shè)備備對供電的要要求；5）.當?shù)毓╇姴坎块T對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

34、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，根根據(jù)消防要求求，不得選用用可燃性油變變壓器，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遼寧工學(xué)院院綜合樓地下下變電所的主主變壓器型號號為環(huán)氧樹脂脂澆注型，其其技術(shù)參數(shù)如如表2-1所所示。表4-1 SCCB9-10000/100變壓器技術(shù)術(shù)參數(shù)型號額定容量（KVA）額定電壓（kVV）空載損耗（W）

35、負載損耗（W）短路阻抗（%）空載 電流（%）變壓器連接組高壓低壓SCB9-10000/100100010.50.41660855061.04.2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荷中心又又無燃燒危險險的變壓器，而而當今，隨著著社會進步，干干式變壓器得得到了廣泛的的應(yīng)用，根據(jù)據(jù)國家標準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

36、表面涂涂有耐熱的防防銹覆蓋漆或或樹脂，容量量較大時，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箔，有時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)氧樹脂的絕絕緣材料緊密密繞制，采用用纏繞玻璃纖纖維加強樹脂脂包封，經(jīng)過過工藝處理后后，使高低壓壓線圈各自成成為一個堅固固的整體，不不但具有很強強的承受短路路能力，而且且經(jīng)過冷熱循循環(huán)試驗，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，其絕絕緣等級也不不同，絕緣材材料等級與絕絕緣材料最高高允許溫度見見表4-2。表4-2 絕絕緣

37、等級與最最高允許溫度度絕緣等級YAEBFHC絕緣材料最高允允許溫度(）951051201301551802204.3干式變壓壓器的特點占地面積小，不不必單獨建設(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個室內(nèi)。運行、維修量小小。具有耐熱、防塵塵、耐潮的特特點，適合于于安裝負荷中中心，對系統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)濟運行節(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。機械強度高,抗抗溫度變化，抗抗短路能力強強。價格昂貴。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干式變壓器選擇擇不同的外殼殼，是由所處處的環(huán)境

38、和防防護要求而定定。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迫空氣冷冷卻。4干式變壓器器的過載能力力與環(huán)境溫度度、載前的負負荷情況、變變壓器的絕緣緣散熱情況和和發(fā)熱時間常常數(shù)有關(guān)。變電所電氣主接接線電氣主接線是由由高壓電器通通過連接線，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并按工作作順序排列，詳詳細地表示電電氣設(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)計的的首要部分，也

39、也是構(gòu)成電力力系統(tǒng)的首要要環(huán)節(jié)。對電電氣主接線的的基本要求概概括地說應(yīng)包包括電力系統(tǒng)統(tǒng)整體及變電電所本身運行行的可靠性、靈靈活性和經(jīng)濟濟性。5.1對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，以以保證對用戶戶不間斷的供供電。衡量可可靠性的客觀觀標準是運行行實踐。經(jīng)過過長期運行實實踐的考驗，對對變電所采用用的主接線經(jīng)經(jīng)過優(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)備對供供電可靠性的的影響，還要要考慮繼電保保護二次設(shè)備備的故障對供供電可靠性的的影響。同時時，可靠性不不是絕對的，而而是相對的。一一種主接

40、線對對某些變電所所是可靠的，而而對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。可以靈活活的投入和切切除變壓器、線線路、調(diào)配電電源和負荷，能能夠滿足系統(tǒng)統(tǒng)在事故運行行方式下、檢檢修方式下以以及特殊運行行方式下的調(diào)調(diào)度要求。 2)檢修要求求。可以方便便的停運斷路路器、母線及及其繼電保護護設(shè)備，進行行安全檢修，且且不致影響對對用戶的供電電。 3)擴建要求求。可以容易易的從初期過過渡到終期接接線，使在擴擴建時，無論論一次和二次次設(shè)備改建量量最小。3經(jīng)濟性經(jīng)濟性主要是投投資省、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

41、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，由于它們們在電力系統(tǒng)統(tǒng)中的地位和和作用不同，對對主接線的可可靠性、靈活活性、經(jīng)濟性性的要求也不不同。2考慮近期和和遠期的發(fā)展展規(guī)模變電所主接線設(shè)設(shè)計應(yīng)根據(jù)5510年電力力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)規(guī)劃進行。應(yīng)應(yīng)根據(jù)負荷的的大小和分布布、負荷增長長速度以及地地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況況和潮流分布布，并分析各各種可能的運運行方式，來來確定主接線線的形式以及及所連接電源源數(shù)和出線回回數(shù)。3考慮負荷的的重要性分級級和出線回數(shù)數(shù)多少對主接接線的影響對一級負荷，

42、必必須有兩個獨獨立電源供電電，且當一個個電源失去后后，應(yīng)保證全全部一級負荷荷不間斷供電電；對二級負負荷，一般要要有兩個電源源供電，且當當一個電源失失去后，能保保證大部分二二級負荷供電電。三級負荷荷一般只需一一個電源供電電。4考慮主變臺臺數(shù)對主接線線的影響變電所主變的容容量和臺數(shù)，對對變電所主接接線的選擇將將產(chǎn)生直接的的影響。通常常對大型變電電所，由于其其傳輸容量大大，對供電可可靠性要求高高，因此，其其對主接線的的可靠性、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，對對主接線的可可靠性、靈活活性要求低。5.2電氣主接接線設(shè)計程序序1、電氣主接線線的設(shè)計程序序電氣主接線的設(shè)設(shè)計伴隨

43、著變變電所的整體體設(shè)計，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)計階段段、技術(shù)設(shè)計計階段和施工工設(shè)計階段等等四個階段。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)計思路、方方法和步驟相相同。 (1)對原始始資料進行分分析，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)計規(guī)劃容容量；變壓器器容量及臺數(shù)數(shù)；運行方式式等。 2)電力力系統(tǒng)情況。電電力系統(tǒng)近期期及遠景發(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；本期工工程和遠景規(guī)規(guī)劃與電力系系統(tǒng)連接方式式以及各級電電壓中性點接接地方式等。

44、3)負荷荷情況。負荷荷的性質(zhì)及地地理位置、電電壓等級、出出線回路數(shù)及及輸送容量等等。電力負荷荷在原始資料料中雖已提供供，但設(shè)計時時應(yīng)該認真地地辯證地分析析。因為負荷荷的發(fā)展和增增長速度受政政治、經(jīng)濟、工工業(yè)水平和自自然條件等方方面影響。如如果設(shè)計時，只只依據(jù)負荷計計劃數(shù)字，而而投產(chǎn)時實際際負荷小了，就就等于積壓資資金，否則電電量供應(yīng)不足足，就會影響響其他工業(yè)的的發(fā)展。 4)環(huán)境境條件。當?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、地震等等因素對主接接線中電器的的選擇和配電電裝置的實施施均有影響。特特別是我國土土地遼闊，各各地氣象、地地理條件相差差甚大，應(yīng)子子以重視。對對重型設(shè)

45、備的的運輸條件也也應(yīng)充分考慮慮。 5)設(shè)備備制造情況。為為使所設(shè)計的的主接線具有有可行性，必必須對各主要要電器的性能能、制造能力力和供貨情況況、價格等資資料匯集并分分析比較，保保證設(shè)計的先先進性、經(jīng)濟濟性和可行性性。(2)擬定主接接線方案。根根據(jù)設(shè)計任務(wù)務(wù)書的要求，在在原始資料分分析的基礎(chǔ)上上，可擬定若若干個主接線線方案。因為為對電源和出出線回路數(shù)、電電壓等級、變變壓器臺數(shù)、容容量以及母線線結(jié)構(gòu)等考慮慮的不同，會會出現(xiàn)多種接接線方案(近近期和遠期)。應(yīng)依據(jù)對對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，淘汰汰一些明顯不不合理的方案案，最終保留留23個技術(shù)上上相當，又都都能滿足任務(wù)務(wù)書

46、要求的方方案，再進行行可靠性定量量分析計算比比較，最后獲獲得技術(shù)合理理、經(jīng)濟可行行的主接線方方案。 (3)主接線線經(jīng)濟比較。 (4)短路電電流計算。對對擬定的電氣氣主接線，為為了選擇合理理的電器，需需進行短路電電流計算。 (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；安裝工工程費；其他他費用。5.3主接線設(shè)設(shè)計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、無無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)。各各個變電所的的出線回路

47、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進出線數(shù)較多多時(一般超超過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)，可使接接線簡單清晰晰，運行方便便有利于安裝裝和擴建。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。無無匯流母線的的接線使用開開關(guān)電器較少少，占地面積積小，但只適適用于進出線線回路少，不不再擴建和發(fā)發(fā)展的變電所所。有匯流母母線的接線形形式主要有：單母線接線線和雙母線接接線。設(shè)計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是整個配配電裝置只有有一組母線，每每個電源

48、線和和引出線都經(jīng)經(jīng)過開關(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關(guān)，靠靠近母線側(cè)的的隔離開關(guān)QQS2稱作母母線隔離開關(guān)關(guān)，靠近線路路側(cè)的QS33稱為線路隔隔離開關(guān)(在實際變電電所中，通常常把靠近電源源側(cè)的隔離開開關(guān)稱為甲刀刀閘，把靠近近負荷側(cè)的隔隔離開關(guān)稱為為乙刀閘)。由于斷路路器具有開合合電路的專用用滅弧裝置，可可以開斷或閉閉合負荷電流流和開斷短路路電流，故用用來作為接通通或切斷電路路的控制電器器。隔離開關(guān)關(guān)沒有滅弧裝裝置其開合合電流能

49、力極極低，只能于于設(shè)備停運后后退出工作時時斷開電路，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)配置隔離開開關(guān)，以便檢檢修斷路器時時隔離電源。若若饋線的用戶戶側(cè)沒有電源源時，斷路器器通往用戶則則可以不裝設(shè)設(shè)線路隔離開開關(guān)。但如果果費用不大，為為了防止過電電壓的侵入。也也可以裝設(shè)。同同一回路中串串接的隔離開開關(guān)和斷路器器，在運行操操作時，必須須嚴格遵守下下列操作順序序：如對饋線送電時時，須先合上上隔離開關(guān)QQS2和QS3，再投投入斷路器QQF2；如欲欲停止對其供供電，須先斷斷開QF2，然后后再斷開QSS3和QS2。為了了防止誤操

50、作作，除嚴格按按照操作規(guī)程程實行操作票票制度外。還還應(yīng)在隔離開開關(guān)和相應(yīng)的的斷路器之間間，加裝電磁磁閉鎖、機械械閉鎖。接地地開關(guān)(又稱接地刀刀間)QS44是在檢修電電路和設(shè)備時時合上，取代代安全接地線線的作用。當當電壓在1110kV及以上時，斷斷路器兩側(cè)的的隔離開關(guān)扣扣線路隔離開開關(guān)的線路側(cè)側(cè)均應(yīng)配置接接地開關(guān)。對對35kV及以上的母母線，在每段段母線上亦應(yīng)應(yīng)設(shè)置12組接地開關(guān)關(guān)或接地器，以以保證電器和和母線檢修時時的安全。1單母線接線線的優(yōu)缺點 優(yōu)點：接線簡單清清晰、設(shè)備少少、操作方便便、便于擴建建和采用成套套配電裝置。 缺點：靈活性和可可靠性差，當當母線或母線線隔離開關(guān)故故障或檢修時時，必

51、須斷開開它所連接的的電源，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5回。 (2)35-666kV配電裝置的的出線回路數(shù)數(shù)不超過3回。二、單母線分段段接線為了克服一般單單母線接線存存在的缺點，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)一個個分段斷路器器和兩個隔離離開關(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

52、單母線分段段接線的優(yōu)缺缺點優(yōu)點：用斷路路器把母線分分段后，對重重要用戶可以以從不同段引引出兩個回路路，有兩個電電源供電；當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：當一段段母線或母線線隔離開關(guān)故故障或檢修時時，該段母線線的回路都要要在檢修期間間內(nèi)停電；當出線為雙雙回路時，常常使架空線路路出現(xiàn)交叉跨跨越；擴建時需向向兩個方向均均衡擴建。 2適用范圍圍 (1)6一10kkV配電裝置置出線回路數(shù)數(shù)為6回及以以上時。 (2)3566kV配配電裝置出線線回路數(shù)為448回時。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：單母母線接線和單單母線分段接接線，依據(jù)遼遼寧工學(xué)院變變

53、電所中實際際情況的了解解，以及對單單母線接線和和單母線分段段的比較，并并且從經(jīng)濟性性、可靠性、靈靈活性三個方方面的對比，選選擇單母線接接線方式。遼寧工學(xué)院變電電所為終端變變電所高壓為為10kV低低壓為0.44kV。這在在主接線的選選擇上確定了了范圍，根據(jù)據(jù)5-10年年的發(fā)展計劃劃設(shè)計，并依依據(jù)遼寧工學(xué)學(xué)院的供電情情況，擬裝設(shè)設(shè)兩臺主變壓壓器。110kV主主接線根據(jù)設(shè)計要求及及綜合考慮，110kV側(cè)兩兩條銅電纜，一一條運行，一一條備用兩條條電纜的各種種參數(shù)均相同同，來自供電電中心的高壓壓電經(jīng)隔離開開關(guān)、調(diào)相機機、電流互感感器接到母線線上，而后經(jīng)經(jīng)隔離開關(guān)、計計量柜進入母母線接到兩臺臺變壓器上，其

54、其間由隔離開開關(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,按正正常工作需用用380kVV，10kVV高壓經(jīng)過變變壓器降壓后后為0.4kkV等級，低低壓經(jīng)過隔離離開關(guān)、電流流互感器、高高壓斷路器接接到母線上，而而后經(jīng)過隔離離開關(guān)、儀表表通過低壓母母線接到降壓壓變壓器母線線上，兩臺變變壓器低壓分分別帶有不同同的負荷這是是0.4kVV。如附錄所示。短路計算選擇電氣設(shè)備、整整定繼電保護護、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

55、性短接或者經(jīng)經(jīng)小阻抗的短短接，也有中中性點直接接接地系統(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：正正常運行狀態(tài)態(tài)、不正常運運行狀態(tài)、短短路故障。在在電氣設(shè)計和和運行中，不不僅要考慮系系統(tǒng)正常運行行狀態(tài)，而且且要考慮它發(fā)發(fā)生故障時的的情況，最嚴嚴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)正常運行時時，其相與相相之間，中性性點接地系統(tǒng)統(tǒng)的中性線與與相線之間，都都是通過負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發(fā)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)設(shè)備的缺陷，以以及設(shè)

56、計、制制造、安裝和和運行不當所所致，如由于于設(shè)備長期運運行，絕緣自自然老化或由由于設(shè)備本身身絕緣強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短路危害害1.電力系統(tǒng)發(fā)發(fā)生短路時，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，短路電流流可達到幾萬萬甚至幾十萬萬安。2.選的各種

57、電電氣設(shè)備應(yīng)有有足夠的熱穩(wěn)穩(wěn)定度。3.短路電流通通過導(dǎo)體時，同同時也使導(dǎo)體體受到很大的的電動力作用用、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(機械)穩(wěn)定定度。 4.短路必將將造成局部停停電，而且短短路點越靠近近電源，停電電范圍越大、給給國民經(jīng)濟造造成的損失也也越大。由此可見。短路路的后果是十十分嚴重的，且且短路所引起起的危害程度度，與短路故故障的地點、類類型及持續(xù)時時間等因素有有關(guān)。為了保保證電氣設(shè)備備安全可靠運運行，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)盡快切切除故障部分分，使系統(tǒng)的的電壓在

58、較短短的時間內(nèi)恢恢復(fù)到正常值值。為此，需需要進行短路路電流計算，以以便正確地選選擇具有足夠夠的動穩(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不致致?lián)p壞。6.4短路計算算根據(jù)實際情況及及圖紙的要求求分析遼寧工工學(xué)院綜合樓樓變電所的設(shè)設(shè)計，短路計計算要恰到好好處，確定短短路點位高低低壓側(cè)各一個個，互相分析析計算，如圖圖6-1所示示。 圖6-1電力系系統(tǒng)短路計算算電路圖計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。計計算方法采用用比較簡潔常常用的標幺值值計算。確定基準值取 ，而而 計算短路回路中中主要元件的的電抗標幺值值電力系統(tǒng)根據(jù)有關(guān)資料，則

59、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電路路，求出點及及其點短路回回路阻抗標幺幺值，根據(jù)計計算電路圖及及其回路中個個主要元件的的電抗標幺值值做出等值電電路圖。求出點三相短路路電流和短路路容量如圖所示6-22 點供電系系統(tǒng)的等值電電路圖的短路路回路。 圖6-2 點供供電系統(tǒng)的等等值電路圖的的短路回路求出點三相短路路電流和短路路容量如圖6-3 點點供電系統(tǒng)的的等值電路圖圖的短路回路路圖6-3 點供供電系統(tǒng)的等等值電路圖的的短路回路在工程設(shè)計中，往往往還要列短短路計算表，如如下圖所示。表6-1短路計計算表短路計算點三相短路電流（KKV）三相短路容量（MMVA）點2

60、.762.762.767.094.2250.25點32.0732.0732.0759.0134.9622.27電氣設(shè)備選擇與與校驗在各級電壓等級級的變電所中中，使用各種種電氣設(shè)備，諸諸如變壓器、斷斷路器、隔離離開關(guān)、電流流互感器、電電壓互感器、母母線、補償電電容器等，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，因因為選擇電氣氣設(shè)備時，必必須慮及電力力系統(tǒng)在正常常和故障時的的工作情況。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)來來確定它們的的型號和參數(shù)數(shù)。電氣設(shè)備備選擇的總原原則是在保證證安全、可靠靠工作的前提提下，適當留留有裕度，力力求在經(jīng)濟上