電氣工程和自動(dòng)化畢業(yè)論文正稿

./XX科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)生姓名：李東專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：所屬系〔部：二〇一年月.XX科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)題目：變電所電氣主接線設(shè)計(jì)系電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)姓名李東設(shè)計(jì)時(shí)間：2016年10月01日~2011年11月30日評(píng)閱意見(jiàn)：成績(jī)：指導(dǎo)教師：〔簽字職務(wù)：201年月日XX科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)姓名李東答辯內(nèi)容問(wèn)題摘要評(píng)議情況〔簽名成績(jī)?cè)u(píng)定指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)綜合成績(jī)注：評(píng)定成績(jī)?yōu)?00分制,指導(dǎo)教師為30%,答辯組為70%.摘要本設(shè)計(jì)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(jì)；短路電流計(jì)算；負(fù)荷計(jì)算；無(wú)功功率補(bǔ)償；電氣設(shè)備選擇〔母線、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補(bǔ)償電容器；配電裝置設(shè)計(jì)；繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)；防雷保護(hù)設(shè)計(jì)等.根據(jù)電氣主線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)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(duì)低壓側(cè)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算采用需要系數(shù)法；為減少無(wú)功損耗,提高電能的利用率,本設(shè)計(jì)進(jìn)行了無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)計(jì),使功率因數(shù)從0.69提高到0.9；短路電流的計(jì)算包括短路點(diǎn)的選擇及其具體數(shù)值計(jì)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(jì)算的結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)的方法；繼電保護(hù)設(shè)計(jì)主要是對(duì)變壓器進(jìn)行電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針?lè)乐睋衾妆Ｗo(hù).本設(shè)計(jì)十分注重運(yùn)用我國(guó)電氣設(shè)計(jì)的新技術(shù)和新的設(shè)備,實(shí)用性及強(qiáng),考慮到是實(shí)際工程的應(yīng)用,便以通俗易懂的語(yǔ)言進(jìn)行闡述.關(guān)鍵詞：變電所設(shè)計(jì)；電氣主接線；繼電保護(hù)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步促使社會(huì)中各行各業(yè)都在不斷地發(fā)展壯大,特別是各種高、新、尖、精的技術(shù)應(yīng)用,而所有的一切都離不開(kāi)電,而電的中樞—變電所更是必不可少,起到至關(guān)重要的作用.電是一個(gè)廣義的范疇,伴隨負(fù)荷的不同,對(duì)電的要求也會(huì)隨之改變.10kV的變電所應(yīng)用較為廣泛,其涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域,所以說(shuō)對(duì)10kV變電所的設(shè)計(jì)具有十分重要的意義.此設(shè)計(jì)的題目是針對(duì)10kV變電所進(jìn)行的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)伊始,在工程技術(shù)人員的陪同下對(duì)變電所進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí),并把所設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容做了整體的記錄,參觀過(guò)程中通過(guò)技術(shù)人員的指導(dǎo)和結(jié)合自身的實(shí)際情況,選擇變電所的高低壓部分設(shè)計(jì),這部分設(shè)計(jì)相信對(duì)自己將來(lái)的工作也會(huì)有很大的幫助.本設(shè)計(jì)按照以下的步驟進(jìn)行：首先：依照主接線的特點(diǎn),選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式,進(jìn)行綜合比較,選擇最佳接線方式.其次：進(jìn)行短路電流計(jì)算,根據(jù)短路點(diǎn)計(jì)算三相短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流.再次：根據(jù)所選電氣元件,結(jié)合實(shí)際繪制設(shè)計(jì)圖紙,包括主接線圖、二次回路圖等.最后進(jìn)行校驗(yàn).以上是理論知識(shí)的體現(xiàn)而更中要的一點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神,增強(qiáng)工程觀,在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要立足于應(yīng)用所學(xué)基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),大膽地運(yùn)用新理論、新技術(shù)去分析解決實(shí)際問(wèn)題,以便更好地適應(yīng)工作的需要.了解整個(gè)設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和基本要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的資料推備.資料準(zhǔn)備主要通過(guò)查閱<包括上網(wǎng)查問(wèn)>文獻(xiàn)資料和參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩條渠道進(jìn)行.此設(shè)計(jì)充分吸收專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),考慮自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題方向,有目的、有計(jì)劃地查閱與選題方向有關(guān)的文獻(xiàn)資料,特別是在參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過(guò)程中有意識(shí)地搜集生產(chǎn)過(guò)程及新技術(shù)、新設(shè)備、改革新成果的應(yīng)用等方面資料,這也是為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題收集資料的最重要途徑.選定題目后,應(yīng)再有針對(duì)性地查閱一些資料,最后對(duì)所有收集的資料進(jìn)行整理.并對(duì)其進(jìn)行完善,對(duì)于一個(gè)完整的設(shè)計(jì)而言,文字與圖紙并存.文字的詳細(xì)敘述使內(nèi)容豐富,而圖紙則一目了然..畢業(yè)設(shè)計(jì)概述1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)題目《XX科技大學(xué)學(xué)院綜合教學(xué)樓變電所擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)》1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)是針對(duì)變電所進(jìn)行的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)中涉及"發(fā)電廠電氣部分"、"電力系統(tǒng)分析"、"電力系統(tǒng)繼電保護(hù)"等課程有關(guān)內(nèi)容,通過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自學(xué)能力；使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練,即工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的初步能力；包括：調(diào)查研究、搜集資料〔含文獻(xiàn)檢索；方案論證、技術(shù)方案的計(jì)劃與實(shí)施；理論分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算；撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文或設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等的能力.1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備選擇〔母線、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補(bǔ)償電容器；配電裝置設(shè)計(jì)；繼電保護(hù)設(shè)計(jì)；防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；繪制電氣主接線圖,繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護(hù)范圍圖.進(jìn)行10kV變電所擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)；完成任務(wù)書(shū)中的全部?jī)?nèi)容；繪制變電所電氣主接線圖；繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護(hù)范圍圖；畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按統(tǒng)一格式打印裝訂成冊(cè)；說(shuō)明書(shū)文字在1.5萬(wàn)字以上,語(yǔ)言通順簡(jiǎn)練,圖表畫(huà)法符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；完成與設(shè)計(jì)有關(guān)的英文資料翻譯；.主變壓器選擇在發(fā)電廠和變電站中,用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶(hù)輸送功率的變壓器,稱(chēng)為主變壓器.在輸配電系統(tǒng)中,變壓器起到橋梁作用,變壓器是借助電磁感應(yīng)原理,以相同的頻率,交換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器.4.1變電所變壓器容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)選擇4.1.1變壓器容量變壓器空載運(yùn)行時(shí)需用較大的無(wú)功功率,這些無(wú)功功率需由供電系統(tǒng)供給,變壓器容量如選的過(guò)大,不但增加投資,而且使變壓器長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行,出現(xiàn)"大馬拉小車(chē)"現(xiàn)象,使空載的損耗增加,功率因數(shù)降低,網(wǎng)絡(luò)損耗增加.若容量選的小,會(huì)使變壓器長(zhǎng)期過(guò)負(fù)載,易損壞設(shè)備.變壓器的最佳負(fù)載率在40%-70%之間,負(fù)載過(guò)高,損耗明顯增加,另一方面,由于變壓器容量裕度小,負(fù)載稍有增長(zhǎng),便需要增容,更換大容量的變壓器,勢(shì)必增加投資,且影響供電.總之選擇變壓器的容量,要以現(xiàn)有的負(fù)荷為依據(jù),按照5-10年的發(fā)展計(jì)劃來(lái)確定,按照XX工學(xué)院綜合樓變電所的設(shè)計(jì)選用的變壓器容量為1000kVA.4.1.2主變壓器臺(tái)數(shù)和型號(hào)1．臺(tái)數(shù)變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇,要由負(fù)荷大小,對(duì)供電的可靠性和電能質(zhì)量的要求來(lái)決定,并兼顧節(jié)約電能、降低運(yùn)行造價(jià)、維護(hù)設(shè)備等因素,確定變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)綜合考慮,進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較.按負(fù)荷的等級(jí)和大小來(lái)說(shuō),對(duì)于帶一、二級(jí)負(fù)荷的變電所,當(dāng)一、二級(jí)負(fù)荷較多時(shí),應(yīng)選兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器,如只有少量的一、二級(jí)負(fù)荷并能從相鄰的變電所取得低壓備用電源,可以只采用一臺(tái)變壓器.對(duì)于像XX工學(xué)院綜合樓來(lái)說(shuō)主要負(fù)荷是二、三類(lèi)負(fù)荷,二級(jí)負(fù)荷主要是消防電梯、應(yīng)急照明等負(fù)荷；而三級(jí)負(fù)荷主要是電力設(shè)備和普通照明,根據(jù)需要擬裝設(shè)兩臺(tái)變壓器.2．型號(hào)主變壓器的型號(hào)選擇主要考慮以下因素：1.變電所的所址選擇；2.建筑物的防火等級(jí)；3.建筑物的使用功能；4.主要用電設(shè)備對(duì)供電的要求；5.當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)對(duì)變電所的管理體制等.設(shè)置在一類(lèi)高、低壓主體建筑中的變壓器,應(yīng)選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器；二類(lèi)高、低壓主體建筑也宜如此,否則應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施.主變壓器安裝在地下時(shí),根據(jù)消防要求,不得選用可燃性油變壓器,地下層一般比較潮濕,通風(fēng)條件不好,也不宜選用空氣絕緣的干式變壓器,而宜采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注型或者六氟化硫型變壓器,綜合所述結(jié)合校的具體情況選型為SCB9-1000/10KV變壓器.4.1.3主變壓器確定位于XX工學(xué)院綜合樓地下變電所的主變壓器型號(hào)為環(huán)氧樹(shù)脂澆注型,其技術(shù)參數(shù)如表2-1所示.表4-1SCB9-1000/10變壓器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定容量〔KVA額定電壓〔kV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SCB9-1000/10100010.50.41660855061.04.2干式變壓器的結(jié)構(gòu)為了確保供電安全,迫切需要即可深入負(fù)荷中心又無(wú)燃燒危險(xiǎn)的變壓器,而當(dāng)今,隨著社會(huì)進(jìn)步,干式變壓器得到了廣泛的應(yīng)用,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《干式變壓器》定義,所謂干式變壓器,就是指鐵心和繞組不浸入液體中的變壓器.干式變壓器的結(jié)構(gòu)與油浸式變壓器的差別不大,采用晶粒取向電工鋼片,軛和柱采用全斜接縫,心柱用鋼帶或自干型絕緣粘帶綁扎,也有用粘結(jié)劑將鐵心膠合,鐵心為防止因凝結(jié)而引起銹蝕,在鐵心表面涂有耐熱的防銹覆蓋漆或樹(shù)脂,容量較大時(shí),鐵芯中要有氣道,氣道尺寸為15-20mm,而干式變壓器的繞組材料是銅箔或鋁箔,有時(shí)也采用銅線繞制,而低壓線圈〔1000V及以下,用銅箔〔或鋁箔與預(yù)浸環(huán)氧樹(shù)脂的絕緣材料緊密繞制,采用纏繞玻璃纖維加強(qiáng)樹(shù)脂包封,經(jīng)過(guò)工藝處理后,使高低壓線圈各自成為一個(gè)堅(jiān)固的整體,不但具有很強(qiáng)的承受短路能力,而且經(jīng)過(guò)冷熱循環(huán)試驗(yàn),證明了線圈具有耐潮、耐裂、阻燃和自熄功能.由于干式變壓器的適用材料不同,其絕緣等級(jí)也不同,絕緣材料等級(jí)與絕緣材料最高允許溫度見(jiàn)表4-2.表4-2絕緣等級(jí)與最高允許溫度絕緣等級(jí)YAEBFHC絕緣材料最高允許溫度<951051201301551802204.3干式變壓器的特點(diǎn)占地面積小,不必單獨(dú)建設(shè)變壓器室,它可以和10kV的高壓柜,380/220V的低壓配電柜裝在一個(gè)室內(nèi).運(yùn)行、維修量小.具有耐熱、防塵、耐潮的特點(diǎn),適合于安裝負(fù)荷中心,對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)電起到了一定作用.損耗小、噪聲小.絕緣性好,局部放電量小,耐雷電沖擊力強(qiáng).機(jī)械強(qiáng)度高,抗溫度變化,抗短路能力強(qiáng).價(jià)格昂貴.壽命期后,不易回收,污染環(huán)境.4.4干式變壓器的使用注意事項(xiàng)干式變壓器選擇不同的外殼,是由所處的環(huán)境和防護(hù)要求而定.干式變壓器繞組的絕緣,很大程度影響變壓器的安全和使用壽命.自然空氣冷卻和強(qiáng)迫空氣冷卻.4．干式變壓器的過(guò)載能力與環(huán)境溫度、載前的負(fù)荷情況、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時(shí)間常數(shù)有關(guān)..變電所電氣主接線電氣主接線是由高壓電器通過(guò)連接線,按其功能要求組成接受和分配電能的電路,成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò),故又稱(chēng)為一次接線或電氣主系統(tǒng).用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列,詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖,稱(chēng)為主接線電路圖.電氣主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié).對(duì)電氣主接線的基本要求概括地說(shuō)應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性.5.1對(duì)電氣主接線的基本要求和原則5.1.1電氣主接線的基本要求1．可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作,以保證對(duì)用戶(hù)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)變電所采用的主接線經(jīng)過(guò)優(yōu)選,現(xiàn)今采用主接線的類(lèi)型并不多.主接線的可靠性不僅要考慮—次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響,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．靈活性主接線的靈活性有以下幾方面要求；1>調(diào)度要求.可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷,能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求.2>檢修要求.可以方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備,進(jìn)行安全檢修,且不致影響對(duì)用戶(hù)的供電.3>擴(kuò)建要求.可以容易的從初期過(guò)渡到終期接線,使在擴(kuò)建時(shí),無(wú)論一次和二次設(shè)備改建量最小.3．經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小.5.1.2電氣主接線的原則1．考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中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)5—10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行.應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布,并分析各種可能的運(yùn)行方式,來(lái)確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù).3．考慮負(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)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)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷,一般要有兩個(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)負(fù)荷供電.三級(jí)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、靈活性要求低.5.2電氣主接線設(shè)計(jì)程序1、電氣主接線的設(shè)計(jì)程序電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著變電所的整體設(shè)計(jì),即按照工程基本建設(shè)程序,歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段.在各階段中隨要求、任務(wù)的不同,其深度、廣度也有所差異,但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟相同.<1>對(duì)原始資料進(jìn)行分析,具體內(nèi)容如下：1>本工程情況.主要包括：變電所類(lèi)型；設(shè)計(jì)規(guī)劃容量；變壓器容量及臺(tái)數(shù)；運(yùn)行方式等.2>電力系統(tǒng)情況.電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃<5—10年>；變電所在電力系統(tǒng)中的位置<地理位置和容量位置>和作用；本期工程和遠(yuǎn)景規(guī)劃與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等.3>負(fù)荷情況.負(fù)荷的性質(zhì)及地理位置、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等.電力負(fù)荷在原始資料中雖已提供,但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該認(rèn)真地辯證地分析.因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和增長(zhǎng)速度受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等方面影響.如果設(shè)計(jì)時(shí),只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字,而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了,就等于積壓資金,否則電量供應(yīng)不足,就會(huì)影響其他工業(yè)的發(fā)展.4>環(huán)境條件.當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔、地震等因素對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響.特別是我國(guó)土地遼闊,各地氣象、地理?xiàng)l件相差甚大,應(yīng)子以重視.對(duì)重型設(shè)備的運(yùn)輸條件也應(yīng)充分考慮.5>設(shè)備制造情況.為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性,必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較,保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性.<2>擬定主接線方案.根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,在原始資料分析的基礎(chǔ)上,可擬定若干個(gè)主接線方案.因?yàn)閷?duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同,會(huì)出現(xiàn)多種接線方案<近期和遠(yuǎn)期>.應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線的基本要求,從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn),淘汰一些明顯不合理的方案,最終保留2—3個(gè)技術(shù)上相當(dāng),又都能滿足任務(wù)書(shū)要求的方案,再進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較,最后獲得技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案.<3>主接線經(jīng)濟(jì)比較.<4>短路電流計(jì)算.對(duì)擬定的電氣主接線,為了選擇合理的電器,需進(jìn)行短路電流計(jì)算.<5>電器設(shè)備的選擇.<6>繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙.<7>工程概算.包括：主要設(shè)備器材費(fèi)；安裝工程費(fèi)；其他費(fèi)用.5.3主接線設(shè)計(jì)主接線的基本形式,就是主要電氣設(shè)備常用的幾種形式,分為兩大類(lèi)：有匯流母線的接線形式、無(wú)匯流母線的接線形式.變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是電源<變壓器>、母線和出線<饋線>.各個(gè)變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同,且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)<一般超過(guò)4回>,為便于電能的匯集和分配,采用母線作為中間環(huán)節(jié),可使接線簡(jiǎn)單清晰,運(yùn)行方便有利于安裝和擴(kuò)建.但有母線后,配電裝置占地面積較大,使用斷路器等設(shè)備增多.無(wú)匯流母線的接線使用開(kāi)關(guān)電器較少,占地面積小,但只適用于進(jìn)出線回路少,不再擴(kuò)建和發(fā)展的變電所.有匯流母線的接線形式主要有：?jiǎn)文妇€接線和雙母線接線.設(shè)計(jì)中僅以單母線接線為例.一、單母線接線圖5-1單母線接線如圖5-1所示,單母線接線的特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線,每個(gè)電源線和引出線都經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電器接到同一組母線上.供電電源是變壓器或高壓進(jìn)線回路.母線既可以保證電源并列工作,又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能.每條引出線回路中部裝有斷路器和隔離開(kāi)關(guān),靠近母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)QS2稱(chēng)作母線隔離開(kāi)關(guān),靠近線路側(cè)的QS3稱(chēng)為線路隔離開(kāi)關(guān)<在實(shí)際變電所中,通常把靠近電源側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱(chēng)為甲刀閘,把靠近負(fù)荷側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱(chēng)為乙刀閘>.由于斷路器具有開(kāi)合電路的專(zhuān)用滅弧裝置,可以開(kāi)斷或閉合負(fù)荷電流和開(kāi)斷短路電流,故用來(lái)作為接通或切斷電路的控制電器.隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置．其開(kāi)合電流能力極低,只能于設(shè)備停運(yùn)后退出工作時(shí)斷開(kāi)電路,保證與帶電部分隔離,起著隔離電壓的作用.所以,同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開(kāi)關(guān),以便檢修斷路器時(shí)隔離電源.若饋線的用戶(hù)側(cè)沒(méi)有電源時(shí),斷路器通往用戶(hù)則可以不裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān).但如果費(fèi)用不大,為了防止過(guò)電壓的侵入.也可以裝設(shè).同一回路中串接的隔離開(kāi)關(guān)和斷路器,在運(yùn)行操作時(shí),必須嚴(yán)格遵守下列操作順序：如對(duì)饋線送電時(shí),須先合上隔離開(kāi)關(guān)QS2和QS3,再投入斷路器QF2；如欲停止對(duì)其供電,須先斷開(kāi)QF2,然后再斷開(kāi)QS3和QS2.為了防止誤操作,除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外.還應(yīng)在隔離開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間,加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖.接地開(kāi)關(guān)<又稱(chēng)接地刀間>QS4是在檢修電路和設(shè)備時(shí)合上,取代安全接地線的作用.當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí),斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)扣線路隔離開(kāi)關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開(kāi)關(guān).對(duì)35kV及以上的母線,在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置1—2組接地開(kāi)關(guān)或接地器,以保證電器和母線檢修時(shí)的安全.1．單母線接線的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置.缺點(diǎn)：靈活性和可靠性差,當(dāng)母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí),必須斷開(kāi)它所連接的電源,與之相連的所有電力裝置在整個(gè)檢修期間均而停止工作.此外,在出線斷路器檢修期間,必須停止該回路的供電.2．單母線接線的適用范圍一般適用于一臺(tái)主變壓器的以下兩種情況：<1>6-10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)5回.<2>35-66kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)3回.二、單母線分段接線為了克服一般單母線接線存在的缺點(diǎn),提高它的供電可靠性和靈活性,可以把單母線分成幾段,在每段母線之間裝設(shè)一個(gè)分段斷路器和兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān).每段母線上均接有電源和出線回路,便成為單母線分段接線,如圖5-2所示.1．單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①用斷路器把母線分段后,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；②當(dāng)一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電.缺點(diǎn)：①當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí),該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電；②當(dāng)出線為雙回路時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；③擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建.2．適用范圍<1>6一10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí).<2>35—66kV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時(shí).圖5-2單母線分段接線現(xiàn)階段最常用的接線形式有兩種：?jiǎn)文妇€接線和單母線分段接線,依據(jù)XX工學(xué)院變電所中實(shí)際情況的了解,以及對(duì)單母線接線和單母線分段的比較,并且從經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性三個(gè)方面的對(duì)比,選擇單母線接線方式.XX工學(xué)院變電所為終端變電所高壓為10kV低壓為0.4kV.這在主接線的選擇上確定了范圍,根據(jù)5-10年的發(fā)展計(jì)劃設(shè)計(jì),并依據(jù)XX工學(xué)院的供電情況,擬裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器.1．10kV主接線根據(jù)設(shè)計(jì)要求及綜合考慮,10kV側(cè)兩條銅電纜,一條運(yùn)行,一條備用兩條電纜的各種參數(shù)均相同,來(lái)自供電中心的高壓電經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)、調(diào)相機(jī)、電流互感器接到母線上,而后經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)、計(jì)量柜進(jìn)入母線接到兩臺(tái)變壓器上,其間由隔離開(kāi)關(guān)和斷路器分離.如附錄Ⅱ.2．0.4kV主接線所謂0.4kV是一種電壓等級(jí),按正常工作需用380kV,10kV高壓經(jīng)過(guò)變壓器降壓后為0.4kV等級(jí),低壓經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、高壓斷路器接到母線上,而后經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)、儀表通過(guò)低壓母線接到降壓變壓器母線上,兩臺(tái)變壓器低壓分別帶有不同的負(fù)荷這是0.4kV.如附錄Ⅱ所示.短路計(jì)算選擇電氣設(shè)備、整定繼電保護(hù)、確定電氣主接線方案、考慮限制短路電流的措施及分析電力系統(tǒng)是短路計(jì)算的最終目的.所謂短路是指不同電位導(dǎo)電部分之間的不正常短接,既有相與相之間導(dǎo)體的金屬性短接或者經(jīng)小阻抗的短接,也有中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中單相或多相接地〔或接中性線.6.1短路概述電力系統(tǒng)的狀態(tài)有三種：正常運(yùn)行狀態(tài)、不正常運(yùn)行狀態(tài)、短路故障.在電氣設(shè)計(jì)和運(yùn)行中,不僅要考慮系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài),而且要考慮它發(fā)生故障時(shí)的情況,最嚴(yán)重的故障是電路乃至系統(tǒng)發(fā)生短路.電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),其相與相之間,中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的中性線與相線之間,都是通過(guò)負(fù)荷或阻抗連接的.6.2造成短路原因電力系統(tǒng)發(fā)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被損壞.絕緣損壞大多是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的缺陷,以及設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行不當(dāng)所致,如由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行,絕緣自然老化或由于設(shè)備本身絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿；設(shè)備絕緣正常而被內(nèi)部人員違反操作規(guī)程和安全規(guī)程,造成誤操作而引發(fā)短路.電力系統(tǒng)的其他某些故障也可能導(dǎo)致短路,如輸電線路斷線和倒桿事故等.此外,飛禽及小動(dòng)物跨接裸導(dǎo)體,老鼠咬壞設(shè)備、導(dǎo)線的絕緣,都可能造成短路.6.3短路危害1.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),網(wǎng)絡(luò)總阻抗減小很多,短路回路中的短路電流可能超過(guò)該回路的正常工作電流十幾倍甚至幾十倍,如6—10kV的大容量裝置,短路電流可達(dá)到幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安.2.選的各種電氣設(shè)備應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定度.3.短路電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),同時(shí)也使導(dǎo)體受到很大的電動(dòng)力作用、使導(dǎo)體發(fā)生變形,甚至損壞.因此,電氣裝置中所選的各種電氣設(shè)備還應(yīng)有足夠的電動(dòng)<機(jī)械>穩(wěn)定度.4.短路必將造成局部停電,而且短路點(diǎn)越靠近電源,停電范圍越大、給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失也越大.由此可見(jiàn).短路的后果是十分嚴(yán)重的,且短路所引起的危害程度,與短路故障的地點(diǎn)、類(lèi)型及持續(xù)時(shí)間等因素有關(guān).為了保證電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行,減輕短路的影響,除應(yīng)努力設(shè)法消除可能引起短路的一切因