畢業(yè)論文設(shè)計(jì)——電氣工程及其自動化

1、<p><b>　　河南理工大學(xué)</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p>　　題 目 35kV變電所電氣部分設(shè)計(jì) </p><p>　　教學(xué)點(diǎn) </p><p>　　專 業(yè)

2、 電氣工程及其自動化 </p><p>　　年 級 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　

3、完成日期： 2014 年 5月 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p><b>　　1緒論4</b></p><p><b>　　2設(shè)計(jì)任務(wù)書5</b></p>&

4、lt;p><b>　　2.1設(shè)計(jì)題目5</b></p><p>　　2.2待建變電所基本資料5</p><p>　　2.3 35kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料5</p><p>　　2.4待建變電所與電力系統(tǒng)的連接情況5</p><p><b>　　2.5設(shè)計(jì)任務(wù)5</b></

5、p><p><b>　　2.6圖紙要求5</b></p><p>　　2.7設(shè)計(jì)中采用的原始資料及數(shù)據(jù)6</p><p>　　3變電所主電路的設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2電源進(jìn)線選擇與比較9</p><p>　

6、　3.3變電所主變壓器的選擇12</p><p>　　3.4無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算15</p><p>　　3.5主變壓器容量的計(jì)算15</p><p>　　3.6所用變壓器容量計(jì)算16</p><p>　　4短路電流計(jì)算17</p><p>　　4.1短路電流計(jì)算的目的18</p><p>

7、;　　4.2計(jì)算短路電流一般規(guī)定18</p><p>　　5電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.1變電所主變壓器容量和臺數(shù)的確定19</p><p>　　5.2電氣主接線的確定20</p><p>　　5.3短路電流水平21</p><p>　　5.4電氣設(shè)備的選擇22</p>&

8、lt;p>　　5.5配電裝置的選型24</p><p>　　5.6互感器的配置25</p><p>　　5.7繼電保護(hù)的配置26</p><p>　　5.8直流系統(tǒng)27</p><p>　　5.9測量表計(jì)27</p><p>　　5.10電纜設(shè)施及電纜27</p><p>　　

9、5.11防雷接地規(guī)劃27</p><p><b>　　6結(jié)論29</b></p><p><b>　　致謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p&

10、gt;　　本設(shè)計(jì)參考類似工程而做，共分三個部分。第一部分為設(shè)計(jì)任務(wù)書，主要介紹新建變電所的基本資料、35kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料、主電路的設(shè)計(jì)，待建變電所與電力系統(tǒng)的連接情況、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求。第二部分為變電所計(jì)算部分，包括負(fù)荷計(jì)算、無功補(bǔ)償計(jì)算、主變?nèi)萘窟x擇計(jì)算、所用電容量選擇計(jì)算、短路電流計(jì)算；以及新建變電所主方案的確定、主要設(shè)備選擇過程及結(jié)果等。第三部分包括圖紙和參考文獻(xiàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：

11、變電所設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)說明書；短路電流計(jì)算；設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學(xué)合理地駕馭電力，必須從電力工程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則和方法上來理解和掌握其精髓，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運(yùn)行效率，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。</p><p>　　在高速發(fā)展的

12、現(xiàn)代社會中，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用已為人所共知：它不僅全面地影響國民經(jīng)濟(jì)其他部門的發(fā)展，同時也極大地影響人民的物資與文化生活水平的提高，影響整個社會的發(fā)展</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目為35kV降壓變電所電氣一次部分初

13、步設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2待建變電所基本資料</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)變電所在城市郊外，主要向城市市區(qū)及變電所附近農(nóng)村和工廠供電。</p><p>　　（2）確定本變電所的電壓等級為35kV/10kV，35kV是本變電所的電源電壓，10kV是二次電壓。</p><p>　?。?）待設(shè)計(jì)變電所的電源，由單回35kV線路送到本變電

14、所；在低壓側(cè)10kV母線送出四回線路，備用二回線路，在本所35kV母線有二回輸出線路。該變電所的所址在公路旁邊，地勢平坦，交通方便。</p><p>　　2.3 35kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　35kV和10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表2-1和表2-2。</p><p>　　最大負(fù)荷利用小時數(shù)4800h，同時率取0.9，線路損耗取6%。</

15、p><p>　　表2-1 35kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　表3-2 10kV用戶負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　2.4待建變電所與電力系統(tǒng)的連接情況</p><p>　　待建變電所與電力系統(tǒng)的連接情況如圖2-1所示。</p><p><b>　　2.5設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p>

16、;<p>　?。?）設(shè)計(jì)本變電所的電氣主接線，選出數(shù)個電氣主接線方案進(jìn)行比較，確定一個較佳方案。</p><p>　　（2）選擇本變電所主變的臺數(shù)、容量和類型。</p><p>　?。?）進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　?。?）選擇所需要的電氣設(shè)備。</p><p><b>　　2.6圖紙要求</b&

17、gt;</p><p>　　繪制變電所電氣主接線圖及所選“八”的有關(guān)圖紙。</p><p>　　2.7設(shè)計(jì)中采用的原始資料及數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）土壤電阻率：600·m；（2）污穢等級：Ⅱ級；（3）各級電壓短路容量：35kV三相短路電流≤20kA、10kV三相短路電流≤16kA；（4）地震基本烈度：7級；（5）無功補(bǔ)償裝置的配置：2×7

18、50kVar。</p><p>　　圖2-1 待建變電所與電力系統(tǒng)的連接圖</p><p>　　3變電所主電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　電氣主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確定對電力系統(tǒng)整體及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備

19、選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確處理好各方面的關(guān)系。全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定變電所主接線的最佳方案。</p><p>　　3.1.1主接線設(shè)計(jì)的依據(jù)</p><p>　?。?）變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用：一般變電所的多為終端或分支變電所，電壓一般為35kV。</p><p>　?。?）變電所的分期和最終建

20、設(shè)規(guī)模：變電所建設(shè)規(guī)模根據(jù)電力系統(tǒng)5—10年發(fā)展計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般裝設(shè)兩臺主變壓器。</p><p>　?。?）負(fù)荷大小和重要性：對于一級負(fù)荷必須有兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，能保證全部一級負(fù)荷不間斷供電，對于二級負(fù)荷一般也要兩個獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負(fù)荷的供電，對于三級負(fù)荷一般只需一個獨(dú)立電源供電。</p><p>　?。?）系統(tǒng)備用容

21、量的大?。貉b有兩臺及以上主變電器的變電所，當(dāng)其中一臺事故斷開時其余主變壓器的容量應(yīng)保證該變電所70％的全部負(fù)荷，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷供電。</p><p>　　3.1.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　我國《變電所設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：“變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)，及負(fù)荷性質(zhì)等條件的確定，并且滿足運(yùn)行可靠，簡

22、單靈活、操作方便和節(jié)省投資等要求”。</p><p>　　3.1.3變電所主接線設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　?。?）一般變電所接線</p><p>　　特點(diǎn)：一般變電所多為終端或分支變電所，降壓供電給附近用戶或一個企業(yè)，</p><p>　　全所停電后，只影響附近用戶或一個企業(yè)供電。</p><p><b&

23、gt;　?。?）電壓等及接線</b></p><p>　　一般變電所電壓等級多為35—110kV。35—110kV配電裝置中當(dāng)出線為兩回時，一般采用橋形接線，在變電所 6—10kV配電裝置中：一般采用分段單母線或單母線接線。</p><p>　　（3）變壓器臺數(shù)及型式</p><p>　　一般為兩臺主變壓器，當(dāng)只有一個電源時，也可只裝一臺主變壓器，主變壓

24、器一般為雙繞組或三繞組變壓器。</p><p><b>　?。?）補(bǔ)償裝置</b></p><p>　　一般不裝設(shè)調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償裝置，有些變電所內(nèi)裝有提高功率因數(shù)為目的的并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置。</p><p>　　3.1.4變電所6—10kV側(cè)短路電流的限制</p><p>　　限制變電所 6—10kV側(cè)短路電流不超過1

25、6—31、5kA，以便選用斷路器，并且使選用的電纜面積不致過大、一般采用下列措施之一：</p><p>　?。?）變壓器分列運(yùn)行</p><p>　　在變電所中，母線分段電抗器的限流作用小，故采用簡便的兩臺變壓器分列運(yùn)行的辦法來限制短路電流。</p><p>　?。?）在變壓器回路裝設(shè)電抗器或分裂電抗器</p><p>　　當(dāng)變壓器容量大，分

26、列運(yùn)行還不能滿足限制短路電流的要求時，可以在變壓器回路裝設(shè)分列電抗器或電抗器。</p><p>　?。?）在出線上裝設(shè)電抗器</p><p>　　當(dāng)6—10kV側(cè)短路電流很大時，采用其他限流措施不能滿足要求時，就要采用在出線上裝設(shè)線路電抗器的接線，但這種接線投資大，需要建設(shè)兩層配電裝置樓，故在變電所中一般不采用出線裝設(shè)電抗器的接線。</p><p>　　3.1.5主

27、接線中的設(shè)備配置</p><p>　　（1）隔離開關(guān)的配置</p><p>　　斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時隔離電源。橋形接線中的跨條宜用兩組隔離開關(guān)串聯(lián)，以便于進(jìn)行不停電檢修。中性點(diǎn)直接接地的普通變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān)。</p><p>　?。?）接地刀閘的配置</p><

28、;p>　　為保證電器和母線的檢修安全，35KV及以上母線每段根據(jù)長度裝設(shè) 1—2組接地刀閘，母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上和母聯(lián)隔離開關(guān)上。</p><p>　　（3）電壓互感器的配置</p><p>　?、匐妷夯ジ衅鞯臄?shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求，電壓互感器配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時，保護(hù)裝置不得失壓 ，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取

29、電壓。</p><p>　?、?—35kV電壓等級的每組主母線的三相上都應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。</p><p>　?。?）電流互感器的配置</p><p>　　①凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滿足測量儀表、保護(hù)和自動裝置的要求。</p><p>　?、谠谖囱b設(shè)斷路器的回路的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：變壓器中性點(diǎn)、變壓器的出口、橋

30、形接線的跨條上等。</p><p><b>　?。?）避雷器的配置</b></p><p>　?、倥潆娧b置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時除外。</p><p>　?、谙铝星闆r的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時，對中性點(diǎn)為全絕緣的變壓器，若變電所為單進(jìn)線且單變壓器運(yùn)行時；在中性點(diǎn)

31、不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。</p><p>　　③變電所10kV及以下進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照< <電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程>>執(zhí)行。</p><p>　　3.2電源進(jìn)線選擇與比較</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)題目給定的條件和《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)進(jìn)行待設(shè)計(jì)的變電部分的初步設(shè)計(jì)如下：<

32、;/p><p>　　3.2.1電路的設(shè)計(jì)及主變壓器的選擇</p><p>　　按照《變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（SDJ2—79）的第23條規(guī)定“35～60kV配電裝置中，當(dāng)出線為2回時，一般采用橋型接線時，當(dāng)出線為2回以上時，一般采用分段單母線或單母線接線。出線回路數(shù)較多、連接的電源較多、負(fù)荷大或污穢環(huán)境中的35～60kV屋外 配電裝置，可采用雙母線接線”。本變電所可考慮以下幾個方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技

33、術(shù)比較。</p><p>　?。?）方案1：采用單母線分段接線</p><p><b>　　其優(yōu)缺點(diǎn)：</b></p><p>　?、賹χ匾脩?，可采用從不同母線分段引出雙回線供電電源。</p><p>　?、诋?dāng)母線發(fā)生故障或檢修時，僅斷開該段電源和變壓器，非故障段仍可繼續(xù)工作，但需限制一部分用戶的供電。</p&g

34、t;<p>　?、蹎文妇€分段任一回路斷路器檢修時，該回路必須停止工作。</p><p>　?、軉文妇€分段便于過度為雙母線接線。</p><p>　?。?）方案2：四角形接線</p><p><b>　　其優(yōu)缺點(diǎn)如下：</b></p><p>　?、贁嗦菲鲾?shù)等于回路數(shù)，比相同回路數(shù)的單母線分段接線少一臺斷路器

35、，即經(jīng)濟(jì)靈活而可靠性又高。</p><p>　?、跈z修任一斷路器時，全部電源和引出線仍可繼續(xù)工作。</p><p>　?、蹤z修任一斷路器和兩側(cè)隔離開關(guān)時，多角形接線的環(huán)形被斷開，此時，其他回路發(fā)生短路故障時，多角形接線就可分裂成兩個獨(dú)立部分。</p><p>　?、苡捎谠诓煌\(yùn)行方式下，通過每個回路電流不同，使繼電保護(hù)整定也較復(fù)雜。</p><p

36、>　?。?）方案3：采用內(nèi)橋接線</p><p><b>　　其優(yōu)缺點(diǎn)如下：</b></p><p>　?、賰膳_斷路器1DL和2DL接在引出線上，線路的切除和投入是比較方便的。</p><p>　?、诋?dāng)線路發(fā)生故障時，僅故障線路的斷路器斷開，其它回路仍可繼續(xù)工作。</p><p>　　③當(dāng)變壓器故障時，列如：變壓器

37、1B故障，與變壓器1B連接的兩臺斷路器1DL和3DL都將斷開，當(dāng)切除和投入變壓器時，操作也比較復(fù)雜。</p><p>　　內(nèi)橋接線適用于故障較多的長線路，且變壓器不需要經(jīng)常切換運(yùn)行方式的變電所。</p><p>　　（4）方案4：采用外橋接線</p><p><b>　　其優(yōu)缺點(diǎn)如下：</b></p><p>　　①當(dāng)變

38、壓器發(fā)生故障或需要切除時，只斷開本回路的斷路器即可。</p><p>　　②當(dāng)線路故障時，列如引出線1X故障，斷路器1DL和3DL都將斷開，因而變壓器也被斷開。</p><p>　　外橋接線適用于線路較短，變壓器按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換且有穿越性功率經(jīng)過的變電所。</p><p>　　以上四個方案，所需35kV斷路器和隔離開關(guān)的數(shù)量的比較說明其經(jīng)濟(jì)性。</p&g

39、t;<p>　　分析比較：方案1所用設(shè)備多，不經(jīng)濟(jì)，當(dāng)任一回路的斷路器檢修時，該回路全部停電。方案2雖供電可靠，但仍有開環(huán)運(yùn)行的可能，且繼電保護(hù)裝置整定復(fù)雜，所以這兩種方案不符合本設(shè)計(jì)要求。橋式接線且有工作可靠、靈活，使用電器最少，且裝置簡單清晰和建造費(fèi)用低等特點(diǎn)。因此，為了節(jié)省投資，引出線數(shù)目不多時，宜采用橋式接線，考慮該變電所為了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，變壓器需要經(jīng)常切換，35kV線路發(fā)生故障的機(jī)會少。所以選擇方案4為最佳接線。&l

40、t;/p><p>　　變電所10kV母線側(cè)的饋線多，為了提高單母線接線供電的可靠性和靈活性，在母線故障或檢修時不致對所有車間全部停電，宜采用單母線分段的接線對重要的一、二類負(fù)荷，采用雙回路送電，分別接在10kVⅠ段和Ⅱ段，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較，淘汰了設(shè)備多、投資大、運(yùn)行操作不便的雙母線接線和單母線經(jīng)分段帶旁路母線的接線，正常運(yùn)行時，分段斷路器是接通的。</p><p>　　變電所10kV接線圖&

41、lt;/p><p>　　3.3變電所主變壓器的選擇</p><p>　　3.3.1主變壓器容量和臺數(shù)的確定</p><p>　?。?）主變壓器容量的確定</p><p>　　主變壓器的容量一般按變電所建成后5—10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10—20年的負(fù)荷發(fā)展。</p><p>　　根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)

42、結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，當(dāng)有兩臺變壓器時，每臺變壓器應(yīng)能負(fù)擔(dān)起總負(fù)荷的70%左右，以便在一臺變壓器停止工作時，另一臺變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)能保證用戶的一級和二級負(fù)荷供電的連續(xù)性。</p><p>　?。?）主變壓器臺數(shù)的確定</p><p>　　為保證供電的可靠性，避免一臺變壓器故障或檢修時，影響對用戶的供電，變電所一般應(yīng)裝設(shè)兩臺主變壓器。</p>&

43、lt;p><b>　　3.3.2負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　?。?）負(fù)荷計(jì)算的目的</p><p>　　在變電所設(shè)計(jì)中，通過廣泛的負(fù)荷調(diào)查，掌握了該變電所供電范圍內(nèi)的全部用電設(shè)備的額定容量，那么這些設(shè)備容量的總和是否就等于計(jì)算負(fù)荷呢？顯然不是！這是因?yàn)橛秒娫O(shè)備不可能全部運(yùn)行，其中一定有些設(shè)備處于檢修狀態(tài)，有些停止工作，有些處于空載或輕載運(yùn)行等等，況且每臺

44、設(shè)備也不可能全部滿負(fù)荷，各種用電設(shè)備的功率因數(shù)也不可能完全相同。因而，計(jì)算負(fù)荷的確定是否合理，直接影響到電氣設(shè)備選擇的合理性、經(jīng)濟(jì)性。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過大，將使電氣設(shè)備選的過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；而計(jì)算負(fù)荷確定的過小，則電氣設(shè)備運(yùn)行時電能損耗增加，并產(chǎn)生過熱，使其絕緣老化，甚至燒毀，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，考慮以上種種因素，可知在工程設(shè)計(jì)中計(jì)算負(fù)荷通常比設(shè)備容量總和要小些，并應(yīng)根據(jù)不同的情況，選擇正確的計(jì)算方法來確定計(jì)算負(fù)荷，之后

45、根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇變壓器的容量及有關(guān)電氣設(shè)備。</p><p>　?。?）負(fù)荷計(jì)算中用到的主要公式：</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=Kd·∑Pe；無功計(jì)算負(fù)荷：Q30=P30·tg；視在計(jì)算負(fù)荷：S30=P30/cos；計(jì)算電流：I30=S30/(UN)；總的有功計(jì)算負(fù)荷：P30=K∑P·∑P30；總的無功計(jì)算負(fù)荷：Q30=K∑Q·∑Q30

46、；總的視在計(jì)算負(fù)荷：S30= ；總的計(jì)算電流；I30=S30/(UN)。</p><p>　?。?）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書及博州電力公司提供的有關(guān)數(shù)據(jù)，負(fù)荷計(jì)算如下：</p><p><b>　　10kV側(cè)：</b></p><p><b>　　a.軋花廠一、二線</b></p><p>　　Pe(1)=1

47、000+1900=2900kW Kd=0.7 cos=0.9 tg=0.484</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30(1)=0.7×2900=2030 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷：Q30(1)=2030×0.484=982.52kVar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：S30(1)=2030/0.9=2255.56

48、kVA</p><p>　　計(jì)算電流：I30(1)=2255.56/(×10.5)=124.02A</p><p><b>　　b.水泵站線</b></p><p>　　Pe(2)=600kW Kd=0.9 cos=0.9 tg=0.484</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30(2)=0.9

49、×600=540 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷：Q30(2)=540×0.484=261.36kVar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：S30(2)=540/0.9=600kVA</p><p>　　計(jì)算電流：I30(2)=600/(×10.5)=32.99A</p><p><b>　　c

50、.皮革廠線</b></p><p>　　Pe(3)=1100kW Kd=0.6 cos=0.9 tg=0.484</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30(3)=0.6×1100=660 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷：Q30(3)=660×0.484=319.44kVar</p><p>

51、　　視在計(jì)算負(fù)荷：S30(3)=660/0.9=733.33kVA</p><p>　　計(jì)算電流：I30(3)=733.33/(×10.5)=40.32A</p><p>　　d.其它線（預(yù)測負(fù)荷）</p><p>　　Pe(4)=3300 kW Kd=0.7 cos=0.8 tg=0.75</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)

52、荷：P30(4)=0.7×3300=2310 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷：Q30(4)=2310×0.75=1732.5kVar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：S30(4)=2310/0.8=2887.5kVA</p><p>　　計(jì)算電流：I30(4)=2887.5/(×10.5)=158.78A</p>

53、<p>　　e.10kV側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功、無功同時系數(shù)可取： K∑P=0.9 K∑Q=0.9</p><p>　　根據(jù)公式（1-5），總的有功計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　P30(10)=0.9×(2030+540+660+2310)=4986kW</p><p>　　根據(jù)公式（1-6），總的

54、無功計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Q30(10) =0.9×(982.52+261.36+319.44+1732.5) = 2966.24kVar</p><p>　　根據(jù)公式（1-7），總的視在計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　S30(10)==5801.62 kVA</p><p>　　根據(jù)公式（1-8），總的計(jì)算電流</p&

55、gt;<p>　　I30(10)=5801.62/(×10.5)=319.02A</p><p><b>　　35kV側(cè)：</b></p><p><b>　　a.黑山線</b></p><p>　　Pe(1)=1650 kW Kd=0.3 cos=0.85 tg=0.62&l

56、t;/p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30(1)=0.3×1650=495 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷：Q30(1)=495×0.62=306.9kVar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：S30(1)=495/0.85=582.4kVA</p><p>　　計(jì)算電流：I30(1)=582.4/(×37)

57、=9.09A</p><p><b>　　b.鹽場線</b></p><p>　　Pe(2)=2900 kW Kd=0.7 cos=0.85 tg=0.62</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30(2)=0.7×2900=2030 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷：Q30(2)=2

58、030×0.62=1258.6kVar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：S30(2)=2030/0.85=2388.2kVA</p><p>　　計(jì)算電流：I30(2)=2388.2/(×37)=37.27A</p><p>　　c.35kV側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功、無功同時系數(shù)可取： K∑P=0.9

59、 K∑Q=0.9</p><p>　　根據(jù)公式（1-5），總的有功計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　P30(35)=0.9×(2030+495)=2272.5kW</p><p>　　根據(jù)公式（1-6），總的無功計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Q30(35) =0.9×(306.9+1258.6) = 1408.95kVar&l

60、t;/p><p>　　根據(jù)公式（1-7），總的視在計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　S30(35)==2673.84 kVA</p><p>　　根據(jù)公式（1-8），總的計(jì)算電流</p><p>　　I30(35)=2673.84/(×37)=41.72A</p><p>　　3.4無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算</p>

61、<p>　　功率因數(shù)cos值的大小反映了用電設(shè)備在消耗了一定數(shù)量有功功率的同時向供電系統(tǒng)取用無功功率的多少，功率因數(shù)高（如cos=0.9），則取用的無功功率少，功率因數(shù)低（如cos=0.5），則取用的無功功率大。</p><p>　　功率因數(shù)過低對供電系統(tǒng)是很不利的，它使供電設(shè)備（如變壓器、輸電線路等）電能損耗增加，供電電網(wǎng)的電壓損失加大，同時降低了供電設(shè)備的供電能力。因此提高功率因數(shù)對節(jié)約電能，提

62、高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。</p><p><b>　?。?）未補(bǔ)償前</b></p><p><b>　　由第一章計(jì)算可知：</b></p><p>　　10kV側(cè) P30（10）=4986kW S30（10）=5801.62 kVA</p><p>　　cos= P30（10）/

63、S30（10）=4986/5801.62=0.86</p><p>　　考慮到變壓器也要消耗掉一定的無功功率，按電力部門的具體要求，若35kV側(cè)的功率因數(shù)不得低于0.9，則10kV側(cè)功率因數(shù)取cos’=0.92—0.93,才能滿足要求?，F(xiàn)取0.93。根據(jù)公式Qc= P30（tg- tg’）可得10kV側(cè)無功補(bǔ)償容量為：</p><p>　　Qc= P30（10）（tg- tg’）=4986

64、×（tg tg）</p><p>　　=4986×0.20=997.2 kVar</p><p><b>　?。?）補(bǔ)償后</b></p><p>　　10kV側(cè) P30’ （10）=4986kW 不變</p><p>　　Q30’ （10）= Q30（10）-Qc=2966.24

65、-997.2=1969.04 kVar</p><p>　　S30’ （10）= = =5360.72 kVA</p><p>　　變壓器損耗 △PT≈0.015 S30’ （10）=0.015×5360.72 =80.41 kW</p><p>　　△QT≈0.06 S30’ （10）=0.06×5360.72 =321.64 kV

66、ar</p><p>　　35kV側(cè) S30’ （35）= </p><p><b>　　=</b></p><p>　　=5560.19 kVA</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù) cos（1）= P30（35）/ S30’ （35）</p><p>　　=（4986+80.4

67、1）/5560.19=0.91>0.9</p><p><b>　　顯然滿足要求。</b></p><p>　　3.5主變壓器容量的計(jì)算</p><p>　　主變壓器容量的計(jì)算：</p><p>　　由第二章計(jì)算可知，無功補(bǔ)償后變電所35kV側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　S30’

68、 （35）= 5560.19 kVA</p><p>　　因而，(1)裝設(shè)一臺主變時主變?nèi)萘靠蛇x為：</p><p>　　（一臺S9-6300/35）</p><p>　　(2)裝設(shè)兩臺主變時主變?nèi)萘靠蛇x為：</p><p>　?。▋膳_S9-4000/35）</p><p>　　本工程設(shè)計(jì)本期只上一臺主變，型號為S9-

69、6300/35。</p><p><b>　　變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　3.6所用變壓器容量計(jì)算</p><p>　　所用變壓器容量計(jì)算詳見下表：</p><p>　　所用變壓器容量計(jì)算表</p><p><b>　　4短路電流計(jì)算</b></p&g

70、t;<p>　　4.1短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　（1）在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，確定某接線方案是否需要采取限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　?。?）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體，在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全，可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要用短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。</p>&

71、lt;p>　?。?）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。</p><p>　　（4）在選擇繼電保護(hù)方法和整定計(jì)算時，需以各種短路時的短路電流為依據(jù)。</p><p>　　4.2計(jì)算短路電流一般規(guī)定</p><p>　　驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。確定短路電流時，

72、應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式。</p><p>　　選擇導(dǎo)全和電器用的短路電流，應(yīng)考慮電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。</p><p>　　選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為最大的點(diǎn)。</p><p>　　導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按三相短路電流計(jì)算。</p><p>

73、;　　5電氣設(shè)備的選擇設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1變電所主變壓器容量和臺數(shù)的確定</p><p>　?。?）主變壓器容量確定原則</p><p>　?、僦髯儔浩魅萘恳话惆醋冸娝ǔ珊?—10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10—20年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。</p><p>　?、诟鶕?jù)變電所所帶負(fù)荷的

74、性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%—80%。</p><p>　?、弁夒妷旱膯闻_降壓變壓器容量的級別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　?。?）主變壓器臺數(shù)確定原則

75、</p><p>　?、賹Υ蟪鞘薪紖^(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。</p><p>　?、趯Φ貐^(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。</p><p>　　③對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1—2級設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。<

76、;/p><p>　　根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊⑴》（電氣一次部分）的要求，并根據(jù)本變電所的具體情況和可靠性的要求，以及今后5～10年城市負(fù)荷的增長，由于該變電所為城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)于城市規(guī)劃相結(jié)合，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展要求，選用同型號的三相雙繞組變壓器兩臺。</p><p>　?。?）主變?nèi)萘康倪x擇</p><p>　　經(jīng)計(jì)算知，主變壓器的最大

77、負(fù)荷為S30’ （35）=5560.19kVA。對具有兩臺主變的變電所，其中一臺主變的容量應(yīng)大于等于70%的全部負(fù)荷或全部重要負(fù)荷，兩者中取最大值作為確定主變?nèi)萘康囊罁?jù)。根據(jù)S30’ （35）可求出主變?nèi)萘繎?yīng)為3892.13kVA（計(jì)算過程見第二章第三節(jié)），可選用S9-4000/35節(jié)能型電力變壓器;對裝設(shè)一臺主變，其容量應(yīng)為6300kVA，但考慮到今后5—10年內(nèi)的發(fā)展情況并根據(jù)《精河縣“十五”國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》報(bào)告，“十五”期間精河

78、縣計(jì)劃投產(chǎn)有較大耗電項(xiàng)目，并結(jié)合規(guī)劃要求，且由緒論中負(fù)荷預(yù)測可知需加大主變壓器容量，因而選用兩臺S9-6300/35型變壓器作為主變，二次電壓為10kV。本期只上一臺主變，型號為S9-6300/35。</p><p>　?。?）過負(fù)荷能力校驗(yàn)</p><p>　　關(guān)于過負(fù)載能力校驗(yàn)的計(jì)算略去，因所選主變?nèi)萘?300kVA>>3892.13kVA。</p><

79、p>　　5.2電氣主接線的確定</p><p>　　5.2.1主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　設(shè)計(jì)變電所電氣主接線時，所遵循的總原則：①符合設(shè)計(jì)任務(wù)的要求；②符合有關(guān)的方針、政策和技術(shù)規(guī)范、規(guī)程；③結(jié)合具體工程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的主接線。為此，應(yīng)考慮下列情況：</p><p>　　（1）確定變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用</p>&

80、lt;p>　　各類變電所在電力系統(tǒng)中的地位是不同的，所以對主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性等的要求也不同，因此，就決定了有不同的電氣主接線。</p><p>　　（2）確定變壓器的運(yùn)行方式</p><p>　　有重要負(fù)荷的農(nóng)村變電所，應(yīng)裝設(shè)兩臺容量相同或不同的變壓器。農(nóng)閑季節(jié)負(fù)荷低時，可以切除一臺，以減少空載損耗。</p><p>　　（3）合理地確定電壓等級&

81、lt;/p><p>　　農(nóng)村變電所高壓側(cè)電壓普遍采用一個等級，低壓側(cè)電壓一般為1—2個等級，目前多為一個等級。</p><p>　　（4）變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模</p><p>　　變電所根據(jù)5—10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時，終端或分支變電所如只有一個電源時，也可只裝設(shè)一臺主變壓器。</p><p&g

82、t;　?。?）開關(guān)電器的設(shè)置</p><p>　　在滿足供電可靠性要求的條件下，變電所應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)，盡量減少斷路器的數(shù)目。特別是農(nóng)村終端變電所，可適當(dāng)采用熔斷器或接地開關(guān)等簡易開關(guān)電器，以達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)性的目的。</p><p>　　（6）電氣參數(shù)的確定</p><p>　　最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的60%—70%，如果主要負(fù)荷是農(nóng)業(yè)負(fù)荷，其值為20%—30%；按不同用

83、戶，確定最大負(fù)荷利用小時數(shù)；負(fù)荷同時系數(shù)Kt：35kV以下的負(fù)荷，取0.85—0.9；大型工礦企業(yè)的負(fù)荷，取0.9—1；綜合負(fù)荷功率因數(shù)取0.8，大型冶金企業(yè)功率因數(shù)取0.95；線損率平均值取8%—12%，有實(shí)際值時按實(shí)際值計(jì)算。</p><p>　　按GB50059—92《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》（國家標(biāo)準(zhǔn)）的有關(guān)規(guī)定，本變電所為簡易變電所，從投資方面考慮要減少投資，但要保證供電可靠性，因而按照規(guī)程要求

84、：</p><p>　　5.2.2 35kV側(cè)的接線方式</p><p>　　出線為三回，考慮到主變不會經(jīng)常投切，線路檢修操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置等因素，采用單母線接線方式。單母線接線的特點(diǎn)是整個配電裝置只有一組母線，每個電源線和引出線都經(jīng)過開關(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1或電源2獲得電能。

85、每條引出線回路中都裝有斷路器和隔離開關(guān)，靠近母線側(cè)的隔離開關(guān)稱作母線隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的隔離開關(guān)稱作線路隔離開關(guān)。按照規(guī)程要求，單母線接線35—66kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。斷路器選用六氟化硫斷路器。</p><p>　　5.2.3 10kV側(cè)的接線方式</p><p>　　對10kV側(cè)的接線方式，按照規(guī)程要求，采用單母線簡易分段接線方式。單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)：①用斷路器把母線

86、分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；②當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常母線不間斷供電和不致使大面積停電。按照規(guī)程要求，單母線簡易分段接線35—66kV配電裝置的出線回路數(shù)為4—8回時。不對重要用戶回路，均以雙回線路供電，以保證供電的可靠性?？紤]到減小配電裝置的占地和占用空間，消除火災(zāi)、爆炸的隱患及環(huán)境保護(hù)的要求，斷路器選用性能比少油斷路器更好的戶外高壓真空斷路器。</p>&l

87、t;p><b>　　5.3短路電流水平</b></p><p>　　5.3.1短路的危害</p><p>　　發(fā)生短路時，由于部分負(fù)荷阻抗被短接掉，供電系統(tǒng)的總阻抗減小，因而短路回路中短路電流比正常工作電流大得多。在大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安培甚至幾十萬安培。如此大的短路電流會對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。</p><p>　　（1

88、）短路電流通過導(dǎo)體時，使導(dǎo)體大量發(fā)熱，溫度急劇升高，從而設(shè)備絕緣；同時，通過短路電流的導(dǎo)體會受到很大的電動力作用，使導(dǎo)體變形甚至損壞。</p><p>　?。?）短路點(diǎn)的電弧可能燒壞電氣設(shè)備的載流部分。</p><p>　?。?）短路電流通過線路，要產(chǎn)生很大的電壓降，使系統(tǒng)的電壓水平速降，引起電動機(jī)轉(zhuǎn)速突然下降，甚至停轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>

89、;　　（4）短路可造成停電狀態(tài)，而且越靠近電源，停電范圍越大，給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失也越大。</p><p>　?。?）嚴(yán)重的短路故障若發(fā)生在靠近電源的地方，且維持時間較長，可使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列。</p><p>　　（6）不對稱的接地短路，其不平衡電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備及其他弱電控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生干擾信號，使通訊失真、控制失靈

90、、設(shè)備產(chǎn)生誤動作。</p><p>　　由此可見，短路的后果是十分嚴(yán)重的。所以必須設(shè)法消除可能引起短路的一切因素，使系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。</p><p>　　5.3.2短路電流計(jì)算的目的(重了)</p><p>　　（1）擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，需用短路電流校驗(yàn)其動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能的最大短路電流時不至于損壞。</p><p>

91、;　?。?）選擇和整定用于短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置時，需應(yīng)用短路電流參數(shù)。</p><p>　　（3）選擇用于限制短路電流的設(shè)備時，也需進(jìn)行短路電流計(jì)算。</p><p>　　根據(jù)本變電所電源側(cè)5～10年的發(fā)展規(guī)劃，計(jì)算出系統(tǒng)最大、最小運(yùn)行方式下的短路電流，為母線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備的選擇做好準(zhǔn)備，若短路電流過大，就要考慮采取限流措施。</p><p>　　由以上計(jì)算

92、數(shù)據(jù)可見，各電壓等級的最大短路電流均在短路器一般選型的開斷能力（20kA）之內(nèi)，所以不必采用價(jià)格昂貴的重型設(shè)備或者采取限制短路電流的措施，采用一般型號的短路器就可以了。</p><p>　　5.4電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備，其運(yùn)行條件不完全一樣，選擇方法也不完全相同，但對他們的基本要求是相同的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常運(yùn)行條件進(jìn)行選擇，并且按短路

93、條件校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。</p><p>　　根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按正常運(yùn)行情況選擇設(shè)備，按短路情況校驗(yàn)設(shè)備。同時兼顧今后的發(fā)展，選用性能價(jià)格比高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備的類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修等工作。</p><p>　　5.4.1斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器是根據(jù)其主要技術(shù)參數(shù)來選擇的。即根據(jù)：

94、①額定電壓；②額定電流；③裝置種類；④構(gòu)造型式；⑤開斷電流（或斷流容量）；⑥熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定等。下面敘述具體選擇的方法：</p><p>　?。?）按額定電壓選擇</p><p><b>　　Ue≥Uw</b></p><p>　　式中：Ue—斷路器的額定電壓；Uw—斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。</p><p>　　（2）按

95、額定電流選擇</p><p><b>　　Ie≥Ig·d</b></p><p>　　式中：Ie—斷路器的額定電流；Ig·d—最大長期工作電流。</p><p>　?。?）按裝置種類選擇</p><p>　　裝置種類是指斷路器裝設(shè)的場所。裝在屋內(nèi)的選用屋內(nèi)型，裝在屋外的選用屋外型。當(dāng)屋外配電裝置處于嚴(yán)

96、重污穢地區(qū)或積雪覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)采用高一級電壓的斷路器。</p><p>　　（4）按構(gòu)造型式選擇</p><p>　　高壓斷路器的構(gòu)造型式很多，但各有不同的特點(diǎn)。農(nóng)村變電所過去常采用少油斷路器和多油斷路器。隨著農(nóng)村模式變電所的建立，新型的SF6斷路器、真空斷路器已被農(nóng)村變電所采用。</p><p>　?。?）按額定開斷電流選擇</p><p&

97、gt;　　斷路器除滿足正常工作條件外，還要求它能可靠地切斷最大短路電流。一般用額定開斷電流來表示斷路器開斷短路電流的能力。按額定開斷電流選擇斷路器時，必須滿足這樣的條件，就是在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的開斷電流不應(yīng)小于高壓斷路器的滅弧觸頭開始分離電路內(nèi)的短路電流有效值，即</p><p><b>　　Iekd≥Idt</b></p><p>　　式中：Iekd—斷

98、路器的額定開斷電流，kA；Idt—短路器滅弧觸頭開始分開瞬間的短路電流有效值，kA。</p><p>　?。?）校驗(yàn)短路時的熱穩(wěn)定</p><p>　　式中：t—斷路器的熱穩(wěn)定時間，s；—斷路器在t s內(nèi)的熱穩(wěn)定電流，kA。</p><p>　?。?）校驗(yàn)短路時的動穩(wěn)定</p><p><b>　　ij≥ich</b>&

99、lt;/p><p>　　式中：ij—斷路器的極限通過電流的幅值，kA；ich—三相短路沖擊電流，kA。</p><p>　　5.4.2隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)應(yīng)根據(jù)下列條件選擇：額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式。此外，還需校驗(yàn)動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。選擇隔離開關(guān)的要求和方法，與斷路器相同，但不需要校驗(yàn)其斷流容量。</p><p>

100、;　　5.4.3母線的選擇</p><p>　　變電所屋內(nèi)和屋外配電裝置的主母線、變壓器等電氣設(shè)備與配電裝置母線之間的連接導(dǎo)線、各種電器之間的連接導(dǎo)線，統(tǒng)稱為母線。</p><p>　　選擇配電裝置中的母線主要考慮：母線的材料；母線截面的形狀；母線截面積的大?。恍ｒ?yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定；對110kV以上的母線還應(yīng)校驗(yàn)是否發(fā)生電暈。</p><p>　?。?）母線材料的選擇&

101、lt;/p><p>　　配電裝置的母線材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，是很好的母線材料。但它在工業(yè)上有重要的用途，而且儲量不多，價(jià)值較貴，因此銅母線只用在空氣中含腐蝕性氣體（如靠近海岸或化工廠）的屋外配電裝置中。鋁的電阻率為銅的1.7—2倍，重量只有銅的30%，而且儲量多，價(jià)值也低，因此，在屋內(nèi)和屋外配電裝置中廣泛采用鋁母線。但當(dāng)鋁與銅或其它金屬連接時，由于鋁在常溫下迅速氧化，生成一層氧化鋁薄

102、膜，它的電阻很大（電阻率達(dá)到），而且不容易清除。同時銅鋁之間有電位差，使鋁受到嚴(yán)重腐蝕，接觸電阻更大，造成運(yùn)行中溫度增高，高溫下腐蝕更會加快，這樣的惡性循環(huán)致使接觸處溫度更高。解決這個問題的方法，一般采用特制的銅鋁過渡連接器（由銅板和鋁板焊成的部件），但其效果不太理想。因此，人們又研究出一個新的方法，即利用超聲波搪錫工藝，將鋁和銅的接觸表面掛上一層薄錫，效果很好，成功地解決銅鋁電化學(xué)腐蝕問題。</p><p>　

103、　鋼電阻率為銅的6—8倍，而且用在交流電路中還會產(chǎn)生很大的渦流損耗和磁滯損耗，因此，在實(shí)際應(yīng)用中使用的較少。但鋼母線價(jià)格較低、機(jī)械強(qiáng)度高，故在變電所中，可適用于電壓互感器和小容量變壓器的高壓側(cè)。</p><p>　?。?）母線截面形狀的選擇</p><p>　　母線的截面形狀應(yīng)保證集膚效應(yīng)系數(shù)盡可能低，散熱良好，機(jī)械強(qiáng)度高，安裝簡單，連接方便。變電所配電裝置中的母線截面目前多采用矩形、圓形

104、和絞線圓形。</p><p>　　矩形母線主要用在35kV及以下的屋內(nèi)配電裝置中。</p><p>　　圓形母線主要用在35kV以上的屋外配電裝置中。采用圓形截面的目的是為了防止產(chǎn)生電暈，因?yàn)閳A形截面母線消除了電場集中的現(xiàn)象，而矩形截面母線的四角電場強(qiáng)度集中，易引起電暈。</p><p>　　絞線圓形截面母線多采用鋼芯鋁絞線，其耐張性能比單股母線好，在允許電流相同的

105、條件下，鋼芯鋁絞線的直徑比單股母線直徑大，其表面附近的電場強(qiáng)度小于單股母線，而且絞線的芯線為鋼，機(jī)械強(qiáng)度大，因此，它通常用在35kV及以上的屋外配電裝置中。</p><p>　　因而，本工程設(shè)計(jì)的母線選用鋼芯鋁絞線。</p><p>　　5.5配電裝置的選型</p><p><b>　　5.5.1概述</b></p><p&

106、gt;　　配電裝置是按主接線要求由開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測量儀表、母線和必要的輔助設(shè)備等組成。它的主要作用：接受電能，并把電能分配給用戶。</p><p><b>　?。?）分類及特點(diǎn)</b></p><p>　　按電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)不同，配電裝置可分為屋內(nèi)式和屋外式。按其組裝方式，有又可分為：如在現(xiàn)場組裝配電裝置的電氣設(shè)備，稱為裝配式配電裝置；若在制造廠把屬于同一回路的

107、開關(guān)電器、互感器等電器設(shè)備裝配在封閉或不封閉的金屬柜中，構(gòu)成一個獨(dú)立的單元，成套供應(yīng)，則稱為成套配電裝置。高壓開關(guān)柜、低壓配電盤和配電箱等均是成套配電裝置。</p><p>　　屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)：①占地面積小；②不受氣候影響；③外界污穢空氣對電氣設(shè)備影響??；④房屋建筑投資大。</p><p>　　屋外配電裝置的特點(diǎn)：①土建量和費(fèi)用小，建設(shè)周期短；②擴(kuò)建方便；③相鄰設(shè)間距較大，便于帶電作業(yè)

108、；④占地面積大；⑤受外界氣候影響，設(shè)備運(yùn)行條件差；⑥外界氣候變化影響設(shè)備的維修和操作。</p><p><b>　?。?）基本要求</b></p><p>　　配電裝置是變電所的重要組成部分，為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求：裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。保證運(yùn)行的可靠性。滿足電氣安全凈距要求，保證工作人員和設(shè)備的安全

109、。便于檢修、巡視和操作。節(jié)約占地，降低造價(jià)，做到經(jīng)濟(jì)上合理。安裝和擴(kuò)建方便。</p><p>　　5.5.2外配電裝置的安全凈距</p><p>　　安全凈距是從保證電氣設(shè)備和工作人員的安全出發(fā)，考慮氣象條件及其它因素的影響所規(guī)定的各電氣設(shè)備之間、電氣設(shè)備各帶電部分之間、帶電部分與接地部分之間應(yīng)該保持的最小空氣間隙。</p><p>　　配電裝置的整個結(jié)構(gòu)尺寸，是綜

110、合考慮設(shè)備外形尺寸、檢修和運(yùn)輸?shù)陌踩嚯x等因素而決定的。對于敞露在空氣中的配電裝置，在各種間隔距離中，最基本的是帶電部分對接地部分之間和不同相的帶電部分之間的空間最小安全凈距，即A1和A2值。在這一間距下，無論為正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)外過電壓時，都不致使空氣間隙擊穿。A值可根據(jù)電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓和相應(yīng)電壓與最小放電距離試驗(yàn)曲線確定，其它電氣距離是根據(jù)A值并結(jié)合一些實(shí)際因素確定的。</p><p>　　安全凈距

111、可分為A、B、C、D、E五類。</p><p>　　屋外配電裝置的安全凈距不應(yīng)小于表3-7-1所列數(shù)據(jù)。屋外配電裝置使用軟導(dǎo)線時，還要考慮軟導(dǎo)線在短路電動力、風(fēng)擺、溫度等因素作用下使相間及對地距離減小。</p><p>　　屋外電氣設(shè)備外絕緣體距地小于2.5m時，應(yīng)裝設(shè)固定遮攔。</p><p>　　經(jīng)綜合考慮并結(jié)合具體情況，本工程設(shè)計(jì)采用：（1）單母線接線的35k

112、V配電裝置采用屋外中型布置。（2）單母線簡易分段的10kV配電裝置也采用屋外中型布置。（3）所有的帶電部分對地及相間距離均按規(guī)程要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　5.6互感器的配置</b></p><p>　　互感器是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測量儀表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，是一種專供測量儀表、

113、控制及保護(hù)設(shè)備用的特殊變壓器?；ジ衅骺煞譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅鲀深?。</p><p><b>　　互感器的作用：</b></p><p>　?、賹⒁淮位芈返母唠妷夯虼箅娏髯?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓或小電流，使測量儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，并便于屏內(nèi)安裝。</p><p>　　②使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次

114、側(cè)均接地，從而保證了人身安全。</p><p>　　本工程設(shè)計(jì)按照監(jiān)視、測量、繼電保護(hù)和自動化裝置的要求，配置互感器。</p><p>　?。?）電壓互感器的配置</p><p>　　電壓互感器的配置應(yīng)能保證在主接線的運(yùn)行方式改變時，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。</p><p>　　35kV母線的三相上裝設(shè)電壓互感器一組三只

115、。10kV母線上裝設(shè)三相組合式電壓互感器一組。10kV出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電容式電壓互感器。利用其他絕緣套管末屏抽取電壓，則可省去單相電壓互感器。</p><p>　?。?）電流互感器的配置</p><p>　　所有斷路器的回路均裝設(shè)電流互感器，以滿足測量儀表、保護(hù)和自動裝置的要求。變壓器原則上中性點(diǎn)要裝設(shè)一臺互感器，（接地否？）以檢測零序電流，因35kV電壓等級低，故本設(shè)計(jì)不需裝設(shè)中性點(diǎn)

116、電流互感器。</p><p>　　電流互感器一般按三相配置。對10kV系統(tǒng)，母線分段回路和出線回路按兩相式配置，以節(jié)省投資同時提高供電的可靠性。</p><p>　　5.7繼電保護(hù)的配置</p><p>　　該變電所采用主控制室控制方式，按無人值班有人值守設(shè)計(jì)，采用分層分布式微機(jī)保護(hù)及監(jiān)控綜合自動化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)上系統(tǒng)縱向分為兩層：變電層和間隔層。間隔層設(shè)備在橫向按變電

117、所一次設(shè)備分布式布置，并相互獨(dú)立，僅通過站內(nèi)通信相聯(lián)，并同變電層通信。通信網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)現(xiàn)場控制總線--CAN總線。間隔層系統(tǒng)保護(hù)及監(jiān)控裝置基于間隔控制單元模塊化配置，采用微機(jī)保護(hù)與監(jiān)控為一體的裝置，每個單元一套互不影響。保護(hù)及監(jiān)控裝置為一獨(dú)立系統(tǒng)，組屏安裝， 35kV、10kV保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)整體配合。保護(hù)動作不依賴于通信網(wǎng)絡(luò)；各間隔控制單元保留強(qiáng)電手動操作跳、合閘控制接線，開關(guān)手動操作跳、合閘控制操作不依賴于通信網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)方與就地控制功