畢業(yè)設(shè)計(jì)---某機(jī)械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化專業(yè) 　 </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 某機(jī)械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：某機(jī)械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：

2、 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：</p><p>　　熟悉變電所設(shè)計(jì)的相關(guān)理論；</p><p>　　設(shè)計(jì)變電所的一次系統(tǒng)；</p><p>　　繪制變電所一次系統(tǒng)圖；</p><p>　　編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書；</p><p><b>　　摘 要</b>&

3、lt;/p><p>　　電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步，社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。機(jī)械廠供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。變電所主接線設(shè)計(jì)是否合理，關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在機(jī)械廠具體資料的基礎(chǔ)上，依據(jù)變電所設(shè)計(jì)的一般原則和步驟，完成了變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為適應(yīng)機(jī)械類企業(yè)，用電負(fù)荷變化大、自然

4、功率因數(shù)低的特點(diǎn)，該設(shè)計(jì)中采用并聯(lián)電容器的方法來補(bǔ)償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時(shí)提高了供電電壓的質(zhì)量。此機(jī)械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：負(fù)荷的計(jì)算及無功功率的補(bǔ)償；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進(jìn)出線的選擇；短路計(jì)算和開關(guān)設(shè)備的選擇；根據(jù)設(shè)計(jì)要求，繪制變電所一次系統(tǒng)圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電能；變電所；一次系統(tǒng)。</p><p>

5、;<b>　　目 錄 </b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)原則1</p><p>　　1.3 本文所做的主要工作2</p><p>　

6、　2 負(fù)荷計(jì)算及電容補(bǔ)償4</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算的定義4</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算4</p><p>　　2.2.1 負(fù)荷計(jì)算的方法4</p><p>　　2.2.2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算5</p><p>　　2.3 電容補(bǔ)償7</p><p>　　3 負(fù)荷計(jì)算

7、及電容補(bǔ)償9</p><p>　　3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇9</p><p>　　3.2 主變壓器容量選擇9</p><p>　　3.3 主接線方案確定10</p><p>　　3.3.1 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)原則與要求10</p><p>　　3.3.2 變電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)10</p&

8、gt;<p>　　3.3.3 工廠變電所常見的主接線方案11</p><p>　　3.3.4 確定主接線方案11</p><p>　　3.4 無功功率補(bǔ)償修定13</p><p>　　4 高低壓開關(guān)設(shè)備選擇和變電所選址及布置概述15</p><p>　　4.1 短路電流的計(jì)算15</p><p>

9、;　　4.1.1 短路的定義15</p><p>　　4.1.2 短路計(jì)算的目的15</p><p>　　4.1.3 短路計(jì)算的方法15</p><p>　　4.1.4 本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算15</p><p>　　4.2 變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)21</p><p>　　4.2.1 一次設(shè)備選擇

10、與校驗(yàn)的條件21</p><p>　　4.2.2 按正常工作條件選擇22</p><p>　　4.2.3 按短路條件校驗(yàn)22</p><p>　　4.2.4 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)23</p><p>　　4.2.5 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)25</p><p>　　4.3 高低壓母線的選擇26&

11、lt;/p><p>　　4.4 變電所選址概述27</p><p>　　4.5 變電所總體布置概述27</p><p>　　5 變電所進(jìn)出線和低壓電纜選擇29</p><p>　　5.1 變電所進(jìn)出線的選擇范圍29</p><p>　　5.2 變電所進(jìn)出線方式的選擇29</p><p>　

12、　5.3 變電所進(jìn)出導(dǎo)線和電纜形式的選擇29</p><p>　　5.4 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算30</p><p>　　5.5 高壓進(jìn)線和低壓出線的選擇30</p><p>　　5.5.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)30</p><p>　　5.5.2 由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗(yàn)31</p><p&

13、gt;　　5.5.3 380V低壓出線的選擇31</p><p>　　6 總結(jié)與展望37</p><p><b>　　7 參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　附 錄39</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><

14、p><b>　　1 前言</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。</p><p>　　在工程機(jī)

15、械制造廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。</p><p>　　電能從區(qū)域變電站進(jìn)入機(jī)械廠后，首先要解決的就是如何對(duì)電能進(jìn)行控制、變換、分配

16、和傳輸?shù)葐栴}。在機(jī)械廠，擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的是供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。一旦變電所出了事故而造成停電，則整個(gè)機(jī)械廠的生產(chǎn)過程都將停止進(jìn)行，甚至還會(huì)引起一些嚴(yán)重的安全事故。</p><p>　　機(jī)械廠變電所要很好地為生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：</p><p>　　(1)安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故

17、。</p><p>　　(2)可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　　(3)優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求</p><p>　　(4)經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。</p><p>　　此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧

18、局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kV及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》、JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：&l

19、t;/p><p>　　1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策</p><p>　　必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　　2、安全可靠、先進(jìn)合理</p><p>　　應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。<

20、/p><p>　　3、近期為主、考慮發(fā)展</p><p>　　應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧</p><p>　　按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電

21、設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。</p><p>　　1.3本文所做的主要工作</p><p>　　目前世界上機(jī)械生產(chǎn)能源和動(dòng)力主要來源于電能。電網(wǎng)的正常運(yùn)行是保證機(jī)械生產(chǎn)安全前提。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合實(shí)際情況和市場上現(xiàn)有的電力產(chǎn)品及其技術(shù)，本文主要做了以下工作：</p>

22、<p><b>　　1、負(fù)荷計(jì)算 </b></p><p>　　機(jī)械廠變電所的負(fù)荷計(jì)算，是根據(jù)所提供的負(fù)荷情況進(jìn)行的，本文列出了負(fù)荷計(jì)算表，得出總負(fù)荷。</p><p><b>　　2、一次系統(tǒng)圖</b></p><p>　　跟據(jù)負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式

23、。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。</p><p><b>　　3、電容補(bǔ)償</b></p><p>　　按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。</p><p><b>　　4、變壓器選擇</b

24、></p><p>　　根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)。</p><p><b>　　5、短路電流計(jì)算</b></p><p>　　工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有

25、關(guān)參數(shù)。</p><p>　　6、高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn)</p><p>　　參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。</p><p>　　7、電纜的選擇 </p><p>　　為了保證供

26、電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(fā)熱條件：電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。</p><p>　　2負(fù)荷計(jì)算及電容補(bǔ)償</p><p>　　2.1負(fù)荷計(jì)算的定義</p><p>　　1．計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一

27、時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。</p><p>　　2．平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。</p><p><b>　　2.2負(fù)荷計(jì)算

28、</b></p><p>　　2.2.1負(fù)荷計(jì)算的方法</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。</p><p>　　由于本機(jī)械廠用電部門較多，用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法予以確定。</p><p>　　1．單臺(tái)組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式</p><p>　　(1

29、).有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中 —設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)；</p><p>　　—用電設(shè)備組總的設(shè)備容量(不含備用設(shè)備容量，單位為kW)；</p><p>　　—用電設(shè)備組的需要系數(shù)。</p><p>　　(2

30、).無功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　式中 —設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)；</p><p>　　—對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組功率因數(shù)的正切值。</p><p>　　(3).視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kVA)</p><p><b&

31、gt;　　(2-3)</b></p><p>　　式中 —視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kVA)；</p><p>　　—用電設(shè)備組的功率因數(shù)。</p><p>　　(4).計(jì)算電流(單位為A)</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　式中 —計(jì)算電流(單位為

32、A)；</p><p>　　—用電設(shè)備組的視在功率(單位為kVA)；</p><p>　　—用電設(shè)備組的額定電壓(單位為kV)。</p><p>　　2．多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式</p><p>　　(1).有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)</p><p><b>　　(2-5)</b></

33、p><p>　　式中 —多組用電設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷(單位為kW)；</p><p>　　—所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和；</p><p>　　—有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.7～0.95。</p><p>　　(2).無功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)</p><p><b>　　(2-6)</b></

34、p><p>　　式中 —多組用電設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)；</p><p>　　—所有設(shè)備組無功計(jì)算負(fù)荷之和；</p><p>　　—無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.8～0.95。</p><p>　　(3).視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kVA)</p><p><b>　　(2-7)</b><

35、/p><p>　　(4).計(jì)算電流(單位為A)</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p><b>　　(5).功率因數(shù)</b></p><p><b>　　(2-9)</b></p><p>　　2.2.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算</p>

36、;<p>　　根據(jù)提供的資料，列出負(fù)荷計(jì)算表。因設(shè)計(jì)的需要，計(jì)算了各負(fù)荷的有功功率、無功功率、視在功率、計(jì)算電流等。表中生活區(qū)的照明負(fù)荷中已經(jīng)包括生活區(qū)各用戶的家庭動(dòng)力負(fù)荷。具體負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算見表2-1。</p><p>　　表2-1 某機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表</p><p><b>　　2.3電容補(bǔ)償</b></p><p><

37、b>　　1.意義</b></p><p>　　感性負(fù)載是需要電網(wǎng)提供的有功及無功電流運(yùn)行的，即變壓器及線路都要輸送有功及無功電流，這樣，變壓器效率降低，線路載流變大，增加了損耗。電力電容器并聯(lián)于線路中是產(chǎn)生無功電流的，即自主提供了無功電流，減少電網(wǎng)的輸送，變壓器及線路盡可能少地輸送無功電流，變壓器效率得以提高，線路減少了不必要的載流量，線損減低。一般在工廠線路進(jìn)行集中補(bǔ)償或者分散補(bǔ)償。</

38、p><p>　　在變電所低壓側(cè)裝設(shè)無功補(bǔ)償后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選的小一些，這不僅可以降低變電所的初投資，而且可減少工廠的電費(fèi)開支，因?yàn)槲覈╇娖髽I(yè)對(duì)工業(yè)用戶是實(shí)行的“兩部電費(fèi)制”；一部分叫基本電費(fèi)，按所裝用的主變壓器容量來計(jì)算，規(guī)定每月按KVA容量大小繳納電費(fèi)，容量越大，繳納的基本電費(fèi)越多，容量越小，繳納的基本電費(fèi)就越少。另一部分叫電能電費(fèi)，按每月實(shí)際耗用的電能KWh來計(jì)算電

39、費(fèi)，并且要根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘上一個(gè)調(diào)整系數(shù)。凡月平均功率因數(shù)高于規(guī)定的，可減收一定百分率的電費(fèi)；凡低于規(guī)定的，則加收一定百分率的電費(fèi)。由此可見，提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好處，而且對(duì)工廠本身也有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。</p><p>　　2. 無功功率補(bǔ)償初設(shè)</p><p>　　由表2-1知：，，因此該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)為。供電部門要求該廠10kV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)

40、荷時(shí)的功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，本文取0.93來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：</p><p><b>　　(2-10)</b></p><p>　　選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1臺(tái)與方案4（輔屏）7臺(tái)相組合，總共容量11

41、2kvar×8=896kvar。</p><p>　　無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)的負(fù)荷計(jì)算：</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　補(bǔ)償后低壓側(cè)

42、的功率因素：</p><p>　　3變壓器選擇及主接線方案確定</p><p>　　3.1主變壓器臺(tái)數(shù)選擇</p><p>　　選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：</p><p>　　1．應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。

43、對(duì)只有二級(jí)而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須有備用電源。</p><p>　　2．對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　3．當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。</p><p>　　4．在確定變電所臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。&l

44、t;/p><p>　　3.2主變壓器容量選擇</p><p>　　1．只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 </p><p>　　主變壓器容量S應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S3的需要，即</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　2．裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 </p>

45、<p>　　每臺(tái)變壓器的容量Sz應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：</p><p>　　(1)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷S3的大約60%80%的需要，即</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　(2)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即</p><p><

46、;b>　　(3-3)</b></p><p>　　根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案：</p><p>　　方案1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器</p><p>　　根據(jù)式(3-1)，主變選用一臺(tái)接線方式為D.yn11的S11-1600/10型變壓器，根據(jù)民用建筑規(guī)范要求變壓器的負(fù)載率不宜大于85%，而</p>&

47、lt;p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　顯然滿足要求。至于機(jī)械廠的二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。因此裝設(shè)一臺(tái)主變壓器時(shí)選一臺(tái)接線方式為D.yn11的S11-1600/10型低損耗配電變壓器。</p><p>　　方案2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器</p><p>　　根據(jù)式(3-2)和(3-3)，可知

48、</p><p>　　因此選兩臺(tái)接線方式為D.yn11的S11-1000/10型低損耗配電變壓器。兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，互為備用。</p><p>　　3.3主接線方案確定</p><p>　　3.3.1變電所主接線方案的設(shè)計(jì)原則與要求</p><p>　　變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確

49、定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。</p><p>　　(1)安全 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。</p><p>　　(2)可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　　(3)靈活 應(yīng)能必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。</p><p>

50、　　(4)經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。</p><p>　　3.3.2變電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　　1.主接線方案的技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　(1)供電的安全性。主接線方案在確保運(yùn)行維護(hù)和檢修的安全方面的情況。</p><p>　　(2)供電的可靠性

51、。主接線方案在與用電負(fù)荷對(duì)可靠性要求的適應(yīng)性方面的情況。</p><p>　　(3)供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、電壓波動(dòng)及高次諧波等方面的情況。</p><p>　　(4)運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。</p><p>　　(5)對(duì)變電所今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性。</p><p>　　2.主接線方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p>

52、;<p>　　(1)線路和設(shè)備的綜合投資額 包括線路和設(shè)備本身的價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)、管理費(fèi)、基建安裝費(fèi)等，可按當(dāng)?shù)仉姎獍惭b部門的規(guī)定計(jì)算。</p><p>　　(2)變配電系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi) 包括線路和設(shè)備的折舊費(fèi)。維修管理費(fèi)和電能損耗費(fèi)等。</p><p>　　(3)供電貼費(fèi)（系統(tǒng)增容費(fèi)） 有關(guān)部門還規(guī)定申請(qǐng)用電，用戶必須向供電部門一次性地交納供電貼費(fèi)。</p>&

53、lt;p>　　(4)線路的有色金屬消耗費(fèi) 指導(dǎo)線和有色金屬（銅、鋁）耗用的重量。</p><p>　　3.3.3工廠變電所常見的主接線方案</p><p>　　1.只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所主接線方案</p><p>　　只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案：</p>

54、<p>　　(1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)-熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案；</p><p>　　(2)高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)-熔斷器或負(fù)荷型跌開式熔斷器的主接線方案；</p><p>　　(3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān)-斷路器的主接線方案。</p><p>　　2.裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所主接線方案</p><p>　　裝有兩臺(tái)主變壓器的

55、變電所的典型主接線方案有：</p><p>　　(1)高壓無母線、低壓單母線分段的主接線方案；</p><p>　　(2)高壓采用單母線、低壓單母線分段的主接線方案；</p><p>　　(3)高低壓側(cè)均為單母線分段的主接線方案。</p><p>　　3.3.4確定主接線方案</p><p>　　1.10kV側(cè)主接線方

56、案的擬定</p><p>　　由原始資料可知，高壓側(cè)進(jìn)線有一條10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進(jìn)線，一條工作，一條備用，同時(shí)為保證供電的可靠性和對(duì)擴(kuò)建的適應(yīng)性所以10kV側(cè)可采用單母線或單母線分段的方案。</p><p>　　2.380V側(cè)主接線方案的擬定</p><p>

57、;　　由原始資料可知，工廠用電部門較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的方案，對(duì)電能進(jìn)行匯集，使每一個(gè)用電部門都可以方便地獲得電能。</p><p><b>　　3.方案確定</b></p><p>　　根據(jù)前面章節(jié)的計(jì)算，若主變采用一臺(tái)S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，低壓側(cè)采用單母線形式，其系

58、統(tǒng)圖見：圖3-1 采用一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。</p><p>　　若主變采用兩臺(tái)S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺(tái)變壓器在正常情況下分裂運(yùn)行，當(dāng)其中任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)另一臺(tái)作為備用，當(dāng)總進(jìn)線中的任一回路出現(xiàn)故障時(shí)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。低壓側(cè)采用也單母線分段形式，其系統(tǒng)圖見：圖3-2 采用兩臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。</p><p>　　圖3-1

59、 采用一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖</p><p>　　圖3-2 采用兩臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖</p><p>　　表3-3 兩種主接線方案的比較</p><p>　　從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，裝設(shè)一臺(tái)主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。由于集中負(fù)荷較大，已經(jīng)大于1250kVA,低壓側(cè)出線回路數(shù)較多，且有一定量的二級(jí)

60、負(fù)荷，考慮今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性，從技術(shù)指標(biāo)考慮，采用于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。</p><p>　　3.4無功功率補(bǔ)償修定</p><p>　　低壓采取單母線分段接線方式，考慮鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房為二級(jí)負(fù)荷，采用雙回路供電，但在正常狀態(tài)下只由一回路供電，另回路作為備用。計(jì)算負(fù)荷時(shí)則，只考慮其中一回路。為使兩段母線的負(fù)荷基本平衡，Ⅰ段母線負(fù)荷設(shè)計(jì)為：鑄造車間、倉庫、電鍍車間、工具車間、金工

61、車間、焊接車間；Ⅱ段母線負(fù)荷設(shè)計(jì)為：鍛壓車間、組裝車間、維修車間、鍋爐房、熱處理車間、生活區(qū)。</p><p>　?、穸文妇€的負(fù)荷情況：，，，同時(shí)系數(shù)取為，，；</p><p>　　Ⅱ段母線的負(fù)荷情況：，，，同時(shí)系數(shù)取為，，；</p><p>　　對(duì)無功功率補(bǔ)償進(jìn)行修定：</p><p>　　計(jì)算Ⅰ段母線所需無功功率補(bǔ)償容量，?。?lt;/p

62、><p>　　選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW 0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1臺(tái)與方案4（輔屏）4臺(tái)相組合，總共容量112kvar×5=560kvar。補(bǔ)償后的功率因素。</p><p>　　計(jì)算Ⅱ段母線所需無功功率補(bǔ)償容量，?。?lt;/p><p>　　選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW 0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）

63、1臺(tái)與方案4（輔屏）3臺(tái)相組合，總共容量112kvar×3+80=416kvar。補(bǔ)償后的功率因素。</p><p>　　4高低壓開關(guān)設(shè)備選擇和變電所選址及布置概述</p><p>　　4.1短路電流的計(jì)算</p><p>　　4.1.1 短路的定義 </p><p>　　產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。絕緣損壞的原

64、因多因設(shè)備過電壓、直流遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也可能造成短路事故。所謂短路是指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相或多相接地。</p><p>　　4.1.2 短路計(jì)算的目的</p><p>　　在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算是解決一系列技術(shù)問題所不可缺少的

65、基本計(jì)算。在本設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算主要為了解決以下問題。</p><p>　　(1)選擇足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等，必須以短路計(jì)算為依據(jù)。這里包括計(jì)算沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度，計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計(jì)算指定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。</p><p>　　(2)在設(shè)計(jì)和選擇電氣主接線時(shí)，為了

66、比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　4.1.3 短路計(jì)算的方法</p><p>　　進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。</p&g

67、t;<p>　　接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算出電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。</p><p>　　短路

68、電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法，因其短路計(jì)算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法，因其短路計(jì)算中的有關(guān)物理量采用標(biāo)幺值即相對(duì)單位而得名）。</p><p>　　4.1.4本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算</p><p>　　1．標(biāo)幺制法計(jì)算步驟和方法</p><p>　　(1)繪計(jì)算電路圖，選擇短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算電路圖上應(yīng)

69、將短路計(jì)算中需計(jì)入的所以電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個(gè)元件依次編號(hào)。</p><p>　　(2)設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流。一般設(shè)=100MVA，設(shè)=（短路計(jì)算電壓）。短路基準(zhǔn)電流按下式計(jì)算：</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　(3)計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值。一般只計(jì)算電抗。

70、</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中 ——電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量（單位為MVA）。</p><p>　　電力線路的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　(4-3)</b></p>

71、;<p>　　式中 ——線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓（單位為kV）。</p><p>　　電力變壓器的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　式中 ——變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值；</p><p>　　——變壓器的額定容量（單位為kVA,計(jì)算時(shí)化為與同單位）。&

72、lt;/p><p>　　(4)繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗。用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，無論有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，其短路等效電路只有一個(gè)。</p><p>　　(5)計(jì)算短路電流。分別對(duì)短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其各種短路電流：三相短路電流周期分量、短路次暫態(tài)短路電流、短路穩(wěn)態(tài)電流、短路沖擊電流及短路后第一個(gè)周期的短路全電流有效值（又稱短路沖擊電流有效值）。</p><p><

73、b>　　(4-5)</b></p><p>　　在無限大容量系統(tǒng)中，存在下列關(guān)系：</p><p>　　== (4-6)</p><p>　　高壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算：</p><p>　　=2.55

74、(4-7)</p><p>　　=1.51 (4-8)</p><p>　　低壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算：</p><p>　　=1.84 (4-9)</p><p>　　=1.09

75、 (4-10)</p><p><b>　　(6)計(jì)算短路容量</b></p><p><b>　　(4-11)</b></p><p>　　圖4-1 并列運(yùn)行時(shí)短路計(jì)算電路</p><p>　　2.兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)</p><p>　　(1)根據(jù)原始資料及所設(shè)計(jì)

76、方案，繪制計(jì)算電路，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，如圖4-1所示。</p><p>　　(2)設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流,設(shè)=100MVA，=，即高壓側(cè)=10.5kV,低壓側(cè)=0.4kV,則</p><p><b>　　(4-12)</b></p><p><b>　　(4-13)</b></p><

77、p>　　(3)計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　　(4-14)</b></p><p>　　式中 ——電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量</p><p>　　架空線路的電抗標(biāo)幺值，查得LGJ-150的單位電抗，而線路長8km,故</p>&

78、lt;p><b>　　(4-15)</b></p><p>　　電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，查得S9-1000的短路電壓=4.5，故</p><p><b>　　(4-16)</b></p><p><b>　　(4-17)</b></p><p>　　(4)繪制等效電路圖，

79、如圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 并列運(yùn)行時(shí)短路等效電路圖</p><p>　　(5)求k1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p><b>　　(4-18)</b></p>&

80、lt;p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　(4-19)</b></p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　===1.96kA (4-20)</p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b><

81、/p><p>　　=2.55=2.55×1.96kA=5.0kA (4-21)</p><p>　　第一個(gè)周期短路全電流有效值</p><p>　　=1.51=1.51×1.96kA=2.96kA (4-22)</p><p><b>　　三相短路容量</b></p&g

82、t;<p><b>　　(4-23)</b></p><p>　　（6）求k2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p><b>　　(4-24)</b></p><p>　　

83、三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　(4-25)</b></p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　===28.5kA (4-26)</p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p>

84、<p>　　=1.84=1.84×28.5kA=52.5kA (4-27)</p><p>　　第一個(gè)周期短路全電流有效值</p><p>　　=1.09=1.09×28.5kA=31.1kA (4-28)</p><p><b>　　三相短路容量</b></p>

85、;<p><b>　　(4-29)</b></p><p>　　3.兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行時(shí)</p><p>　　(1)繪制計(jì)算電路，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，如圖4-3 所示。</p><p>　　圖4-3 分裂運(yùn)行時(shí)短路計(jì)算電路</p><p>　　(2)基準(zhǔn)值和短抗標(biāo)幺值同并列運(yùn)行時(shí)所算各值。</p>

86、<p>　　(3)繪制等效電路圖，如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 分裂運(yùn)行時(shí)短路等效電路圖</p><p>　　(4)k1點(diǎn)的短路計(jì)算值同并列運(yùn)行時(shí)k1點(diǎn)的計(jì)算值。</p><p>　　(5)k2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值&

87、lt;/b></p><p><b>　　(4-30)</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　(4-31)</b></p><p>　　三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　===19.7kA

88、 (4-32)</p><p><b>　　三相短路沖擊電流</b></p><p>　　=1.84=1.84×19.7kA=36.25kA (4-33)</p><p>　　第一個(gè)周期短路全電流有效值</p><p>　　=1.09=1.09×19.7kA=21.

89、47kA (4-34)</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p><b>　　(4-35)</b></p><p>　　(6)k3點(diǎn)的短路計(jì)算值同k2點(diǎn)的計(jì)算值。</p><p>　　4.短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　短路電流計(jì)算

90、結(jié)果見表4-1、表4-2：</p><p>　　表4-1 并列運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　表4-2 并列運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　比較變壓器并列和分裂運(yùn)行兩種情況下的短路計(jì)算，可得出分裂運(yùn)行時(shí)的低壓側(cè)短路電流較并列運(yùn)行時(shí)有明顯減小，因此，為降低短路電流水平，所設(shè)計(jì)變電站通常情況下應(yīng)分裂運(yùn)行。</p><p>

91、;　　4.2變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿

92、足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。</p><p>　　4.2.1 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件</p><p>　　為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按下列條件選擇和校驗(yàn)：</p><p>　　(1) 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。</p><p>　　(2) 按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗(yàn)。</p>

93、<p>　　(3) 考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件和溫度、濕度、海拔以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。</p><p>　　4.2.2 按正常工作條件選擇</p><p>　　1.按工作電壓選擇 </p><p>　　設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在線路的額定電壓，即</p><p><b>　　(4-36)</b>

94、;</p><p><b>　　2.按工作電流選擇</b></p><p>　　設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即</p><p><b>　　(4-37)</b></p><p><b>　　3.按斷流能力選擇</b></p><p>　　設(shè)

95、備的額定開斷電流或斷流容量不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值或短路容量，即</p><p><b>　　(4-38)</b></p><p><b>　　或</b></p><p><b>　　(4-39) </b></p><p>　　4.2.3 按短路條件校驗(yàn)</p

96、><p>　　短路條件校驗(yàn)，就是校驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　1.隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p>　　(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件</p><p><b>　　(4-40) </b></p><p><b>　　或</b><

97、;/p><p><b>　　(4-41) </b></p><p>　　式中 、——開關(guān)的極限通過電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為kA）；</p><p>　　、——開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值（單位為kA）。</p><p>　　(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件</p><p><b&

98、gt;　　(4-42) </b></p><p>　　式中 ——開關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為kA）；</p><p>　　—— 開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間（單位為s）；</p><p>　　——開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為kA）；</p><p>　　——短路發(fā)熱假想時(shí)間（單位為s）。</p><p>

99、;　　2.電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p>　　(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件</p><p><b>　　(4-43) </b></p><p><b>　　或</b></p><p><b>　　(4-44) </b></p><p>　　式中 ——

100、電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流（單位為kA）；</p><p>　　——電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)（對(duì)）；</p><p>　　——電流互感器的額定一次電流（單位為A）。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件</b></p><p><b>　　(4-45)</b></p><p>

101、;<b>　　或</b></p><p><b>　　(4-46)</b></p><p>　　式中 ——電流互感器的熱穩(wěn)定電流（單位為kA）；</p><p>　　——電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間，一般取1s；</p><p>　　——電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)（對(duì)）。</p><p

102、>　　4.2.4 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　圖4-5 10kv側(cè)KYN28B－12開關(guān)柜接線圖</p><p>　　表4-3 VS1真空斷路器的校驗(yàn)：</p><p>　　本供電系統(tǒng)10kV側(cè)配電柜選用KYN28B-12型開關(guān)柜，因采用雙回路進(jìn)線單母線分段形式所以進(jìn)線柜需要2臺(tái)方案號(hào)為006，饋電回路2路需開關(guān)柜2臺(tái)，方案號(hào)為003，母

103、聯(lián)加計(jì)量柜為2臺(tái)，方案號(hào)為012和055，為保證供電質(zhì)量各段母線上分別加1個(gè)消弧消協(xié)柜。因饋電柜和母聯(lián)加計(jì)量柜已經(jīng)包含了開關(guān)柜中所有元器件，所以如饋電柜和母聯(lián)加計(jì)量柜的校驗(yàn)滿足要求時(shí)，開關(guān)柜的其他方案配置也能滿足要求。具體校驗(yàn)見圖4-5、表4-3和圖4-6、表4-4、表4-5。</p><p>　　圖4-6 KYN28B—12開關(guān)柜接線圖</p><p>　　表4-4 VS1型真空斷路器

104、校驗(yàn)：</p><p>　　表4-5 LZZJB12－12電流互感器校驗(yàn)：</p><p>　　因此可選LZZJB12－12 150/5型。</p><p>　　4.2.5 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　為滿足設(shè)計(jì)需求本設(shè)計(jì)低壓柜選用GCS型柜。其中2個(gè)進(jìn)線柜，方案號(hào)為03；1個(gè)聯(lián)絡(luò)柜，方案號(hào)為04；4個(gè)饋電柜，方案號(hào)為1

105、1，低壓柜總計(jì)7個(gè)。低壓開關(guān)柜中個(gè)元件設(shè)備的校驗(yàn)見表4-6。</p><p>　　表4-6 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)：</p><p>　　表4-6所選設(shè)備均滿足要求。</p><p>　　4.3高低壓母線的選擇</p><p>　　按照最大負(fù)荷計(jì)算高壓母線上的最大電流為,低壓母線上的最大電流。根據(jù)計(jì)算電流和《GB50053－94 10

106、kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定，高壓母線選擇TMY-3×(60×6)型母線，相母線尺寸均為60mm×6mm，其載流量為2240A；低壓母線選擇TMY-3×(80×10)+ 60×6型母線，即相母線尺寸為80mm×10mm,中性母線尺寸為60mm×6mm，其載流量為3232A。</p><p>　　4.4變電所選址概述</p

107、><p>　　1、盡量接近負(fù)荷中心，以降低備電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。</p><p>　　2、進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。</p><p>　　3、接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。</p><p>　　4、設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。</p><

108、p>　　5、不因設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫的場所，無法避開時(shí)， 應(yīng)有防震和隔熱的措施。</p><p>　　6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。</p><p>　　7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。</p><p>　　8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正下方或正上方，且不應(yīng)設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境

109、的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。</p><p>　　9、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。</p><p>　　4.5變電所總體布置概述</p><p>　　1、便于運(yùn)行維護(hù)和檢修</p><p>　　有人值班的變配電所，一般應(yīng)

110、設(shè)值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。如值班室靠近高壓配電室有困難時(shí)，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室相通。值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端,低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于3m。主變壓器應(yīng)靠近交通運(yùn)輸方便的馬路側(cè)。條件許可時(shí)，可單設(shè)工具材料或檢修間。晝夜值班的變配電所，應(yīng)設(shè)休息室。有人值班的獨(dú)立變配電所，宜設(shè)有廁所和給排水設(shè)施。</p><p><b>　　2、保證

111、運(yùn)行安全</b></p><p>　　值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。值班室的門應(yīng)外開。高低壓配電室和電容器室的門應(yīng)朝值班室開，或外開。油量為100kg及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。變壓器室的大門應(yīng)朝馬路開，但應(yīng)避免朝向露天倉庫。在炎熱地區(qū)，應(yīng)避免朝西開門。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)得房間內(nèi)；但數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。低壓電容器組可裝

112、設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時(shí)，以裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)。所有帶電部分隔墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求，以確保運(yùn)行安全。</p><p><b>　　3、便于進(jìn)出線</b></p><p>　　如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線因此變壓器的安裝位置（戶內(nèi)式變電所）即為變壓器室，宜靠近低壓配

113、電室。</p><p>　　4、節(jié)約土地和建筑費(fèi)用</p><p>　　值班室可與低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便安置值班桌或控制臺(tái)，滿足運(yùn)行值班的要求。高壓開關(guān)柜不多于6臺(tái)時(shí)，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜與低壓屏的間距不得小于2m。不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合IP3X房戶等級(jí)外殼的不帶可燃性油的高低壓配電裝置和非

114、油浸電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時(shí)，可相互靠近布置在車間內(nèi)。周圍環(huán)境正常的變電所，宜采用露天或半露天。變電所高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近的車間變電所合建。</p><p><b>　　5、適應(yīng)發(fā)展要求</b></p><p>　　變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級(jí)容量變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有一定數(shù)量開關(guān)柜（屏）的備用位置。既要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不妨礙工廠

115、或車間今后的發(fā)展。</p><p>　　5變電所進(jìn)出線和低壓電纜選擇</p><p>　　5.1 變電所進(jìn)出線的選擇范圍</p><p><b>　　1.高壓進(jìn)線</b></p><p>　　(1)如為專用線路，應(yīng)選專用線路的全長。</p><p>　　(2)如從公共干線引至變電站，則僅選從公共干

116、線到變電站的一段引出線。</p><p>　　(3)對(duì)于靠墻安裝的高壓開關(guān)柜，柜下進(jìn)線時(shí)一般須經(jīng)電纜引入，因此架空進(jìn)線至變電站高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。</p><p><b>　　2.高壓出線</b></p><p>　　(1)對(duì)于全線一致的架空出線或電纜出線，應(yīng)選線路的全長。</p><p>　　(2)如經(jīng)一段電

117、纜從高壓開關(guān)柜引出再架空配電的線路，則變電站高壓出線的選擇只選這一段引出電纜，而架空配電線路在廠區(qū)配電線路的設(shè)計(jì)中考慮。</p><p><b>　　3.低壓出線</b></p><p>　　(1)如采用電纜配電，應(yīng)選線路的全長。</p><p>　　(2)如經(jīng)一段穿管絕緣導(dǎo)線引出，再架空配電線路，則變電站低壓出線的選擇只選這一段引出的穿管絕緣

118、導(dǎo)線，而架空配電線路則在廠區(qū)配電線路或車間配電線路的設(shè)計(jì)中考慮。</p><p>　　5.2 變電所進(jìn)出線方式的選擇</p><p>　　1.架空線。在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型工廠供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。</p><p>　　2.電纜。在供電可靠性要求較高或投資較高的各類工廠供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。</p><p>　　5.3 變電所進(jìn)

119、出導(dǎo)線和電纜形式的選擇</p><p><b>　　1. 高壓架空線</b></p><p>　　(1)一般采用鋁絞線。</p><p>　　(2)當(dāng)檔距或交叉檔距較長、電桿較高時(shí)，宜采用鋼芯鋁絞線。</p><p>　　(3)沿海地區(qū)及有腐蝕性介質(zhì)的場所，宜采用銅絞線或防腐鋁絞線。</p><p&g

120、t;<b>　　2.高壓電纜線</b></p><p>　　(1)一般環(huán)境和場所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場所，應(yīng)采用銅芯電纜。</p><p>　　(2)埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用有外護(hù)層的鎧裝電纜；但在無機(jī)械損傷可能的場所，可采用塑料護(hù)套電纜或帶有外護(hù)層的鉛包電纜。</p><p><b>　　3.低壓電纜線</b>

121、;</p><p>　　(1)一般采用鋁芯電纜，但特別重要的或有特殊要求的線路可采用銅芯電纜。</p><p>　　(2)電纜溝內(nèi)電纜，一般采用塑料護(hù)套電纜，也可采用裸鎧裝電纜。</p><p>　　5.4 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算</p><p>　　為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件：<

122、/p><p>　　(1)發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。</p><p>　　(2)電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。</p><p>　　(3)機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線（包括裸

123、線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但須校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。</p><p>　　對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10kV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件

124、和機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　5.5 高壓進(jìn)線和低壓出線的選擇</p><p>　　5.5.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)</p><p>　　采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用電源干線。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇。</p><p>　　由線路最大負(fù)荷時(shí)的計(jì)算電流及室外環(huán)境溫度30℃，