塑料制品廠(chǎng)總配變電所的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、某塑料制品廠(chǎng)總配變電所的設(shè)計(jì)摘 要 某塑料制品廠(chǎng)車(chē)間變電所和配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對(duì)工廠(chǎng)供電具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)對(duì)工廠(chǎng)供電方式、主要設(shè)備的選擇、保護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的敘述，內(nèi)容主要包括高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算，設(shè)備選擇及校驗(yàn)，主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，配電裝置設(shè)計(jì)，防雷和接地設(shè)計(jì)等。 本設(shè)計(jì)考慮了所有用電設(shè)備并對(duì)這些負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算。通過(guò)計(jì)算出的有功、無(wú)功和視在功率選擇變壓器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù)用戶(hù)對(duì)功率因數(shù)的要求，計(jì)算電容器補(bǔ)償裝置的容量，從而得出所需電容器的大小。 根據(jù)與供電部門(mén)的協(xié)議，決定總配變電所及配電系統(tǒng)的主接線(xiàn)圖。電氣主接線(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電所的布置，運(yùn)

2、行的可靠性和靈活性，操作和檢修的安全以及今后的擴(kuò)建，對(duì)電力工程建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，都由很大的影響。 本設(shè)計(jì)在主要設(shè)備的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定計(jì)算中，對(duì)電力變壓器、真空斷路器等主要設(shè)備的保護(hù)配置提出了要求，明確了保護(hù)定值計(jì)算方法。關(guān)鍵詞：變電所；配電系統(tǒng)；負(fù)荷和短路計(jì)算；設(shè)備選型；繼電保護(hù)。a design of a chief distribution substation of a plastic products factoryabstract a plastic products factory workshop substation and electrical system desi

3、gn of the factory is the design of power supply has targeted. set a program to factory power-supply modes, the main equipment selection, protective device configuration and lightning proof grounding system are detailed narrated, content mainly includes high voltage side and low voltage side short ci

4、rcuit calculation, equipment selection and calibration, the main equipment relay protection design, power distribution equipment design, lightning protection and grounding design, etc. this design is given all electrical equipment and calculated to these load. through the active, calculate the react

5、ive power and shizai power transformer size and corresponding choice of main equipment of technical parameters, again according to user requirements of voltage capacitor compensation devices, calculating the requirements of power factor, concluded that the size of the capacitors. according to the ag

6、reement with the power supply departments, decided to always match the lord and distribution system for substation hookup. the main electrical wiring for electrical equipment choice, the distribution place of decorate, operation reliability and flexibility, operation and maintenance of safety and fu

7、ture expansion of electrical engineering, construction and operation, saving the economy by influence. this design in the main equipment of relay protection design and setting calculation of power transformer, vacuum circuit breaker protection configuration of such main equipments proposed requireme

8、nts, clear the protection setting value calculation method.key words: substation；power distribution systems；load and short circuit calculation；equipment selection；relay protection.目 錄引言- 1 -第一章 緒論- 2 -1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及研究意義- 2 -1.2課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)- 2 -1.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)- 3 -第二章 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償- 5 -2.1負(fù)荷計(jì)算的方法- 5 -2.2負(fù)荷計(jì)算- 7

9、 -2.3無(wú)功功率補(bǔ)償- 8 -2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定- 10 -第三章 主變壓器的選擇- 12 -3.1變電所變壓器容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)選擇- 12 -3.3 總變電所位置和型式的選擇- 14 -3.4變壓器損耗計(jì)算- 14 -3.5高壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算- 15 -第四章 電氣主接線(xiàn)- 17 -4.1對(duì)電氣主接線(xiàn)的基本要求和原則- 17 -4.2電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)程序- 18 -4.3 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)- 19 -第五章 短路電流的計(jì)算- 23 -5.1 概述- 23 -5.2 短路電流的計(jì)算- 24 -第六章 電氣設(shè)備的選擇- 27 -6.1電氣設(shè)備選擇的一般原則- 27 -6.2斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及互感

10、器的選擇- 28 -6.3變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇校驗(yàn)- 32 -第七章 繼電保護(hù)和二次回路的確定- 41 -7.1 概述- 41 -7.2 二次回路- 41 -7.3 繼電保護(hù)的整定計(jì)算- 42 -第八章 防雷接地- 55 -8.1 變電所的防雷保護(hù)- 55 -8.2 變電所接地裝置的計(jì)算- 55 -結(jié)論與展望- 57 -致謝- 58 -參考文獻(xiàn)- 59 -附錄a 主接線(xiàn)圖及二次接線(xiàn)圖- 60 -附錄b 外文文獻(xiàn)及翻譯- 62 -附錄c 參考文獻(xiàn)摘要- 69 -插圖清單圖4-1 單母線(xiàn)接線(xiàn)- 18 -圖4-2 單母線(xiàn)分段接線(xiàn)- 20 -圖4-3 主接線(xiàn)示意圖- 20 -圖5-1 短路計(jì)算電路- 2

11、2 -圖5-2 短路電流計(jì)算等效電路圖- 23 -表格清單表1-1 各車(chē)間和車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算表- 4 -表 2-1 各車(chē)間和車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算表- 9 -表3-1 各車(chē)間變壓器匯總及技術(shù)數(shù)據(jù)- 13 -表3-2 變壓器損耗計(jì)算及加入損耗后負(fù)荷表- 14 -表5-1 短路電流計(jì)算統(tǒng)計(jì)表- 24 -表6-1 10kv側(cè)裝設(shè)地點(diǎn)條件- 26 -表6-2 10kv側(cè)設(shè)備列表- 27 -表6-3 1#車(chē)間變電所10kv側(cè)進(jìn)線(xiàn)出裝設(shè)條件- 27 -表6-4 1#車(chē)間變電所10kv側(cè)設(shè)備列表- 28 -表6-5 1#車(chē)間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表- 28 -表6-6 2#車(chē)間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表- 29 -表6

12、-7 3#車(chē)間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表- 29 -表6-8 4#車(chē)間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表- 30 -表6-9 5#車(chē)間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表- 30 -表6-10 車(chē)間變電所高壓引進(jìn)線(xiàn)列表- 34 -表6-11 車(chē)間變電所低壓進(jìn)線(xiàn)- 36 -表6-12 1#變電所各車(chē)間干線(xiàn)匯總- 37 -表6-13 2#變電所各車(chē)間干線(xiàn)匯總- 38 -表6-14 3#變電所各車(chē)間干線(xiàn)匯總- 38 -表6-15 4#變電所各車(chē)間干線(xiàn)匯總- 38 -表6-16 5#變電所各車(chē)間干線(xiàn)匯總- 39 -引言經(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

13、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。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(guān)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(guān)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(xiàn)的特點(diǎn)，選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線(xiàn)方式，進(jìn)行綜合比較，選擇最佳接線(xiàn)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(xiàn)圖、二次回路圖等。最后進(jìn)行校驗(yàn)。以

14、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(guān)，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

15、，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。第一章 緒論1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容及研究意義1.1.1課題研究的意義 課題以某塑料制品廠(chǎng)總降壓變配電所電氣設(shè)計(jì)為主線(xiàn)，要求正確運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)及相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，資料和電氣設(shè)計(jì)規(guī)范等，從基本原理、基本工程計(jì)算方法出發(fā)掌握變電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟，能正確地選用電力設(shè)備、載流導(dǎo)體及保護(hù)裝置，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)的能力。1.1.2本課題研究的主要內(nèi)容： 根據(jù)所提供的資料，計(jì)算塑料制品

16、廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷；確定功率因數(shù)及補(bǔ)償措施；根據(jù)計(jì)算負(fù)荷，選擇變電站位置及變壓器的容量、數(shù)量；確定變電所（配電所）接線(xiàn)圖和戶(hù)外高壓配電方案；選擇高壓電氣設(shè)備及配電網(wǎng)路載流導(dǎo)體截面，進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定校驗(yàn)；選擇繼電保護(hù)及供電系統(tǒng)的自動(dòng)化方式，進(jìn)行參數(shù)的整定計(jì)算；提出變電站的防雷措施、接地方式等。1.2課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 工廠(chǎng)供電就是指工廠(chǎng)所需電能的供應(yīng)和分配，又稱(chēng)工廠(chǎng)配電。供配電系統(tǒng)有總降壓變電所、高壓配電所、配電線(xiàn)路、車(chē)間變電所和用電設(shè)備組成。工廠(chǎng)供電的樞紐是總降壓變電所，它將35kv110kv的外部供電電源電壓將為610kv高壓配電電壓，供給高壓配電所、車(chē)間配電所和高壓用電設(shè)備。 眾所周知，

17、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(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 在工廠(chǎng)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?。ǔ娀I(yè)外）。例如在機(jī)械工業(yè)中，電費(fèi)開(kāi)支僅占產(chǎn)品成本的5%左右，從投資陳本來(lái)看，一般機(jī)械工廠(chǎng)在供電設(shè)備上的投資也僅占總投資的5%。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

18、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(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠(chǎng)的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠(chǎng)供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠(chǎng)供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略義，因此做好工廠(chǎng)供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)也具有重大的作用。 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展刺激著電網(wǎng)的快速發(fā)展，隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電網(wǎng)供電可靠性要求的不斷提高，就需要繼電保護(hù)發(fā)揮更加重要的作用，針對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障能及時(shí)切除，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。從繼

19、電保護(hù)的發(fā)展歷程來(lái)看，幾點(diǎn)保護(hù)總是根據(jù)電力系統(tǒng)的需要，不斷從相關(guān)的學(xué)科中吸取最新成果而發(fā)展和完善自身的。總的來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展可以概括為4個(gè)階段、2次飛躍。4個(gè)階段是電磁型（整流型）、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型。第一次飛躍是由電磁型到晶體管型，主要體現(xiàn)在由電磁式向靜態(tài)式轉(zhuǎn)變，使保護(hù)裝置弱電化、無(wú)觸電化、小型化和低功耗。第2次飛躍是由集成電力型到微機(jī)型，主要體現(xiàn)在保護(hù)有模擬式向數(shù)字式轉(zhuǎn)變，保護(hù)裝置智能化和信息化。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)已發(fā)展到了微機(jī)保護(hù)階段，微機(jī)繼電保護(hù)是以數(shù)字式計(jì)算機(jī)（包括微型機(jī)）為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護(hù)。微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上的兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：高速的運(yùn)算能力和完備的存

20、儲(chǔ)記憶能力，以及采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波和抗干擾措施等技術(shù)，使其在速動(dòng)性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)的常規(guī)保護(hù)，而顯示了強(qiáng)大生命力。1.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.工廠(chǎng)生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠(chǎng)年產(chǎn)10000t聚乙烯及烴塑料制品，產(chǎn)品品種有薄膜、單絲、管材和注射用等制品。其原料來(lái)源與某石油化纖總廠(chǎng)。2. .工廠(chǎng)各車(chē)間負(fù)荷情況及車(chē)間變電所的容量（表1.1）3. 供用電協(xié)議 （1）從電力系統(tǒng)某66/10kv側(cè)變電站用10kv架空線(xiàn)路想工廠(chǎng)饋電。該變電站在場(chǎng)南側(cè)1km。 （2）系統(tǒng)變電站饋電線(xiàn)路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間iop=2s，工廠(chǎng)總降壓配電所保護(hù)整定時(shí)間不得大

21、于1.5s。 （3）在工廠(chǎng)總降壓配變電所35kv進(jìn)線(xiàn)側(cè)計(jì)量，工廠(chǎng)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不得低于0.9.工廠(chǎng)總配變電所sk(3)=200mva母線(xiàn)區(qū)域變電站架空線(xiàn)路 （4）系統(tǒng)變電10kv母線(xiàn)出口斷路器斷流容量為200mva。其配電系統(tǒng)如圖所示4工廠(chǎng)負(fù)荷性質(zhì)：生產(chǎn)車(chē)間大部分為三班制，少部分為兩班或單班制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000h.工廠(chǎng)屬二級(jí)負(fù)荷。5工廠(chǎng)自然條件 本廠(chǎng)自然條件為： （1）最熱月平均最高溫度為35c （2）土壤中0.71m深處一年中最熱月平均溫度為20圖1.1 配電系統(tǒng)圖 （3）年平均雷暴日為30d （4）土壤凍結(jié)深度為1.1m （5）主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)表1-1 各車(chē)間和車(chē)間

22、變電所負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車(chē)間（單位）名稱(chēng)設(shè)備容量kwkdcos車(chē)間變電所代號(hào)1薄膜車(chē)間14000.60.601#車(chē)間變電所原料庫(kù)300.250.50生活間100.81.0成品庫(kù)（一）250.30.50成品庫(kù)（二）240.30.50包裝材料庫(kù)200.30.50小計(jì)（k=0.95）2單絲車(chē)間13850.60.652#車(chē)間變電所管材車(chē)間200.650.80小計(jì)（k=0.95）3注塑車(chē)間1890.40.603#車(chē)間變電所管材車(chē)間8800.350.60小計(jì)（k=0.95）4備料車(chē)間1380.60.504#車(chē)間變電所生活間100.81.0浴室50.81.0鍛工車(chē)間300.30.65原料間150.81.0倉(cāng)庫(kù)1

23、50.30.50機(jī)修模具車(chē)間1000.250.65熱處理車(chē)間1500.60.70鉚焊車(chē)間1800.30.50小計(jì)（k=0.87）鍋爐房2000.70.755#車(chē)間變電所試驗(yàn)室1250.250.50輔助材料庫(kù)1100.20.50油泵房150.650.60加油站120.650.60辦公室、食堂招待所500.60.60小計(jì)（k=0.9）第二章 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ) 導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為(3-4)，為發(fā)熱時(shí)間常數(shù).對(duì)中小截面(35mm2以下)的導(dǎo)體，其約為10min左右，故載流導(dǎo)體30min后可達(dá)穩(wěn)定溫升值。但是，由于較大截面的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)往往大于10min，30min還不能達(dá)到穩(wěn)定溫

24、升。由此可見(jiàn)，計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與30min最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)摹?.1負(fù)荷計(jì)算的方法 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷的確定是否合理，將直接影響到電氣設(shè)備的選擇是否合理。工程上根據(jù)不同的計(jì)算目的，針對(duì)不同類(lèi)型的用戶(hù)和不同類(lèi)型的負(fù)荷，在實(shí)踐中總結(jié)了各種負(fù)荷的計(jì)算方法。有估算法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式發(fā)、單項(xiàng)負(fù)荷計(jì)算等。2.1.1計(jì)算負(fù)荷的估算法 估算法實(shí)為指標(biāo)法。在做設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)或初步設(shè)計(jì)階段，尤其當(dāng)需要進(jìn)行方案比較時(shí)，按估算法比較方便。1）單位產(chǎn)品耗電量法 若已知某車(chē)間或企業(yè)的年產(chǎn)量m和每一產(chǎn)品的單位耗電量a(表)，則企業(yè)全年電能wa為 （2-1）有功計(jì)算負(fù)荷為 （2-2）式中，tmax為年最大

25、負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)2）負(fù)荷密度法 若已知車(chē)間生產(chǎn)面積s(m2)和負(fù)荷密度指標(biāo)（kw/m2）時(shí)，車(chē)間平均負(fù)荷為 （2-3）車(chē)間計(jì)算負(fù)荷為 （2-4）式中，kal為有功負(fù)荷系數(shù)。 此方法也適用于估算整個(gè)企業(yè)的用電負(fù)荷，只要把式中的車(chē)間密度指標(biāo)和車(chē)間面積改為全廠(chǎng)的即可。2.1.2需要系數(shù)法 在所計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干線(xiàn)、一條母線(xiàn)或一臺(tái)變壓器），所有的用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷不等于其設(shè)備容量，一次性引進(jìn)需要系數(shù)的概念，即 （2-5）式中，kd為需要系數(shù)；pc為計(jì)算負(fù)荷；pe為設(shè)備容量。 產(chǎn)生需要系數(shù)的原因有：用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量，它與輸入容量之間有一平均效率n;用電設(shè)備不一定滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，故引入負(fù)荷系數(shù)

26、kl；用電設(shè)備本身即配電線(xiàn)路有功率損耗，所以引入線(xiàn)路平均效率wl；用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時(shí)運(yùn)行，故引入一個(gè)同時(shí)系數(shù)k。故需要系數(shù)表達(dá)式為 （2-6） 對(duì)于單組用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算公式如下 （2-7）式中，為需要系數(shù)；為設(shè)備容量；為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。 對(duì)于多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)考慮各用電設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即 （2-8）式中，n是用電設(shè)備組的組數(shù)，、分別為有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)，、為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。 用需要系數(shù)法來(lái)求計(jì)算負(fù)荷，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而且長(zhǎng)期使用積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，因此是世界各地均普遍采用的基本方法。但是把需要系數(shù)法看作是與一組設(shè)備中設(shè)

27、備的多少及容量是否相差太大都無(wú)關(guān)的固定值，這就考慮不全面。實(shí)際上只有當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，總?cè)萘孔銐虼?，沒(méi)有特大型用電設(shè)備時(shí)，需要系數(shù)的值才實(shí)際。2.2負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算時(shí)均以10kv側(cè)為準(zhǔn)。下以1#車(chē)間變電所為例， 薄膜車(chē)間： 原料庫(kù)： 生活間： 成品庫(kù)（一）： 成品庫(kù)（二）： 包裝材料庫(kù)： 1#變電所最后計(jì)算負(fù)荷2.3無(wú)功功率補(bǔ)償 本設(shè)計(jì)中，絕大多數(shù)用電設(shè)備都需要從電網(wǎng)中吸收大量的無(wú)功電流來(lái)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于1，而功率因數(shù)是衡量一個(gè)供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。所謂無(wú)功功率補(bǔ)償是把具有容性功率的裝置與感性負(fù)荷聯(lián)接在同一電路，當(dāng)容性裝置釋放能量在相互轉(zhuǎn)化，感性負(fù)荷所吸收的無(wú)功功

28、率可由容性裝置輸出的無(wú)功功率中得到補(bǔ)償。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來(lái)電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。正因?yàn)楣β室驍?shù)在電力系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶(hù)功率因數(shù)達(dá)到一定的值，低于某一定值時(shí)就必須進(jìn)行補(bǔ)償。國(guó)標(biāo)gb/t3485評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則中規(guī)定：“在企業(yè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)在負(fù)荷合理裝置集中與就地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)備”。在功率因數(shù)不滿(mǎn)足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)，然后再進(jìn)行人工補(bǔ)償。提高自然功率因數(shù)的方法有：合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號(hào)；防止電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行；保證電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；合理選擇變壓器的容量；交流接觸器的節(jié)

29、點(diǎn)運(yùn)行。人工補(bǔ)償可以采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償、同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償以及動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償。本次設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)的設(shè)備型號(hào)等均無(wú)法更改，主要通過(guò)合理選擇變壓器的容量以及并聯(lián)電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算工廠(chǎng)的功率因數(shù)有幾種不同的方法，各有不同的用途。根據(jù)功率因數(shù)表直接讀出；或根據(jù)同一時(shí)刻的功率表、電壓表、電流表的讀數(shù)求出的功率因數(shù)值，稱(chēng)為瞬時(shí)功率因數(shù)。 (2-9)瞬時(shí)功率因數(shù)只用來(lái)了解工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中功率因數(shù)的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償措施表 2-1 各車(chē)間和車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車(chē)間(單位)名稱(chēng)設(shè)備容量kwkdcostan計(jì)算負(fù)荷車(chē) 間變電所代 號(hào)p30 kwq30 kvars30 kvai30 a1薄膜車(chē)間140

30、00.60.601.338401120140080.83no.1車(chē)變?cè)蠋?kù)300.250.501.737.512.98150.867生活間100.81.0-8080.462成品庫(kù)（一）250.30.501.737.512.98150.867成品庫(kù)（二）240.30.501.737.212.4614.40.831包裝材料庫(kù)200.30.501.73610.38126.94小計(jì)（k=0.95)0.600.8832.41110138880.122單絲車(chē)間13850.60.651.17831972.3127873.9no.2車(chē)變水泵房200.650.800.75139.7516.250.938小計(jì)（k

31、=0.95)0.651.17801.8932.9123071.013注塑車(chē)間1890.40.601.3375.6100.51267.27no.3車(chē)變管材車(chē)間8800.350.601.33308409.6513.329.64小計(jì)（k=0.95)0.61.33364.4484.7606.435.014備料車(chē)間1380.60.501.7382.8143.2165.69.561no.4車(chē)變生活間100.81.0-8080.462浴室50.81.0-4040.231鍛工車(chē)間300.30.651.17910.5313.850.8原料間150.81.0-120120.694倉(cāng)庫(kù)150.30.501.734.

32、55.62590.516機(jī)修模具車(chē)間1000.250.651,172529.2538.462.22熱處理車(chē)間1500.60.701.029091.8128.67.425鉚焊車(chē)間1800.30.501.735493.421086.235小計(jì)（k=0.87)0.611.31251.7324.4410.623.75鍋爐房2000.70.750.88140123.2186.710.78no.5車(chē)變?cè)囼?yàn)室1250.250.501.7331.2554.0662.53.608輔助材料庫(kù)1100.20.501.732238.06442.54油泵房150.650.601.339.7512.9716.250.93

33、8加油站120.650.501.737.813.4915.60.901辦公室、食堂招待所500.60.601.333039.9502.887小計(jì)（k=0.9)0.651.16217.6253.5334.119.29用某一段時(shí)間內(nèi)所消耗的有功電能wp（單位kwh，由有功電度表讀出）和無(wú)功電能wq(單位k var h由無(wú)功電度表讀出）為參數(shù)，計(jì)算而得的功率因數(shù)，又稱(chēng)為均權(quán)功率因數(shù)。其計(jì)算公式如下 （2-10）我國(guó)供電部門(mén)每月向供電用戶(hù)收取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)的高低來(lái)調(diào)整。對(duì)于正在設(shè)計(jì)的企業(yè)，我們用計(jì)算負(fù)荷（即年最大負(fù)荷）來(lái)計(jì)算功率因數(shù)，稱(chēng)為最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) （2-11）無(wú)功負(fù)荷變

34、化較有功負(fù)荷的變化較為平緩，所以大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)較小負(fù)荷時(shí)高，用計(jì)算負(fù)荷求得的功率因數(shù)必然比用平均負(fù)荷求得的功率因數(shù)高，據(jù)此求出的筆暢容量偏少。但由于計(jì)算負(fù)荷本身偏大，所以設(shè)計(jì)中按計(jì)算負(fù)荷求得的cos確定補(bǔ)償容量是允許的。供電設(shè)計(jì)時(shí)確定無(wú)功補(bǔ)償容量，就是按最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)來(lái)計(jì)算的。2.4無(wú)功補(bǔ)償容量的確定 由于1#和2#車(chē)間容量很大，可以考慮在1#和2#低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。 1#車(chē)間無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求，功率因數(shù)一般在0.9以上，故取cos=0.9 （需要補(bǔ)償）需補(bǔ)償容量計(jì)算：擬補(bǔ)償725kvar補(bǔ)償后：p30=832.4kwq30=1110.4-725=385.4kvars30

35、=917.3kva功率因數(shù)：滿(mǎn)足要求補(bǔ)償所需并聯(lián)的電容器：n=qc1/q0=725/25=29 （q0為單個(gè)電容器的容量）并聯(lián)的電容器型號(hào)：bgmj0.4-25-3 數(shù)量為29個(gè)低壓電容器柜型號(hào)：gbj-1-0.4 所需數(shù)量為：6個(gè)，單個(gè)電容器柜內(nèi)可裝5個(gè)電容器2#車(chē)間補(bǔ)償計(jì)算此處省略， 相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)如下：qc2=549.1kvar擬補(bǔ)償550kvarp30=801.8kwq30=932.9-550=382.9kvars30=888.5kvacos=0.902 （滿(mǎn)足要求）n=qc2/=550/25=21 并聯(lián)的電容器型號(hào)：bgmj0.4-25-3 數(shù)量為21個(gè)低壓電容器：gbj-1-0.4

36、所需數(shù)量為5個(gè)，單個(gè)電容器柜可裝5個(gè)電容器第三章 主變壓器的選擇在發(fā)電廠(chǎng)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。3.1變電所變壓器容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)選擇3.1.1變壓器容量1） 當(dāng)變電所中只裝設(shè)一臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)滿(mǎn)足所有用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，并留有15%25%的裕度。2） 當(dāng)變電所中裝有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)考慮當(dāng)其中一臺(tái)變壓器斷開(kāi)時(shí)其余變壓器的容量應(yīng)保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電。3.1.2變壓器臺(tái)數(shù)選擇變電所中變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮以下

37、原則：1） 應(yīng)滿(mǎn)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)荷的變電所宜設(shè)置兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)故障和檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。2） 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷變化較大或集中負(fù)荷較大的變電所，考慮采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式時(shí)，宜設(shè)置兩臺(tái)變壓器。3） 除上述情況外，一般車(chē)間變電所宜設(shè)置一臺(tái)變壓器。對(duì)有較大沖擊性負(fù)荷嚴(yán)重影響供電質(zhì)量時(shí)，可設(shè)專(zhuān)用變壓器對(duì)其供電。3.1.3變壓器型號(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

38、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。3.2各車(chē)間變電所變壓器選擇 1#車(chē)間變電所選用1臺(tái)變壓器，其容量按snt917.3 kva因此選用1臺(tái)sfz9-1000/10型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 yd11。 2#車(chē)間變電所選用1臺(tái)變壓器，其容量按snt888.5kva因此選用1臺(tái)sfz9-1000/10型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 yd11。 3#車(chē)間變電所選用1臺(tái)變壓器，其

39、容量按snt606.4 kva因此選用1臺(tái)sfz9-800/10型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 yd11。 4#車(chē)間變電所安裝一臺(tái)變壓器，其容量按snt410.6kva因此選用1臺(tái)sfz9-500/10型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 yd11。 5#車(chē)間變電所安裝1臺(tái)變壓器，其容量按snt334.1 kva因此選用1臺(tái)sfz9-400/10型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 yd11。 表3-1 各車(chē)間變壓器匯總及技術(shù)數(shù)據(jù)變電所變壓器型號(hào)額定容量（kva）額定電壓（v）連接組標(biāo)號(hào)損耗阻抗電壓（%）空載電流（%）高壓低壓空載(kw)負(fù)載(kw)1sfz9-1000/10100010k0.4k yd111.710.34

40、.50.72sfz9-1000/10100010k0.4k yd111.710.34.50.73sfz9-800/1080010k0.4k yd111.47.54.50.84sfz9-500/1050010k0.4k yd110.965.1415sfz9-400/1040010k0.4k yd110.84.3413.3 總變電所位置和型式的選擇 根據(jù)總變配電所位置選擇的原則：變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠(chǎng)的負(fù)荷中心，但同時(shí)還要滿(mǎn)足大負(fù)荷變配電的方便，此外，總變配電所應(yīng)盡量不在生活區(qū)范圍內(nèi)，宗此要求，可以大致確認(rèn)本設(shè)計(jì)中，主變電所設(shè)置位置應(yīng)在薄膜車(chē)間和單絲車(chē)間中間附近，以此才能滿(mǎn)足要求。參照工廠(chǎng)平面

41、布置圖，可以選擇總變配電所應(yīng)挨著薄膜車(chē)間(即1#車(chē)間變電所)。3.4變壓器損耗計(jì)算1） 負(fù)荷計(jì)算中，電力變壓器的功率損耗可按下列公式計(jì)算：有功損耗： (3-1)無(wú)功損耗： (3-2)2） 現(xiàn)計(jì)算個(gè)車(chē)間變電所變壓器損耗和算入損耗后的各負(fù)荷，以計(jì)算1#變電所為例：有功損耗：無(wú)功損耗：加入變壓器損耗后負(fù)荷計(jì)算有功功率：=p30=832.410.37=842.77kw無(wú)功功率：=q30=385.444.86=430.26kvar視在功率：=946.2kva2#、3#、4#、5#變電所損耗計(jì)算省略，數(shù)據(jù)和結(jié)果見(jiàn)表3-2：表3-2 變壓器損耗計(jì)算及加入損耗后負(fù)荷表變電所號(hào)變壓器有功損耗（kw）變壓器無(wú)功損

42、耗（kvar）加損耗后有功功率pt（kw）加損耗后無(wú)功功率qt（kvar）視在功率s30（kva）1#10.3744.86842.77430.26946.22#9.8342.52811.63435.42921.13#5.7133.86370.11518.56637.14#4.436.97256.1358.37440.55#3.837.91221.4291.413663.5高壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算 所有變電所的負(fù)荷計(jì)算：=0.9（842.77+811.63+370.11+256.1+221.4） =0.92502.01=2251.8kw=0.95（430.26+435.42+518.56+358.37

43、+291.41） =0.952034.02=1932.3kvar=2967.23kva功率因數(shù)cos=/=2251.8/2967.23=0.7590.9根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本廠(chǎng)功率因數(shù)cos要求在0.9以上。（工廠(chǎng)總配電所按國(guó)家電力部門(mén)的要求，按規(guī)定，配電所高壓側(cè)的cos0.9，本設(shè)計(jì)中要求工廠(chǎng)的功率因數(shù)cos在0.9以上，所以這里取cos=0.92)故需要補(bǔ)償?shù)娜萘浚?(tan-tan)=2263.7tan(arccos0.759) - tan(arccos0.92) =966kvar擬補(bǔ)償1200kvar，補(bǔ)償后：=2251.8kw=-=1932.3-1200=732.3kvar=2367.9k

44、va功率因數(shù)：cos=/=0.9510.92 （滿(mǎn)足要求），高壓補(bǔ)償柜型號(hào)：tbb10-1200/50。 第四章 電氣主接線(xiàn)電氣主接線(xiàn)是由高壓電器通過(guò)連接線(xiàn)，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(xiàn)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(xiàn)接線(xiàn)圖，稱(chēng)為主接線(xiàn)電路圖。電氣主接線(xiàn)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(xiàn)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。4.1對(duì)電氣主接線(xiàn)的基本要求和原則4.1.1電氣主接線(xiàn)的基本

45、要求1可靠性所謂可靠性是指主接線(xiàn)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(guān)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(xiàn)經(jīng)過(guò)優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線(xiàn)的類(lèi)型并不多。主接線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的靈活性有以下幾方面要求；1)調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線(xiàn)路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿(mǎn)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(xiàn)

46、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?？梢匀菀椎膹某跗谶^(guò)渡到終期接線(xiàn)，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。4.1.2電氣主接線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)510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

47、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(xiàn)的形式以及所連接電源數(shù)和出線(xiàn)回?cái)?shù)。3考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線(xiàn)回?cái)?shù)多少對(duì)主接線(xiàn)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(xiàn)的影響變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的可靠性、靈活性要求低。5考慮備用容量的

48、有無(wú)和大小對(duì)主接線(xiàn)的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電、適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不問(wèn)。例如，當(dāng)斷路器或母線(xiàn)檢修時(shí)，是否允許線(xiàn)路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線(xiàn)路故障時(shí)允許切除線(xiàn)路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線(xiàn)的形式4.2電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)程序1、電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)程序電氣主接線(xiàn)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)

49、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(510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(xiàn)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?、?/p>

50、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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)方案。因?yàn)閷?duì)電源和出線(xiàn)回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線(xiàn)結(jié)構(gòu)等考慮的不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線(xiàn)方案(近期和遠(yuǎn)期)。應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線(xiàn)的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，

51、淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留23個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿(mǎn)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(xiàn)方案。 (3)主接線(xiàn)經(jīng)濟(jì)比較。 (4)短路電流計(jì)算。對(duì)擬定的電氣主接線(xiàn)，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(xiàn)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。4.3 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)主接線(xiàn)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(xiàn)的接線(xiàn)形式、無(wú)匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式。變電所電氣主接線(xiàn)的基本環(huán)節(jié)是電源(變壓器)、母線(xiàn)和出線(xiàn)(饋線(xiàn))。各個(gè)變電所的出線(xiàn)回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線(xiàn)所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?。在進(jìn)出線(xiàn)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(xiàn)作為中間環(huán)節(jié)，可使接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便有利于安裝和擴(kuò)建。但有母線(xiàn)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(xiàn)的接線(xiàn)使用開(kāi)關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于進(jìn)出線(xiàn)回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的變電所。有匯流母線(xiàn)的接線(xiàn)形式主要有：?jiǎn)文妇€(xiàn)接線(xiàn)和雙母線(xiàn)接線(xiàn)。以單母線(xiàn)接線(xiàn)為例。4.3.1 單母線(xiàn)接線(xiàn) 圖4-1 單母線(xiàn)接線(xiàn)如圖4-1 所示，單母線(xiàn)接線(xiàn)的特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線(xiàn)，每個(gè)電源線(xiàn)和引出線(xiàn)都經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電器接到同一