10KV變電站供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要IAbstractII緒 論1第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書3第1章 主接線的設(shè)計(jì)31.1 電氣主接線系統(tǒng)的基本知識(shí)31.2 電氣主接線系統(tǒng)的基本要求31.3 電氣主接線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)41.3.1主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)41.3.2幾種主接線方式51.3.3主接線的確定6第2章 負(fù)荷計(jì)算72.1 負(fù)荷計(jì)算的目72.2 負(fù)荷計(jì)算的方法7第3章 短路電流計(jì)算83.1 產(chǎn)生短路的原因83.2 短路的危害83.3 短路電流計(jì)算的目的和用途83.4 短路電流的計(jì)算方法9第4章 主變的選擇114.1 變、配電站分類114.1.1 按變、配電站用途分類114.1.2 按變、配電站設(shè)置地點(diǎn)分類114.2 變電站站址的選

2、擇原則124.3 變電所形式的確定12第5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)135.1 電氣設(shè)備選擇的一般要求135.2 一次側(cè)電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)原則145.2.1 開關(guān)電器的選擇145.2.2 互感器的選擇165.2.3 母線的選擇與校驗(yàn)17第6章 變電站的防雷與接地設(shè)計(jì)186.1 變電站直擊雷過(guò)電壓保護(hù)186.2 雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)196.3 接地裝置中的一般規(guī)定19第二部分 計(jì)算書20第1章 負(fù)荷計(jì)算201.1 1#、2#、3#教學(xué)樓，A、B、C座實(shí)驗(yàn)樓負(fù)荷計(jì)算201.2 科技樓、圖書館、消防設(shè)施負(fù)荷計(jì)算201.3 男生宿舍負(fù)荷計(jì)算211.4 女生宿舍負(fù)荷計(jì)算211.5 教職工公寓負(fù)荷計(jì)算22

3、1.6 研究生公寓樓、服務(wù)樓、食堂、等負(fù)荷計(jì)算22第2章 短路電流計(jì)算232.1 T1變壓器短路電流計(jì)算232.2 T2、T3變壓器短路電流計(jì)算252.3 T4、T5變壓器短路電流計(jì)算262.4 T6變壓器短路電流計(jì)算272.5 T7變壓器短路電流計(jì)算28第3章 一次側(cè)設(shè)備的選擇與校驗(yàn)293.1 T1變壓器一次側(cè)的設(shè)備的選擇和校驗(yàn)303.1.1 斷路器的選擇與校驗(yàn)303.1.2 高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)303.1.3 接地開關(guān)的選擇與校驗(yàn)313.1.4 電流互感器的選擇與校驗(yàn)323.1.5 電壓互感器的選擇與校驗(yàn)323.1.6 熔斷器的選擇與校驗(yàn)333.1.7 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇333.1.8 操

4、作電源的選擇333.2 母線的選擇與校驗(yàn)343.2.1 高壓側(cè)母線的選擇與校驗(yàn)343.2.2 低壓側(cè)母線選擇與校驗(yàn)35第4章 防雷與接地接地設(shè)計(jì)364.1 變電站直擊雷過(guò)電壓保護(hù)364.1.1 防雷等級(jí)364.1.2 保護(hù)措施374.2 變電站雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)384.2.1 電纜進(jìn)線保護(hù)384.2.2 所內(nèi)過(guò)電壓保護(hù)38結(jié)束語(yǔ)39附錄1：參考文獻(xiàn)40附錄2：負(fù)荷分布情況詳表41附錄3: 10kv變電站設(shè)計(jì)一次部分主接線圖4510kv變電站的設(shè)計(jì)摘 要 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本次設(shè)計(jì)為10kV變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì)，并繪制電氣主接線圖。該變電站設(shè)有七臺(tái)主變壓器，站內(nèi)主接線分為10kV和0

5、.4KV兩個(gè)電壓等級(jí)。為一學(xué)校提供穩(wěn)定的高質(zhì)量的電能。此次變電站的設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括對(duì)電氣主接線的確定，主要是電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器，母線等。首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠性.運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式，在技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行比較，選取最優(yōu)接線方式；其次，利用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)計(jì)算的短路容量進(jìn)行主變壓器的選擇；再次，進(jìn)行短路電流計(jì)算，利用等值網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)各周期的短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流值；最后，根據(jù)各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇，然后根據(jù)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定條件進(jìn)行校驗(yàn)。此外，從變電站直擊雷過(guò)電壓保護(hù)

6、和雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)兩方面進(jìn)行防雷與接地保護(hù)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 變電站/主接線/短路電流/電氣設(shè)備 緒 論隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類民用建筑以多層建筑為主，配電距離在變長(zhǎng)，配電功率在變大，負(fù)荷密度在增加，10kv配電網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著重大的供配電任務(wù)。而變電所在供配電網(wǎng)絡(luò)中起著接受、變換和分配電能的作用，所以，變電所在供配電網(wǎng)絡(luò)中處于舉足輕重的地位1。 在10kv變電所設(shè)計(jì)中，主要完成以下任務(wù)：主接線方案的設(shè)計(jì)與論證；負(fù)荷計(jì)算；短路電流計(jì)算；高、低壓側(cè)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所形式的確定；防雷和接地等。目前，在10kv變電所的設(shè)計(jì)中，普遍采用金屬封閉鎧裝開關(guān)柜設(shè)備，將變壓器一、二次開關(guān)設(shè)備

7、全部合為一體。而開關(guān)設(shè)備的發(fā)展是變電所、電力系統(tǒng)發(fā)展的先驅(qū)。真空開關(guān)、SF6斷路器、重合器、分段器、自動(dòng)配電開關(guān)、新型熔斷器的出現(xiàn)，為變電所向小型化、智能化、免維護(hù)、易施工方向發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用的日益廣泛，逐步融入了IT技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行在線和離線的智能化監(jiān)控管理。做到保護(hù)、運(yùn)行、管理的自動(dòng)化。隨著微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，變電所內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。這就大大減少了危險(xiǎn)場(chǎng)所人為事故發(fā)生率，增強(qiáng)了供配電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。在先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和面向未來(lái)的概念正逐步

8、取代繁瑣而復(fù)雜的傳統(tǒng)控制保護(hù)系統(tǒng)。所以綜合自動(dòng)化是變電所發(fā)展的總方向2。本次設(shè)計(jì)為一學(xué)校10kv變電站，其中有功功率4170KW，無(wú)功功率1739.45kvar，視在功率4521.6KVA。根據(jù)分類，科技樓、圖書館和消防設(shè)施作為二級(jí)負(fù)荷，其他均為三級(jí)負(fù)荷。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，高壓側(cè)8回路出線，初步設(shè)定六座變電所，兩座獨(dú)立變電所，五座箱式變電所。一號(hào)獨(dú)立變電所負(fù)荷為科技樓、圖書館和消防設(shè)施，由于是二級(jí)負(fù)荷，采用兩臺(tái)變壓器，一用一備；二號(hào)獨(dú)立變電所負(fù)荷為教師公寓；一號(hào)箱式變電所負(fù)荷為實(shí)驗(yàn)樓和教學(xué)樓；二號(hào)箱式變電站負(fù)荷為男生宿舍樓，三號(hào)箱式變電站負(fù)荷為女生宿舍樓；四號(hào)箱式變電站負(fù)荷為活動(dòng)中心、餐廳、服務(wù)樓

9、及其他負(fù)荷。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，要達(dá)到的目的有：鞏固和提高對(duì)所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，并在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程中得到靈活應(yīng)用；學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本方法，樹立正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的工作能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能；培養(yǎng)查閱、使用國(guó)家規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)及其他參考資料的能力；為今后從事電力工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行及管理工作打下必要的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書第1章 主接線的設(shè)計(jì)1.1 電氣主接線系統(tǒng)的基本知識(shí)電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。 主接線是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線、電力電纜或?qū)Ь€、移相電容器、避雷器等電氣設(shè)備依一定

10、的次序相連接的接受和分配電能的電路。而用規(guī)定的電氣設(shè)備圖形符號(hào)和文字符號(hào)并按照工作順序排列，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，稱為主接線電路圖。 主接線可分為有母線接線和無(wú)母線接線兩類。有母線接線分為單母線接線和雙母線接線；無(wú)母線接線分為單元式接線、橋式接線和多角形接線。而在中、低壓供配電系統(tǒng)中主要采用單母線接線、單元式接線和橋式接線3。 1.2 電氣主接線系統(tǒng)的基本要求我國(guó)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)等條件確定，且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求4。 電氣主接線的基本要求:

11、 1) 可靠性： （1）研究可靠性應(yīng)注意的問(wèn)題： a、應(yīng)重視網(wǎng)內(nèi)外長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其可靠性的運(yùn)行分析。 b、應(yīng)包括一次部分和相應(yīng)組成的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。 c、在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度。 d、考慮待設(shè)計(jì)發(fā)電廠，變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 （2）具體要求： a、斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電。 b、斷路器或引線檢修及引線故障時(shí)，盡量減少停遠(yuǎn)回路和停遠(yuǎn)時(shí)間，并保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 c、盡量避免變電所全停的可能性。 d、大機(jī)組，超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 2) 靈活性：主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 （1）調(diào)度時(shí)，應(yīng)可

12、以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)，變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。 （2）檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器，母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)和對(duì)用戶的供電。 （3）擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過(guò)渡到最終接線，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。3) 經(jīng)濟(jì)性：主接線在滿足可靠性，靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。 （1）投資省 a、主接線要求簡(jiǎn)單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。 b、要使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。 c、要能限制短路電流，以便選擇價(jià)廉的電器設(shè)備和輕

13、型電器。 d、如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下終端和分支變電所可用簡(jiǎn)單接線方式。 （2）占地面積小，主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少。 （3）電能損失小，經(jīng)濟(jì)合理地選擇各種電氣，減少電能損失。 （4）具有未來(lái)發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。1.3電氣主接線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.3.1主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)主接線的設(shè)計(jì)依據(jù)5:1）發(fā)電廠、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。 電力系統(tǒng)中的變電所有：系統(tǒng)樞紐變，地區(qū)重要變電所和一般變電所三種類型，一般變電所多為終端和分支變電所，電壓為110KV及以下。 2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模。 變電所根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)，一

14、般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，終端或分支變電所如只有一個(gè)電源時(shí)，可只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。 3）負(fù)荷大小和重要性 （1）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。 （2）對(duì)于二級(jí)負(fù)荷一般要有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)任何一個(gè)電源失去后，能保證全部或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 （3）對(duì)于三級(jí)負(fù)荷，一般只需一個(gè)電源供電。 4）系統(tǒng)備用容量大小 裝有兩臺(tái)及以上主變的變電所，當(dāng)其中一臺(tái)事故斷開時(shí)，其余主變的容量，應(yīng)保證該變電所70%的全部負(fù)荷，在經(jīng)過(guò)過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷供電，系統(tǒng)備用容量的大小將會(huì)影響運(yùn)行方式的變化。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這一

15、因素。 5）系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料（1）出線的電壓等級(jí)、回路數(shù)、每回路輸送容量和導(dǎo)線截面。 （2）主變壓器臺(tái)數(shù)，容量和型號(hào)；變壓器各側(cè)的額定電壓，阻抗等。 （3）系統(tǒng)的短路容量或歸算電抗值。 （4）變壓器中性點(diǎn)的接地方式及接地點(diǎn)的選擇。 （5）初期和最終變電所與系統(tǒng)連接方式，變電所的地理位置等。1.3.2幾種主接線方式 由原始資料可知，待設(shè)計(jì)的變電所為10KV開閉所，為一般變電所，它的修建目的主要是提供可靠?jī)?yōu)質(zhì)電能，根據(jù)電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)6，我們可基本選定主接線方式為： 一）單母線接線方式：?jiǎn)文妇€接線具有簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備小，投資小，運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性和靈活性較差

16、，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所接的電源；與之相接的所有電力裝置，在整個(gè)檢修期間均需停止工作。此外在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的工作。因此，這種接線只適用于6220KV系統(tǒng)中只有一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，且出線回路又不多的中、小型發(fā)電廠和變電所，它不能滿足、類用戶的要求，但若采用成套配電裝置，由于可靠性高，也可用于較重要用戶的供電。二）單母線分段： 單母線分段接線具有簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少，投資較小，運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，并可提高供電可靠性和靈活性。對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路。由兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離，保證正常段

17、母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，兩段母線同時(shí)故障的可能甚小，可以不予考慮。分段的數(shù)目，取決于電源數(shù)量和容量。段數(shù)分得越多，故障時(shí)停電范圍越小，但使用斷路器數(shù)量也越多，且配電裝配和運(yùn)行也越復(fù)雜，通常以23段為宜，這種接線廣泛用于中、小容量發(fā)電廠的610KV接線和6220KV變電所中。1.3.3主接線的確定表1-1 單母線接線與單母線相比較單母線 單母線分段 斷路器臺(tái)數(shù) 12臺(tái)11臺(tái)隔離開關(guān)臺(tái)數(shù)16臺(tái)14臺(tái)占地面積 占地面積較大 占地面積較小些 優(yōu)點(diǎn) 接線簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備小、操作方便、便于擴(kuò)建、投資較小 接線簡(jiǎn)單、操作方便、便于擴(kuò)建供電可靠性，靈活性較好 缺點(diǎn)供電的可靠性，靈活性較差，不能滿足

18、、類用戶需要投資較大些，占地面積較大 適用范圍 用于6220KV系統(tǒng)中僅一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變，且出線不多的中、小型變電所 適用于610KV電壓等級(jí)引出線在6回以上的中、小型變電所根據(jù)提供的原始資料，電力系統(tǒng)的發(fā)展，和用戶的需求等幾方面考慮，從近期及遠(yuǎn)景的發(fā)展規(guī)劃，經(jīng)過(guò)比較確定采用兩路10kv電源一用一備供電。兩路10kv電源有兩路獨(dú)立電源供給，高壓側(cè)為單母線分段聯(lián)絡(luò)接線，10kv電源進(jìn)線經(jīng)一號(hào)獨(dú)立變電所采用放射式引線出至本所400v段和二號(hào)獨(dú)立變電所及1-5號(hào)箱式變電所。各變電所低壓側(cè)采用單母線接線。進(jìn)出線均采用高壓鎧裝電力電纜。 該設(shè)計(jì)整個(gè)主接線網(wǎng)絡(luò)采用雙電源放射式結(jié)構(gòu)，符合供電標(biāo)準(zhǔn)，滿足對(duì)

19、負(fù)荷密度大，供電要求較高的基本要求。第2章 負(fù)荷計(jì)算2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電器保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線截面選擇過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如果計(jì)算負(fù)荷過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能消耗，并產(chǎn)生過(guò)熱，引起絕緣過(guò)早老化，甚至燒毀，一致發(fā)生事故，同樣給國(guó)家造成損失。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供配電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。 2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算成用的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和利用系數(shù)

20、法7。目前前兩種方法在國(guó)內(nèi)使用比較普遍。由于需要系數(shù)法比較簡(jiǎn)便，廣泛使用。但是當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少功率相差懸殊時(shí)，需要系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果往往偏小，但使用于計(jì)算變、配電所的負(fù)荷。本次設(shè)計(jì)采用的就是需要系數(shù)法。第3章 短路電流計(jì)算3.1 產(chǎn)生短路的原因短路發(fā)生的主要原因是系統(tǒng)中某一部位的絕緣遭到破壞。絕緣遭到破壞的原因主要有以下方面：1、雷擊或高電位侵入； 2、絕緣老化或外界機(jī)械損傷； 3、誤操作； 4、動(dòng)、植物造成的短路。 3.2 短路的危害 短路的危害8有：1、短路電流IK遠(yuǎn)大于正常工作電流，短路電流產(chǎn)生的力效應(yīng)和熱效應(yīng)足以使設(shè)備受到破壞。 2、短路點(diǎn)附近母線電壓嚴(yán)重下降，使接在母線上的其他回路電

21、壓嚴(yán)重低于正常電壓,會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作，甚至可能造成電機(jī)燒毀等事故。3、短路點(diǎn)處可能產(chǎn)生電弧，電弧高溫對(duì)人身安全及環(huán)境安全帶來(lái)危害。如誤操作隔離開關(guān)產(chǎn)生的電弧常會(huì)使操作者嚴(yán)重灼傷，低壓配電系統(tǒng)的不穩(wěn)定電弧短路可能引起火災(zāi)等4、不對(duì)稱短路可能在系統(tǒng)中產(chǎn)生復(fù)雜的電磁過(guò)程，從而產(chǎn)生過(guò)電壓等新的危害。5、不對(duì)稱短路使磁場(chǎng)不平衡，會(huì)影響通信系統(tǒng)和電子設(shè)備的正常工作，造成空間電磁污染。3.3 短路電流計(jì)算的目的和用途短路是電力系統(tǒng)常見(jiàn)的故障之一，短路電流是系統(tǒng)重要的技術(shù)參數(shù)8，主要有以下用途：1、校驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備能否承受可能發(fā)生的最嚴(yán)重短路；2、作為設(shè)置短路保護(hù)的依據(jù)；3、可通過(guò)短路電流判斷系統(tǒng)電氣聯(lián)系

22、的緊密程度，作為評(píng)價(jià)各種接線方案的依據(jù)之一。3.4 短路電流的計(jì)算方法短路電流的計(jì)算步驟9：1）確定計(jì)算條件，畫計(jì)算電路圖（1）計(jì)算條件：系統(tǒng)運(yùn)行方式，短路點(diǎn)、短路類型和短路后采取的措施。（2）運(yùn)行方式：系統(tǒng)中投入的發(fā)電、輸電、變電、用電設(shè)備的多少及它們之間的連接情況。（3）根據(jù)計(jì)算目的確定系統(tǒng)運(yùn)行方式，畫相應(yīng)的計(jì)算電路圖。（4）選電氣設(shè)備：選擇正常運(yùn)行方式畫計(jì)算圖：（5）短路點(diǎn)選取使被選設(shè)備通過(guò)的短路電流最大的點(diǎn)。2）畫等值電路，計(jì)算參數(shù)： 分別畫各短路點(diǎn)對(duì)應(yīng)的等值電路3）簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，分別求出短路點(diǎn)至各等值電源點(diǎn)之間的總電抗。 （1）星角變換公式 角星變換公式 （2）等值電源規(guī)算a、同類型且至

23、短路點(diǎn)的電氣距離大致相等的電源可歸并；b、至短路點(diǎn)距離較遠(yuǎn)的同類型或不同類型的電源可歸并；c、直接連于短路點(diǎn)上的同類型發(fā)電機(jī)可歸并；表3-1電抗標(biāo)幺值和有名值的變換公式序號(hào)元件名稱標(biāo)幺值有名值1發(fā)電機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）2變壓器3電抗器4線路表3-2 各個(gè)變壓器高、低壓側(cè)短路電流值、短路容量值匯總表T1T2T3T4T5T6T7高壓側(cè)(KA)15.28同T1各值同T1各值同T1各值同T1各值同T1各值同T1各值(KA)38.96(KA)23.07(KA)15.28(KA)15.28(MVA)277.8低壓側(cè)(KA)21.937.7037.7018.2618.2629.519.66(KA)44.985.8

24、385.8336.4136.4166.1440.31(KA)26.049.7949.7921.1121.1138.4223.30(KA)21.937.7037.7018.2618.2629.519.66(KA)21.937.7037.7018.2618.2629.519.66(KA)15.226.1226.1212.6512.6520.4413.62第4章主變的選擇4.1 變、配電站分類 4.1.1 按變、配電站用途分類 按變、配電站用途的分類有10：1、在供配電系統(tǒng)中，一般將110/10（6）kv或35/10（6）kv 的變電站稱為區(qū)域變電站或總降壓變電站，這是因?yàn)?0（6）kv只能供少數(shù)用

25、電設(shè)備使用，大多數(shù)用電設(shè)備都需再次降壓后才能使用。 2、10(6)/0.4kv的變、配電稱為用戶變電站，在工業(yè)企業(yè)中稱為車間變電站。 3、10kv配電站又稱為開閉所，在城市電網(wǎng)中使用較為廣泛。 4.1.2 按變、配電站設(shè)置地點(diǎn)分類 按變、配電站設(shè)置地點(diǎn)的分類有10：1）110kv以上的變電站通常為室外變電站。 2）35/6kv變電站一般為室內(nèi)變電站。這種形式的變電站運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。 3）配電站（開閉所）可為獨(dú)立建筑物，也可附設(shè)于大型工業(yè)或民用建筑物中。 4）10(6)/0.4kv變電站的型式由用戶負(fù)荷狀況和周圍環(huán)境情況綜合考慮確定。 （1）負(fù)荷較大的車間和站房，一般設(shè)附設(shè)變電站或半露

26、天變電站 （2）負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房中部且環(huán)境許可時(shí)，宜設(shè)車間內(nèi)變電站或組合式成套變電站 （3）高層或大型民用建筑物內(nèi)，一般設(shè)室內(nèi)變電站或組合式成套變電站。 （4）負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)一般設(shè)獨(dú)立變電站，也可設(shè)附設(shè)式變電站或戶外箱式變電站。 （5）環(huán)境允許的中小城市居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當(dāng)變壓器容量在315KVA以下時(shí)，可設(shè)桿上或高臺(tái)式變電站 4.2 變電站站址的選擇原則 變電站站址選擇的原則有11：1、接近負(fù)荷中心處。主要從節(jié)約一次投資和減少運(yùn)行時(shí)電能損耗的角度出發(fā)。 2、進(jìn)出線方便。要求有足夠的進(jìn)出線走廊，提供給架空線、電纜或電纜隧道。 3、靠近電源側(cè)。變電

27、站應(yīng)靠近電源進(jìn)線側(cè)布置，以免過(guò)大的功率倒送，產(chǎn)生不必要的電能損耗和電壓損失。 4、滿足供電半徑的要求。由于電壓等級(jí)決定線路最大的輸送功率和輸送距離，供電半徑過(guò)大的會(huì)導(dǎo)致線路上電壓損失過(guò)大，使末端用電設(shè)備處的電壓不能滿足要求，因此變電站的位置應(yīng)保證所有用電負(fù)荷均處于該站的有效供電半徑內(nèi)。 5、運(yùn)輸設(shè)備方便。因?yàn)樽兣潆娫O(shè)備通常體積較大，不易拆卸，應(yīng)考慮運(yùn)輸通道。 6、避免有劇烈震動(dòng)和高溫的場(chǎng)所。劇烈震動(dòng)會(huì)使變配電設(shè)備導(dǎo)電部分的連接螺栓變松，使得連接部位接觸電阻變大，發(fā)熱加劇；高溫的場(chǎng)所會(huì)使電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)超過(guò)起允許溫度或不能達(dá)到額定功率，影響電氣設(shè)備使用且依造成設(shè)備損壞。 7、避免多塵或有腐蝕性

28、氣體的場(chǎng)所。電氣元件在多塵或有腐蝕性的場(chǎng)所易受損壞。如無(wú)法遠(yuǎn)離，應(yīng)避免在污染源的主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 8、避免設(shè)在潮濕或易積水場(chǎng)所。因?yàn)槌睗褚讓?dǎo)致設(shè)備絕緣損壞。 9、避免設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)或設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域的正上面或正下面。4.3 變電所形式的確定本次設(shè)計(jì)為一學(xué)校10kv變電站，其中有功功率4170KW，無(wú)功功率1739.45kvar，視在功率4521.6KVA。根據(jù)分類，科技樓、圖書館和消防設(shè)施作為二級(jí)負(fù)荷，其他均為三級(jí)負(fù)荷。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，高壓側(cè)8回路出線，初步設(shè)定六座變電所，兩座獨(dú)立變電所，五座箱式變電所。一號(hào)獨(dú)立變電所負(fù)荷為科技樓、圖書館和消防設(shè)施，由于是二級(jí)負(fù)荷，采用兩臺(tái)變壓器，一

29、用一備；二號(hào)獨(dú)立變電所負(fù)荷為教師公寓；一號(hào)箱式變電所負(fù)荷為實(shí)驗(yàn)樓和教學(xué)樓；二號(hào)箱式變電站負(fù)荷為男生宿舍樓，三號(hào)箱式變電站負(fù)荷為女生宿舍樓；四號(hào)箱式變電站負(fù)荷為活動(dòng)中心、餐廳、服務(wù)樓及其他負(fù)荷。根據(jù)變電站的用途、負(fù)荷狀況，并結(jié)合供配電理論知識(shí)，變電站形式確定如下：表1-4-1 變電站形式確定表變壓器序號(hào)變電所形式變壓器型號(hào)箱式柜殼規(guī)格T1箱式變電所SCB8-630/10ZBW1-10/630T2獨(dú)立變電所SCB8-1600/10T3獨(dú)立變電所SCB8-1600/10T4箱式變電所S9-400/10ZBW1-10/630T5箱式變電所S9-400/10ZBW1-10/630T6獨(dú)立變電所SCB8-

30、1250/10T7箱式變電所S9-630/10ZBW1-10/630第5章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1 電氣設(shè)備選擇的一般要求電氣設(shè)備選擇的一般要求有12：1）滿足正常情況下短路、過(guò)電壓、檢修。 2）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。 3）力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 4）與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。 5）同類設(shè)備盡量減少品種。 6）選用新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格 為了保證高壓電器的可靠運(yùn)行，高壓電器應(yīng)滿足下列條件： 1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇； 2）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和持續(xù)時(shí)間校驗(yàn)； 3）按環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔、環(huán)境、介質(zhì)狀態(tài)等選擇； 4）按各類高壓

31、電器的不同特點(diǎn)，如斷路器的操作性能、互感器的二次側(cè)負(fù)荷和準(zhǔn)確等級(jí)、熔斷器的上下級(jí)選擇性配合等進(jìn)行選擇。 表5-1 選擇高壓電器時(shí)應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目電氣名稱額定電壓額定電流額定開斷電流短路電流校驗(yàn)環(huán)境條件其他動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器操作性能負(fù)荷開關(guān)操作性能隔離開關(guān)操作性能熔斷器上下級(jí)配合限流電抗器電流互感器二次負(fù)荷準(zhǔn)確等級(jí)電壓互感器二次負(fù)荷準(zhǔn)確等級(jí)支柱絕緣子穿墻套管母線電纜注：1、表中“”為選擇電器進(jìn)行的項(xiàng)目。 2、此表是按電氣設(shè)備用于50HZ的情況，用于其他頻率時(shí)對(duì)頻率也要校驗(yàn)。5.2 一次側(cè)電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)原則5.2.1 開關(guān)電器的選擇 開關(guān)電器的選擇原則具有互通性，即不僅要保證開關(guān)電器正常時(shí)的可靠

32、工作，還應(yīng)保證系統(tǒng)故障時(shí)，能承受短路時(shí)的故障電流的作用，同時(shí)尚應(yīng)滿足不同的開關(guān)電器對(duì)電流分?jǐn)嗄芰Φ囊螅虼?，開關(guān)電器的選擇應(yīng)符合下列條件： 1）滿足正常工作條件12 （1）滿足工作電壓要求 即： （5-1） （5-2）式中 Um 開關(guān)電器最高工作電壓； Uw開關(guān)電器裝設(shè)處的最高工作電壓； Ur 開關(guān)電器額定電壓； UN系統(tǒng)的額定電壓。 （2）滿足工作電流要求 即式中 Ir開關(guān)電器額定電流 Ic開關(guān)電器裝設(shè)處的計(jì)算電流 （3）滿足工作環(huán)境要求 選擇電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮其適合運(yùn)行環(huán)境條件要求，如：溫度、風(fēng)速、污穢、海拔、地震、烈度等。 2）滿足短路故障時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定條件 （1）滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 （5

33、-3） 或 （5-4）式中 imax開關(guān)電器的極限通過(guò)電流峰值 Imax開關(guān)電器的極限通過(guò)電流有效值； ish開關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流； Ish開關(guān)電器安裝處的三相短路沖擊電流有效值 （2）滿足熱穩(wěn)定要求式中 It開關(guān)電器的t秒熱穩(wěn)定電流有效值； I開關(guān)電器安裝處的三相短路電流有效值； tim假想時(shí)間。 3）滿足開關(guān)電器分?jǐn)嗄芰Φ囊?（1）斷路器 斷路器應(yīng)能分?jǐn)嘧畲蠖搪冯娏? （5-5）式中 Ibr 斷路器的額定分?jǐn)嚯娏鳎?I(3)K斷路器安裝處的三相短路電流有效值。 （2）負(fù)荷開關(guān) 負(fù)荷開關(guān)應(yīng)滿足最大負(fù)荷電流: （5-6）式中 Ibr 負(fù)荷開關(guān)的額定分?jǐn)嚯娏鳎?Ic 負(fù)荷開關(guān)安裝處

34、的最大負(fù)荷電流。5.2.2 互感器的選擇 互感器的選擇應(yīng)滿足以下條件7：1） 滿足工作電壓要求 即： （5-7） （5-8）式中 Um 互感器最高工作電壓； Uw互感器裝設(shè)處的最高工作電壓； Ur 互感器額定電壓； UN系統(tǒng)的額定電壓。 2）滿足工作電流要求 應(yīng)該一次、二次側(cè)分別考慮 （1）一次側(cè)額定電流Ir1： （5-9） （5-10）式中 Ir1互感器一次額定電流 Ic互感器裝設(shè)處的計(jì)算電流 （2）二次側(cè)額定電流Ir2 ： 3）準(zhǔn)確度等級(jí)：已知電流互感器的準(zhǔn)確度與一次側(cè)電流大小和二次側(cè)負(fù)荷大小有關(guān)。通常測(cè)量?jī)x表用的互感器（含電壓互感器和電流互感器），應(yīng)具有0.5或1級(jí)的準(zhǔn)確度；電費(fèi)計(jì)量用的

35、互感器應(yīng)具有0.5級(jí)的準(zhǔn)確度；監(jiān)視用的互感器應(yīng)具有1級(jí)的準(zhǔn)確度；繼電保護(hù)用的互感器應(yīng)具有B級(jí)或D級(jí)的準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確級(jí)反映了互感器轉(zhuǎn)變一次側(cè)電氣量的準(zhǔn)確程度。 4）由于短路時(shí)，短路電流會(huì)流過(guò)電流互感器的一次繞組，所以應(yīng)該做動(dòng)、熱穩(wěn)定變化；而電壓互感器是并聯(lián)接入電路的，不會(huì)承受一次回路上通過(guò)的短路電流，因此無(wú)須做短路動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 （1）滿足短路故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定條件 ：只須滿足即可（2）滿足短路故障時(shí)的熱穩(wěn)定條件： 只須滿足即可。5.2.3 母線的選擇與校驗(yàn)5.2.3.1 母線選擇條件 母線的選擇應(yīng)符合如下條件13： 1、滿足正常負(fù)荷下的長(zhǎng)期運(yùn)行條件； 2、能承受故障時(shí)故障電流，尤其是短路電流的短時(shí)

36、的作用； 3、為保證電源質(zhì)量，必須限制線路上的壓損，以滿足線路末端的電壓偏差要求，即應(yīng)滿足線路壓損的要求；4、應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求； 5、應(yīng)考慮線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件。5.2.3.2 母線選型母線選型標(biāo)準(zhǔn)13：戶內(nèi)硬母線優(yōu)先采用鋁、其次為銅，截面分為矩形、槽型、管型，布置方式有水平垂直布置及平放、立放之分。 戶外軟母線優(yōu)先采用鋼芯鋁絞線。 電纜包括線芯材料，電纜絕緣型式、密封層、保護(hù)層。 在本次設(shè)計(jì)10KV側(cè)采用屋內(nèi)配電裝置，因此采用硬鋁排母線。 5.2.3.3 母線選擇條件分析及校驗(yàn) 1）中壓線路 由于距離系統(tǒng)較近，短路電流大且故障切除時(shí)間較長(zhǎng)，但其上負(fù)荷電流較小，母線選擇的主要矛盾是能否承受短

37、時(shí)電流的作用，既熱穩(wěn)定問(wèn)題。因此，一般用熱穩(wěn)定條件確定母線截面，在以其他條件進(jìn)行校驗(yàn)。 2）低壓線路 由于低壓線路負(fù)荷電流相對(duì)較大，短路電流較小且故障切除時(shí)間短，母線選擇的主要矛盾是能否承受工作電流，故一般以載流量條件選擇母線截面，用其他條件校驗(yàn)。第6章 變電站的防雷與接地設(shè)計(jì)6.1 變電站直擊雷過(guò)電壓保護(hù)建筑物防雷設(shè)計(jì)，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查地質(zhì)、地貌、氣象、環(huán)境等條件和雷電活動(dòng)規(guī)律以及被保護(hù)物的特點(diǎn)等，因地制宜地采用防雷措施，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。35KV及以下高壓配電裝置構(gòu)架或房頂不宜裝避雷針，因?yàn)槠浣^緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊，所以宜采用避雷帶14。 采用避雷帶保護(hù)的技術(shù)要求： 1）

38、避雷帶應(yīng)具有足夠的截面和機(jī)械強(qiáng)度； 2）避雷帶的布置，應(yīng)盡量避免萬(wàn)一斷路時(shí)造成全廠停電或者大面積停電事故。 3）當(dāng)避雷帶附近有電氣設(shè)備、導(dǎo)線或63KV及以下架構(gòu)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算避雷帶對(duì)上述設(shè)施的間隙距離。 4）為降低雷擊過(guò)電壓，應(yīng)盡量降低避雷帶接地端的接地電阻，一般不超過(guò)10歐5）應(yīng)盡量縮短一端絕緣的避雷帶的檔距，以便減小雷擊點(diǎn)到接地裝置的距離，降低雷擊避雷帶時(shí)的過(guò)電壓。 6）對(duì)一端絕緣的避雷帶，應(yīng)通過(guò)計(jì)算選定適當(dāng)數(shù)量的絕緣子個(gè)數(shù)。 7）當(dāng)有兩根及以上一端絕緣的避雷帶并行敷設(shè)時(shí)，為降低雷擊時(shí)的過(guò)電壓，可考慮將各條避雷帶的絕緣末端用與避雷帶相同的鋼絞線連接起來(lái)，構(gòu)成雷電通路，以減少阻抗，降低過(guò)電壓。 由

39、于本站為10KV變電站，占地面積較小，從經(jīng)濟(jì)性和可靠性兩方面考慮，防直擊雷采用在女兒墻上裝設(shè)避雷帶，即利用建筑物混泥土的鋼筋引地下的地基作大地可靠接地，堅(jiān)直連結(jié)良好后，沿房頂一圈再與混泥土內(nèi)的鋼筋連結(jié)牢固，形成避雷帶。6.2 雷電侵入波過(guò)電壓保護(hù)配電裝置對(duì)侵入雷電波的過(guò)電壓保護(hù)是采用閥型避雷器及與閥型避雷器相配合的進(jìn)線保護(hù)段等保護(hù)措施。220KV及以下的配電裝置電氣設(shè)備絕緣與閥型避雷器通過(guò)雷電流為5000A幅值的殘壓進(jìn)行配合；330KV、500KV配電裝置電氣設(shè)備絕緣與磁吹閥型避雷器通過(guò)雷電流為10KA幅值的殘壓進(jìn)行配合。 進(jìn)線保護(hù)段的作用，要于利用其阻抗限制雷電流幅值和利用其電暈衰耗來(lái)降低雷

40、電波陡度，并通過(guò)進(jìn)線段上管型避雷器的作用，使之不超過(guò)絕緣配合所要求的數(shù)值。防雷保護(hù)設(shè)備的接地對(duì)保護(hù)作用的發(fā)揮有著直接的影響，其接地電阻的大小對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著密切的關(guān)系。 6.3 接地裝置中的一般規(guī)定 接地裝置的一般規(guī)定為14：1）為保證人身和設(shè)備的安全，電氣設(shè)備宜接地或接零。 2）為了將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設(shè)備接地，應(yīng)使用一個(gè)總的接地裝置。 3）如作接地裝置有困難時(shí)，允許用絕緣臺(tái)來(lái)維護(hù)和操作電氣設(shè)備。 4）電壓為1KV以下的交直流電氣設(shè)備，中性點(diǎn)可直接接地或不接地。 5）在中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中，電力設(shè)備的外殼宜采用低壓接零保護(hù)，即“接零”。 6）在中性點(diǎn)非直接接地的

41、低壓電力網(wǎng)中，應(yīng)防止變壓器高、低壓繞組間絕緣擊穿引起的危險(xiǎn)。 7）電氣設(shè)備的人工接地體應(yīng)盡可能使在電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近對(duì)地電壓分布均勻。 8）設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，應(yīng)考慮到一年四季中，均能保證接地電阻的要求值。 9）在確定變電所接地裝置的型式和布置時(shí)，應(yīng)降低接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)，使其不超過(guò)規(guī)定值。第二部分 計(jì)算書第1章 負(fù)荷計(jì)算1.1 1#、2#、3#教學(xué)樓，A、B、C座實(shí)驗(yàn)樓負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷容量： 需要系數(shù)：，同期系數(shù)：，功率因數(shù)：， 有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在功率計(jì)算負(fù)荷： 根據(jù)，考慮到今后的發(fā)展，選擇SCB8-630/10變壓器一臺(tái)。1.2 科技樓、圖書館、消防設(shè)施負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷容量：

42、需要系數(shù)：，同期系數(shù)：，功率因數(shù)：， 有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在功率計(jì)算負(fù)荷： 根據(jù)，因?yàn)檫@部分為二級(jí)負(fù)荷，并考慮到今后的發(fā)展，為了增容一個(gè)等級(jí)，選擇SCB8-1600/10 變壓器兩臺(tái)。 1.3 男生宿舍負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷容量： 需要系數(shù)：，同期系數(shù)，功率因數(shù)， 有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在功率計(jì)算負(fù)荷： 根據(jù)，考慮到今后的發(fā)展，選擇S9-400/10 變壓器一臺(tái)。 1.4 女生宿舍負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷容量：需要系數(shù)：，同期系數(shù)：，功率因數(shù)：， 有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在功率計(jì)算負(fù)荷： 根據(jù)，考慮到今后的發(fā)展，選擇S9-400/10 變壓器一臺(tái)。 1.5 教職工公寓負(fù)荷計(jì)算

43、 負(fù)荷容量： 需要系數(shù)：，同期系數(shù)：，功率因數(shù)：, 有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在功率計(jì)算負(fù)荷： 根據(jù)，考慮今后的發(fā)展，選擇SCB8-1250/10 變壓器一臺(tái)1.6 研究生公寓樓、服務(wù)樓、食堂、等負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷容量：需要系數(shù)：，同期系數(shù)，功率因數(shù)：，有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在功率計(jì)算負(fù)荷：根據(jù)，考慮今后的發(fā)展，選擇SCB8-630/10 變壓器一臺(tái)。表1-1 變壓器選型、負(fù)載率以及負(fù)荷范圍主變序號(hào)容量及型號(hào)實(shí)際容量（KVA）負(fù)載率負(fù)荷范圍一號(hào)SCB8-630/10525.6983.4%教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓二號(hào)SCB8-1600/101570.3398.1%科技樓、圖書館三號(hào)SCB8-16

44、00/101570.3398.1%二號(hào)備用四號(hào)S9-400/10299.4674.9%男生宿舍五號(hào)S9-400/10325.4781.4%女生宿舍六號(hào)SCB8-1250/101164.9393.2%教職工公寓七號(hào)S9-630/10543.1686.2%其他注：SCB8型變壓器系廣東順德特種變壓器廠產(chǎn)品 S9型變壓器系福州變壓器廠產(chǎn)品第2章 短路電流計(jì)算本次設(shè)計(jì)一次側(cè)采用標(biāo)幺值法，二次側(cè)采用有名值法進(jìn)行短路電流的計(jì)算。假設(shè)本系統(tǒng)為無(wú)限大容量電力系統(tǒng)。2.1 T1變壓器短路電流計(jì)算T1變壓器： 1）高壓側(cè)：（1）, , 確定基準(zhǔn)電流： （2）電纜線路電抗: 其等值電路為圖 2-2-1： X1 K-

45、1（3）求 k-1 點(diǎn)的短路總阻抗及三相短路電流和短路容量： 總阻抗： 三相短路電流周期分量有效值： 其他三相短路電流： 對(duì)L較大的中、高壓系統(tǒng)，取，則: 三相短路容量： 2）低壓側(cè)：（1）電力電纜線路的阻抗（折算到低壓側(cè)）： ， （2）電力變壓器的阻抗： ,其中 （3）繪制的等值電路圖如圖2-2-2： X1 R1 XT RT K-2得k-2點(diǎn)短路時(shí)電路的總阻抗： （4）求三相短路電流周期分量有效值： （5）三相短路沖擊電流及第一個(gè)短路全電流有效值： （注：，查表可知：） （6）三相短路容量： 2.2 T2、T3變壓器短路電流計(jì)算T2、T3變壓器： 1）高壓側(cè)短路電流及短路容量與T1變壓器相同

46、，這里不再重復(fù)。2）低壓側(cè)：（1） 電力電纜線路的阻抗（折算到低壓側(cè)）： ， （2） 電力變壓器的阻抗： ,其中 （3） 繪制的等值電路圖如圖2-2-3： X1 R1 XT RT K-2得k-2點(diǎn)的短路電路總阻抗為：（4）求三相短路電流周期分量有效值 （5）三相短路沖擊電流及第一個(gè)短路全電流有效值：（注：，查表可知：） （6）三相短路電容：2.3 T4、T5變壓器短路電流計(jì)算T4、T5變壓器： 1） 高壓側(cè)短路電流及短路容量與T1變壓器相同，這里不再重復(fù)。2） 低壓側(cè)：（1）電力電纜線路的阻抗（折算到低壓側(cè)）：， （2）電力變壓器的阻抗：，其中（3）繪制的等值電路圖如圖2-2-4： X1 R1

47、 XT RT K-2得k-2點(diǎn)的短路電路總阻抗為：（4）三相短路電流周期分量有效值為：（5）三相短路沖擊電流及第一個(gè)短路全電流有效值為： （注：，查表可知：） （6）三相短路容量： 2.4 T6變壓器短路電流計(jì)算T6變壓器： 1）高壓側(cè)短路電流及短路容量與T1變壓器相同，這里不再重復(fù)。2）低壓側(cè)：（1）電力電纜線路的阻抗（折算到低壓側(cè)）：， （2）電力變壓器的阻抗： ，其中 （3）繪制等值電路圖為圖:2-2-5： X1 R1 XT RT K-2得 k-2 點(diǎn)的短路電路總阻抗為：（4）三相短路電流周期分量有效值為： （5）三相短路沖擊電流及第一個(gè)短路全電流有效值為：（注：，查表可知：） （6）三

48、相短路容量為： 2.5 T7變壓器短路電流計(jì)算T7變壓器： 1）高壓側(cè)短路電流及短路容量與T1變壓器相同，這里不再重復(fù)。2）低壓側(cè)：（1）電力電纜線路的阻抗（折算到低壓側(cè)）：， （2）電力變壓器的阻抗：，其中： （3）繪制的等值電路圖如圖2-2-6： X1 R1 XT RT K-2 得 k-2 點(diǎn)的短路電路總阻抗為：（4）三相短路電流周期分量的有效值為： （5）三相短路沖擊電流及第一個(gè)短路全電流的有效值為：（注：，查表可知：） （6）三相短路的容量為：第3章 一次側(cè)設(shè)備的選擇與校驗(yàn)已知數(shù)據(jù)：， ， 3.1 T1變壓器一次側(cè)的設(shè)備的選擇和校驗(yàn)3.1.1 斷路器的選擇與校驗(yàn)表3-1：VD4型真空斷

49、路器技術(shù)參數(shù)額定電壓Ur10KV額定電流Ir630A4s額定熱穩(wěn)定電流It（有效值）16KA額定動(dòng)穩(wěn)定電流imax（峰值）40KA額定短路開斷電流Ibr40KA注：廈門ABB開關(guān)有限公司產(chǎn)品校驗(yàn)：1） 滿足短路故障時(shí)的熱穩(wěn)定條件：須滿足即可，其中因，所以滿足熱穩(wěn)定條件。2） 滿足短路故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定條件：須滿足即可。因，所以滿足動(dòng)穩(wěn)定性條件。3） 滿足分?jǐn)嗄芰σ螅喉殱M足即可。因，所以滿足分?jǐn)嗄芰l件。綜上：T1變壓器選擇上述型號(hào)斷路器能滿足要求。 3.1.2 高壓隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)表3-2：GN19-10型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù):額定電壓Ur10KV額定電流Ir630A4s額定熱穩(wěn)定電流It（有效值）20KA額定動(dòng)穩(wěn)定電流imax（峰值）50KA最高工作電壓Umax12KV注：沈陽(yáng)高壓開關(guān)有限責(zé)任公司產(chǎn)品校驗(yàn):1） 滿足短路故障時(shí)的熱穩(wěn)定條件：須滿足即可，其中因，所以滿足熱穩(wěn)定條件。2）滿足短路故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定條件：須滿足即可。因，所以滿足動(dòng)穩(wěn)定性條件。綜上：T1變壓器選擇上述型號(hào)高壓隔離開關(guān)能滿足要求。3.1.3 接地開關(guān)的選擇與校驗(yàn)表3-3：JN1-10（C）I型接地開關(guān)技術(shù)參數(shù)額定電壓Ur10KV額定動(dòng)穩(wěn)定電