鋼鐵廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

1、鋼鐵廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文鋼鐵廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 本文按照供電系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求,根據(jù)鋼鐵廠的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷大小和負(fù)荷的分布情況對(duì)本廠供電系統(tǒng)做了全面綜合的分析,詳細(xì)闡述了工廠總降壓變電所實(shí)現(xiàn)的理論依據(jù)。通過對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的分析和對(duì)鋼鐵廠的電力負(fù)荷、功率補(bǔ)償、短路電流的計(jì)算,合理的選擇電力變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備;對(duì)工廠總降壓變電所不同的主接線方案進(jìn)行比較,選擇可靠性高,經(jīng)濟(jì)性好的主接線方案,實(shí)現(xiàn)了工廠供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。關(guān)鍵詞 電力負(fù)荷;功率補(bǔ)償;短路電流;防雷與接地目錄1電力負(fù)荷及其計(jì)算21.1 工廠的電力負(fù)荷21.2計(jì)算負(fù)荷確定的方法

2、21.3 變壓器功率損耗的計(jì)算51.4 工廠的計(jì)算負(fù)荷和年電能消耗量62 變配電所選擇122.1變配電所的類型122.2變電所主變壓器容量的選擇133 電氣主接線143.1 具有母線的電氣主接線153.2 無母線的電氣主接線163.3工廠總降壓變電所的主接線方案選擇174 電力線路接線方式194.1高壓放射式接線194.2高壓樹干式接線195 電力線路的敷設(shè)205.1架空線路205.2電纜線路206 高壓供電線路導(dǎo)線截面及型號(hào)的選擇206.1按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面206.2導(dǎo)線截面及型號(hào)的選擇216.3母線的選擇227 電氣設(shè)備的選擇227.1電氣設(shè)備選擇的一般條件227.2高壓一次設(shè)備的

3、選擇238 短路電流計(jì)算308.1三相短路電流的計(jì)算308.2電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算319 防雷與接地3410 附圖紙3611 謝辭3712 參考文獻(xiàn)381電力負(fù)荷及其計(jì)算1.1 工廠的電力負(fù)荷(1)電力負(fù)荷的概念 電力負(fù)荷又稱為電力負(fù)載。它有兩重含義:一是指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位(用戶),如說重要負(fù)荷、不重要負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一是指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流大小,如說輕負(fù)荷(輕載)、重負(fù)荷(重載)、空負(fù)荷(空載)、滿負(fù)荷(滿載)等。電力負(fù)荷的具體含義視具體情況而定。1.2計(jì)算負(fù)荷確定的方法(1)需要系數(shù)法 利用一個(gè)需要系數(shù)乘以設(shè)備容量即可求得設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷的

4、一種方法。該方法計(jì)算十分簡(jiǎn)便,它是最早提出的也是至今應(yīng)用最為普遍的一種方法。但由于需要系數(shù)值是根據(jù)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、容量差別不是很大的一般情況來確定的,未考慮設(shè)備容量相差懸殊時(shí)少數(shù)大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)負(fù)荷的影響,因此此法較適用于設(shè)備臺(tái)數(shù)較多的車間及全廠范圍的計(jì)算負(fù)荷的確定。需要系數(shù)法的基本公式為: 有功計(jì)算負(fù)荷: (1)式中 :稱為需要系數(shù); :為該組內(nèi)各設(shè)備額定功率之和,即; :為有功功率負(fù)荷;其中:設(shè)備組的同時(shí)使用系數(shù)(即最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行設(shè)備的容量與設(shè)備組總額定容量之比);:設(shè)備組的平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù)(表示設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量的比值);:設(shè)備組的平均加權(quán)效率;:配電線路的平均效

5、率。 無功計(jì)算負(fù)荷:(2)tan:用電設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值; 視在計(jì)算負(fù)荷: (3)cos:用電設(shè)備組的平均功率因數(shù); 計(jì)算電流: (4)U:用電設(shè)備組的額定電壓;注意:需要系數(shù)值是按設(shè)備較多的情況來確定的,對(duì)單臺(tái)設(shè)備,1;即 ;但對(duì)于電動(dòng)機(jī),它本身?yè)p耗較大,因此當(dāng)只有一臺(tái)時(shí),。(2)二項(xiàng)式系數(shù)法 確定用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷的公式為二項(xiàng)式。它考慮了設(shè)備組中容量最大的幾臺(tái)對(duì)整個(gè)設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的影響,彌補(bǔ)了需要系數(shù)法的不足。此法計(jì)算也十分簡(jiǎn)便,至今仍為我國(guó)不少設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人員所采用。 有功計(jì)算負(fù)荷: (5):表示用電設(shè)備組的平均負(fù)荷。:表示用電設(shè)備組中的x臺(tái)容量組大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附

6、加負(fù)荷,其中為x臺(tái)容量最大的設(shè)備之和; b、c:二項(xiàng)式系數(shù),其數(shù)值隨用電設(shè)備組的類別和臺(tái)數(shù)而定; 無功計(jì)算負(fù)荷: (6) 視在計(jì)算負(fù)荷: (7) 計(jì)算電流: (8)(3)利用系數(shù)法 先根據(jù)利用系數(shù)求出各用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的平均負(fù)荷,然后求總的平均利用系數(shù)和用電設(shè)備的有效臺(tái)數(shù),并由此查出對(duì)應(yīng)的最大系數(shù),最后由各平均負(fù)荷之和乘以最大系數(shù),從而求得總的有功計(jì)算負(fù)荷。利用系數(shù)法對(duì)于用電設(shè)備組無論臺(tái)數(shù)多少和容量差別大小,計(jì)算結(jié)果都比較準(zhǔn)確。但此法計(jì)算繁復(fù),因此應(yīng)用不甚普遍。(4)多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí),應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不

7、同時(shí)出現(xiàn)的因數(shù)。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí),應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別記入一個(gè)同時(shí)系數(shù) 、;對(duì)車間干線取:;對(duì)低壓母線取: 由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取; 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加計(jì)算時(shí)取;總的有功計(jì)算負(fù)荷為 (9)總的無功計(jì)算負(fù)荷為 (10)(以上兩式中的P30,i和Q30,i分別為各組設(shè)備的有功和無功計(jì)算負(fù)荷之和。)總的視在計(jì)算負(fù)荷為(11)總的計(jì)算電流為 (12)1.3 變壓器功率損耗的計(jì)算對(duì)于雙繞組變壓器,(有功功率損耗)和(無功功率損耗)分別為(13) (14)式中,P0?變壓器器空載有功損耗; I0%?變壓器空載電流百分?jǐn)?shù); SN?變壓器的額定容量

8、; P?通過變壓器的有功負(fù)荷; Q?通過變壓器的無功負(fù)荷; V?變壓器運(yùn)行線電壓; RT?變壓器每相電阻;XT?變壓器每相電抗。精確計(jì)算時(shí),P、Q、V為同一點(diǎn)的功率和電壓。近似計(jì)算中,可用變壓器額定電壓代替實(shí)際運(yùn)行電壓。在VVN的條件下,將RT及XT的公式代入上式,就可得到用變壓器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接求其功率損耗的表達(dá)式了,即 (15) (16)式中,n?變壓器臺(tái)數(shù);PS?變壓器短路損耗; S?通過變壓器的負(fù)荷視在計(jì)算功率;VS%?變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)。當(dāng)有n臺(tái)同型號(hào)同容量的變壓器并聯(lián)對(duì)功率為S的負(fù)荷供電時(shí),其總功率損耗為(17) (18)在負(fù)荷計(jì)算中,SL7、S7、S9等型低損耗電力變壓器的功率損耗

9、可按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算。 (19)(20)1.4 工廠的計(jì)算負(fù)荷和年電能消耗量1.4.1 工廠計(jì)算負(fù)荷的確定工廠計(jì)算負(fù)荷是選擇工廠電源進(jìn)線一、二次設(shè)備的基本依據(jù),也是計(jì)算工廠的功率因數(shù)和工廠需電量的基本依據(jù)。(1)按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷如圖1所示,工廠的計(jì)算負(fù)荷P30。應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線計(jì)算負(fù)荷之和,在乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)。高壓配電線的計(jì)算負(fù)荷P30。應(yīng)該是該線所供車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷P30。工廠及變電所低壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷P30、Q30、S30和I30的計(jì)算公式,分別如前面式(9)(12)所示,其 0.80.95, 0.850.97。(2)按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷將全

10、廠用電設(shè)備的總?cè)萘縋e(不含備用設(shè)備容量)乘上一個(gè)需要系數(shù)Kd,即得到全廠的有功計(jì)算負(fù)荷,即 (21)全廠的無功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流按式(6)(8)計(jì)算。(3)按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷將工廠年產(chǎn)量A乘上單位產(chǎn)品耗電量a,就得到工廠全年的需電量 (22)各類工廠的單位產(chǎn)品耗電量a可由有關(guān)設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)資料確定,亦可查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。在求出年需電量Wa后,除以工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)T,就可求出工廠的有功計(jì)算負(fù)荷(23)其他計(jì)算負(fù)荷Q30、S30、I30的計(jì)算,與上述需要系數(shù)法相同。(4)工廠的功率因數(shù)、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1)工廠的功率因數(shù) 瞬時(shí)功率因數(shù) 瞬時(shí)功率因數(shù)可

11、由功率因數(shù)表(相位表)直接測(cè)量,亦可以由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出(間接測(cè)量) (24)式中,P為功率表測(cè)出的三相功率讀數(shù)(kW);I為電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)(A);U為電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)(kV)瞬時(shí)功率因數(shù)只用來了解和分析工廠或設(shè)備在生產(chǎn)過程中無功功率的變化情況,以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。 平均功率因數(shù) 平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù),按下式計(jì)算(25)式中,Wp為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能,由有功電度表讀出;WQ為某一時(shí)間內(nèi)消耗的無功電能,由無功電度表讀出。我國(guó)電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費(fèi),就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)的高低來調(diào)整。 最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 最大負(fù)荷時(shí)的功率因

12、數(shù)指在年最大負(fù)荷(即計(jì)算負(fù)荷)時(shí)的功率因數(shù),按下式計(jì)算 (26)2)無功功率補(bǔ)償 工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感應(yīng)負(fù)荷,從而使功率因數(shù)降低,需考慮人工補(bǔ)償。要使功率因數(shù)由提高到,必須裝設(shè)的無功功率補(bǔ)償裝置容量為(27)或(28)式中,稱為無功補(bǔ)償率,或比補(bǔ)償容量。這無功補(bǔ)償率,是表示要使1kW的有功功率由提高到所需要的無功補(bǔ)償容量kvar值。在確定了總的補(bǔ)償容量后,即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量qC來確定電容器的個(gè)數(shù),即 (29)由上式計(jì)算所得的電容器個(gè)數(shù)n,對(duì)于單相電容器來說,因取3的倍數(shù)。3)無功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷 工廠裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置后,則在確定補(bǔ)償裝

13、置裝設(shè)地點(diǎn)以前的的總計(jì)算負(fù)荷時(shí),應(yīng)扣除無功補(bǔ)償?shù)娜萘?即總的無功計(jì)算負(fù)荷 (30)補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷(31) (由上式可以看出,在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置以后,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的容量選得小一些。著不僅降低了變電所的初投資,而且可減少工廠的電費(fèi)開支。由此可見,提高功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好處,而且對(duì)工廠本上也是有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。)1.5 鋼鐵廠的負(fù)荷計(jì)算1.5.1各車間的計(jì)算負(fù)荷序號(hào)用電單位名稱設(shè)備容量kWKd計(jì)算負(fù)荷P30 kWQ30kvarS30kV?A1高爐車間20000.40.80.7580060010002煉鋼車間11700.60.

14、80.75702526.5877.53軋鋼車間8000.50.810.72400289.6493.84線材車間12000.650.830.67780524.2939.85機(jī)電修車間3000.30.80.75100.176125.76水泵站5000.650.80.75325243.75406.257氧氣站3000.650.80.75195146.25243.75表1 各車間低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷1.5.2 各車間電力變壓器的功率損耗序號(hào)用電單位名稱變壓器功率損耗PTkWQTkvar1高爐車間15602煉鋼車間13.252.73軋鋼車間9.337.24線材車間14.156.45機(jī)電修車間9.337.26

15、水泵站6.124.47氧氣站3.714.6表2 各車間電力變壓器的功率損耗1.5.3各車間電力變壓器的功率損耗序號(hào)用電單位名稱計(jì)算負(fù)荷P30 kWQ30kvarS30kV?AI30A1高爐車間8156601048.73100.92煉鋼車間715.2579.2920.3188.63軋鋼車間1433.91067.81787.811724線材車間794.1580.6983.7194.75機(jī)電修車間509.4402.8649.4162.56水泵站331.1268.2426.03417氧氣站198.7160.9255.6824.6表3 各車間電力變壓器的功率損耗1.5.4 全廠總的計(jì)算負(fù)荷 根據(jù)以上數(shù)據(jù)

16、得出P30KpP3010.95815+715.2+1433.9+794.1+509.4+331.1+198.74557.5kWQ30KqQ3010.97660+579.2+1067.8+580.6+402.8+268.2+160.93607.9kvarS305812.7kV?A559.3A1.5.5 總降壓變電所的功率補(bǔ)償(1)補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因素: 根據(jù)工廠的一、二級(jí)負(fù)荷情況,選擇2臺(tái)主電力變壓器,因此,主電力變壓器的容量選擇為SN?T0.7 S300.75812.74068.9kV?A因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí),主變壓器容量應(yīng)選為5000kV?A,型號(hào)為SJL1?5000/35這時(shí)變電所

17、低壓側(cè)的功率因數(shù)為 cos2P30/S30 4557.5/5812.70.78(2)無功補(bǔ)償容量 按設(shè)計(jì)要求,變電所高壓側(cè)的?？紤]到變壓器的無功功率損耗QT遠(yuǎn)大于有功功率損耗PT,因此在變壓器低壓側(cè)補(bǔ)償時(shí),低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90,這里取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.78提高到0.92,低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器的容量為QC P30tanarccos0.78-tanarccos0.92 4557.50.802-0.426 1713.62kvar 在確定了總的補(bǔ)償容量后,就可根據(jù)選定的并聯(lián)電容器的單個(gè)容量qc來確定電容器的個(gè)數(shù)由上式計(jì)算所得的電容器個(gè)數(shù)n,對(duì)于單相電容器來說,應(yīng)取3的倍

18、數(shù),以便三相均衡分配。在確定了并聯(lián)電容器的容量后,根據(jù)產(chǎn)品目錄,就可以選擇并聯(lián)電容器的單臺(tái)容量(這里選50kvar),并確定并聯(lián)電容器的數(shù)量: (個(gè)) 取n36式中?單個(gè)電容器的額定容量(kvar)。則實(shí)際補(bǔ)償容量為36×50 kvar 1800 kvar選擇兩臺(tái)電容器柜,單臺(tái)的容量為900kvar,型號(hào)為TBB36-900/50。(3)補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為S302kV?AA 因此無功補(bǔ)償后主變壓器容量SN?T0.7 S300.74902.993432.1kV?A變壓器容量應(yīng)選為4000kV?A,型號(hào)為SJL1?4000/35。變壓器的功率損耗為1

19、1.8+29.3041.1kW 88+210.26298.26kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為kWkvarkV?AA無功補(bǔ)償后,工廠的功率因數(shù)為 這一功率因數(shù)滿足規(guī)定要求。1.5.6 工廠的年電能消耗量T6500h,取,則工廠年有功電能消耗量 Wp?aP30T0.74598.665002.092107kW?h工廠年無功電能消耗量 Wq?aQ30T0.82106.1665001.095107kvar?h2 變配電所選擇2.1變配電所的類型車間變電所按其主變壓器的安裝位置來分,有下列類型:(1)車間附設(shè)變電所 變壓器室的一面墻或幾面墻與車間的墻共用,變壓器室的大門朝車間外開。如果按變壓器室位于車間

20、的墻內(nèi)還是墻外,還可以進(jìn)一步分為內(nèi)附式和外附式。(2)車間內(nèi)變電所 變壓器室位于車間內(nèi)的單獨(dú)房間內(nèi),變壓器室的大門朝車間內(nèi)開。(3)露天變電所 變壓器安裝在室外抬高的地面上。如果變壓器的上方設(shè)有頂板或挑檐的,則稱為半露天變電所。 在負(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),可采用車間內(nèi)變電所。這種車間內(nèi)變電所,位于車間的負(fù)荷中心,可以縮短低壓配電的距離,降低電能損耗和電壓損耗,減少有色金屬的消耗量,因此這種變電所的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較好。但是變電所建在車間內(nèi)部,要占一定的生產(chǎn)面積,因此對(duì)一些生產(chǎn)面積比較緊湊和生產(chǎn)流程要經(jīng)常調(diào)整、設(shè)備也要相應(yīng)變動(dòng)的生產(chǎn)車間不太合適;而且其變壓器門朝車間內(nèi)開

21、,對(duì)生產(chǎn)的安全有一定的威脅。這種變電所在大型冶金企業(yè)中較多。按照上述原則,車間變電所的類型均采用車間附設(shè)變電所,如表4。序號(hào)用電單位名稱變電所類型1高爐車間車間附設(shè)變電所2煉鋼車間車間附設(shè)變電所3軋鋼車間車間附設(shè)變電所4線材車間車間附設(shè)變電所5機(jī)電修車間車間附設(shè)變電所6水泵站車間附設(shè)變電所7氧氣站車間附設(shè)變電所表4 車間變電所的類型2.2變電所主變壓器容量的選擇(1)只裝一臺(tái)主變壓器的變電所主變壓器容量ST(設(shè)計(jì)中,一般可概略地當(dāng)作其額定容量SN.T)應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30需要,即STS30 (34)(2)裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量ST(一般可概略地當(dāng)作SN.T)應(yīng)同

22、時(shí)滿足以下兩個(gè)條件:任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S30的大約60%70%的需要,即 ST00.7S30 (35)當(dāng)1臺(tái)主變退出運(yùn)行時(shí),其余變壓器應(yīng)能保證全部一級(jí)負(fù)荷及大部分二級(jí)負(fù)荷用電,此時(shí)允許變壓器過負(fù)荷40%運(yùn)行。(3)車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量上限車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量,一般不宜大于1000kV?A(或1250 kV?A)。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制;另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心,以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量?，F(xiàn)在我國(guó)已能生產(chǎn)一些斷流能力更大和短路穩(wěn)定度更好的新型低壓開關(guān)電器如DW15、M

23、E等型低壓斷路器及其它電器,因此如車間負(fù)荷容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí),也可以選用單臺(tái)容量為12502000 kV?A的配電變壓器,這樣能減少主變壓器臺(tái)數(shù)及高壓開關(guān)電器和電纜等。(4)適當(dāng)考慮符合的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮今后510年電力負(fù)荷的增長(zhǎng),留有一定的余地,同時(shí)要考慮變壓器的正常過負(fù)荷能力。 (根據(jù)上述原則及工廠的實(shí)際情況,廠總變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)選擇2臺(tái)。2臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行,單臺(tái)變壓器的容量為4000kV?A,型號(hào)為SJL1-4000/35。變壓器容量及型號(hào)的選擇詳見功率補(bǔ)償部分。車間變壓器亦選用1臺(tái)變壓器運(yùn)行,單臺(tái)容量為SJL1-1000/10。)3 電氣主接線 主接線又稱一次接線或主電路

24、。電氣主接線是由各種主要電氣設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電氣、互感器、電抗器及連接線路等設(shè)備),按一定順序連接而成的一個(gè)接受和分配電能的總電路。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對(duì)稱的,故在主接線圖中,一般用一根線來表示三相電路,僅在個(gè)別三相設(shè)備不對(duì)稱或需進(jìn)一步說明的地方,部分地用三條線表示,這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。為使看圖容易起見,圖上只繪出系統(tǒng)的主要元件及相互間的連接。 電氣主接線單線圖應(yīng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)與文字符號(hào)繪制,通常還在圖上標(biāo)明主要電氣設(shè)備的型號(hào)和技術(shù)參數(shù),以方便閱讀。主接線代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。概括地說,對(duì)主接線的基本要求

25、包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。主接線的繪制3.1 具有母線的電氣主接線(1)單母線接線 在主接線中,斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān);隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源,以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。例如,固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí),在斷路器斷開電路的情況下,拉開隔離開關(guān);恢復(fù)供電時(shí),應(yīng)先合隔離開關(guān),然后合斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無滅弧裝置,斷流能力差,所以不能帶負(fù)荷操作。如下圖2所示。(2)單母線分段 單母線分段接線是采用斷路器將母線分段,通常是分成兩段,如圖下3所示。母線分段后可進(jìn)行分段檢修,對(duì)于重要用戶,可以從不同段引出兩個(gè)回路,當(dāng)一段母

26、線發(fā)生故障時(shí),由于分段斷路器QF1在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除,從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線同時(shí)故障的幾率很小,可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí),亦可用隔離開關(guān)分段(QS1),任一段母線發(fā)生故障時(shí),將造成兩段母線同時(shí)停電,在判斷故障后,拉開分段隔離開關(guān)QS1,完好段即可恢復(fù)供電。(3)雙母線及雙母線分段 如上圖4所示,這種接線,每一回路都通過一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)(也有采用兩臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān))連接到兩組母線上,母線W1和W2都是工作母線。兩組母線可同時(shí)工作,并通過母線聯(lián)絡(luò)短路器并聯(lián)運(yùn)行。電源和引出線適當(dāng)?shù)胤峙湓趦山M母線上。雙母線分段接線如上圖

27、5所示。3.2 無母線的電氣主接線3.2.1橋形接線 當(dāng)具有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí),在變壓器-線路接線的基礎(chǔ)上,在其中間架一連接橋,則成為橋形接線。如圖6所示。按照連接橋斷路器的位置,可分為內(nèi)橋(圖6a)和外橋(圖6(b)兩種接線。前者橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè);而后者,橋連斷路器則設(shè)置在線路側(cè)。橋形接線中,四個(gè)回路只有三臺(tái)斷路器,是需要斷路器最少也是最節(jié)省的一種接線。但其可靠性和靈活性較差,只能應(yīng)用于小型變電所、發(fā)電廠;內(nèi)橋式適宜輸電線路較長(zhǎng),故障幾率較多,而變壓器又不需要經(jīng)常切換時(shí);外橋式則在出線較短,且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換時(shí),就更為適宜。有時(shí)為了檢修出線和在變壓器回路中的斷路器

28、時(shí)不中斷線路和變壓器正常運(yùn)行,再在橋形接線中附加一個(gè)正常工作時(shí)斷開的帶隔離開關(guān)的跨條。在跨條上裝設(shè)兩臺(tái)隔離開關(guān)的目的是可以輪換停電檢修任何一組隔離開關(guān)。3.3工廠總降壓變電所的主接線方案選擇 工廠電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的工廠,通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓,然后經(jīng)過車間變電所,降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓如220/380V。方案1 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖(如圖7)所示。這種主接線,其一次側(cè)的高壓斷路器QF10跨在兩路電源進(jìn)線之間,猶如一座橋梁,而且處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè),靠近變壓器,因此稱為內(nèi)橋式接線。這

29、種主接線的運(yùn)行靈活性較好,供電可靠性較高,適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí),則斷開QF11,投入QF10(其兩側(cè)QS先合),即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需經(jīng)常切換的總降壓變電所。方案2 一次側(cè)采用外橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖(如圖8)所示。這種主接線,其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間,但處在線路斷路器QF11和QF12的外側(cè),靠近電源方向,因此稱為外橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好,供電可靠性同樣較高,適用于一、二

30、級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式接線的適用場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí),則斷開QF11,投入QF10(其兩側(cè)QS先合),使用兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式接線適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。(根據(jù)本廠的實(shí)際情況,工廠總降壓變電所距該城鎮(zhèn)220/35KV變電所5公里,距離較遠(yuǎn);而變電所負(fù)荷變動(dòng)不大,故采用方案1(一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線)。方案2更適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大,適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所;采用橋式接線,最大的特點(diǎn)就是使用斷路器數(shù)量較少,使用斷路器數(shù)量

31、較少,一般采用斷路器數(shù)都等于或少于出線回路數(shù),從而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資較少。)3.4 工廠電力線路 主接線又稱一次接線或主電路。電氣主接線是由各種主要電氣設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電氣、互感器、電抗器及連接線路等設(shè)備),按一定順序連接而成的一個(gè)接受和分配電能的總電路。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對(duì)稱的,故在主接線圖中,一般用一根線來表示三相電路,僅在個(gè)別三相設(shè)備不對(duì)稱或需進(jìn)一步說明的地方,部分地用三條線表示,這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。為使看圖容易起見,圖上只繪出系統(tǒng)的主要元件及相互間的連接。主接線代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。概括地說,對(duì)主接線的基本要

32、求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。4 電力線路接線方式工廠的高壓線路有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。4.1高壓放射式接線 圖10為放射式結(jié)構(gòu),放射式線路之間互相不影響,因此供電可靠性較高,而且便于裝自動(dòng)裝置,但是高壓設(shè)備用的較多,且每臺(tái)高壓斷路器須裝設(shè)一個(gè)高壓柜,從而使投資增加,而這種放射式線路發(fā)生故障或檢修時(shí),該線路所有供電的負(fù)荷都要停電,要提高其供電可靠性,可在低壓變電所高壓側(cè)之間或低壓側(cè)之間敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線,要近一步提高其供電可靠性,還可采用來自兩個(gè)電源的兩路高壓進(jìn)線,然后經(jīng)分段母線,由兩段母線用雙回路對(duì)用戶交叉供電。4.2高壓樹干式接線 圖11是高壓樹干式線路的電路圖。樹干式結(jié)線與

33、放射式結(jié)線相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):多數(shù)情況下,能減少線路的有色金屬消耗量;采用高壓開關(guān)數(shù)量少,投資較省。但有下列缺點(diǎn):供電可靠性較低,當(dāng)高壓配電干線發(fā)生故障或檢修時(shí),接于干線的所有變電所都要停電,且在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面,適應(yīng)性較差。(本廠由于車間一、二級(jí)負(fù)荷較多,需要較高的供電可靠性故采用放射式接線。) 5 電力線路的敷設(shè)5.1架空線路 由于架空與電纜線路相比有較多的優(yōu)點(diǎn),如成本低、投資少,安裝容易,維護(hù)和檢修方便易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等,所以架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。敷設(shè)架空線路,要嚴(yán)格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定,在整個(gè)施工中,要注重安全教育,采取有效的安全措施,特別是立桿、組裝和架線時(shí),更加要注意

34、人身安全,防止發(fā)生事故。竣工以后,要按規(guī)定的手續(xù)和要求進(jìn)行檢查和驗(yàn)收,確保工程質(zhì)量。5.2電纜線路 電纜線路與架空線路相比,具有成本高,投資大,維修不便等缺點(diǎn),但是它具有運(yùn)行可靠、不易受外界影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點(diǎn),特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場(chǎng)所,不宜架設(shè)架空線路時(shí),只有敷設(shè)電纜線路。(由于架空與電纜線路相比有較多的優(yōu)點(diǎn),如成本低、投資少,安裝容易,維護(hù)和檢修方便,易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等,所以架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。由于本廠的地形不復(fù)雜,按經(jīng)濟(jì)性及可操作性來選擇,故高壓供電線路選擇為架空線。)6 高壓供電線路導(dǎo)線截面及型號(hào)的選擇6.1按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面

35、 【導(dǎo)線(或電纜,下同)的截面越大,電能損耗就越小,但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮,導(dǎo)線應(yīng)選擇一個(gè)比較合理的截面,既使電能損耗小,又不致過分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量】各國(guó)根據(jù)其具體國(guó)情特別是有色金屬資源的情況,規(guī)定了導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度。我國(guó)現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度規(guī)定如表5所列。線路類別導(dǎo)線材質(zhì)年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h以下30005000h5000h以上架空線路鋁1.651.150.90銅3.002.251.75電纜線路鋁1.921.731.54銅2.502.252.00表5 導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度(A/mm2)按經(jīng)濟(jì)電流密度je

36、c計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面Aec的公式為 (36)式中,I30為線路的計(jì)算電流。按上式計(jì)算出Aec后,應(yīng)選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面(可取較小的標(biāo)準(zhǔn)截面),然后校驗(yàn)其它條件。6.2導(dǎo)線截面及型號(hào)的選擇(1)總降壓變電所高壓側(cè)導(dǎo)線(35kV架空線)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇1)選擇經(jīng)濟(jì)截面按已知條件,查表得jec0.90/mm2,因此AecI30/jec83.43A/0.90A/mm292.7mm2選擇標(biāo)準(zhǔn)截面95mm2,即選LGJ-95型鋼芯鋁絞線。2)線路電壓損耗幾何均距為1.5m,A95mm2,查表得R00.33/km,X00.353/km。故線路的電壓損耗與線路的電壓損耗百分值為表6線路的電壓損耗323v線路的電壓損

37、耗百分值0.95表6 線路的電壓損耗與線路的電壓損耗百分值它小于,因此所選LGJ-95型鋼芯鋁絞線滿足電壓損耗要求。(2)車間高壓側(cè)導(dǎo)線6kV架空線選擇原則及校驗(yàn)同35kV架空線的選擇一樣,各車間高壓側(cè)導(dǎo)線的型號(hào)見表7。序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)導(dǎo)線型號(hào)1總降壓變電所高壓側(cè)LGJ-952總降壓變電所低壓側(cè)LGJ-4003高爐車間變電所高壓側(cè)LGJ-954煉鋼車間變電所高壓側(cè)LGJ-955軋鋼車間變電所高壓側(cè)LGJ-1856線材車間變電所高壓側(cè)LGJ-957機(jī)電修車間變電所高壓側(cè)LGJ-508水泵站變電所高壓側(cè)LGJ-359氧氣站變電所高壓側(cè)LGJ-35表7 各裝設(shè)地點(diǎn)導(dǎo)線型號(hào)6.3母線的選擇常用的母線材料是

38、銅、鋁和鋼。目前,變電所的母線除因大電流采用銅以外,一般盡量采用鋁母線,而電流不大的支干線或低壓系統(tǒng)的零線則有時(shí)用鋼母線。(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) (37)式中 母線的最大允許應(yīng)力,鋁母線為69 M;母線通過時(shí)受到的最大計(jì)算應(yīng)力(M);M母線在通過時(shí)產(chǎn)生的最大彎矩(N.m); W母線的截面系數(shù)();而 (38)式中通過時(shí)產(chǎn)生的最大作用力(N);檔矩(m); a 母線間距離(m)。7 電氣設(shè)備的選擇7.1電氣設(shè)備選擇的一般條件(1) 按正常運(yùn)行條件選擇電氣設(shè)備按正常工作條件選擇,就是要考慮裝置地點(diǎn)的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電氣裝置所處的位置特征;電氣要求是指對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率(一般為50H

39、Z)等方面的要求;對(duì)一些斷路電器如開關(guān)、熔斷器等,還應(yīng)考慮其斷流能力。考慮所選設(shè)備的工作環(huán)境。如戶內(nèi)、戶外、防腐蝕、防暴、防塵、防火等要求,以及沿海或是濕熱地域的特點(diǎn) 。所選設(shè)備的額定電壓UN,et應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓UN,即 UN,etUN (39)一般設(shè)備的電壓設(shè)計(jì)值滿足1.1UN,et,因而可在1.1UN,et下安全工作。設(shè)備的額定電流IN是指在額定周圍環(huán)境溫度下,設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。IN應(yīng)不小于通過設(shè)備的計(jì)算電流I30,即 INI30(40)設(shè)備的最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流,即 (41)(2) 按短路條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)(電動(dòng)力穩(wěn)定)是指導(dǎo)體和電器承受短

40、路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足穩(wěn)定的條件是 (42)或(43)式中,、?設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值; 、?設(shè)備允許通過的電流峰值及其有效值。7.2高壓一次設(shè)備的選擇 高壓一次設(shè)備的選擇,必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求,同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠,運(yùn)行維護(hù)方便,投資經(jīng)濟(jì)合理。高壓一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)可按表9所列各項(xiàng)條件進(jìn)行。7.2.1高壓開關(guān)柜的選擇 高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置,在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用,也可以作為大型高壓交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和保護(hù)之用,其中安裝有高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器

41、、檢測(cè)儀表和母線、絕緣子等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式(移開式)兩大類型。在一般中小型工廠中,普遍采用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜。我國(guó)現(xiàn)在大量生產(chǎn)和觀感應(yīng)用的開關(guān)柜主要為GG-1A(F)型。這種防誤型開關(guān)柜裝設(shè)了防止電器誤操作和保障人身安全的閉鎖裝置,即所謂“五防”?防止誤跳、誤合斷路器,防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān),防止帶電掛接地線,防止帶接地線合隔離開關(guān),防止人員誤入帶電間隔。7.2.1.1高壓斷路器的選擇 高壓斷路器(文字符號(hào)為QF)的功能是,不僅能通斷正常負(fù)荷電流,而且能接同和承受一定時(shí)間的短路電流,并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘,切除短路故障。(1)總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點(diǎn)的電壓和最大

42、工作電流,初選斷路器規(guī)格為SN10-35/1000-1000型斷路器進(jìn)行校驗(yàn),如表8所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知,所選SN10-35/1000-1000型斷路器是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s,斷路器的短路時(shí)間取0.1s,假想時(shí)間為: tima1+0.11.1s序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件SN10-35/1000-1000型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN35kVUN.et35kV合格2I3083.43AIN1000A合格3Ik36.93kAIbr16kA合格4ish317.67kAi45kA合格5I32tima6.9321.152.83It2t16241024合格表8廠變電所高壓側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)

43、(2)總降壓變電所低壓側(cè)由安裝地點(diǎn)的電壓和最大工作電流,初選斷路器規(guī)格為SN10-10/630-300型斷路器進(jìn)行校驗(yàn),如表9所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知,所選SN10-10/630-300型斷路器是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s,斷路器的短路時(shí)間取0.1s,假想時(shí)間為: tima1+0.11.1s序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件SN10-10/630-300型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN6kVUN.et10kV合格2I30471.79AIN630A合格3Ik38.33kAIbr16kA合格4ish321.24kAi40kA合格5I32tima8.3321.176.33It2t1622512合格表9

44、總降壓變電所低壓側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)7.2.1.2高壓隔離開關(guān)的選擇序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)斷路器型號(hào)1總降壓變電所高壓側(cè) SN10-35/1000-10002總降壓變電所低壓側(cè)SN10-10/630-3003高爐車間變電所高壓側(cè)SN10-10/630-3004煉鋼車間變電所高壓側(cè)SN10-10/630-3005軋鋼車間變電所高壓側(cè)SN10-10/630-3006線材車間變電所高壓側(cè)SN10-10/630-3007機(jī)電修車間變電所高壓側(cè)SN10-10/630-3008水泵站變電所高壓側(cè)SN10-10/630-3009氧氣站變電所高壓側(cè)SN10-10/630-300表10高壓隔離開關(guān)的選擇 高壓隔離開關(guān)(Q

45、S)的功能主要是隔離高壓電源,以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。它的結(jié)構(gòu)有如下特點(diǎn):斷開后有明顯可見的斷開間隙,而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的,能充分保證人身和設(shè)備安全。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置,因此不允許帶負(fù)荷操作。高壓隔離開關(guān)按安裝地點(diǎn),分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。(1)總降壓變電所高壓側(cè)由安裝地點(diǎn)的電壓和最大工作電流,初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GN2-35/400進(jìn)行校驗(yàn),如表13所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知,所選GN2-35/400型隔離開關(guān)是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s,斷路器的短路時(shí)間取0.1s,假想時(shí)間為:tima1+0.11.1s序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件GN2-35/4

46、00型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN35kVUN.et35kV合格2I3083.43AIN400A合格3ish317.67kAi50kA合格4I32tima6.9321.152.83It2t20241600合格表11 總降壓變電所高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)(2)總降壓變電所低壓側(cè)由安裝地點(diǎn)的電壓和最大工作電流,初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GN5-6/600進(jìn)行校驗(yàn),如表12所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知,所選GN5-6/600型隔離開關(guān)是滿足要求的。繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s,斷路器的短路時(shí)間取0.1s,假想時(shí)間為:tima1+0.11.1s序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件GN5-6/600型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)

47、結(jié)論1UN6kVUN.et6kV合格2I30471.79.68AIN600A合格3ish321.24kAi52kA合格4I32tima8.3321.176.33It2t20252000合格表12 總降壓變電所低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)7.2.1.3高壓熔斷器的選擇 熔斷器(文字符號(hào)為FU)是一種當(dāng)所在電路的電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后,使其熔體熔化而分?jǐn)嚯娏?、斷開電路的一種保護(hù)電器。熔斷器的功能主要是對(duì)電路及電路設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù),但有的也具有過負(fù)荷保護(hù)的功能。工廠供電系統(tǒng)中,室內(nèi)廣泛采用RN1、RN2型高壓管式熔斷器,室外則廣泛采用RW4、RW10F等型跌開式熔斷器。根據(jù)安裝地點(diǎn)的電氣條件,初

48、選高壓熔斷器的型號(hào)為RN2-35/0.5進(jìn)行校驗(yàn),如表13所示。由校驗(yàn)結(jié)果可知,所選RN2-35/0.5型熔斷器是滿足要求。序號(hào)裝置地點(diǎn)的電氣條件RN2-35/0.5型熔斷器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN35kVUN.et35kV合格2Ik36.93kAIbr17kA合格表13 廠變電所高壓側(cè)熔斷器的選擇與校驗(yàn)7.2.1.4互感器的選擇 電流互感器(簡(jiǎn)稱CT,文字符號(hào)為TA)又稱儀用變流器。電壓互感器(簡(jiǎn)稱PT,文字符號(hào)為TV)又稱儀用變壓器。它們合稱為互感器。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說,互感器就是一種特殊變壓器,由鐵心、遠(yuǎn)繞組和副繞組構(gòu)成。主要為測(cè)量與保護(hù)服務(wù)。供電系統(tǒng)中使用互感器的主要目的是:

49、使儀表、繼電器與主電路的高電壓、大電流隔離。這樣既可降低儀表、繼電器等的絕緣水平,使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,又可降低成本并有利于安全; 互感器二次側(cè)的電量是標(biāo)準(zhǔn)化的。電壓互感器為100V,電流互感器為5A或1A,這樣,使測(cè)量?jī)x表、繼電器等標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)格單一,有利于大批量生產(chǎn),從而降低成本。7.2.1.5電流互感器(1)電流互感器的選擇與校驗(yàn)主要有以下幾個(gè)條件:1)電流互感器額定電壓應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)線路額定電壓;2)根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)算電流選擇電流互感器變比;3)根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確度并校驗(yàn)準(zhǔn)確度;4)校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。(2)電流互感器變比選擇 電流互感器一次側(cè)額定電流有20、30、40、

50、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000(A)等多種規(guī)格,二次側(cè)額定電流均為5A。一般情況下,計(jì)量用的電流互感器變比的選擇應(yīng)使其一次額定電流不小于線路計(jì)算電流,如線路中負(fù)荷計(jì)算電流為350A,則電流互感器的變比應(yīng)選擇400/5。保護(hù)用的電流互感器為保證其準(zhǔn)確度要求,可以將變比選得大一些。(3)電流互感器準(zhǔn)確度選擇及校驗(yàn) 準(zhǔn)確度選擇的原則:計(jì)費(fèi)計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)確度為0.20.5級(jí),計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)確度為0.13.0級(jí)。為了保證準(zhǔn)確度誤差不超過規(guī)定值,一般還校驗(yàn)電流互感器二次負(fù)荷(伏安),互感器二次負(fù)荷不大于二次額定負(fù)荷,所選準(zhǔn)確度才能得到保證。準(zhǔn)確度校驗(yàn)公式為: (44)二次回路的負(fù)荷取決于二次回路的阻抗的值,則: (45)或(46)式中,、為二次回路中的儀表、繼電器線圈的額定負(fù)荷和阻抗,為二次回路中所有接頭、觸點(diǎn)的接觸電阻,一般取0.1,為二次回路導(dǎo)線電阻,計(jì)算公式為:(47)式中,為導(dǎo)線的導(dǎo)電率,銅線,鋁線,S為導(dǎo)線截面積,為導(dǎo)線的計(jì)算長(zhǎng)度(m)。設(shè)互感器到儀表、繼電器的單向長(zhǎng)度為,則互感器為星形接線時(shí),;為V形接線時(shí)