KV變配電所設(shè)計(jì)

1、10kv變配電所設(shè)計(jì)緒 論隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化、信息化和小康社會(huì)、新農(nóng)村建設(shè)等發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)，電能在各行業(yè)中長(zhǎng)期占據(jù)著重要的地位。電能是重要的能源載體，科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，電能的優(yōu)勢(shì)不斷顯現(xiàn)，地位不斷提升。電能可以與多種形式能源之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換；電能可以大規(guī)模生產(chǎn)，遠(yuǎn)距離輸送，在分配系統(tǒng)中可以無限分割，并易于精密控制；電能十分方便使用，能夠精確地實(shí)現(xiàn)分散、定時(shí)、定量、定點(diǎn)使用；新能源和可再生能源可轉(zhuǎn)換成電能被方便利用；電能是安全、優(yōu)質(zhì)的能源，合理使用電能可以節(jié)約能源。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)和工業(yè)化，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速以及消費(fèi)水平的提高，社會(huì)對(duì)電能需求出現(xiàn)了迅猛的增長(zhǎng)。尤其在近幾年來，現(xiàn)代

2、科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動(dòng)化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代通信、家用電器的廣泛普及與應(yīng)用，電能已成為其他能源不可代替、不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域和替代其他能源的能源產(chǎn)品，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)以及社會(huì)生活各方面。由此可見，電能在現(xiàn)代人們生產(chǎn)和生活中的重要性。由于電能目前還是一種不能大規(guī)模儲(chǔ)存的能源，電能的生產(chǎn)、輸送和分配都是通過電能網(wǎng)絡(luò)同時(shí)完成的。因此，在電能生產(chǎn)的過程中，為了確保電網(wǎng)自身的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，保證供電質(zhì)量，必須嚴(yán)格保持發(fā)電、輸電、變配電、和用電之間的動(dòng)態(tài)平衡，這是電能行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中區(qū)別其他行業(yè)的又一重要特征。在工廠里，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

3、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，并不在于它的產(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。從另一方面來說，如果工廠電能的供應(yīng)突然中斷，即使是極短時(shí)間的停電，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)都可能造成嚴(yán)重的后果，甚至可能發(fā)生重大的設(shè)備損壞和人身傷亡事故，造成經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。因此做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。工廠供電系統(tǒng)是電能系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是由發(fā)電廠、電能網(wǎng)和電能用戶組成的一個(gè)發(fā)電、輸電、變

4、配電和用電的整體。工廠供電系統(tǒng)就是將電能系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況，解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。一、工廠供電設(shè)計(jì)的要求為了使工廠供電設(shè)計(jì)能很好的為工業(yè)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。工廠供電設(shè)計(jì)就必須達(dá)到下列要求：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。2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性及連續(xù)供電的要求。3）優(yōu)質(zhì)

5、 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4）經(jīng)濟(jì) 應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，并盡量可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。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(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系。既要照顧局部和當(dāng)前的利益，又要統(tǒng)籌規(guī)劃，顧全大局，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。為了保證工廠供電的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須要有一套完整的保護(hù)，監(jiān)視和測(cè)量裝置二、工廠供電遵循的原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5005295供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB500539410kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、GB5005495低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)

6、約能源，有色金屬等技術(shù)政策。（2）安全可靠、先進(jìn)合理；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。（3）近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工件特點(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。（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(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。三、變電所地理位置及環(huán)境：變電所所處地

7、區(qū)年平均氣溫25，冬季凍土最深達(dá)1m，風(fēng)速平均4m/s。夏季東南風(fēng)，冬季東北風(fēng)。系統(tǒng)一輸出電壓66kv，距離變電所15km。系統(tǒng)一的最大容量130mva系統(tǒng)二輸出電壓6kv，距離變電所10km。系統(tǒng)二的最大容量120mva、第一章 電力負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇一、負(fù)荷計(jì)算的重要意義在工業(yè)企業(yè)的供電設(shè)計(jì)中，學(xué)會(huì)計(jì)算或估算全廠電力負(fù)荷的大小是非常重要的，它是正確選擇供電系統(tǒng)中導(dǎo)線、開關(guān)電器、變壓器等的基礎(chǔ)，也是保障供電系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行必不可少的重要一環(huán)。在方案設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)時(shí)，其電力負(fù)荷計(jì)算過小或過大，都會(huì)引起嚴(yán)重的后果。如果電力負(fù)荷計(jì)算過小，就會(huì)引起供電線路過熱，加速其絕緣的老化；同時(shí)，還會(huì)過多

8、損耗能量，引起電氣線路走火，引發(fā)重大事故。而電力負(fù)荷計(jì)算過大，將會(huì)引起變壓器容量過剩，以及供電線路截面過大，相應(yīng)的保護(hù)整定值就會(huì)定得過高，從而降低了電氣設(shè)備保護(hù)的靈敏度；與此同時(shí)，電力負(fù)荷計(jì)算過大還增加了投資，降低了工程的經(jīng)濟(jì)性。一般說來，當(dāng)電力負(fù)荷值大于實(shí)際使用負(fù)荷時(shí)，變壓器容量要增加，電線電纜等有色金屬的消耗量也要增加，同時(shí)還會(huì)增加變壓器的無功功率所造成的有功電力損耗。由此可見，電力負(fù)荷計(jì)算在供電設(shè)計(jì)中，特別是在確定變壓器容量時(shí)所占據(jù)的重要位置。故正確地選擇計(jì)算負(fù)荷方法與特征參數(shù)，對(duì)電氣設(shè)計(jì)具有特別重要的意義。二、負(fù)荷計(jì)算內(nèi)容和目的工廠供電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際負(fù)荷并不等于所有用電設(shè)備額定功率之

9、和。這是因?yàn)橛秒娫O(shè)備不可能全部同時(shí)運(yùn)行，每臺(tái)設(shè)備也不可能全部滿負(fù)荷，各種用電設(shè)備的功率因數(shù)也不可能完全相同。因此，工廠供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。根據(jù)等效負(fù)荷，從滿足用電設(shè)備發(fā)熱條件來選擇用電設(shè)備。求計(jì)算負(fù)荷：1、在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。2、用來計(jì)算電壓損失和功率損耗。3、在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。求尖峰電流：計(jì)算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器等保護(hù)元件。求平均負(fù)荷：計(jì)算供配電系統(tǒng)中電能需要量，電能損耗和選擇無功補(bǔ)償裝置等。三、負(fù)荷計(jì)算的方法：經(jīng)常

10、采用確定負(fù)荷計(jì)算的方法有：需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法來確定。四、負(fù)荷計(jì)算的公式單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 （計(jì)算過程中保留位小數(shù) 結(jié)果保留位小數(shù) 得數(shù)舍入）備注：序數(shù)名稱數(shù)量(臺(tái))額定總?cè)萘?kw)(kw)(kvar)()(A)1沖洗泵3907240.82482.7682壓縮機(jī)316.513.207.12815.0023抽氣泵24435.219.00840.0044水泵41209649.152107.8515空冷氣泵4212601008516.0961132.4391932.496壓縮機(jī)輔助電機(jī)71058445.3695.4657進(jìn)料泵一組1358546825

11、2.72531.8758壓縮機(jī)盤車電機(jī)322.51815.3923.6829引風(fēng)機(jī)322518092.16202.22110壓縮機(jī)廠房吊車1756030.7267.40711油泵一組5450360184.32404.44312壓縮機(jī)電機(jī)一組2604824.57653.92613循環(huán)泵12660528270.336593.18314壓縮機(jī)電機(jī)二組34.53.62.0414.13815油泵二組218014473.728161.77716壓縮機(jī)三組33326.413.51729.65917中央空調(diào)外機(jī)6504403.2260.467480.01418中央空調(diào)內(nèi)機(jī)30225180116.28214.2

12、9219控制室空調(diào)2352281.6181.914335.24820配電室空調(diào)2604831.00857.14521小計(jì)4057.22226.754628.0822低壓側(cè)負(fù)荷P、Q3854.342159.944418.2923變壓器損耗4160037.2175.5224低壓側(cè)總負(fù)荷3891.542335.464538.556551.0225進(jìn)料泵二組41120896555.521054.23826注水泵3840672416.64790.67927主機(jī)510000900043569998.73728高壓側(cè)負(fù)荷105685328.1611835.2029高低壓總計(jì)14459.547663.6216

13、364.8830無功補(bǔ)償-170031補(bǔ)償后總負(fù)荷14459.545963.6215641.061505.11五、主要原始資料及參數(shù)一覽表控制組序號(hào)型號(hào)代碼名稱數(shù)量(臺(tái))額定容量(kw)額定電壓(v)需要系數(shù)()功率系數(shù)()控制組總臺(tái)數(shù)MCC-0011M1沖洗泵3303800.80.870.567152M2壓縮機(jī)35.53800.80.880.543M3抽氣泵2223800.80.880.544M4水泵4303800.80.890.512MCC-0025M5空冷氣泵42303800.80.890.512736M6壓縮機(jī)輔助電機(jī)7153800.80.880.547M7進(jìn)料泵一組13453800.

14、80.880.548M8壓縮機(jī)盤車電機(jī)37.53800.80.760.8559M9引風(fēng)機(jī)3753800.80.890.51210M10壓縮機(jī)廠房吊車1753800.80.890.512MCC-00311M11油泵一組5903800.80.890.5122712M12壓縮機(jī)電機(jī)一組2303800.80.890.51213M13循環(huán)泵12553800.80.890.51214M14壓縮機(jī)電機(jī)二組31.53800.80.87 0.56715M15油泵二組2903800.80.890.51216M16壓縮機(jī)三組3113800.80.890.512MCC-Es117M17中央空調(diào)外機(jī)6843800.80

15、.840.6464018M18中央空調(diào)內(nèi)機(jī)307.53800.80.840.64619M19控制室空調(diào)21763800.80.840.64620M20配電室空調(diào)2303800.80.840.646MCC-00221M01進(jìn)料泵二組428060000.80.850.62-MCC-00122M02注水泵328060000.80.850.62-MCC-00423M03主機(jī)5200060000.90.90.4845MCC-Es224-照明N40-六、需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷結(jié)果一覽表七、驗(yàn)算：在負(fù)荷計(jì)算中，取有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)無功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)根據(jù)上表低壓側(cè)的變壓器負(fù)荷率變壓器有功損耗變壓器無功損耗無功功率

16、補(bǔ)償前功率因數(shù)值的大小反應(yīng)了用電設(shè)備在消耗了一定數(shù)量有功功率的同時(shí)向供電系統(tǒng)取用無功功率的多少，功率因數(shù)高，則取用的無功功率少，功率因數(shù)低，則取用的無功功率大。功率因數(shù)過低對(duì)供電系統(tǒng)是很不利的。欲將功率因數(shù)從0.872提高到0.92，則：實(shí)取 無功功率補(bǔ)償后因此符合本設(shè)計(jì)的要求八、變壓器的選擇變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電器設(shè)備，它的作用就是升高和降低電壓。變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。1、車間變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則（1）對(duì)于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺(tái)變壓器；（2）如果車間的一、二級(jí)負(fù)荷所占比重較大時(shí)，必須選擇兩個(gè)獨(dú)立電源供電，則應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器或者四臺(tái)、六臺(tái)變

17、壓器。每臺(tái)變壓器均能承擔(dān)對(duì)全部一、二級(jí)負(fù)荷的供電任務(wù)。如果與相鄰車間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)故障時(shí)，其一、二級(jí)負(fù)荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電。（3）當(dāng)車間負(fù)荷晝夜變化較大時(shí)，或由獨(dú)立（公用）車間變電站向幾個(gè)負(fù)荷曲線相差懸殊的車間供電時(shí)，如選用一臺(tái)變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。2、車間變電器容量的選擇（1）變壓器的容量（可近似地認(rèn)為是其額定容量SNT）應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即；（2）低壓0.4Kv的主要變壓器單臺(tái)容量一般不宜大于1000kVA（JGJ/T16-92規(guī)定）或1250 kV（GB50053-94規(guī)定）。如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且

18、運(yùn)行合理時(shí)，則可選用較大容量的變壓器。（這們選擇的原因：一是由于一般車間的負(fù)荷密度，選用10001250 kV A的變壓器更接近于負(fù)荷中心，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；另一是限于變壓器低壓側(cè)總開關(guān)的斷流容量。）3、合理選擇變壓器的臺(tái)數(shù)本設(shè)計(jì)多為一、二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷所得，故選擇四臺(tái)變壓器。兩臺(tái)變壓器運(yùn)行兩臺(tái)備用。變壓器的容量均按計(jì)算負(fù)荷的70%來選擇，這樣變壓器在正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)載率不超過下列百分值：69%基本上滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。在故障的情況下，不用考慮變壓器的過負(fù)荷能力就能擔(dān)負(fù)起對(duì)全部負(fù)荷供電的任務(wù)。綜上所述：依據(jù)車間低壓裝置的計(jì)算負(fù)

19、荷可以選定變壓器為：S9系列低損耗電力變壓器四臺(tái)。故選擇工廠供電第二版 李友文 主編 第204頁，附表4 S9 系列低損耗電力變壓器的主要技術(shù)參數(shù)。額定容量（KVA）額定電壓/kV聯(lián)接組標(biāo)號(hào)損耗/kW空載電流/阻抗電壓/一次二次空載負(fù)載16006.30.42.41.450.64.5 當(dāng)電流通過變壓器時(shí)，就要引起有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要電力系統(tǒng)供給。因此，在確定車間主結(jié)母線時(shí)需要考慮到這部分功率損耗。變壓器的負(fù)荷率：S30/Se=69%變壓器的有功損耗為：Pb=PK+2Pe=9.3 (kw)變壓器的無功損耗為：Qb=IK%/100Se+2(%/100Se)=43.88 (k

20、var)第二章 短路及短路電流的計(jì)算一、短路的概述“短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是指電網(wǎng)某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或地接觸。電器設(shè)備截流部分絕緣損壞是形成短路的主要原因，這帶來的危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的。二、短路的危害發(fā)生短路時(shí)，由于部分負(fù)荷阻抗被短接掉，供電系統(tǒng)的總阻抗減小，因而短路回路中的短路電流比正常工作電流大得多。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安培甚至幾十萬安培。如此大的短路電流會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。（） 損壞電氣設(shè)備：短路電流通過導(dǎo)體時(shí)，使導(dǎo)體大量發(fā)熱，溫度急劇升高，從而破壞設(shè)備絕緣；同時(shí)，通過短路電流的導(dǎo)體會(huì)受到很大的電動(dòng)力作用，使導(dǎo)體變形甚至損

21、壞。（） 造成停電事故：由于電路中裝設(shè)有短路保護(hù)裝置，因此在電路短路時(shí)，將使得短路電路斷開，從而造成停電。短路點(diǎn)越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失越大。（） 引起電壓驟降：短路電流通過線路，要產(chǎn)生很大的電壓降，使系統(tǒng)的電壓水平驟降，引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速突然下降，甚至停轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路故障若發(fā)生在靠近電源的地方，且維持時(shí)間較長(zhǎng)，可使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列。（） 造成電磁干擾：不對(duì)稱的接地短路，其不平衡電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備及其他弱電控制系統(tǒng)可能產(chǎn)生干擾信號(hào)、使通訊失真、控制失靈、設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作。由此可見

22、，短路的后果是十分嚴(yán)重的，所以必須設(shè)法消除可能引起短路的一切因素，使系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。三、短路的類型（）對(duì)稱短路：三相短路（）不對(duì)稱短路：兩相短路、兩相接地短路、單相短路四、短路電流計(jì)算的目的進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電器設(shè)備時(shí)都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和電動(dòng)理效應(yīng)的巨大沖擊。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，采用了各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，這些裝置的整定計(jì)算也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。五、短路電流的計(jì)算和方法三相短路電流常用的計(jì)算方法有歐姆法和標(biāo)幺制法兩種。根據(jù)本設(shè)

23、計(jì)需要，選用標(biāo)幺制法來計(jì)算短路電流1. 求個(gè)原件電抗（用標(biāo)幺制法計(jì)算）（計(jì)算過程中保留位小數(shù) 結(jié)果保留位小數(shù) 得數(shù)舍入）設(shè)基準(zhǔn)容量：基準(zhǔn)電壓： , 線路電抗：變壓器的電抗：電力系統(tǒng)電抗：總阻抗：（1）計(jì)算 系統(tǒng)，變壓器，電纜 原件電抗和點(diǎn)總電抗，并畫點(diǎn)等效電路圖。計(jì)算點(diǎn)三項(xiàng)短路電流。= (KA)(2)求點(diǎn)電抗，并繪點(diǎn)等效電路圖。計(jì)算點(diǎn)三項(xiàng)短路電流(3) 求點(diǎn)電抗，并繪點(diǎn)等效電路圖。計(jì)算點(diǎn)三項(xiàng)短路電流(4) 求點(diǎn)電抗，并繪點(diǎn)等效電路圖。計(jì)算點(diǎn)三項(xiàng)短路電流K點(diǎn)三項(xiàng)短路電流參數(shù)表短路點(diǎn)(KA)(KA)(KA)(KA)(KA)(MVA)1.921.921.922.94.919.963.853.853.

24、855.819.8239.8418.7618.7618.7620.4534.5213.1137.5337.5337.5340.9169.0626.39第三章 設(shè)備的選擇及效驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)必須符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場(chǎng)的自然條件要求。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：1.按正常工作狀態(tài)選擇；2.按短路狀態(tài)校驗(yàn)。按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件：（1）額

25、定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓; （2）額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流不得低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流。按短路狀態(tài)校驗(yàn)的具體條件：（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過所選的電氣設(shè)備時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過允許值; （2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：所選電氣設(shè)備通過最大短路電流值時(shí)，不應(yīng)因短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)而造成變形或損壞一. 選擇設(shè)備的基本原則1、設(shè)備按照主接線形式進(jìn)行配置2、按裝置位置及系統(tǒng)正常運(yùn)行情況進(jìn)行選擇，按短路情況進(jìn)行校驗(yàn)3、所選擇設(shè)備在系統(tǒng)中最惡劣運(yùn)行方式下仍能可靠工作，動(dòng)作。4、同類設(shè)備盡量同一型號(hào)，便

26、于設(shè)備的維護(hù)，訂貨和相互備用5、考慮近期5年發(fā)展的要求二. 高壓設(shè)備的選擇及效驗(yàn)（沖擊電流K2點(diǎn)最大運(yùn)行）1.母線的選擇及效驗(yàn)選擇LMY型涂漆距形硬鋁母線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇查表（工廠供電第二版李友文主編）92頁 表5-4各種導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)密度得初選工廠供電第二版 李友文 主編 第207頁，附表9 LJ型鋁絞線、LGJ型鋼芯鋁絞線和LMY型硬鋁母線的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 母線截面（）65時(shí)電阻/（）相間距離為（）250mm/母線豎放時(shí)的允許持續(xù)載流量/（導(dǎo)線溫度70）環(huán)境溫度豎放平放25303540100×100.0400.160.131820171016001475校驗(yàn) 熱穩(wěn)定度查表（工廠供

27、電第二版李友文主編）212頁 附表；表-16得C=87 由于母線的實(shí)際截面為大于因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定的要求。動(dòng)穩(wěn)定度相鄰兩母線間的軸線距離為a=0.5m擋距 因計(jì)算結(jié)果大于1.8m，所以取L=1.8m電動(dòng)力：彎曲力距：母線截面系數(shù)：計(jì)算應(yīng)力：路母線的允許應(yīng)用力為該母線滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。通過以上效驗(yàn)可知，硬鋁母線的選擇符合要求。故母線選擇截面為： LMY型涂漆巨型硬鋁母線2.高壓隔離開關(guān)的選擇按電流電壓選擇 故選擇工廠供電第二版 李友文 主編 第215頁，附表21 工廠常用高壓隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。型號(hào)額定電壓（Kv）額定電流（A）極限通過電流峰值（Kv）熱穩(wěn)定電流（Kv）4s5s10200085

28、-51效驗(yàn)： 動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn): 符合動(dòng)穩(wěn)定要求。 所選設(shè)備：隔離開關(guān)5秒熱穩(wěn)定電流 故所選設(shè)備合格。型號(hào)額定值效驗(yàn)值10kV6k V2000A1505.11 A85kA9.82kA130053.高壓斷路器的選擇據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器如下：工廠供電第二版 李友文 主編 第213頁，附表17 部分高壓斷路器的主要參數(shù)型號(hào)數(shù)量額定電壓（kv）額定電流（kA）開斷電流（kA）斷流容量（MVA）動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(ka)熱穩(wěn)定電流（ kA）固有分閘時(shí)間合閘時(shí)間SN10-10 610240750125400.07 (s)0.2 (s)校驗(yàn)： SN10-10 斷路器的4秒熱穩(wěn)定的電流： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路三相沖擊電流SN

29、10-10 斷路器的極限電流 符合動(dòng)穩(wěn)定要求型號(hào)額定值效驗(yàn)值SN10-10 10 kv6 kv2 kA1505.11 A125 kA5.81 kA6400 17.787通過以上校驗(yàn)，確定所選高壓斷路器的選擇符合要求。4高壓互感器的選擇 電流互感器的選擇按電流電壓選擇故選擇新電工手冊(cè)上 李正吾 主編 2003年4月第5次印刷第139頁，表全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的1035kv電流互感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓額定電流比（A）額定二次負(fù)荷（vA）10%倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)外形尺寸（mm）質(zhì)量（kg）長(zhǎng)寬高0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)B級(jí)1015002000/550501535429819227 電壓互感器的選擇按電壓

30、選擇故選擇新電工手冊(cè)上 李正吾 主編 2003年4月第5次印刷第147頁，表全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的1035kv電壓互感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓（V）額定負(fù)荷（vA）極限負(fù)荷（VA）外形尺寸（mm）質(zhì)量（kg）一次線圈二次線圈剩余電壓線圈長(zhǎng)寬高0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)6000100508020040021418827418.55.高壓電纜的選擇電纜截面： 故選工廠供電第二版 李友文 主編 第209頁，附表10 電力電纜的電阻和電抗值額定截面（）電阻（）電抗（）鋁芯電纜紙絕緣電纜纜芯工作溫度（）額定電壓（kV）5510 kV1200.290.078 額定電壓10kV 鋁芯，紙絕緣 55時(shí)電阻（）0.29電抗（）

31、0.078效驗(yàn)：熱穩(wěn)定效驗(yàn)：查工廠供電第二版 李友文 主編 第212頁，附表16 導(dǎo)體在常溫和短路時(shí)的最高允許溫度及熱穩(wěn)定系數(shù)。符合熱穩(wěn)定要求。電壓損失效驗(yàn)： 滿足電壓損失要求。故選設(shè)備合格三. 低壓電器的選擇及效驗(yàn)（沖擊電流點(diǎn)最大運(yùn)行）1. 低壓隔離開關(guān)的選擇及效驗(yàn)按電流電壓選擇 故選擇新電工手冊(cè)上 李正吾 主編 2003年4月第5次印刷第1025頁 表5.2.5 各系列到開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)規(guī)格有無滅弧罩在下列電壓斷開的電流值（A）電壽命交流直流380v500v220v440vHD14-400/31有0.50.51000 故所選設(shè)備合格。2. 低壓斷路器的選擇及效驗(yàn)由主要原始參數(shù)，選出最大

32、容量設(shè)備“控制室空調(diào)”容量176 kw故由得,固因發(fā)展需要特預(yù)留20%所以 據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器（工廠供電第二版 李友文 主編 第215頁，附表22 部分萬能式低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)。）：型號(hào)脫扣器額定電流/A長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作整定電流/A短延時(shí)動(dòng)作整定電流/A瞬時(shí)動(dòng)作整定電流/A單相接地短路動(dòng)作電流/A分?jǐn)嗄芰﹄娏?kAcosDW15-100060042060018006000600012000_400.35校驗(yàn)：故所選設(shè)備合格。第四章 防雷接地保護(hù)一. 雷電的形成在雷雨季節(jié)里，太陽將地面一部份水蒸發(fā)成水蒸氣，水氣上升至一定的高度，就形成了云。一些云帶上了正電荷或負(fù)電荷，就形成了雷云。雷云對(duì)地

33、的電位是很高的，當(dāng)帶電的云臨近地面時(shí)，由于靜電感應(yīng)，大地相應(yīng)感出正電荷或負(fù)電荷，使大地與雷云之間形成了一個(gè)巨大的電容器。當(dāng)雷云電荷聚集中心的電場(chǎng)達(dá)到足夠強(qiáng)時(shí)（如達(dá)到2530/cm）雷云就擊穿周圍的空氣形成導(dǎo)電通道，電荷沿著這個(gè)導(dǎo)電通道向大地發(fā)展，這稱之為雷電先導(dǎo)。地面電荷在雷云的感應(yīng)下電荷也大量聚集在地面的突出物上（如高樓）形成迎雷先導(dǎo)，當(dāng)雷電先導(dǎo)和迎雷先導(dǎo)一但接近，就會(huì)產(chǎn)生放電形成導(dǎo)電通道，雷電中的大量秘籍的電荷迅速地通過這個(gè)導(dǎo)電通道與大地中的電荷中和，形成了極大的電流，并伴隨著震耳的聲響和耀眼的光亮，這就是電閃和雷鳴。二. 雷電的危害雷電形成伴隨著巨大的電流和極高的電壓，在他的放電過程中會(huì)

34、產(chǎn)生極大的破壞力，雷電的危害主要是一下幾個(gè)方面。 .雷電的熱效應(yīng)雷電產(chǎn)生強(qiáng)大的熱能使金屬融化，燒斷輸電導(dǎo)線，摧毀用電設(shè)備，甚至引起火災(zāi)和爆炸。 .雷電的機(jī)械效應(yīng)雷電產(chǎn)生強(qiáng)大的點(diǎn)動(dòng)力可以擊毀桿塔，破壞建筑物，人畜亦不能幸免。 .雷電的閃絡(luò)放電雷電產(chǎn)生的高電壓會(huì)引起絕緣子燒壞，斷路器跳閘，導(dǎo)致供電線路停電。三. 防雷措施雷電所形成的高電壓和大電流對(duì)供電系統(tǒng)的餓正常運(yùn)行和人類的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的威脅，所以必須采取措施來防止雷擊，其中避雷針和避雷器就是廣泛應(yīng)用的防雷擊措施。1.避雷針（1）. 避雷針的結(jié)構(gòu)和原理避雷針由接閃器.接地引下線和接地體三部分組成。接閃器即針尖，它是用鍍鋅圓鋼或焊接鋼管制成，

35、頭部成尖形，圓鋼直徑不小于10mm，焊接鋼管直徑不小于20mm。避雷針的下端經(jīng)引線與接地裝置焊接，形成可靠接地。其引下線可用扁鋼制成。避雷針通常安裝在支架.支柱或建筑物上。由于避雷針安裝高度高于被保護(hù)物，又與大地相連，因此當(dāng)雷電先導(dǎo)臨近地面時(shí)，避雷針能使雷電場(chǎng)發(fā)生畸變，改變雷電先導(dǎo)的通導(dǎo)方向，將之引向避雷針的本身。一但雷電對(duì)避雷針放電，強(qiáng)大的電流就經(jīng)避雷針.引下線釋放至大地而避免了被保護(hù)物遭受雷擊。從這一意義上說，避雷針實(shí)質(zhì)上是“引雷針”，而不是“避雷針”。（2）.單支避雷針的保護(hù)范圍在避雷針下方，有一個(gè)安全區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域里的空間基本不遭受雷擊。該區(qū)域就稱為避雷針的保護(hù)范圍。（3）.避雷線避

36、雷線的原理及作用與避雷針基本相同它主要用于保護(hù)架空線路，因此又被稱為架空地線。避雷線的材料為的鍍鋅鋼線，分單根和雙根兩種，雙根的保護(hù)范圍大一些。避雷線一般架設(shè)在架空線的導(dǎo)線上方，用引下線與接地裝置連接，以保護(hù)架空線路免受直接雷擊。2.避雷器由前敘述，當(dāng)當(dāng)雷電所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓，沿架空線路侵入變配電所或其他建筑物內(nèi)時(shí)，將發(fā)生閃絡(luò)，甚至將電器設(shè)備的絕緣擊穿。因此假如在電氣設(shè)備的電源進(jìn)線端并聯(lián)一種保護(hù)設(shè)備，令其放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐壓值，當(dāng)過電壓來臨時(shí)，該保護(hù)設(shè)備立即對(duì)地放電，從而使被保護(hù)設(shè)備的絕緣不受破壞；一但過電壓消失保護(hù)設(shè)備又回復(fù)的原始狀態(tài)，這種過電壓保護(hù)設(shè)備即為避雷器。常用避雷器的類

37、型有閥式.管式.保護(hù)間隙和金屬氧化物等。四. 防雷保護(hù)1.架空線路的防雷保護(hù) （1）裝設(shè)避雷線防線路遭受直接雷擊避雷線的裝設(shè)一般按電壓等級(jí)和其他具體情況而定：36kV及以上的架空線需全線裝設(shè)避雷線；35kV架空線只是在人口稠密區(qū)或進(jìn)出變電所的一段線路（如12km長(zhǎng)）上裝設(shè)避雷線；10kV及以下的一般不裝設(shè)避雷線。（2）加強(qiáng)線路絕緣或裝設(shè)避雷器以防線路閃絡(luò)為防止雷擊時(shí)避雷線對(duì)導(dǎo)線或引下線對(duì)導(dǎo)線發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，應(yīng)改善避雷針（線）的接地，或適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣，或在絕緣薄弱處裝設(shè)避雷器，或采用瓷橫擔(dān)以及高一級(jí)電壓等級(jí)的絕緣子。（3）采用自動(dòng)重合閘裝置（ARD）當(dāng)架空線遭受雷擊而跳閘時(shí)，為迅速的恢復(fù)供電，應(yīng)

38、盡量采用自動(dòng)重合閘裝置。（4）低壓架空線路的保護(hù)為防止雷擊時(shí)雷電波沿低壓架空線路侵入建筑物，一般應(yīng)將進(jìn)戶電桿上的絕緣瓷瓶的鐵腳接地，其接地電阻不大于30歐姆，同時(shí)在入戶進(jìn)出處安裝避雷器并可靠接地。在多雷區(qū)，雖然安裝在室內(nèi)，但直接與低壓架空線路相連的電度表等用電設(shè)備，宜裝設(shè)壓敏避雷器（或保護(hù)間隙）進(jìn)行保護(hù)。2.變配電所的防雷保護(hù)工廠的變配電所的防雷保護(hù)主要有兩個(gè)重要方面，一是要防止變配電所建筑物和戶外配電裝置遭受直擊雷；二是防止過電壓雷電波煙進(jìn)線侵入變電所，危機(jī)變配電所電器設(shè)備的安全。變電所的防雷保護(hù)常采用以下措施。（1）防直擊雷 一般采用裝設(shè)避雷針（線）來防止直擊雷。如果變配電所位于附近的高大

39、建筑（物）上的避雷針保護(hù)范圍內(nèi)，或者變電所本身在室內(nèi)的，則不必考慮直擊雷的防護(hù)。（2）雷電波的侵入 對(duì)35kV進(jìn)線，一般采用在沿進(jìn)線500600m的這一段距離安裝避雷線并可靠接地，同時(shí)在進(jìn)線上安裝避雷器，即可滿足要求。對(duì)610kV進(jìn)線可以不裝避雷線，只要在線路上裝設(shè)FZ型或FS型閥型避雷器即可。3.高壓電機(jī)的防雷保護(hù)高壓電機(jī)的繞住由于制造條件有限，其絕緣水平比變壓器低，它不能像變壓器線圈那樣可以浸在油里，而只能靠固體介質(zhì)來絕緣。電動(dòng)機(jī)繞住長(zhǎng)期在空氣中運(yùn)行，易受潮.受粉塵污染.受酸堿氣體腐蝕。另外長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)熱，繞住中的固體介質(zhì)很容易老化，所以電動(dòng)機(jī)的絕緣只能達(dá)到 對(duì)高壓電機(jī)一般采用如下防雷措施：

40、對(duì)定子繞住中性點(diǎn)能引出的大功率高壓電動(dòng)機(jī)，在中性點(diǎn)加裝相電壓磁吹閥式避雷器（FCD型）或金屬氧化物避雷器；對(duì)中性點(diǎn)不能引出的電動(dòng)機(jī)，目前普遍采用FCD磁吹閥式避雷器與電容C并聯(lián)的方法來保護(hù)4.建筑物的防雷保護(hù)建筑物按其防雷的要求，可分為三類。第一類建筑物，凡存放爆炸性物品，或在正常情況下形成爆炸性混合物，因電火花而爆炸的建筑物，成為第一類建筑物。這類建筑物應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立避雷針（或消雷器）防止直擊雷。為防感應(yīng)過電壓和雷電波侵入，對(duì)非金屬屋面應(yīng)敷設(shè)避雷網(wǎng)并可靠接地。第二類建筑物，條件同第一類，但火花不易引起爆炸或不至于造成巨大破壞和人身傷亡。這類建筑物的防雷措施基本與第一類相同，既要有防直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入的保護(hù)措施。第三類建筑物，凡不屬于第一、二類建筑物有需要做防雷保護(hù)的建筑。這類建筑物應(yīng)有防直擊雷和防雷電波侵入的措施。五.避雷器的選著根據(jù)額定電壓選擇FS-6型避雷器查新電工手冊(cè)上 李正吾 主編 2003年4月第5次印刷第1008頁 表5.1.29 閥式避雷器主要技