KV變配電所研發(fā)設(shè)計

1、10kv 變配電所設(shè)計緒論隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化、信息化和小康社會、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，能夠精確地實現(xiàn)分散、定時、定量、定點使用； 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。 矚 慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長和工業(yè)化，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速以及消費水平的提高，社會對電能需求出現(xiàn)

2、了迅 猛的增長。尤其在近幾年來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、辦公自動化技術(shù)、自動控制技 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)用于國民經(jīng)濟(jì)各個行業(yè)以及社會生活各方面。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、和用電之間的動態(tài)平衡，這是電能行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中區(qū)別其他行 業(yè)的又一重要特征。 聞創(chuàng)溝燴鐺

3、險愛氌譴凈。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改 善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠電能的供應(yīng)突然中斷，即使 是極短時間的停電，對工業(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于發(fā)展工業(yè)自動化生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化， 具有十分重要的意義。 殘騖樓

4、諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。工廠供電系統(tǒng)是電能系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，它是由發(fā)電廠、電能網(wǎng)和電能用戶組成的一個發(fā)電、輸電、 變配電和用電的整體。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，是根據(jù)各個車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情 況，解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。 一、工廠供電設(shè)計的要求為了使工廠供電設(shè)計能很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工 作。工廠供電設(shè)計就必

5、須達(dá)到下列要求： 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。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)滿足電能用戶對供電可靠性及連續(xù)供電的要求。3 ）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4）經(jīng)濟(jì) 應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少、運行費用低，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)社會發(fā)展。為了保證工廠供電的正常運轉(zhuǎn)，就必須要有一套完整的保護(hù)，監(jiān)視和測量裝置 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。二、工廠供電遵循的原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052 95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、G

6、B50053 9410kv及以下設(shè)計規(guī) 范、GB50054 95低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則： 廈 礴懇蹣駢時盡繼價騷。（ 1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 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， 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。 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。（ 3）近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工件特點、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。 鵝婭盡損鵪慘

7、歷蘢鴛賴。（ 4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整 個工廠設(shè)計中的重要組成部分。 工廠供電設(shè)計的質(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)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。 籟 叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。三、變電所地理位置及環(huán)境：變電所所處地區(qū)年平均氣溫25C，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

8、計算及變壓器的選擇一、負(fù)荷計算的重要意義在工業(yè)企業(yè)的供電設(shè)計中， 學(xué)會計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)安全可靠的運行必不可 少的重要一環(huán)。 在方案設(shè)計與初步設(shè)計時， 其電力負(fù)荷計算過小或過大， 都會引起嚴(yán)重的后果。 如果電力負(fù)荷計算過小，就會引起供電線路過熱，加速其絕緣的老化；同時，還會過多損耗能 量，引起電氣線路走火，引發(fā)重大事故。而電力負(fù)荷計算過大，將會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，電力負(fù)荷計算過大還增加了投資，降

9、低了工程的經(jīng)濟(jì)性。一般說來，當(dāng)電力負(fù)荷值 大于實際使用負(fù)荷時， 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， 同時還會 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)荷計算在供電設(shè)計中， 特別是在確定變壓器容量時所占據(jù)的重要位置。 故正確地選擇計算負(fù)荷方法與特征參數(shù)，對電氣設(shè)計具有特別重要的意義。預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。二、負(fù)荷計算內(nèi)容和目的工廠供電系統(tǒng)運行時的實際負(fù)荷并不等于所有用電設(shè)備額定功率之和。這是因為用電設(shè)備不可能全部同時運行，每臺設(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)計過程中，必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷

10、。 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。 滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。求計算負(fù)荷：1、在配電設(shè)計中，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)。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。2、用來計算電壓損失和功率損耗。3、在工程上為方便計算，亦可作為能量消耗量及無功功率補償?shù)挠嬎阋罁?jù)。求尖峰電流：計算電壓波動、選擇熔斷器等保護(hù)元件。求平均負(fù)荷：計算供配電系統(tǒng)中電能需要量，電能損耗和選擇無功補償裝置等。三、負(fù)荷計算的方法：經(jīng)常采用確定負(fù)荷計算的方法有：需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項式系數(shù)法等幾種。本設(shè)計采用需要系數(shù)法來確定。四、負(fù)荷計算的公式單臺

11、用電設(shè)備的計算負(fù)荷(計算過程中保留3位小數(shù) 結(jié)果保留2位小數(shù) 得數(shù)4舍5入)有功功率 P30 = KdPeI(kW)無功功率Q刃=p30tan 0(kvar)視在功率 s30= jpI+qI (kVA)最大電流I?。=S30無功補償 Qc = P30(tan - tan 02)備注:p邁-用電設(shè)備組設(shè)備弈雖總和該設(shè)崙組的需翌系數(shù)cos 0五、U忖-用電設(shè)備組的額定屯壓tan 0 -該電設(shè)備組的功率因數(shù)角止訓(xùn)值-用電設(shè)備的功率因數(shù)主要原始資料及參數(shù)一覽表控制組序號型號代碼名稱數(shù)量(臺)額定容量(kw)額定電壓(v)需要系數(shù)(%)功率系數(shù)(0)tan 0控制組總臺數(shù)MCC0011M1沖洗泵3303

12、800.80.870.567152M2壓縮機35.53800.80.880.543M3抽氣泵2223800.80.880.544M4水泵4303800.80.890.512MCC0025M5空冷氣泵42303800.80.890.512736M6壓縮機輔助 電機7153800.80.880.547M7進(jìn)料泵一組13453800.80.880.548M8壓縮機盤車電機37.53800.80.760.8559M9引風(fēng)機3753800.80.890.51210M10壓縮機廠房吊車1753800.80.890.512MCC00311M11油泵一組5903800.80.890.5122712M12壓縮機

13、電機一組2303800.80.890.51213M13循環(huán)泵12553800.80.890.51214M14壓縮機電機二組31.53800.80.870.56715M15油泵二組2903800.80.890.51216M16壓縮機三組3113800.80.890.512MCC-Es117M17中央空調(diào)外機6843800.80.840.6464018M18中央空調(diào)內(nèi)機307.53800.80.840.64619M19控制室空調(diào)21763800.80.840.64620M20配電室空調(diào)2303800.80.840.646MCC00221M01進(jìn)料泵二組428060000.80.850.62-MCC

14、00122M02注水泵328060000.80.850.62-MCC00423M03主機5200060000.90.90.4845MCC-Es224-照明N40-六、需要系數(shù)法計算負(fù)荷結(jié)果一覽表序 數(shù)名稱數(shù) 量 (臺)額定總?cè)萘?kw)o(kw)Qw(kvar)Sao A)ho(A)1沖洗泵3907240.82482.7682壓縮機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壓縮機輔助電機71058445.3695.4657進(jìn)料泵一

15、72531.8758壓縮機盤車電機322.51815.3923.6829引風(fēng)機322518092.16202.22110壓縮機廠房吊車1756030.7267.40711油泵一組5450360184.32404.44312壓縮機電機一組2604824.57653.92613循環(huán)泵12660528270.336593.18314壓縮機電機二組34.53.62.0414.13815油泵二組218014473.728161.77716壓縮機三組33326.413.51729.65917中央空調(diào)外機6504403.2260.467480.01418中央空調(diào)內(nèi)機30225180

16、116.28214.29219控制室空調(diào)2352281.6181.914335.24820配電室空調(diào)2604831.00857.14521小計4057.22226.754628.0822低壓側(cè)負(fù)荷芳、5Q3854.342159.944418.2923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510000900043569998.73728高壓側(cè)負(fù)荷105685328.1611835.2029高低壓總計14459

17、.547663.6216364.8830無功補償-170031補償后總負(fù)荷14459.545963.6215641.061505.11七、驗算:在負(fù)荷計算中，取Ig = 0.95有功負(fù)荷的同時系數(shù)LP無功負(fù)荷的同時系數(shù)g = 0,97根據(jù)上表低壓側(cè)的P30 = yP30 x Kp = 4057.2 X695 = 385434(kw)製 X2226.75X 0.97 = 2159.94(kvar)S30 = Jp彳)+ Q：k = V3854.342 4- 2159,942 = 4418.29 (kv A) 變壓器負(fù)荷率込0 /4418 29 /=yrs X N)X 100%=/(16000 X

18、 4)X 100% = 69% < (70% 80% )合格擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。變壓器有功損耗APb = APk + p2APe = 2A + 0.692 X 14*5 = 93 (IcW)變壓器無功損耗= 156"(kvar)0.6 X 16002ser而+0-69 x4.5 X 1600100=43.88贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。無功功率補償前cos 0P303854.344418.29=0.872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

19、功率大。功率 因數(shù)過低對供電系統(tǒng)是很不利的。 壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。欲將功率因數(shù)門從0.872提高到0.92，則:0.872)= 3854,34蠟變黲癟報=P0(tan 0 - tan 0 J = P30(tan cos 1 0.92 - tan cos" 1X (0.561 - 0.426) = - 520336 (kvar)倀鉉錨鈰贅實取Q= 1700無功功率補償后cos 0 P30S3014459.5415641.00=0.924 > 0.92因此符合本設(shè)計的要求八、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。變壓器臺數(shù)應(yīng)

20、根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟(jì)運行進(jìn)行選擇。買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。1、車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則（1）對于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺變壓器；（2）如果車間的一、二級負(fù)荷所占比重較大時，必須選擇兩個獨立電源供電，則應(yīng)裝設(shè)兩臺 變壓器或者四臺、六臺變壓器。每臺變壓器均能承擔(dān)對全部一、二級負(fù)荷的供電任務(wù)。如果與 相鄰車間有聯(lián)絡(luò)線時，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)故障時，其一、二級負(fù)荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電。 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。（3）當(dāng)車間負(fù)荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負(fù)荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺變壓器。驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。2、車間變電

21、器容量的選擇Q（1）變壓器的容量（可近似地認(rèn)為是其額定容量 SN?T）應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計算負(fù)荷S30的需要，即;貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。（2）低壓0.4Kv的主要變壓器單臺容量一般不宜大于1000kV?A（ 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)荷集中且運行合理時，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 1000- 1250 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。） 鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。3、合理

22、選擇變壓器的臺數(shù)本設(shè)計多為一、二級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求較高。根據(jù)計算負(fù)荷所得，故選擇四 臺變壓器。兩臺變壓器運行兩臺備用。變壓器的容量均按計算負(fù)荷的70%來選擇，這樣變壓器在正常運行時的負(fù)載率B不超過下列百分值：構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。B = 69%基本上滿足經(jīng)濟(jì)運行的要求。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)車間低壓裝置的計算負(fù)荷可以選定變壓器為：額定容量(KV?A)額定電壓/kV聯(lián)接組標(biāo)號損耗/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故選擇工廠供電第二版 李友文主編第204頁，附表4

23、 S9系列低損耗電力變壓器的 主要技術(shù)參數(shù)。輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。S9系列低損耗電力變壓器四臺當(dāng)電流通過變壓器時，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)母線時需要考慮到這部分功率損耗。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。變壓器的負(fù)荷率：B = S30/Se=69%變壓器的有功損耗為： Pb=A PK+B 2?A Pe=9.3 (kw)變壓器的無功損耗為：A Qb=IK%/10CPSe+B 2?(門/100?Se)=43.88 (kvar) 識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。第二章短路及短路電流的計算一、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

24、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。 凍鈹鋨勞臘錯癇婦脛糴。、短路的危害發(fā)生短路時，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對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。(1) 損壞電氣設(shè)備：短路電流通過導(dǎo)體時，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，通過短路電流的導(dǎo)體會受到很大的電動力作用，使導(dǎo)體變形甚至損壞。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。(2) 造成停電事故：由于

25、電路中裝設(shè)有短路保護(hù)裝置， 因此在電路短路時，將使得短路電路 斷開，從而造成停電。短路點越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國民經(jīng)濟(jì)造成 的損失越大。 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。(3) 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 起電動機轉(zhuǎn)速突然下降，甚至停轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行。短路故障若發(fā)生在 靠近電源的地方，且維持時間較長，可使并聯(lián)運行的發(fā)電機失去同步，嚴(yán)重的可能造成 系統(tǒng)解列。 閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖。(4) 造成電磁干擾：不對稱的接地短路，其不平衡電流將產(chǎn)生較強的不平衡磁場， 對附近的 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、使通訊

26、失真、控制失靈、設(shè)備產(chǎn)生誤動作氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。由此可見，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)安全可靠地運行。三、短路的類型(1) 對稱短路：三相短路(2) 不對稱短路：兩相短路、兩相接地短路、單相短路在設(shè)計選擇電器設(shè)備時都要用可 以保證該設(shè)備在運行中能夠經(jīng)受 同時，為了盡快切斷電源對短路點四、短路電流計算的目的進(jìn)行短路電流計算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運行， 能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗， 住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和電動理效應(yīng)的巨大沖擊。的供電，采用了各種繼電保護(hù)和自動裝置，這些裝置的整定計算也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。 釷

27、鵒資贏車贖孫滅獅贅。五、短路電流的計算和方法三相短路電流常用的計算方法有歐姆法和標(biāo)幺制法兩種。 根據(jù)本設(shè)計需要，選用標(biāo)幺制法來計算短路電流si6KVT40. 4KW01. 求個原件電抗(用標(biāo)幺制法計算)(計算過程中保留3位小數(shù) 結(jié)果保留2位小數(shù) 得數(shù)4舍5入)設(shè)基準(zhǔn)容量:= 100MV - A基準(zhǔn)電壓:'Z ,心八線路電抗:X0LSduK% SdX rp =變壓器的電抗:T 100SH電力系統(tǒng)電抗:總阻抗：J ' - ' - '(1)計算系統(tǒng),變壓器,電纜 原件電抗和I點總電抗，并畫1點等效電路圖1.3UK%SdXT1 = 7dbs78 x 100WO X 31

28、.5 = ° 25T X0LSd 0.083 X 15 X 100X = = 3*46X 1 = XS1 + X；1 + XL = 13 十 0,25 十 3,46 = 5+0111. 3計算|點三項短路電流。1S_X s + XT +XL = 1.3 + 0.25 + 3.46 = 5.01A1Z100畫石十(3號)=叮 Jd = 0.2 X 9.62 = 1.92 (KA)倂仁聲遊(KA)曾=Z55I =2.55 X 1.92 = 4.90 (KA)I律=1.511=1.51 X 1.92 = 2.90 (KA)1005?01=19.96 (MVA)求Z點電抗，并繪.點等效電路圖

29、* X 5.01x2 =T = _F=2'51i5. 01X；計算心點三項短路電流4 X；5+01X2E = -2_ + Xd = _2_=2-51151= 0,41001.732 X 6=9,62 (KA)I(?=暫-ld= 0.4 X 9.62 = 3.85 (KA)i = i = i(3)= 3 85(kA)冒=2,55 1 =2.55 x 3.85 = 9.82 (KA)I鷺=LSI I =1.51 x 3.8S = 5.81 (KA)5?100=-=39.84 (MVA)匕 lJ1丄(3)求點電抗，并繪點等效電路圖t xoLSd 0.083 x 10 x 100X = = 2

30、.31UN624 UK%Sd 45 X 100Xti = Ioos7 = iooVi = 2-81X3 =x】_2 + XWL2 + XT2 =5.01-+ 231 + 2,81 = 7,635. 012. 312. 81X:501計算點三項短路電流X； = - + XWl2 + XL =學(xué) + 2.31 + 2.81 = 7.63=013X3SSd10014434 (3弓)=(誓打=0.13 X 144-34 = 1876 (KA)£ =【"=1號=18.76 (KA) i秤=1.84 1 * = 1.84 x 18.76 = 34.52 (KA)I秤=1.09 I&qu

31、ot;=1.09 X 18.76 = 20.45 (KA) Sd 100A3Z求k I點電抗，并繪k I點等效電路圖X I XWL2 + Xt2 5.012.31 4- 2,81X, =+ -+ =2.51 + 1.28 = 3.79:慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼3Tl 屯5.1215. 125. 12 r365. 01X123, 015. 12X3計算k I點三項短路電流+*4, X1 XWL2 + XT2 5.012.31 + 2.81X値=丁 + = + 4=379 芒=026sd100"莎7而6"你4 (KA)號)=匕=0.26 X 144-34 = 37.53 (KA)1

32、弓)=【"=(;=37.53 (KA)曾=1,84 1 =1.84 X 37.53 = 69.06 (KA) I軟=1.09 I"=L09 x 37.53 = 40,91 (KA) Sd100S？=2639 (MVA)KY *3.79a4ZK點三項短路電流參數(shù)表短路點d(KA)吃(KA)【(KA)11 sll(KA)1 命(KA)r(3)k (MVA)K1.921.921.922.94.919.963.853.853.855.819.8239.8418.7618.7618.7620.4534.5213.11N37.5337.5337.5340.9169.0626.39第三章

33、設(shè)備的選擇及效驗電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計的主要內(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)運行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時必須符合國家有 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，運行要靈活，而且要符合現(xiàn)場的自 然條件要求。所選設(shè)備正常時應(yīng)能可靠工作，短路時應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇 應(yīng)遵循以下兩個原則：1按正常工作狀態(tài)選擇；2按短路狀態(tài)校驗。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類。按正常工作狀態(tài)選擇的具體條件：（1）額定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運行電壓。一般 可以按照電氣設(shè)備的額定電壓門 不低于裝設(shè)地點的電網(wǎng)的額定電壓&

34、#39;'；嘰覲詿縲鐋囁偽 純鉿錈。（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I >|1 '-1 0熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫。按短路狀態(tài)校驗的具體條件：（1）熱穩(wěn)定校驗：當(dāng)短路電流通過所選的電氣設(shè)備時，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過允許值2 2鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。S憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。（2）動穩(wěn)定校驗：所選電氣設(shè)備通過最大短路電流值時，不應(yīng)因短路電流的電動力效應(yīng) 而造成變形或損壞.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)正常運行情況進(jìn)行選擇，按短路情況進(jìn)行校驗3、所選擇設(shè)備在系統(tǒng)中最惡劣運行方式下仍能可靠工作，動作。4、同類設(shè)

35、備盡量同一型號，便于設(shè)備的維護(hù)，訂貨和相互備用5、考慮近期5年發(fā)展的要求高壓設(shè)備的選擇及效驗（沖擊電流K2點最大運行）1母線的選擇及效驗選擇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ji = 0.9 得1 孔 1505.117-= = 1672.34 (mm )初選 ；v洩工廠供電第二版 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)母線截面寬厚X（mm mm）65C時電阻/(I! km- 1)相間距離為（門 * km-i）250mm/母線豎放時的允許持續(xù)載流量/（導(dǎo)線溫 度

36、 70C）環(huán)境溫度豎放平放25 r30 r35 r40 r100X100.0400.160.131820171016001475校驗熱穩(wěn)定度查表（工廠供電第二版李友文主編）212頁附表；表-16得C=87min=1.2 (S):3.85 X 10 一2ima = 12 = 48 (mm )O /由于母線的實際截面為'z 11111-11大于一因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定的要求。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。動穩(wěn)定度相鄰兩母線間的軸線距離為a=0.5m2295 x/a 2295 x <0L =畫一=碩=165m擋距因計算結(jié)果大于1.8m，所以取L=1.8m銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。電動力：F=3&

37、#174; X 丈? x - x io-7 = a；/3x 9,822 X X 10"7 = 1.733 x 9&斗324 x 3,6 x 10' 2=60.13 （N/A ）擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。彎曲力距： 8M = F 3 = 60,13 x = 60,13 x 0.18 = 10.823 (N - m)母線截面系數(shù)：?hn 0,010,01zw = b - = 0,1 x = 0,001 x 1,6 x 10_ (m )6 6 6計算應(yīng)力：10.823=6.76 (MPa)1.6 x 10_路母線的允許應(yīng)用力為''"?1'該母線

38、滿足動穩(wěn)定要求通過以上效驗可知，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Uw = UUw < IUN = 1OKv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)4s5s帆-iq10200085-51效驗:動穩(wěn)定效驗：< ''-賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。嚟"82 kA lmaK = 85kA符合動穩(wěn)定要求。Tina|三« = 3.

39、852 X 1.2 = 17.787 (kA2 S)所選設(shè)備八'"':隔離開關(guān)5秒熱穩(wěn)定電流：2 2 21/ t= 51 X 5 = 13005 kA S2 -t> I 1°° °吹故所選設(shè)備合格型號額定值效驗值gn2-w10kV6k V2000Aho1505.11 Arnax85kA】sh9.82kAI(2t13005加 $叭8 itnn17.7 冊 kA?£3高壓斷路器的選擇U! = 6kv2 = 0.4kv30(l)= 1505 11 A【N =叭2） = 5551（2 A塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。型號數(shù) 量額定電 壓（

40、kv）額定電流（kA）開斷電 流（kA）斷流容量（MVA）動穩(wěn)定電流峰值（ka）熱穩(wěn)定電 流（kA）固有分 閘時間合閘時 間SN10-10 川61024075012540<0.07(s)< 0.2(s)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)校驗:5 二 61<v UN 二 10kv U < UN1 = 1505.11 A 1H = 2KV I3O(1) < lN 沁庁注1呼卡耐=L852 X 1.2 = 17.187 kA2 Sr 4仃 kaSN10-10M斷路器的4秒熱穩(wěn)定的電流：'1 t =

41、X 4 = 1600 X 4 = 6400 kA2* SI? t>l2 - tjma符合熱穩(wěn)定的耍求動穩(wěn)定校驗短路三相沖擊電流'ML，'SN10-10川 斷路器的極限電流max=125 KA符合動穩(wěn)定要求型號額定值效驗值SN10-1010 kvU】6 kv【N2 kAF30(11505.11 A'mas125 kAl'sh5.81 kA3126400 也 s叭 g liua17.78樸通過以上校驗，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%二I山I汕UN = 6kv lw = 1505.11 A二 UR = lOk

42、v Iin> 1505.11 A故選擇新電工手冊上 李正吾 主編 2003年4月第5次印刷第139頁，表269全國統(tǒng) 一設(shè)計的1035kv電流互感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。型號額疋 電 壓額定電 流比（A）額定二次負(fù)荷（v?A）10%倍數(shù)熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)外形尺寸（mm）質(zhì)量(kg)長寬高0.5級1級3級B級lmzb6-1015002000/550一一5015一一35429819227電壓互感器的選擇按電壓選擇二 U = 6kv故選擇新電工手冊上 李正吾 主編 2003年4月第5次印刷第147頁，表2616全國統(tǒng) 一設(shè)計的1035kv電壓互感器主要技術(shù)數(shù)據(jù)倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚

43、。型號額定電壓（V）額定負(fù)荷（v?A）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寬高0.5級1級3級6000100508020040021418827418.55.高壓電纜的選擇電纜截面:1505.11 ,=1085.S9 mm2L54/3 X 3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(H km " 1)鋁芯電纜紙絕緣電纜纜芯工作溫度C）額定電壓（kV）55 r10 kV1200.290.078;:""額定電壓10kV鋁芯，紙絕緣55C時電阻（-） 0.29電抗（-

44、） 0.078效驗:熱穩(wěn)定效驗：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 路時的最高允許溫度及熱穩(wěn)定系數(shù)。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。1 oo r一 3.85 r 38505443.97Amin = = -V1-2 = 597-驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。c > A選W符合熱穩(wěn)定要求電壓損失效驗：(PR + QX) 1445954 X 0.29 + 5963.62 X 0.078AU% =10UN10 X 104193.267 4- 465.162=4.658%4.658% > 5%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（沖擊電流卜T點最大運行）1.低

45、壓隔離開關(guān)的選擇及效驗按電流電壓選擇= u/二uN <1UN = 0.4kV lN = 306 A故選擇新電工手冊上 李正吾主編 2003年4月第5次印刷第1025頁 表525各系 列到開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。型號規(guī)格有無滅弧罩在下列電壓斷開的電流值（A）電壽命交流 cos q> = 0.7直流丁 =380v500v220v440vHD14-400/31有0.5lfi0.5Ir1000故所選設(shè)備合格2低壓斷路器的選擇及效驗由主要原始參數(shù)，選出最大容量設(shè)備“控制室空調(diào)”容量176 kw故由176I =；=、得：帀 255 A，固因發(fā)展需要特預(yù)留20%所 以=255 X

46、1 2 = 306 %詩涇艷損樓紲鯗餳類。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)。）：櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。型號脫扣器 額定電 流/A長延時 動作整 定電流/A短延時 動作整 定電流/A瞬時動 作整定 電流/A單相接 地短路 動作電流/A分?jǐn)嗄芰﹄娏?kAcoS卩DW15-100060042060018006000600012000400.35校驗:【NQR = 600Alot = 40kAman = 306A- hnaii= 37.53kA Inc>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

47、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。雷云對地的電位是很高的，當(dāng)帶電的云臨近地面 時，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巨大的電容器。當(dāng)雷云電荷聚集中心的電場達(dá)到足夠強時(如達(dá)到253d/cm)雷云就擊穿周圍的空氣形成導(dǎo)電通道，電荷沿著這個導(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導(dǎo)電通道與大地 中的電荷中和，形成了極大的電

48、流，并伴隨著震耳的聲響和耀眼的光亮，這就是電閃和雷鳴。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。.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產(chǎn)生極大的破壞力， 雷電的危害主要是一下幾個方面。峴揚爛滾澗輻灄興渙藺。 雷電的熱效應(yīng)雷電產(chǎn)生強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。 .雷電的機械效應(yīng)雷電產(chǎn)生強大的點動力可以擊毀桿塔，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供電系統(tǒng)的餓正常運行和人類的生命財產(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

49、雷針和避雷器就是廣泛應(yīng)用的防雷擊措施。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。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，頭部成尖形，圓鋼直徑不小于10m m,焊接鋼管直徑不小于 20m m。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。則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。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，避雷針 能使雷電場發(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。一但雷電對避 雷針放電，強大的電流就經(jīng)避雷針.引下線釋放至大地而

50、避免了被保護(hù)物遭受雷擊。從這一 意義上說，避雷針實質(zhì)上是“引雷針”，而不是“避雷針”。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。(2) .單支避雷針的保護(hù)范圍在避雷針下方，有一個安全區(qū)域，在這個區(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。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。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，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，該保護(hù)設(shè)備立即對地放電，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。常用避雷器的類型有閥式 管式保護(hù)間