10KV住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目錄摘要1緒論2第1章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇31.1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算31.1.1 負(fù)荷計(jì)算31.1.2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表71.2 變壓器的選擇91.2.1變壓器選址的確定91.2.2 變電所位置的選擇91.2.3變壓器型號(hào)的確定及參數(shù)表10第2章 供電系統(tǒng)主接線方式的選擇及設(shè)備選型122.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性122.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性122.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的步驟122.2 供電系統(tǒng)圖132.2.1 供電設(shè)備主接線方式的確定132.2.2 供電系統(tǒng)圖142.3 高低壓開關(guān)的選擇142.3.1 高壓開關(guān)的選擇142.3.2 低壓開關(guān)的

2、選擇162.4 電纜截面的選擇162.4.1 選擇導(dǎo)線截面的一般原則162.4.2 電纜型號(hào)的選擇172.5 避雷器的選擇182.5.1避雷器的分類及配置原則182.5.2對(duì)避雷器的基本要求182.5.3避雷器的選擇19第3章 短路電流計(jì)算203.1 短路計(jì)算的目的及方法步驟203.1.1 出現(xiàn)短路電流的原因及危害203.1.2 短路電流計(jì)算的目的213.1.3 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定213.1.4 計(jì)算短路電流的方法223.2 短路電流的計(jì)算23第4章 主變壓器保護(hù)254.1變壓器常見的故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)254.2主變壓器的保護(hù)種類27第5章 防雷與接地305.1防雷電過電壓的保護(hù)30

3、5.2接地裝置30致謝32參考文獻(xiàn)33摘要本次所設(shè)計(jì)的課題是住宅小區(qū)10kV供電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，具有10kV和380V兩個(gè)電壓等級(jí)，10kV一側(cè)接與110kV變電站的10kV母線，380V主要用于小區(qū)用戶的用電。本次所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是非常重要的，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個(gè)住宅小區(qū)的供電，所以可靠性要求很高。所以這次設(shè)計(jì)必須考慮到供電系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。本說明書通過對(duì)變電站的主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備型號(hào)和參數(shù)的確定，電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，防雷和過電壓保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)較為詳細(xì)地完成了電力系統(tǒng)中變電站的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)論文是以我國(guó)現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為

4、依據(jù)，所設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對(duì)各種方案進(jìn)行比較而得出。關(guān)鍵詞：配電室；短路計(jì)算；無(wú)功補(bǔ)償 ；緒論1. 課題背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高。國(guó)家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造，拉動(dòng)內(nèi)需的發(fā)展計(jì)劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所的建設(shè)迅猛發(fā)展。在城市人口集中、高樓大廈林立、用地十分緊張的情況下，城市的高低壓線路走廊受到限制，給城市高低壓網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和變電所建設(shè)帶來(lái)一定困難。農(nóng)村自身的特點(diǎn)也給農(nóng)網(wǎng)和變電所建設(shè)帶來(lái)一定困難。如何設(shè)計(jì)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所，是城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)、改造中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)

5、行變換、集中和分配的場(chǎng)所，是電力系統(tǒng)中電能傳輸必不可少的環(huán)節(jié)，起著橋梁的作用。變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，就需要做到變電所整體的穩(wěn)定、可靠并采取相應(yīng)的措施提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量 。變電所結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進(jìn)、代管理的運(yùn)用、隊(duì)伍素質(zhì)的提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地隨之不斷提高。變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié)，所以做好變電站的設(shè)計(jì)是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在根據(jù)電

6、力系統(tǒng)和城市住宅小區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，擬在某地區(qū)新建10kV的變電站。2. 設(shè)計(jì)的目的和基本要求隨著社會(huì)的發(fā)展，電能被日益廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常工作中。因?yàn)殡娔芸梢苑奖愕霓D(zhuǎn)化為其他形式的能源，例如：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等等；并且電能的輸送和分配易于實(shí)現(xiàn)，可以輸送到需要它的任何工作場(chǎng)所和生活場(chǎng)所；電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活。以電作為動(dòng)力，可以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量，大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)提高電氣化程度，以電能代替其他形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個(gè)重要的途徑。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)貫徹國(guó)家個(gè)項(xiàng)方針政策，遵照有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。從整體出發(fā)，深入論證電源布置的合理性，論

7、證其安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)此進(jìn)行必要的計(jì)算。尚需注意近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，發(fā)電、輸電、變電工程的協(xié)調(diào)，并為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及以下一級(jí)電壓的系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。第1章 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇1.1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及計(jì)算1.1.1 負(fù)荷計(jì)算小區(qū)平面圖如下：8#12 # 11 # 9 # 10 # 5 # 6 # 4 # 1 # 2 # 7 # 13 # 澡堂 3 # 餐廳 操 場(chǎng)配電站圖11 小區(qū)平面圖負(fù)荷計(jì)算1）用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷用需用系數(shù)法統(tǒng)計(jì)負(fù)荷，經(jīng)查相關(guān)資料可得，查出對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的正切值，填于負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表8、9、10欄內(nèi)；然后按公式計(jì)算用電設(shè)備的計(jì)算

8、負(fù)荷，分別填于表的11、12、13、14內(nèi)。（1）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)所有宿舍樓的照明燈設(shè)備的=0.8，=0.85，則=0.8*246=196.8 KW=196.8*0.62=122 Kvar=231 KVA =606A（2）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)所有宿舍樓的風(fēng)扇設(shè)備的=0.8，=0.85，則=0.8*100=80 KW=80*0.62=52 Kvar=95 KVA=249 A（3）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)所有宿舍樓的電腦設(shè)備的=0.75，=0.8，則=0.75*924=693 KW=693*0.75=519.75 Kvar=865 KVA=2272 A（4）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)所有

9、宿舍樓的空調(diào)設(shè)備的=0.75，=0.8，則=0.75*312=234 KW=234*0.75=175.5 Kvar=292.5 KVA=767 A（5）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)澡堂電動(dòng)機(jī)一的=0.7，=0.8，則=0.7*11=7.7 KW=7.7*0.75=5.8 Kvar=9.6 KVA 14.6A（6經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)澡堂電動(dòng)機(jī)二的=0.7，=0.8，則=0.7*11=7.7 KW=7.7*0.75=5.8 Kvar=9.6 KVA 14.6A（7）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)澡堂電動(dòng)機(jī)三的=0.7，=0.8，則=0.7*5.5=3.85KW=0.75*3.85=2.9 Kvar=4.

10、8 KVA 7.29A（8）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)澡堂電動(dòng)機(jī)四的=0.7，=0.8，則=0.7*2.2=1.54 KW=1.54*0.75=1.2 Kvar=1.95 KVA 2.96A（9）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)餐廳的照明燈設(shè)備的=0.8，=0.85，則=0.8*3=2.4 KW=2.4*0.62=1.5 Kvar=2.83 KVA 7.43A（10）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)餐廳的電風(fēng)扇設(shè)備的=0.8，=0.85，則=0.8*5=4KW=4*0.62=2.48 Kvar=4.7 KVA 12.3A（11）經(jīng)查資料可得：生活園區(qū)內(nèi)餐廳的電視機(jī)設(shè)備的=0.8，=0.85，則=0.8*0.3=

11、0.24KW=0.24*0.62=0.15 Kvar=0.28 KVA 0.73A（12）全小區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 全小區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。犟全小區(qū)內(nèi)所有設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷相加，即=196.8+80+693+234+7.7*2+3.85+1.54+2.4+4+0.24=1231.23 KW=122+52+519.25+175.5+5.8*2+2.9+1.2+1.5+2.48+0.15=888.58 Kvar 全小區(qū)的計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算全小區(qū)0.4Kv側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組間最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)，取=0.9，=0.95。則=0.9*1231.23=1108.107 KW=0.95*888.58=844.151 Kv

12、ar=1393 KVA=0.795將計(jì)算結(jié)果填入表中。提高功率因數(shù)的意義：1）提高功率因數(shù)的意義（1）提高電力系統(tǒng)的供電能力（2）減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。（3）降低供電網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗（4）降低企業(yè)產(chǎn)品的成本由上述原因可知，提高用戶功率因數(shù)具有重大意義，提高功率因數(shù)，對(duì)充分利用現(xiàn)有的輸電、配電及電源設(shè)備，保證供電質(zhì)量，減少電能損耗，提高功率因數(shù)，降低企業(yè)成本和減少費(fèi)用。2）功率因數(shù)低是無(wú)功功率大的表現(xiàn)，無(wú)功功率大會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成如下影響： (1)使變配電的容量增加。(2)使供配電系統(tǒng)的損耗增加。(3)使電壓損失增加，線路電流越大，電壓損失也就越大。(4)使發(fā)電機(jī)的效率降低。3）提高

13、功率因數(shù)的措施(1)提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)。(2)采用人工補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ箍偣β室驍?shù)得以提高。4）人工補(bǔ)償提高功率的方法有兩種：(1)采用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償。(2)采用并聯(lián)電容補(bǔ)償。電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算1）電容器所需補(bǔ)償容量。因全小區(qū)的俄自然功率因數(shù)=0.795，低于0.92，所以應(yīng)進(jìn)行人工補(bǔ)償，補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.92以上，即=0.92。則全小區(qū)所需補(bǔ)償容量為=1108.107*（0.763-0.426）=373.4 Kvar2）電容器柜數(shù)及型號(hào)的確定。補(bǔ)償電容器擬采用雙星型接線，接在變電所0.4KV母線上，因此，選用14Kvar的PGJ1型的電容器。裝于電容器柜中，每柜裝6只，每柜容量為

14、84Kvar，則電容器總柜數(shù)應(yīng)為 =5由于電容器柜要接在兩段母線上，為了在每段母線上構(gòu)成雙星型接線，因此每段母線上的電容器也應(yīng)分成相等的兩組，每組的電容器柜數(shù)應(yīng)為 1.25取n=2,則電容器總柜數(shù)為N=2*3=6臺(tái)3）電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量： =504 Kvar4）人工補(bǔ)償后的功率因數(shù):844.151-504=340.151 Kvar 1159KVA=0.95 功率因數(shù)符合要求。1.1.2 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表表11 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)用電設(shè)備名稱額定電壓/KV設(shè)備臺(tái)數(shù)/臺(tái)設(shè)備容量/KW需用系數(shù)功率因數(shù)cos正切值tan計(jì)算負(fù)荷安裝臺(tái)數(shù)工作臺(tái)數(shù)安裝容量工作容量有功功率/KW無(wú)功功率/Kvar視在功率/KVA計(jì)

15、算電流/A12345678910111213141234一宿舍樓電燈風(fēng)扇電腦空調(diào)22022022022082162054410831661621541308123732813312324172461009243120.80.80.750.750.850.850.80.80.620.620.750.75196.88069323412252519.3175.523195865292.560624922727671234二澡堂電動(dòng)機(jī)1電動(dòng)機(jī)2電動(dòng)機(jī)3電動(dòng)機(jī)43803803803802211111122225.52.211115.52.20.70.70.70.70.80.80.80.80.750.75

16、0.750.757.77.73.851.545.85.82.91.29.69.64.81.9514.614.67.292.96123三餐廳電燈風(fēng)扇電視220220220110110680804470.4350.30.80.80.80.850.850.850.620.620.622.440.241.52.480.152.834.70.287.4312.30.731234四統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果16200.7950.951231.231108.11888.58844.15504340.1513931159全區(qū)合計(jì)全區(qū)計(jì)算負(fù)荷電容器補(bǔ)償容量補(bǔ)償后負(fù)荷1.2 變壓器的選擇1.2.1變壓器選址的確定(1)集近負(fù)荷

17、中心。變電站站址的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能靠近負(fù)荷中心。這樣，既減少了輸配電線的投資和電能的損耗，也降低了 造成事故的機(jī)率。(2)節(jié)約用地。節(jié)約工程用地是我們的國(guó)策，我們需要遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，合理布局，盡可能提高土地的利用率，凡有荒地可以利用的，不得占用耕地，凡有差地可以利用的，不得占用良田。用地要緊湊，因地制宜。(3)地質(zhì)條件的要求。(4)交通運(yùn)輸。(5)線路走廊。(6)避開污染地段。(7)環(huán)境保護(hù)。1.2.2 變電所位置的選擇變電所位置合適與否，將直接關(guān)系到供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。因此變所的所址應(yīng)符合以下幾項(xiàng)要求：(1) 接近負(fù)荷中心。(2) 進(jìn)出線方便

18、。(3) 接近電源側(cè)。(4) 設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便。(5) 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所。(6) 不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，如無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污源的下風(fēng)側(cè)。(7) 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰。(8) 不應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所以內(nèi)和不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的正上方或正下方，如布置在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所范圍以內(nèi)和布置在與火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。(9) 配變電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。(10) 高層建筑地下層配變電所的位置，宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場(chǎng)所。(11) 配變電所位于

19、高層建筑(或其他地下建筑)的地下室時(shí)，不宜設(shè)在最底層。當(dāng)?shù)叵聝H有一層時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該所地面等防水措施。并應(yīng)避免洪水或積水從其他渠道淹漬配變電所的可能性。1.2.3變壓器型號(hào)的確定及參數(shù)表變電所選一臺(tái)主變壓器時(shí)，主變壓器的容量還需考慮20%的余量，即 1.2*1159=1390.8 KVA根據(jù)變壓器容量的確定，可選型號(hào)為S11-1600/10型的變壓器。10KV S11系列變壓器說明：S11系列30-1600KVA/10 KV系列配電變壓器節(jié)能效果顯著，其主要特點(diǎn)是采用了新型鐵芯材料。磁路分布均勻，大大降低了空載激磁電流和空載損耗。提高了功率因數(shù)，改善了供電質(zhì)量，由于鐵芯為全斜三接縫結(jié)構(gòu)，故

20、運(yùn)行可靠、體積小、重量輕、噪聲低、工藝性好，散熱好、溫升低、不吊芯結(jié)構(gòu)、不污染環(huán)境、免維修、效率高。 S11-M-301600KVA三相油浸式全密封電力變壓器適用于在10KV，50Hz輸配電系統(tǒng)中，可供居民區(qū)、商業(yè)街道、工礦企業(yè)和農(nóng)村動(dòng)力及照明之用。1.特點(diǎn)： (1)節(jié)能 S11型與原S9相比，空載損耗平均降低29.25%，空載電流降低37.9%，運(yùn)行費(fèi)用平均下降18.9%。 (2)使用壽命長(zhǎng) 變壓器油箱采用全密封結(jié)構(gòu)，油箱與箱沿可用螺栓聯(lián)接或焊死，變壓器油不與空氣接觸延長(zhǎng)上使用壽命。 (3)運(yùn)行可靠性高 油箱密封有關(guān)零部件進(jìn)行改進(jìn)，增加了可靠性，提高工藝水平以保證密封的可靠性。 (4)占地面

21、積小 S11-M全密封變壓器油箱采用波紋散熱器，當(dāng)油溫發(fā)生變化時(shí)波紋板熱脹冷縮可取代儲(chǔ)油柜的作用，波紋板式油箱外形美觀，占地面積小。 三相油浸式電力變壓器，采用新型絕緣結(jié)構(gòu)，提高了抗短路能力，鐵芯由高質(zhì)量冷軋晶粒取向硅鋼片制成；高、低壓繞組選用優(yōu)質(zhì)無(wú)氧銅線并采用多層圓筒式工藝結(jié)構(gòu)；所有緊固件均采用特殊防松處理，機(jī)械強(qiáng)度高。波紋油箱殼體以自身彈性適應(yīng)油的膨脹是永久性密封的油箱，已被廣泛地應(yīng)用在各配電設(shè)備中。 2.正常使用條件(1)海拔高度不超過1000m； (2)最高環(huán)境溫度+40； (3)最高年平均溫度+20；(4)最高日平均溫度+30； (5)戶外最低氣溫-45； 具體參數(shù)如表12所示： 表

22、12 所選變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定容量/KVA額定電壓KV額定損耗KW阻抗電壓%空載電流%連接組外形尺寸mm高壓低壓空載短路長(zhǎng)寬高S11-1600/101600100.41.61141.1Y,yn0176011401720第2章 供電系統(tǒng)主接線方式的選擇及設(shè)備選型2.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性2.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈

23、活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的步驟1.根據(jù)下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分析原始資料的基礎(chǔ)上，并依據(jù)主接線的設(shè)計(jì)原則從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，選出23各較佳的方案。2.對(duì)擬訂的23個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選出最好的方案。各主接線方案都應(yīng)該滿足系統(tǒng)和用戶對(duì)供電可靠性的要求，最后確定何種方案，要通過經(jīng)濟(jì)比較，選年運(yùn)行費(fèi)用最小的作為最終方案，當(dāng)然，還要兼顧到今后的擴(kuò)容和發(fā)展。3.對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等要求。（1）可靠性：為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，要充分地做好調(diào)研工作，力

24、求避免決策失誤，鑒于進(jìn)行可靠的定量計(jì)算分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分做好調(diào)查研究工作顯的尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運(yùn)行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面，作出切合實(shí)際的決定。（2）靈活性：電氣主接線的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在運(yùn)行、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下的運(yùn)行要求。在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備，并方便設(shè)備的安全措施，不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行和對(duì)其他用戶的供電。（3）經(jīng)濟(jì)性：方案的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。采用簡(jiǎn)單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。在投資初期回路數(shù)較少時(shí)

25、，更有條件采用設(shè)備用量較少的簡(jiǎn)化接線。能緩裝的設(shè)備，不提前采購(gòu)裝設(shè)；在設(shè)備型式和額定參數(shù)的選擇上，要結(jié)合工程情況恰到好處，避免以大代小，以高代低；在選擇接線方式時(shí)，要考慮到設(shè)備布置的占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)省配電裝置的征地費(fèi)用。2.2 供電系統(tǒng)圖2.2.1 供電設(shè)備主接線方式的確定變電所的主結(jié)線是指擔(dān)負(fù)接受、變換、分配電能任務(wù)的各種電器設(shè)備之間的連接方式。主結(jié)線與供電的可靠性、操作運(yùn)行的靈活性、安全性和經(jīng)濟(jì)性有著密切的關(guān)系。1.單母線結(jié)線：適用范圍：一般只適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，出線回路數(shù)少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。2.單母線分段結(jié)線：適用范圍：適用于出線回路不太多

26、、母線故障可能性較少的變電所。大中型工礦企業(yè)變電所多采用這種結(jié)線方式。3.線路變壓器組結(jié)線適用范圍：這種結(jié)線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電氣設(shè)備少、投資省，但供電可靠性差。適用于只有三類負(fù)荷的中、小企業(yè)變電所。若能在變壓器低壓側(cè)去的備用電源時(shí)，也可對(duì)小容量的二類負(fù)荷供電。4.單斷路器雙母線結(jié)線：適用范圍：這種結(jié)線供電可靠性高、操作靈活。但所用設(shè)備多，投資大，結(jié)線復(fù)雜。多用于對(duì)供電可靠性要求高的大型工礦企業(yè)變電所和電力網(wǎng)的區(qū)域變電所。除此之外，還有橋式結(jié)線和變電所配出線的結(jié)線等等。在本次設(shè)計(jì)中，供電設(shè)備主結(jié)線方式就選擇進(jìn)線開關(guān)為斷路器的線路變壓器組結(jié)線。其主結(jié)線方式如圖21所示。圖21 進(jìn)線開關(guān)為斷路器的線路變壓

27、器組結(jié)線2.2.2 供電系統(tǒng)圖10KVF6#宿舍樓1#宿舍樓2#宿舍樓3#宿舍樓4#宿舍樓5#宿舍樓澡堂7#宿舍樓餐廳8#宿舍樓9#宿舍樓10#宿舍樓11#宿舍樓12#宿舍樓13#宿舍樓圖22 供電系統(tǒng)圖2.3 高低壓開關(guān)的選擇2.3.1 高壓開關(guān)的選擇YN28A-12型鎧裝移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備，系3.6-12千伏三相交流50HZ單母線及母線分段系統(tǒng)的成套配電設(shè)備。主要用于發(fā)電廠、中小型發(fā)電機(jī)送電、工礦企事業(yè)配電以及電業(yè)系統(tǒng)的二次變電所的受點(diǎn)、送電及大型高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)等，實(shí)行控制保護(hù)、監(jiān)測(cè)之用。產(chǎn)品特點(diǎn)：(1)本開關(guān)柜由固定的柜體和可抽出部件（簡(jiǎn)稱手車）兩大部分組成。開關(guān)柜的外殼和各功能

28、單元的隔板均采用敷鋁鋅鋼板。(2)柜殼密封度高，防止設(shè)備受雜物和蟲害侵入，防護(hù)等級(jí)IP4X，斷路器室門完全打開時(shí)的防護(hù)等級(jí)為IP2X。(3)所有設(shè)備的操作均可在柜門關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行。(4)簡(jiǎn)單且有效的閉鎖，可防止誤操作，符合“五防”要求。(5)開關(guān)柜可安裝成雙重柜并列，即安裝成背靠背或面對(duì)面排列。由于開關(guān)柜的安裝與調(diào)試均可在正面進(jìn)行，所以可靠墻安裝的結(jié)構(gòu)，這樣可滿足不同的安裝場(chǎng)合的需要。它的具體參數(shù)如表21所示：表21 所選高壓開關(guān)型號(hào)的技術(shù)數(shù)據(jù)序號(hào)名稱單位參數(shù)1額定電壓kv3.6, 7.2,122絕緣水平1min工頻耐受電壓Kv42/48（斷口）3雷電沖擊耐受電壓（峰值）kv75/85（斷口）

29、4額定頻率Hz505額定電流A63031506額定短時(shí)耐受電流（4s）kv20, 25 ,31.5, 40 ,507額定峰值耐受電流kv50,63,80,100,1258額定短路開斷電流kv16,20,25,31.5,40,509額定短路關(guān)合電流（峰值）kv40,50,63,80,100,12510輔助控制回路額定電壓VDC110V,DC220V,AC220V11保護(hù)等級(jí)外殼為IP4X,隔壁間，斷路器室門打開時(shí)為IP2X2.3.2 低壓開關(guān)的選擇 選用GHL型固定式配電屏它適用于頻率為50Hz，電壓為380v及以下的低壓三相四（五）線制得配電系統(tǒng)中，作為配電照明之用。它的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：(1

30、)配電系統(tǒng)主變壓器容量：600KVA及以下。(2)母排及主電路峰值承載額定電流：125KA(3)母排及主電路額定短時(shí)1s 承載最大電流（有效值）：50KA(4)絕緣電壓：500v(5)主電路工作電壓：交流380v(6)輔助電路工作電壓：交流380v、220v、直流110v、220v(7)主電路額定電流：150,175,200.225,250,300,350,400等本配電柜為組合式結(jié)構(gòu)，其柜架由薄鋼板采用新工藝沖壓成形的直柱、橫檔、特殊箱角、連接件、門和各種安裝板，全部用螺釘緊固連接而成，整個(gè)框架挺直并具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，框架分為母線室，繼電器室。柜體結(jié)構(gòu)由骨架，面板，門，側(cè)板及頂蓋組。柜前上

31、方設(shè)儀表盤，可向上掀起，組合拼裝時(shí)，柜間有隔板，儀表板后面為主裝母線，母線上為頂蓋，木柜有可靠的保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)導(dǎo)體，直接安裝于柜底的鍍鋅件上，中性母線安裝于絕緣件上，柜底還可加裝封板。2.4 電纜截面的選擇2.4.1 選擇導(dǎo)線截面的一般原則 輸電導(dǎo)線的選擇是供電設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，為了保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)合理和供電質(zhì)量的要求，必須正確合理地選擇輸電導(dǎo)線的型號(hào)和截面。輸電導(dǎo)線型號(hào)的選擇應(yīng)根據(jù)其所處的電壓等級(jí)和使用場(chǎng)所來(lái)選擇，因此，輸電導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)按下列原則確定：（1）按長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇。為了使導(dǎo)線在正常運(yùn)行時(shí)不超過其長(zhǎng)時(shí)允許溫度，并能夠充分利用導(dǎo)線的帶負(fù)荷能力，避免有色金屬的浪費(fèi)，應(yīng)按導(dǎo)

32、線的長(zhǎng)時(shí)允許電流選擇其截面。（2）按允許電壓損失選擇。為了保證用電設(shè)備的用電質(zhì)量，應(yīng)按電網(wǎng)允許的電壓損失選擇導(dǎo)線的截面。（3）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。為了使線路的年運(yùn)行費(fèi)用最低，保證供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流的密度選擇導(dǎo)線的截面。（4）按機(jī)械強(qiáng)度選擇。為了避免導(dǎo)線在運(yùn)行或者安裝過程中斷線，應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面。（5）按短時(shí)的熱穩(wěn)定條件選擇。為了使導(dǎo)線在通過短路電流時(shí)不超過其短時(shí)允許溫度，應(yīng)按短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)線截面。2.4.2 電纜型號(hào)的選擇電力電纜按絕緣材料分可分為紙絕緣電纜、橡膠絕緣電纜、塑料絕緣電纜三種。電纜的規(guī)格也有三種，可以是鎧裝式，橡膠式和塑料式。電纜的芯線也有銅芯和鋁芯之分

33、。按允許載流量來(lái)選擇導(dǎo)線的截面時(shí)，電纜的額定電流應(yīng)大于前面的計(jì)算電流。因?yàn)殡娎|的實(shí)際長(zhǎng)度=電纜的彎曲系數(shù)（1.15）*距離即L=1.15*180=207m所以，應(yīng)選擇BV50070207因此，此住宅小區(qū)電纜選擇如表22所示：表22 電纜選擇干線號(hào)電流（A）數(shù)量（根）干線型號(hào)1#樓229.31BV500702#樓229.31BV500703#樓229.31BV500704#樓229.31BV500705#樓229.31BV500706#樓229.31BV500707#樓229.31BV500708#樓229.31BV500709#樓229.31BV5007010#樓229.31BV5007011

34、#樓229.31BV5007012#樓229.31BV5007013#樓229.31BV50070餐廳20.461BV50010澡堂39.451BV500102.5 避雷器的選擇2.5.1避雷器的分類及配置原則 避雷器的作用是防止電氣設(shè)備因感應(yīng)雷擊過電壓而造成其絕緣擊穿損壞。其工作原理為避雷器的一端與保護(hù)設(shè)備相連另一端接地，且避雷器的對(duì)地放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平。當(dāng)過電壓感應(yīng)沖擊波沿線路來(lái)襲時(shí)，避雷器首先放電，將雷電流泄露入地，使被保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣不受危害。當(dāng)過電壓消失后，避雷器又能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的對(duì)地絕緣狀態(tài)。 目前常用的避雷器有管型避雷器、閥型避雷器、壓敏電阻型避雷器等。避雷器的

35、配置原則如下：常用的防近形波過電壓的裝置是避雷器。避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，其作用是釋放過電壓的能量，將過電壓限制在一定水平，從而保護(hù)設(shè)備的絕緣。1.配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時(shí)除外。2.220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。3.三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。2.5.2對(duì)避雷器的基本要求避雷器放電時(shí)，相當(dāng)于對(duì)地短路，當(dāng)強(qiáng)大的沖擊電流泄入大地后，短路通道在工頻電壓作用下又會(huì)成為工頻電流通過的通道，由于短路通道阻抗很低，這時(shí)的工頻電流往往很大，稱之為“工頻續(xù)流”。對(duì)于大接地電流系統(tǒng)，只要有一相存在工頻續(xù)流，就相

36、當(dāng)于單相短路；對(duì)于小接地電流系統(tǒng)，若有兩相或三相同時(shí)存在工頻續(xù)流，則相當(dāng)于相間短路。因此，避雷器必須迅速切斷工頻續(xù)流以消除工頻短路，才能保證系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，對(duì)避雷器有以下基本要求：(1)在過電壓作用下，避雷器應(yīng)該先于被保護(hù)設(shè)備放電，這主要靠?jī)烧咧g的伏秒特性配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)避雷器應(yīng)具有一定的熄弧能力以便在工頻續(xù)流第一次過零點(diǎn)時(shí)就能迅速可靠地切斷工頻續(xù)流。2.5.3避雷器的選擇變電站內(nèi)最重要的設(shè)備是主變壓器，它的價(jià)格高，絕緣水平又很低，為了減少變壓器所受過電壓幅值，閥型避雷器應(yīng)盡量安裝在電氣距離靠近主變壓器的地方。從保證保護(hù)的可靠性來(lái)說，最理想的結(jié)線方式是把避雷器和變壓器直接并聯(lián)在

37、一起，但是考慮變電站的電氣設(shè)備具體布置時(shí)，由于變壓器和母線之間還有開關(guān)設(shè)備，按照設(shè)備相互之間應(yīng)留有一定的安全間距的要求，所以安裝在母線上的避雷器和主變壓器之間必然會(huì)出現(xiàn)一段距離L，當(dāng)入侵波的波陡度和聯(lián)線距離較大時(shí)，則絕緣被擊穿而使變壓器破壞。10KV母線采用合成絕緣無(wú)間隙氧化鋅避雷器 第3章 短路電流計(jì)算3.1 短路計(jì)算的目的及方法步驟3.1.1 出現(xiàn)短路電流的原因及危害電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于多種原因，難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障最為常見而且危害最大的是各種短路，所謂短路是指電位不同的點(diǎn)在電氣上被短接。在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有：三相短

38、路、兩路短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路等。三相短路時(shí)，三相短路回路中的阻抗相等，三相電壓和電流仍然保持對(duì)稱，屬于對(duì)稱短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流均不對(duì)稱，屬不對(duì)稱短路。表31列出了短路的基本類型及其特點(diǎn)。表31 短路的種類及特點(diǎn)短路種類特點(diǎn)三相短路三相同時(shí)在一點(diǎn)短接，屬于對(duì)稱短路兩相短路兩相同時(shí)在一點(diǎn)短接，屬于不對(duì)稱短接單相短路三相四線制系統(tǒng)中，相線與中性線在一點(diǎn)短接，屬于不對(duì)稱短接兩相接地短路中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中兩相與地短接，屬于不對(duì)稱短接單相接地短路等中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一相與地短接，屬于不對(duì)稱短接除了上述短路外，對(duì)變壓器和電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)

39、備還可能發(fā)生一相繞組的匝間及層間短路。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，在三項(xiàng)系統(tǒng)中最為常見的單相接地短路。三相短路在短路故障中占得比例最小，但三相單路電流值最大，造成的危害最嚴(yán)重。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，常以三相短路參數(shù)作為計(jì)算依據(jù)。造成短路故障的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面：（1）絕緣損壞。電氣設(shè)備年久陳舊，絕緣自然老化，絕緣瓷瓶表面污穢，使絕緣下降；絕緣受到機(jī)械性損傷；供電系統(tǒng)受到雷電的侵襲或者在切換電路時(shí)產(chǎn)生過電壓，將電氣裝置絕緣薄弱處擊穿，都會(huì)照成短路。（2）誤操作。例如，帶負(fù)荷拉切隔離開關(guān)，形成強(qiáng)大的電弧，造成弧光短路；或者低壓設(shè)備誤接入高壓電網(wǎng)，造成短路。（3）鳥獸危害。鳥獸跨越不等電位的裸漏導(dǎo)

40、體時(shí)，造成短路。（4）惡劣的氣候。雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或者導(dǎo)線覆冰引起電桿傾倒等。（5）其他意外事故。挖掘溝渠損傷電纜起重機(jī)臂碰觸架空導(dǎo)線，車輛撞擊電桿等。短路時(shí)系統(tǒng)的阻抗大幅度減小，而電流則大幅度。通常短路電流可達(dá)正常正常工作電流的幾十倍甚至幾百倍，在大電力系統(tǒng)中短路電流可達(dá)幾萬(wàn)甚至是幾十萬(wàn)安培。這樣大的短路電流將產(chǎn)生極大的危害，歸納起來(lái)其危害有以下幾種：（1）損害電氣設(shè)備。短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)和熱效應(yīng)，會(huì)使故障設(shè)備及短路回路中的其他電氣設(shè)備遭到破壞。（2）影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路時(shí)電網(wǎng)電壓驟降，使電氣設(shè)備不能正常運(yùn)行。（3）影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。嚴(yán)重的短路會(huì)

41、使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成電力系統(tǒng)解列。（4）造成停電事故。短路時(shí)，電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置動(dòng)作，使開關(guān)跳閘，從而造成大范圍停電。越靠近電源，停電范圍越大，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越嚴(yán)重。（5）產(chǎn)生電磁干擾。不對(duì)稱短路的不平衡電流，在周圍空間將產(chǎn)生很大的交變磁場(chǎng)，干擾附近的通訊線路和自動(dòng)控制裝置的正常工作。由此可見，短路的后果是非常嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素。此外還應(yīng)正確地選擇電氣設(shè)備，使電氣設(shè)備在短路電流的作用下不致?lián)p壞；正確選擇和整定保護(hù)裝置，使其能在發(fā)生短路時(shí)，迅速、準(zhǔn)確地把故障線路和設(shè)備從電網(wǎng)中切除，盡量減少短路所造成的危害和損失。3.1.2 短路電流計(jì)算的目的在發(fā)電

42、廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：1.校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)需要計(jì)算三相短路電流2.整定供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置需要計(jì)算三相短路電流3.在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度時(shí)計(jì)算不對(duì)稱短路的短路電流值4.校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流、短路容量5.接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。3.1.3 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定1.計(jì)算的基本情況（1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；（2）所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；（3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；（4）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；（5

43、）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有的元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時(shí)才予以考慮。2.接線方式：計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。3.計(jì)算容量：按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建設(shè)后510年）4.短路種類 ：一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。5.短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備的短

44、路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。3.1.4 計(jì)算短路電流的方法 工礦企業(yè)供電系統(tǒng)內(nèi)的短路，大多屬于無(wú)限大電源容量系統(tǒng)的短路。對(duì)無(wú)限大電源容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算方法常用有名值法和相對(duì)值法。當(dāng)所需計(jì)算的電網(wǎng)有多個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，用相對(duì)值法計(jì)算比較簡(jiǎn)單；否則，用有名值法計(jì)算比較簡(jiǎn)單。（1） 有名值法又稱絕對(duì)值法。采用這種方法計(jì)算短路電流時(shí)，電壓、電流、阻抗、容量等物理量直接帶單位參加計(jì)算，公式中的這些物理量都是有單位名稱的量。有名值法多用于低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算。因?yàn)樵谟?jì)算低壓電網(wǎng)的短路電流時(shí)，由于高壓系統(tǒng)的阻抗與低壓系統(tǒng)的阻抗相比很小，可忽略不計(jì)，減少了阻抗折算的麻煩，使計(jì)算較為簡(jiǎn)單。（2）用有名

45、值法計(jì)算短路電流時(shí)，需進(jìn)行阻抗折算。當(dāng)電網(wǎng)的電壓等級(jí)比較多時(shí)，折算，折算的工作量很 大，使計(jì)算比較繁瑣。用相對(duì)值法計(jì)算短路電流，不必進(jìn)行阻抗折算，因此在多電壓等級(jí)的電網(wǎng)中，則應(yīng)采用相對(duì)值法計(jì)算短路電流。相對(duì)值又稱標(biāo)幺值，它是某一物理量的實(shí)際值與選定的該量基準(zhǔn)值的比值。因?yàn)閷?shí)際值的單位與選定的基準(zhǔn)值的單位相同，所以相對(duì)值沒有量綱。用相對(duì)值法計(jì)算短路電流時(shí)，首先要計(jì)算各量的相對(duì)值，因此要選定各個(gè)物理量的基準(zhǔn)值，即基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)電抗。 在四個(gè)基準(zhǔn)值中，先任意選取兩個(gè)基準(zhǔn)值，另倆個(gè)則根據(jù)歐姆定律和功率方程確定。在選取基準(zhǔn)值時(shí)，通常先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電流和基準(zhǔn)點(diǎn)抗可利用下

46、式求出： =為了計(jì)算方便，基準(zhǔn)容量一般選取100MVA，當(dāng)給出系統(tǒng)的總額定容量時(shí)，基準(zhǔn)容量一般就取為系統(tǒng)的總額定容量?；鶞?zhǔn)電壓則分別選為各元件及短路點(diǎn)所在線路的平均電壓。3.2 短路電流的計(jì)算L= 8 kmL = 0.5 KmS1S2化簡(jiǎn)圖如下：10 KVL= 8 kmL = 0.5 KmS11-1600 %=4380 vS=500 MVA(1)選取基準(zhǔn)值 100 MVA =0.4 KV 0.4 KV 144 KA 144KA(2)計(jì)算各元件電抗值電源系統(tǒng)的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗0.2 高壓架空線路的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗電纜線路的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗變壓器的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗電纜線路的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗（3）S1點(diǎn)短路回路的總相對(duì)

47、基準(zhǔn)阻抗為 =0.2+2.75+0.036+2.5=5.486 S1點(diǎn)短路電流和短路容量為 KA KVA S2點(diǎn)短路時(shí)，短路回路的總相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)抗為 =0.2+2.75+0.036+2.5+9=14.486 S2點(diǎn)短路電流和短路容量為 KA KVA 短路電流表如圖31所示表3-2 短路電流表短路點(diǎn)短路電流短路容量S126.2KA18.2KVAS29.9KA6.9KVA第4章 主變壓器保護(hù)4.1變壓器常見的故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。它的故障對(duì)供電的可靠性和系統(tǒng)的安全運(yùn)行將帶來(lái)嚴(yán)重影響，同時(shí)會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須根據(jù)變壓器的容量大小及重要程度裝設(shè)專用的保護(hù)裝置。

48、變壓器油箱外部的故障有引出線和絕緣套管的相間短路和接地短路等。變壓器油箱內(nèi)部的故障有繞組的相間短路、匝間短路和單相接地短路等。內(nèi)部故障是很危險(xiǎn)的，因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的電弧不僅會(huì)破壞絕緣，燒壞鐵心，還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器的油箱爆炸。具體來(lái)說，變壓器的故障有以下幾個(gè)方面：(1)音響較大而嘈雜時(shí)，可能是變壓器鐵芯的問題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動(dòng)時(shí)，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無(wú)大變化，這時(shí)應(yīng)停止變壓器的運(yùn)行，進(jìn)行檢查。(2)音響中夾有水的沸騰聲，發(fā)出"咕嚕咕嚕"的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴(yán)重的故障，使其附近的零件嚴(yán)重發(fā)熱使

49、油氣化。分接開關(guān)的接觸不良而局部點(diǎn)有嚴(yán)重過熱或變壓器匝間短路，都會(huì)發(fā)出這種聲音。此時(shí)，應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢修。(3)音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時(shí)，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現(xiàn)象。這時(shí)，應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。(4)音響中夾有放電的"吱吱"聲時(shí)，可能是變壓器器身或套管發(fā)生表面局部放電。如果是套管的問題，在氣候惡劣或夜間時(shí)，還可見到電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花，此時(shí)，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此時(shí)，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對(duì)地的距離是否符合要求。(5)音響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時(shí)，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動(dòng)而

50、造成機(jī)械接觸，或者是因?yàn)殪o電放電引起的異常響聲，而各種測(cè)量表計(jì)指示和溫度均無(wú)反應(yīng)，這類響聲雖然異常，但對(duì)運(yùn)行無(wú)大危害，不必立即停止運(yùn)行，可在計(jì)劃?rùn)z修時(shí)予以排除。（6）溫度異常 變壓器在負(fù)荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，較原來(lái)同條件時(shí)的溫度高，并有不斷升高的趨勢(shì)，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。引起溫度異常升高的原因有：變壓器匝間、層間、股間短路；變壓器鐵芯局部短路；因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱；長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行，事故過負(fù)荷；散熱條件惡化等。運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常，應(yīng)先查明原因后，再采取相應(yīng)的措施予以排除，把溫度降下來(lái)，如果是變壓器內(nèi)部故障引起的，應(yīng)停止運(yùn)

51、行，進(jìn)行檢修。(7)噴油爆炸 噴油爆炸的原因是變壓器內(nèi)部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護(hù)裝置又未能及時(shí)切斷電源，使故障較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在，使箱體內(nèi)部壓力持續(xù)增長(zhǎng)，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強(qiáng)度薄弱之處噴出形成事故。絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；變壓器進(jìn)水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素。斷線產(chǎn)生電?。壕€組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動(dòng)等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化促使內(nèi)部壓力增高。調(diào)壓分接開關(guān)故障：配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開關(guān)連接在一起的，分接開關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負(fù)荷電

52、流和短路電流，如分接開關(guān)動(dòng)靜觸頭發(fā)熱，跳火起弧，使調(diào)壓段線圈短路。(8)嚴(yán)重漏油 變壓器運(yùn)行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運(yùn)行或安排計(jì)劃?rùn)z修。但是變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)從破損處不斷外溢，以致于油位計(jì)已見不到油位，此時(shí)應(yīng)立即將變壓器停止運(yùn)行，補(bǔ)漏和加油。變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關(guān)暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運(yùn)行中受到震動(dòng)；外力沖撞；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。(9)套管閃絡(luò) 變壓器套管積垢，在大霧或小雨時(shí)造成污閃，使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力而破損也是引起閃絡(luò)的因素。變壓器箱蓋上落異物，