《礦山供電》

1、南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1目錄目錄第一章 設(shè)計任務(wù) 1.1工廠概況 1.2設(shè)計依據(jù) 1.3設(shè)計成果 第二章高壓供電系統(tǒng)設(shè)計2.1負(fù)荷計算2.2無功功率補(bǔ)償2.3供電電壓選擇第三章 廠變電所設(shè)計3.1主接線的選擇3.2主變壓器容量的選擇第四章廠變電所高壓設(shè)備的選擇4.1短路電流計算4.2高壓電氣設(shè)備選擇第五章繼電保護(hù)5.1車間變電所主變壓器的選擇5.2廠變電所出線保護(hù)第六章廠配電裝置布置與防雷接地6.1配電裝置布置6.2防雷與接地第七章結(jié)束語附錄1. 參考文獻(xiàn)2. 相關(guān)圖紙1）總廠變電所電氣主接線圖2）主變壓器保護(hù)原理圖3）總廠變電所防雷布置圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計2第一章第一章 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)課題

2、：某塑料制品廠配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計課題：某塑料制品廠配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計1.1工廠概況：該廠年產(chǎn)量為萬噸聚乙稀及烴塑料制品。產(chǎn)品品種有薄模、單絲、管材和注射器等制品。其原料來源于某石油化纖總廠。本廠設(shè)有薄膜、單絲、管材、注塑等四個車間，設(shè)備選型全部采用我國最新定型設(shè)備此外還有輔助車間及其它設(shè)備。詳見全廠總平面布置圖。1.2 設(shè)計依據(jù)： 1.2.1 工廠總平面布置圖 設(shè)計任務(wù)書由南工程學(xué)院提供 1.2.2全廠各車間電器設(shè)備及車間變電所負(fù)荷計算表（380 伏側(cè)）在此處將負(fù)荷表抄寫1.2.3 供用電協(xié)議 本廠與電業(yè)部門所簽定的供用電協(xié)議主要內(nèi)容如下：（1） 從電業(yè)部門某 110/10 千伏變電所用

3、10 千伏架空線路向本廠供電，該所在廠南側(cè) 1 公里。（2） 電業(yè)部門變電所配出線路定時限過電流保護(hù)裝置的整定時間為 2 秒，工廠配電所應(yīng)不大于 1.3 秒。（3） 在總配變電所 10 千伏側(cè)計量。（4） 要求本廠的功率因數(shù)值在 0.9 以上。（5） 供電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)： 電業(yè)部門變電所 10 千伏母線，為無限大電源系統(tǒng)，其短路容量為 200 兆伏安。供電系統(tǒng)如圖 9-6。 在此處將圖 9-6 抄寫1.2.4 本廠負(fù)荷性質(zhì) 生產(chǎn)車間為三班制，部分車間為單班或兩班制，全年最大負(fù)荷利用時數(shù)為5000 小時。屬于三級負(fù)荷。1.2.5 工廠自然環(huán)境條件1.氣象條件（1） 最熱月平均最高溫度為 35（2）

4、 土壤中 0.71 米深處一年中最熱月平均溫度為 20（3） 年雷暴日為 30 天（4） 土壤凍結(jié)深度為 1.10 米（5） 主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)2.地質(zhì)及水文條件根據(jù)勘測部門對本廠工程地質(zhì)提出的資料，本廠地質(zhì)構(gòu)造為：（1） 地表面比較平坦，土壤主要成分為積土及砂質(zhì)粘土，層厚為 1.67 米不等。（2） 地下水位一般為 0.7 米。（3） 地耐壓力為 20 噸/平方米1.3 設(shè)計成果 1、設(shè)計說明書2、設(shè)計圖紙南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計31）總廠變電所電氣主接線圖2）主變壓器保護(hù)原理圖3）總廠變電所防雷布置圖第二章第二章 高壓供電系統(tǒng)設(shè)計高壓供電系統(tǒng)設(shè)計2.1 負(fù)荷計算 為了確定供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電

5、力負(fù)荷的大小，以便正確地選擇供電系統(tǒng)中的各個元件（包括電力變壓器、導(dǎo)線、電纜等） 。對電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計計算成為必要。通過負(fù)荷的統(tǒng)計計算求出的用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中組成元件的負(fù)荷值稱為計算負(fù)荷。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)，計算負(fù)荷確定的是否正確合理，將直接影響到電器和導(dǎo)線選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的浪費。反之，又將使電器和導(dǎo)線運行時增加電能損耗，并產(chǎn)生過熱引起絕緣過早老化、甚至燒毀現(xiàn)象，以致發(fā)生事故。同樣給國家財產(chǎn)造成損失。由此可見，正確確定負(fù)荷具有重要意義。2.1.1 確定計算負(fù)荷的方法我國目前采用的確定計算負(fù)荷的方法有：需要系

6、數(shù)法、二項式法、以概率論為理論基礎(chǔ)的利用系數(shù)法、和我國設(shè)計部門提出的“ABC”等。下面簡單介紹各種方法的特點。 1、按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷、按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 需要系數(shù)它與用電設(shè)備組的平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù)、同時運30fZtXelSbKKPKP ；fZK行系數(shù)、電動機(jī)的平均加權(quán)效率以及網(wǎng)路供電效率等系數(shù)有關(guān)，且值恒tKSblXK小于 1。（1）單臺用電設(shè)備計算負(fù)荷： ； - 計算負(fù)荷，- 電動機(jī)的額定容量，edjSPPjSPedP- 電動機(jī)額定負(fù)荷時的效率 對于單個設(shè)備如白熾燈、電熱器、電爐等。設(shè)備容量 Psb： Pjs=Psb（2）成組用電設(shè)備的負(fù)荷計算 計算負(fù)荷表達(dá)式： ； exjSPK

7、PtgPQjSjS-計算負(fù)荷有功功率 - 無功功率 Kx-需要系數(shù)jSPjSQ - 功率因數(shù)角對應(yīng)的正切值tg（3）多組用電設(shè)備的負(fù)荷計算 公式： ； )(11mxemjSKPKP)(11mexmjStgPKKQ南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計4 - 同期系數(shù)，對于車間干線，可取，對于低壓母線，由用電K19 . 0 K設(shè)備組計算負(fù)荷直接相加來計算時。8 . 09 . 0 K 2、二項式法確定計算負(fù)荷：、二項式法確定計算負(fù)荷：二項式法是用兩個系數(shù)表征負(fù)荷變化規(guī)律的方法。（1） 對于一組用電設(shè)備：公式：Pjs=CPx+bPe，C，b - 系數(shù)（見 P23表 18） 。Px-組中 X 臺容量最大的用電設(shè)備的總額

8、定容量（kw） ，Pe-該組中所有用電設(shè)備的總額定容量（kw）計算電流時： ，C1，b1不同工作制的不同類用電設(shè)備，exjSPbPCI11規(guī)定取用大容量設(shè)備的數(shù)量 X 不同。金切機(jī)床采用 X=5，反復(fù)短時工作制采用X=3，加熱爐 X=2；電焊設(shè)備 X=1 等。（2） 對于不同類用電設(shè)備組（m 組）其二項式表達(dá)式為：有功功率： mexmjSbPCPP1max式中- 各用電設(shè)備組算術(shù)中第一項 CPx的最大值。maxxCP- 所有用電設(shè)備組算式中第二項總和。meP1無功功率： mexmjStgbPtgCPQ11max式中： - 與相應(yīng)的功率因數(shù)正切值， 1tgmaxxCP- 與各組設(shè)備相應(yīng)的功率因數(shù)

9、正切值。tgebP3.“ABC”3.“ABC”法法“ABC”計算負(fù)荷的特點是：1）運用概率論的基本原理找出計算負(fù)荷與設(shè)備容量之間的關(guān)系。2）利用單元功率的概念和“ABC”列表法，將繁雜的功率運算簡化為臺數(shù)的運算，使運算簡單準(zhǔn)確，利用“ABC”法計算公式為： BACADKPLjs2D-單臺等值功率（KW） ，一般容量（小于 50KW）的機(jī)床，取 D=3KW，對于電爐等，取 D=9KW。-該組用電設(shè)備的利用系數(shù)。 （見 P24表 19）.Lk， 。 -該組用電設(shè)備中某一單臺設(shè)備額定功率imiiknA.1DPKeiieiP（KW） 。- 對應(yīng)于該功率設(shè)備的臺數(shù)。in南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計5 ； ，im

10、iinKB.13211115 . 1LkC無功功率：tgPQjsjS4、利用系數(shù)法（同濟(jì)大學(xué)）、利用系數(shù)法（同濟(jì)大學(xué)）公式：， “其中，PjsPKP.maxPjSQKQ.max22jjjQPSKmax-最大負(fù)荷班內(nèi)的半小時最大平均有功負(fù)荷 P30（等于 Pj）與總平均負(fù)荷（）之比。其值接近于負(fù)荷系數(shù)的倒數(shù)。PPPjPPPPPK/30max，QP-每一用電設(shè)備組在最大負(fù)荷班內(nèi)的平均有功負(fù)荷和平均無功負(fù)荷。PP按利用系數(shù)法確定計算負(fù)荷時，不論計算范圍大小，設(shè)備類型多少，都必須先將各類用電設(shè)備組的平均有功負(fù)荷 PP和平均無功負(fù)荷 QP分別代數(shù)相加，求得和 PP，再依次去求利用系數(shù) KLP 、nyx（

11、有效臺數(shù)） 、Kmax各值。求計算負(fù)荷時，只PQ需最后乘一次 Kmax值即得，不需再乘同期系數(shù)，不必按供電范圍逐級求得 Pj 、Qj 、SJ之后，又求得， ，再乘以同期系數(shù)。因用利用系數(shù)求得的 PjjPjQjS是各類負(fù)荷最大值的總和，二者在概念上是有區(qū)別的?？v觀上述四種計算負(fù)荷的方法，各有特點。1）需要系數(shù)法是當(dāng)前通用的求計算負(fù)荷的方法。公式簡單計算方便。為設(shè)計人員普遍接受，需要系數(shù)法的數(shù)值來源于大量的測定值和統(tǒng)計，這個公式對于單臺設(shè)備，用電設(shè)備組，一個車間甚至一個工廠的計算負(fù)荷均可進(jìn)行計算。這對于初步設(shè)計時估算全車間或全廠的計算負(fù)荷顯得尤為方便。其缺點是沒有考慮大容量電動機(jī)的運行特性（如起動

12、和過載等）對整個計算負(fù)荷 P30，Q30的影響，尤其是當(dāng)總用電設(shè)備臺數(shù)少時，其影響較大，但當(dāng)設(shè)備臺數(shù)足夠多容量足夠大，其影響是微弱的。2）二項式法計算負(fù)荷時，考慮了電動機(jī)臺數(shù)和大容量電動機(jī)對計算負(fù)荷的影響，一般被用來計算車間干線，支干線的負(fù)荷，其缺點是 x 的取值仍缺乏足夠的理論依據(jù)，沒有考慮 x 值隨電動機(jī)臺數(shù)的變化而變化，并且由于過分突出 x 臺大型設(shè)備對電氣負(fù)荷的影響，其計算結(jié)果要比用需要系數(shù)法算出的結(jié)果大一些。3） “ABC”法也把計算負(fù)荷看作是平均負(fù)荷 PPj與計算負(fù)荷對平均負(fù)荷參差值的疊加，但它對這個參數(shù)的估計是由設(shè)備容量的總平方根表征的。該方根隨mieiiPn1設(shè)備臺數(shù)和設(shè)備容量

13、而變化。容量值越大，對方根的影響越大。 ineiP“ABC”法適應(yīng)于連續(xù)工作制、短時工作制、反復(fù)短時工作制類設(shè)備。其另一特點就是它的基本計算系數(shù)是最大負(fù)荷班的平均利用系數(shù)，該系數(shù)的數(shù)值穩(wěn)定，易于通過實測取得，因而本方法具有實用價值。通過以上三種方法的綜合分析，從而充分熟悉了各種方法的優(yōu)點，缺點和適用范圍，根南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計6據(jù)本次負(fù)荷的特點和性質(zhì)和鑒于指導(dǎo)老師的意見，本設(shè)計對于車間總的負(fù)荷計算則采用需要系數(shù)法。2.1.2 各車間負(fù)荷計算： 根據(jù)下列公式：1）單個設(shè)備的容量計算：計算負(fù)荷表達(dá)式： ； exjSPKPtgPQjSjS-計算負(fù)荷有功功率 - 無功功率 Kx-需要系數(shù)jSPjSQ

14、- 功率因數(shù)角對應(yīng)的正切值tg 2）整個車間的負(fù)荷計算：計算負(fù)荷表達(dá)式： ； )(11mxemjSKPKP )(11mexmjStgPKKQ mjsjsjsQPS122 - 同期系數(shù)（同時率） 。對于車間干線：可取，取 0.9；K19 . 0 K對于低壓母線：由于用電設(shè)備組計算負(fù)荷直接相加來計算時。8 . 09 . 0 K 各車間變電所的計算負(fù)荷計算結(jié)果如下表：各車間變電所的計算負(fù)荷計算結(jié)果如下表：序車間或用電設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)角計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量號設(shè)備組名稱 （KW)Kx cos正切 tg有功 Pjs（千瓦）無功 Qjs(千乏）視在 Sjs(千伏安） (臺數(shù)千伏安）（1

15、1）11 變電所變電所1薄膜車間14000.60.61.33840.00 1117.20 1397.761397.76 2 臺2原料庫300.250.51.737.50 12.98 14.9914.99 SG10-1600KVA3生活間100.811.338.00 10.64 13.3113.31 4成品庫一250.30.51.737.50 12.98 14.9914.99 5成品庫二240.30.51.737.20 12.46 14.3914.39 6包裝材料庫200.30.51.736.00 10.38 11.9911.99 7小計小20 1176.63 1467

16、.031467.03 K=0.9 時：=0.9*876.2=788.58(KW)(11mxemjSKPKP=0.9*1176.63=1058.967（KVAR）)(11mexmjStgPKKQ= mjsjsjsQPS122)(28.1320967.105858.78822KVA南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計7查手冊選1 變電所變壓器型號 SG10-1600KVA/10KV/0.4KV,短路阻抗 UK%=4,D,yn11 序車間或用電設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)角計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量號設(shè)備組名稱 （KW)Kx cos正切 tg有功 Pjs（千瓦）無功 Qjs(千乏）視在 Sjs(千伏安） (臺數(shù)千

17、伏安）（2 2）22 變電所變電所1單絲車間13850.60.61.3831.00 1080.30 1362.94 2 臺2水泵房及其附屬設(shè)備200.650.80.7513.00 9.75 16.25 SG10-12503小計小00 1090.05 1378.60 K=0.9 時：=0.9*844=759.6(KW)(11mxemjSKPKP=0.9*1090.05=981.05（KVAR）)(11mexmjStgPKKQ= mjsjsjsQPS122)(08.124305.9846 .75922KVA查手冊選2 變電所變壓器型號 SG10-1250KVA/10KV/

18、0.4KV,短路阻抗 UK%=4,D,yn11 序車間或用電設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)角計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量號設(shè)備組名稱 （KW)Kx cos正切 tg有功 Pjs（千瓦）無功 Qjs(千乏）視在 Sjs(千伏安） (臺數(shù)千伏安）（3 3）33 變電所變電所1注塑車間1890.40.61.3375.60 100.55 125.80 1 臺2管材車間8800.350.61.33308.00 409.64 512.51 SG10-800KV/10KV/0.4KV3小計小計10691069383.60 510.19 638.31 K=0.9 時：=0.9*383.60=345.24(KW)

19、(11mxemjSKPKP=0.9*510.19=459.17（KVAR）)(11mexmjStgPKKQ= mjsjsjsQPS122)(48.57417.45924.36522KVA查手冊選3 變電所變壓器型號 SG10-800KVA/10KV/0.4KV,短路阻抗 UK%=4,D,yn11南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計8序車間或用電設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)角計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量號設(shè)備組名稱 （KW)Kx cos正切 tg有功 Pjs（千瓦）無功 Qjs(千乏）視在 Sjs(千伏安） (臺數(shù)千伏安）（4 4）44 變電所變電所1備料復(fù)制車間1380.60.51.7382.80 143.2

20、4 165.45 1 臺2生活間100.818.00 0.00 8.00 SG10-500KVA3浴室30.812.40 0.00 2.40 4鍛工車間300.30.651.179.00 10.53 13.85 5原料、生活間150.8112.00 0.00 12.00 6倉庫150.80.51.1712.00 14.04 18.47 7機(jī)修模具車間1000.250.651.7325.00 43.25 49.96 8熱處理車間1500.60.71.0290.00 91.80 128.56 9鉚焊車間1800.30.51.7354.00 93.42 107.90 10小計小計641641295.

21、20 396.28 494.15 K=0.9 時：=0.9*295.20=265.68(KW)(11mxemjSKPKP=0.9*396.28=356.65（KVAR）)(11mexmjStgPKKQ= mjsjsjsQPS122)(73.44465.35668.26522KVA查手冊選4 變電所變壓器型號 SG10-500KVA/10KV/0.4KV,短路阻抗 UK%=4,D,yn11序車間或用電設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)角計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量號設(shè)備組名稱 （KW)Kx cos正切 tg有功 Pjs（千瓦）無功 Qjs(千乏）視在 Sjs(千伏安） (臺數(shù)千伏安）（5 5）55 變

22、電所變電所1鍋爐房2000.70.750.88140.00 123.20 186.49 2 臺2試驗室1250.250.51.7331.25 54.06 62.44 SG10-315KVA/10KV/0.4KV3輔助材料庫1100.20.51.7322.00 38.06 43.96 4油泵房150.650.80.759.75 7.31 12.19 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計95加油站100.650.80.756.50 4.88 8.13 6辦公室、招待所、食堂150.60.61.339.00 11.97 14.98 7小計475475218.50 239.48 324.18 8全廠合計4638463

23、82617.50 3412.63 4300.85 K=0.9 時：=0.9*218.50=196.65(KW)(11mxemjSKPKP=0.9*239.48=215.53（KVAR）)(11mexmjStgPKKQ= mjsjsjsQPS122)(76.29153.21565.19622KVA查手冊選5 變電所變壓器型號 SG10-315KVA/10KV/0.4KV,短路阻抗 UK%=4,D,yn112.2 無功功率補(bǔ)償： 2.2.1 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x： 電力系統(tǒng)無功功率優(yōu)化和無功功率補(bǔ)償是電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運行研究的一個重要組成部分。通過對電力系統(tǒng)無功電源的合理配置和對無功負(fù)荷的最佳補(bǔ)償,不僅

24、可以維持電壓水平和提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性, 而且可以降低有功網(wǎng)損和無功網(wǎng)損,使電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟(jì)運行。無功優(yōu)化計算是在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)負(fù)荷給定的情況下，通過調(diào)節(jié)控制變量（發(fā)電機(jī)的無功出力和機(jī)端電壓水平、電容器組的安裝及投切和變壓器分接頭的調(diào)節(jié)）使系統(tǒng)在滿足各種約束條件下網(wǎng)損達(dá)到最小。通過無功優(yōu)化不僅使全網(wǎng)電壓在額定值附近運行，而且能取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，使電能質(zhì)量、系統(tǒng)運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性完美的結(jié)合在一起。無功補(bǔ)償可看作是無功優(yōu)化的一個子部分，即它通過調(diào)節(jié)電容器的安裝位置和電容器的容量，使系統(tǒng)在滿足各種約束條件下網(wǎng)損達(dá)到最小。2.2.2 無功補(bǔ)償?shù)姆N類對于企業(yè)及大負(fù)荷用電單位，按照無功補(bǔ)償

25、的種類又分為高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和低壓就地補(bǔ)償。在補(bǔ)償容量相等的情況下，低壓就地補(bǔ)償減低的線損最大，因而經(jīng)濟(jì)效益最佳。這是可以理解的。由于低壓就地補(bǔ)償了負(fù)荷的感性部分，使流經(jīng)線路和變壓器上的無功電流大大減小，顯然此種方法所取得的經(jīng)濟(jì)效益最佳。2.2.3 并聯(lián)電容器裝置設(shè)計的一般要求1高壓并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)的設(shè)計，應(yīng)按全面規(guī)劃、合理布局、分級補(bǔ)償、就地平衡的原則確定最優(yōu)補(bǔ)償容量和分布方式。2變電所里的電容器安裝容量，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)電網(wǎng)無功規(guī)劃以及國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則和全國供用電規(guī)則的規(guī)定計算后確定。當(dāng)不具備設(shè)計計算條件時，電容器安裝容量可按變壓器容量的 10%30%

26、確定。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計103電容器分組容量，應(yīng)根據(jù)加大單組容量、減少組數(shù)的原則確定。4當(dāng)分組電容器按各種容量組合運行時，不得發(fā)生諧振，且變壓器各側(cè)母線的任何一次諧波電壓含量不應(yīng)超過現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波的有關(guān)規(guī)定。 5高壓并聯(lián)電容器裝置應(yīng)裝設(shè)在變壓器的主要負(fù)荷側(cè)。當(dāng)不具備條件時，可裝設(shè)在三繞組變壓器的低壓側(cè)。6當(dāng)配電所中無高壓負(fù)荷時，不得在高壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器裝置。低壓并聯(lián)電容器裝置的安裝地點和裝設(shè)容量，應(yīng)根據(jù)分散補(bǔ)償和降低線損的原則設(shè)置。補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)全國供用電規(guī)則的規(guī)定。2.2.4 并聯(lián)電容器裝置的布置和安裝的一般規(guī)定1高壓并聯(lián)電容器裝置的布置和安裝設(shè)計

27、，應(yīng)利于分期擴(kuò)建、通風(fēng)散熱、運行巡視、便于維護(hù)檢修和更換設(shè)備。2高壓并聯(lián)電容器裝置的布置型式，應(yīng)根據(jù)安裝地點的環(huán)境條件、設(shè)備性能和當(dāng)?shù)貙嵺`經(jīng)驗，選擇屋外布置或屋內(nèi)布置。一般地區(qū)宜采用屋外布置；嚴(yán)寒、濕熱、風(fēng)沙等特殊地區(qū)和污穢、易燃易爆等特殊環(huán)境宜采用屋內(nèi)布置。屋內(nèi)布置的并聯(lián)電容器裝置，應(yīng)設(shè)置防止凝露引起污閃事故的措施。3低壓并聯(lián)電容器裝置的布置型式，應(yīng)根據(jù)設(shè)備適用的環(huán)境條件確定采用屋內(nèi)布置或屋外布置。4屋內(nèi)高壓并聯(lián)電容器裝置和供電線路的開關(guān)柜，不宜同室布置。5低壓電容器柜和低壓配電屏可同室布置，但宜將電容器柜布置在同列屏柜的端部。2.3 無功補(bǔ)償容量的計算：初步計算總功率：=788.58+75

28、9.6+345.24+265.68+196.65=2355.75（KW）51jSP=1058.967+981.05+459.17+356.65+215.53=3071.07（KVAR）51jSQ 因在工業(yè)企業(yè)消耗的無功功率中，電動機(jī)占 70%，變壓器占 20%，線路占 10%。Qjs =3071.07KVAR 未計算五臺主變的無功功率，故設(shè)高壓側(cè)的無功功率為 QH則，QH （10.2）=Qjs= 3071.07KVAR；QH=Qjs/0.8= 3071.07/0.8=3838.84 KVAR即在未補(bǔ)償前在廠變 10KV母線上： P=2355.75KW，Q=3071.07KVAR 補(bǔ)償后：Cos

29、=0.9， （=25.80） 則 S=P/cos=2355.75/0.9=2617.5KVA Q=S*Sin25.80=2617.5*0.618=1617.62 KVAR 應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o功功率為：南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計11 Q=3071.071617.62=1453.46 KVAR 采用集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償相結(jié)合的方式補(bǔ)償。在廠變 10KV母線上，選擇TBB3-10-750/50 型電力電容器柜(2 臺)，每柜容量為 750KVAR，將它們分別設(shè)置在、段母線上，另在、變的低壓母線上裝設(shè)低壓電容器進(jìn)行補(bǔ)償。（根據(jù)計算結(jié)果選擇）根據(jù)以上計算的補(bǔ)償容量，選擇無功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后變電站 10kV 側(cè)功率因數(shù)為

30、0.90。選取的補(bǔ)償裝置見下表：并聯(lián)補(bǔ)償成套裝置型號額定電壓(kV)總標(biāo)稱容量(kvar)單臺標(biāo)稱容量(kvar)接線方式750/50-10TBB31075050Y2.3 供電電壓的選擇：根據(jù)用電協(xié)議，電業(yè)部門擬定在廠南側(cè) 1 公里處的 110KV/10KV變電所用 10KV架空線路向本廠供電。從以上負(fù)荷計算可知：總的視在功率為 2617.5KVA，符合 10KV架空線路的輸送容量。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，、變電所變壓器 10KV/0.4KV均為 1 臺，其余、變電所變壓器皆設(shè)置兩臺變壓器 10KV/0.4KV。給本廠重要負(fù)荷車間供電。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計12第三章第三章 廠變電所設(shè)計廠變電所設(shè)計根據(jù)

31、第二章的分析計算可知，廠變電所實為 10KV開關(guān)站，10KV架空線采用一路進(jìn)線到母線，母線采用五條電纜出線，分別接在、變電所。各路出線設(shè)備型號選擇均涉及廠總配變電所主接線選擇和、變電所變壓器容量的選擇。3.1 主接線選擇： 3.1.1 變配電所主接線選擇原則電氣主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。(1)當(dāng)滿足運行要求時，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。(2)當(dāng)變電所有兩臺變壓器同時

32、運行時，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。(3)當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組接線。(4)為了限制配出線短路電流，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運行。(5)接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。(6)610kV 固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。(7)采用 610 kV 熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。(8)由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計費用的專用電壓、電流互感器(一般都安裝計量柜)。(9)變壓

33、器低壓側(cè)為 0.4kV 的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。(10)當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。在變電所主接線方案的設(shè)計中，應(yīng)遵守的原則為：安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計131運行的可靠：斷路器檢修時是否影響供電；設(shè)備和線路故障檢修時，停電數(shù)目的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。2具有一定的靈活性：主接線正常運行時可以根據(jù)調(diào)度的要求靈活的改變運行方式，達(dá)到調(diào)度的目的，而且在

34、各種事故或設(shè)備檢修時，能盡快地退出設(shè)備。切除故障停電時間最短、影響范圍最小，并且再檢修在檢修時可以保證檢修人員的安全。3操作應(yīng)盡可能簡單、方便：主接線應(yīng)簡單清晰、操作方便，盡可能使操作步驟簡單，便于運行人員掌握。復(fù)雜的接線不僅不便于操作，還往往會造成運行人員的誤操作而發(fā)生事故。但接線過于簡單，可能又不能滿足運行方式的需要，而且也會給運行造成不便或造成不必要的停電。4經(jīng)濟(jì)上合理：主接線在保證安全可靠、操作靈活方便的基礎(chǔ)上，還應(yīng)使投資和年運行費用小，占地面積最少，使其盡地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。5應(yīng)具有擴(kuò)建的可能性：由于我國工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，電力負(fù)荷增加很快。因此，在選擇主接線時還要考慮到具有擴(kuò)建的可能性。

35、3.1.2 主接線的設(shè)計要求1變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。2當(dāng)能滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。 335110kV 線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴(kuò)大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kV 線路為 8 回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kV 線路為 6 回及以上時，宜采用雙母線接線。4在采用單母線、分段單母線或雙母線的 35110kV 主接線中，當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁

36、路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)110kV 線路為 6 回及以上，3563kV 線路為 8 回及以上時，可裝設(shè)專用的旁路斷路器。主變壓器 35110kV 回路中的斷路器，有條件時亦可接入旁路母線。采用 SF6 斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。5當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時，610kV 側(cè)宜采用分段單母線。線路為 12 回及以上時，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng) 635kV配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。6當(dāng)需限制變電所 610kV 線路的短路電流時，可采用下列措施之一：a.變壓器分列運行；b.采用高阻抗

37、變壓器；c.在變壓器回路中裝設(shè)電抗器。7接在母線上的避雷器和電壓互感器，可合用一組隔離開關(guān)。對接在變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。本廠負(fù)荷為三類用電負(fù)荷，、變電所變壓器皆設(shè)置兩臺變壓器，且 10KV架空線采用一路進(jìn)線，為了保證用電的可靠性，故在五個變電所的低壓側(cè)（380V/220V側(cè)）設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，相互備用。主接線圖如下圖所示：南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計14PT電容器進(jìn)線1#0#2#3#4#所變5#6#所變PT廠配電所變電所電容器變變變變變南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計15根據(jù)與電業(yè)部門簽定的協(xié)議， “從電業(yè)部門某 110KV/10KV變電所，采用單條 10KV架空線路向本廠供電”正常運行時為 1#、

38、2#開關(guān)合上，0#開關(guān)分?jǐn)?，分裂運行。、變壓器低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)均斷開。當(dāng)一路停電，一段母線失電時，自動裝置動作，失電段進(jìn)線開關(guān)跳閘（0#或 1#） ，0#分段開關(guān)合上，保證、變壓器供電正常。當(dāng)、變壓器中任意一臺停電時，其低壓總開關(guān)分?jǐn)啵渲腥我庖慌_低壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上。保證停電變壓器低壓母線各出線正常供電。 （根據(jù)自己的圖紙說根據(jù)自己的圖紙說明明）3.2 主變壓器容量選擇：根據(jù)負(fù)荷計算結(jié)果可知：、變電所的負(fù)荷為：1 變電所負(fù)荷為： P=0.9*876.2=788.58(KW) Q=0.9*1176.63=1058.967（KVAR）S=)(28.1320967.105858.78822KVA查手冊選

39、1 變電所變壓器型號 SG10-1600KVA/10KV/0.4KV；短路阻抗 UK%=4；D,yn112 變電所負(fù)荷為： P=0.9*844=759.6(KW) Q=0.9*1090.05=981.05（KVAR） S=)(08.124305.9846 .75922KVA查手冊選2 變電所變壓器型號 SG10-1250KVA/10KV/0.4KV；短路阻抗 UK%=4；D,yn113 變電所負(fù)荷為：P=0.9*383.60=345.24(KW) Q=0.9*510.19=459.17（KVAR）S=)(48.57417.45924.36522KVA查手冊選3 變電所變壓器型號 SG10-80

40、0KVA/10KV/0.4KV；短路阻抗 UK%=4；D,yn114 變電所負(fù)荷為：P=0.9*295.20=265.68(KW) Q=0.9*396.28=356.65（KVAR）S=)(73.44465.35668.26522KVA查手冊選4 變電所變壓器型號 SG10-500KVA/10KV/0.4KV；短路阻抗 UK%=4；D,yn115 變電所負(fù)荷為：P=0.9*218.50=196.65(KW) Q=0.9*239.48=215.53（KVAR）S=)(76.29153.21565.19622KVA查手冊選5 變電所變壓器型號 SG10-315KVA/10KV/0.4KV；短路阻抗

41、 UK%=4；D,yn11南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計16第四章第四章 廠變電所高壓設(shè)備選擇廠變電所高壓設(shè)備選擇 4.1 電氣設(shè)備選擇的一般要求1）應(yīng)滿足各種運行、檢修、短路和過電壓情況的運行要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。2）應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（如海拔、大氣污染程度和環(huán)境溫度等）校核。3）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。4）與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。5）同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種，以減少備品備件，方便運行管理。6）選用的新產(chǎn)品均應(yīng)有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。4.2 電氣設(shè)備選擇的一般原則 根據(jù)電氣設(shè)備選擇的一般原則，按正常工作條件選取。選擇的高壓電器，

42、應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路得最高運行電壓；選用的電器額定電流不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流。在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗，校驗的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。同時兼顧今后的發(fā)展，選用性能價格比高，運行經(jīng)驗豐富，技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備的類型，以減少備品備件，也有利于運行，檢修等工作。電氣選擇的一般技術(shù)條件，如下表 41、42 所示：表 41 電氣選擇的一般技術(shù)條件表序號名稱額定電壓額定電流額定開斷電流動穩(wěn)定熱穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)電流密度其它1斷路器2隔離開關(guān)3熔斷器4CT變

43、比準(zhǔn)確級次5限流電抗器6避雷器7導(dǎo)體硬母線電暈8電纜長距離大電流 35KV 以上南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計179PT變比準(zhǔn)確級次表 42 開關(guān)設(shè)備的選擇與校驗表中， 分別為斷路器的額定電壓、額定電流和額定開斷電流；NbrNNIIU, 分別為斷路器工作點的線路額定電壓、最大負(fù)荷電流和三相短路電IIUNS ,max流穩(wěn)態(tài)值； 斷路器工作點的三相短路沖擊電流和短路全電流最大有效值；shshIi ,分別為斷路器的動穩(wěn)定電流峰值、熱穩(wěn)定電流及其試驗時間；tIites,4.2.1 按照正常工作條件選擇 1、類型和形式的選擇：根據(jù)設(shè)備的安裝地點、使用條件等因素，確定是選用戶內(nèi)型還是戶外型；選用普通型還是防污型；選

44、用裝配式還是成套式；選用適合有人值班的還是滿足無人值班要求等。2、額定電壓：按電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的額定電壓 UN不小于裝設(shè)地點的電網(wǎng)額定電壓 UNS選擇，即 NSNUU但是，限流式熔斷器只能用在與其額定電壓相同的電網(wǎng)中，若降壓使用的話，熔斷時產(chǎn)生的過電壓將對電網(wǎng)和設(shè)備的絕緣造成損害。 3、額定電流： 所選電氣設(shè)備的額定電流 IN或載流導(dǎo)體的長期允許電流 Iy（經(jīng)溫度或其他條件修正后而得到的電流值） ，不得小于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流。即 maxIIIyN或正常運行條件下，各回路的最大持續(xù)工作電流 Imax,按表 4-3 中原則計算。按 GB76390交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱的規(guī)定，斷路

45、器、隔離開關(guān)、電抗器等電器設(shè)備在環(huán)境最高溫度為+40時，允許按額定電流持續(xù)工作。當(dāng)安裝地點的環(huán)境溫度高于+40而低于+60時，每增高 1，建議額定電流減少 1.8%；當(dāng)?shù)陀?40時，每降低 1，建議額定電流增加 0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。 設(shè)備名稱額定電壓額定電流開斷電流動穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器NSNUUmaxIIN（或）tNbrIII shesiiktQtI2隔離開關(guān)NSNUUmaxIINshesiiktQtI2熔斷器NSNUUmaxIINshNbrII南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計18正常運行條件下，各回路的最大持續(xù)工作電流 Imax，按表 43 中的原則計算。 表 43 各回路最

46、大持續(xù)工作電流 Imax 的計算回回 路路 名名 稱稱最大持續(xù)工作電流最大持續(xù)工作電流 Imax 的計算原則的計算原則發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)回路Imax=1.05IN變壓器回路Imax=1.05IN同時考慮變壓器的正常過負(fù)荷的倍數(shù)母線分段或母聯(lián)斷路器回路Imax-一般為該母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的持續(xù)工作電流主母線Imax 按潮流分布計算帶電抗器出線Imax 按按電抗器的額定電流計算，因其過載能力很小單回線路Imax 包括原有負(fù)荷、線路損耗及事故時轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷三方面之和饋線雙回線路Imax 取 1.22 倍一回路的正常最大負(fù)荷 4.2.2 按短路狀態(tài)進(jìn)行校驗當(dāng)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體通過短路電流時，會

47、同時產(chǎn)生電動力和發(fā)熱兩種效應(yīng)，一方面使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體受到很大的電動力作用，同時又使它們的溫度急驟升高，這可能使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的絕緣受到損壞。為此，在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇時，必須對短路電流進(jìn)行電動力和發(fā)熱計算，以驗算動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。為使所選電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作驗算用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。（1） 容量和接線：按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建成后 510 年） ；其接線應(yīng)采取可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式。（2） 短路種類：

48、一般按三相短路驗算，若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗算。（3） 計算短路點：選擇通過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。先考慮分別在電氣設(shè)備前后短路時的短路電流，同時要強(qiáng)調(diào)的是流過所要校驗設(shè)備內(nèi)部的短路電流，而非流到短路點的總短路電流。（4） 短路計算時間：檢驗電器是熱穩(wěn)定和開斷能力時，還必須合理地確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間 tk為繼電保護(hù)動作時間 tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時間 tab之和，即 abprkttt 式中 tab-斷路器全開斷時間； tpr-后備保護(hù)動作時間。驗算電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的方法如下： 當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時

49、，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值，南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計19即， KymQQIt2式中， QK-短路電流的熱效應(yīng)； It-設(shè)備給定的時間 t 內(nèi)允許的熱穩(wěn)定電流有效值。 當(dāng)被選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體通過可能最大的短路電流值時，電動力效應(yīng)不會造成其變形或損壞。即短路電流應(yīng)滿足 esmii式中 im-短路沖擊電流的幅值； ies-設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流的峰值。4.2.3 按環(huán)境條件校核： 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗。當(dāng)氣溫、溫度、污穢、海拔、地震、覆冰等環(huán)境條件超過一般電器的基本使用條件時，應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后采取措施或向設(shè)備制造商提出補(bǔ)充要求。4.3 短路電流計算： 電力系統(tǒng)由于設(shè)備

50、絕緣破壞，架空線路的線間或?qū)Φ孛鎸?dǎo)電物短接，或雷擊大氣過電壓以及工作人員的誤操作，都有可能造成相與相、相與地之間導(dǎo)電部分短接。短路電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，會使電氣設(shè)備損壞，人身安全受到威脅，由于短路時系統(tǒng)電壓的驟降，設(shè)備不能運行。通常三相短路電流（對稱短路）是系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障，在電氣設(shè)備校驗時一般用三相短路電流。4.3.1 短路電流計算的主要目的短路電流的計算是電氣設(shè)計任務(wù)中的一項重要內(nèi)容，其主要目的為：（1）電氣主接線比較與選擇；（2）選擇導(dǎo)體和和斷路器等電氣設(shè)備，或?qū)@些設(shè)備提出技術(shù)要求；（3）為繼電保護(hù)的設(shè)計以及調(diào)試提供依據(jù)；（4）評價并研究限制短路電流的措施；4.3.2 短路計

51、算的計算方法和步驟：1歐姆法（有名單位制法）計算步驟：1.計算短路回路中各主要元件的阻抗；2.繪短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗的方法，化簡電路，計算短路回路的總阻抗；3.計算三相短路電流周期分量有效值及其他短路電流和三相短路容量；4.列出短路計算表。采用歐姆法計算低壓側(cè)短路計算點的短路回路總阻抗時，高壓側(cè)各元件阻抗均應(yīng)換算到低壓側(cè)。2標(biāo)么值法（相對單位制法） 。計算步驟：1.設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計算短路點基準(zhǔn)電流；2.計算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)么值；3.繪短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)回路求等效阻抗的方法，化簡電路，計算短路回路的總電抗標(biāo)么值；4.計算三相短路電流周期分

52、量有效值及其它短路電流和三相短路容量；5.列出短路計算表。 標(biāo)么值法主要用于高壓系統(tǒng)短路計算，而高壓系統(tǒng)中的電抗一般遠(yuǎn)大于電阻，因此一般只計電抗。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計20（1）短路點的選擇： 變壓器回路應(yīng)比較斷路器前后短路時通過斷路器的電流值，則選其大的為短路計算點； 母聯(lián)斷路器回路應(yīng)考慮母聯(lián)斷路器向備用母線充電時，備用母線的故障； 帶電抗器的出線回路選擇電抗器后為短路計算點； 所有母線上都應(yīng)選擇短路點。（2）畫出等值網(wǎng)絡(luò)： 去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支，線路電容，各元件電阻， 選取基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA 和基準(zhǔn)電壓(取各級電壓的平均值)；bU 將各元件的電抗換算為同一基準(zhǔn)的標(biāo)么值電抗； 繪

53、出等值網(wǎng)絡(luò)圖，將各元件電抗統(tǒng)一編號。（3）網(wǎng)絡(luò)簡化的假設(shè)； 負(fù)荷略去不計； 略去各元件的電阻、導(dǎo)納； 無限大功率電源的內(nèi)阻抗等于零； 電位相等的節(jié)點可直接相連； 等電位點之間的電抗可短接后除去。由于此次畢業(yè)設(shè)計計算短路電流僅為選擇電氣設(shè)備使用，故只需按最大運行方式下的三相短路來計算。取基準(zhǔn)功率， Uj=Uj1=10.5KV。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的變電所在最大MVASj100運行方式下 10KV母線短路容量為。 MVASd2003 故，5 . 0200100*1djSSXjjjSUX22*jjjUXSXXX 輸電線路相電抗標(biāo)幺值：4 . 01010014 . 0220*jjUSlXX 架空線進(jìn)線并

54、聯(lián)：2 . 04 . 02121*2XX10.220.5 31K 31KKM1南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計21表 44 短路電流計算表：短路點*X*1XI)(3j1*KAUSIIIIIjj (KA)IiCh 55. 2K1+0.5+0.2*1X*2X=0.743. 17 . 01*I86. 75 .10310043. 1 I04.2086. 755. 2Chi注：因此次設(shè)計只需選擇高壓 10KV設(shè)備，而不需要選擇低壓設(shè)備，故只需計算 K1的三相短路電流：；)(86. 7KAII KAiCh04.204.4 高壓電器設(shè)備選擇：4.4.1 負(fù)荷電流計算1、進(jìn)線（單回路） 根據(jù)前面的計算負(fù)荷可知：=2355

55、.75（KW） ； =3071.07（KVAR）51jSP51jSQ KVAQPSjSjSjS5 .387007.307175.23552222 負(fù)荷電流ASIjSjS66.2122 .185 .38705 .1032、變壓器（即 2#、3#、4#、5#、6#開關(guān)出線）均按其變壓器額定電流作為最大負(fù)荷電流：即 ASIejS4 .922 .18160005. 15 .10305. 111 ASIejS12.722 .18125005. 15 .10305. 122 ASIejS2 .462 .1880005. 15 .10305. 133 ASIejS85.282 .1850005. 15 .1

56、0305. 144 ASIejS17.182 .1831505. 15 .10305. 1554.4.2 高壓斷路器的選擇：1高壓斷路器的用途及對它的基本要求在變電所中，高壓斷路器是 1000V 以上電路中的主要控制設(shè)備。在正常運南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計22行時，用來接通或斷開電路的負(fù)荷電流；故障時，用來迅速斷開短路電流，切除故障電路。因此，對斷路器的基本要求有以下幾點： 合閘狀態(tài)時應(yīng)為良好的導(dǎo)體； 在合閘狀態(tài)時應(yīng)具有良好的絕緣性； 在開斷規(guī)定的短路電流時，應(yīng)有足夠的開斷能力和盡可能短的開斷時間； 在接通規(guī)定的短路電流時，短時間內(nèi)斷路器的觸頭不能產(chǎn)生熔焊等情況； 在制造廠給定的技術(shù)條件下、高壓斷路

57、器要能長期可靠的工作，有機(jī)械壽命和電氣壽命要求。此外，高壓斷路器還應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝和檢修方便、體積小、重量輕等優(yōu)點。2高壓斷路器的選擇和校驗斷路器根據(jù)使用的滅弧介質(zhì)不同，分為油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器等種類。考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運行維護(hù)，且由于 SF6 斷路器已成為超高壓和特高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器，故在 110KV 側(cè)采用六氟化硫斷路器。它是利用 SF6 氣體為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的無油化開關(guān)設(shè)備，其絕緣性能和滅弧特性都大大高于油斷路器，不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長而且使用可靠，不存在不安全問題。由于其價格較高，且對 SF6 氣體的應(yīng)用、管理、運行都有

58、較高要求，故在中壓（35、10KV）應(yīng)用還不夠廣。真空斷路器噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流，一般 635KV 選用真空斷路器。而少油斷路器產(chǎn)品技術(shù)成熟，考慮到經(jīng)濟(jì)性，也可選用。本次設(shè)計選用真空斷路器。根據(jù)高壓斷路器的選擇原則，斷路器的型號選擇如下表 45 所示 項目計算值所選型號產(chǎn)品保證值額定電壓10KV10KV額定電流212.7A/92.4A/72.12A/46.2A/28.85A/18.17A1250A

59、開斷電流7.86KA31.5KA動穩(wěn)定20.04KA80KA熱穩(wěn)定7.86KAZN410/1250A/31.5KA31.5KA4.4.3 高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗1隔離開關(guān)的作用隔離開關(guān)是變電所中常用的電器，它需與斷路器配套使用。但隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流和短路電流。隔離開關(guān)的主要用途：（1）隔離電壓 在檢修電氣設(shè)備時，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。（2）倒閘操作 投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。（3）分、合小電流 因隔離開關(guān)具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力，故一般可以來進(jìn)行以下操作：

60、 分、合閘避雷器、電壓互感器的空載母線；南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計23 分、合電流不超過 2A 的空載變壓器。關(guān)合電容電流不超過 5A 的空載線路。2高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求：(1)隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開；(2)隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全；(3)隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度；(4)隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓；(5)隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠；(6)帶有接地刀閘的隔離