課程設計工廠供電

1、課程設計工廠供電課程設計工廠供電課程設計工廠供電遼寧工業(yè)大學供配電技術(shù)課程設計（論文）題目：35/10kV變電站設計院（系）：電氣工程學院專業(yè)班級：學號：學生姓名：指導教師：教師職稱：起止時間：遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）課程設計（論文）任務及考語院（系）：電氣工程及自動化學院教研室：電氣學號080303031學生姓名王琳專業(yè)班級電氣081課程設計（論文）35/10kV變電站設計題目要求對工廠3510kV供配電進行設計，已知負荷如表，功率因數(shù)不得低于0.96.課程設計（論文）任務負荷名稱安裝容量（kW）Kdcostg供電距離（kM）金工車間11430.790.820.700.9鑄鋼車間4

2、7750.710.810.720.4鑄鐵車間14820.830.830.670.42水壓機車間10000.700.850.620.5冷作車間5850.650.790.780.8附件車間1640.550.800.750.8熱辦理車間4760.630.750.880.98鑄件清理車間4750.590.820.700.52機修車間1540.520.770.831.15煤氣站10000.800.840.651.22氧氣站10810.840.860.590.95設計詳盡內(nèi)容：負荷計算；無功賠償方案設計；變壓器的選擇；變電所主接線方案設計；短路電流計算；電氣設備選擇及校驗；撰寫課程設計說明書。指導教師評平

3、常成績：論文成績：爭論成績：語及成總成績：指導教師署名：績年月日注：成績：平常20%；論文質(zhì)量60%；爭論20%。以百分制算I遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）綱領電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要動力能源，工廠供電設計的任務是從電力系統(tǒng)獲得電源，經(jīng)過合理的傳輸、變換、分派到工廠車力系間中每一個用電設備上。工廠工業(yè)負荷是電力系統(tǒng)的主要用戶，工廠供電系統(tǒng)也是電統(tǒng)的一個構(gòu)成部分，保證安全供電和經(jīng)濟運轉(zhuǎn)，不但關(guān)系到公司的利益，也關(guān)系到電力系統(tǒng)的的安全和經(jīng)濟運轉(zhuǎn)以及合理利用能源。工廠供電設計方案一定吻合國家標準中的有關(guān)規(guī)定，同時一定滿足安全、靠譜、優(yōu)良、經(jīng)濟的要求。本課程設計為35kV降壓變電所的設計，其負荷均為三

4、級負荷，依據(jù)設計任務書的要求，本設計的主要內(nèi)容包含：負荷計算及無功賠償，變壓器的選擇，主接線的選擇，短路電流的計算，主要電氣設備的選擇和校驗等。要點詞：工廠供電；變電站；設計II遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）目錄第1章緒論.11.1變電站大體11.2本文研究內(nèi)容1第2章負荷計算及無功賠償.22.1負荷計算22.2無功賠償4第3章變壓器的選擇.63.1主變壓器臺數(shù)的選擇63.2主變壓器容量的選擇63.3主變壓器形式的選擇7第4章主接線的設計.84.1設計主接線的意義84.2設計主接線的要求84.3主接線的設計及論證9第5章短路計算.125.1短路的原由125.2短路的結(jié)果125.3短路計算的

5、目的135.4對本設計進行短路計算13第6章電氣設備的選擇.166.1斷路器的選擇.166.2隔走開關(guān)的選擇.186.3母線的選擇.20第7章總結(jié).21參照文件.22III遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）第1章緒論1.1變電站大體跟著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設的快速興起，供電系統(tǒng)的設計愈來愈全面、系統(tǒng)，廠用電量快速增添，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟狀況、供電的靠譜性指標也日趨提升，所以對供電設計也有了更高、更完美的要求。設計能否合理，不但直接影響基建投資、運轉(zhuǎn)花費和有色金屬的耗費量，也會反應在供電的靠譜性和安全生產(chǎn)方面，它和公司的經(jīng)濟效益、設備人身安全親近有關(guān)。變電站是電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，由電器設

6、備及配電網(wǎng)絡按必定的接線方式所構(gòu)成，它從電力系統(tǒng)獲得電能，經(jīng)過其變換、分派、輸送與保護等功能，然后將電能安全、靠譜、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設備的轉(zhuǎn)設場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站一定改變傳統(tǒng)的設計和控制模式，才能適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨向。1.2本文研究內(nèi)容本文所研究的是35kV降壓變電站的主接線設計及變壓器的選擇，變電所電氣主接線設計是依照變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì)，選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應的接線方式。在經(jīng)濟角度上要考慮周到，盡量以最少的投資獲取最正確的方案。依照要求選擇適合的變壓器。短路電流計算，對變電站系統(tǒng)中的各個電壓等級下的

7、母線發(fā)生三相短路時，所流過的短路電流進行了分別計算。電氣設備動、熱穩(wěn)固校驗，電氣設備的選擇條件包含兩大多數(shù)：一是電氣設備所需要滿足的基本條件，即按正常工作條件選擇，并按短路狀態(tài)校驗動、熱穩(wěn)固；二是依據(jù)不一樣電氣設備的特色而提出的選擇和校驗項目，主要電氣設備型號及參數(shù)的確定。電氣總平面及配電裝置斷面設計和無功賠償方案設計，較為詳盡地達成了電力系統(tǒng)中變電站設計。本次課程設計，旨在熟習變電所中供電系統(tǒng)的負荷計算，掌握變電所中二次回路的基本源理，在次基礎上對供電系統(tǒng)中的變電所二次接線進行了設計和保護，最后依據(jù)詳盡環(huán)境條件對電氣設備進行校驗，使本次設計的內(nèi)容更為完美。1遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）

8、第2章負荷計算及無功賠償2.1負荷計算供電系統(tǒng)要能安全靠譜地正常運轉(zhuǎn)，此中各個元件都一定選擇適合，除了應滿足工作電壓和頻次的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。所以有必需對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)電力負荷進行統(tǒng)計計算經(jīng)過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為計算負荷。計算負荷是供電設計計算的基本依照。計算負荷確立得能否正確合理，直接影響到電器和導線電纜的選擇能否經(jīng)濟合理。假如計算負荷確立得過大，將造成投資和有色金屬的浪費。假如計算負荷確立得過小，增添電能消耗，以致絕緣過早老化甚至焚燒引起火災，從而造成更大的損失。因而可知，正確確立計算負荷特別重要。下邊，依據(jù)需用

9、系數(shù)法對本系統(tǒng)進行負荷計算。（1）金工車間已知Kd0.79,cos0.82,tan0.70P30(1)0.791143kW902.97kWQ30(1)902.97kW0.70632.08kvar（2）鑄鋼車間已知Kd0.71,cos0.81,tan0.72P30(2)0.714775kW3390.25kWQ30(2)3390.25kW0.722240.98kvar（3）鑄鐵車間已知Kd0.83,cos0.83,tan0.67P30(3)0.831482kW1230.06kWQ30(3)1230.06kW0.67824.14kvar（4）水壓機車間已知Kd0.70,cos0.85,tan0.62

10、2遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）P30(4)0.701000kW700kWQ30(4)700kW0.62434kvar（5）冷作車間已知Kd0.65,cos0.79,tan0.78P30(5)0.65585kW380.25kWQ30(5)380.25kW0.78296.60kvar（6）附件車間已知Kd0.55,cos0.80,tan0.75P30(6)0.55164kW90.2kWQ30(6)90.2kW0.7567.65kvar（7）熱辦理車間已知Kd0.63,cos0.75,tan0.88P30(7)0.63476kW299.88kWQ30(7)299.88kW0.88263.89k

11、var（8）鑄件清理車間已知Kd0.59,cos0.82,tan0.70P30(8)0.59475kW280.25kWQ30(8)280.25kW0.70196.18kvar（9）機修車間已知Kd0.52,cos0.77,tan0.83P30(9)0.52154kW80.08kWQ30(9)80.08kW0.8366.47kvar（10）煤氣站已知Kd0.80,cos0.84,tan0.65P30(10)0.801000kW800kW3遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）Q30(10)800kW0.65520kvar（11）氧氣站已知Kd0.84,cos0.86,tan0.59P30(11)0.

12、841081kW908.04kWQ30(11)908.04kW0.59535.74kvar所以，總的計算負荷為（取Kp0.95,K0.97）qP30=0.95(902.97+3390.25+1230.06+700+380.25+90.2+299.88+280.25+80.08+800+908.04)=8608.88kWQ30=0.97(632.08+2240.98+824.14+434+296.60+67.65+263.89+196.18+66.47+520+535.74)=5895.40kvarS30P302Q3028608.8825895.40210434.01kVAI30S3010434

13、.01kVA6024.08A3UN310kV2.2無功賠償無功電源和有功電源相同是保證系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全供電不行缺乏的。由無功功率的靜態(tài)特征可知，無功功率與電壓的關(guān)系較有功功率與電壓的關(guān)系更為密切，從根本上來說，要保持整個系統(tǒng)的電壓水平就一定有足夠的無功電源。并且，工廠中因為有大批的異步電動機等感性負荷，還有感性的電力變壓器，而使功率因數(shù)降低。如在充發(fā)散揮設備潛力、改良設備運轉(zhuǎn)性能、提升其自然功率因數(shù)的狀況下，尚達不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求時，則需考慮增設無功功率賠償裝置。無功賠償一般有以下幾個要求：（1）電力系統(tǒng)的無功電源與無功負荷，在各樣正常及事故運轉(zhuǎn)時，都應推行分層分區(qū)、就地均衡的原則。

14、（2）在正常運轉(zhuǎn)方式時，忽然失掉一回線路，或一臺最大容量的無功賠償設備，或一臺最大容量的發(fā)電機以后，系統(tǒng)無功電源事故備用的容量方式及配電方式，應能保持電壓穩(wěn)固和正常供電；在正常檢修運轉(zhuǎn)方式時，若發(fā)生上述事故，應同意采納切除部分負荷或并聯(lián)電抗器等必需措施，以保持電壓穩(wěn)固。4遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）（3）關(guān)于110kV以上系統(tǒng)的無功賠償，應試慮提升電力系統(tǒng)穩(wěn)固性的作用。常用的無功賠償裝置有以下幾種：（1）同步伐相機：同步伐相機在額定電壓5%的范圍內(nèi)，可發(fā)額定容量，在過勵磁運轉(zhuǎn)時，它向系統(tǒng)供應感性的無功功率起無功電源作用，能提升系統(tǒng)電壓，在欠勵磁運轉(zhuǎn)時，它從系統(tǒng)汲取感性的無功功率起無功負荷

15、作用，可降低系統(tǒng)電壓。裝有自動勵磁調(diào)理裝置的同步伐相機，能依據(jù)裝設地址電壓的數(shù)值改變輸出無功功率，進行電壓調(diào)理，可是調(diào)相機的造價高，消耗大，施工期長。（2）串通電容賠償裝置：在長距離超高壓輸電線路中，串入電容器組利用電容器的容抗抵消輸電線路的一部分感抗，縮短輸電線的電氣距離，提升靜、動穩(wěn)固度。但對負荷功率因數(shù)高（y0.95）的線路，串通賠償?shù)恼{(diào)壓成效就很小。（3）靜電賠償器賠償裝置：由靜電電容器與電抗器并聯(lián)構(gòu)成，電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可汲取無功功率，二者結(jié)合再配以調(diào)理裝置，就可以改變輸出無功功率，與同步伐相機對比，運轉(zhuǎn)保護簡單，功率消耗小，但相對電容賠償裝置，其造價高保護較復雜，一般適用

16、以較高的電壓等級500kV變電所中。（4）并聯(lián)電容器賠償裝置：它擁有投資省，裝設地址不受自然條件限制，運轉(zhuǎn)簡單靠譜等長處，故一般第一考慮裝設并聯(lián)電容器。因為本次設計的變電站為35kV降壓變電站，以賠償?shù)慕嵌燃敖?jīng)濟和檢修方面來考慮，第一選擇并聯(lián)和串通賠償裝置。而原始資料的數(shù)據(jù)可知，賠償裝置主要賠償負荷的無功容量及均衡主變消耗，所以選擇并聯(lián)賠償裝置最優(yōu)。下邊確立本系統(tǒng)無功賠償裝置的容量：（1）賠償前的變壓器容量和功率因數(shù)依據(jù)負荷計算，變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷S30=10434.01kVA，未進行無功賠償時，變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)cos8608.88/10434.01=0.83（2）無功賠償容量按

17、規(guī)定，變電所高壓側(cè)的cos0.96，考慮到變壓器自己的無功功率消耗QT遠大其有功功率消耗PT,一般QT(45)PT，所以在變壓器低壓側(cè)進行無功賠償時，低壓側(cè)賠償后的功率因數(shù)應略高于0.96，這里取cos=0.98要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.83提升到0.98，低壓側(cè)需裝設的并聯(lián)電容器容量為：QC=8608.88（tanarccos0.83-tanarccos0.98）kvar=4046.17kvar取QC=4200kvar，依據(jù)工廠常用電氣設備手冊查表可知：選擇以下型號的裝置（如表2.1所示）21臺裝設在低壓側(cè)，實現(xiàn)無功功率賠償。表2.1BWF-10.5-200-1W無功賠償裝置技術(shù)參數(shù)型號額定電

18、壓（KV）額定容量（Kvar/KW）BWF10.52001W10.52005遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）第3章變壓器的選擇電力變壓器，是變電所中最要點的一次設備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓高升或降低，以利于電能的合理輸送，分派和和適用。在各樣電壓等級的變電站中，其擔負著變換網(wǎng)絡電壓，進行電力傳輸?shù)闹匾蝿?。確立合理的變壓器容量是變電所安全靠譜供電和網(wǎng)絡經(jīng)濟運轉(zhuǎn)的保證。因此，在保證安全靠譜供電的基礎上，確立變壓器的經(jīng)濟容量，提升網(wǎng)絡的經(jīng)濟運轉(zhuǎn)素質(zhì)將擁有明顯的經(jīng)濟意義。3.1主變壓器臺數(shù)的選擇正確選擇變壓器的臺數(shù)，對實現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟和合理供電擁有重要意義。選擇主變壓器臺數(shù)時應試慮原則是：

19、（1）應滿足用電負荷對供電靠譜性的要求。對供有大批一二級負荷的變電所，應采納兩臺變壓器，以便一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷連續(xù)供電。對只有二級負荷而無一級負荷的變電所，也可以只采納一臺變壓器，但一定在低壓側(cè)敷設與其余變電所相連的聯(lián)系線作為備用電源，或還有自備電源。（2）對季節(jié)性負荷或負荷變動較大而宜于采納經(jīng)濟運轉(zhuǎn)方式的變電所，可以考慮采納兩臺變壓器。（3）除上述兩種狀況外，一般車間變電所宜采納一臺變壓器。可是負荷集中而容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可采納兩臺或多臺變壓器。（4）在確立變電所主變壓器臺數(shù)時，應適合考慮負荷的發(fā)展，留有必定的余地。對本設計而言，負荷集

20、中且容量較大，應試慮選擇兩臺變壓器。3.2主變壓器容量的選擇裝有兩臺主變壓器的變電站，每臺主變壓器容量ST應同時滿足以下兩個條件：（1）隨意一臺變壓器獨自運轉(zhuǎn)時，宜滿足總計算負荷S30的60%70%的需6遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）要，即ST=(0.60.7)S30（2）隨意一臺變壓器獨自運轉(zhuǎn)時，應滿足所有一、二級負荷S30()的需要，即STS30()在前面的設計中，已經(jīng)采納了無功賠償裝置，所以，賠償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為S30=8608.882(5895.404200)2kVA=8774.23kVA所以，主變壓器容量應大于8774.23A，可選擇8800kVAkV3.3主變壓器

21、形式的選擇（1）主變壓器相數(shù)的確定在330kV及以下的變電站中，一般都采納三相式變壓器。因為一臺三相式變壓器較同容量的三臺單相式變壓器投資小、占地少、消耗小，同時配電裝置構(gòu)造較簡單，運轉(zhuǎn)保護較方便。（2）主變壓器繞組形式的確定本設計中只有35kV和10kV兩種電壓等級，故采納雙繞組變壓器。變壓器繞組連結(jié)方式一定和系統(tǒng)電壓相位一致，不然不可以并列運轉(zhuǎn)。電力系統(tǒng)采納的繞組連結(jié)方式只有星接和角接，我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采納星接，35kV也采納星接，此中性點多經(jīng)過消弧線圈接地。35kV及以下電壓，變壓器繞組都采納角接。依據(jù)本次設計內(nèi)容可以確立，高、低雙側(cè)繞組分別采納星接和角接，此中高壓

22、側(cè)的中性點經(jīng)消弧線圈接地。（3）主變壓器調(diào)壓方式的確定變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實現(xiàn)。無載調(diào)壓變壓器分接頭較少，且一定在停電狀況下才能調(diào)理；有載調(diào)壓變壓器分接頭許多，調(diào)壓范圍可達30%，且分接頭可帶負荷調(diào)理。但有載調(diào)壓變壓器不可以并聯(lián)運轉(zhuǎn)，因為有載分接開關(guān)的切換不可以保證同步工作。依據(jù)變電所變壓器配置，有兩臺主變壓器并列運轉(zhuǎn)，所以應采納無載調(diào)壓變壓器。綜合以上分析，結(jié)合技術(shù)分析比較及經(jīng)濟靠譜性分析比較，本所宜采納SZ9-8800/35型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以及技術(shù)參數(shù)以下：主變?nèi)萘浚篠N=8800kVA型號：三相雙繞組有載調(diào)壓降壓變壓器阻抗電壓

23、：8.0%聯(lián)接組別：Y/-11臺數(shù)：兩臺7遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）第4章主接線的設計變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分派電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各樣電氣設備，并依照相應的技術(shù)要求連結(jié)起來。把變電站、斷路器等按預期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為電氣主接線。電氣主接線是由高壓電器經(jīng)過連結(jié)線，按其功能要求構(gòu)成接受和分派電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡。用規(guī)定的圖形符號按工作次序擺列，表示電氣設備或成套裝備的所有基本構(gòu)成和連結(jié)關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。4.1設計主接線的意義主接線是電力系統(tǒng)接線的主要部分，是變電站電氣設計的首要部分，它表示了變壓器、

24、線路和斷路器等電氣設備的數(shù)目和連結(jié)方式及可能的運轉(zhuǎn)方式，從而達成變電、輸配電的任務。它的設計，直接關(guān)系著全所電氣設備的選擇、配電裝置的部署、繼電保護裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)固、靈巧和經(jīng)濟運轉(zhuǎn)。主接線的設計是一個綜合性的問題，一定在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力求使其技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全靠譜。4.2設計主接線的要求電氣主接線設計應滿足安全性、靠譜性、靈巧性、經(jīng)濟性四項基本要求，其詳盡要求以下：第一，變電站的安全性應吻合國家標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設備的安全。詳盡要求以下：（1）在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反應電能的負荷側(cè)，一定裝設高壓隔走開關(guān)；（2）在低壓斷

25、路器的電源側(cè)及可能反應電能的負荷側(cè)，一定裝設低壓隔走開關(guān)；（3）在裝設高壓熔斷器、負荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，一定裝設高壓間隔隔走開關(guān)；（4）35kV及以上的線路尾端，應裝設與隔走開關(guān)系鎖的接地刀閘；（5）變配電所高壓母線上及架空線路尾端，一定裝設避雷器。裝于母線上的避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔走開關(guān)；接與變壓器引出的避雷器，不宜8遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）裝設隔走開關(guān)。其次，要考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用、所采納的設備的靠譜性以及結(jié)合一次設備和二次設備在運轉(zhuǎn)中的靠譜性進行綜合分析。詳盡要求以下：（1）斷路器檢修時不該影響供電。檢修時，應能保證安全、靠譜的供電；（2）斷路器或母線

26、故障以及母線檢修時，盡量減少停運出線回數(shù)及停電時間，并且要保證所有一級負荷和部分二級負荷的供電；（3）盡量防范發(fā)電廠、變電所所有停運的可能性。防范系統(tǒng)解裂；（4）大機組超高壓電氣主接線應滿足靠譜性的特別要求。其余，主接線應滿足在調(diào)動、檢修及擴建時的靈巧要求。從系統(tǒng)的長遠規(guī)劃來設計，應滿足靈巧性要求。其詳盡要求以下：（1）調(diào)動時應該可以靈巧地投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，分配電源和負荷，滿足系統(tǒng)在事故運轉(zhuǎn)方式，檢修運轉(zhuǎn)方式以及特別運轉(zhuǎn)方式以及特別運轉(zhuǎn)方式下的系統(tǒng)調(diào)動要求；（2）檢修時可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運轉(zhuǎn)和對車間的供電；（3）擴建時可以簡

27、單地從早期接線過渡到最后接線。在不影響連續(xù)供電或停運時間最短的狀況下，投入新裝機組，變壓器或線路而不相互攪亂，并且對一次和二次部分的改建工作最少。主接線滿足靠譜性，靈巧性要求的前提下做到經(jīng)濟合理。其詳盡要求以下：（1）主接線力求簡單，節(jié)儉斷路器、隔走開關(guān)、避雷器等一次設備；（2）要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器；（3）35kV及其以下終端或分支變電所可采納簡單電器；（4）主接線設計要為配電裝置部署創(chuàng)立條件，盡量使占地面積減少；（5）合理地選擇電氣設備的種類、容量、數(shù)目，要防范設備增添電能損失。4.3主接線的設計及論證本設計中變電站有兩路35kV電源進線，所以高壓側(cè)宜采納內(nèi)橋

28、式接線。內(nèi)橋接線的特色：（1）線路操作方便。如線路發(fā)生故障，僅故障線路的斷路器跳閘，其余三回線路可連續(xù)工作，并保持相互的聯(lián)系。（2）正常運轉(zhuǎn)時變壓器操作復雜。（3）橋回路故障或檢修時兩個單元之間失掉聯(lián)系，同時出線斷路器故障或檢修時，造成回路停電。為此，在實質(zhì)接線中可采納設外跨條來提升運轉(zhuǎn)靈巧性。9遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）橋形接線簡單清楚、設備少、造價低，內(nèi)橋接線適用于兩回進線兩回出線且線路較長、故障可能性較大和變壓器不需要常常切換運轉(zhuǎn)方式的變電站中。圖4.1低壓側(cè)采納單母線分段主接線圖圖4.2低壓側(cè)采納雙母線主接線圖本設計中變電站有十二回出線線路，所以低壓側(cè)的接線方式可以采納單母線分

29、段（如圖4.1）或雙母線（如圖4.2），下邊分別對兩種接線方式進行論證:10遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）（1）單母線分段接線的優(yōu)弊端及適用范圍長處：1）用斷路器把母線分段后，可以從不一樣段引出兩個回路，有兩個電源供電。2）當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不中斷供電和不以致重要用戶停電。弊端：1）當一段母線或母線隔走開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修時期內(nèi)停電。2）當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交織超越。適用范圍：1）6-10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時。2）35-63kV配電裝置出線回路數(shù)為4-8回時。3）110-220kV配電裝置出線回

30、路數(shù)為3-4回時。（2）雙母線接線的優(yōu)弊端及適用范圍長處：1）檢修任一段母線時，可不中斷供電，即經(jīng)過倒閘操作將出入線回路都切換至此中一組母線上工作，即可檢修另一組母線。2）檢修任一母線隔走開關(guān)時，只要停運該回路。3）母線發(fā)生故障后，能快速恢復供電。且在擴建施工時不需停電。4）檢修任一回路斷路時，可用裝接“跨條”的方法，防范該線路長遠停電。弊端：1）接線較復雜，且在倒母線過程中把隔走開關(guān)看作操作電器使用，易發(fā)生誤操作事故。2）工作母線短路時，在切換母線的過程中仍要短時停電。3）檢修線路斷路器時要中斷對用戶的供電，這對重要用戶來說是不一樣意的。4）雙母線接線的母線長，這將使配電裝置構(gòu)造復雜，投資明

31、顯增添。適用范圍：1）用于10-220kV出線回路許多且有重要負荷的配電裝置中2）當出入線回路數(shù)許多、母線上電源許多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求趕快恢復送電、對接線的靈巧性有必定要求等狀況下。所以，經(jīng)過上邊的分析，雙母線接線比單母線分段接線的供電靠譜性高、運行靈巧，但投資也明顯增大，綜合考慮靠譜性、靈巧性及經(jīng)濟性等所以，本設計低壓側(cè)采納單母線分段接線。11遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）第5章短路計算工廠供電系統(tǒng)要求正常的地不中斷地對用電負荷供電，以保證工廠生產(chǎn)的正常進行。可是，系統(tǒng)中不免出現(xiàn)故障，最常有的故障就是短路，同時，短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和

32、電氣設備的正常運轉(zhuǎn)。5.1短路的原由所謂短路，就是指不一樣電位的導電部分包含導電部分對地之間的低阻性短接。造成短路的主要原由有：（1）電氣設備絕緣破壞這類破壞可能是因為設備長遠運轉(zhuǎn)、絕緣自然老化造成的；也可能是因為設備自己質(zhì)量低質(zhì)、絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；或許設備質(zhì)量合格、絕緣吻合要求而被過電壓擊穿；或許是因為設備絕緣遇到了外力傷害而造成的。（2）有關(guān)人員誤操作這類狀況多是因為操作人員違反安全操作規(guī)程而發(fā)生的，比方帶負荷拉閘或?qū)⒌碗妷涸O備接入較高電壓的電路中而造成擊穿短路。（3）鳥獸為害事故鳥獸超越在裸露的相線之間或許相線與接地物體之間，或許咬壞設備和導線電纜的絕緣，從而以致短路。電力系

33、統(tǒng)中，可能發(fā)生短路有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但三相短路的短路電流最大，造成的危害也最為嚴重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能靠譜的工作，所以短路計算中以三相短路計算為主。不對稱短路也可以按對稱重量法將不對稱的短路電流分解為對稱的正序、負序和零序重量，所以，本次設計對系統(tǒng)進行對稱的三相短路分析計算。5.2短路的結(jié)果短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負荷電流大得多，短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害：（1）短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其余元件遇到破壞和傷害，甚至引生氣災事

34、故。（2）短路時電路的電壓驟降，嚴重影響電氣設備的正常運轉(zhuǎn)。12遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）（3）短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，并且短路點越湊近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。嚴重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)固性，可使并列運轉(zhuǎn)的發(fā)電機組失掉同步，造成系統(tǒng)解列。（4）不對稱短路的短路電流將產(chǎn)生較強的不均衡交變電磁場，對周邊的通訊線路、電子設備等產(chǎn)生電磁攪亂，影響其正常運轉(zhuǎn)，甚至使之發(fā)生誤動作。因而可知，短路的結(jié)果是十分嚴重的，所以一定全力想法除去可能引起短路的要素；同時需要進行短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設備，使設備擁有足夠的動穩(wěn)固性和熱穩(wěn)固性，以保證在發(fā)生

35、可能有的最大短路電流時不致破壞。5.3短路計算的目的在電力系統(tǒng)和電氣設備的設計和運轉(zhuǎn)中，短路計算是解決一系列技術(shù)問題所不行缺乏的基本計算，這些問題主假如：（1）選擇有足夠機械穩(wěn)固度和熱穩(wěn)固度的電氣設備，比方斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等，一定以短路計算作為依照。（2）為了合理的配置各樣繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，一定對電力網(wǎng)中發(fā)生的各樣短路進行計算和分析。（3）在設計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時，為了比較各樣不一樣方案的接線圖，確立能否需要采納限制短路電流的措施等，都要進行短路計算。5.4對本設計進行短路計算取基準容量為SB100MVA,基準電壓（單位為kV）為UBUav1.

36、05UN，由公式IBSB可以計算出基準電流（單位為kA），由公式XBUBUB23UB3IBSB，可以計算出基準電抗（單位為）。計算出基準值以下表5.1。表5.1基準值取值表額定電壓UN/kV1035基準電壓UB/kV10.537基準電流IB/kA5.501.56基準電抗XB/1.1013.6913遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）（1）計算變壓器的電抗的標幺值：*Uk%SB8.0100XT*0.909100SN1008.8（2）計算系統(tǒng)的短路電抗標幺值：XS1*XS*2SB1000.3333Sd300（3）畫短路系統(tǒng)電抗標幺值等效電路圖6.1圖5.1系統(tǒng)電抗標幺值等效電路圖（4）計算最大運轉(zhuǎn)方

37、式下短路電流和短路容量：35kV側(cè)，d1點短路時：短路系統(tǒng)總電抗標幺值為：X*ff1XS*1/XS2*10.33330.16672三相短路電流周期重量有效值為：(3)IB11.56IK1X*ff19.358kA0.1667三相短路電流穩(wěn)態(tài)值：II(3)kAK19.358三相短路沖擊電流最大值：ish12.55I三相短路沖擊電流有效值：Ish11.51I(3)K1(3)K12.559.35823.863kA1.519.35814.131kA三相短路容量：SUav1I(3)MVAK13K13379.35860010kV側(cè)，d2點短路時：短路系統(tǒng)電抗標幺值為：14遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）X

38、*ff2XS*1/XS*2XT*1/XT*210.333310.9090.621222三相短路電流周期重量有效值為：(3)IB25.50kAIK2X*ff20.62128.854三相短路電流周期重量穩(wěn)態(tài)值為：IIK(32)8.854kA三相短路沖擊電流最大值：ish22.55I三相短路沖擊電流有效值：Ish21.51I(3)K2(3)K22.558.85422.578kA1.518.85413.370kA三相短路容量：SUav2I(3)MVAK23K2310.58.854160（5）計算最小運轉(zhuǎn)方式下短路電流和短路容量：35kV側(cè)，d1點短路時：短路系統(tǒng)總電抗標幺值為：X*ff1XS*10.3

39、333三相短路電流周期重量有效值為：IK(3)1IB11.564.680kAX*ff10.3333三相短路電流穩(wěn)態(tài)值：II(3)kAK14.680三相短路沖擊電流最大值：ish12.55I三相短路沖擊電流有效值：Ish1I1.51(3)K1(3)K12.554.68011.394kA1.514.6807.067kA三相短路容量：SUav1I(3)MVAK13K13374.68030010kV側(cè)，d2點短路時：短路系統(tǒng)電抗標幺值為：X*ff2XS1*XT*10.33330.9091.242三相短路電流周期重量有效值為：(3)IB25.50IK2kA4.428X*ff21.242三相短路電流周期重

40、量穩(wěn)態(tài)值為：IIK(32)4.428kA三相短路沖擊電流最大值：ish22.55I三相短路沖擊電流有效值：Ish21.51I(3)K2(3)K22.554.42811.291kA1.514.4286.686kA三相短路容量：SUav2I(3)MVAK23K2310.54.4288015遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）第6章電氣設備的選擇6.1斷路器的選擇（1）35kV進線側(cè)斷路器、變壓器側(cè)斷路器和母聯(lián)斷路器的選擇：最大的連續(xù)工作電流為：ImaxSN88003UN3145.17A35額定電壓選擇：UN35kV；額定電流選擇；INImax145.17A；開斷電流的選擇：IkdI(3)kA；K14

41、.680極限經(jīng)過電流的選擇：iesish123.863kA所以采納型號為ZW7-40.5型的真空斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表6.1。表6.1ZW7-40.5型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)額定額定極限經(jīng)過熱穩(wěn)固動穩(wěn)固固有斷路器額定開斷電壓電流電流/kA電流(峰電流電流分閘型號值)/kA/kV/A/kA/kA時間1600256325630.075S下邊對斷路器進行熱穩(wěn)固度校驗：225242500(kA)2IttS電弧連續(xù)時間取0.04s，繼電保護時間取0.15s，則熱穩(wěn)準時間為：tk0.150.040.0750.265s1s則需要計算短路電流非周期重量產(chǎn)生的熱效應，取非周期重量的等效時間為T0.05s，有：Qn

42、pT*I2T*(IK(31)20.054.68021.09(kA)2SQpI210Iq2It2ktk(3)2tk4.68025.80(kA)2S12(IK1)0.265QkQnpQp1.095.806.89(kA)2S所以It2tQk，故滿足熱穩(wěn)固要求。下邊對斷路器進行動穩(wěn)固度校驗，結(jié)果如表6.2所示：16遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）表6.2ZW7-40.5型真空斷路器動穩(wěn)固度校驗數(shù)據(jù)比較表計算數(shù)據(jù)ZW7-40.5UNs35kVUN40.5kVImax145.17AIN1600AIK(3)4.680kAINbr25kAishkAies63kA11.394Qk6.89(kA)2SIt2t2

43、500(kA)2S經(jīng)過表6.2看出，型號為ZW7-40.5的斷路器吻合動穩(wěn)固度要求。（2）10kV進線側(cè)斷路器、變壓器側(cè)斷路器和母聯(lián)斷路器的選擇：最大的連續(xù)工作電流為：ImaxSN8800508.08A3UN310額定電壓選擇：UN10kV；額定電流選擇；INImax508.08A；開斷電流的選擇：IkdI(3)kA；K24.428極限經(jīng)過電流的選擇：iesish211.291kA選擇型號為ZN28G12的真空斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表6.3所示：表6.3ZN28G12型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)額定最額定極限經(jīng)過熱穩(wěn)固固有斷路器額定開斷電流(峰動穩(wěn)固高電壓電流電流/kV電流電流/kA分閘型號kV/A值

44、)/kA/kA/時間ZN28G12121000205020500.06S下邊對斷路器進行熱穩(wěn)固度校驗：It2t20241600(kA)2S電弧連續(xù)時間取0.06s，繼電保護時間取2s，則熱穩(wěn)準時間為：tk20.060.062.121s則不需要計算短路電流非周期重量產(chǎn)生的熱效應，則可以得出:QkQpI210Iq2It24.42822.1241.57(kA)2S12ktk(IK(32)2tk所以It2tQk，故滿足熱穩(wěn)固要求。下邊對斷路器進行動穩(wěn)固度校驗，結(jié)果如表6.4所示：17遼寧工業(yè)大學課程設計說明書（論文）表6.4ZN28G12型真空斷路器動穩(wěn)固度校驗數(shù)據(jù)比較表計算數(shù)據(jù)ZN28G-12UNs

45、10kVUN12kVImax508.08AIN1000AIK(3)4.428kAINbr20kAish11.291kAies50kAQk41.57(kA)2SIt2t1600(kA)2S經(jīng)過表6.4可以直觀清楚的看出，型號為ZN28G-12的斷路器吻合動穩(wěn)固度要求。6.2隔走開關(guān)的選擇（1）35kV進線側(cè)隔走開關(guān)、變壓器側(cè)隔走開關(guān)和母聯(lián)隔走開關(guān)的選擇：最大的連續(xù)工作電流為：SN8800AImax145.173UN335額定電壓選擇：UN35kV；額定電流選擇；INImax145.17A；開斷電流的選擇：IkdI(3)kA；K14.680極限經(jīng)過電流的選擇：iesish123.863kA所以，采

46、納型號為GW14-35/1250型戶外式隔走開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表6.5。表6.5GW14-35/1250型隔走開關(guān)的技術(shù)參數(shù)額定額定極限經(jīng)過熱穩(wěn)固隔走開關(guān)的最高工作電流(峰動穩(wěn)固型號電壓電流電壓/kV電流電流/kA/kV/A值)/kA/kAGW14-35/125035125040.58031.580下邊對隔走開關(guān)進行熱穩(wěn)固度校驗：It2t31.5243969(kA)2SQkQnpQp1.095.806.89(kA)2S所以It2tQk，故滿足熱穩(wěn)固要求。下邊對隔走開關(guān)進行動穩(wěn)固度校驗，結(jié)果如表6.6所示，經(jīng)過表6.6可以看出，型號為GW14-35/1250的隔走開關(guān)吻合動穩(wěn)固度要求。18遼寧工

47、業(yè)大學課程設計說明書（論文）表6.6GW14-35/1250型戶外式隔走開關(guān)動穩(wěn)固度校驗數(shù)據(jù)比較表計算數(shù)據(jù)GN19-10C3/1000-31.5UNs10kVUN10kVImax145.17AIN1000Aish23.863kAies80kAQk39.75(kA)2SIt2t(kA)2S3969（2）10kV進線側(cè)隔走開關(guān)、變壓器側(cè)隔走開關(guān)和母聯(lián)隔走開關(guān)的選擇：最大的連續(xù)工作電流為：SN8800AImax508.083UN310額定電壓選擇：UN10kV；額定電流選擇；INImax508.08A；開斷電流的選擇：IkdI(3)kA；K24.428極限經(jīng)過電流的選擇：iesish211.291kA采納型號為GN19-10C3/1000-31.5的隔走開關(guān)，其技術(shù)參數(shù)如表6.7所示：表6.7GN19-10C3/1000-31.5型隔走開關(guān)技術(shù)參數(shù)額定額定最高工極限經(jīng)過熱穩(wěn)固隔走開關(guān)的電流(峰動穩(wěn)固型號電壓電流作電壓電流電流/kA/kV/A/kV值)/kA/kAGN19-10C3/1000-31.510100011.58031.580下邊對隔走開關(guān)進行熱穩(wěn)固度校驗：2t31.5243969()2ItkASQk