降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相

2、關(guān)。</p><p>　　變電所是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式，才能適應(yīng)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)展趨勢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護(hù)

3、和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　本變電所的設(shè)計(jì)包括了：（1）總體方案的確定（2）負(fù)荷分析（3）短路電流的計(jì)算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線方案選擇（5）繼電保護(hù)的選擇與整定（6）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]負(fù)荷、主接線、短路容量、保護(hù)裝置</p><p><b>　　Abst

4、ract</b></p><p>　　Along with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system.Because the

5、quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power sup

6、ply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the ex</p><p>　　The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric a

7、ppliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the po

8、wer to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional </p><p>　　The design of the

9、 substation include: (1) determine the overall program (2) Load Analysis (3) short-circuit current calculation (4) high and low voltage distribution system design and system wiring scheme selection (5) relay protectionse

10、lection and tuning (6) lightning protection and grounding protection and so on.</p><p>　　[key words] load , main connection , Short-circuit capacity , Protection device.</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)

11、</b></p><p><b>　　一 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求:</p><p>　　根據(jù)機(jī)修廠用電負(fù)荷、并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定工廠變電所的位置與型式；通過負(fù)荷計(jì)算，確定主變壓器的臺數(shù)及容量；進(jìn)行短路計(jì)算，選擇變電所的主接線及高、低壓電氣設(shè)備；選擇整

12、定繼電保護(hù)裝置；最后按要求寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。繪出設(shè)計(jì)圖紙。</p><p><b>　　2.課題設(shè)計(jì)資料：</b></p><p>　　(1)工廠負(fù)荷數(shù)據(jù)：機(jī)修廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4600小時，除鑄造車間和鍋爐房為二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見下表：</p><p><b>　　（2）供電電源情況&l

13、t;/b></p><p>　　按供電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10千伏的公用電源干線供電。該干線采用LGJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距2米；干線首端距廠約8k米。干線首端裝設(shè)高壓斷路器斷流容量500MVA。此斷路器配備定時電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時限電流保護(hù)整定時間1.7s。為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，工廠可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由相鄰的單位取得備用電源。并設(shè)有專用計(jì)量柜，工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于

14、0.9。</p><p><b>　?。?）氣象資料</b></p><p>　　年最高溫度38度，年平均20度，年最低-18度，年最熱月平均33度，年最熱月平均氣溫26度，年最熱月底下平均溫度25度；年平均雷暴日20天。</p><p>　　二 畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量</p><p>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)論述，即對變電所設(shè)計(jì)及繼

15、電保護(hù)做深一步了解查閱相關(guān)文獻(xiàn)，加強(qiáng)對電網(wǎng)設(shè)備的了解與認(rèn)識，對目前設(shè)計(jì)的發(fā)展情況做一綜述。</p><p>　　2、進(jìn)一步學(xué)習(xí)工廠供電的理論知識。 </p><p>　　3、繪制圖紙、撰寫畢業(yè)論文</p><p>　　三 畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作

16、風(fēng)，達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識和提高設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識的目的；同時，掌握查閱資料的方法，實(shí)現(xiàn)知識的從無到有、從生到熟、從熟到用的自學(xué)能力，開擴(kuò)見識，提高分析和解決問題的能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，并為今后進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。</p><p>　　與此同時，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)對自動化專業(yè)內(nèi)部各學(xué)科有一個總體認(rèn)識，理解學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系。</p><p>　　學(xué)生本人應(yīng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作質(zhì)量負(fù)責(zé)，有高度的責(zé)

17、任心，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，按時獨(dú)立完成全部設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　學(xué)生在接到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書及指導(dǎo)書一周內(nèi)，向指導(dǎo)教師提交畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃。</p><p>　　學(xué)生應(yīng)充分發(fā)揮主動性及創(chuàng)造性，樹立實(shí)事求是的科學(xué)工作態(tài)度，自覺接受導(dǎo)師的檢查，按照工作計(jì)劃的進(jìn)度，逐步完成每項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　學(xué)生必須做好設(shè)計(jì)筆記，記錄設(shè)計(jì)的原始資料、計(jì)算過程及參閱的相關(guān)文

18、獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)筆記作為考核平時成績的重要依據(jù)。</p><p>　　在仿真中，要求必須本人動手親自完成，不得造假或者找人代做。</p><p>　　要嚴(yán)格遵守學(xué)習(xí)紀(jì)律，遵守作息時間，不得遲到、早退或曠課，每天工作不得小于六小時。</p><p>　　7、 如有事、病不能參加畢業(yè)設(shè)計(jì)，必須請假，凡未請假或者未獲準(zhǔn)假而擅自不出勤者，按照曠課論處。</p>

19、<p>　　四 畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程安排</p><p><b>　　注：機(jī)動0.5</b></p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1課題來源及研究的目的和意義</p><p>　　電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，電能的輸送和分配既要簡單經(jīng)濟(jì)，<

20、/p><p>　　也要便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)也是不可缺乏的能源。因此，做好工廠企業(yè)供配電的設(shè)計(jì)，可以有效的利用電能，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而服務(wù)，所以工廠企業(yè)供配電的設(shè)計(jì)要聯(lián)系到各個方面，負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償，變壓器的型號、容量和數(shù)量的分配；短路電流的計(jì)算、設(shè)備的選擇、線路的分配和設(shè)計(jì)、保護(hù)措施等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，把最好的供配電設(shè)計(jì)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中來，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出最好的服務(wù)。

21、</p><p>　　1.2工廠供電的意義和要求</p><p>　　工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。</p><p>　　電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換成其他形式的能量以作供應(yīng)；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民

22、經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。</p><p>　　在工廠中，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?。ǔ穗娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突

23、然中斷，則對于工業(yè)生產(chǎn)可能造成很嚴(yán)重的后果。</p><p>　　因此，做好工廠供配電系統(tǒng)工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要德意義，因此做好工廠供配電工作，對于節(jié)約能源，支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。</p><p>　　工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用

24、電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：</p><p>　　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。</p><p>　　可靠 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。</p><p>　　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。</p><p>　　經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能的

25、節(jié)約電能和減少有色</p><p><b>　　金屬的消耗量</b></p><p>　　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，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。</p><p>　　1.3工廠供電的一般設(shè)計(jì)原則</p><p>　　按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《

26、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(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：</p><p>　　遵守規(guī)程、執(zhí)行政策：</p><p>　　必須遵循國際的有關(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)約源</p><p>　　，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　　安全可靠、先進(jìn)合理：<

27、/p><p>　　應(yīng)做到保障人身和設(shè)備安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)</p><p>　　合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。</p><p>　　近期為主、考慮發(fā)展：</p><p>　　應(yīng)根據(jù)工作特點(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，</p><p>　　做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮

28、擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧：</p><p>　　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</p><p>　　廠供電設(shè)計(jì)是整個工廠設(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工作人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。</p>

29、<p>　　1.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟</p><p>　　全廠降壓變電所的設(shè)計(jì)，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)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。</p><p><b>　　1、負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　全廠降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在

30、車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。</p><p>　　2、工廠降壓變電所主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。</p>

31、<p>　　3、工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p><p>　　工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。</p><p>　　4、改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　按負(fù)荷計(jì)算求出降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算

32、求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。</p><p>　　5、變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇</p><p>　　參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕

33、緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　6、繼電保護(hù)及二次回路主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護(hù)裝置。并對保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其

34、靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次接線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　7、變電所防雷裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號

35、，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地電阻計(jì)算。</p><p>　　1.5供配電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備</p><p>　　供配電系統(tǒng)中輸送和分配電力這一主要任務(wù)的電路，稱為“一次電路”，也稱為“</p><p>　　主電路”。供配電系統(tǒng)中用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路及其中設(shè)備運(yùn)行的電路，稱為“二次電路”，通常稱為“二

36、次回路”。</p><p>　　供配電系統(tǒng)中的主要一次電氣設(shè)備（一次設(shè)備），按功能可分為幾類：</p><p>　?。?）變電設(shè)備 指按系統(tǒng)中要求來改變電壓或者電流的設(shè)備，例如電力變壓器、</p><p>　　電流互感器、電壓互感器等。</p><p>　?。?）控制設(shè)備 指按系統(tǒng)工作要求來控制一次電路通斷的設(shè)備，例如各種高低壓開關(guān)。<

37、/p><p>　?。?）保護(hù)設(shè)備 指用來對系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓保護(hù)的設(shè)備，例如高低壓熔斷器和</p><p><b>　　避雷器。</b></p><p>　?。?）無功功率補(bǔ)償設(shè)備 指用來補(bǔ)償系統(tǒng)中的無功功率、提高功率因素的設(shè)備，例如并聯(lián)電容器。</p><p>　?。?）成套配電裝置 他是按照一定的線路方案的要求，將有

38、關(guān)一次設(shè)備和二次設(shè)備合</p><p>　　為一體的電氣裝置，例如高壓開關(guān)柜、抵押配電屏、動力和照明配電箱等。</p><p>　　電力變壓器：電力變壓器是變電所最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電力</p><p>　　電壓升高或降低，以利于電力的合理輸送、分配和使用。電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)，包括鐵心和一、二次或一、二、三次繞組兩大部分。按功能分有升壓變壓器和

39、降壓變壓器，按容量系列分有R8和R10兩大類，按相數(shù)分有單相和三相，按調(diào)壓方式分有無載調(diào)壓和有載調(diào)壓，按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器，按繞組形式 有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器，按繞組絕緣和冷卻方式有油浸式變壓器、干式變壓器和充氣式，按結(jié)構(gòu)性能分有普通變壓器、全密封變壓器、防雷變壓器等。電力變壓器的連結(jié)組分別有Yyn0聯(lián)結(jié)和Dyn11聯(lián)結(jié)。</p><p>　　電流互感器：電流互感器的功能

40、是用來使儀表、續(xù)電器等二次設(shè)備與主電路絕緣，還用來擴(kuò)大儀表、續(xù)電器等二次設(shè)備應(yīng)用的電流范圍。</p><p>　　電壓互感器：電壓互感器的功能是用來使儀表、續(xù)電器等二次設(shè)備與主電路絕緣，還用來擴(kuò)大儀表、續(xù)電器等二次設(shè)備應(yīng)用的電壓范圍。</p><p>　　高低壓開關(guān)電器：用于高低壓電路的通、斷。高壓隔離開關(guān)的功能，主要是用來隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修，可分為戶內(nèi)式和戶外式

41、。高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，它能通斷一定電流和過負(fù)荷電流，但它不能斷開短路電流，因此它必須與高壓熔斷器串聯(lián)使用，以借助熔斷器來切斷短路故障。負(fù)荷開關(guān)斷開后，與隔離開關(guān)一樣，有明顯可見的斷開間隙，因此它也具備隔離電源保證檢修的功能。高壓斷路器的功能是，不經(jīng)能夠通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流，并且在保護(hù)裝置的作用cia自動跳閘，切除短路故障，它有相當(dāng)完善的滅弧裝置。低壓斷路器既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過負(fù)荷和低壓時自

42、動跳閘，其功能與高壓斷路器類似。</p><p>　　高壓熔斷器和避雷器：低壓熔斷器的功能是主要實(shí)現(xiàn)高壓配電與低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)，有的也能實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷保護(hù)，分插入式、螺旋式、無填料密封管式、有填料密封管式等。高低壓避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的國電壓波沿線路侵入配電所或者其他建筑物內(nèi)，以免危急被保護(hù)的電氣設(shè)備的絕緣。可分為閥式避雷器、排氣式避雷器、保護(hù)間隙和金屬氧化物避雷器等。</p><p&g

43、t;　　無功功率補(bǔ)償設(shè)備：無功功率補(bǔ)償設(shè)備就是專門用來補(bǔ)償供電系統(tǒng)的感性無功功率的電氣設(shè)備。有同步補(bǔ)償機(jī)、并聯(lián)電容器、無功功率自動補(bǔ)償裝置、動態(tài)無功功率補(bǔ)償設(shè)備等。</p><p>　　繼電保護(hù)設(shè)備：繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、

44、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開。</p><p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償</p><p>　　2.1負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償</p><p>　　2.1.1 計(jì)算負(fù)荷的方法及負(fù)荷計(jì)算法的確定</p><p>　　由于用電設(shè)備組并不一定同時運(yùn)行，即使同時運(yùn)行，也并不

45、一定都能達(dá)到額定容量。另外，各用電設(shè)備的工作制也不一樣，有連續(xù)、短時、斷續(xù)周期之分。在設(shè)計(jì)時，如果簡單地把各用電設(shè)備的額定容量加起來，作為選擇導(dǎo)線截面和電氣設(shè)備容量的依據(jù)，選擇過大會使設(shè)備欠載，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；選擇過小則會使設(shè)備過載運(yùn)行，出現(xiàn)過熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至損壞，影響導(dǎo)線或電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時會造成火災(zāi)事故。為避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計(jì)時，應(yīng)用計(jì)算負(fù)荷選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備。</p><p>　　

46、供電系統(tǒng)要能安全可靠地正常運(yùn)行，其中各個元件（包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因次，有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的過大，造成投資和有

47、色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災(zāi)，同樣會造成更大損失。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。</p><p>　　平均負(fù)荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷，有時也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。</p&

48、gt;<p>　　計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實(shí)際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。</p><p>　　尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動

49、元件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時間內(nèi)實(shí)際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在供電設(shè)計(jì)中，通常采用半小時的最大平均值作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)體的依據(jù)。</p><p>　　用半小時最大負(fù)荷來表示其有功計(jì)算負(fù)荷，而無功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流則分別表示為、和。</p&g

50、t;<p>　　我國目前普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。由于需要系數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是簡便，適用于全產(chǎn)和車間變電所負(fù)荷的計(jì)算，因此本設(shè)計(jì)變電所的負(fù)荷的計(jì)算采用需要系數(shù)法</p><p>　　2.1.2全廠負(fù)荷計(jì)算表及方法</p><p>　　在工廠里，除了廣泛應(yīng)用的三相設(shè)備外，還有部分單相設(shè)備，單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配。使三相負(fù)荷盡可能均衡。如果三

51、相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則不論單相設(shè)備如何分配，單相可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備的15%時，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。</p><p>　　綜上所述，由于本廠各車間單相設(shè)備容量均不超過三相設(shè)備容量的15%，所以可以按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。</p><p><b>　　即： &

52、lt;/b></p><p>　?。?）單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式</p><p>　　a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)</p><p>　　b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar） = tan</p><p>　　c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） =</p><p>　　d

53、)計(jì)算電流（單位為A） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）</p><p>　?。?） 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式</p><p>　　a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）=</p><p>　　式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.8~0.95</p><p>　　b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）&l

54、t;/p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中是所有設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷之和；是無功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.85~0.97</p><p>　　c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） =</p><p>　　d)計(jì)算電流（單位為A） =</p><p>　　（3） 各車

55、間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1）、鑄造車間</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><

56、;p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　2)、鍛壓車間</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)

57、算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　3）、電鍍車間</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p

58、><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　4）、電鍍車間</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b

59、>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　5）、倉庫</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b>

60、;</p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　6）、工具車間</b></p><p>

61、<b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　7）、金工車間</

62、b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p

63、><b>　　8）、鍋爐房</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： <

64、;/b></p><p><b>　　9）、裝配車間</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p&g

65、t;<b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　10）、機(jī)修車間</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：<

66、;/b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p><b>　　11）、生活區(qū)</b></p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p>&

67、lt;p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　計(jì)算電流： </b></p><p>　?。?） 總的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　a)、總的計(jì)算負(fù)荷</b></p><p><b>　　=</b><

68、/p><p>　　b)、總的無功計(jì)算負(fù)荷</p><p><b>　　=</b></p><p>　　c)、總的視在計(jì)算負(fù)荷</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　d)、總的計(jì)算電流</b></p><p&g

69、t;<b>　　=</b></p><p>　　經(jīng)過計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表，如下表所示（額定電壓取380V）</p><p><b>　　機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表</b></p><p>　　2.2 無功功率補(bǔ)償</p><p>　　2.2.1無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔?lt;/p><

70、p>　　無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率耗損、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無功功率。</p><p>　　我國《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：容量在100kV·A及以上高壓供電用戶，最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.9，如達(dá)不到上述要求，則必須進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。</p><p>　　一般情況下，由于用戶

71、的大量如：感應(yīng)電動機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等都是感性負(fù)荷，使得功率因數(shù)偏低，達(dá)不到上述要求，因此需要采用無功補(bǔ)償措施來提高功率因數(shù)。當(dāng)功率因數(shù)提高時，在有功功率不變的情況下，無功功率和視在功率分別減小，從而使負(fù)荷電流相應(yīng)減小。這就可使供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失降低，并可選用較小容量的電力變壓器、開關(guān)設(shè)備和較小截面的電線電纜，減少投資和節(jié)約有色金屬。因此，提高功率因數(shù)對整個供電系統(tǒng)大有好處。</p><p>

72、;　　要使功率因數(shù)提高，通常需裝設(shè)人工補(bǔ)償裝置。最大負(fù)荷時的無功補(bǔ)償容量應(yīng)為：</p><p>　　==（-） (2-5)</p><p>　　按此公式計(jì)算出的無功補(bǔ)償容量為最大負(fù)荷時所需的容量，當(dāng)負(fù)荷減小時，補(bǔ)償容量也應(yīng)相應(yīng)減小，以免造成過補(bǔ)償。因此，無功補(bǔ)償裝置通常裝設(shè)無功功率自動補(bǔ)償控制器，針對預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)目標(biāo)值，根據(jù)負(fù)荷的變化相應(yīng)投切電容器組數(shù)，使瞬時功率因數(shù)滿

73、足要求。</p><p>　　提高功率因數(shù)的補(bǔ)償裝置有穩(wěn)態(tài)無功功率補(bǔ)償設(shè)備和動態(tài)無功功率補(bǔ)償設(shè)備。前者主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器。動態(tài)無功功率補(bǔ)償設(shè)備用于急劇變動的沖擊負(fù)荷。</p><p>　　安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)減小了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級就地和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。</p><p&

74、gt;　　集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分撒補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降壓相結(jié)合；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、同步投運(yùn)。無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁唧w體現(xiàn)在：① 提高電壓質(zhì)量；② 降低電能損耗；③ 提高發(fā)供電設(shè)備運(yùn)行效率；④減少用戶電費(fèi)支出。</p><p>　　2.2.2無功功率的人工補(bǔ)償裝置</p><p>　　無功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)

75、償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。 </p><p>　　由上表可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)是0.75，而供電部門要求該廠10kv進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時因數(shù)不應(yīng)低于0.90.考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率

76、補(bǔ)償容量：</p><p>　　Qc=P30(tanφ1-tanφ2)=811.4[tan(arccos0.75)-tan(arccos0.92)]kvar=370kvar</p><p>　　選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏（如圖2.1所示），并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）4臺相組合，總共容量84kvar*5=420kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠38

77、0V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表所示：</p><p>　　第三章 變電所的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 變電所位置和形式的選擇</p><p>　　3.1.1變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 一、接近負(fù)荷中心； 二、進(jìn)出線方便； 三、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運(yùn)輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫

78、的場所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。<

79、;/p><p>　　4.1.2變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定：</p><p>　　1、裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在三、四級耐火等級的建筑物內(nèi)；當(dāng)設(shè)在二級耐火等級的建筑物內(nèi)時，建筑物應(yīng)采取局部防火措施。</p><p>　　2、多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所、變電所應(yīng)設(shè)置在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方

80、、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。</p><p>　　3、高層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所和變電所，當(dāng)受條件限制必須設(shè)置時，應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁，并應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，采取相應(yīng)的防火措施。</p><p>　　4、露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在下列場所： 一、有腐蝕性

81、氣體的場所； 二、挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級為四級的建筑物旁； 三、附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場； 四、容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所。</p><p>　　變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 一、負(fù)荷較大的車間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電所； 二、負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在

82、廠房的中部且環(huán)境許可時，宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組臺式成套變電站； 三、高層或大型民用建筑內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站； 四、負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨(dú)立變電所，有條件時也可設(shè)附設(shè)變電所或戶外箱式變電站； 五、環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當(dāng)變壓器容量在315KVA及以下時，宜設(shè)桿上式或高臺式變電所。</p><p>　　帶可燃性油的高壓配電裝置,宜裝設(shè)在單獨(dú)的

83、高壓配電室內(nèi)。當(dāng)高壓開關(guān)柜的數(shù)量為6臺及以下時，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)。</p><p>　　不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合IP3X防護(hù)等級外殼的不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時，可相互靠近布置在車間內(nèi)。 。室內(nèi)變電所的每臺油量為100kg及以上的三相變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。</p><p&g

84、t;　　在同一配電室內(nèi)單列布置高、低壓配電裝置時，當(dāng)高壓開關(guān)柜或低壓配電屏頂面有裸露帶電導(dǎo)體時，兩者之間的凈距不應(yīng)小于2m；當(dāng)高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的頂面封閉外殼防護(hù)等級符合IP2X級時，兩者可靠近布置。 有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。當(dāng)?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r，低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶外或通向走道的門。</p><p>　　變電所宜單層布

85、置。當(dāng)采用雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。設(shè)于二層的配電室應(yīng)設(shè)搬運(yùn)設(shè)備的通道、平臺或孔洞。</p><p>　　高（低）壓配電室內(nèi)，宜留有適當(dāng)數(shù)量配電裝置的備用位置。</p><p>　　高壓配電裝置的柜頂為裸母線分段時，兩段母線分段處宜裝設(shè)絕緣隔板，其高度不應(yīng)小于0.3m。</p><p>　　由同一配電所供給一級負(fù)荷用電時,母線分段處應(yīng)設(shè)防火隔板或有門洞的隔墻。供

86、給一級負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)通過同一電纜溝，當(dāng)無法分開時，該電纜溝內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采用阻燃性電纜，且應(yīng)分別敷設(shè)在電纜溝兩側(cè)的支架上。</p><p>　　戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進(jìn)出線宜采用電纜。</p><p>　　配電所宜設(shè)輔助生產(chǎn)用房。</p><p>　　3.1.2變電所的形式（類型）：</p><p><b>　　

87、車間附設(shè)變電所</b></p><p><b>　　車間內(nèi)變電所</b></p><p>　　露天（或半露天）變電所</p><p><b>　　獨(dú)立變電所</b></p><p><b>　　桿上變電臺</b></p><p><b&

88、gt;　　地下變電所</b></p><p><b>　　樓上變電所</b></p><p><b>　　成套變電所</b></p><p><b>　　移動式變電所</b></p><p>　　3.2 變電所主要變壓器的臺數(shù)與容量、類型的選擇</p>

89、<p>　　3.2.1變壓器的選擇原則</p><p>　　電力變壓器是供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，其主要功能是升壓或降壓以利于電能的合理輸送、分配和使用，對變電所主接線的形式及其可靠性與經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。所以，正確合理地選擇變壓器的類型、臺數(shù)和容量，是對接下來主接線設(shè)計(jì)的一個主要前題。</p><p>　　選擇時必須遵照有關(guān)國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇，并應(yīng)優(yōu)先

90、選用技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能、免維護(hù)的新產(chǎn)品，并優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品。</p><p>　　3.2.2變壓器類型的選擇</p><p>　　電力變壓器類型的選擇是指確定變壓器的相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組形式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組別等。，</p><p>　　變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。用戶變電所一般采用三相變壓器。</p><p>　　變壓器按

91、調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。10kV配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式。</p><p>　　變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器等。用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器。</p><p>　　變壓器按絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。</p><p>　　10kV配電變壓器有Yyn0和Dyn11兩種常見聯(lián)結(jié)組。由于Dy

92、n11聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，具有利于故障切除、承受單相不平衡負(fù)荷的負(fù)載能力強(qiáng)和高壓側(cè)三角形接線有利于抑制零序諧波電流注入電網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，從而在TN及TT系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　由上面分析得出選擇變壓器的類型為油浸式、無載調(diào)壓、雙繞組、Dyn11聯(lián)結(jié)組。</p><p>　　3.2.3變壓器臺數(shù)的選擇</p><

93、p>　　變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定?！?0kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范GB50053－94》中規(guī)定，當(dāng)符合以下條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及兩臺以上的變壓器：</p><p>　?、?有大量一級或二級負(fù)荷；</p><p>　　⑵ 季節(jié)性負(fù)荷變化較大；</p><p>　?、?集中負(fù)荷容量較大。</p><p&

94、gt;　　而對于一般的負(fù)荷比較小的工廠則選擇一臺變壓器就行了。</p><p>　　3.2.4變壓器容量的選擇</p><p>　　變壓器的容量首先應(yīng)保證在計(jì)算負(fù)荷S30下變壓器能長期可靠運(yùn)行。 </p><p>　　對于一臺變壓器的變電所需要滿足總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，即</p><p><b>　　≈0.7 。</b>

95、;</p><p>　　對有兩臺變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：</p><p>　　滿足總計(jì)算負(fù)荷70%的需要，即</p><p>　　≈0.7 ； （3-1）</p><p>　　滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即</p><p>　　≥

96、 （3-2）</p><p>　　條件①是考慮到兩臺變壓器運(yùn)行時，每臺變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的50%，負(fù)載率約為0.7，此時變壓器效率較高。而在事故情況下，一臺變壓器承受總計(jì)算負(fù)荷時，只過載40%，可繼續(xù)運(yùn)行一段時間。在此時間內(nèi)，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級負(fù)荷。條件②是考慮在事故情況下，一臺變壓器仍能保證一、二級負(fù)荷的供電。</p><p>　　

97、3.2.5變壓器臺數(shù)選擇：</p><p>　　根據(jù)工廠的負(fù)荷情況和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：</p><p>　?。?）裝設(shè)一臺主變壓器型式采用S9型，而容量根據(jù)式，選，即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。</p><p>　?。?）裝設(shè)兩臺主變壓

98、器型號亦采用S9，而每臺變壓器容量按式和式選擇，即 =（0.6~0.7）×900=（540~630）</p><p><b>　　且 </b></p><p>　　因此選兩臺S9-800/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。</p><p>　　我們這

99、里選S9-630/10或S9-1000/10 主變壓器的聯(lián)結(jié)組為Yyn0。</p><p>　　3.3變電所主接線方案的分析與選擇</p><p>　　3.3.1主接線的基本形式與分析</p><p>　　主接線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。</p><p><b>　　（1）單母線接線</b&

100、gt;</p><p>　　這種接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置；</p><p>　　缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障檢修，均需要使整個配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。</p><p>　　適用范圍：

101、適應(yīng)于容量較小、對供電可靠性要求不高的場合，出線回路少的小型變配電所，一般供三級負(fù)荷，兩路電源進(jìn)線的單母線可供二級負(fù)荷。</p><p><b>　　如圖4-1所示</b></p><p>　　圖4-1 單母線不分段主接線</p><p>　?。?）．單母線分段主接線</p><p>　　當(dāng)出線回路數(shù)增多且有兩路電源進(jìn)線

102、時，可用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線。母線分段后，可提高供電的可靠性和靈活性。在正常工作時，分段斷路器可接通也可斷開運(yùn)行。兩路電源進(jìn)線一用一備時，分段斷路器接同運(yùn)行，此時，任一段母線出現(xiàn)故障，分段斷路器與故障段進(jìn)線斷路器都會在繼電保護(hù)裝置作用下自動斷開，將故障段母線切除后，非故障段母線便可繼續(xù)工作，而當(dāng)兩路電源同時工作互為備用時，分段斷路器則斷開運(yùn)行，此時若任一電源出現(xiàn)故障，電源進(jìn)線斷路器自動斷開，分段斷路器可自動投入，保證給全

103、部出線或重要負(fù)荷繼續(xù)供電。如圖4-2所示</p><p>　　圖4-2 單母線分段主接線</p><p>　　單母線分段接線保留了單母線接線的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，如縮小了母線故障的影響范圍、分別從兩段母線上引出兩路出線可保證對一級負(fù)荷的供電等。</p><p>　　根據(jù)上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)出下列兩種主接線方案：</p>&l

104、t;p>　　3.3.2裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 如圖4-1所示：</p><p>　　3.3.3裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 </p><p>　　3.3.4主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的主接線

105、方案。</p><p>　　第四章 短路電流的計(jì)算</p><p>　　4.1產(chǎn)生短路電流的原因、危害及計(jì)算方法</p><p>　　供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路故障而遭到破壞。</p><p>　　所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出

106、規(guī)定值的大電流。</p><p>　　造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動作、雷擊或過電壓擊穿等。短路電流數(shù)值通常是正常工作電流值的十幾倍或幾十倍。當(dāng)它通過電氣設(shè)備時，設(shè)備的載流部分變形或損壞，選用設(shè)備時要考慮它們對短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動機(jī)或其它設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　短路電

107、流是供配電系統(tǒng)中的相間或相地之間因絕緣破壞而發(fā)生電氣連通的故障狀態(tài)。它的數(shù)值可達(dá)額定電流的十余倍至數(shù)十倍，而電路由常態(tài)變?yōu)槎搪返臅簯B(tài)工程中，還出現(xiàn)高達(dá)穩(wěn)態(tài)短路電流1．8～2．5倍的沖擊電流。會對供配電系統(tǒng)造成嚴(yán)重的破壞。</p><p>　　在供配電系統(tǒng)中除應(yīng)采取有效技術(shù)措施防止發(fā)生短路外，還應(yīng)設(shè)置靈敏、可靠的繼電保護(hù)裝置和有足夠斷流能力的斷路器，快速切除短路回路，把短路危害抑制到最低限度。為此必須進(jìn)行短路電流計(jì)

108、算，以便正確選擇和整定保護(hù)裝置、選擇限制短路電流的元件和開關(guān)設(shè)備。</p><p>　　（1）由于民用建筑內(nèi)所裝置的元件，其容量遠(yuǎn)比系統(tǒng)容量要小，而阻抗則較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路時，系統(tǒng)母線上的電壓變動很小，可認(rèn)為電壓維持不變。因此，在本次計(jì)算中，都是以上述的由無限大容量電力系統(tǒng)供電作為前提來進(jìn)行計(jì)算的。</p><p>　?。?）在計(jì)算高壓電路中的短路電流時，只需考慮短路電流

109、值有重大影響的電流元件如發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、架空線及電纜等。由于發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電阻遠(yuǎn)小于本身電抗，因此可不考慮。但當(dāng)架空線和電纜較長，使短路電流的總電阻大于總電抗1/3時，需要計(jì)如電阻。</p><p>　?。?）短路電流計(jì)算按金屬性短路進(jìn)行。</p><p>　　（4）短路電流計(jì)算的符號含義：短路電流計(jì)算應(yīng)求出最大短路電流值，以確定電氣設(shè)備容量或額定參數(shù)；求出最小短路電流值

110、，作為選擇熔斷器、整定繼電保護(hù)裝置和校驗(yàn)電動機(jī)啟動的依據(jù)。</p><p>　?。?）短路電流的計(jì)算方法有歐姆法和標(biāo)幺制法。</p><p>　　計(jì)算方法采用標(biāo)幺值法計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算的物理量，不是用具體單位的值，而是用其相對值表示，這種計(jì)算方法叫做標(biāo)幺值法。標(biāo)幺值的概念是：</p><p>　　某量的標(biāo)幺值= </p><p>　　所

111、謂基準(zhǔn)值是衡量某個物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度，用標(biāo)幺值表示的物理量是沒有單位的。供電系統(tǒng)中的元件包括電源、輸電線路、變壓器、電抗器和用戶電力線路，為了求出電源至短路點(diǎn)電抗標(biāo)幺值，需要逐一地求出這些元件的電抗標(biāo)幺值。</p><p>　　在此需要計(jì)算下列短路電流值：</p><p>　　Id-----三相短路電流周期分量有效值，KA；</p><p>　　Sd----三相短路

112、容量，MVA</p><p>　　I〃----次暫態(tài)短路電流，既三相短路電流周期分量第一周的有效值，KA；</p><p>　　I∞----三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值，KA；</p><p>　　Ic-----三相短路電流第一周全電流有效值，KA；</p><p>　　ic----三相短路沖擊電流，既三相短路電流第一周全電流峰值，KA；</

113、p><p>　　I0．2----短路開始到0．2s時的三相短路電流有效值，KA；</p><p>　　S0．2----短路開始到0．2s時的三相短路容量，MVA；</p><p>　　4.2 短路電流計(jì)算</p><p>　　4.2.1.繪制計(jì)算電路及計(jì)算</p><p>　　4.2.2.確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值</p&g

114、t;<p>　　設(shè)基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Ud=Uc=1.05UN。UC為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)Ud1=10.5kv，Ud2=0.4kv，則</p><p><b>　　==5.5KA</b></p><p><b>　　=144KA</b></p><p>　　4.2.3.計(jì)算短路電路中各元件的

115、電抗標(biāo)幺值</p><p>　　(1)電力系統(tǒng) 已知=500MVA,故=100MVA/500MVA=0.2</p><p>　　(2)架空電路 LJ-120的=0.36Ω/km，而線長8km故=(0.368)=2.6</p><p>　　(3)電力變壓器 %=4.5,故==4.5</p><p>　　因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖5-

116、2所示</p><p>　　4.2.4. 計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　(1)總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　==0.2+2.6=2.8</p><p>　　(2)三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　=5.5/2.8=1.9