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1、供 配 電 技 術(shù)課程設(shè)計(jì) 題目 某鑄造廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 完成時(shí)間 某鑄造廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言電力業(yè)對(duì)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活影響很大，因此，提高電力系統(tǒng)的可靠性，保證安全供電是從事電力設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。變電站是電力系統(tǒng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)。變電站不僅是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿足現(xiàn)代化供電的實(shí)時(shí)、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化EMS和DMS的基礎(chǔ)。 本課程設(shè)計(jì)根據(jù)老師所給原始資料，對(duì)資料進(jìn)行分析，完成某鑄造廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)，

2、主要包括（1）對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)任務(wù)等作簡(jiǎn)要論述（2）外部供電方案設(shè)計(jì)（3）總降壓變電站設(shè)計(jì) 1、選擇最佳方案 2、繪制有關(guān)圖紙 3、短路電流計(jì)算 4、主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 5、配電裝置設(shè)計(jì)6、 繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)7、 防雷與接地設(shè)計(jì)（4） 廠區(qū)380V配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5） 車間變電所設(shè)計(jì) 目 錄第一章 概述1第一節(jié) 設(shè)計(jì)對(duì)象簡(jiǎn)介1第二節(jié) 原始資料介紹1第三節(jié) 設(shè)計(jì)原則4第四節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)4第二章 外部供電方案設(shè)計(jì)5第一節(jié) 供電方案的主要內(nèi)容5第二節(jié) 供電方案的基本原則6第三節(jié) 鑄造廠供用電情況分析6第四節(jié) 供電方案的選擇6第五節(jié) 經(jīng)濟(jì)計(jì)算12第六節(jié) 方案的確定14第三章 總降壓變電站設(shè)計(jì)

3、14第一節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)14第二節(jié) 工廠負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償18第三節(jié) 短路電流計(jì)算183.3.1 基本概念163.3.2 確定短路點(diǎn)163.3.3 短路電流計(jì)算22最大運(yùn)行方式16最小運(yùn)行方式19第四節(jié) 主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)283.4.1 概述283.4.2 斷路器的選擇與校驗(yàn)293.4.3 隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)303.4.4 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)313.4.5 熔斷器的選擇與校驗(yàn)323.4.6 電壓互感器的選擇與校驗(yàn)323.4.7 電流互感器的選擇與校驗(yàn)323.4.8 低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)33第五節(jié) 配電裝置設(shè)計(jì)35第六節(jié) 繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)31第七節(jié) 防雷與接地設(shè)計(jì)41第四章 廠區(qū)38

4、0V配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)43第五章 車間變電所設(shè)計(jì)44主要參考文獻(xiàn)45第一章 概述第一節(jié) 設(shè)計(jì)對(duì)象簡(jiǎn)介變電所由主接線，主變壓器，高、低壓配電裝置，繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)，所用電和直流系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)，必要的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置和主控制室等組成 。其中 ，主接線、主變壓器、高低壓配電裝置等屬于一次系統(tǒng)；繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)等屬二次系統(tǒng)。主接線是變電所的最重要組成部分。它決定著變電所的功能、建設(shè)投資、運(yùn)行質(zhì)量、維護(hù)條件和供電可靠性。一般分為單母線、雙母線、一個(gè)半斷路器接線和環(huán)形接線等幾種基本形式。主變壓器是變電所最重要的設(shè)備，它的性能與配置直接影響到變電所的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。一般

5、變電所需裝23臺(tái)主變壓器；330 千伏及以下時(shí)，主變壓器通常采用三相變壓器，其容量按投入5 10年的預(yù)期負(fù)荷選擇。此外，對(duì)變電所其他設(shè)備選擇和所址選擇以及總體布置也都有具體要求 。變電所繼電保護(hù)分系統(tǒng)保護(hù)（包括輸電線路和母線保護(hù)）和元件保護(hù)（包括變壓器、電抗器及無(wú)功補(bǔ)償裝置保護(hù)）兩類。第二節(jié) 原始資料介紹1 、廠區(qū)平面布置示意如圖1所示圖1 某鑄造廠廠區(qū)平面布置圖2、全廠用電設(shè)備情況 全廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1所示。表1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料序號(hào)車間名稱負(fù)荷類型計(jì)算負(fù)荷安裝容量（kW）需要系數(shù)1空氣壓縮車間I10000.780.232熔制成型（模具）車間I8000.70.273熔制成型（熔制）車間I7

6、400.80.294后加工（磨拋）車間I32500.20.345后加工（封接）車間I28000.20.276配料車間I18000.20.287鍋爐房I28000.150.268廠區(qū)其他負(fù)荷（一）IIIII8000.50.429廠區(qū)其他負(fù)荷（二）IIIII6300.70.45同期系數(shù)=0.95=0.97（2） 負(fù)荷對(duì)供電質(zhì)量要求16車間為長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時(shí)間超過(guò)2分鐘將造成產(chǎn)品報(bào)廢，停電時(shí)間超過(guò)半小時(shí)，主要設(shè)備將受到損壞，故這6個(gè)車間定為級(jí)負(fù)荷。該廠為三班工作制，全年時(shí)數(shù)為8760小時(shí)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5600小時(shí)。3、外部電源情況 電力系統(tǒng)與該廠連接如圖2所示。圖2 電力

7、系統(tǒng)與某鑄造廠連接示意圖 (1) 工作電源距該廠5km有一座A變電站，其主要技術(shù)參數(shù)如下：主變?nèi)萘繛?31.5MVA；型號(hào)為SFSLZ131500kVA110kV三相三繞組變壓器；短路電壓比110KV/35KV為%=10.5；110KV/10KV為%=17%。110kV母線三相短路容量：1918MVA；供電電壓等級(jí)：可選用35kV或10kV電壓供電；最大運(yùn)行方式：按A變電站兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行考慮；最小運(yùn)行方式：按A變電站兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行考慮；（2）備用電源擬由B變電站提供一回10kV架空線作為備電源。系統(tǒng)要求僅在工作電源停止供電時(shí)，才允許使用備用電源供電。（3）功率因數(shù)要求供電部門對(duì)該廠功率

8、因數(shù)要求為：用35kV供電時(shí)，全廠總功率因數(shù)不低于0.90;用10kV供電時(shí)，全廠總功率因數(shù)不低于0.95。（4）電價(jià)：供電局實(shí)行兩部電價(jià)。基本電價(jià)：按變壓器安裝容量每1kVA每月4元計(jì)費(fèi)。電度電價(jià)：35kV，元/kWh；10kV，元/kWh。（5）線路的功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資按每千瓦1000元。第三節(jié) 設(shè)計(jì)原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-9410kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50054-95低壓配電設(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：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策。 必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約

9、有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）安全可靠、先進(jìn)合理。 應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3）近期為主、考慮發(fā)展。 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，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 （4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)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。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。第四節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)（1）對(duì)設(shè)計(jì)

10、對(duì)象、原始資料（電網(wǎng)狀況、負(fù)荷等級(jí)、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料、地質(zhì)、氣候條件等）設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)任務(wù)作簡(jiǎn)要論述（2）外部供電方案設(shè)計(jì) 根據(jù)供電部門提供的資料，選擇該廠適當(dāng)?shù)墓╇姺桨福?）總降壓變電站設(shè)計(jì) 1、根據(jù)對(duì)原始資料的計(jì)算結(jié)果，選擇不同主線接線形式和主變形式及容量，組成23個(gè)不同方案，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的比較，選擇最佳方案。 2、繪制有關(guān)圖紙，對(duì)所選方案繪出變電所主接線草圖及變電所平面布置草圖。 3、短路電流計(jì)算，根據(jù)電氣設(shè)備選擇校驗(yàn)和繼電保護(hù)需要確定主接線上的短路計(jì)算點(diǎn)，分別按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式計(jì)算各短路點(diǎn)三相短路電流值。 4、主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)，主要有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔

11、斷器、電壓和電流互感器、導(dǎo)線、母線等電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。 5、工廠總降壓變電所主變壓器保護(hù)，保護(hù)方式的選擇、整定值的計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。 6、工廠總降壓變電所10KV饋線保護(hù)，保護(hù)方式的選擇和整定值計(jì)算。（4）廠區(qū)10KV配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 只要求對(duì)廠區(qū)10KV配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則給予扼要的論述，對(duì)廠區(qū)線路進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。（5） 車間變電所設(shè)計(jì)只要求對(duì)車間變電所設(shè)計(jì)原則給予扼要的論述。第二章 外部供電方案設(shè)計(jì)第一節(jié) 供電方案的主要內(nèi)容 工廠的供電方案主要依據(jù)工廠的用電要求、用電性質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的信息以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行情況來(lái)確定。其主要內(nèi)容包括供電電源位置、出線方式、供電線路敷設(shè)、供電回路數(shù)、走徑、跨越、工廠

12、進(jìn)線方式、工廠受（送）電裝置容量、主接線、繼電保護(hù)方式、電能計(jì)量方式、運(yùn)行方式、調(diào)度通信等內(nèi)容。第二節(jié) 供電方案的基本原則 （1）應(yīng)能滿足供用電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行靈活、管理方便的要求，并留有發(fā)展余度。 （2）符合電網(wǎng)建設(shè)、改造和發(fā)展規(guī)劃的要求；滿足工廠近期、遠(yuǎn)期對(duì)電力的需求，具有最佳的綜合經(jīng)濟(jì)效益。 （3）具有滿足工廠需求的供電可靠性及合格的電能質(zhì)量。 （4）符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、電力行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，以及技術(shù)裝備先進(jìn)要求，并應(yīng)對(duì)多種供電方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最佳方案。 第三節(jié) 鑄造廠供用電情況分析高壓供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要以安全、可靠運(yùn)行為原則，同時(shí)兼顧運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。因此，主接線的正

13、確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。本變電所原始資料有兩路電源可供選擇。并且該廠16車間為長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時(shí)間超過(guò)2分鐘將造成產(chǎn)品報(bào)廢，停電時(shí)間超過(guò)半小時(shí)，主要設(shè)備將受到損壞，故這6個(gè)車間定為級(jí)負(fù)荷。由于一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷，如果中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重，因此要求由兩路電源供電，當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。本廠為三本工作制，全年工作小時(shí)數(shù)為8760小時(shí)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5600小時(shí)。第四節(jié) 供電系統(tǒng)方案的選擇與確定設(shè)計(jì)變配電所的主接線，應(yīng)按照所選主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量以及負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，初步確定2到

14、3個(gè)比較合理的主接線方案來(lái)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇其優(yōu)著確定變配電所的主接線方案。2.4.1 主接線方案的技術(shù)指標(biāo)1、供電的安全性 主接線方案在確保運(yùn)行維護(hù)和檢修的安全方面的情況。2、供電的可靠性 主接線方案在與用電負(fù)荷對(duì)可靠性要求的適應(yīng)方面的情況。3、供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差和電壓波動(dòng)等情況。4、運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。5、對(duì)變配電所今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性。2.4.2 主接線方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、線路和設(shè)備的綜合投資額 包括線路和設(shè)備自身的價(jià)格、運(yùn)行費(fèi)、管理費(fèi)、基建安裝費(fèi)等?？砂凑债?dāng)?shù)仉姎獍惭b部門的規(guī)定計(jì)算。2、變配電系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用 包括線路哥設(shè)備的折舊費(fèi)、維修管理費(fèi)和電

15、能損耗費(fèi)等。線路哥設(shè)備的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)，通常都取為線路和設(shè)備綜合投資的一個(gè)百分?jǐn)?shù)。而電能損耗費(fèi)，則根據(jù)線路和變壓器的年電能損耗計(jì)算?？偟哪赀\(yùn)行費(fèi)即為以上線路變壓器折舊費(fèi)、維修費(fèi)與年能損耗費(fèi)之和。3、供電貼費(fèi) 有關(guān)法規(guī)還規(guī)定申請(qǐng)用電，用戶必須向相關(guān)供電部門一次性地繳納供電貼費(fèi)。4、線路上的有色金屬消耗量 指導(dǎo)線和電纜的有色金屬耗用的重量。 2.4.3 供電方案的擬定該廠供電電源可由35KV高壓線和10KV高壓線提供，可作出三種供電電源設(shè)計(jì)方案1.電源及備用電源均由35KV高壓線提供2.電源及備用電源均由10KV高壓線提供3.電源由35KV高壓線提供10KV高壓線作為備用電源。因供電系統(tǒng)的基本

16、要求是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程要對(duì)三種方案綜合考慮，在安全可靠的基礎(chǔ)上選擇最經(jīng)濟(jì)的方案。方案一：工作電源與備用電源均采用35KV電壓供電。在這個(gè)方案中總降壓變電所內(nèi)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。工廠總降壓變電所的高壓側(cè)接線方式可采用單母線分段接線和內(nèi)橋接法。通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可知內(nèi)橋接線優(yōu)于單母線分段接線，故采用內(nèi)橋接線作為本方案的接線方式。方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：供電電壓高，線路功率損耗小，電壓損失小，調(diào)壓?jiǎn)栴}容易解決，要求的功率因數(shù)低，所需的功率補(bǔ)償容量小，可減少投資，供電的安全穩(wěn)定性高。缺點(diǎn)：工廠內(nèi)要設(shè)有總降壓變電所，占用的土地面積較大。降壓變電所要裝有兩臺(tái)主變壓器，投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。

17、方案二：工作電源和備用電源均采用10KV高壓線供電。兩路電源進(jìn)線均采用斷路器控制。方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：工廠內(nèi)不設(shè)主變壓器，可以簡(jiǎn)化接線，降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用。工廠內(nèi)不設(shè)降壓變電所可以減少土地占有面積，減少工作人員及運(yùn)行維護(hù)工作量。缺點(diǎn)：供電電壓低，線路的功率損和電壓損耗大，要求的功率因數(shù)大，需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償容量大，補(bǔ)償裝置的費(fèi)用會(huì)增加。工廠內(nèi)設(shè)總配電所，供電的穩(wěn)定性不如35KV。方案三：供電電源采用35KV供電電源供電，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。用架空線引入降壓變電所，10KV作為備用電源。10KV經(jīng)過(guò)降壓變后接在10KV的一段配電母線上，10KV接在另一段配電母線上。方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：本

18、方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)介于方案一和方案二之間，由于原始資料要求正常供電時(shí)只用一路供電，出現(xiàn)故障時(shí)方用備用電源，備用電源供電時(shí)間較少。因此該方案既能滿足供電的安全可靠性又可降低投資及維護(hù)費(fèi)用。 2.4.4 技術(shù)指標(biāo)計(jì)算：經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到全廠的計(jì)算負(fù)荷為4735.24kw,根據(jù)供電需求：在正常情況下只有一路電源工作，另一路作為備用電源。本方案選用5000KVA的油浸式變壓器兩臺(tái)，型號(hào)為SJL1-5000/35，電壓為35/10KV,查表可得變壓器的主要技術(shù)參數(shù)為：空載損耗 短路損耗阻抗電壓 空載電流變壓器的有功功率損耗： Pb=nP0+Pk(Sjs/Sbe)2/n （n為變壓器臺(tái)數(shù)）Sjs=4734.

19、24KVA； Sbe=5000KVA; 已知n=2；經(jīng)過(guò)計(jì)算可得變壓器的有功功率損耗為： 變壓器的無(wú)功功率損耗：一臺(tái)變壓器運(yùn)行的有功功率損耗為：一臺(tái)變壓器運(yùn)行的無(wú)功功率損耗為35KV線路的功率：=Pjs+ =Qjs+=/35KV線路的功率因數(shù)：Cos電流流過(guò)導(dǎo)線時(shí)候要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)線發(fā)熱。裸導(dǎo)線的溫度過(guò)高時(shí)會(huì)使接頭處得氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)最終可能導(dǎo)致短線，為了保證供電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定節(jié)能工作，通過(guò)導(dǎo)線的最大的最大電流不能大于導(dǎo)線的載流量。為保證供電系統(tǒng)安全可靠?jī)?yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，根據(jù)國(guó)家電線技術(shù)的有關(guān)規(guī)定，選擇導(dǎo)線和電纜界面時(shí)候必須滿足以下條件：1、發(fā)熱條件 導(dǎo)線

20、和電纜在通過(guò)正常最大度和電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應(yīng)該超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的最高允許溫度2、電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)該超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)候允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的電壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。3、經(jīng)濟(jì)電流密度 35kv及以上的高壓線路及35KV以下的長(zhǎng)距離，大電流線路例如較長(zhǎng)的電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)進(jìn)線，其導(dǎo)線截面宜按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使年運(yùn)行費(fèi)用最低，工廠內(nèi)10KV及以下的線路通常不按照經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇。4、機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需要校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線則應(yīng)校驗(yàn)其短路的動(dòng)穩(wěn)定度

21、和熱穩(wěn)定度。根據(jù)以上條件，經(jīng)過(guò)查表，35KV線路選用LGJ-35鋼芯鋁絞線架設(shè)，幾何均距確定為2.5米。查表得r=0.85 x=0.35電壓損失計(jì)算由于線路存在著阻抗，所以通過(guò)負(fù)荷電流時(shí)要產(chǎn)生電壓損失。一般線路的允許電壓損失不超過(guò)5%（對(duì)線路的額定電壓）。如果線路的電壓損耗超過(guò)允許值，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面，使其滿足允許電壓損耗的要求。 方案一 供電電源電壓損失 =（0.8545695+0.41717745）/35 =0.64KV (L1=5Km) 電壓損失合格備用電源電壓損失 =（0.8545697+0.3517747）/35 =0.90Kv 電壓損失合格方案二 根據(jù)計(jì)算得到全廠計(jì)算負(fù)荷為473

22、5.24KVA，10KV線路上的計(jì)算電流為 Ijs=Sjs/()=273A 功率因數(shù)為 COS=0.95根據(jù)發(fā)熱條件，10KV線路選用LGJ-70鋼芯鋁絞線架設(shè)，幾何均徑確定為1.5米。查表得 r=0.46 x=0.365電壓損失： = 0.4645225+0.36514055)/10 = 1.3KV同理可得： ( =（0.4645227+0.36514057）/10 =3.2KV(方案二不滿足電壓損失要求)方案三 根據(jù)計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷為4735.24KVA,廠內(nèi)總降壓變電所設(shè)主變壓器一臺(tái)，其相關(guān)數(shù)據(jù)為： 空載損耗： 短路損耗為： 阻抗電壓： Uk%=7 , 空載電流：I0%= 1.1變壓器的

23、有功功率損耗：已知 n=1, Sjs=4735.24KVA Sbe=5000KVA所以 69+45（4735.24/5000）2 =47KW變壓器的無(wú)功功率損耗為：2 =1（1.1/100）5000+1 (7/100) 5000(4735.24/5000)2 =369KVar35KV線路的功率因數(shù)為： 根據(jù)國(guó)家電線產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，經(jīng)過(guò)查表，35KV線路選用LGJ-35鋼芯鋁絞線架設(shè)。幾何均距確定為2.5m。查表得r=0.85,X=0.35.電壓損失計(jì)算： （L=5） =（0.8545695+0.3517745）/35 =0.64KV 電壓損失合格10KV備用電源僅用于一級(jí)負(fù)荷供電，經(jīng)過(guò)

24、計(jì)算可得一級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷為3868.5KVA，10KV線路的計(jì)算電流為：根據(jù)發(fā)熱條件選用LGJ-120鋼芯鋁絞線架設(shè)，幾何均距確定為1.5m查表得r=0.27, x=0.335 電壓損失為： =（0.2737247+0.3351047.677）/10 =0.95KV 但是考慮到是作為備用電源，不是經(jīng)常使用，還是基本滿足要求，通過(guò)提高供電側(cè)的電壓還可以得以改善。 2.4.5 經(jīng)濟(jì)計(jì)算：方案一的基建投資設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單價(jià)(萬(wàn)元)數(shù)量綜合投資電力變壓器SJL1-5000/357.00214.00線路投資LGJ-351.005+712.00高壓斷路器SW2-25/10002.0636.18電壓互感

25、器JDJJ-35+FZ-350.9221.84附加投資1000元/kw137.4513.745合計(jì)47.745方案一的年運(yùn)行項(xiàng)目計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)金額（萬(wàn)元）線路折舊費(fèi)按照線路投資的4%計(jì)算0.48線路維護(hù)費(fèi)按照線路折舊標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算0.48變電設(shè)備維護(hù)費(fèi)按照綜合投資的6%計(jì)算1.32變電設(shè)備折舊費(fèi)按照綜合投資的6%計(jì)算1.32線路電能損耗380.920.85556000.0510-72.34變壓器電能損耗26.98760+45(4985/5000)25600 0.0510-71.85基本電價(jià)費(fèi)用500012410-424.00合計(jì)31.79方案三的基建費(fèi)用設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格單價(jià)(萬(wàn)元)數(shù)量綜合投資電力變壓器S

26、JL1-5000/357.0017.00線路投資LGJ-35+LGJ_1201.00+1.035+714.45高壓斷路器SW2-25/10002.0612.06電壓互感器JDJJ-35+FZ-350.9210.92附加投資1000元/kw130.4513.045合計(jì)37.475方案三的年運(yùn)行費(fèi)用項(xiàng)目計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)金額（萬(wàn)元）線路折舊費(fèi)按照線路投資的4%計(jì)算0.58線路維護(hù)費(fèi)按照線路折舊標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算0.58變電設(shè)備維護(hù)費(fèi)按照綜合投資的6%計(jì)算0.6變電設(shè)備折舊費(fèi)按照綜合投資的6%計(jì)算0.6線路電能損耗380.920.85556000.0510-72.34變壓器電能損耗6.98760+45 (4985/50

27、00)25600 0.05*10-71.55基本電價(jià)費(fèi)用500012410-424.00合計(jì)30.25兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較方案費(fèi)用方案一方案三差價(jià)基建費(fèi)用47.74537.47510運(yùn)行費(fèi)用31.7930.251.54 2.4.6 確定方案：通過(guò)對(duì)三種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算可得出以下結(jié)論：方案一：方案可靠，運(yùn)行靈活，線路損失小，但是要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器和三臺(tái)斷路器，投資巨大。方案二：工作電源及備用電源均采用10KV線路，無(wú)需裝設(shè)主變壓器。但是線路損失太大，無(wú)法保證一級(jí)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行的正常供電，故排除。方案三：正常運(yùn)行時(shí)，線路損失小，電壓損失低，能滿足一級(jí)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行的供電要求，當(dāng)35KV線路出現(xiàn)故障進(jìn)行

28、檢修時(shí)10KV線路進(jìn)行供電，這時(shí)候線路損失大，但是考慮到供電時(shí)間短，且這種情況很少出現(xiàn)，綜合安全可靠經(jīng)濟(jì)的考慮，方案三比方案一少一臺(tái)主變壓器和兩臺(tái)35KV斷路器，故方案三最適合作為供電方案。第三章 總降壓變電站設(shè)計(jì)第一節(jié) 主接線的設(shè)計(jì)（1）主接線基本要求安全 符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是期中一二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性的要求。靈活 應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)符合的發(fā)展。經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，應(yīng)盡量是主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量 （2） 變電站主接線的選擇原則 1.當(dāng)滿足運(yùn)

29、行要求時(shí)，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(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，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(tái)變壓器時(shí)，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(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。（3） 變電站主接線方案的擬定 方案一：一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖，如下圖3 圖3 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖 這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10跨接在兩路電源進(jìn)線之間，猶如一架橋梁，而且處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變

30、壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變壓器器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。 方案二：一次側(cè)采用外橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖，如下圖4 圖4 一次側(cè)采用外橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖 這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器QF11和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性也較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。這種外僑式接線適用于電源

31、線路較短而變電所晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大、適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。 方案三：一二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖，如下圖圖5 一二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖 這種主接線兼有前兩種橋式接線運(yùn)行靈活性的有點(diǎn)，但采用的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所。（4）主接線技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較： 表4 主接線技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比較方案一次側(cè)內(nèi)橋式一次側(cè)外橋式一二次側(cè)均用單母線分段技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求滿足要求供電可靠性較高較高高供電質(zhì)量滿足要求滿足要求滿足要求靈活方便性較好較好好擴(kuò)建適應(yīng)性較高較高高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資一樣一

32、樣一樣高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資一般少一點(diǎn)多年運(yùn)行費(fèi)一般一般較多供電貼費(fèi)三種方案基本相同 通過(guò)表2的比較得出：在技術(shù)指標(biāo)方面，三種方案均能滿足要求；在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面，方案三的初期投入較方案一、二的多。而方案一更適用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所；方案二更適合用于電源線路較短而變電所晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大、適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。本次設(shè)計(jì)電源距離變電所5KM或者7KM，且本工廠采用三班工作制，晝夜負(fù)荷變動(dòng)較小，切不需要經(jīng)常切換變壓器。所以綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最終選擇方案一，即一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電

33、所主接線圖。第二節(jié) 工廠負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償一工廠負(fù)荷計(jì)算供電系統(tǒng)要能安全可靠的正常運(yùn)行，各個(gè)元件都必須選擇得當(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。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各個(gè)元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷。我國(guó)目前普遍采用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法，有需求系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法是國(guó)際上普遍采用確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，最為簡(jiǎn)便。二項(xiàng)式法的局限性比較大，但是確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，較之需要系數(shù)法合理，切計(jì)算比較簡(jiǎn)便。 計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算：先求各車間的計(jì)算負(fù)

34、荷空壓車間 設(shè)備總?cè)萘?，?，模具車間 設(shè)備總?cè)萘?，故熔制車間 設(shè)備總?cè)萘浚誓佨囬g 設(shè)備總?cè)萘?，故封接車間 設(shè)備總?cè)萘浚? 故配料車間 設(shè)備總?cè)萘浚?，鍋樓?設(shè)備總?cè)萘?，故其他?fù)荷 設(shè)備總?cè)萘浚? 故其他負(fù)荷 設(shè)備總?cè)萘浚? 故同時(shí)系數(shù)，因此總的計(jì)算負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷總的計(jì)算負(fù)荷為各個(gè)車間的計(jì)算負(fù)荷、總的計(jì)算負(fù)荷及一級(jí)負(fù)荷總的計(jì)算負(fù)荷如下表所示。 表5 計(jì)算負(fù)荷匯總表序號(hào)車間名稱負(fù)荷類型計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車間名稱負(fù)荷類型計(jì)算負(fù)荷1空壓車間7801808007鍋爐房4201094342模具車間5601505808其他負(fù)荷4001684343熔制車間5901736219其他負(fù)荷4401984834磨拋

35、車間650221687共計(jì)476714515封接車間560151580同時(shí)系數(shù)0.950.976配料車間360101374總計(jì)算負(fù)荷452914074743二、功率補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求，則需要增設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約電能又提高電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。按規(guī)定，用35kV供電時(shí)，全廠總功率因數(shù)不低于0.90，用1

36、0kV供電時(shí)，全廠總功率因數(shù)不低于0.95。該鑄造廠裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，經(jīng)過(guò)計(jì)算可知低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為4760Kw，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為1448kvar.視在功率4985kw.高壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷4522KVA。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為1405KVAR,視在計(jì)算負(fù)荷為4735.24KVA。35KV的功率因數(shù)為0.93，10KV線路的功率因數(shù)為0.95均滿足供電要求。因此無(wú)需再次進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。第三節(jié) 短路電流計(jì)算（1）基本概念 短路是指不同電位的導(dǎo)體之間電氣短接，這是電力系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種故障，也是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的一種故障。短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。短路按短路電路的對(duì)稱性來(lái)分可

37、分為對(duì)稱性短路和非對(duì)稱性短路，三相短路屬于對(duì)稱性短路，其他形式的短路均為非對(duì)稱性短路。電力系統(tǒng)中，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。但是一般情況下，三相短路的短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。短路電流的計(jì)算，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法，（本次設(shè)計(jì)采用歐姆法）。（2） 確定短路點(diǎn)為了選擇電氣設(shè)備，整定繼電保護(hù)，需要計(jì)算總降壓變電所35KV側(cè)、380v母線的短路電流。（3）短路電流計(jì)算 1、最大運(yùn)行方式計(jì)算電路圖圖6 最大運(yùn)行方式的短路計(jì)算電路圖（1）求

38、K1點(diǎn)的三相短路電流（=37KV）電力系統(tǒng)的電抗:=0.71三線圈變壓器的電抗(%=10.5)：=4.56 架空線路的電抗()：=0.35=1.75繪制K1點(diǎn)短路的等效電路，如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總電抗為=0.71+2.28+1.75=4.74圖7 最大運(yùn)行方式的K1點(diǎn)短路等效電路圖三相短路電流=4.51 kA三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值三相短路容量（2）求K2點(diǎn)的三相短路電流()電力系統(tǒng)的電抗:=0.057三線圈變壓器的電抗(%=10.5)：=0.37架空線路的電抗()：=0.35=0.14兩線圈變壓器電

39、抗（%=7）=1.54繪制K2點(diǎn)短路的等效電路，如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總電抗為=0.057+0.185+0.14+0.77=1.152圖8 最大運(yùn)行方式的K2點(diǎn)短路等效電路圖三相短路電流=5.27kA三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值三相短路容量2、最小運(yùn)行方式計(jì)算電路圖圖9 最小運(yùn)行方式的短路計(jì)算電路圖求K1點(diǎn)的三相短路電流（=37KV）電力系統(tǒng)的電抗:=0.71三線圈變壓器的電抗(%=10.5)：=4.56 架空線路的電抗()：=0.35=1.75繪制K1點(diǎn)短路的等效電路，如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分

40、子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總電抗為=0.71+4.56+1.75=7.02圖10 最小運(yùn)行方式的K1點(diǎn)短路等效電路圖三相短路電流=3.05 kA三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值三相短路容量求K2點(diǎn)的三相短路電流()電力系統(tǒng)的電抗:=0.057三線圈變壓器的電抗(%=10.5)：=0.37 架空線路的電抗()：=0.35=0.14兩線圈變壓器電抗（%=7）=1.54繪制K2點(diǎn)短路的等效電路，如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總電抗為=0.057+0.37+0.14+0.77=1.34圖11 最小運(yùn)行方式的K2點(diǎn)短路等效電

41、路圖三相短路電流=4.53kA三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值三相短路容量表6 短路計(jì)算結(jié)果匯總表運(yùn)行方式短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVA最大運(yùn)行方式K14.514.514.5115.506.81289.03K25.275.275.279.705.7495.84最小運(yùn)行方式K13.053.053.057.784.61195.46K24.534.534.538.344.9482.38第四節(jié) 主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)（一）、概述變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為一次電路，或稱為主電路、主接線（主結(jié)線）。一次電路中所有電氣設(shè)備成為一次設(shè)

42、備或一次元件。一次設(shè)備按其功能來(lái)分，可分為以下幾類：1、變換設(shè)備 其功能是按照電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求改變電壓或電流、頻率等。例如電力變壓器、電壓互感器、電流互感器、變頻器等。2、控制設(shè)備 其功能是按照電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求來(lái)控制一次電路的通、斷，例如各種高低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。3、保護(hù)設(shè)備 其功能是用來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電流和過(guò)電壓的保護(hù)，例如熔斷器和避雷器。4、補(bǔ)償設(shè)備 其功能是用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器。5、成套設(shè)備 它是按照一次電路接線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備的二次設(shè)備組合為一體的電氣設(shè)備，例如高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓配電屏和照明配電箱等。正確的

43、選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。表7 高壓一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目和條件電氣設(shè)備名稱電壓/kV電流/A斷流能力/kA或MVA短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度高壓斷路器高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓熔斷器電壓互感器電流互感器選擇校驗(yàn)的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)設(shè)備的計(jì)算電流設(shè)備的最大開(kāi)斷能力（或功率）應(yīng)不小于它可能開(kāi)斷的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電流校驗(yàn)按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時(shí)間校驗(yàn)注：表中“”表示必須校驗(yàn)，“”表示不要校驗(yàn)。（二）、斷路器的選擇與校驗(yàn)高壓斷路器（文字符號(hào)為QF）的功能是：不僅能通斷正常負(fù)荷電流

44、，而且能接通和承受一定時(shí)間的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。一般35KV及以下的戶內(nèi)配電裝置中都采用少有斷路器。因?yàn)?根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的高壓戶內(nèi)少油斷路器型式，初步選用SN10-35型。又根據(jù)線路計(jì)算電流，試選SN10-35型斷路器來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表5所示，校驗(yàn)結(jié)果，所選SN10-35型是合格的。表8 高壓斷路器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件SN10-35/1000-1000型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格278.11A1000A合格34.51kA16kA合格415.50kA40kA合格5合格（三）、隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)高壓隔離開(kāi)關(guān)（文字符號(hào)QS）的功能主

45、要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。因此其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，而且斷開(kāi)間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設(shè)備的安全。但是隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負(fù)荷操作。然而可用來(lái)隔離一定的小電流，如勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器，電容電流不超過(guò)5A的空載線路及高壓互感器和避雷電路等。高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)不同，可分為戶內(nèi)及戶外兩大類。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的高壓戶內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)型式，初步選用GN5-35G/600-72戶內(nèi)型隔離開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表6所示，校驗(yàn)結(jié)果，所選GN5-35G/600-72戶內(nèi)型隔離開(kāi)關(guān)是合格的。 表9 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)表序

46、號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件GN5-35G/600-72戶內(nèi)型隔離開(kāi)關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格278.11A600A合格315.50kA72kA合格4合格（四）、負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（文字符號(hào)QL）是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開(kāi)關(guān)之間的電器，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用；用于控制電力變壓器。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，因?yàn)槟芡〝嘁欢ǖ呢?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。但是它不能斷開(kāi)短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的高壓戶內(nèi)負(fù)荷開(kāi)關(guān)型式，初步選用FN21-35/630-20戶內(nèi)型負(fù)荷開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表7所示，校驗(yàn)結(jié)果

47、，所選FN21-35/630-20戶內(nèi)型負(fù)荷開(kāi)關(guān)是合格的。表10 高壓斷路器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件FN21-35/630-20戶內(nèi)型負(fù)荷開(kāi)關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格278.11A630A合格34.51kA20kA合格415.50kA50kA合格5合格（五）、熔斷器的選擇與校驗(yàn)熔斷器（文字符號(hào)為FU）是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害；按安裝條件及用途選擇不同類型高壓熔斷器如屋外跌落式、屋內(nèi)式，對(duì)于一些專用設(shè)備的高壓熔斷器應(yīng)選專用系列；我們常說(shuō)的保險(xiǎn)絲就是熔斷器類。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的高壓戶內(nèi)熔斷器型式，初步選用RN1-35G/1000-2000

48、型熔斷器來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表8所示，校驗(yàn)結(jié)果，所選RN1-35G/1000-2000型熔斷器是合格的。表11 高壓熔斷器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件RN1-35G/1000-2000型熔斷器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格278.11A1000A合格34.51kA20kA合格（六）、電壓互感器的選擇與校驗(yàn)電壓互感器相當(dāng)于降壓變壓器，其特點(diǎn)是一次繞組匝數(shù)多，二次繞組匝數(shù)較少，工作時(shí)一次繞組并聯(lián)在一次電路中，而二次繞組則并聯(lián)儀表、繼電器的電壓線圈。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的電壓互感器型式，初步選用JDJJ-35型單相油浸式電壓互感器來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表9所示校驗(yàn)結(jié)果，故所選JDJJ-35型單相油浸式

49、電壓互感器滿足要求。表12 電壓互感器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件JDJJ-35型單相油浸式電壓互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格（七）、電流互感器的選擇與校驗(yàn)電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的2次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的電流互感器型式，初步選用LMCQ-35型電流互感器來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)，如下表10所示校驗(yàn)結(jié)果，故

50、所選LMCQ-35型電流互感器滿足要求。表13 電流互感器的選擇校驗(yàn)表序號(hào)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件LMCQ-35型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論135kV35kV合格278.11A200A合格315.50kA40kA合格4合格（八）、低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)低壓一次設(shè)備。是指供電系統(tǒng)中1000V（或略高）及以下的電氣設(shè)備。低壓一次設(shè)備的選擇與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。表14 低壓一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目和條件電氣設(shè)備名稱電壓/kV電流/A斷流能力/kA短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度低壓斷路器低壓隔離開(kāi)關(guān)電壓

51、互感器電流互感器選擇校驗(yàn)的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)設(shè)備的計(jì)算電流設(shè)備的最大開(kāi)斷能力（或功率）應(yīng)不小于它可能開(kāi)斷的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電流校驗(yàn)按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時(shí)間校驗(yàn)注：表中“”表示必須校驗(yàn)，“”表示一般可不校驗(yàn)，“”表示不要校驗(yàn)。表15 低壓一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件斷路器DZ10-600L隔離開(kāi)關(guān)NH3-400電流互感器LAT-300電壓互感器JDJ-0.38380V380V380V380V380V273A600A400A300A600A15.45kA52kA32kA52kA20kA50.8816322000

52、10241600結(jié)論合格合格合格合格第五節(jié) 配電裝置設(shè)計(jì)3.5.1 配電所的任務(wù)變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過(guò)變壓，然后配點(diǎn)的任務(wù)。配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配點(diǎn)的任務(wù)。顯然，變配電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊重要的地位。3.5.2 高壓配電所的設(shè)計(jì)原則及要求高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒布的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件，自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行檢修，施工方面的要求，合理制定布置方案和使用設(shè)備，積極慎重地選用親布置新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新做到新技術(shù)，經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠運(yùn)行。配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分

53、，它是根據(jù)主接線的接線方式，由開(kāi)關(guān)電器、保護(hù)和測(cè)量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組成，用來(lái)接受和分配電能。配電裝置按照電氣裝設(shè)地點(diǎn)的不同可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。按照組裝方式可分為成套式和組裝式。屋內(nèi)式的特點(diǎn)：（2） 允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積?。?） 維修操作不受氣候影響（4） 外界環(huán)境影響較小，可以減少維護(hù)工作量（5） 房屋建設(shè)投資大屋外式的特點(diǎn)：1、 土建工作量及費(fèi)用較小，建設(shè)周期短2、 擴(kuò)建比較方便3、 相鄰設(shè)備間距離較大，便于帶電作業(yè)4、 受外界環(huán)境影響設(shè)備運(yùn)行條件差，必須加強(qiáng)絕緣5、 占用面積達(dá)大，不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響成套配電裝置的特點(diǎn)：（4） 電器布置在封閉半

54、封閉的金屬外殼中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小（5） 所所有元件已經(jīng)在工廠組成一體，大大縮減現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，也便于擴(kuò)建和搬遷。（6） 運(yùn)行可靠性高，維護(hù)工作量?。?） 耗用鋼材多，造價(jià)較高。第六節(jié) 繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在供電系統(tǒng)中，除了采取各項(xiàng)積極措施消除或者減少發(fā)生故障的可能性外，故障一旦發(fā)生，必須盡快將故障元件切離電源，以防止故障蔓延。繼電保護(hù)裝置就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切除故障，及時(shí)報(bào)警的一種自動(dòng)裝置。3.6.1 繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：1.當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的要求。2.在電氣設(shè)備不正常供電的情況下，根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。3.6.2 繼電保護(hù)器件介紹:繼電器是一種在其輸入物理量達(dá)到固定值時(shí)，其電氣輸出電路被接通或分?jǐn)嗟淖詣?dòng)電器。按其組成元件不同可分為：有機(jī)電型、晶體管型和微機(jī)型；按其反應(yīng)的物理量分可分為：電流繼電器、電壓繼電器和功率繼電器、瓦斯氣體繼電器等。1.電磁式電流繼電器和電壓及電器