某水泥廠110KV總降壓變電所的設(shè)計(jì)

某水泥廠110kV總降壓變電所的設(shè)計(jì)摘要該論文主要闡述了某水泥廠110kv總降壓變電所供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)、原則、方法以及設(shè)計(jì)的結(jié)論。在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)負(fù)荷等級(jí)和原始資料，運(yùn)用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，并且進(jìn)行變壓器和主接線(xiàn)的比較設(shè)計(jì)和選擇工作，并且根據(jù)供電局的要求進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算設(shè)計(jì)工作。根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性要求考慮，本次設(shè)計(jì)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)的主接線(xiàn)形式。變壓器采用大于總?cè)萘?0%—70%的兩臺(tái)變壓器。隨后運(yùn)用標(biāo)幺值的方法進(jìn)行了短路電流的計(jì)算，為設(shè)備的選擇和校驗(yàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)包含10kv和0.4kv兩個(gè)電壓等級(jí)下斷路器的選擇與動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)、母線(xiàn)的選擇與動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)、電流互感器的選擇與校驗(yàn)、電壓互感器的選擇、高壓電氣柜的選擇和避雷器的選擇等。在防雷保護(hù)中，按照國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)要求裝設(shè)避雷針。在最后根據(jù)自己的設(shè)計(jì)運(yùn)用CAD制作了該變電所的電氣系統(tǒng)圖紙。

關(guān)鍵詞：變壓器，負(fù)荷計(jì)算，電氣設(shè)備，主接線(xiàn)TheDesignofMajorSystemof110kVSubstationABSTRACTThisthesisdescribesacementplant110kvsubstationtotalbuckpowersupplysystemdesignbasis,principles,methods,andconclusionsofthedesign.Inpowersupplysystemdesign,thefirstunderloadlevelandrawmaterials,theuseofloadcalculationrequirescoefficientmethodandperformsacomparisontransformersandmainwiringdesignandchoiceofwork,andaccordingtotherequirementsofpowersupplybureaureactivepowercompensationiscalculateddesignwork.Accordingtothepowersystem'sreliabilityandsafetyrequirementstoconsider,thisdesignusesasinglebussegmentformthemainconnectionwiring.Transformersgreaterthan60%-70%oftotalcapacityofthetwotransformers.Thenusepumethodsforthecalculationofshort-circuitcurrentforequipmentselectionandverificationlaidasolidfoundation.Selectionandverificationofelectricalequipmentcontaining10kvand0.4kvtwovoltagelevelsbreakerselectionanddynamicthermalstabilitychecking,busselectionanddynamicthermalstabilitycheck,selectionandvalidationofcurrenttransformers,voltagetransformersselection,selectionandhighvoltageelectricalcabinetselectionarrester.Inlightningprotection,inaccordancewiththedesignrequirementsGBinstalledlightningrod.InthelastaccordingtotheirowndesignusingCADproduceddrawingsofthesubstation'selectricalsystem.KEYWORDS:Transformer，LoadCalculation，Electricityequipments，Majorsystem目錄前言 1第1章供配電的參數(shù)要求 61.1供電局要求的功率因數(shù) 61.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的原始資料 6第2章負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償 72.1負(fù)荷計(jì)算 72.1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 72.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法 72.1.3用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算式 82.1.4各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算 82.2車(chē)間變壓器的選擇 92.2.1水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變壓器的選擇 92.2.2窯頭電力配電室變壓器的選擇 102.2.3水泥燒成電力配電室變壓器的選擇 102.2.4生料粉磨及礦山電力配電室變壓器的選擇 102.3變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷 112.4低壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償 112.4.1提高功率因數(shù)的目的 112.4.2提高功率因數(shù)的方法 112.5變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 122.6主變壓器的選擇 122.6.1變電所主變壓器的選擇原則 122.6.2變電所主變壓器容量的選擇 12第3章主接線(xiàn)的選擇 143.1電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求 143.2變電所主接線(xiàn)方案的擬定 153.3110KV線(xiàn)路主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 16第4章短路電流的計(jì)算 184.1短路的原因、目的及其后果 184.1.1造成短路的原因 184.1.2短路的后果 184.2計(jì)算短路電流的目的 194.3短路計(jì)算的方法 194.4短路電流的計(jì)算 194.4.1計(jì)算基準(zhǔn)電抗標(biāo)么值 204.4.2各點(diǎn)的短路電流 21第5章設(shè)備的選擇及校驗(yàn) 245.1電氣設(shè)備的選擇原則 245.2電氣設(shè)備的校驗(yàn) 255.2.1斷路器的校驗(yàn) 255.2.2隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn) 275.3斷路器的選擇及其校驗(yàn) 275.3.1110kV斷路器的選擇及其校驗(yàn) 275.3.210kV斷路器的選擇及其校驗(yàn) 2kV斷路器的選擇及其校驗(yàn) 295.4隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn) 305.4.1110kV隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn) 305.4.210kV隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn) 315.5電流互感器的選擇 315.6電壓互感器的選擇 325.7避雷器的選擇 33第6章變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇 346.1導(dǎo)線(xiàn)與電纜的選擇原則 346.1.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇 346.1.2高壓電纜線(xiàn)的選擇原則 356.1.3低壓電纜線(xiàn)的選擇原則 366.210KV電纜的選擇 366.30.4KV低壓出線(xiàn)的選擇 37第7章防雷保護(hù)與接地保護(hù) 387.1防雷保護(hù) 387.1.1直擊雷保護(hù) 387.1.2雷電侵入波的保護(hù) 387.2接地保護(hù) 397.2.1直擊接地保護(hù) 397.2.2中性點(diǎn)接地方式 397.2.3中性點(diǎn)接地原則 39結(jié)論 41附錄 43參考文獻(xiàn) 44外文資料翻譯 45前言1.供配電設(shè)計(jì)的意義和要求在現(xiàn)代社會(huì)，電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能和其他形式的能量之間的轉(zhuǎn)換不僅僅簡(jiǎn)單，而且非常方便于實(shí)際的應(yīng)用。電能的傳輸和分配既經(jīng)濟(jì)，又方便于去控制所輸送的電能，而且還利于去測(cè)量和調(diào)試，有利于生產(chǎn)的智能化。所以電能在我們?nèi)康恼麄€(gè)經(jīng)濟(jì)的生活和現(xiàn)代的大多數(shù)的行業(yè)生產(chǎn)中占著非常重要的比重。而工廠供電主要指的就是電能的供給和分配。供配電設(shè)計(jì)的主要任務(wù)使從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過(guò)合理的傳輸、變換，分配到工廠車(chē)間的每一個(gè)用電設(shè)備上。隨著工業(yè)電氣工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工廠用電量的迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的要求也日益提高。供電設(shè)計(jì)是否完善，不僅影響到工廠的基本建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠供電的可靠性和工廠的安全生產(chǎn)上，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備和人身安全等是密切相關(guān)的。工廠工業(yè)負(fù)荷是電力系統(tǒng)的主要用戶(hù)，工廠供電系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，保證企業(yè)安全供電和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，不僅關(guān)系到企業(yè)的利益，也關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及合理利用能源。因此，做好供配電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，促進(jìn)人類(lèi)文明具有十分重要的意義。因?yàn)楹侠淼睦媚茉丛谖覀兊墓┡潆姷倪^(guò)程中是一項(xiàng)非常重要的工作，而且合理的利用能源在國(guó)家的建設(shè)經(jīng)濟(jì)中處于極為重要的地位，因此做好供配電工作，在我們對(duì)待合理的利用能源，建設(shè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)所給予的支持起著建樹(shù)的作用。供配電要想很好的去為工業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行工作，依此來(lái)確保工業(yè)的各種加工和平時(shí)生活所需要的用電的供給，而且更加的做到能源的合理利用，就需要按照下面的所需要的要求：（1）安全在電能的輸送、轉(zhuǎn)換、控制、分配和使用中，應(yīng)該保證避免發(fā)生不必須的事故和使用設(shè)備由于各種原因的損壞。（2）可靠在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)避免發(fā)生供電中斷，滿(mǎn)足連續(xù)可靠的給用電用戶(hù)供電。（3）優(yōu)質(zhì)就是要使電壓、頻率和波形這三個(gè)的變化不能超過(guò)所允許范圍內(nèi)的要求。（4）經(jīng)濟(jì)降低電力系統(tǒng)所投入的資金和運(yùn)行費(fèi)用，要盡量地去節(jié)約我們消耗的有色的金屬的量，通過(guò)合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，在供配電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。2.供配電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則（1）必須遵循國(guó)家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策。包括節(jié)約能量，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）應(yīng)該做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，合格的電能的供給，先進(jìn)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)有效，設(shè)計(jì)中應(yīng)該采用國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、耗能低、性?xún)r(jià)比高的電氣。（3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷所具有的性質(zhì)、所消耗多少容量的電能、各個(gè)地區(qū)不通的供電特點(diǎn)，正確的決定設(shè)計(jì)的方案。（4）應(yīng)該根據(jù)工程的現(xiàn)有的各種現(xiàn)狀的樣子、規(guī)模和長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，正確地去處理近期的建設(shè)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展的關(guān)系，使之相互結(jié)合，目前是以近期為主，適當(dāng)?shù)目紤]長(zhǎng)遠(yuǎn)的擴(kuò)建的可能性。關(guān)于負(fù)荷的性質(zhì)，按照GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，根據(jù)電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求及其中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或者影響程度，電力負(fù)荷可以分為以下三個(gè)等級(jí)：一級(jí)負(fù)荷：如果突然斷開(kāi)電就會(huì)造成人身受傷嚴(yán)重者；或者如果斷開(kāi)所供給的電將在損失嚴(yán)重在政治、經(jīng)濟(jì)方面。二級(jí)負(fù)荷：斷開(kāi)所供給的供電將會(huì)損失嚴(yán)重在政治和經(jīng)濟(jì)方面，例如：損壞一些重要的設(shè)備、大量的設(shè)備成為廢品、不能中斷的生產(chǎn)由于一些故障需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間去整修再恢復(fù)、一些重要的企業(yè)的產(chǎn)量減少等；斷開(kāi)所供給的電能將會(huì)影響到大量正在用電的工作者。三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷電力負(fù)荷。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，供電的時(shí)候應(yīng)該由兩個(gè)電源提供供電。當(dāng)其中的一個(gè)電源不能工作的時(shí)候，另外的那個(gè)電源不能同時(shí)不工作。在一級(jí)負(fù)荷中那些極為重要的負(fù)荷，除供電需要兩個(gè)電源以外，還應(yīng)該增加應(yīng)急需要的電源，并且禁止別的等級(jí)的負(fù)荷接到應(yīng)急需要的電源系統(tǒng)上。對(duì)于二級(jí)的負(fù)荷，比較適宜由兩回線(xiàn)路供電。在負(fù)荷較小或者地區(qū)供電困難的時(shí)候，二級(jí)負(fù)荷可以有一回6KV及其以上專(zhuān)用的架空線(xiàn)路或者電纜供電。當(dāng)采用架空線(xiàn)時(shí)，可以為一回架空線(xiàn)供電。當(dāng)采用電纜線(xiàn)路是，應(yīng)該采用兩根電纜的線(xiàn)路來(lái)供電，其每一根電纜都應(yīng)該能承受100％的二級(jí)負(fù)荷。3.設(shè)計(jì)步驟供配電設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括變配電設(shè)計(jì)、高壓配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)、低壓配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)等等。其設(shè)計(jì)步驟一般如下：（1）收集資料在動(dòng)手設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該根據(jù)任務(wù)書(shū)，收集用電設(shè)備的性質(zhì)、數(shù)量、功率，用電設(shè)備平面布置圖，電源的電壓、容量及其可能提供的供電方式。（2）電力負(fù)荷的分析計(jì)算根據(jù)所提供的各個(gè)用電車(chē)間的電力負(fù)荷的清單，分析那些電力設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)，然后按照需要系數(shù)法分別計(jì)算出各個(gè)用電車(chē)間及其全部的負(fù)荷。根據(jù)各個(gè)用電車(chē)間的負(fù)荷性質(zhì)及其平面布局，確定這些地方所需要設(shè)置的變電所及其各個(gè)變電所中得變壓器的臺(tái)數(shù)。然后根據(jù)所確定的變電所的布局，擬出各個(gè)用電車(chē)間變電所所供電的范圍。（3）確定主接線(xiàn)方案根據(jù)負(fù)荷分布的范圍和情況，確定變配電所的電氣主接線(xiàn)的方案，擬定出兩種可行的供配電主接線(xiàn)方案后，確定一種方案。（4）低壓配電屏的選擇根據(jù)電氣主接線(xiàn)的方式和二次側(cè)的接線(xiàn)情況，選擇低壓配電屏，低壓配電屏是按一定的接線(xiàn)方案將有關(guān)低壓一、二次設(shè)備組裝起來(lái)，用于低壓配電系統(tǒng)中動(dòng)力、照明配電之用。（5）選擇高壓電器（6）變配電所平面布置設(shè)計(jì)：根據(jù)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心及進(jìn)出線(xiàn)方便的原則，確定變電所的位置，然后根據(jù)環(huán)境條件確定變壓器是放在戶(hù)外還是室內(nèi)。（7）防雷凡是與架空線(xiàn)路相連的進(jìn)出線(xiàn)，在入戶(hù)處、變電所母線(xiàn)上都要裝一組YW型避雷器。根據(jù)情況，對(duì)變電所安裝避雷網(wǎng)等防雷設(shè)施。（8）接地按規(guī)定10KV配電裝置的構(gòu)架，變壓器380V的中性點(diǎn)及外殼，以及380V電氣設(shè)備的金屬外殼等都需要接地，其接地電阻要求小于4Ω。其內(nèi)容都包括：接地電阻的計(jì)算；接地體的布置；列出人工接地所需的材料的規(guī)格和數(shù)量。（9）繪制變電所系統(tǒng)圖。4.本次設(shè)計(jì)的主要工作我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“某水泥廠110kV總降壓變電所的設(shè)計(jì)”。本設(shè)計(jì)介紹了工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及主要設(shè)備的選擇和檢驗(yàn)方法。首先主要介紹了設(shè)計(jì)的基本要求，然后為工廠供電系統(tǒng)的變電所電氣設(shè)計(jì)及主要電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)部分，包括：全廠的負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算以及無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備的選擇，其中負(fù)荷計(jì)算為設(shè)備的選擇提供了有效的數(shù)據(jù)，無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算及其設(shè)備的選擇為全廠的設(shè)備運(yùn)行及供電質(zhì)量的穩(wěn)定可靠提供了保障；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及主接線(xiàn)方案的選擇，從兩個(gè)方案的比較中結(jié)合工廠實(shí)際情況選擇適合本廠的最佳方案；短路電流的計(jì)算，包括短路電流的效應(yīng)分析、標(biāo)么制法求短路電流、沖擊電流等的計(jì)算，它們?yōu)樵O(shè)備的校驗(yàn)提供了非常重要的數(shù)據(jù)；變電所一次設(shè)備的選擇及校驗(yàn)，主要按照設(shè)備的工作條件進(jìn)行選擇，為掌握供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了有效的數(shù)據(jù)，并且在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能準(zhǔn)確及時(shí)的將故障設(shè)備從供電系統(tǒng)中切除，提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性；變電所位置和形式的選擇，確定了工廠的能源供應(yīng)中心，為變壓器等主要設(shè)備的安裝調(diào)試及運(yùn)輸提供了可靠依據(jù)；高壓進(jìn)線(xiàn)、低壓出線(xiàn)及與鄰廠備用電源聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇及校驗(yàn)，為廠區(qū)的電能接入及電能分配與傳輸提供了可靠的介質(zhì)條件；防雷保護(hù)安全裝置的設(shè)計(jì)，能夠有效防止雷電過(guò)電壓以及雷電沖擊波對(duì)變壓器、輸電線(xiàn)路的危害。最后附有相應(yīng)的設(shè)計(jì)用參考資料和部分常用電氣設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)。第1章供配電的參數(shù)要求1.1供電局要求的功率因數(shù)當(dāng)0.4V供電時(shí)，要求供配電變電所高壓側(cè)cosΦ≥0.95；當(dāng)10KV供電時(shí)，要求供配電變電所供電高壓側(cè)cosΦ≥0.9。1.2負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的原始資料1.負(fù)荷情況該水泥廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)，各個(gè)配電室設(shè)施為二級(jí)負(fù)荷。表1-1各車(chē)間負(fù)荷車(chē)間變配電所負(fù)荷（kW）水泥粉磨及水泥庫(kù)頂電力變配電室880窯頭電力配電室970水泥燒成電力配電室640生料粉磨及礦山電力配電室12302.供電電源情況根據(jù)工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條110KV的公用電源干線(xiàn)取得工作電源。該干線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)牌號(hào)為L(zhǎng)GJ-120。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，對(duì)于110KV其定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為4s,對(duì)于10KV其定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為2s.四個(gè)配變壓器所需要的電纜長(zhǎng)度分別是，水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變電纜150m，窯頭電力配電室變電纜200m,燒成電力配電室變電纜100m，生料粉磨及礦山電力配電室變電纜250m。3.氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38℃，年平均氣溫為23℃，年最低的氣溫為-8℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為26℃，土壤的溫度為20℃。第2章負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算負(fù)荷是確定供配電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)；計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線(xiàn)的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。采用無(wú)功補(bǔ)償，提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，不僅可以節(jié)能，減少線(xiàn)路壓降，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量。本章采用需要系數(shù)法對(duì)學(xué)校的各類(lèi)用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并采用并聯(lián)電容器方法對(duì)低壓進(jìn)行集中補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)。2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計(jì)算，計(jì)算負(fù)荷，尖峰電流，一、二級(jí)負(fù)荷和平均負(fù)荷等內(nèi)容。計(jì)算負(fù)荷又可以叫做需要負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷不是一個(gè)真實(shí)存在的負(fù)荷，是我們假想的負(fù)荷，它的熱效應(yīng)等于同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)的負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)。在電氣設(shè)計(jì)中，一般采取半個(gè)小時(shí)的最大的平均負(fù)荷以按照發(fā)熱條件選擇電氣所需要的設(shè)備的根據(jù)。對(duì)負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)電器、變壓器等元件、整定繼電保護(hù)，使電氣設(shè)備和材料得以充分利用和安全運(yùn)行。2.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法目前，我國(guó)設(shè)計(jì)部門(mén)在進(jìn)行企業(yè)供電設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法公式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便。只用一個(gè)原始公式，就可以表征普遍的計(jì)算方法。這個(gè)公式對(duì)用電設(shè)備組、車(chē)間變電站乃至一個(gè)企業(yè)變電站的計(jì)算負(fù)荷都可以進(jìn)行計(jì)算。而且對(duì)于不同性質(zhì)的用電設(shè)備、不同車(chē)間或企業(yè)的需要系數(shù)值，經(jīng)過(guò)幾十年的統(tǒng)計(jì)和積累，數(shù)值比較完整和準(zhǔn)確，為供電設(shè)計(jì)創(chuàng)造了很好地條件前一種方法比較簡(jiǎn)便，在設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量又相差懸殊時(shí)，則宜采用二項(xiàng)式法計(jì)算，凡是民用建筑中的負(fù)荷，一般都是用需要系數(shù)Kd進(jìn)行計(jì)算的。它既簡(jiǎn)便又實(shí)用，因?yàn)槊裼媒ㄖ袉螜C(jī)負(fù)荷較大的各類(lèi)設(shè)備都是采用單機(jī)組或同類(lèi)機(jī)群放射式供電，在計(jì)及供電線(xiàn)路、開(kāi)關(guān)時(shí)，都是用單機(jī)的額定電流或起動(dòng)電流進(jìn)行選型或校驗(yàn)的，在論文中我采用的是需要系數(shù)法。2.1.3用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算式有功功率：（3-1）無(wú)功功率：（3-2）視在功率：（3-3）電流：（3-4）2.1.4各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算（1）泥粉磨及水庫(kù)頂電力室

（2）窯頭電力配電室（3）水泥燒成電力配電室（4）生料粉磨及礦山電力配電室表2-1車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)1水泥粉磨及庫(kù)頂電力室7045288801336.982窯頭電力配電室7765829701473.763水泥燒成電力配電室512384640972.384生料粉磨及礦山電力配電室98473812301868.792.2車(chē)間變壓器的選擇2.2.1水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變壓器的選擇經(jīng)過(guò)查表得知車(chē)間變電所的同時(shí)系數(shù)，根據(jù)=792kVA，選擇的變壓器的型號(hào)為SL7-1000/10。2.2.2窯頭電力配電室變壓器的選擇經(jīng)查表得知同時(shí)系數(shù)，根據(jù)=873KVA，選擇的變壓器的型號(hào)為SL7-1000/10。2.2.3水泥燒成電力配電室變壓器的選擇經(jīng)查表得知同時(shí)系數(shù)，根據(jù)=576KVA,選擇變壓器的型號(hào)為SL7-800/10。2.2.4生料粉磨及礦山電力配電室變壓器的選擇經(jīng)查表得知同時(shí)系數(shù)，根據(jù)=1107kVA，選擇的變壓器的型號(hào)為SL7-1250/10。2.3變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷取變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為：,所以2.4低壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償2.4.1提高功率因數(shù)的目的提高負(fù)荷的功率因數(shù)可以使發(fā)、變電設(shè)備和輸電線(xiàn)路的供電能力得到充分發(fā)揮，并能降低各級(jí)線(xiàn)路和供電變壓器的功率損失和電壓損失，提高供電質(zhì)量，還可以提高系統(tǒng)供電的裕量，降低電能的成本，因而具有重要的意義。按供電局的規(guī)定，低壓功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.95，高壓功率因數(shù)要求0.9。因此供電系統(tǒng)中提高功率因數(shù)是必不可少的。2.4.2提高功率因數(shù)的方法1.正確的選擇電氣設(shè)備2.電氣設(shè)備的合理運(yùn)行3.人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)，包括并聯(lián)電力電容器組、采用同步調(diào)相機(jī)、采用可控硅靜止無(wú)功補(bǔ)償器、采用進(jìn)相機(jī)改善功率因數(shù)等。本論文采用的是電容器分組自動(dòng)投切的低壓集中補(bǔ)償方式，以提高功率因數(shù)。取補(bǔ)償后功率因數(shù)為補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為2678.4kw+j1058.9kvar2.5變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷（1）變電所變壓器損耗（2）變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷（3）取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為,所以滿(mǎn)足要求。2.6主變壓器的選擇主變壓器應(yīng)該根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇，由于集中的負(fù)荷過(guò)大，因?yàn)槲覀冄b設(shè)兩臺(tái)變壓器的。2.6.1變電所主變壓器的選擇原則1.對(duì)于集中負(fù)荷較大的變電所，應(yīng)該選擇兩臺(tái)及其以上的變壓器。例如大于1250KVA。2.應(yīng)該滿(mǎn)足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)有大量一二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)該裝設(shè)兩臺(tái)及其以上變壓器，以方便假如當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生檢修或者故障的時(shí)候，另一臺(tái)變壓器能對(duì)其級(jí)負(fù)荷繼續(xù)進(jìn)行供電。對(duì)只有二級(jí)而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)作為備用電源，或另有自備電源。3.對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可以考慮采用兩臺(tái)變壓器。2.6.2變電所主變壓器容量的選擇變壓器的容量首先要滿(mǎn)足在計(jì)算負(fù)荷下變壓器能夠長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行。1.裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，主變壓器容量，應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷，即2.裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)該小于總的計(jì)算負(fù)荷的60％，最好為總計(jì)算負(fù)荷的70％左右，即≈﹙0.6﹣0.7﹚同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)該小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和,即≥當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，可保證對(duì)60%負(fù)荷的供電，在這段時(shí)間內(nèi)完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，切除部分不重要的負(fù)荷保證生產(chǎn)秩序。若裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，根據(jù)總負(fù)荷S=2016.64kVA選擇有載調(diào)壓電力變壓器SZ9-6300/110型。第3章主接線(xiàn)的選擇變（配）電所的主結(jié)線(xiàn)（一次接線(xiàn)）是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線(xiàn)、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。用圖形符號(hào)表示主要電氣設(shè)備在電路中連接的相互關(guān)系，稱(chēng)為電氣主結(jié)線(xiàn)圖。電氣主結(jié)線(xiàn)圖通常以單線(xiàn)圖形式表示。主結(jié)線(xiàn)的基本形式有單母線(xiàn)接線(xiàn)、雙母線(xiàn)接線(xiàn)、橋式接線(xiàn)等多種。3.1電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。1.可靠性供電可靠性是指能夠長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶(hù)供電的能力,是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿(mǎn)足這個(gè)要求。電氣主接線(xiàn)不僅要保證在正常運(yùn)行時(shí),還要考慮到檢修和事故時(shí),都不能導(dǎo)致一類(lèi)負(fù)荷停電,一般負(fù)荷也要盡量減少停電時(shí)間。顯然,這些都會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用的增加,與經(jīng)濟(jì)性的要求發(fā)生矛盾。因此,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,保證必要的可靠性,而不可片面地追求高的可靠性。2.靈活性(1)滿(mǎn)足調(diào)度時(shí)的靈活性要求。應(yīng)能根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，靈活地投入和切換電源、變壓器和線(xiàn)路，以此來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)的調(diào)度的要求，包括系統(tǒng)在進(jìn)行檢查維修的情況下、發(fā)生事故運(yùn)行方式、和一些比較不和不是一般情況運(yùn)行方式下等。(2)滿(mǎn)足檢修時(shí)的靈活性要求。在某一設(shè)備需要檢修時(shí)，應(yīng)該能快速的斷開(kāi)斷路器、線(xiàn)路和其他的保護(hù)設(shè)備的設(shè)施，能夠保證檢查維修正常的運(yùn)行從而不會(huì)影響正常的電力網(wǎng)運(yùn)行，并使該設(shè)備與帶電運(yùn)行部分有可靠的安全隔離，保證檢修人員檢修時(shí)的方便和安全。(3)滿(mǎn)足擴(kuò)建時(shí)的靈活性要求。有些發(fā)電廠或者變電站將來(lái)的發(fā)展會(huì)擴(kuò)大，它的主接線(xiàn)必須能簡(jiǎn)單快速的滿(mǎn)足以后的發(fā)展。尤其主接線(xiàn)是變電站和火電廠，在我們最初設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該考慮到未來(lái)的發(fā)展留有一定的空間去擴(kuò)建。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候不但只考慮當(dāng)前最終線(xiàn)路能夠正常的運(yùn)行，而且還要想到從早起的接線(xiàn)發(fā)展到最后接線(xiàn)的可行性或者分不同階段進(jìn)行施工的可能性方案。在可能的情況下，盡量不會(huì)影響到在斷電的時(shí)間保持盡量短的情況下或者持續(xù)的給用戶(hù)供電的可能狀況下，將來(lái)可順利完成整個(gè)方案的實(shí)施，使改造工作量最少。3.經(jīng)濟(jì)性在對(duì)主接線(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分的合理考慮還有調(diào)節(jié)所需要的經(jīng)濟(jì)性還有可靠性之間的矛盾。要想設(shè)計(jì)的主接線(xiàn)靈活并且可靠，就必然要去選擇一些目前質(zhì)量比較高的設(shè)備和更自動(dòng)化的現(xiàn)代性裝置，這樣就會(huì)大大的提高投資的費(fèi)用。所以，所設(shè)計(jì)的主接線(xiàn)在靈活性和可靠性都能滿(mǎn)足的前提下還要作到既經(jīng)濟(jì)又合理。一般應(yīng)當(dāng)從以下幾方面考慮。(1)節(jié)省一次投資。主接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器的數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。(2)電能損耗少，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的形式、容量和臺(tái)數(shù)，避免兩次壓降而增加電能損失。(3)占地面小。主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時(shí)，要注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。對(duì)大容量電廠或變電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資建設(shè)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。3.2變電所主接線(xiàn)方案的擬定按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列按兩種主接線(xiàn)方案：(1)裝設(shè)一臺(tái)主變壓器和四臺(tái)配變壓器的主接線(xiàn)方案。(2)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器和四臺(tái)配變壓器的主接線(xiàn)方案。從供電可靠性和主接線(xiàn)方案來(lái)看，一臺(tái)主變壓器的單母接線(xiàn)的供電可靠性遠(yuǎn)沒(méi)有兩臺(tái)主變壓器供電可靠性強(qiáng)。一臺(tái)主變壓器組成的主接線(xiàn)主要為單母線(xiàn)形式，在主變壓器出現(xiàn)內(nèi)部短路或10kV（與變壓器連接的母線(xiàn)）、380V母線(xiàn)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)造成整個(gè)廠區(qū)停電，使供電的可靠性下降；而兩臺(tái)變壓器主接線(xiàn)方案采用的為單母分段接線(xiàn)，即使出現(xiàn)上述情況，最多會(huì)使部分停電，不會(huì)使整個(gè)廠區(qū)因一個(gè)故障而出現(xiàn)整體的停電事故，大大加強(qiáng)了供電的可靠性。從其他技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，兩種方案都能滿(mǎn)足供電安全性的要求，從供電質(zhì)量上說(shuō)，兩臺(tái)主變壓器的方案由于兩臺(tái)主變運(yùn)行，電壓損耗小于一臺(tái)大的主變電壓損耗，從靈活度和今后的擴(kuò)建方面來(lái)看，兩臺(tái)主變靈活性好，擴(kuò)建適應(yīng)性強(qiáng)。表3-1兩種主結(jié)線(xiàn)方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電可靠性基本滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變，電壓損耗略小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些好一些3.3110KV線(xiàn)路主接線(xiàn)設(shè)計(jì)1.方案選擇單母線(xiàn)分段接線(xiàn)如下圖圖3-2單母線(xiàn)分段接線(xiàn)橋形接線(xiàn)如下圖內(nèi)橋接線(xiàn)b.外僑接線(xiàn)圖3-3橋形接線(xiàn)2.方案比較（1）單母線(xiàn)分段制：優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單、清晰、操作方便，可靠性和靈活性較高，母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，僅故障段母線(xiàn)停止工作，非故障段母線(xiàn)可繼續(xù)工作，減小了母線(xiàn)故障影響范圍。雙回路供電的重要客戶(hù)，可以將雙回路接在不同的分段上，保證對(duì)重要用戶(hù)的供電。缺點(diǎn)：安裝的斷路器比較多，使用量太大，投資就很大。當(dāng)一段母線(xiàn)故障或者檢修時(shí)，必須斷開(kāi)接在該分度上的全部電源和引出線(xiàn)，這樣減少了系統(tǒng)的供電量，并使這段單回路供電的用戶(hù)停電，任何一出線(xiàn)的斷路器檢修時(shí)，該回路必須停止工作。（2）橋式接線(xiàn)：優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單、清晰，使用的斷路器數(shù)量相對(duì)較少，具有一定的可靠性和靈活性。缺點(diǎn)：不適用于主變經(jīng)常投切的情況。為了適應(yīng)廠區(qū)的長(zhǎng)期發(fā)展和檢修率綜合考慮，本次設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)主變壓器110kV側(cè)采用橋式接線(xiàn)，10kV側(cè)采用單母分段接線(xiàn)的電氣主接線(xiàn)形式。第4章短路電流的計(jì)算4.1短路的原因、目的及其后果工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對(duì)用電負(fù)荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。然而由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障就是短路。短路就是指不同點(diǎn)位的導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。4.1.1造成短路的原因造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣、絕緣強(qiáng)度不夠而正常電壓擊穿，或設(shè)備質(zhì)量合格、絕緣合乎要求而被過(guò)電壓（包括雷電過(guò)電壓）擊穿，或者是設(shè)備絕緣收到外力損傷而造成短路?；蛘吖ぷ魅藛T由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓設(shè)備接入較高的電壓的電路中，也可能造成短路。鳥(niǎo)獸（包括蛇、鼠等）跨越在裸露的相線(xiàn)之間或者相線(xiàn)與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)電纜的絕緣，也是造成短路的一個(gè)原因。4.1.2短路的后果短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大很多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安。如此大的短路電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害：(1)短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故。(2)短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。(3)短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。(4)電力系統(tǒng)是否運(yùn)行的穩(wěn)定受到短路的影響，可以造成原本并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)解列，也使之不能同時(shí)運(yùn)行。(5)不對(duì)稱(chēng)的短路包括單相短路、單相接地短路和兩相短路，其短路電流就會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和不平衡的互相交變的電磁場(chǎng)，對(duì)附近的各種電子設(shè)備和通信線(xiàn)路等產(chǎn)生電磁的干擾，就會(huì)使運(yùn)行不太正常，甚至使之發(fā)生誤操作。由此可見(jiàn)，短路的后果是十分嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，一保證再發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、鎮(zhèn)定短路保護(hù)的基點(diǎn)保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須進(jìn)行短路電流。4.2計(jì)算短路電流的目的為保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。為盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。4.3短路計(jì)算的方法短路電流的計(jì)算方法有歐姆法（又稱(chēng)有名單位制法）、標(biāo)么值法和短路容量法。在電力系統(tǒng)計(jì)算短路電流時(shí)，如計(jì)算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個(gè)電壓等級(jí)，存在著電抗換算問(wèn)題，為使計(jì)算簡(jiǎn)化常采用標(biāo)幺制。因此，本設(shè)計(jì)采用的是標(biāo)幺值法來(lái)計(jì)算短路電流。取Sd=100MV.A，各級(jí)基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。4.4短路電流的計(jì)算根據(jù)變壓器的的位置，四個(gè)配電室的電纜長(zhǎng)度分別是：水泥粉磨及庫(kù)頂電力室變電纜150m，窯頭電力配電室變電纜200m,水泥燒成電力配電室變電纜100m，生料粉磨及礦山電力配電室變電纜250m。圖4-1系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下短路阻抗圖4.4.1計(jì)算基準(zhǔn)電抗標(biāo)么值架空線(xiàn):變壓器1:基準(zhǔn)電流:變壓器2:變壓器3:變壓器4:變壓器5:圖4-2系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下短路的等值電抗圖4.4.2各點(diǎn)的短路電流1.K點(diǎn)短路電流:短路沖擊電流的有效值：短路電流的沖擊電流：2.K0點(diǎn)短路電流K0點(diǎn)總電抗:==1.624K0點(diǎn)短路電流:短路沖擊電流的有效值:短路電流的沖擊電流:3.K1點(diǎn)的短路電流電纜線(xiàn):K1點(diǎn)的總電抗:K1點(diǎn)短路電流:4.K2點(diǎn)短路電流電纜線(xiàn):K2點(diǎn)的總電抗:K2點(diǎn)短路電流:5.K3點(diǎn)的電流電纜線(xiàn):K3點(diǎn)的總電抗:K3點(diǎn)短路電流:6.K點(diǎn)短路電流:電纜線(xiàn):K4點(diǎn)的總電抗:K4點(diǎn)短路電流:表4-1短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)110KV10KV0.4KV（A）0.3090.3920.2320.219.9627.53第5章設(shè)備的選擇及校驗(yàn)電力系統(tǒng)中不同的設(shè)備工作條件是不一樣的，所以它們的選擇方法也不一樣的，但是對(duì)于它們的選擇的最基本的要求還是大致相同的。為了保證設(shè)備安全可靠的運(yùn)行，必須按正常工作條件、短路條件、環(huán)境條件、不同的操作性能等特別來(lái)進(jìn)行選擇。5.1電氣設(shè)備的選擇原則變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。常見(jiàn)的一次設(shè)備有高壓斷路器器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器、避雷器、電壓互感器和電流互感器等等。二次設(shè)備主要包括操作控制系統(tǒng)、基點(diǎn)保護(hù)系統(tǒng)、測(cè)量與信號(hào)系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)等，它們是保障者一次設(shè)備和供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。在此我們主要對(duì)一些比較重要的一次設(shè)備進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。一次設(shè)備的選擇原則,為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按照下列條件選擇：1.按照正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇。2.按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性來(lái)校驗(yàn)。3.考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆燈要求。4.按各類(lèi)設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確級(jí)等進(jìn)行選擇。按照正常工作條件選擇：(1)電壓通常規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.1-1.15倍，所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因?yàn)檎{(diào)壓或者負(fù)荷的變化，有時(shí)可能會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，因此，在選擇電氣設(shè)備的額定電壓時(shí)，應(yīng)使電氣設(shè)備的額定電壓不低于設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓即≥(2)電流電氣設(shè)備的額定電流是指在規(guī)定的環(huán)境溫度（一般有設(shè)備生產(chǎn)廠家規(guī)定）下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。選擇設(shè)備或者載流導(dǎo)體時(shí)應(yīng)該保證滿(mǎn)足一下的條件：≥式中-設(shè)備銘牌標(biāo)出的額定電流。-設(shè)備或載流導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流。(3)斷流能力電氣設(shè)備的額定開(kāi)斷電流或者斷流容量不應(yīng)該小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值或者短路容量，即(4)環(huán)境供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備在制造上分戶(hù)內(nèi)型和戶(hù)外型，戶(hù)外型設(shè)備工作條件較惡劣，戶(hù)內(nèi)型設(shè)備不能用于戶(hù)外。此外，還得考慮防腐、防爆、防塵、防火及其海拔等要求。5.2電氣設(shè)備的校驗(yàn)在工程設(shè)計(jì)中，選擇各類(lèi)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)，除了以上的基本條件外，還應(yīng)該考慮它們?cè)诠╇娤到y(tǒng)中不同的功能，根據(jù)其具體的的特殊的工作條件進(jìn)行校驗(yàn)。5.2.1斷路器的校驗(yàn)高壓斷路器是供電系統(tǒng)中最重要的開(kāi)關(guān)電器之一。所以在選擇高壓斷路器時(shí)，除了考慮其額定電壓、額定電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等因素外，還應(yīng)該校驗(yàn)其斷流容量。(1)按工作環(huán)境選型按使用地點(diǎn)的條件選擇，如戶(hù)內(nèi)式、戶(hù)外式，在井下及具有爆炸危險(xiǎn)的地點(diǎn)要選擇防爆型的設(shè)備。(2)按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓及其額定電流，要求式中--斷路器安裝處電網(wǎng)的額定的電壓（KV）--斷路器安裝回路的最大負(fù)載電流（A）(3)按短路電流校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：若要斷路器在通過(guò)最大短路電流時(shí)，不致?lián)p壞，就必須要求斷路器的最大動(dòng)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)電流峰值不小于斷路器安裝處的短路電流沖擊電流，即熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：當(dāng)斷路器再通過(guò)最大短路電流時(shí)，為使斷路器的最高溫升不超過(guò)最高允許溫度，應(yīng)該滿(mǎn)足式中--開(kāi)關(guān)的認(rèn)定電流有效值（單位為KV）t--開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間（單位為s）--開(kāi)關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為KA）--短路發(fā)熱假想的時(shí)間（單位為s）在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，由于,因此式中--短路持續(xù)時(shí)間，采用該電路主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加對(duì)應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。當(dāng)時(shí)，低速斷路器（如油斷路器），其全分閘時(shí)間取0.2S;高速斷路器（如真空斷路器），其全分閘時(shí)間取0.1S。應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自(4)斷流容量的校驗(yàn)斷路器能可靠的出短路故障的關(guān)鍵參數(shù)是它的額定斷流容量。因此，斷路器的額定斷流容量應(yīng)大于安裝處的最大三相斷流容量，才能保證斷路器在分?jǐn)喙收想娏鲿r(shí)不至于損壞。即式中--斷路器安裝處的最大三相短路容量（單位為KV.A）5.2.2隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)在供電系統(tǒng)只用于接通和斷開(kāi)沒(méi)有符合電流流過(guò)的電路，它的作用是為保證電氣設(shè)備檢修時(shí)，使需要檢修的設(shè)備與處于電壓下的其余部分構(gòu)成明顯的隔離。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有特殊的滅弧裝置，所以它的接通和切斷必須在斷路器分?jǐn)嘁院蟛趴梢赃M(jìn)行。隔離開(kāi)關(guān)因?yàn)闊o(wú)切斷故障電流的要求，所以它只根據(jù)一般條件進(jìn)行選擇，病按照短路情況下進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。5.3斷路器的選擇及其校驗(yàn)5.3.1110kV斷路器的選擇及其校驗(yàn)本設(shè)計(jì)選用的是LW25-126高壓SF6斷路器。這種斷路器每極為單斷口結(jié)構(gòu)，每臺(tái)斷路器的三極同裝于一個(gè)框架上，機(jī)構(gòu)設(shè)于框架中下側(cè)，配CT20-I（X）P彈簧機(jī)構(gòu)。三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方和就地的電動(dòng)分合閘。該斷路器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量較輕，傳動(dòng)框架由兩側(cè)支柱落地支撐。(1)LW25-126型罐式斷路器為三相聯(lián)動(dòng)操作，三極斷路器和機(jī)構(gòu)箱安裝在一個(gè)共用支架上，套管式電流互感器位于瓷套和滅弧室的殼體之間，配用CT20-Ⅰ(X)T彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，SF6氣體檢測(cè)系統(tǒng)位于斷路器外，控制系統(tǒng)位于機(jī)構(gòu)箱內(nèi)。(2)滅弧室結(jié)構(gòu)兩種斷路器的滅弧室結(jié)構(gòu)基本相同，靜觸頭系統(tǒng)和中間觸頭系統(tǒng)被固定在滅弧室的兩端，動(dòng)觸頭系統(tǒng)由絕緣拉桿帶動(dòng)在滅弧室中運(yùn)動(dòng)。(3)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)LW25-126傳動(dòng)部分是連接單極斷路器與機(jī)構(gòu)的中間環(huán)節(jié)，機(jī)構(gòu)通過(guò)拉桿帶動(dòng)三相拐臂旋轉(zhuǎn)，將操作力傳遞給單極斷路器的動(dòng)觸頭和其他部件，傳動(dòng)部件密封在框架之內(nèi)，并且和機(jī)構(gòu)箱連通成為一體。LW25-126傳動(dòng)部分密封在SF6氣體之中，由拉桿帶動(dòng)三相拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)絕緣拉桿帶動(dòng)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)，拉桿經(jīng)直動(dòng)密封軸同殼體外部相連接。(4)滅弧原理這兩種斷路器均采用混合滅弧室，單斷口、變開(kāi)距，在這種混合滅弧室中，壓氣與熱膨脹在一個(gè)室內(nèi)完成，斷路器分閘時(shí)，提升桿帶動(dòng)壓氣缸高速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，一方面壓氣缸內(nèi)的SF6氣體被壓縮增壓，另一方面，利用電弧產(chǎn)生的能量對(duì)壓氣缸內(nèi)的SF6氣體增壓。分閘過(guò)程中，高速的SF6氣體通過(guò)噴口將氣流聚集，吹向電弧，以便有效的對(duì)電弧進(jìn)行冷卻。電弧在電流過(guò)零時(shí)熄滅，此后，只要SF6介質(zhì)的恢復(fù)強(qiáng)度大于斷口間的電壓恢復(fù)強(qiáng)度，電流就被成功開(kāi)斷。表5.1110KV高壓斷路器的校驗(yàn)表如下：安裝地點(diǎn)的電氣條件LW25-126型斷路器額定電壓Un110kV110kV合格額定電流33.07A1250A合格斷流能力20.9kA31.5kA合格動(dòng)穩(wěn)定性53.3kA80kA合格熱穩(wěn)定性20.931.5合格5.3.210kV斷路器的選擇及其校驗(yàn)10KV我選用的是SN10-10I/630型高壓少油斷路器。該斷路器是由框架，油箱及傳動(dòng)部分組成。框架上裝有分閘限位器，合閘緩沖，分閘彈簧及6只支持絕緣子。傳動(dòng)部分有斷路器主軸，絕緣拉桿等。油箱固定在支持絕緣子上。該斷路器的滅弧室設(shè)計(jì)為縱橫吹和機(jī)械油吹聯(lián)合作用滅弧，在短時(shí)間內(nèi)可有效地滅大，中，小電流。表5.210KV高壓斷路器的校驗(yàn)表如下：安裝地點(diǎn)的電氣條件SN10-10I/630型斷路器額定電壓Un10kV10kV合格額定電流363.7A630A合格斷流能力3.39kA16kA合格動(dòng)穩(wěn)定性5.12kA40kA合格熱穩(wěn)定性3.3916合格kV斷路器的選擇及其校驗(yàn)0.4KV斷路器屬于低壓設(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(mǎn)足在正常條件下合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。對(duì)于大部分的低壓設(shè)備一般可以不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。容量是1000MV.A變壓器，額定電流是容量是800MV.A變壓器，額定電流是容量是1250MV.A變壓器，額定電流是本設(shè)計(jì)選用的是MA40-2000型高壓少油斷路器。該斷路器的每相的觸頭都在絕緣的小室里面安裝著。觸頭的系統(tǒng)是使用的是許多的觸頭以并聯(lián)的方式的結(jié)構(gòu)、降低了它的觸頭的系統(tǒng)慣性，確保了并且提高了斷路器的分?jǐn)嗄芰?。在斷路器中央安裝的有它的操作的機(jī)構(gòu)，與主電路隔離；斷路器的閉合操作是因?yàn)橛袕椈少A能系統(tǒng)，可以快速的閉合。操作的機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)及手動(dòng)貯能、閉合、斷開(kāi)。表5.30.4KV低壓斷路器的校驗(yàn)表如下：安裝地點(diǎn)的電氣條件MA40-2000型斷路器額定電壓Un10kV0.4kV合格額定電流1899.2A（選最大）2000A合格斷流能力27.53kA（選最大）65kA合格5.4隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn)5.4.1110kV隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn)高壓隔離開(kāi)關(guān)（文字符號(hào)：QS）：它的功能主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線(xiàn)路的安全檢修。因此它的結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)，即斷開(kāi)后有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，而且斷開(kāi)間隙的絕緣及相同絕緣都是足夠可靠的，能充分保證設(shè)備檢修的人身安全。但是隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，因此不允許帶負(fù)荷操作。然而它可用來(lái)通斷一定的小電流，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(xiàn)路以及電壓互感器和避雷器電路等。高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)，分為戶(hù)內(nèi)式和戶(hù)外式兩大類(lèi)。對(duì)于這個(gè)水泥廠變電所的高壓隔離開(kāi)關(guān)我選的是：GW5-110D(W)型隔離開(kāi)關(guān)。表5.4110KV高壓隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)表如下：安裝地點(diǎn)的電氣條件GW5-110D(W)型隔離開(kāi)關(guān)額定電壓Un110kV110kV合格額定電流33.07A1250A合格動(dòng)穩(wěn)定性53.3kA80KA合格熱穩(wěn)定性20.931.5合格5.4.210kV隔離開(kāi)關(guān)的選擇及其校驗(yàn)我選用的是GW1-10型隔離開(kāi)關(guān)。這個(gè)隔離開(kāi)關(guān)由三個(gè)完全相同的單極隔離開(kāi)關(guān)組成,在安裝時(shí)由管子連桿將三極組成一整體,配用CS8-1或CS8-5型手動(dòng)操作機(jī)構(gòu).每個(gè)單極隔離開(kāi)關(guān)有一個(gè)單獨(dú)的鐵架,兩端安裝兩只支柱絕緣子,其上裝有觸頭.在鐵架中部有一轉(zhuǎn)軸,借助拉桿絕緣子使刀閘分合。表5.510KV高壓隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)表如下：安裝地點(diǎn)的電氣條件GW1-10型隔離開(kāi)關(guān)額定電壓Un10kV10kV合格額定電流363.7A400A合格動(dòng)穩(wěn)定性5.12kA25kA合格熱穩(wěn)定性3.3914合格5.5電流互感器的選擇在高壓電網(wǎng)中，計(jì)量?jī)x表的電流線(xiàn)圈（如電流表、功率表等）和繼電保護(hù)裝置中繼電器的電流線(xiàn)圈都是通過(guò)電流互感器供電的。這樣可以隔離高壓電，有利于運(yùn)行人員的安全，同時(shí)還可以使儀表及其斷路器等制造標(biāo)準(zhǔn)化。由于測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)對(duì)準(zhǔn)確度要求不同，故也有電流互感器設(shè)有一個(gè)一次線(xiàn)圈、兩個(gè)鐵心和兩個(gè)不同準(zhǔn)確度的二次線(xiàn)圈，準(zhǔn)確度高的測(cè)量?jī)x表用于計(jì)量，低的用于繼電保護(hù)。電流互感器的繞組線(xiàn)圈可以長(zhǎng)期通過(guò)120％的額定電流而不至于造成故障。電流互感器應(yīng)該根據(jù)二次設(shè)備對(duì)互感器的精度等級(jí)要求以及安裝地點(diǎn)的額定電壓與長(zhǎng)期通過(guò)的最大負(fù)荷電流來(lái)選擇，并且按照短路條件校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。即(1)電流互感器的額定電壓應(yīng)該大于或者等于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓。(2)電流互感器一次側(cè)的額定電流應(yīng)大于或者等于線(xiàn)路最大工作電流的1.2至1.5倍。電流互感器的測(cè)量精度與它的二次側(cè)所接的負(fù)荷大小有關(guān)，即與它接入的阻抗的大小有關(guān)。如果二次側(cè)接入阻抗的功率消耗,則電流互感器的測(cè)量精度將降低。應(yīng)該按準(zhǔn)確度等級(jí)允許的額定容量選定二次側(cè)的接入負(fù)荷。(3)電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性校驗(yàn)可以根據(jù)以下式子來(lái)校驗(yàn)。動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)式中--產(chǎn)品目錄中給定的熱穩(wěn)定倍數(shù)--電流互感器一次側(cè)額定電流t--有產(chǎn)品目錄中給定的熱穩(wěn)定時(shí)間(4)校驗(yàn)短路沖擊電流通過(guò)它的一次繞組時(shí)在出線(xiàn)瓷帽處出現(xiàn)的應(yīng)力F是否低于絕緣瓷帽上的給定的最大的允許應(yīng)力，即式中，為產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上給出的數(shù)據(jù)。0.5是考慮互感器所受的外部沖擊力在其絕緣瓷帽與間距為l的兩絕緣子之間的分布系數(shù)。對(duì)于110KV段的電流互感器選擇的是LZZBJ12—10/500A，對(duì)于10KV段的電流互感器選擇的是LZZBJ12—10/3000A。5.6電壓互感器的選擇電壓互感器在供電系統(tǒng)中是用來(lái)測(cè)量高電壓的，其一次繞組與高壓電網(wǎng)并聯(lián)。電壓互感器二次側(cè)不能短路運(yùn)行。為了保護(hù)電壓互感器，在高、低壓兩側(cè)均裝設(shè)熔斷器用來(lái)切除內(nèi)部故障。電壓互感器的選擇項(xiàng)目如下：(1)其額定電壓要與供電電網(wǎng)的額定電壓相同。(2)合適的類(lèi)型：戶(hù)內(nèi)型、戶(hù)外型。(3)應(yīng)根據(jù)電壓互感器的測(cè)量精度要求來(lái)確定二次側(cè)允許接入的負(fù)荷。即式中，及為二次側(cè)所連接儀表并聯(lián)線(xiàn)圈所消耗的功率及其功率因數(shù)，此值可以查手冊(cè)得到。電壓互感器的測(cè)量誤差是隨二次側(cè)的負(fù)荷不同而改變的。同一互感器在不同的準(zhǔn)確度等級(jí)下工作，有不同的容量。一般互感器的容量通常只有幾十到幾百伏安。所謂互感器的額定容量，是對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確度等級(jí)的容量。如果降低準(zhǔn)確度等級(jí)，互感器的容量可以相應(yīng)增大。由于電壓互感器兩側(cè)均裝有熔斷器，故不需要進(jìn)行短路條件的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性校驗(yàn)。110KV段電壓互感器選擇的是JSQX8-110，10KV段電壓互感器選擇的是JDZXF1-10。5.7避雷器的選擇避雷器的作用是限制有線(xiàn)路侵入的雷電波對(duì)變電所內(nèi)的電氣設(shè)備造成的過(guò)電壓。它一般裝設(shè)在各段母線(xiàn)與架空線(xiàn)的進(jìn)出口處。為了是避雷器達(dá)到預(yù)期的保護(hù)效果，必須滿(mǎn)如以下基本要求(1)由于電氣設(shè)備的沖擊絕緣強(qiáng)度都是由伏秒特性曲線(xiàn)表示的，所以避雷器與保護(hù)電設(shè)備的伏秒特性之間應(yīng)該有合理的配合。(2)避雷器的絕緣強(qiáng)度要有自恢復(fù)能力。避雷器在沖擊電壓的作用下放點(diǎn)，造成接地短路，此時(shí)過(guò)電壓消失，但是工頻電壓相繼作用在避雷器上，開(kāi)始流過(guò)工頻短路接地電流。所以避雷器在具有自行切除工頻續(xù)流、恢復(fù)絕緣強(qiáng)度的能力，是供電系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。110KV選擇FZ-110J氧化鋅避雷器，10kV選擇FZ-10閥式避雷器。第6章變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇配電所進(jìn)出線(xiàn)方式有架空線(xiàn)和電纜兩種。架空線(xiàn)用在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。電纜用在供電可靠性要求交高或投資較高的各類(lèi)供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。6.1導(dǎo)線(xiàn)與電纜的選擇原則6.1.1導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜的選擇是工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，因?yàn)樗鼈兪菢?gòu)成供電網(wǎng)絡(luò)的主要元件，電能必須靠它們輸送分配。在選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)和截面時(shí)，既要保證工業(yè)企業(yè)供電的安全可靠，又要充分利用電纜及其導(dǎo)線(xiàn)的負(fù)載能力。因此，正確選擇電纜的型號(hào)和截面和導(dǎo)線(xiàn)的電纜和型號(hào)，節(jié)約有色金屬，是有重要意義的。為了確保所設(shè)計(jì)的供電的系統(tǒng)能夠安全、可靠、高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行選擇電纜的截面和導(dǎo)線(xiàn)的截面時(shí)必須滿(mǎn)足下列條件:1.發(fā)熱條件在電纜上通過(guò)正常情況下最大的負(fù)荷電流即在線(xiàn)路上所計(jì)算出來(lái)的電流時(shí)會(huì)發(fā)熱，所產(chǎn)生的溫度，不應(yīng)該大于或者等于在正常運(yùn)行的情況下的最高的所允許溫度，其導(dǎo)線(xiàn)包括母線(xiàn)也是一樣的要求。應(yīng)充分利用導(dǎo)線(xiàn)或電纜的負(fù)荷能力,此時(shí)應(yīng)按導(dǎo)線(xiàn)或電纜的允許載流量來(lái)選擇其截面。2.電壓損耗條件電纜正常情況下通過(guò)最大的負(fù)荷電流就是在線(xiàn)路上所計(jì)算出來(lái)的電流時(shí)會(huì)損耗掉一部分的電壓，不能大約或者等于在正常的運(yùn)行的情況下所允許范圍內(nèi)的電壓損耗，導(dǎo)線(xiàn)也是這樣的。但是有些工廠內(nèi)的高壓線(xiàn)路不是很長(zhǎng)就是比較短的情況下，就可以省去這一步的校驗(yàn)。3.經(jīng)濟(jì)電流密度大于或者等于35KV的高壓線(xiàn)路和小于35kV電壓，在輸電線(xiàn)路比較長(zhǎng)，產(chǎn)生的電路較大的線(xiàn)路，這種情況下應(yīng)該比較適宜用經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇所需要的電纜，導(dǎo)線(xiàn)也是如此，使得我們所出資的線(xiàn)路所需要的錢(qián)會(huì)最少。所謂的“經(jīng)濟(jì)截面”也就是所選擇的截面。這種所謂的選擇的原則，就叫做年費(fèi)用支出最小的原則。各個(gè)廠內(nèi)的10kV和小于10KV的線(xiàn)路，可以不用按照這種原則去選擇。4.機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線(xiàn)的截面不應(yīng)該小于所允許的最小的截面，同樣這也應(yīng)該包括裸線(xiàn)及其絕緣的導(dǎo)線(xiàn)。對(duì)電纜而言，需要校驗(yàn)它的短時(shí)路的熱穩(wěn)定度的高低，不需要再去對(duì)其機(jī)械的強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)，同時(shí)還需要滿(mǎn)足所需要的工作電壓。母線(xiàn)對(duì)于在短路時(shí)的穩(wěn)定度的高低我們也需要對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)以往所發(fā)表的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，也就是所謂的經(jīng)驗(yàn)法，一般10kV于小于10KV的高壓的線(xiàn)路和低壓的動(dòng)力的線(xiàn)路，我們首先根據(jù)它的發(fā)熱條件來(lái)對(duì)截面進(jìn)行第一步的選擇，第二步是校驗(yàn)，包括機(jī)械強(qiáng)度及其電壓的損耗。對(duì)于一些低壓的簡(jiǎn)單的線(xiàn)路，第一步選擇是按照電壓的損耗，因?yàn)閷?duì)它們的電壓的水平要求不是太高。第二步同樣需要校驗(yàn)包括機(jī)械強(qiáng)度及其發(fā)熱的條件。對(duì)于一些大的電流和距離比較長(zhǎng)的線(xiàn)路和大于35kV的高壓線(xiàn)路，第一步選擇截面可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密，下來(lái)再去校驗(yàn)其它的條件。對(duì)于本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我們是110kV架空進(jìn)線(xiàn)，地質(zhì)及水文條件:根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢(shì)平坦，地層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.8-5.3米。地耐壓力為20噸/平方米。土壤中0.7-1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃,所以在廠內(nèi)我們一律采用電抗值為0.08的電纜線(xiàn)。6.1.2高壓電纜線(xiàn)的選擇原則根據(jù)電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范GB50217-94規(guī)定，高壓電纜的選擇應(yīng)遵循以下原則：(1)一般環(huán)境和場(chǎng)所可用鋁芯電纜；但有特殊要求的場(chǎng)所，應(yīng)采用銅芯電纜；(2)埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用外護(hù)層的鎧裝電纜；但在無(wú)機(jī)械損傷可能的場(chǎng)所，可采用塑料護(hù)套電纜或帶外護(hù)層的鉛包電纜；(3)在可能發(fā)生位移的土壤中埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜；(4)敷設(shè)在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，一般采用塑料護(hù)套電纜，也可采用裸鎧裝電纜；(5)電纜溝內(nèi)敷設(shè)的電纜，一般采用裸鎧裝電纜、塑料護(hù)套電纜或裸鉛包電纜；(6)交聯(lián)聚乙稀絕緣電纜具有優(yōu)良性能，宜優(yōu)先選用；(7)電纜除按敷設(shè)方式及環(huán)境條件選擇外，還應(yīng)符合線(xiàn)路電壓要求。6.1.3低壓電纜線(xiàn)的選擇原則根據(jù)電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范GB50217-94規(guī)定，低壓電纜線(xiàn)的選擇應(yīng)遵循以下原則：（1）一般采用鋁芯電纜，但有特殊要求的線(xiàn)路可采用銅芯電纜。（2）電纜溝內(nèi)電纜，一般采用塑料護(hù)套電纜，也可采用裸鎧裝電纜。（3）TN系統(tǒng)的出線(xiàn)電纜應(yīng)采用四芯或五芯電纜。6.210KV電纜的選擇1.按長(zhǎng)期允許電流選擇母線(xiàn)，其最大持續(xù)工作電流為：選擇1×TMY30×4硬銅矩形母線(xiàn)，其標(biāo)準(zhǔn)允許電流I=475A，環(huán)境溫度30℃.Kt=0.942.10kV段出線(xiàn)電纜的選擇按長(zhǎng)期允許電流選擇電纜截面，正常條件下每條電纜線(xiàn)路的最大持續(xù)工作電流為：由于，查得經(jīng)濟(jì)電流密度曲線(xiàn)截面為選一根3×25截面的電纜，土壤溫度20℃，土壤熱阻系數(shù)為120℃。,正常允許最高溫度為60℃.查表得Kt=1.069,電纜間距100mm時(shí)，Ktr=1。A﹥92.37A。(1)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：電纜短路前工作溫度T1為：T1為55℃時(shí)，查表得C=93,取K=0.77,則C=0.7793=71.61S=3×25＞Smin=47.9()。(2)按允許電壓損失校驗(yàn)：%＜5%電力線(xiàn)路阻抗：由于四個(gè)配變離總降的距離相差不大，阻抗不影響電流損失校驗(yàn)，并且最大四號(hào)配變最大工作電流小于92.37A，選擇3×25這一截面合適。10kV電力電纜選擇：YJV22-8.7/10-3×25。6.30.4KV低壓出線(xiàn)的選擇按長(zhǎng)期允許電流選擇硬銅矩形母線(xiàn)，母線(xiàn)最大持續(xù)工作電流為：選擇硬銅矩形母線(xiàn)：1×TMY100×10mm。第7章防雷保護(hù)與接地保護(hù)電力系統(tǒng)中，雷擊是主要的自然災(zāi)害。雷電可能損壞設(shè)備或設(shè)施，造成大規(guī)模停電，也可能引起火災(zāi)或爆炸事故，危及人身安全，因此必須對(duì)電力設(shè)備﹑建筑物等采取一定的防雷措施。7.1防雷保護(hù)7.1.1直擊雷保護(hù)在變配電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線(xiàn)與變配電所公共接地裝置相連。如變配電所需要在室外及其在露天的地方有所需要的配電裝置安裝主變壓器，就應(yīng)該在適當(dāng)位置比如變電所的露天地方裝設(shè)避雷針，應(yīng)該獨(dú)立的安裝，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個(gè)變配電所。如果變配電所處在其他建筑物的雷電可以直接擊到的范圍里面時(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立安裝的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地的設(shè)備裝置的接地電阻。一般使用三到六根長(zhǎng)度為兩米半，直徑為50mm的鋼管，它們排列成一排或者多邊形，其裝設(shè)在避雷針的桿塔，各個(gè)管與管之間的距離設(shè)為五米。打入地下的時(shí)候，設(shè)在地面下0.6m的地方。與地相接的管間相連應(yīng)該焊接起來(lái)用40mm×4mm鍍鋅扁鋼。引下線(xiàn)用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與接地他焊接相連，并且和裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針使用的是鍍鋅圓鋼，直徑為20毫米，長(zhǎng)1～1.5m。獨(dú)立的避雷針的接地裝置應(yīng)該距離大于3米與變配電所公共接地裝置之間的距離。7.1.2雷電侵入波的保護(hù)1．在10kV電源進(jìn)線(xiàn)的終端桿上裝設(shè)HY5WS2-12.7/41型氧化鋅避雷器。引下線(xiàn)采用的25mm4mm鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。2.在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有KYN28A-12型開(kāi)關(guān)柜，其中配有HY5WS2-12.7/41型氧化鋅避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來(lái)保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。3．在380V低壓側(cè)架空出線(xiàn)桿上，裝設(shè)保護(hù)