平煤八礦35kv變電所------畢業(yè)論文

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦（簡(jiǎn)稱：平煤股份八礦）位于河南省平頂山市區(qū)東部，北依焦贊山，南臨平安大道，距許平南高速公路7公里，西距市中心11公里，311國(guó)道、孟（廟）寶（豐）鐵路穿境而過(guò)。</p><p>　　八礦始建于1966年10月12日，是我國(guó)自行設(shè)計(jì)和施工的第一座特大型礦井，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力300

2、萬(wàn)噸，1981年2月13日一期工程投產(chǎn)，1984年12月30日二期工程投產(chǎn)。礦井附設(shè)坑口選煤廠于1977年7月動(dòng)工興建，1985年12月28日移交投產(chǎn)，年入洗量180萬(wàn)噸。</p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布

3、置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的因素。系統(tǒng)中，變電站成了輸電和配電的集節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)首先根據(jù)任務(wù)書上所給系統(tǒng)與線路及所有負(fù)荷的參數(shù)，分析負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。從負(fù)荷增長(zhǎng)方面闡明了建站的必要性，然后通過(guò)對(duì)擬建變電站的概括以及出線方向來(lái)考慮，并通過(guò)對(duì)負(fù)荷資料的分析，安全，經(jīng)濟(jì)及可靠性方面考慮，然后又通過(guò)負(fù)荷計(jì)算及供電范圍確定了主變壓器臺(tái)數(shù)，容量及型號(hào)，同時(shí)也確定了站用變壓器的容量

4、及型號(hào)，并進(jìn)行了短路電流計(jì)算等內(nèi)容，從而完成了35kV電氣一次部分的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇</p><p><b>　　1.1負(fù)荷計(jì)算</b></p>

5、;<p>　　1.2功率因數(shù)的提高</p><p>　　1.3主變壓器的選擇</p><p>　　1.3.1變壓器臺(tái)數(shù)選定</p><p>　　1.3.2變壓器容量選擇</p><p>　　第二章 主接線的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1主接線的概述</b></p>

6、;<p>　　2.2主接線的分類及其各特點(diǎn)</p><p>　　2.3系統(tǒng)主接線方案的選擇</p><p>　　2.3.1主變壓器一次側(cè)的接線</p><p>　　2.3.2主變壓器二次側(cè)的接線</p><p>　　2.4供電系統(tǒng)圖統(tǒng)圖</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算</p>&l

7、t;p>　　3.1短路成因及危害</p><p>　　3.1.1短路的原因</p><p>　　3.1.2短路的危害</p><p>　　3.1.3計(jì)算短路的目的</p><p><b>　　3.2計(jì)算短路電流</b></p><p>　　第四章 設(shè)備的選擇及變壓器保護(hù)</p>

8、<p>　　4.1電氣設(shè)備選擇的一般條件</p><p>　　4.2各種電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　4.2.1高壓斷路器的選擇</p><p>　　4.2.2互感器的選擇與配置</p><p>　　4.2.3高壓成套開關(guān)柜選擇</p><p>　　4.3進(jìn)線與出線的選擇與校驗(yàn)</p>

9、<p>　　4.3.1 35KV架空線、母線的選擇</p><p>　　4.3.2 6KV母線選擇</p><p><b>　　4.4 變壓器保護(hù)</b></p><p>　　4.4.1變壓器過(guò)流保護(hù)</p><p>　　4.4.2 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)</p><p>　　4.4.3 變壓

10、器瓦斯保護(hù)</p><p>　　第五章 防雷與接地的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1變電所防雷的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2配電網(wǎng)的防雷保護(hù)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　

11、　第一章 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇</p><p><b>　　1.1負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是用電部門提供的用電設(shè)備安裝容量。這些用電設(shè)備品種多，數(shù)量大，工作情況復(fù)雜。如何根據(jù)這些資料正確估計(jì)所需的電力和電量是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。估計(jì)的準(zhǔn)確程度，影響電力設(shè)計(jì)的質(zhì)量，如估算過(guò)高，將增加供電設(shè)備的容量，使供配電系統(tǒng)復(fù)雜，浪費(fèi)有色金屬，

12、增加初期投資和運(yùn)行管理工作量。而估算過(guò)低，又會(huì)使供配電系統(tǒng)投入運(yùn)行后，供電系統(tǒng)的線路和電氣設(shè)備由于承擔(dān)不了實(shí)際的負(fù)荷電流而過(guò)熱，加速絕緣老化的速度，降低使用壽命，增大電能損耗，影響供電系統(tǒng)的正常可靠運(yùn)行。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。但是負(fù)荷情況復(fù)雜，影響計(jì)算負(fù)荷的因素有很多，雖然各類負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律可行，但仍難準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷的大小。實(shí)際上，負(fù)荷也不是一成不變的，他與設(shè)備的性能，生產(chǎn)的組織，生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多

13、種因素有關(guān)。因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際。</p><p>　　求計(jì)算負(fù)荷的工作稱為負(fù)荷計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的用電設(shè)備安裝容量確定的，預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷。這個(gè)負(fù)荷是設(shè)計(jì)時(shí)作為選擇供配電系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面，變壓器容量，開關(guān)電器及互感器等的額定參數(shù)的依據(jù)，所以非常重要。</p><p>　　一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡，造成重大的政治影響，經(jīng)濟(jì)損失，如重大的設(shè)備損壞，重大產(chǎn)品報(bào)

14、廢?；蛘吖矆?chǎng)所秩序的嚴(yán)重混亂。對(duì)于某些特等建筑，如重要的交通樞紐，通信樞紐，國(guó)家級(jí)承擔(dān)重大活動(dòng)的會(huì)堂，國(guó)家級(jí)的體育中心，以及經(jīng)常用于重要國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等一級(jí)負(fù)荷，為特別重要的負(fù)荷。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒，爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，一級(jí)特別重要的場(chǎng)所不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。</p><p>　　二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成較大的政治影響，造成設(shè)備局部的破壞或生產(chǎn)流程紊亂

15、且需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，或者大量的產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。中斷供電也將影響重要用電單位的正常工作，以及中斷供電將造成大型影劇院，大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要公共場(chǎng)所秩序的混亂。</p><p>　　我國(guó)目前普遍采用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的基本方法，有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。（1）需要系數(shù)法：他是國(guó)際上普遍采用的計(jì)算負(fù)荷的基本方法，最為簡(jiǎn)便。（2）二項(xiàng)式法：他的應(yīng)用局限性較大，不僅考慮了用電設(shè)備

16、組最大負(fù)荷時(shí)的平均負(fù)荷，而且考慮了少數(shù)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響，所以二項(xiàng)式法比較適于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷。但是二項(xiàng)式計(jì)算系數(shù)b，c和x的值，缺乏充分的理論依據(jù)，且只有機(jī)械工業(yè)方面的部分?jǐn)?shù)據(jù)，從而使其應(yīng)用受到一定局限。（3）按逐級(jí)計(jì)算法確定用戶的計(jì)算負(fù)荷: 他是根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備開始，朝電流的方向逐級(jí)計(jì)算，最后求出用戶總的計(jì)算負(fù)荷的方法稱為逐級(jí)計(jì)算法。</p

17、><p>　　我采用的就是需用系數(shù)法：</p><p>　　以一組用電設(shè)備來(lái)分析需用系數(shù)Kd值的含義。設(shè)該組用電設(shè)備有n臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其額定總?cè)萘繛镻Ne（kw）。則當(dāng)此用電設(shè)備組滿載運(yùn)行時(shí)需從電網(wǎng)接用容量。 </p><p>　??； KW （1-1）</p><p>　　式中 ——用電設(shè)備從電網(wǎng)吸收

18、容量，KW；</p><p>　　——n臺(tái)電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　然而n臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行的可能性很小。我們可以定義同時(shí)運(yùn)行系數(shù)Ksi</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所需用席數(shù)按照參考質(zhì)料均已記入表中</p><p>　　其計(jì)算公式的一

19、般表達(dá)式為：</p><p><b>　　∑, kW</b></p><p><b>　　, kvar</b></p><p><b>　　, kVA</b></p><p>　　, A (1-3)</p><p>　　式中、、

20、 用電設(shè)備的有功無(wú)功視在功率計(jì)算負(fù)荷；</p><p>　　∑ 用電設(shè)備的總額定容量；</p><p><b>　　額定電壓；</b></p><p>　　功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　該用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷電流；</p><p><b>　　需用系數(shù)。</b&

21、gt;</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷資料,求出各類成組設(shè)備的設(shè)備容量、tan、有功功率P、無(wú)功功率Q及視在功率S 。</p><p>　　需用系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算的步驟從負(fù)載端開始逐級(jí)上推，到電源進(jìn)線為止。</p><p><b>　　主井提升機(jī)</b></p><p>　　=2000kW, =0.9,=0.85,=0.62&

22、lt;/p><p>　　∑=0.92000=1800kW,==18000.62=1116kvar</p><p>　　=1800÷0.85=2117.6kVA,=203.8A</p><p><b>　　副井提升機(jī)</b></p><p>　　=1600kW,=0.8,=0.85,=0.62</p>

23、<p>　　∑=0.81600=1280kW,==16000.62=793.6kvar</p><p>　　=1600÷0.85=1505.9kVA,=144.9A</p><p><b>　　壓風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　=1200kW,=0.8,=0.9,=-0.48</p><p>　　∑

24、=0.81200=960kW,==960（-0.48）=-460.8kvar</p><p>　　=960÷0.9=1066.7kVA,=102.6A</p><p>　　其它同理，在此不做贅述，最后統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1-1</p><p>　　1.2功率因數(shù)的提高</p><p>　　用戶中絕大數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，電力變壓器，電焊

25、機(jī)，電弧爐及氣體放電燈，他們都要從電網(wǎng)吸收大量無(wú)功電流來(lái)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于1.而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí)，必須考慮進(jìn)行無(wú)功功率的人工補(bǔ)償。</p><p>　　在《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100kVA及以上高壓供電的用戶，功率因數(shù)在0.9以上。其他電力用戶個(gè)大，中型電力排灌站，功率

26、因數(shù)為0.85以上”。并規(guī)定，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無(wú)功補(bǔ)償裝置，通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。這里所指的功率因數(shù)，即為最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)。</p><p><b>　　常用的方法有：</b></p><p>　　1提高自然功率因數(shù)： 功率因數(shù)不滿足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是指未裝任何補(bǔ)償裝置的實(shí)際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添加

27、任何補(bǔ)償設(shè)備，采取科學(xué)的措施減少用電設(shè)備無(wú)功功率的需要量，使供電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。它不需要添加設(shè)備，是最理想最經(jīng)濟(jì)改善無(wú)功功率因數(shù)的方法。工廠里感應(yīng)電機(jī)消耗無(wú)功功率的百分之六十左右，變壓器消耗了百分之二十的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)的主要途徑也是如何減少感應(yīng)電機(jī)和變壓器上消耗的無(wú)功功率。合理地配置變電所變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，當(dāng)變壓器容量選擇過(guò)大而負(fù)荷又輕時(shí)，變壓器運(yùn)行很不經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)功率因數(shù)惡化。若工廠配電變壓器選用兩臺(tái)或多臺(tái)時(shí)，根據(jù)不同的負(fù)

28、荷來(lái)決定投入并聯(lián)變壓器的臺(tái)數(shù)，達(dá)到供電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少系統(tǒng)消耗的無(wú)功功率。</p><p>　　2人工補(bǔ)償功率因數(shù)： 常用的方法有：（1）并聯(lián)電容器：他是目前用戶，企業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種補(bǔ)償裝置，具有有功損耗小，無(wú)旋轉(zhuǎn)部分，運(yùn)行維護(hù)方便，根據(jù)系統(tǒng)需要增加或減少安裝容量和改變安裝地點(diǎn)，個(gè)人電容器損壞不影響整個(gè)裝置的運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。同樣他也有只能有級(jí)調(diào)節(jié)，不能隨無(wú)功功率變化進(jìn)行平滑的自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)通風(fēng)不良及運(yùn)行溫度過(guò)高時(shí)

29、易發(fā)生漏油，鼓肚，爆炸故障等缺點(diǎn)。單臺(tái)靜電電容器能發(fā)出的無(wú)功功率較小，但容易組成所需的補(bǔ)償容量。靜電電容器的補(bǔ)償方式分為三種：個(gè)別補(bǔ)償，分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。個(gè)別補(bǔ)償是在電網(wǎng)末端負(fù)荷處補(bǔ)償，可以最大限度地減少線路損耗和節(jié)省有色金屬消耗量。個(gè)別補(bǔ)償利用率低，易受環(huán)境條件的影響，適用于長(zhǎng)期穩(wěn)定負(fù)荷且需無(wú)功功率較大的負(fù)載。分組補(bǔ)償是在電網(wǎng)末端多個(gè)用電設(shè)備共用一組電容器補(bǔ)償裝，分組補(bǔ)償?shù)碾娙萜骼寐瘦^高，比單個(gè)補(bǔ)償節(jié)省容量。集中補(bǔ)償是將電容器安裝

30、在工廠變電所變壓器的低壓側(cè)或高壓側(cè)，一般安裝在低壓側(cè)，這樣可以提高變壓器的負(fù)荷能力。最好的補(bǔ)償方法是采用電容器集中補(bǔ)償與分散相結(jié)合的補(bǔ)償方法。（2）同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償：他是通過(guò)改變勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)節(jié)和改善供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，但是其價(jià)格高，維修麻煩，所</p><p>　　根據(jù)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：100kVA及以上高壓供電用戶功率因數(shù)要在0.9以上（1）補(bǔ)償前：功率因數(shù) cosΦ =Pjs/Sjs =0.66（2）考慮

31、到無(wú)功損耗 ΔQt遠(yuǎn)大于 ΔPt ，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9 取cosΦ（2）=0.94 </p><p>　　所以低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器容量為：(查表，補(bǔ)償率ΔQc=0.78)</p><p>　　Qc=ΔQc*Pjs= 389*（tanarccos0.64-tanarccos0.92）= 389*.078 =303.4 kvar</p><p&

32、gt;　　（3）補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　= 413.5 kVA 計(jì)算電流 Ijs= 627.5 A</p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算中，S9，SC9系列的變壓器功率損耗</p><p>　　ΔPt=0.015*Sjs(2)=0.015* 413.5 = 6.2 kW</p><p>　　ΔQt=0.06*

33、Sjs(2)=0.06* 413.5 =24.8 kvar</p><p>　　高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷 Pjs（?。?389+6.2 =395.2 kW</p><p>　　Qjs（1）=（443.7-303.4）+24.8 =165.1 kvar</p><p>　　Sjs（1）=428 kVA 新的功率因數(shù) cosΦ= 0.93</p><p

34、>　　滿足≥0.9 的要求， 無(wú)功補(bǔ)償后 Snt1-Snt=590 kVA -413.5 kVA= 176.5 kVA</p><p>　　1.3主變壓器的選擇</p><p>　　主變壓器容量一般按變電站建成后5～10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10～20年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電站，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變壓器的容量。同級(jí)

35、電網(wǎng)的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　1.3.1變壓器臺(tái)數(shù)選定</p><p>　　總之，主變壓器容量一般按變電所建成后5-10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10-20年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所,主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。，對(duì)于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口間有15度的溫差，從而使處在室中間的變

36、壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度高出的8度，因此戶內(nèi)變壓器的實(shí)際容量在所計(jì)算的容量還要減少8%。根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷變壓器的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許進(jìn)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的70%-80%。同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)

37、準(zhǔn)化。</p><p>　　還要指出：由于變壓器的負(fù)荷時(shí)變動(dòng)的，大多數(shù)時(shí)間是欠負(fù)荷運(yùn)行，因此必要時(shí)可以適當(dāng)過(guò)負(fù)荷，并不會(huì)影響其使用壽命，油浸式變壓器，戶外正常過(guò)負(fù)荷30%，戶內(nèi)可正常過(guò)負(fù)荷20%。但是干式變壓器一般不考慮過(guò)負(fù)荷。最后還必須指出，變電所主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的確定，應(yīng)結(jié)合主接線方案，按經(jīng)濟(jì)比較擇優(yōu)選擇。</p><p>　　通過(guò)上面的分析：因?yàn)榭紤]到大連老虎灘變電所屬于車間變電所

38、，并且二級(jí)負(fù)荷占30%。所以應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　當(dāng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器：St=Snt=（0.7-0.8）Sjs=289-330.8 kVA </p><p>　　St= Snt≥30%St </p><p>　　所以我選擇10kV級(jí)S9系列油浸式銅線電力變壓器 S9-315/10（0.4）型。并采用Dyn11 接線。</p><

39、;p>　　1.3.2變壓器容量選擇</p><p>　　變電所主變的容量是由供電負(fù)荷（綜合最大負(fù)荷）決定的。</p><p>　　每臺(tái)變壓器的容量按計(jì)算負(fù)荷的80%選擇。</p><p><b>　?。↘VA）</b></p><p>　　經(jīng)查表選擇變壓器的型號(hào)為SZ9-8000/35，即額定容量為8000，因?yàn)椋?/p>

40、，即選擇變壓器的容量滿足要求。</p><p>　　1.4 變電所位置選擇</p><p>　　選擇變電所位置時(shí)，應(yīng)依照國(guó)家十至二十年的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和五至十年的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，搞清所選變電所的負(fù)荷分布，近期和遠(yuǎn)期在系統(tǒng)中的地位和作用，系統(tǒng)連接方式，電源潮流，負(fù)荷對(duì)象，供電要求等，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，從而使所址位置選擇得比較合理。變電所位置的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近

41、主要用戶，靠近負(fù)荷中心。這樣，必然就會(huì)減少輸電線路的投資和電能的損耗，既經(jīng)濟(jì)又節(jié)省能源。</p><p>　　因此變電所位置的確定遵循以下原則：</p><p>　　(1) 接近負(fù)荷中心。接近負(fù)荷中心主要從節(jié)約一次投資和減少運(yùn)行時(shí)電能損耗的角度出發(fā)。</p><p>　　(2) 進(jìn)出線方便。要有足夠的進(jìn)出線走廊，提供給架空進(jìn)線、電纜溝或電纜隧道。</p>

42、<p>　　(3) 靠近電源側(cè)。變電所應(yīng)靠近電源進(jìn)線側(cè)布置，以免過(guò)大的功率倒送，產(chǎn)生不必要的電能損耗和電壓損失。 </p><p>　　(3) 滿足供電半徑的要求。由于電壓等級(jí)決定了線路最大的輸送功率和輸送距離，供電半徑過(guò)大導(dǎo)致線路上電壓損失太大，使末端用電設(shè)備處的電壓不能滿足要求。因此變電所的位置應(yīng)保證所有用電負(fù)荷均處于該站的有效供電半徑內(nèi)，否則應(yīng)增加變電所或采取其他措施。</p>

43、<p>　　(4) 運(yùn)輸設(shè)備方便。</p><p>　　(5) 避免設(shè)在有劇烈震動(dòng)和高溫的場(chǎng)所。</p><p>　　(6) 避免設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，避免設(shè)在潮濕或易積水場(chǎng)所。</p><p>　　第二章 主接線的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1主接線的概述</b></p>&l

44、t;p>　　電氣主接線是指變電所中的一次設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求連接起來(lái)的，表示接受分配電能的電路，也稱為主電路。電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文字負(fù)荷表示的電路稱為主接線圖。電氣主接線的形式，將影響到配電裝置的布置，供電可靠性。運(yùn)行靈活性和二次接線，繼電保護(hù)等問(wèn)題。電氣主接線對(duì)變電所以及電力系統(tǒng)的安全，可靠經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行起著重要的作用。</p><p>　　電氣主接線的作用：（1）它是電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和

45、事故處理的重要依據(jù)。（2）它表明了變壓器，斷路器和線路等電氣設(shè)備的數(shù)量，規(guī)格，連接方式及可能的運(yùn)行方式。（3）主接線的好壞直接影響到電力系統(tǒng)的安全，穩(wěn)定，靈活，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和人民的生活。電氣主接線設(shè)計(jì)是電力系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的組成部份。變電所主接線形式應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、作用、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。</p><p>

46、;　　主接線設(shè)計(jì)的基本要求為：(1)供電可靠性。主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足這一要求；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，要求停電范圍小，恢復(fù)供電快。應(yīng)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。應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。(2)適應(yīng)性和靈活性。能適應(yīng)一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有預(yù)計(jì)到的負(fù)荷水平變化；改變運(yùn)行方式時(shí)操作方便，便于變電所的擴(kuò)建。應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢查，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。(3)經(jīng)濟(jì)性。在確保供電

47、可靠、滿足電能質(zhì)量的前提下，要盡量節(jié)省建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用，減少用地面積。并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。(4)簡(jiǎn)化主接線。配網(wǎng)自動(dòng)化、變電所無(wú)人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢(shì)，簡(jiǎn)化主接線為這一技術(shù)全面實(shí)施，創(chuàng)造更為有利的條件。(5)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。同類型變電所采用相同的主接線形式，可使主接線規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，有利于系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備檢修。</p><p>　　參考《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.1條。變電所的主接線應(yīng)根據(jù)

48、變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。</p><p>　　2.2主接線的分類及其各特點(diǎn)</p><p>　　本變電所是35/6KV，雙電源進(jìn)線的終端變電所，屬雙回路供電。主變?nèi)萘?6000KVA，故擬定選用橋式接線。</p><p>　　橋式接線分為內(nèi)橋、外橋、全橋三種

49、。下對(duì)其可行性作簡(jiǎn)單比較。</p><p>　　內(nèi)橋接線：它由兩臺(tái)受電線路的斷路器和內(nèi)橋上的母聯(lián)斷路器組成。主變壓器與一次母線的隔離開關(guān)聯(lián)結(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是切換進(jìn)線方便，設(shè)備投資、占地面積相對(duì)全橋少，缺點(diǎn)是倒換變壓器不方便，繼電保護(hù)較復(fù)雜，適用于距離較長(zhǎng)，變壓器切換不很頻繁的變電所。</p><p>　　這種接線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，但主變壓器和受電線路保護(hù)的短路器均由受電斷路器承擔(dān)，互有影響，

50、這是它的主要缺點(diǎn)。</p><p>　　主變壓器一次由隔離開關(guān)與母線聯(lián)接，對(duì)環(huán)形供電的變電所，在操作時(shí)常被迫用隔離開關(guān)切合空載變壓器。當(dāng)主變壓器電壓為：電壓35KV，容量7500KV以上時(shí)，其空載電流超過(guò)了隔離開關(guān)的切合能力。此時(shí)必須改用由五個(gè)斷路器組成的全橋接線。</p><p>　　外橋接線：它由主變壓器一次側(cè)兩斷路器和外橋上的聯(lián)絡(luò)短路器組成，進(jìn)線由隔離開關(guān)受電。</p>

51、<p>　　這種接線對(duì)變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡到全橋或單母線分段的結(jié)線，且投資少，占地面積小。缺點(diǎn)是倒換線路時(shí)操作不方便。所以這種接線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所，或變壓器采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所。</p><p>　　全橋接線：它由進(jìn)線的兩臺(tái)斷路器、變壓器一次側(cè)的兩斷路器和35KV匯流母線上的聯(lián)絡(luò)短路器組成。</p><p&g

52、t;　　這種接線方式適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線分段式的中間變電所（高壓有穿越時(shí)負(fù)荷時(shí)）。繼電保護(hù)全面。缺點(diǎn)是設(shè)備多，投資大，且變電所占地面積大。</p><p>　　2.3系統(tǒng)主接線方案的選擇</p><p>　　基于本變電站所主變?nèi)萘枯^大以及煤礦對(duì)供電可靠性運(yùn)行的靈活性，操作方便等的嚴(yán)格要求，結(jié)合以上分析，決定采用全橋接線作為本變電所的主接線方式。

53、</p><p>　　2.3.1主變壓器一次側(cè)的接線</p><p>　　主變壓器一次側(cè)有隔離開關(guān)與母線連接，對(duì)環(huán)形系統(tǒng)中的電壓等級(jí)35kV在變壓器容量為7500kVA及以上時(shí)，超過(guò)了隔離開關(guān)切合空載變壓器的能力，此時(shí)必須采用有五個(gè)斷路器組成的全橋接線，全橋接線比外橋接線或內(nèi)橋接線多了二個(gè)斷路器，在經(jīng)濟(jì)上不太合算，但由于礦上用電的安全性是最重要的，而全橋接線具備了外橋和內(nèi)橋的優(yōu)特點(diǎn)，故本設(shè)

54、計(jì)采用全橋接線形式。</p><p>　　全橋接線圖（2-1）</p><p>　　2.3.2主變壓器二次側(cè)的接線</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用單母分段，母線用斷路器分段，這不僅便于分段檢修母線，而且可減小母線故障影響范圍?？梢蕴岣呖煽啃院挽`活性。對(duì)礦上的重要用戶從不同分段上引接，以便在母線上某一段發(fā)生故障的時(shí)候，能保證重要用戶的正常供電，簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作

55、方便，且有利于擴(kuò)建。</p><p>　　主變壓器二次側(cè)接線圖（2-2）</p><p>　　2.4供電系統(tǒng)圖統(tǒng)圖</p><p>　　八礦供電系統(tǒng)接線圖總覽（2-3）</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算</p><p>　　3.1短路成因及危害</p><p>　　3.1.1短路的原因&

56、lt;/p><p>　　用戶供配電系統(tǒng)要求安全，可靠，不間斷地供電，以保證生產(chǎn)和生活的需要，但是由于各種原因，系統(tǒng)難免出現(xiàn)故障，其中最嚴(yán)重的故障就是短路。所謂短路，是指供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行之外的相與相或相與地之間的短接。</p><p>　　短路的原因主要有：1）電氣設(shè)備存在隱患，如設(shè)備的絕緣材料自然老化，絕緣材料機(jī)械損傷，設(shè)備缺陷未被發(fā)現(xiàn)和消除，設(shè)計(jì)安裝有誤等。 2） 運(yùn)行，維護(hù)不當(dāng)，如不遵守

57、操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，技術(shù)水平低，管理不善等。 3）自然災(zāi)害，如雷電過(guò)電壓擊穿設(shè)備絕緣，特大的洪水，大風(fēng)，冰雪，地震等引起的線路倒桿，斷線等。</p><p>　　短路的種類：（1）三相短路：是指供電系統(tǒng)中三相導(dǎo)線間發(fā)生對(duì)稱性的短路。（2）兩相短路：是指三相供電系統(tǒng)中任意兩相間發(fā)生短路。（3）單相短路：是指供電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與電源中性點(diǎn)發(fā)生短路。（4）兩相接地短路：是指中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中兩不同相的單相接

58、地所形成的相間短路。也指兩相短路又接地的情況。上述的三相短路，屬于對(duì)稱性短路，其他形式的短路都屬于不對(duì)稱短路。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。從短路電流大小來(lái)看，一般三相短路的短路電流值最大，造成的危害也最嚴(yán)重，而兩相短路的短路電流值最小。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路電流采用系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流。而在繼電保護(hù)的靈敏度計(jì)算中，則

59、采用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。</p><p>　　3.1.2短路的危害</p><p>　　由于短路后電路的阻抗比正常運(yùn)行時(shí)電路的阻抗小得多，所以短路電流比正常電流一般要大幾十倍甚至幾百倍。在大的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)到幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安。在電流急劇增加的同時(shí)，系統(tǒng)中的電壓降大幅度下降。所以短路的后果往往都是破壞性的，其主要危害大致有如下幾個(gè)方面。（1）元件發(fā)熱：熱量與電流的平

60、方成正比，所以強(qiáng)大的短路電流將引起電機(jī)，電器及載流導(dǎo)體的發(fā)熱。由于短路電流很大，即使流過(guò)的時(shí)間很短也會(huì)使這些元件引起不能允許的過(guò)熱，而招致?lián)p壞。（2）短路電流引起很大的機(jī)械應(yīng)力。電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力與電流的平方成正比。在短路剛發(fā)生后，電流達(dá)到最大值（即所謂的沖擊電流），這時(shí)機(jī)械應(yīng)力最大。如果導(dǎo)體和它的固定支架不夠堅(jiān)韌，可能遭到破壞。（3）破壞電氣設(shè)備正常運(yùn)行。短路時(shí)電壓降低可使電器的正常工作受到破壞。例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與外加的

61、電壓平方成正比，當(dāng)電壓降低很多時(shí)，轉(zhuǎn)矩可能不足以帶動(dòng)機(jī)械工作，而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。破壞系統(tǒng)穩(wěn)定。嚴(yán)重的短路必將影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。它可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失步，造成與系統(tǒng)解散。干擾通信系統(tǒng)：接地短路對(duì)于高壓輸電線路平行架設(shè)的通信線路可產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。由此可見(jiàn)：短</p><p>　　3.1.3計(jì)算短路的目的</p><p>　　短路計(jì)算的目的：為了確保電氣設(shè)備在短路情況下不致于損壞

62、，減輕短路危害和防止故障擴(kuò)大，必須事先對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算短路電流的目的有：（1）選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備 （2）進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的選型與整定計(jì)算。（3）分析電力系統(tǒng)的故障及穩(wěn)定性能，選擇限制短路電流的措施。（4）確定電力線路對(duì)通信線路的影響等。</p><p><b>　　3.2計(jì)算短路電流</b></p><p>　　短路電流的計(jì)算方法有歐姆法（又稱有名單位制法），

63、標(biāo)么值法（又稱相對(duì)單位制法）和短路容量法。歐姆法屬于最基本的短路電流計(jì)算法，但標(biāo)么值法在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。其實(shí)短路計(jì)算是否合理，首先是看短路計(jì)算點(diǎn)選擇是否合理。這涉及到短路計(jì)算的目的。用來(lái)選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算，其短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇為使電氣設(shè)備可能通過(guò)最大短路電流的地點(diǎn)，一般來(lái)講，用來(lái)選擇校驗(yàn)高壓側(cè)設(shè)備的短路計(jì)算，應(yīng)選擇高壓母線為計(jì)算短路點(diǎn)。用來(lái)選擇校驗(yàn)低壓側(cè)設(shè)備的短路計(jì)算，應(yīng)選擇低壓母線為短路計(jì)算點(diǎn)。但如果線路裝有限流電抗器（用來(lái)

64、限制短路電流），則選擇校驗(yàn)線路設(shè)備的短路計(jì)算點(diǎn)，應(yīng)選在限流電抗器之后。</p><p>　　標(biāo)么值法計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)：（1）在三相電路中，標(biāo)么值相量等于線量。（2）三相功率和單相功率的標(biāo)么值相同。（3）當(dāng)電網(wǎng)的電源電壓為額定值時(shí)，功率標(biāo)么值與電流標(biāo)么值相等，且等于電抗標(biāo)么值的倒數(shù)，即S﹡=I﹡=1/X﹡（4）兩個(gè)標(biāo)么值相加或相乘，仍得同一基準(zhǔn)下的標(biāo)么值。由于以上優(yōu)點(diǎn)，用標(biāo)么值法計(jì)算短路計(jì)算可以使計(jì)算簡(jiǎn)便，且結(jié)果明顯，便

65、于迅速及時(shí)地判斷計(jì)算結(jié)果的正確性。</p><p>　　短路計(jì)算的步驟：1）繪出短路的計(jì)算電路圖，并根據(jù)短路計(jì)算目的確定短路計(jì)算點(diǎn)，2）確定基準(zhǔn)值，取Sd=100MVA，Ud=Uc（有幾個(gè)電壓等級(jí)就取幾個(gè)Ud），并求出所有短路計(jì)算點(diǎn)電壓下的Id。 3）計(jì)算短路電路中所有主要元件的電抗標(biāo)么值。 4）繪出短路電流的等效電路圖，也用分子標(biāo)元件序號(hào)，分母標(biāo)元件的電抗標(biāo)么值，并在等效電路圖上標(biāo)出所有短路計(jì)算點(diǎn)。 5）

66、針對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)分別簡(jiǎn)化電路，并求出其總電抗標(biāo)么值，然后按有關(guān)公式計(jì)算其所有短路電流各短路容量。</p><p>　　對(duì)于各級(jí)高壓電力線路合理的輸送功率是：對(duì)于0.38kV的電纜線路，輸送距離要≤0.35 。對(duì)于10kV的電纜線路，輸送距離≤10km。而架空線路輸送距離一般在6-20km。</p><p>　　平煤八礦變電所短路計(jì)算：</p><p>　?。?）確定

67、基準(zhǔn)值： 取 Sd=100MVA， Ud1=10.5kV ， Ud2=0.4kV (基準(zhǔn)電壓選取額定電壓的1.05倍)</p><p>　　Id1=Sd /*Ud1=100MVA / *10.5kV = 5.5 kA</p><p>　　Id2=Sd / *Ud2=100MVA/ *0.4kV =144 kA</p><p>　?。?）短路中各元件的電抗標(biāo)么值：

68、</p><p>　　斷路器： X*1=Sd/Sn=100MVA/500MVA=0.2</p><p>　　架空線路：（查表得：X0=0.38Ω/km）</p><p>　　X*2=X0*L*Sd/=0.38*5*100 / =1.72</p><p>　　電纜線路：（查表：X0=0.08Ω/.km）</p><p>

69、　　X*3=X*4=X0*L*Sd / =0.08*0.5*100/=0.036</p><p>　　電力變壓器：（查表：Uk%=4%）</p><p>　　X*5=X*6=Uk%*Sd /100*Sn=400*1000/100*315=12.7</p><p>　　1 最大運(yùn)行方式下（正常工作時(shí)，如圖3.1和圖3.2）</p><p>　　

70、（1）在d1點(diǎn)短路時(shí)： 總電抗 =X*1+X*2=0.2+1.72=1.92</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p>　　=/ =5.5/1.92=2.86kA==</p><p>　　短路沖擊電流 =2.55*=2.55*2.86=7.3kA </p><p>　　沖擊電流有效值： =1.51*

71、=1.51*2.86= 4.3kA</p><p>　　三相短路容量： =Sd/ =100MVA/1.92=52.1MVA</p><p>　?。?） 在d2點(diǎn)短路時(shí)：總電抗： =X*1+X*2+(X*3+X*5X*4+X*6)=0.2+1.72+（0.036+12.7‖0.036+12.7）=8.29</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值 =/=1

72、44kA/8.29=17.37kA=</p><p>　　短路沖擊電流： =1.84*=1.84*17.37=31.96kA</p><p>　　沖擊電流有效值 =1.09*=1.09*17.37=18.93kA</p><p>　　三相短路容量 =Sd/=100MVA/8.29=12.06MVA</p><p>

73、　　（3）在d3點(diǎn)短路： =+=18.29</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： = / =7.87 kA</p><p>　　短路沖擊電流： =14.48kA 沖擊電流有效值 =8.58kA</p><p>　　三相短路容量 = / = 5.47MVA</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路阻抗圖&l

74、t;/p><p>　　圖3.2 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路的等值電抗圖</p><p>　　2 最小運(yùn)行方式下 （故障時(shí)）（如圖3.3 和圖3.4 ）</p><p>　?。?）在d1點(diǎn)短路時(shí)： 總電抗 =X*1+X*2=0.2+1.72=1.92</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： </p><p>　　=

75、/ =5.5/1.92=2.86kA==</p><p>　　短路沖擊電流 =2.55*=2.55*2.86=7.3kA </p><p>　　沖擊電流有效值： =1.51*=1.51*2.86= 4.3kA</p><p>　　三相短路容量： =Sd/ =100MVA/1.92=52.1MVA</p><p>　　在d2點(diǎn)短

76、路時(shí) =X*1+X*2+X*3+X*5=14.66</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值 =/=144kA/14.66=9.8 kA=</p><p>　　短路沖擊電流：=1.84*=1.84*9.8=18 kA</p><p>　　沖擊電流有效值 =1.09*=1.09*9.8= 10.68 kA</p><p>　　三相短

77、路容量 =Sd /=100MVA/14 .66= 6.8 MVA</p><p>　?。?）在d3點(diǎn)短路： =+=24.66</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： = / =5.84 kA</p><p>　　短路沖擊電流： =10.74 kA 沖擊電流有效值 = 6.36 kA</p><p>　　三相短路容量

78、= / = 4.05 MVA</p><p>　　圖 3.3 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路阻抗圖</p><p>　　圖 3.4 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下短路等值電抗圖</p><p>　　短路全電流最大有效值</p><p><b>　　短路容量</b></p><p>　　短路電流計(jì)算結(jié)果表（3-1）&

79、lt;/p><p>　　第四章 設(shè)備的選擇及變壓器保護(hù)</p><p>　　4.1電氣設(shè)備選擇的一般條件</p><p>　　正確地選擇設(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。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p><b&

80、gt;　?、濉㈩~定電流</b></p><p>　　導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)期允許電流（或額定電流）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流，即：</p><p><b>　?。ɑ颍?lt;/b></p><p>　　由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的=1.05（為電機(jī)的額

81、定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的；母線分段電抗器的應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流；出線回路的除考慮線路正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí) 由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。</p><p>　　此外，還應(yīng)按電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對(duì)導(dǎo)體和電器進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式的選擇。</p><p>　　㈡、額定電

82、壓和最高工作電壓</p><p>　　導(dǎo)體和電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器和電纜允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，即：</p><p>　　一般電纜和電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在220KV及以下時(shí)為1.15；額定電壓為330~500KV時(shí)為1.1。而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的一般不超過(guò)1.1，因此在選擇設(shè)備時(shí)，一般可按照電器和電纜的額定

83、電壓，不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即：</p><p>　?、?、按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核</p><p>　　在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)溫度、風(fēng)速、濕度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆冰厚度等條件超過(guò)一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)向制造部門提出要求或采取相應(yīng)的措施。例如，當(dāng)?shù)睾０胃叨瘸^(guò)制造部門規(guī)定之值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減小，是空氣間隙和外絕緣的放電特

84、性下降，一般當(dāng)海拔在1000~3500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100m，則最大工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于110KV以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。</p><p>　　當(dāng)周圍環(huán)境溫度和導(dǎo)體（或電器）額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流可按下式修正：</p><p><b

85、>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 K——修正系數(shù)；</p><p>　　——導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度，當(dāng)導(dǎo)體用螺栓連接時(shí)，=70℃。</p><p>　　我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度=40℃。如周圍環(huán)境高于40℃（但不大于60℃）時(shí)，其允許電流一般可按每增高1℃，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于4

86、0℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，額定電流可增加0.5%，但其最大負(fù)荷不得超過(guò)額定電流的20%。</p><p>　　我國(guó)生產(chǎn)的裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為25℃，當(dāng)裝置地點(diǎn)環(huán)境溫度在-5~50℃范圍內(nèi)變化時(shí)，導(dǎo)體允許通過(guò)的電流可按上式修正。此外，當(dāng)海拔高度上升時(shí)，日照強(qiáng)度相應(yīng)增加，故屋外載流導(dǎo)體如計(jì)及日照影響時(shí)，應(yīng)按海拔和溫度綜合修正系數(shù)對(duì)載流量進(jìn)行修正。</p><p>　　4.2 電氣設(shè)備的選擇

87、</p><p>　　4.2.1高壓斷路器的選擇</p><p>　　高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)唷嗦菲鞯倪x擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式、開斷電流或開斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p><b>　　1.按額定電壓選擇

88、</b></p><p>　　斷路器的額定電壓，應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓，即</p><p><b>　　UN ≥ UN.W</b></p><p>　　式中 UN—斷路器的額定電壓，KV；</p><p>　　UN.W —電網(wǎng)的額定電壓，KV。</p><p><b>

89、　　2.按額定電流選擇</b></p><p>　　斷路器的額定電流IN應(yīng)不小于回路的持續(xù)工作電流，即</p><p><b>　　IN ≥ Ica</b></p><p>　　式中 IN—斷路器額定電流，A；</p><p>　　Ica—回路持續(xù)工作電流，A。</p><p>　　

90、3.按配電裝置種類選擇</p><p>　　裝置的種類指斷路器安裝的場(chǎng)所。裝設(shè)在屋內(nèi)的應(yīng)選屋內(nèi)型，裝設(shè)在屋外的，應(yīng)選屋外型。</p><p>　　額定電壓為35kv，長(zhǎng)時(shí)最大工作電流為165A,布置在室外，初步選戶外式少油斷路器，其型號(hào)為SW2-35型。</p><p>　　額定電壓為6kv，選擇戶內(nèi)式油斷路器，型號(hào)為SN8-10型，額定電流為3000A,額定電壓為

91、10kv。</p><p>　　4.2.2互感器的選擇與配置</p><p>　　互感器是一次電路與二次電路之間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈和電流線圈供電。</p><p><b>　　電流互感器的選擇</b></p><p>　　電流互感器按使用地點(diǎn)電網(wǎng)電壓與長(zhǎng)期最大負(fù)荷電流來(lái)選擇，并按短路條件校驗(yàn)

92、動(dòng)熱穩(wěn)定性。</p><p>　　35kV母線側(cè)電流互感器的選擇：</p><p>　　因母聯(lián)斷路器不用于測(cè)量，只設(shè)保護(hù)，故選用LCWDL-35-3-600/5型電流互感器裝入，其互感比為600/5，二次負(fù)荷額定阻抗為2Ω，1s熱穩(wěn)定倍數(shù)為75，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)為135。</p><p>　　6kV母線側(cè)電流互感器的選擇：</p><p>　　6k

93、V母線側(cè)的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流923.6A</p><p>　　則初步選擇LZD1-10型電流互感器，其技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　型號(hào)：LDZ1-10</p><p><b>　　工作電壓：10kV</b></p><p>　　額定電流比：1000/5</p><p>　　1S熱穩(wěn)定倍數(shù)：5

94、0</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：90</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)：</b></p><p><b>　　>,故滿足熱穩(wěn)定。</b></p><p>　　因?yàn)?gt;=23.9，故滿足動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　2、

95、電壓互感器的選擇：</p><p>　　本35kV變電所為終端變電所，35kV進(jìn)線不需要進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)，只需要測(cè)量</p><p>　　線路電壓，故按前面計(jì)算，選JDJ-35型電壓互感器兩臺(tái)：其技術(shù)參數(shù)如下所示</p><p>　　型號(hào)規(guī)格：JDJ-35型；</p><p>　　原邊電壓：35kV；</p><p>　　

96、副邊電壓：0.1kV；</p><p>　　額定容量及精確度：150VA-0.5級(jí)；</p><p>　　極限容量：1200VA；</p><p>　　由于系統(tǒng)電壓為35kV，短路容量為197MVA，所以可以看出此電壓互感器器完全符合系統(tǒng)要求，并能夠通過(guò)校驗(yàn)。</p><p>　　4.2.3高壓成套開關(guān)柜選擇</p><p

97、>　　高壓隔離開關(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)備和線路的安全檢修。因此結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)，即斷開后有明顯可見(jiàn)的斷開間隙，而且斷開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的空載線路以及電壓互感器和避雷器電路等。高壓隔離開關(guān)按安裝地點(diǎn)，分為戶內(nèi)式和

98、戶外式兩大類。對(duì)于大連老虎灘變電所的高壓隔離開關(guān)QS1，QS2等我選用的是：GN6-10T/600戶內(nèi)型高壓隔離開關(guān)。</p><p>　　表6.2 高壓隔離開關(guān)的校驗(yàn)表如下：</p><p>　　4.3進(jìn)線與出線的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　4.3.1 35KV架空線、母線的選擇</p><p>　　35 kV進(jìn)線為雙回路，按經(jīng)濟(jì)電流密

99、度選擇其截面：</p><p><b>　　查表4-3得 </b></p><p>　　查電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)選 ,周圍空氣溫度為時(shí)的安全電流為275（A）。該變電所的歷年平均最高氣溫為29.9攝氏度。查電流修正系數(shù)表得修正系數(shù)</p><p><b>　　則安全電流： </b></p><p>　

100、　(1)機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)：</p><p><b>　　合格</b></p><p>　?。?）發(fā)熱條件的校驗(yàn)：</p><p><b>　　合格</b></p><p>　　進(jìn)線回路的最大持續(xù)工作電流除考慮正常負(fù)荷電流外，還需考慮事故狀態(tài)下由一回線路輸送的工作電流。</p><p

101、><b>　　合格</b></p><p>　?。?）電暈損耗條件：</p><p>　　35 kV及以下線路，導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度小，通常不會(huì)產(chǎn)生電暈，因此不考慮電暈損耗。</p><p>　?。?）35 kV及以下線路要考慮電壓損耗，允許電壓損耗百分?jǐn)?shù)為。校驗(yàn)其電壓損耗：</p><p>　　35 kV架空線路相間

102、距取 則其幾何均距</p><p>　　查，幾何均距為2.0時(shí)的電阻 </p><p>　　35 kV架空線長(zhǎng)，線路末端</p><p><b>　　合格。</b></p><p>　　故35 kV進(jìn)線選 滿足要求。</p><p>　　4.3.2 6KV母線選擇</p><

103、;p>　?。?） 定電壓： </p><p>　　（2） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：</p><p>　　查導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度表得</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)初步選用YJLV — 10 ，S=500 的電力電纜。</p><p><b>　　發(fā)熱條件的校驗(yàn)</b></p><p&g

104、t;　　經(jīng)查表得YJLV — 10型 S=500 的鋁芯電力電纜的允許載流量（80攝氏度）為：</p><p>　　所以選用該型號(hào)電力電纜滿足發(fā)熱條件的要求</p><p><b>　　4.4 變壓器保護(hù)</b></p><p>　　變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。它的故障對(duì)供電的可靠性和系統(tǒng)的安全運(yùn)行將帶來(lái)嚴(yán)重的影響，同時(shí)會(huì)在成很大的經(jīng)濟(jì)損失

105、。因此，必須根據(jù)變壓器的容量大小及重要程度裝設(shè)專用的保護(hù)裝置。</p><p>　　根據(jù)我們選擇的變壓器容量，選擇以下三種保護(hù)。</p><p>　　4.4.1變壓器過(guò)流保護(hù)</p><p>　　變壓器的過(guò)電流保護(hù)裝置安裝在變壓器的電源側(cè)。它既反映變壓器的外部故障，又能作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。</p><p>　　過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流，

106、應(yīng)按躲過(guò)變壓器的最大工作電流來(lái)整定，即</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 ——變壓器的最大工作電流，A；</p><p>　　——可靠系數(shù)，取1.2~1.3；</p><p><b>　　——返回系數(shù);</b></p><p>　　—

107、—電流互感器變比。</p><p>　　保護(hù)裝置的靈敏度應(yīng)按下式校檢：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 ——最小運(yùn)行方式下，保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流，A。</p><p>　　保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限仍按階梯原則確定，比下一級(jí)保護(hù)裝置大一個(gè)時(shí)限階段。</p><

108、;p>　　4.4.2 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)</p><p>　　變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)是反映變壓器不正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的，一般經(jīng)延時(shí)后動(dòng)作于信號(hào)。</p><p>　　過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過(guò)變壓器的額定電流整定，即</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　式中 ——變壓器的額定電流，A；<

109、;/p><p>　　——可靠系數(shù)，取1.05；</p><p><b>　　——返回系數(shù)；</b></p><p>　　——電流互感器變比。</p><p>　　為防止短路時(shí)和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)誤發(fā)信號(hào)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)要大于變壓器過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，一般取10s。</p><p>

110、　　4.4.3 變壓器瓦斯保護(hù)</p><p>　　的那個(gè)變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)，短路電流所產(chǎn)生的電弧或內(nèi)部某些部件發(fā)熱，將使變壓器油和其他絕緣物分解而產(chǎn)生大量氣體，利用這些氣體作為信號(hào)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置稱為瓦斯保護(hù)裝置。瓦斯保護(hù)可反映變壓器油箱內(nèi)部的各種故障和油面降低等不正常狀態(tài)。</p><p>　　瓦斯保護(hù)的主要元件是瓦斯繼電器，它安裝在變壓器的油箱和油枕的連接管處，如圖（4-1）所示。內(nèi)部

111、故障時(shí)，油箱內(nèi)氣體流向油枕并驅(qū)動(dòng)瓦斯繼電器動(dòng)作。為了使氣體流向油枕防止氣泡聚集在變壓器5油箱頂蓋下，在安裝具有瓦斯繼電器的變壓器時(shí)要求變壓器的郵箱頂蓋與水平面具有1%~1.5%的坡度；通往油枕的連接管與水平面間有2%~4%的坡度。為了使瓦斯繼電器可靠動(dòng)作，在安裝瓦斯繼電器時(shí)，一定使瓦斯繼電器的箭頭標(biāo)志指向油枕方向。</p><p>　　圖（4-1）瓦斯繼電器安裝示意圖</p><p>　　

112、第五章 防雷與接地的設(shè)計(jì)</p><p>　　在電氣線路或電氣設(shè)備上出線的超過(guò)正常工作電壓要求的電壓，稱為過(guò)電壓。它可分為內(nèi)部過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：內(nèi)部過(guò)電壓一般不會(huì)超過(guò)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相對(duì)地（即單相）額定電壓的3-4倍。因此對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。而雷電過(guò)電壓又稱為大氣過(guò)電壓，也叫外部過(guò)電壓，它是由于電力系統(tǒng)中的設(shè)備，線路和建筑物遭受來(lái)自大氣中的雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過(guò)電壓。雷電過(guò)

113、電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波，其電壓幅值可高達(dá)一億伏，其電流幅值可高達(dá)幾十萬(wàn)安，因此對(duì)供電系統(tǒng)危害極大，必須加以防護(hù)。雷電過(guò)電壓有兩種基本形式：直擊雷和間接雷擊。還有一種就是沿著架空線路或金屬管道侵入變電所或其他建筑物。這種雷電過(guò)電壓稱為侵入波過(guò)電壓。</p><p>　　5.1變電所防雷的設(shè)計(jì)</p><p>　　變電所是重要的電力樞紐,一旦發(fā)生雷擊事故,就會(huì)造成大面積停電。一些重要設(shè)備如變壓器

114、等,多半不是自恢復(fù)絕緣,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò),就會(huì)損壞設(shè)備。因此,變電所實(shí)際上是完全耐雷的。變電所的雷害事故來(lái)自兩個(gè)方面:一是雷直擊變電所;二是雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入變電所。</p><p>　　對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。對(duì)雷電侵入波的防護(hù)的主要措施是閥式避雷器限制過(guò)電壓幅值,同時(shí)輔之以相應(yīng)措施,以限制流過(guò)閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。為了防止變電所遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、

115、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針(線)應(yīng)該使變電所的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因?yàn)槔字睋舯芾揍?線)瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針(線)對(duì)電氣設(shè)備的反擊或閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這種情況發(fā)生,被保護(hù)物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。按實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)