35kv變電站畢業(yè)設(shè)計(jì)（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要 </b></p><p>　　變電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)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(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。</p><p>　　本變電所的設(shè)計(jì)首先是要進(jìn)行負(fù)荷的分析與計(jì)算，負(fù)荷分析的方法有許多，需用系數(shù)法，二項(xiàng)

2、式法等等。經(jīng)過分析，采用需用系數(shù)法更加的適合。接著就是無功補(bǔ)償，通過公式和查閱無功補(bǔ)償率的表可以求出所需的無功補(bǔ)償容量。在變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇時(shí)，為了提高xx變電所供電的可靠性，采用的是兩臺(tái)型號(hào)相同的變壓器，而主接線的設(shè)計(jì)，在高低壓側(cè)都采用了單母線分段接線。短路計(jì)算中最終采用了更為普遍的標(biāo)么值法。對(duì)于設(shè)備的選擇可分為高壓側(cè)（10kV側(cè)）和低壓側(cè)（380V側(cè)）兩種。并根據(jù)不同的要求看是否需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。從而選擇更適合的設(shè)備

3、以及電纜，母線等。接下來是變壓器的繼電保護(hù)，對(duì)于容量小于800kVA的油浸式變壓器可采用了電流速斷，過電流，以及過負(fù)荷三種保護(hù)。最后就是防雷與接地的設(shè)計(jì)，常用的防雷設(shè)備有避雷針，避雷帶和避雷線。最終經(jīng)過分析，采用了四支避雷針作為xx變電所電氣部分的防雷保護(hù)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 變電站、負(fù)荷、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、補(bǔ)償裝置</p><p><b>　　Abstract&

4、lt;/b></p><p>　　Substation power system is an important component of the electrical equipment and distribution by the network connection mode according to a certain pose, he obtained power from the power

5、system, through its transformation, distribution, transmission and protection functions, and then power safe, reliable and economical electricity supply to each device to set up places. First of all, the design of t

6、he substation is necessary to carry out the analysis and calculation of load, the load metho</p><p>　　[key words] substation ,load ,transmission system ,correction equipment.</p><p><b>　　目

7、 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 xx變電所的設(shè)計(jì)意義1</p><p>　　1.2 xx變電所的設(shè)計(jì)要求2</p><p>　　1.3 大連老虎變電所電氣部分的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的2</p><p>　　1.4 xx變

8、電所電氣部分的設(shè)計(jì)方案3</p><p>　　第2章 負(fù)荷的分析與計(jì)算及無功補(bǔ)償4</p><p>　　2.1 負(fù)荷分析的意義4</p><p>　　2.2 負(fù)荷的分類及各自的供電要求4</p><p>　　2.3 負(fù)荷計(jì)算方法的比較及選用5</p><p>　　2.4 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x及方法6</p&

9、gt;<p>　　2.5 無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算7</p><p>　　第3章 變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇9</p><p>　　3.1 變壓器的分類與聯(lián)結(jié)組別9</p><p>　　3.2 變壓器的容量及過負(fù)荷能力9</p><p>　　3.3 變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)，型號(hào)的確定10</p><p>　

10、　第4章 主接線的設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 主接線的概述12</p><p>　　4.2 主接線的分類及其各的特點(diǎn)13</p><p>　　4.3 xx變電所主接線的設(shè)計(jì)16</p><p>　　第5章 短路計(jì)算18</p><p>　　5.1 短路的原因，形成及危害18</p>

11、<p>　　5.2 短路計(jì)算的方法及其采用19</p><p>　　第6章 電氣設(shè)備的選擇及其校驗(yàn)23</p><p>　　6.1 高壓設(shè)備的選擇及校驗(yàn)23</p><p>　　6.2 低壓設(shè)備的選擇及校驗(yàn)24</p><p>　　6.3 母線及電纜的選擇校驗(yàn)27</p><p>　　第7章 繼電保

12、護(hù)的設(shè)計(jì)30</p><p>　　7.1 繼電保護(hù)的基本知識(shí)30</p><p>　　7.2 供配電線路的繼電保護(hù)30</p><p>　　7.3 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地保護(hù)31</p><p>　　7.4 變壓器的繼電保護(hù)及計(jì)算31</p><p>　　7.5 備用電源自動(dòng)投入裝置34</p&g

13、t;<p>　　第8章 防雷與接地的設(shè)計(jì)36</p><p>　　8.1 防雷的基本概念36</p><p>　　8.2 xx變電所防雷的設(shè)計(jì)37</p><p>　　8.3 xx變電所設(shè)備接地的設(shè)計(jì)39</p><p><b>　　結(jié) 論40</b></p><p>&l

14、t;b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　附錄Ⅰ43</b></p><p><b>　　附錄Ⅱ44</b></p><p><b>　　附錄Ⅲ45</b><

15、;/p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　xx變電所的設(shè)計(jì)意義</p><p>　　電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行工業(yè)，它是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)，它為國民經(jīng)濟(jì)的其他各部門快速、穩(wěn)定發(fā)展提供足夠的動(dòng)力，其發(fā)展水平是反映國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。由于

16、電能在工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的重要性，電能的輸送和分配是電能應(yīng)用于這些領(lǐng)域不可缺少的組成部分。所以輸送和分配電能是十分重要的一環(huán)。變電所是使電廠或上級(jí)電站經(jīng)過調(diào)整后的電能書送給下級(jí)負(fù)荷，是電能輸送的重要部分。其功能運(yùn)行情況、容量大小直接影響下級(jí)負(fù)荷的供電，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及生活用電。若變電所系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)將動(dòng)作。可能造成停電等事故，給生產(chǎn)生活帶來很大不利。因此，變電所在整個(gè)電力系統(tǒng)中對(duì)于保護(hù)供電的可靠性、靈敏性等指標(biāo)十分重

17、要。</p><p>　　變電所是聯(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。根據(jù)變電所任務(wù)的不同，可將變電所分為升壓變電所和降壓變電所兩大類。升壓變電所一般建在發(fā)電廠，降壓變電所一般建立在靠近負(fù)荷中心的低點(diǎn)。根據(jù)電壓等級(jí)還可分為中壓變電所（60千伏及以下）、高壓變電所（110～220千伏）、超高壓變電所（330～765千伏）和 特高壓變電所（1000千伏及以上）。按其在電力系統(tǒng)中的地位可分為樞紐變電所

18、、中間變電所和終端變電所。這就要求變電所的一次部分經(jīng)濟(jì)合理，二次部分安全可靠，只有這樣變電所才能正常的運(yùn)行工作，為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)。變電所有升壓變電所和降壓變電所兩大類。升壓變電所通常是發(fā)電廠升壓站部分，緊靠發(fā)電廠。降壓變電所通常遠(yuǎn)離發(fā)電廠而靠近負(fù)荷中心。下面的所設(shè)計(jì)得就是10KV降壓變電所。變電所的主要設(shè)備有電力變壓器，母線和開關(guān)設(shè)備等。變電所內(nèi)都裝設(shè)有各種保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置是根據(jù)下級(jí)負(fù)荷地短路、最大負(fù)荷等情況來整定配置的，因此，在發(fā)

19、生類似故障是可根據(jù)具體情況由系統(tǒng)自動(dòng)做出判斷應(yīng)跳閘保護(hù)，并且，現(xiàn)在的跳閘保護(hù)整定時(shí)間已經(jīng)很短，在故障解除后，系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)重合閘裝置會(huì)迅速和閘恢復(fù)供電。這對(duì)于保護(hù)下級(jí)各負(fù)荷</p><p>　　可見，xx變電所的設(shè)計(jì)是大連地區(qū)工業(yè)效率提高及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然條件。</p><p>　　xx變電所的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　由于本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要電力供不應(yīng)求的情況

20、下，為了適應(yīng)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要在本地區(qū)建設(shè)10kV變電站。 具體要求如下。該變電所所用電壓為0.4kV，廠區(qū)配電電壓為10kV，：</p><p>　　表 1.1負(fù)荷如下表</p><p>　　本電力系統(tǒng)應(yīng)包括變電，配電以及相應(yīng)的安全自動(dòng)、繼電保護(hù)等設(shè)施。在國家發(fā)展計(jì)劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下，合理的開發(fā)資源，用最少的資金為國民經(jīng)濟(jì)各部門及人民生活提供充足、可靠、合格的電能。</p>&

21、lt;p>　　本次設(shè)計(jì)的變電站為10kV變電站，其下級(jí)負(fù)荷為0.4kV級(jí)企業(yè)和0.4kV級(jí)工業(yè)及其它負(fù)荷。這些負(fù)荷不僅包括水泥廠、開關(guān)廠等工業(yè)部門，也有政府、市區(qū)等非工業(yè)部門。他們對(duì)供電的要求不同。依照先行的原則，依據(jù)遠(yuǎn)期負(fù)荷發(fā)展本設(shè)計(jì)該變電所，本變電站主要任務(wù)是把10kV變成0.4kV電壓供周邊城鄉(xiāng)使用。尤其對(duì)本地區(qū)大用戶進(jìn)行供電，改善提高供電水平，提高了本地供電質(zhì)量和可靠性。</p><p>　　并且伴

22、隨電力系統(tǒng)中所用電氣元件產(chǎn)品諸如斷路器、繼電器、隔離開關(guān)等性能指標(biāo)的提高，xx變電所的功能也會(huì)越來越完善，可靠性也會(huì)得到很大的提高。</p><p>　　大連老虎變電所電氣部分的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要是綜合訓(xùn)練運(yùn)用發(fā)電廠電氣部分，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，工廠供電，高低壓電氣，電力系統(tǒng)分析等電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)完成“xx變電所電氣部分的設(shè)計(jì)”通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)綜

23、合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論，專業(yè)知識(shí)與技能，鞏固過去所學(xué)的電氣知識(shí)，把所學(xué)理論應(yīng)用到實(shí)際工程上去，解決實(shí)際問題，進(jìn)一步了解工程設(shè)計(jì)規(guī)范，要求，掌握設(shè)計(jì)基本內(nèi)容和方法，為學(xué)生參加工作打好基礎(chǔ)！</p><p>　　xx變電所電氣部分的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　1 ) 應(yīng)先進(jìn)行負(fù)荷分析計(jì)算： 求出計(jì)算負(fù)荷，目的是為了合理地選擇變電所內(nèi)的各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)，變壓器容量和電器設(shè)備型號(hào)等。2 ) 變壓器臺(tái)

24、數(shù)及容量的選擇：其中包括數(shù)量以及容量的選擇。3 ) 主接線的設(shè)計(jì)：每種接線都有各自的特點(diǎn)，需要在其中選擇最合適的。而且還要滿足可靠性和電能質(zhì)量的要求。接線簡單、清晰，操作簡便。必要的運(yùn)行靈活性和檢修方便。投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。具有擴(kuò)建的可能性。4 ) 根據(jù)主接線進(jìn)行短路計(jì)算：確定中性點(diǎn)接線方式，采用標(biāo)幺值的方法進(jìn)行計(jì)算。另外它也可以選擇適當(dāng)?shù)慕佑|器的參數(shù)，繼電保護(hù)的靈敏度也是用它來效驗(yàn)的。5) 電氣設(shè)備的選擇及其校驗(yàn)：其中包括斷路器，隔離

25、開關(guān)，負(fù)荷開關(guān)等開關(guān)電器，電壓互感器，電流互感器，熔斷器，電力電纜和導(dǎo)線等主要設(shè)備。 在選擇后還要進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。6 ) 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)：其中包括供電線路的繼電保護(hù)和變壓器的保護(hù)。為了保證供電的可靠性還應(yīng)設(shè)置備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）。7 ) 防雷與接地的設(shè)計(jì)：對(duì)于變電所防雷有兩個(gè)重要方面，即直擊雷的防護(hù)和對(duì)由線路侵入的過電壓的防護(hù)。8 ) 無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算：在系統(tǒng)中所承擔(dān)的作用是提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，降低供電</p>

26、;<p>　　負(fù)荷的分析與計(jì)算及無功補(bǔ)償</p><p><b>　　負(fù)荷分析的意義</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，如估算過高，將增加供電設(shè)備的容量，使供配電

27、系統(tǒng)復(fù)雜，浪費(fèi)有色金屬，增加初期投資和運(yùn)行管理工作量。而估算過低，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?？煽窟\(yùn)行。由此可見，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

28、技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(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>　　負(fù)荷的分類及各自的供電要求</p><p>

29、　　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)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，國家級(jí)承擔(dān)重大活動(dòng)的會(huì)堂，國家級(jí)的體育中心，以及經(jīng)常用于重要國際活動(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>

30、<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)流程紊亂且需要較長時(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>　　三級(jí)負(fù)荷：三級(jí)負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷，不屬于一二級(jí)負(fù)荷的，都為三級(jí)負(fù)荷。

31、 </p><p>　　各自的供電要求如下：</p><p>　　一級(jí)負(fù)荷：應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源故障時(shí)，另一個(gè)電源不至于同時(shí)損壞。特別重要的一級(jí)負(fù)荷，除了兩個(gè)獨(dú)立電源外，還應(yīng)設(shè)置應(yīng)急電源，為了保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他級(jí)別的負(fù)荷接

32、入應(yīng)急供電系統(tǒng)。關(guān)于應(yīng)急電源方式的選用，可參照下列原則：(1)蓄電池包括靜態(tài)交流不間斷電源裝置，適用于允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)別的負(fù)荷供電。（2）供電網(wǎng)絡(luò)中有效地獨(dú)立于正常電源的專用配電線路，適用于允許中斷供電時(shí)間為1.5S以上的負(fù)荷供電。（3）獨(dú)立于正常電源的快速自啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，適用于允許中斷供電時(shí)間為15S以上的負(fù)荷供電。常用的應(yīng)急電源可使用下列幾種電源：（1）獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組 (2)供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路。

33、(3)蓄電池 （4）干電池。</p><p>　　二級(jí)負(fù)荷：二級(jí)負(fù)荷也屬于重要負(fù)荷，二級(jí)負(fù)荷也要求有兩路獨(dú)立電源供電，或用兩回路送到適宜的配電點(diǎn)。當(dāng)工作電源失去時(shí)，由運(yùn)行人員手動(dòng)操作投入備用電源。供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)（這兩臺(tái)變壓器不一定要在同一變電所）。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回路6KV及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí)，較之電纜線路發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和維修

34、。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部的二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　三級(jí)負(fù)荷：由于三級(jí)負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對(duì)供電電源無特殊的要求。</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算方法的比較及選用</p><p>　　我國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：他是國際上普遍采用的計(jì)算負(fù)荷的基本方

35、法，最為簡便。（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

36、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><p>　　我采用的就是需用系數(shù)法：</p><p>　　已知該變電所為10/0.4 kV降壓變電所。廠區(qū)的配電電壓為10kV，用電電壓為0.4kV。查表可知：變配電所 需用系數(shù)Kd=0.5—0.7 取Kd=0.6</p><p>　　已知：出線#1 有功功率 Ps=94 kW cosΦ=0.

37、65 tanΦ=1.17</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷 Pjs1 = Kd * Ps = 0.6 * 94= 56.4 kW</p><p>　　無功計(jì)算負(fù)荷 Qjs1 = Pjs * tanΦ = 56.4 * 1.17 = 65.98 kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷 Sjs1 = Pjs / cosΦ = 56.4 / 0.65 =

38、86.77 kVA</p><p>　　計(jì)算電流 Ijs1 = Sjs / * 0.38 = 131.84 A</p><p><b>　　同理可求出：</b></p><p>　　出線#2 Pjs2=66 kW Qjs2=67.32 kvar Sjs2=94.29 kVA Ijs2=143.26 A <

39、/p><p>　　出線#3 Pjs3=54 kW Qjs3=55 kvar Sjs3=77.14 kVA Ijs3=117.2 A </p><p>　　出線#4 Pjs4=21 kW Qjs4=24.57 kvar Sjs4=32.31 kVA Ijs4=49.1A </p><p>　　出線#5 Pjs5=78

40、kW Qjs5=91.26 kvar Sjs5=120 kVA Ijs5=182.3 A </p><p>　　出線#6 Pjs6=18 kW Qjs6=13.5 kvar Sjs6=22.5 kVA Ijs6=34.2 A </p><p>　　出線#7 Pjs7=18 kW Qjs7=15.84 kvar Sjs7=24

41、kVA Ijs7=36.47 A </p><p>　　出線#8 Pjs8=56.4 kW Qjs8=65.9 kvar Sjs8=86.7 kVA Ijs8=131.84 A </p><p>　　出線#9 Pjs9=66 kW Qjs9=67.3 kvar Sjs9=94.3 kVA Ijs9=143.3 A </p&g

42、t;<p>　　出線#10 Pjs10=54 kW Qjs10=55.1 kvar Sjs10=77.1 kVA Ijs10=117.2 A </p><p>　　取 K∑p = 0.8 K∑q = 0.85</p><p>　　總的計(jì)算負(fù)荷：Pis = K∑p * ∑Pjsi = 0.8 * 487 kW = 389 kW</p>&l

43、t;p>　　Qjs = K∑q * ∑Qjsi = 0.85 *522 Kvar =443.7 kvar</p><p>　　Sjs = = 590 kVA </p><p>　　Ijs= Sjs / *0.38 =851.6 A</p><p>　　無功補(bǔ)償?shù)囊饬x及方法</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

44、變壓器，電焊機(jī)，電弧爐及氣體放電燈，他們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(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)行無功功率的人工補(bǔ)償。</p><p>　　在《供電營業(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

45、排灌站，功率因數(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)

46、，就是不添加任何補(bǔ)償設(shè)備，采取科學(xué)的措施減少用電設(shè)備無功功率的需要量，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)改善無功功率因數(shù)的方法。工廠里感應(yīng)電機(jī)消耗無功功率的百分之六十左右，變壓器消耗了百分之二十的無功功率，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)，

47、根據(jù)不同的負(fù)荷來決定投入并聯(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)

48、行溫度過高時(shí)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，適用于長期穩(wěn)定負(fù)荷且需無功功率較大的負(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

49、將電容器安裝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：他是通過改變勵(lì)磁電流來調(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><b>　　無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算</b></p><p>　　根據(jù)《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：100kVA及

50、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）考慮到無功損耗 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

51、-tanarccos0.92）= 389*.078 =303.4 kvar</p><p>　?。?）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

52、)=0.015* 413.5 = 6.2 kW</p><p>　　ΔQt=0.06*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>

53、　　Sjs（1）=428 kVA 新的功率因數(shù) cosΦ= 0.93</p><p>　　滿足≥0.9 的要求， 無功補(bǔ)償后 Snt1-Snt=590 kVA -413.5 kVA= 176.5 kVA</p><p>　　變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇</p><p>　　變壓器的分類與聯(lián)結(jié)組別</p><p>　　電力變壓器是變電所中最關(guān)

54、鍵的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送，分配和使用。電力變壓器按功能可分為升壓變壓器和降壓變壓器兩大類，工廠變電所采用的都是降壓變壓器。直接供電給用電設(shè)備的終端變電所的降壓變壓器常稱為配電變壓器。電力變壓器按容量系列分為R8和R10兩大類。R8容量系列指容量等級(jí)是按1.33倍數(shù)遞增的。我國老式的變壓器常采用此系列。R10容量系列是指容量等級(jí)按1.26倍數(shù)遞增的。我國新變壓器的容量常采用此系列。<

55、;/p><p>　　電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別是指變壓器一二次側(cè)繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一二次側(cè)對(duì)應(yīng)線電壓之間的不同相位關(guān)系。對(duì)于10KV配電變壓器（二次側(cè)電壓為220/380V）有Yyn0和Dyn11兩種常見的聯(lián)結(jié)組。我國過去差不多全采用Yyn0聯(lián)結(jié)的配電變壓器。近10年來，Dyn11聯(lián)結(jié)的配電變壓器已得到推廣應(yīng)用。Dyn11較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）有利于抑制高次諧波電流。（2）Dyn11聯(lián)結(jié)變

56、壓器的零序阻抗較之Yyn聯(lián)結(jié)變壓器的小得多，從而更有利于單相接地短路故障的保護(hù)和切除。（3)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的中性線電流允許達(dá)到相電流的75%以上，其承擔(dān)單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代供電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增長的情況下，推廣采用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器就顯得更有必要。</p><p>　　變壓器的容量及過負(fù)荷能力</p><p>　　變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)，型號(hào)的確

57、定</p><p>　　1選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：(1)應(yīng)滿足用電負(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)采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)而無一級(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)線作為備用電源，或另有自備電源。（2）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

58、考慮采用兩臺(tái)變壓器。（3）除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或者多臺(tái)變壓器。（4）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定余地。</p><p>　　2變電所主變壓器容量的選擇原則：（1）只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的變電所： 主變壓器的容量Sn應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷Sjs的需要， 即Snt≥Sjs（I）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變

59、電所： 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足計(jì)算負(fù)荷Sjs的60%-70%的需要。 即Snt≥(0.7-0.8)Sjs. 還有就是任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部的一二級(jí)負(fù)荷的需要。即Snt≥Sjs（Ⅰ+Ⅱ）</p><p>　　3變壓器并列運(yùn)行的條件：（1）兩臺(tái)并列變壓器的電壓一定要相同，允許差值不得超過+5%。（2）并列運(yùn)行的變壓器阻抗電壓必須相同，允許差值不得超過+10。（3）并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同。此

60、外并列運(yùn)行的變壓器應(yīng)盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比一般不宜超過3：1.若不這樣，很容易在變壓器間產(chǎn)生環(huán)流，并且容易造成小容量變壓器的過負(fù)荷。</p><p>　　由于我國電力不足、缺電嚴(yán)重、電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大。變壓器的有載調(diào)壓是改善電壓質(zhì)量、減少電壓波動(dòng)的有效手段。對(duì)電力系統(tǒng)，一般要求110kV及以下變電所至少采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器，因此城網(wǎng)變電所采用有載調(diào)壓變壓器的較多。</p><

61、p>　　變壓器的使用年限，主要取決于變壓器繞組的絕緣老化速度，而絕緣老化速度又取決于繞組最熱點(diǎn)的溫度，變壓器的繞組導(dǎo)體和鐵心，一般可以長時(shí)間經(jīng)受較高的溫度而不致?lián)p壞。但繞組長期受熱時(shí)，其絕緣的彈性和機(jī)械的強(qiáng)度要逐漸減弱，這就是絕緣老化的現(xiàn)象。絕緣老化嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)變脆，容易裂紋和剝落。</p><p>　　按照規(guī)定：電力變壓器的正常使用時(shí)的環(huán)境溫度:最高氣溫+40度，最高年平均氣溫+20度。而且在維持變壓器規(guī)

62、定的使用壽命（20年）來考慮，變壓器在必要時(shí)完全可以過負(fù)荷運(yùn)行。</p><p>　　對(duì)于車間變電所單臺(tái)變壓器的容量不宜大于1000kVA，一方面是受低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定要求的限制，另一方面是考慮到使變壓器接近車間的負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗。但是如果車間負(fù)荷容量較大，負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，也可選擇單臺(tái)容量為1250kVA的配電變壓器，這樣可減少主變壓器臺(tái)數(shù)及高壓開關(guān)電器和電纜等。 對(duì)于居住

63、小區(qū)變電所內(nèi)的油浸式變壓器單臺(tái)容量，不宜大于630kVA，這是因?yàn)楫?dāng)大于630kVA時(shí)，應(yīng)設(shè)置瓦斯保護(hù)。</p><p>　　變電所主變壓器容量及臺(tái)數(shù)，型號(hào)的確定</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)

64、風(fēng)口間有15度的溫差，從而使處在室中間的變壓器環(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

65、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>　　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，戶外正常過負(fù)荷30%，戶內(nèi)可正常過負(fù)荷20%。但是干式變壓器一般不考慮過負(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>　　通過上面的分析

66、：因?yàn)榭紤]到xx變電所屬于車間變電所，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

67、接線。</p><p><b>　　主接線的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　主接線的概述</b></p><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

68、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

69、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、簡單靈活、操作方便和節(jié)約投資等要求。</p><p>　　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

70、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)簡化主接線。配網(wǎng)自動(dòng)化、變電所無人化是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展必然趨勢(shì)，簡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

71、。(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)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>　　主接線的分類及其各的特點(diǎn)</

72、p><p>　　目前變電所常用的主接線形式有：單母線、單母線分段、單母線分段帶旁路、雙母線、雙母線分段，橋形接線。分我們?cè)诒容^各種電氣主接線的優(yōu)劣時(shí)，主要考慮其安全可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面。首先，在比較主接線可靠性的時(shí)候，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：①斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電；②線路、斷路器或母線故障時(shí)以及母線或隔離開關(guān)檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)Ⅰ、Ⅱ類用戶的供電；③變電站全部停

73、電的可能性；④大型機(jī)組突然停電時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響與后果因素。其次，電氣主接線應(yīng)該能夠適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并且能夠靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的切換。不僅正常時(shí)能安全可靠的供電，而且在電力系統(tǒng)故障或電氣設(shè)備檢修時(shí)，也能夠適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地切換運(yùn)行方式，使停電的時(shí)間最短，影響的范圍為最小。再次，在設(shè)計(jì)變電站電氣主接線時(shí)，電氣主接線的優(yōu)劣往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間，欲使電氣主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的電氣設(shè)備和現(xiàn)代化

74、的自動(dòng)化裝置，從而導(dǎo)致投資的增加。因此，電氣主接線在滿足可靠性與靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理就可以了。</p><p><b>　　1單母線接線的特點(diǎn)</b></p><p>　?。?）優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，誤操作是造成系統(tǒng)故障的重要原因之一，主接線簡單，操作人員發(fā)生錯(cuò)誤操作的可能性極小，因而接線簡單也是評(píng)價(jià)主接線的條件之一。（2）

75、缺點(diǎn)：可靠性和靈活性差。例如當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，必須斷開所有回路的電源，造成對(duì)全部用戶供電中斷。但當(dāng)某一出線發(fā)生故障或檢修出線斷路器時(shí)，可只中斷對(duì)該出線上用戶的供電，而不影響其他用戶，所以仍具有一定的可靠性。（3）適用范圍：這種接線形式一般只用在出線回路少，并且沒有重要負(fù)荷的發(fā)電廠和變電站中。

76、 </p><p>　　2單母線分段接線的特點(diǎn)</p><p>　?。?）優(yōu)點(diǎn)：①用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；②當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。（2）缺點(diǎn)：①當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的問路都要在檢修期間內(nèi)停電；②當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；②擴(kuò)建

77、時(shí)密向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。（3）適用范圍：這種接線廣泛用于中小容量發(fā)電廠和變電站6-10kV接線中。但是，由于這種接線對(duì)重要負(fù)荷必須采用兩條出線供電，大大增加了出線數(shù)目，使整個(gè)母線系統(tǒng)可靠性受到限制，所以在重要負(fù)荷的出線回路較多，供電容量較大時(shí)，一般不予采用。</p><p>　　圖4.1 單母線接線 圖4.2 單母線分段接線</p><p><b&

78、gt;　　3雙母線接線的特點(diǎn)</b></p><p>　　（1）優(yōu)點(diǎn)：首先是供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條回路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其它回路均可通過另外一組母線繼續(xù)運(yùn)行，但其操作步驟必須正確。例如：欲檢修工作母線，可把全部電源和線路倒換到備用母線上。其步驟

79、是：先合上母聯(lián)斷路器兩例的隔離開關(guān)，再合母聯(lián)斷路器QF，向備用母線充電，這時(shí)，兩組母線等電位，為保證不中斷供電，按“先通后斷”原則進(jìn)行操作，即先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān)。完成轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)QF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可使原工作母線退出運(yùn)行進(jìn)行檢修。其次是調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過倒閘操作可以組成各種運(yùn)行方式。例如：

80、當(dāng)母聯(lián)斷路器閉合，進(jìn)出線分別接在兩組母線上，即相當(dāng)于單母線分段運(yùn)行；當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開，一組母線運(yùn)行，另一組母線備用．全部進(jìn)出線均接在運(yùn)行母線上，即相當(dāng)于單母線運(yùn)行，兩組母線同時(shí)工作，并且通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源</p><p>　　圖4.3 雙母線接線 圖4.4 橋形接線（內(nèi)橋）</p><p><b>　　4橋形接線</b

81、></p><p>　　可分為內(nèi)橋接線和外橋接線。內(nèi)橋接線適用于供電線路長，線路故障幾率多，負(fù)荷比較平穩(wěn)，主變壓器不經(jīng)常切換退出工作的，沒有穿越功率的終端降壓變電所。外橋接線適用于供電線路短，線路故障幾率小，工廠負(fù)荷變化大，變壓器操作頻繁，有穿越功率流經(jīng)的中間變電所，采用外橋接線，工廠降壓變電所運(yùn)行方式的變化不影響公共電力系統(tǒng)的功率潮流。</p><p>　　旁路母線的設(shè)置原則：當(dāng)1

82、10kV出線在6回及以上，220kV出線在4回及以上時(shí)，宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線，帶有專用旁路斷路器的接線，增加了投資然而對(duì)接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多，且對(duì)供電可靠性有特殊需要的場(chǎng)合是十分必要的。</p><p>　　xx變電所主接線的設(shè)計(jì)</p><p>　　因?yàn)椴捎脙膳_(tái)變壓器，所以我擬定了三種主接線</p><p>　　1高壓側(cè)無母線，低壓側(cè)單母線分段：

83、這種主接線的供電可靠性較高，當(dāng)任一主變壓器或任一電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。如果兩臺(tái)主變壓器高壓側(cè)斷路器裝設(shè)互為備用的備用電源自動(dòng)投入裝置，則任一主變壓器高壓側(cè)斷路器因電源斷電（失壓）而跳閘時(shí)，另一主變壓器高壓側(cè)的斷路器在備用電源自動(dòng)投入裝置作用下自動(dòng)合閘，恢復(fù)整個(gè)變電所的供電。這時(shí)該變電所可供一二級(jí)負(fù)荷。（如圖4.5）</p><p>　　圖4

84、.5 高壓側(cè)無母線，低壓單母線分段 圖4.6 高壓側(cè)單母線，低壓單母線分段</p><p>　　2高壓側(cè)采用單母線，低壓側(cè)采用單母線分段：這種主接線適用于裝有兩臺(tái)及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所，其供電可靠性也較高，任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。但在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍要停電。這時(shí)只能供電給三級(jí)負(fù)荷。如果有與其

85、他變電所相連的高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線時(shí)，則可供一二級(jí)負(fù)荷。（如圖4.6）</p><p>　　3高低壓側(cè)均采用單母線分段接線：這種變電所的兩段高壓母線，在正常時(shí)可以接通運(yùn)行，也可以分段運(yùn)行。任一臺(tái)主變壓器或任一路電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過切換操作，均可迅速恢復(fù)整個(gè)變電所的供電，因此供電可靠性相當(dāng)?shù)母撸晒┮欢?jí)負(fù)荷。（如圖4.7）</p><p>　　最后考慮到安全性和經(jīng)濟(jì)性，我選擇第三

86、種，高低壓側(cè)都為單母線分段接線。兩條電源進(jìn)線，一條正常采用，一條備用。并采用備用電源自動(dòng)投入裝置。對(duì)于常用的配電方式有：放射式，樹干式和環(huán)形。我采用的就是放射式配電網(wǎng)絡(luò)。其主要的優(yōu)點(diǎn)是：（1）某一線路發(fā)生故障時(shí)不影響其他用戶。（2）切換操作方便，繼電保護(hù)簡單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但單回路放射式供電可靠性較差，投資較高。一般用于配電給二三級(jí)負(fù)荷或?qū)Ｓ迷O(shè)備，且對(duì)一二級(jí)負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)有備用電源。</p><p>　　圖4.

87、7 高壓側(cè)，低壓側(cè)均為單母線分段接線 </p><p><b>　　短路計(jì)算</b></p><p>　　短路的原因，形成及危害</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

88、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

89、><p>　　短路的危害：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)到幾萬安甚至幾十萬安。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，即使流過的時(shí)間很短也會(huì)使

90、這些元件引起不能允許的過熱，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

91、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。</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

92、同相的單相接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

93、度計(jì)算中，則采用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。</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，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>　　

94、短路計(jì)算的方法及其采用</p><p>　　短路電流的計(jì)算方法有歐姆法（又稱有名單位制法），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)備可能通過最大短路電流的地點(diǎn)，一般來講，用來選擇校驗(yàn)高壓側(cè)設(shè)備的短路計(jì)算，應(yīng)選

95、擇高壓母線為計(jì)算短路點(diǎn)。用來選擇校驗(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﹡（

96、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)算簡便，且結(jié)果明顯，便于迅速及時(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

97、）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）針對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)分別簡化電路，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。</

98、p><p>　　xx變電所短路計(jì)算：</p><p>　　（1）確定基準(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=100MV

99、A/ *0.4kV =144 kA</p><p>　?。?）短路中各元件的電抗標(biāo)么值：</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>

100、<p>　　電纜線路：（查表：X0=0.08Ω/.km）</p><p>　　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

101、>　　1 最大運(yùn)行方式下（正常工作時(shí)，如圖5.1和圖5.2）</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>　　=/ =5.5/1.92=2.86kA==</p><p>　　短路沖擊電流 =2.55*=

102、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

103、.036+12.7）=8.29</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值 =/=144kA/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

104、路容量 =Sd/=100MVA/8.29=12.06MVA</p><p>　?。?）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 =

105、 / = 5.47MVA</p><p>　　圖5.1 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下短路阻抗圖</p><p>　　圖5.2 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5.3 和圖5.4 ）</p><p>　?。?）在d1點(diǎn)短路時(shí)： 總電抗 =X*1+X*2=0.2+1.72=1.92</p

106、><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*=1.51*2.86= 4.3kA</p><p>　　三相短路容量：