畢業(yè)設(shè)計(jì)---某樓宇配電系統(tǒng)一次部分設(shè)計(jì)

1、<p>　　課題名稱(chēng)：某樓宇配電系統(tǒng)一次部分設(shè)計(jì)</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)書(shū)</b></p><p>　?。?008 年下學(xué)期）</p><p>　　系部名稱(chēng)：電力工程系</p><p>　　長(zhǎng)沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表</p><p><b>

2、;　　前 言</b></p><p>　　電力系統(tǒng)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要能源部門(mén)，而配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是電力工程建設(shè)中必不可少的一個(gè)項(xiàng)目。由于配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容多、范圍廣、邏輯性強(qiáng)，因此要求設(shè)計(jì)者有較高的專(zhuān)業(yè)水平，并熟悉各種設(shè)計(jì)規(guī)程和設(shè)計(jì)原理，工作量比較大。</p><p>　　現(xiàn)在的人們對(duì)供配電的質(zhì)量要求越來(lái)越高，例如電器設(shè)備外觀及壽命、供配電可靠性、占用空間的大小等。質(zhì)高價(jià)低的產(chǎn)

3、品，即節(jié)能又不污染環(huán)境的產(chǎn)品最受歡迎。當(dāng)然，由于環(huán)境的復(fù)雜，具體工程的要求是不同的，所需要的最合理配電方案也就不同了。所以在電氣行業(yè)中，任何一個(gè)新的配電工程都需要根據(jù)各方面的要求來(lái)具體的設(shè)計(jì)，盡管工作量很大，但是對(duì)電能使用上可以做到安全、穩(wěn)定、節(jié)能并可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要完成了變壓器的選型，變壓器的短路計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇，成套高壓配電柜的選擇，電氣主接線的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。其中變壓器的選型又包括

4、變壓器臺(tái)數(shù)的確定、變壓器容量的選擇等。這些是十分基礎(chǔ)又是十分重要的問(wèn)題，變壓器容量的選擇關(guān)系到了后面所有設(shè)備的選擇，所以我查找了相關(guān)的資料根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行的穩(wěn)定性、本著綜合利用的原則進(jìn)行選擇，又充分考慮到了變壓器運(yùn)行的可靠性、充分發(fā)揮三臺(tái)變壓器的相互備用，以減小變壓器的總備用容量。</p><p>　　智能化是電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，但各式各樣的智能控制都是要建立在合理的電氣線路的基礎(chǔ)上的。為此，掌握配電工程的

5、設(shè)計(jì)思路是十分必要的。</p><p>　　對(duì)于設(shè)計(jì)中存在的不足，敬請(qǐng)老師和讀者批評(píng)指正。 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

6、;　　第1章 變壓器的選擇和電氣主接線的設(shè)計(jì)1</p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p><b>　　1.2負(fù)荷計(jì)算1</b></p><p>　　1.3主變臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的確定2</p><p>　　1.4電氣主接線設(shè)計(jì)的基本知識(shí)及方案8</p>

7、<p>　　第2章 短路電流計(jì)算13</p><p><b>　　2.1概述13</b></p><p>　　2.2短路電流計(jì)算14</p><p>　　2.3導(dǎo)體截面的選擇17</p><p>　　第3章 主要電氣設(shè)備的選擇23</p><p><b>　　3

8、.1概述23</b></p><p>　　3.2斷路器的選擇25</p><p>　　3.3隔離開(kāi)關(guān)的選擇29</p><p>　　3.4母線的選擇30</p><p>　　3.5 熔斷器的選擇31</p><p>　　3.6電流互感器的選擇33</p><p>　　3.

9、7電壓互感器的選擇35</p><p>　　3.8成套配電裝置的選擇37</p><p>　　第4章 配電工程的防雷與接地38</p><p>　　4.1防雷保護(hù)以及避雷器型號(hào)38</p><p>　　4.2接地裝置39</p><p><b>　　后 記40</b></p&g

10、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　一個(gè)配電工程可能有各種組合方案，組合方案的變化必然會(huì)影響到投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用的變化。因此，得到可靠、安全、合理、經(jīng)濟(jì)的方案是設(shè)計(jì)工作的核心內(nèi)容。本設(shè)計(jì)是針對(duì)某樓宇配電系統(tǒng)一次部分工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，配電方案的線路應(yīng)比較簡(jiǎn)單。

11、初步設(shè)想應(yīng)從高壓網(wǎng)上引進(jìn)至高壓室，在進(jìn)行計(jì)量后送入變電室，經(jīng)變電后送到低壓室對(duì)各設(shè)備進(jìn)行配電。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是針對(duì)某樓宇的配電系統(tǒng)一次部分工程方案進(jìn)行的初步技術(shù)設(shè)計(jì)。它主要介紹了變壓器的選擇及電氣主接線設(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇三大章。其中第一章包含了負(fù)荷計(jì)算、主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的確定及電氣主接線的設(shè)計(jì)等；第二章包含了短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定、短路電路計(jì)算結(jié)果；第三章電氣設(shè)備的選擇包含

12、其包括高壓短路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、熔斷器、母線及成套配電裝置的選擇等。</p><p>　　[關(guān)鍵詞]：配電工程；電氣主接線；短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備的選</p><p>　　第1章 變壓器的選擇和電氣主接線的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　變壓器是將某一等級(jí)的交流電壓變?yōu)轭l率

13、相同的另一種或幾種等級(jí)的交流電壓，但不改變傳輸容量的電氣設(shè)備。</p><p>　　電力變壓器按作用可分為升壓變壓器、降壓變壓器，按結(jié)構(gòu)可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器等。按冷卻條件可分為油浸風(fēng)冷式等多種。按調(diào)壓方式可分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器兩種。除電力變壓器外，還有供特殊用途的變壓器，如互感器、整流變壓器、高壓試驗(yàn)變壓器、電焊變壓器以及工均勻連續(xù)調(diào)壓使用的調(diào)壓變壓器等。</p>

14、;<p>　　電氣主接線是發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它的設(shè)計(jì)是發(fā)電廠或變電所電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù)，與全廠電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置，繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定密切相關(guān)，直接影響著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以根據(jù)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，以國(guó)家相關(guān)的方針、政策、法規(guī)、規(guī)程為準(zhǔn)則，結(jié)合實(shí)際情況的具體特點(diǎn)，全面、綜合地加以分析，力求保證供電可靠、調(diào)度靈活、操作方

15、便、節(jié)省投資的原則。</p><p>　　因此，電氣主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)全面、綜合性的問(wèn)題，必須在滿(mǎn)足國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電所的具體情況，進(jìn)行反復(fù)比較和優(yōu)化，最后確定電氣主接線的最佳方案，力求使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。</p><p><b>　　1.2負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　由已知條件可知

16、三組設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表如表1-1所示：</p><p>　　表1-1 三組設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　1) 由三組設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表可知此樓宇配電組別有三組；</p><p>　　2) 由原始資料可知高壓電壓等級(jí)為10kV，系統(tǒng)容量可視為無(wú)窮大；</p><p>　　3) 為保證供電可靠性，避免一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)影響用戶(hù)的供電，一般裝設(shè)兩臺(tái)變壓

17、器，對(duì)于大型樞紐變電所、地區(qū)性孤立一次變電所及大型工業(yè)專(zhuān)用變電所根據(jù)工程具體情況，可安裝三臺(tái)主變壓器。</p><p>　　所以根據(jù)以上分析，選三臺(tái)變壓器最為適宜。</p><p>　　1.3主變臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的確定</p><p>　　一、變壓器容量的計(jì)算</p><p><b>　　1）無(wú)功補(bǔ)償</b></p

18、><p>　　由表1-1可知，第一組負(fù)荷的功率因數(shù)為，本設(shè)計(jì)考慮到變壓器的無(wú)功損耗，將功率因數(shù)提高到0.95，則對(duì)電容器進(jìn)行如下計(jì)算：</p><p>　　cos=0.78，cos=0.95</p><p>　　tan=0.80， tan’=0.328</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p>&

19、lt;p>　　QC=PZ(tan-tan’)[2] （1-1）</p><p>　　其中：QC——靜電電容器補(bǔ)償容量，（kvar）；</p><p>　　PZ——此組設(shè)備有功功率計(jì)算負(fù)荷，（kW）。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　　QC=213.8

20、5kvar</p><p>　　選用 10塊CLMD43/25KVar電容器，每個(gè)電容器的容量為25kvar。接線方式：選用三角形接線方式。</p><p>　　因此，此電容柜的設(shè)備容量為250kvar。</p><p><b>　　經(jīng)人工補(bǔ)償后：</b></p><p><b>　　有功功率：</b&g

21、t;</p><p><b>　　Pm=455kW</b></p><p><b>　　無(wú)功功率：</b></p><p>　　Qm=114 kvar</p><p><b>　　視在功率：</b></p><p>　　Sm==469.06kVA<

22、/p><p><b>　　功率因數(shù)：</b></p><p><b>　　0.97</b></p><p>　　因此，功率因數(shù)大于0.95，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　2）功率損耗</b></p><p>　　為確定變壓器容量，本設(shè)計(jì)首先對(duì)變

23、壓器的功率損耗進(jìn)行粗略的計(jì)算，具體如下：</p><p>　　有功功率損耗：ΔPt=0.02Pm=9.1（kW）</p><p>　　無(wú)功功率損耗：ΔQt=0.1Qm=11.4（kVA）</p><p>　　3）補(bǔ)償后及附加損耗后的功率</p><p>　　=Pm+ΔPt=464.1（kW）</p><p>　　=Qm

24、+ΔQt=125.4（kW）</p><p>　　4）此臺(tái)變壓器的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　==480.74kVA</p><p>　　由以上計(jì)算得，第一臺(tái)商城用變壓器的容量應(yīng)滿(mǎn)足：</p><p><b>　　Sb≥=</b></p><p>　　Ksb：事故時(shí)負(fù)荷保證系數(shù)一般取0.8<

25、;/p><p>　?。嚎紤]人工補(bǔ)償和變壓器損失后的功率因數(shù)</p><p>　　這里取Ksb=1，代入數(shù)據(jù)得Sb1≥480.74</p><p>　　則初選容量為480.74kVA</p><p>　　用同樣方法可求得正常狀態(tài)下第二、三組的設(shè)備計(jì)算容量。相關(guān)數(shù)據(jù)如表1-2所示：</p><p>　　表1-2 三組設(shè)備的計(jì)算

26、容量</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可確定1#、2#、3#變壓器的額定容量分別為1000kVA、1000kVA、1250kVA。選擇的額定容量要比初選容量適量偏大，是因?yàn)槌踹x容量是進(jìn)行的初步估算，要能保證當(dāng)變壓器在以后的運(yùn)行中增加一定負(fù)荷的情況下仍能正常運(yùn)行，提高其系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。而1#變壓器額定容量選為1000kVA，是為了保證當(dāng)2#、3#變壓器發(fā)生故障時(shí)，能使其負(fù)荷倒換到1#變壓器上，并滿(mǎn)足容量要求，減小停電

27、范圍，減少經(jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　又由于1#變壓器所帶的負(fù)荷多，容易出現(xiàn)故障，而2#、3#變壓器所帶負(fù)荷少，一般很難出現(xiàn)故障，所以只需對(duì)1#變壓器進(jìn)行如下分析：</p><p>　　當(dāng)1#變壓器發(fā)生故障時(shí)，2#變壓器為1#變壓器的東樓電梯，1、2潛水泵，直流屏，消防泵及噴淋泵，備用電源提供備用，應(yīng)檢查其是否滿(mǎn)足要求：</p><p>　　則有P2=630+2

28、8+28+95+75+11=867 kW</p><p>　　Q2=302+50+20+45+56=473 kvar</p><p>　　而無(wú)功補(bǔ)償為100kvar。</p><p>　　因此，Q2′=473-100=373kvar</p><p>　　得出S2==943.8 kVA</p><p>　　則：S2 小于

29、2#變壓器的額定容量，故2#變壓器的容量滿(mǎn)足要求。</p><p>　　當(dāng)1#變壓器發(fā)生故障時(shí)，3#變壓器為1#變壓器的西樓電梯，消防卷簾排風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)，生活泵提供備用，應(yīng)檢查其是否滿(mǎn)足要求：</p><p>　　則有 P3=900+28+60+48+82=1118 kW</p><p>　　Q3=432+50+45+36+62=625 kvar</p>

30、<p>　　而無(wú)功補(bǔ)償為150kvar，則：</p><p>　　Q3′=625-150=475 kvar</p><p>　　得出 S3==1215 kVA</p><p>　　則：S3 小于3#變壓器的額定容量，故3#變壓器的容量滿(mǎn)足要求。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算與分析，本設(shè)計(jì)選取1#、2#、3#變壓器的型號(hào)分別為

31、：</p><p>　　SG10-1000kVA/10kV/0.4kV，</p><p>　　SG10-1000kVA/10kV/0.4kV，</p><p>　　SG10-1250kVA/10kV/0.4kV。</p><p>　　根據(jù)查閱資料可得三臺(tái)變壓器的以下數(shù)據(jù)：</p><p>　　表1-3 三臺(tái)變壓器相關(guān)

32、參數(shù)</p><p><b>　　二、變壓器損耗計(jì)算</b></p><p>　　變壓器的損耗計(jì)算以其損耗最大的方式考慮。即以最大負(fù)荷時(shí)一臺(tái)變壓器工作的情況進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)，負(fù)荷率為：</p><p>　　= （1-5）</p><p>　　在三個(gè)變壓器中，在2#變壓器

33、出現(xiàn)故障時(shí)，1#、3#變壓器的負(fù)荷達(dá)到最大，且3#變壓器的負(fù)荷量較大一些；所以就以2#變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，1#變壓器的負(fù)荷舉例計(jì)算。故有如下計(jì)算：</p><p><b>　　===0.48</b></p><p><b>　　有功損耗：</b></p><p>　　Pb=P 0+ =1.98++=4.25(kW)</

34、p><p>　　表1-3 三臺(tái)變壓器相關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　無(wú)功損耗：</b></p><p>　　Q===26.824（kvar）</p><p>　　加入變壓器損耗后，1#變電所總的容量為：</p><p>　　Pmax=Pm+Pb=455+4.25=459.25</p>

35、;<p>　　Qmax=Qm+Qb=114+26.824=140.824</p><p>　　Smax= = =480.36</p><p>　　cos== =0.96>0.9</p><p>　　故所選變壓器和電容器均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　此樓宇配電采用的三臺(tái)變壓器互為暗備用，須考慮在某臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)還能

36、正常運(yùn)行，極限容量的需求，故所選變壓器和電容器均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　1.4電氣主接線設(shè)計(jì)的基本知識(shí)及方案</p><p>　　電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個(gè)方面的因素，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。對(duì)電氣主接線的基本要求，概括地說(shuō)應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。</p>&

37、lt;p>　　本節(jié)以電氣主接線的設(shè)計(jì)為中心，從工程觀點(diǎn)出發(fā)，介紹對(duì)主接線的基本要求、典型接線形式，綜合闡述了各種類(lèi)型電氣主接線的特點(diǎn)。</p><p>　　目前我國(guó)樓宇的配電網(wǎng)最常用的主接線方案是采用雙回路兩個(gè)10kV獨(dú)立電源供電，變壓器低壓側(cè)采用單母線分段接線。</p><p>　　主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式。概括起來(lái)可分為三類(lèi)：?jiǎn)文覆环侄谓泳€、單母分段接

38、線、雙母線接線、雙母線帶旁路接線。</p><p>　　一、單母線接線，如圖1-1所示</p><p>　　圖1-1 單母線接線</p><p><b>　　1.接線特點(diǎn)</b></p><p>　　當(dāng)進(jìn)線和出線回路數(shù)不止一回時(shí)，為了適應(yīng)負(fù)荷變化和設(shè)備檢修的需要，使每一回路引出線均能從任一電源取得電能，或任一電源被切除

39、時(shí)，仍能保證供電，在引出回路與電源回路之間，用母線連接。 </p><p><b>　　2.優(yōu)缺點(diǎn)分析</b></p><p>　　接線簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，操作方便，投資少，便于擴(kuò)建?？煽啃院挽`活性較差。在母線和母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí)，各支路都必須停止工作；引出線的斷路器檢修時(shí)，該支路要停止供電。</p><p><b>　　3.適

40、用范圍</b></p><p>　　單母線接線不能滿(mǎn)足對(duì)不允許停電的重要用戶(hù)的供電要求，一般用于6～220kV系統(tǒng)中，出線回路較少，對(duì)供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。</p><p>　　二、單母線分段接線，如圖1-2所示</p><p>　　圖1-2單母線分段接線</p><p><b>　　1.接線特點(diǎn)

41、</b></p><p>　　當(dāng)引出線數(shù)目較多時(shí)，為提高供電可靠性，可用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線 。</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)，單母線分段接線有兩種運(yùn)行方式：</p><p>　　（1）分段斷路器閉合運(yùn)行：運(yùn)行中，當(dāng)任一段母線發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作跳開(kāi)分段斷路器和接至該母線段上的電源斷路器，另一段則繼續(xù)供電。有一個(gè)電源故障時(shí)，仍可

42、以使兩段母線都有電，可靠性比較好。但是線路故障時(shí)短路電流較大。</p><p>　?。?）分段斷路器斷開(kāi)運(yùn)行：正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器0QF斷開(kāi)，兩段母線上的電壓可不相同。每個(gè)電源只向接至本段母線上的引出線供電。當(dāng)任一電源出現(xiàn)故障，接該電源的母線停電，導(dǎo)致部分用戶(hù)停電，為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以在0QF處裝設(shè)備自投裝置，或者重要用戶(hù)可以從兩段母線引接采用雙回路供電。分段斷路器斷開(kāi)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)是可以限制短路電流。</p

43、><p><b>　　2.優(yōu)缺點(diǎn)分析</b></p><p>　　當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí)，僅故障母線段停止工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。兩段母線可看成是兩個(gè)獨(dú)立的電源，提高了供電可靠性，可對(duì)重要用戶(hù)供電。</p><p>　　當(dāng)一段母線故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有支路必須斷開(kāi)，停電范圍較大。任一支路斷路器檢修時(shí)，該支路必須停電。</p>&

44、lt;p><b>　　3.適用范圍</b></p><p>　?。?）電壓為6～10k時(shí)，出線回路數(shù)為6回及以上，每段母線容量不超過(guò)25MW，否則回路數(shù)過(guò)多，影響供電可靠性；</p><p>　?。?）電壓為35～63kV時(shí)，出線回路數(shù)為4～8回為宜；</p><p>　?。?）電壓110～220kV時(shí)，出線回路數(shù)為3～4回為宜。<

45、/p><p>　　三、單斷路器的雙母線接線，如圖1-3所示</p><p>　　圖1-3單斷器的雙母線接線</p><p><b>　　1.接線特點(diǎn)</b></p><p>　　兩組（IWB和ⅡWB）母線通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器0QF（即母聯(lián)斷路器）連接；每一條引出線（L1、L2、L3、L4）和電源支路（5QF、6QF）都經(jīng)一臺(tái)斷

46、路器與兩組母線隔離開(kāi)關(guān)分別接至兩組母線上。</p><p>　　2.優(yōu)缺點(diǎn)分析 （1）可靠性高?？奢喠鳈z修母線而不影響正常供電。當(dāng)采用一組母線工作、一組母線備用方式運(yùn)行時(shí)，需要檢修工作母線，可將工作母線轉(zhuǎn)換為備用狀態(tài)后，便可進(jìn)行母線停電檢修工作；檢修任一母線側(cè)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只影響該回路供電；工作母線發(fā)生故障后，所有回路短時(shí)停電并能迅速恢復(fù)供電；可利用母聯(lián)斷路器替代引出線斷路器工作，使引出線斷路器檢修期間能繼續(xù)

47、向負(fù)荷供電。</p><p>　?。?）靈活性好。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應(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(guò)操作可以組成如下運(yùn)行方式： 1）母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，進(jìn)出線分別接在兩組母線上，相當(dāng)于單母分段運(yùn)行； 2）母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，一組母線運(yùn)行，一組母線備用； 3）兩組母線同時(shí)工作，母聯(lián)斷路器合上，兩組母線并聯(lián)運(yùn)行，電源和負(fù)荷平均分配在兩組母

48、線上，這是雙母線常采用的運(yùn)行方式。 </p><p>　?。?）擴(kuò)建方便。向雙母線的左右任一方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的均勻分配，不會(huì)引起原有電路的停電。</p><p>　?。?）檢修出線斷路器時(shí)該支路仍然會(huì)停電。</p><p>　?。?）設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜，運(yùn)行中需要用隔離開(kāi)關(guān)切換電路，容易引起誤操作；同時(shí)投資和占地面積也較大。</p&g

49、t;<p>　　4.適用范圍    由于雙母線接線具有較高的可靠性和靈活性，這種接線在大、中型發(fā)電廠和變電站中得到廣泛的應(yīng)用。一般用于引出線和電源較多、輸送和穿越功率較大、要求可靠性和靈活性較高的場(chǎng)合。 </p><p>　?。?）電壓為6～10kV短路容量大，有出線電抗器的裝置；</p><p>　　（2）電壓為35～60kV出線超過(guò)8回或電

50、源較多，負(fù)荷較大的裝置；</p><p>　?。?）電壓為110～220kV出線為5回及以上，或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線為4回及以上的裝置。</p><p>　　由于此樓宇是大型建筑，所以用電負(fù)荷按電力負(fù)荷的分級(jí)為二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷。經(jīng)上述四種接線方案從供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮，比較合適的方案為：?jiǎn)文阜侄谓泳€。</p><p>　　其配電室平面布置圖、高壓一次系統(tǒng)

51、圖、電氣主接線圖詳見(jiàn)附錄1、2、3。</p><p>　　第2章 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　短路是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的，并且對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障。短路將使系統(tǒng)的電壓急劇下降，而短路回路中的電流則大大增加，可能使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞和電氣設(shè)備遭到損壞。因此，在發(fā)電廠變電所的設(shè)

52、計(jì)和運(yùn)行中，都需要對(duì)短路電流進(jìn)行深入的分析和計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算短路電流的目的有，在設(shè)計(jì)電氣主接線的時(shí)候，為了比較各種方案，確定某種接線方式是否有必要采取限制短路電流的措施等，需要計(jì)算短路電流；在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇是，為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運(yùn)行時(shí)和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又要力求節(jié)約，減少投資，需要根據(jù)短路電流對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定的效驗(yàn)；在選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定

53、計(jì)算時(shí)，必須以各種不同類(lèi)型短路時(shí)的短路電流作為依據(jù)；設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，要按短路條件效驗(yàn)導(dǎo)線的相間、相對(duì)地的安全距離；進(jìn)行電力系統(tǒng)及故障分析等。</p><p>　　短路電流的計(jì)算程序：</p><p>　　1.在計(jì)算短路電流前，應(yīng)根據(jù)計(jì)算的目的搜集有關(guān)資料，如電力系統(tǒng)接線圖，運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)等。</p><p>　　2.進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，首先根據(jù)電

54、氣設(shè)備選擇效驗(yàn)或繼電保護(hù)所需要的短路電流在電力系統(tǒng)接線圖中確定各短路點(diǎn)，并作出計(jì)算電路圖；再按各短路點(diǎn)位置作出等值電路圖；然后利用網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化規(guī)則，將等值電路逐步化簡(jiǎn)，求出短路回路總電抗：最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。</p><p>　　3.短路電流的計(jì)算有有名值和標(biāo)幺值兩種方法，但計(jì)算步驟基本相同即首先繪制計(jì)算電路圖，然后將各元件依次編號(hào)，并計(jì)算各元件等值電抗，再根據(jù)短路點(diǎn)繪制等效電路，將電路簡(jiǎn)化，最后求出等

55、效總阻抗以及短路電流。</p><p><b>　　2.2短路電流計(jì)算</b></p><p>　　1．先選定基準(zhǔn)容量（kVA）和基準(zhǔn)電壓（kV），根據(jù)求出基準(zhǔn)電流值。</p><p>　?。?）選=100MVA</p><p>　　5.5kA（=10kV時(shí)）</p><p>　　144.5kA（

56、=0.4kV）</p><p>　?。?）計(jì)算系統(tǒng)中各元件阻抗的標(biāo)么值，繪制等效電路圖2-2，圖上按順序標(biāo)出其阻抗值（M表示最大運(yùn)行方式，m表示最小運(yùn)行方式）</p><p><b>　　=0.5，</b></p><p>　　=0.6（最小運(yùn)行方式總?cè)萘繛楣罍y(cè)值）</p><p><b>　　線路阻抗標(biāo)么值：

57、</b></p><p>　　=0.0112 =0.0112</p><p>　　=0.0107 =0.3900</p><p><b>　　變壓器阻抗標(biāo)么值：</b></p><p><b>　　4.8</b></p><p>　　（

58、3）求電源點(diǎn)至短路點(diǎn)的總阻抗</p><p><b>　　點(diǎn)： =0.89</b></p><p><b>　　=0.99</b></p><p><b>　　點(diǎn)： =6.9</b></p><p><b>　　=7</b></p><

59、p><b>　　點(diǎn)： =6.9</b></p><p><b>　　=7</b></p><p><b>　　點(diǎn)： =5.7</b></p><p><b>　　=5.8</b></p><p>　?。?）求短路電流的周期分量，沖擊電流及短路容量。&

60、lt;/p><p><b>　　最大運(yùn)行方式：</b></p><p><b>　　點(diǎn)：</b></p><p><b>　　=1.12</b></p><p><b>　　=15.74kA</b></p><p>　　=1.12

61、15;100=112MVA</p><p><b>　　最小運(yùn)行方式時(shí)：</b></p><p>　　=1／0.99=1.01</p><p>　　=1.01×5.77=5.8277kA</p><p><b>　　同理可得</b></p><p><b>

62、;　　點(diǎn)：</b></p><p><b>　　=0.145</b></p><p>　　=2.55×0.837=2.134kA</p><p>　　=0.145×100=14.5MVA</p><p><b>　　最小運(yùn)行方式時(shí)：</b></p>&l

63、t;p>　　=1／7=0.142</p><p>　　=0.142×144.5=20.52kA</p><p><b>　　點(diǎn)：</b></p><p><b>　　=0.145</b></p><p><b>　　==2.134kA</b></p>

64、<p><b>　　=14.5MVA</b></p><p><b>　　最小運(yùn)行方式時(shí)：</b></p><p><b>　　=0.142</b></p><p><b>　　=20.52kA</b></p><p><b>　　

65、點(diǎn)：</b></p><p>　　=1／5.7=0.175</p><p>　　=2.55×25.3=64.515 kA</p><p>　　=0.175×100=17.5MVA</p><p><b>　　最小運(yùn)行方式時(shí)：</b></p><p>　　=1／5.8

66、=0.172</p><p>　　=0.172×144.5=24.854kA</p><p>　　以此計(jì)算可知表2-1的數(shù)據(jù)。</p><p>　　表2-1 各短路點(diǎn)有關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　2.3導(dǎo)體截面的選擇</p><p>　　為了供電的經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)線截面應(yīng)按緊急電流密度進(jìn)行選擇；各段導(dǎo)線的電流案子按

67、式（2-1）[9]計(jì)算：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　1）1#變壓器的視在功率：</p><p><b>　　S=583kVA</b></p><p>　　高壓側(cè)=57.74A</p><p><b>　　低壓側(cè)=1443A&

68、lt;/b></p><p>　　根據(jù)年利用小時(shí)為（T’max）3000~5000，查表得鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為Jj=1.15A/mm2；銅芯電纜Jj=2.25A/mm2；鋁芯電纜Jj=1.73A/mm2。[2]</p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度初選各段導(dǎo)線截面為：</p><p>　　S1#== mm2=33.38</p><p>

69、　　S1#==33.4mm2=834.10</p><p>　　因此，高壓側(cè)選擇35mm2的鋁芯電纜，低壓側(cè)選擇900mm2的鋁芯電纜。</p><p>　　2）2#變壓器1#變壓器情況</p><p>　　因此，高壓側(cè)選擇35mm2的鋁芯電纜，低壓側(cè)選擇900mm2的鋁芯電纜。</p><p>　　3）3#變壓器所聯(lián)設(shè)備線路末端</p

70、><p>　　高壓側(cè) =72.17</p><p>　　低壓側(cè) =1806.4</p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度初選各段導(dǎo)線截面為：</p><p>　　高壓側(cè)S3#==mm2=72.17／1.73=42 mm2</p><p>　　低壓

71、側(cè)S3#== mm2=72.17／1.73=42 mm2</p><p>　　因此，高壓側(cè)選擇45mm2的鋁芯電纜,低壓側(cè)選擇1200 mm2的鋁芯電纜。</p><p>　　4）10kV母線采用銅芯電纜,則Jj=2.25A/mm2</p><p>　　10kV母線的進(jìn)線電流：</p><p>　　=+++=57.74+57.74+72.17

72、=187.65A</p><p>　　S4===187.65／2.25=83.4mm2</p><p>　　可得： r4=5.4 mm</p><p>　　因此，選擇90mm2的銅芯電纜。</p><p><b>　　2.導(dǎo)線阻抗的估算</b></p><p><b>　　1）長(zhǎng)

73、度估算</b></p><p>　　從電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)10kV高壓線上引出的進(jìn)線長(zhǎng)度約為2km；</p><p>　　從高壓柜到變壓器室電纜長(zhǎng)度為0.05km；</p><p>　　從變壓器室到低壓柜電纜長(zhǎng)度為0.05km。</p><p><b>　　2）阻抗計(jì)算</b></p><p>

74、;　　鋁絞線的電阻率為，銅芯電纜的電阻率為[2]則</p><p>　　則1#變壓器： 高壓側(cè)R1#h==31.5×0.05／35=0.045</p><p>　　低壓側(cè)R1#1==31.7×0.05／900=0.00176</p><p>　　則2#變壓器： 高壓側(cè)：R2#h==31.5×0.05／35=0.045 &

75、lt;/p><p>　　低壓側(cè)：R1#1==31.7×0.05／900=0.00176</p><p>　　則3#變壓器： 高壓側(cè)：R3#h == 31.5×0.05／45=0.035</p><p>　　低壓側(cè)：R3#l == 31.7×0.05／1200=0.00132 </p><p>　　根據(jù)上述計(jì)

76、算可得表2-2</p><p>　　表2-2各變壓器阻抗數(shù)值</p><p>　　10kV母線選擇銅芯電纜</p><p>　　則10kV母線： R4= =18.8×2／90=0.418 </p><p>　　導(dǎo)線的電抗的大小，與導(dǎo)線的幾何尺寸，三相導(dǎo)線的排列方法及鄉(xiāng)間距離有關(guān)。導(dǎo)線的電抗可以用下式計(jì)算：&l

77、t;/p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中f——交流電頻率，單位Hz,我國(guó)的工頻位f=50Hz；</p><p>　　Dav——三相導(dǎo)線間的幾何平均距離; 相間及對(duì)地的安全距離為0.4 kV≥2公分，10 kV≥12.5公分；</p><p>　　r ——導(dǎo)線的外半徑，單位為cm；</p

78、><p>　　——導(dǎo)線材料的相對(duì)磁導(dǎo)率，對(duì)于有色金屬=1；</p><p>　　本設(shè)計(jì)的f=50Hz，相間距Dav=130mm，=1；所以可求得：</p><p><b>　　1#變壓器</b></p><p>　　高壓側(cè)：X10h=（4.6×1.6+0.5）×10-4×2×50

79、15;3.14=0.2468 </p><p>　　低壓側(cè)：X10l=（4.6×0.88+0.5）×10-4×2×50×3.14=0.1428</p><p>　　因此，X1h=0.2468×0.05=0.01234，X1l=0.1428×0.05=0.00714 </p><p>　　2#變

80、壓器與1#變壓器情況相同</p><p>　　高壓側(cè)：X20h=0.2468， 低壓側(cè)：X20l=0.1428</p><p>　　X2h=0.01234， X2l=0.00714</p><p><b>　　3#變壓器</b></p><p>　　高壓側(cè)：X30h=（4.6×1.53）

81、×10-4×2×50×3.14 =0.2367</p><p>　　低壓側(cè)：X30l=（4.6×0.82）×10-4×2×50×3.14 =0.1314</p><p>　　因此 X3h=0.0118， X3h=0.0067 </p><p><b>　

82、　10KV母線： </b></p><p>　　X40=（4.6×1.38）×10-4×2×50×3.14=0.215</p><p>　　X4=0.215×2=0.43</p><p>　　線路電壓損失按下式計(jì)算：</p><p>　　電壓損失百分?jǐn)?shù)由下式計(jì)算：<

83、/p><p>　　ΔU1=[464.10.045+125.40.01234]=2.243V</p><p>　　ΔU1%==0.02243%</p><p>　　ΔU2=[642.60.045+222.20.01234]=3.166V</p><p>　　ΔU2%==0.03166%</p><p>　　ΔU3=[9450

84、.035+310.20.0118]=3.674V</p><p>　　ΔU3%==0.03674%</p><p>　　ΔU4==114.04V</p><p>　　ΔU4%==1.1404%</p><p>　　故供電線路的電壓損失都滿(mǎn)足要求。</p><p>　　第3章 主要電氣設(shè)備的選擇</p>

85、<p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所規(guī)劃的主要內(nèi)容之一，是工程上的具體應(yīng)用。各種導(dǎo)體和電氣設(shè)備，由于它們的用途和工作條件不同，所以每種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇時(shí)都有具體的選擇條件和效驗(yàn)項(xiàng)目。</p><p>　　正確選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在選擇設(shè)備時(shí)，必須執(zhí)行國(guó)家

86、的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行方便和留有余地，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　一、電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p>　　盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但它們的基本要求卻是相同的。</p><p>　　一般電氣設(shè)備選擇應(yīng)滿(mǎn)足以下原則： <

87、;/p><p>　?。?）按正常的工作條件選擇；</p><p>　?。?）選擇導(dǎo)線時(shí)應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　?。?）應(yīng)考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p><p>　　（4）按短路狀態(tài)校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；</p><p>　?。?）必須在正常運(yùn)行和短路時(shí)都能可靠地工作。</p><p><b

88、>　　二、技術(shù)條件</b></p><p>　　(一)長(zhǎng)期工作的條件</p><p>　　1.額定電壓和最高工作電壓</p><p>　　導(dǎo)體和電氣設(shè)備所在電網(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UN，所以的所選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體允許最高工作電壓Uy· max不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Uy· max，即<

89、;/p><p>　　Uy· max≥Ug· max                       </p><p>　　一般載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備允許的最高工作電

90、壓：當(dāng)額定電壓在220KV及其以下時(shí)，為1.15UN；額定電壓為330-500KV時(shí)，為1.1 UN，而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的最高運(yùn)行電壓Ug· max一般不超過(guò)電網(wǎng)的額定電壓UNW的1.1倍。因此在選擇設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNW的條件選擇，即</p><p>　　U N≥UNW       &#

91、160;                    </p><p><b>　　2.額定電流</b></p><p>　　導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電流或載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流I

92、y應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流Ig.max，即應(yīng)滿(mǎn)足條件為短路點(diǎn)，這樣可選用輕型斷路器，節(jié)約投資。</p><p><b>　　3. 機(jī)械荷載</b></p><p>　　所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線載正常運(yùn)行荷短路時(shí)的最大作用力。各種電器的允許荷載見(jiàn)相應(yīng)各節(jié)。 </p><p>　　（二）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件</p>&

93、lt;p>　　我國(guó)目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度θ0＝＋40℃，如果周?chē)h(huán)境溫度高于＋40℃（但≤＋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＋40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，額定電流可增加0.5％，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20％。</p><p>　?。ㄈ┒搪返姆€(wěn)定條件</p><p><b>　　1．校驗(yàn)的一般原則&l

94、t;/b></p><p>　　1）電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(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)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 </p><p>　　2）用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，

95、可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。 </p><p>　　2.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流通過(guò)電器時(shí)，電器各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過(guò)允許值。</p><p>　　3.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)：</p><p>　　電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：Ies

96、≥Ish     ies≥ish式中：Ies ies─電器允通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的有效值及其幅值。     Ish ish─短路沖擊電流有效值及其幅值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： a.用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 b.采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 c.裝設(shè)在電壓互感器回路中

97、。</p><p><b>　　3.2斷路器的選擇</b></p><p>　　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運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)唷?lt;/p><p>　　斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類(lèi)、構(gòu)造型式、開(kāi)斷容量各技術(shù)參數(shù)，并進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。</p>

98、<p>　　一、選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：</p><p>　　1.在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。</p><p>　　2.在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。</p><p>　　3.應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時(shí)間。</p><p>　　3.應(yīng)有盡可

99、能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。</p><p>　　二、 參數(shù)的選擇1.斷路器的關(guān)合額定電流，不應(yīng)小于短路沖擊電流值。</p><p>　　2.關(guān)于分合閘時(shí)間，對(duì)于110kV以上的電網(wǎng)，當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時(shí)， 分閘時(shí)間不宜大雨0.04s。用于電氣制動(dòng)回路的斷路器，其合閘時(shí)間不宜大于0.04～0.06s 3.Ug（電網(wǎng)工作電

100、壓）≤Un。 4.Igmax（最大持續(xù)工作電流）≤In。</p><p><b>　　三、型式的選擇</b></p><p>　　1.斷路器型式的選擇</p><p>　　高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)（選擇戶(hù)內(nèi)式或戶(hù)外式）、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求，并考慮其安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇其種類(lèi)和型式。由于少油斷路器制造簡(jiǎn)

101、單、價(jià)格便宜、維護(hù)工作量少，早期3～220kV一般采用少油斷路器。但隨著生產(chǎn)和制造的擴(kuò)大，根據(jù)目前電力發(fā)展趨勢(shì)及電力投資力度的加大，并且我國(guó)要求實(shí)現(xiàn)“無(wú)油化、小型化、免維護(hù)”，110kV及其以上電壓等級(jí)基本上采用六氟化硫斷路器；35kV電壓使用六氟化硫或戶(hù)外真空斷路器；10kV電壓基本上以真空斷路器為主，特殊地方使用六氟化硫斷路器；500kV一般采用六氟化硫斷路器。一般可按表3-1選擇。</p><p>　　表3

102、-1 斷路器型式的選擇</p><p><b>　　2.按額定電壓選擇</b></p><p>　　斷路器的額定電壓，應(yīng)不少于所在電網(wǎng)的額定電壓（或工作電壓），即</p><p>　　UN≥U6             

103、60;            （3-1）</p><p>　　式中：UN——所選斷路器額定電壓；</p><p>　　UG——電網(wǎng)工作電壓。</p><p><b>　　3.按額定電流選擇</b></p><

104、;p>　　斷路器的額定電流，應(yīng)大于所在回路的最大持續(xù)工作電流，即</p><p>　　IN≥Ig.max           （3-2）</p><p>　　式中:IN——所選斷路器額定電流；</p><p>　　Ig.max——所在回路的最大持續(xù)工作電流。</p&

105、gt;<p>　　由于高壓斷路器沒(méi)有連續(xù)過(guò)載的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，即取最大持續(xù)工作電流Ig.max。當(dāng)所選斷路器使用的環(huán)境溫度高于或低于設(shè)備最高允許溫度時(shí)，應(yīng)考慮適當(dāng)減少或增加額定電流。</p><p>　　4.按開(kāi)斷電流和關(guān)合電流選擇</p><p>　　斷路器的額定開(kāi)斷電流IKKD應(yīng)大于或等于斷路器觸頭剛分開(kāi)時(shí)，實(shí)際開(kāi)

106、斷的短路電流周期分量有效值IZK來(lái)選擇，即斷高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流應(yīng)滿(mǎn)足</p><p>　　IKKD≥IZK                （3-3）</p><p>　　式中:IZK——斷路器觸頭剛分開(kāi)時(shí)實(shí)際開(kāi)斷的短路電流周期分量有效值

107、。</p><p>　　當(dāng)斷路器的額定開(kāi)斷電流較系統(tǒng)的短路電流大很多時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也要用次暫態(tài)電流I進(jìn)行選擇，即IZK≥I。</p><p>　　校驗(yàn)短路應(yīng)按照最嚴(yán)重的短路類(lèi)別進(jìn)行計(jì)算，但由于斷路器開(kāi)斷單相短路的能力比開(kāi)斷三相短路大15%以上，因此只有單相短路比三相短路電流大15%以上才作為短路計(jì)算條件。裝有自動(dòng)重合閘裝置的斷路器，當(dāng)操作循環(huán)符合廠家規(guī)定時(shí)，其額定開(kāi)斷電流不變。<

108、/p><p>　　一般對(duì)于使用快速保護(hù)和高速斷路器者，其開(kāi)斷時(shí)間小于0.1s，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量超過(guò)周期分量20%以上時(shí)，訂貨時(shí)應(yīng)向制造部門(mén)提出補(bǔ)充要求。對(duì)于中、慢速斷路器，由于開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)（＞0.1s），短路電流非周期分量衰減較多，能夠滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的、非周期分量不超過(guò)周期分量幅值20%的要求，故可用式3-3）計(jì)算。</p><p>　　在斷路器合閘之前，若線路上已存

109、在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過(guò)，容易發(fā)生觸頭損壞。且斷路器在關(guān)合電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)要求能切斷短路電流，因此要求斷路器的額定關(guān)合電流IEG不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ICH，即滿(mǎn)足IEG≥ICH。</p><p><b>　　5.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　所謂動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)系指在沖擊電流作用，斷路

110、器的載流部分所產(chǎn)生的電動(dòng)力是否能導(dǎo)致斷路器的損壞。動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿(mǎn)足的條件是短路沖擊電流ICH應(yīng)小于或等于斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）。一般在產(chǎn)品目錄中給出的是極限通過(guò)電流（峰值）IKW，它與電動(dòng)穩(wěn)定電流的關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足。</p><p>　　IKW≥ICH           （3-4）</p><p&

111、gt;<b>　　6.熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　應(yīng)滿(mǎn)足的條件是短路熱效應(yīng)QK應(yīng)不大于斷路器在T秒時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即</p><p>　　I2RT≥QK        （3-5）</p><p>　　式中:IX——斷路器T秒時(shí)間內(nèi)的允許熱穩(wěn)定電流， A。<

112、;/p><p>　　根據(jù)對(duì)斷路器操作控制的要求.選擇與斷路器配用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)。高壓短路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油短路器有磁電式、彈簧式或液壓式等幾種操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般磁電式操動(dòng)機(jī)構(gòu)雖配有專(zhuān)有專(zhuān)用的直流合閘電源，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；彈簧式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)速要求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高，操作機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性自行選擇。</p><p>　

113、　根據(jù)以上條件及短路電流的計(jì)算可知，本設(shè)計(jì)中，在高壓側(cè)選型號(hào)為ZN4－10／1000的真空戶(hù)內(nèi)型斷路器；在1#變壓器和2#變壓器的低壓側(cè)選型號(hào)為DW15－2500的低壓斷路器；在3#變壓器的低壓側(cè)選型號(hào)為DW15－4000的低壓斷路器。</p><p>　　3.3隔離開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來(lái)隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。

114、</p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的選擇主要以額定電壓、額定電流為依據(jù)，并進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。但由于隔離開(kāi)關(guān)不能開(kāi)斷負(fù)荷電流和短路電流，因此不需校驗(yàn)其他參數(shù)。</p><p>　　一、選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：</p><p>　　1.隔離開(kāi)關(guān)分開(kāi)后應(yīng)具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開(kāi)。</p><p>　　2.隔離開(kāi)關(guān)斷開(kāi)點(diǎn)之

115、間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過(guò)電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。</p><p>　　3.隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。</p><p>　　4.隔離開(kāi)關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過(guò)電壓。</p><p>　　5.隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作要可靠。</p>

116、<p>　　6.帶有接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機(jī)構(gòu)，以保證隔離開(kāi)關(guān)的正確操作。</p><p>　　二、參數(shù)的選擇1.電壓：Ug（電網(wǎng)工作電壓）≤Un。2.電流：Igmax（最大持續(xù)工作電流）≤In。</p><p><b>　　三、型式的選擇</b></p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)的選擇主要以額定電壓、額定電流為依據(jù)，并進(jìn)行

117、動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。但由于隔離開(kāi)關(guān)不能開(kāi)斷負(fù)荷電流和短路電流，因此不需校驗(yàn)其他參數(shù)。</p><p>　　選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)選用戶(hù)內(nèi)式或戶(hù)外式隔離開(kāi)關(guān)；結(jié)合配電裝置布置的特點(diǎn)，選擇隔離開(kāi)關(guān)的類(lèi)型，并進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。</p><p>　　同時(shí)所選隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)的額定電壓，額定電充應(yīng)大于或等于裝設(shè)電路的最大持續(xù)工作電流。</p><

118、p>　　校驗(yàn)只考慮動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)方式和斷路器類(lèi)似，這里不再重復(fù)。</p><p>　　在選擇時(shí)，220kV及其以下隔離開(kāi)關(guān)宜采用手動(dòng)機(jī)構(gòu)。屋內(nèi)8000A及其以上隔離開(kāi)關(guān)，布置在高型配電裝置上層的110kV隔離開(kāi)關(guān)，以及布置在高型或半高型配電裝置上層的220kV隔離開(kāi)關(guān)和330～500kV隔離開(kāi)關(guān)宜采用電動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時(shí)，也可采用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　根據(jù)

119、以上條件及表3－1數(shù)據(jù)選擇隔離開(kāi)關(guān)：</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，在高壓側(cè)選型號(hào)為GN86－6T／200戶(hù)內(nèi)式隔離開(kāi)關(guān)；在1#變壓器和2#變壓器的低壓側(cè)選型號(hào)為GN2－35T／600戶(hù)內(nèi)式隔離開(kāi)關(guān)；在3#變壓器的低壓側(cè)選型號(hào)為GN2－35T／100的戶(hù)內(nèi)式隔離開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　3.4母線的選擇</b></p><p>　　電

120、力系統(tǒng)中的載流導(dǎo)體有敞露硬母線、封閉母線、電纜和軟導(dǎo)線，本節(jié)只介紹硬母線的選擇。</p><p>　　一、選擇配電裝置中各級(jí)電壓母線，主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容：</p><p>　　(1)選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式；</p><p>　　(2)選擇母線截面的大小；</p><p>　　(3)檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定；</p>

121、<p>　　(4)對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；</p><p>　　(5)對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。</p><p><b>　　二、載流導(dǎo)體的選擇</b></p><p>　　工業(yè)上常用的硬母線截面為矩形，槽形和管形。矩形母線散熱條件較好，有一定

122、的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接。單條矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)較小、安裝簡(jiǎn)單、連接方便和散熱條件好等優(yōu)點(diǎn)，一般適用于工作電流IG≥2000A的回路中，為避免集膚效應(yīng)系數(shù)大，單條矩形的截面最大不超過(guò)1250mm2。而當(dāng)工作電流超過(guò)最大截面單條母線允許電流時(shí)，可用2～4條矩形母線并列使用。但是由于鄰近效應(yīng)的影響，多條母線并列的允許載流量并 成比例增加，故一般避免采用四條矩形母線。在實(shí)際工程中，矩形導(dǎo)體一般只用于35kV及其以下，電流在4000A及其心

123、下的配電裝置中，當(dāng)工作電流大于4000A以上時(shí)，導(dǎo)體則應(yīng)選用有利于勻流分布的槽形或圓管表的成型導(dǎo)體。</p><p>　　所以本設(shè)計(jì)中采用矩形母線。</p><p>　　三、母線截面積的選擇</p><p>　　母線截面的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)于全年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較大，母線較長(zhǎng)（長(zhǎng)度超過(guò)20m），傳輸容量較大的回路，如發(fā)電機(jī)—變壓器和發(fā)電機(jī)—主配電裝置的回路，均

124、應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)說(shuō)，為了降低線路運(yùn)行的電能損耗，導(dǎo)線截面越大越有利，但為了節(jié)約投資降低線路的造價(jià)及折舊維修費(fèi)，導(dǎo)線的截面越小越有利。因此，綜合考慮各方面的因素制定出符合國(guó)家利益的對(duì)應(yīng)于一定負(fù)荷電流的導(dǎo)線截面，稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度，稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計(jì)算費(fèi)用最低。年計(jì)算費(fèi)用包括電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的年電能損耗費(fèi)、導(dǎo)體投資（包括損耗引起的補(bǔ)充計(jì)費(fèi)）和折舊費(fèi)、以及利息等

125、，對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)T max，都有一個(gè)年計(jì)算費(fèi)用最低的電流密度也稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度J。</p><p>　　S= Ig.max／Jj</p><p>　　式中： S——經(jīng)濟(jì)截面，mm2；</p><p>　　Ig.max——正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流；</p><p>　　Jj——經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2 。&l