【正文】 0 4500 40 2 架空線 4 砂輪廠 3800 4500 30 2 架空線 5 礦山機(jī)械廠 4900 5000 45 2 架空線 6 挖掘機(jī)廠 3500 5000 45 2 架空線 7 東郊變 1900 2500 0 1 架空線 8 西郊變 1800 2500 0 1 架空線 其它條件 線損率取 5% 負(fù)荷的同時(shí)率系數(shù)為 有功負(fù)荷率為 ；無功負(fù)荷率為 要求變電所的平均功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)? 以上 基本要求： 從負(fù)荷表中可看出，重要負(fù)荷所占的比例較大，所以對(duì)可靠性要求高 對(duì)本次設(shè)計(jì)的變電所，盡量考慮設(shè)備少，投資適當(dāng)，占地面積小，高壓電器設(shè)備維護(hù)量小，運(yùn)行方式靈活，滿足遠(yuǎn)景規(guī) 劃 設(shè)計(jì)范圍及建設(shè)規(guī)模 60KV 室外變電設(shè)備 10KV 室內(nèi)配電設(shè)備 變電所設(shè)備繼電保護(hù)系統(tǒng) 防雷系統(tǒng) 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 變電所的變壓器選定（型式、容量、臺(tái)數(shù)） 確定變電所電氣主接線型式和繪圖 短路電流計(jì)算 電氣設(shè)備選擇（母 線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器、補(bǔ)償電容器等） 配電裝置設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)和整定計(jì)算 過電壓保護(hù)設(shè)計(jì) 第三章 主變壓器的選擇 主變器臺(tái)數(shù)的確定 從 10KV 側(cè)的負(fù)荷表中可以看出，每個(gè)負(fù)荷出線為兩回路，負(fù)荷可以按兩回路進(jìn)行分配 主變壓器在滿足用戶負(fù)荷容量的條件下，還應(yīng)考慮檢修、故障情況下的容量備用 因此，本次設(shè)計(jì)的變電所采用兩臺(tái)主變壓器 主變壓器的容量的確定 主變壓器的容量選擇必須滿足本次設(shè)計(jì)的變電所的負(fù) 荷容量要求，也盡可能考慮變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷的要求，也適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期的負(fù)荷發(fā)展，與城市規(guī)劃相結(jié)合 根據(jù)變電所所帶用戶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量，對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，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)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)重要負(fù)荷。有些變電所考慮母線的功率因數(shù)較低，還裝有電力電容器組靜止補(bǔ)償裝置或調(diào)相機(jī)等設(shè)備 上述設(shè)備中，除控制與信號(hào)部分，繼電保護(hù)裝置，測量儀表，控制電源和通訊等設(shè)備外，其余部分稱為一次設(shè)備，由一次設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)稱為一次系統(tǒng) 變電所的分類 按電壓的升降分類，分為升壓變電所和降壓變電所兩大類。 目 錄 第一章 引 論 ......................................................... 3 電力系統(tǒng)的一般概念 .............................................. 3 變電所的作用和工作原理及分類 ........................... 4 第二章 概 論 ........................................................... 5 設(shè)計(jì)的基本要求說明 .............................................. 5 設(shè) 計(jì)范圍及建設(shè)規(guī)模 .............................................. 7 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 ......................................................... 7 第三章 主變壓器的選擇 .............................................. 7 主變器臺(tái)數(shù)的確定 ................................................. 7 主變壓器的容量的確定 .......................................... 7 選擇主變壓器 ......................................................... 8 第四章 電氣主接線 ................................................... 10 對(duì)電氣主接線的說明 ............................................ 10 主接線設(shè)計(jì)原則 ....................................................11 主接線的選擇 ....................................................... 14 第五章 短路電流計(jì)算 ............................................... 18 概述 ...................................................................... 18 計(jì)算條件 .............................................................. 20 短路過程分析 ....................................................... 22 短路電流的計(jì)算方法 ............................................ 24 第六章 變電所設(shè)備的選擇與校驗(yàn) ............................... 27 高壓電器選擇的一般要求 .................................... 27 高壓斷路器的選擇 ............................................... 34 高壓隔離開關(guān)選擇 ............................................... 36 電流互感器的選擇 ............................................... 36 電壓互感器的選擇 ............................................... 37 高壓側(cè)避雷器選擇 ............................................... 39 10KV 側(cè)主要電氣設(shè)備選擇 .................................. 39 全所所用設(shè)備 ....................................................... 41 第七章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì) ................................................. 42 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用 .................................... 42 繼電保護(hù)的要求 ................................................... 43 變壓器保護(hù)的配置原則： .................................... 43 變電所 10KV 配電裝置母線保護(hù) ......................... 44 10KV 線路保護(hù)裝設(shè)原理 ..................................... 44 第八章 過電壓保護(hù)選擇 ............................................. 45 雷過電壓保護(hù) ....................................................... 45 3— 10KV 配電裝置的過電壓保護(hù)： .................. 47 第一章 引 論 電力系統(tǒng)的一般概 念 電能是社會(huì)主義建設(shè)和人民生活不可缺少的重要的能源，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，電能是由發(fā)電廠供給，因?yàn)榭紤]經(jīng)濟(jì)原因，發(fā)電廠大多建在動(dòng)力資源比較豐富的地方，而這些地方又常遠(yuǎn)離大中性城市和工廠企業(yè)，這樣需要遠(yuǎn)距離輸送，經(jīng)過升、降壓變電所進(jìn)行轉(zhuǎn)接，在進(jìn)一步的將電能分配到用戶和生產(chǎn)企業(yè)。升壓變電所多與發(fā)電廠建在一起，又稱為發(fā)電廠升壓站，它把發(fā)電機(jī)電壓升高，經(jīng)高壓輸電線路把電能送到遠(yuǎn)處的 負(fù)荷區(qū)，或與其他的高壓變電所聯(lián)結(jié)成統(tǒng)一的電力網(wǎng)系統(tǒng)。對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)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% 選擇主變壓器 根據(jù) 10KV 側(cè)負(fù)荷表計(jì)算（詳細(xì)的計(jì)算過程見計(jì)算書），最大負(fù)荷為： S 總 =27600KVA （考慮線損和負(fù)荷同時(shí)率） 本次設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)主變壓器互相備用運(yùn)行方式，即當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)或故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器能保證全部負(fù)荷的70%重要負(fù)荷供電，即： SB70%≥ 18200KVA 其中由負(fù)荷表計(jì)算得重要負(fù)荷為： ， 即變電所的重要 負(fù) 荷 小于 變 壓器 的 70% 的備 用 容量 （ 18200KVA＞），所以變壓器的 70%的備用容量完全可以保證重要負(fù)荷的運(yùn)行要求 在沒有考慮低壓母線（ 10KV）上裝無功補(bǔ)償裝 置情況下，只要滿足以上的參數(shù)即可選擇主變壓器，但是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變電所的平均功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 以上，則需計(jì)算出補(bǔ)償前的變電所平均功率因數(shù)，若低于 ，則還需在低壓母線上裝設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置，以提高變電所的平均功率因數(shù)。 則補(bǔ)償后低壓側(cè)母線的： P 總 =25000KW Q 總 =12708Kvar S 總 =28045KVA 則可以依據(jù)以上的參數(shù)選定變壓器，據(jù)設(shè)備清冊(cè)，選型號(hào)為 SFL120xx0/60變壓器，其主要參數(shù)見下表： 額定電壓 60177。是電氣工程設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)的部分。變電所電氣主接線的運(yùn)行方式隨整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求而改變。單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路開關(guān)等 Ⅱ、無匯流母線的接線。系統(tǒng)圖 1 1電容器河線小區(qū)遼1所用變熱線公司供2所用變2電容器壓廠左電氣低 學(xué)礦砂 挖右機(jī)廠右械廠線右線線左廠機(jī)校輪 山 掘電低挖礦砂電 學(xué)廠線右氣電右廠線地右源左機(jī)廠左械 廠機(jī)線左線廠線左廠左線水線 輪 山 掘 校水壓線線地左源2轉(zhuǎn) 供線66KVⅡ 段2主變10KVⅡ段1進(jìn) 線1轉(zhuǎn) 供線66KVⅠ 段1主變10KVⅠ段2進(jìn) 線 第五章 短路電流計(jì)算 概述 計(jì)算短路電流的目的是用于電氣主接線的選擇；導(dǎo)線及電氣設(shè)備的選擇，確定中性點(diǎn)接地方式；計(jì)算軟導(dǎo)線的短路搖擺；驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還需考慮到可能發(fā)生的短路故障以及正常運(yùn)行情況。短路電流的熱效應(yīng)可能導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱甚至融化；使電氣設(shè)備絕緣過熱而被燒壞 Ⅱ、短路將使網(wǎng)絡(luò)電壓下降，嚴(yán)重時(shí)影響電機(jī)、照明、生產(chǎn)和家用電器等電氣設(shè)備正常運(yùn)行，甚至破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行，造成系統(tǒng)解列 和電壓崩潰，導(dǎo)致大面積停電 Ⅲ、巨大的短路電流將在電氣設(shè)備中產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使導(dǎo)體變形、扭曲或損壞 Ⅳ、巨大的短路電流將周圍空間產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場，尤其是不對(duì)稱短路所產(chǎn)生的不平衡交變磁場，對(duì)周圍的通訊網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及自控系統(tǒng)產(chǎn)生干擾 正因?yàn)槎搪饭收蠈?duì)電力系統(tǒng)可能造成極其嚴(yán)重的后果，所以一方面采取限制短路電流的措施；另一方面要正確選擇電氣設(shè)備載流導(dǎo)體和繼電保護(hù)裝置，以防止故障的擴(kuò)大，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 ㈠電力系統(tǒng)可以采取的限制短路電流的措施： ⑴提高電路系統(tǒng)的電壓等級(jí)； ⑵采用直流輸電方式； ⑶在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強(qiáng)聯(lián)系后，將次級(jí)電網(wǎng)解列運(yùn)行； ⑷在允許的范圍內(nèi)， 增大系統(tǒng)的零序阻抗。 ⑴三相 短路電源的變化規(guī)律 三相短路后，在短路暫態(tài)過程中，短路電流等于它的周期分量和非周期分量的瞬間值之和，短路電流的非周期分量是隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減的。 標(biāo)麼制又稱為相對(duì)單位制，它是各個(gè)物理量的實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比值（系數(shù)或百分比 ） 采用標(biāo)麼制，首要的問題是確定基準(zhǔn)值： ⑴基準(zhǔn)值： 在短路電流的實(shí)際計(jì)算中，為了方便常選取 100MVA 或10000MVA 作為視在功率基準(zhǔn)值，選用某電壓等級(jí)的平均額定電壓作為電