【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表31 各車間變壓器匯總及技術(shù)數(shù)據(jù)變電所變壓器型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（V）連接組標(biāo)號(hào)損耗阻抗電壓（%）空載電流（%）高壓低壓空載(KW)負(fù)載(KW)1SFZ91000/10100010K Yd112SFZ91000/10100010K Yd113SFZ9800/1080010K Yd114SFZ9500/1050010K Yd11415SFZ9400/1040010K Yd1141 總變電所位置和型式的選擇 根據(jù)總變配電所位置選擇的原則：變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，但同時(shí)還要滿足大負(fù)荷變配電的方便，此外，總變配電所應(yīng)盡量不在生活區(qū)范圍內(nèi)，宗此要求，可以大致確認(rèn)本設(shè)計(jì)中，主變電所設(shè)置位置應(yīng)在薄膜車間和單絲車間中間附近，以此才能滿足要求。參照工廠平面布置圖，可以選擇總變配電所應(yīng)挨著薄膜車間(即1車間變電所)。1） 負(fù)荷計(jì)算中，電力變壓器的功率損耗可按下列公式計(jì)算：有功損耗： (31)無功損耗： (32)2） 現(xiàn)計(jì)算個(gè)車間變電所變壓器損耗和算入損耗后的各負(fù)荷，以計(jì)算1變電所為例：有功損耗：無功損耗：加入變壓器損耗后負(fù)荷計(jì)算有功功率：=P30＋=＋=無功功率：=Q30＋=＋=視在功率：==5變電所損耗計(jì)算省略，數(shù)據(jù)和結(jié)果見表32：表32 變壓器損耗計(jì)算及加入損耗后負(fù)荷表變電所號(hào)變壓器有功損耗（KW）變壓器無功損耗（Kvar）加損耗后有功功率PT（KW）加損耗后無功功率QT（Kvar）視在功率S30（KVA）12345366 所有變電所的負(fù)荷計(jì)算：==（++++） ====（++++） =====功率因數(shù)cosφ=/=＜根據(jù)設(shè)計(jì)要求。（工廠總配電所按國(guó)家電力部門的要求，按規(guī)定，配電所高壓側(cè)的cosφ≥，所以這里取cosφ=)故需要補(bǔ)償?shù)娜萘浚?(tantan)=[tan() tan() ] =966Kvar擬補(bǔ)償1200Kvar，補(bǔ)償后：=======功率因數(shù)：cos=/= （滿足要求），高壓補(bǔ)償柜型號(hào)：TBB101200/50。 第四章 電氣主接線電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號(hào)并按工作順序排列，詳細(xì)地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。對(duì)電氣主接線的基本要求概括地說應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。1．可靠性所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性不僅要考慮—次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí)，可靠性不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。一種主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能是不可靠的。2．靈活性主接線的靈活性有以下幾方面要求；1)調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。2)檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，且不致影響對(duì)用戶的供電。3)擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改建量最小。3．經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。1．考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。2．考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)5—10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小和分布、負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。3．考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響對(duì)一級(jí)負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)負(fù)荷供電。三級(jí)負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。4．考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性要求低。5．考慮備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電、適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不問。例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)允許切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式電氣主接線的設(shè)計(jì)程序電氣主接線的設(shè)計(jì)伴隨著變電所的整體設(shè)計(jì)，即按照工程基本建設(shè)程序，歷經(jīng)可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段和施工設(shè)計(jì)階段等四個(gè)階段。在各階段中隨要求、任務(wù)的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟相同。 (1)對(duì)原始資料進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下： 1)本工程情況。主要包括：變電所類型；設(shè)計(jì)規(guī)劃容量；變壓器容量及臺(tái)數(shù)；運(yùn)行方式等。 2)電力系統(tǒng)情況。電力系統(tǒng)近期及遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(5—10年)；變電所在電力系統(tǒng)中的位置(地理位置和容量位置)和作用；本期工程和遠(yuǎn)景規(guī)劃與電力系統(tǒng)連接方式以及各級(jí)電壓中性點(diǎn)接地方式等。 3)負(fù)荷情況。負(fù)荷的性質(zhì)及地理位置、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。電力負(fù)荷在原始資料中雖已提供，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該認(rèn)真地辯證地分析。因?yàn)樨?fù)荷的發(fā)展和增長(zhǎng)速度受政治、經(jīng)濟(jì)、工業(yè)水平和自然條件等方面影響。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金，否則電量供應(yīng)不足，就會(huì)影響其他工業(yè)的發(fā)展。 4)環(huán)境條件。當(dāng)?shù)氐臍鉁亍穸?、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔、地震等因素對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。特別是我國(guó)土地遼闊，各地氣象、地理?xiàng)l件相差甚大，應(yīng)子以重視。對(duì)重型設(shè)備的運(yùn)輸條件也應(yīng)充分考慮。 5)設(shè)備制造情況。為使所設(shè)計(jì)的主接線具有可行性，必須對(duì)各主要電器的性能、制造能力和供貨情況、價(jià)格等資料匯集并分析比較，保證設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性?！?2)擬定主接線方案。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個(gè)主接線方案。因?yàn)閷?duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案(近期和遠(yuǎn)期)。應(yīng)依據(jù)對(duì)主接線的基本要求，從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2—3個(gè)技術(shù)上相當(dāng)，又都能滿足任務(wù)書要求的方案，再進(jìn)行可靠性定量分析計(jì)算比較，最后獲得技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)可行的主接線方案。 (3)主接線經(jīng)濟(jì)比較。 (4)短路電流計(jì)算。對(duì)擬定的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進(jìn)行短路電流計(jì)算。 (5)電器設(shè)備的選擇。 (6)繪制電氣主接線圖及其他必要的圖紙。(7)工程概算。包括：主要設(shè)備器材費(fèi)；安裝工程費(fèi)；其他費(fèi)用。 主接線設(shè)計(jì)主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種形式，分為兩大類：有匯流母線的接線形式、無匯流母線的接線形式。變電所電氣主接線的基本環(huán)節(jié)是電源(變壓器)、母線和出線(饋線)。各個(gè)變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯?。在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí)(一般超過4回)，為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便有利于安裝和擴(kuò)建。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設(shè)備增多。無匯流母線的接線使用開關(guān)電器較少，占地面積小，但只適用于進(jìn)出線回路少，不再擴(kuò)建和發(fā)展的變電所。有匯流母線的接線形式主要有：?jiǎn)文妇€接線和雙母線接線。以單母線接線為例。 單母線接線 圖41 單母線接線如圖41 所示，單母線接線的特點(diǎn)是整個(gè)配電裝置只有一組母線，每個(gè)電源線和引出線都經(jīng)過開關(guān)電器接到同一組母線上。供電電源是變壓器或高壓進(jìn)線回路。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線回路都可以從電源l或2獲得電能。每條引出線回路中部裝有斷路器和隔離開關(guān)，靠近母線側(cè)的隔離開關(guān)QS2稱作母線隔離開關(guān)，靠近線路側(cè)的QS3稱為線路隔離開關(guān)(在實(shí)際變電所中，通常把靠近電源側(cè)的隔離開關(guān)稱為甲刀閘，把靠近負(fù)荷側(cè)的隔離開關(guān)稱為乙刀閘)。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流，故用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置．其開合電流能力極低，只能于設(shè)備停運(yùn)后退出工作時(shí)斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。所以，同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器時(shí)隔離電源。若饋線的用戶側(cè)沒有電源時(shí)，斷路器通往用戶則可以不裝設(shè)線路隔離開關(guān)。但如果費(fèi)用不大，為了防止過電壓的侵入。也可以裝設(shè)。同一回路中串接的隔離開關(guān)和斷路器，在運(yùn)行操作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守下列操作順序：如對(duì)饋線送電時(shí)，須先合上隔離開關(guān)QS2和QS3，再投入斷路器QF2；如欲停止對(duì)其供電，須先斷開QF2，然后再斷開QS3和QS2。為了防止誤操作，除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外。還應(yīng)在隔離開關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖。接地開關(guān)(又稱接地刀間)QS4是在檢修電路和設(shè)備時(shí)合上，取代安全接地線的作用。當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)扣線路隔離開關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開關(guān)。對(duì)35kV及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置1—2組接地開關(guān)或接地器，以保證電器和母線檢修時(shí)的安全。1．單母線接線的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 缺點(diǎn)：靈活性和可靠性差，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，必須斷開它所連接的電源，與之相連的所有電力裝置在整個(gè)檢修期間均而停止工作。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。2．單母線接線的適用范圍 一般適用于一臺(tái)主變壓器的以下兩種情況： (1)610kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回。 (2)3566kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回。 單母線分段接線為了克服一般單母線接線存在的缺點(diǎn)，提高它的供電可靠性和靈活性，可以把單母線分成幾段，在每段母線之間裝設(shè)一個(gè)分段斷路器和兩個(gè)隔離開關(guān)。每段母線上均接有電源和出線回路，便成為單母線分段接線，如圖42所示。1．單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn)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)一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。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)，該段母線的回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；③擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 2．適用范圍 (1)6一10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。 (2)35—66kV配電裝置出線回路數(shù)為4—8回時(shí)。圖42 單母線分段接線 　由本設(shè)計(jì)原始資料知：電力系統(tǒng)某60/10KV變電站用一條10KV的架空線路向本廠供電，一次進(jìn)線長(zhǎng)1km，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000h，且工廠屬于三級(jí)負(fù)荷，所以只進(jìn)行總配電在進(jìn)行車間10/，母線聯(lián)絡(luò)線采用單母線不分段接線方式。主機(jī)線圖43。10KV進(jìn)線1車變2車變4車變3車變5車變圖43 主接線示意圖第五章 短路電流的計(jì)算 概述所謂短路是指電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。引起短路的原因主要有以下三個(gè)方面： (1)電氣絕緣損壞 電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞是產(chǎn)生短路的主要原因，而造成設(shè)備絕緣損壞的原因主要有絕緣材料的自然老化、機(jī)械損傷和各種形式的過電壓等 (2）運(yùn)行人員誤操作 運(yùn)行人員不按正確的操作規(guī)程操作，如帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)，檢修后未拆除地線就送電等，也是引起短路的主要原因。 (3)其他因素 鳥獸跨接在裸露的載流導(dǎo)體上，氣象條件惡化，如大風(fēng)、雨雪、冰雹等，以及施工挖傷電纜也是造成短路的主要因素。在三相交流系統(tǒng)中，短路的基本類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。其中三相短路也稱為對(duì)稱短路，發(fā)生該種故障后系統(tǒng)與正常運(yùn)行一樣仍然保持三相對(duì)稱。其余三種短路屬于不對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相接地短路占大多數(shù)，三相短路的機(jī)會(huì)最少。但是由于三相短路電流最大，危害最嚴(yán)重；并且從計(jì)算方法看，一切不對(duì)稱短路哦計(jì)算，都以對(duì)稱短路計(jì)算為基礎(chǔ)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的總