【文章內(nèi)容簡介】 每根電纜應(yīng)能承受100%的二級負(fù)荷。(2)變配電所的非專用電源進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)短路的斷路器或負(fù)荷開關(guān)熔斷器。(3)對一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變電所采用放射式的高壓配電，以確保供電可靠性，但對輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。(4)變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓熔斷器。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)為單母線分段，且有自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓總開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)，均應(yīng)采用低壓熔斷器。(1)變配電所的高低壓母線，一般采勇單母線或單母線分段接線方式。(2)35KV及以上電源進(jìn)線為雙回路時(shí)，宜采用橋式接線和線路變壓器。(3)變配電所的主接線方案應(yīng)與主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求相適應(yīng)。(1)變配電所的主接線在滿足運(yùn)行要求的前提下應(yīng)力求簡單。(2)中小型工廠變電所，一般可采用高壓少油斷路器。(3)工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其中的電流、電壓互感器只供計(jì)費(fèi)的電能表用。變電站主接線的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。通常變電站主接線的高壓側(cè)，應(yīng)盡可能采用短路器數(shù)目教少的接線，以節(jié)省投資，隨出線數(shù)目的不同，可采用橋形、單母線、雙母線及角形接線等。如果變電站電壓為超高壓等級，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線帶旁母接線或采用一臺半斷路器接線。變電站的低壓側(cè)常采用單母分段接線或雙母線接線，以便于擴(kuò)建。6~10KV饋線應(yīng)選輕型斷路器，如SN10型少油斷路器或ZN13型真空斷路器；若不能滿足開斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)采用限流措施。在變電站中最簡單的限制短路電流的方法，是使變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行；若分列運(yùn)行仍不能滿足要求，則可裝設(shè)分列電抗器，一般盡可能不裝限流效果較小的母線電抗器。故綜合從以下幾個(gè)方面考慮：(1) 斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電；(2)線路能否滿足Ⅰ,Ⅱ類負(fù)荷對供電的要求；(3)大型機(jī)組突然停電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。主接線方案的擬定：對本變電所原始材料進(jìn)行分析，結(jié)合對電氣主接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)，供電可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。此主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)各種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建發(fā)展方便。變電所的接線應(yīng)從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)出發(fā)。本次設(shè)計(jì)工廠35KV總降變電所，地位較為重要，應(yīng)盡量保證供電的可靠性，又由于是總降變電所，從經(jīng)濟(jì)性來考慮主接線不宜復(fù)雜。(1)只裝有一臺主變壓器的總降變電所主接線通常采用一次側(cè)無母線、二次側(cè)為單母線的主接線。一次側(cè)采用斷路器為主開關(guān)。其特點(diǎn)是簡單經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性不高，只適用于三級負(fù)荷。(2) 一次側(cè)為內(nèi)橋式接線的總降變電所主接線這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負(fù)荷。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變電所。(3) 一次側(cè)為外橋式接線的總降變電所主接線這種主接線也適用于一、二級負(fù)荷。這種外橋式接線多用于電源線路不長而主變壓器需經(jīng)常切換以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的總降壓變電所。(4) 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線這種主接線兼有上述內(nèi)橋式和外橋式兩種接線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大?？晒┮?、二級負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的情況。(5) 一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主接線采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大提高，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在企業(yè)中少用，主要用于電力系統(tǒng)中。綜合上述的主接線方案的比較,一次側(cè)選用線路—變壓器組接線方式,即采用兩臺變壓器分列運(yùn)行,二次側(cè)采用單母分段接線方式。第五章 短路電流計(jì)算電氣設(shè)備或?qū)w發(fā)生短路故障時(shí)通過的電流為短路電流。在工業(yè)企業(yè)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)，而且還要考慮到發(fā)生故障所造成的不正常狀態(tài)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障一般最常見的是各種短路。所謂短路是指相與相之間的短接，或在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中一相或幾相與大地相接（接地），以及三相四線制系統(tǒng)中相線與中線短接。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（幾千甚至幾十萬安），電源的電壓完全降落在短路回路中。發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所，例如：過電壓、直接雷擊、絕緣材料的陳舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等，運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作，如帶負(fù)荷拉開隔離開關(guān)，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器；在長期過負(fù)荷元件中，由于電流過大，載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未及時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時(shí)，其它兩相對地電壓升高倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕緣的氣體或固體物質(zhì)，如不加強(qiáng)絕緣，經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修或者采取其他特殊防護(hù)措施等，都很容易造成短路。此外，在電力系統(tǒng)中，某些事故也可能直接導(dǎo)致短路，如桿塔塌導(dǎo)線斷線等。動(dòng)物或飛禽跨接載流導(dǎo)體也會(huì)造成短路事故。短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力能形成很大的破壞應(yīng)力，如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固，則可能遭到嚴(yán)重破壞。短路電流越大，通過的時(shí)間越長，對故障元件破壞的程度也越大。由于短路電流很大，即使通過的時(shí)間很短，也會(huì)使短路電流所經(jīng)過的元件和導(dǎo)體收起不能容許的發(fā)熱，從而破壞絕緣甚至使載流部分退火、變形或燒毀。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流（超過額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，首先需要計(jì)算回路中各元件的阻抗。各元件阻抗的計(jì)算通常采用有名值和標(biāo)么值兩種計(jì)算方法。前一種計(jì)算方法主要適用于1KV以下低壓供電系統(tǒng)的網(wǎng)路中，后一種計(jì)算方法多用在企業(yè)高壓供電系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)中。標(biāo)么值一般又稱為相對值，是一個(gè)無單位的值，通常采用帶有*號的下標(biāo)以示區(qū)別，標(biāo)么值乘以100，即可得到用同一基準(zhǔn)值表示的百分值。在標(biāo)么值計(jì)算中。首先要選定基準(zhǔn)值。雖然基準(zhǔn)值可以任意選取，但實(shí)際計(jì)算中往往要考慮計(jì)算的方便和所得到的標(biāo)么值清晰可見，如選取基值功率為100MVA和短路點(diǎn)所在網(wǎng)路的平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓。尚須指出，在電路的計(jì)算中，各量基準(zhǔn)值之間必須服從電路的歐姆定律和功率方程式，也就是說在三相電路中，電流、電壓、阻抗、和功率這四個(gè)物理量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)滿足下列關(guān)系：表51標(biāo)么值換算公式序號元件名稱標(biāo)幺值有名值（Ω）短路功率（MVA）備注1發(fā)電機(jī)（或電動(dòng)機(jī)）=SNG、－發(fā)電機(jī)的額定容量，MAV及其次暫態(tài)電抗SNT、UK%－變壓器的額定容量MAV及其短路電壓的 百分值UNR、INR、XR%－電抗器的額定電壓、額定電流及電抗百分值Uav－電抗器或線所在網(wǎng)路的平均額定電壓PT－變壓器短路損耗kW2變壓器RT=XT=3電抗器4線路表52電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35KV以上6~10KV220∕380V架空線路電纜線路 圖51短路等效電路圖。UC1=, UC2=,取基準(zhǔn)值Sd=100MVA ,SOC=1000MVAId1= == KA ,Id2=== KA電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：X1*==架空線路的電抗標(biāo)么值，查表的到，X0=X2*= X0L==電力變壓器的電抗標(biāo)么值：UK%=5 , X3*==41)當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)圖52 k1點(diǎn)短路等效電路圖總電抗 =+=三相短路電流周期分量有效值 == KA其他三相短路電流 I”(3)= = == KA= == KA== KA三相短路容量=== MVA2)當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)圖53 k2點(diǎn)短路等效電路圖總電抗 =++=三相短路電流周期分量有效值 == KA 其他三相短路電流I”(3)= = == KA = == KA == KA三相短路容量 === MVA表53短路電流計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA 三相短路容量 /MVAk1 k2 ，架空線路為17km。UC1=, UC2=,取基準(zhǔn)值Sd=100MVA ,SOC=1000MVA Id1= == KA , Id2=== KA電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：X1*==架空線路的電抗標(biāo)么值，查表的到，X0= X2*= X0L=17=用標(biāo)么值的方法按上計(jì)算方法可得k1和k2點(diǎn)的短路電流。1)當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)總電抗 =+=三相短路電流周期分量有效值 ==其他三相短路電流I”(3)= = == KA = == KA == KA三相短路容量 === MVA2)當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)總電抗 =++=三相短路電流周期分量有效值 == KA 其他三相短路電流I”(3)= = = KA = == KA == KA三相短路容量 === MVA表54短路電流計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA 三相短路容量 /MVAk1 k2 第六章 電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按下列條件選擇和校驗(yàn)：1）按正常工作條件包括電壓，電流，頻率及開斷電流等選擇；2）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)；3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度，濕度，海拔高度以及有無防塵，防腐，防火，防爆等要求；4）按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能，互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級等進(jìn)行選擇；高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。要使企業(yè)供電系統(tǒng)的安全可靠，必須正確合理的選擇各種電氣設(shè)備，選擇企業(yè)供電系統(tǒng)中高壓電氣設(shè)備的一般原則，除按正常運(yùn)行下的額定電壓、額定電流等條件外，還應(yīng)按短路情況下進(jìn)行校驗(yàn)，但各種電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目也不盡一樣，見下表61：表61高壓設(shè)備選擇和校驗(yàn)的項(xiàng)目設(shè)備名稱選擇項(xiàng)目校驗(yàn)項(xiàng)目額定電壓KV額定電流KV裝置類型戶內(nèi)戶外準(zhǔn)確度級電抗百分?jǐn)?shù)x%短路電流開斷能力二次容量剩余電壓熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定高壓短路器***負(fù)荷開關(guān)***隔離開關(guān)**熔斷器*電流互感器***電壓互感器*母線***電纜*** 說明：—需要選擇的項(xiàng)目 *—需要校驗(yàn)的項(xiàng)目校驗(yàn)的基本原則：1）：UNeUN； 2)，I30；3)設(shè)備的額定開斷電流Iamp。不應(yīng)小于它的最大短路電流有效值即Iamp。； 4)按短路條件校驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。導(dǎo)線應(yīng)具有較好的導(dǎo)電性能，較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕等特點(diǎn)。導(dǎo)線的種類有鋁絞線，銅芯鋁絞線，銅絞線，電力電纜，低壓塑料線，低壓橡膠線等。極大部分的高，低壓電力線路裸鋁線，鋼芯鋁絞線。高壓絕緣線主要用在城鎮(zhèn)街道上，以提高線路的運(yùn)行安全和降低線路損耗。（1）380V以下的低壓線路，一般多采用塑料C橡皮絕緣線或塑料地理電力線。允許載流量不小于通過相線的計(jì)算電流Ial≥I30；各個(gè)車間及母線的計(jì)算電流如下：車間一：S’30(1) = = KVA車間二：S’30(1) = = KVA車間三：KVA車間四：S’30(1) = = KVA生活區(qū)：P’30(1) = P30+△PT =+= kW Q’30(1) = Q30－QC+△QT S’30(1) == KVA表62線路計(jì)算電流表車間1進(jìn)線車間2進(jìn)線高壓電機(jī)進(jìn)線車間4進(jìn)線生活區(qū)進(jìn)線10KV母線35KV母線1629 A A19．69 A A A94．16 A A車間1線路，車間2線路，車間3線路，車間4線路，生活區(qū)線路，10kv母線，35kv母線允許載流量分別不小于通過相線的計(jì)算電流Ial≥，,,（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇35kv母線截面： 式中： 經(jīng)濟(jì)截面 , ：正常工作情況下電路中的最大長期工作電流A J：經(jīng)濟(jì)電流密度 ，A/最大長期工用電流=====(A)因?yàn)樽畲罄眯r(shí)數(shù)：(h/a)5000h/a取J=106A/m2 ===30(mm2)查θ=25℃時(shí)母線載流量表選取截面為35mm2鋼芯鋁絞線LGJ35。（3）10kv母線選擇：最大長期工用電流=====(A)因?yàn)樽畲罄眯r(shí)數(shù)：(h/a)5000h/a 取J=106A/m2===(mm2)查θ=25℃。 35KV一次設(shè)備選擇短路點(diǎn)