【正文】 按經(jīng)濟(jì)電流密度 Jec計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面 Aec的公式為： ecec jIA 30? （ 65） 式中， I30為線路計(jì)算電流。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜 導(dǎo)線（或電纜，下同）的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬的消耗量卻要增加。 三相系統(tǒng)相線截面的選擇： 按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量 Ia1不小于通過相線的計(jì)算電流 I30，即： Ia1≧ I30 （ 64） 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所用的計(jì)算電流 I30，對(duì)降壓變壓器高壓側(cè)的導(dǎo)線，應(yīng)取為變壓器額定一次側(cè)電流 I1N。 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜 電流通過導(dǎo)線時(shí)，要產(chǎn)生能耗，使導(dǎo)線發(fā)熱。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。 機(jī)械強(qiáng)度 ① 導(dǎo)線（包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面應(yīng)不小于其最小允許截面。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。 經(jīng)濟(jì)電流密度 35KV及以上高壓線路及電壓 35KV 以下但距離長、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。 低壓穿管線路，一般采用鋁芯絕緣線；但特別重要或有特殊要求的線路，可采用銅芯絕緣線。 低壓電纜線路，一般也采用鋁芯電纜，但特別重要的或有特殊要求的 線路可采用銅芯電纜。敷設(shè)在電纜溝、橋架或穿管（排管）的電纜，一般采用裸鎧裝電纜或塑料護(hù)套電纜。埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用有外保護(hù)層的鎧裝電纜；但在無機(jī)械損傷可能的場所，可采用塑料護(hù)套電纜或帶外護(hù)層的鉛包電纜。低壓架空線 路，也一般采用鋁絞線。當(dāng)檔距較大、電桿較高時(shí)，宜采用鋼芯鋁絞線。 （ 4） 安放位置： 在 CAD 與武警保衛(wèi)中間放一臺(tái) SL7500KVA 型油浸式銅繞組電力的變壓器。 2 號(hào)變壓器 （ 1）供電范圍： CAD；秦嶺隧道火災(zāi)試驗(yàn)。 （ 2）變壓器容量計(jì)算： 計(jì)算負(fù)荷有功容量： P30(1)=∑ P30=486W 計(jì)算負(fù)荷無功容量： Q30(1)=∑Q 30=330Kvar S30(2)= 2230(1) 30(1)PQ?? （ 3）變壓器的選擇 可選 630KVA，考慮到今后發(fā)展的需要，選用型號(hào)為 800KVA 的 SL7800KVA型油浸式銅繞組電力的變壓器。 （ 2）供電系統(tǒng)中諧波干擾不嚴(yán)重時(shí)。 （ 2）當(dāng)供電系統(tǒng)中存在著較大的“諧波源”，高次諧波電流比較突出時(shí)。 （ 5）有載調(diào)壓式 —— 用于電力系統(tǒng)供電電壓偏低或剝奪嚴(yán)重而用電設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量有要求較高的場所。 SL14 等系列具有以上功能，可與可燃性氣體隔離。 （ 2）干式 —— 用于防火要求較高或環(huán)境潮濕，多塵的場所， SCL 等系列環(huán)氧樹脂澆注變壓器，具有較好的難燃，防塵和防潮的性能。 車間變電所中的單臺(tái)變壓器（低壓為 ）的容量，一般 不宜大于1250KVA；但當(dāng)負(fù)荷容量大而集中，且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用 1600～ 2020KVA的更大容量變壓器。 變壓器容量的選擇 變壓器容量的選擇條件 : 一臺(tái) 30NTSS? （ 61） 式中 NTS —— 單臺(tái)變壓器容量； 30S —— 變電所總的計(jì)算負(fù)荷 。 （ 2）供總計(jì)算負(fù)荷大于 1250KVA 的三相負(fù)荷變電所。 （ 2）變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)線，或其他備用電源，而總計(jì)算負(fù)荷不大于1250KVA 的含有部 分一、二級(jí)負(fù)荷的變電所。 （三）配電所容量：根據(jù)負(fù)荷計(jì)算量并考慮中遠(yuǎn)期發(fā)展，配電所容量確定為1300KVA。 （ 3） 10KV進(jìn)線側(cè)母線接線方式：采用單母線分段接線。 總 配電所 具體 情況 （ 1）進(jìn)線電壓：根據(jù)本地區(qū)變電所的出線電壓為 以及學(xué)校負(fù)荷量不大的特點(diǎn)，采用就近地區(qū)變電所專用線進(jìn)線方案。 第三節(jié) 西山梁配電所的位置確定 配電所位置 根據(jù)負(fù)荷中心確定與實(shí)際地形，在西山梁 CAD 對(duì)面，土木系試驗(yàn)基地處可修建配電所。 （ 5）桿上式 較為簡單經(jīng)濟(jì)，但運(yùn)行維護(hù)條件差。 （ 4）露天式 較為簡單經(jīng)濟(jì)，但變壓器露天裝設(shè)，安全可靠性較差，且運(yùn)行維護(hù)不夠方便。 （ 3）車間內(nèi)式 深入負(fù)荷中心，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好，但占車間生產(chǎn)面積，且防火安全大大提高。 ②外附：不占或少占車間生產(chǎn)面積，建筑費(fèi)也較低，但有礙車間外觀整齊。 （ 2）附設(shè)式 ①內(nèi)附：有缺點(diǎn)為建筑費(fèi)較低，且能保持車間建筑外觀整齊，但占車間生產(chǎn)面積。變配電所結(jié)構(gòu)型式和使用范圍如下： 室內(nèi)型 （ 1）獨(dú)立式 優(yōu)點(diǎn)為不受車間生產(chǎn)影響，不占車間生產(chǎn)面積，但建筑費(fèi)高。這種按負(fù)荷功率矩確定負(fù)荷中心的方法也稱為“靜 態(tài)負(fù)荷中心計(jì)算法”。它們?cè)谌芜x的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為 P1（ x1， y1）， y P2（ x2， y2）， P3（ x3， y3）。 ⑥ 露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在下列場所： （ 12） 有腐蝕性氣體的場所； （ 13） 挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級(jí)為四級(jí)的建筑物旁； （ 14） 附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場； （ 15） 容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所。 ④ 一類高、低層主體建筑內(nèi)，嚴(yán)禁設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配變電所，如受條件限制必須設(shè)置時(shí)可采用難燃性油的變壓器，應(yīng)設(shè)在首層靠外墻部位或地下一層，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰或出口的兩旁，并應(yīng)采取相應(yīng)的防火和排油措施。 ② 在無特殊防火要求的多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配備電所，可設(shè)置在底層靠外墻部位，但不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰或疏散出口的兩旁。當(dāng)?shù)叵聝H有一層時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)抬高該所地面等防水措施，并應(yīng)避免洪水或積水從其他渠道淹漬配變電所的可能性。 （ 10） 高層建筑地下層配變電所的位置，宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場所。 （ 8） 不應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)場所以內(nèi)和不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)場所的正上方或正下方，如布置在 爆炸危險(xiǎn)場所范圍以內(nèi)和布置在與火災(zāi)危險(xiǎn)場所的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行的《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。在變壓器容量較小、供電可靠性要求較低的情況下，也可不設(shè)高壓配電室，其高壓熔斷器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)或跌開式熔斷器等，就裝設(shè)在變壓器室（室外為變壓器臺(tái)）的墻上或室外桿上，而在低壓側(cè)計(jì)量電能；或高壓開關(guān)柜不多于 6臺(tái)時(shí)，高壓開關(guān)柜就裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計(jì)量電能。 企業(yè)內(nèi)無總變、配電所，其車間變電所即企業(yè)的降壓變電所。但是，如果變壓器高壓側(cè)為架空線 加一段引入電纜的進(jìn)線方式時(shí)。而高壓電纜進(jìn)線時(shí)，避雷器是安裝在電纜的首端的（圖上未示出），而且避雷器的接地端需連同電纜的金屬外皮一起接地。其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護(hù)裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首端 ，即在總變、配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所一般只設(shè)變壓器室（或室外變壓器臺(tái)）和低壓配電室，其高壓側(cè)大多都不裝開關(guān)，或只裝簡單的隔離開關(guān)、熔斷器（室外為跌開式熔斷器）、避雷器等，如圖 21 所示。它們的主結(jié)線相當(dāng)簡單。 確定主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析于比較 牽引變電所及其他供、變電裝置主結(jié)線的選擇，必須在充分研究各種原始資料、電源與電力系統(tǒng)情況、地區(qū)負(fù)荷別類、牽引供電計(jì)算得到各種參數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)本章前面各節(jié)討論的各種型類、電壓級(jí)主 結(jié)線基本形式，提出若干可能的全變電所主結(jié)線方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)的全面分析，再集中少數(shù)幾個(gè)能同時(shí)滿足技術(shù)要求的方案，深入進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，最后確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu)的主結(jié)線。 外橋結(jié)線當(dāng)變壓器發(fā)生故障或運(yùn)行中需要斷開時(shí)，只需斷開斷路器 1DL 或2DL，而不影響電源線路的正常工作。當(dāng)內(nèi)橋結(jié)線的兩回電源線路接入系統(tǒng)的環(huán)形電網(wǎng)中，并有穿越功率時(shí)， QD 的檢修或故障將造成環(huán)網(wǎng) 斷開。 內(nèi)橋結(jié)線當(dāng)任一線路故障或檢修時(shí)不影響變壓器的并列工作。橋斷路器 QD 在正常狀態(tài)下合閘運(yùn)行。 橋形結(jié)線 當(dāng)牽引變電所只有兩條電源回路和兩臺(tái)主變壓器時(shí)，常在電源線路間用橫向母線將它們連接起來，即構(gòu)成橋形結(jié)線， 橋形結(jié)線分為內(nèi)橋形和外橋形兩種。（ 2）回路改換所接母線時(shí)，用母線隔離開關(guān)來作為倒換的操作電器，易造成誤操作。其缺點(diǎn)是：（ 1）設(shè)備多。任一電源線和負(fù)荷線均可任意接到某一組母線上。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)，只停該回路。也可以兩組同時(shí)工作，通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器分列運(yùn)行，互為備用，電源線和引出線按可靠性要求和電力平衡原則分別接到兩組母線上。可以適應(yīng)多電源、大負(fù)荷，廣泛 應(yīng)用于出線回路≥ 4 路的一、二級(jí)負(fù)荷。 單母線用斷路器分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出一回線向其供電，可保證有兩個(gè)電源供電。而用斷路器分段的，是并列運(yùn)行方式，但當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障母線段切除，保證非故障母線段不間斷供電。通常每段母線接 1 路電源線，引出線分別接到各段上，并使各段引出線的負(fù)荷與電源功率相平衡，以減少各段之間的功率交換。缺點(diǎn)是增加了一套旁路母線和相應(yīng)的設(shè)備，以及為此而增加配電裝置的占地面積。具有旁路母線的單母線結(jié)線不但解決了斷路器的公共備用和檢修備用，在調(diào)試、更換斷路器及內(nèi)裝式電流互感器、整定繼電保護(hù)時(shí)都可不必停電。 2．單母線分段接線 單母線分段的結(jié)線，廣泛 應(yīng)用在 10kV～ 35kV地區(qū)負(fù)荷、城市電牽引各種變電所和 110kV 電源進(jìn)線回路較少的 110kV 結(jié)線系統(tǒng)。缺點(diǎn)是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修，必須斷開所有回路的電源，造成全部用戶停電。隔離開關(guān)有兩種，靠母線側(cè)的母線隔離開關(guān)，為檢修斷路器時(shí)隔離母線側(cè)電源之用；靠線路側(cè)的線路隔離開關(guān)，在下述情況應(yīng)裝設(shè)：（ 1）有電壓反饋的饋線回路（為防止檢修斷路器時(shí)從該側(cè)來電）；（ 2）架空線回路（檢修時(shí)防止雷電過電壓侵入）。 DL— 斷路器； M— 母線 1G、 2G— 線路和母線隔離開關(guān) 這種接線方式所有進(jìn)出線均連在一條母線上。 缺點(diǎn)是母線故障及檢修設(shè)備和母線時(shí)要造成停 電，僅適用于對(duì)可靠性要求不高的 10kV～ 35kV地區(qū)負(fù)荷。③檢修母線和與母線連接的隔離開關(guān)時(shí)，將造成全部停電。 新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)變電所主結(jié)線結(jié)構(gòu)和可靠性等方面，將產(chǎn)生直接影響。 主結(jié)線設(shè)計(jì)與整個(gè) 牽引供電系統(tǒng)供電方案、電力系統(tǒng)對(duì)電力牽引供電方案密切相關(guān)，包括牽引網(wǎng)供電方式、變電所布點(diǎn)、主變壓器接線方式和容量、牽引網(wǎng)電壓水平及補(bǔ)償措施、無功、諧波的綜合補(bǔ)償措施以及直流牽引系統(tǒng)電壓等級(jí)選擇等重大綜合技術(shù)問題，應(yīng)通過供電系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)行全面的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定牽引變電所的主要技術(shù)參數(shù)和各種技術(shù)要求。 主結(jié)線方案力求簡單。③主結(jié)線方案與主變壓器 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。 ①變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段。④變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓熔斷器。②接于公共干線上 的變配電所電源進(jìn)線首端，應(yīng)裝設(shè)帶有斷路保護(hù)的開關(guān)設(shè)備。例如對(duì)一、二級(jí)重要負(fù)荷，其主結(jié)線方案應(yīng)考慮兩臺(tái)主變壓器，且一般應(yīng)為雙電源供電。⑤變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。③在裝設(shè)高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)的出現(xiàn)柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。①在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)， 必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。 變配電所的主結(jié)線方案 原則與一般 要求： 安全 性 應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，能成分保證人身和設(shè)備的安全。另一種是用來控制、指示、測量和保護(hù)主電路及設(shè)備運(yùn)行的電路圖，稱為二次電路圖或二次回路圖。配電系統(tǒng)應(yīng)加閉鎖，避免并聯(lián)，故障后手動(dòng)切換，尋找故障時(shí)要中斷供電 。可對(duì)二級(jí)負(fù)荷配電，但保護(hù)裝置和整定配合都比較復(fù)雜 ② 雙側(cè)供電環(huán)式： 用于對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷配電。 ① 單側(cè)供電環(huán)式： 用于對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷配電，一般兩回電源同時(shí)工作開環(huán)運(yùn)行，也可一用一備閉環(huán)運(yùn)行。當(dāng)供電電源可靠時(shí)，也供給一級(jí)負(fù)荷。 （ 2） 樹干式 配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量少且投資少，但故障影響范圍較大，供電可靠性較差 ① 單回路樹干式：一般用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷配電，每條線路裝接的變壓器約 5臺(tái)以內(nèi)，總?cè)萘恳话悴怀^ 2020KVA。 ② 雙回路放射式：線路互為備用，用于配電給二級(jí)負(fù)荷。 （ 1） 放射式 供電可靠性高，保護(hù)簡單，便于自動(dòng)化，故障發(fā)生后影響范圍比較小，但配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多而造價(jià)較高。 ③ 較大功率的 沖擊性負(fù)荷或沖擊性負(fù)荷群與對(duì)電壓波動(dòng)、閃變敏感的負(fù)荷，宜分別由不同的配電變壓器供電。 （ 5）為了限制電壓波動(dòng)和閃變（不包括電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)允許的電壓波動(dòng)）在合理范圍，對(duì)沖擊性低壓負(fù)荷宜采取下列措施：