【正文】 1 . 1 電力 系統(tǒng)的一般概念 ????????????????????? [1 ] 1 . 1 . 1 對供電系統(tǒng)的基本要求 ??????????????????? [1 ] 1 . 1. 2 電力負(fù)荷的分類 ?????????????????? ???? [1 ] 1 . 2 變電所的作用和工作原理、分類 ???????????????? [2 ] 1 . 2. 1 變電所的作用 ??????????????????????? [2 ] 1 . 2 . 2 變電所的分類 ??????????????? ??? ????? [2 ] 1 . 3 設(shè)計說明 ???????????? ????????????? ? [3 ] 1 . 3 . 1 設(shè)計依據(jù) ??????????? ???????????? ?? [3 ] 1 . 3 . 2 設(shè)計范圍、建設(shè)規(guī)模 ?????????? ?????? ??? [ 3 ] 1 . 3 . 3 選址、所在地物理及氣象情況 ?????????? ?? ??? [ 3 ] 1 . 3 . 4 主要涉及內(nèi)容 ??????????? ????????? ?? [ 4 ] 二 電氣主接線 ?????????? ??? ???????? ??? [ 4 ] 2 . 1 主接線的設(shè)計原則 ???????????? ???????? ? [ 4 ] 2 . 1 . 1 主接線設(shè)計依據(jù) ??????????? ??????? ?? [ 4 ] 2 . 1 . 2 主接線設(shè)計的基本要求 ???????????? ???? ? [ 5 ] 高壓配電裝置的基本接線、適用范圍及主接線的選擇 ?????? [ 6 ] 2 . 2 . 1 可選擇的接線方式 ???????????? ????? ? [ 6 ] 2 . 2 . 2 對 6 6 K V 側(cè)接線方式進(jìn)行論證 ???????????? ?? [ 6 ] 2 . 2 . 3 對二次配電主接線方式進(jìn)行論證 ???????????? ? ? [ 6 ] 2 . . 2 . 4 變電所主接線的說明 ?????????? ?????? ??? [ 7 ] 三 參數(shù) 計算 ???????????? ? ?????????????? ? [7] 3 . 1 負(fù)荷計算 ?????????? ????????????? ??? [7 ] 3 . 1 . 1 負(fù)荷計算數(shù)據(jù)表 ???????? ????????? ????? [7 ] 3 . 1 . 2 無功補(bǔ)償 ?????????? ???????????? ??? [8] 3 . 2 短路電流計算 ?????? ?????????? ??????? [ 9 ] 3 . 2. 1 一般規(guī)定 ??????????? ???????????? ?? [10 ] 3 . 2. 2 電氣系統(tǒng)短路電流計算條件 ?????????? ???? ??? [10 ] 3 . 2. 3 三相短路形式 ???????????? ?????????? ? [10 ] 3 . 2. 4 短路電流的計算方法 ??????????? ??????? ?? [11 ] 66KV 電源側(cè)線路選擇 ???????????? ??????? ? [12] 該變電所 66 K V 側(cè)計算數(shù)據(jù) ??????????????? ?? [13] . 7 主變壓器二次側(cè)母線短路電流 ?????????? ?? ?? ? ? [13 ] 四 變電所設(shè)備的選擇與校驗(yàn) ??????????? ?????? ?? [13 ] 高壓電器選擇的一般要求 ??????????? ??????? ?? [13] 4 . 1. 1 一般原則 ?????????? ???????????? ??? [13 ] 4 . 1. 2 技術(shù)條件 ???????????? ???????????? ? [14 ] 4 . 1 . 3 環(huán)境條件 ??????????? ??????????? ?? [15 ] 4 . 1 . 4 環(huán)境保護(hù) ?????????? ??????????? ??? [ 16] 4 . 2 主變壓器的選擇 ??????????? ????????? ?? [ 17] 4 . 2 . 1 變壓器臺數(shù)的確定 ??????????? ??????? ?? [ 17] 4 . 2. 2 主變壓器容量的確定 ???? ??????? ??????? ?? [ 17] 高壓斷路器的選擇 ??????? ????????? ?????? [17] 高壓隔離開關(guān)選擇 ????????????? ????????? [18] 1 電流互感器選擇 ???????????? ?????????? ? [18] 高壓側(cè)避雷器選擇 ?????? ????????? ??????? [19] 10 K V 主要設(shè)備選擇 ??????? ??????? ????? ? ? [20] 五 保護(hù)設(shè)計 ???????????? ????????????? ? [ 22 ] 短路保護(hù) ???????????? ????????????? ? [22] 5 . 1. 1 相間短路三段式電流保護(hù) ??????? ????? ?????? [ 23] 5 . 1. 2 整定 計算 ???????????? ???????????? ? [ 24] 過電壓保護(hù) ???????????? ???????????? ? [ 25] 66KV 電源進(jìn)線 ???????????? ??????? ??? ? [25] 線路入口端（包括 66KV 入口 10KV 配出口） ??????????? [25] 10KV 室外母線入口處裝設(shè)避雷器 ???????? ?? ????? [25] . 4 獨(dú)立避雷針 ?????????? ???????????? ?? [ 26] 5 . 2. 5 配電裝置的絕緣配合 ?????????? ???????? ?? [ 27] 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????? [ 28] 1 鐵路變電所的電氣系統(tǒng)設(shè)計 一 引論 電力系統(tǒng)的一般概念 電能是社會主義建設(shè)和人民生活不可缺少的重要能源，電力工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。 由發(fā)電廠、輸電、配電線路、變電所和用電設(shè)備組成的整體，稱為電力系統(tǒng)，如果把發(fā)電廠的動力部分也包含 在內(nèi)，又稱為動力系統(tǒng)，至今為止，電能尚不能大量儲存，所以電力系統(tǒng)生產(chǎn)和供應(yīng)中的三大過程（發(fā)電、輸變電、用電）是一次完成的，這是電力工業(yè)的顯著特點(diǎn)。 保證供電的連續(xù)、可靠性。 （ 2）二級負(fù)荷：突然停電時，會引起嚴(yán)重減產(chǎn)、停工、生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，局部交通受阻，大部分城市居民正常生活被打亂。此級負(fù)荷停電時造成的損失較小。 二級負(fù)荷應(yīng)盡量有兩 回線路供電，且兩回線路引自不同的變壓器或母線段，確有困難時，允許由一回專用線路供電。 變電所的作用和工作原理、分類 變電所的作用 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它是變換和調(diào)整電壓、變換和分配電能的場所，往往擔(dān)負(fù)著向用電設(shè)備直接供電的任務(wù)。有些變電所還裝有調(diào)整電壓和無功功率的電力電容器組、靜止補(bǔ)償裝置或調(diào)相機(jī)等設(shè)備。 變電所的分類 按電壓的升降分類，通常分為升壓變電所和降壓變電所兩大類。 （ 2）降壓變電所按性質(zhì)和規(guī)模將劃分區(qū)域變電所，地方變電所，終端變電所三種。它由大電網(wǎng)供電，通過降壓后主要向地方變電所供電。 終端變電所 多數(shù)是工業(yè)企 業(yè)變電所和農(nóng)村的鄉(xiāng)鎮(zhèn)變電所，它的高壓側(cè)多為 1035 千伏，低壓側(cè)為310 千伏和 千伏 /220 伏系統(tǒng)。 本設(shè)計是高壓側(cè) 66 千伏，低壓側(cè) 10 千伏的鐵路變電所的低壓側(cè)部 分 的配電系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)。 設(shè)計說明 某 火車站由于擴(kuò)建增加新的大型用電設(shè)備，用電負(fù)荷增大，原有的鐵路變電所已不能滿足需要。 設(shè)計依據(jù) 工程 計劃書。 工程協(xié)議書。 10KV 室內(nèi)配電設(shè)備。 1 選址、所在地物理及氣象情況 選址應(yīng)遵的原則： （ 1）變電所在電力系統(tǒng)中的作用和地位。 （ 3）進(jìn)出線方便。 （ 5）應(yīng)考慮地形和地質(zhì)條件。 （ 7）避免電訊通信干擾。 （ 9）有利于防洪排水。 按上述原則，參考用戶負(fù)荷分布情況，經(jīng)過兩次方案論證、決定將所地址選在負(fù)荷中心區(qū)的 火車站以西 500 米 的一角處，處于負(fù)荷中心位置，距區(qū)域 66千伏網(wǎng)絡(luò)線路 公里，運(yùn)輸方便、供電線路均采用電纜線路引入及配出用戶負(fù)荷， 66千伏架空線路引入。地區(qū)氣象條件地理資源表： 資料內(nèi)容 用 途 年最高氣溫 選變壓器 最熱日平均最高溫 選室外母線 年連續(xù)三次最熱日晝夜平均溫 選空氣中電纜 最熱月平均溫度 選室內(nèi)導(dǎo)線、母線 土壤中 地下電纜 年雷電小時 ,雷電日數(shù) 防雷裝置 土壤凍結(jié)深度 地下裝置 主要涉及內(nèi)容 （ 1）確定配電系統(tǒng)圖（一、二次結(jié)線 ） （ 2）確定電氣布置原則 （ 3）短路電流計算 （ 4）主導(dǎo)體和電氣設(shè)備選擇 （ 5）繼電保護(hù)裝置和整定計算 （ 6）確定防雷和接地保護(hù)方案 二 電氣主接線 電氣主接線又稱一次接線或主接線 ， 是多種主要電氣設(shè)備如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)，互感器、線路、電容器、電抗器、母線、避雷器等）按一定順序要求，連接而成的、分配和傳送電能的總電路，將電路中各種電氣設(shè)備用統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號繪制而成的電氣聯(lián)結(jié)圖，稱為電氣主接線圖。 電氣主接線對電氣設(shè)備的選擇、配 電裝置的布置、運(yùn)行的可靠性、靈活性、操作與檢 1 修的安全以及今后的擴(kuò)建、對電力工程建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)節(jié)約等等，都有很大影響、最基本設(shè)計所需要的，也是基礎(chǔ)的部分。 主接線的設(shè)計原則 主接線設(shè)計依據(jù) 變電所在電力系統(tǒng)中地位和作用：本鐵路變電所為電力系統(tǒng)中的一般變電所。 負(fù)荷大小的重要性：本變電所為二次負(fù)荷變，一般由兩個電源獨(dú)立供 電，且當(dāng)任何一電源失去后，能保證 2級負(fù)荷供電。 （一）可靠性： 研究主接線可靠性應(yīng)注意的問題： ①主接線可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，可靠性的定量分析則只做參考。 ③主接線的可靠性在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡化接線。 主接線可靠性的具體要求 ①斷路器檢修時，不宜影響對鐵路電力系統(tǒng)的供電。 ③盡量避免地方一次變及本變電所全部停運(yùn)的可能性。 （二）靈活性 調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除變壓器和線路；調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的鐵路系統(tǒng)調(diào)度要求。 擴(kuò)建時，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。 投資省 ① 主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)，電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。 ③要能限制短路電流，以便于選擇廉價的電氣設(shè)備或輕型電器。 電能損失減少到最低程度。單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段，增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)等。變壓器 —— 線路單元接線，橋形接線，角形接線。 對 66KV 側(cè)接線方式進(jìn)行論證 考慮重要負(fù)荷的可靠供電， 66KV 側(cè)進(jìn)線為雙回線，并采用兩臺變壓器，所以宜采用橋形接線：橋形接線是優(yōu)于單元接線方式的，是單母線分段的變形。 內(nèi)橋接線：如圖 a，為內(nèi)橋接線，它適用于線路較長，故障斷開或檢修機(jī)會較多的變電所。 外橋接線：如圖 b，橋接線設(shè)在單元斷路外側(cè)。但檢修斷路器時應(yīng)停運(yùn)一臺變壓器，而使配電輸出容量減少，這是其缺點(diǎn)。 對二次配電主接線方式進(jìn)行論證 由于對用戶負(fù)荷的調(diào)查中，有重要的一級負(fù)荷用戶，已經(jīng)按用戶要求設(shè)置雙回線送電，其它重要負(fù)荷已由另外的變電所送電，以保證其可靠性，因而在本設(shè)計中應(yīng)對此種情況予以考慮。 ②缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線或母線隔離開關(guān)）故障或檢修，需切除整個配電裝置、停電。 單母線分段或單母線分 段帶旁路 ①優(yōu)點(diǎn)： 1）用斷路器把母線分段后，對重要負(fù)荷用戶可以從不同母線段引出兩個回路，有兩個電源供電。 3）沒有旁路母線后，可以使斷路器檢修時，由旁路斷路器代替線路斷路器，負(fù)荷由旁路母線送出。為克服這一缺點(diǎn)，并考慮城區(qū)線 1 路走廊、空間緊張問題，可采用地下電纜線送出。 ③ 適用于配電裝置出線回路在 6 回及以上時。因?yàn)樨?fù)荷配出線為 14 回路，考慮予留每段各