1 廣西來賓八一 110第一節(jié) 課題背景 廣西來賓八一變電所 110電站的電氣設(shè)計(jì)是在 八一工業(yè)園區(qū) 諸多企業(yè)中存在許多設(shè)備較為陳舊，并且考慮到今后企業(yè)發(fā)展所需用電量急劇增長(zhǎng)，原變電所容量遠(yuǎn)不能滿足的情況下，考慮經(jīng)濟(jì)效益等諸多因素，對(duì)其進(jìn)行新建一降壓站來改善企業(yè)用電情況和滿足今后整個(gè)工業(yè)園區(qū)的發(fā)展要求。我們的目標(biāo)就是針對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)有設(shè)備的可利用程度以及對(duì)今后企業(yè)發(fā)展規(guī)劃，用合理的投入來滿足整個(gè)工業(yè)園區(qū)所有企業(yè)的用電需求，而新建變電站正是改善企業(yè)用電需求和滿足企業(yè)快速發(fā)展要求的必然結(jié)果。 本設(shè)計(jì)書在設(shè)計(jì)過程中匯集了大量的資料，是 根據(jù)八一工業(yè)園區(qū)用電的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到企業(yè)今后的發(fā)展規(guī)劃，按照安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 尤其對(duì)于線路保護(hù)整定計(jì)算的新方法和要求進(jìn)行了比較詳盡的闡述，體現(xiàn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，由于時(shí)間倉促及水平有限，設(shè)計(jì)中不免有疏漏不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正！ 第二節(jié) 原始資料 八一工業(yè)園的供電情況和負(fù)荷分布資料如下： 廣西來賓市城北工業(yè)園區(qū)八一變電站 所處海拔高度 72m,最高年平均氣溫 20，月平均氣溫 32，最熱地下 5。地處平緩山坡，不 占耕地，且交通方便。 該站為降壓站，有 1103501106統(tǒng)最大運(yùn)行方式容量為 3500應(yīng)系統(tǒng)電阬 統(tǒng)最小運(yùn)行方式容量為2800應(yīng)系統(tǒng)電阬 以系統(tǒng)容量及電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值），系統(tǒng)以水電容量為主。 最小負(fù)荷為最大負(fù)荷的 55%,最小負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)400. 表 135變壓器容量 ) 用戶名稱 容量（ 性質(zhì) 距離（ 水泥廠 20 氮肥廠 18 2 鋁廠 17 鐵合金廠 5 表 110用戶名稱 功率 (性質(zhì) 線路類型 線路長(zhǎng) （ 自來水廠 架空 1 糖廠 架空 院 電纜、直埋 灌廠 架空 2 機(jī)床廠 架空 1 棉紡廠 架空 政用電 、 3 電纜、溝中 3 第二章 負(fù) 荷計(jì)算和無功補(bǔ)償 第一節(jié) 負(fù)荷計(jì)算 一、概述 供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠的運(yùn)行，則其中各個(gè)元件都必須要選擇適當(dāng)，除了應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷（ 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理，將直接影響到電氣和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大， 造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燒毀。因此，確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。 二、 3535 6 . 3 4 . 0 1 0 . 0 1 5 . 0 3 5 . 3S M V A 三、 1010104 . 0 3 . 2 1 . 0 0 . 8 2 . 8 3 . 0 2 . 4 1 7 . 21 . 9 3 6 1 . 5 4 8 8 1 . 4 8 4 0 . 3 8 7 2 1 . 3 5 5 2 1 . 4 5 2 1 . 1 6 1 68 . 3 2 4 8 v a 221 0 1 0 1 01 1 0 3 5 1 01 9 . 13 5 . 3 1 9 . 1 5 4 . 4S P Q M V S M V A 四、 110考慮線損、同時(shí)系數(shù)時(shí)的容量： 同時(shí)系數(shù) 3510 損率一般取 5% m a x . 1 1 0 1 1 0 3 5 1 0 1 0351 % 1 %0 . 9 3 5 . 3 0 . 8 5 1 9 . 1 1 5 % 5 0 . 4S K S K S K A 4 第二節(jié) 無功補(bǔ)償 為滿足電力系統(tǒng)對(duì)無功的需要，需要在用戶側(cè)裝設(shè)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，使用戶的功率因數(shù)提高， 35路用戶功率因數(shù)提高到 宜， 10路用戶功率因數(shù)應(yīng)不低于 根據(jù)原始資料中的最大有功及調(diào)整后的功率因數(shù)，算出最大無功，可得出以下數(shù)據(jù)： 表 235變壓器容量 ) 用戶名稱 最大有功 (最大無功 (功率因數(shù) 性質(zhì) 線路長(zhǎng)（ 水泥廠 1 氮肥廠 廠 合金廠 2 表 210 用戶名稱 最大有功 (最大無功 (功率 因數(shù) 性質(zhì) 線路 類型 線路長(zhǎng)（ 自來水廠 架空 1 糖廠 架空 院 電纜、直埋 灌廠 架空 2 機(jī)床廠 架空 1 棉紡廠 架空 政用電 、 3 電纜、溝中 5 第三章 主變壓器的選擇 第一節(jié) 主變臺(tái)數(shù)的確定 和 主變壓器 容量 的選擇 對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電 站 ，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電 站 以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。此設(shè)計(jì)中的變電 站 符合此情況，故主變?cè)O(shè)為兩臺(tái)。 建成后 5的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期10城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合 。 所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)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 站 ，應(yīng)考慮到當(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)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70 此變電 站 是一般性變電 站 。 由 以上規(guī)程可知，此變電 站 單臺(tái)主變的容量為： 1 m a x . 1 1 0 7 0 % 5 0 . 4 7 0 % 3 5 . 2 8S S M V A 所以應(yīng)選擇 40 第二節(jié) 主變相數(shù)選擇 要考慮變壓器的制造 條件、可靠性要求及運(yùn)輸條件等因素。 330 ，均應(yīng)采用三相變壓器。社會(huì)日新月異，在今天科技已十分進(jìn)步，變壓器的制造、運(yùn)輸?shù)鹊纫巡怀蓡栴}，故有以上規(guī)程可知，此變電 站 的主變應(yīng)采用三相變壓器。 第三節(jié) 主變繞組數(shù)量 的選擇 在具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補(bǔ)償裝備時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。 該變電站 主變各側(cè)的功率與該主變?nèi)萘康谋戎?均大于 15%， 由以上可知此變電 站 中的主變應(yīng) 采用三繞組。 第四節(jié) 主變繞組連接方式 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有 ，高、中、低三側(cè)繞組如何要根據(jù)具體情況來確定。 我國(guó) 110壓器繞組都采用 接； 35連接，其中性 6 點(diǎn)多通過消弧線接地。 35以下電壓，變壓器繞組都采用 連接。 從 上 述可 知，此變電站 1100 接線 ， 35連接， 10 接線 。所以主變壓器參數(shù)如下 主變型號(hào)： 10 表 3主變 壓器的參數(shù)表 主變 容量 （ 電壓組合 鏈接 組別 空載 損耗 負(fù)載 損耗 空載 電流 阻阬 % 高中 高低 中低 高壓 中壓 低壓 40000 110 , W 210 7. 7 第 四 章 電氣主接線的初步設(shè)計(jì)及方案選擇 第一節(jié) 電氣主接線的概況 一 一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對(duì)發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。 二 （ 1）發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 ； （ 2）發(fā)電廠 、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模 ； （ 3）負(fù)荷大小和重要性 ； （ 4）系統(tǒng)備用容量大小 ； （ 5）系統(tǒng)專業(yè)對(duì)電氣主接線提供的具體資料 。 三 （ 1）可靠性 ； （ 2）靈活性 ； （ 3）經(jīng)濟(jì)性 。 四 有匯流母線的連線：?jiǎn)文妇€、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁母線或旁路隔離開關(guān)等。 無匯流母線的接線：變壓器 形接線、角形接線等。 6定于電壓等級(jí)及出線回路數(shù)。 第二節(jié) 1101106期回路數(shù)為 2回，為擴(kuò)展需要終期為4 回。 由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中規(guī)定可 知： 110電裝置出線回路為 3用單母線分段連接方式。故 110母線分段 接線方式。 110接線方式，有下列優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）供電可靠性：當(dāng)一組母線停電或故障時(shí)，不影響另一組母線供電 ； （ 2）調(diào)度靈活，任一電源消失時(shí)，可用另一電源帶兩段母線 ； 8 （ 3）擴(kuò)建方便 ； （ 4）在保證可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，較經(jīng)濟(jì) 。 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。 第三節(jié) 35所供用戶為 1、 2型負(fù)荷的都應(yīng)該采用雙回路的線路供電。 35出線回路數(shù)為 8 回 ， 由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 35 63 8回，采用單母分段連接，當(dāng)連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)也可采用雙母線接線。故 35采用單母分段連接也可采用雙母線連接。 雙 母線接線優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）供電可靠。通過兩組母線隔離開關(guān)得到換操作，可以輪流檢修一組母線而不致 停電， 供電一組母線故障后，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 ； （ 2） 調(diào)度靈活。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要 ； （ 3）擴(kuò)建方便。向雙母線的任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。當(dāng)有雙架空線路時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)如單母分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越 ； （ 4）便于試驗(yàn)。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路斷開，單獨(dú)接至一組母線上。 缺點(diǎn)： （ 1）增加一組母線時(shí)每回路就需要增加一組母線隔離開關(guān) ； （ 2）當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開關(guān)誤操作，需在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 第四節(jié) 10103 回 ， 由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)第二章第二節(jié)中的規(guī)定可知：當(dāng) 6 10電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)采用單母分段連接 。 故 10用單母分段連接 。 第五節(jié) 主接線方案的比較選擇 由以上可知，此變電站的主接線有兩種方案 ： 9 方案一： 110采用 單母線分段 的連接方式， 35采用單母分段連接， 10 方案二： 110采用 單母線分段 的連接方式， 35采用雙母線連接， 10采用單母分段連接。 一、 方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 技術(shù)比較主要從供電可靠性，運(yùn)行安全性和靈活性，接線和保護(hù)簡(jiǎn)化，維修方便，電壓質(zhì)量和設(shè)備供電等方面考慮。在經(jīng)濟(jì)比較中，包括綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用。計(jì)算時(shí)，只計(jì)算各方案不同部分的綜合投資和年運(yùn)行費(fèi)用。 （ 1） 綜合投資 0 1 100萬 元式中0括變壓器，開關(guān)設(shè)備，配電裝置等設(shè)備的綜合投資；般 2200， 1100. （ 2） 年運(yùn)行費(fèi)用 41210u A u u 萬 元式中1 2 為電能價(jià)格。這里假定 0 元 /度 ； A 為變壓器年電能損耗總值， 變壓器電能損失 A 的計(jì)算。 對(duì)于三繞組變壓器有下面計(jì)算公式： 2223120 0 012 n P k Q P k Q S S 式中 n 為變壓器數(shù)量； k 為無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 ；0P和0Q分別為變壓器空載有功和無功損耗 ， 00% 100 ，式中0%P 和 Q 分別為變壓器各繞組平均短路有功和無功損耗， P 可以從1 2 1 3 2 3P P P ， ，中取一個(gè)中間值； Q 則從1 2 1 3 2 3% , % , %d d du u u 中取一個(gè)中間值作為 %按下式計(jì)算% 100 ； 1S ， 2S ， 3S 分別為變壓器高、中、低壓側(cè)的平均負(fù)荷。 二、 此兩種方案的比較 ： 方案一 110母線分段 的連接方式， 接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便 ，3510重要用戶可從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障切除，保證正常母線供電不間斷，所以此方案同時(shí)兼顧了可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的要求。 方案二 雖供電更可靠，調(diào)度更靈活，但與 方案一相比較，設(shè)備增多，配電裝置布置復(fù)雜，投資和占地面增大，而且，當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為操作電器使用，容易誤操作。 10 由以上可知，在本設(shè)計(jì)中采用第一種接線，即 110采用 單母線分段 的連接， 3510采用單母分段 連 接。圖 4主接線連接方式圖 11 第五章 主接線中的設(shè)備配置 第一節(jié) 隔離開關(guān)的配置 （ 1）中小型發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)：容量為 220以上大機(jī)組與雙繞組變壓器為單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連 接點(diǎn) ； （ 2）在出線上裝設(shè)電抗器的 6 10電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺(tái)斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān) ； （ 3）接在發(fā)電機(jī)、變壓器因出線或中性點(diǎn)上的避雷器不可裝設(shè)隔離開關(guān) ； （ 4）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；自藕變壓器的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。 第二節(jié) 避雷器的配置 （ 1）配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線裝設(shè)避雷器時(shí)除外 ； （ 2）旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定 ； （ 3） 220以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器 ； （ 4）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。 第三節(jié) 電壓互感器的配置 （ 1）電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測(cè)量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓 ； （ 2） 6 220路母線上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的情況和需要確定 ； （ 3）當(dāng)需要監(jiān) 視和檢測(cè)線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器 ； （ 4）當(dāng)需要在 330以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，可盡量利用變壓器電容式套管上的電壓抽取裝置 ； （ 5）發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測(cè)量、保護(hù)和自動(dòng)電壓調(diào)整裝置需要 ；當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套自動(dòng)電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓式匝間保護(hù)時(shí)，可再增設(shè)一組電壓互感器。 第四節(jié) 電流互感器的配置 （ 1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器其數(shù)量應(yīng)滿足測(cè)量?jī)x表、保護(hù)和自動(dòng)裝置要求 ； （ 2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā) 電 12 機(jī)和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等 ； （ 3）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對(duì)非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置 ； （ 4）一臺(tái)半斷路器接線中，線路 線路串可裝設(shè)四組電流互感器，在能滿足保護(hù)和測(cè)量要求的條件下也可裝設(shè)三組電流互感器。線路 變壓器串，當(dāng)變壓器的套管電流互感器可以利用時(shí)，可裝設(shè)三組電流互感器。 13 第六章 短路電流的計(jì)算 第一節(jié) 短路電流的計(jì)算 主變壓器的參數(shù)為： 容量 40 12% 13% 17U 23% 1 1 2 1 3 2 31% ( % % % ) 1 0 . 52U U U U 2 1 2 2 3 1 31% ( % % % ) 02U U U U 3 1 3 2 3 1 21% ( % % % ) 6 . 52U U U U 取 100 大運(yùn)行方式 *1000 . 4 5 5 0 . 0 1 33500 最小運(yùn)行方式 * 1000 . 4 4 8 0 . 0 1 62800 *0 221000 . 4 5 6 0 . 1 6 9 4115jL x 11* % 1 0 . 5 1 0 0 0 . 2 6 2 51 0 0 1 0 0 4 0 22* % 0 1 0 0 01 0 0 1 0 0 4 0 33* % 6 . 5 1 0 0 0 . 1 6 2 51 0 0 1 0 0 4 0X S 14 圖 6等值電路圖 最大運(yùn)行方式 4 * * *110 . 0 1 3 0 . 1 6 9 4 0 . 0 9 7 722 X 最小運(yùn)行方式 *4 * * 110 . 0 1 6 0 . 1 6 9 4 0 . 1 0 0 722 X 5 * 1 *11 0 . 2 6 2 5 0 . 1 3 1 2 522 6 * 2 *11 0022 7 * 3 *11 0 . 1 6 2 5 5 0 . 0 8 1 2 522 * 或 * 0 9 4 11005* 2* 0X 3* 15 圖 6簡(jiǎn)化的等值電路圖 （ 1） 當(dāng)1 最大運(yùn)行方式 * 5 * 6 * 7 * 4 * 0 . 0 4 4 3X X X X X * *11 2 2 . 60 . 0 4 4 3I X 短路電流有名值 為： * 1002 2 . 6 1 1 . 43 3 1 1 5j K 沖擊電流為： 2 1 . 8 1 1 . 4 2 9 1 1 . 4 1 . 5 1 1 7 . 2 3 1 1 . 4 1 1 5 2 2 7 0 . 7S 最小運(yùn)行方式 * 5 * 6 * 7 * 4 * 0 . 0 4 4 7X X X X X * *11 2 2 . 30 . 0 4 4 7I X 4 * * *1 0 . 0 9 7 72 X 或4* * 1 0 . 1 0 0 72 X 7 * 3 *1 0 . 0 8 1 2 52 5 * 1 *1 0 . 1 3 1 2 526 * 2 *1 02 350106 短路電流有名值為： * 1002 2 . 3 1 1 . 23 3 1 1 5j K 沖擊電流為： 2 1 . 8 1 1 . 2 2 8 . 5 1 1 . 2 1 . 5 1 1 6 . 9 3 1 1 . 2 1 1 5 2 2 3 0 . 9S （ 2） 當(dāng)2 最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式的結(jié)果是一樣的。 * 4 * 7 * 6 * 5 * 0 . 1 3 1 2X X X X X * *11 7 . 60 . 1 3 1 2I X 短路電流有名值為： *1007 . 6 1 1 . 93 3 3 7 K 沖擊電流為： 2 1 . 8 1 1 . 9 3 0 . 3A 最大電流有效值為： 1 1 . 9 1 . 5 1 1 8A 短時(shí)容量為： 3 1 1 . 9 3 7 7 6 2 . 6S K V A （ 3） 當(dāng)3 最大運(yùn)行方式 * 7 * 4 * 5 * 6 * 0 . 2 5 7X X X X X * *11 3 . 8 90 . 2 5 7I X 短路電流有名值為： * 1003 . 8 9 2 1 . 43 3 1 0 . 5j K 沖擊電流為： 2 1 . 8 2 1 . 4 5 4 . 5 A 最大電流有效值為： 2 1 . 4 1 . 5 1 3 2 . 3 A 短路容量為： 3 2 1 . 4 1 0 . 5 3 9 0S K V A 最小運(yùn)行方式 * 7 * 4 * 5 * 6 * 0 . 2 6 8X X X X X * *11 3 . 70 . 2 6 8I X 短路電流有名值為： * 1003 . 7 2 0 . 43 3 1 0 . 5j K 沖擊電流為： 2 1 . 8 2 0 . 4 5 1 . 9 A 最大電流有效值為： 2 0 . 4 1 . 5 1 3 0 . 8 A 短路容量為： 3 2 0 . 4 1 0 . 5 3 7 1S K V A 17 表 6短路電流計(jì)算結(jié)果表 運(yùn)行方式 最大運(yùn)行方式 最小運(yùn)行方式 短路點(diǎn) 短路電流I 沖擊電流 沖擊電流90. 38818 第七章 電氣設(shè)備選擇 第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般原則 由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異 ,因此它們的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。但是，電氣設(shè)備和載留導(dǎo)體在正常運(yùn)行和短路時(shí)都必須可靠地工作，為此，它們的選擇都有一個(gè)共同的原則。 一、 電氣設(shè)備選擇的一般原則為 （一） 應(yīng)滿 足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展 ； （二） 應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 ； （三） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理 ； （四） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種 ； （五） 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致 ； （六） 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的 ， 特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 第二節(jié) 設(shè)備的校驗(yàn) 原則 二、 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件 （一） 按正常工作條件選擇 選電氣設(shè)備和電纜的最高允許工作電壓，不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓e 選電氣設(shè)備的額定電流0I，或載流導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許電流得低于裝設(shè)回路的最大持續(xù)工作電流算回路的最大持續(xù)工作電流考慮回路在各種運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流，選用最大者。 （二） 按短路狀態(tài)校驗(yàn) 當(dāng)短路電流通過被選擇的電氣設(shè)備和 載流導(dǎo)體時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)超過允許值， 2 tt t其中 校驗(yàn)電氣設(shè)備及電纜（ 3 6用饋線電纜除外）熱穩(wěn)定時(shí)，短路持續(xù)時(shí)間一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器全分閘時(shí)間。 ch ， ch ， 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定；電纜不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 。 （三） 短路校驗(yàn)時(shí)短路電流的計(jì)算條件 19 所用短路電流其容量應(yīng)按具體工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并應(yīng)考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；計(jì)算電路應(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的接線方式；短路的種類一般按三相短路校驗(yàn)；對(duì)于發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路更嚴(yán) 重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn) 。 第三節(jié) 110 一、 110 母線截面積選擇 ，導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（通常指000h），傳輸容量大，長(zhǎng)度在 20m 以上的導(dǎo)體，如變壓器、發(fā)電機(jī)的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)密度選擇。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，可按長(zhǎng)期允許電流來選擇。 本設(shè)計(jì)中母線的截面按長(zhǎng)期允許電流選擇。 根據(jù)公式 3得 m a x . 1 1 0. m a x 1 1 0 4 9 . 0 5 5 2603 1 1 0 3 修正系數(shù) 07 0 3 2 0 . 9 27 0 2 5 通過母線的最大長(zhǎng)期工作允許電流 . m a x . 1 1 0. 1 1 0260 2830 . 9 2 根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 110電站分冊(cè)可知， 110 35的母線應(yīng)選擇軟導(dǎo)體， 10選擇硬導(dǎo)體。 所以根據(jù)長(zhǎng)期允許電流選擇 110母線為軟導(dǎo)體 長(zhǎng)期允許工作電流在070C 時(shí)為 690A, 080C 時(shí)為 755A. 校驗(yàn)： （一） 校驗(yàn)電 源 電壓 根據(jù) 電氣工程電器設(shè)備手冊(cè) （上冊(cè)） 可知 110線 70以上不用校驗(yàn) . （二） 按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 20 根據(jù)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算可知短路前導(dǎo)體溫度為 070C 的熱穩(wěn)定 C 值取 C=87. 2 2221 1 4 0 0 4 2628 7 8 7 8 73 0 0 2 6 2d m t I tS m m m m 滿足熱穩(wěn)定要求。 二、 110 110以斷路器也采用戶外式。 從電氣工程電器設(shè)備手冊(cè)（上冊(cè)）中比較各種 110壓斷路器 的應(yīng)采用 表 7： 額定電壓(額定電流 (A) 額定短路開斷電流（ 額定短路關(guān)合電流（ 額定峰值耐受電流（ 額定短時(shí)耐受電流 3S（ 110 1600 0 80 驗(yàn)： 由上表 7 （一） 斷路器的額定電壓為 110小于裝設(shè)斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓 。 （二） 該斷路器的最大持續(xù)工作電流 m a 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0 2113 1 1 5 3 1 1 5 1600A211A,大 于該斷路器的最大持續(xù)電流。 （三） 此斷路器的額定開斷電流 3 1 A A 足要求。 （四） 此斷路器的額定關(guān)合電流 80AAeg 足要求。 （五） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 80A29Adw 足要求。 （六） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 2 2 21 0 1 1 . 4 3 3 4 . 212 I I I t k A S 222 3 1 . 5 3 9 4 . 5 3 4 . 2t k A S k A S 滿足要求。 操作機(jī)構(gòu)，采用氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)；由電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上冊(cè)）查得應(yīng)采用 三、 110應(yīng)采用戶外型隔離開關(guān) ， 參考電氣工程電氣 設(shè)備 手冊(cè)（上冊(cè)）， 可知應(yīng)采用 21 表 7具體參數(shù)表 額定電壓 （ 額定電流 （ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）（ 4電流（ 操作機(jī) 構(gòu)型號(hào) 110 600 72 16 驗(yàn)：由表 7 （一） 隔離開關(guān) 的額定電壓為 110小于裝設(shè) 隔離開關(guān) 所在電網(wǎng)的額定電壓 。 （二） 該 隔離開關(guān) 的最大持續(xù)工作電流 m a 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0 2113 1 1 5 3 1 1 5 600A211A, 滿足要求。 （三）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 72A29Adw 足要求。 （四）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 2 2 21 0 1 1 . 4 4 4 5 . 612 I I I t k A S 222 1 6 4 6 4 4 5 . 6t k A S k A S 滿足要求。 四、 110根據(jù) 國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 110電站分冊(cè)可知，電流互感器選用油浸式電流互感器 W）。 表 7W）具體參數(shù)表 額定電流比 1S 熱穩(wěn)定電流（ 動(dòng)穩(wěn)定電流 (額定電流（ A） 600/5 0 600 校驗(yàn)： 由表 7 （ 1）電流互感器的額定電壓為 110小于裝設(shè)電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓。 （ 2） 該 電流互感器 的最大持續(xù)工作電流 m a 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0 2113 1 1 5 3 1 1 5 600A211A, 滿足要求。 （ 3） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 80A29Adw 足要求。 （ 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 2 2 21 0 1 1 . 4 1 1 1 . 412 I I I t k A S 222 3 1 . 5 1 3 1 . 5 1 1 . 4t k A S k A S 滿足要求。 五、 110根據(jù) 國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 110知，電壓互感器選用電 22 容式電壓互感器 1 1 0 / 3 0 . 0 1 5T Y D 。 第四節(jié) 35一、 35 m a x . 3 5 3 5 1 % 3 5 . 3 1 5 % 3 7S S M V A m a x . 3 5. m a x . 3 5. 3 537 6103 3 5 3g 通過母線的最大長(zhǎng)期工作允許電流 . m a x . 3 5. 3 5 610 6630 . 9 2 所以根據(jù)長(zhǎng)期允許電流選擇 35長(zhǎng)期允許電流為在 07090A，在 080C 時(shí)為 755A。 校驗(yàn)：按短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2 21 1 9 0 0 4 27387tS m 223 0 0 2 7 3m m m m 滿足熱穩(wěn)定要求。 二、 35器的選擇 根據(jù) 國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 110電站分冊(cè)可知，斷路器選用真空斷路器 250 表 7250 額定電壓（ 額定電流（ A） 額定短路開斷電流（ 額定關(guān)合電流（峰值）（ 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）（ 2S 熱穩(wěn)定電流（ 35 1250 16 40 40 16 校驗(yàn)：由表 7 （一） 斷路器的額定電壓為 35小于裝設(shè)斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓 。 （二） 該斷路器的最大持續(xù)工作電流 m a 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0 6 5 5 . 3 83 3 7 3 3 7 1600A于該斷路器的最大持續(xù)電流，滿足要求。 （三） 此斷路器的額定開斷電流 16A A 足要求。 （四） 此斷路器的額定關(guān)合電流 40A18Aeg 足要求。 （五）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 40AAdw 足要求。 23 （六）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 2 2 21 0 1 1 . 9 2 2 3 . 812 I I I t k A S 222 1 6 2 3 2 2 3 . 8t k A S k A S 滿足要求。 操作機(jī)構(gòu)，采用氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)；由電氣工程電氣設(shè)備手冊(cè)（上冊(cè)）查得應(yīng)采用 三、 3535 表 7 額定電壓（ 額定電流（ A） 動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值） （ 4S 熱穩(wěn)定電流（ 操作機(jī)構(gòu)型號(hào) 35 1000 80 25 驗(yàn)：由表 7 （一）隔離開關(guān)的額定電壓為 35小于裝設(shè)隔離開關(guān)所在電網(wǎng)的額定電壓。 （二） 該 隔離開關(guān) 的最大持續(xù)工作電流m a 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0 6 5 5 . 3 83 3 7 3 3 7 1000A 滿足要求。 （三） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 80AAdw 足要求。 （四）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 2 2 21 0 1 1 . 9 4 4 7 . 612 I I I t k A S 222 2 5 4 1 0 0 4 7 . 6t k A S k A S 滿足要求。 四、 3535 表 7 額定電流比 1S 熱穩(wěn)定電流（ 動(dòng)穩(wěn)定電流 (額定電流（ A） 1000/5 52 112 800 校驗(yàn)：由表 7 （一）電流互感器的額定電壓為 35小于裝設(shè)電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓。 （二） 該 電流互感器 的最大持續(xù)工作電流 m a 0 5 1 . 0 5 4 0 0 0 0 6 5 5 . 3 83 3 7 3 3 7 800A 滿足要求。 （三） 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 112AAdw 足要求。 24 （四）熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 2 2 2 21 0 1 1 . 9 1 1 1 . 912 I I I t k A S 222 5 2 1 5 2 1 1 . 9t k A S k A S 滿足要求。 五、 3535 第五節(jié) 10一、 10 1 0 1 0 1 % 1 9 . 1 1 5 % 2 0S S M V A m a x . 1 0. m a x . 1 0 20 11553 1 0 3 通過母線的最大長(zhǎng)期工作允許電流 . m a x . 1 0. 1 01155 12560 . 9 2 。 所以根據(jù)長(zhǎng)期允許電流選擇 10母線為硬導(dǎo)體，矩形鋁導(dǎo)體單條平 放，導(dǎo)體尺寸 mm 為 80 10 ，它的長(zhǎng)期允許載流量為 1411A。 校驗(yàn)： （一）按短路穩(wěn)定校驗(yàn) 實(shí)際導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱溫度 m a x 014113 2 7 0 3 2 7 51256I 根據(jù) 075c C 查表得 C=85。 2222 1 4 0 0 4 504858 0 1 0 5 0 4tS m m m m m m 滿足熱穩(wěn)定要求。 （二）按短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 短路沖擊電流 2 1 . 8 2 1 . 4 5 4 . 5 A （ 母線所受的電動(dòng)力： 3 2 3 21 . 21 . 7 3 1 0 1 . 7 3 1 0 5 4 . 5 1 2 . 3 50 . 5i N 母線所受的最大彎矩： 1 2 . 3 5 1 . 2 1 . 51 0 1 0 m 母線最大計(jì)算應(yīng)力為： 661 . 5 9 . 0 1 00 . 1 6 7 1 0 小于鋁母線的允許應(yīng)力（ 669 10 ） ,故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 25 二 、醫(yī)院電纜的選擇 m a x 0 . 8 5 1 . 0