机械厂供配电系统的设计.doc

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1、 机械厂供配电系统设计 课程设计报告书题 目：机械厂供配电系统设计姓 名：刘盛宝学 号：113522038专 业：电气工程及其自动化指导老师：孟鹏设计时间：2013年 12 月 摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。高

2、压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案

3、，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择目录摘要IAbstractII目录III1 绪论12 电力负荷及其计算22.1 负荷分级及供电电源措施22.1.1 工厂电力负荷的分级22.1.2 各级负荷的供电措施22.2工厂计算负荷的确定32.2.1负荷计算的目的和意义32.2.2负荷计算的方法32.2.3需要系数法确定计算负荷42.2.4二项式法确定计算负荷62.2.5工厂负荷的计算62.3无功功率补偿92.3.1功率因数92.3.2无功补偿的选择102.3.3无功补偿的计算113 变压器的选择及其电气主

4、接线133.1变压器的选择133.1.1电力变压器及其分类133.1.2电力变压器的连接组别133.1.3变压器台数和容量的选择143.1.4电力变压器的校验153.2工厂变配电所的主接线图153.2.1电气主接线的概况153.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图163.2.3本工厂变电所主接线的确定214 短路电流的计算224.1短路的原因、后果及其形式224.1.1短路的原因224.1.2短路的后果224.1.3短路的形式234.2无限大容量电力系统的三相短路计算234.2.1无限大容量电力系统234.2.2短路电流的计算方法234.2.3工厂三相短路电流的计算25第5章 金工车间的配电2

5、85.1低压配电线路接线方式285.2低压配电系统的接地型式29第6章 设备选择与校验336.1导线的选择与校验336.1.1车间导线截面及配电箱的选择336.1.2车间导线的校验386.2高压一次设备的选择与校验406.2.1一次设备及其分类406.2.2一次设备的选择416.2.3一次设备的校验436.3低压补偿柜选择45第7章 继电保护与防雷接地467.1工厂的继电保护467.1.1继电保护的选择467.1.2继电保护的整定及计算467.2工厂的防雷与接地47总结49参考文献50致谢51附录A 1 绪论电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其

6、他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。一般中小型工厂的电压进线电压为6-10kV。电能先经高压配电所集中，在由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或者高压配电线路供给给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。对于大型工厂及其某些电源进线电压为35 kV及以上的中型工厂，一般经过两次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将35kV及以上的电

7、源电压降为6-10kV的配电电压，再通过高压配电线路或高压配电所将电能送到各个车间变电所，最后经变压器降为一般低压用电设备所需的电压。有的35kV进线的工厂，只经一次降压，及35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的配电变压器直接降为低压用电设备所需电压。这种配电方式称为高压深入负荷中心的直配方式。这样可以省去一级中间变压，从而简化了供电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。然而这要根据厂区环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用，以确保供电安全。对于总供电容量不超过1000kV的小型工厂，通常只设一个降压变电所，将

8、6-10kV电压降为低压用电设备所需的电压（220/380V）。如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，工厂只需设一个低压配电间。本厂属于中小型工厂，采用10kV供电电源，在金工车间东侧1020m处有一座10kV配电室，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。2 电力负荷及其计算2.1 负荷分级及供电电源措施2.1.1 工厂电力负荷的分级工厂的电力负荷，按GB 50052-1995供配电系统设计规范规定，根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损

9、失或影响的程度进行分级，负荷可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。 一级负荷 符合下列条件之一的，为一级负荷 1）中断供电，将造成人身伤亡的负荷； 2）中断供电，将在政治、经济上造成重大损失的负荷； 3）中断供电，将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。在一级负荷中，当中断将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断的负荷，应视为特别重要的负荷。 二级负荷 符合下列条件之一的，为二级负荷 1）中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷； 2）中断供电，将影响重要用电单位的正常工作的负荷。 三级负荷 不属于一、二级负荷者为三级负荷。2.1.2 各级负荷的供电措

10、施 一级负荷的供电措施 一 级负荷应有两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到损坏，以维持供电；而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，应采用单母线分段的主结线形式，分列运行并互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电盘（箱）处设置自动切换装置。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。 二级负荷的供电措施 二级负荷应有两个电源供电，即应有两回路供电。当发生电力变压器故障或线路常见故障时不至于中断供电（或中断后能立即回复）。 三级负荷的供电措施 三级负荷对

11、供电无特殊要求，可采用单回路市电供电。但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不超过四级，并且应在技术经济合理的情况下，尽量减少电压偏差和电压波动。2.2工厂计算负荷的确定2.2.1负荷计算的目的和意义计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。在供配电系统中，以30min的最大计算负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用，即可在正常情况下长期运行。一般将这个最大计算负荷简称计算负荷Pc。负荷计算的目的是： 计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。 计算流过各主要电气设备(断路器、隔离

12、开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。 计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。 计算尖峰负荷，用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件。 为电气设计提供技术依据。计算负荷是工程设计中按照发热条件选择导线和电气设备的依据。计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要依据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选得过大，造

13、成投资和有色金属的浪费，而变压器负荷率较低运行时，也将造成长期低效率运行。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线处于过负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至产生火灾，造成更大的经济损失。因此，正确确定计算负荷具有很大的意义。2.2.2负荷计算的方法在已知用电设备的情况下，负荷计算有需要系数法、二项式法和利用系数法；在未知用电设备的情况下，负荷计算有负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。 需要系数法用设备功率乘以需要系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配变电所的负荷计算。 利用系数法采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台属和功率差异的影

14、响，乘以与有效台数有关的最大系数的计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数的实测与统计较困难，在电气设计中一般不用。 二项式法在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷。 负荷密度法当已知某建筑面积负荷密度时，某建筑的平均负荷可按下式计算 Pav =A（kW）式中:负荷密度（kW/m2） A某建筑面积（m2）在建筑方案设计阶段，可采用建筑面积负荷密度法进行负荷估算。在建筑施工阶段设计时，可采用需要系数法进行复核。2.2.3需要系数法确定计算负荷 基本公式需要系数法确定用电设备组的有功计算负荷的基本公式为

15、： 式（2.1）无功计算负荷为： 式（2.2）视在计算负荷为： 式（2.3）计算电流为： 式（2.4）-需要系数-有功计算负荷，单位为kW-无功计算负荷，单位为kvar-视在计算负荷，单位为kVA-用电设备组的平均功率因数-用电设备组平均功率因数的正切值 多组用电设备计算负荷的确定在确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其用功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数和。对车间干线，取 对低压母线，分两种情况：1）由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取 2）由车间干线计算负荷直

16、接相加来计算时，取 总的有功计算负荷为： 式（2.5）总的无功计算负荷为： 式（2.6）以上两式中的和分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。总的视在计算负荷为： 式（2.7）总的计算电流为： 式（2.8）由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算。2.2.4二项式法确定计算负荷 二项式法的基本公式是 式（2.9）式中，表示用电设备组的平均功率，其中是用电设备组的总容量，其计算方法如前需要系数法所述；表示用电设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中是x台最大容量的设备总容量，b.c为二项式系数。由于二项式法不

17、仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑了少数容量最大设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适合确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。2.2.5 负荷计算的目的、意义及原则1、供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。2、计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选的

18、过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。3、在工厂里，除了广泛应用的三项设备外，还应用电焊机、电炉、电灯等各种单向设备。单向设备接在三项设备中，应尽可能均衡分配，使三相负荷尽可能均衡。如果三相线路中单向设备的总容量不超过三相设备总容量的15%，则不论单相设备如何分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。如果单相设备容量不超过三相设备容量的15%时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。4、计算负荷又

19、称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。2.2.6 全厂负荷计算表及方法负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种。本设计采用需要系数法确定，在计算时，需要系数宜适当取大，在Kd适当取大的同时，也宜适当取大。因此，在本设计中二者取所给范围的最大值。主要计算公式有： 有功功率： 无功功率: 视在功率: 计算电流: 机械厂负荷计算表序号用电名称负荷性质设备容量KW需要系数Kd功率因数计算负荷/kW/kvar/kVA/A1铸造车间动力3000.20.4

20、0.650.71.029293.84照明50.70.91.004.50总计30596.593.84134.6204.52锻压车间动力3500.20.30.60.651.1790105.4照明80.70.91.005.40总计35895.4105.4142.22163金工车间动力4000.20.30.60.651.177284.24照明100.70.91.005.40总计41077.484.24114.41744工具车间动力3600.20.40.60.651.178093.6照明70.70.91.004.50总计36784.593.6126.1191.65电镀车间动力2500.40.60.70.

21、80.75192144照明50.70.91.005.40总计255197.4144244.3371.26热处理车间动力1500.40.60.70.80.7510881照明50.70.91.004.50总计155112.581138.6121.67装配车间动力1800.30.40.650.71.024848.96照明60.70.91.004.50总计18652.548.9671.81098机修车间动力1600.20.30.60.71.023939.78照明40.70.91.003.60总计16442.639.7858.388.69锅炉房动力500.40.60.60.71.024848.96照明1

22、0.70.91.001.80总计5149.848.9669.810610仓库动力200.20.30.60.71.027.57.65照明10.70.91.000.90总计218.47.6511.417.311宿舍3500.60.81.0016072.3总计（380V侧）动力2410977747.43照明52计入Kep=0.90Keq=0.950.78879.37101130.217172.3无功功率补偿 由上表可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数是0.78，而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时因数不应低于0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时因数应稍

23、大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：选并联电容器为BWF10.5-50-1型，共7个，总共容量。因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表所示：电力负荷计算表项目计算负荷/kW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.78879.37101130.21717380V侧无功补偿容量350380V侧补偿后负荷0.925879.3360950.141443.6主变压器功率损耗0.01=11.30.05=56.510kV侧负荷0.906890.6416.5983.2572.3.1 无功补偿的主要作用：无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损

24、耗、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功补偿在电网中传输，相应减小了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。无功补偿应根据分级就地和便于调整电压的原则进行配置。集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降压相结合；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。无功补偿的主要作用具体体现在： 提高电压质量； 降低电能损耗； 提高发供电设备运行效率；减少用户电费支出。2.3.2无功功率补偿装置：一般用并联电容器的方法来进行功率补偿第三章 变

25、电所位置和形式的选择3.1 变电所位置选择的一般原则： （1）接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量； （2）进出线方便，特别是要便于架空进出线； （3）接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所； （4）设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输； （5）不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防震和隔热的措施； （6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧； （7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； （8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险

26、环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准GB500581992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定； （9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。3.2 变电所的类型 变电所按其主变压器的安装位置来分，有下列类型：（1） 车间附设变电所（2） 车间内变电所（3） 露天（或半露天）变电所（4） 独立变电所（5） 杆上变电台（6） 地下变电所（7） 楼上变电所（8） 成套变电所（9） 移动式变电所3.3变电所位置及类型的选择我们的工厂是10kv以下，变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂的平面图下侧和左侧，分别作一条

27、直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，设定p1、p2、p3p10分别代表厂房1、2、310号的功率，p11为生活区的负荷中心，而工厂的负荷中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：把各车间的坐标带入上式，得到x=7.8，y=6.7。由计算结果可知，工厂的负荷中心在5号厂房的东南角。考虑到周围环境和进出线方便，决定在5号厂房的东侧靠近厂房建造工厂变电所，器型为附设式。第四章 变电所主要变压器的台数与容量、类型的选择4.1 变电所主变压器台数的选择选择主变压器台数时应考虑下列原则：（1） 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一

28、台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另有自备电源。（2） 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。（3） 除了上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或多台变压器。（4） 在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。4.2 变电所主变压器容量的选择1、只装一台主变压器的变电所主变压器容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要

29、，即2、装有两台变压器的变电所每台变压器的容量应同时满足以下两个条件:a)任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷的大约的需要，即 b）任一台变压器单独运行时应满足全部一、二级负荷的需要，即根据工厂的负荷和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：（1)装设一台变压器，型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。（2)装设一台变压器，型号为S9型，而每台变压器容量应满足因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源

30、，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Yyn0 。4.3变电所主变压器类型的选择：我们这里选S9-800/10或S9-1000/10主变压器的联结组为Yyn0。第五章、变电所主接线方案的选择5.1主变压器接线方案的选择根据上面考虑的两种主变压器方案可设计出下列两种主接线方案：1、装设一台主变压器的主接线方案，如下图所示：2、装设两台主变压器的主接线方案，如下图所示5.2主接线方案的技术经济比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗较小灵活方便性

31、只有一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额查得S9-1000/10的单价为8万元，而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为2*8=16万元查得S9-800/10的单价为7万元，因此两台变压器的综合投资约为4*7=28万元，比一台主变方案多投资12万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得GG-1A(F)型柜可按每台2万元计，其综合投资可按设备的1.5倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4*1.5*2=12万元本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6*1.5*2=18万元，比一台主变方案多投资6万元电力变压器和高压

32、开关柜的年运行费主变的折旧费=16万元*0.05=0.8万元；高压开关柜的折旧费=12万元*0.06=0.72万元；变配电的维修管理费=（16+12）万元*0.06=1.68万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（0.8+0.72+1.68）=3.2万元主变的折旧费=28万元*0.05=1.4万元；高压开关柜的折旧费=18万元*0.06=1.08万元；变配电的维修管理费=（28+18）万元*0.06=2.76万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（1.4+1.08+2.76）=5.24万元，比一台主变方案多投资2.04万元从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优

33、于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远优于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。第六章 短路电流的计算6.1计算短路电流的目的计算短路电流的目的是为了正确选择和校验电气设备，避免在短路电流的作用下损坏电气设备，如果短路电流，必须采用限流措施，以及进行继电保护装置的整定计算。为了达到目的，需要算出下列各短路参数：次暂态短路电流，用来作为继电保护的整定计算和校验断路器的额定断流容量。用采用继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。 三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定。 三相短路电流稳态有效值，用来校验电器和载

34、流导体的热稳定。次暂态三相短路容量，用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。6.2短路电流的危害在煤矿供电系统中发生短路故障时，在短路回路中短路电流要比额定电流大几倍至几十倍，通常可达数千安，短路电流通过电气设备和导线必然要产生很大的电动力，并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆；在短路点附近电压显著下降，造成这些地方供电中断或影响电动机正常工作；发生接地短路时所出现的不对称短路电流，将对通信线路产生干扰；当短路点离发电厂很近时，将造成发电机失去同步，而使整个电力系统的运行解列。6.3欧姆法计算短路电流绘制计算电路及计算500MVAk-1k-2L

35、GJ-95,8km10.5kVS9-1000/100.4kV(2)(3)电源G（1）1、求k-1点的三相短路电流和短路容量（）(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：2）架空线路的电抗：由表查得，因此3）绘k-1点短路的等效电路，并计算其总阻抗为：k-1k-2（2）计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值2）三相短路次暂态电流和稳态电流3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值4）三相短路容量2、求k-2点的短路电流和短路容量（）（1）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗2）架空线路的电抗3）电力变压器的电抗：由表查得，因此4）绘k-2

36、点短路的等效电路，并计算其总电抗为（2）计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值2）三相短路次暂态电流和稳态电流3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值4）三相短路容量短路计算表短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/k-12.122.122.125.413.238.6k-220.320.320.337.422.114.1第七章 变电所一次设备的选择与校验7.1电气设备选择的一般原则1、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；2、应按当地使用环境条件校验；3、应力求技术先进和经济合理；4、与整个工程的建设标准应协调一致；5、同类设备应尽量减少品

37、种；6、选择的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。7.2高低压电气设备的选择a）高压侧一次设备的选择与校验1、按工作电压选择所选电气设备的额定电压和额定电流不低于设备所在的网络的最大电压和最大工作电流，即2、热稳定校验条件短路电流通过电气设备所所产生的热效应不应超过电气设备技术参数中所规定的允许热效应，则短路热稳定性校验条件为式中 制造厂给出的t秒的热稳定电流和热稳定时间； 短路电流稳定值及等值时间；3、动稳定度校验短路电流通过电气设备时所产生的电动力不应超过设备铭牌上给出的允许电动力，则动稳定校验条件为式中 设备铭牌给出的极限通过电流峰值和有效值，kA。4、断流能力选择短路电流通

38、过开关电器时，要求开关电器的额定开端电流或额定断流容量不应小于设备分段瞬间的短路电流有效值或短路容量，即对于上面的分析，如下表所示，由它可知所选一次设备均满足要求。选择校验项目电压电流断流能力动态定度热稳定度装置地点条件参数数据10kV/11.5kV57.7A2.12kA5.41kA8.5一次设备型号规格额定参数高压少油断路器SN10-10I/63010kV630A16kA40 kA512高压隔离开关-10/20010kV200A25.5 kA500高压熔断器RN2-1010kV0.5A50 kA电压互感器JDJ-1010/0.1kV电压互感器JDZJ-10电流互感器LQJ-1010kV50/

39、5A31.8 kA81避雷针FS4-1010kVb)、低压侧一次设备的选择与校验同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如下图所示，所选数据均满足要求。选择校验项目电压电流断流能力动态定度热稳定度装置地点条件参数数据380V1370.8A20.3kA36.2kA272一次设备型号规格额定参数低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kA低压刀开关HD13-1500/30380V1500A低压断路器DW20-630380V630A30kA电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A电流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A7.3 高低压母线的选择查表得到10k

40、V母线选LMY-3(404mm),即母线尺寸为40mm4mm;380V母线选LMY-3（12010）+806，即相母线尺寸为120mm10mm，而中性线母线尺寸为80mm6mm。第八章、变电所继电保护的整定8.1变电所继电保护装置1、主变压器的继电保护装置 （1）瓦斯保护瓦斯保护又称气体继电器保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的相当灵敏的保护装置，按GB 500621992规定，800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。 （2）反时限过电流保护采用GL15/10型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，“去分流跳闸”的操作方式。2、

41、过电流保护动作电流的整定可靠系数，接线系数，继电器返回系数，电流互感器的电流比=100/5=20，因此动作电流为：因此过电流保护动作电流整定为10A。3、过电流保护动作时限的整定考虑到变电所为终端变电所，故其过电流保护的动作时间可按“10倍动作电流的动作时限”整定为0.5s。 4、电流速断保护速断电流倍数的整定取，而，故其速断电流因此速断电流倍数整定为8.2 10kV侧继电保护 采用GL-15/10型继电器，两相两继电器式接线，“去分流跳闸”的操作方式。1、整定的动作电流，利用式，其中， ，因此动作电流为：因此过电流保护动作电流整定为27A。2、整定的动作时限母线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：查表确定的实际动作时间：。的实际动作时间：母线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：所以由10倍动作电流的动作