1、本科生毕业设计6kV变电所及低压配电系统的设计6kv substation and Low voltage power distribution system design目录摘 要 .I绪 论 .21总体设计方案 42 车间变电所负荷计算及无功补偿 52.1车间负荷计算（机加工一车间） .62.2无功功率补偿 .93车间变电所主变压器的选择 .104 变电所主接线方案的设计 .115 短路电流和容量的计算 .136 变电所一次设备的选择 .166.1 一次设备选择的一般要求 166.2 选择各类电气设备的特别的要求 166.3 一次设备校验应满足的条件 177 变电所高压进线和低压出线的选择
2、 187.1变电所进线方式的选择 187.2 变配电所进出导线和电缆的选择 .197.3 各类电力线路的导线截面的选择步骤 .197.4 电力线路选择的具体公式 .207.5 设计进出线的选择 .218 车间配电线路设计 .228.1 6KV高压母线的选择 238.2 车间变电所低压侧母线的选择： .249继电保护以及二次回路的设计 .249.1 继电保护装置的基本要求 249.2 二次回路的接线安装要求 259.4 6KV主变压器的保护装置设计 .269.5 高压断路器的操动机构控制与信号回路 289.6 防雷保护和接地装置设计 .29鸣 谢 31参考文献 32摘 要供配电 CAD技术是计算
3、机技术在电气工程设计领域的另一应用。但是我国供配电 CAD技术仍停留在绘图和计算相分离的阶段，还未形成一体化的 CAD系统，而供配电系统的设计是一项复杂的工程，它包括需求分析、各级负荷容量的确定、高低压配电系统设计、变电所设计等，需要分析计算和绘制大量的图纸，工作量庞大。本文针对上述情况，分析研究了 6kV及以下低压供配电系统的设计原则和设计内容，查找设计资料、设计规程规范、各种相关电气设 计 手册，了解设计需要的各种数据，并在研究了电气图形、供配电方案、数据间内在联系机理及其关系的基础上，对供配电系统进行拓扑描述和结构识别；建立了 6kV及以下低压供配电一次部分的变压器、线路、断路器、电压电
4、流互感器、熔断器、开关等主要设备元件对象的描述方法和关联知识规则；采用面向对象技术和图示化技术，设计了表达电气设备特征的基本图元库、支路图元库及模板图形库；创建了实现分析计算、绘图、数据处理一体化的供配电一次 CAD系统的总体结构框架，完成了负荷计算与无功补偿、变压器选型、主结线确定、电气设备选型等各功能模块的设计；并能同时进行图形输出和各种文档的打印输出。关键词： 变压器;负荷计算;变电所；低压配电-1-AbstractCAD technology is another application of computer technology in the field of electrical
5、 engineering design. But our country for distribution of CAD technology remains in calculating and drawing phase separation stage, has not yet formed the integration of CAD system, and for the design of distribution system is a complex project. It includes demand analysis, at all levels of the load
6、capacity, high and low voltage power distribution system design, electrical design, need analysis, calculation and drawing of a lot of and huge workload.Based on the above analysis, design principles and design elements of 6kV and below the low-voltage power supply system, find the design data and d
7、esign specification, all kinds of electrical design manual, to understand the various data needed for the design, and based on the electric power supply system, graphic relation mechanism between data, and the relationship between the scheme on the topological description and structure identificatio
8、n of power supply and distribution system; establish 6kV and low voltage element main equipment for the power distribution of a part of the transformer circuit breaker, current transformer, voltage fuse, switch description method and related knowledge rules; using object-oriented technology and grap
9、hic design technology. The expression of electrical equipment characteristics of the basic graphics library, graphics library and template library branch; create analysis calculation, drawing, data Deal with the integration of the power supply and distribution of a CAD system of the overall structur
10、e of the framework, completed the design of each function module of the load calculation and reactive power compensation, determine the transformer selection, main wiring, electrical equipment selection; and print and output of graphics output and all kinds of documents.KEY WORDS: TRANSFORMER; LOAD
11、CALCULATION; SUBSTATION; LOW VOLTAGE POWER DISTRIBUTION-2-0 绪 论电能是现代工业生产的主要能源和动力，是实现生产自动化的重要物质基础。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。作为电能传输与控制的中间枢纽，变电所必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。电能从区域变电站进入工厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题。而变电所就担负着这一重任,一旦变电所出了事故而造成停电，则整个工厂的生产过程都将停止进行，甚至还会引起一些严重
12、的安全事故.。因此,变电所的安全、可靠、经济、优质，对于保障工厂生产安全、连续地进行，发展工业生产，实现工业现代化，具有举足轻重的作用。近年来，随着微电子技术、微机控制与应用技术、计算机通信与网络技术的高速发展和应用，为变电所的自动化和自能化提供了强大的技术支持。现今，只有加大变电所的科技含量，汲取国内外先进技术，向自动化、现代化、智能化发展，才能更好的为社会主义现代化建设服务。电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要的能源，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，电能是由发电厂供给，因为考虑经济原因，发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方，而这些地方又常远离大中性城市和工厂企业，这样需要远距
13、离输送，经过升、降压变电所进行转接，在进一步的将电能分配到用户和生产企业。由于电力电能的重要特点是不能储存，因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同时进行的，于是电力电能从生产到使用就构成一个整体，而由电力电能的生产、输送、分配和使用的发电机、变压器、电力线路及各种用电设备联系在一起组成的统一整体就称为电力系统2负荷性质本厂为三班工作制，年最大负荷利用小时数为 5500小时，属三级负荷。3供电电源条件1）本车间变电所从本厂 35/6kV总降压变电所用架空线路引进 6kV电源，如图1-3所示。架空线路长 300m。2）工厂总降压变电所 6kV c厂总母线上的短路容量按 200MVA变电计。3）工
14、厂总降压变电所 6kV配电出线定时限过流保护装置的整定时间 Top=1.7s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于 0.9。5）要求在车间变电所 6kV侧计算。-3-1总体设计方案查阅有关资料变电所的设计步骤：1、 负荷统计和无功补偿计算2、变电所所址的选择:应尽量接近工厂的负荷中心，并处于负荷中心的电源一侧.工厂的负荷中心按功率矩法来确定3、根据工厂的负荷性质及供电的可靠性,确定变电所主变压器的台数、容量和型式4、按安全、可靠 、灵活 、经济的总体要求选择变电所主接线的最佳方案5、根据发热条件、电压损耗条件、经济条件、机械强度条件来确定电力线路的导线和电缆截面6、短路电流的计算7、变
15、、配电所一次设备的选择变8、电所建筑物结构型式的确定9、变电所电气照明的设计：a、确定照明供电系统的主接线方案，并绘成图纸。b、选择照明线路的导线（包括导线的类型、型号和截面积）。c、选择照明配电箱（箱内应有 APD装置）。d、选择、整定和校验照明供电系统的保护装置。e、出照明供电系统的电气平面布线图。10、变电所二次回路方案的确定：a、继电保护电路的设计和确定-4-b、短路器的控制回路、信号系统和自动装置的确定c、变电所的电能计量回路：变电所 35KV侧安装计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂损耗的有功功率和无功功率d、变电所的测量和绝缘监测回路：变电所高压侧装有电压互感器-
16、避雷器柜12、防雷和接地方案的设计a、 架空线的防雷措施:架设避雷线、提高线路的本身绝缘水平、装设自动化和闸装置、在线路个别薄弱环节装设避雷器或保护间隙b、 变电所的防雷措施:装设避雷器和避雷针设计低压配电系统1、车间配电线路布线方案采用动力照明合一的 380/220V三相四线制 TN-C，树干式接线方式。2、选择线路导线及其配电设备和保护设备。3、车间电气照明设计：a、电光源、灯具及其布置的选择b、照明设计计算（利用系数法）c、其余照明灯具的选择d、电照明线截面的选择用计算机绘制电气图撰写毕业设计说明书2 车间变电所负荷计算及无功补偿根据电力复核对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成
17、的损失或影响程度，电力负荷一般分为三级：一级负荷：一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者，或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废等等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应看着特别重要的负荷。二级负荷：二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如大量产品报废、中断供电将影响重要用电部门正常工作等。三级负荷：三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述的一、二级负荷者。-5-计算负荷是供电设计的基本依据。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，如计算负荷确定过大，将使电
18、器和导线电缆选的过大，造成投资和有色金属的浪费。如果选的过小，又使电器和导线电缆处在过负荷下运行，增加了电能的损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁，同样造成损失。可见，正确的确定计算负荷意义重大，但由于负荷情况复杂，影响因素多，虽然负荷的变化有点规律，但仍难准确的计算出来，实际上，它的不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源的供应的状况等多种因素有关。因此负荷的计算只能接近实际。我国的确定负荷的方法，主要有需要系数法、二项式法，需要系数法是世界上普遍采用的计算负荷的基本方法，二项式法应用局限很大，但确定设备台数教少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，比较的合理，而且
19、方便。2.1车间负荷计算（机加工一车间）根据表 1-1，按车间用电设备工作性质，把用电设备分成冷加工机床、电阻炉和吊车三组。经过初步分析计算及根据用电设备的平面布置情况将车间的用电设备分配到三条干线上（见图 ）11 号干线计算符合（16 台金属冷加工机床）查参考文献 取二项式系数 b=0.14,c=0.5,X=5,cos =0.5,tg =1.73. （1.1）则 1号干线计算负荷为 30.eXPbc4570.5(71.2507.625)kWkWk30.1.4.38var/cos7/051QtgkSPVA:30.1. .2r/4/8tkk2.2号干线计算负荷（15 台金属冷加工机床、1 台吊车
20、）（1）金属冷加工机床组计算负荷二项式系数及功率因数参考值查表得：二项式系数 b=0.14,c=0.5,-6-X=5,cos =0.5,tg =1.73.30211eXPbc.49.750.(3.957130.259.1)kWkW69k30216.2.varQtgk(2)吊车计算负荷因只有一台设备，故就以其额定工作参数作为计算负荷。 302302.1731.6varePkWtgk（3）干线计算负荷023102369.50.29.var176ar378varPkkWQ22230027.3.85.1S VA :2/()159/(0)4IU33 号干线计算负荷（3 台电阻炉）查参考文献 取 0.,.
21、,bc，则cos0.95,31tgx303303.5890.546767321/cos/()(8).2exPkWkWQtS VAIU:4. 机加工一车间照明负荷（1） 车间照明的安装容量右车间工艺平面图可知车间照明总面积约为 1080 ，查参考文献 可知2m单位面积安装功率为 （计算高度 812m），则本车间均匀布置的一般照26/Wm明负荷为 3301806.48PAakW（2）其他部分的照明负荷见表 1-1-7-表 1-1 其他部分的照明负荷单独使用一般照明强度（1x）面积（ ）2m安装功率（ W）工具库 30 36120工艺室 30 120低压配电室 30 7.5120变压器室 20 75
22、高压室 20 3.100总计 535（3）总照明负荷 021369.517320.varQPtgk同样可以计算其他车间负荷计算，计算结果见表 1-2表 1-2 车间变电所负荷计算表机加工一车间设备明细表（附 3）设备代号 设备名称代号台数 单台容量（KW） 总容量（KW）1 冷墩机 GB-3 1 55 552 冷墩机 GB-3 1 55 553 普通车床 C620-1 1 7.625 7.6254 普通车床 C620-1 1 7.625 7.6255 普通车床 C620-1 1 7.625 7.6256 立式车床 C512-1A 1 35.7 35.77 普通车床 C620 1 4.625 4
23、.6258 普通车床 C620 1 4.625 4.6259 普通车床 C620 1 4.625 4.62510 普通车床 C620 1 4.625 4.62511 普通车床 C620 1 4.625 4.62512 普通车床 C616 1 4.625 4.62513 螺丝套丝机 S-8139 1 3.125 3.12514 普通车床 C630 1 10.125 10.12515 管螺纹车床 Q119 1 7.625 7.62516 摇臂钻床 Z35 1 8.5 8.517 立式钻床 Z5040 1 3.125 3.12518 立式钻床 Z5040 1 3.125 3.12519 5吨吊车 1
24、 10.2 10.220 立式车床 C512-1A 1 35.7 35.721 立式车床 C512-1A 1 35.7 35.722 刨床 B665 1 3 3-8-23 万能铣床 X63WT 1 13 1324 立式铣床 X52K 1 9.125 9.12525 滚齿机 Y-36 1 4.1 4.126 插床 B5032 1 4 427 弓锯机 G72 1 1.7 1.728 立式钻床 Z512 1 0.6 O.629 电阻炉 1 20（380V） 2030 电阻炉 1 24 2431 电阻炉 1 45 4532 车床 CW6-1 1 31.9 31.933 立式车床 C512-1A 1 3
25、5.7 35.734 卧式镗床 J68 1 10 1035 单臂刨床 B1010 1 70 70机加工二车间、铆焊、电修车间的负荷计算（附 3）设备容量 计算负荷序号 车间名称 供电回路代号KW P30/KW Q30/Kvar S30/KVA I30/ANo.1供电回路 155 46.5 54.4 No.2供电回路 120 36 42.1 1 机加工二车间No.3照明回路 10 8 0 No.4供电回路 160 64 65.3 No.5供电回路 140 56 57.1 No.6供电回路 180 72 73.4 2 铸造车间No.7照明回路 8 6.4 0 No.8供电回路 150 45 89.
26、1 No.9供电回路 170 51 101 3 铆焊车间No.10照明回路 7 5.6 0 No.11供电回路 150 45 78 No.12供电回路 146 44 65 4 电修车间No.13照明回路 10 8 0 总计 2.2无功功率补偿变电所的无功补偿对于整个工厂的设计是极为重要的。按全国供用电规则规定:高压供电的工业用户,功率因素不得低于 0.9;其他情况,功率因素不得底于0.85.如达不到上述要求,则需增设无功功率的人工补偿装置.工厂中功率因数降低是由于有大量的感应电机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等-9-感性负荷.如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚
27、达不到工厂规定的功率因数要求时，则考虑人工补偿。在变压器低压侧装设了无功补偿装置后，由于低压侧总的视在计算负荷减小，从而可使变电所主变压器的容量选择得小一些。这不仅降低了变电所的初投资，而且可减少工厂的电费开支。工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。它一般分为三中：高压集中补偿、低压集中补偿、低压分散补偿。1补偿容量 cQ补偿前变压器低压侧平均功率因数为（取 ）0.7,.85230cos1/P2.8579/ .54.将 由 0.54提高到 0.9以上所需补偿容量（由表查得 ）为cos 1.08cq30.75.108var37rcQPqk取 则补偿后视现在计算负荷为var,k223
28、030()CSPQ257.(95)65kVAk:2补偿装置的选择在车间变电所内进行低压集中补偿。查参考文献 选用 PGJ1A型无功功率自动补偿屏，采用 2444组合方式，内装 BW0.4-14-4型电容器，电容个数：（1.2）25039.514(38/)n故选用 40个，安装容量为： 401var560arkk3车间变电所主变压器的选择（一）台数-10-本车间负荷和转供负荷均属于三类负荷，且负荷容量不大，故选用一台车间变压器。变电所装有一台主变压器时，其容量应满足下列要求SNTS 30式中：S 30为该变电所承担的全部计算负荷（无功补偿后的计算负荷）。（二）容量、型号变压器低压侧总负荷 ，考虑
29、到车间的发展，故选用容量为30625SkVA:的 SL7-800-6/0.4 型变压器80kVA:4 变电所主接线方案的设计变电所的主接线,应根据变配电所在供电系统中的地位进出线回路设备特点及负荷性质等条件来确定.其主结线方案的设计原则与一般要求为：安全性、可靠性、灵活性和经济性。必须注意几点：安全性1、 在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。2、 在低压短路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装低压刀开关。3、 在装设高压熔断器和负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。4、 6KV及以上的线路末端,应装上与隔离开关联锁的接地铡刀。可靠性1变电所的主结线方案
30、，必须与其负荷级别相适应。对一级负荷，应由两个电源供电，对二级负荷，应由两回路或者一回 6kv及以上专用架空线或电缆供电。其中采用电缆供电时,应采用两根电缆组成的线路,且每根电缆应承受 100% 的二级负荷。2变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器，当有继电器保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压侧母线分段开关，均应采用低压断路器。3变电所的非专用电源进线侧,应装设带短路保护的断路器或负荷开关.当双电源供多个变电所时,宜采用环网供电方式。4对一般生产区的车间变电所，宜工厂总变电采放射高压配电，以 1确保供电-11-可靠，但辅助生产区和生活区的变电所，可采用树干式。灵活性1、 变配电所的高
31、低压母线，一般采用母线或单母线分段结构。2、 6KV及以电源进线为双母线时，宜采用桥型接线或线路变压器组接线。3、 需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路电器高压负荷开关。4、 主接线方案应与变压器经济运行的要求适应。经济性1、 主结线方案应力求简单，采用的一次设备特别是高压断路器应较少或不用断路器的接线2、 变配电所的电器设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品3、 中小工厂变电所一般采用高压少油断路器；在需要频繁操做的场合，则采用真空断路器或 SF6断路器4、 工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电度表用5、 主接线方案
32、应与变压器经济运行的要求相适应，还要考虑到今后的发展。负荷切换主变压器的变电所高压侧还应装设高压断路器和高压负荷开关。几种常用的高压电器有如下功能和特点：高压隔离开关的功能主要是：隔离高压电源，以保证其它设备和线路的安全检修。结构特点：即断开有明显可见的断开间隙，而断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的。它能够保证人身和设备的安全。因为隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。高压断路器的功能是：不仅能通断正常电流，而且能接同和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压熔断器是：一种当所在电路的电流超过规定值并经一定时间后，使其熔体熔化而分断断开电路的一种
33、保护电器。熔断器的功能主要是对电路及电路设备进行短路保护，但也具有过负荷保护的功能。本设计主变压器的主进电源线引自电网的 6KV高压供电线路。供电系统在实际设计中一般都在总降压变压器的一次侧和二次侧设有隔离开关、断路器、电流互感器和电压互感器。当总降压变压器的一次侧附有电流互感器时，则可装设三-12-只电流表。通过电流表监测负荷是否均匀，并可判断某一相线是否缺相要求在6KV电源电源侧进行电能测量，所以要装设电度表、功率表和功率因数表，以便对其电能、功率因数进行测量和补偿。这时必须在总降压变压器的一次侧附设电压互感器和电流互感器。在总降压变电所供电引向各车间变电所时，在总降压变电所或配电所的高压
34、开关柜内，仅装设电流表和电度表即可，电流表可装一只，电度表装一只，如果有必要可装设计量无功电能的仪表和有功电度表。5 短路电流和容量的计算所谓短路，就是供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏，误操作、雷击或过电压击穿等。由于误操作产生的故障约占全部故障的 70%。短路电流数值通常是工作电流值的十几倍或几十倍。它通过电气设备时，设备温度急剧上升，过热会使绝缘自然老化或损害，同时产生大的电动力，使设备的载流部分变形损坏，同时短路电流会在线上产生很大的压降，离短路点越近的母线，电压下降越厉害，从而影响与母线连接的电动机或其
35、他的设备的正常的运行。另外：由于设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备绝缘正常而被过电压击穿，或者是设备绝缘受外力损伤而造成短路；工作人员由于未遵守安全操作规则而发生误操作，也可造成短路。供电系统要求正常的不断的可靠供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是供电系统的正常运行常常因为发生短路而受到破坏，所以，我们一定要避免电力系统短路以免造成重大的损害。在选用设备时要考虑它们对短路电流的稳定性。由此可见，短路的后果是非常严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路计算，目的就是为了正确的选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的
36、最大短路电流时不致损坏。为了切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电器保护装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也需要计算短路电流。供电系统中短路的类型与其电源的中性点是否接地有关，可分为三相短路、-13-两相短路、单相短路和两相接地短路，为了选折和校验电气设备、载流导体和整定供电系统的继电保护装置，所以要计算三相短路电流。在校验继电保护装置的灵敏度是要计算不对称短路的短路电流值。校验电气设备及载流导体的力稳定和热稳定，要用到短路冲击电流、稳态短路电流、短路容量。但对瞬时动作的低压自动空气开关，则需要用冲击电流有效值来进行起动稳定性。供电系统的短路电流的大小与系统运行的方式有关，系统的
37、运行方式可以分为最大和最小运行方式。最大运行方式下发电机组投入多、双回输电线路及并联变压器均全部运行。此时，整个系统短路阻抗最小，短路电流最大。如果在最小运行方式下，则短路阻抗最大，短路电流相应的减小。在工厂供电系统中用最小方式求 IZ（3），供校验继电保护用。对一般工厂来说，电源方向的电力系统可看作无限大容量的系统。无限大容统的特点是其母线电压总维持不变短路电流计算：1.绘制计算电路图 1-1 短路计算电路图2.确定基准值：设 Sd=100MVA，U d=UC即高压侧 Ud1=6.3KV，低压侧 Ud2=0.4KV，则：Id1=Sd/30.5Ud1=100/1.7326.3=9.56kAId
38、3=Sd/30.5Ud3=100/1.7320.4=144.3KA3.计算短路系统电路中各元件的电控标幺值1）电力系统:X1M*=100MVA/200MVA=0.52)架空线路: 查表得 LGJ-120的 0=0.35/KM，而线路长 0.3KM,故X2*=(0.350.3) 100MVA/(6.3KV) 2-14-=0.263)电力变压器：查表知 4.5%，X3*=4.5/100100MVA/800KVA=5.634.绘制等效电路图，如下：图 1-2 等效电路图5.计算 k-1点(6.3kv 侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值X(k-1) *=X1*+X2*=0.5+0
39、.26=0.761) 短路三相电流周期分量有效值IK-1(3)=Id1/X(K-1) *=9.56kA/0.74=12.9KA2) 其他短路电流I“(3)=I (3)=IK-1(3)=12.9KAish=2.55I“(3)=2.5512.9KA =32.89KAIsh（3） =1.51I“(3)=1.5112.9KA=20.0KA3) 三相短路容量SK-1(3)=Sd/X*(k-1) =100MVA/0.75=133.3MVA6. 计算 k-2点(0.4kv 侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量最大运行方式：1) 总电抗标幺值X(k-2) *=X1*+X2*+X *0.5+0.26+5
40、.636.392) 三相短路电流周期分量有效值IK-2(3)=Id2/ X（k-2） *144.3KA6.3922.58KA3) 其它短路电流I“(3)=I (3)=IK-2=22.58KA(3)ish(3)=1.84 I“(3)=1.8422.58KA=41.54kAIsh(3)=1.09I“(3)=1.0922.58kA=24.61kA-15-4). 三相短路容量SK-2(3)=Sd/X(k-2) *=100MVA/6.39=16MVA总的短路计算结果如表所示：表 1-3 短路计算结果三相短路电流/kA 短路容量计 算 点IK(3) I“(3) I (3) ish (3) Ish(3) S
41、K(3) MVAK-1 12.9 12.9 12.9 32.59 20 133.3K-2 22.58 22.58 22.58 41.54 24.61 166 变电所一次设备的选择6.1 一次设备选择的一般要求各种电气设备的功能尽管不同，但都在供电系统中工作，所以在选择时必然有相同的基本要求。在正常工作时，必须保证工作安全、运行维护方便，投资经济合理。在短路的情况下，能满足力稳定和热稳定的要求。按正常的工作条件，选择时要根据以下的几个方面：1、环境产品制造时分户内和户外型，户外的设备工作条件较差，选择时要注意。2、对电压选择设备时应使装设时应使装设地点的电路额定电压小于或等于设备的额定电压。3、
42、电流电气设备铭牌上给的额定电流是指周围空气温度为某个值时电气设备长期允许通过的电流。6.2 选择各类电气设备的特别的要求1、 断路器 负荷开关，高压断路器是供电系统中最重要的开关电器，它不仅能安全的切合负荷电流，而且更重要的是它能可靠的和迅速的切除短路电流，所以高压断路器的额定容量必须大于或者等于其安装处的短路容量，其额定的断流能力必须大于或者等于其安装处的短路电流。2、 隔离开关 ：隔离开关在供电系统中只用于接通和开断没有负荷电流流过的电路，它的作用是为保证电气设备检修时，使要检修的设备与处于电压下的其余-16-部分构成明显的隔离。它没有灭弧装置，所以它的接通和切断必须在断路器分断后才能进行
43、。隔离开关因为无切断故障电流的要求，所以它只根据一般条件进行选择，并按照短路情况下作力稳定和热稳定的校验。3、电流互感器 ：在高压电网中，计量仪表的电流线圈和继电保护装置中断电器的电流线圈都是通过电流互感器供电的。这样可以隔离高压电，有利于运行人员的安全，同时可以使仪表及继电器等制造的标准化。它的准确度与它的二次侧所接的负荷大小有关，即与它接入的阻抗大小有关。4、电压互感器：电压互感器是测量高压用的，其一次绕组与高压电路并联，额定电压与电路电压同一等级，二次绕组额定电压均为 100v，它的二次侧不能短路运行，所以它的两侧要装熔断器来切除内部故障。5、母线：常用的母线材料是铜、铝和钢。目前变电所
44、的母线除因大电流用铜的以外，一般尽量用铝母线，而电流不大的支干线或低压系统的零线则有时用钢母线。6.3 一次设备校验应满足的条件1、设备的额定电压 Un.e应不小于所在线路的额定电压 UN:即： U N.e UN （1.3）但需要注意：使用限流式高压断路器时，熔断器的额定电压应与线路的额定电压相等， 即： U N.e=UN。1、 设备的额定电流 IN.e应不小于通过设备的计算电流 IN： （1.4）即： I N.e=IN。 （1.5）2、 设备的最大开断电流 IOC（或断流容量 SOC）应不小于它可能开断的最大电流IK（或断流容量 SK）即： I oc Ik或： S oc Sk （1.6）3、
45、 短路稳定度校验:热稳定度、动稳定度按三相短路冲击电流校验，校验公式详见参考资料 2表ZD6-24；表 1-4 短路冲击电流校验公式序 号 设 备 名 称 校 验 项 目 校 验 公 式 符 号 含 义动 稳 定 性 i maxi sh(3)1 高压断路器高压负荷开关 热 稳 定 性 I2tI (3) 2timai max-设 备 的 极 限 通 过 电 流 峰 值ish(3)三 相 短 路 电 流-17-高压隔离开关动 稳 定 性 ke I1N1.414i sh(3)2 电流互感器热 稳 定 性 (ktI1n)2tI 2tima动 稳 定 性 al c3 母线热 稳 定 性 AA min=1
46、.414I (3)tima/c4 电缆、绝缘导线 热 稳 定 性 AA min=1.414I (3)tima/cIt三 设 备 ts热 稳 定 电 流ke 动 稳 定 倍 数kt-动 稳 定 倍 数Amin-倍 导 体 满 足 热 稳 定 的 最 小截面 al母 线 的 最 大 允 许 应 力c导 体 的 短 路 稳 定 系 数按设备装设地点、工作环境、使用要求选择电气设备的适当型号。本设计中变电所一次设备均选用专业厂家生产的配套开关柜（屏）。1.高压开关柜的选择根据主接线方案要求，要选择高压进线、计量和互感器柜。以选择进线开关柜为例。根据主接线方案，选择 GG-1A（F）-11 型作为进线开
47、关柜，其设备型号、规格的选择及校验见表校验结果列表如下：表 1-5 JYN1-35进线开关柜的校验表选 择 校 验 项 目 电压 电流 断流能力 动稳定度 热稳定度参 数 UN KV I30（ 3） A IK（ 3） KA ish(3) KA I (3) 2tima装设地点条件 数 据 6 37.5 12.9 32.59 12.920.7额 定 参 数 UN IN IOC IMAX It2tZN2-6 6 630 16 40 (16KA)24GN8-10/630 10 630 - 40 (14KA)24一次设备规格LA-10 10 500/5 - 16021/21 (900.1)212、低压配
48、电屏的选择根据变电所低压配电室的面积及配电的需要，选择低压配电屏 7台，其中一台低压出线屏，四台馈电屏，一台照明屏和一台备用屏。其型号与组要设备见表表 1-6 低压配电屏的选择配电屏编号 1 2 3 4 5 6 7配电屏型号 PG1-2-3A PGL1-30 PGL1-23B PGL1-27 PGL1-27 PGL1-40 PGL1-21刀开关 HD13-1500/30 HD13-400/31 HD13-200/31 HD13-1000/31 HD13-100/31 HD13-400/31 HD13-600/31自动开 DW15- DZP- DZ10- DZ10- DZX10-18-关 1500/3 250/3 250/3 250/3 100/3熔断器 RN2-200 RN2-600电流互感器LMZJ1-0.5-口/5LMZ1-0.5-口/5LMZJ1-0.5-口/5LMZ1-0.5-口/5LMZ1-0.5-口/5LMZ1-0.5-口/5LMZ-0.5-口/5用途 车变出线 馈线 馈线 馈线 馈线 照明 照明7 变电所高压进线和低压出线的选择7.1变电所进线方式的选择架空线 在供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型工厂供电设计中优先选用。电缆 在供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用。7.2 变配电所进出导线和电缆的选择1、高压架空
