某10kV降压变电所设计方案

某 10压变电所设计方案 1 原始资料及设计任务 础数据 产任务及车间组成 (1)车间组 成及布置 纺织厂 产 品是全 国 人民生活必需品，在 国 民 经济 中占有重要地位。其用电部分是整个厂的动力之源，乃是重中之重 . 设 有一 个 生 产 主厂房，其中有原液车间 、纺 炼 车间 、排毒车间、其他车间等生 产车间 ，除上述 车间 外 ，还 有 辅 助 车间 及其它 设施 ， 详见 本厂 总平面布 置图 。 计依据 (1)工厂 总 平面布 置图 。 (2)供用 电协议 工厂与 电业部门所 签订的 供用 电协议 主要 内 容如下： 本厂可由东南方 19公里处的城北变电所 110/150电电压可任选。另外，与本厂相距 5公里处的其他工厂可以引入 10路做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的 30%重要负荷，平时不准 该变电 所 10 千伏配 出线 路 定时 限 过 流保 护装 置的整定 时间为 求配 电 所不大于 ； 在 总配电 所 10千伏 侧计 量 功率因子 应 在 配 电系统 技 术数 据 电费制度：按两部制电费计算。变压器安装容量为每 115元 /月，动力电费为 明电费为 /(kWh)。 图 配电系统 厂负荷性质 多 数车间为 三班制，少 数车间为 一班或 两 班制。全年 为 300个 工作日，年最大 负 荷利用小 时数为 6400小 时 。 属于二级负 荷。 全厂总平面布置图 2 变电所所址的选择 电所简介 (1) 为使 变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。 (2) 本规范适用于交流电压 10以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。 (3) 变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。 (4) 变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。 (5) 变电所设计采用的设备和器材，应符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先 进、经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。 (6) 10以下变电所的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定 。 电所选址 (1)尽 量靠近 负 荷中心，特 别 是 对车间变电 所所址靠近 负 荷中心，可以降低配 电系统 的 电能损 耗， 电压损 耗和有色金 属的 消耗量。 (2)进出线 方便。 (3)尽 量靠近 电 源 侧 。 (4)尽 量 不设 在多 尘 或有腐 蚀 性气 体的场 所，如 无 法 远离时 ， 应设 在濡染源的上 风侧 。 (5)尽 量 不设 在有 剧 烈震 动的场 所。 (6)尽 量 不设 在低洼 积水场 所及其下方。 (7)交通 运输 方便 (8)应远 离有易燃易爆危 险的场 所。 (9)不占或少占 农 田，具有适宜的地 质条 件。 (10)具有生 产 生活用水的可靠水源。 (11)适 当 考 虑职 工生活上的方便。 (12)应尽 量 临 近 车间变电 所或有大量高 压 用 电设备 的厂房合建在一起，以 节约 建筑 费 用。 (13)不 应 妨 碍 工厂或 车间的发 展，并 应适当 考 虑 今 后扩 建的可能。 根据本厂的 实际 情 况 ，本厂可由东南方 19 公里处的城北变电所110/150 3 负荷统计及无功补偿计算 荷等级划分 由于建筑物用 电设备 多、 负 荷大， 对供电 的可靠性要求很高，因此 应准确划分 负 荷的等 级 ，做到安全 供电 ， 节约 投 资 。而划分 负 荷等 级 的 原则是 ：一要看建筑物 类别 ；二要看 负 荷的性 质。 按照电力工程设计手册， 对负 荷等 级 的划分 标 准是： (1)一 级负 荷 中 断供电将 造成人 员伤 亡者； 中 断供电将 造成重大政治影 响 者； 中 断供电将 造成重大 经济损 失者； 中 断供电将 造成公共 场 所的秩序 严 重混 乱 者； (2)二 级负 荷 中 断供电将 造成 较 大政治影 响 者； 中 断供电将 造成 较 大 经济损 失者； 中 断供电将 造成公共 场 所秩序混 乱 者； (3)三 级负 荷 凡不 属 一 级 和二 级负 荷者。而本 设计 作 为对国 民 经济 有重要作用的 纺织 厂 总配变电 所 ，属于 二 级负 荷。 力负荷计算 算负荷的方法及适用范围 (1)需要系 数 法 其 计 算公式 为： 适用范 围 ： 当 用 电设备台数较 多、各台 设备容 量相差不太 悬殊时 ，特 别 在确定的建筑物 时 ，宜于采用。 单个 用 电设备组 30 30/ 30/ 3 (3 多 个 用 电设备组 P q 230230 30/ 3 (3式中： 该 用 电设备组的 有功 、无 功、 视 在功率 计 算 负 荷 设备组或单个 的 设备容 量 （ 设备额 定 电压 （ 需要系 数 K p、 K q 有功和 无 功 负 荷同 时系数 各 设备组的 有功和 无 功 计 算 负 荷， 一 组数 (2)二 项 式法 计 算公式如下： 单个 用 电设备组 30 30/ 30/ 3 （ 3 多 个 用 电设备组 （ i+（ （ ） i+ （ 230230 30/ 3 （ 3 式中： 设备组的设备容 量 （ 设备组 中容量最大的 备容 量 （ 各组 N 设备额 定 电压 （ b、 c 二 项 式系 数 适用范 围 ： 当 用 电设备台数较 少， 有的 设备容 量相差 悬殊时 ，特 别 在 确定干 线 和分支 线 的 计 算 负 荷 时 ，宜于使用。 此外 ，还 有利用系 数 法、制 动 功率法、 计 算系 数 法等 负 荷 计 算方法。 根据上述各种方法的适用范 围 ，并 结合纺织 厂的生 产 生活情 况 和原始资 料， 我们选用需用 系 数 法初步估算本 设计 的 计 算 负 荷。 设计负荷计算 序号 车间设备名称 安装容量（ Kd 纺炼车间 纺丝机 180 绞机 62 干机 78 水机 20 风机 200 洗机 14 频机 900 送机 42 原液车间照明 1040 酸站照明 260 锅炉房照明 320 排毒车间照明 160 其他车间照明 240 1) 纺丝机的 负 荷 计 算： 180=144 030 144 030 44/80 2) 筒绞机的 负 荷 计 算： 62= 030 46. 030 3) 烘干机的 负 荷 计 算： 78=58.5 030 030 4) 脱水机的 负 荷 计 算： 20=12 030 12 030 2/ 5) 通风机的 负 荷 计 算： 200=140 030 140 05 030 40/6) 淋洗机的 负 荷 计 算： 14= 030 030 7) 变频机的 负 荷 计 算： 30 900=720 030 720=504 030 20/200 8）原液车间照明的 负 荷 计 算： 30 1040=780 030 780 46 030 80/24 9)酸站照明的 负 荷 计 算： 30 260=169 030 169=118.3 030 69/11 10）锅炉房照明的 负 荷 计 算： 30 320=240 030 240 80 030 80/77 11）排毒车间照明的 负 荷 计 算： 30 160=112 030 112 7.2 030 12/40 12）其他车间照明的 负 荷 计 算： 30 240=168 030 168 26 030 68/10 纺织厂的所有车间负荷计算完毕。 当已求出各设备或各单位的有功和无功计算负荷后，并求其总的计算负荷。考虑各车间的同时系数后的计算负荷： 03030 03030 223023030 187 4260 0 2346 中西北电力设计院 . 电力工程设计手册M. 中国电力出版社 功补偿计算 无功补偿计算就是把无功功率因数由 提高到 时需要补偿的无功功率补偿容量（ 无功补偿计算按下式计算： 主变压器二次侧的计算 对变电所：变压器的损耗： =2346=2346=虑变压器损耗后的计算负荷： 30P=600=30Q=874=223023030 29452646/2945=补偿到 需电容器容量为： )s( 4 6 11 c =1548织厂的总计算负荷为： 30P=2646.9 0Q=60.4 230 S =2754 电所的计算电流及各车间的计算电流如下： 变电所：=1130 A )1(30)1(30 =480 A )2(30)2(30 =480 A )3(30)3(30 =100 A )4(30)4(30 =24 A )5(30)5(30 =250 A )6(30)6(30 =18 A )7(30)7(30 =30 A 4 变电所主变压器台数和容量的确定 压器的分类及型号 变压器的分类： (1)按冷却方式分类：有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风（水）冷方式、及水内冷式等。 (2)按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。 (3)按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、 C 型铁芯、铁氧体铁 芯）、壳式变压器（插片铁芯、 C 型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器、辐射式变压器等。 (4) 按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 (5)按用途分类：有电力变压器、特种变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等）。 (6)按冷却介质分类：有干式变压器、液（油）浸变压器及充气变压器等。 (7)按线圈数量分类：有自耦变压器、双绕组、三绕组、多绕组变压 器等。 (8)按导电材质分类：有铜线变压器、铝线变压器及半铜半铝、超导等变压器。 (9)按调压方式分类：可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 (10)、按中性点绝缘水平分类：有全绝缘变压器、半绝缘（分级绝缘）变压器。 压器台数的选择 确定变压 器的 台数应 考 虑 ： (1)对 大城市郊 区 的一次 变电 站，在中、低 压侧 已构 成环 网的情 况 下，变电 站 以装设两 台主 变压 器 为 宜。 (2)对地区 性孤立的一次 变电 站或大型 工业专用变电 站，在 设计时应 考 虑装设 三台 主 变压 器的可能性。 (3)对 于 规 划只 装设两 台主 变压 器的 变电 站，其 变压 器基 础 宜按大于变压 器容量的 1 2级设计 ，以便 负 荷 发 展 时 ，更 换变压 器的容量。 一般情 况 下， 当 选一台变压 器； 当 + 0时 ， 选用两 台 变压 器。其中 为单 台主 变压 器容量， 总 的计 算 负 荷。 +） 为变电 所一、二 级负 荷的 计 算 负 荷。 拥有两 台或多台变压 器的 变电 所，各台 变压 器通常采取分 别运 行。如果采取并列 运 行 时 ，应满 足： 变压 比相同、 联 接 组别 相同、短路 电压 相同等，容量差 别不 宜 过大。 压器容量的选择 选择变压 器容量 应 考 虑 的 条 件： (1)主 变压 器容量一般按 变电 站建成后 5 10年的 规 划 负 荷 选择 ，并适 当 考 虑远 期 10 20年的 负 荷 发 展。 对 于城 郊变电 站，主 变压 器容量 应与城市 规 划 相结合 。 (2)根 据变电 站所 带负 荷的性 质 和 电 网 结 构 来 确定主 变压 器的容量。对 于有重 负 荷的 变电 站， 应 考 虑当 一台主 变压 器停 运时 ，其余 变压 器容量在计 及 过负 荷能力后的 允许时间内 ， 应 保 证 用 户 的一 级 和二 级负 荷； 对 一般性 变电 站， 当 一台主 变压 器停 运时 ，其余 变压 器容量 应 能保 证全部负 荷的 70% 80%。 (3)同 级电 网的 单 台降 压变压 器容量的 级别不 宜太多， 应从 全网出 发，推行系列化 、标 准化。 正确 选择变压 器的容量十分重要，若 变压 器的容量 选择 的 过 小， 会 使变压 器 经 常 处 于超 载状态 ， 这样易烧毁变压 器；反之，若 变压 器的容量 选择 的太大，一方面增加自身 设备 的投 资 ，另一方 面变压 器得不到充分利用，造成效率因子降低， 线 路 损 耗和 变压 器本身 损 耗 变 大。通常， 变压 器容量可按下式估算： S=S 动 + （ 4 其中， S 动 是 动 力 设备 所需的 总 容量； 用 户 的 总 容量。 S 动 = （ （ 4 式中： 单个 用 电设备电动 机名牌上的 额 定功率 （ 各台用 电设备 的 电动 机 额 定功率的 总 和 用 电设备电动 机的平均效率 用 电设备电动 机的平均功率因子 需要系 数 选择变压 器容量 时，还应 注意：一般 电动 机的 启动电 流是 额 定 电 流的47倍， 变压 器 应 能承受 这 种 冲击。 直接 启动 的 电动 机中最大的一台容量，一般不宜超 过变压 器容量的 30%左右。 5 变电所主接线的选择 接线设计的基本要求 （ 1） 配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线 接线，当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。 （ 2） 配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关，当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔离开关或隔离触头 （ 3） 从总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的电源进线开关宜采用隔离开关或隔离触头；当分配电所需要带负荷操作或继电保 护、自动装置有要求时，应采用断路器 . （ 4） 配电所的 10 6专用电源线的进线侧 ,应装设带保护的开关设备 . （ 5） 10 6线的分段处宜装设断路器 ,当不需带负荷操作且无继电保护和自动装置要求时 ,可装设隔离开关或隔离触头 . （ 6） 两配电所之间的联络线 ,应在供电侧的配电所装设断路器 ,另侧装设隔离开关或负荷开关 ,当两侧的供电可能性相同时 ,应在两侧均装设断路器 . （ 7） 配电所的引出线宜装设断路器 ,当满足继电保护和操作要求时 ,可装设带熔断器的负荷开关 . （ 8） 向频繁操作的高压用电设备供电的出线开关兼做操作开关时 ,应采用具有频繁操作性能的断路器 . （ 9） 10 6定式配电装置的出线侧 ,在架空出线 回路或有反馈可能的电缆出线回路中 ,应装设线路隔离开关 . （ 10） 采用 10 6断器负荷开关固定式配电装置时 ,应在电源侧装设隔离开关。 . (11) 接在母线上的避雷器和电压互感器，宜合用一组隔离开关、配电所、变电所架空进、出线上的避雷器回路中，可不装设隔离开关。 (12)由地区电网供电的配电所电源进线处，宜装设供计费用的专用电压，电流互感器 (13)变压器一次侧开关的装设，应符合下列规定： 一 以树干式供电时，应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器； 二 以放射式供电时，宜装设隔离开关或负荷开关，当变压器在本配电所内时，可不装设开关； 变压器二次侧电压为 10 6总开关 . 可采用隔离开关或隔离触头 ,当属下列情况之一时 ,应采用断路器 : 一 出线回路较多 二 有并列运行要求 三 有继电保护和自动装置要求 变压器低压侧电压为的总开关 ,宜采用低压断路器或隔离开关 ;当有继电保护或自动切换电源要求时 ,低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器 . (14)当低压母线为双电源 变压器低压侧总开关和母线分段开关采 用低压断路器时 ,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧 ,宜装设刀开关或隔离触头 电所的主接线方式 变电 所的主接 线 是由各种 电气设备 及其 连 接 线组 成，用以接受和分配电 能，是 供电系统的组 成部分。它与 电 源回路 数 、 电压 和 负 荷的大小、 级别以及变压 器的 台数 、容量等因素有 关， 所以 变电 所的主接 线 有多种形式。确定变电 所的主接 线对变电 所 电气设备 的 选择 、配 电装 置的配置及 运 行的可靠性等都有密切 的关 系，是 变电 所 设计 的重要任 务 之一。 (1)线 路 变压 器接 线 当供电电 源只有一回路， 变电 所 装设单 台 变压 器 时 ，宜采用 线 路 变压 器 组 接 线。 如 图 4 1所示。 变电 所的 变压 器的高 压侧 可 以装设 隔离 开关 压 跌落式熔 断 器断路 器 ， 装设 哪种 设备 合适 视 具体情 况 而定。 线 路 变压 器 组 接 线 方式的优 点 是接 线简单 ，使用的 设备少 ，基建投 资 省。缺 点 是 供电 可靠性低。 当 主接 线 中任一 设备发 生故障或 检 修 时 ，全部负 荷都 将 停 电 。所以， 这 种接 线 方式多用于 仅 有二、三 级负 荷的 变电所，如大型企 业 的 车间变电 所和小型用 电单 位的 10电 所等。 图 5线路变压器组结线 (2)桥 式接 线 为 了保 证对 一、二 级负 荷 进 行可靠 供电 ，在企 业变电 所中 广泛 采用 有两 回 路 电 源受 电 和 装设两 台 变压 器的 桥 式主接 线。桥 式接 线 分 为内桥 、外桥 和全 桥 三种，其接 线如图 4 2所示。 图 5桥式结线 图 中 电 源 线 路， 经过断路 器 接 至 变压 器 2的高 压侧， 向 变电 所送 电 。 断路 器 桥 一 样将两 回 线路联在一起，由于 断路 器 路断路 器 侧 或外 侧， 故又分 为内桥 和外 桥 接 线。 (3)单 母 线 分段式 结线 母 线 采用 断路 器分段比用隔离 开关 操作方便， 运 行 灵 活，可 实现 自 动切 换 以提高 供电 的可靠性。一般只在 出线较 少， 供电 可靠性要求不高 时为了 经济 才采用隔离 开关作为 母 线 的 联络开关 。 单 母 线 分段比 双 母 线 所用 设备少 ，系 统简单 、 经济 ，操作安全。 (4)双 母 线结线 变电 所每回 进 、 出线通过 隔离 开关 可以接在任何一段母 线上 ， 两 母 线之间 用 断路 器 联络 。因此不 论 那一段与母 线 同 时发 生故障，都不影 响对 用户 的 供电 ，故可靠性高， 运 行 灵 活。缺 点 是 设备 投 资 多， 结线 复 杂， 操作安全性 较 差。 这 种 结线 主要用与 负 荷容量大，可靠性要求高， 进 、 出线 回路多的重要 变电 所 。 6 短路电流计算 路电流的基本概念 在 供电系统 中，出 现 次 数 比 较 多 的严 重事故是短路。所 谓 短路是指 供电系 统 中一切不正常的相或相与地（中性 点 接地系 统） 在 电气 上被短接。 路的原因及类型 国民经济各部门的正常生产及人民的正常生活要求供电系统保匠持续、安全、可靠地运行。但 是由 于各种原因，系统会经常地出现故障，使正常运行状态遭到破坏。 短路是系统常见的严重故障。所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间或相与地之间的短接。系统发生短路的原因很多，主要有： (1)电气设备、元件的损坏。如：设备绝缘部分自然老化或设备本身 有缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、维护不当所造成的设备 缺陷最终发展成短路等。 (2)自然的原因。如：气候恶劣，由于大风、低温导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，设备过电压，绝缘被击穿等。 (3)人为事故。如：工作人员违反操作规程带负荷拉闸，造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金屑性短路，人为疏忽接错线造成短路或运行管理不善造成小动物进入带电设备内形成短路事故等等。 路的危害 发 生短路 时 ，由于系 统中总 阻抗大大 减 小，因而短路 电 流可能 达 到很大的 数 值。 强大 的短路 电 流所 产 生的 热 和 电动 力效 应会 使 电气设备 遭 到破坏。短路 点 的 电 弧可能 烧毁电气设备 。短路 点 附近的 电压显著 降低，使 供电 受到 严 重影 响 或被迫中 断 。若在 发电 厂附近 发 生短路 ，还 可能使全 电力系统运 行接裂，引起 严 重后果。 不对称 接地短路所造成的零序 电 流， 会在邻 近的 通讯线路内产 生感 应电势 ，干扰 通讯 ，亦可能危及人身和 设备 的安全 . 短路 种类 示意 图 代表符号 性 质 三相短路 K（ 3） 三相同 时 在一 点 短接 ，属于对称 短路 两 相短路 K（ 2） 两 相同 时 在一 点 短接 ，属于不对称 短路 两 相接地短路 K（ 在中性 点 直接接地系 统 中， 两 相在 不同地 点 与的短接 单 相接地短路 K（ 1） 在中性 点 接地系 统中，一相与地短接 表 6 1短路的 种类 路计算的常用公式 电力系统 阻抗： 20（ 6 线 路阻抗： （ 6 变压 器阻抗： 00002020（ 6 三相短路 电 流： 高 压侧 ： )3()3()3()3()3()3()3(0)3(（ 6 低 压侧 ： )3()3()3()3( 三相短路容量： 0)3( 3 )3(6 高 压侧 ： )3()3()3()3()3()3()3(0)3(（ 6 低 压侧 ： )3()3()3()3( 三相短路容量： 0)3( 3 )3(6 设计短路电流的计算 短路 电 流按正常 运 行方式下采 用奥 姆法 进 行短路 电 流 计 算，如 图 6 流 计 算 图 图 6短路电流计算图 表 6变电 所 35 线 短路 数据 运行方式 电源 35说明 系统最大运行方式 500)3( m a x 系统为无限大容量 系 统最小运行方式 50)3( m 1d 点的三相短路电流和短路容量 （1 （一） 系 统 最大 运 行方式下 (1)计 算短路 电 流中各 组 件的 电 抗及 总电 抗 电力系统 的 电 抗： 8211 = 2) 架 空线 路的 电 抗： 2 其中 是 由 吴希再 . 电力工程 M. 华中科技大学出版社 2004中查到。 总电 抗： 211 d (2)计 算 1d 点 的三相短路 电 流和短路容量和短路容量 三相短路 电 流周期分量有效值 11)3( 1 3/ = 3 = 三相次 瞬时 短路 电 流和短路 稳态电 流 )3( 1)3()3( 三相短路 冲击电 流及第一周期短路全 电 流有效值： )3()3( 909 )3()3( I 三相短路容量： )3( 11)3( 1 3 = 3 42二）系 统 最小 运 行方式下： (1)计 算短路 电 路中各 组 件的 电 抗及 总电 抗。 电力系统 的 电 抗： 2)3( 1211 ) 107= 架 空线 路的 电 抗： 01 = 总电 抗： 211 d (2)计 算 1d 点 的三相短路 电 流和短路容量 三相短路 电 流周期分量有效值： )3/( 11)3( 1 = 3 =5 三相次 瞬时 短路 电 流和短路 稳 定 电 流： )3( 1)3()3( 三相短路 冲击电 流及第一周期短路全 电 流有效值： )3()3( =5= )3()3( I 5= 三相短路容量： M 033 )3( 11)3( 1 2d 点的三相短路电流和短路容量 （ ） （一）系 统 最大 运 行方式下 (1)计 算短路 电 流中各 组 件的 电 抗及 总电 抗 电力系统 的 电 抗： 322 21 架 空线 路： 32202 ).0( 电力变压 器： 322 23 100 % 总电 抗： 33212 d (2)计 算 2d 点 的三相短路 电 流和短路容量 三相短路 电 流周期分量有效值： ( 322)3( 2 三相次 瞬时 短路 电 流及短路 稳态电 流： d ( 2)3()3( 三相短路 冲击电 流及 电 流第一周期短路全 电 流： )3()3( I =3()3( 三相短路容量： 3( 22)3( 2 二）系 统 最小 运 行方式下 (1)计 算短路 电 流中各 组 件的 电 抗及 总电 抗 电力系统 ： 322 21 架 空线 路： 3202 .0( 电力变压 器： 322 23 100 % 总电 抗： 33212 d (2)计 算 2d 点 的三相短路 电 流和短路容量 三相短路 电 流周期分量有效值： 322)3( 2 三相次 瞬时 短路 电 流及短路容量： d ( 2)3()3( 三相短路 冲击电 流及第一周期短路全 电 流： 3()3( )3()3( 三相短路容量： M 3( 22)3( 2 计算结果如下表 6 表 6 纺织 厂 10 电 所短路 电 流 计 算 结 果 系统最大运行方式下 )3( )3(I ()3(I ()3()3()3(1d 点短路 42 2d 点短路 统最小运行方式下 1d 点短路 5 5 5 d 点短路 9 电气设备选择 变点 所的 电气设备种类 很多，目的是使所采用的 电气设备无论 在正常情 况 或故障情 况 下均能安全、可 靠地工作和 经济 合理地 运 行。 气设备选择的原则 供配电系统中的电气设备的选择，既要满足在正常工作时能安全可靠运行，同时还要满足在发生短路故障时不至产生损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置 (户内或户外 )、环境温度、海拔高度，以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。 电气设备选择的一般原则主要有以下几条： (1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备。 1)根据设备所在位置 (户内或户外 )、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。 2)按工作电压选择电气设备的额定电压 。 3)按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。 电气设备的额定电流 不小于实际通过它的最大负荷电流计算电流 即 j (7 1) (2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。 为保证电气设备在短路故障时不至损坏，按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定：电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏。热稳定：电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许 发热温度。 (3)开关电器断流能力校验。 断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。 线的选择 (1)材料及形 状 的 选择 母 线 有 铜、铝、钢 等， 铜 的 导线电 率高，抗腐 蚀 ； 铝质轻 、价廉。 在选择 母 线 材料 时 ， 应 遵循“以 铝 代 铜 ” 的技 术 政策。 (2)母 线截面积 的 选择 变电 所 汇 流母 线截面 ，一般按 长时 最大工作 电 流 选 ，用 电 流 条 件校 验其 动、热稳 定性。但 对 平均 负 荷 较 大的母 线则 按 经济电 流密度 选 。 用互感器选择 电 流互感器按使用地 点 ， 电 网 电压与长期 最大 负 荷 电 流 来选择 ，并按短路条 件校 验动、热稳 定性。此外 还应根 据二次 设备要 求 选择电 流互感器的精确等 级 ，并按二次阻抗 对 精确等 级进 行校 验 。 (1)额 定 电压应 大于或等于 电 网 电压； (2)原 边额 定 电流应 大于或等于（ 的 长时 最大工作 电 流，即 (7(3)电 流互感器的精确等 级应 于二次 设备 的要求相 适应 。 本 设计 中 选用电 流互感器的型 号为 互感器 。 变电所电气设备选择 根据第五 节 短路 计 算 结 果按正常工作 条 件 选择 和按短路情 况校验 确定的 变 配 电 所的高低 压电气设备 如下。 压电气设备选择 (1)高压开关柜的选择 选用 开关柜 12 台，分别是 进线及计量柜两台、变压器柜各三台； 由 120 10）型的主母线排联结起来，详细内容可看总供电系统图。 此高压关柜为成套配电装置，组装前已经做过元 件的配套校验，柜中主要电气设备的选择如下。 (2)断路 器、隔离 开关选择 该 厂 总负 荷 线共两条 ， 两条线 路的工作 电 流为： 继电 保 护动 作 时间路 器 断路时间路 电 流通 过 的 时间 t=路 电 流周期分量假想 时间 表 7d 短路 时 ，通 过 10 开关电气设备 的 电 流最大。按 1d 点 短路 进 行 选择 如下表： 表 7算数据 00 工作电压 )(定电压 )(作电流 )(定电流 )(路电流 )(定断开电流 )(击短路电流 )(稳态电流 )(22 22 tI t 269 结论 合格 所以 选择 00型的高 压断路 器 表 7算数据 00 工作电压 )(定电压 )(作电流 )(定电流 )(击短路电流 )(稳态电流 )(论 合格 所以 选择 00型隔离 开关 。 (3)电流互感器的 选择 ： 由 计算数 据 选用 互感器， 。其 计算数 据与 电 流互感器 参数 如下： 表 7算数 据 00 工作 电压 )( 定 电压 )(作 电 流 )( 定 电 流 )(击 短路 电 流 )(1 22 1)( 221 900 结论 合格 根据就算数据，电压互感器、高压熔断器分别选用 高压互感器 压馈电线路设备选择 380用 别是 动力配电柜两台、 动力配电柜两台、 动力配电 柜十台、 动力配电柜两台，共计二十二台。柜体尺寸为： 160） 560） 410），由 40型的母线联络起来。此配电柜为成套配电装置，组装前已做过元件的配套校验，柜内主要的电气设备有 熔 断 器、 和 断路 器 ， 500/5A 和 00/5A 型电流互感器， 避雷器， 其中 器、 型 断路 器 参数 比 较 如 下页表 7 表 7择 校 验 项 目 装 置地 点数 据 设备 的型 号规 格 参数 数 据 参数 熔 断 器路 器 电压 80V 电 流 3000A 断 流能力 5稳 定 稳 定 160 结论 合格 合格 8 变电所的布置与结构 变 配 电 所 电气 布置的 设计 ，是在主 结线设计 基 础上进 行的，并向土建设计 人 员 提 出相 应 的建筑 结 构要求。它既以主 结线设计为 依据，由 检验 主 结线设计 是否合理，并 将 主 结线设计变为现实 。配 电装 置本身的可靠性与经济性 ，又是影 响 主 结线 方案优劣的重要因素，故 两 者 关 系十分密切。 配电所总体布置的方案的设计原则 (1)便于 运 行 维护 ； (2)保 护运 行安全； (3)便于 进出线 ； (4)节约 土地与建筑 费