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制品厂 变电 所及 配电 系统 设计 论文 开题 报告 外文 翻译 文献 综述 DWG 图纸

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信息与电子工程系毕业设计说明书第1章 概 述电能是现代化工业的主要能源，是实现生产自动化的重要物质基础。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。在工厂，担负这一任务的是供电系统，供电系统的核心部分是变电所。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的安全事故。因此设计和建造一个“安全、经济、可靠、优质”的变电所，对保障工厂生产安全、连续地进行是极为重要的。众所周知，电能还是现代化工业生产的动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送和分配简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资中所占比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下要求：（1）安全 在电能的供应、分配中，不应发生人身事故和设备事故（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。供配电设计需要遵行它的设计原则：1.遵守规则、执行政策2.安全可靠、先进合理3.近期为主，考虑发展4.全局出发、统筹兼顾本次课题是要设计：某氟制品厂变电所及配电系统设计根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，以及化工厂的生产程度反映在电气方面的工艺过程有较强的供电连续性等特点。我们的设计步骤如下：First，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资；Second,根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的所址、类型以及其主接线方案；Third按符合情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备；End，确定全厂配电系统的防雷接地系统设计。第2章 设计任务书2.1课题名称：某氟制品厂变电所及配电系统设计2.2任务与要求2.2.1概述氟制品厂的主要车间包括：F1#生产装置车间，F2#生产装置车间、冷冻站、包装车间、检测站、机修车间和中央控制楼等。 各车间位置见全厂总平面布置图（附后）2.2.2设计依据2.2.2.1全厂总平面布置图（图一）2.2.2.2 各车间用电设备明细表（表一）2.3供用电协议工厂与电业部门所签定的供用电协议主要内容如下：2.3.1 电源从距厂东北侧1.2公里处的35/10KV市“沙埠变电所”，用10KV电缆线路向本厂供电。2.3.2供电系统短路技术数据(1)35/10KV市“沙埠变电所”10KV系统为单母线分段，10KV母线为无限大电源系统。两段母线的短路数据为系统运行方式短路容量最大运行方式185MVA最小运行方式115MVA(2) 35/10KV市“沙埠变电所”配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2S，厂变电所的整定时间应不大于1S。2.3.3电价按水电部、国家物价局、华东电管局、省电力局等有关文件规定：属于“大工业电价”范围，应按两部电价计价。其中电度电价0.490元/千瓦时（不含电力建设资金）若考虑这项加价，电度电价约法三章0.510元/千瓦时。基本电价可按变电所主变电器总容量计算为18.000元/千伏安/月。2.3.4计量地点要求在厂变电所10KV侧进行计量。2.4负荷性质：根据化工企业具有腐蚀性易爆炸的特点，其中用电设备中各类压缩机、循环泵、搅拌电机组、冰柜等部分为二级负荷，其它用电设备均属三级负荷。本厂为三班工作制，年最大负荷利用小时数为6000小时。2.5气象及地质资料2.5.1气象条件：（1）主导风向为东北风；（2）最热水平均最高温度未33.5摄氏度；（3）最热月土壤中0.71m深处平均温度为20摄氏度；（4）年平均雷暴日为30d。2.5.2土壤结构为沙质粘土。2.5.3环境：凡生产车间均属防腐防爆环境。2.6主要设计任务1. 全厂负荷的分析和计算；2. 10/0.4/0.23KV变电所所址型式的确定；3. 无功负荷的分析、计算和补偿；4. 变压器台数及容量选择；5. 变电所主接线方案的技术经济比较和确定；6. 短路电流计算7. 变电所主要电气设备的选择和校验；8. 全厂配电系统设计；9F1#生产装置车间配电系统的设计与计算；10变电所防雷与接地的设计。2.7设计成品要求2.7.1 设计说明书：对整个设计任务、内容用说明书形式进行系统的说明、论证和计算。要求说明有条理，论证分析有理论依据，计算及结果正确。2.7.2 成品图纸：（1） 全厂配电平面布置图（2#）（2） 变电所配电系统图（1#）（3） 变电所平面布置图及主要剖面图（1#）（4） 电动机控制、接线原理图（2#）（5） 变电所防雷接地平剖面图（1#）第3章 全厂负荷分析与计算3.1工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求3.1.1 电力负荷概念电力负荷（electric power load）又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用户，如说重要负荷、一般负荷、动力负荷、照明负荷等。另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负载、重负载、空负载、满负载等。3.1.2工厂电力负荷分级1、一级负荷（first order load） 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、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济重重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。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，以及特别重要的场所布允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。2、二级负荷（second order load） 二级负荷为中断供电将在政治、经济少年宫造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。3、三级负荷（third order load） 三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者均属三级负荷。3.1.3各级供电负荷对供电电源的要求1、一级负荷对供电电源的要求 由于一级负荷属重要负荷，如果中断供电造成的后果十分严重，因此要求由两路电源供电，当其中一路电源发生故障时，另一路电源应不致同时受到损坏。 一级负荷中特别重要的负荷，除上述两路电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。常用的应急电源可使用下列几种电源：独立于正常电源的发电机组；供电网络中独立于正常电源的专门馈电线路；蓄电池；干电池。2、二级负荷对供电电源的要求 二级负荷也属于重要负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台（这两台变压器比一定在同一变电所）。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断厚能迅速恢复供电。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路6KV及以上的专用架空线路供电。这是考虑架空线路发生故障时，较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复。当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承受全部二级负荷。3、三级负荷对供电电源的要求 由于三级负荷为不重要的一般负荷，因此它对供电电源无特殊要求。3.2计算负荷3.2.1 计算负荷的概念及依据通过负荷的统计计算求除的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷（calculated load）。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小，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，同样会造成更大损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。但是，负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定的规律可循，但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能接近实际。3.2.2负荷计算的目的：（1）、求计算负荷（根据统计得到的按30min的平均负荷绘制的负荷曲线中的最大值）作为按发热条件合理的选择各级导线的截面，选定各种电器设备，准确确定变压器的容量提供依据。（2）、求尖峰电流，用作校验一些保护设备和检验电器的依据。（3）、求平均负荷以计算负荷率。3.2.3负荷计算的方法3.2.3.1常用的负荷计算的方法主要有：需用系数法：该方法计算比较简单，适用于用电设备台数比较多、各台设备容量差别十分悬殊的用电场合，特别适用于车间及工厂的计算负荷的计算，一般多用于初步设计和方案估算等，是目前用得最普遍的一种方法。二项式法：该方法主要考虑了用电设备的数量以及一些大容量的用电设备对计算负荷的影响，所得到的结果往往偏大，适用于用电设备台数较少。而有些设备的容量相差较悬殊的场合，一般比较适用于设备组的计算及有些施工计算的场所。利用系数法：因为是以概率论为基础分析所有用电设备在工作时的功率迭加来求解计算负荷的数值，因此求出的结果比需用系数法和利用系数法更接近实际，但由于过程较麻烦，而且利用系数累积的也不多，所以实际应用较少。单位产量耗电量法：已知产品的单位产量的耗电量时，初步设计和方案估算采用单位产量计算是最简单的。单位产值耗电量法：已知产品的单位产值的耗电量时，初步设计和方案估算采用单位产值计算是最简单的。单位面积用电量法：单位面积用电量法适用于住宅、办公楼和具有均匀分布负荷的生产线等的负荷计算，一般较多用于照明设计种3.2.3.2目前最常用的负荷计算的方法1、需要系数法 适用用电设备台数较多，各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。2、二项式法适用用电设备台数较少，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采用。3.2.4本厂所采用的需要系数法3.2.4.1基本公式 （2-1） （2-2） 用电设备的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷。用电设备组的设备容量，是指用电设备组所有设备（不含备用的设备）的额定容量之和，即。设备的额定容量，是设备在额定条件下的最大输出功率（出力）。但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身有功功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷应为为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷运行的设备容量与全部设备容量之比； 为设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量之比；为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时输出功率与取用功率之比；为配电线路的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末锻功率（亦即设备组取用功率）与首端功率（亦即计算负荷）之比。需要系数（demand coefficient）=/（）。 实际上，需要系数不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能很生产组等多种因素有关，因此应尽可能地通过实测分析确定，使之尽量接近实际。 无功计算负荷： （2-3） 为对应于用电设备组的正切值。视在计算负荷： （2-4）（为用电设备组的平均功率因数。）计算电流： （2-5）（为用电设备组的额定电压。）如果为一台三相电动机，则其计算电流应取其额定电流，即 （2-6）负荷计算中常用的单位：有功功率为“千瓦”（kW），无功功率为“千乏”（kar），视在功率为“千伏安”（kV.A），电流为“安”（A），电压为“千伏”（kV）。3.2.4.2设备容量换算需要系数法基本公式中的设备容量，不含备用设备的容量，此容量的计算与用电设备的工作制有关。设备容量的计算依据：1.对一般连续工作制和短时工作制的用电设备组 设备容量是所有设备的铭牌额定容量之和。2.对断续周期工作制的用电设备组 设备容量是所有设备在不同负荷持续率下的铭牌额定容量换算到一个规定的负荷持续率下的容量之和。容量换算的公式为： （2-7）断续周期工作制的用电设备常用的有电焊机和吊车电动机，各自的换算要求如下：（1） 电焊机组 要求容量统一换算到换算后的设备容量为： （2-8）即 （2-9）式中，、电焊机的铭牌容量（前者为有功功率，后者为视在功率）； 与铭牌容量对应的负荷持续率（计算中用小数）；值等于100%的负荷持续率（计算中用1）；铭牌规定的功率因数。（2） 吊车电动机组 要求容量统一换算到，换算后的容量为： （2-10）式中，吊车电动机的铭牌容量； 与铭牌容量对应的负荷持续率（计算中用小数）； 值等于25%的负荷持续率（计算中用0.25）。3.2.4.3设备计算负荷的确定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有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）、：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接相加来计算时，取 总的有功计算负荷为 （2-11）总的无功计算负荷为 以上两式中的和分别为各组的有功和无功计算负荷之和。总的视在负荷为 （2-12）总的计算电流为 （2-13）注意：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，总的视在计算负荷也不能按式计算。在计算多组设备总的计算负荷时，为了简化和统一，各组的设备台数不论多少，各组的计算负荷均按给定的计算系数计算，而不必考虑设备台数少而适当增大和值的问题。3.2.5各车间的负荷计算3.2.5.1F1生产装置车间：1、F1装置查得： kw2、（）真空压缩机 查得： 3、（）回收压缩机查得： 4、离心风机查得： 5、循环泵查得： 6、搅拌电机查得： 7、（）压缩机查得： 8、热水泵查得： 9、除盐水泵查得： 10、除盐热水泵查得： 11、除盐冷冻水泵查得： 12、电动葫芦查得： 13、成品冰柜查得： 14、组装空调机送风机查得： 15、组装空调机回风机查得： 16、现场分析室插座箱查得： 17、检修电源 无具体容量18、照明配电箱查得： F1车间总、： 3.2.5.2.F2生产装置车间：1、F2一线查得： 2、F2二线查得： F2车间总、： 3.2.5.3.冷冻站1、压缩机组查得： 2、冷水机组查得： 3、空调动力箱查得： 冷冻站总的、： 3.2.5.4中央控制楼1、中控一线查得： 2、中控二线查得： 中央控制楼总的、： 3.2.5.5检测站：查得： 检测站总的、： 3.2.5.6包装车间查得： 包装车间总的、： 3.2.5.7变电所1、本所照明配电箱查得： 2、空调电源查得： 3、主控室电源开关箱查得： 4、仪表检修电源无具体容量5、电气检修电源无具体容量变电所总的、： 3.2.5.8机修车间：查得： 机修车间总的、：3.2.5.9成品仓库：查得： 成品仓库总的、：3.2.5.10办公楼等：查得： 办公楼等总的、： kvar总： 全厂功率因数小于0.9，应提高功率因数。3.3无功负荷的分析、计算与补偿3.3.1改善功率因数的意义工厂中大多数用电设备都是电感性负荷,运行时功率因数很低.需要从电力系统取用无功功率.因此供电系统除供给有功功率外,还需要供给大量无功功率.给系统带来下述不良影响:(功功率不变时) （）线路电流，使供配电设备不能充分利用，降低了供电能力。（）电流增加引起了线路和设备的功率损耗和电能损耗增大。（）功率因数愈低。线路的电压损失也愈大，使设备运行条件恶化。（）对发电设备来说，无功电流增大，对发电机转子的去磁效应增加，端电压降低。使发电机达不到预定出力。无功功率对供电系统及工厂内部配电系统都有极不良影响，从节约电能和提高电能质量出发，都必须考虑改善功率因数措施。功率因数是供用电的一项重要经济指标。全国供用电规则明确规定：“用电力率（功率因数）低于.时，电业局不予供电。新建及扩建的电力用户其用电力率一律不应低于.”。（其它用户不低于.）。3.3.2工厂常用功率因数的计算用电负荷的功率因数通常随着负荷的改变与电压的波动而变动。如何满足供电部门要求，使功率因数不低于国家规定数值，首先需对工厂几种功率因数的计算方法有所了解。1.均权功率因数按工厂每月有功及无功电度表记录的电能消耗量为参数计算的来的数值：cos（）式中：有功电能（千瓦小时）；无功电能（千乏小时）均权功率因数是电业部门计量电费时的参考数据。2.自然功率因数凡未装设人工补偿装置的功率因数称为自然功率因数。自然功率因数有瞬时值和均权值两种。前者可由功率因数表读出，或抄记电流表，电压及功率在同一瞬间的读数按下式求得：cos（）式中：功率表读数（千瓦）；电压表读数（千乏）；电流表读数（安）3.最大负荷时的功率因数、 补偿前最大负荷的自然功率因数：cos（）、 补偿后最大负荷的功率因数：cos（）式中：全厂有功计算负荷（千瓦）；全厂无功计算负荷（千乏）；全厂的无功补偿容量（千乏）。3.3.3提高功率因数的方法3.3.3.1提高自然功率因数的方法提高功率因数办法，主要是减少系统供给的无功功率。如能采用下列措施降低用电设备所需的无功功率，则可使设备的自然功率因数有所提高。、 提高变压器的负荷率、 正确选用异步电动机的规格型号、 限制异步电动机及电焊机空载运行、 不调速的饶线式异步电动机同步化运行3.3.3.2认为改善功率因数采用提高自然功率因数措施后仍达不到电业部门归标准时，必须采用补偿装置提供无功功率以改善功率因数。1.补偿装置选择工厂常用补偿装置有：（） 移相电容器（静电电容器）；（） 同步电动机。同步电动机过励磁运行，可以向系统提供无功功率，但同步机运行和维护都较异步机复杂，且价格昂贵。在工厂中有适合大容量同步机带动的负载时，才考虑使用同步机过励磁或饶线式异步机同步化运行改善功率因数。同时应与加移相电容器补偿进行技术经济比较，然后确定设计方案。 移相电容器功率损耗小，维护方便，增容容易，可靠性高（个别电容器损坏，不影响全局），在工厂供电系统中得到广泛应用。 使用移相电容器要注意通风降温，并严格控制端电压以延长电容器使用寿命。工厂常用的移相电容器有型和型数种。（过去生产过型，现已严禁使用）。移相电容器有室内式和室外式两种，根据环境选用。2.移相电容器的补偿方式 移相电容器的补偿方式可分为下述三种：（） 个别补偿，电容器直接安装在用电设备附近；（） 分组（分散）补偿，电容器分散安装在车间配电母线上，对部分用电设备专设一组补偿用移相电容器；（） 集中补偿，电容器集中安装在变配电所的一次或二次母线上（多装在二次侧）或总降压变电所二次侧（千伏侧）。从补偿效果考虑，在用点设备近旁安装电容器的个别补偿方式效果最好，可以降低线路和变压器的有功损耗。电压损失小。有时还可减小车间线路的导线截面以及车间变电所变压器容量。但投资大，利用率低，维护管理不便，占地较多。所以个别补偿方式只适用于连线运行的大容量设备或配电线路较长并长时间运行设备。对于用电负荷分散及补偿容量较小的工厂，可采用电容器组分散在车间内的分组补偿方式，或集中装设在低压配电间内。对于补偿容量相当大的工厂，可采用分散补偿和集中补偿相结合的补偿方式。各车间低压侧补偿之后功率因数仍达不到要求时，可再在总降压变电所的二次侧联入高压电容器进行集中补偿。使计量电能侧的均权功率因数达到电业部门规定标准。并应根据负荷变动情况灵活投切电容器，力争瞬时功率因数越高越好。所需补偿容量，可参考第一篇第一章进行计算。根据本厂的情况，采用集中补偿。3.3.4 对本厂功率因数的集中补偿补偿后取0.92kvar取512kvar根据此容量选择补偿柜：方案编号124125126127一次方案最大补偿容量（k.var）(816)128(1216)192(816)128(1216)192主要电气元件QSA-400NT或RT20 B30CBH-40BCMJ3（10-16KVAR）QSA-400NT或RT20 B30CBH-40BCMJ3（10-16KVAR）柜宽（mm）600800600800设备室高72E72E用途自动控制正柜自动控制副柜方案编号128129130131一次方案最大补偿容量（k.var）(816)128(1616)256(816)128(1616)256主要电气元件DCHR1-2NT或RT20 B30CBH-40BCMJ3（10-16KVAR）DCHR1-3NT或RT20 B30CBH-40BCMJ3（10-16KVAR）DCHR1-2NT或RT20 B30CBH-40BCMJ3（10-16KVAR）DCHR1-3NT或RT20 B30CBH-40BCMJ3（10-16KVAR）柜宽（mm）600+200600+400600+200600+400设备室高72E72E用途自动控制正柜自动控制副柜选自浙江开关厂产品样本MNS（Z）低压抽出式开关柜P18选自浙江开关厂产品样本MNS(Z)低压抽出式开关柜 P18 根据上表可见选择方案编号为129、131分别作为补偿柜的正柜和副柜非常合适补偿后：kvarkwkvarkwkvarkvar这一功率因数满足规定（0.9）要求3.4全厂负荷计算表各车间主要用电设备明细表车 间序号位号用电设备名称负荷 系数电力设备 型号规格单台容量 （KW）总 台 数功率 因素计算 流量 （A）计算负荷备注P30 KWQ30 KVarS30 KVAF1 生 产 装 置 车 间1F1装置2100.020.75344170150227连续21（2）真空压缩机232.020.7511054.45072.5连续31（2）回收压缩机215.020.7548.62421.232间歇4离心风机2YB90S-41.140.86.73.522.644.4连续、防暴防腐5循环泵23.020.87.984.23.155.25间歇6搅拌电机21.540.88.54.53.3755.63间歇71（2）压缩机215.020.7548.62421.232连续8热水泵3Y100L-23.010.84.32.251.6882.8连续9除盐水泵3Y90S-21.520.84.32.251.6882.8连续10除盐热水泵3Y132S2-27.520.818.59.757.3112.2间歇11除盐冷冻水泵3Y160M1-211.010.813.67.155.368.94间歇12电动葫芦3BZD141-47.5+0.810.551.662.883.32检修用13成品冰柜3BZDY121-41.020.83.821.52.5连续14组装空调机送风机3Y180M-418.510.828.114.811.118.5连续15组装空调机回风机3Y160M-411.010.816.78.86.611连续16现场分析室插座箱310.01115.21001017检修电源3100A65.818照明配电箱213.120.8944.726.213.429.4F2生产装置车间1F2一线2173.60.75281139122.51852F2二线2191.50.75310153135.1204冷 冻 站1压缩机组137.20.7520910390.76137连续2冷水机组60.00.7591.24539.6960连续3空调动力箱65.00.7598.848.84365连续中央控制楼1中控一线142.00.822912190.531512中控二线142.00.822912190.53151检测站186.90.816586.965.2109包装车间130.00.6570.1303545.2变 电 所1本所照明配电箱12.0120.5126.113.52空调电源15.00.828.51511.2518.83主控室电源开关箱16.80.831.916.812.6214仪表检修电源100A65.85电气检修电源200A132机修车间1342.00.6524.510.512.316.2成品仓库1365.00.653816.31925办公楼等1355.0175.249.5049.5合计第4章 10/0.4/0.23kV变电所型式确定4.1变配电所所址选择4.1.1变配电所所址选择的一般原则 变配电所所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定：1） 尽量接近负荷中心，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、浴室和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GB50058-1992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。工厂或车间的负荷中心，可用下面介绍的负荷指示图或负荷功率矩法来近似地确定。4.1.2变配电所所址的确定出于对变电所的要求，布置要紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和实验，还要考虑发展的可能性。尽量利用自然采光和自然通风。适当安排建筑物内各房间的相对位置，使配电室的位置便于进、出线。低压配电室应靠近变压器室。电容器室尽量与高压配电室相毗连。控制室、值班室和辅助间的位置便于运行人员工作和管理等。而本厂主要负责化工企业新产品的研制中试任务。其组成车间包括：中央控制楼、中试站、合成车间、聚合车间、冷冻间、包装车间、检测站、机修车间、水泵房等。4.1.2.1.氟化厂内各车间的主要特点：根据氟化企业有腐蚀易爆炸的特点，其F1生产装置车间、F2生产装置车间中央控制楼等属二级负荷，其余部分均属三级负荷。F1生产装置车间属2区爆炸危险环境，需防爆；冷冻站属腐蚀环境；中央控制楼属需防爆环境；检测站属需防腐蚀防爆环境。主导风向为东北风。 电源：从距厂西北侧1.2公里处的35/10KV市“北郊变电所”，用10KV电缆线路向本厂供电。如总平面图所示，将变配电所设在检修站和中控楼附近是为了便于检修、人为的操作、巡视等的方便，而考虑到中央控制楼、F1、F2生产装置车间、冷冻站等属二级负荷，所以根据接近负荷中心的原则将变配电所放在如图中所示位置是合理的；从该化工厂所在地区的风向来分析，根据要设在污染源上风的原则，该地区风向为东北风所以能很好的遵守这一原则；从供电方面来讲，因为电源来自35/10KV市“北郊变电所”，所以变配电所设在化工厂的北面也是合理的。4.1.2.2负荷中心的确定（图待续）4.1.2.2.1负荷功率矩法设有负荷、和（均表示有功计算负荷），分布如图4-74所示。它们在任选的直角坐标分别 为、。现假设总负荷D 的负荷中心坐标处，则仿照力学求重心的力矩方程可得 （3-1） （3-2）写成一般式为 （3-3） （3-4）因此求得负荷中心的坐标为 （3-5） （3-6）这里必须指出：负荷中心虽然是选择变配电所所址的重要因素，但不是唯一因素，而且负荷中心也不是固定不变的，因此负荷中心的计算并不要求十分精确。4.1.2.2.2对本厂的负荷中心计算 如图所示，设F1车间的负荷为，F2车间为，冷冻站为，办公楼等为，中控楼为，成品仓库为，检测站为，设各车间的几何中心点为车间负荷中心点，因此各车间负荷中心的中心坐标分别为：（5，13.65） （9.05，4.3） （17，23.5） （38.6，7.6）（13.6，13.2） （29，13.15） （21.3，4.3）=369.48kw,=292.08kw,=196.65kw,=49.5kw,=241.4kw,=16.25kw,=86.9kw根据： 4.1.2变电所型式的选择（摘自简明设计手册P25）工厂的总降压变电所和高压配电所多为独立式，车间变电所多为附设式。变配电所的结构型式和范围，如表ZD3-3所示 表ZD3-3 变配电所的结构型式和适用范围序号类型型式优缺点适用范围1室外型独立式不受车间生产影响，不占车间生产面积，但建筑总降压变电所，高压配电所及下列情况的车间（或小型工厂）变电所，各车间负荷小而分散，或需远离有易燃易爆危险及有腐蚀性车间时2附设式内附建筑费较低，且能保持车间建筑外观整齐，但站车间生产面积车间面积不太大，且车间内设备布置不很稳定的车间变电所3外附不占或少占车间生产面积，建筑费也较低，但有碍车间建筑的外观整齐基本上与内附式相同，而在考虑内附式有困难时4车间内式深入负荷中心，技术经济性好，但占车间生产面积，且防火安全要求大大提高车间面积大，负荷重，且车间内大容量设备布置相当稳定的车间变电所5室外型露天式较为简单经济，但变压器露天装设，安全可靠性差，且运行维护不够方便负荷不很重要，且环境正常的车间变电所6半露天式基本上与露天式相同，但运行维护条件有所改善，可避免强烈日照和暴雨影响同露天式7杆上式最为简单经济，但运行维护条件差变压器容量小（315kVA以下）、负荷不重要的场所，一般供生活区用电说明图 4.2总体布置（摘自高配P217218）4.2.1变电所总体布置的原则1、布置紧凑合理。便于设备的操作，搬运，检修，实验和巡视，还要考虑发展的可靠性2、适当安排建筑物结构内各房间的相对位置，使配电室的位置便于进、出线。低压配电室靠近变压器室。电容器室宜与变压器室及相应电压等级的配电室相连。控制室、值班室和辅助间的位置便于运行人员工作和管理等。3、尽量利用自然采光和自然通风。变压器室和电容器室应尽量避免日晒，控制室尽可能朝南。4、配电室、控制室、值班室等地面，宜高出室外地面150300mm。变压器室的地坪高度视需要而定。5、35KV屋内变电所宜双层布置，变压器室应设在底层。采用单层布置时，变压器宜露天或半露天安装。6、10（6）KV配电所宜单层布置。当采用双层布置时，变压器室应设在底层。7、变配电所的辅助用房，如载波通信室、值班室、休息室、工具室、备件室、厕所等，应根据需要和节约的原则确定。8、配电室、变压器室、电容器室的门应向外开。相邻配电室之间有门时，该门应双向开启或向低压方向开启。9、考虑企业的发展。无论是分期建设的企业或一次性建设的企业，均应视企业的近远期发展规划在室内外预留一定的空间。10、节约土地，节省投资。正常情况下的35110kV配电装置，主变压器尽可能采用户外安装方式；有污染、有腐蚀性气体、导电粉尘多及沿海盐雾地区的35110kV配电装置全部应安装于室内。610kV及以下配电装置全部应安装于室内。总降压变电所的布置应紧凑，经技术经济比较合理时可采用23层的主建筑，以节约土地。4.2.2按负荷分布情况确定车间变电所的数量、所址(高配P19)4.2.2.1车间变电所的数量一般情况下每个车间均单独设立自己的变电所，对负荷不大的车间是否设置独立的变电所，应视负荷大小和与邻近可向其供电的车间的距离而定。对低压供电系统如供给的容量着20kVA以上时，无论距离远近，均应设置独立的变电所，当负荷容量在180kVA以下时，从供电点到负荷中心的最大距离不超过300m；当负荷的容量在180240kVA之间时，最大距离不超过230m；当负荷的容量在240320kVA之间时，最大距离不超过175m。4.2.2.2车间变电所所址的确定变电所所址选择的原则中，尽量靠近负荷中心是选择变电所所址的一条重要原则，但不是唯一的原则；最终确定所址应从实际出发，全面考虑，除尽量靠近负荷中心外，还应兼顾其他原则。对于工厂的总变，配电所所址选择，应将靠近电源侧也作为一条重要原则。出于对变电所的要求，布置要紧凑合里，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和实验，还要考虑发展的可能性。尽量利用自然采光和自然通风。适当安排建筑物内各房间的相对位置，使配电室的位置便于进、出线。低压配电室应靠近变压器室。电容器室尽量与高压配电室相毗连。控制室、值班室和辅助间的位置便于运行人员工作和管理等。而本厂主要负责氟制品的制造任务，其组成车间包括：F1生产装置车间、F2生产装置车间、冷冻站、中央控制楼、检测站、包装车间、变电所、机修车间、成品仓库和办公楼等。4.2.3低压配电室1、低压配电室设备的布置应便于安装、操作、搬运、检修、试验和检修。2、低压配电室的长度超过8m时，应设有两个出口，并宜布置在配电室两端；位于楼上的配电室至少应设有一个出口。如果两个出口间的距离超过15m时增加出口。3、安排布置的低压配电屏的长度超过6m时，其屏后通道应设两个通向本室或其他房间的出口，如果两个出口间的距离超过15m时应增加出口。4、低压配电室可设能开启的自然采光之窗，但应有防止雨、雪、小动物进入室内的设施。临街的一面不宜开窗。5、当由同一低压配电室供给一级负荷用电的两路电缆不应同过同一电缆通道。当无法分开时，则该电缆通道内的两路电缆应采用阻燃电缆，且应分别敷设在通道的两侧支架上。6、低压配电室内各种通道宽度不应小于以下尺寸：我们采用的是单面抽屉式屏背对背布置，其屏前操作通道最小为1800mm，屏后维护通道最小为1000mm。7、低压配电室兼作值班室，配电屏正面距墙不宜小于3m。8、低压配电室的高度应和变压器室综合考虑，一般可参考下列尺寸：a) 与抬高地坪变压器室相邻时其高度为44.5m；b) 与不抬高地坪变压器室相邻时其高度为3.54m；c) 配电室为电缆进线时，其高度为3m。9、低压配电室的具体布置见下图：4.2.4变压器室1、每台油量为1000kg及以上地三相变压器，应装设在单独地变压器室内。宽面推进的变压器低压侧宜向外；窄面推进的变压器油枕宜向外。2、油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的净距不应小于下表列数值。3、室内安装的干式变压器，其外部与四周墙壁的净距不应小于0.6m；干式变压器之间的距离不应小于1m，并应满足巡视、维修的要求。4、变压器室内可安装与变压器有关的负荷开关、隔离开关和熔断器。在考虑变压器布置及高、低压出线位置时，应尽量使负荷开关或隔离开关的操作机构装在近门外。5、在确定变压器室面积时，应考虑变压器所带负荷发展的可能性，一般按能装设大一级容量的变压器考虑。6、变压器室的通风窗应采用非燃烧材料。7、车间内变电所和民用主体建筑内的附设变电所的可燃性油浸变压器室，应设置容量为100变压器油量的储油池。通常的做法是在变压器油坑内设置厚度大于250mm的卵石层，卵石层底下设置贮油池或者利用变压器油坑内卵石之间的缝隙作为贮油池。8、变压器室的大门一般按变压器外形尺寸加0.5m。当一扇门的宽度为1.5m及以上时，应在大门上开一个小门，小门宽0.8m，高1.88m。9、变压器室通风窗有效面积计算由工业与民用配电设计手册P70可知，其通风窗的面积为2.67m2，出风窗的面积为2.67 m2。出风孔采用固定百叶窗，进风孔采用固定百叶窗加金属网进行计算，通风窗设在下方，出风窗设在上方。第5章 变压器台数及容量的确定5.1变压器台数的确定 下述情况可考虑选两台或两台以上主变压器：（1）一、二级负荷数量较大，对可靠性要求较高时；（2）工厂有大型冲击负荷（如大型高压电动机，电弧炉等），为减少对其它负荷影响有必要单独设置变压器时；（3）工厂负荷极不均衡，选两台主变压器可以大量降低电能损耗，使设置两台变压器增多的设备投资，可在35年内由节约的电能电费中收回时；（4）原设一台主变压器的变电所，由于负荷增容但又不能更换大容量变压器时；（5）分期建设的大型企业，为节省初期投资，提高变压器运行效率，可分期投入23台主变压器来代替一台大型变压器。 由于总降压变电所的变压器对投资影响很大，变压器台数多，使开关电器及辅助材料消耗增多，并使接线复杂，增加运行维护工作量。因此，总降压变电所一般装设12台主变压器。当选用一台变压器时，其容量应较全厂总视在计算负荷留15%裕量，以提高运行效率。当装设两台主变压器时，其容量应满足一台变压器停止工作时，另一台仍能保证对一、二级负荷供电。 由于本厂二级负荷比较多，为提高供电可靠性，选择二台变压器对工厂供电。5.2主变压器容量的确定5.2.1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，即 (3-7)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：1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷的大约60%70%的需要，即 （3-8）2）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 （3-9）3根据本厂实际情况，选择本厂主变压器的的容量 由于本厂采用的是两台变压器供电，所以所选变压器的容量必须满足（3-8）、（3-9）两式的要求。因为本厂没有一级负荷，所以有已知：所以：（1）=797.85kvar（2） 取944.6kvar根据户外变压器的实际容量（出力）：，而户内变压器环境温度比户外变压器环境温度要高出大约8，因此户内变压器的实际容量（出力）较之上式还要减小8%，所以有，=33.5，若选容量为1000kVA的变压器，则：可见显然小于944.6的要求，所以我们选择1250kVA及其以上容量的变压器。5.2.2对变压器容量的选取进行经济比较：4.2.2.1对于经济比较的相关内容工厂供电设计不仅要满足生产工艺提出的各项具体要求，保证安全可靠地提供电能，而且力求经济合理，投资少，运行费用低。这就需要对几个切实可行的设计方案进行技术和经济的比较，选择一个技术上最佳和经济合理的方案。技术经济比较，一般包括技术指标、经济计算和有色金属消耗量三方面。1.技术指标的主要内容（1）供电的可靠性与运行的灵活性；（2）电能质量；（3）运行管理、维护检修条件；（4）交通运输及施工条件；（5）有无发展条件；（6）其他方面的有利及不利条件。2.经济计算经济计算包括基本建设投资和年运行费用两大项：（1）基建投资Z基建投资一般采用供配电系统中各主要设备从订货到安装完成所需的全部工程费用的综合投资指标表示。 综合投资，包括设备本体价值、辅助设备及配件、材料费、设备的实验调整费用。土建及安装费用，也包括设备的运杂费。各类设备的中华投资指标见表2-4至2-17。 （3-7）式中 变电所综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等综合投资（万元） 线路综合投资（万元）（2）年运行费 年运行费是指设备投入运行后维持正常运行每年所付出的费用，一般包括以下四项：1） 设备的折旧费用Fz，供电系统的各种设备在运行期间将逐年陈旧、老化，因此，每一个设备过了 一定的使用年限，就需要更换性的设备，更新设备的费用，要靠工厂在原设备使用年限内逐年积累。对每一设备每年所必须提存的资金称为折旧费，折旧费一般按设备投资的一个百分点提取。这个百分比称为折旧率。电力工程各类装置的折旧率见表2-18（第23页）折旧费按下式计算：(万元/年) （3-8） 2）设备维护管理费Fw 为使供电系统保持良好的性能和正常运行，必须对各项设备经常进行维护检修和管理，为此需配备各种维修管理人员。设备维修管理所需的设备及交通工具等所需的费用统称为设备的维修管理费，一般也按设备投资的百分数计算，这个百分比称为维修管理费率C2。C2值维修管理费按下式计算：万元/年 （3-9）3）年电能损耗费 包括各变压器年电能损耗费和线路年损耗费，按下式计算： 万元/年 （3-10）式中 每度电价（元/度），按当地电业局规定定价计算全厂供电配电系统变压器全年电能损耗总和（千瓦-小时）全厂1千伏以上配电线路全年电能损耗总和（千瓦-小时）千瓦小时 （3-11）式中 变压器空载有功损耗 千瓦变压器短路有功损耗 千瓦千瓦小时变压器全年内投入运行小时数，可取8760小时。变压器计算负荷 千伏安变压器额定容量 千伏安三相线路中有功功率损耗 千瓦最大负荷年损耗小时数，可按工厂最大负荷利用小时数Tmax及功率因数cos求得表（3-1） 表3-1 最大负荷利用小时数Tmax与损耗小时数的关系表 cos Tmax0.80.850.90.951.02000150012001000800700250017001500125011009503000200018001600140012503500235021502000180016004000275026002400220020004500315030002900270025005000360035003400320030005500410040003950375036006000465046004500435042006500525052005100500048504）年基本电价费工厂大多数皆按大宗工业用电计算电费，为二部电价制。年基本电价费是根据与供电部门鉴定的计费办法协议收取，用下式计算： =12基本电价总降压变电所主变压器总容量（或有电负荷 设备容量；或最大需用负荷）（万元/年） （3-12）整个供电系统的年运行费为 （3-13）3.经济比较与方案确定总降压变电所由于电气主结线方案不同相应的电气设备规格型号也不同，所以其基建投资和年运行费用也有差别。对于配电系统，由于总降压变电所位置不同或配电线路的路径和结构不同，可以提出很多种设计方案，对于这多种方案可以先进行简单的技术经济分析，淘汰一些明显不合理或技术经济指标不够理想的方案，选择2-3个较佳方案进行详细的技术经济比较，最后确定一个技术经济都较好的方案。方案的经济计算相同部分有时可不计算。 在算出基建投资Z和年运行费F以后，如有两个方案在技术上相当，则一般应优先采用投资和年运行费均较小的方案。 若两个方案中第一方案基建投资高而年运行费低；第二方案投资低而运行费高，则需用抵偿年限T来决定，抵偿年限表示多投资的费用需几年方能从节约的运行费中收回。 （3-14）式中 、第一、二方案的基建投资、第一、二方案的年运行费算得的抵偿年限T与国家根据国民经济发展、资金合理运用而统一规定的标准抵偿年限比较。如，则采用基建投资小的方法；如，则采用投资大而年运行费小的方案。如无法取得的确切资料时，可暂按5年考虑。 如果技术上相当的方案数目超过两项时，为了便于比较，常采用计算费用最小的方法。 （3-15） 式中 计算费用 将各个方案的算出后，取其中最小的方案即为经济想最佳的方案。5.2.2.2对本厂实际情况的进行技术经济比较工厂供电设计不仅要满足生产工艺提出的各项具体要求，保证安全可靠地供电，而且力求经济合理，投资少，运行费用低。这就要求对几个切实可行的方案进行经济和技术的比较。选择在技术和经济上最合理的方案。经济技术比较，一般包括技术指标、经济计算和有色金属消耗量，在本设计中，最终确定的是变压器容量，其他技术指标与有色金属消耗量相同，所以我们要比较的是经济计算。在经济比较中，我们考虑的是变压器，对于两者区别如下表：产品型号-M-1250/10-M-1600/10空载损耗（W）13651645负载损耗（W）1087012370空载电流（%）1.3651.645短路阻抗（%）10.8710.87参考价格（万元）10.8513.78以下是两者的经济比较：方案I：采用S11M三相油浸式1250KVA的变压器，单价10.85万元方案II：采用S11M三相油浸式1600KVA的变压器，单价13.78万元1. 基本投资 线路综合投资相同，不作比较 设备投资方案I：二台1250KVA的变压器，210.8521.7万元方案II：二台1600KVA的变压器，213.7827.56万元2. 年运行费用F（1）设备折旧费（就算变压器，其他设备相同）(万元/年)方案I：21.70581.2586万元方案II：27.560.581.5985万元（2）线路折旧费相同（3）设备维护管理费（按折旧费的100）Fw方案I：1.2586万元方案II：1.5985万元（4）年电能损耗（只算变压器的年电能损耗，配电线路不作计算）FA 变压器年电能损耗费（由Tmax6000h，查得4500h） 方案I：根据该变压器得技术数据，查得, 106871.7年电能损耗费：万元/年 方案II：， 86440.3年电能损耗费：万元/年（5）年基本电费FJFJ12*基本电价*总降压变电所主变压器总容量*10-4（万元/年）方案I：1218125010-4254万元/年方案II：1218160010-4269.12万元/年两种方案设备准备费（基本电价形成之电费）相同。很明显看出方案的有色金属消耗量大于方案数量。故不作详细计算，其它数据列表比较如下： 方基建投资(万元)运行费用(万元) 案 线 路设备合 计 （Z）设备折旧线路折旧线路管理电能损耗合计（F）年基本电费总计 相同21.721.71.2586相同1.25865.2377.75425483.4542 27.5627.561.59851.59854.2367.43369.12104.113从表格中可以看出，采用容量为1250kvar的变压器明显比容量为1600kvar的变压器投资少。另外1250kvar的容量相比于全厂总负荷1151kvar留有一定的余量，工厂在近期内不会大规模的扩建，因此本厂选用的变压器容量为1250kvar。5.3电力变压器的选择5.3.1电力变压器的分类电力变压器按变压功能分，有升压变压器和降压变压器。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器，也称配电变压器。 电力变压器按容量系列分，有R8容量系列和R10容量系列。所谓R8容量系列，是指容量等级是按倍数的。我国老的变压器容量等级采用R8系列，容量等级如100、135、180、240、320、420、560、750、1000kV.A等。所谓R10容量系列，是指容量等级是按倍数递增的。R10系列的容量等级较密，便于合理选用，是IEC推荐的，我国新的变压器容量等级采用这种R10系列，容量等级如100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kV.A等。 电力变压器按相数分，有单相两大类。工厂变电所通常采用三相电力变压器。 电力变压器呆板调压方式分，有无载调压（又称无激励调压）和有载调压两大类。工厂变电所大多采用无载调压变压器。但在用电负荷对电压水平要求较高的场合亦有采用有载调压变压器的。 电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。工厂变电所过去大多采用铝绕组变压器，但低损耗的铜绕组变压器现在得到了越来越广泛的应用。 电力变压器按绕组型式分，有双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器。工厂变电所一般采用双绕组变压器。 电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式和充气式（）等变压器。其中油浸式变压器，又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和强迫油循环冷却方式等。工厂变电所大多采用油极自冷式变压器。 电力变压器呆板用途分，有普通电力变压器、全封闭变压器和防雷变压器等。工厂变电所大多采用普通电力变压器。5.3.2电力变压器的结构和型号5.3.2.1 电力变压器的结构和型号的简单介绍 电力变压器的基本结构，包括铁心和绕组两大部分。绕组又分高压和低压或一次和二次绕组等。 电力变压器全型号的表示含义如下： 5.3.2.2变压器型号的选择在一般正常的环境下，变压器型号选择为SL7、S7、S9、S11等系列低损耗配电变压器（油浸式）当前常用的配电变压器是S9和S11两个系列的产品，S9系列的变压器是在低损耗配电变压器S7的基础上研制成功的，目前均大力推广“赶超国际先进水平”的低损耗铜绕组的S9系列的变压器。近几年全世界缺电严重，为了节约电能，又研制出了新的低损耗变压器S11，它的损耗比S9的更低，但由于价格稍贵，目前企业用的不是很多。本变电所选用两台S11M1250/10变压器，其联结组别为Dyn11。2000年10月对S11M1250/10三相油浸式电力变压器进行效小批试生产，经用户使用反映良好，产品通过国家变压器质量监督检验中心对S11-M1250/10检测，产品性能达到JB/T3837-92中11型的标准，达到高效率低消耗目标，产品技术性能达到了国内同类产品先进水平。5.3.3电力变压器的联结组别及其选择5.3.3.1电力变压器联结组别的概念电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次（或一、二、三次）绕组因采用不同的联结方式而形成变压器一、二次（一、二、三次）侧对应的线电压之间不同相位关系。4.3.3.2配电变压器的联结组别类型及比较4.3.3.2.1联结组别的类型610kV配电变压器（二次侧电压为220/380V）有Yyn0（即）和Dyn11（即）两种常见的联结组。变压器Yyn0联结组的接线和示意图如图6-1所示。变压器Dyn11联结组的接线和示意图如图6-2所示。5.3.3.2.2联结组别的比较我国过去的配电变压器差不多全采用Yyn0联结，近十年来Dyn11联结的配电变压器开始得到推广应用。配电变压器采用Dyn11联结较之采用Yyn0联结有下列优点：（1）对Dyn11联结变压器来说，其3n次（n为正整数）谐波电流在其三角形接线的一次绕组内形成环流，从而不致注入公共的高压电网中去，这较之一次饶组接成星形接线的Yyn0联结变压器更有利于抑制高次谐波电流。（2）Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的零序阻抗小得多，从而更有利于低压单相接地短路故障的保护和切除。（3）当接用单相不平衡负荷时，由于Yyn0联结变压器要求中性线电流不超过二次绕组额定电流的25%，因而严重限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分发挥。为此，GB50052-1995供配电系统设计规范规定，低压为TN及TT系统时，伊于选用Dyn11联结变压器。Dyn11联结变压器的中性线短六允许倒到相电流的75%以上，其承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0联结变压器大。这在现代化供配电系统中单相负荷急剧增长的情况下，推广应用Dyn11联结变压器就显得更有必要。但是，由于Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘强度要求比Dyn11联结变压器稍低，从而制造成本稍低于Dyn11联结变压器，且目前生产Dyn11联结变压器的厂家相对较少，因此在TN和TT系统中由单相不平衡负荷引起的中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%，且其一相的电流在满载不致超过额定值时，可选用Yyn0联结变压器。第6章 短路电流的计算6.1 短路的原因、后果及其形式6.1.1短路的原因 工厂供电系统要求正常地不间断地对用点负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。然而由于各种原因，也难免出现故障，而使系统正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路（short circuit）。短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏，这种损坏可能是由于设备长期运行，绝缘自然老化或由于设备本身质量低劣、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。工作人员由于违反安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压设备接入较高电压的电路中，也可能造成短路。鸟兽（包括蛇、鼠等）跨越在裸露的相线之间或者与接地物体之间，或者咬坏设备和导线电缆的绝缘，也是导致短路一个原因。6.1.2短路的后果 短路后，系统中出现的短路电流（short-circuit current）比正常负荷电流大得多。在电力系统中，短路可达到几万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害：1） 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火灾事故。2） 短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。3） 短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大。4） 严重的短路要影响电力系统的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。5） 不对称短路包括单相短路和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。 由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确地选择电气设备，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最大短路电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也必须计算短路电流。6.1.3短路形式 在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等。其中两相接地短路，实质是两相短路。按短路电路的对称性来分，三相短路属对称性短路，其他形式短路均为不对称短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。但一般情况下特别是远离电源（发电机）的工厂供电系统中，三相短路的短路电流最大，因此造成的危害也最为严重。为了使电力系统中的电气在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此作为选择和校验电气设备用的 短路计算中，以短路计算为主。实际上，不对称短路也可以按对称分量法将不对称的短路电流分解为对称的正序、负序和零序分量，然后按对称量来分析计算，所以对称的三相短路分析计算也是不对称短路分析计算的基础。6.2（摘自简明设计手册）短路计算对一般中小型工厂来说，电源方向的大型电力系统可看作是无限大容量的系统。无限大容量电力系统的基本特点是其母线电压总维持不变。这里只介绍无限大容量电力系统中的短路计算。6.2.1短路计算的方法与步骤 如表ZD6-1所示。 表ZD6-1 短路计算的方法与步骤计算方法计算步骤说明欧姆法（有名单位制法）1.计算短路回路中各元件的阻抗计算公式见表ZD6-2各主要元件的电抗值可参看表ZD6-352.绘短路回路的等效电路，按阻抗串并联求等效阻抗的方法，化简电路，计算短路回路的总阻抗例：假设等效电路为因此 即 计算总阻抗时，所有元件的阻抗值均应换算到短路计算点去，如表ZD6-2注所述3.计算三相短路电流周期分量有效值及其它短路电流和三相短路容量计算公式见表ZD6-24.列出短路计算表格式如表ZD6-7所示标幺值法（相对单位制法）1.设定基准容量Sd和基准电压Ud，计算短路点基准电流Id一般设Sd=100MVA，设Ud=Uc（短路计算电压Uc较之同级电网额定电压高5%），2.计算短路回路中各主要元件的电抗标幺值计算公式见表ZD6-2。各主要元件的电抗标幺值可参看ZD6-353.绘短路回路的等效电路，按阻抗串并联回路求等效阻抗的方法，化简电路，计算短路回路的总电抗标幺值例：假设等效电路为因此 即 电抗标幺值不需按短路计算点的电压进行换算4.计算三相短路电流周期分量有效值及其它短路电流和三相短路容量计算公式见表ZD6-2。按总电抗标幺值计算的三相短路电流和短路容量值可参看表ZD6-65.列出短路计算表格式如表ZD6-7所示6.2.2常用的短路计算公式 如表ZD6-2所示 表ZD6-2 常用的短路计算公式计算方法所求物理量计算公式符号含义欧姆法阻抗电力系统 Uc短路计算点的计算电压，比电网额定电压高5% Soc电力系统出口断路器的断流容量 R0、X0线路单位长度的电阻、电抗，参看表ZL14-2、7或19 SN变压器额定容量 Pk变压器短路损耗 Uk%变压器短路电压 短路回路的总阻抗模 当时，可略去，只计（有关元件电抗值参看表ZD6-35）Sd基准容量，一般取为100MVA Id基准电流， Ud基准电压，Ud= Uc 短路回路总的电抗标幺值 单相短路回路的计算电压 单相短路回路总计算阻抗 （有关计算阻抗值参看表ZD6-1020）线路变压器三相短路电流周期分量其它冲击值高压低压三相短路容量标幺值法标幺值法电抗电力系统线路变压器三相短路电流三相短路电流周期分量（只计电抗时）其它同欧姆法冲击值高压同欧姆法低压同欧姆法三相短路容量（只计电抗时）两相短路电流单相短路电流备注采用欧姆法计算低压侧短路计算点的短路回路总阻抗时，高压侧各元件阻抗均应换算到低压侧。阻抗换算公式为， 。由于系统电抗和变压器阻抗公式中的U2c直接代以低压短路点计算电压，即相当于已经换算，因此实际只需对高压线路阻抗按上述公式进行换算标幺值法主要用于高压短路计算，而高压系统中的电抗一般远大于电阻，因此一般只计电抗6.2.3本厂的短路电流计算： 6.2.3.1系统在最大运行方式下的短路电流计算 6.2.3.1.1 K-1点1. K-1点发生三相短路（） （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）电缆线路的电抗：由表3-1查得 3） 绘出K-1点的等效电路图如（a）所示，4）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短路稳态电流3）三相短路冲击电流及第一周期短路全电流有效值4）三相短路容量2、K-1点发生二相短路由二相短路电流与三相短路电流的关系得：（1）二相短路电流周期分量有效值 （2）二相短路次暂态电流和短路稳态电流 （3）二相短路冲击电流及第一周期短路全电流有效值 （4）二相短路容量 6.2.3.1.2 K-2点求K-2点的三相短路、二相短路的电流和短路容量（）1. K-2点发生三相短路（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）电缆线路的电抗:3）电力变压器的电抗：查得 因此4）绘出K-2点的等效电路图如（b）所示， 5）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周期短路全电流有效值4）三相短路容量2 K-2发生二相短路由二相短路电流与三相短路电流的关系得：（1）二相短路电流周期分量有效值 （2）二相短路次暂态电流和短路稳态电流 （3）二相短路冲击电流及第一周期短路全电流有效值 （4）二相短路容量综上所述，我们可以列出在最大运行方式下的短路计算表，见下表：短路计算点三相短路电流计算/ KA三相短路容量KVAK-1点8.768.768.7622.3413.23159.3K-2点31.1431.1431.1462.8237.2123.65短路计算点二相短路电流计算/ KA二相短路容量KVAK-1点7.5867.5867.58619.3511.46137.96K-2点29.56529.56529.56554.432.2220.486.2.3.2在最小运行方式下的短路电流计算 其计算方法与最大运行方式的计算方法一样就不再重复列式，其计算结果在以下的表中列出：短路计算点三相短路电流计算/ KA三相短路容量KVAK-1点5.525.525.5214.18.34100.38K-2点31.4231.4231.4257.8134.2521.77短路计算点二相短路电流计算/ KA二相短路容量KVAK-1点4.784.784.7812.217.2286.93K-2点27.2127.2127.2150.129.6618.856.2.3.3单相短路电流的计算（K-2点）由工厂供电简明设计手册表ZD6-10、ZD6-11查得：1、变压器短路时： 2、线路短路时： （824）3、刀开关电阻： （825） （826）所以K-2点的单相短路电流为21.42KA 第7章 变电所主接线方案选择和确定7.1概述主接线图即主电路图，是表示系统中电能输送和分配路线的电路图，亦称一次电路图而用来控制、指示、监测和保护一次电路及其设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图，通称二次回路图。二次回路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的。7.1.1工厂变配电所主接线的基本要求：（1）安全 应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。（2）可靠 应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。（3）灵活 应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。（4）经济 在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。7.1.2主接线图有两种绘制形式：（1）系统式主接线图 这是按照电力输送的顺序依次安排其中的设备和线路相互连接关系而绘制的一种简图，如图1-1及图4-58等。它全面系统地反映出主接线中电力的传输过程，但是它并不反映其中各成套配电所主接线图均为这一形式。（2）装置式主接线图 这是按照主接线中高压或低压成套配电装置之间相互连接关系和排列位置而绘制的一种简图，通常按不同电压等级分别绘制，如图4-59所示。从这种主接线图上可以一目了然地看出某一电压级的成套配电装置的内部设备连接关系及装置之间相互排列位置。这种主接线图多在变配电所施工图中使用。7.2 变配电所主接线的选择7.2.1变配电所主结线方案的合计原则于一般要求变配电所主结线方案的设计原则与一般要求，见表ZD5-1所示。 表ZD5-1 主结线方案的设计原则与一般要求序号设计原则设计的一般要求1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、在低压断路器（自动开关）的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关3、在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关4、35kV及以上的线路末端，应装设与隔离开关联锁的接地刀闸5、变配电所高压母线上及架空向路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器宜与电压互感器共用一组隔离开关，线路上避雷器前不必装隔离开关2可靠性1、变配电所的主结线方案，必须与其负荷级别相适应，对一级负荷，应又两个电源供电；对二级负荷，应由两回路或者一回专用架空线路供电2、接于公共干线上的（即采用树干式配电的）变配电所电源进线首端，应装设带有短路保护的开关设备3、对一般生产区的车间变电所，宜由工厂总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式配电4、变电所低压侧（电压380V）的总开关，宜采用低压断路器。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和次呀母线分段开关均应采用低压断路器3灵活性1、变配电所的高低母线，一般宜采用单母线或单母线分段2、两路电源进线，装有两台主变压器的变电所，当两路电源同时供电时，两台主变压器一般分列运行；当只有一路电源供电，另一路电源备用时，则两台主变压器并列运行3、需要负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关4、主结线方案应与主变压器经济运行的要求适应5、主结线方案要考虑到今后可能扩展4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少，而且应选用技术先进、经济适用的节能产品2、由于工厂变配电所一般选用安全可靠且经济美观的成套配电装置，因此变配电所主结线方案应与所选成套配电装置的主结线方案配合一致。柜型一般宜采用固定式；只在供电可靠性要求较高时，才采用手车式和抽屉式3、中小型工厂变电所一般采用高压少油断路器；在需频繁操作的场合，则应采用真空断路器或断路器。断路器一般采用就地控制，操作多用手力操作机构，但这只适于三相短路电流不超过6kA（10kV的）的电路中，如短路电流较大或有远控、自控要求时，则应采用电磁操动机构或弹簧操动机构4、工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其互感器只供计费的电表用。5、应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因数达到规定的要求（参看表ZD2-2428）7.2.2高压系统主结线 车间变电所高压系统之结线是指车间变电所高压侧到变压器之间的接线。通常采用310kV电压（也有用35kV），变电所的主结线与高压侧的进线结构有关，可参见表4-3。独立式或其它室内变电所的高压侧结线方式，可以采用单母线，也可采用单母线分段。 表4-3 变压器室高压侧主结线方案主结线方案1234567891011主接线图变压器容量/kVA20016002006308 0016002006008001600200630800125020063080012502006308001250进出线方式高压电缆引入，低压母线引入高压架空线引入，低压母线引出变压器室结构型式敞开式或封闭式敞开式封闭式说明（1） 方案1、2、3的变压器保护电器一般在线路送电端的高压配电装置上（2） 方案6、7的变压器保护建议采用跌落式熔断器，装于架空线路的分歧杆或终端杆上（3） 方案8、9的熔断器装在变压器的室外墙上（4） 方案10、11若用于直接从地区电力网供电，供电部门要求在前面加装跌落式熔断器时可按方案8、9进行安装（5） 负荷开关的极限通过电流为一定，在工程中应按具体短路电流进行校验（6） 此表摘自全国通用建筑标准设计L88D264，电力变压器室布置标准图集本次设计我们根据工厂的具体情况，选择以上表中的第三种方案。7.2.2高压系统主接线比较及选择（参见高配P43）独立式或其他室内车间变电所的高压侧接线方式，可以采用单母线，也可以采用单母线分段。根据车间变电所变压器台数和电源回路数确定。装设有两台主变压器的小型变电所主电路图有以下几种方案：方案1、高低压侧都采用单母线分段的变电所主电路图这种变电所的两段高压母线，在正常时可以运行，也可分段运行。一台主变压器或一路电源进线停电检修或发生故障时，通过切换操作，可迅速恢复整个变电所的供电，因此供电可靠性相当高，可供一、二级负荷。如下图：方案2、高压无母线、低压单母线分段的变电所主电路图这种主接线的供电可靠性较高。当任一主变压器或任一电源线停电检修或发生故障时，该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电。如果两台主变压器低压侧主开关（采用电磁或电动机合闸操作的万能式低压断路器）都装设有互为备用的电源自动投入装置（APD），则任一主变压器低压主开关因电源断电（失压）而跳闸时，另一主变压器低压侧的主开关或低压母线分段开关将在APD作用下自动合闸，恢复整个变电所的正常供电。这种主接线可供一、二级负荷。如下图：方案3、高压采用单母线、低压单母线分段的变电所主电路图这种主接线适用于装有两台及以上主变压器或具有多路高压出线的变电所。其供电可靠性也较高。任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，可很快恢复整个变电所的供电，但在高压母线或电源进线检修或发生故障时，整个变电所都要停电。如果有与其他变电所相连的低压或高压联络线时，则供电可靠性可大大提高。无联络线时，可供二、三级负荷，而有联络线时，则可供一、二级负荷。根据本厂情况不能才用该方案。如下图：在以上方案的特点上可以确定方案不符合，对方案一和方案二进行比较，根据我们的负荷和变压器的容量可知，选择方案二较为合适、实用。所以本变电所采用高压无母线、低压单母线分段的主接线形式。第8章 全厂的配电系统设计8.1低压电力配电系统该节包括低压电力配电系统的基本原则、常用的接线方式及本设计最终所确定的方案8.1.1电力配电系统的基本原则（1）低压配电系统应满足生产和使用所需的供电可靠性和电能质量要求，同时应注意接线简单，操作方便安全，具有一定的灵活性，能适应生产和使用上的变化及设备检修的需要。配电系统的层次不宜超过二级。（2）在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不很大时，又无特殊要求时，宜采用树干式配电。（3）用电设备容量大，或负荷性质重要，或在有潮湿，腐蚀性环境的车间，建筑内。宜采用放射式配电。（4）当一些用电设备距供电较远，而彼此相距很近，容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路链接设备不宜超过5台，总容量不超过10kW。当供电给小容量用电设备的插座，采用链式配电时，每一回路的链接设备数量可适当增加。（5）在高层建筑内，当向楼层各配电点供电时，宜用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。（6）平行的生产流水线或互为备用的是生产机组，根据生产要求，宜用不同的母线或线路配电。同一生产流水线的各用电设备，宜用同一母线或线路配电。（7）配电系统的设计应用便于运行，维护，生产班组或工段比较固定时，一个大厂房可氛围车间或工段配电；多层厂房宜分层设置配电箱，每个生产小组可考虑单独的电源开关。实验室的每套房间宜有单独的电源开关。（8）在用电单位内部的邻近变电所之间宜设置低压联络线。（9）由建筑物外引来的配电线路，应在屋内靠近线点，便于操作维护的地方装设隔离电器。8.1.2常用低压电力配电系统接线方式1、放射式接线特点：配电线故障互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，检修比较方便，但系统灵活性较差，有色金属消耗较多。一般在下列情况下采用：1） 容量大，负荷集中或重要的用电设备；2） 需要集中连锁启动，停车的设备；3） 有腐蚀性介质或爆炸危险等场所不宜将配电及保护启 动设备防在现场者、2、树干式接线配电设备及有色金属消耗较小，系统的灵活性好，但干线故障时影响范围大；一般用于用电设备的不止比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。3、变压器干线式除了具有树干式系统的优点外，接线更简单，能大量减少低压配电设备。为了提高母干线的供电可靠性，应适当减少接出的分支回路数，一般不超过10个。频繁起动、容量较大的冲击负荷，以及对电压质量要求严格的用电设备，不宜用此方式供电4、链式接线特点：与树干式相似，适用于距离电屏较远而彼此相距又较近的不重要的小容量用电设备；链接的设备一般不超过5台，总容量不超过10k W供电给用力较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的数量可适当增加。（以上参考工业与民用配电设计手册及高配）8.1.3配电系统的接线方式的确定在工厂的低压配电系统中，也往往是采用几种结线方式的组合，依具体情况而定。不过在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备不很大而无特殊要求时，宜采用树干式配电，这一方面是由于树干式配电较之放射式经济，另一方面是由于我国个工厂的供电人员对采用树干式配电积累了相当成熟的运行经验。由于本厂的二级负荷的设备数量较多，为了工作的可靠性，宜对其采用放射式接线。这种接线线路之间互不影响，供电可靠性高，配电设备集中，运行维护也较方便，但配电设备及有色金属消耗俩较大，但对重要的负荷，采用单母线分段的放射式结线。（参考工厂供电）8.2工厂电力线路的结构、敷设8.2.1工厂电力线路的结构 电缆线路与架空线路相比，具有成本高，投资大，维修不便等缺点，但是它具有运行可靠，不易受外界影响，不需架设电杆，不占地面，不碍观瞻等优点，特别是有腐蚀性气体和易燃易爆场所，不宜架设空线路时，只有敷设电缆线路。在现代化工厂中，电缆线路得到了越来越广泛的应用。电缆的类型很多。供电系统中常用的电力电缆，按其缆芯材质分铜芯和铝芯两大类。按其采用的绝缘介质分为油浸电缆具有耐高压，耐热性好和使用年限较长等优点,因此普遍应用。但是它工作时，其中的浸渍油令流动，因此她两端安装的高度差有一定限制，否则电缆低的一端可能因油压过大而使端兴胀裂漏油，而高端一侧则可能因油流失而使绝缘干枯，耐压强度下降。甚至击穿损坏。塑料绝缘电缆是后来发展起来的，具有结构简单，制造加工方便，重量较轻，敷设方便，不受敷设高度限制及酸碱腐蚀等优点，因此在工厂供电系统中，有逐步取代粘性油浸纸绝缘电缆的趋势。目前我国生产的塑料电缆有两种：一种是聚氯乙烯绝缘及护套电缆，另一种是交联聚乙烯护套电缆。现在普遍采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。8.2.2电缆的敷设工厂中常见的电缆辐射方式直接埋地敷设，利用电缆沟和电缆架桥等。8.2.2.1电缆敷设路径时，应考虑以下原则：（1）避免电缆遭受机械外力过热，腐蚀等危害；（2）在满足安全要求条件下应使电缆较短；（3）便于敷设维护；（4）应避开将要挖掘施工的地方。（5）电缆长度宜按实际线路长度考虑5%10%的裕量，以作为安装，检修时的备用。直埋低那蓝作波浪形埋设。（6）下列场合的非铠装电缆应采取穿管保护：电缆引入或引出建筑物或构筑物；电缆穿国楼板及主要墙壁出；从电缆沟道引出电杆，或沿墙敷设的电缆距地面2m高度及埋入地下小于0.3m深度的一段；电缆与道路，铁路交叉的一段。所用保护管的内径不得小于电缆外径或多根电缆包括外径的1.5倍。8.2.2.2电缆敷设配置多根电缆敷设在同一通道中位于同侧的多层支架上时，应按下列要求进行配置：1） 应按电压等级由高至低的电力电缆，强电至弱电的控制和信号电缆通信电缆的顺序排列；2） 支架层数受通道限制时，35KV及以下的相邻电压级电力电缆，可排列于同一支架，1KV及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同一层支架上；3） 同一重要回路的工作备用电缆实行耐火分隔时，宜适当配置在不同层次的支架上。4） 明敷的电缆不宜平行敷设于热力管道上部。5） 电缆应远理爆炸性气体释放源。6） 电缆沿输送易燃起的管道敷设时，应配置在危险程度较低的管道一侧。7） 电缆沟的结构应考虑到防火和防水。8） 电缆的金属外皮，金属电缆兴及保护钢管和金属支架等均引可靠地接地。8.3导线和电缆截面的选择与校验8.3.1导线和电缆截面的选择原则为了保证供电系统的安全，可靠，优质，经济的运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：1、发热条件导线和电缆包括母线在通过正常最大负荷电流（即计算电流）时生产的发热温度，不应超过其正常时的最高允许温度。按发热条件选择三相线路中的相线截面时，应使其允许载流量不小于通过相线的计算电流。即 如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则导线的允许载流量应乘以温度校正系数式中 导线正常工作时的最高允许温度导线的允许载流量所采用的环境温度导线敷设地点的实际温度2、电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗。对工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。3、经济电流密度35kV及以上的高压线路及电压在35kV以下的距离长电流大的线路，其导线和电缆截面直接经济电流密度选择，以使线路的费用支出最小，所选截面称为“经济截面”。此种选择原则称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10kV及以下线路，通常不按此选择。4、机械强度导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度8.3.2低压系统中性线和保护线截面的选择.低压系统中性线和保护线截面的选择，按以下原则进行1、中性线截面的选择：中性线截面一般应不小于三相线截面的50%；对于3次谐波电流突出的三相线路中，中性线截面宜选为三相截面相同或相近，即；对于由三相线路分出的两相线路及单相线路中的中性线，中性线截面应与相线截面完全相同。即2、 保护线截面的选择：保护线（PE线）按规定，其电导一般不得小于相线电导的50%，因此保护线的截面不得小于相线截面的50%，但考虑到热稳定度要求，当16m时，保护线应与相线截面相等，即保护线还要满足单相接地故障保护的要求，即相线与保护线间的单相短路电流必须满足： 3、 保护中性线截面的选择：其截面应同时满足上述保护线和中性线要求，取其最大值，所以其截面应视具体选为相线截面的50%100%。而且也要按式进行单相短路保护校验。根据设计经验，低压动力线，因其负荷电流较大，所以一般按发热条件来选择截面，再校验其电压损耗和机械强度。低压照明线，因其对电压水平要求高，所以一般先按允许电压损耗条件来截面，然后检验其发热条件和机械强度。而高压线路则往往先按经济电流密度来选择截面，在校验其他条件。对与机械强度，对于工厂的电力线路，一般无需纤细计算，只需按最小允许截面校验就行了。（参考工厂供电）8.3.3导线电缆截面选择的具体选择计算8.3.3.1线电缆的选择原则电线，电缆一般采用铝线芯，临海及有严重盐雾地区的架空线路，可采用防腐型钢芯铝交线。下列场合应采用铜芯电线及电缆：1) 需要确保长期运行中连接可靠的回路，如重要电源，重要的操作回路及二次回路，电机的励磁，移动设备的线路及剧烈振动场合的线路；2) 对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀轻微而对铜腐蚀较轻微的场合；3) 爆炸危险环境或火灾危险环境有特殊要求者；4) 特别重要的公共建筑物；5) 高温设备旁；6) 应急系统，包括消防设施的线路； 此外经全面技术经济分析确认宜用铜芯电线及电缆的。有高层建筑，大、小型计算机房的建筑，重要的公共建筑等以及国外工程和外资工程等适应国外要求者。由于本厂为化工厂，全年生产的时间较长。对设备需确保长期运行中连接可开的回路；则本厂中的二次回路，二级设备较多所以综合本厂实际再对照上面的原则，我们采用铜芯电缆。我们选择电缆的材料我们在前面有所述及，在此我们选择铜芯交链聚乙烯护套电力电缆。因为这类电缆性能优良，结构简单，制造方便，完全可以代替纸绝缘电缆。对于1kV电压级及635KV电压级的非重要回路电缆可采用“非干式交联”工艺制作的电缆，如四川电缆厂用温水交联工艺使生产成本大大降低，且由于聚乙烯料重量轻。故而1kV级电缆价格与聚氯乙烯护套电缆相差有限，可推广应用。对于635KV重要回路应采用干式交联工艺制作的电缆，电气性能更优异。交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套短蓝还可敷设于水下，但应选用具有防水层构造。8.3.3.2 母线的选择原则母线分裸母线和母线槽两种。母线槽按绝缘方式可氛围密集绝缘型和空气绝缘型两种。将裸母线用绝缘材料覆盖和，紧贴通道壳体防止的母线槽为密集绝缘型。将裸母线用绝缘衬垫支撑在壳体内，靠空气介质来绝缘的母线槽为空气绝缘型。空气式绝缘重量轻，结构简单，价格便宜；密集式绝缘散热条件好，可制成大电流等级。选型时630以下推荐用空气绝缘型，630以上可优先考虑用密集绝缘型。母线槽分户内型及户外型两种，就结构形式分为馈电式，滑接式。不带分接装置的，用又将电能直接从电源处送到配电中心是馈电式；带分接追昂制的，用来传输电能，并可引出电源支路的插接式，它由母线干线单元及插接式馈电箱组成。用滚轮或者滑触块分接单元的是滑接式母线槽。目前母线槽产品额定电压有500V及600V两种，额定电流从25至500A18种。我国很早就生产和使用母线槽，但由于价格昂贵，限制了它的推广。随着生产和建设的发展，近年来生产和使用愈来愈多。母线槽适用于高层建筑，多层厂房，标准厂房或机床设备密集的车间对于工艺变化周期短车间配电尤为适宜。此外还可用于变压器与配电屏的连接。它的容量大、结构紧凑、占空间小、安装方便、使用安全可靠。（参考工业与民用配电设计手册）8.3.4 导线截面具体计算结果8.3.4.1 厂区高压电缆进线的选择1.按发热条件选择 采用三相铜芯交联聚乙烯绝缘电缆=1250/（1.73210）=72.2A查表ZL14-29（简明设计手册P572）得电缆铜芯截面为16时30=111因此选择线芯16的三相铜芯聚乙烯绝缘电缆并且钢带铝装聚氯乙烯套。即选型。2.校验电压损耗其中 查表ZL14-19（简明设计手册P567）得16截面电缆电阻系数为1.33电抗系数为0.11，变压器高压侧cos=0.8 进线电缆长为1.2km。 远小于电压损耗 （查简明设计手册表ZD8-7） 故电压损耗满足要求。3.校验短路热稳定度（工厂供电P70）满足热稳定度的最小截面为：式中 为通过母线或电缆的最大三相短路稳态电流有效值 为短路发热假象时C为热稳定系数在前面三相短路计算中取最大=8760= （保护装置的实际动作时间设为0.6s，断路器的时间为0.2s）热稳定系数取140查工厂供电P354表7。由此可见，以上所选电缆线芯截面16不满足热稳定度要求，必须加大线芯截面。因此选70的三相铜芯聚乙烯绝缘电缆。即采用 8.3.4.2 高压母线选择本厂平均最热月温度为33.5，所以室内最高月平均温度为38.5。温度校正系数：其中 为导线额定负荷时最高允许温度； 为导线的允许载流量所采用的环境温度；为导线敷设地点实际的环境温度。由工厂供电简明设计手册P57表ZD626选TMY-3404由工厂供电简明设计手册P555ZL14-5得=70设计条件最热月平均温度为33.5，所以室内温度为38.5即=38.5 =35而=72.2A，所以满足电流要求。母线的短路稳定度校验：（查工厂供电P66）母线的最大允许应力应不小于最大三相短路冲击电流通过母线所受到的最大计算应力即式中，按GB50060-1992规定：硬铜母线为140Mpa=M/W其中M为母线通过时所受到的弯曲力矩（Nm）；W为母线截面系数（）。（1） 弯曲力矩M的计算当母线的档数为12时 M=当母线的档数大于2时 M=式中（N）；l为母线档距（m）;a为母线两相邻相间的轴线间距（m）； （2）母线截面系数W的计算式中b为母线截面的水平宽度（m）； h为其垂直高度（m）；在此我采用的是母线平放的方式，如下图所示： 母线在绝缘子上的放置方式平放根据条件可得 =22340A档距l=0.6m，档数为1档即为一个绝缘子支架，其绝缘子的型号为ZA-10（6）Y，个数为3个。相间距a=0.25m ，母线的宽度b=0.04m，母线的厚度为h=0.004m母线的档数为1档 M=15.57Nm 又 硬铜母线=140MPa=14.55MPa，所以满足短路动热稳定度的检验。高压母线的选择为TMY-3*40*4 母线上套热缩绝缘套管8.3.4.3 低压母线的选择低压母线的选择方法与高压母线的选择方法相同，查工厂供电简明设计手册ZL14-5得TMY-120*10型。1.按发热条件选择：变压器二次侧 由工厂供电简明设计手册P555表ZL-14-5查得 TMY-10010型其主要的技术数据，由=33.5 =35得 =1.02而在35时=2030A满足发热条件2. 按动热稳定性校验：低压侧的=62.82KA=62820A低压母线的档数为两档，档距为0.8m，低压母线绝缘子型号为WX-01，个数为4个，相距a=0.35m，低压母线宽b=0.1m,厚度h=0.01m母线档数为2档 M=156.24Nm W=1.7*，小于MPa所以，硬铜母线满足短路稳定度的校验条件。3. 校验短路热稳定度满足短路热稳定度的最小截面为=34.14KA=34140A硬铜母线10010，满足短路热稳定要求。8.3.4.4中性线的选择1. 中性点的三种运行方式作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：（1）电源中性点不接地。（2）中性点经阻抗接地。（3）中性点直接接地。前两种合称为小接地电流系统，亦称为中性点非有效接地系统，或中性点非直接接地系统，后一种为中性点直接接地系统，称为大接地电流系统，亦称为中性点有效接地系统。我国366kV系统，特别是310kV系统，一般采用中性点不接地的运行方式。2.种姓线和保护线的功能中性线（N线）的功能：1、用来接用额定电压为相电压的单相用电设备。2、用来传导三相系统中不平衡电流和单相电流。3、减小负荷中性点电位偏移。保护线（PE线）的功能：是为保障人生安全，防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压，但故障情况下能带电压的易被触及的导电部分）通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减小触电危险。低压配电系统，按保护接地形式，分为TN系统，TT系统和IT系统，我们这里采用的是TNS系统。3.中性线和保护线截面的选择：（1）中性线截面的选择三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此，中性线的允许载流量不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。一般三相四线制的线路的中性线截面不应小于相线截面的50%。即 （2）保护线截面的选择保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。（1）当时 （2）当时，（3）当时，根据以上中性线和保护线的选择原则，我们选中性线为8010，即 ，TMY31001018010，其中PE线直接接地。8.3.5导线的选择校验对于低压动力线的选择按发热条件来选择截面，再校验其电压损耗和机械强度。而电缆的选择中不需要校验其机械强度，只需校验其短路时的稳定度，但由于校验短路时的稳定度时势必会使其最后的校验结果是大部分电缆截面相同。这样势必会使小电流用电设备的电缆截面选择偏大而浪费，所以对于低压动力线我们主要以发热条件来选择电缆截面。查工业与民用配电设计手册9-9，得110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆线芯允许长期工作温度为90；设计系统中最热月的平均温度为33.5。所以电缆沟内实际温度为38.5，电缆环境温度为35。则温度校验系数：8.3.5.1配电屏到F1车间的电缆1.到F1装置的电缆（1）按发热条件选择，由工业与民用配电设计手册表9-37得电缆截面为A=70，所以实际，所以符合发热条件。（2）检验电压损耗其中，查表ZL14-19简明设计手册P567，70截面电缆（铜芯）电阻为0.31，电抗为0.07，变电所到F1车间的距离为240m, 远小于允许电压损耗5%8%，满足电压损耗要求（3）中性线的选择按前面所述原则来确定，取 最终选择YJV-0.6/1-370+135车间其他设备的电缆的选择，由于计算步骤与F1装置一样，所以这里不做具体的计算。这里只给出个设备的电缆选择结果如下表格：车间序号用电设备名称计算流量（A）电缆允许载流量（A）电缆型号截面（mm2） YJV-0.6/1-F1生产装置车间1F1装置172.2218370+1352真空压缩机55.164310+163回收压缩机24.33734+12.54离心风机3.352131.5+11.55循环泵3.492131.5+11.56搅拌电机4.252131.5+11.57压缩机24.33734+12.58热水泵2.152131.5+11.59除盐水泵2.152131.5+11.510除盐热水泵9.252131.5+11.511除盐冷冻水泵6.82131.5+11.512电动葫芦2.52131.5+11.513成品冰柜1.92131.5+11.514组装空调机送风机14.052131.5+11.515组装空调机回风机8.352131.5+11.516现场分析室插座箱7.62131.5+11.517检修电源18照明配电箱22.352832.5+11.5F2生产装置车间1F2一线140.7172350+1252F2二线155.2172350+125冷冻站1压缩机组104.2584316+1102冷水机组45.664310+163空调动力箱49.464310+16中央控制楼1中控一线114.65141335+1252中控二线114.65141335+125检测站1165.164316+110包装车间135.054736+14变电所1本所照明配电箱10.252131.5+11.52空调电源14.252131.5+11.53主控室电源开关箱11.972131.5+11.54仪表检修电源5电气检修电源机修车间112.252131.5+11.5成品仓库1192832.5+11.5办公楼等137.64736+14第9章 变电所主要设备选择和校验9.1 配电屏类型的确定及一些参数变电所主要装置是低压配电屏，对于低压配电屏我们选择浙江开关有限公司生产的“MNS（Z）低压抽出式开关柜”。本装置是一种用标准模件由工厂组装的组合式低压开关柜，本装置适用于交流50-60HZ。额定工作电压660V及以下的供电系统，用于发电、输电、配电、电能转换和电能消耗设备的控制。9.1.1产品特点本抽出式开关柜为近期开发新产品。其技术水平达到八十年代国际先进水平。并且有如下特点：（1） 设计紧凑：以下较小的空间能容纳教多的功能单元。（2） 结构通用性强，组装灵活：以25mm为模数的C型型材能满足各种结构型式，防护等级及使用环境的要求。（3） 采用标准模块设计：分别可组成保护、操作、转换、换制、调节、测定、指示等标准单元，用户可根据需要任意选组装。以200余种组装件可以组成不同方案的柜架结构和抽屉单元。（4） 安全性：大量采用高强度阻燃性工程塑料组件，有效加强防护安全性能。（5） 技术性能高：主要参数达到当代国际技术水平。（6） 压缩场地：三化程度高，可大大压缩储存和运输预制件的场地。（7） 装配方便：不需要特殊复杂工具。9.1.2配电屏内抽屉的一些参数抽出式电动机控制中心和小电流的动力配电中心（MCC）。MCC的抽屉分以下5种：8E/4 ：高200*宽150*深400mm8E/2 ：高200*宽300*深400mm8E ：高200*宽600*深400mm16E ：高400*宽600*深400mm24E ：高600*宽600深400mm9.1.3抽屉类型有五种标准尺寸，都是以8E（200mm）高度为标准： 8E/4 ：在8E高度空间组装4个抽屉单元； 8E/2 ：在8E高度空间组装2个抽屉单元； 8E ：在8E高度空间组装1个抽屉单元； 16E ：在16E（400mm）高度空间组装1个抽屉单元； 24E ：在24E（600mm）高度空间组装1个抽屉单元。五种抽屉单元可在一个柜体中作单一组装，也可做混合组装，一个柜体中作为单一组装最多可容纳抽屉单元数见下表：抽屉型号8E/48E/28E16E24E最多容纳单元数36189439.1.4 一次方案的排列组合(1)功能单元隔室的总高度为72E。(2)在同一装置中，功能单元的一般排列规律是：小功能单元在上，大功能在下。(3)8E/4抽屉为4个组成1个8E/2安装单元，8E/2抽屉为2个组成一个8E安装单元，或2个8E/抽屉和1个8E/2抽屉组成一个8E安装单元。9.2低压配电屏内所选设备的基本功能9.2.1低压断路器低压断路器俗称空气开关，低压配电网中的主要电器开关之一，它不仅可以接通和分断正常负载电流，电动机工作电流和过载电流。主要用在不频繁操作的低压配电线路或者开关柜中作为电源开关使用，并对线路，电器设备及电动机等实行保护，当它们发生严重过电流、过载、短路、断相、漏电等故障时，能自动切断电路，起到保护作用，应用十分广泛。低压短路器具有的多种功能、是以脱扣器或附件的形式实现的，根据不同用途，断路器可配备不同的脱扣器或者断电器。低压断路器的分类方式很多，按使用类别分，有选择型和非选择型。非选择型保护特性，多用于支路保护。主干线路断路器则要求采用选择型，以满足电路内各种保护电器的选择性断开，把事故区域限制到最小范围。常用典型低压短路器有：万能柜架式断路器，塑料外壳式断路器,万能框架式有固定式，抽屉式两种安装方式，手动和电动两种操作方式，具有多段保护特性，主要用于配电网络中总开关和保护。万能十断路器容量大，可装较多的脱扣器，辅助触头数量也较多。 常用的主要型号DW16（一般型）、DW15、DW15HH（多功能，高性能型）。DW45（智能型），另外还有ME、AE（高性能性）和M（智能型）。塑料外壳式断路器的主要特征是有一个采用聚脂绝缘材料模压而压成的外壳，所有部件都装在这个封闭型外壳中。塑料外壳式断路器多为非选择性，常用于低压开关柜中。常用型号为CM1（注：常熟开关厂）9.2.1.1低压断路脱口器的选择和整定a. 过流脱扣器的额定电流 b. 瞬时过流脱扣器动作电流应躲过线路的尖峰电流即为可靠系数，对动作时间在0.02S 以上的万能式断路器DW取1.35,对动作时间在0.02S以下的塑料外壳式断路器CM1型，宜取22.5倍。c. 短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定短延时过流脱扣器的动作电流应躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流。 为可靠系数，一般取1.2。d.长延时过流脱扣器主要用来保护过负荷，因此其动作电流需躲过线路的最大负荷电流，既计算电流 式中为可靠系数，取1.1。e.低压断路器的保护灵敏度必须满足条件。 为瞬时或短延时过流脱扣器的动作电流，为低压断路器保护的线路末端在系统最小运行方式下的单相短路电流；K为比值，取1.3。f、低压断路器的选择和校验选择低压断路器时应满足下列条件：（1）低压断路器的额定电压应不底于保护线路的额定电压。（2）低压断路器的额定电流应不小于它所安装的脱扣器额定电流。（3）低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操作分式的要求，因此应同时选择其操作机构型式。9.2.1.2 低压断路器还必须进行断流能力的校验：1) 对动作时间在0.02s以上的万能式断路器（DW型），其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量有效值。即2) 对动作时间在0.02S以上的塑壳式断路器（DZ型），其极限分断电流或者应不小于通过它的最大三相短路冲击电流或者。即或者（参考工厂供电）9.2.2 接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流住电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。主要应用于自动控制交、直流电动机，热电设备，电容器组等设备，应用十分广泛。接触器具有强大的执行机构，大容量的主触头及迅速熄灭电弧的能力。当系统发生故障时，能根据故障检测元件所给出的动作信号，迅速，可靠地切断电源，并有低压释放功能。与保护电器组合可构成各种电磁启动器，用于电动机的控制及保护。接触器按操作方式分有电磁接触器，气动接触器和电磁气动接触器；按灭弧介质分：有空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触头控制的电流种类分：又有交流接触器、直接接触器、切换电容接触器等。1.空气电磁式交流接触器 在接触器中，空气电磁式交流接触器应用最为广泛，产品系列，品种最多。其结构和工作原理基本相同，但有些产品在功能、性能和技术含量等方面各有独到之处，选用时可根据需要选择。典型产品有CJ20、CJ21、CJ26、CJ29、CJ35、CJ40、NC、B、LC-D、3TB和3TF系列交流接触器等。CJ20系列交流接触器是国内80年代开发，统一设计的新型产品，现已完全取代G10系列交流接触器。2.切换电容接触器常用产品有CJ16、CJ19、CJ41、CJX4、CJX2A、LC1-D、6C系列等。真空接触器是以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。常用的真空接触器有CKJ和EVS系列等。在本次设计中我选用中华人民共和国常熟开关厂生产的CK1系列交流接触器。CK1系列交流接触器适用于交流50Hz，主触头额定工作电压至660V，额定工作电流至500A的电力系统中用以接通和分断电路，并可与适当的热过载继电器或电子式保护装置组合成电动机启动器，以保护操作运行中可能发生过载的电路。CK1系列交流接触器由于采用新型灭弧罩和触头系统，比国内其它系列接触器具有体积小，通断能力强，安全区域短等优点，是电力系统中使用的理想产品。 9.2.3 热继电器 热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过电流和断相保护。 三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流的现象。但只要过电流不严重，持续时间短，绕组不超过允许温升，这种过电流是允许的。如果过电流情况严重，持续时间长，则会加速电动机绝缘老化，甚至烧毁电动机。因此，在电动机回路中应安装电动机保护装置。常用的电动机装置种类很多，但使用最多、最普遍的是双金属片式热继电器。目前，双金属片式热继电器均是三相式，并有带断相保护和不带断相保护两种。常用的热继电器有JR20、JRS1、JR36、JR21、7、3VA、T和LR1-D等系列。其中JR20、JRS1、JR36系列是我国自行设计的新产品，JR21系列是引进德国西屋-芬纳尔公司技术生产。每一系列的热继电器一般只能和相应系列的接触器配套使用，如JR20系列热继电器与CJ20系列接触器配套使用。在本次设计中，我选用T系列热继电器用于交流50Hz或60Hz，电压660V及以下电流500A及以下的电力线路中，一般作为交流电动机的过载保护用。9.2.4 电流互感器电流互感器用于额定频率为50HZ的交流电力系统中，将高压系统中的电流或低压系统中的大电流转换成标准的小电流（一般为5A或1A），以便连接测量仪表和继电器，供测量电流，计量电能及继电保护。9.2.4.1 感器的功能主要是：来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘，这既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备的故障影响主电路，提高一、二次电路的安全性和可靠性，并有利人身安全。用来扩大仪表、继电器等二次设备应用的范围，例如用一只5A的电流表，通过不同变压互感器就可测量任意高的电压。而且。由于采用互感器，了使二次仪表、继电器等设备的规格统一，有利这些设备的批量生产。9.2.4.2 电流互感器的选择和校验电流互感器应装设地点的条件及额定电压、一次电流、二次电流（一般5A）、准确度等级条件进行选择，并校验其短路动稳定度和热稳定度。 必须注意：电流互感器的准确度级与其二次负荷容量有关。互感器二次负荷不得大于其准确度多限定的额定二次负荷，即互感器满足准确度级要求的条件为： 电流互感器的二次负荷由二次回路的阻抗|来决定，而|应包括二次回路中所有串联仪表、继电器电流的阻抗，连接导线的阻抗和所有接头的接触电阻等。由于和中感抗远比电阻小，因此可认为：+式中可由仪表、继电器的产品样本查得：=l/(),这里为导线的电导率。式中很难准确测定，而且是可变的，一般近似地取0.1。电流互感器二次负荷S2按下式计算： 互感器的生产厂家一般按出厂试验绘制电流互感器误差为10%时的一次电流倍数与最大允许的二次负荷阻抗。因此电流互感器满足保护条件的10%误差要求的条件为： 关于电流互感器短路稳定度的校验，现在有的新产品如LZZB6-10等直接给出了动稳定电流峰值和1s热稳定电流有效值，因此其动稳定度可按式或式中 为电器的极限通过电流峰值； 为电器的极限通过电流有效值；其热稳定度可按式式中 为电器的热稳定度电流； t为电器的热稳定时间；但电流互感器的大多数产品是给出动稳定倍数和热稳定倍数。动稳定倍数，因此其动稳定度校验条件为热稳定倍数，因此其热稳定度校验条件为一般电流互感器的热稳定试验时间为t=1s。9.2.4.3电流互感器的使用注意事项；1.电流互感器在工作时其二次侧不得开路。2.电流互感器的二次侧有一端必须接地。3.电流互感器在接地时，要注意其端子的极性。（参考工厂供电）9.3变压器二次侧低压电气开关的选择与校验1、低压断路器的选择、校验和该