工业与民用配电设计方案手册

1、第一章负荷计算用无功功率补偿第一节概述 1负荷计算的内容和目的负荷计算的方法第二节设备功率的确定 1单台用电设备的设备功率 2用电设备组的设备功率变电所或建筑物的总设备功率柴油发电机的负荷统计第三节需要系数法确定计算负荷 3用电设备组的计算负荷配电干线或车间变电所的计算负荷配电所或总降压变电所的计算负荷7对于台数较少的用电设备(4 台及以下 )的计算负荷用系数自备柴油发电机组的计算负荷第四节利用系数法确定计算负荷 7用电设备组在最大负荷班内的平均负荷平均利用系数 8 用电设备的有效台数 8 计算负荷 9 例 1-1第五节单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷11单位面积功率( 或负荷密度 )法

2、单位指标法单位产品耗电法第六节单相负荷计算12计算原则单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法 13 例 1-2第七节 电弧炉负荷计算 14 第八节 尖峰电流的确定 15单台电动机、电弧炉或电焊变压器的支线尖峰电流公式接有多台电动机的配电线路，只考虑一台电动机起动时的尖峰电流公式对于自起动的一组电动机供电给起重机的线路第九节 企业年电能消耗量计算 15 用年平均负荷来确定 (公式 ) 单位产品耗电量法第十节电网损耗计算16电网中的功率损耗三相线路中有功及无功功率损耗(公式 )电力变压器的有功及无功功率损耗 (公式 ) 变压器空载无功损耗公式 1 9 变压器满载无

3、功损耗公式变压器负荷率不大于 85%时，功率损耗公式电网中电能损耗 20 供电线路年有功电能损耗公式变压器年有功电能损耗第十一节无功功率补偿20一、提高用电设备的自然功率因数二、采用并联电力电容器补偿 2 1 功率因数计算补偿前平均功率因数公式已经投入使用的用户，其平均功率因数补偿容量的计算补偿容量的计算方法补偿计算负荷下的功率因数三、利用同步电动机补偿 22 同步电动机输出无功功率公式一同步电动机输出无功功率公式二四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择 23五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例 23第二章供配电系统第一节 负荷分级及供电要求25一、规范对负荷分级的原则规定25一级负荷及一

4、级负荷中特别重要的负荷(4 条)二级负荷 (2 条)三级负荷二、部分行业的负荷分级26机械工厂的负荷分级表民用建筑负荷分级27三、一级负荷对供电电源的要求(2 条)应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不应同时损坏特别重要的负荷，还必须增设应急电源四、二级负荷对供电电源的要求 27应由两个电源供电，即两回线路供电，供电变压器亦应有两台负荷较小地区可由一回 6kV 及以上专用架空线供电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，每根应能承受 100% 的二级负荷第二节供配电系统设计要则29用电单位宜设置自备电源时符合的条件 (4 条) 应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施 (

5、 保证专用性、防止反送电)除特别重要的负荷外，不应考虑电源检修时，另一个又发生故障需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压有一级负荷的用电单位，难从地区电力网取得两个电源时，宜从临近单位取得第二电源同时供电的两回及以上供配电线路中，一回中断时，其余能满足全部一级、二级负荷的用电需要同一电压供配电系统的变配电级数不宜多于两级变电所、配电所宜靠近负荷中心，可将 35kV 直降至 220 380V 配电电压单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线小负荷的一般用电单位宜纳入地区低压电网冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变 (不含电动机起动 ) ，宜采取下列措施 (4 条)非线性用电设备的谐波引起的

6、电网电压正弦波形畸变率，应采取的措施 (4 条) 30 第三节 高压配电系统 30一、电压选择 3kV 及以上交流三相系统的标称电压及电气设备的最高电压值 (表) 31各级电压线路的送电能力 (表) 31 决定配电电压高低的因素供电电压为 35kV 及以上的单位，配电电压宜采用 35kV二、接地方式31接地种类中性点直接接地(大接地电流系统、有效接地)零序电抗与正序电抗的比值X0X1 3，零序电阻与正序电抗的比值 R0X 1 1 过电压水平、设备绝缘水平低，动态电压升高不超过系统额定电压的 80% 单相接地电流大。供电连续性差要保证任何故障，不应使系统解列为不接地变压器中性点接地点的数量要求零

7、序电抗与正序电抗的比值 X 0 X 1 3，零序电阻与正序电抗的比值 R0 X1 1，以使单相接地时健全相上工频过电压不超过阀型避雷器灭弧电压 X0 X1 还应大于 11.5，使单相接地短路电流不超过三相短路电流普通变压器中性点应经隔离开关接地、应在中性点装设避雷器保护终端变电所的变压器中性点一般不接地中性点不接地 32 单相接地故障电流小，供电可靠性高要求系统绝缘水平较高线路很长时，接地电容电流大中性点经消弧线圈接地32 3 63kV 电网当单相接地电流超过规定值时，可采用消弧线圈补偿电流消弧线圈接地方式，正常情况下，中性点的长时间电压位移不应超过电网标称相电压的15%，故障点的残余电流不宜

8、超过10A ，必要时电网分区。采用过补偿方式消弧线圈装设地点，不宜多台安装在一处；断开一、二回线路时，大部分不致失去补偿消弧线圈的连接直接接于 YN,d 或 YN,yn,d 接线的变压器中性点上，也可接在 ZN,yn 接线变压器的中性点上，容量不超过三相总容量的 50%，并不得大于任一相容量接于 YN,yn 接线的变压器中性点上，容量不超过三相总容量的 20%不应接在零序磁通经铁心闭路的 YN,yn 接线的变压器无中性点或中性点未引出时，应装设专用变压器两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。运行时只合其中一组隔离开关，避免虚幻接地现象中性点经电阻接地33中性点经高电

9、阻接地限制单相接地故障电流，阻值数百- 数千可消除大部分谐振过电压，限制单相间歇弧光接地过电压单相接地故障电流小于10A ，不中断供电系统绝缘水平较高主要用于发电机回路中性点经低电阻接地用于 635kV 由电缆构成的送、配电网络阻值一般在 1020单相接地故障电流为100 1000A用于以电缆为主，不容易发生瞬时性单相接地故障且系统电容电流比较大的配电系统电网中性点各种接地方式的比较(表)中性点接地方式的选择34(5 条)选择中性点接地方式时应考虑的因素系统接地要求 (3 条 ) 3 10kV不直接连接发电机的系统和35k系统，根据单相接地故障电容电流的大小，采用不接地或消弧线圈接地方式 (2

10、 条) 635kV 主要由电缆构成的送、配电网络，单相接地故障电容电流较大时，可采用低、中电阻接地 6kV 和 10kV 配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，可采用高电阻接地三、配电方式35高压配电系统宜采用放射式、也可采用树干式、环式及其组合式 (各种特点 )10(6)kV 配电系统接线方式及特点(表)第四节变压器选择和变配电所主接线37一、变压器选择37变压器类型的选择 37 各类变压器性能比较 (表 )按环境条件选择变压器各类变压器的适用范围和参考型号 (表) 38 变压器绕组连接组别的选择 38三相变压器常用连接组和适用范围 (表) 变压器调压方式的选择 39 一

11、般应采用无载手动调压变压器变压比和电压分接头的选择见第六章 35kV 降压变电所的主变压器应采用有载调压变压器， 10(6)kV 不宜采用按并列运行条件选择变压器变电所变压器并列运行的条件 (表) 变压器阻抗电压 (uk%) 的选择 40满足系统电压偏差和电压波动要求(第六章 )满足限制低压系统短路电流的要求(4、11 章) 35kV 主变压器台数和容量的选择40采用三相变压器，容量按 5-10 年预期选择，至少留有 15%-25% 的裕量有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器装有两台及以上主变压器的变电所中，断开一台时，其余能保证全部一、二级负荷，且不小于60%全部负荷具有三种电压的变电

12、所中，各侧绕组的功率均达到该变压器的 15%以上时，宜采用三绕组变压器过载能力满足运行要求变电所两台或多台主变压器经济运行的条件( 表) 10(6)kV 配电变压器台数和容量的选择41宜装设两台及以上变压器的条件(3 条)装有两台及以上变压器的变电所中，断开一台时，其余能保证全部一、二级负荷的用电昼夜或季节性波动较大的负荷，可采用容量不一致的变压器一般情况下，动力和照明宜共用变压器。可设专用变压器的条件 (6 条)41配电变压器能效及技术经济评价配电变压器能效评价方法及基本计算公式配电变压器的综合能效费用计算公式A 系数配电变压器单位空载损耗的基本费用配电变压器单位负载损耗的基本费用B 系数不

13、同功率因数及年最大负载利用小时数(Tmax) 时的年最大负载损耗小时 (表)(Tmax) 与不同行业的年最大负荷利用小时数年最大负载损耗小时 的典型值 (表 ) 43 计算实例二、变配电所的电气主接线46主接线的一般要求35kV 室内、外配电装置的接线 35kV 室外配电装置，有两回路电源线和两台变压器时，主接线可采用“桥形接线” 电源线路较长时，应采用内桥接线，可增设带隔离开关的跨条电源线路较短，需切换变压器、或桥上有穿越功率时，应采用外桥 35kV 出线为两回路以上或采用室内配电装置，宜采用单母线或分段单母线接线 10(6)kV 侧宜采用单母线、分段单母线接线 10(6)kV 配电所主接线

14、宜采用单母线或分段单母线接线；要求高时，可采用双母线接线 10(6)kV 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；也可采用隔离开关或隔离触头高压断路器的电源侧及可能反馈电能的一侧，必须装设高压隔离开关或隔离触头高分断能力和频繁操作性能的断路器 10(6)kV 母线的分段处，宜装设断路器；可装设隔离开关或隔离触头组的情况(4 条) 10(6)kV 两配电所之间的联络线上断路器的装设要求避雷器及其隔离开关的装设要求每段高压母线应装设一组电压互感器，采用专用熔断器保护由地区电网供电的变配电所电源进线处，宜装设计费用的专用电压、电流互感器所用变压器宜采用高压熔断器保护35kV 变电

15、所的主接线46常用 35kV 变电所的主接线图及特点( 表)10(6)kV 配变电所的主接线5010(6)kV 配变电所的主接线图及特点(表)10(6)kV 配变电所主要设备的配置5110(6)kV 配变电所主要设备的配置及使用条件10(6) 0.4kV 变电所的接线及电器选择53 10(6) 0.4kV 变电所高压接线常用方案53 10(6) 0.4kV 户内型成套变电所高、低接线方案10(6) 0.4kV 户外型成套变电所高、低接线方案10(6) 0.4kV 变电所高、低压侧电器及母线规格35 0.4kV 直降变电所高压电器及母线规格 56 三、变配电所所用电源 56 35kV 总降压变电

16、所一般装设两台所用变压器，防止两台并列运行允许装设一台所用变压器的情况(3 条)当所内 380V 配电变压器满足要求时，可不装设专用所用变压器所用变压器一般不供所外用电10(6)kV 配电所56宜引自所内或就近的配电变压器220 380V侧。不超过 30kVA 。两回电源时，宜有自动投入装置采用交流操作时，可引自电压互感器设置固定的检修电源点第五节 低压配电系统57一、电压选择57 50Hz 交流低压设备的额定电压和系统标称电压(表 )车间及其他建筑物的配电电压应采用220 380V二、带电导体系统和接地系统的分类 57带电导体系统的分类带电导体包括相线、N 线、 PEN 线，不包括PE带电导

17、体系统的型式(图)接地系统的分类三、低压电力配电系统 58 基本原则 58 自变压器二次侧至用电设备的低压配电级数不宜超过三级大部分用电设备容量不大，宜采用树干式配电用电设备容量大，宜采用树干式配电容量小，距供电点远，彼此近时，可采用链式配电。每一回路链接设备不超过5 台，不超过10kW高层建筑内宜用分区树干式配电；大容量集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电平行的生产流水线或互为备用的生产机组，宜由不同的母线或线路配电；同一生产流水线的设备，宜由同一母线或线路配电单相设备力求三相平衡。三相不平衡引起的中性线电流不得超过 Y,yn0 接线变压器低压绕组额定电流的 25%冲击负荷和用量较

18、大的电焊设备，宜与其他分开由单独线路或变压器供电配电箱、电源形状的设置要求用电单位内部的邻近变电所之间宜设置低压联络线由建筑物外引来的配电线路应在屋内靠近进线点装设隔离开关树干式系统供电的配电箱，进线开关宜选用带保护的开关；放射式选用隔离开关59常用低压电力配电系统常用低压电力配电系统接线及有关说明( 表)60四、照明配电系统基本原则60宜与电力负荷合用变压器，不宜与较大冲击性负荷合用，否则应由专用馈电线供电、照明专用变压器备用照明应由两路电源或两路线路供电，具体方案如下 (3 条 )备用照明作为正常照明的一部分并经常使用时疏散照明的电源设置不能用三相断路器对三个单相分支回路控制单相回路的电流

19、及光源数量照明系统中每一单相回路的电流不宜超过16A ，光源数量不宜超过25 个。连接建筑物组合灯具每一单相回路的电流不宜超过 25A ，光源数量不宜超过60 个。30A高强度气体放电灯电流不应超过插座的设置要求插座宜由单独回路供电10 超过个插座为单独回路时，数量不宜备用照明、疏散照明回路上不应设置插座将气体放电光源接在不同相序，频闪效应机床局部照明一般由电力线路供电移动照明可由电力或照明线路供电道路照明可以集中供电，尽量一处控制露天堆场照明115% ，三相宜平衡分配，最大相负荷不超过最小相负荷不宜小于 85%61电压选择照明网络一般采用220380V三相四线制中性点直接接地系统，一般为22

20、0V50V ；潮湿环安全电压限值有两档：正常环境境 25V 。正常环境手提行灯电压36V ；狭窄地点用电压12V2.4m 以下时，电特殊环境灯具安装高度距地面压可取 24V61常用照明配电系统常用照明配电系统接线及有关说明( 表)第六节 应急电源63一、应急电源种类独立于正常电源的发电机组：允许中断供电时间15s 以上的供电ms 级负荷 UPS 不间断电源：允许中断供电时间 EPS 应急电源：允许中断供电时间0.25s 以上负荷有自动投入装置的有效地独立于正常电源的专用馈电线路：允许中断供电时间1.5s 或 0.6s 以上负荷蓄电池：容量不大的特别重要负荷二、应急电源系统 63 严禁将其他负荷

21、接入应急供电系统应急电源与正常电源之间采取防止并列运行措施，保证专用性，防止反送电重要设备的两回电源线路应在最末一级配电箱处自动切换三、柴油发电机组65四、不间断电源UPS67五、应急电源EPS68第七节 民用建筑供配电系统70一、高层建筑供配电系统高压供电系统低压配电系统二、体育建筑供配电系统71体育建筑负荷分级体育建筑的供配电三、影剧院供配电系统72概述剧场用电负荷分级及供配电系统低压配电系统四、医疗建筑供配电系统 73概述供电系统低压配电系统接地系统及电气安全五、商住楼供配电系统75第三章35 10（ 6） kV 变配电所第一节变配电所所址和型式选择77一、变配电所分类(3 条)77二、

22、变配电所所址选择 77 变配电所所址选择的要求 (10 条 )变配电所与火灾危险区域的建筑物毗连时的要求(3 条)装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所。建筑物的耐火等级多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的配变电所的布置高层主体建筑物内，装有可燃性油的电气设备的配变电所的布置不应设置露天或半露天变电所的场所三、变配电所型式选择(3 条)78 35 10(6)kV 变电所分为屋内式、屋外式； 35kV 变电所宜用屋内式配电所一般为独立式建筑物 10(6)kV 变电所的型式确定 (4 条)第二节变配电所的布置78一、总体布置(16条) 78 适当安排建筑物内各房间的相对位置，便于进出线：低压配电室

23、、变压器室、电容器室、控制室、值班室、辅助房间自然采光、自然通风、避免西晒、朝南宜高出室外地面 150-300mm ，附设于车间内可与地面相平 35kV 屋内变电所宜双层布置，变压器高底层；单层时，变压器宜露天或半露天布置10(6)kV 配变电所宜单层布置；双层时变压器设底层设于二层的配电室应留吊装孔、吊装平台不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器的布置屋内变电所的每台油量 100kg 及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内变电所辅助用房的安排变配电所经常开启的门、窗不宜直通酸、碱等室配电室、变压器室、电容器室的门应向外开。相邻配电室之间的门应双向开启或通低压方向地震设防烈度

24、7 度及以上时，电气设备的安装要求 (3 条)可燃油油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器室和多油断路器宜设置在高层建筑外的专用房间内条件限制，必须布置在高层建筑或其裙房内时总容量不应超过1250kVA单台容量不应超过630kVA置在高层建筑或其裙房内时的防火要求(4 条)配变电所设于地下室时，应注意事项(6 条)变配电所方案(4 个图 ) 35 10kV 变电所布置方案(双层 )35 10kV 变电所布置方案(单层 )10 6kV 配电所布置方案( 油浸式、干式 ) 10(6)kV 变电所布置方案 ( 车间内附式、车间外附式共 4 种情况 )二、控制室(共11条)82 控制室一般毗连高压配电

25、室，变电所为多层时，控制室一般设上层控制室内设置集中的事故信号和预告信号；室内安装的主要设备有，应电缆最短，交叉最少主环采用一字形、 L 型或 形主环正面布置控制屏、信号屏；侧面或正面的边上布置电源屏或所用电屏；模拟接线应清晰控制室各屏间及通道宽度参考表 (表 ) 应有两个出口，出口应靠近主环控制室的门不宜直通室外，宜通走廊或套间三、高压配电室 83 一般要求高压配电设备应装设闭锁及连锁装置带可燃性油的高压配电装置，宜装设单独配电室； 10(6)kV 高压开关柜数量为 6 台以下时，可与低压配电屏设同一房间。同一配电室内单列布置的高低夺配电装置，二者顶面上有裸露带电导体时，净距不小于 2m；顶

26、面外壳的防护等级符合 IP2X 时，可靠近布置高压配电室宜预留开关柜备用位置两段母线供给一级负荷用电时，分段处应设防火隔板或有门洞隔墙；供给一级负荷用电的两路电缆不应通过同一电缆沟，否则应采用阻燃性电缆，并敷设于两侧支架上。高压配电室可开窗，窗台距室外地坪不宜低于1.8m安全净距、通道、围栏及出口室内外配电装置的最小电气安全净距(表、图 )高压配电室内各种通道的宽度(表 )高压开关柜靠墙布置时，侧面离墙不应小于200mm，背面离墙不应小于50mm电源柜后进线且需在正背后墙上另设隔离开关及操动机械时，柜后通道净宽不应小于 1.5m，防护等级为 IP2X 时，可减为 1.3m高压配电室的出口设置长

27、度大于 7m 设两个出口，并布置在两端长度大于 60m 时，宜增添一个出口楼上的配电室至少一个出口通室外平台通道配电装置的长度大于 6m 时，柜后通道应为两个出口配电室裸带电部分上方不应布置灯具，必须布置时，水平净距应大于1m ，不得采用吊链或软线室内裸露带电部分上方不应有明敷线路跨越室内通道应畅通，不得有门槛、无关管道防火与蓄油设施储油设施、挡油设施的设计室内单台设备总油量 100kg 以上时，应设置储油设施或挡油设施挡油设施宜按容纳 20%设计，并应有将油排到安全处的措施，否则按容纳 100% 油量设计排油管内径不应小于 100mm 配电室门应为防火门，应有弹簧，严禁门闩。相邻配电室门应双

28、向开启通风装置的电源由室外引来，开关在出口外面应有消防器材，可设置气体灭火装置配电装置的布置几种高压开关柜的布置及外形尺寸四、电容器室 88 高压电容器组宜设单独房间内，容量较小时，可设高压配电室内，但与高压开关柜距离应不小于 1.5m 低压电容器组可设低压配电室内，三台或450kvar 时，宜设独立房间内成套电容器柜的布置单列布置时，柜正面与墙面距离不应小于1.5m双列布置时，柜面之间距离不应小于 2m 装配式电容器组布置单列布置时，网门与墙距离不应小于1.3m双列布置时，网门之间距离不应小于 1.5m 安装在室内的装配式高压电容器组下层电容器的底部距地面不应小于0.2m上层电容器的底部距地

29、面不宜大于2.5m电容器装置顶部到屋顶净距不应小于1m电容器布置不宜超过三层电容器外壳之间 (宽面 ) 净距不宜小于 0.1m长度大于7m 的高压电容器室 (低压为7m) 应设两个出口，并布置在两端，电容器室门向外开自然通风、介质损耗高压电容器室布置图五、低压配电室90配电室长度超过7m，应设两个出口，并在两端，楼上的配电室至少应设一个通室外的平台或通道6m 时，屏后应设两成排布置的低压配电屏超过个出口，两个出口间距离15fhfpm 时应增加出口可开设自然采光窗，临街不宜开窗同一配电室内并列的两段母线经，任一段有一级负荷时，分段处应设防火隔断。供给一级负荷的两路电缆不应通过同一电缆沟，否则应采

30、用阻燃电缆，敷设于两侧支架上(表 )低压配电室各种通道宽度低压配电室兼任值班室时，配电屏正面距墙不宜小于 3m低压配电室的高度和变压器室的高度参考尺寸低压配电室的布置 ( 图)六、变压器室90一般要求每台油量 100kg 及以上的三相变压器，应设单独变压器室。宽面推进的低压侧宜向外窄面推进的变压器油枕宜向外变压器防护外壳与变压器室墙壁和门的净距( 表)变电所内非封闭式干式变压器的防护应装设高度不低于 1.7m 的固定遮栏，遮栏网孔不应大于 40mm ×40mm 变压器外壳与遮栏的净距 (表 ) 变压器之间净距不应小于 1m变压器室的开关的操动机构装的近门处变压器室的面积按装设大一级容

31、量考虑可燃性油浸变压器室的门应为甲级防火门的情况(6 种)通风窗应采用非燃烧材料车间内变电所、附设变电所的可燃性油浸变压器，应设置容量100% 的储油池 (通常做法卵石层厚度250mm，底下设储油池或卵石缝隙作储油池)应设置容量100% 的挡油设施或20%挡油设施并将油排到安全处的可燃性油浸变压器的场所(3 条)室内宜安装搬运地锚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，应大门上开 0.8m、1.8m 的小门多台干式变压器布置在同一房间内时，变压器防护外壳间的净距表、布置图变压器室通风窗有效面积计算通风窗有效面积计算公式变压器室通风窗有效面积(表 )七、

32、露天安装的变压器、户外箱式变电站96露天或半露天变压器的安装要求普通变压器不应设在倾斜屋面的低侧 10(6)kV 变压器四周应设不低于1.7m 的固定围栏或墙变压器外廊与围栏或墙净距不应小于0.8m变压器底部距地面距离不应小于0.3m相邻变压器之间净距不应小于1.5m供给一级负荷用电或油量2500kg 以上的相邻可燃性油浸变压器的防火净距不应小于5.0m，否则应设防火墙，墙应高出油枕顶部，长度大于挡油设施两侧各 0.5m建筑物的外墙距室外可燃性油浸变压器外廊不足 5m 时，应采取的措施油量为 1000kg 以上时，储油池、挡油墙的设置要求户外箱式变电站的进出线应采用电缆第三节 柴油发电机房 9

33、7 机房设备布置控制室的电气设备布置对有关专业要求机房布置示例第四节变配电所对土建、采暖、通风、给排水的要求 102变配电所各房间对建筑的要求表变配电所各房间对采暖、通风、给排水的要求表环氧树脂浇注变压器损耗表高压开关柜、高压电容器柜及低压开关柜、低压电容器柜损耗表电缆损耗计算公式变压器轨轮距及计算荷重表、荷重分布图高低开关柜 (屏)、电容器柜及变电所楼(地) 板的计算荷重表第五节35kV 变电所设计实例118共 4个图第四章短路电流计算第一节 概述123一、短路电流计算方法123二、短路电流计算的基本概念123三、限制短路电流的措施125电力系统可采取的限流措施 (4 条 )(5 条)发电厂

34、和变电所中可采取的限流措施终端变电所中可采取的限流措施(4 条)第二节 电路元件参数的换算及网络变换126一、标幺制126容量、电压、电流、电抗的标幺值基准电压 Uj 的取值常用基准值 ( 表)(表 )电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式二、有名单位制127电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式(表 )三、网络变换 127 常用电抗网络变换公式 (表 )电路元件串联时，总电抗、电阻计算公式电路元件并联时，总电抗、电阻计算公式第三节高压系统电路元件的阻抗130I K/一、同步电机 130各类同步电机的电抗平均值 (表 )130二、异步电机高、低压异步电动机的超瞬态电抗相对值x d/130三、电力变

35、压器三相双绕组电力变压器的电抗标幺值(表)三相三绕组电力变压器每个绕组的电抗百分值计算公式(图)三相三绕组变压器等值变换110kV 三相三绕组电力变压器的电抗标幺值( 表)四、电抗器131电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式(表 )131五、高压线路不精确时，高压线路每千M 电抗近似值 ( 表)要求比较精确时，表8 11，共 4 个表 35kV交联电力电缆每千M 阻 抗( 表)133第四节 高压系统短路电流计算133一、计算条件(8条)133二、远端短路的单电源馈电的三相短路电流初始值I K/计算134远离发电机端的短路特点：X *C 3； IK/ =I0.2=IK用标幺制计算用有名单位制计算

36、远端短路时，10 110kV 级常用变压器低压侧三相的短路容量(表 )三、近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始值IK/计算 136按公式计算靠近发电机端或有限电源容量的网络短路特点超瞬态短路电流有效值I K/ 计算公式汽轮发电机水轮发电机水轮发电机的计算系数 K值137 按发 电机运算 曲线计算137网络简化求计算用电抗 XC求 ts 短路电流交流分量的标幺值求 ts 短路电流交流分量的有名值参数的差异所引起的交流分量的修正同步发电机的标准参数(表 )t 0.06s 时t 0.06s 时四、短路点由多个电源供电的三相短路电流初始值计算 148计算步骤 (6 步)网络的等值变换图分布系数c

37、五、三相短路电流峰值ip 的计算和全电流最大有效值 I P的计算149短路电流直流分量的起始值A短路电流峰值i p 的公式短路全电流最大有效值I P 的计算公式短路电流峰值系数K p 公式短路电流直流分量衰减时间常数Tf 公式 K p 与比值 (X R)的数值关系表工程设计中 K p 的取值以及 ip 的计算公式短路发生在发电机端时，短路发生在发电厂高压侧母线时，短路点远离发电厂，短路电路的总电阻较小，总电抗较大时 (R 13X )电阻较大的电路中(R 13X )六、电动机对短路电流的影响 150 同步电动机在短路计算中，按同步发电机处理高压异步电动机对短路电流的影响(不需考虑的情况)异步电动

38、机提供的反馈电流计算由一台异步电动机提供的反馈电流周期分量初始值计算公式由n 台异步电动机提供的反馈电流周期分量初始值计算公式由n 台异步电动机提供的反馈电流峰值电流计算公式计入异步电动机影响后的短路电流三相短路电流交流分量初始值短路电流峰值七、两相不接地短路电流的计算152两相不接地短路电流初始值I K2/的计算对于汽轮发电机对于水轮发电机两相短路超瞬态电流与三相短路超瞬态电流的比值关系两相短路稳态电流与三相短路稳态电流的比值关系在发电机出口处发生短路时在远距离点短路时一般情况的估算在靠近发电机端短路时八、单相接地电容电流的计算152架空线路和电缆线路每千 M 单相接地电容电流的平均值 (表

39、)变电所增加的接地电容电流值 (表) 电缆线路的单相接地电容电流的计算公式 6kV 电缆线路10kV 电缆线路简单公式架空线路单相接地电容电流无架空地线单回路有架空地线单回路简单公式第五节低压网络电路元件阻抗的计算153需要明确的几个概念相正序阻抗：计算三相短路电流时阻抗是元件的相阻抗序阻抗、相保阻抗：计算单相短路时低压网络中发生不对称短路时，由于短路点距发电机较远，所有元件的负序阻抗等于正序阻抗 ( 相阻抗 ) TN 接地系统低压网络的零序阻抗等于相线的零序阻抗与 3 倍保护线的零序阻抗之和 TN 接地系统低压网络的相保阻抗与各序阻抗关系式IK= I一、高压侧系统阻抗 154 归算到变压器低

40、压侧的高压侧系统阻抗公式系统电阻Rs、系统电抗Xs 计算公式 D ， yn11 和 Y ，yn0 连接的变压器无此阻抗10(6) 0.4kV 变压器高压侧系统短路容量与高压侧阻抗、相保阻抗( 归算到 400V) 的数值关系 (表 )系统阻抗公式系统电阻、电抗公式 D ，yn11 和 Y ， yn0 连接的变压器相保电阻、电抗公式二、 10(6) 0.4kV 三相双绕组配电变压器的阻抗 155 配电变压器的正序阻抗按表 4-2 计算变压器的负序阻抗等于正序阻抗D ，yn11 变压器的零序阻抗等于正序阻抗 S9、 S9-M 系列 10(6) 0.4kV 变压器的阻抗平均值 ( 归算到 400V 侧

41、)(表 )SC(B)9 系列 10(6) 0.4kV 变压器的阻抗平均值( 归算到 400V 侧)(表 )三、低压配电线路的阻抗 156 低压配电线路阻抗 (正、负序 ) 的计算方法 P538 页线路零序阻抗的计算公式相线、保护线的零序电阻和零序电抗的计算与正、负序电阻和电抗计算方法相同线路相保阻抗的计算公式线路阻抗的数据低压母线单位长度阻抗值(表 )线路单位长度阻抗值(表)四、钢导体的阻抗 1 59 钢导体的零序电阻公式钢导体的零序电抗公式常用规格钢导体在不同电流下的零序阻抗( 表、图 )第六节低压网络短路电流的计算162一、计算条件 (6 条 ) 162 二、三相和两相 (不接地 )短路电

42、流的计算 162 一台变压器供电的低压网络三相短路电流计算电路图低压网络三相起始短路电流交流分量有效值公式/三相短路电流稳态值的条件三相短路电流峰值i p 的计算电动机反馈对短路电流峰值的影响低压网络两相短路电流 I K2/ 与三相短路电流 I K3/ 的比值两相短路稳态电流 I K2 与三相短路稳态电流 IK3 的比值三、单相短路 (包括单相接地故障 )电流的计算 163 单相接地故障电流的计算TN 接地系统的低压网络单相接地故障电流的I K1/计算公式单相与中性线短路电流初始值I K1/计算公式172四、 10(6) 0.4kV 电力变压器低压侧短路电流值共4个表第七节 短路电流计算示例1

43、72一、高压系统短路电流计算示例172二、低压网络短路电流计算示例178第八节 GB T1544-1995简介179一、主题内容与适用范围 179二、使用主要术语 180 三、确定最大短路电流的短路型式 181 四、不对称短路的短路电流计算 181 五、比较第九节柴油发电机供电系统短路电流的计算184一、计算条件 184 二、短路系统电参数的计算与简化 184三、柴油发电机供电系统短路电流的计算 188 四、同步发电机主要参数 191五、计算示例191第五章 高压电器及开关柜的选择第一节 概述一、内容及范围 199 二、高压电器及开关柜的选择条件 199高压电器及开关柜的选择及校验的工程（表）第二节按工作条件选择高压电器及开关柜一、按工作电压选择 200 有关电压的名词术语：系统的标称电压；系统的最高电压；电气设备的额定电压；电气设备的最高电压；电气设备的最高电压只在系统标称电压高于1000V （1140V ）时才给出按工作电压选择高压电器及开关柜的要求高压电器及开关柜的最高电压应不低于所在回路的系统最高电压高压电器的最高电压（表）限流式熔断器不宜使用在标称电压低于其额定电压的系统中二、按工作电流选择201高压电器及导体的额定电流不应小于该回路的最大持续工作电流三、按开断电流选择 201 高压断路器额定短路开断电流包括：开断短路电流的交流分