某化纤厂降压站设计

1、某化纤厂降压变电所电气设计中文摘要国家经济发展每时每刻都离不开统计信息，电力行业作为基础产业，国家经济建设电力能源供应的保障，面对电力可以适度超前发展的机遇和国家大力倡导节能减排的局面，政府相关部门及电力行业相关领导随时掌握电力行业统计信息，依据数字分析和判断，制定行业战略规划、发展计划，对于行业更好更快的发展起着至关重要的作用。新时期下，电力行业统计工作的重要性也逐渐从幕后走到了台前。     一、电力行业统计工作是政府部门实施宏观调控的依据     政府相关部门针对全社会用电分类表中各地区第一、二、三产业用电结

2、构情况进行分析，得出推动地区社会经济快速发展的主体产业是什么。全社会用电分类表是反映电力消费情况的报表，其中全社会用电包括行业用电及城乡居民用电；行业用电包括第一产业用电、第二产业用电、第三产业用电；第一产业用电是指农业、林业、畜牧业、渔业及其相关服务业用电；第二产业用电是指工业用电（包括采矿业、制造业、电力、燃气、水的生产和供应业、建筑业）；第三产业用电包括交通、运输、仓储、邮政、信息传输、计算机服务、软件、商业、住宿、餐饮、金融、房地产、商务、居民服务业、公共事业及管理组织用电。该表中如果第二产业的重工业用电量快速上升或占全社会用电量比重过大，说明环境质量可能下降；如果城乡居民用电量增幅明

3、显，说明人民生活水平有所提高。     二、电力行业统计工作是政府部门制定行业发展规划的基础     政府相关部门根据电厂电力生产情况综合表中火电、水电、风电、核电及其他种类发电装机容量分别在全部发电装机总容量中所占比重的不同，总结制定下一步发展规划时需要加大力度侧重发展的电源项目。例如：截止到2007年9月底，内蒙古自治区6000千瓦及以上电厂统计数据显示，火电装机容量3462.29万千瓦，水电装机容量82.64万千瓦，风电装机容量69.86万千瓦，分别占全区装机总容量的95.74、2.29、1.94，根据这一结

4、构比率，政府发改委在批复电力行业申请开工建设电源项目时可以给予适度的政策倾斜，大力发展风电、水电等可再生能源、清洁能源发电项目，积极促进电力行业产业结构的调整。     三、电力行业统计工作是政府部门平衡能源供需局面的指挥棒     政府相关部门参照全区电力生产和外送情况表，可以清晰的显示出地区电力生产不但可以自给自足，而且具备向华北、东北、宁夏、蒙古等跨省、跨地区、跨国界输送电力的能力。据此情况，政府相关部门可以制定相关政策，加大电网建设投资力度，扩大送出工程力度，充分利用地区电力资源优势，扩大经济收益。再比如通

5、过电厂电力生产消耗情况表与煤炭行业统计人员上报的原煤产量表比照，就可以看出电力行业生产耗用原煤占地区生产原煤量的比重，在排除地区其他用煤量后，还可以得出地区生产原煤量是否有赢余，便于政府相关部门及时指挥交通运输系统将富裕原煤运输至原煤紧张的地区换取最大经济效益。     四、电力行业统计工作是电力企业发展的指南针     电力生产企业通过电力行业统计人员发布的行业统计信息所反馈的地区电力行业生产动态及时了解和掌握国家、地区相关企业的生产情况、耗用情况、排放情况，及时发现和总结本企业同等机组在行业生产中所处的位置，根

6、据统计指标数据的好差，整理和归纳企业在生产经营管理方面出现的问题，积极主动找出问题根结点，研究解决问题对策，制订出台相应生产经营管理办法，提高企业市场生存竞争能力。     五、电力行业统计工作是节能减排工作的报警器     针对国家提出的节能减排工作要求，2008年政府相关部门会统一布置相应的节能减排统计指标体系、电力监测体系、考核体系。通过电力行业统计人员收集、整理、汇总节能减排指标，通过电力监管部门监测数据真实性，并根据国家相关指标数值要求，第一时间将影响到地区经济发展的高能耗电力生产企业名单统一及时向外界公

7、布，通过考核制度奖勤罚懒，使电力生产企业尽早意识到自身落后于社会经济发展要求的事实，促使电力生产企业下大力气、大资本抓节能减排工作。     六、电力行业统计工作是开展同业竞标的标示牌     未来社会是一个充满竞争、优胜劣汰的社会。进入市场经济以后，电力行业实施竞价上网的竞争体系也在所难免，在这种环境下，只有成为同行业中的佼佼者，才有可能在竞争中立于不败之地。在这种情况下开展同行业中的指标竞赛具有什么样的意义自不必多说了。对于电力生产企业来说，统计指标是不说假话的标杆，反映的是电力生产的实际情况。电力生产企业只要

8、努力提高生产管理水平，提高生产技术管理水平，提高统计指标数据质量，就可以赢得竞赛，赢得生存权。     十一五规划纲要将单位GDP能耗降低20左右作为一项约束性指标列入经济社会发展的主要目标。纲要的约束性指标只有8个，这是其中之一。为什么把节能工作提到如此高的地位上来呢？这是因为能源问题是中国经济未来长期发展必须解决的重大战略问题。     目前，我国经济处于快速发展期，2006年，全国煤炭产量比2000年接近翻了一番，其中大约一半用于电力发电生产，而部分地区的电力生产仍然没有摆脱高消耗、低产出的能源浪费情况；另一

9、方面，快速增长的城市化、工业化发展使重要耗能产品大幅度增加，2006年，全国粗钢产量从2000年的1.29亿吨增加至4.2亿吨，能源需求的日益增长对能源供给造成了巨大的压力。而且，近几年来环境问题举世瞩目，由于我国能源消费以煤为主，使得污染物排放总量大、控制难，面临着很大的国际和社会公众压力。电能是工业生产的主要能源和动力，做好工厂供电设计对于发展工业生产、实现工业现代化，具有十分重要的意义。工厂供电系统首先要能满足工厂生产和生活用电的需要，其次要确保安全，供电可靠，技术先进和经济合理，并做好节能。本设计根据某化纤厂所能取得的供电电源和该厂用电负荷的实际情况，并适当考虑生产的发展，按工厂供电的

10、基本要求，对各车间进行负荷计算和无功补偿；确定出了各变电所的位置及各变电所变压器台数、数量和型式；计算了短路电流；选择了各线路导线截面和变电所高低压设备；配置了继电保护装置、防雷和接地装置；绘出设计图样，完成了化纤厂的供配电系统设计。关键词：计算负荷 无功补偿 变压器 短路电流目 录第一章 工厂的原始资料和变电所位置的确定11.1 工厂各车间计算负荷和无功补偿11.2全厂计算负荷计算11.3 变电所位置的选择.2第二章 变电所主变压器台数和容量、类型的选择.42.1负荷分级及供电要求42.2计算厂总降压变负荷52.3各车间的负荷计算62.4动力支路负荷计算102.5变电所主变压器台数和容量、类

11、型的选择102.6变压器容量的确定112.7各车间变压器台数及容量选择112.8工厂总降压变电所主变压器台数、容量选择14第三章 短路电流的计算163.1短路的种类及产生短路的原因163.2按无穷大系统供电计算短路电流193.3 主接线的设计原则和要求223.4主接线的设计步骤243.5基本接线型式253.6主接线初步设计方案273.7 本变电所高低压电气设备的选择27第四章 继电保护装置294.1 继电保护的任务294.2继电保护装置294.3主变压器保护294.4 35kV进线线路保护294.5 10kV线路保护29总结31致谢32参考文献33第一章 工厂的原始资料和变电所位置的确定1.1

12、 工厂各车间计算负荷和无功补偿 1-1纺练车间单台机械负荷统计序号车间设备名称安装容 计算负荷 1纺丝机2200.80.78 176.0137.282筒绞机560.750.75 4231.53烘干机700.751.02 52.553.554脱水机180.60.8 10.88.645通风机2400.70.75 1681266淋洗机200.750.78 16.512.877变频机9500.80.7 7605328传送机300.80.7 2416.89 小计16060.810.791249.8918.641.2全厂计算负荷计算1-2各车间计算负荷统计见表序号车间设备名称安装容量 1纺练车间13939

13、82.4826.671283.94 2原液车间照明1040780546952 3酸站照明260169118.3206.3 4锅炉房照明320240180300 5排毒车间照明16011267.2130.6 6其他车间照明240168126210因为在一定的情况下是不可能发生所有的用电设备同时工作的情况,，如果按照全部用电设备的用电负荷之和来计算全厂计算负荷的话，势必会造成,经济不运行和浪费等,情况,也就是我们常说的大马拉小车。取全部用电负荷之和的，这样在一定程度上就避免了大马拉小车情况的发生,提高了运行效率,符合了经济生产、生活的需要。因此，本次课程设计中的全厂计算负荷就为各个设备计算负荷之和

14、的95%即：全厂计算负荷=(纺练车间计算负荷+原液车间计算负荷+酸站照明计算负荷+锅炉房照明计算负荷+ 排度车间计算负荷+其他车间计算负荷) （1-1） （1-2）S= （1-3） （1-4）考虑5年的发展，年增长率按2%计算，全厂计算负荷 （1-5） （1-6）1.3 变电所位置的选择变电所位置和数量的选择，实际上就是在整个企业内选择布置供电点。为了使供电系统合理布局及提高电能质量，必须根据企业负荷类型，负荷大小和分布特点，以及企业内部环境条件及生产工艺上的要求进行全面考虑。配变电所位置选择，应根据下列要求综合考虑确定1.接近负荷中心。2.进出线方便。3.接近电源侧。4.设备吊装，运输方便。

15、5.不应设在有剧烈震动的场所。6.不宜设在多尘，水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污源的下风侧。7.不应设在厕所，浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。 8.配变电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。9.高层建筑地下层配变电所的位置宜选择在通风，散热条件较好的场所。10.殊防火要求的多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的配变电所，可设置在底层靠外墙部位，但不应设在人员密集场所的上方，下方，贴邻或疏散出口的两旁。变电所位置的选择原则1.变电所的位置尽量靠近负荷中心，特别是车间变电所更应该如此；2.进出线方便，特别是采用架空线金疮线时更应该考虑这一点；3

16、.尽量靠近电源侧，对工厂总降压变电所要特别考虑这一点；4交通运输方便，以便于变压器和控制柜等设备的运输；5选定变电所的位置，不应妨碍工厂或车间的发展，应留有扩建的余地，适当考虑变电所本身扩建的可能。车间变电所位置的确定根据地理位置及各车间计算负荷大小，决定设立3个车间变电所，各自供电范围如下：变电所：纺炼车间、锅炉房。变电所：原液车间。变电所：排毒车间、其他车间、酸站。变电所型式总降压变电所变，配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进行内外的变换。其中配电柜的作用及柜内主要元件1.便于分片（或分类）配置电源；2.当线路出现故障时，有利于控制故障范围也方便快速找出故障点

17、及时加以排除；3.配电柜内主要有接线端子、各种刀闸、保护设备（空气开关、熔断器之类）、测量设备（电压表、电流表、周波表等）、计量设备（有功、无功功率表）。 配电所高压开关柜的选择高压开关柜是按一定的线路方案将有关一，二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机，变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备，保护电器，监视仪表和母线，绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式两大类型。不同型号的配电柜，其柜体结构、技术参数各不相同,那因应该怎么选择合适的配电柜型号呢，请根据以下几点来选择合适的配电柜      其一

18、，明确需求，根据实际情况选择最适合的配电柜型。这是在选择配电柜时，需要遵循的最基本原则。      其二，尽量采用国内知名配电柜、配电箱厂家的国产配电柜柜型, 不能盲目选择技术参数比较高的进口配电柜, 这样易造成资源浪费。而且进口的配电柜也未必适合。      其三，由于进口配电柜中所采用的主要元器件的品牌与柜体是一致的。所以选择进口配电柜时，需要特别注意主要元器件的参数, 它必须能满足需要。如果某些元器件的参数并不能满足需求， 则不宜选择该进口配电柜。   

19、60;  如果配电柜厂家现有的配电柜型号不能满足需求，则需要提供图纸或提出自己的需求，要求配电柜厂家予以专门制作。值得提醒是，在确定供电系统的线路后，尽量不要再去修改图纸甚至是重新设计，否则会严重影响配电柜厂家按时按质完成配电柜的生产，甚至是已经生产出来的配电柜、配电箱不再适合新的设计方案。柜内电器元件：1. 柜内常用一次电器元件有如下设备： 电流互感器、电压互感器、接地开关、避雷器(阻容吸收器)、隔离开关、高压断路器、高压接触器、高压熔断器、变压器、高压带电显示器、绝缘件、主母线和分支母线 、高压电抗器、负荷开关、高压单相并联电容器等等 2. 柜内常用的主要二次元件有如下设备: 继

20、电器，电度表，电流表，电压表，功率表，功率因数表，频率表，熔断器，空气开关，转换开关，信号灯，电阻，按钮，微机综合保护装置等等。第二章 变电所主变压器台数和容量、类型的选择2.1负荷分级及供电要求 .负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。1.一级负荷a.中断供电将造成人身伤亡者。b.中断供电将造成重大政治影响者。c.中断供电将造成重大经济损失者。d.中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。(1).一级负荷中特别重要的负荷是指：1. 中断供电将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷；b.特别重要场所的不允许中断供电的负荷；c.

21、如正常电源中断时，必须设有处理安全停产所必须的应急照明，通信系统，火灾报警系统，保证安全停产的自动控制装置等。d.民用建筑中大型金属中心的关键电子计算机系统和防盗报警系统，大型国际比赛场的记分系统及监控系统等。2.二级负荷a.中断供电将造成较大政治经济损失的负荷。所谓较大损失指主要设备损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱需要较长时间才能恢复，重点企业大量减产等。b. 中断供电将影响重要用电单位正常工作的负荷。如交通枢纽，通信枢纽用点单位中的重要电力负荷。c.中断供电造成大型影剧院，商场等较多人员集中的公共场所秩序混乱的负荷。如商业住宅建筑属于二级负荷。不属于一级，二级负荷的均属于三级负荷。对

22、一些非连续生产的中小企业，停业仅影响产量或导致少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属于三级负荷。3.三级负荷不属于一级，二级负荷的均属于三级负荷。对一些非连续生产的中小企业，停业仅影响产量或导致少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷等均属于三级负荷。.各级负荷对电源的要求1.一级负荷一级负荷应有两个回路（或两个回路以上）的独立电源供电。两路电源应来自不同电源点或同一变电站的不同变压器供电的不同母线段。当其中一个电源发生故障时，另一路电源不受影响，且能承担全部负载。负荷容量较大或有高雅用电设备应采用两路高压电源。如一级容量不大，可从电力系统或邻近单位取得第二低压电源

23、。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。为确保对特别重要负荷的.供电，严禁将其他负荷介入应急供电系统。根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：a.蓄电池静止型不间断供电装置，蓄电池及写出能带年级型不间断供电装置或柴油机电磁储能电机型不间断供电装置。适用于允许中断供电时间为毫秒级的负荷。b.带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。适用于自动装置的动作时间能满足允许中断供电 以上的供电系统。2.二级负荷a.二级负荷应有两个电源供电，供电变压器也应由两台（两台变压器不一定在同一变电所）。做到当发生贷能力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电或中断后能迅速恢

24、复。b.在负荷较小或地区供电条件困难时，可有一路 及以上专用架空线路供电；当采用电缆线路时，采用两根电缆组成的电缆段供电，每根电缆应能承受百分之百的二级负荷；为了解决线路和变配电设备的检修以及突然停电后，设备能安全停产的问题，可采用小容量的柴油发电站，其容量可有实际需要确定。3.三级负荷三级负荷对供电电源的要求。对松散级负荷供电无特殊要求。2.2计算厂总降压变负荷.计算负荷概念供电系统要能够在正常条件下可靠运行，则其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了应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

25、统计计算。通过负荷的统计计算求出的，来选择供电系统中设备。.用电负荷所谓电负荷是指用电客户的用电设备在某一时刻实际取用的功率总和。从电力系统来讲，则是指为了满足用户用电所需具备的发电出力。用电负荷是一个不断变动的量，对一个地区而言，负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、地域、季节变化、经济发展和生活水平。用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多，某一时段用电较少，这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。由于用户的用电性质不同，各类用户最大负荷出现的时间也不相同。当用电负荷增加时，电力系统的出力也随之增加；当用电负荷减少时，电力系统的出力也须相应减少。如果各类用户的用电最大负荷出现的时间过分集中

26、，电力系统就得有足够的出力来满足用户需要，否则电力系统的出力和负荷就不能平衡，出现供小于求的状况造成拉闸限电。当用电高峰时段一过，电力供大于求，造成发电设备的压机运行或停机。电网的大峰谷差运行方式会带来危害，一方面浪费了大量的电力投资，增加了发、供电成本，另一方面发电机组的频繁启停或压负荷运行造成能源和电力资源的浪费，并对电网的安全稳定运行带来威胁。因此实施电力需求侧管理，合理调整负荷，优化用电方式，避峰、错峰用电，移峰填谷是一项成本低、收效快的有效措施。.计算负荷目的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，

27、将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。.计算负荷定义所谓计算负荷，是指与实际用电负荷较接近的假想负荷，按计算负荷选择的电气设备既能满足生产和生活、工作需要又不会使设备选得过大造成浪费和运行不经济。它也是指一组用电负载实际运行时，在线路中形成的或负载自身消耗的最大平均功率。如果某一不变的假想负荷在线路中产生的最大热效应（使导线产生的平均最高温升）相等，则把这一不变的假想负荷叫做该组实际负载的计算负荷。 所谓负荷计算，是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规律进行分析，从而求出该

28、线路的计算负荷的过程。负荷计算与计算负荷，是两个不同的概念，不可混淆。在现行的设计规范中，负荷计算的内容不仅包括确定计算负荷，还包括确定尖峰电流和确定一极、二级负荷的容量已及季节性负荷的容量2.3各车间的负荷计算.各车间计算负荷和无功补偿（需要系数法）需要系数法是指：用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。1.纺练车间单台机械负荷计算a.纺丝机已知：，。故： （2-1）b.筒丝机已知：，。故： （2-2）c.烘干机已知：，。故： （2-3）d.脱水机已知：，。故： （2-4）通风机已知：，。故： （2-5）f.淋洗机已知：，。故： （2-6）g.变频机已知：，。故： （2-7）h.

29、传送机已知：，。故： （2-8）纺练车间单台机械负荷统计见表2-1。2-1纺练车间负荷统计列表序号车间设备名称安装容 计算负荷 1纺丝机2000.80.78160124.82筒绞机300.750.7522.518.883烘干机850.751.0263.7565.034脱水机120.60.810.88.45通风机1800.70.7512694.56淋洗机60.750.784.53.577变频机8400.80.7672470.48传送机400.80.73222.4 9小计13931091.55870.182.车间计算负荷统计(计及同时系数）取同时系数：， （2-9）3.其余各车间负荷计算a.原液车

30、间已知：，。故： （2-10）b.酸站照明已知：，。故： （2-11）c.锅炉房照明已知：，。故： （2-12）d.排毒车间已知：，。故： （2-13）e.其他车间已知：，。故： （2-14）2.全厂计算负荷计算各车间计算负荷统计见表2-22-2各车间计算负荷统计列表序号车间设备名称安装容量 1纺练车间1393982.4826.671283.942原液车间照明10407805469523酸站照明260169118.3206.34锅炉房照明3202401803005排毒车间照明16011267.2130.66其他车间照明240168126210计算全厂的计算负荷时，总的计算负荷要小于每个用电负荷

31、加起来的和，我们在通常情况下取的全部用电负荷之和的。因为在一定的情况下是不可能发生所有的用电设备同时工作的情况,，如果按照全部用电设备的用电负荷之和来计算全厂计算负荷的话，势必会造成,经济不运行和浪费等,情况,也就是我们常说的大马拉小车。取全部用电负荷之和的，这样在一定程度上就避免了大马拉小车情况的发生,提高了运行效率,符合了经济生产、生活的需要。因此，本次课程设计中的全厂计算负荷就为各个设备计算负荷之和的95%即：全厂计算负荷=(纺练车间计算负荷+原液车间计算负荷+酸站照明计算负荷+锅炉房照明计算负荷+ 排度车间计算负荷+其他车间计算负荷) （2-15）考虑5年的发展，年增长率按2%计算，全

32、厂计算负荷2.4动力支路负荷计算 在采用需要系数法进行动力支路负荷计算时，应将计算范围内的用电设备分组，分别进行各个组内的负荷计算并将计算结果相加得到总的计算负荷，然后根据用电设备的台数和容量的大小以及用电设备的性质乘以一个同时系数，得到计算结果。 每个组内的负荷计算可以采用通用计算公式进行，动力支路的负荷计算采用下式进行： （2-16）式中 支路上有功计算负荷，；支路上无功计算负荷，；支路上视在计算负荷，；、分别为支路上有功同时系数，无功同时系数；支路上计算电流；支路的额定电压。在使用上述公式时要注意：1.分组的原则：用电设备的性质相同、功率因数相同、需要系数相同的分一组。2.有功、无功同时

33、系数的概念和数值是不同的，通常对于同一组用电设备组无功同时系数的值比有功同时系数要大。通常情况下有功同时系数的范围、无功同时系数范围。2.5变电所主变压器台数和容量、类型的选择1变电所变压器台数的确定2确定原则1.对于大城市郊区的一次变电所在中低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台变压器为宜。2.对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。3.对于规划只装设两台变压器的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的 12 级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。3选择变压器台数时,应考虑以下因素1.应满足用电负荷对供电的可靠性的要求，对供有大量一、二级负荷的变电所

34、，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。2.对于一级负荷的场所，邻近又无备用电源联络线可接,或季节性负荷变化较大时,宜采用两台变压器。3.是否装设变压器，应视其负荷的大小和邻近变电所的距离而定。当负荷超过320KVA时，任何距离都应装设变压器。2.6变压器容量的确定1.只装有一台变压器的变电所，变压器的额定容量应满足全部用电设备计算负荷需要。2.装有两台变压器的变电所，每台变压器的额定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，应满足全部一、二级负荷的需要；b.任一台变压器单独运行时，宜满足全部用电容量设备的需要。3.变压器正常运行时的

35、负荷率应控制在额定容量的为宜，以提高运行率。2.7各车间变压器台数及容量选择1.变压所I 变压器及容量选择a.变压所I的供电负荷统计。取同时系数：， （2-17）b.变压所I得的无功补偿（提高功率因数到0.9以上）。无功补偿试取：补偿以后： （2-18）c.变电所I的变压器选择。为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供电车间总负荷的70%）：查课程设计指导书附表3-2：选择变压器型号SL7系列，额定容量为1000KVA，两台。查表得出变压器的各项参数：空载损耗；负载损耗；阻抗电压；空载电流。d.计算每台变压器的功率损耗。 （2-19）也可用简化经验公式：2.变压所变压器台数及容量选择a.变

36、压所的供电负荷统计。b.变压所的无功补偿（提高功率因数到0.9以上）。无功补偿试取：补偿以后： （2-20）c.变电所的变压器选择。为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供电车间总负荷的）： （2-21）查课程设计指导书表3-2：选择变压器型号SL7系列，额定容量为630KVA，两台。查表得出变压器的各项参数：空载损耗；负载损耗；阻抗电压；空载电流。d.计算每台变压器的功率损耗。 （2-22）也可用简化经验公式： （2-23）3.变压所变压器台数及容量选择a.变压所的供电负荷统计。 （2-24）b.变压所I的供电负荷统计。取同时系数：， （2-25）c.变压所的无功补偿（提高功率因数到0.

37、9以上）。无功补偿试取：补偿以后： （2-26）变电所的变压器选择。为保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供电车间总负荷的）：查课程设计指导书表-2：选择变压器型号SL7系列，额定容量为315KVA，两台。查表得出变压器的各项参数：空载损耗；负载损耗；阻抗电压；空载电流。d.计算每台变压器的功率损耗。 （2-27）也可用简化经验公式： （2-28）2.8工厂总降压变电所主变压器台数、容量选择电力变压器容量、台数选择遵循的原则变电站内变压器容量和台数是影响电网结构、供电安全可靠性和经济性的重要因素(2)，而容量大小和台数多少的选择往往取决于区域负荷的现状和增长速度，取决于一次性建设投资的大小

38、，取决于周围上一级电网或电厂提供负载的能力，取决于与之相联结的配电装置技术和性能指标，取决于负荷本身的性质和对供电可靠性要求的高低，取决于变压器单位容量造价、系统短路容量和运输安装条件等等，近几年随着变压器制造技术的不断提高，变压器自身质量和安全运行水平大幅度提高变压器空载损耗下降的幅度大，变压器经济运行的负载率得到不断降低又国家节能减排政策，鼓励企业开展经济运行工作建设、扩建和变压器增容的台数和容量的选择，国内尚无明确具体的规定，也是随技术水平提高不断完善的一个系统工程，一般根据常规经验和规划者的观点来进行结合相关规程制度，作者认为一般都应考虑如下因素： (1)变压器额定容量应能满足供电区域

39、内用电负荷的需要，即满足全部用电设备总计算负荷的需要，避免变压器长期处于过负荷状态运行。新建变电站变压器容量应满足510年规划负荷的需要，防止不必要的扩建和增容，也减少因为扩建增容造成的大面积和长时间停电对较高可靠性供电要求的变电站一次最好投入两台变压器，变压器正常的负载率不大于50%为最好。 (2)对于供电区域内有重要用户的变电站，应考虑一台变压器在故障或停电检修状态下，其它变压器在计及过负荷能力后的允许时间内，保证用户的一级和二级负荷，对一般负荷的变电站，任何一台变压器停运，应能保证全部负荷的70%80%的电力供应不受影响，城区变电站变压器台数和容量应满足N-1的要求。 (3)虽然大容量变

40、压器单位容量造价低，在高负荷密度供电区域建设大容量变电站能够节省投资，容量越大，效果就越明显但为保证供电运行方式灵活，应考虑采用多台变压器，单台变压器容量的选择不宜过大和过小，要预留负荷发展而扩建的可能，实现变电站容量由小到大，变压器的台数由少到多城区变电站3台变压器供电的运行方式最为灵活可靠。 (4)为保证变电站运行方式灵活可靠，减少和方便备用容量储备，便于与相联结配电装置的配合，便于检修维护，达到变电站整体规范统一，选择变压器容量的种类应尽量减少，一般不超过两种，在此，建议对城市供电的一个变电站内最好统一变压器容量等级。 (5)在一定容量范围内，容量增大变损降低，但节约的电费可能难以补偿投

41、资费用的增加，与之配套的开关等设备的开断能力的要求大，所以变压器容量的选择要考虑变压器及其配套装置的一次性投资，执行国家降损节能政策，必要时，要进行经济运行方式的计算。 (6)由于供电企业要求城区供电满足N-1的可靠性准则，变压器容量的选择，除符合上述条件外，要考虑事故和检修状态下，减少供电引起的经济损失和对社会的影响，最少应满足一台变压器停电后，部分负荷可以调至周围变电站，而不影响对全部用户的正常用电需求。 (7)对供电企业变电站密集区，由于变电站之间存在联络供电线路，变电站之间可以拉手互供，变压器的容量选择可以适当减小，正常条件下分区域各自供电，当不能满足供电输出时，可以靠周边的变电站通过

42、联络线带部分负荷，但最终要考虑增加变电站布点或增加变压器台数来逐步满足负荷供出的要求。 (8)对低压侧有发电机组并网的变电站，变压器容量也可以适当减小，但容量选择时要考虑：满足发电机组的额定容量在区域负荷最小时，能够通过变压器向电力系统正常输出，变压器的容量必须大于机组发电容量变压器和发电机组的额定容量之和大于该地区的最大负荷发电机组停运，变压器应能保证全部负荷的70%80%的电力供应不受影响，并保证一级和二级负荷正常用电与上一级电网的设备参数配合得当，满足系统短路容量的要求。 （2-29）总降压变侧无功补偿试取：合格 （2-30）选择变压器型号，两台。查表得出变压器的各项参数：空载损耗P=负

43、载损耗Pk=；阻抗电压；空载电流。第三章 短路电流的计算工厂供电系统要求正常地不简断地用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于种种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路。短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。短路后，短路电流比正常电流大得多；在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的电流可对供电系统产生极大的危害。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最大电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短

44、路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等，也必须计算短路电流。3.1短路的种类及产生短路的原因1.短路：供电系统中不等电位的点没有经过用电器而直接相连通。2.类型：三相、两相、两相接地、单相、单相接地。分对称性短路和非对称性短路。 对称短路：、最关键的两个短路电流：最大短路电流-选择设备、导线，最小短路电流-继电保护装置校验 短路的电压与电流的相位差较正常时增大，接近于90度。 单相短路只发生在中性点直接接地系统或三相四线制系统中。 其他：层间、层间短路。主要指电动机、变压器和线圈等。.造成短路原因：绝缘损坏、设备老化、使用不当、外力作用、误操作、鸟兽触及等。.短路的危害a.特点：电流剧

45、增至正常电流的几十甚至几百倍（电流大）。系统电压骤降。b.后果：损害设备和线路。设备不能正常工作。影响电力系统运行。通信线路、电子设备干扰、产生误动作。c.保护措施：限制、装设熔断器、继电保护装置等。.计算短路电流的目的和任务a.选择导线和设备。b.选择和整定继电保护装置。c.确定接线和运行方式。d.选择限流电抗器。.影响短路电流的因素影响短路电流的因素主要有以下几点：a.电源布局及其地理位置，特别是大容量发电厂及发电厂群距受端系统或负荷中心的电气距离； b.发电厂的规模、单机容量、接入系统电压等级及主接线方式；c.电力网结构（特别是主网架）的紧密程度及不同电压电力网间的耦合程度；d.接至枢纽

46、变电所的发电和变电容量，其中性点接地数量和方式对单相短路电流水平影响很大；e.电力系统间互联的强弱及互联方式。.限制短路电流的措施当电力网短路电流数值与系统运行和发展不适应时，应采取措施限制短路电流，一般可以从电力网结构、系统运行和设备等方面采取措施：a. 电力网结构方面：在保持合理电网结构的基础上，及时发展高一级电压、电网互联或新建线路时注意减少网络的紧密性，大容量发电厂尽量接入最高一级电压电网，合理选择开闭所的位置及直流联网等，要经过全面技术经济比较后决定。b. 系统运行方面：高一级电压电网形成后及时将低一级电压电网分片运行、多母线分列运行和母线分段运行等。c.设备方面：结合电力网具体情况

47、，可采用高阻抗变压器、分裂电抗器等常用措施，在高压电网必要时可采用LC谐振式或晶闸管控制式短路电流限制装置。d.其他方面：为限制单相短路电流，可采用减少中性点接地变压器数目、变压器中性点经小电抗接地、部分变压器中性点正常不接地，在变压器跳开前使用快速接地开关将中性点接地、发电机变压器组的升压变压器不接地，但要提高变压器和中性点的绝缘水平及限制自耦变压器使用等。.短路电流的计算见表3-1。3-1公式及参数列表参数名称有名值标幺值说明功率S一般取Sd=100MVA电压U一般取Ud=Uev电流I电抗X=是以Sd为基准容量的标幺值变压器电抗线路电抗为线路每公里电抗值电抗器电抗%为电抗器铭牌上数值系统等

48、值电抗（MVA）（KA）为某点短路容量，为该点的三相短路电流电动机电抗为启动电流倍数按无穷大系统供电计算短路电流。短路计算电路图见图2 。为简单起见，标幺值符号全去掉。1.工厂总降压变母线短路电流（短路点)a.确定标幺值基准：， （3-1）b.计算各主要元件的电抗标幺值：系统电抗（取短路器） （3-2）线路电抗c.求三相短路电流和短路容量：总电抗标幺值： （3-3）三相短路电流周期分量有效值： （3-4）其他三相短路电流电流值： （3-5）三相短路容量： （3-6）3.2按无穷大系统供电计算短路电流路图见图4.1。图3-11.工厂总降压变35KV母线短路电流（短路点)a.确定标幺值基准：， （

49、3-7）b.计算各主要元件的电抗标幺值：系统电抗（取短路器） （3-8）线路电抗c.求三相短路电流和短路容量：总电抗标幺值： （3-9）三相短路电流周期分量有效值： （3-10）其他三相短路电流电流值： （3-11）三相短路容量： （3-12）2.10KV母线短路电流（短路点)a.确定标幺值基准：， （3-13）b.计算各主要元件的电抗标幺值：系统电抗线路电抗电力变压器电抗 （3-14）c.求三相短路电流和短路容量：总电抗标幺值： （3-15）求三相短路电流周期分量有效值： （3-16）其他三相短路电流电流值：三相短路容量： （3-17）3.母线短路电流（短路点)a.确定标幺值基准：， （3-

50、18）b.计算各主要元件的电抗标幺值：系统电抗线路电抗 （3-19）电力变压器电抗 （3-20）厂内架空线路电抗（给变电所供电）：因这段架空线路很短，电抗可不计。电力变压器（变压器）： （3-21）c.求三相短路电流和短路容量：总电抗标幺值： （3-22）求三相短路电流周期分量有效值： （3-23）其他三相短路电流电流值： （3-24）三相短路容量：3-2三相短路电流和短路容量计算结果列表汇总短路点计算三相短路电流三相短路容量 点 2.842.842.847.424.32181.82点 0.630.630.631.610.96158.7点 13.2113.2113.2133.6920.087.573.3 主接线的设计原则和要求电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户组成。变电站是联系发电