某化纤厂降压变电所电气设计

1、毕业设计（说明）标 题：某化纤厂降压变电所电气设计 学生姓名: 袁卫 系 部：电子信息工程系 专 业：电气自动化技术 班 级：电气0902 指导教师：李晓 株洲职业技术学院教务处制株洲职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名袁卫学号200920310246所在系部电子信息系所学专业电气自动化所在班级0902E-联系电业设计（论文）题目某化纤厂降压变电所电气设计指导教师姓 名职 称工作单位及所从事专业联系方式李晓讲师株洲职业技术学设计选题根据（欲解决的问题及其实用价值）：工厂内部接受、变换、分配和

2、消费电能的总电路称为工厂供配电系统，它是电力系统的一个重要组成部分。现代化工厂的设计是一门综合性技术，包括工艺设计、土建设计、给排水设计、暖通设计、环保设计以及全厂供配电系统设计等多项任务。其中，工厂供电设计是重要的设计内容之一。电能是生产的主要能源和动力，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。如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果，甚至给国家和人民带来重大经济损失。工厂供电系统设计的是否完善，不仅会影响工厂的安全生产和经济效益，还会影响电力系统的安全、经济运行。因此，

3、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。专业方向、基本理论及设计内容（设计要求和设计步骤要求详细到章节）： 本设计是属于电气自动化专业方向的技术应用型设计项目，需要学生具备电子、供配电、计算机等方面的理论和专业知识，是一个涉及范围比较广的课题。 根据化纤厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定工厂变电所的位置与型式；通过负荷计算，确定主变压器台数及容量；进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备；选择整定继电保护装置；最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。主要参考文献、资料：1徐滤非主编.供配电系统.机械工业出版

4、社.20072彭澎主编.工厂配电设计手册.北京：机械工业出版社.19983阎士琦主编.农村配电设计手册.中国电力出版社4张华主编.电类专业毕业设计指导.北京：机械工业出版社.20015陈家媚主编.供配电系统及其电气设备.北京:中国水利水电出版社，20046丁满主编.工厂常用电气设备手册.北京：机械工业出版社.20007张莹主编1林玉歧主编.工厂供电技术.化学工业出版社.20038翁双安主编.供配电工程设计指导.北京：机械工业出版社.20089王士政主编.电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程.北京：中国水利水电出版社.2007教研室审批意见专业教研室主任签字：（盖章）系部审批意见系部主任签字

5、： （盖章）任务书下达时间： 年 月 日注：1、本表由指导教师填写或打印，一式二份，其中1份发给学生（附在论文前），1份交专业教研室。2、任务书从网上下载后，用A4纸打印。目 录摘要1第一章 工厂的原始资料和变电所位置的确定21.1 工厂各车间计算负荷和无功补偿21.2全厂计算负荷计算21.3 变电所位置的选择3第二章 变电所主变压器台数和容量、类型的选择62.1负荷分级及供电要求62.2计算厂总降压变负荷82.3各车间的负荷计算92.4动力支路负荷计算132.5变电所主变压器台数和容量、类型的选择142.6变压器容量的确定142.7各车间变压器台数及容量选择152.8工厂总降压变电所主变压器

6、台数、容量选择18第三章 短路电流的计算203.1短路的种类及产生短路的原因203.2按无穷大系统供电计算短路电流233.3 主接线的设计原则和要求273.4主接线的设计步骤313.5基本接线型式313.6主接线初步设计方案343.7 本变电所高低压电气设备的选择35第四章 继电保护装置374.1 继电保护的任务374.2继电保护装置374.3主变压器保护374.4 35kV进线线路保护384.5 10kV线路保护38总结39致谢40参考文献41摘要电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。以发电厂电气部分、高

7、电压技术、继电保护等专业知识为理论依据，主要对该厂总降压变电所及接入系统设计训练。设计步骤主要包括：负荷统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。电能是现代工业生产的主要能源和动力.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。工厂供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。工厂内部接受、变换、分配和消费电能的总电路称为工厂供配电系统，它是电力系统的一个重要组成部分。现代化工厂的设计是一门综合性技术，包括工艺设计、土建设计、给排水设计、暖通设计、环保设计以及全厂

8、供配电系统设计等多项任务。其中，工厂供电设计是重要的设计内容之一。电能是生产的主要能源和动力，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。如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果，甚至给国家和人民带来重大经济损失。工厂供电系统设计的是否完善，不仅会影响工厂的安全生产和经济效益，还会影响电力系统的安全、经济运行。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。关键词:变电所;负荷;短路电流;继电保护第一章 工厂的原始资料和变电所位置的确定1.1 工厂各车

9、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1393982.48

10、26.671283.94 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的95%即

11、：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。1.3.1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。

12、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。1.3.2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

13、这一点；3.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。1.3.3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。1.3.4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。1.3.5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

14、，有利于控制故障范围也方便快速找出故障点及时加以排除；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）。1.3.6 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。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

15、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.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

16、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

17、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。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

18、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

19、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

20、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，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

21、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，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

22、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）1.纺练

23、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）e.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.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1800.7

24、0.7512694.56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1393982.48

25、26.671283.942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

26、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

27、： （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

28、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，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变压器容量的确定变压器容量选

29、择时应遵循的原则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的需要。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

30、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

31、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0.9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

32、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 （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

33、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

34、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.

35、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

36、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，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

37、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

38、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：， （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

39、 （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：， （3-18）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

40、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。变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。为满足生产需要，变电站中安装有各种电气设备，并依照相应的技术要求连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，

41、故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。主接线代表了变电站电气部分主体结构，是电力系统接线的主要组成部分，是变电站电气设计的首要部分。它表明了变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成变电、输配电的任务。它的设计，直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，所以主接线设计的好坏，也影响到工农业生产和人民生活。因此，主

42、接线的设计是一个综合性的问题。必须在满足国家有关技术经济政策的前提下，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，力争使其技术先进、经济合理、安全可靠。. 电气主接线的设计原则电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能地节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。1.接线方式：对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽可能采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路变压器组或桥形接线等。若

43、能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。在 配电装置中，当出线为2 回时，一般采用桥形接线；当出线不超过4 回时，一般采用分段单母线接线。在枢纽变电站中，当 出线在4 回及以上时，一般采用双母接线。在大容量变电站中，为了限制 出线上的短路电流，一般可采用下列措施：a.变压器分列运行；b.在变压器回路中装置分裂电抗器或电抗器；c.采用低压侧为分裂绕组的变压器。d.出线上装设电抗器。2.主变压器选择a.主变压器台数：为保证供电可靠性，变电站一般装设两台主变压器。当只有个电源或变电站可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时，可装设一台。对于大型枢纽变电站，根据工程具体情况，当技术经济比较合理时

44、，可装设两台以上主变压器。b.主变压器容量：主变压器容量应根据 年的发展规划进行选择，并应考虑变压器正常运行和事故时的过负荷能力。对装设两台变压器的变电站，每台变压器额定容量一般按下式选择 为变电站最大负荷。这样，当一台变压器停用时，可保证对60%负荷的供电，考虑变压器的事故过负荷能力40%，则可保证对84%负荷的供电。由于一般电网变电站大约有的非重要负荷，因此，采用 ，对变电站保证重要负荷来说多数是可行的。对于一、二级负荷比重大的变电站，应能在一台停用时，仍能保证对一、二级负荷的供电。d.主变压器的型式：一般情况下采用三相式变压器。具有三种电压的变电站，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到 以

45、上时，可采用三绕组变压器。其中，当主网电压为，而中压网络为 时，由于中性点具有不同的接地形式，应采用普通的三绕组变压器；当主网电压为 及以上，中压为 及以上时，多采用自耦变压器，以得到较大的经济效益。e.断路器的设置根据电气接线方式，每回线路均应设有相应数量的断路器，用以完成切、合电路任务。f.为正确选择接线和设备，必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。当缺乏足够的资料时，可采用下列数据：最小负荷为最大负荷的，如主要是农业负荷时则宜取；负荷同时率取，当馈线在三回以下且其中有特大负荷时，可取0.951；功率因数一般取0.8；线损平均取5%。. 设计主接线的基本要求在设计电气主接线

46、时，应使其满足供电可靠，运行灵活和经济等项基本要求。1.可靠性：供电可靠是电力生产和分配的首要要求，电气主接线也必须满足这个要求。在研究主接线时，应全面地看待以下几个问题：a.可靠性的客观衡量标准是运行实践，估价一个主接线的可靠性时，应充分考虑长期积累的运行经验。我国现行设计技术规程中的各项规定，就是对运行实践经验的总结。设计时应予遵循。b.主接线的可靠性，是由其各组成元件（包括一次设备和二次设备）的可靠性的综合。因此主接线设计，要同时考虑一次设备和二次设备的故障率及其对供电的影响。c.可靠性并不是绝对的，同样的主接线对某所是可靠的，而对另一些所则可能还不够可靠。因此，评价可靠性时，不能脱离变

47、电站在系统中的地位和作用。2.通常定性分析和衡量主接线可靠性时，均从以下几方面考虑：a.断路器检修时，能否不影响供电。b.线路、断路器或母线故障时，以及母线检修时，停运出线回路数的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。3.变电站全部停运的可能性。a.灵活性：主接线的灵活性要求有以下几方面。调度灵活，操作简便：应能灵活的投入（或切除）某些变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。检修安全：应能方便的停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。扩建方便：应能容易的从初期过渡到最终接线，使在扩建过渡时，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装变压器或线路而不互相干扰，且一次和二次设备等所需的改造最少。b.经济性：在满足技术要求的前提下，做到经济合理。投资省：主接线