配电线路负荷

摘要工厂供电是将从电力系统中获得的电能经过合理的传输变换，分配到工厂的

车间里的用电设备上。伴随着社会的发展，工厂对电能的质量，供电可靠性以及

经济性等要求也越来越高。工厂供电设计是否完善不仅影响工厂的生产，而且也

反映到工厂供电的可靠性与安全生产上，它与企业的经济效益，设备安全运行以

及工人的人身安全密切相关，因此，搞好工厂供电工作对于整个工厂的生产发展

有十分重要的意义。本设计是对工厂供电一次部分的设计，对工厂的负荷计算，短路电流计算，

变电所变压器的选择，校验，无功补偿等进行了设计说明，该设计从全局出发,

按照负荷性质，用电容量等做出了合理的设计。关键词：配电线路变压器负荷短路电流电气设备ABSTRACTPowersupplyinfactoryismeantoelectricityenergywhichisobtainedfromthe

powersystemistransferredreasonable,anditisdistributedtotheelectricdeviceoft

hefactoryfloor.Withthedevelopmentofthesociety,thequality,reliabilityandecon

omydemandsoftheelectricityenergywereincreasingtothefactory.Whetherthed

esignofthefactoryelectricitysupplyisperfectnotonlyaffecttheplant'sproduction,

butalsoreflectsthereliabilityofpowersupplytothefactoryandsafety,itiscloselyr

elatedtotheeconomicbenefitofenterprises,equipment,safeoperationandsafety

ofworkers,itisimportantforthedevelopmentofproductionfordoingagoodjobof

thefactorypowersupplywork.Thisdesignisapartofpowerplantdesign,includingoftheplantloadcalculatio

n,shortcircuitcurrentcalculation,andthechoiceoftransformersubstations,verifica

tion,reactivepowercompensationforthedesignspecification,itmakeareasonable

designfollowedtheloadnatureandelectricitycapacity‘standingontheoverallsituat

ion.KEYWORDS:distributionlist,supplytransformer,powerload,short-circuitcontact,

electricapparatusII目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 I\o"CurrentDocument"Abstract II\o"CurrentDocument"第一章绪论 1\o"CurrentDocument"1.1工厂供电的意义 1\o"CurrentDocument"2设计概述 11.2.1工厂资料 1\o"CurrentDocument"2.2设计思路 1\o"CurrentDocument"第二章负荷计算及无功功率补偿计算 2\o"CurrentDocument"1负荷 2\o"CurrentDocument"1.1负荷的概念 2\o"CurrentDocument"1.2电力负荷的等级 2\o"CurrentDocument"2.2用电设备组计算负荷方法的确定 2\o"CurrentDocument"3根据负荷情况设计车间变电所 2\o"CurrentDocument"2.4负荷计算 3\o"CurrentDocument"5无功补偿计算 6\o"CurrentDocument"第三章变压器选择 7\o"CurrentDocument"1主变电所的选址 7\o"CurrentDocument"1.1变配电所的所址选择原则 7\o"CurrentDocument"1.2负荷中心计算 7\o"CurrentDocument"2主变电所变压器的选择 8\o"CurrentDocument"3车间变电所变压器选择 8第四章变电所主接线设计 10\o"CurrentDocument"1主接线设计原则与要求 10\o"CurrentDocument"2电气总降压变一次侧主接线确定 10\o"CurrentDocument"3电气总降压变二次侧主接线确定 10\o"CurrentDocument"4.4低压配电网的接线方式 11\o"CurrentDocument"4.1接线方式的一般要求 114.2方案选择 11\o"CurrentDocument"第五章短路电流计算 14\o"CurrentDocument"5.1短路电流计算的内容 14\o"CurrentDocument"2短路电流计算 14\o"CurrentDocument"3其他短路电流的计算 16\o"CurrentDocument"第六章电网一次设备选择 18135kV架空线选择 1826kV电缆选择 182.1假想时间tima的确定 18\o"CurrentDocument"2.2总降压变电所至各车间电缆的选择校验 18\o"CurrentDocument"6.3母线选择 19\o"CurrentDocument"6.3.1母线选择内容 19\o"CurrentDocument"6.3.2总降压变二次侧6kV母线选择 19\o"CurrentDocument"6.3.3各车间变一测测母线的选择 20\o"CurrentDocument"6.4部分一次设备的选择 20\o"CurrentDocument"6.5熔断器选择 22\o"CurrentDocument"6其他器件的选择 22\o"CurrentDocument"第七章电网二次设备选择 23\o"CurrentDocument"7.1电流互感器的选择 23\o"CurrentDocument"2电压互感器的选择 23\o"CurrentDocument"3高压开关柜选择 233.135kV侧高压开关柜选择 243.26kV高压开关柜选择 24\o"CurrentDocument"第八章继电保护 25\o"CurrentDocument"1.高压断路器的操动机构控制与信号回路 25\o"CurrentDocument"2,变电所的电能计量回路 25\o"CurrentDocument"3.变电所的测量和监察回路 25\o"CurrentDocument"4.变电所的保护装置 25\o"CurrentDocument"1主变压器的继电保护装置 25\o"CurrentDocument"2车间变电所的继电保护 25\o"CurrentDocument"第九章防雷保护 27\o"CurrentDocument"1避雷器 27\o"CurrentDocument"2避雷器的选择计算 27\o"CurrentDocument"2.1按额定电压选择 27\o"CurrentDocument"2.2按持续运行电压选择 27\o"CurrentDocument"9.2.3按雷电冲击残压选择 27\o"CurrentDocument"9.2.4按标称放电电流选择 27\o"CurrentDocument"9.3变电所的防雷保护 28结论 29\o"CurrentDocument"参考文献 30致谢 31附录一工厂平面布置图附录二电气主接线图

第一章绪论1.1工厂供电的重要意义工厂供电，就是指工厂对生产所需电能进行供应和分配，也称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能非常容易与其他形式的能量进

行相互转化,并且电能的输送和分配既便于调节和测量又简单经济、利于控制,

对实现生产过程自动化有巨大作用。因而，电能在整个国民经济生活及现代工业

生产中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然只是工业生产的主要动力和能源，它在产品成本中所占

的成分一般很小。电能在工业生产中的重要性并是它在产品成本中所占的比重多

少。而是工业生产实现电气化以后可以有利于实现生产过程的自动化、改善工人

的劳动条件、减轻工人的劳动强度、提高产品质量、降低生产成本、大大增加产

量、提高劳动生产率。并且，如果工厂的电能供应中断，则对工业生产可能产生

严重后果。因此，做好工厂供电工作对发展工业生产、实现工业现代化具有重要的意义。

工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实满足工厂生活和生产用电的需求,

并做好节能工作就必须达到以下要求。全靠质济

安可优经在电能的供应和分配、使用中，不应发生事故。全靠质济

安可优经应满足用户对供电可靠性的要求。应满足用户对电能质量的要求供电系统尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理当前和长远、局部和全局等的关系，既

要有全局观点适应发展，又要照顾局部利益。1.2设计概述1.2.1工厂原始资料(本设计的原始资料见附件)1.2.2设计思路设计车间变电所位置，计算电力负荷。计算大致的负荷中心，确定主变的位置无功功率补偿变压器的选择设计主接线图短路电流计算主要电气设备选择电力线路接线及敷设方式继电保护的整定防雷措施第二章负荷计算机无功功率补偿1负荷1.1负荷的概念负荷在电力系统中有以下几种含义：电力负荷指的是电力系统中所有用电设备所消耗的总功率，这称为电力

系统的用电负荷。用电负荷加上电网的损耗功率，称为电力系统的供电负荷。供

电负荷加上发电厂的厂用电，就是各发电厂应发的总功率，称为电力系统的发电

负荷。电力负荷有时又指用用电设备，包括异步电动机，同步电动机，整流设

备，电热炉和照明设备等。如分为动力负荷，照明负荷，三相负荷，单相负荷等。电力负荷有时也指用电设备或用电单位所消耗的电流。如轻负荷，重负

荷，空负荷，满负荷等。2.1.2电力负荷的等级工厂的电力负荷，按GB50052-95规定，根据其对供电可靠性要求及中断供

电造成的损失或影响程度，电力负荷分为三级。(D-级负荷一级负荷为中断供电将会造成人员伤亡者：或者中断供电将在政治、经济上

造成巨大财产损失者，如重要设备损坏、大量产品报废、国民经济中重要的企业

的生产过程被打乱且需要很长时间才能恢复等。在一级负荷中，当中断供电将发

生火灾、爆炸和中毒等情况的负荷，以及一些特别重要场所的不允许中断提供电

能的负荷，应视为非常重要的负荷。Zl级负荷二级负荷若中断供电会造成较大的经济损失，如主要设备损坏，大量产品报

废，重点企业大量减产等。二级负荷也应由两回路供电，也不应中断供电，或中

断后能迅速恢复。三级负荷三级负荷为一般电力负荷，对供电回路无特殊要求。2.2用电设备组计算负荷方法的确定计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。用电设备组计

算负荷的确定，在工程中常用的有需要系数法和二项式法，而前者应用最为普遍。

当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时、通常都采用需要系数法计

算。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜于采用二项式法计算。本

设计采用的方法是需要系数法。2.3根据负荷情况设计车间变电所图二工厂车间变电所设计图因为一些车间有6kv负荷，所以总降压变将电压变成6kv,供给车间6kv负

荷和车间变电所，车间变电所将电压转化成0.4kv。即总降压变站变压器变比为

3；6kv,车间变电所的变压器变比为S.4kv2.4负荷计算铸钢车间的一号变电站P30=800kW Q30=936kvarS30=V(P302+Q3o2)=1230.8kVAI30=S3。：(V3XU)=1776.5A计算变压器损耗后此车间变一次侧：Pm'=0.01*S30+P3o=813kWQ30'=0.05*S3o+Q3o=997.5kvarS3。'K(P30'2+Q3。'2)=1286.8kVAL。'=S3。'：(V3XU,)=123.8A铸铁车间的二号变电站P3o=429.3kWP30=459.4kvarS30=V(P302+Q302)=628.8kVAI3o=S3。：(V3XU)=907.5A

计算变压器损耗后此车间变一次侧：P3。'=0.0US30+P3o=435.5kWQ30'=0.05*S3o+Q3o=49O.4kvarS3。'=V(Pk2+Q30，2)=656.4kVAL。'=S3。'¿-(J3XU')=63.2A三号变电站P30=342.9kWP30=655.7kvarS30=V(P302+Qm2)=740kVAI30=S3。：(V3XU)=1068A

计算变压器损耗后此车间变一次侧：P3/=0.01*S30+P3o=35O.3kWQao'=0.05*S3o+Q3o=692.7kvarS3。'=V(P3。，2+Q3。，2)=776.IkVAL。'=S3。'4-(J3XU')=74.7A空压站四号变电站P30=471kW P30二476.9kvarS3o=V(P»+Q302)=670.5kVAI3o=S3。：(V3XU)=967.8A

计算变压器损耗后此车间变一次侧：Pk=0.0US30+P30=478kWQ30'=0.05*S3o+Q3o=51O.4kvarS3。'=V(PkW2)=699.2kVAL。'=S3。'¿-(J3XU')=67.3A锅炉房五号变电站P3o=253.4kWP30=200.IkvarS30=V(P3o2+Q3o2)=322.9kVAI30=S3。：(V3XU)=466A

计算变压器损耗后此车间变一次侧：P3/=0.01*S30+P3o=256.6kWQ30'=0.05*S30+Q30=216.IkvarS30'=V(P30'EQ,。'2)=336,3kVA顼'=S”'：(J3XU')=32.4A铸钢车间6kv负荷计算P30=2250kW P30=1282.5kvarS30=V(P3o2+Q3o2)=2250.3kVAI30=S3。：(V3XU)=216.5A(5)铸铁车间6kv负荷计算P30=320kW P30=153.6kvarS30=V(P302+Q302)=355kVAI30=S3。：(V3XU)=34A(5)空压站6kv负荷计算P30=425kW P3o=263.5kvarS30=V(P302+Q302)=500kVAI30=S3。：(V3XU)=48A

计算结果填入表中表2.1计算负荷表序号车间（单位）名称设备容量/kWKdCOS0tan。计算负荷P3o/kWQo/kvarS30/kVAko/A1铸钢车间20000.40.651.178009361230.81776.52铸铁车间10000.40.701.02400408571.4824.7砂库1100.70.601.3377102.4128.1184.9小计(2=0.9)2110一一一429.3459.4628.8907.53钥焊车间12000.30.451.98360712.8798.61152.7No.l水泵房280.750.80.752115.826.338小计(Kn0.9)1228一一一342.9655.774010684空压站3900.850.750.88331.5291.7441.6637.4机修车间1500.250.651.1737.543.957.783.3锻造车间2200.30.551.5266100.3120173.2木型车间1860.350.601.3365.186.6108.3156.3制材场200.280.601.335.67.49.313.4综合楼200.9101801826小计(Kz=0.9)986一一一471.3476.9670.5967.85锅炉房3000.750.800.75225168.8281.3406No.2水泵房280.750.800.752115.82637.5仓库（1、2）880.30.651.1726.430.940.658.6污水提升站140.650.800.759.16.811.416.5小计(4=0.9)430一一一253.4200.1322.9466注：小计栏中S3O与130只与小计栏中P30、Q30有关表2.2各车间6kV高压负荷计算表序号车间（单位）

名称高压设备名称设备容量/kWKdCOS伊tan低计算负荷P3o/kWQso/kvarS30/kVAI30/A1铸钢车间电弧炉2X12500.90.870.5722501282.52250.3216.52铸铁车间工频炉2X2000.80.90.48320153.6355343空压站空压机2X2500.850.850.62425263.550048小计3400一一一29951699.63443.6331.42.5无功补偿计算经过功率计算，得到总降压变二次侧：P3o=813+435.5+35O.3+478+256.6+2995=5328.4kW

030=997.5+490.4+692.7+510.4+322.9+1699.6=4713.5kvarS30=V(P3o2+Q3o2)=7114kVA无功功率cosW=P30S3o=O.748<0.9所以需无功补偿至0.9以上，由于变压器无功消耗大于有功消耗，所以cosW取0.92需补偿的无功功率Qc=P30*(tanarccosO.748—tanarccos0.92)=2416kvar采用高压集中补偿，其中每相的电容应高于805kvar,查资料后采用BWF6.3-120-1W电容7个，补偿电容共计Qc'=2520kvaro检验：S3o=yl(P3o2+(Q3o-Qc92)=5760.2kVAl3o'=S3o'：(V3XU)=554.3AeosW'=P3o：S3o'=O.925>O.9结论：无功功率补偿合格补偿后计算变压器损耗后总降压变一次侧：P3o'=O.Ol*S3o+P30=5386kWQ.3o，=O.O5*S30+Q3o=1481.6kvarS3o，=V(P30,2+Q30,2)=5586.1kVAI30JS30'：(V3XU)=92.1A第三章变压器的选择3.1主变电所的选址3.1.1变配电所的所址选择原则选择工厂变配电所的所址，应根据下列要求经技术与经济比较后确定：接近负荷中心。进出线方便。接近电源侧。设备运输方便。不应建设在有高温或剧烈震动的处所。建设时应当远离有腐蚀气体或多尘的场所，或处于污染源盛行风向的上

风侧。建设时应当远离经常积水的场所。)建设时应当远离有爆炸危险场所。)建设时应当远离可能积水和地势低洼的场所。高压配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合

建在一起。3.1.2负荷中心计算制表有表3.1负荷与坐示车间变电所坐标P3o/kW一号变电所(5,6.3)3050二号变电所(8,6)749.3三号变电所(5.6,9.9)342.9四号变电所(8.6,10)896.3五号变电所(3.2,4.9)253.4X=(5*3050+8*749.3 +5.6*342.9+8.6*896.3+3.2*253.4 )/(3050+749.3+342.9+896.3+253.4)

部X=(6.3*3050+6*749.3 +9.9*342.9+10*896.3+4.9*253.4 )/(3050+749.3+342.9+896.3+253.4)得负荷中心坐标为(6,7)。考虑将其放于靠近二号变电所处利于建设与排线，且靠近电源进线处。如图

所示：图三工厂变电站的布局图2主变电所变压器的选择主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之

一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷。季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式。集中负荷较大，例如大于1250kVA其它情况下宜装设一台变压器。因为全厂属二级负荷，需两台变压器运行，考虑需要检修变压器，所以当一

台变压器运行时需要满足全厂负荷。由计算总容量并进行无功补偿后的Sk=J

(P30'2+Q3。'2)=5760kVA,考虑10%〜30%裕量用以超负荷运行或为了工厂的

发展，又工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以35kV双回架空线路引入本

C,其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。所以选择两台变压器运行，

常用变压器故障或检修时，备用电压器运行其型号为SL76300/35,变比为

35/0.2Kv,连接组别为Ydll。3车间变电所变压器选择五所车间变电所变压器并列运行，需满足下列条件一次与二次绕组额定电压彼此相同(变比相等)；二次线电压对一次线电压的相位移相同(联接组编号相同)；短路阻抗标幺值相等。此外，并联运行的变压器容量相差不能太大，因为容量差别很大的变压器，即使短路阻抗相同，但电抗电压分量与电阻电压分量不同，结果变压器的电压调

整率不同，变压器中会有不平衡电流，损耗增大。所以选择时先从较小容量的变电所选起：五号锅炉房变电所S3o=322.9KVA,变比为6/0.4Kv,位于五号车间变电所内。查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-400/6,连接组别为YynO。其空载损耗APo=800W负载损耗APk=4300W阻抗电压Uk%=4空载电流10%=1四号空压站变电所S3o=67O.5KVA,变比为6/0.4KV,位于五号车间变电所内。查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-800/6,连接组别为YynO。其空载损耗APo=1400W负载损耗APk=7500KW阻抗电压Uk%=4.5空载电流Io%=0.8三号钏焊车间变电所S3o=74OKVA,变比为6/0.4Kv,位于五号车间变电所内。查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-1000/6,连接组别为YynO。其空载损耗APo=l.7KW负载损耗APk=10.3KW阻抗电压Uk%=4.5空载电流Io%=0.7二号铸铁车间变电所S3o=628.8KVA,变比为6/0.4Kv,位于五号车间变电所内。查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-800/6,连接组别为YynO。其空载损耗APo=1400W负载损耗APk=7500KW阻抗电压Uk%=4.5空载电流Io%=0.8一号铸钢车间变电所S3o=123O.8KVA,变比为6/0.4Kv,位于五号车间变电所内。为保障并列运行变压器容量相差不能太大，选择两台变压器并列运行，SNT=O.7S30=861KVA查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-1000/6,连接组别为YynO。其空载损耗APo=l.7KW负载损耗APk=10.3KW阻抗电压Uk%=4.5空载电流Io%=0.7第四章主接线方案的确定4.1主接线设计原则与要求变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、

设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。2电气总降压变一次侧主接线确定变配电所的主接线常见的形式有：单母线不分段、分段、内桥、外桥、单母

线加旁路母线、双母线等。所谓母线又称汇流排，原理上相当与电气上的一个节点，当用电回路较多时,

馈电线路和电源之间的联系常采用母线制。母线有铜排、铝排，它起着接收电源

电能和向用户分配电能的作用。装设两台主变的变电所主接线采用桥形接线，因桥形接线适应性强，对线路

变压器的操作方便，运行灵活，且易扩展成单母线分段接线的变电所。考虑到本

厂线路较短，且两台变压器要经常切换，检修的情况，采用外桥接线。3电气总降压变二次侧主接线确定具体方法有：单母线接线。其特点是接线简单、清晰、明了；布置安装简单、建造费用

低；防误闭锁可靠，操作安全方便，故障率低；易于扩建和可采用成套的设备；

母线故障、检修时全厂停电；线路检修时，该回路停电。接线方式如下图4.1单母线接线图双母线接线：其特点是课轮流检修母线而不停止供电；母线故障或能在短

时间内恢复供电；便于扩建；设备多，配电装置复杂，易误操作，投资大，占地

面积打。接线方式如下图：图4.2双母线接线图结论，采用单母线接线方式经济性较高，且已经满足供电可靠、安全、灵活

的要求综上诉述6kV侧采用单母线式接线，变压器两侧都装有电流互感器，均用成

套配电装置配电。二次侧各重要负荷均采用双回路供电，以保证可靠性。主变压

器二次的配电母线，采用单母线接线。44低压配电网的接线方式4.4.1接线方式的一般要求1） 主义接线简单，操作安全方便具有一定灵活性，能适应生产和使用上的变

化及设备检修的要求。2） 二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级.3） 可与邻近变电所设置联络线，通过方式切换，减少变压器的空载损耗。4.4.2方案选择1）.放射式a） 单回路放射式，如下图适用于容量大，较为集中或比较重要的负荷b） 双回路放射式，如下图用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求(指有潮湿、腐蚀性

环境或有爆炸和火灾危险场所等)的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。.树干式，如下图正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求

时，宜采用树干式配电。.环式，如下图多用于各车间变电所低压侧之间的联络线，彼此连成环式，互为备用。通常

备用电源与主供电源不同时供电，即也采用开环运行方式。链式，如下图这是一种变形的树干式，适用于从配电箱对彼此相距很近、容量很小的次要

用电设备的配电。链式线路只在线路首端设置一组总的保护，可靠性低。综上：考虑其使用设备容量较小，且无特殊要求，权衡之下采用单回路放射

式接线。具体接线图见附录。第五章短路电流计算1短路电流计算的内容在无限大容量系统中或远离发电机处短路时，两相短路电流和单相短路电流

均较三相短路电流小，因此用于选择电气设备和导体的短路稳定校验的短路电

流，应采用三相短路电流。短路电流的计算主要是三相短路电流计算，短路电流

计算的方法中常用的有欧姆法和标幺值法。进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图5.1所示。在计算电路图

上，将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元器件一次编

号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择需要进行短路校验的元器件有可能

通过的最大的电流。通过等效电路化简。最后计算短路电流和短路容量。本设计采用标么值法计算短路电流。标么值是选定一个基准值，用此基准值

去除与其单位相同的实际值。为简单起见，标幺值版本号*全去掉。图5.1短路计算电路图电源侧断路器型号为SN10-35,其额定电流为630A>122.2A,额定断流容量为

400MVA>5586.lkVA。架空线的电抗为0.4Q/km(查《工厂供电设计指导》表5-3)5.2短路电流计算工厂总降压变35kV母线短路电流确定标幺值基准Sd=100MVA,Ud=Uc式中Uc是线路所在电网的短路计算电压，即高压侧

Ucl=35kv，低压侧Uc2=6kvo则基准电流按下式计算Idl=Sd¿-(V3XUcl)=1004-(V3X35)=1.65(kA)Id2=Sd4-(V3XUc2)=1004-(V3X6)=9.62(kA)计算短路回路中各主要元件的电抗标幺值.电力系统的电抗标幺值因为变电所电源35kV母线出口断路器的容量是Soc=400MVAoXi=100/400=0.25.架空线的电抗标幺值架空线路与电缆线路相比有较多的优点，如成本低，投资少，安装容量维护和检修方便，易与发现和排除故障。所以架空线路在一般工厂中应用相当广泛,

架空线路由导线，电杆，绝缘子和线路金属等主要元件组成。xo=0.4Q/kmX2=0.4X8X1004-35=0.26.电力变压器电抗标幺值查《工厂供电设计指导》表5-5Uk%=7.5%电抗标幺值X3=l.19(Sd=100MVA)所以得到短路等效电路图图5.2图5.2 短路等效电路图4.计算.k-l短路时总电抗标幺值、三相短路电流、短路容量。计算.k-1短路时总电抗标幺值Xsk-i=Xi+X2=0.51三相短路电流周期分量有效值l\_i=Idl/XXk-i=1.6^Ü.51=3.24(kA)其他三相短路电流|"(3)=已=|3k.1=3,24(kA)¡3sh=2.55/仞=7.29(kA)l3sh=1.51lw(3)=4.89(kA)三相短路容量S3k-i=Sd/Xzk.i=196(MVA)4.计算.k-2短路时总电抗标幺值、三相短路电流、短路容量。计算.k-2短路时总电抗标幺值Xxk-2=Xi+X2+X3=1.7三相短路电流周期分量有效值l\_2=Id]/X2k_2=9.6^1.7=5.66(kA)其他三相短路电流I”⑶=已=|3k_2=5.66(kA)

i3sh=1.84l,,(3)=10.41(kA)

l3sh=l.O9I”⑶=6.17(kA)三相短路容量S3k_2=Sd/Xzk一2=58.8(MVA)做表5.2主变压器短路计算k-1点K-2点三相短路电流周期分量有效值

(kA)3.245.66其他三

相短路

电流l”(3)(kA)3.245.66i3sh(kA)7.2910.41l3sh(kA)4.896.17三相短路容量(MVA)19658.83其他短路电流的计算根据5.2的方法计算其他车间变电多的短路电流：由于低压设备一般不校验

动稳定度、热稳定度，所以可不计算k-2点的短路电流表5.3.4四号车间变压器短路计算k-1点三相短路电流周期分量有效值

(kA)9.412916其他三

相短路

电流1”⑶(kA)9.412916i3sh(kA)24.00294l3sh(kA)14.2135三相短路容量(MVA)97.84736表5.3.5五号车间变压器短路计算k-1点三相短路电流周期分量有效值

(kA)9.431373其他三相短路

电流l”(3)(kA)9.431373i3sh(kA)24.05l3sh(kA)14.24137三相短路容量(MVA)98.03922根据计算数据选择设备。第六章高压电网一次设备选择6.135kV架空线选择该架空线导线的选择对电网的技术、经济性的影响很大，只有综合考虑技术

经济的效益，才能选出合理的导线截面。35KV及以上的高压线路及电压在35KV

以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线

路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。本厂采用两回高压架空线路，线路全长8公里。35kV供电线路截面选择为保证供电的可靠性，选用两条35kV供电线路每回35kV架空线路负荷P3o，=O.Ol*S3o+P30=5386kWQ3o'=O・°5*S30+030=1481.6kvarS3o/=V(P3o,2+Q3o,2)=5586.lkVAbofo'：(V3XU)=92.1A按经济电流密度选择导线的截面由于任务书中给的最大负荷利用小时数为6000小时，查表得：架空线的经

济电流密度jec=0.9A/mm2所以可得经济截面：Aec=I30'/jec=102.3mm2可选LGJ-95,其允许载流量：Ial=315A,Ro=O.65Q/km,X°=0.38Q/km取几

何间距为1500mm按长期发热条件检验：已知：9=30°C 温度修正系数为：kt=0.988lai，=0.988*315=311.22A>l30,由上式可知所选导线符合发热条件。6.26kV电缆选择电缆截面的选择除临时线路或年利用小时在lOOOh以下者外，均按经济电流

密度、长时允许电流、电压损失及热稳定条件进行校验。因为区域变电所35千

伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，工厂“总降”不应大于1.5

秒；6.2.1假想时间tima的确定选择真空断路器，其全分闸时间取0.1S,工厂“总降”不应大于1.5S。所

以t¡ma=1.5+0.1=1.66.2.2总降压变电所至各车间电缆的选择校验采用YJ22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。(1).NO.1变电所按经济电流密度选择已知计算电流l3°=340.3A,为双回路供电，每回170A,年负荷最大利用小

时数6000小时，查表得经济电流密度：jec=l.54A/mm2所以可得经济截面：Aec=Lo'/jec=110.4mm2可选120mm2,其允许载流量：I/205A,按长期发热条件检验：温度修正系数为：kt=0.94Ial?=0.94*205A=192.7A>L。'由上式可知所选导线符合发热条件。校验短路热稳定按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得，采用双

回路供电已取4.8kASmin=r„*Vtima/C=75mm2因此缆芯120mm2的交联电缆满足要求。型号为YJL22—10000—3X120o根据此方法选出其他6KV电缆N0.2变电所故改选缆芯95哑2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3X95oNO.3变电所故改选缆芯95mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3X95。N0.4变电所故改选缆芯95mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3X95。N0.5变电所故改选缆芯95mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3X95。6.3母线选择3.1母线选择内容选择配电装置中的母线应考虑如下内容：选择母线截面；校验母线短路时的热稳定。6.3.2总降压变二次侧6kV母线选择6kV母线采用矩形母线，矩形母线具有集肤效应小，散热条件好，安装简单,

连接方便等优点。对于传输容量大，年负荷利用小时数高，长度在20m以上的导

体，其截面应按经济电流密度选择。最大持续工作电流Imax可由下式计算Imax=SN/(J3*U)=605A母线的经济截面积Se=Inax/Je=672.2mm2

式中Je—经济电流密度(可查表得到)。按短路条件校验母线的热稳定Sain=l/C*I„*V(tinia*kf)=41.9mm2式中C—热稳定系数集肤效应系数。当铝矩形母线截面在1000mm2以下时为1,1000mm，至

1200mm2时为1.1。因为Se〉SBin,热稳定满足。型号为LMY-3(90*9)。6.3.3各车间变一测测母线的选择1号车间：采用矩形铝母线。最大持续工作电流Imax可由下式计算Imax=SN/(V3*U)=96.2mm2母线的经济截面积Se=Lax/Je=106.9mm2式中Je—经济电流密度(可查表得到)。按短路条件校验母线的热稳定S蜘=1/C*L*J(t1Ba*kf)=40mm2因为Se〉SBin,热稳定满足。型号为LMY-3(40*4)o根据此方法选出其他母线型号为LMY-3型号为LMY-3型号为LMY-3型号为LMY-3(40*4)。型号为LMY-3型号为LMY-3型号为LMY-3型号为LMY-3(40*4)。(40*4)。(40*4)。(40*4)。4部分一次设备的选择此处将需要选择的设备分为两个部分，第一部分：需要检验电压、电流、断

流能力、动稳定度、热稳定度的高压断路器、高压隔离开关(不检验断流能力),

第二部分：需要检验电压、电流、断流能力的低压负荷开关(因不知车间具体负

荷，此处不进行选择)做表：表6.4.1主变一次侧断路器序号装设地点的电气条件SN1O-35/1OOOA结论项目数据项目数据1Un35KVUn35KV合格2I3092.1AIn1000A合格3i(3)

Ik3.24KAloe16KA合格4:(3)

Ish12.6KAImax40KA合格5iO)

|coLima7.29KAlt2t1024KA合格表6.4.2主变一次侧隔离开关序号装设地点的电气条件GW4-40.5D(W)/630A-25kA结论项目数据项目数据1Un35KVUn40.5KV合格2ho92.1AIn630A合格3:(3)

kh7.29KA'max63KA合格4J⑶tma12.6KAl,2t2500KA合格表6.4.3主变二次侧断路器序号装设地点的电气条件ZN4-10/630A型真空断路器结论项目数据项日数据1Un6KVUn10KV合格2I30554.3A鬲630A合格3i(3)

Ik5.66KAloe17.3KA合格4:(3)

Zh10.41KAImax3OKA合格5i⑶十

lo°Mma38.4KAl.2t1211KA合格表6.4.4主变二次侧隔离开关序号装设地点的电气条件GN19-10-1000A结论项目数据项目数据1Un6KVUn1OKV合格2I30554.3AIn1000A合格3:(3)

Ish10.41KA'max80KA合格4i⑶干|o°Mma38.4KAlt2t4961KA合格表6.4.5车间变一次侧断路器序号装设地点的电气条件ZN4-10/630A型真空断路器结论项目数据项目数据1Un6kvUn10KV合格2I30170AIn630A合格3i(3)

Ik9.5KAloe17.3KA合格4i(3)

Ish24.2KA'max30KA合格5i(3)

*°°Lima108.3lt2t1211KA合格表6.4.6车间变一次侧隔离开关序号装设地点的电气条件GN19-10/630A结论项日数据项目数据1Un6kvUn10KV合格2ho170AIn1000A合格3:(3)

Zh24.2KAImax80KA合格4I(3)

Mma108.3lt2t4961KA合格车间变二次侧断路器按照电流选择一车间电流1776.5A两回路，选择DW15-1000断路器二车间电流907.5A一回路，选择DW15-1000断路器三车间电流1068A一回路，选择DW15-1500断路器四车间电流967A-回路，选择DW15-1000断路器五车间电流466A一回路，选择DW15-600断路器再选择熔断器与其共同保护：一车间电流1776.5A两回路，选择RT0-1000熔断器二车间电流907.5A一回路，选择RT0-1000熔断器三车间电流1068A一回路，选择两RT0-600熔断器并联接线四车间电流967A-回路，选择RT0-1000熔断器五车间电流466A一回路，选择RT0-600熔断器6.5熔断器选择高压熔断器是一种防止电气设备长期通过过载电流和短路的保护元件。由于

熔断器的结构简单，使用方便，价格低廉，所以在工厂的供配电系统中，对中断

供电无特殊要求的设备或网络，得到极为广泛的应用，对于动作时要求不太严格,

且灵敏系数有较大潜力时，从降低造价考虑，只要断流容量合格，应优先考虑采

用高压熔断作为控制和保护设备。此处对主变一次侧选一个熔断器，电压35KV,电流92.1A,断流3.24KA,

选择RW5-35/200,期额定电压35KV,电流200A,断流4KA,选择合格。6.6其他器件的选择在这里主队主要的器件进行了选取，其他的器件如有必要在附录的主接线图

中会有说明。第七章二次设备的选择7.1电流互感器的选择电流互感器的选择和配置应按下列条件：电流互感器应按装设地点条件及额定电压、一次电流、二次电流（一般为

5A）准确级等进行选择，并校验其短路动稳定和热稳定。一次回路电压：Ug（一次回路工作电压）NUn一次回路电流：Ig-max（一次回路最大工作电压）WIm（原边额定电流）准确等级：要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级

的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。选择变比：主变一次：92A,取100/5,型号为LCW-35100/5。主变二次：554.3,取600/5,型号为LCW-6600/5□一号车间变二次：双回路，单回路最大为888A,取1000/5,型号为LMZJ1-0.5

1000/5o二号车间变二次：最大为907.5A,取1000/5,型号为LMZJ1-0.51000/5□

三号车间变二次：最大为1068A,取1250/5,型号为LMZJ1-0.51250/5□

四号车间变二次：最大为967.8A,取1000/5,型号为LMZJ1-0.51000/50

五号车间变二次：最大为466A,取500/5,型号为LMZJ1-0.5500/5□2电压互感器的选择电压互感器的选择和配置应按下列条件：电压互感器应按装设地点条件及一次电压、二次电压（一般为100V）、准确

级等进行选择。电压互感器满足准确级要求的条件也决定于二次负荷。一次电压Ul、Un为电压互感器额定一次线电压。二次电压：按表所示选用

所需二次额定电压U2no准确等级：电压互感器在哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继

电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下：用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，及所有

计算的电度表，其准确等级要求为0.5级。在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按

要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。型式：采用串联绝缘瓷箱式电压互感器，作电压，电能测量及继电保护用。

电压：额定一次电压：Uln=35kVU2n=0.1/kV主变一次:35kv,取35/0.Ikv,型号为JDZ35T025VA35/0.1KV0.5级。

主变二次：6kv,取6/0.1,型号为JDZ10T025VA10/0.1KV0.5级。7.3高压开关柜选择高压开关柜是按一定的线路方法将有关一、二次设备组成的一种成套的高压

配电装置，在发电厂和变配电所中作为保护和控制高压线路、变压器和发电机之

用，也可作为绝缘子、监视仪表和母线、保护电器、高压开关设备等。高压开

关柜有手车式和固定式两大类型。7.3.135kV侧高压开关柜选择根据主接线图与计算出的断路器容量，35kV母线侧选择JYN1-35型高压开

关柜。7.3.26kV高压开关柜选择根据主接线图与计算出的断路器容量，6kV侧选择JYN2-10型高压开关柜。第八章继电保护的整定1.高压断路器的操动机构控制与信号回路。断路器采用手动操作机构。2.变电所的电能计量回路。变电所装设专用计量柜，装有三相有功电度表和三相五功电度表，分别计量

厂区下好的有功和无功电能，斌计算每月的平均功率因数。计量柜由上级供电部

门加封与管理。3.变电所的测量和监察回路变电所高压侧装有电压互感器-避雷器柜，其中电压互感器为三个JDZJ-10

型，组成开口三角形接线，以实现监测。备用电源结构与上述一致。8.4.变电所的保护装置8.4.1主变压器的继电保护装置设有瓦斯保护，当比以前邮箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬间

动作于信号，当产生大量瓦斯是，因动作于高压侧断路器。装有反时限过流保护，采用GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接

线，去分流跳闸的操作时间。过电流保护动作电流的整定。其中Lx=2Ie=115A,KreI=l.3Kw=l

Krt=0.8Kl20,因此Iop=9.3A整定为10A。过电流保护动作时间的整定：可整定为0.8S灵敏系数的检验Sp=0.866*5.66/(35KV/6KV)*1000/200=4.2>1,5检验合格装有电流速断保护：利用GL15的速断装置。速度暗电流的整定IQb=Krel*KT/(Kt*KT)*rk-2=l.4*1/(20*5.8)*5660=68.3A倍数整定为Kqb=IQb/I0P=6.8电流速断保护灵敏洗漱的校验Sp=0.866*3.24KA/1360=2.063结论：符合GB50062--92和JBJ6—96、JGJ/T16—92的规定。8.4.2车间变电所的继电保护在这里选取有最大负荷的