畢業(yè)設計（論文）工礦企業(yè)供電設計

1、平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文題 目： 工廠供電 姓 名： 編 號： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院2010 年 4 月 18日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書姓名 班大鵬 專業(yè) 礦山機電 任 務 下 達 日 期 年 月 日設計（論文）開始日期 年 月 日設計（論文）完成日期 年 月 日設計（論文）題目： a編制設計 b設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄 系 專業(yè)，學生 于 年 月 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。設計題目： 專題（論文）題目： 指導老師： 答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）

2、材料，根據(jù)學生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學生 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語第 頁共 頁學生姓名： 專業(yè) 年級 畢業(yè)設計（論文）題目： 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）及答辯評語： 前 言 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的一個重要部門，它為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、交通運輸、國防建設和人民生活等諸方面提供能源。由于電能能夠方便而經(jīng)濟地有其他形式的能量?；?，又能簡便而經(jīng)濟

3、地轉化成其他形式的能量供給使用；無論是工業(yè)生產(chǎn)還是居民生活，電能的應用極為廣泛，一旦中斷可能造成人員傷亡、設備損壞、生產(chǎn)停頓、居民生活混亂。所以搞好供電工作對企業(yè)生產(chǎn)和職工生活的正常進行具有十分重要的意義。 供電是指電能的供應和分配。企業(yè)供電就是研究如何安全可靠、經(jīng)濟合理、保質(zhì)保量地保障企業(yè)所需電能的供應和合理分配的問題。此次設計注重能力和技能訓練的原則，結合工業(yè)企業(yè)電氣化、電氣工程自動化電器控制的目標，以供電設計基礎能力為主兼顧供電系統(tǒng)的運行和設備維護與管理等知識。設計搜集、總結了供電方面的知識，為供電設計提供了參考依據(jù)。課程設計介紹了供電設計的內(nèi)容與步驟、供電設計應收集的原始資料以及供電設

4、計方案技術經(jīng)濟比較的方法等。旨在鍛煉能力，為企業(yè)供電提供參考，不足之處敬請師生批評指正。目 錄第1章 供電的基本要求3第2章 企業(yè)電源及變電所位置42.1 企業(yè)電源 32.2 變電所的位置 32.2.1 企業(yè)變電所位置的確定 32.2.2 車間變電所位置的確定 4第3章 變壓器的選擇6第4章 功率因數(shù)的提高64.1 功率因數(shù)的提高的意義 64.2 提高功率因數(shù)的方法 64.2.1提高負荷的自然功率因數(shù).64.2.2人工補償法提高功率因數(shù)74.3 電容器的選擇 7第5章 短路85.1 短路的類型及原因85.2 短路的危害8第6章電氣設備的選擇96.1 電氣設備選擇的一般原則 .96.2 開關與熔

5、斷器的選擇 .106.2.1 高壓開關與熔斷器的選擇 106.2.2 低壓開關與熔斷器的選擇 116.3 互感器的選擇 .13 6.3.1 電流互感器的選擇136.3.2 電壓互感器的選擇13 6.4母線和絕緣子的選擇14 6.4.1母線的選擇.14 6.4.2 絕緣子的選擇15 6.5 輸電導線的選擇16 6.5.1 導線截面的選擇.16第7章 成套配電裝置 177.1 確定成套配電裝置的型號17 7.1.1 高壓配電裝置的型號的選擇 187.1.2 低壓配電裝置的型號的選擇 187.2 成套配電裝置一次電路方案的選擇187.2.1 高壓開關柜一次電路方案的選擇 187.2.2 低壓配電裝置

6、一次電路方案的選擇 197.3 成套配電裝置電氣參數(shù)的選擇19第8章 內(nèi)部過電壓及保護 20 8.1 內(nèi)部過電壓產(chǎn)生的原因21 8.1.1 操作過電壓 21 8.1.電弧接地過電壓 21 8.1.3 諧振過電壓 22 8.2 防護措施 21第9章 變電所微機適時監(jiān)控系統(tǒng) 22 9.1 變電所微機適時監(jiān)控系統(tǒng)的功能22 9.2 變電所微機適時監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成23致 謝.27參考文獻 .27摘要供電的主要把電力系統(tǒng)接受的電能合理分配到各用點，總結如何安全可靠、經(jīng)濟合理、保質(zhì)保量的保障企業(yè)所需電能的供應和分配；包括系統(tǒng)的接線方式及確定原則，變電所的位置，電氣設備的選擇，以及某些維護保護、監(jiān)控等。關

7、 鍵 詞：供應安全經(jīng)濟質(zhì)量論文類型：論文 第1章供電的基本要求電力是企業(yè)生產(chǎn)的主要能源。對企業(yè)進行可靠、安全、經(jīng)濟的供電，對提高生產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益及保證生產(chǎn)等方面都有十分重要的意義。因此，對供電提出以下基本要求：1. 供電可靠供電可靠就是要求供電不間斷。在工礦企業(yè)中，各種電力負荷對供電可靠性要求不同，為了能在技術經(jīng)濟合理的前提下滿足不同負荷對供電可靠性的要求，把電力負荷分為三類。1） 一類負荷（一級負荷）凡因突然中斷供電，可能造成人身傷亡事故或重大設備損壞，給國民經(jīng)濟造成重大損失的或在政治上產(chǎn)生不良影響的負荷，均屬一類負荷。如鋼廠煉鋼爐，礦井通風設備。其中影響人身與設備安全的負荷叫保安負

8、荷。應由兩個獨立電源供電；對有特殊要求的，兩個獨立電源應來自不同地點，保證供電絕對可靠。2） 二類負荷（二級負荷）凡因突然停電，造成大量減產(chǎn)或生產(chǎn)大量廢品的負荷，屬于二類負荷。如礦井提煤設備、空壓機，工廠的主要生產(chǎn)車間。對于中、小型企業(yè)二類負荷有專線供電；對于大型企業(yè)二類負荷，也有兩個電源，兩回路電源應盡量引自不同的變電所或母線。3） 三類負荷（三級負荷）三類負荷是指除一類、二類負荷外的其他負荷。如企業(yè)附屬車間及生活福利設施。一般用單回路供電，不考慮備用電源，根據(jù)負荷需要還可公用一條線路。2. 供電安全在電能分配、供應和使用過程中，不應發(fā)生人身觸電事故和設備事故，也不致引起火災和爆炸事故。3.

9、 供電質(zhì)量用電設備在額定參數(shù)下運行時性能最好。包括電壓、波形、頻率等。頻率為50hz偏移范圍是1%，電壓偏移范圍是5%。4. 供電經(jīng)濟一般考慮三個方面：盡量降低企業(yè)變電所與電網(wǎng)的基本建設投資；盡可能降低設備、材料及有色金屬的消耗；盡量降低供電系統(tǒng)的電能損耗及維護費用。第2章企業(yè)電源及變電所位置2.1企業(yè)電源電源是指獲得電能的來源。大多來自電網(wǎng)，尚未建成電力網(wǎng)的地區(qū)，才由地方發(fā)電廠或自備發(fā)電廠供電。各個企業(yè)一般都設有企業(yè)總變電所，電壓為6kv35kv。當總變電所距電源較近時，采用平行雙回路供電;當相鄰企業(yè)之間距離較近，距電源較遠時，一般由電力系統(tǒng)向其中兩個總變電所各送一回路線路。各企業(yè)總變電所之

10、間設一回路，形成供電網(wǎng)絡。2.2 變電所的位置2.2.1 企業(yè)變電所位置的確定企業(yè)變電所是企業(yè)供電的樞紐。正確確定變電所的位置，對企業(yè)供電系統(tǒng)的合理布局及提高供電可靠性、經(jīng)濟性和供電質(zhì)量都具有很重要的關系。因此變電所的位置應根據(jù)工礦企業(yè)負荷的大小、分布特點及內(nèi)部環(huán)境特點等因素進行綜合分析，經(jīng)技術比較后確定位置。一般在確定變電所位置時應遵循以下幾項原則：（1）變電所應盡量靠近負荷中心，以減少配電線路長度，降低電能損 耗和電壓損失；（2）不占或少占農(nóng)田；（3）進出線要方便，盡量避免線路相互交叉和跨越，架空線路走廊與所址同時確定；（4）交通運輸要方便，以利于變壓器等大型設備和消防車進出；（5）具有適

11、宜的地質(zhì)條件，有防止地下水、雨水和洪水浸淹的措施；（6）應考慮與近鄰設施的相互影響，遠離震動大的設備和易燃易爆的場所，應盡量避開污染源，否則應采取防污措施；（7）應與其他建筑物保持一定防火距離；（8）應留有擴建的余地，不妨礙工廠或車間的發(fā)展；總之，要根據(jù)企業(yè)的具體情況，從技術和經(jīng)濟方面進行綜合分析，以便確定變電所的位置。2.2.2 車間變電所位置的確定車間變電所位置的確定于上述原則上相同。一般車間變電所的位置根據(jù)變壓器的安裝地點確定類型，如圖2-1所示。圖2-11） 車間附近社變電所變電所的一面或幾面墻體與生產(chǎn)車間墻體公用，變壓器的大門或墻體外，如圖2-1中的1、2、3所示。這種類型適用于一般

12、車間。2） 車間內(nèi)變電所變電所位于車間內(nèi)部的單獨房間內(nèi)，并盡量靠近負荷中心，如圖2-1中的4所示。這種類型適用于負荷大而集中且布置比較穩(wěn)定的大型車間廠房。3） 變電所在車間外單獨建立，變壓器可以在戶內(nèi)，也可以在戶外，也可安裝在地面上或安裝在電線桿上，如圖2-1中5、6所示。這種類型適合于負荷較小而分散的中小型工廠或生活區(qū)，或為了遠離易燃、易爆及腐蝕性物質(zhì)的場所。第3章變壓器的選擇主變壓器是企業(yè)變電所的重要設備，正確選擇主變壓器的容量和臺數(shù)對企業(yè)供電的可靠性和經(jīng)濟性具有十分重要的意義。主變壓器臺數(shù)的確定1）一類負荷的變電所對于一類負荷的變電所，應滿足用電設備對供電可靠性的要求，應選擇2臺變壓器；

13、可1臺工作、1臺備用，也可2臺同時工作；2臺同時工作時，1臺變壓器的容量應滿足負荷用電，且不低于全負荷的70%80%；1臺變壓器的容量應滿足能鄰近與變壓器二次電壓相同的備用電源時，也可選1臺變壓器。2）對于只有二類、三類負荷的變電所對于只有二類、三類負荷的變電所，可以只選1臺變壓器，但應敷設預期他變電所相連接的聯(lián)絡線為備用電源；其容量應考慮15%25%的余量，以備發(fā)展的需要。對于季節(jié)負荷或晝夜負荷變動較大的，宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可選2臺。3）計算出變壓器的經(jīng)濟運行的臨界負荷，然后根據(jù)變電所實際負荷情況確定投入運行的變壓器臺數(shù)。第4章功率因數(shù)的提高4.1提高功率因數(shù)的意義由于企業(yè)使用大

14、量的感應電動機和變壓器等用電設備，因此供電系統(tǒng)除供給有功功率外，還需供給大量的無功功率，為此必須提高工礦企業(yè)用戶的功率因數(shù)，減少對電源系統(tǒng)的無功功率需求量。提高功率因數(shù)具有下列實際意義：1）提高電力系統(tǒng)的供電能力。在發(fā)、輸、配電設備容量一定情況下，用戶的功率因數(shù)越高，則無功功率越小，所需視在功率越小，這樣同樣容量的供、配電設備，可向更多的用戶提供電能。2）減少供電網(wǎng)絡中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。用戶的功率因數(shù)越高，在同樣有功功率的情況下，線路中的電流就越小，因而網(wǎng)絡上電壓損失也越小，用電設備的端電壓就越高。3）減少供電網(wǎng)絡中的電能損耗。在線路電壓和輸送的有功功率一定的情況下，功率因數(shù)越高，電流

15、就越小，則網(wǎng)絡中的電能損耗就越少。可見，提高功率因數(shù)，可以充分利用現(xiàn)有的變電、輸電和配電設備，保證供電質(zhì)量，減少電能損耗，提高功率因數(shù)，因而有顯著的經(jīng)濟效益。4.2提高功率因數(shù)的方法4.2.1 提高負荷的自然功率因數(shù)通過采用各種技術措施及改進用電設備的運行情況來提高負荷的功率因數(shù)的方法稱為提高負荷的自然功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法有：1）正確選擇并合理使用電動機，使其不輕載或空載運行。在條件允許時盡量選用籠型異步電動機。2）合理選擇變壓器容量，適當調(diào)整其運行方式，盡量避免變壓器空載或輕載運行。3）對于容量較大，且不需要調(diào)整的電動機，盡量選用同步電動機，并使其運行于過激狀態(tài)。因為同步電動機運

16、行于過激狀態(tài)時呈容性負載，能補償線路上其他感性負載的無功能功率。4.2.2人工補償法提高功率因數(shù)若自然因數(shù)不能滿足要求，應盡量采用人工補償法來提高功率因數(shù)。目前企業(yè)廣泛采用并聯(lián)電容器進行無功功率的補償。4.3 電容器的選擇（1） 否自然功率因數(shù)低于0.9時，應進行無功功率補償，補償后的功率因數(shù)應達到0.95以上。（2） 選擇電容器時，應考慮電容器端電壓對補償容量的影響。（3） 選擇單個電容器時，其總臺數(shù)應為3的倍數(shù)；選擇電容器時，其總臺數(shù)應根據(jù)情況選擇2或4的倍數(shù)。（4） 電容器選好后，應根據(jù)所選數(shù)量計算出實際補償容量。（5） 電容器組最好采用單星形或雙星形接線。第5章 短路短路指電位不同的點

17、在電氣上被短接。5.1短路的類型及原因在三相系統(tǒng)中，短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相短路和單相接地短路。三相短路時，三相短路回路中的阻抗相等，三相電壓和電流仍然保持對稱，屬于對稱短路。其他形式的短路，由于短路回路三相阻抗不相等，三相電壓和電流不保持對稱，屬于不對稱短路。造成短路故障的原因很多，主要有以下幾個方面：（1） 絕緣損壞。電氣設備年久陳舊，絕緣自然老化；絕緣瓷瓶表面污穢，使絕緣下降；絕緣受到機械性損傷；供電系統(tǒng)受到雷電的侵襲或者在切換電路時產(chǎn)生過電壓 ，將電氣絕緣薄弱處擊穿，都會造成短路。（2） 誤操作。例如，帶負荷拉切隔離開關，形成強大的電弧，造成弧光短路；或

18、將低壓設備誤接入高壓電網(wǎng)，造成短路。（3） 鳥獸危害。鳥獸跨越不等電位的裸露導體時，造成短路。（4） 惡劣的氣候。雷擊造成的閃絡放電或避雷器動作，架空線路由于大風或導線覆冰引起電桿傾倒等。（5） 其他意外事故。挖掘溝渠損傷電纜，起重機臂碰觸架空導線，車輛撞擊電桿等。5.2 短路的危害短路時系統(tǒng)的阻抗大幅度減小，而電流則大幅度增加，系統(tǒng)電壓驟降。其危害有以下幾種。（1） 損壞電氣設備。短路電流產(chǎn)生的電動力效應和熱效應，會使故障設備及短路回路中的其他設備遭到破壞。（2） 影響電氣設備的正常運行。短路時電網(wǎng)電壓驟降，電氣設備不能正常運行。（3） 影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。嚴重的短路會使并列運行的發(fā)電機組失去

19、同步，造成電力系統(tǒng)解列。（4） 造成停電事故。短路時，電力系統(tǒng)的保護裝置動作，使開關跳閘，從而造成大范圍停電。越靠近電源，停電范圍越大，造成的經(jīng)濟損失也越嚴重。（5） 產(chǎn)生電磁干擾。不對稱短路的不平衡電流，在周圍空間將產(chǎn)生很大的交變磁場干擾附近的通訊線路和自動控制裝置的正常工作。由此可見，短路的后果是非常嚴重的，因此必須盡力設法消除可能引起短路的一切因素。此外還可以正確的選擇電氣設備，使電氣設備在短路電流的作用下不至損壞；正確選擇和整定保護裝置，使其能發(fā)生短路時，迅速、準確的把故障線路和設備從電網(wǎng)中切除，盡量減少短路所造成的危害和損失。 第6章 電氣設備的選擇6.1電氣設備選擇的一般原則正確選

20、擇電氣設備對供電的可靠性、安全性、經(jīng)濟性都有著重要的意義。首先應根據(jù)環(huán)境條件選擇電氣設備的類型，使所選設備的形式與環(huán)境相適應；其次按電路的實際工作條件選擇和校驗電氣設備的技術參數(shù)，以保證電力系統(tǒng)在正常或發(fā)生故障時，電氣設備能安全、可靠地工作。選擇電氣設備時應盡量選用國產(chǎn)先進設備，并注意在技術合理的條件下，盡量節(jié)約投資。不同的電器設備在選擇時考慮的條件也不盡相同，下面介紹選擇電氣設備的一般原則。1 按使用環(huán)境選擇電氣設備類型為了適應不同的裝設地點，電氣設備分戶內(nèi)式和戶外式；按照不同的工作環(huán)境又分為普通型、房污型、濕熱型、高原型和礦用型等。選擇時應首先根據(jù)電氣設備工作的環(huán)境條件選擇出合適的類型。2

21、按正常的工作參數(shù)選擇電氣設備1） 額定電壓的選擇電氣設備可在高于其額定電壓10%15%的情況下長期安全運行，故所選電器設備的額定電壓應不低于其所在電網(wǎng)的額定電壓。2)電氣設備的額定電流應不小于通過它的最大長時工作電流。普通電氣設備的額定電流，是在環(huán)境40的條件下，長時允許通過的最大電流。3按短路條件校驗對電氣設備1） 開關電器斷電流能力的校驗當開關電器的額定斷流容量（或最大分斷電流）大于其所在電路的最大短路容量（或最大分斷電流）時，開關電器才可能可靠地切除短路故障。否則，故障不能切除，并有可能使故障擴大，影響到系統(tǒng)的安全運行。2） 電氣設備的短路穩(wěn)定性校驗為了保證電氣設備不至于因短路電流的電動

22、力和熱效應所破壞，應校驗其在發(fā)生短路時的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。根據(jù)最嚴重的短路情況計算可能出現(xiàn)的最大短路電流，即三相短路電流。6.2開關與熔斷器的選擇6.2.1高壓開關與熔斷器的選擇1.隔離開關的選擇隔離開關應按額定電壓、額定電流及使用的環(huán)境條件選擇出合適的規(guī)格和型號，然后按短路電流得動、熱穩(wěn)定性校驗。按環(huán)境條件選擇隔離開關時，可根據(jù)安裝地點和環(huán)境條件選擇戶內(nèi)型、戶外型、普通型或防污型等類型，防污型用于污染嚴重的地方，同時必須選擇配套的操作機構。2.斷路器的選擇變電所一般應選少油斷路器，戶內(nèi)一般安裝在高壓開關柜中。對于斷流能力要求高的地方或操作十分頻繁的地方，應選真空斷路器。對于污穢的地方應選用

23、防污染型的斷路器。斷路器操作機構的選擇與斷路器的控制方式、安裝情況及操作電源相適應。3.高壓熔斷器選擇首先應根據(jù)使用環(huán)境、負荷種類、安裝方式和操作方式等條件選擇出合適的類型。然后，按照額定電壓、額定電流、額定斷流能力選擇熔斷器的技術參數(shù)。在選擇和校驗熔斷器技術參數(shù)時，應注意以下幾點：（1） 對于限流型的熔斷器，額定電壓與所在電網(wǎng)的電壓應為同意電壓等級，若高于電網(wǎng)電壓等級，熔體熔斷時將會產(chǎn)生過壓。（2） 在校驗熔斷器的斷流能力時，對于限流型用次暫態(tài)電流，對于非限流用短路沖擊電流的有效值。（3） 利用產(chǎn)氣滅弧的斷路器，選擇時，熔斷器安裝處短路短路電流的最大、最小值，應在熔斷器分斷電流的上、下極限范

24、圍內(nèi)。（4） 熔斷器的額定電流應不小于熔體的額定電流，否則熔斷器將會因過熱而損壞。6.2.2低壓開關與熔斷器的選擇對經(jīng)常帶負荷操作并需切斷短路電流的應選用低壓斷路器；對需遠距離操作的應選用接觸器；對不帶負荷操作操作至起隔離開關作用的應選用刀開關；對只用于通、斷負荷電流且不經(jīng)常操作的，應選用負荷開關或帶滅弧裝置的刀開關；對沒有保護功能的開關一般還可以選擇熔斷器作為過流保護裝置。低壓開關電器按不同的使用環(huán)境分為開啟式、防護式、封閉式、防爆式等幾種，所以還應根據(jù)使用環(huán)境條件選擇電器的形式。還應根按額定電壓、額定電流、額定分斷能力、短路時的東熱穩(wěn)定性選擇。1刀開關的選擇低壓刀開關分為不帶熔斷器和帶熔斷

25、器，以及不帶滅弧裝置和帶滅弧裝置等多種類型，刀開關除按表規(guī)定的項目選擇和校驗外，對允許帶負荷操作的刀開關，還應按斷開電流選擇和校驗。2自動空氣斷路器選擇自動空氣斷路器常用的有框架式和裝置式兩大類。選擇時除按表規(guī)定的項目選擇和校驗外，還應注意：（1）對于瞬時動作的自動空氣斷路器，其分斷能力應按短路沖擊電流校驗。（2）自動空氣斷路器中瞬時過電流脫扣的調(diào)整范圍，應能滿足電路對保護裝置整定值的要求。（3）低壓熔斷器的選擇先根據(jù)使用環(huán)境選擇出類型，然后按正常運行及啟動情況確定熔斷器的額定電流，由此再確定出熔斷器的額定電流。熔斷器的額定電壓應和線路額定電壓相符，熔斷器的最大分斷電流應大于線路上的短路沖擊電

26、流有效值。此外，還要考慮前、后兩級熔斷器之間的選擇相配合問題。前后熔斷器配合，就是在線路上發(fā)生故障時，應該是靠近故障點的熔斷器最先熔斷，切出故障部分，從而使系統(tǒng)的其他部分迅速恢復正常運行。表 6-1 開關與熔斷器的選擇教研項目額定電壓額定電流熔斷器容量（額定）極限分斷電流短路穩(wěn)定性 校 驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定隔離開關斷路器高壓熔斷 器刀開關自動空氣開關低壓熔斷 器6.3互感器的選擇6.3.1 電流互感器的選擇根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件確定電流互感器的類型，然后按正常工作條件及短路參數(shù)確定規(guī)格。選擇步驟如下：（1） 額定電流的選擇電流互感器的額定電壓應大于或等于電網(wǎng)的額定電壓。（2） 一次額定電流的選擇電流

27、互感器原邊額定電流應大于1.215倍最大長時工作電流。（3） 準確等級校驗電流互感器的準確等級應與二次設備的要求相適應。0.2級用于精密測量；0.5級用于計費儀表；1.0級用于測量儀表；3級、10級用于監(jiān)視儀表和繼電保護；5p、10p用于繼電保護。互感器的準確等級與二次負載的負載的容量有關，如果容量過大，準確等級下降，要滿足準確等級要求，二次負載的總容量應小于或等于該準確等級所規(guī)定的額定容量。6.3.2電壓互感器的選擇根據(jù)使用地點，安裝條件及用途確定出電壓互感器的型號后，再按如下步驟選擇1） 一次額定電壓的選擇電壓互感器一次額定電壓應與其所在電網(wǎng)的電壓相適應，二次側電壓任何情況下都不得超過標準

28、值（100v），因此二次繞組額定電壓應按表進行選擇。表6-2 電壓互感器二次繞組的額定電壓繞組二次主繞組二次輔助繞組高壓側接線接于電網(wǎng)線電壓接于電網(wǎng)相電壓中性點直接接地中性點不直接接地二次繞組電壓100100/1.732100100/1.7322） 按準確等級與二次負荷校驗所選電壓互感器，應滿足二次設備在用途上對準確等級的要求。電壓互感器的準確等級應按下列原則選擇：（1） 供給費用的電度表，應選0.5級得電壓互感器。（2） 向監(jiān)視用電度表，功率表或電壓繼電器等供電的電壓互感器，其準確等級為1級。（3） 用來作一般電壓監(jiān)視用或補償電容器電容器放電用的電壓互感器準確等級可取3級。（4） 用于保護裝

29、置時電壓互感器的準確等級可取5p、10p等級。按二次負荷校驗電壓互感器的準確等級時，應使互感器的二次容量小于或等于互感器在該等級下所規(guī)定的二次額定容量。電壓互感器多采用限流型熔斷器保護，故不做短路穩(wěn)定性校驗。6.4 母線和絕緣子的選擇6.4.1母線的選擇母線的材料有銅、鋁、鋼三種。銅導電率高，性能穩(wěn)定，多用于大電流裝置中或有化學腐蝕的場所。鋁導電率不及銅，機械強度也較小，較銅廉價，一般都采用。鋼線機械強度大，導電率小，電能損耗大用于工作電流不大于200a及不重要的配電裝置內(nèi)或用作接地母線。形狀有矩形、圓形和環(huán)形等；35kv以下戶內(nèi)用戶多采用矩形截面的母線，散熱好、交流肌膚效應較小，比截面相同的

30、圓形母線承受電流大。三線交流母線u相涂黃色，v相涂綠色，w相涂紅色。不接地的中線涂紫色，接地的中線（零線）涂紫色并帶黑色條紋，保護接地母線涂以黑色，直流母線的正極涂以褐色，負極涂以藍色。母線截面的選擇母線截面一般按最大長時工作電流選擇，按短路條件校驗其動、熱穩(wěn)定性。但平均負荷較大、線路較長的主母線，還應按經(jīng)濟電流密度選擇其截面。（1） 按最大長時工作電流選擇根據(jù)發(fā)熱條件規(guī)定，流過母線的最大長時工作電流，應不大于母線的最大允許持續(xù)電流。表6-3 矩形母線的最大允許持續(xù)載流量截面/ mm單條兩條三條四條平放豎放平放豎放平放豎放平放豎放40448405034055425625045866135056

31、61692636.391095214091547186621116381038108516231777211323796310116812211825199423812665806.311281178172418922211250525583411808127413301946213124912809286338178010142714902175237327743114316742221006.3137114302054225326332985303240431008154216092298251629333311335944791001017281803255827963181357836

32、2248291256.3167417442446268030793490352547001258187619552726298233753813384751291251020892177300532823725419442255633（2） 短路熱穩(wěn)定校驗為了保證在短路時母線不致過熱，所選母線的截面積應不小于最小短路熱穩(wěn)定截面。6.4.2絕緣子的選擇（1） 絕緣子的種類絕緣子是用來支撐和固定載流導體，并保證導體對地或其他部分的絕緣。絕緣子有電站絕緣子、電器絕緣子和線路絕緣子三種基本類型。電站絕緣子又分為支柱絕緣子和套管絕緣子；電器絕緣子也分為支柱式和套管式；線路絕緣子分為針式、蝶式和懸式等幾種

33、。同一電壓等級的絕緣子，根據(jù)其抗彎曲強度不同，又分為a、b、c、d等多個等級（2） 支柱絕緣子的選擇根據(jù)安裝地點選擇戶內(nèi)型或戶外；根據(jù)額定電壓選擇，其額定電壓應不小于線路的額定電壓；此外還應滿足動穩(wěn)定性要求。（3） 套管絕緣子的選擇套管絕緣子按使用地點分戶內(nèi)式、戶外式；按安裝情況分水平安裝、垂直安裝。電氣參數(shù)應按以下條件確定：額定電壓和額定電流的確定額定電壓應不小于電網(wǎng)的額定電壓，額定電流應不小于通過的最大長時工作電流。套管的額定電流是以環(huán)境40，導體的最高工作工作溫度為80時給出的。校驗動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性6.5 輸電導線的選擇輸電導線的選擇是供電設計的重要內(nèi)容之一，為了保證供電安全、可靠、經(jīng)

34、濟合理和供電質(zhì)量的要求，必須正確合理地選擇輸電導線的型號和截面。輸電導線型號的選擇應根據(jù)其所處的電壓等級和使用場所來選擇，應按下列原則確定。6.5.1導線截面的選擇1） 選擇導線截面的一般原則（1） 按長時允許電流選擇。為了使導線在正常運行時不超過其長時允許溫度，并能夠充分利用導線的帶電負荷能力，避免有色金屬的浪費，應按導線的長時允許電流選擇其截面。（2） 按允許電壓損失選擇。為了保證用電設備的電壓質(zhì)量，應按電網(wǎng)允許的電壓損失選擇導線的截面。（3） 按經(jīng)濟電流密度選擇。為了是線路的年運行費用最低，保證電壓的經(jīng)濟性，應按經(jīng)濟電流密度選擇導線的截面。（4） 按機械強度選擇。為了避免導線在運行或安裝

35、過程中中斷線。應按機械強度選擇導線截面。（5） 按短路時的熱穩(wěn)定條件選擇。為了使導線在通過短路電流時不超過其短路時允許溫度，應按短路時的熱穩(wěn)定條件選擇導線截面。2） 各種導線截面的選擇（1）高壓架空導線架空導線因受風、雨、冰雪等自然條件的影響很大，所以其機械強度必須滿足要求。高壓架空導線因是裸導線，散熱條件好、允許溫度高。其截面應按經(jīng)濟電流密度選擇，按長時允許電流、允許電壓和機械強度校驗。對年運行費用不高的線路，可不考慮經(jīng)濟電流密度條件，此時可根據(jù)線路的長短和通過電流的大小，按允許電壓損失或長時允許電流選擇。（2）高壓電纜其散熱條件差，必須考慮短路時的熱穩(wěn)定性。對年運行費用高的線路考慮經(jīng)濟電流

36、密度條件，按允許電壓損失或長時允許電流選擇。對年費用低的，可根據(jù)情況按長時允許電流或允許電壓損失條件選擇。3）低壓導線和電纜度負荷電流大、線路長的干線，應按正常工作時的允許電壓損失初選其截面。對經(jīng)常移動的橡膠電纜支線，應按機械強度初選其截面。對負荷電流較大，但線路較短的導線應按長時允許電流初選其截面。低壓線路短，年運行時間不長，對供電經(jīng)濟性影響不大，一般不安經(jīng)濟電流密度選擇?；\型電動機啟動電流大，啟動時的電壓損失也大，為了保證電動機有足夠的啟動轉矩，電磁啟動器有足夠的吸持電壓，導線截面還應按啟動時的允許電壓損失條件進行校驗。總之，在選擇各種導線的截面時，應在其諸多的選擇條件中，確定一個有可能選

37、擇出最大截面的條件初選其截面，然后再按其他條件校驗，這樣可使選擇計算簡便避免返工。第7章 成套配電裝置 成套配電裝置的選擇主要是確定其型號和一、二次電路方案，選擇校驗其電氣參數(shù)。7.1 確定配電裝置的型號7.1.1 高壓成套配電裝置型號的選擇高壓成套配電裝置按安裝地點和使用環(huán)境可分為戶內(nèi)型、戶外型、普通型、封閉型、礦用一般型和礦用防爆型等。按電器元件在高壓開關柜內(nèi)的安裝方式不同，可分為固定式和移開式兩種。固定式維護檢修不方便，但價格低；移開式價格高，靈活性好，便于檢修，適用于大型變電所或可靠性較高的變電所。 在高壓開關柜中大都裝設少油斷路器，對于頻繁通斷或短路故障較多的線路。要選用裝有真空斷路

38、器的開關柜。選擇高壓開關柜時還應考慮其操作機構，手動式用于小型變電所，電磁式用于大、中型變電所。7.1.2 低壓成套配電裝置型號的選擇在500v以下低壓動力配電系統(tǒng)中，現(xiàn)常用pgl系列低壓配電屏。其為戶內(nèi)安裝、開啟式、雙面維護，防護性能好，運行安全。此外，還有bfc等系列抽屜式開關柜，主要設備都裝在抽屜或手車上，單元回路故障時可立即換上備用件，迅速恢復供電，但其結構復雜，消耗鋼材較多，價格較高。7.2成套配電裝置一次電路方案的選擇7.2.1高壓開關柜一次電路方案的選擇選擇高壓開關柜的一次電路方案時，應考慮以下幾個因素：（1） 考慮開關柜的用途。高壓開關按用途可分為進線柜、配出線柜、電壓互感器、

39、避雷器柜、聯(lián)絡柜和所用變壓器等多種。開關柜的用途不同，柜內(nèi)電氣元件和接線方式也不同。（2） 考慮負荷情況。對于負荷容量大，對繼電保護要求高的用戶，必須使用斷路器進行控制和保護。對于負荷容量小，對繼電保護要求不高、且靈敏獨有較大潛力的不太重要的用戶，可采用裝有負荷開關與熔斷器的高壓開關。對于單回路供電的用戶，開關柜中只要求在斷路器靠近母線一側裝設隔離開關；對雙回路供電用戶，斷路器的兩側均應裝設隔離開關。（3） 考慮開關之間的組合情況。變電所的進線柜和聯(lián)絡柜，由于安裝需要，往往選用兩種不同的開關柜組合使用。對于組合使用的開關柜，應注意其左右聯(lián)絡方向，不可選錯，否則將給安裝帶來困難。（4） 考慮進出

40、線及安裝布置情況。對于進線開關柜，有的電纜進線，有的架空進線，架空進線又分為柜頂進線和柜后進線兩種。對于出線開關柜，也分為電纜出線和架空出線兩種，為了保證足夠的安全距離，兩個架空出線柜不得相鄰布置，中間至少應隔一個其他方案的開關柜。此外，在選擇一次電路方案時，還應考慮開關柜中電流互感器的個數(shù)，以滿足保護和測量需要。7.2.2低壓配電裝置一次電路方案的選擇（1） 保證對重要用戶供電的可靠性。對重要負荷應采用雙回路供電，例如礦井主、副井提升機等設備采用雙回路供電。（2） 恰當?shù)卮_定配電屏出線的控制保護方案。對于負荷較大的分路，一般應裝設刀開關和自動開關；負荷較小的分路，可用負荷開關或刀熔開關或帶滅

41、弧罩的刀開關和熔斷器作分路的控制和保護；對負荷不大、操作頻繁、需遠距離操作的線路，采用接觸器。（3） 確定配電屏進線的控制保護方案。根據(jù)出線數(shù)的多少，各出線的控制、保護方式和配電變壓器容量的大小，確定配電屏的進線及控制、保護方案。分路較多、變壓器容量較大時。應裝設總刀開關和總自動開關；分路較少，變壓器容量較小時。可用刀開關和熔斷器做總開關和總保護。配電變壓器容量較小，低壓線路較短，分路較少且未裝設漏電保護開關時，應裝設帶有或配有漏電保護的總自動開關。若分路都裝有漏電保護開關，總自動開關可不舍漏電保護裝置。此外，系統(tǒng)接線應有一定的靈活性，以便于檢修和保障生產(chǎn)的正常運行。還應力求接線簡單，操作方便

42、、安全。7.3成套配電裝置電氣參數(shù)的選擇校驗當高壓開關柜的型號和一次電路方案確定以后，開關柜中所裝電器元件的型號也就基本確定。下一步就是對技術參數(shù)進行選擇和校驗，有些高壓配電設備，廠家配套生產(chǎn)，選擇時，只需按配電箱所給技術參數(shù)選擇和校驗。低壓配電屏的型號和一次電路方案確定過以后主要電氣就基本確定。電氣參數(shù)的選擇主要根據(jù)額定電流和分段能力選擇。第8章 內(nèi)部過電壓及保護8.1內(nèi)部過電壓產(chǎn)生的原因電力系統(tǒng)在運行過程中，由于斷路器操作和接地短路等，引起系統(tǒng)的某些參數(shù)發(fā)生變化，使電系統(tǒng)有一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)。在過渡過程中，系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量振蕩、互相轉換和種新分布，可能在某些設備上或全系統(tǒng)中出現(xiàn)過壓。

43、內(nèi)部過電壓能量來于系統(tǒng)本身，其大小與電網(wǎng)電壓基本成正比，一般額定電壓的2.54倍，最大不超過相電壓的7倍。內(nèi)部過電壓根據(jù)產(chǎn)生的原因可分為操作過電壓、電弧接地過電壓及諧振過電壓等幾種。8.1.1操作過電壓切斷空載線路或并聯(lián)電容器組時，如果斷路器熄滅小電弧的能力差，導致電弧在觸頭之間多次重燃，可能引起電感電容回路的振蕩過程，從而產(chǎn)生過壓。切斷電感性負荷時，由于斷路器強制熄弧，隨著電感電流的遮斷，電感中的磁能將轉化電能，會使電感性電路產(chǎn)生很高的感應電勢，及過電壓。在中性點不接地或經(jīng)消弧圈接地的系統(tǒng)中，切斷空載線路或電感負荷所出現(xiàn)的最大操作過電壓一般不超過3.5倍。切斷空載變壓器時，由于變壓器的激磁電

44、流較小，如斷路器滅弧能力強時，可能在電流未過零時被強迫切斷，出現(xiàn)截流現(xiàn)象，使變壓器繞組中的電磁能量轉化為電能，從而產(chǎn)生很高的過電壓。過電壓數(shù)值的大小與斷路器的結構、回路參數(shù)、中性點接地方式、變壓器接線和構造等因素有關。在中性點接地的電力網(wǎng)中，切斷110kv330kv空載變壓器時的過電壓一般不超過3倍相電壓。中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的35kv110kv電力網(wǎng)中，切斷空載變壓器的過電壓一般不超過4倍相電壓。8.1.2電弧接地過電壓中性點對地絕緣的電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障時，在接地點若產(chǎn)生不穩(wěn)定的電弧，電弧就會發(fā)生時斷時續(xù)的現(xiàn)象。由于系統(tǒng)存在電感和電容，這種間歇性電弧，將導致多次重復的電磁振蕩，在非故障和故障相上產(chǎn)生嚴重的電弧接地過電壓。這種過電壓一般不超過3倍相電壓，個別可達3.5倍相電壓。8.1.3諧振過電壓電力系統(tǒng)中所有回路都包含著電容和電感，當這些參數(shù)組合不利時，由于某種原因，可能引起諧振，此時出現(xiàn)的過電壓稱為諧振過電壓。在中性點不接