中南大學(xué)電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計

1、 電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計 某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)設(shè)計 姓名： 班級： 學(xué)號： 目 錄 一概述 . 3 1. 設(shè)計目的 . 3 2. 設(shè)計內(nèi)容 . 3 3. 設(shè)計要求 . 3 二、設(shè)計基礎(chǔ)資料 .4 1. 生產(chǎn)任務(wù)及車間組成. 4 2. 設(shè)計依據(jù) .4 3. 供用電協(xié)議 . 5 4. 本廠負(fù)荷性質(zhì).6 5. 自然條件. 6 三、主變壓器及主接線設(shè)計.71. 各電壓等級的合計負(fù)載及類型 .7 2. 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計 .10 3. 工廠總降壓變電所的位置 .10 4. 主變壓器的選擇 .11 5. 接地方式.12 6. 型式的確定.12 7. 主接線設(shè)計.12 四、短路電流計算 .13 1. 繪

2、制計算電路 .13 2. 確定短路計算基準(zhǔn)值 .14 3. 用于設(shè)備選擇的短路電流計算 . 15五、電氣設(shè)備選擇 . 171. 電氣設(shè)備選擇的一般條件 . 17 2. 斷路器和隔離開關(guān)選擇 . 18 3. 導(dǎo)線的選擇 . 20 4. 限流電抗器的選擇 . 22 5. 電壓互感器的選擇 . 22 6. 電流互感器的選擇 . 22 7. 高壓熔斷器的選擇 . 23 8. 消弧線圈的選擇 . 23 六、課程設(shè)計體會及建議 . 23 參考文獻(xiàn) . 24附錄 . 24 短路電流計算書 . 24 附圖：某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)電氣主接線圖（#2 圖紙） . 28 某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)設(shè)計說明書 一、概

3、述 1. 設(shè)計目的 1) 復(fù)習(xí)和鞏固電氣工程基礎(chǔ)課程所學(xué)知識 2) 培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力 3) 學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計的基本原理和設(shè)計方法 2. 設(shè)計內(nèi)容 1) 主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷的大小、類型，選擇主變壓器的容量、臺數(shù)、型式、電壓等級、調(diào)壓方式等。2) 電氣主接線設(shè)計：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性3) 短路電流計算：不同運行方式（大、小、主）、短路點與短路類型4) 主要電氣設(shè)備的選擇：斷路器、隔離開關(guān)、母線及支撐絕緣子、限流電抗器、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、消弧線圈5) 編寫“××變電所電氣部分設(shè)計”說明書，繪制電氣主接線圖（2圖紙）6) 參加課程設(shè)計

4、答辯：課設(shè)的收獲、體會，回答質(zhì)疑3. 設(shè)計要求 1) 負(fù)荷計算；2) 工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇；3) 工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計；4) 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計；5) 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算；6) 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計；7) 變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇；8) 繼電保護(hù)裝置及二次結(jié)線的設(shè)計；9) 變電所防雷裝置設(shè)計（選做）。二、設(shè)計基礎(chǔ)資料 1. 生產(chǎn)任務(wù)及車間組成1) 本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模 本廠主要承擔(dān)全國冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛造、鉚焊、毛坯件為主體，生產(chǎn)規(guī)模為：鑄鋼件1萬噸、鑄鐵件3千噸、鍛件1千噸、鉚焊件2千5百噸。2) 本廠車間

5、組成（1） 鑄鋼車間；（2）鑄鐵車間；（3）鍛造車間；（4）鉚焊車間；（5）木型車間及木型庫；（6）機(jī)修車間；（7）砂庫；（8）制材場；（9）空壓站；（10）鍋爐房；（11）綜合樓；（12）水塔；（13）水泵房；（14）污水提升站等，各車間位置見全廠總車間布置圖，如圖1所示。 （1）（2）（8）（5）（13）（4）（6）（9）（3）（7）（10）（12）（14）N圖1 全廠總平面圖（11）2. 設(shè)計依據(jù)1) 設(shè)計總平面布置圖如圖1所示2) 全廠各車間負(fù)荷計算表如下（表1、表2）表1 各車間380V負(fù)荷序號車間或用電單位名稱設(shè)備容量（kW）計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量備注（kW）（kVar）（kVA

6、）（1）No.1變電所1鑄鋼車間28000.40.651.1720.9（2）No.2變電所1鑄鐵車間9000.40.71.0220.92砂庫1000.70.61.33（3）No.3變電所1鉚焊車間13000.30.451.9810.921水泵房330.750.80.75（4）No.4變電所1空壓站3700.850.750.8812機(jī)修車間1400.250.651.173鍛造車間2200.30.551.524木型車間1800.350.61.335制材場250.280.61.336綜合樓250.911（5）No.5變電所1鍋爐房3200.750.80.75122水泵房300.750.80.753倉

7、庫（1、2）88.120.30.651.174污水提升站200.650.80.75表2 各車間6kV負(fù)荷序號車間或用電單位名稱設(shè)備容量（kW）計算負(fù)荷說明（kW）（kVar）（kVA）1電弧爐212500.90.870.572工頻爐22500.80.90.483空壓機(jī)23200.850.850.623. 供用電協(xié)議 工廠與電業(yè)部門所簽訂的供用電協(xié)議主要內(nèi)容如下：（1）工廠電源從電業(yè)部門某220/35kV變壓所，用35kV雙回架空線引入本廠，其中一個作為工作電源，一個作為備用電源，兩個電源不并列運行，該廠變所距廠東側(cè)9公里。（2）供電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù)表3 區(qū)域變電所35kV母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行方

8、式短路容量說明最大運行方式最小運行方式 供電系統(tǒng)如下圖（圖2）所示：區(qū)域降壓變電所 220/35kV本廠總降壓變電所 （待設(shè)計）d(3)d(3)l=9km =0.4/km（同上）圖2 供電系統(tǒng)圖（3）電業(yè)部門對本廠提出的技術(shù)要求² 區(qū)域變電所35kV配出線路定時限過流保護(hù)裝置的整定時間為2秒，工廠“總降”不應(yīng)大于1.5秒；² 在總降壓變電所35kV側(cè)進(jìn)行計量；² 本廠的功率因數(shù)值應(yīng)在0.9以上。4. 本廠負(fù)荷性質(zhì)本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時數(shù)為6000小時，屬于二級負(fù)荷。5. 自然條件1) 氣象條件（1）最熱月平均最高氣溫為30；（2）土壤中0.71米

9、深處一年中最熱月平均溫度為20；（3）年雷暴日為31天；（4）土壤凍結(jié)深度為1.1米；（5）夏季主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)。2) 地質(zhì)及水文條件 根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢平坦，地層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.85.3米，地耐壓力為20噸/平方米。三、主變壓器及主接線設(shè)計 1. 各電壓等級的合計負(fù)載及類型 (1) 電壓等級 待建變電所的電壓等級為 220kV/35kV/6kV/380V。 (2) 合計負(fù)載及類型 表1 各車間380V負(fù)荷序號車間或用電單位名稱設(shè)備容量（kW）計算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量備注（kW）（kVar）（kVA）（1）No.1變電所1鑄鋼車間2800

10、0.40.651.1711201310.41723.120.9（2）No.2變電所1鑄鐵車間9000.40.71.02360514.3367.220.92砂庫1000.70.61.3370116.793.1（3）No.3變電所1鉚焊車間13000.30.451.98390772.2866.710.921水泵房330.750.80.7524.818.631（4）No.4變電所1空壓站3700.850.750.88314.5276.8419.310.92機(jī)修車間1400.250.651.17354153.83鍛造車間2200.30.551.5266100.31204木型車間1800.350.61.

11、336383.81055制材場250.280.61.3379.311.76綜合樓250.91122.522.522.5（5）No.5變電所1鍋爐房3200.750.80.7524018030010.922水泵房300.750.80.7522.516.928.13倉庫（1、2）88.120.30.651.1726.430.940.64污水提升站200.650.80.751317.316.3表2 各車間6kV負(fù)荷序號車間或用電單位名稱設(shè)備容量（kW）計算負(fù)荷說明（kW）（kVar）（kVA）1電弧爐212500.90.870.5722501282.52586.22工頻爐22500.80.90.48

12、400192444.43空壓機(jī)23200.850.850.62544337.3640本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有：有功功率： ，為需要系數(shù)無功功率： 視在功率： 總的有功計算負(fù)荷為： ，K為同時系數(shù) 總的無功計算負(fù)荷為： 總的示載負(fù)荷為： No.1變電所計算示例： 380V低壓側(cè)計算負(fù)荷為 6K/380V變壓器功率損耗為 6kV高壓側(cè)計算負(fù)荷為 同理，算出其他變電所6kV高壓側(cè)的負(fù)荷，與各車間6kV負(fù)荷列表如下：序號車間或用電單位名稱計算負(fù)荷（kW）（kVar）（kVA）1No.1變電所1031.31272.51637.92No.2變電所397.3609.1727.23No.3變電

13、所385.4760852.14No.4變電所467.1520.1699.15No.5變電所277.2267.1384.96電弧爐22501282.52586.27工頻爐400192444.48空壓機(jī)544337.3640所以35kV/6kV變壓器低壓側(cè)負(fù)荷為 變壓器損耗為 35kV/6kV變壓器高壓側(cè)負(fù)荷為 2.改善功率因數(shù)裝置設(shè)計工廠中由于有大量的電動機(jī)、電焊機(jī)及氣體放電燈等感性負(fù)荷，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運行性能、提供其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求時，則需考慮人工補(bǔ)償。要求工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.9，而由上面的計算可知=0.7

14、390.9，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9，這里取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.739提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容容量為： 取2400kvar綜合考慮，采用柜式并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，可選用TBB6-3000/100AK型號。其額定容量為3000kVar，單臺容量為100kVar，額定電壓為6kV，額定電流為262A。無功補(bǔ)償后 3.工廠總降壓變電所的位置1) 用戶變所所選址的選擇應(yīng)考慮以下原則： 1 盡量靠近負(fù)荷中心，減小配電所系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗  2 進(jìn)出線方便特別是采用架空進(jìn)出線，要考慮這一點  

15、60;3 接近電源側(cè)，對總變配電所特別要考慮這一點 4 不應(yīng)設(shè)在爆炸危險和有火災(zāi)危險的環(huán)境的正下方   2） 工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定，以左上點為原點，作一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸,然后測出各車間負(fù)荷點的坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 等，、等分別代表車間1、2等的功率，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： 按比例在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置表3.1所示。表3.1各車間負(fù)荷點的坐標(biāo)位置車間號1234567有功負(fù)荷（kw）377036066390633570X()3.779.93.211.15.94.2Y()5.35.30

16、.80.72.80.47.3車間號891011121314有功負(fù)荷（kw）7858.524022.524.822.513X()10.86.41.013.10.80.87Y()5.31.68.51.070.48.2 將電弧爐和工頻爐歸為鑄鋼車間，空壓機(jī)歸為空壓站。由計算結(jié)果可知，x=4.3，y=4.5,工廠的負(fù)荷中心在1號廠房中心的東北方向附近（參考以下圖1）?？紤]的方便進(jìn)出線及周圍負(fù)荷情況，決定在1號廠房的東北側(cè)修建工廠總降壓變電所。變電所（1）（2）（8）（5）（13）（4）（6）（9）（3）（7）（10）（12）（14）N圖1 全廠總平面圖（11）4.主變壓器的選擇 (1) 臺數(shù)的選擇 選

17、用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。(2) 容量的選擇 對于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在設(shè)計及過負(fù)荷能力后的允許時間內(nèi)，能保證全部負(fù)荷的 60%70%. ,當(dāng)一臺停運時，另一臺則承擔(dān) 3.4MVA4.0MVA。故選兩臺4MVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 (3) 校驗變壓器的負(fù)荷 變壓器的負(fù)荷率 由負(fù)荷校驗可知，變壓器選擇合理。(4) 校驗事故情況下的過載能力 一臺主變壓器停運 考慮到變壓器有一定的過負(fù)荷能力，自然油循環(huán)的變壓器過負(fù)荷不應(yīng)超過50%，強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器過負(fù)荷不應(yīng)超過 30%，采用自然油循環(huán)，故該設(shè)計的過載能力滿足要求。 5.接地方式 我國 1

18、10kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y 連接；35kV 采用 Y 連接，其中 性點多通過消弧線圈接地。35kV 以下電壓變壓器繞組都采用連接。 6.型式的確定 減少電壓波動所以選擇有載調(diào)壓方式，主變壓器選用有載雙繞組變壓器。 故選擇主變壓器參數(shù)型式為S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器。 詳細(xì)參數(shù)如下： 7.主接線的設(shè)計 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50059-92 35110kV 變電所設(shè)計規(guī)范變電所的主接線， 應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)載性質(zhì)等條件確 定。并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要 求。按照以上要求對主接

19、線進(jìn)行選擇。 (1) 35kV 側(cè) 結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)，將以下兩種可靠性較高的方案列為備選方案： 方案一：單母線分段帶旁母接線 方案二：雙母線接線 表 35kV 側(cè)主接線方案比較 比較項目方案一 方案二 技術(shù)方面1. 簡單清晰、操作方便 2. 可靠性較差，未接旁母回路檢修仍需停電 3. 母線分段減少了故障或檢修時的停電范圍 1. 可靠性高、調(diào)度靈活 2. 易于擴(kuò)建為大中型變電所 3. 線路復(fù)雜，容易誤操作 經(jīng)濟(jì)方面1. 用母線分段斷路器兼作旁路短路器節(jié)省投資 2. 設(shè)備少、占地小設(shè)備多、配電裝置復(fù)雜 綜合以上分析，雖然雙母線接線的方案具有供電更可靠，調(diào)度更靈活，又 便于擴(kuò)建的優(yōu)點，但常常還需采取在斷

20、路器和相應(yīng)的隔離開關(guān)之間加裝電磁閉 鎖、機(jī)械閉鎖或電腦閉鎖等防止誤操作的安全措施，大大增加了投資，只在我 國大中型發(fā)電廠和變電站中廣泛使用。對于機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)，在滿足重要 負(fù)荷供電需求的同時應(yīng)考慮投資的經(jīng)濟(jì)性。綜上，35kV 側(cè)選用單母線分段帶旁母接線。 (2) 6kV 側(cè) 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)變電所有兩臺主變壓器時，610kV 側(cè)宜采用分段單母線。 線路為 12 回及以上時，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許聽見檢修斷路器時，可設(shè)置 旁路設(shè)施。當(dāng) 635kV 配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。 以下兩種方案作為備選方案： 方案一：單母線分段接線 方案二：單母線分段帶旁母接線 表 6kV

21、側(cè)主接線方案比較 比較項目方案一 方案二 技術(shù)方面1. 簡單清晰、設(shè)備較少 2. 可靠性、靈活性較差 3. 母線分段減少了故障或檢修時的停電范圍 1. 可靠性更 2. 檢修斷路器不用停電 3. 容易誤操作 經(jīng)濟(jì)方面設(shè)備少、投資小占地大、投資多 由以上分析可知，采用手車式高壓開關(guān)柜時，可不設(shè)置旁路設(shè)施，對供電 可靠性的影響不大。折中考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性，6kV側(cè)采用單母線分段接線。 4、 短路電流計算 工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計和行不僅要考慮正常運行狀態(tài)，還要考慮可能發(fā)生故障及非正常工作狀態(tài)。其中短路故障危害最大，短路的電流引起的電氣設(shè)備熱效應(yīng)和力效應(yīng)使設(shè)備損壞，電壓降落嚴(yán)重影響非故障元件的正常運行。但是

22、只要正確選擇電氣設(shè)備，滿足短路電流的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定要求，采取限制短路電流的措施就可以完全消除或減輕短路電流的危害。 進(jìn)行短路電流計算時要考慮供電系統(tǒng)的最大運行方式和最小運行方式。在最大運行式下，通過故障元件的短路電流值最大，作為選擇和校驗電氣設(shè)備的依據(jù)及繼電保護(hù)整定計算的依據(jù)；在最小運行方式下，通過保護(hù)安裝處的短路電流最小，可作為繼電保護(hù)校驗靈敏度的依據(jù)。 1、繪制計算電路，如下圖所示 2、確定短路計算基準(zhǔn)值1）設(shè)=100MVA，即高壓側(cè)=37kV，中壓側(cè)=6.3kV，低壓側(cè)，則 2）架空線路 查資料得，而線路全長為9km，故 3）電力變壓器 查S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三

23、相雙繞組電力變壓器的參數(shù)得，故 對于6KV出線線路的電阻，由于距離太短可以忽略不計。4） 變壓器 查S9-1000kVA/6/0.4kV 型配電變壓器的參數(shù)得，故 ； 3、用于設(shè)備選擇的短路電流計算當(dāng)時， 1）計算K1點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量 總阻抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 其他短路電流： 沖擊電流為 三相短路容量： 2) 計算K2點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值： 其他短路電流： 三相短路容量：3）計算K3（K-4相同）點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值： 其

24、他短路電流： 三相短路容量：4）計算K5（K-6、K-7相同）點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他短路電流： 三相短路容量：當(dāng)時， 計算與最大運行方式類似，計算結(jié)果列表如下：最大運行方式下 時短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk-12.052.052.055.233.10132k-26.076.076.0715.489.1766.2k-3/438.3938.3938.3997.8957.9726.6k-5/6/724.0224.0224.0261.2536.2716.69最小運行方式下時短路計算結(jié)果短路計算點三相短

25、路電流/kA三相短路容量/MVAk-11.881.881.884.792.84120.5k-25.805.805.8014.798.7663.3k-3/437.6937.6937.6996.1156.9126.1k-5/6/723.7423.7423.7460.5435.856.45五、電氣設(shè)備及其選擇1.電氣設(shè)備選擇的一般條件 電氣設(shè)備應(yīng)能滿足正常、短路、過電壓和特定條件下安全可靠的而要求，并力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。通常電氣設(shè)備選擇分三步，第一按正常工作條件 選擇，第二按短路情況檢驗其熱穩(wěn)定性和電動力作用下的動穩(wěn)定性，第三按實 際條件修正。同時兼顧今后的發(fā)展，選用性能價格比高，運行經(jīng)驗豐富、

26、技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備類型，以減少備品備件，也有利于運行、檢修等工作。 電氣設(shè)備選擇的一般原則為： 1) 應(yīng)滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展2) 應(yīng)滿足安裝地點和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核3) 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理4) 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種 5) 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致 6) 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下 選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn) 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下 保持正常運行。2.斷路器和隔離開關(guān)的選擇 高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電

27、器設(shè)備。待建變電站在選擇斷路器的過程中，盡可能采用同一型號斷路器，以減少備用件的種類，方便設(shè)備的運行和檢修。真空斷路器具有噪音小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確、動作快、適于開斷容性負(fù)荷電流等特點，因而被大量使用于 35KV 及以下的電壓等級中?？紤]到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運行維護(hù)和實現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，35KV 側(cè)和 6KV 側(cè)采用真空斷路器。 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求： 1. 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 2. 隔離開關(guān)

28、應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。 3. 隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。 (1)35kv側(cè)斷路器： 型號的選擇 SW2-35/1000額定電壓額定電流開斷容量額定開斷電流35KV1KA1500MVA24.8KA短路關(guān)合電流熱穩(wěn)定電流固有分閘時間合閘時間39.2KA24.8KA(4s)0.06s0.04s額定電壓 35kv35kv選擇斷路器的額定電壓 35kV 等于系統(tǒng)母線電壓 35kV。 按額定電流選擇 1000A 額定開斷電流 24.8KA2.05KA 短路關(guān)合電流 斷路器合閘于有潛伏性故障的線路時，經(jīng)歷一個先合后分的

29、操作循環(huán)，此時斷路器應(yīng)能可靠地開斷。在電壓額定時，能可靠關(guān)合、開斷的最大短路電流稱為額定關(guān)合電流，它是表征斷路器滅弧能力、觸頭和操動機(jī)構(gòu)性能的重要參數(shù)之一，用以下公式校驗： 選擇的斷路器的短路關(guān)合電流 26.2kA 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于短路電流的沖擊值 5.23kA，故滿足關(guān)合·定 所選的斷路器的全開斷時間（斷路器固有分閘時間+電弧持續(xù)燃燒時間）不大于 0.06s，所以滿足35kv電網(wǎng)合、分閘時間要求。 熱穩(wěn)定校驗 電氣設(shè)備一般由廠家提供了熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時間 t，熱穩(wěn)定的校驗式簡化為： 其中是熱效應(yīng)的等效時間，熱穩(wěn)定計算的等效時間等于四個時間之和，即繼電保護(hù)動作時間+斷路器固有分閘時間+斷路

30、器滅弧時間+非周期分量熱效應(yīng)的等效時間。因短路電流持續(xù)時間> 1s，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量決定，所以可不計非周期分量的影響。所選的斷路器的全開斷時間（斷路器固有分閘時間+電弧持續(xù)燃燒時間）不大于 0.06s，待建變電所后備保護(hù)動作時間取2s，所以熱效應(yīng)的等效時間2.06s。35kV 線路側(cè)熱效應(yīng)的等效時間為3s。代入公式滿足熱穩(wěn)定要求。 額定容量 所選的斷路器額定開斷容量 滿足要求。 操動機(jī)構(gòu)的選擇 斷路器的操動機(jī)構(gòu)分為電磁式、彈簧式、液壓式。液壓彈簧式幾種，各種類型的操動機(jī)構(gòu)都有一定的優(yōu)缺點。斷路器進(jìn)行合閘、分閘、重合閘操作，并保持在合、分閘狀態(tài)，這些功能 都是由操動機(jī)構(gòu)完成的。所以

31、，操動機(jī)構(gòu)是決定斷路器性能的關(guān)鍵部件之一，其好壞直接影響到斷路器的技術(shù)性能。型號簡單說明：S手動式.(2)35kv側(cè)隔離開關(guān)： 隔離開關(guān)的選擇與斷路器的選擇過程差不多，唯一的差別就是隔離開關(guān)沒有開斷電流的要求，不必校驗開斷電流，其他選擇項目與斷路器相同。采用型號GW2-35/600。額定電壓額定電流熱穩(wěn)定電流動穩(wěn)定電流操動機(jī)構(gòu)35KV600A14KA(5s)50KACS8-3（3）6kv側(cè)高壓開關(guān)柜：開關(guān)柜為三相設(shè)備，包括母線、斷路器、熔斷器、避雷器、電流互感器和電壓互感器及其完整的配線和其它必要的附件。高壓開關(guān)柜是以斷路器、開關(guān)等主要元件組成的成套配電裝置，它用于配電系統(tǒng)，作接受與分配電能之

32、用。這類裝置的各組成 元件，按主接線的要求以一定的順序布置在一個或幾個金屬柜內(nèi)，具有占地少，安裝、使用方便，適用于大量生產(chǎn)等特點，應(yīng)用廣泛。倒閘操作比較頻繁時，一般采用固定式開關(guān)柜。采用型號KYN28-12。開關(guān)柜主要技術(shù)參數(shù)序號名稱單位數(shù)據(jù)1額定電壓KV62最高工作電壓KV7.23額定電流A12504額定頻率Hz505額定短時耐受電流KA256額定峰值耐受電流KA807額定短時持續(xù)時間S48防護(hù)等級IP4X3. 導(dǎo)線的選擇 (1) 選擇原則： 發(fā)熱條件：導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。 載流量條件：按周圍環(huán)境溫度校正后的允許載流量不小于最大工作

33、電流。低壓配電線路由于線路短，電壓損耗也較小，導(dǎo)線截面主要按允許的載流量條件選取。 電壓損失條件:導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流時，產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運行時的允許的電壓損失。一般 10kV 及以下電壓等級的送電線路往往按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面，再按允許載流量、機(jī)械強(qiáng)度條件校驗。 經(jīng)濟(jì)電流密度條件：對 35kV 及以上高壓線路或 35kV 以下但距離長，電流大的線路者用此條件選擇機(jī)械強(qiáng)度條件：導(dǎo)線截面應(yīng)不小于其最小允許截面。 檢驗熱穩(wěn)定時，按公式:校驗動穩(wěn)定時，按公式，其中為母線材料允許應(yīng)力，為母線材料所受最大應(yīng)力。 盡量選同型號設(shè)備以便于維修。 (2) 35kV側(cè)母線選擇：1) 母線的材

34、料、截面形狀、布置方式 考慮到35kV側(cè)電流不大，為節(jié)省開支，采用矩形鋁母線平放。2) 截面選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：已知回路最大負(fù)荷利用小時數(shù)，查表得計算得，選擇型3) 熱穩(wěn)定校驗由于截面積小，不考慮趨膚效應(yīng)，因此校驗公式為當(dāng)導(dǎo)體短路前溫度取正常運行時的最高允許溫度70，鋁導(dǎo)體短路時發(fā)熱最高允許溫度為200時，鋁導(dǎo)體C值為87，取區(qū)域變電所35kV配出線路定時限過流保護(hù)裝置的整定時間2秒為短路時間，計算得符合要求4) 動穩(wěn)定校驗 根據(jù)GB50060 - 2008不同相帶電部分之間的安全凈距6kV為100mm、35kV為300mm，故相間中心線距為。截面系數(shù)硬鋁最大允許應(yīng)力由得，為避免導(dǎo)體自重而

35、過分彎曲，選擇跨距為2m。綜上，可采用LMY-40*4型號。4. 限流電抗器的選擇 限流電抗器的作用：限制短路電流 維持母線上的殘壓 母線短路電流超過了配電網(wǎng)饋線上斷路器的開斷能力，達(dá)到幾萬甚至十幾萬安時才需采取限制短路電流的措施，因此不選擇限流電抗器。 5. 電壓互感器的選擇 電壓互感器是一種特殊的變壓器，由一次繞組、二次繞組、鐵芯、接線端子和絕緣支持物等組成，一次繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)于被測電路的兩端，其絕緣等級與實際系統(tǒng)的電壓相對應(yīng)。二次繞組的額定電壓匝數(shù)較少，它可并聯(lián)儀表、繼電保護(hù)的電壓線圈，二次繞組的額定電壓一般為100V。采用JDJJ2-35型號。 6. 電流互感器的選擇 電流互感器是

36、一種特殊的變壓器，其一次繞組串聯(lián)在電力線路里，二次繞組接儀表和繼電器。其作用是將一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的二次電流(如 5A 和 1A)，以便于測量和保護(hù)。凡裝有斷路器的回路應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 電流互感器的選擇一般要求： 型式選擇：35kV 以下屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣或樹脂繞澆式。 額定電壓不應(yīng)低于裝設(shè)地點電路的額定電壓，額定一次電流不應(yīng)小于電 路中的計算電流。 用于電能計量的電流互感器準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 0.5 級。 為了保證互感器的準(zhǔn)確級，二次側(cè)負(fù)荷不應(yīng)大于相應(yīng)準(zhǔn)確級所規(guī)定的 額定容量。 校驗熱穩(wěn)定： 電流互感器的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)表示，熱穩(wěn)定校驗條件為： 35kV 側(cè)電流互感器采用LCWD

37、-35(L電流互感器 C瓷套式 W戶外 D帶差動保護(hù))，額定電流比600/5，熱穩(wěn)定倍數(shù)為65，動穩(wěn)定倍數(shù)為150。滿足選擇要求。7. 高壓熔斷器的選擇 為保護(hù)電壓互感器，必須在電壓互感器旁裝設(shè)高壓熔斷器。一般 35kV 及以下的電壓等級需要裝設(shè)高壓熔斷器。熔件的額定電流要大于工作電流，且留有充足的裕度以躲過變壓器勵磁涌流的影響。校驗斷流容量時，應(yīng)不小于短路容量。限流式熔斷器的額定電壓，應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符。 選擇高壓熔斷器型號為RW0-35。型號額定電壓額定電流最大切斷電流斷流容量作用RW0-3535KV0.5A14KA100MVA保護(hù)戶外電壓互感器8.消弧線圈的選擇 按我國有關(guān)的規(guī)定，在

38、 360kV 電力電網(wǎng)中，電容電流超過下列數(shù)值時，電力系統(tǒng)中性點應(yīng)裝設(shè)消弧線圈： (1) 360kV 電力網(wǎng)，30A (2) 10kV 電力網(wǎng)，20A (3) 3560kV 電力網(wǎng)，10A 由于主變采用dyn11接線組別，具有輸出電壓質(zhì)量高、中性點不漂移、防雷性能好等特點，35kv側(cè)不需要裝設(shè)消弧線圈，6kv側(cè)采用高壓開關(guān)柜也不需要裝設(shè)消弧線圈。六、課程設(shè)計體會及建議 (1) 課設(shè)完成的內(nèi)容和不足 在這次課設(shè)中，我認(rèn)真閱讀了很多資料和相關(guān)設(shè)計方案，真心感受到了參考文獻(xiàn)的重要性，大到整個供電系統(tǒng)的設(shè)計，小致某個變壓器的選型，都需要仔細(xì)翻閱資料認(rèn)真思考。此次課程設(shè)計中還有一個難題就是，用CAD繪圖，由于是本次設(shè)計才學(xué)習(xí)使用，很吃力，完成的不美觀。最終完成了課程設(shè)計任務(wù)書的大部分要求，熟悉了電力設(shè)計的基本步驟和相關(guān)規(guī)程。不足之處在于，對實際中變電站與區(qū)位因素的關(guān)系的理解不夠深入，沒有聯(lián)系某一特定地區(qū)的實際情況進(jìn)行設(shè)計，停留在理論設(shè)計階段，對很多用到的器件如高壓斷路器，隔離開關(guān)等都沒有實際使用接觸。 (2) 課設(shè)收獲 這一次課設(shè)是在寒假中零零碎碎的時間中完成的，不得不承認(rèn)很大程度上降低了效率，但同時也不斷地溫習(xí)課本、查資料，每天都有收獲，沒有像以前一樣學(xué)完一門課都忘得差不多了，反而對專業(yè)課程理解得更深刻了，知識點掌握的更牢了。課設(shè)題目給了我們一個明確的方