住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文題 目： 某住宅小區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名： 崔 文 兵 學(xué) 號(hào)： 091410209 指導(dǎo)老師： 劉 豪 完成時(shí)間： 2014年5月19日 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要本次所設(shè)計(jì)的課題是某住宅小區(qū)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該供電系統(tǒng)是有兩個(gè)配電室和一個(gè)開(kāi)閉所組成的住宅小區(qū)專用的降壓變電系統(tǒng)，具有10kV和380V兩個(gè)電壓等級(jí)，10kV一側(cè)接與110kV變電站的10kV母線，380V主要用于小區(qū)用戶的用電。本次所設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)是非常重要的，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個(gè)住宅小區(qū)的供電，所以可靠性要求很高。所以這次設(shè)計(jì)必

2、須考慮到供電系統(tǒng)的安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。本說(shuō)明書通過(guò)對(duì)變電站的主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，主要電氣設(shè)備型號(hào)和參數(shù)的確定，電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，備用電源的自動(dòng)投入設(shè)計(jì)，無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，防雷和過(guò)電壓保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)較為詳細(xì)地完成了電力系統(tǒng)中變電站的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)論文是以我國(guó)現(xiàn)行的各有關(guān)規(guī)范規(guī)程等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，所設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，根據(jù)任務(wù)書提供原始資料，參照有關(guān)資料及書籍，對(duì)各種方案進(jìn)行比較而得出。關(guān)鍵詞配電室，短路計(jì)算，無(wú)功補(bǔ)償，備用電源投入1河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論AbstractThe design of this residential area is the subje

3、ct of the preliminary design of 10kV power supply system, the power distribution system, there are two rooms and an opening and closing a residential area consisting of a dedicated step-down transformer system with 10kV and 380V 2 a voltage, 10kV and 110kV substation side of the access bus 10kV, 380

4、V electricity mainly for residential users. The power supply system designed is very important, if the system is broken, the entire residential area will affect the power supply, so the high reliability requirements. Therefore, the design must take into account the power system security, reliability

5、 and economy. This manual wiring through the main substation design, short circuit current calculation, the main electrical equipment to determine the model and parameters, electrical equipment, the dynamic thermal stability test, automatic backup power supply design, reactive power compensation des

6、ign, lightning protection and over voltage protection Device completed in detail the design of substations in power system. This design thesis is based on our current norms of order and other relevant technical standards as the basis, the design is a preliminary design, according to mandate of the o

7、riginal book to provide information, reference information and books, to compare the various programs which have come. Keywords Distribution room, Short-circuit calculation, Reactive power compensation, Backup Power Input1河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目錄1 緒論11.1 課題背景11.2 設(shè)計(jì)的目的和基本要求11.3 論文研究的主要內(nèi)容22 負(fù)荷計(jì)算及主變壓器的選擇

8、32.1 負(fù)荷計(jì)算32.1.1 計(jì)算負(fù)荷的意義及計(jì)算目的32.1.2 電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電的要求32.1.3 確定計(jì)算負(fù)荷系數(shù)42.1.4 求計(jì)算負(fù)荷的方法42.1.5 負(fù)荷資料52.2 主變的選擇62.2.1 主變壓器的選擇原則62.2.2 主變臺(tái)數(shù)的確定62.2.3 主變壓器容量的確定72.2.4 主變壓器型號(hào)的確定73 電氣主接線的設(shè)計(jì)93.1 電氣主接線設(shè)計(jì)93.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性93.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的步驟93.2 開(kāi)閉所及配電室位置和數(shù)量的設(shè)計(jì)103.2.1 電氣主接線的基本形式103.2.2 各接線的適用范圍103.3 供電系統(tǒng)主接線方案的設(shè)計(jì)124 短路電

9、流計(jì)算134.1 短路計(jì)算概述134.1.1 短路電流計(jì)算的目的144.1.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定144.1.3 短路電流的計(jì)算步驟154.2 短路電流的計(jì)算154.2.1 短路計(jì)算154.2.2 短路電流的計(jì)算165 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)205.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件205.1.1 按正常工作條件選擇205.1.2 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)215.2 各電氣設(shè)備選擇的原則225.2.1 斷路器的選擇原則225.2.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇原則235.2.3 電流互感器的選擇原則245.2.4 電壓互感器的選擇265.3 10kV側(cè)設(shè)備的選擇275.4 380V側(cè)設(shè)備的選擇295.5 成套配電裝置

10、305.5.1 高壓成套配電裝置305.5.2 低壓成套配電裝置305.6 母線選擇與校驗(yàn)315.6.1 母線的選擇315.6.2 母線校驗(yàn)316 防雷與接地336.1 變電所的防雷保護(hù)336.2 變電所的接地346.2.1 接地裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算346.2.2 變電所公共接地裝置的具體計(jì)算357 備用電源自動(dòng)投入377.1 自動(dòng)投入裝置377.2 自動(dòng)投入裝置的運(yùn)行37結(jié)論39參考文獻(xiàn)40致謝41附錄 配電室接線圖42III河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論1 緒論1.1 課題背景隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)供電質(zhì)量的要求日益提高。國(guó)家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造，拉動(dòng)內(nèi)需的發(fā)展

11、計(jì)劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所的建設(shè)迅猛發(fā)展。在城市人口集中、高樓大廈林立、用地十分緊張的情況下，城市的高低壓線路走廊受到限制，給城市高低壓網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和變電所建設(shè)帶來(lái)一定困難。農(nóng)村自身的特點(diǎn)也給農(nóng)網(wǎng)和變電所建設(shè)帶來(lái)一定困難。如何設(shè)計(jì)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所，是城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)、改造中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。 變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所，是電力系統(tǒng)中電能傳輸必不可少的環(huán)節(jié)，起著橋梁的作用。變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量，

12、就需要做到變電所整體的穩(wěn)定、可靠并采取相應(yīng)的措施提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量。變電所結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、新型建材的采用、施工裝備的更新、施工方法的改進(jìn)、代管理的運(yùn)用、隊(duì)伍素質(zhì)的提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地隨之不斷提高。變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié)，所以做好變電站的設(shè)計(jì)是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在根據(jù)電力系統(tǒng)和城市住宅小區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，擬在某地區(qū)新建10kV的變電站。1.2 設(shè)計(jì)的目的和基本要求隨著社會(huì)的發(fā)展，電能被日益廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常工作中。因?yàn)殡娔芸梢苑奖愕霓D(zhuǎn)化為其他形式的能源，例如：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等等；并且電能的輸送和分配易于實(shí)現(xiàn)

13、，可以輸送到需要它的任何工作場(chǎng)所和生活場(chǎng)所；電能的應(yīng)用規(guī)模也很靈活。以電作為動(dòng)力，可以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量，大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)提高電氣化程度，以電能代替其他形式的能源，是節(jié)約能源消耗的一個(gè)重要的途徑。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)貫徹國(guó)家個(gè)項(xiàng)方針政策，遵照有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。從整體出發(fā)，深入論證電源布置的合理性，論證其安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)此進(jìn)行必要的計(jì)算。尚需注意近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系，發(fā)電、輸電、變電工程的協(xié)調(diào)，并為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及以下一級(jí)電壓的系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。1.3 論文研究的主要內(nèi)容供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)電力用戶所處地理環(huán)境、地區(qū)供電條件、工藝和公用工程

14、設(shè)計(jì)所提用電負(fù)荷資料等進(jìn)行的。供電設(shè)計(jì)一般分為兩個(gè)階段，初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。初步設(shè)計(jì)階段主要落實(shí)供電電源及供電方式，確定供電系統(tǒng)方案；施工圖設(shè)計(jì)階段則依據(jù)初步設(shè)計(jì)方案具體繪制施工圖，選定電氣設(shè)備并編制概算。供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：按照工藝和公用工程設(shè)計(jì)所提供的用電設(shè)備資料，求計(jì)算負(fù)荷；根據(jù)負(fù)荷等級(jí)和計(jì)算負(fù)荷，選定供電電源、電壓等級(jí)和供電方式；確定功率因數(shù)及補(bǔ)償措施；根據(jù)環(huán)境和計(jì)算負(fù)荷，選擇變電所位置、變壓器數(shù)量和容量；確定變配電所主接線和戶外高壓配電方案；選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備及配電網(wǎng)路載流導(dǎo)體截面；繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)整定計(jì)算；確定高壓變配電所的的控制和調(diào)度方式；防雷設(shè)計(jì)和接地設(shè)計(jì)；繪

15、制供電系統(tǒng)施工圖。 供電設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)工作，涉及內(nèi)容廣泛，要求設(shè)計(jì)人員不僅精通供電的基本原理和計(jì)算方法，熟悉高低壓電氣設(shè)備，還必須具備工藝、建筑、公用工程等方面的基本知識(shí)。本論文主要以電力用戶供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為主線，著重介紹供用電的基本原理工程計(jì)算方法、主要電氣設(shè)備選擇、供電設(shè)計(jì)方法。46河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 負(fù)荷計(jì)算及主變壓器的選擇2 負(fù)荷計(jì)算及主變壓器的選擇2.1 負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。對(duì)于各種類型的用戶，由于其供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和方法都是相同的，所以在工程實(shí)踐中根據(jù)不同的計(jì)算目的針對(duì)不同類型的負(fù)荷，總結(jié)出的各種負(fù)荷的計(jì)算方法具有普遍的意義。2.1.

16、1 計(jì)算負(fù)荷的意義及計(jì)算目的計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的用電設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷。這個(gè)負(fù)荷是設(shè)計(jì)是作為選擇電力系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開(kāi)關(guān)電器及互感器等的額定參數(shù)依據(jù)，所以非常重要。 根據(jù)原始資料正確估計(jì)住宅小區(qū)所需的電力和電量是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。估算的準(zhǔn)確程度，影響電力設(shè)計(jì)的的質(zhì)量，如果估算過(guò)高，將增加供電設(shè)備的容量，使小區(qū)電網(wǎng)復(fù)雜，浪費(fèi)有色金屬，增加初投資和運(yùn)行管理工作量。但如果估算過(guò)低，又會(huì)使小區(qū)投入使用后，使供電系統(tǒng)的線路及電氣設(shè)備由于承擔(dān)不了實(shí)際負(fù)荷電流而過(guò)熱，加速其絕緣的老化速度，降低使用壽命，增大電能損耗，影響供電系統(tǒng)的正?？煽窟\(yùn)行。 負(fù)荷計(jì)算主要包括

17、： 求計(jì)算負(fù)荷(也稱需用負(fù)荷)，目的是為了合理地選擇供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量和電器設(shè)備型號(hào)等； 算出尖峰電流，用與計(jì)算電壓波動(dòng)、電壓損失，選擇熔斷器和保護(hù)元件等； 算出平均負(fù)荷，用來(lái)計(jì)算電能需要量、電能損耗和選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置等。2.1.2 電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電的要求 根據(jù)用電設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對(duì)人身和設(shè)備安全的影響，電力負(fù)荷通?？煞譃槿齻€(gè)等級(jí)。一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡，或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)，帶來(lái)極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者，屬于一級(jí)負(fù)荷：一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。二級(jí)負(fù)荷 中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂且需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，或大量產(chǎn)品報(bào)廢、重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)、造

18、成較大經(jīng)濟(jì)損失者，屬于二級(jí)負(fù)荷；二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)(如邊遠(yuǎn)地區(qū))，允許由一回專用架空線路供電。三級(jí)負(fù)荷 不屬于級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷即為三級(jí)負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，允許較長(zhǎng)時(shí)間停電可用單回線路供電。2.1.3 確定計(jì)算負(fù)荷系數(shù) 需要系數(shù)需要系數(shù)定義為 式(2.1) 式中，計(jì)算負(fù)荷的有功功率； 該用電設(shè)備的總額定容量。該系數(shù)反映的是計(jì)算負(fù)荷與設(shè)備組的額定容量關(guān)系。因此它與用電設(shè)備中設(shè)備的負(fù)荷率、設(shè)備的平均效率、設(shè)備的同時(shí)利用系數(shù)以及供電線路的效率等因素有關(guān)。利用系數(shù)利用系數(shù)定義為 式（2.2）式中，用電設(shè)備在最大負(fù)荷工作班消耗的平均功率； 該用電設(shè)備的總額定容量

19、。 形狀系數(shù)形狀系數(shù)定義為 =/ 式（2.3）式中，負(fù)荷的有效值。2.1.4 求計(jì)算負(fù)荷的方法常用的計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法、用ABC法單位產(chǎn)品耗電量法和單位面積功率法等。在實(shí)際工程供配電設(shè)計(jì)中，廣泛采用需用系數(shù)法。因此種方法計(jì)算簡(jiǎn)便，多用于方案估算、初步設(shè)計(jì)和全廠、大型車間變電所的施工設(shè)計(jì)。二項(xiàng)式法考慮了用電設(shè)備數(shù)量和大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響，因而一般用于低壓配電線、機(jī)械加工業(yè)的施工設(shè)計(jì)。利用系數(shù)法、ABC法，雖從理論分析來(lái)看，計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際，但目前累積的實(shí)用數(shù)據(jù)不多，在工程設(shè)計(jì)中仍未得到普遍采用。最后的兩種方法常用于方案估算。 需要系數(shù)是把設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)

20、系數(shù)，直接來(lái)計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡(jiǎn)便，因而廣泛使用。當(dāng)用電設(shè)備少而功率相差懸殊時(shí)，這種方法的計(jì)算結(jié)果往往偏小，所以不適用于低壓配電線路的計(jì)算，常用于計(jì)算變、配電所的負(fù)荷。 二項(xiàng)式法指計(jì)算負(fù)荷包括用電設(shè)備組的平均功率，同時(shí)考慮數(shù)臺(tái)大功率設(shè)備工作對(duì)負(fù)荷影響的附加功率。這種方法也比較簡(jiǎn)便但計(jì)算結(jié)果往往偏大，一般用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算。 利用系數(shù)法是采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，在考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的心的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷，這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際，適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算，但計(jì)算過(guò)程繁瑣，工程設(shè)計(jì)中仍不普遍

21、采用。除以上方法外，還有單位產(chǎn)品電量法、單位面積功率法、負(fù)荷密度法、ABC法、變量需要系數(shù)法等。這些方法有的只適用某些工業(yè)，有的使用數(shù)據(jù)不多，有的尚未推廣。2.1.5 負(fù)荷資料結(jié)合城鎮(zhèn)住宅小區(qū)建設(shè)的現(xiàn)狀和近期發(fā)展來(lái)看，沒(méi)有高層建筑，無(wú)須設(shè)置電梯，沒(méi)有中央空調(diào)或供熱設(shè)施，公共設(shè)施一般只考慮路燈的用電。小區(qū)商場(chǎng)可考慮安裝專用的變壓器，利于用電管理。所以城鎮(zhèn)小區(qū)用電負(fù)荷預(yù)測(cè)較為簡(jiǎn)單，主要考慮住宅用電即可。 單位面積法計(jì)算：綜合城鎮(zhèn)建設(shè)實(shí)際，近幾年小區(qū)內(nèi)的住宅面積可分為3類：100以下為小戶型，100130為中戶型，130以上為大戶型(天地樓或樓中樓)。據(jù)有關(guān)資料介紹，新建住宅內(nèi)居民按建筑面積50/負(fù)

22、荷密度計(jì)算，則小型住戶計(jì)算負(fù)荷為5kW，中型住戶計(jì)算負(fù)荷為6，大型住戶計(jì)算負(fù)荷為10。用需要系數(shù)法計(jì)算：居民用電的最大負(fù)荷出現(xiàn)在夏季1923時(shí)時(shí)間段用電負(fù)荷是用電設(shè)備容量的45，所以小型住宅的計(jì)算負(fù)荷取5kW，中型用戶計(jì)算負(fù)荷取6kW，大型住戶計(jì)算負(fù)荷取10kW，與單位面積法基本吻合。負(fù)荷功率因數(shù)：=0.92，則。本設(shè)計(jì)小區(qū)共有十二棟居民樓。每棟樓三個(gè)單元，樓高六層，每層兩戶，共432戶，根據(jù)相關(guān)資料，每戶負(fù)荷按10計(jì)算。三棟樓為一個(gè)整體，則三棟樓的總負(fù)荷為 =10×36×3=1080 查閱相關(guān)資料得知住宅小區(qū)的需要系數(shù)取本設(shè)計(jì)取=0.65,計(jì)算負(fù)荷小于5000的同期系數(shù)取

23、。此設(shè)計(jì)取同期系數(shù)為0.9。所以三棟樓=0.65×0.9×1080=631.8 ×=631.8×0.42kvar=265.4kvar2.2 主變的選擇2.2.1 主變壓器的選擇原則小區(qū)變壓器位置選擇1）要考慮設(shè)在負(fù)荷中心。這樣可減小低壓線路的供電半徑，降低線損，節(jié)約有色金屬等。   2）要考慮設(shè)備運(yùn)輸、安裝方便，及進(jìn)出線的安裝位置，可使施工方便，利于維護(hù)。   3）配電房或箱變應(yīng)為獨(dú)立建筑，最好不設(shè)在住宅樓內(nèi)。以免變壓器噪音影響住戶，且運(yùn)行安全，維護(hù)方便。主變?nèi)萘康倪x擇1）一般按變電所建成后51

24、0年的規(guī)劃負(fù)荷來(lái)進(jìn)行選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期1020年的負(fù)荷發(fā)展。2）根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)確定主變的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，保證用戶的級(jí)和級(jí)負(fù)荷，對(duì)于一般變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其他變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的60%80%。3）為了保證供電可靠性，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件的應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變的可能性。2.2.2 主變臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)原始資料，本變電室為住宅小區(qū)專用變電室，出線多，負(fù)荷輕，所以考慮每處配電所配置兩臺(tái)主變壓器，總共需要四臺(tái)主變壓器。可保證供電的可靠性，避免一處配電室或一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)影響

25、對(duì)用戶的供電。一至三號(hào)樓和四到六號(hào)樓采用兩臺(tái)變壓器互為備用，七至九號(hào)樓和十至十二號(hào)樓采用兩臺(tái)變壓器互為備用。2.2.3 主變壓器容量的確定隨著人們生活水平的提高，住宅面積逐漸增加，家用電器的普及并增多，特別是這幾年隨著空調(diào)、電熱水器、微波爐、電磁爐等大功率電器的普及，家庭用電量大大增加。   由負(fù)荷計(jì)算可知：每三棟樓的總負(fù)荷為考慮到互為備用，任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的的需要，即所以選擇容量為1000的電力變壓器。2.2.4 主變壓器型號(hào)的確定相數(shù)的確定變壓器的相數(shù)形式有單相和三相，主變壓器是采用三相還是單相，主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運(yùn)

26、輸條件等因素。規(guī)程上規(guī)定，當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，容量為300MW及以下機(jī)組單元連接主變壓器和330kV及以下的發(fā)電廠用變電站，一般選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來(lái)講投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大，而不作考慮。繞組數(shù)的確定繞組的形式主要有雙繞組、三繞組或更多繞組等型式。根據(jù)本變電所的條件，主要是把10kV電壓變?yōu)?80V。所以選擇雙繞組變壓器。繞組接線組別的確定變壓器的三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。對(duì)于10kV變電所，主變壓器一般采用常規(guī)接線。調(diào)壓方式的確定為了保證變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過(guò)變壓器的分接頭開(kāi)關(guān)切換，改變變壓器高壓部分繞組

27、匝數(shù)，從而改變變壓器高壓部分繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：不帶電切換，稱無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在% 以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá)30%。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，主要適用接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器和接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，要求母線電壓恒定時(shí)。本變電站選用有載調(diào)壓。冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。自然風(fēng)冷卻及強(qiáng)迫風(fēng)冷卻適用于中、小型變壓器；大容量變壓器一般采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。在水源充足的條件下，為壓縮占地面積，也可采用強(qiáng)迫油循環(huán)

28、水冷卻方式。根據(jù)上述對(duì)變壓器選擇的分析，在每個(gè)配電室中裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，采用常規(guī)接線。由于此配電室為住宅小區(qū)的配電室，故當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%，選擇變壓器為：，參數(shù)如表2.1。表2.1 變壓器參數(shù)型號(hào)額定容量額定電壓()阻抗電壓（%）空載損耗（）短路損耗（）空載電流（%）連接組別高壓低壓1000100.44.51700103000.7Yyn0河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣主接線設(shè)計(jì)3 電氣主接線的設(shè)計(jì)3.1 電氣主接線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主接線應(yīng)因地制宜地綜合分析各站的容量，負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中的地位等條件，依據(jù)國(guó)家有關(guān)政策及技術(shù)規(guī)范，正確確定主接線的形式，合

29、理選擇變壓器的容量，和結(jié)構(gòu)形式。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)原始資料進(jìn)行詳盡分析，關(guān)注電力市場(chǎng)化改革，對(duì)草擬的主接線方案進(jìn)行比較時(shí)，始終圍繞著可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間的協(xié)調(diào)，使主接線方案保證供電可靠和技術(shù)先進(jìn)，且最終又盡可能的滿足經(jīng)濟(jì)原則。3.1.1 電氣主接線設(shè)計(jì)的重要性電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。3.1.2 電氣主接線設(shè)計(jì)的步驟根據(jù)下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在分

30、析原始資料的基礎(chǔ)上，并依據(jù)主接線的設(shè)計(jì)原則從技術(shù)上論證各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，選出23各較佳的方案。對(duì)擬訂的23個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選出最好的方案。各主接線方案都應(yīng)該滿足系統(tǒng)和用戶對(duì)供電可靠性的要求，最后確定何種方案，要通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，選年運(yùn)行費(fèi)用最小的作為最終方案，當(dāng)然，還要兼顧到今后的擴(kuò)容和發(fā)展。對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等要求。1）可靠性：為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，要充分地做好調(diào)研工作，力求避免決策失誤，鑒于進(jìn)行可靠的定量計(jì)算分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分做好調(diào)查研究工作顯的

31、尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運(yùn)行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面，作出切合實(shí)際的決定。2）靈活性：電氣主接線的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在運(yùn)行、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下的運(yùn)行要求。在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備，并方便設(shè)備的安全措施，不影響電網(wǎng)正常運(yùn)行和對(duì)其他用戶的供電。3）經(jīng)濟(jì)性：方案的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。采用簡(jiǎn)單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。在投資初期回路數(shù)較少時(shí)，更有條件采用設(shè)備用量較少的簡(jiǎn)化接線。能緩裝的設(shè)備，不提前采購(gòu)裝設(shè)；在設(shè)備型式和額定參數(shù)的選擇上

32、，要結(jié)合工程情況恰到好處，避免以大代小，以高代低；在選擇接線方式時(shí)，要考慮到設(shè)備布置的占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)省配電裝置的征地費(fèi)用。3.2 開(kāi)閉所及配電室位置和數(shù)量的設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料及小區(qū)的地理位置，確定設(shè)計(jì)兩個(gè)配電室分布在小區(qū)的東西兩側(cè)。考慮到電纜的長(zhǎng)短會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)利益造成影響，決定設(shè)計(jì)一處開(kāi)閉所。這樣可保證供電的可靠性，安全性，經(jīng)濟(jì)性。3.2.1 電氣主接線的基本形式有匯流母線的主接線形式包括單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線接線、單母線分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為雙母線接線、雙母線分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線的形式。無(wú)匯流母線主要有單元接線、擴(kuò)大單元接

33、線、橋形接線、角形接線。3.2.2 各接線的適用范圍單母線制適用范圍：一般只適用于只有一回進(jìn)線的情況單母線制的可靠性和靈活性都較低，母線或連接于母線上的任一隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生事故或檢修時(shí)，都將影響全部負(fù)荷用電。單母線制如圖3.1所示。單母線分段制適用范圍：在兩回電源進(jìn)線的情況下，宜采用單母線分段制，母線分段開(kāi)關(guān)可采用分離開(kāi)關(guān)或斷路器，當(dāng)分段開(kāi)關(guān)需要帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置有要求時(shí)，應(yīng) 采用斷路器，否則可僅裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)雙回路同時(shí)供電時(shí)，母線分段開(kāi)關(guān)通常是打開(kāi)的，一條回路故障或一段母線故障將不影響另一段母線的正常供電。此外，檢修亦可采用分段檢修方式，不致使全部負(fù)荷供電中斷。單母線分段制中，正常

34、情況下，母線是“合”或是“分”，應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而定。在用戶系統(tǒng)中，一般采用“分”的方式。單母線分段的缺點(diǎn)是：某分段的母線、母線分段開(kāi)關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，電源只能通過(guò)一回進(jìn)線供電，供電率較低，從而使部分用戶停電；分段上進(jìn)行檢修時(shí)，該段重要用戶失去備用。單母線分段制如圖3.2所示。圖3.1 單母線制 (a) (b)圖3.2 單母線分段制（a）用隔離開(kāi)關(guān)分段；（b）用斷路器分段雙母線制適用范圍：對(duì)于特別重要的負(fù)荷，當(dāng)采用單母線分段制，可靠性仍不能滿足要求時(shí)，可考慮采用雙母線制。圖3.3為雙母線制接線圖，B1為工作母線，B2為備用母線，每一進(jìn)出線路經(jīng)一個(gè)斷路器和兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)接于雙母線上。雙母線制的

35、優(yōu)點(diǎn)有：輪流檢修母線而不致引起供電中斷；檢修任一母線隔離開(kāi)關(guān)僅使本回路斷開(kāi)；在工作母線發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)備用母線能迅速恢復(fù)供電。雙母線的缺點(diǎn)有：開(kāi)關(guān)數(shù)目增多，連鎖機(jī)構(gòu)復(fù)雜，切換操作繁瑣，造價(jià)高。圖3.3 雙母線制3.3 供電系統(tǒng)主接線方案的設(shè)計(jì)1#配電室主接線的設(shè)計(jì)方案：10kV側(cè)母線采用單母線分段接線形式。10kV母線I段接110kV變電站10kV母線I段，10kV母線II段接110kV變電站10kV母線II段。380V側(cè)母線采用單母線分段接線形式。回路：1#變壓器的回路數(shù)：9條，2#變壓器的回路數(shù)：9條。2#配電室主接線的設(shè)計(jì)方案：10kV側(cè)母線采用單母線分段接線形式。10kV母線I段接開(kāi)閉

36、所10kV母線I段，10kV母線II段接開(kāi)閉所10kV母線II段。380V側(cè)母線采用單母線分段接線形式?；芈罚?#變壓器的回路數(shù)：9條2#變壓器的回路數(shù)：9條。4 短路電流計(jì)算本章介紹短路電流的計(jì)算目的及計(jì)算的一般規(guī)定，并介紹工程設(shè)計(jì)中常采用的運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流的一般步驟。分別選取各母線上為短路點(diǎn)，計(jì)算各電源提供的短路電流，并以此考慮在各個(gè)短路情況下流過(guò)各斷路器的短路電流，并以流過(guò)的最大的短路電流來(lái)校驗(yàn)各個(gè)短路器，看是否滿足動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。若不滿足，則應(yīng)提高設(shè)備檔次或加限流電抗器。4.1 短路計(jì)算概述供電系統(tǒng)應(yīng)該正常地不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因

37、為發(fā)生短路故障而遭到破壞。所謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、運(yùn)行人員誤操作 、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。很大的短路電流通過(guò)電力線路時(shí)，在線路上會(huì)產(chǎn)生很大的電壓降，使系統(tǒng)的電壓水平驟降，影響電動(dòng)機(jī)及照明負(fù)荷的正常工作，甚至可能導(dǎo)致大量產(chǎn)品報(bào)廢、生產(chǎn)中斷、設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。嚴(yán)重的短路故障有可能使電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞，使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，進(jìn)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)解裂，甚至“崩潰”，引起大面積的停電，這是短路故障最嚴(yán)重的后果。供電系統(tǒng)中短路的類型與其電源的中性點(diǎn)是否接地有關(guān)。短路的基本類型分三相短路、

38、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。其中三相短路為對(duì)稱短路，其他為不對(duì)稱短路。在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常的運(yùn)行情況，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶的供電和電氣設(shè)備的正常工作。從電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況看，這些故障多數(shù)是由短路引起的，因此除了對(duì)電力系統(tǒng)的短路故障有一較深刻的認(rèn)識(shí)外，還必須熟練掌握電力系統(tǒng)的短路計(jì)算。按照傳統(tǒng)的計(jì)算方法有標(biāo)么值法和有名值法等。采用標(biāo)么值法計(jì)算時(shí)，需要把不同電壓等級(jí)中元件的阻抗，根據(jù)同一基準(zhǔn)值進(jìn)行換算，繼而得出短路回路總的等值阻抗，再計(jì)算短路電流等。這種計(jì)算方法雖結(jié)果比較精確。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 短路電流計(jì)算4.1.1 短路電流計(jì)算的

39、目的在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的主要有以下幾個(gè)方面：校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)需要計(jì)算三相短路電流；整定供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置需要計(jì)算三相短路電流；在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度時(shí)計(jì)算不對(duì)稱短路的短路電流值；校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流、短路容量；接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。4.1.2 短路電流計(jì)算的一般規(guī)定計(jì)算的基本情況1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)行；2）所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；4）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；5）應(yīng)考慮對(duì)短路電

40、流值有影響的所有的元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時(shí)才予以考慮。接線方式計(jì)算短路電流時(shí)所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式（即最大運(yùn)行方式），而不能僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式。計(jì)算容量按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本工程建設(shè)后510年）。 短路種類 一般按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相（或兩相）接地短路較三相短路情況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況進(jìn)行校驗(yàn)。短路計(jì)算點(diǎn)在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。

41、4.1.3 短路電流的計(jì)算步驟在工程設(shè)計(jì)中，短路電流的計(jì)算通常采用使用曲線法。步驟如下：選擇計(jì)算短路點(diǎn)；畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖；1）首先去掉系統(tǒng)中的所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件的電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗；2）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（一般取各級(jí)的平均電壓）；3）將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺電抗；4）繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)?；?jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)，為計(jì)算不同短路點(diǎn)的短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心的輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間的電抗，即轉(zhuǎn)移電抗；求計(jì)算電抗；(將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算)查運(yùn)算曲線查出各供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值；計(jì)算無(wú)限

42、大容量的電源供給的短路電流周期分量；計(jì)算短路電流周期分量有名值。4.2 短路電流的計(jì)算4.2.1 短路計(jì)算 電力系統(tǒng)的阻抗電力系統(tǒng)的電阻相對(duì)于電抗來(lái)說(shuō)很小，可以不計(jì)。其電抗可有變電所饋線出口斷路器的斷流容量來(lái)估算，將斷路器的斷流容量看做是系統(tǒng)的極限短路容量，則電力系統(tǒng)的電抗為 式（4.1）式中，電力系統(tǒng)饋電線的短路計(jì)算電壓； 系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量。為了便于計(jì)算短路回路的總阻抗，免去阻抗換算的麻煩，此式中的可直接采用短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓；可以查閱相關(guān)手冊(cè)，產(chǎn)品樣本等。如果只有斷路器的開(kāi)斷電流的數(shù)據(jù)，其斷流容量=，為斷路器的額定電壓。電力變壓器的阻抗1）變壓器的電阻。可由變壓器的短路損耗來(lái)近似

43、計(jì)算，即 式（4.2）式中，為短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓；為變壓器的額定容量；為變壓器的短路損耗。2）變壓器的電抗?？捎勺儔浩鞯亩搪冯妷簛?lái)近似計(jì)算，即 式 （4.3）式中，為變壓器的短路電壓百分值，3）電力線路的阻抗：線路的電阻?？捎蓪?dǎo)線或電纜的單位長(zhǎng)度電阻值求得，即 式（4.4） 式中，為導(dǎo)線或電纜的單位長(zhǎng)度電阻，為線路長(zhǎng)度。線路的電抗?？捎蓪?dǎo)線或電纜的單位長(zhǎng)度電抗值求得，即 = 式（4.5） 式中，為導(dǎo)體或電纜的單位長(zhǎng)度電抗。 可按表4.1取平均值。表4.1 電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值 線路結(jié)構(gòu)線路電壓35kV及35kV以上6至10kV220/380V架空線路0.400.350.32電纜線

44、路0.120.08 0.066電抗器的阻抗，由于電抗器的電阻很小，因此只需計(jì)算其電抗值，即 式（4.6）式中，為電抗器的電抗百分值；為電抗器的額定電壓；為電抗器的額定電流。4.2.2 短路電流的計(jì)算110kV變電站出口斷路器的斷流容量為。短路計(jì)算電路如圖4.1所示。求1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（）。計(jì)算短路回路中各元件的電抗和總電抗。電力系統(tǒng)的電抗：查表4.1得，可得電纜線路的電抗為畫出1點(diǎn)的等效電路圖，如圖4.2所示。圖4.1 短路計(jì)算電路圖圖4.2 1點(diǎn)的等效電路圖其短路回路的總阻抗為計(jì)算1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。三相短路電流周期分量的有效值為三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為三相短路沖

45、擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值為三相短路容量為求k2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（）。計(jì)算短路回路中各元件的電抗及總電抗。電力系統(tǒng)的電抗為電纜線路的電抗為 電力變壓器的電抗，由表2-1可查出該變壓器的，所以電力變壓器 的電抗為畫出k2點(diǎn)的等效電路圖，如圖4.3所示。圖4.3 k2點(diǎn)的等效電路圖其短路回路總電抗為三相短路電流周期分量的有效值為三相電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值為三相短路容量為短路計(jì)算表如表4.2所示。表4.2 短路計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（）三相短路容量（）8.828.828.8222.4913.32160.4050.3250.325

46、0.3292.5954.8534.86河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 5 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇條件包含了兩大部分：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流）選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同的電氣設(shè)備的特點(diǎn)而提出的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目。5.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件盡管電力系統(tǒng)中各種電器的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求確是一致的。電氣設(shè)備要可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來(lái)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。5.1.1 按正常工作條件選擇額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電

47、壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選的電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的1.11.15倍，一般不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇，即 式(5.1) 額定電流電氣設(shè)備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。 應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 式(5.2)由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器的額定電流的1.05倍；若變壓器有

48、可能過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的；母線分段電抗器應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%-80%；出線回路的除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。本設(shè)計(jì)著重考慮溫度對(duì)電氣設(shè)備的影響。5.1.2 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn) 當(dāng)短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，將產(chǎn)生熱效應(yīng)及點(diǎn)動(dòng)力效應(yīng)，因此，必須對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。

49、 熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，以通過(guò)電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即 式(5.3)式中，三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值； 等值時(shí)間； 制造廠規(guī)定的在秒內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流；為與相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。因此各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許電流的幅值或

50、最大有效值表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過(guò)上述電流時(shí)，不致因?yàn)殡妱?dòng)力的作用而損壞。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 或 式(5.4) 式中，三相短路時(shí)沖擊電流幅值； 三相短路時(shí)的最大有效值電流。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：1）用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷器時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；3）裝設(shè)在電壓互感器回路的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。短路計(jì)算條件作校驗(yàn)用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。1）容量及接線；2）短路類型；3）短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 和相應(yīng)斷器的全開(kāi)斷時(shí)間 之和，即 = + 式(5.5) 一般取保護(hù)裝置的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這是考慮到主保護(hù)有死區(qū)或拒動(dòng)，是指對(duì)斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時(shí)間段。顯然，包括兩個(gè)部分，即 = 式(5