10KV工廠供電課程設(shè)計(jì)

PAGE《工廠供電》課程設(shè)計(jì)說明書 專業(yè)名稱：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)：092 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 日期：2012/12/09——2012/12/21工廠供電課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目10kv車間變電所設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師評(píng)語及成績指導(dǎo)教師簽名：年月日答辯評(píng)語及成績答辯教師簽名：年月日教研室意見總成績：教研室主任簽名：年月日PAGE摘要低壓變電所設(shè)計(jì)是依據(jù)國家規(guī)范以及二類負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求制定的設(shè)計(jì)方案及供電措施。在設(shè)計(jì)中，根據(jù)給定的電氣基礎(chǔ)資料，建立起適合自身生產(chǎn)和發(fā)展需要的變電所。在設(shè)計(jì)中完成了負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算、功率補(bǔ)償、一次接線設(shè)計(jì)、二次接線設(shè)計(jì)、接地裝置設(shè)計(jì)等工作。要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求提交設(shè)計(jì)計(jì)算書及說明書，并運(yùn)用AUTOCAD制圖軟件繪制相應(yīng)設(shè)計(jì)圖。同時(shí)在設(shè)計(jì)中采用并聯(lián)電容器的方法來補(bǔ)償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時(shí)提高了供電電壓的質(zhì)量。從而使整個(gè)供電系統(tǒng)更具有其可靠性和靈活性。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》及GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)。做到“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的基本要求。并處理好局部與全局、當(dāng)前與長遠(yuǎn)利益的關(guān)系，以便適應(yīng)今后發(fā)展的需要，同時(shí)還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問題。關(guān)鍵詞：變電所；無功補(bǔ)償；AUTOCAD

目錄TOC\o"1-2"\u1課題描述 11.1設(shè)計(jì)要求 11.2設(shè)計(jì)依據(jù)： 12工廠負(fù)荷計(jì)算及配電系統(tǒng)的確定 32.1工廠負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算 32.2各個(gè)車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表 32.3各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表 42.4全廠負(fù)荷 52.5功率補(bǔ)償 53變壓器選型 54變電所位置和型式選擇 64.1確定變電所位置 64.2負(fù)荷中心的確定 65短路電流計(jì)算 75.1k-1點(diǎn)短路等效電路圖 75.2k-2點(diǎn)短路等效電路圖 86.系統(tǒng)主接線圖 96.1電氣主接線的確定 107.一次設(shè)備選擇 107.1高壓斷路器的選擇 107.2高壓隔離開關(guān)的選擇 107.3導(dǎo)線和電纜選擇 108防雷與接地 118.1防雷設(shè)備 118.2架空線的防雷措施 118.3接地與接地裝置 11總結(jié) 12參考文獻(xiàn) 14PAGE11課題描述工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。低壓變電所設(shè)計(jì)是依據(jù)國家規(guī)范以及二類負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求制定的設(shè)計(jì)方案及供電措施。在設(shè)計(jì)中，根據(jù)給定的電氣基礎(chǔ)資料，建立起適合自身生產(chǎn)和發(fā)展需要的變電所。在設(shè)計(jì)中完成了負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算、功率補(bǔ)償、一次接線設(shè)計(jì)、二次接線設(shè)計(jì)、接地裝置設(shè)計(jì)等工作。并運(yùn)用制圖軟件繪制相應(yīng)設(shè)計(jì)圖。同時(shí)在設(shè)計(jì)中采用并聯(lián)電容器的方法來補(bǔ)償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時(shí)提高了供電電壓的質(zhì)量。從而使整個(gè)供電系統(tǒng)更具有其可靠性和靈活性。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。1.1設(shè)計(jì)要求工廠供電中要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù),切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要,并做好節(jié)能環(huán)保工作,就必須達(dá)到以下基本要求:（1）安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求（3）優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足用戶對(duì)電壓和頻率的要求（4）經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)營費(fèi)用要低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗。此外，在工廠工作中，應(yīng)合理地局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)的關(guān)系，既要照顧當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。在計(jì)劃用電問題中就不能只考慮一個(gè)單位的局部問題，要有全局觀點(diǎn)。本課程的設(shè)計(jì)任務(wù)，，就是解決中小型工廠內(nèi)部的電能分配和供應(yīng)任務(wù)，并講述電氣照明，使我們初步掌握中小型工廠內(nèi)部供電系統(tǒng)和電氣照明系統(tǒng)運(yùn)行保護(hù)及其簡單的設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基本知識(shí)，為今后從事工廠供電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)：1、工廠總平面見附圖。2、工廠負(fù)荷情況：本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4800h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間8h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表所示。圖表1.1工廠平面圖圖表1.2個(gè)廠房功率負(fù)荷表廠房編號(hào)用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)2鑄造車間動(dòng)力202-4020.3~0.40.65~0.70照明7~120.7~0.91.03鍛壓車間動(dòng)力202~4020.2~0.30.60~0.65照明7~120.7~0.91.04金工車間動(dòng)力202~4020.2~0.30.60~0.65照明7~120.7~0.91.05工具車間動(dòng)力202~4020.2~0.30.60~0.65照明7~120.7~0.91.06電鍍車間動(dòng)力152~3020.4~0.60.70~0.80照明7~120.7~0.91.07熱處理車間動(dòng)力102~2020.4~0.60.70~0.80照明7~120.7~0.91.08裝配車間動(dòng)力102~2020.3~0.40.65~0.75照明7~120.7~0.91.09機(jī)修車間動(dòng)力102~2020.2~0.30.60~0.70照明4-70.7~0.91.010鍋爐房動(dòng)力102~2020.4~0.60.60~0.70照明3-40.7~0.91.01倉庫動(dòng)力52~1020.2~0.30.60~0.70照明3-40.7~0.91.0宿舍區(qū)照明202~4020.6~0.81.0

2工廠負(fù)荷計(jì)算及配電系統(tǒng)的確定2.1工廠負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率：無功功率：視在功率：計(jì)算電流：變壓器功率損耗:按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》及GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)。做到“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的基本要求。并處理好局部與全局、當(dāng)前與長遠(yuǎn)利益的關(guān)系，以便適應(yīng)今后發(fā)展的需要，同時(shí)還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問題。2.2各個(gè)車間符合計(jì)算結(jié)果表詳細(xì)計(jì)算符合見附頁一2.4全廠負(fù)荷P30=0.95（120+120+120+120+150+100+52.5+37.5+75+21.25+320+8+8+8+8+8+8+8+8+4.8+2.8+2.8)=1237.5kWQ30=0.97(122.4+159.6+159.6+159.6+112.5+88+69.8+49.9+99.75+28.26)=1018.1kvarS30=I30(1)=I30(2)=編號(hào)名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/A1鑄造車間動(dòng)力3000．30．71.029091.8————照明100．81．0080————小計(jì)210——9891.8134.32042鍛壓車間動(dòng)力3000．30．61.3390119.7————照明100．81．0080————小計(jì)310——98119.7154.72357金工車間動(dòng)力3000．30．61.3390119.7————照明100．81．0080————小計(jì)310——98119.7154.72356工具車間動(dòng)力3000．30．61.3390119.7————照明100．81．0080————小計(jì)310——98119.7154.72354電鍍車間動(dòng)力2000．50．71.02100102————照明100．81．0080————小計(jì)210——108102148.5225.73熱處理車間動(dòng)力2000．50．71.02100102————照明100．81．0080————小計(jì)210——108102148.5225.79裝配車間動(dòng)力2000．40．71.028081.6————照明100．81．0080————小計(jì)210——58.881.6120182.310機(jī)修車間動(dòng)力2000．30．71.026061.2————照明60．81．004.80————小計(jì)206——64.861.289.135.48鍋爐車間動(dòng)力2000．50．61.33100133————照明40．81．003.20————小計(jì)204——103.2133168.3255.85倉庫動(dòng)力800.30.61.332431.9————照明30.81．002.40————小計(jì)83——26.431.941.462.911宿舍區(qū)照明3000.71.002100210319.1總計(jì)動(dòng)力22191100.4972.6————照明404計(jì)入=0.8,=0.850.75880.32876.711207.61834.7圖表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表2.5無功功率補(bǔ)償無功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.7。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：=(tan-tan)=880.32[tan(arccos0.7)-tan(arccos0.92)]=523.08kvar選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評(píng)屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相結(jié)合，總共容量為84kvar5=420kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無功計(jì)算負(fù)荷=（826.71-420）kvar=406.71kvar，視在功率=969.7kVA，計(jì)算電流=1473.3A,功率因數(shù)提高為cos==0.908。圖表2.2無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.7880..32826.711207.61843.76.380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.908880..32406.71969.71473.3主變壓器功率損耗0.015=150.06=5810KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.908895..32464.711008.7583變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于1000KVA。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路對(duì)電能的損耗、電壓損耗和有色金屬的消耗量?，F(xiàn)在我國已能生產(chǎn)一些斷流能力更大和短路穩(wěn)定度更好的新型開關(guān)低壓電器如：DW15、ME等型低壓斷路器及其他電器，因此如車間負(fù)荷容量較大，負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，也可以選用單臺(tái)容量為1250-2000KVA的配電變壓器。這樣可以減少主變壓器的臺(tái)數(shù)及高壓開關(guān)電器和電纜等。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷，變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償后，視在功率為S’30(1)=。我們選擇兩臺(tái)油浸式變壓器，單臺(tái)額定容量為1000KVA型號(hào)為：S9-1000/10(6)。4變電所位置和型式選擇4.1確定變電所位置：變配電所所址選擇的一般原則：（1）盡量接近負(fù)荷中心，以降低供電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬損耗量。（2）進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。（3）接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。（4）設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。（5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫的場所，無法避免時(shí)，應(yīng)有防震和隔熱措施。（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。（7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常及水的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。（8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)的建筑物毗鄰時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。（9）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。4.2負(fù)荷中心的確定變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸，然后測出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，、、分別代表廠房1、2、3...10號(hào)的功率，設(shè)定（1.3，5.3）、（3.5，3.6）、（3.5，5.5）、（4.0，2.6）、（4.2，3.6）、（4.2，5.3）、（4.2，5.5）、（6.7，3.6）、（6.7，5.3）、（6.7，5.5），并設(shè)（1.2，1.2）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(,),其中P=+++=。因此仿照《力學(xué)》中計(jì)算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：（4-1） （4-2）把各車間的坐標(biāo)代入（1-1）、（2-2），得到=3.61，=3.60。變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸，然后測出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，P1，P2……P10分別代表廠房1、2、3...10號(hào)的功率，設(shè)定（1.3，5.3）、（3.5，3.6）、（3.5，5.5）、（4.0，2.6）、（4.2，3.6）、（4.2，5.3）、（4.2，5.5）、（6.7，3.6）、（6.7，5.3）、（6.7，5.5），并設(shè)（1.2，1.2）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(x，y)。因此仿照《力學(xué)》中計(jì)算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：解的x=6.07y=3.17變電所位置的選擇圖圖表4.1變電所位置的選定圖表4.1變電所位置的選定5短路電流計(jì)算5.1k-1點(diǎn)短路等效電路圖如下：電力系統(tǒng)電抗的計(jì)算已知斷路器的額定容量為Soc=500MVAX1=Uc12Soc=(10.5KV)2500MVA=0.22Ω2）電纜線路的電抗X2=X0l=0.35(Ω/KM)×6KM=2.1Ω3）計(jì)算其總電抗XK-1=X1+X2=0.22Ω+2.1Ω=2..32Ω計(jì)算三相短路電流及短路容量IK-1(3)=Uc1(XK-1)=10.5KV(×2.32Ω)=2.61KAI’’(3)=I(3)∞=IK-1（3）=2.61KAish(3)=2.55I’’(3)=2.55×2.61KA=6.66KAIsh(3)=1.51I’’(3)=1.51×2.61KA=3.94KASK-1(3)=Uc1IK-1(3)=×10.5KV×2.61KA=47.47MVA5.2k-2點(diǎn)短路等效電路圖如下：電力系統(tǒng)電抗的計(jì)算已知高壓斷路器的額定容量為Soc=500MVAX1’=Uc22Soc=(0.4KV)2500MVA=3.2×10-4Ω2）電纜線路的電抗X2’=Xol(Uc2Uc1)2=0.35(Ω/KM)×6KM×(0.4KV10.5KV)2=3.05×10-3Ω3)電力變壓器的電抗X3=X4≈UK%100×Uc22SN=EQ\F(5,100)EQ×(0.4KV)21000KVA=8×10-3Ω4)計(jì)算其總電抗XK-2=X1’+X2’+X3//X4=0.22Ω+2.1Ω+3.05×10-3Ω=5.37×10-3Ω計(jì)算三相短路電流及短路容量IK-2(3)=Uc2(XK-2)=0.4KV(×5.37×10-3Ω)=21.8KAI’’(3)=I(3)∞=I(3)K-2=21.8KAish(3)=1.84I’’(3)=1.84×21.8KA=40.1KAIsh(3)=1.09I’’(3)=1.09×21.8KA=23.76KASK-2(3)=Uc2IK-2(3)=×0.4KV×21.8KA=15.15MVA表5-1短路計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-12.62.62.66.633.9347.6K-221.821.821.840.123.7615.156.系統(tǒng)主接線圖6.1主接線的基本要求主接線是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù)，也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。概括地說，對(duì)一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。安全性：安全包括設(shè)備安全及人身安全。一次接線應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種安全技術(shù)措施。可靠性：不僅和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度因素有關(guān)。靈活性：用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)負(fù)荷發(fā)展。經(jīng)濟(jì)性：在滿足上述技術(shù)要求的前提下，主接線方案應(yīng)力求接線簡化、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低。采用的設(shè)備少，且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品?？傊?，變電所通過合理的接線、緊湊的布置、簡化所內(nèi)附屬設(shè)備，從而達(dá)到減少變電所占地面積，優(yōu)化變電所設(shè)計(jì)，節(jié)約材料，減少人力物力的投入，并能可靠安全的運(yùn)行，避免不必要的定期檢修，達(dá)到降低投資的目的。6.2主接線的方案與分析主接線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。1單母線接線這種接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置；缺點(diǎn)：不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障檢修，均需要使整個(gè)配電裝置停電，單母線可用隔離開關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后才能恢復(fù)非故障段的供電。適用范圍：適應(yīng)于容量較小、對(duì)供電可靠性要求不高的場合，出線回路少的小型變配電所，一般供三級(jí)負(fù)荷，兩路電源進(jìn)線的單母線可供二級(jí)負(fù)荷。圖4單母線不分段主接線2單母線分段主接線當(dāng)出線回路數(shù)增多且有兩路電源進(jìn)線時(shí)，可用斷路器將母線分段，成為單母線分段接線。母線分段后，可提高供電的可靠性和靈活性。在正常工作時(shí)，分段斷路器可接通也可斷開運(yùn)行。兩路電源進(jìn)線一用一備時(shí)，分段斷路器接同運(yùn)行，此時(shí)，任一段母線出現(xiàn)故障，分段斷路器與故障段進(jìn)線斷路器都會(huì)在繼電保護(hù)裝置作用下自動(dòng)斷開，將故障段母線切除后，非故障段母線便可繼續(xù)工作，而當(dāng)兩路電源同時(shí)工作互為備用時(shí)，分段斷路器則斷開運(yùn)行，此時(shí)若任一電源出現(xiàn)故障，電源進(jìn)線斷路器自動(dòng)斷開，分段斷路器可自動(dòng)投入，保證給全部出線或重要負(fù)荷繼續(xù)供電。圖5單母線分段主接線單母線分段接線保留了單母線接線的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，如縮小了母線故障的影響范圍、分別從兩段母線上引出兩路出線可保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷的供電等。6.3電氣主接線的確定電源進(jìn)線為兩路，變壓器臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)。二次側(cè)采用單母線分段接線。兩路外供電源容量相同且可供全部負(fù)荷，采用一用一備運(yùn)行方式，故變壓器一次側(cè)采用單母線分段接線，而二次側(cè)采用單母線分段接線。該方案中，兩路電源均設(shè)置電能計(jì)量柜，且設(shè)置在電源進(jìn)線主開關(guān)之后。變電所采用直流操作電源，為監(jiān)視工作電源和備用電源的電壓，在母線上和備用進(jìn)線斷路器之前均安裝有電壓互感器。當(dāng)工作電源停電且備用電源電壓正常時(shí)，先斷開工作電源進(jìn)線斷路器，然后接通備用電源進(jìn)線斷路器，由備用電源供所有負(fù)荷。綜上分析，選擇高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線方法。主接線圖見附頁7.一次設(shè)備選擇7.110KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表7.110kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV94A2.61KA6.66KA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UN高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA高壓隔離開關(guān)GN8-10/20010KV200A-25.5KA高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50KA-電壓互感器JDJ-1010/0.1KV電壓互感器JDZJ-10/KV電流互感器LQJ-1010KV100/5A-255××0.1KA=31.8kA二次負(fù)荷0.6Ω7.2380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表7.2380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30數(shù)據(jù)380V2.61KA21.8KA40.1KA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UN低壓斷路器DW15-1500/3電動(dòng)380V1500A40KA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A－電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A－電流互感器LMZ1-0.5500V160/5A100/5A－7.3導(dǎo)線和電纜選擇變壓器一次側(cè)電源進(jìn)線WL1及WL2計(jì)算負(fù)荷為S30=1000KVA，（1）選擇電纜截面查附錄表，得BX-500型導(dǎo)線A=10mm2。在300oC明敷設(shè)時(shí)的Ial=77A>I=54.99A.因此可選三根BX-500-1×10導(dǎo)線做相線，另選一根BX-500-1×10導(dǎo)線做PEN線（2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附錄知，按明敷在戶外絕緣支持條件下，且支持間距為最大時(shí)，銅芯線最小截面積為6mm2因此以上所選的BX-500-1×10完全滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求8防雷與接地8.1防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時(shí)，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥瑁惯^電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。8.2架空線的防雷措施（1）架設(shè)避雷線這是防雷的有效措施，但造價(jià)高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。（2）提高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線由于3～10KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會(huì)引起線路斷路器跳閘。（4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘，電弧通常不會(huì)復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對(duì)一般用戶不會(huì)有什么影響。（5）個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個(gè)別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)