用户工发程电气初步设计

1、毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子

2、版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交

3、论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5

4、、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：

5、一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）

6、的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不

7、及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日设计（论文）及要求：35kv用户工程电气初步设计 一、论文内容（资料见附件）1、了解国家当前电价政策、用电申请的一般程序2、负荷计算与无功补偿(列表)3、工厂总配电所的所址和型式选择（确定负荷中心）4、工厂总配电所的主结线方案(要求技术与经济比较两种选择的方案)，确定主结线与主变的参数型号5、短路计算，并选择一次设备(列表)6、继电保护方案设计7、总配电所防雷保护与接地装置的设计8、能量管理系统方案设计9、线路工程初步设计（电源进线及工厂高压配电线路）二、要求1、单独完成论文

8、(word打印装订，不少于15000字)，并完成有关内容英文资料翻译（不少于3000词）；图样均用autocad绘制。工厂总配电所主结线电路图(a4)、总配电所平面图、剖面图(a4)、总配电所接地装置平面布置图(a4)、总配电所防雷图(a4)、继电保护配置方案图(a4)等2、论文格式规范，包括任务书、开题报告、中英文摘要与关键词、目录、正文、参考文献（不少于30篇，含英文1篇）。四、进度安排指导教师： 201012201、工程总平面布置图2、生产任务、规模及产品规格：本厂承担某大型钢铁联合企业各附属厂的电机、变压器修理和制造任务。年生产规模为修理电机7500台，总容量为45万kw；制造电机总容

9、量为6万kw，制造单机最大容量为5520kw；修理变压器500台；生产电气备件为60万件。本厂为某大型钢铁联合企业的重要组成部分。3、工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量如下表1。4、供用电协议1）当地供电部门可提供两个供电电源以供选择：a：从某220/35kv区域变电站提供电源，此站距厂南侧4.5km。b：从某35/10kv变电站，提供10kv备用电源，此站距厂南侧4km。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线总长度为140km，电缆线路总长度为30km。2）电力系统及短路数据如下图表2。3）供电部门对工厂的技术要求：a：区域变电站35kv馈线的过电流保护整定时间为1.8秒， 要求工厂总降压变电

10、所的过流保护整定时间不大于1.3秒。b：在工厂35kv电源侧进行电能计量。c：工厂最大负荷时功率因数应不低于0.9。4）供电贴费为700元/kva。每月电费按两部制电价：基本电价为18元/kva，动力电费为0.4元/kwh，照明电价为0.5元/kwh。5、工厂负荷性质：本厂大部分车间为一班制，少数车间为两或三班制，年最大有功负荷利用小时数为2300h。 锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。又由于该厂离市区较远，消防用水需厂方自备。6、自然条件1）气象资料 年最高气温为37度 ，年平均气温为22度，年最低气温为-10度，年最热月平均气温为24度 ，年最热月最高气温为31度，年最热月地下

11、0.8米处的平均温度为23度，雷电日为25。2）地质水文资料 平均海拔高度为500米， 地层以砂粘土为主，地下水位3米。表1：表2：南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目35kv用户工程电气初步设计设计（论文）题目来源自选题目设计（论文）题目类型工程设计类起止时间2011.122012.6一、 设计（论文）依据及研究意义：依据：gb50052/2009供配电系统设计规范、gb50054-2011低压配电设计规范、gb50217/2007电力工厂电缆设计规范、gb50062/2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范、工业与民用配电设计手册、实用供配电技术手册。意义：电力资源是

12、支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源,电能的生产、传输、储存高效、洁净，它在现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。工业工厂供配电系统是整个工厂生产的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响全厂安全生产。现代大型工厂供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。二、 设计（论文）主要研究的内容、预期目标（技术方案、路线）：1、主要研究内容（1）国家当前电价政策、用电申请的一般程序（2）负荷计算与无功补偿（3）变配电所及主变压器的选择（4）变配电所主接线方案的设计（5）短路计算及

13、一次设备的选择（6）继电保护方案的选择（7）防雷保护和接地装置的设计（8）能量管理系统方案设计（9）线路工程初步设计2、预期目标 通过本次设计，了解了工厂供电的相关政策、生产流程和主要设备；变配电所主接线的最佳方案；变压器及线路继电保护的配置选择；防雷接地装置的布置。三、设计（论文）的研究重点及难点：重点： 单相短路电流的计算一次电气设备的选择；继电保护的配置；接地装置平面布置图、总配电所平面图剖面图的绘制。难点：工厂总降压变电所、车间变电所的主接线选择；高低压开关柜的配置；10kv线路继电保护的配置。四、 设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：（1）2011年秋季学期第17周，接受毕业设计

14、任务书，学习毕业设计(论文)要求及有关规定。（2）2011年秋季学期第18-19周，完成开题报告初稿。（3）寒假期间到2011年春季学期第1周，进一步完善开题报告，完成外文翻译使其在内容及格式上符合毕业设计(论文)规范要求。（4）2012年春季学期第2-4周，进行负荷计算、无功补偿、主接线方案选择和确定主变参数型号。（5）第5-6周，进行短路计算并选择一次设备、确定继电保护方案。（6）第7-8周，进行防雷保护和接地保护设计及线路工程（初步）。（7）第9-10周，完成毕业设计初稿，交老师审阅。（8）第11-12周，完成完整的毕业设计论文。（9）第13-14周，准备毕业论文答辩。五、 进行设计（论

15、文）所需条件：软件条件：autocad；word硬件条件：电脑；打印机资料条件：需要大量电力专业相关资料，指导老师的正确指导和同学之间的探讨参考文献：1刘介才.工厂供电.第4版.北京：机械工业出版社，20042刘介才.工厂供电设计指导.北京：机械工业出版社，19983刘介才.实用供配电技术手册.北京：中国水利水电出版社，20024中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册.第3版.北京：水利电力出版社5国家电网公司输变电工程典型设计-35kv变电站分册.中国电力出版社，20066电力工程电气设计200例.北京：中国电力出版社，20047供配电实用技术问答.芮静康编著.北京：中国电力出版

16、社，2002六、 指导教师意见：签名： 年 月 日南华大学电气工程学院毕业设计摘要：本论文主要依照工厂供电设计必须遵循的一般原则、基本内容和设计流程，对某电机修造厂变电所进行了设计说明，本文按照设计要求，对负荷计算及无功功率补偿计算，变配电所所址和型式的选择，变电所主变压器台数、容量及类型的选择，变配电所主结线方案的设计，短路电流的计算，变配电所一次设备的选择，变配电所二次继电保护装置方案的选择，变配电所防雷保护与接地装置的设计等进行了设计说明。并附有相应的图表、公式和计算结果。关键词：35kv/10kv；用户工程；主接线；短路电流；一次设备；继电保护 abstract：this thesis

17、 in accordance with the factory power supply design must follow the general principles, the basic content and design process, a motor repair workshop substation design, in accordance with the design requirements, load calculation and reactive power compensation, variable with the choice of power by

18、the site and type substation number of main transformer capacity and type of selection, variable distribution of the main wiring program design, short-circuit current calculation, transformation and distribution once the choice of equipment, power distribution the secondary protection devices choice

19、 of program design, variable distribution of the lightning protection and grounding design etc. keywords：35kv/10kv; engineering; main connection; short-circuit current; primary equipment; protection目 录引言11绪论21.1国家当前电价政策21.2用电申请22负荷计算与无功补偿42.1负荷计算42.2无功功率补偿及其计算63工厂总降压变电所的所址和型式选择83.1变配电所所址选择的一般原则83.2总

20、降压变电所型式的选择83.3总降压变电所所址的选择84工厂总降压变电所的主变及主接线的选择104.1总降压变电所主变压器容量及台数的选择104.2各车间变电所主变的选择114.3变配电所主接线选择125短路计算165.1最小运行方式下短路计算165.2最大运行方式下短路计算176一次设备的选择与校验186.1一次设备选择与校验的条件与项目186.2 35kv侧一次设备选择与校验196.3 10kv侧一次设备选择与校验207线路工程初步设计217.1导线和电缆截面的选择计算方法217.2母线的选择与校验227.3 线路的选择与校验238继电保护方案设计278.1对继电保护装置的基本要求278.2

21、配电变压器的继电保护方案278.3 35kv线路的继电保护方案288.4 10kv线路的继电保护方案298.5 10kv并联电容器的继电保护方案308.6 10kv母线分段断路器的继电保护方案309变电所的防雷保护与接地装置的设计319.1变电所的防雷保护319.2变电所公共接地装置的设计3210能量管理系统33参考文献35谢 辞36附录 短路电流计算37附录 电气主接线图附录 变电所总平面布置图附录 35kv屋内配电装置室间隔断面图附录 变电所防雷图附录 变电所接地装置平面布置图附录 继电保护方案配置图iv南华大学电气工程学院毕业设计引言随着高新技术的发展和应用，对电能质量和供电可靠提出了新

22、的要求，高压、超高压变电站的设计和运行系统必须适应这种新形势，因此，改善电网结构，提高供电能力与可靠性以及综合自动化程度，以满足日益增长的社会需求是电力企业的首要目标。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。为了保证在送变电过程中的供电可靠性，首先要满足的就是变电所的设计规范。进入21世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设的任务仍很重。做为发电厂和用户的中间环节，变换和分配电能的重要组成部分，将面临电力体制改革和技术创新能力的双重挑战，如何合理的设计一个变电所，使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要，

23、促使电网互联范围的不断扩大，是这次设计的主要目的。1绪论1.1国家当前电价政策1.1.1电价分类（1）单一制电价单一制电价只有一个电度电价，即按用电量多少计收电费，设备容量无关。除大工业客户外其他客户均执行。（2）两部制电价 两部制电价是将电价分成两部分，一部分称为基本电价，是以客户受电容量（kva）或客户最大需量（kw）计算的，与其实际用电量无关；另一部分称为电度电价，在计算电度电费时以客户实际用电量计算电费的。目前，我国只对大工业客户实行两部制电价。（3）峰谷分时电价峰谷分时电价是将一天24h分成四个时段（尖峰、高峰、平段、低谷）或三个时段（高峰、平段、低谷），每个时段实行不同价格水平。（

24、4）丰枯季节电价丰枯季节电价是将一年按发电来水和用电需求划分为丰水期、平水期和枯水期三个季节，实行不同电价水平。1.1.2电价政策（1）可再生能源电价政策（2）脱硫电价政策（3）差别电价政策（4）节能发电调度经济补偿政策（5）阶梯电价政策1.2用电申请（1）新装用户、增容用户对于新装用电，增加容量的工厂、企业商铺用户，应携带其“营业执照” 复印件。填写用户用电申请表并签章，交供电局业扩部门按规定程序办理。（2）临时用电凡基建工地、农田水利工程、工商业(个体工商业除外)或其它不超过六个月的临时性用电，基建用户应将国土使用证、规划许可证、投资许可证复印件其它用户出具单位证明书，填写用户临时电申请表

25、，交供电局业扩部门按规定程序办理。用电期满后，用户应提出拆表，填写用户电能表、互感器拆除申请表及凭证。（3）减容、暂停及恢复用电用户凡需要减少容量、暂停用电及恢复用电的，应填写用户减容、暂停及恢复用电申请表，供电部门按规定办理。（4）供用电设施迁移用户因基建工程或其他原因要求迁移供用电设施的，须在五天前向供电企业提出申请，并填写供用电设施迁移申请表，交供电部门按规定办理。（5）改名、过户在同一用电地址、同一容量、同一用电性质、同一计量装置的用户，可办理更改户名或过户业务。凡更改户名或过户的用户，应持有关证明向供电企业提出申请，并填写用户改名过户申请表，企业应将新旧用户营业执照，居民用户应将新旧

26、用户居民身份证复印件。并由新旧用户签章同意，交供电部门办理。（6）暂拆用户因修缮房屋或其他原因需要暂时停止用电并拆表，应持有关证明向供电企业提出申请。供电企业应在五天内执行暂拆：暂拆期间，供电企业保留该用户原容量的使用权；暂拆时间最长不得超过六个月。（7）计算装置故障申报凡计费电能表、互感器发生故障或怀疑发生故障，用户应及时向供电部门申报，申报时用户请将表计的户名、用电地址、计量装置编号详尽记录，填报用户电能表、互感器故障工作通知单交供电部门办理。（8）自备发电机用户自备发电机的，应填写用户自备发电机并网申请表。报供电部门备案。为确保安全，用户应安装双投转换开关。2负荷计算与无功补偿2.1负荷

27、计算2.1.1计算负荷的定义计算负荷是指通过负荷的统计计算确定的用来按发热条件选择供配电系统中各元件（包括设备和线路等）的一种负荷值。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆等，如以计算负荷持续运行时，其发热温度不会超过正常允许值。在供配电系统设计中，通常采用“半小时最大负荷作为计算负荷，有功计算负荷记作，无功计算负荷记作，视在计算负荷记作，计算电流记作。半小时最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内（这一工作班的最大负荷不是偶然出现的，至少全年内出现过23次）消耗电能最大的半小时平均功率，亦称“年最大负荷”。由于导体通过电流达到稳定温升的时间约为（34），为发热时间常数，而截面在以上的导体，其均在1

28、0min以上，也就是载流导体大约经半小时（30min）后可达到稳定的温升值，因此通常取半小时最大负荷作为计算负荷。2.1.2负荷计算的方法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，则宜采用二项式法计算。本设计按需要系数法确定计算负荷。（1）单组用电设备计算负荷的计算公式有功计算负荷（单位为kw）： 式中，为用电设备组总的设备容量（不含备用设备容量）；为用电设备组的需要系数。无功计算负荷（单位为kvar）：式中，对应于用电设备组功率因数的正切值。视在计算负荷（单位为kva）：计算电流（单位为a）：式中，为用电设备组的额定电压。

29、（2）多组用电设备计算负荷的计算公式有功计算负荷（单位为kw）：式中，为所有设备组有功计算负荷之和；为有功负荷同时系数，可取0.850.95。无功计算负荷（单位为kvar）：式中，为所有设备组无功计算负荷之和；为无功负荷同时系数，可取0.90.97。视在计算负荷（单位为kva）：计算电流（单位为a）：2.1.3全厂负荷计算按全国供用电规则规定：高压供电的工业用户，功率因数不得低于0.9；其他情况，功率因数不得低于0.85。如达不到上述要求，则需增设无功功率的人工补偿装置。2.2无功功率补偿及其计算2.2.1无功功率的人工补偿装置工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。并联电容器的补

30、偿方式，有以下三种：高压集中补偿、低压集中补偿和低压分散补偿。综合考虑，本设计采用并联电容器在10kv侧进行集中补偿；选用bwf10.5-120-1w型电容器，具体参数如表2.1。表2.1 电容器型号及参数电容器型号额定电压kv额定容量kvar额定电容频率hz相数10.51203.475012.2.2并联电容器的选择计算无功功率补偿容量的计算：取并联电容器个数的计算：对于单项电容器，n应取为3的整数倍，以便三项均衡分配；装设24个电容器，每相8个。无功补偿后，变电所10kv侧计算负荷为：变压器功率损耗计算：有功功率损耗无功功率损耗无功补偿后，变电所35kv侧计算负荷为：补偿后，功率因数为：符合

31、本设计要求，其计算数据如下表2.2：表2.2 无功补偿前后工厂的计算负荷项目补偿前变电所10kv侧0.75599851907933131需补偿容量2800变压器损耗97387补偿后变电所35kv侧0.91609527776698110.53工厂总降压变电所的所址和型式选择3.1变配电所所址选择的一般原则（1）接近负荷中心；（2）进出线方便；（3）接近电源侧；（4）设备运输方便；（5）不应设在有剧烈振动或高温的场所；（6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应实在污染源盛行风向的下风侧；（7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；（8）不应设在有爆炸

32、危险的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准gb50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定；（9）不应设在地势低洼和可能积水的场所；（10）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。3.2总降压变电所型式的选择配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总配电所型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优先选用屋内式。3.3总降压变电所所址的选择在工厂总平面图上，按适当的比例作出各车间的负荷圆。负荷圆的圆心一般选在车间的中央，圆半径

33、为mm，利用以负荷圆表示的负荷指示图，可以大致地判明负荷中心的位置。结合前面的负荷计算可以看出，由于电机修造车间和成品试验站内有大型集中负荷，所以电机修造厂的负荷中心在成品试验站和电机修造车间之间。配电所的所址选择如图3.1。设计该变电所面积为，平面布置图见附录。图3.1 总降压变电所位置4工厂总降压变电所的主变及主接线的选择4.1总降压变电所主变压器容量及台数的选择4.1.1总降压变电所主变压器台数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：（1）有大量一级或二级负荷；（2）季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式；（3）集中负荷较大

34、，例如大于1250kva。其他情况下宜装设一台变压器。由于该厂的负荷属于一、二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障检修时，另一台变压器能继续对负荷供电，故选择两台变压器。4.1.2总降压变电所主变压器容量的选择装有一台主变压器的配电所：主变压器容量应不小于总的计算负荷，即。装有两台主变压器的配电所：每台主变压器容量不应小于总的计算负荷的60%，最好为总计算负荷的70%左右，即。同时每台变压器容量不应小于全部一、二级负荷之和，即：。 该配电所有两台主变压器，每台变压器的容量应同时满足以下2个条件：综合考虑，选取2台型号为的变压器，其主要技术参数如下表4.

35、1：表4.1 主变型号及参数型号额定容量kva联结组标号电压组合kv空载损耗kw负载损耗kw空载电流(%)短路阻抗(%)高压低压s11-8000/358000yd113510.56.940.380.57.54.2各车间变电所主变的选择各车间变电所主变压器选择如表4.2。表4.2 各车间变电所主变型号及参数车间序号型号额定容量kva联结组标号电压组合kv空载损耗kw负载损耗kw空载电流(%)短路阻抗(%)高压低压1s9-1000/101000d，yn1110.50.41.7010.01.14.52s9-400/104000.844.201.443s9-500/105001.005.001.444

36、s9-400/104000.844.201.445s9-315/103150.703.501.546s9-100/101000.291.502.047s9-315/103150.703.501.548s9-315/103150.703.501.549s9-80/10800.251.252.0410s9-250/102500.592.951.5411s9-500/105001.005.001.4412s9-1000/1010001.7010.01.14.5总降压变电所到各车间变电所的距离（从工程总平面布置图量出再留一定裕度）见表4.3。表4.3总降压变电所到各车间变电所的距离车间编号123456

37、789101112距离80m140m200m175m115m90m175m150m285m65m160m60m4.3变配电所主接线选择4.3.1变配电所主接线方案的选择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。（1）安全性1） 在高压断路器的电源测及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。2） 在低压断路器的电源测及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关。3） 在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。4） 35kv及以上的线路末端，应装设与隔离开关联锁的接地刀闸。

38、5） 变配电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器，装于母线上的避雷器，宜与电压互感器共用一组隔离开关。接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。（2）可靠性1） 变配电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。对一级负荷，应由两个电源供电。对二级负荷，应由两回路或者一回6kv及以上专用架空线或电缆供电；其中采用电缆供电时，对采用两根电缆组成的线路，且每根电缆应能承受100%的二级负荷。2） 变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关。当双电源供多个变电所时，宜采用环网供电方式。3） 对一般生产区的车间变电所，宜由工厂变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对辅

39、助生产区以及生活区的变电所，可采用树干式配电。4） 变电所低压测的总开关，宜采用低压断路器。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。（3）灵活性1） 变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线。2） 35kv及以上电源进线为双回路时，宜采用桥型接线或线路变压器组接线。3） 需带负荷切换主变压器的变电所，高压测应装设高压断路器或高压负荷开关。4） 主接线方案应与主变压器经济运行的要求相适应。5） 主接线方案应考虑到今后可能的扩展。（4）经济性1） 主接线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单，变电所高压测宜采用断路器较少或不用断路器的接线

40、。2） 变配电所的电气设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品。3） 中小型工厂变电所一般采用高压少油断路器；在需频繁操作的场合，则应采用真空断路器或断路器。4） 工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电度表用。5） 应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因数达到规定的要求。4.3.2总降压变电所主接线的选择方案一：装设一台主变的主接线方案，如图4.1。方案二：装设两台主变的主接线方案，如图4.2。 图4.1 一台主变的主接线 图4.2 两台主变的主接线由任务书已知各车间变电所均装设一台变压器，15号车间主要为高压整流装置，采用专线供

41、电。两种主接线方案的技术经济比较如表4.4。表4.4 两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变的主结线方案装设两台主变的主结线方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗大由于两台主变并列，电压损耗小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器综合投资额查得s11-10000/35单价为700万元，而查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为2×700万元1400万元查得s11-8000/35单价为520万元，而查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为

42、4×520万元2080万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得kyn型柜按每台10万元计，其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为21×1.5×10万元315万元本方案采用24台kyn型柜，其综合投资额约为24×1.5×10万元360万元，比一条电源进线的方案多投资45万元电力变压器和高压开关柜的年运行费参照资料计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为13.8万元（其余略）主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为20.7万元，比一台主变的方案多耗6.9万元交供电部门的一次性供电贴费按700元/kva计，贴费为10000×

43、;0.07万元700万元按700元/kva计，贴费为2×8000×0.07万元1120万元从表中可以看出，虽然按经济指标，一台主变的主结线方案远优于两台主变的主结线方案，但是按技术指标，两台主变的主结线方案优于一台主变的主结线方案。为了给工厂的正常生产提供更加稳定、可靠的电源，所以决定采用两台主变的主结线方案；这样不仅提高了供电的可靠性，而且灵活性也增强了，给电力系统的维护和维修带来了安全和方便。虽然这样投资高了不少，但是是十分值得的。5短路计算5.1最小运行方式下短路计算详细过程见附录i。表5.1 最小运行方式下的各点短路电流和短路容量表短路计算点三相短路电流/ka三相短

44、路容量/mvak13.1973.1973.1978.154.83204.92k25.755.755.7514.668.68104.51k326.4226.4226.4267.3739.8911.15k413.1613.1613.1633.5619.879.12k516.0916.0916.0941.0324.311.15k613.1613.1613.1641.1324.369.12k710.5610.5610.5626.9315.957.32k83.523.523.528.985.322.44k910.5610.5610.5626.9315.957.32k1010.5610.5610.5626

45、.9315.957.32k112.832.832.837.224.271.96k128.518.518.5121.712.855.9k1316.0916.0916.0941.0324.311.15k1426.4326.4326.4367.439.9118.315.2最大运行方式下短路计算详细过程见附录i。表5.3 最大运行方式下各点短路电流和短路容量表短路计算点三相短路电流/ka三相短路容量/mvak15.25.25.213.27.85333.33k27.157.157.1518.2310.8129.91k327.3627.3627.3669.7741.318.98k413.3913.3913

46、.3934.1420.229.28k516.4316.4316.4341.924.8111.38k613.3913.3913.3939.1420.229.27k710.7110.7110.7127.316.177.42k83.543.543.549.035.352.45k910.7110.7110.7127.316.177.42k1010.7110.7110.7127.316.177.42k112.842.842.847.244.291.97k128.68.68.621.9312.995.96k1316.4516.4516.4541.9524.8411.39k1424.9724.9724.97

47、63.6737.717.36一次设备的选择与校验6.1一次设备选择与校验的条件与项目为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列条件选择和校验：（1）按正常工作条件，包括电压、电流、频率、开断电流等选择。（2）按短路条件，包括动稳定和热稳定来校验。（3）考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、海拔以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。（4）按各类设备的不同特点和要求如断路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确级等进行选择。6.1.1按正常工作条件选择（1）按工作电压选择设备的额定电压不应小于所在线路的额定电压，即。（2）按工作电流选择设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即。（3）按断流能力选

48、择设备的额定开断电流或断流容量不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值或短路容量，即或。6.1.2按短路条件校验短路条件校验，就是校验电器和导体在短路时的动稳定和热稳定。（1）隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验动稳定校验条件：或热稳定校验条件：，其中短路发热假想时间（2）电流互感器的短路稳定度校验动稳定校验条件：或热稳定校验条件：或（3）母线的短路稳定度校验动稳定校验条件：热稳定校验条件：（4）电缆的短路热稳定度校验电缆不校验短路动稳定度；电缆短路热稳定度校验的条件采用。6.2 35kv侧一次设备选择与校验见表6.1。表6.1 35kv侧一次设备选择校验表选择校验项目电压电流断流能力动稳定

49、度热稳定度装置地点条件参数数据35kv110.5a5.2ka13.26ka设备型号规格参数高压真空断路器zn-3535kv1250a25ka63.8ka高压熔断器rn2-3535kv0.5a17ka电压互感器jdz8-3535000/100/100kv电流互感器ldj1-3535kv200/5a30a避雷器hy5w-42/13442kv移开式金属封闭高压开关柜kyn-35z35kv1250a25ka63a6.3 10kv侧一次设备选择与校验见表6.2。表6.2 10kv侧一次设备选择校验表选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数数据10kv529.7a7.15ka18.23ka设备型号规格参数高压真空断路器zn28-10/31.510kv31.5ka20ka50ka高压熔断器rn2-1010kv0.