某工厂10kV变配电系统设计

1、目录TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc287341629 第1章绪绪论 PAGEREF _Toc287341629 h 1 HYPERLINK l _Toc287341630 第2章线线路设计计 PAGEREF _Toc287341630 h 3 HYPERLINK l _Toc287341631 2.1 配电线线路设计计 PAGEREF _Toc287341631 h 3 HYPERLINK l _Toc287341632 2.1.1 高高压配电电线路放放射式接接线 PAGEREF _Toc287341632 h 3 HYPERLINK l _Toc287341

2、633 2.1.2 高高压配电电线路树树干式接接线 PAGEREF _Toc287341633 h 5 HYPERLINK l _Toc287341634 2.1.3 高高压配电电线路环环形接线线 PAGEREF _Toc287341634 h 7 HYPERLINK l _Toc287341635 2.2 短路电电流计算算 PAGEREF _Toc287341635 h 8 HYPERLINK l _Toc287341636 2.3 配电系系统电气气设备的的选型 PAGEREF _Toc287341636 h 99 HYPERLINK l _Toc287341637 2.3.1 电电气设备备

3、选择的的一般条条件 PAGEREF _Toc287341637 h 9 HYPERLINK l _Toc287341638 2.3.2 配配电线路路的元器器件选型型 PAGEREF _Toc287341638 h 10 HYPERLINK l _Toc287341639 2.3.2.11 变压压器的选选择 PAGEREF _Toc287341639 h 100 HYPERLINK l _Toc287341640 2.3.2.22 高压压断路器器 PAGEREF _Toc287341640 h 11 HYPERLINK l _Toc287341641 2.3.2.33 高压压隔离开开关 PAGE

4、REF _Toc287341641 h 111 HYPERLINK l _Toc287341642 2.3.2.44 防雷雷设备的的选择 PAGEREF _Toc287341642 h 112 HYPERLINK l _Toc287341643 2.3.2.55 互感感器选择择 PAGEREF _Toc287341643 h 14 HYPERLINK l _Toc287341644 2.3.3工厂厂常用架架空线路路裸导线线型号及及电缆的的选择 PAGEREF _Toc287341644 h 115 HYPERLINK l _Toc287341645 2.3.3.11 裸导导线型号号及选择择 P

5、AGEREF _Toc287341645 h 15 HYPERLINK l _Toc287341646 2.3.3.22电力电电缆的型型号及选选择 PAGEREF _Toc287341646 h 166 HYPERLINK l _Toc287341647 2.4 控制线线路设计计 PAGEREF _Toc287341647 h 17 HYPERLINK l _Toc287341648 2.4.1 定定子串电电阻降压压启动控控制线路路 PAGEREF _Toc287341648 h 17 HYPERLINK l _Toc287341649 2.4.2 星星形-三角形形降压启启动控制制线路 PAG

6、EREF _Toc287341649 h 118 HYPERLINK l _Toc287341650 2.4.3 控控制线路路元器件件选型 PAGEREF _Toc287341650 h 119 HYPERLINK l _Toc287341651 2.4.3.11 接触触器选择择 PAGEREF _Toc287341651 h 19 HYPERLINK l _Toc287341652 2.4.3.22 时间间继电器器选择 PAGEREF _Toc287341652 h 119 HYPERLINK l _Toc287341653 2.4.3.33 热继继电器选选择 PAGEREF _Toc287

7、341653 h 199 HYPERLINK l _Toc287341654 2.4.3.44 熔断断器的选选择 PAGEREF _Toc287341654 h 200 HYPERLINK l _Toc287341655 第3章功功率补偿 PAGEREF _Toc287341655 h 21 HYPERLINK l _Toc287341656 3.1 功率补补偿的意意义及方方式 PAGEREF _Toc287341656 h 211 HYPERLINK l _Toc287341657 3.2 功率补补偿接线线的设计计 PAGEREF _Toc287341657 h 23 HYPERLINK l

8、 _Toc287341658 3.2.1 三三角形接接线 PAGEREF _Toc287341658 h 233 HYPERLINK l _Toc287341659 3.3.2 星星形接线线 PAGEREF _Toc287341659 h23 HYPERLINK l _Toc287341660 3.3 功率补补偿原理理及控制制线路设设计 PAGEREF _Toc287341660 h 244 HYPERLINK l _Toc287341661 3.3.1 无无功补偿偿的基本本原理 PAGEREF _Toc287341661 h 224 HYPERLINK l _Toc287341662 3.3

9、.2 无无功补偿偿控制线线路 PAGEREF _Toc287341662 h 244 HYPERLINK l _Toc287341663 3.4 功率补补偿的计计算 PAGEREF _Toc287341663 h 255 HYPERLINK l _Toc287341664 第4章总总线路设设计 PAGEREF _Toc287341664 h 277 HYPERLINK l _Toc287341665 结论 PAGEREF _Toc287341665 h 288 HYPERLINK l _Toc287341666 致谢 PAGEREF _Toc287341666 h 299 HYPERLINK

10、l _Toc287341667 参考文献献 PAGEREF _Toc287341667 h 30绪论工厂供电电，即指指工厂所所需电能能的供应应和分配配，亦称称工厂配配电。电能是现现代工业业生产的的主要能能源和核核心动力力。电能既既易于由由其它形形式的能能量转换换而来，又易于于转换为为其它形形式的能能量以供供应用；电能的的输送的的分配既既简单经经济，又又便于控控制、调调节和测测量，有有利于实实现生产产过程自自动化。因此，电能在在现代工工业生产产及整个个国民经经济生活活中应用用极为广广泛。在企业工工厂里，电能虽虽然是工工业生产产的主要要能源和和动力，但是它它在产品品成本中中所占的的比重一一般很小小

11、（除电电化工业业外）。电能在在工业生生产中的的重要性性，并不不在于它它在产品品成本中中或投资资总额中中所占的的比重多多少，而而在于工工业生产产实现电电气化以以后可以以大大增增加产量量，提高高产品质质量，提提高劳动动生产率率，降低低生产成成本，减减轻工人人的劳动动强度，改善工工人的劳劳动条件件，有利利于实现现生产过过程自动动化。从从另一方方面来说说，如果果工厂的的电能供供应突然然中断，则对工工业生产产可能造造成严重重的后果果。 可见，做做好工厂厂供电工工作对于于发展工工业自动动化生产产，实现现工业现现代化，具有十十分重要要的意义义。由于于能源节节约是工工厂供电电工作的的一个重重要方面面，而能能源

12、节约约对于国国家经济济建设具具有十分分重要的的战略意意义，因因此做好好工厂供供电工作作，对于于节约能能源、支支援国家家经济建建设，也也具有重重大的作作用。变配电系系统是变变电系统统和配电电系统的的总称。其中变变电系统统的主要要作用是是通过变变压器对对一次侧侧电压进进行升高高或者降降低，再再从二次次侧输出出。变电电系统的的核心元元件是各各种变比比的变压压器，总总之有电电压改变变的系统统就是变变电系统统。至于于配电系系统可理理解为一一个用电电系统中中不存在在电压的的改变，就是配配电系统统，它的的核心元元件是各各种电流流级别的的开关。工厂供配配电工作作要很好好地为工工业生产产服务，切实保保证工厂厂生

13、产和和生活用用电的需需要，并并确实做做好节能能环保工工作，就就必须达达到以下下基本要要求：1. 安安全应符符合有关关国家标标准和技技术规范范的要求求，能充充分保障障人身和和设备的的安全。2可靠靠应满足足电力负负荷，特特别是其其中一二二级负荷荷对供电电可靠性性的要求求。3. 灵灵活 应能适适应各种种必要的的运行方方式，便便于切换换操作和和检修，且适应应负荷的的发展。4. 经经济 在满足足上述要要求的前前提下，尽量使使主接线线简单，投资少少，运行行费用低低，并节节约电能能和有色色金属消消耗量。此外，在在供 HYPERLINK /chaxun/diangong/index.htm 电工工作中，应合理

14、理地处理理局部和和全局、当前和和长远等等关系，既要照照顾局部部的当前前的利益益，又要要有全局局观点，能顾全全大局，适应社社会的发发展。为为了保证证工厂供供电的正正常运转转，就必必须要有有一套完完整的保保护，监监视和测测量装置置。目前前多以采采用自动动装置，将 HYPERLINK /yuanchuanglunwen/ 计算算机应用用到工厂厂配电控控制 HYPERLINK /shejixiazai/ 系统统中去。工厂供电电设计的的一般原原则：按照国家家标准GGB5000522-955 供供配电系系统设计计规范GB5500553-994 10kkV及以以下设计计规范GB5500554-995 低压配

15、配电设计计规范等的规规定，进进行工厂厂供电设设计必须须遵循以以下原则则：1. 遵遵守规程程执行政政策必须遵守守国家的的有关规规定及标标准，执执行国家家的有关关方针政政策，包包括节约约能源，节约有有色金属属等技术术经济政政策。2.安全全可靠先进合合理应做到保保障人身身和设备备的安全全，供电电可靠，电能质质量合格格，技术术先进和和经济合理，采用效效率高、能耗低低和性能能先进的的电气产产品。3.近期期为主考虑发发展应根据工工作特点点规模和和发展规规划，正正确处理理近期建建设与远远期发展展的关系系，做到到远近结结合，适适当考虑虑扩建的的可能性性。4.全局局出发统筹兼兼顾按负荷性性质用电容容量工程特特点

16、和地地区供电电条件等等，合理理确定设设计方案案。工厂厂供电设设计是整整个工厂厂设计中中的重要要组成部部分。工工厂供电电设计的的质量直直接影响响到工厂厂的生产产及发展展。作为为从事工工厂供电电工作的的人员，有必要要了解和和掌握工工厂供电电设计的的有关知知识，以以便适应应设计工工作的需需要。第2章 线路路设计2.1 配电线线路设计计供配电线线路按电电压等级级的不同同可分为为高压线线路(11kV以以上)和和低压线线路(11kV以以下)。本设计计为某工工厂变配配电系统统的设计计,电压压等级为为10kkV,则则为高压压线路。而高压压配电线线路有放放射式，树干式式，环形形三种接接线方式式。2.1.1高压压

17、配电线线路放射射式接线线(一) 单回路路放射式式接线图2-11单回路路放射式式接线，这种接接线方式式的优点点：接线线清晰，操作维维护方便便，各供供电线路路互不影影响，供供电可靠靠性较高高，便于于装设自自动装置置，保护护装置也也较简单单，但高高压开关关设备数数量多，投资大大，而且且当某一一线路发发生故障障或检修修时，该该线路供供电的全全部负荷荷都要停停电。因因此，单单回路放放射式接接线只能能用于二二，三级级负荷或或容量较较大以及及较重要要的专用用设备。图2-11 单单回路放放射式接接线(二)公公共备用用干线的的放射式式接线对二级负负荷供电电时，为为提高供供电的可可靠性，可根据据增加公公共备用用线

18、路，图2-2公共共备用干干线的放放射式接接线。该该接线方方式的供供电可靠靠性得到到了提高高，单开开关设备备的数量量和导线线材料的的消耗量量也有所所增加。如果备备用干线线采用独独立电源源供电且且分支较较少，则则可采用用一级负负荷。图2-22 公公共备用用干线的的放射式式接线(三) 双回路路放射式式接线图2-33采用双双回路放放射式接接线，然然后经分分段母线线用双回回路对用用户进行行交叉供供电。其其供电可可靠性高高，可供供电给一一，二级级的重要要负荷，但投资资相对较较大。图2-33 采采用双回回路放射射式接线线(四) 采用低低压联络络线作备备用干线线的放射射式接线线图2-44所示为为采用低低压联络

19、络线作备备用干线线的放射射式接线线。该接接线方式式比较经经济，灵灵活，除除了可提提高供电电可靠性性以外，还可实实现变压压器的经经济运行行。低压压侧采用用单母线线分段接接线形式式，可以以在故障障时实现现不间断断供电，保证负负荷正常常运行，供电可可靠性较较高。低低压侧也也可采用用双母线线分段接接线形式式。图2-44 低低压联络络线作备备用干线线的放射射式接线线2.1.2高压压配电线线路树干干式接线线高压树干干式接线线是指变变配电所所高压母母线上引引出的每每路高压压配电干干线上沿沿线均连连接了数数个负荷荷点的连连接方式式。(一) 单回路路树干式式接线图2-55为单回回路树干干式接线线。该接接线方式式

20、较之单单回路放放射式接接线，变变配电所所的出线线数量大大大减少少，高压压开关柜柜的数量量也相应应减少，同时可可节约有有色金属属的消耗耗量。但但因多个个用户采采用干线线供电，各用户户之间互互相影响响，故当当某条干干线发生生故障或或需要检检修时，将引起起干线上上的全部部用户停停电，所所以这种种接线方方式供电电可靠性性差，且且不容易易实现自自动化控控制。单单回路树树干式接接线一般般用于对对三级负负荷配电电，而且且干线上上连接的的变压器器不得超超过5台台，总容容量不应应大于223000kVA。图2-55 单单回路树树干式接接线(二) 单侧供供电的双双回路树树干式接接线为了提高高供电可可靠性，可采用用如

21、图22-6所示示的单侧侧供电的的双回路路树干式式接线方方式。该该接线方方式可供供电给二二，三级级负荷，但投资资也相应应地有所所增加。图2-66 单单侧供电电的双回回路树干干式接线线(三) 两端供供电的单单回路树树干式接接线图2-77为两端端供电的的单回路路树干式式接线。若一侧侧干线发发生故障障，则可可采用另另一侧干干线供电电，因此此供电可可靠性也也较高，与单侧侧供电的的双回路路树干式式接线相相当。当当正常运运行时，由一侧侧供电或或在线路路的负荷荷分界处处断开，当发生生故障时时要手动动切换，但寻查查故障时时也需中中断供电电。所以以，两端端供电的的单回路路树干式式接线只只可用于于对二，三级负负荷供

22、电电。图2-77 两两端供电电的单回回路树干干式接线线(四) 两端供供电的双双回路树树干式接接线图2-88是两端端供电的的双回路路树干式式接线。这种接接线方式式比单侧侧供电的的双回路路树干式式接线的的供电可可靠性有有所提高高，主要要用于对对二级负负荷供电电，当供供电电源源足够可可靠时，亦可用用于一级级负荷。这种接接线方式式的投资资不比单单侧供电电的双回回路树干干式接线线增加很很多，关关键是要要有双电电源供电电的条件件。图2-88两端供供电的双双回路树树干式接接线2.1.3高压压配电线线路环形形接线高压环形形接线实实际上是是两端供供电的树树干式接接线，如如图2-9所示示，两路路树干式式接线连连接

23、起来来就构成成了环形形接线。图2-99 高高压环形形接线这种接线线方式运运行灵活活，供电电可靠性性高。线线路检修修时可切切换电源源，故障障时可切切除故障障线段，从而缩缩短了停停电时间间。高压压环形接接线可供供电给二二，三级级负荷，且在现现代化城城市电网网中应用用较广泛泛。经过以上上的比较较和分析析，高压压变配电系系统的接接线往往往是几种种接线方方式的组组合，究究竟采用用什么接接线方式式，应根根据具体体情况对对应供电可可靠性的的要求，通过技技术，经经济综合合比较后后才能确确定。一一般来说说，高压压配电系系统应优优先考虑虑采用放放射式，对于供供电可靠靠性要求求不高的的辅助生生产区和和生活住住宅区，

24、可考虑虑采用树树干式或或环形配配电式。通过分析析比较，某工厂厂10kkV的变配配电系统统，最终终采用低低压联络络线作备备用干线线的放射射式接线线方式,如图2-4所所示。2.2 短路电电流计算算短路电流流计算的的目的是是为了正正确选择择和校验验电气设设备，以以及进行行继电保保护装置置的整定定计算。进行短短路电流流计算，首先要要绘制计计算电路路图。在在计算电电路图上上，将短短路计算算所考虑虑的各元元件的额额定参数数都表示示出来，并将各各元件依依次编号号，然后后确定短短路计算算点。短短路计算算点要选选择得使使需要进进行短路路校验的的电气元元件有最最大可能能的短路路电流通通过。接着，按按所选择择的短路

25、路计算点点绘出等等效电路路图，并并计算电电路中各各主要元元件的阻阻抗。在在等效电电路图上上，只需需将被计计算的短短路电流流所流经经的一些些主要元元件表示示出来，并标明明其序号号和阻抗抗值，然然后将等等效电路路化简。对于工工厂供电电系统来来说，由由于将电电力系统统当作无无限大容容量电源源，而且且短路电电路也比比较简单单，因此此一般只只需采用用阻抗串串、并联联的方法法即可将将电路化化简，求求出其等等效总阻阻抗。最最后计算算短路电电流和短短路容量量。为了选择择高压电电气设备备，整定定继电保护护，需计计算总降降压变电电所的335kVV侧、110kVV母线以以及厂区区高压配配电线路路末端(即车间间变电所

26、所10kkV母线线)的短短路电流流，分别别为k-1、kk-2和和k-33点。但但因工厂厂厂区不不大，总总降压变变电所到到最远车车间的距距离不过过数百米米，因此此总降压压变电所所10kkV母线(k-22点)与与厂区高高压配电电线路末末端处(k-33点)的短路路电流值值差别极极小，所所以只计计算主变变压器高高、低压压侧k-1和kk-2两两点短路路电流。短路电流流按系统统正常运运行方式式计算，其计算算电路图图如附图图2-110所示短路电流流计算的的方法，常用的的有欧姆姆法(有称有有名单位位制法)和标幺幺制法(又称相相对单位位制法)。图2-110 等等值电路路现在用标标幺值法法进行计计算。由题意知知：

27、 QUOTE SN由题题意知：SN=4000kVVA UNN=4000V2.3配配电系统统电气设设备的选选型2.3.1 电电气设备备选择的的一般条条件尽管电力力系统中中各种电电气设备备的作用用和工作作条件并并不一样样，具体体选择方方法也不不完全相相同，但但对它们们的基本本要求却却是一致致的。电电气设备备要能可可靠的工工作，必必须按正正常工作作条件进进行选择择，并按按短路状状态来校校验动稳稳定和热热稳定。(一)按按正常工工作条件件选择电电气设备备1.额定定电压电气设备备所在电电网的运运行电压压因调压压或负荷荷的变化化，有时时会高于于电网的的额定电电压，故故所需电电气设备备允许的的最高工工作电压压

28、不得低低于所接接电网的的最高运运行电压压，通常常，规定定一般电电气设备备允许的的最高工工作电压压为设备备额定电电压的11.11.115倍，而电网网运行电电压的波波动范围围，一般般不超过过电网额额定电压压的1.15倍倍。因此此，在选选择电气气设备时时，一般般可按照照电气设设备的额额定电压压UN不低于于装置地地点电网网额定电电压USN的条条件选择择，即UNUUSN (2-1)2.额定定电流电气设备备的额定定电流IIN是指在在额定环环境温度度0下，电电气设备备的长期期允许电电流。IIN不小小于该回回路在各各种合理理运行方方式下的的最大持持续工作作电流IImaxx，即INIImaxx(2-2)3.环境

29、境条件对对设备选选择的影影响当电气设设备安装装地点的的环境(尤其注注意小环环境)条条件如温温度、风风速、污污秽等级级、海拔拔高度、地震烈烈度和覆覆冰厚度度等条件件超过一一般电气气设备使使用条件件时，应应采取措措施。一般当海海拔在11000035000m范范围内，若海拔拔比厂家家规定值值每升高高1000m，则则电气设设备允许许最高工工作电压压要下降降1%。当最高高工作电电压不能能满足要要求时，应采用用高原型型电气设设备，或或采用外外绝缘高高一电压压等级的的产品。对于1110kkV及以以下电气气设备，由于外外绝缘裕裕度较大大，可在在海拔220000m以下下使用。我国生产产的电气气设备一一般使用用的

30、额定定环境温温度0=400oC，若周周围环境境温度高高于400oC但不大大于600oC时，其其允许电电流一般般可按每每增高11oC，额定定电流减减少1.8%进进行修正正；当环环境温度度低于+40ooC时，环环境温度度每降低低1oC，额定定电流可可增加00.5%，但其其最大电电流不得得超过额额定电流流的200%。(二)按按短路状状态校验验1.短路路热稳定定校验短路电流流通过电电气设备备时，电电气设备备各部件件温度(或发热热效应)应不超超过允许许值。满满足热稳稳定的条条件为 (2-3)式中：QQk短路电电流产生生的热效效应； It、t分别为为电气设设备允许许通过的的热稳定定电流和和时间。2.动稳稳

31、定校验验动稳定是是电气设设备承受受短路电电流和机机械效应应的能力力，亦称称动稳定定。满足足动稳定定的条件件为ies ishh 或或 IesIsh (2-44)式中：iish、Ish分别别为短路路冲击电电流幅值值及其有有效值；ies、Ies分别别为电气气设备允允许通过过的动稳稳定电流流的幅值值及其有有效值。同时，应应按电气气设备在在特定的的工程安安装使用用条件，对电气气设备的的机械负负荷能力力进行校校验，即即电气设设备的端端子允许许荷载应应大于设设备引线线在短路路时的最最大电动动力。2.3.2 配配电线路路的元器器件选型型2.3.2.11 变压压器的选选择在发电厂厂和变电电站中，用来向向电力系系

32、统或用用户输送送功率的的变压器器，称为为主变压压器。主变压器器的选型型原则：(1) 一般应应优先选选用S99、S111等系系列的低低损耗变变压器。(2)在在多尘或或有腐蚀蚀性气体体以致严严重影响响变压器器安全运运行的场场所，应应选用密密闭式电电力变压压器。如如BSLL1型。(3)对对于高层层建筑、地下建建筑、化化工单位位等对消消防要求求较高的的场所，主采用用干式变变压器，如SCC、SCCZ、SSG3、SG110、SSC6等等系列。(4)对对电网电电压波动动较大的的场所，以改善善电能质质量应采采用有载载调压电电力变压压器，如如SZ77、SFFSZ、SGZZ3等系系列。在电力变变压器的的选择中中，

33、变电电所主变变压器台台数的选选择。选选择主变变压器的的台数，应考虑虑下列原原则：(1)应应满足用用电负荷荷对供电电的可靠靠性的要要求，有有大量二二级负荷荷的变电电所，应应采用两两台变压压器，当当一台发发生故障障或检修修时，另另一台变变压器能能对一二二级负荷荷和连续续供电。只有二二级而无无一级负负荷的变变电所，也可只只采用一一台变压压器，但但必须在在低压侧侧铺设与与其它变变电所相相连的联联络线作作为备用用电源。(2)对对导线性性负荷或或昼夜负负荷变动动较大且且要求采采用经济济运行方方式的变变电所可可考虑采采用两台台主变压压器。(3)除除上述情情况外，一般车车间变电电所宜采采用一台台变压器器。但是

34、是负荷集集中而容容量相当当大的变变电所，虽为三三级负荷荷，也可可采用两两台或三三台及以以上变压压器。(4)在在确定变变电所主主变压器器台数时时应适当当考虑负负荷的发发展并留留取一定定的余地地。因此此，本次次设计为为了确保保电力线线路的安安全性和和可靠性性，选用用两台主主变压器器。由设设计要求求知: 额定容容量为4400KKVA 。根据查表表 (S9系系列610 kV级钢钢绕组低低损耗电电力变压压器的技技术指标标)如表表一:表一 SS9-4400/10基基本参数数规格型 号号额定电压压额定容量量连接组别别号一次二次400kkVADyn111S9-4400/1010.55kV0.4kkV损 耗空载

35、电流流阻抗电压压空 载载(W)负 载载(W)3%4%870420002.3.2.22 高压压断路器器高压断路路器QFF是高压压输配电电线路中中最为重重要的电电气设备备。它的的性能直直接关系系到线路路运行的的可靠性性和安全全性。在在电网中中，高压压断路器器既有控控制作用用，又有有保护作作用。高高压断路路器按灭灭弧介质质的不同同可分为为油断路路器、真真空断路路器、六六氟化硫硫(SFF6)断断路器。 (1) 油断断路器 油断路路器分为为少油断断路器和和多油断断路器两两种。少少油断路路器具有有油量少少、体积积小、重重量轻、运输安安装方便便的特点点，油只只作为灭灭弧介质质使用。多油断断路器具具有油量量多

36、的特特点，油油兼有灭灭弧和绝绝缘的双双重功能能。在不不需要频频繁操作作且要求求不高的的高压电电网中，少油断断路器得得到了广广泛的应应用。在6110KVV户内配配电装置置中常用用的少油油断路器器为SNN10-10型型。按断断流容量量可将其其分为、型，型断流流容量SSoc为为3000MVA，型断流流容量SSoc为为5000MVA， 型断流流容量SSoc为为7500MVA。(2) 真空断断路器真空断路路器有噪噪音低、体积小小、寿命命长、体体积简单单、可靠靠性高的的优点。主要用用于平凡凡操作的的场所，尤其是是安全要要求较高高的工矿矿企业、住宅区区、商业业区等。常用的的真空断断路器有有ZN33-100、

37、ZN112-112、ZN288A-112、ZN55-100型。(3) 六氟化化硫(SSF6)断路器器六氟化硫硫断路器器有灭弧弧能力强强、绝缘强强度高、开断电电流大、燃弧时时间短、检修时时间长、断开电电流电容容或电感感电流时时，无重重燃，过过电压低低等优点点。但SSF6断断路器要要求加工工精度高高，密封封性要求求严，价价格相对对昂贵。主要用用于需频频繁操作作且有易易燃易爆爆的场所所，特别别适用于于全封闭闭组合电电器，常常用的有有LN22-100型。因为本设设计为某某工厂110kVV变配电电系统，则通过过比较选选用真空空断路器器。其基基本参数数如表二二。表二真空空断路器器基本参参数规格格型号额定电

38、压压额定电流流开断电流流断流容量量ZN5-1010kVV12500A25kAA动稳定电电流峰值值热稳定电电流固有分闸闸时间11S合闸时间间1S配用操动动机构型型号63kAA25(22S)kkA0.0550.1CD1002.3.2.33 高压压隔离开开关高压隔离离开关(QS)是是高压电电气装置置中保证证工作安安全的开开关电器器。其作作用主要要有：(1)隔隔离电源源，保证证安全。(2)倒倒闸操作作。(3)接接通或切切断小电电流电路路。高压隔离离开关一一般分为为户外隔隔离开关关(GWW)和户户内隔离离开关(GN)两两种。户内隔离离开关其其额定电电压一般般在35kVV以下，10kVV高压隔隔离开关关型

39、号较较多，常常用的有有GN113、GN119、GN222、GN224、GN228、GN330等户户内式系系列。户户外隔离离开关由由于触头头暴露在在大气中中，工作作条件比比较恶劣劣，因此此一般要要求有较较高的绝绝缘等级级和机械械强度。户外隔隔离开关关其额定定电压一一般在335kVV以上，常用的的有GWW2-335、GW44-355(D)和GW44-1110D。通过比较较，根据据设计要要求选用用高压隔隔离开关关。其基基本参数数如表三三。表三高压压隔离开开关基本本参数规规格型号额定电压压额定电流流热稳定电电流极限通过过电流GN6-10/10000-88010kVV10000A31.55(4SS)kA

40、A峰值80kAA2.3.2.44 防雷雷设备的的选择(一)避避雷器的的分类及及特点防雷的设设备主要要有接闪闪器和避避雷器。其中，接闪器器就是专专门用来来接受直直接雷击击(雷闪闪)的金属属物体。接闪的的金属称称为避雷雷针。接接闪的金金属线称称为避雷雷线，或或称架空空地线。接闪的的金属带带称为避避雷带。接闪的的金属网网称为避避雷网。避雷器是是用来防防止雷电电产生的的过电压压波沿线线路侵入入变配电电所或其其它建筑筑物内，以免危危及被保保护设备备的绝缘缘。避雷雷器应与与被保护护设备并并联，装装在被保保护设备备的电源源侧。当当线路上上出现危危及设备备绝缘的的雷电过过电压时时，避雷雷器的火火花间隙隙就被击

41、击穿，或或由高阻阻变为低低阻，使使过电压压对大地地放电，从而保保护了设设备的绝绝缘。避避雷器的的型式，主要有有阀式和和排气式式等。避雷器是是变电所所保护雷雷电入侵侵的主要要装置，用于过过电压保保护。避避雷器应应与被保保护设备备并联，装在被被保护设设备的电电源侧。在供配配电系统统正常工工作的时时候，并并不导电电。避雷雷器的种种类有阀阀型避雷雷器、保保护间隙隙、管型型避雷器器和金属属避雷器器四种。(1) 阀型避避雷器阀型避雷雷器又称称阀式避避雷器，阀型避避雷器分分为普通通阀式避避雷器和和磁吹阀阀式避雷雷器两大大类。普普通阀型型避雷器器有FSS型和FZZ型两大大系列。磁吹阀阀型避雷雷器有FFCD型型

42、和FCCZ型两两个系列列。普通通阀型避避雷器为为了提高高灭弧能能力制成成了磁吹吹避雷器器，其内内部附有有磁吹装装置来加加速放电电火花间间隙中电电弧的熄熄灭，专专用于保保护重要要的或绝绝缘能力力较弱的的设备。(2) 保护间间隙 保护间间隙又称称角形避避雷器，它简单单经济，维护方方便，但但保护性性能差，灭弧能能力小。一般用用于100kV及及以下的的电网中中，并尽尽量与自自动重合合闸装置置配合使使用，以以便减少少线路的的停电事事故发生生。为了了改善供供电系统统的可靠靠性，凡凡采用保保护间隙隙作为过过电压保保护装置置时，一一般在断断路器上上也要配配备自动动重合闸闸装置。(3) 管型避避雷器管型避雷雷器

43、也称称排气管管式避雷雷器，具具有与保保护间隙隙相同的的缺点，目前仅仅用于安安装在输输电线路路上绝缘缘比较薄薄弱的地地方和用用于变电电所的进进线端保保护中。一般用用于中小小型变配配电所的的避雷器器为FSS型阀式式避雷器器。(4) 金属氧氧化物避避雷器金属氧化化物避雷雷器具有有保护性性能好，通流能能力强，体积小小，安装装方便等等优点。目前已已广泛应应用到电电气设备备的防雷雷保护中中，随其其制造成成本的降降低，金金属氧化化物避雷雷器的应应用会越越来越广广泛。通过比较较分析，根据本本设计基基本要求求选用阀阀型避雷雷器，其其基本参参数见表表四。表四 阀型避避雷器基基本参数数型号系统标称称电压(kV)额定

44、电压压(kVV)工频放电电电压(kV) 1.2/50s冲击击放电电电压不大大于波前冲击击放电电电压不大大于标称电流流下残压压不大于于不小于不大于FS系列列FZ系列列FS系列列FZ系列列FS系列列FZ系列列3kA5kA5kAFS-110(FFZ-110)1012.772631504562.5556.33504520.5541497391672551618510681.5525566711013881.55(二)架架空线路路的防雷雷措施(1)架架设避雷雷线防雷雷的有效效措施，但造价价高，因因此只在在66kkV及以以上的架架空线路路上才沿沿全线装装设。335kV的架架空线路路上，一一般只在在进出变变

45、配电所所的一段段线路上上装设。而100kV及以以下的线线路上一一般不装装设避雷雷线。(2)提提高线路路本身的的绝缘水水平 在在架空线线路上，可采用用木横担担、瓷横横担或高高一级的的绝缘子子，以提提高线路路的防雷雷水平，这是110kV及以以下架空空线路防防雷的基基本措施施。(3)利利用三角角形排列列的顶线线兼作防防雷保护护线 由由于310kkV的线线路是中中性点不不接地系系统，因因此可在在三角形形排列的的顶线绝绝缘子装装以保护护间隙。在出现现雷电过过电压时时，顶线线绝缘子子上的保保护间隙隙被击穿穿，通过过其接地地引线对对地泄放放雷电流流，从而而保护了了下面两两根导线线，也不不会引起起线路断断路器

46、跳跳闸。(4)装装设自动动重合闸闸装置 线路路上因雷雷击放电电而产生生的短路路是由电电弧引起起的，在在断路器器跳闸后后，电弧弧即自行行熄灭。如果采采用一次次ARDD，使断断路器经经0.55s或稍稍长一点点时间后后自动重重合闸，电弧通通常不会会复燃，从而能能恢复供供电，这这对一般般用户不不会有什什么影响响。(5)个个别绝缘缘薄弱地地点加装装避雷器器 对架架空线路路上个别别绝缘薄薄弱地点点，如跨跨越杆、转角杆杆、分支支杆、带带拉线杆杆以及木木杆线路路中个别别金属杆杆等处，可装设设排气式式避雷器器或保护护间隙。(三)变变配电所所的防雷雷措施(1)装装设避雷雷针室外外配电装装置应装装设避雷雷针来防防护

47、直接接雷击。如果变变配电所所处在附附近高建建（构）筑物上上防雷设设施保护护范围之之内或变变配电所所本身为为室内型型时，不不必再考考虑直击击雷的保保护。(2)高高压侧装装设避雷雷器这主主要用来来保护主主变压器器，以免免雷电冲冲击波沿沿高压线线路侵入入变电所所，损坏坏了变电电所的这这一最关关键的设设备。为为此要求求避雷器器应尽量量靠近主主变压器器安装。阀式避避雷器至至3110kV主变变压器的的最大电电气距离离如表五五：表五阀式式避雷器器至310kkV主变变压器的的最大电电气距离离雷雨季节节经常运运行的进进线路数数123=4避雷器至至主变压压器的最最大电气气距离/m15232730避雷器的的接地端端

48、应与变变压器低低压侧中中性点及及金属外外壳等连连接在一一起。在在每路进进线终端端和每段段母线上上，均装装有阀式式避雷器器。如果果进线是是具有一一段引入入电缆的的架空线线路，则则在架空空线路终终端的电电缆头处处装设阀阀式避雷雷器或排排气式避避雷器，其接地地端与电电缆头外外壳相连连后接地地。 (33)低压侧侧装设避避雷器这这主要用用在多雷雷区用来来防止雷雷电波沿沿低压线线路侵入入而击穿穿电力变变压器的的绝缘。当变压压器低压压侧中性性点不接接地时(如ITT系统)，其中中性点可可装设阀阀式避雷雷器或金金属氧化化物避雷雷器或保保护间隙隙。2.3.2.55 互感感器选择择电流互感感器(TTA)又又称仪用用

49、变流器器，电压压互感器器(TVV)又称称仪用变变压器。它们合合称为仪仪用互感感器，简简称互感感器。其其作用主主要是将将高电压压和大电电流变为为二次回回路的标标准低电电压和小小电流。还可用用来使仪仪表、继继电器等等二次设设备与主主电路绝绝缘。(一) 电流互互感器电流互感感器根据据其安装装地点的的不同可可分为户户内式和和户外式式两种。20kkV及其其以下制制成户内内式，335kV及其其以上多多制成户户外式。电流互感感器使用用时的注注意事项项：(1)电电流互感感器在工工作时二二次侧不不得开路路。(2)电电流互感感器二次次侧有一一端必须须接地。为了防防止一、二次绕绕组间绝绝缘击穿穿时一次次测高电电压窜

50、入入二次侧侧，危机机设备和和人身的的安全。(3)电电流互感感器在接接线时，要注意意其端子子的极性性。1.电流流互感器器的特点点(1)电电流互感感器一次次绕组串串联在电电路中，并且匝匝数很少少，故一一次绕组组中的电电流完全全取决于于被测电电路的负负荷电流流，而与与二次电电流的大大小无关关。(2)电电力互感感器二次次绕组所所接仪表表的电流流线圈阻阻抗很小小，所以以正常情情况下电电流互感感器在近近似于短短路状态态下运行行。电流互感感器的额额定电流流比Ki为 （2-5）2.电流流互感器器的准确确级为了保证证测量仪仪表的准准确度，互感器器的准确确级不得得低于所所供测量量仪表的的准确级级。(1)对对测量精

51、精确度要要求较高高的大容容量发电电机和变变压器、系统干干线、发发电企业业上网电电量、电电网或供供电企业业之间的的电量交交换的关关口计量量点，宜宜用0.2级。(2)装装于重要要回路中中的互感感器，准准确级应应采用00.20.55级。(3)对对供运行行监视、1000MW及及以下发发电机组组的厂用用电、较较小用电电负荷以以及供电电企业内内部考核核经济指指标分析析的电能能表和控控制盘上上的仪表表，其电电流互感感器应为为0.551级级。当所供仪仪表要求求不同准准确级时时，应按按相应最最高级别别来确定定电流互互感器的的准确级级。根据设计计要求，选择电电流互感感器基本本参数如如表六。表六电流流互感器器基本参

52、数数型号额定电流流比级次组合合准确度等等级二次负荷荷准确度等等级0.51LMZ11-10020000,30000/540000,50000/50.5/D0.5D1.622.43 (二)电压互互感器电压互感感器是一一种小型型的变压压器，其其一次绕绕组并接接于电力力系统一一次回路路中。常常见的电电压互感感器有：三相五五柱式电电压互感感器、三三相三柱柱式电压压互感器器、电容容式电压压互感器器。电压互感感器的特特点：(1)电电压互感感器正常常运行时时近似空空载状态态。(22)电压压互感器器二次侧侧不允许许短路。(3)电压互互感器的的接线方方式根据据二次负负载的需需要而定定。根据设计计要求，选择电电压互

53、感感器基本本参数如如表七。表七 电电压互感感器的基基本参数数型号额定电压压（kVV）二次绕组组额定容容量（）最大容量量（）一次绕组组二次绕组组0.513JDZ-10100.150802004002.3.3 工工厂常用用架空线线路裸导导线型号号及电缆缆的选择择2.3.3.11 裸导导线型号号及选择择(一)导导线分类类(1)铝铝绞线(LJ)。户外架空空线路采采用的铝铝绞线导导电性能能好，重重量轻，对风雨雨作用的的抵抗力力强，但但对化学学腐蚀作作用的抵抵抗力较较差，多多用在110kV及以以下线路路上，其其杆距不不超过11001255m。(2)钢钢芯铝绞绞线(LLGJ)。此种导线线的外围围用铝线线，中

54、间间线芯用用钢线，解决了了铝绞线线机械强强度差的的缺点。由于交交流点的的趋肤效效应，电电流实际际上只从从铝线通通过，所所以钢芯芯铝绞线线的截面面积面积积是指铝铝线部分分的面积积。在机机械强度度要求较较高的场场所和335kV及以以上的架架空线路路上多被被选用。(3)铜铜绞线(TJ)。铜绞线导导电性能能好，对对风雨及及化学腐腐蚀作用用的抵抗抗力强，但造价价高，且且密度过过大，选选用要根根据实际际需要而而定。(二)导导线选择择根据设计计要求将将选择铝铝绞线。(1)铝铝导线的的横截面面选择导体横截截面可按按长期发发热允许许电流或或经济电电流密度度选择。对年负负荷利用用小时数数大（通通常指），传输输容量

55、大大，长度度在200m以上上的导体体，如发发电机，变压器器的连接接导体及及截面一一般按经经济电流流密度选选择。而而配电装装置的汇汇流母线线通常在在正常运运行方式式下，传传输容量量不大，故可按按长期运运行电流流来选择择。按导体体长期发发热允许许电流选选择按导体长长期发热热允许电电流选择择，则计计算式为为： （2-6）式中：为为导体所所在回路路中最大大持续工工作电流流（A）；为额额定环境境温度时时导体允允许电流流（A）；K为为与实际际环境温温度和海海拔有关关的综合合修正系系数，见见发电电厂电气气部分第四版版第六章章：综合修正正系数KK还可以以计算为为 （2-7）式中：、分别为为导体安安装处的的实际

56、环环境温度度和导体体额定载载流量的的基准温温度。为为导体长长期发热热允许最最高温度度。按经济济电流密密度选择择 按经济济电流密密度选择择导体截截面可使使年年计计算费用用最低。不同种种类的导导体和不不同最大大负荷利利用小时时数将有有一个年年计算费费用最低低的电流流密度，称为经经济电流流密度JJ,各种种导体的的经济电电流密度度见发发电厂电电气部分分第四四版第六六章图66-177所示。则导体的的经济截截面为 （22-8）2.3.3.22电力电电缆的型型号及选选择(一)电电缆分类类电缆芯线线有铜芯芯和铝芯芯，电缆缆的型号号很多，按绝缘缘方式和和结构不不同，可可分为：(1)油油浸纸绝绝缘电缆缆，又可可分

57、为黏黏性和不不滴流纸纸绝缘两两类。按按不同结结构可分分为带绝绝缘电缆缆、屏蔽蔽型和分分铅型电电缆。油油浸式电电缆性能能非常稳稳定，但但不适于于用于高高差大的的场合。(2)挤挤压绝缘缘电缆。用聚合合材料挤挤压再导导体上作作电缆绝绝缘，它它制造工工艺简单单，敷设设接头方方便，故故在某些些应用场场合逐步步取代油油浸纸绝绝缘电缆缆。(3)压压力电缆缆，主要要用633kV及及以上，按填充充或压缩缩气的措措施不同同，可分分为自容容式充油油、充气气和压气气绝缘电电缆。(二)电电缆选择择根据设计计要求，经过比比较优选选油浸式式绝缘电电缆。其其横截面面积的选选择电缆缆横截面面积的选选择和导导线的基基本相同同。则

58、 (2-9)由发电电厂电气气部分第六章章导体的的经济电电流密度度曲线知知： (22-100) (2-11)2.4 控制线线路设计计对三相交交流异步步电动机机直接启启动，虽虽然控制制线路结结构简单单，使用用维护方方便，但但异步电电动机的的启动电电流很大大，如果果电源容容量不比比电动机机容量大大许多倍倍，则启启动电流流可能会会明显的的影响同同一电网网中其他他电气设设备的正正常运行行。因此此，异步步电动机机可采用用定子串串电阻降降压启动动，星形形三角形形降压启启动等方方式。2.4.1 定定子串电电阻降压压启动控控制线路路定子串电电阻降压压启动是是指启动动时，在在电动机机定子绕绕组上串串联电阻阻启动电

59、电流在电电阻上产产生电压压降，使使实际加加到电动动机定子子绕组中中的电压压低于额额定电压压，待电电动机转转速上升升到一定定的值后后，再将将串联电电阻短接接，使电电动机在在额定电电压下运运行。时间继电电器控制制电动机机定子串串电阻降降压启动动控制线线路，如图22-100所示。图2-110定子子串电阻阻降压启启动控制制线路由以上分分析可见见，按下下启动按按钮SBB2后，电动机机M先串电电阻R降压启启动，经经一定延延时，电电动机MM才全压压运行，但在全全压运行行期间，时间继继电器KKT和接接触器KKM1线线圈均通通电，不不仅消耗耗电能，而且减减少了电电器的使使用寿命命。2.4.2星形形-三角角形降压

60、压启动控控制线路路对于正常常运行时时电动机机额定电电压等于于电源线线电压，定子绕绕组为三三角形连连接方式式的三相相交流异异步电动动机，可可以采用用星形-三角形形降压启启动。它它是指启启动时，将电动动机定子子绕组接接成星形形，待电电动机的的转速上上到一定定值时，再换成成三角形形连接。这样，电动机机启动时时每相绕绕组的工工作电压压为正常常时绕组组电压的的倍，启启动电流流为三角角形直接接启动时时的1/3。星形三角角形自动动控制线线路采用用接触器器控制星星形-三三角形降降压启动动线路，如图22-111所示。图2-111星形形-三角角形降压压启动自自动控制制线路图中使用用了三个个接触器器KM11,KM2