電氣工程基礎課程設計--某冶金機械修造廠供電系統設計

1、<p>　　電氣工程基礎課程設計 </p><p>　　某冶金機械修造廠供電系統設計</p><p><b>　　姓名：</b></p><p>　　班級： </p><p><b>　　學號： </b></p><p

2、><b>　　目 錄 </b></p><p>　　一概述 ........................................................... 3 </p><p>　　1. 設計目的 ...................................................... 3 </p>&l

3、t;p>　　2. 設計內容 ...................................................... 3 </p><p>　　3. 設計要求 ...................................................... 3 </p><p>　　二、設計基礎資料 ..........................

4、........................4 </p><p>　　1. 生產任務及車間組成............................................. 4 </p><p>　　2. 設計依據 .......................................................4 </p><p>　　

5、3. 供用電協議 .................................................... 5 </p><p>　　4. 本廠負荷性質....................................................6 </p><p>　　5. 自然條件........................................

6、............... 6 </p><p>　　三、主變壓器及主接線設計...........................................7</p><p>　　1. 各電壓等級的合計負載及類型 .....................................7 </p><p>　　2. 改善功率因數裝置設計 .......

7、...................................10 </p><p>　　3. 工廠總降壓變電所的位置 ........................................10 </p><p>　　4. 主變壓器的選擇 ................................................11 </p><

8、p>　　5. 接地方式.......................................................12 </p><p>　　6. 型式的確定.....................................................12 </p><p>　　7. 主接線設計..............................

9、.......................12 </p><p>　　四、短路電流計算 .................................................13 </p><p>　　1. 繪制計算電路 ..................................................13 </p><p>　　2

10、. 確定短路計算基準值 ............................................14 </p><p>　　3. 用于設備選擇的短路電流計算 ................................... 15</p><p>　　五、電氣設備選擇 ................................................ 17

11、</p><p>　　1. 電氣設備選擇的一般條件 ....................................... 17 </p><p>　　2. 斷路器和隔離開關選擇 ......................................... 18 </p><p>　　3. 導線的選擇 .........................

12、.......................... 20 </p><p>　　4. 限流電抗器的選擇 ............................................. 22 </p><p>　　5. 電壓互感器的選擇 ............................................. 22 </p><p>　

13、　6. 電流互感器的選擇 ............................................. 22 </p><p>　　7. 高壓熔斷器的選擇 ............................................. 23 </p><p>　　8. 消弧線圈的選擇 ........................................

14、....... 23 </p><p>　　六、課程設計體會及建議 .......................................... 23 </p><p>　　參考文獻 ........................................................ 24</p><p>　　附錄 ...............

15、............................................. 24 </p><p>　　短路電流計算書 .................................................. 24 </p><p>　　附圖：某冶金機械修造廠供電系統電氣主接線圖（#2 圖紙） ........... 28 </p><p&g

16、t;　　某冶金機械修造廠供電系統設計說明書 </p><p><b>　　一、概述 </b></p><p><b>　　1. 設計目的 </b></p><p>　　1) 復習和鞏固《電氣工程基礎》課程所學知識 </p><p>　　2) 培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力 </p>&l

17、t;p>　　3) 學習和掌握變電所電氣部分設計的基本原理和設計方法 </p><p><b>　　2. 設計內容 </b></p><p>　　主變壓器選擇：根據負荷的大小、類型，選擇主變壓器的容量、臺數、型式、電壓等級、調壓方式等。</p><p>　　電氣主接線設計：可靠性、經濟性和靈活性</p><p>　　

18、短路電流計算：不同運行方式（大、小、主）、短路點與短路類型</p><p>　　主要電氣設備的選擇：斷路器、隔離開關、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…</p><p>　　編寫“××變電所電氣部分設計”說明書，繪制電氣主接線圖（＃2圖紙）</p><p>　　參加課程設計答辯：課設的收獲、體會，回答質疑

19、</p><p><b>　　3. 設計要求 </b></p><p><b>　　負荷計算；</b></p><p>　　工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數及容量選擇；</p><p>　　工廠總降壓變電所主結線設計；</p><p>　　廠區(qū)高壓配電系統設計；<

20、/p><p>　　工廠供、配電系統短路電流計算；</p><p>　　改善功率因數裝置設計；</p><p>　　變電所高、低壓側設備選擇；</p><p>　　繼電保護裝置及二次結線的設計；</p><p>　　變電所防雷裝置設計（選做）。</p><p><b>　　二、設計基礎資料

21、</b></p><p>　　1. 生產任務及車間組成</p><p><b>　　本廠產品及生產規(guī)模</b></p><p>　　本廠主要承擔全國冶金工業(yè)系統礦山、冶煉和軋鋼設備的配件生產，即以生產鑄造、鍛造、鉚焊、毛坯件為主體，生產規(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。</p><

22、p><b>　　本廠車間組成</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　2

23、. 設計依據</b></p><p>　　設計總平面布置圖如圖1所示</p><p>　　全廠各車間負荷計算表如下（表1、表2）</p><p>　　表1 各車間380V負荷</p><p>　　表2 各車間6kV負荷</p><p><b>　　供用電協議</b></p>

24、<p>　　工廠與電業(yè)部門所簽訂的供用電協議主要內容如下：</p><p>　?。?）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9公里。</p><p>　　（2）供電系統短路技術數據</p><p>　　表3 區(qū)域變電所35kV母線短路數據&l

25、t;/p><p>　　供電系統如下圖（圖2）所示：</p><p>　　（3）電業(yè)部門對本廠提出的技術要求</p><p>　　區(qū)域變電所35kV配出線路定時限過流保護裝置的整定時間為2秒，工廠“總降”不應大于1.5秒；</p><p>　　在總降壓變電所35kV側進行計量；</p><p>　　本廠的功率因數值應在0.9

26、以上。</p><p><b>　　4. 本廠負荷性質</b></p><p>　　本廠為三班工作制，最大有功負荷年利用小時數為6000小時，屬于二級負荷。</p><p><b>　　自然條件</b></p><p><b>　　氣象條件</b></p><

27、;p>　?。?）最熱月平均最高氣溫為30℃；</p><p>　?。?）土壤中0.7～1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃；</p><p>　?。?）年雷暴日為31天；</p><p>　　（4）土壤凍結深度為1.1米；</p><p>　　（5）夏季主導風向為南風。</p><p><b>　　地質

28、及水文條件</b></p><p>　　根據工程地質勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢平坦，地層以砂質粘土為主，地質條件較好，地下水位為2.8～5.3米，地耐壓力為20噸/平方米。</p><p>　　三、主變壓器及主接線設計 </p><p>　　1. 各電壓等級的合計負載及類型 </p><p><b>　　(1)

29、 電壓等級 </b></p><p>　　待建變電所的電壓等級為 220kV/35kV/6kV/380V。 </p><p>　　(2) 合計負載及類型 </p><p>　　表1 各車間380V負荷</p><p>　　表2 各車間6kV負荷</p><p>　　本設計采用需要系數法確定。</p&g

30、t;<p><b>　　主要計算公式有：</b></p><p>　　有功功率： ，為需要系數</p><p><b>　　無功功率： </b></p><p><b>　　視在功率：</b></p><p>　　總的有功計算負荷為：</p><

31、;p><b>　　，K為同時系數</b></p><p>　　總的無功計算負荷為：</p><p><b>　　總的示載負荷為：</b></p><p>　　No.1變電所計算示例：</p><p>　　380V低壓側計算負荷為</p><p>　　6K/380V變壓器

32、功率損耗為</p><p>　　6kV高壓側計算負荷為</p><p>　　同理，算出其他變電所6kV高壓側的負荷，與各車間6kV負荷列表如下：</p><p>　　所以35kV/6kV變壓器低壓側負荷為</p><p><b>　　變壓器損耗為</b></p><p>　　35kV/6kV變壓器

33、高壓側負荷為</p><p>　　2.改善功率因數裝置設計</p><p>　　工廠中由于有大量的電動機、電焊機及氣體放電燈等感性負荷，從而使功率因數降低。如在充分發(fā)揮設備潛力、改善設備運行性能、提供其自然功率因數的情況下，尚達不到規(guī)定的工廠功率因數要求時，則需考慮人工補償。要求工廠最大負荷時的功率因數不得低于0.9，而由上面的計算可知=0.739＜0.9，因此需要進行無功補償，低壓側補償

34、后的功率因數應略高于0.9，這里取。要使低壓側功率因數由0.739提高到0.92，低壓側需裝設的并聯電容容量為：</p><p><b>　　取2400kvar</b></p><p>　　綜合考慮，采用柜式并聯電容器補償裝置，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。<

35、;/p><p><b>　　無功補償后 </b></p><p>　　3.工廠總降壓變電所的位置</p><p>　　用戶變所所選址的選擇應考慮以下原則： </p><p>　　盡量靠近負荷中心，減小配電所系統的電能損耗和電壓損耗  </p><p>　　進出線方便特別

36、是采用架空進出線，要考慮這一點   </p><p>　　接近電源側，對總變配電所特別要考慮這一點 </p><p>　　不應設在爆炸危險和有火災危險的環(huán)境的正下方   </p><p>　　2） 工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定，以左上點為原點，作一直角坐標的X軸和Y軸,然后測出各車間負荷點的

37、坐標位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 等，、等分別代表車間1、2等的功率，可得負荷中心的坐標：</p><p>　　按比例在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置表3.1所示。</p><p>　　表3.1各車間負荷點的坐標位置</p><p>　　將電弧爐和工頻爐歸為鑄鋼車間，空壓機歸為空壓站。由計算結果可知，x=4.3，y=4.5,工廠

38、的負荷中心在1號廠房中心的東北方向附近（參考以下圖1）?？紤]的方便進出線及周圍負荷情況，決定在1號廠房的東北側修建工廠總降壓變電所。</p><p>　　4.主變壓器的選擇 </p><p>　　(1) 臺數的選擇 </p><p>　　選用兩臺主變壓器，并列運行且容量相等。</p><p>　　(2) 容量的選擇 </p>&

39、lt;p>　　對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在設計及過負荷能力后的允許時間內，能保證全部負荷的 60%～70%.</p><p>　　,當一臺停運時，另一臺則承擔 3.4MVA～4.0MVA。故選兩臺4MVA的主變壓器就可滿足負荷需求。 </p><p>　　(3) 校驗變壓器的負荷 </p><p><b>　　

40、變壓器的負荷率 </b></p><p>　　由負荷校驗可知，變壓器選擇合理。</p><p>　　(4) 校驗事故情況下的過載能力 </p><p><b>　　一臺主變壓器停運 </b></p><p>　　考慮到變壓器有一定的過負荷能力，自然油循環(huán)的變壓器過負荷不應超過50%，強迫油循環(huán)的變壓器過負荷不

41、應超過 30%，采用自然油循環(huán)，故該設計的過載能力滿足要求。 </p><p><b>　　5.接地方式 </b></p><p>　　我國 110kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y 連接；35kV 采用 Y 連接，其中 </p><p>　　性點多通過消弧線圈接地。35kV 以下電壓變壓器繞組都采用Δ連接。 </p><

42、p><b>　　6.型式的確定 </b></p><p>　　減少電壓波動所以選擇有載調壓方式，主變壓器選用有載雙繞組變壓器。 </p><p>　　故選擇主變壓器參數型式為S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器。 </p><p><b>　　詳細參數如下：</b></p>

43、<p><b>　　7.主接線的設計 </b></p><p>　　根據國家標準《GB50059-92 35～110kV 變電所設計規(guī)范》變電所的主接線， </p><p>　　應根據變電所在電力網中的地位、出線回路數、設備特點及負載性質等條件確 </p><p>　　定。并應滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建

44、等要 </p><p>　　求。按照以上要求對主接線進行選擇。 </p><p>　　(1) 35kV 側 </p><p>　　結合國家標準，將以下兩種可靠性較高的方案列為備選方案： </p><p>　　方案一：單母線分段帶旁母接線 </p><p>　　方案二：雙母線接線 </p><p>

45、;　　表 35kV 側主接線方案比較 </p><p>　　綜合以上分析，雖然雙母線接線的方案具有供電更可靠，調度更靈活，又 </p><p>　　便于擴建的優(yōu)點，但常常還需采取在斷路器和相應的隔離開關之間加裝電磁閉 </p><p>　　鎖、機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 </p><p>　　國大中型發(fā)電

46、廠和變電站中廣泛使用。對于機械修造廠供電系統，在滿足重要 </p><p>　　負荷供電需求的同時應考慮投資的經濟性。綜上，35kV 側選用單母線分段帶旁母接線。 </p><p>　　(2) 6kV 側 </p><p>　　根據國家標準，當變電所有兩臺主變壓器時，6～10kV 側宜采用分段單母線。 </p><p>　　線路為 12 回及

47、以上時，亦可采用雙母線。當不允許聽見檢修斷路器時，可設置 </p><p>　　旁路設施。當 6～35kV 配電裝置采用手車式高壓開關柜時，不宜設置旁路設施。 </p><p>　　以下兩種方案作為備選方案： </p><p>　　方案一：單母線分段接線 </p><p>　　方案二：單母線分段帶旁母接線 </p><p&

48、gt;　　表 6kV側主接線方案比較 </p><p>　　由以上分析可知，采用手車式高壓開關柜時，可不設置旁路設施，對供電 </p><p>　　可靠性的影響不大。折中考慮可靠性和經濟性，6kV側采用單母線分段接線。 </p><p><b>　　短路電流計算 </b></p><p>　　工廠供電系統的設計和行不僅

49、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備熱效應和力效應使設備損壞，電壓降落嚴重影響非故障元件的正常運行。但是只要正確選擇電氣設備，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。</p><p>　　進行短路電流計算時要考慮供電系統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，

50、作為選擇和校驗電氣設備的依據及繼電保護整定計算的依據；在最小運行方式下，通過保護安裝處的短路電流最小，可作為繼電保護校驗靈敏度的依據。</p><p>　　1、繪制計算電路，如下圖所示</p><p>　　2、確定短路計算基準值</p><p>　　1）設=100MVA，，即高壓側=37kV，中壓側=6.3kV，低壓側，則</p><p>　

51、　2）架空線路 查資料得，而線路全長為9km，故</p><p>　　3）電力變壓器 查S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器的參數得，，故</p><p>　　對于6KV出線線路的電阻，由于距離太短可以忽略不計。</p><p><b>　　變壓器 </b></p><p>　　查S

52、9-1000kVA/6/0.4kV 型配電變壓器的參數得，，故</p><p><b>　??；</b></p><p>　　3、用于設備選擇的短路電流計算</p><p><b>　　當時，</b></p><p>　　1）計算K—1點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p>

53、<p><b>　　總阻抗標幺值：</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流為</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b>&

54、lt;/p><p>　　2) 計算K—2點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： </p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　三

55、相短路容量：</b></p><p>　　3）計算K—3（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</p><p><b>　　總阻抗標幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p>

56、<p><b>　　三相短路容量：</b></p><p>　　4）計算K—5（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</p><p><b>　　總阻抗標幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　其他短路電

57、流：</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　當時，</b></p><p>　　計算與最大運行方式類似，計算結果列表如下：</p><p>　　最大運行方式下 時短路計算結果</p><p>　　最小運行方式下時短

58、路計算結果</p><p>　　五、電氣設備及其選擇</p><p>　　1.電氣設備選擇的一般條件 </p><p>　　電氣設備應能滿足正常、短路、過電壓和特定條件下安全可靠的而要求，并力求技術先進和經濟合理。通常電氣設備選擇分三步，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

59、用性能價格比高，運行經驗豐富、技術成熟的設備，盡量減少選用設備類型，以減少備品備件，也有利于運行、檢修等工作。 </p><p>　　電氣設備選擇的一般原則為： </p><p>　　應滿足正常運行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠景發(fā)展</p><p>　　應滿足安裝地點和當地環(huán)境條件校核</p><p>　　應力求技術先進和經濟合理&l

60、t;/p><p>　　同類設備應盡量減少品種 </p><p>　　與整個工程的建設標準協調一致 </p><p>　　選用的新產品均應具有可靠的試驗數據并經正式簽訂合格的特殊情況下 </p><p>　　選用未經正式鑒定的新產品應經上級批準 </p><p><b>　　技術條件： </b><

61、/p><p>　　選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下 </p><p><b>　　保持正常運行。</b></p><p>　　2.斷路器和隔離開關的選擇</p><p>　　高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護的作用，是高壓電路中最重要的電器設備。待建變電站在選擇斷路器的過程中，盡可能采用同一

62、型號斷路器，以減少備用件的種類，方便設備的運行和檢修。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]到可靠性和經濟性，方便運行維護和實現變電站設備的無由化目標，35KV 側和 6KV 側采用真空斷路器。</p><p>　　隔離開關是高壓開關設備的一種，它主要是用來隔離電源，進行倒閘操

63、作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關時應滿足以下基本要求： </p><p>　　1. 隔離開關分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設備是否與電網隔開。 </p><p>　　2. 隔離開關應具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。 </p><p>　　3. 隔離開關在跳、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。 &l

64、t;/p><p>　　(1)35kv側斷路器： </p><p>　?、傩吞柕倪x擇 SW2-35/1000</p><p><b>　?、陬~定電壓 </b></p><p><b>　　35kv≥35kv</b></p><p>　　選擇斷路器的額定電壓 35kV 等于系統母線電

65、壓 35kV。 </p><p><b>　?、郯搭~定電流選擇 </b></p><p><b>　　1000A≥ </b></p><p><b>　?、茴~定開斷電流 </b></p><p>　　24.8KA≥2.05KA </p><p><

66、b>　?、荻搪逢P合電流 </b></p><p>　　斷路器合閘于有潛伏性故障的線路時，經歷一個先合后分的操作循環(huán)，此時斷路器應能可靠地開斷。在電壓額定時，能可靠關合、開斷的最大短路電流稱為額定關合電流，它是表征斷路器滅弧能力、觸頭和操動機構性能的重要參數之一，用以下公式校驗： </p><p><b>　　≥</b></p><

67、p>　　選擇的斷路器的短路關合電流 26.2kA 遠遠大于短路電流的沖擊值 5.23kA，故滿足關合·定 </p><p>　　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電網合、分閘時間要求。 </p><p><b>　?、邿岱€(wěn)定校驗 </b></p><p>　　電

68、氣設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：</p><p>　　其中是熱效應的等效時間，熱穩(wěn)定計算的等效時間等于四個時間之和，即繼電保護動作時間+斷路器固有分閘時間+斷路器滅弧時間+非周期分量熱效應的等效時間。因短路電流持續(xù)時間> 1s，導體的發(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，

69、待建變電所后備保護動作時間取2s，所以熱效應的等效時間2.06s。35kV 線路側熱效應的等效時間為3s。代入公式滿足熱穩(wěn)定要求。 </p><p><b>　?、犷~定容量 </b></p><p>　　所選的斷路器額定開斷容量 </p><p><b>　　滿足要求。 </b></p><p>&

70、lt;b>　?、獠賱訖C構的選擇 </b></p><p>　　斷路器的操動機構分為電磁式、彈簧式、液壓式。液壓彈簧式幾種，各種類型的操動機構都有一定的優(yōu)缺點。斷路器進行合閘、分閘、重合閘操作，并保持在合、分閘狀態(tài)，這些功能 </p><p>　　都是由操動機構完成的。所以，操動機構是決定斷路器性能的關鍵部件之一，其好壞直接影響到斷路器的技術性能。型號簡單說明：S——手動式

71、.</p><p>　　(2)35kv側隔離開關： </p><p>　　隔離開關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。</p><p>　?。?）6kv側高壓開關柜：</p><p>　　開關柜為三相設備，包括母線、斷路器、熔斷器、

72、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。高壓開關柜是以斷路器、開關等主要元件組成的成套配電裝置，它用于配電系統，作接受與分配電能之用。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，具有占地少，安裝、使用方便，適用于大量生產等特點，應用廣泛。倒閘操作比較頻繁時，一般采用固定式開關柜。采用型號KYN28-12。</p><p>　　3. 導線的選擇 </p&

73、gt;<p>　　(1) 選擇原則： </p><p>　?、侔l(fā)熱條件：導線在通過正常最大負荷電流時產生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。 </p><p>　?、谳d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電流。低壓配電線路由于線路短，電壓損耗也較小，導線截面主要按允許的載流量條件選取。 </p><p>　?、垭妷簱p失條

74、件:導線在通過正常最大負荷電流時，產生的電壓損失不應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線截面，再按允許載流量、機械強度條件校驗。 </p><p>　?、芙洕娏髅芏葪l件：</p><p>　　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</p><p>　?、輽C械強

75、度條件：導線截面應不小于其最小允許截面。 </p><p>　?、迿z驗熱穩(wěn)定時，按公式:</p><p>　?、咝ｒ瀯臃€(wěn)定時，按公式，其中為母線材料允許應力，為母線材料所受最大應力。 </p><p>　?、啾M量選同型號設備以便于維修。 </p><p>　　(2) 35kV側母線選擇：</p><p>　　母線的材料

76、、截面形狀、布置方式</p><p>　　考慮到35kV側電流不大，為節(jié)省開支，采用矩形鋁母線平放。</p><p><b>　　截面選擇</b></p><p>　　按經濟電流密度選擇：</p><p>　　已知回路最大負荷利用小時數，查表得</p><p><b>　　計算得，<

77、;/b></p><p><b>　　選擇型</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　由于截面積小，不考慮趨膚效應，因此校驗公式為</p><p>　　當導體短路前溫度取正常運行時的最高允許溫度70℃，鋁導體短路時發(fā)熱最高允許溫度為200℃時，鋁導體C值為8

78、7，取區(qū)域變電所35kV配出線路定時限過流保護裝置的整定時間2秒為短路時間，計算得符合要求</p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　根據《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。</p><p><b>　　截面系數</b&

79、gt;</p><p><b>　　硬鋁最大允許應力</b></p><p>　　由得，為避免導體自重而過分彎曲，選擇跨距為2m。</p><p>　　綜上，可采用LMY-40*4型號。</p><p>　　4. 限流電抗器的選擇 </p><p><b>　　限流電抗器的作用：<

80、/b></p><p><b>　?、傧拗贫搪冯娏?</b></p><p>　　②維持母線上的殘壓 </p><p>　　母線短路電流超過了配電網饋線上斷路器的開斷能力，達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。 </p><p>　　5. 電壓互感器的選擇 </p>

81、<p>　　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，一次繞組匝數很多，并聯于被測電路的兩端，其絕緣等級與實際系統的電壓相對應。二次繞組的額定電壓匝數較少，它可并聯儀表、繼電保護的電壓線圈，二次繞組的額定電壓一般為100V。采用JDJJ2-35型號。</p><p>　　6. 電流互感器的選擇 </p><p>　　電流互感器是一種特殊

82、的變壓器，其一次繞組串聯在電力線路里，二次繞組接儀表和繼電器。其作用是將一次電流轉變?yōu)闃藴实亩坞娏?如 5A 和 1A)，以便于測量和保護。凡裝有斷路器的回路應裝設電流互感器。 </p><p>　　電流互感器的選擇一般要求： </p><p>　　①型式選擇：35kV 以下屋內配電裝置，可采用瓷絕緣或樹脂繞澆式。 </p><p>　?、陬~定電壓不應低于裝設地點

83、電路的額定電壓，額定一次電流不應小于電 </p><p><b>　　路中的計算電流。 </b></p><p>　?、塾糜陔娔苡嬃康碾娏骰ジ衅鳒蚀_度不應低于 0.5 級。 </p><p>　　④為了保證互感器的準確級，二次側負荷不應大于相應準確級所規(guī)定的 </p><p><b>　　額定容量。</b

84、></p><p><b>　?、菪ｒ灍岱€(wěn)定： </b></p><p>　　電流互感器的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數表示，熱穩(wěn)定校驗條件為： </p><p>　　35kV 側電流互感器采用LCWD-35(L——電流互感器 C——瓷套式 W</p><p>　　——戶外 D——帶差動保護)，額定電流比600/5，熱穩(wěn)定

85、倍數為65，動穩(wěn)定倍數為150。滿足選擇要求。</p><p>　　7. 高壓熔斷器的選擇 </p><p>　　為保護電壓互感器，必須在電壓互感器旁裝設高壓熔斷器。一般 35kV 及以下的電壓等級需要裝設高壓熔斷器。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，應不小于短路容量。限流式熔斷器的額定電壓，應與電網的額定電壓相符。 選擇高壓熔斷器型

86、號為RW0-35。</p><p>　　8.消弧線圈的選擇 </p><p>　　按我國有關的規(guī)定，在 3～60kV 電力電網中，電容電流超過下列數值時，電力系統中性點應裝設消弧線圈： </p><p>　　(1) 3～60kV 電力網，30A </p><p>　　(2) 10kV 電力網，20A </p><p>

87、　　(3) 35～60kV 電力網，10A </p><p>　　由于主變采用dyn11接線組別，具有輸出電壓質量高、中性點不漂移、防雷性能好等特點，35kv側不需要裝設消弧線圈，6kv側采用高壓開關柜也不需要裝設消弧線圈。</p><p>　　六、課程設計體會及建議 </p><p>　　(1) 課設完成的內容和不足 </p><p>　　

88、在這次課設中，我認真閱讀了很多資料和相關設計方案，真心感受到了參考文獻的重要性，大到整個供電系統的設計，小致某個變壓器的選型，都需要仔細翻閱資料認真思考。此次課程設計中還有一個難題就是，用CAD繪圖，由于是本次設計才學習使用，很吃力，完成的不美觀。最終完成了課程設計任務書的大部分要求，熟悉了電力設計的基本步驟和相關規(guī)程。不足之處在于，對實際中變電站與區(qū)位因素的關系的理解不夠深入，沒有聯系某一特定地區(qū)的實際情況進行設計，停留在理論設計階段

89、，對很多用到的器件如高壓斷路器，隔離開關等都沒有實際使用接觸。 </p><p><b>　　(2) 課設收獲 </b></p><p>　　這一次課設是在寒假中零零碎碎的時間中完成的，不得不承認很大程度上降低了效率，但同時也不斷地溫習課本、查資料，每天都有收獲，沒有像以前一樣學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。課設題目給了我們

90、一個明確的方向，是一條知識的主線，按照設計要求一步一步做下來，相當于是對電力設計相關知識的一個概覽。對于我個人來說，這種概覽的效果遠遠好于《電氣工程基礎》的課堂講授。課堂上接觸的是些非常零散的知識點，無目的無方向，搞清問題的使命感不強，聽故事似的聽下來，缺乏深入思考的空間，課設則能通過一個任務來引導你來自主學習。</p><p><b>　　(3) 建議 </b></p>&l

91、t;p>　　基于我在《電氣工程基礎》的學習和這次課程設計的過程中的感受，我建議在《電氣工程基礎》授課的過程中穿插進行課程設計，便于我們找到看似零散的知識點間的聯系，這樣我們才能更容易的看懂《電氣工程基礎》這門課程的知識結構，加深對專業(yè)課程的學習。</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 熊信銀 張步涵，電氣工程基礎，華中科技大

92、學出版社，2010 </p><p>　　[2] 靖大為，城市供電技術，天津大學出版社，2009</p><p>　　[3] 孟祥忠，現代供電技術，清華大學出版社，2006</p><p>　　[4] 三維書屋工作室，AutoCAD2008電氣設計基礎教程，人民郵電出版社，2008 </p><p><b>　　附錄</b&g

93、t;</p><p><b>　　短路計算說明書</b></p><p>　　1、繪制計算電路，如下圖所示</p><p>　　2、確定短路計算基準值</p><p>　　1）設=100MVA，，即高壓側=37kV，中壓側=6.3kV，低壓側，則</p><p>　　2）架空線路 查資料得，而線

94、路全長為9km，故</p><p>　　3）電力變壓器 查S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器的參數得，，故</p><p>　　對于6KV出線線路的電阻，由于距離太短可以忽略不計。</p><p><b>　　變壓器 </b></p><p>　　查S9-1000kVA/6/0.4k

95、V 型配電變壓器的參數得，，故</p><p><b>　??；</b></p><p>　　3、用于設備選擇的短路電流計算</p><p><b>　　當時，</b></p><p>　　1）計算K—1點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b&g

96、t;　　總阻抗標幺值：</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流為</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p

97、>　　2) 計算K—2點的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： </p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b>

98、</p><p>　　3）計算K—3（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</p><p><b>　　總阻抗標幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b&g

99、t;　　三相短路容量：</b></p><p>　　4）計算K—5（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</p><p><b>　　總阻抗標幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　其他短路電流：</b><

100、/p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　當時，</b></p><p>　　計算與最大運行方式類似，計算結果匯總如下：</p><p>　　最大運行方式下 時短路計算結果</p><p>　　最小運行方式下時短路計算結果</p>