毕业设计（论文）水泥厂供配电系统设计及继电保护设计.doc

《毕业设计（论文）水泥厂供配电系统设计及继电保护设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）水泥厂供配电系统设计及继电保护设计.doc（49页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、摘 要电能是工业生产的主要能源和动力，做好工厂供电设计对于发展工业生产、实现工业现代化，具有十分重要的意义。工厂供电系统首先要能满足工厂生产和生活用电的需求，其次要确保安全，供电可靠，技术先进和经济合理，并能做好节能。本设计根据某水泥厂所能取得的供电电源和该厂用电的实际负荷，并适当的考虑生产的发展，按工厂供电的基本要求，对各个车间进行了负荷的计算和无功功率的补偿；确定出了各个变电所的位置及各个变电所变压器的台数、容量和型式；计算的短路电流；选择了各线路的导线截面和变电所高低压设备；配置了继电保护装置；绘出了设计图样，完成了水泥厂供配电系统的设计。关键词：计算负荷，无功补偿，变压器，短路电流AB

2、STRACTElectric energy is the main energy and power for the production of industry.KEY WORD: calculaed load, reactive power compensation, transformer, shortcircuit current目 录第一章 绪论11.1 工厂供配电系统设计的意义11.2 工厂供电设计的一般原则11.3 该设计的具体内容21.3.1 该设计的主要目的21.3.2 设计的主要内容2第二章 水泥厂供配电的具体参数及概况32.1 该水泥厂的供电具体参数32.1.1 水泥厂总

3、平面图32.1.2 工厂负荷情况32.1.3 供电电源情况32.1.4 供电局要求的功率因数32.1.5 电源短路容量32.1.6 电费制度42.1.7 气象资料42.1.8 地质水文42.2 目前工厂供电的概况4第三章 负荷计算53.1 负荷计算的意义53.2 水泥厂各个车间负荷计算53.2.1 生料车间计算53.2.2 煤磨车间计算63.2.3 烧成车间计算73.2.4 水泥车间计算83.2.5 生活区计算93.2.6 锅炉房计算93.2.7 水泥厂总负荷统计9第四章 电气主接线的选择124.1 各车间变电所的设计及无功功率补偿124.1.1 变配电所选择的一般原则124.1.2 各个车间

4、变电所的位置及全厂供电平面草图124.1.3 各车间变压器台数、容量选择及无功功率补偿174.2 工厂变电所的电气设计274.2.1 电气主接线的意义和重要性274.2.2 工厂变电所主接线的设计说明284.2.3 工厂变电所的主接线选择284.3 供电线路的导线选择294.3.1 工厂常用架空线路裸导线型号及选择294.3.2 供电10KV线路的导线选择29第五章 短路电流计算31第六章 设备选型32第七章 继电保护的设计和整定33第八章 总结与展望34致谢35附录36第一章 绪论1.1 工厂供配电系统设计的意义众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。电能既易于由其它形式的能量转换

5、而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用。电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其它高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在企业工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。例如在机械工业生产中，电费开支仅占成本的5%左右。从投资来看，一般机械工厂在供电设备上的投资业仅占5%左右。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提

6、高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间内的停电，也会引起重大设备的损坏，或者引起大量的产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来极大地经济损失。可见，做好工厂供电工作对于发展工业自动化生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很

7、好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并确实做好节能环保工作，就必须达到以下基本要求：（1） 安全： 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠： 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3） 优质： 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济： 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应社会的发展。为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和测量装置。目前多以采用自动装置，将计算

8、机应用到工厂配电控制系统中去。1.2 工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做

9、到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要1.3 该设计的具体内容1.3.1 该设计的主要目的本课题应用供配电设计的基本原则和方法进行水泥厂供配电系统的设计。通过本课题的设计,能培养我们综合运用所学的理论知识、基本技能和专业知识分析和解决实际问题的能力,培养我们独立获取新知识、新技术和新信息的能力,使我们初步掌握科学研究的基本方法和

10、思路,能够理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求,掌握工厂供电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。1.3.2 设计的主要内容负荷的计算电气主接线的选择短路电路的计算线路及设备的选型继电保护的设计和整定第二章 水泥厂供配电的具体参数及概况2.1 该水泥厂的供电具体参数2.1.1 水泥厂总平面图工厂总平面图如图1所示图表 1 工厂总平面示意图2.1.2 工厂负荷情况该厂多数车间为3班制，年最大负荷利用小时为6400小时，该厂水泥库为二级负荷；生活区为三级负荷，其余都为一级负荷。由于破碎机和磨机为大电机所以供电电压为6KV，其余车间动力设备均为三相，额定电压为380V,照明及生活区的

11、家用电器均为单相电压，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料为表1所示。2.1.3 供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，水泥厂的供电可由厂外距离厂10公里处的变电所110/38.5/11KV,50MVA的变压器供电，供电电压可以任选。另外，可从距离水泥厂2公里的邻近的工厂引进10KV线路作为备用电源，但容量只能满足本厂重要负荷的30%，平时不投入，只有在本厂主要设备及电源故障或者检修时才投入运行。2.1.4 供电局要求的功率因数当35KV供电时，要求工厂变电所高压侧；当10KV供电时，要求工厂变电所高压侧。2.1.5 电源短路容量35KV母线的出线断路器容量为1500MVA；

12、10KV母线的出线断路器的容量为350MVA。2.1.6 电费制度按两部制电费计算：变压器安装容量每1KVA为15元/月，动力电费为0.3元/KWh，照明电费为0.55元/KWh。2.1.7 气象资料水泥厂地区最高气温为,最热月的平均最高气温为，最热月地下0.8m处的平均温度为，年主导风为西北风，年暴雨数位23.2天。2.1.8 地质水文海拔高度为1113.1地层以黏土为主，地下水位为2m。表格 1工厂负荷统计表车间序号车间设备名称设备容量KW需要系数Kd功率因数1生料车间生料破碎20000.70.8生料配料750.650.65生料磨28000.80.92煤磨车间煤磨4500.70.893烧成

13、车间生料入窑300.60.7预热器750.650.75回转窑750.750.75冷却机450.60.7熟料库100.80.74水泥车间水泥配料300.70.8水泥磨28000.80.9水泥库200.70.85生活区4000.81.06锅炉房350.80.82.2 目前工厂供电的概况第三章 负荷计算3.1 负荷计算的意义计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定的是否正确、合理，直接影响设备选择的是否合理、经济。如计算负荷确定的过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算的过小，又将使电气设备和电缆处于负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘老化甚至烧毁，同样造成损失。由此可见，正确的确定计算负

14、荷意义重大。但由于各类的负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，各类负荷变化有一定的规律，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此，负荷的计算只能力求接近实际。目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法是各国普遍采用的确定计算负荷的基本方法，简单方便，较适用于用电设备台数较多、各台容量设备相差不大的情况。二项式法局限性较大，应用于确定设备台数较少而容量差别悬殊的情况。因此，该设计选用需要系数法进行负荷的计算。3.2 水泥厂各个车间负荷计算3.2.1 生料车间计算1. 单台设备负荷计算( 1 ) 生料破碎机：,，( 2 ) 生料配

15、料机：,，( 3 ) 生料磨机：,，2. 生料车间总计算负荷统计大电机设备组计算负荷直接相加计算负荷时，取同时系数，有3.2.2 煤磨车间计算,，3.2.3 烧成车间计算1. 单台设备负荷计算( 1 ) 生料入窑电机：,，( 2 ) 预热器：,，( 3 ) 回转窑：,，( 4 ) 冷却机：,，( 5 ) 熟料库：,，2. 烧成车间总负荷计算用电设备组计算负荷直接相加计算负荷时，取同时系数，有3.2.4 水泥车间计算1. 单台设备符合计算( 1 ) 水泥配料：,，( 2 ) 水泥磨：,，( 3 ) 水泥库：,，2. 水泥车间总负荷统计用电设备组计算负荷直接相加计算负荷时，取同时系数，有3.2.5

16、 生活区计算,，3.2.6 锅炉房计算,，3.2.7 水泥厂总负荷统计车间干线计算负荷直接相加计算时，取同时系数，有由于水泥厂有高压电动机需要6KV电压直接供电，所以全厂要分开计算，计算步骤如下：按需要系数法计算出全厂的计算负荷，见表2表格 2 水泥厂总计算负荷表车间序号车间设备名称设备容量KW需要系数Kd功率因数计算负荷/KW/Kvar/KVA/A1生料车间生料破碎20000.70.80.75332029674453532.5生料配料750.650.651.169生料磨28000.80.90.4842煤磨车间煤磨4500.70.890.512315161.33545363烧成车间生料入窑30

17、0.60.71.020142.2140199.5320.3预热器750.650.750.882回转窑750.750.750.882冷却机450.60.71.020熟料库100.80.71.0204水泥车间水泥配料300.70.80.752047.519402820255水泥磨28000.80.90.484水泥库200.70.80.755生活区4000.81.00320032014546锅炉房350.80.80.75282135537总计取同时系数：5863.4507277522082第四章 电气主接线的选择4.1 各车间变电所的设计及无功功率补偿4.1.1 变配电所选择的一般原则变配电所所址的

18、选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定。( 1 ) 尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。( 2 ) 进出线方便，特别是要便于架空进出线。( 3 ) 不应妨碍企业的发展，有扩建的可能。( 4 ) 接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。( 5 ) 设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。( 6 ) 不应设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时，应有相应的保护措施。( 7 ) 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应在污染原的下风侧。( 8 ) 不应设在厕所、浴室和其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。(

19、 9 ) 不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，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，应符合现行国标GB50058-1992的规定。( 10 ) 不应设在地势低洼和可能积水的场所。4.1.2 各个车间变电所的位置及全厂供电平面草图由于本厂有重要的一、二级负荷，考虑到对供电可靠性的要求采用两路进线，一路由35KV的公共电源干线接入变电所，另一路来自邻厂的高压联络线。根据以上原则及该厂地理位置与各车间的计算负荷的大小，考虑到导线的截面积和电流成正比，采用负荷矩阵法可以得到变电所的位置，决定设立6个车间变电所，各自供电范围如下：总降压变电所专用变电所变电

20、所I：煤磨车间、烧车车间、锅炉房。变电所II：水泥车间。变电所III：生料车间。变电所IV：生活区。矩阵负荷法确定变电所方法如下：1. 总降压变电所的确总降压变电所负荷平面示意图如图2所示图表 2 工厂负荷平面示意图依据工厂的总平面图可以设5个负荷、（均表示有功计算负荷），分布如图3所示，它们在直角系中的坐标分别为。现假设总负荷的负荷中心位于坐标处，这里为同时系数，视最大负荷不同时出现的情况选取，一般选取0.71，这里选取0.9，因此仿照重力学求重心力矩可得，步骤如下：=所以总降压变电所负荷中心为：2. 专用变电所的确定专用变电所负荷平面示意图如图2所示图表 3 工厂负荷平面示意图依据工厂的总

21、平面图可以设2个负荷、（均表示有功计算负荷），分布如图3所示，它们在直角系中的坐标分别为。现假设总负荷的负荷中心位于坐标处，这里为同时系数，视最大负荷不同时出现的情况选取，一般选取0.71，这里选取0.9，因此仿照重力学求重心力矩可得，步骤如下：=所以总降压变电所负荷中心为：3. 变电所I的的确定变电所I的负荷平面分布示意图如图图表 4 变电所I的负荷平面示意图依据工厂的总平面图可以设3个负荷、（均表示有功计算负荷），分布如图3所示，它们在直角系中的坐标分别为。现假设总负荷的负荷中心位于坐标处，这里为同时系数，视最大负荷不同时出现的情况选取，一般选取0.71，这里选取0.9，因此仿照重力学求重

22、心力矩可得，步骤如下：所以变电所I的负荷中心为：4. 其余车间变电所的确定由于其它车间变电所只给自己的车间供电所以，按照车间变电所得选择原则，各个车间变电所就布置在车间旁边。5. 全厂供电平面图全厂负荷平面图如图所示4.1.3 各车间变压器台数、容量选择及无功功率补偿1. 变电所I变压器台数及容量选择( 1 ) 变电所I的供电负荷统计同时系数取：( 2 ) 变电所I的无功功率补偿（高压侧提高到0.9以上，计算时取0.92）无功补偿装置的容量为：补偿后视功率：( 3 ) 变电所I的变压器选择为了保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间负荷的70%）选择变压器型号为SL7系列SL7-400/

23、10，额定容量为400KVA,数量为2台。查表变压器的各项参数：空载损耗：负载损耗：阻抗电压：空载电流：( 4 ) 计算每台变压器的功率损耗也可用简化经验公式：变电所高压侧负荷为补偿后的功率因数这一功率因数满足规定高压侧功率因数大于0.9，由此可见无功功率补偿提高功率因数能是工厂取得可观的经济效果。2. 变电所II变压器台数及容量选择( 1 ) 变电所II的供电负荷统计由于变电所II只供水泥车间，车间里的大电机有专用变压器专门供电，所以其负荷如下：取同时系数：( 2 ) 变电所II的无功功率补偿（高压侧提高到0.9以上，计算时取0.92）无功补偿装置的容量为：补偿后视功率：( 3 ) 变电所I

24、I的变压器选择为了保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间负荷的70%）选择变压器型号为SL7系列SL7-50/10，额定容量为50KVA,数量为2台。查表变压器的各项参数：空载损耗：负载损耗：阻抗电压：空载电流：( 4 ) 计算每台变压器的功率损耗也可用简化经验公式：变电所高压侧负荷为补偿后的功率因数这一功率因数满足规定高压侧功率因数大于0.9，由此可见无功功率补偿提高功率因数能是工厂取得可观的经济效果。3. 变电所III变压器台数及容量选择( 1 ) 变电所III的供电负荷统计由于变电所III只供生料车间，车间里的大电机有专用变压器专门供电，所以其负荷如下：( 2 ) 变电所III的

25、无功功率补偿（高压侧提高到0.9以上，计算时取0.96）无功补偿装置的容量为：补偿后视功率：( 3 ) 变电所III的变压器选择为了保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间负荷的70%）选择变压器型号为SL7系列SL7-50/10，额定容量为50KVA,数量为2台。查表变压器的各项参数：空载损耗：负载损耗：阻抗电压：空载电流：( 4 ) 计算每台变压器的功率损耗也可用简化经验公式：变电所高压侧负荷为补偿后的功率因数这一功率因数满足规定高压侧功率因数大于0.9，由此可见无功功率补偿提高功率因数能是工厂取得可观的经济效果。4. 变电所IV变压器台数及容量选择( 1 ) 变电所IV的供电负荷统

26、计( 2 ) 变电所IV的无功功率补偿（高压侧提高到0.9以上，计算时取0.96）由于功率因数大于0.9所以不用补偿。( 3 ) 变电所IV的变压器选择为了保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间负荷的70%）选择变压器型号为SL7系列SL7-250/10，额定容量为250KVA,数量为2台。查表变压器的各项参数：空载损耗：负载损耗：阻抗电压：空载电流：( 4 ) 计算每台变压器的功率损耗也可用简化经验公式：5. 专用变电所变压器台数及容量选择( 1 ) 专用变电所的供电负荷统计同时系数取：( 2 ) 专用变电所的无功功率补偿（高压侧提高到0.9以上，计算时取0.92）无功补偿装置的容量

27、为：补偿后视功率：( 3 ) 专用变电所的变压器选择为了保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间负荷的70%）选择变压器型号为SL7系列SL7-4000/10，额定容量为4000KVA,数量为2台。查表变压器的各项参数：空载损耗：负载损耗：阻抗电压：空载电流：( 4 ) 计算每台变压器的功率损耗也可用简化经验公式：变电所高压侧负荷为补偿后的功率因数这一功率因数满足规定高压侧功率因数大于0.9，由此可见无功功率补偿提高功率因数能是工厂取得可观的经济效果。6. 总降压变电所变压器台数及容量选择( 1 ) 总降压变电所的供电负荷统计同时系数取：高压侧功率因数要求大于0.85，此时总降压变电所的

28、功率因数大于0.85，所以无需功率补偿。( 2 ) 专用变电所的变压器选择为了保证供电的可靠性，选用两台变压器（每台可供车间负荷的70%）选择变压器型号为S7系列S7-5000/35，额定容量为5000KVA,数量为2台。查表变压器的各项参数：空载损耗：负载损耗：阻抗电压：空载电流：( 3 ) 计算每台变压器的功率损耗也可用简化经验公式：7. 工厂各个变电所的变压器清单清单如下表所示变电所名称变压器型号额定容量/KVA额定电压/KV联结型号标号损耗/KW空载电流(%)/阻抗电压(%)/高压低压空载负载ISL7-400/10400100.4Y,yn00.925.801.94IISL7-50/10

29、50100.4Y,yn00.191.152.64IIISL7-50/1050100.4Y,yn00.191.152.64IVSL7-250/10250100.4Y,yn00.644.02.04专用SL7-4000/104000106.3Y,d115.3032.02.25.5总降压S7-5000/3550003510.5Y,d116.7536.70.974.2 工厂变电所的电气设计4.2.1 电气主接线的意义和重要性电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母

30、线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件（也称高频阻波器）等也表示出来。对一个电厂而言,电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位等,从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定。它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。电气主接线又称电气一次接线图。电气主接线应满足以下几点要求：（1）运行的可靠性

31、：主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是保证对重要负荷的供电。（2）运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行方式,做到调度灵活,不中断向用户的供电。在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。（3）主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资。4.2.2 工厂变电所主接线的设计说明结合本厂区平面示意图,考虑总降压变电所尽量接近负荷中心,且远离人员集中区,不影响厂区面积的利用,有利于安全等诸多因素,拟将决降压变电所设在厂区的南边,如附图1-1。根据运行而要,

32、对总降压变电提出以下要求:1、总降压变电所所装设两台5000kvA、35/10kv的降压变压器，为保证供电可靠性采用桥式接线。为便于检修、运行、控制和管理，在变压器高压侧进一处应设置高压断路器。2、根据规定，备用电源只有主电源线路解列及变压器有故障或检修时才允许投入，因此备用10 kv电源进线断路器在正常工作时必须断开。3、变压器二次侧（10kv）设置少油断路器，与10kv备用电源进线断路器组成备用电源自动投入装置（APD），当工作电源失去电压时，备用电源立即自动投入。4、变压器二次侧10kv母线采用单母线分段接线。变压器二次侧10kv接在分段I上，而10kv备用电源接在分段上。单分母线分段联

33、络开关在正常工作时闭合，重要二级负荷可接在母线分段上，在主电源停止供电时，不至于使重要负荷的供电受到影响。5、本总降压变电所的操作电源来自备用电源断路器前的所用变压器。当主电源停电时，操作电源不至于停电。6、用双母线供电，当有一个根母线出故障或需要检修时，可以用另一根母线投入使用，以免影响到工厂的生产。4.2.3 工厂变电所的主接线选择1. 主接线图的线路选择( 1 ) 35KV侧接线的选择为保证一二级负荷可靠性供电，在企业供电中采用两回路供电和装设两台变压器的桥式供电，桥式接线分为内桥，外桥和全桥，其接线形式如下图所示图中WL1和WL2为电源的两回进线，经断路器QF1和QF2分别接至变压器T

34、1和T2的高压侧，向变电所送电，QF10犹如桥一样将两回进线连在一起。由于桥可能位于断路器QF1和QF2的内侧或外侧，故成为内桥和外桥。全桥接线适应性强，对线路、变压器的操作均方便。运行灵活且易扩展成单母线分段式变电所(高压有穿越负荷时)。缺点是设备多，投资大，变电所占地面积大。外桥对变压器的切换方便比内桥少两组隔离开关，继电保护简单，易于过渡到全桥或单母线分段式的接线，且投资少，占地面积少。缺点是倒换线路时不方便，变电所一侧不线路保护。所以这种线路适合于距离短而倒闸次数少的变电所，或变压器采取经济运行需要经常切换终端的变电所以及发展成为有穿越负荷的变电所。内桥接线一次侧可设保护线路，倒换线路

35、时操作方便，设备投资和占地面积都较全桥少。缺点是操作变压器或者扩建成全桥或单母线分段没有外桥方便，所以适用于进线距离较长，变压器切换少的中断变电所。( 2 ) 10KV侧接线选择单母线接线与双母线接线相比较，单母线所用的设备少，系统简单、经济、操作安全，但其可靠性没有双母线的好。( 3 ) 总降压变电所的选择根据该水泥厂的参数，决定总降压变电所的高压侧用外桥接法，低压的用单母线分段接法。这种接法的主要特点是运行灵活性好，供电的可靠性较高，此种接法适合一、二级负荷工厂。2. 工厂变电所主接线图根据以上要求设计工厂变电所的主接线如附图1-2所示。4.3 供电线路的导线选择4.3.1 工厂常用架空线

36、路裸导线型号及选择铝绞线（LJ）。户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，重量轻，对风雨作用的抵抗力强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差，多用在10KV及以下线路上，其杆距不超过100125m。钢芯铝绞线（LGJ）。此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。由于交流点的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所以钢芯铝绞线的截面积面积是指铝线部分的面积。在机械强度要求较高的场所和35KV及以上的架空线路上多被选用。铜绞线（TJ）。铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大，选用要根据实际需要而定。4.3.2 供电10KV线路的导线选择1. 供电给变电所I

37、的10KV线路为保证供电可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路的计算负荷：计算变压器损耗：先按经济电流密度选择导线经济截面。根据设计参数年最大负荷利用小时数位6400h，查表可得架空线的经济电流密度。所以可得经济截面：可选导线型号为LJ-16,其允许流量为,相应参数为，。再按发热条件校验。根据设计参数,，温度修正系数为由上式可知，所选导线符合长期发热条件。根据地理位置图及比例尺得线路长度为0.32km，10KV线路功率损耗：线路首端功率：2. 供电给变电所II的10KV线路为保证供电可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路的计算负荷：计算变压器损耗：先按经济电流密度选择导线经济截面。根据设计参数

38、年最大负荷利用小时数位6400h，查表可得架空线的经济电流密度。所以可得经济截面：可选导线型号为LJ-16,其允许流量为,相应参数为，。再按发热条件校验。根据设计参数,，温度修正系数为由上式可知，所选导线符合长期发热条件。根据地理位置图及比例尺得线路长度为0.25km，10KV线路功率损耗：线路首端功率：3. 供电给变电所III的10KV线路为保证供电可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路的计算负荷：计算变压器损耗：先按经济电流密度选择导线经济截面。根据设计参数年最大负荷利用小时数位6400h，查表可得架空线的经济电流密度。所以可得经济截面：可选导线型号为LJ-16,其允许流量为,相应参数为，

39、。再按发热条件校验。根据设计参数,，温度修正系数为由上式可知，所选导线符合长期发热条件。根据地理位置图及比例尺得线路长度为0.1km，10KV线路功率损耗：线路首端功率：4. 供电给变电所IV的10KV线路为保证供电可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路的计算负荷：计算变压器损耗：先按经济电流密度选择导线经济截面。根据设计参数年最大负荷利用小时数位6400h，查表可得架空线的经济电流密度。所以可得经济截面：可选导线型号为LJ-16,其允许流量为,相应参数为，。再按发热条件校验。根据设计参数,，温度修正系数为由上式可知，所选导线符合长期发热条件。根据地理位置图及比例尺得线路长度为0.5km，10

40、KV线路功率损耗：线路首端功率：5. 供给专用变电所的10KV线路为保证供电可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路的计算负荷：计算变压器损耗：先按经济电流密度选择导线经济截面。根据设计参数年最大负荷利用小时数位6400h，查表可得架空线的经济电流密度。所以可得经济截面：可选导线型号为LJ-240,其允许流量为,相应参数为，。再按发热条件校验。根据设计参数,，温度修正系数为由上式可知，所选导线符合长期发热条件。由于专用变电所邻近35/11KV主变压器，10KV线路很短，故其功率损耗可以忽略不计。线路首端功率6. 供给总降压变电所的35KV线路为保证供电可靠性选用双回路供电线路，每回供电线路的计算

41、负荷：计算变压器损耗：先按经济电流密度选择导线经济截面。根据设计参数年最大负荷利用小时数位6400h，查表可得架空线的经济电流密度。所以可得经济截面：可选导线型号为LGJ-50,其允许流量为,相应参数为，。再按发热条件校验。根据设计参数,，温度修正系数为由上式可知，所选导线符合长期发热条件。根据给定参数，35KV线路功率损耗：线路首端功率：7. 10KV联络线（与相邻其他工厂）的线路因为运用时间少，可按长期发热条件选择和校验。可选导线型号为LGJ-50,其允许流量为,相应参数为，。线路长度为2km。经过线路电压计算，线路合格。第五章 短路电流计算5.1 计算短路电流的目的计算短路电流的目的是正

42、确的选择和校验电气设备，避免在短路电流的作用下损坏电气设备，如果短路电流过大必须采取限流措施，以及进行继电保护装置的整定。为了达到上述计算目的，需要计算下列短路参数：次暂态短路电流，为来作为继电保护整定计算和校验断路器的额定容量。应用继电保护安装处发生短路时的次暂态短路电流来计算保护装置的整定值。三相短路冲击电流，用来检验电器和母线的动稳定。三相短路电流的稳态有效值，用来校验电器和载流导体的热稳定。次暂态三相短路容量，用来校验断路器的遮断容量和判断母线短路的容量是否超过规定值，作为选择电流电抗器的依据。5.2 短路电流的计算按无穷大系统计算短路电流。短路计算电路图见下图，标幺值符号*全去掉。系统等效图如下图所示，5.2.1 工厂总降压35KV短路电流工厂总降压变电所35KV短路电流如图所示，去短路点K1。1. 确定基准值取,2. 计算短路电路中个主要元件的电抗标幺值系统电抗（取断路器）：因此35KV线路电抗（LGJ-50）：，因此3. 求三相短路电流和短路电容三相短路电流周期分量有效值：其它三相短路电流,三相短路电容：5.2.2 10KV短路母线电流10KV短路电流如图所示，取点K2。1. 确定基准值取,2. 计算短路电路中个主要元件的电抗标幺值电力变压器的电抗标幺值：3. 求三相短路电流和短路电容三相短路电流周期分量有效值：其它三相短路电流,