1、目 錄1 緒論1 1.1 工廠供電的意義1 1.2 工廠供電的設計原則12 負荷計算2 2.1負荷計算的意義和方法2 2.1.1負荷計算的意義2 2.1.2負荷計算的方法2 2.2功率補償的影響和方法3 2.2.1功率因數的影響3 2.2.2提高功率因數的方法33 變壓器的選擇5 3.1變壓器選擇原則5 3.2 變壓器的確定54 電氣主接線的設計7 4.1電氣主接線的設計意義及要求7 4.1.1電氣主接線的設計意義7 4.1.2電氣主接線的設計要求7 4.2電氣主接線的設計原則7 4.3變電所常用接線類型8 4.3.1單母線分段接線8 4.3.2雙母線、雙母線分段接線8 4.4.3橋式接線8

2、4.4主接線的設計方案85三相短路電流計算10 5.1短路電流計算的意義10 5.2短路的種類和原因10 5.3短路電流防范措施10 5.4短路電流的計算106電氣設備選擇15 6.1導線電纜的選擇15 6.2高低壓設備的選擇17 6.2.1高壓斷路器17 6.2.2高壓隔離開關18 6.2.3高壓熔斷器19 6.2.4電流互感器20 6.2.5電壓互感器21 6.2.6高壓開關柜217 繼電保護配置22 7.1繼電保護的任務和作用22 7.2系統繼電保護及安全自動裝置228 防雷與接地裝置設計25 8.1防雷設備和措施25 8.2接地269變電所所址的選擇原則和設計27 9.1變電站的選擇原

3、則27 9.2電氣總平面2710環境保護及節能抗災分析28 10.1工程污染分析和防護措施28 10.2項目節能抗災分析2811 總結與展望30參考文獻31附錄一 負荷預測表32附錄二 35KV SZ9系列有載調壓變壓器技術數據34附錄三 變電所電氣總平面35附錄四 設備列表36附錄五 變電所35KV側電氣單線示意圖37附錄六 化工廠35/10KV總降壓變電所主接線設計圖38致謝39III1 緒論1.1 工廠供電的意義眾所周知，電力是一個重要的現代工業生產能量和動力1。電力是容易轉換成其他形式的能量轉化為電能，并易于轉換為其他形式的能量供應，電力傳輸和分配，簡單經濟，易于控制，生產過程的自動調

4、節和測量。在石油化工廠中，雖然電是主要的能源和電力行業，但其產品的成本份額一般是很小的比例。電能在工業生產中的重要性，不因它在投資總額中所占的份額多少，但在未來電氣化工業生產，可大大提高生產效率，提高產品質量，提高勞動生產率，降低勞動強度，改良勞動條件，便于生產過程的自動化。反之，如果電源裝置的突然中斷，工業生產能夠形成嚴重后果。因此，工廠可靠供電，在工業生產中，具有十分重要的意義。此外，節能是工廠供電的一個重要方面，而節能減排在支持國家經濟建設，為國家經濟建設的減排，但也有著明顯的作用，具有重要的戰略意義1。1.2 工廠供電的設計原則石油化工廠的供電設計主要應遵循以下原則：（1）遵循“安全可

5、靠，技術先進，合理的投資”的基本建設原則，結合項目以及本次設計的特點，進行優化設計，提高變電站的設計水平；（2）應嚴格實行國家土地規劃，盡量節省每一寸土地；（3）站址與其鄰近設施的互相影響必須滿足有關規程規范的要求；（4）貫徹國家對能源實行開發和節約并重的方針，推行采納節能、降耗、節水、環保的先進產品，實現綠色電網建設；（5）應根據發展規劃、工作特征和范圍，準確處理、結合近期建設與遠期規劃的聯系，適量思考將來擴建的可能性。2 負荷計算2.1負荷計算的意義和方法2.1.1負荷計算的意義在變電所的設計中，需要根據工廠全部的用電設備的額定容量，進行電力負荷計算，才能保證正確選擇電線電纜，開關，變壓器

6、等，確保供配電系統可在平常條件下可靠運行。計算負荷是不計算設備的總容量，而是導線通過一個等效負荷時，其最大溫升恰好和通過實際的變動負荷時，產生的最大溫升一致，此負荷就叫做計算負荷。計算負荷是工廠供電設計的計算基礎。它的正確與否，對電氣設備選擇的正確性、經濟性起著關鍵作用。假如計算負荷定的太大，采用過大電氣設備，從而浪費有色金屬和增加投資成本；定的太小，會致使電氣設備工作功率增加，并導致過熱，使電氣設備絕緣老化，甚至燒壞。因此，考慮以上因素，在設計中計算負荷經常要比設備總容量要小些，并根據不同情況，選擇正確負荷計算，是實現配電系統正常工作、經濟的必要技術措施。2.1.2負荷計算的方法目前，工程設

7、計上依據不同類型的用戶和負荷，在實踐中常用的負荷計算為：利用系數法、需要系數法、二項式法，后面兩種方式普遍在國內的設計院中使用。另外還有尚未普及的單位面積功率法、單位產品耗電法、ABC法和變值系數法等。計算負荷常用需要系數法，電氣設備的屬性相同的歸為一組，在組的設備分類基礎上，找到相應需要系數K，然后計算負荷1。根據已有的數據（附錄一），本次計算負荷采用需要系數法。設計主要涉及的公式：無功功率： QC=Kqi=1nQCi （2-1）有功功率: PC=KPi=1nPCi （2-2）視在功率: SC=P2C+Q2C （2-3） 計算電流: IC=SCUN3 (2-4) 式中，q、p為無功功率、有功

8、功率的同時系數；取該系數值為0.9計算，i=1nQCi為各區域用電設備組的無功功率：i=1nQCi =5400kvar; i=1nPCi為各區域用電設備組的有功功率：=10202kW.總電力變壓器低壓側電壓為： UN=10kV.根據上述公式和變電站供電負荷預測表數據可以計算： QC=Kqi=1nQCi=0.9×5400=5238kvar （2-5） PC=KPi=1nPCi=0.9×10202=9181.8kw （2-6） SC=P2C+Q2C=10570.81kva （2-7） IC=SC3UN=610.31A (2-8) cos=PCQC=9181.8÷105

9、70.8=0.8686 (2-9)2.2功率補償的影響和方法2.2.1功率因數的影響功率因數是配電系統能否經濟運行的一個重要衡量指標。供配電系統使用低功率因素會導致電壓損失的增加，增加能量損耗和電氣設備的利用率降低。因此要使電力用戶功率因數高于規定值時，就要進行補償，提高功率因數。國家標準GB/T3485-1998評價企業合理用電技術導則中規定：“在企業最大負荷時，功率因數不低于0.9，凡功率因素未能達到上述規定，應在負荷側合理安裝集中與就地無功補償設備”。根據國標要求功率因數小于0.9，而上式（2-9）知cos=0.8686<0.9,因此需要進行補償。2.2.2提高功率因數的方法人工補

10、償功率因數有以下方法：動態無功功率補償、并聯電容器人工補償、同步電動機補償2。動態無功功率補償常用于大容量沖擊性負荷的工業生產設備,避免電網電壓波動和降低功率因數。并聯電容器人工補償是采用并聯電容器的方式來補償無功功率的，從而改善功率因數，也是目前現代企業和用戶廣泛使用的一種補償裝置。同步電動機補償是根據半導體變流技術的發展，選用先進勵磁裝置，通過改變電動機的勵磁電流進行調節。綜合上述方法，根據該石油化工廠的負荷情況，適宜選擇并聯電容器進行補償的方法。分析選用BWF10.5-100-1W型的并聯電容器，其額定電壓為10.5kV，額定容量為100kvar。計算公式： tan1arccos0.86

11、86=0.5705 tan2arccos0.9=0.4843 QC.C=pC(tan1-tan2)=791.47kvar (2-10) =QC.CQN.C=791.47100=8 (2-11）其中，tan1 是補償前平均功率因數的正切值；tan2 是補償后平均功率因數角的正切值。根據三相平衡分配，安裝15個并聯電容器為佳，每相5個，無功補償后，實際補償的容量為QC.C=15×100=1500kvar，此時變電所低壓側的視在計算負荷有： S'C1=P2+(i=1nQCi-nQN.C)2 (2-12) =9181.82+(5238-1500)2=9913.5309kva此時變壓器

12、的功率損耗有： P'T=0.015S'C(1)=0.015×9913.5309=148.7030kw (2-13) Q'T=0.06S'C(1)=0.06×9913.5309=594.8119kvar (2-14)化工廠變電所高壓側總的計算負荷有： P'C(2)=P'C(1)+P'T=9181.8+148.7030=9330.503kW (2-15) Q'C(2)=Q'C(2)+Q'T=5238-1500+594.8119=4332.8119kvar (2-16) S'C2=P'

13、2C2+Q'2C2 (2-17)=9330.5032+4332.81192=10287.446kVA化工廠變電所高壓側的功率因數有： cos'=P'C(2)Q'C(2)=9330.50310287.446=0.9078 (2-18)符合補償后功率因數不小于0.9的規定，若不符合可以把設定值0.9取大一些，重新計算直到滿足要求為止。3 變壓器的選擇3.1變壓器選擇原則1.選擇變壓器的容量應遵循的原則： （1）變電所配備2臺變壓器，每個變壓器額定容量必須滿足以下條件： 單獨的運行任意一臺變壓器時，最好是能滿足所有設備的電力容量的60%-70的需求； 單獨的運行任意一

14、臺變壓器時，必須滿足一、二級負荷的需求; （2）負載的變壓器的正常工作期間應該把負荷率適當控制在額定容量的70%-80%，以提高運行速度。 （3）配備有唯一的一個變壓器的變電所，變壓器額定容量必須滿足電氣設備的計算負荷的所有需求; 2.變電所變壓器數的確定原則： （1）變電所如果只安裝兩臺變壓器，變壓器基礎應超過設計水平1-2變壓器容量，以適應工廠發展的需要，便于更換變壓器容量； （2）對地域性被孤立的一次工業變電所，應考慮三臺變壓器的安裝； （3）在城市周圍，如果在低壓側形成了一個環形網絡，則變電所適宜安裝兩臺變壓器；3.2 變壓器的確定裝設一臺或者兩臺變壓器的變電所各有其優缺點：（1）變電

15、所只裝設一臺變壓器且發生故障或檢修時，就會出現停止供電的嚴重情況，當一級負荷遇到此情況，必將造成無法估算的損失。所以一臺變壓器的供電可靠性較差，但是具有運行損耗小、投資小的優點，長時間工作勢必減少運行成本； （2）變電所只裝設兩變壓器故障或維修，另一個可以繼續供電。當負荷過大時，兩臺變壓器能互相配合運作。但是投資成本也相對提高，兩個變壓器同時運行，運行損耗也比較大，勢必大大提高運行成本。綜上所述，對于大型化工廠，全廠停電是不可取的，因此裝設兩臺變壓器的優點尤為突出。本次畢業設計針對某大型石油化工廠進行供電，應該選擇裝設兩臺變壓器，并且選擇節能的變壓器，減小投資成本。根據該廠負荷的數據，確定變壓

16、器型號和容量當單獨一臺變壓器運行時，滿足以下條件： SN=(0.60.7)S30 (3-1)已知S30=10570.8kVA，則SN=0.60.7×10570.8=（6342.487399.56）kVA并且任意一臺變壓器都應滿足變壓器容量STSN；每臺變壓器可供用電負荷的70%；查看附錄二，選擇容量為8000kVA型號為SZ9-8000/35的兩個主變壓器。該主變壓器的各項參數：空載損耗:p0=10 負載損耗:Pk=45阻抗電壓:Uk%=7.5空載電流:I0%=0.60計算出每臺主變壓器的功率損耗（n=1）：補償后： S=12SC=12×10570.81=5285.405k

17、VA （3-2） PT=nP0+1nPKSSN2 （3-3） =10+45×(5285.4058000)2=29.6421kW QT=nI0%100SN+1nUK%100SSN2 3-4 =0.6%100×8000+11×7.5%100×(5285.4058000)2=80.7369kvar也可用簡化經驗公式：PT0.015S=0.015×5285.405=79.2810kW (3-5)QT0.06S=0.06×5285.405=317.1243kvar (3-6)4 電氣主接線的設計4.1電氣主接線的設計意義及要求4.1.1電氣主接

18、線的設計意義變電所在發電廠和用戶之間，起到分配與交換電能的關鍵作用。為了滿足工廠生產生活的要求，變電所按照相關規程規范的要求，把各種電氣設備連接起來。這種把變壓器、開關和導線電纜等電氣配置，用其規定的符號和文字，依據工作順序排列，清晰地表示出整套的電氣裝置和各種電氣設備的聯系關系的單線圖，也是表示電能交換和分配，稱為電氣主接線圖3。4.1.2電氣主接線的設計要求 變電站電氣主接線設計在化工廠，應滿足下列基本要求： 安全，必須按照國家相關規程規范的技術要求設計電氣主接線，才能夠正確的考慮各種安全技術措施，確保人身和設備的安全； 可靠，應能滿足對該化工廠不同負荷的不中斷供電，而且在繼電保護裝置在系

19、統發生故障時可不拒動，正常工作時可不誤動，盡可能的減小停電范圍； 靈活，能夠用最少的操作，適應不同的操作方式和調度要求，可靈活、快速、簡單的開關操作，減小停電的影響范圍，縮短停電時間。 經濟，在滿足上述要求的前提下，應該從電能損耗小、運行管理費用低、地面積小等幾個綜合方面考慮，保證主接線簡單且需要的設計投資最小。4.2電氣主接線的設計原則電氣主接線的設計基本原則是基于設計任務書，以國家經濟、政治、技術法規和標準為準則，與工程實踐相結合，以滿足可靠的電力供應，靈活的調度4。同時考慮運行、維修方便，節約盡量多的成本，達到設計的可靠、經濟、靈活、安全的要求。具體的電氣主接線設計原則如下：（1） 分析

20、原始勘察數據資料（2） 擬定設計主接線方案（3） 短路電流的計算（4） 電氣設備的選擇（5） 繪制電氣主接線圖4.3變電所常用接線類型4.3.1單母線分段接線單母線分段接線是一種采用斷路器將母線分段的接線方式5。其優點：當一段母線故障或檢修，能保證非故障部分繼續不間斷供電。缺點：當任意段隔離開關需要維修或者發生故障時，該段回路都將停電。4.3.2雙母線、雙母線分段接線雙母線接線是一種兩組母線通過聯絡斷路器并聯工作的接線方式5。其優點：可靠性很高。可輪換維修母線及其隔離開關而不停電；母線需要檢修或者發生故障能迅速恢復供電；可靈活適應各種操作和配電系統的各種運行方式。缺點：造價很高；容易出現誤操作

21、。4.4.3橋式接線內橋式接線斷路器橋連在接近電力變壓器的進線斷路器內側，稱為內橋式接線5。其優點：可靠性和靈活性，安全性大大提高。斷路器數量較少，四回路只需要三個斷路器，降低成本。缺點：運行方式不靈活，維修或故障時,要停掉一路供電和橋斷路器,同時把變壓器兩側隔離開關拉開,然后再根據需要投入線路斷路器。外橋式接線斷路器橋連在靠近電源側的進線斷路器的外側，稱為外僑式接線5。其優點：與內橋接線相似。缺點：對電源進線的操作不便，線路的切除或者投入比較復雜，需要停止一臺變壓器工作；橋斷路器的維護，需要進行解列運行；檢修變壓器側的高壓斷路器時，則需要停止很長一段時間。4.4主接線的設計方案綜合上述方式的

22、利弊，結合本期工程的情況，采用兩臺主變壓器，因此采用雙回電源進線，雙母線接線進線；供電系統是連續運行的，負荷變化小，主變壓器不需要經常切換，因此，采用內橋式主接線的方式。內橋接線，如圖4-1所示。圖 4-1內橋式接線5三相短路電流計算5.1短路電流計算的意義石油化工廠供電系統要求給用電負荷不間斷的正常供電，以確保生產和工廠的正常生活。然而，電力系統會因發生故障而遭到破壞。最常見的故障是短路：指相導體和接地或相導體之間不通過電負載阻抗或阻抗小連接。電力系統發生短路故障后短路電流非常大，直接影響并危及電力系統的安全運行，所以必須消除可能導致短路的所有因素，而且還需要計算短路電流。短路電流計算是檢測

23、和選擇電氣設備的基礎和前提，也是導線、電纜選擇和二次設備保護的基礎。5.2短路的種類和原因（1）三相交流系統的短路種類主要有：兩相接地短路、三相短路、兩相短路和單相短路。（2）造成短路的原因：絕緣損壞（如設備絕緣老化、過電壓、長期工作等）和誤操作、鳥獸觸碰等。(3)短路的危害： 電流驟增，可使導體溫度升高，導致絕緣損壞。 電壓驟減，破壞正常運行的電氣設備。 電力系統的穩定性遭到破壞，使電氣設備不能正常運行，甚至造成系統解列崩潰。 產生嚴重的電磁干擾，使電氣設備發生誤動作，影響正常運行。5.3短路電流防范措施a. 準確計算短路電流，合理選取和校驗設備，設備和線路的額定電壓應相符。b. 埋設電纜要

24、做好標記，當有人在周圍施工挖掘時，要派工作人進行監督并標識電纜的敷設地點，避免電纜被挖掘損壞，引起短路。c. 及時做好清潔工作，去除灰塵，防止灰塵進入電氣設備。d. 加強管理，防止小動物小昆蟲進入配電房，爬上電氣設備。e. 在變電所裝設避雷針，在線路上和變壓器周圍裝設避雷器，減少雷擊損害。f. 維護工人應該深刻了解相關規程和各項規章制度，保證準確操作電氣設備，確保電力系統的正常運行。當線路維護施工完畢，應立刻拆除接地線。維護人員還要經常巡視檢查線路和電氣設備，發現存在問題，應迅速解決。5.4短路電流的計算由短路計算畫出短路電流計算的供電系統圖（如圖5-1）圖 5-1短路電流計算系統圖1.最大工

25、作方式（1）根據短路電流計算供電系統圖，畫出短路電流計算的等效電路圖（如圖5-2）圖5-2 最大工作方式短路計算等效電路圖（2）X1 表示電抗。取基準容量為Sd=100MVA,供電系統出口斷路器的斷流容量為Soc=1000MVA,基準電壓為Ud=Uav,三個電壓級別的基準電壓為Ud1=37kV,Ud2=10.5kV,Ud3=0.4kV,基準電流對應是Id1,Id2,Id3。計算短路電路時每個元件的電抗標幺值：系統S X*1=SdSoc=1001000=0.100 (5-1)線路1WL（線路長為10kM） X*2=XOl1SdU2d1=0.12×10×100372=0.087

26、7 (5-2) 變壓器1T、2T（U%=7.5） X*3=X*4=Uk%100*SdSN=7.5100×1008.0=0.9375 (5-3)線路2WL（線路長為1kM） X*5=XOl2SdU2d2=0.38×1×10010.52=0.345 (5-4) 變壓器3T （Uk%=4.5） X*6=Uk%100*SdsN=4.5100×1001.0=4.5 (5-5)(3)K(3)1點發生三相短的短路電流與短路容量X*K1=X*1+X*2+X*3X*4=0.1+0.0877+0.93750.9375=0.6565 (5-6)基準電流 Id2=Sd3Ud2=

27、1003×10.5=5.5kA (5-7)K(3)1點短路電流各量： I*K1=1X*K1=10.6565=1.5232 (5-8)IK1=Id2I*K1=5.5×1.5232=8.3776kA (5-9) ish.K1=2.55IK1=2.55×8.3776=21.3629kA (5-10) Ish.K1=1.51IK1=1.51×8.3776=12.6502kA (5-11)SK1=SdX*K1=100×1.5232=152.32MVA (5-12)(4) K(3)2點發生三相短的短路電流與短路容量X*K2=X*k1+X*5+X*6=0.6

28、565+0.345+4.5=6.6265基準電流Id3=Sd3Ud3=1003×0.4=144.3kAK(3)2點短路電流各量：I*K2=1X*K2=10.6265=0.1509IK2=Id3I*K2=144.3×0.1509=21.7762kAish.K2=1.84IK2=1.84×21.7762=40.0682kAIsh.K2=1.09IK2=1.09×21.7762=23.7361kASK2=SdX*K2=100×0.1509=15.09MVA(5) K(3)2點 三相短路電流流經3T一次繞組的短路電流I'K2 I'K2=

29、Id2I*K2=5.5×0.1509=0.830kV (5-13)2.最小工作方式（1）根據短路電流計算供電系統圖，畫出短路電流計算的等效電路圖（如圖5-3）圖5-3 最小工作方式短路計算等效電路圖供電系統出口斷路器的斷流容量為Soc=100MVA,基準電壓為Ud=Uav,三個電壓級別的基準電壓為Ud1=37kV,Ud2=10.5kV,Ud3=0.4kV,基準電流對應是Id1,Id2,Id3。計算短路電路時各元件的電抗標幺值：系統S：X*1=SdSoc=100100=1.000線路1WL（線路長為10kM）X*2=XOl1SdU2d1=0.12×10×100372

30、=0.0877變壓器1T、2T（U%=7.5）X*3=X*4=Uk%100*SdSN=7.5100×1008.0=0.9375線路2WL（線路長為1kM）X*5=XOl2SdU2d2=0.38×1×10010.52=0.345變壓器3T （Uk%=4.5）X*6=Uk%100*SdsN=4.5100×1001.0=4.5(3)K(3)1點發生三相短的短路電流與短路容量X*K1=X*1+X*2+X*3=1.000+0.0877+0.9375=2.0252基準電流Id2=Sd3Ud2=1003×10.5=5.5kAK(3)1點短路電流各量： I*K

31、1=1X*K1=12.0252=0.4938IK1=Id2I*K1=5.5×0.4938=2.7158KA ish.K1=2.55IK1=2.55×2.7158=6.9252KA Ish.K1=1.51IK1=1.51×2.7158=4.1009KASK1=SdX*K1=100×0.4938=49.38MVA(4) K(3)2點發生三相短的短路電流與短路容量X*K2=X*k1+X*5+X*6=2.0252+0.345+4.5=6.8702基準電流Id3=Sd3Ud3=1003×0.4=144.3kAK(3)2點短路電流各量：I*K2=1X*K2

32、=16.8702=0.1456IK2=Id3I*K2=144.3×0.1456=21.0038kAish.K2=1.84IK2=1.84×21.0038=38.6469kAIsh.K2=1.09IK2=1.09×21.0038=22.8941kASK2=SdX*K2=100×0.1456=14.56MVA(5) K(3)2點 三相短路電流流經3T一次繞組的短路電流I'K2I'K2=Id2I*K2=5.5×0.1456=0.8008kV短路電流計算結果（表5-1）：圖表 5-1 短路電流計算結果最大工作方式三相短路電流三相短路容量

33、IKishIshS(3)KK(3)1點8.377621.362912.6502152.32MVAK(3)2點21.776240.068223.736115.09MVA最小工作方式三相短路電流三相短路容量IKishIshS(3)KK(3)1點2.71586.92524.100949.38MVAK(3)2點21.003838.646922.894114.56MVA6電氣設備選擇6.1導線電纜的選擇導線是電力傳輸和分配的一個重要組成部分，在電力系統中起著非常重要的作用6。其選擇是否合理，直接影響工程有色金屬的消耗量和投資成本，以及電力系統能否安全運行，因此對導線電纜的選擇是變電所設計中的重要內容。它

34、的選擇有兩個方面的內容：型號選擇和截面選擇。電線電纜類型應在使用環境和工作方法等因素的選擇考慮來決定。電線電纜截面的選擇應滿足可靠性，安全性和經濟性。（1）按允許電壓損失選取（2）按允許載流量選取（3）按機械強度選取（4）按經濟電流密度選取（5）滿足短路穩定的條件在實際設計中，通常根據實踐按一個原則選擇，再校驗其他原則。對35kV高壓供電線路，其截面通常按照經濟電流密度來選擇；按其他的原則校驗；10kV及以下低電壓電力線，一般按允許載流量選取，按照電壓損失和機械強度原理校驗。選擇電纜導線截面，應滿足上述5個原則，選擇當中最大截面。本期設計中，主變壓器高壓側及高壓母線進線采用交聯聚乙烯電力電纜，

35、選擇按照經濟電流密度原則選擇電纜截面。已知變壓器高壓側線路功率補償后的計算電流為： I'C2=S'C23UN=10287.4463×37=160.5259KA=Imax (6-1)本期電纜采用YJV系列電纜，經濟造價類別為II-A，根據國家規定及本期設計為連續運行，可得經濟電流密度如（表6-1）：表 6-1 銅芯電纜經濟電流密度Tmax(h)2000300040005000600070008000P=0.2元/kwh2.302.041.811.601.441.301.140.32.681.811.571.371.221.090.990.41.911.641.401.2

36、21.040.960.860.51.781.511.281.110.980.870.780.71.581.321.110.950.840.740.671.01.381.140.950.810.710.630.56根據經濟電流密度的計算公式有經濟截面： 已知： jec=0.90A/mm2則： Sec=Imaxjec=160.52590.78=205.8024mm2 （6-2）選擇ZR-YJV-26/35-3×240mm2型交聯聚乙烯電力電纜，技術參數如（表6-2）表 6-2 交聯聚乙烯電力電纜技術參數項目單位參數額定電壓kv35導體截面 mm2240導體直徑mm20.6絕緣厚度mm10

37、.5鋁包厚度mm1.6護套厚度mm4.1電纜外徑mm105凈重Kg/km14427導體電阻（900C交流）/km0.0754載流量A445在配電變壓器低壓側，按允許載流量選擇截面。允許載流量的大小與環境溫度有關。 I'al=KIal （6-3）式中， K=al-'0al-0 （6-4）溫度修正系數K ；I'al 是實際允許載流量；Ial 是允許載流量；al 是導線額定負荷的最高溫度；0 是導線允許載流量所采用的環境溫度；'0 是布線點的實際溫度。本期設計電力變壓器低壓側計算：溫度校正系數：K=al-'0al-0=90-2590-15=0.9309導線實際

38、允許載流量： I'al=KIal=0.9309×10287.4463×10.5=526.5755A因此選用ZR-YJV-8.7/15-3×240mm2交聯聚乙烯電力電纜。6.2高低壓設備的選擇6.2.1高壓斷路器高壓斷路器是電力系統中的保護和工作設備最重要的，對電力系統的可靠運行，起著非常關鍵的作用6。 1.根據國家設計規范對照參數表，及短路電流計算數據，一次側安裝型號是SN10-35I型少油高壓斷路器。有關參數和計算數據如（表6-3），經分析，與斷路器的要求，根據參數的選擇。 I1N=SN3UN=80003×37=124.8325A （6-5）

39、表 6-3 一次側高壓斷路器校驗選擇表序號SN10-35I選擇要求裝設地點電氣條件結論項目數據項目數據1UN35kVUWN35kV合格2IN1000AIC124.83A合格3IOC16kAI(3)K8.378kA合格4imax45kAi（3）sh21.36kA合格5I2t×t1024kA2SI2×tima84.22kA2S合格 2.二次側的沖擊短路電流為40.068kA，最大的三相短路電流為21.776kA。規定機電保護動作時間1.1S。因此二次側斷路器的額定電流：I2N=SN3UN=80003×10.5=439.88A （6-6）根據國家設計規范要求對照參數表及

40、短路電流數據，則二次側安裝型號為SN10-10II/1000A型高壓斷路器3臺，有關參數和計算數據列于（表6-4），可以看出，選擇符合要求的斷路器的參數。表 6-4 二次側高壓斷路器校驗選擇表序號SN10-10II/1000A選擇要求裝設地點電氣條件結論項目數據項目數據1UN10kVUWN10kV合格2IN1000AIC439.88A合格3IOC31.5kAI(3)K21.776kA合格4imax80kAi（3）sh40.068kA合格5I2t×t1984.5kA2SI2×tima569.03kA2S合格按照各個用電區域負荷容量大小，選擇變電所進線斷路器。因為各用電區域變電

41、所進線的斷路器，可以根據最大負荷選擇I2N=SN13UN=35003×10=202.07A I2N=SN23UN=30003×10=173.21A I2N=SN33UN=16003×0.4=2309.40A I2N=SN43UN=10003×0.4=1443.38A I2N=SN53UN=8003×0.4=1154.70A根據國家設計規范對照設備參數表，選擇2500A×2、1800A×4、630A×2的斷路器共8個。6.2.2高壓隔離開關高壓隔離開關斷流能力差，無滅弧裝置，所以不可帶負荷操作。在高壓隔離開關的選擇，

42、只需要選擇額定電流和電壓，校驗動穩定性與熱穩定性6。一次側隔離開關的額定電流為：I1N=SN3UN=80003×37=124.8325A因此，選擇型號為JN8-35型隔離開關，有關參數和計算數據列于（表6-5），可以看出，選擇符合要求的隔離開關參數。表 6-5 一次側高壓隔離開關校驗選擇表序號JN8-35型選擇要求裝設地點電氣條件結論項目數據項目數據1UN35kVUWN35kV合格2IN800AIC124.83A合格3imax50kAi（3）sh21.36kA合格4I2t×t2000kA2SI2×tima84.22kA2S合格2.二次側的沖擊短路電流為40.068

43、kA，最大的三相短路電流為21.776kA。因此二次側隔離開關的額定電流：I2N=SN3UN=80003×10.5=439.88A根據國家設計規范要求對照參數表及短路電流數據，二次側使用GN86-10T/600型隔離開關，其有關參數及計算數據列于（表6-6）中，可以看出所選斷路器的參數符合要求。表 6-6 二次側高壓隔離開關校驗選擇表序號GN86-10T/600型選擇要求裝設地點電氣條件結論項目數據項目數據1UN10kVUWN10kV合格2IN600AIC439.88A合格3imax52kAi（3）sh40.068kA合格4I2t×t2000kA2SI2×tima

44、569.03kA2S合格6.2.3高壓熔斷器選擇高壓熔斷器時，應注意以下幾點：（1）線路額定電壓需和RN型熔斷器的額定電壓一致，不得降低電壓使用；（2）高壓熔斷器的選擇除了額定電流，還要選擇熔體、溶管的額定電流；（3）戶外型跌落式高壓熔斷器校驗上、下極限分斷能力，必須使被保護線路的兩相短路電流不應小于其下限值，而三相短路的沖擊電流不應大于其上限值。1.選擇保護線路的熔斷器（1） 線路和熔斷器的額定電壓相等；（2） 熔體額定電流大于或等于線路計算電流；（3） 熔體小于或等于熔斷器的額定電流；（4） 對限流熔斷器，開斷容量大于或等于熔斷器安裝點的三相次暫態短路電流的有效值 IocI(3)sh；（5

45、） 對非限流熔斷器，不小于線路末端兩相短路電流開斷能力：Ioc.minI(2)K；不少于三相短路電流有效值的上限即：Ioc.maxI(3)sh。6此處采納RN1-10型熔斷器，額定電流、電壓為100A 、10kV。2.選擇保護變壓器高壓側的熔斷器的熔體額定電流由于變壓器空載合閘時的勵磁涌流、其低壓側尖峰電流及其正常過負荷能力，熔斷器的熔體額定電流應要求： IN.FE(1.5-2.0)I1N.T （6-7）上式，I1N.T是變壓器一次側額定電流；IN.FE為熔斷器熔體額定電流。故采用RW7-10/50-75型熔斷器。3.選擇保護電壓互感器的熔斷器的額定電流 因為電壓互感器二次側電流小，因此采取R

46、N2型熔斷器。6.2.4電流互感器在選擇互感器時，需考慮裝設位置和裝設方式選擇其形式。采用母線型時需注意校核窗口尺寸。電流互感器的選擇和檢驗：(1)電流互感器的選擇條件： 電流互感器所接線路的額定電流小于其額定電流； 電流互感器的選擇應和實際裝設地點的條件相適應； 電流互感器需達到準確度等級的要求.為達到準確度等級要求，電流互感器二次側負荷不大于二次側額定負荷，即S2S2N(2)電流互感器需按以下方式校驗動、熱穩定度 絕大部分電流互感器給出一次電流的動穩定倍數Kes與單位時間熱穩定倍數Kt，則其動穩定可校驗為： Kes×2I1Nish （6-8）其熱穩定度可校驗為： （KtI1N）2tI(3)2tima （6-9）本期設計中，電流互感器安裝在10KV側，線路的計算電流為610.31A，因此采用LMZ-10型電流互感器。6.2.5電壓互感器選擇電壓互感器的條件： 電壓互感器所接電網的額定電壓小于其額定電壓； 電壓互感器的選擇應和實際裝設地點的裝設條件、環境相適應； 電壓互感器需達到準確度等級的要求； 電壓互感器做保護時準確度為3P級或6P級，測量用的則采用1.0級或3.0級，計量用的則采用0.5級；為達到準確度等級要求，二次側額定負荷大于電