某纺织厂供配电系统设计.doc

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY

设计题目： 某纺织厂供配电系统设计
学 号： 01
姓 名： 丁亮
班 级： 自动化1106班
指导老师： 桂武鸣

目录
第一章 原始资料………………………………………..3
第二章 接入系统设计…………………………......…....4
第三章 车间供电系统设计…………………………….16
第四章 工厂总降压变选择……………………….....26
第五章 所用变选择…………………………….........27
第六章 主接线设计…………………………………….28
第七章 短路电流计算…………………………….....…30
第八章 电气设备选择……………………………….....35
第九章 继电保护装置……………………………….....41
结束语………………………………………….…..........42
参照文献………………………………………………..43

题目2某纺织厂供配电系统设计
一.原始资料
1.工厂负荷数据：工厂多数车间为2班制，年最大负荷运用小时数4600小时。工厂负荷记录资料见表1。设计需要考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按2%）。

表1：化纤厂负荷状况表
序号
车间及设备
安装容量(kW)
需要系数

1
纺
练
车
间
纺丝机
200
0.80
0.78
筒绞机
30
0.75
0.75
烘干机
85
0.75
1.02
脱水机
12
0.60
0.80
通风机
180
0.70
0.75
淋洗机
6
0.75
0.78
变频机
840
0.80
0.70
传送机
40
0.80
0.70
2
原液车间照明
1040
0.75
0.70
3
酸站照明
260
0.65
0.70
4
锅炉房照明
320
0.75
0.75
5
排毒车间照明
160
0.70
0.60
6
其他车间照明
240
0.70
0.75

2.供电电源请况：按与供电局协议，本厂可由16公里处城北变电所（110/38.5/11kV），90MVA变压器供电，供电电压可任选。此外，与本厂相距5公里处其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源，但容量只能满足本厂负荷20%（重要负荷），平时不准投入，只在本厂重要电源故障或检修时投入。
3.电源短路容量（城北变电所）：35kV母线出线断路器断流容量为400MVA；10kV母线出线断路器断流容量为350MVA。
4.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每1kVA为18元/月，电费为0.5元/ kW·h。
5.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。
6.地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2 m。
二．设计内容
1．总降压变电站设计
（1）负荷计算
（2）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上也许实现多种方案，根据改方案初选主变压器及高压开关等设备，通过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。
（3）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算成果列出汇总表。
（4）重要电气设备选择：重要电气设备选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。
（5）重要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件保护方式选择和整定计算。
（6）配电装置设计：包括配电装置布置型式选择、设备布置图。
（7）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。
2．车间变电所设计
根据车间负荷状况，选择车间变压器台数、容量，以及变电所位置原则考虑。
3． 厂区380V配电系统设计
根据所给资料，列出配电系统结线方案，通过详细计算和分析比较，确定最优方案。
第二章 接入系统设计
一、计算厂总降压变负荷
Ⅰ.计算负荷措施
目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和运用系数法,前二种措施在国内设计单位使用最为普遍。此外尚有某些尚未推广措施如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组负荷时，应将性质相似用电设备划作一组，并根据该组用电设备类别，查出对应需用系数，然后按照表一给出公式求出该组用电设备计算负荷。
此设计采用是需用系数法来对电力负荷计算。用需要系数法确定计算负荷均有如表2通用公式：

表2：公式表

名称
公式
备注
用电设备组容量

—设备额定容量－设备组同步系数
－设备组负荷系数
－设备组平均效率
－配电线路平均效率
－对应用电设备组正切值
－用电设备组平均功率因数
－用电设备组额定电压

以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。
用电设备组有功计算负荷

需要系数

无功计算负荷

视在计算负荷

计算电流

有功负荷同步系数

无功负荷同步系数

总有功计算负荷

总无功计算负荷

总视在计算负荷

二、设备容量确实定
由于各用电设备额定工作制不一样，在确定计算负荷时，不可以将其额定功率直接相加，应将额定功率换算为统一设备功率。
Ⅰ.对于一般长期持续运行工作制和短时工作制用电设备，包括一般电动机组和电热设备等，其铭牌上额定功率（额定容量）就等于设备功率。

式中——设备功率，；
——用电设备铭牌上额定功率，。
Ⅱ.负荷持续率优势也称负载持续率或赞载率，是用电设备在一种工作周期内工作时间和工作周期比例值，用表达：

式中 ——工作周期；
——工作周期内工作时间；
——工作周期内停歇时间。
Ⅲ.对于电焊机及各类电焊装置设备功率，是指将额定功率换算到负荷持续率为时有功功率。当不等时，用下式换算：

式中 ——换算届时设备功率，；
——换算前铭牌上负荷持续率，应和、、相对应（计算中用小数值）；
、、——分别为换算前与对应铭牌上额定有功功率、额定视在功率，额定功率因数；

——其值为负荷持续率（计算用）。
Ⅳ.对于断续或短时工作制电动机设备功率，是指将额定功率换算到负载持续率为时有功功率。当不等于时，用如下公式换算：

式中 ——换算届时设备功率，；
、——分别为对应换算前电动机铭牌标称额定功率，；额定负荷持续率（计算时用小数值）；
——换算届时负荷持续率（计算时用小数值）。
三、设备功率原因
按照我国供电部门规定，高压供电顾客必须保证功率因数在以上，低压供电顾客必须在以上。为了使顾客注意提高功率因数，供电部门还对大宗用电单位实行按户月平均功率因数调整电费措施。调整功率因数原则一般为，不小于时给以奖励，低于时便要增收电费甚至罚款，功率因数很低时供电部门要停止供电。
Ⅰ.提高功率因数措施
1.通过合适措施提高自然功率因数。提高自然功率因数可以通过合理选择感应电动机容量、使用中减少感应电动机空载运行、条件许可时尽量使用同步电动机、以最佳负荷率选择变压器等措施到达目。
2.并联同步调相机。同步调相机是一种专用于赔偿无功功率同步电动机，通过调整同步调相机励磁电流可赔偿供电系统无功功率，从而提高系统功率因数。同步调相机输出无功功率为无极调整方式，调整范围较大，并且在端电压下降以内时，无功输出基本不变，当端电压下降以上时，可强行励磁增长无功输出。不过，同步调相机赔偿单位无功功率造价高。每输出无功功率要损耗有功功率，基建安装规定高、不易扩建、运行维护复杂，因此一般用于电力系统中枢纽变电站及地区降压变电站。
3.并联合适静电电容器。并联电容安装简朴、轻易扩建、运行维护以便，赔偿单位无功功率造价低、有功损耗小（不不小于），因此广泛用于工厂企业及民用建筑供电系统中。

a.电容器选择
电容器无功容量计算

b.电容器（柜）台数确实定
需电容器台数：
每相所需电容器台数：取其相等或稍大偶数，由于变电所采用单母线分段式结线。
c.电容器赔偿方式和联接方式
1）电容器赔偿方式
①单独就地赔偿方式：接线、优缺陷、合用对象。
②分散赔偿方式：接线、优缺陷、合用对象。
③集中赔偿方式：接线、优缺陷、合用对象： 大中型煤矿重要赔偿方式，如：平煤各矿
2）电容器联接方式
①三角形接法：优缺陷
②星形接法：优缺陷
△或Y（双Y） 优选△，由于容量为Y1/3　且电压低，放电1分钟，残压如下。以上电容器应采用电压互感器放电。
电容器放电回路中不得装设熔断器或开关，以免放电回路断开，危及人身安全。
四、动力支路负荷计算
在采用需要系数法进行动力支路负荷计算时，应将计算范围内用电设备分组，分别进行各个组内负荷计算并将计算成果相加得到总计算负荷，然后根据用电设备台数和容量大小以及用电设备性质乘以一种同步系数，得到计算成果。
每个组内负荷计算可以采用通用计算公式进行，动力支路负荷计算采用下式进行：

式中 ——支路上有功计算负荷，；
——支路上无功计算负荷，；
——支路上视在计算负荷，；

、——分别为支路上有功同步系数，无功同步系数；
——支路上计算电流；
——支路额定电压。
在使用上述公式时要注意：
1.分组原则：用电设备性质相似、功率因数相似、需要系数相似分一组。
2.有功、无功同步系数概念和数值是不一样，一般对于同一组用电设备组无功同步系数值比有功同步系数要大。一般状况下有功同步系数范围、无功同步系数范围。
五、各车间负荷计算
1. 纺练车间：
①纺丝机：

②筒绞机：

③烘干机

④脱水机

⑤通风机

⑥淋洗机

⑦变频机

⑧传送机

总计算负荷，取同步系数

2. 原液车间照明：

总计算负荷，

3. 酸站照明:

总计算负荷，

4. 锅炉房照明：

总计算负荷，

5. 排毒车间照明：

总计算负荷，

6. 其他车间照明：

总计算负荷，

各车间计算负荷记录见表5。

全厂负荷计算：
计算全厂计算负荷时，总计算负荷要不不小于每个用电负荷加起来和，我们在一般状况下取所有用电负荷之和。取所有用电负荷之和，这样在一定程度上就防止了大马拉小车状况发生,提高了运行效率,符合了经济生产、生活需要。
因此，本次课程设计中全厂计算负荷就为各个设备计算负荷之和95%即：
全厂计算负荷=(纺练车间计算负荷+原液车间计算负荷+酸站照明计算负荷+锅炉房照明计算负荷+ 排度车间计算负荷+其他车间计算负荷)
对于全厂负荷系数，取
有功功率：
无功功率：

视在功率：

考虑5年发展，年增长率按2%计算，全厂计算负荷

六、城北变电压等级确实定
输电线路电压等级确实定应符合国家规定原则电压等级，选择电压等级时，应根据输送容量和输电距离，以及接入电网额定电压状况来确定，输送容量应当考虑变电所总负荷和五年发展规划。
Ⅰ.电压等级确实定
电网电压等级确实定，是与供电方式、供电负荷、供电距离等原因有关。
有关资料提供了供电电压与输送容量关系：
1.当负荷为时，供电电压易选，输送距离在公里；
2.当负荷为时，供电电压易选，输送距离在公里；
3.当负荷为时，供电电压易选，输送距离在公
里；
4.当负荷为时，供电电压易选，输送距离在公里；
5.当负荷为时，供电电压易选，输送距离在公里；
6.当负荷为以上时，供电电压易选，输送距离在公里以上。
Ⅲ.本厂电压等级确实定
设计任务书提供了三个电压等级：在要 考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率按），五年后来最大功率为并且输送距离为公里，因此我选用负荷为，供电电压易选，输送距离在公里。
七、城北变线路回数确实定
本厂多数车间为二班制，年最大负荷运用小时为4600小时，并且有重要负荷，考虑到本厂有重要负荷，为了保证重要负荷供电可靠性，本设计采用二回路进线，这样当有一回路发生故障时，另一回路可以继续供电。此外，在与本厂相距5公里处引入其他工厂10KV电缆做备用电源，但只能满足本厂重要负荷，平时不准投入，只有在本厂重要电源故障或检修时投入。全厂负荷分布，根据毕业设计任务书厂区平面布置图。
八、确定接入系统每回线路线型、规格、截面。
Ⅰ．架空线路导线截面选择：
选择原则：计算负荷电流，先按经济密度选导线标称截面，然后按发热复核。
1．计算负荷电流：

选择经济截面：由设计资料知年最大负荷运用小时为4600小时，根据《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》P57查表5-4得经济电流密度，按经济电流密度选择接入系统每回导线型号、规格、截面选择：
截面选择：

选择原则截面，即选型钢芯绞线线2回路。
2．复核电压降：
正常运行时：N=2 查《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》附表6-1，导线电阻；线路电抗取。

符合规定
故障状况运行时：考虑到一条回路故障切除，另一条回路能保证所有负荷供电

符合规定
3．复核发热条件：
查《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》附表6-5得容许载流量，按环境温度30度，查P60表5-7得环境温度30度时温度校正系数

因此满足发热条件。
结论：经上述计算复核决定采用二回路导线接入系统。
Ⅱ.10工厂总降压变电所主变压器台数及容量选择

总降压变侧无功赔偿试取：
合格

为保证供电可靠性，选用两台主变压器（每台可供总负荷）：

选择变压器型号，两台。
查表得出变压器各项参数：
空载损耗；
负载损耗；
阻抗电压；
空载电流。
Ⅲ.供电线路截面选择
为保证供电可靠性，选用两回供电线路。

用简化公式求变压器损耗：

每回供电线路计算负荷：

线路功率损耗：

线路首端功率：

线路电压降计算：

第三章 车间供电系统设计
一、变电所所址选择
变电所所址选择与否合理,直接影响供配电系统造价和运行。工厂变配电所所址选择,应考虑如下原则:
1.尽量靠近负荷中心,以便减少电压损耗、电能损耗和有色金属消耗量。
2.节省用电,不占或少占耕地及经济效益高土地。
3.与城镇或工矿企业规划相协调,便于架空线路和电缆线路引入和引出。
4.交通运送以便。
5.尽量避开污染源或选择在污染源上风侧。
6.应考虑变电所与周围环境、邻近设施互相影响。
7.尽量不设在低洼积水场所及其下方。
8.应远离易燃易爆等危险场所。
二、车间变电所位置确实定
根据地理位置及各车间计算负荷大小，决定设置3个车间变电所，各自供电范围如下：
变电所Ⅰ：纺炼车间、锅炉房。

变电所Ⅱ：原液车间。
变电所Ⅲ：排毒车间、其他车间、酸站。
三、变电所变压器台数确实定
Ⅰ.确定原则
1.对于大都市郊区一次变电所在中低压侧已构成环网状况下，变电因此装设两台变压器为宜。
2.对地区性孤立一次变电所或大型工业专用变电所在设计时应考虑装设三台变压器。
3.对于规划只装设两台变压器变电所，其变压器基础宜按不小于变压器容量 1—2 级设计，以便负荷发展时，更换变压器容量。
Ⅱ.选择变压器台数时,应考虑如下原因:
1.应满足用电负荷对供电可靠性规定，对供有大量一、二级负荷变电所，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。
2.对于一级负荷场所，邻近又无备用电源联络线可接,或季节性负荷变化较大时,宜采用两台变压器。
3.与否装设变压器，应视其负荷大小和邻近变电所距离而定。当负荷超过320KVA时，任何距离都应装设变压器。
Ⅲ.变压器绝缘构造选择
根据绝缘构造方式不一样，一般有矿物油变压器、硅油变压器、六氟化硫变压器、干式变压器及环氧树脂浇变压器等。
多层或高层主体建筑内变电所，一般选用不燃或难燃型变压器.在多尘或有腐蚀性气体严重影响安全运行场所内，应选用防尘型或防腐型变压器。
Ⅳ.变电所选择一台或两台变压器各有其长处和缺陷：
1. 选用两台变压器变电所，当一台变压器发生故障或检修时，另一台能对一、二级负荷继续供电。当负荷大时候，两台变压器又可以配合运用。不过两台变压器投资比较大，一般小变电所甚至承担不起这样消耗,运行损耗也比较大，它工作时候两个铁心同步运行,这样势必增大了运行成本。
2.选用一台变压器变电所，当变压器发生故障或检修时，那么将会出现全厂停电严重状况，假如一级负荷碰到了停电状况,那么损失将会是无法估算，因此一台变压器供殿可靠性比较差，不过一台变压器投资小、运行损耗小，由于太工作时只要一种铁心在工作，这样势必减少了运行成本。
变电缩一般为了生产、生活、用电等需要，都会选用两台变压器，由于它长处太明显了，并且非常多。

四、变压器容量确实定
Ⅰ.变压器容量选择时应遵照原则

1.只装有一台变压器变电所，变压器额定容量应满足所有用电设备计算负荷需要。
2.装有两台变压器变电所，每台变压器额定容量应同步满足如下两个条件：
a.任一台变压器单独运行时，应满足所有一、二级负荷需要；
b.任一台变压器单独运行时，宜满足所有用电容量设备需要。
3.变压器正常运行时负荷率应控制在额定容量为宜，以提高运行率。
Ⅱ.各车间变压器台数及容量选择
1.变压所I 变压器及容量选择
a.变压所I供电负荷记录。取同步系数：，

b.变压所I得无功赔偿（提高功率因数到0.9以上）。
无功赔偿试取：
赔偿后来：

c.变电所I变压器选择。为保证供电可靠性，选用两台变压器（每台可供电车间总负荷）：

查《课程设计一毕业设计指导教程》附表3-2：选择变压器型号系列，额定容量为，两台。
查表得出变压器各项参数：
空载损耗；
负载损耗；
阻抗电压；
空载电流。

d.计算每台变压器功率损耗。

也可用简化经验公式：

2.变压所Ⅱ变压器台数及容量选择
a.变压所Ⅱ供电负荷记录。

b.变压所Ⅱ无功赔偿（提高功率因数到0.9以上）。
无功赔偿试取：
赔偿后来：

c.变电所Ⅱ变压器选择。为保证供电可靠性，选用两台变压器（每台可供电车间总负荷）：

查《课程设计一毕业设计指导教程》附表3-2：选择变压器型号系列，额定容量为，两台。
查表得出变压器各项参数：
空载损耗；
负载损耗；

阻抗电压；
空载电流。
d.计算每台变压器功率损耗。

也可用简化经验公式：

3.变压所Ⅲ变压器台数及容量选择
a.变压所Ⅲ供电负荷记录。

b.变压所I供电负荷记录。取同步系数：，

c.变压所Ⅲ无功赔偿（提高功率因数到0.9以上）。
无功赔偿试取：
赔偿后来：

变电所Ⅱ变压器选择。为保证供电可靠性，选用两台变压器（每台可供电车间总负荷）：

查《课程设计一毕业设计指导教程》附表3-2：选择变压器型号系列，额定容量为，两台。
查表得出变压器各项参数：
空载损耗；
负载损耗；
阻抗电压；
空载电流。
d.计算每台变压器功率损耗。

也可用简化经验公式：

Ⅲ.厂内线路截面选择
1.供电给变电所Ⅰ线路
为保证供电可靠性选用双回供电线路，每回供电线路计算负荷：

计及变压器损耗：

由于任务书中给出最大负荷运用小时数为小时，查表可得：架空线经济电流密度。
因此可得经济截面：

可选用导线型号，其容许载流量为。
对应参数为，。
在按发热条件检查：
已知，温度修正系数为：

由上式可知，所选导线符合长期发热条件。
由于变电所Ⅰ紧邻主变压器，线路很短，其功率损耗可忽视不计。
线路首端功率：

2.供电给变电所Ⅱ线路
为保证供电可靠性选用双回供电线路，每回供电线路计算负荷：

计及变压器损耗：

根据地理位置图及比例尺，得到此线路长度为。
线路很短功率损耗

线路首端功率：

a．先按经济电流密度选择导线经济截面：
由于任务书中给出最大负荷运用小时数为小时，查表可得：架空线经济电流密度。
因此可得经济截面：

选择原则截面，即选导线型号为。
b．复核电压降
正常运行时：N=2 查《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》附表6-1，导线电阻 ；线路电抗取 ，根据负荷另供电距离为0.32公里，则

符合规定
故障状况运行时：考虑到一条回路故障切除，另一条回路能保证所有负荷供电

符合规定
c.复核发热条件

查《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》附表6-5得容许载流量，按环境温度30度，查《送电线路》P233表6-5得环境温度30度时温度校正系数

因此满足发热条件。
结论：经上述计算复核变电所Ⅰ决定采用电压等级二回路导线接入。
3.供电给变电所Ⅲ线路
为保证供电可靠性选用双回供电线路，每回供电线路计算负荷：

计及变压器功率损耗：

线路很短功率损耗

线路首端功率：

线路电压降计算（仅计算最长厂内线路电压降）：

合格（其他线路更合格了）
a.按经济电流密度选择导线经济截面：
由于任务书中给出最大负荷运用小时数为小时，查表可得：架空线经济电流密度。
因此可得经济截面：

选择原则截面符合条件，但根据最小导线截面积规定，应选导线型号为。
b.复核电压降
正常运行时：N=2 查《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》附表6-1，导线电阻；线路电抗取 ，根据负荷另供电距离为0.64公里，则

符合规定
故障状况运行时：考虑到一条回路故障切除，另一条回路能保证所有负荷供电

符合规定
c.复核发热条件
查《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》附表6-5得容许载流量，按环境温度30度，查《送电线路》P233表6-5得环境温度30度时温度校正系数

因此满足发热条件。
结论：经上述计算复核变电所Ⅰ决定采用电压等级二回路LGJ-35导线接入。
4.联络线（与其相邻其他工厂）选择

已知全厂总负荷：，。
联络线容量满足全厂总负荷：

因运用时间很少，可按长期发热条件选择和校验。
选导线，其容许载流量为：。
对应参数为，。已知线路长度：。
线路电压降计算：

合格

第四章 工厂总降压变主变选择
在发电厂和变电站中，用来向电力系统或顾客输送功率变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间互换功率变压器，称为联络变压器；只供本所（厂）用变压器，称为站（所）用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器选择。
一、供电方案论证
由于当地区能提供、和三个电压等级，由于城北变电所提供电压，经变压器变成或对工厂进行供电，因此需要或中一种电压，因此将两种电压优缺陷扼要分析如下：
Ⅰ.与供电特点
方案一：采用电压供电特点:
1.供电电压较高，线路功率损耗及电能损耗小，年运行费用低；
2.电压损失小，调压问题轻易处理；
3.对规定较低，可以减少提高功率因数赔偿设备投资；
4.需建设总降压变电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定土地面积；
5.根据运行记录数据，架空线路故障比架空线路故障低二分之一，因而供电可靠性高；
6.有助于工厂深入扩展
方案二：采用电压供电特点:
1.不需要投资建设工厂总降压变电所，并少占土地面积；
2.工厂内不装设主变压器，可简化接线，便于运行操作；
3.减轻维护工作量，减少管理人员；
4.供电电压较低，会增长线路功率损耗和电能损耗，线路电压损失也会增大；
5.规定值高，要增长赔偿设备投资；
6.线路故障比高，即供电可靠性不如。
由上述分析可知，方案一优于方案二。因此，选用方案一，即采用电压供电，建设厂内总降压变电所是合理。

第五章 所用变电所选择
一、选择原则：
所用电负荷按变电所容量计，设置2台所用变互相备用。
二、所用变负荷:

三、所用变容量计算：

根据选择规定，所用变型号为一台双绕组变压器见表6，一台所用变分别接在 Ⅰ段、Ⅱ段母线上，当一台主变有故障时，所用变由另一台供电。

表6：所用变压器选择

型号
额定容量
额定电压
损耗
阻抗电压(%)
空载电流(%)
高压
低压
空载
短路

50
10
0.4
0.17
0.87
4
2.6

第六章 主接线设计
电力系统是由发电厂、变电站、线路和顾客构成。变电站是联络发电厂和顾客
中间环节，起着变换和分派电能作用。为满足生产需要，变电站中安装有多种电气设备，并根据对应技术规定连接起来。把变压器、断路器等按预期生产流程连成电路，称为电气主接线。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能规定构成接受和分派电能电路，成为传播强电流、高电压网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定设备文字和图形符号并按工作次序排列，详细地表达电气设备或成套装置所有基本构成和连接关系单线接线图，称为主接线电路图。
一、基本接线型式
Ⅰ.单母线接线
a.长处：接线简朴清晰、设备少、操作以便、便于扩建和采用成套配电装置。
b.缺陷：不够灵活可靠，任一元件（母线及隔离开关等）故障或检修，均需使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段。但当一段母线故障时，所有回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障母线段分开后，方能恢复非故障段供电。
c.合用范围： 配电装置出线回路数不超过5 回； 配电装置出线回路数不超过3 回；配电装置出线回路数不超过两回。
Ⅱ.单母线分段接线
a.长处：用断路器把母线分段后，对重要顾客可以从不一样段引出两个回路，有两个电源供电；当一段母线发生故障，分段短路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不使重要顾客停电 。
b.缺陷：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线回路都要在检修期间停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需两个方向均衡扩建。
c.合用范围：配电装置出线回路数为6 回及以上时；配电装置出线回路数为回时；V配电装置出线回路数为回时。
Ⅲ.双母线接线：双母线两组母线同步工作，并通过母线联络断路器并联运行，电源与负荷平均分派在两组母线上。由于母线继电保护规定一般某一回路固定与某一组母线连接，以固定方式运行。
Ⅳ.双母线分段接线：
当 进出线回路数甚多时，双母线需要分段。
a.分段原则：
①当进出线回路数为 回时，在一组母线上用断路器分段；
②当进出线回路数为15 回及以上时，两组母线均用断路器分段；
③在双母线分段接线中，均装设两台母联兼旁路断路器；
④为了限制 母线短路电流或系统解裂运行规定，可根据需要将母线分段；变压器-线路单元接线：
b.长处：接线最简朴，设备至少，不需要高压配电装置。
c.缺陷：线路故障或检修时，变压器停运；变压器故障或检修时线路停运3 合用范围：只有一台变压器和一回线路时；当发电厂内不设高压配电装置，直接将电能输送至枢纽变电所时。
Ⅴ.桥形接线：
两回变压器-线路单元接线相连，接成桥形接线。分为内桥和外桥两种接线，是长期开环运行四角形接线
a.内桥形接线
①长处：高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器；
②缺陷：变压器切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路临时停运；桥联断路器检修时，两个回路须解裂运行；出线断路器检修时，线路需长时期停运，为防止此缺陷，可加装正常断开运行跨条，为了轮番停电检修任何一组隔离开关，在跨条上需加装两组隔离开关，桥联断路器检修时，也可运用此跨条；
③合用范围：合用于较小容量发电厂、变电所，并且变压器不常常切换或线路较长，故障率较高状况。
b.外桥形接线
①长处：同内桥形接线；
②缺陷:线路切除和投入较复杂，需动作两台断路器，并有一台变压器临时停运；桥联断路器检修时，两个回路须解裂运行；变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。为防止此缺陷，可加装正常断开运行跨条。桥联断路器检修时，也可运用此跨条；3﹑合用范围：合用于较小容量发电厂或变电所，并且变压器切换较为繁或线路较短，故障率较少状况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥形接线；
c.角形接线：

多角形接线各断路器互相连接而成闭合环形，是单环形接线。
为减少因断路器检修而开环运行时间，保证角形接线运行可靠性，以采用角形为宜。并且变压器与出线回路一对角对称布置。此外，当进出回路数较多时，我国个别水电厂采用了双连四角形接线，形成多环形，从而保证了供电可靠性。但断路器数量增多，有回路连着三个断路器，布置和继电保护复杂，没有推广使用。
二、主接线初步设计方案
综上所述，下面有两个技术合理方案供比较选择：
单母线分段接线 双母线接线。
总结：对比两种接线方式，从可靠性、灵活性、经济性以及可扩建性等几方面考虑，我认为单母线分段接线方式较适合本设计规定，故高、中、低压三侧均采用单母线分段接线方式。
第七章 短路电流计算

工厂供电系统规定正常地不简断地用电负荷供电，以保证工厂生产和生活正常进行。不过由于种种原因，也难免出现故障，而使系统正常运行遭到破坏。系统中最常见故障就是短路。为了选择切除短路故障开关电器、整定短路保护继电保护装置和选择限制短路电流元件等，也必须计算短路电流。
一、短路种类及计算
1.短路：供电系统中不等电位点没有通过用电器而直接相连通。
2.类型：三相、两相、两相接地、单相、单相接地。

分对称性短路和非对称性短路。
对称短路：、、
最关键两个短路电流：最大短路电流---选择设备、导线，最小短路电流---继电保护装置校验
短路电压与电流相位差较正常时增大，靠近于90度。
单相短路只发生在中性点直接接地系统或三相四线制系统中。
其他：层间、层间短路。重要指电动机、变压器和线圈等。
Ⅲ.导致短路原因：绝缘损坏、设备老化、使用不妥、外力作用、误操作、鸟兽触及等。
Ⅷ.短路电流计算见表7。
表7:公式及参数列表
参数名称
有名值
标幺值
阐明
功率
S

一般取Sd=100MVA
电压
U

一般取Ud=Uev
电流
I

电抗
X
=
是以Sd为基准容量标幺值
变压器电抗

线路电抗

为线路每公里电抗值
电抗器电抗

%为电抗器铭牌上数值
系统等值电抗

（MVA）
（KA）
为某点短路容量，为该点三相短路电流
电动机电抗

为启动电流倍数

按无穷大系统供电计算短路电流。短路计算电路图见图2 。为简朴起见，标幺值符号全去掉。

1.工厂总降压变母线短路电流（短路点①)
a.确定标幺值基准：，

b.计算各重要元件电抗标幺值：
系统电抗（取短路器）

线路电抗

c.求三相短路电流和短路容量：
①总电抗标幺值：

②三相短路电流周期分量有效值：

③其他三相短路电流电流值：

④三相短路容量：

2.母线短路电流（短路点②)
a.确定标幺值基准：，

b.计算各重要元件电抗标幺值：
①系统电抗
②线路电抗

③电力变压器电抗

c.求三相短路电流和短路容量：
①总电抗标幺值：

②求三相短路电流周期分量有效值：

③其他三相短路电流电流值：

④三相短路容量：

3.母线短路电流（短路点③)
a.确定标幺值基准：，

b.计算各重要元件电抗标幺值：
①系统电抗

②线路电抗

③电力变压器电抗

④厂内架空线路电抗（给变电所Ⅰ供电）：
因这段架空线路很短，，电抗可不计。

⑤电力变压器（变压器）：

c.求三相短路电流和短路容量：
①总电抗标幺值：

②求三相短路电流周期分量有效值：

③其他三相短路电流电流值：

④三相短路容量：

三相短路电流和短路容量计算成果列表汇总如表8所示。

表8：三相短路电流计算列表

短路点计算
三相短路电流
三相短路容量

①点
2.84
2.84
2.84
7.42
4.32
181.82
②点
0.63
0.63
0.63
1.61
0.96
158.7
③点
13.21
13.21
13.21
33.69
20.08
7.57

第八章 电气设备选择
一、多种电气设备选择
Ⅰ.断路器型式选择
除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。
断路器选择及校验条件如下：
1.；

2.；
3.热稳定校验 ；
4.动稳定校验 。
Ⅱ.隔离开关选择
1.隔离开关重要用途：
a.隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修设备与电源电压隔离，以保证检修安全。
b.倒闸操作，投入备用母线或旁路母线以及变化运行方式时，常用隔离开关配合断路器，协同操作来完毕。
c.分、合小电流。
2.隔离开关选择和校验原则是：
a.；
b.；
C.；
d.。
Ⅲ.低压断路器选择、整定与校验。
1.低压断路器过电流脱扣器选择过电流脱扣器额定电流 应不小于等于线路计算电流，即
2.低压断路器过电流脱扣器整定
a.瞬间过电流脱扣器支作电流整定，瞬时过电流脱扣器动作电流 应躲过线路尖峰电流，即

式中可靠系数。对动作时间在0.02s以上DW系列断路器可取1.35；对动作时间在0.02s及如下DZ系列断路顺宜取2～2.5。
b.短延时过电流脱扣器动作电流和时间整定，短延时过电流脱扣器