供配电设计

吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计 3.3.2 电气主接线的设计原则和要求

1）考虑变电所在电力系统的地位和作用

变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。

2）考虑近期和远期的发展规模

变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。

3） 考虑用电负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响

对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电，三级用电负荷一般只需一个电源供电。

4）考虑主变台数对主接线的影响

变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。

5）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响

发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时是否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。

3.3.3 电气主接线设计的基本要求

变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。

1）运行的可靠性：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）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，

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吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） 做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。

3.4 电气主接线方案的比较

3.4.1 单母线接线

单母线接线由线路、变压器回路和一组（汇流）母线所组成的电气主接线。单母线接线的每一回路都通过一台断路器和一组母线隔离开关接到这组母线上，见图。这种接线方式的优点是简单清晰，设备较少，操作方便和占地少。但因为所有线路和变压器回路都接在一组母线上，所以当母线或母线隔离开关进行检修或发生故障,或线路、变压器继电保护装置动作而断路器拒绝动作时，都会使整个配电装置停止运行，运行可靠性和灵活性不高，仅适用于线路数量较少、母线短的牵引变电所和铁路变、配电所。这种接线适用于单电源进线的一般中、小型容量的用户，电压为6～10KV级。[9]

3.4.2 单母线分段接线

单母线分段接线方式就是双电源分别进线在1-2段上，通过母联开关联络。每一回路连到一段母线上，并把引出线均分到每段母线上。两段母线用隔离开关、断路器等开关电器连接形成单母线分段接线。

单母线分段便于分段检修母线，减小母线故障影响范围，提高了供电可靠性和灵活性。这种接线形式适用于双电源进线的比较重要的负荷。

3.4.3 单母线带旁路接线

断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了能使采用单母线的

配电装置检修断路器时，不致中断该回路供电，可增设旁路母线。

这种接线适用于配电线路较多、负载性质较重要的主变电所和高压配电所。该运行方式灵活，检修设备时可以利用旁路母线供电，减少停电。

3.4.4 双母线接线

双母线接线方式，其中两段母线互为备用。该接线适用于负载较重要的用户，运行可靠性和灵活性都较好。

3.4.5 桥式接线

桥式接线有内桥和外桥接线两种，内桥式接线适用于35kV及35kV以上的电源线路较长和变压器不需要经常操作的系统中。可供一、二级负荷使用。

外桥式接线适用于35kV及35kV以上的电源线路较短且变压器需要经常操作的系

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吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计 统中。可供一、二级负荷使用。

综合上述各接线的特点和使用范围，厂内主变电所的35kV侧用单母线和10kV侧选用单母线分段接线。由于该厂各车间的负荷大部分都为三类负荷，只有型钢车间和线材车间有一类、二类负荷，所以在各车间变电所内采用单母线接线即满足要求。

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第4章 短路电流计算

4.1 短路的概述和产生的原因 4.1.1 短路的概述

所谓短路，是指电力系统正常运行之外的相与相或相遇地之间的“短接”。在正常运行的电力系统中，除中性点之外，相与相和相与地之间是绝缘的，不论由于何种原因使绝缘遭到破坏而构成通路，即所谓电力系统发生了短路故障。

4.1.2 产生原因

电气设备载流部分的绝缘损坏,造成绝缘损坏的原因有很多,主要有以下几点: 1）由于设备长期运行,绝缘自然老化,被正常电压击穿 2）设备质量低劣,绝缘强度不够,被正常电压击穿 3）设备绝缘满足要求,但被过电压击穿

4）设备绝缘受外力损伤,造成短路,像被老鼠咬坏绝缘这类

再有，自然界的各种动物跨接到裸露的载流导体，以及大风、风雪、冰雹、地震等自然灾害也是引起故障短路的常见因素。

4.2 短路的危害和类型

4.2.1 短路的危害

短路对电力系统的危害有以下几点:

1）短路时产生很大的电动力和很高的问题,会使短路电路中的元件受到损坏,很可能引发火灾事故

2）短路时电路的电压骤降,严重影响电气设备的正常运行

3）.短路时保护装置动作,如熔断器的保险丝熔断,将短路电路切除,这会造成停电, 而且短路点越靠近电源,停电范围越大,造成生活的不便和经济上的损失

4）严重的短路会影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造成系统解列

5）不对称短路,像单相短路和两相短路,短路电流会产生较强的不平衡交变电磁场,对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，有可能引发误动作。

4.2.2 短路的类型

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