无线充电是现在主流旗舰手机必备的功能之一，但是无线充电器却不是每款手机都有。

【PChome手机频道新品评测】无线充电是现在主流旗舰手机必备的功能之一，但是无线充电器却不是每款手机都有。

无线充电器的好坏关系到我们的使用安全，劣势、杂牌是我们远离的对象，便宜、方便也是追求的目标，今天小编就给大家评测一款小米最新推出的无线充电器——小米无线充电器（通用快充版）。

小米无线充电器（通用快充版）售价69元，正如名字一样，这款无线充电器的最大的特点就是支持无线快充。

外观方面，小米无线充电器（通用快充版）采用了采用铝合金壳体，在金属表面边缘增加CNC镂边工艺，并进行高抛光二次阳极处理，视觉上更加的精致。

上部，小米无线充电器（通用快充版）上面采用了触感舒适的硅胶材质，既增加摩擦力又具备减震效果，从而保证充电过程中手机的稳定性。

在数据接口方面，小米无线充电器（通用快充版）采用了Type-C的数据接口，另一边配备了LED充电指示灯，可以用来判断是否工作正常。

小米无线充电器（通用快充版）的稳定感应距离可达4mm，即使带着手机壳也可以进行充电，不会有影响，不过保护套不能含有金属材质。

在底部，小米无线充电器（通用快充版）同样拥有一圈环形硅胶，从而保证无线充电器的稳定性。

小米无线充电器（通用快充版）外观整体十分的小巧，做工用料也比较上乘，很有质感。

在连同电源且有手机充电的时候，小米无线充电器的LED灯呈现为绿色，我们可以从这里辨识它是在正常工作。

小米无线充电器（通用快充版）支持无线充电联盟推出的Qi无线充电协议，可以对兼容Qi协议的智能设备进行充电。

我们熟知的小米MIX 2S，iPhone 8系列产品以及三星手机均可通过这款产品进行无线充电充电速度最高可达10W。

小编这里选择小米官方型号为MDY-08-EH的充电头，支持最高18W输出，线材均采用小米官方的二合一数据线，测试手机选择了三星Note 9。

从测试结果中看，充电速度基本上在10W上下，考虑到无线充电的损耗问题，这个误差开始可以接受的。

充电发热问题也是我们需要考虑的问题之一，在充电十分钟后，小编对无线充电器进行了温度测试，结果为XXXXX度，散热情况还是比较理想的。

小米无线充电器（通用版）的优势非常明显，首先太的体积十分的轻巧，方便携带，且不会占用太大的位置；第二，它是目前市面中为数不多的可以实现无线快充的无线充电器，能够保持手机的充电速度；第三，它的实用性十分的广泛，凡是支持该标准的无线设备都可以用它来充电，一物多用；最后也是最重要的是，小米无线充电器（通用版）的价格十分的亲民，只有69元，同价位下，你可能连个充电头都买不到。所以说，如果你急需要一款无线充电设备的话，小米无线充电器（通用版）肯定是你最佳的选择。

35kV侧负荷计算4 1.9.2 10 kV侧负荷计算5 1.9.3 待设计变电站总容量5 第2章 主变压器的确定6 2.1 绕组数量的确定6 2.2 主变压器台数的确定6 2.3 变压器容量和型号确定7 2.4 绕组连接方式的确定8 第3章 主接线的选择9 3.1 对电气主接线的基本要求9 3.2 35KV侧主接线方式的选择11 3.3 10KV侧接线方式选择11 第4章 短路电流计算12 4.1 短路计算的目的12 4.2短路的种类12 4.3三相电力系统中短路的类型12 4.4短路的危险性13 4.5 短路计算13 4.5.1短路电流计算的方法14 4.5.2短路电流的计算条件14 4.5.3短路电流的计算方式14 4.5.4 各元件标幺值计算14 第5章 电气设备选择19 5.1 电气设备选择的原则19 5.1.1 选择导体和电器的一般原则19 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 本次设计建设一座35KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。 其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。 设计是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，了解变电所设计的基本方法，了解变电所电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为今后工作奠定基础。 电是能量的一种表现形式，电力已成为工农业生产不可缺少的动力，并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。电能有许多优点：首先，它可简便地转变成另一种形式的能量。其次，电能经过高压输电线路，还可输送很长的距离，供给远方用电。另外，许多生产部门用电进行控制，容易实现自动化，提高产品质量和经济效益。电力工业在国民经济中占有十分重要的地位。 建国以来，我国的电力工业发展迅速。到目前，我国的总装机容量和发电量均居世界第四位。但是我国目前的电力还不能满足国民经济发展的需要，必须加快发展。 《电力系统设计技术规程》第1.0.2条 规定系统设计应在国家计划经济指导下，在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究并提出系统的具体发展方案；应合理利用能源，节约能源；合理布局电源网络，使发、输、变电及无功建设配套协调，并为系统继电保护设计、系统安全自动装置设计及下一级电压的系统设计等创造条件；设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、可靠、质量合格和充足的电能满足国民经济各部门于人民生活不断增长的需要 1.1设计依据 根据***号文件关于《高林县变电站设计任务书的批复》初步设计该地区变电站。 1.2 建站必要性 高林县35KV变电站为中间变电站，在系统中主要起中间环节作用，全站停电将造成XX地区电网解列，除供给本地区工业及生活用电外，还向周围乡镇工业企业及农业供电。XX地区境内矿产资源丰富，工农业发展前景良好，工农业负荷增长较快，为满足该县经济发展要求，满足工农业生产及人民生活用电要求决定新建本变电站。 1.3建站规模 高林县变电站有二个电压等级，电压等级为35/10KV,属于地区一般变电所。 线路回路数： 1. 35KV出线共四回，其中两回送电容量为8MVA，另外两回回出线，送电容量为6MVA。 2. 10KV出线共十回，其中六回架空出线，每回输电容量为2MVA，其余四回线路，每回输电容量为1.8MVA。 3 近期最大负荷25.17MW； 4. 远期最大负荷40. 45MW。 7. 保证供电需要，要求35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 6. 电所10KV侧无电源，考虑以后装设两组电容器，提高功率因数，故要求预留两个间隔。 7. 10KV母线到各车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷， =4000h。 1.4 站址概况 当地海拔高度207.4m，年雷电日36.9个，空气质量优良，无污染，年平均最高气温29.9℃，土壤电阻率ρ≤500Ω m。 高林县35KV降压变电站为位于XX地区边缘的新建变电站，除10KV电压供给该市工农业生产及人民生活用电外，还以35KV电压向郊区工矿企业及农业供电。由系统S1、系统S2向XX市供电，XX地区变电站的建立可使系统S1和系统S2衔接起来，构成地区间的环网供电，不仅提高了系统运行的稳定性，而且保证了供电可靠性。S1的容量为260MVA，S2容量为1200MVA。，该变电站以向地区供电为主,若全站停电将造成该区供电中断。 1.5 负荷资料 XX地区35KV变电站位于市区边缘 ，临界公路，交通方便，有2条35KV线路同系统联系，处于主要用电负荷中心，主要负荷电压等级为10KV。 根据《毕业设计任务书》给定的负荷资料： 35KV侧：甲乡镇一级负荷占20%，二级负荷占30%；乙乡镇一级负荷占20%，二级负荷占30%；煤矿一的一级负荷占40%，二级负荷占30%；煤矿二的一级负荷占40%，二级负荷占30%；且有二回备用线路。 10KV侧：负荷较多，且一、二级负荷所占比重较大，对供电可靠性要求较高。其中市区一级负荷占20%，二级负荷占40%；水泥厂一的一级负荷占40%，二级负荷占20%；水泥厂二的一级负荷占40%，二级负荷占20%；洗车厂一级负荷占20%，二级负荷占30%；焦煤厂一的一级负荷占20%，二级负荷占30%；焦煤厂二的一级负荷占20%，二级负荷占30%；木材厂一级负荷占30%，二级负荷占30%；机械厂一级负荷占30%，二级负荷占30%；白象方便面厂一级负荷占30%，二级负荷占30%；还有两回备用线路。 由负荷资料知：35KV负荷不大，近期有2回出线、远景2回出线，均为一般负荷；10KV近期有4回出线、远景6回出线，电能需求量大，为重要负荷，对可靠性要求应当很高。 1.6 负荷的重要性 1. 一类负荷: 必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证对全部一级负荷不间断供电； 2. 二类负荷: 一般要有两个独立的电源供电，且当任何一个电源断开后，能保证全部或大部分二级负荷不间断供电； 3. 三类负荷: 对三级负荷一般只需要一个电源供电。 1.7 所址条件 依据《降压变电所设计规范》技术规范、规程为标准。参考《电力工程设计手册》、《电气二次接线识图》、《电力系统分析》、《高电压技术》、《中低压配电实用技术》、《配网设备的特性与选型》、《中华人民共和国国家标准35～110kV变电所设计规范》第2.0.1条，变电站所址的选择，根据下列要求综合考虑确定： 1. 节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地。 2. 靠近负荷中心。 3. 与乡或工矿企业规划相协调，便于架空线和电缆线路的引入和引出。 4. 交通运输方便。 5. 具有适应地形，地貌，地址条件。 高林县35KV变电站所址在XX市区东郊，临近公路，交通方便，地价相对较低是供地方用电的地区变电站，可建成中型规模变电站，通过合理的电气主接线设计、电气设备合理选择（达到电气设备能够充分合理的利用，既能保证设备容量要求有保证电气设备充分利用资源）、整体布局的紧凑以及综合自动化技术涉及和应用，合理地将通信设施并入主控室，达到简单高效地监控和控制的目的，简化变电所内附属设备，从而达到减少变电所占地面积，优化变电所设计，降低投资的目的。在最后对所有的电气设备，电气主接线，电气的二次接线，电气设备保护装置等进行优化使整个设计方案能够达到安全、可靠、经济、环保地对用户供电的目的。 1.8 负荷计算的目的 计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。 1.9 负荷分析计算 1.9.1 35kV侧负荷计算 = 待设计变电站总容量 = = （MW） 第2章 主变压器的确定 2.1 绕组数量的确定 确定原则：在具有二种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需设无功补偿设备时，主变压器宜采用三绕组变压器。 在本变电所中: 因此，主变压器选为三绕组变压器。 2.2 主变压器台数的确定 确定原则： 1. 对于大城市郊区的一次变电所在中低压侧已构成环网的情况下，变电所以装设两台变压器为宜。 2. 对地区性孤立的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的变电所，其变压器基础宜按大于变压器容量的 1.2 级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量。 表2.1 单台与两台主变压器相关参数比较 比 较 单台变压器 两台变压器 技 术 指 标 供电安全比 满足要求 满足要求 供电可靠性 基本满足要求 满足要求 供电质量 电压损耗略大 电压损耗略小 灵活方便性 灵活性差 灵活性好 扩建适用性 稍差 好 经济指标 电力变压器的综合投资 跟两台变压器相比所需要的 花费投资比较多 由前设计任务书可知、正常运行时，变电站负荷由35kV系统供电，为提高负荷供电可靠性，并考虑到现今社会用户需要的供电可靠性的要求更高，应采用两台容量相同的变压器并联运行。 2.3 变压器容量和型号确定 主变压器容量一般按变电所建成后 5-10 年规划负荷选择，并适当考虑到远期 10-20 年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。 变电所主变压器的选择原则有以下几点： 1. 在变电所中，一般装设两台主变压器；终端或分支变电所，如只有一个电源进线，可只装设一台主变压器；对于220、550KV变电所，若技术和经济合理时，可装设3-4台主变压器。 2. 对于330 KV及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，均采用三相变压器。35 KV变电所，应经技术经济论证后，确定是采用三相变压器，还是单相变压器组，以及是否设立备用的单相变压器。 3. 装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的60%以上，并应保证用户的一级和全部二级负荷的供电。 4. 具有二种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需装设无功补偿设备时，主变压器一般先用三绕组变压器。 （1）与两种35 KV及以上中性点直接接地系统连接的变压器，一般优先选用自耦变压器，当自耦变压器的第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率的潮流情况，校验公共绕组容量，以免在某种运行方式下，限制自耦变压器输出功率。 （2）500 KV变电所可选用自耦强迫油循环风冷式变压器。主变压器的阻抗电压(即短路电压)，应根据电网情况、断路器断流能力以及变压器结构选定。 （3）对于深入负荷中心的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，可采用双绕组变压器。 确定： 1) 变电所的一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷的 60%，即 =60% =44.035×60%＝26.421(MVA) 2) 综合考虑到两台容量之和必须大于、再分析经济问题，查表得所选择变压器容量SB= 12.5MVA 查35kV三相三绕组电力变压器技术数据表，选择变压器的型号为SZ11-12500/35，其参数如下表2-2所示： 表2.2 变压器技术参数 型 号 额定容量 高压侧电压（kV） 低压侧电压（kV） 阻抗电压（%） 空载 电流 （%） 高低 SZ11-00 35±2×2.5% 10.5 8 0.8 2.4 绕组连接方式的确定 原则：我国3～66kv系统特别是3～10kv系统，一般采用中性点不接地的运行方式。如果其单相接地电流大于一定数值时（3～10kv系统中接地电流大于30A，20kv及以上系统中的接地电流大于10A时），则应采取中性点经消弧线圈接地的运行方式； 35kV采用Y连接，其应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式、35kV以下电压变压器绕组都采用△连接，一般采用中性点不接地的运行方式。 根据选择原则可确定所选择变压器绕组接线方式为Y／△接线。 第3章 主接线的选择 3.1 对电气主接线的基本要求 电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路 、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。 电气主接线的设计与所在电力系统及所采用的设备密切相关。随着电力系统的不断发展、新技术的采用、电气设备的可靠性不断提高 ，设计主接线的观念也应与时俱进、不断创新。 变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。 变电所主接线选择的主要原则有以下几点： 1. 供电可靠性：如何保证可靠地（不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务，这是第一个基本要求。 2. 灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。 3. 操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。 4. 经济性：即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下，应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。 根据《35~220KV变电所设计规程》规定： 第4.2.1条 变电站主接线应根据变电站在电网中的地位，出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足供电可靠性，运行灵活，操作检修方便，节约投资和便于扩建等需要。 第4.2.2条 当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不 用断路器的接线。 第4.2.3条 35—110KV线路超过两回时，宜采用扩大桥形，单母线或分 段单母线的接线。35—63kv线路为8回及以上时，亦可采用双母线接线。 在采用单母线、分段单母线或双母线的35—110KV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线，主变压器35—110KV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线，采用SF6断路器的主接线不宜设旁路设施。 第4.2.4条 当变电所装有两台主变压器时，6—10KV侧宜采用分段单母线，线路为12回及以上时，亦可采用双母线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 当6—35KV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。 第3.2.5条 当需要限制变电所6—10KV线路的短路电流时，可采用以下措施： 1) 变压器分列运行； 2) 采用高阻抗变压器； 3) 在变压器回路中装电抗器。 第3.2.6条 接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔离开关，对接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。 3.2 35KV侧主接线方式的选择 表3.1 35KV主接线方案比较表 方案 项目 方案I 单母线分段接线 方案II 双母线接线 可靠性 用分段QF进行分段，可以提高供电可靠性，对重要用户不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电。 通过两组母线QS的倒闸操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断。一组母线故障后，能迅速恢复供电。双回路供电，可以顺序连接于不同母线上。 灵活性 具有足够的灵活性，易于扩建 向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷的自由分配，能灵活地适应电力系统的各种运行方式 经济性 运行设备少，投资少，占地面积小 投资多，设备多，费用大 通过定性分析，进行技术比较，考虑负荷可靠性的要求, 35KV应选用单母线分段接线。 3.3 10KV侧接线方式选择 表3.2 10KV主接线方案比较表 方案项目 方案I 单母线分段带旁母 方案II 单母线分段 可靠性 由于使用了旁路母线，当检修断路器不会对用户停电。使用的SF6断路器使供电可靠性很高 用分段QF进行分段，可以提高供电可靠性，对重要用户不同段引出两回馈电线路，由两个电源供电. 灵活性 接线相对复杂，调度灵活。 具有足够的灵活性，易于扩建 经济性 占地面积较大，土建投资大，所用的隔离开关多，较单母分段投资较高 运行设备少，投资少，占地面积小 通过定性分析，进行技术比较，单母线分段接线既能满足负荷供电要求又能节省大量资金，是一种较理想的接线方式。 第4章 短路电流计算 4.1 短路计算的目的 短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂、变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。 短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有2个， 35kV母线短路（K1）点，10KV母线短路（K2点）。最常见的是单相接地短路，约占故障总数的60%，两相短路约占15%,两相接地短路约占20%，三相短路约占5%。三相短路虽少，但不能不考虑，因为它毕竟是有可能发生的，并且对系统的稳定运行有着十分不利的影响。这就使全部电气设备可以只根据三相或两相短路电流来选择，况且三相短路又是不对称的短路的计算基础。 4.2短路的种类 电力系统在运行中 ，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。其值可远远大于额定电流 ，并 取决于短 路点距电源的电气距离。例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。大容量电力系统中，短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。 其次，强化维修管理，尽量减少人为因素，经常用仪表测量电线的绝缘程度。第三要选用合适的安全保护装置。当采用熔断器保护时，熔体的额定电流不应大于线路长期允许负载电流的2.5倍； 电气线路上，由于种种原因相接或相碰，产生电流忽然增大的现象称短路。相线之间相碰叫相同短路；相线与地线、与接地导体或与大地直接相碰叫对地短路。在短路电流忽然增大时，其瞬间放热量很大，大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘烧毁，而且能使金属熔化，引起可燃物燃烧发生火灾。 4.3电力系统中短路的类型 单相短路和单相接地短路不完全一样，后者电阻大，危害较小。如果接地线是按要求（良好导线埋80厘米以下的深度）危害会大一些。 三相的短路类型：相线与相线、相线与零线、相线与地。(接地肯定是短路)。 相线接地和工作接地不是一回事，工作接地时是零线接地，不属于短路。 电气线路上，由于种种原因相接或相碰，产生电流忽然增大的现象称短路。相线之间相碰叫相同短路；相线与地线、与接地导体或与大地直接相碰叫对地短路。在短路电流忽然增大时，其瞬间放热量很大，大大超过线路正常工作时的发热量，不仅能使绝缘烧毁，而且能使金属熔化，引起可燃物燃烧发生火灾。 造成短路的主要原因有：1、线路老化，绝缘破坏而造成短路；2、电源过电压，造成绝缘击穿；3、小动物（如蛇、野兔、猫等）跨接在裸线上；4、人为的多种乱拉乱接造成；5、室外架空线的线路松弛，大风作用下碰撞；6、线路安装过低与各种运输物品或金属物品相碰造成短路。 4.4短路的危险性 电力系统由于设备绝缘破坏，架空线路的线间或对地面导电物短接，或雷击大气过电压以及工作人员的误操作，都可能造成相与相、相与地之间导电部分短接，短路电流高达几万安、几十万安培。这样大的电流所产生的热效应及机械效应，会使电气设备损坏，人身安全受到威胁，由于短路时系统电压骤降，设备不能运行。单相接地在中性点直接接地系统中，对邻近通信设备将产生严重的干扰和危险影响，所以电力系统必须进行短路故障计算。另外，对于电气设备的规格选择，继电保护的调整整定，对载流导体发热和电动力的核算，都需要对系统短路故障进行计算。 短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到严重破坏。短路电流越大，通过的时间越长，对故障元件破坏的程度也越大。由于短路电流很大，即使通过的时间很短，也会使短路电流所经过的元件和导体收起不能容许的发热，从而破坏绝缘甚至使金属导体载流部分退火、变形或烧毁。既然发生短路时流过很大的短路电流（超过额定电流许多倍），这样大的短路电流一旦流经电气设备的载流导体，必然要产生很大的电动力和热的破坏作用，随着发生短路地点的不同和持续时间的长短，其破坏作用可能局限于一个小部分，也可能影响整个系统。 4.5 短路计算 4.5.1短路电流计算的方法 对电力系统网络的短路电流,从50年代以来,我国电力部门曾长期采用从前苏联引进的一种运算曲线来计算任意时刻的短路电流。所谓运算曲线，是按我国电力系统的统计得到汽轮发电机的参数,逐个计算在不同阻抗条件下,某时刻t的短路电流,然后取所有这些短路电流的平均值,作为运行曲线在某时刻t和计算电抗情况下的短路电流值。运算曲线包括两种方法,即同一变化法和个别变化法。 4.5.2短路电流的计算条件 计算条件为：①不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式；②忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳；③具有分接开关的变压器，其开关位置均视为在主分接位置；④ 不计弧电阻；⑤ 35 kV及以上系统的最大短路电流计算时，等值电压源取标称电压的1 .1（计算中额定电压的1.05pu），但不超过设备的最高运行电压。 三相最大短路电流计算是主要的计算内容。计算中，各电网间、电网内的不同部门可能采用不同的计算条件。差别主要集中在变压器变比、节点电压的选取上。变压器变比有取1.0，有取实际运行变比的；节点电压可能取1.0，也可能取1.05。这两者 的不同组合均有所采用，显然，这将影响短路电流的计算结果。 4.5.3短路电流的计算方式 1．确定计算，画出计算简图 （1）运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。根据计算目的确定系统运行方式，画出相应的计算电路图。 （2）计算条件：系统运行方式，短路地点、短路类型和短路后采取的措施。 2．画等值电路，计算参数；分别画各段线路点对应的等值电路。 3．分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。 （1）、 星—角变换公式 角—星变换公式 （2）、等值电源归算 （3）、同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并； （4）、至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并； （5）、直接连于短路点上的同类型发电机可归并。 4.5.4 各元件标幺值计算 进行短路电流计算时，首先应收集相关的资料，如电力系统接线图、运行方式和各元件的技术参数等。然后绘制计算电路图。然后再根据对短路点做出等值电路图，利用网络变化规则，将其逐步简化，求出短路回路总电抗。最后根据总电抗即可求出短路电流值。以下分别讨论计算电路图、等值电路图和短路回路总电抗的确定。计算电路图是一种简化了的电气单线图，点短路，如图4-1： 图4-1 点短路电路图 对于型号为Sz11—12500/35的主变压器，其容量比为、电压比38.5±2*2.5％/10.5，空载损耗为4.10Kw，空载电流为0.5%，短路阻抗为6.0%。负载损耗为25.47Kw，上图中，，，，阻抗电压为5.5标么值一般又称为相对值，是一个无单位的值，通常采用带有*号的下标以示区别，标么值乘以100，即可得到用同一基准值表示的百分值。在标么值计算中。首先要选定基准值。虽然基准值可以任意选取，但实际计算中往往要考虑计算的方便和所得到的标么值清晰可见，如选取基值功率为100MVA和短路点所在网路的平均额定电压为基准电压。尚须指出，在电路的计算中，各量基准值之间必须服从电路的欧姆定律和功率方程式，也就是说在三相电路中，电流、电压、阻抗、和功率这四个物理量的基准值之间应满足下列关系： = = 式中、、、——功率、电压、电流、阻抗的基准值。 1、取基准容量=100MVA，基准电压=37kV、=10.5kV 则 KA KA 2、变压器阻抗计算： 计算短路电流时，必须知道系统中各元件的电阻抗，一般只考虑同步电机、变压器、电抗器、架空线和电缆线的电抗。在实际计算中，架空线路和电缆线路每公里的电抗值， 13.50KA 398.43MVA D2 10KV母线 17.9KA 55.11KA 33.11KA 350.15MVA 第5章 电气设备选择 5.1 电气设备选择的原则 5.1.1 选择导体和电器的一般原则 根据《导体和电器选择技术规定》SDGJ14-86第1.1.2条规定： 1. 力求技术先进，安全适用，经济合理。 2. 满足正常运行，检修，短路，过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 3. 应按当地环境条件校准。 4. 选择的导体品种不宜过多。 5. 应与整个工程建设标准协调一致。 6. 选用新产品应积极慎重，新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。 5.1.2 选择导体和电气设备的技术条件 在选择导体和电气设备都是按照正常条件选定，按照短路条件校验。 1. 按照长期工作条件选择： 《导体和电气设备选择技术规定》第1.1.3条规定：选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的持续工作电压，用公式表示如下： ≥ 式中 —电器的最高工作电压，取1.15 UN —电网的最高运行电压，取≤1.1 UNS 实际上当满足UN≥UNS时即可满足上述要求。 《导体和电气设备选择技术规定》第1.1.4条规定：选用的导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。由于高压开关断路器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能的持续工作电流的要求。用公式表示为： 在选择导体时：≥Imax 在选择电器时： IN≥Imax 式中——导体的长期允许电流 IN—导体的额定电流 ——在各种合理运行方式下最大持续工作电流 在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度不超过《交流高压电器在长期工作时的发热》GB763－74所规定的数值情况下，当这些电器使用在环境温度高于+40℃（但不高于+60℃）时，环境温度每增高1℃，减少额定电流1.8%；但使用在环境温度低于+40℃时，环境温度每降低1℃，增加额定电流0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的20%。 2. 按照经济电流密度选择导体 按照经济电流密度选择导体截面可使得年计算费用最低。对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数，将有一个年计算费用最低的电流密度，称为经济电流密度J，导体的经济截面S = / J 。 上式中 —正常工作时的最大持续电流。 根据《导体和电器选择技术规程》第2.1.6条规定，除配电装置的汇流母线以外较长导体的截面应按照经济电流密度来选择，选择后应按照长期发热来校验。 根据《导体和电器选择技术规程》第2.3.1条规定20KV及以下回路的正常工作电流在4000A及以下时，宜选用矩形导体，在4000—8000A时，宜选用槽形导体。35KV及以上高压配电装置，当采用硬导体时，宜用铝合金管形导体，也可选用软导体，如钢芯铝铰线，组合导线等。 5.1.3 电气设备的型式选择 《导体和电器选择技术规程》第2.1.3条规定载流导体宜采用铝质材料。下列场所可选用铜质材料的硬导体： 1. 持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部或采用硬铝导体穿套管有困难的。 2. 污秽对铜腐蚀轻微，而对铝有严重腐蚀的场所。 (1) 断路器 按照《电力工程设计手册》P237高压断路器选择规定：断路器型式的选择除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定选择断路器。 （2）隔离开关 根据《发电厂电气部分》附表7选择隔离开关。 （3）电压互感器 依据《电力工程设计手册》对电压互感器配置的规定： 1) 电压互感器的配置与数量和配置，主接线方式有关，并应满足测量，保护周期和自动装置的要求。电压互感器应能在运行方式改变时，保护装置不得失压，周期点的两侧都能提取到电压。 2) 6~220KV电压等级的一组主母线的三相上应装设电压互感器，旁路上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设压互的情况和需要确定。 3) 当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 根据《技术规定》SDGJ14-86： 第10.0.1条：电压互感器应按下列技术条件选择和校验： 1) 回路电压 2) 二次电压 3) 二次负荷 4) 准确度等级 5) 继电保护及测量的要求 第10.0.3条：电压互感器的型式应按下列使用条件选择： 1) 3~20KV屋内配电装置宜采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。 2) 35KV配电装置宜采用电磁式电压互感器。 第10.0.7条：用于中型点直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100V，用于中性点非直接接地系统的电压互感器，其第三绕组电压应为100/3V。 5.2 高压开关柜的选择 高压开关柜主要分固定式和手车式两种；就结构而言又分开启式、半封闭式、封闭式；就使用环境而言又有户内、户外之分；就操作方式而言有电磁操作机构、弹簧操作机构和手动操作机构。 高压开关柜的“五防” 1、高压开关柜内的真空断路器小车在试验位置合闸后，小车断路器无法进入工作位置。（防止带负荷合闸） 2、高压开关柜内的接地刀在合位时，小车断路器无法进合闸。（防止带接地线合闸） 3、高压开关柜内的真空断路器在合闸工作时，盘柜后门用接地刀上的机械与柜门闭锁。（防止误入带电间隔）. 4、高压开关柜内的真空断路器在工作时合闸，合接地刀无法投入。（防止带电挂接地线） 5、高压开关柜内的真空断路器在工作合闸运行时，无法退出小车断路器的工作位置。（防止带负荷拉刀闸） 5.2.1 开关柜的配置和选择 选用高压开关柜，要根据使用环境决定选用户内型还是户外型，根据开关柜数量的多少和对可靠性要求，确定使用固定式还是手车式开关柜。固定式开关柜价格便宜些，但灵活性不如手车式。对可靠性要求不过高，开关柜台数又较少的变电所，尽量选用固定式开关柜以降低投资。 要结合高接线设计确定开关柜的一次方案，开关柜的一次方案可查阅相关电气手册。结合控制、计量、保护、信号等方面的要求，选择或自行设计二次接线。选定开关柜之后柜中主要部件要按使用条件(海拔高度、环境温度、相对温度、日照、风速、日温差等等)及短路情况进行校验。 选定操作机构时，要结合变电所操作电源情况而定。有直流操作电源(硅整流、蓄电池等)处尽量采用电磁操作机构。小型变电所采用手动操作机构比较简便，但开关柜的断流量要减弱很多。 5.2.2 35KV侧开关柜的选择 一般情况下，35KV的高压开关柜是不作整体耐压试验的，而要求对内部的元件进行单独试验； 开关柜应满足GB“3-35 kV交流金属封闭开关设备“标准的有关要求，由柜体和断路器二大部分组成，开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。 柜体的材料: 1)冷扎钢板或角钢(用于焊接柜); 2)敷铝锌钢板或镀锌钢板(用于组装柜). 3)不锈钢板(不导磁性). 4)铝板((不导磁性). 5.2.3 10KV侧开关柜的选择 通过10kV侧开关柜的技术要求及其在实际应用中的选择，选用JYN口-6-10防“火烧连营“防污闪型开关柜。 1) 经调研收集了技术资料(国际两部技术文件与引进同类型产品的说明书)，对其材质、设备结构进行筛选，取长补短，采用复合式绝缘结构、优化组合。特别吸取水电站尾水渠旁湿度特别大，由SN3-10/3000型少油断路器组装的11kV户外开启式开关柜，运行30多年成功经验，而设计了具有在过电压的情况下，对有时产生电晕、闪络放电及绝缘表面放电，能及时恢复并不会影响其它设备水平的开关柜。 (2) 从防凝露与防污闪角度出发，套管爬距，相间与对地距离都参照户外的尺寸，对户内的设备防污闪更为有利。 (3) 开关柜宽必须由840mm改为1000mm，用到火电厂6kV厂用配电系统上。可将降压运行的绝缘余度利用上，再按户外6kV安全距离推算为115mm，可保留840mm的柜宽。 (4) 对我国30万kW以上机组，引进真空断路器的柜宽800mm，安全距离为100mm，其手车柜保持原封不动，安装在国产840mm、电气间隔125mm柜内。 (5) 开关柜采用最新设计的组合式母线瓷穿墙套管，母线还不增加接头(改造旧设备可利用原有母线)，与全塑固体绝缘包覆铠装柜降低造价；真空断路器柜15%、少油断路器柜25%。 (6) 6kV手车柜隔板相间处开口后，再用黄铜焊平的降温措施(改造旧设备经验)。 (7) 母线室增加入风管(逆止阀)，降低其运行温度，锦州开关厂已发现母线温度偏高，必须增加母线截面。 (8) 设计方案完全具备设计院选型选厂的规定：如在相应工程或相似条件有1～2台设备运行并超过两年，已证明产品的安全可靠。 通过引进国外先进的电力技术和设备，提高了中国电力工业的技术装备水平。通过消化吸收、攻关创新，加大了先进电力生产设备的国产化力度。建议采用10kV开关柜全工况技术攻关的成果上，再吸取金属铠装中置式手车柜结构与我国制造运行50年经验，争取设计与制造出超过引进技术性能的全工况开关柜。 5.3 高压断路器的选择 5.3.1 高压断路器的配置与选择 1. 高压断路器的配置 ( 1 ) 35 kV、10 kV侧的变压器至每一条母线均分别安装一台断路器；母线分段也各安装一台断路器。 ( 2 ) 35 kV、10 kV侧每条出线均安装一台断路器。 2. 高压断路器按下列条件进行选择和校验 （1） 选择高压断路器的类型，按目前我国能源部要求断路器的生产要逐步走向无油化，因此6 —220kV要选用SF6断路器。 （2） 根据安装地点选择户外式或户内式。 （3） 断路器的额定电压不小于装设电所所在电网的额定电压。 （4） 断路器的额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。 （5） 校核断路器的断流能力，一般可按断路器的额定开断电流大于或等于断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值来进行选择，当断路器的额定开断电流比系统的短路电流大得多的时，为了简化计算也可用次暂态短路电流进行选择。 （6） 按短路关合电流选择，应满足条件是：断路器额定关合电流不少于短路冲击电流，一般断路器的额定关合电流等于动稳定电流。 （7） 动稳定校验应满足的条件是：短路冲击电流应小于断路器的动稳定电流，一般在产品目录是给出的极限过电流峰值。 （8） 热稳定校验应满足的条件是：短路的热效应小于断路器在 tK 时间内的允许热效应。 （9） 根据对断路器操作控制要求、选择与断路器配用的操作机构。 5.3.2 35kV侧断路器的选择 1. 该回路为 35 kV电压等级，故选用ZN85-40.5系列漏电断路器 2. 断路器安装在户外，故选用户外式断路器 3. 回路电压35 kV，因此选用额定电压≥ 35kV的断路器，且其额定电流大于通过断路器的最大持续电流 =1.03×＝259.74（A） 4. 为方便运行管理及维护选同一型号产品，初选ZN85-40.5断路器其参数如下表5.1： 表5.1 LW8-35断路器主要技术参数 型号 额定 电压 kV 额定 电流 A 最大工作电压 kV 额定开断电流 kA 极限开断电流 额定断流容量 极限通过电流 4S热稳定电流 kA 固有分闸时间s 有效值 峰值 ZN85-40.5 35 25 25 63 25 0.06 5. 对所选的断路器进行校验 （1）断流能力的校验 流过断路器的短路电流=6.758+1.072=7.83 kA。所选断路器的额定开断电流 I =25kA ＞，即断路器的断流能力满足要求。 （2）动稳定校验 所选断路器的动稳定电流等于极限通过电流峰值=60kA,流过断路器的冲击电流=13.77kA＜，则动稳定满足要求。 （3）热稳定校验 设后备保护动作时间 1.7s，所选断路器的固有分闸时间 0.06s，选择熄弧时间 t 10kV侧断路器的选择 1. 该回路为 10kV 电压等级，故可选用真空断路器。 2. 回路额定电压为10kV,因此必须选择额定电压≥ 10 kV的断路器，且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流=1.05×=1580（A） 3.初选SN9-10真空断路器，主要数据如下表5.2： 表5.2 SN9-10真空断路器主要技术参数 型 号 额定电压kV 额定电流kA 额定开断电流kA 动稳定电流kA 4S热稳定电流kA 固有分闸时间s SN9-10 10 20 30 125 30 0.04 4. 对所选的断路器进行校验 （1）断流能力的校验 流过断路器的短路电流=15.51kA。所选断路器的额定开断电流 I =30kA＞，即断路器的断流能力满足要求。 （2）动稳定校验 所选断路器的动稳定电流为125kA， 流过断路器的冲击电流 = 39.55kA＜125 kA =524.1kA2.s，由于＞， 所以热稳定满足要求。 从以上校验可知该断路器满足要求，所以确定选用 SN9-10真空断路器。 5.4 隔离开关的选择 5.4.1 隔离开关的配置与选择 1. 隔离开关的配置 （1）接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 （2）断路器的两侧均应配置隔离开关，以便进出线不停电检修。 （3）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。 根据以上配置原则来配置隔离开关，变电所隔离开关的配置详见主接线图。 2. 隔离开关按下列条件进行选择和校验 （1）根据配电装置布置的特点，选择隔离开关的类型。 （2）根据安装地点选用户外或户内式。 （3）隔离开关的额定电压应大于装设电路的最大持续工作电压。 （4）隔离开关的额定电流应大于装充电路的最大持续工作电流。 （5）动稳定校验应满足条件为：＞ （6）热稳定校验应满足条件为：Ir2t ＞ （7）根据对隔离开关控制操作的要求，选择配用操作机构，隔离开关一般采用手动操作机构户内 8000A以上隔离开关，户外220kV高位布置的隔离开关和330 kV隔离开关宜用电动操作机构，当有压缩空气系统时，也可采用手动操作机构。 5.4.2 35kV侧隔离开关的选择 1. 为保证电气设备和母线检修安全，选择隔离开关带接地刀闸。 2. 该隔离开关安装在户外，故选用户外式。 3. 该回额定电压为35kV，故选择隔离开关的额定电压≥35KV，且其额定电流必须大于流过隔离开关的最大持续电流，即： = 1.03×＝259.74（A） 4. 初选GW5—35D型高压隔离开关，其主要技术数据如下表5.3： 表5.3 GW5—35D型高压隔离开关主要技术参数 型 号 额定电压 额定电流 最大工作电压 极限通过电流峰值 2S热稳定 电流 单 位 KV A KV KA KA 热稳定满足要求。 从以上校验可知，所选该隔离开关满足要求，所以确定选用 GW5—35D型高压隔离天关。 5.4.3 10kV侧隔离开关的选择 1. 为保证电气设备和母线检修安全，隔离开关选择不带接地刀闸。 2. 隔离开关安装在户外，故选用户外式。 3. 该回路的额定电压为10kV所选隔离开关的额定电压≥10kV，额定电流大于流过隔离开关的最大持续电流 = 1.03×＝1453(A） 4. 初选GN19—10型隔离开关，其主要技术数据如下表5.4： 表5.4 GN19—10型隔离开关主要技术参数 型 号 额定电压 额定电流 允许热效应Ir2t 动稳定电流 单 位 kV A kA2s kA GN19—10 10 0 5. 校验所选择的隔离开关 （1）动稳定校验 所选隔离开关的动稳定电流100kA 短路冲击电流 = 61.388kA ＞, 动稳定满足要求。 （2）热稳定校验 断路器允许热效应 I2rt = 3200KA2S 短路热效应 =524.1KA2S I2rt＞ 热稳定满足要求. 从以上校验可知,所选隔离开关满足要求,故确定选用GN19—10型隔离开关。 5.5 互感器的选择 5.5.1 电压互感器的选择 变电所每组母线的三相上均安装电压互感器。 1. 35KV电压互感器选择 凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量符合测量仪表、保护和自动装置的要求。电流互感器配置详见电气主接线图。 1. 35KV电流互感器的选择 （1）选择电流互感器型号:LCW—35，主要技术数据如下表5.7： 表5.7 LCW—35型电流互感器主要技术参数 型号 额定一次电流/A 级次组合 1s热稳定倍数 动稳定倍数 LCW—35 600 0.5/3 65 100 （2） 变比选择如下： I==472A 则取变比为：600/5 （3）动稳定校验： （4）热稳定校验： 2. 10KV电流互感器的选择 （1）选择电流互感器型号:LQJ—10，主要技术数据如下表5.8： 表5.8 LQJ—10型电流互感器主要技术参数 型号 额定一次电流/A 级次组合 1s热稳定倍数 动稳定倍数 LQJ—10 /3 90 225 （2） 变比选择如下： I==1635A 则取变比为：2000/5 （3）动稳定校验： （4）热稳定校验： 第6章 配电装置及总平面布置设计 6.1 配电装置设计原则 根据《高压配电装置设计技术规程》SDJ5—85 第1.01条 高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，并应根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修等要求，合理地制订布置方案和选用设备，并积极慎重地采用新布置、新设备和新材料，使设计做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。 6.1.1 设计原则和要求 1. 节约用地； 2. 行安全和操作巡视方便； 3. 便于检修和安装； 4. 节约“三材”。 6.1.2 安全净距（相间相对地） 依据《高压配电装置设计技术规范》SDJ5—85 第4.1.1条 屋外配电装置电气设备外绝缘体最低部位距地小于2.5m时，应装设固定遮拦。 第4.1.2条 屋外配电装置使用软导体时，带电部分至接地部分之间的电气距离应按规程选择，校验。 第4.1.3条 电气设备外绝缘最低部位，距地小于2.3m时，应装设固定遮拦。 第4.1.4条 配电装置的相邻带电部分的额定电压。 第4.1.5条 屋外配电装置的上面或下面，不应有照明，通信和信号线路架空跨越穿过屋内配电装置。带电部分的上面不应敷设照明和动力线路。 6.1.3 型式选择 配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。 按电器装设地点不同，可分为屋内和屋外；按组装方式，又可分为装配式和成套式。 屋内式特点： 1. 占地面积小； 2. 室内进行，不受气候影响； 3. 污秽空气影响小； 4. 房屋建筑投资较大． 屋外式特点： 1. 土建工作量和费用小，建设周期短； 2. 扩建方便； 3. 相邻设备之间距离大，便于带电作业； 4. 占地面积大； 5. 受外界环境影响，须加强绝缘； 6. 不良气候对设备维修和操作有影响． 成套配电装置的特点是： 1. 电器布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑； 2. 电器元件已在工厂组装成一体，大大减少现成安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁； 3. 运行可靠性高，维护方便； 4. 耗用钢材较多，造价较高。 配电装置的型式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，逼供结合运行及检修要求，通过技术经济比较确定。一般情况下，在大、中型发电厂和变电所中， （1）35kv及以下的配电装置多采用屋内的配电装置，110kv及以上多为室外分布，但对于110kv~220kv装置，当有特殊的要求时，或处于严重的污秽地区，经过经济技术比较可采用室内布置。 （2）配电装置的设计应贯彻国家的建设方针，保证运行可靠，合理选择设备，在布置上力求整齐，清晰，有足够的安全距离。 （3）便于扩建，检修，操作。 （4）在保证安全可*的情况下，布置紧凑，力求节约材料，降低造价。 配电装置设计的基本步骤： 1. 根据配电装置的电压等级、电器的型式、出线多少和方式，有无电抗器，地形、环境条件等因素选择配电装置的型式。 2. 拟定配电装置的配置图。 3. 按照所选设备的外形尺寸、运输方法、检修及巡视的安全和方便等要求，遵照规程参考典型设计绘制图。 选择配电装置的型式，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行及检修要求，通过技术经济比较确定。 6.1.4 各种配电装置的特点 屋外配电装置的型式除与主接线有关，还与场地位置、面积、地质、地形条件及总体布置有关，并受材料供应、施工、运行和检修要求等因素的影响和限制。 普通中型配电装置国内采用较多，施工、检修和运行都比较方便，抗震能力较好，造价比较低。缺点是占地面积较大。 高型配电装置的最大优点是占地面积少，一般比普通中型节约用地50%左右。但耗用钢材多，检修运行不及中型方便。 一般在下列情况下宜采用高型： 1. 在高产农田或地少人多的地区； 2. 地形条件限制； 3. 原有装置需改、扩建而场地受限制。本所位于县郊，地价较低，故采用普通中高型。35KV侧采用屋外配电装置。 6.1.5 各电压级配电装置的确定 35KV配电装置采用屋外半高型配电装置； 10KV配电装置采用屋外半高型配电装置。 6.2 总平面设计 6.2.1 变配电所的总平面布置的要求 变配电所的总体布置，应满足以下要求 （1） 便于运行维护和检修 有人值班的变配电所，一般应设单独的值班室。值班室应尽量靠近高低压配电室，且有门直通。如果值班室靠近高压配电室有困难时，值班室可以经走廊于高压配电室相通。值班室亦可于低压配电室合并，但在放置值班室工作桌的一面和一端，低压配电装置到墙的距离不应小于3m。 主变压器室应靠近交通运输方便的马路侧。条件许可时，可单设工具材料室和维修室。昼夜值班室的变配电所，宜设休息室。有人值班的独立变配电所，宜设有厕所和给排水设施。 （2） 保证运行安全 值班室内不得有高压设备。值班室的门应朝外开，高低压配电室和电容器室的门应朝值班室开或朝外开。 油量为100Kg及以上的变压器应装设在单独的房间内。变压器室的大门应朝马路开，但应避免朝向露天仓库；在炎热地区，应避免朝西开门。 高压电容器组一般应装设在单独的房间内，但数量较少时，可装设在高压配电室内。低压电容器组可装设在低压配电室内，但数量较多时，宜装设在单独的房间内。 所以带电部分离墙和离地的尺寸以及各室维护操作通道的宽度，均应符合有关规程的要求，以确保运行安全。 （3） 便于进出线 如果是架空进线，则高压配电室宜位于进线侧。考虑到变压器低压出线通常是采用矩形裸母线，因此变压器的安装位置，宜靠近低压配电室。低压配电室宜位于低压架空出线侧。 （4） 节约土地和建筑费用 值班室可于低压配电室合并，这时低压配电室面积应适当增大，以便安置值班桌和控制台，以满足值班工作要求。 高压开关柜的数量不多于6台时，可于低压配电屏设置在同一房间内，但高压柜于低压屏间距应不小于2m。 不带可燃油的高低压配电装置和非油浸的电力变压器，当环境允许时，可相互靠近布置在车间内。 高压电容器柜数量较少时，可装设在高压配电室内。周围环境正常的变电所，宜采用露天和半露天变电所。高压配电所应尽量于邻近车间变电所合建。 （5） 适应发展要求 变压器室应考虑在扩建时有更换大一级容量变压器的可能。高低压配电室内均应留有适当数量开关柜的备用位置。既要考虑到变配电所留有扩建的余地，又要不妨碍工厂活车间今后的发展。 6.2.2 变配电所总体布置的方案 变配电所总体布置的方案，应因地置宜，合理设计。布置方案的最后确定，应通过几个方案的技术经济比较。 6.2.3 变配电所的结构 变压器室的结构，决定于变压器的型式、容量、放置方式、主接线方案及进出线的方式和方向等诸多因素，并应考虑运行维护的安全以及通风、防火等问题。考虑到发展，变压器室宜有更换大一级容量的可能性。 对可燃油油浸式变压器的变压器室，GB《10KV及以下变电所设计规范》规定，变压器外廓于变压器墙壁和门的最小净距应如表6-1所示，以确保变压器的安全运行和便于运行维护。 表6-1 可可燃油油浸式变压器的变压器外廓于变压器墙壁和门的最小净距 变压器容量/KV·A 100～及以上 变压器外廓与后壁、侧壁净距/mm 600 800 变压器外廓与门净距/mm 800 .4配电装置方位选择 变压器室的门要向外开。室内只设通风窗，不设采光窗。进风窗设在变压器室前门的下方，出风窗设在变压器室的上方，并应有防止雨、雪及蛇、鼠类小动物从门、窗及电缆沟等进入室内的设施。通风窗的面积，根据变压器容量、进风温度及变压器中心标高至出风窗中心标高的距离等因素确定。变压器室一般采用自然通风。夏季的排风温度不宜高于45℃,进风和排风的温度差不宜大于15℃。通风窗应采用非燃烧材料。 6.2.5 变电所35KV主接线图 图6-1 35KV主接线图 附图6-2 35KV配电装置断面图 第7章 防雷设计 7.1 雷害的来源 雷电能产生直击雷害和感应雷害。感应雷害又有静电感应与电磁感应之分。统计数字表明，雷电电压通过金属线引导到其他地方和室内造成的“高电位引入”危害，占雷害的绝大部分。 高电位引入的高电压源有三种。第一种是直击雷，直击金属导线上，高压雷电以波的形式沿导线向两端传播进入室内；第二种是来自感应雷的高压脉冲，即由于雷云之间放电或雷云对地放电所形成的静电感应及电磁感应，通过场耦合到各种电线中，产生几仟伏乃至几十仟伏以上的感应高电位，也以波的形式传入户内；第三种是直击雷在建筑物和建筑物附近入地，或建筑物防雷装置采用共同接地，其接地极上泄放雷电流，都会在接地极上因电阻耦合发生数拾仟伏乃至上百仟伏的高电位，该电位通过电力系统的PE线或弱电系统的地线，也以波的形式传入室内设备外壳（此刻设备芯线呈低电位），形成过电压危害，这类情况往往被忽视。 直击雷击中室外线路，击中点的电位相当高，可能达数百万数仟万伏，但是冲击波每经过一根电杆，杆上瓷瓶将对地闪络放电，降落为磁瓶的闪络电压30～40仟伏。设波阻抗为300～600欧，则终端入地电流约80A左右，若雷击点距建筑物入户处很近也会到10KA以上。至于感应雷引起的高压源，实际电压及电流决不会超过直击雷高压源的数值。共用接地装置上雷电流电阻耦合的高电位是多少呢？设接地装置上泄放20KA雷电流，接地电阻4欧，也有80仟伏之高。无论强弱电设备均无法承受（注一）。这一点在GB50057－94防雷规范条文说明第3.2.3条已有论述。降低接地电阻也无能为力，所以“电子计算机机房设计规范”GB50174－93第6、4、3条不规定共用接地电阻小于1欧姆的要求，而改为服从于交流、直流、安全、防雷共同接地中最小值要求。 雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），在引导强大的雷电流流入大地时，在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上会产生非常高的电压，对周围与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差，这个电位差会引起闪络。在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电（又叫闪络）的现象叫反击。此外，当雷击到树上时，树木上的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象，通常采取两种措施：一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。 7.2.2 保护措施 综合防雷电反击的措施 现代防雷保护包括外部防雷保护(建筑物或设施的直击雷防护)和内部防雷保护(雷电电磁脉冲的防护)两部份，外部防雷系统主要是为了保护建筑物免受直接雷击引起火灾事故及人身安全事故，而内部防雷系统则是防止雷电波侵入、雷击感应过电压以及系统操作过电压侵入设备造成的毁坏，这是外部防雷系统无法保证的。 防雷是一个很复杂的问题，不可能依靠一、二种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除雷击过电压和感应过电压的影响，必须针对雷害入侵途径，对各类可能产生雷击的因素进行排除，采用综合防治——接闪、均压、屏蔽、接地、分流（保护），才能将雷害减少到最低限度。 1、接 闪 接闪装置就是我们常说的避雷针、避雷带、避雷线或避雷网，接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道，而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道，将雷电能量泄放到大地中去。 2、均 压 接闪装置在接闪雷电时，引下线立即产生高电位，会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络，并使其电位升高，进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险，最简单的办法是采用均压环，将处于地电位的导体等电位连接起来，一直到接地装置。室内的金属设施、电气装置和电子设备，如果其与防雷系统的导体，特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时，室内的所有设施立即形成一个“等电位岛”，保证导电部件之间不产生有害的电位差，不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。 为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位连接，电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位连接，各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接，并最后与等电位连接母排相连。 3、屏 蔽 屏蔽就是利用金属网、箔、壳或管子等导体把需要保护的对象包围起来，使雷电电磁脉冲波入侵的通道全部截断。所有的屏蔽套、壳等均需要接地。 屏蔽是防止雷电电磁脉冲辐射对电子设备影响的最有效方法。 4、接 地 接地就是让已经内入防雷系统的闪电电流顺利地流入大地，而不能让雷电能量集中在防雷系统的某处对被保护物体产生破坏作用，良好的接地才能有效地泄放雷电能量，降低引下线上的电压，避免发生反击。 过去有些规范要求电子设备单独接地，目的是防止电网中杂散电流或暂态电流干扰设备的正常工作。90年代以前，部队的通信导航装备以电子管器件为主，采用模拟通信方式，模拟通信对干扰特别敏感，为了抗干扰，所以都采取电源与通信接地分开的办法。现在，防雷工程领域不提倡单独接地。在IEC标准和 ITU相关标准中都不提倡单独接地，美国标准IEEEStd更尖锐地指出：不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、计算机的、电子的或其它这类不正确的大地接地体作为设备接地导体的一个连接点。防雷接地是防雷系统中最基础的环节，也是防雷安装验收规范中最基本的安全要求。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能发挥出来。 5、分流（保护） 这是现代防雷技术迅猛发展的重点，是保护各种电子设备或电气系统的关键措施。 所谓分流就是在一切从室外来的导体（包括电力电源线、数据线、电话线或天馈线等信号线）与防雷接地装置或接地线之间并联一种适当的避雷器SPD，当直击雷或雷击效应在线路上产生的过电压波沿这些导线进入室内或设备时，避雷器的电阻突然降到低值，近于短路状态，雷电电流就由此处分流入地了。雷电流在分流之后，仍会有少部份沿导线进入设备，这对于一些不耐高压的微电子设备来说是很危险的，所以对于这类设备在导线进入机壳前，应进行多级分流（即不少于三级防雷保护）。 现在避雷器的研究与发展，也超出了分流的范围。有些避雷器可直接串联在信号线或天线的馈线上，它们能让有用信号顺畅通过，而对雷电过压波进行阻隔。 采用分流这一防雷措施时，应特别注意避雷器性能参数的选择，因为附加设施的安装或多或少地会影响系统的性能。比如信号避雷器的接入应不影响系统的传输速率；天馈避雷器在通带内的损耗要尽量小；若使用在定向设备上，不能导致定位误差。 6、躲 避 在建筑物基建选址时，就应该躲开多雷区或易遭雷击的地点，以免日后增大防雷工程的开支和费用。 7.2.3 避雷针保护应注意的问题 (1)构架明敷接地。存在四种错误现象：其一母线构架通过水泥杆的主筋接地。其二开关构架之间利用串联的金属构件作通道，通过连接部位的螺栓接地。其三避雷针引下线通过水泥杆主筋导通。其四避雷针另敷引下线被包围在加固的水泥墩之内。 （2)中性点接地引下线在主网两点可靠接地。很多运行多年的110kV变电所中性点接地引下线存在一点接地。变压器中性点应有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线，且每根接地引下线均应符合热稳定的要求，重要设备及设备构架等宜有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线，且每根接地引下线均应符合热稳定的要求，连接引线还应便于定期检查测试。变压器中性点单根接地，连接线一旦发生问题，设备便会断地运行。 (3)扩建地网与原接地网应多点连接。接地网接地电阻随着时间的推移和自身的腐蚀，接地电阻会发生改变，有的甚至超标，为了降低主网接地电阻，另行敷设地网不失为一个好举措，部分变电所根据地形地貌采取在原主网的末端，加打接地桩单处延伸，主网接地电阻时高时低。 (4)主网与避雷针网的安全距离。随着时间的推移，主网与避雷针网的接地电阻会不断增加，有的甚至超标，敷设相应的接地网降低电阻势在必行。 根据过电压保护技术要求：①独立避雷针与配电装置带电部分的空气中最短途径的长度应不小于5m。②避雷针接地引下线埋在地中部分与配电装置或构架的接地导体埋在地中部分之间在土壤中的距离长度应不小于3m。 (5)10kV金属氧化物避雷器的保护距离。日常设备运行管理通常忽视了避雷器与变压器的最大电气距离，导致运行中的避雷器与被保护的变压器的电气距离严重超标，所装设的避雷器没有起到保护作用。 (6)10kV避雷器接地引下线应与干线单独连接，不允许串接。10kV出线由于回路数较多，施工初期作业人员图方便，往往将10kV出线避雷器接地引下线串联接在一起，再通过单根引下线，或二根引下线与干线连在一起，构成接地装置，客观上造成了一个接地线中串接了多个需要接地部分。 (7)直配“三位一体“接线方式中低压避雷器引下线正确接线。变电所直配高压侧不装设避雷器(因进线已装设，且避雷器保护距离没有超过避雷器与变压器的最大电气距离，故设计时省略)，低压侧装设低压避雷器，低压避雷器与变压器低压侧中性点及变压器金属外壳一起接地，组成变压器所谓的“三位一体“接线方式。低压侧避雷器引下线利用变压器的外壳作为避雷器的泄流通道，这是不符合技术要求的。 规程规定：避雷器接地引下线应采用专门敷设的接地线接地，不能采取其它方式(如外壳)代替。变压器顶盖和箱体之间加有橡胶垫片，相连部位通过螺栓连接，等效于利用串联的金属构件作为接地线，接地装置电气通路接触不良，增大了接触电阻，不便于散流。 低压避雷器引下线应通过单独的接地线与变压器外壳、中性线一起共同与接地装置相连接。 (8)避雷器的正确选型和合理配置。金属氧化物避雷器作为更新换代产品，种类繁多，性能差异较大，设计、施工人员必须熟悉避雷器的类型、电压等级和使用场所，避免错误安装。 7.3 雷电侵入波保护 防止雷电波入侵危害的措施通常有下列方法：（1）室外线路全线埋地敷设；（2）采用电缆段进线方式供电；（3）进出建筑物的架空线路，进出户处加装放电间隙和避雷器等。?（4）建筑物防直击雷同各种电气系统共用接地装置时总进户装置处加避雷器。 结 论 通过本次设计，所学理论知识很好的运用到了实际的工程当中，在具体的设计过程中，真正做到了学以致用，并使自己的实际工程能力得到了很大的提高。 第一，自学能力提高。 第二，设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养，为今后的工作和学习打下了很好的理论基础。 此次设计过程中遇到了很多的困难，为了解决问题，激发了对获取 知识的寻求，自学能力得到提高。 总之，此次课程设计的完成带给我了很大的收获，为以后的学习和工作打下了扎实的基础。 参考文献 [1] 李季渊. 电工与电子技术.［Ｍ］.北京：冶金工业出版社，2004. 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