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某工厂供电系统的设计说明书琉刈子”大学1.ANZHOUuniversityoftechnology毕业设计（论文）题目某工厂供电系统的设计学生姓名学号专业班级指导教师学院电信学院答辩日期2013.06.17摘要作为当今工业进展最重要的能源与动力，电能既能够由其他能量转化也能够转化为其他的能量。电能的输送与分配具有可靠、经济、安全、快捷的特点。电力用户包含工业、农业、交通运输等国民经济各个部门与市政与居民生活用电等。因此，保证可靠、安全、经济、高质量的供电关于工农业的生产与人民生活有着很大的影响与重要意义。冶金厂供配电设计应根据各个车间的负荷数量与性质、无功补偿、变压器的台数与容量的选择、短路电流的计算与变电所高低压侧电气设备选择等因素，从而为该冶金厂提供安全可靠、优质的电力资源，并可最大限度的减少公司的资金投入与降低运行成本。使用的方法：工厂的供配电设计应考虑多个方面，运用负荷计算，变压器容量、型号、数量的计算，无限大容量电源系统供电时短路电流的计算，以确定各高低压侧电气设及导线的规格，再进行变压器继电保护装置的设计与整定与防雷接地设计。最终为本冶金机械修造厂设计一个安全可靠、经济合理、技术先进的供配电操纵系统图，满足该厂的生产需求。关键词：电力系统；继电保护；供配电；负荷计算；短路电流AbstractAsoftoday'smostimportantindustrialdevelopmentofenergyandpower,powernotonlybyotherenergyconversioncanalsobeconvertedintootherenergy.Electricitytransmissionanddistributionofreliable,economical,safe,fast.Electricityusers,includingindustry,agriculture,transportationandothervariousnationaleconomicsectorsaswellasmunicipalandresidentialelectricity.Therefbre,toensurereliable,safe,economical,highqualitypowersupplyforindustrialandagriculturalproductionandpeople'sliveshaveagreatimpactandSignificanceof.Metallurgicalplantfordistributiondesignshouldbebasedonthenumberandnatureofeachworkshopload,reactivepowercompensation,transformerstationnumberandchoiceofcapacity,thecalculationofshortcircuitcurrentandthesubstationhighandlowpressuresideoftheelectricalequipmentselectionandotherfactors,whichforthemetallurgicalplantprovidingsafe,reliable,high-qualitypowerresources,andcanminimizethecompany'scapitalinvestmentand1oweroperatingcosts.Usingthemethod:theplantfordistributiondesignshouldtakeintoaccountvariousaspects,theuseofloadcalculation,transformercapacity,model,quantitycalculation,thecalculationoftheinfinitebulkpowersystemshort-circuitcurrentwhenpoweredtodeterminethehighandlowpressuresideoftheelectricalequipmentandwirespecifications,designandtuningoftransformerprotectiondevices,andlightningprotectionandgroundingdesign.Final-basedmetallurgicalmachineryrepairworkshoptodesignasafeandreliableandecOnomicallyreasonable,technologicallyadvancedpowersupplycontrolsystemdiagratomeettheproductionneedsoftheplant.Keywords:Powersystems;protection;supplyanddistribution;loadcalculation;short-circuitcurrent摘要错误!未定义书签。Abstract错误!未定义书签。目录错误!未定义书签。第一章引言-错误!未定义书签。1.1 选题的背景及意义错误!未定义书签。1.1.1 选题的背景错误!未定义书签。1.1.2 选题的意义错误!未定义书签。1.2 工厂供电设计的要求及原则错误!未定义书签。1.3 本设计的要紧要求错误!未定义书签。第二章冶金厂各变电所负荷计算与无功补偿计算错误!未定义书签。2.1 负荷计算的目的及其计算方法错误!未定义书签。1.1 .1负荷计算的目的错误!未定义书签。1.2 .2负荷计算的计算方法错误!未定义书签。2.2 冶金厂各个车间及整个工厂计算负荷的确定错误!未定义书签。2.2.1380V车间计算负荷的确定错误!未定义书签。2.2.26KV车间负荷计算错误!未定义书签。2.2.3冶金厂总负荷列表错误!未定义书签。2.3无功功率补偿方式及其计算错误!未定义书签。2.3.1无功补偿的方式错误!未定义书签。2.3.2380V车间无功补偿的计算错误!未定义书签。2.3.36kV侧无功补偿的计算错误!未定义书签。2.3.4变压器损耗的计算错误!未定义书签。2.3.5全厂计算负荷错误!未定义书签。第三章冶金厂主变压器的选择错误!未定义书签。3.1 变压器台数与容量的选择原则错误!未定义书签。3.2 变压器台数及容量的选择错误!未定义书签。第四章冶金厂变电所的主接线的设计错误!未定义书签。4.1变电所主接线的原则错误!未定义书签。4.2变电所主接线方式错误!未定义书签。4.3变电所主接线方案的确定错误!未定义书签。4. 4主接线中设备的配置错误!未定义书签。第五章短路电流的计算错误!未定义书签。4.1 短路电流计算的目的与方法错误!未定义书签。5. 2短路电流计算错误!未定义书签。第六章厂各变电所进线及用电设备的选择错误!未定义书签。5.1 变电所进线的选择错误!未定义书签。5.1.1 架空线的选择及校验错误!未定义书签。5.1.2 6kV侧母线选择错误!未定义书签。5.1.3 各变电所进线选择错误!未定义书签。5.1.4 各变电所低压出线的选择错误!未定义书签。5.2 用电设备的选择与校验错误!未定义书签。6. 2.1高压开关柜的选择错误!未定义书签。7. 2.235kV高压断路器的选择与校验错误!未定义书签。8. 2.36kV互感器的选择与效验错误!未定义书签。9. 2.4各车间高压进线设备的选择与校验错误!未定义书签。6. 2.5各车间低压出线设备的选择与校验错误!未定义书签。第七章系统保护配置错误!未定义书签。6.1 继电保护错误!未定义书签。1.1 .1继电保护的作用错误!未定义书签。1.2 .2继电保护的要求错误!未定义书签。7. 2主变继电保护的整定与计算错误!未定义书签。7. 3各车间变压器继电保护的整定与计算错误!未定义书签。第八章防雷与接地错误!未定义书签。7.1 防雷保护错误!未定义书签。8. 2接地装置错误!未定义书签。第九章设计总结错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。外文翻译错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。附录错误!未定义书签。附录1电气主接线图错误!未定义书签。附录2一主变继电保护图错误!未定义书签。第一章前言1.1 选题的背景及意义1.2 .1选题的背景现阶段工厂的供配电系统还不发达，所涉及的常规供配电系统最突出的问题就是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低等缺点。尽管这样的现状落后但是方便简单，适合初学者进行锻炼。同时本次毕业设计的耍紧目的是运用所学的知识分析与解决生产实际问题的能力。从最简单的工程设计入手来掌握工厂变电站电气一次侧，二次侧初设的通常过程，运用在工厂供电等专业课中学到的知识解决实际问题如主接线设计、短路电流计算、要紧电气设备选择等问题；学习查阅各类有关的手册与参考资料，为以后从事有关专业打下基础。1.1.2选题的意义在这个学期的毕业设计过程中，通过学习对工厂供电的设计规范、各类电气设备的选择与设计过程中应该注意到的问题有了更加深入的认识。对工厂的供配电技术有了初步的掌握与懂得，有助于以后的工作学习。假如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。因此工厂供电的设计应做到供电可靠、保证人身与设备安全，在设计过程中要充分的考虑：进线电压的选择，变电所位置的电气设计，短路电流的计算及继电保护，电气设备的选择，车间变电所位置与变压器数量、容量的选择、防雷接地装置设计等。做好工厂的供配电工作关于进展工业自动化生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。1.3 工厂供电设计的要求及原则工厂供电设计的过程应具备下列几个基本原则：1、遵守规程、执行政策按照国家有关的标准及规定，贯彻国家的有关方针与政策，包含节约资源，合理施工的要求。2、安全可靠、先进合理在设计过程共要充分考虑工作人员与设备的安全，保证供电设备的安全有序运行。在经济条件同意的情况下协调各方面的优势，使用经济环保的电器产品。3、近期为主、考虑将来考虑工作的特点、规模与进一步的进展情况。合理处理近期与将来的关系，适当考虑扩建的可能性，做到可持续的进展。4、全局出发、统筹兼顾按照用电情况、负荷特性、地区供电状况、项目特点等，正确制定设计方案。作为整个工厂设计中的要紧环节工厂供电设计方案的设计状况直接关系到工厂是否正确运行。工厂的供配电设计人员也应该充分考虑各方面的因素，在设计过程中做到心中有数。1.4 本设计的要紧要求在熟悉冶金厂的生产工艺过程基础上，并适当考虑生产的进展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，合理设计一个适合的供配电系统。设计过程包含：资料收集；进行负荷计算，确定主变压器台数与容量，设计供配电系统图；进行短路容量计算，以确定各高、低压电气设备及导体规格；进行变压器继电保护装置的设计与整定，与供电电源的设计；根据供电要求设计操纵系统图与绘制二次接线图。要求使用CAD绘制部分图纸。冶金厂各个车间的负荷如下：表1.1各车间380V负荷资料序号车间或者设备组名称设备容量(kW)需用系数kd功率因数cos变电所11铸钢车间20000.40.60变电所21铸铁车间11500.530.802砂库1200.660.64变电所31卸焊车间9600.360.572水泵房1000.650.87变电所41空压站5800.780.822机修车间1600.320.763锻造车间2300.360.704木型车间1800.350.655制材场600.280.776综合楼900.831.00变电所51锅炉房3600.70.882水泵房400.750.853仓库140.350.694污水提升站200.650.86表1.2各车间6KV负荷资料序号车间或者设备组名称设备容量(kW)需用系数kd功率因数cos1电弧炉2X12500.90.882工频炉2X3000.80.923空压机2×2500.850.811、工厂电源从供电部门某22035kV变电因此35kV双回路架空线引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。两个电源不并列运行。变电站距离厂东侧8kmo2、要求本厂的功率因数在0.9以上。第二章负荷计算与无功补偿计算2.1 负荷计算的目的及其计算方法2.1.1 负荷计算的目的作为供电设计的基本根据，计算负荷是否合理会直接影响各类电力器材的选择与电气设备的使用情况。计算负荷应该定的合理，否则假如定得过小会造成电气设备工作在过负荷状态，供电系统的线路及电气设备由于承担不了实际负荷电流而过热，影响供电系统的正常运行。假如把计算负荷定的过小会造成电缆、架空线等有色金属的浪费。因此考虑到安全、经济等角度应该合理确定计算负荷。2.1.2 负荷计算的计算方法电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。负荷计算的方法有需要系数法：用设备功率乘以需要系数与同时系数，直接求出计算负荷，适用于全厂与车间变电所负荷计算；利用系数法:使用利用系数求出最大负荷班的平均负荷,再考虑设备台娄与功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数求得计算负荷；二项式将负荷分为基本负荷与附加负荷,后者考虑一定数量大容量设备影响。由于在初步设计且无大功率设备时宜使用需要系数法，且需要系数法简单易行因此本设计应使用需要系数法确定。（1）单台用电设备计算负荷：有功功率%=RKkW)(2.1)无功功率Q30=p30tan(kvar)(2.2)视在功率S30=F0COSMCVA)(2.3)计算电流I3O=S30/(3Un)（八）(2.4)式中P30、Q30、S30电设备组的有功、无功、视在功率的计算负荷;Pe用电设备组的设备总额定容量；tan¢7功率因数角的正切值;30用电设备组的计算电流;UN额定电压；(2)用电设备组的计算负荷：有功功率P30=ZKP(kW)(2.5)无功功率Qso=K纥£Qx)i(kVar)(2.6)视在功率=P+QvA)(2.7)计算电流I3O=S30/(3Un)（八）(2.8)式中P30i一一所有设备组有功计算负荷之与；KEP有功负荷同时系数，本设计取0.9；a0f.一一所有设备组无功计算负荷。之与；KEQ无功负荷同时系数，本设计取0.9。2.2 负荷计算为了通过计算得出冶金厂的电气设备型号，本次设计使用逐级计算法。该方法能够通过供配电原理图，从最基础的电气设备开始计算。向着进线方向逐级计算，通过计算后能够得出整个工厂的计算负荷。2.2.1 380V车间负荷计算(1)冶金厂第一变电所负荷计算由式(2.1)、(2.2)与(2.3)可得Pe=2(XX)kwKdI=0.4cos1=0.6tan的=1.33EoI=EIKdl=2000×0.4=8(11V)Q301=o.Itanl=800×1.33=1064(kvar)530,1=70,i2+Gsoj2=8002+10642=1331.2(VA)(2)冶金厂第二变电所负荷计算由式(2.1)、(22)与(2.3)可得Ao2=2,2=0150×0.53+120×0.66)=688.7(W)Q302=Z%2tan2=(609.5×0.75+79.2x1.2)=552.1(&var)530,2=j2+7=688.72÷552J2=882.7伏V4)(3)冶金厂第三变电所负荷计算算由式(2.1)、(2.2)与(2.3)可得Ao.3=Zpe3d3=960×036+100×0.65=410.6(/CW)Q503=Z33tan3=345.6×1.44+65×0.57=534.8(%var)S303=732÷3032=410.62+534.82=674.2(ZV4)(4)冶金厂第四变电所负荷计算由式(2.1)、(2.2)与(2.3)可得&4=,4/4=740,9(W)2x),4=%43n4=532.8(2var)53o,4=740.92+532.82=912.6(AVA)(5)冶金厂第五变电所负荷计算由式(2.1)、(2.2)与(2.2)可得%5=心Q5=2999(W)=&5tan5=167.9*var)5=2÷=299.92+167.92=416.7(ZV4)2.2.26KV车间负荷计算(1)有功计算负荷：P30=K,R(KW)1)电弧炉：Eo=09X2x1250=2250(KW)2)工频炉：鸟0=08x2x300=480(KW)3)空压机：60=085X2x250=425(KW)(2)无功计算负荷：Q30=P0tan(kVar)1)电弧炉：30=2250×0.54=1215(kVar)2)工频炉：30=480X0.43=206A(kVar)3)空压机：Qo=425X0.72=306(ZVw)(3)视在计算功率：S30=Fcos(kVA)22501)电弧炉：S30=三吧=2557(ZV")300.882)工频炉：S30=-=522.5UVA)300.924?53)空压机：S30=施=523.7VA)(4)6KV侧总负荷计算由公式(2.4)、(2.5)、(2.6)1)计算6KV侧总有功负荷AO=0.9×(2250+480+425)=2839.5(KW)2)计算6KV侧总无功功率。30=0.9×(1215+206.4+3()6)=1554.7(kVar)3)计算6KV侧总视在功率S30=2839.52÷1554.72=3685.9(AVA)2.2.3冶金J总负荷列表通过上面各式的计算能够得出全厂各车间的有功功率、无功功率、视在功率,并将计算值写入表(2.1)、(2.2)中：表2.1380V车间负荷计算车间变电所A°kwQ30/AvarS30kVANOl80010641331.2N02688.7552.1882.7N03410.6534.8674.2N04740.9532.8912.6N05299.9167.5343.5总计26462566.13685.9表2.26KV车间负荷计算车间变电所3/kWQ300arS3tkVA1电弧炉2250121525572工频炉480206.4522.53空压机425306523.7小计2839.51554.73237.22.3无功补偿方式及其计算2.3.1 无功补偿的方式为了防止无功电力倒送，改善企业用电的功率因数，应在配电系统中设计安装无功补偿设备，并做到随负荷与电压的变动及时投入或者切除。工厂中基本上使用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。并联电容器的方法有三种：高压集中补偿、低压集中补偿、低压分散补偿。本次无功补偿使用6kv高压集中补偿与低压集中补偿方式相结合。无功补偿计算要紧计算公式：功率因数角的余弦COSo=(2.9)S30无功功率补偿容量Qc=P30X(tanx-tan2)(2.10)补偿后视在计算负荷S3O,=P3O2÷(Q3O-Qc.)2<2.11)式中COS中功率因数角的余弦值；Qc38a/无功功率补偿容量；O、1补偿前后的功率因数角；S30补偿后视在计算负荷。2.3.2 380V车间无功补偿的计算下面以NO.1变电所为例进行无功补偿计算：1)由公式(2.9)得cos=÷S30=800÷1331.2=0.602)由最大负荷的功率因数为0.9以上取0.92o则NO.1所需无功功率补偿容量由公式(2.10)得Qcnox=3o×(tanx-tan2)=800×(1.33-0.43)=720(A:var)选PGJI型低压自动补偿屏，并联电容器为BWo.4-14-3型，使用其方案2(主屏)1台与方案4（辅屏）6台相组合，总共容量112kvarX7=784kvar.补偿后有功计算负荷：o=Pao=SOOKW补偿后无功计算负荷：so=Qyo-Qc=I064-784=280Kvar补偿后视在计算负荷：S3o=P3o2+3o'2=847.6KVA高压侧功率因数的校检：P=0.01553o=0.015×847.6=12.7KWAQt=0.0653o=0.06×847.6=50.9Kvar高压侧有功计算负荷：P3o=P+P3o=812.7KW高压侧无功计算负荷：Qo=AQT'+00=330.9KVA高压侧视在计算负荷：S3o=P7+r=887.5KVA高压侧计算电流：/30二尧二警-85.4A3tjv3×6高压侧的功率因数：cos。'二学=0.916>0.9,满足要求。S30其它车间的无功补偿计算同理可得。表2.3各380V车间功率补偿计算结果变电所NO.1NO.2NO.3NO.4NO.5补偿刖COSd0.60.780.610.810.87p3o(KW)800688.7410.6740.9299.9qm(Kvar)1064552.1534.8532.8167.5S.(KV-A)1331.2882.7674.2912.6343.5补偿后CoSd0.940.950.960.920.92PM(KW)800688.7410.6740.9299.9S,0(Kvar)280216.1114.8308.8125.5S",(KVA)847.6721.8426.3802.7325.1高Hi侧cos。0.920.940.950.9040.90ftl>(KW)812.7699.5417752.9304.8w(Kvar)330.9259.4440357145(KV-A)887.5746440833.3337.52.3.36KV侧无功补偿的计算1)由公式(2.9)CoSe=G)/S30=0.88。2)由最大负荷的功率因数为O.9以上取O.94。则6KV所需无功功率补偿容量由公式(2.10)得Qc6kv=AOX(tani-tan2)=511(k.var)根据计算的所需无功功率补偿容量能够看出应并联26=&)0(八正)可用的方法是每一相并联接上2个BWF6.3-100-1型号的电容器。4)补偿后功率因数为0.92>0.9变压器低压侧补偿后视在功率由公式(2.II)得S3q=i+=.2839.52+954.7-=2995.7(ZV4)因此主变压器容量比补偿前容量减少了241.5(ZVA)。表2.46KV侧无功功率补偿后的计算负荷项目COSP却kWQ30kvarS30kVA补偿前负荷0.872839.51554.73237.2无功补偿容量600补偿后负荷0.9482839.5954.72995.72.3.4变压器损耗的计算35KV变压器损耗由公式(2.12)、(2.13)：P0.015S30=0.015×6223.5=93A(kW)AQr0.06S30=0.06X6223.5=373.4(var)2.3.5全厂计算负荷35KV侧总有功功率计算由公式(2.5)：P=P/38(Jy+Pbv=93.4+2986.9+2839.5=5919.8(KW)35KV侧总无功功率计算由公式(2.6)：Q30=7÷30380v+Q306jnz=373.4+1232.7+954.7=2560.8(火Var)35KV侧视在功率计算由公式(2.7)：=so2+o2=645O(VA)35KV侧总计算电流由公式(2.8)：Af4通过上面的计算能够得出工厂工厂功率补偿后的计算负荷列表如下：表2.5全厂功功率补偿后的计算负荷项目COSPjokw<kvarS30kVAh。/A全厂车间0.9185919.82560.86450106.4第三章主变压器的选择变压器具有降低与升高电压的功能，是变电系统中最重要的一次设备，有利于电能合理的输送、分配、使用。变压器的功能要紧有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱与变压器）等，变压器常用的铁芯形状通常有E型与C型铁芯，XED型，ED型，CD型。变压器按用途能够分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器。按照经济的原则，变压器台数应根据供电条件、负荷性质、用电容量与运行方式等综合确定。在确定变压器容量时，除考虑正常负荷外，还应考虑到变压器的过负荷能力与经济运行条件。3.1变压器台数与容量的选择原则1、主变压器台数的原则选择应根据负荷特点与经济运行要求选择。1）应满足用电负荷对可靠性的要求。再有一二级负荷的变电所中，应选择两台变压器。2）由于季节与昼夜的变化引起负荷发生变化宜使用经济运行的变压器，技术性合理时可选择两台变压器。由于本厂为二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，应考虑使用两台变压器。使用暗备用的方式，目的是当一台变压器发生故障时另一台变压器能够继续供电。2、由于本设计要求两台变压器，应考虑使用两台变压器使用暗备用（暗备用是指两台变压器都工作，两路电源变压器容量都是按计算负荷一、二级负荷确定）的方式，当其中一台变压器发生发生故障另一台主变压器容量应满足全部负荷的70%,考虑变压器的事故过负荷能力为40%则可保证80%负荷供电。D主变压器装设一台时应满足：主变压器容量SjVr应不小于总计算负荷$30,即：SMT=（I,15l4）S30（3.1）2）主变压器装设两台时应满足：每台变压器容量SM不应小于总计算负荷$30的60%最好为70%左右，即:(3. 2)Snt=(0.60.7)S503.2变压器台数与容量的选择(l)N0.1由于该车间对电压可靠性要求较高因此用两台变压器，用公式(3.2)Snt(0.6().7)S30=508.56593.3(KVA)选择两台S9-500/6变压器。(2) N0.2由于该车间对电压可靠性要求较高因此用两台变压器，用公式(3.2)Snt(0.6().7)S30=(433.15053)(KVA)选择两台S9-500/6变压器。(3) N0.3由于对电源的可靠性要求比较低因此用一台变压器，用公式(3.1)Snt(1.151.4)S3o=(490.2596.8)(KVA)选择一台S9-500/6变压器。(4) N0.4由于对电源的可靠性要求比较低因此用一台变压器，用公式(3.1)Snt(1.151.4)S3o=(923.11123.8)(KV.A)选择一台S9-1000/6变压器。(5) N0.4由于对电源的可靠性要求比较低，因此用一台变压器，用公式(3.1)Snt(1.151.4)5o=(373.9455.1)(KKA)选择一台S9-400/6变压器。(6)总降压变电所变压器容量与台数的选择，由于冶金厂的负荷为二级负荷，因此应选择两台变压器，变压器容量计算：Snt(0.6O.7)S3o=(387()4515)(KVA)选择两台S9-4000/35变压器。由于本设计要紧为二级负荷因此整个工厂的主变压器使用两台变压器变压器的型号为S9-4000/35,因此车间N0.1、NO.2为铸钢与铸铁车间，而在冶金厂中铸钢、铸铁两个车间相关于其他车间重要，对电能的可靠性要求较高，因此应使用两台变压器并列工作，从而提高工厂供电的可靠性。第四章变电所的主接线的设计4.1变电所主接线的原则变电所的主接线是指实现电能输送与分配的一次电气接线，应根据不一致的变电所在整个供电系统中的地位、设备特点、进出线回路数、符合性质等条件确定。应满足安全、经济、灵活可靠等要求。尽管一台主变压器的主接线方案在成本上比两台主变要低一些，但是冶金厂为二级负荷，假入出现中途断电，在经济上的缺失远大于装设的费用，因此决定两台主变的方案。在大中型企业配电室的位置应该尽量靠近负荷中心，总配电所主接线图表示工厂同意、分配电能的路径，由各类电力设备（变压器、避雷器、隔离开关、熔断器、互感器）构成。主接线直接关系到运行的安全、经济、灵活、可靠要求，是供电系统的中心环节。（1）安全性：包含设备安全与人身安全。因此，电气设计务必遵守国家标准与电气设计规范，正确设计各个线路电气接线，合理选择电气设备，严格配置正常监视系统与故障保护系统，全面考虑各类保障人身安全的技术要求。（2）可靠性：就是变电所的主接线应能满足各级负荷对供电可靠性的要求。提高供电可靠性的途径很多，比如设置备用并使用备用电源自动投入装置、多路并联供电等。电气设备是供电系统中最薄弱的元件，为了使供电系统工作可靠，接线方式应力求简单清晰，减少电气设备的数目等。（3）灵活性：就是在保障安全可靠的前提下，主接线能够习惯不一致的运行方式。比如负荷较时，能方便地切除不必要的变压器，而在负荷增大时，又能方便地投入，以利于经济运行。检修时操作简单，不致中断供电等。（4）经济性：是在满足以上要求的前提下尽量降低建设投资与年运行费用。但是，在投资增加不多或者经济许可的情况下，应尽量提高供电可靠性，减少停电缺失。实现经济效益与环境效益的协调进展。4.2变电所主接线方式（1）变电所常用的主接线基本形式有线路-变压器组接线、单母线接线、桥式接线三种类型。1）线路-变压器组接线，只有一路电源供电线路与一台变压器时可使用线路-变压器组接线。优点：所用电气设备少，结构简单。缺点：该单元中任一设备发生故障或者者检修时，变电所全部停电，可靠性差。如图4.1所示。图4.1线路-变压器组接线2）单母线接线，单母线不分段接线如图4.2。1.lL2L3L4电源I电源11图4.2单母线不分段接线优点：接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建与使用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任一元件（母线或者母线隔离开关等）故障时检修，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，全部回路仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。适用范围：6-10KV配电装置的出线回路数不超过5回；35-63KV配电装置出线回路数不超过3回；110-22OKV配电装置的出线回路数不超过2回。3）单母线接线，单母线分段接线如图4.3。LlL2L3L4优点：用断路器把母线分段后，对重要用户能够从不一致段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电与不致使重要用户停电。缺点：当一段母线或者母线隔离开关故障或者检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：6-10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；35KV配电装置出线回路数为4-8回时；110-22OKV配电装置出线回路数为3-4回时。3）桥式接线，将两个线路一变压器单元通过一组开关连在一起的接线。断路器跨接在进线断路器内侧靠近变压器成为内桥式接线，如图4.4；若断路器跨在进线断路器外侧，靠近电源侧，称之外桥式接线，如图4.5。内桥接线适用范围：供电线路距离长，线路容易发生故障；负荷不出现大的波动，主变压器基本不切换；没有穿越功率的中断总将压变电所。外桥接线适用范围：供电线路距离长，线路不容易发生故障；负荷经常出现大的波动，主变压器经常切换，有穿越功率的中断总将压变电所，由于使用住外桥式接线根据其特点能够看出不可能影响电力系统潮流。图4.4内桥接线图4.5外桥接线4. 3变电所主接线方案的确定方案一：35kV侧使用内桥接线，6kV侧使用单母线分段接线。方案二：35kV侧使用单母线分段接线，6kV侧使用单母线分段接线。此两种方案的比较：方案一35kV、IOkV使用单母分段连线，对重要用户可从不一致段引出两个回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断,因此此方案同时兼顾了可靠性，灵活性，经济性的要求。方案二虽供电更可靠，调度更灵活，但与方案一相比较，设备增多，配电装置布置复杂，投资与占地面增大，而且，当母线故障或者检修时，隔离开关作为操作电器使用，容易误操作。由以上可知，在本设计中使用第一种接线，即35kV侧使用内桥接线，6kV侧使用单母线分段接线。如图4.6所示：4.4主接线中的设备配置4.4.1 隔离开关的配置中小型发电机出口通常应装设隔离开关：容量为220MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。（2）在出线上装设电抗器的61OKV配电装置中，当向不一致用户供电的两回线共用一台断路器与一组电抗器时，每回线上应各装设一组出线隔离开关。接在发电机、变压器因出线或者中性点上的避雷器不可装设隔离开关。（4）中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。图4.6工厂主接线图4.4.2 接地刀闸或者接地器的配置为保证电器与母线的检修安全，35KV及以上每段母线根据长度宜装设12组接地刀闸或者接地器，每两接地刀闸间的距