工厂供电毕业设计

某机械厂供配电一次系统设计

摘 要

工厂供电是将从电力系统中获得的电能经过合理的传输变换，分配到工厂的车间里的用电设备上。伴随着社会的发展，工厂对电能的质量，供电可靠性以及经济性等要求也越来越高。工厂供电设计是否完善不仅影响工厂的生产，而且也反映到工厂供电的可靠性与安全生产上，它与企业的经济效益，设备安全运行以及工人的人身安全密切相关，因此，搞好工厂供电工作对于整个工厂的生产发展有十分重要的意义。

本设计是对工厂供电一次部分的设计，对工厂的负荷计算，短路电流计算，变电所变压器的选择，校验，无功补偿等进行了设计说明，该设计从全局出发，按照负荷性质，用电容量等做出了合理的设计。

关键词：配电线路 变压器 负荷 短路电流 电气设备

I

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The Design of Primary System of Total Step-down Substation

ABSTRACT

Power supply in factory is mean to electricity energy which is obtained from the power system is transferred reasonable, and it is distributed to the electric device of the factory floor. With the development of the society, the quality, reliability and economy demands of the electricity energy were increasing to the factory. Whether the design of the factory electricity supply is perfect not only affect the plant's production, but also reflects the reliability of power supply to the factory and safety, it is closely related to the economic benefit of enterprises, equipment, safe operation and safety of workers, it is important for the development of production for doing a good job of the factory power supply work.

This design is a part of power plant design, including of the plant load calculation, short circuit current calculation, and the choice of transformer substations, verification, reactive power compensation for the design specification, it make a reasonable designfollowed the load nature and electricity capacity ,standing on the overall situation.

KEY WORDS: distribution list，supply transformer，power load，short-circuit contact，electric apparatus

II

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目 录

前 言 ........................................................................................................... 1 第1章 负荷计算 ......................................................................................... 2

1.1 负荷概述 ......................................................................................... 2

1.1.1 负荷的概念 ........................................................................... 2 1.1.2 电力负荷的等级 ................................................................... 2 1.2 用电设备组计算负荷的确定 ......................................................... 3

1.2.1 按需要系数法确定计算负荷 ............................................... 3 1.2.2 车间负荷计算 ....................................................................... 7

第2章 变压器选择 ..................................................................................... 9

2.1 变配电所选址 ................................................................................. 9 2.2 车间变电所变压器选择 ............................................................... 10

2.2.1 变压器台数及容量选择 ..................................................... 10 2.2.2 计算电流 ............................................................................. 14 2.3 无功补偿及工厂总降压变电所设计 ........................................... 16

2.3.1 无功功率平衡及无功补偿 ................................................. 17 2.3.2 并联电容器的选择计算 ..................................................... 17 2.3.3 工厂总降压变电所设计 ..................................................... 18

第3章 变电所主接线设计 ....................................................................... 20

3.1 电气主接线选择及运行方式 ....................................................... 20

3.1.1 主接线设计原则与要求 ..................................................... 20 3.1.2 电气主接线确定 ................................................................. 21 3.2 短路电流计算 ............................................................................... 22

3.2.1 绘制计算电路 ..................................................................... 23 3.2.2 最大短路电流计算 ............................................................. 23 3.2.3 最小短路电流计算 ............................................................. 25

第4章 高压电网一次设备选择 ............................................................... 28

4.1 35kV架空线选择 .......................................................................... 28 4.2 10kV电缆选择 .............................................................................. 29

III

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4.2.1 假想时间tima的确定 ............................................................ 29 4.2.2 高压配电室至各车间电缆的选择校验 ............................. 29 4.3 母线选择 ....................................................................................... 32

4.3.1 35kV母线选择 .................................................................... 32 4.3.2 10kV母线选择 .................................................................... 33 4.4 电气设备选择校验 ....................................................................... 33

4.4.1 选择原则 ............................................................................. 34 4.4.2 电气设备和载流导体选择的一般条件 ............................. 34 4.4.3 35kV侧断路器选择 ............................................................ 35 4.4.4 电流互感器的选择 ............................................................. 36 4.4.5 电压互感器的选择 ............................................................. 37 4.4.6 熔断器选择 ......................................................................... 38 4.5 高压开关柜选择 ........................................................................... 39

4.5.1 35kV侧高压开关柜选择 .................................................... 39 4.5.2 10kV高压开关柜选择 ........................................................ 39

第五章 防雷及过电压保护 ....................................................................... 41

5.1 避雷器 ........................................................................................... 41 5.2 避雷器的选择计算 ....................................................................... 41

5.2.1 按额定电压选择 ................................................................. 41 5.2.2 按持续运行电压选择 ......................................................... 41 5.2.3 按雷电冲击残压选择 ......................................................... 41 5.2.4 按标称放电电流选择 ......................................................... 42 5.2.5 校核陡波冲击电流下的残波 ............................................. 42 5.2.6 按操作冲击残压选择 ......................................................... 42 5.3 变电所的防雷保护 ....................................................................... 43 结 论 ......................................................................................................... 44 谢 辞 ......................................................................................................... 45 参考文献 ..................................................................................................... 46 附 录 ......................................................................................................... 47 外文资料翻译 ............................................................................................. 51

IV

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前 言

众所周知，电能是现代工业的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供使用。电能的输送和分配既经济又便于控制、调节和测量，有利于生产的自动化，因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。而工厂供电主要是指电能的供应和分配。

工厂供电设计的主要任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换，分配到工厂车间的每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂的用电量也迅速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响到工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人生安全等密切相关的。工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证企业安全供电和经济运行，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及能源的合理利用。

搞好工厂供电对于企业的发展、工业现代化的实现以及节能减排有重要意义，因此切实保证工厂的正常用电，必须使供电系统在电能的供应、分配和使用中能够安全、可靠、经济、稳定的运行。为此在供电的设计过程中既要考虑到技术因素，又要考虑到工厂的实际情况，在严格按照供电设计规程及在国家方针政策的引导下，最终确定好一个经济、安全、稳定、可靠的方案。

本次设计从工厂供电的技术要求出发并结合工厂的实际情况，在各种技术规程及供电协议的要求下设计了一个机械厂供电一次系统，本设计从多个方面介绍了工厂供电一次系统的设计及主要设备的选择、校验等。使读者能够清晰的了解该厂的供电一次部分设计。

1

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第1章 负荷计算

1.1 负荷概述

1.1.1 负荷的概念

负荷在电力系统中有以下几种含义：

(1)电力负荷是指电力系统中一切用电设备所消耗的总功率，这称为电力系统的用电负荷。用电负荷加上电网的损耗功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷加上发电厂的厂用电，就是各发电厂应发的总功率，称为电力系统的发电负荷。

(2)电力负荷有时又指用用电设备，包括异步电动机，同步电动机，整流设备，电热炉和照明设备等。如分为动力负荷，照明负荷，三相负荷，单相负荷等。

(3)电力负荷有时也指用电设备或用电单位所消耗的电流。如轻负荷，重负荷，空负荷，满负荷等。

1.1.2 电力负荷的等级

工厂的电力负荷，按GB50052-95规定，根据其对供电可靠性要求及中断供电造成的损失或影响程度，电力负荷分为三级。

(1)一级负荷

一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者：或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损害、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。

在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。

(2)二级负荷

二级负荷若中断供电会造成较大的经济损失，如主要设备损坏，大量产品报废，重点企业大量减产等。二级负荷也应由两回路供电，也不应中断供电，或中断后能迅速恢复。

(3)三级负荷

三级负荷为一般电力负荷，对供电回路无特殊要求。

2

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1.2 用电设备组计算负荷的确定

计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。

用电设备组计算负荷的确定，在工程中常用的有需要系数法和二项式法，而前者应用最为普遍[1]。

当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时、通常都采用需要系数法计算。

当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜于采用二项式法计算。 本设计宜于采用需要系数法。

1.2.1 按需要系数法确定计算负荷

NO.1 变电所

(1) 动力部分负荷计算：

已知： Pe2000kW,kd0.4,cos0.65,tan1.17 所以：

P30pekd20000.4800kWQ30=P30tan8001.17936kVarSNO.2 变电所 (1)铸钢车间

已知： Pe1000kW,kd0.4,cos0.7,tan1.02 所以：

30

p30/cos800/0.651230.8kVApQS(2) 砂库

303030Pekd10000.4400kWp30tan4001.02408kVar p30/cos400/0.7571.4kVA已知： Pe110kW,kd0.7,cos0.6,tan1.33 所以：

3

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pSNO.3 变电所 (1)铆焊车间

30Pekd1100.777kWp30/cos77/0.6128.3kVAQ30P30tan771.33102.4kVar

30已知： pe1200kW,kd0.3,cos0.45,tan1.98 所以：

pS(2) 1* 水泵房

30Pekd12000.3360kWp30/cos360/0.45800kVAQ30p30tan3601.98712.8kVar

30已知： Pe28kW,kd0.75,cos0.8,tan0.75 所以：

pSNO.4 变电所 (1)空压站

30Pekd280.7521kWp30/cos21/0.826.25kVAQ30p30tan210.7515.75kVar

30已知： Pe390kW,kd0.85,cos0.75,tan0.8 所以：

pQS(2) 机修车间

303030Pekd3900.85331.5kWp30tan331.50.8265.2kVar p30/cos331.5/0.75442kVA已知： Pe150kW,kd0.25,cos0.65,tan1.17 所以：

pS(3) 锻造车间

30Pekd1500.2537.5kWp30/cos37.5/0.6557.7kVAQ30p30tan37.51.1743.9kVar

304

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已知： Pe220kW,kd0.3,cos0.55,tan1.52 所以：

pS(4) 木型车间

30Pekd2200.366kWp30/cos66/0.55120kVAQ30p30tan661.52100.3kVar

30已知： Pe185.85kW,kd0.35,cos0.6,tan1.33 所以：

pS(5) 制材场

30Pekd185.850.3565.05kWp30/cos65.05/0.6108.42kVAQ30p30tan65.051.3386.52kVar

30已知： Pe20kW,kd0.28,cos0.6,tan1.33 所以：

pQS(6)终合楼

303030Pekd200.285.6kWp30tan5.61.337.45kVar p30/cos5.6/0.69.33kVA已知： Pe20kW,kd0.9,cos0.71,tan1 所以：

pSNO.5 变电所 (1) 锅炉房

30Pekd200.918kW

Q30p30tan18118kVar30p30/cos18/0.7125.35kVA 已知： Pe300kW,kd0.75,cos0.8,tan0.75 所以：

pQS303030Pekd3000.75225kWp30tan2250.75168.75kVar p30/cos225/0.8281.25kVA5

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(2) 2* 水泵房

已知： Pe28kW,kd1.75,cos0.8,tan0.75 所以：

pQS(3) 仓库（1、2）

303030Pekd281.7549kWp30tan490.7536.75kVar p30/cos49/0.861.25kVA已知： Pe88.12kW,kd0.3,cos0.65,tan1.17 所以：

pQS(4) 污水提升站

303030Pekd88.120.326.44kWp30tan26.441.1730.93kVar p30/cos26.44/0.6540.68kVA已知： Pe14kW,kd0.65,cos0.8,tan0.75 所以：

pQS303030Pekd140.659.1kWp30tan9.10.756.825kVar p30/cos9.1/0.811.38kVA各车间10kV高压负荷： (1) 电弧炉

已知： Pe21250kW,kd0.9,cos0.87,tan0.57 所以：

pQS(2) 工频炉

303030Pekd212500.92250kWp30tan22500.571282.5kVar p30/cos2250/0.872586.2kVA已知 Pe2300kW,kd0.8,cos0.9,tan0.48 所以

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pQS(3) 空压机

303030Pekd23000.8480kWp30tan4800.48230.4kVar p30/cos480/0.9533.3kVA已知 Pe2250kW,kd0.85,cos0.85,tan0.62

所以

pS备注：K

30Pekd22500.85425kWp30/cos425/0.85500kVA0.95

Q30p30tan4250.62263.5kVar

30p0.9Kq1.2.2 车间负荷计算

确定全厂计算负荷采用需要系数法。用这种方法计算时，先从用电端起逐级往电源方向计算，即首先按需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，即得车间变电所高压侧计算负荷；其次是将全厂各车间高压侧负荷相加（如有高压用电设备，也加上高压用电计算负荷），再乘以同时系数。便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂计算负荷。

1.NO.1变电所

取同时系数： K0.9,Kq0.95 pP30.1KPP300.9800720kWqQ30.1KS30.1q300.95936889.2kVar

p30.12Q30.127202889.221144.1kVA2 .NO.2变电所

取同时系数： KP30.2K0.95 qP0.9477429.3kWP30pq0.9,KQ30.2KS30.2q300.95510.4484.88kVar

p30.22Q30.22429.32484.882647.62kVA7

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3 .NO.3变电所

取同时系数：Kp0.9,Kq0.95

P30.3KPP300.9381342.9kWQ30.3KS30.3qq300.95728.55692.1kVar

p30.32Q30.32342.92692.12772.39kVA4 .NO.4变电所

取同时系数：Kp0.9,Kq0.95

P30.4KPP300.9523.65471.29kWQ30.4KS30.4qq300.95521.37495.30kVar

p30.42Q30.42471.292495.302683.69kVA5. NO.5变电所

取同时系数：Kp0.9,Kq0.95

P30.5KPP300.9309.54278.59kWQ30.5KS30.5qq300.95243.255231.09kVar

p30.52Q30.52278.592231.092361.96kVA6.车间10kV高压负荷

取同时系数：Kp0.9,Kq0.95

P30.6KPP300.931552839.5kWQ30.6KS30.6qq300.951776.41687.58kVar

p30.62Q30.622839.521687.5823303.1kVA

表1-1各车间变电所负荷数据表

序号 1 2 3 4 5 6 车间变电所 NO.1变电所 NO.2变电所 NO.3变电所 NO.4变电所 NO.5变电所 各车间10kV高压负荷 3600 2839.5 1687.58 3303.1 设备容量kW 2000 1110 1228 985.85 430.12 P30.1kW 720 429.3 342.9 471.29 278.59 Q30.1kVar 889.2 484.88 692.1 495.30 231.09 S30.1kVA 1144.1 647.62 772.39 683.69 361.96 8

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第2章 变压器选择

2.1 变配电所选址

变配电所的所址选择原则

选择工厂变配电所的所址，应根据下列要求经技术与经济比较后确定： (1)接近负荷中心。 (2)进出线方便。 (3)接近电源侧。 (4)设备运输方便。

(5)不应设在有剧烈震动或高温的场所。

(6)不宜设在多尘或有腐蚀气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。

(7)不应设在厕所浴池或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。

(8)不应设在有爆炸危险的正上方或正下方，且不易设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。

(9)不应设在地势低洼和可能积水的场所。

(10)高压配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。

GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》还规定：

(1)装有可燃性电力变压器的车间内变电所，不应设在三四级耐火等级的建筑物内；当设在二级耐火等级的建筑物内时，建筑物应采取局部防火措施。

(2)多层建筑中，装有可燃性油的电气设备的变配电所应设在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集场所的正上方，正下方，贴邻和疏散出口的两旁。

(3)高层主体建筑物内不宜设装有可燃性油的电气设备的变配电所。当受条件限制必须设置时，应在底层靠外墙部位，且不应设在人员密集的场所的正上方，正下方，贴邻和疏散出口的两旁，并采取相应的防火措施。

(4)露天或半露天的变电所，不应设在下列场所：有腐蚀气体的场所；挑檐为

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燃烧体或难燃烧和耐火等级为四级的建筑物旁；附近有棉粮及其它易燃易爆物品集中的露天堆放场；容易沉积粉尘，可燃纤维和灰尘，或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所[2]。

2.2 车间变电所变压器选择

主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：

1.有大量一级或二级负荷。

2.季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式。 3.集中负荷较大，例如大于1250kVA 其它情况下宜装设一台变压器。

2.2.1 变压器台数及容量选择

NO.1变电所变压器台数及容量选择 (1) NO.1变电所的供电负荷统计 取同时系数 Kp0.9,Kq0.95

7200.9648kWP'Q30Q30.1Kq889.20.95844.74kVar'P30P30.1K'S30'2'2p30Q306482844.7421064.65kVA

(2) NO.1变电所变压器选择。为保证供电可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）。

' SNT0.7S300.71064.65745.26kVA

选择变压器型号为SL7800/10，额定容量为800kVA，两台 查表得变压器项参数： 空载损耗 P01.54kW； 负载损耗 PK9.9kW; 阻抗电压 UK%4.5; 空载电流 I0%2.5；

(3) 计算每台变压器的损耗（n=1）

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S301'1S301064.65532.325kVA 22 由简化经验公式得:

pT0.015S300.015532.3257.98kWQT0.06S300.06532.32531.94kVar

NO.2变电所变压器台数及容量选择 (1) NO.2变电所的供电负荷统计 取同时系数 Kp0.9,Kq0.95

429.30.9386.37kWP'Q30Q30.2Kq484.880.95460.64kVar'P30P30.2K'S30'2'2p30Q30386.372460.642601.22kVA

(2) NO.2变电所变压器选择。为保证供电可靠性，选用两台变压器（每台可供车间总负荷的70%）。

' SNT0.7S300.7601.22420.854kVA

选择变压器型号为 SL7500/10，额定容量为500kVA，两台 查表得变压器项参数： 空载损耗P01.08kW； 负载损耗PK6.9kW; 阻抗电压UK%4; 空载电流I0%3.2；

(3) 计算每台变压器的损耗（n=1）

S301'1S30601.22300.61kVA 22 由简化经验公式得:

pT0.015S300.015300.614.51kWQT0.06S300.06300.6118.04kVar11

洛阳理工学院毕业设计（论文）

NO.3变电所变压器台数及容量选择 (1) NO.3变电所的供电负荷统计 取同时系数 Kp0.9,Kq0.95

342.90.9308.61kWP'Q30Q30.3Kq692.10.95657.5kVar'P30P30.3K'S30'2'2p30Q30308.612657.52726.32kVA

(2) NO.3变电所变压器选择。为保证供电可靠性，并降低成本，选用一台变压器。

'SNTS30726.32kVA

选择变压器型号为SL7800/10，额定容量为800kVA，一台 查表得变压器项参数： 空载损耗P01.54kW； 负载损耗PK9.9kW; 阻抗电压UK%4.5; 空载电流I0%2.5；

(3) 计算每台变压器的损耗（n=1）

'S30S30726.32kVA

由简化经验公式得:

pT0.015S300.015726.3210.89kWQT0.06S300.06726.3243.58kVar

NO.4变电所变压器台数及容量选择 （1）NO.4变电所的供电负荷统计 取同时系数 Kp0.9,Kq0.95

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471.290.9424.16kWP'Q30Q30.4Kq495.300.95470.54kVar'P30P30.4K'S30'2'2p30Q30424.162470.542633.5kVA

(2) NO.4变电所变压器选择。为保证供电可靠性，并降低成本，选用一台变压器。

'SNTS30633.5kVA

选择变压器型号为SL7800/10，额定容量为800kVA，一台 查表得变压器项参数： 空载损耗P01.54kW； 负载损耗PK9.9kW; 阻抗电压UK%4.5; 空载电流I0%2.5；

(3) 计算每台变压器的损耗（n=1）

'S30S30633.5kVA

由简化经验公式得:

pT0.015S300.015633.59.50kWQT0.06S300.06633.538.01kVar

NO.5变电所变压器台数及容量选择 (1) NO.5变电所的供电负荷统计 取同时系数 Kp0.9,Kq0.95

278.590.9250.73kWP'Q30Q30.5Kq231.090.95219.54kVar'P30P30.5K'S30'2'2p30Q30250.732219.542333.26kVA

(2) NO.5变电所变压器选择。为保证供电可靠性，并降低成本，选用一台变压器。

'SNTS30333.26kVA

选择变压器型号为SL7400/10，额定容量为400kVA，一台

13

洛阳理工学院毕业设计（论文）

查表得变压器项参数： 空载损耗P00.92kW； 负载损耗PK5.8kW; 阻抗电压UK%4; 空载电流I0%3.2；

(3)计算每台变压器的损耗（n=1）

'S30S30333.26kVA

由简化经验公式得:

pT0.015S300.015333.265kWQT0.06S300.06333.2620kVar

表2-1 各变电所变压器台数及容量

变电所名称 变压器台数（台） 容量kVA 800 500 800 800 NO.1 NO.2 NO.3 NO.4 2 2 1 1 NO.5

1 400 2.2.2 计算电流

1.NO.1变电所

11P800400kW3022

11Q30Q30936468kVar22P30计其变压器的损耗：

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'P1P30pT4007.98407.98kWQ1'Q30QT46831.94499.94kVar'2'2S1'P407.982499.942645.28kVA1Q1

所以：计算电流

S'1645.28I3037.26A

3U3102.NO.2变电所

11P477238.5kW3022

11Q30Q30510.4255.2kVar22P30计其变压器的损耗：

P2'P30PT238.54.51243.01kWQ2'Q30QT255.218.04273.24kVarS2'P2'2Q2'2243.012273.242365.67kVA

所以：计算电流

S2'365.6721.11A I303U3103.NO.3变电所

P30P30381kWQ30Q30728.55kVar

计其变压器的损耗：

P3'P30PT38110.89391.89kWQ3'Q30QT728.5543.58772.13kVarS3'P3'2Q3'2391.892772.132865.89kVA

所以：计算电流

S3'865.89I3049.99A

3U3104.NO.4变电所

15

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P30P30523.65kWQ30Q30521.37kVar

计其变压器的损耗：

P4'P30PT523.659.5533.15kWQ4'Q30QT521.3738.01559.38kVarS4'p4'2Q4'2533.152559.382772.76kVA

所以：计算电流

S4'772.76I3044.62A

3u3105.NO.5变电所

P30P30309.54kWQ30Q30243.225kVar

计其变压器的损耗：

P5'P30PT309.545314.54kWQ5'Q30QT243.22520263.225kVarS5'P5'2Q5'2314.542263.2252410.15kVA

所以：计算电流

S5'410.15I3023.68A

3U310

表2-2变电所计算电流

名称 NO.1变电所 NO.2变电所 NO.3变电所 NO.4变电所 NO.5变电所 总计 I30（A） 37.26 21.11 49.99 44.62 23.68 176.66

2.3 无功补偿及工厂总降压变电所设计

16

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2.3.1 无功功率平衡及无功补偿

无功平衡是保证电力系统电压质量的基础。合理的无功补偿和有效的电压控制，不仅可保证电压质量，而且能提高电力系统运行的经济性、安全性和稳定性。

无功负荷包括：电力用户的无功负荷（主要是大量的感应电动机），送电线路及各级变压器的无功损耗，以及发电厂自用无功负荷等。

无功电源包括：发电机实际可调无功容量，线路充电功率，以及无功补偿设备中的容性无功容量等。

无功补偿设备包括：并联电容器，串联电容器，并联电抗器，同步调相机以及静止无功补偿装置等。

电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗，并且为了减少有功损失和电压降落，不希望大量的无功功率在网络中流动，所以在负荷中心需要加装无功功率电源，以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。

工厂中普遍采用并联电容器来补偿供电系统中的无功功率。 并联电容器的补偿方式，有以下三种：

(1) 高压集中补偿：电容器装设在变配电所的高压电容器室内，与高压母线相联。按GB50227-95《并联电容器装置设计规范》规定：高压电容器组宜采用单星形接线或双星形接线。在中性点非直接接地电网中，星形接线电容器组的中性点

不应接地。

(2) 低压集中补偿:电容器装在变电所的低压配电室或单独的低压电容器室内，与低压母线相联。按GB50227-95规定：低压电容器组可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式。

(3) 低压分散补偿：电容器装设在低压配电箱旁或与用电设备并联。它利用用电设备本身的绕组放电，电容器组多采用三角形接线[3]。 由于本设计在10kV侧补偿，所以选高压集中补偿。

2.3.2 并联电容器的选择计算

(1)无功功率补偿容量（单位为kVar）的计算

QCP30tan1tan2qcP30

式中 P30——工厂的有功计算负荷；

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tan1——对应于原来功率因数cos1的正切； tan2——对应于需补偿到的功率因数cos2的正切； qc——无功补偿率；

(2)并联电容器个数的计算

nQCq c式中 qc——单个电容器的容量

2.3.3 工厂总降压变电所设计

1.工厂总降压变电所主变压器台数及容量的选择

P2p''12pp'p''234p531552407.982243.01391.89533.15314.5431555696.56Q2Q'12Q''' 2QQ'34Q51776.42499.942273.24772.13559.38263.2251776.44917.5系数 Kp0.9,Kq0.95

PKPP0.95696.565126.9kWQK0.954917.54671.63kVar

qQS5126.924671.6326936.08kVA

功率因数 cosPS5126.96936.080.739 总降压变压器10kV侧无功补偿后功率因数不低于0.9，取cos10.92。无功功率补偿容量为：

QCP(tantan1)5126.9(0.9120.426)2492kVar

无功补偿后的容量为

Q'CQQC4671.6324922179.63kVar SP2Q'2C5126.922179.6325570.99kVA

为保证供电的可靠性，选用两台主变压器（每台可供总负荷的70%）

18

取同

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SNT0.7S0.75570.993899.7kVA

所以选择变压器型号为SL74000/35 ,额定容量4000kVA,两台 ,查表得： 空载损耗 P05.65kW;

负载损耗 PK32.5kW; 阻抗电压 UK%7; 空载电流 I0%2.2； 2.计算每台变压器的损耗(n1)

11S30S5570.992785.5kVA

22有简化经验公式得：

PT0.015S300.0152785.541.78kWQT0.06S300.062785.5167.13kVar

3.变压器高压侧的负荷为

'P30PPT5126.941.785168.68kWQQQT2179.63167.132346.76kVar'30

'S305168.6822346.7625676.49kVA

'P305168.68cos2'0.9110.9,

Q305676.49所以选主变压器SL74000/35符合要求。

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第3章 变电所主接线设计

3.1 电气主接线选择及运行方式

3.1.1 主接线设计原则与要求

变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。

1.安全性

(1) 在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。

(2) 在低压断路器的电源侧及可能反馈的另一侧，必须装设低压刀开关。 (3) 在装设高压熔断器负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。 (4) 35kV及以上的线路末端，应装设与隔离开关关联锁的接地刀闸。 (5) 变配电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器，宜与电压互感器共用一组隔离开关。接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。

2.可靠性

(1) 变电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。对一级负荷，应由两个电源供电。对二级负荷，应由两回路或者一回6kV及以上专用架空线路或电缆供电；其中采用电缆供电时，应采用两根电缆组成的线路，且每根电缆应能承受100%的二级负荷。

(2) 变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关（串熔断器）。当双电源供多个变电所时，宜采用环网供电方式。

(3) 对一般生产区的车间变电所，宜由工厂总变电所采用放射性高压配电，以确保供电可靠性，但对辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式配电。

(4) 变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。

3.灵活性

(1) 变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线。 (2) 35kV及以上电源进线为双回路时，宜采用桥形接线或线路变压器组接线。

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(3) 需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关。

(4) 主接线方案应与主变压器经济运行的要求相适应。 (5) 主接线方案应考虑到今后可能的扩展。 4.经济性

(1) 主接线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单，变电所高压侧宜采用且断路器较少或不用断路器的接线。

(2) 变配电所的电气设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品。

(3) 中小型工厂变电所一般采用高压少油断路器；在需频繁操作的场合，则应采用真空断路器或SF6断路器。

(4) 工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电度表用。

(5) 应考虑无功功率的人工补偿，是最大负荷时功率因数达到规定的要求[4]。

3.1.2 电气主接线确定

变配电所的主接线常见的形式有：单母线不分段、分段、内桥、外桥、单母线加旁路母线、双母线等。

所谓母线又称汇流排，原理上相当与电气上的一个节点，当用电回路较多时，馈电线路和电源之间的联系常采用母线制。母线有铜排、铝排，它起着接收电源电能和向用户分配电能的作用。

装设两台主变的变电所主接线采用桥形接线，因桥形接线适应性强，对线路变压器的操作方便，运行灵活，且易扩展成单母线分段接线的变电所。考虑到本厂线路较短，且两台变压器要经常切换，检修的情况，采用外桥接线[5]。

10kV侧采用单母线分段式接线，变压器两侧都装有电流互感器，均用成套配电装置配电。二次侧各重要负荷均采用双回路供电，以保证可靠性。

主变压器二次的配电母线，采用单母线分段，当某线路或变压器因故障及检修停止运行时，可能通过母线分段断路器的联络，保证对负荷的不间断供电。

35kV侧电源进线采用双回架空线从而保证供电可靠，根据与供电部门所签订的供电协议，35kV侧进线不同时运行，正常情况下一趟运行，一趟备用，变压器

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的正常运行方式是两台都运行。10kV分段断路器闭合。

运行方式的确定：

当220/35kV区域变电所为最大运行方式时，本变电所为正常运行时，是本厂供电系统的最大运行方式。

当220/35kV区域变电所为最小运行方式时，本变电所一台变压器工作或10kV分段断路器断开时，是本厂供电系统的最小运行方式。

3.2 短路电流计算

在无限大容量系统中或远离发电机处短路时，两相短路电流和单相短路电流均较三相短路电流小，因此用于选择电气设备和导体的短路稳定校验的短路电流，应采用三相短路电流。

短路电流的计算主要是三相短路电流计算，短路电流计算的方法中常用的有欧姆法和标幺值法。

进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图3—1所示。在计算电路图上，将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元器件一次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择需要进行短路校验的元器件有可能通过的最大的电流。通过等效电路化简。最后计算短路电流和短路容量。

本设计采用标么值法计算短路电流。标么值是选定一个基准值，用此基准值去除与其单位相同的实际值。

计算中取Sd100MVA

按无穷大系统供电计算短路电流。短路计算电路图见图3—1。为简单起见，标幺值版本号*全去掉.

22

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3.2.1 绘制计算电路

(1)GS系统200MVA175MVA(2)K-1(3)K-2SL7-4000/3535KVSL7-4000/3510KV图3-1 短路电路图

3.2.2 最大短路电流计算

工厂总降压变35kV母线短路电流（短路点k-1） (1) 确定标幺值基准

Sd1000MVA,UdUc ，式中Uc是线路所在电网的短路计算电压，比所在电

网额定电压高5%。即高压侧Ud137kV ，低压侧Ud210kV。

则短路基准电流按下式计算

Id1Id2Sd3Ud1Sd3Ud21001.56kA3371005.77kA310

(2) 计算短路回路中各主要元件的电抗标幺值

1.因为变电所最大运行方式时电源35kV母线出口断路器的容量是200MVA。 所以：系统电抗（取断路器SOC200MVA）

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XsSd1000.5 Soc200

2.架空线路与电缆线路相比有较多的优点，如成本低，投资少，安装容量维护和检修方便，易与发现和排除故障。所以架空线路在一般工厂中应用相当广泛，架空线路由导线，电杆，绝缘子和线路金属等主要元件组成。

本线路采用LGJ50(见下章线路选取) 查表得 X00.35/km，线路长8公里。

因此架空线路标幺值为

XWL0.3881000.223 372(3) 电力变压器电抗标幺值

对于SL74000/35，查表得 Uk%7

故 XTUk%Sd71001.75 100SN1004(4) 计算三相短路电流和短路容量 1.k-1短路时总电抗标幺值

X1XSXWL0.50.2230.723

2.三相短路电流和三相短路容量

Ik31I''(3)Id11.562.16kAX10.705 3IIk312.16kA3ish2.55I''(3)2.552.165.51kA3Ish1.51I''(3)1.512.163.26kA

Sk31Sd100138.31MVAX10.7233.k-2点短路总电抗标幺值为

X2XSXWLXT1.750.50.2231.598 224.k-2点短路时的三相短路电流和三相短路容量为

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Ik32I''(3)Id25.773.61kAX21.58 3IIk323.61kA3ish1.84I''(3)2.553.659.21kA3Ish1.09I''(3)1.513.655.45kA

Sk32Sd10062.58MVAX21.58

3.2.3 最小短路电流计算

(1) 确定标幺值基准

Sd1000MVA,UdUc ，式中Uc是线路所在电网的短路计算电压，比所在电

网额定电压高5%。即高压侧Ud137kV ，低压侧Ud210kV。 则短路基准电流按下式计算

Id1Id2Sd3Ud1Sd3Ud21001.56kA3371005.77kA310

(2) 计算短路回路中各主要元件的电抗标幺值

1.因为变电所最小运行方式时电源35kV母线出口断路器的容量是175MVA。 所以：系统电抗（取断路器SOC175MVA）

XSSd1000.57 Soc1752.本线路用35kV高压架空线，型号采用LGJ120查表得 X00.35/km，线路长8公里。

因此架空线路电抗标幺值为

XWL0.3881000.223 372(3) 电力变压器电抗标幺值

对于SL74000/35，查表得 Uk%7

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故 XTUk%Sd71001.75 100SN1004(4) 计算三相短路电流和短路容量 1.k-1短路时总电抗标幺值

X1XSXWL0.570.2230.793

2.三相短路电流和三相短路容量

Ik31I''(3)Id11.561.97kAX10.793 3IIk311.97kA3ish2.55I''(3)2.551.975.02kA3Ish1.51I''(3)1.511.972.97kA

Sk31Sd100126.10MVAX10.7933.k-2点短路总电抗标幺值为

X2XSXWLXT1.750.570.2231.668 224.k-2点短路时的三相短路电流和三相短路容量为

Ik32I''(3)Id25.773.46kAX21.668 3IIk323.46kA3ish1.84I''(3)2.553.468.82kA3Ish1.09I''(3)1.513.465.22kA

Sk32Sd10059.95MVAX21.668

表3-2 最大运行方式下短路电流

三相短路短路计算点 三相短路电流/kA 容量/MVA 26

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Ik3 K-1 K-2SL74000) 2.16 3.61 I\"3 2.16 3.61 I 3ish 3Ish3 3.26 5.45 Sk 32.16 3.61 5.51 9.21 138.31 62.58

表3-3最小运行方式下短路电流

三相短路三相短路电流/kA 短路计算点 容量/MVA Ik3 K-1 K-2SL74000 1.97 3.46 I\"3 1.97 3.46 I 3ish 3Ish3 2.97 5.22 Sk 31.97 3.46 5.02 8.82 126.10 59.95

27

洛阳理工学院毕业设计（论文） 第4章 高压电网一次设备选择

4.1 35kV架空线选择

该架空线导线的选择对电网的技术、经济性的影响很大，只有综合考虑技术经济的效益，才能选出合理的导线截面。35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”[6] 。

本厂采用两回高压架空线路，线路全长8公里。

35kV供电线路截面选择

1.为保证供电的可靠性，选用两条35kV供电线路 每回35kV架空线路负荷

'P305168.68kW'Q302346.76kVar

S'5676.49kVA计算电流：

1''1S5676.4922I3046.82A 3U3352.按经济电流密度选择导线的截面

由于任务书中给的最大负荷利用小时数为6000小时，查表得：架空线的经济电流密度 jec0.9A/mm2

所以可得经济截面 ：AecI3046.8252.02mm2 jec0.9可选LGJ50 ，其允许载流量：Ial207A,R00.65/km,x00.38/km 取几何间距为1500mm 按长期发热条件检验：

已知：300，温度修正系数为：kt'IalIalkt2070.988204.52AI30

70300.988

702928

洛阳理工学院毕业设计（论文） 由上式可知所选导线符合发热条件。

4.2 10kV电缆选择

电缆截面的选择除临时线路或年利用小时在1000h以下者外，均按经济电流密度、长时允许电流、电压损失及热稳定条件进行校验。因为区域变电所35千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，工厂“总降”不应大于1.5秒；

4.2.1 假想时间tima的确定

timaI''2tk0.05()

I在无限大容量中，由于I''I，因此

timatk0.05

式中tk—短路持续时间，采用该电路主保护动作时间加对应的断路器全分闸时间。当tk1S时，timatk

选择真空断路器，其全分闸时间取0.1S，工厂“总降”不应大于1.5S。 所以 tima1.6S

4.2.2 高压配电室至各车间电缆的选择校验

采用YJ22—10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设 1.NO.1变电所

(1) 按经济电流密度选择

已知计算电流 I3037.26A ，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得经济电流密度：jec1.54A/mm2

所以可得经济截面：AecI3037.2624.19mm2 jec1.54可选截面25mm2的电缆，其允许载流量Ial90A

其中：Ial900.9484.6I30（乘以修正系数0.94）满足发热条件。 (2) 校验短路热稳定

按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得

29

洛阳理工学院毕业设计（论文） (3)SminItima1.6365057.71mm225mm2 C80因此缆芯25mm22的交联电缆不满足要求，故改选缆芯50mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3×50

2.NO.2变电所 (1) 按发热条件选择

已知计算电流 I3021.11A ，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得经济电流密度：jec1.54A/mm2

所以可得经济截面：AecI3021.1113.71mm2 jec1.54可选截面16mm2的电缆，允许载流量不存在。 (2) 校验短路热稳定

按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查有关数据得

(3)SminItima1.6365057.71mm216mm2 C80因此缆芯16mm2的交联电缆不满足要求，故改选缆芯50mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3×50

3.NO.3变电所 (1) 按发热条件选择

已知计算电流 I3049.99A ，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得经济电流密度：jec1.54A/mm2

所以可得经济截面：AecI3049.9932.46mm2 jec1.54可选截面35mm2的电缆，其允许载流量Ial105A

其中：Ial1050.9498.7I30（乘以修正系数0.94）满足发热条件。 (2) 校验短路热稳定

按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得

(3)SminItima1.6365057.71mm235mm2 C80因此缆芯16mm2的交联电缆不满足要求，故改选缆芯50mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3×50

30

洛阳理工学院毕业设计（论文） 4.NO.4变电所 (1) 按发热条件选择

已知计算电流 I3044.62A ，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得经济电流密度：jec1.54A/mm2

所以可得经济截面：AecI3044.6228.97mm2 jec1.54可选截面25mm2的电缆，其允许载流量Ial90A

其中：Ial990.9493.06I30（乘以修正系数0.94）满足发热条件。 (2) 校验短路热稳定

按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得

(3)SminItima1.6365057.71mm216mm2 C80因此缆芯25mm2的交联电缆不满足要求，故改选缆芯50mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3×50

5.NO.5变电所 (1) 按发热条件选择

已知计算电流 I3023.68A ，年负荷最大利用小时数6000小时，查表得经济电流密度：jec1.54A/mm2

所以可得经济截面：AecI3023.6815.38mm2 jec1.54可选截面16mm2的电缆，其允许载流量不存在。 (2) 校验短路热稳定

按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得

(3)SminItima1.6365057.71mm216mm2 C80因此缆芯16mm2的交联电缆不满足要求，故改选缆芯50mm2的交联电缆，型号为YJL22—10000—3×50。

6.其余10KV电缆的选择及过程同上，电缆型号及长度见下表

31

洛阳理工学院毕业设计（论文） 表4-1 电缆型号

10kV导线的选择 至N01变电所 至N02变电所 至N03变电所 至N04变电所 至N05变电所 至电弧炉 至工频炉 至空压机

选用的规格型号 YJL22—10000—3×50 YJL22—10000—3×50 YJL22—10000—3×50 YJL22—10000—3×50 YJL22—10000—3×50 YJL22—10000—3×240 YJL22—10000—3×70 YJL22—10000—3×50 回路数 2 2 1 1 1 2 2 2 4.3 母线选择

选择配电装置中的母线应考虑如下内容： 1.选择母线截面；

2.校验母线短路时的热稳定。

4.3.1 35kV母线选择

35kV母线采用矩形母线，矩形母线具有集肤效应小，散热条件好，安装简单，连接方便等优点。对于传输容量大，年负荷利用小时数高，长度在20m以上的导体，其截面应按经济电流密度选择。

最大持续工作电流Imax可由下式计算

Imax(2SN)(335)(24000)(335)131.97A

按经济电流密度选择导线截面，可使其年运行费用降低，母线的经济截面可由下式决定

SeImax131.97144.6mm2 Je0.9式中Je—经济电流密度（可查表得到） 按短路条件校验母线的热稳定

32

洛阳理工学院毕业设计（论文） 按正常条件选择的母线截面，必须校验它在短路时的热稳定。工程上为简化计算常采用短路时发热满足最高容许温度的条件下所需的导体最小截面Smin来校验载流导体的热稳定性。当所选的导体截面大于或等于Smin时便是 稳定的，反之不稳定

Smin11Itimakf22101.616.35mm2 C171式中 C—热稳定系数

kf集肤效应系数。当铝矩形母线截面在1000mm2以下时为1，

10001200mm2时为1.1

因为 Se144.6mm2Smin 热稳定满足。

4.3.2 10kV母线选择

采用矩形铝母线

最大持续工作电流Imax可由下式计算

Imax(2SN)(310)(24000)(310)461.9A

按经济电流密度选择导线截面，可使其年运行费用降低，母线的经济截面可由下式决定

SeImax461.9513.2mm2 Je0.9式中Je—经济电流密度（可查表得到） 按短路条件校验母线的热稳定

Smin11Itimakf36501.627mm2 C171式中 C—热稳定系数

kf集肤效应系数。当铝矩形母线截面在1000mm2以下

10001200mm2时为1.1

因为 Se513.2mm2Smin 热稳定满足。

4.4 电气设备选择校验

33

洛阳理工学院毕业设计（论文） 4.4.1 选择原则

为保证电器供电线路及电器设备自身的安全可靠、经济合理、运行维修方便，电器设备应按正常条件下和短路故障条件下工作的要求来选用。

正常条件是指电器使用中的额定容量、额定电压、额定电流、额定频率及电器所处在的场所、环境温度、海拔高度等。其中所处的场所包括用于户外或户内、有无防尘、防腐、防火、防爆要求，空气中的湿度、盐碱成份等。

短路故障条件是指发生短路时满足动稳定性和热稳定性。 电器设备选用的一般原则是：

1.电器的额定电压UN大于或等于所在回路的工作电压。 2.电器的额定电流IN大于或等于所在回路的工作电流。

3.电器设备（指断路器、熔断器、开关、负荷开关等）的额定断流容量应大于或等于该设备所处的短路容量。

4.部分电器设备在选择后要进行短路动稳定度、热稳定度的校验。

4.4.2 电气设备和载流导体选择的一般条件

(1) 按正常工作条件选择

1.按工作电压选择 设备的额定电压UN不应小于所在线路的额定电压

UNS，即UNUNS

但需注意：使用限流式高压熔断器时，熔断器的额定电压应与线路额定电压 相同，即UN=UNS。

2.按工作电流选择 设备的额定电流IN不应小于所在线路的计算电流

Imax，即INImax

(2) 按短路条件校验 1.动稳定校验：

3imaxish3shImaxI

式中imax、Imax开关的极限通过电流（动稳定电流）峰值和有效值（单位为

kA）

33、Ish开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值（单位为kA） ish2.热稳定校验：

当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时，其热效应不应超过允许

34

洛阳理工学院毕业设计（论文） 值，I2tQk，tktinta，校验电气设备及电缆（36kV厂用馈线电缆除外）热稳定时，短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。

4.4.3 35kV侧断路器选择

1.进线侧断路器母联断路器选择 流过断路器的最大持续工作电流为

Imax(2SN)(3UN)(24000)(335)131.97A

额定电压选择：UNUNS35kV 额定电流选择：INImax131.97A 开断电流选择：INbrI''32.16kA

在本设计中35kV侧断路器采用SF6高压断路器，因为与传统的断路器相比SF6高压断路器具有安全可靠，开断性能好，结构简单，尺寸小，质量轻，操作噪音小，检修维护方便等优点，已在电力系统的各电压等级得到广泛的应用。 从《电气工程电器设备手册》（上册）中比较各种35kVSF6高压断路器的应采用LN235型号的断路器。其技术参数如下：

表4-2断路器参数

额定 断路器 电压型号 kV A 1250 kA 电流 电流 额定 开断极限通过电流 kA 峰值 热稳定 固有分电流 闸时间 kA S 4S 16 0.06 LN235 35 16 40 (3)22热稳定校验：IIt2tQkItima2.1621.67.46(kA)S 2It2t16241024(kA)S 可知满足热稳定校验

动稳定校验：ies40kAish5.51kA 满足动稳定校验，因此所选断路器合适。

2.主变压器侧断路器选择

Imax(1.05SN)(3UN)(1.054000)(335)69.28A

额定电压选择：UNUNS35kV 额定电流选择：INImax69.28A

35

洛阳理工学院毕业设计（论文） 开断电流选择：INbrI''32.16kA

可知LN235同样满足主变压器侧断路器的选择，其动稳定热稳定计算与母联侧相同。

4.4.4 电流互感器的选择

电流互感器的选择和配置应按下列条件：

电流互感器应按装设地点条件及额定电压、一次电流、二次电流（一般为5A）准确级等进行选择，并校验其短路动稳定和热稳定。

一次回路电压：ug(一次回路工作电压)un

一次回路电流：Igmax(一次回路最大工作电压)I（原边额定电流） m准确等级：要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。

二次负荷：SnI2nZ2n(VA)

S2I22nZ2nVA 动稳定： ish＜2ImKdw

式中，Kdw 是电流互感器动稳定倍数。

2（ImKt）热稳定：I2tdz

Kt为电流互感器的1s热稳定倍数。

35kV侧电流互感器的选择 一次回来电压:：unug35kV

二次回路电流：ImIg.max44000(3(3UN)87.98A 根据以上两项初选LCW35(1005)型独立电流互感器

表4-3电流互感器参数

型号 电流 组合 0.5；3 1S热稳定倍数 65 动稳定倍数 100 LCW35(1005) 1005 动稳定校验：ish2ImKdw210010014.14kA

22热稳定校验：Itdz(Imkt)2(10065)242.25(kA)S

两种校验都满足，选LCW35(1005)型独立电流互感器适合。

36

洛阳理工学院毕业设计（论文） 4.4.5 电压互感器的选择

电压互感器的选择和配置应按下列条件：

电压互感器应按装设地点条件及一次电压、二次电压（一般为100V）、准确级等进行选择。电压互感器满足准确级要求的条件也决定于二次负荷。

一次电压u1、un为电压互感器额定一次线电压。 二次电压：按表所示选用所需二次额定电压u2n。

表4-4电压互感器绕组

绕组 高压侧接入方式 二次额定 电压 100 主二次绕组 接于 线电压上 接于 相电压上 附加二次绕组 用于中性点不用于中性点直接接地或经消弧接地系统中心 线圈接地 100/3 100 100/3 准确等级：电压互感器在哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下：

用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，及所有计算的电度表，其准确等级要求为0.5级。

供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级，要求一般为1级。

用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为3级即可。

在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级[8]。

负荷S2：S2Sn 1.电压互感器的选择

型式：采用串联绝缘瓷箱式电压互感器，作电压，电能测量及继电保护用。 电压：额定一次电压： U1n=35kV U2n=0.1/3kV

准确等级：用于保护、测量、计量用，其准确等级为0.5级，查相关设计手

37

洛阳理工学院毕业设计（论文） 350.10.1/kV。册，选择PT的型号：JDJJ35 ，最大容量1200VA，额定变比：/ 333选择PT的型号：JDZ35，额定变比：35

4.4.6 熔断器选择

0.11kV

高压熔断器是一种防止电气设备长期通过过载电流和短路的保护元件。由于熔断器的结构简单，使用方便，价格低廉，所以在工厂的供配电系统中，对中断供电无特殊要求的设备或网络，得到极为广泛的应用，对于动作时要求不太严格，且灵敏系数有较大潜力时，从降低造价考虑，只要断流容量合格，应优先考虑采用高压熔断作为控制和保护设备。

由已知电压和电流，熔断器选RN1357.5型。

表 4-5 35KV侧一次设备的选择校验表

选择校验项目 装置地点选择 额定参数 一 高压断路器 次 设 备 型 电流互感器 号 规 格 参数 数据 电压 电流 断流能力 动稳定度 3ish 热稳定度 UN 35kV I30 Ik3 2.166kA I2tima 35.523kA 2.1621.67.46 It2t 1024 UN 35kV IN 1250A Ioc 16kA imax 40kA LN235 高压熔断器 RN1357.5 35kV 200A 25kA LCW35(1005) 电压互感器 35kV 100/5A 14.14 42.25 JDJJ35,JDZ35

35kV 38

洛阳理工学院毕业设计（论文） 4.5 高压开关柜选择

高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。 高压开关柜有固定式和手车式两大类型。本设计选择手车式开关柜。

4.5.1 35kV侧高压开关柜选择

根据主接线图与计算出的断路器容量，35kV母线侧选择JYN135型高压开关柜，编号分别为26、38、87、102。开关柜从NO.101到NO.112共12台。主要电气设备见表4-7。

表4-7JYN1-35型高压开关柜主要电气设备

名称 断路器 操作机构 电流互感器 型号 主要技术数据 SN1035 UN35kV,IN1250A,IOC20kA 合闸线圈{220V(114A),分闸线圈{110V(5A),220V(2.5A) 110V(229A)24V(22.6A),48V(11.3A)CD10 LCZ35 JDJZ35 I1NI2N201000A5A U1NU2N35kV0.1kV 电压互感器 JDJJZ35 RN235 熔断器 35kV30.1kV30.1kV 3UN35kV,IN0.5A,IOC17kV UN35kV,IN2A,IOC16.5kA RW1035/2 FZ35 避雷器 FYZ135 所用变压器 柜外形尺寸 UN35kV U1NU2N35kV0.4kV,SN50kVA S750/35 宽深高 1818mm2400mm2925mm

4.5.2 10kV高压开关柜选择

根据主接线图与计算出的断路器容量，10kV侧选择JYN210型高压开关柜，编号分别为01、07、20。开关柜从NO.113到NO.127共15台。主要电气设

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洛阳理工学院毕业设计（论文） 备见表4-8。

表4-8JYN2-10型高压开关柜主要电气设备

名称 断路器 操作机构 型号 主要技术数据 SN1010C CD10C LZZ13610 LZZ013610 UN=10kV,Ioc31.5kV,IN1250A, 用电磁操动SN1010 (\"C\"手车型） 电流互感器 I1N/I2N=5~300A/5A I1N/I2N=100~1500A/5A U1N/U2N=35kV/0.1kV U1N/U2N=10kV/0.1kV 电压互感器 JDZ610 JDZJ610 熔断器 RN210 RN310 IN=0.5A保护电压互感器用 IN=50,75,200A SOC=200MVA 避雷器 FS210 FCD310 宽深高 UN=10kV 柜外形尺寸 1818mm2400mm2925mm

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洛阳理工学院毕业设计（论文）

第五章 防雷及过电压保护

防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本身,并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有：避雷针﹑避雷线﹑避雷器和防雷接地等装置。

5.1 避雷器

避雷器是一种过电压限制器,它实质上是过电压能量的接受器,它与别保护设备并联运行,当作用电压超过一定的幅值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量,限制过电压,保护电气设备。

目前在新建或技术改造的变电所中，一般都选用氧化锌避雷器，作为电力变压器等电气设备的大气过电压、操作过电压及事故过电压的保护设备[9]。

5.2 避雷器的选择计算

5.2.1 按额定电压选择

选择的避雷器额定电压应大于或等于所在保护回路的标称额定电压：

UbNUsN

式中 UbN---避雷器的额定电压，单位为kV； UsN---系统标称额定电压，单位为kV。

5.2.2 按持续运行电压选择

为了保证选择的避雷器具有一定的使用寿命，长期施加于避雷器上的运行电压不得超过避雷器的持续运行电压：

UbyUxg

式中 Uby---金属氧化物避雷器的持续运行电压有效值，单位为kV； Uxg---系统最高相电压有效值，单位为kV。 5.2.3 按雷电冲击残压选择

避雷器的额定电压UbN选定之后，避雷器在流过标称放电电流而引起的雷电冲击残压Uble便是一个确定的数值。它与设备绝缘的全波雷电冲击耐压水平（BLE）

41

洛阳理工学院毕业设计（论文）

比较，应满足绝缘配合的要求：

UbleBIL Kc式中 Uble---避雷器额定雷电冲击电流下的残压峰值，单位为kV； BIL---各类设备绝缘全波雷电冲击耐压水平，单位为kV； Kc---雷电冲击绝缘配合系数，取Kc1.4。

5.2.4 按标称放电电流选择

10kV配电设备过电压保护选用的氧化锌标称放电电流一般选择5A；35kV的一般选用5kA、10kA；110kV的一般选用5kA、10kA；220kV的一般选用10kA。35kV级变压器中性点过电压保护选用的氧化锌避雷器标称放电电流选择1.5kA、5kA；110kV的选择1kA、1.5kA；220kV的选用1.5kA。

5.2.5 校核陡波冲击电流下的残波

避雷器应满足截断雷电冲击耐受峰值电压的配合：

U'bleBIL'1.15BIL KcKc'式中 Uble---避雷器陡波冲击电流下的残压（峰值），单位为kV；

BIL'---变压器类设备内绝缘截断雷电冲击耐受电压（峰值），单位为kV； BIL---各类设备额定雷电冲击耐受电压，单位为kV； Kc---雷电冲击绝缘配合系数，取Kc1.4。

5.2.6 按操作冲击残压选择

35kV及以下氧化锌避雷器操作冲击残压按下式选择：

UsSIL1.35Ugs KcKc式中 Us---避雷器操作冲击电流下的残压，单位为kV； SIL---变压器线端操作波试验电压，单位为kV；

Ugs---各类电气设备短时（1S）工频试验电压，单位为kV； 1.35---内绝缘冲击系数；

42

洛阳理工学院毕业设计（论文）

Kc---操作冲击绝缘配合系数，取Kc1.15。

由第4章算出的电压和电流， 35kV侧避雷器选FZ35, 10kV侧避雷器选

FZ10型。参数表如下：

表5-2 避雷器参数表

额定电压型号 （有效灭弧电压（有效工频放电电压（有效值kV） 不小于 84 26 不大于 104 31 冲击放电电压（幅值，kV） 135 45 冲击电流残压幅值不大于kA 6 134 45 10 148 50 值，kV） 值，kV） FZ35 FZ10

35 10 41 12.7 5.3 变电所的防雷保护

变电所是重要的电力枢纽,一旦发生雷击事故,就会造成大面积停电。一些重要设备如变压器等,多半不是自恢复绝缘,其内部绝缘如故发生闪络,就会损坏设备。因此,变电所实际上是完全耐雷的。

变电所的雷害事故来自两个方面：一是雷直击变电所，二是雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入变电所。

对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。对雷电侵入波的防护的主要措施是阀式避雷器限制过电压幅值,同时辅之以相应措施,以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度[10]。

为了防止变电所遭受直接雷击,需要安装避雷针、避雷线和辅设良好的接地网。装设避雷针(线)应该使变电所的所有设备和建筑物处于保护范围内。还应该使被保护物体与避雷针(线)之间留有一定距离，因为雷直击避雷针(线)瞬间的地电位可能提高。如果这一距离不够大，则有可能在它们之间发生放电，这种现象称避雷针(线)对电气设备的反击或闪络。逆闪络一旦出现,高电位将加到电气设备上，有可能导致设备绝缘的损坏。为了避免这种情况发生,被保护物体与避雷针间在空气中以及地下接地装置间应有足够的距离。

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结 论

本次设计是某机械厂供配电一次系统的设计。在这次设计过程中用需要系数法进行负荷计算，进行了无功补偿、变压器选择、主接线设计、短路计算、主要电气设备的选择和校验（包括电压互感器、电流互感器、断路器、高压熔断器）以及防雷设计。主接线从可靠性、灵活性、经济性考虑，设备的选择校验以满足通过物理量为准；从本厂自然条件看防雷仅做了一般性的设计，这样基本完成了工厂供配电一次系统设计。

本设计中还有许多不足之处需要修改，如：变压器主接线在实际中是否采用设计中的接线方法，主要电气设备选择及校验是否还有其它更好更实用的校验方法等，都需要继续查阅相关资料并和老师沟通！

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谢 辞

通过本次毕业设计，我受益非浅。当老师给我题目时，我当时一片茫然。面对题目时，我无从下手。通过和老师的多次交流，我对设计的过程有了初步的了解。

在以后的日子里，随着设计的不断深入，我的知识面不断的扩展，认识问题的方法与方式也在逐步的成熟。最重要的是，我通过本次设计，我学会了如何面对问题，如何根据提出的问题去查阅资料，如何把理论与实际相互结合起来。

本次设计在老师的指导下就要结束了，对我来说，这不仅仅是对我所学过的知识的一次考察和整理，而且是对我们即将走向社会的所有毕业生的一次考验，那就是是否能够做到学以致用。

在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予了我帮助和指导的所有老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文

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参考文献

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119，150—160

[2] 王士政.《电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程》.北京：中国水利水电出版社，2007 40—44

[3] 刘介才.《工厂供电设计指导》.北京：机械工业出版社，1999 8—21，112—131

[4] 王荣藩.《工厂供电设计与实验》.天津：天津大学出版社，2002 84—97 [5] 吴靓.《发电厂及变电站电气设备》.北京：中国水利水电出版社，2004.8 91—114

[6] 杜文学.《电力工程》.北京：中国电力出版社，2006

[7] 焦留成.《实用供配电技术手册》.北京：机械工业出版社，2001.8 [8] 刘介才.《工厂供电简明技术手册》.北京：机械工业出版社，1993 [9] 刘介才.《供电工程师手册》.北京：机械工业出版社，1998

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附 录

附录Ⅰ部分电气元件的功能 附录Ⅱ380V车间负荷表

附录Ⅲ10kV侧一次设备的选择校验表

1.部分电器元件的作用 （1）断路器作用：

1、正常情况下接通和断开高压电路中的空载及负荷电流。

2、 在系统发生故障时能与保护装置和自动装置相配合，迅速切断故障电流，防止事故扩大，从而保证系统正常运行。

（2）互感器作用：测量交流电路中的电压和电流。

（3）避雷器作用：通过并联放电间隙或非线性电阻，对入侵流动电波进行消幅，降低被保护的设备所承受的过电压值。避雷器既可用来保护大气过电压,也可用来防护操作过电压。

（4）隔离开关作用：主要用于隔离电源，起安全保护作用。 （5）熔断器作用：在电路中作过载和短路保护作用。

2.380V车间负荷表

车间380V负荷表

车间或用序 电单号 位名称 容量设备 计算负荷 变压 器台数及容量 备注 Kd cos tan P30 Q30 S30kW kW kVar kVA K （1）NO.1变电所 铸钢1 车间 2000 0.4 0.65 1.17 800 936 1230.8 47

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（2）NO.2变电所 铸铁1 2 3 车间 砂库 小计 1000 110 1110 0.4 0.7 0.7 0.6 0.68 1.02 1.33 1.07 400 77 477 408 102.4 510.4 571.4 128.3 699.7 KK 0.90.95 （3）NO.3变电所 铆焊1 车间 1*水泵房 小计 1200 0.3 0.45 1.98 260 712.8 800 2 3 28 1228 0.75 0.8 0.46 0.75 1.91 21 381 15.75 728.55 26.25 826.25 KK0.90.95（4）NO.4变电所 空压1 站 机修2 车间 锻造3 车间 木型4 车间 制材5 场 综合6 楼 小计 20 985.85 0.9 0.71 1 18 18 25.35 20 0.28 0.6 1.33 5.6 7.45 9.33 220 185.85 0.3 0.55 1.52 66 100.3 120 150 0.25 0.65 1.17 37.5 43.9 57.7 390 0.85 0.75 0.8 331.5 265.2 442 0.35 0.6 1.33 65.05 86.52 108.42 7 0.69 0.996 523.65 521.37 762.8 KK0.90.95 （5）NO.5变电所 锅炉1 2 房 2*水泵300 28 0.75 1.75 0.8 0.8 0.75 0.75 225 49 48

168.75 36.75 281.25 61.25 洛阳理工学院毕业设计（论文）

房 仓库3 （1、2） 污水4 提升站 5 小计 430.12 0.785 0.786 309.54 243.225 394.56 KK0.90.95 88.12 0.3 0.65 1.17 26.44 30.93 40.68 14 0.65 0.8 0.75 9.1 6.825 11.38 各车间10KV高压负荷 车间或用序电单号 位名称 电弧1 炉 工频2 炉 空压3 4 机 小计 3600 2250 2300 21250 设备容量 计算负荷 P30 Q30 S30说明 Kd costan kW kVar kVA kW 0.9 0.87 0.57 2250 1282.5 2586.2 0.8 0.9 0.48 480 230.4 533.3 0.85 0.85 0.87 0.62 0.56 425 3155 263.5 1776.4 500 3619.5

3.10kV侧一次设备的选择校验表

10kV侧一次设备的选择校验表

选择校验项目 装置地点参数 数据 电压 电流 断流能力 动稳定度 3ish 热稳定度 UN 10 I30 49

Ik3 3.61kA I2tima 33.935kA 3.612×1.6=20.85 洛阳理工学院毕业设计（论文）

选择 额定参数 一 次 设 备 型 号 规 格 高压断路器 UN 10kV IN 1250A Ioc 25kA imax 63kA It2t 2500 LN210 高压熔断器 RN11020 电流互感器 10kV 200A 25kA LAJ10(4005) 电压互感器 10kV 400/5A 76.356 900 JDJ10,JDZJ10

10kV 50

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外文资料翻译

Five-year development of China's power industry

achievements

\"National Congress\correct leadership of the State Council, adhere to the guidance of scientific concept of development, and actively respond to the rapid growth of electricity demand challenges, seize the historical opportunity for development to accelerate the pace of structural adjustment and deepen the reform of electricity conscientiously fulfill their social responsibilities and promote the building of a harmonious society, the pace of development significantly accelerated the development of improved quality. Services to the party and the overall situation of the government work, economic and social development services, services of electricity customers the ability to further enhance and protect the economic and social development and people's living standards rising demand for electricity has made remarkable achievements, achieved a historic leap .

Fast and good development for economic growth and social progress to provide a solid security

● with less than three years on the reverse of the power supply tension; ● to ensure the safe and reliable power supply, there were no serious accidents and major power grid equipment accidents;

● Power installed a 400 million kilowatts, 500 million kilowatts, 600 million kilowatts a landmark three major leaps and bounds;

● continue to strengthen the power grid to improve the power system peak load record highs;

● national urban and rural residents continued to increase electricity consumption, showing a new trend.

1. Power supply and demand situation has been effectively reversed, the basic realization of the supply-demand balance. \"National Congress\China's economy has

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entered a new round of growth cycle. Associated with this, the rapid growth of the national electricity demand, electricity supply shortages re-emerged in 2003 in 2004, gradually developed into a nationwide, continuous power shortage situation. Among them, 2003, a total of 23 provincial power grids implemented; 2004, a total of 26 provincial power grids implemented. Since the new century to face the most serious shortage of power supply and demand in the new situation, the CPC Central Committee and State Council attached great importance to increased macro-control efforts; power enterprises has accelerated the pace of power construction, increase cross-provincial electricity trade, the demand for active side management measures, with less than three years to reverse the country's electricity supply tensions.

In 2004, National City customers as a result of power blackouts caused the average time for 9 hours and 25 minutes; in 2005 dropped to 6 hours and 55 minutes; to continue in 2006 reduced to 18 minutes; first half of this year, only 6 minutes. This shows that the tension in the national electricity supply has been effectively alleviated.

2. Safe and stable operation of power has improved continuously. Over the past five years, the National record high power load. In order to ensure electrical safety of sustained and stable production, the electricity system in the building and equipment to strengthen management, improve the network of factory co-ordination mechanisms, the development of contingency plans and regular safety drills, etc. have done a great deal of solid work to further solidify the power of the safety management basis. There were no major national electricity production more than personal injury and death, there were no serious incidents grid, there were no major equipment accidents, the general power grid power production safety accidents and equipment significantly reduce accidents. From 2004 to 2006, the national power grid from accidents dropped from 196 to 48, the equipment from accidents dropped from 551 to 238 since a timely manner to avoid the possible large-scale, long-term power outage.

3. Power construction by leaps and bounds, \"National Congress\" has realized the power capacity of 400 million kilowatts, 500 million kilowatts, 600 million kilowatts a landmark three major leaps and bounds. Installed a four-year average annual growth rate of 15%, since the reform and opening than the average annual growth rate of 6.41

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percent high. Since 2002 in particular, to increase the power capacity of close to the sum of the previous 52 years, this is the speed of China, the pace of the world. The end of 2006, the national power generation installed capacity reached 624 million kilowatts installed capacity and power output for 12 consecutive years has ranked second in the world. The end of 2007, national power installed capacity will reach 700 million kilowatts.

Five years, the rapid growth of installed capacity of hydropower smooth, with an average annual increase of 11 million ~ 13 million kilowatts about. The end of 2006, installed hydropower capacity reached 130 million kilowatts, ranking first in the world; thermal power reached 484 million kilowatts of electricity supply more obvious role in protection; the development of wind power into the high growth period, as of 2006 the end of the formal and the national transport network for wind power equipment capacity of 2,072,500 kilowatts, representing 420 percent growth in 2002, an average annual increase of 50%, especially in the year 2006, installed capacity of wind power production is equivalent to the sum of the past history ; biomass power generation to start, as at the end of 2006, the National has built a total of 80,000 kilowatts national demonstration projects generating units straw to fill the gaps in China's power generation straw.

4. Power continued to strengthen and improve the power grid is continuously increasing, regional, provincial power grids have been the main network to achieve further development. Over the past five years, China's power grid, and more than 220 kV line length of more than 100,000 km, which is equivalent to the founding of new China since the sum of the previous 45 years. The end of 2006, 220 kV and above transmission line length increased to 28.64 million meters, the average annual growth rate of 10.99%; transformer capacity increased to 964.05 million kVA, with an average annual growth of 16.29%. Most parts of the country have formed a 500 (330) kV main grid-based grids, the north-west to Lanzhou Guanting East 750 kilovolt power transmission project in operation, shows that China has the highest voltage power transmission to a new level . Shape the pattern of national network, optimize the allocation of resources to promote play an important role. Expanding the scale of

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electricity, as at the end of 2006, the three-channel transmission from west to east to form a total of 34 million kilowatts of transmission capacity.

Peak load of the grid reaching new heights. Following the East China Power Grid has become the first country, the world's second breakthrough in a load of 100 million kilowatts of regional power grids, the North China Power Grid has also been a breakthrough load 100 million kilowatts. Guangdong, Jiangsu, Shandong provinces EC peak load transfer 30 million kilowatts a breakthrough; Shanghai became the first EC breakthrough tune peak load of 20 million kilowatts and municipalities; Beijing's unification peak load transfer has been more than 12 million kilowatts; Suzhou EC calls and Shenzhen to become electric load of more than 10 million kilowatts cities.

Development Outlook

● to adapt national economic development, advance the development of a moderate;

● restructuring and grasp the opportunity to achieve sustainable development;

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中国电力行业五年发展成就辉煌

\"十六大\"以来，电力行业在党中央、国务院正确领导下，坚持以科学发展观为指导，积极应对电力需求快速增长的挑战，抢抓发展历史机遇，加快结构调整步伐，深化电力体制改革，认真履行社会责任，推进和谐社会建设，发展速度明显加快，发展质量明显提高。服务党和政府工作的大局、服务经济和社会发展、服务电力客户的能力进一步增强，保障了经济社会发展和人民生活水平不断提高对电力的需求，取得了举世瞩目的成就，实现了历史性跨越。 又好又快发展为经济增长和社会进步提供坚实保障 ●用不到三年的时间就扭转了电力供应紧张局面；

●保证了安全可靠供电，没有发生特大电网事故和特大设备事故；

●电力装机实现了4亿千瓦、5亿千瓦、6亿千瓦三次大的标志性跨越； ●电网不断强化完善，各电网最高用电负荷屡创新高； ●全国城乡居民生活用电量不断提高，呈现出新的态势。

1．电力供需形势得到有效扭转，基本实现了供需平衡。\"十六大\"以来，我国经济进入新一轮增长周期。与此相伴，全国电力需求增长迅猛，电力供应短缺状况再度出现，2003年、2004年逐渐发展成全国性、持续性缺电局面。其中，2003年，全国先后共有23个省级电网实施了拉闸限电；2004年，全国先后共有26个省级电网实施了拉闸限电。面对进入新世纪以来最为严重的电力供需紧张的新情况，党中央、国务院高度重视，加大了宏观调控力度；电力企业加快了电力建设步伐，加大跨区跨省电力交易，积极采取需求侧管理措施，用不到三年的时间就扭转了全国电力供应紧张局面。

2004年，全国城市用户由于缺电原因造成的停电时间平均达到9小时25分钟；2005年下降为6小时55分钟；2006年继续降为18分钟；今年上半年，只有6分钟。这表明全国性供电紧张形势得到了有效缓解。

2．电力安全稳定运行水平不断提高。五年来，全国电力负荷屡创新高。为保证电力安全生产的持续稳定，各电力企业在加强系统建设和设备管理、完善网厂协调机制、制定安全应急预案和定期演练等方面做了大量扎实的工作，进一步夯实了电力安全生产管理的基础。全国没有发生重大以上电力生产人身伤亡事故，没有发生特大电网事故，没有发生特大设备事故，电力安全生产一般电网事故和

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设备事故大幅度减少。2004～2006年，全国电网事故由196起下降为48起，设备事故由551起下降为238起，及时避免了可能出现的大面积、长期停电事故。

3．电源建设取得跨越式发展\"十六大\"以来，电力装机实现了4亿千瓦、5亿千瓦、6亿千瓦三次大的标志性跨越。四年年均装机增长15%，比改革开放以来年均增长率高6．41个百分点。特别是2002年以来，增加电力装机接近于前52年的总和，这是中国的速度，也是世界的速度。到2006年年底，全国发电装机容量达到6．24亿千瓦，装机容量和发电量已经连续12年位列世界第二位。到2007年年底，全国电力装机容量将达到7亿千瓦。

五年中，水电装机容量平稳快速增长，年均增加1100万～1300万千瓦左右。到2006年年底，水电装机容量达到1．30亿千瓦，居世界首位；火电达到4．84亿千瓦，对电力供应的保障作用更加明显；风电发展步入高速增长期，截至2006年年底，全国正式并网投运的风电设备容量207．25万千瓦，比2002年增长420%，年均增长50%，特别是2006年一年投产风电装机容量相当于以往历史的总和；生物质发电开始起步，截至2006年年底，全国已建成共8万千瓦国家级秸秆发电示范项目机组，填补了我国秸秆发电的空白。

4．电网不断强化和完善电网规模不断扩大，区域、省电网主网架得到较大发展。五年来，我国电网220千伏及以上线路长度增加10万多千米，相当于新中国成立以来前45年的总和。到2006年年底，220千伏及以上输电线路长度增长到28．64万千米，年均增长10．99%；变电容量增长到96405万千伏安，年均增长16．29%。全国大部分地区已经形成了500（330）千伏为主的电网主网架，西北地区官厅至兰州东的750千伏输变电工程投产，标志着我国输变电最高电压等级提高到了新的水平。全国联网格局初步形成，对促进资源优化配置起到了重要作用。西电东送规模不断扩大，截至2006年年底，西电东送三大通道累计形成3400万千瓦的输送能力。

各电网最高用电负荷屡创新高。继华东电网已经成为全国第一个、世界第二个用电负荷突破1亿千瓦的区域电网后，华北电网用电负荷也已经突破1亿千瓦。广东、江苏、山东三省统调最高用电负荷突破3000万千瓦；上海成为第一个统调最高用电负荷突破2000万千瓦的直辖市；北京的统调最高用电负荷也已经超过1200万千瓦；苏州和深圳成为统调用电负荷超过1000万千瓦的地级城市。

发展展望

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●与国民经济发展相适应，适度超前发展； ●把握机遇进行结构调整，实现可持续发展； ●协调有序共赢，实现和谐发展。

1．供需仍将继续保持旺盛态势，电力需要适度超前发展

\"十一五\"期间，我国国民经济继续持续较快发展，电力需求仍将继续保持稳定增长的态势，电力工业将迎来更为广阔的发展空间。预计到今年年底，我国全社会用电量将达到32000亿千瓦时，比2002年全社会用电量翻了一番；2007年的电力消费总量，相当于新中国成立以来前30多年的总和。

2007～2010年，全社会用电量的年均增速在10%左右。到2010年，发电装机容量预计将达到9亿千瓦左右，电力供应能力将进一步增强，全国电力供需形势基本平衡；到2020年，全社会用电量超过6万亿千瓦时，在目前基础上翻一番。

目前，我国人均用电水平仍然较低，适度超前发展依然是首要任务。2006年，我国人均用电量约2149千瓦时，大致相当于美国的1／7，日本的1／4，韩国的1／3；人均生活用电量仅为246千瓦时，大致相当于美国的1／20，日本的1／10。电力工业经过五年不懈努力取得的相对缓和的平衡仍然是低水平的、脆弱的和暂时的，还应考虑到电力结构、备用容量和电力建设周期等特征，在供需相对缓和的情况下，发展仍然是我国电力工业的首要任务，每年都要保持一定的规模、速度和投资，避免电力发展的大起大落，使电力适当超前发展，真正发挥好先行官作用。

2．正确把握良好机遇，大力推进结构调整

从2005年年底开始，持续几年的电力供需紧张形势得到有效缓解。电力企业要抓住当前这一难得的历史机遇，优化发展火电，有序开发水电，积极发展核电，加快新能源和可再生能源发电，加快各级输电网架建设，加强城市电网和农村电网建设，实现电源与电网、输电与配电的协调同步发展。

节能减排将是电力工业发展的永恒主题。在循环经济模式下，通过发展清洁生产，在节能、节油、节电、节水、节地、降低排放、保护生态和综合利用等方面采取措施，实现资源节约型、环境友好型的电力工业。 3．全面构建和谐电力

全面构建和谐电力是电力行业生产经营紧密相联的客观要求，是保障电力优质服务的共同责任，也是新形势下电力企业自身面临的迫切任务。在经济发展与

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电力增长、电力发展与环境资源协调、电源与电网规划和建设、网厂安全稳定运行、建立健全公平竞争的电力市场体系、经济效益与社会效益、行业自律、煤炭及运输协调等方面全面构建和谐电力，是和谐社会建设的重要组成部分。

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