【正文】 次回路展開圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計成果。⑧ 變電所防雷裝置設(shè)計 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波。的避雷器的規(guī)格型號，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗以及沖擊接地電阻計算。 ⑨ 工廠變電所變、配電裝置總體布置設(shè)計綜合前述設(shè)計計算結(jié)果，參照國家有關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的變、配電裝置的總體布置和施工設(shè)計。44第二章 負(fù)荷計算和功率補(bǔ)償 計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過一個等效負(fù)荷時，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實際的變動負(fù)荷時產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計算負(fù)荷。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負(fù)荷的確定是否合理，將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1—2秒左右的最大負(fù)荷電流。它是由于電動機(jī)啟動，電壓波動等原因引起的，它與計算電流不同，計算電流是指半小時最大電流，尖峰電流比計算電流大的多，一般取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗瞬動元件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時間內(nèi)消耗的功率的平均值。 常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷，有時也計算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷和電能消耗量。 負(fù)荷計算的方法有估算法、需要系數(shù)法、單相負(fù)荷計算及二項式法等幾種。 本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有： 有功功率： ()無功功率: ()視在功率: ()計算電流: () 第三章 變壓器容量和數(shù)量的選擇變壓器臺數(shù)確定原則：① 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求。在一二級負(fù)荷的變電所中，選擇兩臺主變壓器，當(dāng)在技術(shù)，經(jīng)濟(jì)上比較合理時，也可以多于兩臺。② 對季節(jié)性負(fù)荷變化較大的宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時可選擇兩臺主變壓器。③ 三級負(fù)荷一般選擇一臺主變壓器，負(fù)荷較大時，也可選擇兩臺主變。 裝單臺變壓器時，其額定容量Sn應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算負(fù)荷Sc，考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即Sn≥（）Sc ()裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量Sn應(yīng)同時滿足以下兩個條件： 1）任一臺主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時Sn=（）Sc () 2）任一臺主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時Sn≥Sc（Ⅰ+Ⅱ） ()在本設(shè)計中，工廠負(fù)荷屬于三級負(fù)荷，因此選擇單臺變壓器運(yùn)行，根據(jù)以上計算結(jié)果可得，如下：∑= 1636kW。 ∑P j = K∑= 1636kW =Sj=Pj/ cosφ=Sn=Sj==1603kVA所以，可選擇1600 kVA的變壓器一臺。%。第四章 主接線方案的選擇變電所主接線要求安全，可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)。主要有以下一些原則：①在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須安裝高壓隔離開關(guān)。②在低壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開關(guān)。③在裝設(shè)高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。④變配電所高壓母線上及架空線末端，必須裝設(shè)避雷器，裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān)，線路上避雷器前不必裝設(shè)隔離開關(guān)。⑤變電所的主接線方案，必須與其負(fù)荷類型相適應(yīng)，對于一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個電源供電，對二級負(fù)荷，應(yīng)由兩回路或者一回專用架空線路供電。⑥接于公共干線上的變配電所電源進(jìn)線首端，應(yīng)裝設(shè)帶有短路保護(hù)的開關(guān)設(shè)備。⑦對一般的生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對輔助生產(chǎn)區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。⑧變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器，當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。⑨兩路電源進(jìn)線，裝有兩臺主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時供電時，兩臺主變壓器一般分列運(yùn)行，當(dāng)只有一路電源供電，另一路電源備用時，則兩臺主變壓器并聯(lián)運(yùn)行。⑩需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或者高壓負(fù)荷開關(guān)。 對于電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10kV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。總降壓變電所的主接線是實現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線，在變電所主接線圖中將導(dǎo)線或者電纜，電力變壓器，母線，各種開關(guān)，避雷器，電容器等電氣設(shè)備連接起來，只表示相對電氣連接關(guān)系而不表示實際位置。通常以單線表示三相系統(tǒng)。主結(jié)線對變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)單電源進(jìn)線一臺變壓器時，主接線采用一次側(cè)線路變壓器組，二次側(cè)單母線不分段接線，這種主接線經(jīng)濟(jì)簡單，可靠性不高，適用于負(fù)荷不大的三級負(fù)荷情況。也可采用一次側(cè)單母線不分段，二次側(cè)單母線分段主接線，適用于三級負(fù)荷及部分二級負(fù)荷。 單電源進(jìn)線接線圖 一側(cè)，二側(cè)單母線接線圖① 一，二次側(cè)均采用單母線分段主接線該主接線由于進(jìn)線開關(guān)和母線分段開關(guān)均采用了斷路器控制，操作十分靈活，供電可靠性較高，適用于大中型企業(yè)的一，二級負(fù)荷供電。② 內(nèi)橋式主接線一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線[]，線路1WL，2WL來自兩個獨(dú)立電源，斷路器1QF，2QF分別接至變壓器1T，2T的高壓側(cè)，向變電所供電，變壓器回路僅裝設(shè)隔離開關(guān)3QF，6QF。當(dāng)線路1WL發(fā)生故障或檢修時，斷開1QF，1T由線路2WL經(jīng)橋接斷路器3QF繼續(xù)供電，同理，當(dāng)2WL發(fā)生故障或者檢修時，2T由線路1WL繼續(xù)供電。因此，這種主接線大大提高了供電的可靠性和靈活性，但當(dāng)變壓器檢修時，須進(jìn)行倒閘操作，操作較復(fù)雜且時間較長，這種接線適用于大中型企業(yè)的一，二級負(fù)荷供電。當(dāng)變壓器1T發(fā)生故障時，1QF和3QF因故障跳閘，此時，打開3QS后再合上1QF和3QF，即可恢復(fù)1WL線路的工作。這種內(nèi)橋式結(jié)線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。適用于以下條件的總降壓變電所：1) 供電線路長，線路故障幾率大；2) 負(fù)荷比較平穩(wěn)，主變壓器不需要頻繁切換操作；3) 沒有穿越功率的終端總降壓變電所。 變電所內(nèi)橋式接線圖 變電所外橋式接線圖③ 外橋式主接線一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、其特點(diǎn)是變壓器回路裝設(shè)斷路器，線路1WL，2WL僅裝線路隔離開關(guān)，任一變壓器檢修或發(fā)生故障時，如變壓器1T發(fā)生故障，斷開1QF，打開其兩端隔離開關(guān)，然后合上3QF兩側(cè)隔離開關(guān)，在合上3QF，使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并聯(lián)運(yùn)行。但當(dāng)線路檢修或發(fā)生故障時，須進(jìn)行倒閘操作，操作較復(fù)雜且時間較長，外橋式的優(yōu)點(diǎn)是對變壓器回路的操作非常方便，靈活，供電可靠性高，適用于有一，二級負(fù)荷的用戶和企業(yè)。適用于以下條件的總降壓變電所：1) 供電線路短，線路故障幾率??；2) 用戶負(fù)荷變化大，變壓器操作頻繁；3) 有穿越功率流經(jīng)的中間變電所，因為采用外橋式主接線，總降壓變電所運(yùn)行方式的變化將不影響公共電力系統(tǒng)的潮流。④ 一、。這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所。 ⑤ 一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用,主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計的礦廠供電屬于三級負(fù)荷。負(fù)荷變動較小，電源進(jìn)線較短（8km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到工廠對于一次投資的要求。固采用單電源進(jìn)線的降壓變電所主接線。10kV進(jìn)線高壓供電系統(tǒng)圖詳見附件A，低壓供電系統(tǒng)圖詳見附件B。 一二側(cè)均采用單母線分段接線圖第五章 短路電流的計算 短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計算。 進(jìn)行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點(diǎn)。短路計算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對單位制法）。本設(shè)計采用標(biāo)幺值進(jìn)行短路電流計算① 確定基準(zhǔn)值：取Sd=100MVA，Ud=Uav，兩個電壓等級的基準(zhǔn)電壓分別為Ud1= Ud2=② 元件的電抗標(biāo)幺值1) 電力系統(tǒng)（Soc=1000MVA）2) 架空線路（XO=） =X0L1Sd/Ud2=4100/（）=3) 電力變壓器（Uk％= Sn=1600kVA）= Uk％Sd/（100Sn）=100/（100）=，圖上標(biāo)出各元件的序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計算點(diǎn)。 短路電流計算等效電路圖③ K1短路時的短路電流與容量計算1) 計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 2) 計算K1點(diǎn)所在電壓級的基準(zhǔn)電流3) 計算 K1點(diǎn)短路電流各值 4) 三相短路容量 ④ K