【正文】 最熱月平均溫度為 20176。 ⑤ 主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率 第一節(jié) 供電電壓的選擇 選擇工廠供電電壓時(shí)主要考慮以下幾個(gè)因素：供電電壓等級(jí)、工廠用電 設(shè)備的容量、電壓和供電距離。 ③ 平均負(fù)荷為用電設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能除以該段時(shí)間所得出的值 [2]。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其用功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù) pK? 和 qK? [3]。 第三節(jié) 功率補(bǔ)償 一、 意義 工廠有著大量的設(shè)備，這些設(shè)備中有些是屬于電感參數(shù)的負(fù)載，會(huì)降低功率因數(shù)。另外進(jìn)行了無(wú)功功率補(bǔ)償之后，主變壓器可以選取容量小的， 這既可以減少變電所的初投資，又可降低工廠的電費(fèi)付出。 二、 電容補(bǔ)償 補(bǔ)償前的配電所功率因數(shù) 考慮同時(shí)系數(shù)（ pK? =, qK? ＝ ）之后，有功功率和無(wú)功功率分別為： P30＝ 2349kW Q30＝ var 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 視在計(jì)算負(fù)荷為： S30＝ 下面介紹常用的三種補(bǔ)償裝置，如表 所示 表 三種補(bǔ)償裝置的比較 補(bǔ)償裝置名稱 工作原理 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 同步調(diào)相機(jī) 和同步電動(dòng)機(jī)在空載運(yùn)行條件下過(guò)勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行的情況一樣，將會(huì)提高系統(tǒng)的電壓 [4]。電容器發(fā)出無(wú)功功率，電抗器吸收無(wú)功功率，要調(diào)節(jié)無(wú)功功率的大小和方向，可用電抗器和電容器進(jìn)行調(diào)節(jié) [4]。由此得出電容器的個(gè)數(shù)： 241002400 ??? //qQn cc 第四節(jié) 本章小結(jié) 本章主要介紹了負(fù)荷計(jì)算是如何定義，負(fù)荷計(jì)算是怎么樣進(jìn)行演算的，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的方法，對(duì)本工廠的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行應(yīng)有的計(jì)算，并用表格的形式繪制出來(lái)。 ③ 盡可能接近電源側(cè)，尤其是總降壓變電所和高壓配電所。如果處理不當(dāng)，會(huì)降低工廠的生產(chǎn)效率，甚至帶來(lái)巨大的危害。 ④ 盡量避免土地浪費(fèi)，減少用于建筑的費(fèi)用，提高工廠的效益 ⑤ 能夠滿足工廠發(fā)展對(duì)電能的需求，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。 ③ 靈活性 接線方式具有操作簡(jiǎn)單，檢修方便。下面采用表格的形式進(jìn)行對(duì)比，如表 所示 表 單母線和單母線分段 根據(jù) 本廠 的 實(shí)際情況 ， 采用單母線分段，其接線方式如圖 。而電纜線是當(dāng)作備用電源，取自附近單位的聯(lián)絡(luò)線，以防萬(wàn)一。 短路的危害 在發(fā)生 短路后，產(chǎn)生很大的短路電流會(huì)出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，電流過(guò)大超過(guò)設(shè)備承受的最大電流會(huì)使設(shè)備損壞，甚至發(fā)生火災(zāi) ， 另外短路會(huì)使系統(tǒng)的出現(xiàn)不穩(wěn)定的因素。 三、 短路電流計(jì)算 計(jì)算公式 標(biāo)幺制法：先選定基準(zhǔn)容量 dS 和基準(zhǔn)電壓 dU 。 表 每相線路中以 km 為單位的電抗平均值 （ Ω/km） 線路結(jié)構(gòu) 線 路 電 壓 35kV 及以上 6～ 10kV 220/380V 架空線路 電纜線路 求出各主要元件的電抗標(biāo)幺值以后，利用其等效電路圖求出其總電抗標(biāo)幺值*X? 。 IIsh ? (39) 發(fā)生三相短路時(shí)的容量 *)3( ??XSS dk (310) 短路電流和短路容量計(jì)算 (1)、確定基準(zhǔn)值 取基準(zhǔn)容量 dS =100MV 376)3( 1)3()3( ??? ?? ..i sh 2416376552)3( ??? ..I sh 629376511)3( ??? ④ 三相短路容量 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 AMV.. AMVX SS kΣk d ????? ? ?? 8711 586 3010 0)1()3( 1 表 短路計(jì)算表 短路 計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MV 按工作電流 選擇 一般電器額定電流 NeI 應(yīng)不低于所在電路的計(jì)算電流 30I 。 電流互感器大多給出熱穩(wěn)定倍數(shù) INtt /IIK ? 和熱穩(wěn)定時(shí)間 t，其熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 im aNt tItIK 2)3(21 )( ?? (314) 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 表 一次設(shè)備選擇校驗(yàn)的項(xiàng)目及滿足的條件 序號(hào) 設(shè)備名稱 電壓 （ kV） 電流 （ A） 斷流能力 （ kA 或MV 表 10kV 側(cè)電氣設(shè)備 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 額定電 壓 額定電 流 額定開(kāi)斷 電流 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地 點(diǎn)條件 參數(shù) UN/kV I30/A Ik/kA Ish/kA tI??2 數(shù)據(jù) 10 高壓隔離開(kāi)關(guān)10T/400GN8 ? 10 400 _ 40 9805142 ?? 高壓斷路器SN1010/630 10 630 16 40 1024416 2 ?? 電壓互感器 JDZ10 10 電流互感器 LQJ10 10 400/5 160? 2 ? = (75? )2 ? 1 =900 高壓熔斷器 RN210 10 50 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 避雷器 FS410 10 根據(jù)上表校驗(yàn)， 10kV 所選設(shè)備均滿足要求。 二、 10kV 架空線的選擇 ① 在本次設(shè)計(jì)中， 配電所 的電壓為 10kV， 所需線路的距離較短 ， 根據(jù)實(shí)際情況 選擇導(dǎo)線截面 考慮發(fā)熱條件 。 ② 線路的電壓損耗為（ 2800 ? ， 3700 ? ,線路長(zhǎng) 1km） ) Ω.(k.) Ω.(kWΔU 151 7 210 3301v a r53 2 2 328012 3 4 9 ??????? 線路的電壓損耗百分值為 %ΔU%.V U% al 57211 0 0 0 0 15172100 ????? 因此所選 LJ120 型鋁絞線滿足電壓損耗要求。 故經(jīng)濟(jì)截面 2230 187/731 69150 . .jIA ecec ??? 選標(biāo)準(zhǔn)截面 95 mm2，即選用 YJV95 型交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。 A—導(dǎo)體的截面 。 kima ?? ocopk ttt ?? (317) 式中 kt 為實(shí)際短路時(shí)間， opt 為短路保護(hù)裝置實(shí)際動(dòng)作時(shí)間， oct 為斷路器的斷路時(shí)間，對(duì)一般油斷路器取 。 根據(jù) 10kV 母線處 的電 流電壓 等初 選母線 型號(hào) 為 LMY － 3(404) 1aI =480A≥30I = 符合要求。m 母線的截面系數(shù)為 W=b2h/6=105m3 故母線在三相短路時(shí)所受到的計(jì)算應(yīng)力為 c? =M/W= 選擇經(jīng)濟(jì)截面 A..U PI N 6915 090103 23 49c o s3 3030 ????? ? 通過(guò)資料可知在一年之中，本廠有功負(fù)荷最長(zhǎng)的利用時(shí)間為 5000 小時(shí)，所以通過(guò)查表可以得： 經(jīng)濟(jì)電流密度 2/731 ? 。 線路的相與相。 校驗(yàn)發(fā)熱條件 查表得 YJV95 允許載流量（取本地區(qū)土壤中最熱月平均溫度 200C）1aI =266A 30I =,因此滿足發(fā)熱條件。 五、 配電所出線的選擇 選擇材料 在選擇采用哪一種材料來(lái)作為電纜纜芯，考慮節(jié)約資源，采用鋁芯電纜。 (2)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 該 10kv 母線處的 kAish )3( ? 假設(shè)母線水平平放，檔距為 900mm，檔數(shù)大重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 于 2， 相鄰兩相母線的軸線距離為 160mm。m）， W 為母線的截面系數(shù) 當(dāng)母線檔數(shù)為 1～ 2， 8/)3( lFM? (319) 當(dāng)母線檔數(shù)多于 2 時(shí) ， 10/)3( lFM ? ； 272)3()3( /10/3 ANaliF sh ???? (320) 式子 (319)， (320)中的 l 為母線的檔距 當(dāng)母線水平放置時(shí) ， 6/2hbW? (321) 式中 b 為母線截面寬度， h 為母線截面高度。 )3(?I —三相短路沖擊電流 。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 四、 10kV母線的選擇 選擇母線時(shí)需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定 ca ???1 (315) 熱穩(wěn)定 CtIAA i ma/m i n ??? (316) al? —母 線所能承受的最大硬力，材質(zhì)是硬銅的為 140MPa,材質(zhì)是硬鋁為70MPa。經(jīng)查閱資料進(jìn)行比較，本廠選用聚乙烯絕緣電纜（交聯(lián)型）來(lái)作為 10kV 電纜的材料。 A..U PIN6915 090103 23 49c o s3 3030 ????? ? 根據(jù)工廠具體實(shí)際情況，最熱月平均最高溫度為 35C? 。 電壓損耗條件 當(dāng)線路中的電流是最大容量設(shè)備產(chǎn)生的時(shí)候，導(dǎo)線和電纜上損失的電壓，應(yīng)重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 限制在允許的損失電壓范圍之內(nèi)。39。 短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件 [9] ① 斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流的峰值 maxi 應(yīng)不小于可能的最大的短路沖擊電流 shi ，或其動(dòng)穩(wěn)定電流有效值 maxI 應(yīng)不小于可能的最大的短路沖擊電流 )3(shI 即 shii ?max ； )3(max shII ? (311) ② 電流互感器大多數(shù)給出動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) INes I/iK 2m ax? 其 動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 )3(12 shNes iIK ?? (312) 式中， NI1 為電流互感器的額定一次電流。I )3(?I )3(39。 圖 短路等效 電路圖 (3)、短路電路中 k1 點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值、每一相的電流、容量 ① 總電抗標(biāo)幺值 8 6 303 6 3050*2*1* )1( ...XXX kΣ ?????? ② 三相短路電流周期分量有效值 kA.. II kΣ dk 37686 30505)1()3( 1 ??? ? ?? ③ 其他三相短路電流 k39。 kIII ?? (38) 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 求出發(fā)生三相短路時(shí)的沖擊電流，第一個(gè)周期內(nèi)整個(gè)短路電流的有效值 39。A。 二、 短路電流計(jì)算的目的及計(jì)算方法 短路電流計(jì)算在于選用合適的電氣設(shè)備，同時(shí)便于校驗(yàn)設(shè)備，以及對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算。短路屬于常見(jiàn)的故障，短路是指本 應(yīng)該有 差異的導(dǎo)電部分經(jīng)低阻相接不存在電位差。一條是架空線，另一條是電纜線。 二、 電氣主接線的設(shè)計(jì) 關(guān)于電氣主接線主要有單母線分段和單母線兩種 [6]。 對(duì)主接線的基本要求 ① 安全性 能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，保障人身安全和設(shè)備安全 [5]。 ② 配電所的布置能使工廠的設(shè)備有效的運(yùn)行，擴(kuò)大工廠的生產(chǎn)能力。 ⑤ 如果配電所所在地區(qū)天氣較熱或可能發(fā)生地震，要做好預(yù)防措施。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 總配電 所設(shè)計(jì) 第一節(jié) 配電所的位置及型式