【正文】 統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如表 11 所示。（ 3）該廠的總平均功率xxx 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 3 因數(shù)值應(yīng)在 以上。 鍋爐房供生產(chǎn)用高壓蒸汽，停電會(huì)使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)。 工廠平面圖 xxxxxxxxxx本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 4 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算概述 計(jì)算負(fù)荷指通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。但是，負(fù)荷情況復(fù)雜，影響計(jì)算負(fù)荷的因素很多，雖然各類負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律可循，但仍難準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷的大小。 現(xiàn)在國際上普遍采用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷，二項(xiàng)式法在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少且各臺(tái)設(shè)備容量差別大的分支干線計(jì)算負(fù)荷時(shí)比較合理 [4]。 A) ?cos3030 PS ? (23) 式中， ?cos 為用電設(shè)備的平均功率因素。 對車間干線，取 ~??PK ~ ??K 對低壓母線，分兩種情況： 1） 由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)，取 ~?? PK ~ ??K 2)由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)，取 ~?? PK ~ ??K 總的有功計(jì)算負(fù)荷為 ??? iP PKP .3030 (25) 總的無功計(jì)算負(fù)荷為 ??? iq QKQ .3030 (26) 以上兩式中的 ? 和 ? 分別為各組用電設(shè)備的有功和無功計(jì)算負(fù)荷之和。高壓配電線路的計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，加上變壓器功率損耗△ PT 和高壓配電線xxxxxxxxxx本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 7 路的功率損耗△ PWL，??如此逐級(jí)計(jì)算即可求得供電 系統(tǒng)所有元件的計(jì)算負(fù)荷。 在表 21 中可計(jì)算得知 380V側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷為 AkVS ?? 420630 則車間變電所有功損耗： kWSP T 2 0 30 ????? 車間變電所無功損耗： v a 2 0 30 kSQ T ????? 取 ??PK， q ??K，由表 21 可 計(jì) 算 得 知 ，kWP i )(.30 ??? ， v a r)(.30 kQ i ??? 。同步調(diào)相機(jī)是電力系統(tǒng)中最早使用補(bǔ)償裝置的典型代表，并聯(lián)電容器是應(yīng)用最廣泛的無功補(bǔ)償裝置 。在 10kV 側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償后，可使得 10kV 側(cè)的總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，使得總降壓變電所主變壓器的容量減小，不僅可以減小變電所的初投資，同時(shí)也可以減小工廠的電費(fèi)開支。 )2(30 主變壓器的功率損耗為 kWSPT 39。 )1(30 kkkQ ???? AkVAkVS ????? 2239。 ??? SP? 這一功率因數(shù)滿足要求。 。 在選擇負(fù) 荷中心的確定方法時(shí)，本設(shè)計(jì)選擇利用功率矩法確定負(fù)荷中心。 圖 工廠車間坐標(biāo)圖 將以上數(shù)據(jù)帶入公式 31 和 32可得 iiiPxPPPP xPxPxPx ????????? ??????? )(321332211 2880222163609 ???? ????????? ? ? 99412?? iiiPyPPPP yPyPyPy ????????? ??????? )(321332211 2880222163609 ???? ????????? ? ? ?? xxxxxxxxxx本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 變電所參數(shù)的確定 12 所以全廠的負(fù)荷中心為 xP( , )y =(， )。因此，將總降壓變電所 位置設(shè)于成品試驗(yàn)站的東南側(cè)。在負(fù)荷較大時(shí) ，應(yīng)該采用附設(shè)式或半露天式變電所。同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)中采用獨(dú)立式變電所 [6]。 3） 集中負(fù)荷較大，例如大于 1250kV又由于該廠距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需廠房自備。 總降壓變電所主變壓器容量的選擇 在 中已經(jīng)知 道，主變壓器的臺(tái)數(shù)選擇為兩臺(tái)，而選擇變電所裝有兩臺(tái)主變壓器的容量時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量 SN 這里的容量是在一定溫度（ 20℃）下的持續(xù)最大輸出容量。 總降壓變電所主變壓器的選擇 主變壓器的型式可分為一下幾類： 1） 油浸式， 一般正常的變電所。 5） 有載調(diào)壓室，用于電力系統(tǒng)供電電壓偏低或電壓波動(dòng)嚴(yán)重且用電設(shè)備對電壓質(zhì)量又要求較高的場所。 Yd11 的聯(lián)結(jié)組別主要適用于 35kV配電系統(tǒng) 。主接線應(yīng)力求簡單、操作方便、設(shè)備少并便于維修，節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求，同時(shí)主接線方案還應(yīng)滿足安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的基本要求。這種接線方式適用于電源線路較短而變電所晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大、宜于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也相應(yīng)大大增加，從而大大增加了初投資，該主接線方式很少應(yīng)用于工廠變電所中 [2]。 短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡，求出其總的電抗標(biāo)幺值。 基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通常取 AMVSd ??100 基準(zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，即取 cd UU? 。（ MVASk 600)3( m ax. ? ） （ 1）確定基準(zhǔn)值 取 kVUkVUAMVS ccd ,37,1 0 0 21 ???? 而 kAkVAMVUSIcdd 11?? ??? kAkVAMVUSI cdd 22 ?? ??? （ 2） 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值 0 01 0 01 ????? AMV AMVX 2）架空線路電抗標(biāo)幺值 xxx 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 短路電流的計(jì)算 18 通過查表可得， kmX / ?? ，因此 )37(1 0 )/( 2*2 ?????? kV AMVkmkmX 3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 通過查表可知 7%?kU ，因此 5 0 0 01 0 0 1 0 07*4*3 ??? ???? AkV AMVXX 短路等效電路如圖 所示。39。I )3(?I )3(shi )3(shI 最大運(yùn)行方式 k1 k2 100 最小運(yùn)行方式 k1 k2 xxxx 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 總降壓變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 20 6 總降壓變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件與項(xiàng)目 為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，則須按下列條件選擇與校驗(yàn)： 1） 按正常工作條件，包括電壓、 電流、頻率、開關(guān)電流等。 按正常工作條件選擇 設(shè)備的額定電壓 eNU. 不能小于所在線路的額定電壓 NU ，即 NeN UU ?. （ 61） 設(shè)備的額定電流 eNI. 不能小于所在線路的計(jì)算電流 30I ，即 30. II eN ? （ 62） 設(shè)備的額定開斷電流 ocI 或斷流容量 ocS 不能小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值 kI 或短路容量 kS ,即 koc II ? （ 63） 或 koc SS ? （ 64） 按短路條件校驗(yàn) 短路條件校驗(yàn)，就是校驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。當(dāng) stk 1? 時(shí)，取 kima tt ? 。 35kV 側(cè)一次設(shè)備選擇與校驗(yàn) （ 1） 斷路器的選擇與校驗(yàn) 高壓斷路器有高壓少油斷路器、高壓真空斷路器和高壓六氟化硫斷路器，本次設(shè)計(jì)采用真空斷路器，因?yàn)樵摂嗦菲骶哂畜w積小、動(dòng)作快、壽命長、安全可靠和便于維修等優(yōu)點(diǎn)。 其他一次設(shè)備選擇校驗(yàn)同理可得。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 2)3(m i n 50 0 mmCtIA im a ???? ? 該母線的截面為 250 min2 Amm ? ，因此滿足熱穩(wěn)定條件。在本次設(shè)計(jì)中，鍋爐房的供電要求較高，由于該工廠有備用電源，因此在選擇進(jìn)線時(shí)采用架空線，出線至母線時(shí)采用架空線的方式，備用電源線路也采用架空線路的方式，母線至車間變電所采用電纜的方式。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)電流密度， 35kV 及以上的線路及 35kV 以下的長距離、大電流線路例如較長的電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等線路，其導(dǎo)線和電纜截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小。 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面 三相系統(tǒng)相線截面的選擇 導(dǎo)線的正常發(fā)熱溫度一般不得超過額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度。01?? ??? ??? aaK （ 72） 式中， 1a? 為導(dǎo)線額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度， 0? 為導(dǎo)線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度， 39。 按上式計(jì)算出 ecA 后，應(yīng)選擇最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面（可取較小的標(biāo)準(zhǔn)截面），然后校驗(yàn)其他條件。 如果用負(fù)荷功率 p、 q來計(jì)算，則電壓損耗的計(jì)算公式為 NUqXpRU ? ??? )( （ 78） 式中， p 為有功功率， q 為無功功率， R 為線路阻抗， X為線路電抗， NU 為線路的額定電壓。 由式 77可計(jì)算出導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面 ecA 為 xxxx 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn) 26 230 mmjIAecec ??? 因此初選截面為 70 2mm 的 LJ 型鋁絞線導(dǎo)線為 35kV 側(cè)的進(jìn)線。 2） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附錄表 14得 35kV 架空鋁絞線的最小截面 22m in 7035 mmAmmA ??? ，因次所選的導(dǎo)線滿足要求。 變電所出線的選擇 10kV 側(cè)出線采用的是架空線的方式，選擇、校驗(yàn)方法同 中 35kV 進(jìn)線的選擇與校驗(yàn)，只是該線路比較短，則不需要進(jìn)行電壓損耗的校驗(yàn)。 車間饋線的選擇 1)母線至電機(jī)修造車間變電所電纜線的選擇 電機(jī)修造車間變電所 10kV 側(cè)計(jì)算電流為 AUSIN 7683 3030 ???? 根據(jù)發(fā)。 備用電源線的選擇 備用電源線是架空線的方式，選擇、校驗(yàn)方法同 中 35kV 進(jìn)線的選擇與校驗(yàn)。查附錄表 6可知， LJ70的每相阻抗為 ???? kmr ，查表 31 可知單位長度電抗為 ???? kmx ，因此總的阻抗、電抗為 ??????? ??????? 電壓損耗由式 77可計(jì)算 VkVkkWUqXpRUN 8 037 a 7 0 9 6 9)(?????????? ? 線路的電壓損耗百分值為 %5% 7 0 0 0 %100% ???????? NU UU 因此所選 LJ70 型鋁絞線滿足電壓損耗要求。由于導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同，因此溫度校正系數(shù)由式 72 可知 32500139。 查負(fù)荷計(jì)算表可知， 35kV 側(cè)的計(jì)算電流為 AI ? 。一般線路允許的電壓損耗為 5%（對線路額定電壓）。 在選擇時(shí)需要注意其環(huán)境溫度， 環(huán)境溫度選擇為當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁兀谑覂?nèi)時(shí)為最熱月平均氣溫加 5℃。如果導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同時(shí)，則導(dǎo)線的允許載流量應(yīng)乘以以下溫度校正系數(shù)。 根據(jù)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，一般 10kV 及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。 （ 2） 電壓損耗條件，電纜或?qū)Ь€在通過最大負(fù)荷電流（計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)該超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。 同理， 35KV側(cè)的母線選擇為 LMY3(80? 8)。 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流能 力 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 其他 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) UN IN I)(k3