【正文】 在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，主要 矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。在某一設(shè)備需要檢修時(shí)， 應(yīng)能方便地停運(yùn)斷 路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備， 進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電 ，并使該設(shè)備與帶電運(yùn)行部分有可靠的安全隔離， 保證檢修人員檢修時(shí)的方便和安全。因此 ,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 ,保證必要的可靠性 ,而不可片面地追求高的可靠性。 主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種 電氣主接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。 變配電 所主接線方案的選擇 變配電所的主接線 （ 一次接線 ） 是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。 因?yàn)閷W(xué)校有行政樓，教學(xué)樓，實(shí)驗(yàn)樓，圖書(shū)館這些二級(jí)負(fù)荷，且學(xué) 校計(jì)算負(fù)荷較大，根據(jù)實(shí)際情況選擇雙回路，兩臺(tái)變壓器，以便一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或安全檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。 （ 3） 集中負(fù)荷較大，例如大于 1250kVA 時(shí)。決定該變電所選在學(xué)生宿舍樓附近來(lái)修建，其型式附設(shè)式。 當(dāng)變壓器容量在 350kVA 及以下時(shí)，宜設(shè)桿上式變電臺(tái)或高臺(tái)式變電所。 負(fù)荷較大的地方，宜設(shè)附設(shè)式或半露天式變電所。 （ 10） 不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴(kuò)建。 （ 6） 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 （ 2） 進(jìn)出線方便。 6 表 12 無(wú)功補(bǔ)償后學(xué)校的計(jì)算負(fù)荷 項(xiàng)目 cos? 計(jì) 算 負(fù) 荷 30P /kW 30Q /kvar 30S /kVA 30I /A 380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 380V 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 560 380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 1316 主變壓器功率損 耗 = = 10KV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) 7 2 變 電所和 主變壓器 及主接線方案 選擇 變配電所是電力網(wǎng)的重要組成部分，承擔(dān)著電網(wǎng)電壓的變換和電能傳輸任務(wù)。 3 需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷所用公式 (1)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kW） 30 deP K P? （ 11） 式中 eP — 用電設(shè)備總的設(shè)備容量 dK 用電設(shè)備組的需要系數(shù) （ 2）無(wú)功 計(jì)算負(fù)荷 （單位為 kvar） 30 30tanQP ?? （ 12） （ 3）視在計(jì)算負(fù)荷（單位為 kVA） 3030 cosPS ?? （ 13） （ 4）計(jì)算電流（單位為 A） 3030 NSI=3U （ 14） （ 5）多組用電設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷基本公式： 同時(shí)系數(shù)： ? =～ ? =~ 本次設(shè)計(jì)取 ? = ? = 有功計(jì)算負(fù)荷 30 30P =K .pP?? （ 15） 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 30 30Q =K .qQ?? （ 16） 計(jì)算電流 3030 NSI=3U （ 17） 4 功率因數(shù) 3030cosPS?? （ 18） 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 根據(jù)學(xué)校負(fù)荷資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下所示 表 11 華夏大學(xué)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算表 名稱 類別 計(jì)算負(fù)荷 30P /kW 30Q /kvar 30S /kVA 30I /A 行政樓 照明 動(dòng)力 小計(jì) 教學(xué)樓 照明 動(dòng)力 小計(jì) 實(shí)驗(yàn)樓 照明 動(dòng)力 小計(jì) 223 圖書(shū)館 照明 動(dòng)力 小計(jì) 1 號(hào)宿舍樓（ 5 號(hào)同） 照明 動(dòng)力 小計(jì) 185 5 名稱 類別 計(jì)算負(fù)荷 30P /kW 30Q /kvar 30S /kVA 30I /A 其它 小計(jì) 202 總計(jì) 二級(jí)負(fù)荷 全部 總計(jì)算負(fù)荷（ 380V側(cè)） 二級(jí)負(fù)荷 全部 注： 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) 取 ， 無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) 取 由表知， 30P =， 30S = 再由式（ 17） ，得計(jì)算電流 30I = 30NP 1 6 0 9 .7= = 2 4 4 5 .73 U 3 0 .3 8? 由式 （ 18），得 3030P 1 2 2 2 .5 6c o s = = = 0 .7 6S 1 6 0 9 .7? 無(wú)功功率補(bǔ)償 該學(xué)校 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有 。 負(fù)荷計(jì)算的目的是為了合理的選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)電器、變壓器等元 計(jì)算負(fù)荷的確定 式法計(jì)算。本章采用需要系數(shù)法對(duì)學(xué)校的各類用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算 ，并采用并聯(lián)電容器方法對(duì)低壓進(jìn)行集中補(bǔ)償， 以提高功率因數(shù)。為未來(lái)發(fā)展提供足夠的空間：這主要表現(xiàn)在電力變壓器及一些相當(dāng)重要的配電線路上，應(yīng)力求在滿足現(xiàn)有需求的基礎(chǔ)上從大選擇，以避免一臺(tái)變壓器或一組變壓器剛服役不到幾年又因?yàn)槿萘繂?wèn)題而臺(tái)而光榮下崗的情況的發(fā)生。 經(jīng)濟(jì) —— 應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。故，作好供配電工作，對(duì)于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的意義。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動(dòng)力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)要求 根據(jù)大學(xué)校園的布局及各種建筑的分布，設(shè)計(jì)整個(gè)校園的配電系統(tǒng)，便于學(xué)校后勤部門(mén)管理，并且盡可能的優(yōu)化配電資源，降低成本。 設(shè)計(jì)中包括各種變壓器、各種繼電開(kāi)關(guān)、線路和相關(guān)部分的布線以及 應(yīng)急電源等的選擇和布置 。沒(méi)有電力，就沒(méi)有國(guó)民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化。 供配電工 作要很好的為用電部門(mén)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，必須達(dá)到以下的基本要求： 安全 —— 在電力的供應(yīng)、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 另外，在供配電工作中，還應(yīng)合理的處理局部和全局，當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系，即要照顧局部和當(dāng)前利益，又要有全局觀點(diǎn)，能照顧大局，適應(yīng)發(fā)展。 總之一句話：定位現(xiàn)實(shí)，著眼未來(lái)；以發(fā)展的眼光來(lái)設(shè)計(jì)此 課題。 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容包括設(shè)備功率計(jì)算，計(jì)算負(fù)荷，一、二級(jí)負(fù)荷和平均負(fù)荷等內(nèi)容。 凡是民用建筑中的負(fù) 荷，一般都是用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算的。而供電部門(mén)要求該學(xué)校 10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于 。它的設(shè)計(jì)（變電所位置的確定和主變壓器及主接線方案的選擇）至關(guān)重要，其中主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對(duì)各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有 決定性的關(guān)系，并將長(zhǎng)期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 （ 3） 接近電源側(cè)。 （ 7） 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相鄰。 變配電所型式的選擇 8 變電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型。 負(fù)荷較大的 及高層建筑內(nèi)，宜設(shè)在室內(nèi)變電所或組合式成套變電站。 利用學(xué)校負(fù)荷來(lái)選擇變電所位置 利用學(xué)校負(fù)荷來(lái)選 變 電所的位置。 變電所主變壓器 的選擇 2.. 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng) 根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。 主變壓器容量的選擇 （ 1） 裝有一臺(tái)主變壓器的場(chǎng)所 主變壓器容量 NTS? 應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷 30S ，即 NT 30SS? ? （ 21） （ 2） 裝有兩臺(tái)主變壓器的場(chǎng)所 每臺(tái) 主變壓器容量 NTS? 不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷 30S 的 60%~70%，即 9 N T 30S ( ~ )S? ? （ 22） 同時(shí)每臺(tái)變壓器容量不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷之和 30 +S（ Ⅰ Ⅱ ） ，即 N T 30 +SS? ? （ Ⅰ Ⅱ ） （ 23） （ 3） 主變壓器單臺(tái)容量上限 單臺(tái) 10（ 6） / 的配電變壓器容量一般不宜大于 1250kVA。 每臺(tái)變壓器容量： N T 3 0S ( 0 .6 ~ 0 .7 ) S = 0 .6 0 .7 1 3 6 5 .2 =? ??（ ～ ）（ ~） kVA 且 N T 30 +SS? ? （ Ⅰ Ⅱ ） = 因此選兩臺(tái) S91000/10 型低損耗配點(diǎn)變壓器。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù) ， 也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處 理的重要依據(jù)。 （ 1） 可靠性 10 供電可靠性是指能夠 長(zhǎng)期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力 ,是電力生產(chǎn)和分配的首要要求， 主接線的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足這個(gè)要求。 （ 2） 靈活性 ① 滿足調(diào)度時(shí)的靈活性要求。 ③滿足擴(kuò)建時(shí)的靈活性要求。欲使主接線可靠、靈活，必然要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開(kāi)關(guān)電器的數(shù)量、選用價(jià)廉的電器或輕型電器，以便降低投資。對(duì)大容量電廠或變11 電站，在可能和允許的條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計(jì)，分期投資建設(shè)， 盡快發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。電網(wǎng)正常運(yùn)行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。 標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流的方法與步驟 （ 1） 繪制電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn)。因此短路基準(zhǔn)電流為 dd dcS 1 0 0 M V AI = =3 U 3 U （ 31） （ 3） 計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值（一般只計(jì)電抗標(biāo)幺值） ① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 * 1 0 0 M V AX dS oc ocSSS?? （ 32） 式中 ocS — 電 力系統(tǒng)出口短路器的斷流容量，單位為 MVA ② 電力線路的電抗標(biāo)幺值 *00221 0 0 M V AX dWL ccSX l X lUU?? （ 33） 式中 cU — 線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓，單位為 kV， cNU = 。采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí) ，無(wú)論電路中有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，均只需繪一個(gè)等效電路。 14 圖 31 短路計(jì)算電路 （ 2） 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 設(shè) dS =100MVA ， d c NU =U U? ，即高壓側(cè) 1 kV? ，低壓側(cè) 2 kV? ，則 dd1 d1S 1 0 0 M V AI = = 5 .53 U 3 1 0 .5 kAkV ?? dd2 d2S 1 0 0 M V AI = = 1 4 43 U 3 0 .4 kAkV ?? （ 3） 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 ① 電力系統(tǒng) 已知 500ocS MVA? ，故 *1 1 0 0 / 5 0 0 0 .2X M V A M V A?? ② 架空線路 查表 ② 1 得 LGJ150 的 0x = /km? ，而線路長(zhǎng) 8km，故 *2 2100( 0 .3 6 8 ) 2 .6(1 0 .5 )M