【正文】 方案一方案三線路折舊費按線路綜合投資費的計算，則費用為萬元按線路綜合投資費的計算，則費用為萬元線路維修管理費按線路綜合投資費的計算，則費用為萬元按線路綜合投資費的計算，則費用為萬元變壓器折舊費按變壓器綜合投資的計算，則費用為萬元按變壓器綜合投資的計算，則費用為萬元變壓器維修費按變壓器綜合投資的計算，則費用為萬元按變壓器綜合投資的計算，則費用為萬元基本電價費用按每月元/計算，則費用為萬元按每月元/計算，則費用為萬元合計萬元萬元年運行費是指設備投入運行后為維持正常運行每年所付出的費用，一般包括以下三項：① 設備的折舊費用供電系統(tǒng)的各種設備在運行期間將逐年陳舊、老化，因此，每一個設備過了一定的使用年限，就需要更換新的設備，更新設備的費用，要靠工廠在原設備使用年限內逐年積累。設備維修管理所需的設備及交通工具等所需的費用統(tǒng)稱為設備的維修管理費，一般也按設備投資的百分數計算，這個百分比稱為維修管理費率。年基本電費用下式計算 =基本電價總降壓變電所主變壓器總容量萬元/年 （）整個供電系統(tǒng)的年運行費為 （） 總降壓變電所電氣主接線的設計由以上分析可知，方案三的綜合投資及年運行費均低于方案一，可節(jié)省大約萬元，從供電可靠性來講，兩個方案接近，因此決定采用方案三，即正常運行時以單回路供電，另加備用線路。（2）總降壓變電所的側采用單母線分段接線，用少油斷路器將母線分成兩段。（6）在母線側，工作電源與備用電源之間設有備用電源自動投入裝置，當工作電源因故障而斷開時，備用電源會立即投入。但是只要正確選擇電氣設備，滿足短路電流的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定要求，采取限制短路電流的措施就可以完全消除或減輕短路電流的危害。采用標幺值法計算高壓電路的短路電流十分方便，因為無論計算哪個短路點，電抗標幺值都不需要折算。根據運行經驗統(tǒng)計，最常見的是單相接地短路，約占故障總數的，兩相短路約占，兩相接地短路約占，三相短路約占。（3）采用標幺制法進行短路計算標幺制法，即相對單位制法，因其短路計算中的有關物理量是采用標幺制而得名。選定了基準容量和基準電壓以后，基準電流按下式計算。③ 電力線路的電抗標幺值 （）式中，為電力線路每相的單位長度電抗平均值；為線路的長度；為電力線路所在電網的短路計算電壓。 基本等值電路（1）求各元件電抗，用標幺值計算：設基準容量,基準電壓，已知地區(qū)變電所母線的短路容量。這些電氣各自的功能和特點不同，要求的運行條件和裝設環(huán)境也各不相同，但也具有共同遵守的原則。短路熱穩(wěn)定校驗就是要求所選的電氣設備，當短路電流通過它時，其最高溫度不應超過制造廠規(guī)定的短路時發(fā)熱最高允許溫度，則短路熱穩(wěn)定性校驗條件為 （）式中， 表示短路電流產生的熱量；表示電氣設備在短路時的允許發(fā)熱量，制造廠常以秒(通常為，秒)內允許通過的電流所產生的熱量表示。（3）動穩(wěn)定性校驗① 電器設備的短路動穩(wěn)定性校驗動穩(wěn)定是指電氣設備承受短路電流引起機械效應的能力，在校驗時，用短路電流的最大幅值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進行比較，即： （）式中，和為短路沖擊電流及其有效值；和為電氣設備極限通過電流的最大值及有效值。除有限流作用的熔斷器保護設備外，電氣設備和裸導體的動穩(wěn)定仍應校驗。⑤ 在非重要用電場所的導體，當變壓器容量在以下，高壓側電壓為及以下，且不致因短路故障損壞導體而產生嚴重后果者，可不驗算動、熱穩(wěn)定。鋁的電阻率為銅的~倍，重量只有銅的，而且儲藏量多，價格也低，因此廣泛應用于屋內外的配電裝置中。引出線工作電流：根據式（）得母線計算截面為：由參考資料查得最大負荷利用小時數以上的裸鋁導線和母線的經濟電流密度為。二次回路按電源性質分，有直流回路和交流回路。二次回路在工廠供電系統(tǒng)中雖是其一次電路的輔助系統(tǒng)，但它對一次電路的安全、可靠、優(yōu)質、經濟地運行有著十分重要的作用，因此必須予以充分的重視。（3）操作電源的選擇由于本廠含二級負荷，且變電所容量大于，宜采用直流操作電源。逆止元件和的主要作用為：一是當直流電源電壓因交流供電系統(tǒng)電壓降低而降低時，使儲能電容、所儲能量僅用于補償自身所在的保護回路，而不向其他元件放電；二是限制、向各斷路器控制回路中的信號燈和重合閘繼電器等放電，以保證其所供的繼電保護和跳閘線圈可靠供電。儲能電容器多采用比容量大的電解電容器，其容量應能保證繼電保護和跳閘線圈回路可靠地動作。（3）測量儀表測量范圍的選擇要求① 儀表的測量范圍的選擇，應滿足當電力裝置回路以額定值的條件運行時，儀表的指示在標度尺的70%~100%處。 高壓線路電測量儀表的電路圖 中央信號裝置（1）中央信號裝置的概念中央信號裝置是指裝設在變配電所值班室或控制室的信號裝置。事故音響信號通常采用電笛（蜂鳴器），應能手動或自動復歸。（2）中央信號裝置的設計企業(yè)變電所的中央事故信號與預告信號一般應采用重復動作的信號裝置。① 速動性。如與速動性有矛盾時，應在保證選擇性的基礎上力求快速動作。有故障時應該動作的繼電器不拒動，不該動作不誤動。后備保護可分為近后備和遠后備，近后備保護方式即當本元件的主保護拒絕動作時，由本元件的另一套保護作為后備保護，遠后備保護方式即當主保護或斷路器拒絕動作時，由相鄰設備或線路的保護實現(xiàn)后備保護。（2）變壓器保護的整定計算① 變壓器過電流保護的整定計算：過電流保護動作電流按躲過變壓器的最大負荷電流整定，即保護裝置一次側動作電流為 （）電流繼電器動作電流為 （）式中，為變壓器一次側額定電流；為可靠系數，采用型繼電器取，采用型繼電器?。粸殡娏骼^電器的返回系數，一般??；為變壓器的最大負荷電流；為過負荷系數，一般取~；為電流互感器變比；為接線系數，接于相電流時取，接于相電流差時取。③ 變壓器過負荷保護的整定計算：動作電流按躲過變壓器額定電流整定，即保護裝置一次側動作電流 （）電流繼電器的動作電流 （）式中，為可靠系數，~；為返回系數，；為電流互感器變比；為變壓器一次額定電流。保護動作于跳閘。（3）變壓器過負荷保護變壓器過負荷保護用來防御變壓器本身的對稱過負荷及外部短路引起的過載。動作后，其指示牌掉下，同時接通信號回路，給出燈光信號和音響信號。 主變壓器保護的原理接線圖上述帶時限過電流保護有一個明顯的缺點，就是越靠近電源的線路的過電流保護，其動作時間越長，而短路電流則是越靠近電源，其值越大，危害也就更加嚴重，因此規(guī)定，在過電流保護動作時間超過時，應裝設瞬動的電流速斷保護裝置。當一次線路過載超出規(guī)定的范圍時，電流繼電器瞬時動作，閉合其觸點，使時間繼電器動作，經過整定的時限后，其延時觸點閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）和中間繼電器動作。變電所位置的選擇必須適應電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近主要用戶，靠近負荷中心，這樣就會減少輸電線路的投資和電能的損耗，既經濟又節(jié)省能源。要有足夠的進出線走廊，提供架空進線、電纜溝或電纜隧道。由于電壓等級決定了線路最大的輸送功率和輸送距離，供電半徑過大導致線路上電壓損失太大，使末端用電設備處的電壓不能滿足要求。（7）避免設在潮濕或易積水的場所。、車間由同一間變電所供電，即號車間變電所供電。② 七號車間變電所變壓器的選擇該車間變電所由一臺變壓器單獨運行，該變壓器需承擔、號車間所有負荷的用電，考慮到未來年的擴展需求，可選擇一臺型號為的變壓器。（1）由式（）得基準電流（2）由式（）~（）可得查資料已知SN1010?型斷路器的斷流容量為300MVA，由式（）得電源內阻① 電力系統(tǒng)電抗標幺值 ② 總降壓變電所的主變壓器電抗③ 查表可知電纜線路，線路電抗 （）式中，為總降壓變電所與車間變電所的距離。由式（）得車間配電變壓器電抗計算、點的短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計算，由式（）可得最大運行方式下、點的短路電流為（6）生活區(qū)變電所短路計算由于九號車間變電所與總降壓變電所之間的距離，則由式（）得線路電抗。② 進線電纜熱穩(wěn)定校驗由式（）得熱穩(wěn)定最小截面為式中，為交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁電纜熱穩(wěn)定系數，查表知該值為；為短路發(fā)熱假想時間，取。電纜不作動穩(wěn)定校驗。（4）高壓配電所至生活區(qū)變電所① 進線電纜的選擇已知，則由式（）得經濟截面為：選用標準截面的交聯(lián)聚。② 進線電纜熱穩(wěn)定校驗由式（）得熱穩(wěn)定最小截面為按熱穩(wěn)定要求重選交聯(lián)聚乙烯電纜，允許載流量，滿足要求。（2）高壓配電所至七號車間變電所① 進線電纜的選擇已知，則由式（）得經濟截面為選用標準截面的交聯(lián)聚乙烯電纜，滿足要求。 二號車間變壓器低壓側出線處低壓配電屏技術參數選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定校驗裝置地點條件參數數據380額定參數電動型自動開關380160050刀開關380150080電流互感器3801500/5 七號、九號車間變壓器低壓側出線處低壓配電屏技術參數選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定校驗裝置地點條件七號車間380九號車間380額定參數電動型自動開關380100050刀開關380100050電流互感器3801500/5 生活區(qū)變壓器低壓側出線處低壓配電屏技術參數選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定校驗裝置地點條件參數數據380額定參數f電動型自動開關38060050刀開關38060050電流互感器3801500/5 車間進線電纜的選擇根據設計任務要求選擇高壓配電所到車間變電所的進線電纜，按經濟電流密度選擇經濟截面積，由參考資料查得年最大負荷利用小時以上的鋁電纜線路的經濟電流密度，選型交聯(lián)聚乙烯鋁芯電力電纜直埋敷設。由式（）得車間配電變壓器電抗計算、點的短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計算，由式（）可得最大運行方式下、點的短路電流為（4）七號車間變電所短路計算由于七號車間變電所與總降壓變電所之間的距離，則由式（）得線路電抗。④ 生活區(qū)變電所變壓器的選擇該變電所由一臺變壓器單獨運行，該變壓器需承擔生活區(qū)所有負荷的用電，考慮到未來年的擴展需求，可選擇一臺型號為的變壓器。 各車間變電所的負荷計算及變壓器的選擇（1）各車間變電所的負荷計算取，則由式（）~（）。根據廠區(qū)平面布置圖提供的車間分布情況及各車間負荷的性質及大小，本廠擬設置四個車間變電所，其中，、車間由同一間變電所供電，即號車間變電所供電，且這四個車間負荷為二級負荷，所以設兩臺變壓器并聯(lián)運行，每臺變壓器的容量按能擔負全部車間負荷來選擇。（5）運輸設備方便。變電所應靠近電源進線側布置，以免過大的功率倒送，產生不必要的電能損耗和電壓損失。接近負荷中心主要從節(jié)約一次投資和減少運行時電能損耗的角度出發(fā)。動作后，接通跳閘線圈回路，使斷路器跳閘，切除短路故障。對于采用系列電流繼電器的速斷保護來說，就相當于定時限過電流保護中抽去時間繼電器，即在起動用的電流繼電器、之后，直接接信號繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸點接通斷路器的跳閘回路。跳閘后，其輔助觸點隨之切斷跳閘回路，以減輕觸點的工作。由式（）得保護裝置一次側動作電流由式（）得繼電器的動作電流（4）主變壓器繼電保護的設計主變壓器裝設了瓦斯保護、過電流保護、電流速斷保護及過負荷保護，其中過電流保護、電流速斷保護、：定時限過電流保護就是保護裝置的動作時間是按整定的動作時間固定不變的，與故障電流的大小無關。動作時間與母線保護配合，饋電線的保護動作時間為秒，母線保護動作時間為1秒，則變壓器過電流保護的動作時間為（3）電流速斷保護電流速斷保護用來防御變壓器線圈和引出線的多相短路，保護動作于跳閘。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。② 變壓器電流速斷保護的整定計算：動作電流應躲過系統(tǒng)最大運行方式時變壓器二次側三相短路值整定，即保護裝置一次側動作電流為 （）電流繼電器動作電流為 （）式中，為變壓器外部（低壓母線）三相短路時，流過保護裝置的最大短路電流；為可靠系數，~，~；為電流互感器變比；為電流互感器變比；為接線系數，接于相電流時取，接于相電流差時取。繼電保護裝置應有足夠的靈敏性，靈敏性是保護裝置在其保護范圍內故障或不正常工作狀態(tài)的反應能力。供電系統(tǒng)中的電氣設備及線路應有主保護和后備保護兩種。根據配電系統(tǒng)運行的要求，須加速切除短路時，可使保護裝置無選擇地動作，但應采用自動重合閘或備用電源自動投入裝置來補救。② 選擇性。由于本廠變電所屬中型變電所且主接線較簡單，所以采用中央復歸不重復動作的中央事故信號和中央復歸不重復動作的中央預告信號裝置。中央預告信號裝置的要求是：當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)但不需要立即跳閘的情況時，應及時發(fā)出音響信號，并有顯示故障性質和地點的指示信號（燈光和光字牌指示）。① 中央事故信號裝置中央事故信號裝置按操作電源分，有直流操作的和交流操作的兩類，按事故音響信號的動作特征分，有不能重復動作的和能重復動作的兩種。③ 經變送器的二次測量，宜采用磁電系列直流儀表。（2）電測量儀表的作用及分類為了監(jiān)視供電系統(tǒng)一次設備的運行狀態(tài)和計量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質和經濟合理地運行，工廠供電系統(tǒng)的電力裝置