【正文】 荷的確定，在工程中常用的有需要系數(shù)法和二項式法。 當用電設備臺數(shù)少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項式法計算。 視在計算負荷（單位為 kVA）的計算公式： 3 2230 30 30S P Q?? () 計算電流（單位為 A）的計算公式： 3030 3NSI U? ? () 6kV 負荷計算 6kV 車間包括鑄鋼車間、鑄鐵車間、空壓站，我們可以根據(jù)需要系數(shù)法計算各車間的有功功率、無功功率、容量與工作電流。 2 號車間：鑄鐵車間、砂庫。 根據(jù)以上的公式，我們可以算出各車間變電所的負荷，計算過程在附錄 A 設計計算書中。 補償前功率因數(shù)： 1cos PS? ? () 1 4 9 1 2 .4c o s 0 .7 66 4 4 0 .1PS? ? ? ? ??tg 補償后功率因數(shù)： 根據(jù)系統(tǒng)要求，變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)應大于 。 49 12 .4P P kW?? 無功功率變化為： 3 0 3 039。 4 9 1 2 . 4 1 4 6 4 . 6 5 1 2 6 . 2S P Q k V A? ? ? ? ? 6 其中 Qc 為無功補償 。變壓器的損耗可以分為鐵損耗和銅損耗。 通過查閱文獻 [3， 40—43]，可得功率損耗公式： 2b Fe CuP P P?? ? ? ? () FeP —鐵損耗 CuP —銅損耗 bP? —有功功率損耗 β—負載系數(shù) 負載系數(shù)可以通過系統(tǒng)最大工作電流與變壓器最大工作電流的比計算得出，通過查閱變壓器的數(shù)值可以得出： 225 1 2 6 .23 5 3 0 .8 163003 5 3NII??? ? ?? 7. 9 0. 81 34 .5 30 .5bP k W? ? ? ? ? 無功功率的計算： 一臺變壓器的空載無功功率的損耗計算公式為： 10% 100NSQI?? () 0%I —變壓 器空載電流 。 1 4 6 4 . 6 5 1 6 . 6 1 9 8 1 . 1 8Q Q Q k V a r? ? ? ? ? ? 223 0 3 0 3 0 5 3 2 5 .2S P Q kV A? ? ? 高壓側(cè)平均功率因數(shù)為 ： 3 2 5 9 5 0c o s 1 ???? SPp? 滿足要求。在多塵或由腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全運行的場所，應選用 S9M、 S11M。 35kV/6kV 變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)應根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行的要求進行選擇。 由于本廠有 2 回 35kV 進線，即有兩個進線電源，根 據(jù)前面所選擇的主結(jié)線方案，如果采用 2 臺變壓器，則能滿足供電可靠性、靈活性的要求。 本廠的最大視在功率： 22 5 3 2 5 . 3M A XM A X M A X k V AQS P? ? ? 考慮到經(jīng)濟運行、將來擴建、可靠性等 因素，所以本方案選擇安裝 2 臺型號為S96300/35 的 主變壓器，即使其中一臺變壓器檢修另外一臺主變也可供全廠負荷。 2=，可以選擇 1 個 S9800/10(6)變壓器裝進車間 2 的配電房； S30NO。參數(shù)見 上面 圖表 [1]： 工廠主接線方案的比較 工廠總降壓變電所高壓側(cè)主 接 線方式比較 從原始資料可知工廠的高壓側(cè)僅有 2 回 35kV 進線，其中一回架空線路作為工作電源，另一回線路作為備用電源，兩個電源不并列運行，且線路長度較短，只有 8km。故此沒有必要選擇單母線分段這種投資相對較大的接線方式； 內(nèi)橋。該接線方式的特點是需用斷路器和其它設備少，占地面積和所需投資相對較少，但可靠性不太高；適用于較短的輸電線路，故障機率相對較低，而 變壓器又需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)就較為適宜。具有接線簡單清晰、設備少、投資相對小、運行操作方便，易于擴建等優(yōu)點，但可靠性和靈活性較差，故不采用； B、單母線隔離開關(guān)分段。 工廠總降壓變電所供配電電壓的選擇 目前，此類降壓變電所的低壓側(cè)常用電壓等級一般為： 10kV 和 6kV 兩個，但考慮到本廠低壓側(cè)有 6kV 的負荷，如采用 10kV 的電壓 等級，還需進行二次降壓，這樣會增加一套降壓設備，投資增大，不符合經(jīng)濟原則。 總降壓變電所電氣主接線設計 總降壓變電所 35kV 側(cè)（高壓側(cè)）采用外橋接線方式， 2 臺主變，一臺運行另一臺熱備用（定期切換，互為備用，不并列運行）； 6kV 側(cè)（低壓側(cè)）由運行的主變供電，采用單母（開關(guān)）分段的 接線方式，經(jīng)開關(guān)供 9 路 出 線負荷，其中 6 路通過變壓器將 6kV降到 380V。 35kV 主變壓器低壓側(cè)的 6kV 出線端電流互感器可選擇 JYN210。 圖 主接線圖 2PT 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 線 線 線 線 線 線 線 線 線 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 主變 2 主變 1PT 6kVⅠ段母線 6kV Ⅱ段母線 1 線路 PT 2 線路 PT 35kV進線 1 35kV進線 2 13 4 短路電流計算 短路計算的意義 短路時電力系統(tǒng)的嚴重故障。 ? 為了合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算與分析。 ? 進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計算的內(nèi)容。 ? 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 14 繪制計算電路 如圖 所示： 圖 系統(tǒng)等值電路 根據(jù)原始資料，我們應該分別計算系統(tǒng)最大運行方式即 200kMAXS MVA? 和最小運行方式 min 175kS MVA? 時的短路電流。 表 200MVA 短路計算表 短路計算點 三相短路電流 /kA Ik(3) I”(3) I∞(3) Ish(3) d—1 d—2 d—3 d—3’ 表 175MVA 短路計算表 短路計算點 三相短路電流 /kA Ik(3) I”(3) I∞(3) Ish(3) d—1 d—2 d—3 d—3’ 20 15 5 電氣 設備選擇 電氣 設備選擇與校驗的條件與項目 為了保證一次設備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇和校驗 [2]： 1)按正常工作條件包括電壓、電流、頻率及開斷電流等選擇 。 設備選擇 斷路器的選擇 斷路器形式的選擇，除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。 kdI —斷路器的額定開斷電流 。 （ 5）熱穩(wěn)定： 22dz tI t I t? ? () I? —穩(wěn)態(tài)三相短路電流 。 電壓： 35 35kV kV? 電流： 88 603AA? 斷流能力： kA? 動穩(wěn)定度： 17kA kA? 熱穩(wěn)定度： 222 .1 2 8 .8 2dzI t kV? ? ? ? 226 .6 4 1 7 4tI t kV? ? ? 22dz tI t I t? ? 滿足要求 6kV 等級變壓器低壓側(cè)與出線選擇少油短路器 SN10—10Ⅱ [6]。 隔離開關(guān)型式的選擇，應該根據(jù)配電裝置的 布置 特點和使用要求等因素，進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較然后確定 [6]。 dzt —短路電流發(fā)熱等值時間 。 6kV 等級：變壓器低壓側(cè)選擇隔離開關(guān) GN19—10/1000[1]。 高壓熔斷器選擇 熔斷器的形式可根據(jù)安裝地點、使 用要求選用。 1fNI —熔斷器的額定電流 。 電壓： 35 35kV kV? 電流：由于高壓熔斷器是接在電壓互感器上，最大工作電流非常小，因此滿足要求。 斷流容量： kA? 200 19 3kdI kA??? ch kdII? 滿足 要求。 ? 在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器組。 根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應選擇油浸式電壓互感器 電壓： 35kV 滿足要求 準確等級：準確等級為 級 。對于 6—20kV 屋內(nèi)配電裝置，可采用次絕緣技工或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。 （ 3）一次回路電流： .maxgNII? () .maxgI 為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流， NI 為電流互感器原邊額定電流。 各電壓等級電流互感器的選擇 ： 35kV 等級：變壓器高壓側(cè)選擇 LZZB8—35（ D）電流互感器 [2]。 380 等級：變壓器選擇 LMZ1— 電流互感器 [2]。 22 表 35kV 設備選型表 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點條件 NU(kV) I30（ A） Ik(30)(kA) ish(30) (kA) I∞(30)2tima(kA) 35 88 額定 參數(shù) NU (kV) IN（ A） Ioc(kA) imax(kA) It2t(kA) 少油斷路器 SW335 35 630 17 隔離開關(guān) GW435T 35 600 — 50 電壓互感器JDJ235 35 — — — — 電流互感器LZZB835(D) 35 200/5 — 40 高壓熔斷器RW1035/ 35 66k — — 避雷器Y5CZ4—42/117 35 — — — — 表 380V 設備選擇 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點條件 NU(kV) I30（ A） Ik(kA) ish(kA) I0tima(kA) 380V 1124A 163kA 額定參數(shù) NU (kV) IN（ A） Ioc(kA) imax(kA) It2t(kA) 變壓器低側(cè)斷路器 DW151500/3D 380 1500 40 — — 低壓刀開關(guān) HD131500/30 380 1500 25 — — 主變低壓電流互感器 LMZJ1— 380 1500/5 — — — 23 表 6kV 設備選型表 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點條件 NU(kV) I30（ A） Ik(kA) ish(kA) I0tima(kA) 6kV 512A 額定參數(shù) NU (kV) IN（ A） Ioc(kA) imax(kA) It2t(kA) 變壓器斷路器SN1010Ⅱ 10 1000 80 1984 出線斷路器SN1010Ⅱ 10 1000 80 1984 隔離開關(guān) GN1910/1000 10 1000 — 80 3969 高壓熔斷器RN16 6 — — 電壓互感器JDZB6 6 — — — — 主變低壓電流互感器LZZQB6/1000 6 1000/5 — 156 3721 出線電流互感器LZZQB66/1000 6 1000/5 — 156 3721 避雷器HY5W4—10 — — — — 母線與各電壓等級出 線 選擇 6kV 母線的選擇 在 35kV 及以下、持續(xù)工作電流在 4000 及以下的屋內(nèi)配電裝置中，一般采用矩形母線。 2( ) ( )M A Xal alII?? ? ? ?? ? ? ? () ?? —母線通過持續(xù)工作電流 Imax 時的溫度 。 260835 ( 70 35 ) ( ) 70 35 637?? ? ? ? ? ??? 取 75C???，查 表得 85C? ， 1SK? 。 動穩(wěn)定校驗： ?? () 2721. 73 10MAX shLFi ????? ? ? ? () 27 3 2 10 ( 10 ) AXF ?? ? ? ? ? ?? ? ? 6614 .8 7 10 69pa pa? ? ? 滿足要求 。 根據(jù)計算負荷所得， 降壓變電所高壓側(cè) ： S30=， P30=， Q30= 30max 3g eSI U? () 26 30m a x 5 3 2 5 .2 883 3 3 5g eSIAU? ? ?? 查資料并考慮到經(jīng)濟輸送功率的要求，選擇線徑 為 50mm2的 導線，因此選擇 LGJ70（ R 為 ?