【正文】 15 P=Q=P=240Q=180P=780Q=546P=112Q=P=168Q=126P=169Q=辦公生活△P b =△Q b=△P b =△Q b=△P b =△Q b=P=Q=LJ350km△P=0△Q=0P=Q=LJ25△P=△Q=P=Q=LJ25△P=△Q=P 30=Q 30=P 30 =390Q 30 =173P 30=Q 30 = 圖 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 28 5 短路電流的計算 短路的種類及產(chǎn)生短路的原因 短路 造成短路原因：絕緣損壞、設(shè)備老化、使用不當、外力作用、誤操作、鳥獸觸及等。單相短路只發(fā)生在中性點直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中。 ②系統(tǒng)電壓驟降。 ④通信線路、電子設(shè)備干擾、產(chǎn)生誤動作。39。短路計算電路圖見圖 。39。 影響短路電流的因素 影響短路電流的因素主要有以下幾點： ，特別是大容量發(fā)電廠及發(fā)電廠群距受端系統(tǒng)或負荷中心的電氣距離； 、單機容量、接入系統(tǒng)電壓等級及主接線方式； （特別是主網(wǎng)架）的緊密程度及不同電壓電力網(wǎng)間的耦合程度； ，其中性點接地數(shù)量和方式對單相短路電流水平影響很大； 的強弱及互聯(lián)方式。 ②設(shè)備不能正常工作 。主要指電動機、變壓器和線圈等。 。此外，當進出回路數(shù)較多時，我國個別水電廠采用了雙連四角形接線，形成多環(huán)形，從而保證了供電的可靠性。橋聯(lián)斷路器檢修時， 也可利用此跨條； ③適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠或變電所，并且變壓器的切換較為繁或線路較短，故障率較少的情況。 橋形接線 兩回變壓器 線路單元接線相連，接成橋形接線。 雙母線分段接線 當 220KV 進出線回路數(shù)甚多時，雙母線需要分段。為了避免隔離開關(guān)誤操作，須在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 25 4) 便于試驗。 2) 調(diào)度靈活。 雙母線接線 雙母線的兩組母線同時工作，并通過母線聯(lián) 絡(luò)斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上。 :610KV配電裝置出線回路數(shù)不超過 5回； 3563KV配電裝置出線回路數(shù)不超過 3回； 110220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 24 基本接線型式 單母線接線 ：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配電裝置。因為對出線回路數(shù)、電壓等級、變壓器臺數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會出現(xiàn)多種接線方案。 負荷的性質(zhì)及其地理位置、輸電電壓等級、出線回路數(shù)及輸送容量等。 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 23 ③電能損耗少：在變電站中，正常運行時，電能損耗主要來自變壓器。 ：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟合理。 ：主接線的靈活性要求有以下幾方面。因此，評價可靠 性時，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和作用。設(shè)計時應(yīng)予遵循。 設(shè)計主接線的基本要求 在設(shè)計電氣主接線時，應(yīng)使其滿足供電可靠，運行靈活和經(jīng)濟等項基本要求。其中，當主網(wǎng)電壓為 110220KV，而中壓網(wǎng)絡(luò)為 35KV時，由于中性點具有不同的接地形式，應(yīng)采用普通的三繞組變壓器；當主網(wǎng)電壓為 220KV及以上，中壓為 110KV及以上時，多采用自耦變壓器，以得到較大的經(jīng)濟效益。由于一般電網(wǎng)變電站大約有 25%的非重要負荷，因此，采用 P? ， 對變電站保證重要負荷來說多數(shù)是可行的。對于大型樞紐變電站，根據(jù)工程具體情況，當技術(shù)經(jīng)濟比較合理時，可裝設(shè)兩臺以上主變壓器。在大容量變電站中，為了限制 610KV出線上的短路電流，一般可采用下列措施： ； 置分裂電抗器或電抗器； 。 ：對于變電站的電氣接線，當能滿足運行要求時 ， 其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少或不用斷路器的接線 ， 如線路 — 變壓器組或橋形接線等 。由于電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的 ，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。 查表得出變壓器的各項參數(shù)： 空載損耗 kW?? ； 負載損耗 kW?? ； 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 20 阻抗電壓 % ? ；空載電流 % ? 。 2 55 6. 13 59 5. 85 20 5. 5 27 14 .9 6P P k w? ? ? ? ?? Ⅰ Ⅱ Ⅲ+P +P + + ? ? ? ? ? ?2 39。 。取同時系數(shù)： ? ? ， ? ? ? ?0. 9 40 4. 1PP K P k w?? ? ? ??? Ⅲ 449 ? ?0 .9 5 2 9 5 .9 3 v a r K Q k?? ? ? ???Ⅲ Ⅲ的無功補償（提高功率因數(shù)到 以上）。 查表得出變壓器的各項參數(shù)： 空載損耗 kW?? ； 負載損耗 kW?? ； 阻抗電壓 % ? ； 空載 電流 %2oI ? 。 ? ?11 1 2 1 1 . 0 9 6 0 5 . 5 522S S k V A? ? ? ?Ⅰ ? ?2 21 6 0 5 . 5 51 . 8 1 1 . 6 6 . 0 51000T o k NSP n P P k WSn ?????? ??? ? ? ? ? ? ? ????? ? ?2 2% 1 % 6 0 5 . 5 51 1 4 5 2 7 . 5 v a r1 0 0 1 0 0 1 0 0 0okTN NIU SQ n S kSn ?????? ??? ? ? ? ? ? ????? 也可用簡化經(jīng)驗公式： 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 17 ? ?0. 01 5 0. 01 5 60 5. 55 9. 08TP S k W? ? ? ? ? ? ?0 .0 6 0 .0 6 6 0 5 .5 5 3 6 .3 3 v a rTQ S k? ? ? ? ? Ⅱ變壓器臺數(shù)及容量選擇 Ⅱ的供電負荷統(tǒng)計。 無功補償試取： 450 varCQk? 補償以后： 95 6. 34 45 0 50 6. 34 v a r? ? ? ? ? ? ?22 22 os 956 .34 450cPP Q Q? ? ? ? ??????? ? ? ? ?22 1 2 1 1 . 0 9cP Q Q k V A? ? ? ???ⅠS I 的變壓器選擇。 ，每臺變壓器的額定容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件： ，應(yīng)滿足全部一、二級負荷的需要； ，宜滿足全部用電容量設(shè)備 70% 的需要。 ，鄰近又無備用電源聯(lián)絡(luò)線可接 ,或季節(jié)性負荷變化較大時 ,宜采用兩臺變壓器。 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 15 3 變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇及無功補償 變電所變壓器臺數(shù)的確定 確定原則 ，變電所以裝設(shè)兩臺變壓器為宜。 變電所Ⅲ：排毒車間、其他車間、酸站。 ，中城市除居住小區(qū)的桿上變電所外，民用建筑中不宜采用露天或半露天的變電所，如確因需要設(shè)置時，宜選用帶防護外殼的戶外成套變電所。當?shù)叵聝H有一層時，應(yīng)采取適當抬高該所地面等防水措施，并應(yīng)避免洪水或積水從其他渠道淹漬配變電所的可能性 。 ，浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方或貼鄰 。 。 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 13 2 變電所位置和型式的選擇 變電所位置的選擇 變電所位置和數(shù)量的選擇，實際上就是在整個企業(yè)內(nèi)選擇布置供電點。 因此，本次課程設(shè)計中的全廠計算負荷就為各個設(shè)備計算負荷之和的 95%即： 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 12 全廠計算負荷 = (紡練車間計算負荷 +原液車間計算負荷 +酸站照明計算負荷 +鍋爐房照明計算負荷 + 排度車間計算負荷 +其他車間計算負荷 ) ? ?0 .9 ( 9 8 2 .4 7 8 0 1 6 9 2 4 0 1 1 2 1 6 8 ) 2 2 0 6 .2 6pP K P k w?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?0 .9 5 ( 8 2 6 .6 7 5 4 6 1 1 8 .3 1 8 0 6 7 .2 1 2 6 ) 1 7 0 0 .9 6 v a r K Q k?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?22 222 2 0 6 .2 6 1 7 0 0 .9 6 2 7 8 5 .8 3S P Q k V A? ? ? ? ? ? ?2 7 8 5 .8 3 4 5 .9 63 3 3 5SIAU? ? ??? 考慮 5 年的發(fā)展，年增長率按 2%計算，全廠計算負荷 ? ? ? ?55 2 2 0 6 .2 6 1 2 % 2 4 3 5 .8 9P k w? ? ? ? ? ? ? ?55 1 7 0 0 .9 6 1 2 % 1 8 7 8 v a rQk? ? ? ? ? ?2 2 2 22 4 3 5 .8 9 1 8 7 8 3 0 7 5 .8 3S P Q k V A? ? ? ? ? 電壓等級的確定 電網(wǎng)電壓等級的確定，是與供電方式、供電負荷、供電距離等因素有關(guān)的。 故： ? ?32 0 0. 75 24 0edP P K k w? ? ? ? ? ?ta n 2 4 0 0 .7 5 1 8 0 v a rQ P k?? ? ? ? ? ?2 2 2 22 4 0 1 8 0 3 0 0S P Q k V A? ? ? ? ? 已知： 160eP kw? ， ? ， tan ?? 。 故： ? ?84 0 0. 80 67 2edP P K k w? ? ? ? ? ?ta n 67 2 0. 70 47 0. 4 v a rQ P k?? ? ? ? 已知： 40eP kw? ， ? ， tan ?? 。 故： ? ?85 0. 75 63 .7 5edP P K k w? ? ? ? ? ?ta n 63 .7 5 1. 02 65 .0 3 v a rQ P k?? ? ? ? 已知： 18eP kw? ， ? ， tan ?? 。 動力支路負荷計算 每個組內(nèi)的負荷計算可以采用通用計算公式進行，動力支路的負荷計算采用下式進行： c p Kd eP K P? ???? tanc q Kd eQ K P ?? ?? ? 22c c cS P Q?? 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 7 /( 3 )c c NI S U?? 式中 cP —— 支路上有功計算負荷， kw ； cQ —— 支路上無功計算負荷， vark ； cS —— 支路上視在計算負荷， kVA ； pK? 、 qK? —— 分別為支路上有功同時系數(shù)，無功同時系數(shù)； cI —— 支路上計算電流； NU —— 支路的額定電壓。 ②星形接法 。 ②分散補償方式。并聯(lián)電容安裝簡單、容易擴建、運行維護方便，補償單位無功功率的造價低、有功損耗小（小于 % ），因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。但是，同步調(diào)相機補償單位無功功率造價高。據(jù)統(tǒng)計，在建筑供電系統(tǒng)的總無功功率中，電動機和變壓器約占 80% 左右，其余則消耗在輸電線路及其他感應(yīng)設(shè)備中，因此，提高自然功率因數(shù)可以通過合理選擇感應(yīng)電動機的容量、使用中減少感應(yīng)電動機的空載運行、條件許可時盡量使用同步電動機、以最佳負荷率選擇變壓器等方法達到目的。當 ? 不等 100% 時，用下式換算： 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 5 100/ c o se N n nPS? ? ??? 式中 eP —— 換算到 100%?? 時的設(shè)備功率， kw ； N? —— 換算前銘牌上的負荷持續(xù)率，應(yīng)和 NP 、 nS 、 cos N? 相對應(yīng)（計算中用小數(shù)值）； NP 、 nS 、 cos N? —— 分別為換算前與 N? 對應(yīng)的銘牌上的額定有功功率 ? ?kw 、額定視在功率 ? ?kw ，額定功率因數(shù)； 100? —— 其值為 100% 的負荷持續(xù)率（計算用 ）。 ()eNP P kw? 式中 eP —— 設(shè)備功率， kw ； NP —— 用電設(shè)備銘牌上的額定功率， kw 。39。從供電系統(tǒng)中所在的位置角度來講：負荷計算可分為一組用電設(shè)備、多組用電設(shè)備的負荷計算。這類負荷也叫做相負荷。需要系數(shù)與用電設(shè)備組的運行規(guī) 律、負荷率、運行效率、線路的供電效率等因數(shù)有關(guān)，工程上很難準確確定，只能靠測量確定。 需要系數(shù)法，是把用電設(shè)備的總設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷的一種簡便方法。 因為，需用系數(shù)是用設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。短路電流計算 。工廠供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。 電氣與信息工程系畢業(yè)答辯情況記錄表 答辯人姓名 顏文文 班級 0734（ 4） 班 專 業(yè) 電氣自動化 設(shè)計題目 某化纖廠降壓變電所電氣設(shè)計 指導老師 董曉紅 答辯日期 年 月 日 答辯時間 時 分 — 時 分 自述 回答問題