【正文】 R=( ) ( 2 8 8 0 . 2 5 0 . 1 5 1 3 8 . 2 0 . 0 8 5 0 . 1 5 ) 26eP R Q XUVU? ? ? ? ? ?? ? ? ? 30 2% 5 %6000UU U?? ? ? ? 滿足要求 。 所以 ， 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜是滿足需求的 ， 根據(jù)原始資料所提供的環(huán)境信息，可以選擇直接埋地敷設(shè)。 母線距離廠房約 150m， 由 30 ? 及地下 土壤溫度為 20 度可知 ， 可初步選取纜芯截面 150mm2。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： m i n 7 . 1 8 1 . 7 11085dzIS t m mC? ?? ? ? 22m i n 110 150S mm mm?? 滿足要求 。 （ 1） 對(duì) 車(chē)間 6kV 進(jìn)線進(jìn)行電纜選擇 ： 30 kVA? 30 720P kW? 30 kVar? 工作電流 ： 30 1 1 0 8 .2 10736IA??? 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 。 2m i n 2 . 1 2 . 2 3685dzIS t m mC? ?? ? ? 22m in 36 50S m m m m?? 滿足 要求 。 選擇 35kV線路導(dǎo)線 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體使用情況按下列條件選擇與校驗(yàn) [1]: 載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料。 al? —母線正常最高允許溫度，一般為 70 度 。 經(jīng)過(guò)以上的一次設(shè)備的選 擇與校驗(yàn)，我們可以歸納出以下表：表 、表 、表 。 （ 5）動(dòng)穩(wěn)定：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定 12ch N dwi I K?? () 式中 dwK 電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，它等于電流互感器極限通過(guò)電流峰值 dwi 與一次繞 20 組額定電流 1NI 峰值之比。 準(zhǔn)確等級(jí)：準(zhǔn)確等級(jí)為 級(jí) 。 ? 35—110kV 配電裝置，一般采用 油浸 絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器。 18 kdI —熔斷器的開(kāi)斷電流 。 380V 等級(jí)隔離開(kāi)關(guān)選擇 為 HD13—1500/30[6]。 chi —三相短路電流沖擊值 。 tI —斷路器 t 秒而穩(wěn)定電流 。 斷路器選擇的具體技術(shù)要求如下： （ 1） 電壓： ()gNUU?系統(tǒng)工作電壓 () （ 2） 電流： . m a xII?最大持續(xù)工作電流 () （ 3） 開(kāi)斷電流： ..()d t kd d t kdI I S S??或 () .dtI —斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間 t 秒的短路電流周期分量 。 所有短路點(diǎn)的計(jì)算過(guò)程在附錄 A 的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)中。 短路計(jì)算 短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則 [5]： ? 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行。在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算是解決一系列技術(shù)問(wèn)題所不可缺少的基本計(jì)算，這些問(wèn)題主要是： ? 選擇有足夠 動(dòng) 穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、母線、電纜等，必須以短路計(jì)算作為 依據(jù)。 11 高低壓 配電柜選擇 本次設(shè)計(jì)的高低壓配電柜分別選擇為： 35kV 線路上的電壓互感器可選擇 JYN35,112。具有單母線隔離開(kāi)關(guān)分段接線的所有 優(yōu)點(diǎn)，而且可帶負(fù)荷切合開(kāi)關(guān)，便于日后的運(yùn)行操作，可靠性和靈活性較高。根據(jù)本廠特點(diǎn)輸電線路僅 8km，出現(xiàn)故障的機(jī)率相對(duì)較低，因此該接線方式不太合適。 4=，可以選擇 1 個(gè) S9800/10(6)變壓器裝進(jìn)車(chē)間 4 的配電房； S30NO。為 8 避免前述情況的出現(xiàn)，充分利用雙電源的作用，所以選擇安裝 2 臺(tái)主變。 多層或高層建筑內(nèi)的變電所，宜選用 SC9 等系列環(huán)氧樹(shù)脂注干式變壓器或 SF6 充氣型變壓器。 根據(jù)上面 2 個(gè)公式相加便得出 無(wú)功功率損耗如下： 0 % ( % )1 0 0 1 0 0NNbdSSQ I U? ? ? () 0 6 3 0 0 6 3 0 0% ( % ) 0 . 7 7 . 5 5 1 6 . 51 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0NNbd SSQ I U k V a r? ? ? ? ? ? ? ? 補(bǔ)償后的 功率因素 總降壓變電所高壓母線計(jì)算負(fù)荷 7 30 30 3039。 4 9 1 2 . 4c o s 0 . 9 5 839。 224 9 1 2 .4 ( 4 1 6 4 .6 2 7 0 0 ) 5 1 2 6 .2S k V A? ? ? ? 根據(jù)上面的計(jì)算可以初步選出主變壓器 ： 可選變壓器 S96300/35 。 4 號(hào)車(chē)間：空壓站、機(jī)修車(chē)間、鍛造車(chē)間、木型車(chē)間、制材場(chǎng)、綜合樓 。 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 根據(jù)原始資料分析，本論文 負(fù)荷是多組用電設(shè)備計(jì)算，所以，要根據(jù)多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算。由于載流導(dǎo)體一般通電半小時(shí)后即可達(dá)到穩(wěn)定的溫升值，因此通常取 “半小時(shí)最大負(fù)荷 ”作為發(fā)熱條件選擇電器元件的計(jì)算負(fù)荷。本論文主要對(duì)冶金機(jī)械修造廠進(jìn)行全面的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。第三部分主要是確保系統(tǒng)的安全，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確的短路計(jì)算，然后根據(jù)所得到的短路電流和沖擊電流進(jìn)行一系列的高低壓設(shè)備的選擇與校驗(yàn) ，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行 。 第一部分先從論文的背景和目的進(jìn)行闡述，然后對(duì)原始資料來(lái)進(jìn)行初步的分析，再確定好本論文的設(shè)計(jì)步驟。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度 ,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。初步設(shè)計(jì)主要落實(shí)供電電源及供電方式，確定供電系統(tǒng)的方案；施工圖設(shè)計(jì)階段一句初步設(shè)計(jì)的方案具體繪制主接線圖。 當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不甚懸殊時(shí)，宜采用需要系數(shù)法來(lái)計(jì)算。 ~ 變電所 380V負(fù)荷計(jì)算 380V 變電所包括 ： 1 號(hào)車(chē)間：鑄鋼車(chē)間 。 供電系統(tǒng)中裝設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置以后，對(duì)前面線路和變壓器的無(wú)功功率進(jìn)行了補(bǔ)償，從而使前面線路和變壓器的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流得以減 小，功率因素得以提高 [2]。 39。 我們可以同過(guò)查詢(xún)變壓器得到空載損耗和短路損耗，也就 是鐵損耗和銅損耗 。 3 變壓器選擇與 主接線方案的設(shè)計(jì) 選擇降壓變壓器 一般正常環(huán)境的變電所，可以選用油浸式變壓器，且應(yīng)優(yōu)先選用 S S11 等系列變壓器。 ? 集中符合較大，例如大于 1250kVA 時(shí) 本冶金廠最大視在功率達(dá)到 ，且屬于 2 級(jí)負(fù)荷，應(yīng)裝設(shè) 2 臺(tái)變壓器。 1=，可以選擇 2 個(gè) S9630/10(6)變壓器，分別裝進(jìn)車(chē)間 1 的 2 個(gè)配電房 ；S30NO。根據(jù)本廠的實(shí)際情況進(jìn)線僅有 2 回，其中一回為工作，另一回備用，擴(kuò)建可能性不大。 工廠總降壓變電所低壓側(cè) 主 接 線 方式 比較 考慮到本廠低壓側(cè)的負(fù)荷較大和出線較多，以及便于日后饋線的增擴(kuò)，決定選擇有匯流母線的接線方式，具體方案論證如下： A、單母線。 而對(duì)于 380V 的 5 個(gè)車(chē)間，分別根據(jù)容量來(lái)選擇 6kV 的電壓降為 380kV 的變壓器。 通過(guò)以上各步驟的設(shè)計(jì)，我們可以得出比較完整的變配電所主接線圖，我們可以通過(guò) AUTOCAD2020 繪制得出，圖在附錄 B 中 [7]。 ? 在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 13 ? 輸電線路的電容略去不計(jì)。 4)按各類(lèi)設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如短路器的操作性能、互感器的二次 負(fù)荷 和準(zhǔn)確度級(jí)等進(jìn)行選擇。 chi —三相短路電流沖擊值 。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 負(fù)荷開(kāi)關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同 ，但由于其主要是用來(lái)接通和斷開(kāi)正常工作電流，而不能斷開(kāi)短路電流，所以不校驗(yàn)短路開(kāi)斷能力。 電壓： 35 35kV kV? 電流： 88 630AA? 動(dòng)穩(wěn)定度： 50kA kA? 熱穩(wěn)定度： 222. 1 2 8. 82dzI t kV? ? ? ? 2 t kV? 17 22dz tI t I t? ? 滿足要求 。 （ 2） 電流： .m ax 2 1g f N f NI I I?? () 2fNI —熔體的額定電流 。 電壓： 66kV 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。 各電壓等級(jí)電壓互感器的選擇 ： 35kV 等級(jí) ： 變壓器 高壓側(cè) 選擇油浸式電壓互感器 JDJ2—35[2]。 （ 2）一次回路電壓： gNUU? () gU 為電流互感器安裝處一次回路工作電壓， NU 為電流互感器額定電壓。 電壓： 66kV kV? 電流： 512 1000AA? 動(dòng)穩(wěn)定度： 110kA kA? 熱穩(wěn)定度： 4 2 96 .33dzI t kV? ? ? ? 2261 1 3721tI t kV? ? ? 22dz tI t I t? ? 滿足要求 。 C —熱穩(wěn)定系數(shù) 。 共振校驗(yàn) ： 312bhJ? () 24 2M hb?? () =1FMAX N EJL fm? () 33 640 .0 50 .0 0 5 1 1 01 2 1 2bhJm ?? ? ? ? ? 2 2 05 5 270 0 5M hb k a m?? ? ? ? ? ? 1 0 63 .6 5 7 1 0 1 1 0= 2 .2 81 1 6 0 1 .3 5FM AX N EJL fm?? ? ?? ? ? ? 選取 MAXLL?? 則 1?? 。 C—熱穩(wěn)定系數(shù) 。在潮濕或腐蝕性土壤的地區(qū)，應(yīng)帶有塑料外 26 護(hù)層 。 （ 2） 對(duì) 車(chē)間 6kV 進(jìn)線進(jìn)行電纜選擇 ： 30 628S kVA? 30 kW? 30 kVar? 工作電流 ： 30 628 6036IA??? 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： m i n 7 . 1 8 1 . 7 11085dzIS t m mC? ?? ? ? 22m i n 110 150S mm mm?? 滿足要求 。 母線距離廠房約 150m， 由 30 31IA? 及地下 土壤溫度為 20 度可知 ， 可初步選取纜芯截面 150mm2。 所以 ， 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜是滿足需求的 ， 根據(jù)原始資料所提供的環(huán)境信息，可以選擇直接埋地敷設(shè)。 （ 8）對(duì)空壓站車(chē)間 6kV 進(jìn)線進(jìn)行電纜選擇 ： 30 450S kVA? 30 kW? 30 kVar? 工作電流 ： 30 450 4 3 .336IA??? 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 母線 距離廠房約 15。 R=( ) ( 2 0 2 5 0 . 2 5 0 . 1 5 1 1 5 4 . 2 5 0 . 0 8 5 0 . 1 5 ) 156eP R Q XUVU? ? ? ? ? ?? ? ? ? 15% 5 %6000UU U?? ? ? ? 滿足要求 。 所以 ， 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜是滿足需求的 ， 根據(jù)原始資料所提供的環(huán)境信息，可以選擇直接埋地敷設(shè)。 母線距離廠房約 150m， 由 30 ? 及地下 土壤溫度為 20 度可知 ， 可初步選取纜芯截面 150mm2。 所以 50mm2的截面積不符合，要選擇 150mm2。在需要使用鋼帶鎧裝電纜時(shí)，宜選擇用二級(jí)外護(hù)層式。 要求： 5%U?? 根據(jù)公式： ()ePR QXU U??? () 得： ( ) ( 4 9 4 2 . 9 0 . 4 6 8 1 9 8 1 . 2 0 . 3 1 5 8 ) 5 9 9 . 638eP R Q XUVU? ? ? ? ? ?? ? ? ? 根據(jù)公式： % 1 0 0 %eUU U?? ? ? () 得： 0 . 5 9 9 6% 1 0 0 % 1 0 0 % 1 . 5 7 % 5 %38eUU U?? ? ? ? ? ? ? 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：根據(jù)選擇好的導(dǎo)體 界面 S，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。 2 2 22( 1 0 )12 kkk t ktQ I I I t? ? ? () ? ， kA? ， kA? 2 2 2 21 . 5 ( 1 2 . 9 1 0 1 2 . 4 9 6 . 9 4 ) 2 2 1 . 8 2 ( )12kQ k A S? ? ? ? ? ? 22ktI與 2I 的數(shù)值較接近所以用 2I 代替 。 已知 ： 6kV 母線最大負(fù)荷電流可達(dá) 608A， 所以選擇 LMY50? 5 的鋁母線 ， 相間距 23 離 ?? ， fN ?， 107 10E Pa?? ， 50h mm? ， 5b mm? 熱穩(wěn)定校驗(yàn) ： 母線最小截面積 [4]： min