【正文】 NL II 1m a x. )3~(? （ 74） 保護(hù)裝置的靈敏度校驗 1min.PikwP IKIKS ? （ 75） 式中： 在電力系統(tǒng)最小運行方式下，低壓母線兩項短路電流折算到變壓器高壓側(cè)的值 。按避越變壓器外部故障的最大短路電流來整定，其次，電流速斷保護(hù)的動作電流還應(yīng)避越空載投入變壓器時的勵磁涌流，即三到五倍的額定電流。而這些狀態(tài)會對生產(chǎn)生活產(chǎn)生很大的影響。 3. 變電站線路的選擇 電力電纜 品種有很多， 35kV 及以下的系統(tǒng)主要用有油浸紙絕緣電纜，塑料絕緣電纜和橡膠絕緣電纜。 母線 的選擇 6kV 母線最大負(fù)荷電流 為 ，選擇 LMY50? 5 的鋁母線，相間距離 ma ? ，?fN 熱穩(wěn)定校驗 ， 母線最小截面積： skAIIItQ kttkkK 22222222 )(1 4 9)(122)10(12 ????????2m i n 1 3 4 98711 mmKQCS fk ???? 共振校驗： 123bhJ? (68) ?bhM 2? (69) mEJfNL f ?? 1m a x (610) 28 101071 6 610m a x ??????L 選取 ?L 則 1?? 。其中，鋁錳合金載 流量大但機(jī)械強度差，而鋁鎂合金機(jī)械強度好但載流量小，因而使用中都受到限制。 表 68 電壓互感器側(cè)熔斷器選擇表 ]3[ 熔斷器 沖擊電流 /kA 熔斷器型號 額定電壓 /kV 熔體額定電流 /A FU 2 RW535/100 35 100 FU 4 RN16/100 6 100 FU 8 RN16/100 6 100 FU9 RT01000 1000 FU10 RT01000 1000 FU11 RT01000 1000 FU12 RT01000 1000 FU13 RT01000 1000 隔離開關(guān)是發(fā)電廠變電站的常用開關(guān)電器，主要作用是保證電氣設(shè)備安全的檢修，即隔離電壓、倒閘操作和分合小電流，但不能用于開斷、投入負(fù)荷電流或開關(guān)電流。 380V 母線上電壓互感器主要作為測量儀表電壓的采集，選擇三只 三只干式互感器接成 YNynd11,準(zhǔn)確級數(shù)為 。 表 66 380V 側(cè)互感器選型表 ]3[ 互感器編號 最大負(fù)荷電流 /A 所選互感器型號 額定電流比 /A 精確度 TA 1 3 39 1683 20xx/5 TA16 630/5 TA 36 1036 20xx/5 TA2 37 20xx/5 TA3 3 38 20xx/5 TA40 630/5 TA4 52 300/5 TA4 43 300/5 TA44 300/5 TA45 800/5 TA46 300/5 TA47 300/5 TA48 300/5 TA49 300/5 23 TA50 300/5 TA51 1215 20xx/5 TA53 1000/5 TA5 55 195 300/5 電壓互感器按其絕緣方式分類，可分為油浸式、澆注式、六氟化硫氣體絕緣式為保障互感器的正常工作，減小故障概率，需經(jīng)隔離開關(guān)和熔斷器接入系統(tǒng)。 因此 ，對于 380V 側(cè)的某些重要負(fù)荷可采用斷路器保護(hù)，而供電可靠性要求不高的負(fù)荷可采用熔斷器保護(hù)。 手車式斷路器 相對于固定式的優(yōu)點，便于維修，使用時不用安裝隔離開關(guān)通電開關(guān)可以搖出，可提高安全系數(shù)，因此得到廣泛應(yīng)用。多油斷路器由于耗油 20 量大，已經(jīng)被淘汰。 設(shè)定基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓 Ud=Uc（短路計算電壓，即 ）， 18 （ 1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值： ??1 = ??c12??∝= （ 2） 線路電抗 表 51電力線路每相的單位長度電抗平均值 ]2[ 線路結(jié)構(gòu) 線 路 電 壓 35kV 及以上 6～ 10kV 220/380V 架空線路 電纜線路 10kV 進(jìn)線 10km 架空線路電抗 ??2 = ??0 = 10 = ??∑( 1) = ??1 + ??2 = ?? 1 = ????1√3??∑( 1)= ?? 13 = √3????1?? 13 = ??.?? ??1 = ??c22??∝ = 10 2Ω ??2 = ??0 (????2????1) = 10 3 ??3 ??4 19 第 6 章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇與校驗的條件 電力系統(tǒng)中的故障概率盡管可以降低到很小，但仍然是不可避免的。短路計算點應(yīng)選擇得使需要進(jìn)行短路效驗的電器元件有最大可能的短路電流通過。在所有的短路形式中，三相短路電流最大，因此對系統(tǒng)和設(shè)備的危害最大。同時還需要進(jìn)行短路電流計算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，滿足短路電流的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，采取限制短路電流的措施，從而完全消除或減輕短路電流的危害。因此，在設(shè)計中不僅要考慮正常運行狀態(tài)，還要考慮可能發(fā)生的故障以及非正常運行狀態(tài)。 表 41 主總降壓變電所高壓側(cè)主接線的比較 ]5[ 接線方式 單母線接線 外橋接線 可靠性 可靠性相對較低 可靠性高 靈活性 調(diào)度靈活，方便擴(kuò)建 操作簡單、不方便擴(kuò)建 經(jīng)濟(jì)性 占地面積大、增加了一條母線的投資 占地面積少、增加一臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)的投資的投資 說明 根據(jù)本廠的實際情況進(jìn)線僅有 1 回，擴(kuò)建可能性很小，本廠特點輸電線路僅 10km，出現(xiàn)故障的機(jī)率相對較低，綜合考慮三方面的因素，選擇可靠性高而經(jīng)濟(jì)性稍差的外橋的接線方式。可用于一二級負(fù)荷的工廠，同時適用于輸電線路較長，故障機(jī)率較高，而變壓器又不需經(jīng)常切換時采用。調(diào)度靈活，便于擴(kuò)建。相對比與單母線接線，此接線方式可靠性和靈活性相對有所提高。 靈活性：電氣主接線能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并可以在各種運行方式之間靈活切換。 5% Yyn0 第 4 章主接線的選擇 主接線設(shè)計的要求 電氣主接線圖即主電路圖，是表示電力系統(tǒng)中電能輸送和分配方式的電路圖。 2 ?? 則 2 ?? kVAPQ C )()tan(tan 2130 ?????? ?? 取 kVAQc 255? 則補償后的視在功率為： k V APS C 6 2)( 230230 ???? 本文采用并聯(lián)電容器補償，且補償在 10kV 側(cè)，即在 10kV 母線上裝設(shè) 20 個型號為(額定容量為 120kVar)的并聯(lián)電容補償器。在 10kV配電線路上，并聯(lián)電容器的容量不可以過大，一般都為變壓器總?cè)萘康?5%～ 10%。同時，為保證供電可靠性，可以從其他車間變電所的低壓母線上拉取備用電源，不僅在變壓器故障的情況下可以正常運行，在分段母線發(fā)生故障的時候也可以保證供電的可靠性。只與繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無關(guān)。 而對于 380V 的 11 個車間，分別根據(jù)容量來選擇 380V 的變壓器。 下面， 根據(jù)原始資料給給出的全廠總平面布置圖中負(fù)荷安裝位置建立合理的坐標(biāo)系，可得出各個車間及用電設(shè)備的坐標(biāo)分別如下表所示： 表 23 各負(fù)荷對應(yīng)坐標(biāo)表 車間或用電單位名稱 在坐標(biāo)系中對應(yīng)的點 橫坐標(biāo) X 縱坐標(biāo) Y 有功計算負(fù)荷Pi（ kw） 鑄造車間 鍛壓車間 金工車間 工具車間 電鍍車間 (28) 8 ??? ??PxPx i ii171 ??? ??PyPy i ii171 因此可得出變電站的位置大致為（ ）。 表 22 各車間 6kV 負(fù)荷結(jié)果表 序號 高壓設(shè)備名稱 設(shè)備容量 (kW) Kd cosφ tanφ 計算負(fù)荷 P30 (kW) Q30 (kvar) S30 (kVA) I30 (A) 1 鍛造車間 200 5 70 100 6 2 電鍍車間 230 5 3 鍋爐房 80 56 42 小計 小計（ K∑ =） 380V總負(fù)荷的計算 380V 側(cè)總負(fù)荷： ∴ 總計： kwPkP ip ???? kQkQ iQ ???? 配電所所址的選擇 變電所所址的選擇按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，應(yīng)根據(jù)下列要求，選擇確定： a. 靠近負(fù)荷中心； b. 節(jié)約用地，盡量少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地； c. 與實際情況相協(xié)調(diào)，以便線路的引入和引出； d. 交通運輸方便； e. 遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體或多塵多水的場所，若無法避開，應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施； f. 具不宜設(shè)在易爆、有火災(zāi)危害的環(huán)境附近； g. 應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、附近設(shè)施的相互影響。 用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 目前普遍采用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷。 計算負(fù)荷是通過負(fù)荷統(tǒng)計求出的。設(shè)計的合理性不僅直接影響建設(shè)方案、運行費用和原始材料的消耗量，也對運行的可靠性和安全生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。 工廠生產(chǎn)任務(wù)及車間組成 ...................... 錯誤 !未定義書簽。因此，變電所保證工廠正常有序地供電，具有十分重要的意義 ]1[ 。 本文以電力系統(tǒng)相關(guān)理論知識為基礎(chǔ)，以工廠供電為指導(dǎo)，根據(jù)所給某冶金機(jī)械制造廠的原始資料對其變電站的電氣部分進(jìn)行設(shè)計。 供用電協(xié)議 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 因此做好工廠供電設(shè)計工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義 ??2 。用來按發(fā)熱條件選擇電力系統(tǒng)中各個電氣元件的額定電流、額定功率的負(fù)荷值。需要系數(shù)法是世界各國均普遍采用的確定負(fù)荷計算的基本方法，運算簡單方便。 工廠或車間的負(fù)荷中心的確定的方法有兩種：一是負(fù)荷指示圖法，二是按負(fù)荷功率矩法確定；本論文綜合全廠負(fù)荷狀況，選擇后一種方法進(jìn)行計算 ??1 。 根據(jù)所得的負(fù)荷中心，以及綜合考慮全廠的負(fù)荷情況，可以確定主降壓變電所的位置，見圖 21所示： 圖 21 工廠高壓配電系統(tǒng)示意圖 第 3 章 變壓器的選擇與無功補償 變壓器的選擇 變壓器的選擇主要包括容量、臺數(shù)、相數(shù)、繞組數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式的選擇。 變壓器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，在能量轉(zhuǎn)換過程中必然產(chǎn)生損耗。二是額定負(fù)荷下消耗在變壓器繞組的電抗上的無功功率，用 nQ? 表示。對于一二級負(fù)荷較大的車間，才用兩回線兩臺變壓器并列運行，其容量選擇與主變的選擇相同 ]5[ 。無功補償?shù)脑O(shè)備包括并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、同步調(diào)相機(jī)以及靜止無功補償裝置。 (35) 12 10kV 變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷和經(jīng)濟(jì)性的要求進(jìn)行選擇。工廠配電對主接線的基本要求，概括的說包括安全性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性 ? ?11,10 。主要要求包括重要操作方便、調(diào)度方便和擴(kuò)建方便 ]4[ 。適用于小容量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)配電裝置，且每段母線的出線不多于 5 回； ??15 。但使用設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差。 外橋接線：內(nèi)橋接線的橋斷路器裝設(shè)在兩回路進(jìn)線斷路器外側(cè)。 由于本廠低壓側(cè)的負(fù)荷共 回，負(fù)荷 部分 為二類負(fù)荷。短路是系統(tǒng)中最長出現(xiàn)的故障，同時也是危害最大的故障。 進(jìn)行短路電流計算事必須考慮系統(tǒng)的最大運行方式和最小運行方式。在計算中，將以三相短路主要進(jìn)行計算 ]5[ 。 設(shè)定基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA 和基準(zhǔn)電壓 Ud=Uc（短路計算電壓，即 ），并計算基準(zhǔn)電流。而合理的選擇電氣設(shè)備可以減小故障電流對電氣設(shè)備的損害。少油斷路器油量少、占地少、廉價，已經(jīng)有長期的運行經(jīng)驗。本論文采用手車式斷路器 ]4[ 。 選用斷路器保護(hù)的負(fù)荷：。 在主接線中，正常工作的母線及備用母線都裝有一組電壓互感器。 熔斷器保護(hù)是最早、最簡單的繼電保護(hù)方式，原理是當(dāng)電流超過一定值時，熔體 熔斷自身從而達(dá)到保護(hù)的作用。 隔離開關(guān)的類型很多，按安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式，按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式、雙柱式和三柱式 ]4[ 。銅導(dǎo)體只用于持續(xù)工作電流大、出線位置對鋁有腐蝕的場所 ]5[ 。 動穩(wěn)定校 驗： NaLiF sh 1 4 62272 ?????? ? 3622 mbh ???????? M p aWLf phph 1 4 410 622 ??? ??? ?? Mpaph 70?? 結(jié)論： 經(jīng) 分析，選用 LMY50? 5（截面積為 250mm）的鋁母線是符合要求的。普通粘性油浸紙絕緣電纜其最高工作溫度較低，不宜用于高落差的