【正文】 一次設(shè)備均滿足要求。 、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) (1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (3)max shii? (433) 或 (3)max shII? (434) 式中 maxi 、 maxI —— 開關(guān)的極限通過電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單 第 1 頁 位為 kA）； (3)shi 、 (3)shI —— 開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值（單位為 kA）。 (2)設(shè)定基準(zhǔn)容量 dS 和基準(zhǔn)電壓 dU ，計(jì) 算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流 dI ,設(shè) dS =100MVA，dU = cU ，即高壓側(cè) 1dU =,低壓側(cè) 2dU =,則 1 1 1 0 0 M V A 5 . 5 k A3 3 1 0 . 5 k Vdd dSI U? ? ?? (412) 2 2 1 0 0 M V A 1 4 4 k A3 3 0 . 4 k Vdd dSI U? ? ?? (413) (3)計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 ① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 *1 1 0 0 M V A 0 .25 0 0 M V AdocSX S? ? ? (414) 第 1 頁 式中 ocS —— 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量 ②架空線路的電抗標(biāo)幺值，查得 LGJ150 的單位電抗 0 /x km??，而線路長 8km,故 0 )( 2*2 ???? KVX M V A (415) ③電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，查得 S91000 的短路電壓 %kU =，故 51 0 0 01 0 01 0 053 ??? K V AM V AX (416) (4)繪制等效電路圖，如圖 42所示： 22 . 610 . 234 . 544 . 5k 1k 2 圖 42 并列運(yùn)行時(shí)短路等效電路圖 (5)求 k1 點(diǎn)（ 側(cè) ） 的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 *2*1* )1( ?????? XXX k (417) 三相短路電流周期分量有效值 KAKAXIIkdk *)1(1)3( 1 ???? (418) 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 (3)I = (3)I? = (3)1kI = (419) 三相短路沖擊電流 (3)shi = (3)I = = (420) 第一個(gè)周期短路全電流有效值 (3)shI = (3)I = = (421) 三相短路容量 第 1 頁 M V AM V AXSSkdk 0 0*)1()3( ??? (422） （ 6）求 k2 點(diǎn)（ 側(cè) ） 的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總阻抗標(biāo)幺值 *3*2*1* )2( ???????? XXXX k (423) 三相短 路電流周期分量有效值 KAKAXIIkdk *)2(2)3( 2 ???? (424) 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 (3)I = (3)I? = (3)2kI = (425) 三相短路沖擊電流 (3)shi = (3)I = = (426) 第一個(gè)周期短路全電流有效值 (3)shI = (3)I = = (427) 三相短路容量 MVAMVAXSSkdk 0 0*)2()3( ???? (428) 短路電流計(jì) 算結(jié)果見表 41： 表 41 單獨(dú)運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果 變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 * dsocSX S? (42) 式中 ocS —— 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量（單位為 MVA）。最后計(jì)算短路電流和短路容量。但從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所的典型主接線方案有： (1)高壓無母線、低壓單母線分段的主接線方案； (2)高壓采用單母線、低壓單母線分段的主接線方案； (3)高低壓側(cè)均為單母線分段的主接線方案。 (4)運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。 2)可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求。 4．在確定變電所臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。3039。具體負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算見表 21。 (4).計(jì)算電流 (單位為 A) 3030 3 NSI U= (24) 式中 30I — 計(jì)算電流 (單位為 A)； 30S — 用電設(shè)備組的視在功率 (單位為 kVA)； NU — 用電設(shè)備組的額定電壓 (單位為 kV)。 高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn) 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器 、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合實(shí)際情況和市場上現(xiàn)有的電力產(chǎn)品及其技術(shù)，本文主要做了以下工作： 負(fù)荷計(jì)算 機(jī)械廠變電所的負(fù)荷計(jì)算，是根據(jù)所提供的負(fù)荷情況進(jìn)行的，本文列出了負(fù)荷計(jì)算表，得出總負(fù)荷。 安全可靠、先進(jìn)合理 應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全， 供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 電能從區(qū)域變電站進(jìn)入機(jī)械廠后，首先要解決的就是如何對電能進(jìn)行控制、變換、分配和傳輸?shù)葐栴}。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低干 ，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)： 6 ～ 10kV 為 800 元／ kVA 。 河 西 學(xué) 院 《工 廠 供 電》 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 振華機(jī)械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 物理與 機(jī) 電 工程 學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 第 1 頁 工廠供電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)方向 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級 題目名稱 振華機(jī)械廠變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1 頁 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ： 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償；變電所主變壓器和主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算等。 h。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。 設(shè)計(jì)原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394 《 10kV及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》、 JGJ162020《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策 必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。電網(wǎng)的正常運(yùn)行是保證機(jī)械生產(chǎn)安全前提。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。 (3).視在計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kVA) 3030 cosPS ?= (23) 式中 30S — 視在計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kVA)； cos? — 用電設(shè)備組的功率因數(shù)。表中生活區(qū)的照明負(fù)荷中已經(jīng)包括生活區(qū)各用戶的家庭動(dòng)力負(fù)荷。30239。 3．當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。 (1)安全 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 (3)供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、電壓波動(dòng)及高次諧波等方面的情況。 工廠變電所常見的主接線方案 只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案： (1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案； (2)高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān) 熔斷器或負(fù)荷型跌開式熔斷器的主接線方案； (3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的主接線方案。 第 1 頁 1 0 k v00S 9 8 0 01 0 / 0 . 4 k v圖 3 1 采 用 一 臺(tái) 主 變 時(shí) 的 系 統(tǒng) 圖2 2 0 / 3 8 0 V聯(lián) 絡(luò) 線（ 備 用 電 源 ） 第 1 頁 1 0 k V00聯(lián) 絡(luò) 線（ 備 用 電 源 ）2 2 0 / 3 8 0 VS 9 5 0 01 0 / 0 . 4 k v圖 3 2 采 用 兩 臺(tái) 主 變 時(shí) 的 系 統(tǒng) 圖S 9 5 0 01 0 / 0 . 4 k v 第 1 頁 表 33 兩種主接線方案的比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小 靈活方便性 只有一臺(tái)主變，靈活性不好 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 差一些 更好 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的 綜合投資額 按單臺(tái) 10 萬元計(jì)，綜合投資 為 2 10=20 萬元 按單臺(tái) 萬元計(jì)，綜合投資 為 4 =30 萬元 高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 按每臺(tái) 萬元計(jì) ,綜合投資約為 5 = 萬元 6 臺(tái) GG1A（ F）型柜綜合投資約 為 6 = 萬元 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修 管理費(fèi)約 7 萬元 主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修 管理費(fèi)約 10 萬元 交供電部門的一次性供電貼費(fèi) 按 800 元 /kVA計(jì)，貼費(fèi)為 800 萬元 =64 萬元 貼費(fèi)為 2 500 =80 萬元 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。一般只計(jì)算電抗。 (3) *dk II X?? (45) 在無限大容量系統(tǒng)中，存在下列關(guān)系： 第 1 頁 (3)I = (3)I? = (3)kI (46) 高壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算： (3)shi = (3)I (47) (3)shI = (3)I (48) 低壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算： (3)shi = (3)I (49) (3)shI = (3)I (410) (6)計(jì)算短路容量 (3) dk SS X??? (411) ~∞ 系 統(tǒng)5 0 0 M V AL G J 1 5 0 , 8 k mS 9 8 0 01 0 . 5 k V 0 . 4 k Vk 1k 2( 1 )( 2 )( 3 ) 圖 41 并列運(yùn)行時(shí)短路計(jì)算電路 (1)根據(jù)原始資料及所設(shè)計(jì)方案，繪制計(jì)算電路，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，如圖 41所示。 按正常工作條件選擇 設(shè)備的額定電壓 NeU 不應(yīng)小于所在線路的額定電壓 NU ，即 Ne NUU? (429)