【正文】 設(shè)備選擇手冊查得其允許載流量為，大于，滿足要求。方案二投資雖少，但電壓損失嚴(yán)重，無法滿足負(fù)荷長期正常運(yùn)行的要求，因此不予考慮。 方案一和方案三的投資費(fèi)比較比較項(xiàng)目方案一方案三線路綜合投資單價(jià)為萬元/千米，需要千米，則費(fèi)用為萬元單價(jià)為萬元/千米，需要千米，單價(jià)為萬元/千米，需要千米，則費(fèi)用為萬元電力變壓器綜合投資單價(jià)為萬元，需要兩臺，由于變壓器的綜合投資為其單價(jià)的兩倍，則費(fèi)用為萬元單價(jià)為萬元，需要一臺，由于變壓器的綜合投資為其單價(jià)的兩倍，則費(fèi)用為萬元斷路器單價(jià)為萬元，需要三臺，則費(fèi)用為萬元單價(jià)為萬元，需要一臺，則費(fèi)用為萬元供電貼費(fèi)按元/計(jì)，貼費(fèi)為萬元按元/計(jì)，貼費(fèi)為萬元合計(jì)萬元萬元（2）年運(yùn)行費(fèi)由式（）~（）。另一部分電費(fèi)叫電度電費(fèi)，是按每月實(shí)際耗用的電能數(shù)來計(jì)算電費(fèi)，并且根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘上一個(gè)調(diào)整系數(shù)。（5）根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在主電源停止運(yùn)行及主變壓器故障或檢修時(shí)才能投入，因此備用電源進(jìn)線開關(guān)在正常時(shí)是斷開的，而母線的分段斷路器在正常時(shí)則是閉合的。短路電流計(jì)算高壓（及以上）宜采用標(biāo)幺值法（相對單位制），低壓宜采用歐姆法（有名單位制）。這就使全部電氣設(shè)備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來選擇。② 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 （）式中，為變壓器的阻抗電壓百分值；為變壓器的額定容量。（2）最大運(yùn)行方式下點(diǎn)與點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算： 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)的等值電路① 點(diǎn)三相短路電流的計(jì)算短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算，由式（）~（）可得 點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值為三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)定電流為三相短路電流沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值為短路容量為② 點(diǎn)三相短路電流的計(jì)算短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算，由式（）~（）可得點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值為三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)定電流為三相短路電流沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值為短路容量為（3）最小運(yùn)行方式下點(diǎn)與點(diǎn)的三相短路電流計(jì)算： 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)的等值電路① 點(diǎn)三相短路電流的計(jì)算短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算，由式（）~（）可得點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值為 三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)定電流為 三相短路電流沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值為 短路容量為 ② 點(diǎn)三相短路電流的計(jì)算短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算，由式（）~（）可得點(diǎn)三相短路電流周期分量有效值為 三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)定電流為 三相短路電流沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值為 短路容量為 經(jīng)過以上計(jì)算，： 點(diǎn)三相短路計(jì)算結(jié)果運(yùn)行方式最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式 點(diǎn)三相短路計(jì)算結(jié)果運(yùn)行方式最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式 總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇 高壓電氣設(shè)備選擇的一般原則工廠總降壓變電所的各種高壓電氣設(shè)備，主要是指~千伏以上的斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、互感器、電抗器、母線、電纜、支持絕緣子及穿墻套管等。② 母線、電纜的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 （）式中，為滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面積；為穩(wěn)態(tài)三相短路電流周期分量有效值；為線路材料的熱穩(wěn)定系數(shù)；為短路發(fā)熱假想時(shí)間，取。④ 電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好，無須校驗(yàn)其短路動穩(wěn)定性。（2）10kV母線的選擇主變壓器低壓側(cè)出線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線可使其年運(yùn)行費(fèi)用降低。二次回路按其用途分，有斷路器控制(操作)回路、信號回路、測量回路、繼電保護(hù)回路和自動裝置回路等。如果單獨(dú)采用硅整流器來作直流操作電源，則交流供電系統(tǒng)電壓降低或電壓消失時(shí)，將嚴(yán)重影響直流的二次系統(tǒng)的正常工作，因此宜采用有電容儲能的硅整流電源，在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，通過硅整流器供給直流操作電源，同時(shí)通過電容器儲能，在交流供電系統(tǒng)電壓降低或消失時(shí)，由儲能電容器對繼電器和跳閘回路放電，使其正常工作。儲能電容器用于對高壓線路的繼電保護(hù)和跳閘回路供電，而儲能電容器用于對其他元件的繼電保護(hù)和跳閘回路供電。（4）電測量儀表的配置根據(jù)供電系統(tǒng)變配電裝置中各部分儀表的配置要求，： 電測量儀表的配置線路名稱裝設(shè)的儀表數(shù)量電流表電壓表有功功率表無功功率表有功電能表無功電能表進(jìn)線11111變壓器11111進(jìn)線111母線111聯(lián)絡(luò)線1122出線111：其中，、為電流互感器，為電壓互感器，為電流表，為三相有功電度表，為三相無功電度表，為電壓小母線。預(yù)告音響信號通常采用電鈴，應(yīng)能手動或自動復(fù)歸。供電系統(tǒng)某部分發(fā)生故障時(shí)保護(hù)裝置僅將故障部分切除，保證無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。主保護(hù)應(yīng)能快速并有選擇地切除被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的故障，后備保護(hù)應(yīng)在主保護(hù)或斷路器拒絕動作時(shí)切除故障。靈敏度校驗(yàn) （）式中，為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)裝置處兩相金屬性短路時(shí)流過保護(hù)的最小短路電流。速斷保護(hù)采用兩相不完全星形接法，由式（）得保護(hù)裝置一次側(cè)動作電流為歸算到35kV側(cè)為由式（）得電流繼電器的動作電流為由式（）進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗(yàn)滿足要求。在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置除外的其他所有繼電器均自動返回起始狀態(tài)，而可手動復(fù)位。 總降壓變電所所址的選擇 所址的選擇選擇變電所位置時(shí)，應(yīng)依照國家十至二十年的長遠(yuǎn)規(guī)劃和五至十年的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，搞清所選變電所的負(fù)荷分布，近期和遠(yuǎn)期在系統(tǒng)中的地位和作用，系統(tǒng)連接方式，電源潮流，負(fù)荷對象，供電要求等，以滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，從而使所址的位置選擇得比較合理。（4）滿足供電半徑的要求。、車間由同一間變電所供電，即號車間變電所供電。 短路計(jì)算及車間變電所設(shè)備的選擇 短路計(jì)算先選取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓。（1）高壓配電所至二號車間變電所① 進(jìn)線電纜的選擇已知，則由式（）得經(jīng)濟(jì)截面為選用標(biāo)準(zhǔn)截面的交聯(lián)聚乙烯電纜，其允許電流180A大于工作電流，滿足要求。電纜不作動穩(wěn)定校驗(yàn)。② 進(jìn)線電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)由式（）得熱穩(wěn)定最小截面為按熱穩(wěn)定要求重選交聯(lián)聚乙烯電纜，允許載流量180A，滿足要求。由式（）得車間配電變壓器電抗計(jì)算、點(diǎn)的短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算，由式（）可得最大運(yùn)行方式下、點(diǎn)的短路電流為（5）九號車間變電所短路計(jì)算由于九號車間變電所與總降壓變電所之間的距離，則由式（）得線路電抗。 各車間變電所計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目（kW）（kvar）（kVA）（A）（A）二號車間變電所1077七號車間變電所356494九號車間變電所生活區(qū)變電所① 二號車間變電所變壓器的選擇由于該車間變電所所供負(fù)荷均為二級負(fù)荷，則可設(shè)兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，考慮到當(dāng)一臺變壓器停止工作時(shí)，另一臺變壓器能保證全部二級負(fù)荷的用電，變壓器單臺運(yùn)行可承受一定的過負(fù)荷，并且并列運(yùn)行時(shí)每臺變壓器的負(fù)荷率高于，則根據(jù)計(jì)算結(jié)果，可選擇兩臺型號為的變壓器。（6）避免設(shè)在有劇烈震動和高溫的場所。（2）進(jìn)出線方便。過負(fù)荷保護(hù)用來防御變壓器本身的對稱過負(fù)荷及外部短路引起的過載。定時(shí)限過電流保護(hù)的工作原理為：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器、瞬時(shí)動作，閉合其觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器動作，經(jīng)過整定的時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）和中間繼電器動作。（2）過電流保護(hù)過電流保護(hù)用來防御外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)及電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。用靈敏系數(shù)來衡量。③ 可靠性。 主變壓器繼電保護(hù)的選擇與整定 繼電保護(hù)裝置的基本要求（1）繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和故障類型作為依據(jù)，并滿足以下四項(xiàng)基本要求。中央事故信號裝置的要求是：在任一斷路器事故跳閘時(shí)，能瞬時(shí)發(fā)出音響信號，并在控制屏或配電裝置上有表示事故跳閘的具體斷路器位置的燈光指示信號。電測量儀表按其用途分為常用測量儀表和電能計(jì)量儀表兩類，前者是對一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對電力用戶用電量進(jìn)行測量、計(jì)量的儀表，即各種電度表。硅整流器的容量較小，僅向控制回路供電。② 在事故狀態(tài)下，電網(wǎng)電壓下降甚至消失時(shí)，應(yīng)能提供繼電保護(hù)跳閘及應(yīng)急照明電源，避免事故擴(kuò)大。 總降壓變電所二次回路的設(shè)計(jì) 二次回路概述工廠供電系統(tǒng)或工廠變配電所的二次回路，是指用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，亦稱二次系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)及繼電保護(hù)和自動化系統(tǒng)等。但由于銅在工業(yè)上有很多重要用途，而且儲量不多，價(jià)格較貴，因此銅母線僅用于空氣中含腐蝕性氣體（如靠近海岸或化工廠等）的配電裝置中。（4）對于下列情況，可不進(jìn)行短路校驗(yàn)：① 用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備和導(dǎo)體可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 各種高壓電氣設(shè)備的選擇項(xiàng)目與校驗(yàn)項(xiàng)目電氣設(shè)備名稱額定電壓額定電流額定開斷電流動穩(wěn)定熱穩(wěn)定額定斷流容量斷路器??????隔離開關(guān)????熔斷器????電流互感器????電壓互感器?母線???電纜???（1）按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備按工作電壓選擇：所選電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流不低于設(shè)備所在網(wǎng)絡(luò)的最大電壓和最大工作電流，即 （）（2）按短路條件進(jìn)行熱穩(wěn)定性校驗(yàn)① 電器設(shè)備的短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)電器設(shè)備如斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、負(fù)荷開關(guān)要求做短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)。 短路電流計(jì)算電路?；鶞?zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，即取。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組匝間或?qū)娱g短路等。其中短路故障危害最大，短路的電流引起的電氣設(shè)備熱效應(yīng)和力效應(yīng)使設(shè)備損壞，電壓降落嚴(yán)重影響非故障元件的正常運(yùn)行。在變壓器高壓側(cè)設(shè)置少油斷路器，這便于變電所的控制、運(yùn)行和維修。折舊費(fèi)按下式計(jì)算 萬元/年 （）② 設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)為使供電系統(tǒng)保持良好的性能和正常運(yùn)行，必須對各種設(shè)備經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢查和管理，為此需配備各種維修管理人員。經(jīng)濟(jì)計(jì)算包括基本建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng)。線路功率等于計(jì)算負(fù)荷與變壓器損耗之和由式（）及（）得計(jì)算負(fù)荷和線路電流為按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線，由設(shè)備選擇手冊查得其允許載流量為，大于，滿足要求。方案三：工作電源是，備用電源為這個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)介于上述兩個(gè)方案之間。缺點(diǎn)（1）廠內(nèi)要設(shè)總降壓變電所，需占一定的土地面積。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較可知，二者初投資差不多，只是內(nèi)橋型接線要多投資一個(gè)高壓斷路器，但顯然在靈活性上橋型接線優(yōu)于單母線分段接線，因此采用內(nèi)橋型接線作為本方案的接線方式，總降壓變電所內(nèi)裝兩臺主變壓器。這適用于兩個(gè)未經(jīng)同期的獨(dú)立電源，它的運(yùn)行性能相當(dāng)于兩個(gè)互為備用的線路一變壓器組。 內(nèi)橋接線 外橋接線由于裝設(shè)兩臺變壓器，因此變壓器低壓側(cè)可以采用單母線分段接線方式，一般分兩段。 高壓側(cè)裝有斷路器的 高壓側(cè)只裝隔離開關(guān)的線路—變壓器組結(jié)線 線路—變壓器組結(jié)線在工廠供電系統(tǒng)中，為了簡化配電裝置，減少投資，往往從簡化變壓器一次側(cè)的開關(guān)設(shè)備入手。由式（）得補(bǔ)償前平均負(fù)荷功率因數(shù)為該廠側(cè)平均負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有，而供電部門要求進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于。 無功功率補(bǔ)償計(jì)算（1）功率因數(shù)補(bǔ)償計(jì)算公式補(bǔ)償前平均負(fù)荷功率因數(shù)為 （）式中，為年平均有功負(fù)荷系數(shù)，~；為年平均無功負(fù)荷系數(shù)，~；為年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)，三班制可取6900h；。當(dāng)電容器組容量較小時(shí)，可設(shè)置在高壓配電室內(nèi)。我國電力工業(yè)部于年制定的171。因此在供電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。負(fù)荷計(jì)算中常用的單位：有功功率為“千瓦”，無功功率為“千乏”，視在功率為“千伏但是用電設(shè)備組的設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行的設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身有功率損耗，配電線路也有功率損耗，因此用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為 （）式中，為設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行的設(shè)備容量與全部容量之比；為設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量之比；為設(shè)備組的平均效率，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率與取用功率之比；為配電線路的平均效率，即配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的末端功率（亦即設(shè)備組的取用功率）與首端功率（亦即計(jì)算負(fù)荷）之比。年雷暴日天。2 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 負(fù)荷調(diào)查 工廠總平面圖 某機(jī)械工廠總平面圖 工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車間為三班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為，全年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)為。③ 無功補(bǔ)償：求出工廠平均功率因數(shù)，確定補(bǔ)償方式，選出相應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)備。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，就必須遵循國家的各項(xiàng)方針政策，設(shè)計(jì)方案必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)應(yīng)滿足以下幾項(xiàng)基本要求：（1