【正文】 AI = = 5 .53 U 3 1 0 .5 kAkV ?? dd2 d2S 1 0 0 M V AI = = 1 4 43 U 3 0 .4 kAkV ?? （ 3） 計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 ① 電力系統(tǒng) 已知 500ocS MVA? ，故 *1 1 0 0 / 5 0 0 0 .2X M V A M V A?? ② 架空線路 查表 ② 1 得 LGJ150 的 0x = /km? ，而線路長 8km，故 *2 2100( 0 .3 6 8 ) 2 .6(1 0 .5 )M V AX kV? ? ? ? ? ③ 電力 變壓器 S91000/10 型號的阻抗電壓百分值為 ，故 **34 4 . 5 1 0 0= 4 . 51 0 0 1 0 0 0M V AXX k V A? ? ? 因此繪短路計算等效電路如圖 32 所示。因此短路基準(zhǔn)電流為 dd dcS 1 0 0 M V AI = =3 U 3 U （ 31） （ 3） 計算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值（一般只計電抗標(biāo)幺值） ① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 * 1 0 0 M V AX dS oc ocSSS?? （ 32） 式中 ocS — 電 力系統(tǒng)出口短路器的斷流容量，單位為 MVA ② 電力線路的電抗標(biāo)幺值 *00221 0 0 M V AX dWL ccSX l X lUU?? （ 33） 式中 cU — 線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，單位為 kV， cNU = 。電網(wǎng)正常運(yùn)行的破壞大多數(shù)是由短路故障引起的。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采取限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器的數(shù)量、選用價廉的電器或輕型電器，以便降低投資。 ③滿足擴(kuò)建時的靈活性要求。 （ 1） 可靠性 10 供電可靠性是指能夠 長期、連續(xù)、正常地向用戶供電的能力 ,是電力生產(chǎn)和分配的首要要求， 主接線的設(shè)計首先應(yīng)滿足這個要求。 每臺變壓器容量： N T 3 0S ( 0 .6 ~ 0 .7 ) S = 0 .6 0 .7 1 3 6 5 .2 =? ??（ ～ ）（ ~） kVA 且 N T 30 +SS? ? （ Ⅰ Ⅱ ） = 因此選兩臺 S91000/10 型低損耗配點(diǎn)變壓器。 變電所主變壓器 的選擇 2.. 主變壓器臺數(shù)的選擇 主變壓器臺數(shù)應(yīng) 根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。 負(fù)荷較大的 及高層建筑內(nèi)，宜設(shè)在室內(nèi)變電所或組合式成套變電站。 （ 7） 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。它的設(shè)計（變電所位置的確定和主變壓器及主接線方案的選擇）至關(guān)重要，其中主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)，它對各種電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有 決定性的關(guān)系，并將長期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 凡是民用建筑中的負(fù) 荷，一般都是用需要系數(shù)法進(jìn)行計算的。 總之一句話：定位現(xiàn)實(shí)，著眼未來；以發(fā)展的眼光來設(shè)計此 課題。 供配電工 作要很好的為用電部門及整個國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，必須達(dá)到以下的基本要求： 安全 —— 在電力的供應(yīng)、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 設(shè)計中包括各種變壓器、各種繼電開關(guān)、線路和相關(guān)部分的布線以及 應(yīng)急電源等的選擇和布置 。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。 經(jīng)濟(jì) —— 應(yīng)使供配電系統(tǒng)投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。本章采用需要系數(shù)法對學(xué)校的各類用電負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計算 ，并采用并聯(lián)電容器方法對低壓進(jìn)行集中補(bǔ)償， 以提高功率因數(shù)。 3 需要系數(shù)法計算負(fù)荷所用公式 (1)有功計算負(fù)荷（單位為 kW） 30 deP K P? （ 11） 式中 eP — 用電設(shè)備總的設(shè)備容量 dK 用電設(shè)備組的需要系數(shù) （ 2）無功 計算負(fù)荷 （單位為 kvar） 30 30tanQP ?? （ 12） （ 3）視在計算負(fù)荷（單位為 kVA） 3030 cosPS ?? （ 13） （ 4）計算電流（單位為 A） 3030 NSI=3U （ 14） （ 5）多組用電設(shè)備有功計算負(fù)荷基本公式： 同時系數(shù)： ? =～ ? =~ 本次設(shè)計取 ? = ? = 有功計算負(fù)荷 30 30P =K .pP?? （ 15） 無功計算負(fù)荷 30 30Q =K .qQ?? （ 16） 計算電流 3030 NSI=3U （ 17） 4 功率因數(shù) 3030cosPS?? （ 18） 負(fù)荷計算結(jié)果 根據(jù)學(xué)校負(fù)荷資料，按照需要系數(shù)法，負(fù)荷計算結(jié)果如下所示 表 11 華夏大學(xué)負(fù)荷統(tǒng)計計算表 名稱 類別 計算負(fù)荷 30P /kW 30Q /kvar 30S /kVA 30I /A 行政樓 照明 動力 小計 教學(xué)樓 照明 動力 小計 實(shí)驗(yàn)樓 照明 動力 小計 223 圖書館 照明 動力 小計 1 號宿舍樓（ 5 號同） 照明 動力 小計 185 5 名稱 類別 計算負(fù)荷 30P /kW 30Q /kvar 30S /kVA 30I /A 其它 小計 202 總計 二級負(fù)荷 全部 總計算負(fù)荷（ 380V側(cè)） 二級負(fù)荷 全部 注： 有功負(fù)荷同時系數(shù) 取 ， 無功負(fù)荷同時系數(shù) 取 由表知， 30P =， 30S = 再由式（ 17） ，得計算電流 30I = 30NP 1 6 0 9 .7= = 2 4 4 5 .73 U 3 0 .3 8? 由式 （ 18），得 3030P 1 2 2 2 .5 6c o s = = = 0 .7 6S 1 6 0 9 .7? 無功功率補(bǔ)償 該學(xué)校 380V 側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)只有 。 （ 2） 進(jìn)出線方便。 （ 10） 不應(yīng)妨礙其他建筑物的發(fā)展，并適當(dāng)考慮今后的擴(kuò)建。 當(dāng)變壓器容量在 350kVA 及以下時，宜設(shè)桿上式變電臺或高臺式變電所。 （ 3） 集中負(fù)荷較大，例如大于 1250kVA 時。 變配電 所主接線方案的選擇 變配電所的主接線 （ 一次接線 ） 是指由各種開關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。因此 ,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 ,保證必要的可靠性 ,而不可片面地追求高的可靠性。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)性 在設(shè)計主接線時，主要 矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時 ， 要注意節(jié)約搬遷費(fèi)用、安裝費(fèi)用和外匯費(fèi)用。 （ 2） 為盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。 （ 4） 繪制 回路等效回路，并計算總阻抗（總電抗） 標(biāo)幺值。 一次設(shè)備選擇和校驗(yàn)的條件與項目 為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行， 必須按下列條件選擇和校驗(yàn) ： （ 1） 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率及 開斷電流等選擇。 短路發(fā)熱理想時間 imat 一般按下式計算： 2im a k It = t + 0 .0 5 s I????????? (48) 在無限大容量系統(tǒng)中，由于 II???? ，因此 ima kt =t + (49) 式中 kt — 短路持續(xù)時間，采用該電路主保護(hù)的動作時間加 對應(yīng)的斷路器全分閘時間。電纜的短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 的條件仍采式（ 513）。架空線用在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型供電設(shè)計中優(yōu)先選用。 （ 4） 敷設(shè)在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，一般采用塑料護(hù)套電纜，也可采用裸鎧裝 電纜 。對于電纜，還應(yīng)校驗(yàn)器短路熱穩(wěn)定。 ①按發(fā)熱條件選擇 由 30 ? 及室外環(huán)境溫度 38C ，查表 ② 2，初選 LJ16，其在 40C 時的 A A??，滿足發(fā)熱條件。 ② 校驗(yàn)電壓損失 變電所至行政樓的距離約為 100m，由表 ② 5 查得 2150mm 的銅芯電纜的0 /R km??（按纜芯工 作溫度 75C 計）， 0 /X km??，又行政樓的30 kW? ， 30 99. 427 varQk? ，因此按式（ 54）得： 1 5 0 . 3 1 ( 0 . 1 5 0 . 1 ) 9 9 . 4 2 7 ( 0 . 0 7 0 . 1 ) 7 . 80 . 3 8UV? ? ? ? ?? ? ? 7 .8% 1 0 0 % 2 .1 % 5 %380U? ? ? ? ? 故滿足允許電壓損耗的要求 ③短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式（ 413）計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 ( 3 ) 2 2m i n 0 .7 52 8 5 0 0 2 1 5115im atA I m m m mC?? ? ? ? 按發(fā)熱條件所選的 2150mm 纜芯截面不滿足 minA ，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，故改選纜芯截面為 2240mm 的電纜， 其在土壤溫度為 25C 時的允許載流量為3 1 9 1 .2 9 4 1 2alIA? ? ?。 （ 8） 饋電給 其它（餐廳，鍋爐房等） 的線路 亦采用 VV2210003 240+1 120的四芯聚氯乙烯絕緣的銅芯電纜 直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電能表、 三相無功電能表和電流表。 ③過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù) 10000KVA 以下的變壓器，可裝設(shè)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。 ③過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)公式 min1 kpopIS I???? (63) 式中 minkI? — 在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，低壓母線兩相短路電流折算到變壓器高壓側(cè)的值； 1opI? — 繼電保護(hù)動作電流折算到一次側(cè)即變壓器高壓側(cè)的值。 （ 2） 變壓器過電流保護(hù)的整定與檢驗(yàn) ① 過電流保護(hù)動作電流的整定計算公式 maxI= rel wop Lre iKK IKK ? （ 61） 式中 maxLI? — 變壓器最大負(fù)荷電流，可取為 1( 3 NI? ） ， 1NI 為變壓器的額定一次電流 。每一回路上均裝有電流表。 綜合 以 上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表 52 所示 表 52 變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號規(guī)格 線路名稱 導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格 10kV 電源進(jìn)線 LJ35 鋁絞線 主變引入電纜 YJL22100003 25 交聯(lián)電纜 380V