【正文】 3I = 3I? =3Ik （ 55） 高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算 ： 33sh ? （ 56） 33sh ? （ 57） 三相短路容量按下式計算 ： 3kc3k IU3S ? （ 58） 短路電流計算 繪制計算電路圖、選擇短 路計算點。 繪制計算電路圖、選擇短路計算點。三相短路時，回路短路阻抗相等，因此三條回路的 電流也相等，三相短路是對稱短路。由于短路時系統(tǒng)的電壓驟降，嚴重影響電氣設備的正常運行 ]4[ 。 通過以上各步驟的設計，可以得出完整的變配電所主接線圖，主接線圖見附錄。 主接線的選擇 從原始資料可知工廠的高壓側進線為 35kV 等級 2 回，其中一回架空線路作為工作電源，另一回線路作為備用電源，兩個電源不并列運行，且線路只有 8km。 內橋接線：內橋接線的橋斷路器裝設在兩回路進線斷路器內側，像橋一樣將兩條回路鏈接在一起。與單母線相比，雙母線接線供電可靠、檢修方便。但可靠性和靈活性較差，電源只能并列運行，母線或隔離開關檢修時所有回路都停電，且發(fā)生短路時，回路中短路電流較大，適用于出線負荷少、沒有重要負荷的場合 ??14 。通常在保證可靠性的同時盡量減小投資。為避免這種情 況的出現(xiàn)，充分利用雙電源的作用，選擇安裝 2 臺主變。則功率因數(shù)為 。 在工廠中大多數(shù)的設備為電感性設備 ，從原始資料表里便可看出大多數(shù)的功率因數(shù)較低，無法滿足供電部門對工廠的要求。 車間變電所臺數(shù)的選擇，對于二、三類負荷，變電所只需要設置一臺變壓器。 有功功率損耗公式： 20 ?kt PPP ????? 式中： 0P? 為空載損耗， kP? 為負載損耗， tP? 為有功功率損耗，β — 變壓器的負荷率。多層或高層建筑內的變電所，選用 SC9 等系列環(huán)氧樹脂注干式變壓器或 SF6 充氣型變壓器。 根據(jù)各車間的地理位置，車間建筑物結構、周圍環(huán)境和車間負荷等情況，本設計詳細考慮了各個車間的變電所形式。 表 21 各車間 380V 負荷表 4 廠房編號 廠房名稱 負荷類別 設備容量 /KW 需要系數(shù) ???? 功率因數(shù) cosφ tanφ 計算負荷 P30 (kW) Q30 (kvar) S30 (kVA) I30 (A) 1 鑄造車間 動力 200 70 100 照明 5 1 1 0 4 0 4 2 鍛壓車間 動力 230 照明 1 1 0 7 0 7 3 金工車間 動力 300 60 照明 1 1 0 0 4 工具車間 動力 250 75 125 照明 1 1 0 0 5 電鍍車間 動力 250 125 照明 1 1 0 0 6 熱處理車間 動力 200 100 75 125 照明 1 1 0 0 7 裝配車間 動力 150 0. 17 45 64 照明 1 1 0 4 0 8 機修車間 動力 200 40 照明 1 1 0 0 4 9 鍋爐房 動力 80 56 42 照明 1 1 0 0 10 倉庫 動力 50 70 照明 1 1 0 0 11 生活區(qū) 照明 250 0 175 0 175 266 12 小計（ K∑ =） 二級 負荷計算 二級負荷 車間包括 鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房 ，我們可以根據(jù)需要系數(shù)法計算各 5 車間的有功功率、無功功率、容量與工作電流。若計算負荷偏大，將使設備和線路選的 偏大，造成投資和金屬的浪費。 其基本內容有以下幾方面 ]3[ ： ； ； ； ； ；選擇變壓器回路、出線回路的導體規(guī)格，選擇主母線、電纜； 2 第 1章 負荷計算 計算負荷的概念 在選擇電力系統(tǒng)中各個電器元件時，最重要就是滿足負荷電流的要求。 作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設計和控制模式，才能適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產和社會 生活的發(fā)展趨勢。在論文的最后附上設計的圖紙。如果工廠電能供應突然中斷，就會對工業(yè)生產造成嚴重的不良后果。第七章對繼電保護的配置、整定及校驗。變電所在確保工廠正常供電中起到關鍵性作用。對論文每一步都一定要遵循國家的線性技術標準和設計規(guī)范來設計。這是因為計算負荷基本上與從實際負荷曲線上查得的半小時（即 30min）最大負荷相當 30P 相當。 各組用電負荷不會同時出現(xiàn)，在計算總有功負荷和無功負荷，在確定具有多條負荷 3 出線的干線的負荷，或低壓母線上的負荷時，分別乘以一個小于 1 的同時系數(shù)。 設有負荷 1P 、 2P 和 3P ，他們在任選的的直角坐標系中的坐標分別為 1P （ 1,1yx ）、 2 P（ 2,2yx ）和 3P （ 3,3yx ）。國標 ～～ 20xx電力變壓器 規(guī)定，選擇型號時要優(yōu)先選擇 R10 容量系列。變壓器的鐵損耗即鐵芯中的有功功率損耗，就是主磁通在鐵心中引起的磁滯損耗和渦流損耗。 S7和 S9 等型號的電力變壓器的功率損耗可以按照下列的公式近似計算。即： KVAS NT ? 所以變壓器容量必須同時滿足如下兩個條件： 1NTNT SS ? 2NTNT SS ? 0P? =； ?? KP KW ； %0 ?I ； %0 ?U ； 計算每臺變壓器的損耗： kwSP T 8 3 0 30 ????? 30 kSQ T ????? 表 32 S9 系列銅線配電變壓器的主要技術數(shù)據(jù) ]7[ 項目容量 (kVA) 電壓組合 (kV) 聯(lián)結組標號 空載電流 (%) 短路阻抗 (%) 空載損耗 (W) 負載損耗 (W) 高壓 低壓 80 Dyn11 4 無功補償 無功功率平衡是保證電力系統(tǒng)電壓質量的基礎。按照原始資料的要求，本廠的功率因數(shù)應該達到 以上。 （高壓電動機或電弧爐） ，晝夜負荷或季節(jié)負荷變化比較大 ，為節(jié)省投資，分期投入，以達到經濟性的效果 ??9,5 本 機械 廠最大視在功率達到 800kVA，且 部分 屬于 2級負荷，應裝設 2 臺變壓器。 可靠性：可靠性是指在保護范圍以內發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能可靠的動作，以切除故障，在保護范圍之外的故障不或者系統(tǒng)正常運行時不誤動。其中，有匯流母線的包括單母線接線、單母線分段、單母線分段帶旁路母線接線、雙母線接線、雙母分段接線、雙母線帶旁路母線接線、 3/2 斷路器接線、 3/4 臺斷路器接線等。各出線回路與旁路母線相連接。 雙母線分段帶旁路母線接線：雙母線分段帶旁路接線就是在雙母線帶旁路接線的基礎上，在母線上增設分段斷路器。運行的靈活性和供電的可靠性也較好。因此將可供選擇的方案有單母線分段接線和單母線分段帶旁路母線的接線，下面以表格的方式進行比較，綜合選擇。 短路后，系統(tǒng)中的短路電流比正常運行時的負荷電流大得多。最小運行方式下，系統(tǒng)的阻抗最大，短路電流最小，作為繼電保護中靈敏度校驗的依據(jù) ]2[ 。計算 1kV 以上高壓宜采用標幺值法，低壓 400V 宜采用歐姆法。 （ 2）電力線路的電抗標幺值 2Cd0*L USlXX ? （ 53） 17 式中， UC— 線路所在電網的短路計算電壓，單位為 kV， UC=. （ 3）變壓器的電抗標幺值的計算： Ndk*T S100 S%UX ? （ 54） 式中， Uk%為變壓器的阻抗電壓； SN 為變壓器的容量。盡管電力系統(tǒng)中各類電氣設備的功能和工作條件并不一樣，具體的選擇方法也不盡相同，但是，對他們的基本要求卻是一致的 ]5[ 。 真空斷路器：利用真空的高介質強度滅弧，優(yōu)點是滅弧時間快、噪聲小。 最大負荷 電流： ??? NUSI 熱穩(wěn)定度： skAIIItQkttkkK 22222 )()10(12 ???? 表 61 35kV 側斷路器選型表 ]2[ 選擇項目 計算數(shù)據(jù) SW1035C 斷路器參數(shù) 額定電壓 kVUN 35? kVUN 35? 額定電流 AI ? AIN 1000? 斷流能力 kAIk ? kAIbrN 16? 熱穩(wěn)定度 skAQK 2)(? skAtIt 22 )(1024? 動穩(wěn)定度 kAish ? kAies 45? 根據(jù)表格顯示所選擇的斷路器符合要求。 表 64 380V 側斷路器的選擇 ]7[ 斷路器 最大負荷電流 /A 短路電流/kA 所選斷路器型號 額定電流/A 分斷能力/kA QF1 1 34 1683 DW16C20xx 20xx 50 QF18 DW16C630 630 30 QF 31 1036 DW16C20xx 1600 50 QF2 32 DW16C20xx 1600 50 QF35 DW16C630 630 30 QF2 2 33 DW16C20xx 1600 50 QF36 DW16C20xx 800 50 QF37 DW16C630 250 30 QF38 DW16C630 200 30 QF39 1215 DW16C20xx 1600 50 QF40 DW16C20xx 1000 50 為滿足測量和保護裝置的需求，在變壓器、出線、分段斷路器、聯(lián)絡斷路器、旁路斷路器回路中均裝有電流互感器。除此之外， 35千伏及以上輸電線路上，當對端有供電電源時，應裝一臺單相電壓互感器 ]4[ 。但由于其熔體熔斷后要更換之后才能恢復供電，且斷流能力較小，選擇性較差，因此不在供電可靠性要求更高的線路中應用 ]18[ 。因此必須對互感器側進行隔離開關的選擇。對于利用率大（ maxT 5000h）、傳輸容量大、長度較長（ L20m）的導體，一般按照經濟電流密度選擇。 動穩(wěn)定校 驗： Naif shph 4 3 1 272 ?????? ? 3622 mbh ???????? M p aWLf phph 3 1 710 622 ??? ??? ?? Mpaph 70?? 結論： 經 分析，選用 LMY50? 5（截面積為 250mm）的鋁母線是符合要求的。塑料絕緣電纜分為聚氯乙烯電纜、聚乙烯電纜和交聯(lián) 聚乙烯電纜。 變壓器保護的配置 變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設備，在各個環(huán)節(jié)中起到關鍵作用，其故障對系統(tǒng)的安全運行和可靠供電帶來嚴重的影響，因此應根據(jù)變壓器的故障類型裝設性能良好、動作可靠的保護裝置 ]9[ 。 （ 3） 過電流保護：防止主保護拒動和斷路器失靈的保護。過負荷保護應該裝于一相電流上，并延時作用于信號。 動作電流的整定： m a wrelOP IKK KKI ?? （ 73） 式中： — 變壓器的最大負荷電流，可取為（ ～ 3） I1N 為變壓器的額定一次電流 。容量在 800kVA 的油浸式變壓器和 400kVA 以的車間變壓器應裝設瓦斯保護 ]3[ 。 電力電纜除充油電纜外，一般采用三芯鋁芯電纜 ]3[ 。 表 613 車間變電所母線選擇 ]5[ 安裝位置 最大負荷電流 /A 所選母線型號 熱穩(wěn)定校驗2min /mmS 共振校驗 /m 動穩(wěn)定校驗Mpaph/? 最大檔距 檔距 變電所 80 10 434 變電所 80 10 439 變電所 1036 80 10 變電所 63 297 1. 35kV 線路的選擇 )( 0 2m a x mmJIS J ??? 可選擇 LGJ70,按照長期發(fā)熱條件進行校驗： 3039。 按長期發(fā)熱允許電流選擇： aKII ?max (65) 按經濟電流密度選擇：