【正文】 短路發(fā)熱假想時(shí)間 imat 一般按下式計(jì)算： 2)(????? IIstt kim a （ 66） 在無限大容量系統(tǒng)中，由于 ??? II ，因此 stt kima ?? （ 67） 式中 kt —短路持續(xù)時(shí)間，采用該電路主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加對(duì)應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。 按正常工作條件選擇 (1)按工作電壓選擇 設(shè)備的額定電壓 eNU? 。39。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 第 5 章 短路計(jì)算 短 路電流計(jì)算的目的 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備 。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 kV10kV10 高壓配電線1?NO 2?NO 5?NO 3?NO 4?NO圖 41 高壓配電圖 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 采用 YJL2210000 型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距 2km 的鄰近單位變電所的 10kv 母線相聯(lián)。 (1)按發(fā)熱條件選擇 由 AI TN 6 ??????? 查表初選 LJ50，其 35176。如 圖 31 所示。 經(jīng)濟(jì)：保證供電可靠性的情況下，盡量節(jié) 省初投資和年運(yùn)行費(fèi)用。 ）（ ???cS ? Ncc USI 339。假 設(shè)功率因數(shù)有 ?cos 提高到 ??cos ，這時(shí)在用戶需用的有功功率 cP 不變的條件下，無功功率將由 xQ 減小到 cQ? ，視在功率將由 cS 減小到 cS? 。 為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù) ，則需考慮增設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置。 從技術(shù)指標(biāo)，兩臺(tái)變壓器的方案略微優(yōu)于一臺(tái)變壓器。對(duì)于單臺(tái)變壓器 SNT≥ SC，對(duì)于兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器 SNT1+SNT2≥ SC， SNT1≥ SCⅠ +SCⅡ， SNT2≥ SCⅠ +SCⅡ，式中 SCⅠ、 SCⅡ 分別為負(fù)荷 SC 中一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的容量； SNT SNT2—分別為并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器的額定容量。 ?????ccc QPS 103 2339。239。 ?????? Tcc Q 22239。 ?????? Tcc PPP ????? cT SQ 39。239。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回路 10kV 及以上的專用架空線路供電。因此在確 定多組 用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別記入一個(gè)同期 系數(shù)?pK 和 ?qK 。按下式計(jì)算： maxT ＝maxPWp （ h） mQWT qm ax ( ?無功） （ h） (11) 其中 W — 為全年消耗的電量（ hkvar或hk ??W ） PW — 有功電量 qW — 無功電量 平均消耗的功率 avP avP 就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間 t 內(nèi)平均消耗的功率，即： 4 avP ＝ tWP （ kW） (12) 年平均負(fù)荷 avP ，就是電力負(fù)荷全年平均耗用的功率 ， t 取 8760（ h），即： avP ＝ 8760aW (13) 負(fù)荷系數(shù) 最大工作班內(nèi)，平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，稱為負(fù)荷系數(shù)。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷 其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。 （ 3） 根據(jù)環(huán)境和計(jì)算負(fù)荷，選擇變電所的位置、變壓器數(shù)量和容量。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》、 GV5005495《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》、《全國通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) .電氣裝置標(biāo)準(zhǔn)圖集》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： (1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 必須遵守國家有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家有關(guān)方針和政策，包括 節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。因此，設(shè)計(jì)符合工廠具體負(fù)荷情況的供電系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)的必備條件。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 本設(shè)計(jì)為紡織廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要包括電力負(fù)荷計(jì)算、變電站主接線的設(shè)計(jì)、電源進(jìn)線及工廠高壓配電線路的設(shè)計(jì)、短路計(jì)算、高低壓電氣設(shè)備選擇以及變電站繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)和防雷與接地。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。除某些特殊的大型工業(yè)企業(yè)帶有自備發(fā)電站以外，工廠都是由電力系統(tǒng)的終端降壓變配電所，即總降（配）變電所提供電能。為了使工廠供電工作能夠切實(shí)為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，要 求做到以下幾點(diǎn)： （ 1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用過程中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 (4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，綜合考慮，確定合理的設(shè)計(jì)方案。 （ 6） 根據(jù)短路電流的計(jì)算結(jié)果，按照正常工作條件、短路時(shí)的工作條件、電氣設(shè)備自身特點(diǎn)進(jìn)行電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，用主接線圖表達(dá)設(shè)計(jì)成果。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有 時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。 1? — 線路供電率。但對(duì)一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于高低壓配電線路一般不很長，其損耗較小，因此在確定其計(jì)算負(fù)荷時(shí)往往不計(jì)線路損耗。該紡織廠中鍛工車間、紡紗車間、軟水站是二級(jí)負(fù)荷，其余均為三級(jí)負(fù)荷。 ? （ 125） 根據(jù)上面公式進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算 有功損耗： cT SP ?? 無功損耗： cT SQ ?? （ 126） ： ?cP ?cQ ?cS ????ncc USI 8 20 1 1 ????? CT SP 39。39。 ?????ccc QPS 103 39。39。 NONONONONOc PPPPPP ?????? 0 ? ????? 5432139。 暗備用方式運(yùn)行時(shí)，變壓器的容量為 70%S﹥ 50%S，滿足條件 2；其負(fù)荷率為 50%S/70%S≈ 70%,負(fù)荷率大于 68%，滿足條件 3。 5． 變壓器型號(hào)的選擇 根 據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表 11 確定 各 車間變電所變壓器型號(hào)。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠等優(yōu)點(diǎn)。 需 在低 壓側(cè)并聯(lián)電容器 的容量為： cavC qPQ ??? ?? ? 根據(jù) 各種數(shù)據(jù) ，我選定并聯(lián)電容器的型號(hào)為： 16 所以 30 ??? CCqQn 個(gè)數(shù)應(yīng)該是 3 的倍數(shù)，所以在低壓側(cè) 需 聯(lián) 27 個(gè)型號(hào)為 的電容器。cos? ? 0 ? 表 12 無功補(bǔ)償對(duì)照表 項(xiàng)目 ?cos cP (kW) cQ (kvar) cS (kW) cI (A) 10KV 補(bǔ)償前負(fù)荷 10KV 側(cè)無功補(bǔ)償容量 810 10KV 側(cè)補(bǔ)償后容量 17 第 3 章 變電站主接線的設(shè)計(jì) 主接線的基本要求 主接線的選擇，要達(dá)到安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的要求。設(shè)置母線可以方便地 圖 31 單母線接線 圖 32 單母線分段接線 把 電源進(jìn)線和多路引出線通過開關(guān)電器連接在一起，以保證供電的可靠性 18 和靈活性。兩段母線同時(shí)故障的幾率很小，可以不予考慮。 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇 校驗(yàn) 采用 YJL2210000 型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 （ 2 ） 校 驗(yàn) 電 壓 損 耗 由 查 表 可 得 纜 芯 為 mm25 鋁 芯 電 纜 的kmR / ?? （纜芯溫度按 80176。短路計(jì)算點(diǎn) 要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 1)3()3()3( ??? ?? kAkAIi sh )3()3( ?????? kAkAII sh )3()3( ?????? (4)三相短路容量： MV AMV AX SS kdK )1(1)3( ??? ? ??? K2 點(diǎn)短路計(jì)算 求 K2 點(diǎn) （ ） 的短路電路 和 總電抗及三相短路電流和短路容量 (1)總電抗標(biāo)幺值 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 )2( ??????? ?????? XXXX k (2)三相短路電流周期分量有效值 kAkVX II kdk )2( 22)3( ??? ? ??? (3)其他短路電流 kAIII K 39。 )3(5k)3()3( ??? ? ）（ kAkAIi sh )3()3( ?????? kAkAII sh )3()3( ?????? (4)三相短路容量： MV AMV AX SS kd )5()3(5k ??? ? ?? K6 點(diǎn)短路計(jì)算 K6 點(diǎn) （ ） 的短路電路和總電抗及三相短路電流和短路容量 (1)總電抗標(biāo)幺值 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 )6( ??????? ?????? XXXX k (2)三相短路電流周期分量有效值 kAkVX II kd )6( 26k)3( ??? ? ??? ）（ (3)其他短路電流 kAIII 39。 即 CeN II ?? （ 62） (3)按斷流能力選擇 設(shè)備的額定開斷電流 ocI 或斷流容量 ocS 。 根據(jù)上述條件 10KV 側(cè)初步選擇高壓少油斷路器 SN1010I/630，該型號(hào)斷路器的主要技術(shù)參數(shù)如表 61 表 61 SN1010I/630 參數(shù)表 型號(hào) 額定電流 額定開斷電流 /KA 額定斷流容量/MVA 極限通過電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA SN1010I/630 630A 16 300 40 16（ 2） （ 1） 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) )3(m a x ??? shii （ 2） 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 2)3(22 2 ????? ? imat tItI 所以該型號(hào)斷路器滿足熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性 根據(jù)上述條件 10kV 側(cè)選擇 200/1068 ?GN 高壓隔離開關(guān) 該型號(hào)的隔離開關(guān)的主要參數(shù)如表 62 表 62 200/1068 ?GN 參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 /kV 額定電流 /A 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 /KA 熱穩(wěn)定電流 /kA 200/1068 ?GN 10 200 10（ 5s） （ 1） 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) )3(m a x ??? shii （ 2） 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 2)3(22 2 ????? ? imat tItI 所以該型號(hào)滿足熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性 戶外隔離開關(guān)選擇 GW412/400 該型號(hào)隔離開關(guān)的主要參數(shù)如表 63 表 63 GW412/400 參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓 /kV 額定電流 /A 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA GW412/400 10 400 25 10 （ 1） 動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) )3(m a x ??? shii （ 2） 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 2)3(22 2 ????? ? imat tItI 所以該型號(hào)滿足熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性 電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) (1)動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)條件 )3(max shii ? 或 )3(31 102 shNes iIK ?? ? (68) 式中 maxi —電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流，單位為 kA； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 NI1 —電流互感器的一次額定電流 單位為 A； esK —電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)； (2)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)條件 ttII imat )3(??或 ttIIK imaN )3(11 ?? (69) 式中 tI —電流互感器的熱穩(wěn)定電流，單位為 kA； t—電流互感器的熱穩(wěn)