【正文】 JISJ max? (66) 式中： maxI 為回路中最大持續(xù)工作電流， K 為綜合修正系數(shù)， aI 為θ =25C 時導體允許電流， JS 為經(jīng)濟截面， J 為經(jīng)濟電流密度。在供電線路中，一般采用鋁線、鋁芯導線和電 ??19 纜。合理的熔斷器其額定電壓必須大于或等于安裝處的額定電壓，其熔體的額定電流應為該回路的最大運行電流的 到 倍，熔管的額定電流大于熔體的額定電流。選擇 JDJJ35,準確等級為 。 額定電流： AAIN ?? 22 熱穩(wěn)定校驗： skAIIItQkttkkK22222222 )()(124)10(12 ???????? sKAIK Nt 2221 )( 0 8)()( ??? 動穩(wěn)定度校驗： kAKI esN 5 1 ???? kAish ? 經(jīng)過校驗，電流互感器滿足要求。熔斷器保護適用于高低壓供電系統(tǒng)。 壓縮空氣斷路器：采用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)，開斷時間短、能力強，但結(jié)構(gòu)復雜。 態(tài)進行校驗 熱穩(wěn)定性校驗：短路電流流過電氣設(shè)備時，其各部件溫度應不超過允許值。 分別對各短路計算點計算各短路電流 3Ik 、 3I 、 3I? 、 3shI 、短路容量 3kS 等。故本設(shè)計采用標幺值法計算 ]5[ 。 在三相運行的系統(tǒng)中，短路的形式有：三相短路、兩相短路、單相短路以及兩相接地短路。如此大的電流引起的非正常的熱效應和力效應會使線路中的器件受到損害。同時從其他車間變電所的低壓母線上拉取備用電源，提高供電的可靠性。適用于較短的輸電線路，故障機率 相對較低，而變壓器又需經(jīng)常切換的情況 ]5[ 。接線原則為：當設(shè)備連接的進出線總數(shù)為 12～ 16 回時，在一組母線上設(shè)置分段斷路器；當設(shè)備進出線總數(shù)為 17 回時及以上時，在兩組母線上設(shè)置分段斷路器 ??13 。 雙母線接線：雙母線接線是指工作線、電源線和負荷出線通過斷路器隔離開關(guān)連接到兩條母線上，兩組母線都是工作線，互為備用。 單母線接線：具有接線簡單清晰、設(shè)備少、投資相對小、運行操作方便，易于擴建等優(yōu)點，隔離開關(guān)僅在檢修電氣設(shè)備是作隔離作用，不做倒閘操作，從而減少了誤操作事故。 13 經(jīng)濟性：在設(shè)計過程中，主要矛盾發(fā)生在經(jīng)濟性與可靠性之間。若為節(jié)省投資而僅裝設(shè) 1臺變壓器，一旦出現(xiàn) 1 臺主變故障，將會造成全廠失壓從而造成巨大的損失。由該廠的負荷計算表可知 ,所有負荷歸算到 10kV 側(cè)的視在有功負荷為 ，無功計算負荷為 。 電力系統(tǒng)的無功電源與無功負荷，在各個正常運行以及故障運行時，都應實行分層分區(qū)、就地平衡的原則，并且無功電源都應該具備靈活的調(diào)節(jié)能力，以及一定的檢修備用容量和事故備用容量 ??4 。在保證供電質(zhì)量的同時盡量減少投資運行費用，從而達到經(jīng)濟性的要求。我們可以同過查詢變壓器參數(shù)得到空載損耗和短路損耗，也就是鐵損耗和銅損耗 ??4 。在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全運行的場所，應選用 S9M、 S11M、 R等系列全密封式變壓器。戶外式配電裝置具有運行維護方便，占地面積少、投資少等優(yōu)點，而屋內(nèi)式配電裝置安裝方便、運行可靠，故本設(shè)計總降壓變電所 35kV側(cè)采用屋外式配電裝置，變壓器放置于露天。 鑄鐵車間： ??30 = ??d???? = 200 = 70???? ??30 = ??30???????? = 70???? = ???????? ??30 = ??30???????? = √??302 +??302 = √702 + = 100?????? ??30 = ??30√3???? = 100√3380?? = 152?? 照明 ： ??30 = ??d???? = 5 = 4KW ??30 = ??30 = 4?????? ??30 = ??30√3???? = 4√3 = ?? ∴ 總計 : ??30 = ??30 照 +??30 動 = 70????+ 4???? = 74???? ??30 = ??30 照 +??30 動 = +0 = ??30 = ??30 照 +??30 動 = 100kva+ 4kvA = 104KVA ?? = ??30√3???? = √3 = 為使計算結(jié)果簡單明了，以下計算以表格的形式給出，各車間負荷統(tǒng)計情況見表 21。計算負荷的大小直接影響設(shè)備和導線選擇得是否經(jīng)濟合理。 變電站設(shè)計的主要內(nèi)容 供電系統(tǒng)的設(shè)計是根據(jù)電力用戶所處地理環(huán)境、地區(qū)供電條件、工程設(shè)計所提供的負荷資料進行的。因此 , 變電所保證工廠正常有序地供電 , 具有十分重要的意義。在第九章中，得出了整篇論文的結(jié)論。 1 寧夏工商職業(yè)技術(shù)學院 課程設(shè)計 論文 題目： XX 機械廠變電所的電氣設(shè)計 系 別 機電工程系 學 號 姓 名 X X X 指導教師 包慧琴 李致遠 成 績 20xx 年 12 月 10 日 2 摘 要 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系電廠和負荷用戶的中間環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)中線路的樞紐。第八章根據(jù)本廠的自然條件與后期 的安裝設(shè)計，對全廠的負荷進行防雷及接地保護。如果工廠電能供應突然中斷 , 就會對工業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的不良后果 , 甚至可能發(fā)生重大的設(shè)備損 壞或人員傷亡事故。變電所進行電氣部分初步設(shè)計，包括短路電流的計算，電氣設(shè)備的選擇，電氣主接線方式的確定，繼電保護和防雷保護，并用 Auto CAD 繪制設(shè)計圖紙。 正確確定計算負荷意義重大。即： ???? ip PkP i .3030 (25) ???? iQ QkQ i .3030 (26) 各車間或用電設(shè)備的負荷計算 380V負荷計算 經(jīng)原始資料分析，變電站 2 的負荷即簡潔有具有代表性，因此選取變電站 2 為例作詳細的負荷計算?，F(xiàn)假設(shè)總負荷 321 PPPPP i ???? ? 的負荷中心位于坐標 P（ yx, ） 7 處，則仿照力學中的力矩方程可得： 332211 xPxPxPPx i ???? 即 ???iiiPxPx )( (27) 332211 yPyPyPPy i ???? 即 ???iiiPyPy )( 由此可求得負荷中心的坐標為（ ??iiiPxP )( ， ??iiiPyP )( ） . 變電所的形式有很多種，優(yōu)點各異。推廣用低損耗變壓器，例如 SL S S9 等系列變壓器。變壓器的銅損耗即有負荷的情況下變壓器一、二次繞組中的有功功率損耗。 SPT ?? SQT ?? 380V 車間變壓器的選擇 車間變電所變壓器選擇的原則與總降壓變電所基本相同。有效的電壓控制和合理的無功補償不僅可以保證供電質(zhì)量，同時能提高電力系統(tǒng)運行的安全性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性 ??8 。 無功補償?shù)挠嬎愎剑? )ta n( ta n 2130 ?? ?? PQ bc 式中： 30P 為有功計算功率， ?1tan 為補償之前的功率因數(shù)對應的正切值， ?2tan 為補償之后的功率因數(shù)對應的正切值 ??3 ∴ 總計： kwPkP ip 9 63030 ???? kQkQ iQ ???? % s30301 ?? SP? 則 1 ?? 考慮到安裝方便，決定再 10kV 側(cè)進行無功補償。 由于本廠有 1回 10kV進線，即有 一 個進線電源，如果采用 2 臺變壓器，則能滿足供電可靠性、靈活性的要求。電氣主接線必須保證用戶供電的可靠性。無母線類型，如橋式、角形、單元接線等 ??12 。從而在檢修任意斷路器時可以不中斷該回路的供電，可靠性大大的提高，同時投資也相對加大，經(jīng)濟性降低 ??13 。它具有雙母線帶旁路的優(yōu)點，但投資較大，設(shè)備占地間隔較多。但內(nèi)橋式的使用范圍不同。具體方案論證如下： 表 42 總降壓變電所低壓側(cè)主接線的比較 ]5[ 接線方式 單母線分段接線 單母線帶旁路母線的接線 可靠性 母線故障和檢修時縮小了停電范圍 檢修任意斷路器時可以不中斷該回路的供電，可靠性大大的提高 靈活性 調(diào)度靈活，方便擴建，重要負荷可從兩端分別受電，有利于電源間的相互備用和負荷的合理分配 與單母線分段相比，倒閘復雜，容易誤操作，增加故障概率 經(jīng)濟性 與帶旁母的單母分段相比，所用設(shè)備較少占地面積小 單母線分段的基礎(chǔ)上增加了旁路母線、專用斷路器和兩個旁路回路隔離開關(guān)，且增加了占地面積 說明 根據(jù)本廠的實際情況，本廠低壓側(cè)的負荷共 回，負荷 部分 為二類負荷，綜合考慮三方面的因素，選擇可靠性稍低但是經(jīng)濟性和靈活性都較好的單母線分段接線。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。 綜上所述，短路電流的目的是為電氣設(shè)備選擇和繼電保護的配置提供依據(jù)。標幺值法計算短路電流十分方便，無論計算哪個短路點電抗都 不需要折算。 繪制短路回路等效電路，并計算總阻抗。 額定電壓：在電氣設(shè)備的選擇中，一般遵循電氣設(shè)備的額定電壓 NU 不小于安裝地點的電網(wǎng)額定電壓 SNU 即： SNN UU ? （ 61) 額定電流：電氣設(shè)備的額定電流應該不小于該回路在各種合理運行的方式下的最大持續(xù)工作電流，即： maxIIN? （ 62) 環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響：在選擇電氣設(shè)備時必須考慮運行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度以及有無防塵、防爆、防腐、防火等要求，若此類環(huán)境條件超過一般電氣設(shè)備的正常使用條件時，應采取合理的措施 ]16[ 。壽命長，在 35kV 及以下系統(tǒng)中廣泛應用。 3. 380 側(cè)斷路器的選擇 低壓保護包括熔斷器保護和斷路器保護。 1. 35kV 側(cè)電流互感器進行選擇 互感器 TA TA2 的作用是對變壓器保護進行電流的采集，因此選用 LCZB35B/160保護類互感器。 35kV 進線處的對端是供電電源，因此為了監(jiān)測線路有無電壓、進行同期以及重合閘的配置，應在線路上配置一臺單相互感器。 等級熔斷器的選擇 熔斷器的選擇主要根據(jù)額定電壓和額定電流來選擇。 表 69 高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇 ]3[ 隔離開關(guān) 最大負荷電流 /A 型號 電壓 /kV 電流 /A 動穩(wěn)定電流峰值/KA 熱穩(wěn)定校驗 QS 2 GN1935 35 400 16 625 QS 4 GN1910 6 630 50 1600 QS5 GN1910 6 400 625 QS6 GN1910 6 400 625 QS7 GN1910 6 400 625 QS8 GN1910 6 400 625 表 610 低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇 ]3[ 隔離開關(guān) 最大負荷電流 /A 型號 額定電壓 /V 額定電流 /A QS9 1683 HD1320xx/30 380 20xx QS10 HD13600 380 600 QS11 1036 HD131500/30 380 1500 QS12 HD131500/30 380 1500 QS13 HD131500/30 380 1500 QS14 HD13100/30 380 100 QS1 16 HD13100/30 380 100 QS17 HD13100/30 380 100 QS18 HD13100/30 380 100 QS19 HD13100/30 380 100 QS20 HD13100/30 380 100 QS21 HD13100/30 380 100 QS2 23 195 HD13200/30 380 200 26 母線及導體的選擇 導體通常有銅、鋁、鋁合金制成，純鋁的導體一般制成槽型、管型和矩形。而母線在正常運行情況下，傳輸容量不大，可以按照長期允許電流選擇 ]3[ 。 為了簡化計算并使結(jié)果簡潔明了，余下的母線的選擇仍然以表格的形式給出。塑料電纜安裝敷設(shè)方便，沒有落差限制，廣泛用于 1～ 35kV 各個場合。 （ 1） 瓦斯保護：反應與變壓器油箱內(nèi)部的氣體或油流而動作的保護，具有很高的靈敏度，是變壓器的本體保護。 35kV～ 66kV 及以下中小容量變壓器，應裝設(shè)過電流保護。在無人值班變電所中，必要時，過負荷保護可以動作與