【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(shí)導(dǎo)體允許電流， JS 為經(jīng)濟(jì)截面， J 為經(jīng)濟(jì)電流密度。在供電線路中，一般采用鋁線、鋁芯導(dǎo)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(yīng)為該回路的最大運(yùn)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(zhǔn)確等級(jí)為 。 額定電流： AAIN ?? 22 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： skAIIItQkttkkK22222222 )()(124)10(12 ???????? sKAIK Nt 2221 )( 0 8)()( ??? 動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)： kAKI esN 5 1 ???? kAish ? 經(jīng)過(guò)校驗(yàn)，電流互感器滿(mǎn)足要求。熔斷器保護(hù)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(kāi)斷時(shí)間短、能力強(qiáng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 態(tài)進(jìn)行校驗(yàn) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：短路電流流過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，其各部件溫度應(yīng)不超過(guò)允許值。 分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算各短路電流 3Ik 、 3I 、 3I? 、 3shI 、短路容量 3kS 等。故本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法計(jì)算 ]5[ 。 在三相運(yùn)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(yīng)和力效應(yīng)會(huì)使線路中的器件受到損害。同時(shí)從其他車(chē)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(jī)率 相對(duì)較低，而變壓器又需經(jīng)常切換的情況 ]5[ 。接線原則為：當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為 12～ 16 回時(shí)，在一組母線上設(shè)置分段斷路器；當(dāng)設(shè)備進(jìn)出線總數(shù)為 17 回時(shí)及以上時(shí)，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(fù)荷出線通過(guò)斷路器隔離開(kāi)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(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資相對(duì)小、運(yùn)行操作方便，易于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，隔離開(kāi)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(jì)性：在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要矛盾發(fā)生在經(jīng)濟(jì)性與可靠性之間。若為節(jié)省投資而僅裝設(shè) 1臺(tái)變壓器，一旦出現(xiàn) 1 臺(tái)主變故障，將會(huì)造成全廠失壓從而造成巨大的損失。由該廠的負(fù)荷計(jì)算表可知 ,所有負(fù)荷歸算到 10kV 側(cè)的視在有功負(fù)荷為 ，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 。 電力系統(tǒng)的無(wú)功電源與無(wú)功負(fù)荷，在各個(gè)正常運(yùn)行以及故障運(yùn)行時(shí)，都應(yīng)實(shí)行分層分區(qū)、就地平衡的原則，并且無(wú)功電源都應(yīng)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(shí)盡量減少投資運(yùn)行費(fèi)用，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的要求。我們可以同過(guò)查詢(xún)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(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場(chǎng)所，應(yīng)選用 S9M、 S11M、 R等系列全密封式變壓器。戶(hù)外式配電裝置具有運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少、投資少等優(yōu)點(diǎn)，而屋內(nèi)式配電裝置安裝方便、運(yùn)行可靠，故本設(shè)計(jì)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(chē)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(jì) : ??30 = ??30 照 +??30 動(dòng) = 70????+ 4???? = 74???? ??30 = ??30 照 +??30 動(dòng) = +0 = ??30 = ??30 照 +??30 動(dòng) = 100kva+ 4kvA = 104KVA ?? = ??30√3???? = √3 = 為使計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)單明了，以下計(jì)算以表格的形式給出，各車(chē)間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表 21。計(jì)算負(fù)荷的大小直接影響設(shè)備和導(dǎo)線選擇得是否經(jīng)濟(jì)合理。 變電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是根據(jù)電力用戶(hù)所處地理環(huán)境、地區(qū)供電條件、工程設(shè)計(jì)所提供的負(fù)荷資料進(jìn)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(xué)院 課程設(shè)計(jì) 論文 題目： XX 機(jī)械廠變電所的電氣設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電工程系 學(xué) 號(hào) 姓 名 X X X 指導(dǎo)教師 包慧琴 李致遠(yuǎn) 成 績(jī) 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(fù)荷用戶(hù)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(jì)，對(duì)全廠的負(fù)荷進(jìn)行防雷及接地保護(hù)。如果工廠電能供應(yīng)突然中斷 , 就會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)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(jìn)行電氣部分初步設(shè)計(jì)，包括短路電流的計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇，電氣主接線方式的確定，繼電保護(hù)和防雷保護(hù)，并用 Auto CAD 繪制設(shè)計(jì)圖紙。 正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。即： ???? ip PkP i .3030 (25) ???? iQ QkQ i .3030 (26) 各車(chē)間或用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算 380V負(fù)荷計(jì)算 經(jīng)原始資料分析，變電站 2 的負(fù)荷即簡(jiǎn)潔有具有代表性，因此選取變電站 2 為例作詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算?，F(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷 321 PPPPP i ???? ? 的負(fù)荷中心位于坐標(biāo) P（ yx, ） 7 處，則仿照力學(xué)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(fù)荷中心的坐標(biāo)為（ ??iiiPxP )( ， ??iiiPyP )( ） . 變電所的形式有很多種，優(yōu)點(diǎn)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(fù)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(chē)間變壓器的選擇 車(chē)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(wú)功補(bǔ)償不僅可以保證供電質(zhì)量，同時(shí)能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性 ??8 。 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算公式： )ta n( ta n 2130 ?? ?? PQ bc 式中： 30P 為有功計(jì)算功率， ?1tan 為補(bǔ)償之前的功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值， ?2tan 為補(bǔ)償之后的功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值 ??3 ∴ 總計(jì)： kwPkP ip 9 63030 ???? kQkQ iQ ???? % s30301 ?? SP? 則 1 ?? 考慮到安裝方便，決定再 10kV 側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。 由于本廠有 1回 10kV進(jìn)線，即有 一 個(gè)進(jìn)線電源，如果采用 2 臺(tái)變壓器，則能滿(mǎn)足供電可靠性、靈活性的要求。電氣主接線必須保證用戶(hù)供電的可靠性。無(wú)母線類(lèi)型，如橋式、角形、單元接線等 ??12 。從而在檢修任意斷路器時(shí)可以不中斷該回路的供電，可靠性大大的提高，同時(shí)投資也相對(duì)加大，經(jīng)濟(jì)性降低 ??13 。它具有雙母線帶旁路的優(yōu)點(diǎn)，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(shí)縮小了停電范圍 檢修任意斷路器時(shí)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(kuò)建，重要負(fù)荷可從兩端分別受電，有利于電源間的相互備用和負(fù)荷的合理分配 與單母線分段相比，倒閘復(fù)雜，容易誤操作，增加故障概率 經(jīng)濟(jì)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(zhuān)用斷路器和兩個(gè)旁路回路隔離開(kāi)關(guān)，且增加了占地面積 說(shuō)明 根據(jù)本廠的實(shí)際情況，本廠低壓側(cè)的負(fù)荷共 回，負(fù)荷 部分 為二類(lèi)負(fù)荷，綜合考慮三方面的因素，選擇可靠性稍低但是經(jīng)濟(jì)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(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)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(hù)的配置提供依據(jù)。標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流十分方便，無(wú)論計(jì)算哪個(gè)短路點(diǎn)電抗都 不需要折算。 繪制短路回路等效電路，并計(jì)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(diǎn)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(yīng)該不小于該回路在各種合理運(yùn)行的方式下的最大持續(xù)工作電流，即： maxIIN? （ 62) 環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響：在選擇電氣設(shè)備時(shí)必須考慮運(yùn)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(wú)防塵、防爆、防腐、防火等要求，若此類(lèi)環(huán)境條件超過(guò)一般電氣設(shè)備的正常使用條件時(shí)，應(yīng)采取合理的措施 ]16[ 。壽命長(zhǎng)，在 35kV 及以下系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。 3. 380 側(cè)斷路器的選擇 低壓保護(hù)包括熔斷器保護(hù)和斷路器保護(hù)。 1. 35kV 側(cè)電流互感器進(jìn)行選擇 互感器 TA TA2 的作用是對(duì)變壓器保護(hù)進(jìn)行電流的采集，因此選用 LCZB35B/160保護(hù)類(lèi)互感器。 35kV 進(jìn)線處的對(duì)端是供電電源，因此為了監(jiān)測(cè)線路有無(wú)電壓、進(jìn)行同期以及重合閘的配置，應(yīng)在線路上配置一臺(tái)單相互感器。 等級(jí)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(lái)選擇。 表 69 高壓側(cè)隔離開(kāi)關(guān)的選擇 ]3[ 隔離開(kāi)關(guān) 最大負(fù)荷電流 /A 型號(hào) 電壓 /kV 電流 /A 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值/KA 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 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(kāi)關(guān)的選擇 ]3[ 隔離開(kāi)關(guān) 最大負(fù)荷電流 /A 型號(hào) 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(dǎo)體的選擇 導(dǎo)體通常有銅、鋁、鋁合金制成，純鋁的導(dǎo)體一般制成槽型、管型和矩形。而母線在正常運(yùn)行情況下，傳輸容量不大，可以按照長(zhǎng)期允許電流選擇 ]3[ 。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算并使結(jié)果簡(jiǎn)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(méi)有落差限制，廣泛用于 1～ 35kV 各個(gè)場(chǎng)合。 （ 1） 瓦斯保護(hù)：反應(yīng)與變壓器油箱內(nèi)部的氣體或油流而動(dòng)作的保護(hù)，具有很高的靈敏度，是變壓器的本體保護(hù)。 35kV～ 66kV 及以下中小容量變壓器，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。在無(wú)人值班變電所中，必要時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可以動(dòng)作與