【正文】 按熱穩(wěn)定要求選交聯(lián)聚乙烯電纜，電纜不作動穩(wěn)定校驗。生活區(qū)由于距離各車間較遠(yuǎn)，如果經(jīng)車間變電所降壓再用低壓輸電線路傳輸，損耗較大，所以由一個距離生活區(qū)較近專門的小變電所降壓。因此變電所位置的確定遵循以下原則：（1）接近負(fù)荷中心。在變壓器高壓側(cè)設(shè)置過負(fù)荷保護(hù)，因為負(fù)荷多數(shù)情況下是三相對稱的，因此過負(fù)荷只用一個電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時~秒作用于預(yù)告信號。④ 靈敏性。如變電所主接線較簡單，中央事故信號可采用不能重復(fù)動作，工業(yè)企業(yè)和民用建筑配電所，一般應(yīng)采用不重復(fù)動作的中央信號裝置。 硅整流電容儲能直流系統(tǒng)接線 電測量儀表的設(shè)計（1）電測量儀表的概念電測量儀表是對電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測量、選擇測量、記錄用的儀表和作計費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計量儀表的總稱。 操作電源的設(shè)計（1）操作電源的含義操作電源是供高壓斷路器跳、合閘回路和繼電保護(hù)裝置、信號回路、監(jiān)測系統(tǒng)及其它二次回路所需的電源。（5）斷流能力校驗短路電流通過開關(guān)電器時，要求開關(guān)電器的額定開斷電流或額定斷流容量不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值或短路容量。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并且按短路情況進(jìn)行穩(wěn)定校驗。按標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算時，一般是先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。（7）當(dāng)主電源發(fā)生故障時，變電所的操作電源來自備用電源斷路器前的所用變壓器。對每一設(shè)備每年所必須提存的資金稱為折舊費(fèi)，折舊費(fèi)一般按設(shè)備投資的一個百分?jǐn)?shù)提取。由式（）及（）得計算負(fù)荷和線路電流為按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線，設(shè)備選擇手冊查得其允許載流量為，大于，滿足要求。（4）要建總降壓變電所，對供電設(shè)備便于集中管理，易于實現(xiàn)自動化。這種運(yùn)行方式可以限制短路電流，宜用于來自同一電源的雙回進(jìn)線。低壓側(cè)單母線接線是最簡單的母線接線，由母線引出饋電線路到工廠配電所或車間變電所。但這種補(bǔ)償方式的總投資較大，且電容器組在被補(bǔ)償?shù)挠秒娫O(shè)備停止工作時，它也將一并被切除，因此其利用率較低。適當(dāng)提高用戶的功率因數(shù)，不但可以充分的發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的生產(chǎn)能力，減少線路損失，改善電壓質(zhì)量，而且可以提高用戶用電設(shè)備的工作效率和為用戶本身節(jié)約電能。視在計算負(fù)荷為 （）式中，為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。 工廠自然條件（1）氣象資料：年最高氣溫，年平均氣溫，年最低氣溫，年最熱月平均最高氣溫。（2）總降壓變電站的設(shè)計① 主接線設(shè)計：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的多個方案，經(jīng)過概略分析比較，留下2~3個較優(yōu)方案，對較優(yōu)方案進(jìn)行詳細(xì)計算和分析比較，確定最優(yōu)方案。電能先經(jīng)高壓配電所，由高壓配電線路將電能分送至各個車間變電所。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，也易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。本文也對二次保護(hù)回路進(jìn)行了簡單設(shè)計。 課題研究概述工廠供電設(shè)計的任務(wù)是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過合理的運(yùn)輸、變換，分配到工廠車間中每一個用電設(shè)備上。以上所講的工廠供電系統(tǒng)，是指從電源進(jìn)線進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的整個電路系統(tǒng)，包括廠內(nèi)的變、配電所和所有高低壓配電線路。② 配電裝置的選擇：包括配電裝置如低壓配電屏、線路的選擇。而設(shè)備的額定容量，是設(shè)備在額定條件下的最大輸出功率。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的“無功”并不是“無用”的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已。按規(guī)定：室內(nèi)高壓電容器裝置宜設(shè)置在單獨(dú)房間內(nèi)。無功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種，由于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此本廠采用并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償裝置。當(dāng)供電線路較長、工廠負(fù)荷比較平穩(wěn)，兩臺變壓器需要經(jīng)常投入運(yùn)行時采用內(nèi)橋式接線，如圖所示；如供電線路較短，而工廠負(fù)荷又極不均衡，需要按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式經(jīng)常投切變壓器的變電所，則采用外橋式接線。 供電電源及總降壓變電所主接線方案根據(jù)電力系統(tǒng)電源提供的情況，供電電壓等級以及總降壓變電所主接線有三個方案可供選擇：（1）方案一：工作電源與備用電源均用電壓，在這個方案中，工廠總降壓變電所的高壓側(cè)接線方式可用的有兩種，即單母線分段接線和內(nèi)橋型接線。（4）線路的故障率要比的高，所以供電可靠性不如。因此將方案一與方案三再作進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)比較。該主接線的主要特點(diǎn)如下：（1）總降壓變電所設(shè)一臺容量為的降壓變壓器，變壓器與架空線路接成線路變壓器組。（2）類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。 （）三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)定電流為 （）三相短路電流沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值為 （） （）短路容量為 （） 短路計算。最大計算應(yīng)力為 （）當(dāng)母線的最大許用應(yīng)力大于最大計算應(yīng)力時，滿足要求。① 熱穩(wěn)定校驗：由式（）得短路熱穩(wěn)定的最小截面式中，由資料查得裸鋁母線的熱穩(wěn)定系數(shù)為；② 動穩(wěn)定校驗：由式（）~（）得母線受電動力為母線的截面系數(shù)為彎曲力矩為最大計算應(yīng)力為硬鋁母線的最大許用應(yīng)力大于最大計算應(yīng)力，滿足要求。硅整流器主要用作斷路器合閘電源，并向控制電路供電。① 中央事故信號裝置中央事故信號裝置按操作電源分，有直流操作的和交流操作的兩類，按事故音響信號的動作特征分，有不能重復(fù)動作的和能重復(fù)動作的兩種。根據(jù)配電系統(tǒng)運(yùn)行的要求，須加速切除短路時，可使保護(hù)裝置無選擇地動作，但應(yīng)采用自動重合閘或備用電源自動投入裝置來補(bǔ)救。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。對于采用系列電流繼電器的速斷保護(hù)來說，就相當(dāng)于定時限過電流保護(hù)中抽去時間繼電器，即在起動用的電流繼電器、之后，直接接信號繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸點(diǎn)接通斷路器的跳閘回路。（5）運(yùn)輸設(shè)備方便。由式（）得車間配電變壓器電抗計算、點(diǎn)的短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計算，由式（）可得最大運(yùn)行方式下、點(diǎn)的短路電流為（4）七號車間變電所短路計算由于七號車間變電所與總降壓變電所之間的距離，則由式（）得線路電抗。（4）高壓配電所至生活區(qū)變電所① 進(jìn)線電纜的選擇已知，則由式（）得經(jīng)濟(jì)截面為：選用標(biāo)準(zhǔn)截面的交聯(lián)聚。（1）由式（）得基準(zhǔn)電流（2）由式（）~（）可得查資料已知SN1010?型斷路器的斷流容量為300MVA，由式（）得電源內(nèi)阻① 電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值 ② 總降壓變電所的主變壓器電抗③ 查表可知電纜線路，線路電抗 （）式中，為總降壓變電所與車間變電所的距離。由于電壓等級決定了線路最大的輸送功率和輸送距離，供電半徑過大導(dǎo)致線路上電壓損失太大，使末端用電設(shè)備處的電壓不能滿足要求。 主變壓器保護(hù)的原理接線圖上述帶時限過電流保護(hù)有一個明顯的缺點(diǎn)，就是越靠近電源的線路的過電流保護(hù)，其動作時間越長，而短路電流則是越靠近電源，其值越大，危害也就更加嚴(yán)重，因此規(guī)定，在過電流保護(hù)動作時間超過時，應(yīng)裝設(shè)瞬動的電流速斷保護(hù)裝置。③ 變壓器過負(fù)荷保護(hù)的整定計算：動作電流按躲過變壓器額定電流整定，即保護(hù)裝置一次側(cè)動作電流 （）電流繼電器的動作電流 （）式中，為可靠系數(shù)，~；為返回系數(shù)，；為電流互感器變比；為變壓器一次額定電流。如與速動性有矛盾時，應(yīng)在保證選擇性的基礎(chǔ)上力求快速動作。 高壓線路電測量儀表的電路圖 中央信號裝置（1）中央信號裝置的概念中央信號裝置是指裝設(shè)在變配電所值班室或控制室的信號裝置。引出線工作電流：根據(jù)式（）得母線計算截面為：由參考資料查得最大負(fù)荷利用小時數(shù)以上的裸鋁導(dǎo)線和母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為。（3）動穩(wěn)定性校驗① 電器設(shè)備的短路動穩(wěn)定性校驗動穩(wěn)定是指電氣設(shè)備承受短路電流引起機(jī)械效應(yīng)的能力，在校驗時，用短路電流的最大幅值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進(jìn)行比較，即： （）式中，和為短路沖擊電流及其有效值；和為電氣設(shè)備極限通過電流的最大值及有效值。③ 電力線路的電抗標(biāo)幺值 （）式中，為電力線路每相的單位長度電抗平均值；為線路的長度；為電力線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓。采用標(biāo)幺值法計算高壓電路的短路電流十分方便，因為無論計算哪個短路點(diǎn)，電抗標(biāo)幺值都不需要折算。年基本電費(fèi)用下式計算 =基本電價總降壓變電所主變壓器總?cè)萘咳f元/年 （）整個供電系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)為 （） 總降壓變電所電氣主接線的設(shè)計由以上分析可知，方案三的綜合投資及年運(yùn)行費(fèi)均低于方案一，可節(jié)省大約萬元，從供電可靠性來講，兩個方案接近，因此決定采用方案三，即正常運(yùn)行時以單回路供電，另加備用線路。方案三介于上述兩個方案之間，正常運(yùn)行時，電壓損失不大，能滿足要求。（2）要求的值高，要增加補(bǔ)償容量及投資。為了簡化結(jié)線和減少配電裝置的投資，對雙電源進(jìn)線和兩臺變壓器的總降壓變電所，也可以在變壓器高壓側(cè)不設(shè)斷路器只設(shè)隔離開關(guān)。因此，這一類結(jié)線一般僅用于給三級負(fù)荷的中小型變電所供電。補(bǔ)償后平均負(fù)荷功率因數(shù)為 （）式中，和為補(bǔ)償后的計算負(fù)荷。這種補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償~母線前所有線路上的無功功率，而此母線后的廠內(nèi)線路的無功功率得不到補(bǔ)償，所以這種補(bǔ)償方式的經(jīng)濟(jì)效果較后兩種補(bǔ)償方式差。根據(jù)式（）~（），可以得到各車間的負(fù)荷計算表。 按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷 基本公式用電設(shè)備組的計算負(fù)荷，是指用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時最大負(fù)荷。（3）廠區(qū)10kV配電系統(tǒng)的設(shè)計配電裝置的選擇：包括配電裝置如高壓開關(guān)柜、線路的選擇。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件是否滿足35kV架空線路深入負(fù)荷中心的“安全走廊”而定，否則不宜采用，以確保供電安全。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電系統(tǒng)是由工廠總降壓變電所（高壓變電所），高壓配電系統(tǒng)，車間變電所，低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備組成。在機(jī)械工業(yè)中，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小，電費(fèi)開支僅占產(chǎn)品成本的5%左右，從投資額來看，一般機(jī)械工廠在供電設(shè)備上的投資也僅占總投資額的5%左右。如果工廠有6~10kV的高壓用電設(shè)備，則由高壓配電所直接對其進(jìn)行配電。③ 無功補(bǔ)償：求出工廠平均功率因數(shù)，確定補(bǔ)償方式，選出相應(yīng)的補(bǔ)償設(shè)備。年雷暴日天。負(fù)荷計算中常用的單位：有功功率為“千瓦”，無功功率為“千乏”，視在功率為“千伏我國電力工業(yè)部于年制定的171。 無功功率補(bǔ)償計算（1）功率因數(shù)補(bǔ)償計算公式補(bǔ)償前平均負(fù)荷功率因數(shù)為 （）式中，為年平均有功負(fù)荷系數(shù)，~；為年平均無功負(fù)荷系數(shù)，~；為年實際工作小時數(shù)，三班制可取6900h；。 高壓側(cè)裝有斷路器的 高壓側(cè)只裝隔離開關(guān)的線路—變壓器組結(jié)線 線路—變壓器組結(jié)線在工廠供電系統(tǒng)中，為了簡化配電裝置，減少投資，往往從簡化變壓器一次側(cè)的開關(guān)設(shè)備入手。這適用于兩個未經(jīng)同期的獨(dú)立電源，它的運(yùn)行性能相當(dāng)于兩個互為備用的線路一變壓器組。缺點(diǎn)（1）廠內(nèi)要設(shè)總降壓變電所，需占一定的土地面積。線路功率等于計算負(fù)荷與變壓器損耗之和由式（）及（）得計算負(fù)荷和線路電流為按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線，由設(shè)備選擇手冊查得其允許載流量為，大于，滿足要求。折舊費(fèi)按下式計算 萬元/年 （）② 設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)為使供電系統(tǒng)保持良好的性能和正常運(yùn)行，必須對各種設(shè)備經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢查和管理，為此需配備各種維修管理人員。其中短路故障危害最大，短路的電流引起的電氣設(shè)備熱效應(yīng)和力效應(yīng)使設(shè)備損壞，電壓降落嚴(yán)重影響非故障元件的正常運(yùn)行?；鶞?zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計算電壓，即取。 各種高壓電氣設(shè)備的選擇項目與校驗項目電氣設(shè)備名稱額定電壓額定電流額定開斷電流動穩(wěn)定熱穩(wěn)定額定斷流容量斷路器??????隔離開關(guān)????熔斷器????電流互感器????電壓互感器?母線???電纜???（1）按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備按工作電壓選擇：所選電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流不低于設(shè)備所在網(wǎng)絡(luò)的最大電壓和最大工作電流，即 （）（2）按短路條件進(jìn)行熱穩(wěn)定性校驗① 電器設(shè)備的短路熱穩(wěn)定性校驗電器設(shè)備如斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、負(fù)荷開關(guān)要求做短路熱穩(wěn)定性校驗。但由于銅在工業(yè)上有很多重要用途，而且儲量不多，價格較貴，因此銅母線僅用于空氣中含腐蝕性氣體（如靠近海岸或化工廠等）的配電裝置中。② 在事故狀態(tài)下，電網(wǎng)電壓下降甚至消失時，應(yīng)能提供繼電保護(hù)跳閘及應(yīng)急照明電源，避免事故擴(kuò)大。電測量儀表按其用途分為常用測量儀表和電能計量儀表兩類，前者是對一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對電力用戶用電量進(jìn)行測量、計量的儀表，即各種電度表。 主變壓器繼電保護(hù)的選擇與整定 繼電保護(hù)裝置的基本要求（1）繼電保護(hù)的設(shè)計應(yīng)以合理的運(yùn)行方式和故障類型作為依據(jù)，并滿足以下四項基本要求。用靈敏系數(shù)來衡量。定時限過電流保護(hù)的工作原理為：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器、瞬時動作，閉合其觸點(diǎn)，使時間繼電器動作，經(jīng)過整定的時限后，其延時觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）和中間繼電器動作。（2）進(jìn)出線方便。 各車間變電所計算負(fù)荷項目（kW）（kvar）（kVA）（A）（A）二號車間變電所1077七號車間變電所356494九號車間變電所