【正文】 Abstract ................................................... 錯誤 !未定義書簽。 最后，進行繼電保護和防雷接地，來提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。 對于總供電容量不超過 1000kV 的小型工廠，通常只設(shè)一個降壓變電所，將610kV 電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓（ 220/380V）。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 電力負荷及其計算 3 計算負荷是一個假想的持續(xù)負荷，其熱效應(yīng)與同時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。 ① 需要系數(shù)法 用設(shè)備功率乘以需 要系數(shù)，直接求出計算負荷。 1）金工車間負荷計算 ： P e ( 7 .1 25 4 12 .8 6 .9 25 3 9 .8 85 .4 2 8 .7 3 9 .3 9 .8 ) Wk? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于大批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機，其需要系 數(shù)： Kd ??， cos ?? ， tan ?? 有功計算負荷： 30 5 654 .52 5 W 163 .63 kWdeP K P? ? ? ?（ ） k 無功計算負荷： 30 30 ta n 1 6 3 .6 3 1 .7 3 v a r 2 8 3 .0 8 k v a rQP ?? ? ? ?（ ） k ； ? ?P P 2 3 .2 2 9 .5 2 8 2 .2 k WeN? ? ? ? ? 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 電力負荷及其計算 8 對于鍋爐房和機加、機修、裝配等類車間的吊車，其需要系數(shù) : K 。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 12 ① 選擇主變壓器臺數(shù)應(yīng)考慮下列原則 : 1) 三級負荷一般設(shè)一臺變壓器，但考慮現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備開斷容量的限制，所選單臺變壓器的容量一般不大于 1250kVA；當用電負荷所需的變壓器容量大于1250kVA 時，通常應(yīng)采用兩臺或更多臺變壓器。 對于 S9630/10 型變壓器，考慮本地年平均氣溫為 176。而采用高壓電纜進線時，避雷器則裝設(shè)在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。如果變電所有兩路電源進線，如圖 ，則供電可靠性相當提高，可供二級負荷或少量一級負荷。 ③ 鳥獸為害事故 鳥獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之 間，或者咬壞設(shè)備和導線電纜的絕緣，從而導致短路。 無限大容量電力系統(tǒng)，是指供電容量先對于用戶供電系統(tǒng)容量大的多的電力系統(tǒng)。 三相短路電流周期分量有效值 : 23 c1( k 1 ) ( k 1 ) ( 1 0 . 5 ) 1 0 . 5 83 3 0 . 5 7 3U kVI k AX ?? ? ???（ ） 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 : ( 3 ) ( 3 ) 3( k 1 ) ( k 1 ) I I k A??? ? ? ?（ ） 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 : ( 3 ) ( 3 )( 1 ) k 12. 55 2. 55 10 .5 8 26 .9 79sh ki I k V A? ??? ? ? ?（ ） ( 3 ) ( 3 )( 1 ) k 11. 51 1. 51 10 .5 8 15 .9 76s h kI I k V A? ??? ? ? ?（ ） 三 相短路容量 : ( 3 ) ( 3 )( 1 ) 1 ( 1 )3 3 1 0 .5 1 0 .5 8 1 9 2 .4 1 4k c kS U I M V A??? ? ? ? ? ②求 K2 點三相短路電流和短路容量（ c2U ? ） 1)計算短路電路中各元件的電抗和總電抗 a 電力系統(tǒng)的電抗： 2 2 4c21 oc 0 .4 3 .2 1 0500UX S? ? ? ? ? ? b 架空線路的電抗 : 2 2 4c220c10 .4l 0 .3 5 5 .0 8 1 01 0 .5UXX U? ? ? ? ? ? ?（ ） （ ） c 電纜線路的電抗 : 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 短路電流的計算 25 2 2 6c23 0 1 1c10 . 4l 0 . 0 0 1 6 2 . 3 2 1 01 0 . 5UXX U? ? ? ? ? ? ?（ ） （ ） （ ） d 電力變壓器的電抗：查表 00k 5U ? 則 2 20 0 c2k4 5 0 . 4 0 . 0 1 2 71 0 0 1 0 0 6 3 0NUUX S? ? ? ? ? ? 總電抗 k 2 1 2 3 4 35X X X X X? ? ? ?? ? ? ? ? ?（ ） 3) 計算 K2 點三相短路電流和短路容量。方案 2 中干線②只對 13 到 231 這小功率的設(shè)備供電，功率平衡，供電可靠性相對較高。 ① TN 系統(tǒng) TN 系統(tǒng) 的中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導電部分均接公共的保護線（ PE）線或公共的保護中性線（ PEN 線）。 圖 TNS 系 統(tǒng) 3) TNCS 系統(tǒng) （圖 ） 該系統(tǒng)的前一部分全部為 TNC 系統(tǒng)，而后邊有一部分為 TNC 系統(tǒng)，有一部分則為 TNS 系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導電部分姐 PEN 線或 PE 線。根據(jù)設(shè)備明細表中各設(shè)備的容量，依據(jù)熔斷器的選擇方法和原則，可得出各路的熔體額定電流。 C 時每相的 BLX 型導線線芯截面積為 16mm178。 表 01 號分電箱 設(shè)備編號 Pe/KW I30/A (RL1) 導線截面 /mm2 電線管直徑 /mm 1 15 50/40 15 2 15 50/40 15 3 15 50/40 15 4 26 100/60 6 20 分電箱到干線的導線 RT0 100/80 (16) 35 40 注：（）內(nèi)數(shù)字表示明敷設(shè)導線截面積；表中 Pe為設(shè)備容量， I30為計算電流， 。 選 . 80N FEIA? ，即 RT0100/80 的熔斷器。 圖 低壓配電的 IT 系統(tǒng) 由于 IT 系統(tǒng)中性點中設(shè)備外露可導電部分的接地 PE 線也是彼此分開的，互無電氣聯(lián)系，因此相互之間也不會發(fā)生電磁干擾問題 。 PE 先斷線時，正常情況下不會使斷線點后邊接 PE 線的設(shè)備外露可導電部分帶電；但在斷線點后邊有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障是，將使斷線點后邊其他所有接 PE 線的設(shè)備外露可導電部分帶電，而造成人身觸電危險。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導電部分（指正常不帶電壓但故障情況下可帶電壓的易被觸及的導電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等）通過保護線接地，可在設(shè)備發(fā)生基地故障是減少觸電危險。 ③ 方案 1 中得干線①跨過 20 多米把設(shè)備 1 12 連接 ，電能損耗大，金屬損耗多，這樣既不經(jīng)濟的，供電可靠性不可靠。 2）線路的電抗 WLX 可由導線電纜的單位長度電抗 0X 乘以線路長度求得，即 0lWLXX? 式（ ） 表 電力線路每相的單位長度電抗平均值 線路結(jié)構(gòu) 線路電壓 35kV及以上 610kV 220V/380V 架空線路 電纜線路 在計算短路電路的阻抗時，假如電路內(nèi)含有電力變壓器時，電路內(nèi)各元件的阻抗都應(yīng)該統(tǒng)一換算到短路點的短路計算電壓去，阻抗等效換算的條件是元件的功率損耗不變。 電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 19 T1TA1TV1VVQF1QF3FV1T2TA2TV2VVQF4FV2QF26~10KV電源進線220/380V 圖 高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線圖 本工廠為三級負荷，供電可靠性要求不高，因此選擇 高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的變電所主接線圖，主接線圖見附錄 A 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 短路電流的計算 20 4 短路電流的計算 、后果及其形式 系統(tǒng)中最常見的故障就是短路，短路就是指不同電位的導電部分對地之間的低阻性短接。但在發(fā)生短路故障時，只能是熔斷器熔斷，因此這種主接線仍然存在著在排除短路故障時恢復供電的時間較長的缺點，供電可靠性仍然不高，一般也只用于三級負荷的變電所。 3）擴建的方便性 對將來要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性。如果安住地點的年平均氣溫 20C? ?? 時，則年平均氣溫每升高 1176。 ③ 當?shù)蛪簜?cè)接用單相不平衡負荷時，由于 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器要求低壓中性線電流不超過低壓繞組額定電流的 25%，因而嚴重限制了其接用單相負荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的發(fā)揮。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 電力負荷及其計算 6 二項式法的基本公式是 30 exP bP cP?? 式（ ） 式中， ebP 表示用電設(shè)備組的平均功率，其中 eP 是用電設(shè)備組的總?cè)萘浚溆嬎惴椒ㄈ缜靶枰禂?shù)法所述； xcP 表示用電設(shè)備組中 x 臺容量最大的設(shè)備投入運行時增加的附加負荷，其中 xP 是 x 臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚? 為二項式系數(shù)。 如果計算負荷確定的過大，將使電器和導線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費，而變壓器負荷率較低運行時，也將造成長期低效率運行。 ② 二級負荷的供電措施 二級負荷應(yīng)有兩個電源供電，即應(yīng)有兩回路供電。 有的 35kV進線的工廠，只經(jīng)一次降壓，及 35kV線路直接引入靠近負荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需電壓。根據(jù)補償后的負荷容量，選擇工廠變電所變壓器的容量和臺數(shù)，然后確定工廠采用的供電系統(tǒng)，選擇合適的車間配電方案，畫出供配電系統(tǒng)主接線圖。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。 在一級負荷中，當中斷將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷，以及特別重要場所不允許 中斷的負荷，應(yīng)視為特別重要的負荷。 ③ 計算流過各條線路 (電源進線、高低壓配電線路等 )的負荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。 ④ 負荷密度法 當已知某建筑面積負荷密度ρ時，某建筑的平均負荷可按下式計算 Pav =ρ大多數(shù)場合使用三相電力變壓器，在一些低壓單相負載較多的場合，也使用單相變壓器。 5) 在確定變電所住變壓器臺數(shù)時，應(yīng)考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余量。 電氣 主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性 和 經(jīng)濟性 三方面： ① 可靠性：為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力， 電氣 主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。 ②小型工廠變電所的主接線圖 1）只裝有一臺主變壓器的小型變電所 主接線圖 只裝有一臺主變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線。任一主變壓器檢修或發(fā)生故障是，通過切換操作，即可迅速恢復對整個變電所的供電。 ③ 短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。而樹干式結(jié)線的特點正好與放射式接線相反。 ⑥ 方案 2 中得干線④把 22 到 2 32 到 38 及 10 到 12 的設(shè)備采用樹干式供電，減少電能損耗，減短導線長度。如果 PEN 線斷線，還可造成斷線點后邊的外露可導電部分帶電而造成人身觸電危險。該系統(tǒng)如發(fā)生單相接地故障，則形成單相短路，線路的保護裝置動作于跳閘，切除故障線路。由于每小分電箱所接的設(shè)備臺數(shù)不多，所以分干線的計算電流應(yīng)按二項式法計算。 C 時每相的 BLX 型導線線芯截面積為 35mm178。而中的性線截面選為 ，選 25mm178。 例如： 1 號分電箱所接設(shè)備是設(shè)備 1— 設(shè)備 4 設(shè)備容量： e 25 3 12. 8 kW 34. 175 kWP ? ? ? ?（ ） 對于大批量生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機，其二項式系數(shù)： b=。該系統(tǒng)適用于安全要求較高的場所。較為經(jīng)濟。 圖 金工車間配電方案 2 結(jié)論：經(jīng)以上比較，從經(jīng)濟性、供電可靠性兩方面考慮，方案 2 比方案 1 好。環(huán)形結(jié)線供電可靠性較高，但其保護裝置及整定配合比較復雜。電力系統(tǒng)的電抗，可由電力系統(tǒng)變電站饋電線出口斷路器的斷路容量 ocS 來估算，電力系的電抗為 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 短路電流的計算 22 2cS ocUX S? 式（ ） 式中， cU 為電力系統(tǒng)饋電線的短路計算電壓，但為了便于短路電路總阻抗的計算，免去阻抗換算的麻煩，此式中的 cU 可直 接采用短路點的短路計算電壓；ocS 為系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量