【正文】 負(fù)荷時(shí)功率因數(shù) 1?cos（ ） ≥ ,而由上面計(jì)算可知 1?cos（ ） =,因此均需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。 根據(jù)《工廠供電》 “用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加計(jì)算時(shí) tK =~” 可取 tK =,結(jié)合 10kv 負(fù)荷情況分析可知 1210 ( 1 5% ) (c os c os c os c os c os c os c os)c os c os1600 1600 1650 1740 1800 1500 1650 1760 ++++++++ k v tXPPP P P PPSkPP? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???冷 庫 冷 庫 溶 劑 廠 檸 檬 酸 廠 糖 廠水 泥 廠 水 電 工 區(qū)磷 肥 廠 一 村＋ ＋ ＋ ＋ ＋ = （1600 = =?） 19347 具有三種電壓等級(jí)的變電站中，如果需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器采用三繞組。 s e c o n d c h a p t e r i s t h e s y s t e m s h o r t c i r c u i t c u r r e n t c a l c u l a t i o n o f s h o r t c i r c u i t c u r r e n t , i n c l u d i n g t h e c o n c e p t , t y p e s , s h o r t c i r c u i t c u r r e n t f o r c o mp u t a t i o n a l p u r p o s e s , a s w e l l a s t h e s h o r t c i r c u i t c u r r e n t p e r u n i t v a l u e c a l c u l a t i o n me t h o d 。靈敏度 。 該鎮(zhèn)主要負(fù)荷有兩個(gè)冷庫目前的負(fù)荷是 ,一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 30%和 40%； 溶劑廠目前負(fù)荷 ，一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 20%和40%； 檸檬廠目前負(fù) 荷 , 一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 30%和 40%； 水泥廠 目前負(fù)荷 , 一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 20%和 40%； 糖廠目前負(fù)荷, 一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 20%和 40%； 水電工區(qū) 目前負(fù)荷 , 一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 30%和 40%； 磷肥廠 目前負(fù)荷 ，一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占 30%和 40%； 一個(gè)村 目前負(fù)荷 一級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷分別占30%和 40%。對(duì)電容器、電纜、電機(jī)、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過熱。 主接線如下圖 14 所示： 圖 14 主接線圖 第 二 章 短路電流計(jì)算 及分類 短路電流電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過的電流。 短路電流計(jì)算 ,根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況 ,可以采用標(biāo)幺值或有名值計(jì)算 ,那種方法方便就采用那種方法 .在高壓系統(tǒng)中通常采用標(biāo)幺值計(jì)算 . 所謂標(biāo)幺值 ,是實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比 . 標(biāo)幺值沒有單位 .設(shè)所選頂 \定的基準(zhǔn)值電壓 ,基準(zhǔn)電流 ,基準(zhǔn)容量及基準(zhǔn)電抗分別為 jU , jI , jS , jX ,則這一元件的各已知量的標(biāo)幺值分別為 j jUU U? ? , J jSS S? ? ,3 jJ JjUIIIIS? ?? 233/3j j jj j j jjjI X I X SXXXX U UUI? ? ? ? ? 式中： S、 U、 I、 X以有名單位表示的容量 (MVA)、電壓 (KV)、電流 (KA) 、電抗 ??? ； jS 、 jU 、 jI 、 jX 以基準(zhǔn)量表示的容量 (MVA)、電壓 (KV)、電流 (KA)、電抗??? 。繼電保護(hù)快速動(dòng)作可以減輕故障元件的損壞程度，提高線路故障后自動(dòng)重合閘的成功率，并特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運(yùn)行的穩(wěn)定性。就是以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)作為第一段，以加速切除線路首端的故障，用作輔助保護(hù)；以略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)作為第二段，以保護(hù)線路的全長，用作主保護(hù)；以定時(shí)限過電流保護(hù)作為第三段，以作為線路全長和相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)。 試決定線路 MN 兩側(cè) 差動(dòng) 保護(hù)Ⅰ段的整定值及保護(hù)范圍。因此，電力變壓器在運(yùn)行中，仍然有可能發(fā)生各種類型的故障或出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)。第一組由 TA TA TA5 和差動(dòng)繼電器 KD1 組成，用以選擇Ⅰ母線上的故障。 保護(hù)裝置的返回電流 /reI 大于 .maxssI ，引入可靠系數(shù) relK ，則 / . m a x . m a xre re l ss re l ss LI K I K K I?? 三段式 線路 過電流保護(hù)裝置 由于瞬時(shí)電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，所以不能作為線路的主保護(hù)，而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護(hù)；略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)能 保護(hù)線路的全長，可作為本線路的主保護(hù)，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)；定時(shí)限過電流保護(hù)既可作為本級(jí)線路的后備保護(hù)（當(dāng) 動(dòng)作時(shí)限短時(shí)，也可作為主保護(hù)，而不再裝設(shè)略帶時(shí)限的電流速斷保護(hù) ），還可以作為相臨下一級(jí)線路的后備保護(hù)，但切除故障的時(shí)限較長。因此，當(dāng)某一設(shè)備或線路之間發(fā)生短路故障時(shí)，在瞬間就會(huì)影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的其他部分，為此要求切除故障設(shè)備或輸電線路必須很短，通常切除故障的時(shí)間是十分之幾秒到百分之幾秒，只有借助于裝設(shè)在每個(gè)電氣設(shè)備或線路上的自動(dòng)裝置，即繼電保護(hù)，才能實(shí)現(xiàn)。因此，在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都要對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選用和調(diào)整繼電保護(hù)裝置，正確地選擇電氣設(shè)備，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。 2(1)C C CS P Q??= 無功率補(bǔ)償后，功率因數(shù)為： 1 1(1)c o s = (1)CCP S?（ 1）=≈ ≥ 因此，符合本設(shè)計(jì)的要求 。 (2)一﹑二級(jí)負(fù)荷容量 : . + + + +1 500 + 165 0 + 176 0 + 160 0 0 .7 = 99 35 K V .AS ?? ? ? ? ? ? ?????＝ 16 00 0. 7 16 00 0. 7 16 50 0. 6 17 40 0. 7 18 00 0. 6 .1 0 0 0 0 9 9 3 5 .S S KV A??? ? ?選 和冷卻方式 的選擇 參考《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》和相應(yīng)規(guī)程指出：變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓一致，否則不能并列運(yùn)行。 s e t t i n g c a l c u l a t i o n o f r e l a y p r o t e c t i o n 。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)分為 五 個(gè)章節(jié)，第 一 章 某鎮(zhèn) 10KV供電系統(tǒng) 分析主要是對(duì)負(fù)荷的分析， 再 選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)、容量，繞組的連接方式，最后是電氣主接線的確定；第 二 章是系統(tǒng)短路電流的計(jì)算，包括短路電流的概念、種類，短路 電流計(jì)算的目的，以及短路電流標(biāo)幺值計(jì)算法；第 三 章線路保護(hù)，包括線路保護(hù)原理分析、保護(hù)整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)， 繼電保護(hù)的作用，繼電保護(hù)的基本要求，繼電保護(hù)的基本原理， 本系統(tǒng)采用 雙 電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)，包括電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù) ，過電流保護(hù) ；第 四 章變壓器保護(hù)，主保護(hù)采用的是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 、過負(fù)荷 和瓦斯保護(hù)，后備保護(hù)是過電流保護(hù) ， 保護(hù)整定計(jì)算和靈敏性校 驗(yàn) 。對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷應(yīng)該由二個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)供電。包括在感性線路兩端并聯(lián)電容器和采用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償法。 主接線 方案一 如下圖 13 所示： 圖 13 主接線 方案圖 優(yōu)點(diǎn) ： 有兩組母線，可以互為備用，運(yùn)行可靠性和靈活性高，調(diào)度方便，便于擴(kuò)建，檢修母線時(shí)，隔離開關(guān)僅僅是本回路斷開。 （ 2） 短路全電流最大有效值：用來校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。如對(duì)電力設(shè)備的繼電保護(hù)，當(dāng)電力設(shè)備故障時(shí)，要求最靠近故障點(diǎn)的斷路器動(dòng)作斷開電網(wǎng)的供電電源，即電力設(shè)備繼電保護(hù)的選擇性。這時(shí)的第一段電流保護(hù)可以作為主保護(hù)；第二段一般均采用定時(shí)限過流保護(hù)作為后備保護(hù)，其保護(hù)范圍含線路 變壓器組的全部。KD1 動(dòng)作后即使斷路器 QF1 和 QF2 跳閘。因此，考慮到變壓器在電力系統(tǒng)中的重要地位及故障和不正常工作狀態(tài)可能造成的嚴(yán)重后果，必須根據(jù)電力變壓器容量和重要程度裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。 當(dāng)任一組母線發(fā)生故障時(shí)，它都會(huì)動(dòng)作。如用在線路 變壓器組接線，以采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)為佳。 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求是可靠性、選擇性、快速性、靈敏性，即通常所說的 “四性 ”，這些要求之間，有的相輔相成、有的相互制約，需要對(duì)不同的使用條件分別進(jìn)行協(xié)調(diào)。 （ 3）兩相短路接地 。 (2)運(yùn)行的靈活性 :主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況 ,特別 是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí) ,能夠通過倒換開關(guān)的運(yùn)行方式 ,做到調(diào)度靈活 , 不中斷向用戶的供電，在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 主變參數(shù)如下 表 12 所示 ： 表 12 SFSZ5— 10000/110 變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定容量（ ） 額定電壓（ KV） 空載損耗（ W） 負(fù)載損耗（ W） 短路阻抗（ %） 空載電流（ %） 變壓器連接組 高壓 低壓 SFSZ5 —10000/110 10000 110 10 1660 8550 6 YNd11 功率補(bǔ)償 的目的 交流電在通過純電阻的時(shí)候 ,電能都轉(zhuǎn)成了熱能 ,而在通過純?nèi)菪曰蛘呒兏行?負(fù)載的時(shí)候 ,并不做功 .也就是說沒有消耗電能 ,即為無功功率 .當(dāng)然實(shí)際負(fù)載 ,不可能為純?nèi)菪载?fù)載或者純感性負(fù)載 ,一般都是混合性負(fù)載 ,這樣電流在通過它們的時(shí)候 ,就有部分電能不做功 ,就是無功功率 ,此時(shí)的 功率因數(shù) 小于 1,為了提高電能的利用率 ,就要進(jìn)行無功補(bǔ) 償。如果停電，一級(jí)負(fù)荷將造成人身傷亡或引起對(duì)周圍環(huán)境嚴(yán)重污染對(duì)工廠將造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，如重要的大型的 設(shè)備損壞，重要產(chǎn)品或用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，還可能引起社會(huì)秩序混亂或嚴(yán)重的政治影響。 摘要 本次設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)對(duì)本專業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，同時(shí)檢驗(yàn)本專業(yè)的學(xué)習(xí)成果。二級(jí)負(fù)荷會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，如生產(chǎn)的主要設(shè)備損壞、產(chǎn)品大量報(bào)廢或減產(chǎn)；還可能引起社會(huì)秩序混亂或較嚴(yán)重的政治影響。 無功功率補(bǔ)償 的 方法 提高功率因數(shù)進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償方法有： ① 提高自然功率因數(shù)。 (3)主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下 ,做到經(jīng)濟(jì)合理 ,盡量減少占地面積 ,節(jié)省投資。 （ 4）單相短路（接地）。 (l)可靠性：是對(duì)繼電保護(hù)最基本的性能要求，它又可分為可信賴性和安全性 2 個(gè)方 面。因在變壓器高壓側(cè)故障時(shí)，切除變壓器和切除線路的效果是一樣的。 當(dāng)母線Ⅰ上短路時(shí)，繼電器 KD1 和 KD3 中流入全部故障電流 。 變壓器的故障類型 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。 KD3 動(dòng)作后使斷路器 QF5 跳閘。也就是說，其保護(hù)范圍可保護(hù)到線路全長并延伸到變壓器高壓側(cè)。 (2)選擇性：是指在對(duì)電網(wǎng)影響可能最小的地方，實(shí)現(xiàn)斷路器的控制操作，以終止故障或電網(wǎng)事故的發(fā)展。 （ 1）用來校驗(yàn)電氣設(shè) 備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 缺點(diǎn) ： 母線故障或檢修時(shí)要造成部分回路停電。 ② 人工補(bǔ)償法。由此可知， 供電的穩(wěn)定性直接影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷等級(jí)不同，對(duì)供電的要求也不相同：對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，必須有二個(gè)獨(dú)立電源供電，且任何一個(gè)電源失去后，能保證對(duì)全部一級(jí)負(fù)荷不間斷供電。其次，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，對(duì) 10KV電力系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)配置，并依據(jù)繼電保護(hù)配置原理，對(duì)所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏性校驗(yàn)，確定保護(hù)方案。 s e n s i t i v i t y . 目 錄 摘要 ................................................................................................................................ 1 目 錄 ............................................................................................................................ 4 第一章 某鎮(zhèn) 10KV供電系統(tǒng)分析 .............................................................................. 6 1 負(fù)荷分析 ............................................................................................................. 6 變臺(tái)數(shù)和容量計(jì)算 ....