【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的電機(jī)修造廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。4 短路電流和功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算及繼電保護(hù)短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。短路電流按系統(tǒng)正常運(yùn)行方式計(jì)算為了選擇高壓電氣設(shè)備，整定斷電保護(hù)，需計(jì)算總降壓變電所的35kv側(cè)、10kv母線以及廠區(qū)高壓配電線路末端（即車(chē)間變電所10kv母線）的短路電流，分別為kk2和k3點(diǎn)。但因工廠廠區(qū)不大，總降壓變電所到最遠(yuǎn)車(chē)間的距離不過(guò)數(shù)百來(lái)，因此總降壓變電所10kv母線（k2點(diǎn))與廠區(qū)高壓配電線路末端處（k3點(diǎn))的短路電流值差別極小，所以只計(jì)算主變壓器高、低壓側(cè)k1和k2兩點(diǎn)短路電流。根據(jù)計(jì)算電路作出計(jì)算短路電流的等效電路圖如附圖32所示 求各元件電抗（用標(biāo)幺制法計(jì)算） 設(shè)基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA 基準(zhǔn)電壓 Ud1=37kv,Ud2= 而基準(zhǔn)電流 Id1=Sd/ Ud1=100/ *37＝ Id2=Sd/ Ud2=100/ *= a、 電力系統(tǒng)電抗 當(dāng)S（3）km =1000MVA時(shí)，X * max=Sd/S3 km =100/1000= 當(dāng)S3 km =500MVA時(shí)，X* 1m =Sd/S3 km =100/500= b、 架空線路電抗 X* 2=X0lSd/U2 d1=*6*100/372 = c、 主變壓器電抗 X* 3=Uk%Sd/100SN=7*100*102/100*5000= k1點(diǎn)三相短路電流計(jì)算 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，總電抗標(biāo)幺值 X*′ Σk =X* 1ma+X* 2=+= 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，總電抗標(biāo)幺值 X*′Σ（ =X* 1mi +X* 2=+= 因此，系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，三相短路電流及短路容量各為 I（3）k1 =Id1/X*′Σk = I3 ∞（k =I3 k1=I3 k1= i3 sh = k =*= S3 k1=Sd/X*′Σk =100/=A 而最小運(yùn)行方式時(shí)，三相短路電流及短路容量各為 I（3）k1= I3′sh =I3′k =I 3′k = i3′sh=′k =*= S3′k =Sd/Z*Σk =100/=A k2點(diǎn)三相短路電流的計(jì)算 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí) X*′ Σ（k =X* 1ma +X* 2=X* 3=++= 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí) X* Σ（k =X* 1mi+X* 2+X* 3=++= 因此，三相短路電流及短路容量各為 I（3） k =Id2/X*′Σk = I339。k=Id2/X*Σk = I3 ∞k =I3 k =I3 k2=I3 k2= I339?！?=I339。 k =I339。k = i3 sh = k =*= S3 k2=Sd/X*39。Σk =100/=A由于本設(shè)計(jì)中上級(jí)要求COSφ≥,而由上面計(jì)算可知COSф=，因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。，Qc = 5999（tanarc －tanarc ）Kvar=2724Kvar 取Qc=2800 Kvar因此，其電容器的個(gè)數(shù)為： n = Qc/qC = 2800/100 =28而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取28個(gè) 正好無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： S30（2）′= [59992+(54632800) 2] 1/2 =6564KVA變壓器的功率損耗為：△QT = S30′= * 6564 = Kvar△PT = S30 ′= * 6564= Kw變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： P30′= 5999+ = 6098 KwQ30′= (54632800 )+ = 3057 KvarS30′ = (P302 + Q302) 1/2= 6821 KV .A無(wú)功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為： cosφ′= P30′/ S30′= 6098 / 6821= 則工廠的功率因數(shù)為： cosφ′= P30′/S30′= ≥因此，符合本設(shè)計(jì)的要求對(duì)于線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電保護(hù)和瞬時(shí)機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。對(duì)于單相接地保護(hù)可才用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動(dòng)作于信號(hào)。原則：帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流Iop,應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流；。變壓器過(guò)電流保護(hù)和速斷保護(hù)：繼電器采用DL15/10，動(dòng)作時(shí)限設(shè)為1S。TA的變相比：Ki=5000/35=143 所以采用150/5A，計(jì)算電流：Ii=2*Seb/√3UN=2*5000/√3*35=過(guò)電流保護(hù): Iop＝130=整定動(dòng)作電流為9A，過(guò)電流保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為： Iopl=Ki/Kw*Iop=30*9=270A靈敏度校驗(yàn)：Ks=**103/270=WL2過(guò)電流保護(hù)整定滿(mǎn)足要求。速斷保護(hù)：Ike(2)=*103*10/35==*Ike(2)=*1/30*948357=速斷電流倍數(shù)整定為 nqb= ，Iopl（qb）=*270=靈敏度校驗(yàn)：Ks=(2)/Iopl=**103/=WL2過(guò)電流速斷保護(hù)整定滿(mǎn)足要求。 5 電氣設(shè)備的選擇根據(jù)上述短路電流計(jì)算結(jié)呆，按正正常工作條件選項(xiàng)擇和按短路情況校驗(yàn)確定的總降壓變電所高、低壓電氣設(shè)備如下：（1） 主變35kA側(cè)高備如表6所示。表6 35kV側(cè)電氣設(shè)備 設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器SW235/100隔離開(kāi)關(guān)JDJJ35電壓互感器LCW35電流互感器LCW35避雷器/（MVA）U=35kv35kv35kv35kv35kv35kvI30=SN/ UN1=1000A600A150/5I3 k1=K3 K1=A1500MVAI3 shk =50KA100* *150=I32∞tτma=*I2 tt=*4〞142*5〞I2 tt=(65*)2*1〞（2）主變10kv側(cè)設(shè)備（主變壓器低壓側(cè)及備用電源進(jìn)線）如表8所示。該設(shè)備分別組裝在兩套高壓開(kāi)關(guān)柜GG1A（F）中。其中10kV母線按經(jīng)濟(jì)電流密度選為L(zhǎng)MY3（50*5）鋁母線，動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定均滿(mǎn)足要求10kV側(cè)設(shè)備的布置、排列順序及用途.表8 10kV側(cè)電氣設(shè)備（變壓器低壓側(cè)及備用電源進(jìn)線）設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器SN 1010I/600隔離開(kāi)關(guān)GN810T/600電流互感器LAJ10/D隔離開(kāi)關(guān)GN610T/600備注U=10KV10KV10KV10KV10KV采用GG1A（F）高壓開(kāi)關(guān)柜I30=SN/ UN2=600A600A400/5，300/5600AI3 K2=16KA30KA30KA I3 K2=A300MVAI3 sh=40KA52KA180* *=57KA52KAI32∞t∞τma=*I2 tt=162*2〞202*5〞(100*)2*1〞202*5〞 （3） 10kV饋電線路設(shè)備選擇。以一車(chē)間的饋電線路為例，10kV饋電線路設(shè)備如表129。該設(shè)備組裝在11臺(tái)GGA（F）型高壓開(kāi)關(guān)柜中，其編號(hào)、排列順序及用途見(jiàn)圖122所示。表9 10kA饋電線路設(shè)備設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào)計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器SN 1010I/600隔離開(kāi)關(guān)GN610T/600電流互感器LDC10/電力電纜ZLQ20103*25U=10KV10KV10KV10KV10KVI30=SN/ UN2=600A600A300/580AI3 K2=16A30KAI3 K2=A300MVI3 sh=40KA52KA135* *Amin=I32∞t∞τma=*I2 tt=162*2〞202*5〞A=25mm2(4) 導(dǎo)線、電纜的選擇概述為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿(mǎn)足下列條件:發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。經(jīng)濟(jì)電流密度35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿(mǎn)足工作電壓的要求。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10KV及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及35KV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。架空進(jìn)線的選擇按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面