【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 無(wú)功功率補(bǔ)償，當(dāng)用電單位的自然總平均功率因數(shù)較低，單靠提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)達(dá)不到要求，應(yīng)采用必要的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，進(jìn)一步提高企業(yè)的功率因數(shù)[3]。因此本辦公樓的無(wú)功功率補(bǔ)償采用補(bǔ)償?shù)霓k法，即在低壓配電室的配電母線上安裝若干組電力電容器，從而補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無(wú)功功率以達(dá)到提高功率因數(shù)的目的，也就是從補(bǔ)償前的功率因數(shù)提高到補(bǔ)償后的功率因數(shù)，補(bǔ)償容量為： (39)式中 ——設(shè)計(jì)電力電容器容量，kvar； ——總有功計(jì)算負(fù)荷； 、——補(bǔ)償前后功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值。無(wú)功功率補(bǔ)償原理圖如下： 無(wú)功功率補(bǔ)償原理圖 無(wú)功補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償容量的計(jì)算補(bǔ)償容量可按下式確定： kvar (310)或 kvar (311)式中 ——補(bǔ)償前自然平均功率因數(shù)角的正切值； ——補(bǔ)償后功率因數(shù)角的正切值； ——年平均有功負(fù)荷系數(shù)，~； ——無(wú)功功率補(bǔ)償率(kvar/kw)。 補(bǔ)償功率表[1]補(bǔ)償前補(bǔ)償后 本設(shè)計(jì)的辦公樓的無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算按照供電部門(mén)的要求。本辦公樓的有功負(fù)荷主要是電氣照明和電氣設(shè)備的有功負(fù)荷，由于本辦公樓的照明多采用熒光燈照明，：照明組的功率因數(shù)提高到；將電氣設(shè)備組的功率因數(shù)提高到，其計(jì)算如下： kvar kvar kvar電力電容器的選擇(4組)： 電力電容器型號(hào)[14]型號(hào)電壓（kV）額定容量（kvar）額定電容(）13259注：電力電容器的接線方式采用低壓集中補(bǔ)償方式，接線示意圖如下： 低壓集中補(bǔ)償補(bǔ)償后辦公樓的有功計(jì)算功率不變，但電源向辦公樓提供的無(wú)功功率將減小，在確定補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)以前的無(wú)功計(jì)算功率，應(yīng)減去無(wú)功補(bǔ)償容量，總得無(wú)功計(jì)算功率為： kvar補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為： kVA計(jì)算負(fù)荷電流為： kA 電容器的投切電容器的投入與切除，應(yīng)根據(jù)辦公樓供電系統(tǒng)的功率因數(shù)或電壓是否符合要求而確定。如果功率因數(shù)過(guò)低或者電壓過(guò)低時(shí)，則應(yīng)投入電容器或增加電容器的投入量；如果母線上電壓過(guò)高時(shí)，應(yīng)將電容器切除或部分切除。調(diào)節(jié)無(wú)功功率可以采用手動(dòng)、自動(dòng)或根據(jù)調(diào)度采用遠(yuǎn)動(dòng)通信聯(lián)系的辦法進(jìn)行。目前國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的按功率因數(shù)自動(dòng)投切法，是根據(jù)電網(wǎng)功率因數(shù)的變化來(lái)投切電容器組的[3]。按投切方式分類(lèi)，可分為延時(shí)投切方式和瞬時(shí)投切方式[3]。 短路電流的計(jì)算 短路故障的原因短路故障是指運(yùn)行中的電力系統(tǒng)或工廠供配電系統(tǒng)的相與相或者相與地之間發(fā)生的金屬性非正常連接。短路產(chǎn)生的主要原因是系統(tǒng)中帶電部分的電氣絕緣出現(xiàn)破壞，而引起這種破壞的原因有過(guò)電壓、雷擊、絕緣材料的老化以及運(yùn)行人員的誤操作和施工機(jī)械的破壞、鳥(niǎo)害、鼠害等。 短路故障的種類(lèi)在電力系統(tǒng)中，短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的危害最大，按照短路的情況不同，短路的類(lèi)型可分為四種，即單相短路（）、兩相短路（）、兩相接地短路（）、三相短路（）。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，但通常三相短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。因而常以三相短路時(shí)的短路電流熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備。 三相短路電流 三相短路電流的計(jì)算方法常用的有三種：有名值法、標(biāo)幺值法、短路容量法。本文將用標(biāo)幺值法計(jì)算系統(tǒng)的三相短路電流。 標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流的步驟大致歸納為：選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、計(jì)算短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流；繪制短路回路的等效電路；計(jì)算短路回路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值；求總電抗標(biāo)幺值，化簡(jiǎn)電路；計(jì)算三相短路周期分量有效值及其他短路參數(shù)；列短路計(jì)算表。（1） 電力系統(tǒng)的阻抗 電源相對(duì)基準(zhǔn)阻抗無(wú)確切數(shù)值時(shí)，可取典型值[3]。（2） 電力變壓器的阻抗 (312)(3) 電力線路的阻抗 （313） 電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值[3]線路結(jié)構(gòu)線路電壓35kV以上6~10kV220/38V架空線路電纜線路(4) 無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值 (314)因此可求得三相短路電流周期分量有效值為： (315)三相短路沖擊電流有效值為：對(duì)于高壓電路的短路： （316）對(duì)于低壓電路的短路： （317） 辦公樓三相短路電流的計(jì)算 本辦公樓的三相短路電流的計(jì)算以變壓器低壓側(cè)母線段的短路為例。1）示意圖如下： 短路點(diǎn)示意圖2）等效圖如下： 等效示意圖3）計(jì)算如下：（1）選取基準(zhǔn)值 =100MVA kV = kV =153 kA （2）計(jì)算各元件的電抗值1　 電源系統(tǒng)的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗值（取典型值）[3]：=2　 高壓架空線的相對(duì)基準(zhǔn)阻抗值：3　 電纜線路的相對(duì)基準(zhǔn)值阻抗值：4　 變壓器的相對(duì)基準(zhǔn)值阻抗值： （3）1. S點(diǎn)短路回路的總相對(duì)基準(zhǔn)阻抗值：2. S點(diǎn)短路電流和短路容量： kA MVA三相短路的沖擊電路有效值：低壓側(cè)： kA 低壓斷路器低壓斷路器又稱(chēng)空氣開(kāi)關(guān)（簡(jiǎn)稱(chēng)空開(kāi)）。它不僅能帶負(fù)荷斷電路，而且能在短路過(guò)負(fù)荷及低電壓下自動(dòng)跳閘。因此，低壓斷路器廣泛用于變配電系統(tǒng)的交、直流低壓配電裝置中。 低壓斷路器的選擇1) 額定電壓不小于安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓。額定電流()不小于長(zhǎng)期通過(guò)的最大負(fù)荷電流，即： (318)2）低壓斷路器的級(jí)數(shù)和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能及操作方式的要求。常見(jiàn)的低壓斷路器有塑殼式和萬(wàn)能式：塑殼式斷路器的全部機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電部分都裝在一個(gè)塑料外殼內(nèi)，僅在塑殼中央露出操作手柄，供手動(dòng)操作用；萬(wàn)能式斷路器，它敞開(kāi)地裝設(shè)在金屬框架上，其保護(hù)方案和操作方式較多，裝設(shè)地點(diǎn)靈活。 3）額定開(kāi)斷電流應(yīng)不小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路全電流[5]。4）額關(guān)合電流應(yīng)不小于沖擊短路電流的有效值[5]。 設(shè)計(jì)一、低壓母線上斷路器的選擇低壓（）母線上斷路器的選擇，由于采用雙回路進(jìn)線，兩路母線同時(shí)工作，所以?xún)啥文妇€的負(fù)荷、電流等數(shù)據(jù)都可以視為平均分配。線路最大負(fù)荷電流（最大持續(xù)工作電流）： kA；沖擊電流：=。按額定電流、額定電壓可選擇DZC160/3300 125A。查斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)表可知：額定熱穩(wěn)定電流為12kA，額定熱穩(wěn)定電流持續(xù)時(shí)間為2s；額定動(dòng)穩(wěn)定電流為30kA。（1） 熱穩(wěn)定校驗(yàn) kA式中：、：選型： 汽輪發(fā)電機(jī)短路電流周期分量計(jì)算曲線數(shù)字表[13]0s1s2s經(jīng)過(guò)計(jì)算：滿(mǎn)足要求。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) kA滿(mǎn)足要求。二、各支路的斷路器選擇水泵線路斷路器的選擇：DZ10100/330 le=100A；換熱機(jī)組線路斷路器的選擇：DZ20J225/3300 200A；風(fēng)機(jī)線路的斷路器選擇：DZ1260/P320A；照明線路斷路器選擇：DZ1260/P130A。 低壓熔斷器 低壓斷路器主要用于實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)，有的熔斷器也能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 低壓熔斷器的類(lèi)型 結(jié)構(gòu)類(lèi)型： 低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型有：C瓷插式，L螺旋式，M密閉式，T有填料管式，S快速熔斷式，Z自復(fù)式。 熔斷器的選擇熔斷器熔體電流的選擇：熔斷器的熔體選擇銅質(zhì)，其過(guò)載能力相對(duì)較強(qiáng)，而選擇鉛錫、鋅、鋁類(lèi)熔體的過(guò)載能力較差。 保護(hù)電力線路的熔斷器熔體電流的選擇保護(hù)電力線路熔斷器熔體（絲）額定電流的確定應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足下列三個(gè)條件：1　 熔體額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算負(fù)荷電流，即 （319）2　 熔體額定電流應(yīng)躲過(guò)線路的尖峰電流，使熔體在線路出現(xiàn)正常尖峰電流時(shí)能正常工作，即 （320）式中 K——計(jì)算系數(shù)，小于1。對(duì)于本設(shè)計(jì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線路，取K= ~1。3　 熔斷器保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的線路相配合，使之不會(huì)發(fā)生因電纜過(guò)熱起燃而熔斷器不熔斷的事故，因此，還需滿(mǎn)足下列條件，即 （321）式中 ——絕緣導(dǎo)線或電纜的允許載流量； ——絕緣導(dǎo)線或電纜的過(guò)負(fù)荷系數(shù)，如熔斷器只作短路保護(hù)時(shí)，對(duì)電纜和穿管絕緣導(dǎo)線，對(duì)明敷絕緣導(dǎo)線。 照明電路熔體額定電流的選擇 照明電路一般采用鉛錫、鋅。鋁類(lèi)熔體。 1. 照明支路電路：熔體額定電流應(yīng)不小于該支路的實(shí)際最大工作電流。 2. 照明總支路：~1倍進(jìn)行選擇。 電動(dòng)機(jī)電路熔體額定電流的選擇 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流一般達(dá)額定電流的4~7倍，但電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后電流隨轉(zhuǎn)速上升而減少，因此，熔體的額定電流應(yīng)既能承受啟動(dòng)電流的沖擊，又能對(duì)短路起保護(hù)作用。 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)電路總?cè)垠w的額定電流按容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，其他電動(dòng)機(jī)處于額定狀態(tài)運(yùn)行的條件進(jìn)行選擇，即 （322）式中 ——容量最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，A； ——其他各臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A； 本設(shè)計(jì)的辦公多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的電路的熔體選擇：(電動(dòng)機(jī)型號(hào)不具體，額定電流可近似按每千瓦2A 計(jì)算) 根據(jù)額定電流的計(jì)算值，按表選取標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的熔體為550A,選擇的熔斷器為RT0600/550，參數(shù)如下表： 熔斷器型號(hào)型號(hào)熔管額定電壓/V熔體額定電流/A最大分?jǐn)嚯娏?kART0600交流380、直流44055050 配電變壓器熔體的選擇 本設(shè)計(jì)的辦公樓（100kVA以下）的配電變壓器，高壓側(cè)熔體的額定電流按變壓器額定電流的2~3倍選取，即 （323）式中 ——變壓器高壓側(cè)的額定電流，A。~2倍選取，即 （324）式中 ——變壓器低壓側(cè)的額定電流，A。電氣照明工程