電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-23 00:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)選用并聯(lián)電容進(jìn)行無功補(bǔ)償。由該廠的負(fù)荷計(jì)算表可知，總變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為4942kVA，因此為進(jìn)行功率補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為5000kVA。按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的功率因素cos≥.?？紤]到變壓器本身的無功功率損耗ΔQT遠(yuǎn)大于其有功功率損耗ΔPT，一般ΔQT=（4~5）ΔPT，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，這里取cos＇=。，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為QC = （－）kvar = 取 QC=2700kvar補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為KVA.因此主變補(bǔ)償后選擇容量變選擇7000kVA。變壓器的功率損耗為ΔPT ≈ = =ΔQT ≈ = kVA=變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為= + = =（—2700）kvar + ==補(bǔ)償后工廠的功率因素為這一功率因素滿足供電部門規(guī)定的要求。根據(jù)以上計(jì)算。四、總降壓變電所變壓器臺數(shù)和容量的選擇根據(jù)工廠提供的數(shù)據(jù)，本工廠負(fù)荷為二級負(fù)荷，故本工廠總降壓變電所應(yīng)選擇兩臺主變壓器。由于本工廠選用兩臺主變壓器，故每臺主變壓器的容量SNT不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷S30的60%~70%。但由于本工廠的負(fù)荷均為二級負(fù)荷，故該工廠的總降壓變電所選用兩臺容量為5000kVA型號為S95000/35的變壓器。 S95000/35變壓器技術(shù)參數(shù)額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓（%）空載電流（%）聯(lián)結(jié)組別總體質(zhì)量/t備注高壓低壓空載短路500035，38177。 2%7Y d11沈變上變福變武變五、 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用電負(fù)荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。然而由于各種原因（如工作人員誤操作、鳥獸跨越在裸露的相線之間）也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路（short circuit）。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流（shortcircuit current）比正常負(fù)荷電流大得多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點(diǎn)動力和很高的溫度，而使線路中的原件受到損害。由于短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和降低產(chǎn)品質(zhì)量。繼電保護(hù)裝置在發(fā)現(xiàn)短路電流后動作，切除故障線路，可造成不同范圍的停電。由此可見，短路的危害是很大的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。 為了斷則切除短路故障的開關(guān)電源、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的原件等，也必須計(jì)算短路電流。 短路電流計(jì)算的方法和步驟進(jìn)行短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺值法（又稱相對單位制法），工程上常用標(biāo)幺制法。故本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法進(jìn)行計(jì)算。繪制計(jì)算電路圖、選擇短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需計(jì)入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件依次編號。短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇得使需要進(jìn)行短路效驗(yàn)的電器元件有最大可能的短路電流通過。設(shè)定基準(zhǔn)容量Sd=100MVA和基準(zhǔn)電壓Ud=Uc（短路計(jì)算電壓，），并計(jì)算基準(zhǔn)電流Id。 （）計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值（一般只計(jì)算電抗標(biāo)幺值）（1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 （）式中，SOC—電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，單位為MVA。（2）電力線路的電抗標(biāo)幺值 （）式中，UC—線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓，單位為kV，UC=.采用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)，無論短路計(jì)算點(diǎn)在哪里，線路的電抗標(biāo)幺值不需換算。（3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 （）式中，Uk%—變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； SN —變壓器的額定容量。繪制短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗（總電抗標(biāo)幺值）。計(jì)算短路電流，分別對各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算各短路電流、等。 （）在無窮大容量系統(tǒng)中，存在下列關(guān)系： == （）高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計(jì)算： （） （）低壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計(jì)算： （） （）計(jì)算短路容量，三相短路容量按下式計(jì)算： （） 該廠供電系統(tǒng)電路及短路等效電路該廠電源從位于距該廠東側(cè)8km處的220/35kV變電站以35kV雙回路架空線引入工廠，其中一路做為工作電源，另一路作為備用電源，兩個電源不并列運(yùn)行。該供電系統(tǒng)中，需計(jì)算圖中的四處短路點(diǎn)的短路電流、短路容量等，以用于確定一次設(shè)備。 工廠供電系統(tǒng)電路圖 短路計(jì)算取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA；計(jì)算基準(zhǔn)電流電力系統(tǒng)的電抗：架空線路電抗： 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6～10kV220/380V架空線路電纜線路因此變壓器電抗： ，根據(jù)短路圖可算出各短路點(diǎn)的總阻抗如下： 計(jì)算三相短路電流和短路容量（1）k1點(diǎn)短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量 短路等效電路圖（2）k2點(diǎn)短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（3）k3點(diǎn)短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（4）k4點(diǎn)短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路
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