【文章內(nèi)容簡介】 包括設(shè)備折舊費，設(shè)備維護費和年電能損耗費考慮，該方案又有許多優(yōu)越之處。 變配電所的主接線方案 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的結(jié)構(gòu),今后供電的可靠性以及經(jīng)濟運行都與變電所主接線有著密切的關(guān)系,因此要求設(shè)計的變電所主接線在滿足安全,可靠供電的前提下,盡可能使接線簡單經(jīng)濟，并考慮學(xué)校今后5—10年的發(fā)展。根據(jù)所選車間變壓器的容量,安裝地點,進線方式,本車間及需轉(zhuǎn)供負荷的性質(zhì)及出路數(shù)量,確定變電所主結(jié)線。本主接線采用了二臺變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的結(jié)構(gòu)。如圖1所示： 圖1 二臺變壓器主接線方案這種主接線采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，同時高壓斷路器都配有繼電保護裝置，在變電所發(fā)生短路和過負荷時均能自動跳閘，而且在短路故障和過負荷情況消除后，又可直接迅速合閘，從而使恢復(fù)供電的時間大大縮短。如果配電自動重合閘裝置，則供電可靠性更進一步提高。但是一般用于三級負荷，但在變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線與其它變電所相連時，則可用于二級負荷；因此在考慮該種方案時，我選擇了一個低壓聯(lián)絡(luò)線的方式，低壓聯(lián)絡(luò)線開關(guān)可采用自動投入或電動操作。 供配電線路的接線及其結(jié)構(gòu) 樹干式接線見圖2圖2 樹干式接線1）配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運行靈活性好，特別是采用封閉式母線槽時；但干線故障時影響范圍大，供電可靠性較低。2）一般用于用電設(shè)備容量不很大、布置較均勻的場合，例如對機械加工車間的中小機床設(shè)備供電以及對照明燈具供電等，均采用樹干式接線。見圖3圖3主接線圖第四章 導(dǎo)線、電纜及其選擇 導(dǎo)線和電纜選擇的一般規(guī)定（1）架空線路導(dǎo)線宜采用鋁導(dǎo)線，但不得采用單股的鋁導(dǎo)線，一般是采用鋁合金如鋼芯鋁導(dǎo)線。（2）在對導(dǎo)線有腐蝕使用的地段，宜采用防腐型導(dǎo)線。（3）越過樹林以及通道擁擠場所的1kV及以下線路，宜采用架空絕緣線。按規(guī)定，市區(qū)10kV及以下架空電力線路，遇下列情況可采用絕緣鋁絞線： A：線路走廊狹窄，與建筑物之間的距離不能滿足安全要求的地段；B：高層建筑鄰近地段；C：繁華街道或人口密集地區(qū)；D：游覽區(qū)和綠化區(qū)；E：空氣嚴(yán)重污穢地段；F：建筑施工現(xiàn)場。（4）架空導(dǎo)線連續(xù)允許的載流量，應(yīng)按周圍空氣溫度進行效正。周圍空氣溫度應(yīng)采用當(dāng)?shù)?0年或10年以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。（5）從供電變電所二次側(cè)出口至線路末端變壓器一次側(cè)入口的6～10kV架空線路電壓損失，不宜超過供電變電所二次側(cè)額定電壓的5%。（6）架空線路導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于所規(guī)定的最小截面。 配電線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)配電線路，包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。室內(nèi)配電線路大多采用絕緣導(dǎo)線，室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線路、都采用絕緣導(dǎo)線。絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)（1）絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。除重要回路及振動場所或?qū)︿X有腐蝕的場所應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線外，一般應(yīng)優(yōu)先選用鋁芯絕緣導(dǎo)線。（2）絕緣導(dǎo)線按絕緣材料分，有橡皮絕緣和塑料絕緣兩種。塑料絕緣導(dǎo)線的絕緣性能好，耐油和抗酸堿腐蝕，價格底，但高溫易軟化，低溫要變硬和發(fā)脆。橡皮絕緣導(dǎo)線克服以上的缺點，但絕緣性能不及塑料好，價格較高。（3）絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷。明敷是導(dǎo)線直接或在管子、線槽等保護體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及支架等處。暗敷是導(dǎo)線在管子、線槽等保護體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部，或者在混凝土板孔內(nèi)敷線等。 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計算為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時滿足下列條件。（1）發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜在最大負荷產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過起正常運行時的最高允許溫度。（2）電壓損耗導(dǎo)線和電纜通過最大負荷是產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗，據(jù)設(shè)計的要求一般規(guī)定取=5%。損耗公式為： = （9）式中 ——為單位導(dǎo)線電阻； ——為導(dǎo)線長度； ——為單位導(dǎo)線電抗； ——為線路額定電壓； %=/100 （10）其損耗條件 %=5% （11）（3）經(jīng)濟電流密度35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長電流大的線路，其可按此選擇。（4）機械強度導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。（5）根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般10kV及以下高壓及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再效驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再效驗發(fā)熱條件和機械強度。對長距離大電流及35kV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再效驗其它條件。按以上經(jīng)驗來選擇計算，比較容易滿足要求，較少返工。[12]第五章 短路電流及其計算 短路的原因工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用電負荷供電，以保證工廠和生活的正常運行和生活的正常進行。但由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞；而系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長期運行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身不合格、絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過電壓擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短路。工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，也可能造成短路。鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備導(dǎo)線電纜的絕緣，也是導(dǎo)線短路的一個原因。 短路的后果（1）短路后，短路電流比正常電流大得多；對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。即1）短路時要產(chǎn)生很大的電動和很高的溫度，從而使故障元件和短路電路中的其它元件損壞。2）短路時電壓要驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行。3）短路可造成停電，而且越靠近電源，停電范圍越大，給國民經(jīng)濟造成的損失也越大；4）嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列。5）單相短路，其電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運行，甚至使之發(fā)生誤動作。 計算短路電流的目的（1） 為保證電力系統(tǒng)的安全運行，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備時，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗，以保證該設(shè)備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。（2） 為盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動的使有關(guān)斷路器跳閘，繼電保護裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。 短路計算的方法短路電流計算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。在電力系統(tǒng)計算短路電流時，如計算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計算高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個電壓等級，存在著電抗換算問題，為使計算簡化常采用標(biāo)么制。因此，本設(shè)計采用的是標(biāo)么值法來計算短路電流。 標(biāo)么值法計算短路電流 標(biāo)么值的概念標(biāo)么制中各元件的物理量不用有名單位值，而用相對值來表示。相對值就是實際有名值與選定的基準(zhǔn)值間的比值，即標(biāo)么值＝從上看出，標(biāo)么值是沒有單位的。另外,采用標(biāo)么值計算時必須先選定基準(zhǔn)值。我們一般先選定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud。根據(jù)三相交流電路中的基本關(guān)系，推得基準(zhǔn)電流Id和基準(zhǔn)電抗值分別為 （41） （42）據(jù)此，可以直接寫出以下標(biāo)么值表示式容量標(biāo)么值 （43）電壓標(biāo)么值 （44）電流標(biāo)么值 （45）電抗標(biāo)么值 （46）在進行短路計算時，為方便起見通常選擇基準(zhǔn)值Sd＝100MVA，基準(zhǔn)電壓（Ud）為線路平均額定電壓（Uc） 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計算取Sd＝100MVA，Ud＝Uc① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值為 （47）② 電力變壓器的電抗標(biāo)么值為 （48）③ 電力線路的電抗標(biāo)么值為 （49） 用標(biāo)么值法進行短路計算的方法短路電流中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后，即可利用其等效電路圖進行電路化簡，計算其總電抗標(biāo)么值XΣ*，由于各元件電抗均采用相對值，與短路計算點的電壓無關(guān)，因此無需進行電壓換算，這也是標(biāo)么值法較之歐姆法優(yōu)越之處。無限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計算為 （410）由此可求得三相短路電流周期分量有效值 （411）求得Ik(3)后，即可利用前面得公式求出I”(3)、I∞(3)、ish(3)和Ish(3)等。三相短路容量得計算公式為 短路電流計算（采用標(biāo)幺值法） 確定基準(zhǔn)值取Sd＝100MVA，Ud＝Uc（1） 繪制計算電路圖如圖41（2） 確定基準(zhǔn)值 設(shè)=100MVA，=，高壓側(cè)，低壓側(cè)=，則（3） 計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值① 電力系統(tǒng) 由課程設(shè)計任務(wù)書已知：出口斷路器是SN1010Ⅱ型。即=500MVA.② 架空線路 查《工廠供電課程設(shè)計指導(dǎo)（第2版）》表53，得LJ185的=，而線長1km。故③ 電力變壓器 表54得：=，故=因此繪制等效電路，如圖所示 （4） 計算k1點（）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量① 總電抗標(biāo)幺值 +=② 三相短路電流周期分量有效值 =③ 其它短路電流=*=*=④ 三相短路容量100MVA/=（5） 計算k2點（）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量① 總電抗標(biāo)幺值 ++=② 三相短路電流周期分量有效值=144KA/=③ 其它短路電流 =*=*=④ 三相短路容量100MVA/=以上計算結(jié)果綜合如表41所示：表41 短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk1k2第六章 低壓電器設(shè)備的選擇與校驗電器選擇是工廠和企業(yè)配電所電器設(shè)計的主要內(nèi)容之一。正確地選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進行電器選擇時應(yīng)根據(jù)工程實際情況，按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合