【文章內(nèi)容簡介】 式中 ——單個電容器的容量 工廠總降壓變電所設計 功率因數(shù) ，取。無功功率補償容量為：無功補償后的容量為 為保證供電的可靠性，選用兩臺主變壓器（每臺可供總負荷的70%） 所以選擇變壓器型號為 ,額定容量,兩臺 ,查表得： 空載損耗 ： 。負載損耗 : 。阻抗電壓 : ?？蛰d電流 : ； 簡化公式得： ,所以選主變壓器符合要求。10第3章 變電所主接線設計 電氣主接線選擇及運行方式 主接線設計原則與要求變配電所的主接線，應根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟等要求。(1) 在高壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設高壓隔離開關。(2) 在低壓斷路器的電源側及可能反饋的另一側，必須裝設低壓刀開關。(3) 在裝設高壓熔斷器負荷開關的出線柜母線側，必須裝設高壓隔離開關。(4) 及以上的線路末端，應裝設與隔離開關關聯(lián)鎖的接地刀閘。(5) 變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔離開關。接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設隔離開關。(1) 變電所的主接線方案，必須與其負荷級別相適應。對一級負荷，應由兩個電源供電。對二級負荷，應由兩回路或者一回及以上專用架空線路或電纜供電；其中采用電纜供電時，應采用兩根電纜組成的線路，且每根電纜應能承受100%的二級負荷。(2) 變電所的非專用電源進線側，應裝設帶短路保護的斷路器或負荷開關（串熔斷器）。當雙電源供多個變電所時，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。(3) 對一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變電所采用放射性高壓配電，以確保供電可靠性，但對輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。(4) 變電所低壓側的總開關，宜采用低壓斷路器。當有繼電保護或自動切換電源要求時，低壓側總開關和低壓母線分段開關，均應采用低壓斷路器。(1) 變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線。(2) 及以上電源進線為雙回路時，宜采用橋形接線或線路變壓器組接線。(3) 需帶負荷切換主變壓器的變電所，高壓側應裝設高壓斷路器或高壓負荷開關。(4) 主接線方案應與主變壓器經(jīng)濟運行的要求相適應。(5) 主接線方案應考慮到今后可能的擴展。(1) 主接線方案在滿足運行要求的前提下，應力求簡單，變電所高壓側宜采用且斷路器較少或不用斷路器的接線。(2) 變配電所的電氣設備應選用技術先進、經(jīng)濟適用的節(jié)能產(chǎn)品，不得選用國家明令淘汰的產(chǎn)品。(3) 中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；在需頻繁操作的場合，則應采用真空斷路器或斷路器。(4) 工廠的電源進線上應裝設專用的計量柜，其中的電流、電壓互感器只供計費的電度表用。(5) 應考慮無功功率的人工補償，是最大負荷時功率因數(shù)達到規(guī)定的要求。 電氣主接線確定 變配電所的主接線常見的形式有：單母線不分段、分段、內(nèi)橋、外橋、單母線加旁路母線、雙母線等。所謂母線又稱匯流排，原理上相當與電氣上的一個節(jié)點，當用電回路較多時，饋電線路和電源之間的聯(lián)系常采用母線制。母線有銅排、鋁排，它起著接收電源電能和向用戶分配電能的作用。裝設兩臺主變的變電所主接線采用橋形接線，因橋形接線適應性強，對線路變壓器的操作方便，運行靈活，且易擴展成單母線分段接線的變電所?？紤]到本廠線路較短，且兩臺變壓器要經(jīng)常切換，檢修的情況，采用外橋接線。10kV側采用單母線分段式接線，變壓器兩側都裝有電流互感器，均用成套配電裝置配電。二次側各重要負荷均采用雙回路供電，以保證可靠性。主變壓器二次的配電母線，采用單母線分段，當某線路或變壓器因故障及檢修停止運行時，可能通過母線分段斷路器的聯(lián)絡，保證對負荷的不間斷供電。 35kV側電源進線采用雙回架空線從而保證供電可靠，根據(jù)與供電部門所簽訂的供電協(xié)議，35kV側進線不同時運行，正常情況下一趟運行，一趟備用，變壓器的正常運行方式是兩臺都運行。10kV分段斷路器閉合。 運行方式的確定：當220/35kV區(qū)域變電所為最大運行方式時，本變電所為正常運行時，是本廠供電系統(tǒng)的最大運行方式。當220/35kV區(qū)域變電所為最小運行方式時，本變電所一臺變壓器工作或10kV分段斷路器斷開時，是本廠供電系統(tǒng)的最小運行方式。 短路電流計算在無限大容量系統(tǒng)中或遠離發(fā)電機處短路時，兩相短路電流和單相短路電流均較三相短路電流小，因此用于選擇電氣設備和導體的短路穩(wěn)定校驗的短路電流，應采用三相短路電流。短路電流的計算主要是三相短路電流計算，短路電流計算的方法中常用的有歐姆法和標幺值法。進行短路電流計算，首先要繪出計算電路圖，如圖3—1所示。在計算電路圖上，將短路計算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元器件一次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇需要進行短路校驗的元器件有可能通過的最大的電流。通過等效電路化簡。最后計算短路電流和短路容量。本設計采用標么值法計算短路電流。標么值是選定一個基準值，用此基準值去除與其單位相同的實際值。計算中取 按無窮大系統(tǒng)供電計算短路電流。短路計算電路圖見圖3—1。為簡單起見，標幺值版本號*全去掉. 繪制計算電路圖31 短路電路圖 最大短路電流計算工廠總降壓變母線短路電流（短路點k1）(1) 確定標幺值基準 ，式中是線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，比所在電網(wǎng)額定電壓高。即高壓側 ，低壓側。則短路基準電流按下式計算 (2) 計算短路回路中各主要元件的電抗標幺值。所以：系統(tǒng)電抗（取斷路器） ，如成本低，投資少，安裝容量維護和檢修方便，易與發(fā)現(xiàn)和排除故障。所以架空線路在一般工廠中應用相當廣泛，架空線路由導線，電桿，絕緣子和線路金屬等主要元件組成。本線路采用(見下章線路選取) 查表得 ，線路長公里。因此架空線路標幺值為 (3) 電力變壓器電抗標幺值對于，查表得 故 (4) 計算三相短路電流和短路容量 最小短路電流計算(1) 確定標幺值基準 ，式中是線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，比所在電網(wǎng)額定電壓高。即高壓側 ，低壓側。則短路基準電流按下式計算(2) 計算短路回路中各主要元件的電抗標幺值。所以：系統(tǒng)電抗（取斷路器） ，型號采用查表得 ，線路長公里。因此架空線路電抗標幺值為 (3) 電力變壓器電抗標幺值對于，查表得 故 (4) 計算三相短路電流和短路容量 表3—2最大運行方式下短路電流短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量K1K2) 短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量K1K2 表3—3最小運行下短路電流6 第4章 高壓電網(wǎng)一次設備選擇 35kV架空線選擇該架空線導線的選擇對電網(wǎng)的技術、經(jīng)濟性的影響很大，只有綜合考慮技術經(jīng)濟的效益，才能選出合理的導線截面。及以上的高壓線路及電壓在以下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”。本廠采用兩回高壓架空線路，線路全長8公里。供電線路截面選擇，選用兩條供電線路每回35kV架空線路負荷 計算電流：由于任務書中給的最大負荷利用小時數(shù)為6000小時，查表得：架空線的經(jīng)濟電流密度 所以可得經(jīng)濟截面 ：可選 ，其允許載流量：取幾何間距為按長期發(fā)熱條件檢驗：已知：，溫度修正系數(shù)為： 由上式可知所選導線符合發(fā)熱條件。 10kV電纜選擇電纜截面的選擇除臨時線路或年利用小時在1000h以下者外，均按經(jīng)濟電流密度、長時允許電流、電壓損失及熱穩(wěn)定條件進行校驗。因為區(qū)域變電所35千伏配出線路定時限過流保護裝置的整定時間為2秒，工廠“總降”； 假想時間的確定 在無限大容量中，由于，因此 式中—短路持續(xù)時間，采用該電路主保護動作時間加對應的斷路器全分閘時間。當時，選擇真空斷路器，其全分閘時間取，工廠“總降”不應大于。所以 高壓配電室至各車間電纜的選擇校驗采用YJ22—10000 型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(1) 按經(jīng)濟電流密度選擇已知計算電流 ，年負荷最大利用小時數(shù)6000小時，查表得經(jīng)濟電流密度：所以可得經(jīng)濟截面：可選截面的電纜，其允許載流量其中：（）滿足發(fā)熱條件。(2) 校驗短路熱穩(wěn)定按下面的公式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面，式中的C值查表得因此纜芯2的交聯(lián)電纜不滿足要求，故改選纜芯的交聯(lián)電纜，型號為YJL22—10000—350(1) 按發(fā)熱條件選擇已知計算電流 ，年負荷最大利用小時數(shù)6000小時，查表得經(jīng)濟電流密度：所以可得經(jīng)濟截面：可選截面的電纜，允許載流量不存在。(2) 校驗短路熱穩(wěn)定按下面的公式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面，式中的C值查有關數(shù)據(jù)得因此纜芯的交聯(lián)電纜不滿足要求，故改選纜芯的交聯(lián)電纜，型號為YJL22—10000—350(1) 按發(fā)熱條件選擇已知計算電流 ，年負荷最大利用小時數(shù)6000小時，查表得經(jīng)濟電流密度：所以可得經(jīng)濟截面：可選截面的電纜，其允許載流量其中：（）滿