【文章內(nèi)容簡介】 計(jì)算的結(jié)果如下表： 表 計(jì) 算 負(fù) 荷 一 覽 表 裝置名稱 i30P? （ kW) i30Q? （ kvar） i30S? （ kV A） 循環(huán)氫壓縮機(jī) 5 新氫壓縮機(jī)水站水泵 24 硫化氫氣提塔頂空 冷器 150 分餾塔頂空冷器 塔頂循環(huán)回流泵 60 注氨泵 12 新氫壓縮機(jī)盤車電機(jī) 12 循環(huán)氫壓縮機(jī)油泵電機(jī) 24 抗氧劑泵 低壓脫硫貧胺液泵 44 硫化氫汽提塔頂泵 60 辦公室外中央空調(diào)室外機(jī) 辦公室外中央空調(diào)室內(nèi)機(jī) 6 控制室 風(fēng)恒溫恒濕空調(diào)機(jī) 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 8 配電間風(fēng)冷空調(diào)機(jī) 24 18 30P（ kW) 30Q（ kvar） 30S（ kVA） 車間低壓裝置合計(jì)（ 380v） 乘以同時(shí)系數(shù) Kp= Kq= 無功補(bǔ)償公式 )ta nta n(PQ 2130C ?? ??? 補(bǔ)償前 1cos? =, 1tan? = 補(bǔ)償后 2cos? =, 2tan? = 低壓無功補(bǔ)償 CQ= 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷 低壓側(cè) (380V) 303030 3USI ? = 分溜塔進(jìn)料泵 224 反應(yīng)進(jìn)料泵 880 新氫壓縮機(jī)主機(jī) 1200 432 注水泵 448 車間高壓裝置合計(jì)（ 10kV） 2752 高壓側(cè) (6kV) 303030 3USI ? = 車間變壓器的選擇 變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電器設(shè)備，它的作用就是升高和降低電壓。在進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及無功補(bǔ)償后，就可根據(jù)補(bǔ)償后的容量進(jìn)行變壓器的選擇。變壓器的選擇包括容量、臺(tái)數(shù)、類型的選擇。 車間變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則 車間變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則如下 。 ① 對(duì)于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺(tái)變壓器。 ② 如果車間的一、二級(jí)負(fù)荷所占比重較大，必須兩個(gè)電源供電時(shí)，則 應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。每臺(tái)變壓器均能承擔(dān)對(duì)全部一、二級(jí)負(fù)荷的供電任務(wù)。如果與相鄰萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 9 車間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)故障時(shí)，其一、二級(jí)負(fù)荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺(tái)變壓器。 ③ 當(dāng)車間負(fù)荷晝夜變化較大時(shí)，或由獨(dú)立（公用）車間變電站向幾個(gè)負(fù)荷曲線相差懸殊的車間供電時(shí)，如選用一臺(tái)變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。 變壓器容量的選擇 ① 變壓器的容量TNS.應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷30S的需要，即 TNS.≥30。 ② 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量TNS.應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件 : 1) 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí) ,宜滿足總計(jì)算負(fù)荷30的大約 60%至 70%的需要 ,既 TNS? =(～ )30S 式（ ） 2) 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí) ,宜滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，既 TNS? TNS.≥)(30 Ⅱ?? 式（ ） ③ 低壓為 的主變壓器單臺(tái)容量一般不宜大于 1000kV A（ JGJ/T16— 92規(guī)定）或 1250 kV A（ GB50053— 94規(guī)定）。如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的變壓器。 低壓為 230/400V 的配電變壓器聯(lián)結(jié)組別的選擇 ① 選擇 Y,yn0 聯(lián)結(jié)組別的幾種情況： 1) 三相負(fù)荷基本平衡，其低壓中性線電流不致超過低壓繞組額定 電流 25%時(shí)； 2) 供電系統(tǒng)中高次諧波干擾不嚴(yán)重時(shí)； 3) 低壓單相接地短路保護(hù)的動(dòng)作靈敏度達(dá)到要求時(shí)； ② 選擇 D,yn11 聯(lián)結(jié)組別的幾種情況： 1) 由單相不平衡負(fù)荷引起的中性電流超過變壓器低壓繞組額定電流 25%時(shí)； 2) 供電系統(tǒng)中存在較大的“諧波源”，三次及以上高次次諧波電流比較突出時(shí)； 3) 需要增大單相短路電流值，以確保低壓單相接地短路保護(hù)的動(dòng)作靈敏度； 綜上所述 : 依據(jù)車間低壓裝置的計(jì)算負(fù)荷可以選定低壓車間變壓器為： S9500/10 兩臺(tái)， 其技術(shù)參數(shù)如下： 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 10 額定容量： 500kVA 一次側(cè)額定電壓： 10kV 二次側(cè)額定電壓： 400V 聯(lián)結(jié)組別： Dyn11 空載損耗：Δ Pk= 短路損耗：Δ Pe= 短路電壓百分值： Uk %=4 空載電流百分值： Ik %= 當(dāng)電流通過變壓器時(shí)，就要引起有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定車間主結(jié)母線時(shí)需要考慮到這部分功率損耗。 變壓器的有功損耗為： kWSP T 1 30 ??? 式（ ） 變壓器的無功損耗為： v a r3 6 30 kSQ T ??? 式（ ） 高壓側(cè) (10kV)計(jì)算負(fù)荷既工廠計(jì)算負(fù)荷按逐級(jí)計(jì)算法 : ? ? kWPPKP TiP ????? ? 式（ ） ? ? va kKQ Tiq ????? ? 式（ ） AkVQPS ???? 823023030 式（ ） 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 11 3 短路電流計(jì)算及線 路、高低壓設(shè)備選型 短路概述 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是指電網(wǎng)某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或地接觸。 短路后果 電器設(shè)備載流部分絕緣損壞是形成短路的主要原因，它帶來的危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的，后果如下。 ① 損壞電氣設(shè)備：短路電路要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，可使故障設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，并可能損壞電路其它設(shè)備。 ② 造成停電事故：由于電路中裝設(shè)有短路保護(hù)裝置，因此在電路短路時(shí)，將使得短路電路斷開，從而造成停電。短路點(diǎn)越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給 國民經(jīng)濟(jì)造成的損失越大。 ③ 引起電壓驟降：短路時(shí)電壓要驟降，從而嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的運(yùn)行。電壓的嚴(yán)重下降，還可能破壞各發(fā)電廠并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，使得并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。 ④ 造成電磁干擾：不對(duì)稱短路電流產(chǎn)生的不平衡磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、信號(hào)系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至可能造成誤動(dòng)作。 短路電流計(jì)算目的 計(jì)算短路電流的目的是：正確的選擇電氣設(shè)備及導(dǎo)體，使之在短路故障發(fā)生時(shí)不致?lián)p壞；正確選擇過電流保護(hù)裝置，使其在短路故障時(shí)能可靠切除故障。選擇限制電流的電 器，如限流電抗器。 在電力系統(tǒng)中，短路電流計(jì)算的結(jié)果具體應(yīng)用于如下。 ① 選擇變配電所中斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、成套設(shè)備、避雷器等設(shè)備以及軟導(dǎo)線、硬導(dǎo)體。 ② 為選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)。 ③ 選擇和整定繼電保護(hù)裝置。 ④ 合理的確定主結(jié)線方案和主要運(yùn)行方式。 短路分類 短路電流的計(jì)算有三相短路電流計(jì)算、兩相短路電流計(jì)算和單相短路電流計(jì)算，下面分別介紹。 ① 對(duì)稱短路 三相短路 )3(k 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 12 圖 三相短路 ② 不對(duì)稱短路 兩相短路 )2(k 圖 兩相相間短路 兩相接地短路 )(k 圖 兩相接地短路 單相短路 )1(k 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 13 圖 單相短路 為了校驗(yàn)各種電器設(shè)備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)在空載線路上且恰好當(dāng)某一相電壓過零時(shí)刻發(fā)生三相短路，在該相中就會(huì)出現(xiàn)最為嚴(yán)重的短路電流。 電力網(wǎng)絡(luò)中的短路計(jì)算 短路計(jì)算的相關(guān)公式 表 有名值與標(biāo)幺值換算公式 參數(shù)名稱 有名值 標(biāo)幺值 說明 功率 S dSSS?? 一般取 Sd=100MVA 電壓 U dUUU ?? 一般取 Ud=Uev 電流 I dIII ?? ddd U3SI ? 電抗 X dXXX ?? = 2ddUXS ?X 是以 Sd為基準(zhǔn)容量的標(biāo)幺值 變壓器電抗 N2NKT 100SU%UX ? NdkT 100SS%UX ?? 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 14 線路電抗 LXX1L ? 2d d1L ULSXX ?? 1X 為線路每公里電抗值 電抗器電抗 NNRR I3100 U%XX ? 2dN dNRR UI S3U100 %XX ?? RX %為電抗器銘牌上數(shù)值 系統(tǒng)等值電抗 K2NS SUX ? NKdKdS UI3 SSSX ???KS （ MVA） KI （ kA） KS 為某點(diǎn)短路容量， kI為該點(diǎn)的三相短路電流 電動(dòng)機(jī)電抗 N2NK39。39。M SU100%UX ? NSTd39。39。M SKSX ? STK 為啟動(dòng)電流倍數(shù) 圖 三相短路計(jì)算系統(tǒng)圖 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 15 計(jì)算 K1短路點(diǎn) 系統(tǒng)等值電抗 ???? MV AkVSUX KNS 式（ ） 電纜線路的電抗 ?????? )(LXX 1L 式（ ） 計(jì)算總電抗 ??????? XXX 式（ ） 其等效電路圖如下 圖 k1短路等效電路圖 三相短路電流周期分量有效值 kAkVXUI CK )3( ?????? 式（ ） 三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值 kAIi sh )3()3( ???? 式（ ） kAII sh )3( ???? 式（ ） 三相短路容量 AMVIU Kc ? ???? )3(39。39。 式（ ） 同理可算得其他短路點(diǎn)的短路電流，其短路圖分別如下。 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 16 圖 k2k7短路等效電路圖 圖 k8短路等效電路圖 用歐姆法計(jì)算得到的短路電流如下表 表 三相短路電流計(jì)算一覽表 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流計(jì)算 /kA 三相短路容量 / ??? III3K ’‘）（ (3))3(sh ? )3(sh(3) I? )3(139。39。 3S Kc IU? K1 K2K4 K6K7 K8 備注： ① )3(kI為三相短路時(shí)周期分量的有效值，用來作為推算其它各短路電流計(jì)算量的基本依據(jù)。 ② ?I 為三相短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值，用來校驗(yàn)電器和電路中載流部件的熱穩(wěn)定性。 ③ 39。I 為次暫態(tài)短路電流，用來作繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定斷流量。 ④ shI 為三相短路后第一周期內(nèi)短路電流（指最嚴(yán)重情況下的最嚴(yán)重相的第一周期的電流峰值）的有效值，用來校驗(yàn)電器設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性，有時(shí)也用作校驗(yàn)斷路器的額定斷流量。 ⑤ shI 為三相短路沖擊電流（指最嚴(yán)重短路情況下，三相短路電流中最嚴(yán)重相的第一周期的電流峰值），用來校驗(yàn)電器設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定性。 ⑥ 39。S 為次暫態(tài)三相短路容量，用來校驗(yàn)斷路器的遮斷能力。 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 17 高低壓電氣設(shè)備的選擇 高低壓電氣設(shè)備的選擇包括高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓斷路器、高壓開關(guān)柜、高壓熔斷器：低壓電氣設(shè)備的選擇包括低壓刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、低壓斷路器、低壓熔斷器、電流互感器、低壓配電屏、接觸器、低壓啟動(dòng)器等。 高低壓電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)原則 為了保證選擇的電氣設(shè)備的可靠工作，必須按以