【導(dǎo)讀】工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計，是根據(jù)各個車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，可靠，經(jīng)濟技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：短路電流的計算及。繼電保護,電氣設(shè)備的選擇,變電所變壓器的選擇、校驗、容量的選擇,無功補償，防雷接地裝置設(shè)計等。

　　

【正文】 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(biāo)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(shè)計采用標(biāo)么值法計算短路電流。標(biāo)么值是選定一個基準(zhǔn)值，用此基準(zhǔn)值去除與其單位相同的實際值。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 計算中取 100MVAdS ? 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(biāo)幺 值版本號 *全去掉 . 繪制計算電路 SL74000/ 35SL74000/ 35200MVA175MVA(1) (2) (3)系統(tǒng)K1 K210KV35KVGS圖 31 短路電路圖 最大短路電流計算 工廠總降壓變 35kV母線短路電流（短路點 k1） (1) 確定標(biāo)幺值基準(zhǔn) 10 00 MV A ,d d cS U U?? ，式中 cU 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 5%。即高壓側(cè) 1 37kVdU ? ，低壓側(cè) 2 10kVdU ? 。 則短路基準(zhǔn)電流按下式計算 ? ?? ?1122100 1 .5 6 k A3 3 3 7100 5 .7 7 k A3 3 1 0ddddddSIUSIU? ? ??? ? ?? (2) 計算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 35kV 母線出口斷路器的容量是洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 200MVA 。 所以：系統(tǒng)電抗（取斷路器 200MVAOCS ? ） 100 0 .5200dsocSX S? ? ? ，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(yīng)用相當(dāng)廣泛，架空線路由導(dǎo)線，電桿，絕緣子和線路金屬等主要元件組成。 本線路采用 50LGJ? (見下章線路選取 ) 查表得 0 / kmX ??，線路長 8 公里。 因此架空 線路標(biāo)幺值為 21000 .3 8 8 0 .2 2 337WLX ? ? ? ? (3) 電力變壓器電抗標(biāo)幺值 對于 7 4000 / 35SL ? ，查表得 %7kU ? 故 % 7 1 0 0 1 . 7 51 0 0 1 0 0 4kdT NUSX S? ? ? ? ? (4) 計算三相短路電流和短路容量 短路時總電抗標(biāo)幺值 1 0 . 5 0 . 2 2 3 0 . 7 2 3S W LX X X? ? ? ? ?? ? ?? ?3 11139。39。( 3 ) 3 31 2 .1 6 k A2 .1 6 k AdkkIIXI I I???? ? ??? ? ? ? ?? ?? ?3 39。39。( 3 )3 39。39。( 3 )3112 .5 5 2 .5 5 2 .1 6 5 .5 1 k A1 .5 1 1 .5 1 2 .1 6 3 .2 6 k A100 1 3 8 .3 1 M V AshshdkiIIISSX?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? 點短路總電抗標(biāo)幺值為 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 2 1 . 7 50 . 5 0 . 2 2 3 1 . 5 9 822TS W L XX X X? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ?3 22239。39。( 3 ) 3 325 .7 7 3 .6 1 k A1 .5 83 .6 1 k AdkkIIXI I I???? ? ??? ? ? ? ?? ?? ?3 39。39。( 3 )3 39。39。( 3 )3221 .8 4 2 .5 5 3 .6 5 9 .2 1 k A1 .0 9 1 .5 1 3 .6 5 5 .4 5 k A100 6 2 .5 8 M V AshshdkiIIISSX?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? 最小短路電流計算 (1) 確定標(biāo)幺值基準(zhǔn) 10 00 MV A ,d d cS U U?? ，式中 cU 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 5%。即高壓側(cè) 1 37kVdU ? ，低壓側(cè) 2 10kVdU ? 。 則短路基準(zhǔn)電流按下式計算 ? ?? ?1122100 1 .5 6 k A3 3 3 7100 5 .7 7 k A3 3 1 0ddddddSIUSIU? ? ??? ? ?? (2) 計算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 35kV 母線出口斷路器的容量是175MVA。 所以：系統(tǒng)電 抗（取斷路器 175MVAOCS ? ） 100 0 .5 7175dSocSX S? ? ? 2. 本線路用 35kV 高 壓 架 空 線 ， 型 號 采 用 120LGJ? 查表得 0 / kmX ??，線路長 8 公里。 因此架空線路電抗標(biāo)幺值為 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 21000 .3 8 8 0 .2 2 337WLX ? ? ? ? (3) 電力變壓器電抗標(biāo)幺值 對于 7 4000 / 35SL ? ，查表得 %7kU ? 故 % 7 1 0 0 1 . 7 51 0 0 1 0 0 4kdT NUSX S? ? ? ? ? (4) 計算三相短路電流和短路容量 短路時總電抗標(biāo)幺值 1 0 . 5 7 0 . 2 2 3 0 . 7 9 3S W LX X X? ? ? ? ?? ? ?? ?3 11139。39。( 3 ) 3 311 .5 6 1 .9 7 k A0 .7 9 31 .9 7 k AdkkIIXI I I???? ? ??? ? ? ? ?? ?? ?3 39。39。( 3 )3 39。39。( 3 )3112 .5 5 2 .5 5 1 .9 7 5 .0 2 k A1 .5 1 1 .5 1 1 .9 7 2 .9 7 k A100 1 2 6 .1 0 M V AshshdkiIIISSX?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? 點短路總電抗標(biāo)幺值為 2 1 . 7 50 . 5 7 0 . 2 2 3 1 . 6 6 822TS W L XX X X? ? ? ? ? ? ?? 點短路時的三相短路電流和三相短路容量為 ? ?? ?3 22239。39。( 3 ) 3 32 3 .4 6 k A3 .4 6 k AdkkIIXI I I???? ? ??? ? ? ? ?? ?? ?3 39。39。( 3 )3 39。39。( 3 )3221 .8 4 2 .5 5 3 .4 6 8 .8 2 k A1 .0 9 1 .5 1 3 .4 6 5 .2 2 k A100 5 9 .9 5 M V AshshdkiIIISSX?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 表 32 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/MVA ??3kI ??3I ??3I? ??3shi ??3shI ??3kS K1 K2? ?7 4000SL ?) 表 33 最小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/MVA ??3kI ??3I ??3I? ??3shi ??3shI ??3kS K1 K2? ?7 4000SL ? 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 第 4 章 高壓電網(wǎng)一次設(shè)備選擇 35kV 架空線選擇 該架空線導(dǎo)線的選擇對電網(wǎng)的技術(shù)、 經(jīng)濟 性的影響很大，只有綜合考慮技術(shù) 經(jīng)濟 的效益，才能選出合理的導(dǎo)線截面。 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，其導(dǎo)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”[6] 。 本廠采用兩回高壓架空線路，線路全長 8 公里。 35kV供電線路截面選擇 ，選用兩條 35kV 供電線路 每 回 35kV 架空線路負(fù)荷 ? ?? ?? ?39。3039。3039。51 68 .6 8 kW23 46 .7 6 kV a r56 76 .4 9 kV APQS??? 計算電流： ? ?39。39。3011 56 76 .4 92246 .82 A3 3 35SI U ?? ? ?? 由于任務(wù)書中給的最大負(fù)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 / mmecj ? 所以可得經(jīng)濟截面 ： ? ?230 4 6 . 8 2 5 2 . 0 2 m m0 . 9ec ecIA j? ? ? 可選 50LGJ? ，其允許載流量：0020 7 A , 0. 6 5 / km, 0. 38 / kmalI R x? ? ? ? ? 取幾何間距為 1500mm 按長期發(fā)熱條件檢驗： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 已知： 030?? ，溫度修正系數(shù)為： 7 0 3 0 0 .9 8 87 0 2 9tk ???? ? ?39。 302 0 7 0 . 9 8 8 2 0 4 . 5 2 Aa l a l tI I k I? ? ? ? ? 由上式可知所選導(dǎo)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”不應(yīng)大于 秒； 假想時間 imat 的確定 39。39。 ( )ima k Itt I??? 在無限大容量中，由于 39。39。II?? ，因此 ktt?? 式中 kt — 短路持續(xù)時間，采用該電路主保護動作時間加對應(yīng)的斷路器全分閘時間。當(dāng) 1Skt ? 時， ima ktt? 選擇真空斷路器，其全分閘時間取 ，工廠“總降”不應(yīng)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(shè) 變電所 (1) 按經(jīng)濟電流密度選擇 已知計算電流 30 ? ，年負(fù)荷最大利用小時數(shù) 6000 小時，查表得經(jīng)濟電流密度： / mmecj ? 所以可得經(jīng)濟截面： 230 3 7 .2 6 2 4 .1 9 m m1 .5 4ec ecIA j? ? ? 可選截面 225mm 的電纜，其允許載流量 90AalI ? 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 其中： 3090 ? ? ? ?（乘以修正系數(shù) ）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 ? ?( 3) 2 2m i n 1 . 6S 3 6 5 0 5 7 . 7 1 m m 2 5 m m80tim aI C?? ? ? ? ? 因此纜芯 225mm 2 的交聯(lián)電纜不滿足要求，故改選纜芯 250mm 的交聯(lián)電纜，型號為 YJL22— 10000— 3 50 變電所 (1) 按發(fā)熱條件選擇 已知計算電流 30 ? ，年負(fù)荷最大利用小時數(shù) 6000 小時，查表得經(jīng)濟電流密度： / mmecj ? 所以可得經(jīng)濟截面： 230 2 1 .1 1 1 3 .7 1 m m1 .5 4ec ecIA j? ? ? 可選截面 216mm 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(guān)數(shù)據(jù)得 ? ?( 3 ) 2 2m i n 1 . 6S 3 6 5 0 5 7 . 7 1 m m 1 6 m m80tim aI C?? ? ? ? ? 因此纜芯 216mm 的交聯(lián)電纜不滿足要求，故改選纜芯 2