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

　　

【正文】 計(jì)算主要是三相短路電流計(jì)算，短路電流計(jì)算的方法中常用的有歐姆法和標(biāo)幺 值法。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪出計(jì)算電路圖，如圖 3— 1 所示。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所需考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元器件一次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的元器件有可能通過(guò)的最大的電流。通過(guò)等效電路化簡(jiǎn)。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 本設(shè)計(jì)采用標(biāo)么值法計(jì)算短路電流。標(biāo)么值是選定一個(gè)基準(zhǔn)值，用此基準(zhǔn)值去除與其單位相同的實(shí)際值。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 計(jì)算中取 100MVAdS ? 按無(wú)窮大系統(tǒng)供電計(jì)算短路電流。短路計(jì)算電路圖見(jiàn)圖 3— 1。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，標(biāo)幺 值版本號(hào) *全去掉 . 繪制計(jì)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(jì)算 工廠總降壓變 35kV母線短路電流（短路點(diǎn) 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(jì)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(jì)算 ? ?? ?1122100 1 .5 6 k A3 3 3 7100 5 .7 7 k A3 3 1 0ddddddSIUSIU? ? ??? ? ?? (2) 計(jì)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(hù)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(jiàn)下章線路選取 ) 查表得 0 / kmX ??，線路長(zhǎng) 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(duì)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(jì)算三相短路電流和短路容量 短路時(shí)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(diǎn)短路總電抗標(biāo)幺值為 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)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(jì)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(jì)算 ? ?? ?1122100 1 .5 6 k A3 3 3 7100 5 .7 7 k A3 3 1 0ddddddSIUSIU? ? ??? ? ?? (2) 計(jì)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(hào) 采 用 120LGJ? 查表得 0 / kmX ??，線路長(zhǎng) 8 公里。 因此架空線路電抗標(biāo)幺值為 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 21000 .3 8 8 0 .2 2 337WLX ? ? ? ? (3) 電力變壓器電抗標(biāo)幺值 對(duì)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(jì)算三相短路電流和短路容量 短路時(shí)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(diǎn)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(diǎn)短路時(shí)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 表 32 最大運(yùn)行方式下短路電流 短路計(jì)算點(diǎn) 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(yùn)行方式下短路電流 短路計(jì)算點(diǎn) 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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(duì)電網(wǎng)的技術(shù)、 經(jīng)濟(jì) 性的影響很大，只有綜合考慮技術(shù) 經(jīng)濟(jì) 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(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”[6] 。 本廠采用兩回高壓架空線路，線路全長(zhǎng) 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(jì)算電流： ? ?39。39。3011 56 76 .4 92246 .82 A3 3 35SI U ?? ? ?? 由于任務(wù)書(shū)中給的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 6000 小時(shí)，查表得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度 / mmecj ? 所以可得經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)期發(fā)熱條件檢驗(yàn)： 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shí)線路或年利用小時(shí)在 1000h 以下者外，均按 經(jīng)濟(jì) 電流密度、長(zhǎng)時(shí)允許電流、電壓損失及熱穩(wěn)定條件進(jìn)行校驗(yàn)。因?yàn)閰^(qū)域變電所 35 千伏配出線路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為 2 秒，工廠“總降”不應(yīng)大于 秒； 假想時(shí)間 imat 的確定 39。39。 ( )ima k Itt I??? 在無(wú)限大容量中，由于 39。39。II?? ，因此 ktt?? 式中 kt — 短路持續(xù)時(shí)間，采用該電路主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加對(duì)應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。當(dāng) 1Skt ? 時(shí)， ima ktt? 選擇真空斷路器，其全分閘時(shí)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(yàn) 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(jì)電流密度選擇 已知計(jì)算電流 30 ? ，年負(fù)荷最大利用小時(shí)數(shù) 6000 小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度： / mmecj ? 所以可得經(jīng)濟(jì)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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 其中： 3090 ? ? ? ?（乘以修正系數(shù) ）滿足發(fā)熱條件。 (2) 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按下面的公式計(jì)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(hào)為 YJL22— 10000— 3 50 變電所 (1) 按發(fā)熱條件選擇 已知計(jì)算電流 30 ? ，年負(fù)荷最大利用小時(shí)數(shù) 6000 小時(shí)，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度： / mmecj ? 所以可得經(jīng)濟(jì)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(yàn)短路熱穩(wěn)定 按下面的公式計(jì)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